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专题15 电功、电功率和电热-2023年中考物理真题分项汇编（全国通用）
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这是一份专题15 电功、电功率和电热-2023年中考物理真题分项汇编（全国通用），文件包含专题15电功电功率和电热-2023年中考物理真题分项汇编全国通用原卷版docx、专题15电功电功率和电热-2023年中考物理真题分项汇编全国通用解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共66页， 欢迎下载使用。
1．（2023·湖南邵阳）为了纪念著名的物理学家欧姆，用他的名字作为单位的物理量是（ ）
A．电阻B．电压C．电功D．电流
【答案】A
【解析】A．电阻的单位是欧姆，是为了纪念欧姆而以其名字命名的，故A符合题意；
B．为了纪念伏特，以他的名字为电压的单位，故B不符合题意。
C．电功的单位是焦耳，故C不符合题意。
D．为了纪念物理学家安培，以他的名字作为电流的单位，符号是A，故D不符合题意。
故选A。
2．（2023·山东济宁）下列物理量的单位换算不正确的是（ ）
A．长度：B．质量：
C．电流：D．电功：
【答案】B
【解析】A．因为，所以，故A正确，不符合题意；
B．由质量的单位换算可知，，故B错误，符合题意；
C．因为，故C正确，不符合题意；
D．由电功单位换算可知1kW·h=3.6×106J，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．（2023·黑龙江齐齐哈尔）将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗 J的电能。
【答案】 热
【解析】[1]由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。
[2]根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为
4．（2023·辽宁丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻R1=110Ω，中温挡功率为880W；求：
（1）电热锅低温挡工作时的电功率；
（2）电热锅中温挡工作时的电流；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）440W；（2）4A；（3）350s
【解析】解：（1）由电路图和已知条件可以得出，当只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，为低温挡，电压为220V，根据公式可得低温档功率为
（2）根据题意可知，当只有电阻R2接入电路时为中温挡，电热锅中温挡功率为880W，电压为220V，由公式变形可知，此时电路中的电流为
（3）当R1、R2均接入电路，即开关S1和S2均闭合时为高温挡，根据串并联电路中电功率的规律可知，高温挡功率为，根据热平衡方程可知，即，所以所需的时间为
考点2 电功率
5．（2023·北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流
B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率
D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
【答案】D
【解析】由题意可知，两电阻丝的材料相同，电阻丝R1比R2长且细，则R1>R2；
AB．因R1与R2并联，电阻两端的电压相等，由可知，电阻大的通过的电流小，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故AB错误；
C．由可知，R1电功率小于R2的电功率，故C错误；
D．R1电功率小于R2的电功率，根据W=Pt可知，相同时间内R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。
故选D。
6．（2023·广东深圳）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）
A．图甲中R1与R2的电流比B．图乙中R1与R2的电压比
C．图甲与图乙的总功率比D．图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【解析】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即，故A不符合题意；
B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则，故B不符合题意；
CD．根据电功率的公式，可得，，图甲与图乙的总功率比，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
7．（2023·湖南常德）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）
A．IR∶IM＝9∶1B．IR∶IM＝1∶9C．IR∶IM＝8∶1D．IR∶IM＝1∶8
【答案】C
【解析】由电路图可知，两开关都闭合时，电动机和电阻并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W，两条支路电流之比。
故选C。
8．（2023·黑龙江齐齐哈尔）下列估测数值符合实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的环境温度约为38℃B．家用空调的电功率约为
C．人正常步行的速度约为D．托起一个鸡蛋所用力的大小约为
【答案】B
【解析】A．人在不同温度环境下感觉一般不同，人体感觉舒适的环境温度约为23℃，故A不符合题意；
B．根据常见用电器的电功率可知，家用空调的电功率约为1000W，故B符合题意；
C．人正常步行的速度约为，故C不符合题意；
D．一个鸡蛋的质量约为0.05kg，重力约为，因此用手托起一个鸡蛋所用力的大小约为0.5N，故D不符合题意。
故选B。
9．（2023·内蒙古包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2为加热电阻，S为电源开关，S1为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅进入加热状态B．电路总电压变小
C．电路总电流变大D．电路总功率变小
【答案】D
【解析】由图可知，闭合电源开关S，温控开关S1闭合时，R1与R2并联，温控开关S1断开时，为R1的简单电路。
AD．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总功率变小，为保温状态，故A错误，D正确；
