2022年天津市中考物理专题练10-电功率

这是一份2022年天津市中考物理专题练10-电功率，共21页。

A．1.8×106JB．3.6×106JC．5.4×106JD．7.2×106J
2．（2021•南开区一模）如图所示，灯L1“3V 3W”、灯L2“3V 1.5W”串联在电路中。若灯丝电阻不变，电源电压3V，开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．L1两端电压是3V
B．两灯消耗的总功率是1W
C．通过L1和L2的电流之比是1：2
D．L1和L2的电阻之比是2：1
3．（2021•红桥区三模）如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。将一个“6V，2W”的小灯泡L1接在a、b两点间，L1恰能正常发光；若换个“6V，3W”的小灯泡L2接在a、b两点间，则此时L2（ ）
A．两端的电压仍为6VB．比正常发光时暗
C．阻值一定比L1大D．消耗的电能一定比L1多
4．（2021•天津模拟）如图所示是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中水面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
B．把U形管中的水换成煤油实验效果更明显
C．将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D．相同时间内左右两个透明容器中的电阻丝放出的热量之比为4：1
二．多选题（共5小题）
（多选）5．（2021•南开区二模）如图甲的电路中，R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示，闭合开关，电阻R2两端的电压U1，电路中的总电流为I1，电路消耗的总功率为P1；在不改变电源电压的情况下，用20Ω的电阻R3替换R1，此时R2两端的电压为U2，电路中的总电流为I2，电路消耗的总功率为P2，则
（ ）
A．R1：R2＝3：1B．I1：I2＝3：2C．U1：U2＝1：2D．P1：P2＝2：3
（多选）6．（2021•天津一模）如图所示电路中，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或同时闭合的联动开关，已知R1＝R2＝R3。当两个开关处于某一工作状态（断开或闭合）时，R2的功率为P2；当两个开关处于另一个工作状态时，R3的功率为P3（P2、P3均不等于零），则前后两个工作状态相比较（ ）
A．通过R1的电流之比为1：2
B．R1两端的电压之比为2：1
C．功率P2与功率P3之比为4：1
D．电路消耗的总功率之比为4：1
（多选）7．（2021•南开区三模）如图所示电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V；移动滑片P到某位置的过程中，两表的示数分别变化了0.3A和1V。下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为4V
B．R2的最大阻值为20Ω
C．电路消耗的总功率最小时，R1与R2接入电路的阻值之比为3：1
D．电流表示数为0.4A时，R1与R2消耗的功率之比为1：1
（多选）8．（2021•南开区模拟）如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从B端移动到A端的过程中，电压表和电流表的示数与R2的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V
B．滑动变阻器最大阻值为30Ω
C．R1的最小电功率为0.3W
D．当滑动变阻器滑片在B端时，电路总电功率最大
（多选）9．（2021•和平区一模）如图甲所示，电源电压U恒定不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S，改变电阻箱的阻值，记录多组电流表和电阻箱的示数分别为I和R，然后输入计算机绘制出1I与R的关系图像，如图乙所示，已知图像的函数表达式为1I=kR+b（式中k和b均为已知量）。当电阻箱阻值为R1时电压表示数为U1，电流表示数为I1，电阻箱消耗的功率为P1；当电阻箱阻值为R2时，电压表示数为U2，电流表示数为I2，电阻箱消耗的功率为P2，下列说法中正确的是
（ ）
A．R0=U2−U1I2−I1B．bU＝R0
C．b＝kR0D．P2﹣P1＝（U1+U2）（I2﹣I1）
三．填空题（共13小题）
10．（2021•天津）电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝ 。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝ 。
11．（2022•天津模拟）已知灯L1的额定电压为U0，额定功率为P1；灯L2的额定电压为2U0，额定功率为P2，已知P1＞P2。现将两灯串联接某电源上，若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没超过其额定值，则此时通过灯L1的电流为 A；电源电压为 V。
