专题14 电功率（广西专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）中考1年模拟物理真题分类汇编

五、电磁学 专题14 电功率 1．（2023·广西·中考真题）【新情境——自动筛选装置】实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求： （1）若R与阻值相等，R消耗的电功率； （2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； （3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。    一．电能 电功 1．（2024·广西·中考真题）关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A．是绝缘体材料 B．是半导体材料 C．常温常压下电阻为零 D．用来输电可减少电能损耗 2．（2022·广西桂林·中考真题）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　） A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇 3．（2022·广西·中考真题）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在 V的电路中使用，示数是 kW·h。 4．（2021·广西贵港·中考真题）如图所示的电能表的读数是 kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。 二．电功率 5．（2022·广西柳州·中考真题）下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是（　　） A．电饭煲 B．电暖器 C．小台灯 D．电热水器 6．（2022·广西桂林·中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（　　） A．、并联时，比亮 B．、并联时，亮度相同 C．、串联时，比亮 D．、串联时，亮度相同 7．（2022·广西玉林·中考真题）已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，则甲、乙的功率之比为（　　） A．2∶1 B．2∶3 C．4∶3 D．9∶2 8．（2022·广西玉林·中考真题）在国际单位制中，电流的基本单位是（　　） A．A B．V C．m D．W 9．（2022·广西河池·中考真题）如图甲所示的电路，为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（　　） A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W 10．（2022·广西·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯泡变暗 B．电流表示数变小，灯泡变亮 C．电压表示数变大，灯泡变暗 D．电压表示数变小，灯泡变亮 11．（2021·广西河池·中考真题）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，闭合开关后，调节滑动变阻器R的阻值，根据记录的数据，作出U﹣I关系图像如图乙所示，由图像可知（ ） A．电源电压U=2.0V B．电压表的最大示数为1.5V C．定值电阻的阻值R0=1.0Ω D．电路的最大功率为4.5W 12．（2021·广西玉林·中考真题）如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（　　） A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W 13．（2021·广西玉林·中考真题）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大 C．电路消耗的电功率减小 D．电路消耗的电功率增大 14．（2023·广西·中考真题）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 15．（2023·广西·中考真题）如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时，榨汁杯处于榨汁挡：只闭合开关S2时，榨汁杯处于 挡。    16．（2022·广西柳州·中考真题）如图电路，电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R，为二极管（二极管具有单向导电性，只允许电流从其正极向负极通过，不允许电流反方向通过，如同自动开关）。闭合开关S，接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置，则前后两种情况消耗的功率之比为 。 17．（2022·广西河池·中考真题）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于 挡；加热挡的电功率为 W。 18．（2022·广西贵港·中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 V；闭合开关S、S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3，则小灯泡L的额定功率是 W。（不计温度对灯丝电阻的影响） 19．（2022·广西梧州·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A，问： （1）通过R1的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2，要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？ 20．（2022·广西桂林·中考真题）用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（取） 装备质量 电池总电能 电池输出电压 续航里程 注意：电池电能剩余时必须立即充电 请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以计；实际可利用的电能以电池总电能的计；忽略动力以外的电能消耗。 （1）当汽车以的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少？ （2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程？ （3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少？ 21．（2022·广西贵港·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。 （1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。 22．（2022·广西玉林·中考真题）技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系，k＝1×10﹣3m/N。已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求： （1）R0的阻值； （2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力； （3）当压力为零时，电路中的总电阻； （4）P1与P2的差值 23．（2022·广西·中考真题）善于观察的小明发现，家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低，夏季水温偏高，还发现水龙头标有“220V；2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯（电阻不计）设计了如图所示的电路进行改进，其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连，使其具有两挡工作状态，且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求： （1）电阻的阻值； （2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量； （3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率。 24．（2022·广西百色·中考真题）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能； （3）电源电压； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 25．（2022·广西贺州·中考真题）如图所示，电源电压为9V，电阻R1=10Ω，闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的电功率； （3）电阻R2通电1min产生的热量。 26．（2021·广西河池·中考真题）如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。 （1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？ （2）该太阳能电池板的光电转换效率为多少？ （3）若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20：00至24：00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？ 27．（2021·广西百色·中考真题）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡正常工作时的电阻； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为多大？电路总功率为多大？ （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 28．（2021·广西玉林·中考真题）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB=1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求： （1）电源电压； （2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力； （3）在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值； （4）当平板上物体重为250N，此时电路不安全，若可移动A点使电路安全，则A点移动的方向和A点移动的最小距离。 29．（2025·广西·中考真题）为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是2，图乙是其工作原理简图，为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的）。 (1)蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的 现象。 (2)若蚊香器正常工作的电功率为，则电路电阻值的大小为多少 ？工作消耗电能为多少 ？ (3)家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施 。 (4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因 。 三．测量小灯泡的电功率 30．（2022·广西百色·中考真题）在探究电流与电阻关系的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值分别为10、15、20、30，滑动变阻器规格为“20；1A”。 （1）如图甲所示，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，分别用10、15、20的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如下表所示，则实验中控制电压表的示数为 V不变。将10的电阻换成15后，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“A”或“B”）。当使用30Ω的电阻做实验时，为了使电压表的示数与前三次相同，电源电压应不高于 V； 实验次数 1 2 3 4 R/ 10 15 20 30 I/A 0.3 0.2 0.15 （4）分析实验数据得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 关系； （5）小华想利用图甲电路改做测定小灯泡电功率的实验：将图甲中的定值电阻更换为标有“3.8V”字样的小灯泡，重新连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 31．