B．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，由于电源不变，所以电路总电压不变，故B错误；
C．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总电流变小，故C错误。
故选D。
10．（2023·黑龙江）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C．灯L2和L1的发光亮度相同
D．能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】A．两个灯泡的额定电流分别为，，两个灯泡的电阻，，将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1，故A错误；
B．灯L1和L2两端的电压之比为，故B正确；
CD．将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，两个灯泡发光亮度不同，故CD错误。
故选B。
11．（2023·山东济宁）图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
【答案】D
【解析】A．由图可知，灯泡L的I-U图像是一条曲线，说明通过它的电流与电压不成正比关系，，故A错误；
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，由图像可知，灯泡L两端的电压略小于2.4V，根据，可得小灯泡的实际功率小于0.72W，故B错误；
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，根据串联分压的规律，各小灯泡分得的电压为1.2V，由图像可知，此时电路中的电流为0.2A，则电路的总功率为，故C错误；
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，由图可知，此时小灯泡的电流为0.4A，根据欧姆定律，可得小灯泡的阻值为，电路中总阻值为，故D正确。
故选D。
12．（2023·黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示电路，电源电压为且恒定。电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡规格为“”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变化范围
B．电压表示数变化范围
C．滑动变阻器阻值变化范围
D．小灯泡实际功率变化范围
【答案】ABD
【解析】ABC．由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡的额定电流，小灯泡的电阻，电流表的最大电流是0.6A，通过变阻器的最大电流是1A，由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是0.5A，此时变阻器连入电路的电阻最小，电压表的示数最小，电压表的示数U小=U-UL=4.5V-2.5V=2V，变阻器连入电路的电阻最小值，电压表的量程是0-3V，电压表的最大示数是3V，由串联分压可知，当电压表的示数为3V时，变阻器连入电路的阻值最大，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小，由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的最小电流，变阻器连入电路的最大阻值，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围，滑动变阻器阻值变化范围，故AB正确，C错误；
D．通过电路的最大电流是0.5A，此时灯泡正常发光，小灯泡的电功率是1.25W，通过电路的最小电流是0.3A，小灯泡实际功率P小=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W，小灯泡实际功率变化范围，故D正确。
故选ABD。
13．（2023·内蒙古通辽）（多选）如图所示，电源电压不变，定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12，电流表示数变化了0. 1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．滑动电阻器的最大阻值为48
B．电源电压为12V
C．所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33. 6W
D．电路消耗的最小功率为9. 6W
【答案】ACD
【解析】AB．灯泡的额定电流为，灯泡的电阻为，只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联。滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，电阻减小，电流增大，故阻值最大时，电流为I＝0.4A。滑动变阻器电阻最大时，当小灯泡正常发光时，代入数据，联立以上两式，解得U=24V，R滑=48Ω，故A正确，B错误；
C．所有开关闭合后，R与R0并联，R0两端电压和滑动变阻器两端电压均为U=24V，根据P=UI知，当通过滑动变阻器电流最大时，此时电流表示数达到最大，滑动变阻器的功率最大，此时R0通过的电流为，则通过R的电流为，故滑动变阻器的最大功率为，故C正确。
D．根据P=UI知，当电路总电流最小，电阻最大时，电功率最小，此时应将滑动变阻器与灯泡串联，且滑动变阻器滑片置于阻值最大值处，由AB可知，此时电路中的电流为0.4A，故电路中消耗的最小功率为，故D正确。
故选ACD。
14．（2023·辽宁丹东）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V，故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为，故D正确。
故选ACD。
15．（2023·黑龙江牡丹江）（多选）如图所示，电源电压U=3V且保持不变，R1=10Ω，I1=0.1A。闭合开关，则（ ）
A． R1两端的电压是2VB．通过 R2的电流是
C． R2的阻值是D． R1消耗的电功率是
【答案】BC
【解析】A．当开关闭合时，R1=10Ω，I1=0.1A，则R1的电压为，故A不符合题意；
B．由电路图可知R1与 R2串联，串联电路中电流相等，即I2= I1=0.1A，故B符合题意；
C．电路中的电流为0.1A，总电压为3V，故电路中的总电阻为，R1与 R2串联，R2的阻值为，故C符合题意；
D．R1电阻为10Ω，电流I1=0.1A ，R1消耗的电功率为，故D不符合题意。
故选BC。
16．（2023·辽宁抚顺、铁岭）（多选）如图所示电路，定值电阻为，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是~
