广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-20电能和电功、焦耳定律

这是一份广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-20电能和电功、焦耳定律，共23页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-20电能和电功、焦耳定律

一、单选题
1．（2022·广西河池·统考中考真题）现代社会生活和生产几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（　　）
A．用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B．发电站把电能转化为其它形式的能
C．电功和电能的单位都是瓦特
D．电功和电能是同一个物理量
2．（2023·广西·统考中考真题）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（　　）
A．电阻变小 B．电流比别处电流小
C．电阻变大 D．电流比别处电流大
3．（2023·广西·统考中考真题）如图，某兴趣小组利用干电池、铜线框和磁铁制作一个“爱心”电动机，“爱心”能绕电池转动。下列家用电器与“爱心”电动机工作原理相同的是（　　）
  
A．  电饭锅 B．  电风扇
C．  手电筒 D．  电视机
4．（2022·广西梧州·统考中考真题）下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（　　）
A．家里使用电热水壶烧水 B．利用电视机后盖的小孔散热
C．家里使用电饭锅煮饭 D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服
5．（2022·广西柳州·统考中考真题）在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，这是因为二者的（　　）
A．电阻不同 B．电流不同
C．密度不同 D．通电时间不同

二、多选题
6．（2023·广西·统考中考真题）下列关于家庭电路的说法正确的是（　　）
A．电饭锅与电视机并联 B．开关与所控制的用电器串联
C．保险丝由熔点高的合金制成 D．电能表测量的是电路两端的电压

三、填空题
7．（2022·广西·统考中考真题）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。

8．（2022·广西贺州·统考中考真题）在家庭电路中，用______来测量所消耗的电能；正确使用试电笔来辨别火线和零线，若试电笔的氖管发光，表明笔尖接触的是______线。
9．（2021·广西梧州·统考中考真题）如图所示的电能表示数是 ______kW•h。若单独使用一个额定功率为1000W的电饭锅煮饭，该电能表的转盘转过900转，则煮饭时间是______min。

10．（2021·广西贵港·统考中考真题）如图所示的电能表的读数是______kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了______kW·h的电能。

11．（2022·广西贵港·统考中考真题）黄大年教授是著名地球物理学家，小学和高中就读于贵县（今贵港市市区），黄大年曾任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验项目”的负责人，在黄大年团队的努力下，中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术。高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是 ___________的单位，超导材料可以适用于制作 ___________（只选填标号：A．“电能输送导线”或B．“电饭锅发热部件”）。
12．（2021·广西河池·统考中考真题）某玩具车电动机M的转子线圈电阻R0=1Ω，一同学把该电动机M接入如图所示的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器R，使电动机M正常工作，此时电压表的示数为9V，电流表的示数为1A，则该电动机的额定功率为 ___________W；正常工作1min，该电动机M把 ___________J的电能转换为机械能。

13．（2021·广西玉林·统考中考真题）把一段匀质导线对折后其阻值比原来的 ___________（选填“大”或“小”）；一个定值电阻两端的电压由2V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了1A，通电时间由1s增加到2s，则该电阻产生的电热增加了 ___________J。
14．（2021·广西·统考中考真题）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较______，电能转化为热的功率较______。
15．（2021·广西·统考中考真题）家庭电路中各用电器是______联的，消耗的电能用______来计量。

四、实验题
16．（2022·广西玉林·统考中考真题）20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了0，这就是________现象；如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置，已知A、B两点间的电压为6V，R1=R2=R3=5Ω，通电时间2min，则R1与R2产生的热量相差________J。

17．（2022·广西·统考中考真题）（1）图甲是某物质熔化时的温度变化曲线，由图可知，该物质属于______（选填“晶体”或“非晶体”），图中A点对应的温度如图乙温度计所示，读数为______℃；

（2）图丙是“探究平面镜成像的特点”的实验装置，该实验用______分别测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离。当蜡烛向玻璃板靠近时，像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）图丁所示，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，是为了探究电流产生的热量与______的关系，通电一段时间后，______侧U形管中液面高度的变化较大。
18．（2021·广西贵港·统考中考真题）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。

