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广东省地区5年(2016_2020)中考1年模拟物理真题分类汇编专题16电功电功率和电热（含解析）
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这是一份广东省地区5年(2016_2020)中考1年模拟物理真题分类汇编专题16电功电功率和电热（含解析），共29页。试卷主要包含了 电阻 ，2A等内容，欢迎下载使用。
专题14电功电功率和电热
1.（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。
2.（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。
3.（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。
4.（2019广东省）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图_____、图_______和图______。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
【答案】 (1). 丙 (2). 乙 (3). 甲
【解析】
【详解】根据，当U一定时，R越小，P越大，也就是说，电烤箱在额定电压下，其高挡位（即电功率P最大）对应其电路的电阻最小，其低挡位（即电功率P最小）对应其电路的电阻最大，而中挡位对应的电路的电阻阻值处于高挡位和低挡位之间，由图甲知，只闭合S1和S0，此时电路阻值为R1；由图乙知，只闭合S2和S0，此时电路的阻值为R2；由图丙知，同时闭合S0、S1和S2，此时电路的阻值为；因为R1>R2>R，可见图丙对应的电路阻值最小，即应为高挡，而图甲对应的电路阻值最大，即应为低挡，因此，高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图丙、图乙和图甲。
5.（2019广东省）如图所示，电能表的示数为______kW·h，在某段时间内，转盘转过1800圈，则此段时间内用了_____度电。
【答案】 (1). 201.9 (2).0.5
【解析】
【详解】电能表的最后一位是小数，由图知，此时电能表的示数为201.9kW·h；由于转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，也即1度，所以转盘转过1800圈时，刚好是3600圈的一半，则消耗的电能刚好是1度的一半，即0.5度。
6.（2019广东省）在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度．
（1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示，其中甲是____表，乙是_____表．
（2）实验室有如下器材：“2.5V 0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器（）和（）．根据实验要求应选用滑动变阻器________．
（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格________．
实验序号
1
/
/
/
2
/
/
/
3
/
/
/
【答案】 (1). 电流 (2). 电压 (3). R2 (4).
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
/
/
3
30
/
/
/
【解析】
【详解】（1）图中甲表与灯泡串联，是电流表，乙表与灯泡并联，是电压表；
（2）根据P＝UI知，
小灯泡额定电流为：，
根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V，
滑动变阻器的电阻为：R滑＝，所以选择50Ω 1A的滑动变阻器R2；
（3）实验中需要测量小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，
所以灯泡两端的电压分别为：U额＝2.5V，U实1＝U额＝×2.5V＝2V，U实2＝（1+）U额＝＝＝3V；
表格中需要记录三种电压下的电流和电功率以及三种电压下灯泡的亮度，见下表：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
/
/
3
3.0
/
/
/
7.（2019广东省）.如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω，只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源的电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能。
【答案】（1）12V；（2）30Ω；（3）72J。
【解析】
【详解】（1）只闭合开关S0时，电路属于R2的简单电路，电源的电压为：U=U2=IR2=0.2A×60Ω=12V；
（2）开关S0、S1均闭合后，电路变成R1与R2并联，此时由于R2两端的电压不变，则通过R2的电流仍然为0.2A，则通过R1的电流为；
R1阻值为：；
（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能为：；
答：（1）电源的电为12V；
（2）电阻R1的阻值为30Ω；
（3）通电10s电路消耗的总电能为72J。
8.（2019广东省）.如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：
（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为_______能的过程。
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关_________。
（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。
（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电_______小时，若充电电压为20V，则充电电流为______A。
（5）该百叶窗电池板的面积为_______m2。
【答案】 (1). 化学 (2). S1 (3).30 (4).1.5 (5).3 (6).0.5
【解析】
【详解】（1）电池板对蓄电池充电时，是将电能转化为化学能的过程；
（2）由图乙知，要给蓄电池充电，需要闭合开关S1；
（3）一盏节能灯正常工作时消耗的电功率为3W，则10盏同样的节能灯正常工作时的总电功率为10×3W=30W；
（4）因为蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，说明充满电后的蓄电池具有的能量为：W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J，
当蓄电池的电量只有一半时，若要给蓄电池充满电，则需要充电能量为W=0.5×6.48×105J=3.24×105J，
又由得电池板需对蓄电池充电的时间为:，
若充电电压为U=20V，则充电电流为；
（5）太阳的辐射功率为，设太阳辐射到每平方米电池板的功率为P1，则百叶窗电池板的面积为。
9.（2019深圳市）甲图是小灯泡L和电阻R的I−U图象．将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误的是（）
A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C. 再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合S1时，电路中只接入L，L的实际功率为1W，由P=UI得，在甲图中找出L符合U、I乘积为1W的图像，则U=2V，I=0.5A，则小灯泡L的电阻R==4Ω，故A错误；
B．由A选项分析得电源电压U=2V，再闭合S2后，R与L并联接入电路，电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，用并联电路电流的特点可知电流表示数增大0.2A，故B错误；
C．再闭合S2时，电源电压为2V，R的电流为0.2A，L的电流为0.5A，电路中总电流为I总=0.2A+0.5A=0.7A，故总功率P=U总I总=2V×0.7A=1.4W，故C错误；
D．再闭合S2时，电阻R电压为2V，电流为0.2A，通电1min即60s，产生热量Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J，故D正确．
10.（2019深圳市）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）．
（ ）
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭．出现这一故障的原因可能是________．排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示．若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W．
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________．
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）．
A．探究电流与电压的关系 B．探究电流与电阻的关系
【答案】 (1). (2). 滑动变阻器滑片未调到最大阻值处 (3). A (4).0.8 (5).灯泡电阻随温度发生变化 (6). A
【解析】
【详解】（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低，由可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；
（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由可知此时灯泡分得的电压过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；
（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32A，则额定功率为 ；
（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系．
11.（2019广州市）.电鳗是一种能对外界施加电压的动物，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极.某次实验:
(1)当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如右图所示，接入电路的导体棒及水的电阻R=5000Ω.电流I=0.02A.求此时AB间的电压U和R的电功率P. ____
(2)电鳗头部接触到导体样更高的位置时，R变大，电流变为0.05A，判断U变大、变小还是不变?____依据是____．
【答案】 (1). 100V；2W (2). 变大 (3). 根据U=IR，所以当R变大、电流I变大时，U必然是变大的
【解析】
【详解】（1）由欧姆定律得，此时AB间的电压为： U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
电阻R消耗的电功率为：P=I2R=(0.02A)2×5000Ω=2W；
（2）因为U=IR，所以当R变大、电流I变大时，U必然是变大的．
12.（2019广州市）如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关_______，若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5，则R1与R2的电阻之比为_______，R1与R2消耗的电功率之比为_______．
【答案】 (1). S1和S3 (2). 3∶2 (3).2∶3
【解析】
如图所示的电路，当闭合开关S1、S3，断开S2时，R1与R2分别为两个支路，可以组成并联电路；
电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，若此时电流表A1和A2的示数之比为2：5，即两电阻电流比为：
，
则R1与R2的电阻之比为：
；
R1与R2消耗的电功率之比为：
点睛：在读懂电路图的基础上，即明确电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，然后将比的前、后项分别代入公式计算即可．
13.（2018广东省）“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.
