2020-2022年江苏中考物理3年真题汇编 专题15 电功和电热（学生卷+教师卷）

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专题15 电功和电热
一、单选题
1．（2022·江苏镇江）如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为（　　）

A．S1闭合，S2接a B．S1闭合，S2接b
C．S1断开，S2接a D．S1断开，S2接b
【答案】A
【详解】当S1闭合，S2接a，两电阻并联；当S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路为R1的简单电路；当S1断开，S2接a时，电路为R2的简单电路；当S1断开，S2接b时，两电阻串联。根据并联电路总电阻小于其中任一分电阻，串联电路总电阻大于任一分电阻，故可知当S1闭合，S2接a，两电阻并联，此时电路的电阻最小，由可知，此时电热器的电功率最大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2．（2022·江苏常州）燃气安全检查过程中，技术人员在某住户家中用测电笔测试金属燃气管道，发现：闭合厨房开关S，灯L亮，测电笔氖管发光；断开厨房开关S，灯L熄灭，测电笔氖管不发光，该住户家中，厨房照明电路的导线绝缘皮破损处与管道接触的实际情况是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【详解】A．闭合厨房开关S，灯L亮，电流经过灯泡后，直接到零线，而不选择经过试电笔中的电阻流入大地，所以测电笔氖管不发光，故A不符合题意；
B．闭合厨房开关S，电路有两条支路，一条经过灯L，所以灯L亮，另一条路经过测电笔中的电阻流入大地，所以测电笔氖管发光，故B符合题意；
C．断开厨房开关S，测电笔仍可以通过灯泡连上火线，所以测电笔氖管发光，故C不符合题意；
D．断开厨房开关S，测电笔仍可以直接连上火线，所以测电笔氖管发光，故D不符合题意。
故选B。
3．（2022·江苏徐州）如图所示为某家庭中接线板的使用情况，下列说法正确的是（　　）

A．符合使用规范 B．可以正常使用
C．这是超负荷运行 D．不会引起安全事故
【答案】C
【详解】多个用电器共用一个接线板，可能使电路总功率过大，电流过大，超过电路的允许负载，容易引起火灾，是不符合用电规范的，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．（2022·江苏宿迁）如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω  1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω  0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B．电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C．电路消耗的最小电功率为1.2W
D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
【答案】D
【详解】A．定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V，当电压表示数3V时，定值电阻R0分担电压

电路中电流为

可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为

故A错误；
B．定值电阻R0的规格为“10Ω  0.5A”，所以电路中最大电流为0.5A，当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时，电路中电流最小为

故B错误；
C．电路中电流最小为0.3A时，电路消耗的电功率最小为

故C错误；
D．电路中电流最小为0.3A时，电阻R0消耗的最小电功率

故D正确。
故选D。
5．（2022·江苏无锡）如图所示，电源电压保持不变，R1是电阻箱，最大阻值为R，R2是定值电阻。闭合开关S，当电阻箱阻值调为R时，电压表示数为3V，电阻箱的功率为0.9W；当电阻箱阻值调为0.5R时，电压表的示数变化了1.5V。则下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为3V B．电阻箱R1的最大阻值为40Ω
C．前后两次电路总功率变化了0.45W D．为保证电路安全，电流表量程不能选0~0.6A
【答案】B
【详解】A．由电路图可知，电阻箱R1与定值电阻R2串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2两端电压，由题意得，当电阻箱R1的阻值为R时，电压表示数即R2两端电压为U2=3V，电阻箱R1的功率为P1=0.9W，电路中的电流为

电阻箱R1两端电压为

由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和可得，电源电压为

当电阻箱R1的阻值为0.5R时，电压表示数变化了，根据串联电路中电阻分压可知，R1减小，R1两端电压减小，相应的R2两端电压增大，故此时R2两端电压为

此时电路中的电流为

R1两端电压为

由串联电路的电压规律可得

两次电源电压不变，则有

即

解得R=2R2，将此结果代入以上推导式可知，当电阻箱R1的阻值为R时，R1两端电压为

则电源电压为

故A错误；
B．当电阻箱R1的阻值为R时，其电功率为

则定值电阻R2的阻值为

电阻箱R1的最大阻值R为

故B正确；
C．当R1阻值为R时，电路中电流为

此时电路中的总功率为

当电阻箱阻值调为0.5R时，R2两端电压为，电路中电流为

此时电路中的总功率为

前后两次电路总功率变化为

故C错误；
D．根据欧姆定律可知，当电路中电压一定时，总电阻最小时，电路中电流值最大。电路中总电阻为

当变阻箱R1为零时，电路中总电阻最小为

此时电路中电流最大为

因0.45A<0.6A，所以为保证电路安全，电流表量程能选0~0.6A，故D错误。
故选B。
6．（2022·江苏泰州）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．用电器的金属外壳一定要接地
B．对人体而言，安全电压一般是36V
C．使用测电笔时，手不得接触笔尾金属电极
D．控制电灯的开关，接在零线或火线上都可以
【答案】A
【详解】A．有金属外壳的用电器一定要接地线，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，故A正确；
B．人体的安全电压不高于36V，故B错误；
C．使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线，故C错误；
D．为了用电安全，控制电灯的开关应该接在火线上，故D错误。
故选A。
7．（2022·江苏泰州）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器R2标有“20Ω  1A”的字样，将滑片置于最右端后，闭合开关，电流表A1、A2的示数分别为0.8A、0.3A，在电路安全工作时，下列选项正确的是（　　）

A．电源电压为16V B．R1的阻值为7.5Ω
C．R2消耗的功率范围为1.8W一6W D．该电路总功率的最大值为18W
【答案】C
【详解】由图可知，R1R2并联，电流表A1测干路上的电流、A2测电阻R2所在这一条支路上的电流。
AB．将滑片置于最右端时，R2完全接入电路即
R2=20Ω
此时通过R2的电流为
I2=0.3A
根据公式可得，R2两端的电压为

根据并联电路中电压的规律可知，电源电压既等于R2两端的电压，还等于R1两端电压，即
U电源=U1=U2=6V
因为通过此时通过R1的电流为
I1= I总－I2=0.8A－0.3A=0.5A
根据公式可得，R1的阻值为

故AB错误；
C．R2完全接入电路时，R2电阻最大，通过电流最小，此时R2消耗的电功率最小，根据公式
P=UI可得

滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以此时他消耗的电功率最大，即

故C正确；
D．当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，根据并联电路中电流的规律可知，当滑动变阻器通过的最大电流为1A时，整个电路中的电流最大，即

电路消耗的最大电功率为

故D错误。
故选C。
8．（2022·江苏无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（　　）

A．可以验证电功与电压大小的关系 B．L1对应的电压表示数比L2小
C．通过L1的电流比L2大 D．L1、L2规格是相同的
【答案】A
【详解】A．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流和时间相等，观察到白炽灯泡L1比L2亮，可知两灯实际功率不等，由可知，两灯获得的电压不同，在电流和时间相等，电压不等的情况下，根据，可知此电路可以验证电功与电压大小的关系，故A正确；
B．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，而白炽灯泡L1比L2亮，则灯泡L1的实际功率比L2大，由可知，L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；
C．灯泡L1和L2串联，通过两灯泡的电流相等，故C错误；
D．L1两端的电压比L2大，通过两灯的电流相等，根据可知，L1的电阻大于L2的电阻，两灯规格不相同，故D错误。
故选A。
9．（2022·江苏苏州）现代生活离不开电，下列符合安全用电规范的是（　　）
A．用正在充电的手机接听电话
B．家庭电路中装有空气开关和漏电保护器
C．发现有人触电立即用手将其拉开
D．用湿布擦拭正在工作的用电器
【答案】B
【详解】A．手机充电时接听电话，容易造成电池急剧发热而引起火灾或发生爆炸，所以充电时不要接打电话，故A不符合题意；
B．家庭电路安装漏电保护器是防止用电器漏电而采取的安全措施；空气开关是为了防止电路中的电流过大而采取的安全措施，故B符合题意；
C．发现有人触电时，应先切断电源，才可以用手将其拉离带电体，故C不符合题意；
D．生活中的水是导体，用湿布擦拭正在工作的用电器易引发触电事故，故D不符合题意。
故选B。
10．（2022·江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5V B．R的最大阻值为20Ω
C．R=10Ω时，其功率最大 D．R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
【答案】D
【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
……①
……②
由①②解得
U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率

由上式可知，当
R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为

故D正确。
故选D。
11．（2022·江苏扬州）关于家庭电路和安全用电，下列说法中错误的是（　　）
A．更换灯泡前断开电源开关
B．使用测电笔时手要接触笔尾金属电极
C．有人发生触电时，应马上用手把人拖开，再施救
D．不要让多个大功率用电器同时接在同一个插座上工作
【答案】C
【详解】A．更换灯泡前，为了避免触电事故，需要断开电源开关，故A正确，A不符合题意；
B．使用测电笔时手要接触笔尾金属电极，这样才有电流经过试电笔、人体，流回大地，形成通路，故B正确，B不符合题意；
C．有人发生触电时，不能用手把人拖开，因为施救的人也会触电，有条件的情况下先断开电源，或者用绝缘棒将电线挑开，故C错误，C符合题意；
D．不要让多个大功率用电器同时接在同一个插座上工作，避免总功率过大，而造成干路电流过大，而造成安全隐患，故D正确，D不符合题意。
故选C。
12．（2022·江苏连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变得更亮 D．电路的总功率变大
【答案】D
【详解】A．闭合开关后，灯泡L与滑动变阻器并联，电流表测量通过滑动变阻器的电流，滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值减小，根据可知，电压一定时，电阻变小，电流变大，故电流表示数变大，故A错误；
B．此时电压表测量电源电压，电路中电源电压保持不变，故电压表示数不变，故B错误；
C．因为灯泡L与滑动变阻器并联，并联电路各支路用电器互不影响，故当滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值减小时，对灯泡没有影响，故小灯泡亮度不变，故C错误；
D．灯泡L与滑动变阻器并联，滑动变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值减小，根据可知，电压一定时，电阻变小，电流变大，故通过滑动变阻器的电流变大；并联电路各支路用电器互不影响，故通过灯泡的电流不变，电路中的总电流等于支路电流之和，所以电路中总电流变大，根据可知，电源电压保持不变，电路中总电流变大，故电路的总功率变大，故D正确。
故选D。
13．（2022·江苏南通）小明家上次查看电能表示数为本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的（　　）

A．电能表是测量电功率的仪表
B．这个电能表的额定功率为2200W
C．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h
D．若只让一个标有“220V 1000W”电热水器正常工作10min，则该表圆盘转了600转
【答案】D
【详解】A．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故A错误；
B．电路允许接的用电器的最大功率
P最大=UI最大=220V×10A=2200W
这个功率不是电能表的额定功率，故B错误；
C．他家在这段时间内消耗的电能
W=8633.5kW•h-8543.2kW•h=90.3kW•h
故C错误；
D．3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为

