专题07 欧姆定律与电功率（内蒙古专用）-【好题汇编】三年（2023-2025）中考物理真题分类汇编

专题07 欧姆定律与电功率 1．（2023•赤峰）【实验设计】小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1（元件符号为）、一个定值电阻R2。要求：电子秤刻度盘是由电压表改装而成，且示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明设计出符合条件的电路图。 解：根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，只能把定值电阻与压敏电阻串联，由于是一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1，当压力增大时，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律知，电路中的电流增大，根据U＝IR，定值电阻R2的电压增大，而压敏电阻R1的电压减小，则电压表并联在定值电阻R2的两端，如图所示： 考点一 探究电流与电压、电阻的关系 2．（2025•内蒙古）物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大，电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系，进行了如下实验。（电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为5Ω） （1）连接电路时，开关应处于　断开　 状态； （2）连接的电路如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误，请你在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； （3）正确连接后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表，其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示，示数为　2.8　 V； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.1 1.6 2.0 2.5 电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56 （4）①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像； ②分析图像可初步得出结论：在电阻一定的情况下，　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 ； （5）进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议：　为得出普遍性的规律，更换电阻多次测量　 。（写出一条即可） 解：（1）连接电路时，为防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关应处于断开状态。 （2）电压表应并联在电阻两端： （3）电压表选择0﹣3V，分度值为0.1V，故示数为2.8V； （4）①根据表中数据在坐标系中找出对应的点连线，如下所示： ②由图像可知当在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （5）为得出普遍性的规律，要更换电阻多次测量。 答案：（1）断开；（2）如图；（3）2.8（4）①如图；②通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）为得出普遍性的规律，更换电阻多次测量。 3．（2024•通辽）某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.60 0.26 0.20 （1）请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动，电路中的电流变大）。 （2）连接好电路，闭合开关发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障可能是定值电阻R 　断路　 （填“断路”或“短路”）。 （3）实验时改变 　定值电阻R　 的阻值，通过移动滑动变阻器的滑片P来控制 　电压表示数　 保持不变，测出多组数据进行分析，得出结论。 （4）如表是实验数据记录表格，分析可知实验操作存在的问题是 　没有调节滑动变阻器控制电压表示数不变　 。 （5）完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，设计了图乙所示的电路，其中R'为电阻箱。请把下面步骤②中未完成的操作补充完整。 ①将开关S与a连接，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U额。 ②　将开关S与b连接，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱　 ，使电压表示数仍为U额。读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。 解：（1）据滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中电流变大确定变阻器右下接线柱连入电路中如下所示： （2）连接好电路，闭合开关，电流表几乎无示数，电路可能断路，发现电压表示数接近于电源电压，则电压表与电源连通，则故障为定值电阻R断路； （3）探究导体中电流与电阻的关系，必须控制电压不变，改变电阻，故实验时改变定值电阻R的阻值，通过移动滑动变阻器的滑片P来控制电压保持不变，测出多组数据进行分析，得出结论。 （4）如表是实验数据记录表格，每次的电压U＝IR不等，故实验操作存在的问题是没有调节滑动变阻器控制电压表示数不变； （5）完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，设计了图乙所示的电路，其中R'为电阻箱。请把下面步骤②中未完成的操作补充完整。 ①将开关S与a连接，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U额。 ②将开关S与b连接，用电阻小代替灯泡，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱，使电压表示数仍为U额。读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。 答案：（1）见解答；（2）断路；（3）定值电阻R；电压表示数；（4）没有调节滑动变阻器控制电压表示数不变；（5）将开关S与b连接，保持滑动变阻器的阻值不变，调节电阻箱。 4．（2024•包头）学生小组利用现有器材：电源（6V）、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω，2A）、开关、导线若干，完成多个电学实验。 （1）研究电流与电压的关系。 ①设计电路并画出电路图如图甲所示。 ②依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，导线不要交叉。 ③将滑片调至阻值最大处，闭合开关，移动滑片，发现电流表与电压表均无示数，故障可能是 　滑动变阻器断路　 （写出一处即可），查找故障，排除故障。 ④闭合开关，移动滑片，多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的I﹣U图象。分析图象可得：电阻一定时，　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 。本实验选用的是 　10　 Ω的定值电阻。 （2）将图乙中的定值电阻调换为 　待测电阻　 ，还可以完成 　测量待测电阻的阻值　 实验（写出一个实验名称即可）。此时实验收集多组数据的目的是 　取平均值减小误差　 。 解：（1）②滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中，如图所示： ③电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示也无示数，说明与电压表并联的电路以外的电路断路，即滑动变阻器断路或开关断路等。 ④由图丙知，绘制出电阻R的I﹣U图象为过原点的直线，据此可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。由图丙可知，当定值电阻两端的电压为5V时，通过定值电阻的电流为0.5A，由欧姆定律可知，定值电阻的阻值：。 （2）由图甲可知，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过定值电阻的电流，如果将图乙中的定值电阻调换为待测电阻，根据可知，还可以测量待测电阻的阻值； 此时实验（测量待测电阻的阻值）收集多组数据是为了取平均值减小误差。 答案：（1）②见解答图；③滑动变阻器断路；④通过导体的电流与导体两端的电压成正比；10；（2）待测电阻；测量待测电阻的阻值；取平均值减小误差。 5．（2024•赤峰）（1）在电学综合复习时，某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验，电路图如图甲所示。 ①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整。 ②根据实验测得的数据，绘制出定值电阻R的I﹣U图像，如图丙，由图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正比　 。 （2）该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验。 实验中，他们按图丁连接电路，用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压，并记录这组实验数据；接下来应该 　换用不同规格的灯泡进行多次实验　 ，重做上述实验，根据数据得出实验结论。其中一次实验中，他们发现两个小灯泡的亮度明显不同，请分析其原因 　灯泡的电压不等使得实际功率不同　 。 解：（1）①根据电路图，滑动变阻器的左下接线柱接入电路，如图所示： ②根据定值电阻R的I﹣U图像是过原点的直线，是正比关系，可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （2）用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压，并记录这组实验数据；为了排除偶然性，接下来应该换用不同规格的灯泡进行多次实验。其中一次实验中，他们发现两个小灯泡的亮度明显不同，根据串联电流相等，而灯泡的亮度由实际功率决定，根据P＝UI知，灯泡的电压不等。 答案：（1）①见解答；②正比；（2）换用不同规格的灯泡进行多次实验；灯泡的电压不等使得实际功率不同。 考点二 欧姆定律的简单计算 6．