2022年云南省中考物理专题练9-电功率

这是一份2022年云南省中考物理专题练9-电功率，共27页。
2022年云南省中考物理专题练9-电功率
一．选择题（共8小题）
1．（2021•云南）将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（　　）
A．三个用电器均能将电能全部转化为内能
B．根据R=U2P可计算出三个用电器的电阻相等
C．三个用电器消耗的电能一样多
D．三个用电器产生的热量相等
2．（2022•罗平县一模）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此时电流表示数为0.2A。下列说法正确的是（　　）

A．R1的阻值为18Ω
B．滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
C．R1先后两次消耗的电功率之比为4：3
D．当滑动变阻器滑片置于a端时，电压表示数为4V
3．（2022•砚山县一模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表和电流表示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）


A．电源电压为6V
B．定值电阻R0消耗的最小功率为0.3W
C．定值电阻R0的阻值为60Ω
D．滑片P在b端时，10s内电路消耗的电能是18J
4．（2022•昭阳区校级模拟）将灯L1“220V 40W”和L2“220V 100W”按图中甲、乙方式分别接在电压为220V的电路中，则下列说法中正确的是（　　）

A．乙电路中L1的电功率大于甲电路中L1的电功率
B．乙电路中L1两端的电压等于甲电路中L1两端的电压
C．甲电路中L1消耗的电能小于L2消耗的电能
D．甲电路中通过L1的电流小于通过L2的电流
5．（2022•昆明模拟）如图中所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A．R1的阻值为30Ω
B．电路消耗的最小功率为1.2W
C．滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D．电路消耗的最大功率为1.2W
6．（2022•五华区校级模拟）如图是电阻甲和乙的U﹣I图像，由图像可知下列判断正确的是（　　）

A．甲、乙都是定值电阻
B．当乙两端电压为0V，其电阻值为0Ω
C．将甲和乙串联，若甲的电流为0.4A时，电路的总功率为0.8W
D．将甲和乙并联，若干路上的电流为0.6A，则乙10s内电流做功4J
7．（2022•麒麟区校级模拟）下列实例中，为了防止电热产生危害的是（　　）
A．用电熨斗熨衣服
B．高空飞行员所穿衣服里有电热保温装置
C．电视机的机壳上有许多小孔
D．孵化家禽的电热孵卵机
8．（2022•云南模拟）如图所示，电源电压保持2V不变，小灯泡L标有“2.5V 5W”字样，小灯泡的阻值保持不变。下列说法正确的是（　　）

A．电源工作时，将其他形式的能转化为电能
B．闭合开关S1时小灯泡的实际功率为3W
C．闭合开关S1后再闭合开关S2，小灯泡L变得更亮
D．开关S1和S2都闭合后，滑片P向左边移，电流表的示数变小
二．填空题（共9小题）
9．（2021•云南）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝　 　，L2消耗的实际功率P2　 　P2′（选填“＞”、“＝”或“＜”）。

10．（2022•昆明模拟）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图像如图乙所示，滑片P滑动过程中，R2的最大功率为 　 　W，当滑片P滑到R2的中点时，通电50s，整个电路消耗的电能为 　 　J。


11．（2022•五华区校级模拟）现有两个灯泡L1、L2，分别标有“10V 10W”和“9V 5.4W”的字样。将它们串联使用时，电路两端允许加的最大电压是 　 　V，此时灯泡 　 　（选填“L1”或“L2”）更亮一些。（灯泡的电阻不变）
12．（2022•昆明模拟）如图所示电路的电源电压恒为6V，滑动变阻器R的最大电阻为15Ω，R1的阻值为15Ω。当滑片在a端时，电流表的示数 　 　A；在滑片滑动的过程中，滑动变阻器消耗的功率最大是 　 　W。

13．（2022•五华区校级模拟）如图所示是小明家的电能表，此时电能表的读数为 　 　kW•h。小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为 　 　W。

14．（2022•麒麟区校级模拟）如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时，两个电压表的示数与电流表的变化如图b所示，则：R1的最大功率为 　 　W，当滑片P在最右端时，通电1min电路产生的热量为 　 　J。


15．（2022•昆明模拟）仅将一把电热水壶接入如图所示电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为 　 　kW•h，电功率为 　 　kW。

