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2023年中考物理真题分类汇编：电能 电功2专题及答案
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这是一份2023年中考物理真题分类汇编：电能 电功2专题及答案，共28页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，实验探究题，综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为12Ω的电阻串联后接到12V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率（ ）
A．大于3WB．等于3WC．小于3WD．无法确定
2．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
3．家用的手电筒．用干电池作电源。正常发光时电流为0.32A，小灯泡的电功率接近（ ）
A．1WB．10WC．0.1KWD．1KW
4．下列估测中最接近实际的是（ ）
A．人慢跑速度约为2m/s
B．绿色蔬菜保的适宜温度约为-10℃
C．电饭锅的额定功率大约为20W
D．2019年新型冠状病毒的直径约为100mm
5．下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压约为1.5V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．一台电视机正常工作的电流约为10A
D．一盏台灯工作2小时消耗电能约为5kW⋅ℎ
6．如图甲所示的电路中，电源电压为3V，R1为湿敏电阻，其阻值与湿度（RH）的关系如乙图所示，小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（ ）
A．当湿度变大时，电压表的示数变大
B．当湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当环境湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要让电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的灯泡来实现
7．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
8．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，A、B是滑动变阻器R的两个端点，当S、S1、S2都闭合，滑片P位于A端时，电路消耗的总功率为3W；只闭合S、S1，滑片P位于AB的中点时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的功率为P1；只闭合S、S2，滑片P位于B端时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，滑动变阻器消耗的功率为P2，已知P1：P2=1：2（各元器件均在安全工作范围），下列计算结果正确的是（ ）
A．电流表示数I1、I2之比为2︰1B．电路消耗的最小功率为0.5W
C．定值电阻R2的阻值为36ΩD．滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
9．如图所示，灯泡规格为“5V2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．该电路消耗的最大功率为4.5W
B．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C．通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D．滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
10．图甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关S，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到30℃时，温度控制开关S0自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到60℃时，S0自动转接到保温状态。已知定值电阻R1=24.2Ω，保温功率为484W。下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中的S0自动转接到“2”时，电路处于保温状态
B．图甲中定值电阻R2的阻值为75.8Ω
C．加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转盘转过150转
D．加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
11．近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D．用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
12．如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．R0最大功率为1W
C．滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐变小
D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大
二、多选题
13．有一台家用电水壶，如下图所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。用此水壶加热初温20℃，体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3】，则下面说法正确的是（ ）
A．旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温档
B．水吸收的热量为3.36×105J
C．此热水器加热档的热效率为84%
D．在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω
三、填空题
14．如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R1、R2产生的总热量为 J。
15．如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示．则该过程中电路的总功率最大值为 W．
16．某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、S1，电炖盅处于高温挡。1kW⋅ℎ电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作 h。
17．小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为 kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了 转。
18．小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。
19．小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝R1=5Ω，R2=15Ω，a、b是两个触点。闭合开关S，当开关S1接通触点 时，“电饭锅”的功率更大。将R2接入电路工作3min产生的热量是 J。
20．电流具有热效应，.英国物理学家 最先精确的确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系；同时电流还具有磁效应， （选填“电铃”或“发电机”）就是利用电流的磁效应来工作的。
21．实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1：P2=1：4，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为 。
22．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
23．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R0的阻值为 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电压是3V，小灯泡的U-I图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 W。
24．如图所示，电源电压恒定，L标有“2V0.3A”字样，R1=20Ω，滑动变阻器R2规格为“60Ω1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。只闭合开关S2时，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关S1、S2和S3，在电表量程允许范围内，R2的最大功率为 W。
25．如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1标有“5V；0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V；3W”，R的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡 更亮；只闭合开关S2时，R的功率为 W。
四、计算题
26．某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是电热丝，M是电动机，开关S闭合，S1、S2断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、S1闭合，S2断开时吹温风，R1的阻值为110Ω；S、S1、S2均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求：
（1）吹冷风时电动机的功率；
（2）吹温风时电路中的总电流；
（3）R2的阻值。
27．轩轩设计了一款高、中、低三个档位的迷你多功能电锅，其部分设计参数如图甲所示，简化电路如图乙所示，R0、R1、R2为电热丝，其中R1=15Ω。电锅在高温档、中温档工作时，开关S2均处于闭合状态；在低温档工作时，开关S1、S2均处于断开状态，闭合开关S，移动滑片，可调节低温档的功率。
甲
（1）求电锅在高温档正常工作时的电流；
（2）求电锅中温档功率；
（3）R0现有30Ω 3A、40Ω 2A、50Ω 1.5A三种规格，为了达到轩轩设计的低温档功率范围，请通过计算说明他选择的哪一种。
