第15章 《电功和电热》考点清单专项复习-2023-2024学年九年级物理上学期期末考点全预测（苏科版）

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考点回顾
考点1：电能表与电功
1、电功与电能
（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。
（2）单位：国际单位是焦耳（J）；常用单位：度（kW•h）；1度=1千瓦时=1kW•h=3.6×106J。2、电功的实质
（1）实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能,电功是一个过程量，电流做功的过程就是消耗电能的过程;
（2）电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、电功的计算公式
（1）定义式：W=UIt：
U表示某段电路两端的电压，单位是V；
I表示通过该电路的电流，单位是A；
t表示通电时间，单位是s；
W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J．
（2）应用公式过程中的“同一性”：
a．电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量；
b．单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算．
4、电功与电能的计算：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：W=I2Rt；
②并联电路中常用公式：,W1：W2=R2：R1；
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W=W1+W2+…Wn。
5、串、并联电路中电功的特点
（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系；
a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。
b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。
概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。
②串、并联电路中电功分配关系
a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即W1：W2=R1：R2
b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即W1：W2=R2：R1。
6、电能表参数的理解
（1）220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；
（2）30（100）A：表示该电能表的标定电流是30A，额定最大电流是100A；
（3）50Hz：表示电能表在50Hz的交流电路中使用；
（4）120revs/kW•h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表上的转盘转过120圈；
7、电能的求法
（1）测量较大电能时用刻度盘读数：最后一位是小数位；两次读数之差就是这段时间内消耗的电能，单位是度（千瓦时）；
（2）测量较小电能时用转盘转数读数：通过记录某段时间内电能表转盘转数，结合电能表转盘每转表示的电能计算出该段时间内消耗的电能。
※注意：利用转盘转数来计算电能时，得到的单位是kW•h，记住单位之间换算关系：1kW•h=3.6×106J。
8、电功的测量
利用电能表计算电功：
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：
（1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．
（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案。
考点2：电功率
1、电功率的概念
（1）定义：电流单位时间内所做的功。
（2）物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
（3）国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
2、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）定义：
①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率；
②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
3、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，有两种可用：①电功率用瓦（W），电能用焦耳（J），时间用秒（s）；②电功率用千瓦（kW），电能用千瓦时（kW•h 度），时间用小时（h）。
4、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大；
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比；
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
5、电功率的计算
（1）定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
6、电功率的测量
（1）实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。
测量电功率的方法：
①测量用电器的电功率可以用专门的仪器。
②用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。
③用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
（2）伏安法测电功率的电路图：如图所示，测量小灯泡电功率的电路有两种接法。
（3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。
7、探究小灯泡的电功率实验
（1）实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率；
（2）实验原理：；
（3）实验方法：伏安法。
（4）实验器材：干电池、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干；
（5）实验步骤：步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中；
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理实验器材。
（6）实验分析和结论：
①小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；
②灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大；
③灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
（7）实验补充：
实验中滑动变阻器的作用：
①闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
②接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验中电路故障分析
考点3：电热器 电流的热效应
1、电流的热效应
（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）
Q=W=UIT（只适用于电热器）
式中：
I-通过导体的电流，单位是安培（A）；
R--导体的电阻，单位是欧姆；
