题型07 电能、电功率的理解及简单计算-备战2025年中考物理真题题源解密（全国通用）（解析版）

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电能、电功率、焦耳定律是电学的重要内容，在中考考题重占有很大比重。电能、电功率、焦耳定律的考查在各种题型中均有出现，如选择题、填空题、实验探究题、计算题和综合题里面均会有所涉及。这部分内容难度较大，往往与欧姆定律相结合，考查综合分析和解决问题的能力。
1．（2024·四川巴中）如图甲所示电路，电源电压不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。闭合S时，电压表的示数为2V，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6VB．R的电阻为5Ω
C．闭合S时，R消耗的电功率为3.6WD．闭合S时，电路的总功率为6W
【答案】C
【解析】AB．闭合S时，R与L串联，电压表测L电压，此时电压表示数为2V，根据乙图可知此时电流为0.6A；图中R电压4V时，电流为0.4A，电阻为
根据串联电路的特点知，R的电流也是0.6A，R的电压为
U=I'R=0.6A×10Ω=6V
根据串联电路电压规律知，电源电压为
U电=UL+U=2V+6V=8V
故AB错误；
C．闭合S时，R消耗的电功率为
P=UI=6V×0.6A=3.6W
故C正确；
D．闭合S时，电路的总功率为
P=U电I=8V×0.6A=4.8W
故D错误。
故选C。
2．（2024·山东淄博）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。下列说法中（ ）
①电源电压为6V
②定值电阻R的阻值为5Ω
③滑动变阻器的最大阻值为10Ω
④滑片P在b端时，通电1min电阻R产生的热量为27J
A．只有②③正确B．只有①③正确C．只有②③④正确D．只有①②④正确
【答案】C
【解析】①②由图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。当滑片P在a端时，RP连入电路的电阻为0，电路中只有R工作，则电压表示数最大且等于电源电压，由图乙可知，电源电压
此时电路中的电流，根据欧姆定律可得，定值电阻R的阻值
故①错误，②正确；
③④当滑片P在b端时，由图乙可知，R两端的电压，此时电路中的电流，根据串联电路的电压规律，RP两端电压
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
通电1min电阻R产生的热量
故③④正确。综上，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．（2024·山东日照）物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照甲电路图连接好电路后，闭合开关，电路正常工作，学生电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示；二组同学按照丙电路图连接电路。已知，两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（ ）
A．甲图中电流表示数为0.6AB．的阻值为20Ω
C．丙图中，的电流为0.5AD．丙图中，的功率为25W
【答案】D
【解析】A．甲图中两电阻串联，电压表V1测的是R1两端的电压，电压表V2测的是电源的电压，电压表V1和V2的指针偏转均如图乙所示，所以电压表V1选择示数小量程，为2.0V，电压表V2选择示数大量程，为10.0V，由可知，此时电路电流
故A错误；
B．根据串联电路电压规律可知，R2两端的电压
U2=U-U1=10.0V-2.0V=8V
所以
U1∶U2=1∶4
根据串联电路电压和电阻成正比
故B错误；
C．图丙中通过R2的电流
故C错误；
D．图丙中R1的功率
故D正确。
故选D。
4．（2024·四川巴中）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，电压表V1、V2示数之比为2∶3。下列说法正确的是（ ）
A．通过R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶2B．R1、R2两端的电压之比U1∶U2=2∶1
C．相同时间R1、R2消耗电功之比W1∶W2=1∶2D．R1、R2的电功率之比P1∶P2=2∶1
【答案】C
【解析】A．闭合开关S，R1、R2串联，则通过两电阻的电流相等，即，故A错误；
B．电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源的电压，则R1、R2两端的电压之比为
故B错误；
C．相同时间R1、R2消耗电功之比
故C正确；
D．R1、R2的电功率之比
故D错误。
故选C。