28．寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。
（1）求电炉电阻丝的阻值；
（2）求检测时电炉的实际功率；
（3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
29．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V，10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
30． 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。
31．如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖，图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为多少？（保留整数）
（2）R2的电阻是多少？
（3）如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要多长时间？煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
32．学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。
（1）当R两端电压为4V时，求电路中电流，R的电功率；
（2）设R两端电压为U，请写出此时通过R的电流I的表达式（用R0，U，Ux表示）；
（3）求截取多长的电热丝，R的功率最大。
33．如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求：
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率；
（2）定值电阻R1与R3的比值；
（3）电路消耗的最小电功率。
34．如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L1标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L2标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。
（1）求灯泡L1的额定功率。
（2）只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。
35．图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
36．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1为20Ω，R2为30Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数：
（2）闭合开关S1、S2，R2在1min内消耗的电能。
37．李老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为200g，规格为“5V 5W”。忽略温度对电阻的影响。
（1）求鼠标垫的电阻；
（2）鼠标垫正常工作10min，温度升高7℃，若此过程中热损失为30%，估算鼠标垫的比热容；
（3）月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12V的电源、规格为“5Ω 2A”“20Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。
38．在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求
（1）R2的阻值；
（2）通电1min，电流通过R1做的功；
（3）电路消耗的电功率。
39．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
40．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 4.2W”字样。当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求：
（1）小灯泡正常工作时的电流；
（2）R0的阻值；
（3）只闭合S1、滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为U1，电路消耗的电功率为P1；保持滑片位置不动、只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2；已知U1：U2=3：4、P1：P2=3：2，求只闭合S2时小灯泡的实际功率。
五、实验探究题
41．如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如图表所示。
（1）该电暖器是利用电流的 效应工作的。当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于 挡；
（2）该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少 ？在高温挡正常工作时，发热电阻R2的阻值是多少 ？
（3）在某次用电高峰期，小明用如图所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小明认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。请你通过计算，判断小明的观点是否正确 。
42．实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉 ；
（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R （选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；
（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： ；
（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 （请举一例）；
（5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 联（选填“串”或“并”）进行实验。
（6）本实验应用的研究方法有转换法和 法。
43．小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整 ；
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： ；
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向 端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω，电功率为 W。
44．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路 ；
（2）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡 ；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察 表的示数，直到示数为 V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数；
（5）继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数：继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U−I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W；
（6）根据小灯泡U−I图像和亮度变化，还可以发现 。
45．小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）请用笔画线代替导线，帮他连接好实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮 ；
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是__________（选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动，同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是__________（选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．只更换一个其他规格的滑动变阻器
C．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
46．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下图实验，所用电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线补充完整图甲的实物图，要求滑片左移动电压表示数变大。
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是____（选填字母）；
A．拧紧开关两端的接线柱B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
（3）排除故障后，正确连接电路。调节滑动变阻器，观察 表示数，直到小灯泡正常发光，此时电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）如果考虑电表内阻的影响，则测得的额定功率值 真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）
（5）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤；
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率表达式P额= （用字母表示）。
六、综合题
47．某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1）同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中不合理的是______。
