2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点17 电流做功与电功率（Word版附解析）

这是一份2025年福建各地市中考物理模拟题分类精选考点17 电流做功与电功率（Word版附解析），共80页。

A．曲线b是灯泡的I﹣U图像
B．电源电压为12V
C．灯泡的额定电压为3V
D．灯泡的额定功率为4.8W
2．（2025•石狮市一模）如图所示，这是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数将会变大。下列有关说法正确的是（ ）
A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的
B．定值电阻R1在电路中不起作用，可以去除
C．向气球中吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小
D．向气球中吹气时，电路消耗的总功率变小
3．（2025•福建模拟）小福家的电能表表盘如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．电能表的示数为45566kW•h
C．脉冲灯闪烁频率越快，说明消耗电量越多
D．消耗0.5kW•h电能，脉冲灯闪烁800次
4．（2025•厦门模拟）当手机电量所剩无几时，通常可设置成省电模式来延长续航时间。该操作可以（ ）
A．增大电池电压B．增强散热能力
C．减小总功率D．减小总电阻
5．（2025•漳州一模）如图E为电压可调的电源，R为定值电阻，电子元件D有稳压作用使UD保持不变。U总为电源电压（U总≥UD），I为电路电流，P为定值电阻R的电功率，下列图像合理的（ ）
A．B．
C．D．
6．（2025•龙岩一模）“干簧管”为磁敏开关，当磁体靠近时簧片磁化相吸接通电路。如图所示，闭合开关S，电路稳定后移去磁体，则（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电阻R1功率变小，电路总功率变小
D．电阻R2功率变大，电路总功率变大
7．（2025•龙岩模拟）定值电阻R1与“40Ω，2A”的滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图象如图乙所示。下列说法中（ ）
①当R2的电功率最大时，电路中的电流是0.6A
②当滑片P在最左端时，电路的总功率最大
③R2＝10Ω时电路中的电流与R2＝40Ω时的电流相等
④定值电阻R1的阻值是20Ω
A．①②④正确B．①③④正确C．①②③正确D．②③④正确
8．（2025•宁德二模）某电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中R2＝24R1，高温挡的功率为1100W；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（ ）
A．R2的电阻为1100Ω
B．低温挡的功率为440W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．高温挡工作0.5h电能表表盘转400转
9．（2025•莆田模拟）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（ ）
A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω
B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W
C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω～20Ω
10．（2025•思明区模拟）如图所示是电工师傅常用的导线连接方式，对该连接方式的作用分析错误的是（ ）
A．防止导线松动脱落
B．增大连接处导线电阻
C．减小连接处导线两端电压
D．减少连接处导线产生的热量
11．（2025•思明区模拟）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R2为10Ω。闭合开关S，滑动变阻器R1的滑片P从b点滑到a点（a、b不是滑动变阻器的两端）两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示，同时，定值电阻R2的电功率变化了0.7W。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．滑片P置于a点时，电流表示数为0.4A
C．滑片P置于a点时，滑动变阻器R1的阻值为20Ω
D．滑片P置于a点时，定值电阻R2的功率为0.2W
12．（2025•涵江区模拟）小叶设计了一个如图所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列说法正确的是（ ）
A．显示仪表是由电流表改装的
B．温度降低时，电路总功率变小
C．温度升高时，R1的电功率变大
D．温度降低时，R2的电功率变大
13．（2025•石狮市模拟）物理实验小组设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源两端电压恒定。闭合开关S后，将滑动变阻器RP的滑片P从最右端向左移动，直至小灯泡L两端的电压达到额定电压。此过程中，通过小灯泡的电流与其两端电压的关系，以及通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．小灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω
C．此过程中，滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
D．此过程中，电路总功率的最大值为1W
14．（2025•海沧区二模）氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，将氮化镓应用于手机充电器中，可以实现“超级快充”。与传统充电器相比，氮化镓充电器的主要优势是（ ）
A．电流更大，功率更大B．电阻更小，发热更多
C．电压更高，充电更慢D．电流更小，充电更快
15．（2025•海沧区二模）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A．R0的阻值为20Ω
B．电源电压为12V
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大电功率为15W
16．（2025•石狮市一模）科学小组设计了测量拉力大小的仪器，其原理如图甲所示。电源电压为9V，定值电阻R1为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，其接入电路的阻值随拉力大小的变化如图乙所示。初始状态下弹簧处于自然长度，滑动变阻器的滑片置于a端，在向右缓慢拉动拉环的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．R1的电功率变小
B．电压表、电流表的示数均变大
C．当电流表示数为0.5A时，所测拉力为60N
D．在保证电路各元件安全的情况下，所测拉力的最大值为100N
17．（2025•厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
18．（2025•洛江区模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，当S1闭合、S2断开时，甲、乙是电流表，I甲：I乙＝1：4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比R1：R2＝3：1
B．总功率之比P1：P2＝9：4
C．当S1闭合、S2断开时，通过R1和R2电流之比为I1：I2＝1：3
D．当S1、S2都闭合时，甲、乙电压表示数之比U甲：U乙＝4：3
19．（2025•南安市模拟）如图甲，将石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上就可以从外部检测植物含水量的变化。电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx的阻值随植物含水量的变化关系如图乙，以下说法正确的是（ ）
A．电路中连接的定值电阻R0是多余的
B．石墨烯的电阻随树叶的湿度增加而减小
C．当树叶的湿度增加时，电压表的示数变小
D．当树叶的湿度减小时，电路消耗的电功率变大
20．（2025•泉港区一模）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的14时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度12时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12WB．16WC．24WD．32W
21．（2025•晋江市模拟）小晋将电流表改装成电子拉力计，如图是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计），拉环不受拉力时，滑片P在a端，R0为定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0在电路中没有作用
B．当不拉拉环时，R1接入阻值最小
C．当拉环受到拉力变大时，电流表示数变小
D．当拉环受到拉力变大时，电路的总功率变大
22．（2025•泉州模拟）如图所示，电源电压恒为12V，灯泡L灯丝的阻值不随温度变化。闭合开关S后，灯泡L正常发光，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，电流表A2的示数为2.5A。当滑动变阻器接入电路的阻值变为12Ω时，则（ ）
A．电压表V的示数变为6V
B．电流表A2的示数变为1A
C．电路的总功率变为18W
D．灯泡L的功率变为12W
23．（2025•泉州模拟）下列家用电器工作时，主要将电能转化为内能的是（ ）
A．电铃B．电热毯C．洗衣机D．碎肉机
24．（2025•泉州模拟）在物理学习中，估测是一种重要的能力。下面是某同学对一些物理量的估测，其中最符合实际的是（ ）
A．我国家庭电路的电压是380V
B．人体感觉比较舒适的温度约为35℃
C．教室里日光灯的额定功率约为40W
D．中学生正常步行的速度约为5m/s
25．（2025•泉州模拟）如图所示，是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列分析正确的是（ ）
A．通电相同时间，两个容器中空气吸收的热量相同
B．通电相同时间，A管中液面上升比B管的高
C．通过左、右两容器中的电阻丝的电流大小相等
D．左、右两容器中的电阻丝两端的电压大小相等
二．填空题（共14小题）
26．（2025•龙岩模拟）如图甲所示电路，小灯泡的阻值不随温度变化，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。则小灯泡的额定功率为 W，当滑动变阻器的滑片置于中点时，电流表A1的示数为 A。
27．（2025•南安市模拟）小刚家有一台电风扇上的电动线圈电阻为2Ω，正常工作时通过的电流为10A。这台电风扇正常工作5min消耗的电能为 J，产生的热量为 J。
28．（2025•龙岩一模）如图甲所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0，则R1：R2＝ ；若将R1和R2按如图乙连接后，接到同一电源上，开关S闭合后，R1消耗的电功率为P1，则P1：P0＝ 。
29．（2025•厦门三模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的前提下，电路消耗的最大功率是 W，变阻器R2的调节范围是 。
30．（2025•集美区二模）随着技术的进步，新能源汽车环保、经济、高效等优点越来越受用户的欢迎。某新能源汽车的电源由8000节电池组成，电池组总质量为400kg，该电池的能量密度为150W•h/kg，如图，能量密度指电池可以充入的最大电能与其质量的比值。电池充电过程中，能量转化是电能转化为 能。快充模式下，该车额定电压为400V，额定电流为150A，使其从20%的电量充到80%的电量，需要 h。
31．（2025•翔安区模拟）小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kW•h，则他家用电器的实际功率是 W；如果电能表能正常工作的最大电流为10A，那么电路还能接入一个阻值 Ω的电饭锅。
32．（2025•泉州模拟）图甲是某款能自动记录跳绳次数的计数器的简化电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。当绳子挡住R2的光线时，R2的阻值会变大，AB间的电压发生变化，自动计数器计数一次。已知AB间的电压随时间变化关系如图乙所示，则当绳子挡住R2的光线时，AB间的电压为 V；计数器计数时与不计数时，R1的电功率之比为 。
33．（2025•洛江区模拟）为了估算家中功率约为1.5×10﹣3W的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天。小敏将阻值R＝1Ω的定值电阻接在一节新的5号干电池上进行放电实验，结果发现累计放电96min后电池失效，则电阻R在这段时间所做的功W＝ J；若电池在工作过程中电压保持不变，根据实验，估算该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间为 min。
34．（2025•同安区模拟）如图所示，电源电压可调，甲、乙可为电流表或电压表，电流表的量程均为0∼0.6A，电压表均为0∼3V，灯泡L1、L2分别标有“3V 0.9W”、“2.5V 1.25W”的字样（忽略灯丝电阻受温度的影响），当开关S闭合时，L1、L2都能发光，则甲表为 （选填“电流表”或“电压表”）；当开关S断开时，确保电路安全且灯L1、L2都能发光，则乙表最大示数为 。
35．（2025•三明一模）好奇的小李用电水壶烧水4min，发现家中电能表的转盘刚好转过250r，如图所示。则该电水壶消耗的电能为 kW•h，其电功率为 kW。
36．（2025•晋江市模拟）如图甲，是研究功率随电流变化的实验电路图，电源电压不变，P0为R0的电功率，PR为滑动变阻器R的电功率，P总为电路总功率。图乙中a、b、c是通过实验数据作出的三条图线。根据图像可知，其中能反映电路总功率P总随I变化的关系图线是 ，滑动变阻器R的最大电功率为 W。
37．（2025•泉州模拟）如图甲，电源电压恒定不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端移动到A端，灯泡L的U﹣I图像如图乙所示。当滑片P处于A端时，灯泡L正常发光。则灯泡L的额定功率为 W；滑动变阻器最大阻值为 Ω。
38．（2025•泉州模拟）如图1电路所示，R0＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；电压表量程为0﹣3V、电流表量程为0﹣0.6A，灯L的I﹣U图像如图2所示。
①闭合S和S1，断开S2时，调节R其接入电路的阻值为10Ω，此时电流表示数为0.25A。电源电压为 V；
②闭合S、S2，断开S1，调节R，使电压表示数为2.5V，R消耗的功率为 W；
③在保证电路安全的前提下，当开关S、S1闭合时电路消耗的最小功率为P1，当开关S、S2关闭时电路消耗的最小功率为P2，则P1：P2＝ 。
39．（2025•石狮市一模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
三．实验探究题（共3小题）
40．（2025•宁德二模）某实验小组参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“电热点火器”。
【项目要求】“电热点火器”点燃棉花所用的时间越短，得分越高；
【项目原理】根据Q＝W＝Pt，“电热点火器”产生相同热量，电功率越大，所需时间越短；
【项目设计与实施】“电热点火器”的工作简化电路图如图甲所示；
任务一：选择点火器中电热丝连接方案