设发电厂的输出电功率P0=1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω．
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率P1=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料.
【答案】 (1). 1000 (2).1×107 (3).1：11 (4). 1×105 (5).1：100 (6). 热功率 (7). 超导材料
【解析】
（1）采用110kV的超高压输送电能，即；
由P=UI得输电线路的电流为：
；
此时输电线路的热功率：
此功率与输出电功率P0之比为：
；
（2）若采用1100kV超高压输送电能，即；
此时输电线路的电流为
则输电线路的热功率为
该功率与高压输送电能损失的热功率P1之比为
可见采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，根据可知，只能是导线的电阻为零，所以还可以采用超导体做为输电线材料．
14.（2018深圳市）.如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（ ）
A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小
C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【答案】D
【解析】
分析：电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；
（2）根据焦耳定律判定电阻产生热量的多少，从而判定出U形管中液面的高度差的变化关系；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；
（4）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，要控制电流、通电时间不变．
解答：A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确；
BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多．所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确．
故选D
【点睛】此题考查了电流产生热量的决定因素，实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用，有一定的综合性．重点是焦耳定律的应用．
15.（2018深圳市）.如下图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示，下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压是6V
B. R2的最大阻值是20Ω
C. R1的电阻是10Ω
D. 当滑片P移动中点时，10s内电流通过R1产生的热量是18J
【答案】D
【解析】
分析：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压．
（1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像读出电源的电压；
（2）当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
（3）当滑片在中点时，可以求出总电阻和总电流，然后根据求出通过R1产生的热量；
解答：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压．由图甲所示电路可知，当滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像可知，电源电压U=6V，故A正确；当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，由图乙所示图像可知，变阻器的最大阻值R2=20Ω，故B正确；电压表的最小示数U1=2V，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：，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：， R1的阻值：，故C正确；当滑片P移动中点时，电路的总电阻，总电流为，10s内电流通过R1产生的热量是
，故D错误
故选D．
【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图像中读出滑动变阻器R2的阻值和对应电压表的示数．
16.（2018深圳市.在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R０的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后：
（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；
（2）电热丝的最大加热功率；
（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10３J/（kg·℃）]
【答案】（1）1.4A．（2）880W．（3）35.2℃
【解析】
分析：如图所示，R1和滑动变阻器R0串联，当R0最大时，电路中的电流最小；当滑动变阻器R0为0时，电热丝R1的功率最大；然后在根据求出牛奶升高的温度．
解答：（1）当R0最大时，即R0＝100欧，电路中的最小电流；
（2）当滑动变阻器R0为0时，电热丝的最大加热功率为；
（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高
故答案为（1）1.4A．（2）880W．（3）35.2℃
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是会确定电路中什么情况时电流最小以及什么情况时电热丝的功率最大．
17.（2017深圳市）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”．闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A．下列说法错误的是（）
A、电阻R1的阻值为30Ω
B、电源电压为15V
C、在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450J
D、电阻R1最小功率为7.5W
【答案】D
【解析】
【考点定位】欧姆定律的应用，电功率的计算，焦耳定律的计算公式及其应用
18.（2017广东省）．有“3V 0.75W”的L1灯泡和“3V 1.5W”的L2灯泡，如题14图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=Ω；如题14图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=W(假设灯丝电阻不变)。
【答案】4 4.5 0.375
【解析】
【考点定位】电学综合计算与分析。
19.（2017广东省）．某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题20 图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的不数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：
(1)电阻丝R2的阻值是多少?
(2)当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?
