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专题13 电功率-学易金卷：2023年中考物理一模试题分项汇编（全国通用）
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这是一份专题13 电功率-学易金卷：2023年中考物理一模试题分项汇编（全国通用），文件包含专题13电功率解析版docx、专题13电功率原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共49页， 欢迎下载使用。
专题13 电功率
电功率
一、单选题
1．（2023广西桂林一模）以下用电器的电功率大约为2.5W的是（ ）
A．空调 B．电脑
C．电饭锅 D．实验用小灯泡
【答案】D
【解析】
AC．空调和电饭锅的功率约1000W，故AC不符合题意；
B．电脑的功率约为200W，故B不符合题意；
D．电功率大约为2.5W的电器是实验用小灯泡电功率大约为2.5W，故D符合题意。
故选D。
2．（2023广东深圳一模）下列用电器正常工作时，电功率最接近1000W的是（ ）
A．智能手表 B．电风扇
C．手电筒 D．电熨斗
【答案】D
【解析】
A．智能手表的功率约为0.05W，故A不符合题意；
B．电风扇的功率约60W，故B不符合题意；
C．手电筒的电功率约0.5W，故C不符合题意；
D．大功率电熨斗的电功率约1000W，故D符合题意。
故选D。
3．（2023河南洛阳一模）下列说法中正确的是（ ）
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B．用电器功率越大，消耗的电能就越多
C．通电时间相同时，功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多
D．两个相同规格的灯泡串联在电路中都不能正常发光
【答案】A
【解析】
A．物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故A正确；
B．根据，可知，用电器的功率越大，消耗的电能不一定多，还与通电时间有关，故B错误；
C．电功率大的用电器消耗电能不一定全转化为内能，所以电功率大的用电器产生的热量不一定多，故C错误；
D．两个相同规格的灯泡串联在电路中，如果灯泡两端的电压正好等于额定电压，两个灯泡就会正常发光，故D错误。
故选。
4．（2023山东济南一模）如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（ ）
A．实际功率 B．额定电压 C．额定功率 D．电阻
【答案】B
【解析】
根据电路图可知，两灯泡并联连接；因为并联电路两端电压相等，所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光，实际电压等于额定电压，所以两灯的额定电压相等。但实际功率、额定功率、电阻不一定相同，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．（2023江苏苏州一模）在你的家庭电路中，单独增加下列一个用电器并使其正常工作，能使通过电能表电流增加最大的是（ ）
A．电饭煲 B．柜式空调
C．学习台灯 D．日光灯
【答案】B
【解析】
电饭煲、柜式空调、学习台灯、日光灯正常工作时，柜式空调功率最大，家庭电路中两端的电压一定，根据可知，柜式空调正常工作时，通过的电流最大，因家庭用电器能独立工作，互不影响，为并联电路，根据并联电路的电流规律可知，单独增加柜式空调并使其正常工作，能使通过电能表（干路）电流增加最大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．（2023上海长宁一模）小灯的亮暗程度取决于小灯泡的（ ）
A．额定功率 B．额定电压 C．实际功率 D．实际电压
【答案】C
【解析】
灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率的大小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．（2023上海长宁一模）当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（ ）
A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率
【答案】C
【解析】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，所以能够量度电能转化多少的物理量是电功，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．（2023上海杨浦一模）若用电器电功率越大，则电流通过该用电器做的功一定（ ）
A．越多 B．越快 C．越少 D．越慢
【答案】B
【解析】
电功率表示电流做功的快慢，定义是1秒内电流做功的多少。用电器的实际电功率越大，电流做功就越快，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．（2023上海普陀一模）小沈家的电能表标有“5（40）A 220V”字样，则他家电路允许同时接入用电器的总功率为（ ）
A．220瓦 B．1100瓦 C．1760瓦 D．8800瓦
【答案】D
【解析】
电能表允许通过的最大电流即额定电流为40A，则小沈家电路允许同时接入用电器的总功率为P=UI，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10．（2023广西贵港一模）如图是探究影响电流产生热量的因素实验，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲为探究电流产生的热量与电阻的关系
B．图乙为探究电流产生的热量与电流的关系
C．U形管两侧液面的高度差越大，说明电流产生的热量越多
D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，不能探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】D
【解析】
A．图甲中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系，故A正确，不符合题意；
B．图乙中，右侧2个5Ω的电阻丝并联，再与左侧5Ω的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，探究电流产生热量与电流的关系，故B正确，不符合题意；
C．空气盒大小相同，容器内的空气质量相等，电流产生的热量多，容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则U形管两侧液面的高度差越大，故C正确，不符合题意；
D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，则右侧容器内的总电阻变小通过的总电流不变，故左右密闭容器中通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，可以探究电流产生热量与电阻的关系，故D不正确，符合题意。
故选D。
11．（2023广西桂林一模）如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时，需要控制相等的量是（ ）
A．甲和乙的电阻相等
B．通过甲和乙的电流和通电时间相等
C．甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D．甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
【答案】C
【解析】
A．假设控制甲和乙的电阻相等，观察该实物图，可知，这是一个串联电路，甲和乙电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路，串联电路的电流处处相等，流过甲和乙的电流是相等的，甲和乙也是同时通电，同时断电，通电时间相同，甲和乙的电阻相等，这不能进行实验，不能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故A不符合题意；
B．假设控制通过甲和乙的电流和通电时间相等，而甲和乙电阻不同，这是研究电流做功产生的热量与电阻的关系，不是与电流的关系，故B不符合题意；
C．假设控制甲电阻前后两次实验的通电时间相等，同一个甲电阻，电阻阻值不变，只需要改变滑动变阻器的阻值，流过甲电阻的电流就会发生变化，则能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故C符合题意；
D．假设控制甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等，则根据焦耳定律可知，电流做功产生的热量相等，不能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故D不符合题意。
故选C。
12．（2023广东深圳一模）如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
C．R1的电功率比R2的大
D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多
【答案】C
【解析】
A．右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A错误；
B．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使的U形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，故B错误；
C．根据可知，R1的电功率比R2的大，故C正确；
D．根据焦耳定律可知，通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，故D错误。
故选C。
13．（2023江苏苏州一模）如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（ ）
A．测量出电能表显示消耗1kWh电能所用时间t
B．测量出电能表显示消耗1Ws电能所用时间t
C．测量出1min时间内电能表表盘转过的圈数n
D．测量出电能表转盘转过1圈所用时间t
【答案】D
【解析】
A．根据的变形式可知，消耗1kWh电能时，所用的时间t较长，不易操作，故A不符合题意；
B．根据的变形式可知，消耗1Ws电能时，所用的时间t较短，不易操作，故B不符合题意；
C．节能灯1min时间内消耗的电能大约为，则电能表1min时间内表盘转过的圈数大约为，即电能表表盘转动不到一圈，因此无法测量，故C不符合题意；
D．电能表转盘转过1圈所用时间大约为，由此可知，电能表转盘转过1圈所用时间t比较容易测量，故D符合题意。
故选D。
14．（2023广西桂林一模）如图所示的电路，闭合开关S后发现L2比L1亮，下列有关L1、L2的物理量关系正确的是（ ）
A．R1R2P1>P2
C．R1P2 D．R1>R2P1
【解析】
由图可知，灯泡L1、L2串联，根据串联的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等，即I1=I2，根据题意可知，闭合开关S后发现L2比L1亮，由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以L2的实际功率大于L1的实际功率，即P1
15．（2023广西桂林一模）LED灯已成为家庭照明的主要选择，如图所示，一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的，两个灯泡均正常工作时，以下说法正确的是（ ）
A．LED灯每秒消耗40J电能 B．LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C．两个灯泡正常工作时的电功率相同 D．LED灯将电能转化为光能的效率较高
【答案】D
【解析】
A．18W的LED灯每秒消耗的电能是W=Pt=18W×1s=18J，故A错误；
BD．白炽灯主要是电能转化为内能，LED灯主要是电能转化为光能。所以，LED灯每秒产生的内能小于白炽灯每秒产生的内能，LED灯将电能转化为光能的效率较高，故B错误，D正确；
C．两个灯泡的额定功率不同，所以在正常工作时的电功率也不同，故C错误。
故选D。
16．（2023辽宁鞍山一模）如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为0.9W
