【尖子生特训】专题14 电功、电功率等相关计算（含解析）2026-2027学年浙教版科学九年级上册

【尖子生特训】专题14 电功、电功率等相关计算 一、选择题 1．图甲是一种钨丝灯泡，乙为该灯灯牌，丙是一种节能灯泡，丁是一种LED灯。理论上讲这三种灯的照明效果是：4瓦LED灯等于11瓦节能灯等于40瓦钨丝灯。下面说法正确的是（　　） A．甲灯泡的实际功率是25瓦 B．钨丝灯长期使用后灯丝会变细，相同电压下灯会变亮 C．相同照明效果的节能灯和钨丝灯，消耗电能一定相等 D．理论上讲，LED灯比钨丝灯节能90% 2．小明同学在测定额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率时，发现电压表“0～15V”量程坏了，而“0﹣3V”量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为6V，在不更换实验器材的情况下，同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图，则能完成实验的电路图是（　　） A． B． C． D． 3．图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率，将滑片从b移至a，记录多组数据并描绘出如图乙所示的I-U图像。若图中面积S1表示小灯泡两端电压为 时消耗的电功率大小，则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为(　　) A．S2 B．S3 C． D． 4．小华将标有“6V 3W”的灯L1与标有“6V 6W”的灯L2串联，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．该电路能测出灯泡L2的额定功率 B．该电路能测出灯泡L1正常发光时的电阻 C．该电路能探究电流与电压的关系 D．该电路不可以探究电流做功的多少与电压的关系 5．在如图甲所示的电路中，R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示。闭合开关，电阻R2两端的电压为U1，通过电路的总电流为I1，电路消耗的总功率为 P1；在不改变电源电压的情况下，用30 Ω的电阻 R3替换 R1，此时R2两端的电压为U2，通过电路的总电流为I2，电路消耗的总功率为 P2，则(　　) A． B． C． D． 6．如图所示是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R＝1Ω。下列说法正确的是（　　） A．该设备利用电流的化学效应实现高温封口 B．该设备电路正常工作时的功率为5W C．正常使用3s产生的热量为75J D．若使用时总将塑料袋烫坏，可以减小电热丝的阻值 7．口香糖的锡纸可以用来做一些有趣的小实验。将其剪成如图甲所示形状，其中AB段和CD段等长，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池的正、负极，发现锡纸条AB段先开始着火，如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．AB段两端电压比CD段两端电压大 B．通过AB段的电流比CD段的电流大 C．AB段的电阻值比CD段的电阻值大 D．AB段产生热量比CD段产生热量多 8．将灯L1(9V、9W)和灯 L2(6V、6W)串联接入电源电压为15V的电路中， 不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是 （　　） A．L1、L2消耗的电能相同 B．通过L1、L2的电流不同 C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光 9．如图所示为家庭电路中四种用电器耗电1kW•h持续正常工作的时间，则（　　） A．甲消耗的电能比乙多 B．乙和丙产生的内能肯定相同 C．甲的额定功率最大 D．丁的实际功率最大 二、填空题 10．如图所示电子式电能表表盘上标有“3200imp/（kW⋅h） ”字样（imp 表示闪烁次数） ， 将某家用电器单独接在该电能表上正常工作30min， 电能表指示灯闪烁了640次， 该用电器在上述时间内消耗的电能为　 　kW·h，该用电器的额定功率是　 　W． 11．班上有一台饮水机，它的工作电路如图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态。当S0闭合时，饮水机处于 　 　 状态（填“加热”或“保温”）；若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R2的阻值是 　 　 Ω。 12．如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V，开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像，则小灯泡正常发光时定值电阻R的电功率为 　 　 W；通电10s，定值电阻R产生的热量为 　 　 J。 13．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，假设灯丝电阻不受温度影响。 （1）当两灯均正常发光时，相同时间内灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）消耗的电能更多； （2）将两灯串联在220V的电压下，灯泡　 　 （填“甲”或“乙”）较亮； （3）某家庭电能表上标有“3000r/（kW•h）”字样。当电路中只有乙灯泡工作时，观察到4分钟内电能表转盘转了18圈。此时乙灯泡的实际功率为　 　 W。 14．图甲是智能烘鞋器。烘鞋时，机器自动先吹热风，使鞋变干；后吹冷风使鞋冷却。图乙为该烘鞋器工作一次所消耗的功率与时间的图像。 （1）烘鞋器的使用可加快鞋上水发生 　 　 （填物态变化）。 （2）吹热风时烘鞋器功率为 　 　 瓦。 （3）烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能为 　 　 焦耳。 15．标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。则该灯泡正常发光时的电阻为 　 　 Ω，若把它与一只阻值为8Ω的电阻串联接在电压为7.2V的电路中，则整个电路消耗的功率为 　 　 W。 16．某城市实施阶梯电价，具体方案如下表： 用电时段 时段范围 电价 高峰期 第一天8：00﹣21：00 0.55元/千瓦时 低谷期 21：00﹣第二天8：00 0.30元/千瓦时 小刚留心观察了一下自家电能表，分别记录了他家第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的读数，如图所示，则他家这一天共消耗电能　 　 kW•h，应付电费　 　 元。 17．用电高峰时期，小温观察到家中一只标有“220V 60W”的白炽灯比正常时暗。为探究原因，小温进行以下实验。 （1）小温观察灯泡，发现灯泡内壁发黑，根据所学知识推测：灯泡长时间使用后，灯丝升华变细，电阻变　 　，导致功率变小。 （2）小温借助家庭电路中测量电能的工具(如右图所示)，该工具名称为　 　。 （3）小温想知道此时灯泡的实际功率，于是关闭家中其他用电器，让该灯单独工作120s，右图工具的转盘转了6转，则灯泡的实际功率为　 　。 18．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片 P从b 点向 a 点滑动的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的情况如图乙所示。 （1）图乙中的曲线　 　(选填“dc”或“ec”)表示电压表 V1 的示数随电流表示数变化的图像。 （2）闭合开关后，该电路消耗的功率最小为　 　W。 三、实验与探究题 19．图甲是测定“小灯泡电功率”的实验装置图，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V。 （1）连接好电路后，闭合开关，灯泡不发光，电流表示数为零。