专题20 电功率-2020年中考物理真题分项汇编详细解答（全国通用）03期（教师版）

这是一份专题20 电功率-2020年中考物理真题分项汇编详细解答（全国通用）03期（教师版），共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

专题20 电功率
一、选择题
1.（2020·福建省）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A. 电风扇 B. 电视机 C. 电热水壶 D. 电冰箱
【答案】C
【解析】
【详解】A．电风扇工作时主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；
B．电视机工作时主要将电能转化为光能与声能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意；
C．电热水壶工作时主要将电能转化为内能，是利用电流热效应工作的，符合题意；
D．电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，不符合题意。
故选C。
2.（2020·黑龙江省绥化市)小飞家的走廊灯很容易烧坏，为了解决这一问题，她设计了如下电路，L1和L2都是“220V 40W”的灯泡（设灯泡L1和L2的电阻不变，电源电压不变），下列说法正确的是（　　）

A. 灯泡L1的电阻是1210Ω
B. 闭合S，断开S1，灯泡L1和灯泡L2串联
C. 闭合S，断开S1，灯泡L1两端的电压是110V
D. 两灯泡都亮时，电路消耗的总功率是80W
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．灯泡L1的电阻
R1==1210Ω
故A正确；
BC．闭合S，断开S1，两个灯泡串联，两个灯泡的额定电压和额定功率相同，由R=可知两个灯泡的电阻相同，电源电压是220V，由串联分压可知灯泡L1两端的电压是110V，故BC正确；
D．两灯泡都亮时，两个灯泡串联，电路消耗的总功率
P==20W
故D错误。
故选ABC。
二、填空题
3.（2020·江西省)给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为______能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流______的方式，增大了物体的内能｡
【答案】 (1). 化学 (2). 做功
【解析】
【详解】[1][2]给手机快速充电的过程，消耗电能，主要产生化学能，主要将电能转化为化学能。过一会儿，充电器发烫，通过电流做功的方式改变物体的内能。
4.（2020·江西省)1840年英国物理学家______最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流､电阻和通电时间的关系，其表达式为：Q=______｡
【答案】 (1). 焦耳 (2). I2Rt
【解析】
【详解】[1][2]英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，得出了焦耳定律，内容是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，表达式是Q=I2Rt。
5.（2020·广东省）如图所示为“探究电流通过导体产生的热量跟______的关系”的实验装置。实验中用U形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫______（选填“控制变量”或“转换”）法。通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的______（选填 “多”或“少”）。

【答案】 (1). 电阻 (2). 转换 (3). 少
【解析】
【详解】[1]由图知，两电阻的阻值不同，串联于电路中，通过两电阻的电流相等，通过时间相等，故探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。
[2]在实验中无法直接测量电流通过导体产生热量，通过U形管内液面高度差的大小来判断电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫做转换法。
[3]通电一段时间后，左侧的电阻小于右侧的电阻，通过两电阻的电流相等，由焦耳定律知，左侧容器内空气吸收的热量比右侧的少。
6.（2020·福建省）民航局规定：严禁乘客携带超过160W·h（瓦・时）的锂电池上飞机，某品牌笔记本电脑的电池铭牌标有“10.8V 10A·h”字样，充满电后，存储的电能为______kW·h，该笔记本电脑______（选填“能”或“不能”）带上飞机。
【答案】 (1). 0.108 (2). 能
【解析】
【详解】[1][2]充满电后，存储的电能
W=UIt=10.8×10×10-3kW×1h=0.108kW·h
飞机上允许携带锂电池的电能
W最大=160W·h=0.16kW·h
W＜W最大
该笔记本电脑能带上飞机。
三、实验题
7.（2020·天津市)在测量小灯泡电功率的实验中：
(1)请按照图所示的电路图，以笔画线代替导线，完成实物图的电路连接（ ）；

(2)下图所示是某次实验中电表的示数，电流表的示数为______A，电压表的示数为______V，此时小灯泡的电功率为______W；

【答案】 (1). (2). 0.3 (3). 2.5 (4). 0.75
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图知，开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表串联于电路中，电流表测整个电路的电流，电压表测小灯泡两端的电压，滑动变动器的滑片向右移动时接入电路的阻值增加；由(2)中图知，电流表选择的量程为0～0.6A，电压表选择的量程为0～3V，故将电源正极与开关的左接线柱相连，开关的右接线柱与变阻器右上接线柱相连，变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱相连，小灯泡的左接线柱与电流表0.6A接线柱相连，电流表的负接线柱与电源负极相连；电压表负接线柱与小灯泡的左接线柱相连，电压表3V接线柱与小灯泡的右接线柱相连，如下图所示。