12．（2021•红桥区二模）一台“220V 120W”的新型液晶电视机，正常工作2h消耗的电能为 kW•h；把一个带电体拿近用毛皮摩擦过的橡胶棒时，它们相互排斥，这个带电体带 电荷（选填“正”或“负”）。
13．（2021•南开区二模）（1）烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图甲所示， （选填“铜片”或“锌片”）是电池的正极；
（2）如图乙所示为电子式电能表表盘。小青将电热水壶单独接在该电能表上正常工作6min，电能表指示灯闪烁300次，则其额定功率是 W。
14．（2021•河西区二模）现把一个电阻为44Ω的电炉接入电压为220V的电路中，通电60s产生的热量为 J；我们连接家庭电路时，要注意检查线路连接处的情况。若接触不良，电流通过时会产生更多的热量而引发火灾，这是因为连接处的电阻比接触良好时 （选填“更大”或“更小”）。
15．（2021•河西区一模）如图是某款电热水龙头的电路原理图。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄可使扇形
开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡之间的切换。当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是 （选填“冷”、“温”或“热”）水；若R1的电阻是R2的两倍，水龙头在温水挡正常工作时的电功率为P1，则它在热水挡正常工作时的功率为 。
16．（2021•河北区一模）定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示，若将R1和R2并联接在5V的电源两端，2min整个电路消耗的电能是 J，若将R1和R2串联后接在8V的电源两端，则R1与R2的电功率之比为 。
17．（2021•南开区一模）（1）在空调、洗衣机、电视机和电冰箱四种家电中，额定功率最接近1kW的是 。
（2）充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 J。
18．（2021•和平区模拟）小华利用家里的转盘式电能表和秒表估测电水壶的额定功率，她只能让电水壶正常工作，记下电能表的转盘转动n1转所用时间为t1min，由于电能表的参数被遮挡，她借助额定功率为P0KW的电热水器，只让电热水器正常工作，记下转盘转动n2转所用时间为t2min，则电能表的表盘参数为 ；电水壶的额定功率为 。
19．（2021•红桥区三模）电热水壶上标有“220V 800W”，在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为 J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将 kg的水从20℃升高至100℃．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
20．（2021•蓟州区模拟）如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图像。闭合开关S，当电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是 Ω，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是 W。
21．（2021•天津模拟）有一个电动机额定电压是220V，其电阻是1Ω，正常工作时，通过的电流为3A，则电动机每分钟产生的热量是 J，电动机转动时的机械功率是 W。
22．（2021•南开区模拟）电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”字样，“3000imp/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪3000次），将某用电器单独接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次。该用电器在20min内消耗的电能为 kW•h，该用电器的功率为 W。
四．实验探究题（共2小题）
23．（2021•天津二模）某实验小组的同学用图1的器材测量小灯泡电功率，已知待测小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡的额定功率估计在0.8W左右。
（1）用笔画出导线完成图1的电路连接；
（2）闭合开关，当滑片P移动到某一位置时，电压表的示数如图2所示，此示数为 V。若想继续测量小灯泡的额定功率，应将图1中的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直至电压表的示数为2.5V；