（2023•呼伦贝尔）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，由图象可知（　　） A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2：1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1：2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1：2 解：A、电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关，故A错误； BC、将R1与R2串联接入电路，电流相等，由I﹣U图象得出：当通过两电阻的电流相等时.I＝0.3A时，U2＝2U1，R1与R2两端的电压之比为1：2，由的变形式可知，R2＝2R1， R1：R2＝1：2，故B错误，C正确； D、这两个电阻并联后接在3V电源上时，U1＝U2＝U＝3V， 由图象可知，I1＝0.6A，I2＝0.3A，通电后通过R1与R2的电流之比为0.6A：0.3A＝2：1，故D错误。 答案：C。 7．（2024•呼和浩特）如图甲所示，是L1、L2两个灯泡的I﹣U图象，请根据图像所给信息进行计算： （1）若两灯泡串联在电路中（如图乙所示），此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻； （2）保持电源电压不变，将两灯泡的连接方式改为并联（如图丙所示），求此时电流表的示数。 解：（1）在图乙中，两灯串联，电流表测电路中的电流。 已知电流表的示数为0.3A，即电路中的电流为I＝0.3A，由于串联电路中的电流处处相等， 所以通过两灯的电流均为0.3A，根据图甲可知两灯两端的电压分别为：U1＝1.8V、U2＝4.2V， 根据欧姆定律可得，两灯的电阻分别为：、； （2）在图乙中，根据串联电路的电压规律可得，电源电压：U＝U1+U2＝1.8V+4.2V＝6V； 在图丙中，两灯并联，电流表测干路中的电流，电源电压不变， 由于并联电路各支路两端的电压相等，等于电源电压， 所以两灯两端的电压均为6V，根据图甲可知通过两灯的电流大小分别为：I1＝0.5A、I2＝0.35A， 根据并联电路的电流规律可得，干路中的电流，即电流表的示数为：I＝I1+I2＝0.5A+0.35A＝0.85A。 答： （1）此时两灯泡的电阻分别为6Ω和14Ω； （2）此时电流表的示数为0.85A。 考点三 电阻的测量 8．（2023•呼和浩特）小含同学在“伏安法测电阻”的实验中，器材如下：待测电阻Rx，阻值已知的定值电阻R0，电流表、电压表各一只，开关、导线若干，电源一个（电压恒定，大小未知）。 （1）该实验的实验原理是 　　 （选填“”或“”或“”）； （2）如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表，其他器材不变，则下列四种电路设计，能测出Rx的是 　BD　 。 解：（1）在“伏安法测电阻”的实验中，用电压表测电阻两端的电压，用电流表测通过电阻的电流，根据求出电阻的阻值，故该实验的实验原理是； （2）A、两电阻串联，电压表测R0两端的电压，因无法得到Rx两端的电压和通过的电流，故A错误； B、在没有电流表的情况下，可通过开关的转换使电压表分别测出Rx两端的电压和电源电压，根据串联电路分压原理求出待测电阻，故B正确； C、两电阻并联，电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律可以求出R0两端的电压，利用并联电路电压特点可以得出Rx两端的电压，但因无法得到通过Rx的电流，因此不能求出待测电阻的阻值，故C错误； D、两电阻并联，通过开关的转换使电流表分别测出通过Rx的电流和干路电流，根据并联电路电压特点和电流规律得出Rx两端的电压，利用欧姆定律求出待测电阻，故D正确； 答案：BD。 答案：（1）；（2）BD。 9．（2024•呼和浩特）为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻，小伟同学用两节干电池、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器，以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。 （1）小伟连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （2）再次连接电路时，小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新，小伟用剩余实验仪器，重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作： ①将滑动变阻器调到最右端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.12A； ②再将滑动变阻器调到最左端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.30A； （3）如果认为灯丝电阻不变，根据以上数据，小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为 　13.3Ω　 ； （4）小伟操作后反思，认为灯丝的电阻受到温度的影响，电阻值会发生变化，因此测出的灯泡的电阻值并不准确，与真实值相比，应该比真实值 　偏大　 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 解：（1） （3）如果认为灯丝电阻不变，设灯丝电阻为RL； 由图2可知，滑动变阻器滑到最右端时，灯泡与滑动变阻器的最大电阻串联，此时电流为I1，则电源电压为I1（R滑大+RL）； 当滑动变阻器调到最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流为I2，电源电压为I2RL， 电源电压不变，则I1（R滑大+RL）＝I2RL， 所以； （4）根据电源为两节干电池串联可知电源电压约为3V，由题知，实验目的是测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻， 若灯丝的电阻受到温度的影响，将滑动变阻器调到最左端时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压最大（约为3V），可认为此时灯泡正常发光，此时灯丝温度最高，灯丝的电阻最大，且此时电流为0.30A， 则灯泡的最大电阻（正常发光时的阻值）约为：， 由此可知，（3）中的测量值与真实值相比，应该比真实值偏大。 答案：（1）见解答；（3）13.3Ω；（4）偏大。 10．（2024•呼伦贝尔）在测量小灯泡电阻的实验中，某同学选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。 （1）如图甲所示连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，其原因可能是小灯泡 　短路　 。 （2）排除故障后，闭合开关S，调节滑片P，电流表的示数如图乙所示为 　0.24　 A，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向 　A　 （选填“A”或“B”）端移动。 （3）分析表格中记录的实验数据，可知小灯泡正常发光时的电阻约为 　8.3　 Ω（结果保留小数点后一位）；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越 　大　 。 （4）某同学在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请依据影响导体电阻大小的因素分析，产生这一现象的原因可能是 　捏滑片增大了滑动变阻器与电阻丝接触的横截面，减小了电阻　 。 次数 1 2 3 4 U/V 1.0 2.0 2.5 2.8 I/A 0.18 0.28 0.30 0.32 解：（1）从图中信息可知，电压表测灯泡，电流表与灯泡串联，闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，其原因可能是小灯泡短路； （2）电流表的分度值为0.02A，示数为0.24A；小灯泡正常发光时的电流应为0.3A，根据欧姆定律可知，电压不变时，电流变大时电阻要变小，故应该向A端移动； （3）根据表中数据可知，小灯泡正常发光时，其电阻为：； 当灯泡的电压为2.8V时，其电阻为：， 由此可知，灯丝温度越高，电阻越大； （4）某同学在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，捏滑片增大了滑动变阻器与电阻丝接触的横截面，减小了电阻，改变了灯泡发光明显变亮。 答案：（1）短路；（2）0.24；A；（3）8.3；大；（4）捏滑片增大了滑动变阻器与电阻丝接触的横截面，同时减小了长度，故减小了电阻。 考点四 欧姆定律的应用 11．（2024•通辽）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压12V保持不变，R0为50Ω的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为1.0×105Pa。求： （1）舱体不漏气时，R0两端的电压； （2）舱体不漏气时，电路工作10min消耗的电能； （3）电压表示数为8V时，舱体内的气压值。 解：（1）从图示可知，舱体不漏气时，舱体内气压为1.0×105Pa时，R的电阻为10Ω，故电路中的电流为：，故R0两端的电压为： U0＝IR0＝0.2A×50Ω＝10V； （2）舱体不漏气时，电路工作10min消耗的电能： Q＝I2Rt＝（0.2A）2×（50Ω+10Ω）×10×60s＝1440J； （3）当电压表示数为8V时，此时电路中的电流：； R的电压：UR＝U总﹣U0＝12V﹣8V＝4V；R的阻值： ，从图示可知，此时舱体内的气压值为0.6×105Pa。 答：（1）舱体不漏气时，R0两端的电压为10V； （2）舱体不漏气时，电路工作10min消耗的电能为1440J； （3）电压表示数为8V时，舱体内的气压值为0.6×105Pa。 12．（2024•呼伦贝尔）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后电流表示数I2＝12mA。不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg。求： （1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为10cm时Rx所受水的压力； （4）R0的阻值。 解：（1）由题可知，当B浸入水中的深度为8cm时，B浸入水中的体积为： V排＝V浸＝SBhB＝100×10﹣4m2×8×10﹣2m＝8×10﹣4m3； 由F浮＝ρ液gV排得： 。 （2）由题意和二力平衡条件可知绳端的拉力FA＝GA总＝4N，且由图甲可知滑轮组的绳子有效段数n＝3； 即：， ； 解得G动＝2N。 （3）容器C底部受到水的压强：pc＝ρghc＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m＝1×103Pa； Rx所受水的压力：。 （4）由题意得，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝20mA； 再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，此时水面高度为： ； hc′＝10cm+20cm＝30cm； 此时容器C底部受到水的压强： ， 此时Rx所受水的压力：； 由图乙可知，压力为5N时，Rx＝60Ω；当压力为15N时，Rx′＝140Ω； 由和电阻的串联可得电源电压： U＝I1（Rx+R0）＝0.02A×（60Ω+R0）； U＝I2（Rx′+R0）＝0.012A×（140Ω+R0）； 以上两式解得：R0＝60Ω。 答：（1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力为8N； （2）动滑轮的重力为2N； （3）C中水深为10cm时Rx所受水的压力为5N； （4）R0的阻值为60Ω。 13．（2023•呼伦贝尔）“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离L/cm ＜3.7 3.7≤L＜16.7 16.7≤L＜20.1 ≥20.1 （1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过R0的电流为0.3A，请计算此时R0两端电压大小。 （2）请推导出电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围。 （3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R0来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻R2的最小值。 解：（1）开关闭合时，R0与R1串联，P在起始位置A时，IA＝I1＝I0＝0.3A， 由得，定值电阻R0两端电压：U0＝I0R0＝0.3A×10Ω＝3V； （2）滑片移动L时，电阻棒的电阻为： R1'＝（5+L）cm×1Ω/cm＝（5+L）Ω， 若此时电压表示数U测，根据串联电路电压规律，R0两端电压为U0＝U﹣U测＝4.5V﹣U测， 由串联分压原理可知， ，即， 解得：①； 因电压表量程为0～3V，为保护电路安全，U测最大为3V， 则，解得滑片移动距离L最大为：Lmax＝15cm， 所以滑片移动的范围为0～15cm； （3）由表格和电路可知，滑片越往右移动，测试等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。 所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U1'＝3V， 此时滑动变阻器的最大阻值：R1max＝30cm×1Ω/cm＝30Ω， 此时通过R1的电流为：， 替换电阻的最小值：。 答：（1）滑片P在起始位置时，R0两端电压大小为3V； （2）电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式为；为保护电路安全，滑片移动的范围为0～15cm； （3）替换电阻R2的最小值为15Ω。 考点五 电功率的简单计算 14．（2024•通辽）小明家原有用电器的总功率是3800W，又新购买了电热水器和空调各一台，热水器的铭牌上标有“220V，2200W”字样，空调的铭牌上标有“220V，1900W”字样，他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．电热水器是利用电流热效应工作的 B．单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快 C．正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多 D．小明家现有的用电器可以同时使用 解：A、电热水器是利用电流热效应工作的，故A正确； B、热水器的额定功率比空调的额定功率大，单独使用热水器比单独使用空调电能表表盘转速快，故B错误； C、根据W＝Pt，正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多，故C正确； D、该电能表所能承担的最大负载功率为：P＝UI＝220V×40A＝8800W；实际接入的总功率为：P'＝3800W+2200W+1900W＝7900W，小于电能表能够承担的最大功率，小明家现有的用电器可以同时使用，故D正确。 答案：B。 15．（2024•赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如表所示。 电池容量 48kW•h 百公里耗电量 12kW•h/100km （1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间； ②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。 （2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）。 （3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg） 解：（1）电池电量48kW•h，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，W′＝48kW•h﹣48kW•h×20%＝38.4kW•h，则给该车从最低电量到充满电需要的时间。缩短充电时间，可以提高充电功率。 （2）电动汽车的能量利用率是75%，按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算，可以利用的电能W＝38.4kW•h×75%＝28.8kW•h. 电动汽车的百公里耗电量12kW•h/100km，则一公里能耗为0.12kW•h，该车的续航里程 。 （3）燃油汽车百公里消耗汽油10L，汽油燃烧放出的热量 Q＝mq＝0.7×103kg/m3×10×10﹣3m3×4.6×107J/kg＝3.22×108J。 电动汽车的百公里耗电量12kW•h/100km，消耗的能量Q′＝12kW•h＝4.32×107J。 答：（1）①该车从最低电量到充满电需0.32h。 ②缩短充电时间，可以提高充电功率。 （2）汽车的续航里程240km。 （3）燃油汽车百公里消耗的能量3.22×108J。电动汽车的百公里消耗的能量4.32×107J。 16．（2023•呼和浩特）铭牌分别为“220V 800W”的电锅和“220V 1200W”的空调，接入如图所示的家庭电路中，求： （1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流； （2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是多少度。 解：（1）只闭合开关S1，电路中只有电锅接入，电源电压为220V，电锅正常工作，P＝P额＝800W， 由P＝UI得流过电路的电流：； （2）开关S1和S2都闭合，电锅和空调并联接入电路，电源电压为220V，电锅和空调都正常工作，总功率P总＝800W+1200W＝2000W＝2kW， 正常工作时间t＝15min＝0.25h， 电路消耗的电能： W总＝P总t＝2kW×0.25h＝0.5kW•h＝0.5度。 答：（1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流约为3.6A； （2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是0.5度。 17．（2024•呼伦贝尔）如图所示，电水壶的规格为“220V 1210W”、电热水器的规格为“220V 2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW•h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求： （1）电水壶和电热水器的电阻； （2）单独使用电热水器时导线上产生的热量。 解： （1）电水壶的电阻为：； 电热水器的电阻：； （2）单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联， 电路消耗的电能为：， 用时180s＝0.05h，则电路的总功率为：， 电路中的总电阻为：， 则导线的电阻为：R线＝R﹣R电水壶＝44Ω﹣40Ω＝4Ω； 单独使用电热水器时，电路中的总电阻：R′＝R线+R电热水器＝4Ω+20Ω＝24Ω， 此时电路中的电流为：， 用时6min，则导线上产生的热量为：。 答：（1）电水壶和电热水器的电阻分别为40Ω和20Ω； （2）单独使用电热水器时导线上产生的热量为1.21×105J。 考点六 动态电路的分析与计算 18．（2024•呼和浩特）如图所示电路，R1是不为零的定值电阻，R2是滑动变阻器。电源电压恒定，开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是（　　） A．只闭合S1和S3，向右移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B．只闭合S2，向左移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C．只闭合S1和S3，电流表读数为I1；只闭合S2，电流表读数为I2。则I2≥4I1 D．只闭合S3，电压表读数为U1；只闭合S2，电压表读数为U2，此时，无论如何调节滑动变阻器，U2总是小于U1 解： A、只闭合开关S1和S3定值电阻和滑动变阻器并联，它们的电压都等于电源电压，向右移动R2的滑片，R2接入的电阻变大，电流变小，电压表示数不变，故A错误； B、只闭合开关S2，滑动变阻器和定值电阻串联，向左移动R2的滑片，滑动变阻器接入的阻值变小，总电阻变小，根据，电流表示数变大，电压表示数U1＝U﹣IR1，电压表示数变小，故B错误； C、闭合开关S1和S3时，电流表示数，只闭合开关S2，电流表示数 所以 I1＞I2，故C错误； D、只闭合开关S3，电压表示数为U1即为电源电压，只闭合开关S2，滑动变阻器的和定值电阻串联，电压表示数为U2是滑动变阻器两端电压，在串联电路中，电源电压大于分电压，故D正确； 答案：D。 19．（2024•赤峰）图中电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示。定值电阻R0阻值为200Ω，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A．温度升高时，电流表示数变小 B．温度升高时，电压表示数变小 C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 解：AB、由图可知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流；温度升高时，由表中数据可知，热敏电阻阻值变小，电路中总电阻变小，因电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；由欧姆定律可知，R0两端电压变大，即电压表示数变大，故AB错误； C、由图可知，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值大小等于定值电阻R0的阻值，因此当温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变，故C正确； D、当温度为30℃时，由表中数据可知，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路的总功率为： ，故D错误。 