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电功和电功率3
一．选择题（共10小题）
1．额定电压均为220V的甲、
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)乙两个电饭煲，已知甲的额定功率是1000W，乙的额定功率是800W，将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（　　）
A．甲转化成的内能一定比乙多
B．通过甲的电流一定比乙小
C．乙的电阻一定比甲小
D．乙消耗电能一定比甲慢
2．节能扶梯在无人乘坐时，低速运行以达到节能的目的，该功能的实现是通过（　　）
A．增大电流
B．增大电源总电压
C．减小总功率
D．增大总功率
3．某同学所做电学实验的电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路如图所示，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1标有“5Ω　0.5A”，滑动变阻器R2规格“20Ω　1A”，电压表量程“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　）
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A．R1的最小功率是0.45W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω
4．如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是（　　）www.21-cn-jy.com
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A．电源电压为
10V
B．R2
的最大阻值是
30Ω
C．滑片
P
由
a
向
b
恰好移动三分之
一长度时
R1
的电功率为
2.22W
D．滑片
P
在
a
端时，2
分钟内
R2
消
耗的电能是
144J
5．青青同学做电学实验时，电路如图，已
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)知所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V（保持不变），滑动变阻器标有（50Ω1A），定值电阻R0为10Ω．开关闭合后，在移动滑片的过程中，若保证电路安全，下列情况可能出现的是（　　）2·1·c·n·j·y
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A．电阻的R0功率为1W
B．.滑动变阻器调到0Ω
C．电流表示数0.5A
D．.电压表示数2V
6．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．
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电脑
B．
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电风扇
C．
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电熨斗
D．
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电视机
7．如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（　　）
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A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
8．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是（　　）
A．1.2W
B．0.8W
C．2W
D．3W
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9．某电热水壶有电热丝R和两个开关Sl
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、S2．当水沸腾后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，壶停止加热；若壶中没水，壶的温度升高到120℃时S2自动断开，壶停止加热防止干烧。图中符合上述功能的电路图是（　　）
A．
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B．
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C．
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D．
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10．如图是探究电流热效应的实验装置，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则下列说法错误
的是（　　）
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A．利用甲图的实验装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系
B．在甲图中，为了缩短实验时间，滑片应适当向左移动
C．实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少
D．利用乙图的实验装置只能探究电流产生的热量与电流大小的关系
二．多选题（共2小题）
11．如图所示是某家庭电路的部分连接情况，下列说法正确的是（　　）
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A．图中的两根进户线分别为火线和地线
B．该家庭同时工作的用电器的总功率不能超过4400W
C．该家庭一共用电123.4kW?h
D．当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
12．如图甲所示，R1为定值电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
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A．R1的阻值为20Ω
B．R2的最大阻值为50Ω
C．电源电压为6V
D．该电路消耗的最大电功率为0.9W
三．填空题（共12小题）
13．一只标有”8V
0.4
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个　
　Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是　
　J。
14．如图所示，是探索焦耳定律的实验装
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)置，已知R1＜R2，闭合开关后，通过两段电阻丝的电流I1　
　I2，相同时间内电阻丝所放出的热量Q1　
　Q2．家庭取暖用的电油酊是利用电流的　
　来工作，其温度升高是通过电流　
　的方式改变物体的内能。
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15．如图所示的某家庭电路的电能表读数为　
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　kW?h．当该电路中只有一电饭煲工作15min时，电能表的转盘转过500转，电饭煲的实际功率是　
　W。
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16．某新能源汽车车载电池的部分参数如图，充电时，车载电池是　
　（选填“电源”或“用电器”）该电池充满电至少需　
　min。
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17．空气污染指数（API﹣AirPollutionIndex的英文缩写）是一种反映和评价空气质量的方法，便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度。我市某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了如图甲所示的检测电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变。R0＝5Ω，当电压表示数为4V时。那么，2min内R0消耗的电能是　
　J；此时空气质量指数是　
　。
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18．如图甲是小灯泡L和电阻R
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的电流随电压变化图象，将它们按乙图所示接入电路中，只闭合开关S，小灯光的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数将　
　（选填“变大”“变小”“不变”），此时电路消耗的总功率为　
　W。
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19．如图所示的电路中，电源电压不变。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)闭合开关S后，小灯泡的功率为2W，电路消耗的功率为6W．如果把R换成电阻R′，小灯泡的功率为3W（不计温度对灯丝电阻的影响）．则此时电阻R′的功率　
　（选填“大于”、“小于”或“等于”）3W。
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20．如图甲所示电路，电源电压
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)为6V，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如图乙所示，其中a电流表测量的是通过　
　（选填“电源”、“L1”或“L2”）的电流，b电流表的读数应为　
　A，L2消耗的功率为　
　W。
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21．如图所示电路中，定值电阻R的阻值为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，A2的示数0.3A，则电源电压为　
　V，电路消耗的总功率为　
　W，1min内电流通过电动机产生的热量为　
　J。
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22．在创客比赛中，晓光设计了一个暖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)箱温度显示器，如图甲所示，其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，R0的阻值为150Ω，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值﹣﹣温度的关系图象，当暖箱内温度为60℃时，电压表的示数是　
　V；电压表的量程为0～3V，则暖箱内的最高温度是　
　℃．若将R0换用阻值更大的电阻，则暖箱内能达到的最高温度将　
　（选填“升高”“降低”或“不变”）。
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23．一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电　
　kW?h．防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为　
　前IC卡电能表充值。
24．如图所示是直流电动机提升重物的示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)意图，电源电压为36V且保持不变，电路中的电流是2A，质量为8kg的重物在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是　
　。（g取10N/kg）
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四．实验探究题（共3小题）
25．两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于　
　（选填“A”或“B”）端；
③正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是　
　；21·世纪
教育网
④闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)P，通过观察　
　表的示数来判断小灯泡是否正常发光；小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　
　W。
⑤利用如图所示的电路还可以进行的实验有：　
　（写出一个即可）
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的正常发光时的电阻，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值10Ω）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。
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26．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示.
