02电功率的综合计算（经典常考题）-福建省备考2026年中考物理最新真题模拟题高频考点与题型分类精练

02电功率的综合计算（经典常考题）-福建省备考2026年中考物理最新真题模拟题高频考点与题型分类精练 一．选择题（共4小题） 1．（2025•莆田模拟）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（　　） A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω～20Ω 2．（2024•泉州二模）如图是定值电阻R1和R2的U﹣I关系图象。R1、R2串联的总电阻为R串，R1、R2并联的总电阻为R并。则（　　） A．R并的U﹣I关系图象在Ⅱ区域 B．R并的U﹣I关系图象在Ⅰ区域 C．若将R1、R2串联接在电源两端，R1的电功率是R2的2倍 D．若将R1、R2并联接在电源两端，R1的电功率是R2的2倍 3．（2024•龙岩二模）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了5V，R1的功率变化了ΔP1，电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为7.5V B．R2的最大阻值为25Ω C．ΔP1为0.8W D．ΔP为1W 4．（2024•三明二模）如图，电源电压恒定不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，在保持电路连线不变和保证电路安全的情况下，则下列分析正确的是（　　） A．变阻器可连入电路的最大阻值为10Ω B．变阻器可连入电路的最小电阻为4Ω C．整个电路可达到的最大总功率为3.6W D．整个电路可达到的最小总功率为2W 二．填空题（共4小题） 5．（2025•三明一模）好奇的小李用电水壶烧水4min，发现家中电能表的转盘刚好转过250r，如图所示。则该电水壶消耗的电能为 　 　 kW•h，其电功率为 　 　 kW。 6．（2025•厦门三模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的前提下，电路消耗的最大功率是 　 　 W，变阻器R2的调节范围是 　 　 。 7．（2024•泉州一模）如图是电子式电能表，表盘中“3200imp/kW•h”表示用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。为测量微波炉的实际功率，关闭家中其它的用电器，仅让微波炉单独工作2min，观察到电能表在这段时间内闪烁160次，则微波炉在这段时间内消耗的电能是 　 　 kW•h，实际功率是 　 　 W。 8．（2024•泉州一模）如图甲，电源电压恒为6V，定值电阻R为5Ω，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，则电路的总电流为 　 　 A。若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为6V的电源上，此时小灯泡L的电功率为 　 　 W。 三．简答题（共1小题） 9．（2024•泉州一模）小华家想更换一台储水式电热水器。商场内有甲、乙、丙三种规格的电热水器，额定容量均为40L，额定电压均为220V，额定功率分别为1500W、2000W和2500W。若家里供电热水器使用的插座的额定电流为10A。在安全用电的情况下，让电热水器中的水提高相同温度，用时最短（不考虑热损失），应购置哪种规格的电热水器？请用学过的物理知识分析说明。 四．实验探究题（共1小题） 10．（2025•福建一模）在“人工孵蛋”的跨学科实践活动中，同学们需要制作一个孵化箱，为鸡蛋的孵化提供合适的温度环境。 任务一：测量电热丝电阻R0 （1）用笔画线代替导线把图1电路连接完整。 （2）闭合开关S，发现电流表有明显示数，电压表无示数，出现该故障的原因可能是电阻丝R0　 　 。 （3）排除故障后，向左移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图2所示，为 　 　 V，同时读出此时电流大小为0.44A，则电阻R0＝ 　 　 Ω。 任务二：调整电热丝发热功率 （4）如图3所示，将电阻丝放入孵化箱中，并用温度传感器检测孵化箱温度。当孵化箱温度过低时，滑片应该向 　 　 侧移动。 （5）若将学生电源电压调到最大值，滑动变阻器阻值调到最小，加热功率仍然不够。利用图3提供的器材，为增大加热功率，解决问题的方法是 　 　 。 任务三：改进与提升 温度过高会导致鸡蛋失去活力而无法孵化，同学们在孵化箱中装了自制高温报警装置。阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，电路图如图5所示，电源电压保持3V不变，L为指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度t变化的函数关系是RT＝﹣0.1Ω/℃•t+15Ω。 （6）当箱内温度升高时，灯的亮度变 　 　 。 （7）通过调节滑动变阻器Rp'可以改变报警温度，若要使报警温度降低，需要向 　 　 侧移动滑片。 