四川省眉山市松江初级中学2022-2023学年九年级上学期12月月考物理试题

这是一份四川省眉山市松江初级中学2022-2023学年九年级上学期12月月考物理试题，共14页。试卷主要包含了如图甲所示的电路，电源电压恒定等内容，欢迎下载使用。

1．现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．一样亮D．丙灯较亮
2．如图所示的四个电路电源电压相等，已知两根电热丝R1、R2为定值电阻。它们阻值的大小关系为R1＞R2．在这四个电路中，在相同时间内电流产生热量最多的是（ ）
A．B．C．D．
3．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
4．额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中，甲灯比乙灯亮，那么下列说法正确的是（ ）
A．甲灯的额定功率比乙灯的大B．甲灯的电阻比乙灯的大
C．通过乙灯的电流比甲灯大D．甲灯两端电压比乙灯的大
5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
6．甲灯标有“36V 7.2W”，乙灯标有“12V 1.2W”。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．正常发光的灯泡是甲灯B．甲灯与乙灯的实际功率相等
C．两灯的总功率是3WD．电源电压是48V
7．标有“3V，3W”字样的灯泡L1和标有“3V，1.5W”字样的灯泡L2，忽略温度对灯丝电阻的影响。按如图所示的方式连接在电源电压为3V的电路中，当开关S闭合后，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L1消耗的实际功率是3W
B．灯泡L2消耗的实际功率是1.5W
C．电压表的示数与电源电压之比是1：2
D．两灯泡消耗的总功率是1W
8．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象如图乙所示。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
9．如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中，电流表、电压表及电路总功率变化正确的是（ ）
A．电流表、电压表的示数都增大，总功率也增大
B．电流表、电压表的示数都减小，总功率也减小
C．电流表示数增大、电压表示数减小的，总功率不变
D．电流表示数减小、电压表的示数增大，总功率不变
10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关S后，在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小，电路的总功率变大
B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
11．如图所示的是某型号电暖气的简化电路图，其中R1、R2为加热电阻丝，R1＝55Ω，R2＝44Ω。该电暖气工作时分高、中、低三挡，其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是（ ）
A．使用“低温挡”正常工作，只需要闭合S2
B．电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为55Ω
C．电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量为5.94×105J
D．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5：4
12．如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝5Ω，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开、S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开、S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压是4V
B．R2的阻值是10Ω
C．灯泡L的电阻值是R2的2倍
D．当开关S2断开、S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W
13．如图所示，灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，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
二．填空题（共6小题）
14．某次雷电的电流约为2×104A，电压约为108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约为 W，释放 J的能量。
15．一个标有“4V 2W”的小灯泡，如果接在6V的电源上，必须串联一个阻值为 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，这个电阻消耗的电功率是 W。
16．某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。则这台电烘箱的电功率是 W，电阻丝工作时的电阻是 Ω。
17．一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生热量 J；某学校共有电灯100盏，都用60W的普通照明灯泡，平均每天用电4小时。如果都改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了。该校一个月（按30天计算）可节约电能 度。
18．有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1800mA•h，它充满电后，大约储存了 J的电能；某同学观察到家中电能表上标有600revs/（kW•h）的字样，他断开家中其他用电器仅使电水壶工作，测得1min内该电能表的转盘转了9圈，则该电水壶的电功率是 W。
19．如图所示，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 表。两电阻大小之比R1：R2为 ，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为 。
三．实验探究题（共2小题）