D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1
【答案】D
【解析】
AB．由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为10Ω时，定值电阻R1的电压为9V，则电源电压可表示为，由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为20Ω时，定值电阻R1的电压为6V，则电源电压可表示为，综上上面两式可解得电源电压为18V，R1的电阻为10Ω，故AB错误；
C．根据公式可知，当R1的电压最大时，其功率最大，R1的电压最大不能超过电压表的量程，即最大电压为15V，则R1的最大功率为，故C错误；
D．根据公式可知，当电压表示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的电流为，滑动变阻器接入电路的最小电阻为，则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为，故D正确。
故选D。
17．（2023重庆九龙坡育才中学一模）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．R 1的阻值为16Ω
B．R 2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变
C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大
D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量是32J
【答案】D
【解析】
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。
A．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，由图象可知最大和最小电流分别为I最小=0.1A，I最大=0.5A，由欧姆定律及串联电路的电压规律可得U=I最小(R1+R2大)=0.1A×(R1+80Ω) ①，U=I最大R1=0.5A×R1②，解①②得R1=20Ω，U=10V，故A错误；
B．R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，则电压表与电流表示数之比变小，即滑动变阻器阻值变小，故B错误；
C．滑动变阻器R2消耗的功率为，可知当R2=R1=20Ω，时滑动变阻器R2消耗的功率最大，此时电路电流，故C错误；
D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量Q1=I12R1t= (0.4A)2×20Ω×10s=32J，故D正确。
故选D。
18．（2023黑龙江大庆一中一模）如图所示电路中，电源两端电压保持18V不变。小灯泡L上标有“6V 2.4W”，不考虑灯丝电阻变化。滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表V1和电压表V2的量程均为0~15V，电流表的量程为0~0.6A。若保证各个电表和小灯泡均安全，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中电流范围是0.2~0.6A
B．电路消耗的总功率最大值为9.26W
C．电路消耗的总功率最小值为2.7W
D．滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω
【答案】D
【解析】
观察该电路图，闭合开关后，根据电流的流法，可知，这是一个串联电路，灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2串联接在电路，电流表测串联电路的电流，电压表V1测灯泡L和滑动变阻器R1的电压之和，电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2的电压之和。
A．要求电路中电流的范围，即电路电流的最小值和电流的最大值，当电路的总电阻最大时，电路的电流值最小；由于灯泡L的规格为“6V 2.4W”，根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻阻值为，定值电阻R2的阻值为20Ω；可知道，滑动变阻器R1的阻值变大时，电路的总电阻是变大的，电路的电流是变小，定值电阻R2的电压是变小的，电源两端电压保持18V不变，则电压表V1的示数是变大的，可得到，滑动变阻器R1的阻值变大，电压表V1的示数也变大，但是电压表V1的示数最大为15V，假设电压表V1的示数为15V时，定值电阻R2的电压为3V，定值电阻R2的阻值为20Ω，则流过定值电阻R2的电流为，串联电路的电流处处相等，流过灯泡L、滑动变阻器R1的电流也为0.15A，灯泡L、滑动变阻器R1的总电阻为，已知灯泡L的电阻阻值为15Ω，则滑动变阻器R1的阻值为，这时，电压表V2的示数为，这15.75V的数值已经超过了电压表V2的量程，那么滑动变阻器R1的阻值不能为85Ω；同理，也可知道，滑动变阻器R1的阻值变大，电压表V2的示数也变大，但是电压表V2的示数最大为15V，假设电压表V2的示数为15V时，灯泡L的电压为3V，流过灯泡L的电流为，流过滑动变阻器R1、定值电阻R2的电流也为0.2A，电压表V2的示数为15V，则滑动变阻器R1、定值电阻R2的总电阻为，滑动变阻器的阻值为，灯泡L和滑动变阻器的总阻值为，电路的电流为0.2A，电压表V1的示数为，这电压值没有超过V1的量程，符合题意；电路的电流为0.2A，小灯泡L的电压为3V，没有超过小灯泡L的额定电压6V，电流值0.2A也没有超过电流表的量程；综上所述，电路中的最小电流为0.2A；接下来，求电路的最大电流，由于电流表的量程为0~0.6A，假设电路的电流达到0.6A，这时电路的总电阻为30Ω，而电路的总电阻最小为35Ω，所以不可能，电路的电流不可能达到0.6A，假设电路的总电阻为35Ω，即滑动变阻器R1的阻值为零，则电路的电流约为0.51A，小灯泡L的电压约为7.71V，这已经超过了小灯泡L的额定电压，这不行，滑动变阻器R1的阻值不能为零，则小灯泡L的电压为6V，这时电路的电流为0.4A，通过欧姆定律，可知道，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表V1的示数为10V，没有超过电压表V1的量程，电压表V2的示数为12V，也没有超过电压表V2的量程，0.4A电流没有超过电流表的量程，综上所述，电路的最大电流为0.4A；可知道，电路中的最小电流为0.2A，电路的最大电流为0.4A，电路中电流范围是0.2~0.4A，故A错误；
BC．由A解析可知道，电路中电流范围是0.2~0.4A，电源两端电压保持18V不变，则根据电功率的公式可知，电路消耗的总功率最大值、最小值，分别为，，电路消耗的总功率最大值、最小值分别为7.2W、3.6W，故B、C错误；
D．由A解析可知道，电路中电流范围是0.2~0.4A，当电路的电流最小时，电路的总电阻最大，滑动变阻器的阻值最大，可得到关系式，解得；当电路的电流最大时，电路的总电阻最小，滑动变阻器的阻值最小，可得到关系式，解得；综上所述，滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω，故D正确。
故选D。
19．（2023安徽芜湖一模）图甲所示电路，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为0.625W B．电路的最大总功率为1.2W
C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．R的阻值变化范围为12Ω~60Ω
【答案】A
【解析】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL=0.25A；小灯泡的额定功率为，故A正确；
B．电路中的最大电流为，电路的最大功率为，故B错误；
C．由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I-U图像为一条向U轴靠近的图线，根据可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误；
D．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，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时，通过的电流IL′=0.05A，此时滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.25A；滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为，R的阻值变化范围为2Ω~50Ω，故D错误。
故选A。
20．（2023广东深圳一模）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流为0.6A
B．电路消耗总电功率的最大值为27W
C．小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W
D．滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω～40Ω
【答案】C
【解析】
A．灯泡电阻为，电路中电流最大，总电阻最小，电压表示数最小，不会烧坏电压表；电流表的量程是0～0.6A，允许通过最大电流为0.6A；灯泡额定电流为，灯泡和电流表串联，电路中最大电流为0.5A，故A错误
B．电路中电阻为，所以，滑动变阻器连入电路最小电阻为，电路中最大功率为，故B错误；
C．灯泡串联在电路中，电功率最小，电阻不变，电流变小，滑动变阻器连入电路的电阻最大；根据串联电路中各串联导体起分担电压作用，电阻越大，分担电压越大，此时滑动变阻器分担电压最大为15V，所以，灯泡电压为，所以，不会烧坏电流表和灯泡；所以灯泡最小功率为，故C正确；
D．所以滑动变阻器连入电路最大阻值为，故D错误。
故选C。
21．（2023江苏苏州一模）某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是（ ）
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．甲方案能，乙方案不能
D．甲方案不能，乙方案能
【答案】B
【解析】
开关分别接" a "、“b "各一次，a图，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；b中，R0、小灯泡、变阻器三者串联， S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率。
故选B。
22．（2023江苏苏州一模）如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）
A．甲表为电压表，且示数为
B．乙表为电流表，且示数为
C．通电，该电路消耗的电能为
D．该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】
根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”，可计算两个灯泡的电阻为，
AB．若乙为电流表，则灯泡L2会被短路，所以乙为电压表，测量的是灯泡L2两端的电压；若甲为电压表，则灯泡L2不会发光，故甲为电流表，测量的是灯泡L2的电流，故AB错误；
CD．在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断，两个灯泡并联接入电路，且两灯两端的电压为U=3V；由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V，则灯泡L1实际功率为P1′=P1=3W，灯泡L2两端电压为U=3V，其实际功率为P2′=，则电路的总功率为P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W，通电时间t=1min，消耗电能为W=Pt=4.5W×60s=270J，故C正确，D错误。
故选C。
23．（2023广西柳州一模）小军同学在调查家里用电器的铭牌时，发现不同的用电器功率一般不同，电水壶标有“1200W”字样，电风扇标有“50W”字样。下列说法中正确的是（ ）
A．电水壶消耗的电能一定多
B．电风扇正常工作时，其实际功率小于50W
C．电水壶接在110V电压下工作时，其实际功率为600W
D．电水壶和电风扇都正常工作时，电流通过电水壶做功更快
【答案】D
【解析】
