中考物理一轮复习考点讲与练专题18 电功率（2份，原卷版+解析版）

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【知识点回顾】
知识点一、电能
1、电功：
定义：电流所做的功叫电功。电功的符号是W
单位：焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。1kW·h＝3.6×106J
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式：①W=UIt U= eq \f(W,It) I= eq \f(W, U t) t = eq \f(W, U I)
②W=I2Rt I2= eq \f(W,Rt) I = eq \f(W,Rt) R= eq \f(W, I2 t) t = eq \f(W, I2R)
③W= eq \f(U2,R) t U2= eq \f(WR, t) U = eq \f(WR, t) R = eq \f(U2 t,W) t = eq \f(WR,U2)
④W=UQ U= eq \f(W,Q) Q = eq \f(W,U)
⑤ W=Pt P= eq \f(W,t) t= eq \f(W,P)
公式中的物理量：
W——电能——焦耳（J） U——电压——伏特（V） I——电流——安培（A）
t——时间——秒（s） R——电阻——欧姆（Ω） Q——电荷量——库伦（C）
P——功率——瓦特（W）
电能表：
测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kW·h。用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。
“220 V”表示这个电能表的额定电压是220V，应该在220V的电路中使用。
“10（20 A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20 A。
“50 Hz”表示这个电能表在50 Hz的交流电中使用；
“600 revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：
串并联电路电功特点：
在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；
串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即 eq \f(W1,W2) = eq \f(R1,R2) ;
并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即 eq \f(W1,W2) = eq \f(R2,R1) （各支路通电时间相同）。
知识点二、电功率
电功率：
定义：电流在1秒内所做的功叫电功率。
意义：表示消耗电能的快慢。
符号：P
单位：瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW），1kW＝103W
电功率的定义式：P= eq \f(W,t) W=Pt t= eq \f(W,P)
第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；
t——通电时间——秒（s）。
第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；
t——通电时间——小时（h）。
电功率的计算式：P=UI U= eq \f(P,I) I= eq \f(P,U)
P= I2R I2= eq \f(P,R) I = eq \f(P,R) R= eq \f(P, I2 )
P= eq \f(U2,R) U2= PR U = PR R = eq \f(U2,P)
P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）；
I——电流——安培（A）； R——电阻——欧姆（Ω）。
2、串并联电路电功率特点：
在串联电路和并联电路中，总功率等于各用电器电功率之和；
串联电路中，各用电器的电功率与其电阻成正比，即 eq \f(P1,P2) = eq \f(R1,R2) ;
并联电路中，各用电器的电功率与其电阻成反比，即 eq \f(P1,P2) = eq \f(R2,R1) 。
3、用电器的额定功率和实际功率
额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
用电器实际工作时的三种情况：
①U实P额——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）；
③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。
额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。
将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。
串并联电路P实与R大小的关系
知识点三、测量小灯泡的电功率
伏安法测小灯泡的功率
【实验原理】
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
【实验电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后，闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻断器，使小灯泡两端的电压小于额定电压，观察小灯泡的亮度，并记下电压表和电流表的示数，代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
【实验表格】
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；
③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路；
④不需要计算电功率的平均值。
知识点四、焦耳定律及其应用
电流通过导体时电能转化成热（电能转化为内能），这个现象叫做电流的热效应。
焦耳定律：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。（英国物理学家焦耳）
定义式：Q=I2Rt I2= eq \f(Q,Rt) I = eq \f(Q,Rt) R= eq \f(Q, I2 t) t = eq \f(Q, I2R)
导出式：①Q=UIt U= eq \f(Q,It) I= eq \f(Q, U t) t = eq \f(Q, U I)
② Q= eq \f(U2,R) t U2= eq \f(QR, t) U = eq \f(QR, t) R = eq \f(U2 t,Q) t = eq \f(QR,U2)
③Q=Pt P= eq \f(Q,t) t= eq \f(Q,P)
Q——热量——焦耳（J）； I——电流——安培（A）；
R——电阻——欧姆（Ω）； t——通电时间——秒（s）；
P——电功率——瓦特（W）； U——电压——伏特（V）。
