专题15 电功和电功率-5年（2017-2021）中考1年模拟物理分项汇编（重庆专用）

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专题15 电功和电功率

1、（2021·重庆市A卷·T8）如图甲所示的电路中，R1是定值电阻，电流表量程为0~0.6A，图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为6V
B．R1的阻值为20Ω
C．R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω
D．R2为20Ω时，整个电路通电10s耗电32J
【答案】C
【解析】A．分析甲图电路，R1、R2串联，电流表测该电路电流。由乙图可知，当R2接入电路的电阻为20Ω时，其功率为3.2W，由可知，此时R2两端电压

由可知，此时电路电流

当R2接入电路的电阻为14Ω时，其功率为3.5W，此时R2两端电压

此时电路电流

整个过程电源电压不变，故电源电压
①
②
即
③
④
解③④式得U=12V，R1=10Ω，故A错误；
B．由A分析可知R1=10Ω，故B错误；
C．当R2接入电路的电阻最小时，电路中电流最大Imax=0.6A，此时电路总电阻

此时R2接入电路的电阻

故C正确；
D．由A分析可知，当R2接入电路的电阻为20Ω时，电路电流I2=0.4A，整个电路消耗的电能

故D错误。
故选C。
2、（2021·重庆市A卷·T12）将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h，屏幕显示如图所示，已知电费单价为0.5元/kW·h，电热水器的功率为______W；若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热（水未沸腾），则水温升高______℃[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】700 30
【解析】[1]由题意可知，消耗的电能

电热水器的功率

电热水器的功率为700W。
[2]若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热，水吸收的热量
Q=W=1.4kW∙h=5.04×106J
水温升高

则水温升高30℃。
3、（2021·重庆市A卷·T19）如图甲所示，是小乔同学从废弃的电热器上拆下的加热部件，该部件由阻值不变的两根电阻丝R1、R2构成，小乔设计了图乙的电路对该部件进行检测，其中R0=22Ω，M、N为接线柱。
（1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，电流表示数为1A，求电源电压；
（2）把M接A，N接B，只闭合开关S1，电流表示数为0.5A，求R1的阻值；
（3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，电流表示数为1.5A；检测结束后，小乔利用该部件重新组装一个加热器，求新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率。

【答案】（1）22V；（2）22Ω；（3）3300W
【解析】解：（1）用导线把M和N连接，只闭合开关S1，此时单联，则电源电压

（2）M接A，N接B，只闭合开关S1，此时R1和R0串联，电流表示数为0.5A，则总电阻

则R1的阻值

（3）用导线把B和C连接，然后将M接A，N接B，闭合开关S1和S2，此时和并联，被短接，电流表示数为1.5A，则此时的总电阻

当和并联时总电功率最大，最大电功率为

答：（1）电源电压是22V；
（2）R1的阻值是22Ω；
（3）新加热器接入220V电路中能达到的最大电功率是3300W。
4、（2021·重庆市B卷·T12）如图所示，电源电压为18V不变，定值电阻R1的阻值为30，滑动变阻器R2标有“50，0.5A”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S1时电流表的示数为0.45A，电压表的示数为_______V；只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是_______W。

【答案】4.5V 3.6
【解析】[1]只闭合S1时，R1、R3串联，电流为0.45A，电压表测R3两端电压，R1两端电压为

R3两端电压为

R3阻值为

[2]只闭合S2时，R2、R3串联，电压表量程为0~15V，测R3两端电压，对应的电流为

电流表量程0~0.6A，滑动变阻器允许最大电流为0.5A，因此为了安全，允许的最大电流为0.5A，电路总电阻为

对应的R2的最小值

此时电路总功率为

R2的最大值为50Ω，电路中电流为

此时电路总功率为

总功率的变化量为

5、（2021·重庆市B卷·T18）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，电阻R2的阻值为30。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A，求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量。

【答案】（1）10Ω；（2）3J
【解析】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，电阻R1的阻值

（2）当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，通电10s电阻R2产生的热量

答：（1）电阻R1的阻值是10Ω；
（2）当开关S1、S2均闭合时，通电10s电阻R2产生的热量是3J。
6、（2021·重庆市B卷·T20）中国茶文化源远流长，如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示，电阻R1为发热体，它的额定电功率为22W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温；L为电功率忽略不计的电源指示灯。求：
（1）发热体正常工作时的电流；
（2）当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能；
（3）为了适应不同品种茶汤的保温需求，小杨对电路进行重新设计（如图丙），移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一，若发热体产生的热量全部被茶汤吸收，该电路电能利用率的范围是多少？（电能利用率）

