2022年四川省中考物理复习专题练11-电功率

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2022年四川省中考物理专题练11-电功率
一．选择题（共17小题）
1．（2022•温江区模拟）下列说法不正确的是（　　）
A．接入电路并使用的用电器越多，总功率就越大
B．电路中的总电流超过电路的容许负载就容易引起火灾
C．只要每个用电器的功率不算很大就可以多用电器同时使用
D．家庭电路中的电压一定，总功率越大，电路中的总电流就越大
2．（2022•温江区模拟）如图所示，电能表的示数为（　　）

A．731.6kW•h B．7316kW•h C．731.6W•h D．7316W•h
3．（2022•自贡模拟）将标有“220V 100W”字样的电视机、电风扇、电热水袋都接入家庭电路中，正常工作相同时间，则（　　）
A．电视机产生的热量最多
B．电风扇产生的热量最多
C．电热水袋产生的热量最多
D．三者产生的热量一样多
4．（2021•东区校级模拟）在相同时间内，电阻丝甲比电阻丝乙放出的热量多，那么（　　）
A．甲的电阻一定比乙的电阻大
B．通过甲的电流一定比乙大
C．甲两端的电压一定比乙两端的电压大
D．甲的电功率一定比乙大
5．（2021•东区校级模拟）某用电器当它串联一个跟它阻值一样的电阻时（电源电压不变）（　　）
A．它两端电压减半，功率也减半
B．通过它的电流减半，电功率减半
C．它的电功率变为原来的14
D．它的电功率不变
6．（2021•东区校级模拟）下列四只不同规格的灯泡各自工作在额定电压下，则在相同时间内消耗电能最小的是（　　）
A．PZ220—100 B．PZ110—100 C．PZ36—40 D．PZ36—60
7．（2021•游仙区模拟）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，则以下说法正确的有（　　）
①定值电阻R2＝4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W

A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
8．（2021•武侯区校级模拟）如图所示是灯泡L1、L2的U﹣I图像。下列说法正确的是（　　）


A．两灯串联接入电路，灯L1的电阻大于L2的电阻
B．两灯串联接入电路，灯L1的电压小于L2的电压
C．两灯并联接入电路，L1的实际功率大于L2的实际功率
D．两灯并联接入电路，通过L1的电流大于L2的电流
9．（2021•黔东南州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（　　）


A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大功率为2.7W
10．（2021•游仙区模拟）物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中不正确的是（　　）

A．滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
B．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻是28Ω
C．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达9W
D．由图像可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置x＝5cm
11．（2021•游仙区模拟）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中密闭着等量的空气，R1＝R2＝R3。当A、B两端通电后，下列说法正确的是（　　）

A．通电一段时间后，右边U形管内液面的高度差比左边小
B．通过电阻R1与R2的电流相等
C．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量多少的
12．（2021•新都区模拟）某家用电热水壶和白炽灯，其额定功率分别为1800W和40W，当它们正常工作时，下列说法中正确的是（　　）
A．电热水壶两端的电压比白炽灯两端的电压大
B．电热水壶消耗的电能比白炽灯消耗的电能快
C．通过电热水壶的电流比通过白炽灯的电流小
D．电热水壶产生的热量比白炽灯产生的热量多
13．（2021•凉山州模拟）如图甲所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C．电源电压为5V
D．电路消耗的最大功率为7.2W
14．（2021•眉山）如图所示，电源电压为6V保持不变，R1＝3Ω，R2＝18Ω，灯泡L标有“6V 3W”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（　　）

A．灯泡L正常工作时的电阻为2Ω
B．当只闭合开关S1时，电阻R1消耗的功率为1.2W
C．如果开关S1、S2和S3同时闭合，灯泡L短路不工作
D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为25：12
15．（2021•攀枝花）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是（　　）

A．电源电压为3.6V
B．通过R0的最大电流为2A
C．调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75W
D．调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为0.48W
16．（2021•达州）如图所示，电源电压恒定，R是0～20Ω的滑动变阻器，a、b是其两个端点。当S1闭合，S2、S3断开，滑片P位于b端时，电压表示数为1.8V；当S2闭合，S1、S3断开，P在a端时，电压表示数为1V，R2和R3的功率之和为1.6W。下列选项错误的是（　　）

