专题16(押江苏1-19题)电功率多挡位、取值范围问题-备战2026年中考物理临考题号押题(江苏专用)
2026-05-11
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2份
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56页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电功和电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.81 MB |
| 发布时间 | 2026-05-11 |
| 更新时间 | 2026-05-11 |
| 作者 | 台阶物理精品小铺 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57808360.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦江苏中考电功率多挡位及取值范围高频考点,以真题为母题、模拟题为子题,系统覆盖电路分析与安全取值核心题型。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题回顾|单选2题、填空2题|电水壶/电饭锅多挡位切换、滑动变阻器取值范围|以电功率公式为核心,结合串并联电路电阻关系,构建多挡位功率计算模型|
|押题冲关|单选14题、填空16题|含电表量程/元件规格的功率范围计算、电路改造问题|从电路安全条件出发,通过科学推理推导电流/电压/电阻取值边界,强化能量观念与模型建构能力|
内容正文:
专题16(押江苏1-19题)电功率多挡位、取值范围问题
押题探究
在中考物理中,选择题和填空题是考前集训得分最快的题型,本专题以江苏历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以江苏各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。电功率多挡位、取值范围问题是近年中考选择题及填空题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
一、单选题
1.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
2.(2025·江苏常州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片,则( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是
B.电流表示数的变化范围是
C.电压表示数的变化范围是
D.电路总功率的变化范围是
二、填空题
3.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示是某电水壶的电路简图,其中R1、R2均为电热丝,该水壶有加热、保温两个挡位,相关参数如表所示。
额定容量/L
1
额定电压/V
220
加热功率/W
1200
保温功率/W
100
(1)在壶内装有额定容量的水,加热挡工作350s,水温升高了90℃,水吸收的热量为_____________J,电水壶对水加热的效率为_______%;若在此过程中,断开其他用电器的开关,标有1200imp/(kW•h)字样的电能表指示灯会闪烁________次。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)若对该电水壶电路进行改造,保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,请写出一条改造措施:_________________。
4.(2025·江苏苏州·中考真题)如图是一款电水壶的电路简图,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88W,阻值为,加热时应将开关旋至_________(1/2)位置,加热功率为_________W,阻值为_________
押题冲关
一、单选题
1.(2025·江苏淮安·二模)如图所示电路中,电阻R1的阻值为5Ω,电源电压为9V。把滑动变阻器R2与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中的最小电功率为18W。在电路安全的前提下,以下判断正确的有( )
①滑动变阻器R2可能与电阻R1串联
②电流表一定测量R2的电流
③滑动变阻器可调的阻值范围为15~45Ω
④电路的最大功率为21.6W
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
2.(2025·江苏南通·一模)如图,电源电压为9V,定值电阻R1为6Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为1.0A
B.变阻器R2接入电路的最小阻值为4.5Ω
C.电压表的变化范围为4.5V~9V
D.变阻器R2功率的变化范围为4.05W~13.5W
3.(2026·江苏常州·一模)如图所示的电路,电源电压恒为,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片,则正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是
B.电流表示数的变化范围是
C.电压表示数的变化范围是
D.电路总功率的变化范围是
4.(2026·江苏苏州·一模)如图甲所示电路,电源电压可调,电流表量程为0~3A,、是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示,现有一标有“2A”字样,最大值模糊不清的滑动变阻器R,经测试,当只闭合开关,滑片P滑至中点,电源电压调节为10V时,小灯泡恰好正常发光,则在电路中各元件均安全工作的前提下,①滑动变阻器R的最大值为;②要使和均正常工作,只能闭合、;③要使和均发光且有一灯正常工作,只能闭合;电源电压的调节范围为12~16V;④要使和均发光且有一灯正常工作,电路的总功率变化范围为6.4~12.8W,以上结论正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2026·江苏苏州·一模)小明学习了电热知识后,他想自制一个多挡位的电加热器,他找来了12 V的电源、10的电热丝R1、阻值未知的电热丝R2、开关S、S1、一个单刀双掷开关S2等元件。小明设计了一种方案的电加热器如图,可实现高、中、低三挡位(电功率依次减小),虚线框里分别是电热丝R2和开关S1;老师表扬了小明的设计方案,同时提出了新的方案:将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,这样也可实现高、中、低三挡位,且高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同。下列说法正确的是( )
A.R1和R2阻值相等 B.低挡位功率为4.8W
C.R2阻值不能确定 D.小明设计的高挡位功率为28.8W
6.(2025·江苏常州·一模)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程选择“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化范围是0.18~0.5A B.电压表示数范围为0~3V
C.该电路的最大功率是2.15W D.滑动变阻器阻值变化范围是4~10Ω
7.(2025·江苏扬州·二模)如图甲所示,电源电压保持不变,R1标有“50 Ω 0.5 A”的字样,R2=10 Ω,灯泡L上标有“5 V”的字样,电压表量程为0~15 V,电流表量程为0~0.6 A。将R1的滑片P移至b端,仅闭合开关S、S1,调节R1的滑片P,并绘制出电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5 V
B.灯泡正常发光时的阻值为10 Ω
C.仅闭合开关S、S1,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是5Ω
D.若将电压表量程换为0~3 V,仅闭合开关S、S2,R2的功率变化范围是0.1 W~0.9 W
8.(2025·江苏·二模)图甲电路中,小灯泡L的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R的电流与电压关系如图乙所示,小灯泡L的电流与电压的关系如表所示,电源电压可调。闭合开关,保证安全工作的前提下( )
L两端电压U/V
0
1
2
3
4
5
6
通过L的电流I/A
0
0.17
0.3
0.4
0.45
0.48
0.5