t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；
Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）
2、电热的利用与防止
（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、
热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素
探究电热与哪些因素有关：
（1）怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；
（2）怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
4、焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律；
（2）公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）；
（3）变形公式：，Q=UIt。
（4）在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他；
5、焦耳定律的应用
（1）纯电阻电路：
纯电阻电路就是除电源外，只有电阻元件的电路，或有电感和电容元件，但它们对电路的影响可忽略．电压与电流同频且同相位．电阻将从电源获得的能量全部转变成内能，这种电路就叫做纯电阻电路． 基本上，只要电能除了转化为热能以外没有其他能的转化，此电路为纯电阻电路；
（2）焦耳定律的推导公式：，Q=UIt，适用范围，纯电阻电路；
6、电热器的“双挡”问题
（1）“双挡”中的电阻：电热器通常设计有“高温挡”和“低温挡”．根据可知，当U一定时，电阻越大，电功率越小；电阻越小，电功率越大，所以高温挡总电阻最小，低温挡总电阻最大；
（2）“双挡”的控制开关
①短路式
两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联，如下图所示；
当闭合开关时，有一个电阻短路，只有一个电阻工作，此时为高温挡；当断开开关时，两电阻串联，电阻大一些，电热器的功率小一些，此时为低温挡；
②单刀双掷式
主要工作电阻放在干路上，一条支路用导线，一条支路连接在附加电阻上，如下图所示；
当开关掷向附加电阻的支路时，两电阻串联，为低温挡；当开关掷向导线支路时，只有主要工作电阻工作，此时为高温挡。
※注意：电流通过电动机做功消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分是转化为内能，也就是W≠Q．那么，用来计算电功的公式W=UIt不能用来计算电热，电热智能用焦耳定律Q=I2Rt来计算。
考点4：家庭电路与安全用电
1、家庭电路的组成
（1）家庭电路的主要组成部分有：进户线、电能表、总开关、保险装置、开关和灯泡、插座和用电器；
（2）要分析清楚各组成部分的先顺序：
为防止偷电事故，进户线首先要进电能表；为检修电路保险丝时安全，总开关要安装在保险丝前面；
（3）开关与所控制的灯泡是串联的；各用电器之间是并联的。
2、家庭电路的连接
（1）进户线：连接户外的供电电路的电线，一根是火线，另一根是零线，它们之间有220V的电压；
（2）电能表：测量用户在一段时间内消耗电能的仪器；
（3）总开关：能同时切断火线和零线，方便室内电路的安装和检修；
（4）保险丝：当电路中电流过大时，自动熔断并切断电源，起保护电路的作用，现在家庭多用空气开关来取代保险丝；
（5）插座与用电器：插座给可移动家用电器供电，插座并联在电路中，两孔插座右火左零，三孔插座右火左零上地，用电器是直接利用电能工作的器件，各用电器之间通常是并联的；
（6）开关与灯泡：开关与被控制的灯泡串联，为了安全，开关应接在火线与灯泡的尾部金属体之间。
注意：家庭电路中各用电器之间是并联的，开关与被控制的用电器是串联的。
3、家庭电路的故障分析
在进行家庭电路故障分析时，可有两种方法：
（1）用测电笔：如果氖管发光，则被测点与火线之间连通，如果氖管不发光，则被测点与火线之间是断的；
（2）用检验灯泡：根据断路、短路、正常电路表现出的现象判断；
（3）突然家里所有用电器都停止工作，则有保险丝断的可能性。
4、零线火线的辨别方法
（1）家庭电路的电压是220V，其中火线与大地之间是220V，火线与零线之间是220V，零线与大地之间是0V；在我国家庭电路的工作电压都是220V，在其他某些国家不是；
（2）用测电笔检验，如果测电笔氖管发光则被测线是火线，如果测电笔氖管不发光则被测线是零线。
5、测电笔的使用
（1）测电笔的用途：用来辨别火线和零线；
（2）测电笔的结构：笔尖、电阻、氖管、弹簧、笔卡（或笔部金属体）；
（3）测电笔的使用方法：笔尖接触被测导线，手接触尾部金属体；
注意：掌握测电笔的正确使用，手一定接触笔尾金属体，手一定不能接触笔尖金属体。
6、插座的构造与工作方式
（1）分类：按是否移动可分为固定插座和移动插座；按孔的数量分为双孔插座和三孔插座．插排是多个插座的组合；
（2）接法：右孔接火线、左孔接零线、上孔接地线（右火左零上地）；
（3）三孔插座配合三脚插头使用的，三脚插头的第三个脚与用电器的金属外壳相连，三孔插座的第三个孔与大地相连，这样在使用的时候就把用电器的金属外壳与大地相连通，避免用电器一旦漏电时使人发生触电事故；
（4）三脚插头的第三个脚比另外两个长，这样在插入时先把用电器外壳与大地接通，拨出时后把用电器外壳与大地分离，更加安全。
7、熔断器的作用及保险丝的选择方法
（1）保险丝的作材料：电阻率较大，熔点较低的铅锑合金；
（2）保险丝的作用：当电路中电流过大时自动切断电路；
（3）保险丝工作原理：保险丝的电阻比相连导线电阻更大，由电热功率P热=I2R可知，同样
的电流，保险丝发热功率比导线更大，温度升高更快，又因为保险丝熔点较低，所以在电流
过大时，保险丝迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用；
（4）保险丝的选择方法：选择额定电流等于或稍大于电路正常工作电流最大值的保险丝。8、家庭电路电流过大的原因
家庭电路电流过大的原因：短路；总功率过大。
注意：改造线路时要同时考虑导线、电能表、保险装置的承受能力。
9、触电危害及常见的触电类型与预防
（1）家庭电路触电类型：
①单线触电：人站在地上碰到火线；
②双线触电：人同时碰到火线和零线；
（2）高压电路触电类型：
①高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，带电体和人之间发生放电现象；
②跨步电压触电：高压输电线头落到地上，地面上与线头距离不同的各点存在电压，当人走
近导线时两脚之间有电压；
（3）触电急救：
①处理原则：迅速切断电源，注意自身安全；
②具体做法：一是切断电源，或者用绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源；二是尽力
抢救；三是发生火灾务必先切断电源再救；
典例分析
【考点1 电能表与电功】
【典例1】（2022秋•栖霞市期末）一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是计量用电器消耗电能多少的仪表
B．该电能表的额定最大电流为10A
C．该电能表应该在110V的电路中使用
D．该电能表此时的读数是31.6J
【答案】A
【分析】（1）电能表是测量电路一段时间内消耗的电能的仪表；
（2）10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A；
（3）“220V”表示电能表正常工作时的电压；
（4）电能表显示的数字中，最后一位示数是小数位，单位是kW•h。
【解答】解：A．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故A正确；
B．10A（20）表示额定电流为10A，一段时间允许通过的最大电流为20A，故B错误；
C．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故C错误；
D．该电能表此时的读数是31.6kW•h，故D错误。
故选：A。