则电能表的圆盘转过的圈数

故D正确。
故选D。
14．（2021·江苏镇江）我国自主研发的全自动无人值守望远镜位于南极昆仑站，电力供应仅需1000W。“W”是下列哪个物理量的单位（　　）
A．电流 B．电压 C．电热 D．电功率
【答案】D
【详解】电功率的单位是瓦，即W，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
15．（2021·江苏镇江）如图1所示，是电阻箱，是定值电阻。闭合开关S，改变的阻值，两电压表示数与关系图像如图2所示，已知图线①和②相互平行。则（　　）

A．①是V1示数和的关系图线 B．供电设备两端的电压保持不变
C．电路中电流随的增大而减小 D．电路总功率随的增大而增大
【答案】D
【详解】A．V1测电阻箱电压，V2测电阻箱和定值电阻总电压，①不从原点开始，应该包含定值电阻电压，所以①表示V2，②表示V1，故A不符合题意；
B．V2测总电压，由图可知，供电设备电压变大，故B不符合题意；
CD．两电压表示数之差等于定值电阻的电压，图线①和②相互平行，说明定值电阻两端电压不变，根据，通过定值电阻的电流大小不变，则电路中电流不变。供电设备电压变大，根据P=UI，电路总功率随的增大而增大，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
16．（2021·江苏淮安）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活中必须具备的安全意识，电冰箱、洗衣机等家用电器均采用三线插头将金属外壳接地，这样做的目的是（　　）
A．节约用电避免浪费 B．确保用电器正常工作
C．延长用电器使用寿命 D．防止发生触电事故
【答案】D
【详解】将有金属外壳的用电器采用三线插头将金属外壳接地，是为了防止用电器漏电时，人接触用电器造成触电事故，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
17．（2021·江苏淮安）如图甲所示，电源电压恒为6V，滑动变阻器最大阻值为50Ω，电流在0.1~0.4A之间时电子元件均能正常工作，通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，电子元件正常工作时（　　）

A．通过电子元件的电流与其两端的电压成正比 B．当电流为0.1A时，电子元件的阻值为10Ω
C．滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为20Ω D．电路消耗的最大功率为2.4W
【答案】D
【详解】A．由乙图可知，通过电子元件的电流与其两端电压的关系不是正比例函数，由此可知通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比，故A不符合题意；
B．由乙图可知，当电流为0.1A时，电子元件两端电压为2V，则由欧姆定律可求此时电子元件的阻值为

故B不符合题意；
C．当电路电流最小时，电阻阻值最大，滑动变阻器接入阻值最大，此时电路总电阻为

则滑动变阻器接入最大阻值为

故C不符合题意；
D．电源电压不变，由P=UI可知，电路允许通过电流最大时，电路总功率最大，即0.4A，此时最大功率为
Pmax=U总Imax=6V×0.4A=2.4W
故D符合题意。
故选D。
18．（2021·江苏宿迁）下列生活中的做法符合安全用电原则的是（　　）
A．测电笔中的高电阻用钢丝代替
B．发现有人触电时，立即用手将其拉开
C．更换灯泡时，先断开电源开关
D．用电器电线的绝缘皮破损了，仍继续使用
【答案】C
【详解】A．在使用测电笔时，测电笔的高值电阻和人串联在火线和大地之间，加在两者两端的电压是220V，此时测电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小，氖管发光，不会发生触电事故，因此不能用钢丝代替测电笔中的电阻，故A错误；
B．发现有人触电后首先切断电源，把触电者拉离电源，由于人体是导体，可避免救助者间接触电事故，故B错误；
C．更换灯泡、搬动电器时容易碰到金属部分，切断电源可以保证金属部分不带电，故C正确；
D．电线的绝缘皮破损时应及时更换，否则容易发生触电事故，故D错误。
故选C。
19．（2021·江苏宿迁）在“学习使用滑动变阻器”的活动中，小明设计了如所示的电路，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，小灯泡标有“3V 0.9W”字样（不考温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光，移动金属滑片的过程中，确保各元件使用安全，则（　　）

A．电源电压为9V B．小灯泡消耗的最小电功率为0.6W
C．电路耗的最大电功率为2.7W D．滑动变阻器消耗的最小电功率为0.8W
【答案】D
【详解】A．滑动变阻器的金属滑片移至中点时，则此时滑动变阻器接入的阻值为10Ω，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡两端的电压为3V，功率为0.9W，此时电路中电流
I===0.3A
则此时滑动变阻器电压
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V
故电源电压
U=UL+U滑=3V+3V=6V
故A错误；
B．小灯泡的电阻
RL===10Ω
当电路中电阻最大，即滑动变阻器的阻值最大时，电流最小，小灯泡消耗的电功率最小，电路中最小电流为
Imin===0.2A
小灯泡消耗的最小电功率为
P= I2R=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误；
C．由P =可知，电源电压不变，电阻最小时，电路的总功率最大，将滑动变阻器的金属滑片移至中点时，小灯泡恰好正常发光，如果继续向左移动时，电路中电阻变小，电流变大，小灯泡功率变大，可能会损坏，故当滑动变阻器的金属滑片移动至中点时，此时电路中电阻最小，此时电路中的电流为0.3A，此时电路耗的最大电功率为
Pmax=UI=6V×0.3A=1.8W
故C错误；
D．滑动变阻器消耗的电功率
P=I2R=()2R滑=R滑==
由上式可知，当滑动变阻器的阻值等于灯泡的阻值时，滑动变阻器消耗的电功率最大；当滑动变阻器的阻值大于或小于灯泡的阻值时，滑动变阻器消耗的电功率将变小，由C选项可知，滑动变阻器的阻值不能小于10Ω，故想要滑动变阻器消耗的电功率减小只能增大滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器的阻值达到最大时，即为20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最小，由B选项可知，此时电路中的电流为0.2A，则滑动变阻器消耗的最小电功率为
P=I2R=(0.2A)2×20Ω=0.8W
故D正确。
故选D。
20．（2021·江苏无锡）如图是小华设计的测量小灯泡额定功率的电路图，电源电压为3V，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电流为0.3A。连接好电路，断开开关S2，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电流表示数为0.25A。则小灯泡的额定功率为（　　）

A．0.625W B．0.72W C．0.75W D．0.9W
【答案】B
【详解】闭合开关S、S1，断开开关S2时，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数为0.3A，此时滑动变阻器与小灯泡串联，且小灯泡正常发光；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1时，此时滑动变阻器与定值电阻串联，此时电路电流为0.25A，由可得定值电阻R0分得到电压

则此时滑动变阻器分得的电压

由可得则此时滑动变阻器接入的阻值

因为滑动变阻器滑片P的位置不变，所以滑动变阻器与小灯泡串联时，滑动变阻器接入阻值也为2Ω，而这时电路电流为0.3A，由可得滑动变阻器分得的电压

则此时小灯泡正常发光分得的电压

则小灯泡的额定功率

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
21．（2021·江苏南通）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．用电器的金属外壳应该接地 B．熔丝熔断后可以使铜丝替代
C．电灯的开关应安装在零线上 D．用测电笔时手要接触笔尖金属
【答案】A
【详解】A．用电器的金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，危及人身安全，故A正确；
B．熔丝应该具有熔点较低的特性，所以熔丝熔断后不可以使铜丝替代，故B错误；
C．为了用电安全，电灯的开关应与火线相连，故C错误；
D．使用验电笔时，一定要用手触及笔尾的金属部分，不能用手触及测电笔笔尖金属，故D错误。
故选A。
22．（2021·江苏南通）在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示的电饭锅煮饭3min，测得电能表指示灯闪烁120次，若只让图乙所示的家用台扇工作6min，则电能表指示灯闪烁的次数最可能是（　　）

A．4次 B．16次 C．36次 D．48次
【答案】B
【详解】电饭锅的功率约为800W，家用台扇的功率约为50W，所以，若只让图乙所示的家用台扇工作6min，则电能表指示灯闪烁的次数约为

故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
23．（2021·江苏泰州）A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（　　）

A．A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为2：1
C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W
【答案】D
【详解】A．由图可知，电流增大，电压变大，曲线的斜率变大，说明电阻变大，故两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增大，故A错误；
B．将两灯并联接在3V的电源两端，两灯电压都是3V，A电流0.7A，B电流0.3A，所以A、B两灯的实际功率之比为

故B错误；
C．使B灯恰好正常发光，所以B电压6V，电流0.5A，此时A电压2V，两灯串联，电源电压为
U=6V+2V=8V
故C错误；
D．如果电阻功率为0.8W，则电阻分压为

电源电压6V，B分压为4V，此时电流0.4A，流过电阻电流为

故电阻功率确实为0.8W，故D正确。
故选D。
24．（2021·江苏）图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为3V
B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大
C．电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
【答案】C
【详解】由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，其中A点的数据与滑片在位置1时对应，此时电压表示数为2V，电流表示数为0.1A，电源电压
①
滑片在2位置时，电压表示数为1V，电流表示数为0.3A，电源电压
②
由①②可得


故A错误；
B．如图乙所示，滑片在移动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，由可知，在电源电压一定时，电路中的总电阻变小，电路中的变大，滑动变阻器与定值电阻串联，滑片移动过程中，R2接入电路阻值变小，故B错误；
C．定值电阻的阻值为5Ω，滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻

所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时，定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等，电流相等，此时电路中的电流

电压表的示数

即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像，故C正确；
D．由图乙可知，滑片移动过程中电路中的电流变大，在电源电压一定时，由可知，电路中的电流变大，电路消耗的总功率变大，故D错误。
故选C。
25．（2021·江苏扬州）如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω，电压表示数为U1，R2的电功率为P2，电流表示数为I，闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（　　）

A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】如图，两个电阻串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
AB．R1为滑动变阻器最大阻值为15Ω时，电流最小，

对应电压表的读数

图中对应的点应该为(0.3A，4.5)；
当滑动变阻器阻值为0时，电流最大，最大电流为

在图中对应的点应改为(0，1.2)；A图中对应点(0，6V)不应在图像上，B图中(0.3，5)不应在图像上，故A错误，故B错误；
CD．R2的最小功率

R2的最大功率

以上图像上的点均正确，由公式可知，P与I2成正比，图像应为二次函数图像的一部分，故C错误；D正确。
故选D。
26．（2021·江苏连云港）如图所示，电路中电源电压保持不变，闭合开关S1后，当再闭合开关S2时，则（　　）

A．电流表A1示数变大 B．电流表A1示数变小
C．电路消耗的总功率变大 D．电路消耗的总功率变小
【答案】C
【详解】闭合开关S1后，只有L1接入电路，两个电流表测电流，当再闭合开关S2时，两灯并联，总电阻减小，A1测L1电流，因为电压没变，所以A1示数不变，A测干路电流，示数变大，因为总电流变大，根据P=UI，总功率变大，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
27．（2020·江苏徐州）家庭电路中，当电流过大时会自动切断电路的是（　　）
A．熔断器 B．电流表 C．进户线 D．测电笔
【答案】A
【详解】家庭电路中，当电流过大时会自动切断电路的是熔断器，故选A。
28．（2020·江苏宿迁）图是探究“影响电流热效应因素”的实验装置，将R1、R2两电阻丝密封在两只完全相同的烧瓶内，且R1＞R2，瓶内装入等质量的煤油，下列说法错误的是（　　）

