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第十八章 电功率 单元考点专练
知识点1 电能、电功
考点1 电能表的读数
1．将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B．该电能表的示数为35312kW h
C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转
D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元
【答案】C
【解答】解：A、电能表是测量消耗电功的仪表，故A错误；
B、电能表的最后一位数是小数，单位是kW h，该电能表的示数为3531.2kW h，故B错误；
C、电视机正常工作时的电功率P＝P额＝200W＝0.2kW，
电视机正常工作2h消耗的电能：
W＝Pt＝0.2kW×2h＝0.4kW h＝0.4度，
3000r/（kW h）表示电路中用电器每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转动3000r，
这段时间电能表转盘的转数n＝3000r/（kW h）×0.4kW h＝1200r，故C正确；
D、这段时间电视机使用的电费：0.6元/度×0.4度＝0.24元，故D错误。
故选：C。
2．电热水器是利用电流的 　热　 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 　3023.6　 kW h，现仅接通台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 　90000　 J，其两端电压 　等于　 （高于/等于/低于）220V。
【答案】热；3023.6；9.0×104J；等于。
【解答】解：电热水器根据电流的热效应工作；
图甲所示的电能表示数为3023.6kW h；1min内电热水器消耗的电能：
W3.6×106J＝9.0×104J；
它的实际电功率为：P1500W，此时它的实际电功率等于它的额定电功率，故它的实际电压也等于它的额定电压。
故答案为：热；3023.6；9.0×104J；等于。
3．江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一挡电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二挡电量为151至280度，每度电0.65元；第三挡电量为281度以上，每度电0.9元。小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为 　215　 kW h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付 　3.25　 元。
【答案】215；3.25。
【解答】解：由图示可知，上月初电能表的示数为6112.1kW h；
上月底电能表的示数为6327.1kW h；
所以她家上月用电为6327.1kW h﹣6112.1kW h＝215kW h。
原来需上交电费215kW h×0.6元/kW h＝129元；
据此听证方案计算，她家上个月电费150kW h×0.6元/kW h+65kW h×0.65元/kW h＝132.25元。
据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付132.25元﹣129元＝3.25元
故答案为：215；3.25。
4．现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
【答案】B
【解答】解：
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1＜R2，
所以，四个电路中的总电阻关系为：R甲＞R丁＞R丙＞R乙，
因电源的电压恒为U，且工作时间相等，所以，由W＝UItt可知，四个电路中电流做功大小关系为W乙＞W丙＞W丁＞R甲。
故选：B。
5．电冰箱在设计电路时，当冷冻室温度高于设定温度时，压缩机会以输入总功率正常工作，当冷冻室温度低于设定温度时，则压缩机停止运作，一般家庭电冰箱每运行12h，压缩机工作2.5h，如表格所示是某小型号电冰箱的铭牌，根据铭牌内容，则下列选项错误的是（　　）
xxxx电冰箱
额定电压 220V 工作频率 50Hz 重量 54kg
输入总功率 100W 耗电量 0.62kW h/24h 制冷剂 R600a52g
额定输入电流 0.45A 冷冻能力 1kg/24h 总有效容积 217L
A．该冰箱正常工作电压是220V
B．一般家庭该电冰箱每经过24h，消耗电能0.62kW h
C．电冰箱除了压缩机工作消耗电能，还有其他部件消耗电能
D．该电冰箱停止工作一天，一定节省电能2.4kW h
【答案】D
【解答】解：A、由表中信息知电冰箱正常工作时的电压是220V，故A正确；
B、由表中信息知，电冰箱的耗电量是0.62kW h/24h；即电冰箱每经过24h，消耗电能0.62kW h，故B正确；
C、电冰箱中除了压缩机外还有其他配件，它们也是需要耗电的，故C正确；
D、由表中信息知，电冰箱的耗电量是0.62kW h/24h，所以电冰箱停止工作一天，一定节省电能0.62kW h，故D错误。
故选：D。
6．电阻R1和R2的I﹣U关系的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．R1与R2电阻值之比为2：1
B．将R1和R2并联在电压为2.5V电路中，总电流为0.6A
C．将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1
D．将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，当R1、R2两端的电压均为3V时，通过R1、R2的电流分别为0.6A、0.3A，
由I可知，则R1、R2的阻值之比：R1：R2：I2：I1＝0.3A：0.6A＝1：2，故A错误；
B、由图可知，当R1两端的电压为2.5V时，通过R1的电流为0.5A，
由I可知，R2的阻值：10Ω，
当R2两端的电压为2.5V，通过R2的电流：I2′0.25A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I＝I1′+I2′＝0.5A+0.25A＝0.75A，故B错误；
C、由W＝UItt可知，将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比：，故C正确；
D．由W＝UIt＝I2Rt可知，将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比：，故D错误。
故选：C。
7．如图所示的电路图中，电灯L1的阻值为10Ω（不计阻值变化）。当S1接C、S2接B时，电流表的读数是0.3A，通过灯L2的电流是 　0　 A，电源电压 　3　 V；当S1接C、S2接A时，电流表的示数是0.5A，电灯L1在1min内消耗的电能是 　54　 J。
【答案】0；3；54。
【解答】解：由图可知，当S1接C、S2接B时，L2被短路，只有L1工作，所以通过灯L2的电流是0A；
由I可知，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；
当S1接C、S2接A时，两灯并联，电流表的示数是0.5A，
根据并联电路的特点可知，L1两端的电压不变，电阻不变，所以通过L1的电流不变，仍为0.3A，
电灯L1在1min内消耗的电能是：W1＝U1I1t＝3V×0.3A×1×60s＝54J。
故答案为：0；3；54。
8．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为 　0.6　 A，电源电压为 　8　 V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，此时R2的阻值为 　5　 Ω，1min内电流通过R2所做的功为 　192　 J。
【答案】0.6；8；5；192。
【解答】解：由图甲可知，当只闭合S1、S2时，L、R1串联，电压表测L两端电压，电压表示数为2V，则由图乙可知，通过灯泡的电流为0.6A。
串联电路中电流处处相等，则通过R1的电流为I1＝IL＝0.6A，
R1两端的电压为
U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，
电源电压为
U＝U1+UL＝6V+2V＝8V。
当只闭合S2、S3时，L与R2串联，电压表测L两端电压。此时电压表示数为4V，即L两端电压为4V，通过L的电流为0.8A，根据串联电路电流特点可知，通过R2的电流为0.8A，则R2的阻值为
，
1min内电流通过R2所做的功为W＝U2I2t＝4V×0.8A×60s＝192J。
故答案为：0.6；8；5；192。
9．在图（a）所示电路中，电源电压为18伏保持不变，滑动变阻器R1上标有“2A”字样，所用电流表表盘如图（b）所示。闭合开关，移动滑片到某位置时，干路电流为2.5安。
（1）求整个电路通电4秒钟，电流所做的功W。
（2）移动滑片，电流表示数最大变化量为ΔI。将电流表改接到变阻器R1所在支路，移动滑片，电流表示数最大变化量为ΔI1。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安，另一次电流表示数最大变化量为1.1安。请指出ΔI的值，并说明理由。
（3）求电阻R2的阻值。
【答案】（1）整个电路通电4秒钟，电流所做的功W为180J；
（2）ΔI的值为0.9A，理由见解答；
（3）电阻R2的阻值为15Ω。
【解答】解：（1）整个电路通电4秒钟，电流所做的功为：
W＝UIt＝18V×2.5A×4s＝180J；
（2）图a中R1、R2并联，电流表测干路中的电流，根据题中电流表的示数可知电流表量程为0～3A，由变阻器的规格可知变阻器R1允许通过的最大电流是2A，且并联电路中各支路互不影响，则移动滑片时通过电阻R2的电流不变；
①若通过电阻R2的电流较小（不超过1A），则移动滑片使变阻器R1支路的电流最大为2A时，总电流也不会超过电流表的量程（电路是安全的），且将滑片移到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，由欧姆定律可知变阻器R1支路的电流最小，此时总电流最小，电路一定是安全的；
将电流表改接到变阻器R1所在支路，R1、R2仍然并联，但电流表测变阻器R1支路的电流，为了变阻器的安全，移动滑片时变阻器R1支路的电流最大为2A，
根据并联电路的电流特点可知，两种情况下电流表示数的最大变化量ΔI＝ΔI1＝I滑大﹣I滑小＝2A﹣I滑小，
而题中ΔI≠ΔI1，故这种情况不可能，即通过电阻R2的电流应较大（超过1A）；
②若通过电阻R2的电流较大（即I2＞1A），在图a中通过变阻器R1支路的最大电流：I滑大′＝I总大﹣I2＜3A﹣1A＝2A，而变阻器R1支路的最小电流（I滑小）是一定的，
所以此时ΔI＝I滑大′﹣I滑小＜2A﹣I滑小﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ
将电流表改接到变阻器R1所在支路后，通过变阻器R1支路的最大电流仍然为I滑大＝2A，
而ΔI1＝I滑大﹣I滑小＝2A﹣I滑小﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ
比较可知ΔI＜ΔI1，
已知其中一次电流表示数最大变化量为0.9A，另一次电流表示数最大变化量为1.1A，
所以，ΔI＝0.9A，ΔI1＝1.1A；
（3）因ΔI1＝I滑大﹣I滑小＝2A﹣I滑小＝1.1A，则I滑小＝0.9A；
又因为ΔI＝I滑大′﹣I滑小＝I滑大′﹣0.9A＝0.9A，所以图a中通过变阻器R1支路的最大电流为I滑大′＝1.8A，且此时干路中电流表示数最大为3A，
由并联电路的电流特点可知，通过电阻R2的电流：I2＝I总大﹣I滑大′＝3A﹣1.8A＝1.2A，
由欧姆定律可得，电阻R2的阻值：R215Ω。
答：（1）整个电路通电4秒钟，电流所做的功W为180J；
（2）ΔI的值为0.9A，理由见解答；
（3）电阻R2的阻值为15Ω。
知识点2 电功率
10．甲、乙两用电器电功率之比为1：2，通电时间之比为3：4，则消耗的电能之比为（　　）
A．8：3 B．3：8 C．3：2 D．2：3
【答案】B
【解答】解：
由P可得，甲乙用电器消耗的电能之比为：
。
故选：B。
11．小明观察家中电冰箱铭牌上标有“220V，200W”字样，他对电冰箱进行过测试：当将其他所有用电器断开，只有电冰箱单独接入家庭电路中时，电能表初始示数如图（a）所示，两整天的时间后，电能表示数如图（b）所示。则该电冰箱两整天耗电为 　4.8　 kW h，消耗这些电能实际工作时间为 　24　 h。
【答案】4.8；24。
【解答】解：（1）如图所示，电冰箱消耗的电能：