五．计算题（共8小题） 11．（2025•龙岩一模）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝55Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 （3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能。 12．（2025•莆田模拟）小新家楼顶上装有底面积为2m2的柱形水箱，如图甲。水箱内装有底面积为10cm2的实心长方体细杆，细杆上方固定在力敏电阻R上，已知定值电阻R0＝6Ω。往水箱里面注水，细杆对力敏电阻的作用力F与力敏电阻R的关系如下表，细杆对力敏电阻的作用力F随注水质量m变化的关系如图乙。求： 作用力F/N 4 6 8 10 12 力敏电阻R/Ω 1 2 4 7 11 （1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率； （2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，求此时细杆受到的浮力（电磁铁线圈电阻忽略不计）； （3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力。 13．（2025•福建一模）如图甲所示，是一款便携式热封口机，工作时发热电阻快速升温，熔化塑料实现封口。图乙是其原理电路图，其中电源电压U＝3V，R0＝5Ω。 （1）20s内电阻R0产生的热量是多少？ （2）人们在使用中发现电阻丝温度太高容易将塑料袋烫破，于是在电路中串联了大小为10Ω的电阻R1，如图丙所示，求此时电阻R0的电功率。 14．（2025•三明二模）某款USB电烙铁有高、中、低三个挡位，其简化电路如图，电源电压恒为5V，电阻R1的阻值为1Ω，高温挡功率为75W，求： （1）高温挡工作5min消耗的电能。 （2）电阻R1的功率。 （3）中温挡工作时电路中的电流。 15．（2024•南平一模）如图甲是电阻R和规格“2.5V 1.25W”灯泡L的I﹣U图像。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻。 （2）若仅将电阻R和灯泡L串联在电路中，为确保电路安全，电路两端的最大电压。 （3）若将电阻R、灯泡L、滑动变阻器R0连接在如图乙的电路中，电源电压恒为3V，当开关S接1时，调节滑片，使R0的功率等于R的功率，电路的总功率为P1；当开关S接2时，调节滑片，使R0的功率是灯泡L的功率2倍，电路的总功率为P2，则P1：P2是多少。 16．（2024•泉州一模）图甲为某款电热扇，具有高温、低温两挡功能，其简易电路图如乙所示，R1和R2均为阻值不变的电热丝，R1的阻值为121Ω，电动机工作时可使电热扇往复转动。电热扇部分参数如表所示。求： （1）电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率。 （2）R2的阻值。 （3）电动机正常工作10min，线圈产生的热量。 额定电压 220V 高温挡加热功率 800W 电动机功率 22W 电动机线圈电阻 1Ω 17．（2024•泉州二模）图甲是兴趣小组设计的储水箱模型，空水箱内有一个柱形浮子，浮子与储水箱底面不密合，浮子上端通过轻质弹簧与控制电路中力敏电阻R下方的绝缘片接触，此时力敏电阻受到的压力为零。已知浮子的质量为0.5kg、高为20cm、底面积为100cm2，弹簧每压缩1cm，产生的弹力为0.5N，且弹簧长度的变化均在弹性限度内。控制电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R0为100Ω，力敏电阻R与所受压力F的关系如图乙，当力敏电阻受到的压力达到最大值时，自动关闭进水口。g取10N/kg。求： （1）浮子的重力； （2）当电流表示数为50mA时，力敏电阻R消耗的电功率； （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，水对浮子底部的压力； （4）自动关闭进水口时，控制电路中电流表的示数。 18．（2024•龙岩二模）电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，工作电路电源电压恒为220V，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V，保护电阻R1的阻值为100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关S1始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。电磁铁线圈的阻值忽略不计。 （1）若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流是多少？ （2）当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载。 （3）求压敏电阻R2电功率的最大值。 