【典例2】（2023秋•威海期中）某品牌电吹风，其铭牌上标有“220V 1100W”的字样。测得电热丝的电阻为48.4Ω。要使电吹风送冷风，选择开关应放在 B （A、B或C）位置，吹冷风3min消耗的电能为 1.8×104 J。
【答案】B；1.8×104。
【分析】（1）当吹冷风时，只有电动机工作，吹热风时，电动机和电热丝并联，据此判断出电吹风送冷风时开关的位置；
（2）根据P发热＝求得的电热丝发热功率，根据P冷风＝P总﹣P发热算出电动机的功率，根据P＝算出吹冷风3min消耗的电能。
【解答】解：根据电路图可知，当吹冷风时，只有电动机工作，故开关置于B位置；
发热功率为：
P发热＝＝＝1000W，
电动机的功率为：
P冷风＝P总﹣P发热＝1100W﹣1000W＝100W，
根据P＝得吹冷风3min消耗的电能：
W1＝P冷风t1＝100W×3×60s＝1.8×104J。
故答案为：B；1.8×104。
【典例3】（2023•烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为 0.6 A，电源电压为 8 V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为 384 J。
【答案】0.6；8；384。
【分析】（1）由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；由图乙可知当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流；根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源电压；
（2）当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；根据图乙可知通过小灯泡的电流，根据W＝UIt求出电路在1min内消耗的电能。
【解答】解：由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；
由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.6A；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL+U1＝2V+6V＝8V；
当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；
根据图乙可知，当小灯泡两端的为4V时，通过小灯泡的电流为0.8A，
根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为0.8A，
电路在1min内消耗的电能：W＝UI′t＝8V×0.8A×1×60s＝384J。
故答案为：0.6；8；384。
【典例4】（2023秋•湖北期中）如图所示，电源电压恒定。R1＝30Ω，当S闭合，S1断开时，电流表的示数为0.2A；当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.5A。求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能是多少？
【答案】（1）电源的电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能为180J。
【分析】（1）当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；
（2）当S、S1都闭合时，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R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值；
（3）根据W＝UIt求出电路消耗的总电能。
【解答】解：（1）当S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以电阻R2的阻值：R2＝＝＝20Ω；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能为：W＝UIt＝6V×0.5A×60s＝180J。
答：（1）电源的电压为6V；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）S、S1都闭合时，通电1min电路消耗的总电能为180J。
【考点2 电功率】
【典例5】（2023秋•湖北期中）如图，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变成0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（ ）
A．0.4WB．0.8WC．2WD．2.8W
【答案】C
【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻分压特点可知，当电压表示数为8V时，电流表示数为0.4A，当电压表示数为6V时，电流表示数为0.6A，根据电源电压不变和串联电路的电压特点及欧姆定律列出等式，求出定值电阻R0的大小，根据P＝I2R得出定值电阻R0的电功率，进一步求出电阻R0电功率的变化量。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表示数为U1＝8V时，电流表示数为I1＝0.4A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
电源的电压：U＝I1R0+U1＝0.4A×R0+8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电压表示数为U2＝6V时，电流表示数为I2＝0.6A，
同理可得电源电压：
U＝I2R0+U2＝0.6A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
电源的电压不变，由①②可得：R0＝10Ω，
由P＝I2R可得，定值电阻R0消耗功率的变化量：
ΔP0＝P0′﹣P0＝R0﹣R0＝（0.6A）2×10Ω﹣（0.4A）2×10Ω＝2W．故C正确，ABD均不正确。
故选：C。
【典例6】（2023秋•威海期中）如图所示是甲、乙两用电器的I﹣U图象，下列说法正确的是（ ）
A．乙是定值电阻，其阻值为10Ω
B．将甲、乙分别接在3V的电源两端，通过乙的电流较大
C．若把甲、乙并联在2V的电源两端，干路电流为0.5A
D．若把两用电器串联接在电路中，当电源电压为3V时，两用电器的总功率为0.6W
【答案】D
【分析】（1）由图象知，乙的I﹣U图线是曲线，据此分析；
（2）将甲、乙分别接在3V的电源两端，根据图象读出此时的电流，然后比较即可得出；
（3）根据并联电路的电压特点，由图象读出通过甲和乙的电流，从而计算干路电流；
（4）由图象读出甲和乙两端的电压，根据串联电路的电压特点计算总电压，根据P＝UI计算甲和乙的总功率。
【解答】解：A、由图象知，乙的I﹣U图线是曲线，说明乙的电流与电压不成正比，所以乙不是定值电阻，故A错误；
B、将甲、乙分别接在3V的电源两端，由图象知，此时通过甲、乙的电流相等，都是为0.6A，故B错误；
C、并联电路中各支路两端电压相等，所以把甲、乙并联在2V的电源两端时，它们的电压都为2V，
由图象知，此时通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A，则干路电流为I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故C错误；
D、由图象知，当通过两用电器的电流为0.2A时，甲两端电压为1V，乙两端电压为2V，
由于串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，所以总电压为1V+2V＝3V，符合题意；
则甲和乙的总功率P＝UI＝3V×0.2A＝0.6W，故D正确。
故选：D。