A．说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B．说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C．电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D．绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2）开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 。
（3）同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 点（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（4）同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为2127.23kW⋅ℎ；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为2127.36kW⋅ℎ；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 W。
答案解析部分
1．B
2．C
3．A
4．A
5．A
6．C
7．D
8．B
9．D
10．C
11．A
12．D
13．A,B,C
14．450
15．36
16．0.5
17．4353.6；500
18．219.6；2200；1200
19．a；432
20．焦耳；电铃
21．20；20∶1
22．210；252
23．15；45；1.2
24．8；1.6
25．L1；0.4
26．（1）解：由电路图可知，开关S闭合、S1、S2断开时，只有电动机M接入电路，此时吹冷风，通过电动机的电流为I=0.5A，故由P=UI可得，吹冷风时电动机的功率为P=UI=220V×0.5A=110W
答：吹冷风时电动机的功率为110W；
（2）解：当S、S1闭合、S2断开时，电动机M与R1并联，此时吹温风，由欧姆定律可得，此时流过电阻R1的电流为I1=UR1=220V110Ω=2A
故由并联电路中的电流规律可知，吹温风时电路中的总电流为I温=I+I1=0.5A+2A=2.5A
答：吹温风时电路中的总电流为2.5A；
（3）解：S、S1、S2均闭合时，电动机M、R1、R2均并联，此时吹热风，则此时电阻R2的电功率为P2=P总-P-P1=1100W-110W-220V×2A=550W
故由P=U2R得，电阻R2的阻值为R2=U2P2=(220V)2550W=88Ω
答：R2的阻值为88Ω。
27．（1）解：电锅在高温挡时的功率P高=150W，则电锅在高温挡正常工作时的电流为I=P高U额=150W30V=5A
答：电锅在高温档正常工作时的电流为5A
（2）解：由题可知，电锅在高温档时开关S2均处于闭合状态，根据P=U2R可知，R1与R2并联。则通过R1的电流为I1=UR1=30V15Ω=2A
则通过R2的电流为I2=I−I1=5A−2A=3A
则R2的阻值为R2=UI2=30V3A=10Ω
根据题意可知，电锅中温挡时电流仅有R2，则功率为P中=UI2=30V×3A=90W
答：电锅中温档时的功率为90W；
（3）解：由题可知，低温挡时R0和R2串联，当低温档功率最小为20W时，电路最大总电阻为R大=U2P小=(30V)220W=45Ω
则滑动变阻器的阻值为R0大=R大−R2=45Ω−10Ω=35Ω
当低温档功率最大为50W时，电路最小总电阻为R小=U2P大=(30V)250W=18Ω
则滑动变阻器的阻值为R0小=R大−R2=18Ω−10Ω=8Ω
则滑动变阻器需要的电阻范围是8Ω又因为功率最大时通过的电流为I=UR总=30V18Ω=1.67A>1.5A
所以滑动变阻器只能选择的规格为“40Ω 2A”。
答：滑动变阻器选择的规格为“40Ω 2A”
28．（1）解：电炉丝的阻值为R=U额2P额=(220V)2484W=100Ω
答：电炉电阻丝的阻值为100Ω；
（2）解：电炉丝消耗的电能W=nN=16imp1200imp/kW⋅ℎ=175kW⋅ℎ=4.8×104J
电炉丝的实际功率P=Wt=4.8×104J120s=400W
答：检测时电炉的实际功率为400W；
（3）解：电阻丝的额定电流为I额=P额U额=484W220V=2.2A
若串联最大功率为P=UI额=10V×2.2A=22W<27W
所以电路为并联电路，如图：
并联后，R′最大功率P′大=UI额=10V×2.2A=22W
R0的功率为P0=5W，定值电阻的阻值为R0=U2P0=(10V)25W=20Ω
R′大=R−R0=100Ω−20Ω=80Ω
当R′=80Ω时，电路功率最小，电路以最小功率工作10s产生的热量为Q=W=U(UR0+UR′)t=10V×(10V20Ω+10V80Ω)×10s=62.5J
答：发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量为62.5J。
29．（1）解：电吹风吹冷风时，由P＝UI可得，通过电动机的电流为I=P1U=110W220V=0.5A
答：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）解：当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝R2的电功率为P2＝P﹣P1＝900W﹣110W＝790W
由P=UI=U2R可得电热丝R2的电阻值为R2=U2P2=(220V)2790W≈61.3Ω
答：电热丝工作时的电阻是61.3Ω；
（3）解：时间t＝10min＝600s
则电吹风吹冷风10min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）为Q1＝I12R1t＝（0.5A）2×0.8Ω×600s＝120J
答：电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是120J；
（4）解：转盘转了200圈，消耗的电能为：W=200r3000r/(kW⋅ℎ)=115kW⋅ℎ
电吹风此时的实际功率为P=Wt=115kW⋅ℎ560ℎ=800W
答：电吹风此时的实际功率是800W。
30．（1）解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电压表示数为200V时，通过R0的电流I0=U0R0=200V100Ω=2A
答：舱体不漏气时，通过R0的电流为2A；
（2）解：由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流I=I0=2A
由欧姆定律可知，电源电压U=IR总=2A×110Ω=220V
则工作10min，电路消耗的总电能W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J
答：舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能为2.64×105J；
（3）解：电压表示数为176V时，电路中的电流I′=I′0=U′0R0=176V100Ω=1.76A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R′总=UI′=220V1.76A=125Ω
则压敏电阻的阻值R′=R′总−R0=125Ω−100Ω=25Ω
由图乙可知，此时舱内的气压值为p=0.6×105Pa=6×104Pa
答：若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为6×104Pa。
31．（1）解：根据表中数据可知，当电暖器在高温挡时，电暖器的功率为1550W，在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为I高=P高U=1550W220V≈7A
答：在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为7A；
（2）解：当S、S1都闭合时，只有R1工作，R1>R2，电路中的电阻最大，由P=U2R可知电路的总功率最小，为低温挡，当S、S2都闭合时，只有R2工作，电路的电阻较大，由P=U2R可知电路的总功率较大，为中温挡，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P=U2R可知电路的总功率最大，为高温挡，中温挡的功率P中=P高-P低=1550W-550W=1000W
R2的电阻R2=U2P中=(220V)21000W=48.4Ω
答：R2的电阻是48.4Ω；
（3）解：煤油升温10℃吸收的热量Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×10℃=4.2×105J
电加热器消耗的电能W=Qη=4.2×105J70%=6×105J
使用中温挡时，煤油升温10℃需要的时间t=WP中=6×105J1000W=600s
答：如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要600s。
32．（1）解：两电阻串联，当R两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为U0=U-U1=20V-4V=16V
电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为 I=U0R0=16V10Ω=1.6A
R的电功率为P=U1I=4V×1.6A=6.4W
答：当R两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，R的电功率为6.4W；
（2）解：设R两端电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U′0=U-U
由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过R的电流I的表达式为 Ix=I0=U′0R0=U−UxR0
答：通过R的电流I的表达式为 Ix=U−UxR0 ；
（3）解：根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过R的电流为 Ix=UR0+Rx
R的功率为 Px=Ix2Rx=(UR0+Rx)2Rx=U2(R0+Rx)2Rx=U2(R0−Rx)2+4R0RxRx=U2(R0−Rx)2Rx+4R0
可知当 R0=Rx 时， R的功率最大，即R=10 Ω
已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，R的功率最大。
答：截取10cm的电热丝，R的功率最大。
33．（1）解：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2、R3串联， R3在10s内消耗电能W=80J，R3的电功率 P3=W3t=80J10s=8W
答：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率是8W；
（2）解：只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中只有R1，电流表A1读数为1A；由 I=UR 得， R1电阻 R1=UI1=U1A