【答案】（1）200Ω。（2）3.63。
【解析】
试题分析：（1）S2断开，此时R1和R2是串联的，U=220V，电流表的示数为I=lA，电阻丝R1的电功率为P1=20W，则R=U/I=220V/1A=220Ω，，R2=R－R1=220Ω－20Ω=200Ω。（2）当气温低于25℃时，S1、S2都闭合，R1=20Ω接入电路，时间t=1.5h，则，W=Pt=2.42kW×1.5h=3.63kW·h。
【考点定位】电路的综合计算。
20.（2017广东省）．小明探究电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，现有实验器材：稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱(符号为)、开关及若干导线。
(1)为了完成此探究实验，请你在题22—1图的虚线框内将实验电路图补充完整；若连接电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转如题22—2图所示，其原因可能是。
(2)实验中利用公式计算电阻箱阻值不同时消耗的电功率，实验过程需要记录的物理量有：电阻箱两端电压U、通过电阻箱的电流I和。
(3)在实验中，小明需多次改变电阻箱的阻值进行测量，每改变一次阻值，都必须移动滑动变阻器的滑片来控制，多次改变电阻箱阻值的目的是。
(4)完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定功率为2.5V的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了题22—3图所示实验电路图来测量小灯泡的额定功率，实验如下：闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，把电阻箱调到10Ω，刚好使电压表的示数为2.5V；再将开关S2拨到触点l，读出电压表的示数为4.5V，小灯泡额定功率P=W。
【答案】（1）电压表正负接线拄接反 (2)P=UI 电阻箱的阻值R (3)电流不变多次进行实验使实验结论更具普遍性（避免偶然性） (4)0.5W
【解析】
电路中的电流为I=（4.5V－2.5V）/10Ω=0.2A，小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【考点定位】测量电功率的综合实验探究过程。
21.（2017广州市）图19是某手机充电示意图及简化电路图。下表是充电过程中某些时段相关数据
充电时间
A阶段0—5min
B阶段5min-10min
……
D阶段80min—85min
数据线两端电压U/V
5.0
4.5
……
5.0
流经数据线的电流I/A
4.4
4.0
……
数据线和手机的总功率P/W
22.0
18.0
……
2.5
（1） 求0---10min数据线和手机消耗的总电能。
（2） 求D阶段流经数据线的电流。
（3） 充电过程数据线阻值可认为不变，分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。
（4） 智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用、这两个波段的电磁波进行通讯。
近场通讯、蓝牙使用的电磁波
① 都是无线电波
② 都能在真空传播
③ 真空中传播的速度一样大
④ 蓝牙的波长比近场通讯的大
上述哪些说法是正确的_____________________________（选填序号）
【答案】（1）1.2×104J；（2）0.5A；（3）A段时间产生热量多；（4）①②③；
【解析】
（2）由功率公式计算：；
（3）已知电阻R不变，，根据焦耳定律可知，，所以段时间产生热量多；
（4）智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”两个波段的电磁波都是无线电波；都能在真空中传播；在真空中传播的速度相同；频率不同，因此波长不同。故①②③正确；
考点：电能计算电功率计算焦耳定律的应用电磁波的特点。
10.（2016广东省）
22.（2017广州市）如题20图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J（kg·℃）。
求：（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（2）R1的阻值是多少？
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。
【答案】（1）9.6×105J；80%（2）48.4Ω（3）b ；功率小
【解析】
试题分析：（1）汤吸收的热量
【考点定位】电热综合问题
23.（2016广东揭阳）“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于端（选填“A”或“B”），目的是。
（2）实验中，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为A，则小灯泡的额定功率为W。
（3）此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）A；保护电路（2）B；2.5；0.32；0.8；（3）0.25
【考点定位】测量小灯泡电功率
24.（2016广东揭阳）如图所示为某电烤箱的铭牌，图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
（1）电路中R1和R2的阻值。
（2）如果实际电压只有200V，则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少。（最后结果保留整数）
【答案】（1）44Ω；66Ω；（2）545454J
【解析】
试题分析：（1）当开关接2时只有R1接入电路，是高温档，此时P=1100W，所以R1=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω；当开关接1时，两电阻串联接入电路，是低温档，此时P=440W，此时R=U2/P=（220V）2/440W=110Ω，所以R2=110Ω-44Ω=66Ω；（2）当开关接2时，只有R1接入电路，此时，实际电压U=200V，W=U2t/R1=[（220V）2×600s]/44Ω=545454J。
【考点定位】欧姆定律；电功率
25.（2016广东河源）如图甲是某款电热水龙头．即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如表．不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题：
（1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是 （填“温”、“热”）水，此时电路中的电流多大？
（2）水龙头放热水时，正常工作50s，消耗的电能是多少？
（3）R2的电阻值多大？
产品名称
即热式热水龙头
应用场所
厨房、卫生间
额定功率
温水
热水
额定电压
220V
额定频率
50Hz
防触电类型
Ⅰ类（最高等级）
【答案】（1）温；10A（2）1.65×105J；（3）R2= 44Ω
【考点定位】电功与热量的综合计算，欧姆定律的应用
26（2016广州市）图20所示，闭合开关，改变R1阻值，在表2中记下几组电流表、电压表的读数。图21已作出R2的U-I图线。
表2
电流/A
0.1
0.3
0.4
0.5
电压/V
2.5
1.5
1.0
0.5
（1）求R2的阻值。
（2）根据表2数据在图21中描点并连线。
（3）电流表示数为0.2A时，电压UDE=、电压UEF=。
（4）电流表示数为0.4A时，电压UDF=,求50s内R1、R2消耗的总电能。
【答案】（1）2.5Ω；（2）如图（3）2V；0.5V；（4）2V；40J。
点：电功
模拟试题
27.（2020年重庆市中考模拟物理试题（线上大模考））如图所示，电源电压恒为20V，小灯泡L标有“12V 4.8W”字样，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，电压表使用的量程为0~15V，电流表使用的量程为0~0.6A，R1为一定值电阻。当闭合开关S1时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响，那么，通电15s，R1消耗的电能为__________J；在保证电路安全情况下，电路消耗的最大功率与最小功率之比为__________。
【答案】 (1). 48 (2).12∶1
【解析】 [1]灯泡L正常发光时的电流
IL==0.4A
当闭合开关S1时，灯泡和R1串联，灯泡L恰好正常发光，灯泡两端的电压是12V，由串联电路电压的规律可知电阻R1两端的电压
U1=U-UL=20V-12V=8V
由串联电路电流的规律可知通过R1的电流等于灯泡L1的电流，即
I1=IL=0.4A
通电15s，R1消耗的电能为
W=U1I1t=8V×0.4A×15s=48J
[2]灯泡的电阻
RL==30Ω
R1的阻值
R1==20Ω
若闭合S1、S2、S3时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻R1并联，由变阻器的字样可知通过变阻器的最大电流是1A，此时变阻器的电功率最大
P滑最大=UI滑最大=20V×1A=20W
R1的电功率
P1==20W
电路的最大功率
P最大= P滑最大+ P1=20W+20W=40W
灯泡的电阻大于定值电阻R1的阻值，所以只闭合开关S3时，灯泡和滑动变阻器串联，当电压表示数最大为15V时，滑动变阻器的电阻最大，电路的总电阻最大，总功率最小，灯泡两端的电压为