【典例7】（2023秋•莱西市期中）随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓家。汽车上用到了很多电学知识。如图是一种汽车用USB便携充电设备，有A、B两个充电接口，额定输出电压均为5V，输出电流分别为2.1A和1.0A，要快速给标配的手机充电，应选用 A （选填“A”或“B”）接口，此接口的额定输出功率为 10.5 W。
【答案】A；10.5。
【分析】根据输出电流的大小判断出用哪个接口能快速给标配的手机充电；根据P＝UI算出此接口的额定输出功率。
【解答】解：汽车用USB便携充电设备，有A、B两个充电接口，要快速给标配的手机充电，应选用电流较大的A接口；
此接口的额定输出功率为：
P＝UI＝5V×2.1A＝10.5W。
故答案为：A；10.5。
【典例8】（2023秋•淄川区期中）如甲图所示，小明同学想做“测量小灯泡的额定电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡标有“U额*W”字样。他在实验中发现电压表坏了，于是它增加了一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关，设计了如乙图所示的电路，也顺利的测出了灯泡的额定功率。
实验步骤：
①只闭合开关S、 S1 ，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②只闭合开关S、 S2 ，使滑动变阻器滑片P 保持不动 （填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”），记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 P额＝U额×（I﹣） （用字母U额、R0、I表示）。
【答案】①S1；；②S2；保持不动；③P额＝U额×（I﹣）。
【分析】先将电流表与电阻R0串联再与灯泡并联，通过移动滑片的位置，使电流表的示数为，根据并联电路电压规律和欧姆定律可知，灯泡两端电压为额定电压，此时灯泡正常发光；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电流表测灯与电阻R0的总电流，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据并联电路电流的规律，可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
【解答】解：实验步骤：
①只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为，此时灯泡正常发光；
②只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片保持不动，记下此时电流表示数为I；
③在步骤①中，电阻R0与灯泡并联后与变阻器串联，电流表测电阻R0的电流；通过移动滑片的位置，使电流表的示数为，根据并联电路电压规律和欧姆定律可知，灯泡两端电压为额定电压，此时灯泡正常发光；
在步骤②中，电阻R0与灯泡并联后仍与变阻器串联，电流表测电阻R0和灯泡的总电流，因此时电路连接方式不变，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据并联电路电流的规律，灯泡额定电流为I额＝I﹣，
小灯泡额定功率为：
P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。
故答案为：①S1；；②S2；保持不动；③P额＝U额×（I﹣）。
【典例9】（2023秋•垦利区期中）养生壶的电路如图所示，它有加热和保温两挡，R1与R2均为电热丝。当加热到设定温度时，养生壶自动切换为保温挡。养生壶的部分参数如表所示。求：试分析，
（1）当S1闭合，S2断开时，养生壶处于哪个状态挡位；
（2）在保温挡正常工作时，电路中的电流；
（3）R2的阻值；
（4）高温挡加热30分钟，消耗多少度电能。
【答案】（1）当S1闭合，S2断开时，养生壶处于保温状态。
（2）在保温挡正常工作时，电路中的电流为0.2A。
（3）R2的阻值为1051.6Ω。
（4）高温挡加热30分钟，消耗0.5度电能。
【分析】（1）分析开关转换时电路的连接情况，根据串联电路的电阻规律和公式P＝可确定养生壶处于哪个工作状态；
（2）根据P＝UI可知在保温挡正常工作时，电路中的电流；
（3）已知两挡位的电功率，根据P＝求出串联电路的总电阻和R1的阻值，根据串联电路的电阻规律求出R2的阻值；
（4）根据W＝Pt计算出高温挡加热30分钟消耗多少度电能。
【解答】解：
（1）当S1、S2闭合时，R2短路，电路为R1的简单电路，此时电路中电阻最小，根据P＝可知，养生壶的电功率最大，处于加热状态；
当S1闭合，S2断开时，电热丝R1与R2串联，根据串联电路的电阻规律，此时总电阻最大，根据P＝可知，养生壶的电功率最小，处于保温状态。
（2）根据P＝UI可知在保温挡正常工作时，电路中的电流I＝＝＝0.2A；
（2）由P＝得，保温时电路的总电阻：
R总＝＝＝1100Ω，
加热时，电路为R1的简单电路，则R1的阻值：
R1＝＝＝48.4Ω；
由串联电路的电阻规律可得，R2的阻值：
R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣48.4Ω＝1051.6Ω；
（4）高温挡加热30min消耗的电能：
W＝P加热t＝1000×10﹣3kW×0.5h＝0.5度。
答：（1）当S1闭合，S2断开时，养生壶处于保温状态。
（2）在保温挡正常工作时，电路中的电流为0.2A。
（3）R2的阻值为1051.6Ω。
（4）高温挡加热30分钟，消耗0.5度电能。
【考点3 电热器 电流的热效应】
【典例10】（2023秋•厦门期中）如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器密封着等量的空气。下列说法正确的是（ ）
A．通过U形管内液面高度差反应电阻产生热量的多少
B．本实验在对比R1与R2+R3中哪一组产生的热量更多
C．为了使实验更具有普遍性，可以只把R2换成10Ω
D．在不改变装置的情况下，可以探究导体产生的热量与电阻的关系
【答案】A
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，实验中采用的是控制变量法：探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法。
【解答】解：A．两个容器密封，容器内的电阻丝发热导致里面的空气受热膨胀从而引起U形管里液面的变化，通过U形管内液面高度差反应电阻产生热量的多少故A正确；
B．本实验中，显示的是容器内加热产生的热量，不包含外部电阻R3的热量，故B错误；
C、为了使实验更具有普遍性，可以只把R3换成不同的电阻，保证保证R1与R2电阻相同，通电时间相同，电流不同，不能把R2换成10Ω，故C错误；
D、探究导体产生的热量与电阻的关系，必须控制电流相等，而电阻不同，故不改变装置，不能做到，故D错误。
故选：A。
【典例11】（2023秋•垦利区期中）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是（ ）
A．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
B．再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C．再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D．再闭合开关S2后，在1分钟内电阻R产生的热量为240J
【答案】D
【分析】（1）只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，根据图象读出小灯泡L的实际功率为1W时的电流和电压，据此得出电源的电压，根据欧姆定律求出小灯泡L的电阻；
（2）再闭合开关S2时，L与R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合图象读出通过R的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出电流表示数的增加量，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P＝UI求出电路的总功率，根据Q＝W＝UIt求出在1min内电阻R产生的热量。