A.L消耗的电功率最大为3W
B.通过L与R中的电流之比总小于1
C.L的功率与电路总功率之比最小为
D.L与R串联时电源电压最大可调为15V
9.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,小灯泡铭牌上参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全、灯泡两端的电压不超过额定电压的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是( )
①R0的阻值为20Ω
②小灯泡的参数为“4.5V,2.25W”
③只闭合S、S2,为保证电路安全滑动变阻器的阻值范围为3Ω∼20Ω
④若将电压表量程换为0~3V,只闭合S、S2,小灯泡的功率一定大于0.9W
A.②③④ B.②④ C.②③ D.①③
10.(2025·江苏扬州·三模)小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图甲所示。电源电压恒为4V,电压表量程选择“0~3V”,电流表量程选择“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2V 0.8W”字样,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.该电路的最大功率是2.4W B.电路中电流变化的范围是0.3~0.4A
C.灯泡的最小功率是0.2W D.滑动变阻器阻值变化的范围是0~10Ω
11.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图所示,电源电压恒为4V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①电压表的示数变化范围是 1.5~3V
②电流表的示数变化范围是 0.2~0.6A
③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2~1.25W
④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10~20Ω
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
12.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼15V,小灯泡参数“?V,?W”模糊不清。第一次只闭合开关S和,滑片P从a端移到b端;第二次仅闭合开关S和,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是( )
①小灯泡的参数为“5V 2.5W”
②电源电压为6V
③只闭合开关S、,电路的总功率最大时,灯与滑动变阻器的功率之比为
④只闭合开关S、,滑动变阻器的最大电功率与定值电阻的最大电功率之比为
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有①④正确 D.只有②③正确
13.(2024·江苏常州·一模)如图甲所示为一款养生壶的简化电路图,S是温控开关,R1、R2是两个阻值不变的加热电阻。养生壶的高挡位额定功率为P1=550W、低挡位额定功率为P2=220W。养生壶正常工作时,分别用高挡位和低挡位给质量为2kg的水加热,水温随时间变化的图像如图乙所示,水的比热容为,则( )
A.S断开时,养生壶处于高挡位工作
B.加热电阻R2的阻值为220Ω
C.用高挡位将水加热6min,水吸收的热量为1.98×105J
D.用低挡位给水加热时的加热效率约为63.6%
14.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,一款全自动家用电炖锅,内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位,电路中的总电流分别对应为、以及,且。当断开,接时,电路中的电流为4A;当闭合,接时,电路中的电流为5A;做不到闭合,同时接的情况。下列说法中正确的是( )
A.断开,接b时,电炖锅处于“保温”挡工作
B.闭合,接b时,电炖锅处于“文火”挡工作
C.的阻值为
D.、的电阻之比为5:4
二、填空题
15.(2025·江苏苏州·一模)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图甲所示。当开关S接“2”时,电水壶处于______挡,加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为的水加热到,则水吸收的热量是______J,若电水壶的效率,则此加热过程需用时______s,在其他用电器断开的情况下,可使电能表(如图乙)的转盘转动了______转[]
16.(2025·江苏无锡·二模)如图甲是某同学家的电能表,图乙是电烤箱内部简化电路图,其额定电压为220V,高温挡功率为1500W,低温挡功率为500W。该电烤箱处于低温挡时,正常工作10min,电能表转盘转动______圈,与之比为______。
17.(2025·江苏泰州·二模)如图是某电热水壶的电路简图,它有“加热”和“保温”两挡。电源电压为220V,电阻R1=44Ω、保温挡的功率为200W。当开关 闭合时,电热水壶处在___________挡工作,电阻丝R2=___________。水壶在加热挡工作1min放出的热量是___________J。
18.(2025·江苏南京·二模)某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡,其内部电加热器原理电路如图所示,、均为电热丝。开关S断开时,电热水壶处于__________挡。已知,“保温”挡功率为,则__________,“加热”挡功率为__________,“加热”挡正常工作能使标有的电能表指示灯闪烁__________次。
19.(2025·江苏扬州·二模)小明家的取暖器具有高、中、低三挡功率,已知,,其电路简化如图所示。当闭合、断开时,取暖器处于______温挡。小明将取暖器调至中温挡,断开其它用电器,发现标有的电能表转盘在3min内转过______r。
20.(2025·江苏镇江·二模)如图1为某电热毯的电路原理图,电热丝阻值为。滑动开关由金属滑块与绝缘轨道构成,当金属滑块移动至1挡时,电热毯处于___________挡(选填“高温”或“低温”);为测量电热毯高温挡功率,小玲先关闭家中其它用电器,并记录下如图2中电能表初始示数,电热毯处于高温挡工作30min后,电能表示数变为2025.6kW⋅h,根据数据可计算出电热丝R2=___________Ω,低温挡时发热功率为___________W。
21.(2025·江苏常州·模拟预测)如图所示为一款电热壶的电路简图,电热丝的阻值为。电热壶有加热和保温两挡,当开关闭合、___________时,电热壶处于加热挡位,功率为___________W;当电热壶处于保温挡位时,功率为440W,则的阻值为___________。
22.(25-26九年级上·江苏南京·月考)在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中,小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作,于是他进行如下操作:电能表如图甲所示,该电能表此时示数为______kW·h,首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp,则这1min家中所用用电器共消耗电能为______J;然后关闭电热水器,让这些用电器继续工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp,则该电热水器的实际功率为______W,电热水器简化电路图如图乙所示,已知电阻R1=R2,则电阻R1的阻值等于______Ω(精确到0.1)。
23.(25-26九年级上·江苏南京·月考)如图所示是某电水壶的电路简图,其中R1、R2均为电热丝,该水壶有加热、保温两个挡位,相关参数如表所示。
额定容量/L
1
额定电压/V
220
加热功率/W
1200
保温功率/W
100
(1)在壶内装有额定容量的水,加热挡工作350s,水温升高了90℃,水吸收的热量为______J,电水壶对水加热的效率为______%。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(2)若对该电水壶电路进行改造,保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,请写出一条改造措施:______。
24.(2026·江苏南京·一模)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像;
