备考精练15 电功率-【中考零距离】2026年山东中考物理配套Word练习

备考精练15 电功率 1.(2025·北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是( ) A.电热水壶 B.吸尘器 C.电冰箱 D.电视机 2.(2025·山东)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5 kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3 kW·h的，3 kW的用电器都可以正常使用。”该客服( ) A.说法正确 B.混淆了电功率和电能 C.混淆了电功率和电流 D.混淆了电功率和电压 3.(2025·天津)将标有“6 V 6 W”的甲灯泡和“6 V 3 W”的乙灯泡串联后，接在电压为9 V的电源上。不考虑温度对灯丝电阻的影响，则( ) A.甲灯能正常发光 B.乙灯能正常发光 C.两灯均能正常发光 D.两灯均不能正常发光 4.(2025·陕西)小明通过查阅资料了解到电动汽车的“油门”一般是利用霍尔元件控制的，霍尔元件通电后会因处在强弱不同的磁场中，而产生不同的电压，这种情况下霍尔元件就相当于一个电压可变的电源。小明设计了如图甲所示的电路，闭合开关S后，用一根条形磁体靠近霍尔元件，探究霍尔元件在磁场中产生的电压变化情况，已知定值电阻R的阻值为10 Ω，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程未知，探究时绘制出电压表示数与条形磁体到霍尔元件的距离的关系图像如图乙所示。在电路安全的情况下，下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.电压表的量程为0~3 V B.当磁体靠近霍尔元件时电流表示数变小 C.当磁体到霍尔元件的距离为1 cm时，电流表示数为0.2 A D.当磁体到霍尔元件的距离为0.25 cm时，定值电阻的功率为0.9 W 5.(2025·新疆)如图所示，电路中电源电压为6 V，R1、R2均为滑动变阻器。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，使电路的总功率为5.4 W时，发现无论怎样改变滑动变阻器的阻值，两个滑动变阻器接入电路中的电阻之差的最大值为10 Ω。则R1、R2两个滑动变阻器的最大阻值可能为( ) A.15 Ω 30 Ω B.20 Ω 30 Ω C.20 Ω 25 Ω D.15 Ω 20 Ω 6.(2025·陕西)用电烤箱烤面包时，烤箱上的电热管会发红发烫，下列用电器的工作原理与电烤箱烤面包时的工作原理相同的是( ) A.电蒸锅 B.洗衣机 C.电风扇 D.电冰箱 7.(2025·德阳)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，下列选项正确的是( ) 甲 乙 A.电源电压为1.5 V B.定值电阻R的阻值为10 Ω C.通过灯泡L的电流为0.2 A D.灯泡L的实际功率为0.9 W 8.(2025·扬州)如图，电源电压U可调，R1是阻值为5 Ω的定值电阻，R2为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为0.3 A时，R2两端电压为1.5 V，R1的功率为P1，R2的功率为P2。则( ) A.U＝1.5 V时，P1可能等于P2 B.U＝2.5 V时，P1一定小于P2 C.U＝3.5 V时，P1一定等于P2 D.U＝4.5 V时，P1一定小于P2 9.(2025·苏州)如图甲，两个相同的容器中分别装有液体b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体b加热，电热丝R1的阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.a、b为同种物质 B.a的比热容小于b的比热容 C.相同时间内b吸收的热量相等 D.R1的电功率大于R2的电功率 10.(2025·眉山)如图所示，电源电压保持不变，R2的最大阻值为10 Ω。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在中点时，R1的功率为7.2 W；将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，电流表A1的示数与滑片P在中点时的示数之比是3∶4。此过程中，下列判断正确的是( ) A.电压表示数为9 V B.滑片P在中点时电流表A2的示数为0.6 A C.P在中点时，1 min内R2产生216 J的热量 D.电路的最小功率为10.8 W 11.(2025·遂宁)物理学是认识世界的科学，下列选项中对事物的认知最接近生活实际的是( ) A.家用空调的额定功率约为1 000 W B.