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在灯泡两端。
（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是　
　（写出一种即可）。
（3）排除故障后，移动滑片P到某一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　
　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为　
　V。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　
　W。
（5）该实验装置　
　（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)27．某实验小组做“测量小灯泡的功率”
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)实验，实验所用器材有电压为4.5V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）、电流表（0～0.6A；0～3A）、电压表（0～3V；0～15V）、滑动变阻器（50Ω1A）、开关各一个，导线若干。
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（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，连线时导线不能交叉。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最　
　端。
（3）闭合开关后，两电表都有读数，但小灯泡不亮，可能的原因是　
　。
（4）闭合开关后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　
　W。
五．计算题（共4小题）
28．如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20Ω，R2为10Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.6A．求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电10秒电阻R2产生的电热。
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29．如图甲是家用电暖器，利用电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个挡位，解答下列问题：（已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103千克/米3）
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为多少？
（3）R1的阻值为多少？（写出文字说明）
额定电压
220V
煤油体积
25L
功率选择
1600W/1100W/500W三档可调
操作方式
手动
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30．在综合实践活动课上，小聪设计了一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)个如图甲所示的调光电路。已知电源电压不变，L标有“6V
3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出I﹣U图线如图乙所示。试求：
（1）电源电压多大？
（2）灯泡正常发光时的电阻多大？
（3）滑动变阻器的最大阻值为多少？
（4）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率多大？
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31．如图所示，是某家用电热水壶内部的电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式。该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：
（1）电热水壶调至中温档正常加热，将
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]21cnjy.com
（2）电热水壶高温档的额定功率。
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六．解答题（共3小题）
32．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是　
　
A．电路的电压过高B．新买的电源线过细C．新买的电源线过粗D．新买的电源线过短
选择理由：　
　。
33．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约为10Ω。
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（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移时灯泡变暗，连线不得交叉
（2）小云同学连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光且很快熄灭。经检查发现连线正确，出现这一故障的原因有两个操作不当之处：
①　
　；
②滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值位置。
（3）排除故障后，小云同学闭合开关，移动滑动
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示。若她要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向　
　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V为止，这时电流表的示数如图丙所示，计算出此小灯泡的额定功率是　
　W。
（4）另一实验小组在实验
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是　
　。
（5）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是　
　
A．探究电流与电压关系
B．探究电流与电阻关系
C．探究电热的多少与电流大小的关系
D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系。
34．如图甲是一台常用的电热饮水机，下表
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是它的铭牌数据。如图乙是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是电阻，R2是加热电阻。当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态。
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。
（3）饮水机正常工作时，将热水箱
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中的水从20℃加热到90℃，需用时14min[水的比热容为
4.2×l03J/（kg?℃）]．求此加热过程中，饮水机的加热效率。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
440W
保温功率
40W
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电功和电功率3
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．额定电压均为220V的甲、乙两个电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)饭煲，已知甲的额定功率是1000W，乙的额定功率是800W，将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时，下列说法正确的是（　　）
A．甲转化成的内能一定比乙多
B．通过甲的电流一定比乙小
C．乙的电阻一定比甲小
D．乙消耗电能一定比甲慢
【分析】（1）根据P＝UI可比较通过的电流关系；
（2）根据P＝公式变形分析两电阻之间的关系；
（3）用电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率，而电功率是指电流在单位时间内做功的多少，它是表示电流做功快慢的物理量，
【解答】A、电饭煲接入我国的家庭电路中工作时，将电能转化为内能，由P＝得W＝Pt可知，看消耗电能的多少，得考虑时间因素，不知道时间，无法判断哪个电饭煲消耗的电能多，故A错误；
B、根据P＝UI可得，I＝，将两个电饭煲分别接入我国的家庭电路中工作时，通过甲的电流大于通过乙的电流，故B错误；
C、已知额定电压均为220V的甲、乙两个电饭煲，P甲额＞P乙额，由P＝公式变形可得，R＝，则甲的电阻一定比乙小，故C错误；
D、甲的额定电功率大于乙的额定功率，根据物理意义，在它们正常工作的情况下，电饭煲甲消耗电能比乙快，乙消耗电能一定比甲慢，故D正确。
故选：D。
【点评】本题利用了电功率的概念和意义解答。注意电功的多少与电功率和通电时间都有关系，而不是其中一个单独决定的。
2．节能扶梯在无人乘坐时，低速运行以达到节能的目的，该功能的实现是通过（　　）
A．增大电流
B．增大电源总电压
C．减小总功率
D．增大总功率
【分析】节能扶梯在无人乘梯时，速度很慢，根据W＝Pt和P＝UI，分析通过什么实现该功能的。
【解答】节能扶梯在无人乘
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)坐时，低速运行以达到节能的目的；由W＝Pt可知，在时间一定时，减小扶梯的总功率，可以减少消耗的电能；由P＝UI可知，要减小扶梯的总功率，应减小电流或减小电源总电压；故只有C正确。
故选：C。
【点评】此题通过节能扶梯在无人乘梯时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，低速运行以达到节能的目的来考查学生对电功率、与电能、时间的关系的理解和掌握，此题与我们的实际生活联系密切，是一道好题。
3．某同学所做电学实验的电路如图所示，电源电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)压恒为4.5V，定值电阻R1标有“5Ω　0.5A”，滑动变阻器R2规格“20Ω　1A”，电压表量程“0～3V”，在不损坏电路元件的情况下，下列判断不正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．R1的最小功率是0.45W
B．该电路的最大功率是2.25W
C．电路中电流变化的范围是0.18A～0.5A
D．滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω
【分析】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。
（1）根据欧姆定律求出当滑动变阻器接
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)入电路中的电阻为零时电路中的电流，然后与定值电阻允许通过的最大电流和滑动变阻器允许通过的最大电流相比较得出电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的电功率最大，根据欧姆定律求出此时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，根据P＝UI求出该电路的最大功率；