【解答】解：
A、只闭合开关S1时，电路为L的简单电路，
由图象可知，当UL＝2V、IL＝0.5A时，灯泡的实际功率PL＝ULIL＝2V×0.5A＝1W，符合题意；
则电源电压U＝UL＝2V，电流表示数为 0.5A，
由I＝可得，小灯泡L的电阻RL＝＝＝4Ω，故A正确；
BCD、再闭合开关S2时，L与R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以UR＝U＝2V，
由图象可知，通过R的电流IR＝0.2A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以电流表示数增加了0.2A，故B正确；
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I＝IL+IR＝0.5A+0.2A＝0.7A，
电路的总功率P＝UI＝2V×0.7A＝1.4W，故C正确；
在1min内电阻R产生的热量QR＝WR＝UIRt＝2V×0.2A×60s＝24J，故D错误。
故选：D。
【典例12】（2023秋•碑林区校级期中）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯L1、L2分别标有“2.5V 1.25W”和“3V 1.5W”字样（设灯丝电阻不变），定值电阻R＝5Ω。当闭合开关S、S1、S2时，灯L2刚好正常发光，电流表的示数为I1；当只闭合开关S时，电流表的示数为I2。则电源电压为 3 V；电流表的示数I1：I2＝ 2：1 。当闭合开关S、S1，断开开关S2时，整个电路5min放出的热量是 540 J。
【答案】3；2：1；540。
【分析】（1）由图可知，当闭合开关S、S1、S2时，L1被短路，L2和R并联，电流表测量通过R的电流，灯L2刚好正常发光，根据灯L2的规格和并联电路特点可知电源电压和R两端的电压，根据欧姆定律求出电流表的示数I1；
（2）当只闭合开关S时，R与L1串联，根据L1的规格，利用P＝求出L1的电阻，根据串联电路的特点求出电路中的总电阻，根据欧姆定律求出此时电流表的示数I2；据此求出I1与I2的比值；
（3）当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路中只有R工作，根据Q＝W＝t求出整个电路5min放出的热量。
【解答】解：由图可知，当闭合开关S、S1、S2时，L1被短路，L2和R并联，电流表测量通过R的电流，灯L2刚好正常发光，
根据灯L2的规格和并联电路特点可知，电源电压：U＝UR＝U2＝3V；
电流表的示数，即通过R的电流：I1＝＝＝0.6A；
当只闭合开关S时，R与L1串联，电流表测量电路中的电流，
由P＝可知，L1的电阻：R1＝＝＝5Ω，
根据串联电路的特点可知，此时电路中的总电阻：R总＝R+R1＝5Ω+5Ω＝10Ω，
此时电流表的示数：I2＝＝＝0.3A；
电流表的示数I1：I2＝0.6A：0.3A＝2：1；
当闭合开关S、S1，断开开关S2时，电路中只有R工作，
整个电路5min放出的热量：Q＝W＝t＝×5×60s＝540J。
故答案为：3；2：1；540。
【典例13】（2023秋•莱西市期中）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。
（1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 U形管中液面高度变化 来显示容器内空气温度的变化；
（2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 串联 （填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与 电阻 的大小的关系，通电一段时间后， 右 （选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多；
（3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 电流 的大小的关系，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1：Q2＝ 4：1 。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 不相等 （选填“相等”或“不相等”），所以R2与R3的阻值 不一定 （选填“一定”或“不一定”）相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，R3应选用 2Ω （从2Ω、5Ω和10Ω的定值电阻中选出一个定值电阻）；
（4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 左侧容器漏气 ；
（5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是 BD （多选）。
A．R1电阻丝断路
B．R2电阻丝断路
C．R3电阻丝断路
D．R3电阻丝短路
【答案】（1）U形管中液面高度变化；（2）串联；电阻；右；（3）电流；4：1；不相等；不一定；2Ω；（4）左侧容器漏气；（5）BD。
【分析】（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过液面高度差的变化来反映，用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
（2）根据串联电路定义和电流的特点分析，根据焦耳定律分析热量多少确定液面变化；
（3）根据并联分流比较两个容器内电阻的电流大小关系，根据焦耳定律分析解答；
（4）电路也没有出现故障，说明热量产生了，但没有高度差，据此分析；
（5）根据右侧U形管的液面高度差没有变化，说明右侧不再产生热量，可能内部电阻断路或短路。
【解答】解：（1）由于电流产生的热量不易直接测量，通过加热气体膨胀显示，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度变化来显示容器内空气温度的变化；
（2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝串联，控制了电流和通电时间相同，而电阻大小不同，是为了探究电流产生的热量与电阻的大小的关系，通电一段时间后，由于右侧的电阻大，根据Q＝I2Rt知，右侧容器产生的热量更多；
（3）乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。
由于容器内外的电阻相同，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，两个电阻的电流相等，都等于通过R1的电流的一半，根据Q＝I2Rt知，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1：Q2＝4：1。电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等，只要分去部分电流即可，所以R2与R3的阻值不一定相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，应使得R3分去的电流更大，根据并联电流之比等于电阻倒数之比，选用较小的电阻，故选用2Ω。
（4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，有热量产生，没有高度差，则可能的原因是左侧容器漏气；
（5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，说明没有产生热量，根据Q＝I2Rt，可能是R2电阻丝断路，使得容器内没有电流，也可能是R3电阻丝短路，R2电阻丝也被短路而没有电流，如果R1电阻丝断路
，左侧没有高度差，R3电阻丝断路，则左右完全相同，都应该有高度差，故选：BD。
故答案为：（1）U形管中液面高度变化；（2）串联；电阻；右；（3）电流；4：1；不相等；不一定；2Ω；（4）左侧容器漏气；（5）BD。