【答案】（1）0.1A；（2）1782J；（3）50%~100%
【解析】解：（1）电阻R1为发热体，它的额定电功率为22W，闭合开关，发热体两端的电压是220V，根据可知，发热体正常工作时的电流

（2）电阻R1的额定电功率为22W，发热体两端的电压是220V，则根据可知电阻R1的阻值大小

当实际电压为198V时，发热体工作100s，电阻R1阻值不变，那么根据可知消耗的电能

（3）从图丙可以看到，R1和R2串联，再和灯泡L并联，移动滑片可以连续调节发热体的电功率，最低可调至额定功率的四分之一，则这个最低电功率的大小

电阻R1的阻值大小是2200Ω，则根据可知，这情况下流过电阻R1的电流大小

R1和R2串联，这时流过R2的电流是0.05A；根据可知，这情况下电阻R1的电压大小

那么R2的电压

那么这情况下变阻器R2的电功率

这种情况下，由于L为电功率忽略不计的电源指示灯，那么电路消耗的总电能

发热体R1消耗的电能

这种情况下该电路电能利用率

当滑片P滑到最右端b端时，电阻R1的电压最大，是220V，这时它的电功率是额定功率22W，滑动变阻器接入电路的电阻为零，由于L为电功率忽略不计的电源指示灯，则

这情况下该电路电能利用率

综上所述，该电路电能利用率的范围是50%~100%。
答：（1）发热体正常工作时的电流是0.1A；
（2）当实际电压为198V时，发热体工作100s消耗的电能是1782J；
（3）若发热体产生的热量全部被茶汤吸收，该电路电能利用率的范围是50%~100%。
7、（2020·重庆市A卷·T8）灯泡L标有“6V”字样，为探究其工作时的特点，小刚利用图甲所示的电路进行实验，其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是（　　）

A．闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω
B．变阻器的滑片P移到b端时，灯L正常发光的额定功率为3.6W
C．灯L与5Ω的定值电阻R1，并联接入电压为6V电路，电路的总功率为7.2W
D．灯L与10Ω的定值电阻R2串联接入电压为9V的电路，R2每秒消耗电能为2.5J
【答案】D
【解析】A．由图乙可知，当电压表示数为1V时，灯泡的电流为0.2A，此时其阻值最小

故A错误；
B．当滑片P在a端时，连入阻值最大，为30Ω。由图乙得，此时电路中电流为0.2A，小灯泡电压为1V，滑动变阻器两端的电压为

电源电压为

当滑片P移动到b端时，滑变接入电路阻值为0，灯泡两端电压为7V，超过了额定电压，灯泡不能正常发光，可能烧坏。故B错误；
C．灯L与5Ω的定值电阻R1，并联接人电压为6V电路，此时灯泡与定值电阻两端的电压均为6V，电路的总功率

故C错误；
D．灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路，假设R2每秒消耗电能为2.5J，根据电功计算公式可得

解得R2两端的电压U2=5V；则根据串联电路分压规律可知灯泡两端的电压为4V，电路中的电流为0.5A，灯泡的电阻为

此时灯泡与定值电阻电压之比等于电阻之比，符合题意，故假设成立，故D正确。
故选D。
8、（2020·重庆市A卷·T11）图中电源电压为6V并保持不变，定值电限R为10Ω，滑动变阻器R'标有“20Ω、0.5A”字样，电流表量程为“0~0.6A”。电压表量程为“0~3V”。闭合开关，移动滑片P的过程中，为保证电路元件安全滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为_______Ω，定值电阻R的最大功率为_______W。

【答案】10 0.9
【解析】[1]由电路图可知，R与R'串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表量程为“0～3V”，所以定值电阻R两端的最高电压为：UR=3V，此时滑动变阻器两端的电压为

电路中电压表示数最大时，电流最大，此时电路中的最大电流为

滑动变阻器R'接入电路的最小阻值为

[2]定值电阻R的最大功率

9、（2020·重庆市A卷·T18）如图的电路中，R1为10Ω，R2为30Ω。闭合开关S后，电流表的示数为1A，电源电压保持不变。求：
（1）R1两端的电压U1；
（2）R2在10s内所消耗的电能W2。