16．（2022•砚山县一模）将“12V，12W”的小灯泡L1和“12V，6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，忽略温度对灯丝电阻的影响，则该电路的总电阻是 　 　Ω，电源电压是 　 　V。发光较暗的小灯泡的实际功率是 　 　W。
17．（2022•云南模拟）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示，把它们串联在电源电压为3V的电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电路中流过元件A的电流是　 　A，元件B在1min内所消耗的电能是　 　J。

三．实验探究题（共4小题）
18．（2022•云南模拟）如图甲、乙分别是小明设计的测量小灯泡额定功率的电路图和实物图。已知电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为8Ω。

（1）连接电路过程中，开关应处于 　 　状态。
（2）请你用笔画线代替导线，根据小明所设计的电路图将实物电路连接完整。
（3）小明在连接好电路后闭合开关，发现小灯泡先是发出耀眼的光，接着就熄灭了，产生这一现象的两个原因可能是：　 　。
（4）小明纠正错误，更换了一个同规格的灯泡继续实验，闭合开关，移动滑片P，当电压表指针指在2.5V时，电流表的指针如图丙所示，为 　 　A，则小灯泡的额定功率为 　 　W。小明利用该实验电路还可以完成 　 　实验。
（5）同桌的小华连接了如图丁所示电路，当她缓慢向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表的示数变 　 　；在移动滑片过程中突然出现灯泡不亮、电流表示数为零、电压表示数变大的现象，最有可能的故障原因是 　 　。
A.滑动变阻器接触不良
B.灯泡断路
C.灯泡短路
19．（2022•昆明模拟）小华利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。所用器材：额定电压为2.5V的小灯泡，电源电压恒为3V，电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A），定值电阻（R0＝5Ω）、开关和导线若干。

（1）用笔画线代替导线，将图乙中的实物图按照甲所示的电路图连接完整。
（2）连接电路前，各开关应 　 　，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）小华明要测量小灯泡的额定功率，操作如下：①只闭合开关S、S2，发现电压表的示数是2V，要使小灯泡正常发光，则要将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“右”或“左”）移动，使电压表的示数为 　 　V； ②只闭合开关S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V，由此可知小灯泡的额定功率是 　 　W。
（4）当加在小灯泡两端的电压为额定电压的一半时，小灯泡的实际功率P实　 　（选填“＞”、“＜”或“＝”）14P额。
20．（2022•麒麟区校级模拟）小韩用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。

（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整。
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 　 　（选填“C”或“D”）端。
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡两端的电压为 　 　V，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 　 　（选填“C”或“D”）端移动，根据该同学实验得到的图丙所示的I﹣U图象，可计算出小灯泡的额定功率为 　 　W。
（5）小韩回到家中，还想测电灶的电功率，便想到借助“600res/（kW•h）”的电能表，测量时关闭其他用电器，只让电灶单独工作，发现6min电能表的转盘转过120r，则这段时间电灶消耗的电能是 　 　kW•h，电灶的功率为 　 　W。
21．（2022•麒麟区校级模拟）在测定“小灯泡的额定电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”。

（1）请你将图甲实物电路连接完整；
（2）连接电路时开关应 　 　；图甲中变阻器的滑片P应位于 　 　（选填“A”或“B”）端；
（3）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，若他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；
（4）小叶同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的I﹣U图像，根据图像，可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W；
（5）小叶同学通过小灯泡的I﹣U图像，发现小灯泡的电阻是变化的，主要原因是 　 　。
四．计算题（共7小题）
22．（2021•昆明）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功。

23．（2021•云南）交通安全要求广大司机“开车不喝酒，喝酒不开车”，酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪，其电路原理如图2甲所示。电源电压为12V，R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图2乙所示，R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”，即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A，调零后变阻器滑片位置保持不变。查阅到相关资料如图1。

（1）求“调零”后变阻器R2接入电路的阻值；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能；
（3）对某司机进行检测时，电流表示数为0.16A，依据信息窗资料，通过计算判断该司机属于非酒驾、酒驾还是醉驾。
24．（2022•昭阳区校级模拟）改革开放四十年，人民生活水平得到了显著提高，欣欣家购买了某品牌智能足浴盆，它具有自动加温、振动按摩、无线遥控功能，对养生具有一定的价值。其加热部分的简化等效电路如图所示，其按摩部分是由独立工作的两个电动机完成，主要参数如表。