只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电路中只有R3，电流表A2读数为3A；由 I=UR 得， R3电阻 R3=UI2=U3A
所以的电阻比R1∶R3=3∶1
答：定值电阻R1与R3的比值是3∶1；
（3）解：根据 P=U2R 可知，当电路中电阻最大时，电路消耗的电功率最小。只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时R1、R2、R3串联，R2全连入电路，电阻最大。根据P=I2R可知，串联电路电功率与电阻成正比，所以P1∶P3=3∶1
P3=8W，所以P1=3P3=3×8W=24W
又因为R2=4R3，所以P2=4P3=4×8W=32 W
电路消耗的最小电功率P1+P2+P3=8W+24W+32W=64W
答：电路消耗的最小电功率是64 W。
34．（1）解：闭合开关S、 S1 、 S2 ，灯泡 L1 与滑动变阻器 Rp 并联， U1=U=6V ，灯泡 L1 正常发光
通过滑动变阻器的电流 I=UR=6V50Ω=0.12A
通过灯泡 L1 的电流 I1=I总−I=0.42A−0.12A=0.3A
灯泡 L1 的额定功率 P1=U1I1=6V×0.3A=1.8W
（2）解： 闭合开关S时，灯泡 L2 与滑动变阻器 Rp 串联
灯泡 L2 的电阻 R2=U22P2=(4V)21.6W=10Ω 灯泡 L2 的额定电流 I2=P2U2=1.6W4V=0.4A
当滑动变阻器接入电路阻值为0时 I′=UR2=6V10Ω=0.6A>0.4A
所以电路中最大电流 Imax=0.4A
当滑动变阻器的电阻 R=50Ω 时，电路中电流最小 Imin=UR总=6V50Ω+10Ω=0.1A
电流表示数变化范围：0.1A~0.4A
35．（1）解：由题可知，水的体积为V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
答：在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收热量为4.41×105J；
（2）解：根据P=UI=U2R分析电路可知，当S1断开，S2接A时，R1、R2串联，为低温档；当S1闭合，S2断开时，只有R1，为中温档；当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，为高温档。因此R1的阻值为R1=U2P中温=(220V)2400W=121Ω
因为R1=R2，根据并联电路电阻的特点，总电阻为1R=1R1+1R2=1121Ω+1121Ω
解得R=60.5Ω。则高温档功率P高温=U2R=(220V)260.5Ω=800W
答：高温挡功率是800W；
（3）解：养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，则需要电流做功为W=Q吸η=4.41×105J75%=5.88×105J
烧开这一壶水的时间t=WP高温=5.88×105J800W=735s
答：若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要735s。
36．（1）解：只闭合开关 S1 时，电路中只有R1工作，电流表的示数 I1=UR1=6V20Ω=0.3A
答：只闭合开关 S1 时，电流表的示数0.3A：
（2）解：闭合开关 S1 、 S2 ，两电阻并联， R2 在 1min 内消耗的电能 W=U2R2t=(6V)230Ω×60s=72J
答：闭合开关 S1 、 S2 ， R2 在 1min 内消耗的电能72J。
37．（1）解：由 P=U2R 得，鼠标垫的电阻 R=U2P=(5V)25W=5Ω
答：鼠标垫的电阻5Ω；
（2）解：鼠标垫工作过程中，吸收的热量为 Q吸=(1−30%)×W=70％×5W×10×60s=2100J
由 Q吸=cmΔt 得，鼠标垫的比热容 c=Q吸mΔt=2100J0.2kg×7℃=1500J/(kg⋅℃)
答：鼠标垫的比热容1500J/（kg·℃）；
（3）解：由 P=UI 得，当鼠标垫正常工作时，电流为 I=PU=5W5V=1A
此时滑动变阻器的电压为 UP=U源−U=12V−5V=7V
由 I=UR 得，滑动变阻器此时接入电路中的电阻为 RP=UPI=7V1A=7Ω
则月月应选择“ 20Ω 1A ”的滑动变阻器，当鼠标垫正常工作时，电路中电流最大，电路电功率最大为 Pmax＝U源Imax＝12V×1A＝12W
当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小，电路电功率最小为 Pmin=U源2R总=(12V)25Ω+20Ω=5.76W
则改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值 ΔP=Pmax−Pmin=12W−5.76W=6.24W
答：改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值6.24W。
38．（1）解：由电路图知道，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，串联电路中的电流处处相等，由欧姆定律知道，电路的总电阻R总=R1+R2=UI=6V0.2A=30Ω
由串联电路电阻的特点知道，R2的阻值R2=R总−R1=30Ω−20Ω=10Ω
答：R2的阻值是10Ω；
（2）解：电路工作1min，电流通过电阻R1做的功W1=I2R1t=(0.2A)2×20Ω×60s=48J
答：通电1min，电流通过R1做的功48J
（3）解：由P=UI知道，电路消耗的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W
答：电路消耗的电功率是1.2W。
39．（1）解：由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为I1=UR1=2V10Ω=0.2A
答：通过R1的电流为0.2A；
（2）解：R2在10s内消耗的电能为W2=U2R2t=(2V)220Ω×50s=10J
答：通电50s，R2消耗的电能为10J。
40．（1）解：根据P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流为I=PU=4.2W6V=0.7A
答：小灯泡正常工作时的电流为0.7A
（2）解：当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时是小灯泡和定值电阻R0并联，它们两端的电压与电源电压相等，由于此时，小灯泡L正常发光，可知小灯泡和定值电阻两端的电压均为6V，此时由于小灯泡正常发光时的电流为0.7A，电流表测干路的电流，故通过R0的电流IR0=I总−IL=2.2A−0.7A=1.5A
根据R=UI可知，R0的阻值为R0=UR0IR0=6V1.5A=4Ω
答：R0的阻值为4Ω；
（3）解：当只闭合S1时，滑动变阻器滑片滑到某一点时，由电路可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻两端的电压，此时电压表为U1，电路消耗的电功率为P1，设此时电路电流为I1，当只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，由电路可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2，设此时电路的电流为I2，又P1：P2=3：2，即有P1P2=UI1UI2=I1I2=32
又U1U2=I1R0I2RL=34
联立可得RL=8Ω。设此时接入电路的滑动变阻器的阻值为R，则有U=I1R0+I1R=U1+I1R
U=I2RL+I2R=U2+I2R
联立解得U2=4V，根据P=U2R可得，只闭合S2时小灯泡的实际功率为P=U22RL=(4V)28Ω=2W
答：只闭合S2时小灯泡的实际功率为2W。
41．（1）热；高温挡
（2）5；44Ω
（3）小明的观点不正确
42．（1）
（2）开路；温度计示数的变化
（3）“当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。”是否正确，根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q～I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确。
（4）电热水壶
（5）B；串
（6）控制变量
43．（1）
（2）小灯泡断路
（3）A；0.5；5；1.25
44．（1）
（2）B
（3）短路
（4）电压；2.5
（5）0.2；0.75
（6）小灯泡的温度升高，其电阻变大
45．（1）
（2）A
（3）右；电压表
（4）3
（5）C
（6）5
46．（1）
（2）B
（3）电流；1.2
（4）大于
（5）I1；I12R0
47．（1）C
（2）电动机两端的电压更大
（3）d
（4）1950额定电压
30V
高温档功率
150W
中温档功率
？W
低温档功率范围
20w-50W
热风温度
50～75℃
额定功率
热风时：900W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1550W
频率
50Hz
煤油质量
20kg
项目
参数
电源电压（V）
220
低温挡功率（W）
200
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
容积（L）
1.5
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
1100W
一、单选题
1．将一只“6V 3W”的小灯泡与一个阻值为12Ω的电阻串联后接到12V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率（ ）
A．大于3WB．等于3WC．小于3WD．无法确定
2．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（ ）
A．定值电阻R2为10Ω
B．电源电压为12V
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V
D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J
3．家用的手电筒．用干电池作电源。正常发光时电流为0.32A，小灯泡的电功率接近（ ）
A．1WB．10WC．0.1KWD．1KW
4．下列估测中最接近实际的是（ ）
A．人慢跑速度约为2m/s
B．绿色蔬菜保的适宜温度约为-10℃
C．电饭锅的额定功率大约为20W
D．2019年新型冠状病毒的直径约为100mm
5．下列估测的数据中，最符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压约为1.5V
B．一个电热水壶的加热功率约为10W
C．一台电视机正常工作的电流约为10A
D．一盏台灯工作2小时消耗电能约为5kW⋅ℎ