（3）移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图3所示的I/U图象，发现该图象不是一条直线，其原因是温度升高，灯丝电阻 （选填“增大”或“减小”）。
24．（2021•红桥区一模）王明同学测量额定电压2.5V的小灯泡的功率。
（1）请你完成如图1所示的实物连接。
（2）闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。
（3）排除故障后，在某次测量过程中，闭合开关，电压表和电流表的示数如图所示，则电压表的示数为 ，电流表的示数为 ，则此时小灯泡的功率为 。
五．计算题（共1小题）
25．（2021•天津）额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失。求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需要的时间。
六．综合能力题（共1小题）
26．（2020•天津）在测量小灯泡电功率的实验中：
（1）请按照图1所示的电路图，以笔画线代替导线，完成图2的电路连接；
（2）图3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。
七．解答题（共2小题）
27．（2021•天津一模）小明家用电烤锅烤肉，肉烤熟后立即将电烤锅调至“低温挡”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明通过阅读此电烤锅的说明书，得知其工作原理电路如图所示，其中U为电源电压，两电热丝的阻值分别为R1、R2，且R1＞R2，单刀双掷开关S可接a或b。为了能够对烤熟的食物保温，同时又能避免锅内热油向外飞溅，小明只在原电路中的某处加装了一个单刀单掷开关S2，便使烤锅的工作电路分别实现了“高温挡”“低温挡”和“保温挡”的功能。请你解答如下问题：
（1）写出该电烤锅原电路“低温挡”功率P低的数学表达式；
（2）在图中用圆圈标出对烤锅电路改进时，所加装的开关S2应该接入的位置；
（3）已知该电烤锅高温挡加热时功率为P高，小明想利用家里的电子式电能表（电能表常数及示数部分均被遮挡）和停表，估测此电烤锅工作电路改进后在保温挡工作时的功率。他关闭家里其他所有用电器，只让电烤锅先以高温挡工作，测出电能表的指示灯闪烁n1次所用的时间为t1；再只让此电烤锅以保温挡工作，测出指示灯闪烁n2次所用的时间为t2。请你帮他推导出电烤锅保温挡功率的数学表达式。
28．（2021•津南区一模）电动机是电动轮椅中的一个重要元件，它在电路中的符号是，某电动机的额定功率为100W，额定电压为24V。请解答下列问题：
（1）该电动机的额定电流是多少；
（2）研究发现，电动轮椅工作时可以由绝缘操纵杆控制的双刀双掷开关控制，如甲图所示，既能实现在前进中调速，又能实现恒速后退。请结合图乙中所给的元件，将电路连接完整，模拟电动轮椅的工作原理示意图。
2022年天津市中考物理专题练10-电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．【解答】解：720revs/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转720r，
电能表的转盘转了720转时，用电器消耗的电能：
W=720720kW•h＝1kW•h＝3.6×106J。
故选：B。
2．【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，两灯泡串联。
C、因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过L1和L2的电流之比是1：1，故C错误；
D、由P＝UI=U2R可得，两灯泡的电阻分别为：
R1=U12P1=(3V)23W=3Ω，R2=U22P2=(3V)21.5W=6Ω，
则L1和L2的电阻之比R1：R2＝3Ω：6Ω＝1：2，故D错误；
A、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流I=UR总=UR1+R2=3V3Ω+6Ω=13A，
L1两端电压U1＝IR1=13A×3Ω＝1V，故A错误；
B、两灯消耗的总功率P＝UI＝3V×13A＝1W，故B正确。
故选：B。
3．【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，L2的额定功率大于L1的额定功率，
由P=U2R的变形式R=U2P可知，L2的阻值小于L1的阻值，故C错误；
灯泡L1接在a、b两点间时，L1恰能正常发光，说明L1两端的电压为6V，
因L2的阻值小于L1的阻值，所以由串联分压的规律（即电阻小的分得的电压小）可知，灯泡L2接在a、b两点间时，灯泡L2两端的电压会小于6V，则灯泡L2消耗的功率小于3W，即L2比正常发光时暗些，故A错误，B正确；
由W＝UIt可知，工作时间不确定，所以消耗电能的多少无法比较，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：