(1)当开关S接触点1时,电饭煲处于___________功能状态(填“加热”或“保温”);此时通过该电饭煲的电流为___________ A;
(2)电饭煲在加热过程中一共耗电___________度;
(3)分析计算电路中,R2的电阻是___________Ω。
25.(2026·江苏无锡·一模)某品牌电煎锅的铭牌如下表,其简化电路如图甲所示,S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通,工作时电热丝、、阻值均不变。将电煎锅单独接入220V的家庭电路中,电煎锅以高挡功率正常工作时的电流为______A,工作2min,观察到如图乙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了______次。开关S调至______挡位置时,电煎锅以中挡功率工作。图甲中的阻值是______Ω。
**牌电煎锅
额定电压
220V
高挡功率
990W
中挡功率
550W
低挡功率
220W
26.(2026·江苏南京·模拟预测)如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图,它内部有一根电热丝和一个风扇,通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图甲中____(选填“A”或“B”)位置,该电热丝的阻值为__Ω。在电吹风吹冷风的工作过程中,断开其他用电器的开关,图乙中电能表指示灯5min闪烁______次。若对该吹风机进行改造,保持电吹风的冷风功率不变,将热风功率提高到1250W,请提出一条改造措施:______。
额定电压
220V
热风功率
1140W
冷风功率
40W
27.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
28.(2026·江苏盐城·一模)型号电饭锅有“高温烧煮”和“焖饭”两挡,如图所示是对该电饭锅进行测试的电路。其中和是电饭锅内部的发热体。当开关S置于___________(1/2)时,电饭锅处于高温档,电流表的示数为5A,电饭锅的电功率为___________W,在此挡位下加热2.2kg的水,使其温度升高10℃,用时100s,电饭锅的加热效率为___________,水温升高这是通过___________方式改变水的内能。[]
29.(2025·江苏南京·三模)图甲是某品牌牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示.当开关转到不同触点1、2、3时,加热器可以实现高温消毒、保温、加热三个不同挡位.调至加热挡时,牛奶加热器的功率为.已知牛奶的比热容,,消毒挡的功率为保温挡的。将、初温为牛奶置于加热器中,用加热挡对对牛奶加热,后可以将牛奶加热到。
(1)加热器工作时,电阻丝是通过__________方式增加内能;
(2)加热牛奶的过程中消耗的电能能让标有“3000imp/(kW·h)”字样的电能泵指示灯闪烁_____次;
(3)牛奶加热过程中,加热器的加热效率是_____%;
(4)若要使保温挡的功率提升,其他挡位功率不变,则调整后的阻值为__________
30.(2026·江苏苏州·模拟预测)图甲是一款电中药壶,图乙是其内部简化电路,定值电阻、中只有为加热管。该壶的额定电压为220V,加热时的额定功率为1210W,则额定电流为___________A。正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则定值电阻的阻值为___________。若家庭电路中仅有该壶工作6min,如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次,则此过程中该壶的实际功率为___________W。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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专题16(押江苏1-19题)电功率多挡位、取值范围问题
押题探究
在中考物理中,选择题和填空题是考前集训得分最快的题型,本专题以江苏历年中考真题为母题题源,紧握中考高频考点,以江苏各地模拟题为子题题源,知识点覆盖全面题型紧扣考纲。电功率多挡位、取值范围问题是近年中考选择题及填空题的高频高点,要求考生在生活实际中运用所学知识解决实际问题,考有所依,学有所用。将素质教育落到实处。
真题回顾
一、单选题
1.(2025·江苏徐州·中考真题)如图是电饭锅的简化电路,开关S控制“1”、“2”两个挡位。做饭时先高温烧煮,后焖饭、保温。则做饭过程中,开关S所处的挡位( )
A.一直在“1”挡 B.一直在“2”挡
C.先在“1”挡,后在“2”挡 D.先在“2”挡,后在“1”挡
【答案】C
【详解】由图可知,当开关S在“1”挡时,R2被短路,电路为R1的简单电路,此时电路电阻较小,根据公式可知,电路功率较大,为高温挡;当开关S在“2”挡时,两电阻串联,此时电路电阻较大,功率较小,为保温挡,所以开关S先在“1”挡,后在“2”挡,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(2025·江苏常州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒为,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片,则( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是
B.电流表示数的变化范围是
C.电压表示数的变化范围是
D.电路总功率的变化范围是
【答案】D
【详解】AB.由图知道,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,由于灯泡标有“”字样,由知道,灯泡的额定电流
灯泡的电阻
因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数为3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡的功率最小,此时灯泡两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,滑动变阻器允许的调节范围是4Ω~10Ω,电流表的变化范围是,故AB错误;
C.滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电压表的示数
则电压表示数的变化范围是,故C错误;
D.由知道,电路最小总功率
电路最大总功率
即电路总功率的变化范围是,故D正确。
故选D。
二、填空题
3.(2025·江苏南京·中考真题)如图所示是某电水壶的电路简图,其中R1、R2均为电热丝,该水壶有加热、保温两个挡位,相关参数如表所示。
额定容量/L
1
额定电压/V
220
加热功率/W
1200
保温功率/W
100
(1)在壶内装有额定容量的水,加热挡工作350s,水温升高了90℃,水吸收的热量为_____________J,电水壶对水加热的效率为_______%;若在此过程中,断开其他用电器的开关,标有1200imp/(kW•h)字样的电能表指示灯会闪烁________次。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)若对该电水壶电路进行改造,保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,请写出一条改造措施:_________________。
【答案】(1) 3.78×105 90 140
(2)将R2的阻值更换为40Ω
【详解】(1)[1] 水的质量为m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg
水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×90℃=3.78×105J
[2] 加热挡工作350s,电水壶消耗的电能为W=P加t=1200W×350s=4.2×105J
电水壶对水加热的效率为
[3] 电能表表盘标有“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,则电水壶工作350s,电能表指示灯闪烁的次数
(2)当S、S1都闭合时,两电阻并联,电路中电阻最小,根据可知,电路的功率最大为加热挡;当S闭合时,电路为只有R1工作,电阻最大,根据可知,电路的功率最小为保温挡;保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,此时R2的功率为P2=1310W﹣100W=1210W
根据可知,R2的阻值为
