广东（2021-2023）中考物理模拟题分类汇编---电能和电功率

这是一份广东（2021-2023）中考物理模拟题分类汇编---电能和电功率，共44页。


A．可能是家人启用了大功率用电器
B．可能是弟弟不小心把水洒在插排上了
C．可能是房间电灯开关短路了
D．可能是电线绝缘层破了火线零线相碰了
2．（2022•天河区校级三模）如图，开关闭合后，相同类型的两小灯泡均发光，且L1灯比L2灯亮，下列判断正确的是（ ）
A．A1测的是灯L1的电流
B．A1的示数等于A2的示数
C．灯L1的电阻比灯L2的电阻大
D．灯L1消耗的电能比灯L2的大
3．（2023•广东模拟）学习了家庭电路的知识后，小海对如图的电路进行分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1、S2，L1发光，L2不发光
B．闭合开关S1，试电笔测试B点氖管不发光
C．若L2断路，闭合开关S1，则L1不发光
D．若闭合开关S1，空气开关跳闸，则可能是L1断路
4．（2023•越秀区校级一模）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，则该故障可能是（ ）
A．灯L2短路B．c点左侧的零线短路
C．L2所在支路断路D．c、d两点间断路
5．（2023•南山区校级三模）如图，甲、丙站于干燥的木桌上，乙、丁均站在地面上，他们的抓握方法如图示，则（ ）
A．甲、丙均会触电B．甲、乙均会触电
C．丙、丁均会触电D．只有乙不会触电
6．（2022•揭阳模拟）如图是关于家庭电路和安全用电知识的现象，下列有关图文说法符合安全用电原则的是（ ）
A．甲图所示，测电笔在使用时手必须触碰到金属笔尖，测电笔才能工作
B．乙图所示，电冰箱的三脚插头，较长的插头可以掰断，插头只插两孔插座也安全
C．丙图所示，当发现人体触电时，第一时间应该是找到开关切断电源
D．丁图所示，为了方便清洁，可以用湿毛巾直接擦拭正在发光的电灯
7．（2023•顺德区校级三模）灯L1“6V 6W”，灯L2“6V 3W”，如图，将它们串联后接在电源上，闭合开关，其中一个灯泡能正常发光（设灯泡的电阻不变）。则下列说法正确的是（ ）
A．正常发光的灯泡是L1
B．另一盏灯的实际功率是3W
C．电源电压为12V
D．电路的总功率为4.5W
8．（2021•赤坎区校级模拟）把L1（220V﹣60W）和L2（220V﹣40W）两灯串联在440V的电源上。下列说法正确的是（ ）
A．两灯均正常工作B．两灯均烧坏
C．L1会烧坏D．L2会烧坏
9．（2021•禅城区二模）如图所示是家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用试电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．灯L2短路B．灯L2所在支路断路
C．c、d两点间断路D．c点左侧的零线断路
10．（2023•茂南区二模）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
A．滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8
B．滑片P在最右端时，R1、R2电功率之比为1：3
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D．电源电压为12V
11．（2023•潮南区一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是18Ω
D．若电压表的示数为3.6V时，则电路的总功率为5.4W
12．（2022•端州区三模）额定电压均为6V的甲、乙两灯，U﹣I图线如图所示下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
D．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
13．（2021•南山区校级二模）如图所示为一种握力计和它的工作原理示意图。电源电压恒定不变。握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A．则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1 连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W
D．R2消耗的最小功率为0.5W
14．（2021•高州市校级模拟）一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值，电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U﹣I图像中，然后连接这些点得到如图乙所示的U﹣I图像，则由图可知（ ）
A．定值电阻R的阻值为20Ω
B．当电压表示数为2V时，电路中消耗的总功率为0.4W
C．若将R均匀拉长两倍以后，再重新进行实验，则描出的图线应在U﹣I图像中的I区
D．当滑片P向左移时，电路总功率变小
15．（2023•深圳模拟）小晗同学在连接电路的时候，观察到开关已经生锈。生锈的开关电阻会不会比较大？她决定用实验来验证，于是她连接了如图这个电路，其中，R1是阻值为10Ω的定值电阻，R2的最大阻值为20Ω。她将滑片移到最左端的时候，电压表示数为3V，移到最右端的时候，电压表示数为1.5V，忽略导线和电源的电阻，电压表为理想电压表，则下列结论正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．生锈开关的电阻为10Ω
C．生锈开关的电阻几乎可以忽略
D．电路的最小功率为1.8W
二．填空题（共8小题）
16．（2022•广州模拟）在小明家照明电路中，控制客厅灯的开关应接在 线和灯之间；如图所示，他用测电笔检测电路的操作方法正确的是 图；在使用滚筒洗衣机时，他发现接触金属门手柄会“麻手”，可解决的办法是给洗衣机电路 （填“加接零线”“加接地线”或“加接空气开关”）。
17．（2021•三水区校级二模）在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在 线和用电器之间；用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 。
18．（2022•湛江模拟）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 比较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使 过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 （选填“正”或“负”）电荷。
19．（2023•东莞市校级二模）某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为 Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为 A，此时小灯泡的电功率为 W。
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20．（2021•东莞市校级二模）电冰箱使用时外壳一定要 ，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调 （高/低），有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW•h．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 h。
21．（2023•新会区二模）在家用电器调查活动中，小亮让家里的电热水器单独工作1min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，则该电热水器的实际功率为 W；若不计能量损失，这段时间内电热水器里30kg的水温度升高了 ℃。由于电热水器的电功率远大于电风扇的电功率，从安全用电的角度考虑，电热水器的电源线比电风扇的要 （选填“细”或“粗”）。[已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
22．（2023•潮阳区校级二模）如图所示为电烤炉简化电路图，小张查看说明书后得知R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω，忽略温度对电热丝电阻的影响。当只闭合开关 时，电烤炉处于低温挡状态，此时电烤炉的电功率是 W；电烤炉处于低温挡与高温挡状态时，R1两端的电压之比为 。