图乙是小组同学设计的电热丝连接的两种方案（两种方案中所用电热丝总长度相等，中间包裹等量的易燃棉花），根据项目原理，应选择方案 ；
任务二：选择电热丝
（1）实验小组设计如图丙的实验电路，对材料编号为A、B、C的电热丝（长度相等）的阻值进行测量，请根据电路图将实物图连接完整；
（2）电热丝A连入电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路出现的故障可能是电热丝A ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，此时电压表示数为2V，电流表示数如图丁所示为 A，计算出电热丝A的阻值为 Ω，记录数据；重复以上步骤，再测出电热丝B、C的阻值并记录表格中；
（4）根据表中测量结果，应选择材料编号为 电热丝；
【项目优化】
通过项目进一步实施，发现该电热点火器点燃棉花的时间偏长，请结合实际提出一条合理的改进措施 。
41．（2025•厦门三模）实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整，滑片向右移时灯变亮；
（2）电路连接前，开关S应该要 ；
（3）小组同学将电路连接无误后闭合开关，观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是灯泡 ；
（4）排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（5）小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率，电压表意外损坏，经讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路，已知灯泡额定电压为U额，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1、断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡正常发光时的电功率PL＝ （用U额、I、R0表示）。
42．（2025•南安市模拟）小梦发现各种照明场所很少看到白炽灯，大部分为LED灯，是什么原因呢？猜测：LED灯比白炽灯更亮。小梦利用光敏电阻（随光照不同电阻不同）自制检测装置，测试盒进行实验。
（1）检测装置制作：将电源、开关、电流表、光敏电阻等串联组成如图所示的检测电路。调试时，工作电路开关 ，检测电路开关闭合，当箱子密封和打开，发现电流表的示数由小变大，表明：光敏电阻阻值随光照强度的增大而 。
（2）实施检测：
①先后把规格为“220V，8W”的LED灯和“220V， W”的白炽灯接入灯座。为使两灯正常发光，可调电源电压调整为 V。
②接入LED灯时，电流表示数为40mA；接入白炽灯时，电流表示数为4mA，得出结论： 。
（3）进一步探究：多少瓦的白炽灯工作时的亮度相当于正常工作的8WLED灯的亮度呢？小梦将额定电压为220V大功率的白炽灯接入电路，由小到大调节电源电压，电流表的示数为 mA时，白炽灯的发光亮度与8W的LED灯相同。要知道此时白炽灯的实际功率，需在工作电路中接入合适的 表。
四．解答题（共4小题）
43．（2025•龙岩模拟）项目式学习小组利用气压传感器设计一款体重计，图甲是装置原理图，传感器置于密闭的气缸中，活塞与软绳、拉杆连接，电源电压恒为3V，活塞横截面积为5×10﹣2m2，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计。当人抓住拉杆并双脚缓慢离地静止时，通过观察电表读数可得出质量大小。已知气压传感器电阻R随气压p变化的规律图像如图乙所示。当地大气压为1.0×105Pa，求：
（1）人未拉杆时，装置处于待机状态，此时气缸内气压是 Pa；
（2）待机状态时电路消耗的功率；
（3）根据题中条件推导出电流表示数I随人质量m变化的关系式。
44．（2025•翔安区模拟）实践基地芒果获丰收，为筛选优质水果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻R0为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。请回答：
（1）若R与R0阻值相等，R消耗的电功率。
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果。
（3）若想要筛选出最小重力为2N的芒果，你有什么建议？请写出必要的文字说明，计算过程及最后结果。
45．（2025•三明一模）如图是小华为家里空调设计的自动控制电路简图。控制电路中，电源电压U＝6V（电源电压可调），定值电阻R0＝10Ω，Rt为热敏电阻，R1的阻值随温度变化关系如表所示。电压鉴别器可控制工作电路开关S的通断。当a、b间的电压Uab≥0.15V时，开关S接通，空调开始工作，空调额定制冷输入功率为1892W。求：
（1）空调正常工作时，工作电路的电流。
（2）当室内温度为20℃时，空调能否启动制冷？
（3）为了省电节能，要求室内温度到达30℃时空调才启动制冷，请提出一种可行措施，并计算说明。
46．（2025•泉州模拟）物理科创小组利用热敏电阻的阻值会随温度的升高而增大的特性，设计一种可测高温的温度计，简易电路图如图甲。电源电压恒为3V，电流表的量程为0～15mA，R0为调零电阻，热敏电阻Rt为温度计的测温探头，Rt的阻值随温度t的变化关系如图乙。使用前先对温度计进行调零，即将测温探头Rt置于0℃的环境中，调节R0的阻值，使电流表指针刚好满偏，此后保持R0的阻值不变。
（1）求此时调零电阻R0的阻值。
（2）当测温探头Rt的温度为600℃时，求电路的总功率。
（3）写出电路电流I与测温探头Rt的温度t的关系表达式。
（4）把电流表的刻度盘标注上对应的温度刻度值，如图丙，请标出电路电流为5mA时对应的温度值。
五．计算题（共14小题）
47．（2025•泉港区一模）如图是某加热座椅简化工作原理图。电源电压恒为12V，电阻R1阻值为12Ω。闭合开关S1和S2，电路处于加热状态，加热功率为18W；只闭合S1，电路处于保温状态。求：
（1）加热时通过电阻R1的电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）保温10min电路产生的热量。
48．（2025•洛江区模拟）如图甲所示为某品牌的电热水袋，图乙是它简易电路图，其铭牌如下表：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）
（1）若热水袋内的水温是15℃，在额定电压下加热10min后，指示灯熄灭，求水吸收的热量；
（2）正常工作时，热水袋从加热到指示灯熄灭时，电流所做的功；
（3）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率。
49．（2025•泉州模拟）某款具有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，电路图如图。电源电压恒为220V，R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω，S为选择开关，可选择不同挡位进行加热。求：
（1）电加热器处于低温挡位时的工作电流。
（2）选择开关S接触“3”“4”两个触点时，通电1min，电流产生的热量。
（3）电加热器处于高温挡位时的功率。
50．（2025•晋江市模拟）如图，R1、R2为定值电阻，其中R2＝6Ω，电源电压为12V，只闭合开关S1时，电路中的电流为1A。求：
（1）R1的阻值。
（2）当开关S1、S2都闭合时，电路的总电流。
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率。
51．（2025•南安市模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变。电阻R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）电源电压。
（2）再闭合开关S2，电流表A2的示数变化了0.1A，电阻R2的阻值。
（3）两开关均闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是多少？
52．（2025•龙岩模拟）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝55Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）低温挡时电路中的电流。
（2）高温挡时电热器的电功率。
（3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能。
53．（2025•宁德二模）如图所示，电源电压6V，灯L标有“6V，6W”的字样。开关S闭合时，电流表示数为3A。求：
（1）灯L正常工作时的电流；
（2）R的阻值；
（3）持续工作1min电路消耗的总电能。
54．（2025•漳州模拟）如图甲所示是家用3D打印机，分快慢两挡。其加热部分的简化电路图如图乙所示，R1＝R2＝880Ω。工作时，3D打印机通过加热，挤出热熔的树脂，然后迅速冷却，固化成形。闭合开关S、S1，使用快挡打印该模具用时10min，耗材0.1kg，材料温度从20℃加热到120℃。树脂的比热容为1.5×103J/（kg•℃）。求此过程中：
（1）通过R1的电流；
（2）打印机消耗的电能；
（3）树脂吸收的热量。
55．（2025•涵江区模拟）如图甲所示为一款紫砂电饭锅，图乙所示为其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W，中温挡工作时的电功率为880W。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流；
（2）R2的阻值；
（3）电饭锅在高温挡工作时的电功率；
（4）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使2.2kg水从20℃升高到100℃，需要多长时间？
56．（2025•集美区二模）如图（a）是一款额定电压为220V的艾灸理疗毯，它的工作电路如图（b）所示。R1和R2为发热电阻丝（不考虑温度对电阻的影响），旋钮开关S置于“2和3”接线柱时处于低温挡，功率为22W，置于“3和4”接线柱时处于高温挡，功率为110W。艾灸理疗毯正常工作时，求：
（1）低温挡工作时的电流；
（2）发热电阻丝R2的阻值；
（3）高温挡工作10min，整个电路产生的热量。
57．（2025•泉州模拟）图甲是某款鸡蛋孵化器，具有“保温”和“加热”两个挡位，简化电路如图乙，电源电压恒为220V，S1为温控开关，R1、R2为加热电阻，其阻值不随温度变化，保温挡功率为22W，加热挡功率为110W。求：
（1）孵化器处于保温挡位时的工作电流。
（2）孵化器处于加热挡位时，工作5min消耗的电能。
（3）R1、R2的阻值。
58．（2025•莆田模拟）小新家楼顶上装有底面积为2m2的柱形水箱，如图甲。水箱内装有底面积为10cm2的实心长方体细杆，细杆上方固定在力敏电阻R上，已知定值电阻R0＝6Ω。往水箱里面注水，细杆对力敏电阻的作用力F与力敏电阻R的关系如下表，细杆对力敏电阻的作用力F随注水质量m变化的关系如图乙。求：
（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率；
（2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，求此时细杆受到的浮力（电磁铁线圈电阻忽略不计）；
（3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力。
59．（2025•厦门三模）某校为草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图所示。控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RN为力敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；力敏电阻RN放置于水箱底部，其阻值随水位变化关系如图表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V；圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.12A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1.0A；当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝1.5A。求：
（1）当水位达到2m时，水对箱底的压强；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）当水位下降到1m时，控制电路的电流；
（4）喷淋系统给草坪喷水，已知每秒钟喷水0.001m3；当水位下降到1m时，每秒钟注水0.005m3，则水位从1m到2m工作电路消耗的电能。
60．（2025•思明区校级模拟）如图甲是蜜柚自动筛选仪，电源电压为24V，R0＝30Ω，力敏电阻R的阻值随质量变化关系如图乙所示。传送带上的柚子经过检测点时，使力敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两端电压UAB≤9V时，机械装置启动，将质量不达标的柚子推出，实现自动筛选。求：
（1）当检测点上没有柚子时，电路的电流；
（2）当检测点上没有柚子时电路的总功率；
（3）该装置能够剔除的柚子的质量范围；
（4）不同等级的柚子筛选的质量标准是不同的，若顶级的柚子质量应达到1.25kg以上，为了达到这一标准（不改变力敏电阻R），R0应更换为多大的定值电阻。
考点17 电流做功与电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共25小题）
一．选择题（共25小题）
1．（2025•南安市模拟）如图甲，电源电压恒定，将滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止；根据电流表和电压表的示数绘制I﹣U关系图像如图乙。则（ ）
A．曲线b是灯泡的I﹣U图像
B．电源电压为12V
C．灯泡的额定电压为3V
D．灯泡的额定功率为4.8W
【答案】D
【解答】解：A.由图甲可知，电压表V2测的是滑动变阻器的电压，V1测的是灯泡的电压。当滑片从滑动变阻器最右端向左移动时，滑动变阻器的电阻减小，分得的电压减小，故V2的示数减小，根据串联电路的电压规律知，V1的示数增大。根据欧姆定律，此时电路中的电流变大，由图乙可以判断，曲线a表示电压表V1示数与电流表示数变化的关系图象，曲线b表示电压表V2示数与电流表示数变化的关系图象，故A错误。
B.由图乙可知，滑片在最右端时，电流为0.2A，此时V1的示数为2V，V2的示数为9V，所以电源电压U＝U1+U2＝2V+9V＝11V，故B错误；
C.由题意知，滑动变阻器的滑片P从最右端开始移动至灯泡正常发光为止，可知当电流值为0.6A时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为3V，所以灯泡的额定电压为：U额＝11V﹣3V＝8V，故C错误，
D.灯泡正常发光时的电流为0.6A，由C知，额定电压为8V，所以额定功率P额＝U额I额＝8V×0.6A＝4.8W，故D正确。
故选：D。
2．（2025•石狮市一模）如图所示，这是创新小组自制的肺活量检测装置的原理图。其中电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。检测时，被检人员向气球中吹气，气球膨胀带动隔板和滑片P向上运动，肺活量检测装置的显示仪的示数将会变大。下列有关说法正确的是（ ）
A．肺活量检测装置的显示仪是电压表改装而成的
B．定值电阻R1在电路中不起作用，可以去除
C．向气球中吹气时，电压表示数与电流表示数的比值变小
D．向气球中吹气时，电路消耗的总功率变小
【答案】C