有关焦耳定律的注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立Q=Uit Q= eq \f(U2,R) t Q=Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。
利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
串并联电路电功特点：
在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；
串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即 eq \f(Q1,Q2) = eq \f(R1,R2) ;
并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即 eq \f(Q1,Q2) = eq \f(R2,R1) （各支路通电时间都相同）。
【例题精析】
（2022•铜仁市）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B．电路中消耗的最大功率为4.8W
C．滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
D．当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J
（2022•淮安）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω
D．电路总功率最大值1.2W
（2022•兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A．小灯泡的电阻为10Ω
B．电源电压为15V
C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W
D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
（2022•河池）如图甲所示的电路，R0为定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器R的阻值，记录电压表、电流表的示数，作出U﹣I关系图象如图乙①所示。已知某小灯泡的U﹣I图象如图乙②所示，现用该小灯泡替换图甲中的滑动变阻器，电路其他元件不变。则此时小灯泡的实际功率为（ ）
A．0.1WB．0.2WC．0.3WD．0.75W
（2022•娄底）如图所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，R0的电阻为40Ω，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0.3A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是（ ）
A．当R处的烟雾浓度逐渐增大时，电流表的示数变大
B．电源电压为24V
C．当电压表的示数为16V时，烟雾报警器报警
D．当电路中电流为0.4A时，R消耗的电功率为6W
（2022•邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I﹣U关系图象
B．当电源电压为4V时、电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
（2022•铜仁市）在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材并完成了部分连线，如图（a）所示电源电压可调，小灯泡的额定电压为4V、阻值约为9Ω，请协助该同学完成实验：
（1）请用笔画线代替导线将实物图连接完整；（要求导线不能交叉、考虑电流表量程的选择和滑动变阻器对电路的保护）
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察 表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压（U）、电流（I）；
（3）根据测量数据，绘出小灯泡的I﹣U图像如图（b）所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论灯丝电阻随两端的电压升高而增大，这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因： ；
（4）I—U图象中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图（c）所示，小灯泡的额定功率为 W；
（5）该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0＝7.5Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，此时小灯泡和定值电阻功率同为 W。
（2022•鄂尔多斯）物理实验小组利用图甲所示器材来测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压2.5V，电源电压值为3V。
（1）图甲中缺少一根导线，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整。
（2）电路连接正确后，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处开始移动，逐渐改变小灯泡两端的电压，利用测得的数据绘制出灯泡的I﹣U图像，如图乙。由图像可知，小灯泡的额定功率为 W，该电路所选的滑动变阻器为 。
A.10Ω 1.5A
B.15Ω 1A
C.25Ω 0.5A
D.30Ω 0.5A
（3）同学们观察图像，发现通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是 。
（4）为了测量额定电压为U0的小灯泡的额定功率，同组的小玲设计了如图丙所示的电路（R0为已知阻值的定值电阻，R为滑动变阻器），实验操作如下：
①闭合开关S和S2，断开开关S1，移动滑动变阻器滑片P，使电流表示数为 时小灯泡恰好正常发光。
②保持变阻器滑片P位置不变，闭合开关S和S1，断开开关S2，记下电流表示数I，则小灯泡L的额定功率P额＝ 。（均用U0、R0和I表示）
（2022•镇江）某小灯泡的额定电压为2.5V，图1是测量该灯泡额定功率的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线，将电压表正确接入电路。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最 端（选填“左”或“右”）。
（3）当电压表示数调至2.5V时，电流表示数如图2所示，小灯泡的额定功率为 W。
（4）用图3所示电路来测量另一只额定电压为4V的小灯泡的额定功率。
①仅闭合S1，调节滑动变阻器R2滑片至某一位置，使电压表示数为4V。
②在保持 的情况下，仅闭合S2，调节电阻箱R1使电压表示数为 V，此时R1接入电路的阻值为20Ω。
③该小灯泡的额定功率为 W。
（2022•盐城）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。