故为了让加热功率提高到1310W,改造措施是将R2的阻值更换为40Ω。
4.(2025·江苏苏州·中考真题)如图是一款电水壶的电路简图,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88W,阻值为,加热时应将开关旋至_________(1/2)位置,加热功率为_________W,阻值为_________
【答案】 2 1100 506
【详解】[1]根据可知,在电源电压U一定时,电阻R越小,电功率P越大。由图可知,当开关旋至1位置时,R1与R2串联,此时电路中的总电阻R总=R1+R2。当开关旋至2位置时,只有R1接入电路,此时电路中的总电阻R总′=R1。因为R1+R2>R1,所以开关旋至2位置时,电路中的电阻最小,电功率最大,电水壶处于加热状态。
[2]根据可得加热功率
[3]当开关旋至1位置时,R1与R2串联,此时电水壶处于保温状态,保温功率P保温=88W。此时电路中的总电阻
R2的阻值R2=R串−R1=550Ω−44Ω=506Ω
押题冲关
一、单选题
1.(2025·江苏淮安·二模)如图所示电路中,电阻R1的阻值为5Ω,电源电压为9V。把滑动变阻器R2与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中的最小电功率为18W。在电路安全的前提下,以下判断正确的有( )
①滑动变阻器R2可能与电阻R1串联
②电流表一定测量R2的电流
③滑动变阻器可调的阻值范围为15~45Ω
④电路的最大功率为21.6W
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
【答案】D
【详解】①如图所示电路中,电阻R1的阻值为5Ω,电源电压为9V,此时电路的功率等于R1的功率,
把滑动变阻器R2与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中的最小电功率为18W。接入R2之后,电路总功率变大,说明R2与R1必须并联。如果R2与R1串联,电路总功率将会变小,故①错误;
②R2与R1并联,电路中的最小电功率为18W时,通过R1的电流
通过R2的电流
电流表量程为0-0.6A,可见,电流表只能测R2的电流,故②正确;
③R2与R1并联,电路中的最小电功率为18W时,R2的阻值最大
当电流表的示数为0.6A时,R2的阻值最小
滑动变阻器可调的阻值范围为15~45Ω,故③正确;
④当电流表的示数为0.6A时,电路中的电流最大
电路总功率最大值,故④正确。
综上所述,正确的有②③④,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.(2025·江苏南通·一模)如图,电源电压为9V,定值电阻R1为6Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为1.0A
B.变阻器R2接入电路的最小阻值为4.5Ω
C.电压表的变化范围为4.5V~9V
D.变阻器R2功率的变化范围为4.05W~13.5W
【答案】D
【详解】由电路图可知,R1与滑动变阻器R2并联,电流表测干路电流。
A.由于并联电路各支路电压与总电压相等,则R1两端的电压
通过电阻R1的电流
故A错误;
B.电流表的量程为0~3A,则电路中的电流最大为3A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时滑动变阻器的最大电流
R2两端的电压
变阻器R2接入电路的最小阻值
故B错误;
C.由于并联电路各用电器互不影响,且并联电路各支路电压与总电压相等,在不损坏电路元件的情况下,无论滑动变阻器接入电路的阻值多少,电压表的示数不变,故C错误;
D.由于并联电路各支路电压与总电压相等,则滑动变阻器两端的电压都为9V,当滑动变阻器接入电路的阻值最小6Ω时,滑动变阻器的功率最大,则最大功率
当滑动变阻器接入电路的阻值最大20Ω时,滑动变阻器的功率最小,则最小功率
则变阻器R2功率的变化范围为4.05W~13.5W。故D正确。
故选D。
3.(2026·江苏常州·一模)如图所示的电路,电源电压恒为,灯泡标有“”字样(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“”字样,电流表量程为,电压表量程为。闭合开关,在不损坏电路元件的前提下,移动滑动变阻器的滑片,则正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值范围是
B.电流表示数的变化范围是
C.电压表示数的变化范围是
D.电路总功率的变化范围是
【答案】D
【详解】根据,可得灯泡的额定电流
可得灯泡的电阻
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值
根据串联电路分压原理,此时电压表示数为最小
当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压
电路中的最小电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
电路的最大总功率
电路的最小总功率
综上可知,滑动变阻器接入电路的阻值范围是,电流表示数的变化范围是,电压表示数的变化范围是,电路总功率的变化范围是,故D正确,ABC错误。
故选D。
4.(2026·江苏苏州·一模)如图甲所示电路,电源电压可调,电流表量程为0~3A,、是额定电压均为6V的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示,现有一标有“2A”字样,最大值模糊不清的滑动变阻器R,经测试,当只闭合开关,滑片P滑至中点,电源电压调节为10V时,小灯泡恰好正常发光,则在电路中各元件均安全工作的前提下,①滑动变阻器R的最大值为;②要使和均正常工作,只能闭合、;③要使和均发光且有一灯正常工作,只能闭合;电源电压的调节范围为12~16V;④要使和均发光且有一灯正常工作,电路的总功率变化范围为6.4~12.8W,以上结论正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】①当只闭合开关,灯泡L2和变阻器串联,滑片P滑至中点,电源电压调节为10V时,小灯泡恰好正常发光,灯泡L2两端的电压是6V,由图乙可知,通过灯泡L2的电流是0.8A,变阻器两端的电压
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是0.8A,变阻器的阻值
滑动变阻器R的最大值为
故①错误;
②要使和均正常工作,两个灯泡两端的电压是6V,由图乙可知,两个灯泡两端的电压是6V时,通过两个灯泡的电流不同,所以两个灯泡不可能是串联,只能闭合、,两个灯泡并联后再和变阻器串联,故②正确;
③④由图乙可知,两个灯泡两端的电压是6V时,通过灯泡L1的电流是1.2A,通过灯泡L2的电流是0.8A,要使和均发光且有一灯正常工作,不可能是并联,两个灯泡并联,一个灯泡正常发光,另一个灯泡也正常发光,只能两个灯泡串联,闭合开关S3,串联电路中各处的电流相等,通过电路的电流是0.8A,由图乙可知,灯泡L1两端的电压是2V,灯泡L2两端的电压是6V,变阻器连入电路的电阻为零时,电源电压
电路总功率最小值为
变阻器连入电路的电阻最大,变阻器两端的电压
电源电压
电路总功率最大值为
电源电压的调节范围为8~16V,电路的总功率变化范围为6.4~12.8W,
故③错误,④正确。
故选D。
5.(2026·江苏苏州·一模)小明学习了电热知识后,他想自制一个多挡位的电加热器,他找来了12 V的电源、10的电热丝R1、阻值未知的电热丝R2、开关S、S1、一个单刀双掷开关S2等元件。小明设计了一种方案的电加热器如图,可实现高、中、低三挡位(电功率依次减小),虚线框里分别是电热丝R2和开关S1;老师表扬了小明的设计方案,同时提出了新的方案:将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,这样也可实现高、中、低三挡位,且高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同。下列说法正确的是( )
A.R1和R2阻值相等 B.低挡位功率为4.8W
C.R2阻值不能确定 D.小明设计的高挡位功率为28.8W
【答案】D
【详解】若上方虚线框为,下方虚线框为,则通过不同的开关通断组合,可得到的电路结构分别为R1、R2串联,R1的简单电路,R2的简单电路;若下方虚线框为,上方虚线框为,则通过不同的开关通断组合,可得到的电路结构分别为R1、R2并联,R1的简单电路,R2的简单电路。由可知,电路中电阻越大,电功率越小。将原方案中的电热丝R2和开关S1安装位置调换,则高挡位加热功率是原方案的1.5倍,其余挡位功率相同,所以,老师采用的是下方虚线框为,上方虚线框为的方案,小明采用的是上方虚线框为,下方虚线框为的方案,且老师方案中,两电阻并联时电功率最大,小明方案中,R2单独工作时电功率最大,故有