**牌智能足浴盆
额定电压
220V
内盆容量
9L
加热功率
1210W
R2
510Ω
单个电动机功率
22W
设定温度范围
30℃～45℃
（1）启动加热功能后，把一盆20℃的水加热到40℃，水吸收的热量是多少？
（2）R1阻值是多少？保温功率是多少？
（3）足浴盆开启加热状态后（电动机不工作），关闭其他用电器，如图当中的电能表铝盘在3min内过了125圈，请你试着求一下当时欣欣家的实际电压。
25．（2022•昆明模拟）某品牌电煮锅，额定电压220V，有高、中、低三个挡位，其内部简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻，且它们的阻值相等，中温挡额定功率为1000W；S1、S2为温控开关，可自动实现“低温”、“中温”和“高温”状态的转换。求：
（1）每个加热电阻的阻值；
（2）低温挡正常工作时的额定电流。（计算结果保留1位小数）
（3）用电高峰期电压会降低。若在用电高峰期时电路中只让该电煮锅在高温挡单独工作726s，观察到家中如图乙所示的电能表转盘转了1000转，请算出此时家中的实际电压。

26．（2022•昆明模拟）如图所示是一款电饭煲的工作原理简化电路图，该电饭煲有两挡，分别是加热挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为176Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是220W。求：
（1）保温挡时电路中的电流；
（2）R2的阻值；
（3）加热挡工作30min消耗的电能是多少kW•h。

27．（2022•云南模拟）如图所示的电路图中，电阻R1的阻值为15Ω；当S1闭合、S2接B时，电流表的读数是0.4A，再断开S1时，电流表示数变化了0.1A。
（1）求电源电压。
（2）求R2的阻值。
（3）电路的最大电功率是多少？

28．（2022•云南模拟）小明家里用电热水壶烧水，图为某品牌电热水壶及其铭牌，请解答下列问题。[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
1100W
水壶容积
1.0L
加热方式
底盘加热
（1）该电热水壶正常工作时的电流为多少A？
（2）电热水壶装满水后，正常工作5min将水从30℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？
（3）工作中，电热水壶通过导线接到电路里，为什么电热水壶可以把水烧开，而导线却几乎不发热？