C．定值电阻的功率为0.8W
D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J
【答案】BD
【解析】A．由图可知，闭合开关S，电阻R0的简单电路，电流表测量通过R0的电流，电源电压U=I0R0=0.1A×40Ω=4V，故A错误；
B．再闭合开关S1，变阻器连入电路的电阻最大，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的特点可知通过R0的电流不变，为0.1A，通过变阻器的电流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A，变阻器的最大阻值，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，变阻器的最小阻值，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω，故B正确；
C．定值电阻的功率为，故C错误；
D．滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，通过变阻器的最大电流是0.4A，干路中最大电流I大=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A，通电1min，整个电路消耗的最大电能W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J，故D正确。
故选BD。
17．（2023·辽宁本溪）如图所示电路，灯泡L1为“12V 12W”、灯泡L2为“12V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光。只闭合开关S2，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．只闭合开关S1，当灯泡L1正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω
C．只闭合开关S2，电压表示数的最大值为15V
D．只闭合开关S2，电路总功率的变化范围为4.5W～9W
【答案】ABD
【解析】AB．只闭合开关S1，L1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光，则电源电压为，
通过灯泡L1的电流 ，滑动变阻器连入电路的阻值 ，故AB正确；
CD．灯泡L2的阻值 ，只闭合开关S2，L2与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数最大，根据串联电路的分压原理可得 ，则电压表示数的最大值为12V。此时电路的电流最小，最小电流为 ，电路的最小总功率 ，当小灯泡L2正常发光时，电路的电流最大 ，电路的最大总功率 ，
故C错误，D正确。
故选ABD。
18．（2023·山东潍坊）（多选）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流是0.5AB．电压表示数的变化范围是3~6V
C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75WD．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
【答案】AC
【解析】由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABD．灯泡正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大=IL=0.5A，此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数为，由可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为，由题意知，不考虑灯丝电阻的变化，则灯泡的电阻为，当滑动变阻器两端电压最大，即电压表的示数UR大=15V时，灯泡两端的电压最小为，此时电路中的最小电流为，此时变阻器接入电路中的电阻阻值最大为，由60Ω＜100Ω可知，电路中的最小电流为0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω，电压表的最大示数为15V，所以，电压表示数变化范围是12V～15V，电流表示数变化范围是0.25A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω～60Ω，故A正确，BD错误；
C．当电路中的电流最小时，小灯泡消耗电功率最小，则由可得，小灯泡消耗电功率最小值为，故C正确。
故选AC。
19．（2023·黑龙江龙东）（多选）如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，滑片移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表变化范围0.3A~0.5A
B．电压表变化范围1.5V~3V
C．滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D．电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等，变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A；此时R2两端的电压最大，电路的总功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，R2两端电压U2大=I大R1=0.5A×10Ω=5V，电路的最大功率P大=UI大=6V×0.5A=3W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压U1=U-U2大=6V-5V=1V，变阻器接入电路中的最小阻值，电压表的量程为“0~3V”，当电压表的示数最大是3V时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，此时R2两端的电压U2=U-U1大=6V-3V=3V，所以电压表变化范围1V~3V，电路中的最小电流，则电流表变化范围0.3A~0.5A。滑动变阻器接入电路中的最大阻值，所以，滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω~10Ω范围内变化。
综上所述
A.电流表变化范围0.3A~0.5A，故A正确；
B.电压表变化范围1V~3V，故B错误；
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω，故C正确；
D.电路总功率最大值3W，故D错误。
故选AC。
20．（2023·吉林）如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是 J；S闭合后，电路中消耗的总功率将 。