A．依题意得，电热水壶的功率大于电风扇的功率，由得，做功的多少与功率大小和做功时间长短有关，电水壶消耗的电能不一定比较多，故A错误；
B．电风扇正常工作时，其实际功率等于额定功率，为50W，故B错误；
C．电热水壶在不同电压下工作，电阻大小不变，电热水壶正常工作时，电压为220V，电功率大小为1200W，电水壶接在110V电压下工作时，由，得，其实际功率为，故C错误；
D．功率表示做功的快慢，电水壶和电风扇都正常工作时，电热水壶的功率较大，因此电流通过电水壶做功更快，故D正确。
故选D。
二、多选题
24．（2023河南洛阳一模）小杭同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时。采用了如图所示的实验装置，已知三个电阻阻值相同，a、b两个相同的容器密闭着等量空气，将1、2导线接到电源上。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系
B．该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系
C． R3接到右侧密闭容器的外部，目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同
D．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
【答案】ABC
【解析】
A．由题知，由图知，R2与R3并联后再与R1串联，则R2与R3两端的电压相等，根据欧姆定律可知，根据串并联电路电流特点可知，通电时间相等，根据控制变量法，电阻和通电时间相同，电流不同，可以探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系，故A正确；
B．探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时，需控制电流和通电时间相同，电阻不同，图中若将R3放入b容器中，由并联电阻特点可知R2和R3的总电阻小于R2或R3（也小于R1），即左右两容器内电阻的阻值不同，由串联电路电流特点可知，通过两个容器中电阻的电流相同，通电时间相同，所以该电路可以探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系，故B正确；
C．R3接到右侧密闭容器的外部，可以起到分流的作用，目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同，故C正确；
D．由以上的分析知，，通电时间相等时，由Q=I2Rt可得，相同时间内R1产生的热量是R2的4倍，故D错误。
故选。
25．（2023河南信阳一模）如图所示，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A。下列说法正确的是（ ）
A．通过R0的电流是1.2A B．R0的阻值是10Ω
C．当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W D．当R为30 Ω时，电路总功率是8.4W
【答案】AD
【解析】
由图可得，该电路为并联电路，电流表测量的是干路电流。
A．闭合开关S，滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A，通过滑动变阻器R的电流是，根据并联电路电流规律可得，通过R0的电流是，故A正确；
B．R0的电阻是，故B错误；
C．当R为20 Ω时，其电功率是，故C错误；
D．当R为30 Ω时，R的电功率是，R0的电功率是，电路总功率为，故D正确。
故选AD。
26．（2023辽宁鞍山一模）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
【答案】AC
【解析】
A．由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，此时，小灯泡两端得电压最大，滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知，小灯泡正常发光时电压表的示数为，因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，电压表的量程是0~3V，最大示数是3V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V，故A正确；
BCD．灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为1.25W，由可得灯泡正常发光时的电流，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为，小灯泡的电阻为，根据串联分压原理可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，则灯泡两端的最小电压为，则电路中的最小电流为，灯泡的最小功率为，滑动变阻器接入电路的最大阻值，综上所述，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω～15Ω，故BD错误，C正确。
故选AC。
27．（2023河南洛阳一模）如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为，电压表所选量程为，小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”｡闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电压表测量的是灯泡L两端的电压
B．滑片P向右移动时，电压表示数变大
C．电源电压为8.5V
D．闭合开关后，滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
【答案】BD
【解析】
A．闭合开关、灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故B正确；
CD．因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，小灯泡L标有“6V 3.6W”，此时通过电路的电流，由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为，此时灯泡两端的电压为6V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压为，由题意可知电压表接入电路的量程为，电源电压为9V，所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω，故D正确，C错误。
故选BD。
28．（2023天津和平一模）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V、 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻 R0的I-U图像，电流表量程为0~3 A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连、F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。以下说法中正确的是（ ）
A．滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为0.5A
B．小灯泡的电阻为12Ω
C．电源电压为8V
D．若将E与B相连、F与C相连，闭合开关S，移动滑片P，此电路的总功率最大值为19.2W
【答案】BCD
【解析】
A．将E与A相连、F与D相连，断开开关S，滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，灯泡两端的电压为额定电压，通过灯泡的电流为，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A，移动滑片时滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，故滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为，故A错误；
B．小灯泡电的电阻，故B正确；
C．将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器和小灯泡串联，滑片P滑在ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电源电压 ①，滑片P滑在b端时，电源电压 ②，联立①②，代入数据，，解得 ，，故C正确；
D．若将E与B相连、F与C相连，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流；由图乙可知，定值电阻两端的电压为8V时，通过的电流为0.4A，移动滑片P，由滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，电流表量程为0~3 A，可知电路中的最大电流为2.4A，通过此电路的总功率最大值为，故D正确。
故选BCD。
三、填空题
29．（2023广西桂林一模）如图所示，小桂将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。实验中铝箔纸较粗部分的电流___________（填“>”、“=”或“<”）较细部分的电流，较___________（填“粗”或“细”）的部位先燃烧起来，此过程的能量转化是___________能转化为内能。
【答案】= 细 电
【解析】由题意可知，一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，则有电流流过这铝箔纸，根据串联电路的电流处处相等，可知，实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流；由[1]解析可知，实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流，两部分的通电时间也相同，铝箔纸较粗部分，即横截面积较大，则铝箔纸较粗部分的电阻较小，根据焦耳定律可知，铝箔纸较粗部分产生的热量较少，铝箔纸较细部分产生的热量较多，则铝箔纸较细部分温度升高较多，较细的部位先燃烧起来；由[2]解析可知，铝箔纸较细部分通有电流，而由于温度升高，较细的部位先燃烧起来，即内能增大，所以说此过程的能量转化是电能转化为内能。
30．（2023陕西渭南一模）如图所示的“万能插座”已被禁用，这种插座孔大，人更容易触电，再者这种插座的内部金属插套与电器插头插销接触面积会过小，该处的电阻较______，与“新品插座”相比，通电相同时间，接触处产生的热量______（选填“更多”或“更少”）。小明家的电能表铭牌上标有“3000r/(kWh)”，将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表铝盘转动1500转，用电器在上述时间内消耗的电能为______kWh。
【答案】大 更多 0.5
【解析】导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大，用电器的插头与插座的接触面积过小，电阻较大，在电流和通过时间相等时，根据Q=I2Rt可知，通电相同时间，接触处产生的热量更多；电能表转盘转动了1500转消耗的电能为
31．（2023山东济宁一模）某款储水式“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为 ___________A，将暖水宝内600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，需要吸收的热量至少为 ___________J。
【答案】2 2.268×105
【解析】“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样，根据P=UI可知，接入家庭电路正常工作时的电流为；标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水的质量m=600g=0.6kg，水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(100℃﹣10℃)=2.268×105J
32．（2023福建泉州一模）一台电动机的额定电压为220V，电阻为1Ω，正常工作时通过的电流为5A。该电动机正常工作2min，消耗的电能为________J，因发热损失的功率为_________W。
【答案】1.32×105 25