【解答】解：A．由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；吹气时，气球胀大，隔板向上运动，变阻器R2接入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流的变大，电流表示数变大；根据U＝IR知，定值电阻R1两端的电压变大，根据串联电路的电压规律可知，变阻器R2两端的电压变小，即电压表的示数变小，肺活量检测装置的显示仪是电流表改装而成的，故A错误；
B．当R2的电阻很小时，R1可以起到保护电路的作用，所以电路中的R1不能去除，故B错误；
C．根据R=UI可知，电压表示数与电流表示数的比值表示滑动变阻器的电阻大小，变阻器R2接入电路中的电阻变小，该比值减小，故C正确；
D．根据P＝UI知，电路消耗的电功率变大，故D错误。
故选：C。
3．（2025•福建模拟）小福家的电能表表盘如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．电能表是测量电功率的仪表
B．电能表的示数为45566kW•h
C．脉冲灯闪烁频率越快，说明消耗电量越多
D．消耗0.5kW•h电能，脉冲灯闪烁800次
【答案】D
【解答】解：A、电能表是测量消耗电功的仪表，不是电功率，故A错误；
B、电能表的最后一位数是小数，单位是kW•h，图示电能表的示数为4556.6kW•h，故B错误；
C、电能表脉冲灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，不是消耗电量的多少，故C错误；
D、1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的脉冲灯闪烁1600次，消耗0.5kW•h电能，脉冲灯闪烁的次数为800，故D正确。
故选：D。
4．（2025•厦门模拟）当手机电量所剩无几时，通常可设置成省电模式来延长续航时间。该操作可以（ ）
A．增大电池电压B．增强散热能力
C．减小总功率D．减小总电阻
【答案】C
【解答】解：当手机“电量”所剩无几时，即W一定，由P=Wt可得，W＝Pt，要延长使用时间t，则减小总功率P，因此手机的“省电模式”来是通过减小总功率的方式来延长使用时间的。
故选：C。
5．（2025•漳州一模）如图E为电压可调的电源，R为定值电阻，电子元件D有稳压作用使UD保持不变。U总为电源电压（U总≥UD），I为电路电流，P为定值电阻R的电功率，下列图像合理的（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【解答】解：AB、闭合开关，两电阻串联接入电路，根据串联电压规律结合欧姆定律可得通过电路的电流I=U总-UDR=U总R-UDR，分析函数关系可知I与U总是一次函数，故A错误，B正确；
CD、定值电阻R的电功率P=UR2R=(U总-UD)2R=U总2-2U总UD+UD2R，分析函数关系可知P与U总是二次函数，故CD错误。
故选：B。
6．（2025•龙岩一模）“干簧管”为磁敏开关，当磁体靠近时簧片磁化相吸接通电路。如图所示，闭合开关S，电路稳定后移去磁体，则（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电阻R1功率变小，电路总功率变小
D．电阻R2功率变大，电路总功率变大
【答案】C
【解答】解：闭合开关S，电压表测量电源电压，当磁体靠近“干簧管”时簧片磁化相吸接通电路，定值电阻R2和电流表被短路，只有定值电阻R1接入电路中。
AB．电路稳定后移去磁体，“干簧管”磁敏开关断开，定值电阻R2和电流表正常工作，电流表测量电路中的电流，此时电路R1与R2串联，根据I=UR可知，电流表示数相对于被短路时变大，由于电源电压不变，所以电压表示数不变，故AB不符合题意；
CD．根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，由P＝UI可知，电路总功率变小；由串联电路电流处处相等的特点，通过电阻R1的电流变小，由P＝I2R1可知，电阻R1功率变小，故C符合题意，D不符合题意。
故选：C。
7．（2025•龙岩模拟）定值电阻R1与“40Ω，2A”的滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图象如图乙所示。下列说法中（ ）
①当R2的电功率最大时，电路中的电流是0.6A
②当滑片P在最左端时，电路的总功率最大
③R2＝10Ω时电路中的电流与R2＝40Ω时的电流相等
④定值电阻R1的阻值是20Ω
A．①②④正确B．①③④正确C．①②③正确D．②③④正确
【答案】A
【解答】解：①当R2的电功率最大时，根据P＝I2R可知电路中的电流是I=PR=7.2W20Ω=0.6A，故①正确；
②当滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据P=U2R可知电路的总功率最大
，故②正确；
③④利用图中（10，6.4）和（40，6.4）两个点，根据电功率公式P＝I2R推导得到I=PR，代入得到两个点对应的电流分别为0.8A和0.4A，R2＝10Ω时电路中的电流与R2＝40Ω时的电流不相等；故③错误；
可以列出电源电压不变的方程：0.8A×（10Ω+R1）＝0.4A×（40Ω+R1），解出R1＝20Ω，代入原方程得出电源电压U＝24V；故④正确；
故选：A。
8．（2025•宁德二模）某电饭锅简化电路如图甲所示，具有高温挡和低温挡两个工作挡位，其中R2＝24R1，高温挡的功率为1100W；电能表表盘参数如图乙，电饭锅单独接在家庭电路中，则（ ）
A．R2的电阻为1100Ω
B．低温挡的功率为440W
C．低温挡时的电流为0.2A
D．高温挡工作0.5h电能表表盘转400转
【答案】C
【解答】A．由P=U2R可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，高温挡位的电阻较小，此时电路中只有R1，根据电功率公式计算可知R1=U2P=(220V)21100W=44Ω，所以R2＝44Ω×24＝1056Ω，故A错误。
B．由P=U2R可知，电压不变时，电功率和电阻为反比，低温挡位的电阻较大，总电阻R＝R1+R2＝44Ω+1056Ω＝1100Ω，低温挡的功率P=U2R=(220V)21100W=44W，故B错误。
C．由B分析可知，低温挡的总电阻为1100Ω，电压为220V，根据欧姆定律计算低温挡的电流I=UR=220V1100Ω=0.2A，故C正确。
D．高温挡的功率为1100W，工作0.5h消耗的电能W＝Pt＝1.1kW×0.5h＝0.55kW•h，由电能表规格可知，消耗0.55kW•h，电能表转n＝0.55kW•h×800r/（kW•h）＝440r，故D错误。
故选：C。
9．（2025•莆田模拟）如图所示，电源电压恒为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，电流表的量程为“0～3A”，小灯泡上标有“4V，2W”的字样，灯丝电阻保持不变，为保证电路各元件正常安全使用，则（ ）
A．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器接入电路的最小值是12Ω
B．当闭合S，断开S1、S2时，滑动变阻器的电功率最大值为4.5W
C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最大值为19.2W
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器的阻值取值范围是16Ω～20Ω
【答案】C
【解答】解：AB、当S闭合，S1、S2都断开时，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路；由电功率公式可知：小灯泡正常发光时电流I额=P额U额=2W4V=0.5A，
为保证电路安全，该串联电路最大电流Imax＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路阻值最小；
由串联电路电压规律可知：滑动变阻器两端电压UP＝U﹣U额＝12V﹣4V＝8V；
由欧姆定律可知：滑动变阻器接入电路最小阻值Rmin=UPImax=8V0.5A=16Ω；
小灯泡的电阻：RL=U额I额=4V0.5A=8Ω，
滑动变阻器的功率：
P滑＝I2R滑=(URL+R滑)2R滑=U2R滑(RL+R滑)2=U2R滑(R滑-RL)2+4R滑RL=U2(R滑-RL)2R滑+4RL，
若R滑＝RL＝8Ω时，P滑最大，最大值为P滑=U24RL=(12V)24×8Ω=4.5W，
但此时小灯泡和滑动变阻器平分电源电压，UL′＝6V＞4V，小灯泡会烧坏，所以滑动变阻器的最大功率不是4.5W，故AB错误；C、当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流，
通过定值电阻的电流为I0=UR0=12V20Ω=0.6A，
因为电流表量程为0～3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以干路中的最大电流I并＝0.6A+1A ＝ 1.6A，
电路消耗的总功率最大值P并＝UI并＝12V×1.6A＝19.2W，故C正确。
D、当S、S1、S2都闭合时，小灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器并联接入电路，电流表测量干路电流；
滑动变阻器的规格为“20Ω，1A”，所以通过滑动变阻器的最大电流为1A，
滑动变阻器接入并联电路的最小阻值RP最小=UIP最大=12V1A=12Ω；
滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的总电流越小，所以滑动变阻器的阻值取值范围是12Ω～20Ω，故D错误。
故选：C。
10．（2025•思明区模拟）如图所示是电工师傅常用的导线连接方式，对该连接方式的作用分析错误的是（ ）
A．防止导线松动脱落
B．增大连接处导线电阻
C．减小连接处导线两端电压
D．减少连接处导线产生的热量
【答案】B
【解答】解：AB、由图可知，该连接方式比较牢固，可以防止导线松动脱落，连接处横截面积较大，可以减小连接处导线电阻，故A正确、B错误；
C、由U＝IR可知，在电流相同时，可以减小连接处导线两端电压，故C正确；
D、由焦耳定律Q＝I2Rt可知，该方式减小了连接处的电阻，可以减少连接处导线产生的热量，故D正确。
故选：B。
11．（2025•思明区模拟）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R2为10Ω。闭合开关S，滑动变阻器R1的滑片P从b点滑到a点（a、b不是滑动变阻器的两端）两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示，同时，定值电阻R2的电功率变化了0.7W。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．滑片P置于a点时，电流表示数为0.4A
C．滑片P置于a点时，滑动变阻器R1的阻值为20Ω
D．滑片P置于a点时，定值电阻R2的功率为0.2W
【答案】B
【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流；
滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点，由图可知滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，串联电路总电压等于各部分电压之和，则定值电阻两端的电压变大，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻变小，根据欧姆定律可得通过电路的电流变大，由图可知滑动变阻器的滑片在b点时，通过电路的电流为0.3A，此时两电阻两端的电压相等，根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压：U2＝IbR2＝0.3A×10Ω＝3V，
则电源电压：U＝U1+U2＝3V+3V＝6V，故A错误；
BCD、此时定值电阻消耗的电功率：P2＝U2I＝3V×0.3A＝0.9W，
滑动变阻器R1的滑片P从b点滑到a点，接入电阻的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，根据P＝I2R可知定值电阻消耗的电功率变大，定值电阻R2的电功率变化了0.7W，则滑片在a端时，定值电阻消耗的电功率P2′＝0.9W+0.7W＝1.6W，
根据P＝I2R可知此时电路电流Ia=P2'R2=1.6W10Ω=0.4A；
根据欧姆定律可知总电阻R=UIa=6V0.4A=15Ω，
根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值R1＝R﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω；
故B正确、CD错误。
故选：B。
12．（2025•涵江区模拟）小叶设计了一个如图所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列说法正确的是（ ）
A．显示仪表是由电流表改装的
B．温度降低时，电路总功率变小
C．温度升高时，R1的电功率变大
D．温度降低时，R2的电功率变大
【答案】D
【解答】解：A、由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，该电表为电压表，故A错误；
B、热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故B错误；
C、R1的功率表达式为：P1＝I2R1＝（UR1+R2）2R1=U2R1R12+2R1R2+R22=U2R12+2R1R2+R22R1=U2(R1-R2)2+4R1R2R1=U2(R1-R2)2R1+4R2，由上式可知，当R1＞R2时，随温度降低，R1变小，R1﹣R2的值变小，P1变大，当R1＜R2时，随温度降低，R1变小，（R1﹣R2）2的值变大，P1变小，故C错误；
D、热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电源电压一定，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知，R2的电功率变大，故D正确。
故选：D。
13．（2025•石狮市模拟）物理实验小组设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源两端电压恒定。闭合开关S后，将滑动变阻器RP的滑片P从最右端向左移动，直至小灯泡L两端的电压达到额定电压。此过程中，通过小灯泡的电流与其两端电压的关系，以及通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6V
B．小灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω
C．此过程中，滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω
D．此过程中，电路总功率的最大值为1W
【答案】D
【解答】解：由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流；
A、由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻增大时，滑动变阻器两端电压的增大，由欧姆定律可知，此时电路中电流的减小，则通过滑动变阻器的电流随着其两端电压的增大而减小，因此图线②表示的是通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系；由串联电路的电压特点可知，此时灯泡两端的电压增大，则通过灯泡的电流随着其两端电压的增大而增大，因此图线①表示的是通过灯泡的电流与其两端电压的关系，由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路的总功率最大，由串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL大+U滑小＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误；