UL′=U-U滑′=20V-15V=5V
通过灯泡的电流
IL小=
电路的最小功率
P最小= UIL小=20V×A=W
电路消耗的最大功率与最小功率之比为
P最大∶P最小=40W∶W=12∶1
28.（2020年广东中山市中考二模物理试题）在新冠肺炎疫情期间，小明一家都待在家自觉隔离。小明家电能表在1月底的示数为，2月底的示数如图所示，他家在2月份消耗电能_____kW·h。小明家同时工作的用电器总功率不得超过_____W。小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能_____J，其功率为_____W。
【答案】（1）. 100.5（2）. 8800（3）. 3.6×104（4）. 60
【解析】 [1]根据题意知道，上月底电能表的示数为2818.2kW•h，本月底电能表示数为2918.7kW•h，所以，本月消耗的电能是：W=2918.7kW•h-2818.2kW•h=100.5kW•h；[2]由图示电能表知道，220V是该电能表要接在220V的电路中，10A是指该电能表的标定电流，40A是指平时工作允许通过的最大电流，所以，小明家同时工作的用电器最大总功率：P=UI=220V×40A=8800W；[3]3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次；当指示灯闪烁32次时消耗的电能：；[4]由知道，电风扇的功率：。
29. （2020年安徽省安庆市中考二模物理试题）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重等领域，其核心部分是一只可变电阻。小明同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的一些特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器。当控制其阻值从0逐渐变为60Ω时，小明测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电源电压恒定不变。求：
（1）当电流为0.1A时，传感器的电阻；
（2）功率P1的值；
（3）电源电压和R0的阻值。
【答案】（1）；（2）0.6W；（3）7.5V；
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω。
（2）当I=0.1A时，P1的值：；（3）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由可知，电源电压为：······①，当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A，则电源的电压：······②。因电源的电压不变，所以，解得R0=15Ω，U=7.5V
答：（1）当电流为0.1A时，传感器的电阻为60Ω。（2）功率P1为0.6W。（3）电源电压为7.5V，R0的阻值为15Ω。
30.（2020年河南省南阳市唐河县中考三模物理试题）如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，且R甲＞R乙＞R丙，瓶中温度计都相同。以下说法中一定正确的是（ ）
A. 若探究“电热多少与电阻大小的关系”应选用甲、乙两烧瓶进行对比
B. 若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热的多少可用温度计示数来表示
C. 在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法，没用到转换法
D. 若通电同时间，温度计示数高低关系为t甲>t乙>t丙
【答案】A
【解析】A．甲乙两瓶中电阻线串联，通电时电流相等，通电时间相等，电阻不等。故可以探究电热多少与电阻大小的关系。A选项正确，符合题意；B．在探究不同物质吸热能力的实验中，通过温度计示数的变化来间接地显示物质吸热能力大小。B选项错误，不符合题意；C．在研究电热时，电流产生热量的多少是通过吸热物体温度的变化显示出来的，用到了转换法。C选项错误，不符合题意；D．电热的计算公式为，结合：R甲＞R乙＞R丙，可以知道。甲乙两瓶中，水的质量和初温相等，电热多，水吸收热量就多，温度升得高，所以，甲瓶中温度计示数高于乙瓶温度计示数；丙瓶中电热最少，煤油的质量和水的质量相等，但煤油的比热容小于水的比热容，根据，可知，因为不知道电热的具体数量关系，故无法比较煤油与水的温度变化关系。D选项无法比较，不一定正确，不符合题意。故选A。
31.（2020年云南省昆明市五华区中考二模物理试题）小林在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整________；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________端（选填“A”或“B”），闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：________；
（3）排除故障后继续实验，小林进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：________________________________；
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为________W；
（5）实验得出的结论是：灯泡的亮度由________________决定。
【答案】（1）. （2）. A（3）. 小灯泡短路（4）. 小灯泡实际功率太低（5）. 0.75（6）. 小灯泡实际功率
【解析】（1）[1]电压表并联在小灯泡两端，电源电压为3V，灯泡两端电压低于3V，所以电压表选用小量程，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出，如图所示
（2）[2]根据实物连图可知，闭合开关前，滑片应滑到A端。[3]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中有电流通过，故障类型为短路，电压表无示数，则小灯泡短路了。（3）[4]分析实验数据可知，在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小。（4）[5]因为小灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.3A，则其额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（5）[6]根据实验实际功率与亮度对应关系可知小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，可得结论：灯泡的亮度由小灯泡的实际功率。
专题14电功电功率和电热
1.（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。
2.（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。
3.（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。
4.（2019广东省）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图_____、图_______和图______。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
【答案】 (1). 丙 (2). 乙 (3). 甲
【解析】
【详解】根据，当U一定时，R越小，P越大，也就是说，电烤箱在额定电压下，其高挡位（即电功率P最大）对应其电路的电阻最小，其低挡位（即电功率P最小）对应其电路的电阻最大，而中挡位对应的电路的电阻阻值处于高挡位和低挡位之间，由图甲知，只闭合S1和S0，此时电路阻值为R1；由图乙知，只闭合S2和S0，此时电路的阻值为R2；由图丙知，同时闭合S0、S1和S2，此时电路的阻值为；因为R1>R2>R，可见图丙对应的电路阻值最小，即应为高挡，而图甲对应的电路阻值最大，即应为低挡，因此，高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图丙、图乙和图甲。
5.（2019广东省）如图所示，电能表的示数为______kW·h，在某段时间内，转盘转过1800圈，则此段时间内用了_____度电。
【答案】 (1). 201.9 (2).0.5
【解析】
【详解】电能表的最后一位是小数，由图知，此时电能表的示数为201.9kW·h；由于转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，也即1度，所以转盘转过1800圈时，刚好是3600圈的一半，则消耗的电能刚好是1度的一半，即0.5度。
6.（2019广东省）在“测量小灯泡的电功率”实验中，要求用滑动变阻器控制电路，分别测出小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，并比较这三种情况下小灯泡的亮度．
（1）先根据实验的要求设计电路图，如图所示，其中甲是____表，乙是_____表．
（2）实验室有如下器材：“2.5V 0.75 W”小灯泡一只、电压为6 V的电源、电流表、电压表、导线若干条、开关、滑动变阻器（）和（）．根据实验要求应选用滑动变阻器________．
（3）根据实验要求，设计并填写实验记录表内的7个空格________．
实验序号
1
/
/
/
2
/
/
/
3
/
/
/
【答案】 (1). 电流 (2). 电压 (3). R2 (4).