【解析】电动机消耗的电能W=UIt=220V×5A×2×60s=1.32×105J；因发热损失的功率P=I2R=(5A)2×1Ω=25W
33．（2023辽宁鞍山一模）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 _____Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 _____W。
【答案】20 0.4
【解析】电源的电压为U＝4×1.5V＝6V，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，此时只有电阻R1接入电路，R2接入电路的阻值为0，I1＝0.3A，定值电阻R1的阻值为；又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路，R2＝40Ω，I＝0.1A，所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为
34．（2023广西柳州一模）如图所示的是小梁家的电能表，其示数为___________ kWh。每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁800次，小亮关闭家中其它用电器，让家中的电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作10min指示灯闪烁80次，则电饭锅消耗电能为___________ kWh，电饭煲的功率为___________W。
【答案】4029.3 0.1 600
【解析】电能表的最后一位为小数位，因此示数为4029.3 kWh；“800imp/（kWh）”表示，电路每消耗1 kWh电能，电能表的指示灯闪烁800次，指示灯闪烁80次，电饭锅消耗电能；电饭煲的功率为
35．（2023吉林松原一模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，小灯发光较暗。过了一会儿，小灯亮度明显变亮，而电压表与电流表示数的比值不变，原因是_______，电压表示数_______（变大、变小、不变）。
【答案】电阻R短路 变大
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，电阻R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。因电压表与电流表示数的比值不变，所以，由可知，灯泡的电阻不变，又因小灯亮度明显变亮，所以，由可知，电路中的电流变大，电源电压保持不变，由可知，电路的总电阻变小，即电阻R短路；此时电压表测电源两端的电压，其示数将变大。
36．（2023陕西渭南一模）如图甲所示的电路中，电源电压为2V。闭合开关，两只灯泡均发光，两只电流表的指针偏转情况均如图乙所示，则电流表A1接入的量程为______，电流表A2的示数为______A，灯泡L1中的电流为______A，灯泡L2消耗的电功率为______W。
【答案】0~3A 0.36 1.44 0.72
【解析】由图可知，L1与L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2的电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A1的示数大于电流表A2的示数，而两电流表指针偏转角度相同，因此电流表A1量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.8A；电流表A2量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A，即通过L2的电流为0.36A；通过L1的电流；灯泡L2两端的电压，灯泡L2消耗的电功率
37．（2023陕西西安一模）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，则电源电压为_________V；若将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能为_________J；若将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率为_________W。
【答案】12 27 25.2
【解析】由电路图可知，R与L串联，由图乙可知，UL＝8V时，IL＝0.5A，则定值电阻两端的电压为UR＝IRR＝0.5A×8Ω＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为U＝UL+UR＝8V+4V＝12V；将图甲中的R换成和L一样的灯泡后，L的电压为，由图乙可知，I1L＝0.45A，则10s内一个灯泡消耗的电能为W1L＝U1LI1Lt＝6V×0.45A×10s＝27J；将图甲中R和L由串联改为并联，结合串联分压的特点可知L的电压为U2L＝12V，由图乙可知，I2L＝0.6A，由欧姆定律得，通过定值电阻的电流为，总电流为I＝I2L+IR＝0.6A+1.5A＝2.1A，整个电路的电功率为P总＝UI＝12V×2.1A＝25.2W
38．（2023重庆九龙坡育才中学一模）如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“3V 0.9W”字样（不考虑灯丝电阻受温度的影响），滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～3A。则灯泡正常工作时的电阻值是______Ω；调节开关和滑动变阻器滑片，在保证电路安全前提下，10s内电路消耗电能最大为______J。
【答案】10 72
【解析】小灯泡L标有“3V 0.9W”字样，根据，则灯泡正常工作时的电阻值是；电源电压不变，根据W=UIt可知，在电路安全的条件下，当电路的电流最大时（根据欧姆定律知，此时电路的电阻最小），相同时间消耗的电能最大。根据并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，故当定值电阻与变阻器并联时，且在电路安全的条件下，变阻器连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，10s内电路消耗电能最大；当两开关都闭合时，灯短路，定值电阻与变阻器并联，电流表测干路的电流，根据欧姆定律可知，通过R0的电流为，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为I滑=1A，根据并联电路电流的规律，此时电路的最大电流为I=1A+0.2A=1.2A<3A，故在保证电路安全前提下，10s内电路消耗电能最大为W=UIt=6V×1.2A×10s=72J
39．（2023福建泉州一模）如图甲，电源电压恒为6V，L1的额定电压为4V，L2的额定电压为2V，L1和L2的I-U关系如图乙。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到某位置时，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡不损坏，此时滑动变阻器两端的电压为________V；正常发光的灯泡的额定功率为_______W。
【答案】1 0.3
【解析】闭合开关，两灯泡串联，串联电路中各处的电流相等，由图像可知，当通过两个灯泡的电流是0.15A时，L1的电压为3V，L2的电压为2V，此时正常发光的灯泡为L2，电路中的电流为0.15A，由串联电路电压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U1-U2=6V-3V-2V=1V；正常发光的灯泡为L2，电路中的电流为0.15A，L2的额定功率为P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W
四、计算题
40．（2023山东济南一模）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压是220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，功率为44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流为1A。求：
（1）使用风干功能时通过电动机的电流；
（2）使用烘干功能时电阻R的阻值；
（3）使用烘干功能1min消耗的电能。
【答案】（1）0.2A；（2）220Ω；（3）15840J
【解析】
（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作，根据P=UI可得，通过电动机的电流
（2）当开关S1、S2均闭合时，R和电动机M并联，电源电压U=220V，通过R的电流I2=1A，R的阻值为
（3）电阻R的功率
P2=UI2=220V×1A=220W
总功率
P=P1+P2=44W+220W=264W
使用烘干功能1min消耗的电能
W=Pt2=264W×60s=15840J
41．（2023山西山西大附中一模）小明家买了一台电烤箱，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示，根据表格中的参数，回答下列问题：
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）电路中R1的阻值；
（2）电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，R2的功率。
【答案】（1）44Ω；（2）3.3×105J；（3）264W
【解析】
（1）由电路图可知，开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电烤箱处于加热状态，由可得，R1的阻值
（2）由可得，电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能
W=P高温t=1100W×5×60s=3.3×105J
（3）开关S2断开时，两电热丝串联，电烤箱处于低温挡，由P=UI可得，电路中的电流
由可得，R1两端的电压
U1=IR1=2A×44Ω=88V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2=U-U1=220V-88V=132V
R2的功率
P2=U2I=132V×2A=264W
42．（2023山东济宁一模）某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1（12Ω）及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）电源电压；
（2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率；
（3）当闭合S、S2，滑动变阻器滑片滑到b端时，该电路在1min内消耗的电能。
【答案】（1）12V；（2）18W；（3）180J
【解析】
（1）当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时， R0阻值为0，电路中只有L工作；小灯泡正常发光，所以，，则电源电压
（2）三个开关都闭合，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联；小灯泡正常发光，R1的功率为
电路消耗的总功率
（3）灯泡的电阻
当闭合S、S2，P在B端时，灯L和变阻器的最大阻值串联，则电路1min消耗的电能是
43．（2023广东佛山一模）如图 1 所示是定值电阻 R1和标有“8V 8W”灯泡 L 的 I﹣U 关系图像。如图 2 所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为 12Ω，求：
（1）定值电阻 R1多大？
（2）把开关 S、S2闭合、开关 S1断开，滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端，此时电流表示数为 0.5A，灯泡 L 的实际功率多大？电源电压多大？
（3）当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片 P 的位置，电路消耗的最大功率是多少？
【答案】（1）10Ω；（2）1W，8V；（3）14.4W
【解析】
（1）由图1和欧姆定律得，定值电阻R1阻值为
（2）把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开，滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端，滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联，电流表测量电路电流。由图像得，灯泡此时的电压为2V，则灯泡的实际功率为