（2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的最小电流和滑动变阻器接入电路中的最大阻值，利用P＝UI求出R1的最小功率。
【解答】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。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：
I＝＝＝0.9A，
因串联电路中各处的电流相等，且定值电阻允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，为了不损坏电路元件，电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路的电功率最大，
此时电路中的总电阻：
R＝＝＝9Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小＝R﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，
该电路的最大功率：
P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正确；
（2）当电压表的示数为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.3A，
则电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故C错误；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R2大＝＝＝10Ω，
则滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～10Ω，故D正确；
R1的最小功率：
P1小＝U1I小＝1.5V×0.3A＝0.45W，故A正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的确定电路中的最大电流和电路中的最小电流是关键。
4．如图甲电路中，电源电压保持不变
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中不正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．电源电压为
10V
B．R2
的最大阻值是
30Ω
C．滑片
P
由
a
向
b
恰好移动三分之
一长度时
R1
的电功率为
2.22W
D．滑片
P
在
a
端时，2
分钟内
R2
消
耗的电能是
144J
【分析】（1）当滑片在b端时滑动变
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，根据图象得出电源的电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；
（2）当滑片位于a端时滑动
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)变阻器接入电路中的电阻最大，电压表V的示数最小，电路中的电流最小，根据图象读出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出R2的最大阻值；
（3）先计算P由a向b恰好移动三分之一长度时电路中电流，再由电功率公式计算此时R1的电功率；
（4）由W＝UIt计算P在a端时2分钟内R2消耗的电能。
【解答】
A、由图甲知，当滑片在b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω，电路为R的简单电路，电路中的电阻最小，电流最大，
由图象乙知，电源的电压：U＝U1＝10V，故A正确；
此时电路中的电流：I＝0.5A，
根据欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；
B、当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表V的示数最小，电路中的电流最小，
由图象知，此时U1'＝4V，电路中电流I'＝0.2A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，R2的最大阻值：
R2＝＝＝＝30Ω，故B正确；
C、P由a向b恰好移动三分之一长度时，则R2的接入电路中，
此时电路中电流：I″＝＝＝0.25A，
所以R1的电功率：P1＝I″2R1＝（0.25A）2×20Ω＝1.25W，故C错误；
D、P在a端时，由B项解答可知电路中电流I'＝0.2A，此时U1'＝4V，
则2分钟内R2消耗的电能：
W2＝U2I't＝（10V﹣4V）×0.2A×120s＝144J，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律公式以及电功率和电功公式的应用，正确分析电路，并能从图象中获取有用信息是关键。
5．青青同学做电学实验时，电路如
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图，已知所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V（保持不变），滑动变阻器标有（50Ω1A），定值电阻R0为10Ω．开关闭合后，在移动滑片的过程中，若保证电路安全，下列情况可能出现的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．电阻的R0功率为1W
B．.滑动变阻器调到0Ω
C．电流表示数0.5A
D．.电压表示数2V
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流；
（1）电源的电压大于电压表的最大示数，根据
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)串联电路的分压特点可知当电压表的示数最大时电路中的电流最大，此时定值电阻消耗的电功率最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，根据P＝UI求出电阻R0消耗的最大功率，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电压表的最小示数。
【解答】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流。
（1）已知电压表的量程为0～3V，电源电压为6V，
因电源的电压大于电压表的最大示数，
所以，根据串联电路的特点和欧姆定律可知，当电压表的示数最大时电路中的电流最大，此时R0消耗的电功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，
则电路中的最大电流：
I大＝＝＝0.3A，即电流表的最大示数为0.3A，故C错误；
则电阻R0的最大功率：
P0大＝U0大I大＝3V×0.3A＝0.9W，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣U0大＝6V﹣3V＝3V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R小＝＝＝10Ω，故B错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小，电阻R0分得的电压最小，即电压表的示数最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的最小电流：
I小＝＝＝0.1A，
电压表的最小示数：
U0小＝I小R0＝0.1A×10Ω＝1V，
而电压表的最大示数可达3V，所以在移动滑片的过程中，电压表的示数可以为2V，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据电压表的量程确定电路中的最大电流是关键。
6．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
电脑
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
电风扇
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
电熨斗
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
电视机
【分析】电流的热效应就是把电能转化为内能，结合用电器的能量转化可做出判断。
【解答】
电风扇主要是把电能转化为机械能，电视、电脑主要将电能转化为光能和声能，只有电熨斗是把电能转化为内能，是利用电流的热效应，故C符合题意。
故选：C。
【点评】本题主要考查学生对电流的热效应，以及电能和其它形式能的相互转化，是一道基础题。
7．如图为“探究焦耳定律”的实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．右侧电阻丝的阻值比左侧小
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【分析】（1）根据转换法分析；
（2）U形管中的液面越高，表明产生的热量越多，结合焦耳定律进行解答；
（3）在串联电路中，各处的电流是相同的；
（4）根据控制变量法分析。
【解答】
A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故A错误；
C、由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，各处的电流是相同的，故C错误；
B、两个相同的烧瓶中密封初温
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻丝的阻值大，故B错误；
D、由前面解答可知，通过电阻丝的电流和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通电时间均相同，由于左右两侧电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故D正确。
故选：D。
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过U形管液面的变化来反映的。21教育名师原创作品
8．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．1.2W
B．0.8W
C．2W
D．3W
【分析】先根据图象读出甲灯两端电压为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2V时通过甲的电流，然后根据串联电路电流规律并结合图象可知此时乙灯泡两端电压，再根据P＝UI求出乙消耗的功率。
【解答】根据图象可知，当甲灯泡两端电压为2V时，通过甲灯泡的电流为0.4A；
因为串联电路处处电流相等，因此通过乙灯泡的电流也为0.4A；根据图象可知，此时乙灯泡两端电压为3V；
乙灯泡消耗的功率：P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W。
故选：A。
【点评】本题考查串联电路电流的规律以及电功率计算公式的应用，关键能从图象中读出有用的信息。
9．某电热水壶有电热丝R和两个开
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)关Sl、S2．当水沸腾后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，壶停止加热；若壶中没水，壶的温度升高到120℃时S2自动断开，壶停止加热防止干烧。图中符合上述功能的电路图是（　　）
A．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】根据题意确定两开关与加热电阻的连接方式，然后选择电路图。