(2)[2]由图知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.1A，示数为0.3A。
[3]由图知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.5V，示数为2.5V。
[4]由可得小灯泡的功率

8.（2020·山东省德州市)某同学做“测定小灯泡的电功率”实验，电源电压且保持不变，滑动变阻器标有“、”的字样，所用小灯泡是额定电压为“”和“”中的一个。

(1)电路如图所示，图中尚有一根导线未连接，请用笔画线代替导线补上（ ）。
(2)连接电路时，开关S应处于______状态，滑动变阻器上的滑片应移到______端。（选填“左”或“右”）
(3)电路连接无误后，闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转，产生这一现象的原因可能是______。
(4)排除故障，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片，发现滑片在滑动变阻器的中点位置时，小灯泡正常发光，此时电流表示数为，则该实验中所用小灯泡的额定功率为______。继续移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发出耀眼的亮光，则此时小灯泡的功率______额定功率。（选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】 (1). (2). 断开 (3). 左 (4). 小灯泡断路 (5). 0.5 (6). 大于
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡是额定电压为“”和“”中的一个，电压表的量程选择0-3V，将电压表和灯泡并联，如图所示：

(2)[2][3]为了保护电路，连接电路时，开关必须是断开的，闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即图中的最左端。
(3)[4]闭合开关S，灯泡不亮，电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有明显偏转，说明灯泡断路。
(4)[5]滑片在滑动变阻器的中点位置时，变阻器连入电路的电阻
R=×5Ω=2.5Ω
此时电流表示数为，滑动变阻器两端的电压为
U滑=IR=0.2A×2.5Ω=0.5V
根据串联电路电压的特点，小灯泡两端的电压为
UL=U-U滑=3V-0.5V=2.5V
故灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率为
P=ULI=2.5V×0.2A=0.5W
[6]移动滑片时，小灯泡发出耀眼的亮光，说明小灯泡的实际功率大于额定功率。
9.（2020·湖南省岳阳市)在“测量小灯泡的电功率”实验中，选用器材如下：2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率小于1W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（ ）；
(2)正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“A”或“B”）；
(3)闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有示数，则该电路的故障可能是______（选填序号）；
A．小灯泡短路 B．小灯泡开路 C．电流表开路
(4)排除故障后，通过正确操作使小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为______W；
(5)实验时，小明组的电流表坏了，他找来了一个已知阻值的定值电阻R0，设计了图丙电路，测小灯泡的额定功率，连好电路后，操作步骤如下：①断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；②保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U。则小灯泡额定功率表达式：P额=______（用U额、U、R0表示）。
【答案】 (1). (2). A (3). B (4). 0.65 (5).
【解析】
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，通过小灯泡的电流小于
I==04A
电流表选择0-0.6A的量程，将电流表串联在电路中，如图所示：

(2)[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于阻值最大处，即A端。
(3)[3]A．小灯泡短路，电路中有电流，电流表有示数，电压表没有示数，不符合题意。
B．小灯泡开路，闭合开关，电路中没有电流，电流表没有示数，电压表串联在电路中，电压表有示数，符合题意。
C．电流表开路，电流表没有示数，电压表没有示数，不符合题意。
故选B。
(4)[4]由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A，则灯泡的额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W
(5)[5]断开S1、闭合S2，移动滑片，使电压表示数等于灯泡的额定电压U额；保持滑片位置不变，断开S2、闭合S1，记下电压表示数U，电压表测量电源电压，电阻R0两端的电压
U0=U-U额
由串联电路电流的规律可知通过电路的电流
I=I0=
小灯泡额定功率表达式
P额=U额I=U额×=
10.（2020·湖北省孝感市)某同学利用如图甲所示电路来测量小灯泡的额定电功率，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5V，实验步骤如下：