5．（2024·四川达州）如图所示电路，电源电压为18V保持不变，、为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为30Ω。当滑片P位于最右端，同时闭合、时，滑动变阻器功率，电压表示数为，电流表示数为；P位于最右端，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为；将滑片P移至中点，只闭合时，滑动变阻器功率为，电压表示数为，电流表示数为。若，下列说法正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】A．当滑片P位于最右端，同时闭合S1、S2时，电路为R2与滑动变阻器串联，滑动变阻器功率P1=7.5W，滑动变阻器阻值为30Ω，据P=I2R得，此时电路中电流为0.5A。此时
则R2为
当P位于最右端，只闭合S1时，电路为R2与R1与滑动变阻器串联，将滑片P移至中点，只闭合S1时，电路为R2与R1与滑动变阻器阻值的一半串联。因P2∶P3=8∶9，则有
解得
据电源电压不变得
得R1=9Ω，故A错误。
C．据欧姆定律得
同理得
I2=0.4A，I3=0.6A
故
I1∶I3=5∶6
故C正确。
B．U2同U3所测电压的电阻值相同，故
U2∶U3= I2∶I3=2∶3
故B错误。
D．又因为
故D错误。
故选C。
6．（2024·贵州）（多选）如图甲所示电路，电源电压恒为9V，灯泡L额定电压为6V，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像如图乙所示。闭合开关S，下列分析正确的是（ ）
A．无论如何移动滑片，L的电阻始终为
B．滑片向左移动过程中，L的实际功率减小
C．为保证电路安全，R接入的最小阻值为
D．L实际功率为0.75W时，R的阻值为
【答案】BCD
【解析】A．由图乙可知，通过L的电流I随其两端电压U变化关系图像不成正比，说明其电阻是变化的，故A错误；
B．分析电路可知，变阻器和灯泡串联。滑片向左移动过程中，变阻器阻值变大，则总电阻变大，根据可知电流变小，根据串联分压原理，变阻器电压变大，则灯泡电压变小，根据，L的实际功率减小，故B正确；
C．当灯泡正常发光时，电路中电流最大，R接入的阻值最小，此时灯泡电压为6V，电流为0.3A，则R接入的最小阻值为
故C正确；
D．由图乙可知，灯泡电压为3V时，电流为0.25A，则灯泡功率恰好为
此时R的阻值为
故D正确。
故选BCD。
7．（2024·山东青岛）（多选）如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关和，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，将电压表和电流表互换位置，闭合，断开，电流表示数为0.2A，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为6VB．电阻的阻值为
C．电阻的阻值为D．电路消耗的总功率减小了
【答案】AC
【解析】A．闭合开关和，R1和R2并联，电压表测量电源电压，电压表示数为6V，则电源电压为6V，故A正确；
BC．闭合开关和，R1和R2并联，电流表测量通过R2的电流，电流表示数为0.3A，则R2的阻值为
将电压表和电流表互换位置，闭合，断开，R1和R2串联，电压表测量R2两端电压，电流表测量串联电路电流，电路中的总电阻为
则R1的阻值为
故B错误，C正确；
D．更换前电路的总功率为
更换后电路的总功率为
减小的总功率为
故D错误。
故选AC。
8．（2024·西藏）如图所示，从安全用电的角度考虑，巴桑家同时使用的用电器最大总功率不应超过 W。断开其他用电器，让电饭锅单独工作2min，转盘转了90转，则电饭锅的电功率为 kW。
【答案】 8800 0.9
【解析】[1]“20A”是指电能表的标定电流，“40A”是指电能表平时工作允许通过的最大电流，电路中接入的最大电功率
[2]电能表的转盘转90r时，电饭锅消耗的电能
电饭锅的功率
9．（2024·黑龙江牡丹江）两个电阻串联在电路中，，两端的电压为1V，通过的电流为 A，两端的电压为 V，通电5min，上产生的热量为 J。
【答案】 0.1 2 30
【解析】[1]通过的电流为
[2]两个电阻串联，通过两个电阻的电流相等，即
所以两端的电压为
[3]通电5min，上产生的热量为
10．（2024·江苏镇江）如图是某电热水壶内部电加热器原理电路，它有“加热”和“保温”两挡，开关S断开，电水壶处于 挡。已知该电热水壶处于“加热”挡，通电可使标有的电能表指示灯闪烁120次，则消耗的电能为 。电热水壶“保温”挡功率为，则 。
【答案】 保温 0.1 435.6
【解析】[1]当开关S断开时，电阻R1、R2​串联，此时电路中的电阻较大，根据电功率公式​，在电压U一定的情况下，电阻R越大，电功率P越小，所以电水壶处于“保温”挡。
[2]已知电能表指示灯闪烁120次，而电能表的参数为1200imp/(kW⋅h)，这表示每消耗1kW⋅h的电能，指示灯会闪烁1200次。因此，消耗的电能可以通过以下公式计算
[3]当电水壶处于“保温”挡时，R1​和R2​串联接入电路，此时的总功率为100W。根据得“保温”挡时电路的总电阻为
又因为当开关S闭合时，电水壶处于“加热”挡，此时只有R1​接入电路，且消耗的电能已知为0.1kW⋅h，所以“加热”挡的功率为
由此可得R1​的阻值为
则R2的大小为