五、计算题
19．（2022·广西贵港·统考中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。
（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；
（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；
（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。

20．（2022·广西贺州·统考中考真题）如图所示，电源电压为9V，电阻R1=10Ω，闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求：
（1）通过电阻R1的电流；
（2）电阻R2的电功率；
（3）电阻R2通电1min产生的热量。

21．（2021·广西·统考中考真题）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为，定值电阻标有“，”字样，过氧乙酸气体传感器的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的量程为，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，才能达到消毒要求。当电压表的示数为时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了，电路消耗的电功率及消耗的电能；
（3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。

22．（2022·广西河池·统考中考真题）如图所示为某智能烘干机的简化电路原理图，其工作电路由电压为220V的电源、阻值为55Ω的电热丝R、红灯L和蜂鸣器组成；控制电路由电源U、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关S、热敏电阻R1和滑动变阻器R2组成；R1的阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，表明烘干机内温度过高。
温度
90
80
66
60
50
46
40
36
35

10
20
40
50
70
80
100
120
130
（1）电热丝R工作时的电流为多少？
（2）电热丝R通电10s产生的热量为多少？
（3）已知控制电路的电源电压U=6V，当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少多高会发出报警信号？

23．（2021·广西梧州·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。

（1）闭合开关S，电流表示数是多少？
（2）在图中，把一定值电阻R2并联在R1两端，并联后电路的总功率增加了1.8W，通电10min电阻R2产生的热量是多少？
（3）将一滑动变阻器R3以某种连接方式连入图中的电路后，在R3两端再接入另一电压表，多次移动滑片并记录每次各电表的示数，如表所示，根据表中数据分析并计算每次移动滑片时，变阻器连入电路的阻值变化量与的比值。
次数
电流表A示数/A
电压表V1示数/V
电压表V2示数/V
1
0.1
5
1
2
0.2
4
2
3
0.3
3
3
4
0.4
2
4

24．（2021·广西桂林·统考中考真题）某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱，箱内主要电路包括控制电路和工作电路，其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V，R为变阻器，Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V，R0为电热丝，阻值恒为88Ω，M为电风扇，铭牌上标有“220V 20W”字样，其作用是使箱内空气均匀受热，红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，当控制电路电流减小到某值时，衔铁被释放，工作电路处于加热状态。
t/℃
30
40
50
60
70
Rt/Ω
305
245
200
170
150
（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达多少摄氏度？（电磁铁的线圈电阻不计）
（2）重新调节变阻器R，同时闭合开关S1、S2，箱内气温与时间关系如图乙所示，若电热丝R0加热空气的效率为80%，衔铁每次被吸住的时长均为300s，箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为，求开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是多少焦耳？（控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计，指示灯消耗的电能不计）

25．（2021·广西贵港·统考中考真题）如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 2.5A”。当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量；
（3）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?


参考答案：
1．A
【详解】A．根据电功的实质可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；
B．发电站是把其它形式的能转化为电能，故B错误；
C．电功和电能的单位都是焦耳，故C错误；
D．电流做功的过程，是将电能转化为其它形式能的过程，所以电功不是电能，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I2Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．B
【详解】A．“爱心”电动机的原理是通电导体在磁场中受到力的作用，将电能转化为机械能。电饭锅是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电风扇是在电动机的作用下将电能转化为机械能，故B符合题意；
C．手电筒是将电能转化为光能，故C不符合题意；
D．电视机是将电能转化为内能和光能，故D不符合题意；
故选B。
4．B
【详解】A．使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；
B．电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故B符合题意；
C．家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；
D．小佳妈妈使用电熨斗熨衣服，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故D不符合题意。
故选B。
5．A
【详解】导线和电阻丝串联连接，由于电阻丝的阻值远远大于导线的阻值，而串联电路处处电流相等，因此通过电阻丝和导线中的电流和通电时间都相等，由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间都相同时，电阻丝产生的热量较多，导线产生的热量较少，所以电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．AB
【详解】A．电饭锅与电视机在使用时都可以独立工作，互不影响，是并联的， 故A正确；
B．开关与所控制的用电器串联，才能控制用电器的通断，故B正确；
C．保险丝是由熔点低、电阻率大的合金制成的，在电流过大时才容易熔断，故C错误；
D．电能表测量的是电路消耗的电能，故D错误。
故选AB。
7． 220 2022.6
【详解】[1]由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。
[2]由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。
8． 电能表 火
【详解】[1]在家庭电路中，用电能表来测量所消耗的电能，电能的单位为，。
[2]正确使用试电笔来辨别火线和零线，若试电笔的氖管发光，表明笔尖接触的是火线，此时火线、测电笔、大地构成通路，氖管发光；若氖管不发光，则接触的是零线。
9． 231.6 18
【详解】[1]电能表最后一位数是小数位，由图可知，电能表示数是231.6 kW•h。
[2]由图可知，电能表的参数是3000r/(kW•h)，则电能表的转盘转过900转消耗的电能

