中考物理第一轮复习专题17 电功率（7题型）（练习）（解析版）

这是一份中考物理第一轮复习专题17 电功率（7题型）（练习）（解析版），共45页。试卷主要包含了3kW·h，某电能表的表盘如图所示，4mA；1862，4W等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc27856" PAGEREF _Tc27856 \h 2
\l "_Tc28128" 题型01 电能表及其计算 PAGEREF _Tc28128 \h 2
\l "_Tc22067" 题型02 电能与电功 PAGEREF _Tc22067 \h 5
\l "_Tc19937" 题型03 电功率的相关计算 PAGEREF _Tc19937 \h 8
\l "_Tc15186" 题型04 实际功率与额定功率 PAGEREF _Tc15186 \h 14
\l "_Tc573" 题型05 电热的利用与防止 PAGEREF _Tc573 \h 17
\l "_Tc6579" 题型06 影响电流热效应的因素 PAGEREF _Tc6579 \h 19
\l "_Tc222" 题型07 焦耳定律 PAGEREF _Tc222 \h 23
\l "_Tc11305" PAGEREF _Tc11305 \h 28
\l "_Tc2962" PAGEREF _Tc2962 \h 38
题型01 电能表及其计算
1.如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说法正确的是（ ）。
A．此表是测量电功率的仪器；
B．此时电能表的读数为7723kW·h；
C．“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁3200次；
D．10A表示该电能表的额定最大电流
【答案】C。
【解析】A．此表名称是电子式单相电能表，单位是kW·h，是测量电路中消耗电能的仪器。故A错误；
B．电能表显示的数字中，最后一位是十分位，因此读数为772.3kW·h。故B错误；
C．“3200imp/kW·h”称作电能表常数，“3200imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表指示灯闪烁3200次。故C正确；
D．10A表示基本电流，它是确定电能表有关特性的电流值，20A是电能表能满足测量准确要求，且能长期正常运行的最大电流值。故D错误。故选C。
2.小萌随父母去豫西抗日根据地一一“方山寨”，进行红色研学之旅。需要提前给移动充电宝进行充电，充电宝容量为，充电电压为3.7V，充电时剩余电量为0。于是她关闭家中其它用电器，并观察到家里电能表如图所示，要给充电宝充满电，电能表的转盘将转过（ ）。
A．222转B．1000转C．799转D．360转
【答案】A。
【解析】给充电宝充满电消耗的电能为
电能表转盘的实际转数为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3.某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）。
A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J
【答案】B。
【解析】由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
4.小宁同学家的电能表月初时记录的电能表示数是881.6kW·h，月末时示数如图所示，这个月他家用电为 J；两根阻值相同的电阻丝，先串联后并联，分别接入同一个电源，将同一壶水烧开（假设没有热损失），则两种方法所需要的时间之比是 。
【答案】1.8×108；4∶1。
【解析】[1]由图可知月末电能表的读数为931.6kW·h，则这个月他家用电为
[2]设用电器的电阻为R，则串联时的总电阻为
并联时的总电阻为
分别接入同一个电源，所需要的时间之比是。
5.亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能和所学习的物理知识，回答下列问题：
（1）如图1所示是一个测量 大小的仪表，它的分度值是 。
（2）如图2所示该表的示数为 kW·h，如果表盘转动50圈，表示用电器消耗电能 J。
【答案】电流；0.4mA；1862.4；7.2×104。
【解析】（1）[1] 图1中表盘上有“mA”字样，表明该仪器是测量电流的仪表。
[2]由图1可知，0~2mA之间分成了5小格，每一小格代表0.4mA，所以该仪表的分度值为0.4mA。
（2）[3]图2是电能表，电能表的读数数字方框中最后一位是小数，单位是kW·h，由图2可知，电能表的示数为1862.4kW·h。
[4] 2500r/ kW·h表示电路中用电器每消耗1 kW·h电能，电能表的表盘转过2500圈，则表盘转动50圈用电器消耗的电能W。
6.小明家的电能表月初时的示数为7846.6kW•h，月末的示数如图所示，则小明家消耗电能为______J。若1度电的电费按0.49元计算，则小明家这个月的电费应该是______元。小明只开家中的一台空调30min电表的转盘转动1000圈，则小明家空调的实际功率为______。
【答案】5.4×108；73.5；800W。
【解析】[1]消耗电能为W＝W1﹣W2＝7996.6kW•h﹣7846.6kW•h＝150kW•h＝5.4×108J
[2]该月应付电费为150kW•h×0.49元/kW•h＝73.5元
[3]2500r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500r，电表的转盘转动1000圈，空调消耗的电能为
空调的实际功率。
7.某同学家记录5月初电能表示数为1432.7度，6月初的示数如图所示，电能表是测量________的仪表，该同学家5月初至6月初消耗的电能是________kW·h，若电能表转盘在10min内转过250转，则用电器的总功率为________W。
【答案】电能（电功）；105；600。
【解析】[1]电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表，即电能表是测量电能（或电功）的仪表。
[2]5月初电能表示数1432.7kW·h，由图可知6月初的示数1537.7kW·h，故小明家5月初至6月初消耗的电能为W=1537.7kW·h-1432.7kW·h=105kW·h
[3]电能表的转盘转250转时，电路消耗的电能
用电器的总功率。
题型02 电能与电功
1．关于电能、电功，下列说法正确的是( )。
A．导体两端的电压越大，通电时间越短，消耗的电能就越多；
B．通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做功就越大；
C．电流通过用电器的过程就是电能转化为其他形式的能的过程；
D．白炽灯消耗的电能一定比节能灯多
【答案】C。
【解析】电流所做的功取决于电压、电流和通电时间，因此只知道其中一个或两个因素，不能判断电功的大小，故ABD错误。
C．电流通过用电器做功的实质是将电能转化为其他形式的能的过程，故C正确。
故答案为C。
2.如图所示的家用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）。
A．电饭锅B．笔记本电脑
C．电风扇D．电视机
【答案】C。
【解析】A．电饭锅将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．笔记本电脑在工作中将电能转化为内能和光能，故B不符合题意；
C．电风扇将电能转化为机械能，故C符合题意；
D．电视机将电能转化为光能和内能，故D不符合题意。故选C。
3.甲乙两个小灯泡串联，闭合开关，甲乙两灯两端的电压之比为1∶2，工作一段时间后甲乙两灯消耗的电能之比是（ ）。
A．1:2B．3:1C．2:1D．1:3
【答案】A。
【解析】甲乙两个小灯泡串联，所以通过甲乙灯泡的电流相等，由可知在相同时间内消耗的电能之比等于灯泡两端电压之比，即1:2。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4.甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即R乙＞R甲＞R丙
将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知W乙＞W甲＞W丙