答案：C。 20．（2023•呼和浩特）电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图，如图所示。电源电压恒定不变，R0为保护电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增大而减小，电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作，当有人进入电梯后，则（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数增大 C．电压表与电流表示数之比减小 D．因为电阻R0是定值电阻，所以它的电压和电流不变 解：由图可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量压敏电阻的电压； 开关S闭合，有人进入电梯后，压敏电阻R受到的压力变大，由题意可知压敏电阻的阻值减小，则串联电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表示数增大，根据U＝IR可知，R0的电压增大； 根据串联电路的分压原理可知，压敏电阻的电压减小，即电压表示数减小，所以电压表与电流表示数之比减小。 综上可知，C正确，ABD错误。 答案：C。 21．（2024•呼伦贝尔）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．b曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像 B．电源电压为8V C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2～40Ω D．灯泡的额定功率为3.5W 解：A、由图甲可知，闭合开关S，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测灯泡两端的电压。将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，变阻器接入电路的阻值不断变小，电路中的电流不断变大，根据串联电路的分压原理可知变阻器两端的电压不断变小，即电压表V1的示数随电流的变大而变小，则灯泡两端的电压，即电压表V2的示数随电流的变大而变大，由图乙可知b曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像、a曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像，故A错误； B、由图乙可知，当电流最小为0.2A时，电压表V1的示数U滑大＝8V，电压表V2的示数U灯小＝1V， 由串联电路的电压规律可知，电源电压：U＝U滑大+U灯小＝8V+1V＝9V，故B错误； C、由图乙数据，结合欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的最大阻值：， 电路中的最大电流，即灯泡的额定电流为I大＝0.5A， 故滑动变阻器接入电路的最小阻值：， 即滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～40Ω，故C错误； D、由图乙数据，结合串联电路的电压规律可得，灯泡的额定电压：U额＝U﹣U滑小＝9V﹣2V＝7V， 灯泡的额定功率：P额＝U额I大＝7V×0.5A＝3.5W，故D正确。 答案：D。 考点七 电功率综合计算 （多选）22．（2024•通辽）如图甲所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，并根据电流表和电压表的示数绘制I﹣U的关系图象如图乙。则下列说法正确的有（　　） A．曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11V C．灯泡的额定电压为3V D．灯泡的额定功率为4.8W 解： A、由图甲可知，电压表V2测的是滑动变阻器的电压，V1测的是灯泡的电压。当滑片从滑动变阻器最右端向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，分得的电压减小，故V2的示数减小，根据串联电路的电压规律知，V1的示数增大。根据欧姆定律，此时电路中的电流变大，由图乙可以判断，曲线a表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图象，曲线b表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图象，故A错误。 B、由图乙可知，滑片在最右端时，电流为0.2A，此时V1的示数为2V，V2的示数为9V，所以电源电压U＝U1+U2＝2V+9V＝11V，故B正确； C、由题意知，滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，可知当电流值为0.6A时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为3V，所以灯泡的额定电压为：U额＝11V﹣3V＝8V，故C错误， D、灯泡正常发光时的电流为0.6A，由C知，额定电压为8V，所以额定功率P额＝U额I额＝8V×0.6A＝4.8W，故D正确。 答案：BD。 （多选）23．（2023•通辽）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝15Ω，小灯泡标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数变化了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为48Ω B．电源电压为12V C．所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33.6W D．电路消耗的最小功率为9.6W 解：AB当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1； 滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了12Ω，串联电路中总电阻减少，电流增大，所以电流表示数增大了0.1A，即电路中的电流增大0.1A，此时小灯泡恰好正常发光， 则此时通过电路的电流， 所以可知滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流：I1＝I2﹣ΔI＝0.5A﹣0.1A＝0.4A， 小灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，则灯泡的电阻：， 因串联电路总电阻等于各分电阻之和， 则由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压： U＝I1（R滑+RL）＝0.4A×（R滑+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压： U＝I2（R滑′+RL）＝0.5A×（R滑﹣12Ω+12Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 联立①②两式解得：R滑＝48Ω，U＝24V，故A正确，B错误； C、当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 则通过定值电阻R0的电流：， 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且此时电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，则当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流： I滑大＝I总大﹣IR1＝3A﹣1.6A＝1.4A， 所以滑动变阻器的最大功率为：P滑大＝UI滑大＝24V×1.4A＝33.6W，故C正确； D、当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，则由题意和前面解答可知最小电流为I小＝I1＝0.4A， 所以电路消耗的总功率最小值为：P小＝UI小＝24V×0.4A＝9.6W，故D正确。 答案：ACD。 24．（2023•赤峰）如图所示，电源电压保持不变，R2＝30Ω，R3＝10Ω。当闭合开关S，断开开关S1、S2时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为 　6　 V；当开关S、S1、S2都闭合时，则电路消耗的总功率为 　3　 W。 解：当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1和R3串联，电压表测R1两端电压，电流表测串联电路电流； 电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则R1的阻值为： 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，电源电压为： U＝U1+I1R3＝4V+0.2A×10Ω＝6V； 当开关S、S1、S2都闭合时，R1和R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流； 根据欧姆定律可知，通过R1和R2的电流为： ， ， 故干路电流为：I＝I1'+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A， 则电路消耗的总功率为：P＝UI＝6V×0.5A＝3W。 答案：6；3。 25．（2024•包头）图甲为低温液化制酒示意图。天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，Rt为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；RP为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求： （1）水高为1m时，RP的阻值； （2）排水口刚打开时，电路中的电流； （3）排水过程中，当Rt的功率为1W时，RP的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。 解：（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为p＝ρ水gh＝1×103kg/m3×10N/kg×1m＝1×104Pa，由图丁可知，此时RP的阻值为100Ω； （2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω， 根据串联电路电阻规律及欧姆定律，排水口刚打开时，电路中的电流为； （3）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，当Rt的功率为1W时，则此时电路中电流为， 根据串联电路电阻规律及欧姆定律，RP的阻值。 