【答案】 6600 变大
【解析】[1]S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是
[2]S闭合后，电路由R0与R串联变为R的简单电路，电路中电阻变小，由得，电路中消耗的总功率将变大。
21．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开，闭合，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为 V，变化过程中，灯泡的最小电阻为 ，灯泡的额定功率为 W。
【答案】 9 10 5.4
【解析】[1][2]闭合开关S、，断开，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端电压，再断开，闭合，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端电压，由图丙可知，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；闭合开关S、，断开，滑片P在最右端时，电路中的电阻最大，电流最小，由图乙可知I=0.3A，此时灯L两端的电压，变阻器R两端的电压为，则电源电压为，当滑动变阻器接入的阻值最大时，灯L的电阻最小，则灯L的最小阻值为
[3]当滑片P从最右端向左移动时，电路总电阻变小，电流变大，由串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，电路的总电阻最小（即R=0）时，电流表的示数达到最大值，此时灯L刚好正常发光，两端的电压为，则灯L的额定功率为
22．（2023·辽宁本溪）小平家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW▪h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为 。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过 W。他单独使用电炖锅正常工作3min，电能表转盘转过160转，则电炖锅的额定功率为 W。
【答案】 4400 1600
【解析】[1]小平家5月份消耗的电能，5月初电能表的示数为W初=2023.6kW·h-100kW·h=1923.6kW·h
[2]由电能表的参数可知，他家接在这个电能表的用电器额定最大电流为20A，则他家可以同时使用用电器的最大总功率
[3]电炖锅正常工作3min，消耗的电能，电炖锅的额定功率
23．（2023·湖北鄂州）如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2=44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个档位的调节。已知中温档的额定功率为440W。求：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”）、S2 （选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡；
（2）R1的阻值 ；
（3）当空气炸锅处于高温档时，正常工作10min消耗的电能 。
【答案】 断开 接A 110 Ω 9.24×105J
【解析】（1）[1][2]观察电路图可知，当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，电路中电阻最大；当S1闭合，S2接B时，R1与R2并联，电路中电阻最小；当S1闭合，S2接A时，R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻大小中等；由可知，当S1断开，S2接A时，电路中电阻最大，功率最小，此时空气炸锅为低温挡。
（2）[3]当S1闭合、S2接A时处于中温档，R1的阻值
（3）[4]当S1闭合、S2接B时处于高温档，则高温档的功率，正常工作10min消耗的电能W= P高t=1540W×10×60s=9.24×105J
24．（2023·广西）如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时，榨汁杯处于榨汁挡：只闭合开关S2时，榨汁杯处于 挡。
【答案】 S1 保温
【解析】[1]由图可知，该电路为并联电路，当榨汁杯处于榨汁档时，只需要电动机工作即可，所以据图可知只闭合S1，电路为电动机串联的简单电路。
[2]根据可知，电源电压一定，当电阻越小时，电功率越大，所以当S2、S3闭合，R1、R2并联时为加热挡；只闭合开关S2时，R1单独串联为保温挡。
25．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图是小昊家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。小昊将“220V 2400W”热水器单独接入电路正常工作10min，电能表转盘转了 转，电能表示数变为 kW·h。
【答案】 4400 240 2363.2
【解析】[1]由题图可知，电能表的工作电压为220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器工作最大总功率为
[2]用电器在10min内消耗的电能为，电能表转盘转动的转数为
[3]有图可知，当时的电能表示数为2362.8kW·h，则此时的电能表示数变为2362.8 kW·h+0.4kW·h=2363.2kW·h
26．（2023·黑龙江齐齐哈尔）小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能 ，小夏一家外出 h。（电路其它元件损耗电能不计）
【答案】 4.8 240
【解析】[1][2]由题意可知，电路中消耗的电能为，两用电器的总电功率为，根据可得，两用电器所用的时间为，即为小夏一家外出的时间。
27．（2023·辽宁丹东）小潘家的电能表上标着“”。他将家里台式电脑单独接入电路，工作3min，电能表转盘转了30转，台式电脑消耗的电能为 J，电功率为 W。
【答案】 200
【解析】[1]是指每消耗的电能，电能表转3000转，因此电能表转盘转30转所消耗的电能为
[2]电功率为
28．（2023·辽宁营口）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为 A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为 W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为 V。
【答案】 0.5 1.5 4.5
【解析】[1][2]由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，两个灯泡电阻分别为，，两个灯泡的额定电流分别为，，电路中的电流为，此时电路中的电流I=I2=0.5A，L2小灯泡正常发光，L1小灯泡的实际功率为