故选A。
5.某款手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A。查询到使用手机电池型号如图所示。假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要______min，电池充满电后存储的电能为______J。若手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为______h。
【答案】50.4；55944；280。
【解析】[1]电池容量Q为4200mAh，最大充电电流I充为5A，充满电的最快充电时间为
[2]电池电压U为3.7V，电池充满电后存储的电能为
[3]待机电流I待为15mA，手机最长待机时间为。
6.如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该电能表的标定电流是_____A，表盘上显示已用电_____kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次，该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h。
【答案】10A；5546.7kW•h；0.02kW•h。
【解析】[1]由图可知，该电能表的标定电流为10A。
[2]由图可知，表盘上显示已用电5546.7kW•h。
[3]用电器在这段时间内消耗的电能。
7.如图甲所示，当开关S由接点1转到接点2时，电压表示数变化如图乙所示，则开关接2时，灯泡L2两端的电压是 V；此时L1和L2消耗的电能之比W1：W2＝ 。
【答案】4；1：2。
【解答】当开关S接1时，接入电路的灯泡只有L1，根据乙图可知，此时电源电压U＝6V，
当开关接2时，接入电路的灯泡是L1和L2，且它们组成串联，电压表测量的是灯泡L1两端的电压，根据图乙可知：灯泡L1两端的电压U1＝2V，根据串联电路电压的规律可得：灯泡L2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V；
由于两个灯泡串联，通过它们的电流和通电时间相等，根据W＝UIt可知，灯泡L1和灯泡L2消耗的电能之比是W1：W2＝U1I1t1：U2I2t2＝U1：U2＝2V：4V＝1：2，
故答案是：4；1：2。
题型03 电功率的相关计算
1.两灯泡L1、L2（R1＝3R2）。若将其串联在某电源上，两灯的总功率为P串，若将其并联在同一电源上，两灯的总功率为P并，则P串：P并为（ ）。
A．3:16B．3:4C．4:3D．1:3
【答案】A。
【解析】两电阻串联时的总功率为
两电阻并联时的总功率为
故，故A符合题意。故选A。
2.标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯铭牌如图所示，下列说法中正确的是（ ）。
A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻；
B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮；
C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮；
D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
【答案】C。
【解析】A．根据灯泡的铭牌知道，两灯泡正常发光时电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，由知道，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故A错误；
BCD．两灯串联在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R知道，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，所以甲灯较亮，故BD错误，C正确。
故选C。
3.有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）。
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大；
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2∶5；
C．两灯串联接入220V的电路，L2灯更亮；
D．两灯正常发光时，甲消耗的电能比乙多
【答案】C。
【解析】A．两灯泡正常发光时的电压均为220V，额定功率P1＞P2
由可知，两灯正常发光时，L1的电阻较小，故A错误；
B．两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压均为220V，此时两灯泡均正常发光，则L1、L2消耗功率之比P1∶P2=100W∶40W=5∶2
故B错误；
C．两灯串联接入220V的电路时，通过它们的电流相等，且L2的电阻较大，由P=I2R可知，L2的实际功率较大，其亮度较大，故C正确；
D．由于两灯泡工作的时间未知，由W=Pt可知，不能比较两灯正常发光时消耗电能的多少，故D错误。
故选C。
4.如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（ ）。
A．6V、1.5WB．6V、0.75WC．3V、1.5WD．3V、0.75W
【答案】B。
【解析】ABCD．当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，如下图所示
因为灯泡正常发光，所以电源电压
由P=UI可得通过灯泡的电流
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，则通过变阻器的电流
由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值
由欧姆定律可得灯泡的电阻
当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，如下图所示
根据串联电路的电阻特点可知此时的总电阻为
此时电路中的电流
则灯泡的实际功率；故选B。
5.如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片从端滑到端，电压表示数与电流表示数的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是（ ）。
A．电源电压是；
B．定值电阻的阻值是；
C．滑动变阻器的阻值范围是；
D．若电压表的示数为时，则电路的总功率为
【答案】C。
【解析】A．滑动变阻器的滑片滑到端，滑动变阻器阻值为0，此时定值电阻的电压等于电源电压，由图2可知，此时定值电阻的电压为9V，所以电源电压为9V，故A正确，A不符合题意；
B．当定值电阻电压为9V时，通过的电流为1.5A，则定值电阻的阻值
故B正确，B不符合题意；
C．当滑动变阻器的滑片位于b端，此时其阻值最大，由图2可知，定值电阻的电压为3V，电流为0.5A，则滑动变阻器的最大阻值
所以滑动变阻器的阻值范围是，故C错误，C符合题意；
D．若电压表的示数为时，此时电路中的电流
则电路的总功率为
故D正确，D不符合题意。故选C。
6.如图所示，小五同学设计了一种烟雾报警装置，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.2A时，烟雾报警器报警。若S闭合后，当电流从0.2A变化为0.5A时，光敏电阻R的电功率从3.2W变化为2W，在此变化过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．烟雾浓度逐渐减小时，电压表的示数变大；
B．电源电压为20V，R0的电阻为40Ω；
C．当电压表的示数为4V时，烟雾报警器报警；
D．R0消耗的电功率变化了8.4W
【答案】D。
【解析】A．由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，烟雾浓度逐渐减小时，光照强度增强，R的阻值变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误；