B、灯泡正常发光时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为0.25A，此时灯泡两端的电压为2.5V，由欧姆定律可知，灯泡正常发光时的电阻：RL=UL大I大=Ω，故B错误；
C、由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时电路中的电流最大，由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压为1.5V，由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小=U滑小I大=Ω，故C错误；
D、电路总功率的最大值：P＝UI＝4V×0.25A＝1W，故D正确。
故选：D。
14．（2025•海沧区二模）氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，将氮化镓应用于手机充电器中，可以实现“超级快充”。与传统充电器相比，氮化镓充电器的主要优势是（ ）
A．电流更大，功率更大B．电阻更小，发热更多
C．电压更高，充电更慢D．电流更小，充电更快
【答案】A
【解答】解：氮化镓（GaN）是一种新型半导体材料，将氮化镓应用于手机充电器中，可以实现“超级快充”，主要优势是电流更大，功率更大，充电更快，故A正确、CD错误；
氮化镓（GaN）是半导体材料，电阻小，根据Q＝I2Rt可知，发热更少，故B错误。
故选：A。
15．（2025•海沧区二模）如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由b端移动到a端的过程中，滑动变阻器的电功率P和电流I的关系如图乙所示。以下说法正确的是（ ）
A．R0的阻值为20Ω
B．电源电压为12V
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．整个电路的最大电功率为15W
【答案】B
【解答】解：AB、滑片在b端电阻最大，电流中电流最小，根据串联电路电压规律得电源电压为：
U＝U滑1+U0=P1I1+I1R0=2W0.2A+0.2A×R0①，
滑片在ab之间某点时，由图乙可知此时电流为0.4A，滑动变阻器的功率为3.2W，根据串联电路电压规律得电源电压为：
U＝U滑2+U01=P2I2+I2R0=+0.4A×R0②，
解①②得，R0＝10Ω，则电源电压为：
U＝U滑1+U0=P1I1+I1R0=2W0.2A+0.2A××10Ω＝12V，故A错误，B正确；
C、滑片在b端电阻最大，电流中电流最小，由图乙可知最小电流为0.2A，滑动变阻器功率为2W，根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为：
Rb=PbIb2=2W(0.2A)2=50Ω，故C错误；
D、当滑片P在a端时，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率：P最大=U2R0=(12V)210Ω=14.4W，故D错误。
故选：B。
16．（2025•石狮市一模）科学小组设计了测量拉力大小的仪器，其原理如图甲所示。电源电压为9V，定值电阻R1为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，其接入电路的阻值随拉力大小的变化如图乙所示。初始状态下弹簧处于自然长度，滑动变阻器的滑片置于a端，在向右缓慢拉动拉环的过程中，下列分析正确的是（ ）
A．R1的电功率变小
B．电压表、电流表的示数均变大
C．当电流表示数为0.5A时，所测拉力为60N
D．在保证电路各元件安全的情况下，所测拉力的最大值为100N
【答案】C
【解答】解：分析电路可知，R1、R2串联，电压表测R2电压，电流表测电路电流。
AB．在向右缓慢拉动拉环的过程中，R2阻值变小，则总电阻变小，根据I=UR，电流表的示数变大，由U＝IR可知：R1电压变大，根据串联分电压规律U2＝U总﹣U1，则电压表示数减小，根据由P＝I2R可，R1的电功率变大，故AB错误；
C．当电流表示数为0.5A时，总电阻为R总=UI=9V0.5A=18Ω
则此时R2阻值为R2＝R总﹣R1＝18Ω﹣10Ω＝8Ω
由乙图可知，当R2阻值为8Ω时，拉力为60N，故C正确；
D．电流表量程为0～0.6A，则电流最大为0.6A时，拉力最大。此时总电阻为R总'=UI'=9V0.6A=15Ω
此时R2阻值为R2'＝R总'﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω
由乙图可知，当R2阻值为5Ω时，拉力在70N到80N之间，所以所测拉力的最大值不为100N，故D错误。
故选C。
17．（2025•厦门模拟）如图为某恒温箱的工作原理图，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。R1、R2是电热丝，R1：R2＝4：1。恒温箱工作时，将箱体两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡，当箱内温度升高至设定的恒温温度后、S1置于“保温”挡。下列说法正确的是（ ）
A．S1置于触点1时为“加热”挡
B．箱体气孔封闭会增大电功率
C．保温挡与加热挡功率之比为1：5
D．适当减小R2可以提高恒温温度
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，当开关S2置于2、3时，R1、R2并联，根据并联电路的特点可知，此时电路的总电阻最小，由P=U2R可知，电路的总功率最大，恒温箱处于加热挡；
当开关S1置于1时，只有R1工作，电路的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，故A错误；
B、由P=U2R可知，恒温箱功率只与电源电压和电路中的电阻有关，箱体气孔封闭不会改变电源电压和电路中的电阻，所以不会使恒温箱的功率发生变化，故B错误；
C、假设电热丝R2＝R，则电热丝R1＝4R，
恒温箱的加热挡功率：P加热=U2R1+U2R2=U24R+U2R=5U24R，
保温挡功率：P保温=U2R1=U24R，
则保温挡与加热挡功率之比：P保温：P加热=U24R：5U24R=1：5，故C正确；
D、由P=U2R可知，适当减小R2可以最大恒温箱的功率，但是当箱内温度升高至设定的恒温温度后，S1会置于保温挡，所以不会提高恒温温度，故D错误。
故选：C。
18．（2025•洛江区模拟）如图所示的电路中，电源电压不变，当S1闭合、S2断开时，甲、乙是电流表，I甲：I乙＝1：4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比R1：R2＝3：1
B．总功率之比P1：P2＝9：4
C．当S1闭合、S2断开时，通过R1和R2电流之比为I1：I2＝1：3
D．当S1、S2都闭合时，甲、乙电压表示数之比U甲：U乙＝4：3
【答案】D
【解答】解：（1）当S1闭合、S2断开时，甲、乙是电流表，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1和R2电流之比：
I1I2=I乙-I甲I甲=4-11=31，故C错误；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，两电阻的阻值之比：
R1R2=UIR1UIR2=I2I1=13，故A错误；
此时电路的总功率：
P1=U2R1+U2R2=U2R1+U23R1=4U23R1；
（2）当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中电流处处相等，且总电阻等于各分电阻之和，
所以，两电压表的示数之比：
U甲U乙=I(R1+R2)IR2=R1+R2R2=1+33=43，故D正确；
电路的总功率：
P2=U2R1+R2=U2R1+3R1=U24R1，
则P1P2=4U23R1U24R1=163，故B错误。
故选：D。
19．（2025•南安市模拟）如图甲，将石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上就可以从外部检测植物含水量的变化。电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx的阻值随植物含水量的变化关系如图乙，以下说法正确的是（ ）
A．电路中连接的定值电阻R0是多余的
B．石墨烯的电阻随树叶的湿度增加而减小
C．当树叶的湿度增加时，电压表的示数变小
D．当树叶的湿度减小时，电路消耗的电功率变大
【答案】D
【解答】解：A、当Rx的阻值较小时，根据欧姆定律可知，电路中的电流会很大，电路中连接定值电阻R0可以起到保护电路的作用，故A错误；
B、由图乙可知，Rx的阻值随植物含水量升高而变大，故B错误；
C、当树叶的湿度增加时，Rx的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，其分担的电压变大，即电压表的示数变大，故C错误；
D、当树叶的湿度减小时，Rx的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知电路中的电流变大，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选：D。
20．（2025•泉港区一模）如图所示，R1、R2为长度相同、阻值不同的滑动变阻器。当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的14时，滑动变阻器R1消耗的功率是16W；当滑动变阻器均位于距右端总长度12时，滑动变阻器R1消耗的功率是18W，再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率应为（ ）
A．12WB．16WC．24WD．32W
【答案】B
【解答】解：由图可知，两滑动变阻器串联，当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的14时，R1接入电路的阻值为R11=14R1，R2接入电路的阻值为R21＝（1-14）=34R2，
此时滑动变阻器R1消耗的功率：P11=I12R11=I12×14R1＝16W……①
当滑动变阻器均位于距右端总长度12时，R1接入电路的阻值为R12=12R1，R2接入电路的阻值为R22＝（1-12）=12R2，
时滑动变阻器R1消耗的功率：P12=I22R12=I12×12R1＝18W……②
由①②解得：I1I2=43，
当滑动变阻器R1、R2的滑片均位于距右端总长度的14时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1（R11+R21）＝I1（14R1+34R2）……③
当滑动变阻器均位于距右端总长度12时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2（R12+R22）＝I2（12R1+12R2）……④
由③④解得：R2=13R1……⑤
再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1接入电路的阻值为R1，R2接入电路的阻值为零，
此时的电源电压：U＝I3R1……⑥
由③⑤⑥解得：I1I3=21，
由P＝UI＝I2R可知，滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率与R1、R2的滑片均位于距右端总长度的14时R1消耗的功率之比：P11P13=I12R11I32R1=（I1I3）2×14R1R1=（21）2×14=11，
则再将滑片R1、R2均滑至最左端时，R1消耗的功率：P13＝P11＝16W，故B正确。
故选：B。
21．（2025•晋江市模拟）小晋将电流表改装成电子拉力计，如图是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计），拉环不受拉力时，滑片P在a端，R0为定值电阻，下列说法正确的是（ ）
A．定值电阻R0在电路中没有作用
B．当不拉拉环时，R1接入阻值最小
C．当拉环受到拉力变大时，电流表示数变小
D．当拉环受到拉力变大时，电路的总功率变大
【答案】D
【解答】解：A、开关闭合后，外电路的电阻值不能是0，所以小明在电路中连入R0的目的是保护电路，故A错误；
B、由图可知，R0与R1连入电路部分的电阻是串联，当拉环不受拉力时当滑片在R1的a端，此时R1的阻值全部接入电路，所以，R1接入阻值最大，故B错误；
CD、当拉环受到拉力变大时，R1连入电路中的电阻变小，电路中的电阻变小，根据I=UR可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；根据P＝UI可知总电功率变大，故C错误，D正确。
故选：D。
22．（2025•泉州模拟）如图所示，电源电压恒为12V，灯泡L灯丝的阻值不随温度变化。闭合开关S后，灯泡L正常发光，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，电流表A2的示数为2.5A。当滑动变阻器接入电路的阻值变为12Ω时，则（ ）
A．电压表V的示数变为6V
B．电流表A2的示数变为1A
C．电路的总功率变为18W
D．灯泡L的功率变为12W
【答案】C
【解答】解：A、由图可知，开关S闭合时，灯L与变阻器R并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量通过L的电流，电流表A2测量干路电流；所以电压表的示数始终为12V，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，根据欧姆定律可得，通过变阻器的电流：IR=UR=12V6Ω=2A，
由并联电路电流规律可得，灯泡中的电流：IL＝I﹣IR＝2.5A﹣2A＝0.5A；
当滑动变阻器接入电路的阻值变为12Ω时，根据欧姆定律计算变阻器中通过的电流I′R=UR'=12V12Ω=1A，
由并联电路电流规律可得，干路的电流：I′＝IL+I′R＝0.5A+1A＝1.5A，即电流表A2的示数变为1.5A，故B错误；
C、当滑动变阻器接入电路的阻值变为12Ω时，电路的总功率：P＝UI′＝12V×1.5A＝18W，故C正确；
D、灯泡的电功率：PL＝UIL＝12V×0.5A＝6W，故D错误。
故选：C。
23．（2025•泉州模拟）下列家用电器工作时，主要将电能转化为内能的是（ ）
A．电铃B．电热毯C．洗衣机D．碎肉机
【答案】B
【解答】解：电铃的主要部件是电磁铁，通电后能产生磁，不是转化为内能；电热毯工作时主要把电能转化为内能；洗衣机、碎肉机的主要用电元件是电动机，工作时电能主要转化为机械能，故B正确。
故选：B。
24．（2025•泉州模拟）在物理学习中，估测是一种重要的能力。下面是某同学对一些物理量的估测，其中最符合实际的是（ ）
A．我国家庭电路的电压是380V
B．人体感觉比较舒适的温度约为35℃
C．教室里日光灯的额定功率约为40W
D．中学生正常步行的速度约为5m/s
【答案】C
【解答】解：A、我国家庭电路的电压是220V，故A错误；
B、人体感觉比较舒适的温度约为23℃，故B错误；
C、教室里日光灯的额定功率约为40W，故C正确；
D、中学生正常步行的速度约为1.1m/s，故D错误。
故选：C。
25．（2025•泉州模拟）如图所示，是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置，两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列分析正确的是（ ）
A．通电相同时间，两个容器中空气吸收的热量相同
B．通电相同时间，A管中液面上升比B管的高
C．通过左、右两容器中的电阻丝的电流大小相等
D．左、右两容器中的电阻丝两端的电压大小相等
【答案】C
【解答】解：
AB、两电阻丝串联，电流相同，根据Q＝I2Rt可知，由于图中右边容器的电阻丝阻值较大，在相同时间内，电流在右容器中产生的热量较多，即B容器中空气吸收的热量多，B管液面上升得高，故AB错误；
C、由图可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过两电阻丝的电流大小相等，故C正确；
D、两电阻丝串联，电流相同，左侧电阻阻值小于右侧电阻阻值，由U＝IR可知，左侧容器中电阻丝两端的电压比右边容器中电阻丝两端的电压低，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共14小题）