（2024·广西·中考真题）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 ，小灯泡的额定功率为 W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答： 32．（2021·广西梧州·中考真题）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整： （2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 （写出一种合理情况即可）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 W； （4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ，实际功率越大。 （5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。 33．（2021·广西河池·中考真题）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A．“10Ω 1A”B．“20Ω 0.5A”、C．“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。 （1）本实验应选择的滑动变阻器是 （填代号）； （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；( ) （3）连接电路时，开关应该处于 状态； （4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ； （5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 。 （6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 。 34．（2021·广西玉林·中考真题）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。 （1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）； （2）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为 W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω； （4）若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下： ①闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1； ②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额； ③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2； ④则小灯泡额定功率的表达式为P额= （用I额、I1、I2和R0等符号表示） 一、单选题 1．（2025·广西柳州·二模）如图是某电路的电路图，两个小灯泡都正常发光，除小灯泡外其余电阻忽略不计。因意外故障被烧断，电流无法通过，那么（　　） A．熄灭 B．变暗 C．变亮 D．亮度不变 2．（2025·广西南宁·三模）科技小组的同学设计了一个简易的电子测力计测量拉力，其原理图如图所示。已知电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，当拉环被拉伸时，显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是（　　） A．拉力越大，两端的电压越大 B．拉力越大，的电功率越大 C．显示仪是由电流表改装而成的 D．拉力越小，通过电路中的电流越大 二、多选题 3．（2025·广西南宁·二模）某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与接触良好，当电流表的示数达到某一数值时，报警器发出响声，提醒监测员水位达到警戒值。当水位升高时，下列说法正确的是（    ） A．接入电路的阻值变小 B．电压表的示数变大 C．消耗的电功率变小 D．为了让警戒水位值在更低时也能预警，可以增大电源电压 4．（2025·广西河池·二模）如图所示，是小明家电能表的示意图，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表 B．这个电能表铝盘每小时转3600圈 C．小明家1小时内消耗的电能为 D．该电能表应接在220V的电路中使用 5．（2025·广西桂林·二模）如图，是“智能体温计”（图甲）及其内部电路原理图（图乙），电源电压恒定不变，用电表的示数大小反映温度的高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大。下列分析正确的是（　　） A．电路中的电表是电流表 B．定值电阻R2起保护电路的作用 C．温度升高时，电路中的电流变大 D．温度降低时，R2消耗的电功率变大 三、填空题 6．（2025·广西柳州·模拟预测）如图所示小州观察到自己家里的电能表示数为 ，他家里同时工作的用电器总功率不应超过 W。 7．（2025·广西南宁·二模） (1)如图甲，电能表的示数为 ，电路中每消耗的电能，该电能表的转盘转动 转。 (2)如图乙，在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中，为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）；根据温度计的示数可知，此时水的温度为 ℃。 (3)利用图丙的实验装置测量滑轮组的机械效率，实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计；若增大物体的质量，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 四、实验题 8．（2025·广西柳州·模拟预测）科技兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻，实验装置如图甲所示，电源电压为6V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整； (2)正确连接电路后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中（实验过程中曾改变电压表的量程），测得了如表所示的实验数据，根据第 次数据可知，电路出现故障，故障原因是小灯泡 ； 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度 1 1 0.2 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 强烈发光 4 6 0 不发光 (3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 A，则灯泡L正常发光时的电阻约为 Ω（结果保留一位小数）； (4)爱思考的小峰同学同时提出一个有关电功率的问题，当小灯泡强烈发光时，其实际功率 额定功率。（选填“>”、“<”或“=”） 9．（2025·广西崇左·一模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），电源电压由三节新干电池串联组成。 (1)本实验的原理是 ，连接电路时开关应处于 状态； (2)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整（要求：连线不得交叉）； (3)若有规格分别为A：“5Ω  1A”，B：“50Ω  0.2A”，C：“20Ω  0.5A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选 （选填A，B，C序号）滑动变阻器连入电路； (4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表的示数为2.5V； (5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W。 10．（2025·广西南宁·一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路图如图甲所示，电源电压保持不变，选用的实验器材有电流表，电压表，四个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，最大阻值为50Ω的滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端； (2)将5Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表一直有示数但电流表始终无示数，造成这一故障的原因可能是电路a、b两点间发生 ； (3)排除故障后，用原器材继续实验，先确定a、b两点间一个保持不变的电压值U，移动滑片使电压表示数为U，此时电流表的示数如图乙所示，为 A； (4)用10Ω、15Ω的定值电阻分别接入a、b两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，每次都要使电压表的示数为U＝ V时，再记录电流表的示数。分析数据得出结论：当a、b两点间的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比； (5)以上三次实验中，用 Ω的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大； (6)在a、b两点间接入20Ω的定值电阻时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验（元件没有损坏），分析可知，该电源至少用了 节新干电池串联。 11．（2025·广西来宾·三模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路图如图中所示，电源电压保持不变，选用的实验器材有电流表，电压表，四个定值电阻阻值分别为，最大阻值为的滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端。 (2)将的定值电阻接入电路的、两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表一直有示数但电压表始终无示数，造成这一故障的原因可能是电路两点间发生 。 (3)排除故障后，用原器材继续实验，先确定a、b两点间一个保持不变的电压值，移动滑片使电流表的示数如图乙所示，为 A，此时电压表示数为 。 (4)用、的定值电阻分别接入、两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，每次都要使电压表的示数为时，再记录电流表的示数。分析数据得出结论：当两点间的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比。 (5)以上三次实验中，用 的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大。 (6)在、两点间接入的定值电阻时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验（元件没有损坏），分析可知，该电源至少用了 节新的干电池串联。 五、计算题 12．（2025·广西南宁·一模）如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2为均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡时R1、R2的总功率为220W。请计算： (1)R1的阻值； (2)在标准大气压下，将2kg水从20℃烧开，水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (3)若电煮锅的热效率为80%，在标准大气压下，用高温挡将2kg水从20℃烧开，需要多长时间。 13．（2025·广西桂林·二模）课外实践小组设计了如图所示的检测水流冲击力的装置。其中电源电压为是阻值为的粗细均匀的电阻丝，其长度为，为水平光滑杆，弹簧左端固定，右端连接绝缘滑块，绝缘滑块与滑片、物体通过滑杆相连，水流冲击力为零时，滑片刚好与电阻丝的端接触，此时电流表示数为，水流冲击物体带动绝缘滑块滑至点时，滑片刚好与端相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，弹簧所受拉力与弹簧长度的关系如表所示。求： 弹簧长度/cm 10 12 14 16 18 20 弹簧拉力/N 0 2 4 6 8 10 (1)定值电阻的阻值； (2)当电流表示数为时，水流冲击力； (3)当水流冲击力为时，的电功率。 14．（2025·广西南宁·三模）物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计，湿度计的表盘由电压表改装而成，其原理如图甲所示。