若最终发现电路故障为小灯泡断路，则电压表的示数应为　 　V； （2）排除故障后，测得电压表示数如图乙所示。若想测出小灯泡的额定功率，接下来的操作是　 　； （3）将多次实验获得的数据绘制成-图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W； （4）以电流的平方（）为横坐标（为灯泡正常发光时的电流大小），以实际功率（）为纵坐标，下列图像中最接近实际的是（　　） A． B． C． D． 20．图甲是小明测量小灯泡电功率的电路图，小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮。电流表指针几乎不动，电压表示数接近3V且保持不变。为排除故障，小明检查了开关并拧紧两端接线柱，小芳则将小灯泡与灯座拧紧。若电路中只有一处故障，　 　 （选填“小明”或“小芳”）排除故障的操作是正确的。 （3）排除故障后重新闭合开关，改变滑片位置，他们根据测量数据画出了通过灯丝电流与其两端电压关系的图象如图乙所示。根据图象可得小灯泡的额定功率为 　 　 W。研究发现，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比，原因是 　 　 。 （4）在测量小灯泡电功率的拓展实验过程中，电流表坏了，他们找来一只阻值合适的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路图，操作步骤如下： ①断开S1，闭合S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压U额； ②　 　 ，断开S2，闭合S1，记下此时电压表示数为U。则小灯泡额定功率表达式：P额＝ 　 　 （用U额、U和R0表示）。 21．小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为定值）、待测小灯泡（标有“0.25A”字样）。电流表、电压表（只有0﹣3伏挡完好）、滑动变阻器（标有“20Ω 1A”字样）、开关及导线若干。小灯的额定功率估计为0.9瓦左右，该同学正确连接电路，实验步骤正确。完成下列问题。 （1）实验刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，由此可求出电源电压　 　 V； （2）在实验过程中，灯泡突然熄灭，经分析：可能是灯泡断路，也可能是滑动变阻器断路。小明通过观察　 　 （填“电压表”或“电流表”），初步判断出灯泡断路； （3）更换相同规格的灯泡后，小明继续实验：他边思考边实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光。此时观察到电流表示数为0.25A时，电压表示数如图所示，请根据相关信息，求出小灯的额定电功率为　 　 W； （4）小明将滑片P从阻值最大处移到阻值最小处（灯泡未烧坏），测定并依据实验数据，画出灯泡的I﹣U图像（如图a），任取图像中一点构成矩形（如图b中阴影部分），则矩形面积表示的科学含义是　 　 。 22．某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时，制作了如图甲所示的实验装置：有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计，盒外采用优质保温材料包裹。 （1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中　 　 的散失。 （2）保持水的质量和电流不变，换用不同阻值的电阻丝R，记录水温变化△T和通电时间t的数据，整理部分数据并绘制图像如图乙。根据上述实验，可以得出结论：　 　 。 （3）保持水的质量、电阻和通电时间不变，改变电流大小，相关数据整理如下表。 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 升高的温度△T/℃ 0.4 0.9 　 　 2.5 3.6 分析表中数据，并将表中所缺的数据补上。 （4）实验时仅将图甲中的水换成煤油，其余条件不变，温度的变化会　 　 。（填“更大”、“更小”或“无变化”） 23．在探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”时，某同学设计了两种实验装置，分别如图A和图B所示，图A中在两个完全相同的玻璃瓶甲、乙内插入温度计a、b，图B中在左右两个U形管中装入有色液体，甲、乙两个塑料盒密闭。 （1）为了让实验效果更显著，应在图A的甲、乙两个玻璃瓶中加入质量、初温相同的　 　 （填“煤油”或“水”）。 （2）图A实验中，通过观察　 　 来比较电流通过电阻产生热量的多少。 （3）图B实验中，一段时间后，观察到左侧U形管液面高度差比右侧大，则可以得出的结论是　 　 。 （4）焦耳定律可以用公式Q＝I2Rt表示，通过本实验的探究　 　 （填“能”或“不能”）直接得出焦耳定律的公式。 四、综合题 24．小明家有一台额定电压为220V的加湿器，说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻，且R2=3R1，S为旋转型开关。1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），其高挡功率为440W。 （1）求高挡工作时，电路中的电流； （2）求加湿器处于低挡时的电功率； （3）加湿器的P﹣t关系如图乙所示，加湿器工作30分钟消耗的电能为多少？ 25．小乐家里有一个电吹风，该电吹风的工作原理如图甲所示，电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。 （1）小乐将电吹风插头接入家庭电路中，当电吹风吹热风时，电风扇与电热丝的连接方式是　 　联。 （2）小乐在某次用该电吹风将头发吹干的全过程中，为了知道这次使用电吹风时总共消耗的电能，他把电吹风的实际功率随时间的变化关系用图乙记录了下来。请你帮他算一算，他这次吹干头发的全过程电吹风总共消耗多少焦耳的电能？ （3）该电吹风使用几年后，发现其电热丝变细了，则电热丝的电阻值将　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 26．空气炸锅，因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，有低温、中温、高温三档调节。其发热元件为两个电阻，R1=50Ω，R2=200Ω，额定工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请回答下列问题： （1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温档工作，求此时电路中的电流。 （2）从中温档调至高温档工作，两个开关应如何操作。 （3）求空气炸锅处于高温档时的实际功率。 27．如图甲电路，电源电压不变，L为灯泡，为定值电阻为滑动变阻器。闭合开关S，滑片置于A点时灯泡正常发光，向某一方向移动滑片，当滑片从A点滑到某一端B点的过程中（A、B两点图中未标出），电流表示数与两电压表示数变化关系如图乙所示。求： （1）滑动变阻器的最大阻值　 　。 （2）灯泡正常发光时的功率为　 　，此时灯泡电阻是　 　。 （3）的的阻值　 　。 28．在献爱心活动中，小明为敬老院老人设计了一款智能电热坐垫，能实现加热后自动保温。该坐垫电路如图甲，是安装在坐垫内的热敏电阻，其阻值随温度的变化如表所示。闭合开关，电热坐垫启动高功率工作模式，当通过电磁铁的电流达到0.05安时，衔铁和同时被吸引，转为低功率工作模式。当坐垫温度降低使通过电磁铁的电流为0.04安时，电磁铁无法吸住衔铁和，、恢复原位，又转为高功率工作模式。电热坐垫在高功率和低功率模式之间切换，使其温度维持在一定范围。 热敏电阻的阻值与温度的关系 温度/45℃ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65 阻值/欧 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85 （1）分析表中数据，当温度升高时，热敏电阻的阻值　 　；（选填“变大”或“变小”） （2）图甲中和的阻值均为1210欧。