20．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 的关系；
（2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 （选填“等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 （选填“更大的”或“更小的”）；
（3）通过观察乙装置可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 ，导体产生的热量越多。该装置 （选填“能”或“不能”）解释”电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
21．利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。
（2）连接电路时开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 W。
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝ （用U0、U额、U和R表示）。
四．计算题（共2小题）
22．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A．求：
（1）电源电压U； （2）定值电阻R0的大小；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。
23．如图甲所示，这是静静老师使用的一款新型智能养生壶，它具有加热、保温两挡功能，壶内部简化电路如图乙所示，其中R1和R2为电热丝，S2为自动控制开关，该养生壶的主要参数如下表所示。求：
（1）在加热状态，该养生壶正常工作时的电流；
（2）电热丝R1的阻值为多少；
（3）某天早上静静老师将该养生壶接入家庭电路中单独工作，在该养生壶给水加热的过程中，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘5min内转了220转，则该养生壶加热时的实际电压是多大？
参考答案与试题解析
一．选择题（共18小题）
1．现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮B．乙灯较亮C．一样亮D．丙灯较亮
【分析】解答本题应掌握：灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，当实际功率相同时，灯泡的亮度相同。
【解答】解：因三灯泡的额定功率相同，当它们工作在额定电压下，实际功率等于额定功率，即三灯泡的实际功率相同，故三灯的亮度相同；
故选：C。
【点评】灯泡的亮度取决于灯泡的功率，实际功率越大，则灯泡的亮度越大；当实际功率相同时，灯泡的亮度相同。
2．如图所示的四个电路电源电压相等，已知两根电热丝R1、R2为定值电阻。它们阻值的大小关系为R1＞R2．在这四个电路中，在相同时间内电流产生热量最多的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据串并联电路电阻特点可知，两电阻并联时总电阻最小，两电阻串联时总电阻最大；由Q＝t分析判断即可。
【解答】解：因两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即总电阻越串越大，大于任何一个分电阻；
并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即总电阻越并越小，小于任何一个分电阻；
所以，选项中电路的总电阻关系为：RC＞RA＞RB＞RD，
四个电路的电源电压相等，由Q＝t可知，在相同时间内D图电路产生热量最多。
故选：D。
【点评】本题考查了利用串并联电路电阻特点和焦耳定律公式解决问题的能力，关键判断四个电路的总电阻的大小。
3．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
【分析】由焦耳定律知道，电流通过导体产生的热量跟电流的平方、电阻大小和通电时间成正比。导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多。
【解答】解：
在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，则该处的电阻较大，导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，由Q＝I2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾。
故选：C。
【点评】本题主要考查对焦耳定律及应用的了解和掌握，知道导线和导线的连接处为串联（电流相等）是本题的关键。
4．额定电压相同的甲、乙两灯并联在电路中，甲灯比乙灯亮，那么下列说法正确的是（ ）
A．甲灯的额定功率比乙灯的大
B．甲灯的电阻比乙灯的大
C．通过乙灯的电流比甲灯大
D．甲灯两端电压比乙灯的大
【分析】灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，实际功率越大，灯泡越亮。同时还要知道并联电路中各支路两端的电压相等。
【解答】解：额定电压相同的甲、乙两灯，并联接在某电路中，甲灯比乙灯亮，说明甲的实际功率较大，
由公式P＝得电阻：
R＝，
由于并联电路中各支路两端的电压相等，
所以R甲＜R乙，故B错误；
由于两灯的额定电压相同，则公式P＝得：
P甲额＞P乙额，故A正确；
并联电压相同，即甲灯两端电压与乙灯两端的电压一样大，故D错误；
又因为R甲＜R乙，
所以由公式I＝得，通过甲灯的电流比乙灯大，故C错误。
故选：A。
【点评】本题考查灯泡亮度的比较，关键知道灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率的大小，并结合欧姆定律、电功率公式、并联电路的特点等进行分析即可。
5．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
C．两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
【分析】（1）两灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI＝求出两灯泡的电阻，然后比较两者的大小关系，根据W＝Pt比较两者消耗的电能关系；
（2）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P＝I2R比较两者实际功率的大小关系，实际功率大的灯泡较亮；