W＝1346.8kW h﹣1342.0kW h＝4.8kW h。
（2）电冰的功率P＝200W＝0.2kW，
由P可得电冰箱实际工作时间：
t24h；
故答案为：4.8；24。
12．某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N，设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取q＝5×107J/kg。
（1）求A、B两地间的距离。
（2）求在上述行驶过程中：
①牵引力对汽车所做的功。
②消耗的汽油质量。
（3）从B处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C处停止。在此过程中，汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能，若这些电能可供功率为1000W的用电器持续工作3min，求汽车在B处时的动能。
【答案】（1）A、B两地间的距离为72km。
（2）在上述行驶过程中：①牵引力对汽车所做的功为7.2×107J。②消耗的汽油质量为4.8kg。
（3）汽车在B处时的动能为3×105J。
【解答】解：（1）根据v可得，A、B两地间的距离：s＝vt＝72km/h×1h＝72km；
（2）①汽车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
则汽车受到的牵引力：F＝f＝1000N，
所以牵引力所做的功：W1＝Fs＝1000N×7.2×104m＝7.2×107J；
②汽油燃烧放出的热量：Q放2.4×108J；
消耗的汽油质量：m4.8kg；
（3）用电器消耗的电能：W2＝Pt＝1000W×3×60s＝1.8×105J；
汽车在B处时的动能：E＝ΔE3×105J。
答：（1）A、B两地间的距离为72km。
（2）在上述行驶过程中：①牵引力对汽车所做的功为7.2×107J。②消耗的汽油质量为4.8kg。
（3）汽车在B处时的动能为3×105J。
13．如图所示是某款速热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，当扇形开关在不同挡位时，水龙头可以分别放出冷水、温水或热水，当开关接触2、3触点时，水龙头放出的是（　　）
A．冷水 B．温水 C．热水 D．无法判断
【答案】B
【解答】解：
由电路图知，开关接1、2时电路是断路，不加热，故放出的是冷水；
开关接2、3时，只有R2接入电路中，电路中电阻较大；接3、4时两电热丝并联，电路中电阻较小。
电源电压一定，由P可知，开关接2、3时电路功率较小，接3、4时电路功率较大，所以接2、3时水龙头放出的是温水。
故选：B。
14．图示的电路中，闭合开关S，小灯泡L1、L2均发光，且L1比L2更亮，L1、L2两端的电压分别为U1、U2，通过L1、L2的电流分别为I1、I2。下列说法正确的是（　　）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1＜I2
【答案】C
【解答】解：AB、闭合开关，两灯泡并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以两灯泡两端电压相等，即U1＝U2，故AB错误；
CD、小灯泡L1和L2均发光，且L1比L2更亮，说明L1的实际电功率较大，根据并联电压相等，P＝UI知，通过L1的电流较大，故C正确，D错误。
故选：C。
15．灯泡L1标有“3V 0.75W”，灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路，闭合开关后，灯泡L1和L2均正常发光，则电路总电流I＝　0.75　 A。如图乙所示电路，闭合开关后，灯泡L1正常发光，则电源电压U＝　4.5　 V，通过灯泡L2的电流为 　0.25　 A。（假设灯丝电阻不变）
【答案】0.75；4.5；0.25。
【解答】解：L1的额定电流为
L2的额定电流为
由图甲可知，L1、L2并联，由并联电路电流特点可知，电路总电流为
I＝I1+I2＝0.25A+0.5A＝0.75A
由可知
由图乙可知，L1、L2串联，串联电路中电流处处相等，灯泡L1正常发光，则电路中电流为
I＝I2＝I1＝0.25A
电源电压为
U＝IR＝I1（R1+R2）＝0.25A×（12Ω+6Ω）＝4.5V
通过灯泡L2的电流为0.25A。
故答案为：0.75；4.5；0.25。
16．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑片位于最左端时，电流表的读数为0.4A，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表的读数为0.1A，则定值电阻R0的阻值为 　15　 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为 　45　 Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 　1.2　 W。
【答案】15；45；1.2。
【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流；
电源电压恒为U＝6V，闭合开关，当滑片位于最左端时，电路中只有R0，电流表的读数为0.4A，则
；
[2]当滑动变阻器滑片位于最右端时，电阻R0与R串联，电流表A的读数为0.1A，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中总电阻为：
R60Ω；
滑动变阻器R的最大阻值为R'＝R﹣R0＝60Ω﹣15Ω＝45Ω；
小灯泡与定值电阻串联，电压之和等于电源电压，电路中电流相等，
由图乙可知，当电流为0.2A时，灯泡两端的电压为3V，
此时定值电阻两端的电压为
U0＝IR0＝0.2A×15Ω＝3V；
电灯泡两端的电压与定值电阻两端的电压之和为
U＝UL+U0＝3V+3V＝6V；恰好等于电源电压，
此时电路消耗的功率为：P＝UI′＝6V×0.2A＝1.2W；
故答案为：15；45；1.2。
17．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为60Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求：
（1）电源的电压U；
（2）闭合开关S1和S2，通过R2的电流I2；
（3）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率。
【答案】（1）电源的电压U为24V；
（2）闭合开关S1和S2，通过R2的电流I2为0.4A；
（3）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为38.4W。
【解答】解：（1）由图可知，只闭合开关S1时，电路中只有电阻R1工作，电流表测量R1的电流，电阻R1＝20Ω，根据欧姆定律知，则电源的电压
U＝I1R1＝1.2A×20Ω＝24V
（2）闭合开关S1和S2，电阻R1与R2并联，根据并联电路电压规律可得，R2两端的电压
U2＝U＝24V；
根据欧姆定律知，通过R2的电流
；
（3）闭合开关S1和S2，根据并联电路的特点，R1的电流为1.2A，通过R2的电流0.4A，根据并联电路电流规律可得，电路总电流：
I总＝I1+I2＝1.2A+0.4A＝1.6A；
电路消耗的总功率P＝UI总＝24V×1.6A＝38.4W。
答：（1）电源的电压U为24V；
（2）闭合开关S1和S2，通过R2的电流I2为0.4A；
（3）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率为38.4W。
18．如图所示的电路中，电源电压4.5V保持不变，灯L上标有“2.5V 1.25W”字样，灯泡电阻不随温度而变化，电流表的量程为（0～0.6）A，电压表的量程为（0～3）V，滑动变阻器的最大阻值是20Ω．当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的情况下，则下述判断正确的是（　　）
A．电流表的最大示数为0.6A
B．电压表的最小示数为0V
C．滑动变阻器消耗的功率可能为2W
D．灯L消耗的最小功率0.45W
【答案】D
【解答】解：A、灯泡的额定电流：I0.5A，所以电路中的最大电流只能为0.5A，如果为0.6A则会烧坏灯泡，所以电流表的最大示数为0.5A，故选项A是错误的；
B、如果电压表的最小示数为0V，则此时灯泡两端的电压为4.5V，超过了灯泡的额定电压，灯泡会烧坏，所以选项B是错误的；
C、当滑动变阻器的电阻与灯泡的电阻相等时，此时滑动变阻器消耗的功率是最大的，
灯泡的电阻：R5Ω，
所以当滑动变阻器的阻值也为5Ω时，消耗的功率是最大的，
此时电路的总电阻：R总＝5Ω+5Ω＝10Ω，
电路中的电流：I0.45A，
滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR＝0.45A×5Ω＝2.25V，
滑动变阻器消耗的最大功率：P最大＝U滑I＝2.25V×0.45A＝1.0125W，所以选项C是错误的；
D、当滑动变阻器两端电压为3V时，此时灯泡两端的电压是最小的为1.5V，灯泡消耗的功率是最小的，
灯泡的电阻：R5Ω，
灯泡的最小功率：P0.45W，所以选项D是正确的。
故选：D。
19．灯泡L1（“6V 6W”）和L2（“6V 3W”）的电流和两端电压的关系曲线如题图甲所示，现将其按图乙所示电路连接，闭合开关，灯泡L2恰好正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1的电流为1A B．灯泡L2的电阻为6Ω
C．电压表示数为6V D．灯泡L1的功率为1W
【答案】D
【解答】解：由图象可知，L1正常发光的电流为1A，L2的正常发光电流为0.5A。
闭合开关，两电阻串联，电压表测量L1两端的电压。
灯泡L2恰好正常发光，则电路电流I＝0.5A，电压表两端的电压等于L2的额定电压，为6V，根据欧姆定律可知此时L2的阻值R212Ω，故BC错误；
根据串联电路的电流特点可知通过灯泡L1的电流为0.5A，
从图中可知L1两端的电压为2V，根据P＝UI可知L1的功率PL＝U1I＝2V×0.5A＝1W，
故A错误、D正确。
故选：D。
20．如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为12V B．R1的阻值为10Ω
C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路的最小功率为1.4W
【答案】D
【解答】解：AB、闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压；当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小，根据串联电路电压特点可得电源电压：
U电＝U1+U2＝IR1+U2＝0.1A×R1+12V......①
当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端的电压为4V，同理可得电源电压
U电＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.5A×R1+4V......②
解①②可得：U电＝14V，R1＝20Ω，故AB错误；
C．由欧姆定律的变形式可知，电压表与电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此电压表与电流表示数的比值变小，故C错误；
D．电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，电路消耗的最小功率为
P最小＝U电I最小＝14V×0.1A＝1.4W，
故D正确。
故选：D。
21．如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节，两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V B．AB图线对应的是电压表V1示数变化
C．滑动变阻器的最大阻值为50Ω D．电路消耗的最大功率为3.6W
【答案】C
【解答】解：A、由乙图可知，当电流为0.3A时，两电压表示数相等，此时电压表示数为：U0＝UR＝IR0＝0.3A×10Ω＝3V，
电源电压为：U＝U0+UR＝3V+3V＝6V，故A错误；
B、由题意可得，两电阻串联，V1测R0两端的电压，V2测滑动变阻器的电压，当滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节时，电路中的总电阻变小，由I知电路中电流变大，由U＝IR知R0两端的电压变大，即V1的示数变大，故CA图线对应的是电压表V1示数变化，故B错误；
C、当电路电流最小为0.1A时，电路总电阻为：，