（2022•青岛）小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝R0替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象，如图所示。在老师的安全指导下，小明利用R0重新组装好电热水壶，接在220V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）R0的阻值。
（2）新电热水壶的额定功率。
（3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃，其加热效率是多少。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2022•东营）在综合实践活动中，兴趣小组设计了一款双挡位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高挡先将水箱内的水加热到100℃，低挡维持水沸腾确保蒸汽不断产生。如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时，S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。已知水箱容量2.2L，水的初温为20℃。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）求低挡工作时加热器的电功率；
（2）求R1的电阻；
（3）求电加热器高挡位工作的加热效率。
（2022•威海）小明家有一个标有“220V 10A”的插排（图甲所示），同时接入一个电加热坐垫（“220V 24.2W”）和一台吸尘器（“220V 1100W”），吸尘器的电动机线圈电阻为2Ω，小明家电压恒为220V。
（1）吸尘器工作10min消耗的电能是多少？
（2）现有一个电吹风机（“220V 880W”），请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机，使3个用电器同时工作。
（3）图乙是电加热坐垫（“220V 24.2W”）的简化电路图，通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R1在调温盒内，电阻R2置于坐垫内用于加热．电加热坐垫处于保温状态时电阻R2消耗的电功率为20W，则R1的阻值为多少？
【习题巩固】
一．选择题（共8小题）
1．（2022•鼓楼区校级模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，小灯泡L的阻值为20Ω（忽略温度对灯丝电阻的影响），电阻R1不等于零，闭合开关S，当滑片位于b端时，小灯泡的实际功率为1.8W，当滑片位于a端时，小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．1WB．3WC．5WD．7W
2．（2022•达州模拟）如图甲所示电路，其中电源是三节铅蓄电池串联，R1和R2均为定值电阻，闭合开关后，电流表A1和电流表A2的指针均指在如图乙所示的位置。则下列结论正确的是（ ）
A．通过R1的电流为1.0A
B．通过R2的电流为0.8A
C．电路的总电阻为6Ω
D．电阻R1和R2消耗的功率之比为P1：P2＝1：4
3．（2022•泰山区三模）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则以下说法正确的是（ ）
①将两灯串联时电路允许的最大总电压为9V
②电阻R1的阻值是24Ω
③电源电压U是21V
④电路中P1与P2的比值是25：18
A．①②B．②③C．③④D．①④
4．（2022•灯塔市模拟）如图所示的电路，开关都闭合，电流表A1的示数大于电流表A2的示数。下列判断正确的是（ ）
A．开关都闭合，三个灯泡连接方式是串联
B．开关都闭合，此时电路的功率最小
C．开关都闭合、灯泡L1比灯泡L3亮
D．只闭合开关S和S1时，灯泡L3不发光
5．（2022•南宁二模）跳绳能增强体质促进血液循环，为了能及时自动记录跳绳的次数，科技小组设计了自动计数器电路如图甲所示，R1是光敏元件，每当绳子挡住射向R1的光线时电阻会变大，计数器计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．AB两端电压为9V时，自动计数器会计数一次
B．绳子挡住射向R1的光线时，电路的电功率会增大
C．绳子挡住射向R1的光线时，R1的阻值是R2的3倍
D．绳子挡住射向R1的光线时，R2的电功率会变为R1的3倍
6．（2022•武进区模拟）图甲是小明设计的调光灯电路图，他将粗细均匀的铅笔芯AB通过回形针连入电路，小灯泡的额定电压为6V。闭合开关S后，回形针从B端滑到A端的过程中，电流表与电压表示数关系图像如图乙所示，下面说法中正确的是（ ）
A．铅笔芯AB的阻值为6Ω
B．小灯泡正常工作时的电阻3Ω
C．小灯泡的功率变化范围为0～6W
D．回形针从B端滑到A端的过程中，小灯泡的电阻变大
7．（2022•新泰市二模）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则下列分析正确的是（ ）
①滑动变阻器的最大阻值是20Ω
②电源电压为8V
③滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是20Ω
④整个电路消耗的最大电功率为14.4W
A．只有①③B．只有①④C．只有②③D．只有②④
8．（2022•太原二模）如图甲所示，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，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．电源电压为15V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．电路消耗的最小功率为0.3W
D．电压表与电流表示数的比值始终不变
二．实验探究题（共3小题）
9．（2022•鼓楼区校级模拟）小华用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率。
（1）请用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整，使滑片向右移动时灯泡变亮；
（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡没有发光，但电流表电压表均有示数，接下来应进行的操作是 。
（3）测量过程中，滑片在某一位置时，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应缓慢将滑片P向 移动，灯正常发光时电流表示数如图乙所示，灯泡的额定功率 W。
（4）小华根据实验数据画出小灯泡U﹣I关系图象如图丙实线所示，结合图象可知，当小灯泡两端电压为2V时，实际功率范围是 。
A.P＜0.48W
＜P＜0.6W
＜P＜0.75W
D.P＞0.75W
（5）实验结束后，小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究，根据实验数据也画出了U﹣I图象。你认为正确的是图丙中的虚线 。