由可知单独使用一个额定功率为1000W的电饭锅煮饭所用的时间

10． 201.8
【详解】[1]电能表的读数是201.8kW·h。
[2] 若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了

故此时用电器消耗了。
11． 长度 A
【详解】[1]纳米是长度的单位，。
[2]A．根据焦耳定律可知，导线的电阻越小导线产生的热量越少，电损越小，超导材料没有电阻，可以适用于制作电能输送导线，故A符合题意；
B．电饭锅主要利用电流的热效应工作的，电流通过导体的电阻产生热量，不能用超导体制作， 故B不符合题意。
故选A。
12． 9 480
【详解】[1]该电动机的额定功率为
P=UI=9V×1A=9W
[2]机械能为

13． 小 14
【详解】[1]将匀质导线对折后，长度减小、横截面积增大，那么阻值比原来的小。
[2]由题意有

解得，第一次通过电路的电流为
I=1A
第二次通过电路的电流
I2=I+1A=1A+1A=2A
据Q=UIt知，该电阻产生的电热的增加量
Q2-Q1=4V×2A×2s-2V×1A×1s=14J
14． 大 大
【详解】[1]导体的电阻与导体的长度有关，导体越长，导体的电阻越大。把两根导线连接起来使用，是增大了导体的长度，因此连接处接触电阻较大。
[2]由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等，根据P=I2R，连接处的电阻较大，电能转化为热的功率较大。
15． 并 千瓦·时
【详解】[1]家庭电路中各用电器，独立工作，互不影响，故是并联。
[2]消耗的电能用千瓦·时，或者度来计量。
16． 超导 288
【详解】[1]20世纪初，科学家发现，某些物质在很低温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象。
[2]由图知，R2、R3并联后再与R1串联，已知
R1=R2=R3=5Ω
由等值电阻并联的规律，R2、R3并联后的总电阻
R23=0.5×5Ω=2.5Ω
电路的总电阻
R=R1+R23=5Ω+2.5Ω=7.5Ω
由欧姆定律可得干路中的电流，即通过R1的电流

通过R2、R3的电流相等，由并联电路电流的规律，通过R2的电流为
I2=0.5I=0.5×0.8A=0.4A
通电时间2min，R1与R2产生的热量差
Q1-Q2=I12R1t-I22R2t=(0.8A)2×5Ω×2×60s-(0.4A)2×5Ω×2×60s=288J
17． 晶体 49 刻度尺 不变 电阻 右
【详解】（1）[1]由图甲可知，该物质熔化时温度保持不变，所以该物质有固定的熔点，是晶体。
[2]由图乙可知，该温度计分度值为1℃，液柱所在位置的示数为49℃。
（2）[3]探究平面镜成像的特点为了研究像距和物距的关系，用刻度尺分别测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离，即为物距和像距；
[4]由平面镜成像规律可知，像与实物大小相等，当蜡烛向玻璃板靠近时，实物大小不变，所以像的大小不变。
（3）[5][6]由图丁可知，两容器中的电阻丝串联接到电源两端，通过两个电阻丝的电流相等，两个电阻丝的电阻不同，所以可以探究电流产生的热量与电阻的关系；由可知，在电流相同下，通电一段时间后，电阻大的右侧产生的热量多，右侧U形管中液面高度的变化较大。
18． 电流相等 温度计的示数变化 质量 小于 大于 不成 相同
【详解】（1）[1]变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：