一本物理课本的质量为10 kg C.中学生的步行速度约为10 m/s D.青藏高原上水的沸点为100 ℃ 12.(2025·烟台)电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是( ) A.台灯 B.智能手机 C.家用空调 D.笔记本电脑 13.(2025·自贡)如图为某用电器的I-U图像，其额定电压为12 V，则额定功率是( ) A.0.6 W B.1.8 W C.3.2 W D.4.8 W 14.(2025·凉山州)对生活中有关物理量的估测，符合实际的是( ) A.洗热水澡时的水温约为80 ℃ B.中学物理课本宽约为18 cm C.教室内饮水机加热时的功率约为5 W D.初中生从一楼走到五楼的时间约为3 s 15.(2025·威海)某汽车加热座椅的工作原理如图所示，R1、R2均为发热电阻，通过控制开关通断，实现高、中、低三挡加热功能，其中高、中挡位的电功率分别为60 W、30 W，电源电压为12 V。处于低挡位时开关的通断情况为 ，此时电路消耗的总功率 为 W。 16.(2025·贵州)如图甲所示电路中，电压表 V1测量 两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为 W。 甲 乙 17.(2025·大兴安岭)小明家的电能表表盘示数如图所示，读数为 kW·h。小明用该电能表测量家中电水壶工作时的实际功率，测量过程中电路电压稳定。他关闭家中其他用电器，只使用电水壶烧水，发现电水壶工作1 min，电能表转盘转过60 r，则烧水过程中该电水壶的实际功率为 W。 18.(2025·宜宾)某学习小组在探究压敏电阻阻值随压力变化的关系时，设计了如图甲所示的电路图，电源电压恒为12 V，R是滑动变阻器。回答下列问题： 甲 乙 丙 丁 (1)小组成员选择合适的测量范围，按电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 (选填“a”或“b”)端。 (2)滑动变阻器的滑片置于正确的位置后，闭合开关S，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则故障可能是压敏电阻处发生 (选填“短路”或“断路”)。 (3)排除故障后，闭合开关S，该压敏电阻在无压力情况下，调节滑动变阻器，电流表与电压表的指针稳定后如图乙所示，电流表的读数为 A，电压表的读数为 V，此时压敏电阻的阻值为 Ω。 (4)闭合开关S，改变压力F的大小，调节滑动变阻器，直到电流表的示数与图乙中电流表示数相同，记录下此时电压表测得的电压U，描绘出不同压力下的U-F图像，如图丙，结合图像可知，该压敏电阻的阻值随压力的增大而 (选填“增大”或“减小”)，其中压力F较小时的敏感程度更 (选填“高”或“低”)。 (5)实验后，学习小组将该压敏电阻与电阻丝熔断器、电源构成串联电路，如图丁，电源电压恒为12 V，电阻丝熔断器的熔断电流为0.8 A。若要该压敏电阻受到的压力增加到10 N时熔断器的电阻丝熔断，则熔断器的阻值应设计为 Ω。 19.(2025·大兴安岭)实验小组进行“测量小灯泡的电功率”实验。现有器材：小灯泡L(U额＝2.5 V，额定功率约为0.8 W)、电压为3 V且保持不变的电源、标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线若干。 甲 乙 丙 丁 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。(导线不允许交叉) (2)①小明检查电表量程的选择和电路的连接都无误后。闭合开关，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，开始实验。小丽指出小明的实验操作存在错误，正确的操作应是 。 ②正确操作后，继续实验的过程中，电压表指针出现如图乙所示的情况。经检查只有滑动变阻器发生故障，则故障可能是滑动变阻器 (选填“断路”或“被短接”)。 (3)排除故障后，继续实验，获取实验数据。当电压表示数为2.5 V时，电流表表盘如图丙所示，通过计算可知，小灯泡L的额定功率为 W。 (4)完成实验后，小明设计了如图丁所示的电路，想要用原有的实验器材和定值电阻R0，在不使用电流表的情况下，测量该小灯泡L的额定功率。请你帮助他完成实验方案： ①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1接a，调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V； ②保持滑片不动，再将开关S1接b，读出电压表示数为U0； ③小灯泡L的额定功率P额＝ (用U额、U0、R0表示)。 (5)小明找来了阻值为20 Ω的定值电阻R0，按照该方案进行测量。你认为小明能否测出该小灯泡L的额定功率？请说明你的判断依据： 。 20.