A．烧瓶内选用比热容较小的液体，可以使实验现象更明显
B．该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系
C．实验中通过温度计示数的变化来比较电阻丝产生热量的多少
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水即可
【答案】D
【详解】A．在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故A正确，不符合题意；
B．由图可知，该电路为串联电路，通过两个电阻的电流和通电时间是相同的，电阻不同，所以该装置可以探究电流通过电阻丝产生的热量与电阻大小的关系，故B正确，不符合题意；
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，这个研究方法为转换法，故C正确，不符合题意；
D．比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的装置相同，故D错误，符合题意。
故选D。
29．（2020·江苏淮安）如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的是（　　）

A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B．小英家上个月消耗的电能为1011kW×h
C．电能表上指示灯闪烁320次，表示家庭电路消耗电能0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，说明电路中消耗的电能越多
【答案】D
【详解】A．由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小英家干路中的电流不得超过40A，故A错误；
B．小英家上月消耗的电能为
5647.8kW×h﹣5546.7kW×h＝101.1kW×h
故B错误；
C．1600imp/kW×h表示每消耗1kW×h的电能指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁320次消耗的电能为

故C错误；
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多，则电路中消耗的电能越多，故D正确。
故选D。
30．（2020·江苏苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图线如图乙所示。则下列说法正确的是　　

A．电压表对应的是图线② B．电压满足
C．的最大阻值小于的阻值 D．电路的最大总功率为
【答案】B
【详解】A．滑片在最右端时，接入电路的阻值为零，因此此时电压表示数为零，由图像可得，图线②反映电压表示数随电流的变化，图线①反映电压表示数随电流的变化，故A错误；
B．从图乙可以看出，电路中电流为时，电压表示数为，电压表示数为，根据串联电路的电压规律可知，电源电压

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电压表测量电源电压，此时的示数为，所以

故B正确；
C．从图乙可以看出，电路中电流最小时为，此时滑动变阻器两端的电压要大于两端的电压，根据分压原理，滑动变阻器的最大阻值要大于的阻值，故C错误；
D．由图可知，当电路中电流为时，电流是最大的，则最大功率为

故D错误。
故选B。
31．（2020·江苏南京）下列措施符合安全用电规范的是（　　）
A．电冰箱的金属外壳接地
B．使用绝缘皮破损的导线
C．用湿布擦拭工作的台灯
D．一个插座上同时使用多个大功率用电器
【答案】A
【详解】A．金属外壳的用电器的外壳一定要接地，避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故，符合题意；
B．使用绝缘皮破损的导线，可能使人体和带电体接触，就会造成触电事故，不符合题意；
C．自来水是导体，用湿布擦拭工作的台灯，此人会触电，不符合题意；
D．一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，引起火灾，不符合题意。
故选A。

二、填空题
32．（2022·江苏镇江）图示电能表能接入用电器的最大总功率为 ___________W；小明发现家中多个用电器正常工作时，指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能为 ___________kW·h；他再将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，发现额定电流为30A的熔丝熔断了，这是因为电路发生了 ___________故障。

【答案】     6600     0.03     短路
【详解】图示电能表能接入用电器的最大总功率
P=UI=220V×30A=6600W
指示灯在1min内闪烁90次，这段时间内电路消耗的电能

多个用电器正常工作时通过电路的电流

将额定功率为1000W的电水壶接入该电路，通过电水壶的电流

此时通过电路的总电流
I总=I0+I′=8.2A+4.5A=12.7A＜30A
但是额定电流为30A的熔丝熔断了，说明电路发生短路。
33．（2022·江苏南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。

【答案】（1）0.5A；（2）6Ω；（3）1.4W，1.6W
【详解】解：（1） 根据P=UI可知小灯泡的额定电流

（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压
U=UL=6V
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值

（3）闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据可知电路的总功率最小；滑动变阻器R接入电路的阻值为0N时，总电阻最小，电源电压不变，根据可知电路的总功率最大。电路总功率的最小值

电路总功率的最大值

答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）电阻R0的阻值为6Ω；
（3）电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
34．（2022·江苏常州）某型号电饭锅有加热和保温两挡，电路如图所示。电压下，其加热挡功率为，保温挡功率为。

（1）闭合开关S1、S2，电饭锅处于__________挡。
（2）电阻丝R1的阻值为_________，R2的阻值为_________。
（3）处于保温状态的电饭锅，产生热量_________。
【答案】     加热     44     2376     2.4×104
【详解】（1）由电路图可知，闭合开关S1、S2，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路，此时电路中的电阻是比较小的，根据可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，即电饭锅处于加热状态。
（2）当电饭锅处于加热状态时，根据可得，R1的电阻为

如果闭合S1、S2打开，R1和R2串联，总电阻最大，电源电压不变时，功率最小，此时电饭锅处于保温状态，根据可得

解得，R2=2376Ω。
（3）处于保温状态的电饭锅，产生热量
Q=W=Pt=20W×20×60s=2.4×104J
35．（2022·江苏泰州）小明用如图所示电路研究调光灯的工作原理，所用电源电压恒为6V，灯泡L标有“4.8V 0.3A”字样，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当观察到______时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的实际功率为______W，通电lmin滑动变阻器产生的热量为______J。

【答案】     电流表示数为0.3A     1.44     21.6
【详解】由图得，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测量电路电流。
依题意得，灯泡额定电压为4.8V，额定电流为0.3A，移动滑动变阻器，使电流表从电流为0.3A时，此时通过灯泡的电流为额定电流，灯泡正常发光。
灯泡正常发光时，电功率为
PL=ULI=4.8V×0.3A=1.44W
滑动变阻器的电压为

通电lmin滑动变阻器产生的热量为
Q=UPIt=1.2V×0.3A×60s=21.6J
36．（2022·江苏苏州）某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合，S1断开时，电水壶处于___________挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时400s，则水吸收的热量是___________J，此过程中电水壶的效率=___________%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

【答案】     保温     3.36×105     70
【详解】当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温挡；当开关S、S1均闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热挡。
水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
此过程中电水壶消耗的电能
W=Pt=1200W×400s=4.8×105J
此过程中电水壶的效率

37．（2022·江苏扬州）如图1所示，将阻值为R0=5Ω，R1=10Ω，R2=15Ω的3段电阻丝分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，可以通过比较___________来比较电阻丝产生热量的多少。按图2连接电路，将S置于1，通电1分钟，A、B两温度计示数分别升高和，R1的功率为P1，则___________（选填“>”、“<”或“=”，下同）。断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，A温度计示数升高，R2的功率为P2，则___________，P1___________ P2。

【答案】     温度计示数升高的多少     <     >     >
【详解】如图1所示，若通电，根据焦耳定律得产生的热量，被煤油吸收，使煤油温度升高。根据得质量相同的煤油，升高的温度不同，吸收的热量不同，所以可以通过比较温度计示数升高的多少来比较电阻丝产生热量的多少。
按图2连接电路，将S置于1，R0与R1串联，则通过R0与R1的电流相同，设电源电压为U，通电1分钟，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量

电阻R1产生的热量

因为R0=5Ω，R1=10Ω，即

所以

在根据得，A、B两温度计示数分别升高

按图2连接电路，将S置于1，R1的功率为
①
断开S，待煤油温度降到初温，将S置于2，通电1分钟，R0与R2串联，则通过R0与R2的电流相同，根据焦耳定律和欧姆定律得，电阻R0产生的热量

因为


即

所以

A温度计示数升高，则

R2的功率为
②
由①②解得

38．（2021·江苏镇江）小华家中暖风机铭牌如图甲所示，电能表如图乙所示。暖风机的额定电流为___________A；若家中仅有暖风机工作，则正常工作1h，可使家中电能表示数增加___________kW·h，脉冲指示灯闪烁___________次。
暖风机参数表
额定电压
220V
额定功率
2200W
防水等级
IPX4
甲


【答案】     10     2.2     6600
【详解】额定电流为

电能表示数增加
W=Pt=2.2kW×1h=2.2kW·h
脉冲指示灯闪烁

39．（2021·江苏常州）如图所示的电路，R1的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V，则R2的阻值为 ______Ω，电路总功率为 ______W。

【答案】     10     1.5
【详解】由图可知，两个电阻并联，电流表测量通过R2的电流，电压表测量电源电压，R2的阻值为

电路总功率为
1.5W
40．（2021·江苏宿迁）五一假期，小明去看望外婆，陪伴外婆5天后返回，发现家中电能表示数由变为如图所示示数，经检查，家中除电视机和数字机顶盒处于待机状态，其它用电器均已关闭，则电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为 ______ W，在此期间，电能表指示灯闪烁 ______ 次，消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作 ______ h，请从节约电能的角度提出一条合理的建议： ______ 。

【答案】     10     1920     80     长时间不使用的电器应切断电源
【详解】上图中，电能表的示数为，原来电能表示数为，这个过程中消耗的电能

5天即为120小时，电视机和数字机顶盒待机状态下总功率为

电能表上标有，表示每消耗的电能，电能表闪烁1600次，在此期间，电能表指示灯闪烁
（次）
消耗的电能可供定功率为15W的台灯正常工作

因用电器待机也要消耗电能，给出的一条合理的建议：长时间不使用的电器应切断电源。
41．（2021·江苏无锡）小华家电热毯内的电阻丝断了，爸爸将两个断头接上后想继续使用，被小华阻止了。原因是______；接头处与电阻丝其他部分是串联的，通过它们的电流大小是______的。但电阻丝接头处的电阻较大，长时间使用会导致______。
【答案】     可能引起火灾，不安全     相等     接头处的电热毯烧焦
【详解】电热丝两个断头接上继续用，接头处接触不良电阻较大，产生热量多，可能可能引起火灾，不安全。
因为是串联，所以电流相等。
接头处是两根导线相接，由于接触的部位很少，很细，电阻就较大，根据Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，长时间使用会导致接头处的电热毯烧焦。
42．（2021·江苏）家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各个用电器都是一端接零线，另一端接__________线，即这些用电器是___________联的。为了防止触电，用电器的金属外壳还必须接__________线。
【答案】     火     并     地
【详解】家庭电路中，为保证用电器都能独立工作，各用电器之间要并联，用电器一端接零线，另一端接火线。
为了防止用电器漏电而导致触电，用电器的金属外壳必须接地线，这样，当用电器漏电时，地线能将电流导向大地，避免人触电。
43．（2021·江苏泰州）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］

【答案】          189     315
【详解】水吸收的热量为

加热这壶水需要的时间是

消耗电能为W=0.105kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数

44．（2021·江苏苏州）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4:3，则两表均为“______” 表，两电阻大小之比R1:R2为______，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1:P2为______。