6．如图甲所示的电路中，电源电压为3V，R1为湿敏电阻，其阻值与湿度（RH）的关系如乙图所示，小灯泡L的阻值恒为2Ω。若环境中湿度在10%～90%之内变化，下列说法正确的是（ ）
A．当湿度变大时，电压表的示数变大
B．当湿度为30%时，20s内电路消耗总电能15J
C．当环境湿度为70%时，R1消耗功率最大，为1.125W
D．要让电流的变化范围更大，可以更换阻值更大的灯泡来实现
7．如图所示为电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（ ）
A．R2的阻值为10Ω
B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9∶4
C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1∶2
D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1∶2
8．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，A、B是滑动变阻器R的两个端点，当S、S1、S2都闭合，滑片P位于A端时，电路消耗的总功率为3W；只闭合S、S1，滑片P位于AB的中点时，电压表示数为4V，电流表示数为I1，滑动变阻器消耗的功率为P1；只闭合S、S2，滑片P位于B端时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，滑动变阻器消耗的功率为P2，已知P1：P2=1：2（各元器件均在安全工作范围），下列计算结果正确的是（ ）
A．电流表示数I1、I2之比为2︰1B．电路消耗的最小功率为0.5W
C．定值电阻R2的阻值为36ΩD．滑动变阻器R的最大阻值为18Ω
9．如图所示，灯泡规格为“5V2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω1A”，电流表所选量程为“0~0.6A”，电压表所选量程为“0~3V”，电源电压恒为9V，闭合开关，在保证电路中各元件安全的情况下，下列表述正确的是（ ）
A．该电路消耗的最大功率为4.5W
B．滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为8Ω~50Ω
C．通过移动滑动变阻器的滑片可以使小灯泡正常发光
D．滑动变阻器两端的电压变化范围为6V~7.5V
10．图甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关S，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到30℃时，温度控制开关S0自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到60℃时，S0自动转接到保温状态。已知定值电阻R1=24.2Ω，保温功率为484W。下列说法中不正确的是（ ）
A．图甲中的S0自动转接到“2”时，电路处于保温状态
B．图甲中定值电阻R2的阻值为75.8Ω
C．加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转盘转过150转
D．加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流
11．近年来，我国在能源、信息与材料等领域取得了辉煌的成就。下列说法不正确的是（ ）
A．风能、水能、太阳能、核能都是可再生能源
B．目前的核电站是利用原子核裂变发电的
C．光纤通信是利用激光在纤维材料中多次反射传输信息的
D．用超导材料制造输电线，可以大大降低输电线的电能损耗
12．如图甲所示的电路，电源电压恒定。闭合开关S，移动滑片P，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．R0最大功率为1W
C．滑片P向左移动过程中，R0两端电压逐渐变小
D．滑片P向右移动过程中，电压表与电流表的比值变大
二、多选题
13．有一台家用电水壶，如下图所示是其内部电路的简图，R1、R2均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为1000W，保温功率为44W。用此水壶加热初温20℃，体积为1L的水400秒刚好沸腾【忽略温度对电阻阻值的影响，大气压为一个标准大气压，c水=4.2×103J/（kg℃），ρ水=1.0×103kg/m3】，则下面说法正确的是（ ）
A．旋转旋钮开关到“1”时，水壶处于保温档
B．水吸收的热量为3.36×105J
C．此热水器加热档的热效率为84%
D．在保温时，接入电路电阻的阻值为48.4Ω
三、填空题
14．如图甲所示电路，电源电压不变，R1、R2是定值电阻，R2=2R1，闭合开关S，电流表和电压表示数如图乙，则通电5min后，R1、R2产生的总热量为 J。
15．如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示．则该过程中电路的总功率最大值为 W．
16．某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部分参数如上表所示。同时闭合开关S、S1，电炖盅处于高温挡。1kW⋅ℎ电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作 h。
17．小林家的电能表如图所示，此时电能表的读数为 kW·h，他关闭了中的其它用电器，现用一台标有“220V，2000W”的电热水壶烧水，正常工作5min，则电能表的转盘转了 转。
18．小明家的电能表面板如图所示，图中电能表的示数为 kW·h，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W，家里新添置一台空调并接入该电能表中，让其单独工作5min，电能表的指示灯闪烁了320次，则该空调的实际电功率为 W。
19．小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝R1=5Ω，R2=15Ω，a、b是两个触点。闭合开关S，当开关S1接通触点 时，“电饭锅”的功率更大。将R2接入电路工作3min产生的热量是 J。
20．电流具有热效应，.英国物理学家 最先精确的确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系；同时电流还具有磁效应， （选填“电铃”或“发电机”）就是利用电流的磁效应来工作的。
21．实验小组设计了如图所示的电路.已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5V 0.3A”字样，其阻值会随温度变化，将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。已知P1：P2=1：4，则滑动变阻器的最大阻值为 Ω；在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最大功率与最小功率之比为 。
22．北京2022年冬奥会投入使用的冬奥场馆“冰立方”，场馆依靠直径为13米的采光井及19根导光管将自然光引入室内，每月可节约用电2100kW·h，这些电能可供照明功率为10kW的场馆正常照明 h；若这些能量由热值为3×107J/kg的焦炭燃烧获得，则至少需完全燃烧 kg的焦炭。
23．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A的读数为0.1A；当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定值电阻R0的阻值为 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，此时小灯泡两端的电压是3V，小灯泡的U-I图像如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 W。
24．如图所示，电源电压恒定，L标有“2V0.3A”字样，R1=20Ω，滑动变阻器R2规格为“60Ω1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。只闭合开关S2时，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关S1、S2和S3，在电表量程允许范围内，R2的最大功率为 W。
25．如图所示的电路，电源电压恒为6V，白炽灯泡L1标有“5V；0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V；3W”，R的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡 更亮；只闭合开关S2时，R的功率为 W。
四、计算题
26．某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是电热丝，M是电动机，开关S闭合，S1、S2断开时吹冷风，通过电动机的电流为0.5A；S、S1闭合，S2断开时吹温风，R1的阻值为110Ω；S、S1、S2均闭合时吹热风，电吹风的总功率为1100W。求：
（1）吹冷风时电动机的功率；
（2）吹温风时电路中的总电流；
（3）R2的阻值。
27．轩轩设计了一款高、中、低三个档位的迷你多功能电锅，其部分设计参数如图甲所示，简化电路如图乙所示，R0、R1、R2为电热丝，其中R1=15Ω。电锅在高温档、中温档工作时，开关S2均处于闭合状态；在低温档工作时，开关S1、S2均处于断开状态，闭合开关S，移动滑片，可调节低温档的功率。
甲
（1）求电锅在高温档正常工作时的电流；
（2）求电锅中温档功率；
（3）R0现有30Ω 3A、40Ω 2A、50Ω 1.5A三种规格，为了达到轩轩设计的低温档功率范围，请通过计算说明他选择的哪一种。
28．寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻的影响。
（1）求电炉电阻丝的阻值；
（2）求检测时电炉的实际功率；
（3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。
29．小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：
（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？
（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？
（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V，10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？
30． 2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。