23．（2022•惠阳区一模）如图所示，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 。
三．实验探究题（共2小题）
24．（2022•惠城区模拟）小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察（甲）、（乙）两图并回答下列问题：
（1）实验中，通过观察U形管中液面 的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
（2）甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的热量与 的关系。
（3）用乙装置进行实验时，电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 （选填“相同”或“不相同”）。
（4）若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω， （选填“仍能”或“不能”）达到更换前的实验效果。
（5）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。则图 （选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
（6）此实验的依据是电流的 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 。（选字母填）
A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．计算机
25．（2023•中山市校级模拟）小明做“测量小灯泡的电功率”实验，实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。
（2）为测量小灯泡的额定功率，所选的滑动变阻器应为 （选填“R1”或“R2”），连接电路时，应将滑片P滑到 （选填“A”或“B”）端。
（3）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）另外一个小组的同学在没有电流表的情况下，从实验室里找了一个阻值为R0的定值电阻，设计了图丙电路来测量U额＝2.5V的小灯泡的额定功率，他进行了以下操作：
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V。
② ，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额＝ 。（用U额、R0、U的关系式表示）
四．计算题（共2小题）
26．（2023•东莞市一模）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人，它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码，成的像是 、 的 像来识别垃圾桶。
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数1V，检测时间为0.1s。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中 （选填“①”、“②”或“③”）垃圾桶。
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能 J。
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了 J的功。
27．（2022•龙华区校级模拟）如图是一款家用煲汤电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是加热挡和保温挡。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）保温挡时通过的电流；
（2）加热挡时的电功率；
（3）该电热锅在某次煲汤时，加热挡工作0.5h，保温挡工作2h，此过程中消耗多少度电。
广东（2021-2023）中考物理模拟题分类汇编---电能和电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2022•龙岗区校级模拟）小宇在家上网课时突然断电，通过检查发现空气开关（如图）跳闸了，于是他分析可能是以下几种原因导致跳闸，其中不可能的是（ ）
A．可能是家人启用了大功率用电器
B．可能是弟弟不小心把水洒在插排上了
C．可能是房间电灯开关短路了
D．可能是电线绝缘层破了火线零线相碰了
【考点】家庭电路的故障分析．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和用电器的总功率过大，据此分析各个选项。
【解答】解：空气开关跳闸的原因有两个：短路和用电器的总功率过大；
A、家人启用了大功率用电器，会使得电路中的总功率过大，故A不合题意；
B、弟弟不小心把水洒在插排上了，生活用水是导体，使得插座短路，故B不合题意；
C、房间电灯开关短路了，相当于闭合开关，灯泡会发光，不会造成电路中电流过大，故C符合题意；
D、电线绝缘层破了火线零线相碰了，会发生短路，故D不合题意。
故选：C。
【点评】知道家庭电路中电流过大的原因是解决该题的关键。
2．（2022•天河区校级三模）如图，开关闭合后，相同类型的两小灯泡均发光，且L1灯比L2灯亮，下列判断正确的是（ ）
A．A1测的是灯L1的电流
B．A1的示数等于A2的示数
C．灯L1的电阻比灯L2的电阻大
D．灯L1消耗的电能比灯L2的大
【考点】额定功率与实际功率；电流表的使用；并联电路的电流规律；电功与电能的计算．
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）（2）分析电路图可知，灯L1和L2组成并联电路，电流表A1测通过干路的电流，电流表A2测通过灯L1的电流；在并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和；
（3）因为L1灯比L2灯亮，所以P1大于P2，根据P＝的变形式判断L1的电阻与L2的电阻的关系；
（4）实际功率越大，相同时间消耗的电能就越大。
【解答】解：AB、由图可知，两灯泡并联，电流表A1测量的是干路电流，电流表A2测量的是灯泡L1的电流，所以电流表A2的示数比电流表A1的示数小，故AB错误；
C、由于灯L1比L2亮，所以灯L1的实际功率比L2大，且两灯泡电压相等，由公式R＝可知，灯L1的电阻比灯L2的电阻小，故C错误；
D、灯L1实际功率大，由W＝Pt可知，相同时间消耗的电能就大，故D正确。
故选：D。
【点评】解决此类问题的关键是要知道并联电路的电压和电流规律：并联支路两端电压相等，干路中的电流等于各支路电流之和，即I＝I1+I2。还要会应用电功率和电功的计算公式。
3．（2023•广东模拟）学习了家庭电路的知识后，小海对如图的电路进行分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S1、S2，L1发光，L2不发光
B．闭合开关S1，试电笔测试B点氖管不发光
C．若L2断路，闭合开关S1，则L1不发光
D．若闭合开关S1，空气开关跳闸，则可能是L1断路
【考点】家庭电路的故障分析；家庭电路的组成与连接；测电笔的使用．
【专题】电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】B
【分析】根据电路图知，两个灯泡并联，开关S1控制L1；开关S2控制L2；
（1）闭合开关，控制的支路通电，灯泡发光；
（2）试电笔是区分火线和零线的，接触火线氖管发光；
（3）并联各支路不互相影响；
（4）空气开关在电路发生断路或电功率过大时，会跳闸。
【解答】解：根据电路图知，两个灯泡并联，开关S1控制L1；开关S2控制L2；
A、闭合开关S1、S2，两个支路都是通路，L1发光，L2发光，故A错误；
B、闭合开关S1，试电笔测试B点时，接触的是零线，因而氖管不发光，故B正确；
C、根据并联互不影响，若L2断路，闭合开关S1，则L1发光，故C错误；
D、若闭合开关S1，空气开关跳闸，则可能是L1短路，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查家庭电路的连接、试电笔、空气开关的作用等，属于基础题。
4．（2023•越秀区校级一模）如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②再闭合S2，灯L1亮，灯L2不亮；③用试电笔测a、b、c、d四个接线点，试电笔只在c点不发光。若电路中只有一处故障，则该故障可能是（ ）