根据串联电路的电阻规律知滑动变阻器的最大阻值为：
R最大＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C正确；
D、当电流最大为0.3A时，电路消耗的最大功率为：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故D错误。
故选：C。
22．如图为物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中定值电阻R1＝6Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω，0.5A“，电压表量程为 0﹣3V，电流表量程为 0﹣0.6A，闭合开关S2，当被测身高变矮时，电流表的示数 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。在确保各元件安全的前提下，R1电功率的最大值为 　1.5　 W，变阻器接入电路的最大阻值为 　12　 Ω。
【答案】变大；1.5；12Ω
【解答】解：（1）由电路图可知，R1与R2串联，当被测身高较矮时，滑片向下移动，R2阻值变小，根据I可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；
（2）因为滑动变阻器R2的规格是“15Ω 0.5A”，电流表量程为“0～0.6A”，所以电路中允许通过的最大电流为0.5A。
根据P＝I2R可知R1电功率的最大值P1＝I最大2×R1＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；
根据串联分压，R2电阻越大，其两端电压越大，但电压表量程为0～3V，所以当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入的电阻最大。
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
此时U1最小＝U﹣U2最大＝4.5V﹣3V＝1.5V；
此时电路中的电流I最小0.25A
由I可知滑动变阻器阻值为：R2最大12Ω。
故答案是：变大；1.5；12Ω。
23．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器R'，发现电流表示数从0.1A变为0.3A，电压表示数改变了3V。由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 　变小　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电阻R的电功率变化了 　1.2　 W。
【答案】变小；1.2。
【解答】解：由I可知，电流表示数从0.1A变为0.3A时，电路中的电阻变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变小；
当电路中的电流I＝0.1A时，电源的电压U＝IR+U滑＝0.1A×R+U滑；
当电路中的电流I′＝0.3A时，电源的电压U＝I′R+U滑′＝0.3A×R+U滑′；
因电压表示数改变了3V，
所以U滑﹣U滑′＝（U﹣0.1A×R）﹣（U﹣0.3A×R）＝3V，
解得：R＝15Ω；
定值电阻R电功率的变化量：
ΔP＝（I′）2R﹣I2R＝（0.3A）2×15Ω﹣（0.1A）2×15Ω＝1.2W。
故答案为：变小；1.2。
24．如图甲所示是探究电功率与电流关系的实验电路图，电源电压不变。滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，电路的总功率、滑动变阻器的电功率与电流的关系图象分别为图乙的a、b曲线，则电源电压为 　6　 V，图象中I2的值为 　0.5　 A。
【答案】6；0.5。
【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流；
（1）由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.6A，对应的电路总功率为3.6W，
由P＝UI可知，电源电压：U6V，
由欧姆定律可知，R0的阻值：R010Ω；
（2）由图乙可知，滑动变阻器的电功率为0.5W时，对应的电流可能为I1，也可能为I2，
滑动变阻器的电功率：PR＝P﹣P0＝UI﹣I2R＝6V×I﹣I2×10Ω＝0.5W，
解得：I＝0.1A或0.5A，
由图乙可知I1＜I2，所以I2＝0.5A。
故答案为：6；0.5。
25．如图所示电路，电源电压恒为20V，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1.2A”的字样，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片P至某一位置，电流表的示数为0.8A。
（1）求此时电阻R2两端的电压；
（2）在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率；
（3）若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3：2。求R0的可能值。
【答案】（1）此时电阻R2两端的电压为8V；
（2）在电路安全的情况下，移动滑片P，电阻R1的最大功率15W；
（3）若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3：2。R0的可能值为5Ω和20Ω。
【解答】解：（1）由图知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端电压，；
闭合开关S，移动滑片P至某一位置，电流表的示数为0.8A，根据I得电阻R1两端的电压为：
U1＝IR1＝0.8A×15Ω＝12V；
滑动变阻器R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝20V﹣12V＝8V；
（2）由题意知，动变阻器R2上标有“20Ω 1.2A”的字样，电流表的量程为“0～3A”，因此电路允许通过的最大电流为1.2A，当电阻R1两端的电压最大时，R1的功率最大。当电压表满偏时：
，1A＜1.2A，
此时电路安全R1的最大功率：
Pmax15W；
（3）根据串联分压可知，当R2＝20Ω时，电压表示数最小为：
；
当R0较小时，电路最大电流可以达到1.2A，此时电压表示数最大为：
U大＝1.2A×R0；
由于电压表示数的最大值与最小值之比为3：2，则
；
解得R0＝5Ω；
由于电压表的量程为0﹣15V，当R0较大时，电压表读数可以达到15V，根据电压表示数的最大值与最小值之比为3：2得：
。
解得R0＝20Ω，所以R0的可能值为5Ω和20Ω。
答：（1）此时电阻R2两端的电压为8V；
（2）在电路安全的情况下，移动滑片P，电阻R1的最大功率15W；
（3）若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3：2。R0的可能值为5Ω和20Ω。
知识点3 测量小灯泡的电功率
26．小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B．该电路能探究电流与电压的关系
C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻
D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率
【答案】B
【解答】解：A、根据P有R，两个灯泡的额定电压相同，额定功率不同，故灯的电阻不同，串联电路中电流一定，由欧姆定律变形公式U＝IR，两灯的实际电压不同，通过时间相同，由W＝UIt可得，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系，故选项A正确；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，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；故选项B错误；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由P＝UI得I可知：额定功率大的额定电流大，所以L1的额定电流大于L2的额定电流，因此电路中的最大电流为L2的额定电流，只有灯L2能正常发光，L1不可能正常发光，故该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻，故选项C正确；
该电路能测量灯泡L2的额定功率；选项D正确；
故选：B。
27．小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是　灯丝断了（或电压表所测电路开路）　 。
（2）该小灯泡的额定功率是　0.4W　 。
【答案】（1）灯丝断了；（2）0.4W。
【解答】解：
（1）灯与变阻器串联，电压表测灯的电压，电流表测电路的电流，当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然减小到0，电路可能断路，图乙中，电压增大为电源电压3V，则电压表与电源连通，故图丙中电流突然变小的原因是灯丝断了；
（2）灯在额定电压下正常发光，由图乙知，电压表示数为2V时，x移动的距离为12cm，根据图丙知，此时的电流为0.2A，
该小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：（1）灯丝断了；（2）0.4W。
28．用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源为2节新干电池，所有器材均完好。
（1）用笔画线替代导线，将实物电路甲连接完整；
（2）注意连接电路时，开关要 　断开　 （“闭合”或“断开”），滑动变阻器滑片移动到 　B　 （“A”或“B”）端；
（3）电路连接好后闭合开关，发现电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动灯不亮，电路故障主要是 　D　 ；
A．滑动变阻器阻值较大 B．滑动变阻器有断路 C．灯泡短路 D．灯泡断路
（4）排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，滑动变阻器滑片向 　左　 （“左”或“右”）调节灯泡才会正常发光，灯正常发光时电流表示数如图乙，则电流是 　0.3　 A，灯泡的额定功率是 　0.75　 W；
（5）依实验数据绘制了灯泡的U﹣I图象如图丙，发现灯丝电阻逐渐变大，原因是 　灯丝电阻随温度的升高而增大　 。
【答案】（1）见解答图；（2）断开；B；（3）D；（4）左；0.3；0.75；（5）灯丝电阻随温度的升高而增大。
【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，实物电路图如下图所示：
；
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处，即B端；
（3）电路连接好后闭合开关，发现电流表指针几乎不动灯不亮，说明电路可能断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障主要是灯泡断路，故选：D；
（4）灯泡正常发光时的电压为2.5V，当电压表示数为2V时，要使灯泡正常发光应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向左调节；
由甲图可知，电流表选用小量程；灯正常发光时电流表示数如图乙，电流表分度值为0.02A，其示数为0.3A，则灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）由图丙可知，当灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流也增大，根据P＝UI可知，灯泡实际功率变大，温度升高，灯丝电阻随温度的升高而增大。
故答案为：（1）见解答图；（2）断开；B；（3）D；（4）左；0.3；0.75；（5）灯丝电阻随温度的升高而增大。
29．小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画代替导线连接完整图甲实物电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 　B　 端（填“A”或“B”）。
（3）小张连接完电路后，检查无误后闭合开关，却发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。可能发生的故障是 　B　 。
A.滑动变阻器处断路 B.灯座接线短路 C.小灯泡灯丝断了 D.开关接触不好
（4）排除故障后调节变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　0.75　 W。