11．（2024·四川广元）如图是“扬帆”学习小组对小灯泡L和定值电阻R的阻值进行测量后，根据实验数据作出的图像。若将L和R串联接在8V的电源两端，L与R的电阻之比为 ；若将L和R并联在2V的电源两端，在1min内，L与R产生的热量之比为 。
【答案】
【解析】[1]将L和R串联接在8V的电源两端，电流相同，L和R两端的电压之和为8V，根据图像，发现，当电流大小为0.2A时，L和R两端的电压之和为8V，此时电压之比为，串联电路电压之比等于电阻之比，则L与R的电阻之比为。
[2]若将L和R并联在2V的电源两端，流过L的电流为0.15A，流过R的电流为0.1A，L与R的电流之比为，因为小灯泡L和定值电阻R都是纯电阻电路，在并联电路中热量之比等于电流之比，在1min内，L与R产生的热量之比为。
12．（2024·贵州）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为，灯泡L标有“6V 3W”字样。当闭合开关S、，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流为。则 。
【答案】4∶1
【解析】当闭合开关S、，滑片P在a端时，定值电阻R与灯泡L并联，L正常发光，则电源电压为6V，通过灯泡电流
通过定值电阻R电流
干路电流为
当闭合开关S、断开，定值电阻R与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入的阻值为时，电路中电流
则
13．（2024·河南）图甲为灯泡L的电流与电压关系的图像。将该灯泡接入图乙电路，电阻R阻值为10Ω，闭合开关S，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V，干路电流为 A，此时灯泡L的电功率为 W。
【答案】 2 0.45 0.5
【解析】[1]定值电阻R与灯泡L并联，根据并联电路电压规律
电流表接在定值电阻R支路上，且示数为0.2A
故电源电压为2V。
[2]由甲图可知，当灯泡电压为2V时，电流为0.25A，故干路电流为
[3] 此时灯泡L的电功率
14．（2024·四川遂宁）在甲图所示的电路中，闭合开关，再闭合开关，电流表的示数变大，此时两电流表指针都指在刻度盘的中央，均如乙图所示，则通过的电流为 A， ，在相同时间内两电阻产生的热量之比 。
【答案】 1.2 1∶4 4∶1
【解析】[1]图甲中，闭合开关，则电路R2的简单电路，两个电流表都测通过R2的电流；再闭合开关，则R1、R2并联，A2测通过R2的电流，示数不变，A1测干路电流，由并联电路电流特点可知，A1示数大于A2示数，因此A1使用的大量程，分度值为0.1A，示数为1.5A，即干路电流为
A2使用的小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，则通过的电流为
[2]由欧姆定律可知，两电阻的阻值之比
[3]由可得在相同时间内两电阻产生的热量之比
15．（2024·四川自贡）图所示是一款有两个档位的挂烫机的工作电路图，正常工作电压为220V，加热电阻R1=44Ω，R2=88Ω，只闭合开关S1时，挂烫机的功率是 W。同时闭合开关S1、S2，挂烫机工作1min消耗的总电能为 。
【答案】 1100 99000
【解析】[1]只闭合开关S1时，R1单独工作，挂烫机的功率是
[2]同时闭合开关S1、S2，R1、R2并联，挂烫机工作1min消耗的总电能为
16．（2024·四川广安）如图所示，电源电压恒定不变，甲、乙为两只相同的电表。当开关闭合、断开时，甲、乙两电表示数之比为5∶3，则两电表均为 （选填“电压表”或“电流表”）。一段时间后，电阻产生的热量为；现同时更换两电表种类，并调整开关状态，使两电表均有正常示数，经过相同的时间，电阻产生的热量为，则为 。
【答案】 电流表 25∶9
【解析】[1][2]因电压表并联在电路中，其内阻较大，在电路中相当于断路，若两表都是电压表，则电路当开关闭合、断开时，电压表串联在电路中，不符合题意，故两个电表都是电流表，此时两电阻并联，甲测干路电流，乙测R2支路电流。由并联电路电流特点可知，通过两电阻的电流之比
由可知，两电阻之比
经过时间t后，电阻产生的热量
现同时更换两电表种类，即两电表都更换为电压表，两个开关都闭合，R1、R2串联，甲测R2两端电压，乙测电源电压，电路中电流为
经过时间t后，电阻产生的热量
则
17．（2024·山东淄博）如图所示电路，灯L标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6A，灯L正常发光，灯L的电阻为 Ω，电压表的示数为 V；当开关S2、S3断开，S1闭合时，灯L与电阻R的连接方式为 ，电流表的示数为 A。
【答案】 10 3 串联 0.2
【解析】[1]已知灯L标有“3V 0.9W”字样，根据可知，灯L的电阻为
[2][3][4]分析电路图可知，当开关S1断开，S2、S3闭合时，定值电阻R与灯泡并联，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。此时灯L正常工作，因此灯L两端电压为3V，根据并联电路电压的特点可知，电源电压等于定值电阻R两端电压等于灯L两端电压，为3V，因此电压表的示数为3V。此时电流表的示数为0.6A，则定值电阻R的阻值为