A．灯L2短路B．c点左侧的零线短路
C．L2所在支路断路D．c、d两点间断路
【考点】家庭电路的故障分析．
【专题】应用题；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】试电笔在使用时，笔尖是火线，氖管会发光；灯不亮的原因可能是断路或者短路，结合测电笔检测时氖管的发光情况判断具体的故障位置。
【解答】解：闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路；
再闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路，若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光；
用试电笔测a、b、c、d四个接线点，a、b、d三点的氖管发光，说明这三点与火线之间是接通的，则L2没有断路；试电笔只在c点不发光，说明c点与d点之间是断开的，所以故障是c、d两点间断路，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析，相对比较简单，属于基础题。
5．（2023•南山区校级三模）如图，甲、丙站于干燥的木桌上，乙、丁均站在地面上，他们的抓握方法如图示，则（ ）
A．甲、丙均会触电B．甲、乙均会触电
C．丙、丁均会触电D．只有乙不会触电
【考点】触电危害及常见的触电类型与预防．
【专题】应用题；电与热、生活用电；分析、综合能力．
【答案】C
【分析】触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电；
家庭电路的触电事故有两种：单相触电和双相触电。单相触电是站在地上和火线接触或间接接触火线；双相触电是人体一端接触火线，一端接触零线。
【解答】解：甲站在干燥的木桌上手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；
乙站在地上手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；
丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。
综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电，故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】此题考查的是触电的两种类型和家庭电路的连接，掌握触电的实质是：人体直接或间接跟火线接触造成的。
6．（2022•揭阳模拟）如图是关于家庭电路和安全用电知识的现象，下列有关图文说法符合安全用电原则的是（ ）
A．甲图所示，测电笔在使用时手必须触碰到金属笔尖，测电笔才能工作
B．乙图所示，电冰箱的三脚插头，较长的插头可以掰断，插头只插两孔插座也安全
C．丙图所示，当发现人体触电时，第一时间应该是找到开关切断电源
D．丁图所示，为了方便清洁，可以用湿毛巾直接擦拭正在发光的电灯
【考点】安全用电原则；测电笔的使用；插座的构造与工作方式；触电危害及常见的触电类型与预防．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）使用测电笔时，手接触笔尾金属体，金属笔尖触碰待测物；
（2）三脚插头的长脚是让冰箱的金属外壳接地，避免漏电时伤害人体，对人有保护功能；
（3）发现有人触电时，正确的操作首先应该切断电源；
（4）正在发光的白炽灯或日光灯是和火线相连接的带电体，湿布是容易导电的物体。
【解答】解：A．使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，故A不符合题意；
B．三脚插头是让冰箱的金属外壳接地，避免漏电时伤害人体，掰断后就失去了保护功能，故B不符合题意；
C．人体触电以后第一时间应该断开电源，再对人体进行施救，避免二次伤害，故C符合题意；
D．湿毛巾上有水，生活中的水是导体，在接触正在发光的电灯泡时有可能发生触电事故，故D不符合题意。
故选：C。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，就不会有危险发生。
7．（2023•顺德区校级三模）灯L1“6V 6W”，灯L2“6V 3W”，如图，将它们串联后接在电源上，闭合开关，其中一个灯泡能正常发光（设灯泡的电阻不变）。则下列说法正确的是（ ）
A．正常发光的灯泡是L1
B．另一盏灯的实际功率是3W
C．电源电压为12V
D．电路的总功率为4.5W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】根据P＝UI可知两灯的额定电流，串联电路的电流处处相等，电路电流等于两灯额定电流的较小值，据此判断正常发光的灯泡；
设灯泡的电阻不变，根据欧姆定律可知两灯的电阻，根据U＝IR得出另一盏灯两端的电压，根据P＝UI得出另一盏灯的实际功率，根据串联电路的电压特点得出电源电压，根据P＝UI得出电路的总功率。
【解答】解：根据P＝UI可知两灯的额定电流分别为：
I1＝＝＝1A，
I2＝＝＝0.5A＜I1，
串联电路的电流处处相等，故电路电流I＝I2＝0.5A，正常发光的灯泡是L2，故A错误；
设灯泡的电阻不变，根据欧姆定律可知两灯的电阻：
R1＝＝＝6Ω，
R2＝＝＝12Ω，
另一盏灯两端的电压U1′＝IR1＝0.5A×6Ω＝3V，
另一盏灯的实际功率是P1′＝U1′I＝3V×0.5A＝1.5W，故B错误；
电源电压U＝U2+U1′＝6V+3V＝9V，故C错误；
电路的总功率P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，是一道综合题。
8．（2021•赤坎区校级模拟）把L1（220V﹣60W）和L2（220V﹣40W）两灯串联在440V的电源上。下列说法正确的是（ ）
A．两灯均正常工作B．两灯均烧坏
C．L1会烧坏D．L2会烧坏
【考点】额定功率与实际功率．
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】知道灯泡的额定电压和额定功率，利用P＝分别计算出L1、L2的电阻；由电功率的变形公式求出灯泡正常发光时的电流，由欧姆定律求出两灯泡串联时的电路电流，电路电流大于灯泡正常工作电流时，灯泡容易烧坏。
【解答】解：由P＝可知，灯泡L1的电阻R1＝＝≈807Ω；
灯泡L2的电阻R2＝＝＝1210Ω；
由P＝UI可知，灯泡L1正常发光时的电流：I1＝＝≈0.27A；
灯泡L2正常发光时的电流：I2＝＝≈0.18A；
把L1、L2串联在440V的电源上，通过灯的电流：I1′＝I2′＝I＝＝≈0.22A；
由于I2′＞I2，I1′＜I1，所以灯L2会被烧坏，灯L1不会被烧坏，故ABC错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题是一道基础题，熟练应用电功率的变形公式、串联电路特点及欧姆定律即可正确解题。
9．（2021•禅城区二模）如图所示是家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合S1，灯L1亮；②断开S1，闭合S2，灯L2不亮；③再用试电笔测a、b、c、d四个接线点，发现只有在c点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是（ ）
A．灯L2短路B．灯L2所在支路断路
C．c、d两点间断路D．c点左侧的零线断路
【考点】家庭电路的故障分析．
【专题】定性思想；电与热、生活用电；理解能力．
【答案】C
【分析】试电笔在使用时，应将笔尖接触导线，手接触笔尾的金属体，这样就可以形成回路，如果是火线，氖管会发光。
【解答】解：闭合S1，灯L1亮，电路中有电流，说明电路为通路，从保险丝→a→S1→L1→c以及c点左侧的零线都没有断路，故D错误；
断开S1，闭合S2，灯L2不亮，灯L2不亮的原因有两个：一个是断路、一个是短路，
若灯L2短路时，电路的电流会很大，将保险丝烧断，灯泡L1也不会发光，a、b两个接线点上，试电笔的氖管都不会发光，故A错误；
若灯L2所在支路开路，d点氖管不发光，故B错误；
若c、d两点间开路，灯泡L2与零线不能构成闭合电路，电路中没有电流，灯泡不会发光，但d点会通过灯泡L2与火线间接相连，试电笔的氖管会发光，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查家庭电路故障的分析，相对比较简单，属于基础题。