A．闭合S1、S2、S3，P在a端时，电压表示数为9V
B．R1的阻值为5Ω
C．R2和R3的阻值之和为40Ω
D．整个电路消耗的最小电功率为1.8W
17．（2021•自贡）如图电路中，电源电压为12V。在a，b间接入灯L1“4V 2W”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“4V 4W”灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则正确的（　　）

A．灯L2正常发光
B．电压表的示数保持4V不变
C．灯L2的实际功率为1.44W
D．滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω
二．实验探究题（共7小题）
18．（2021•东区校级模拟）有一只灯泡的额定电压为2.5V，要测定它的额定功率
①在图1中连接实物电路图。
②实验时滑动变阻器连入电路的接线柱如图1所示，当灯泡两端电压为3V时，它的滑片应向 　 　（左或右）移动，直灯泡两端的电压为 　 　V。
③当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图3所示，则通过灯丝的电流是 　 　A，灯泡的额定功率是 　 　W。

19．（2021•江安县模拟）小明用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。（电源电压3V，小灯泡的额定电压为2.5V）
（1）连接图甲的电路时开关应 　 　；滑动变阻器的滑片应调到最 　 　（选填：“左”或“右”）端；
（2）闭合开关，小明发现两表指针处于图乙所示位置，此时灯泡 　 　（选填：“不发光”、“微弱光”或“比正常亮”）；电路可能发生的故障是 　 　。
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　W，所用滑动变阻器的规格是下列选项中的 　 　（填选项前字母）。
A.10Ω 2A
B.20Ω 2A
C.30Ω 2A
D.40Ω 2A
（4）小明根据小灯泡U﹣I图象算出不同电压下灯丝电阻值不同，其原因是灯丝电阻随 　 　的变化而变化。
20．（2021•凉山州模拟）（1）如图1所示，图甲中木块的长度为 　 　cm；天平平衡时，放在天平右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，所测物体的质量为 　 　g。
（2）如图2所示，图中温度计的示数为 　 　℃；如图3所示电能表计数器的读数为 　 　kW•h。

21．（2021•蓬安县三模）在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。

（1）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　（填“A”或“B”）端。
（2）电路中有唯一一处故障，闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显示数，经检查，导线连接完好。则该故障是 　 　。
（3）排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，如图乙所示，电流表的示数是 　 　A，该小灯泡的额定功率是 　 　W。
（4）实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：
①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；
②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U；
则小灯泡额定功率表达式：P额＝　 　（用U额、U、R0表示）。
22．（2021•岳池县模拟）小明同学在“测定小灯泡电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。则：
（1）电路连接如图1所示，在连接电路时开关应该 　 　，滑动变阻器的滑片应该调到 　 　（选填“最左端”或者“最右端”）。闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这个现象的原因可能是 　 　。
（2）排除故障后，根据实验数据画出如图2所示的I﹣U图象，小灯泡额定电流为 　 　，计算出小灯泡的额定功率是 　 　。
（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为 　 　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。


23．（2021•梓潼县模拟）某同学用两节干电池测小灯泡的电功率，电路如图甲所示，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）用笔画线代替导线，连接完整图甲所示的实物电路。
（2）连接好实验电路，检查连接无误后，闭合开关S，却发现灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，可能发生的故障是 　 　（选填字母代号）
A.滑动变阻器处断路
B.灯座接线短路
C.小灯泡的灯丝断了
D.开关接触不良
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，当滑动变阻器的滑片P向B端移动时，滑动变阻器两端的电压 　 　（选填“增大”或“减小”）。
24．（2021•南充模拟）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，如图所示，小灯泡的额定电压U额＝2.5V。

（1）图甲是测量小灯泡额定功率的实物电路图，在连接电路时开关应 　 　；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 　 　端（选填“A”或者“B”）；
（3）刚闭合开关时，小灯泡发光很亮，电压表示数接近3V，其原因可能是 　 　，排除故障后再次闭合开关，电流表，电压表均有示数，但小灯泡又不亮了，原因可能是 　 　；
（4）移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W；
（5）小华设计了如图丙所示的电路，完成了测量小灯泡额定电压下的电阻的实验，请完成下列实验步骤（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，其中R2的最大电阻为R0）：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节R2，使电压表的示数为2.5V；
②保持R2滑片的位置不变，闭合开关S，S2，断开开关S1，调节R1，使电压表的示数仍为2.5V；
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，则小灯泡额定电压下电阻的表达式R灯＝　 　（用R0、U1、U2表示）。
三．解答题（共5小题）
25．（2022•温江区模拟）如图所示电路，电源电压U＝6V，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，小灯泡的额定电压U额＝2.4V。
（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.3A。求此时R2的电功率。
（2）当三个开关都闭合时，求5min内电路消耗的电能。