由欧姆定律得，电源电压为
（3）当开关 S、S1、S2 同时闭合，灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联，调节滑片 P 的位置到a位置，当灯泡正常发光时，电路中电阻最小，电路消耗的最大功率，由得，灯泡正常发光的电阻为
此时电路总电流为
电路最大功率为
专题13 电功率
电功率
一、单选题
1．（2023广西桂林一模）以下用电器的电功率大约为2.5W的是（ ）
A．空调 B．电脑
C．电饭锅 D．实验用小灯泡
【答案】D
【解析】
AC．空调和电饭锅的功率约1000W，故AC不符合题意；
B．电脑的功率约为200W，故B不符合题意；
D．电功率大约为2.5W的电器是实验用小灯泡电功率大约为2.5W，故D符合题意。
故选D。
2．（2023广东深圳一模）下列用电器正常工作时，电功率最接近1000W的是（ ）
A．智能手表 B．电风扇
C．手电筒 D．电熨斗
【答案】D
【解析】
A．智能手表的功率约为0.05W，故A不符合题意；
B．电风扇的功率约60W，故B不符合题意；
C．手电筒的电功率约0.5W，故C不符合题意；
D．大功率电熨斗的电功率约1000W，故D符合题意。
故选D。
3．（2023河南洛阳一模）下列说法中正确的是（ ）
A．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
B．用电器功率越大，消耗的电能就越多
C．通电时间相同时，功率大的用电器产生的热量比功率小的用电器产生的热量多
D．两个相同规格的灯泡串联在电路中都不能正常发光
【答案】A
【解析】
A．物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反，故A正确；
B．根据，可知，用电器的功率越大，消耗的电能不一定多，还与通电时间有关，故B错误；
C．电功率大的用电器消耗电能不一定全转化为内能，所以电功率大的用电器产生的热量不一定多，故C错误；
D．两个相同规格的灯泡串联在电路中，如果灯泡两端的电压正好等于额定电压，两个灯泡就会正常发光，故D错误。
故选。
4．（2023山东济南一模）如图所示，闭合开关S，两灯泡均正常发光，则两灯泡一定具有相同的（ ）
A．实际功率 B．额定电压 C．额定功率 D．电阻
【答案】B
【解析】
根据电路图可知，两灯泡并联连接；因为并联电路两端电压相等，所以两灯泡的实际电压相等。又因为两灯都正常发光，实际电压等于额定电压，所以两灯的额定电压相等。但实际功率、额定功率、电阻不一定相同，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．（2023江苏苏州一模）在你的家庭电路中，单独增加下列一个用电器并使其正常工作，能使通过电能表电流增加最大的是（ ）
A．电饭煲 B．柜式空调
C．学习台灯 D．日光灯
【答案】B
【解析】
电饭煲、柜式空调、学习台灯、日光灯正常工作时，柜式空调功率最大，家庭电路中两端的电压一定，根据可知，柜式空调正常工作时，通过的电流最大，因家庭用电器能独立工作，互不影响，为并联电路，根据并联电路的电流规律可知，单独增加柜式空调并使其正常工作，能使通过电能表（干路）电流增加最大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．（2023上海长宁一模）小灯的亮暗程度取决于小灯泡的（ ）
A．额定功率 B．额定电压 C．实际功率 D．实际电压
【答案】C
【解析】
灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率的大小，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
7．（2023上海长宁一模）当电流通过LED灯时，电能转化为光能和内能。能够量度电能转化多少的物理量是（ ）
A．电流 B．电压 C．电功 D．电功率
【答案】C
【解析】电流做功的过程实际上是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能，所以能够量度电能转化多少的物理量是电功，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
8．（2023上海杨浦一模）若用电器电功率越大，则电流通过该用电器做的功一定（ ）
A．越多 B．越快 C．越少 D．越慢
【答案】B
【解析】
电功率表示电流做功的快慢，定义是1秒内电流做功的多少。用电器的实际电功率越大，电流做功就越快，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
9．（2023上海普陀一模）小沈家的电能表标有“5（40）A 220V”字样，则他家电路允许同时接入用电器的总功率为（ ）
A．220瓦 B．1100瓦 C．1760瓦 D．8800瓦
【答案】D
【解析】
电能表允许通过的最大电流即额定电流为40A，则小沈家电路允许同时接入用电器的总功率为P=UI，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
10．（2023广西贵港一模）如图是探究影响电流产生热量的因素实验，下列说法不正确的是（ ）
A．图甲为探究电流产生的热量与电阻的关系
B．图乙为探究电流产生的热量与电流的关系
C．U形管两侧液面的高度差越大，说明电流产生的热量越多
D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，不能探究电流产生的热量与电阻的关系
【答案】D
【解析】
A．图甲中两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系，故A正确，不符合题意；
B．图乙中，右侧2个5Ω的电阻丝并联，再与左侧5Ω的电阻丝串联，故左右密闭容器中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，即控制电阻、通电时间一定时，探究电流产生热量与电流的关系，故B正确，不符合题意；
C．空气盒大小相同，容器内的空气质量相等，电流产生的热量多，容器内空气吸收的热量多，气体压强大，则U形管两侧液面的高度差越大，故C正确，不符合题意；
D．图乙将R3放入空气盒内，连接方式不变，则右侧容器内的总电阻变小通过的总电流不变，故左右密闭容器中通过电阻丝的电流和通电时间相同，密闭容器中两电阻丝的阻值不相等，可以探究电流产生热量与电阻的关系，故D不正确，符合题意。
故选D。
11．（2023广西桂林一模）如图为小林“探究电热与什么因素有关”的实验示意图。用该实验装置在“研究电流做功产生的热量与电流的关系”实验时，需要控制相等的量是（ ）
A．甲和乙的电阻相等
B．通过甲和乙的电流和通电时间相等
C．甲电阻前后两次实验的通电时间相等
D．甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等
【答案】C
【解析】
A．假设控制甲和乙的电阻相等，观察该实物图，可知，这是一个串联电路，甲和乙电阻丝、电流表、滑动变阻器串联接入电路，串联电路的电流处处相等，流过甲和乙的电流是相等的，甲和乙也是同时通电，同时断电，通电时间相同，甲和乙的电阻相等，这不能进行实验，不能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故A不符合题意；
B．假设控制通过甲和乙的电流和通电时间相等，而甲和乙电阻不同，这是研究电流做功产生的热量与电阻的关系，不是与电流的关系，故B不符合题意；
C．假设控制甲电阻前后两次实验的通电时间相等，同一个甲电阻，电阻阻值不变，只需要改变滑动变阻器的阻值，流过甲电阻的电流就会发生变化，则能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故C符合题意；
D．假设控制甲和乙的电阻、两端电压、通电时间和电流相等，则根据焦耳定律可知，电流做功产生的热量相等，不能研究电流做功产生的热量与电流的关系，故D不符合题意。
故选C。
12．（2023广东深圳一模）如图是探究焦耳定律实验的装置图，下列说法正确的是（ ）
A．图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系
B．通过液面高度差来反映热量的多少，运用了类比法
C．R1的电功率比R2的大
D．通电时间相同，右侧U形管中液面高度差较大，说明电流通过R2产生的热量比R1多
【答案】C
【解析】
A．右侧两电阻并联后与左侧电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知，通过瓶中两电阻的电流不同，通过左侧电阻的电流大于通过右侧电阻的电流，所以图示实验可探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故A错误；
B．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但烧瓶中的空气会热胀冷缩，会使的U形管液面高度差发生变化，据此来判定放热多少，这种研究方法叫转换法，故B错误；
C．根据可知，R1的电功率比R2的大，故C正确；
D．根据焦耳定律可知，通电时间相同左侧电阻产生的热量较多，故D错误。
故选C。
13．（2023江苏苏州一模）如图所示为某电能表的表盘，小明利用该电能表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的额定功率。他关闭其他用电器，将该节能灯接入220V的测量电路，设计了四种测量方案，你认为最可行的是（ ）
A．测量出电能表显示消耗1kWh电能所用时间t
B．测量出电能表显示消耗1Ws电能所用时间t
C．测量出1min时间内电能表表盘转过的圈数n
D．测量出电能表转盘转过1圈所用时间t
【答案】D
【解析】
A．根据的变形式可知，消耗1kWh电能时，所用的时间t较长，不易操作，故A不符合题意；
B．根据的变形式可知，消耗1Ws电能时，所用的时间t较短，不易操作，故B不符合题意；
C．节能灯1min时间内消耗的电能大约为，则电能表1min时间内表盘转过的圈数大约为，即电能表表盘转动不到一圈，因此无法测量，故C不符合题意；
D．电能表转盘转过1圈所用时间大约为，由此可知，电能表转盘转过1圈所用时间t比较容易测量，故D符合题意。
故选D。
14．（2023广西桂林一模）如图所示的电路，闭合开关S后发现L2比L1亮，下列有关L1、L2的物理量关系正确的是（ ）
A．R1
C．R1
【解析】
由图可知，灯泡L1、L2串联，根据串联的电流特点可知，通过L1、L2的电流相等，即I1=I2，根据题意可知，闭合开关S后发现L2比L1亮，由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮，所以L2的实际功率大于L1的实际功率，即P1
15．（2023广西桂林一模）LED灯已成为家庭照明的主要选择，如图所示，一个18W的LED灯照明亮度和一个40W的白炽灯是相等的，两个灯泡均正常工作时，以下说法正确的是（ ）
A．LED灯每秒消耗40J电能 B．LED灯每秒产生的内能大于白炽灯
C．两个灯泡正常工作时的电功率相同 D．LED灯将电能转化为光能的效率较高
【答案】D
【解析】
A．18W的LED灯每秒消耗的电能是W=Pt=18W×1s=18J，故A错误；
BD．白炽灯主要是电能转化为内能，LED灯主要是电能转化为光能。所以，LED灯每秒产生的内能小于白炽灯每秒产生的内能，LED灯将电能转化为光能的效率较高，故B错误，D正确；
C．两个灯泡的额定功率不同，所以在正常工作时的电功率也不同，故C错误。
故选D。
16．（2023辽宁鞍山一模）如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为0.9W
D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1
【答案】D
【解析】
AB．由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为10Ω时，定值电阻R1的电压为9V，则电源电压可表示为，由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为20Ω时，定值电阻R1的电压为6V，则电源电压可表示为，综上上面两式可解得电源电压为18V，R1的电阻为10Ω，故AB错误；
C．根据公式可知，当R1的电压最大时，其功率最大，R1的电压最大不能超过电压表的量程，即最大电压为15V，则R1的最大功率为，故C错误；