在某次测试中，电热坐垫高功率工作和低功率工作用时均为10分钟，则本次测试中电热丝消耗的总电能为多少焦？　 　 （3）小明想在控制电路中增加一个力敏电阻，以实现两个功能 ①1000牛压力以下，坐垫最高温度不超过45℃； ②人离开后，坐垫始终低功率工作。 现有三种力敏电阻，其阻值随压力变化如图乙所示。写出你选择的力敏电阻以及在控制电路中的连接方式，并写出500牛压力下坐垫的最高温度值：　 　。（线圈阻值忽略不计） 29．如图甲所示为某型号室内加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡的额定功率分别为2200W和1000W，简化电路如图乙所示。求： （1）当开关S1、S2均闭合时，电加热器处于 　 　（选填“高温挡”或“低温挡”）。 （2）电阻丝R1的阻值。 （3）在额定电压下，使用高温挡工作3h，电加热器产生的热量是多少？ （4）若该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W，则实际电压是多少？ 30．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　 　V； （2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是多少？ （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，当电路消耗功率达最大值时，压力传感器R消耗的功率是多少？ 31．在我们使用电器的时候，按一下遥控器的待机键，电器即进入等待开机的状态，即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮，可如果没有切断电源，也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在220V电压下的工作功率和待机功率。请回答： 电器种类 空调 电视机 机顶盒 洗衣机 工作功率(瓦) 2600 150 15.4 500 待机功率(瓦) 1.1 0.2 15.2 0.03 （1）在家庭电路中，机顶盒和电视机　 　 (选填“串”或“并”)联在火线和零线上。 （2）根据表中数据，电视机的工作电流为　 　。 (精确到0.01安) （3）若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时，计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。 32．图甲中的小灯泡L标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不变），电源电压恒定，定值电阻R1=20Ω。R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，总长度为35cm，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头。只闭合S、S1时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。求： （1）小灯泡正常发光时电阻为　 　Ω； （2）直导体GH每厘米长度上的电阻是多少？ （3）若只闭合S、S2，当x=25cm时，导体R2在10s内产生的热量为多少？ 33．近年来生活节奏越来越快，用手机的低头族也越来越多，颈部热敷仪（如图甲）也逐渐风靡起来。学校项目化小组的同学想探究它的工作原理，查看说明书后发现：该热敷仪由6伏电源供电，电路图如图乙，发热部分由R1和R2组成，调温的低、中、高三档通过三个开关来控制（调节每个温度档时只闭合其中的一个开关），当电压一定时，电路中电流越大，温度越高。已知R1为6欧，R2为4欧。 （1）当　 　（填开关状态）时，热敷仪处于低温档。 （2）当S1闭合，S2，S3断开时，热敷仪处于高温档，此时电路中的电流为　 　。 （3）当热敷仪处于中温档时，持续工作8分钟，产生的热量为多少？ 答案解析部分 1．【答案】D 【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率；电功率 【解析】【分析】A、由于不确定甲的实际电压，所以不能确定甲的实际功率。 B、根据金属导体在长度和材料一定时，横截面积越小，电阻越大，结合进行分析。 C、根据W=Pt可知，消耗的电能大小与时间和实际功率有关，结合“ ：4瓦LED灯等于11瓦节能灯等于40瓦钨丝灯 ”进行分析。 D、根据W=Pt计算相同时间内LED灯与钨丝灯消耗的电能，再进行比较。 【解答】A、灯泡两端的实际电压不同，实际功率不同，当灯泡正常发光时，功率为25W，故A错误； B、若白炽灯灯丝因为使用时间过久导致灯丝变细，则灯丝的电阻变大，根据可知，相同电压下实际功率变小，因此灯的亮度变暗，故B错误； C、由可知，消耗电能，因此时间未知的情况下，节能灯和钨丝灯消耗电能是无法比较的，故C错误； D、设工作时间为，LED灯比钨丝灯节约的电能，故D正确。 故答案为：D。 2．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据电功率计算公式P＝UI，要测小灯泡的额定功率必须测出小灯泡达到额定电压时的电流；灯泡额定电压小于电源电压，需要串联电阻来分压，电压表量程较小，可以先测串联电阻的电压，电源电压减去电阻的电压就是灯泡电压，再计算灯泡的额定功率。 【解答】灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器电压。当滑动变阻器两端的电压为6V﹣3.8V＝2.2V时，灯泡两端电压达到额定电压3.8V，读出此时电流表的读数，根据公式P＝UI可求灯泡的额定功率。 A、电压表测的是电源电压，A不符合题意； B、电压表测的是滑动变阻器电压，B符合题意； C、电压表与灯泡串联，电路断路，C不符合题意； D、电压表测的是灯泡电压，灯泡的额定电压超过电压表的量程，无法测量，D不符合题意。 故选：B。 3．【答案】B 【知识点】电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率 【解析】【分析】根据串联电路电压的规律和P=UI计算出此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域。 【解答】当滑片在阻值最小处时电路中的电流最大，电压表的示数最大，为电源电压，由图乙知，此时电压表的示数为U0，当电压为U1 时，根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压 由P=UI知，滑动变阻器的功率 此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为 S3。 故选B。 4．【答案】B 【知识点】测定小灯泡的功率；小灯泡电功率的影响因素 【解析】【分析】已知两灯串联，电压表分别测量灯泡两端电压，电流测量电路中的电流；注意已知两灯泡的额定电压和额定功率，并且电路中电流相等。再根据选项所给条件逐一解决。 【解答】A、由I可得，L1的额定电流小于L2的额定电流，因此电路中的最大电流为L1的额定电流，因此该电路能测量灯泡L1的额定功率，故A错误； B、由A选项可知，灯泡L1能正常发光，因此能测量出灯泡L1正常发光时的电阻，故B正确； C、因为灯丝的电阻随温度的改变而改变，因此无法探究电流与电压的关系，故C错误； D、由W＝UIt可得，串联电路中电流一定，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系，故D错误。 故选：B。 5．【答案】B 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】由图乙可知，R1与R2为定值电阻，读出一组数据根据欧姆定律求出两电阻的阻值，进一步求出两电阻的阻值之比；两电阻并联时，它们两端的电压相等，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律表示通过电路的总电流，根据P求出电路中的总功率，同理用30Ω 的电阻R3替换R1后求出电路的总电阻、通过电路的总电流、电路的总功率，然后得出答案。 