【解答】当水沸腾后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，壶停止加热；
若壶中没水，壶的温度提高到120℃时S2自动断开（防止干烧功能），壶停止加热；
则说明两开关只要有一个断开后都会使壶断开，两开关是串联的，且与R是串联的，故只有A符合题意；
故选：A。
【点评】本题考查了电路设计，知道开关应与控制电路串联，根据题意确定开关的连接方式即可解题。
10．如图是探究电流热效应的实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验装置，烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则下列说法错误
的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．利用甲图的实验装置可以探究电流产生的热量与电阻的关系
B．在甲图中，为了缩短实验时间，滑片应适当向左移动
C．实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少
D．利用乙图的实验装置只能探究电流产生的热量与电流大小的关系
【分析】对于甲图，铜丝和镍铬合金丝串联在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电路中，通过两导体的电流相同；而铜丝与镍铬合金丝的长度、横截面积相同时，铜丝的电阻小于镍铬合金丝的电阻；2-1-c-n-j-y
对于乙图，通过滑片的移动，可以使电路中的电流发生变化，但镍铬合金丝的电阻不变。
【解答】
A．甲图中，A中铜丝和B中镍铬合金丝串联，电流相同，两金属丝的材料不同，它们的电阻不同，所以可探究电流产生的热量与电阻的关系，故A正确；
B．甲图中，为了缩短实验时间，滑片应适当向左移动，可以增大电路中的电流，根据Q＝I2Rt可知可以缩短实验时间，故B正确；
C．产生热量越多，温度计示数升高得越多，实验中通过观察温度计上升的示数来比较电流产生的热量的多少，故C正确；
D．利用乙图的实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小、通电时间的关系，故D错误。
故选：D。
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映的。
二．多选题（共2小题）
11．如图所示是某家庭电路的部分连接情况，下列说法正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．图中的两根进户线分别为火线和地线
B．该家庭同时工作的用电器的总功率不能超过4400W
C．该家庭一共用电123.4kW?h
D．当电路中发生漏电时空气开关会起到保护作用
【分析】（1）进户线为火线和零线，为家庭电路提供220V的电压；
（2）电能表上的10A（2
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)0A），其中10A为标定电流，20A为平时允许通过电能表的最大电流，利用P＝UI求该家庭同时工作的用电器的最大总功率；www-2-1-cnjy-com
（3）电能表读数时单位是kW?h，最后一位是小数位；
（4）漏电保护器在检测到通过虚
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)线框内火线与零线的电流不相等时，会切断电源，否则不会切断电源。空气开关与漏电保护器的原理不同，只有在电路过载，即短路通过电流过大时才起到保护作用。
【解答】
A、进户线分为火线和零线，故A错误；
B、电能表上20A为额定最大电流，则该家庭同时工作的用电器的最大总功率：
P最大＝UI最大＝220V×20A＝4400W，故B正确；
C、由图知，电能表读数为123.4kW?h，表示该家庭一共用电123.4kW?h，故C正确；
D、当电路中电流过大时，空气开关会断开，从而保护电路；当发生漏电或发生触电事故时，漏电保护开关会断开，而空气开关不会断开，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了学生对家庭电路组成、电能表相关参数的理解、电能表的读数以及空气开关的作用，了解空气开关、漏电保护器的作用是关键，易错题。
12．如图甲所示，R1为定值电阻，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A．R1的阻值为20Ω
B．R2的最大阻值为50Ω
C．电源电压为6V
D．该电路消耗的最大电功率为0.9W
【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出滑动变阻器的电功率和电压值，根据I＝求出电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，并求出R1的阻值，从而求出电源电压；根据图象中滑动变阻器两端的电压和功率求出滑动变阻器的电阻；根据电路的最大电流求出最大功率。
【解答】
由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I1＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I1R1+U1＝0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I2＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
电源电压不变，则：0.4A×R1+2V＝0.1A×R1+5V，
解得：R1＝10Ω；故A错误；
电源电压为：U＝I1R1+U1＝0.4A×10Ω+2V＝6V，故C正确；
由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2＝0.1A，
则滑动变阻器的最大阻值为：R2＝＝＝50Ω；故B正确；
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，
则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：BC。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定律的应用以及识图能力，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
三．填空题（共12小题）
13．一只标有”8V
0.4
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)A”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应串联一个　10　Ω的电阻；该电阻通电10s所产生的热量是　16　J。
【分析】根据串联电路的电压特点
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点得到电路中的电流，利用欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据焦耳定律求出串联电阻产生的热量。
【解答】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，则串联电阻R两端电压：
UR＝U﹣UL＝12V﹣8V＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，所以灯泡正常工作时电路中的电流：
I＝0.4A，
由I＝可得，串联电阻R的阻值：
R＝＝＝10Ω；
此时该电阻通电10s产生的热量为：
QR＝I2Rt＝（0.4A）2×10Ω×10s＝16J。
故答案为：10；16。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)定律、焦耳定律的灵活运用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等、正常发光时的电流和额定电流相等。21
cnjy
com
14．如图所示，是探索焦耳定律的实验装
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)置，已知R1＜R2，闭合开关后，通过两段电阻丝的电流I1　＝　I2，相同时间内电阻丝所放出的热量Q1　＜　Q2．家庭取暖用的电油酊是利用电流的　热效应　来工作，其温度升高是通过电流　做功　的方式改变物体的内能。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）先判断两段电阻丝的连接方式是串联还是并联，再根据串并联电路的电流特点来分析电流关系；
（2）根据焦耳定律判断电阻丝所放出的热量的多少；
（3）电流的热效应是指导体通电后向外放出热量的现象；
（4）改变物体内能有两种方式：做功和热传递；用电器工作时，电流做功，电能转化为其它形式的能量。
【解答】（1）由图可知，两段电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知I1＝I2；
（2）已知R1＜R2，时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律的公式Q＝I2Rt可知Q1＜Q2；
（3）家庭取暖用的电池酊通电后向外放出热量，这是利用电流的热效应来工作的。
（4）电池酊工作时，消耗了电能，产生了内能，这是通过电流做功的方式改变物体的内能。
故答案为：＝；＜；热效应；做功。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点、焦耳定律、电流热效应和改变物体内能的方式，涉及的知识点较多，但难度不大。
15．如图所示的某家庭电路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的电能表读数为　520.3　kW?h．当该电路中只有一电饭煲工作15min时，电能表的转盘转过500转，电饭煲的实际功率是　1000　W。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）电能表是用来测量消耗电能多少的仪表，在读数时注意最后一位是小数位，单位是kW?h。
（2）2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的表盘转动2000转，可求转动500转消耗的电能，根据公式P＝可求电饭煲的实际功率。
【解答】
（1）读图可知，此时电能表的示数为520.3kW?h；
（2）2000r/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，电能表的表盘转动2000转，
电能表表盘转动500转，则电饭煲消耗的电能：
W＝kW?h＝0.25kW?h，
电饭煲的实际功率：
P＝＝＝1kW＝1000W。
故答案为：520.3；1000。
【点评】本题考查了电能表的读数、电能和电功率的计算，重点是理解电能表各个参数的物理意义，解题过程中还要注意单位的换算。【版权所有：21教育】
16．某新能源汽车车载电池的部分参数如图，充电时，车载电池是　用电器　（选填“电源”或“用电器”）该电池充满电至少需　52　min。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）电池在充电过程中电能转化为化学能，对外供电的过程中化学能转化为电能。
（2）知道电池的容量，根据W＝Pt求出充电时间。
【解答】
（1）对车载电池充电时，电能转化为电池的化学能；它消耗电能，则相当于电路中的用电器。
（2）根据W＝Pt可得，该电池充满电所用的时间：
t＝＝＝h＝52min。
故答案为：用电器；
52。
【点评】此题主要考查功计算公式的应用等，常见题目。