（3）根据P＝UI＝求出将乙灯接入110V的电路中时的实际功率。
【解答】解：（1）两灯泡正常发光时，由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻：
R甲＝＝＝1936Ω，R乙＝＝＝484Ω，
则R甲＞R乙，故A错误；
由P＝的变形式W＝Pt可知，两灯泡正常发光时的时间不知，无法比较二者消耗电能的多少，故B错误；
（2）两灯串联在220 V的电路中，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝I2R可得，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故C正确；
（3）将乙灯接入110V的电路中时的实际功率：
P乙′＝＝＝25W，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和电功率公式、电功公式的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
6．甲灯标有“36V 7.2W”，乙灯标有“12V 1.2W”。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．正常发光的灯泡是甲灯
B．甲灯与乙灯的实际功率相等
C．两灯的总功率是3W
D．电源电压是48V
【分析】A、由两灯字样，根据P＝UI分别求出甲、乙两灯的额定电流，由于两灯串联，根据串联电路电流规律可知，额定电流较小的灯泡正常发光，由此得出结论；
B、根据欧姆定律求出甲、乙两灯的电阻，由于甲、乙两灯串联，通过甲、乙两灯的电流相等，再根据P＝UI＝I2R可知，电阻大的灯泡实际功率大，由此得出结论；
C、根据串联电路电阻规律求出总电阻，根据欧姆定律求出总电压，根据P＝UI求出总功率，由此得出结论；
D、由选项C分析可得出结论。
【解答】解：A、由甲灯字样“36V 7.2W”可知，甲灯的额定电流I额甲＝＝＝0.2A，由乙灯的字样“12V 1.2W”可知，乙灯的额定电流I额乙＝＝＝0.1A，由于0.1A＜0.2A；因为串联电路电流处处相等，所以两灯串联时，乙灯泡正常发光，故A错误；
B、甲灯的电阻R甲＝＝＝180Ω，乙灯的电阻R乙＝＝＝120Ω，由于甲、乙两灯串联，通过甲、乙两灯的电流相等，根据P＝UI＝I2R可知，电阻大的灯泡实际功率大，故B错误；
C、由于甲、乙两灯串联，所以总电阻R总＝R甲+R乙＝180Ω+120Ω＝300Ω，总电压U总＝I总R总＝0.1A×300Ω＝30V，所以甲、乙两灯串联后的总功率P总＝U总I总＝30V×0.1A＝3W，故C正确；
D、由选项C分析可知，总电压为30V，故D错误。
故选：C。
【点评】本题主要考查电功率的计算，欧姆定律的应用，串联电路电流、电压、电阻规律，熟练应用欧姆定律，电功率的变形公式，串联电路电流、电压、电阻规律是解题的关键。
7．标有“3V，3W”字样的灯泡L1和标有“3V，1.5W”字样的灯泡L2，忽略温度对灯丝电阻的影响。按如图所示的方式连接在电源电压为3V的电路中，当开关S闭合后，下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡L1消耗的实际功率是3W
B．灯泡L2消耗的实际功率是1.5W
C．电压表的示数与电源电压之比是1：2
D．两灯泡消耗的总功率是1W
【分析】闭合开关，两灯泡串联，电压表测量L1两端的电压。
（1）根据P＝可知两灯的电阻，根据电阻串联的特点和欧姆定律可知电路中的电流，根据P＝I2R可分别得出两灯消耗的实际功率，进而得出两灯消耗的总功率；
（2）根据欧姆定律得出电压表的示数，进而得出电压表示数与电源电压之比。
【解答】解：闭合开关，两灯泡串联，电压表测量L1两端的电压。
ABD、根据P＝可知，L1的电阻R1＝＝＝3Ω，L2的电阻R2＝＝＝6Ω。
根据电阻串联的特点和欧姆定律可知电路中的电流I＝＝＝A，
灯L1消耗的实际功率：P1实＝I2R1＝（A）2×3Ω＝W，故A错误；
灯L2消耗的实际功率：P2实＝I2R2＝（A）2×6Ω＝W，故B错误；
两灯消耗的总功率：P＝P1实+P2实＝W+W＝1W，故D正确；
C、电压表示数与电源电压之比：＝＝＝，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了求灯泡实际功率、灯泡总功率、电压表示数与电源电压之比，分析清楚电路结构、应用串联电路特点、欧姆定律与电功率公式即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题。
8．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象如图乙所示。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
【分析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，
由乙图可知通过电路的电流最大为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为0，通过电路的电流最小为0.1A时，滑动变阻器两端的电压为10V，
根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示电源电压，代入数据解方程可得R0的值，进一步计算电源电压；
根据P＝I2R可知通过电路的电流最大时，定值电阻的电功率最大，据此计算R0最大功率；
（2）滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流变化，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变化；
（3）滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知电压表与电流表的比值即滑动变阻器接入电路的阻值，据此判断电压表与电流表的比值变化。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，
由乙图可知通过电路的电流最大为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为0，通过电路的电流最小为0.1A时，滑动变阻器两端的电压为10V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得U＝IR0+UV，
代入数据可得0.6A×R0＝0.1A×R0+10V，
解方程可得R0＝20Ω，
电源电压U＝IR0+UV＝0.1A×20Ω+10V＝12V，故A错误；