将代入解得
低温挡的功率为
小明设计的高挡位功率为
故D正确,ABC错误。
故选D。
6.(2025·江苏常州·一模)某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程选择“0~3V”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样(忽略温度对灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.电路中电流变化范围是0.18~0.5A B.电压表示数范围为0~3V
C.该电路的最大功率是2.15W D.滑动变阻器阻值变化范围是4~10Ω
【答案】D
【详解】由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表测变阻器两端的电压。变阻器允许通过的最大电流为1A,灯泡正常工作的电流
在不损坏电路元件的情况下,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时变阻器接入电路的阻值最小,其两端电压最小为
变阻器接入电路的最小阻值
此时电路的功率最大为
灯泡的电阻
电压表选用小量程,变阻器两端的最大电压为3V,忽略温度对灯丝电阻的影响,据串联电路的分压特点,此时变阻器接入电路的阻值最大,灯泡两端的电压
据串联电路的分压特点有
解得,变阻器接入电路的最大阻值。电路的最小电流
所以电路中电流的变化范围是0.3A~0.5A,电压表示数范围为2V~3V,变阻器阻值变化范围是4~10Ω,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.(2025·江苏扬州·二模)如图甲所示,电源电压保持不变,R1标有“50 Ω 0.5 A”的字样,R2=10 Ω,灯泡L上标有“5 V”的字样,电压表量程为0~15 V,电流表量程为0~0.6 A。将R1的滑片P移至b端,仅闭合开关S、S1,调节R1的滑片P,并绘制出电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全前提下,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5 V
B.灯泡正常发光时的阻值为10 Ω
C.仅闭合开关S、S1,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是5Ω
D.若将电压表量程换为0~3 V,仅闭合开关S、S2,R2的功率变化范围是0.1 W~0.9 W
【答案】D
【详解】由电路图知闭合开关S、S1,滑动变阻器R1与小灯泡L串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流。
ABC. 由图乙可得电路中的电流最小时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,最大为50Ω,此时电路中的电流为
小灯泡两端的电压为
电源电压为
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时小灯泡两端的电压为
电路中的电流为
此时灯泡正常发光,灯泡的阻值为
滑动变阻器接入电路的电阻最小为
故ABC错误;
D.闭合开关S、S2,定值电阻R2和滑动变阻器R1串联,电压表测量定值电阻R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,若将电压表量程换为0~3V,则R2两端的电压最大为3V,电路中的最大电流为
电路中的电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的最小电流为
R2的最大功率为
R2的最小功率为
R2的功率变化范围是0.1 W~0.9 W,故D正确。
故选D。
8.(2025·江苏·二模)图甲电路中,小灯泡L的额定电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R的电流与电压关系如图乙所示,小灯泡L的电流与电压的关系如表所示,电源电压可调。闭合开关,保证安全工作的前提下( )
L两端电压U/V
0
1
2
3
4
5
6
通过L的电流I/A
0
0.17
0.3
0.4
0.45
0.48
0.5
A.L消耗的电功率最大为3W
B.通过L与R中的电流之比总小于1
C.L的功率与电路总功率之比最小为
D.L与R串联时电源电压最大可调为15V
【答案】C
【详解】A.已知小灯泡L的额定电流,由表可知当时,,根据,小灯泡消耗的最大功率,根据并联电路特点可知,,由图乙知,定值电阻R的电流为0.4A,此时电路总电流为0.9A,超过电流表的量程最大值,故A错误;
B.由已知信息可知,当电源电压为3V时,通过L的电流为0.4A,通过电阻R的电流为0.2A,则此时通过L与R中的电流之比为,故B错误;
C.因为小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,在电路安全的前提下,灯泡两端电压越大,灯泡消耗的功率占总功率的比例就越小,根据可知,当电源电压为3V时,通过L的电流为0.4A,通过电阻R的电流为,电路中的电流为0.6A,符合安全的要求,则此时L的功率与电路总功率之比最小为,故C正确;
D.因为小灯泡L的额定电流,电流表量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流,由图表可知当时,,,根据串联电路电压特点,电源电压最大,故D错误。
故选C。
9.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,小灯泡铭牌上参数模糊不清。第一次只闭合开关S、S1,滑片P从a端移到b端;第二次只闭合开关S、S2,保证电路中所有元件都安全、灯泡两端的电压不超过额定电压的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是( )
①R0的阻值为20Ω
②小灯泡的参数为“4.5V,2.25W”
③只闭合S、S2,为保证电路安全滑动变阻器的阻值范围为3Ω∼20Ω
④若将电压表量程换为0~3V,只闭合S、S2,小灯泡的功率一定大于0.9W
A.②③④ B.②④ C.②③ D.①③
【答案】A
【详解】①只闭合开关S、S1,R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压U,滑片P从a端移到b端,电流表示数变大,电压表示数变小,电源电压记为U总,则有,此式子中,U与I为线性关系,故对应乙图中的直线。
当电流为0.2A时,U为4V,此时滑片P在a端,则
当电流为0.6A时,U为0V,此时滑片P在b端,则
联立以上两式,解得,,故①错误;
②闭合开关S、S2,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压U,灯泡电阻记为RL,则,灯泡电阻RL会随温度变化而变化,故U与I为非线性关系,对应乙图中上方的曲线,当电流为0.5A时,U为1.5V,此时电路中电流最大,达到灯泡的额定电流,灯泡的额定电压为
根据公式可知,灯泡的额定功率为
故②正确;
③只闭合S、S2为了保证电路安全,当电流为0.5A,U为1.5V,根据欧姆定律可知,滑动变阻器电阻为
当电流为0.25A,U为5V,滑动变阻器电阻为为
滑动变阻器的阻值范围3Ω~20Ω,故③正确;
④若将电压表量程换为0~3V,只闭合S、S2,此时若U为3V,灯泡两端电压达到最小值为
图乙中3V对应的直线中的电流I满足关系为,解得I=0.3A
根据公式可知,此时对应直线的电功率为
从图乙中可知,3V对应的曲线中的电流大于0.3A,那么此时灯泡的最小功率PL大于0.9W,故④正确;
故A正确,BCD错误。
故选A。
10.(2025·江苏扬州·三模)小明在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图甲所示。电源电压恒为4V,电压表量程选择“0~3V”,电流表量程选择“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,灯泡L标有“2V 0.8W”字样,图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A.该电路的最大功率是2.4W B.电路中电流变化的范围是0.3~0.4A
C.灯泡的最小功率是0.2W D.滑动变阻器阻值变化的范围是0~10Ω
【答案】B
【详解】由图甲可知,变阻器与灯泡串联,电压表测的是变阻器的两端电压,电流表测的是电路电流。