2022年云南省中考物理专题练9-电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共8小题）
1．【解答】解：
AB、电烙铁工作时，能将电能全部转化为内能；电风扇、电视机工作时，其消耗的电能不只是转化为内能，还会转化为机械能或光能和声能；
虽然三个用电器的规格相同，但公式R=U2P只适用于纯电阻用电器，即利用该公式能计算电烙铁的电阻，不能计算电风扇和电视机的电阻，事实上它们的电阻也是不相同的，故AB错误；
C、三个电器都在额定电压下工作，实际功率相同都是150W，由W＝Pt可知相同时间内三个电器消耗的电能一样多，故C正确；
D、电风扇工作时，电能转化为内能和机械能；电视机工作时，电能转化为内能、光能和声能；电烙铁工作时，电能全部转化为内能；且相同时间内三个电器消耗的电能相同，因此相同时间内，电烙铁产生的热量最多，故D错误。
故选：C。
2．【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；
AB、因为串联电路起分压作用，因此滑片从中点到b端时，电压表示数将增大，故电压表示数增大了2V，即电压表示数：Ub＝4V+2V＝6V；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以此时定值电阻两端电压：U1＝U﹣Ub＝12V﹣6V＝6V，
由I=UR可知，R1的阻值：R1=U1I=6V0.2A=30Ω，故A错误；
滑动变阻器的最大阻值：R滑大=UbI=6V0.2A=30Ω，故B错误；
C、当滑片在中点时，定值电阻R1两端电压：U1′＝U﹣U中＝12V﹣4V＝8V，
由P=U2R可得，R1先后两次消耗的电功率之比：P中Pb=U1'2R1U12R1=U1'2U12=(8V)2(6V)2=43，故C正确；
D、滑片在a点时，电路为定值电阻的简单电路，电压表被短路，因此电压表的示数为0V，故D错误。
故选：C。
3．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中电流。
AC．当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1A，变阻器R两端的电压Ua＝6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：U＝U0+Ua＝I小R0+Ua＝0.1A×R0+6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当滑片位于b点时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.3A，
则电源的电压：U＝I大R0＝0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②可得：R0＝30Ω，U＝9V，故AB错误；
B．当滑片位于a点时，电路中的电流最小，定值电阻R0消耗的功率最小，
则定值电阻R0消耗的最小功率：P0小＝I小2R0＝（0.1A）2×30Ω＝0.3W，故B正确；
D．滑片P在b端时，电路中的电流为I大＝0.3A，
则10s内电路消耗的电能：W＝UI大t＝9V×0.3A×10s＝27J，故D错误。
故选：B。
4．【解答】解：灯泡L1的阻值R1=U额12P额1=(220V)240W=1210Ω，灯泡L2的阻值R2=U额22P额2=(220V)2100W=484Ω，所以灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值。
AB、甲图中，根据串联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压小于电源电压，即U实＜U额，根据I=UR可知，通过灯泡L1的电流小于额定电流，根据P＝UI可知，灯泡L1的功率小于额定功率；
乙图中，根据并联电路电压规律可知，灯泡L1两端的电压等于电源电压，即U实＝U额，根据I=UR可知，通过灯泡L1的电流等于额定电流，根据P＝UI可知，灯泡L1的功率等于额定功率，所以乙图中L1的电功率大于甲图中L1的电功率，乙图中L1两端的电压大于甲图中L1两端的电压，故A正确，B错误；
CD、由甲图可知，灯泡L1与灯泡L2串联接入电路，通过灯泡L1、L2的电流相等，根据U＝IR可知，当电流相同时，电阻大的灯泡两端的电压也大，所以灯泡L1大于灯泡L2两端的电压，根据W＝UIt可知，当电流I和通电时间相同时，两端电压越大的灯泡，消耗的电能越多，所以灯泡L1消耗的电能大于L2消耗的电能，故C、D错误。
故选：A。
5．【解答】解：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。
A.当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
由I=UR可得R1的阻值为：
R1=UI大=6V0.6A=10Ω，故A错误；
B.当电路中的电流最小时，电路消耗的电功率最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，
则电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W，故B正确；