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
/
/
3
30
/
/
/
【解析】
【详解】（1）图中甲表与灯泡串联，是电流表，乙表与灯泡并联，是电压表；
（2）根据P＝UI知，
小灯泡额定电流为：，
根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣U额＝6V﹣2.5V＝3.5V，
滑动变阻器的电阻为：R滑＝，所以选择50Ω 1A的滑动变阻器R2；
（3）实验中需要测量小灯泡在额定电压、约为额定电压的和约高出额定电压的时的电功率，
所以灯泡两端的电压分别为：U额＝2.5V，U实1＝U额＝×2.5V＝2V，U实2＝（1+）U额＝＝＝3V；
表格中需要记录三种电压下的电流和电功率以及三种电压下灯泡的亮度，见下表：
实验序号
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
灯泡亮度
1
2.0
/
/
/
2
2.5
/
/
/
3
3.0
/
/
/
7.（2019广东省）.如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60Ω，只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6A。求：
（1）电源的电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能。
【答案】（1）12V；（2）30Ω；（3）72J。
【解析】
【详解】（1）只闭合开关S0时，电路属于R2的简单电路，电源的电压为：U=U2=IR2=0.2A×60Ω=12V；
（2）开关S0、S1均闭合后，电路变成R1与R2并联，此时由于R2两端的电压不变，则通过R2的电流仍然为0.2A，则通过R1的电流为；
R1阻值为：；
（3）开关S0、S1均闭合后，通电10s电路消耗的总电能为：；
答：（1）电源的电为12V；
（2）电阻R1的阻值为30Ω；
（3）通电10s电路消耗的总电能为72J。
8.（2019广东省）.如图甲所示为某太阳能百叶窗的示意图，它既能遮阳，还能发电。它的构造特点是百叶窗的叶片为太阳能电池板（以下简称电池板），其工作电路示意图如图乙所示，电池板将太阳能转化为电能（转化效率为10%），为蓄电池充电，蓄电池再向节能灯供电。设太阳每秒钟辐射到每平方米电池板上的能量为1.2×103J（即为1.2×103W/m2），电池板对蓄电池充电的功率为60W。蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时。不考虑蓄电池充电和供电时的电能损耗。则：
（1）电池板对蓄电池充电，是将电能转化为_______能的过程。
（2）白天蓄电池处于充电不供电状态，在图乙中应闭合开关_________。
（3）10盏“12V 3W”节能灯正常工作时的总电功率为________W。
（4）要将剩余一半电量的蓄电池充满电，电池板需对蓄电池充电_______小时，若充电电压为20V，则充电电流为______A。
（5）该百叶窗电池板的面积为_______m2。
【答案】 (1). 化学 (2). S1 (3).30 (4).1.5 (5).3 (6).0.5
【解析】
【详解】（1）电池板对蓄电池充电时，是将电能转化为化学能的过程；
（2）由图乙知，要给蓄电池充电，需要闭合开关S1；
（3）一盏节能灯正常工作时消耗的电功率为3W，则10盏同样的节能灯正常工作时的总电功率为10×3W=30W；
（4）因为蓄电池充满电后，能够让10盏“12V 3W”节能灯正常工作6小时，说明充满电后的蓄电池具有的能量为：W=nPt=10×3W×6×3600s=6.48×105J，
当蓄电池的电量只有一半时，若要给蓄电池充满电，则需要充电能量为W=0.5×6.48×105J=3.24×105J，
又由得电池板需对蓄电池充电的时间为:，
若充电电压为U=20V，则充电电流为；
（5）太阳的辐射功率为，设太阳辐射到每平方米电池板的功率为P1，则百叶窗电池板的面积为。
9.（2019深圳市）甲图是小灯泡L和电阻R的I−U图象．将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W．下列说法错误的是（）
A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2A
C. 再闭合开关S2时，电路总功率为1.4W
D. 再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量为240J
【答案】D
【解析】
【详解】A．只闭合S1时，电路中只接入L，L的实际功率为1W，由P=UI得，在甲图中找出L符合U、I乘积为1W的图像，则U=2V，I=0.5A，则小灯泡L的电阻R==4Ω，故A错误；
B．由A选项分析得电源电压U=2V，再闭合S2后，R与L并联接入电路，电压为2V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2A，用并联电路电流的特点可知电流表示数增大0.2A，故B错误；
C．再闭合S2时，电源电压为2V，R的电流为0.2A，L的电流为0.5A，电路中总电流为I总=0.2A+0.5A=0.7A，故总功率P=U总I总=2V×0.7A=1.4W，故C错误；
D．再闭合S2时，电阻R电压为2V，电流为0.2A，通电1min即60s，产生热量Q=W=UIt=2V×0.2A×60s=24J，故D正确．
10.（2019深圳市）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）．
（ ）
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭．出现这一故障的原因可能是________．排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示．若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W．
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________．
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）．
A．探究电流与电压的关系 B．探究电流与电阻的关系
【答案】 (1). (2). 滑动变阻器滑片未调到最大阻值处 (3). A (4).0.8 (5).灯泡电阻随温度发生变化 (6). A
【解析】
【详解】（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低，由可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；
（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由可知此时灯泡分得的电压过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；
（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32A，则额定功率为 ；
（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系．
11.（2019广州市）.电鳗是一种能对外界施加电压的动物，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极.某次实验:
(1)当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如右图所示，接入电路的导体棒及水的电阻R=5000Ω.电流I=0.02A.求此时AB间的电压U和R的电功率P. ____
(2)电鳗头部接触到导体样更高的位置时，R变大，电流变为0.05A，判断U变大、变小还是不变?____依据是____．
【答案】 (1). 100V；2W (2). 变大 (3). 根据U=IR，所以当R变大、电流I变大时，U必然是变大的
【解析】
【详解】（1）由欧姆定律得，此时AB间的电压为： U=IR=0.02A×5000Ω=100V；
电阻R消耗的电功率为：P=I2R=(0.02A)2×5000Ω=2W；
（2）因为U=IR，所以当R变大、电流I变大时，U必然是变大的．
12.（2019广州市）如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关_______，若此时电流表A1和A2的示数之比为2∶5，则R1与R2的电阻之比为_______，R1与R2消耗的电功率之比为_______．
【答案】 (1). S1和S3 (2). 3∶2 (3).2∶3
【解析】
如图所示的电路，当闭合开关S1、S3，断开S2时，R1与R2分别为两个支路，可以组成并联电路；
电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，若此时电流表A1和A2的示数之比为2：5，即两电阻电流比为：
，
则R1与R2的电阻之比为：
；
R1与R2消耗的电功率之比为：
点睛：在读懂电路图的基础上，即明确电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，然后将比的前、后项分别代入公式计算即可．
13.（2018广东省）“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.
