专题15 电功、电功率和电热（原卷版+解析版）（第2期）—2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（共89题）

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专题15 电功、电功率和电热（解析版）
（第2期）
一、选择题
1.（2022·青海） 一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（　　）。

A. 该电能表应该在220V的电路中使用；
B. 该电能表的额定最大电流为20A；
C. 电能表是计量用电器消耗电能的仪表；
D. 该电能表此时的读数是31.6J
【答案】D。
【解析】A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；
B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；
C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；
D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。故选D。
2.（2022·湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）。
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
【答案】C。
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。
3.（2022·河南）如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法正确的是（　　）。

A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量多少；
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系；
C. 通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
D. 通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
【答案】AC。
【解析】A．电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化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正确；
BC．由图可知，左侧容器中的电阻丝与右侧容器中的电阻丝串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，故B错误，C正确；
D．已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故D错误。故选AC。
4.（2022·湖南常德）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”。以下说法中不正确的是（　　）　。

A. 观察温度计的示数比较电流产生的热量；
B. 该实验装置可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系；
C. 该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系；
D. 甲、乙两瓶中可以装质量相同的不同液体
【答案】D。
【解析】A．电流做功产生热量，通过热传递使液体的温度升高，温度计的示数增大，观察温度计的示数比较电流产生的热量，这里体现了转换法，故A正确，A不符合题意；
B．该实验装置两电阻丝串联，电流相同，通电时间相同，电阻不同，产热不同，可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电阻的关系，故B正确，B不符合题意；
C．通过移动滑动变阻器，改变电路中的电阻，从而改变电路中的电流，观察温度计示数的变化，比较电流产生的热量，所以该实验装置还可以探究通电时间一定时，导体产生的热量与电流的关系，故C正确，C不符合题意；
D．质量相同的不同液体，比热容不同，吸热能力不同，吸收相同的热量温度变化不同，无法通过温度计的示数的变化比较产热的多少，故D不正确，D符合题意。故选D。
5.（2022·河北）图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L上标有“12V 12W”字样，滑动变阻器R0的最大阻值为20Ω，a、b为电流表、电压表其中之一，且不相同。只闭合开关S1，滑片P置于左端，电流表示数为1A；再闭合开关S2、S3，移动滑片P，电流表示数始终为1A。已知灯泡电阻随温度升高而增大。下列说法正确的是（　　）。

A. a为电压表；
B. 电源电压为12V；
C. 只闭台开关S1，若电流表示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω；
D. 将a与R0互换，开关均闭台，移动滑片P，滑动变阻器功率的最小值为7.2W
【答案】ABD。
【解析】A．只闭合开关S1，滑片P置于左端，电路为灯泡L的简单电路；开关都闭合，移动滑片P，电流表示数始终为1A，说明b为电流表，把滑动变阻器短路了，导致滑动变阻器失去调节作用，则a为电压表，故A正确；
B．灯泡额定电流为
只闭合开关S1，滑片P置于左端，则电路中只接灯泡，而电流表示数为1A，则灯泡电压为电源电压，即12V，故B正确；
C．只闭合开关S1，若电流表示数为0.5A，则灯泡温度不为额定电流时的温度，电阻也不为额定电流时的电阻，为未知。则无法计算滑动变阻器接入电路的阻值，故C错误；
D．将a与R0互换，开关均闭台，则电路为滑动变阻器和灯泡并联，互不影响，根据公式
可知，移动滑片P，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，功率最小。为
故D正确。故选ABD。
6.（2022·四川凉山） 如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0-0.6A，电压表量程为0-3V，定值电阻R1的规格为“10 1A”，滑动变阻器R2的规格为“50 1A”。闭合开关，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. 电流表示数最大可达到0.6A；
B. 滑动变阻器R2允许接入电路的最小阻值为10；
C. 电阻R1消耗的电功率最大可达到1.8W；
D. 滑动变阻器滑片滑到最右端时电压表的示数为2V
【答案】B。
【解析】A．根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，故电流表的示数为
故A错误；
B．根据串联分压，电阻越大，分担的电压越大，电压表的最大示数为3V，而电源电压为6V，那么滑动变阻器两端电压最小为3V，此时滑动变阻器与定值电阻分得的电压相同，故电阻相同，故此时滑动变阻器接入的最小阻值为10Ω，故B正确；
C．电阻R1消耗的电功率最大可达到
故C错误；
D．滑动变阻器滑片滑到最右端时，电路中的电流为
电压表的示数为
故D错误。故选B。
7.（2022·四川眉山）如图所示，电源电压保持不变，电流表量程为0~0.6A，定值电阻R1=5Ω，灯泡L标有“4V 0.4A”字样。当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L恰好正常发光；当开关S2断开S1和S3闭合时，电流表示数为0.3A。不考虑温度对所有仪器电阻的景响。下列说法中正确的是（　　）。