02电功率的综合计算（经典常考题）-福建省备考2026年中考物理最新真题模拟题高频考点与题型分类精练 参考答案与试题解析 一．选择题（共4小题） 题号 1 2 3 4 答案 C C A B 一．选择题（共4小题） 1．（2025•莆田模拟）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（　　） A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω～20Ω 【答案】C 【解答】解：AB、当S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路；由电功率公式可知：小灯泡正常发光时电流I额0.5A， 为保证电路安全，该串联电路最大电流Imax＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路阻值最小； 由串联电路电压规律可知：滑动变阻器两端电压UP＝U﹣U额＝12V﹣4V＝8V； 由欧姆定律可知：滑动变阻器接入电路最小阻值Rmin16Ω； 小灯泡的电阻：RL8Ω， 滑动变阻器的功率： P滑＝I2R滑， 若R滑＝RL＝8Ω时，P滑最大，最大值为P滑4.5W， 但此时小灯泡和滑动变阻器平分电源电压，UL′＝6V＞4V，小灯泡会烧坏，所以滑动变阻器的最大功率不是4.5W，故AB错误；C、当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流， 通过定值电阻的电流为I00.6A， 因为电流表量程为0～3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以干路中的最大电流I并＝0.6A+1A ＝ 1.6A， 电路消耗的总功率最大值P并＝UI并＝12V×1.6A＝19.2W，故C正确。 D、当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流； 滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，所以通过滑动变阻器的最大电流为1A， 滑动变阻器接入并联电路的最小阻值RP最小12Ω； 滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电流越小，所以滑动变阻器的阻值取值范围是12Ω～20Ω，故D错误。 故选：C。 2．（2024•泉州二模）如图是定值电阻R1和R2的U﹣I关系图象。R1、R2串联的总电阻为R串，R1、R2并联的总电阻为R并。则（　　） A．R并的U﹣I关系图象在Ⅱ区域 B．R并的U﹣I关系图象在Ⅰ区域 C．若将R1、R2串联接在电源两端，R1的电功率是R2的2倍 D．若将R1、R2并联接在电源两端，R1的电功率是R2的2倍 【答案】C 【解答】解：由图可以看出，当电压相同时通过R2的电流是R1的2倍，由欧姆定律的变形公式R可得：R1＝2R2； AB、并联电路的总电阻比任何一个电阻都小，在电压一定时，通过的电流更大，故在Ⅲ区域，故AB错误； C、若将它们串联在电路中，电流相等，由P＝I2R知；R1的电功率是R2的2倍，故C正确； D、若将它们并联接在电路中，电压相等，由P知，R1的电功率是R2的，故D错误。 故选：C。 3．（2024•龙岩二模）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表V1的示数从6V变为2V，电压表V2的示数变化了5V，R1的功率变化了ΔP1，电路总功率变化了ΔP。下列选项正确的是（　　） A．电源电压为7.5V B．R2的最大阻值为25Ω C．ΔP1为0.8W D．ΔP为1W 【答案】A 【解答】解：由图可知，当滑片P在a端时，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压；当滑片P在b端时，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压； 根据欧姆定律可知：， 即I1＝3I2； 滑片P从a端滑动到b端的过程中电流表示数变化了0.2A， 则ΔI＝I1﹣I2＝3I2﹣I2＝2I2＝0.2A， 解得：I2＝0.1A，I1＝0.3A； 由I可知，R1的阻值：R120Ω， R2的最大阻值：R250Ω，故B错误； 由于电源的电压不变， 由欧姆定律可知，电源电压：U＝U1+I1R3＝U1′+U2+I2R3， 即6V+0.3A×R3＝2V+5V+0.1A×R3， 解得：R3＝5Ω， 电源的电压：U＝6V+0.3A×R3＝6V+0.3A×5Ω＝7.5V，故A正确； 滑片在a端时，R1的电功率：P1＝U1I1＝6V×0.3A＝1.8W， 滑片在b端时，R1的电功率：P1′＝U1′I2＝2V×0.1A＝0.2W， 所以R1的功率变化了ΔP1＝P1﹣P1′＝1.8W﹣0.2W＝1.6W，故C错误； 滑片在a端时，电路的总功率：P＝UI1＝7.5V×0.3A＝2.25W， 滑片在b端时，电路的总功率：P′＝UI2＝7.5V×0.1A＝0.75W， 所以电路总功率变化了ΔP＝P﹣P′＝2.25W﹣0.75W＝1.5W，故D错误。 故选：A。 4．