（5）完成实验后，小聪受“单表测电阻”的启发，设计了如图丙所示的电路（电源电压仍为4.5V），也想测量出本题中小灯泡的额定功率，请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S，将开关S1拨到“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 　2　 V；
②　保持滑片不动　 ，现将开关S1拨到“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P＝ 　U额 　 （用U额、U0、R0表示）。
【答案】（1）见上图；（2）B； （3）B； （4）0.75；（5）2；保持滑片不动；U额 。
【解答】解：（1）由题意可知小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程应选“0～3V”，
小灯泡正常发光的电流，I'0.25A，电流表的量程应选0～0.6A，滑动变阻器按“一上一下”串联在电路中，如图所示：
（2）为了保护电路，在闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于阻值最大处，即B端；
（3）灯泡不发光，电流表有示数，说明电路可能通路，电压表无示数，说明与电压表并联的支路短路了，故选B；
（4）根据图甲所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流表示数如图乙所示，其示数为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）③在步骤①中，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V，由串联电路电压的规律，灯两端的电压：U灯＝U﹣U'＝4.5V﹣2V＝2.5V，灯泡正常发光；
在步骤②中，滑动变阻器的滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压为U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：
I额，
则小灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝U额 。
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）B； （4）0.75；（5）2；保持滑片不动；U额 。
知识点4 电流的热效应
30．电冰箱是我们日常生活中常见的家用电器，它涉及到许多热现象。以下关于电冰箱的说法中。正确的是（　　）
A．冷冻室出现的“白霜”，是由水蒸气凝固形成的
B．电冰箱内温度比较低，这是液体汽化放热造成的
C．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流热效应造成的
D．冷藏室的食品要用塑料袋包装以防“串味”，这说明分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解答】解：A、冷冻室出现的“白霜”，是由水蒸气凝华形成的，故A错误；
B、电冰箱内温度比较低，这是制冷剂汽化吸热的造成的，故B错误；
C、电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是液化放热造成的，故C错误；
D、冷藏室的食品要用塑料袋包装以防“串味”，这说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。
故选：D。
31．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 　电阻　 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 　热　 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 　热传递　 的方式改变芯片内能。
【答案】电阻；热；热传递。
【解答】解：由于芯片元件有电阻，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的热效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过热传递的方式改变芯片内能。
故答案为：电阻；热；热传递。
32．图示是一款平面镜防雾膜，膜内有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，利用电流的 　热　 效应，可防止水蒸气在镜面上 　液化　 （填物态变化的名称）。但断电后，渐渐看不清镜子里的像了，原因是此时光在镜面上发生了 　漫　 反射。小明站在镜前0.6m处，他在镜中的像和他相距 　1.2　 m。
【答案】热；液化；漫；1.2
【解答】解：（1）电流通过导体时会产生热量，这种现象叫做电流的热效应，所以平面镜防雾膜的电热丝是利用电流的热效应来工作的；
（2）温度较高的水蒸气遇到温度低的镜面会液化成小水滴，镜面温度较高时可以避免水蒸气在镜面上液化；
（3）断电后，镜面温度降低，水蒸气在镜面上发生液化，形成一层水雾，此时光在镜面发生了漫反射，所以就看不清镜子里的像了；
（4）由平面镜成像的特点可知，像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等，已知小明站在镜前0.6m处，所以他的像离镜面也是0.6m，则他在镜中的像和他相距0.6m+0.6m＝1.2m。
故答案为：热；液化；漫；1.2。
33．用电热丝烧水，当电压为U，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则烧开同样的水所需时间为（　　）
A． B．4t C．2t D．
【答案】B
【解答】解：∵烧开相同一壶水时，电热丝产生的热量相等，
∴根据Q＝I2Rtt可得：ttt′t′t′，
解得：t′＝4t。
故选：B。
34．在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中，与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝。
（1）电阻丝主要利用了电流的 　热　 效应工作。
（2）甲图中，通电一段时间后，发现与a容器相连的U形管中液面仍相平，与b容器相连的U形管中液面高度的变化明显，这是由于a容器中电阻丝发生 　短路　 （选填“断路”或“短路”）造成的。
（3）乙图中，d密闭容器外部，阻值为2Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两个密闭容器内电阻丝的 　电流　 不同，d密闭容器内电阻丝的阻值应为 　5　 Ω，才符合实验探究的要求。
（4）一款养生壶的电路如图丙所示，电热丝R1和R2的阻值分别为40Ω和400Ω。
①当开关S接2位置时，养生壶处于 　加热　 （选填“加热”或“保温”）状态。
②当开关S接1位置时，通电10s电路产生的热量为 　1100　 J。
【答案】（1）热；（2）短路；（3）电流；5；（4）①加热；②1100。
【解答】解：（1）电流通过电阻丝时电阻丝会发热，则电阻丝主要是利用了电流的热效应工作的。
（2）甲图中，通电一段时间后，发现与a容器相连的U形管中液面仍相平，与b容器相连的U形管中液面高度的变化明显，由转换法可知，a容器中的电阻产生的热量为0，甲图中两电阻丝串联，若a容器中电阻丝断路，则没有电流通过b容器中电阻丝，b容器中的电阻不会产生热量，所以是由于a容器中电阻丝发生短路造成的。
（3）乙图中，右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联，根据并联电路电流的规律，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，故阻值为2Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两个密闭容器内电阻丝的电流不同；研究电流产生热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，故d密闭容器内电阻丝的阻值应为5Ω，才符合实验探究的要求。
（4）①开关接1时，两电阻串联；当开关S接2位置时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最小，根据P可知，此时电路消耗的总功率最大，则养生壶处于加热状态。
②当开关S接1位置时，两电阻串联，根据串联电阻的规律，通电10s电路产生的热量为：
Q＝W10s＝1100J。
故答案为：（1）热；（2）短路；（3）电流；5；（4）①加热；②1100。
35．实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两个规格完全相同的滑动变阻器，两根阻值相同的电阻丝，以及电源、开关、导线等。利用如图所示的情境，可探究当 　电阻和通电时间　 一定时，电流产生的热量跟 　电流　 的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 　A　 温度计（选填“A”或“B”）。
【答案】电阻和通电时间；电流；A。
【解答】解：由图可知，A、B两电阻阻值相同且并联，A、B两电阻分别与两个滑动变阻器串联，与A电阻串联的滑动变阻器阻值较小，与B电阻串联的滑动变阻器阻值较大，由I可知，通过A电阻的电流大于通过B电阻的电流，故本实验可探究电阻和通电时间一定时，电流产生的热量跟电流大小的关系；
由Q＝I2Rt可知，当电阻和通电时间相同时，通过A电阻的电流大，A电阻产生的热量多，A温度计示数上升的示数比B温度计示数升高的多。
故答案为：电阻和通电时间；电流；A。
36．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，两个完全相同的保温容器。容器内部分别装有质量相等的煤油和水、完全相同的温度计、阻值不变的加热电阻丝R1和R2．电路连接如图所示。
（1）利用本装置比较水和煤油的吸热情况时，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，应使R1　＝　 R2（选填“＝”或“≠”）。
（2）若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小有关”，则需要对本装置做出的改变有：①应使R1　≠　 R2（选填“＝”或“≠”）；②两个容器内应分别装入　质量相等的煤油　 。
【答案】（1）＝；（2）①≠；②质量相等的煤油。
【解答】解：（1）图中两电阻丝串联，由串联电路电流的规律，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据Q＝I2Rt，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，应使R1＝R2；
（2）若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小有关”，要控制电流和通电时间相同，只改变电阻大小，则需要对本装置做出的改变有：①应使R1≠R2；
②根据Δt，因水的比热容比煤油大，质量相同的水和煤油吸收相同的热量，煤油升温明显，故两个容器内应分别装入质量相等的煤油。
故答案为：（1）＝；（2）①≠；②质量相等的煤油。
知识点5 焦耳定律
37．甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等，将它们如图所示串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙导体产热的多少，正确的是（　　）
A．甲导体的产热比乙导体多 B．乙导体的产热比甲导体多
C．甲、乙导体产热相等 D．条件不足，无法判断
【答案】C
【解答】解：由题意可知，两者的电阻相同，因两电阻串联，所以通过的电流相等；
根据Q＝I2Rt可知，相同时间内产生的热能相等，故ABD错误，C正确。
故选：C。
38．如图所示的电路，当开关S闭合时，电路中的电流为1A，电压表V的示数为9V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机的电能转化为机械能的效率为90%，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1的示数为4V
B．电动机M的线圈电阻为0.5Ω
C．电路消耗的总功率是4W
D．通电1min电流通过电动机产生的热量是300J
【答案】B
【解答】解：A、当开关S闭合时，定值电阻与电动机串联，电压表V1测的是电动机M的两端电压；电压表V测的是电源电压，电压表V的示数为9V，则电源电压为9V，电路中的电流为1A，定值电阻的两端电压为U定＝IR定＝1A×4Ω＝4V