10．（2023•茂南区二模）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列说法正确的是（ ）
A．滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8
B．滑片P在最右端时，R1、R2电功率之比为1：3
C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D．电源电压为12V
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）由图可知R1和R2串联，由串联电路电流规律判断，滑片P在最右端时通过R1、R2的电流之比；
（2）知道滑片P在最右端和中点时的电流，根据串联电路电阻的规律结合欧姆定律，分别列出关于电源电压的方程，联立方程组可解得电源电压和滑动变阻器的最大阻值；
（3）串联电路电路处处相等，根据欧姆定律可知，利用P＝I2R求得电功率之比。
【解答】解：A．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I＝0.25A，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过R1、R2的电流之比为1：1，故A错误；
BCD．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压
U＝I（R1+R2）＝0.25A×（10Ω+R2）……①
把滑片P移到中点时，电路中的电流I'＝0.4A，则电源的电压U＝……②
联立①②解得U＝10V，R2＝30Ω；滑动变阻器的最大阻值为30Ω，滑片P在最右端时，R1、R2电功率之比为P1：P2＝I2R1：I2R2＝R1：R2＝10Ω：30Ω＝1：3。
故B正确，CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的电流、电压、电阻的规律和欧姆定律、电功率计算公式的应用，能够灵活运用欧姆定律是解答本题的关键。
11．（2023•潮南区一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是18Ω
D．若电压表的示数为3.6V时，则电路的总功率为5.4W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】应用题；欧姆定律；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图象读出最大电流和电压表的示数，据此可知电源电压；根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据欧姆定律计算电压表的示数为3.6V时通过电路的电流，根据P＝UI计算电路的总功率。
【解答】解：ABC、当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，
此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的最大示数为9V，即电源电压为9V，故A正确；
由欧姆定律可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝6Ω，故B正确；
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，
则电路中的总电阻：R总＝＝＝18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，故C正确；
D、串联电路各处电流相等，若电压表的示数为3.6V时，由欧姆定律可得通过电路的电流：I″＝＝＝0.6A，
电路的总功率为：P＝UI″＝9V×0.6A＝5.4W，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
12．（2022•端州区三模）额定电压均为6V的甲、乙两灯，U﹣I图线如图所示下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
D．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）通过曲线图可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大；
（2）甲灯正常工作时的电压和额定电压相等，根据图象读出通过甲、乙的电流，根据P＝UI求额定功率之比；
（3）甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，根据图象读出通过甲、乙的电流，再根据欧姆定律求出电阻之比；
（4）当把两灯串联在8V电源上时，根据串联电路的电流特点和串联电路电压的特点确定甲、乙两灯两端的实际电压，利用P＝UI即可得出实际功率之比。
【解答】解：
A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大，故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：＝＝＝＝，故B错误；
D、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I＝可得电阻之比：＝＝＝＝，故D错误；
C、把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：＝＝＝＝，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
13．（2021•南山区校级二模）如图所示为一种握力计和它的工作原理示意图。电源电压恒定不变。握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，不施加力时弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端，移动到最下端时施加的力最大（弹簧的电阻不计）。电路中电流变化的范围为0.1～0.6A．则下列说法正确的是（ ）
A．施加的力最大时电路中电流为0.6A
B．R1 连入电路阻值变化范围是0～30Ω
C．电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W
D．R2消耗的最小功率为0.5W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】定量思想；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】C
【分析】分析清楚电路结构，应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压，滑动变阻器的最大阻值，应用电功率公式求出电阻消耗的功率，然后答题。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联接入电路，电流表测电路电流；
A、由电路图可知，握力最大时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路总电阻最大，由欧姆定律可知，电路中电流最小，由题意可知，此时电路中电流为0.1A，故A错误；
B、由电路图可知，滑动变阻器接入电路的阻值最小为零时，只有R2接入电路，电路中电阻最小，电流最大为0.6A，
由I＝可知，电源电压：U＝U2＝I最大R2＝0.6A×5Ω＝3V，
滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路中电流最小为0.1A，
由I＝可知，R总＝＝＝30Ω，
滑动变阻器最大阻值：R1＝R总﹣R2＝30Ω﹣5Ω＝25Ω，
所以R1连入电路的阻值变化范围0～25Ω，故B错误；
C、电路消耗的总功率最大为：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W，
电路消耗的总功率最小为：P小＝UI小＝3V×0.1A＝0.3W，
所以电路消耗的总功率变化范围是0.3W～1.8W，故C正确；
D、R2消耗的最小功率：P2小＝I最小2R2＝（0.1A）2×5Ω＝0.05W，故D错误。
故选：C。
【点评】本题时一道电学综合题，分析清楚电路结构是正确解题的关键，应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可解题。