【答案】（1）10V（2）300J
【解析】(1)由图可知，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以
I1=I2=I=1A，
R1两端的电压
U1=IR1=1A×10Ω=10V
(2)R2在10s内所消耗的电能为
W2=I2 R2t=（1A）2×30Ω×10s=300J
答：(1)R1两端的电压为10V；
(2)R2在10s内所消耗的电能为300J。
10、（2020·重庆市A卷·T20）烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图甲。其中开关S为防干烧温控开关，通常情况它是闭合的。定值电阻R1、R2为加热电阻，且R1为48.4Ω，R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑轩上的滑块P，使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化（图乙）。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时，正常工作24s，将Ikg的水从75℃加热到80℃。[已知 c水=4.2103J/(kg⋅℃)，不计温度对电阻的影响]求：
（1）此加热过程中热水所吸收的热量Q；
（2）此加热过程中烧水壶的热效率η（η=，W为所消耗的电能）；
（3）用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s后水沸腾，再以低功率档持续加热30s，观察到电能表转盘在这60s内转了27转（电能表盘如图丙），烧水壶工作的实际电压U实是多少？

【答案】(1)2.1×104J；（2）87.5%；（3）198V
【解析】(1)用中功率挡给热水保温时，热水吸收的热量
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×(80℃-75℃)=2.1×104J
(2)此加热过程中，滑块P接触触点4，电路是只有R1工作的简单电路，则烧水壶消耗的电能

烧水壶的热效率

(3)由电能表的参数得，烧水壶在60s内消耗的电能

当滑块P接触触点1、2时，烧水壶处于高功率挡，两电阻并联，电路的总电阻

在高功率挡工作30s消耗的电能

此为①式，
当滑块P接触触点2时，烧水壶处于低功率挡，电路是电阻R2工作的简单电路，此时烧水壶工作30s消耗的电能

此为②式，
而
W1=W高+W低
此为③式，
解①②③式得
U实=198V
答：(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q是2.1×104J；
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η是85%；
(3)烧水壶工作的际电压U实是198V。
11、（2020·重庆市B卷·T8）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4Ｖ”字样的灯泡，定值电阻为60Ω，两个电流表的量程均为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为5V
B．变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P当灯泡L的功率为1W时，变阻器R接入的阻值为6.25Ω
D．当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】D
【解析】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律可得，电源电压为

故A错误；
B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可知，产生滑动变阻器接入电路的电阻为

则滑动变阻器的最大阻值为

故B错误；
C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为

由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为

故C错误；
D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为；通过定值电阻的电流为

根据并联电路电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为

则滑动变阻器R消耗的最大功率为

故D正确。
故选D。
12、（2020·重庆市B卷·T11）如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为________kW·h。他关掉了家里其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表转盘8min内刚好转动了72转，则他家的电饭锅加热时的电功率为________W。

【答案】1919.8 900
【解析】[1]电能表的读数，最后一位是小数，单位是kW•h，读图可知，电能表的读数1919.8kW•h。
[2]“600r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转600圈，只让电饭煲在8min内转了72转，消耗的电能为

电饭锅加热时的电功率为

13、（2020·重庆市B卷·T18）如图所示，电源电压不变，定值电阻R1阻值为10Ω，定值电阻R2阻值为20Ω，当开关S闭合后，电流表为0.2A。求：
(1)R1两端的电压；
(2)在10s内，电流通过R2做的电功。

【答案】(1)2V；(2)8J
【解析】(1)由图可知，两电阻串联，由欧姆定律可知，R1两端的电压

(2) R2两端的电压

在10s内，电流通过R2做的电功

答：(1) R1两端的电压是2V；
(2)在10s内，电流通过R2做的电功是8J。
14、（2020·重庆市B卷·T20）小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求：

(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流；
(2)在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电火锅处于“保温档”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V，向锅内装2kg温度为25℃的水，用“高温档”连续工作100s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率ƞ是多少？(已知水的比热容，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率。)
【答案】(1)5A；(2)176W；(3)94.3%
【解析】(1)由可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流

(2) 由乙图可知，当开关S和S1闭合时，两电阻并联，此时电路的总电阻较小，由可知，此时为高温档；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电流，此时电路的总电阻较大，由可知，此时为低温档；工作状态为低温档时

工作状态为高温档时

由得

解得

在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b时，两电阻串联，此时电路的总电阻是

该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率

(3)电火锅实际电压为198V时，实际功率是

由可知，消耗的电能是

水吸收的热量

这时电火锅的加热效率

答：(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流是5A；
(2)该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；
(3)电火锅的加热效率是94.3%。
15、（2019·重庆市A卷·T8）具有防雾除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换．图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大．下列说法正确的是

A．开关旋至“1”档，开启化霜功能
B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω
C．化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D．从防雾到除露，电路总电流变化1A
【答案】C
【解析】由图知道，当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R=2×10Ω=20Ω，由 知道，此时电功率最小，开启防雾功能，故AB错误；
此时电路中的电流是： =0.5A；此时电路的总功率是：P1 =UI1 =10V×0.5A=5W；当开关旋至“2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；此时电路中的电流是： =1A；从防雾到除露，电路总电流变化量是：I2 -I1 =1A-0.5A=0.5A，故D错误；
当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，电路的总电阻是： ，电路的总电流是：=2A；此时总功率是：P3 =UI3 =10V×2A=20W，化霜与防雾电路的总功率之差是：P3 -P1 =20W-5W=15W，故C正确．
16、（2019·重庆市A卷·T19）如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20Ω，R2为10Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.6A．求：