(2025·绥化)如图甲所示的电路中，电源电压可调，灯泡L的额定功率未知(不考虑灯丝电阻变化)，电压表的量程是0～15 V，电流表的量程是0～3 A。在保证电路各元件安全的前提下：先将电源电压调为U，只闭合开关S1，把滑动变阻器R的滑片P从最右端滑动到最左端的过程中，电流表与电压表的示数关系图像如图乙。 (1)求滑动变阻器R的最大阻值。 (2)求电源电压U和R1的电阻值。 (3)保持(2)中电源电压U不变，滑动变阻器的滑片P在最右端时，求通电1 min电阻R1产生的热量。 (4)断开开关S1，再将电源电压调为U，闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯泡L正常发光，电压表的示数为6 V，灯泡L消耗的电功率为P；当滑片P滑动到某位置时，电路消耗的电功率最小，电流表的示数为0.25 A，灯泡L消耗的实际功率P实=P额。求灯泡L的额定功率P额。 甲 乙 1.(2025·长春南关区模拟)最早发现通电导体产生的热量与电流、电阻、通电时间关系的物理学家是( ) A.欧姆 B.瓦特 C.安培 D.焦耳 2.(2025·北京海淀区模拟)如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是( ) A.洗衣机 B.路由器 C.电暖气 D.扫地机 3.(2025·达州模拟)灯泡L1标有“6 V 6 W”的字样，L2标有“12 V 6 W”的字样，灯丝的电阻与温度无关。为保证用电器的安全，下列说法正确的是( ) A.两灯都正常发光时，L1会比L2亮一些 B.两灯串联时，电源电压最高为18 V C.两灯串联时，电路消耗的电功率最高为7.5 W D.两灯并联时，干路电流最高为1.5 A 4.(2025·济宁模拟)如图所示，小明把量程合适的电流表与电吹风串联后接入家庭电路。已知电动机线圈的电阻是3 Ω，吹风机吹冷风时的功率为440 W。若吹热风与吹冷风时相比，电流表的示数变化了4 A。以下说法错误的是( ) A.当只闭合开关S1 时，电吹风吹冷风 B.电动机的发热功率为440 W C.电热丝发热时的阻值为55 Ω D.电热丝发热时的功率为880 W 5.(2025·龙南模拟)“问天”兴趣小组设计的一种电子计重器的电路原理如图所示，M、N均为金属板，N固定不动，电源电压保持不变。要求：当体重增大时，计重器的示数也增大。下列说法合理的是( ) A.当计重器上物体质量越大时，滑动变阻器接入电路中的阻值越小 B.当计重器上物体质量越大时，电流表的示数越大 C.电压表示数的变化可间接反映体重的变化 D.当计重器上物体质量越小时，电阻R0的功率越小 6.(2025·兰州)在课外实践制作活动中，小红将测量范围为0～3 V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，原理如图甲所示。电源电压恒为6 V，定值电阻R0的阻值为60 Ω，压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点，托盘固定在A点，OA∶OC＝1∶4，托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.增大托盘里被测物体的质量，电压表的示数会变小 B.电子秤的0 kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2 V的刻度线处 C.若R0的阻值为120 Ω，则电子秤能测量的最大质量为120 kg D.若只将托盘的固定点从A移至B，则电子秤的量程变大 7.(2025·山东)水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小红利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时( ) A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大 C.电路的总功率变小 D.滑动变阻器的功率变大 8.(2025·山西)在创新实践活动中，小明和小亮为学校小花园的储水箱设计了一个水位监测装置，内部简化电路图如图所示。电源电压一定，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，水位计由电压表改装而成。闭合开关S，水箱中水位上升时，连杆带动滑片P向上移动，下列分析正确的是( ) A.R1接入电路的电阻变大 B.通过R0的电流变小 C.电压表的示数变小 D.电阻R0的功率变大 9.(2025·河北)如图是某研究小组设计的风速自动报警器电路示意图，电源电压不变，R1为压敏电阻，它的阻值随风速v的增加而减小，R2为定值电阻。当风速v1＜v＜v2时，两电表都不报警。当风速v≤v1时，两表中的一个会报警；当风速v≥v2时，另一个表会报警。已知v1＞0，两表都是在大于等于各自设定的电压值或电流值时触发报警。