17．空气污染指数（API﹣AirPollutionIndex的英文缩写）是一种反映和评价空气质量的方法，便于直观表征空气质量状况和空气污染的程度。我市某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了如图甲所示的检测电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变。R0＝5Ω，当电压表示数为4V时。那么，2min内R0消耗的电能是　384　J；此时空气质量指数是　25　。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)21教育网
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。当电压表示数为4V时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，利用W＝UIt求出2min内R0消耗的电能，根据串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据欧姆定律求出R的阻值，然后求出，根据图乙可知此时空气质量指数。
【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R0两端的电压。
因串联电路中各处的电流相等，
所以，当电压表示数为4V时，电路中的电流：
I＝＝＝0.8A，
2min内R0消耗的电能：
W0＝U0It＝4V×0.8A×2×60s＝384J；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R两端的电压：
UR＝U﹣U0＝12V﹣4V＝8V，
则R的阻值：
R＝＝＝10Ω，
则＝＝0.1Ω﹣1，由图乙可知，此时空气质量指数为25。
故答案为：384；25。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
18．如图甲是小灯泡L和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电阻R的电流随电压变化图象，将它们按乙图所示接入电路中，只闭合开关S，小灯光的实际功率为1W；再闭合开关S1，电流表示数将　变大　（选填“变大”“变小”“不变”），此时电路消耗的总功率为　1.4　W。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，根据图象读出小灯光的实际功率为1W时两端的电压和通过的电流；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与电阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过L的电流不变，根据并联电路的电压特点可知电源的电压和R两端的电压，由图象可知通过R的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，然后判断电流表示数的变化，利用P＝UI求出此时电路消耗的总功率。
【解答】（1）只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，
由图象可知，UL＝2V，IL＝0.5A时，小灯光的实际功率为1W；
（2）再闭合开关S1时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过L的电流不变，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时电源的电压U＝UR＝UL＝2V，
由图象可知，通过R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表的示数：
I＝IR+IL＝0.2A+0.5A＝0.7A＞0.5A，
则电流表示数的示数变大，
此时电路消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W。
故答案为：变大；1.4。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率公式的应用，关键是根据图象读出符合题意的电流和电压值。
19．如图所示的电路中，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电源电压不变。闭合开关S后，小灯泡的功率为2W，电路消耗的功率为6W．如果把R换成电阻R′，小灯泡的功率为3W（不计温度对灯丝电阻的影响）．则此时电阻R′的功率　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）3W。21世纪教育网版权所有
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【分析】由电路图可知，灯泡
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)L与电阻R（或电阻R′）串联，根据由P＝I2R求出两种情况下的电流之比，根据P＝UI求出两种情况下电路的总功率之比即可求出把R换成电阻R′后的总功率，然后求出电阻R′的功率得出答案。
【解答】把电阻R换成电阻R′前后的等效电路图如下图所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
由P＝I2R可得，两种情况下的电流之比：
＝＝＝＝，
因电源电压不变，
所以，两种情况下电路的总功率之比：
＝＝＝，
则P′＝P＝×6W＝3W，
因（3）2＝54＞36＝62，
所以，PR′＝P′﹣PL′＝3W﹣3W＞6W﹣3W＝3W。
故答案为：大于。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，会正确的比较R与R′的功率大小是关键，要注意电路的总功率等于各用电器功率之和。
20．如图甲所示电路，电源电压为6
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)V，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如图乙所示，其中a电流表测量的是通过　L1　（选填“电源”、“L1”或“L2”）的电流，b电流表的读数应为　1.2　A，L2消耗的功率为　5.4　W。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）由电路图可知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，两灯泡并联，电流表a测L1支路的电流，电流表b测干路电流，根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定b电流表的量程，再根据分度值读出示数。
（2）根据并联电路的电流规律，得出L2的电流，再利用电功率公式P＝UI可计算L2消耗的电功率。
【解答】由电路图可知，两灯泡并联，电流表a测L1支路的电流，电流表b测干路电流，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角，
所以a电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即I1＝0.3A。
b电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.2A，即I＝1.2A。
则灯L2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.3A＝0.9A，
L2消耗的功率为：P2＝UI2＝6V×0.9A＝5.4W。
故答案为：L1；1.2；5.4。
【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数以及并联电路的电流特点、电功率的计算等，关键是两电流表量程的选择。21
cnjy
com
21．如图所示电路中，定值电阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，A2的示数0.3A，则电源电压为　6　V，电路消耗的总功率为　4.8　W，1min内电流通过电动机产生的热量为　30　J。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】①闭合开关分析电流表测量的电流，根据欧姆定律求出R0的电压，由并联电路电压的规律求出电源电压；
②已知电源电压及总电流，根据P＝UI求电路消耗的总功率；
③根据并联电路电流的规律，求出通过电动机的电流，根据Q＝I2R线圈t求1min内电流通过电动机产生的热量。
【解答】
由图可知，闭合开关后，R与电动机M并联，A2测通过R的电流，A1测干路的电流；
①闭合开关，A2的示数为I2＝0.3A，即为通过R的电流，
由并联电路电压的规律和欧姆定律可得，电源电压：
U＝U2＝I2R＝0.3A×20Ω＝6V；
②A1的示数为0.8A，即总电流I＝0.8A，
则电路消耗的总功率：P＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；
③根据并联电路电流的规律可得，通过电动机的电流：
IM＝I﹣I2＝0.8A﹣0.3A＝0.5A，
电动机线圈的电阻2Ω，所以，1min内电流通过电动机产生的热量：
Q＝IM2R线圈t＝（0.5A）2×2Ω×1×60s＝30J；
故答案为：6；
4.8；
30。
【点评】本题考查并联电路
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的规律及欧姆定律的应用，含有电动机的电路为非纯电阻电路，根据焦耳定律求电动机产生的热量，根据计算电功的普适公式W＝UIt求整个电路消耗的电能大小。
22．在创客比赛中，晓光设计了一个
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)暖箱温度显示器，如图甲所示，其原理是利用电压表的示数表示暖箱内的温度，已知电源电压恒定为4V，R0的阻值为150Ω，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值﹣﹣温度的关系图象，当暖箱内温度为60℃时，电压表的示数是　2　V；电压表的量程为0～3V，则暖箱内的最高温度是　100　℃．若将R0换用阻值更大的电阻，则暖箱内能达到的最高温度将　降低　（选填“升高”“降低”或“不变”）。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】由电路图可知，R1与R0串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图象可知，当暖箱内温度为60℃时热敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；
（2）由图象可知，当温度升高
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)时，热敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电压表的示数变大，当电压表的示数最大时暖箱内的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用电阻的串联求出R1两端的电压，再根据欧姆定律求出R1的阻值，从图象中读出对应的温度；
（3）暖箱内的温度最高时，R0两端的电压3
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)V不变，热敏电阻两端的电压1V也不变，将R0换用阻值更大的电阻时，电路中的电流变小，热敏电阻的阻值变大，据此结合图象得出答案。
【解答】由电路图可知，热敏电阻R1与定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图象可知，当暖箱内温度为60℃时，R1＝150Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝A，
电压表的示数：
U0＝IR0＝A×150Ω＝2V；