根据P＝I2R可知通过电路的电流最大时，定值电阻的电功率最大，则R0最大功率为P0＝I2R0＝（0.6A）2×20Ω＝7.2W，故B错误；
（2）滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，根据U＝IR可知定值电阻两端的电压变大，故C错误；
（3）滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知电压表与电流表的比值即滑动变阻器接入电路的阻值，所以电压表与电流表的比值变大，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。
9．如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中，电流表、电压表及电路总功率变化正确的是（ ）
A．电流表、电压表的示数都增大，总功率也增大
B．电流表、电压表的示数都减小，总功率也减小
C．电流表示数增大、电压表示数减小的，总功率不变
D．电流表示数减小、电压表的示数增大，总功率不变
【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P＝UI可知总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P从a向b滑动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
∵I＝，
∴电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故AC不正确；
∵U＝IR，
∴灯泡两端的电压减小，即电压表的示数减小，故D不正确；
∵P＝UI，且电源的电压不变，
∴总功率变小，故B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到欧姆定律、电功率公式和滑动变阻器的使用，是一道较为简单的应用题。
10．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关S后，在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V的示数变小，电路的总功率变大
B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R2的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R1的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步判断电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变化。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。
因电源的电压保持不变，
所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故A错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，
在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中，变阻器R1接入电路中的电阻变小，
由I＝可知，通过R1的电流变大，即电流表A1的示数变大，故B错误、C正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变大，即电流表A2的示数变大；
由“电压表的示数不变、电流表A1的示数变大”可知，电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
11．如图所示的是某型号电暖气的简化电路图，其中R1、R2为加热电阻丝，R1＝55Ω，R2＝44Ω。该电暖气工作时分高、中、低三挡，其铭牌如表格所示。下列说法中正确的是（ ）
A．使用“低温挡”正常工作，只需要闭合S2
B．电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为55Ω
C．电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量为5.94×105J
D．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5：4
【分析】（1）（2）当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，当开关S2闭合、S1断开时，只有R2工作，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；根据并联电路的特点、R1、R2的大小关系以及P＝可知电暖气的高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；
（3）根据Q＝W＝Pt求出电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量；
（4）根据并联电路的电压特点欧姆定律求出闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比。
【解答】解：AB、当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，当开关S2闭合、S1断开时，只有R2工作，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联；
根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，电暖气处于高温挡；
由于R1＞R2，所以，当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电暖气处于低温挡，
当开关S2闭合、S1断开时，只有R2工作，电暖气处于中温挡，所以电暖气在“中温挡”正常工作时，接入电路的电阻丝阻值为R2＝44Ω，故AB错误；
C、电暖气在“高温挡”正常工作5分钟，电路产生的热量：Q＝W＝P高温t＝1980W×5×60s＝5.94×105J，故C正确；
D、闭合S1、S2时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，R1、R2两端的电压相等，都等于电源电压，
通过R1、R2的电流之比：＝＝＝＝，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查并联电路的特点、电功率公式、欧姆定律以及焦耳定律的应用，能正确分析电暖器的电路连接是解题的关键。