（2024•三明二模）如图，电源电压恒定不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，在保持电路连线不变和保证电路安全的情况下，则下列分析正确的是（　　） A．变阻器可连入电路的最大阻值为10Ω B．变阻器可连入电路的最小电阻为4Ω C．整个电路可达到的最大总功率为3.6W D．整个电路可达到的最小总功率为2W 【答案】B 【解答】解：分析电路可知，滑动变阻器，灯泡与电流表串联，电压表测量滑动变阻器电压；为保证电路安全，即须保证每个用电器都可以安全使用， 滑动变阻器最大电阻为30Ω，通过滑动变阻器的电流不超过1A，即I≤1A； 因电压表测量滑动变阻器电压，且接入量程为0～3V，则滑动变阻器的电压不超过3V； 灯泡的规格是”4V 2W”， 则R18Ω， 则有：U3V， 即：6V3V， 解得：R滑≤8Ω； 为保证电灯泡安全，则电灯泡电压不超过4V， 电路中电流不超过灯泡的额定电流I额0.5A 即：I≤0.5A； 且电流表接入量程为0～0.6A，为保证电流表安全，电路中电流不应超过0.5A， I′， 解得：R′滑≥4Ω， 则滑动变阻器的阻值变化范围为：4Ω≤R滑≤8Ω， 故A错误、B正确； 电路中的电流≤0.5A， 最小电流为：I最小0.375A， 则最小功率为：P1＝U总I最小＝6V×0.375A＝2.25W， 最大功率为：P2＝U总I＝6V×0.5A＝3W； 故CD错误。 故选：B。 二．填空题（共4小题） 5．（2025•三明一模）好奇的小李用电水壶烧水4min，发现家中电能表的转盘刚好转过250r，如图所示。则该电水壶消耗的电能为 　0.1　 kW•h，其电功率为 　1.5　 kW。 【答案】0.1；1.5。 【解答】解：2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过2500转， 则电能表的转盘刚好转过250r，电水壶消耗的电能：W0.1kW•h； 电水壶的电功率：P1.5kW。 故答案为：0.1；1.5。 6．（2025•厦门三模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的前提下，电路消耗的最大功率是 　2.7　 W，变阻器R2的调节范围是 　2.5Ω ～10Ω　 。 【答案】2.7；2.5Ω～10Ω。 【解答】解：（1）电流表量程为0～0.6A，当电流表示数为最大Imax＝0.6A时，电路消耗的功率最大， 电路消耗的最大功率为：Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，U为电源电压； （2）电路中电流最大为Imax＝0.6A时， 电路中的总电阻最小为：， 滑动变阻器接入电路电阻最小为：R2min＝Rmin﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω， 电压表量程为0～3V，当电压表的示数为最大U2max＝3V时，滑动变阻器接入电路电阻最大， 此时R1两端的电压为U1＝U﹣U2max＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的电流为：I0.3A， 滑动变阻器接入电路电阻为：R2max10Ω， 变阻器R2的调节范围是：2.5Ω～10Ω； 故答案为：2.7；2.5Ω～10Ω。 7．（2024•泉州一模）如图是电子式电能表，表盘中“3200imp/kW•h”表示用电器每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次。为测量微波炉的实际功率，关闭家中其它的用电器，仅让微波炉单独工作2min，观察到电能表在这段时间内闪烁160次，则微波炉在这段时间内消耗的电能是 　0.05　 kW•h，实际功率是 　1500　 W。 【答案】0.05；1500 【解答】解：“3200imp/kW•h”，表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次， 电能表指示灯闪烁160次时，微波炉消耗的电能： WkW•h＝0.05kW•h， 微波炉的实际功率： P1.5kW＝1500W。 故答案为：0.05；1500。 8．（2024•泉州一模）如图甲，电源电压恒为6V，定值电阻R为5Ω，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，则电路的总电流为 　1.7　 A。若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为6V的电源上，此时小灯泡L的电功率为 　1.6　 W。 【答案】1.7；1.6。 【解答】解：（1）由图甲可知，定值电阻R与小灯泡L并联， 由并联电路的电压特点可知它们两端的电压都等于电源电压6V， 根据欧姆定律可得，通过定值电阻R的电流为：IR1.2A， 由小灯泡L的I﹣U图象可知，灯泡两端电压为6V时，通过它的电流为：IL＝0.5A， 根据并联电路的电流特点可知，电路的总电流为：I总＝IR+IL＝1.2A+0.5A＝1.7A； （2）若将定值电阻R和小灯泡L串联后接在电压为6V的电源上， 由串联电路的特点可知通过电阻R和小灯泡的电流相同，且串联电路的总电压等于各部分电压之和， 由图象可知，当电流为0.4A时，灯泡两端的电压为UL＝4V，而电阻R两端的电压为UR＝IR＝0.4A×5Ω＝2V， 此时的电源电压为：U＝UL+UR＝4V+2V＝6V，符合题意， 则此时小灯泡L的电功率为：PL＝ULI＝4V×0.4A＝1.6W。 