26．（2021•江安县模拟）小豪家新买了一台电热型加湿器，说明书上有原理图（如图甲），表格中为其部分技术参数，R1、R2为发热电阻，且3R1＝R2，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）
额定电压
220V
水箱容积
3L
高挡功率
400W
（1）求加热电阻R1的阻值
（2）求加湿器正常工作时的低挡功率
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其工作30min的功率与时间的图象如图乙所示，如果在此次加热时产生的热量70%被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少？【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器低挡加热，发现家中有3000revs/（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电路的实际电压是多少？

27．（2021•成都模拟）如图所示，小灯泡L.上标有“6V 3W”字样，R2是定值电阻，R1是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯丝电阻均保持不变。
（1）闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，求R2消耗的功率；
（2）闭合开关S，断开S1，求小灯泡在1min内消耗的最小电能。

28．（2021•梓潼县模拟）在乡村振兴战略实施过程中，某同学帮助村民设计了一个孵化箱，利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间：设计完成后，他对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示，额定电压为220V。请通过计算完成下列问题。

（1）在额定电压下，电路的最大发热功率和最小发热功率各为多少？
（2）测试时的实际电压为多少？这时工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少？
（3）假设在这一实际电压下的一次升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，则测试时水箱内水的质量为多少？（已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），结果可用分数表示）
29．（2021•苍溪县模拟）如图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R2的阻值为55Ω，通过单独或同时闭合S1、S2，实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如下表所示，求：
（1）中温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃），将1.1kg的粥用高温挡从15℃加热到96℃，加热效率为75%，则需要工作的时间。
额定电压
220V