A.要求该电路的最大功率,根据公式可知,因电源电压恒为4V,则求出电路的最大电流即可,题中灯泡L标有“2V 0.8W”字样,即灯泡的额定电压为2V,电压值是最大的,对比图乙可知,此时流过灯泡的电流为0.4A,这也是最大电流值,图甲是串联电路,串联电路处处相等,流过滑动变阻器的电流为0.4A,没有超过变阻器的最大电流值1A,流过电流表的电流为0.4A,没有超过电流表的量程0.6A,灯泡的电压为2V,电源电压恒为4V,根据串联电路的电压规律,变阻器的电压为,电压表的示数为2V,没有超过电压表的量程3V,则电路的电流为0.4A,没有损坏电路元件,为最大电流值,根据公式可知,该电路的最大功率为
该电路的最大功率为1.6W,故A错误;
B.由选项A可知,电路的最大电流为0.4A,而要求电路的最小电流值,根据欧姆定律可知,电路的总电阻要最大,则变阻器接入电路的阻值最大,这是一个串联电路,根据串联电路的分压特点,变阻器的电压也最大,而电压表的量程为0~3V,最大电压值为3V,假设电压表的示数为3V,则灯泡的电压为为,对照图乙可知,流过小灯泡的电流为0.3A,串联电路的电流处处相等,流过变阻器的电流也为0.3A,则这时接入电路的变阻器阻值为
电压表的示数为3V,没有超过电压表的量程3V,电流表的示数为0.3A,没有超过电流表的量程0.6A,变阻器接入电路的阻值为10Ω,没有超过变阻器的最大阻值20Ω,流过变阻器的电流为0.3A,没有超过变阻器的最大电流1A,灯泡的两端电压为1V,没有超过灯泡的额定电压,这四个电路元件是安全的,则电路的最小电流为0.3A,所以电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,故B正确;
C.由选项B可知,电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,因为是串联电路,所以小灯泡的电流变化范围也是0.3~0.4A,观察图乙可知,对应的电压分别为1V和2V,根据公式可知,灯泡的最小功率为
则灯泡的最小功率为0.3W,故C错误;
D.由选项B可知,电路中电流变化的范围是0.3~0.4A,当电路的电流最小为0.3A,根据欧姆定律可知,电路的总电阻最大,变阻器接入电路的阻值最大,为10Ω,当电路的电流最大为0.4A时,根据欧姆定律可知,电路的总电阻最小,变阻器接入电路的阻值最小,观察图乙可知,灯泡的电压为2V,变阻器的电压为,变阻器的阻值为
滑动变阻器阻值变化的范围是5~10Ω,故D错误。
故选B。
11.(2025·江苏无锡·模拟预测)如图所示,电源电压恒为4V,电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。闭合开关S,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①电压表的示数变化范围是 1.5~3V
②电流表的示数变化范围是 0.2~0.6A
③小灯泡L的电功率的变化范围是 0.2~1.25W
④滑动阻器连入电路的阻值的变化范围是 10~20Ω
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
【答案】C
【详解】①由电路图可知,闭合开关S后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,此时小灯泡两端的电压最大,滑动变阻器两端的电压最小。根据串联电路电压特点知,小灯泡正常发光时电压表的示数为
因1.5V<3V,没有超出电压表的量程,电压表的量程是0~3V,最大示数是3V,则电压表的示数变化范围为1.5V~3V;故①正确
②③④灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为1.25W,由可得灯泡正常发光时的电流
因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程“0~0.6A”,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为
小灯泡的电阻为
根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,灯泡的实际功率最小,则灯泡两端的最小电压为
则电路中的最小电流为
灯泡的最小功率为
滑动变阻器接入电路的最大阻值
则小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W,电路中的电流范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω~15Ω,故②④错误,①③正确。
综上所述,故C正确,ABD错误。
故选C。
12.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,电源电压不变,电流表的量程为0∼0.6A,电压表的量程为0∼15V,小灯泡参数“?V,?W”模糊不清。第一次只闭合开关S和,滑片P从a端移到b端;第二次仅闭合开关S和,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是( )
①小灯泡的参数为“5V 2.5W”
②电源电压为6V
③只闭合开关S、,电路的总功率最大时,灯与滑动变阻器的功率之比为
④只闭合开关S、,滑动变阻器的最大电功率与定值电阻的最大电功率之比为
A.只有①③正确 B.只有②④正确 C.只有①④正确 D.只有②③正确
【答案】B
【分析】根据开关的通断情况画出等效电路,分析电路结构,并分别与图乙中的图像对应,利用图像中的关键点,根据欧姆定律及串联电路电流电压规律列出方程,进行求解;对滑动变阻器的最大电功率,要利用完全平方知识或二次函数知识求出极值。
【详解】②只闭合S、时,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器电压,则滑动变阻器电压
为定值电阻,因此与I为线性关系,乙图中直线对应该过程,曲线对应只闭合S、,滑动变阻器与灯泡串联的过程;对直线取点,时,;时,,可得
联立解得,,故②正确;
①只闭合S、,曲线对应过程,最大电流,此时,灯泡电压
额定功率
因此小灯泡参数不是“5V 2.5W”,故①错误;
③只闭合S、,总功率,电源电压U不变,电流最大时总功率最大,最大电流,此时,,串联功率比等于电压比 ,故③错误;
④只闭合S、,滑动变阻器的功率
当,滑动变阻器有最大电功率
的最大功率出现在滑动变阻器阻值为0(电流最大)时,的最大功率
功率比,故④正确。
综上所述,只有②④正确,故B正确,ACD错误。
故选B 。
13.(2024·江苏常州·一模)如图甲所示为一款养生壶的简化电路图,S是温控开关,R1、R2是两个阻值不变的加热电阻。养生壶的高挡位额定功率为P1=550W、低挡位额定功率为P2=220W。养生壶正常工作时,分别用高挡位和低挡位给质量为2kg的水加热,水温随时间变化的图像如图乙所示,水的比热容为,则( )
A.S断开时,养生壶处于高挡位工作
B.加热电阻R2的阻值为220Ω
C.用高挡位将水加热6min,水吸收的热量为1.98×105J
D.用低挡位给水加热时的加热效率约为63.6%
【答案】D
【详解】A.S断开时,两个电阻串联,S闭合时,电路为R1的简单电路,由可知,S断开时,电路电阻较大,养生壶处于低温挡,故A不符合题意;
B.低挡位额定功率为P2=220W,低挡位的总电阻
养生壶的高挡位额定功率为P1=550W,电阻R1的阻值
加热电阻R2的阻值为
故B不符合题意;
C.用高挡位将水加热6min,水温从50℃升高到70℃,水吸收的热量为
故C不符合题意;
D.用低挡位给水加热时的加热10min吸收的热量
用低挡位给水加热时消耗的电能
用低挡位给水加热时的加热效率约为
故D符合题意。
14.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,一款全自动家用电炖锅,内部简化原理图如图乙所示。它工作时有“武火”、“文火”以及“保温”三个挡位,电路中的总电流分别对应为、以及,且。当断开,接时,电路中的电流为4A;当闭合,接时,电路中的电流为5A;做不到闭合,同时接的情况。下列说法中正确的是( )
A.断开,接b时,电炖锅处于“保温”挡工作
B.闭合,接b时,电炖锅处于“文火”挡工作
C.的阻值为
D.、的电阻之比为5:4
【答案】C
【分析】分析电路图,根据开关在不同状态时的工作情况,结合,可判断工作挡位,再结合题目信息可求出不同工作状态下的电阻即可完成解答。
【详解】AB.由电路图分析和可知,当S1断开,S2接b时,电路中只有R2工作,此时为“文火”挡;当S1闭合,S2接b时,R1和R2并联,此时为“武火”挡;当S1断开,S2接a时,R1和R2串联,此时为“保温”挡,故AB错误;
CD.当S1断开,S2接b时,电路中只有R2工作,电路中的电流为4A。所以R2的阻值为
当S1闭合,S2接b时,R1和R2并联,电路中总电流为5A。此时电路中的总电阻为
根据并联电路电阻的关系可得
即
解得;则R1、R2的阻值之比为
故C正确,D错误。
故选C。
二、填空题