A. 电源电压是4V；
B. R2的阻值是10Ω；
C. 灯泡L的电阻值是R2的2倍；
D. 当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率是1.35W
【答案】D。
【解析】A．当开关S3断开S1和S2闭合时，灯泡L与R1串联，灯泡L恰好正常发光，此时电路电流等于灯泡额定电流0.4A，电源电压
故A错误；
B．当开关S2断开S1和S3闭合时，定值电阻R1与定值电阻R2串联，电流表示数为0.3A，R2的阻值
故B错误；
C．灯泡电阻
不等于R2的2倍，故C错误；
D．当开关S2断开S1和S3闭合时，电阻R2消耗的电功率
故D正确。故选D。
8.（2022·贵州黔东南）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω 1A”，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）。

A. 小灯泡的电阻为2Ω；
B. 电流表的示数变化范围是；
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ；
D. 电路消耗的最大总功率为2.7W
【答案】B。
【解析】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；
A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，则灯泡的电阻为
故A错误；
B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为

此时电路中的最小电流为:
在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为
电流表的示数变化范围是，故B正确；
C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值
滑动变阻器允许调节的阻值范围是，故C错误。
D ．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为

故D错误。故选B。
9.（2022·湖南邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）。

A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象；
B. 当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A；
C. 当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W；
D. 如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】D。
【解析】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；
B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为

故B错误；
C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为
故C错误；
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为

故D正确。故选D。
10.（2022·江苏苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 电源电压为5V B. R的最大阻值为20Ω
C. R=10Ω时，其功率最大 D. R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
【答案】D。
【解析】A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得……①
……②

由①②解得U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率
由上式可知，当R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为
故D正确。故选D。
11.（2022·湖北武汉）如图所示为导体甲的电流随电压变化的图像，定值电阻乙的阻值为5Ω。下列说法错误的是（　　）。

A. 甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A；
B. 甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，甲的功率是0.2W；
C. 甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，干路中的电流是0.65A；
D. 甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，电路的功率是0.4W
【答案】B。
【解析】A．若甲与乙串联在电源电压为2V的电路中，电路中的电流是0.20A，则总电阻为

而乙电阻的阻值为5Ω，则甲电阻的阻值为
根据通过的电流为0.2A，则此时甲电阻两端的电压为1V，此时计算出甲电阻也是5Ω，故A正确，A不符合题意；
B．甲与乙串联在电源电压为1V的电路中，则甲的电压小于1V，甲的电流也小于0.2A，故甲的功率小于0.2W，故B错误，B符合题意；
C．甲与乙并联在电源电压为2V的电路中，则通过乙电阻的电流为
通过图像可知，此时通过甲的电流为0.25A，则干路中的电流是

故C正确，C不符合题意；
D．若甲与乙并联在电源电压为1V的电路中，通过乙电阻的电流为
通过图像可知，当电压为1V时，通过甲的电流为0.2A，则干路中的电流是

电路的功率是
故D正确，D不符合题意。故选B。
12.（2022·湖北武汉）如图所示的电路中，电源电压U保持不变。
①只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V2的示数为1V；
②只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；
③只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I2，此时电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再闭合开关S2，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2；
已知I1：I2=1：9，U1：U2=1：2，下列说法正确的是（　　）。

A. U=6V B. I1=0.1A C. R2=10Ω D. P1：P2=7：9
【答案】B。
【解析】只闭合开关S和S3时，R1与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器接入电路电阻