【解答】C.由图乙可知，R1与R2为定值电阻，当两电阻两端的电压U＝6V时，I1＝0.1A，I2＝0.3A， 由I可得：R160Ω，R220Ω， 所以，R1：R2＝60Ω：20Ω＝3：1，故C错误； A.R1、R2并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R2两端的电压为U2＝U电源，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：R15Ω，通过电路的总电流：I1，电路的总功率：P1＝U电源I，用30Ω 的电阻R3替换R1，R3、R2并联，此时R2两端的电压为U2'＝U电源，则U1：U2＝1：1，故A错误； D.电路的总电阻：R'12Ω，通过电路的总电流：I2，则I1：I2：4：5，故D错误； B.电路的总功率：P2，则P1：P2：4：5，故B正确。 故选：B。 6．【答案】C 【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】（1）当电流通过电阻时，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应； （2）根据P算出该设备电路正常工作时的功率； （3）纯电阻电路产生的热量Q＝I2Rtt＝Pt；若电压不变，则R越大产生的热量越少。 【解答】A、电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口，故A错误； B、该设备电路正常工作时的功率为：P25W，故B错误； C、正常使用3s产生的热量为： Q＝I2Rtt＝Pt＝25W×3s＝75W，故C正确； D、由公式Q＝I2Rtt可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值，故D错误。 故选：C。 7．【答案】B 【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。 串联电路中电流处处相等。 串联电流相同，电阻大的分压大。 根据焦耳定律分析产生热量的多少。 【解答】A、串联电流相同，电阻大的分压大，AB电阻大，AB两端电压，故A正确； B、AB和CD是串联，电流处处相等，故B错误； C、电压与电阻成正比U＝IR，AB更细，横截面积越小AB段电阻越大，故C正确； D、电流相同，AB电阻大，根据Q＝I2Rt知电路中迅速产生大量热量使温度达到铝箔纸的着火点而使之燃烧，所以中间AB处很快开始冒烟起火，故D正确。 故选：B。 8．【答案】D 【知识点】电功的实质；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】 利用分别计算出灯L1、L2的电阻，然后比较大小； ABC.根据串联电路的电流特点比较通过它们的电流大小，根据P=I2R比较实际功率大小，根据W=Pt比较消耗电能大小； D.根据欧姆定律分别计算出此时灯泡两端的电压，再与它们的额定电压比较，确定是否正常发光即可。 【解答】根据题意可知，灯L1的电阻， 灯L2的电阻； 则电阻R1>R2。 ABC.当两个灯泡串联时，通过它们的电流大小相等。根据公式P=I2R可知，灯泡L1的实际功率大于L2的实际功率。根据W=Pt可知，由于工作时间不明确，则无法比较二者消耗电能大小，故ABC错误； D.将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R=R1+R2=9Ω+6Ω=15Ω； 电路中的电流； 则U1=I1R1=1A×9Ω=9V； U2=I2R2=1A×6Ω=6V； 则两个灯泡都能正常发光，故D正确。 故选D。 9．【答案】D 【知识点】电器的电功率 【解析】【分析】首先明确额定电压相同的用电器分别在额定功率下、持续工作的时间图，然后根据P来分析求解。 【解答】ACD、由图可知，1度电可供丁持续工作的时间最少，由P可知，丁的实际功率最大，乙和丙的实际功率相同，甲的实际功率最小，则在相同的时间内，甲消耗的电能比乙的少；故AC错误，D正确； B、乙和丙的实际功率相同，但不知二者的电阻关系，由Q＝I2Rt可知，不能确定乙和丙产生的电热肯定相同，故B错误。 故选：D。 10．【答案】0.2；400 【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】实际闪烁次数与表盘上标注的闪烁次数的比值等于消耗的电能，再由计算电功率。 【解答】 该用电器在上述时间内消耗的电能。 故答案为：0.2。 该用电器的额定功率。 故答案为：400。 11．【答案】加热；1100 【知识点】电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）由图可知，当开关S闭合、S0断开时，只有R2工作，当开关S、S0都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的电阻特点和P可知饮水机加热状态和保温状态的电路连接； （2）根据保温规律和P可求出R2的阻值。 【解答】解：由图可知，当开关S、S0都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时路中的总电阻最小，由P可知，电功率最大，饮水机处于加热状态； 当开关S闭合、S0断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，饮水机处于保温状态； 由P可知，R2的阻值：R21100Ω。 故答案为：加热；1100。 12．【答案】0.2；2 【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用；电功与热量的综合计算 【解析】【分析】（1）由图甲可知，小灯泡L与电阻R串联；由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时通过小灯泡的电流，根据串联电路的特点可知通过电阻R的电流，根据图乙可知此时R两端的电压，根据P＝UI求出此时电阻R的电功率； （2）根据Q＝W＝Pt求出通电10s，定值电阻R产生的热量。 【解答】解：由图甲可知，小灯泡L与电阻R串联， 由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时通过小灯泡的电流IL＝0.2A， 根据串联电路的电流特点可知，此时电阻R的电流：IR＝IL＝0.2A， 由图乙可知，此时R两端的电压UR＝1V， 则此时电阻R的电功率：P＝URIR＝1V×0.2A＝0.2W； 通电10s，定值电阻R产生的热量：Q＝W＝Pt＝0.2W×10s＝2J。 故答案为：0.2；2。 13．【答案】（1）乙 （2）甲 （3）90 【知识点】电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据灯泡额定功率结合P分析回答； （2）根据确定灯泡电阻的大小，利用串联电路电流特点结合P＝I2R分析回答； （3）3000r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出电能表转盘转18圈消耗的电能，利用P乙灯泡的实际功率。 【解答】 （1）如图所示，甲灯泡的额定功率P甲＝25W，乙灯泡的额定功率P乙＝100W，根据P可知，两灯均正常发光时，相同时间内灯泡乙消耗的电能更多； （2）根据可知，甲灯泡的电阻大于乙灯泡的电阻，即R甲＞R乙，当两灯串联时，根据串联电路电流规律可知，通过两个灯泡的电流相等，根据P＝I2R可知，此时甲灯泡的实际功率更大，则甲灯泡更亮； （3）电能表转盘转18圈消耗的电能为： ， 根据P可知，乙灯泡的实际功率为： 。 故答案为：（1）乙；（2）甲；（3）90。 14．【答案】（1）汽化 （2）400 （3）2.04×105 【知识点】汽化及汽化吸热的特点；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）物质从液态变为气态的过程叫作汽化； （2）根据图乙可知吹热风时烘鞋器功率； （3）根据图乙可知烘鞋器工作一次各时间段所消耗的电功率，根据P求出各时间段所消耗的电能，进而求出烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能。 