【答案】     电压     1：3     3：16
【详解】当闭合S1，S2时，若甲是电流表，会造成电源短路，因此甲是电压表，若乙是电流表，两表示数单位分别为A和V，示数之比无法为4:3，则两表均为电压表。
R1、R2串联，甲测总电压，乙测R2两端电压，两表之比为4:3，即

可求得

两表均为电压表时，总功率为

同时更换两电表种类，即两表为电流表，要使两表均有正常示数，应闭合S1，断开S2，使R1、R2并联，此时总功率为

因此前后总功率之比为

45．（2021·江苏连云港）某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为_______A，10s内该电热丝会产生________J的热量。
【答案】     2     4.4×103
【详解】通过该电热丝的电流为

10s内该电热丝产生的热量
Q=I2Rt=(2A)2×110Ω×10s=4.4×103J
46．（2021·江苏连云港）家庭电路中三线插座非常普遍，中间的插孔接___________线。对人体来说，安全电压一般不高于___________V。如图所示是小明家的电能表，他家用电总计___________kW·h，已知1kW·h电费为0.50元，则小明家应缴纳的总电费是___________元。

【答案】     地     36     6286.8     3143.4
【详解】三孔插座中有一个孔是用来连接地线的，让有金属外壳的用电器的外壳接地，可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故。
对人体的安全电压不高于36V。
电能表的最后一位是小数位，由图可知，电能表的示数是6286.8kW·h。
小明家应缴纳的总电费
0.50×6286.8元=3143.4元
47．（2020·江苏苏州）如图所示为学校实验室中某电能表的表盘。
(1)该电能表示数为__kW·h。
(2)小明利用该电能表和秒表检测一只标识为“”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入的测量电路，设计了以下三种测量方案：
方案一：测量出电能表显示消耗电能所用的时间；
方案二：测量出时间内电能表转盘转过的圈数；
方案三：测量出电能表转盘转过1圈所用时间。
①若使用方案二，小明计算额定功率的关系式应该为：__（单位：W，用数字和表示）
②比较三种方案，最可行的是方案__。

【答案】     1469.5          方案三
【详解】(1)电能表单位是kW·h，电能表盘上数字的最后一位是小数位，由图知电能表的示数是。
(2)方案二中：表示每消耗的电能，电能表的转盘转2000转，则节能灯消耗的电能为

节能灯的实际电功率为

节能灯的功率为

电能表转盘转一圈消耗的电能为为

节能灯需要工作的时间为

由以上分析可知：方案一因节能灯功率较小，测量出电能表显示消耗电能所用的时间较长，不易操作；方案二因节能灯功率较小，小灯泡工作电能表转动不到一圈，无法测量；方案三电能表转盘转动1圈消耗的电能可供节能灯工作，比较容易测量；比较可知，方案三容易操作，实验误差较小，最可行。
48．（2020·江苏镇江）额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，则电热丝正常工作时的电阻为_____Ω，工作10min产生的热量为_____J。电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远_____（选填“大于”或“小于）电热丝电阻的缘故｡
【答案】     44     6.6´105     小于
【详解】额定电压为220V的家用电暖器正常工作时，通过内部电热丝的电流为5A，根据欧姆定律可知电热丝正常工作时的电阻为

工作10min产生的热量为

根据焦耳定律：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，跟通电的时间成正比。电热丝与连接的导线串联，电流大小和通电时间相同，电热丝通电后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，这是由于导线电阻远小于电热丝电阻的缘故｡
49．（2020·江苏南通）洗发后，小丽站在镜前使用电吹风吹头发｡
(1)她发现镜面起雾，雾的形成是_____现象，该过程要_____热量，擦干镜子后，小丽看到镜子中自己等大的_____像｡
(2)电吹风简化电路如图，旋转扇形开关S，实现断开､冷风热风的转换，已知吹冷风时的功率为100W，R=48.4Ω，若家中只有电吹风工作，她用冷风､热风挡交替使用5mim，标有“1200imp/kW･h”的电能表指示灯闪烁90次，则电吹风消耗_____J的电能，使用热风挡的时间为_____ min｡

【答案】     液化     放     虚     2.7×105     4
【详解】(1)空气中的热的水蒸气遇到冷的镜面液化为液态的小水滴附着在镜面上形成雾，此过程放热。
平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚于一点形成的，所以，擦干镜子后，小丽看到镜子中自己等大的虚像｡
(2)根据题意知道，电路消耗1kW•h电能，指示灯闪烁1200次，工作指示灯闪烁了90次消耗的电能

由知道，电热丝的功率

即吹热风时的功率
P热=100W+1000W=1100W
设热风档时间为t1 ，则冷风档时间为
t2 =300s-t1
由 知道，
P热 t1 +P冷 （300s-t1）=2.7×105 J
解得使用热风档时间
t1=240s=4min
50．（2020·江苏南京）有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，利用电流的______效应，可防止水蒸气在镜面上______（填物态变化名称），如图所示。防雾膜的规格是2W/dm2，一块面积为30dm2的防雾膜正常工作10min消耗的电能是______J。小明站在镜前0.6m处，他在镜中的像和他相距______m。

【答案】     热     液化     3.6×104     1.2
【详解】膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，电能转化为内能，利用电流的热效应，可以防止水蒸气遇到镜面液化形成小水珠。
一块面积为30dm2的防雾膜正常工作10min消耗的电能
W=2W/dm2×30dm2×10×60s=3.6×104J
小明站在镜前0.6m处，由平面镜成像的特点可知像和物到平面镜的距离是相等的，他在镜中的像和平面镜之间的距离为0.6m，他在镜中的像和他相距
0.6m+0.6m=1.2m

三、作图题
51．（2022·江苏镇江）请用笔画线代替导线，将开关和灯泡正确连入家庭电路。

【答案】
【详解】开关要控制火线，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，如下图所示：

52．（2022·江苏南通）如图，请用笔画线代替导线，将三孔插座、开关和电灯分别接入电路。

【答案】
【详解】由图知，中间线与三孔插座左孔连接的应该是零线，下方与大地连接的应该是地线，则上方的应该是火线。
（1）三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。
（2）灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。
接线如图所示：

53．（2020·江苏常州）请以笔画线代替导线，将三线插座、开关控制的电灯接入电路。

【答案】
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。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
【详解】灯泡接法：开关要接在火线和灯之间，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。如图所示

54．（2020·江苏扬州）如图，只闭合开关S，风扇M工作；只闭合开关S1，灯泡和风扇M都不工作；同时闭合开关S，S1风扇M和灯泡都工作。请用笔画线代替导线把电路连接完整。

【答案】
【详解】由题知，只闭合开关S，风扇能单独工作，灯和风扇为并联；若只闭合开关S1，灯泡不亮，由此可知S1在灯所在支路上，S在干路上，如图所示：

55．（2020·江苏苏州）如图，请把节能灯正确接人到家庭电路中。

【答案】
【详解】火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示：
。
四、计算题
56．（2022·江苏徐州）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将滑片P移到最右端时，R2两端的电压为5V，电流为0.1A；将滑片P移到另一位置时，R1两端的电压为6V，R2的功率为0.4W。求：
（1）滑动变阻器R2的最大阻值；
（2）电源电压。

【答案】（1）50Ω；（2）8V
【详解】解：（1）由题意可知，闭合开关，将滑片P移到最右端时，R2接入电路中的电阻最大，此时R2两端的电压为5V，电流为0.1A，根据欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为

（2）由电路图可知，R1、R2串联。当滑片在最右端时，根据串联电路电压特点可得，电源电压为
U=5V+0.1A×R1①
将滑片P移到另一位置时，电路中的电流为

由于R2的功率为0.4W，所以此时R2两端的电压为

根据串联电路电压特点可得，此时电源电压为
②
联立①②，解得U=8V。
答：（1）滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω；
（2）电源电压为8V。
57．（2022·江苏宿迁）寒假某物理实践小组的同学到养老院看望老人时，了解到由于气温低老人坐在马桶上时感觉不太舒适，实践小组的同学返回后在学校和家长的支持下便利用所学的知识设计了一款适宜老人使用的简易马桶圈加热器，计划通过“众筹”项目向厂家定制生产，其电路如图所示，定值电阻R1和R2表示电热丝，R2的阻值为3300Ω，有高温档和低温档两种加热功能，低温档功率为11W，当它接入电压为220V的家庭电路正常工作时：
（1）S1接a、b哪个端点时为低温档？低温档加热时的电流？
（2）求R1的阻值及加热器高温档时的功率；
（3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高多少℃？[设电热丝放出热量70%被马桶圈吸收，马桶圈的质量为1kg，马桶圈材料的比热容为0.44×103J/(kg·℃)]

【答案】（1）a ，0.05A；（2）44W；（3）42℃
【详解】解：（1）根据公式P=UI可知，电压220V不变时，电路中电流越小功率越小，因此当S1接a，R1和R2串联时，电路中电阻较大，电流较小，加热器处于低温档；由题意可知，低温档的电功率为11W，则低温档时电路中的电流

（2）当S1接a时，电热器处于低温档，此时R1和R2串联，根据可得

则

当S闭合，S1接b时，电路中只接入R1，电路处于高温档，此时的功率

（3）高温档工作10min电热丝产生的热量
W=P高t=44W×10×60s=2.64×104J
电热丝放出热量的70%被马桶圈吸收，故有

即

最多可使马桶圈升高的温度

答：（1）S1接a端点时为低温档，低温档加热时的电流是0.05A；
（2）R1的阻值是1100Ω，加热器高温档的功率是44W；
（3）高温档工作10min，最多可使马桶圈温度升高42℃。
58．（2022·江苏泰州）在估测电水壶实际功率的活动中，小明所用电能表表盘如图所示，他先断开电路中所有用电器的开关，再在电水壶中加入质量为0.5kg的水，测得水的初温为20℃，小明给电水壶通电2min，电能表的转盘恰好转20转，测得此时水温为60℃。[]求：
（1）水吸收的热量；
（2）电水壶的实际功率；.
（3）电水壶的加热效率。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由可知，水吸收的热量为

（2）电能表上标有的表示每消耗的电能，电能表的转盘转600转，则电能表的转盘恰好转20转，消耗的电能为

由可知，电水壶的实际功率为

（3）由可知，电水壶的加热效率为

答：（1）水吸收的热量为；
（2）电水壶的实际功率为；.
（3）电水壶的加热效率为。
59．（2022·江苏苏州）在如图甲所示的电路中，电源电压不变，R的阻值为8Ω，灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关，灯泡L两端的电压为8V。求：
（1）电源电压；
（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能；
（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率。

【答案】（1）12V；（2）27J；（3）25.2W
【详解】解：（1）由图乙可知，当灯泡两端的电压
UL＝8V
此时
IL＝0.5A
根据公式U＝IR可知此时电阻R两端的电压
UR＝IRR＝0.5A×8Ω＝4V
根据串联电路中电压的规律可知电源电压为
U＝UL＋UR＝8V＋4V＝12V
（2）将R换成L后，相当于两个型号规格一样的灯泡串联一起，根据串联电路中电压的规律可知灯泡L两端的电压为