电源电压恒为6V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，为定值电阻，把该湿度计放在湿度为的环境下，电压表示数为。 (1)求在湿度为的环境下，两端的电压； (2)求在湿度为60%的环境下，电路中的电功率； (3)在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，请写出一种简单可行的方法，并用文字说明。 六、综合题 15．（2025·广西梧州·二模）如图甲是小华设计的一款“智能保温杯”的自动控温工作原理图。在控制电路中，，电磁铁线圈电阻不计，保护电阻，为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙，工作电路中，，、为加热电阻。加热功率为400W，保温功率为100W。当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式。当电磁铁中的电流时，衔铁被吸下与触点b接触，进入加热模式。已知。求： (1)若杯内装0.3kg、的水，加热至，水吸收的热量； (2)加热电阻的阻值； (3)刚开始保温时，保温杯内水的温度； (4)若要使保温杯刚开始保温时的温度升高一些，请写出一条措施，并列出关系式进行说明。 16．（2025·广西南宁·二模）某学校餐厅使用了一款可以自动识别餐盘中食品质量和种类的智慧餐盘，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为27V、电压表的量程为0~15V、电流表的量程为0~0.6A、为定值电阻、滑动变阻器R最大阻值为50Ω。当餐盘不放物体时，滑片P恰好位于滑动变阻器的a端。闭合开关S，滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中，电压表的示数由0逐渐增大到15V，此过程中的最大称量质量为2kg。求： (1)定值电阻的阻值； (2)为了保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的阻值变化范围是多大？ (3)当滑动变阻器的阻值为20Ω时，整个电路所消耗的电功率是多少？实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示。请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙虚线框内补充完整符合要求的电路图。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 3 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 五、电磁学 专题14 电功率 1．（2023·广西·中考真题）【新情境——自动筛选装置】实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求： （1）若R与阻值相等，R消耗的电功率； （2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果； （3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。    【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此时R0的阻值为40Ω 【详解】解：（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为 电路中的电流为 R消耗的电功率为 （2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为 R此时的电阻为 由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。 （3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为 适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。 答：（1）R消耗的电功率为； （2）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果； （3）可行，此时R0的阻值为。 一．电能 电功 1．（2024·广西·中考真题）关于超导材料，下列说法正确的是（　　） A．是绝缘体材料 B．是半导体材料 C．常温常压下电阻为零 D．用来输电可减少电能损耗 【答案】D 【详解】ABC．现今超导材料需要在很低的温度才能实现超导，超导材料是一种电阻为零的材料，不是绝缘体，也不是半导体，故ABC错误； D．超导体电阻为零，电能不会转化为内能，能够减少电能在传输过程中的消耗，故D正确。 故选D。 2．（2022·广西桂林·中考真题）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　） A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇 【答案】B 【详解】A．电饭煲主要将电能转化为内能，故A不符合题意； B．电灯通电时会发光和发热，以发光为主，主要将电能转化为光能，故B符合题意； C．洗衣机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意； D．电风扇主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。 故选B。 3．（2022·广西·中考真题）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在 V的电路中使用，示数是 kW·h。 【答案】 220 2022.6 【详解】[1]由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。 [2]由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。 4．（2021·广西贵港·中考真题）如图所示的电能表的读数是 kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了 kW·h的电能。 【答案】 201.8 【详解】[1]电能表的读数是201.8kW·h。 [2] 若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了 故此时用电器消耗了。 二．电功率 5．（2022·广西柳州·中考真题）下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最小的是（　　） A．电饭煲 B．电暖器 C．小台灯 D．电热水器 【答案】C 【详解】耗电量指消耗的电能，由W=Pt可知，单个用电器正常工作时，相同时间内，功率大的，耗电量大；功率最小的，耗电量最小。电饭煲的功率约为1000W，电暖器的功率约为1200W，小台灯的功率约为20W，电热水器的功率约为1000W，由于所给的四个用电器中，小台灯的功率最小，故耗电量最小的是小台灯。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．（2022·广西桂林·中考真题）灯泡、分别标有“”、“”的字样，将它们接入的电路中，则（　　） A．、并联时，比亮 B．、并联时，亮度相同 C．、串联时，比亮 D．、串联时，亮度相同 【答案】A 【详解】AB．根据可知，两灯泡正常发光时电压相等，因为的额定功率更大，可知的电阻更小，当两灯并联时，两灯都正常发光，正常发光时的功率等于额定功率，则有，比亮，故A符合题意，B不符合题意； CD．由上可知的电阻小，的电阻大，当两灯泡串联接入的电路中时，通过的电流相等，根据可知，，比暗，故CD不符合题意。 故选A。 7．（2022·广西玉林·中考真题）已知甲电阻是乙电阻的3倍，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，则甲、乙的功率之比为（　　） A．2∶1 B．2∶3 C．4∶3 D．9∶2 【答案】C 【详解】已知甲电阻是乙电阻的3倍，则R甲∶R乙=3∶1，若分别对甲、乙两种导体通电，通过甲、乙两导体的电流之比为2∶3，即I甲∶I乙=2∶3。由P=I2R可知，甲、乙的功率之比为 故选C。 8．（2022·广西玉林·中考真题）在国际单位制中，电流的基本单位是（　　） A．A B．V C．m D．W 【答案】A 【详解】A．A是电流的基本单位，故A符合题意； B．V是电压的基本单位，故B不符合题意； C．m是长度的基本单位，故C不符合题意； D．W是电功率的基本单位，故D不符合题意。 故选A。 9．（2022·广西河池·中考真题）如图甲所示的电路，为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（　　） A．0.1W B．0.2W C．0.3W D．0.75W 【答案】B 【详解】由图甲知道，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑动变阻器滑片移到最左端时，滑动变阻器被短路，电压表示数为0，由图乙知道，此时电路中的电流I=0.3A，根据欧姆定律可得，电源电压 U=IR0=0.3A×R0———① 由图乙知道，当电流表示数为I1=0.2A时，电压表示数为UR=1V，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得，电源电压 U=UR+I1R0=1V+0.2A×R0———② 联立①②两式解得，电源电压与定值电阻分别是 U=3V R0=10Ω 用小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变，则小灯泡与定值电阻R0串联，根据串联电路特点结合图乙知道，当电路中的电流I′=0.2A，小灯泡两端电压为UL=1V时，电源电压 U=UL+I′R0=1V+0.2A×10Ω=3V 此时小灯泡的实际功率 PL=ULI′=1V×0.2A=0.2W 故B正确。 故选B。 10．（2022·广西·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大，灯泡变暗 B．电流表示数变小，灯泡变亮 C．电压表示数变大，灯泡变暗 D．电压表示数变小，灯泡变亮 【答案】C 【详解】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，串联电路中的总电阻增大，根据可知，电路中的电流增大，即电流表示数增大；根据串联正比分压可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数增大；由于电源电压不变，滑动变阻器两端的电压变大，所以小灯泡两端的电压变小，通过小灯泡的电流变小，根据P=UI可知，小灯泡的实际功率减小，灯泡变暗。综上可知，C正确，ABD错误。 故选C。 11．（2021·广西河池·中考真题）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，闭合开关后，调节滑动变阻器R的阻值，根据记录的数据，作出U﹣I关系图像如图乙所示，由图像可知（ ） A．电源电压U=2.0V B．电压表的最大示数为1.5V C．定值电阻的阻值R0=1.0Ω D．电路的最大功率为4.5W 【答案】D 【详解】由图甲知：滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压； AC．由图乙可得：当电路中电流I1=3A时，滑动变阻器两端电压为零，此时R=0，则电源电压 U=I1R0=3A×R0……① 当电路中电流I2=1A时，滑动变阻器两端电压为1V，则电源电压 U=I2×R0+1V=1A×R0+1V……② 联立①②可得：R0=0.5Ω，U=1.5V；故A、C选项错误； B．根据串联分压的规律“电阻越大，所分得的电压越大”可知：当滑动变阻器阻值R最大=5Ω时，电压表的示数最大。此时串联电路的总电阻为 R串=R最大+R0=5Ω+0.5Ω=5.5Ω 串联电路的电流为 I串== = 则电压表的最大示数为 U最大=I串R最大=×5Ω=1.36V 故C选项错误； D．由图乙可知：电路中的最大电流I最大=3.0A，则电路的最大功率为 P最大=UI最大=1.5V×3.0A=4.5W 故D选项正确。 故选D。 12．（2021·广西玉林·中考真题）如图所示，电源电压恒定，R1为5Ω，R2为10Ω。若闭合S1、S3，断开S2时，电流表示数I为1.8A，则只闭合S2时，电路消耗的总功率P为（　　） A．2.4W B．10.8W C．27W D．48.6W 【答案】A 【详解】闭合S1、S3，断开S2时，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻 电源电压 U=IR=1.8A×=6V 只闭合S2时，两个电阻串联，电路消耗的总功率 P==2.4W 故选A。 13．（2021·广西玉林·中考真题）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当气体浓度增大时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大 C．电路消耗的电功率减小 D．