根据串联电路的电压规律可得，电动机两端电压（即电压表V1的示数）为U1＝U﹣U定＝9V﹣4V＝5V，故A错误；
C、电路消耗的总功率是P＝UI＝9V×1A＝9W，故C错误；
BD、通电1min，电动机消耗的电能为W＝U1It＝5V×1A×60s＝300J，电流通过电动机产生的热量是Q＝（1﹣90%）W＝10%×300J＝30J，根据Q＝I2Rt可得，电动机M的线圈电阻为
故B正确，D错误。
故选：B。
39．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　）
①电源电压为6V；
②定值电阻R的阻值为5Ω；
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。
A．只有②③正确 B．只有①③正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
【答案】C
【解答】解：①②、由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器 RP 串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压.当滑片P在a端时，RP 连入电路的电阻为0，电路中只有R 工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源 电压 U＝Ua＝4.5V，此时电路中的电流 Ia＝0.9A，根据欧姆 定律可得，定值电阻R的阻值 ，①错误，②正确；
③、当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压 Ub＝ 1.5V，此时电路中的电流 Ib＝0.3A，根据串联电路的电压规 律，RP 两端电压 UP＝U﹣Ub＝4.5V﹣1.5V＝3V，根据欧 姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值 10Ω，
④、通电1min电阻R产生的热量 5Ω×60s＝27J，③④正确。
故选：C。
40．如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 　1：1　 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 　3：2　 。
【答案】1：1；3：2。
【解答】解：若将L和R串联接在8V的电源两端，根据串联电路的特点，结合图象可知，当电路中的电流为0.2A时，L与R两端的电压均为4V，满足要求，
由I可知，L与R的电阻之比：；
若将L和R并联在2V的电源两端，由图可知，通过L与R的电流分别为0.15A、0.1A，
由Q＝I2Rt＝UIt可知，在1min内，L与R产生的热量之比：QL：QR＝UILt：UIRt＝IL：IR＝0.15A；0.1A＝3：2。
故答案为：1：1；3：2。
41．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）电源电压U是多少V？
（2）电阻R2的阻值是多少Ω？
（3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？
【答案】（1）电源电压U是6V；
（2）电阻R2的阻值是30Ω；
（3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。
【解答】解：由图可知，闭合开关S后，R1、R2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过R2的电流；
（1）根据题意可知，干路电流I＝0.5A，通过R2的电流I2＝0.2A，
根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
由I可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，
根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2＝U1＝6V；
（2）由I可知，R2的阻值：R230Ω；
（3）5min内电流通过R1产生的热量：Q＝I12R1t＝（0.3A）2×20Ω×5×60s＝540J。
答：（1）电源电压U是6V；
（2）电阻R2的阻值是30Ω；
（3）5min内电流通过R1产生的热量是540J。
42．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
【答案】A
【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据I可知，R1、R2的电阻之比为1：2；
通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式Q＝W可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。
故选：A。
43．甲、乙两电热丝的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为（　　）
A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2
【答案】A
【解答】解：根据题意可知，甲、乙两电热丝电阻之比R甲：R乙＝4：3，通过的电流之比I甲：I乙＝1：2，
则相同时间内产生的热量之比：，故A正确。
故选：A。
44．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙两图中的电源电压是相同的，图乙中R1＝R2＝R3＝5Ω．通电相同时间后（　　）
A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1
B．甲图中，两电阻串联主要是为了保证通电时间相同
C．乙图中，左右两电阻发热量之比为4：1
D．乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
【答案】C
【解答】解：
AB、由图甲可知，两个电阻串联接入电路中，根据串联电路的特点可知，通过两个电阻的电流是相同的，通电时间也相同；在电流和通电时间相同时，电流产生的热量与电阻成正比，电阻之比为5Ω：10Ω＝1：2，所以左右两电阻发热量之比为1：2，故AB错误；
C、乙图中，电阻相同，通电时间相同，通过R1的电流电流是通过R2电流的2倍，根据Q＝I2Rt可知，左右两电阻发热量之比为4：1，故C正确；
D、乙图中，拆除前，由串并电路的电阻特点可知，电路总电阻：R'＝5Ω+2.5Ω＝7.5Ω，
电路中电流：I，通过右侧电阻的电流为：，
拆除后，为串联电路，电路中电流：I'；
由Q＝I2Rt可知，拆除后与拆除前的产生热量之比：
，右侧发热电阻的发热量变为原来的2.25倍，故D错误。
故选：C。
45．两个电阻用如图的形式连接在同一电路中，已知它们的阻值R1：R2＝2：3，则通过它们的电流之比I1：I2＝ 　1：1　 ，相同时间内产生的热量之比Q1：Q2＝ 　2：3　 。
【答案】1：1；2：3。
【解答】解：
由图可知两电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，则通过它们的电流之比I1：I2＝1：1；
在电流和通电时间相同时，由Q＝I2Rt可得，在相同时间内产生的热量之比等于电阻之比，即Q1：Q2＝R1：R2＝2：3。
故答案为：1：1；2：3。
知识点6 电热的有关计算
46．如图所示是某款电加热器的简化电路，其中发热体的阻值R1＝R2＝110Ω。通过开关变换可以选择不同挡位，当开关S置于 　1　 位置时，处于高温挡。若该电加热器在低温挡状态下正常工作420s，可以将水的温度升高50℃，不计热量损失，则加热水的质量为 　0.88　 kg。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】1；0.88。
【解答】解：由图可知，当开关S置于1时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻最小，由P可知，电路中的总功率最大，电加热器处于高温挡；
当开关S置于2时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡；
低温挡的电功率：P低440W，
低温挡正常工作420s消耗的电能：W＝P低t＝440W×420s＝184800J，
不计热量损失，水吸收的热量Q吸＝W＝184800J，
由Q吸＝cmΔt可知，水的质量：m0.88kg。
故答案为：1；0.88。
47．如图甲是一款养生壶，图乙是其原理电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化）。[粥的比热容取4.0×103J/（kg ℃）]求：
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
（1）保温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要的时间为500s，此养生壶的加热效率。
【答案】（1）保温挡正常工作时，电路中的电流为0.8A；
（2）电热丝R1的阻值为55Ω；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要的时间为500s，此养生壶的加热效率为80%。
【解答】解：（1）由表格参数可知，养生壶保温挡功率P保＝176W，
由P＝UI可知，保温挡正常工作时，电路中的电流：I0.8A；
（2）由图乙可知，当开关接a时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P可知，电路中的总功率最小，养生壶处于保温挡；
当开关接b时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，养生壶处于加热挡；
由P可知，R1的阻值：R155Ω；
（3）粥吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.0×103J/（kg ℃）×1.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.52×105J，
养生壶正常加热500s消耗的电能：W＝P加t′＝880W×500s＝4.4×105J，
此养生壶的加热效率：η100%＝80%。
答：（1）保温挡正常工作时，电路中的电流为0.8A；
（2）电热丝R1的阻值为55Ω；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要的时间为500s，此养生壶的加热效率为80%。
48．如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，拧动旋转开关，可以选择冷水、温水和热水，相应参数如表所示。当电热水龙头在额定电压下工作时，求：
额定电压 额定功率
220V 温水 热水
1100W 4400W
（1）温水挡时，电路中的电流。
（2）电热丝R1的电阻。
（3）热水挡时，通电30s，可以把0.5kg的水从15℃加热到37℃，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求电热水龙头的加热效率。
【答案】（1）温水挡时，电路中的电流为5A；
（2）电热丝R1的电阻为11Ω；
（3）电热水龙头的加热效率为35%。
【解答】接：（1）由P＝UI可知，温水挡时，电路中的电流：I5A；
（2）当旋转开关接1时，R1、R2串联，当旋转开关接2时，只有R1工作；
根据串联电路的电阻特点可知，当旋转开关接2时，只有R1工作，电路中的电阻最小，电源电压是不变的，由P可知，此时电路中的功率最大，处于热水挡；
R1的阻值：R111Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×（37℃﹣15℃）＝4.62×104J；
由P可知，热水挡时，通电30s，电热水龙头消耗的电能：W＝P热t＝4400W×30s＝1.32×105J；
电热水龙头的加热效率：η100%35%。
答：（1）温水挡时，电路中的电流为5A；
（2）电热丝R1的电阻为11Ω；
（3）电热水龙头的加热效率为35%。
49．某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，洗衣机处于加热状态；旋至2挡位置时，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，洗衣机正常使用时，加热功率是2400W。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。求：
（1）电热丝R2的阻值是多少？