由图乙可知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯泡的电流
I'L＝0.45A
根据公式W=UIt可知一个灯泡10s内消耗的电能为
W'L＝U'LI'Lt＝6V×0.45A×10s＝27J
（3）将电阻R与灯L并联，根据并联电路中电压的规律可知，灯L两端的电压为12V，由图乙可知，当灯L两端的电压为12V 时，通过灯泡的电流为
I2L＝0.6A
由欧姆定律得，通过电阻R的电流为

根据并联电路中电流的规律可知，总电流
I＝I"L＋IR＝0.6A＋1.5A＝2.1A
所以整个电路消耗的电功率为
P总＝UI＝12V×2.1A＝25.2W
答：（1）电源电压为12V；
（2）将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能为27J；
（3）将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路消耗的电功率为25.2W。
60．（2022·江苏扬州）如图所示为某款电热水龙头电路图，a、b、c、d为四个固定触点，绕O点转动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P置于不同位置时，有冷水、温水和热水三种状态，正常工作时出温水的电功率为1100W，出热水的电功率为2200W。
（1）求出温水时电路中的电流；
（2）求出热水时2分钟内消耗的电能；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障。（写出一条即可）

【答案】（1）5A；（2）264000J；（3）电阻R2断路了
【详解】解：（1）根据公式P=UI可知，出温水时电路中的电流为

（2）根据电能公式W=Pt可知，出热水2分钟消耗的电能为
W=P热t=2200W×2×60s=264000J
（3）根据题意可知，当金属触片P接c、d时，R1 、R2并联接入电路时，此时电路的总电阻最小，电流电流最大，出热水；当金属触片P接b、c时， R1单独接入电路，此时电路电阻大，电流小，出温水，当金属触片P接a、b时，电路处于断开状态时，出的是冷水，所以若水龙头只能出冷水和温水，那么可能是电阻R2断路了。
答：（1）求出温水时电路中的电流为5A；
（2）求出热水时2分钟内消耗的电能为264000J；
（3）若水龙头只能出冷水和温水，电路可能存在的故障电阻R2断路了。
61．（2022·江苏连云港）在一次综合实践活动中，小明制作了一个简单的保温箱，其工作原理如图所示。热敏电阻、定值电阻和电磁继电器组成保温箱的控制电路。热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当箱内温度达到100℃时，电磁铁吸合衔铁，使触点A脱开触点改与触点接触，当箱内温度低于50℃时电磁铁松开衔铁，触点A再次与触点接触。当触点A先后与触点、接触时，电流表的示数分别为和。求：
（1）电阻和的阻值；
（2）保温箱加热时工作电路的功率；
（3）保温箱保温工作电路消耗的电能。

【答案】（1），；（2）；（3）
【详解】解：（1）当触点A与触点接触时，被短路，此时只有连接在电路中，保温箱处于加热状态，电阻R1的阻值

当触点A与触点接触时，和串联，此时保温箱处于保温状态，电路的总电阻

由串联电路电阻的规律可知的阻值

（2）保温箱加热时工作电路的功率

（3）保温箱保温工作电路消耗的电能

答：（1）电阻的阻值是，的阻值是；
（2）保温箱加热时工作电路的功率是；
（3）保温箱保温工作电路消耗的电能是。
62．（2021·江苏常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=8Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，问：
（1）电源电压有多大？
（2）灯泡L的额定功率有多大？
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，在不损坏电路元件的前提下，R2接入电路的阻值范围？

【答案】（1）6V；（2）1W；（3）2~8Ω
【详解】解：（1）断开开关S2，闭合开关S、S1，L和R1串联，电流表测电流，电压表测L电压，灯泡L正常发光，所以灯额定电压2V，R1电压为
U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V
总电压
U=4V+2V=6V
（2）灯泡L的额定功率
PL=ULI1=2V×0.5A=1W
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，R2和R1串联，电流表测电流，电压表测R2电压，当电流为最大值0.6A时，R2接入电路的阻值最小，为

电压表示数为3V时，R2接入电路的阻值最大，R1电压
U1'=U-U3=6V-3V=3V
两电阻分压相同，此时R2电阻应该和R1相同，为8Ω，R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
答：（1）电源电压6V；
（2）灯泡L的额定功率1W；
（3）R2接入电路的阻值范围2~8Ω。
63．（2021·江苏宿迁）新冠疫情期间，进入校园人员要受体温检测，电子体温计是方便快捷的测温仪器，小华与小明从网上查阅说明书得知，电子体温计的探测是热敏电阻，他们买来两个相同的热敏电阻R，放入各自准备的恒温箱内（虚线所示），通过调节恒温箱内的温度，测量热敏电阻在不同温度时的阻值，小华使用阻值为100Ω的电阻R1等器材设计了如图甲所示电路，将实验数据记录于表一中，小华对表一中的数据深感疑惑，老师告诉他，他使用的是实验室中的恒流电源（提供恒定电流的电源），小明则利用恒压电源（提供恒定电压的电源）和定值电阻R2等器材设计了如图乙所示的电路，并将实验数据记录于表二中，回到教室，才发现没有记录电源的电压和R2的阻值。
表一：
t/℃
32
…
…
42
U2/V
2


2
U/V
14


10

表二：
t/℃
32
…
…
42
U1/V
9


8

（1）求热敏电阻分别在32℃和42℃时的阻值；
（2）在表格中记录的温度围内，求小华设计的电路消耗电功率的最大值；
（3）求小明设计的电路中恒压电源的电压和定值电阻R2的阻值。


【答案】（1）600Ω；400Ω；（2）0.28W；（3）12V；200Ω
【详解】解：（1）根据题意知道，小华使用的是实验室中的恒流电源，由表一知道，32℃时电路的电流

此时热敏电阻两端的电压是
U热敏=14V-2V=12V
热敏电阻的阻值

当42℃时的热敏电阻的阻值

（2）由于使用的是实验室中的恒流电源，所以，电压最大时小华设计的电路消耗电功率的有最大值，且为
P最大=U最大I =14V×0.02A  =0.28W
（3）由串联电路电压的关系知道，在小明设计的电路
①
代入数据得

解得定值电阻R2的阻值R2=200Ω，由①解得U=12V。
答：（1）热敏电阻分别在32℃和42℃时的阻值分别是600Ω和400Ω；
（2）小华设计的电路消耗电功率的最大值是0.28W；
（3）小明设计的电路中恒压电源的电压是12V和定值电阻R2的阻值是200Ω。
64．（2021·江苏）如图，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”，电压表量程为0～5V。只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A；再闭合S1，电流表的示数变为0.8A。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。

【答案】（1）3W；（2）20Ω；（3）100Ω
【详解】解：（1）只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，则电路为小灯泡的简单电路；此时，小灯泡恰好正常发光，则电源电压等于小灯泡的额定电压6V。小灯泡的额定功率为

（2）电阻R2两端电压为

通过电阻R2的电流

电阻R2的阻值

（3）只闭合S1，则R1、R2串联。当电压表示数为5V时，R1接入电路的阻值最大；此时，R2两端电压为

电路中电流为

R1接入电路的阻值为

答：（1）灯泡的额定功率为3W；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值为100Ω。
65．（2021·江苏）如图所示电路，开关S断开时，电阻R2两端的电压为2V，功率为1W；开关S闭合时，电阻R1的功率为4.5W。求：
（1）开关S断开时，通过R2的电流；
（2）R1的阻值。

【答案】（1）0.5A；（2）2Ω或8Ω
【详解】解：（1）开关S断开时，R1与R2串联，R2两端的电压为2V，功率为1W，则通过R2的电流为
I=0.5A
（2）设电源电压为U，当开关S断开时，根据串联电路总电压等于各分电压之和，有
U=0.5A×R1+2V……①
开关S闭合时，电路为R1的简单电路，电阻R1的功率为4.5W，根据P=有
4.5W=……②
由①②解得
，
即R1的阻值可能为2Ω，也可能为8Ω。
答：（1）开关S断开时，通过R2的电流为0.5A；
（2）R1的阻值可能为2Ω，也可能为8Ω。
66．（2021·江苏泰州）如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是440W。求：
（1）保温挡时电路中的电流；
（2）高温挡时的电功率；
（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是多少kW·h。

【答案】（1）2A；（2）1100W；（3）0.99kW·h
【详解】解：（1）两开关都闭合，为简单电路，只闭合S，为串联电路，电阻较大，根据，两开关都闭合为高温，只闭合S为保温，保温挡时电路中的电流

（2）R2阻值为

高温挡时的电功率

（3）此过程中消耗的电能是

答：（1）保温挡时电路中的电流2A；
（2）高温挡时的电功率1100W；
（3）此过程中消耗的电能是0.99kW·h。
67．（2021·江苏苏州）小明为宠物保温箱设计了一个电加热器，其内部电路如图所示，S为旋转型开关，通过旋转开关S，可实现从低温到中温、高温的转换，保温箱及加热器的部分参数如表所示，求：
（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量；
（2）电加热器电路中R2的阻值；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少需要的加热时间。

物理量
参数
加热器
工作电压
220V
中温档功率
110W
低温档功率
44W
电阻R3
440Ω
加热效率η
80%
保温箱
空气质量m
1.5kg
空气比热容c




【答案】（1）2.64×104J；（2）440Ω；（3）150s
【详解】（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量为

（2）当旋转开关同时接通2、3接线柱时，R1被短路，则有

电加热器电路中R2的阻值为

（3）当旋转开关同时接通3、4接线柱时，R2、R3并联在电源两端，电阻R3的功率为

高温功率为

根据公式可得，要完成（1）中的升温要求，至少霜要的加热时间为

答：（1）保温箱内空气温度从10℃升高到32℃需要吸收的热量为2.64×104J；
（2）电加热器电路中R2的阻值为440Ω；
（3）要完成（1）中的升温要求，至少需要的加热时间为150s。
68．（2020·江苏徐州）如图所示电路，电源电压恒为15V，定值电阻R为10Ω。
(1)求电路中的电流；
(2)在电路中和定值电阻R串联接入一个额定功率为5W的灯泡，灯泡恰好正常发光，求灯泡的额定电压。

【答案】(1)1.5A；(2)5V或10V
【详解】(1)电路中的电流为

(2)在电路中和定值电阻R串联接入一个额定功率为5W的灯泡时，则电路中的总电阻为

电路中的电流为

由于灯泡正常工作，则根据可知，通过灯泡的电流为

联立上式，解得：RL=5Ω或20Ω。
当RL=20Ω时，通过灯泡的电流为

此时灯泡电功率为

当时，通过灯泡的电流为

此时灯泡电功率为

所以两个阻值都符合题意，则根据可得，当RL=20Ω时，灯泡的额定电压为

当时，灯泡的额定电压为

答：(1)电路中的电流为1.5A；
(2)灯泡的额定电压为5V或10V。
69．（2020·江苏宿迁）在测量标有“3.8V”灯泡L的额定功率时，为了使电压表读数更精确，电路设计如图所示，已知电源电压恒为5V，电压表有“0∼3V”与“0∼15V”两个量程，滑动变阻器最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，此时电流表示数为0.3A。
(1)求灯泡L的额定功率。
(2)当灯泡L正常发光时，求滑动变阻器在10s内消耗的电能。
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，求电阻R的最小功率。