A、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但盒中空气的温度的变化导致盒中空气体积的变化，即可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法，故A错误；
B、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但气体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，与液体的种类无关，故B错误；
C、将左边容器中的电阻丝换成 10Ω的电阻丝后，电阻不同，且通过盒中电阻丝的电流也是不同的，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误；
D、由于左右两容器的电阻相同，通电时间相同，左侧的电流是右侧的2倍，根据Q＝I2Rt知左侧产生的热量是右侧的4倍，故Q左：Q右＝4：1，故D正确。
故选：D。
二．多选题（共5小题）
5．【解答】解：
（1）根据R1的图线知，当它两端电压为6V时，通过它的电流I1′＝0.1A，
由I=UR可得，R1=UI1'=6V0.1A=60Ω，
根据R2的图线知，当它两端电压为6V时，通过它的电流为I2′＝0.3A，
所以，R2=UI2'=6V0.3A=20Ω；
所以，R1：R2＝60Ω：20Ω＝3：1，故A正确；
（2）由图甲可知R1、R2并联，电源电压不变，根据并联电路的电压特点可知：U1：U2＝1：1，故C错误；
设电源电压U＝6V，由图乙可知，
R1支路中的电流I1′＝0.1A，R2支路中的电流I2′＝0.3A，
则干路上的电流：I1＝I1′+I2′＝0.1A+0.3A＝0.4A，
电路消耗的总功率为：P1＝UI1＝6V×0.4A＝2.4W，
用20Ω的电阻R3替换R1，R3支路中的电流：I3=UR3=6V20Ω=0.3A，
此时干路上的电流：I2＝I3+I2′＝0.3A+0.3A＝0.6A，
则电路消耗的总功率为：P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W，
所以，I1：I2＝0.4A：0.6A＝2：3，故B错误；
P1：P2＝2.4W：3.6W＝2：3，故D正确。
故选：AD。
6．【解答】解：由电路图知，当两个开关都闭合时，电阻R3短路，R1、R2并联，通过R1的电流为：I1=UR1，R1两端的电压为电源电压，即U1＝U，电阻R2消耗的功率为：P2=U2R2，电路的总功率为：P总=U2R1+U2R2=U2R1+U2R1=2U2R1；
两个开关都断开时，R1、R3串联，已知R1＝R2＝R3，此时电路中的电流为：I2=UR1+R3=U2R1，R1两端的电压为：U1′＝IR1=UR1+R3×R1=U2R1×R1=U2，电阻R3消耗的功率为：P3＝I2R3=(UR1+R3)2×R3=(U2R2)2×R2=U24R2，电路的总功率为：P总′=U2R1+R3=U22R1
所以通过R1的电流之比为为：I1I2=UR1U2R1=2：1，故A错误；
R1两端的电压之比为为：U1U1'=UU2=2：1，故B正确；
功率P2与功率P3之比为：P2P3=U2R2U24R2=4：1，故C正确；
电路消耗的总功率之比为：P总P总'=2U2R1U22R1=4：1，故D正确。
故选：BCD。
7．【解答】解：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。
AB、由题意可知，R2的滑片P在某一端点时，两表的示数分别为0.2A和3V，即电压表的示数不为零，
所以，此时滑片应位于左端即接入电路中的电阻最大，由I=UR可得R2的最大阻值：
R2大=U2大I1=3V0.2A=15Ω，故B错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：U＝I1R1+U2大＝0.2A×R1+3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
滑片移动时，只能是减小接入电路中的电阻，此时电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知电压表的示数变小，由两表的示数分别变化了0.3A和1V可知，此时电路中的电流I2＝0.5A，电压表的示数U2＝2V，
则电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.5A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1=103Ω，U=113V，故A错误；
C、当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的总电阻最大，由公式P=U2R可知，电路消耗的总功率最小，
则R1与R2接入电路的阻值之比R1：R2=103Ω：15Ω＝2：9，故C错误；
D、当电流表示数为0.4A时，电路的总电阻：R=UI=113V0.4A=556Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻：R2＝R﹣R1=556Ω−103Ω=356Ω，