BD．因串联电路中各处的电流相等，且I1=0.2A时P1=3.2W，I2=0.5A时P2=2W，所以，由P=I2R可得，光敏电阻的阻值分别为，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，电源的电压
U=I1(R+R0)=I2(R′+R0)
即0.2A×(80Ω+R0)=0.5A×(8Ω+R0)，解得R0=40Ω
电源的电压U=I1(R+R0)=0.2A×(80Ω+40Ω)=24V
R0消耗的电功率的变化量ΔP0=P0′-P0=I22R0-I12R0=(0.5A)2×40Ω-(0.2A)2×40Ω=8.4W
故B错误，D正确；
C．当电压表的示数为4V时，R0两端的电压U0=U-UR=24V-4V=20V
此时电路中的电流
因电路中电流小于或等于0.2A时，烟雾报警器报警，所以，此时烟雾报警器不报警，故C错误。
故选D。
7．（多选）灯泡L上标有“6V 6W”字样，测得该灯泡的电流随电压变化关系如图（甲）所示．现把灯泡L接入如图（乙）所示的电路中，若电路电压为10V不变，电流表的量程为“0﹣0.6A”，电压表的量程为“0﹣15V”．则下列说法正确的是（ ）。
A．灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V；
B．当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为9V；
C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大；
D．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
【答案】BD。
【解析】AD．由图象可知，当灯泡正常发光（UL=6V）时，电路中的电流为1A＞0.6A，
∴电路中的最大电流=0.6A，∴灯泡不能正常发光；
电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W
故A错误，D正确；
B．由图象可知，当I=0.4A时，UL=1V，电压表示数UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V，故B正确；
C．根据R=结合图象可知，灯泡的电阻随两端的电压增大而增大，根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，此时电压表的示数减小，故C错误。故选BD。
8．（多选）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。
9.标有“6 V 3 W”字样的小灯泡，它的电流—电压图象如图所示，则它正常工作10 s消耗的电能是____J；将它与一个10 Ω的定值电阻串联在8 V的电路中，则电路消耗的总功率为____W。
【答案】30；3.2。
【解析】由于小灯泡标有“6V 3W”，所以由P=W/t知道，
灯泡正常工作10s消耗的电能是：WL =PL t=3W×10s=30J；
若小灯泡L与一个10Ω的定值电阻R串联在电压为8V的电路中，则由于串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由I=U/R知道，U=UL′+IL R，即8V=UL′+IL′×10Ω，由图象知道，当UL′=4V时、IL′=0.4A符合方程，所以，电路消耗的总功率是：P=UIL ′=8V×0.4A=3.2W。
10.如图甲所示，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是______V，滑动变阻器的最大功率是______W。
【答案】24；3.6。
【解析】[1]闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；当滑动变阻器接入电路中的阻值为20Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压 ①
当滑动变阻器接入电路中的阻值为80Ω时，滑动变阻器R2的电功率为3.2W，根据可知
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压②
联立①②得U=24V，R1=40Ω
[2]根据欧姆定律可知电路中的电流为，根据可知滑动变阻器的电功率为
当滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器的功率最大，为。
题型04 实际功率与额定功率
1.关于用电器的额定功率和实际功率，下列说法正确的是（ ）。
A．额定功率大的用电器，其实际功率一定大；
B．实际功率大的用电器，其额定功率一定大；
C．用电器的实际功率会随所加电压的改变而改变；
D．用电器的额定功率会随所加电压的改变而改变
【答案】C。
【解析】用电器的额定功率是由自身决定的，不会改变；根据 可知，用电器的实际功率会随所加实际电压的改变而改变，所以额定功率大的用电器，其实际功率不一定大；实际功率大的用电器，其额定功率也不一定大；故C正确，ABD不符合题意。
故选C。
2.一只标有“PZ220—100”字样的白炽灯泡，当其两端电压为110V时，它的实际功率为（不计温度对电阻的影响）（ ）。
A．50WB．10WC．75WD．25W
【答案】D。
【解析】由可得，灯泡的电阻为
接到110V的电路中，灯泡的实际功率为
故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
3.将一个标有“36V，40W”的灯泡接入电路时，通过它的实际电流是1A，它的实际功率（ ）。
A．大于40W B．等于40W C．小于40W D．等于36W
【答案】C。
【解析】根据灯泡上所标的额定电压和额定电流可知，小灯泡的电阻
若通过它的实际电流是1A，则小灯泡的实际功率P实=I实2R=(1A)2×32.4Ω=32.4W
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
4.如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，L1恰能正常发光；若换个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，假设小灯泡L1、L2的电阻均保持不变，则L2（ ）。
A．消耗的电能一定比L1多B．两端的电压仍为6V
C．阻值一定比L1大D．实际功率小于3W
【答案】D。
【解析】BC．将一个“6V 2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，L1恰能正常发光，则灯泡L1的小灯泡的电压为6V，通过的电流为
灯泡L1的电阻为
设电源电压为U，定值电阻的阻值为R，则根据电压规律可以列等式
若换个“6V 3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，灯泡L2的电阻为
小灯泡的电阻变小，根据串联分压，此时的电压变小，故小于6V，故BC不符合题意；
A．由于灯泡的电阻不变，而灯泡两端的电压小于6V，小于额定电压，故灯泡L2的实际功率小于额定功率，故小于3W，故D符合题意；
D．只能知道灯泡L2的功率小于3W，但不知道通电时间长短，无法确定L2消耗电能的多少，故A不符合题意。故选D。
5.如图甲所示电路，电流表A1的量程为0~3A，A2的量程为0~0.6A，闭合开关S，电压表V示数为12V，小灯泡正常发光。在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器R的滑片，电流表A1示数与R连入的阻值的关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）。
A．小灯泡的额定功率为4.8W；
B．滑动变阻器的阻值范围为12Ω～20Ω；
C．滑动变阻器功率变化范围为2.4W～7.2W；
D．滑动变阻器功率变化范围为8.4W～10.8W
【答案】C。
【解析】A．由电路图可知，闭合开关S，灯泡和滑动变阻器R并联，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测通过滑动变阻器R的电流，电压表测电源电压；已知电压表示数为12V，则并联电路两端的电压为12V，电源电压是12V，在电路安全的情况下，当通过滑动变阻器R的电流最大时干路电流最大，由于A2的量程为0~0.6A，所以通过滑动变阻器R的最大电流为I滑最大=0.6A