【答案】(1)1.14W；(2)3.6J；(3)0.8W
【详解】(1)灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片P使灯泡L正常发光，灯两端的电压为额定电压，此时电流表示数为0.3A，灯的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
(2)灯泡L正常发光时，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为
U滑=U-UL=5V-3.8V=1.2V
滑动变阻器在10s内消耗的电能
W=U滑It=1.2V×0.3A×10s=3.6J
(3)灯的额定电压为3.8V，这时变阻器的电压为1.2V，为了使电压表读数更精确，故电压表选用小量程，当电压表示数最大为3V时，由串联电路电压规律，R的最小电压
U小=5V-3V=2V
电阻R的最小功率
P小=
答：(1)灯泡L的额定功率为1.14W；
(2)当灯泡L正常发光时，滑动变阻器在10s内消耗的电能为3.6J；
(3)若仅将灯泡L更换为5Ω的定值电阻R，其余电路元件及连接均不变，闭合开关后，在保证电路安全的前提下，电阻R的最小功率为0.8W。
70．（2020·江苏扬州）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V  1.2W”的字样，、为定值电阻，，．当开关S闭合，S1、S2都断开时小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
(1)电压表的示数；
(2)当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。

【答案】(1)6V；(2)0.64A；(3)8.1W
【详解】(1)当开关S闭合，S1、S2都断开时，灯泡与电阻串联，电压表测两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光，所以电路中的电流

由可得，电压表的示数

(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压

当开关S，S1闭合，S2断开时，电路为的简单电路，电流表测电路中电流，则电流表的示数

(3)当开关S、S1、S2都闭合时，与并联，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻

整个电路消耗的电功率

答：(1)电压表的示数为6V；
(2)当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数为；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率为。
71．（2020·江苏淮安）如图所示为某养生壶的电路原理图，其中R1和R2，都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示：

养生壶容量
2L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率

R1阻值
44

(1)该壶允许装入水的最大质量是多少kg？（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
(2)S1、S2闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W？结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态？
(3)R2阻值是多少Ω？
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收多少J热量？该壶消耗的电能80%被水吸收，该过程需要消耗多少J电能？（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）
【答案】(1) 2kg；(2) 1100W，电路处于加热状态；(3) 198Ω；(4) 4.2×105J，5.25×105J
【详解】(1)由表格数据可知，该壶允许装入水的最大体积
V＝2L＝2dm3＝2×10﹣3m3
壶允许装入水的最大质量
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg
(2)由电路图可知，S1、S2闭合后，电路为R1的简单电路，由表格数据可知，R1＝44Ω，该壶在额定电压下工作时的发热功率
P1＝＝1100W
由1100W＞200W可知，电路处于加热状态。
(3)由电路图可知，S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻较大，由P=可知电功率较小，养生壶处于低温档，此时电路的总电阻
R＝＝242Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2阻值
R2＝R﹣R1＝242Ω﹣44Ω＝198Ω
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收的热量
Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃）×2kg×(100℃﹣50℃)＝4.2×105J
该过程需要消耗的电能
W＝＝5.25×105J
答：(1)该壶允许装入水的最大质量是2kg；
(2)S1、S2闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是1100W，电路处于加热状态；
(3)R2阻值是42Ω；
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收4.2×105J的热量，该壶消耗的电能80%被水吸收，该过程需要消耗5.25×105J的电能。
72．（2020·江苏盐城）如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求：

(1)低温挡工作时的功率；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)15min内R1消耗的电能。
【答案】(1)1320W；(2)55Ω；(3)0.33kW·h
【详解】(1)由图可知，闭合开关S，只有R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于低温挡，当S和S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻较小，由P=可知电功率较大，处于高温挡，由P=UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小，由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率
P低=UI低=220V×6A=1320W
(2)由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过R1的电流是6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I-I1=10A-6A=4A
电热丝R2的阻值
R2==55Ω
(3)15min内R1消耗的电能
W1=UI1t=220V×6A×15×60s=1.188×106J=0.33kW·h
答：(1)低温挡工作时的功率是1320W；
(2)电热丝R2的阻值是55Ω；
(3)15min内R1消耗的电能是0.33kW·h。
73．（2020·江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，所加电源电压为220V。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。

(1)求R1的阻值；
(2)分别求出①S1断开、S2接a；②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。
(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。
【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W，110W；(3)见解析
【详解】(1)当S1闭合，S2接a时，只有R1接入电路，R1的阻值
R1==2200Ω
(2)①S1断开、S2接a时，两个电阻串联，电路的发热功率

②S闭合，S2接b时，两个电阻并联，R1的发热功率

R2的发热功率

电路的发热功率
P总=P1+P2=88W+22W=110W
(3)当S1断开、S2接a时，电路消耗的功率为17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡位22W相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距。

五、实验题
74．（2022·江苏镇江）某小灯泡的额定电压为2.5V，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。

（1）请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路；( )
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最 ___________端（选填“左”或“右”）；
（3）当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率为 ___________W；
（4）用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率；
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V；
②在保持 ___________的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 ___________V，此时R1接入电路的阻值为20Ω；
③该小灯泡的额定功率为 ___________W。
【答案】  （1）       （2） 右    （3） 0.75    （4） 滑动变阻器R2滑片不动     4     0.8
【详解】（1）电压表与灯泡并联接入电路，如下图所示：

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端。
（3）电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）①仅闭合S1，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V，达到灯泡的额定电压，此时灯泡正常发光。
②在保持滑片位置不动的情况下，仅闭合S2，滑动变阻器和电阻箱串联接入电路，调节电阻箱R1使电压表示数为4V，此时电阻箱相当于正常发光的灯泡，此时R1接入电路的阻值为20Ω，即灯泡正常发光时阻值也为20Ω。
③该小灯泡的额定功率

75．（2022·江苏常州）实验室有三种小灯L红 、L绿、L蓝，通电时分别发出红、绿、蓝光。已知三种小灯通电时发光颜色不同，其他电学特征完全一致，小灯标有“额定电压2.5V”。
（一）小组同学测量任一小灯L0的额定功率。


（1）请在图甲中完成电路连接，要求：开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P置于A端_______；
（2）调节滑动变阻器展开测量，实验数据如表格所示。第⑤次实验操作时，电流表的示数如图乙所示为______A，则L0的额定功率为_________ W；
实验序号
①
②
③
④
⑤
电压表示数/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流表示数/A
0.02
0.06
0.12
0.2
—

（3）由表格数据可知，小灯L0的电阻具有的特点是：_________；
（4）继续调小滑动变阻器接入电路的电阻，L0发出强光之后很快熄灭，之后观察发现电流表无示数、电压表有示数，故障原因是L0发生________；
（二）小明利用多个小灯串联得到小彩灯，将其接在电压恒为24V的电源两端，则至少应将_________个小灯L0串联，小明打算在夜间用小彩灯为绿色植物幼苗提供照明、促进其生长，则组成小彩灯的小灯中不宜出现__________（选填“L红”“L绿”或“L蓝”）；
（三）有科普读物写道：“红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，能得到任何一种其他颜色的视觉效果”；
（1）小华对此展开实验验证，请在图丙中完成电路连接_______，要求：顺时针转动电位器（旋钮式变阻器）的滑片，灯变亮；逆时针转动滑片，灯变暗。小华利用该电路验证了科普读物结论的正确性；

（2）小华还发现：同等强度的红、绿、蓝光混合在一起，能得到近似白光的视觉效果。由此小华设计了通电后能发出近似白光的灯泡，请在图丁中完成该灯泡内部的电路连接_________，该灯泡的额定电压为_________ V，额定功率为_________ W。
【答案】   （1）      （2） 0.3     0.75    （3） 见解析
     断路     10     L绿               7.5     2.25
【详解】（1）开关S闭合前，滑动变阻器的最大阻值接入电路中，即滑片在A端时，滑动变阻器最大阻值接入电路，所以电路图如图所示：

（2）由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，所以电流表的示数为0.3A。
小灯的额定电压是2.5V，此时电路中的电流是0.3A，则L0的额定功率
P=U5I5=2.5V×0.3A=0.75W
（3）由表格数据可知，第一次试验小灯L0的电阻

第二次试验小灯L0的电阻

第三次试验小灯L0的电阻

第四次试验小灯L0的电阻

第五次试验小灯L0的电阻

由表格数据可知，小灯L0的电阻具有的特点是未达到额定电压之前，小灯两端的电压增大，小灯的电阻逐渐减小。
（4）电流表无示数，说明电路中的故障类型是断路，电压表有示数，与电压表串联的电路没有故障，所以电路中的故障是小灯L0断路。
（二）根据串联电路分压规律可知，此时需要串联小灯的个数是

所以至少需要10个小彩灯。
绿色植物反射绿光，所以照明时不宜出现L绿。
（1）顺时针转动电位器（旋钮式变阻器）的滑片，灯变亮，即接入电路中的电阻变小，如图所示：

（2）同等强度的红、绿、蓝光混合在一起，通过三个灯泡的电流相等，所以三个小灯是串联的，如图所示：

三个灯泡串联在电路中，则灯泡的额定电压

串联电路中电流处处相等，则额定功率
P'=U'I5=7.5V×0.3A=2.25W
76．（2022·江苏宿迁）周末小红和小华在家长陪同下进行“综合实践活动”：
（1）小红利用图示电能表测量家中电水壶的实际功率。

①由表盘信息，家中接入电路的用电器总电流最大不能超过______A；
②电水壶接入电路必须使用______（选填“两孔”或“三孔”）插座防止因金属外壳带电而发生触电；
③小红将其它用电器全部关闭后，把电水壶接入电路，观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次，则电水壶消耗的电能为______kW·h，实际功率为______W。
（2）小华利用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支密度计，将自制密度计放到水中的情景如图甲所示，测得浸入的长度为H，放到另一液体中的情景如图乙所示，浸入的长度为h，用水、分别表示水和液体的密度，甲、乙两图中密度计所受浮力大小______（选填“>”“<”或“=”），______（用、H、h表示）。


【答案】 （1）    60     三孔     0.025     750   （2）  =    
【详解】（1）①由电能表表盘可知，电能表允许通过的最大电流为60A，所以家中接入电路的用电器总电流最大不能超过60A。
②因为电热水壶是金属外壳，根据安全用电的原则，金属外壳的用电器必须接地，所以要使用三孔插座，这样，当金属外壳的用电器的外壳万一带电，电流也会通过地线导入大地，以防触电事故的发生。
③电能表指示灯在2min内闪烁80次，则电水壶消耗的电能为