26．（2025•龙岩模拟）如图甲所示电路，小灯泡的阻值不随温度变化，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。则小灯泡的额定功率为 14.4 W，当滑动变阻器的滑片置于中点时，电流表A1的示数为 1.6 A。
【答案】14.4；1.6。
【解答】解：闭合开关S，灯泡和滑动变阻器R并联，电压表测电源电压，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。已知电压表示数为12V，则并联电路两端的电压为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
根据图象可知干路最小电流I最小＝1.4A，由并联电路的特点可知通过灯泡的电流不变，为1.2A，则通过滑动变阻器R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R的最大阻值为
R滑最大=UI滑最小=12V0.2A=60Ω
当滑动变阻器的滑片置于中点时，则滑动变阻器R连入电路的阻值为
R'=12R滑最大=12×60Ω=30Ω
通过变阻器的电流
I滑=UR'=12V30Ω=0.4A
电流表A1的示数I＝IL+I滑＝1.2A+0.4A＝1.6A
故答案为：14.4；1.6。
27．（2025•南安市模拟）小刚家有一台电风扇上的电动线圈电阻为2Ω，正常工作时通过的电流为10A。这台电风扇正常工作5min消耗的电能为 6.6×105 J，产生的热量为 6×104 J。
【答案】6.6×105；6×104。
【解答】解：家庭电路的电压为2220V；
电风扇正常工作5min消耗的电能：
W＝UIt＝220V×10A×5×60s＝6.6×105J；
产生的热量为：
Q＝I2Rt＝（10A）2×2Ω×5×60s＝6×104J。
故答案为：6.6×105；6×104。
28．（2025•龙岩一模）如图甲所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，R1和R2消耗的电功率分别为P0和3P0，则R1：R2＝ 1：3 ；若将R1和R2按如图乙连接后，接到同一电源上，开关S闭合后，R1消耗的电功率为P1，则P1：P0＝ 16：1 。
【答案】1：3；16：1
【解答】解：
电路为串联电路，根据串联电路电流处处相等的特点，结合P＝I2R可知P1P2=I2R1I2R2=R1R2
所以R1R2=P1P2=P03P0=13
在图甲中，R1消耗的电功率分别为P0，根据串联分压原理可知R1R2=U1U2=13
串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和，所以R1两端的电压为14U，所以P0=(14U)2R1由图乙可知，电路为并联电路，根据并联电路各用电器两端电压相等等于电源电压，结合P=U2R可知P1P0=(U)2R1(14U)2R1=161。
故答案为：1：3；16：1。
29．（2025•厦门三模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，闭合开关，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的前提下，电路消耗的最大功率是 2.7 W，变阻器R2的调节范围是 2.5Ω
～10Ω 。
【答案】2.7；2.5Ω～10Ω。
【解答】解：（1）电流表量程为0～0.6A，当电流表示数为最大Imax＝0.6A时，电路消耗的功率最大，
电路消耗的最大功率为：Pmax＝UImax＝4.5V×0.6A＝2.7W，U为电源电压；
（2）电路中电流最大为Imax＝0.6A时，
电路中的总电阻最小为：Rmin=UImax=Ω，
滑动变阻器接入电路电阻最小为：R2min＝Rmin﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，
电压表量程为0～3V，当电压表的示数为最大U2max＝3V时，滑动变阻器接入电路电阻最大，
此时R1两端的电压为U1＝U﹣U2max＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的电流为：I=U1R1=1.5V5Ω=0.3A，
滑动变阻器接入电路电阻为：R2max=U2maxI=3V0.3A=10Ω，
变阻器R2的调节范围是：2.5Ω～10Ω；
故答案为：2.7；2.5Ω～10Ω。
30．（2025•集美区二模）随着技术的进步，新能源汽车环保、经济、高效等优点越来越受用户的欢迎。某新能源汽车的电源由8000节电池组成，电池组总质量为400kg，该电池的能量密度为150W•h/kg，如图，能量密度指电池可以充入的最大电能与其质量的比值。电池充电过程中，能量转化是电能转化为 化学 能。快充模式下，该车额定电压为400V，额定电流为150A，使其从20%的电量充到80%的电量，需要 0.6 h。
【答案】化学；0.6。
【解答】解：（1）电池充电过程中，发生化学变化，能量转化是电能转化为化学能；
（2）该电池组最大储存电能W＝400kg×150W•h/kg＝60kW•h，
其从20%的电量充到80%的电量，获得的电能W'＝（80%﹣20%）W＝60%×60kW•h＝36kW•h，
该车的额定功率P＝UI＝400V×150A＝60kW，
需要的充电时间h=WP=36kW⋅h60kW=0.6h。
故答案为：化学；0.6。
31．（2025•翔安区模拟）小华发现家里电能表的示数在40min内变化了1.2kW•h，则他家用电器的实际功率是 1800 W；如果电能表能正常工作的最大电流为10A，那么电路还能接入一个阻值 121 Ω的电饭锅。
【答案】1800；121。
【解答】解：
（1）因为40min消耗的电能为1.2kW•h，
用电器消耗的实际功率：
P＝ Wt=1.2kW⋅h4060h=1.8kW＝1800W。
（2）电能表允许接的最大电功率为：P最大＝UI最大＝220V×10A＝2200W，
电路中接入电路电阻的功率为：
P电饭锅＝P最大﹣P＝2200W﹣1800W＝400W，
接入电路电饭锅的电阻为：
R=U2P电饭锅=(220V)2400W=121Ω。
故答案为：1800；121。
32．（2025•泉州模拟）图甲是某款能自动记录跳绳次数的计数器的简化电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。当绳子挡住R2的光线时，R2的阻值会变大，AB间的电压发生变化，自动计数器计数一次。已知AB间的电压随时间变化关系如图乙所示，则当绳子挡住R2的光线时，AB间的电压为 1 V；计数器计数时与不计数时，R1的电功率之比为 1：9 。
【答案】1；1：9。
【解答】解：由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R1两端的电压。
当绳子挡住 R2 的光线时，R2阻值变大，根据串联电路的分压原理，R1分得电压减小，R2 分得电压增大。
由图乙可知，AB间电压较低时计数器会计数，所以当绳子挡住R2的光线时，AB间的电压为1V，
AB间电压较高时计数器不计数，所以当绳子没挡住R2的光线时，AB间的电压为3V，
则电路计数与不计数时，R1的功率之比为：P计P不计=U计2R1U不计2R1=U计2U不计2=(1V)2(3V)2=19；
故答案为：1；1：9。
33．（2025•洛江区模拟）为了估算家中功率约为1.5×10﹣3W的石英钟使用一节新的5号干电池能工作多少天。小敏将阻值R＝1Ω的定值电阻接在一节新的5号干电池上进行放电实验，结果发现累计放电96min后电池失效，则电阻R在这段时间所做的功W＝ 12960 J；若电池在工作过程中电压保持不变，根据实验，估算该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间为 144000 min。
【答案】12960；144000。
【解答】解：一节新的5号电池的电压为1.5V，电路中的电流为I=UR=1.5V1Ω=1.5A；
电阻R在这段时间所做的功W＝UIt＝1.5V×1.5A×96×60s＝12960J；
该石英钟使用这种新的5号电池连续工作的时间为t=WP=12960J1.5×10-3W=8640000s＝144000min。
故答案为：12960；144000。
34．（2025•同安区模拟）如图所示，电源电压可调，甲、乙可为电流表或电压表，电流表的量程均为0∼0.6A，电压表均为0∼3V，灯泡L1、L2分别标有“3V 0.9W”、“2.5V 1.25W”的字样（忽略灯丝电阻受温度的影响），当开关S闭合时，L1、L2都能发光，则甲表为 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）；当开关S断开时，确保电路安全且灯L1、L2都能发光，则乙表最大示数为 0.4A 。
【答案】电压表；0.4A。
【解答】解：根据题意可知，当开关S闭合时，L1、L2都能发光，乙并联在电源的两端为电压表，甲与灯泡L2并联，为电压表；
若当开关S断开时，灯L1、L2都能发光，甲串联接入电路中，为电流表，测量的是干路中的电流；乙串联接入电路中，为电流表，测量的是灯泡L2的电流；
并联电路中，各支路两端的电压相同；由于灯泡L1、L2分别标有“3V 0.9W”、“2.5V 1.25W”的字样，根据P=U2R可得：R1=U1额2P1额=(3V)20.9W=10Ω，R2=U2额2P2额=(2.5V)1.25W=5Ω；
则电路中的总电阻R=R1R2R1+R2=10Ω×5Ω10Ω+5Ω=103Ω，
由于甲电流表测量干路电流，根据电流表的量程可知干路电流最大为0.6A，
根据欧姆定律可得并联电路两端的最大电压为：U＝IR＝0.6A×103Ω＝2V，
则L2的电流：I2=UR2=2V5Ω=0.4A。
故答案为：电压表；0.4A。
35．（2025•三明一模）好奇的小李用电水壶烧水4min，发现家中电能表的转盘刚好转过250r，如图所示。则该电水壶消耗的电能为 0.1 kW•h，其电功率为 1.5 kW。
【答案】0.1；1.5。
【解答】解：2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过2500转，
则电能表的转盘刚好转过250r，电水壶消耗的电能：W=250r2500r/(kW⋅h)=0.1kW•h；
电水壶的电功率：P=Wt=0.1kW⋅h460h=1.5kW。
故答案为：0.1；1.5。
36．（2025•晋江市模拟）如图甲，是研究功率随电流变化的实验电路图，电源电压不变，P0为R0的电功率，PR为滑动变阻器R的电功率，P总为电路总功率。图乙中a、b、c是通过实验数据作出的三条图线。根据图像可知，其中能反映电路总功率P总随I变化的关系图线是 a ，滑动变阻器R的最大电功率为 2.25 W。
【答案】a；2.25。
【解答】解：由P＝I2R可知，定值电阻R0的发热功率P0与电流I是二次函数关系，则由图像可知，定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系图线是b，且定值电阻R0的最大功率P0＝9W，此时电路中的电流I＝3A，
由P＝I2R可得，电阻R0的阻值：
R0=P0I2=9W(3A)2=1Ω；
电源电压U不变，由P＝UI可知，电源总功率P与电流I成正比，图像是一条倾斜的直线，
由图像可知，电源总功率P随电流I变化的关系图线是a；
由图像可知，电源总功率P＝9W时，电流I＝3A，
由P＝UI可得，电源电压：
U=PI=9W3A=3V；
图线a表示P﹣I图像，图线b表示P0﹣I图像，则图线c表示PR﹣I图像，
设变阻器R消耗的电功率最大时，电路中的电流为I，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=UR可得，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣IR0＝3V﹣I×1Ω，
则滑动变阻器消耗的电功率：
PR＝URI＝（3V﹣I×1Ω）I＝3V×I﹣1Ω×I2＝﹣1Ω×I2+3V×I＝﹣1Ω×I2+3V×I﹣（32）2W+（32）2W＝﹣（I-32A）2×1Ω+2.25W＝2.25W﹣（I-32A）2×1Ω，
所以，当I=32A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为2.25W。
故答案为：a；2.25。
37．（2025•泉州模拟）如图甲，电源电压恒定不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端移动到A端，灯泡L的U﹣I图像如图乙所示。当滑片P处于A端时，灯泡L正常发光。则灯泡L的额定功率为 9 W；滑动变阻器最大阻值为 10 Ω。
【答案】9；10。
【解答】解：当滑动变阻器的滑片P移到A端时，只有灯泡L接入电路，电压表的示数等于电源电压，由乙图知，电源电压等于9V；
由图乙可知，当灯泡两端电压为9V时，通过灯泡的额定电流为1A，则小灯泡额定功率为：
P＝UI＝9V×1A＝9W；
当滑动变阻器的滑片P移到B端时，变阻器连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由乙图知，此时灯泡两端的电压为4V，电路中的电流I＝0.5A，
根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V，
通过变阻器的电流IR＝I＝0.5A，
由R=UR可知，滑动变阻器的最大电阻为：R=URIR=5V0.5A=10Ω；
故答案为：9；10。
38．（2025•泉州模拟）如图1电路所示，R0＝10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；电压表量程为0﹣3V、电流表量程为0﹣0.6A，灯L的I﹣U图像如图2所示。
①闭合S和S1，断开S2时，调节R其接入电路的阻值为10Ω，此时电流表示数为0.25A。电源电压为 4.5 V；
②闭合S、S2，断开S1，调节R，使电压表示数为2.5V，R消耗的功率为 0.5 W；
③在保证电路安全的前提下，当开关S、S1闭合时电路消耗的最小功率为P1，当开关S、S2关闭时电路消耗的最小功率为P2，则P1：P2＝ 4：3 。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：①闭合S和S1，断开S2时，L和R串联，电流表测量电路电流，电压表测量R两端的电压，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电流表示数为0.25A，
从图中可知此时灯泡L两端的电压为2V，根据欧姆定律可知R两端的电压UR＝IR＝0.25A×10Ω＝2.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝2V+2.5V＝4.5V；
②闭合S、S2，断开S1，R0和R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流，调节R，使电压表示数为2.5V，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压为：4.5V﹣2.5V＝2V，根据欧姆定律可知I′=UR0R0=2V10Ω=0.2A，则R消耗的功率为PR＝UR′I′＝2.5V×0.2A＝0.5W；
③在保证电路安全的前提下，当开关S、S1闭合时，L和R串联，电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最小，根据串联分压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压最大为3V，灯泡两端的电压为：4.5V﹣3V＝1.5V，从图中可知此时电路中电流为0.2A，电路消耗的最小功率为P1＝UI″＝4.5V×0.2A＝0.9W；
当开关S、S2闭合时，R0和R串联，同理可知此时R0两端的电压为1.5V，根据欧姆定律可知此时电路中的电流I″′=UR0'R0=1.5V10Ω=0.15A，
电路消耗的最小功率为P2＝UI″′＝4.5V×0.15A＝0.675W，
则P1：P2=：3。
故答案为：①4.5；②0.5；③4：3。