电路消耗的电功率增大 【答案】D 【详解】由图可知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，当气体浓度增大时，R阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压不变，则电路中电流增大，即电流表示数增大，故A错误； B．电路中电流增大，根据U=IR可知，R0两端电压增大，再根据串联电路电压规律可知，R两端电压减小，即电压表示数减小，故B错误； CD．电源电压不变、电路中电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率增大。故C错误，D正确。 故选D。 14．（2023·广西·中考真题）小明发现家里的白炽灯突然变亮，主要原因可能是白炽灯的（　　） A．额定电压变大 B．实际电压变大 C．额定功率变小 D．实际电压变小 【答案】B 【详解】灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小明发现家里的白炽灯突然变亮，说明白炽灯的实际功率变大，根据公式可知，在灯泡电阻不变时，是因为白炽灯的实际电压变大了，白炽灯额定电压和额定功率保持不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 15．（2023·广西·中考真题）如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时，榨汁杯处于榨汁挡：只闭合开关S2时，榨汁杯处于 挡。    【答案】 S1 保温 【详解】[1]由图可知，该电路为并联电路，当榨汁杯处于榨汁档时，只需要电动机工作即可，所以据图可知只闭合S1，电路为电动机串联的简单电路。 [2]根据可知，电源电压一定，当电阻越小时，电功率越大，所以当S2、S3闭合，R1、R2并联时为加热挡；只闭合开关S2时，R1单独串联为保温挡。 16．（2022·广西柳州·中考真题）如图电路，电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R，为二极管（二极管具有单向导电性，只允许电流从其正极向负极通过，不允许电流反方向通过，如同自动开关）。闭合开关S，接入电路的总电阻为 。现将电源正负极对调再接回原位置，则前后两种情况消耗的功率之比为 。 【答案】 【详解】[1]如图，结合二极管的单向导电性可知，闭合开关S时，电阻R2、R3串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻 [2]如图，结合二极管的单向导电性可知，将电源正负极对调再接回原位置时，电阻R1、R2串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻 两种情况下电源相同，电源电压相同，前后两种情况消耗的功率之比 17．（2022·广西河池·中考真题）某品牌电热水壶有“加热”和“保温”两个挡位，其内部简化电路如图所示，，，当闭合，断开时，电热水壶处于 挡；加热挡的电功率为 W。 【答案】 保温 1512.5 【详解】[1]由电路图可以知道，当开关S2断开、S1闭合时，电路中只有R1，根据可知，此时电功率较小，因此电热水壶处于保温档。 [2]当开关S1、S2同时闭合时，电路中R1与R2并联，此时总电阻较第一种情况是比较小的，根据可知，此时电功率大，因此电热水壶处于加热档，所以此时电路的总电阻为 那么加热挡的电功率为 18．（2022·广西贵港·中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S1，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 V；闭合开关S、S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4:3，则小灯泡L的额定功率是 W。（不计温度对灯丝电阻的影响） 【答案】 12 3.2 【详解】[1]闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中只接入R1，电压表测电源电压，此时电压表的示数为12V，即电源电压为12V。此时电流表的示数为1.2A，则R1的阻值为 [2]闭合开关S、S1，断开开关S2，滑动变阻器的滑片P在a端时，R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电压表的示数为4V，电流表的示数为0.4A，则R2两端的电压为 R2的最大阻值为 闭合开关S、S2，断开开关S1时，小灯泡L和R2串联，滑片从a端移动到中点时，电源电压不变，电路最大功率和最小功率之比为4:3，由公式可得 可求得RL=20Ω。 滑片移动到中点时，电路总电阻为 此时小灯泡L恰好正常发光，电路中的电流为 则小灯泡L的额定功率为 19．（2022·广西梧州·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A，问： （1）通过R1的电流是多少？ （2）R2的阻值是多少？ （3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2，要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：如图，两个电阻并联，电源电压恒定为6V，电流表测干路电流，通过R1的电流 （2）R2的阻值是 （3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2.，滑动变阻器的最大功率为 替换后，电源的最大电功率不小于15W，则要求剩余的电阻的功率大于3W，电源电压不变，两电阻在电路中的功率不变，R1的功率 R2的功率 因电阻R2的功率小于3W，因此只能被替换，电路中剩余R1与“50Ω 2A”的滑动变阻器并联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，变阻器的电功率最小，最小值 电源的最小电功率是 答：（1）通过R1的电流为； （2）R2的阻值是； （3）电源的最小电功率是。 20．（2022·广西桂林·中考真题）用电能驱动的电动汽车，方便了广大市民的绿色出行。某新型纯电动汽车说明书中有如下表格（取） 装备质量 电池总电能 电池输出电压 续航里程 注意：电池电能剩余时必须立即充电 请根据表格中的参数解答以下几个问题。计算过程中：车上仅有司机1人，车与人总质量以计；实际可利用的电能以电池总电能的计；忽略动力以外的电能消耗。 （1）当汽车以的速度匀速行驶时，阻力刚好是车与人总重的0.02倍，那么此时的阻力是多少？ （2）请通过计算判断，电池可利用的电能是否能让汽车以的速度匀速完成续航里程？ （3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是多少？ 【答案】（1）180N；（2）可以完成续航里程；（3）32A 【详解】解： （1）当汽车以18m/s的速度匀速行驶时受到的阻力为 （2）电池充满电后能获得的机械能为 因汽车匀速运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以，汽车的牵引力 由可得，电动运输车匀速行驶的路程 所以，电池可利用的电能可以让汽车以18m/s的速度匀速完成续航里程。 （3）汽车刚好能匀速完成续航里程时的牵引力 则汽车受到的阻力为 因汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，且时， 所以，由得 即 解得， 此时汽车得机械功率为 忽略动力以外的电能消耗，此时电动机的电功率 由可得，电池的输出电流 （1）当汽车以的速度匀速行驶时，此时的阻力是； （2）请通过计算判断，电池可利用的电能可以让汽车以的速度匀速完成续航里程； （3）如果汽车匀速行驶时的阻力始终与速度的平方成正比，那么汽车以刚好能匀速完成续航里程的速度行驶时，电池的输出电流是。 21．（2022·广西贵港·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。 （1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。 【答案】（1） ，；（2）；（3） 【详解】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2与R1串联，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端时，电路中只有R1，由乙图可知，此时R1两端的电压为6V，电流为0.6A，电阻R1的阻值 滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，R2的最大阻值 （2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流；使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，通过滑动变阻器的电流 通过R3的电流 R3通电50s产生的电热 （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为 电压表的示数最大时，电路中的电流最大，电流的最大值 电路的最大功率 电路总功率的变化范围为：。 答：（1）电阻R1的阻值为，R2的最大阻值为； （2）R3通电50s产生的电热为； （3）电路总功率的变化范围为。 22．（2022·广西玉林·中考真题）技术研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系，k＝1×10﹣3m/N。已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。求： （1）R0的阻值； （2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力； （3）当压力为零时，电路中的总电阻； （4）P1与P2的差值 【答案】（1）10Ω；（2）30N；（3）40Ω；（4）0.1W 【详解】解：（1）由图乙可知，R和R0串联，电压表测R0的电压，电压表的示数为4V，即R0的电压为4V，电流表的示数为0.4A，即R0的电流为0.4A，根据欧姆定律得 （2）压力F与下垂量h满足关系 已知 k=1×10-3m/N，h=3cm=0.03m 代入数据 （3）由图丙可知，压力为零时，R=30Ω，结合（1）得R0为10Ω，根据串联电阻的规律，电路中的总电阻 R总=R+R0=30Ω+10Ω=40Ω （4）传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线，设关系式为 R=aF+b  ① 将（0，30Ω）、（60N，0）两组数据代入上式可得到 30Ω=a×0+b，0Ω=60N×a+b 解之 a =-0.5Ω/ N，b=30Ω 故传感器的电阻R与压力F的关系式为 R=-0.5Ω/ N×F+30Ω  ② 当压力F1=32N时，代入②得 R1=-0.5Ω/ N×32N+30Ω=14Ω 当压力F2=40N时，代入②得 R2=0.5Ω/ N×40N+30Ω=10Ω 所以电阻为R1时电路总电阻更大，电流更小，I1与I2相差0.1A，因此 I2=I1+0.1A ③ 电源电压不变，由串联电阻的规律及欧姆定律有 I1(R0+R1)=I2(R0+R2) 代入数据有 I1(10Ω+14Ω)=(I1+0.1A)×(10Ω+10Ω) 解得 I1=0.5A 由③可知 I2=0.6A P1=I12×R1=(0.5A)2×14Ω=3.5W P2=I22×R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W 故P1与P2的差值为 ΔP=P2-P1=3.6W-3.5W=0.1W 23．（2022·广西·中考真题）善于观察的小明发现，家中的即热式水龙头使用时冬季水温偏低，夏季水温偏高，还发现水龙头标有“220V；2200W”。于是他增加两个相同的发热电阻R、两个指示灯（电阻不计）设计了如图所示的电路进行改进，其中为改进前水龙头发热电阻。开关可以只与c相连或同时与a、b相连，使其具有两挡工作状态，且冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1。求： （1）电阻的阻值； （2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量； （3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率。 【答案】（1）22Ω；（2）1.98×105J；（3）4400W 【详解】解：（1）R0的电阻为 （2）改进前，正常加热100s消耗的电能 W=P额t=2200W×100s=2.2×105J 正常加热100s提供的热量 Q=Wη=2.2×105J×90%=1.98×105J （3）由电路图可知，将开关S1与a、b相连时工作的电路元件，R0和R并联，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，水龙头处于高温状态；将开关S1与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，由可知，总功率较小，水龙头处于低温状态；因为冬季与夏季水龙头工作的总电流之比为4∶1，所以两季电流之比 解方程可得 R=22Ω 改进后，冬季使用时水龙头工作的总电流 改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率 P总=UI冬=220V×20A=4400W 答：（1）电阻的阻值是22Ω； （2）改进前，若水龙头的热效率为90%，正常加热100s提供的热量是1.98×105J； （3）改进后，冬季使用时水龙头工作的总电功率是4400W。 