实际功率为

（2）由图可知，自制密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态，根据物体的平衡条件可知，浮力都等于重力，即
F浮甲=F浮乙=G
设密度计的底面积为S，密度计排开水的体积为
V排水=V浸水=SH
则密度计在水中漂浮时，受到的浮力为
F浮水=ρg V排水=ρ水gSH
同理，密度计排开水的体积为
V排液=V浸液=Sh
则密度计在液体中漂浮时，受到的浮力为
F浮液=ρg V排液=ρ液gSh
因为密度计在水和液体中均漂浮，浮力相等，即F浮水= F浮液，则
ρ水gSH=ρ液gSh
解得
77．（2022·江苏无锡）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。

（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否____________，并“将滑动变阻器的滑片P移至____________（选填“A”或“B”端）；
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是____________，若电路中只有一处故障，则可能是____________；
（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为____________A，则小灯泡的额定功率为____________W，此时滑动变阻器消耗的功率____________W。
【答案】   （1）  对准零刻度线     B    （2） 通路     小灯泡断路   （3）  0.3     0.75     0.12
【详解】（1）电表使用前要调零。闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
为保护电路电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即B端。
（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路可能断路；电压表指针有明显偏转，即说明电压表与电源之间的电路连接是通路；则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路中只有一处故障，则可能是灯泡断路。
（3）当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，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0.3A，则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
排除故障后，重新开始实验（滑动变阻器连入电路的电阻最大），电源电压保持不变，闭合开关，电流表示数为0.12A，由欧姆定律，变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律，电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时，变阻器的电压为
U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率
P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
78．（2022·江苏无锡）用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素，三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，电阻丝R1、R2、R3浸没在煤油中，其中R1=R3=6Ω、R2=3Ω。闭合开关前，记录下煤油的初温度t0；接通电源，同时闭合开关S1、S2，记录下电流I，通电相同时间，记录下煤油的末温度，结果如表所示，则R1、R2所在锥形瓶中的煤油升温所吸收的热量之比为_________ 比较①③可知，导体产生的热量与____________有关；比较____________（选填序号）可知，导体产生的热量与电阻有关，若要探究导体产生的热量与通电时间的关系，应进行的探究是：____________。
序号
电阻
电流I/A
初温度t0/℃
末温度/℃
①
R1
1.0
20
30
②
R2
1.0
20
24
③
R3
1.5
20
44


【答案】     5:2     电流     ①②     只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量
【详解】因为三个相同的锥形瓶内均装有质量相等的煤油，根据可得，吸收的热量与温度变化量成正比，R1所在锥形瓶内的液体温度升高
30℃-20℃=10℃
R2所在锥形瓶内的液体温度升高
24℃-20℃=4℃
故吸收热量之比为5:2；
由题可知，R1=R3=6Ω，两个电阻阻值相同，由表格数据可知，③的电流大于①的电流，而升高的温度是③多一些，根据控制变量法，所以能够得出导体产生的热量与电流有关。
根据题目可知R1 =6Ω、R2=3Ω，电阻不同，且①②电流相同，①升高的温度比②高，能够得出导体产生的热量与电阻有关。
只闭合开关S2，改变通电时间，观察温度计示数的变化量就能够探究导体产生的热量与通电时间的关系。
79．（2021·江苏镇江）某小灯泡的额定电流为0.3A，图甲是小明测量该灯泡功率的实验电路。

（1）请用笔画线代替导线，将滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；( )
（2）闭合开关进行实验时，若图中导线M发生了断路，则在调节滑片的过程中，会发现电压表的示数为______V、电流表的示数为______A；
（3）小明将滑片移至某处时，两电表的示数如图乙所示，小灯泡的功率为______W；
（4）为测量该小灯泡的额定功率，小强设计了图丙所示实验电路，所用电源电压恒定，、均为电阻箱；
①实验步骤如下：
第1步：仅闭合，调至时，电流表的示数为0.3A；
第2步：仅闭合，、分别调至和时，电流表的示数为0.3A；
则小灯泡正常发光时的电阻为______，额定功率为______W；
②小强对图丙电路及操作进行了下列调整，其中仍能完成测量的有______。（注意：本题为多选题，全对得2分，漏选得1分，不选或错选得0分）
A．将换成导线
B．将换成导线
C．将换成适当规格的滑动变阻器
D．在实验操作时，先闭合的开关是
【答案】 （1）       （2）  3     0   （3）  0.36    （4） 10     0.9     ACD
【详解】（1）变阻器串联进电路，接入电路的阻值最大，所以左下端的接线柱接入，如下图所示

（2）若图中导线M发生了断路，则电压表串联进电路中，测电源电压，相当于断路，电流表为0。
（3）电压表示数为1.5V，电流表为0.24A，小灯泡的功率为
P=UI=1.5V×0.24A=0.36W
（4）仅闭合，L和R2串联，调至时，电流表的示数为0.3A，灯泡正常发光；仅闭合，两电阻箱串联，、分别调至和时，电流表的示数为0.3A，此时总电阻和刚刚一样，小灯泡正常发光时的电阻为
RL=6Ω+9Ω-5Ω=10Ω
额定功率为

A．将换成导线，仅闭合，调节变阻箱，测出此时电流，根据U=IR计算电源电压，仅闭合，调节变阻箱使电流表示数0.3A，根据U=IR计算变阻箱分压，总电压减去变阻箱分压可得灯泡分压，根据P=UI计算灯泡电功率，故A符合题意；
B．将换成导线，灯泡和变阻箱并联，无法确定灯泡是不是正常发光，故B不符合题意；
C．将换成适当规格的滑动变阻器，仅闭合，调节变阻器，使电流表为0.3A，仅闭合，不动变阻器，调变阻箱到电流表0.3A，则此时变阻箱阻值为灯泡正常发光电阻，根据P=I2R，可计算灯泡功率，故C符合题意；
D．需要先闭合，调节使电流表为0.3A，让灯泡正常发光，故D符合题意。
故选ACD。
80．（2021·江苏淮安）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A，额定电压小于3V。

（1）连接电路时，开关应处于___________状态。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。( )
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是___________ （填序号）。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为___________A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向___________（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A。
（5）移动滑片P，记录多组数据，绘制成IU图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是___________W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是___________。
（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是___________（填序号）。
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
【答案】  （1）   断开 （2）         （3）C
    （4） 0.08     左   （5）  0.5     灯丝阻值随温度升高而变大   （6）  C
【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）因小灯泡的额定电压小于3V，故电压表的量程选择0～3V，电压表并联在小灯泡两端，实物连接图如下图所示：

（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路处于通路状态，但小灯泡不亮，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C。
（4）因电流表量程选择为0～0.6A，故由图乙可知，电流表示数为0.08A，因小灯泡的额定电流为0.2A，故要测量小灯泡的额定功率，应增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（5）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，故小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V0.2A=0.5W
实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（6）由题意可知，LED灯的实际功率小于白炽灯的实际功率，即相同时间内，电流通过LED做功远小于白炽灯，而两灯的亮度几乎相同，则原因可能是LED灯将电能转化为光能的效率更高，故选C。
81．（2021·江苏常州）小组同学选择阻值不变的电阻丝，探究“电流通过电阻丝产生的热量（简称电热）与通电时间、电流、电阻的关系”。

（1）为探究电热与通电时间、电流的关系，在锥形瓶内装入适量煤油，设计电路如图甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 ______（A/B）端；
（a）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为0.5A，通电5分钟、温度计的示数升高了5℃；
（b）保持滑动变阻器滑片P的位置不变，通电10分钟、温度计的示数升高了9℃，（a）、（b）对比可得结论：______；
（c）向 ______移动滑动变阻器的滑片P，直至电流表示数为1A，通电10分钟、温度计的示数升高了33℃，（b）、（c）对比可得结论：______；
（d）实验只能得到定性结论，主要原因是 ______；
（2）为探究电热与电阻的关系，并测出标签污损的电阻丝R2的阻值，在两个相同的锥形瓶内装入等质量的煤油，设计如图乙所示电路。开关闭合后，电压表有示数，但电流表无示数，电路故障是 ______，排除故障后，调节滑动变阻器的滑片P得到电表示数如图丙所示，则电压表示数为 ______V，电流表示数为 ______A，R2阻值为 ______Ω。一段时间后，观察到电阻丝 ______所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多；
（3）请分析“电炉工作时，电炉丝发热明显、而与电炉丝相连的导线发热不明显”：电炉丝的电流 ______导线的电流，电炉丝的电阻 ______导线的电阻。
【答案】  （1）   B     见详解     左     见详解     实验中存在热量损失  （2）   R2断路     8     0.5     16     R2   （3）  等于     大于
【详解】（1）开关闭合前，为保护电路，变阻器滑片在最大处，即B端。
其他条件不变，通电10分钟比通电5分钟升温多，说明电流电阻一定时，电热和通电时间有关，时间越长放热越多。
要增大电流，需要减小电阻，所以滑片左移。
电阻和通电时间一样，电流大，升温多，说明当电阻和通电时间一样时，电热和电流有关，电流越大，放热越多。
因为用电热加热液体过程中存在热量损失，无法精确定量。
（2）电流表无示数，可能断路，电压表有示数，电压表和电源相连，可能R2断路。
电压表用大量程，分度值0.5V，示数为8V，电流表小量程，分度值0.02A，示数0.5A，R2阻值为

[10]根据Q=I2Rt，串联电流和通电时间相同，R2阻值大，放热多，所以R2所在锥形瓶中的温度计示数升高的比较多。
（3）[11][12]电炉在使用时，电炉丝和导线串联，I电炉丝=I导线，通电时间t相同，根据Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，电流产生的热量Q电炉丝＞Q导线，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么发热的现象。
82．（2021·江苏宿迁）兴趣小组在“测量小灯泡电功率”的实验中有电流表、电压表各一个，开关、导线若干，电源的电压恒为6V，小灯泡L1的额定电压为3.8V，正常发光时电阻约为10Ω，滑动变阻器有规格为“10Ω  1.5A”的R1和规格为“20Ω 1A”的Rx。
（1）为了完成实验，选择滑动变阻器R1等器材，进行如图甲所示的电路连接。请用笔画线代替导线，将电路连接完整______，并指出连接电路时的错误之处_______；

（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，用导线连接电流表两端，灯泡发光，则故障原因是电流表______；
（3）更新的电流表，完成测量后，小华将小灯泡L1换为额定电压2.5V，正常发光时阻值约为8Ω的L2，为了测量它的额定电功率，需用滑动变阻器Rx替换电路中的R1，其目的是______；
（4）小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡L2的额定功率，设计了图乙所示的电路。请你帮他补全实验步骤：
①滑动变阻器______调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点______，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为U额；
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，则灯泡L2的额定功率表达式为P额=______。
【答案】    （1）      开关未断开   （2）  断路    （3） 使L2正常发光    （4） R1     2    
【详解】（1）将电压表并联在灯泡两端，小灯泡的额定电压为3.8V，所以选择大量程，如图所示：