分析电路图可知，当开关S2、S3断开，S1闭合时，电路中只有一条电流路径，因此灯L与电阻R串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。根据串联电路电阻的特点可知，此时电路的总电阻为
R总=R+RL=5Ω+10Ω=15Ω
此时电路的电流为
因此电流表的示数为0.2A。
18．（2024·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示的电路，电源电压为12V且保持不变，为阻值未知的定值电阻，图乙是小灯泡L和定值电阻的电流随它们两端电压变化的图像。当同时闭合开关、和时，小灯泡L的实际功率为P，定值电阻的功率为，则 ；当闭合开关、断开开关和时，小灯泡的实际功率为0.6W，此时灯丝电阻为R，则 。
【答案】 4∶3 1∶5
【解析】[1]当同时闭合开关S1​、S2​和S3​时，灯泡L与定值电阻R1​并联，并联电路中各支路两端的电压相等，且电源电压U=12V，所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL​=0.8A，通过R1​的电流I1​=0.6A，则灯泡L的实际功率
定值电阻R1​的功率
所以
[2]当闭合开关S1​、断开开关S2​和S3​时，灯泡L与定值电阻R2​串联，串联电路中各处的电流相等，由图乙可得UL=2V时，通过灯泡的电流为IL=0.3A，此时灯泡的实际功率PL​=0.6W，所以，由可得，此时灯泡的电阻
灯泡L与定值电阻R2​串联，R2​两端的电压为
串联电路中各处的电流相等，R2​的阻值为
所以
R：R2​=Ω：Ω=1：5
19．（2024·湖南）小明给爷爷房间设计了一个夜灯工作的电路模型，如图所示。电源电压恒为6V，地灯L1标有“6V 3W”字样，床灯L2标有“6V 6W”字样。
（1）闭合开关S1，断开开关S2，灯 发光；
（2）求L2正常工作时的电阻R2；
（3）闭合开关S1、S2，求整个电路工作1min消耗的电能。
【答案】 L1 6Ω 540J
【解析】解：（1）[1]由图可知，闭合开关S1，断开开关S2，灯L1接通电路，所以L1发光。
（2）[2]由题意知，床灯L2标有“6V 6W”字样，根据可知，R2的阻值为
（3）[3]闭合开关S1、S2，两个灯泡并联，根据并联电路电压的特点可知，两个灯泡两端的电压均为6V，因此均正常发光，因此整个电路工作1min消耗的电能
W=P总t=(P1+P2)t=(3W+6W)×60s=540J
答：（1）闭合开关S1，断开开关S2，灯L1发光；
（2）L2正常工作时的电阻为6Ω；
（3）闭合开关S1、S2，整个电路工作1min消耗的电能为540J。
20．（2024·山东淄博）商场有甲、乙两种价格相同的电热水壶，额定电压均为220V，额定功率分别为800W和1500W。请通过计算解决下列问题。
(1)家庭电路电压是220V，室内插座的额定电流是5A，用该插座给电热水壶供电，从安全用电的角度考虑，应选购哪种电热水壶？
(2)经测试发现，乙种电热水壶正常工作时，将质量为1kg的水从25℃烧开用时250s（标准大气压下）。若甲种电热水壶的加热效率为80%，从节能的角度考虑，应选购哪种电热水壶？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】(1)应选购甲种电热水壶 (2)应选购乙种电热水壶
【解析】（1）该插座允许接入的最大电功率
因为
所以从安全用电的角度考虑，应选购甲种电热水壶。
（2）标准大气压下水的沸点为100℃，将质量为1kg的水从25℃烧开，水吸收的热量
乙种电热水壶正常工作250s消耗的电能
乙种电热水壶的加热效率
甲种电热水壶的加热效率，则，从节能的角度考虑，应选购乙种电热水壶。
21．（2024·内蒙古呼和浩特）为了保证设备能够正常运转，某大型实验室设计了如图所示的应急供电线路系统。其中发电机为柴油发电机，输出电压为240V。发电机到实验室的距离为200m，每条输电线每千米电阻为0.5Ω。实验室得到的电压为220V，则：
(1)发电机发电的过程是将燃料的 转化为电能（选填“机械能”或“化学能”）；
(2)求输电线路上的电流大小；
(3)求实验室中所有用电器的总功率；
(4)若该发电机的效率为40%，则应急供电1h消耗柴油多少kg（柴油的热值为4.0×107J/kg）。
【答案】(1)化学能 (2)100A (3)22kW (4)5.4kg
【解析】（1）燃料储存的是化学能，燃烧时化学能转化为内能，内能做功转化为机械能，通过发电机再转化为电能。
（2）输电线电压为
输电线的电阻为
输电线路上的电流为
（3）实验室中所有用电器的总功率为
（4）应急供电1h，发电机输出的电能为
柴油完全燃烧放出的热量
消耗的柴油为
22．（2024·陕西）如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。
（1）电热水杯正常工作时的电流是多少？
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？
【答案】（1）4A；（2）55Ω