15.(2025·江苏苏州·一模)某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路如图甲所示。当开关S接“2”时,电水壶处于______挡,加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为的水加热到,则水吸收的热量是______J,若电水壶的效率,则此加热过程需用时______s,在其他用电器断开的情况下,可使电能表(如图乙)的转盘转动了______转[]
【答案】 保温 400 156
【详解】[1]由电路图可知,开关S接“2”时,两电阻串联,当开关接“1”时电路为电阻R1的简单电路,因串联电路中的总电阻大于任一分电阻,所以由可知,电路为R1的简单电路时,电路中的电阻最小,电功率最大,电水壶为高温挡,两电阻串联时,电路中的电阻最大,电功率最小,电水壶为保温挡。
[2]水吸收的热量为
[3]若电水壶的效率,则电水壶消耗的电能为
则此加热过程需用时为
[4]由电能表可知, 在其他用电器断开的情况下,可使电能表(如图乙)的转盘转动了
16.(2025·江苏无锡·二模)如图甲是某同学家的电能表,图乙是电烤箱内部简化电路图,其额定电压为220V,高温挡功率为1500W,低温挡功率为500W。该电烤箱处于低温挡时,正常工作10min,电能表转盘转动______圈,与之比为______。
【答案】 100
【详解】[1]电烤箱低温挡功率
由可得电烤箱处于低温挡时,正常工作10min消耗的电能
因为1200r/(kW·h)表示电路中每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转1200r,此时电能表的转数
[2]由电路图可知,闭合S1、断开S2, 与串联,电路的总电阻最大,电压一定,由可知此时电路的总功率最小,电烤箱处于低温挡,
当S1、S2均闭合时,电路为的简单电路,电路的总电阻最小,电压一定,由可知总功率最大,电烤箱处于高温挡,
17.(2025·江苏泰州·二模)如图是某电热水壶的电路简图,它有“加热”和“保温”两挡。电源电压为220V,电阻R1=44Ω、保温挡的功率为200W。当开关 闭合时,电热水壶处在___________挡工作,电阻丝R2=___________。水壶在加热挡工作1min放出的热量是___________J。
【答案】 加热 198 6.6×104
【详解】[1]由图可知,当开关S1、S2都闭合时,电路是只有R1的简单电路,电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,处于加热挡。
[2]当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由可知,总功率最小,养生壶处于保温挡,保温挡的功率为200W,则保温挡的电阻
电阻R1=44Ω,则电阻丝R2的阻值R2=R-R1=242Ω-44Ω=198Ω
[3]当开关S1、S2都闭合时,电路处于加热挡,电阻R1=44Ω,则加热挡的功率
水壶在加热挡工作1min放出的热量W=P加t=1100W×1×60s=6.6×104J
18.(2025·江苏南京·二模)某家用电热水壶有“加热”、“保温”两挡,其内部电加热器原理电路如图所示,、均为电热丝。开关S断开时,电热水壶处于__________挡。已知,“保温”挡功率为,则__________,“加热”挡功率为__________,“加热”挡正常工作能使标有的电能表指示灯闪烁__________次。
【答案】 保温 435.6 1000 200
【详解】[1]由图可知,开关S断开时,两电阻串联,电路中的总电阻较大,根据可知,电阻越大,功率越小,故开关S断开时电热水壶处于保温挡。
[2]“保温”挡功率为,则保温挡的总电阻为
则
[3]开关S闭合时,被短路,只有接入电路,为加热挡,故“加热”挡功率为
[4]“加热”挡正常工作消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数为
19.(2025·江苏扬州·二模)小明家的取暖器具有高、中、低三挡功率,已知,,其电路简化如图所示。当闭合、断开时,取暖器处于______温挡。小明将取暖器调至中温挡,断开其它用电器,发现标有的电能表转盘在3min内转过______r。
【答案】 低 44
【详解】[1]当闭合、断开时,电路为R2串联,由于,此时电路中电阻最大,根据可知,电功率最小为低温挡。
[2]据图可知,当闭合、断开时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电阻处于中间大小,为中温挡,则中温挡工作3min消耗的电能为
有的电能表转盘在3min内转过
20.(2025·江苏镇江·二模)如图1为某电热毯的电路原理图,电热丝阻值为。滑动开关由金属滑块与绝缘轨道构成,当金属滑块移动至1挡时,电热毯处于___________挡(选填“高温”或“低温”);为测量电热毯高温挡功率,小玲先关闭家中其它用电器,并记录下如图2中电能表初始示数,电热毯处于高温挡工作30min后,电能表示数变为2025.6kW⋅h,根据数据可计算出电热丝R2=___________Ω,低温挡时发热功率为___________W。
【答案】 低温 60.5 200
【详解】[1]当金属滑块移动至1挡时,与串联,电路电阻较大,根据可知,电路功率较小,电热毯处于低温挡。
[2]当金属滑块移动至2挡时,被短路,电路中被接入,电路电阻较小,电路功率较大,电热毯处于高温挡。
由图2可知,消耗的电能
工作时间
则高温挡发热功率
由图1可知,电源电压
电热丝R2的阻值
[3]低温挡时发热功率
21.(2025·江苏常州·模拟预测)如图所示为一款电热壶的电路简图,电热丝的阻值为。电热壶有加热和保温两挡,当开关闭合、___________时,电热壶处于加热挡位,功率为___________W;当电热壶处于保温挡位时,功率为440W,则的阻值为___________。
【答案】 闭合 1100 66
【详解】[1][2]由图可知,当开关闭合、断开时,、串联,此时电路中的总电阻最大,由可知,电路中的总功率最小,电热壶处于保温挡;当开关、都闭合时,只有工作,电路中的总电阻最小,总功率最大,电热壶处于加热挡。则加热挡的功率为
[3]电热壶保温挡工作时电路中的电流为
此时电路的总电阻为
则的阻值为
22.(25-26九年级上·江苏南京·月考)在使用电能表测量电热水器实际功率的实践活动中,小滨无法做到关闭某些家用电器只让电热水器单独工作,于是他进行如下操作:电能表如图甲所示,该电能表此时示数为______kW·h,首先让电热水器在高温挡和这些用电器同时工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为80imp,则这1min家中所用用电器共消耗电能为______J;然后关闭电热水器,让这些用电器继续工作1min,记录家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp,则该电热水器的实际功率为______W,电热水器简化电路图如图乙所示,已知电阻R1=R2,则电阻R1的阻值等于______Ω(精确到0.1)。
【答案】 2025.6 1.8×105 2400 40.3
【详解】[1]由图甲可知,该电能表此时示数为。
[2]由图甲可知,每消耗1的电能,电能表脉冲灯闪烁1600次,脉冲灯闪烁次数为80imp,消耗的电能为
[3]家用电能表脉冲灯闪烁次数为16imp,消耗的电能为
电热水器与其余用电器一起工作时的功率为
其余用电器的实际功率为
则电热水器的功率为
[4]根据可知,当电路中的电阻越小,功率越大。当开关S1和S2闭合时,R1和R2并联,电路中的总电阻较小,总功率较大,为高温挡,即功率为2400W。由于R1=R2,则R1的电功率
则
23.(25-26九年级上·江苏南京·月考)如图所示是某电水壶的电路简图,其中R1、R2均为电热丝,该水壶有加热、保温两个挡位,相关参数如表所示。
额定容量/L
1
额定电压/V
220
加热功率/W
1200
保温功率/W
100
(1)在壶内装有额定容量的水,加热挡工作350s,水温升高了90℃,水吸收的热量为______J,电水壶对水加热的效率为______%。[c水=4.2×10³J/(kg·℃)]
(2)若对该电水壶电路进行改造,保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,请写出一条改造措施:______。
【答案】(1) 3.78×105 90
(2)将R2的阻值更换为40Ω
【详解】(1)[1]水的质量
水吸收的热量为
[2]加热挡工作350s,电水壶消耗的电能为
电水壶对水加热的效率为
(2)当都闭合时,两电阻并联,电路中电阻最小,根据可知,电路的功率最大,是加热挡;当S闭合时,电路为只有工作,电阻最大,根据可知,电路的功率最小,是保温挡;保持电水壶的保温功率不变,将加热功率提高到1310W,此时的功率