电源电压……①
只闭合开关S和S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端电压，V2测量R2和R3的电压，则


因为U1：U2=1：2，则……②
……③
只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，R1与R2并联则……④
因为I1：I2=1：9则
化简可得……⑤
联立①⑤可得，
则
保持滑片位置不变，再闭合开关S2，R1、R2、R3并联则通过R3电流为0.2A，则
……⑥
由①⑥联立可得；
则
；



故选B。
13.（2022·四川达州）如图所示为电烤炉简化电路图，小张查看说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1=44Ω，R2=66Ω。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是（　　）。

A. 闭合S1、S2时，电烤炉处于低温挡状态；
B. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为5∶2；
C. 电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3∶2；
D. 电烤炉处于低温挡状态时，R1、R2所消耗的电功率之比为3∶2
【答案】B。
【解析】A．由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当S1、S2都闭合时，此时R2被短路，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当S1闭合、S2断开时，电路处于低温档；当S1、S2都闭合时，电路处于高温档。故A错误；
B．当处于高温档时，R1两端的电压等于电源电压；当处于低温档时，电路中的电流为

此时R1两端的电压为U1=I1R1=2A×44Ω=88V
电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，R1两端的电压之比为
故B正确；
C．电烤炉处于高温挡时，电路所消耗的电能为
电烤炉处于低温挡时，电路所消耗的电能为
电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为

故C错误；
D．电烤炉处于低温挡状态时，由P=I2R和串联电路电流处处都相等可知，R1、R2所消耗的电功率之比为
故D错误。故选B。
14.（2022·湖南岳阳）如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V 4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（　　）。

①电源电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6W
A. ①② B. ①②④ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】D。
【解析】①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样，所以小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
当滑片P从b端滑动到某一位置时，电流表电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，所以滑片P在b端时，电路中的电流为
当滑片P在b端时，电源电压为U=Ib（RL+R2b）=0.3A×（16Ω+R2b）①
当滑片P在某一位置时，电源电压为U=I额（RL+R2′）=0.5A×（16Ω+R2b-16Ω）②
由于电源电压不变，由①②式得R2b=24Ω，U=12V
故①②正确；
③开关都闭合时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流。通过R1的电流为

由于电流表量程为0~3A，所以当电流表满偏时，通过滑动变阻器R2的电流最大，为
I2大=I-I1=3A-0.6A=2.4A
所以滑动变阻器R2的最大功率为P=UI2大=12V×24A=28.8W
故③正确；
④当S闭合，S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路中的电阻最大，电流最小，由①②分析可知，最小电流为Ib=0.3A，所以在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为
P小=UIb=12V×0.3A=3.6W
故④正确。
总上，①②③④都正确，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D
15.（2022·四川达州） 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，R2=15Ω，R3的规格为“30Ω 1A”，电压表V1的量程为0~3V，V2的量程为0~15V，电流表A的量程为0~0.6A，下列说法正确的是（　　）。

A. 只闭合S1时，向左移动滑片，A示数变大，V2示数变大；
B. 只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变；
C. 只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等；
D. 闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W
【答案】B。
【解析】A．只闭合S1时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，电流表测电流，向左移动滑片，R3接入阻值减小，根据串联分压，电压表V2示数减小，则电压表V1示数增大，电流表A示数变大，故A错误；
B．只闭合S1时，向左移动滑片，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，根据串联分压，电压表V2示数变化量的绝对值与电压表V1示数的变化量相等，电压表V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为
R1不变，故B正确；
C．只闭合S1时，向右移动滑片，R3接入阻值增大，电流减小，根据串联分压，R3两端电压增大，R2两端电压减小，R1两端电压减小，且它们两端电压之和为电源电压，则
则
故C错误；
D．闭合S1、S2时， R2被短路，R1、R3串联接入电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电流，移动滑片，在保证电路安全的情况下，当电压表V1为3V时，电路消耗最大功率，电流为
R3阻值为
电路消耗的最大功率为
故D错误。故选B。
16.（2022·四川成都）如图所示电路，电源电压U恒定不变，电流表A1量程为0~3A，A2量程为0~0.6A，电压表V量程为0~3V或0~15V，闭合S，断开S1、S2，滑片P移到最左端，A1表的示数为0.35A，R1和R3消耗的电功率之比P1∶P3=3∶1；滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了0.3A，V表的示数变化了3V，三个开关都闭合时，在确保电路安全的前提下，R2允许接入的最小阻值为R2 小，电路消耗的最大电功率为P大。下列结论正确的是（　　）。