【解析】解：（1）由图可知，电热水杯的额定电压为220V，额定功率为880W，则正常工作时的电流
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值
答：（1）电热水杯正常工作时的电流是4A；
（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是55Ω。
23．（2024·西藏）如图（乙）所示为扎西家两档位电热水壶的简化电路原理图，为温控开关，当水沸腾时会自动断开。和为加热定值电阻，，保温档的功率为110W。求：
(1)加热时的电功率；
(2)在加热档工作时电路的总电流；
(3)某次烧水，电热水壶将水加热至沸腾耗时5min，自动跳转至保温档工作5min，在这10min内电热水壶消耗的电能。
【答案】(1)1100W (2)5.5A (3)
【解析】（1）加热时，和并联，的电功率为
（2）由于根据可知，当只闭合开关S时，为保温档，电阻R2的阻值为
在加热档工作时电路的总电流为
（3）加热5min电热水壶消耗的电能为
保温5min电热水壶消耗的电能为
在这10min内电热水壶消耗的电能为
24．（2024·新疆）如图所示的电路，定值电阻的阻值为10Ω，定值电阻的阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.10A。求：
(1)电阻两端的电压；
(2)电源电压；
(3)整个电路在1min内产生的热量。
【答案】(1)1V (2)3V (3)
【解析】（1）分析电路可知，、串联，电流表测电路电流。则电阻两端的电压为
（2）两端的电压为
则电源电压为
（3）整个电路在1min内产生的热量为
25．（2024·四川乐山）如图所示的电路中，电阻。闭合开关S，电流表示数为1A。
（1）求电源电压；
（2）当滑片P位于滑动变阻器中点时，电流表示数为1.2A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当滑片P位于滑动变阻器最右端时，求整个电路的电功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解：（1）由图可知为并联电路，根据题意及并联电路电压规律可得电源电压为
（2）由图可知电流表测干路电流，电流表测通过定值电阻的电流；电流表示数为1.2A，电流表示数为1A，根据并联电路电流规律可得通过滑动变阻器的电流为
则此时滑动变阻器接入电路阻值为
（3）当滑片P位于滑动变阻器最右端时，滑动变阻器全部接入电路，由（2）可得滑动变阻器接入电路阻值为100Ω，此时通过滑动变阻器的电流为
干路电流为
整个电路的电功率为
答：（1）电源电压10V；
（2）当滑片P位于滑动变阻器中点时，电流表示数为1.2A，此时滑动变阻器接入电路的阻值为；
（3）当滑片P位于滑动变阻器最右端时，整个电路的电功率为。
26．（2024·广东）某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻，紫外灯L规格为“220V 50W”。闭合开关和，消毒柜正常工作，求：
（1）通过R的电流；
（2）R的电功率；
（3）L工作100s消耗的电能。
【答案】（1）2A；（2）440W；（3）5000J
【解析】解：（1）由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，所以电路中的电源电压为220V，通过R的电流
（2）R的电功率为
（3）紫外灯L两端的电压为220V，正好处于额定电压工作状态，工作100s消耗的电能
答：（1）通过R的电流为2A；
（2）R的电功率为440W；
（3）灯泡L工作100s消耗的电能5000J。
27．（2024·新疆）如图所示的电路，定值电阻的阻值为10Ω，定值电阻的阻值为20Ω，闭合开关S后，电流表A的示数为0.10A。求：
（1）电阻两端的电压；
（2）电源电压；
（3）整个电路在1min内产生的热量。
【答案】（1）1V；（2）3V；（3）
【解析】解：（1）分析电路可知，、串联，电流表测电路电流。电阻两端的电压为
（2）电源电压为
（3）整个电路在1min内产生的热量为
答：（1）电阻两端的电压为1V；
（2）电源电压为3V；
（3）整个电路在1min内产生的热量为。
28．（2024·辽宁）如图，甲、乙两个透明容器内均装有质量为100g、初温为25℃的某种绝缘液体，甲、乙中都有一段电阻丝，，。闭合开关，电流表的示数为1.2A。通电120s后，甲中温度计的示数为29℃。求：
（1）两端的电压；
（2）的电功率；
（3）电流通过产生的热量；
（4）液体的比热容（不计热量损失）。
【答案】（1）12V；（2）14.4W；（3）；（4）
【解析】解：（1）分析电路可知，、串联，电流表测电路电流。两端的电压为
（2）的电功率为
（3）电流通过产生的热量为
（4）不计热量损失，则甲中液体吸收的热量为
根据，液体的比热容为
答：（1）两端的电压为12V；
（2）的电功率为14.4W；
（3）电流通过产生的热量为；
（4）液体的比热容为。