31．如图甲是家用电暖器，利用电热给煤油加热取暖，图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1>R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，解答下列问题：
（1）在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为多少？（保留整数）
（2）R2的电阻是多少？
（3）如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要多长时间？煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
32．学校兴趣小组为了制作1个简易的烘鞋器，他们从实验室找到以下实验器材，保护电阻R0=10Ω，电压U=20V的学生电源，每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10米，为了截取合适的长度，特设计如下电路图（忽略温度对电阻阻值的影响）。
（1）当R两端电压为4V时，求电路中电流，R的电功率；
（2）设R两端电压为U，请写出此时通过R的电流I的表达式（用R0，U，Ux表示）；
（3）求截取多长的电热丝，R的功率最大。
33．如图所示，电源电压不变，只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3在10s内消耗电能80J；只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表A1读数为1A；只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电流表A2读数为3A。已知滑动变阻器的最大阻值是R3的4倍，求：
（1）只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率；
（2）定值电阻R1与R3的比值；
（3）电路消耗的最小电功率。
34．如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L1标有“6V”字样，额定功率字迹不清，灯泡L2标有“4V 1.6W”字样，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表示数为0.42A，不考虑灯泡电阻变化。
（1）求灯泡L1的额定功率。
（2）只闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。
35．图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1=R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。在正常工作的情况下，试问：
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
36．如图所示的电路中，电源电压恒为6V，R1为20Ω，R2为30Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电流表的示数：
（2）闭合开关S1、S2，R2在1min内消耗的电能。
37．李老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为200g，规格为“5V 5W”。忽略温度对电阻的影响。
（1）求鼠标垫的电阻；
（2）鼠标垫正常工作10min，温度升高7℃，若此过程中热损失为30%，估算鼠标垫的比热容；
（3）月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12V的电源、规格为“5Ω 2A”“20Ω 1A”的两个滑动变阻器。她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。
38．在如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2A，求
（1）R2的阻值；
（2）通电1min，电流通过R1做的功；
（3）电路消耗的电功率。
39．如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
40．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V 4.2W”字样。当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，小灯泡L正常发光，电流表示数为2.2A．求：
（1）小灯泡正常工作时的电流；
（2）R0的阻值；
（3）只闭合S1、滑动变阻器滑片滑到某一点时，电压表示数为U1，电路消耗的电功率为P1；保持滑片位置不动、只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2；已知U1：U2=3：4、P1：P2=3：2，求只闭合S2时小灯泡的实际功率。
五、实验探究题
41．如图-1，是某型号电暖器。它有高温、低温两个挡位，其简化电路图如图-2所示。R1和R2均为发热电阻，其部分参数如图表所示。
（1）该电暖器是利用电流的 效应工作的。当开关S1、S2均闭合时，电暖器处于 挡；
（2）该电暖器在低温挡正常工作时，电路中的电流是多少 ？在高温挡正常工作时，发热电阻R2的阻值是多少 ？
（3）在某次用电高峰期，小明用如图所示的电力监测仪，测出该电暖器在低温挡工作时的实际电压为210V，实际功率为900W。小明认为实际功率小于额定功率，只是因为实际电压小于额定电压造成的。请你通过计算，判断小明的观点是否正确 。
42．实验小组在老师的指导下探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。同学们在烧瓶内安装一根电阻丝，装入适量的煤油，插入一支温度计，设计了如图甲所示的电路。
（1）用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，且导线不交叉 ；
（2）闭合开关后，发现电流表指针未偏转，经检查仅电阻丝R有故障，则电阻丝R （选填“短路”或“开路”）。排除故障后进行实验，实验中通过观察 来比较相同时间内不同电流产生热量的多少；
（3）调节滑动变阻器改变电流的大小，经过多次实验发现：电阻丝阻值和通电时间一定时，电流I越大，通电导体产生的热量Q越多。小明猜想：当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。随后在老师帮助下，实验小组测出了多组Q与I的数据。请提出一种判断小明猜想是否正确的方法： ；
（4）同学们进一步学习了解到：物理学家焦耳1840年就确定了当电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流的二次方成正比的关系。生活中利用电热工作的家用电器有 （请举一例）；
（5）若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，可选择图乙中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与图甲烧瓶中的电阻 联（选填“串”或“并”）进行实验。
（6）本实验应用的研究方法有转换法和 法。
43．小周利用如图甲所示电路，测量标有“2.5V”字样的灯泡L正常发光时的电阻和电功率。请按要求完成下列问题：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整 ；
（2）连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表示数为零，产生这种现象的原因可能是： ；
（3）排除故障后进行实验，闭合开关S，发现电压表的示数为0.5V，为使灯泡L两端电压达到额定电压，应向 端（选填“A”或“B”）移动滑动变阻器的滑片P，直到观察到电压表示数为2.5V。此时，电流表示数如图乙所示，电流表示数为 A，则灯泡L正常发光时的电阻为 Ω，电功率为 W。
44．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小华准备了以下器材：电源、标有“2.5V”的小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。请完成下列问题：
（1）如图甲，请用笔画线代替导线，正确连接电路 ；
（2）在开关S闭合前，应将滑片P移到 端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关S，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，该电路故障可能是小灯泡 ；
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，同时眼睛要观察 表的示数，直到示数为 V时，小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数；
（5）继续移动滑片P，让电压表示数低于2.5V，某时刻电流表示数如图乙为 A，观察灯泡亮度并记录电表示数：继续缓慢移动滑片P，让电压表示数高出2.5V少许，观察灯泡亮度并记录电表示数。小华根据所有实验数据作出了小灯泡的U−I图像，如图丙，则小灯泡额定功率为 W；
（6）根据小灯泡U−I图像和亮度变化，还可以发现 。
45．小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）请用笔画线代替导线，帮他连接好实物图。要求闭合开关后，滑片向右移，灯泡变亮 ；
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是__________（选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动，同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经过多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是__________（选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．只更换一个其他规格的滑动变阻器
C．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
46．有一只小灯泡的铭牌上仅能看清“0.5A”的字样，小强为了测量该小灯泡的额定功率，进行了如下图实验，所用电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线补充完整图甲的实物图，要求滑片左移动电压表示数变大。
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表的示数始终为零，电压表的示数接近3V保持不变，为了排除故障，接下来的操作合理的是____（选填字母）；