故答案为：1.7；1.6。 三．简答题（共1小题） 9．（2024•泉州一模）小华家想更换一台储水式电热水器。商场内有甲、乙、丙三种规格的电热水器，额定容量均为40L，额定电压均为220V，额定功率分别为1500W、2000W和2500W。若家里供电热水器使用的插座的额定电流为10A。在安全用电的情况下，让电热水器中的水提高相同温度，用时最短（不考虑热损失），应购置哪种规格的电热水器？请用学过的物理知识分析说明。 【答案】应选购乙电热水器；该插座能接入用电器的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W＜2500W，所以，从安全用电考虑，应选购甲或乙电热水器；根据Q吸＝cmΔt可知让电热水器中的水升高相同温度时水吸收的热量相等，不计热量损失，则消耗的电能相同，由P可知，电功率大的电热水器用时短，所以应选购乙电热水器。 【解答】解：该插座能接入用电器的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W＜2500W，所以，从安全用电考虑，应选购甲或乙电热水器； 额定容量均相同，由m＝ρV可知几种热水器装满水时水的质量相等，由Q吸＝cmΔt可知让电热水器中的水升高相同温度时水吸收的热量相等，不计热量损失，则消耗的电能相同，由P可知，电功率大的电热水器用时短，所以，应选购额定功率为2000W的乙电热水器。 答：应选购乙电热水器；该插座能接入用电器的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W＜2500W，所以，从安全用电考虑，应选购甲或乙电热水器；根据Q吸＝cmΔt可知让电热水器中的水升高相同温度时水吸收的热量相等，不计热量损失，则消耗的电能相同，由P可知，电功率大的电热水器用时短，所以应选购乙电热水器。 四．实验探究题（共1小题） 10．（2025•福建一模）在“人工孵蛋”的跨学科实践活动中，同学们需要制作一个孵化箱，为鸡蛋的孵化提供合适的温度环境。 任务一：测量电热丝电阻R0 （1）用笔画线代替导线把图1电路连接完整。 （2）闭合开关S，发现电流表有明显示数，电压表无示数，出现该故障的原因可能是电阻丝R0　短路　 。 （3）排除故障后，向左移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数如图2所示，为 　2.2　 V，同时读出此时电流大小为0.44A，则电阻R0＝ 　2　 Ω。 任务二：调整电热丝发热功率 （4）如图3所示，将电阻丝放入孵化箱中，并用温度传感器检测孵化箱温度。当孵化箱温度过低时，滑片应该向 　左　 侧移动。 （5）若将学生电源电压调到最大值，滑动变阻器阻值调到最小，加热功率仍然不够。利用图3提供的器材，为增大加热功率，解决问题的方法是 　将电阻丝剪掉一小段　 。 任务三：改进与提升 温度过高会导致鸡蛋失去活力而无法孵化，同学们在孵化箱中装了自制高温报警装置。阻值不计的报警器在电流达到某一值时开始报警，电路图如图5所示，电源电压保持3V不变，L为指示灯，RT为热敏电阻，其阻值随温度t变化的函数关系是RT＝﹣0.1Ω/℃•t+15Ω。 （6）当箱内温度升高时，灯的亮度变 　亮　 。 （7）通过调节滑动变阻器Rp'可以改变报警温度，若要使报警温度降低，需要向 　左　 侧移动滑片。 【答案】故答案为：（1） ；（2）短路； （3）2.2；5； （4）左；（5）将电阻丝剪掉一小段； （6）亮； （7）左。 【解答】解： （1）测电阻要测得电阻两端的电压，根据图2可知，所以电压表选用小量程并联到待测电热丝两端，如下所示： （2）闭合开关S，电流表有明显示数，说明电路是通路，电压表无示数，出现该故障的原因可能是电阻丝R0短路； （3）电压表接入电路中的量程是0﹣3V，指针分度值是0.1V，电压表的示数是2.2V；根据欧姆定律变形 ； （4）当孵化箱温度过低时，要产生更多的电热，电路电流增大，电阻减小，故滑片应该向左侧移动； （5）若将学生电源调到最大值，滑动变阻器阻值调到最小，加热功率仍然不够。根据 ，利用图24中现有器材，可以将电阻丝剪掉一小段，即减小电阻解决问题； （6）根据RT＝﹣0.1Ω/℃•t+15Ω，当箱内温度升高时，RT减小，根据欧姆定律 可知，电路电流增大，所以灯的亮度变亮； （7）若要使报警温度降低，则报警时RT较变化前电阻增大，因此可以通过减小滑动变阻器R'p来保证电路中的电流值不变从而实现报警，所以滑片需要向左侧移动。 故答案为：（1） ；（2）短路； （3）2.2；5； （4）左；（5）将电阻丝剪掉一小段； （6）亮； （7）左。 五．计算题（共8小题） 11．