29．（2024·福建）小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路图如图。电热丝R的阻值为，电动机标有“12V 24W”字样。闭合开关S、，电动机正常工作。求：
（1）电源电压。
（2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能。
（3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量。
【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J
【解析】解：（1）闭合S、时，电路中只有电动机正常工作，则电源电压
（2）根据可知，电动机消耗的电能
（3）闭合S、，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
答：（1）电源电压是12V；
（2）闭合开关S、，电动机1min内消耗的电能1440J；
（3）闭合开关S、，通电100s，电热丝R产生的热量3600J。
30．（2024·江苏苏州）某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻和分压电阻，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。求：
（1）的阻值；
（2）电饭锅高温挡的功率；
（3）保温16min，分压电阻产生的热量。
【答案】（1）；（2）880W；（3）
【解析】解：（1）当S接a时，电路为的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆定律可得，的阻值为
（2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为
（3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻的阻值为
保温16min，分压电阻产生的热量为
答：（1）的阻值为；
（2）电饭锅高温挡的功率为880W；
（3）保温16min，分压电阻产生的热量为。
31．（2024·四川广元）“格物”学习小组为了研究小灯泡亮度与功率大小的关系，连接了如图实物电路，电源两端电压保持不变，滑动变阻器最大阻值为。滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，电压表示数为1.2V，电流表示数为0.12A，小灯泡发光很暗。
（1）求此时小灯泡的电阻和电源两端电压？
（2）向左移动滑动变阻器的滑片，当其接入电路中的电阻减小时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.2A，求小灯泡正常发光时的电功率？
【答案】（1）；；（2）
【解析】解：（1）滑动变阻器的滑片置于最右端，S闭合，滑动变阻器和小灯泡串联，此时滑动变阻器的电阻最大为，电压表测小灯泡的电压，则此时小灯泡的电阻为
滑动变阻器两端电压为
则电源电压为
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻减小时，滑动变阻器的电阻为
此时滑动变阻器的电压为
则小灯泡两灯的电压为
小灯泡正常发光时的电功率为
答：（1）小灯泡的电阻为，电源两端电压为6V；
（2）小灯泡正常发光时的电功率为0.5W。
32．（2024·重庆）图甲是同学们自制的调光小台灯，图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3V，R是调节亮度的变阻器，最大阻值为10Ω。灯L标有“2.5V；0.5W”字样。忽略温度对电阻的影响。求：
（1）灯L正常发光时的电阻；
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量；
（3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率。
【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W
【解析】解：（1）灯L正常发光时的电阻为
（2）灯L正常发光时，电路中的电流为
根据串联分压知识可知，变阻器两端的电压为
变阻器R工作10min产生的热量
（3）电源电压降为2.7V后，根据可知，当电路中电流最小时，灯L的实际电功率最小，忽略温度对电阻的影响，则当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，为
则灯L的最小实际电功率为
答：（1）灯L正常发光时的电阻为12.5Ω；
（2）灯L正常发光时，变阻器R工作10min产生的热量为60J；
（3）电源电压降为2.7V后，灯L的最小实际电功率为0.18W。
33．（2024·山东济南）学校开展了防溺水安全教育后，小华组经过合作探究，设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器，其简化电路如图甲所示。已知电源电压为6V，报警器由电压表改装，是定值电阻，是压敏电阻，图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A；报警器浸入水下深度h大于等于1m时，报警器报警，当h为1m时，两端的电压为1.5V。通过计算回答：