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整（要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小）；
（ ）
(2)正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于____（ 选填“A”或“B”）端；
(3)闭合开关S，发现电流表指针偏转，小灯泡微弱发光，而电压表指针无偏转，则故障的原因可能是电压表_____（选填 “断路”或“短路”）；
(4)排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，使小灯泡两端电压达到额定电压，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为____A；
(5)通过以上数据可以计算出小灯泡的额定功率为_________W；
(6)在测量小灯泡额定电功率时，另一位细心的同学在调节滑动变阻器的过程中，记录了多组电压表与电流表的示数，并大致描绘出了小灯泡的I—U图象，如图丁所示。通过图象可以发现不同电压下小灯泡的电阻不同，小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而____________。

【答案】 (1). (2). A (3). 断路 (4). 0.30 (5). 0.75 (6). 增大
【解析】
【详解】(1)[1]要求滑片向左移动时，电流表示数变小，即电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如图所示
(2)[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，即滑片P移到A端。
(3)[3]电流表指针偏转，说明电路是通路或局部某元件短路，小灯泡微弱发光，说明小灯泡没有被短路，电压表并联在小灯泡两端，所以电压表也不会被短路，电压表无示数，只能是电压表断路。
(4)[4]如图丙所示，电流表接量程，分度值是0.02A，电流表读数是0.30A。
(5)[5]小灯泡额定电压是2.5V，正常发光时电流是0.30A，则小灯泡额定功率

(6)[6]由图丁，灯泡两端电压增加量相同，电流增加量越来越小，故灯丝电阻随温度的升高而增大。
11.（2020·湖北省鄂州市)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。

(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的______不相等；
(2)由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是______；
(3)通过对比观察，______（选填“甲”或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越______导体产生的热量越多。
【答案】 (1). 电流 (2). 转换法 (3). 甲 (4). 越大
【解析】
【详解】(1)[1]乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体的电流不相等，因为左右容器内两导体的阻值相等，必须让两电阻的电流不同才能探究电流产生的热量与电流的关系。
(2)[2]甲乙两容器内空气温度的变化不能直接测出，而是通过U形管液面高度变化来显示，这是物理研究中的转换法。
(3)[3][4]在电阻和通电时间相同时，甲容器内液面高度差较大，说明甲容器内的电阻产生较多的热量，而甲容器内电阻通过的电流较大，由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越大，导体产生的热量越多。
12.（2020·湖北省荆州市)小青在测量小灯泡的额定功率实验中。选用的小灯泡标有2.5V字样。
(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整（ ）；
(2)连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电压表有示数，接下来应进行的操作是______ （选填标号）；
A．更换小灯泡 B．检查开关是否闭合
C．移动滑动变阻器滑片 D．检查电压表是否断路

(3)实验时，电压表的示数如图乙所示。则应将滑片向______（选填A或B）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率为______W；
(4)完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案。如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作∶①连接好电路，闭合开关S。将开关S1拨到触点______（选填A或B）。移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点。读出电压表的示数U2；③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P=______。
【答案】 (1). (2). C (3). A (4). 1.25W (5). A (6).
【解析】
【详解】(1)[1]电压表测量灯泡的电压，应与小灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表应接“-”，“+”接线柱。连接电路如图所示：

(2)[2]小灯泡没有发光，但电压表有示数，说明电压表到电源电路是通路，灯泡不发光可能是灯泡两端实际电压远低于额定电压，所以接下来的操作是移动滑动变阻器滑片，在进一步判断。
故选C。
(3)[3]由图乙可知，此时灯泡的电压为1.9V，使小灯泡正常工作，应将滑动变阻器向A端调节。
[4]若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为

(4)[5]由步骤①中“移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1”，可知改实验步骤实验目的使小灯泡在额定电压下工作，所以开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表示数为小灯泡的额定电压。
[6]用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式为

13.（2020·黑龙江省绥化市)利用图中的装置探究水和煤油的吸热情况。在两个相同的烧瓶中分别接入电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油，分别插入温度计。

(1)装置中电阻丝的阻值应______（填“相等”或“不相等”），实验中用______来反映液体吸收热量的多少。按照下表中的数据，请计算出煤油的比热容是______J/（kg·℃）；
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35