12．如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R1＝5Ω，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开、S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开、S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的影响。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压是4V
B．R2的阻值是10Ω
C．灯泡L的电阻值是R2的2倍
D．当开关S2断开、S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W
【分析】（1）由图可知，当开关S3断开、S1和S2闭合时，R1与灯L串联，灯泡L正常发光，电路中的电流I＝IL＝0.4A，根据欧姆定律可知R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知电源电压；
（2）（4）当开关S2断开、S1和S3闭合时，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，根据欧姆定律可求R1两端的电压，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压，利用欧姆定律可知R2的阻值；利用P2＝U2I2计算出电阻R2消耗的电功率；
（3）根据灯泡的规格结合欧姆定律可知灯泡的电阻，据此可知灯泡电阻与R2电阻的大小关系。
【解答】解：A、由图可知，当开关S3断开、S1和S2闭合时，R1与灯L串联，灯泡L正常发光，灯泡L两端的电压UL＝4V，电路中的电流I＝IL＝0.4A，
由I＝可知，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.4A×5Ω＝2V，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL+U1＝2V+4V＝6V，故A错误；
BD、当开关S2断开、S1和S3闭合时，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流：I′＝I1＝I2＝0.3A，
由I＝可知，R1两端的电压：U1′＝I1R1＝0.3A×5Ω＝1.5V，
根据串联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U﹣U1′＝6V﹣1.5V＝4.5V，
由I＝可知，R2是阻值：R2＝＝＝15Ω，故B错误；
电阻R2消耗的电功率P2＝U2I2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故D正确。
C、由I＝可知，灯泡L的电阻RL＝＝＝10Ω，则灯泡L的电阻值不是R2的2倍，故C错误；
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用、电功率的计算，解题的关键是正确判断开关状态变化时电路的连接情况。
13．如图所示，灯泡规格为“5V 2.5W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，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
【分析】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。
知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P＝UI计算电路的最大电功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算通过电路的最小电流，进一步确定滑动变阻器接入电路的电阻范围以及电压表的示数变化范围。
【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。
A、根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL＝＝＝0.5A，由欧姆定律可得灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
当电压表示数为3V时，电路中的电流I'L＝＝＝0.3A，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Imax＝0.3A；该电路消耗的最大功率P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W；故A错误；
BC、电压表示数最大时，电路中的总电阻：Rmin＝＝＝30Ω，
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min＝Rmin﹣RL＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由于电压表的量程是3V，小于灯泡的额定电压，故灯泡不可能正常发光，
当滑动变阻器的电阻增大时，电路中的电流减小，电压表的示数减小，故可以调到最大值；
所以滑动变阻器的阻值允许调节的范围是20Ω～50Ω，故BC错误；
D、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过电路的电流最小，此时电路中的电流：Imin＝＝＝0.15A，
此时滑动变阻器的电压U'＝IminRmax＝0.15A×50Ω＝7.5V；
当电压表示数最大时，滑动变阻器的电压U″＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，
滑动变阻器两端的电压变化范围为6V～7.5V，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律，属于中档题，有一定的难度。
二．填空题（共6小题）
14．某次雷电的电流约为2×104A，电压约为108V，放电时间约0.001s。这次雷电的电功率约为 2×1012 W，释放 2×109 J的能量。
【分析】由P＝UI计算雷电的电功率，由W＝Pt计算释放能量。
【解答】解：
雷电的电流约为2×104 A，电压约为108 V，这次雷电的电功率约为：
P＝UI＝108V×2×104A＝2×1012W；
这次雷电释放的能量：
W＝Pt＝2×1012W×0.001s＝2×109J。