D．根据公式可知，当电压表示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的电流为，滑动变阻器接入电路的最小电阻为，则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为，故D正确。
故选D。
17．（2023重庆九龙坡育才中学一模）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R 2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R 2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．R 1的阻值为16Ω
B．R 2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变
C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R 2消耗的电功率最大
D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量是32J
【答案】D
【解析】
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。
A．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，由图象可知最大和最小电流分别为I最小=0.1A，I最大=0.5A，由欧姆定律及串联电路的电压规律可得U=I最小(R1+R2大)=0.1A×(R1+80Ω) ①，U=I最大R1=0.5A×R1②，解①②得R1=20Ω，U=10V，故A错误；
B．R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，因电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，则电压表与电流表示数之比变小，即滑动变阻器阻值变小，故B错误；
C．滑动变阻器R2消耗的功率为，可知当R2=R1=20Ω，时滑动变阻器R2消耗的功率最大，此时电路电流，故C错误；
D．电流为0.4A时，10s内电流通过R 1产生的热量Q1=I12R1t= (0.4A)2×20Ω×10s=32J，故D正确。
故选D。
18．（2023黑龙江大庆一中一模）如图所示电路中，电源两端电压保持18V不变。小灯泡L上标有“6V 2.4W”，不考虑灯丝电阻变化。滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表V1和电压表V2的量程均为0~15V，电流表的量程为0~0.6A。若保证各个电表和小灯泡均安全，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中电流范围是0.2~0.6A
B．电路消耗的总功率最大值为9.26W
C．电路消耗的总功率最小值为2.7W
D．滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω
【答案】D
【解析】
观察该电路图，闭合开关后，根据电流的流法，可知，这是一个串联电路，灯泡L、滑动变阻器R1、定值电阻R2串联接在电路，电流表测串联电路的电流，电压表V1测灯泡L和滑动变阻器R1的电压之和，电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2的电压之和。
A．要求电路中电流的范围，即电路电流的最小值和电流的最大值，当电路的总电阻最大时，电路的电流值最小；由于灯泡L的规格为“6V 2.4W”，根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻阻值为，定值电阻R2的阻值为20Ω；可知道，滑动变阻器R1的阻值变大时，电路的总电阻是变大的，电路的电流是变小，定值电阻R2的电压是变小的，电源两端电压保持18V不变，则电压表V1的示数是变大的，可得到，滑动变阻器R1的阻值变大，电压表V1的示数也变大，但是电压表V1的示数最大为15V，假设电压表V1的示数为15V时，定值电阻R2的电压为3V，定值电阻R2的阻值为20Ω，则流过定值电阻R2的电流为，串联电路的电流处处相等，流过灯泡L、滑动变阻器R1的电流也为0.15A，灯泡L、滑动变阻器R1的总电阻为，已知灯泡L的电阻阻值为15Ω，则滑动变阻器R1的阻值为，这时，电压表V2的示数为，这15.75V的数值已经超过了电压表V2的量程，那么滑动变阻器R1的阻值不能为85Ω；同理，也可知道，滑动变阻器R1的阻值变大，电压表V2的示数也变大，但是电压表V2的示数最大为15V，假设电压表V2的示数为15V时，灯泡L的电压为3V，流过灯泡L的电流为，流过滑动变阻器R1、定值电阻R2的电流也为0.2A，电压表V2的示数为15V，则滑动变阻器R1、定值电阻R2的总电阻为，滑动变阻器的阻值为，灯泡L和滑动变阻器的总阻值为，电路的电流为0.2A，电压表V1的示数为，这电压值没有超过V1的量程，符合题意；电路的电流为0.2A，小灯泡L的电压为3V，没有超过小灯泡L的额定电压6V，电流值0.2A也没有超过电流表的量程；综上所述，电路中的最小电流为0.2A；接下来，求电路的最大电流，由于电流表的量程为0~0.6A，假设电路的电流达到0.6A，这时电路的总电阻为30Ω，而电路的总电阻最小为35Ω，所以不可能，电路的电流不可能达到0.6A，假设电路的总电阻为35Ω，即滑动变阻器R1的阻值为零，则电路的电流约为0.51A，小灯泡L的电压约为7.71V，这已经超过了小灯泡L的额定电压，这不行，滑动变阻器R1的阻值不能为零，则小灯泡L的电压为6V，这时电路的电流为0.4A，通过欧姆定律，可知道，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表V1的示数为10V，没有超过电压表V1的量程，电压表V2的示数为12V，也没有超过电压表V2的量程，0.4A电流没有超过电流表的量程，综上所述，电路的最大电流为0.4A；可知道，电路中的最小电流为0.2A，电路的最大电流为0.4A，电路中电流范围是0.2~0.4A，故A错误；
BC．由A解析可知道，电路中电流范围是0.2~0.4A，电源两端电压保持18V不变，则根据电功率的公式可知，电路消耗的总功率最大值、最小值，分别为，，电路消耗的总功率最大值、最小值分别为7.2W、3.6W，故B、C错误；
D．由A解析可知道，电路中电流范围是0.2~0.4A，当电路的电流最小时，电路的总电阻最大，滑动变阻器的阻值最大，可得到关系式，解得；当电路的电流最大时，电路的总电阻最小，滑动变阻器的阻值最小，可得到关系式，解得；综上所述，滑动变阻器可以调节的阻值范围是10~55Ω，故D正确。
故选D。
19．（2023安徽芜湖一模）图甲所示电路，电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为0.625W B．电路的最大总功率为1.2W
C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．R的阻值变化范围为12Ω~60Ω
【答案】A
【解析】
由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL=0.25A；小灯泡的额定功率为，故A正确；
B．电路中的最大电流为，电路的最大功率为，故B错误；
C．由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I-U图像为一条向U轴靠近的图线，根据可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误；
D．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，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时，通过的电流IL′=0.05A，此时滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值为，当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.25A；滑动变阻器两端的电压为，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流为，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值为，R的阻值变化范围为2Ω~50Ω，故D错误。
故选A。
20．（2023广东深圳一模）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流为0.6A
B．电路消耗总电功率的最大值为27W
C．小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W
D．滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω～40Ω
【答案】C
【解析】
A．灯泡电阻为，电路中电流最大，总电阻最小，电压表示数最小，不会烧坏电压表；电流表的量程是0～0.6A，允许通过最大电流为0.6A；灯泡额定电流为，灯泡和电流表串联，电路中最大电流为0.5A，故A错误
B．电路中电阻为，所以，滑动变阻器连入电路最小电阻为，电路中最大功率为，故B错误；
C．灯泡串联在电路中，电功率最小，电阻不变，电流变小，滑动变阻器连入电路的电阻最大；根据串联电路中各串联导体起分担电压作用，电阻越大，分担电压越大，此时滑动变阻器分担电压最大为15V，所以，灯泡电压为，所以，不会烧坏电流表和灯泡；所以灯泡最小功率为，故C正确；
D．所以滑动变阻器连入电路最大阻值为，故D错误。
故选C。
21．（2023江苏苏州一模）某小组用“伏安法”测小灯泡额定功率，已知小灯泡额定电压为2.5V。若此实验中只有一只电表坏了，为了测出小灯泡的额定功率，小组同学们增加一个阻值为25Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、“b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图甲、图乙是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是（ ）
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．甲方案能，乙方案不能
D．甲方案不能，乙方案能
【答案】B
【解析】
开关分别接" a "、“b "各一次，a图，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；b中，R0、小灯泡、变阻器三者串联， S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接 b 时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率。
故选B。
22．（2023江苏苏州一模）如图所示的电路中，电源两端电压为，且保持不变，甲、乙是电表（电压表或电流表），灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”。闭合开关S，两灯均发光。若不计灯丝电阻变化，则下列说法正确的是（ ）
A．甲表为电压表，且示数为
B．乙表为电流表，且示数为
C．通电，该电路消耗的电能为
D．该电路的实际功率为两灯额定功率之和
【答案】C
【解析】
根据灯泡L1标有“3V 3W”、灯泡L2标有“6V 6W”，可计算两个灯泡的电阻为，
AB．若乙为电流表，则灯泡L2会被短路，所以乙为电压表，测量的是灯泡L2两端的电压；若甲为电压表，则灯泡L2不会发光，故甲为电流表，测量的是灯泡L2的电流，故AB错误；
CD．在知道两个电表情况下及两灯的发光情况可以推断，两个灯泡并联接入电路，且两灯两端的电压为U=3V；由于灯泡L1两端电压等于额定电压3V，则灯泡L1实际功率为P1′=P1=3W，灯泡L2两端电压为U=3V，其实际功率为P2′=，则电路的总功率为P=P1+P2′=3W+1.5W=4.5W，通电时间t=1min，消耗电能为W=Pt=4.5W×60s=270J，故C正确，D错误。
故选C。
23．（2023广西柳州一模）小军同学在调查家里用电器的铭牌时，发现不同的用电器功率一般不同，电水壶标有“1200W”字样，电风扇标有“50W”字样。下列说法中正确的是（ ）
A．电水壶消耗的电能一定多
B．电风扇正常工作时，其实际功率小于50W
C．电水壶接在110V电压下工作时，其实际功率为600W
D．电水壶和电风扇都正常工作时，电流通过电水壶做功更快
【答案】D