39．（2025•石狮市一模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 24 W，滑动变阻器的最大阻值为 18 Ω。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）当滑片位于左端时，电路中的电流最大，灯泡两端的电压为12V，
由图象可知，通过灯泡的电流I＝2.0A，
灯泡的额定功率：
P＝UI＝12V×2.0A＝24W；
（2）当滑片位于右端时，电路中的电流最小，
由图象可知，UL＝3V，I′＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL＝12V﹣3V＝9V，
由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：
R=URI'=9V0.5A=18Ω。
故答案为：24；18。
三．实验探究题（共3小题）
40．（2025•宁德二模）某实验小组参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“电热点火器”。
【项目要求】“电热点火器”点燃棉花所用的时间越短，得分越高；
【项目原理】根据Q＝W＝Pt，“电热点火器”产生相同热量，电功率越大，所需时间越短；
【项目设计与实施】“电热点火器”的工作简化电路图如图甲所示；
任务一：选择点火器中电热丝连接方案
图乙是小组同学设计的电热丝连接的两种方案（两种方案中所用电热丝总长度相等，中间包裹等量的易燃棉花），根据项目原理，应选择方案 II ；
任务二：选择电热丝
（1）实验小组设计如图丙的实验电路，对材料编号为A、B、C的电热丝（长度相等）的阻值进行测量，请根据电路图将实物图连接完整；
（2）电热丝A连入电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路出现的故障可能是电热丝A 短路 ；
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，此时电压表示数为2V，电流表示数如图丁所示为 0.2 A，计算出电热丝A的阻值为 10 Ω，记录数据；重复以上步骤，再测出电热丝B、C的阻值并记录表格中；
（4）根据表中测量结果，应选择材料编号为 C 电热丝；
【项目优化】
通过项目进一步实施，发现该电热点火器点燃棉花的时间偏长，请结合实际提出一条合理的改进措施 选用电阻更小的电热丝或提高电源电压。 。
【答案】任务一：II；
任务二：
（1）；
（2）短路；
（3）0.2；10；
（4）C；
【项目优化】选用电阻更小的电热丝或提高电源电压。
【解答】解：
任务一：两方案电热丝总长度、材料相同。方案II将这根电热丝对折后接入电路，电阻更小。因为对折后既减小了接入电路电阻长度，又增大了接入电路电阻的横截面积，所以相对于未对折的电阻丝电阻小的多，根据P=U2R，电压相同，电阻小，电功率大。再由P=Wt=Qt，t=QP，产生相同电热，电功率越大，所需时间越短。所以选择总电阻小的电热丝，故选择方案II。
任务二：（1）伏安法测电热丝电阻实验，待测电热丝与滑动变阻器串联，电压表并联在电热丝两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器“一上一下”接线。如图丙电路图，电压表未连接完整，两节干电池，电源电压3V，所以电压表选择0～3V量程，将电压表“3”接线柱与电热丝右接线柱用导线连接。如图所示：
（2）电路故障分为断路和短路两种。电流表有示数说明电路是短路故障，电压表无示数，说明电压表的测量对象短路，电压表测量电热丝A两端电压，则电热丝A短路。
（3）如图丁，电流表选择0～0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数I＝0.2A，则通过电热丝A的电流IA＝I＝0.2A。根据欧姆定律I=UR，则电热丝A电阻RA=UAIA=2V0.2A=10Ω
（4）根据Q=W=Pt=U2Rt，电压相同，电阻越小，相同时间产热越多，点燃越快。电热丝C电阻5Ω最小，故选编号为C的电热丝。
【项目优化】根据P=U2R，电阻不变，通过增大电源电压，则功率增大，产热快；或电源电压一定，减小电热丝电阻（如换更短、更粗、电阻率小的电热丝），则功率增大，产热快。
故答案为：
任务一：II；
任务二：
（1）；
（2）短路；
（3）0.2；10；
（4）C；
【项目优化】选用电阻更小的电热丝或提高电源电压。
41．（2025•厦门三模）实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。
（1）请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整，滑片向右移时灯变亮；
（2）电路连接前，开关S应该要 断开 ；
（3）小组同学将电路连接无误后闭合开关，观察到小灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是灯泡 小灯泡短路 ；
（4）排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 0.5 W；
（5）小组同学测量另一个灯泡正常发光时的电功率，电压表意外损坏，经讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路，已知灯泡额定电压为U额，请将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S1、断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 U额R0 ；
②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I；
③小灯泡正常发光时的电功率PL＝ U额(I-U额R0) （用U额、I、R0表示）。
【答案】（1）
（2）断开；
（3）小灯泡短路；
（4）右；0.5；
（5）U额R0；U额(I-U额R0)。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电流表与滑动变阻器串联在电路中，电压表选用小量程并联在灯泡两端，滑片向右移时灯变亮，说明电路中的电流变大，电阻变小，因此滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图
（2）电路连接前，为了保护电路，开关S 应该要断开。
（3）电路连接无误后闭合开关，观察到电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，电压表示无数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，若电路中只有一处故障，叫故障可能是小灯泡短路。
（4）闭合开关，电压表示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的阻值，故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动。
由乙可知，电流表选用小量程，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W
（5）①闭合开关S、S1、断开开关S2，电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联，电流表测R0电流，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I0=U额R0，此时灯泡两端的电压为U额；
②保持滑动变阻器的滑片 P不动，只闭合开关S、S2，电阻R0与灯泡并联后再和滑动变阻器串联，电流表测干路电流，读出电流表的示数为I，灯泡正常发光时的电流IL=I-U额R0；
③小灯泡正常发光时的电功率 PL=U额IL=U额(I-U额R0)。
故答案为：（1）；
（2）断开；
（3）小灯泡短路；
（4）右；0.5；
（5）U额R0；U额(I-U额R0)。
42．（2025•南安市模拟）小梦发现各种照明场所很少看到白炽灯，大部分为LED灯，是什么原因呢？猜测：LED灯比白炽灯更亮。小梦利用光敏电阻（随光照不同电阻不同）自制检测装置，测试盒进行实验。
（1）检测装置制作：将电源、开关、电流表、光敏电阻等串联组成如图所示的检测电路。调试时，工作电路开关 断开 ，检测电路开关闭合，当箱子密封和打开，发现电流表的示数由小变大，表明：光敏电阻阻值随光照强度的增大而 减小 。
（2）实施检测：
①先后把规格为“220V，8W”的LED灯和“220V， 8 W”的白炽灯接入灯座。为使两灯正常发光，可调电源电压调整为 220 V。
②接入LED灯时，电流表示数为40mA；接入白炽灯时，电流表示数为4mA，得出结论： 额定电压额定功率相同的LED灯和白炽灯，在额定电压下工作，LED灯比白炽灯更亮 。
（3）进一步探究：多少瓦的白炽灯工作时的亮度相当于正常工作的8WLED灯的亮度呢？小梦将额定电压为220V大功率的白炽灯接入电路，由小到大调节电源电压，电流表的示数为 40 mA时，白炽灯的发光亮度与8W的LED灯相同。要知道此时白炽灯的实际功率，需在工作电路中接入合适的 电流 表。
【答案】（1）断开；减小；（2）①8；220；②额定电压和额定功率相同的LED灯和白炽灯，在额定电压下工作，LED灯比白炽灯的更亮些；（3）40；电流。
【解答】解：（1）由题意可知，通过箱子的密封和关闭来检测光敏电阻的变化情况，故工作电路开关断开；当箱子密封和打开时，电流表示数由小变大，电路中的电流I=UR可知光敏电阻的阻值随光照强度的增大电阻变小。
（2）①要比较LED等和白炽灯的亮度要控制额定电压和额定功率相同，且在额定电压下工作，故把规格为“220V，8W”的LED灯和“220V，8W的白炽灯接入灯座，使它们正常发光，在220V下工作；
②接入LED灯时，电流表示数为40mA；接入白炽灯时，电流表示数为4mA，说明接入LED灯比接入白炽灯检查电路中的电流大很多，由电流I=UR知，接入LED灯比接入白炽灯后，光敏电阻的阻值更小一些，由光敏电阻的最值随光照强度的增大而较小可知，在额定电压相同的情况下，接入LED灯比接入白炽灯灯泡的灯泡更亮，
（3）进一步探究：多少瓦的白炽灯工作时的亮度相当于正常工作的8WLED灯的亮度呢？将额定电压为220V大功率的白炽灯的实际功率和8WLED灯的实际功率相同，由实际功率P＝IU知通过两灯的电流相同即40mA，要测得电流在工作电流中接入合适的电流表。
故答案为：（1）断开；减小；（2）①8；220；②额定电压和额定功率相同的LED灯和白炽灯，在额定电压下工作，LED灯比白炽灯的更亮些；（3）40；电流。
四．解答题（共4小题）
43．（2025•龙岩模拟）项目式学习小组利用气压传感器设计一款体重计，图甲是装置原理图，传感器置于密闭的气缸中，活塞与软绳、拉杆连接，电源电压恒为3V，活塞横截面积为5×10﹣2m2，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计。当人抓住拉杆并双脚缓慢离地静止时，通过观察电表读数可得出质量大小。已知气压传感器电阻R随气压p变化的规律图像如图乙所示。当地大气压为1.0×105Pa，求：
（1）人未拉杆时，装置处于待机状态，此时气缸内气压是 1.0×105 Pa；
（2）待机状态时电路消耗的功率；
（3）根据题中条件推导出电流表示数I随人质量m变化的关系式。
【答案】（1）1.0×105；
（2）待机状态时电路消耗的功率是0.03W；
（3）电流表示数I随人质量m变化的关系式I=(3V)(300+2m)Ω。
【解答】解：（1）人未拉杆时，装置处于待机状态，拉杆、软绳与活塞的重及摩擦均不计，缸内外压强相等；为p＝1.0×105Pa，
（2）根据乙图知，R＝300Ω；
则电功率P=U2R=(3V)2300Ω=0.03W；
（3）根据图像是直线，假设R＝kp+b；
当p＝1.0×105Pa时，R＝300Ω；
当p＝0.7×105Pa时，R＝600Ω；
代入解得R＝1300Ω﹣0.01p；
当人的质量为m，活塞受到的内外压力差等于人的重力，
则内部压强为p＝1.0×105Pa-mgS=1.0×105Pa-m×10N/kg0.05m2=1.0×105﹣200m；
电阻R＝1300Ω﹣0.01（1.0×105﹣200m）＝（300+2m）Ω；
则电流I=UR=(3V)(300+2m)Ω。
答：（1）1.0×105；
（2）待机状态时电路消耗的功率是0.03W；
（3）电流表示数I随人质量m变化的关系式I=(3V)(300+2m)Ω。
44．（2025•翔安区模拟）实践基地芒果获丰收，为筛选优质水果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻R0为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。请回答：
（1）若R与R0阻值相等，R消耗的电功率。
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果。
（3）若想要筛选出最小重力为2N的芒果，你有什么建议？请写出必要的文字说明，计算过程及最后结果。
【答案】（1）若R与R0阻值相等，R消耗的电功率为1.8W；
（2）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果；
（3）若想要筛选出最小重力为2N的芒果，建议将R0的阻值增大到40Ω。由图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为2N时，压敏电阻的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点可知，为了筛选出重力至少为2N的芒果，R0的阻值为R0'＝R最大﹣R″＝80Ω﹣40Ω＝40Ω＞20Ω。
【解答】解：由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；
（1）由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：I1=UR总1=UR+R0=12V20Ω+20Ω=0.3A，
则R消耗的电功率：PR=I12R＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W；
（2）由欧姆定律可知，电路中的最大总电阻：R最大=UI最小=12V0.15A=80Ω，
由串联电路的电阻特点可知，此时压敏电阻R的阻值：R'＝R最大﹣R0＝80Ω﹣20Ω＝60Ω，
由图丙可知，此时压敏电阻受到的压力为1N，即此装置能筛选出重力至少为1N的芒果；
（3）由图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为2N时，压敏电阻的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点可知，为了筛选出重力至少为2N的芒果，R0的阻值为R0'＝R最大﹣R″＝80Ω﹣40Ω＝40Ω＞20Ω，因此适当增加R0的阻值可以让重力小于2N的芒果被推离传送带，将重力至少为2N的芒果继续被传送到指定位置。
答：（1）若R与R0阻值相等，R消耗的电功率为1.8W；
（2）此装置能筛选出重力至少为1N的芒果；
（3）若想要筛选出最小重力为2N的芒果，建议将R0的阻值增大到40Ω。由图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为2N时，压敏电阻的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点可知，为了筛选出重力至少为2N的芒果，R0的阻值为R0'＝R最大﹣R″＝80Ω﹣40Ω＝40Ω＞20Ω。
45．（2025•三明一模）如图是小华为家里空调设计的自动控制电路简图。控制电路中，电源电压U＝6V（电源电压可调），定值电阻R0＝10Ω，Rt为热敏电阻，R1的阻值随温度变化关系如表所示。电压鉴别器可控制工作电路开关S的通断。当a、b间的电压Uab≥0.15V时，开关S接通，空调开始工作，空调额定制冷输入功率为1892W。求：
（1）空调正常工作时，工作电路的电流。
（2）当室内温度为20℃时，空调能否启动制冷？
（3）为了省电节能，要求室内温度到达30℃时空调才启动制冷，请提出一种可行措施，并计算说明。