（2）由图象可知，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值减小，电路的总电阻减小，
由I＝可知，电路中的电流变大，电压表的示数变大，
所以当电压表的示数为3V时，暖箱内的温度最高，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，此时电路中的电流：
I′＝＝＝A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，热敏电阻R1两端的电压：
U1＝U﹣U0大＝4V﹣3V＝1V，
此时热敏电阻的阻值：
R1′＝＝＝50Ω，
由图象可知，暖箱内的最高温度是100℃；
（3）暖箱内的温度最高时，R0两端的电压为3V不变，电源电压恒定为4V，则热敏电阻两端的电压为1V也不变，
将R0换用阻值更大的电阻时，通过R0的电流变小，通过热敏电阻的电流也变小，
由R＝可知，热敏电阻的阻值变大，由图象可知，暖箱内能达到的最高温度将降低。
故答案为：2；100；降低。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
23．一天小明家中的IC卡电能表上的金额用完了，电能表便切断了电路。小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电　500　kW?h．防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为　10180　前IC卡电能表充值。
【分析】已知电费的单价，可求300元电费可用电多少；
知道电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数，②最后一位是小数，③单位kW?h。
【解答】
已知每度电的电费是0.6元，则300元电费可用电W＝＝500kW?h；
此时电能表的示数为，
则为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0+500＝1018.0前为IC卡电能表充值，则电能表的示数为
故答案为：500；10180。
【点评】此题主要考查了有关电能表参数的意义及有关的计算，同时考查了电能的计算公式，在计算过程中要注意电能表最后一位是小数。
24．如图所示是直流电动机提升重物的示意
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)图，电源电压为36V且保持不变，电路中的电流是2A，质量为8kg的重物在电动机带动下以0.8m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是　2Ω　。（g取10N/kg）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】已知物体质量和上升速度，利用P＝＝＝Fv得到电动机克服重力消耗的功率；已知电动机的电压和电流，利用公式P＝UI得到功率；由电动机的功率和克服重力的功率得到线圈发热功率；已知发热功率和电流，利用公式P＝I2R变形可得到线圈电阻。
【解答】重物的重力G＝mg＝8kg×10N/kg＝80N，
电动机克服物体重力做功的功率：
PG＝＝＝Gv＝80N×0.8m/s＝64W，
电动机的电功率：PM＝UI＝36V×2A＝72W；，
电动机的发热功率：P热＝PM﹣PG＝72W﹣64W＝8W；
由P＝I2R可得：
电动机线圈的电阻：R＝＝＝2Ω。
故答案为：2Ω。
【点评】本题解题的关键在于
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)明确能量的转化的方向，知道消耗的电能转化为了机械能和内能，则可求得发热功率；同时明确发热功率是由于线圈内阻发热产生的。
四．实验探究题（共3小题）
25．两只铭牌模糊的小灯泡L1和L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于　B　（选填“A”或“B”）端；
③正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是　灯泡断路　；
④闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)P，通过观察　电流　表的示数来判断小灯泡是否正常发光；小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为　0.75　W。
⑤利用如图所示的电路还可以进行的实验有：　测电阻实验　（写出一个即可）
（2）小华利用图丙所示的电路测
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)出了小灯泡L2的正常发光时的电阻，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值10Ω）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压；
②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；
③若电流表示数为0，灯不亮，说
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
④灯在额定电流下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡L1的额定功率；
⑤根据欧姆定律分析；
（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；
要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，当灯的电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)流为额定电流时，灯正常发光，先将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下图1所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端；
③经分析，正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是灯泡断路主；
④灯在额定电流下正常发光，闭
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
⑤根据R＝，可测灯的电阻实验；
（2）在上面分析的基础上，设计的电路下图2所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
故答案为：（1）①如上图1；②B；③灯泡断路；④电流；0.75；⑤测灯的电阻实验；（2）如上图2所示。
【点评】本题测灯的功率，考查
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电路的连接、注意事项、故障分析地、操作过程、电压表读数、额定功率的计算及在没有电压表情况下设计实验方案测功率的能力，难度较大。
26．在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在灯泡两端。
（2）正确接入电压表后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数等于电源电压，其故障可能是　灯丝断路　（写出一种即可）。
（3）排除故障后，移动滑片P
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)到某一位置时，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　B　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为　2.5　V。
（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　0.75　W。
（5）该实验装置　不能　（选填“能”或“不能”）用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
【分析】（1）图中还有电压表没有接入电路，要从电压表的量程、连接方式、正负接线柱上考虑。
（2）灯泡不亮可能是灯泡断路或短路，
灯泡断路时，电路断路，电路中没有电流，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压；
灯泡短路时，电路总电阻减小，电路电流增大，电流表示数增大，电压表测量导线电压，示数为0。
（3）读出电压表示数为2.2V，要使灯泡正常工作，灯泡两端电压增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小。
（4）从图象中查得额定电压下的额定电流，根据P＝UI计算额定功率。
（5）要验证欧姆定律中的电流与电压的关系，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)应保持电阻阻值不变，但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化，所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
【解答】（1）灯泡的额定电压为2.5V，电压表要选择0～3V量程，电压表并联在灯泡两端，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。如图。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（2）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯丝断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压。
（3）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V。
要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）从图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.3A，P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（5）要验证欧姆定律中的电流与电压
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的关系，应保持电阻阻值不变，但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化，所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系。
故答案为：（1）如上图；（2）灯丝断路；（3）B；2.5；（4）0.75；（5）不能。
【点评】本题考查了实物图的连接，电压表
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的读数，故障问题，功率计算，从图象获取信息的能力，最近两年从图象中获取信息频频出现，一定要掌握这种能力。
27．某实验小组做“测量小灯泡的功
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)率”实验，实验所用器材有电压为4.5V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为10Ω）、电流表（0～0.6A；0～3A）、电压表（0～3V；0～15V）、滑动变阻器（50Ω1A）、开关各一个，导线若干。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整，连线时导线不能交叉。