C.当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的电流最小，电压表的示数最大，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的最大示数U2＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=U2I小=4V0.2A=20Ω，故C错误；
D.当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，
则电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。
故选：B。
6．【解答】解：
A、由图象可知，通过甲的电流与两端电压成正比，通过乙的电流与乙两端电压不是正比关系，因此甲为定值电阻，乙的电阻是变化的，不是定值电阻，故A错误；
B、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，故乙两端电压为0V时，其电阻值不为零，故B错误；
C、因串联电路中各处电流相等，所以当电流为0.4A时，由图像可知，甲、乙两端电压分别为2V和1V，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以电路的两端的总电压：U＝U甲′+U乙′＝2V+1V＝3V，电路的总功率为：P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W，故C错误；
D、因并联电路中各支路两端电压相等，所以当电路两端的电压为1V时，通过甲导体的电流为0.2A，乙导体的电流为0.4A，由于干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流I＝I甲+I乙＝0.2A+0.4A＝0.6A符合题意；
乙10s内电流做功为：
W乙＝UI乙t＝1V×0.4A×10s＝4J，故D正确。
故选：D。
7．【解答】解：电熨斗、高空飞行员所穿衣服里的电热保温装置、孵化家禽的电热孵卵机都是利用电热来为人类服务，故ABD不符合题意；
电视机的机壳上有许多小孔是为了把各电器元件产生的热量及时散失掉，即是为了防止电热危害，故C符合题意。
故选：C。
8．【解答】解：
A、电源工作时，将其他形式的能转化为电能，故A符合题意；
B、根据P=U2R得，小灯泡的电阻RL=UL2PL=(2.5V)25W=1.25Ω，电源电压U＝2V，闭合开关S1时，电路为小灯泡的简单电路，电流表测量电路电流，小灯泡的实际功率为P=U2RL=(2V)21.25Ω=3.2W，故B不符合题意；
C、闭合开关S1后再闭合开S2，小灯泡L与滑动变阻器并联，并联各支路互不影响，故小灯泡L的亮度不变，故C不符合题意；
D、开关S1和S2都闭合后，滑片P向左移，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知所以电流表的示数变大，故D不符合题意。
故选：A。
二．填空题（共9小题）
9．【解答】解：根据P=U2R可知，灯泡L1的电阻为：R1=U12P1=(6V)23W=12Ω；灯泡L2的电阻为：R2=U22P2=(6V)22W=18Ω；
甲图中两个灯泡串联，则此时的总电阻为：R＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω；
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为：I1=UR=6V30Ω=0.2A；
乙图中的电源电压为6V，两个灯泡并联，则灯泡L1正常发光，通过灯泡L1的电流为：I'1=P1U1=3W6V=0.5A；
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝0.2A：0.5A＝2：5；
根据串联电路的电压关系可知，甲中L2两端电压小于电源电压，乙中L2两端电压等于电源电压，由于L2两端电压变大，电阻不变，根据P=U2R可知，L2消耗的实际功率变大，即P2＜P2′。
故答案为：2：5；＜。
10．【解答】解：由图甲可知，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压；
R1是定值电阻，由欧姆定律可知，R1通过的电流与其两端电压成正比，因此图乙中图线Ⅱ是代表R1的U﹣I图像，图线I代表R2的U﹣I图像；
则R1的阻值为：R1=U1I1=2V0.2A=10Ω；R2的最大阻值为：R2=U2I2=6V0.2A=30Ω；
由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝U1+U2＝2V+6V＝8V；
由P＝I2R和I=UR可知滑动变阻器R2的电功率为：P2＝I2R2＝（UR1+R2）2R2=U2R2(R1+R2)2=U2R2(R1−R2)2+4R1R2，
由上式可知，当R2′＝R1＝10Ω时，滑动变阻器R2的功率最大为：P2max=U2R2'4R1R2'=U24R1=(8V)24×10Ω=1.6W；
当R2的滑片在中点时，接入电路的阻值为R中=12R2=12×30Ω=15Ω，
由串联电路电阻特点可知电路总电阻为：R＝R1+R中＝10Ω+15Ω＝25Ω，
则通电50s，整个电路消耗的电能为：W=U2Rt=(8V)225Ω×50s=128J。
故答案为：1.6；128。