根据图象可知电流表A1最大示数为1.8A，即干路最大电流I最大=1.8A
根据并联电路电流规律可知，通过灯泡的电流IL=I最大-I滑最大=1.8A-0.6A=1.2A
则灯泡的额定功率P额=PL=UIL=12V×1.2A=14.4W，故A错误；
B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为
根据图象可知干路最小电流I最小=1.4A
则根据并联电路电流规律可知，通过滑动变阻器的最小电流为I滑最小=I最小-IL=1.4A-1.2A=0.2A
滑动变阻器的最大阻值为
滑动变阻器的阻值范围为20Ω～60Ω，故B错误；
CD．滑动变阻器的最小功率
滑动变阻器的最大功率
滑动变阻器功率变化范围为2.4W～7.2W，故C正确，D错误。故选C。
题型05 电热的利用与防止
1.下列家用电器，利用电流的热效应工作的是（ ）。
A．洗衣机B．电视机C．电冰箱D．电饭煲
【答案】D。
【解析】ABC．洗衣机、电冰箱主要是把电能转化为机械能。电视机在工作时，主要将电能转化为声能和光能，故ABC不符合题意；
D．电饭煲工作时把电能转化为内能，利用电流的热效应来工作的，故D正确。
故选D。
2.电炉丝通电一段时间后热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么热，这主要是因为（ ）。
A．导线的绝缘皮隔热 B．导线的电阻远小于电炉丝的电阻
C．导线散热比电炉丝快 D．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
【答案】B。
【解析】根据题意可知，电炉丝与导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，因为Q=I2Rt，R电炉丝＞R导线，所以Q电炉丝＞Q导线，即电阻越大，相同时间内产生的热量越多；而与散热快慢、隔热效果无关。故B正确。故选B。
3．（多选）通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）。
A．电炉丝有电流的热效应，铜导线没有电流的热效应；
B．通过电炉丝的电流大，通过铜导线的电流小；
C．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大；
D．电炉丝消耗的电功率比铜导线消耗的电功率大
【答案】CD。
【解析】A．电炉丝和铜导线通电时，都会产生热量，将电能转化为内能，电炉丝和铜导线都有电流的热效应，故A不符合题意；
B．电炉丝和铜导线串联，电流大小相同，故B不符合题意；
CD．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大，电流大小相同，
由得，电炉丝消耗的电功率比铜导线消耗的电功率大，故CD符合题意。故选CD。
4.成都的冬天比较湿冷，有的家庭使用了如图所示的电暖气片取暖。电暖气片是利用电流的________效应来工作的，电暖气片使用水来进行加热，是利用了水的比热容________的特点（选填“较大”或“较小”）。
【答案】热；较大。
【解析】[1]电暖气片工作的时候将电能转化为内能，加热暖气片中的水，是利用电流的热效应工作的；
[2]由于水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度时放出的热量多，所以在冬天，电暖气片使用水来进行加热，是利用了水的比热容大的特点。
5.20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，电阻就变成了______，这就是超导现象。如果能制造出常温下的超导体，它可以在下列哪些情景中得到应用______（选填字母）。
A．用作输电线
B．.制成白炽灯泡的灯丝
C．电烤箱的电热丝
D．用作电吹风的电热丝
【答案】零；A。
【解析】[1]当导体的温度降至某一低温时，它的电阻突然变为零，这种现象就是超导现象。
[2]超导体电阻是零，所以超导体不会将电能转化成内能，不会放热。利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作。正因为超导体无法将电能转化为内能，所以不能支撑白炽灯的灯丝、电烤箱的电热丝和电吹风的电热丝，因此用于作输送电力的线路是非常好的材料，可以大大降低电能的损耗。
6.电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，此过程______能转化为______能，电炉丝热的发红而导线却几乎不发热，原因是导线的电阻远远______（选填“大于”或“小于”）电炉丝的电阻。
【答案】电；内；小于。
【解析】[1][2]电炉通电后电炉丝发热逐渐变红，是因为电流流过电炉丝时产生热效应，电流做的功转会变成热量，即电能转化为内能。
[3]根据焦耳定律
因为电炉丝和导线串联，所以电流相同，通电时间也相同，但是导线电阻很小，因此产生的热量相比电炉丝很小，所以导线几乎不发热。
题型06 影响电流热效应的因素
1.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是（ ）。
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻 D．导线散热比电阻丝快
【答案】C。
【解析】A．电炉丝跟铜导线串联，通过它们的电流I和通电时间t相等，故A错误，A不符合题意；
BCD．因为，且，所以产生的热量：，即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量，而与散热快慢、隔热效果无关，故C符合题意，BD不符合题意。
故选C。
2.小明在探究某个科学问题时，把阻值恒定为R1、R2（R1=R2）的两段电热丝分别放在两个完全相同的烧瓶中，烧瓶中分别盛有质量和初温均相同的两种不同液体，并连接成如图所示的实验电路，实验中所用温度计完全相同。则下列说法正确的是（ ）。
A．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的种类是否有关；
B．该装置可用来探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关；
C．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体的电阻是否有关；
D．该装置可用来探究电流通过导体产生热量跟导体中的电流是否有关
【答案】A。
【解析】A．根据题意，两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同，两个烧瓶中的液体的种类是不同的，可以根据温度计升高的示数来物质的吸热能力，故A正确；
B．探究物质的吸热能力跟物体的质量是否有关时，应控制液体的种类相同，故无法完成实验，故B错误；
CD．通过两电阻的电流、通电时间、电阻都相同，故无法探究导体产生热量跟导体的电阻、电流的关系，故CD错误。故选A。
3.如图所示，甲、乙装置中的透明容器内密封有等量的空气，所连接的U形管内的液柱可以显示空气温度的变化。小华将两套装置分别接到电压相同的电源上，来探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”。得出四个结论：①甲图实验装置是控制电压、通电时间一定时，探究电热与电流的关系；②乙图实验装置是控制电流、通电时间一定时，探究电热与电阻的关系；③甲图中闭合开关后，A管中液面上升较快；④乙图中闭合开关后，A管中液面上升较快。以上结论正确的是（ ）。
A．只有①②B．只有①④C．只有②③D．只有③④
【答案】C。
【解析】①由图甲知，右侧两个电阻5Ω的电阻并联，然后与左侧5Ω的电阻串联，根据电路的特点可知，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，则甲实验是控制电阻和通电时间相同，探究电热与电流的关系，故①错误；
②由图乙知，两电阻串联，且电阻的阻值不等，则乙实验是控制电流和通电时间相同，探究电热与电阻的关系，故②正确；
③甲图中闭合开关后，通过左侧容器内电阻的电流大于右侧容器内电阻的电流，由可知，左侧电阻丝产生的热量多，A管中液面上升较快，故③正确；
④乙图中闭合开关后，通过两电阻的电流相等，因右侧电阻大于左侧电阻，由可知，右侧电阻丝产生的热量多，B管中液面上升较快，故④错误。故选C。