设发电厂的输出电功率P0=1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω．
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率P1=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料.
【答案】 (1). 1000 (2).1×107 (3).1：11 (4). 1×105 (5).1：100 (6). 热功率 (7). 超导材料
【解析】
（1）采用110kV的超高压输送电能，即；
由P=UI得输电线路的电流为：
；
此时输电线路的热功率：
此功率与输出电功率P0之比为：
；
（2）若采用1100kV超高压输送电能，即；
此时输电线路的电流为
则输电线路的热功率为
该功率与高压输送电能损失的热功率P1之比为
可见采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，根据可知，只能是导线的电阻为零，所以还可以采用超导体做为输电线材料．
14.（2018深圳市）.如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高．下列说法正确的是（ ）
A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B. 右侧电阻丝的阻值比左侧小
C. 通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D. 该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【答案】D
【解析】
分析：电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关．
（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；
（2）根据焦耳定律判定电阻产生热量的多少，从而判定出U形管中液面的高度差的变化关系；
（3）探究电流产生热量跟电流关系时，控制电阻和通电时间不变；
（4）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时，要控制电流、通电时间不变．
解答：A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法；故A不正确；
BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故C错误，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多．所以右侧电阻丝的阻值比左侧大，故B错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故D正确．
故选D
【点睛】此题考查了电流产生热量的决定因素，实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用，有一定的综合性．重点是焦耳定律的应用．
15.（2018深圳市）.如下图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示，下列说法错误的是（ ）
A. 电源电压是6V
B. R2的最大阻值是20Ω
C. R1的电阻是10Ω
D. 当滑片P移动中点时，10s内电流通过R1产生的热量是18J
【答案】D
【解析】
分析：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压．
（1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像读出电源的电压；
（2）当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
（3）当滑片在中点时，可以求出总电阻和总电流，然后根据求出通过R1产生的热量；
解答：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压．由图甲所示电路可知，当滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像可知，电源电压U=6V，故A正确；当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，由图乙所示图像可知，变阻器的最大阻值R2=20Ω，故B正确；电压表的最小示数U1=2V，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：，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：， R1的阻值：，故C正确；当滑片P移动中点时，电路的总电阻，总电流为，10s内电流通过R1产生的热量是
，故D错误
故选D．
【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是从图像中读出滑动变阻器R2的阻值和对应电压表的示数．
16.（2018深圳市.在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R０的电大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω．求闭合开关S后：
（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；
（2）电热丝的最大加热功率；
（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10３J/（kg·℃）]
【答案】（1）1.4A．（2）880W．（3）35.2℃
【解析】
分析：如图所示，R1和滑动变阻器R0串联，当R0最大时，电路中的电流最小；当滑动变阻器R0为0时，电热丝R1的功率最大；然后在根据求出牛奶升高的温度．
解答：（1）当R0最大时，即R0＝100欧，电路中的最小电流；
（2）当滑动变阻器R0为0时，电热丝的最大加热功率为；
（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高
故答案为（1）1.4A．（2）880W．（3）35.2℃
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是会确定电路中什么情况时电流最小以及什么情况时电热丝的功率最大．
17.（2017深圳市）如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”．闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A．下列说法错误的是（）
A、电阻R1的阻值为30Ω
B、电源电压为15V
C、在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450J
D、电阻R1最小功率为7.5W
【答案】D
【解析】
【考点定位】欧姆定律的应用，电功率的计算，焦耳定律的计算公式及其应用
18.（2017广东省）．有“3V 0.75W”的L1灯泡和“3V 1.5W”的L2灯泡，如题14图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R=Ω；如题14图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U=V；此时L2消耗的实际功率P=W(假设灯丝电阻不变)。
【答案】4 4.5 0.375
【解析】
【考点定位】电学综合计算与分析。
19.（2017广东省）．某校实验小组设计了一个智能供暖器，电路如题20 图所示，电源两端的电压U为220V，R1和R2是两个供热电阻丝，S1、S2是温控开关，工作过程如下：当气温低于25℃时，S1、S2都闭合；当气温等于或高于25℃时，S2断开，此时电流表的不数为lA，电阻丝R1的电功率为20W(忽略温度对电阻丝的影响)，求：
(1)电阻丝R2的阻值是多少?
(2)当气温低于25℃时，电路工作1.5h消耗电能是多少千瓦时?