答：（1）水高为1m时，RP的阻值100Ω；（2）排水口刚打开时，电路中的电流0.06A； （3）排水过程中，当Rt的功率为1W时，RP的阻20Ω。 26．（2023•包头）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻R1阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。 （1）开关S2闭合，求加热电路的电功率； （2）求定值电阻R0的阻值； （3）求加热电路停止加热时水的温度。 解：（1）开关S2闭合，加热电路的电功率：； （2）当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热，控制电路的总电阻：， 当t＝40℃时，由图乙可知，Rt＝150Ω，R0的阻值：R0＝R总﹣Rt＝400Ω﹣150Ω＝250Ω； （3）当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热，控制电路的总电阻：， 热敏电阻的阻值：R′t＝R′总﹣R0＝300Ω﹣250Ω＝50Ω， 由图乙可知，当R′t＝50Ω，水的温度是80℃。 答：（1）开关S2闭合，加热电路的电功率是1000W； （2）定值电阻R0的阻值是250Ω； （3）加热电路停止加热时水的温度是80℃。 27．（2024•呼和浩特）为了保证设备能够正常运转，某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机，输出电压为260V，发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，实验室得到的电压为220V，则： （1）发电机发电的过程是将燃料的 　化学能　 转化为电能（选填“机械能”或“化学能”）； （2）求输电线路上的电流大小； （3）求实验室中所有用电器的总功率； （4）若该发电机的效率为40%，则应急供电1h消耗柴油多少kg。（柴油的热值为4.0×107J/kg） 解：（1）发电机发电的过程是将燃料的化学能转化为电能； （2）发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，输电线的总电阻为： R线＝2×0.2km×0.5Ω/km＝0.2Ω， 柴油发电机输出电压为260V，实验室得到的电压为220V，根据串联电路电压规律可知，输电线两端电压为U线＝U﹣U实＝260V﹣220V＝40V， 则输电线路上的电流大小为： （3）根据串联电路电流特点，实验室电路中电流为I＝I线＝200A， 则实验室中所有用电器的总功率为： P＝U实I＝220V×200A＝44000W； （4）若应急供电1小时，发动机输出的电能W＝UIt＝260V×200A×3600s＝1.872×108J， 由可得，消耗柴油完全燃烧释放的热量为： ， 由Q放＝mq可得，需要消耗柴油的质量为： 。 答：（1）化学能； （2）输电线路中的电流为200A； （3）实验室中所有用电器的总功率为44000W； （4）应急供电1h消耗柴油11.7kg。 28．（2023•赤峰）小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如表所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？ （3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？ 甲 额定电压 220V 额定功率 880W 频率 50Hz 乙 额定电压 220伏 额定功率 1000瓦 频率 50赫兹 解：（1）由可知，甲电热水壶正常工作时的电阻：； （2）水吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（42℃﹣20℃）＝9.24×104J； （3）由可知，使用甲电水壶烧水时消耗的电能为：W甲＝P甲t甲＝880W×125s＝1.1×105J， 甲电水壶的热效率为：； 使用乙电水壶烧水时消耗的电能为：W乙＝P乙t乙＝1000W×120s＝1.2×105J， 乙电水壶的热效率为：； η甲＞η乙，所以使用甲电水壶烧水时更节能。 答：（1）甲电热水壶正常工作时电阻是55Ω； （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是9.24×104J； （3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，应该选择甲电热水壶。 考点八 测量小灯泡的电功率 29．（2023•呼伦贝尔）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供选择。 （1）通过估算，滑动变阻器应选择 　R2 （选填“R1”“R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗。 （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是 　灯泡断路　 。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为 　2.2　 V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　A　 （选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 　0.5　 W。 解：（1）灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：； 电源电压恒为6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V， 由欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻为：，考虑到电流因素，则滑动变阻器选R2； 滑动变阻器按“一上一下”的方式串联接入电路，滑片向右移动，灯泡变暗，表明电路中的电流减小，电路的总电阻变大，滑动变阻器电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下图所示： （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路出现了断路现象，电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，出现故障的原因可能是灯泡断路； （3）P到图甲中某一位置时，电压表示数（如图乙所示），电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.2V，因2.2V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，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；根据图丙信息，灯在额定电压下的电流为0.2A，可计算出小灯泡的额定功率是： P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。 答案：（1）R2；见解答；（2）灯泡断路；（3）2.2；A；0.5。 30．（2023•通辽）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）。 （2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 　小灯泡断路　 。 （3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　0.75　 W。 （4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率 　大于　 （选填“大于”或“小于”），原因是 　灯的电阻随温度的降低而减小　 。 （5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是 　乙　 （选填“甲”、“乙”或“丙”）。 解：（1）滑片向右移动时，灯变亮，说明电流变大，则滑动变阻器的有效电阻变小，故选择滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路，电路连接如下图所示： （2）小灯泡不亮、电流表示数几乎为零，说明电路可能断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即小灯泡断路； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡的额定功率为：P＝ULI＝2.5V×0.3A＝0.75W； （4）若灯的电阻不变，则当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，根据，灯的实际功率为额定功率的四分之一，但当灯泡两端的电压调为额定电压的一半时，灯的温度降低了，此时灯的电阻减小了，根据，测得的P额； （5）当灯泡两端电压最小时，变阻器两端电压最大，变阻器的阻值最大，由图乙知，UL′＝0.5V时，I′＝0.1A， 根据串联电路电压的规律得滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣UL′＝3V﹣0.5V＝2.5V； 由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值： ， 所以小华实验中选用的滑动变阻器是乙。 答案：（1）见解答图；（2）小灯泡断路；（3）0.75；（4）大于；灯的电阻随温度的降低而减小；（5）乙。 考点九 电热器挡位问题 31．（2024•包头）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作 C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大 解：AC、由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，电路中只有电阻R2工作，当开关S、S1都闭合时，电阻R1和R2并联，总电阻变小，由可知，此时电路中电流最大，由可知，此时电路的总功率最大。 由可知，当开关S闭合，S1断开时，电路为“低温”除雾功能；当开关S、S1都闭合时，电路为“高温”除霜功能。 答案：D。 32．（2023•包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2为加热电阻，S为电源开关，S1为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，下列说法正确的是（　　） A．电饭锅进入加热状态 B．电路总电压变小 C．电路总电流变大 D．