14．（2021•高州市校级模拟）一物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值，电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到的电压表和电流表示数点在U﹣I图像中，然后连接这些点得到如图乙所示的U﹣I图像，则由图可知（ ）
A．定值电阻R的阻值为20Ω
B．当电压表示数为2V时，电路中消耗的总功率为0.4W
C．若将R均匀拉长两倍以后，再重新进行实验，则描出的图线应在U﹣I图像中的I区
D．当滑片P向左移时，电路总功率变小
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】C
【分析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）根据图甲读出一组定值电阻两端的电压和对应的电流值，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
（2）根据图甲读出电压表示数为2V时电路中的电，根据电源的电压大于2V结合P＝UI求出电路消耗的电功率与R的电功率关系；
（3）导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，材料和温度不变时，横截面积越大、长度越短，导体的电阻越小，据此得出将R均匀拉长两倍以后的电阻，根据欧姆定律得出通过电阻的电流不变时其两端的电压变化，然后得出描出的图线应在U﹣I图像中的区域；
（4）根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据P＝UI＝判断电路总功率的变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.由图甲可知，当定值电阻两端的电压UR＝3V时，电路中的电流IR＝0.3A，由I＝可得，定值电阻的阻值R＝＝＝10Ω，故A错误；
B.由图甲可知，当电压表示数为2V时，电路中的电流I＝0.2A，因电源的电压大于2V，所以电路中消耗的总功率P＞UR′I＝2V×0.2A＝0.4W，故B错误；
C.若将R均匀拉长两倍以后，其横截面积变为原来的，软性材质的电阻变为4R，通过电阻的电流不变时，此时电压表的示数变为原来的4倍，则描出的图线应在U﹣I图像中的I区，故C正确；
D.当滑片P向左移时，接入电路中电阻变小，电路的总电阻变小，由P＝UI＝可知，电路总功率变大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式和影响电阻大小因素的综合应用，从图像中获取有用的信息是关键。
15．（2023•深圳模拟）小晗同学在连接电路的时候，观察到开关已经生锈。生锈的开关电阻会不会比较大？她决定用实验来验证，于是她连接了如图这个电路，其中，R1是阻值为10Ω的定值电阻，R2的最大阻值为20Ω。她将滑片移到最左端的时候，电压表示数为3V，移到最右端的时候，电压表示数为1.5V，忽略导线和电源的电阻，电压表为理想电压表，则下列结论正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．生锈开关的电阻为10Ω
C．生锈开关的电阻几乎可以忽略
D．电路的最小功率为1.8W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；应用题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）忽略导线和电源的电阻，电压表为理想电压表，由电路图可知，闭合开关，滑动变阻器滑片移到最左端的时候，接入电路中的电阻为零，生锈的开关电阻、电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压的表达式；
滑动变阻器滑片移到最右端的时候，接入电路中的电阻最大，生锈的开关电阻、电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压的表达式；根据电源电压不变即可求出电源电压和生锈开关的电阻；
（2）滑动变阻器滑片移到最右端的时候，接入电路中的电阻最大，电路中电流最小，利用P＝UI求出电路的最小功率。
【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关，滑动变阻器滑片移到最左端的时候，接入电路中的电阻为零，生锈的开关电阻、电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，
电路中电流：I＝＝＝0.3A，
忽略导线和电源的电阻，电压表为理想电压表，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压为：
U＝U1+IR开关＝3V+0.3A×R开关﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
滑动变阻器滑片移到最右端的时候，接入电路中的电阻最大，电路中电流最小，生锈的开关电阻、电阻R1和滑动变阻器串联，电压表测R1两端的电压，
电路中电流：I小＝＝＝0.15A，
根据串联电路的特点和欧姆定律得出电源电压：
U＝U1′+I小R2+I小R开关＝1.5V+0.15A×20Ω+0.15A×R开关﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于电源电压不变，解①②可得：R开关＝10Ω，U＝6V，故AC错误，B正确；
（2）滑动变阻器滑片移到最右端的时候，接入电路中的电阻最大，电路中电流最小，则电路的最小功率为：
P＝UI小＝6V×0.15A＝0.9W，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是生锈开关的电阻不可忽略，按电路中串联一个电阻解答。
二．填空题（共8小题）
16．（2022•广州模拟）在小明家照明电路中，控制客厅灯的开关应接在 火 线和灯之间；如图所示，他用测电笔检测电路的操作方法正确的是 乙 图；在使用滚筒洗衣机时，他发现接触金属门手柄会“麻手”，可解决的办法是给洗衣机电路 加接地线 （填“加接零线”“加接地线”或“加接空气开关”）。
【考点】测电笔的使用；家庭电路的组成与连接．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】火；乙；加接地线。
【分析】使用测电笔时，笔尖接触被检测的导线，手接触笔尾金属体。氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。对于金属外壳的用电器为了防止外壳带电，外壳要通过地线与大地相通。
【解答】解：从安全用电角度分析，开关和开关控制的用电器之间应该是串联的，开关必须接在火线和用电器之间。
使用测电笔时，笔尖接触被检测的导线，手接触笔尾金属体。氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线。
洗衣机等家用电器都应使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使外壳带电，洗衣机在使用时，接触到金属门手柄会“麻手”，这就说明出现了漏电现象。若接上地线，即便漏电，电流也就通过地线，流入大地，而防止了触电事故的发生。所以可解决的办法是给洗衣机电路加接地线。
故答案为：火；乙；加接地线。
【点评】本题考查了洗衣机等家用电器中接地线的作用：为了防止触电。
17．（2021•三水区校级二模）在家庭电路中，为了用电安全，控制用电器的开关要连接在 火 线和用电器之间；用试电笔可辨别火线和零线，使氖管发光的是 火线 。如图所示的电路，闭合开关后，发现电灯不亮，用试电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 ab之间断路 。
【考点】家庭电路的故障分析；测电笔的使用．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】火；火线；ab之间断路
【分析】（1）在家庭电路中，开关要接在火线和用电器之间，断开开关时，能切断火线，操作更安全；
（2）试电笔是用来辨别火线和零线的：用手接触笔尾的金属体，笔尖接触火线时，氖管发光；笔尖接触零线时，氖管不发光；
（3）用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明b、c、d与火线是连通的，则问题出在ab之间，据此判断。
【解答】解：（1）为了用电安全，在家庭电路中，开关应接在火线和家用电器之间；
（2）用试电笔可以区分火线和零线，使氖管发光的是火线；
（3）闭合开关后，发现电灯不亮，说明电路中有断路故障；