【解答】（1）由题意可知，烘鞋器工作时，将液态的水变成气态的水蒸气，水发生了汽化； （2）由图乙可知，0～8min时，烘鞋器的电功率较大，处于吹热风的工作状态，因此吹热风时烘鞋器功率为400W； （3）由图乙可知，0～8min时，烘鞋器的电功率为400W，由P可知，这一时间段烘鞋器消耗的电能为W热＝P热t热＝400W×8×60s＝1.92×105J， 8～10min时，烘鞋器的电功率为100W，这一时间段烘鞋器消耗的电能为W冷＝P冷t冷＝100W×2×60s＝1.2×104J， 则烘一次鞋，该烘鞋器消耗电能为W＝W热+W冷＝1.92×105J+1.2×104J＝2.04×105J。 故答案为：（1）汽化；（2）400；（3）2.04×105。 15．【答案】12；2.88 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据标有“6V 3W”的小灯泡的含义，由欧姆定律求灯的额定电流，由欧姆定律的变形公式求灯正常发光时的电阻； （2）小灯泡与一个阻值R＝8Ω电阻串联接入电压在7.2V的电路中，通过它们的电流相等，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据图象读出符合题意的电流和电压，根据P＝UI求出整个电路消耗的功率。 【解答】标有“6V 3W”的小灯泡，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，由欧姆定律，灯的额定电流：IL0.5A， 由欧姆定律的变形公式，灯正常发光时的电阻：RL12Ω； 灯泡与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为7.2V的电路中时，因串联电路中各处的电流相等， 由I可得，电源的电压：U＝IR+UL实，即7.2V＝I×8Ω+UL实， 由图象可知，只有当灯泡两端的实际电压为4V，通过的电流为0.4A时，上面等式成立； 即8Ω电阻与灯泡串联在7.2V电路中时，电路中的电流为0.4A； 则整个电路消耗的功率：P＝UI＝7.2V×0.4A＝2.88W。 故答案为：12；2.88。 16．【答案】6；2.8 【知识点】电能表参数的理解与电能的求法 【解析】【分析】电能表最后一位示数是小数位、单位是kW•h，由图示电能表读出第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的示数，电能表示数之差是不同时间段消耗的电能，然后按照不同时间段的电价求出需要交纳的电费。 【解答】 由图示电能表可知，第一天早8：00，晚21：00和第二天早8：00这三个时刻的示数分别为： 1359.0kW•h、1363.0kW•h、1365.0kW•h， 则高峰期消耗的电能为1363.0kW•h﹣1359.0kW•h＝4kW•h， 低谷期消耗的电能为1365.0kW•h﹣1363.0kW•h＝2kW•h， 这一天共消耗电能4kW•h+2kW•h＝6kW•h； 需要交纳的电费为0.55元/kW•h×4kW•h+0.3元/kW•h×2kW•＝2.8元。 故答案为：6；2.8。 17．【答案】（1）大 （2）电能表 （3）50 【知识点】影响电阻大小的因素；电能表参数的理解与电能的求法；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据“导体电阻与横截面积呈反比”分析； （2）根据电能表的用途解答； （3）首先根据计算该灯消耗的电能，然后根据计算该灯的功率。 【解答】（1）灯泡工作时内部温度很高，灯丝受热从固态变成气态发生升华而变细，根据“导体电阻与横截面积呈反比”可知，此时电阻变大，导致功率变小。故填：大。 （2） 图中所示的工具是家庭电路中测量电能的仪器，其名称为 电能表（或电度表） 。故填： 电能表（或电度表） 。 （3）转盘转了6圈，则该灯消耗的电能：； 则该灯的功率为：。 故填：50。 18．【答案】（1）ec （2）0.6 【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）串联电路分压，变阻器电压表示数随电流表示数的增大而减小，定值电阻电压表示数随电流表示数的增大而增大。 （2）电路消耗的总功率可用P=UI进行计算，电源电压不变，电流越小，总功率越小。 【解答】（1）电路为串联电路，当滑动变阻器连入电路的阻值变大时，总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流减小，定值电阻阻值不变，由U=IR可知，定值电阻两端电压变小，可知经过定值电阻的电流与电压成正比，则图乙中表示示数随电流表示数变化的图像是ec。 （2）串联电路电源电压等于各用电器电压之和，电流处处相等，结合图乙可知，电源电压为1V+5V=6V，电路中最小电流为0.1A，可知最小电功率为。 19．【答案】（1）4.5 （2）向左移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 （3）0.5 （4）C 【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）故障：电流表没有示数，电压表有示数时的故障一般为：电压表测量对象断路；电流表有示数，电压表没有示数时的故障一般为电压表测量对象短路。电流表和电压表都没有示数，可能是电压表测量对象以外的部分断路。 （2）根据串联电路电阻越大，分压越大进行分析。 （3）根据图丙读出灯泡两端电压为2.5V时经过灯泡的电流，再由P=UI计算电功率。 （4）根据可知，图像的斜率为灯丝的阻值，结合温度升高，灯丝阻值变大进行分析。 【解答】（1）小灯泡断路，则电压表串联到电路中，测电源电压，所以示数为4.5V。 （2）如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V，小于小灯泡的额定电压（2.5V）。若想测出小灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据串联分压原理，应减小变阻器的阻值，所以接下来的操作是：向左移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为。 （3）如图丙所示，小灯泡电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为。 （4）小灯泡的实际功率。以电流的平方（）为横坐标（为灯泡正常发光时的电流大小），以实际功率（）为纵坐标，则图像的斜率表示灯泡的电阻，而灯泡的电阻随温度升高而变大，故图像的斜率是变大的。故C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 （1）小灯泡断路，则电压表串联到电路中，测电源电压，所以示数为4.5V。 （2）如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V，小于小灯泡的额定电压（2.5V）。若想测出小灯泡的额定功率，应增大灯泡的电压，根据串联电压规律，应减小变阻器的电压，根据串联分压原理，应减小变阻器的阻值，所以接下来的操作是：向左移动滑动变阻器的滑片直至电压表示数为。 （3）如图丙所示，小灯泡电压为2.5V时，电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为 （4）小灯泡的实际功率。以电流的平方（）为横坐标（为灯泡正常发光时的电流大小），以实际功率（）为纵坐标，则图像的斜率表示灯泡的电阻，而灯泡的电阻随温度升高而变大，故图像的斜率是变大的。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 20．