A．拧紧开关两端的接线柱B．拧紧小灯泡和它两端的接线柱
（3）排除故障后，正确连接电路。调节滑动变阻器，观察 表示数，直到小灯泡正常发光，此时电压表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）如果考虑电表内阻的影响，则测得的额定功率值 真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）
（5）小强对实验进行了拓展，利用如图丙所示的电路，测出了另一只已知额定电流为I1的小灯泡的额定功率，请完成实验步骤；
①闭合开关S1，开关S2连接b，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S2连接a，调节电阻箱的阻值，使电流表示数为I1读出电阻箱的示数为R0；
③则小灯泡的额定功率表达式P额= （用字母表示）。
六、综合题
47．某品牌电吹风铭牌上标有“220V 2000W”字样，有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个档位。物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后，发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内，经研究后画出了简化电路图（如图）。
（1）同学们研究说明书和电吹风内部结构后，有以下认识，其中不合理的是______。
A．说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”，主要是为了防止触电或引发短路
B．说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”，主要是为了避免烫伤
C．电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D．绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
（2）开关S与0、1两触点接触时，电吹风处于“慢速中温”档；开关S与2、3两触点接触时，电吹风处于“快速高温”档。两档相比，电动机在“快速高温”档转得更快，原因是 。
（3）同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能，其内部有一个双金属片开关，当温度达到设定值，双金属片开关自动断开，电吹风停止工作，待温度下降到安全值后又自动接通。则双金属片开关应安装在图中的 点（选填“a”、“b”、“c”或“d”）。
（4）同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率：
①测量开始前关闭家中所有用电器，记录智能电能表示数为2127.23kW⋅ℎ；
②将电吹风调至“快速高温”档工作4分钟断开开关，记录电能表示数为2127.36kW⋅ℎ；
③根据实验数据，计算电吹风在“快速高温”档工作的实际功率为 W。
答案解析部分
1．B
2．C
3．A
4．A
5．A
6．C
7．D
8．B
9．D
10．C
11．A
12．D
13．A,B,C
14．450
15．36
16．0.5
17．4353.6；500
18．219.6；2200；1200
19．a；432
20．焦耳；电铃
21．20；20∶1
22．210；252
23．15；45；1.2
24．8；1.6
25．L1；0.4
26．（1）解：由电路图可知，开关S闭合、S1、S2断开时，只有电动机M接入电路，此时吹冷风，通过电动机的电流为I=0.5A，故由P=UI可得，吹冷风时电动机的功率为P=UI=220V×0.5A=110W
答：吹冷风时电动机的功率为110W；
（2）解：当S、S1闭合、S2断开时，电动机M与R1并联，此时吹温风，由欧姆定律可得，此时流过电阻R1的电流为I1=UR1=220V110Ω=2A
故由并联电路中的电流规律可知，吹温风时电路中的总电流为I温=I+I1=0.5A+2A=2.5A
答：吹温风时电路中的总电流为2.5A；
（3）解：S、S1、S2均闭合时，电动机M、R1、R2均并联，此时吹热风，则此时电阻R2的电功率为P2=P总-P-P1=1100W-110W-220V×2A=550W
故由P=U2R得，电阻R2的阻值为R2=U2P2=(220V)2550W=88Ω
答：R2的阻值为88Ω。
27．（1）解：电锅在高温挡时的功率P高=150W，则电锅在高温挡正常工作时的电流为I=P高U额=150W30V=5A
答：电锅在高温档正常工作时的电流为5A
（2）解：由题可知，电锅在高温档时开关S2均处于闭合状态，根据P=U2R可知，R1与R2并联。则通过R1的电流为I1=UR1=30V15Ω=2A
则通过R2的电流为I2=I−I1=5A−2A=3A
则R2的阻值为R2=UI2=30V3A=10Ω
根据题意可知，电锅中温挡时电流仅有R2，则功率为P中=UI2=30V×3A=90W
答：电锅中温档时的功率为90W；
（3）解：由题可知，低温挡时R0和R2串联，当低温档功率最小为20W时，电路最大总电阻为R大=U2P小=(30V)220W=45Ω
则滑动变阻器的阻值为R0大=R大−R2=45Ω−10Ω=35Ω
当低温档功率最大为50W时，电路最小总电阻为R小=U2P大=(30V)250W=18Ω
则滑动变阻器的阻值为R0小=R大−R2=18Ω−10Ω=8Ω
则滑动变阻器需要的电阻范围是8Ω
所以滑动变阻器只能选择的规格为“40Ω 2A”。
答：滑动变阻器选择的规格为“40Ω 2A”
28．（1）解：电炉丝的阻值为R=U额2P额=(220V)2484W=100Ω
答：电炉电阻丝的阻值为100Ω；
（2）解：电炉丝消耗的电能W=nN=16imp1200imp/kW⋅ℎ=175kW⋅ℎ=4.8×104J
电炉丝的实际功率P=Wt=4.8×104J120s=400W
答：检测时电炉的实际功率为400W；
（3）解：电阻丝的额定电流为I额=P额U额=484W220V=2.2A
若串联最大功率为P=UI额=10V×2.2A=22W<27W
所以电路为并联电路，如图：
并联后，R′最大功率P′大=UI额=10V×2.2A=22W
R0的功率为P0=5W，定值电阻的阻值为R0=U2P0=(10V)25W=20Ω
R′大=R−R0=100Ω−20Ω=80Ω
当R′=80Ω时，电路功率最小，电路以最小功率工作10s产生的热量为Q=W=U(UR0+UR′)t=10V×(10V20Ω+10V80Ω)×10s=62.5J
答：发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量为62.5J。
29．（1）解：电吹风吹冷风时，由P＝UI可得，通过电动机的电流为I=P1U=110W220V=0.5A
答：电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是0.5A；
（2）解：当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝R2的电功率为P2＝P﹣P1＝900W﹣110W＝790W
由P=UI=U2R可得电热丝R2的电阻值为R2=U2P2=(220V)2790W≈61.3Ω
答：电热丝工作时的电阻是61.3Ω；
（3）解：时间t＝10min＝600s
则电吹风吹冷风10min产生的热量（电流通过电动机产生的热量）为Q1＝I12R1t＝（0.5A）2×0.8Ω×600s＝120J
答：电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是120J；
（4）解：转盘转了200圈，消耗的电能为：W=200r3000r/(kW⋅ℎ)=115kW⋅ℎ
电吹风此时的实际功率为P=Wt=115kW⋅ℎ560ℎ=800W
答：电吹风此时的实际功率是800W。
30．（1）解：由图甲可知，定值电阻R0与压敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压，电压表示数为200V时，通过R0的电流I0=U0R0=200V100Ω=2A
答：舱体不漏气时，通过R0的电流为2A；
（2）解：由图乙可知，舱体内气压为1.0×105Pa时，压敏电阻R的阻值R=10Ω，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻R总=R+R0=10Ω+100Ω=110Ω
由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流I=I0=2A
由欧姆定律可知，电源电压U=IR总=2A×110Ω=220V
则工作10min，电路消耗的总电能W=UIt=220V×2A×10×60s=2.64×105J
答：舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能为2.64×105J；
（3）解：电压表示数为176V时，电路中的电流I′=I′0=U′0R0=176V100Ω=1.76A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R′总=UI′=220V1.76A=125Ω
则压敏电阻的阻值R′=R′总−R0=125Ω−100Ω=25Ω
由图乙可知，此时舱内的气压值为p=0.6×105Pa=6×104Pa
答：若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值为6×104Pa。
31．（1）解：根据表中数据可知，当电暖器在高温挡时，电暖器的功率为1550W，在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为I高=P高U=1550W220V≈7A
答：在高温挡时，电暖气正常工作时的电流为7A；
（2）解：当S、S1都闭合时，只有R1工作，R1>R2，电路中的电阻最大，由P=U2R可知电路的总功率最小，为低温挡，当S、S2都闭合时，只有R2工作，电路的电阻较大，由P=U2R可知电路的总功率较大，为中温挡，三个开关都闭合，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由P=U2R可知电路的总功率最大，为高温挡，中温挡的功率P中=P高-P低=1550W-550W=1000W
R2的电阻R2=U2P中=(220V)21000W=48.4Ω
答：R2的电阻是48.4Ω；
（3）解：煤油升温10℃吸收的热量Q=cmΔt=2.1×103J/(kg·℃)×20kg×10℃=4.2×105J
电加热器消耗的电能W=Qη=4.2×105J70%=6×105J
使用中温挡时，煤油升温10℃需要的时间t=WP中=6×105J1000W=600s
答：如果电加热器的加热效率为70%，使用中温挡时，煤油升温10℃需要600s。
32．（1）解：两电阻串联，当R两端电压为4V时，根据串联电路电压的规律，R0两端电压为U0=U-U1=20V-4V=16V