故答案为：2×1012；2×109。
【点评】本题考查了电功率和电能的计算，属于一道基础题。
15．一个标有“4V 2W”的小灯泡，如果接在6V的电源上，必须串联一个阻值为 4 Ω的电阻才能使小灯泡正常发光，这个电阻消耗的电功率是 1 W。
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压；又已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出此时电路中的电流，进一步根据欧姆定律求出电阻的阻值，最后根据P＝UI求出这个电阻消耗的功率。
【解答】解：灯泡正常发光时的电压为4V，功率为2W，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴串联电阻两端电压：
UR＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P＝UI可得，灯泡正常工作时电路电流：
I＝＝＝0.5A，
根据I＝可得，串联的电阻阻值：
R＝＝＝4Ω，
电阻消耗的功率：
PR＝URI＝2V×0.5A＝1W。
故答案为：2；1。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等。
16．某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。则这台电烘箱的电功率是 1.1×103 W，电阻丝工作时的电阻是 44 Ω。
【分析】已知电阻丝产生的热量和所用时间，并且电阻丝产生的热量等于电烘箱消耗的电能，根据公式P＝可求电烘箱的电功率；再利用R＝求出电阻丝工作的电阻。
【解答】解：电烘箱的电功率：P＝＝＝＝1.1×103W。
电阻丝工作时的电阻：R＝＝＝44Ω。
故答案为：1.1×103；44。
【点评】本题考查电功率、电阻的计算，关键是公式及其变形的应用，还要知道本题中消耗的电能全部转化成了热能。
17．一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生热量 27000 J；某学校共有电灯100盏，都用60W的普通照明灯泡，平均每天用电4小时。如果都改用40W的日光灯，不但可以省电，而且比原来更亮了。该校一个月（按30天计算）可节约电能 240 度。
【分析】（1）利用Q＝W＝Pt求出电饭锅产生的热量；
（2）根据W＝Pt求出普通照明灯泡一个月消耗的电能，再根据W＝Pt求出日光灯一个月消耗的电能，两者之差即为一个月节约的电能。
【解答】解：（1）根据P＝可得Q＝W＝Pt＝450W×60s＝27000J；
（2）根据P＝可得：
60W的普通照明灯泡，一个月消耗的电能：
W1＝P1t＝60×10﹣3kW×4h×30×100＝720kW•h，
40W的日光灯，一个月消耗的电能：
W2＝P2t＝40×10﹣3kW×4h×30×100＝480kW•h，
一个月可以节约的电能：
ΔW＝W2﹣W1＝720kW•h﹣480kW•h＝240kW•h，
故答案为：27000；240。
【点评】本题考查了电功和电功率公式的运用，计算过程要注意单位的换算。
18．有一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1800mA•h，它充满电后，大约储存了 23976 J的电能；某同学观察到家中电能表上标有600revs/（kW•h）的字样，他断开家中其他用电器仅使电水壶工作，测得1min内该电能表的转盘转了9圈，则该电水壶的电功率是 900 W。
【分析】（1）知道电池的容量，根据I＝求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。
（2）600revs/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r，或者表示电能表每转1r，电路中消耗kW•h的电能，
据此求出转盘转9r电路中消耗的电能，然后根据P＝求出该电水壶的电功率。
【解答】解：（1）充电电流所做的功即储存的电能为：
W＝UIt＝3.7V×1800×10﹣3A×3600s＝23976J。
（2）600revs/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转600r，
1min内电能表的表盘转过9圈，电水壶消耗的电能：
W＝＝0.015kW•h；
用电器的功率：
P＝＝＝0.9kW＝900W。
故答案为：23976；900。
【点评】本题考查了手机电池充满电后储存电能的计算、电功的计算、电功率的计算等，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是理解电能表参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算。
19．如图所示，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 电压 表。两电阻大小之比R1：R2为 1：3 ，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为 3：16 。
【分析】（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析；
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，根据串联分压特点可知R1：R2；
（3）设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P＝UI＝得出电路总功率P1，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，根据P＝UI＝得出此时电路总功率P2，进而得出P1：P2。
【解答】解：
（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表；
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，
则根据串联分压原理可知＝＝＝＝＝1：3；
（3）设R1＝R，则R2＝3R，
当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，电路总功率为P1＝＝，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，
此时电路总功率为P2＝+＝+＝，
则P1：P2＝＝＝3：16。
故答案为：电压；1：3；3：16。
【点评】本题考查了等效电路的分析、串并联电路的特点和电功率的计算等知识，综合性较强，难度适中。