A. R3=10Ω B. 电压表选用的量程为0~3V
C. R2小=40Ω D. P大=28W
【答案】AD。
【解析】A．由电路图可知，闭合S，断开S1、S2，此时定值电阻R1、R3与滑动变阻器R2串联，电流表A1测电路中电流，电压表V测R3两端电压，滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时A1表的示数为0.35A，故由欧姆定律可得①
此时R1和R3消耗的电功率之比为P1∶P3=3∶1
因R1和R3串联，故流过R1和R3的电流相等，则由P=I2R可得，R1和R3消耗的电功率之比等于电阻之比，即P1∶P3=R1∶R3=3∶1②
滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了ΔI=0.3A，V表的示数变化了ΔU=3V，由欧姆定律可得，ΔU和ΔI的比值为电阻R3的阻值，故可得
将R3=10Ω代入②中，解得R1=30Ω，再将R1和R3的值代入①中解得，电源电压为U=14V，故A正确；
B．当滑片P移到最左端时，此时R1和R3串联，R2接入电路中的阻值为0，此时电路中总电阻为
R总=R1+R3=30Ω+10Ω=40Ω
由欧姆定律可得，电路中电流为
故此时R3两端电压为U3=IR3=0.35A×10Ω=3.5V
可知此时R3两端电压大于3V，故电压表V选用的量程为0~15V，故B错误；
C．三个开关都闭合时，由电路图可知，此时滑动变阻器R2与定值电阻R3并联，电流表A2测流过滑动变阻器支路的电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源电压，因电流表A2的最大量程为I2=0.6A，故由欧姆定律可得，此时滑动变阻器R2允许接入的最小电阻为
故C错误；
D．由C中可得，此时滑动变阻器R2支路的最大电流为I2=0.6A，由欧姆定律可得，定值电阻R3支路的电流为
故可得干路电流的最大值为I大=I2+I3=0.6A+1.4A=2A
故由P=UI可得，电路消耗的最大电功率为P大=UI大=14V×2A=28W
故D正确。故选AD。
17.（2022·湖北随州）随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（　　）。

A. 当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力；
B. 当检测区没有油桃时，电路中的电流最大；
C. 检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大；
D. 检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
【答案】C。
【解析】A．因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以油桃与传送带之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；
B．由电路图可知，压敏电阻与电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，故B错误；
C．检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由可知，电路中的总功率越大，故C正确；
D．检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流越小，由可知，定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。故选C。
18.（2022·四川达州）如图所示，电源电压恒为3V，灯泡L1标有“3V 0.75W”，L2标有“4V 1W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（　　）。

A. L2不能正常发光，但要比L1亮一些；
B. 电压表不能测量电源电压；
C. 电流表示数等于两灯电流大小之和；
D. 若电流表无示数，但L2发光且电压表有示数，则可能L1开路
【答案】D。
【解析】BC．由图知道，灯泡L1与L2并联，电流表在L1所在的支路上，测量通过灯泡L1的电流，电压表并联在L2两端，测量的是电源电压，故BC错误；
A．因为灯泡L1标有“3V 0.75W”，L2标有“4V 1W”的字样，所以，两的电阻是


由于电源电压恒为3V，灯泡L1与L2并联，且L1与L2的额定电压分别是3V和4V，所以，L2不能正常发光，两灯的功率分别是

由于 ，所以，L1更亮一些，故A错误；
D．若电流表无示数，说明L1所在的支路断路，L2发光且电压表有示数，说明电压表与电源连接部分没有故障，即可能是是L1开路，故D正确。故选D。
二、填空题
19.（2022·青海）如图所示，是某款储水式“暖手宝”，铭牌上标有“220V 440W”的字样。接入家庭电路正常工作时的电流为___________A，此时它将___________能转化为内能，通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式使手变暖。