24．（2022·广西百色·中考真题）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能； （3）电源电压； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 【答案】（1）10Ω；（2）54J；（3）6V；（4）2Ω 【详解】解：（1）灯泡的型号规格为“5V，2.5W”，即灯泡的额定功率 P额=2.5W U额=5V 根据公式P=UI变形得 （2）当滑动变阻器完全接入电路时，即滑片P位于b端，此时电路中接入的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，消耗的电功率最小，由乙图可知，P位于b端时，此时灯泡消耗的电功率为 P灯=0.9W 根据电能公式W=Pt得，滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能 W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J 电源电压为 ① （3）当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电路中的电流为0.4A，此时电源电压为 ③ 由①③式得 代入①式得 （4）灯泡电流最大为 最大电流小于电流表的量程，所以电路中最大电流只能为0.5A，且滑动变阻器必须接入，根据串联电路中电压的规律可知，当电路中的电流最大为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时灯泡两端电压为5V，滑动变阻器两端电压为1V，且不超过电压表量程的最大值，所以此时接入电路的阻值为最小值 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω； （2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能为54J； （3）电源电压为6V； （4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。 25．（2022·广西贺州·中考真题）如图所示，电源电压为9V，电阻R1=10Ω，闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的电功率； （3）电阻R2通电1min产生的热量。 【答案】（1）0.3A；（2）1.8W；（3）108J 【详解】解：（1）电路中R1和R2串联，R1两端电压为 通过R1电流 （2）电路中电流为 R2的电功率为 （3）R2通电1min产生的热量 答：（1）通过电阻R1的电流为0.3A； （2）电阻R2的电功率为1.8W； （3）电阻R2通电1min产生的热量是108J。 26．（2021·广西河池·中考真题）如图所示是太阳能LED路灯，白天有日照时，电池板将太阳能转化为电能并储存在锂电池中，晚上锂电池给LED路灯系统供电提供照明，已知：太阳能电池板输出参数为“20V 5A”，有效面积为0.5m2；正常日照时，太阳每秒辐射到每平方米电池板上的能量为0.8×103J（即为0.8×103W/m2）。 （1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存多少电能？ （2）该太阳能电池板的光电转换效率为多少？ （3）若路灯每晚从20：00持续工作到凌晨5：00，为了节能，LED路灯系统安装雷达感应装置，20：00至24：00人群活动密集时功率为20W，24：00至凌晨5：00夜深人静时功率为4W，已知锂电池最多能储存3.24×106J的电能，则充满电可以提供LED路灯系统在阴雨天（无日照）持续工作多少个晚上？ 【答案】（1）；（2）25%；（3）9 【详解】解：（1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存电能 （2）光电转换效率为 （3）一天消耗电能 工作天数 答：（1）若每天正常日照8h，锂电池一天可以储存电能； （2）该太阳能电池板的光电转换效率为25%； （3）持续9天。 27．（2021·广西百色·中考真题）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡正常工作时的电阻； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为多大？电路总功率为多大？ （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 【答案】（1）6Ω；（2）0.75A，3.375W；（3）3Ω~12Ω 【详解】解：（1）根据得，灯泡正常工作时电阻 （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2并联，当滑片处于最右端时,滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω，此时通过 R1的电流 通过滑动变阻器R2的电流 电路中的总电流，即电流表示数为 I=I1+I2=0.45A+0.3A=0.75A 此时电路总功率 P总=UI=4.5V×0.75A=3.375W （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，灯泡的额定电流 因为灯泡额定电流I额=0.5A，电流表量程为 0~3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大=I额=0.5A 此时滑动变阻器 R2阻值最小，则电路最小总电阻 滑动变阻器R2最小阻值 R2最小=R最小-RL=9Ω-6Ω=3Ω 因为电压表量程为 0~3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2=3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流 滑动变阻器R2最大阻值 综上所述滑动变阻器R2的取值范围为 3Ω～12Ω。 答：（1）灯泡正常工作时电阻为6Ω； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为0.75A，电路总功率为3.375W； （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为 3Ω~12Ω。 28．（2021·广西玉林·中考真题）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB=1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求： （1）电源电压； （2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力； （3）在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值； （4）当平板上物体重为250N，此时电路不安全，若可移动A点使电路安全，则A点移动的方向和A点移动的最小距离。 【答案】（1）12V；（2）150N；（3）9：5；（4）A点向右移动0.04m 【详解】解：（1）当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A，压敏电阻上的压力为零，从图乙可知，此时压敏电阻的阻值为50Ω，定值电阻R0的阻值为10Ω，则总电阻为 电源电压为 （2）当电流表示数为0.4A时，此时的总电阻为 则压敏电阻的阻值为 根据图乙可知，此时压力的大小为30N，根据杠杠平衡原理，物体的重力 （3）根据可知，电源电压不变，当电流最大时，电路消耗功率达到最大值，当电流最小时，电路消耗功率达到最小值，最小的电流即为空载时的电流，此时为0.2A，此时压力传感器R的电阻为50Ω，压力传感器R的消耗功率为 由电流表的量程为0~0.6A，可知，最大电流为0.6A，此时总电阻为 压敏电阻的阻值为 此时压敏电阻的电功率为 则当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值 （4）当平板上物体重为250N，此时的压敏电阻的压力为 此时电路不安全，故当电流为0.6A，压敏电阻为10Ω，压力为40N时，电路才安全，超过40N，电路不安全， 此时从杠杆分析，变小，力臂OB大小不变，变小，则OA需要变小，故需要将A点右移，此时的为 而原来OA的长为 A点移动的最小距离 答：（1）电源电压为为12V； （2）物体的重力为150N； （3）当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值为9：5； （4）A点向右移动，移动的最小距离为0.04m。 29．（2025·广西·中考真题）为了解家用电器耗能情况，某小组进行了如下研究。图甲是2，图乙是其工作原理简图，为热敏电阻，其电阻值随温度变化的部分曲线如图丙所示。将蚊香片装入蚊香器，通电后蚊香器的热敏电阻发热，加热蚊香片可以达到驱蚊功效，最后自动保持在一个特定温度（如图丙中的）。 (1)蚊香器工作一会儿，人就能闻到蚊香片气味，这是气体分子在空气中的 现象。 (2)若蚊香器正常工作的电功率为，则电路电阻值的大小为多少 ？工作消耗电能为多少 ？ (3)家用电器待机时也消耗电能，某些电视机机顶盒待机的功率可达蚊香器正常工作功率的3倍，我们在日常生活用电时该如何有效节能？请写出一条有效措施 。 (4)请从能量转化和转移角度并结合热敏电阻的电阻值变化特点，解释蚊香器通电后温度升高，并能自动保持一定温度的原因 。 【答案】(1)扩散 (2) 9680Ω 0.05kW·h (3)不使用电器时拔掉插头 (4)见详解 【详解】（1）人能闻到蚊香片气味，是因为气体分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，这是气体分子在空气中的扩散现象。 （2）[1]根据可知，电路电阻值的大小为 [2]根据可知，工作10h消耗电能为 （3）日常生活中为了有效节能，可以做到随手关闭用电器，不使用电器时拔掉插头等。 （4）蚊香器通电后，电流通过热敏电阻做功，电能转化为内能，使热敏电阻温度升高。由图丙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而增大，根据，在电源电压U不变时，电阻R增大，功率P减小，产生的热量减少。当产生的热量与向周围环境散失的热量相等时，温度就自动保持在一定温度。 三．测量小灯泡的电功率 30．（2022·广西百色·中考真题）在探究电流与电阻关系的实验中，小华设计了如图甲所示的电路，定值电阻的阻值分别为10、15、20、30，滑动变阻器规格为“20；1A”。 （1）如图甲所示，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“A”或“B”）； （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，分别用10、15、20的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如下表所示，则实验中控制电压表的示数为 V不变。将10的电阻换成15后，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“A”或“B”）。当使用30Ω的电阻做实验时，为了使电压表的示数与前三次相同，电源电压应不高于 V； 实验次数 1 2 3 4 R/ 10 15 20 30 I/A 0.3 0.2 0.15 （4）分析实验数据得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 关系； （5）小华想利用图甲电路改做测定小灯泡电功率的实验：将图甲中的定值电阻更换为标有“3.8V”字样的小灯泡，重新连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。 【答案】 A 短路 3 A 5 反比 3.8 1.52 【详解】（1）[1]滑动变阻器在实验之前应该接入阻值最大处，是为了保护电路防止短路，所以接在了A端。 （2）[2]闭合开关后，如果电阻断路，电压表串联接在电路中，应该测电源两端电压，但是电压表没有示数，故推测不是电阻断路；如果是电阻短路，相当于导线接在电压表两端，所以电压表没有示数，对电流表没影响，故应该是电阻短路。 （3）[3]由表格中的数据可知定值电阻两端电压为 U=IR=0.3A×10Ω=3V 所以实验中要控制电压表示数为3V不变。 [4]根据串联分压，定值电阻R的阻值变大，分得电压变多，想要控制分压为3V，应该加大滑动变阻器接入的阻值，应该往A端调。 [5]当使用30Ω的电阻做实验时，定值电阻两端的电压为3V，此时电路中的电流为 滑动变阻器两端的最大电压为 U大=IR滑=0.1A×20Ω=2V 所以电源电压应该不高于 U=U定+U大=3V+2V=5V [6]由表格中的数据可知，电流与电阻的乘积为定值，所以得出的结论是，在电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 （4）[7]小灯泡的额定电压为3.8V，所以在电压表示数为3.8V时小灯泡正常发光。 [8]电流表选择的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时的读数为0.4A，故小灯泡的额定功率为 P=UI=3.8V×0.4A=1.52W 31．（2024·广西·中考真题）小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验，设计了如图甲所示的电路图。 （1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“a”或“b”）端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，则电路故障可能是滑动变阻器 （选填“短路”或“断路”）； （2）排除故障后，某次实验电压表的示数如图乙所示，为 V；小明测得多组数据，并画出如图丙所示的图像，由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 ，小灯泡的额定功率为 W； （3）图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。 （4）受到上述实验的启发，为测量高温物体的温度，小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下：将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝，选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表？请说明理由（从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述）。 答： 【答案】 b 断路 1.2 6.25 1 增大 见解析 【详解】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即b端。 [2]闭合开关，灯泡不亮，电路可能断路，则电路故障可能是滑动变阻器断路。 （2）[3]电压表选择小量程，分度值为0.1V，所以电压表示数为1.2V。 [4]由图丙可知，小灯泡正常发光时的电流为0.4A，则小灯泡正常发光时的电阻为 [5]根据可知，小灯泡的额定功率为 （3）[6]图丙中，当灯泡电压变大时，通过灯泡的电流也增大，灯泡的功率变大，灯丝温度变高，灯泡的电阻随温度的升高而增大。 （4）[7]温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联电路分压原理可知，电阻丝两端的电压越大，因此选择电压变改装为温度显示仪。 32．（2021·广西梧州·中考真题）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。 （1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整： （2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 （写出一种合理情况即可）； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 W； （4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ，实际功率越大。 （5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。 【答案】 右 灯泡短路 0.16 0.32 0.5 大 B U额 2.5 【详解】（1）[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示： （2）[2]电路连接正确后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端。 [3]闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，可能灯泡短路。 （3）[4][5]当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则流过灯泡的电流为0.16A，此时，小灯泡的实际功率为 P=UI=2V×0.16A=0.32W （4）[6][7]根据画出图丙所示的图像知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为 P′=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W 由图像可知，小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大。 （6）[8][9]电压表测灯两端电压，当灯电压为U额时，灯正常发光；接着保持滑片位置不变，根据电流从电压表正接柱流入，将电压表的B接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因各电阻的大小和电压大小都不改变，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为 U0=U-U额 由欧姆定律，通过定值电阻的电流 根据串联电路电流的规律，通过定值电阻的电流等于灯的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为 P额=U额I额=U额 [10]在实验操作中，因电压表选用0-3V的量程，既要测灯的额定电压，又要测灯与R0的电压，故定值电阻R0的最大电压不能超过3V-2.5V=0.5V 因灯正常工作时的电流是0.2A，故R0的最大阻值不能超过 33．（2021·广西河池·中考真题）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A．“10Ω 1A”B．“20Ω 0.5A”、C．“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。 （1）本实验应选择的滑动变阻器是 （填代号）； （2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；( ) （3）连接电路时，开关应该处于 状态； （4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ； （5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 。 （6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 。 【答案】 B 断开 灯泡短路 0.75W 不能 【详解】（1）[1]“测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器串联，灯泡的额定电流约为 电路的总电阻约为 滑动变阻器应接入的最小电阻 所以滑动变阻器应该选择“20Ω 0.5A”，故B符合题，AC不符合题意。 故选B。 （2）[2] “测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器串联，要使滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则滑动变阻器应接右边下端接线柱，如下图所示： （3）[3]连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。 （4）[4] 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，说明灯泡可能被短路，可能被开路，也可能是通过的电流太小。而电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，说明灯泡短路。 （5）[5]从图乙中可以看出，电流表选用的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，小灯泡的额定功率为 （6）[6]某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，此时待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测量待测电阻电压，电流表测量待测电阻电流，当电压表为3V时，电路最大电流为 此时滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入的最小电阻为 超过滑动变阻器的最大阻值，所以不能测出被测电阻的阻值。 34．（2021·广西玉林·中考真题）如图甲所示，在“测量一个小灯泡电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为3V。 （1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接成完整的电路（要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大）； （2）连接好电路，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，那么出现该状况的可能原因是小灯泡发生 （选填“断路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，继续进行探究，根据测量数据绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图像，如图丙所示，分析可知：小灯泡的额定功率为 W；若电流表的示数如图丁所示，其示数为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω； （4）若实验室电压表损坏，某同学用一个已知阻值为R0的定值电阻代替电压表，并设计了如图戊所示电路，在电源电压保持不变情况下，也正确地测出了一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率，其实验步骤如下： ①闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，记下电流表的示数为I1； ②闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数为I额； ③保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，记下电流表的示数为I2； ④则小灯泡额定功率的表达式为P额= （用I额、I1、I2和R0等符号表示） 【答案】 短路 1.5 0.4 5 【详解】（1）[1]根据图甲所示的电路图，应将滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，因为要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大，所以选择A接线柱。 （2）[2]连接好电路，电流表有示数，说明电路连通，而小灯泡不亮，电压表无示数，说明小灯泡短路。 （3）[3]小灯泡的额定电压为3V，根据丙图可知小灯泡两端电压为3V时，电流为0.5A，小灯泡的额定功率 小灯泡的额定功率为1.5W。 [4]由丁图可知，电流表量程为0~0.6A，则电流表读数为0.4A。 [5]根据丙图可知，电流表读数为0.4A时，小灯泡两端电压为2.0V，此时小灯泡的电阻 此时小灯泡的电阻为5Ω。 （4）[6]闭合S2，断开S1，移动滑动变阻器R的滑片至最左端，此时只有定值电阻接入电路，电源电压 闭合S1，断开S2，调节滑动变阻器R的滑片使小灯泡正常发光，小灯泡和滑动变阻器接入电路的总电阻 保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合S1，断开S2，定值电阻和滑动变阻器接入电路的总电阻 滑动变阻器接入电路的电阻 小灯泡正常发光时接入电路的电阻 小灯泡额定功率 一、单选题 1．（2025·广西柳州·二模）如图是某电路的电路图，两个小灯泡都正常发光，除小灯泡外其余电阻忽略不计。因意外故障被烧断，电流无法通过，那么（　　） A．熄灭 B．变暗 C．变亮 D．亮度不变 【答案】D 【详解】由图可知：两个小灯泡并联，则两个小灯泡互不影响，因意外故障被烧断，电流无法通过，对没有影响，则灯仍然能够正常工作，的电功率不变，亮度不变，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．（2025·广西南宁·三模）科技小组的同学设计了一个简易的电子测力计测量拉力，其原理图如图所示。已知电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器，当拉环被拉伸时，显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是（　　） A．拉力越大，两端的电压越大 B．