[3]断开开关S1、S2，两个电压表串联在电路中，电压表V1、V2完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为
29．（2023·内蒙古赤峰）如图所示，电源电压保持不变，，。当闭合开关S，断开开关、时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V；当开关S、、都闭合时，则电路消耗的总功率为 W。
【答案】 6 3
【解析】[1] 闭合开关S，断开开关、时，R1与R3串联，电压表测量的是R1两端的电压，所以R1的电阻为，则电源电压为
[2] 当开关S、、都闭合时，R3被短路，R1与R2并联，所以R1与R2两端的电压等于电源电压，R1的电流为，R2的电流为，所以电路消耗的总功率为
30．（2023·黑龙江龙东）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】 60 40
【解析】[1]由图可知，当滑动变阻器滑动到最左端时，滑动变阻器被短路，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端电压等于电源电压，即U额=U总=24V，正常发光时的电流为0.4A，根据得，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]由图乙知，当小灯泡的实际功率为3.6W，根据可得，此时小灯泡两端的电压为12V。电流为0.3A，由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路分压特点，可知滑动变阻器两端电压为，由可得，滑动变阻器R连入电路的阻值为
31．（2023·黑龙江龙东）如图所示，将洗衣机三脚插头插入三孔插座，可使洗衣机的 与大地相连，防止发生触电事故。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min，电能表转盘转了100转，则该用电器的额定功率是 W。
【答案】 金属外壳 1000
【解析】[1]将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的地线相连，防止发生触电事故。
[2]由题意知，2000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000r，当转盘转100r，消耗的电能为，已知用电器正常工作时间为，由可得，该用电器的电功率为，该用电器的额定功率为1000W。
32．（2023·辽宁营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示，S为总开关， S1为自动控制开关， R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2=840Ω， 加热功率为 1210W，电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c 水=4.2×103J/(kg∙℃)，标准大气压]求：
（1）水吸收的热量；
（2） 把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
（3）电水壶的保温功率。
【答案】（1）3.36×105J；（2）331s；（3）55W
【解析】（1）在一个标准大气压下，将1kg、20℃的水烧开即为100℃，温度升高了80℃，则水吸收的热量为
（2）加热器加热过程中将电能转化为内能，加热器加热效率为84%，根据热平衡方程可得
即把水烧开所需时间
（3）电源电压为220V，R1和R2为阻值不变的发热电阻，当闭合开关S、S1时，只有电阻R1接入电路，此时为高温档，由公式
可得
当只闭合开关S时，R1和R2串联，电阻最大，电水壶为保温档，电路中总电阻为R总= R1+R2=40Ω+840Ω=880Ω
保温功率为
33．（2023·湖南邵阳）贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。是电热丝，，S为旋转式开关。
（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流；
（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有的基础电路，此时电路中的电流为
（2）如图，当旋转触片接触点2和3时，并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过的电流不变，通过的电流为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过干路的总电流为
电路消耗的总功率为
34．（2023·湖南常德）在图甲所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
（1）求电源电压U；
（2）求电阻R2的功率；
（3）现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，且电路的总功率变化了1.2W。求电阻R的阻值（结果保留1位小数）。
【答案】（1）9V；（2）10.8W；（3）6.8Ω或8.4Ω
【解析】由图甲可知，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流；
（1）由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，A2的示数应大于A1的示数，因此A2选用大量程，A1选用小量程，由图乙可知，A1的分度值为0.02A，示数为0.3A，A2的分度值为0.1A，示数为1.5A，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V
（2）由并联的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A
则电阻R2的功率P2＝U2I2＝9V×1.2A＝10.8W
（3）由于替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，由并联电路的特点可知，此时无论更换哪个电阻，干路电流一定会发生变化，则A1的示数不能发生变化，因此被替换的电阻为R2，通过R1的电流不变；原来电路的总功率P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W
则更换后电路的总功率P'＝P+ΔP＝13.5W+1.2W＝14.7W
或P″＝P﹣ΔP＝13.5W﹣1.2W＝12.3W
当P'＝14.7W时，由P＝UI可知，干路电流
由并联电路的电流特点可知，此时通过R的电流
由欧姆定律可知，电阻R的阻值
当P″＝12.3W时，干路电流
此时通过R的电流
电阻R的阻值