4.如图所示，电炉丝与两根导线串联连接到家庭电路中，电炉子通电电炉丝很快就热得发红，而导线却几乎不热。你能根据这个现象可以提出的最有探究价值且易于探究的科学问题是（ ）。
A．电流通过电炉丝产生的热量跟哪些因素有关？
B．电流通过导体产生的热量跟电流大小有什么关系？
C．电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系？
D．电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
【答案】C。
【解析】通电一段时间后，电炉丝很热，而连接电炉丝的导线却不热，说明电炉丝产生的热量较多，已知电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间都相同，只有电阻不同，所以最有价值且易于探究的科学问题是:“电流通过导体产生的热量跟导体电阻有什么关系?”，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．（多选）如图是探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关的实验，将甲和乙装置的AB、CD分别连到相同的电源上，其中电阻R1为10Ω，其他电阻均为5Ω。下列分析正确的是（ ）。
A．甲装置是为了探究电流通过导体产生热量与导体电阻的关系；
B．乙装置中的电阻R5的作用主要是使通过R3和R4的电流不相等；
C．通电一段时间后，乙装置右侧容器连接的U形管液面高度差较大；
D．通电相同时间，R1、R2产生的热量之比为
【答案】AB。
【解析】A．在甲装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系，故A正确；
B．装置乙中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右＝I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知
两电阻阻值相等，则支路中电流相等，，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，所以乙装置中的电阻R5的作用主要是使通过R3和R4的电流不相等，故B正确；
C．由可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大，因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大，故C错误；
D．把这两个电阻串联在电路中，通过两电阻的电流相等，由，通电相同时间后R1、R2产生的热量之比
故D错误。故选AB。
6.如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置，左右两侧透明的容器中密闭着质量相同的空气。闭合S1、S2，就能探究电热与___________的关系，当工作相同的时间，R1和R2产生的热量Q1︰Q2=_________；______（选填“左”或“右”）侧的U形管中液面高度差较大。
【答案】电流；4︰1；左。
【解析】[1]如图所示，三个电阻的阻值均相同，闭合S1、S2，R1处在干路上，R2处在支路上，由于三个电阻相同，左边容器内电阻的电流是右边容器内电阻的电流的2倍，即
两容器内电阻相同，电流不相同，根据控制变量法，能探究电热与电流的关系。
[2][3]根据焦耳定律，当工作相同的时间，R1和R2产生的热量之比为
左边产生的热量多，左边空气温度升高多，体积膨胀更大，故左侧的U形管中液面高度差较大。
7.小辉用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
（1）实验中，选用的两根电阻丝的阻值应______（选填“相同”或“不同”），实验中必须取______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）实验中用______（选填“加热时间”或“温度计示数的变化”）间接反映液体吸收热量的多少；
（3）下表是某次的实验数据，分析可知______（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强。若选择甲、乙两种液体做“暖手宝”中装的储热液，你选______（选填“甲”或“乙”）液体；
（4）若在甲、乙两瓶中液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该套装置可用来探究电流产生的热量与______的关系。
【答案】相同；质量；加热时间；甲；甲；电阻。
【解析】（1）[1][2]探究两种液体的吸热能力，要用电流相同的电阻丝给质量相同的不同液体加热相同的时间，观察液体温度的变化。
（2）[3]实验中，用相同的加热器给不同的液体加热，加热相同的时间，加热器放出的热量相同，液体吸收的热量相同，故实验中用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。
（3）[4]由表格中数据可以看出，甲乙的质量相同，加热相同的时间，甲乙吸收的热量相同，乙升高的温度较多，由得，甲的比热容较大，说明甲的吸热能力较强。
[5]“暖手宝”中装的储热液，应选用比热容较大的液体，故应选甲液体。
（4）[6]若在甲、乙两瓶中液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，电阻丝采用串联，电流相同，质量相同的同种液体温度变化大的吸收的热量较多，给它加热的电阻丝放出的热量较多，该套装置可用来探究电流产生的热量与电阻的关系。
题型07 焦耳定律
1.甲、乙两电热器的电阻之比为4∶3，通过的电流之比为1∶2，则相同时间内产生的热量之比为（ ）。
A．1∶3B．2∶3C．3∶8D．3∶2
【答案】A。
【解析】在相同时间内产生的热量之比；故选A。
2.下面是小刚家电火锅铭牌的部分信息，小刚家电能表的示数如图所示。把电火锅接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（ ）。
A．电火锅是利用电流的热效应工作的；
B．若家中只接入电火锅在高温档正常工作30min，电能表示数将变成7326.6kW·h；
C．电火锅在低温档正常工作时电热丝阻值比高温档正常工作时小；
D．电火锅在中温档正常工作10min，消耗的电能为7.2×105J
【答案】C。
【解析】A．电火锅的主要工作元件是电阻，当电流通过电阻时，就会产生热量，将电能转化为内能，是利用了电流的热效应工作的，故A正确，不符合题意；
B．电火锅在高温档正常工作时，功率P高=2000W=2kW
工作时间
根据W=Pt可得，家中只接入电火锅在高温档正常工作30min，消耗的电能
所以电能表示数将变成7325.6kW·h+1kW·h=7326.6kW·h故B正确，不符合题意；
C．电火锅在正常工作时低温档电功率小，高温档时电功率大，根据可知，当U一定时，P越大，R越小，所以低温档时电热丝阻值比高温档正常工作时大，故C错误，符合题意；
D．电火锅在中温档时的功率P中=1200W
正常工作时间t′=10min=600s
10min消耗的电能W=P中t=1200W×600s=7.2×105J
故D正确，不符合题意。故选C。
3.如图甲所示，两电热丝R1与R2并联，R1=20Ω，电源电压保持不变，闭合开关，电流表A1和电流表A2表盘指针均指如图乙所示位置，则以下判断正确的是（ ）。
①R1︰R2=4︰1；
②电源电压是10V；
③R2的电功率是20W；
④R2工作1min所放出的热量为1200J。
A．①②③B．①②④C．②③④D．①②③④
【答案】D。
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流表指针的位置相同，所以，电流表A1的量程为0~3A，分度值为0.1A，干路电流I=2.5A，电流表A2的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，通过R1的电流I1=0.5A，根据并联电路的电流特点可得，通过R2的电流I2=I-I1=2.5A-0.5A=2A
因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由可得，电源的电压U=I1R1=0.5A×20Ω=10V
故②正确；
则R2的阻值
则R1︰R2=20Ω︰5Ω=4︰1，故①正确；