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最　左　端。
（3）闭合开关后，两电表都有读数，但小灯泡不亮，可能的原因是　变阻器连入电路中的电阻过大　。
（4）闭合开关后，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　0.6　W。
【分析】（1）根据小灯泡额定电压为2
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?).5V确定电压表选用小量程与灯并联，因灯正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流确定流表选用小量程与灯串联；
（2）为保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的阻值最大处；
（3）闭合开关后，两电表都有读数，说明电路为通路，根据小灯泡不发光分析；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为：
I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（2）为保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的阻值最大处，即最左端；
（3）闭合开关后，两电表都有读数，说明电路为通路，但小灯泡不亮，说明电路中的电流过小，故可能的原因是变阻器连入电路中的电阻过大；
（4）闭合开关后，移动变阻器的滑片，使
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电压表的示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，小灯泡的额定功率为：
P＝UIL＝2.5V×0.24A＝0.6W。
故答案为：（1）如上；（2）左；（3）变阻器连入电路中的电阻过大；（4）0.6。
【点评】本题测量小灯泡的功率，考查电路连接、注意事项、电路分析、电流表读数和功率的计算。
五．计算题（共4小题）
28．如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20Ω，R2为10Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.6A．求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电10秒电阻R2产生的电热。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）并联电路中干路电流等于各支路电流之和；
（2）根据焦耳定律Q＝I2Rt求解。
【解答】（1）根据所给电路图可知R1R2并联，并且A1测量干路电流，A2测量通过R2的电流，即I＝0.9A，I2＝0.6A，
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R1的电流I1＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A；
（2）根据焦耳定律可得，
10秒电阻R2产生的电热Q2＝（I2）2R2t＝（0.6A）2×10Ω×10s＝36J；
答：（1）通过R1的电流0.3A；
（2）通电10秒电阻R2产生的电热36J。
【点评】本题考查欧姆定律和焦耳定律的应用，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
29．如图甲是家用电暖器，利
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图，已知电阻R1＞R2，铭牌见下表。在电暖器跌倒时，跌倒开关S自动断开，切断电源，保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个挡位，解答下列问题：（已知c煤油＝2.1×103J/（kg?℃），ρ煤油＝0.8×103千克/米3）
（1）煤油温度升高20℃时，吸收了多少焦耳的热量？
（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为多少？
（3）R1的阻值为多少？（写出文字说明）
额定电压
220V
煤油体积
25L
功率选择
1600W/1100W/500W三档可调
操作方式
手动
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）先根据密度的变形公式求出煤油的质量，然后根据Q吸＝cm△t求出煤油吸收的热量；
（2）根据表中数据读出电暖气中温档时的功率，然后根据P＝UI的变形公式可求出中温档工作时的电流；
（3）当闭合S、S1时，电路为R1的基本电路；当闭合S、S2时，电路为R2的基本电路；当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联；比较三种情况下电阻的大小，再根据P＝可知，当电路只有R1电路处于哪个档位，最后根据P＝的变形公式求出R1的阻值。
【解答】（1）由ρ＝可得，煤油的质量：m＝ρ煤油V＝0.8×103kg/m3×25×10﹣3m3＝20kg，
煤油吸收的热量：Q吸＝c煤油m△t＝2.1×103J/（kg?℃）×20kg×20℃＝8.4×105J；
（2）根据表中数据可知，当电暖器在中温档时，电暖器的功率为1100W，
由P＝UI可得，电暖器中温档工作时的电流：I＝＝＝5A；
（3）当闭合S、S1时，电路为R1的基本电路；当闭合S、S2时，电路为R2的基本电路；当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联；【来源：21cnj
y.co
m】
因为并联电路的总电阻小于任一支路电阻，并且R1＞R2，
所以当闭合S、S1时，电路只有R1时，电路的阻值最大，由P＝可知，电路功率最小，即此时电暖器处于低温档；
由标准数据可知，电暖器低温档的功率为500W；
由P＝可知，电阻R1的值：R1＝＝＝96.8Ω。
答：（1）煤油温度升高20℃时，吸收了8.4×105J的热量；
（2）电暖器在中温挡时，正常工作的电流为5A；
（3）R1的阻值为96.8Ω。
【点评】本题考查了密度公式、吸热公式、电功率公式的应用，分析电路图得出高、中、低温档的电路组成是关键。
30．在综合实践活动课上，小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)聪设计了一个如图甲所示的调光电路。已知电源电压不变，L标有“6V
3W”字样，定值电阻R1的阻值为6Ω．闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端逐渐滑至最左端，记下多组对应的电压表和电流表示数，描绘出I﹣U图线如图乙所示。试求：
（1）电源电压多大？
（2）灯泡正常发光时的电阻多大？
（3）滑动变阻器的最大阻值为多少？
（4）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率多大？
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】由电路图可知，灯泡L、定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据P＝UI求出灯泡的额定
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电流，然后与从图象中读出的最大电流相比较确定灯泡能正常发光，此时滑动变阻器两端的电压为零，灯泡两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源电压；
（2）根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；
（3）滑动变阻器R2的滑片P在最
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙可知电路中的最小电压和电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（4）先根据欧姆定律求出R1两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，最后根据P＝UI求出灯泡L的实际功率。
【解答】由电路图可知，灯泡L、定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
由图乙可知，当电压表的示数为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)零时，电流表的示数I＝0.5A和灯泡的额定电流相等，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为零，灯泡两端的电压UL＝6V；21·cn·jy·com
由I＝可得，此时R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UL+U1＝6V+3V＝9V；
（2）由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12Ω；
（3）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡L的实际功率最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.3A，电压表的示数U2＝6V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω；
（4）由I＝可得，R1两端的电压：U1′＝I小R1＝0.3A×6Ω＝1.8V，
灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U1′﹣U2＝9V﹣1.8V﹣6V＝1.2V，
灯泡L的最小实际功率：PL′＝UL′I小＝1.2V×0.3A＝0.36W。
答：（1）电源电压为9V；
（2）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
（4）滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，灯泡L的实际功率为0.36W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的公式的应用，关键是从图象中获取有用的信息，要注意灯泡正常发光时的电流和额定电流相等。
31．如图所示，是某家用电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)热水壶内部的电路简化结构图，其中R1、R2为阻值相同的电热丝，有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式。该电热水壶有高温、中温、低温三档，中温档的额定功率为500W．求：
（1）电热水壶调至中温档正常加热，将
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2kg温度为30℃的水烧开（标准大气压下）需要20min，水所吸收的热量及电热水壶的效率；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（2）电热水壶高温档的额定功率。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）标准大气压下水的沸点为100℃，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据P＝求出消耗的电能，利用η＝×100%求出电热水壶的效率；
（2）先分析四图的连接方式，求出四种连接的电阻大小，电源电压不变，根据公式P＝求出各自的电功率，然后比较得出答案；
【解答】
（1）标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣30℃）＝5.88×105J，