因串联电路中各处的电流相等，由P＝I2R可知，则R1与R2消耗的功率之比为：P1：P2＝R1：R2=103Ω：356Ω＝4：7，故D错误。
故选：ABCD。
8．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时电压表测R1两端的电压，其示数最大，
由图乙可知，电压表的示数最大为3V，则电源的电压U＝3V，故A正确；
B、当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知电压表的最小示数U1最小＝1V，由图丙可知电路中的最小电流I小＝0.1A，
因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1最小＝3V﹣1V＝2V，
由I=UR可得，滑动变阻器R2的最大阻值：R2=U2I小=2V0.1A=20Ω，故B错误；
C、当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1的功率最小，则R1的最小功率：P1小＝U1最小I小＝1V×0.1A＝0.1W，故C错误；
D、当滑动变阻器滑片在B端时，变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，根据P＝UI可知电路总电功率最大，故D正确。
故选：AD。
9．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=UR可得，电压表示数的变化量U2﹣U1＝（U﹣I2R0）﹣（U﹣I1R0）＝（I1﹣I2）R0，
则R0=U2−U1I1−I2，故A错误；
BC.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压U＝I（R+R0），整理可得：1I=1UR+R0U，
由1I=kR+b可得：k=1U，b=R0U，
则bU＝R0，b=R0U=1UR0＝kR0，故BC正确；
D.电阻箱消耗的功率变化量：
P2﹣P1＝U2I2﹣U1I1≠（U1+U2）（I2﹣I1），故D错误。
故选：BC。
三．填空题（共13小题）
10．【解答】解：从图1可知，当电压为6V时，通过R1的电流为1A，根据欧姆定律可知R1=U1I1=6V1A=6Ω，
当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2=U2I2=6V2A=3Ω，
则R1：R2=6Ω3Ω=2：1；
将R1、R2接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，电路消耗的总功率为P1=U2R总=U26Ω+3Ω=U29Ω，
当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为P2=U2R1=U26Ω，
故P1：P2=U29ΩU26Ω=6Ω9Ω=2：3。
故答案为：2：1；2：3。
11．【解答】解：由P＝UI得：灯泡正常工作时的电流分别为
I1=P1U0，I2=P22U0，
已知P1＞P2，则I1＞I2，
现将两灯串联接入某电源上，若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没超过其额定值，则正常工作的灯泡为灯L2，所以串联电路中的电流应为I＝I2=P22U0；
（2）由P=U2R得：R1=U02P1，则由I=UR得灯L1两端的电压：
U1实＝IR1=P22U0×U02P1=U0P22P1；
则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
电源电压U＝U1实+U2额=U0P22P1+2U0=U0(P2+4P1)2P1。
故答案为：P22U0；U0(P2+4P1)2P1。
12．【解答】解：新型液晶电视机正常工作时的功率P＝120W＝0.12kW，
则电视机正常工作2h消耗的电能：W＝Pt＝0.12kW×2h＝0.24kw•h；
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，与另一带电体互相排斥，说明它们带同种电荷，即带电体带负电荷。
故答案为：0.24；负。
13．【解答】解：（1）因为电压表指针向右正向偏转，与电压表正接线柱相连的为电池的正极，所以铜片是电池的正极。
（2）3000imp/（kW•h） 表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，
指示灯闪烁300次时，电热水壶消耗的电能：
W=3003000kW•h＝0.1kW•h，
时间t＝6min＝0.1h，
电热水壶正常工作时的电功率，即电热水壶的额定功率：
P=Wt=0.1kW⋅ℎ0.1ℎ=1kW＝1000W。
故答案为：（1）铜片；（2）1000。
14．【解答】解：电炉通电60s产生的热量：
Q＝W=U2Rt=(220V)244Ω×60s＝6.6×104J；