11．【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流：
I1=P1U1=10W10V=1A，I2=P2U2=5.4W9V=0.6A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻：
R1=U1I1=10V1A=10Ω，R2=U2I2=9V0.6A=15Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流I＝I2＝0.6A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路两端允许加的最大电压：U＝IR总＝I（R1+R2）＝0.6A×（10Ω+15Ω）＝15V；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI＝I2R可知，L2的电阻较大，其实际功率较大，则L2更亮一些。
故选：15；L2。
12．【解答】解：（1）由图知两电阻串联，电流表测量电路的电流，当滑片在a端时，滑动变阻器的电阻为零，
此时电路的电流为：
I=UR1=6V15Ω=0.4A，即电流表的示数为0.4A；
（2）由欧姆定律和电阻的串联可得，电路中的电流：
I=UR1+R滑，
滑动变阻器消耗的功率：
P滑＝I2R滑＝（ URL+R滑）2×R滑=U2(R1+R滑)2R滑=U2(R1−R滑)2R滑+4R1，
由上式可知，当R1＝R滑＝15Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大为：
P滑=U2R1=(6V)24×15Ω=0.6W。
故答案为：0.4；0.6。
13．【解答】解：电能表的读数方法：最后一位是小数，单位kW•h；
由图可知，电能表的示数为318.5kW•h；
600r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过600转，
则电能表转盘转过120r，用电器消耗的电能：W=120r600r/(kW⋅ℎ)=0.2kW•h；
用电器的实际功率：P=Wt=0.2kW⋅ℎ1560ℎ=0.8kW＝800W。
故答案为：318.5；800。
14．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
由欧姆定律知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比，所以甲图线是R1的I﹣U关系图线，乙是R2的I﹣U关系图线，
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路图R1的简单电路，电路的总电阻最小，电流最大，此时变阻器两端电压为0，
由图象知，电路的最大电流I大＝0.3A，，电源的电压U＝6V，
此时R1的功率最大，P1＝UI大＝6V×0.3A＝1.8W；
（2）当滑片P在右端时，变阻器连入电路的阻值最大，电路的总电阻最大，电流最小，
由图象知，电路的最小电流I小＝0.1A，
通过1min电路产生的热量：Q＝W＝UI小t＝6V×0.1A×60s＝36J。
故答案为：1.8；36。
15．【解答】解：由图可知，电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3000r，
当电能表的转盘转过了360r，电热水壶消耗的电能W=360r3000r/(kW⋅ℎ)=0.12kW•h；
所用时间t＝6min=110h，
电热水壶的功率P=Wt=0.12kW⋅ℎ660ℎ=1.2kW。
故答案为：0.12；1.2。
16．【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I1=P1U1=12W12V=1A，I2=P2U2=6W12V=0.5A，
由I=UR可得，两灯泡的电阻分别为：R1=U1I1=12V1A=12Ω，R2=U2I2=12V0.5A=24Ω，
将小灯泡L1和L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的总电阻：R总＝R1+R2＝12Ω+24Ω＝36Ω，
因串联电路中各处的电流相等，且恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，
所以，电路中的电流I＝I2＝0.5A，此时小灯泡L2正常发光，小灯泡L1不能正常发光，
则电源的电压：U＝IR总＝0.5A×36Ω＝18V，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P＝UI＝I2R可知，小灯泡L1的电阻较小，其实际功率较小，发光较暗，
此时灯泡L1的实际功率：P1实＝I2R1＝（0.5A）2×12Ω＝3W。
故答案为：36；18；3。
17．【解答】解：根据A和B串联电流相等，U＝UA+UB＝3V，通过甲图可以发现，当I＝0.2A时，UA＝1V，UB＝2V，满足要求，所有通过A的电流为0.2A，
元件B消耗电能：W＝UIt＝2V×0.2A×60s＝24J。
故答案为：0.2； 24。
三．实验探究题（共4小题）
18．【解答】解：（1）连接电路过程中，为保护电路，开关应处于断开状态；
（2）从图甲可知，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下接线和灯泡的右接线柱相连，如图：