电功率
低温挡
440W
中温挡
880W
高温挡



参考答案与试题解析
一．选择题（共17小题）
1．【解答】解：
A、将多个用电器接入电路中使用，但不知道它们的连接方式，如果多个用电器串联，则用电器越多，总电阻越大，由P=U2R可知，在电源电压一定时，总功率会越小，故A错误；
B、电路中的总电流超过电路的容许负载，即总电流过大，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，相同时间内导线上产生的热量过多，容易引起火灾，故B正确；
C、电路的总功率等于各用电器消耗功率之和；虽然家庭电路中多个大功率用电器不能同时使用，但如果每个用电器的功率不算很大，则多用电器同时使用时总功率也不是很大，干路中总电流不是过大，所以此时多个用电器也可以同时使用，故C正确；
D、家庭电路中的电压一定，总功率越大，由P＝UI可知，电路中的总电流就越大，故D正确。
故选：A。
2．【解答】解：电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW•h，
由图可知，此时电能表的读数为731.6kW•h。
故选：A。
3．【解答】解：
家中的电视机、电风扇和电热水袋三种电器，它们上都标有“220V 100W”的字样，
它们都接入家庭电路中，正常工作相同时间，根据W＝Pt可知，三种电器消耗的电能相同，但电视机主要是把电能转化为声能和光能；电风扇主要是把电能转化为机械能；电热水袋把电能全转化为内能，所以电热水袋产生的热量最多。
故选：C。
4．【解答】解：电阻丝是纯电阻用电器，通电时产生的热量与电流所做的功相等，计算电流产生的热量的公式有：Q＝W＝Pt＝UIt＝I2Rt=U2Rt；
AB、由Q＝I2Rt可知，只知道时间和热量的关系，不确定电阻或电流的关系，因此无法比较电流或电阻的关系，故AB错误；
C、由Q=U2Rt可知，只知道时间和热量的关系，不确定电阻关系，因此无法比较电压的关系，故C错误；
D、由Q＝W＝Pt可知，时间一定时，放出热量多的功率大，所以甲的电功率一定比乙大，故D正确。
故选：D。
5．【解答】解：某用电器当它串联一个跟它阻值一样的电阻时，根据串联电路的电阻关系可知，总电阻变为原来的2倍，根据I=UR可知，电流变为原来的一半；
根据U＝IR可知，用电器两端的电压变为原来的一半；
用电器的电阻不变，电流变为原来的一半，根据P＝I2R可知，用电器的功率变为原来的四分之一；故C正确，ABD错误。
故选：C。
6．【解答】解：因为灯泡各自在额定电压下正常工作，
所以四只灯泡的实际功率等于它们各自的额定功率，
在各选项中“PZ36—40”的灯泡的额定功率最小，其正常工作时的实际功率也最小，
根据W＝Pt可知，在相同时间内，“PZ36—40”灯泡消耗电能最小，故C符合题意。
故选：C。
7．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由图乙可知，当R1＝2Ω和R1′＝8Ω时，滑动变阻器的电功率均为P1＝2W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI＝I2R可得，两次电路中的电流分别为：
I=P1R1=2W2Ω=1A，
I′=P1R1'=2W8Ω=0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝I′（R1′+R2），
即：1A×（2Ω+R2）＝0.5A×（8Ω+R2），
解得：R2＝4Ω，故①正确；
电源的电压：U＝I（R1+R2）＝1A×（2Ω+4Ω）＝6V，故②正确；
（2）由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流I′＝0.5A，
则电压表的最大示数：U1大＝I′R1′＝0.5A×8Ω＝4V，故③错误；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：
I″=UR+R2，
滑动变阻器消耗的电功率：
P1＝（I″）2R＝（UR+R2 ）2R=U2RR2+2RR2+R22=U2RR2−2RR2+R22+4RR2=U2R(R−R2)2+4RR2，
所以，当R＝R2＝4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则P1大=U24R2=(6V)24×4Ω=2.25W，故④正确，
综上可知，①②④正确。
故选：B。
8．【解答】解：
AB、两灯串联接入电路时，通过两灯泡的电流相同，由图像可知，L1的电压大于L2的电压，所以由R=UI可得，灯L1的电阻大于L2的电阻，故A正确，B错误；
CD、两灯并联接入电路时，两灯泡两端的电压相等，由图像可知，通过L1的电流小于通过L2的电流，由P＝UI可知，L1的实际功率小于L2的实际功率，故CD错误。
故选：A。
9．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额=PL额UL额=1.25W2.5V=0.5A，
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（即电流表的最大示数）为Imax＝IL额＝0.5A，故A错误；
由I=UR可得，灯泡的电阻：
RL=UL额IL额=2.5V0.5A=5Ω，
电流最大时，电路中的总电阻：
R=UImax=4.5V0.5A=9Ω，
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：
R滑＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故B正确；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小，灯泡的功率最小，
则电路中的最小电流：
Imin=URL+R滑'=4.5V5Ω+20Ω=0.18A，
灯泡的最小功率：
PLmin＝（Imin）2RL＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，故C错误。
故选：B。
10．【解答】解：由图甲可知，滑动变阻器与R0串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流。
AD.当滑动变阻器的电阻丝有断点时，电压表测电源两端的电压，
由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，则滑动变阻器出现了断路故障，电源电压为3.0V，且断点位置x＝5cm处，故D正确；
由图乙和图丙可知，当x＝5cm时，电压表的示数U1＝2.7V，电路中的电流I1＝0.15A，
由I=UR可知，滑动变阻器接入电路中的电阻R1=U1I1=2.7V0.15A=18Ω，
同理可知，当x＝10cm时，电压表示数U2＝2.4V，电流表示数I2＝0.3A，
则滑动变阻器接入电路中的电阻R2=U2I2=2.4V0.3A=8Ω，
滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R＝R1﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω，