电路总功率变小 解：A、当S、S1都闭合时，R1、R2并联； 当S1断开，S闭合时，电路为R1的简单电路；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻， 所以，由可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电饭锅为加热状态； 电路为R1的简单电路时，电饭锅为保温状态；因此闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开时，电饭锅进入保温状态，故A错误； B、并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，由于电源电压不变，所以闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开时电路总电压不变，故B错误； CD、由于并联电路中干路电流等于各支路电流的和，所以闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开时干路的电流变小，故C错误； 由P＝UI知电路总功率变小，故D正确。 答案：D。 33．（2023•呼伦贝尔）如图所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 　高温　 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 　176　 W。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 中温挡 88 W 低温挡 44W 解：开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，两电阻并联；单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，电路为R1的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，电路的电阻最小，根据可知，电路的功率最大，打印笔处高温挡； 单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；电路的电阻最大，电路的功率最小，为低温挡；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时为中温挡， ，即； 根据串联电阻的规律有：即 解方程组可得出R1＝R2＝550Ω； 两电阻并联的电电阻为： 故高温挡的额定功率为： 答案：高温；176。 34．（2024•赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的 　热　 效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1＝242Ω，R2＝60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是 　6×105 J。 解：（1）电饭煲是利用电流的热效应工作的； （2）由图可知，开关S1闭合，S2断开时，只有电阻R1接入电路，处于保温状态， 开关S1和S2闭合时，两电阻并联接入电路，加热器处于加热状态， 电饭煲以加热挡工作时，， 当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是。 答案：热；6×105。 35．（2023•通辽）小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，在使用时发现不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中R0为改进前水龙头的发热电阻，开关S1可以同时与a、b相连或只与c相连，使其具有两挡工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。 （1）请求出R0的阻值； （2）改进前，小华关闭家中其他用电器，只让该水龙头工作，发现家中电能表（如图乙所示）1min转20r，请求出此时该水龙头的实际功率； （3）改进后，水龙头正常工作时两挡电功率之比为4：1，请求出正常工作时高温挡的电功率。 解：（1）根据得R0的电阻为：； （2）因600r/（kW•h）表示电能表转盘每转600圈用电器消耗1kW•h的电能，所以，则1min转盘转了20转消耗的电能：， 则烧水时电热水壶的实际功率：； （3）由电路图可知，将开关S与a、b相连时，电阻R与R0并联，，总电阻较小，根据可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于高温状态； 由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，R串＝R+R0，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于低温状态； 改进后，水龙头正常工作时两挡电功率之比为4：1，即， 解得：R＝R0＝22Ω， 高温挡时的电功率：。 答：（1）R0的阻值为22Ω。 （2）此时该水龙头的实际功率2000W； （3）正常工作时高温挡的电功率4400W。 36．（2024•呼和浩特）丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶（如图甲）。该品牌养生壶的电路原理图，如图乙所示。其中R1、R2都为阻值不变的电阻丝，且R1＝R2，S1、S2为温度控制开关，该养生壶通过S1的通断和S2的接A或B，来实现高、中、低三个挡位的变化。求： （1）若让该养生壶在低温挡下工作，则S1须 　断　 （选填“通”或“断”），且S2须 　A　 （选填“接A”或“接B”或“不接”）； （2）该养生壶高温挡标有“220V，800W”，此挡下正常工作10分钟，计算养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数和电阻R1的大小。 解：（1）由图乙可知，当开关S1断开，S2接A时，两电阻串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，养生壶处于低温挡； 当开关S1闭合，S2接B时，两电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于高温挡； 当开关S1闭合，S2接A时，电路为R1的简单电路，养生壶处于中温挡； （2）养生壶高温挡正常工作10min消耗的电能：， 图丙中1200imp/kW•h表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1200次， 则养生壶工作10min，电能表指示灯闪烁的次数：次； 由可知，养生壶高温挡工作时电路中的总电阻：， 由于R1＝R2，根据并联电路的电阻特点可知，， 所以R1＝121Ω。 答：（1）断；A； （2）养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数为160次；电阻R1的阻值为121Ω。 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 $$ 专题07 欧姆定律与电功率 1．（2023•赤峰）【实验设计】小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1（元件符号为）、一个定值电阻R2。要求：电子秤刻度盘是由电压表改装而成，且示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明设计出符合条件的电路图。 考点一 探究电流与电压、电阻的关系 2．（2025•内蒙古）物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大，电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系，进行了如下实验。（电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为5Ω） （1）连接电路时，开关应处于　 　状态； （2）连接的电路如图甲所示，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误，请你在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； （3）正确连接后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录实验数据如表，其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示，示数为　 　V； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.1 1.6 2.0 2.5 电流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56 （4）①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像； ②分析图像可初步得出结论：在电阻一定的情况下，　 　； （5）进一步分析，发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议：　 。（写出一条即可） 3．（2024•通辽）某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.60 0.26 0.20 （1）请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动，电路中的电流变大）。 （2）连接好电路，闭合开关发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障可能是定值电阻R　 　（填“断路”或“短路”）。 （3）实验时改变　 　的阻值，通过移动滑动变阻器的滑片P来控制　 　保持不变，测出多组数据进行分析，得出结论。 （4）如表是实验数据记录表格，分析可知实验操作存在的问题是　 　。 （5）完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，设计了图乙所示的电路，其中R'为电阻箱。请把下面步骤②中未完成的操作补充完整。 ①将开关S与a连接，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U额。 ②　 　，使电压表示数仍为U额。读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。 4．（2024•包头）学生小组利用现有器材：电源（6V）、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω，2A）、开关、导线若干，完成多个电学实验。 （1）研究电流与电压的关系。 ①设计电路并画出电路图如图甲所示。 ②依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，导线不要交叉。 ③将滑片调至阻值最大处，闭合开关，移动滑片，发现电流表与电压表均无示数，故障可能是 　 　 （写出一处即可），查找故障，排除故障。 ④闭合开关，移动滑片，多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的I﹣U图象。