（3）小明在连接完最后一根导线时，发现小灯泡先是发出耀眼的光，接着就熄灭了，说明连接完最后一根导线，电路接通，说明连接实物图时，开关未断开，小灯泡发出耀眼的光，接着就熄灭了，说明滑动变阻器阻值未处于最大阻值处，滑动变阻器没有起到保护电路的作用；
（4）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处；
电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.3A，
小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
小明利用该实验电路还可以完成测量小灯泡的电阻实验；
（5）从图丁可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。向右移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压特点可知电压表的示数变大；
B、如果灯泡断路，小华缓慢移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表的示数始终为零，灯泡始终不亮，电压表始终无示数，与题干矛盾，故B错误。
C、如果滑动变阻器断路，小华缓慢移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表的示数始终为零，灯泡始终不亮，电压表几乎等于电源电压，并且保持不变，与题干矛盾，故C错误。
D、如果灯泡短路，小华缓慢移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表应该始终有示数，灯泡始终不亮，电压表等于电源电压，并且保持不变，与题干矛盾，故D错误。
A、小华连接好电路，闭合开关，当滑动变阻器和电路接通时，电路是通路，灯泡发光，电流表有示数，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器向左移动过程中，电压表示数变小；由于滑动变阻器接触不良，导致滑动变阻器和电路断开，电路是断路，灯泡突然不亮，电流表示数为零，电压表测量电源电压，电压表示数变大，与题干相符，所以故障可能是滑动变阻器接触不良，故A正确。
故选A。
故答案为：（1）断开；（2）如图；（3）连接电路时开关未断开，并且滑动变阻器未处于最大阻值处；（4）0.3；0.75；测量小灯泡的电阻；（4）大；A。
19．【解答】解：（1）根据图甲，电压表测灯或定值电阻的电压，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与定值电阻并联；开关S2右接线柱与S1右接线柱连接，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路前，各开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即B端；
（3）①只闭合开关S、S2，发现电压表的示数是2V，灯泡额定电压为2.5V，要使灯泡两端的电压由2V增大到2.5V，根据串联分压原理，需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器连入电路的电阻，所以滑片要向左移动，使电压表的示数为2.5V；
在②中，定值电阻与变阻器串联，由欧姆定律，电路的电流为：
I2=U2R0=2.25V5Ω=0.45A，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为：
R滑=U−U2I2=3V−2.25V0.45A=53Ω；
在①中，灯与变阻器串联，由串联电路的规律及欧姆定律，灯的额定电流为：
IL=U−ULR滑=3V−2.5V53Ω=0.3A
小灯泡的额定功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）由P=U2R知，若电阻不变，当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率为原来的四分之一，但因灯的电阻随温度的减小而降低，故灯泡两端的电压为额定电压的一半时灯的电阻比灯正常发光时的电阻小，灯泡的实际功率P实＞14P额。
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；B；（3）①左；2.5；②0.75；（4）＞。
20．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常发光时的电流约为：
I=ULR=2.5V10Ω=0.25A；故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
；
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的C端；
（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，灯泡发光，电流表有示数；若灯泡断路，灯泡不发光，则电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数；故闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡断路；
（4）图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；
灯在额定电压下正常发光，2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向D移动，直到电压表示数为额定电压；
根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）转盘转动120转，电灶消耗的电能：
W＝120×1600kW•h＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J；
电灶的功率：
P=Wt=0.2kW⋅ℎ660ℎ=2kW＝2000W。
故答案为：（1）见上图；（2）C；（3）断路；（4）2.2；D；0.5；（5）0.2；2000。
21．【解答】解：
（1）小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I=UR=2.5V10Ω=0.25A，故电流表选用小量程串联在电路中，如下所示：