（2）[2]图1中，两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等。
[3]根据转换法知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。
（3）[4]为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。
[5]因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
（4）[6][7]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R1加热的煤油，温度升高Δt1′大于2Δt1，该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
（5）[8]在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探究两种不同液体的吸热性质。
[9]电阻丝产生的热量Q=I2Rt，不计热量损失，液体吸收的热量
Q吸=Q=cmΔt
则
c=
19．（1） ，；（2）；（3）
【详解】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2与R1串联，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端时，电路中只有R1，由乙图可知，此时R1两端的电压为6V，电流为0.6A，电阻R1的阻值

滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，R2的最大阻值

（2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流；使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，通过滑动变阻器的电流

通过R3的电流

R3通电50s产生的电热

（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为

电压表的示数最大时，电路中的电流最大，电流的最大值

电路的最大功率

电路总功率的变化范围为：。
答：（1）电阻R1的阻值为，R2的最大阻值为；
（2）R3通电50s产生的电热为；
（3）电路总功率的变化范围为。
20．（1）0.3A；（2）1.8W；（3）108J
【详解】解：（1）电路中R1和R2串联，R1两端电压为

通过R1电流

（2）电路中电流为

R2的电功率为

（3）R2通电1min产生的热量

答：（1）通过电阻R1的电流为0.3A；
（2）电阻R2的电功率为1.8W；
（3）电阻R2通电1min产生的热量是108J。
21．（1）达到了消毒要求；（2）2.4W；200J；（3）“5Ω 0.6A”
【详解】（1）由图甲知，定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联，电压表测定值电阻的电压，已知电源的电压为6V，当电压表的示数为0.75V时，根据串联电路电压的规律，传感器的电压为
U1=6V-0.75V=5.25V
由分压原理，此时传感器的阻值
R1=×2.5Ω=17.5Ω
由图乙知，过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3,故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求。
（2）定值电阻标有“，”，故电路中最大电流为0.4A，此时传感器的阻值最小，检测仪处在所能测量的最大值，此时电路消耗的电功率
P= UI =6V0.4A=2.4W
即电路消耗的电功率为2.4W；此状态工作了，消耗的电能
W=U0It=I2R0t = (0.4A)22.5Ω500s=200J
即消耗的电能为200J。
（3）由图乙知，若检测仪所能测量的最大值调整为时，传感器的阻值为5Ω。电压表的量程为，电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，电源的电压为6V，则过氧乙酸气体传感器两端的电压也为3V，根据串联电路的分压规律可知，定值电阻的阻值电压等于此时过氧乙酸气体传感器的阻值，即定值电阻阻值为5Ω，电路中的最大电流为
I′===0.6A
故需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
答：（1）当电压表的示数为时，教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了，电路消耗的电功率为2.4W；消耗的电能为200J；
（3）若检测仪所能测量的最大值调整为，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。
22．（1）4A；（2）8800J；（3）60℃
【详解】解：（1）由电路图可知，电热丝R工作时，衔铁与工作电路中上触点接触，电热丝R单独连接在工作电路中，其两端电压U工作=220V，由题意可知，电热丝的阻值R=55Ω，根据欧姆定律可以得出，电热丝R工作时的电流为

（2）电热丝通电时间为t=10s，由焦耳定律得，电热丝通电10s产生的热量为

（3）由控制电路图可知，控制电路的电源电压U=6V，电磁铁、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联在控制电路中，则流过三者的电流相等，不计电磁铁的电阻，电磁铁相当于一条导线，则电路中总电阻为