拉力越大，的电功率越大 C．显示仪是由电流表改装而成的 D．拉力越小，通过电路中的电流越大 【答案】BC 【详解】ABC．根据电路图可知，两个电阻串联接入电路中，显示仪串联接入电路中，所以显示仪是由电流表改装而成的，拉力越大，滑片向右移动的距离越大，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据串联电路电压分压特点可知，两端的电压越小，总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中的电流越大，根据U=IR可知，两端的电压越大，根据可知，的电功率越大，故A错误，BC正确； D．拉力越小，滑片向右移动的距离越小，滑动变阻器接入电路的电阻越大，总电阻越大，根据欧姆定律可知，电路中的电流越小，故D错误； 故选BC。 二、多选题 3．（2025·广西南宁·二模）某科技小组设计了一个监测水位变化的装置，其原理如图所示。电路中电源电压保持不变，为定值电阻，是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动，与接触良好，当电流表的示数达到某一数值时，报警器发出响声，提醒监测员水位达到警戒值。当水位升高时，下列说法正确的是（    ） A．接入电路的阻值变小 B．电压表的示数变大 C．消耗的电功率变小 D．为了让警戒水位值在更低时也能预警，可以增大电源电压 【答案】AD 【详解】ABC．由图示知，长条形电阻片R与定值电阻R0串联在电路中，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，水位升高时，金属滑杆向上移动，R接入电路的阻值变小，据串联电路的分压特点知，R两端的电压变小，电压表示数变小，电路的总阻值变小，电路的电流变大，电流表示数变大，由可知，消耗的电功率变大，故A正确，BC错误； D．警戒水位值调小，则金属滑杆AP向下移动，变阻器接入电路的阻值变大，而报警器发出响声时的电流值不变，则可增大电源电压或减小定值R0的阻值，故D正确。 故选AD。 4．（2025·广西河池·二模）如图所示，是小明家电能表的示意图，下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表 B．这个电能表铝盘每小时转3600圈 C．小明家1小时内消耗的电能为 D．该电能表应接在220V的电路中使用 【答案】AD 【详解】A．电能表的作用是用来测量电路中的用电器消耗多少电能的仪表，故A正确； B．3600r/(kW·h)表示电路中每消耗一千瓦时的电能，铝盘转3600转，故B错误； C．电能表的铭牌标识并没有标明1小时内会消耗多少电能，要计算1小时消耗的电能需要工作时的电压和电流，故C错误； D．“220V”表示该电能表要接在220V的电路中使用，故D正确。 故选AD。 5．（2025·广西桂林·二模）如图，是“智能体温计”（图甲）及其内部电路原理图（图乙），电源电压恒定不变，用电表的示数大小反映温度的高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大。下列分析正确的是（　　） A．电路中的电表是电流表 B．定值电阻R2起保护电路的作用 C．温度升高时，电路中的电流变大 D．温度降低时，R2消耗的电功率变大 【答案】BD 【详解】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联接入电路，该电路中的电表与R1并联接入电路，所以电表为电压表，故A错误； B．当R1很小时，定值电阻R2可以防止电路中的电流过大，起保护电路的作用；另外R2还具有分压作用，否则R1单独接入电路时，电表示数始终保持不变，故B正确； C．电阻R1的阻值随温度的升高而增大，当温度升高时，R1的电阻变大，串联电路的总电阻变大，根据可知电路中的电流变小，故C错误； D．温度降低时，R1的电阻变小，串联电路的总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，由U=IR知，R2两端的电压变大，根据P=UI可知，R2消耗的电功率变大，故D正确。 故选BD。 三、填空题 6．（2025·广西柳州·模拟预测）如图所示小州观察到自己家里的电能表示数为 ，他家里同时工作的用电器总功率不应超过 W。 【答案】 7325.6 8800 【详解】[1]电能表读数时，最后一位数是小数，所以电能表示数为7325.6kW·h。 [2]由图可知，电能表接在220V电路中使用，电能表允许通过的最大电流为40A，所以他家里同时工作的用电器总功率 7．（2025·广西南宁·二模） (1)如图甲，电能表的示数为 ，电路中每消耗的电能，该电能表的转盘转动 转。 (2)如图乙，在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中，为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的 （选填“热水”或“冷水”）；根据温度计的示数可知，此时水的温度为 ℃。 (3)利用图丙的实验装置测量滑轮组的机械效率，实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计；若增大物体的质量，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 823.3 1800 (2) 热水 96 (3) 匀速 增大 【详解】（1）[1]在电能表的表盘上，数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，图示电能表示数为823.3kW·h。 [2]“3600r/（kW·h）”表示电路中用电器每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转过3600转；用电器消耗0.5kW·h的电能时电能表上转盘的转数n=3600r/（kW·h）×0.5kW·h=1800r （2）[1]在探究“水沸腾时温度变化的特点”实验中，为了缩短加热时间，应向烧杯中加入适量的热水。 [2]由图乙知，零刻度线在温度计的下方，液柱在零刻度线的上方，每一个大格代表10℃，每一个小格代表1℃，即分度值为1℃，其示数是96℃。 （3）[1][2]测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确，利用图丙的实验装置测量滑轮组的机械效率，实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计；使用滑轮组时，相同条件下，做的额外功不变，增大物体的质量，提起的物体越重，有用功越大，有用功在总功中的比值越大，机械效率越高。 四、实验题 8．（2025·广西柳州·模拟预测）科技兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻，实验装置如图甲所示，电源电压为6V。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整； (2)正确连接电路后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中（实验过程中曾改变电压表的量程），测得了如表所示的实验数据，根据第 次数据可知，电路出现故障，故障原因是小灯泡 ； 实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度 1 1 0.2 较暗 2 2.5 正常发光 3 2.8 0.32 强烈发光 4 6 0 不发光 (3)小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 A，则灯泡L正常发光时的电阻约为 Ω（结果保留一位小数）； (4)爱思考的小峰同学同时提出一个有关电功率的问题，当小灯泡强烈发光时，其实际功率 额定功率。（选填“>”、“<”或“=”） 【答案】(1) (2) 4 断路 (3) 0.3 8.3 (4)> 【详解】（1）测量灯泡的电阻时，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器采用一上一下的方式接入电路，如下图所示： （2）[1]由表格中第4组数据可知，电压表示数为6V，电流表示数为0，灯泡不发光，所以根据第4次数据可知，电路出现故障。 [2]电压表有示数，说明电压表与电源接通，电流表无示数，说明电路存在断路，此时灯泡不发光，所以故障原因是灯泡L断路。 （3）[1][2]小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，由图甲可知，电流表所选量程为0~0.6A量程，分度值为0.02A，图乙电流表示数为0.3A，则通过灯泡的电流为0.3A，已知灯泡L的额定电压为2.5V，则灯泡L正常发光时的电阻约为 （4）根据表中数据可知，通过灯的电流随电压的变大而变大，根据P=UI可知，灯泡的实际功率越大，灯越亮，故小灯泡的亮度是由实际功率决定，所以小灯泡强烈发光时，其实际功率大于额定功率。 9．（2025·广西崇左·一模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡额定电压为2.5V（电阻约为10Ω），电源电压由三节新干电池串联组成。 (1)本实验的原理是 ，连接电路时开关应处于 状态； (2)请你用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整（要求：连线不得交叉）； (3)若有规格分别为A：“5Ω  1A”，B：“50Ω  0.2A”，C：“20Ω  0.5A”的三个滑动变阻器供选择，为了使实验能顺利进行，他应选 （选填A，B，C序号）滑动变阻器连入电路； (4)连接好电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表的示数是1.8V，若要测量小灯泡的额定功率，应将实物电路中滑动变阻器滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表的示数为2.5V； (5)当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示为 A，则小灯泡的额定功率是 W。 【答案】(1) P＝UI 断开 (2) (3)C (4)B (5) 0.24 0.6 【详解】（1）[1]测小灯泡额定电功率的实验原理为P=UI。 [2]为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如图所示： （3）小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为 电源由三节新干电池串联，电压为4.5V，由串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为 综合考虑电流和电阻因素，只能选用“20Ω 0.5A”的C滑动变阻器连入电路。 （4）灯在额定电压下正常发光，示数为1.8V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压。根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由串联分压规律，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到使电压表的示数为2.5V。 （5）[1][2]当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光。由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。则小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6W 10．（2025·广西南宁·一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路图如图甲所示，电源电压保持不变，选用的实验器材有电流表，电压表，四个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，最大阻值为50Ω的滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端； (2)将5Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表一直有示数但电流表始终无示数，造成这一故障的原因可能是电路a、b两点间发生 ； (3)排除故障后，用原器材继续实验，先确定a、b两点间一个保持不变的电压值U，移动滑片使电压表示数为U，此时电流表的示数如图乙所示，为 A； (4)用10Ω、15Ω的定值电阻分别接入a、b两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，每次都要使电压表的示数为U＝ V时，再记录电流表的示数。分析数据得出结论：当a、b两点间的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比； (5)以上三次实验中，用 Ω的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大； (6)在a、b两点间接入20Ω的定值电阻时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验（元件没有损坏），分析可知，该电源至少用了 节新干电池串联。 