【解析】
A．依题意得，电热水壶的功率大于电风扇的功率，由得，做功的多少与功率大小和做功时间长短有关，电水壶消耗的电能不一定比较多，故A错误；
B．电风扇正常工作时，其实际功率等于额定功率，为50W，故B错误；
C．电热水壶在不同电压下工作，电阻大小不变，电热水壶正常工作时，电压为220V，电功率大小为1200W，电水壶接在110V电压下工作时，由，得，其实际功率为，故C错误；
D．功率表示做功的快慢，电水壶和电风扇都正常工作时，电热水壶的功率较大，因此电流通过电水壶做功更快，故D正确。
故选D。
二、多选题
24．（2023河南洛阳一模）小杭同学在研究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”时。采用了如图所示的实验装置，已知三个电阻阻值相同，a、b两个相同的容器密闭着等量空气，将1、2导线接到电源上。关于该实验下列说法正确的是（ ）
A．该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电流大小的关系
B．该电路可探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系
C． R3接到右侧密闭容器的外部，目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同
D．相同时间内R1产生的热量是R2的2倍
【答案】ABC
【解析】
A．由题知，由图知，R2与R3并联后再与R1串联，则R2与R3两端的电压相等，根据欧姆定律可知，根据串并联电路电流特点可知，通电时间相等，根据控制变量法，电阻和通电时间相同，电流不同，可以探究电流通过导体产生热量与电流大小的关系，故A正确；
B．探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时，需控制电流和通电时间相同，电阻不同，图中若将R3放入b容器中，由并联电阻特点可知R2和R3的总电阻小于R2或R3（也小于R1），即左右两容器内电阻的阻值不同，由串联电路电流特点可知，通过两个容器中电阻的电流相同，通电时间相同，所以该电路可以探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系，故B正确；
C．R3接到右侧密闭容器的外部，可以起到分流的作用，目的是使左右两侧密闭容器内电阻丝的电流不同，故C正确；
D．由以上的分析知，，通电时间相等时，由Q=I2Rt可得，相同时间内R1产生的热量是R2的4倍，故D错误。
故选。
25．（2023河南信阳一模）如图所示，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A。下列说法正确的是（ ）
A．通过R0的电流是1.2A B．R0的阻值是10Ω
C．当R为20 Ω时，其电功率是7.2 W D．当R为30 Ω时，电路总功率是8.4W
【答案】AD
【解析】
由图可得，该电路为并联电路，电流表测量的是干路电流。
A．闭合开关S，滑动变阻器R接电路的阻值为10 Ω时，电流表的示数为1.8 A，通过滑动变阻器R的电流是，根据并联电路电流规律可得，通过R0的电流是，故A正确；
B．R0的电阻是，故B错误；
C．当R为20 Ω时，其电功率是，故C错误；
D．当R为30 Ω时，R的电功率是，R0的电功率是，电路总功率为，故D正确。
故选AD。
26．（2023辽宁鞍山一模）如图所示，电源电压恒为4V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关S，在保证电路各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围是1.5～3V
B．电流表的示数变化范围是0.2～0.6A
C．小灯泡L的电功率的变化范围是0.2～1.25W
D．滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是10～20Ω
【答案】AC
【解析】
A．由电路图可知，闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，此时，小灯泡两端得电压最大，滑动变阻器两端得电压最小。根据串联电路电压特点知，小灯泡正常发光时电压表的示数为，因1.5V＜3V，没有超出电压表的量程，电压表的量程是0~3V，最大示数是3V，则电压表的示数变化范围为1.5V～3V，故A正确；
BCD．灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为1.25W，由可得灯泡正常发光时的电流，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为，小灯泡的电阻为，根据串联分压原理可知，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率最小，则灯泡两端的最小电压为，则电路中的最小电流为，灯泡的最小功率为，滑动变阻器接入电路的最大阻值，综上所述，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W～1.25W，电路中的电流范围为0.2A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围是3Ω～15Ω，故BD错误，C正确。
故选AC。
27．（2023河南洛阳一模）如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为，电压表所选量程为，小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”｡闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电压表测量的是灯泡L两端的电压
B．滑片P向右移动时，电压表示数变大
C．电源电压为8.5V
D．闭合开关后，滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
【答案】BD
【解析】
A．闭合开关、灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故B正确；
CD．因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，小灯泡L标有“6V 3.6W”，此时通过电路的电流，由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为，此时灯泡两端的电压为6V，串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压为，由题意可知电压表接入电路的量程为，电源电压为9V，所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5~50Ω，故D正确，C错误。
故选BD。
28．（2023天津和平一模）在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V、 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻 R0的I-U图像，电流表量程为0~3 A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连、F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。以下说法中正确的是（ ）
A．滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为0.5A
B．小灯泡的电阻为12Ω
C．电源电压为8V
D．若将E与B相连、F与C相连，闭合开关S，移动滑片P，此电路的总功率最大值为19.2W
【答案】BCD
【解析】
A．将E与A相连、F与D相连，断开开关S，滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，灯泡两端的电压为额定电压，通过灯泡的电流为，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A，移动滑片时滑动变阻器的电阻减小，电路中的电流变大，故滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为，故A错误；
B．小灯泡电的电阻，故B正确；
C．将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器和小灯泡串联，滑片P滑在ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电源电压 ①，滑片P滑在b端时，电源电压 ②，联立①②，代入数据，，解得 ，，故C正确；
D．若将E与B相连、F与C相连，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测干路电流；由图乙可知，定值电阻两端的电压为8V时，通过的电流为0.4A，移动滑片P，由滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，电流表量程为0~3 A，可知电路中的最大电流为2.4A，通过此电路的总功率最大值为，故D正确。
故选BCD。
三、填空题
29．（2023广西桂林一模）如图所示，小桂将一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，发现铝箔纸发热并燃烧。实验中铝箔纸较粗部分的电流___________（填“>”、“=”或“<”）较细部分的电流，较___________（填“粗”或“细”）的部位先燃烧起来，此过程的能量转化是___________能转化为内能。
【答案】= 细 电
【解析】由题意可知，一条粗细不均的铝箔纸的两端分别压在电池的两极，则有电流流过这铝箔纸，根据串联电路的电流处处相等，可知，实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流；由[1]解析可知，实验中铝箔纸较粗部分的电流等于较细部分的电流，两部分的通电时间也相同，铝箔纸较粗部分，即横截面积较大，则铝箔纸较粗部分的电阻较小，根据焦耳定律可知，铝箔纸较粗部分产生的热量较少，铝箔纸较细部分产生的热量较多，则铝箔纸较细部分温度升高较多，较细的部位先燃烧起来；由[2]解析可知，铝箔纸较细部分通有电流，而由于温度升高，较细的部位先燃烧起来，即内能增大，所以说此过程的能量转化是电能转化为内能。
30．（2023陕西渭南一模）如图所示的“万能插座”已被禁用，这种插座孔大，人更容易触电，再者这种插座的内部金属插套与电器插头插销接触面积会过小，该处的电阻较______，与“新品插座”相比，通电相同时间，接触处产生的热量______（选填“更多”或“更少”）。小明家的电能表铭牌上标有“3000r/(kWh)”，将某用电器单独接在该电能表上正常工作30min，电能表铝盘转动1500转，用电器在上述时间内消耗的电能为______kWh。
【答案】大 更多 0.5
【解析】导体的长度、材料相同时，横截面积越小，电阻越大，用电器的插头与插座的接触面积过小，电阻较大，在电流和通过时间相等时，根据Q=I2Rt可知，通电相同时间，接触处产生的热量更多；电能表转盘转动了1500转消耗的电能为
31．（2023山东济宁一模）某款储水式“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为 ___________A，将暖水宝内600g水从10℃加热至沸腾（标准气压下）的过程中，需要吸收的热量至少为 ___________J。
【答案】2 2.268×105
【解析】“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样，根据P=UI可知，接入家庭电路正常工作时的电流为；标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，水的质量m=600g=0.6kg，水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.6kg×(100℃﹣10℃)=2.268×105J
32．（2023福建泉州一模）一台电动机的额定电压为220V，电阻为1Ω，正常工作时通过的电流为5A。该电动机正常工作2min，消耗的电能为________J，因发热损失的功率为_________W。
【答案】1.32×105 25
【解析】电动机消耗的电能W=UIt=220V×5A×2×60s=1.32×105J；因发热损失的功率P=I2R=(5A)2×1Ω=25W