（2025•龙岩一模）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝55Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求： （1）低温挡时电路中的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 （3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能。 【答案】（1）低温挡时电路中的电流为0.4A。 （2）高温挡时电热器的电功率为968W。 （3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能为5.808×105J。 【解答】解：（1）由P知在电压一定时，电阻越大功率越小，当S1闭合，S2断开时，电路中只有R1接入电路，此时电阻较大，根据P知此时电路功率较小，为低温挡。 低温挡电流I0.4A。 （2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，根据并联电阻规律知，此时电路总电阻较小，根据P知此时电路功率较大，为高温挡。 由并联电阻规律知，，则R并＝50Ω。 高温挡电功率P968W。 （3）电热器以高温挡工作10min消耗的电能W＝Pt＝968W×600s＝5.808×105J。 答：（1）低温挡时电路中的电流为0.4A。 （2）高温挡时电热器的电功率为968W。 （3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能为5.808×105J。 12．（2025•莆田模拟）小新家楼顶上装有底面积为2m2的柱形水箱，如图甲。水箱内装有底面积为10cm2的实心长方体细杆，细杆上方固定在力敏电阻R上，已知定值电阻R0＝6Ω。往水箱里面注水，细杆对力敏电阻的作用力F与力敏电阻R的关系如下表，细杆对力敏电阻的作用力F随注水质量m变化的关系如图乙。求： 作用力F/N 4 6 8 10 12 力敏电阻R/Ω 1 2 4 7 11 （1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率； （2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，求此时细杆受到的浮力（电磁铁线圈电阻忽略不计）； （3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力。 【答案】（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为1100W； （2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，此时细杆受到的浮力为10N； （3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力为1.1×104N。 【解答】解：（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为： P＝UI＝220V×5A＝1100W； （2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，此时控制电路的总电阻为： R总10Ω， 则力敏电阻的阻值为： R＝R总﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω， 由表中数据可知，此时细杆和力敏电阻之间的作用力为8N； 当水箱内没有水时，细杆对力敏电阻的作用力等于细杆的重力，由图乙可知，G＝2N； 当水箱中装满水时，细杆受到重力、浮力和力敏电阻对细杆的作用力，则此时细杆受到的浮力为： F浮＝G+F＝2N+8N＝10N； （3）当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，细杆受到的浮力为： F′浮＝G+F′＝2N+4N＝6N， 此时细杆浸入水中的体积： V'排6×10﹣4m3＝600cm3， 细杆浸入水中的深度： h杆60cm＝0.6m； 由图乙可知，当注水质量为1×103kg时，细杆下表面刚好与水面接触，此时水的深度为： h水0.5m， 则水箱中水的深度为：h＝h杆+h水＝0.6m+0.5m＝1.1m， 故水箱底部受到水的压力为： F压＝pS箱＝ρ水ghS箱＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.1m＝1.1×104N。 答：（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为1100W； （2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，此时细杆受到的浮力为10N； （3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力为1.1×104N。 13．（2025•福建一模）如图甲所示，是一款便携式热封口机，工作时发热电阻快速升温，熔化塑料实现封口。图乙是其原理电路图，其中电源电压U＝3V，R0＝5Ω。 （1）20s内电阻R0产生的热量是多少？ （2）人们在使用中发现电阻丝温度太高容易将塑料袋烫破，于是在电路中串联了大小为10Ω的电阻R1，如图丙所示，求此时电阻R0的电功率。 【答案】（1）20s内电阻R0产生的热量是36J； （2）此时电阻R0的电功率为0.2W。 【解答】解：（1）在图乙中，20s内电阻R0产生的热量： QR0tt20s＝36J； （2）在图丙中，根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得， 通过R0的电流：I0.2A， 此时电阻R0的电功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W。 答：（1）20s内电阻R0产生的热量是36J； （2）此时电阻R0的电功率为0.2W。 14．（2025•三明二模）某款USB电烙铁有高、中、低三个挡位，其简化电路如图，电源电压恒为5V，电阻R1的阻值为1Ω，高温挡功率为75W，求： （1）高温挡工作5min消耗的电能。 （2）电阻R1的功率。 （3）中温挡工作时电路中的电流。 【答案】（1）高温挡工作5min消耗的电能为22500J。 （2）电阻R1的功率为25W。 （3）中温挡工作时电路中的电流王为10A。 【解答】解：（1）高温挡工作5min消耗的电能为： W＝P高t＝75W×5×60s＝22500J； （2）电阻R1的功率为： P125W； （3）由电路图可知，只闭合S1时电路为R1的简单电路，同时闭合S1、S2时R1、R2并联，总电阻最小，总功率最大，处于高温挡； R2的电功率为： P2＝P高﹣P1＝75W﹣25W＝50W； 因为P1＜P2， 所以R1工作时为低温挡，R2工作时为中温挡，则中温挡工作时电路中的电流为： I10A。 答：（1）高温挡工作5min消耗的电能为22500J。 （2）电阻R1的功率为25W。 （3）中温挡工作时电路中的电流王为10A。 15．（2024•南平一模）如图甲是电阻R和规格“2.5V 1.25W”灯泡L的I﹣U图像。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻。 （2）若仅将电阻R和灯泡L串联在电路中，为确保电路安全，电路两端的最大电压。 （3）若将电阻R、灯泡L、滑动变阻器R0连接在如图乙的电路中，电源电压恒为3V，当开关S接1时，调节滑片，使R0的功率等于R的功率，电路的总功率为P1；当开关S接2时，调节滑片，使R0的功率是灯泡L的功率2倍，电路的总功率为P2，则P1：P2是多少。 【答案】（1）灯泡L正常发光时的电阻5Ω； （2）电路两端的最大电压5 V； （3）P1：P2为3：4。 【解答】解：（1）结合小灯泡的铭牌可知灯泡L正常发光时的电阻； （2）由图可知，电阻R和灯泡L串联时最大电流I＝0.5A，此时由图象可知UL＝UR＝2.5V， 利用串联电路的电压关系可知电路两端的最大电压U＝UL+UR＝2.5V+2.5V＝5V； （3）当开关S接1时，R与R0串联，电流相等，由于R0功率等于R功率。由电功率计算公式P＝UI得UR1.5V， 由图甲可知此时电流I1＝0.3 A，电路的总功率为P1＝I1U1＝0.3A×3V＝0.9W， 当开关S接2时，L与R0串联，电流相等，由于R0功率是L功率的2倍，即， 可得 UL＝1V， 由图甲可知此时电流IL＝0.4A，电路的总功率为P2＝ILU1＝0.4A×3V＝1.2W， 所以。 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻5Ω； （2）电路两端的最大电压5 V； （3）P1：P2为3：4。 16．（2024•泉州一模）图甲为某款电热扇，具有高温、低温两挡功能，其简易电路图如乙所示，R1和R2均为阻值不变的电热丝，R1的阻值为121Ω，电动机工作时可使电热扇往复转动。电热扇部分参数如表所示。求： （1）电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率。 （2）R2的阻值。 （3）电动机正常工作10min，线圈产生的热量。 额定电压 220V 高温挡加热功率 800W 电动机功率 22W 电动机线圈电阻 1Ω 【答案】（1）电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率为400W； （2）R2的阻值为121Ω； （3）电动机正常工作10min，线圈产生的热量为6J。 【解答】解：（1）由电路图知电动机不工作时，当开关S1放在2、3位置时只有电阻R1工作时，电阻较大，由P知电功率较小，处于低温挡； 当开关S1放在3、4位置时两电阻并联，总电阻较小，由P知电功率较大，处于高温挡； 电热扇处于低温挡时的功率为：P低400W； （2）当电热扇处于高温挡时，电阻R1和R2并联，根据并联电路电功率的规律知， R2的电功率为：P2＝P高﹣P低＝800W﹣400W＝400W， 根据P可知，R2的阻值为： R2121Ω； （3）根据P＝UI知，电动机的电流： I0.1A， 电动机正常工作10min内部线圈产生的热量： Q＝I2RMt＝（0.1A）2×1Ω×10×60s＝6J。 答：（1）电动机不工作时，电热扇处于低温挡时的功率为400W； （2）R2的阻值为121Ω； （3）电动机正常工作10min，线圈产生的热量为6J。 