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω，故A正确；
B.滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻R总＝R1+5cm×2Ω/cm＝18Ω+10Ω＝28Ω，故B正确；
C.当x＝5cm时，电压表的示数U1＝2.7V，电路中的电流I1＝0.15A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压UR0＝U﹣U1＝3.0V﹣2.7V＝0.3V，
则电阻R0的阻值R0=UR0I1=0.3V0.15A=2Ω，
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流I=U0R0=3.0V2Ω=1.5A＜3A，
此时电路的总功率最大，则P大＝U0I＝3.0V×1.5A＝4.5W，故C错误。
故选：C。
11．【解答】解：C、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；
A、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大，故A正确；
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察，对密封容器中空气加热，引起U形管中液面变化，通过液面高度差的变化来反映，是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少，故D错误。
故选：A。
12．【解答】解：
A、我国家庭电路的电压为220V，电水壶和白炽灯的额定电压都为220V，它们并联接入家庭电路中，实际电压相等，都等于额定电压，故A错误；
B、电热水壶和白炽灯都正常工作，额定功率等于实际功率，电热水壶的额定功率大于白炽灯的额定功率，功率越大，做功越快，所以电热水壶消耗的电能比白炽灯消耗的电能快，故B正确；
C、根据P＝UI可知，通过电热水壶的电流比通过白炽灯的电流大，故C错误；
D、电热水壶和白炽灯工作时电能全部转化为热量，根据Q＝W＝Pt可知，产生热量的多少与通电时间和电功率有关，不知道时间，无法判定产生热量的多少，故D错误。
故选：B。
13．【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，
由I=UI可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A错误；
（2）由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
（3）由图2可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1=U1R1=3V5Ω=0.6A，
则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2=U2R2=4V10Ω=0.4A，
则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故C错误；
（4）当滑动变阻器的电阻为零时电路消耗的功率最大，电路消耗的最大功率为P=U2R0=(6V)25Ω=7.2W，故D正确。
故选：D。
14．【解答】解：
A、灯泡L标有“6V 3W”字样，根据P=U2R可得灯泡的电阻为：RL=U额2P额=(6V)23W=12Ω，故A错误；
B、只闭合S1，灯泡和R1串联接入电路，则总电阻R串＝RL+R1＝12Ω+3Ω＝15Ω，电流为：I=UR串=6V15Ω=0.4A，则R1消耗的功率：P1＝I2R1＝（0.4A）2×3Ω＝0.48W，故B错误；
C、如果开关S1、S2、S3同时闭合，R1短路，灯泡和R2并联接入电路，灯泡L正常工作，故C错误；
D、如果开关S2、S3同时闭合，灯泡和R2并联接入电路，只闭合S1，灯泡和R1串联接入电路，
由于串并联电路电阻的特点和P=U2R可知：灯泡和R2并联时电路消耗的电功率最大，灯泡和R1串联时电路消耗的电功率最小，
则：P最大＝PL+P2=U2RL+U2R2=(6V)212Ω+(6V)218Ω=5W；P最小=U2RL+R1=(6V)212Ω+3Ω=2.4W，
所以，P最大：P最小＝5W：2.4W＝25：12，故D正确。
故选：D。
15．【解答】解：闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路电流。
AB、当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，电路中电流为0.5A，此时R接入电路的电阻值为0，
根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大，为0.5A，故B错误；
根据欧姆定律可知电源电压U＝IR0＝0.5A×R0..........①，
当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，电路中电流为0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω，
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝I′R′+I′R0＝0.2A×18Ω+0.2A×R0..........②，
联立①②可得：U＝6V，R0＝12Ω；故A错误；
CD、调整电阻箱R的阻值，此时电路中的电流I″=UR0+R，根据P＝UI＝I2R可知R的电功率P＝I″2R＝（UR0+R）2R=U2R(R0−R)2+4RR0，
当R＝R0＝12Ω时，R的电功率最大，为PR大=U2R4RR0=U24R0=(6V)24×12Ω=0.75W，故C正确；
通过R0的电流最大为0.5A，则调整电阻箱R的阻值，R0的最大功率为：
P0大＝I大2R0＝（0.5A）2×12Ω＝3W，故D错误。
故选：C。
16．【解答】解：BC、设电源电压为U，当S1闭合，S2、S3断开，R、R1串联，滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω，电压表示数为1.8V，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压，则电路中的电流I=U1R1=1.8VR1，电源电压U＝U1+UR＝1.8V+1.8VR1×20Ω.........①
当S2闭合，S1、S3断开，P在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，R1、R2、R3串联，电压表示数为1V，电压表测量R1两端的电压，
R2和R3的功率之和为1.6W，
电路中的电流I′=U1'R1=1VR1，R2和R3的功率之和P＝I′2（R2+R3）＝（1VR1）2×（R2+R3）＝1.6W...........②
电源电压U＝U1+U2+U3＝1V+1VR1×（R2+R3）........③
根据①②③可得：U＝9V，R2+R3＝40Ω，R1＝5Ω，故BC正确；