用试电笔测试b、c、d三点，氖管都发光，这说明从火线→d→c→b点之间的电路都是完好的，没有断路；而试电笔测试a点时，氖管不发光，说明b点到零线之间的导线出现断路，即a、b之间某处断路。
故答案为：火；火线；ab之间断路。
【点评】本题考查了家庭电路故障的判断、测电笔的使用，也考查了学生学以致用的能力。
18．（2022•湛江模拟）很多生活小常识都蕴涵着物理学原理：用水作为冷却剂是因为水的 比热容 比较大的缘故；多个大功率用电器不能同时插在一个插座上，是因为这样会使 用电器总功率 过大，造成电流过大，容易引起火灾。加油前我们需要触摸加油机上的静电消除器（如图）避免因静电引起火灾。若瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，则人体带的是 负 （选填“正”或“负”）电荷。
【考点】家庭电路电流过大的原因；比热容解释简单的自然现象；电流的方向．
【专题】应用题；其他综合题；分析、综合能力．
【答案】比热容；用电器总功率；负。
【分析】（1）水的比热容较大，质量相同的水和其它液体相比较，升高相同的温度时，吸收的热量多；吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等；
（2）家庭电路电流过大的原因：短路或用电器总功率过大；
（3）正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向和电流的方向相反。
【解答】解：用水作为冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多；
家庭电路中各用电器之间既可以单独工作又互不影响，家庭电流中电压为220V，由P＝UI可知，多个大功率用电器同时使用一个插座，当总功率过大时，干路电流会过大。根据焦耳定律可知，干路导线会产生过多的热量，使导线温度升高，容易引起火灾；
人体触摸加油机上的静电消除器时，若人体带负电，则人体上多余的负电荷由人体流向静电消除器，因负电荷定向移动的方向与电流方向相反，则瞬间电流方向是由静电消除器流向人体，符合题意，故假设成立，即人体确实带负电。
故答案为：比热容；用电器总功率；负。
【点评】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
19．（2023•东莞市校级二模）某小灯泡上标有“6V 6W”字样，则其正常工作时的电阻为 6 Ω，如果其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为 0.5 A，此时小灯泡的电功率为 1 W。
​
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；定量思想；图析法；欧姆定律；应用能力．
【答案】6；0.5；1。
【分析】（1）根据P＝的变形公式可求出灯泡正常工作时的电阻；
（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时通过的电流，根据P＝UI可得小灯泡的电功率。
【解答】解：（1）由P＝可得，灯泡正常发光的电阻：
RL＝＝＝6Ω；
（2）由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流I＝0.5A；
小灯泡的电功率P＝UI＝2V×0.5A＝1W。
故答案为：6；0.5；1。
【点评】本题考查了欧姆定律和电功率公式的简单应用，关键是根据图象读出电压对应的电流。
20．（2021•东莞市校级二模）电冰箱使用时外壳一定要 接地 ，以保证安全，夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调 高 （高/低），有一台冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，测得其一天消耗的电能为1.2kW•h．假设冰箱在压缩机停止工作时不消耗电能，估算该冰箱压缩机在一天内工作的总时间为 8 h。
【考点】安全用电原则；电功计算公式的应用．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】接地；高；8。
【分析】金属外壳的家用电器的外壳一定要接地，这样可以避免触电事故的发生；夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调高些；
电冰箱工作时的功率和额定功率相等，知道消耗的电能，根据P＝出电冰箱工作的时间
【解答】解：
电冰箱的外壳是金属做的，家用电器的金属外壳一定要接地，可防止因漏电使外壳带电而造成触电事故，以保证安全；
夏天，为了节能，可将冰箱的设置温度适当调高些，减小冰箱的工作时间；
冰箱铭牌上标有“220V 150W”字样，表示冰箱的额定电压为220V，额定功率为150W，
电冰箱工作时的功率P＝150W＝0.15kW，一天消耗的电能W＝1.2kW•h，
由P＝可得，电冰箱的压缩机在一天内工作的总时间：
t＝＝＝8h。
故答案为：接地；高；8。
【点评】本地考查安全用电知识、节能措施及电功公式的应用。
21．（2023•新会区二模）在家用电器调查活动中，小亮让家里的电热水器单独工作1min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，则该电热水器的实际功率为 2100 W；若不计能量损失，这段时间内电热水器里30kg的水温度升高了 1 ℃。由于电热水器的电功率远大于电风扇的电功率，从安全用电的角度考虑，电热水器的电源线比电风扇的要 粗 （选填“细”或“粗”）。[已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【考点】电功与电热的综合计算；电能表；电功率的计算．
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【答案】2100；1；粗。
【分析】（1）先求出电能表的转盘转70r电热水器消耗的电能，然后根据P＝求出该电热水器的实际功率；
（2）根据W＝Pt求出电热水器消耗的电能，因为不计能量损失，Q吸＝W，再利用Q＝cmΔt求出水升高的温度；
（3）利用P＝UI、Q＝I2Rt以及影响导体电阻大小的因素来分析即可。
【解答】解：（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：
W＝＝0.035kW•h，
工作时间t＝1min＝h，
则该电热水器的实际功率：
P＝＝＝2.1kW＝2100W。
（2）电热水器消耗的电能：
W′＝Pt＝2100W×60s＝1.26×105J，
因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸＝W′＝1.26×105J，
由Q＝cmΔt得，水升高的温度：
Δt＝＝＝1℃。
（3）由于电热水器的功率远大于电风扇的功率，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于电风扇的工作电流，相同条件下热水器导线上产生的热量较多，为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。
故答案为：2100；1；粗。
【点评】本题是一道电热综合题，涉及到功率公式、功的公式、吸热公式以及影响导体电阻大小的因素等，与生活紧密相连，学以致用！
22．（2023•潮阳区校级二模）如图所示为电烤炉简化电路图，小张查看说明书后得知R1、R2均为电热丝，R1＝44Ω，R2＝66Ω，忽略温度对电热丝电阻的影响。当只闭合开关 S1 时，电烤炉处于低温挡状态，此时电烤炉的电功率是 440 W；电烤炉处于低温挡与高温挡状态时，R1两端的电压之比为 2：5 。
【考点】电功率的计算．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】S1；440；2：5。
【分析】所以由P＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串并联电路电阻规律和所以由P＝可知各挡位时电路的连接；
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出两状态时电路中的电流，根据欧姆定律求出两状态时R1两端的电压之比。
【解答】解：当S1闭合，S2断开，R1、R2串联；当S1、S2闭合时，R2被短路，电路为R1的简单电路；
因串联电路中的总电阻大于任一分电阻，所以由P＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡；
R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电烤炉为低温挡；