（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端；
（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）根据绘制成的图丙所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）小叶同学通过小灯泡的I﹣U图象，发现小灯泡的电阻是变化的，主要原因是灯的电阻随温度的变化而变化。
故答案为：（1）见上图；（2）断开；B；（3）B；2.5；（4）0.5；（5）灯的电阻随温度的变化而变化。
四．计算题（共7小题）
22．【解答】解：（1）开关闭合，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路电流。
滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，则R1两端的电压为2V，电压表V2的示数U2＝6V﹣2V＝4V；
（2）电流表的示数I=U1R1=2V4Ω=0.5A；
（3）整个电路的功率P＝UI＝6V×0.5A＝3W；
（4）当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，通电1min电流做的功W=U2R1t=(6V)24Ω×1×60s＝540J。
答：（1）电压表V2的示数为4V；
（2）电流表的示数为0.5A；
（3）整个电路的功率为3W；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功为540J。
23．【解答】解：（1）由题意可知：U＝12V，I＝0.1A，R1＝100Ω
串联总电阻：R总=UI=12V0.1A=120Ω，
变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω；
（2）检测前R2在10s消耗的电能：W＝I2R2t＝（0.1A）2×20Ω×10s＝2J；
（3）当I＝0.16A，R2＝20Ω时
串联总电阻：R′总=UI=12V0.16A=75Ω；
R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝75Ω﹣20Ω＝55Ω；
对应乙图此时K＝12.5×10﹣3mg/100mL，此时酒精浓度为：
M＝12.5×10﹣3mg/100mL×2200＝27.5mg/100mL，该司机属于酒驾。
答：（1）“调零”后变阻器R2接入电路的阻值20Ω；
（2）检测前R2工作10s消耗的电能2J；
（3）该司机属于酒驾。
24．【解答】解：（1）盆内水的体积V＝9L＝9dm3＝0.009m3，
由ρ=mV可得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×0.009m3＝9kg，
水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×9kg×（40℃﹣20℃）＝7.56×105J；
（2）由图可知，当开关S闭合时，为R1的简单电路，电路中电阻较小，由P=U2R可知，足浴盆电功率较大，处于加热状态；
由P=U2R可得R1的阻值：
R1=U2P加热=(220V)21210W=40Ω；
当开关S断开时，两电阻串联，电路中的电阻较大，由P=U2R可知，足浴盆电功率较小，处于保温状态；
保温功率P保温=U2R1+R2=(220V)240Ω+510Ω=88W；
（3）2500r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2500圈，
转盘转125圈时，浴盆消耗的电能：
W=125r2500r/(kW⋅ℎ)=0.05kW•h，
时间t＝3min=360h=120h，
足浴盆的实际功率：
P实=Wt=0.05kW⋅ℎ120ℎ=1kW＝1000W，
由P=U2R可得电路中的实际电压：
U实2＝P实R1＝1000W×40Ω＝40000V2，
解得实际电压：U实＝200V。
答：（1）水吸收的热量是7.56×105J；
（2）R1阻值是40Ω；保温功率是88W；
（3）当时欣欣家的实际电压为200V。
25．【解答】解：（1）因两加热电阻串联时总电阻最大，两加热电阻并联时总电阻最小，
所以，由P＝UI=U2R可知，总电阻越大，总功率越小，反之总功率越大，
当开关S2接b，S1断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，为低温挡；
当开关S2接a，S1闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，为高温挡；
当开关S2接b，S1闭合时，电路为R1的简单电路，为中温挡，
则R1的阻值：R1=U2P中=(220V)21000W=48.4Ω，
因R1、R2的阻值相等，
所以，R2＝R1＝48.4Ω，即每个加热电阻的阻值均为48.4Ω；
（2）当开关S2接b，S1断开时，R1与R2串联，电煮锅处于低温挡，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低温挡正常工作时的额定电流：I=UR总=UR1+R2=220V48.4Ω+48.4Ω≈2.3A；
（3）当开关S2接a，S1闭合时，R1与R2并联，电煮锅处于高温挡，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，1R总'=1R1+1R2，即1R总'=148.4Ω+148.4Ω，
解得：R总′＝24.2Ω，
因3000r/（kW•h）表示电饭锅每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
所以，电能表转盘转了1000转消耗的电能：W＝1000×13000kW•h=13kW•h＝1.2×106J，
由W＝UIt=U2Rt可得，此时家中的实际电压：U实=WR总't=1.2×106J×24.2Ω726s=200V。
答：（1）每个加热电阻的阻值均为24.2Ω；
（2）低温挡正常工作时的额定电流为2.3A；
（3）此时家中的实际电压为200V。
26．【解答】解：（1）只闭合开关S，两电阻串联，总电阻较大，根据P＝UI=U2R可知，此时总功率较小，电饭煲处于保温挡，根据P＝UI可知保温挡时电路中的电流I=P保温U=220W220V=1A；
（2）电饭煲处于保温挡时，电路的总电阻R总=UI=220V1A=220Ω，则R2＝R总﹣R1＝220Ω﹣176Ω＝44Ω；
同时闭合两开关，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝UI=U2R可知，此时总功率较大，电饭煲处于加热挡，加热挡时的电功率P=U2R2=(220V)244Ω=1100W；
（3）若该电饭煲加热挡工作30min消耗的电能：W＝Pt＝1100×10﹣3kW×3060h＝0.55kW•h。
答：（1）保温挡时电路中的电流为1A；
（2）加热挡时的电功率为1100W；
（3）加热挡工作30min消耗的电能是0.55kW•h。
27．【解答】解：（1）当S1闭合、S2接B时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流。电流表的读数是0.4A，根据欧姆定律可知电源电压U＝IR1＝0.4A×15Ω＝6V；
（2）再断开S1时，两电阻串联，电流表测量电路电流。电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流变小，故电流表示数减小了0.1A，则电流表的示数为I′＝0.4A﹣0.1A＝0.3A，
根据欧姆定律可知总电阻R串=UI'=6V0.3A=20Ω，根据电阻串联的特点可知R2＝R串﹣R1＝20Ω﹣15Ω＝5Ω；
（3）当S1闭合、S2接A时，两电阻并联，总电阻最小，电源电压不变，根据P=U2R可知电路总功率最大，为P大=U2R1+U2R2=(6V)215Ω+(6V)25Ω=9.6W。
答：（1）电源电压为6V；
（2）R2的阻值为5Ω；
（3）电路的最大电功率是9.6W。
28．【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热水壶正常工作时的电流：I=PU=1100W220V=5A；
（2）由ρ=mV可知，水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg；
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣30℃）＝2.94×105J；
（3）电水壶与导线是串联的，所以通过它们的电流相等，它们通电时间相同，电水壶的电阻比导线电阻大很多，根据公式Q＝I2Rt可知电热丝产生的热量比导线产生的热量多得多，所以电热水壶可以把水烧开，而导线却几乎不发热。
答：（1）该电热水壶正常工作时的电流为5A；
（2）电热水壶装满水后，正常工作5min将水从30℃加热到100℃，水吸收的热量是2.94×105J；
（3）电水壶与导线是串联的，所以通过它们的电流相等，它们通电时间相同，电水壶的电阻比导线电阻大很多，根据公式Q＝I2Rt可知电热丝产生的热量比导线产生的热量多得多，所以电热水壶可以把水烧开，而导线却几乎不发热。