（1）通过R1的电流；
（2）通电10秒电阻R2产生的电热．
【答案】（1）0.3A；（2）36J
【解析】（1）由电路图知道，R1 R2 并联，并且A1 测量干路电流，A2 测量通过R2 的电流，即I=0.9A，I2 =0.6A，又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1 的电流是：I1 =I-I2 =0.9A-0.6A=0.3A；
（2）根据焦耳定律知道，通电10秒电阻R2 产生的电热是：Q2 =（I2）2 R2 t=（0.6A）2 ×10Ω×10s=36J．
17、（2019·重庆市B卷·T12）如图所示，电源电压保持不变.滑动变阻器的滑片P移动到某一位置不动，然后改变电阻R/的阻值，得到多组电流、电压值，记录如下表．第4次实验时电阳箱的电功率为____W；分析数据发现电阻箱在第2、6次（或第3、5次）实验时电功率相等由此推理：电阻箱在第1次与后而第n次实验时的电功率也相等.则第n次实验时电阻箱的阻值为____

实验次数
1
2
3
4
5
6
…
n
电压U/V
1.0
1.2
2.0
3.0
4.0
4.8
…

电流I/A
0.25
0.24
0.2
0.15
0.10
0.06
…

【答案】0.45 100
【解析】（1）根据表格中数据，由P=UI知道，第4次实验电功率是：P=UI=3.0V×0.15A=0.45W；
（2）比较第2、6次（第3、5次）电压数据发现，俩组数据的电压之和都为6V，若电阻箱在第1次与后而第n次遵守相同的规律，则第n组数据的电压值应该是：Un =6V-1V=5V；又因为第一组数据的电功率是：P1 =U1 ×I1 =1.0V×0.25A=0.25W，由题意知道，P1=Pn =0.25W；所以， =0.05A，由欧姆定律知道，第n次实验时电阻箱的阳值是： =100Ω．
18、（2019·重庆市B卷·T20）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ὠ，R2的阻值为30Ὠ，闭合开关后电流表的示数为0.1 A．求：

（1）电源电压；
（2）电限R1在1分钟内产生的热量．
【答案】（1）3V（2）54J
【解析】（1）由电路图知道，两电阻并联，电流表测量R2 支路的电流，由于闭合开关后电流表的示数为0.1 A，由欧姆定律知道，定值电阻R2 的两端是：U2 =I2 R2 =0.1A×30Ω=3V；由并联电路的电压特点知道，电源电压是：U=U2 =3V；
（2）由于并联电路各支路两端的电压相等，电阻R1 在1分钟内产生的热量是： =54J．
19、（2019·重庆市B卷·T22）特高压技术可以减小输电过程中电能的损失．某发电站输送的电功率为1.1×105 kW ，输电电压为1100 kV，经变压器降至220V供家庭用户使用．小明家中有一个标有“220 V 2200 w"的即热式水龙头，其电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图所示.开关S1，可以同时与a .b相连或只与c相连.使其有高温和低温两档．求：

（1）通过特高压输电线的电流；
（2）改装前，若水龙头的热效率为90%，正常加热1分钟提供的热量；
（3）改装后,水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，请计算出高温档时的电功率．
【答案】（1）200A（2）1.188×105J（3）4400W
【解析】（1）根据题意知道，某发电站输送的电功率为1.1×105 kW ，输电电压为1100 kV，由P=UI知道，通过特高压输电线的电流是： =10A；
（2）由 知道，正常加热1分钟消耗的电能是：W=Pt=2200W×60s=1.32×105 J，
由 知道，正常加热1分钟提供的热量：Q=Wη=1.32×105 J×90%=1.188×105 J；
（3）因为即热式水龙头标有“220 V 2200 W"，所以，R0 电阻是： ，
由电路图知道，当开关S与a、b相连时，电阻R与R0 并联，电阻较小，由P=UI= 知道，此时电路的总功率最大，水龙头处于加热状态， ；当开关S与c相连时，R与R0 串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于保温状态， ，又因为水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为4：1，即 ，由此解得：R=R0 =22Ω，所以，高温档时的电功率是：=4400W．
20、（2018·重庆市A卷·T8）在如图所示的实物电路中,电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格为“1001A”,灯泡上标有2.5V1W”的字样,闭合开关后调节滑动变阻器的滑片,在保证各元件安全的情况下,下列说法正确的是（ ）