【答案】（1）空调正常工作时，工作电路的电流8.6A。
（2）当室内温度为20℃时，空调不能启动制冷；
（3）为了省电节能，要求室内温度到达30℃时空调才启动制冷，把控制电路的电压调到5.55V。
【解答】解：（1）空调额定制冷输入功率为P＝1892W，工作电路的电流
I=PU=1892W220V=8.6A；
（2）当室内温度为20℃时，热敏电阻R1＝420Ω；
根据串联电路的特点，电路的总电阻R＝R1+R0＝420Ω+10Ω＝430Ω；
控制电路中的电流I=U总R总=6V430Ω≈0.014A，
此时R0的电压U0＝IR0＝0.014A×10Ω＝0.14V＜0.15V；空调不能启动制冷；
（3）要求室内温度到达30℃时空调才启动制冷，热敏电阻阻值变为360Ω，
当a、b间的电压Uab＝0.15V时，电流I'=U0R0=0.15V10Ω=0.015A，
热敏电阻的电压U1＝I'R1＝0.015A×360Ω＝5.4V，
电源电压U'＝5.4V+0.15V＝5.55V。
答：（1）空调正常工作时，工作电路的电流8.6A。
（2）当室内温度为20℃时，空调不能启动制冷；
（3）为了省电节能，要求室内温度到达30℃时空调才启动制冷，把控制电路的电压调到5.55V。
46．（2025•泉州模拟）物理科创小组利用热敏电阻的阻值会随温度的升高而增大的特性，设计一种可测高温的温度计，简易电路图如图甲。电源电压恒为3V，电流表的量程为0～15mA，R0为调零电阻，热敏电阻Rt为温度计的测温探头，Rt的阻值随温度t的变化关系如图乙。使用前先对温度计进行调零，即将测温探头Rt置于0℃的环境中，调节R0的阻值，使电流表指针刚好满偏，此后保持R0的阻值不变。
（1）求此时调零电阻R0的阻值。
（2）当测温探头Rt的温度为600℃时，求电路的总功率。
（3）写出电路电流I与测温探头Rt的温度t的关系表达式。
（4）把电流表的刻度盘标注上对应的温度刻度值，如图丙，请标出电路电流为5mA时对应的温度值。
【答案】（1）求此时调零电阻R0的阻值是100Ω；
（2）当测温探头Rt的温度为600℃时，求电路的总功率是0.018W；
（3）写出电路电流I与测温探头Rt的温度t的关系表达式为I=3V0.5Ω/℃×t+200Ω；
（4）电路电流为5mA时对应的温度值是800℃。
【解答】解：（1）由图甲可知，开关S闭合时，R0与R1串联，电流表测量电路中的电流；
测温探头Rt置于0℃的环境中，由图乙可得Rt的阻值：Rt＝100Ω，
调节R0的阻值，使电流表指针刚好满偏即电路中的电流为：I0＝15mA＝1.5×10﹣2A，
根据串联电路规律和欧姆定律可得，R0的阻值：R0＝R总﹣Rt=UI0-Rt=3V1.5×10-2A-100Ω＝100Ω；
（2）由乙图可知，探头电阻值Rt与温度t满足一次函数关系：Rt＝kt+b，
根据图中数据可得，b＝100Ω，
当温度t＝20℃时，Rt＝110Ω
所以：110Ω＝k×20℃+100Ω，解得：k＝0.5Ω/℃
则探头电阻值Rt与温度t满足：Rt＝0.5Ω/℃×t+100Ω，
当Rt的温度为600℃时，由关系式可得，Rt的阻值；
R′t＝0.5Ω/℃×600℃+100Ω＝400Ω
根据串联电路规律可得，电路的总电阻：R′总＝R′t+R0＝400Ω+100Ω＝500Ω，
由P＝UI=U2R可得，电路的总功率：P′=U2R'总=(3V)2500Ω=0.018W；
（3）根据欧姆定律可得，电路电流I与测温探头Rt的温度t的关系表达式：
I= UR总=URt+R0=3V0.5Ω/℃×t+100Ω+100Ω=3V0.5Ω/℃×t+200Ω，
即I=3V0.5Ω/℃×t+200Ω；
（4）电路电流为I＝5mA＝5×10﹣3A时，由表达式可得：
5×10﹣3A=3V0.5Ω/℃×t+200Ω，
解得对应的温度值：t＝800℃。
答：（1）求此时调零电阻R0的阻值是100Ω；
（2）当测温探头Rt的温度为600℃时，求电路的总功率是0.018W；
（3）写出电路电流I与测温探头Rt的温度t的关系表达式为I=3V0.5Ω/℃×t+200Ω；
（4）电路电流为5mA时对应的温度值是800℃。
五．计算题（共14小题）
47．（2025•泉港区一模）如图是某加热座椅简化工作原理图。电源电压恒为12V，电阻R1阻值为12Ω。闭合开关S1和S2，电路处于加热状态，加热功率为18W；只闭合S1，电路处于保温状态。求：
（1）加热时通过电阻R1的电流。
（2）电阻R2的阻值。
（3）保温10min电路产生的热量。
【答案】（1）加热时通过电阻R1的电流为1A；
（2）电阻R2的阻值为24Ω；
（3）保温10min电路产生的热量为7200J。
【解答】解：（1））由图可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路处于加热状态；
根据并联电路的电压太低可知，R1、R2两端的电压：I1＝U2＝U＝12V，
加热时通过R1的电流：I1=U1R1=12V12Ω=1A；
（2）由P＝UI可知，加热时电路中的总电流：I=P加热U=18W12V=1.5A，
根据并联电路的电流特点可知，加热时通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣1A＝0.5A，
由I=UR可知，R2的阻值：R2=U2I1=12V0.5A=24Ω；
（3）由图可知，只闭合S1，只有R1工作，电路处于保温状态，
由Q＝I2Rt=U2Rt可知，保温10min电路产生的热量：Q=U2R1t=(12V)212Ω×10×60s＝7200J。
答：（1）加热时通过电阻R1的电流为1A；
（2）电阻R2的阻值为24Ω；
（3）保温10min电路产生的热量为7200J。
48．（2025•洛江区模拟）如图甲所示为某品牌的电热水袋，图乙是它简易电路图，其铭牌如下表：水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）
（1）若热水袋内的水温是15℃，在额定电压下加热10min后，指示灯熄灭，求水吸收的热量；
（2）正常工作时，热水袋从加热到指示灯熄灭时，电流所做的功；
（3）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率。
【答案】（1）水吸收的热量为2.1×105J；
（2）正常工作时，热水袋从加热到指示灯熄灭时，电流所做的功为2.4×105J；
（3）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率约为330W。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（65℃﹣15℃）＝2.1×105J；
（2）由P=Wt可知，电流所做的功：W＝Pt＝400W×10×60s＝2.4×105J；
（3）由P=U2R可知，电热水袋的发热电阻：R=U2P=(220V)2400W=121Ω，
则当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率：P实=U实2R=(200V)2121Ω≈330W。
答：（1）水吸收的热量为2.1×105J；
（2）正常工作时，热水袋从加热到指示灯熄灭时，电流所做的功为2.4×105J；
（3）当实际电压为200V时，该电热水袋的实际功率约为330W。
49．（2025•泉州模拟）某款具有“低温”“中温”和“高温”三个挡位的电加热器，电路图如图。电源电压恒为220V，R1、R2是电热丝，R1＝242Ω，R2＝121Ω，S为选择开关，可选择不同挡位进行加热。求：
（1）电加热器处于低温挡位时的工作电流。
（2）选择开关S接触“3”“4”两个触点时，通电1min，电流产生的热量。
（3）电加热器处于高温挡位时的功率。
【答案】（1）电加热器处于低温挡位时的工作电流为0.91A；
（2）选择开关S接触“3”“4”两个触点时，通电1min，电流产生的热量为24000J；
（3）电加热器处于高温挡位时的功率为600W。
【解答】解：（1）由图可知，当选择开关S接触“2”“3”两个触点时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P=U2R可知，电路的总功率最大，电加热器处于高温挡；
根据题意可知，R1＞R2，则当选择开关S接触“1”“2”两个触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡；
当选择开关S接触“3”“4”两个触点时，只有R2工作，电加热器处于中温挡；
电加热器处于低温挡位时的工作电流：R1=UR1=220V242Ω≈0.91A；
（2）选择开关S接触“3”“4”两个触点时，通电1min，电流产生的热量：Q＝W=U2R2t=(220V)2121Ω×1×60s＝24000J；
（3）电加热器处于高温挡位时的功率：P高=U2R1+U2R2=(220V)2242Ω+(220V)2121Ω=600W。
答：（1）电加热器处于低温挡位时的工作电流为0.91A；
（2）选择开关S接触“3”“4”两个触点时，通电1min，电流产生的热量为24000J；
（3）电加热器处于高温挡位时的功率为600W。
50．（2025•晋江市模拟）如图，R1、R2为定值电阻，其中R2＝6Ω，电源电压为12V，只闭合开关S1时，电路中的电流为1A。求：
（1）R1的阻值。
（2）当开关S1、S2都闭合时，电路的总电流。
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率。
【答案】（1）R1的阻值为12Ω。
（2）当开关S1、S2都闭合时，电路的总电流为3A。
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率为36W。
【解答】解：（1）只闭合开关S1时，电路中只有R1，
由I=UR可得：R1=UI1=12V1A=12Ω；
（2）当开关S1、S2都闭合时，R1、R2电阻并联，
由于并联电路各支路互不影响可知通过R1的电流为：I1＝1A，
通过R2的电流为：I2=UR2=12V6Ω=2A，
则总电流：I＝I1+I2＝1A+2A＝3A；
（3）当闭合开关S1、S2时，电路消耗的电功率：
P＝UI＝12V×3A＝36W。
答：（1）R1的阻值为12Ω。
（2）当开关S1、S2都闭合时，电路的总电流为3A。
（3）当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的电功率为36W。
51．（2025•南安市模拟）如图所示的电路中，电源电压保持不变。电阻R1的阻值为10Ω，只闭合开关S1，电流表A1的示数为0.3A。求：
（1）电源电压。
（2）再闭合开关S2，电流表A2的示数变化了0.1A，电阻R2的阻值。
（3）两开关均闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是多少？
【答案】（1）电源电压为3V；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）两开关均闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是72J。
【解答】解：（1）只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表A1测量通过R1的电流，
电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V；
（2）再闭合开关S2，电阻R2和电阻R1并联，电流表A2的示数变化了0.1A，即干路上的电流增大了0.1A，由于R1两端电压仍为电源电压，所以通过R1的电流I1保持不变，
所以通过R2的电流等于干路中电流的增加量，即：I2＝ΔI＝0.1A，
R2的阻值为：R2=UI2=3V0.1A=30Ω。
（3）由题意知，两开关均闭合，电阻R2和电阻R1并联，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，即
I＝I1+I2＝0.3A+0.1A＝0.4A
由W＝UIt可得，通电1min，整个电路消耗的电能为
W＝UIt＝3V×0.4A×60s＝72J
答：（1）电源电压为3V；
（2）电阻R2的阻值为30Ω；
（3）两开关均闭合，通电1min，整个电路消耗的电能是72J。
52．（2025•龙岩模拟）如图所示的是某款两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝，R1＝550Ω，R2＝55Ω，该电热器接入电压为220V的电路中。求：
（1）低温挡时电路中的电流。
（2）高温挡时电热器的电功率。
（3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能。
【答案】（1）低温挡时电路中的电流为0.4A。
（2）高温挡时电热器的电功率为968W。
（3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能为5.808×105J。
【解答】解：（1）由P=U2R知在电压一定时，电阻越大功率越小，当S1闭合，S2断开时，电路中只有R1接入电路，此时电阻较大，根据P=U2R知此时电路功率较小，为低温挡。
低温挡电流I=UR1=220V550Ω=0.4A。
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，根据并联电阻规律知，此时电路总电阻较小，根据P=U2R知此时电路功率较大，为高温挡。
由并联电阻规律知，1R并=1R1+1R2=1550Ω+155Ω=150Ω，则R并＝50Ω。
高温挡电功率P=U2R并=(220V)250Ω=968W。
（3）电热器以高温挡工作10min消耗的电能W＝Pt＝968W×600s＝5.808×105J。
答：（1）低温挡时电路中的电流为0.4A。
（2）高温挡时电热器的电功率为968W。
（3）电热器以高温挡工作10min，消耗的电能为5.808×105J。
53．（2025•宁德二模）如图所示，电源电压6V，灯L标有“6V，6W”的字样。开关S闭合时，电流表示数为3A。求：
（1）灯L正常工作时的电流；
（2）R的阻值；
（3）持续工作1min电路消耗的总电能。
【答案】（1）灯L正常工作时的电流是1A；
（2）R的阻值是3Ω；
（3）持续工作1min电路消耗的总电能为1080J。
【解答】解：（1）由灯泡的参数可知，灯泡正常工作时的电压U额＝6V，功率为P额＝6W，
由P＝UI可得。灯泡正常发光的电流：IL=P额U额=6W6V=1A；
（2）由图可知，开关闭合时，灯泡与电阻并联，电流表测量干路电流，
根据并联电路电流规律可得，通过R的电流为：
IR＝I﹣IL＝3A﹣1A＝2A，
由欧姆定律可得，R的阻值为R=UIR=6V2A=3Ω；
（3）消耗的总电能为：W＝UIt＝6V×3A×1×60s＝1080J。
答：（1）灯L正常工作时的电流是1A；
（2）R的阻值是3Ω；
（3）持续工作1min电路消耗的总电能为1080J。
54．（2025•漳州模拟）如图甲所示是家用3D打印机，分快慢两挡。其加热部分的简化电路图如图乙所示，R1＝R2＝880Ω。工作时，3D打印机通过加热，挤出热熔的树脂，然后迅速冷却，固化成形。闭合开关S、S1，使用快挡打印该模具用时10min，耗材0.1kg，材料温度从20℃加热到120℃。树脂的比热容为1.5×103J/（kg•℃）。求此过程中：
（1）通过R1的电流；
（2）打印机消耗的电能；
（3）树脂吸收的热量。
【答案】（1）通过R1的电流为0.25A；
（2）打印机消耗的电能为6.6×104J；
（3）树脂吸收的热量为1.5×104J。
【解答】解：（1）通过R1的电流：I1=UR1=220V880Ω=0.25A；
（2）闭合开关S、S1，使用快挡打印，由图乙可知，R1、R2并联，
此时通过R2的电流：I2=UR2=220V880Ω=0.25A，
根据并联电路的特点可知，干路的总电流：I＝I1+I2＝0.25A+0.25A＝0.5A，
打印机消耗的电能：W＝UIt＝220V×0.5A×10×60s＝6.6×104J；
（3）树脂吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝1.5×103J/（kg•℃）×0.1kg×（120℃﹣20℃）＝1.5×104J。
答：（1）通过R1的电流为0.25A；
（2）打印机消耗的电能为6.6×104J；
（3）树脂吸收的热量为1.5×104J。