根据可知,的阻值为
故为了让加热功率提高到1310W,改造措施是将的阻值更换为。
24.(2026·江苏南京·一模)某型号电饭煲有加热和保温功能,如图甲所示为其内部电路原理图,图乙是该电饭煲在一次工作中电功率与时间的关系图像;
(1)当开关S接触点1时,电饭煲处于___________功能状态(填“加热”或“保温”);此时通过该电饭煲的电流为___________ A;
(2)电饭煲在加热过程中一共耗电___________度;
(3)分析计算电路中,R2的电阻是___________Ω。
【答案】(1) 加热 4
(2)0.176
(3)165
【详解】(1)[1]由电路图可知,开关S接触点1时,只有连入电路中;开关S接触点2时,两电阻串联;由串联电路电阻规律可知,开关S接触点2时,电路总电阻较大,由可知,电源电压一定时,电路总电阻越大,电路消耗的电功率越小,因此开关S接触点1时,电饭煲处于加热状态。
[2]由图乙可知,根据可知,此时通过该电饭煲的电流
(2)根据图乙可知,电饭煲用880W的功率加热了12分钟,电饭煲在加热过程中一共耗电
(3)开关S接触点1时,电饭煲处于加热状态,的阻值
开关S接触点2时,两电阻串联,电饭煲处于保温状态,则电路的总电流
电路的总电阻是
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以的阻值
25.(2026·江苏无锡·一模)某品牌电煎锅的铭牌如下表,其简化电路如图甲所示,S为旋钮开关,转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置,与该挡的两个触点同时接通,工作时电热丝、、阻值均不变。将电煎锅单独接入220V的家庭电路中,电煎锅以高挡功率正常工作时的电流为______A,工作2min,观察到如图乙所示的电能表脉冲指示灯闪烁了______次。开关S调至______挡位置时,电煎锅以中挡功率工作。图甲中的阻值是______Ω。
**牌电煎锅
额定电压
220V
高挡功率
990W
中挡功率
550W
低挡功率
220W
【答案】 4.5 66 2 132
【详解】[1]高挡功率正常工作时的电流为
[2]高档工作2min消耗的电能
电能表参数为 ,即每消耗闪烁2000次,因此闪烁次数
[3]电压不变,根据,电阻越小功率越大。接1挡:与串联,总电阻最大,功率最小,为低挡;接2挡:只有接入电路,电阻中等,功率中等,为中挡;接3挡:与并联,总电阻最小,功率最大,为高挡。
[4]低挡功率,总电阻
中挡功率,的阻值
因此的阻值为
26.(2026·江苏南京·模拟预测)如图为家用电吹风的部分参数及内部电路简图,它内部有一根电热丝和一个风扇,通过开关和可实现冷风和热风两挡功能。电热丝应该接在图甲中____(选填“A”或“B”)位置,该电热丝的阻值为__Ω。在电吹风吹冷风的工作过程中,断开其他用电器的开关,图乙中电能表指示灯5min闪烁______次。若对该吹风机进行改造,保持电吹风的冷风功率不变,将热风功率提高到1250W,请提出一条改造措施:______。
额定电压
220V
热风功率
1140W
冷风功率
40W
【答案】 B 44 10 改用40Ω的电热丝
【详解】[1] 吹冷风时只有风扇工作,吹热风时风扇和电热丝同时工作,二者并联。由图可知,闭合、断开时只有A工作(冷风挡),闭合后B接入,总功率变大(热风挡),因此电热丝接在B位置。
[2]电热丝的功率
电热丝阻值
[3] 吹冷风时,
工作时间
消耗电能
闪烁次数次
[4]保持冷风功率不变,因此新的电热丝总功率为
电源电压不变,新电热丝的阻值
如果选择直接更换电热丝,改造措施为更换一根阻值为40Ω的电热丝;
如果选择保留原电热丝,额外并联电热丝:需要额外增加的功率
并联电热丝的阻值
因此也可以选择在原电热丝两端并联一根440Ω的电热丝,两种方案都合理。
27.(2026·江苏无锡·一模)如图甲所示,是某种电热水壶的内部电路图,通过旋转开关实现加热、保温功能切换。其中均为电热丝,该电热水壶的相关参数如图乙所示。
(1)该电热水壶处于加热状态时,应将旋钮位置旋到图示________位置。电热丝阻值=________Ω。
(2)该水壶在7min内将体积1L的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量为________J,电热水壶对水加热效率为________%。
【答案】(1) 2 48.4
(2) 80
【详解】(1)[1]根据公式,电源电压U不变时,电阻越小,功率越大。旋钮旋到2位置时,只有接入电路,总电阻最小,功率最大,是加热状态;旋到1位置时,与串联,总电阻大,功率小,是保温状态。
[2]加热时,只有工作,电热丝阻值
(2)[1]水的质量为
水吸收的热量
[2]电水壶消耗的电能
加热效率
28.(2026·江苏盐城·一模)型号电饭锅有“高温烧煮”和“焖饭”两挡,如图所示是对该电饭锅进行测试的电路。其中和是电饭锅内部的发热体。当开关S置于___________(1/2)时,电饭锅处于高温档,电流表的示数为5A,电饭锅的电功率为___________W,在此挡位下加热2.2kg的水,使其温度升高10℃,用时100s,电饭锅的加热效率为___________,水温升高这是通过___________方式改变水的内能。[]
【答案】 1 1100 84% 热传递
【详解】根据电功率公式,开关S置于1时电阻R被短路,电路中仅有接入,此时总电阻最小,电饭锅总功率最大,处于高温挡。
由图可知电源电压为220V,此时电流表示数为5A,根据电功率公式可得
水吸收的热量为
电饭锅消耗的电能
因此加热效率为
水从温度较高的发热体吸收热量导致自身温度升高,这属于通过热传递的方式改变物体的内能。
29.(2025·江苏南京·三模)图甲是某品牌牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示.当开关转到不同触点1、2、3时,加热器可以实现高温消毒、保温、加热三个不同挡位.调至加热挡时,牛奶加热器的功率为.已知牛奶的比热容,,消毒挡的功率为保温挡的。将、初温为牛奶置于加热器中,用加热挡对对牛奶加热,后可以将牛奶加热到。
(1)加热器工作时,电阻丝是通过__________方式增加内能;
(2)加热牛奶的过程中消耗的电能能让标有“3000imp/(kW·h)”字样的电能泵指示灯闪烁_____次;
(3)牛奶加热过程中,加热器的加热效率是_____%;
(4)若要使保温挡的功率提升,其他挡位功率不变,则调整后的阻值为__________
【答案】(1)做功
(2)20
(3)62.5
(4)33
【详解】(1)增加内能的方式有两种,分别是做功和热传递,加热器工作时,电阻丝是通过做功方式增加内能的。
(2)由题可知,加热牛奶2min,根据公式可知,消耗的电能为
能让标有“3000imp/(kW·h)”字样的电能泵指示灯闪烁的次数为
(3)牛奶在加热过程中,根据公式可知,牛奶吸收的热量为
则加热器的加热效率为
(4)由题可知,当开关转到不同触点1、2、3时,加热器可以实现高温消毒、保温、加热三个不同挡位,则当开关转1时,电路中只有电阻R1,为高温消毒挡,高温消毒挡的功率为……①
当开关转2时,电路中电阻R1、R2和R3串联,为保温挡,根据公式可知,保温挡的功率为……②
由题可知,消毒挡的功率为保温挡的5倍,则,又因为
联立①②可得:……③
当开关转3时,电路中电阻R1和R3串联,为加热挡,根据公式可知,加热挡的功率为……④
因为加热功率为200W,代入④中,可得……⑤
联立③⑤可得:
现使保温挡的功率提升,则保温挡的功率变为
根据公式可知,提升后保温挡的总电阻为
因为其他挡位功率不变,所以电阻R1和R3不变,则调整后的阻值为
30.(2026·江苏苏州·模拟预测)图甲是一款电中药壶,图乙是其内部简化电路,定值电阻、中只有为加热管。该壶的额定电压为220V,加热时的额定功率为1210W,则额定电流为___________A。正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,则定值电阻的阻值为___________。若家庭电路中仅有该壶工作6min,如图丙所示的电能表指示灯闪烁了120次,则此过程中该壶的实际功率为___________W。
【答案】 5.5 100 1000
【详解】[1]额定电流为
[2]根据 可知,电源电压一定时,总电阻越小,总功率越大;如图所示,两个开关都闭合时,只有R1工作,为加热挡;R1的阻值为
当开关S闭合,S1断开,两电阻串联,总电阻最大,为保温挡,正常工作时加热管在加热和保温时的功率之比为49∶4,即
保温时,加热管的功率为
保温时,加热管两端电压为
通过的电流为
保温时,的电压为
定值电阻的阻值为
[3]此过程中该壶消耗的电能为
若家庭电路中仅有该壶工作6min,该壶的实际功率为
试卷第1页,共3页
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