A、闭合S1、S2、S3，P在a端时，R1、R2、R3并联，电压表测量电源电压，示数为9V，故A正确；
D、电源电压不变，根据P＝UI=U2R可知，总电阻最大时，总功率最小，故电路中只闭合S2，且滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，为R总＝5Ω+40Ω+20Ω＝65Ω，整个电路消耗的最小电功率P小=U2R总=(9V)265Ω=1.24W，故D错误。
故选：D。
17．【解答】解：根据P=U2R知，两灯泡的电阻分别为：
R1=U12P1=(4V)22W=8Ω，R2=U22P2=(4V)24W=4Ω，
AB、灯L1正常发光时，其两端的电压为4V，保持滑片P的位置不变，接入灯L2，两灯的电阻不同，
则ab间的电压会发生变化，故灯L2不会正常发光，故AB错误；
CD、灯L1正常发光时的电流为：I=P1U1=2W4V=0.5A；
根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：
U'＝U﹣U1＝12V﹣4V＝8V，
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻为：
R'=U'I=8V0.5A=16Ω，
换上L2后的总电阻为：R＝R2+R'＝4Ω+16Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为：I''=UR=12V20Ω=0.6A，
灯L2的实际功率为：P′2＝I″2R2＝（0.6A）2×4Ω＝1.44W，故C正确，故D错误。
故选：C。
二．实验探究题（共7小题）
18．【解答】解：①测量灯泡的额定功率的实验中，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器应一上一下接入电路中，电压表测灯泡两端电压，灯泡额定电压2.5V，所以电压表应选择0～3V量程，在不知道电路中电流大小的情况下，电流表选用大量程，如图所示：
；
②灯在额定电压下正常发光，因3V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为2.5V；
③由图3知，电流表使用0～0.6A量程，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.52A，所以小灯泡的额定功率P＝UI＝3V×0.52A＝1.56W。
故答案为：①见解析；②左；2.5；③0.52；1.56。
19．【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应该断开，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处，即最左端；
（2）经分析，闭合开关，小明发现两电表指针处于图乙所示位置，即电压表的示数等于电源电压，电流表的示数为零，则故障为灯断路，此时灯泡不发光；
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图丙所示，则灯额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由图可知，当变阻器连入电路中最大电阻时，电路中电流I′＝0.1A最小，变阻器的电压为：
U滑＝3V﹣1.0V＝2V，
由欧姆定律变阻器接入电路的电阻：
R=U滑I'=2V0.1A=20Ω，故选用“20Ω，2A”滑动变阻器，选B；
（4）根据小灯泡的U﹣I图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）断开；左；（2）不发光；小灯泡断路；（3）0.5；B；（5）温度。
20．【解答】解：由图知：
（1）刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm；物体A左侧与0刻度线对齐，则物体A的长度为L＝2.00cm；
（2）在天平的标尺上，1g之间有5个小格，一个小格代表0.2g，即天平的分度值为0.2g．被测物体的质量为m＝20g+10g+4g＝34g；
（3）在温度计上，10℃之间有10个小格，一个小格代表1℃，所以此温度计的分度值为1℃；液柱最高处在0℃以下，说明温度低于0℃，为﹣4℃；
（4）电能表表盘标有“kW•h”，表示采用的计量单位是kW•h，也就是“度”，此时的数字是“5546.7”，所以用电器消耗的电能为5546.7kW•h；
故答案为：（1）2.00；（2）34；（3）﹣4；（4）5546.7。
21．【解答】解：（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即A端；
（2）闭合开关后，小灯泡不亮、电流表无示数，则电路可能断路，电压表有明显示数，则电压表与电源接通，经检查，导线连接完好，则该故障是小灯泡断路；
（3）如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数是0.26A，该小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。
在①中，定值电阻与灯串联后再与变阻器串联，电压表测灯的电压，灯正常发光；
在②中，电压表测灯与R0的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：U0＝U﹣U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：I0=U0R0=U−U额R0，即灯的额定电流：
I额=U−U额R0，则小灯泡额定功率表达式：
P额＝U额×I额＝U额×U−U额R0。
故答案为：（1）A；（2）小灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）U额×U−U额R0。
22．【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时开关应该断开，滑动变阻器的滑片应该调到阻值最大处的最右端；
电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针几乎不动，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，产生这个现象的原因可能是灯泡断路；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，根据图2所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.25A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（3）接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律可知电阻的电压为：
UV＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数。
故答案为：（1）断开；最右端；灯泡断路；（2）0.25A；0.625W；（3）右；2。
23．【解答】解：（1）电流从电表的正极流入，负极流出，如图所示：