（2）某次洗衣时，洗衣机内注入40L水，在额定电压下对水加热，水温由20℃上升到50℃，此时加热效率是84%，则需要加热时间是多少？
【答案】（1）电热丝R2的阻值是242Ω；
（2）需要加热时间是2500s。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，R1、R2并联，此时洗衣机处于加热状态；
R1的电功率：P12200W，
根据并联电路的特点可知，R2的电功率：P2＝P加热﹣P1＝2400W﹣2200W＝200W，
由P可知，R2的阻值：R2242Ω；
（2）水的体积V＝40L＝40dm3＝0.04m3，
由ρ可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.04m3＝40kg，
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（50℃﹣20℃）＝5.04×106J，
由η可知，洗衣机消耗的电能：W6×106J，
由P可知，需要加热的时间：t′2500s。
答：（1）电热丝R2的阻值是242Ω；
（2）需要加热时间是2500s。
50．由我国自行研制开发的实验装置东方超环（EAST）被称为“人造太阳”，该设备的加热功率达到1.05×107W，在运行100s的过程中最多能将10t水从20℃加热到　45　 ℃。
【答案】45。
【解答】解：“人造太阳”运行100s时产生的热量为：
Q＝W＝Pt＝1.05×107W×100s＝1.05×109J；
若不计热量损失，水吸收的热量等于“人造太阳”放出的热量，即Q吸＝Q＝1.05×109J；
根据Q＝cmΔt知水升高的温度为：
Δt25℃，
水升高到的温度为：
t＝t0+Δt＝20℃+25℃＝45℃。
故答案为：45。
51．小华用电子式电能表测量家中电热水器的热效率，他断开家中的其他用电器，仅让电热水器工作，40min把质量为40kg、初温为20℃的水加热到45℃，水吸收的热量是　4.2×106　 J；此过程中标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表闪烁了4000次，则该热水器的效率为　87.5%　 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】4.2×106；87.5%。
【解答】解：（1）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×40kg×（45℃﹣20℃）＝4.2×106J；
（2）电热水器消耗的电能：
WkW hkW h3.6×106J＝4.8×106J，
电热水器的效率：
η100%100%＝87.5%。
故答案为：4.2×106；87.5%。
52．下面的图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW h”字样的电能表转盘转过120转（r）。不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：
热水箱容量（装满） 1L
额定电压 220V
加热时额定功率 968W
（1）电阻R1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；
（2）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]；
（3）饮水机此加热过程中的热效率；
（4）饮水机加热时的实际电压。
【答案】（1）电阻R1的阻值为50Ω；
（2）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量为3.15×105J；
（3）饮水机此加热过程中的热效率为87.5%；
（4）饮水机加热时的实际电压为200V。
【解答】解：（1）当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，只有R1工作，
由表格数据可知，饮水机加热时的额定功率P加＝968W，
由P可知，R1的阻值：R150Ω；
（2）水的体积V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
则水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J；
（3）“1200r/kW h”表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘就转过1200r，
则电能表的转盘转过120r消耗的电能为：W0.1kW h＝3.6×105J，
饮水机的热效率：η100%100%＝87.5%。
（4）饮水机的工作时间t′＝7.5min＝450s，
由Wt可知，饮水机加热时的实际电压：U200V。
答：（1）电阻R1的阻值为50Ω；
（2）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量为3.15×105J；
（3）饮水机此加热过程中的热效率为87.5%；
（4）饮水机加热时的实际电压为200V。
53．教室里有一台饮水机，它的铭牌如表，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。问：
热水箱容量 1.5L
额定电压 220V
加热功率 550W
（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是多少？
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R2的阻值是多少？
【答案】解：
（1）水吸收的热量：Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（90℃﹣20℃）
＝4.41×105J；
（2）饮水机加热时消耗的电能：W＝Pt＝550W×15×60s＝4.95×105J；
（3）当S0断开时，电路中只有R2，总功率较小，为保温状态，
R21100Ω。
答：（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是4.41×105J；
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是4.95×105J；
（3）R2的阻值是1100Ω。
54．某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A；2min内电动机线圈产生的热量是 　60　 J，2min内电动机转化的机械能为 　420　 J。
【答案】60；420。
【解答】解：2min内电动机线圈产生的热量为
Q＝I2Rt＝（1A）2×0.5Ω×2×60s＝60J；
由图可知，警灯和电动机串联，根据串联电路的电流特点可知，通过警灯的电流IL＝IM＝1A；
由I可知，警灯两端的电压：UL＝ILRL＝1A×2Ω＝2V；
电源电压6V，根据串联电路的电压特点知，电动机线圈两端电压为
U线＝U﹣U灯＝6V﹣2V＝4V；
2min内电动机消耗电能为W＝UIt＝4V×1A×2×60s＝480J；
则电动机转化的机械能为W机＝W﹣Q＝480J﹣60J＝420J。
故答案为：60；420。
55．如图甲所示为一款具有加热和保温功能的榨汁机，其内部电路简化示意图如图乙所示，R1和R2为加热电阻，该榨汁机的部分参数如表所示。求：
榨汁机部分参数表
额定电压 220V 加热功率 440W
榨汁功率 66W 保温功率 88W
（1）R2阻值为多少？
（2）榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω，电动机工作10min因发热消耗的电能是多少？
（3）榨汁机的热效率是50%，杯子中盛有果汁500g，使其温度升高20℃，榨汁机需要加热200秒，求榨汁机实际加热功率是多大？【c果汁＝4×103J/（kg ℃）】
【答案】（1）R2阻值为440Ω；
（2）榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω，电动机工作10min因发热消耗的电能是54J；
（3）榨汁机实际加热功率是400W。
【解答】解：（1）开关S2、S3闭合时电路为R1的简单电路，总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，榨汁机处于加热状态，由P可知R1110Ω；
由电路图可知，开关S2闭合、S3断开时R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，榨汁机处于保温状态，根据P可知R串550Ω，
根据电阻串联的特点可知R2＝R串﹣R1＝550Ω﹣110Ω＝440Ω；
（2）根据P＝UI知仅榨汁时正常工作的电流为：
I0.3A；
电动机工作10min因发热消耗的电能为：
Q＝I2R电动机t＝（0.3A）2×1Ω×10×60s＝54J；
（3）杯子中盛有果汁的质量：m＝500g＝0.5kg，
杯子中果汁吸收的热量：
Q吸＝c果汁mΔt＝4×103J/（kg ℃）×0.5kg×20℃＝4×104J，
榨汁机的热效率是50%，则消耗的电能W8×104J，
榨汁机实际加热功率P400W。
答：（1）R2阻值为440Ω；
（2）榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω，电动机工作10min因发热消耗的电能是54J；
（3）榨汁机实际加热功率是400W。
56．某迷你洗衣机铭牌中部分参数如表格所示，其简化电路如图所示。闭合开关S，旋钮开关旋至位置“1”时，R1和R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋钮开关旋至位置“2”时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1的阻值为25Ω。
电压/V 220
设定温度/℃ 30﹣90
最大洗涤容量/kg 6
加热功率/W 2000
（1）洗衣机处于加热状态时，R1的功率是多少？
（2）某次洗衣前，洗衣机内注入5kg水，在额定电压下对水加热7min，水温由20℃上升到50℃，洗衣机的加热效率是多少？
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路中的电流为1A，电动机的功率是多少？
【答案】（1）洗衣机处于加热状态时，R1的功率是1936W；
（2）洗衣机的加热效率是75%；
（3）电动机的功率是156W。
【解答】解：（1）由图可知，旋钮开关旋至位置“1”时，R1和R2并联，洗衣机处于加热状态，
洗衣机处于加热状态时，R1的功率：P11936W；
（2）由P可知，洗衣机加热时消耗的电能：W＝P加热t＝2000W×7×60s＝8.4×105J，
水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×5kg×（50℃﹣20℃）＝6.3×105J，
洗衣机的加热效率：η100%100%＝75%；
（3）洗衣机加热时R2的功率：P2＝P加热﹣P1＝2000W﹣1936W＝64W，
由图可知，旋钮开关旋至位置“2”时，R2和电动机并联，洗衣机处于保温洗涤状态，
由并联电路的特点可知，此时R2的功率不变，
电路的总功率：P＝UI＝220V×1A＝220W，
则电动机的功率：PM＝P﹣P2＝220W﹣64W＝156W。
答：（1）洗衣机处于加热状态时，R1的功率是1936W；
（2）洗衣机的加热效率是75%；
（3）电动机的功率是156W。
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第十八章 电功率 单元考点专练
知识点1 电能、电功
考点1 电能表的读数
1．将一台标有“220V 200W”的电视机单独接在家庭电路中。正常工作2h后，电能表示数如图所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电能表是测量用电器电功率的专用仪表
B．该电能表的示数为35312kW h
C．这段时间内，电能表转盘转过了1200转
D．若电价为0.6元/度，这段时间电视机使用的电费为0.12元
2．电热水器是利用电流的 　 　 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 　 　 kW h，现仅接通台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1min内闪烁80次，则1min内消耗电能为 　 　 J，其两端电压 　 　 （高于/等于/低于）220V。
3．江西省居民生活用电试行阶梯电价听证方案：每月耗电第一挡电量为150度及以内，维持现行价格不变，即每度电0.6元；第二挡电量为151至280度，每度电0.65元；第三挡电量为281度以上，每度电0.9元。小袁家上月初和上月底电能表的示数如图所示，则她家上月用电为 　 kW h；如据此听证方案计算，她家上个月电费要比原来多付 　 　 元。
4．现有两个定值电阻R1和R2（R1＜R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（　　）
A．W甲＞W乙＞W丙＞W丁 B．W乙＞W丙＞W丁＞W甲
C．W甲＞W丙＞W丁＞W乙 D．W丙＞W丁＞W乙＞W甲
5．电冰箱在设计电路时，当冷冻室温度高于设定温度时，压缩机会以输入总功率正常工作，当冷冻室温度低于设定温度时，则压缩机停止运作，一般家庭电冰箱每运行12h，压缩机工作2.5h，如表格所示是某小型号电冰箱的铭牌，根据铭牌内容，则下列选项错误的是（　　）
xxxx电冰箱
额定电压 220V 工作频率 50Hz 重量 54kg
输入总功率 100W 耗电量 0.62kW h/24h 制冷剂 R600a52g
额定输入电流 0.45A 冷冻能力 1kg/24h 总有效容积 217L
A．该冰箱正常工作电压是220V
B．一般家庭该电冰箱每经过24h，消耗电能0.62kW h
C．电冰箱除了压缩机工作消耗电能，还有其他部件消耗电能
D．该电冰箱停止工作一天，一定节省电能2.4kW h
6．电阻R1和R2的I﹣U关系的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．R1与R2电阻值之比为2：1
B．将R1和R2并联在电压为2.5V电路中，总电流为0.6A
C．将 R1和R2并联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1
D．将R1和R2串联在电路中，相同时间内R1和R2消耗的电能之比为2：1
7．如图所示的电路图中，电灯L1的阻值为10Ω（不计阻值变化）。当S1接C、S2接B时，电流表的读数是0.3A，通过灯L2的电流是 　 　 A，电源电压 　 　 V；当S1接C、S2接A时，电流表的示数是0.5A，电灯L1在1min内消耗的电能是 　 　 J。
8．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为 　 　 A，电源电压为 　 　 V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，此时R2的阻值为 　 　 Ω，1min内电流通过R2所做的功为 　 　 J。
9．在图（a）所示电路中，电源电压为18伏保持不变，滑动变阻器R1上标有“2A”字样，所用电流表表盘如图（b）所示。闭合开关，移动滑片到某位置时，干路电流为2.5安。
（1）求整个电路通电4秒钟，电流所做的功W。
（2）移动滑片，电流表示数最大变化量为ΔI。将电流表改接到变阻器R1所在支路，移动滑片，电流表示数最大变化量为ΔI1。其中一次电流表示数最大变化量为0.9安，另一次电流表示数最大变化量为1.1安。请指出ΔI的值，并说明理由。
（3）求电阻R2的阻值。
知识点2 电功率
10．甲、乙两用电器电功率之比为1：2，通电时间之比为3：4，则消耗的电能之比为（　　）
A．8：3 B．3：8 C．3：2 D．2：3
11．小明观察家中电冰箱铭牌上标有“220V，200W”字样，他对电冰箱进行过测试：当将其他所有用电器断开，只有电冰箱单独接入家庭电路中时，电能表初始示数如图（a）所示，两整天的时间后，电能表示数如图（b）所示。则该电冰箱两整天耗电为 　 　 kW h，消耗这些电能实际工作时间为 　 　 h。
12．某油电混合动力汽车沿平直公路以72km/h的速度匀速行驶，从A处到B处用时1h，此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶，汽车行驶过程中所受阻力恒为1000N，设汽油在汽缸内完全燃烧，且热值近似取q＝5×107J/kg。
（1）求A、B两地间的距离。
（2）求在上述行驶过程中：
①牵引力对汽车所做的功。
②消耗的汽油质量。
（3）从B处开始，司机关闭发动机，汽车滑行至C处停止。在此过程中，汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能，若这些电能可供功率为1000W的用电器持续工作3min，求汽车在B处时的动能。
13．如图所示是某款速热水龙头的电路原理图，R1、R2为电热丝，当扇形开关在不同挡位时，水龙头可以分别放出冷水、温水或热水，当开关接触2、3触点时，水龙头放出的是（　　）
A．冷水 B．温水 C．热水 D．无法判断
14．图示的电路中，闭合开关S，小灯泡L1、L2均发光，且L1比L2更亮，L1、L2两端的电压分别为U1、U2，通过L1、L2的电流分别为I1、I2。下列说法正确的是（　　）
A．U1＞U2 B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1＜I2
15．灯泡L1标有“3V 0.75W”，灯泡L2标有“3V 1.5W”。如图甲所示电路，闭合开关后，灯泡L1和L2均正常发光，则电路总电流I＝　 　 A。如图乙所示电路，闭合开关后，灯泡L1正常发光，则电源电压U＝　 　 V，通过灯泡L2的电流为 　 　 A。（假设灯丝电阻不变）
16．如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑片位于最左端时，电流表的读数为0.4A，当滑动变阻器滑片位于最右端时，电流表的读数为0.1A，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，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为 　 　 W。
17．如图所示，电阻R1为20Ω，电阻R2为60Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求：
（1）电源的电压U；
（2）闭合开关S1和S2，通过R2的电流I2；
（3）闭合开关S1和S2，电路消耗的总功率。
18．如图所示的电路中，电源电压4.5V保持不变，灯L上标有“2.5V 1.25W”字样，灯泡电阻不随温度而变化，电流表的量程为（0～0.6）A，电压表的量程为（0～3）V，滑动变阻器的最大阻值是20Ω．当开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片P，在保证电路安全的情况下，则下述判断正确的是（　　）
A．电流表的最大示数为0.6A B．电压表的最小示数为0V
C．滑动变阻器消耗的功率可能为2W D．灯L消耗的最小功率0.45W
19．灯泡L1（“6V 6W”）和L2（“6V 3W”）的电流和两端电压的关系曲线如题图甲所示，现将其按图乙所示电路连接，闭合开关，灯泡L2恰好正常发光，下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1的电流为1A B．灯泡L2的电阻为6Ω
C．电压表示数为6V D．灯泡L1的功率为1W
20．如图（甲）所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图（乙）所示。下列选项正确的是（　　）
A．电源电压为12V B．R1的阻值为10Ω
C．电压表与电流表对应的示数之比变大 D．电路的最小功率为1.4W
21．如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0＝10Ω。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始最大限度地向左端调节，两电压表示数与电流表示数变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V B．AB图线对应的是电压表V1示数变化
C．滑动变阻器的最大阻值为50Ω D．电路消耗的最大功率为3.6W
22．如图为物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中定值电阻R1＝6Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω，0.5A“，电压表量程为 0﹣3V，电流表量程为 0﹣0.6A，闭合开关S2，当被测身高变矮时，电流表的示数 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。在确保各元件安全的前提下，R1电功率的最大值为 　 　 W，变阻器接入电路的最大阻值为 　 　 Ω。
23．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器R'，发现电流表示数从0.1A变为0.3A，电压表示数改变了3V。由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”），定值电阻R的电功率变化了 　 W。
24．如图甲所示是探究电功率与电流关系的实验电路图，电源电压不变。滑动变阻器滑片从一端移至另一端的过程中，电路的总功率、滑动变阻器的电功率与电流的关系图象分别为图乙的a、b曲线，则电源电压为 　 　 V，图象中I2的值为 　 　 A。
25．如图所示电路，电源电压恒为20V，定值电阻R1的阻值为15Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1.2A”的字样，电流表的量程为“0～3A”，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关S，移动滑片P至某一位置，电流表的示数为0.8A。
（1）求此时电阻R2两端的电压；
（2）在电路安全的情况下，移动滑片P，求电阻R1的最大功率；
（3）若用一定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关S后，在电路安全的情况下，移动滑片P，发现电压表示数的最大值与最小值之比为3：2。求R0的可能值。
知识点3 测量小灯泡的电功率
26．小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　）
A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B．该电路能探究电流与电压的关系
C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻
D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率
27．小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图象如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是　 　 。
（2）该小灯泡的额定功率是　 　 。
28．用如图甲所示的实验装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，电源为2节新干电池，所有器材均完好。
（1）用笔画线替代导线，将实物电路甲连接完整；
（2）注意连接电路时，开关要 　 　 （“闭合”或“断开”），滑动变阻器滑片移动到 　　 （“A”或“B”）端；
（3）电路连接好后闭合开关，发现电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动灯不亮，电路故障主要是 　　 ；
A．滑动变阻器阻值较大 B．滑动变阻器有断路 C．灯泡短路 D．灯泡断路
（4）排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，滑动变阻器滑片
向 　 　 （“左”或“右”）调节灯泡才会正常发光，灯正常发光时电流表示数如图乙，则电流是 　 　 A，灯泡的额定功率是 　 　 W；
（5）依实验数据绘制了灯泡的U﹣I图象如图丙，发现灯丝电阻逐渐变大，原因是 　 　 。
29．小张用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
（1）用笔画代替导线连接完整图甲实物电路。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于 　 　 端（填“A”或“B”）。
（3）小张连接完电路后，检查无误后闭合开关，却发现小灯泡不发光，电流表有示数，电压表无示数。可能发生的故障是 　 　 。
A.滑动变阻器处断路
B.灯座接线短路
C.小灯泡灯丝断了
D.开关接触不好
（4）排除故障后调节变阻器，使灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 　 　 W。
（5）完成实验后，小聪受“单表测电阻”的启发，设计了如图丙所示的电路（电源电压仍为4.5V），也想测量出本题中小灯泡的额定功率，请根据他的思路将步骤补充完整。
①闭合开关S，将开关S1拨到“1”，调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 　 　 V；