A．小灯泡正常发光时的电阻为2.50
B．向右移动滑片时,电压表V1的示数变小,小灯泡亮度变暗
C．向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比不变
D．让小灯泡正常发光1min,滑动变阻器产生的电热为12J
【答案】D
【解析】解;根据R＝＝6.25,故A错误；由图可知滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，当向右移动滑片时,滑动变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，即V2示数变小，而灯泡两端的电压变大，即V1 示数变大，小灯泡变亮，故B错误；电压表V2与电流表A的示数之即滑动变阻器连入电路的电阻值，所以向右移动滑片时,电压表V2与电流表A的示数之比变小，故C错误；D.小灯泡正常发光时电路中的电流，I＝此时滑动变阻器两端的电压U滑＝3V-2.5V＝0.5V,滑动变阻器连入的电阻R滑＝1min滑动变阻器产生的电热为Q＝I2Rt＝0.4A,故D正确．
21、（2018·重庆市A卷·T20）小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如图甲所示,如图乙为浴足盆的工作电路,R1、R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同．求：

(1)额定加热电流
(2)R1和R2的阻值各为多少欧?
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其它用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1min电能表(如图丙所示)的圆盘转了30转,则浴足盆加热的实际电功率为多少瓦?
【答案】见解析所示
【解析】(1)解额定加热电流I加＝＝4A;由图可知当s接b时处于加热状态，此时电路中只有R2，所以R2＝＝55，R串＝＝484,所以R1＝R串-R2＝484-55＝429(3)圆盘转了30转消耗的电能W＝＝0.01kw t＝1min＝h所以P＝0.6kw＝600W.
22、（2018·重庆市B卷·T11）如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，其中R1=10Ω．当只闭合开关S1时，电流表的示数为0.4A．则电源电压为_____V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大为1.2A．则R2消耗的电功率为_____W。

【答案】4 3.2
【解析】[1]只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，由可得，电源电压

[2]当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，因为并联电路各支路独立工作、互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.4A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流

因为并联电路各支路两端的电压相等，R2消耗的电功率

【点睛】
除了电功率的计算，关键还是并联电路的电压和电流特点的应用，都是电路的最基本规律，是后面分析电路的基础，一定要熟练掌握。
23、（2018·重庆市B卷·T20）如图所示的电路中，定值电阻R1＝40 Ω，R2＝20 Ω，电压表示数为10 V．求：

(1)通过R2的电流；
(2)通电300 s，电流通过R1所做的功．
【答案】(1)0.5 A；(2)3 000 J
【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压．根据欧姆定律可得，通过R2的电流：
；
（2）串联电路中各处的电流相等，则通过R1的电流为：

通电300s，电流通过R1所做的功为：
．
【点睛】
重点是欧姆定律的应用和电功的计算，牢记串联电路的电压与电流特点，理解当电功用来发热时，电流做功与产生的热量是相等的，故可以根据焦耳定律求电流做的功．
24、（2018·重庆市B卷·T22）某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态．铭牌上的部分参效如下表所示，其中快加热功率参数模糊不清，它能够把水加热到的最高温度为75℃．简化电路如图所示，R1、R2均为加热电阻〔温度对电阻的影响忽略不计）．若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水．请完成下列问题：[已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）〕

（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量．
（2）开关S1闭合，S2接b，电热水器处于慢加热工作状态，求R1的阻值．
（3）若加热电阻产生的热量有84%被水吸收，用该电热水器把原有的水加热到最高温度，用快加热比用慢加热节约多少秒？（结果保留整数）
【答案】（1）8.4×106J．（2）40Ω；（3）4132s．
【解析】（1）用该电热水器把水加热到最高温度，水需要吸收的热量：
；
（2）开关S1闭合、S2接b时，R2被短路，电路为R1的简单电路，电热水器处于慢加热档，根据可得，电阻R1的阻值：
；
（3）开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，电路中电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温档，保温档时电路的总电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，可得R2的阻值：
；
开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电路中电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热档；此时R2的功率为：
；
则快加热功率为：
．
加热电阻产生的热量有84%被水吸收，则由可得，消耗的电能：
，
用快加热所用的时间：
；
用慢加热所用的时间：
；
则用快加热比用慢加热节约的时间：
．
【点睛】
重点是欧姆定律的应用和电功率，以及吸热公式的应用，熟练应用串、并联电路的特点进行分析，判断出电热水器处于不同档位时电路的连接方式是关键，牢记，在纯电阻电路中可以直接使用，计算稍显简单．
25、（2017·重庆市A卷·T7）如图所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为50Ω，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”,．在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）