在电路处于两表都未报警的工作状态下，下列说法正确的是( ) A.风速减小时，R2的功率会增大 B.风速变化时，电压表示数一定不变 C.当v＝v2时，触发报警的表是电流表 D.风速变化时，电压表和电流表示数之比不变 10.(2025·武汉)如图是某电炖锅的简化电路图，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘边缘有8个金属触点，绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片，转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能，R1、R2和R3均为加热电阻，且R1＝R3。电炖锅的部分参数如表所示。下列结论正确的是( ) 热效率 84% 保温功率 40 W 快炖功率 800 W 容量 5 L A.电阻R2的阻值为968 Ω B.电阻R3的阻值为60.5 Ω C.电炖锅的慢炖功率为400 W D.旋转开关在如图所示位置时，通过电阻R1的电流约为1.82 A 11.(2025·东台模拟)如图所示为“探究焦耳定律”的实验装置，下列说法正确的是( ) 甲 乙 A.探究“通电导体产生热量的多少与导体电阻的关系”时，应选用装置乙 B.甲装置中闭合开关后，通过R1的电流小于R2中的电流 C.乙装置中闭合开关后，R2所连U形管中的液面上升得快 D.乙装置中，将容器外的电阻R3与R2并联，可以使通过R2的电流小于R1中的电流 12.(2025·辽宁改编)如图甲，电源电压保持不变，电流表量程0～0.6 A，电压表量程0～15 V。在保证各元件安全的情况下(灯泡两端的电压不超过额定电压，电表均不超过量程)，进行下列操作：只闭合S1、S2，最大范围内移动滑动变阻器滑片P，电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值的关系如图乙所示；只闭合S3，滑片P从最右端向左滑动，直至灯泡正常发光，电流表示数与电压表示数的关系如图丙所示。下列说法正确的是( ) 甲 乙 丙 A.电源电压为5 V B.小灯泡的额定功率为2.64 W C.小灯泡工作时的最小电压为5 V D.只闭合S1、S2与只闭合S2、S3，滑动变阻器允许接入电路的最小电阻之比为5∶1 13.(2025·威海改编)如图为某自动测温装置的工作原理图，电源电压保持不变，R为热敏电阻，R0为定值电阻。由电压表改装的显示仪示数随环境温度升高而增大。下列分析正确的是( ) A.环境温度升高，R阻值增大 B.环境温度越高，R0消耗的电功率越大 C.显示仪示数越小，电路在相同时间内消耗的总电能越大 D.环境温度不变，将R0换成阻值更大的电阻，显示仪示数变小 14.(2025·绥化改编)如图所示，电源电压为9U0且保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P滑动到某端点时，电压表的示数为6U0，电阻R1消耗的电功率为P0；当滑片P滑动到某一点a时(未标出)，电阻R1消耗的电功率为4P0。下列说法中错误的是( ) A.电阻R1的阻值为 B.滑动变阻器R2的最大阻值为 C.电路消耗的最大功率为9P0 D.当滑片P滑动到a点时，电路中的电流为 15.(2025·黑龙江改编)如图所示，电源电压恒定为4.5 V，定值电阻R1＝5 Ω，滑动变阻器R2标有“20 Ω 2 A”的字样，电压表接入电路的量程为0～3 V，电流表接入电路的量程为0～0.6 A。在保证电路安全的前提下，当开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中，下列说法中错误的是( ) A.电压表示数变化范围是1 V～3 V B.电流表示数变化范围是0.18 A～0.6 A C.滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6 V～1.5 V D.滑动变阻器的阻值变化范围是20 Ω～2.5 Ω 16.(2025·苏州)如图是一款电水壶的电路简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换，保温功率为88 W，R1阻值为44 Ω，加热时应将开关旋至 (选填“1”或“2”)位置，加热功率为 W，R2阻值为 Ω。 17.(2025·德阳)如图所示，电源电压恒定为6 V，定值电阻R0＝10 Ω，R1＝20 Ω，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。若闭合开关S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点时，R1在5 min内产生的热量为 J；若闭合开关S和S1，在保证各元件安全的情况下，电路的最小电功率和最大电功率之比为 。 18.