三．实验探究题（共2小题）
20．如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）利用甲装置可探究电流产生的热量与 电阻 的关系；
（2）乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 不相等 （选填“等”或“不相等”），为了使实验现象更明显，可以将R3的阻值换成 更小的 （选填“更大的”或“更小的”）；
（3）通过观察乙装置可知，在电阻和通电时间相同时，电流越 大 ，导体产生的热量越多。该装置 不能 （选填“能”或“不能”）解释”电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”。
【分析】（1）电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析；
（2）分析乙装置电路连接，根据并联和串联电路电流的规律分析；根据Q＝I2Rt结合并联电路电压的规律及欧姆定律分析；
（3）结合（2）分析回答；电炉丝与导线串联，通过的电流和通电时间相同，而电炉丝电阻比导线大得多；
【解答】解：（1）甲装置中，两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系；
（2）乙装置中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，容器内两电阻大小相等，根据并联和串联电路电流的规律，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系，故乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等，为了使实验现象更明显，根据Q＝I2Rt，在电阻和通电时间相同的条件，应使通过两容器内的电流差别较大，根据并联电路电压的规律及欧姆定律，可以将R3的阻值换成更小的；
（3）乙图中，两容器中的电阻相同，通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流，而通电时间相同，通过观察乙装置，左侧容器中导体产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大产生的热量越多；电炉丝与导线串联，通过的电流相等，而电炉丝的电阻比导线大得多，故该装置不能解释“电炉丝热得发红，而连接它的导线却几乎不发热”的现象。
故答案为：（1）电阻；（2）不相等；更小的；（3）大；不能。
【点评】本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”，考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律的运用。
21．利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。
（2）连接电路时开关应处于 断开 （选填“断开”或“闭合”）状态，正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 A 端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。
（3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 0.2 A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，小灯泡的额定电功率为 0.625 W。
（4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下：
①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U；
可知小灯泡的额定功率P额＝ （用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝ （用U0、U额、U和R表示）。
【分析】（1）连接电路时，电压表与灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，由于小灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选择0﹣3V量程，据此连接电路。
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；为使灯泡变亮，应移动滑片，减小滑动变阻器连入电路的电阻。
（3）电流表读数时，先判断其量程和分度值，再根据指针位置读取电流数值；由图3得到灯泡正常发光时的电流值，利用P＝UI计算小灯泡的额定电功率。
（4）电路为灯泡和滑动变阻器组成的串联电路，正常工作时，电压表测量灯泡两端的电压，其数值小于电源电压，当小灯泡发生断路时，电压表测量电源电压。
（5）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，利用串联电压的规律得到定值电阻两端电压，利用欧姆定律得到电路电流；利用P＝UI得到
小灯泡的额定功率；若已知电源电压为U0，利用串联电压规律得到滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律得到此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解：（1）连接电路时，电压表与灯泡并联，且电流从电压表的正接线柱流入，根据额定电压2.5V，确定选择小量程，完整电路如图所示：
。
（2）为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；滑动变阻器开始处于最大阻值处，即在图中的B端，正确连接后，要使灯变亮，应减小滑动变阻器连入电路的电阻，应将滑片向A端移动；
（3）由图2知，电流表选择的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，指针位于0.2A位置，故电流表示数为0.2A；
由图3知，当小灯泡两端电压为其额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，
故小灯泡的额定电功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；