33．（2023辽宁鞍山一模）如图所示的电路中，电源为四节新干电池串联而成，电路中是一定值电阻R1与最大阻值为40Ω的滑动变阻器R2串联在电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电流表的示数为0.3A；当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电流表的示数为0.1A。则定值电阻R1的阻值是 _____Ω，滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为 _____W。
【答案】20 0.4
【解析】电源的电压为U＝4×1.5V＝6V，当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，此时只有电阻R1接入电路，R2接入电路的阻值为0，I1＝0.3A，定值电阻R1的阻值为；又因为当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时，电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路，R2＝40Ω，I＝0.1A，所以滑动变阻器全部连入电路时消耗的电功率为
34．（2023广西柳州一模）如图所示的是小梁家的电能表，其示数为___________ kWh。每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁800次，小亮关闭家中其它用电器，让家中的电饭锅单独工作，观察到电饭锅工作10min指示灯闪烁80次，则电饭锅消耗电能为___________ kWh，电饭煲的功率为___________W。
【答案】4029.3 0.1 600
【解析】电能表的最后一位为小数位，因此示数为4029.3 kWh；“800imp/（kWh）”表示，电路每消耗1 kWh电能，电能表的指示灯闪烁800次，指示灯闪烁80次，电饭锅消耗电能；电饭煲的功率为
35．（2023吉林松原一模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，小灯发光较暗。过了一会儿，小灯亮度明显变亮，而电压表与电流表示数的比值不变，原因是_______，电压表示数_______（变大、变小、不变）。
【答案】电阻R短路 变大
【解析】由电路图可知，闭合开关S后，电阻R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。因电压表与电流表示数的比值不变，所以，由可知，灯泡的电阻不变，又因小灯亮度明显变亮，所以，由可知，电路中的电流变大，电源电压保持不变，由可知，电路的总电阻变小，即电阻R短路；此时电压表测电源两端的电压，其示数将变大。
36．（2023陕西渭南一模）如图甲所示的电路中，电源电压为2V。闭合开关，两只灯泡均发光，两只电流表的指针偏转情况均如图乙所示，则电流表A1接入的量程为______，电流表A2的示数为______A，灯泡L1中的电流为______A，灯泡L2消耗的电功率为______W。
【答案】0~3A 0.36 1.44 0.72
【解析】由图可知，L1与L2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2的电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A1的示数大于电流表A2的示数，而两电流表指针偏转角度相同，因此电流表A1量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.8A；电流表A2量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.36A，即通过L2的电流为0.36A；通过L1的电流；灯泡L2两端的电压，灯泡L2消耗的电功率
37．（2023陕西西安一模）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，则电源电压为_________V；若将图甲中的R换成和L一样的灯泡，10s内一个灯泡消耗的电能为_________J；若将图甲中R和L由串联改为并联，整个电路的电功率为_________W。
【答案】12 27 25.2
【解析】由电路图可知，R与L串联，由图乙可知，UL＝8V时，IL＝0.5A，则定值电阻两端的电压为UR＝IRR＝0.5A×8Ω＝4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为U＝UL+UR＝8V+4V＝12V；将图甲中的R换成和L一样的灯泡后，L的电压为，由图乙可知，I1L＝0.45A，则10s内一个灯泡消耗的电能为W1L＝U1LI1Lt＝6V×0.45A×10s＝27J；将图甲中R和L由串联改为并联，结合串联分压的特点可知L的电压为U2L＝12V，由图乙可知，I2L＝0.6A，由欧姆定律得，通过定值电阻的电流为，总电流为I＝I2L+IR＝0.6A+1.5A＝2.1A，整个电路的电功率为P总＝UI＝12V×2.1A＝25.2W
38．（2023重庆九龙坡育才中学一模）如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“3V 0.9W”字样（不考虑灯丝电阻受温度的影响），滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～3A。则灯泡正常工作时的电阻值是______Ω；调节开关和滑动变阻器滑片，在保证电路安全前提下，10s内电路消耗电能最大为______J。
【答案】10 72
【解析】小灯泡L标有“3V 0.9W”字样，根据，则灯泡正常工作时的电阻值是；电源电压不变，根据W=UIt可知，在电路安全的条件下，当电路的电流最大时（根据欧姆定律知，此时电路的电阻最小），相同时间消耗的电能最大。根据并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，故当定值电阻与变阻器并联时，且在电路安全的条件下，变阻器连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，10s内电路消耗电能最大；当两开关都闭合时，灯短路，定值电阻与变阻器并联，电流表测干路的电流，根据欧姆定律可知，通过R0的电流为，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样，可知变阻器允许通过的最大电流为I滑=1A，根据并联电路电流的规律，此时电路的最大电流为I=1A+0.2A=1.2A<3A，故在保证电路安全前提下，10s内电路消耗电能最大为W=UIt=6V×1.2A×10s=72J
39．（2023福建泉州一模）如图甲，电源电压恒为6V，L1的额定电压为4V，L2的额定电压为2V，L1和L2的I-U关系如图乙。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到某位置时，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡不损坏，此时滑动变阻器两端的电压为________V；正常发光的灯泡的额定功率为_______W。
【答案】1 0.3
【解析】闭合开关，两灯泡串联，串联电路中各处的电流相等，由图像可知，当通过两个灯泡的电流是0.15A时，L1的电压为3V，L2的电压为2V，此时正常发光的灯泡为L2，电路中的电流为0.15A，由串联电路电压的规律可知此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U1-U2=6V-3V-2V=1V；正常发光的灯泡为L2，电路中的电流为0.15A，L2的额定功率为P2=U2I2=2V×0.15A=0.3W
四、计算题
40．（2023山东济南一模）如图是某晾衣机的工作电路图，电源电压是220V，其中R是发热电阻。当开关S1闭合、S2断开时，晾衣机开启风干功能，功率为44W；当开关S1、S2均闭合时，晾衣机开启烘干功能，通过R的电流为1A。求：
（1）使用风干功能时通过电动机的电流；
（2）使用烘干功能时电阻R的阻值；
（3）使用烘干功能1min消耗的电能。
【答案】（1）0.2A；（2）220Ω；（3）15840J
【解析】
（1）使用风干功能时，电路中只有电动机工作，根据P=UI可得，通过电动机的电流
（2）当开关S1、S2均闭合时，R和电动机M并联，电源电压U=220V，通过R的电流I2=1A，R的阻值为
（3）电阻R的功率
P2=UI2=220V×1A=220W
总功率
P=P1+P2=44W+220W=264W
使用烘干功能1min消耗的电能
W=Pt2=264W×60s=15840J
41．（2023山西山西大附中一模）小明家买了一台电烤箱，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。电烤箱说明书中的铭牌如表所示，根据表格中的参数，回答下列问题：
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）电路中R1的阻值；
（2）电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，R2的功率。
【答案】（1）44Ω；（2）3.3×105J；（3）264W
【解析】
（1）由电路图可知，开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，电烤箱处于加热状态，由可得，R1的阻值
（2）由可得，电烤箱在高温挡正常工作5min所消耗的电能
W=P高温t=1100W×5×60s=3.3×105J
（3）开关S2断开时，两电热丝串联，电烤箱处于低温挡，由P=UI可得，电路中的电流
由可得，R1两端的电压
U1=IR1=2A×44Ω=88V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压
U2=U-U1=220V-88V=132V
R2的功率
P2=U2I=132V×2A=264W
42．（2023山东济宁一模）某同学选用规格为“12V 6W”的灯L、定值电阻R1（12Ω）及规格为“24Ω 2A”的滑动变阻器R0等元件设计了如图所示的电路。当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时灯L正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。求：
（1）电源电压；
（2）当三个开关都闭合，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路消耗的功率；
（3）当闭合S、S2，滑动变阻器滑片滑到b端时，该电路在1min内消耗的电能。
【答案】（1）12V；（2）18W；（3）180J
【解析】
（1）当闭合开关S、S2，且滑动变阻器的滑片P移至a端时， R0阻值为0，电路中只有L工作；小灯泡正常发光，所以，，则电源电压
（2）三个开关都闭合，滑动变阻器滑片滑到a端时，R0阻值为0，电阻R1与L并联；小灯泡正常发光，R1的功率为
电路消耗的总功率
（3）灯泡的电阻
当闭合S、S2，P在B端时，灯L和变阻器的最大阻值串联，则电路1min消耗的电能是
43．（2023广东佛山一模）如图 1 所示是定值电阻 R1和标有“8V 8W”灯泡 L 的 I﹣U 关系图像。如图 2 所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为 12Ω，求：
（1）定值电阻 R1多大？
（2）把开关 S、S2闭合、开关 S1断开，滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端，此时电流表示数为 0.5A，灯泡 L 的实际功率多大？电源电压多大？
（3）当开关 S、S1、S2同时闭合，调节滑片 P 的位置，电路消耗的最大功率是多少？
【答案】（1）10Ω；（2）1W，8V；（3）14.4W
【解析】
（1）由图1和欧姆定律得，定值电阻R1阻值为
（2）把开关 S、S2 闭合、开关 S1 断开，滑动变阻器的滑片 P 滑到 b 端，滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联，电流表测量电路电流。由图像得，灯泡此时的电压为2V，则灯泡的实际功率为
由欧姆定律得，电源电压为
（3）当开关 S、S1、S2 同时闭合，灯泡与电阻R1并联后再与滑动变阻器串联，调节滑片 P 的位置到a位置，当灯泡正常发光时，电路中电阻最小，电路消耗的最大功率，由得，灯泡正常发光的电阻为
此时电路总电流为
电路最大功率为
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