当控制电路电流I≥0.05A时，衔铁被吸合，电热丝R停止工作，同时红灯亮蜂鸣器响发出报警信号，由欧姆定律可知，此时电路中总电阻为

此时，滑动变阻器阻值R2=70Ω，则热敏电阻R1的阻值为

由欧姆定律可知电路中总电阻越小电流越大，则根据题意只要热敏电阻R1≤50Ω，电路就会发出报警，由题中表格可知，温度越高，热敏电阻R1越小，查询表格数据可知，对应热敏电阻R1=50Ω的温度为60℃，则当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少为60℃会发出报警信号。
答：（1）电热丝R工作时的电流为4A。
（2）电热丝R通电10s产生的热量为8800J。
（3）当调节滑动变阻器R2=70Ω时，烘干机内温度至少60℃会发出报警信号。
23．（1）0.6A；（2）1080J；（3）6:1
【详解】解：（1）由图可知，闭合开关时电路为电阻R1的简单电路，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，即
U1=U=6V
则电路电流即电流表示数

（2）定值电阻R2并联在R1两端，根据并联电路电压关系有
U2=U1=U=6V
并联后电路的总功率增加了1.8W，根据并联电路总功率等于各支路上用电器功率之和可知，定值电阻R2消耗的功率为1.8W。根据可得通电10min电阻R2产生的热量

（3）由表中数据可知，两电压表示数之和均为6V，故定值电阻R1与滑动变阻器R3串联，根据分析表格中的数据可发现电压表V2示数与电流表A示数的比值是一个定值，即

则电压表V1并联在滑动变阻器R3两端，电压表V2并联在定值电阻R1两端。根据可求出四次实验中滑动变阻器R3接入阻值分别




则


故每次移动滑片时，变阻器连入电路的阻值变化量与的比值

答：（1）闭合开关S，电流表示数是0.6A；
（2）通电10min电阻R2产生的热量是1080J；
（3）每次移动滑片时，变阻器连入电路的阻值变化量与的比值是6:1。
24．（1）50℃；（2）
【详解】解：（1）当控制电路的电流达到0.025A时，衔铁被电磁铁吸住，工作电路处于待机状态，此时电路中的总电阻

将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，则热敏电阻的阻值

由表中数据可知，此时箱内气温为50℃，因为随着温度升高，热敏电阻阻值会减小，电流会增大，所以箱内气温最高可达50℃。
（2）由图乙可知，每当温度由60℃降低54℃时，衔铁会被释放，此时电热丝R0会加热空气，空气升高6℃需要吸收的热量

若电热丝R0加热空气的效率为80%，则电热丝R0耗电

电热丝R0的电功率

则电热丝R0的工作时间

因为电风扇的功率为20W，所以每次从54℃加热到60℃需要消耗的电能

因为起始温度是24℃，加热到60℃，空气吸收的热量

此时电热丝R0耗电

此时则电热丝R0的工作时间

则从24℃加热到60℃需要消耗的电能

20min内起初加热到60摄氏度需要180s，因为衔铁每次被吸住的时长均为300s，每次由54℃加热到60℃需要30s，则除了第一次外还需要加热三次，所以消耗的总电能为

答：（1）将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时，箱内气温最高可达50℃；
（2）开关S1、S2闭合20min内，工作电路总共消耗的电能是。
25．（1）36Ω；（2）1920J；（3）0.5A，12W~60W
【详解】解：（1）当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电阻R1和R串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由图2可知，电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，电压表的示数是12V，由欧姆定律可知

①
当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，R的最大阻值和R1并联，电流表测量干路中的电流，由图3可知，电流表的量程是0~3V，电流表的示数是2A，由欧姆定律可知

②
由①②得到
R=36Ω，R1=18Ω
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量

（3）当S闭合、S1断开，电阻R1和R串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流

变阻器两端的电压
U滑=IR=A×36Ω=16V＞15V
超过电压表的量程，所以当电压表的示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，电路中最小电流

电路的最小功率
P最小=UI最小=24V×0.5A=12W
电流表的量程为0~3A，滑动变阻器的最大电流为0.25A，因此通过电路的最大电流是2.5A，电路的最大功率
P最大=UI最大=24V×2.5A=60W
整个电路的总功率变化范围是12W~60W。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值是36Ω；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量是1920J；
（3）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是0.5A，整个电路的总功率变化范围是12W~60W。