电烤炉处于低温挡时，R1、R2串联，电路中的电流：I低＝＝＝2A，
此时电烤炉的电功率P＝UI低＝220V×2A＝440W；
电烤炉处于高温挡时，电路为R1的简单电路，电路中的电流：I高＝＝＝5A，
由欧姆定律可知，电烤炉处于低温挡与高温挡状态时，R1两端的电压之比：＝＝＝＝。
故答案为：S1；440；2：5。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率和电功公式的灵活运用，正确的判断电烤炉处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
23．（2022•惠阳区一模）如图所示，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 电压 表。两电阻大小之比R1：R2为 1：3 ，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 3：16 。
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】电压；1：3；3：16。
【分析】（1）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，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，据此分析；
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，根据串联分压特点可知R1：R2；
（3）设电源电压为U，当两表都为电压表时，闭合两开关，根据P＝UI＝得出电路总功率P1，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，根据P＝UI＝得出此时电路总功率P2，进而得出P1：P2。
【解答】解：
（1）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，若两表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表；
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，
因串联电路总电压等于各部分电压之和，
则根据串联分压原理可知＝＝＝＝＝1：3；
（3）设R1＝R，则R2＝3R，
当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，电路总功率为P1＝＝，
同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，
此时电路总功率为P2＝+＝+＝，
则P1：P2＝＝＝3：16。
故答案为：电压；1：3；3：16。
【点评】本题考查了等效电路的分析、串并联电路的特点和电功率的计算等知识，综合性较强，难度适中。
三．实验探究题（共2小题）
24．（2022•惠城区模拟）小海同学在探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察（甲）、（乙）两图并回答下列问题：
（1）实验中，通过观察U形管中液面 高度差 的变化，来比较电流通过电阻丝产生热量的多少。
（2）甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的热量与 电阻 的关系。
（3）用乙装置进行实验时，电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流 不相同 （选填“相同”或“不相同”）。
（4）若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω， 仍能 （选填“仍能”或“不能”）达到更换前的实验效果。
（5）当家庭电路中的导线连接处接触不良时，该处电阻会增大，容易引发火灾。则图 甲 （选填“甲”或“乙”）的实验结论可以用来解释这种现象。
（6）此实验的依据是电流的 热 效应。下面所列四种用电器中，利用这一原理工作的用电器是 A 。（选字母填）
A．电饭锅 B．电风扇 C．电视机 D．计算机
【考点】焦耳定律．
【专题】实验题；电与热、生活用电；科学探究能力．
【答案】（1）高度差；（2）电阻；（3）不相同；（4）仍能；（5）甲；（6）热；A。
【分析】（1）在实验时，通过对等量的空气加热，根据气体的热胀冷缩，产生的热量越多，气体膨胀程度越大，U形管内液面高度差越大；
（2）电流产生的热量与电流大小、电阻和通电时间有关，由控制变量分析判断；
（3）（4）由图乙中三个电阻的连接方式，根据串并联电路的电流特点分析解答；
（5）根据电阻的变化，结合焦耳定律分析判断；
（6）当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。电流做功的过程是能量转化的过程，根据能量的转化情况分析答题。
【解答】解：
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；
（2）图甲两容器中的两电阻串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，故此装置是用来探究电流产生的热量跟电阻的关系；
（3）图乙中R2、R3并联后再与R1串联，由串并联电路的电流特点知，I1＝I2+I3，两容器中电阻和通电时间相等，所以电阻R3的作用是使通过R1、R2的电流不相同，可探究电流产生热量与电流大小的关系；
（4）若乙图中盒外连接的电阻R3阻值由5Ω更换为3Ω，电路的连接方式不变，所以因通过两容器内电阻的电流不相等（两容器中电阻和通电时间相等，），故仍能达到更换前的实验目的；
（5）由图甲可得的实验结论是：电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生热量越多；
当家庭电路中的导线连接处接触不良时，接触电阻较大，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，容易引发火灾，故图甲中的实验结论可以用来解释这种现象。
（6）此实验的依据是电流的热效应。
A、电饭锅工作时，主要把电能转化为内能，是利用电流热效应工作的；
B、电风扇工作时把电能主要转化为机械能；
C、电视机工作时主要把电能转化为光能与声能；
D、计算机工作时电能转化为光能等其他形式的能；。
故答案为：（1）高度差；（2）电阻；（3）不相同；（4）仍能；（5）甲；（6）热；A。
【点评】本题是探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”实验的理解和掌握，注意控制变量法和转换法的运用。
25．（2023•中山市校级模拟）小明做“测量小灯泡的电功率”实验，实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物图，经检查有一根导线接错，请你在图甲中连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。
（2）为测量小灯泡的额定功率，所选的滑动变阻器应为 R2 （选填“R1”或“R2”），连接电路时，应将滑片P滑到 A （选填“A”或“B”）端。
（3）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 B （选填“A”或“B”）端移动。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 0.625 W。
（4）另外一个小组的同学在没有电流表的情况下，从实验室里找了一个阻值为R0的定值电阻，设计了图丙电路来测量U额＝2.5V的小灯泡的额定功率，他进行了以下操作：
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V。
② 闭合开关S和S2，断开S1 ，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式P额＝ U额• 。（用U额、R0、U的关系式表示）
【考点】实验 测量小灯泡的电功率．
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】（1）见解答图；（2）R2；A；（3）B；0.625；（4）闭合开关S和S2，断开S1；U额•。
【分析】（1）在测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端；