A．将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电压表读数超过量程
B．灯泡L正常发光时的电阻为7.5Ω
C．只闭合开关S，该电路的最大功率是2.7W
D．只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0-18Ω
【答案】D
【解析】试题分析：A.将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联，电压表被短路无示数，所以电压表读数不会超过量程，故A错误．
B．已知灯泡的额定电压和额定功率，根据

故B错误．
只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，通过灯泡的电流：IL="U/" RL=4.5V/9Ω=0.5A，
此时电压表的示数为零，电流表的示数小于0.6A，则电路的最大功率为2.25W，故C错误．
当电压表的示数UR=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′=U-UR=4.5V-3V=1.5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I=UL’/RL=UR/R

解得 R=18Ω
所以，滑动变阻器的取值范围是0～18Ω，故D正确为答案．
考点：欧姆定律 电功率的计算
26、（2017·重庆市A卷·T10）如图所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S时，电流表示数为_______A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为________J．

【答案】0.2 108
【解析】（1）只闭合开关S时，电路中只有电阻R1，根据欧姆定律可得，电流表示数
I=U/R1=6V/30Ω=0.2A
（2）同时闭合开关S、S1，电阻R1、R2并联，电流表测干路的电流，根据并联电路的电流关系，通过电阻R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
所以通电1分钟电阻R2产生的热量
Q=W=UIt=6V×0.3A×60s=108J
27、（2017·重庆市A卷·T19）小明家的电饭锅如图甲所示，额定电压为220 V , “煮饭”时额定功率为1 210 W，简化电路如图乙所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值不随温度变化，电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1: 16.

(1)正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安?
(2)电阻R1的阻值为多少欧?
(3)某天傍晚，小明关闭家里其他用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表(如图丙所示)指示灯每闪烁4次所用的时间为48s，则实际电压为多少伏?
【答案】见解析所示
【解析】（1）由P=UI可得，当电饭锅处于煮饭状态I===5.5A；
（2）电阻R2在“保温”状态与“煮饭”状态的功率之比为1：16，即
，
，
即，
所以 R1=3R2，
，
所以R1=3R2=120Ω．
（3）闪4次所消耗的电能
，
，
=250W×160Ω，
所以U=200V
答：（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为5.5A．（2））电阻R1的阻值为120Ω．（3）实际电压为200V．
28、（2017·重庆市B卷·T6）如图与电有关的设备中，下列说法正确的是（ ）

A．甲图中的电能表是用于测量用电器电功率的仪表
B．乙图中三角插头的其中一个脚与用电器金属外壳连接
C．丙图中无人机的电动机在工作时将机械能转化为电能
D．丁图中POS机检测头利用的电磁感应原理是安培首先发现的
【答案】B
【解析】试题分析：甲图中电能表是测量电路消耗电能的仪表，故A错误；乙图中三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故B正确；丙图中无人机的电动机工作时将电能转化成机械能，故C错误；丁图中将带有磁条的银行卡在pos机中的线圈中刷一下，pos机便通过产生的电流读出银行卡的信息，利用了电磁感应原理，法拉第最先发现了电磁感应现象，故D错误，故选B．
考点：电功的测量；直流电动机的原理；发电机的构造和原理；插座的构造与工作方式
29、（2017·重庆市B卷·T8）图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图．已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V．湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，其阻值最大为120Ω(图中未画出)．则在电路安全工作的前提下，计算可得出

A．R的电流最小值为80mA
B．R的电功率最大值为0.9W
C．R0的电功率最小值为0.3W
D．装置能监测湿度最大值为90%
【答案】C
【解析】A.因为R0与R串联，当R有最大阻值时电路的电流最小，且最小电流值是Imin= ==0.08A=80mA，但R两端的电压U1=9.6V，超出电压表的量程，故当电压表的示数是9V时，R的电流最小，此时I==0.1A=100mA，故A错误；
B. 由欧姆定律可得,电路中的电流I=，则湿敏电阻R的电功率：
PR=I2R=()2R=，
所以,当R=R0=30Ω时,R的电功率PR最大,则
PR最大== =1.2W，
故B错误；
C.电路有最小电流时，R0的功率最小为P0=I2R0=（0.1A）2×30Ω=0.3W，故C正确；
D.由丙图知道，R=100Ω时，能监测湿度为90%，由题意知道当R有最大值时能监测湿度最大值大于90%，故D错误.
故选C．
30、（2017·重庆市B卷·T11）在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R为50Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化．若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为___________A．若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电流表的示数为0.4A，则小灯泡的额定电功率是___________W．