【典例14】（2023秋•莆田期中）如图所示是某家用电饭煲的原理图，其额定电压为220V，在额定电压下有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，当开关S闭合时，处于加热挡，额定功率为1210W，当开关S断开时，处于保温挡，额定功率为44W（温度对电阻的影响忽略不计），求：
（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，电路中的实际电流是多少？
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量是多少？
（3）电热丝R2的阻值是多少？
【答案】（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，电路中的实际电流是0.2A；
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量是3.63×105J；
（3）电热丝R2的阻值是40Ω。
【分析】（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，根据P＝UI可知电路中的实际电流；
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，根据W＝P加热t求出加热5min产生的热量；
（3）当开关S闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路，且电饭煲处于加热挡，根据P＝求出电热丝R2的阻值。
【解答】解：
（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，根据P＝UI可知电路中的实际电流：I1＝＝＝0.2A；
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量：W＝P加热t＝1210W×5×60s＝3.63×105J；
（3）当开关S闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路，且电饭煲处于加热挡，
根据P＝可知电热丝R2的阻值：R2＝＝＝40Ω。
答：（1）当电饭煲在额定电压下处于保温挡时，电路中的实际电流是0.2A；
（2）当电饭煲在额定电压下处于加热挡时，加热5min产生的热量是3.63×105J；
（3）电热丝R2的阻值是40Ω。
【考点4 家庭电路与安全用电】
【典例15】（2023•郴州）小敏同学按如图的电路图连接了一个模拟家庭电路。开关S闭合后，灯泡能正常发光，用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光。针对该模拟电路，有四位同学发表了以下的观点，你认为正确的是（ ）
A．小华说：保险丝是用电阻较大、熔点较高的材料制成的
B．小龙说：灯泡能正常发光，所以灯泡的连接是安全、合理的
C．小丽说：插座无法正常工作，原因可能是cd间断路
D．小潇说：插座无法正常工作，原因可能是ab间断路
【答案】C
【分析】（1）保险丝用电阻大熔点低的材料制成；
（2）在家庭电路中，开关应接在用电器和火线之间；
（3）试电笔接触火线时，氖管会发光。
【解答】解：
A、保险丝用电阻大、熔点低的材料制成的，这样才能保证在电流过大时及时熔断，对电路起保护作用，故A错误；
B、根据图示可知，开关接在了灯泡与零线之间，当灯泡开关断开时，灯泡与火线接触，这种接法是不安全的，故B错误；
CD、用试电笔检测插座的两孔，氖管均不发光，这说明插座的右孔与火线之间是断开的，所以故障可能是cd间断路；若ab之间断路，则灯泡不会发光，故C正确、D错误。
故选：C。
【典例16】（2023•蒙城县模拟）如图所示，站在地上的人，不小心触碰了火线，就会造成触电；如果你在发生触电事故现场，你的正确做法是应该立即 切断电源 。
【答案】切断电源
【分析】发现有人触电，首先要切断电源。
【解答】解：发现有人触电，首先要切断电源，然后再施救。
故答案为：切断电源。
【典例17】（2023•惠州校级一模）如图所示的插座和电灯（带开关）是组成家庭电路的常用器件，请你用笔画线代替导线将器件分别正确连入电路中。
【答案】见试题解答内容
【分析】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。
【解答】解：首先辨别上面三根线地线、火线、零线。
灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔接火线。
如下图所示：
【典例13】 巩固训练
1．（2023秋•安康期中）下列用电器工作时主要把电能转化为机械能的是（ ）
A．台灯B．电风扇C．电熨斗D．电饭锅
【答案】B
【分析】电流做功的过程实质上是电能转化为其它形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其它形式的能量，就是一个电流做功的过程。
【解答】解：台灯主要把电能转化为光能和内能，电熨斗和电饭锅主要把电能转化为内能，电风扇主要将电能转化为机械能。
故选：B。
2．（2022秋•鄄城县期末）如表所示为某品牌空调室外机的铭牌，当空调正常工作时，下列说法中正确的是（ ）
A．空调制热时比制冷时消耗的电能多
B．空调制冷时每小时耗电为800kW•h
C．室外机消耗的电能最大可达970W
D．空调制热时比制冷时电流做功更快
【答案】D
【分析】（1）知道电功率、时间，利用W＝Pt可以比较消耗电能多少；
（2）利用W＝Pt计算空调制冷时每小时消耗的电能；
（3）室外机消耗的电能的单位是J或kW•h，瓦特（W）是电功率的单位；
（4）电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示电流做功快。
【解答】解：A、由W＝Pt可知，要比较消耗电能多少，需要知道电功率、时间，不知道制热、制冷时间，无法比较消耗电能多少，故A错误；
B、空调制冷时每小时消耗的电能W＝P冷t＝0.8kW×1h＝0.8kW•h，故B错误；
C、室外机消耗的电能的单位是J或kW•h，瓦特（W）是电功率的单位，故C错误；
D、空调制热时功率比制冷时功率大，说明空调制热时比制冷时电流做功更快，故D正确。
故选：D。
3．（2023秋•莱芜区期中）一位电视台记者在讲到某工厂上半年共节电5000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“我这只电吹风是500W的，也就是0.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”从物理学的角度看，这位记者混淆的两个概念是（ ）
A．电功 电能B．时间 电功率
C．电功 电量D．电能 电功率
【答案】D
【分析】电流做功的过程就是消耗电能的过程，电流做功越多，表示消耗的电能越多；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】解：某工厂上半年共节电5000kW•h，即节省的电能是5000kW•h；这只电吹风是500W的，500W是指电吹风的电功率，所以这个记者把电能和电功率混淆了。
故选：D。
4．（2023秋•兴隆县期中）如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和L2均发光，下列说法中正确的是（ ）
A．灯L1和L2串联
B．灯L1和L2两端的电压一定相等
C．通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D．灯L1和L2的亮度一定相同
【答案】B
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，根据并联电路中电压和电流的规律进行判断。
【解答】解：A、将开关S闭合，两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，灯L1和灯L2并联，故A错误；