17．（2024•泉州二模）图甲是兴趣小组设计的储水箱模型，空水箱内有一个柱形浮子，浮子与储水箱底面不密合，浮子上端通过轻质弹簧与控制电路中力敏电阻R下方的绝缘片接触，此时力敏电阻受到的压力为零。已知浮子的质量为0.5kg、高为20cm、底面积为100cm2，弹簧每压缩1cm，产生的弹力为0.5N，且弹簧长度的变化均在弹性限度内。控制电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R0为100Ω，力敏电阻R与所受压力F的关系如图乙，当力敏电阻受到的压力达到最大值时，自动关闭进水口。g取10N/kg。求： （1）浮子的重力； （2）当电流表示数为50mA时，力敏电阻R消耗的电功率； （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，水对浮子底部的压力； （4）自动关闭进水口时，控制电路中电流表的示数。 【答案】（1）浮子的重力为5N； （2）力敏电阻R消耗的电功率为0.35W； （3）水对浮子底部的压力为15N； （4）控制电路中电流表的示数为0.06A。 【解答】解：（1）浮子的重力为 G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N； （2）当电流表示数为50mA＝0.05A时，电路的总功率为 P＝UI＝12V×0.05A＝0.6W， R0消耗的功率为 ， 则力敏电阻R消耗的电功率为 PR＝P﹣P0＝0.6W﹣0.25W＝0.35W； （3）当浮子底部距储水箱底面20cm时，弹簧对浮子向下的弹力为 F＝0.5N/cm×20cm＝10N， 水对浮子底部的压力 F压＝G+F＝5N+10N＝15N； （4）当浮子浸没时，力敏电阻受到的压力最大，此时浮子受到的浮力为 ， 弹簧产生的弹力为 F′＝F浮﹣G＝20N﹣5N＝15N， 即力敏电阻受到的压力最大为15N，由图乙可知，压敏电阻的阻值为100Ω，则电流表示数为 。 答：（1）浮子的重力为5N； （2）力敏电阻R消耗的电功率为0.35W； （3）水对浮子底部的压力为15N； （4）控制电路中电流表的示数为0.06A。 18．（2024•龙岩二模）电梯为居民出入带来很大的便利，小岩查阅资料了解到，出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成，工作电路电源电压恒为220V，当电梯没有超载时，动触点K与静触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，动触点K与静触点B接触，电铃发出报警声，即使闭合开关S，电动机也不工作。控制电路电源电压恒为6V，保护电阻R1的阻值为100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R2的阻值随压力F大小变化的关系如图乙所示。控制电路中的开关S1始终闭合，当电磁铁线圈中电流达到20mA时，动触点K刚好接触静触点B，电铃发出报警声。电磁铁线圈的阻值忽略不计。 （1）若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流是多少？ （2）当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，通过计算说明电梯是否超载。 （3）求压敏电阻R2电功率的最大值。 【答案】（1）若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流2A； （2）当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，电梯是超载。 （3）求压敏电阻R2电功率的最大值0.08W。 【解答】解：（1）由图可知，电动机正常工作时电压为220V， 由P＝UI可得，正常工作时通过的电流： I12A； （2）当控制电路中电流I2＝200mA＝0.02A时，由I可得，电路中的总电阻： R总300Ω； 由图可知，R1、R2串联，则R2＝R总﹣R1＝300Ω﹣100Ω＝200Ω， 由乙图可知，当R2＝200Ω时，压力F＝9×103N， 当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，乘客对电梯厢的压力F′＝G＝mg＝1100kg×10N/kg＝1.1×104N， 由于F′＞F，所以电梯超载； （3）压敏电阻R2的功率P2＝U2I＝（U﹣U1）I＝（6V﹣I×100Ω）I＝﹣100I2+6I＝﹣100（I﹣0.03）2+0.36； 当I＝0.03A时，R2的功率可以达到最大，而电路中的最大电流I＝20mA＝0.02A，最接近最大电流，故I＝0.02A时， R2的功率P2＝U2I＝（U﹣U1）I＝（6V﹣0.02A×100Ω）×0.02A＝0.08W。 故答案为：（1）若电动机的额定功率为440W，正常工作时通过它的电流2A； （2）当该电梯厢内乘客的总质量为1100kg时，电梯是超载。 （3）求压敏电阻R2电功率的最大值0.08W。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $