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第十五章 电功和电热总复习
考点1：电能表与电功
1、电功与电能
（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
（2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW h）；1度=1千瓦时=1kW h=3.6×106J。2、电功的实质
（1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程;
（2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、电功的计算公式
（1）定义式：W=UIt：
U表示某段电路两端的电压，单位是V；
I表示通过该电路的电流，单位是A；
t表示通电时间，单位是s；
W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J．
（2）应用公式过程中的“同一性”：
a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量；
b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．
4、电功与电能的计算：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt；
②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1；
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。
5、串、并联电路中电功的特点
（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系；
a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。
b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。
概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。
②串、并联电路中电功分配关系
a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2=R1：R2
b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。
6、电能表参数的理解
（1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；
（2）30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A；
（3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
（4）120revs/kW h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW h的电能，电能表上的转盘转过120圈；
7、电能的求法
（1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
（2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。
※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW h，记住单位之间换算关系：1kW h=3.6×106J。
8、电功的测量
利用电能表计算电功：
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：
（1）先根据每kW h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．
（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。
考点2：电功率
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
3、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW h 度），时间用小时（h）。
4、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
5、电功率的计算
（1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
6、电功率的测量
（1）实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。
测量电功率的方法：
①测量用电器的电功率可以用专门的仪器。
②用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。
③用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
（2）伏安法测电功率的电路图：如图所示，测量小灯泡电功率的电路有两种接法。
（3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。
7、探究小灯泡的电功率实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法。
（4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤⑤整理实验器材。
（6）实验分析和结论：
①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；
③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
（7）实验补充：
实验中滑动变阻器的作用：
①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验中电路故障分析
故障 现象 故障原因
灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 ②电流表和电压表的位置互换了
电表问题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转 电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
考点3：电热器 电流的热效应
1、电流的热效应
（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）
Q=W=UIT（只适用于电热器）
式中：
I-通过导体的电流，单位是安培（A）；
R--导体的电阻，单位是欧姆；
t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；
Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）
2、电热的利用与防止
（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、
热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素
探究电热与哪些因素有关：
（1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；
（2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
4、焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律；
（2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）；
（3）变形公式：，Q=UIt。
（4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；
5、焦耳定律的应用
（1）纯电阻电路：
纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路；
（2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路；
6、电热器的“双挡”问题
（1）“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”．根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大；
（2）“双挡”的控制开关
①短路式
两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示；
当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡；
②单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示；
当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。
※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。
考点4 家庭电路
一、家庭电路
1．家庭电路的组成部分：低压供电线（火线、零线）、地线、电能表、闸刀开关、熔断器（保险丝）、用电器、插座、灯座、开关。
2．家庭电路的连接：电能表、总开关、熔断器串联在火线和零线上。为了保证每个用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是并联的.，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
3．家庭电路的各部分的作用
（1）低压供电线、地线、进户线
①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压。
a.火线（L）：电流流入家庭电路的干路导线，相当于连接电源的正极。
b.零线（N）：电流流出家庭电路的干路导线，相当于连接电源的负极。
②地线（E）：与大地相连，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。
③进户线：电流进入屋内和从屋内出去的那一部分火线和零线。
（2）电能表
①作用：测量家庭电路中所有用电器消耗电能的总和。
②安装：安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
（3）总开关（闸刀开关）
①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：家庭电路的干路上。
（4）熔断器
①材料：熔断器内的保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②熔断原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
③电路符号：
④连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤保险丝烧断的原因：a.电路电流超过保险丝额定电流b.选择了额定电流过小的保险丝。
⑥选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑦规格：越粗额定电流越大。
注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。熔丝熔断后，首先应查清发生故障的原因，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。
⑧空气开关
新型的电路保险装置是附在总开关上的，通常叫做空气开关，又叫做自动空气断路器。下图所示的是家庭常用的一种空气开关。当电路发生短路、过载等异常情况时，空气开关就能自动切断电路。检查电路后，只要排除故障就可以再合闸，不需要更换零部件。目前，它已替代闸刀开关和熔断器而得到广泛应用。
⑨漏电保护器
有的空气开关上还装有漏电保护器。正常情况下，火线上的电流与零线上的电流相等。但当电路中有人触电导致部分电流流入大地，造成火线上的电流与零线上的电流不相等时，漏电保护器会迅速切断电路，保护人身安全。
（5）插座
①作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类：二孔插座、三孔插座
③安装：并联在家庭电路中，
④具体接线情况：
简记为：左零右火中接地
（6）开关
①开关必须接在火线和用电器之间，这样做的好处是断开开关可以切断用电器与火线的连接，防止触电。
②开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
（7）白炽灯（电灯）
①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。
②灯泡的种类：螺丝口 卡口
螺口灯泡 卡口灯泡
③灯泡的接线
螺口灯泡和灯座 卡口灯泡和灯座
螺口灯泡：灯泡尾部的锡块接火线，螺旋接零线。
卡口灯泡：灯泡尾部的两个锡块分别接火线和零线。
这样设计的好处是，人在维修时，不能接触到火线，避免发生触电事故。
（8）家庭电路按照下图所示作图。
4．测电笔：
（1）用途：用来判断物体是否带电（辨别火线和零线）
（2）种类：钢笔式，螺丝刀式。
螺丝刀式 笔式 电子式
（3）螺丝刀式及笔式结构：笔首金属体、高电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体
（4）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光，发光则说明与火线相接触了。
氖管发光 这是火线 氖管不发光 这是零线
注意：在检测时，不可将手与笔尖金属体接触，否则会造成触电事故。
（5）原理：人体、测电笔、火线与大地构成一个回路，由于高电阻的存在，这时有微弱电流通过测电笔，因此氖管会发光。
（6）用测电笔判断电路故障举例：
①测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，可能的原因是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。
②某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
5．家庭电路电流过大的原因：
（1）发生短路：连接电路时，误将火线和零线直接连通；电线和用电器的绝缘皮破损或老化，导致火线和零线直接连通等
（2）用电器总功率过大：由P=UI可知，家庭电路电压保持不变，功率越大，说明电流越大。当功率过大时，意味着电流过大。
二、安全用电
1．触电事故
一定强度的电流通过人体所会引起伤害。与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
2．触电形式
（1）低压触电
单线触电 双线触电
①单线触电：人体接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。
②双线触电：人体的两个部位（如两只手）分别接触火线和零线，使人体与电网中的供电设备通过导线构成闭合回路。
（2）高压触电
高压电弧触电 跨步电压触电
①高压电弧触电：当人体靠近带电体到一定距离时，高压带电体和人体间发生放电现象，电流通过人体，造成高压电弧触电。
②跨步电压触电：高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。
3．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
4．生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏。
②不接触火线，不靠近高压线路。
③金属外壳的用电器要将金属外壳接地。
④高大建筑要安装避雷针，防止雷击。
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源，绝对不能用水来扑灭电器火灾。
⑥更换灯泡时要先切断电源。
【典例】（2025春 姜堰区校级月考）将一个标有“220V 200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1min后，电能表示数如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电能表应安装在家庭电路的总开关之前
B．这段时间内电风扇消耗了318.6kW h的电能
C．这段时间内电能表表盘指示灯共闪烁了100次
D．电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大是2200W
【解答】解：A、电能表应安装在家庭电路的总开关之前，故A正确；
B、电风扇接在家庭电路中正常工作，P＝P额＝200W，1min消耗的电能：W＝Pt＝200W×60s＝12000JkW h≈0.003kW h，故B错误；
C、3000imp/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，1min内电能表指示灯闪烁次数：n＝3000imp/kW hkW h＝10次，故C错误；
D、由图知，电能表的工作电压是220V，电能表平时工作允许通过的最大电流为40A，电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大值：P最大＝UI最大＝220V×40A＝8800W，故D错误。
故选：A。
【变式1】（2025 海州区校级二模）电能表示数如图所示，此时示数为 　248.6　 kW h。小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电，需要消耗电能 　1.08×106 J，若如图乙的电能表指示灯闪烁900次，则电能表铭牌上应标记“　3000　 imp/（kW h）”。
【解答】解：
电能表是测量电能的仪表，它的单位是千瓦时，最后一位是小数，单位为kW h。此时示数为248.6kW h
现给充电宝充满电，需要消耗电能为W＝UIt＝5V×60A×3600s＝1.08×106J
电能表正常工作时记录用电器消耗的电能和闪烁的次数成正比，所以有
解得N＝3000。
故答案为：248.6；1.08×106；3000。
【变式2】（2025 徐州模拟）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，现仅接通一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 　9×104 J，其两端电压 　等于　 （高于/等于/低于）220V。
【解答】解：电能表的读数方法：最后一位是小数，由1图可得家中的电能表示数为3023.6kW h。
电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次，电能表参数“3200imp/（kW h）”，则 1min 内消耗电能为：W＝
WkW h＝9×104J；
由2图可知，电热水器的额定功率为1500W，电热水器的实际功率为；
，
即电热水器的实际功率等于额定功率，所以实际电压等于额定电压，为220V。
故答案为：3023.6；9×104；等于。
【变式3】（2025 沛县二模）如图所示是小明家的电能表，安装时的示数为零，到目前为止，小明家已消耗　123.4　 kW h的电能。小明断开其它用电器，只将“220V 750W”的电饭锅接入电路，测得2min内电能表指示灯闪烁64次，电饭锅的实际功率为　600　 W，两端的实际电压　＜　 （＞/＜/＝）它的额定电压。
【解答】解：读图可知，此时电能表的示数为123.4kW h，说明到目前为止，小明家已消耗的123.4kW h的电能；
电能表表指示灯闪烁64次消耗的电能：
W0.02kW h，
灯泡的实际功率：
P0.6kW＝600W＜750W。
故此时电饭锅两端的实际电压小于它的额定电压。
故答案为：123.4；600；＜。
【典例】（2025 新吴区校级开学）手机是目前普遍使用的通讯工具，思考关于手机的相关问题：
（1）手机离不开芯片，芯片核心主要是由 　半导体　 材料制成的。
（2）指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式，如图所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则手机感应区相当于电路中的 　开关　 。
（3）某手机电池的充电电压为4V，电池容量为5000mA h，手机电池充满电后储存的电能为 　7.2×104 J。
【解答】解：
（1）半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，芯片核心主要是由半导体材料制成的。
（2）手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，感应区相当于电路中的开关，对手机起控制作用。
（3）根据W＝UIt可知，手机电池充满电储存的电能为W＝UIt＝4V×5000×10﹣3A×3.6×103s＝7.2×104J。
故答案为：
（1）半导体；
（2）开关；
（3）7.2×104。
【变式1】（2025 惠山区二模）如图所示为搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro。该手机采用锂离子聚合物5000mA h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V，则一次充满电储存电能为 　66600J　 。该手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A等超级快充，若充电10分钟，最多可充满 　79　 %的电量。（保留整数）
【解答】解：电池一次充满电储存电能：W＝UIt＝3.7V×5000×10﹣3A×1×3600s＝66600J；
充电10min可以充的电量：W′＝U′I′t′＝20V×4.4×10×60s＝52800J，
则若充电10分钟，最多可充满电量的百分比：79%。
故答案为：66600J；79。
【变式2】（2025 江阴市校级模拟）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，上面标有10V，12000mAh的字样，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 　并　 联；用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 　用电器　 。该充电宝能储存的电能为 　432000　 J。
【解答】解：
（1）移动电源给手机充电过程中，各手机间互不影响，所以输出端的连接方式是并联；用移动电源为手机充电时，手机消耗电能，则手机相当于电路中的用电器。
（2）储存的电荷量：
Q＝It＝12000×10﹣3A×3600s＝43200C，
该充电宝能储存的电能
W＝UIt＝UQ＝10V×43200C＝432000J。
故答案为：并；用电器；432000。
【典例】（23-24九年级上·山东泰安·阶段练习）如图所示是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　）
①电阻R的电阻值是20Ω
②当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功是0.2J
③仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路上的电流是0.4A
④仅把L、R串联在电路中，当电流是0.2A时，它们两端总电压是4V
A．只有②④ B．只有①③
C．只有①② D．只有②③④
【答案】B
【详解】①由图可知，当电阻R两端的电压为4V时，通过它的电流为0.2A，则电阻R的电阻值是
故①正确；
②由图可知，当通过L的电流为0.2A时，其两端电压为1V，但通电时间不详，根据可知，无法求出其消耗的电能，故②错误；
③仅把L、R并联在电压是2V的电路中，L与R两端的电压均为2V，由图可知，此时通过L的电流为0.3A，通过R的电流为0.1A，根据并联电路的电流特点可知，此时干路的总电流
故③正确；
④仅把L、R串联在电路中，由图可知，当通过L与R的电流为0.2A时，R两端的电压为4V，L两端的电压为1V，根据串联电路的电压特点可知，其两端的总电压
故④错误。
故选B。
【变式1】（2024·广东汕头·二模）将额定电压是8V的小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示，R的阻值是 Ω，小灯泡的额定功率是 W，闭合开关，当电源电压是6V时，电路1min消耗的总电能是 J。
【答案】 40 3.2 180
【详解】[1]由图乙得，R的阻值是
[2]小灯泡的额定功率是
[3]闭合开关，L与R并联，当电源电压是6V时，L与R的电压均为6V，由图得，L、R的电流分别为0.35A、0.15A，则电路总电流为
电路1min消耗的总电能是
【变式2】（23-24九年级上·四川内江·阶段练习）甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联，电路中的电流为0.5A，则电源电压为 V，此时乙灯泡1min消耗的电能是 J。
【答案】 8 180
【详解】[1][2]将甲、乙两灯泡串联，根据串联的电路的电流特点可知，甲、乙两灯的电流均为0.5A，由图可知此时甲、乙两灯两端的电压分别为2V，6V，则根据串联电路的电压特点可知，电源电压为
U＝U甲+U乙＝2V+6V＝8V
乙灯泡1min消耗的电能为
W乙＝U乙I乙t＝6V×0.5A×1×60s＝180J
【变式3】（2024·江苏无锡·一模）如图所示是电阻R和灯泡L的I-U图像，由图甲可知，电阻R的阻值是 Ω，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，开关S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V，通电5min整个电路消耗电能为 J。
【答案】 10 4 360
【详解】[1]由图甲中图像可知，电阻R为定值电阻，当其两端电压为6V时，通过它的电流为0.6A，则其电阻为
[2]图乙中电阻R和灯泡L串联，则当电流表示数为0.3A时，通过电阻R和灯泡L的电流都是0.3A。由图甲可知，此时电阻R和灯泡L两端的电压分别为3V和1V，则电源电压为
U'=UR+UL=3V+1V=4V
[3]通电5min整个电路消耗电能为
【典例】（2025春 亭湖区校级期中）图1是某保温电热水器内部简化电路图，由控制电路和加热电路组成，控制电路电源电压恒为18V，R1为电阻箱，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图2所示。电流鉴别器相当于电流表，它与开关S2联动控制加热电路，加热电路电源电压为220V，R2的阻值为44Ω。电热器工作原理是：接通电路，当电流鉴别器中电流I≤120mA时，开关S2闭合，加热电路工作；当电流鉴别器中电流增大到180mA时，水沸腾（标准大气压）开关S2断开，电流鉴别器和开关S2的联动可使电热水器内的水保持一定的温度区间，从而始终得到热水。求：
（1）加热电路工作5min，电阻R2消耗的电能；
（2）电阻箱R1阻值大小；
（3）电热水器工作时，能保持水的最低温度。
【解答】解：（1）由W＝UItt可知，加热电路中，电阻R2单独工作，则加热电路工作5min，电阻R2消耗的电能：；
（2）由图1可知，控制电路中，R1、Rt、电流鉴别器（电流表）串联，电流鉴别器（电流表）测电路中电流；
当电流鉴别器中电流增大到I1＝180mA＝0.18A时，水沸腾（标准大气压），此时水温为100℃，
由图2可知，对应Rt阻值为50Ω，根据欧姆定律可知，控制电路总电阻为，
根据串联电路的特点可知，电阻箱R1阻值：R1＝R总﹣Rt＝100Ω﹣50Ω＝50Ω；
（3）接通电路，当电流鉴别器中电流≤120mA时，开关S2闭合，加热电路工作，
则当电流鉴别器中电流为I2＝120mA＝0.12A时，水的温度最低，
根据欧姆定律可知，此时控制电路总电：，
根据串联电路的特点可知，此时Rt阻值：Rt'＝R总'﹣R1＝150Ω﹣50Ω＝100Ω，
由图2可知，对应的温度为60℃，则电热水器工作时，能保持水的最低温度为60℃。
答：（1）加热电路工作5min，电阻R2消耗的电能为3.3×105J；
（2）电阻箱R1阻值为50Ω；
（3）电热水器工作时，能保持水的最低温度为60℃。
【变式1】（2024秋 宿迁期末）如图甲是煮茶器的电路原理图。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能；
（3）在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值。
【解答】解：（1）S、S1都闭合时，此时只有一个电阻工作，煮茶器处于加热状态，由乙图可知加热功率为1100W，则电阻R1的阻值为：
；
（2）在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能为：
W＝Pt＝1100W×5×60s＝3.3×105J；
（3）在保温状态下，两电阻同时工作，总电阻为：
，
由串联电路电阻的规律知R2的阻值为：
R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω。
答：（1）电阻R1的阻值44Ω。
（2）在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能3.3×105J。
（3）在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值1056Ω。
【变式2】（2025 大丰区二模）电鳗是能产生电的鱼。某条小电鳗在水中放电时，身体可看成电源和电阻（R1）串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图甲所示。该电鳗放电时的电压（即电源电压）恒定不变。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图乙所示。
（1）观察图像，求当通过电鳗身体的电流为0.10mA时，R2的阻值；
（2）求出电鳗放电时的电源电压U；
（3）当电流等于0.05mA时，求5秒内R2消耗的电能。
【解答】解：（1）由图甲可知，R1、R2串联，由图乙可知，当通过电鳗身体的电流为0.10mA时，R2两端的电压UAB＝1.0V，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，R2的阻值：R2104Ω；
（2）假设电源电压为U，根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U1+UAB＝0.10×10﹣3A×R1+1.0V……①
由图乙可知，当通过电鳗身体的电流为0.05A时，R2两端的电压为1.5V，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝U′1+U′AB＝0.05×10﹣3A×R1+1.5V……②
联立①②两式可解得：电源电压U＝2V，R1的阻值：R1＝104Ω；
（3）当电流等于0.05mA时，5秒内R2消耗的电能：W＝U′ABI′t＝1.5V×0.05×10﹣3A×5s＝3.75×10﹣4J。
答：（1）观察图像，求当通过电鳗身体的电流为0.10mA时，R2的阻值为104Ω；
（2）当电鳗放电时的电源电压U为2V；
（3）当电流等于0.05mA时，5秒内R2消耗的电能为3.75×10﹣4J。
【变式3】（2024秋 宿城区期末）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
（1）只闭合开关S1时，电流表示数为0.4A，求电源电压。
（2）只闭合开关S3时，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值。
（3）只闭合开关S2时，求7min时间内，电路消耗的电能。
（4）同时闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的取值范围。
【解答】解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表示数为0.4A，
根据欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V；
（2）只闭合开关S3时，R2、R3串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表（测变阻器两端的电压）的示数为4V，则电路中的电流：
I20.08A，
根据串联电路的电流规律和欧姆定律可得，R3的阻值：
R350Ω；
（3）只闭合开关S2时，电阻R1、R3串联，7min时间内电路消耗的电能为：
Wt7×60s＝384J；
（4）闭合开关S1、S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流为0.4A不变，
电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，
由并联电路电流的规律，通过变阻器的最大电流：
I变大＝I总大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻：
R滑小40Ω；
当变阻器滑片移动最左端时，变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故变阻器的最大电阻为100Ω，
在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω～100Ω。
答：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，电源电压为8V；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，R3的阻值为50Ω；
（3）只闭合开关S2时，求7min时间内，电路消耗的电能为384J；
（4）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω～100Ω。
【变式4】（2025春 盐城月考）已知电源电压为10V保持不变，R1＝25Ω，小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化）
（1）断开S1、S2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值；
（3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能是多少？
【解答】解：（1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与灯泡串联；
因小灯泡正常发光，则电路中电流I＝IL＝0.3A，
由I得：
R1两端的电压U1＝IR1＝0.3A×25Ω＝7.5V，
因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，
所以小灯泡正常发光的电压UL＝U﹣U1＝10V﹣7.5V＝2.5V；
（2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以通过R1的电流：
I10.4A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流：
I2＝I干﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
则由I得：
R2的阻值R250Ω；
（3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能：
W＝UI干t＝10V×0.6A×60s＝360J。
答：（1）小灯泡正常发光的电压为2.5V；
（2）R2的阻值为50Ω；
（3）1min内，整个电路所消耗的电能是360J。
【典例】（2024·西藏·中考真题）如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求：
(1)加热时的电功率；
(2)在加热档工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
【答案】(1)1100W
(2)5.5A
(3)
【详解】（1）加热时，和并联，的电功率为
（2）由于根据可知，当只闭合开关S时，为保温档，电阻R2的阻值为
在加热档工作时电路的总电流为
（3）加热5min电热水壶消耗的电能为
保温5min电热水壶消耗的电能为
在这10min内电热水壶消耗的电能为
【变式1】（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。已知R2=48.4Ω，[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求：
额定电压 220V
额定功率 加热
保温 44W
热水器的容量 2L
(1)饮水机保温状态下正常工作时20min消耗的电能；
(2)R1的阻值是多少？加热功率是多大；
(3)若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间。
【答案】(1)
(2)1051.6Ω，1000W
(3)8.4min
【详解】（1）饮水机保温状态下正常工作时20min消耗的电能为
（2）当S闭合，S1断开时，两电阻串联，饮水机处于保温状态，根据可得，此时电路的总电阻为
所以，R1的阻值是
当S、S1同时闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，根据可得，加热功率是
（3）2kg的水从30℃加热至90℃吸收的热量为
不计热损耗，饮水机处于加热状态需要消耗的电能为
根据可得，需要加热的时间为
【变式2】（23-24九年级上·河南漯河·阶段练习）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

xx牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
(1)求电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能；
(2)电烤箱在低温挡正常工作时，R2的阻值是多少；
(3)假设在用电高峰时，该电烤箱在高温挡工作时的实际功率为891W，家庭电路的实际电压是多少。
【答案】(1)9.9×105J
(2)66Ω
(3)198V
【详解】（1）根据W=Pt可得，电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能为
（2）当开关S闭合时，电阻丝R1自己工作，电路总电阻较小，根据可知，电功率最大，电烤箱处于高温挡位，所以R1的阻值是
当开关S断开时，R1和R2串联，电路总电阻最大，根据可知，电功率最小，电烤箱处于低温挡位，此时电路的总电阻为
所以，R2的阻值是
（3）根据可得，家庭电路的实际电压是
【变式3】（2024·山东泰安·模拟预测）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图表所示：（其中R1＝R2）
额定电压 220V
额定功率 高温挡 中温挡 低温挡
880W 440W 220W
(1)当电火锅使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？
(2)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做了多少功？若电热丝产生热量的85%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为30℃的水温升高多少？
(3)在物理综合实践活动中，小芳和小丽利用所学的物理知识，合作测量电火锅高温挡的实际功率。电表上标着“1200r/kW·h”。他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电火锅接入电路中烧水。2.5min电能表的转盘转了40r，求电火锅的实际功率？
【答案】(1)2A，110Ω
(2)，70℃
(3)800W
【详解】（1）根据串并联电路的电阻特点可知，当S1断开，S2接a时，两电热丝串联，此时电路的总电阻最大，根据可知，电功率最小，电火锅处于低温挡；当S1断开，S2接b时，电路为R2的简单电路，根据可知，电功率较大，电火锅处于中温挡；挡S1闭合，S2接b时，两电热丝并联，此时电路总电阻最小，根据可知，电功率最大，电火锅处于高温挡。电火锅使用中温挡正常工作时，根据P=UI可得，电路中电流是
接入电路的电热丝的阻值是
（2）用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做的功为
水吸收的热量为
根据可得，可使1kg初温为30℃的水的温度升高
因为
且因为在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，且水的初温为30℃，所以只能使水升高
（3）转盘转动40转消耗电能为
根据可得，电火锅的实际功率为
【典例】（2024·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“”和“”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为
B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为
C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为
D．只闭合S1、S3时，只有甲灯能够发光
【答案】BC
【详解】不考虑温度对灯丝电阻的影响，则甲灯电阻为
乙灯的电阻为
A.只闭合S1时，甲、乙两灯串联，通过两灯的电流相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为电阻之比，即
故A错误；
B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯并联，则两灯两端电压相等，根据可知，甲、乙两灯的实际功率之比为电阻反比，即
故B正确；
C．只闭合S1、S2时，甲灯泡短路，电路为只有乙灯泡接入的简单电路，电路的总功率为
故C正确；
D．只闭合S1、S3时，电源正负极被导线直接连接，是错误电路，灯泡都不亮。故D错误。
故选BC。
【变式1】（23-24九年级上·广东清远·期中）标有“220V 200W”的灯泡甲和标有“220V 100W”的灯泡乙，当它们并联在家庭电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；把灯泡甲、乙串联在家庭电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；灯泡甲在实际电压为55V时，它发光时的实际功率是 W。
【答案】 甲 乙 12.5
【详解】[1][2][3]甲灯的电阻
乙灯的电阻
当它们并联在家庭电路中时，由可知，并联电压相等，R甲【变式2】（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）标有“220V 100W”的灯泡甲和标有“220V 40W”的灯泡乙，当它们在额定电压下工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；把灯泡甲、乙串联在电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；灯泡甲在实际电压为110V时，它发光时的实际功率是 W。（灯丝电阻保持不变）
【答案】 甲 乙 25
【详解】[1]当它们在额定电压下工作时，两灯实际功率都等于额定功率，甲灯的额定功率大于乙灯，所以使用时甲灯较亮。
[2]根据可知，甲灯灯丝的电阻为
乙灯灯丝的电阻为
可知，乙灯的灯丝电阻大于甲灯的灯丝电阻。把灯泡甲、乙串联在电路中工作时，根据串联电路的电流特点可知，通过甲、乙两灯的电流相等，根据可知，乙灯的实际功率大于甲灯的实际功率，所以，乙灯更亮。
[3]灯泡甲在实际电压为110V时，它发光时的实际功率是
【变式3】（23-24九年级上·山东济南·自主招生）将一只“220V　100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电45min灯泡消耗的电能为 kW.h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际电压只有198V，则输电线上消耗的功率为 W。
【答案】 0.075 9
【详解】[1]灯泡正常发光时的功率
在45min内消耗的电能
[2]由“220V、100W”知灯泡的额定电压
根据
得灯泡的电阻
当灯泡实际电压只有198V时 ，实际功率为
流过灯泡的实际电流
灯泡的电压降
输电导线上损失的功率
【典例】（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( )
A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω
B．电路消耗的最小功率为0.6W
C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1
D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6
【答案】B
【详解】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；图甲中，滑动变阻器滑片移动到最左端时，滑动变阻器阻值为零，仅定值电阻接入电路，此时电路电流最大，定值电阻两端电压最大且等于电源电压，由图乙可知：电压表示数最大为3V，即电源电压为3V；当电压表示数为3V时，电路电流为0.6A，由欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为
故A错误；
B．由图乙可知：电路最小电流I小=0.2A，因电源电压为3V不变，由
可知，电路消耗的最小功率为
故B正确；
C．由图乙可知：当电流为0.4A时，定值电阻两端电压U2=2V，则滑动变阻器两端电压
滑动变阻器与定值电阻电压之比为1∶2，根据串联分压特点可知：RP与R1阻值之比为1∶2，故C错误；
D．由题意可知：当滑动变阻器滑片移到最右端时，滑动变阻器阻值最大，电路总电阻最大，电路电流最小；由图乙可知，此时定值电阻两端电压为1V，电路电流为0.2A，由欧姆定律可知：此时滑动变阻器的阻值
当RP总阻值的接入电路时，滑动变阻器阻值为
因滑动变阻器与定值电阻串联，通过两者的电流相等，由
可知，它与定值电阻消耗的功率之比为
故D错误。
故选B。
【变式1】（2024·四川广元·二模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为8V
B．灯泡的额定功率为3.5W
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
【答案】B
【详解】A．由甲图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路电流。两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，由图像可知，电源电压
故A错误；
BD．由图像可知，a曲线电压随电流而增大，b曲线随电流增大而减小，故可知a图像为测量灯泡的电压表，即V2，b曲线为滑动变阻器，即V1，则根据题意，滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，灯泡正常发光，此时电流
I=0.5A
灯泡电压
U2=U-U1=9V-2V=7V
灯泡额定功率
P=U2I=7V×0.5A=3.5W
故B正确，D错误；
C．灯泡正常发光时，滑动变阻器电阻
故C错误；
故选B。
【变式2】（2024·西藏·中考真题）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．电路的最小功率为1.4W
C．电压表与电流表对应的示数之比变大
D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
【答案】B
【详解】A．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A错误；
B．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
P小=U电I小=14V×0.1A=1.4W
故B正确；
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．若电流表选择的小量程为0~0.6A，因此电路中的最大电流值为0.6A，若电流表选择大量程，电路中的最大电流值为
均不是图像中的0.5A。电流的最小值为0.1A。故电路中，电流的最大值与最小值之比不可能为5∶1。故D错误。
故选B。
【变式3】（24-25九年级上·全国·课后作业）如图甲所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的规格为“50Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图（如图乙所示）。在保证电路安全的情况下，下列计算结果中正确的是（　　）
A．电源电压为12V B．的阻值为
C．滑动变阻器的阻值变化范围是 D．滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】D
【详解】由图甲可知，定值电阻R0和滑动变阻器R1串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器R1两端的电压；
AB．由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为10Ω时，此时电路中的电流为0.3A，根据串联电路电压规律可得电源电压
……①
当滑动变阻器的阻值为时，此时电路中的电流为0.1A，根据串联电路电压规律可得电源电压
……②
由①②解得电源电压，R0的阻值为，故AB错误；
C．当电路中的电流最大时，滑动变阻器的阻值最小，电流表的最大测量值为0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，故电路中的最大电流为，已知，则两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的最小阻值为
滑动变阻器的阻值越大，电路中的电流越小，电路越安全，因此滑动变阻器的阻值变化范围为，故C错误；
D．滑动变阻器消耗的电功率
所以，当时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时电路中的电流为
则滑动变阻器消耗电功率的最大值
故D正确。
故选D。
【典例】（23-24九年级上·山东青岛·阶段练习）如图甲所示的电路中，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列判断中正确的是（ ）
A．R1两端电压的最大值为6V
B．电路总功率的最大值为0.6W
C．R2的最大阻值为60Ω
D．电路总功率最小时，R2的电功率为0.5W
【答案】AD
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片位于A端时接入电路中的电阻为0，R1两端的电压最大，等于电源电压，为
---------①
当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路中电流最小，根据欧姆定律可知电源电压
-----------②
联立①②得，U=6V，因此R1两端电压的最大值为6V，故A正确；
B．根据可知，电路中的电流最大时，电路的总功率最大，根据乙图可以得出电路的最大电流是0.6A，可知电路总功率的最大值
故B错误；
C．当滑片位于B端时接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流，电压表的示数为，滑动变阻器的最大阻值
故C错误；
D．根据可知，电路中的电流最小时，电路的总功率最小，所以此时R2的电功率
故D正确。
故选AD。
【变式1】（2024·四川内江·三模）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。
【答案】 0.5 3.5
【详解】[1][2]由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像知电路中最大电流I=0.5A，电压表示数 U滑=6V，由题意知，此时滑片在a点，即灯泡的额定电流是0.5A，由串联电路特点和P=UI可得，此时灯泡的功率
当变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电压表示数，，此时灯泡的实际功率
由题知，滑片在阻值最大端和a点时，即
解得U=13V，所以灯泡的额定功率
【变式2】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图甲是一个电学暗箱，A、B、C三个接线柱，内接有两个定值电阻和（连接方式未知），小明同学利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：把A、B接线柱分别与电路中的M、N接线柱相连后，在开关S、都闭合和开关S闭合、断开两种情况下，改变电阻箱的阻值，读取电流表示数，绘制了电流表A的示数随变化的图像如图乙所示：
求：图乙中曲线 （“A”或“B”）是根据开关S和都闭合时测得的实验数据绘制的；
（1）电源电压U为 V；
（2）A、B接线柱之间的电阻为 Ω；
（3）当小明只闭合开关S，且时，把暗箱的A、C接线柱接入M、N之间，电流表的示数为1A。则当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，且只闭合开关S，此时，电路的总功率为多大？
【答案】 B 6 10 15W或6W
【详解】[1]由图甲可知，在开关S、S1都闭合时，RMN被短接，电路为R3的简单电路，则R3两端的电压即为电源电压，电流表测R3通过的电流；开关S闭合、S1断开时，RMN与R3串联，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，当电阻箱R3两次接入电路的阻值相等时，B曲线对应的电流更大，说明此时电路的总电阻较小，即只有电阻箱R3连入电路，所以此时开关S、S1都闭合。
（1）[2]由图乙B可知，当电流为时，由欧姆定律可得，电源电压为
（2）[3]由图乙A可知，当电流为，由欧姆定律可得，R3两端的电压为
U3=IARA=0.15A×30Ω=4.5V
由于电源电压不变，则A、B接线柱之间的电压为1.5V，故A、B接线柱之间的电阻为
（3）[4]根据题意可知，当小明只闭合开关S，且时，把暗箱的A、C接线柱接入M、N之间，电流表的示数为1A，则A、C间的电阻为
由题可知，内部接有两个定值电阻。A、B接线柱之间的电阻大于A、C间的电阻，则两电阻连接情况一如图所示：
此时的R1=6Ω，R2=4Ω。当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，且只闭合开关S，R1和R2并联，此时电路的总功率为
两电阻连接情况二如图所示：
此时的R'1=6Ω，R'2=10Ω。当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，且只闭合开关S，电路中只有R'1=6Ω，电路的总功率为
【典例】（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图所示电路，正在正常发光的三盏电灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔分别插入两孔插座的的两孔，氖管均发光，出现这一现象的原因可能是（　　）
A．进户零线断了 B．进户火线断了
C．插座发生了短路 D．测电笔坏了
【答案】A
【详解】A．试电笔能亮，说明火线上有电，而零线上本该不亮，但也亮了，说明是进户线的零线开路了，故A符合题意；
B．若进户线的火线断了，氖管不会发光，故B不符合题意；
C．若插座处发生短路，保险丝会断，故C不符合题意；
D．测电笔坏了，不会影响灯工作，故D不符合题意。
故选A。
【变式1】（2024·安徽六安·模拟预测）如图所示的家庭照明电路，闭合开关S1、S2后，灯泡L1不亮，L2亮，下列分析正确的是（ ）
A．一定是灯泡L1短路
B．一定是灯泡L1断路
C．若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间断路
D．若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路
【答案】C
【详解】AB．闭合开关S1、S2后，两灯并联，灯泡L1不亮，L2亮。由并联电路各支路工作互不影响，则故障是灯泡L1所在的支路断路，可能是L1断路，也可能是开关S1断路。若灯泡L1短路，会使电源短路，导致灯泡L2不亮。故AB错误；
CD．测电笔是用来检测导线是否带电的工具，如果测电笔发光，说明导线带电。用测电笔检测A、B点氖管都发光，说明火线上的电能到达B点，则火线与B点之间没有断路。由于B点接零线，若此时B点与零线短路，则测电笔检测B点不会发光。因此故障应为B点与零线之间出现了断路，故C正确，D错误。
故选C。
【变式2】（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　）
A．插座短路 B．入户零线断路
C．AB间断路 D．CD间断路
【答案】D
【详解】AB．家用电器并联，电饭煲插入三孔插座时，电灯L仍正常发光，说明电路不存在短路现象，且说明灯泡的电路是通路，则入户零线到C点间不存在断路现象，故AB不符合题意；
C．若AB间断路，插座的左右两个孔不能与火线相连接，测电笔测量时，插座的左右两孔均不发光，故C不符合题意；
D．三孔插座正确使用时，左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，而此时用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明火线上有电，右孔与火线相连接，测电笔连接接接零线的左孔本不发光，此时测电笔也发光，说明进户线的零线出现断路现象，则断路处应为CD间，故D符合题意。
故选D。
【变式3】（2024·福建龙岩·二模）电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示，当S、闭合时，正常发光，说明该支路 ；当S、闭合时，不发光，说明该支路 。（选填“断路”“短路”或“正常”）
【答案】 短路 断路
【详解】[1][2]当闭合S、S1时，L0正常发光，说明L0两端的电压为220V，则说明L1支路出现了短路现象，当闭合S、S2时，L0不发光，说明电路中无电流，说明L2支路断路。
【典例】（23-24九年级上·山东淄博·阶段练习）居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路
【答案】
【详解】由题意知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合时灯才能亮，所以灯泡与两个开关串联，为了保证用电安全，火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如图所示：
【变式1】（2024·云南昆明·模拟预测）如图，请根据安全用电的原则，将三孔插座、保险丝、灯泡、开关正确连入到家庭电路中。
【答案】
【详解】解：（1）灯泡的接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接接入灯泡的螺旋套。这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
（2）三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线，故如图所示：
【变式2】（23-24九年级上·河南南阳·阶段练习）如图甲所示为带开关和指示灯的三孔插座，开关闭合，插孔能供电，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮。若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电，图乙为其示意图，请在图乙中画出开关、指示灯和三孔插座的连接方式，使其接入家庭电路中。

【答案】
【详解】由题意可知，开关断开时，指示灯不亮，插孔不能供电；开关闭合时，指示灯亮，插孔能供电，说明开关同时控制了指示灯和三孔插座；如果指示灯损坏，开关闭合时，插孔也能提供工作电压，说明两者是并联，；三孔插座采用“左零右火上地”的接法，开关应接在火线与用电器之间。如图所示：

【变式3】如下图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：

（1）同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮；
（2）三孔插座单独接入。
【答案】
【详解】根据题意，同时闭合声控开关和光控开关，电灯才能亮，故两个开关应串联起来，一端连接火线，另一端连接到电灯的顶端接线柱，灯的螺旋套连接零线。根据“左零右火上接地”的规则连接三孔插座，如图所示：

【变式4】（2024·河南焦作·二模）生活中有一种插线板，在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压，而在开关闭合时，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，根据上述现象，请在图中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线或地线接通。
【答案】
【详解】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光，插孔正常通电，说明开关同时控制着灯泡和插座，灯泡和插座之间可能是串联，也可能是并联，如果两者并联，开关应该在干路上；由题知，如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能正常通电，说明灯泡与插座之间是并联的；开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全；由于指示灯的工作电压较小，所以需要给指示灯串联一个电阻来分担电源的电压；三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线，如图所示：
一．选择题（共29小题）
1．（2025秋 东台市月考）如图，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V、2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，灯L1恰能正常发光；若换一个“6V、3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，则（　　）
A．小灯泡L2也正常工作
B．灯泡L2消耗的电功率大于3W
C．电阻R消耗的电功率将变大
D．电路消耗的总电功率将变小
【解答】解：AB、由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，L2的额定功率大于L1的额定功率，由P的变形式R知，L2的阻值小于L1的阻值；
灯泡L1接在a、b两点间时，L1恰能正常发光，说明L1两端的电压为6V，
因L2的阻值小于L1的阻值，所以由串联分压的规律（即电阻大的分得的电压大）可知，灯泡L2接在a、b两点间时，灯泡L2两端的电压会小于6V，则灯泡L2消耗的功率小于3W，所以L2比正常发光时暗，故AB错误；
CD、由于L2的阻值小于L1的阻值，所以电路的总电阻变小，由I知电路中的电流变大，根据P＝I2R知电阻R消耗的电功率将变大，由P＝UI知电路消耗的总电功率将变大，故C正确，D错误。
故选：C。
2．（2025 南京模拟）如图甲所示，R0为定值电阻，灯L标有“3V 1.5W”字样，电源电压U总保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，其接入电路的电阻改变了ΔR，电路消耗的总功率变化为ΔP，同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和CD三段图像，其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。下列说法中正确的是（　　）
A．ΔR为7.5Ω B．ΔP为1.2W
C．U总为12V D．OA是R0的I﹣U图像
【解答】解：A.（1）首先分析电路连接情况，由图甲可知，灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联接入电路。电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测灯泡和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测通过电路的电流；
（2）根据灯L标有“3V 1.5W”字样，由P ＝ UI可得灯泡正常发光时的电流IL0.5A，因为串联电路电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.5A。
（3）由于灯泡电阻是变化的，且在电流相等时电压表V2的示数大于电压表V1的示数，观察图乙可知BC段图像反映了电压表V1示数与电流表A示数的对应关系，AB段图像反映了电压表V2示数与电流表A示数的对应关系，由此可知滑片是从最左端向右移到某一位置。
（4）从图乙看到，当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为2V，灯泡和滑动变阻器两端电压为5V。根据I，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R7.5Ω，因为滑片从最左端（此时滑动变阻器接入电阻为0）开始移动，所以ΔR ＝7.5Ω﹣0＝7.5Ω，A选项正确。
B.（1）求电源电压U：当灯泡正常发光时，根据串联电路电压规律和欧姆定律可得电源电压U＝UL+U0＝3V+0.5A×R0﹣①式。当电流为0.4A时，同理可得电源电压U＝U2+U'0＝5V+0.4A×R0﹣②。由①﹣②可得：0＝（3V+0.5A×R0）﹣（5V+0.4A×R0），即0＝3V+0.5A×R0﹣5V﹣0.4A×R0，进一步得到0.1A×R0＝2V，解得R0＝20Ω。把R0＝20Ω代入①式，可得U＝3+0.5A×20Ω＝3V+10V＝13V。
（2）计算电路消耗总功率的变化量ΔP：ΔP＝UIL﹣UI＝13V×0.5A﹣13V×0.4A＝6.5W﹣5.2W＝1.3W，B选项错。
C.前面已求出电源电压U＝13V，不是11V，C选项错误。
D.因为已经推出AB段图像反映了电压表V2示数与电流表A示数的对应关系，BC段图像反映了电压表V1示数与电流表A示数的对应关系，所以OA不是R0的U﹣I图像，
D选项错误。
故选：A。
3．（2025 新吴区校级二模）小明家正在进行新房装修，需要安装一盏在一楼和二楼都能控制的楼梯灯，他设计了如图甲所示的电路，S1和S2是单刀双掷开关，图乙是已经安装的电能表。下列说法正确的是（　　）
A．若用电器消耗5kW h的电能，电能表转盘转900转
B．若熔断器的熔丝熔断了，可以用铁丝代替
C．该电能表能通过的最大电流为10A
D．a端应该接火线，b端接零线
【解答】解：A、3000r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
用电器消耗5kW h的电能时，电能表转盘的转数：n＝3000r/（kW h）×5kW h＝15000r，故A错误；
B、熔丝熔断后，不能用铁丝来代替，因为铁丝的电阻率小、熔点高，用铁丝代替保险丝，不能在电流过大时自动切断电路，故B错误；
C、该电能表能通过的最大电流为20A，故C错误；
D、为了安全，开关要接在火线和所控制的电灯之间，则由图可知a端应该接火线，b端接零线，故D正确。
故选：D。
4．（2025春 金湖县月考）如图所示，电源两端电压保持不变，R1和R2均为定值电阻，且R1＞R2。闭合开关S，下列判断正确的是（　　）
A．电阻R1两端的电压较大
B．通过电阻R1的电流较大
C．通过电阻R2的电流做功较快
D．相同时间内两电阻产生的热量一样多
【解答】解：A、由电路图知，闭合开关S，两电阻并联，由并联电路的电压规律知，两电阻两端电压相等，故A错误；
B、两电阻两端电压相等，且R1＞R2，由I可知，通过R2的电流较大，故B错误；
C、两电阻两端电压相等，且通过R2的电流较大，由P＝UI知，R2的电功率较大，即电流通过R2做功较快，故C正确；
D、R2的电功率较大，由Q＝W＝Pt知，相同时间，电流通过R2产生热量较多，故D错误。
故选：C。
5．（2025 锡山区校级模拟）用如图装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只相同的烧瓶中，R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　）
A．将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系
B．闭合开关后，装电阻丝，R1烧瓶中的温度计示数上升较快
C．通过温度计示数的变化可以比较电阻丝产生热量的多少
D．只需将某一瓶煤油换成等质量的水就可比较煤油和水的比热容大小
【解答】解：A、由图可知，两电阻丝串联，电流相同，通电时间也相同，但电阻不同，故该实验探究的是电流产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越大，放出的热量越多，由于且R1＜R2，故R2放出的热量多，温度计示数升的快，故B错误；
C、通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这种研究方法叫转换法，故C正确；
D、要比较水和煤油的比热容，应该让水和煤油相同时间内吸收的热量相等，由温度变化的大小得出比热容的大小关系。要让两瓶液体吸收的热量相等，就得控制两个烧瓶中的电阻相同，故D错误。
故选：C。
6．（2025 苏州模拟）某烟雾报警装置如图所示，R0的电阻为5Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强E的增大而减弱，电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0～0.6A”，当光强小于或等于30cd时，烟雾报警器报警。
①开始报警时电路中电流为0.3A
②不报警时光强的变化范围是30cd＜E≤75cd
③不报警时R0的电功率变化范围是0.45W＜P0≤1.8W
④在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比为4：3
以上说法中正确的是（　　）
光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …
R/Ω 40 30 20 10 5 …
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【解答】解：由表中数据可知，光敏电阻的阻值R与光强E的乘积一定，R与E成反比，其比例系数为5Ω×60cd＝10Ω×30cd＝20Ω×15cd＝30Ω×10cd＝40Ω×7.5cd＝300Ω cd；
由电流表的量程0～0.6A可知，不报警时电路中最大电流I最大＝0.6A，由I此时电路中的总电阻最小为：
，
由串联电路电阻的规律知光敏电阻R的最小阻值为：
R最小＝R总最小﹣R0＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，
此时光强最大为：
，
所以不报警时光强的变化范围是30cd＜E≤120cd，故②错误；
开始报警时，光强E开＝30cd，此时光敏电阻的阻值为R开＝10Ω，此时电路中的总电阻：
R总开＝R开+R0＝10Ω+5Ω＝15Ω，
此时电路中的电流为：
，即为报警时的最大电流，故①正确；
所以不报警时，R0的电功率最大为：
；
报警开始时R0的电功率为：
，所以不报警时R0的电功率变化范围是0.45W＜P0≤1.8W，故③正确
在不报警时，电路消耗的最大功率为：
P总最大＝UI最大＝4.5V×0.6A＝2.7W；
开始报警时，电流最大，功率最大：
P开总＝UI开＝4.5V×0.3A＝1.35W，
所以P总最大：P开总＝2.7W：1.35W＝2：1，故④错误。
故选：B。
7．（2025 工业园区二模）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
【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。
8．（2025 建邺区一模）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．开关应接在零线和灯泡之间
B．总开关跳闸一定是某处短路了
C．用电器的金属外壳不需要接地
D．使用测电笔时手要接触笔尾的金属电极
【解答】解：A、开关要接在火线和灯泡之间，这样开关断开时，灯泡既断了电，也脱离了火线，人接触灯座不会触电，故A错误；
B、总开关跳闸可能是发生了短路，也可能是用电器的总功率过大，故B错误；
C、有金属外壳的家用电器一定要接地，避免漏电或触电，故C错误；
D、使用测电笔时手要接触笔尾的金属电极，人体和大地才能构成通路，故D正确。
故选：D。
9．（2025 鼓楼区校级一模）如图所示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
由图R0与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流。
若电源提供的电流恒定为I总，
BC、根据并联电路特点可知：
U＝U0＝I0R0＝（I总﹣I）R0＝﹣IR0+I总R0，
其中I总、R0为定值，由U＝﹣R0I+I总R0，可知U与I的图象为一次函数，且﹣R0＜0，故BC错误；
AD、由电功率的计算公式：
电路消耗总功率：P＝UI总＝（I总﹣I）R0×I总＝﹣I总R0I+I总2R0，
其中I总、R0为定值，由P＝﹣I总R0I+I总2R0，可知P与I的图象为一次函数，﹣I总R0＜0，且I不能为0，P不会为0，故D正确，A错误。
故选：D。
10．（2025 扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　）
A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω
B．电源电压U的大小6V
C．R0的阻值20Ω
D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J
【解答】解：A、由图甲可知，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.4A，滑动变阻器的功率P1＝3.2W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R大20Ω，故A错误；
BC、由串联电路中电阻规律和欧姆定律可得，电源电压：U＝I小（R大+R0）＝0.4A×（20Ω+R0）……①
由图乙可知，当电路中的电流I＝0.6A时，滑动变阻器的功率P1′＝3.6W，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′10Ω，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I（R′+R0）＝0.6A×（10Ω+R0）……②
联立①②两式可解得：U＝12V；R0＝10Ω，故BC错误；
D、当滑片P片P置于中点时，R0与滑动变阻器R串联，根据串联电路的特点可知，此时电路的总电阻：R总＝R″+R020Ω+10Ω＝20Ω，
此时电路的电流：I′0.6A，
在5s内电阻R0上所产生的电热：Q＝I′2R0t＝（0.6A）2×10Ω×5s＝18J，故D正确。
故选：D。
11．（2024秋 广陵区期末）一只标有“8V”字样的小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电阻R的阻值为20Ω
B．若小灯泡L和定值电阻R串联，电路两端允许加的最大电压为16V
C．当小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路时，整个电路通电1min电流所做的功为96J
D．若将小灯泡L接在电压为12V的电路中，为让小灯泡正常发光需串联一个8Ω的电阻
【解答】解：A、根据R的特点可知，图中通过原点的直线是电阻R的I﹣U图像，由欧姆定律可知，电阻R的阻值：R40Ω，故A错误；
B、由图可知，当小灯泡R两端的电压为额定电压UL＝8V时，通过小灯泡的电流IL＝0.4A，
根据串联电路的电流特点可知，若小灯泡L和定值电阻R串联，则电路中的最大电流I＝IR′＝IL＝0.4A，
由欧姆定律可知，此时R两端的电压：UR′＝IR′R＝0.4A×40Ω＝16V，
根据串联电路的电压特点可知，电路两端允许加的最大电压：U＝UL+UR′＝8V+16V＝24V，故B错误；
C、由图可知，当小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路时，通过小灯泡和电阻R的电流分别为0.3A和0.1A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I＝0.3A+0.1A＝0.4A，
整个电路通电1min电流所做的功：W＝U′It＝4V×0.4A×1×60s＝96J，故C正确；
D、若将小灯泡L接在电压为12V的电路中，为让小灯泡正常发光，根据串联分压特点可知，串联电阻R需要分的电压UR″＝U″﹣UL＝12V﹣8V＝4V，
由欧姆定律可知，电阻R的阻值：R′10Ω，给D错误。
故选：C。
12．（2024秋 宿迁期末）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法不正确的是（　　）
A．甲的电阻为20Ω
B．甲、乙串联接在电源上，当通过电流为0.2A时，此时电源电压为4V
C．甲、乙并联在电压为2V电源上时，电路的总功率为0.6W
D．甲、乙串联接在10V以内的电源上，甲产生的热量始终比乙多
【解答】解：
A、由图象知，甲的U﹣I图象是正比例图象，故甲的电阻是定值，当U甲＝4V时，通过它的电流I甲＝0.2A，
由欧姆定律可得，甲的电阻R甲20Ω，故A正确；
B、由串联电路中电流规律知，甲、乙串联在电源上时，通过它们的电流都为0.2A，由图象知，此时U甲＝4V，U乙＝2V，
由串联电路的电压规律可得，电源电压U＝U甲+U乙＝4V+2V＝6V，故B错误；
C、由并联电路电压规律知，甲并联在电压为2V的电源上时，甲和乙两端电压都为2V，由图象知，通过两电阻的电流I甲＝0.1A，I乙＝0.2A，
由并联电路的电流规律知，干路电流I＝I甲+I乙＝0.1A+0.2A＝0.3A，
所以电路的总功率P＝UI＝2V×0.3A＝0.6W，故C正确；
D、甲、乙串联在电路中，电流处处相等，从图中可知当甲、乙两端的电压均为5V时，电源电压等于10V，甲、乙两端的电压均小于5V时，电源电压小于10V，且甲两端的电压均大于乙两端的电压，根据Q＝W＝UIt可知甲、乙串联接在10V以内的电源上，甲产生的热量始终比乙多，故D正确。
故选：B。
13．（2024秋 邗江区期末）小王用图所示的电路做实验，检查完电路后，接通电源，当闭合开关后，发现灯不亮，但保险丝没有熔断，用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处，氖管都发光，测试E处氖管不亮，则故障是（　　）
A．开关B、C间开路 B．电灯C、D间开路
C．导线D、E间开路 D．进入插头的火线开路
【解答】解：由题意可知，测电笔测A、B、C、D四处，氖管都发光，测试E处，氖管不亮，这说明A、B、C、D四处与火线是连通的是，而E处与火线没有连通，所以在D、E之间有断的地方。
故选：C。
14．（2024秋 阜宁县期末）有关生活用电，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中，用湿布擦拭正在工作的用电器是很安全的
B．在家庭电路中，人不小心触电了，图乙中的空气开关通常会自动跳闸
C．图丙中，站在绝缘凳上的人触电了，家里的漏电保护器不会自动断开
D．图丁中，断开开关后，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时不会触电
【解答】解：A．图甲中，湿布是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器有可能会造成触电，故A错误；
B．只有当电路中电流过大时空气开关才会跳闸断电，故B错误；
C．图丙中人站在绝缘凳上，一手碰到了火线一手碰到了零线，通过火线和零线的电流相等，漏电保护器不会自动断开跳闸，故C正确；
D．图丁中，断开开关，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时，人体与火线和大地之间构成通路，人会触电，故D错误。
故选：C。
15．（2025春 无锡月考）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）
A．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
B．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
C．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
【解答】解：A、容器中气体的内能增大是通过电阻丝将热量传递给气体的，故气体内能增大是通过热传递的方式改变的，故A错误；
B、电流通过导体产生的热量不能直接显示出来，容器中空气会由于热胀冷缩而出现高度差，由此反映出产生的热量多少，故B正确；
C、图乙中，右侧容器中的电阻与外面电阻并联，再与左侧容器中的电阻串联，通过两个容器中的电阻的电流不同，而电阻大小和通电时间相同，因此是用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系，故C正确；
D、图甲所示电路为串联电路，通过两电阻的电流相同，通电时间也相同，
由Q＝I2Rt可知，左右两边容器内电阻产生的热量之比为：Q左：Q右＝I2R左t：I2R右t＝R左：R右＝5Ω：10Ω＝1：2，故D正确。
故选：A。
16．（2025 武进区校级模拟）如图所示的电路中，开关都闭合后，三盏灯均正常发光，突然灯泡L3熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔测试插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是（　　）
A．可能是电路某处发生了短路
B．一定是进户的零线BC之间断了
C．一定是进户的零线CD之间断了
D．一定是进户的零线DE之间断了
【解答】解：A、电路某处发生了短路，会使保险丝熔断，试电笔的氖管不会发光，故A错误；
BCD、L3熄灭，灯L2、L1发光，说明电路出现了断路现象；试电笔插进插座的两孔，两孔与火线之间是接通的，则氖管均发光，右孔与火线相连接，左孔通过L3与火线相连接，灯L2、灯L1发光，L3熄灭，说明进户的零线CD之间断了，故C正确、BD错误。
故选：C。
17．（2024秋 阜宁县期末）测电笔的结构如图，下列关于测电笔的组成及使用的说法中，正确的是（　　）
A．测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B．可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C．使用时，人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D．使用时，测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
【解答】解：A、测电笔中的高值电阻和氖管构成串联电路，故A错误；
B、不可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻，因为高值电阻在电路中起分压作用，故B错误；
C、使用时，人手必须接触试电笔的笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故C错误；
D、使用时，测电笔的氖管发光说明有电流流过人体，故D正确。
故选：D。
18．（2025 锡山区校级二模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，电流表的量程为0～0.6A，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为8V
B．闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W
C．闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8W时，滑动变阻器接入电路的阻值是17.5Ω
D．闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W”的灯泡L′替换L，灯泡L′能正常发光
【解答】解：（1）闭合S和S2，断开S1，此时小灯泡和滑动变阻器是串联的，如图甲所示：
（2）闭合S和S1，断开S2，此时定值电阻和滑动变阻器是串联的，如图乙所示：
A、闭合S和S2，断开S1，此时小灯泡和滑动变阻器是串联的，此时灯泡正常发光，可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A，
灯泡电阻是：RL8Ω，
所以，串联电路的电阻：R＝R1+RL＝10Ω+8Ω＝18Ω
所以电源电压为：U＝IR＝0.5A×18Ω＝9V，故A错误。
B、闭合S和S1，断开S2，此时定值电阻和滑动变阻器是串联的，电路最大电流是0.6A，电阻R2的最大功率为：P＝I2R＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故B错误。
C、闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8w时，由图乙知，电灯两端的电压是2V，电灯的电流是0.4A，
所以电路电阻为：R总22.5Ω，
此时灯的电阻为：R'L5Ω，
滑动变阻器的阻值是：R滑＝22.5Ω﹣5Ω＝17.5Ω，
D、“4V 0.5W”灯泡的电阻为：R'32Ω，
在滑动变阻器的滑片在中点时，原来灯的电阻是8Ω，现在灯的电阻是32Ω，灯的电阻变大，分担的电压就变大，电压会超过4V，所以灯不能正常工作，故D错误。
故选：C。
19．（2025 淮安一模）某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变。R0为定值电阻，R滑的最大阻值为40Ω，浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时，提醒小组成员水位达到警戒值25cm。R滑接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．当水位降低时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.6W
C．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为4V
D．水位为20cm时，电路的总功率为0.45W
【解答】解：A．由图甲可知，闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流；
当水位降低时，滑杆AP向下移动，变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压的规律可知，变阻器分得的电压变大，则R0两端的电压变小，即电压表示数变小，故A正确；
B．当变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，此时电流表和电压表示数均最大，且此时电压表示数即为电源电压，则由图丙可知电源电压U＝6V，
且由丙图可知电路中的最小电流为0.1A，所以该电路工作时的最小总功率为P小＝UI小＝6V×0.1A＝0.6W，故B正确；
C．当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，总电阻最小，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大，
由丙图可知电路中的最大电流为0.3A，则R0的阻值为：；
由图乙可知，当水位为10cm时变阻器接入电路的阻值为40Ω，当水位为30cm时变阻器接入电路中的阻值为0，所以水位每升高1cm，变阻器接入电路的阻值减小量为2Ω，
则当水位达到警戒水位25cm时，变阻器接入电路中的阻值为R警戒＝40Ω﹣（25cm﹣10cm）×2Ω/cm＝10Ω，
此时电路中的电流为，
此时电压表的示数为U0＝I警戒R0＝0.2A×20Ω＝4V，故C正确；
D．当水位为20cm时，变阻器接入电路中的阻值为R滑＝40Ω﹣第十五章 电功和电热总复习
考点1：电能表与电功
1、电功与电能
（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
（2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW h）；1度=1千瓦时=1kW h=3.6×106J。2、电功的实质
（1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程;
（2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、电功的计算公式
（1）定义式：W=UIt：
U表示某段电路两端的电压，单位是V；
I表示通过该电路的电流，单位是A；
t表示通电时间，单位是s；
W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J．
（2）应用公式过程中的“同一性”：
a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量；
b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．
4、电功与电能的计算：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt；
②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1；
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。
5、串、并联电路中电功的特点
（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系；
a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。
b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。
概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。
②串、并联电路中电功分配关系
a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2=R1：R2
b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。
6、电能表参数的理解
（1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；
（2）30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A；
（3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
（4）120revs/kW h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW h的电能，电能表上的转盘转过120圈；
7、电能的求法
（1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
（2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。
※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW h，记住单位之间换算关系：1kW h=3.6×106J。
8、电功的测量
利用电能表计算电功：
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：
（1）先根据每kW h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．
（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。
考点2：电功率
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
3、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW h 度），时间用小时（h）。
4、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
5、电功率的计算
（1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
6、电功率的测量
（1）实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。
测量电功率的方法：
①测量用电器的电功率可以用专门的仪器。
②用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。
③用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
（2）伏安法测电功率的电路图：如图所示，测量小灯泡电功率的电路有两种接法。
（3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。
7、探究小灯泡的电功率实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法。
（4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤⑤整理实验器材。
（6）实验分析和结论：
①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；
③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
（7）实验补充：
实验中滑动变阻器的作用：
①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验中电路故障分析
故障 现象 故障原因
灯泡不亮 闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数 ①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数 ①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏 ②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转 ①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良 ②电流表和电压表的位置互换了
电表问题 电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转 电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小 ①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度 ①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题 滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化 滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压 电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数 灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
考点3：电热器 电流的热效应
1、电流的热效应
（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）
Q=W=UIT（只适用于电热器）
式中：
I-通过导体的电流，单位是安培（A）；
R--导体的电阻，单位是欧姆；
t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；
Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）
2、电热的利用与防止
（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、
热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素
探究电热与哪些因素有关：
（1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；
（2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
4、焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律；
（2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）；
（3）变形公式：，Q=UIt。
（4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；
5、焦耳定律的应用
（1）纯电阻电路：
纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路．　基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路；
（2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路；
6、电热器的“双挡”问题
（1）“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”．根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大；
（2）“双挡”的控制开关
①短路式
两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示；
当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡；
②单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示；
当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。
※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。
考点4 家庭电路
一、家庭电路
1．家庭电路的组成部分：低压供电线（火线、零线）、地线、电能表、闸刀开关、熔断器（保险丝）、用电器、插座、灯座、开关。
2．家庭电路的连接：电能表、总开关、熔断器串联在火线和零线上。为了保证每个用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接在火线上，另一端接在零线上，即这些用电器是并联的.，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
3．家庭电路的各部分的作用
（1）低压供电线、地线、进户线
①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压。
a.火线（L）：电流流入家庭电路的干路导线，相当于连接电源的正极。
b.零线（N）：电流流出家庭电路的干路导线，相当于连接电源的负极。
②地线（E）：与大地相连，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。
③进户线：电流进入屋内和从屋内出去的那一部分火线和零线。
（2）电能表
①作用：测量家庭电路中所有用电器消耗电能的总和。
②安装：安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
（3）总开关（闸刀开关）
①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：家庭电路的干路上。
（4）熔断器
①材料：熔断器内的保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成。
②熔断原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
③电路符号：
④连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤保险丝烧断的原因：a.电路电流超过保险丝额定电流b.选择了额定电流过小的保险丝。
⑥选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑦规格：越粗额定电流越大。
注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。熔丝熔断后，首先应查清发生故障的原因，在排除故障后才能更换熔丝，恢复供电。
⑧空气开关
新型的电路保险装置是附在总开关上的，通常叫做空气开关，又叫做自动空气断路器。下图所示的是家庭常用的一种空气开关。当电路发生短路、过载等异常情况时，空气开关就能自动切断电路。检查电路后，只要排除故障就可以再合闸，不需要更换零部件。目前，它已替代闸刀开关和熔断器而得到广泛应用。
⑨漏电保护器
有的空气开关上还装有漏电保护器。正常情况下，火线上的电流与零线上的电流相等。但当电路中有人触电导致部分电流流入大地，造成火线上的电流与零线上的电流不相等时，漏电保护器会迅速切断电路，保护人身安全。
（5）插座
①作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类：二孔插座、三孔插座
③安装：并联在家庭电路中，
④具体接线情况：
简记为：左零右火中接地
（6）开关
①开关必须接在火线和用电器之间，这样做的好处是断开开关可以切断用电器与火线的连接，防止触电。
②开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
（7）白炽灯（电灯）
①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力。
②灯泡的种类：螺丝口 卡口
螺口灯泡 卡口灯泡
③灯泡的接线
螺口灯泡和灯座 卡口灯泡和灯座
螺口灯泡：灯泡尾部的锡块接火线，螺旋接零线。
卡口灯泡：灯泡尾部的两个锡块分别接火线和零线。
这样设计的好处是，人在维修时，不能接触到火线，避免发生触电事故。
（8）家庭电路按照下图所示作图。
4．测电笔：
（1）用途：用来判断物体是否带电（辨别火线和零线）
（2）种类：钢笔式，螺丝刀式。
螺丝刀式 笔式 电子式
（3）螺丝刀式及笔式结构：笔首金属体、高电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体
（4）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光，发光则说明与火线相接触了。
氖管发光 这是火线 氖管不发光 这是零线
注意：在检测时，不可将手与笔尖金属体接触，否则会造成触电事故。
（5）原理：人体、测电笔、火线与大地构成一个回路，由于高电阻的存在，这时有微弱电流通过测电笔，因此氖管会发光。
（6）用测电笔判断电路故障举例：
①测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，可能的原因是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。
②某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
5．家庭电路电流过大的原因：
（1）发生短路：连接电路时，误将火线和零线直接连通；电线和用电器的绝缘皮破损或老化，导致火线和零线直接连通等
（2）用电器总功率过大：由P=UI可知，家庭电路电压保持不变，功率越大，说明电流越大。当功率过大时，意味着电流过大。
二、安全用电
1．触电事故
一定强度的电流通过人体所会引起伤害。与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
2．触电形式
（1）低压触电
单线触电 双线触电
①单线触电：人体接触火线或漏电的用电器等，使人体、大地和电网中的供电设备构成闭合回路。
②双线触电：人体的两个部位（如两只手）分别接触火线和零线，使人体与电网中的供电设备通过导线构成闭合回路。
（2）高压触电
高压电弧触电 跨步电压触电
①高压电弧触电：当人体靠近带电体到一定距离时，高压带电体和人体间发生放电现象，电流通过人体，造成高压电弧触电。
②跨步电压触电：高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点间存在电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。
3．安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
4．生活中安全用电常识
①对于人体的安全电压是不高于36伏。
②不接触火线，不靠近高压线路。
③金属外壳的用电器要将金属外壳接地。
④高大建筑要安装避雷针，防止雷击。
⑤有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源，绝对不能用水来扑灭电器火灾。
⑥更换灯泡时要先切断电源。
【典例】（2025春 姜堰区校级月考）将一个标有“220V 200W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1min后，电能表示数如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电能表应安装在家庭电路的总开关之前
B．这段时间内电风扇消耗了318.6kW h的电能
C．这段时间内电能表表盘指示灯共闪烁了100次
D．电能表所在电路允许接的用电器的总功率最大是2200W
【变式1】（2025 海州区校级二模）电能表示数如图所示，此时示数为 　 　 kW h。小明给充电宝进行充电，充电宝容量为60000mA h，充电电压为5V，充电时剩余电量为0。现给充电宝充满电，需要消耗电能 　 　 J，若如图乙的电能表指示灯闪烁900次，则电能表铭牌上应标记“　 　 imp/（kW h）”。
【变式2】（2025 徐州模拟）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，现仅接通一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。
【变式3】（2025 沛县二模）如图所示是小明家的电能表，安装时的示数为零，到目前为止，小明家已消耗　 　 kW h的电能。小明断开其它用电器，只将“220V 750W”的电饭锅接入电路，测得2min内电能表指示灯闪烁64次，电饭锅的实际功率为　 　 W，两端的实际电压　 　 （＞/＜/＝）它的额定电压。
【典例】（2025 新吴区校级开学）手机是目前普遍使用的通讯工具，思考关于手机的相关问题：
（1）手机离不开芯片，芯片核心主要是由 　 　 材料制成的。
（2）指纹识别解锁是目前较为流行的手机解锁方式，如图所示，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机自动开锁，则手机感应区相当于电路中的 　 　 。
（3）某手机电池的充电电压为4V，电池容量为5000mA h，手机电池充满电后储存的电能为 　 　 J。
【变式1】（2025 惠山区二模）如图所示为搭载自主知识产权麒麟9000S芯片的华为Mate60Pro。该手机采用锂离子聚合物5000mA h不可拆卸式电池，电池工作电压为3.7V，则一次充满电储存电能为 　 　 。该手机支持有线最大超级快充（20V/4.4A），兼容11V/6A或10V/4A等超级快充，若充电10分钟，最多可充满 　 　 %的电量。（保留整数）
【变式2】（2025 江阴市校级模拟）如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，上面标有10V，12000mAh的字样，通过电源线可以单独或同时为手机充电，这两个输出端的连接方式是 　 　 联；用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的 　 　 。该充电宝能储存的电能为 　 　 J。
【典例】（23-24九年级上·山东泰安·阶段练习）如图所示是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像。下列说法正确的是（　　）
①电阻R的电阻值是20Ω
②当通过L的电流是0.2A的时候，其消耗的电功是0.2J
③仅把L、R并联在电压是2V的电路中，干路上的电流是0.4A
④仅把L、R串联在电路中，当电流是0.2A时，它们两端总电压是4V
A．只有②④ B．只有①③
C．只有①② D．只有②③④
【变式1】（2024·广东汕头·二模）将额定电压是8V的小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图像如图乙所示，R的阻值是 Ω，小灯泡的额定功率是 W，闭合开关，当电源电压是6V时，电路1min消耗的总电能是 J。
【变式2】（23-24九年级上·四川内江·阶段练习）甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。将甲、乙两灯泡串联，电路中的电流为0.5A，则电源电压为 V，此时乙灯泡1min消耗的电能是 J。
【变式3】（2024·江苏无锡·一模）如图所示是电阻R和灯泡L的I-U图像，由图甲可知，电阻R的阻值是 Ω，将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，开关S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V，通电5min整个电路消耗电能为 J。
【典例】（2025春 亭湖区校级期中）图1是某保温电热水器内部简化电路图，由控制电路和加热电路组成，控制电路电源电压恒为18V，R1为电阻箱，Rt为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图2所示。电流鉴别器相当于电流表，它与开关S2联动控制加热电路，加热电路电源电压为220V，R2的阻值为44Ω。电热器工作原理是：接通电路，当电流鉴别器中电流I≤120mA时，开关S2闭合，加热电路工作；当电流鉴别器中电流增大到180mA时，水沸腾（标准大气压）开关S2断开，电流鉴别器和开关S2的联动可使电热水器内的水保持一定的温度区间，从而始终得到热水。求：
（1）加热电路工作5min，电阻R2消耗的电能；
（2）电阻箱R1阻值大小；
（3）电热水器工作时，能保持水的最低温度。
【变式1】（2024秋 宿迁期末）如图甲是煮茶器的电路原理图。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能；
（3）在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值。
【变式2】（2025 大丰区二模）电鳗是能产生电的鱼。某条小电鳗在水中放电时，身体可看成电源和电阻（R1）串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图甲所示。该电鳗放电时的电压（即电源电压）恒定不变。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图乙所示。
（1）观察图像，求当通过电鳗身体的电流为0.10mA时，R2的阻值；
（2）求出电鳗放电时的电源电压U；
（3）当电流等于0.05mA时，求5秒内R2消耗的电能。
【变式3】（2024秋 宿城区期末）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
（1）只闭合开关S1时，电流表示数为0.4A，求电源电压。
（2）只闭合开关S3时，滑动变阻器的滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值。
（3）只闭合开关S2时，求7min时间内，电路消耗的电能。
（4）同时闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的取值范围。
【变式4】（2025春 盐城月考）已知电源电压为10V保持不变，R1＝25Ω，小灯泡正常发光时的电流为0.3A。（不考虑灯丝电阻变化）
（1）断开S1、S2此时小灯泡L正常发光，求小灯泡正常发光的电压；
（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值；
（3）在（2）这个电路中，1min内，整个电路所消耗的电能是多少？
【典例】（2024·西藏·中考真题）如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求：
(1)加热时的电功率；
(2)在加热档工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
【变式1】（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）下表为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示。当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，饮水机处于加热状态。已知R2=48.4Ω，[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，求：
额定电压 220V
额定功率 加热
保温 44W
热水器的容量 2L
(1)饮水机保温状态下正常工作时20min消耗的电能；
(2)R1的阻值是多少？加热功率是多大；
(3)若不计热损耗，该饮水机将2kg的水从30℃加热至90℃，需要多长时间。
【变式2】（23-24九年级上·河南漯河·阶段练习）下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。

xx牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡 1100W
低温挡 440W
电源频率 50Hz
(1)求电烤箱在高温挡正常工作15min所消耗的电能；
(2)电烤箱在低温挡正常工作时，R2的阻值是多少；
(3)假设在用电高峰时，该电烤箱在高温挡工作时的实际功率为891W，家庭电路的实际电压是多少。
【变式3】（2024·山东泰安·模拟预测）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图表所示：（其中R1＝R2）
额定电压 220V
额定功率 高温挡 中温挡 低温挡
880W 440W 220W
(1)当电火锅使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？
(2)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7min，电流做了多少功？若电热丝产生热量的85%被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为30℃的水温升高多少？
(3)在物理综合实践活动中，小芳和小丽利用所学的物理知识，合作测量电火锅高温挡的实际功率。电表上标着“1200r/kW·h”。他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让电火锅接入电路中烧水。2.5min电能表的转盘转了40r，求电火锅的实际功率？
【典例】（2024·黑龙江哈尔滨·一模）如图所示电路，甲、乙两灯分别标有“”和“”字样，电源电压恒为。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）
A．只闭合S1时，甲、乙两灯的实际功率之比为
B．只闭合S2、S3时，甲、乙两灯的实际功率之比为
C．只闭合S1、S2时，电路的总功率为
D．只闭合S1、S3时，只有甲灯能够发光
【变式1】（23-24九年级上·广东清远·期中）标有“220V 200W”的灯泡甲和标有“220V 100W”的灯泡乙，当它们并联在家庭电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；把灯泡甲、乙串联在家庭电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；灯泡甲在实际电压为55V时，它发光时的实际功率是 W。
【变式2】（23-24九年级上·广东清远·阶段练习）标有“220V 100W”的灯泡甲和标有“220V 40W”的灯泡乙，当它们在额定电压下工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；把灯泡甲、乙串联在电路中工作时灯泡 （选填“甲”或“乙”）更亮；灯泡甲在实际电压为110V时，它发光时的实际功率是 W。（灯丝电阻保持不变）
【变式3】（23-24九年级上·山东济南·自主招生）将一只“220V　100W”的灯泡（设灯丝电阻不变）接在照明电路中，正常发光时，通电45min灯泡消耗的电能为 kW.h；若用输电线把该灯泡由电源处引到学校运动场时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际电压只有198V，则输电线上消耗的功率为 W。
【典例】（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图甲，R1为定值电阻，RP 为滑动变阻器，闭合开关，RP的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是( )
A．电源电压为3V，R1阻值为1.8Ω
B．电路消耗的最小功率为0.6W
C．当电流为0.4时，RP 与R1阻值之比为2∶1
D．当 RP总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5∶6
【变式1】（2024·四川广元·二模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯泡正常发光的位置，两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为8V
B．灯泡的额定功率为3.5W
C．灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D．a曲线表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图像
【变式2】（2024·西藏·中考真题）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．电路的最小功率为1.4W
C．电压表与电流表对应的示数之比变大
D．电路中，电流的最大值与最小值之比为5∶1
【变式3】（24-25九年级上·全国·课后作业）如图甲所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R1的规格为“50Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，测得多组数据。用测得的数据绘制了电流与滑动变阻器阻值的变化关系图（如图乙所示）。在保证电路安全的情况下，下列计算结果中正确的是（　　）
A．电源电压为12V B．的阻值为
C．滑动变阻器的阻值变化范围是 D．滑动变阻器的最大功率为0.9W
【典例】（23-24九年级上·山东青岛·阶段练习）如图甲所示的电路中，闭合开关S，滑片P从A端移动到B端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示，下列判断中正确的是（ ）
A．R1两端电压的最大值为6V
B．电路总功率的最大值为0.6W
C．R2的最大阻值为60Ω
D．电路总功率最小时，R2的电功率为0.5W
【变式1】（2024·四川内江·三模）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，小灯泡两端的电压不能超过额定电压，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。闭合开关，为了保证所有元件都安全，滑动变阻器的滑片只能在阻值最大端和a点之间滑动。当滑片在这之间滑动时，电流表示数随电压表示数变化的图像如图乙所示，则灯泡的额定电流是 A。且滑片在阻值最大端和a点时，灯泡的功率之比为4:35，则灯泡的额定功率为 W。
【变式2】（2024·湖南长沙·模拟预测）如图甲是一个电学暗箱，A、B、C三个接线柱，内接有两个定值电阻和（连接方式未知），小明同学利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：把A、B接线柱分别与电路中的M、N接线柱相连后，在开关S、都闭合和开关S闭合、断开两种情况下，改变电阻箱的阻值，读取电流表示数，绘制了电流表A的示数随变化的图像如图乙所示：
求：图乙中曲线 （“A”或“B”）是根据开关S和都闭合时测得的实验数据绘制的；
（1）电源电压U为 V；
（2）A、B接线柱之间的电阻为 Ω；
（3）当小明只闭合开关S，且时，把暗箱的A、C接线柱接入M、N之间，电流表的示数为1A。则当用一根导线把A、B两个接线柱连接后，再把B、C接线柱分别与M、N相连时，且只闭合开关S，此时，电路的总功率为多大？
【典例】（23-24九年级上·山东临沂·阶段练习）如图所示电路，正在正常发光的三盏电灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔分别插入两孔插座的的两孔，氖管均发光，出现这一现象的原因可能是（　　）
A．进户零线断了 B．进户火线断了
C．插座发生了短路 D．测电笔坏了
【变式1】（2024·安徽六安·模拟预测）如图所示的家庭照明电路，闭合开关S1、S2后，灯泡L1不亮，L2亮，下列分析正确的是（ ）
A．一定是灯泡L1短路
B．一定是灯泡L1断路
C．若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间断路
D．若用测电笔检测A、B点都能发光可能是B点和零线之间短路
【变式2】（23-24九年级上·福建福州·阶段练习）如图所示为居民家中某房间的电路，电灯L与电热壶均正常工作，在三孔插座上接入电饭煲后，灯L仍正常发光，电热壶突然停止工作，拔出电饭煲的插头，用试电笔分别测试三孔插座的左右两孔，氖管均发光，此时电路故障可能是（　　）
A．插座短路 B．入户零线断路
C．AB间断路 D．CD间断路
【变式3】（2024·福建龙岩·二模）电工师傅常用一只额定电压为220V的灯泡（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示，当S、闭合时，正常发光，说明该支路 ；当S、闭合时，不发光，说明该支路 。（选填“断路”“短路”或“正常”）
【典例】（23-24九年级上·山东淄博·阶段练习）居民楼的楼道里，夜间楼道灯一直亮着会造成浪费。科研人员用“光敏”材料制成“光控开关”，它能在天黑时自动闭合；利用“声敏”材料制成“声控开关”。它能在有人走动发出声音时闭合，无人走动时自动断开。请将图中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路
【变式1】（2024·云南昆明·模拟预测）如图，请根据安全用电的原则，将三孔插座、保险丝、灯泡、开关正确连入到家庭电路中。
【变式2】（23-24九年级上·河南南阳·阶段练习）如图甲所示为带开关和指示灯的三孔插座，开关闭合，插孔能供电，指示灯亮；开关断开后，插孔不能供电，指示灯不亮。若指示灯损坏，闭合开关后插孔仍能供电，图乙为其示意图，请在图乙中画出开关、指示灯和三孔插座的连接方式，使其接入家庭电路中。

【变式3】如下图所示，请用笔画代替导线，将图中元件接入家庭电路中，要求：

（1）同时闭合声控开关和光控开关电灯才能亮；
（2）三孔插座单独接入。
【变式4】（2024·河南焦作·二模）生活中有一种插线板，在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压，而在开关闭合时，插孔可以提供工作电压；如果指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压，根据上述现象，请在图中画出开关、指示灯和插孔的连接方式，并与电源线或地线接通。
一．选择题（共29小题）
1．（2025秋 东台市月考）如图，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V、2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，灯L1恰能正常发光；若换一个“6V、3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，则（　　）
A．小灯泡L2也正常工作
B．灯泡L2消耗的电功率大于3W
C．电阻R消耗的电功率将变大
D．电路消耗的总电功率将变小
2．（2025 南京模拟）如图甲所示，R0为定值电阻，灯L标有“3V 1.5W”字样，电源电压U总保持不变。闭合开关S，滑动变阻器R的滑片从某一位置移到某一端的过程中，其接入电路的电阻改变了ΔR，电路消耗的总功率变化为ΔP，同时三只电表示数均发生变化。图乙中有OA、AB和CD三段图像，其中有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。下列说法中正确的是（　　）
A．ΔR为7.5Ω B．ΔP为1.2W
C．U总为12V D．OA是R0的I﹣U图像
3．（2025 新吴区校级二模）小明家正在进行新房装修，需要安装一盏在一楼和二楼都能控制的楼梯灯，他设计了如图甲所示的电路，S1和S2是单刀双掷开关，图乙是已经安装的电能表。下列说法正确的是（　　）
A．若用电器消耗5kW h的电能，电能表转盘转900转
B．若熔断器的熔丝熔断了，可以用铁丝代替
C．该电能表能通过的最大电流为10A
D．a端应该接火线，b端接零线
4．（2025春 金湖县月考）如图所示，电源两端电压保持不变，R1和R2均为定值电阻，且R1＞R2。闭合开关S，下列判断正确的是（　　）
A．电阻R1两端的电压较大
B．通过电阻R1的电流较大
C．通过电阻R2的电流做功较快
D．相同时间内两电阻产生的热量一样多
5．（2025 锡山区校级模拟）用如图装置探究影响电流热效应的因素，电阻丝R1和R2分别密封在两只相同的烧瓶中，R1＜R2，瓶中装有质量相等的煤油。下列说法正确的是（　　）
A．将R1和R2串联是为了探究电流热效应与电流的关系
B．闭合开关后，装电阻丝，R1烧瓶中的温度计示数上升较快
C．通过温度计示数的变化可以比较电阻丝产生热量的多少
D．只需将某一瓶煤油换成等质量的水就可比较煤油和水的比热容大小
6．（2025 苏州模拟）某烟雾报警装置如图所示，R0的电阻为5Ω，R为光敏电阻，其阻值随光强E的增大而减弱，电源电压恒为4.5V。电流表的量程为“0～0.6A”，当光强小于或等于30cd时，烟雾报警器报警。
①开始报警时电路中电流为0.3A
②不报警时光强的变化范围是30cd＜E≤75cd
③不报警时R0的电功率变化范围是0.45W＜P0≤1.8W
④在不报警和报警时两种情况下电路消耗的最大电功率的比为4：3
以上说法中正确的是（　　）
光强E/cd 7.5 10 15 30 60 …
R/Ω 40 30 20 10 5 …
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
7．（2025 工业园区二模）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
8．（2025 建邺区一模）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．开关应接在零线和灯泡之间
B．总开关跳闸一定是某处短路了
C．用电器的金属外壳不需要接地
D．使用测电笔时手要接触笔尾的金属电极
9．（2025 鼓楼区校级一模）如图所示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流，R0为定值电阻，移动滑动变阻器R的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2025 扬州三模）如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　）
A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω
B．电源电压U的大小6V
C．R0的阻值20Ω
D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J
11．（2024秋 广陵区期末）一只标有“8V”字样的小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．电阻R的阻值为20Ω
B．若小灯泡L和定值电阻R串联，电路两端允许加的最大电压为16V
C．当小灯泡L和定值电阻R并联在电源电压为4V的电路时，整个电路通电1min电流所做的功为96J
D．若将小灯泡L接在电压为12V的电路中，为让小灯泡正常发光需串联一个8Ω的电阻
12．（2024秋 宿迁期末）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像，下列说法不正确的是（　　）
A．甲的电阻为20Ω
B．甲、乙串联接在电源上，当通过电流为0.2A时，此时电源电压为4V
C．甲、乙并联在电压为2V电源上时，电路的总功率为0.6W
D．甲、乙串联接在10V以内的电源上，甲产生的热量始终比乙多
13．（2024秋 邗江区期末）小王用图所示的电路做实验，检查完电路后，接通电源，当闭合开关后，发现灯不亮，但保险丝没有熔断，用测电笔测试导线接头A、B、C、D四处，氖管都发光，测试E处氖管不亮，则故障是（　　）
A．开关B、C间开路 B．电灯C、D间开路
C．导线D、E间开路 D．进入插头的火线开路
14．（2024秋 阜宁县期末）有关生活用电，下列说法中正确的是（　　）
A．图甲中，用湿布擦拭正在工作的用电器是很安全的
B．在家庭电路中，人不小心触电了，图乙中的空气开关通常会自动跳闸
C．图丙中，站在绝缘凳上的人触电了，家里的漏电保护器不会自动断开
D．图丁中，断开开关后，人站在地上，手接触到灯的左端金属线M时不会触电
15．（2025春 无锡月考）如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，下列说法错误的是（　　）
A．通电后透明容器中气体的内能增大是通过做功的方式改变的
B．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故
C．图乙所示的装置可以用来探究电流通过导体产生的热量多少跟电流大小的关系
D．图甲中，通电一段时间后左右两边容器内电阻产生的热量之比是1：2
16．（2025 武进区校级模拟）如图所示的电路中，开关都闭合后，三盏灯均正常发光，突然灯泡L3熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔测试插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是（　　）
A．可能是电路某处发生了短路
B．一定是进户的零线BC之间断了
C．一定是进户的零线CD之间断了
D．一定是进户的零线DE之间断了
17．（2024秋 阜宁县期末）测电笔的结构如图，下列关于测电笔的组成及使用的说法中，正确的是（　　）
A．测电笔中的高值电阻和氖管构成并联电路
B．可以用普通铜丝替换测电笔中的高值电阻
C．使用时，人手不能接触试电笔上的任何金属部分
D．使用时，测电笔的氖管发光说明有电流流过人体
18．（2025 锡山区校级二模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“4V”字样，电流表的量程为0～0.6A，图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为10Ω。当闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，小灯泡L恰好正常发光，则下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为8V
B．闭合S和S1，断开S2，为保证电路安全，电阻R2的最大功率为8.1W
C．闭合S和S2，断开S1，当小灯泡的功率为0.8W时，滑动变阻器接入电路的阻值是17.5Ω
D．闭合S和S2，断开S1，滑片移到中点时，用一个“4V 0.5W”的灯泡L′替换L，灯泡L′能正常发光
19．（2025 淮安一模）某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变。R0为定值电阻，R滑的最大阻值为40Ω，浮子可带动金属滑杆AP竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时，提醒小组成员水位达到警戒值25cm。R滑接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．当水位降低时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.6W
C．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为4V
D．水位为20cm时，电路的总功率为0.45W
20．（2025 泰兴市校级三模）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，当S1闭合、S2断开时，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的I﹣U图象，小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时、为保证电路中的各元件都不会损坏，下列说法中（　　）
①小灯泡的额定功率是1.25W
②电源电压为4.5V
③R2连入电路的阻值范围为0Ω～4Ω
④开关切换的两种情况中，电路的最大功率为2.7W
A．只有①②正确 B．只有①②④正确
C．只有②③正确 D．只有②④正确
21．（2025 南通模拟）如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是阻值为10Ω的定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长度成正比，P是与R2接触良好并能移动的滑动触头，闭合开关S，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。以下判断正确的是（　　）
A．电源电压为12V
B．EF段导体的电阻为20Ω
C．当x＝10cm时，R2功率为0.9W
D．当电流表示数为0.5A时，x的值为4cm
22．（2025 秦淮区一模）如图为小明家的部分电路示意图，正在发光的灯泡突然熄灭，经检查发现：开关闭合，保险丝完好，用测电笔检测三孔插座的左右两孔，氖管均发光。若电路只有一处故障，该故障可能是（　　）
A．灯泡断路 B．插座短路
C．进户线的火线断路 D．进户线的零线断路
23．（2025 镇江二模）利用图示电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒定，电流表示数为I，电阻箱R1的电功率为P1，滑动变阻器R2的电功率为P2。能正确反映各物理量关系的图线是（　　）
A． B．
C． D．
24．（2025 阜宁县一模）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列图有关说法正确的是（　　）
A．甲图：甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．乙图：图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C．丙图：手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
D．丁图：当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
25．（2025 鼓楼区校级模拟）实验小组进行了如图所示三个与热学有关的实验，以下说法正确的是（　　）
A．甲图中温度计示数的变化表示水和沙子吸收热量多少
B．乙图中酒精和碎纸片的燃烧时间需要控制相同
C．丙图中瓶内选用煤油是因为煤油的导电性好
D．丙图中加了计时器也可以探究电流的热效应和电流大小的关系
26．（2025 苏州校级二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2均为滑动变阻器且可移动的最大长度相等，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，R1、R2的滑片均位于中点处，电路的总功率为P1；若将R1、R2的滑片均向右移动总长度的，电路的总功率变为P2。已知P1：P2＝9：10，则将R1、R2的滑片从中点均向左移动总长度的后，R1与R2的电功率之比为（　　）
A．4：3 B．3：2 C．2：5 D．9：2
27．（2025 高邮市一模）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　　）
A．为了用电安全，应在甲处安装电灯，乙处安装开关
B．闭合开关，灯泡正常发光，用试电笔检测A点，氖管发光
C．洗衣机的三线插头应连入三孔插座，这样能使洗衣机的金属外壳接地
D．若再接入空调，闭合开关后，保险丝马上熔断，则原因一定是电路发生短路
28．（2025 涟水县三模）某同学设计了一个电子秤，其原理示意图如图甲所示，电源电压恒为6V，电阻R0为120Ω，电压表量程为0～3V（可显示质量大小），R1是力敏电阻，其阻值随压力变化图象如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，AO：BO＝5：1。托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10N/kg。则（　　）
①被称物体的重力就是杠杆的动力
②电子秤能称量的最大质量是6kg
③托盘中放2kg物体时，电路消耗总功率是0.1W
④若托盘能移动，越靠近支点，电子秤的精确度越高
A．①③ B．①②③ C．②③ D．③④
29．（2025 盐都区一模）家里一盏电灯突然熄灭，用试电笔（又名“测电笔”）分别测试电路中的a、b、c、d四点（如图），只有测a点时氖管发光。若电路中只有一处故障，则故障可能是（　　）
A．进户零线断路 B．灯泡L断路
C．开关S接触不良 D．导线ad断路
二．填空题（共1小题）
30．（2025秋 东台市月考）小明家电能表在月初的示数为4293.6kW h，月末如图所示，电能表的示数为 　 　 kW h；若电费为每度电0.5元，则这月小明家应交的电费为 　 　 元。电能表上的参数为3000imp/kW h，电路中只有一个电饭煲在工作，指示灯10min内闪烁了300次，电饭煲的功率为 　 　 W。
三．作图题（共4小题）
31．（2025 梁溪区校级二模）如图，将图中元件用笔画线代替导线连起来（开关仅控制灯泡）。
32．（2025 海州区校级二模）如图所示是家庭电路的一部分，开关只控制灯泡，灯泡和插座工作互不影响。请将对应的电路补充完整，且符合安全用电原则。
33．（2025 泗洪县二模）请在图中虚线框内画出开关S和电灯L的符号，并用笔画线代替导线将三孔插座接入电路。
34．（2024秋 邗江区期末）如图甲所示是一款智能语音控制小夜灯，且带有插座，小夜灯自带语音模块；小夜灯和三孔插座由开关控制，并且可以独立工作。
四．计算题（共6小题）
35．（2024秋 宿迁期末）如图甲是煮茶器的电路原理图。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）在加热状态下，煮茶器5min内消耗的电能；
（3）在保温状态下，电阻R2接入电路的阻值。
36．（2024秋 南通校级期末）图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关S2可以断开、接A或接B，R1和R2都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示。（R1和R2的电阻值不随温度变化而变化）
项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率
参数 220 550 1100 P高
（1）电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小？
（2）高温挡的功率P高是多少？
（3）为了在户外露营时能使用电煮锅来烫火锅，可以采用能够存储2.2kW h的移动电源对其进行供电，使用充满电的移动电源使电煮锅在中温挡正常工作15min把水烧开后，若调至低温挡进行保温，还可以正常工作多长时间？
37．（2025 泰兴市校级三模）如图所示是某电蒸锅及其内部简化电路图，它有加热和保温两个挡位。R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为242Ω，加热挡功率为1300W。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg ℃）]求：
（1）电蒸锅正常工作时保温挡的功率；
（2）电蒸锅正常工作时R2的阻值；
（3）不计能量损失，用加热挡加热，使2kg的水温度升高50℃，需要加热多长时间（结果保留整数）？
38．（2025 邗江区校级三模）小明学完电学知识后对家里一支可调亮度的手电筒进行研究，查阅资料后获知手电筒由两节新干电池供电，灯泡额定电压为2.5V，小明利用电表进行测试，如图甲，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑，并记录了灯泡的图像如图乙。求：
（1）灯泡L额定功率；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路以最小总功率工作2分钟消耗的电能。
39．（2024秋 溧阳市期末）在如图所示的电路中，电源电压恒为3V。闭合开关S后，将滑片P从滑动变阻器的最左端滑到最右端，在滑动过程中记录小灯泡L的电流I与它两端的电压U并绘制成如图乙所示的图像。在该过程中，求：
（1）小灯泡L的最大功率；
（2）电流表示数为0.2A时，滑动变阻器R接入电路的阻值；
（3）电流表示数为0.2A时，通电10s，滑动变阻器R产生的热量。
40．（2025 淮安模拟）如图甲所示是3D打印笔，3D打印笔通过加热，挤出热熔的塑胶，然后在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状，此打印笔有快慢两挡，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中正常工作。快挡打印2min，电能表指示灯闪8次，刚好将15g的塑胶从20℃加热到260℃，已知该3D打印笔慢挡打印功率为22W，R1、R2是用于发热的定值电阻。[c塑胶＝2×103J/（kg ℃）]求：
（1）3D打印笔快挡打印2min所消耗的电能。
（2）塑胶在两分钟内吸收的热量。
（3）R2的阻值。

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