【答案】①2；②电；③热传递。
【解析】[1]接入家庭电路正常工作时的电流为
[2][3]暖手宝工作时，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能，手吸收热量，手会变暖，这是通过热传递的方式增加手的内能。
20.（2022·江苏苏州）某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合，S1断开时，电水壶处于___________挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃，用时400s，则水吸收的热量是___________J，此过程中电水壶的效率=___________%。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

【答案】①保温；②3.36×105；③70。
【解析】[1]当开关S闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，处于保温挡；当开关S、S1均闭合时，R2被短路，电路中只有R1工作，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，处于加热挡。
[2]水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
[3]此过程中电水壶消耗的电能W=Pt=1200W×400s=4.8×105J
此过程中电水壶的效率。
21.（2022·湖南岳阳）PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，具有发热、控温双重功能，应用十分广泛。它有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其阻值随温度的升高而减小；高于这个温度时，其阻值随温度的升高而增大。我们把这个设定的温度叫做“居里点温度”。如图甲的3D打印笔，其内部电路如图乙所示，R1、R2是两个相同的PTC发热电阻，单个PTC的阻值与温度的关系如图丙所示：

（1）打印笔工作时有快、慢两挡，图乙中当S、S1都闭合时，处于_______挡；
（2）由图丙可知，该PTC材料的“居里点温度”是______℃。
【答案】①快；②120。
【解析】（1）[1]由图乙知，只闭合S时，电路中只有R1工作，此时电路中的电阻较大，据 知，电路的功率较小，处于慢挡；S、S1都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路中的总电阻较小，据 知，电路的功率较大，处于快挡。
（2）[2]由图丙知，低于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而减小，高于120℃时，发热电阻阻值随温度升高而增大，所以该PTC材料的居里点温度是120℃。
22.（2022·河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为___________V，电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。

【答案】① 6；②30；③180。
【解析】[1]由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=0.5A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R2两端的电压为U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为U=U2=6V
[2]由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为
[3]由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能。
23.（2022·湖南长沙）在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。

（1）小灯泡的电阻为______Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为______A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为______W。
【答案】①12；②0.4；③17.2。
【解析】（1）[1]由公式 可得，小灯泡的电阻为
（2）[2]由图甲可知，将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器R1与小灯泡串联，滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为
滑片P从b端滑到ab中点时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变小。又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大了0.1A，所以滑片在b端时电路中的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A
即通过小灯泡的电流为0.4A。
（3）[3]设电源电压为U，在（2）题中，滑片P在R1的中点时，根据串联电路电压规律，有
①
滑片P在b端时 ②
由①②式可得：R1=8Ω，U=8V。
由图乙可知，R0的阻值为
根据公式P=UI可知，电源电压不变，当E接A，F接C，开关S闭合时，R1与R0并联，调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值为
此时电路总电流最大为
则电路的最大电功率P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W
当E接B，F接D，开关S断开时，小灯泡和R0串联，电路电阻最大为R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由公式可知，此时电路功率最小，最小功率为
则P1与P2的差值为19.2W-2W=17.2W。
24.（2022·四川达州） 如图所示，电源电压恒为10V，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，直流电动机M的额定电压为6V，线圈电阻为2Ω。当闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，电动机主要将电能转化为______，此时电路中的电流为______A，整个电路通电100秒产生的内能为______J。

【答案】①机械能；②0.4；③192或1.92×102。
【解析】[1]电动机工作时，电动机的转子转动，动能增加，即机械能增加，同时电流流过线圈产生热量，线圈的内能增加，但电动机主要将电能转化为机械能。
[2]由题意可知，电源电压为U=10V，电动机线圈电阻为r=2Ω，闭合开关S，滑片P移到中点时，电动机刚好正常工作，则此时电动机两端电压为UM=6V，滑动变阻器接入电路中的电阻为R=10Ω，电路中滑动变阻器和电动机串联，由串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和得，滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知，此时电路中电流为
故此时电路中的电流为0.4A。
[3]电路为串联电路，则电路的总电阻为
整个电路通电t=100s产生的内能等于电路中电阻产生的热量，由焦耳定律可得，电路产生的热量为
故整个电路通电100秒产生的内能为192J。
25.（2022·四川达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω，R1