（2）已知小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，利用串联电路的电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器连入电路中的电阻，然后确定选用的滑动变阻器；为了保护电路，连接电路时，应将滑片P滑到阻值最大处；
（3）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；根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率；
（4）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联；
要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻两端的电压，由欧姆定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：（1）原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测量小灯泡的电功率实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
；
（2）小灯泡额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时的电流约为：
I'＝＝＝0.25A，
根据串联电路的电压规律和欧姆定律，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故滑动变阻器应为R2；
为了保护电路，连接电路时，应将滑片P滑到阻值最大处，即A端；
（3）检查电路无误后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向B端移动；
由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：
PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）实验步骤：
①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；
②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；
在①中，电压表测灯两端的电压，电压表示数为2.5V时，灯正常发光；
在②中，电压表测灯与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压：U0＝U﹣U额，由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I0＝＝，即灯的额定电流I额＝I0＝，
则小灯泡的额定功率表达式为：
P额＝U额I额＝U额•。
故答案为：（1）见解答图；（2）R2；A；（3）B；0.625；（4）闭合开关S和S2，断开S1；U额•。
【点评】本题测量小灯泡的电功率实验，考查了电路连接、器材的选择、注意事项、实验操作、功率的计算及设计实验方案测功率的能力。
四．计算题（共2小题）
26．（2023•东莞市一模）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人，它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码，成的像是 倒立 、 缩小 的 实 像来识别垃圾桶。
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数1V，检测时间为0.1s。
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中 ① （选填“①”、“②”或“③”）垃圾桶。
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能 0.015 J。
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了 0.7 J的功。
【考点】电功与电能的计算；凸透镜成像规律的其他应用；功的计算和公式的应用．
【专题】信息给予题；分析、综合能力．
【答案】（1）倒立；缩小；实；（2）①①；②0.015；（3）0.7。
【分析】（1）摄像头是凸透镜，相当于照相机；
（2）①由图可知，定值电阻R和探针串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，根据串联电路的电压特点求出样品两端的电压，根据电压表示数和定值电阻的阻值求出电路中的电流，根据欧姆定律求出样品的电阻，根据表格中的数据判断出垃圾的类别，进而判断出需要放入哪个垃圾桶中；
②根据W＝UIt求出消耗的电能；
（3）根据W＝Gh求出机器人所做的功。
【解答】解：（1）摄像头是凸透镜，相当于照相机，成倒立、缩小的实像；
（2）①由图可知，定值电阻R和探针串联，电压表测量定值电阻R两端的电压，
样品两端的电压为：
U′＝U﹣Uv＝1.5V﹣1V＝0.5V；
电路中的电流为：
I＝＝＝0.1A；
根据欧姆定律可知，样品的电阻为：
R样品＝＝＝5Ω；
根据表格中的数据可知，垃圾的类别为金属，需要放入①垃圾桶中；
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为：
W＝UIt＝1.5V×0.1A×0.1s＝0.015J；
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后所做的功为：
W′＝Gh＝1N×0.7m＝0.7J；
水平移动3米的过程中，力的方向是竖直向上的，移动的距离在水平方向上，所以机器人不做功，故所做的总功为W'＝0.7J。
故答案为：（1）倒立；缩小；实；（2）①①；②0.015；（3）0.7。
【点评】本题考查了欧姆定律的应用、功的计算以及凸透镜等知识点，明确公式的应用是解题的关键。
27．（2022•龙华区校级模拟）如图是一款家用煲汤电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是加热挡和保温挡。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）保温挡时通过的电流；
（2）加热挡时的电功率；
（3）该电热锅在某次煲汤时，加热挡工作0.5h，保温挡工作2h，此过程中消耗多少度电。
【考点】电功率的计算；电功率与电能、时间的关系；电功率与电压、电流的关系．
【专题】计算题；电能和电功率；应用能力．
【答案】（1）保温挡时电路中的电流为2A；
（2）加热挡时的电功率为1100W；
（3）在此过程中消耗的电能是1.43kW•h。
【分析】（1）只闭合开关S，两电阻串联，总电阻较大，根据P＝可知，此时总功率较小，电热锅处于保温挡，根据P＝UI可知保温挡时电路中的电流；
（2）电热锅处于保温挡时，根据欧姆定律可知电路的总电阻，进而得出R2的阻值；同时闭合两开关，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝可知，此时总功率较大，电热锅处于加热挡，根据P＝可得出加热挡时的电功率；
（3）根据W＝Pt计算在此过程中消耗的电能。
【解答】解：（1）只闭合开关S，两电阻串联，总电阻较大，根据P＝可知，此时总功率较小，电热锅处于保温挡，
根据P＝UI可知保温挡时电路中的电流：I＝＝＝2A；
（2）电热锅处于保温挡时，电路的总电阻：R＝＝＝110Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，则R2＝R﹣R1＝110Ω﹣66Ω＝44Ω；
同时闭合两开关，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝可知，此时总功率较大，电热锅处于加热挡，
加热挡时的电功率P2＝＝＝1100W；
（3）若该电热锅煲汤时，加热挡工作t1＝0.5h，保温挡工作t2＝2h，
在此过程中消耗的电能W＝P2t1+Pt2＝1100W×0.5×3600s+440W×2×3600s＝5.148×106J＝1.43kW•h。
答：（1）保温挡时电路中的电流为2A；
（2）加热挡时的电功率为1100W；
（3）在此过程中消耗的电能是1.43kW•h。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算等问题，有一定综合性，难度适中。样品电阻值/Ω
垃圾类别
小于10
金属
10～30
餐厨
大于30
其他
样品电阻值/Ω
垃圾类别
小于10
金属
10～30
餐厨
大于30
其他