(1)报警器未浸入水中时，两端的电压是多少？
(2)报警器浸入水下深度h为1m时，通过的电流是多少？
(3)报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率是多少？
【答案】(1)4.8V (2)0.15A (3)0.675W
【解析】（1）由甲图可知，与串联，电流表测串联电路中的电流，由乙图可知，报警器未浸入水中时，的阻值为40Ω，电流表示数是0.12A，则两端的电压
（2）由于报警器浸入水下深度h为1m时，两端的电压为1.5V，电源电压为6V，由串联电路中电压规律可知，两端的电压
由乙图可知，报警器浸入水下深度h为1m时，的阻值为30Ω，通过的电流
（3）报警器浸入水下深度h为1m时，的电功率
34．（2024·江苏南通）如图，电源电压恒定，灯泡规格为“”，滑动变阻器最大阻值为为定值电阻。闭合开关S，将接1，移动滑片使灯泡正常发光，电路总功率为；将接2，滑片移至a端，电流表示数为0.8A，电路总功率为，滑片移至b端，电流表示数为0.2A。求：
(1)灯泡正常发光时的电阻；
(2)与的比值；
(3)电源电压。
【答案】(1)12Ω (2)5∶8 (3)8V
【解析】（1）由知道，灯泡正常发光时的电阻为
（2）由知道，小灯泡的额定电流为
闭合开关S，将S1接1，灯泡L与滑动变阻器R1串联，当小灯泡正常发光时，电路总功率为
将S1接2，滑片移至a端，电路中只有定值电阻R2接入电路，电流表示数为0.8A，电路总功率为
则P1与P2的比值为
（3）将S1接2，滑片移至a端时
①
将S1接2，滑片移至b端时
②
由①②得
U=8V
35．（2024·内蒙古）（如图所示，电水壶的规格为“220V，1210W”、电热水器的规格为“220V，2420W”、电能表上标着“3000revs/（kW·h）”。当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动165转，用时180s；在电路中单独使用电热水器时，用时6min。导线、电水壶和电热水器的电阻不随温度变化。求：
(1)电水壶和电热水器的电阻；
(2)单独使用电热水器时导线上产生的热量。
【答案】(1)40Ω，20Ω (2)1.21×105J
【解析】（1）根据和P=UI，可得，则电水壶的电阻
电热水器的电阻
（2）单独使用电水壶烧水时，导线与电水壶串联，电路消耗的电能为

电路的总功率为
电路的总电阻为
导线的电阻为
单独使用电热水器时，电路的总电阻
电路中的电流为
导线上产生的热量为
36．（2024·四川宜宾）如图甲所示，已知电源电压4.5V保持不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω 2A”，灯泡L的规格为“4V 1.2W”，其电流与电压的关系图像如图乙。试求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为2.5V，此时电路的总功率；
（3）在电路安全情况下，调节滑片P，当灯泡的电功率最小时，灯泡L的阻值；
（4）用一个阻值为30Ω的定值电阻替换灯泡L，调节滑片P，当滑动变阻器的功率为0.15W时，滑动变阻器连入电路的阻值。
【答案】（1）0.3A；（2）1.125W；（3）7.5Ω；（4）15Ω
【解析】解：（1）由得，灯泡正常发光时的电流
（2）由图甲得，灯泡与变阻器串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，当滑片P滑到某一位置时，电压表的示数为2.5V，此时灯泡的电压为
由图乙得，此时灯泡的电流为0.25A，串联电路电流处处相等，此时电路的总功率
（3）当电压表示数最大为3V时，变阻器接入电路中电阻最大，电路中电阻最大，电流最小，灯泡的电压最小，电功率最小，此时灯泡的电压为
由图像得，此时电路中电流为0.2A，由欧姆定律得，灯泡L的阻值为
（4）用一个阻值为30Ω的定值电阻替换灯泡L，定值电阻与R串联，调节滑片P，当滑动变阻器的功率为0.15W时，由欧姆定律与得，此时变阻器的电功率为
解得滑动变阻器连入电路的阻值
或（舍去）
则滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω。
答：（1）灯泡正常发光时的电流0.3A；
（2）此时电路的总功率1.125W；
（3）灯泡L的阻值7.5Ω；
（4）滑动变阻器连入电路的阻值15Ω。
37．（2024·江苏徐州）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1、R2为定值电阻，当S闭合，S1和S2断开时，灯泡L正常发光，L和R1的功率之比为3∶1；当开关都闭合时，R1和R2的功率之比为4∶1，求：
(1)灯泡L正常发光时的电阻；
(2)开关都闭合时，R2的功率。
【答案】(1)12Ω (2)4W
【解析】（1）灯泡L正常发光时的电阻
（2）当S闭合，S1和S2断开时，灯泡和电阻R1串联，灯泡L正常发光，电路中的电流
通过灯泡和电阻R1的电流相等，L和R1的功率之比为3∶1，所以
R1=4Ω