电路为串联电路，故电流处处相等，则电路的电流为 I=U0R0=16V10Ω=1.6A
R的电功率为P=U1I=4V×1.6A=6.4W
答：当R两端电压为4V时，电路中电流为1.6A，R的电功率为6.4W；
（2）解：设R两端电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为U′0=U-U
由欧姆定律和串联电路电流的规律，通过R的电流I的表达式为 Ix=I0=U′0R0=U−UxR0
答：通过R的电流I的表达式为 Ix=U−UxR0 ；
（3）解：根据串联电阻的规律及欧姆定律，通过R的电流为 Ix=UR0+Rx
R的功率为 Px=Ix2Rx=(UR0+Rx)2Rx=U2(R0+Rx)2Rx=U2(R0−Rx)2+4R0RxRx=U2(R0−Rx)2Rx+4R0
可知当 R0=Rx 时， R的功率最大，即R=10 Ω
已知现有每1厘米电阻为1Ω的同种材料制成且粗细相同的电热丝10m，故要取10厘米的电热丝，R的功率最大。
答：截取10cm的电热丝，R的功率最大。
33．（1）解：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R1、R2、R3串联， R3在10s内消耗电能W=80J，R3的电功率 P3=W3t=80J10s=8W
答：只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时，R3的电功率是8W；
（2）解：只闭合S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电路中只有R1，电流表A1读数为1A；由 I=UR 得， R1电阻 R1=UI1=U1A
只闭合S、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电路中只有R3，电流表A2读数为3A；由 I=UR 得， R3电阻 R3=UI2=U3A
所以的电阻比R1∶R3=3∶1
答：定值电阻R1与R3的比值是3∶1；
（3）解：根据 P=U2R 可知，当电路中电阻最大时，电路消耗的电功率最小。只闭合S，滑动变阻器滑片位于最左端时R1、R2、R3串联，R2全连入电路，电阻最大。根据P=I2R可知，串联电路电功率与电阻成正比，所以P1∶P3=3∶1
P3=8W，所以P1=3P3=3×8W=24W
又因为R2=4R3，所以P2=4P3=4×8W=32 W
电路消耗的最小电功率P1+P2+P3=8W+24W+32W=64W
答：电路消耗的最小电功率是64 W。
34．（1）解：闭合开关S、 S1 、 S2 ，灯泡 L1 与滑动变阻器 Rp 并联， U1=U=6V ，灯泡 L1 正常发光
通过滑动变阻器的电流 I=UR=6V50Ω=0.12A
通过灯泡 L1 的电流 I1=I总−I=0.42A−0.12A=0.3A
灯泡 L1 的额定功率 P1=U1I1=6V×0.3A=1.8W
（2）解： 闭合开关S时，灯泡 L2 与滑动变阻器 Rp 串联
灯泡 L2 的电阻 R2=U22P2=(4V)21.6W=10Ω 灯泡 L2 的额定电流 I2=P2U2=1.6W4V=0.4A
当滑动变阻器接入电路阻值为0时 I′=UR2=6V10Ω=0.6A>0.4A
所以电路中最大电流 Imax=0.4A
当滑动变阻器的电阻 R=50Ω 时，电路中电流最小 Imin=UR总=6V50Ω+10Ω=0.1A
电流表示数变化范围：0.1A~0.4A
35．（1）解：由题可知，水的体积为V=1.5L=1.5×10-3m3
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-30℃)=4.41×105J
答：在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收热量为4.41×105J；
（2）解：根据P=UI=U2R分析电路可知，当S1断开，S2接A时，R1、R2串联，为低温档；当S1闭合，S2断开时，只有R1，为中温档；当S1闭合，S2接B时，R1、R2并联，为高温档。因此R1的阻值为R1=U2P中温=(220V)2400W=121Ω
因为R1=R2，根据并联电路电阻的特点，总电阻为1R=1R1+1R2=1121Ω+1121Ω
解得R=60.5Ω。则高温档功率P高温=U2R=(220V)260.5Ω=800W
答：高温挡功率是800W；
（3）解：养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，则需要电流做功为W=Q吸η=4.41×105J75%=5.88×105J
烧开这一壶水的时间t=WP高温=5.88×105J800W=735s
答：若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要735s。
36．（1）解：只闭合开关 S1 时，电路中只有R1工作，电流表的示数 I1=UR1=6V20Ω=0.3A
答：只闭合开关 S1 时，电流表的示数0.3A：
（2）解：闭合开关 S1 、 S2 ，两电阻并联， R2 在 1min 内消耗的电能 W=U2R2t=(6V)230Ω×60s=72J
答：闭合开关 S1 、 S2 ， R2 在 1min 内消耗的电能72J。
37．（1）解：由 P=U2R 得，鼠标垫的电阻 R=U2P=(5V)25W=5Ω
答：鼠标垫的电阻5Ω；
（2）解：鼠标垫工作过程中，吸收的热量为 Q吸=(1−30%)×W=70％×5W×10×60s=2100J
由 Q吸=cmΔt 得，鼠标垫的比热容 c=Q吸mΔt=2100J0.2kg×7℃=1500J/(kg⋅℃)
答：鼠标垫的比热容1500J/（kg·℃）；
（3）解：由 P=UI 得，当鼠标垫正常工作时，电流为 I=PU=5W5V=1A
此时滑动变阻器的电压为 UP=U源−U=12V−5V=7V
由 I=UR 得，滑动变阻器此时接入电路中的电阻为 RP=UPI=7V1A=7Ω
则月月应选择“ 20Ω 1A ”的滑动变阻器，当鼠标垫正常工作时，电路中电流最大，电路电功率最大为 Pmax＝U源Imax＝12V×1A＝12W
当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小，电路电功率最小为 Pmin=U源2R总=(12V)25Ω+20Ω=5.76W
则改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值 ΔP=Pmax−Pmin=12W−5.76W=6.24W
答：改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值6.24W。
38．（1）解：由电路图知道，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，串联电路中的电流处处相等，由欧姆定律知道，电路的总电阻R总=R1+R2=UI=6V0.2A=30Ω
由串联电路电阻的特点知道，R2的阻值R2=R总−R1=30Ω−20Ω=10Ω
答：R2的阻值是10Ω；
（2）解：电路工作1min，电流通过电阻R1做的功W1=I2R1t=(0.2A)2×20Ω×60s=48J
答：通电1min，电流通过R1做的功48J
（3）解：由P=UI知道，电路消耗的电功率P=UI=6V×0.2A=1.2W
答：电路消耗的电功率是1.2W。
39．（1）解：由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为I1=UR1=2V10Ω=0.2A
答：通过R1的电流为0.2A；
（2）解：R2在10s内消耗的电能为W2=U2R2t=(2V)220Ω×50s=10J
答：通电50s，R2消耗的电能为10J。
40．（1）解：根据P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流为I=PU=4.2W6V=0.7A
答：小灯泡正常工作时的电流为0.7A
（2）解：当S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最左端时，滑动变阻器接入电路电阻为零，此时是小灯泡和定值电阻R0并联，它们两端的电压与电源电压相等，由于此时，小灯泡L正常发光，可知小灯泡和定值电阻两端的电压均为6V，此时由于小灯泡正常发光时的电流为0.7A，电流表测干路的电流，故通过R0的电流IR0=I总−IL=2.2A−0.7A=1.5A
根据R=UI可知，R0的阻值为R0=UR0IR0=6V1.5A=4Ω
答：R0的阻值为4Ω；
（3）解：当只闭合S1时，滑动变阻器滑片滑到某一点时，由电路可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量定值电阻两端的电压，此时电压表为U1，电路消耗的电功率为P1，设此时电路电流为I1，当只闭合S2，小灯泡L的电阻发生变化，由电路可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，此时电压表示数为U2，电路消耗的电功率为P2，设此时电路的电流为I2，又P1：P2=3：2，即有P1P2=UI1UI2=I1I2=32
又U1U2=I1R0I2RL=34
联立可得RL=8Ω。设此时接入电路的滑动变阻器的阻值为R，则有U=I1R0+I1R=U1+I1R
U=I2RL+I2R=U2+I2R
联立解得U2=4V，根据P=U2R可得，只闭合S2时小灯泡的实际功率为P=U22RL=(4V)28Ω=2W
答：只闭合S2时小灯泡的实际功率为2W。
41．（1）热；高温挡
（2）5；44Ω
（3）小明的观点不正确
42．（1）
（2）开路；温度计示数的变化
（3）“当电阻和通电时间一定时，Q可能与I成正比。”是否正确，根据测出的多组Q与I的数据画出对应的Q～I图像，再根据图像判断猜想是否正确，若图像是一条过原点的直线，则猜想正确；若不是一条过原点的直线，则猜想不正确。
（4）电热水壶
（5）B；串
（6）控制变量
43．（1）
（2）小灯泡断路
（3）A；0.5；5；1.25
44．（1）
（2）B
（3）短路
（4）电压；2.5
（5）0.2；0.75
（6）小灯泡的温度升高，其电阻变大
45．（1）
（2）A
（3）右；电压表
（4）3
（5）C
（6）5
46．（1）
（2）B
（3）电流；1.2
（4）大于
（5）I1；I12R0
47．（1）C
（2）电动机两端的电压更大
（3）d
（4）1950额定电压
30V
高温档功率
150W
中温档功率
？W
低温档功率范围
20w-50W
热风温度
50～75℃
额定功率
热风时：900W
冷风时：110W
额定电压
220V
质量
0.5kg
电暖器
额定电压
220V
额定功率
低温挡
550W
中温挡
高温挡
1550W
频率
50Hz
煤油质量
20kg
项目
参数
电源电压（V）
220
低温挡功率（W）
200
中温挡功率（W）
400
高温挡功率（W）
容积（L）
1.5
额定电压
220V
额定功率
高温挡
2200W
低温挡
1100W
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