由图可知，连接电路时开关是闭合的，为保护电路，连接电路时，应断开开关。
（2）实验时，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表无示数，则电路可能发生断路，用导线连接电流表两端，灯泡发光，电路接通，说明电流表断路。
（3）L2额定电压为2.5V，正常发光时阻值约为8Ω，电源的电压恒为6V，L2正常发光时，滑动变阻器两端的电压为
UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V
由串联电路的分压规律=可得滑动变阻器连入电路中的阻值
R=×RL=×8Ω=11.2Ω>10Ω
因此为使L2正常发光，需用滑动变阻器Rx替换电路中的R1。
（4）①②由图可知，需将滑动变阻器R1调到最大值为10Ω，相当于定值电阻，闭合开关S，将S1拨向触点2触点，灯泡、滑动变阻器R1与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡两端的电压，调节滑动变阻器R2，使电压表的示数为U额，灯泡正常发光。再将开关S1拨向触点1，电路的连接方式不变，灯泡仍正常发光，此时电压表测灯泡和R1的总电压，则R1两端的电压为
UR1=U-U额
由欧姆定律可得通过R1的电流即灯泡正常发光时的电流
I额=I==
则灯泡L2的额定功率为
P额= U额I额=
即L2的额定功率表达式为
P额=
83．（2021·江苏泰州）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：
（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；

①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路上图所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；( )
②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M；
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.32
2
10
0.16
3
20
0.08

③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；
（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：

①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；
②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；
③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；
④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）；
⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
【答案】   （1）       B     右侧     导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比  （2）   电流表示数为I额     保持不动          R1     R2
【详解】（1）①探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，定值电阻要与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，如图所示：

②闭合开关前，滑动变阻器阻值调到最大，为B端。
③接着将5Ω的电阻换为10Ω，要使电压表示数仍为1.6V，根据串联分压，滑动变阻器电阻要调大，即向B端调，位置在M的右侧。
④根据数据可得实验结论为：导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比。
（2）①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，即使电流表示数为I额。
③利用等效替代法，R2滑片应保持不动，读出电流表示数I，以求得电源电压。
④闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R，电源电压可表示为

将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额，可知R2阻值与RL相同，但R2不可读数，将R1阻值调为0，R2的滑片不动，并读出电流表示数为I，电源电压可表示为

联立两式可得

可求得

因此灯泡额定功率为

⑤将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置，可测灯泡额定功率，闭合S1，将S2接1，调R2将电流表示数调为I额，将S2接2，调R1，使电流表示数调为I额，根据等效替代，R1可读数，此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值，额定功率为

84．（2021·江苏）有一个阻值未知的定值电阻Rx（阻值6Ω~10Ω）和一个标有“0.3A”字样的小灯泡（阻值约为10Ω），要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。

（1）图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”，并在图上改正______（所画的导线不能交叉）。
②改正电路后，正确操作，当电压表示数为1.8V时，电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为______Ω。
（2）小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R0的规格是“0～999.9Ω”，电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2，闭合S1，调节电阻箱和滑动变阻器，直到______，记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1，在M、N间接入一个元件后，正确操作可以完成测量任务，以下四个元件：
a.一根导线；b.5Ω电阻；c.30Ω电阻；d.电阻箱，其中符合要求的有______（填字母），操作过程中，______（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器。
【答案】   （1）     （2）  7.5     电流表示数0.3A     abd     不需要
【详解】（1）电流表应和待测电阻串联，电压表应和待测电阻并联，待测电阻和变阻器串联。

电流表小量程，分度值0.02A，电流0.24A，待测电阻为

（2）此时为串联电路，调节电阻箱和滑动变阻器，直到电流表示数0.3A，此时灯泡正常发光。
a、因导线电阻为0，小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入导线，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值等于灯泡正常工作时的电阻，可通过 计算灯泡电功率；
b、因5Ω定值电阻的阻值小于灯泡正常工作的电阻（约10Ω），所以断开S1，在M、N间接入5Ω定值电阻，不调节变阻器，闭合S2，变阻箱R0阻值调大，使电流表示数等于0.3A，利用等效替代法，此时电阻箱R0增加的电阻值与5Ω定值电阻的阻值之和等于灯泡正常工作时的电阻，可通过P=I2（+5Ω）计算灯泡电功率；
c、断开S1，在M、N间接入30Ω定值电阻，闭合S2，因电源电压约6V，即使滑动变阻器的接入电阻为0，电路中的电流约为

即不能求得灯泡的额定电功率；
d、断开S1，不调节变阻箱和变阻器，利用等效替代法，在M、N间接入一个电阻箱R，闭合S2，使电流表示数等于0.3A，此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻，可通过P=I2R计算灯泡电功率。
综上所述，符合要求的是abd，同时不需要调节滑动变阻器。
85．（2021·江苏苏州）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。

（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整______；
（2）连接好电路闭合开关后，发现灯泡不亮，检查电路发现电压表、电流表均有示数，则接下来的操作应是______；
（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向______（左/右）侧移动；
（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W；
（5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为______；
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.2
0.25
0.28

0.37

（6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为______Ω；
（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验______。
【答案】  （1）       （2） 移动滑片，观察灯泡是否发光   （3）  右  （4）   0.75   （5）  0.37   （6）  17.5  （7）  
【详解】（1）在测量小灯泡的电功率时，所用的电路应是串联电路，而滑动变阻器上边的接线接任一端都可以，对变阻器接入电路的阻值大小无影响，而电压表应并联在小灯泡两端，所以电路连接如下：

（2）闭合开关，灯泡不亮，但电压表、电流表均有示数，说明电路中无断路，小灯泡也无短路，那么可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，造成电路中的电流过小。所以应移动滑片，观察灯泡的发光情况。
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，而电压表示数为2.3V时，比小灯泡的额定电压小，据串联电路的分压特点，应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小，分去的电压变小，直到电压表的示数为2.5V。所以应向右移动滑片。
（4）由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。那么小灯泡的额定功率
P=ULI=2.5V×0.3A=0.75W
（5）由表格数据知，前四组对应的电压与电流的比值分别为5、6、7.1、8.4，即电压增大时，电压与电流的比值也增大，而第五组数据中电压与电流的比值为8.1，比8.4小，那么此组数据的电流0.37A有误。
（6）实验探究中，当电压表的示数最小时，即小灯泡两端的电压最小时，变阻器分去的电压最大，此时变阻器接入电路的阻值最大为

所以实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。
（7）按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关S1断开、S2闭合时，电流表测定值电阻R0支路的电流，调节变阻器的滑片，让电流表的示数为0.25A，则小灯泡两端的电压
U1=I1R0=0.25A×10Ω=2.5V
保持滑片位置不变，将开关S2断开、S1闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表的示数为I总，据并联电路的电流特点，可求得通过小灯泡的电流，然后据P=UI求出小灯泡的额定功率，所以作图如下：

86．（2021·江苏连云港）在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整（导线不得交叉）；( )

（2）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是______；
（3）故障排除后，闭合开关将滑动变阻器滑片P移至某处时，电压表示数如图甲所示，若想测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“左”或“右”）移动，直到电压表的示数为2.5V。此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W；
（4）在该实验结束后，将小灯泡换成一个定值电阻，还可探究______的关系（选填“A”或“B”）。
A．电流与电阻    B．电流与电压
【答案】   （1）    （2）   小灯泡短路    （3） 右     0.75  （4）   B
【详解】（1）由于小灯泡的额定电压为2.5V，所以，电压表选用0~3V的量程，将电压表并联在小灯泡两端，如下图

（2）灯泡不亮，可能是断路，或灯泡短路，但电流表无示数，则说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，即电压表并联电路之外的电路不存在断路，故障为小灯泡断路。
（3）由图甲知道，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是0.5V＜2.5V；要使灯泡正常发光，应向右移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使灯泡两端的电压增大，同时眼睛观察电压表的示数，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止。
由图乙知道，电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.3A，灯泡额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4） A．研究电流与电阻的关系，需要控制电压不变，改变定值电阻的大小，由于只有一个电阻，不能探究电流与电阻的关系，故A不符合题意；
B．研究电流与电压关系时，要控制电阻大小不变，故在该试验后把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究电流与电压的关系，故B符合题意。
故选B。
87．（2020·江苏镇江）小华用图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）

(1)图1是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①____；②____｡
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线____（选填“①”､“②”或“③”）发生了____ （填写故障名称）
(3)小华进行了六次实验，记录实验数据并在U-I图像中描点，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像如图2所示，则根据记录的数据和图像可知∶
①小灯泡的额定功率为____W｡
②实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为____
A．5Ω  2A          B．10Ω   2A    C．20Ω   1A     D．30Ω  1A
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线____（选填“①”､“②”或“③”），你选择的依据是____｡
【答案】   （1）  ①开关未断开     ②滑动变阻器滑片未移至阻值最大端左端    （2） ①     断路    （3） ①0.75     ②D    （4） ①     “小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”
【详解】(1)连接电路时为了保护电路，开关应断开，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，所以图中在器材操作上存在的两个不妥之处∶①开关未断开；②滑动变阻器滑片未移至最左端（阻值最大处）。
(2)闭合开关进行实验，小华发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数始终为3V，而电流表示数始终为零，已知仅导线发生故障，则图1中导线①发生了断路。
(3)根据记录的数据和图像可知∶①当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
②当小灯泡两端的电压为0.5V时，电流为0.1A，所以此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时滑动变阻器的阻值为
R===25Ω
所以实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为D.30Ω  1A。
(4)实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系进行了探究，则他画出的U-I图像应为图3中的虚线①，选择的依据是“小灯泡和滑动变阻器两端电压之和保持不变”或“小灯泡两端电压变化量和滑动变阻器两端电压变化量始终相等”。

六、综合题
88．（2020·江苏镇江）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω  0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω 0.3A”电阻，R2为“20Ω 0.4A”电阻，电压表量程为0~3V。①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为______W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使电压表的示数为1V，则R接入电路的阻值为______Ω；③闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为______｡

【答案】     1.2     6     0.45W～1.25W
【详解】闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，电源电压为6V，电路中R和R2串联，此时电路消耗的电功率为

断开S1，闭合S2､S3，调节R，此时R、R1和R2串联，使电压表的示数为1V，则加在R1和R2两端的电压为5V，电路中的电流为

则R接入电路的阻值为

闭合所有开关，R1被短路，滑动变阻器与R2串联，因为串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A，电阻R2允许通过的最大电流为0.4A，所以电路中的最大电流为0.25A，此时R2消耗的最大电功率
P2最大=I最大2R2=(0.25A)2×20Ω=1.25W
电压表的能测量的最大值为3V，所以加在R2两端的最小电压为3V，此时电阻R2消耗的电功率最小为

所以，闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为0.45W～1.25W。