【答案】(1)B (2)断路 (3)0.4 (4) 2 反 (5)5 (6)5 【详解】（1）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。由图可知，滑片置于B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。 （2）电压表有示数但电流表无示数，说明电压表与电源连通，而且电路中存在断路。所以造成这一故障的原因可能是电路a、b两点间发生断路。 （3）如图乙所示，电流表选用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，则相应的电流值为0.4A。 （4）[1]在探究电流与电阻的关系实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。由（2）（3）可知所控的电压值为 [2]通过实验数据分析可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 （5）根据电功率公式可知，当电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大。所以在5Ω、10Ω、15Ω三个定值电阻中，用 5Ω 的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大。 （6）当接入20Ω电阻时，设电源电压为U要使定值电阻两端电压达到2V，根据串联电路分压原理可得 解得U＝7V，因为一节新干电池电压为1.5V，5节是7.5V，所以该电源至少用了5节新干电池串联。 11．（2025·广西来宾·三模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，电路图如图中所示，电源电压保持不变，选用的实验器材有电流表，电压表，四个定值电阻阻值分别为，最大阻值为的滑动变阻器、开关、导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 （选填“A”或“B”）端。 (2)将的定值电阻接入电路的、两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表一直有示数但电压表始终无示数，造成这一故障的原因可能是电路两点间发生 。 (3)排除故障后，用原器材继续实验，先确定a、b两点间一个保持不变的电压值，移动滑片使电流表的示数如图乙所示，为 A，此时电压表示数为 。 (4)用、的定值电阻分别接入、两点间，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，每次都要使电压表的示数为时，再记录电流表的示数。分析数据得出结论：当两点间的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成 比。 (5)以上三次实验中，用 的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大。 (6)在、两点间接入的定值电阻时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验（元件没有损坏），分析可知，该电源至少用了 节新的干电池串联。 【答案】(1)B (2)短路 (3) 0.4 2 (4)反 (5)5 (6)3 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；由本题实验电路分析可知，当滑片移至B端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，所以，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于B端。 （2）在本题探究电路中，电压表测量电路的、两点间的电压，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表始终没有示数，说明电路两点间可能发生了短路。 （3）[1][2]因为排除故障后，用原器材继续实验，所以定值电阻的阻值仍为5Ω，所选电流表的量程为，所以电流表的示数为0.4A，则此时电压表示数为，即a、b两点间应控制不变的电压值为。 （4）分析实验数据可得：当两点间的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 （5）由电功率公式可知，当电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大，所以可判定，在以上三次实验中，用5的定值电阻做实验时，a、b两点间的电功率最大。 （6）已知本题探究实验中所用滑动变阻器的最大阻值为20Ω，且a、b两点间应控制电压值为且保持不变，故在、两点间接入的定值电阻时，根据串联分压规律可知 解得，，即电源电压若超过4V,调节滑动变阻器将不能控制a、b间的电压达到2V，从而无法完成实验。现在、两点间接入的定值电阻时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能完成该实验，说明电源电压超过了4V，根据一节新干电池的电压为1.5V分析，可知该实验电路至少使用了3节新干电池串联作为电源。 五、计算题 12．（2025·广西南宁·一模）如图是一款手持式两挡电煮锅及其简化电路图，R1、R2为均为定值电阻。高温挡功率为1000W，低温挡时R1、R2的总功率为220W。请计算： (1)R1的阻值； (2)在标准大气压下，将2kg水从20℃烧开，水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] (3)若电煮锅的热效率为80%，在标准大气压下，用高温挡将2kg水从20℃烧开，需要多长时间。 【答案】(1)48.4Ω (2)6.72×105J (3)840s 【详解】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路的总功率最小，电煮锅处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电煮锅处于高温挡；由可知，R1的阻值为 （2）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J （3）由可知，电煮锅消耗的电能 由可知，加热需要的时间为 13．（2025·广西桂林·二模）课外实践小组设计了如图所示的检测水流冲击力的装置。其中电源电压为是阻值为的粗细均匀的电阻丝，其长度为，为水平光滑杆，弹簧左端固定，右端连接绝缘滑块，绝缘滑块与滑片、物体通过滑杆相连，水流冲击力为零时，滑片刚好与电阻丝的端接触，此时电流表示数为，水流冲击物体带动绝缘滑块滑至点时，滑片刚好与端相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内，弹簧所受拉力与弹簧长度的关系如表所示。求： 弹簧长度/cm 10 12 14 16 18 20 弹簧拉力/N 0 2 4 6 8 10 (1)定值电阻的阻值； (2)当电流表示数为时，水流冲击力； (3)当水流冲击力为时，的电功率。 【答案】(1)6Ω (2)6N (3)0.54W 【详解】（1）据图可知，电路是串联的，水流冲击力为零时，滑片刚好与电阻丝的端接触，此时电路为R0单独串联，电流表示数为，则定值电阻的阻值为 （2）当电流表示数为时，电路中的总电阻为 变阻器接入电路中的阻值为 由于是阻值为的粗细均匀的电阻丝，其长度为，则此时弹簧的长度为 据表可知弹簧拉力，即水流冲击力为6N。 （3）当水流冲击力为时，据表可知，弹簧的长度为14cm，弹簧的伸长为4cm，变阻器接入电路中的阻值为，此时电路中的总电阻为 电路中的电流为 的电功率为 14．（2025·广西南宁·三模）物理兴趣小组为教室设计了一款湿度计，湿度计的表盘由电压表改装而成，其原理如图甲所示。电源电压恒为6V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，为定值电阻，把该湿度计放在湿度为的环境下，电压表示数为。 (1)求在湿度为的环境下，两端的电压； (2)求在湿度为60%的环境下，电路中的电功率； (3)在不改变电压表量程的情况下，若要提高该装置所能测量的最大空气湿度值，请写出一种简单可行的方法，并用文字说明。 【答案】(1)3V (2)1.2W (3)见解析 【详解】（1）由图甲可知，湿敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，把该湿度计放在湿度为的环境下，电压表示数为，两端的电压UR=U-U0=6V-3V=3V （2）由图乙可知，在湿度为的环境下，R=15Ω，电路中的电路 电路中的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W （3）提高该装置所能测量的最大空气湿度值，湿敏电阻接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由可知，电路中电流变大，由U=IR可知，R0两端的电压变大，电压表示数变大；为了不改变电压表量程，需要使电压表示数减小，所以将定值电阻换为阻值较小的电阻，或减小电源电压。 六、综合题 15．（2025·广西梧州·二模）如图甲是小华设计的一款“智能保温杯”的自动控温工作原理图。在控制电路中，，电磁铁线圈电阻不计，保护电阻，为热敏电阻，阻值随温度变化关系如图乙，工作电路中，，、为加热电阻。加热功率为400W，保温功率为100W。当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式。当电磁铁中的电流时，衔铁被吸下与触点b接触，进入加热模式。已知。求： (1)若杯内装0.3kg、的水，加热至，水吸收的热量； (2)加热电阻的阻值； (3)刚开始保温时，保温杯内水的温度； (4)若要使保温杯刚开始保温时的温度升高一些，请写出一条措施，并列出关系式进行说明。 【答案】(1)5.04×10⁴J (2)121Ω (3)65℃ (4)见解析 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）衔铁被吸下与触点b接触时，进入加热模式，此时工作电路中只有R1工作，加热功率为400W，故的阻值为 （3）当电磁铁中的电流，衔铁与触点a接触，进入保温模式，故开始保温时，控制电路中的总电阻为 则热敏电阻的阻值为 由图乙可知，当时，，所以开始保温时，保温杯内的水温为65℃。 （4）由图乙可知，要使开始保温时的温度升高，也会增大，根据可知，当增大时，电流会变小，要保证时开始保温，在不变的情况下，应减小保护电阻的阻值，或者在不变的情况下，应增大电源电压。 16．（2025·广西南宁·二模）某学校餐厅使用了一款可以自动识别餐盘中食品质量和种类的智慧餐盘，其工作原理如图甲所示，电源电压恒为27V、电压表的量程为0~15V、电流表的量程为0~0.6A、为定值电阻、滑动变阻器R最大阻值为50Ω。当餐盘不放物体时，滑片P恰好位于滑动变阻器的a端。闭合开关S，滑片P从滑动变阻器的a端移动到b端的过程中，电压表的示数由0逐渐增大到15V，此过程中的最大称量质量为2kg。求： (1)定值电阻的阻值； (2)为了保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的阻值变化范围是多大？ (3)当滑动变阻器的阻值为20Ω时，整个电路所消耗的电功率是多少？实践小组在对电压表表盘进行质量标注的过程中发现，表盘上原刻度的每一小格对应的质量值是不同的，即质量刻度不均匀，如图乙所示。请设计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙虚线框内补充完整符合要求的电路图。 【答案】(1)40Ω (2)5~50Ω (3)12.15W， 【详解】（1）由图甲可知，R0和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压，滑片在b端时的电流 R0两端电压U0=U-UR=27V-15V=12V R0的阻值 （2）电流表的量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，由可知，电路的总电阻最小，最小总电阻为 变阻器的最小阻值R滑小=R小-R0=45Ω-40Ω=5Ω 电压表的量程为0~15V，电压表的最大示数是15V，由串联分压可知变阻器连入电路的电阻最大，由串联电路电压的规律可知R0两端的电压U0=U-UR=27V-15V=12V 由串联分压得到 即 解得R滑大=50Ω 所以为了保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的阻值变化范围是5~50Ω。 （3）当滑动变阻器的阻值为20Ω时，整个电路所消耗的电功率是 要使表盘上刻度均匀，必须保证电流不变，电压表示数与它所跨接的部分阻值成正比，电路如图： 与图甲相比，该电路电流最小且保持不变。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 3 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$