BCD、并联电路各支路电压相等，故灯L1和灯L2两端的电压一定相等；若两灯的规格（电阻）不同，由欧姆定律I＝可知，通过两灯的电流可能不相等；灯的亮度取决于灯的实际功率，根据P＝UI，两灯实际功率也可能不相等，两灯发光亮度可能不相同，故CD错误，B正确。
故选：B。
5．（2022秋•青秀区校级期末）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A．电冰箱B．电脑C．电热毯D．一样多
【答案】C
【分析】由题意知，三种用电器的额定电压都是220V，额定功率都是180W；家庭电路电压是220V，把这三个用电器接入家庭电路，三个用电器都正常工作，实际功率相同都等于额定功率，通电时间相同，根据W＝Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情况，找出产生热量最多的用电器。
【解答】解：家庭电路中，各个用电器两端的电压相同，U＝220V，三种用电器的实际功率：P实＝P额＝180W；
根据W＝Pt，用电器工作时间t相等，三种用电器消耗的电能相同；电冰箱与电脑工作时，主要把电能转化为机械能或其他形式的能，产生的热量很少，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量，所以产生热量最多的是电热毯。
故选：C。
6．（2023秋•临沭县期中）根据学校安全教育主题班会的内容，下列生活场景符合安全用电要求的是（ ）
A．用湿布擦拭开关
B．发生触电事故时先切断电源
C．在电线上晾晒湿衣服
D．家用电器的金属外壳不接地
【答案】B
【分析】（1）不能用湿物体接触电器；
（2）发现有人触电或电引起的火灾，首先切断电源，再实行救援措施；
（3）湿衣服是容易导电的物体；
（4）电器金属外壳要接地。
【解答】解：A、湿布能导电，所以不能使用湿布擦拭开关，以防引起触电，故A不符合安全用电要求；
B、发生触电事故，切断电源是首先要做的，故B符合安全用电要求；
C、由于湿衣服是导体，在电线上晾衣服很容易造成触电事故，故C不符合安全用电要求；
D、家用电器金属外壳要接地，可防止外壳漏电发生触电事故，故D不符合安全用电要求。
故选：B。
7．（2023秋•郫都区校级期中）下列有关常见电压值的表述，正确的是（ ）
A．一节干电池的电压是3.7V
B．我国家庭照明电路的电压是220V
C．手机蓄电池电压是1.5V
D．一般情况下人体安全的电压是不高于20V
【答案】B
【分析】生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V。
【解答】解：A．一节干电池的电压是1.5V，故A错误；
B．我国家庭电路的电压是220V，故B正确；
C．目前市场上手机电池电压是3.7V，故C错误；
D．对人体安全的电压为不高于36V，故D错误。
故选：B。
8．（2023秋•牡丹区期中）如图所示某老师利用一台加湿器和3D打印技术，制作了一个水雾银幕，并打开家用投影仪放映，使水雾银幕上出现了邓丽君演唱时的图像。投影仪在工作时主要把电能转化为 光 能，从图中可以看出，光在均匀介质中沿 直线 传播；美妙的歌声是通过 空气 传播到我们耳朵里的。
【答案】光；直线；空气。
【分析】投影仪消耗电能，得到光能和内能；光在均匀介质中沿直线传播，声音的传播需要介质。
【解答】解：投影仪在工作时主要把电能转化为光能，从图中可以看出，光在均匀介质中沿直线传播；美妙的歌声是通过空气传播到我们耳朵里的。
故答案为：光；直线；空气。
9．（2023秋•淄川区期中）如图是小鹏家的电能表，该电能表正常工作的电压为 220 V，一台家用电器单独接进家庭电路工作10min，电能表的表盘旋转120r。这段时间用电器消耗的电能为 0.1 kW•h，用电器的实际功率是 600 W。
【答案】220；0.1；600。
【分析】该电能表正常工作的电压为220V；1200r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200r，求出转盘转120r电路中消耗的电能，然后根据P＝求出家用电器的功率。
【解答】解：该电能表正常工作的电压为220V；1200r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200r，
转盘转动120r用电器消耗的电能：
W＝kW•h＝0.1kW•h；
用电器的功率为：
P＝＝＝0.6kW＝600W。
故答案为：220；0.1；600。
10．（2023秋•威海期中）如图，电源电压恒定，闭合S0。当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲：U乙＝4：3；当S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲：I乙＝ 1：4 ，此时R1、R2的电功率之比P1：P2＝ 3：1 。
【答案】1：4；3：1。
【分析】（1）由电路图可知，闭合S0、S，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测电阻R2电压，由串联电路特点及欧姆定律求出两电阻阻值之比；
（2）由电路图可知，闭合S0、S断开且两电表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，由欧姆定律及并联电路特点求出两电流表示数之比，由P＝UI求出电阻消耗的电功率之比。
【解答】解：闭合S0、S，两电阻串联，甲、乙两表为电压表时，
因为U甲：U乙＝4：3，所以设甲电压表的示数为：U甲＝4U，乙电压表的示数为：U乙＝3U，
则R1两端的电压：U1＝U甲﹣U乙＝U，R2两端的电压为：U2＝U乙＝3U，
由I＝可得，
两电阻之比为：＝＝＝＝，
闭合S0、断开S，两电阻并联，两电表为电流表时，
则R1的电流与R2的电流之比为：
＝＝＝，
所以I1＝3I2，
由于甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量干路电流，
则I甲＝I2，I乙＝I1+I2＝3I2+I2＝4I2，
所以甲、乙两电流表示数之比为：
＝＝；
由P＝UI可得，两电阻消耗的电功率之比：
＝＝＝。
故答案为：1：4；3：1。
11．（2023•合肥模拟）如图所示电路，电阻R1为5Ω，当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数分别为1V和3V。则通电100s电阻R2产生的热量为 40 J。
【答案】40。
【分析】由图可知，开关闭合后，电阻R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量电源电压，根据I＝计算通过R1的电流，根据串联电路的电流规律判断通过R2的电流，根据串联电路电压规律知，计算R2两端的电压，根据R＝计算R2的阻值，根据Q＝I2Rt计算通电100s电阻R2产生的热量。
【解答】解：由图可知，开关闭合后，电阻R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量电源电压，
通过R1的电流I1＝＝＝0.2A，
根据串联电路的电流规律知，通过R2的电流I2＝I1＝0.2A，
根据串联电路电压规律知，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，
R2的阻值R2＝＝＝10Ω，
通电100s电阻R2产生的热量Q2＝R2t＝（0.2A）2×10Ω×100s＝40J。
故答案为：40。
12．（2023•安徽模拟）如图所示，电源电压为3V，R0为10Ω。闭合开关S，调节滑动变阻器RP的滑片，使电压表的示数为2V，保持滑片的位置不变，通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 12 J。
【答案】12。
【分析】由图可知R0与RP串联，电压表测量R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出RP两端的电压，根据Q＝W＝UIt求出通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量。
【解答】解：由图可知R0与RP串联，电压表测量R0两端的电压，
通过R0的电流：I0＝＝＝0.2A，