(2)夏天，海边昼夜温差变化小，这是因为水的______大；
(3)在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，此装置就可以探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
【答案】 (1). 相等 (2). 加热时间 (3). 2.1×103 (4). 比热容 (5). 电阻
【解析】
【详解】(1)[1]图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相同。
[2]实验中用加热时间反映液体吸收热量的多少，加热时间长，液体吸收的热量多。
[3]由表中数据可知，加热时间相同，吸收的热量相同，即
Q煤油=Q水
c煤油mΔt煤油=c水mΔt水
c煤油=
(2)[4]因为水比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。
(3)[5]在烧瓶中重新填装质量和初温都相同的煤油，接入阻值不同的电阻丝，通过电阻丝的电流相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
14.（2020·宁夏)在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω∶
(1)请你用笔画线代替导线､将图甲中的实物电路连接完整｡要求∶当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，连线不得交又_________。

(2)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是______｡
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的关系图像，根据图像信息∶
①可计算出小灯泡的额定功率是______W；
②小灯泡的实际功率随实际电压的増大而______ （填“増大”“减小”或“不变”）；
③发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是______｡
【答案】 (1). (2). 小灯泡被短路 (3). 0.5 (4). 增大 (5). 小灯泡的电阻丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】
【详解】(1)[1]用伏安法测小灯泡的电阻，小灯泡、滑动变阻器、电流表应串联于电路中，因小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约10Ω，故通过小灯泡的最大电流为

则电流表量程应选择0～0.6A，即将电源正极与电流表0.6A接线柱相连；因滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，故变阻器的B接线柱应与小灯泡的左接线柱相连，电路图如下所示。

(2)[2]电流表有示数，说明电路是通路，发现小灯泡不发光，电压表无示数，说明小灯泡被短路，则故障原因可能是小灯泡被短路。
(3)①[3]由图乙知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为

②[4]由图乙知，当小灯泡两端的电压增大时，通过小灯泡的电流也增大，由知，小灯泡消耗的实际功率增大，故小灯泡的实际功率随实际电压的増大而增大。
③[5]发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要因素是：小灯泡的电阻丝的电阻随温度的升高而增大。
15.（2020·甘肃省武威、白银、张掖、酒泉市）在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给同学们准备了以下器材：
A．小灯泡（额定电压2.5V，电阻大约10Ω）
B．电流表A1（量程0~0.6A）
C．电流表A2量程0~3A）
D．电压表（量程0~3V，0~15V）
E．滑动变阻器“10Ω 1A”
F．滑动变阻器“50Ω 2A”
G．电源（电压恒6V不变）
H．开关、导线若干

(1)本实验中应选择电流表______；滑动变阻器______（均填仪器前字母）；
(2)测量电路图如图甲所示，图乙实物电路中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整（ ）；
(3)某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体故障原因是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 (1). B (2). F (3). (4). 滑动变阻器连接了下面两个接线柱 (5). 0.24 (6). 0.6
【解析】
【详解】(1)[1]灯泡正常发光电流约为
I==0.25A
电流表选择量程0-0.6A，选择电流表A1（量程0~0.6A）。
[2]当灯泡正常发光时，电路的总电阻
R总==24Ω
变阻器连入电路的电阻
R滑=R总-RL=24Ω-10Ω=14Ω
所以选择滑动变阻器“50Ω 2A”。
(2)[3]小灯泡的额定电压2.5V，电压表选择0-3V，电压表和灯泡并联，电流表串联在电路中，变阻器一上一下连接，如图所示：

(3)[4]灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上。
(4)[5]由图丙可知，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。
[6]小灯泡的额定功率为
P额=ULI额=2.5V×0.24A=0.6W
16.（2020·福建省）“测量小灯泡的额定功率”实验中，器材有电源、滑动变阻器、两个电流表、小灯泡（U额为3.8V）定值电阻R0（阻值为10Ω）、开关及若干导线。

(1)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中未画出的两条导线补充完整（ ）；
(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；
(3)正确连接电路后，闭合开关，发现灯不亮，两电流表有示数且相同，故障可能是______或______；
(4)排除故障后，为了测量小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器的滑片，直到电流表A2示数为______A时小灯泡正常发光，电流表A1的示数如图丙，该示数为______A，则小灯泡的额定功率为______W。
【答案】 (1). (2). A (3). 小灯泡处断路 (4). R0处短路 (5). 0.38 (6). 0.70（或0.7） (7). 1.216
【解析】
【详解】(1)[1]由图甲知，灯泡与R0并联，电压相等，灯泡额定电压为3.8V，灯泡正常发光时，通过电流表A2的电流
I2===0.38A0.6A
故电流表A2的量程选“0∼0.6A”，对照图甲连接如下：