由P＝可得，中温档加热20min消耗的电能：
W＝P中t′＝500W×20×60s＝6×105J，
电热水壶的效率：
η＝×100%＝×100%＝98%；
（2）由题知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1＝R2＝R，
甲图为开路，P甲＝0，
乙图中两电阻串联，R乙＝2R，则P乙＝＝，
丙图中只有电阻R1工作，R丙＝R，则P丙＝＝，
丁图中两电阻并联，R丁＝R，则P丁＝＝＝2，
由以上分析可知，丙图为中温档，丁图为高温档，
则电热水壶高温档的额定功率：
P高＝2P中＝2×500W＝1000W；
答：（1）水所吸收的热量为5.88×105J，电热水壶的效率98%；
（2）电热水壶高温档的额定功率为1000W。
【点评】本题考查了吸热公式、电功公式、效率公式、电功率公式的灵活运用，分清电热水壶处于不同档位时电路的连接方式是关键。【来源：21·世纪·教育·网】
六．解答题（共3小题）
32．小明家的电饭锅电源线坏了，他在网
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)上新买了一根，使用时闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很热，其他用电器仍然正常工作，你认为引起电源线过热的原因可能是　B　
A．电路的电压过高
B．新买的电源线过细
C．新买的电源线过粗
D．新买的电源线过短
选择理由：　电源线过细时，电阻较大，由Q＝I2Rt可知，电流一定时，电阻越大，产生热量越多　。
【分析】由Q＝I2Rt可知，电流
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通过导体产生的热量跟电流、电阻大小和通电时间有关，因此通电时间和电流大小相等时，电源线发现很热，说明电源线电阻大。电阻的大小又与导线的长度和粗细有关，导线越长、越小电阻越大。
【解答】
A、家庭电路中各用电器之间属于并联，其它用电器仍正常工作，说明电路电压正常，所以选项A不符合题意。
B、电源线过细时，电阻较大，由Q＝I2Rt可知，电流一定时，电阻越大，产生热量越多，所以选项B符合题意。
C、如果导线太粗，导线的电阻将会很小，产热将会很少，不会烧焦，所以选项C不符合题意。
D、如果导线短，导线的电阻将会很小，产热将会很少，不会烧焦，所以选项D不符合题意。
故答案为：B；电源线过细时，电阻较大，由Q＝I2Rt可知，电流一定时，电阻越大，产生热量越多。
【点评】灵活运用影响电阻的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)因素是解本题的关键。导体的电阻与导体的材料、导体长度、导体横截面积有关，在材料一定时，导体越长，横截面积越小，导体电阻越大。
33．在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压是4.5V，小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约为10Ω。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图的电路元件连接成实验电路（要求滑片向右移时灯泡变暗，连线不得交叉
（2）小云同学连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光且很快熄灭。经检查发现连线正确，出现这一故障的原因有两个操作不当之处：
①　连接电路时，开关没有断开　；
②滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值位置。
（3）排除故障后，小云同学闭
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示。若她要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向　A　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V为止，这时电流表的示数如图丙所示，计算出此小灯泡的额定功率是　0.8　W。
（4）另一实验小组在实验中，闭合开关
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是　灯泡断路了　。
（5）如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是　A　
A．探究电流与电压关系
B．探究电流与电阻关系
C．探究电热的多少与电流大小的关系
D．探究电流做功的多少与电阻大小的关系。
【分析】（1）由欧姆定律求出灯正常工作时的电流大小确定电流表量程与灯串联；
根据要求：滑片向右移时灯泡变暗，确定变阻器接线柱的连接方法；
（2）为保护电路，连接电路时，开关要断开，且滑片置于阻值最大处；
（3）根据图乙电压表小量程读数，并与灯的额定电压比较，灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
根据图丙电流表小量程读数，根据P＝UI求灯的额定功率；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的滑片，发现灯不亮，电流表几乎无示数，电路可能断路；电压表示数接近4.5V，说明电压表与电源连通，与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则出现这一故障的原因是与电压表并联的灯断路了；
（5）已知电阻值，电压表可测电阻两端的电压，电流表可测流过电阻的电流，据此判断可完成哪个实验。
【解答】（1）小灯泡的额定电压是2.5V，电阻约为10Ω，
灯正常工作时的电流大小I＝＝0.25A，电流表选用小量程与灯串联；
要求滑片向右移时灯泡变暗，即电流变小，连入电路中电阻变大，应将滑片左边电阻丝连入电路中，如下所示：
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（2）在连接正确的情况下，小云同学连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮的光且很快熄灭，说明连接电路时，开关没有断开；
且电路中的电流过大，将灯损坏，是因为没有将变阻器连入电路中的电阻最大；
（3）排除故障后，小云同学闭
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某点，电压表的示数如图乙所示，因电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V，因灯在额定电压下才能正常发光，应增大灯的电压，由串联电路电压的规律就要减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向A端移动，直到电压表示数为2.5V；
图丙中，电流表选用
小量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）经分析，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现灯不亮，电压表示数接近4.5V，电流表几乎无示数，出现这一故障的原因是：灯泡断路了；
（5）把小灯泡换成定值电阻后，电阻阻值R
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一定，由电压表可测出电阻两端的电压U，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验。选A。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）①连接电路时，开关没有断开；
（3）A；0.8；
（4）灯泡断路了；
（5）A。
【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路的连接、注意事项、操作过程、故障的分析，同时还考查了探究电流与电压关系的实验，综合性较强。
34．如图甲是一台常用的电热饮水机
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，下表是它的铭牌数据。如图乙是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是电阻，R2是加热电阻。当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态。
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。
（3）饮水机正常工作时，将
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min[水的比热容为
4.2×l03J/（kg?℃）]．求此加热过程中，饮水机的加热效率。
水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
440W
保温功率
40W
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【分析】（1）饮水机正常工作时，加热功率和额定功率相等，根据P＝UI求出电路中的电流；
（2）当S闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，根据P＝求出R2的阻值；当S断开时，R1与R2串联，饮水机处于保温状态，根据P＝求出总电阻，根据电阻的串联求出R1的阻值；
（3）①热水箱中水的体积和容积相等，根据密度公式求出水的质量，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；【出处：21教育名师】
②根据W＝Pt求出饮水机消耗的电能；
③根据η＝×100%求出饮水机的加热效率
【解答】（1）由P＝UI可得，饮水机正常工作时电路中的电流：
I＝＝＝2A；
（2）当S闭合时，电路为R2的简单电路，饮水机处于加热状态，
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝110Ω，
当S断开时，R1与R2串联，饮水机处于保温状态，
电路中的总电阻：
R＝＝＝1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝1210Ω﹣110Ω＝1100Ω；
（3）①热水箱中水的体积：
V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，热水箱中的水质量：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（90℃﹣20℃）
＝2.94×105J；
②由P＝可得，电流做的功：
W＝Pt＝440W×14×60s＝3.696×105J；
③饮水机的加热效率：
η＝×100%＝×100%≈80%。
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2A；
（2）电阻R1的阻值为1100Ω；
（3）加热过程中，饮水机的加热效率为80%。
【点评】本题考查了电功率公式
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和电阻的串联、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，明确加热和保温时电路的工作状态以及从表格中获取有用的信息是解题的关键。
声明：试题解析著作权属21世纪教育网所有，未经书面同意，不得复制发布
日期：2020/2/28
23:32:16；用户：体验；邮箱：ty6352@xyh.com；学号：35084049
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精品试卷·第
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