电源电压
U=I(RL+R1)=0.5A×(12Ω+4Ω)=8V
当开关都闭合时，R1和R2并联，R1的功率
R1和R2功率之比为4∶1，R2功率
38．（2024·安徽）如图所示的电路中，电源两端电压为U=9V，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。
（1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时，求R3两端的电压U3；
（2）当开关S、S1和S2均闭合时，求电流表的示数I；
（3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，求R1消耗的电功率P。
【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W
【解析】解：（1）由电路可知，当闭合开关S和S1，断开开关S2时，电路中只有R3，所以此时R3两端的电压U3等于电源电压，即
U3=U=9V
（2）由电路可知，当开关S、S1和S2均闭合时，R1被短路，R2和R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路电压的特点可知，R2和R3两端的电压等于电源电压，根据欧姆定律，则通过R2支路的电流为
通过R3支路的电流为
根据并联电路电流的特点，此时干路电流为
I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A
因此电流表的示数为0.5A。
（3）由电路可知，当闭合开关S，断开开关S1和S2时，R1和R3串联，电压表测R3两端电压，电流表测电路电流，此时电压表示数为6V，则电路电流为
根据串联电路电压的特点可知，R1两端的电压为
U1=U-U3'=9V-6V=3V
则R1消耗的电功率为
P=U1I'=3V×0.2A=0.6W
答：（1）当闭合开关S和S1，断开开关S2时， R3两端的电压U3为9V；
（2）当开关S、S1和S2均闭合时，电流表的示数I为0.5A；
（3）当闭合开关S，断开开关S1和S2时，电压表示数为6V，则R1消耗的电功率P为0.6W。
39．（2024·内蒙古包头）图甲为低温液化制酒示意图，天锅内装有1m高的冷水，底部连有控制排水与注水的装置，该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V，为热敏电阻，其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示，当水温达到50℃时，排水口打开将水全部排出；为压敏电阻，其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示，当水压为0时，注水口打开排水口关闭，将冷水注入天锅，注水高度达到1m时注水口关闭。（，g取10N/kg，不考虑水的蒸发）求
（1）水高为1m时，的阻值；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流；
（3）排水过程中，当的功率为1W时，的阻值（设排水过程中水温保持50℃不变）。
【答案】（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω
【解析】解：（1）水高为1m时，压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知，的阻值为100Ω；
（2）当水温达到50℃时，排水口打开，热敏电阻为100Ω，根据串联电阻的规律及欧姆定律，排水口刚打开时，电路中的电流为
（3）水温达到50℃时热敏电阻为100Ω，当的功率为1W时，根据P=I2R可知，通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律，的阻值
答：（1）水高为1m时，的阻值为100Ω；
（2）排水口刚打开时，电路中的电流为0.06A；
（3）当的功率为1W时，的阻值为20Ω。
40．（2024·山东日照）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，加热7.5min，电能表的转盘转过了250r；
①电热水壶消耗的电能是多少?
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[，]
③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、，描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻上的电压怎么变化？
【答案】(1)见解析 (2)电压
【解析】（1）电热水壶消耗的电能为
水吸收的热量为
水的质量为
则水升高的温度为
则水的温度变为
电热水壶的电阻为
该过程中电热水壶工作的实际功率为
根据，实际电压为
（2）分析乙图可知，、、并联部分和串联，电压表测电源电压，电压表测、、并联部分的电压。由丙图可知，随着接入电路的家用电器增加，电流表A的示数I变大，电压表示数不变，电压表示数变小，根据串联分压规律可知输电线电阻上的电压变大。