分析图象可得：电阻一定时，　 　。本实验选用的是　 　Ω的定值电阻。 （2）将图乙中的定值电阻调换为　 　，还可以完成　 　实验（写出一个实验名称即可）。此时实验收集多组数据的目的是　 　。 5．（2024•赤峰）（1）在电学综合复习时，某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验，电路图如图甲所示。 ①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整。 ②根据实验测得的数据，绘制出定值电阻R的I﹣U图像，如图丙，由图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。 （2）该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验。 实验中，他们按图丁连接电路，用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压，并记录这组实验数据；接下来应该　 　，重做上述实验，根据数据得出实验结论。其中一次实验中，他们发现两个小灯泡的亮度明显不同，请分析其原因　 　。 考点二 欧姆定律的简单计算 6．（2023•呼伦贝尔）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，由图象可知（　　） A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2：1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1：2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1：2 7．（2024•呼和浩特）如图甲所示，是L1、L2两个灯泡的I﹣U图象，请根据图像所给信息进行计算： （1）若两灯泡串联在电路中（如图乙所示），此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻； （2）保持电源电压不变，将两灯泡的连接方式改为并联（如图丙所示），求此时电流表的示数。 考点三 电阻的测量 8．（2023•呼和浩特）小含同学在“伏安法测电阻”的实验中，器材如下：待测电阻Rx，阻值已知的定值电阻R0，电流表、电压表各一只，开关、导线若干，电源一个（电压恒定，大小未知）。 （1）该实验的实验原理是　 　（选填“”或“”或“”）； （2）如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表，其他器材不变，则下列四种电路设计，能测出Rx的是　 　。 9．（2024•呼和浩特）为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻，小伟同学用两节干电池、标有“20Ω，2A”字样的滑动变阻器，以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。 （1）小伟连接好电路后，检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线； （2）再次连接电路时，小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新，小伟用剩余实验仪器，重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作： ①将滑动变阻器调到最右端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.12A； ②再将滑动变阻器调到最左端，闭合开关，读出此时电流表示数为0.30A； （3）如果认为灯丝电阻不变，根据以上数据，小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为　 　； （4）小伟操作后反思，认为灯丝的电阻受到温度的影响，电阻值会发生变化，因此测出的灯泡的电阻值并不准确，与真实值相比，应该比真实值　 　（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 10．（2024•呼伦贝尔）在测量小灯泡电阻的实验中，某同学选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。 （1）如图甲所示连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为零，其原因可能是小灯泡　 　。 （2）排除故障后，闭合开关S，调节滑片P，电流表的示数如图乙所示为　 　A，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。 （3）分析表格中记录的实验数据，可知小灯泡正常发光时的电阻约为　 　Ω（结果保留小数点后一位）；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越　 　。 （4）某同学在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请依据影响导体电阻大小的因素分析，产生这一现象的原因可能是　 　。 次数 1 2 3 4 U/V 1.0 2.0 2.5 2.8 I/A 0.18 0.28 0.30 0.32 考点四 欧姆定律的应用 11．（2024•通辽）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到，飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路，电源电压12V保持不变，R0为50Ω的定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将R置于舱体内，舱体位于真空室中，舱体不漏气时，舱体内气压为1.0×105Pa。求： （1）舱体不漏气时，R0两端的电压； （2）舱体不漏气时，电路工作10min消耗的电能； （3）电压表示数为8V时，舱体内的气压值。 12．（2024•呼伦贝尔）某同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为4N，圆柱形浮筒B底面积为100cm2，重为18N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，Rx上表面面积为50cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为10cm，B浸入水中的深度为8cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝20mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降60cm，稳定后电流表示数I2＝12mA。不计绳重和摩擦，水的密度，g取10N/kg。求： （1）B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为10cm时Rx所受水的压力； （4）R0的阻值。 13．（2023•呼伦贝尔）“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，定值电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为1Ω/cm，允许通过的最大电流为0.3A。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离L/cm ＜3.7 3.7≤L＜16.7 16.7≤L＜20.1 ≥20.1 （1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过R0的电流为0.3A，请计算此时R0两端电压大小。 （2）请推导出电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围。 （3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换R0来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻R2的最小值。 考点五 电功率的简单计算 14．（2024•通辽）小明家原有用电器的总功率是3800W，又新购买了电热水器和空调各一台，热水器的铭牌上标有“220V，2200W”字样，空调的铭牌上标有“220V，1900W”字样，他家的电能表如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．电热水器是利用电流热效应工作的 B．单独使用空调比单独使用热水器电能表表盘转速快 C．正常使用相同时间，热水器比空调消耗的电能多 D．小明家现有的用电器可以同时使用 15．（2024•赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的电动汽车部分参数如表所示。 电池容量 48kW•h 百公里耗电量 12kW•h/100km （1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量的20%，则给该车从最低电量到充满电需多长时间； ②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。 （2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%，计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）。 （3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L，则电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。（汽油的密度ρ＝0.7×103kg/m3，汽油的热值q＝4.6×107J/kg） 16．（2023•呼和浩特）铭牌分别为“220V 800W”的电锅和“220V 1200W”的空调，接入如图所示的家庭电路中，求： （1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流； （2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是多少度。 17．（2024•呼伦贝尔）如图所示，电水壶的规格为“220V 1210W”、电热水器的规格为“220V 2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW•h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求： （1）电水壶和电热水器的电阻； （2）单独使用电热水器时导线上产生的热量。 考点六 动态电路的分析与计算 18．（2024•呼和浩特）如图所示电路，R1是不为零的定值电阻，R2是滑动变阻器。电源电压恒定，开关S1、S2、S3处于断开状态。下列判断正确的是（　　） A．