线路连接处接触不良时，电流通过时受到的阻碍作用增大，即该处的电阻增大，而导线连接处与其他导线串联在电路中，通过的电流和通电时间都是相同的，由焦耳定律可知线路连接处产生的热量多而容易引发火灾。
故答案为：6.6×104；更大。
15．【解答】解：（1）由图知，当开关处于位置2和3时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大；开关处于3和4位置时，两电阻并联，电路中电阻最小。
电源电压一定，根据P=U2R可知，开关处于位置2和3时功率最小，故此时放出的是温水；
（2）保温时：P1=U2R1，由题知R1＝2R2，
加热时电路总功率等于各部分功率之和，则它在热水挡正常工作时的功率为：P加热＝P1+P2=U2R1+U2R2=U2R1+U2R12=U2R1+2U2R1=3U2R1=3P1。
故答案为：温；3P1。
16．【解答】解：（1）将R1和R2并联接在5V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，它们两端的电压均为5V，由图像可知，I1＝0.5A，I2＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I＝I1+I2＝0.5A+0.3A＝0.8A，
则2min整个电路消耗的电能：W＝UIt＝5V×0.8A×2×60s＝480J；
（2）将R1和R2串联后接在8V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图像可知，当I′＝0.3A、U1′＝3V、U2′＝5V时符合，
则R1与R2的电功率之比：P1P2=U1'I'U2'I'=U1'U2'=3V5V=35。
故答案为：480；3：5。
17．【解答】解：（1）空调属于大功率用电器，一般功率在1kw左右，洗衣机的功率在300W左右，电视机的功率在200W左右，电冰箱的功率在200W左右；
（2）由表中数据知，完全充电时的电压为20V，电流为100mA，时间5h，
该充电宝完全充满电时储存的电能：W＝UIt＝20V×100×10﹣3A×5×3600s＝3.6×104J。
故答案为：（1）空调；（2）3.6×104。
18．【解答】解：设电能表表盘转动1圈消耗的电能为W0，她只让电水壶正常工作，记下电能表表盘转动n1圈所用时间为t1．根据W＝Pt，则n1W0＝Pt1﹣﹣﹣﹣①，
额定功率为P0的电热水器，只让电热水器正常工作，记下电能表表盘转动n2圈所用时间为t2；
则有：n2W0＝P0×t2﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②得：电水壶的额定功率为：P=n1t2n2t1×P0kW；
额定功率为P0的电热水器工作t2min消耗的电能为：W＝P0kW×t260h=P0t260kW•h；
则消耗1kW•h的电能，电能表转过的圈数为：n=1kW⋅ℎP0t260kW⋅ℎn2=60P0t2n2r，则电能表的表盘参数为60P0t2n2r/kW•h。
故答案为：60P0t2n2r/kW•h；n1t2n2t1×P0kW。
19．【解答】解：
在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：
Q＝W＝Pt＝800W×210s＝1.68×105J，
若发热体产生的热量全部被水吸收，则水吸收的热量：
Q吸＝W＝1.68×105J，
由Q吸＝cm（t﹣t0）得，加热水的质量：
m=Q吸c水(t−t0)=1.68×105J4.2×103J/(kg⋅℃)×(100℃−20℃)=0.5kg。
故答案为：1.68×105；0.5。
20．【解答】解：由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当电流表示数为0.4A时，由图乙可知，灯泡两端的电压UL＝1V，
由I=UR可得，此时灯泡的电阻：
RL=ULI=1V0.4A=2.5Ω；
（2）当小灯泡正常发光时，其两端的电压UL额＝2.5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由图乙可知，电路中的电流I′＝IL额＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
则滑动变阻器的电功率：
PR＝URI′＝0.5V×0.5A＝0.25W。
故答案为：2.5；0.25。
21．【解答】解：
（1）电动机工作1min产生的热量：
Q＝I2Rt＝（3A）2×1Ω×60s＝540J；
（2）电动机1min消耗的电能：
W电＝UIt＝220V×3A×60s＝39600J；
1min电动机转动时对外做功：
W机＝W电﹣Q＝39600J﹣540J＝39060J，
电动机转动时的机械功率：
P=W机t=39060J60s=651W。
故答案为：540；651。
22．【解答】解：3000imp/kW•h表示表示每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪3000次（或电能表指示灯每闪烁1次，电路中消耗13000kW•h的电能 ），