(2025·大兴安岭)英国物理学家焦耳于1840年最先精确的确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示，将其接到电源两端，通电后，装置元件始终完好，则相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2＝ 。远距离输电过程中，电流的热效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从某发电厂采用110 kV的高压向目的地输电时，输电线路损耗的电能为W1；在输电线路可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电线路不变，不计温度对导线电阻的影响，将输送电压提高到220 kV后，相同时间内输电线路损耗的电能为W2，则 W1∶W2＝ 。 19.(2025·湖南)小霞用如图甲所示的器材测量小灯泡的额定功率。已知电源电压为3 V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V。 甲 乙 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求导线不得交叉。 (2)正确连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。 (3)闭合开关后，移动滑片P，观察到电压表的示数为2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。 (4)进行相同实验的另一同学，检查电路发现导线连接正确且开关闭合，但灯座上忘记安装小灯泡，此时观察到 表的指针有明显偏转。 20.(2025·安徽)如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20 Ω，R2、R3均为定值电阻，其中R3＝10 Ω。当开关S1闭合，开关S2断开，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表的示数为10.0 V，电流表的示数为0.40 A。 (1)求电阻R3两端的电压； (2)求电阻R2的阻值； (3)闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，此时整个电路消耗的电功率为7 W，求滑动变阻器消耗的电功率。 21.(2025·潍坊)随着生活水平提高，人们对饮用水的温度需求不断提升。如图所示是物理兴趣小组设计的一款四挡位即热式热水器的简化电路图，电源电压U=220 V，R、R1、R2是用于加热的电热丝，R1=22 Ω，R2=55 Ω。在热水器容器中倒入常温饮用水后，通过开关S、S1、S2可控制相关电热丝工作，实现四个不同加热挡位的切换，加热挡位和对应的功率如表格所示，加热挡位1、2、3、4的功率依次增大，热水器的出水温度依次升高。已知只闭合开关S时，热水器处于加热挡位1的工作状态；开关S、S1、S2全部闭合时，热水器处于加热挡位4的工作状态。水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3。 加热挡位 加热功率 挡位1 P1=220 W 挡位2 P2未知 挡位3 P3未知 挡位4 P4未知 (1)求电热丝 R的阻值。 (2)求挡位2的加热功率 P2。 (3)已知热水器处于挡位3的工作状态时，出水温度为80 ℃，若水的初温为25 ℃，出水0.88 L用时105 s，求挡位3工作的效率η。 (4)若某款家用插排允许通过的最大电流为16 A，分析说明此热水器能不能接入该插排实现挡位4的正常工作。 -----------------------山东旭阳教育整理------------------- 学科网（北京）股份有限公司 $ 备考精练15 电功率 题组一 科学探究·物理筑基 1.A 2.B 3.B 4.D 5.D 6.A 7.D 8.B 9.B 10.D 11.A 12.C 13.D 14.B 15.S2连接2，S1断开 15 16.灯泡L 0.9 17.31.6 1200 18.(1)b (2)断路 (3)0.3 10.5 35 (4)减小 高 (5)5 19.(1)如图所示 (2)①先将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，再闭合开关 ②断路 (3)0.75 (4)①0.5 ③U额· (5)不能；由前面实验可知，若小灯泡L正常发光时，IL＝0.3 A，R0与小灯泡串联，R0两端的电压U0＝IR0＝0.3 A×20 Ω＝6 V＞3 V，即R0两端的电压大于电源电压，因此不能满足实验要求，所以不可行 20.(1)140 Ω (2)15 V 10 Ω (3)6 J (4)9 W 【解析】(1)由只闭合开关S1，R1与R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R的电压，当滑片P在最右端时滑动变阻器全部接入，R1与R串联，电路中的电流最小，为0.1 A，滑动变阻器两端电压为14 V，滑动变阻器R的最大阻值R大===140 Ω。 (2)由题意可知：滑动变阻器的滑片P在最左端时，电压表的示数为0 V，电流表的示数为1.5 A，电源电压U＝I1R1＝1.5 A×R,① 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数为14 V，电流表的示数为0.1 A，根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压U＝I2R1+U滑＝0.1 A×R1+14 V，② 由①②得U＝15 V，R1＝10 Ω。 (3)滑动变阻器的滑片P在最右端时，由焦耳定律可得，R产生的热量Q＝I2Rt＝(0.1 A)2×10 Ω×1×60 s＝6 J。 (4)断开开关S1，闭合开关S2，灯泡L与滑动变阻器R串联，当电压表示数最大时，灯泡的电压最小，故电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，根据P＝UI=可得，实际功率 P实=，③ 灯泡正常发光时，电压表的示数为6 V，根据P＝UI=可得，额定功率P额=，④ 灯泡L消耗的实际功率P实=P额，⑤ 由③④⑤可得U0＝24 V。 根据欧姆定律知，灯泡的电阻RL===36 Ω。 额定功率P额===9 W。 题组二 问题驱动·实践创新 1.D 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.D 8.D 9.C 10.A 11.D 12.B 13.B 14.B 15.A 16.2 1 100 506 17.240 1∶2 18.R1∶R2 4∶1 19.(1)如图所示 (2)左 (3)0.75 (4)电压 20.(1)4 V (2)5 Ω (3)4.5 W 【解析】(1)当开关S1闭合，开关S2断开，三个电阻串联，滑动变阻器的滑片P移至最左端时，电压表测量R1、R2的总电压，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律知，电阻R3两端的电压U3＝IR3＝0.40 A×10 Ω＝4 V。 (2)当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联，R1两端的电压U1＝IR1＝0.40 A×20 Ω＝8 V，R2两端的电压U2＝U-U1＝10.0 V-8 V＝2 V， 所以电阻R2的阻值R2===5 Ω。 (3)当S1闭合、S2断开时，电路中R1、R2、R3串联， 所以电源电压U总＝U+U3＝10 V+4 V＝14 V； 当S1、S2均闭合时，电路中R1、R3串联，I′===0.5 A， R3消耗的电功率P3＝UI＝I′2R3＝(0.5 A)2×10 Ω＝2.5 W， 所以滑动变阻器消耗的电功率P1＝P-P3＝4.5 W。 21.(1)220 Ω (2)1 100 W (3)80% (4)能实现挡位4的正常工作 【解析】(1)只闭合开关S，热水器处于挡位1的工作状态，此时只有电热丝R工作，根据挡位1的功率P1=220 W，计算R的阻值R===220 Ω。 (2)当闭合开关S、S2时，电热丝R和R2并联，此时电热器处于挡位2的工作状态，根据R2=55 Ω计算R2的功率，再根据R、R2的功率之和计算挡位2的功率P2； 电热丝R2的功率PR2===880 W； 挡位2的功率P2=P1+PR2=220 W+880 W=1 100 W。 (3)当闭合开关S、S1时，电热丝R、R1并联，此时电热器处于挡位3的工作状态，根据R1=22 Ω，计算出R1的功率，再根据R、R1的功率之和计算挡位3的功率P3； 电热丝R1的功率PR1===2 200 W， 挡位3的功率P3=P1+PR1=220 W+2 200 W=2 420 W， 处于挡位3时，用时105 s消耗的电能为W=P3t=2 420 W×105 s=2.541×105 J。 再根据Q吸=cmΔt计算水吸收的热量，最后根据η=计算挡位3的效率， 0.88 L水的质量m＝ρV=1.0×103 kg/m3×0.88×10-3 m3=0.88 kg, 水升高55 ℃吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.88 kg×55 ℃=2.0328×105 J， 挡位3的工作效率η===80%。 (4)当闭合开关S、S1、S2时，电热丝R、R1、R2并联，此时电热器处于挡位4的工作状态，此时的电热器的功率P4=P1+PR1+PR2=220 W+2 200 W+880 W=3 300 W， 挡位4工作时的电流I===15 A<16 A，未超过家用插排允许通过的最大电流，能实现挡位4的正常工作。 -----------------------山东旭阳教育整理------------------- 学科网（北京）股份有限公司 $