【答案】（1）200Ω。（2）3.63。
【解析】
试题分析：（1）S2断开，此时R1和R2是串联的，U=220V，电流表的示数为I=lA，电阻丝R1的电功率为P1=20W，则R=U/I=220V/1A=220Ω，，R2=R－R1=220Ω－20Ω=200Ω。（2）当气温低于25℃时，S1、S2都闭合，R1=20Ω接入电路，时间t=1.5h，则，W=Pt=2.42kW×1.5h=3.63kW·h。
【考点定位】电路的综合计算。
20.（2017广东省）．小明探究电流一定时，导体消耗的电功率与导体电阻的关系”，现有实验器材：稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱(符号为)、开关及若干导线。
(1)为了完成此探究实验，请你在题22—1图的虚线框内将实验电路图补充完整；若连接电路后，闭合开关，发现电压表的指针偏转如题22—2图所示，其原因可能是。
(2)实验中利用公式计算电阻箱阻值不同时消耗的电功率，实验过程需要记录的物理量有：电阻箱两端电压U、通过电阻箱的电流I和。
(3)在实验中，小明需多次改变电阻箱的阻值进行测量，每改变一次阻值，都必须移动滑动变阻器的滑片来控制，多次改变电阻箱阻值的目的是。
(4)完成上述实验后，小明又从实验室借了一个额定功率为2.5V的小灯泡和一个单刀双掷开关，设计了题22—3图所示实验电路图来测量小灯泡的额定功率，实验如下：闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，把电阻箱调到10Ω，刚好使电压表的示数为2.5V；再将开关S2拨到触点l，读出电压表的示数为4.5V，小灯泡额定功率P=W。
【答案】（1）电压表正负接线拄接反 (2)P=UI 电阻箱的阻值R (3)电流不变多次进行实验使实验结论更具普遍性（避免偶然性） (4)0.5W
【解析】
电路中的电流为I=（4.5V－2.5V）/10Ω=0.2A，小灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。
【考点定位】测量电功率的综合实验探究过程。
21.（2017广州市）图19是某手机充电示意图及简化电路图。下表是充电过程中某些时段相关数据
充电时间
A阶段0—5min
B阶段5min-10min
……
D阶段80min—85min
数据线两端电压U/V
5.0
4.5
……
5.0
流经数据线的电流I/A
4.4
4.0
……
数据线和手机的总功率P/W
22.0
18.0
……
2.5
（1） 求0---10min数据线和手机消耗的总电能。
（2） 求D阶段流经数据线的电流。
（3） 充电过程数据线阻值可认为不变，分析数据线在A、D哪段时间产生的热量多。
（4） 智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”功能分别使用、这两个波段的电磁波进行通讯。
近场通讯、蓝牙使用的电磁波
① 都是无线电波
② 都能在真空传播
③ 真空中传播的速度一样大
④ 蓝牙的波长比近场通讯的大
上述哪些说法是正确的_____________________________（选填序号）
【答案】（1）1.2×104J；（2）0.5A；（3）A段时间产生热量多；（4）①②③；
【解析】
（2）由功率公式计算：；
（3）已知电阻R不变，，根据焦耳定律可知，，所以段时间产生热量多；
（4）智能手机的“近场通讯”、“蓝牙”两个波段的电磁波都是无线电波；都能在真空中传播；在真空中传播的速度相同；频率不同，因此波长不同。故①②③正确；
考点：电能计算电功率计算焦耳定律的应用电磁波的特点。
10.（2016广东省）
22.（2017广州市）如题20图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000W和400W两档功率，档位可自动调节。其工作过程是：按下开关，自动选择1000W档将汤煮至100℃，然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J（kg·℃）。
求：（1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
（2）R1的阻值是多少？
（3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由。
【答案】（1）9.6×105J；80%（2）48.4Ω（3）b ；功率小
【解析】
试题分析：（1）汤吸收的热量
【考点定位】电热综合问题
23.（2016广东揭阳）“测量小灯泡电功率”的实验电路如图甲所示。电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于端（选填“A”或“B”），目的是。
（2）实验中，闭合开关，移动滑片P到某个位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为V，这时电流表的示数如图乙所示，读数为A，则小灯泡的额定功率为W。
（3）此实验还可以只用电流表而不用电压表也能测灯泡额定功率，其电路如图丙所示，R0＝10Ω，其中关键的一步是必须调节滑动变阻器，使电流表A2的示数为A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）A；保护电路（2）B；2.5；0.32；0.8；（3）0.25
【考点定位】测量小灯泡电功率
24.（2016广东揭阳）如图所示为某电烤箱的铭牌，图2虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图。R1和R2均为电热丝，电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档。求：
（1）电路中R1和R2的阻值。
（2）如果实际电压只有200V，则电烤箱在高温档工作10分钟所消耗的电能是多少。（最后结果保留整数）
【答案】（1）44Ω；66Ω；（2）545454J
【解析】
试题分析：（1）当开关接2时只有R1接入电路，是高温档，此时P=1100W，所以R1=U2/P=（220V）2/1100W=44Ω；当开关接1时，两电阻串联接入电路，是低温档，此时P=440W，此时R=U2/P=（220V）2/440W=110Ω，所以R2=110Ω-44Ω=66Ω；（2）当开关接2时，只有R1接入电路，此时，实际电压U=200V，W=U2t/R1=[（220V）2×600s]/44Ω=545454J。
【考点定位】欧姆定律；电功率
25.（2016广东河源）如图甲是某款电热水龙头．即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝．通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如表．不考虑温度对电阻丝值的影响，请回答下列问题：
（1）开关与1、2接触时，水龙头放出的水是 （填“温”、“热”）水，此时电路中的电流多大？
（2）水龙头放热水时，正常工作50s，消耗的电能是多少？
（3）R2的电阻值多大？
产品名称
即热式热水龙头
应用场所
厨房、卫生间
额定功率
温水
热水
额定电压
220V
额定频率
50Hz
防触电类型
Ⅰ类（最高等级）
【答案】（1）温；10A（2）1.65×105J；（3）R2= 44Ω
【考点定位】电功与热量的综合计算，欧姆定律的应用
26（2016广州市）图20所示，闭合开关，改变R1阻值，在表2中记下几组电流表、电压表的读数。图21已作出R2的U-I图线。
表2
电流/A
0.1
0.3
0.4
0.5
电压/V
2.5
1.5
1.0
0.5
（1）求R2的阻值。
（2）根据表2数据在图21中描点并连线。
（3）电流表示数为0.2A时，电压UDE=、电压UEF=。
（4）电流表示数为0.4A时，电压UDF=,求50s内R1、R2消耗的总电能。
【答案】（1）2.5Ω；（2）如图（3）2V；0.5V；（4）2V；40J。
点：电功
模拟试题
27.（2020年重庆市中考模拟物理试题（线上大模考））如图所示，电源电压恒为20V，小灯泡L标有“12V 4.8W”字样，滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样，电压表使用的量程为0~15V，电流表使用的量程为0~0.6A，R1为一定值电阻。当闭合开关S1时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的影响，那么，通电15s，R1消耗的电能为__________J；在保证电路安全情况下，电路消耗的最大功率与最小功率之比为__________。