55．（2025•涵江区模拟）如图甲所示为一款紫砂电饭锅，图乙所示为其工作原理图，它能够实现高温、中温和低温三种加热功能。它在低温挡工作时的电功率为176W，中温挡工作时的电功率为880W。[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流；
（2）R2的阻值；
（3）电饭锅在高温挡工作时的电功率；
（4）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使2.2kg水从20℃升高到100℃，需要多长时间？
【答案】（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流为0.8A；
（2）R2的阻值为220Ω；
（3）电饭锅在高温挡工作时的电功率为1100W；
（4）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使2.2kg水从20℃升高到100℃，需要672s。
【解答】解：由图乙可知，当开关S1闭合，S2接a时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，电源电压一定，由P=U2R知，电路中的总功率最大，多功能锅处于高温挡；
根据串并联电路的电阻特点可知，当S1断开，S2接b时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，多功能锅处于低温挡；
当开关S1闭合，S2接b时，只有R1工作，多功能锅处于中温挡；
（1）由P＝UI可得，电饭锅在低温挡工作时，电路中电流：
I=P低温U=176W220V=0.8A；
（2）中温挡时，由P=U2R可得：
R1=U2P中温=(220V)2880W=55Ω；
低温挡时，电路的总电阻：
R＝R1+R2=U2P低温=(220V)2176W=275Ω；
所以R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝275Ω﹣55Ω＝220Ω；
（3）电饭锅在高温挡工作时的功率：
P高温＝P1+P2=U2R1+U2R2=(220V)255Ω+(220V)2220Ω=1100W；
（4）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×（100℃﹣20℃）＝7.392×105J，
不计热量损失，消耗电能W＝Q吸＝7.392×105J，
由P=Wt可得，所用时间：
t=WP高温=7.392×105J1100W=672s。
答：（1）电饭锅在低温挡工作时，电路中的电流为0.8A；
（2）R2的阻值为220Ω；
（3）电饭锅在高温挡工作时的电功率为1100W；
（4）若不计热量损失，电饭锅使用高温挡加热，使2.2kg水从20℃升高到100℃，需要672s。
56．（2025•集美区二模）如图（a）是一款额定电压为220V的艾灸理疗毯，它的工作电路如图（b）所示。R1和R2为发热电阻丝（不考虑温度对电阻的影响），旋钮开关S置于“2和3”接线柱时处于低温挡，功率为22W，置于“3和4”接线柱时处于高温挡，功率为110W。艾灸理疗毯正常工作时，求：
（1）低温挡工作时的电流；
（2）发热电阻丝R2的阻值；
（3）高温挡工作10min，整个电路产生的热量。
【答案】（1）低温挡工作时的电流为0.1A；
（2）发热电阻丝R2的阻值为550Ω；
（3）高温挡工作10min，整个电路产生的热量为6.6×104J。
【解答】解：（1）由电路图知，当S接1和2时，电阻R1连入电路中，电源电压一定，由P=U2R知，此时为低温挡，
R1=U2P低温=(220V)222W=2200Ω
此时电路中的电流
I1=UR1=220V2200Ω=0.1A
（2）当S接3和4时，电阻R1与R2并联接入电路中，电源电压一定，由P=U2R知，此时为高温挡，
通过R2的电功率
P2＝P高温﹣P低温＝110W﹣22W＝88W
R2=U2P2=(220V)288W=550Ω
（3）高温挡工作10min，整个电路产生的热量Q＝P高温t＝110W×10×60s＝6.6×104J
答：（1）低温挡工作时的电流为0.1A；
（2）发热电阻丝R2的阻值为550Ω；
（3）高温挡工作10min，整个电路产生的热量为6.6×104J。
57．（2025•泉州模拟）图甲是某款鸡蛋孵化器，具有“保温”和“加热”两个挡位，简化电路如图乙，电源电压恒为220V，S1为温控开关，R1、R2为加热电阻，其阻值不随温度变化，保温挡功率为22W，加热挡功率为110W。求：
（1）孵化器处于保温挡位时的工作电流。
（2）孵化器处于加热挡位时，工作5min消耗的电能。
（3）R1、R2的阻值。
【答案】（1）孵化器处于保温挡位时的工作电流为0.1A；
（2）孵化器处于加热挡位时，工作5min消耗的电能为3.3×104J；
（3）R1的阻值为550Ω，R2的阻值为2200Ω。
【解答】解：（1）孵化器保温挡功率为22W，则孵化器处于保温挡位时的工作电流为：
I=P保U=22W220V=0.1A；
（2）孵化器处于加热挡位时，工作5min消耗的电能为：
W＝P加t＝110W×5×60s＝3.3×104J；
（3）只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，孵化器处于保温挡；根据P=U2R可知，R2的阻值为：
R2=U2P保=(220V)222W=2200Ω；
两开关均闭合时，两电阻并联，孵化器处于加热挡；加热挡时孵化器R1的电功率为：
P1＝P加﹣P保＝110W﹣22W＝88W，
R1的阻值为：
R1=U2P1=(220V)288W=550Ω。
答：（1）孵化器处于保温挡位时的工作电流为0.1A；
（2）孵化器处于加热挡位时，工作5min消耗的电能为3.3×104J；
（3）R1的阻值为550Ω，R2的阻值为2200Ω。
58．（2025•莆田模拟）小新家楼顶上装有底面积为2m2的柱形水箱，如图甲。水箱内装有底面积为10cm2的实心长方体细杆，细杆上方固定在力敏电阻R上，已知定值电阻R0＝6Ω。往水箱里面注水，细杆对力敏电阻的作用力F与力敏电阻R的关系如下表，细杆对力敏电阻的作用力F随注水质量m变化的关系如图乙。求：
（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率；
（2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，求此时细杆受到的浮力（电磁铁线圈电阻忽略不计）；
（3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力。
【答案】（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为1100W；
（2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，此时细杆受到的浮力为10N；
（3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力为1.1×104N。
【解答】解：（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为：
P＝UI＝220V×5A＝1100W；
（2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，此时控制电路的总电阻为：
R总=U控I控=6V0.6A=10Ω，
则力敏电阻的阻值为：
R＝R总﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω，
由表中数据可知，此时细杆和力敏电阻之间的作用力为8N；
当水箱内没有水时，细杆对力敏电阻的作用力等于细杆的重力，由图乙可知，G＝2N；
当水箱中装满水时，细杆受到重力、浮力和力敏电阻对细杆的作用力，则此时细杆受到的浮力为：
F浮＝G+F＝2N+8N＝10N；
（3）当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，细杆受到的浮力为：
F′浮＝G+F′＝2N+4N＝6N，
此时细杆浸入水中的体积：
V'排=F'浮ρ水g=6N1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣4m3＝600cm3，
细杆浸入水中的深度：
h杆=V'排S杆=600cm310cm2=60cm＝0.6m；
由图乙可知，当注水质量为1×103kg时，细杆下表面刚好与水面接触，此时水的深度为：
h水=V水S箱=m水ρ水S箱=1×103kg1.0×103kg/m3×2m2=0.5m，
则水箱中水的深度为：h＝h杆+h水＝0.6m+0.5m＝1.1m，
故水箱底部受到水的压力为：
F压＝pS箱＝ρ水ghS箱＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.1m＝1.1×104N。
答：（1）当工作电路的电动水泵工作时，电路中的电流为5A，则该电路的电功率为1100W；
（2）当水箱中装满水，控制电路的电流为0.6A时，电磁铁恰好能将衔铁释放，电动水泵停止转动，此时细杆受到的浮力为10N；
（3）上述注水过程中，当细杆对力敏电阻的作用力F为4N时，水箱底部受到水的压力为1.1×104N。
59．（2025•厦门三模）某校为草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图所示。控制电路电源电压U1＝12V，R0为定值电阻，RN为力敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；力敏电阻RN放置于水箱底部，其阻值随水位变化关系如图表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2＝220V；圆柱体水箱底面积S＝0.4m2，当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.12A，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1＝1.0A；当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2＝1.5A。求：
（1）当水位达到2m时，水对箱底的压强；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）当水位下降到1m时，控制电路的电流；
（4）喷淋系统给草坪喷水，已知每秒钟喷水0.001m3；当水位下降到1m时，每秒钟注水0.005m3，则水位从1m到2m工作电路消耗的电能。
【答案】（1）当水位达到2m时，水对箱底的压强为2×104Pa；
（2）定值电阻R0的阻值为40Ω；
（3）当水位下降到1m时，控制电路的电流为0.1A；
（4）水位从1m到2m工作电路消耗的电能为3.3×104J。
【解答】解：（1）当水位达到2m时，水对箱底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×2m＝2×104Pa；
（2）在水位2m时，通过电磁铁线圈的电流为0.12A，
根据欧姆定律可知，控制电路的阻值：R=U1I=12V0.12A=100Ω，
由表格数据可知，当水位为2m时，力敏电阻的阻值为60Ω，
根据串联电路的特点可知，R0的阻值：R0＝R﹣RN＝100Ω﹣60Ω＝40Ω；
（3）当水位1m时，由表格数据知，RN1＝80Ω，
由串联电路特点和欧姆定律可知，控制电路的电流：I′=U1R0+RN1=12V40Ω+80Ω=0.1A；
（4）由工作电路可知，当水位为1m时，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流I2＝1.5A，
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积：V总＝SΔh＝0.4m2×（2m﹣1m）＝0.4m3，
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间：t=，
所以注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路消耗的电能：W＝U2I2t＝220V×1.5A×100s＝3.3×104J。
答：（1）当水位达到2m时，水对箱底的压强为2×104Pa；
（2）定值电阻R0的阻值为40Ω；
（3）当水位下降到1m时，控制电路的电流为0.1A；
（4）水位从1m到2m工作电路消耗的电能为3.3×104J。
60．（2025•思明区校级模拟）如图甲是蜜柚自动筛选仪，电源电压为24V，R0＝30Ω，力敏电阻R的阻值随质量变化关系如图乙所示。传送带上的柚子经过检测点时，使力敏电阻R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两端电压UAB≤9V时，机械装置启动，将质量不达标的柚子推出，实现自动筛选。求：
（1）当检测点上没有柚子时，电路的电流；
（2）当检测点上没有柚子时电路的总功率；
（3）该装置能够剔除的柚子的质量范围；
（4）不同等级的柚子筛选的质量标准是不同的，若顶级的柚子质量应达到1.25kg以上，为了达到这一标准（不改变力敏电阻R），R0应更换为多大的定值电阻。
【答案】（1）当检测点上没有柚子时，电路的电流为0.2A；
（2）当检测点上没有柚子时电路的总功率为4.8W；
（3）该装置能够剔除的柚子的质量范围为小于等于0.75kg；
（4）R0应更换为24Ω的定值电阻。
【解答】解：（1）由图可知，定值电阻和力敏电阻串联；当检测点上没有柚子时，F＝0N，此时R＝90Ω，
根据欧姆定律可知电路电流I0=UR+R0=24V90Ω+30Ω=0.2A；
（2）当检测点上没有柚子时电路的总功率P＝UI0＝24V×0.2A＝4.8W；
（3）当R0两端电压UAB＝9V时，
根据欧姆定律可知电路电流I=UABR0=9V30Ω=0.3A，
根据串联电路的电压特点可知力敏电阻两端的电压UR＝U﹣UAB＝24V﹣9V＝15V，
根据欧姆定律可知力敏电阻的阻值R′=URI=15V0.3A=50Ω，
从图中可知该装置能够剔除的柚子的质量范围为小于0.75kg；
（4）不同等级的柚子筛选的质量标准是不同的，若顶级的柚子质量应达到1.25kg以上，
从图中可知力敏电阻的阻值为40Ω，
根据欧姆定律可知电路电流I′=URR″=15V40Ω=0.375A，
定值电阻的阻值R0=UABI'=9V0.375A=24Ω；
答：（1）当检测点上没有柚子时，电路的电流为0.2A；
（2）当检测点上没有柚子时电路的总功率为4.8W；
（3）该装置能够剔除的柚子的质量范围为小于等于0.75kg；
（4）R0应更换为24Ω的定值电阻。电热丝编号
电热丝阻值（Ω）
A
B
20
C
5
温度t/℃
15
20
25
30
35
40
电阻R1/Ω
450
420
390
360
330
300
额定电压
额定加热功率
袋内充水
自动断电温度
220V
400W
1kg
65℃
作用力F/N
4
6
8
10
12
力敏电阻R/Ω
1
2
4
7
11
水位/m
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
力敏电阻RN阻值/Ω
200
125
80
70
65
62
60
59
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
D
C
B
C
A
C
C
B
B
题号
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
答案
D
D
A
B
C
C
D
D
B
D
C
题号
23
24
25
答案
B
C
C
电热丝编号
电热丝阻值（Ω）
A
B
20
C
5
温度t/℃
15
20
25
30
35
40
电阻R1/Ω
450
420
390
360
330
300
额定电压
额定加热功率
袋内充水
自动断电温度
220V
400W
1kg
65℃
作用力F/N
4
6
8
10
12
力敏电阻R/Ω
1
2
4
7
11
水位/m
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
力敏电阻RN阻值/Ω
200
125
80
70
65
62
60
59