（2）A.若滑动变阻器处断路，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故A不符合题意；
B若灯座接线短路，电流表和电压表都有示数，小灯泡不亮，故B不符合题意；
C.若小灯泡的灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源两极相连，电压表示数接近电源电压，故C符合题意：
D若开关接触不良，电流表和电压表都没有示数，小灯泡不亮，故D不符合题意。
故选：C；
（3）当滑动变阻器的滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，滑动变阻器的电阻变小，根据串联电路的分压作用知滑动变阻器两端的电压减小。
故答案为：（1）；（2）C；（3）减小。
24．【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处，即B端；
（3）电表均有示数，说明电路没有断路，闭合开关灯泡就发光特别亮，说明电路中电流大，电阻小，所以原因可能是滑动变阻器的滑片未滑到最大值造成的；
排除故障后再次闭合开关，电流表，电压表均有示数，说明电路没有断路，但小灯泡又不亮了，原因可能是滑动变阻器短路了，电路的电流太小，灯泡的实际功率太小，达不到发光功率；
（4）闭合开关，移动滑片P直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（5）①只闭合小灯泡所在支路，即闭合S、S1，通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压，即使电压表的示数为U额＝2.5V；
②利用等效替代的方法，只闭合R1所在支路，即闭合S、S2，通过调节滑动变阻器R1使R1两端电压为小灯泡的额定电压，即U额，此时R1＝RL；
③将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2，
在③中，将R2的滑片P调至最左端，R2连入电路中的电阻为0，电压表的示数为U1即为电源电压；再将R2的滑片P调至最右端，此时两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R1的电压，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律有：U1−U2R0=U2R1，
解得，R1=U2R0U1−U2，
因为R1＝RL，小灯泡的电阻为RL=U2R0U1−U2。
故答案为：（1）断开；（2）B；（3）滑动变阻器短路造成的；滑动变阻器的电阻太大；（4）0.65；（5）U2R0U1−U2。
三．解答题（共5小题）
25．【解答】解：（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，灯泡和R2串联，电流表测量电路电流。
小灯泡正常发光，则小灯泡两端的电压为2.4V，
根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压U2＝U﹣U额＝6V﹣2.4V＝3.6V，
电流表的示数为0.3A，则通过R2的电流为0.3A，
根据欧姆定律可知R2=U2I=3.6V0.3A=12Ω，
此时R2的电功率P2=U22R2=(3.6V)212Ω=1.08W；
（2）当三个开关都闭合时，灯泡被短路，R1、R2并联。
5min内电路消耗的电能W＝W1+W2=U2R1t+U2R2t=(6V)210Ω×5×60s+(6V)212Ω×5×60s＝1980J。
答：（1）此时R2的电功率为1.08W；
（2）5min内电路消耗的电能为1980J。
26．【解答】解：（1）当旋转开关接3、4触点时，R2短路，电路为R1的简单电路；
旋转开关接2、3触点时，R1与R2串联，由电阻的串联规律，此时电路的总电阻最大，
由P＝UI=U2R，旋转开关接3、4触点时电路的功率最大，加湿器处于高挡，
由P＝UI=U2R知加热电阻R1的阻值为：
R1=U2P高=(220V)2400W=121Ω；
（2）高温挡时的功率：
P高=U2R1=400W﹣﹣﹣﹣①；
旋转开关接2、3触点时，电路的总功率最小，加湿器处于低挡，
因R2＝3R1，
由电阻的串联，正常工作时的低挡功率：
P低=U2R1+R2=U24R1=14×U2R1−−−②，
把①代入②得：
P低=14×400W＝100W；
（3）由图乙可知，加湿器工作30min内，高挡工作的时间为10min，低挡工作的时间为20min，
由P=Wt可得，加湿器工作30分钟消耗的电能：
W＝P高t高+P低t低＝400W×10×60s+100W×20×60s＝3.6×105J；
由η=Q吸W×100%得水吸收的热量为：
Q吸＝Wη＝3.6×105J×70%＝2.52×105J；
注水仓内水的体积为V＝3L＝3dm3＝3×10﹣3m3，
由密度公式ρ=mV知水的质量为：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg，
由Q吸＝cm△t得水升高的温度为：
△t=Q吸c水m=2.52×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×3kg=20℃；
（4）低挡时的电阻为：R＝R1+R2＝4R1＝4×121Ω＝484Ω
3000revs/（kW•h）表示：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000revs，
则电能表的转盘转过27r时，加湿器消耗的电能：
W′=273000kW•h＝0.009kW•h＝3.24×104J，