只闭合S1和S3，向右移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B．只闭合S2，向左移动R2的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C．只闭合S1和S3，电流表读数为I1；只闭合S2，电流表读数为I2。则I2≥4I1 D．只闭合S3，电压表读数为U1；只闭合S2，电压表读数为U2，此时，无论如何调节滑动变阻器，U2总是小于U1 19．（2024•赤峰）图中电路中，电源电压为6V恒定不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示。定值电阻R0阻值为200Ω，闭合开关后，下列说法正确的是（　　） 温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 A．温度升高时，电流表示数变小 B．温度升高时，电压表示数变小 C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变 D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W 20．（2023•呼和浩特）电梯超载容易引发安全隐患，其超载报警电路简图，如图所示。电源电压恒定不变，R0为保护电阻，R为压敏电阻，阻值大小随电梯内压力增大而减小，电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作，当有人进入电梯后，则（　　） A．电流表示数减小 B．电压表示数增大 C．电压表与电流表示数之比减小 D．因为电阻R0是定值电阻，所以它的电压和电流不变 21．（2024•呼伦贝尔）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．b曲线表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图像 B．电源电压为8V C．滑动变阻器接入电路的阻值范围是2～40Ω D．灯泡的额定功率为3.5W 考点七 电功率综合计算 （多选）22．（2024•通辽）如图甲所示电路，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，并根据电流表和电压表的示数绘制I﹣U的关系图象如图乙。则下列说法正确的有（　　） A．曲线a是电流表与电压表V2示数的关系图象 B．电源电压为11V C．灯泡的额定电压为3V D．灯泡的额定功率为4.8W （多选）23．（2023•通辽）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝15Ω，小灯泡标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数变化了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为48Ω B．电源电压为12V C．所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33.6W D．电路消耗的最小功率为9.6W 24．（2023•赤峰）如图所示，电源电压保持不变，R2＝30Ω，R3＝10Ω。当闭合开关S，断开开关S1、S2时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为　 　V；当开关S、S1、S2都闭合时，则电路消耗的总功率为　 　W。 25．（2024•包头）图甲为低温液化制酒示意图。天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，Rt为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；RP为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求： （1）水高为1m时，RP的阻值； （2）排水口刚打开时，电路中的电流； （3）排水过程中，当Rt的功率为1W时，RP的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。 26．（2023•包头）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻R1阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。 （1）开关S2闭合，求加热电路的电功率； （2）求定值电阻R0的阻值； （3）求加热电路停止加热时水的温度。 27．（2024•呼和浩特）为了保证设备能够正常运转，某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机，输出电压为260V，发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω，实验室得到的电压为220V，则： （1）发电机发电的过程是将燃料的 　 　 转化为电能（选填“机械能”或“化学能”）； （2）求输电线路上的电流大小； （3）求实验室中所有用电器的总功率； （4）若该发电机的效率为40%，则应急供电1h消耗柴油多少kg。（柴油的热值为4.0×107J/kg） 28．（2023•赤峰）小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如表所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？ （2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？ （3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？ 甲 额定电压 220V 额定功率 880W 频率 50Hz 乙 额定电压 220伏 额定功率 1000瓦 频率 50赫兹 考点八 测量小灯泡的电功率 29．（2023•呼伦贝尔）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，老师给同学们提供的器材有：电压恒为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡（灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关各一个，导线若干，三种规格的滑动变阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A）、R3（200Ω，0.2A）可供选择。 （1）通过估算，滑动变阻器应选择　 　（选填“R1”“R2”或“R3”）。选择合适变阻器后，请用笔画线表示导线将电路连接完整。要求：变阻器的滑片P向B端移动时，灯泡变暗。 （2）滑片P置于阻值最大处，闭合开关试触时，发现电压表示数很大，电流表几乎无示数，出现的电路故障原因可能是　 　。 （3）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为　 　V；若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。根据图丙图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　W。 30．（2023•通辽）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）。 （2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是　 　。 （3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器连入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。 （4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的，此时它的实际功率　 　（选填“大于”或“小于”），原因是　 　。 （5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 考点九 电热器挡位问题 31．（2024•包头）许多汽车的后视镜配备了如图甲所示的加热装置，该装置有“低温”除雾和“高温”除霜功能，保持镜面清晰，确保驾驶安全。其内部电路如图乙所示，R1和R2为加热电阻。下列分析正确的是（　　） A．除雾状态，电路中只有R1工作 B．除霜状态，电路中只有R2工作 C．除雾状态，电路的总电流最大 D．除霜状态，电路的总功率最大 32．（2023•包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2为加热电阻，S为电源开关，S1为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，下列说法正确的是（　　） A．电饭锅进入加热状态 B．电路总电压变小 C．电路总电流变大 D．电路总功率变小 33．（2023•呼伦贝尔）如图所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于　 　挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为　 　W。 额定电压 220V 额定功率 高温挡 中温挡 88 W 低温挡 44W 34．（2024•赤峰）电饭煲是常用的家用电器，它是利用电流的　 　效应工作的。某品牌电饭煲有“加热”和“保温”两挡功能，简化电路如图，R1＝242Ω，R2＝60.5Ω。当该电饭煲处于“加热”挡工作10min，其消耗的电能是　 　J。 35．（2023•通辽）小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，在使用时发现不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中R0为改进前水龙头的发热电阻，开关S1可以同时与a、b相连或只与c相连，使其具有两挡工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。 （1）请求出R0的阻值； （2）改进前，小华关闭家中其他用电器，只让该水龙头工作，发现家中电能表（如图乙所示）1min转20r，请求出此时该水龙头的实际功率； （3）改进后，水龙头正常工作时两挡电功率之比为4：1，请求出正常工作时高温挡的电功率。 36．（2024•呼和浩特）丹妮在姥姥家发现了一个多功能养生壶（如图甲）。该品牌养生壶的电路原理图，如图乙所示。其中R1、R2都为阻值不变的电阻丝，且R1＝R2，S1、S2为温度控制开关，该养生壶通过S1的通断和S2的接A或B，来实现高、中、低三个挡位的变化。求： （1）若让该养生壶在低温挡下工作，则S1须　 　（选填“通”或“断”），且S2须　 　（选填“接A”或“接B”或“不接”）； （2）该养生壶高温挡标有“220V，800W”，此挡下正常工作10分钟，计算养生壶让图丙电能表指示灯闪烁的次数和电阻R1的大小。 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 $$