R2的电功率P2=UI2=10V×2A=20W，故③正确；
R2工作1min所放出的热量Q2=I22R2t=(2A)2×5Ω×1×60s=1200J，故④正确。
①②③④均正确，故ABC错误，D正确。
故选D。
4.如图甲所示，电源电压为12V，电流表量程为，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，当开关闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示，下列说法正确的是（ ）。
A．定值电阻R的阻值为10Ω；
B．滑动变阻器的最大电功率为7.2W；
C．滑动变阻器可接入电路的阻值范围为；
D．滑动变阻器滑片在中点时，定值电阻R在10s内产生的热量是162J
【答案】B。
【解析】A．由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压。当开关S闭合，滑动变阻器滑片P滑至中点时，即接入阻值为15Ω时，电压表示数如图乙所示为9V，根据串联分压可知此时定值电阻两端电压为
此时电路电流为
由可得定值电阻R的阻值为，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入阻值为时，滑动变阻器电功率最大，则此时电路电流为
滑动变阻器的最大电功率为
可知当滑动变阻器接入阻值等于定值电阻R的阻值为时，滑动变阻器的电功率最大，即
故B正确；
C．电流表量程为，滑动变阻器标有“30Ω 1A”，则电路允许通过最大电流为1A，此时滑动变阻器接入阻值最小，由可得此时电路总电阻为
根据串联电路电阻关系可得滑动变阻器接入最小阻值为
由图乙可知，电压表选择的是最大量程，而电源电压只有12V，则滑动变阻器接入阻值最大时分得的电压小于12V，故滑动变阻器接入最大值可以为。所以滑动变阻器可接入电路的阻值范围为。故C错误；
D．由上述分析可知滑片在中点时，电路电流以及定值电阻R的阻值，则定值电阻R在10s内产生的热量为
故D错误。故选B。
5.电风扇正常工作的同时要产生小部分热量，这是电流的______效应，一台标有“220V 110W”的电风扇，线圈电阻是2Ω，电风扇正常工作时发热功率是______W。
【答案】热；0.5。
【解析】[1]电风扇正常工作时，由于将部分电能转化为内能，机身的温度会升高，这是电流的热效应。
[2]电风扇正常工作时，实际功率与额定功率相等，则根据可得，电风扇正常工作的电流
电风扇正常工作时发热功率。
6.两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中．当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为_____；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为_____。
【答案】2:1；1:2。
【解析】[1]根据图甲的数据，利用欧姆定律得电阻R1、R2的阻值
，
如图乙，当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2串联在电路中，串联电路中电流处处相等，根据可得，电阻R1、R2两端电压之比为
[2]当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，并联时电压相等，根据，再结合可得电阻R1、R2产生的热量之比为。
7.如图所示，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”的字样（灯丝的电阻不随温度变化而变化）。当只闭合开关S1时，小灯泡恰好正常发光；当同时闭合S1和S2时，电流表的示数为0.8A。求：
(1)只闭合S1时，电流表的示数；
(2)R0的阻值；
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量。
【答案】(1)0.5A；(2)20Ω；(3)288J。
【解析】(1)当只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，因小灯泡恰好正常发光，所以电源的电压U＝UL＝6V，由P＝UI可得，电流表的示数为
(2)当同时闭合S1和S2时，灯泡L与灯泡R0并联，电流表测干路电流，电路的总电阻和灯泡的电阻分别为，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即，代入数据可得R0＝20Ω。
(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量为Q＝W＝UI′t＝6V×0.8A×60s＝288J。
答：(1)只闭合S1时，电流表的示数为0.5A；(2)R0的阻值为20Ω；(3)同时闭合S1和S2时，通电1min电路产生的总热量为288J。
8.下图为某烧水机的加热保温部分的简化电路图，R1和R2是两个阻值相等的发热电阻（阻值变化忽略不计），S为转换开关，可在关、加热、保温之间切换，其部分技术参数如下表所示，求：
（1）R2的阻值是多大？
（2）该烧水机的保温功率是多大？
（3）该烧水机按最大注水量装入水，使用加热功能正常工作5分钟，水温升高了50℃，则该过程的加热效率是多少？
【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）根据可知，电源电压一定，当总电阻越小，电功率越大，故当只有电阻R1工作时，总电阻较小，功率较大，当两电阻串联时，总电阻较大，功率较小，为保温档，故当只有R1工作时，为加热档，R1的阻值是
R1和R2是两个阻值相等的发热电阻，R2的阻值是
（2）该烧水机的保温功率是
（3）水吸收的热量为
加热所消耗的电能为
该过程的加热效率是。
答：（1）R2的阻值是；（2）烧水机的保温功率是；（3）加热效率是。
1. （2023·株洲）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（ ）。
A. W=UItB. W=I2RtC. tD. W=Fs
【答案】A。
【解析】给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是W=UIt=UQ
即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积，而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2. （2023·湘潭）如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（ ）。
A. 电能表是用来测电功率的仪器；
B. 此时电能表的读数为61985kW·h；
C. 这个电能表通过的电流一定为 10A；
D. 这个电能表应该在 220V的电路中使用
【答案】D。
【解析】A．电能表是用来测量电路消耗电能(电流做功)的仪器，故A错误；
B．电能表最后一位是小数，故电能表的读数为，故B错误；
C．10A表示电能表可以通过的最大电流为10A，故C错误；
D．“220V”表示此电能表应该在220V的电路中使用，故D正确。故选D。
3. （2023·龙东）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（ ）。
A. 通过灯L1和L2的电流之比为1∶2 B. 灯L1和L2两端电压之比为2∶1
C. 灯L2和L1的发光亮度相同 D. 能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B。
【解析】A．两个灯泡的额定电流分别为，
两个灯泡的电阻，
将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1，故A错误；
B．灯L1和L2两端的电压之比为，故B正确；
CD．将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，两个灯泡发光亮度不同，故CD错误。故选B。
4. （2023·深圳）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）。
A. 图甲中R1与R2电流比B. 图乙中R1与R2的电压比
C. 图甲与图乙的总功率比D. 图甲与图乙的总功率比
【答案】C。
【解析】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即