【答案】0.48 3.6
【解析】试题分析：（1）若开关S、S1、S2都闭合，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，当滑片P在b端时，滑动变阻器R接入阻值最大为50Ω，则通过R的电流：IR =U/R=12V/50Ω=0.24A，通过R0的电流：I0 =U/R0=12V/50Ω=0.24A，所以，电流表示数为I=I0 +IR =0.24A+0.24A=0.48A；
（2）若开关S闭合，S1、S2都断开，L和滑动变阻器R串联，由I=U/R可得此时滑动变阻器两端的电压：UR =I′R′=0.4A×20Ω=8V，因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL =U-UR =12V-8V=4V，由I=U/R可得灯泡的电阻：RL =UL/I′=4V/0.4A=10Ω，则灯泡的额定功率为：P额="U" 2额/RL=(6V)2/10Ω=3.6W．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算
31、（2017·重庆市B卷·T18）如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为2A，电流表A2的示数为0.8A。求：

(1)电源电压；
(2)电阻R1消耗的电功率。
【答案】（1）8V；（2）9.6W
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源的电压
U=I2R2=0.8A×10Ω=8V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1 =I-I2=2A-0.8A=1.2A
电阻R1消耗的电功率
P1=UI1=8V×1.2A=9.6W
答：(1)电源电压是8V
(2)电阻R1消耗的电功率是9.6W。
32、（2017·重庆市B卷·T19）如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清．如图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，R2=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档．求：

（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功；
（2）R1的阻值；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kW•h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压．
【答案】（1）2.4×105J；（2）48.4Ω；（3）198V．
【解析】（1）由可得，电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功：
；
（2）由图可知，开关接1时，R1与R2串联，总电阻最大，由可知总功率最小，电烤箱处于低温档；开关接2时，只有R1接入电路，电阻小，由可知功率大，电烤箱处于高温挡；
处于低温挡时，电路的总电阻：
；
则R1的阻值：

（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：
，
工作时间：

则电烤箱在高温档的实际功率：
；
根据 可得，此时家庭电路两端的实际电压：
．
答：（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功为2.4×105J；
（2）R1的阻值为48.4Ω；
（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V．
【点睛】
本题考查了电功、电阻、电功率的计算，计算过程要注意单位的换算和统一．
33、（2016·重庆市A卷·T7）如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6 A。则（　　）

A．电压表测量的是电阻R1两端的电压
B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小
C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2~10Ω
D．当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是53.3J
【答案】C
【分析】
(1)根据电压表的正确使用判断所测的电路元件；
(2)由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数变化；
(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中最大阻值，从而得出答案；
(4)当变阻器R2接入电路中的阻值是8Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据求出1min电阻R1产生的热量。
【解析】A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，故A错误；
B．由电路图可知，滑动变阻器滑片右侧接入电路，当变阻器R2的滑片P像左移动时，接入电路的电阻增加，电压表的示数变大，故B错误；
C．因为滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”，所以接入滑动变阻器的最大电流是0.5A，电路的最小电阻是

滑动变阻器接入电路中的最小电阻

当电压表的最大测量值为3V时，滑动变阻器接入的电阻最大，为10Ω，故C正确；
D．当变阻器R2接人电路中的阻值是8Ω时，电路的总电阻

此时电路中的电流

通电1min电阻R1产生的热量

故D错误。
故选C。
34、（2016·重庆市A卷·T12）如图所示的电路中，电源电压、灯丝电阻都保持不变，灯L标有“6 V　3 W”字样，灯泡的电阻是____Ω；当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P在a、b两点间移动时，电压表示数的变化范围是5～8 V，且滑片P位于b点时灯L的功率是滑片位于a点时灯L功率的16倍，电源电压是_______V．

【答案】12 9
【解析】(1)[1]由可得，灯泡的电阻：
；
(2)[2]由串联电路的分压特点可知，滑片位于a端时电压表的示数Ua=8V，滑片位于b端时电压表的示数Ub=5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压分别为ULa=U-Ua=U-8V，ULb=U-Ub=U-5V，因滑片P位于b点时灯L的功率是滑片位于a点时灯L功率的16倍，所以，
，
解得：U=9V．
35、（2016·重庆市A卷·T18）同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中，所用电源电压为6 V，灯泡的额定电压U0="3.8" V，额定功率在1~1.5 W的范围内．