【答案】（1） （2）小芳 （3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关 （4）保持滑动变阻器的滑片位置不变； 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路； （2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V说明可能是小灯泡断路； （3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流大小，根据功率公式可得小灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，不是一定值； （4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压两次电压之差，根据欧姆定律计算得到电路中的电流； 再根据功率公式表示出小灯泡的功率。 【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，电阻为10Ω左右。故小灯泡的额定电流大约为0.25A，电流表量程选0～0.6A，电流表和小灯泡串联接入电路，如图所示； ； （2）电流表指针几乎不动说明电路中存在断路，电压表示数接近3V，说明电压表并联以外的部分是完好的，故小明操作错误，故障可能是小灯泡断路，所以小芳的排除故障操作是正确的； （3）小灯泡额定电压为2.5V，由乙图可知电流为0.25A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，所以不是一定值，通过灯丝的电流与其两端电压不成正比； （4）利用电压表和一定值电阻测量小灯泡功率，先用电压表测量小灯泡的电压U额，然后测量小灯泡和电阻电阻的电压U，此过程中要保持滑动变阻器的滑片位置不变，则定值电阻两端的电压U0＝U﹣U额，通过电阻的电流I0； 小灯泡额定功率表达式P额＝U额I0。 故答案为：（1）如图所示；（2）小芳；（3）0.625；小灯泡的阻值和温度有关；（4）保持滑动变阻器的滑片位置不变；。 21．【答案】（1）6 （2）电压表 （3）0.875 （4）滑动变阻器的功率 【知识点】测定小灯泡的功率 【解析】【分析】（1）根据该同学正确连接电路，实验步骤正确确定电路的连接，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知电源电压大小； （2）若灯泡断路，电流表示数为0；此时电压表与电源两极相连，测量电源电压，电压表有示数；若滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都无示数，据此回答； （3）已知小灯的额定电流I额＝0.25A；因为电压表只有0～3V挡完好，根据灯泡额定功率约0.9W，由P＝UI可得灯泡额定电压，他边思考边实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光，确定电压表的连接，根据电压表选用小量程确定分度值读数，由串联电路电压的规律可知灯泡的额定电压，根据P＝UI可得小灯的额定电功率； （4）阴影的部分是一个长方形，其面积等于长与宽的积，即电流和电压的乘积，由此可知矩形面积的物理含义。 【解答】解：（1）该同学正确连接电路，实验步骤正确，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，实验刚闭合开关时，则滑动变阻器连入电路的阻值最大（20Ω ），因电流I＝0.2A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可知，电源电压 U＝UV+U滑＝UV+IR滑大＝2V+0.2A×20Ω＝6V （2）若灯泡断路，电流表示数为0；此时电压表与电源两极相连，测量电源电压，电压表有示数；若滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都无示数，所以通过观察电压表，若电压表有示数，初步判断出灯泡断路，若无示数，则滑动变阻器断路； （3）已知小灯的额定电流I额＝0.25A；因为电压表只有0～3V挡完好，而灯泡额定功率约0.9W，由P＝UI可得灯泡额定电压约为 U'额3.6V＞3V； 电压表只有0﹣3V挡完好，他边思考边实验，同时对电路进行调整，直至小灯正常发光，可知电压表并联在变阻器的两端了，此时观察到电流表示数为0.25A时，电压表示数如图所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2.5V，由串联电路电压的规律可知灯泡的额定电压 U额＝U﹣U'滑＝6V﹣2.5V＝3.5V；可得小灯的额定电功率 P额＝U额I额＝3.5V×0.25A ＝0.875W。 （4）图中横坐标表示电压，阴影部分宽即电压为U2﹣U1＝U滑，纵坐标表示电流，阴影部分长即电流为I，图中阴影部分面积等于通过滑动变阻器的电流与其两端电压的乘积，由P＝UI知，故矩形面积表示的物理含义是滑动变阻器的功率。 故答案为：（1）6；（2）电压表；（3）0.875；（4）滑动变阻器的功率。 22．【答案】（1）热量 （2）当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比 （3）1.6 （4）更大 【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】（1）优质保温材料可以保温也可以隔热； （2）水吸热的多少，通过水升温的多少来反映，由Q＝I2Rt分析得出结论： （3）电流大小反映来比较加热多少；水吸热的多少，通过水升温的多少来反映，Q吸＝cm△T和Q＝I2Rt分析等于结果； （4）煤油的比热容比水小，相同热量下，比热容越小，温度升高越多。 【解答】（1）采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失； （2）水的质量相同，水温变化△T与吸热的多少成正比，水温变化△T越大，电阻丝放出的热越多，即当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比； （3）不计热量损失，Q吸＝Q放，cm△T＝I2Rt， △T41.6℃； （4）煤油的比热容比水小，相同热量下，比热容越小，温度升高越多，故实验时仅将图甲中的水换成煤油，其余条件不变，温度的变化会更大。 故答案为：（1）热量；（2）当电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比；（3）1.6；（4）更大。 23．【答案】（1）煤油 （2）温度计示数变化的大小 （3）在通电时间和电阻相同时，电流越大，电流产生的热量越多 （4）不能 【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律） 【解析】【分析】（1）水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油吸热相同，煤油的温度升高得多，实验现象明显； （2）实验中，通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，采用了转换法； （3）电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，根据实验现象得出结论； （4）英国科学家焦耳经过大量的实验，最后得出焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。 【解答】（1）为了让实验效果更显著，即温度计的示数变化的更明显，应在图A的甲、乙两瓶中加入比热容较小的煤油，这样才吸收相同的热量时，煤油升高得温度更多，实验效果更显著。 （2）本实验通过观察温度计的示数变化大小来比较电流通过电阻产生热量的多少，这是用到了转换法。 （3）两个容器内的电阻阻值相同，右侧容器内的电阻和另一电阻并联，通过右侧的电流为支路电流，通过左侧的电流为干路电流，由并联电路中干路电流等于各支路的电流之和可知，通过左侧的电流大于通过右侧的电流，通电时间相同，所以，该实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系，一段时间后，观察到左侧U形管液面高度差比右侧大，则可以得出的结论：在通电时间和电阻相同时，电流越大，电流产生的热量越多。 （4）本实验的探究只能说明电流产生的热量与电流、电阻和通电时间有关，不能直接得出焦耳定律的公式，英国科学家焦耳经过大量的实验，最后得出焦耳定律，其表达式为Q＝I2Rt。 故答案为：（1）煤油；（2）温度计示数变化的大小；（3）在通电时间和电阻相同时，电流越大，电流产生的热量越多；（4）不能。 24．【答案】解：（1）根据题意可知，高档工作时电功率为440W，则电路中的电流； 答：高档工作时，电路中的电流是2A。 （2）根据图片可知，当旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联， 此时电路的总电阻最大，由可知，此时功率最小，加湿器处于低档， 此时的总电阻R总=R1+R2=R1+3R1=4R1； 则正常工作时的低档功率① 高温挡时的功率=400W ② 由①和②得到：P低=×440W=110W。 答：加湿器处于低档时的电功率是110W。 （3）根据乙图可知，加湿器工作30min内， 高档工作的时间为10min消耗的电能为：W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J， 低档工作的时间为20min消耗的电能：W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J， 加湿器工作30分钟消耗的电能W=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J。 答：加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。 【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电阻的串联、并联 【解析】【分析】（1）已知加湿器的高挡功率，根据P=UI求出高挡工作时电路中的电流； （2）由电路图可知，旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡；当旋转开关接3、4触点时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，加湿器处于高挡；根据求出R1的阻值，进一步求出R2的阻值，再根据串联电路电阻规律和求出加湿器处于低挡时的电功率；（3）由图乙可知，加湿器工作30min内高挡工作的时间和低挡工作的时间，根据W=Pt 求出加湿器工作30分钟消耗的电能。 25．【答案】（1）并 （2）根据功率随时间的变化关系图象可知 P热=800W，t1=2min=120s P凉=100W，t2=3min-2min=1min=60s 电吹风总共消耗的电能 W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J （3）变大 【知识点】影响电阻大小的因素；电功计算公式的应用 【解析】【分析】（1）当电吹风机送出来的是热风时，说明电动机和电阻丝同时工作。 （2）由图像得出吹热风和吹凉风时的功率和时间，然后根据W=Pt分别计算出电吹风工作时吹热风和吹凉风时消耗的电能，求其和即可。 （3）影响电阻的因素有材料、长度以及横截面积和温度，在其他条件一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。 【解答】（1）要让电吹风工作时吹出热风，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接。 （2）根据功率随时间的变化关系图象可知 P热=800W，t1=2min=120s P凉=100W，t2=3min-2min=1min=60s 电吹风总共消耗的电能 W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J （3）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素都不变，只有横截面积变小，电阻变大。 （1）要让电吹风工作时吹出热风，需要电动机和电阻丝同时工作，即开关应置于图甲中的1位置，此时电风扇与电热丝是并列连接在电源上的，所以是并联连接。 （2）根据功率随时间的变化关系图象可知 P热=800W，t1=2min=120s P凉=100W，t2=3min-2min=1min=60s 电吹风总共消耗的电能 W总=W热+W凉=P热t1+P凉t2=800W×120s+100W×60s=1.02×105J （3）使用几年后，电热丝变细，但电热丝的材料、长度因素都不变，只有横截面积变小，电阻变大。 26．【答案】（1）当S1闭合，S接a处时，电阻R1被短路，工作电阻只有R2，此时电路中的电流 （2）当S1闭合，S接a处时，电阻R1被短路，此时只有R2单独工作，此时为中温档，总电阻为R2； 当S1闭合，S接b时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；由并联电路电阻关系可得电阻关系R2>R并； 根据公式可知，总功率P2<P并；则后者为高温档。 （3）空气炸锅处于高温档时，两电阻并联，此时空气炸锅的实际功率等于两电阻功率之和即 答：（1）当S1闭合，S接a处时，炸锅处于中温档工作，此时电路中的电流为1.1A。 （2）从中温档调至高温档工作，两个开关S1闭合，S接b。 （3）空气炸锅处于高温档时的实际功率为1210W。 【知识点】电功率计算公式的应用；电器的电功率 【解析】【分析】（1）（2）当开关S1闭合，开关S接b处时，两电阻并联，开关S1闭合，S接a处时，电路为R2的简单电路，开关S1断开，开关S接a时，两电阻串联，根据串联电路电阻规律和并联电路电阻规律以及可知空气炸锅的挡位； 中温挡正常工作时，电路中只有R2连入电路，根据欧姆定律即可求出电阻R2的电流； （3）高温挡正常工作时，R1、R2并联，根据分别求出R1、R2的功率，然后求出高温挡总功率。 27．【答案】（1）50Ω （2）3.6W；10Ω （3）5Ω 【知识点】电功的实质；电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率；电功与热量的综合计算 【解析】【分析】 在同一电路中，通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。 串联电路，电流处处相等，电阻大，分得的电压多； 【解答】（1） 滑动变阻器的最大阻值时，电流是最小的，根据图乙，电流为0.2A，当电流为0.6A时，为灯泡正常工作的电流，电压表V1测电灯和R2的部分总电压，V2测R2的部分电压；甲是V1，乙是V2，电流为0.2A时，V2=10V，所以R2最大为=电压/电流=50Ω； （2） 灯泡正常发光时，电流为0.6A，U灯=9v-3v=6v；所以电灯正常发光的功率为3.6W，此时灯泡电阻=U/I=6v/0.6A =10Ω； （3）当电流为0.6A 时， 电源电压=9V+0.6R1； 当电流为0.2A时，电源电压=11V+0.2R1；解得R1=5Ω；电源电压=12V 故答案为：（1）50欧姆（2）3.6W；10Ω（3）5Ω 28．【答案】（1）变小 （2）7.2×104J （3）43℃ 【知识点】电阻和电阻的串联、并联；欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据表格数据分析温度升高时热敏电阻Ra的阻值变化； （2）串联电路总电阻大于任一分电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据可知低功率工作时两电阻串联，高功率工作时，两电阻并联， 根据串联电路电阻规律计算两电阻串联时的总电阻，根据计算低功率工作时消耗的电能和高功率工作时消耗的电能，进一步计算本次测试中电热丝消耗的总电能； （3）当通过电磁铁的电流达到0.05安时，低功率工作模式，根据欧姆定律计算此时控制电路总电阻， 当通过电磁铁的电流达到0.04安时，高功率工作模式，根据欧姆定律计算此时控制电路总电阻， 人离开后，坐垫始终低功率工作，所以应该选择力敏电阻的阻值随压力的减小而减小，由图乙可知500N时力敏电阻的阻值最小为300Ω， 比较可知选择电阻d与a并联接入电路，根据并联电路电阻规律计算此时热敏电阻接入电路的阻值，由表格可知此时的温度。 