故A不符合题意；
B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则
故B不符合题意；
CD．根据电功率的公式
可得，
图甲与图乙的总功率比
故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5. （2023·金昌）学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示，其中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（ ）。
A. 显示仪一定是电流表；
B. 室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小；
C. 室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小；
D. 若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
【答案】D。
【解析】A．由电路图可知，R与R0串联，当天然气浓度增大时，R阻值减小，由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，可知显示仪可以为电压表，故A错误；
B．室内有天然气泄漏时，R阻值减小，若显示仪为电压表，则由串联电路电阻等比例分压可知，此时R0两端电压增大，若显示仪为电流表，此时R0将被短路，电路中只有R，R阻值减小，由欧姆定律可得，电路中电流增大，故可知B错误；
C．室内有天然气泄漏时，此时电路中的阻值变小，由可得，电路消耗的电功率变大，故C错误；
D．若调低报警浓度，即电阻R阻值较大时，此时R0两端电压不变，故由串联电路电阻等比例分压可知，可将R0换成阻值大一点的电阻，故D正确。
6. （2023·兰州）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（ ）。
A. 不放重物时，小灯泡L的亮度最暗；
B. 与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯；
C. 重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小；
D. 重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
【答案】B。
【解析】由图可知，变阻器和灯泡L串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．不放重物时，变阻器连入电路的电阻最小，电路的总电阻最小，由可知电路中的电流最大，由P=I2R可知灯泡L的电功率最大，灯泡L的亮度最亮，故A错误；
BC．重物的质量越大，变阻器连入电路的电阻越大，电路的总电阻越大，可知电路中的电流越小，电流表的示数越小，由串联分压可知电压表的示数越大，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯，故B正确，C错误；
D．重物的质量越小，变阻器连入电路的电阻越小，电路的总电阻越小，可知电路中的电流越大，由P=UI可知电路消耗的总功率越大，故D错误。
故选B。
7. （2023·齐齐哈尔）（多选）如图所示电路，电源电压为且恒定。电流表量程为，电压表的量程为，小灯泡规格为“”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（ ）。
A. 电流表示数变化范围；
B. 电压表示数变化范围；
C. 滑动变阻器阻值变化范围；
D. 小灯泡实际功率变化范围
【答案】ABD。
【解析】ABC．由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡的额定电流
小灯泡的电阻
电流表的最大电流是0.6A，通过变阻器的最大电流是1A，由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是0.5A，此时变阻器连入电路的电阻最小，电压表的示数最小，电压表的示数U小=U-UL=4.5V-2.5V=2V
变阻器连入电路的电阻最小值
电压表的量程是0-3V，电压表的最大示数是3V，由串联分压可知，当电压表的示数为3V时，变阻器连入电路的阻值最大，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小，由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的最小电流
变阻器连入电路的最大阻值
电流表示数变化范围，电压表示数变化范围，滑动变阻器阻值变化范围，故AB正确，C错误；
D．通过电路的最大电流是0.5A，此时灯泡正常发光，小灯泡的电功率是1.25W，通过电路的最小电流是0.3A，小灯泡实际功率P小=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W
小灯泡实际功率变化范围，故D正确。故选ABD。
8. （2023·绥化）如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）。
A. 电源电压为16V；
B. 小灯泡的阻值为20Ω；
C. 滑动变阻器的最大阻值为100Ω；
D. 该电路消耗的最大功率为6W
【答案】BCD。
【解析】B．小灯泡的阻值，故B正确；
A．当滑动变阻器滑片在b端时，由图像可知，滑动变阻器两端电压U滑=10V，功率P滑=1W，电路中的电流，电源电压U=IbRL+U滑=0.1A×20Ω+10V=12V，故A 错误；
C．滑动变阻器的最大阻值即滑片在b端时的电阻，故C正确；
D．当滑片滑至灯正常发光时，该电路电流最大，消耗的功率最大。灯正常发光时的电流
该电路消耗最大功率P大=UI大=12V×0.5A=6W
故D正确。故选BCD。
9. （2023·岳阳）如图，电源电压为18V，小灯泡规格为“10V，10W”且不考虑灯丝电阻随温度变化，R1为定值电阻。R2为滑动变阻器，最大阻值为60Ω。甲乙是同种电表，可供选择的电表为双量程电压表（量程分别为0~3V，0~15V）和电流表（量程分别为0~0.6A；0~3A）。闭合开关，在保证电路安全的情况下，调节滑动变阻器R₂，两表示数均有变化且小灯泡亮度发生改变。当小灯泡正常发光时，甲、乙两表示数之比为8:13。下列表述均正确且无遗漏的一组是：（ ）。
①甲、乙同为电流表 ；
②R₁阻值为5Ω；
③调节R₂，通过R₂最小的电流为0.24A ；
④调节R₂，小灯泡的最小功率为3.6W。
A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③
【答案】B。
【解析】为确保电路安全，若甲乙同为电流表时，电路为R1、R2、L并联，根据并联电路中电压的特点可知灯泡电压此时超过额定电压，灯泡会被烧毁，因此，甲乙两表不能为电流表，应同为电压表；
当甲乙同为电压表时，电路为串联，电源电压为18V，甲电表测R1、R2两端电压，乙电表测R2、L两端电压，此时灯泡正常发光，电压为10V，且两电表的示数之比为8:13，则电路中的电流为
灯泡电阻为
电路中的总电阻为
则可得----------①
根据两电压表的示数之比可得-------------②
联立①②可解的，；为确保电路安全，当乙电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，则电路中电流最小，此时R1的电压为
最小电流为
根据可知，灯泡的最小电功率为
所以②④符合题意，故B正确，ACD错误。故选B。
10. （2023·成都）小强同学利用家庭实验室中的器材，设计了一个可调节功率的简易“电饭锅”，如图所示，电源电压为6V，电阻丝，，a、b是两个触点。闭合开关S，当开关接通触点______时，“电饭锅”的功率更大。将接入电路工作3min产生的热量是______J。
【答案】①a；②432。
【解析】[1]闭合开关S，当开关接通触点a时，连入电路中，当开关接通触点b时，R2连入电路中，已知R1的阻值较小，根据可知，当开关接通触点a时，“电饭锅”的功率更大。
[2]将接入电路工作3min产生的热量是。
11. （2023·齐齐哈尔）将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的______效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗______J的电能。