加热时间t′＝400s，
由W=U2Rt得此时加湿器两端的实际电压：
U′=W'Rt'=3.24×105J×484Ω400s=198V。
答：（1）加热电阻R1的阻值为121Ω；
（2）加湿器正常工作时的低挡功率为100W；
（3）可以使注水仓中冷水的温度升高20℃；
（4）此时电路的实际电压是198V。
27．【解答】解：根据P＝UI可知灯泡正常发光的电流IL=PLUL=3W6V=0.5A，灯丝电阻均保持不变，根据欧姆定律可知灯泡电阻RL=ULIL=6V0.5A=12Ω。
（1）闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，L和R2并联，电流表测量干路电流。
此时小灯泡恰好正常发光，则通过灯泡的电流为0.5A，根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝U2＝UL＝6V，
电流表示数为0.9A，根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，
R2消耗的功率P2＝U2I2＝6V×0.4A＝2.4W；
（2）闭合开关S，断开S1，L和R1串联，电流表测量电路电流。
根据W＝UIt＝I2Rt可知电源电压和工作时间相同时，电路中电流最小时，灯泡消耗的电功率最小，
滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小，为I=UR总=6V12Ω+24Ω=16A，
小灯泡在1min内消耗的最小电能W＝UIt＝6V×16A×1×60s＝60J。
答：（1）闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，R2消耗的功率为2.4W；
（2）闭合开关S，断开S1，小灯泡在1min内消耗的最小电能为60J。
28．【解答】解：（1）S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为：
发热电阻R工作的最小功率：P小＝I2R=(UR+R0)2R=(220V40Ω+160Ω)2×40Ω＝48.4W；
S闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，发热电阻R的较大功率为：P大=U2R=(220V)240Ω=1210W；
（2）从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，
根据I=UR知测试时的实际电压为：
U＝I（R+R0）＝1A×（40Ω+160Ω）＝200V；
由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，
工作测试一个小时，总共有3600s50s=72个循环，较大功率总共工作10s×72＝720s＝0.2h，较小功率总共工作40s×72＝2880s＝0.8h，
P大实＝UI大＝200V×5A＝1000W＝1kW；
P小实＝UI小＝200V×1A＝200W＝0.2kW；
电路消耗的电能：
W＝P大实t1+P小实t2＝1kW×0.2h+0.2kW×0.8h＝0.36kW•h；
（3）加热一次消耗的电能：
W′＝P大t1′＝1000W×10s＝10000J，
根据Q＝cm△t得水的质量：
m=Qc水△t=W'c水△t=10000J4.2×103J/(kg⋅℃)×(42℃−37℃)=1021kg≈0.48kg。
答：（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为1210W和48.4W；
（2）测试时的实际电压为200伏特；工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.36度；
（3）测试时水箱内水的质量为0.48千克。
29．【解答】解：
（1）由P＝UI可得，中温挡加热时的电流：I中=P中U=880W220V=4A；
（2）由电路图可知，只闭合S1时电路为R1的简单电路，只闭合S2时电路为R2的简单电路，同时闭合S1、S2时R1与R2并联，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，同时闭合S1、S2时，电路的总电阻最小，由P＝UI=U2R可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，处于高温挡，
则只闭合S1或只闭合S2时，电饭锅分别处于低温挡或中温挡，对应的电阻分别为：
R低=U2P低=(220V)2440W=110Ω，
R中=U2P中=(220V)2P中=(220V)2880W=55Ω，由电热丝R2的阻值为55Ω可知R1的阻值为110Ω；
（3）因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，电饭锅高温挡的功率：
P高＝P低+P中＝440W+880W＝1320W，
将1.1kg的粥用高温挡从15℃加热到96℃时粥吸收的热量：
Q吸＝c粥m（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg•℃）×1.1kg×（96℃﹣15℃）＝3.564×105J，
电饭锅的加热效率为75%，
由η=Q吸W×100%可得，消耗的电能：W=Q吸η=3.564×105J75%=4.752×105J，
由P=Wt可得，需要用高温挡工作的时间：t′=WP高=4.752×105J1320W=360s。
答：（1）中温挡加热时电流为4A；
（2）电热丝R1的阻值为110Ω；
（3）需要工作的时间为360s。