(2)[2]闭合开关前，滑片滑到阻值最大处，阻值最大处在A端。
(3)[3][4]闭合开关，发现灯不亮，可能是电路断路或并联部分出现短路，两电流表有示数且相同，说明是小灯泡处断路或R0处短路。
(4)[5][6][7]定值电阻与灯泡并联，它们两端的电压相等，当并联电压等于灯泡的额定电压UL=3.8V时，灯泡正常发光， 由(1)知，此时电流表A2的示数为0.38A，由图丙知，电流表A1的量程是03A，最小分度值是0.1A，电流表A1读数I1=0.7A，流过灯泡的电流
IL=I1−I2=0.7A−0.38A=0.32A
灯泡的额定功率
P=ULIL=3.8V×0.32A=1.216W
17.（2020·广东省）小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想：台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小，为此他设计了如图甲所示的电路进行探究，已知电源电压为4V并保持不变，电压表（0~3V）2个，电流表（0~0.6A）， 滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。

(1)电路中a是______表，b是______表；
(2)实验中，小灯泡正常发光时电流表的示数为______A；
(3)根据实验数据，绘制出滑动变阻器的由功率PR与小灯泡的电功率PL的关系图像如图乙所示，由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率______；
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的，在确保电路中各元件安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，小灯泡的电功率变化范围是从______W至______W。
【答案】 (1). 电流 (2). 电压 (3). 0.5 (4). 先变大后变小 (5). 0.2 (6). 1.8
【解析】
【详解】(1)[1]电路中表a与滑动变阻器串联，则a是电流表。
[2]表b与滑动变阻器并联，则b是电压表。
(2)[3]根据可知，小灯泡正常发光时电流

此时电流表的示数为0.5A。
(3)[4]由图可知：小灯泡的电功率（亮度）变大时，滑动变阻器的电功率先变大后变小。
(4)[5][6]根据欧姆定律可知，灯丝的电阻

当电压表b的示数为3V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为

则小灯泡的最小功率

小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的，则小灯泡能承受的最大电流为

即超过了电流表的量程，则电路中的最大电流为0.6A，所以小灯泡的最大功率

小灯泡的电功率变化范围是从0.2W至1.8W。
四、计算题
18.（2020·天津市)某校师生自制了一台电烘箱｡电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，10min可产生的热量｡求：
(1)这台电烘箱的电功率；
(2)电阻丝工作时的电阻｡
【答案】(1)；(2)44Ω
【解析】
【详解】(1)由可得电烘箱的电功率

(2)由可得电阻丝工作时的电阻

答：(1)这台电烘箱的电功率为；
(2)电阻丝工作时的电阻44Ω｡
19.（2020·山东省威海市)某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1､R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）
(3)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。

【答案】(1)地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高；(2)2504W；(3)
【解析】
【详解】(1)太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。
(2)由可得R1和R2的阻值分别为


由题意可知，闭合所有开关后，R1､R2并联，电路的总电阻

电路消耗的总功率

R1每分钟放出2.4×104J的热量，由可得R1消耗的实际功率

则R2的实际功率

(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能

太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能

答：(2)R2实际功率是2504W；
(3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。
20.（2020·宁夏)人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的实验，实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同｡请通过计算回答下列问题∶

(1)LED灯正常发光时的电流是多大？
(2)LED灯正常发光时电阻是多大？
(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约多少电能？
【答案】(1)0.5A；(2)48Ω；(3)
【解析】
【详解】(1)由可得LED灯正常发光时的电流

(2)由可得LED灯正常发光时的电阻

(3)正常工作10h，使用LED灯消耗的电能为

正常工作10h，使用白炽灯消耗的电能为

节约的电能为

答：(1)LED灯正常发光时的电流是0.5A；
(2)LED灯正常发光时的电阻是48Ω；
(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约的电能。
21.（2020·广东省）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
(3) R2的阻值。

【答案】(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω
【解析】
【详解】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；
(3) R2的阻值为110Ω。