【答案】①热；②。
【解析】[1]由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。
[2]根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为。
12. （2023·益阳）有三个用电器，一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V 40W”的电热毯，另一个是“220V 45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是______，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为______J（不考虑温度对其电阻的影响）。
【答案】①电热毯；②2560。
【解析】[1]三个用电器额定电压相等，额定功率差不多，根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，节能灯工作时将电能大部分转化为光能，而电热毯属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能，电热毯产生的热量最多。
[2]电热毯的电阻
若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，实际电压U实=80%U=80%×220V=176V
它在100s内产生的热量为。
13. （2023·龙东）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为__________Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是__________Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】①60；②40。
【解析】[1]由图可知，当滑动变阻器滑动到最左端时，滑动变阻器被短路，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端电压等于电源电压，即U额=U总=24V
正常发光时的电流为0.4A，根据得，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]由图乙知，当小灯泡的实际功率为3.6W，根据可得，此时小灯泡两端的电压为12V。电流为0.3A，由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路分压特点，可知滑动变阻器两端电压为
由可得，滑动变阻器R连入电路的阻值为。
14. （2023·绥化）如图是某电加热器的工作电路图，电加热器有“高温”和“低温”两挡，其中R1=44Ω，R2=176Ω。当开关S1闭合，S2_______时是高温挡。该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量是______J。
【答案】①闭合；②66000。
【解析】[1]由图知道，当开关S1闭合，S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点知道，此时电路中的总电阻最大，由知道，电路中的总功率最小，电加热器处于低温挡；当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的电阻阻值最小，总功率最大，电加热器处于高温挡。
[2]低温挡的功率
由 知道，该电加热器低温挡正常工作5min产生的热量Q=W=P低t=220W×5×60s=6.6×104J。
15. （2023·绥化）如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是___________Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为___________W。
【答案】①15；②0.6。
【解析】[1]当开关S1、S2都闭合，R1被短路，滑片P置于b端时，R2与L并联，此时R2电阻的阻值最大，电流表测电路中的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压为
根据P=UI可得，通过灯泡的电流为
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过R2的电流为
根据欧姆定律可得，滑动变阻器最大阻值为
[2]当开关S1闭合、S2断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R1与R2串联，由可得，此时电路的总功率为
滑动变阻器消耗的电功率为
可得，此时R1的功率为。
16. （2023·武威）如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个挡位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为挡位开关，R1、R2为发热电阻（假定工作时电阻不变），A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火挡时，红灯亮；处于文火挡时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火挡的额定功率为2420W，R2的阻值为180Ω。

（1）判断A灯是___________（选填“红灯”或“绿灯”），你的判断依据是什么？（ ）
（2）求电中药壶“文火”挡的额定功率？（ ）
（3）某天用电高峰时，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，为了计算家里电路的实际电压，她关了家里其它用电器，只将电中药壶调到猛火挡上，电中药壶工作1min，电能表（如图丙所示）的电能表表盘转了100转，由此她计算出家庭电路的实际电压是多少？（ ）
【答案】①红灯；②见解析；③242W；④200V。
【解析】（1）[1][2]由电路图可知，当开关S闭合，S'打至触点N时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中阻值较小，由可知，此时电路功率较大，则电中药壶处于猛火挡，此时红灯亮，故A灯是红灯。
（2）[3]由题意可知，猛火挡的额定功率为2420W，由可得，电阻R1的阻值为
当开关S闭合，S'打至触点M时，电路为两电阻和指示灯B的串联，此时电路中阻值较大，功率较小，电中药壶处于文火挡，故电中药壶文火挡的额定功率为
（3）[4]由电能表表盘上的信息可知，电中药壶消耗的电能为
故电中药壶的实际功率为
由可得，电中药壶的实际电压为。
1.（2023·成都）（多选）如图所示的电路，电源电压U恒定不变，，，滑动变阻器标有“”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~3A。当滑动变阻器滑片移到最左端，开关S接通触点1时，电流表的示数为0.8A；当开关S接通触点2，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值为；当改变滑片位置、开关S接不同触点，在保障电路安全的情况下，电路工作的最大电流和最小电流分别为和。下列计算正确的是（ ）。
A. B. 的范围为
C. D. 电路工作的最小功率
【答案】AC。
【解析】A．当滑动变阻器滑片移到最左端，开关S接通触点1时，只有R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为0.8A，电源电压U=I1R1=0.8A×30Ω=24V，故A正确；
B．当开关S接通触点2，变阻器和电阻R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，电流表量程为0~3A，当变阻器连入电路的电阻为零，只有电阻R2的简单电路，电路中的电流为
电路是安全的，电压表量程为0~15V，由串联分压可知当电压表的示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，由串联分压得到，，R′≈33Ω