【答案】 (1). 48 (2).12∶1
【解析】 [1]灯泡L正常发光时的电流
IL==0.4A
当闭合开关S1时，灯泡和R1串联，灯泡L恰好正常发光，灯泡两端的电压是12V，由串联电路电压的规律可知电阻R1两端的电压
U1=U-UL=20V-12V=8V
由串联电路电流的规律可知通过R1的电流等于灯泡L1的电流，即
I1=IL=0.4A
通电15s，R1消耗的电能为
W=U1I1t=8V×0.4A×15s=48J
[2]灯泡的电阻
RL==30Ω
R1的阻值
R1==20Ω
若闭合S1、S2、S3时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻R1并联，由变阻器的字样可知通过变阻器的最大电流是1A，此时变阻器的电功率最大
P滑最大=UI滑最大=20V×1A=20W
R1的电功率
P1==20W
电路的最大功率
P最大= P滑最大+ P1=20W+20W=40W
灯泡的电阻大于定值电阻R1的阻值，所以只闭合开关S3时，灯泡和滑动变阻器串联，当电压表示数最大为15V时，滑动变阻器的电阻最大，电路的总电阻最大，总功率最小，灯泡两端的电压为
UL′=U-U滑′=20V-15V=5V
通过灯泡的电流
IL小=
电路的最小功率
P最小= UIL小=20V×A=W
电路消耗的最大功率与最小功率之比为
P最大∶P最小=40W∶W=12∶1
28.（2020年广东中山市中考二模物理试题）在新冠肺炎疫情期间，小明一家都待在家自觉隔离。小明家电能表在1月底的示数为，2月底的示数如图所示，他家在2月份消耗电能_____kW·h。小明家同时工作的用电器总功率不得超过_____W。小明将一个电风扇单独接入电路中，10min内电能表的指示灯闪烁了32次，此过程中电风扇消耗电能_____J，其功率为_____W。
【答案】（1）. 100.5（2）. 8800（3）. 3.6×104（4）. 60
【解析】 [1]根据题意知道，上月底电能表的示数为2818.2kW•h，本月底电能表示数为2918.7kW•h，所以，本月消耗的电能是：W=2918.7kW•h-2818.2kW•h=100.5kW•h；[2]由图示电能表知道，220V是该电能表要接在220V的电路中，10A是指该电能表的标定电流，40A是指平时工作允许通过的最大电流，所以，小明家同时工作的用电器最大总功率：P=UI=220V×40A=8800W；[3]3200imp/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次；当指示灯闪烁32次时消耗的电能：；[4]由知道，电风扇的功率：。
29. （2020年安徽省安庆市中考二模物理试题）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重等领域，其核心部分是一只可变电阻。小明同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的一些特性，图中R0为定值电阻，R为电阻式传感器。当控制其阻值从0逐渐变为60Ω时，小明测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示，已知电源电压恒定不变。求：
（1）当电流为0.1A时，传感器的电阻；
（2）功率P1的值；
（3）电源电压和R0的阻值。
【答案】（1）；（2）0.6W；（3）7.5V；
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示。由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω。
（2）当I=0.1A时，P1的值：；（3）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由可知，电源电压为：······①，当R=0Ω时，电路为R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I'=0.5A，则电源的电压：······②。因电源的电压不变，所以，解得R0=15Ω，U=7.5V
答：（1）当电流为0.1A时，传感器的电阻为60Ω。（2）功率P1为0.6W。（3）电源电压为7.5V，R0的阻值为15Ω。
30.（2020年河南省南阳市唐河县中考三模物理试题）如图所示装置中，甲、乙、丙三个完全相同的烧瓶中分别装有质量、初温都相同的液体，烧瓶中的电阻丝分别为R甲、R乙、R丙，且R甲＞R乙＞R丙，瓶中温度计都相同。以下说法中一定正确的是（ ）
A. 若探究“电热多少与电阻大小的关系”应选用甲、乙两烧瓶进行对比
B. 若探究“不同物质的吸热能力”，则物质吸热的多少可用温度计示数来表示
C. 在利用该装置进行的探究实验中只运用了控制变量法，没用到转换法
D. 若通电同时间，温度计示数高低关系为t甲>t乙>t丙
【答案】A
【解析】A．甲乙两瓶中电阻线串联，通电时电流相等，通电时间相等，电阻不等。故可以探究电热多少与电阻大小的关系。A选项正确，符合题意；B．在探究不同物质吸热能力的实验中，通过温度计示数的变化来间接地显示物质吸热能力大小。B选项错误，不符合题意；C．在研究电热时，电流产生热量的多少是通过吸热物体温度的变化显示出来的，用到了转换法。C选项错误，不符合题意；D．电热的计算公式为，结合：R甲＞R乙＞R丙，可以知道。甲乙两瓶中，水的质量和初温相等，电热多，水吸收热量就多，温度升得高，所以，甲瓶中温度计示数高于乙瓶温度计示数；丙瓶中电热最少，煤油的质量和水的质量相等，但煤油的比热容小于水的比热容，根据，可知，因为不知道电热的具体数量关系，故无法比较煤油与水的温度变化关系。D选项无法比较，不一定正确，不符合题意。故选A。
31.（2020年云南省昆明市五华区中考二模物理试题）小林在“探究小灯泡的亮度与哪些因素有关”的实验中，所用电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整________；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________端（选填“A”或“B”），闭合开关后，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是：________；
（3）排除故障后继续实验，小林进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：________________________________；
（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为________W；
（5）实验得出的结论是：灯泡的亮度由________________决定。
【答案】（1）. （2）. A（3）. 小灯泡短路（4）. 小灯泡实际功率太低（5）. 0.75（6）. 小灯泡实际功率
【解析】（1）[1]电压表并联在小灯泡两端，电源电压为3V，灯泡两端电压低于3V，所以电压表选用小量程，使得电流从正接线柱流入负接线柱流出，如图所示
（2）[2]根据实物连图可知，闭合开关前，滑片应滑到A端。[3]闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路中有电流通过，故障类型为短路，电压表无示数，则小灯泡短路了。（3）[4]分析实验数据可知，在笫1次实验中小灯泡不亮的原因是滑动变阻器接入阻值太大，通过的电流太小，小灯泡的实际功率太小。（4）[5]因为小灯泡的额定电压为2.5V，对应的电流为0.3A，则其额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（5）[6]根据实验实际功率与亮度对应关系可知小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，可得结论：灯泡的亮度由小灯泡的实际功率。
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