所以，指示灯闪烁300次，电路消耗电能：
W＝300×13000kW•h＝0.1kW•h，
用电器的功率：
P=Wt=0.1kW⋅ℎ2060ℎ=0.3kW＝300W。
故答案为：0.1；300。
四．实验探究题（共2小题）
23．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压是2.5V，小灯泡的额定功率约为0.8W，则小灯泡的额定电流约为I=PU=，
故电压表选择0～3V，电流表选择0～0.6A。
按照电流方向，从电源正极出发，依次经过开关、小灯泡、电流表（电流表的正负接线柱正确）、滑动变阻器（滑动变阻器接线柱选择一上一下）、电源的负极，再把电压表和小灯泡并联（电压表正负接线柱连接正确），实物图连接如图。
（2）电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V。
电压表和小灯泡并联，电压表测量小灯泡两端的电压，小灯泡的额定电压是2.5V，所以要增大小灯泡两端的电压，要减小滑动变阻器两端的电压，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑动变阻器滑片向右移动，直至电压表的示数为2.5V。
（3）灯丝电阻随温度的升高而增大，故实验数据绘制的I﹣U图象不是一条直线。
故答案为：（1）如上图；（2）2.2；右；（3）增大。
24．【解答】解：
（1）灯泡额定电压为2.5V，电压表选择0～3V量程，电压表与灯泡并联；电流表与灯泡串联，电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出；滑动变阻器选择一上一下串联在电路中，然后与开关、电源组成电路，如下图所示：
（2）闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，则电压表与电源连通，故原因可能是灯泡断路；
（3）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，
电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为1.2V，
灯泡的实际功率P＝UI＝1.2V×0.4A＝0.48W。
故答案为：
（1）如上图所示；（2）灯泡断路；（3）1.2V；0.4A；0.48W。
五．计算题（共1小题）
25．【解答】解：（1）使水温由20℃升高到100℃，水需要吸收热量为：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，
由Q放＝Q吸＝W＝Pt得加热所需要的时间为：
t=WP=Q吸P=3.36×105J1000W=336s。
答：（1）水吸收的热量为3.36×105J；
（2）加热所需要的时间为336s。
六．综合能力题（共1小题）
26．【解答】解：（1）由图3知，两表选用小量程，电压表与灯并联，电流表与灯串联，变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）图3所示是某次实验中电表的示数，电流表的分度值为0.02A，示数为0.3A，电压表的分度值为0.1V，示数为2.5V，此时小灯泡的电功率为：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）如上所示；（2）0.3；2.5；0.75。
七．解答题（共2小题）
27．【解答】解：（1）由于电源电压一定，根据P=U2R可知：电阻越大，功率越小；电阻越小，功率越大；所以当S1闭合，S接b时，R1、R2并联，是高温挡；当S1闭合，S接a时，电路中只有R1工作，R2被短路，是低温挡，此时电功率P低=U2R1；
（2）由于电源电压一定，根据P=U2R可知：R最大时是保温挡，即R1和R2串联时电阻最大，开关S2在如图所示的位置上，当S1闭合，S2断开，S接a时，处于保温挡；
（3）设电能表表盘上标有指示灯闪烁的数字为n0imp/kwh，则有P高t1=n1n0，P保温t2=n2n0，联立两式解得P保温=n2t1P高n1t2。
答：（1）“低温挡”功率P低=U2R1；
（2）所加装的开关S2在如图所示的位置；
（3）保温挡的功率的表达式是P保温=n2t1P高n1t2。
28．【解答】解：
（1）电动机的额定功率为100W，额定电压为24V，
根据P＝UI可得，该电动机的额定电流I=PU=100W24V≈4.2A；
（2）由题意可知，向前推操纵杆时，轮椅前进时能调速，说明电动机和滑动变阻器串联，此时开关S1和S2应同时都接1；向后拉操纵杆时，轮椅以恒定速度后退（通过电动机的电流方向与前面相反），说明电动机与定值电阻串联，此时开关S1和S2应同时都接2，如图所示：
故答案为：（1）该电动机的额定电流是4.2A；（2）如上图。
完全充电
100mA/20V/5h
输出电压
5V
输出电流
1000mA
小资料
双刀双掷开关：
双刀双掷开关是现在用电的时候经常用到的一种开关。
双刀双掷开关的两个开关S1和S2。由绝缘杆控制，能同时接1或2。