（6）小华设计了如图丁所示的电路图，测量小灯泡在正常工作时的电阻。已知电源电压恒为U，小灯泡额定电压为U额，定值电阻的阻值为R0。请将下列实验步骤填写完整：
①只闭合S、S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 。
②保持滑片P不动，断开S2、闭合S1，读出电压表示数为U1。
③小灯泡正常发光时的电阻RL＝ 。（用已知量和所测物理量符号表示）
10．（2022•张店区二模）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压为6V的电源、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）在连接电路前，小美发现电压表的三个接线柱中，箭头所指的接线柱标识模糊不清。她尝试连接了如图甲所示的实物图，闭合开关后，发现电压表和电流表均正常偏转。由此说明这个接线柱是 接线柱（选填“+”或“﹣”）。
（2）实验前，为了保护电路，应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）闭合开关，移动滑片P到某处时，电压表示数如图乙所示。为了测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察电压表，当其示数为 V时，停止移动滑片，再结合此时电流表示数，如图丙所示，计算得到小灯泡的额定功率为 W。
（4）实验过程中，若小灯泡突然熄灭，且电压表的示数接近于6V，电流表的示数几乎为0，则故障可能是 。
（5）小丽想用上述器材继续探究“电流与电压的关系”，她需添加的器材是 ，表格中是她实验记录的数据，老师看了表格说第一组数据是编造的，原因之一是电路中的最小电流应为 A。
11．（2022•璧山区一模）小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成完整的电路；
（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值；
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图像。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 发生了变化，此小灯泡的额定功率是 W；
（5）利用上述器材，在不改变电路的情况下，小华认为还可以继续探究电流与电压的关系，他的想法是 的（选填“正确”或“错误”）；
（6）邻组的晓静同学又找来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将5Ω的定值电阻代替小灯泡接入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为2V，不改变其它电路元件。接下来断开开关，保持滑片位置不变，取下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动。在用20Ω的定值电阻替换15Ω的定值电阻后，他发现电压表示数始终不能调为2V。为完成四次探究，晓静同学设计了如下方案，你认为不可行的一项是 。
A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V～5V
C．如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为2.4V～3V
D．如果只串联一个定值电阻，则可以串联一个15Ω的电阻
三．计算题（共5小题）
12．（2022•市中区校级二模）如图甲是体重秤结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图象如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。求：
（1）当秤盘为空时，R的阻值。
（2）体重为600N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2.4V，则R0的阻值是多少？
（3）若小华站在体重秤上5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J，则小华的体重为多少N？
13．（2022•张店区二模）如图甲所示的电热水壶，简化电路如图乙所示，它有加热和保温两种工作状态，电热丝R1和R2的阻值不随温度变化，说明书中关于电热水壶的相关参数如表格所示。求：
（1）电热丝R1的阻值是多少？
（2）电热水壶在加热状态下正常工作，将1L水从20℃加热至100℃，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（3）在第（2）问加热状态下，电热水壶正常工作了400s，其加热效率是多少？
14．（2022•博山区二模）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。求：
（1）保温挡的功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）水吸收的热量；
（4）电蒸锅的加热效率。
15．（2022•抚顺模拟）如图甲所示是一款电烤箱，图乙是其简化电路图。它设有高、中、低三挡开关。已知R1＝96.8Ω、R2＝48.4Ω[取c肉＝3.0×103J/（kg•℃）]，求：
（1）电烤箱中火档的电功率是多少W？
（2）将500g烤肉从20℃加热到260℃，需要吸收多少热量？
（3）若电烤箱的加热效率为60%，那么用高温挡将500g烤肉从20℃加热到260℃，需要多长时间？
16．（2022•海州区模拟）图甲是某款具有加热和保温双重功能的暖奶器的简化电路图，图乙是暖奶器某次工作时电流随时间变化的图象，已知c牛奶＝4×103J/（kg•℃），求：
（1）电阻R2的阻值是多少？
（2）加热过程中电路消耗的电能是多少？如果暖奶器的加热效率为80%，这些电能可将多少kg牛奶从18℃加热到40℃？
项目
串联电路
并联电路
P实与R的关系
串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大
并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度
实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮
通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮
电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗
并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2
3
序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.5
3.5
电流I/A
0.15
0.25
0.35
容积
1.5L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率
1000W