②　 　 ，现将开关S1拨到“2”，读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P＝ 　 　 （用U额、U0、R0表示）。
知识点4 电流的热效应
30．电冰箱是我们日常生活中常见的家用电器，它涉及到许多热现象。以下关于电冰箱的说法中。正确的是（　　）
A．冷冻室出现的“白霜”，是由水蒸气凝固形成的
B．电冰箱内温度比较低，这是液体汽化放热造成的
C．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流热效应造成的
D．冷藏室的食品要用塑料袋包装以防“串味”，这说明分子在不停地做无规则运动
31．芯片体积小，元件密集。当芯片中有电流通过时，由于芯片元件有 　 　 ，不可避免地会产生热量，这种现象称为电流的 　 　 效应。为了不影响芯片的性能，通常让散热部件与芯片紧密结合，来降低芯片的温度，这是通过 　 　 的方式改变芯片内能。
32．图示是一款平面镜防雾膜，膜内有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，利用电流的 　 　 效应，可防止水蒸气在镜面上 　 　 （填物态变化的名称）。但断电后，渐渐看不清镜子里的像了，原因是此时光在镜面上发生了 　 反射。小明站在镜前0.6m处，他在镜中的像和他相距 　　 m。
33．用电热丝烧水，当电压为U，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则烧开同样的水所需时间为（　　）
A． B．4t C．2t D．
34．在“探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置中，与U形管相连的透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝。
（1）电阻丝主要利用了电流的 　 　 效应工作。
（2）甲图中，通电一段时间后，发现与a容器相连的U形管中液面仍相平，与b容器相连的U形管中液面高度的变化明显，这是由于a容器中电阻丝发生 　 　 （选填“断路”或“短路”）造成的。
（3）乙图中，d密闭容器外部，阻值为2Ω的电阻丝与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两个密闭容器内电阻丝的 　 　 不同，d密闭容器内电阻丝的阻值应为 　 　 Ω，才符合实验探究的要求。
（4）一款养生壶的电路如图丙所示，电热丝R1和R2的阻值分别为40Ω和400Ω。
①当开关S接2位置时，养生壶处于 　 　 （选填“加热”或“保温”）状态。
②当开关S接1位置时，通电10s电路产生的热量为 　 　 J。
35．实验小组的同学为了探究影响电流产生热量的因素，准备了两个相同的烧瓶，内装质量相等的煤油，两个带有橡胶塞的规格完全相同的温度计，两个规格完全相同的滑动变阻器，两根阻值相同的电阻丝，以及电源、开关、导线等。利用如图所示的情境，可探究当 　 　 一定时，电流产生的热量跟 　 　 的关系。闭合开关，通电一段时间后，温度升高较多的是 　 　 温度计（选填“A”或“B”）。
36．实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，两个完全相同的保温容器。容器内部分别装有质量相等的煤油和水、完全相同的温度计、阻值不变的加热电阻丝R1和R2．电路连接如图所示。
（1）利用本装置比较水和煤油的吸热情况时，为了让水和煤油在相同时间内吸收的热量相同，应使R1　 　 R2（选填“＝”或“≠”）。
（2）若要验证“电流产生的热量跟电阻的阻值大小有关”，则需要对本装置做出的改变有：①应使R1　 　 R2（选填“＝”或“≠”）；②两个容器内应分别装入　 　 。
知识点5 焦耳定律
37．甲、乙两段实心铁导体的电阻值相等，将它们如图所示串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙导体产热的多少，正确的是（　　）
A．甲导体的产热比乙导体多 B．乙导体的产热比甲导体多
C．甲、乙导体产热相等 D．条件不足，无法判断
38．如图所示的电路，当开关S闭合时，电路中的电流为1A，电压表V的示数为9V，定值电阻R的阻值为4Ω，电动机的电能转化为机械能的效率为90%，下列说法正确的是（　　）
A．电压表V1的示数为4V
B．电动机M的线圈电阻为0.5Ω
C．电路消耗的总功率是4W
D．通电1min电流通过电动机产生的热量是300J
39．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（　　）
①电源电压为6V；
②定值电阻R的阻值为5Ω；
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J。
A．只有②③正确 B．只有①③正确
C．只有②③④正确 D．只有①②④正确
40．如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的U﹣I图象。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 　 　 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 　 　 。
41．如图所示，电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）电源电压U是多少V？
（2）电阻R2的阻值是多少Ω？
（3）5min内电流通过R1产生的热量是多少J？
42．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
43．甲、乙两电热丝的电阻之比为4：3，通过的电流之比为1：2，则相同时间内产生的热量之比为（　　）
A．1：3 B．3：1 C．2：3 D．3：2
44．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲、乙两图中的电源电压是相同的，图乙中R1＝R2＝R3＝5Ω．通电相同时间后（　　）
A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1
B．甲图中，两电阻串联主要是为了保证通电时间相同
C．乙图中，左右两电阻发热量之比为4：1
D．乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
45．两个电阻用如图的形式连接在同一电路中，已知它们的阻值R1：R2＝2：3，则通过它们的电流之比I1：I2＝ 　 　 ，相同时间内产生的热量之比Q1：Q2＝ 　 　 。
知识点6 电热的有关计算
46．如图所示是某款电加热器的简化电路，其中发热体的阻值R1＝R2＝110Ω。通过开关变换可以选择不同挡位，当开关S置于 　 　 位置时，处于高温挡。若该电加热器在低温挡状态下正常工作420s，可以将水的温度升高50℃，不计热量损失，则加热水的质量为 　 　 kg。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
47．如图甲是一款养生壶，图乙是其原理电路图，部分参数如表所示，R1、R2是电热丝（阻值不随温度的变化而变化）。[粥的比热容取4.0×103J/（kg ℃）]求：
额定电压/V 220
加热挡功率/W 880
保温挡功率/W 176
（1）保温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）电热丝R1的阻值；
（3）将1.1kg的粥从20℃加热到100℃，需要的时间为500s，此养生壶的加热效率。
48．如图所示是速热型电热水龙头的电路简图，R1、R2为电热丝，拧动旋转开关，可以选择冷水、温水和热水，相应参数如表所示。当电热水龙头在额定电压下工作时，求：
额定电压 额定功率
220V 温水 热水
1100W 4400W
（1）温水挡时，电路中的电流。
（2）电热丝R1的电阻。
（3）热水挡时，通电30s，可以把0.5kg的水从15℃加热到37℃，c水＝4.2×103J/（kg ℃），求电热水龙头的加热效率。
49．某品牌智能滚筒洗衣机等效电路如图所示，闭合开关S，旋钮开关旋至1挡位置时，洗衣机处于加热状态；旋至2挡位置时，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，洗衣机正常使用时，加热功率是2400W。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。求：
（1）电热丝R2的阻值是多少？
（2）某次洗衣时，洗衣机内注入40L水，在额定电压下对水加热，水温由20℃上升到50℃，此时加热效率是84%，则需要加热时间是多少？
50．由我国自行研制开发的实验装置东方超环（EAST）被称为“人造太阳”，该设备的加热功率达到1.05×107W，在运行100s的过程中最多能将10t水从20℃加热到　 　 ℃。
51．小华用电子式电能表测量家中电热水器的热效率，他断开家中的其他用电器，仅让电热水器工作，40min把质量为40kg、初温为20℃的水加热到45℃，水吸收的热量是　 　 J；此过程中标有“3000imp/（kW h）”字样的电能表闪烁了4000次，则该热水器的效率为　8 　 。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
52．下面的图表是从某电热饮水机说明书上收集到的信息。当开关S闭合时，饮水机处于加热状态，S断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关S，测得热水箱中的水（装满）从25℃升高到100℃，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kW h”字样的电能表转盘转过120转（r）。不考虑温度对阻值的影响；根据以上信息，求：
热水箱容量（装满） 1L
额定电压 220V
加热时额定功率 968W
（1）电阻R1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；
（2）饮水机热水箱中的水从25℃升高到100℃时所吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]；
（3）饮水机此加热过程中的热效率；
（4）饮水机加热时的实际电压。
53．教室里有一台饮水机，它的铭牌如表，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。问：
热水箱容量 1.5L
额定电压 220V
加热功率 550W
（1）将1.5kg的水从20℃加热到90℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）饮水机在加热状态下正常工作15min，消耗的电能是多少？
（3）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R2的阻值是多少？
54．某品牌电动玩具警车的内部等效电路如图，电源电压6V，阻值为2Ω的警灯与线圈电阻为0.5Ω的电动机串联。当玩具警车正常匀速行驶时，通过电动机线圈的电流为1A；2min内电动机线圈产生的热量是 　 　 J，2min内电动机转化的机械能为 　 　 J。
55．如图甲所示为一款具有加热和保温功能的榨汁机，其内部电路简化示意图如图乙所示，R1和R2为加热电阻，该榨汁机的部分参数如表所示。求：
榨汁机部分参数表
额定电压 220V 加热功率 440W
榨汁功率 66W 保温功率 88W
（1）R2阻值为多少？
（2）榨汁时电动机正常工作电阻为1Ω，电动机工作10min因发热消耗的电能是多少？
（3）榨汁机的热效率是50%，杯子中盛有果汁500g，使其温度升高20℃，榨汁机需要加热200秒，求榨汁机实际加热功率是多大？【c果汁＝4×103J/（kg ℃）】
56．某迷你洗衣机铭牌中部分参数如表格所示，其简化电路如图所示。闭合开关S，旋钮开关旋至位置“1”时，R1和R2同时工作，洗衣机处于加热状态；旋钮开关旋至位置“2”时，R2和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1的阻值为25Ω。
电压/V 220
设定温度/℃ 30﹣90
最大洗涤容量/kg 6
加热功率/W 2000
（1）洗衣机处于加热状态时，R1的功率是多少？
（2）某次洗衣前，洗衣机内注入5kg水，在额定电压下对水加热7min，水温由20℃上升到50℃，洗衣机的加热效率是多少？
（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路中的电流为1A，电动机的功率是多少？
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