按图甲所示的电路图，请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整．
（____）
（2）小杜同学在实验过程中，将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动，小灯泡的实际功率将_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；同时观察到小灯泡的亮度将变_________（选填“亮”或“暗”）．
（3）另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示，此时电流表的示数是______A，电压表的示数是______V；经分析造成这种现象的原因是___________．
（4）小张同学重新调整电路连接后，继续探究小灯泡在额定功率时的亮度，但发现无法准确读出额定电压，他用（3）小问中所测数据先算出灯泡的电阻RL，再根据P0=计算灯泡的额定功率．按此方法算出灯的额定功率比真实值偏__________（选填“大”或“小”），原因是____________．
【答案】 变大 亮 0.2 10 电压表选错量程 大 灯丝电阻随温度升高会增大
【解析】（1）根据电路图，电压表并联在小灯泡两端，开关连接滑动变阻器上接线柱，答案如图．

（2）滑片P向B端移动，电阻变小，电流变大，小灯泡实际功率变大，小灯泡的亮度将变亮．
（3）电流表所用量程为0~0.6A，电流表示数为0.2A，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表所用量程为0~15V，此时电压表的读数为10V，大于电源电压，造成这一现象的原因是电压表选错量程．
（4）因为灯丝电阻随温度升高会增大，在（3）中测得的电阻比小灯泡正常发光电阻小，所以按此方法算出灯的额定功率比真实值偏大．
36、（2016·重庆市A卷·T20）小杜家有一台浮管式水力发电机，它可以利用流水资源实现24小时全天候发电．图甲是发电机在流水中的工作示意图，在水深1m、水面宽1m、横截面为矩形的沟渠中发电机的输出功率和水流速度的关系如图乙所示．求：

(1)当水流速度为1.5m/s时，24h可以发电多少千瓦时？__________
(2)发电机对家里“220V 800W”的电饭锅供电，实测家中电压约为额定电压的0.9倍，电饭锅煮饭时的实际功率约为多少瓦？___________
(3)水力发电利用了大量流水资源，当水流速度为1.5m/s时，1h通过沟渠横截面的水是多少吨？___________
【答案】12kW•h 720W； 5.4×103t；
【解析】
（1）由图乙得 v=1.5m/s时，P=500W=0.5kW
W=Pt=0.5kW×24h=12kW·h
（2）

（3）水1h通过的距离：s=vt=1.5m/s×3600s=5400m
水的体积V=hls=1m×1m×5400m=5400m3
1 h通过沟渠横截面的水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×5400m3=5.4×106kg=5.4×103t
答：（1）当水流速度为1.5 m/s时，24 h可以发电12kW·h．（2）电饭锅煮饭时的实际功率为648W．（3）1 h通过沟渠横截面的水是5.4×103t．
【考点定位】电功 电功率的计算
37、（2016·重庆市B卷·T8）一只小灯泡标有“3.8V”字样，额定功率模糊不清，某同学设计了如图甲所示的电路进行测量，电源电压恒为6V，电压表、电流表使用的量程分别为0~3V、0~0.6A，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，他根据实验数据作出了电压表、电流表示数的U—I图像，如图乙所示。则以下判断正确的是（　　）

A．小灯泡的额定功率为0.88W
B．滑片向左移时电压表示数变大，小灯泡变亮
C．变阻允许连入电路的最大阻值约为8.82Ω
D．小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为3.04J
【答案】C
【解析】A．如图电路，电压表与滑动变阻器并联，当滑动变阻器两端电压为2.2V时，根据串联电路的分压特点，此时灯泡两端的电压为

由乙图得，此时电流为0.4A，故灯泡的功率为

故A错误；
B．如图滑片向左移时，接入电路的电阻变小，电流变大，小灯泡变亮，但根据串联电路的分压特点可知，电压表示数变小，故B错误；
C．由乙图知，电压表为3V时，电流为0.34A，所以变阻器允许连入电路的最大阻值约为：

故C正确；
D．小灯泡正常发光2s内，变阻器产生的电热为

故D错误。
故选C。
38、（2016·重庆市B卷·T20）小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档，中温档的额定功率分别为22W和44W．利用所学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b．当它接入家庭电路中正常工作时：

（1）低温档加热的电流多大？
（2）中温档加热5h，消耗多少度电？
（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？
【答案】（1）0.1A （2）0.22度 （3）88W
【解析】(1)低温档工作电流
I低==0.1A
(2)中温档加热5h，消耗的电能
W=P中t=0.044kW×5h=0.22kWh=0.22度
(3)低温档时，S1断开、S2接b，R1和R2串联，
R低总=R1+R2==2200Ω
中温档时，S1闭合、S2接b，R1接入电路，R2被短路，
R中温=R1==1100Ω
R2=R低温-R1=2200Ω-1100Ω=1100Ω，
高温档时，S1闭合、S2接a，R1和R2并联，
R高总==550Ω
高温档加热的额定功率
P高==88W
答：(1)低温档加热的电流是0.1A；
(2)中温档加热5h，消耗0.22度；
(3)高温档加热的额定功率是88W．