（5）①只闭合开关S、S1，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，调节滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，电路仍为灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电路电流不变，电压表测量灯泡和定值电阻两端的总电压，此时电压表的示数为U，则定值电阻两端电压为U﹣U额，电路电流为I额＝；
故可知小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝（用U额、U和R表示）；若已知电源电压为U0，则滑动变阻器两端的电压为U0﹣U，此时滑动变阻器接入电路的阻值Rx＝＝（用U0、U额、U和R表示）。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；A；（3）0.2；0.625；（4）变大；（5）；。
【点评】本题考查测量小灯泡电功率的实验，要熟悉实验操作的各个环节，当缺少一个电表时，会用特殊方式测量灯泡的电功率。
四．计算题（共2小题）
22．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样（不考虑灯丝电阻变化），定值电阻R1＝28Ω，当开关S1、S2、S3全部闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.75A．求：
（1）电源电压U；
（2）定值电阻R0的大小；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率。
【分析】（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯L与R0并联，小灯泡恰好正常发光，由此可求得电源电压；
（2）根据欧姆定律可求得通过小灯泡的电流，再根据并联电路的电流规律可求得通过R0的电流，然后根据欧姆定律可求得电阻R0的值；
（3）当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，根据小灯泡L标有“6V 3W”字样求得小灯泡的电阻，然后可求得电路中的总电阻，然后利用P＝可求得电路消耗的功率。
【解答】解：（1）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1短路，灯L与R0并联，电流表测干路电流，
因为灯L正常发光，则有：U源＝UL＝U0＝6V；
（2）由P＝UI得，通过小灯泡电流：
IL＝＝＝0.5A；
根据并联电路电流的规律知，通过R0电流为：
I0＝I﹣IL＝0.75A﹣0.5A＝0.25A，
由I＝可得，定值电阻R0的阻值：
R0＝＝＝24Ω；
（3）当开关S1闭合，S2和S3断开时，灯L与R1串联，
由I＝可得，小灯泡电阻：
RL＝＝＝12Ω；
电路总电阻：
R总＝RL+R1＝12Ω+28Ω＝40Ω，
电路消耗的功率：
P＝＝＝0.9W。
答：（1）电源电压为6V；
（2）定值电阻R0的值为24Ω；
（3）当S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的功率是0.9W。
【点评】此题涉及到并联电路的电流规律，欧姆定律公式及其变形的应用，串联电路的电流特点，电功的计算等多个知识点，是一道综合性较强的题目。
23．如图甲所示，这是静静老师使用的一款新型智能养生壶，它具有加热、保温两挡功能，壶内部简化电路如图乙所示，其中R1和R2为电热丝，S2为自动控制开关，该养生壶的主要参数如下表所示。求：
（1）在加热状态，该养生壶正常工作时的电流；
（2）电热丝R1的阻值为多少；
（3）某天早上静静老师将该养生壶接入家庭电路中单独工作，在该养生壶给水加热的过程中，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘5min内转了220转，则该养生壶加热时的实际电压是多大？
【分析】（1）根据电功率公式计算在加热状态，该养生壶正常工作时的电流；
（2）图乙可知，当开关S1闭合，开关S2断开时，电阻R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作；根据串联电路电阻规律以及P＝可知养生壶的工作状态，
根据欧姆定律计算计算出电热丝R2的阻值，利用P＝可以两电阻串联时的总电阻，根据串联电路电阻规律计算电热丝R1的阻值；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，据此可以计算出电能表转盘转过220转，养生壶消耗的电能，利用电功率公式计算养生壶实际加热功率，进一步计算养生壶的实际电压。
【解答】解：（1）在加热状态，该养生壶正常工作时的电流：I＝＝＝4A；
（2）由图乙可知，当开关S1闭合，开关S2断开时，电阻R1、R2串联，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1被短路，电路只有R2工作；
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，电阻R1、R2串联时，电路中的电阻最大，根据P＝可知，此时的电功率最小，养生壶处于保温状态，当开关S1、S2都闭合时，养生壶处于加热状态，
电热丝R2的阻值：R2＝＝＝55Ω，
保温状态时串联电路的总电阻：R＝＝＝484Ω，
电热丝R1的阻值：R1＝R﹣R2＝484Ω﹣55Ω＝429Ω；
（3）3000r/（kW•h）表示电路中的用电器消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转；
电能表转盘转过220转，养生壶垫消耗的电能：W＝＝kW•h＝2.64×105J，
实际加热功率：P实＝＝＝880W，
养生壶的实际功率等于额定功率，所以养生壶的实际电压等于额定电压为220V。
答：（1）在加热状态，该养生壶正常工作时的电流为4A；
（2）电热丝R1的阻值为429Ω；
（3）该养生壶加热时的实际电压是220V。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，分清电路连接是解题的关键。
声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2023/12/7 14:36:50；用户：18980372115；邮箱：18980372115；学号：25365626额定电压
220V
额定功率
高温挡
1980W
中温挡
1100W
低温挡
880W
产品名称
智能养生壶
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1980W
中温挡
1100W
低温挡
880W
产品名称
智能养生壶
额定电压
220V
额定加热功率
880W
额定保温功率
100W