【解答】 （1）分析表中数据可知当温度升高时，热敏电阻Ra的阻值变小； （2）串联电路总电阻大于任一分电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，根据可知低功率工作时只有电阻R2工作，高功率工作时，两电阻并联， 低功率工作时消耗的电能：， 高功率工作时消耗的电能：， 本次测试中电热丝消耗的总电能为：W=W1+W2=2.4×104J+4.8×104J=7.2×104J； （3）由表格数据知当坐垫温度为45℃时，Ra=180Ω，若满足该温度下电热坐垫处于低功率工作状态，则控制电路的电流应大于或等于0.05A， 根据欧姆定律可知此时控制电路总电阻：，但Ra的阻值为180Ω，因此两者只能选择并联的连接方式； 由图乙知当压力为1000N时，若控制电路力敏电阻阻值为360Ω时，控制电路的力敏电阻与热敏电阻Ra并联总电阻的阻值正好为120Ω，符合功能①的要求，因此在Rc、Rd中选择； 人离开后，压力为零，根据功能②的要求，此时坐垫的控制电路干路的电流同样应大于或等于0.05A，取表格中最低温的20℃，此时Ra=600Ω，根据并联电路电阻的规律知，此时力敏电阻不应超过150Ω，因此排除Rc，比较可知选择电阻d与a并联接入电路； 当压力为500N时，由图知此时Rd=300Ω， 此时热敏电阻接入电路的阻值， 由表格可知此时的温度为43℃。 29．【答案】（1）高温挡 （2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡； 由 可知R1的阻值：R1＝ ＝48.4Ω （3）由 可可知， 使用高温档工作3h产生的热量为：Q=W=Pt＝2200W×3×3600s＝2.376×107J。 （4）由可知，该加热器在低温挡工作时，测得消耗的实际功率为810W， 该电路的实际电压：。 【知识点】电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据图片确定电路的串并联关系，利用公式比较不同情况下电功率的大小关系即可； （2）当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，电加热器处于低温挡，根据公式 计算R1的阻值。 （3）根据Q=W=P高t计算即可； （4）根据可求出该加热器在低温挡工作时该电路的实际电压。 【解答】（1）由图2可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，当开关S1闭合，S2断开时，只有R1工作； 根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小， 由可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡； 30．【答案】（1）12 （2）解：当电流表示数为0.4A时，R0两端的电压为U0＝I2R0=0.4A×10Ω=4V 则R两端电压为UR＝U−U0=12V-4V=8V 此时R的电阻为 根据乙图图像可知，当R=20Ω时，FB=30N，物体重力等于A处的压力，根据杠杆平衡得到物体的重力 （3）解：为保护电路安全，最大电流为0.6A，此时电路中电功率最大。R0两端电压为 U' 0=I3R0=0.6A×10Ω=6V R两端电压为U'R=U-U'0=12V-6V=6V 压力传感器R消耗的功率P=U'RI3=6V×0.6A=3.6W 【知识点】欧姆定律及其应用；杠杆的平衡条件；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）当平板空载时，它受到的压力为零，根据乙图确定传感器的阻值。首先根据R总=R+R0计算出总电阻，再根据U总=I总R总计算电源电压。 （2）当电流表的示数为0.4A时，首先根据 U0＝I2R0 计算出R0两端的电压，再根据 UR＝U−U0 计算出传感器两端的电压，接下来根据 计算传感器的阻值。根据图乙确定此时传感器受到的压力，最后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算物体的重力。 （3）根据P=UI可知，当通过电路的电流最大时，总功率最大。根据电流表的量程确定电路的最大电流，根据 U'0=I3R0 计算出R0两端的电压，再根据串联电路电压规律 U'R=U-U'0 计算出传感器的电压，最后根据P=UI计算传感器消耗的功率。 【解答】（1）当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知，压力传感器阻值为R1=50Ω， 则电源电压为U=I1(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。 31．【答案】（1）并 （2）0.68A （3）解：1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能： W=Pt=0.0152kW×20h×30=9.12kW·h。 答：1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能9.12kW·h。 【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据家庭电路的连接方式解答； （2）根据表格确定电视机的功率，然后根据公式计算工作电流； （3）根据W=Pt计算机顶盒待机消耗的电能。 【解答】（1）在家庭电路中，为了防止用电器相互影响，且电压都能达到220V，因此机顶盒和电视机并联在火线和零线上。 （2）根据表格可知，电视机的工作功率为150W，则工作电流为：； 32．【答案】（1）10 （2）解：R1与R2串联时，x=35cm，I=0.3A，U总=IR1=0.3A×20Ω=6V X=25cm，I=0.2A，R总=U总/I=6V/0.2A=30Ω， 则REF=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω x=0cm，I=0.1A，R总=U总/I=6V/0.1A=60Ω， 则RGH=R总-R1-REF=60Ω-20Ω-10Ω=30Ω GH每厘米的电阻值=30Ω/15=2Ω （3）解：灯与R2串联，x=25cm时，REF=10Ω I=U总/R总=6V/(10Ω+10Ω)=0.3A Q2=I2REFt=(0.3A)2×10Ω×10s=9J 【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；焦耳定律的计算公式及其应用 【解析】【分析】（1）根据公式计算小灯泡正常发光时的电阻； （2）当开关S1和S闭合时，R1与R2串联。当滑片在E点时，此时R2阻值为零，只有R1，此时电阻最小而电流最大为0.3A，可根据U总=IR1计算出电源电压。 当滑片在G点时，此时电流为0.2A，可根据计算此时的总电阻，再根据 REF=R总-R1 计算出EF段的阻值。 当滑片在H点时，此时总电阻最大而总电流最小为0.1A，再根据计算出总电阻，根据 RGH=R总-R1-REF 计算出GH的阻值。此时GH的长度为15cm，用它的阻值除以长度得到每厘米的阻值。 （3）若只闭合S、S2，X=25cm时，灯泡L与EF段串联。首先根据计算出总电流，再根据 Q2=I2REFt 计算出R2产生的热量。 【解答】（1）小灯泡正常发光时电阻为：。 33．【答案】（1）S2闭合(S2闭合，S1、S3断开) （2）1.5A （3）解：Q=I2Rt= =(6V)2/6Ω×8×60S=2880J 【知识点】电功率计算公式的应用 【解析】【分析】（1）根据公式比较三种状态下电功率的大小，然后确定对应状态的名称。 （2）当S1闭合，S2，S3断开时，热敷仪处于高温档，此时只有电阻R2，根据计算此时的电流即可。 （3）当S3闭合，S1和S2断开时，只有电阻R1工作，为中温档，根据 计算即可。 【解答】（1）根据图片可知，当S1闭合，S2，S3断开时，此时只有电阻R2； 当S3闭合，S1和S2断开时，只有电阻R1工作； 当S2闭合，S1和S3断开时，两电阻串联，总电阻为R串； 那么总电阻R2<R1<R串； 根据公式可知，总功率P2>P1>P串； 则三者对应的状态分别为高温、中温和低温档。 学科网（北京）股份有限公司 $