根据串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流IP＝I0＝0.2A，
根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：UP＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V，
通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量：Q＝WP＝UPIPt＝1V×0.2A×1×60s＝12J。
故答案为：12。
13．（2023秋•确山县期中）家庭电路的电压是 220 V，有一种节日彩灯上有30只相同的小灯泡 串 联，接到家庭电路中，30只小灯泡都发光，如果电源插头处的电流为150mA，那么，通过每只小灯泡的电流是 0.15 A。
【答案】220；串；0.15。
【分析】照明电压为220V；
小灯泡的额定电压远远低于照明电压，根据串联电路的电压规律，应该将几十只灯泡串联起来；
串联电路的电流处处相等。
【解答】解：家庭电路的电压是220V，小灯泡的额定电压远远低于照明电压，根据串联电路的电压规律，将30只相同的小灯泡串联，接到家庭电路中，30只小灯泡都发光，如果电源插头处的电流为150mA，串联电路的电流处处相等，那么，通过每只小灯泡的电流是0.15A。
故答案为：220；串；0.15。
14．（2022秋•阳泉期末）小明家客厅准备安装2盏节能灯（220V，11W），要求开关S控制两盏灯，且每盏灯都能正常发光。请按以上要求将图中元件用笔画线代替导线连接起来。
【答案】
【分析】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。
【解答】解：家庭电路中，各用电器是并联的，开关能够同时控制两盏灯，因此两盏灯是并联接在电路中，开关接在火线上，如图所示：
15．（2023•合肥模拟）小敏在“测量小灯泡的电功率”实验中，备有器材的规格如下：电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V，连接电路的过程中他发现电压表的0～15V挡已损坏，0～3V挡完好，于是他马上改变电路连接，完成了实验。
（1）请用笔画线代替导线，帮助小敏将图甲中的实物电路连接完整；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为2V。要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图乙所示，小敏不仅根据数据得出小灯泡的额定功率，还求出小灯泡正常发光时滑动变阻器的电功率为 0.66 W。
【答案】（1）见解答图；（2）右；0.66。
【分析】（1）灯与滑动变阻器并联，根据串联电路电压的规律，当滑动变阻器的电压为6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，灯两端的电压为3.8V，灯正常发光，所以将电压表并联在滑动变阻器的两端即可；
（2）比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向；根据电流表选用量程确定分度值读数，利用P＝UI求出小灯泡正常发光时滑动变阻器的电功率。
【解答】解：（1）由分析可知，应将电压表并联在滑动变阻器两端，如下图所示：
；
（2）闭合开关，移动变阻器的滑片到某点，电压表的示数为2V，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为6V﹣2V＝4V，大于灯泡额定电压3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应减小灯泡两端电压，根据串联电路电压规律可知，应增大滑动变阻器两端电压，根据分压原理可知，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器滑片向右移动；
当小灯泡正常发光时，此时电流表的指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；
根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣UL＝6V﹣3.8V＝2.2V，
则小灯泡正常发光时滑动变阻器的电功率为：
P＝U滑I＝2.2V×0.3A＝0.66W。
故答案为：（1）见解答图；（2）右；0.66。
16．（2023秋•威海期中）如图所示，电源电压可调，小灯泡L1标有“6V 6W”的字样，小灯泡L2、L3标有“6V 12W”的字样，（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）
（1）闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，求电流表A1的示数；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为9V时，求电路消耗的总功率；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为3V时，求小灯泡L3的实际发光功率。
【答案】（1）闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，电流表A1的示数为3A；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为9V时，电路消耗的总功率为13.5W；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为3V时，小灯泡L3的实际发光功率为3W。
【分析】（1）闭合S1、S2、S3时，L2被短路，L1、L3两灯并联，电流表A1测量干路电流，由于电源电压为6V，根据并联电路的电压特点可知灯泡都正常工作，利用P＝UI分别求出L1、L3的电流，然后即可求出干路电流；
（2）不考虑温度对小灯泡电阻的影响，根据欧姆定律可分别得出灯的电阻；闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，由于L2、L3规格相同，根据串联电路的分压特点可知L2与L3两端的电压相等，利用P＝即可求出总功率；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，L2被短路，只有L3连入电路，利用P＝求小灯泡L3的实际发光功率。
【解答】解：（1）当闭合S1、S2、S3时，L2被短路，L1、L3两灯并联，电流表A1测量干路电流，
已知电源电压为6V，则并联电路两端的电压为6V，所以L1、L3两端电压为6V，与灯泡的额定电压相等，
所以，灯泡L1、L3正常工作，则由P＝UI可得：
I1＝＝＝1A；I3＝＝＝2A；
则电流表A1的示数为I＝I1+I3＝1A+2A＝3A；
（2）不考虑温度对小灯泡电阻的影响，根据欧姆定律可知灯的电阻分别为：R1＝＝＝6Ω，R2＝R3＝＝＝3Ω；
闭合S2，断开S1、S3时，L2、L3两灯串联，由于L2、L3规格相同，根据串联电路的分压特点可知：
U2＝U3＝U′＝×9V＝4.5V，
总功率P总＝P2+P3＝+＝+＝13.5W；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，L2被短路，只有L3连入电路，小灯泡L3的实际发光功率P3′＝＝＝3W。
答：（1）闭合开关S1、S2、S3，调节电源电压为6V时，电流表A1的示数为3A；
（2）闭合开关S2，断开开关S1、S3，调节电源电压为9V时，电路消耗的总功率为13.5W；
（3）闭合开关S2、S3，断开开关S1，调节电源电压为3V时，小灯泡L3的实际发光功率为3W。故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
壶的容积
1.5L
额定电压
220V
加热功率
1000W
保温功率
44W
额定电压
220V
额定频率
50Hz
制冷/制热额定功率
800/900W
最大输入功率
970W
制冷剂名称及注入量
R22/0.6kg
防水等级
IPX4
室外机质量
24kg