因此电阻R的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
35．（2023·广西）实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：
（1）若R与阻值相等，R消耗的电功率；
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
（3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。
【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此时R0的阻值为40Ω
【解析】（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
（2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
（3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为
适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。
36．（2023·内蒙古包头）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。
（1）开关S2闭合，求加热电路的电功率；
（2）求定值电阻R0的阻值；
（3）求加热电路停止加热时水的温度。
【答案】（1）1000W；（2）250Ω；（3）80℃
【解析】（1）（1）开关S2闭合，加热电路的电功率
（2）鉴别器中电流为30mA时，
当时，由图乙可知，
（3）鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。此时电路总电阻
此时Rt接入的阻值为
由图乙可知当时，
37．（2023·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
【答案】（1）66Ω；（2）220W；（3）1000W
【解析】解：（1）从表格中可以看到，高温挡的功率为1100W，再观察图乙，高温挡时，根据电流的流法可知道，只有电阻R3接入电路，电源电压为220V，根据电功率推导式可知，R3的阻值大小为
R3的阻值大小为44Ω；从表格中还可以看到，中温挡的功率为440W，再观察图乙，中温挡时，根据电流的流法可知道，电阻R2和R3串联接入电路，电源电压为220V，根据电功率推导式可知
最后解得。
（2）电火锅在低温挡工作时，从图乙可以看到，电阻R1和R3串联接入电路，电源电压为220V，R1的阻值为176Ω，由（1）解析可知，R3的阻值大小为44Ω，根据电功率推导式可知，电火锅在低温挡工作时的功率为
低温挡工作时的功率为220W。
（3）由题意可知，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为
水吸收的热量为3.36×105J，由于不计热损失，消耗的电能完全转化为水的内能，所以
用时5.6min=336s，根据电功率公式可知，该电火锅的实际功率为
该电火锅的实际功率为1000W。
38．（2023·黑龙江齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为，额定电压均为，额定功率分别为800W、1000W和。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
【答案】（1）的电热水壶，见解析；（2）的电热水壶，见解析
【解析】（1）该插座能接入的用电器最大功率为
所以不能选购额定功率为的电热水壶。
（2）烧开初温相同、质量相同的水时，水吸收的热量是相同的，不计热损失，消耗的电能是相同的。根据，可知，消耗相同电能时，功率越大，用时越短。所以应选购额定功率为的电热水壶。
39．（2023·内蒙古通辽）小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，在使用时发现不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中为改进前水龙头的发热电阻，开关可以同时与a、b相连或只与c相连，使其具有两档工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。
（1）请求出的阻值；
（2）改进前，小华关闭家中其他电器，只让该水龙头工作，发下家中电能表（如图乙所示）1min转20r，请求出此时该水龙头的实际功率；
（3）改进后，水龙头正常工作时两档电功率之比为4∶1，请求出正常工作时高温档的电功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据可得，的阻值为
（2）根据图乙可知，当电能表转600r时，消耗的电能为，当转20r时，消耗的电能为
则此时该水龙头的实际功率为
（3）由电路图可知，将开关S与a、b相连时，电阻R与R0并联，电阻较小，根据
可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于高温状态，由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于低温状态，因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4∶1，则有，
由于水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4:1，可得
解得
则高温挡时的电功率为
40．（2023·辽宁丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。
【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W
【解析】（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由可知小灯泡L的电阻
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源U=UL=6V
通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流
小灯泡L的电功率Pʹ=Iʹ2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
41．（2023·辽宁抚顺、铁岭）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。【c中药取4.0×103J/(kg·℃)】求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。
【答案】（1）1A；（2）9.6×105J；（3）1920s
【解析】（1）根据，中药壶在文火状态下的电流
（2）中药吸收的热量
（3）当S1接b时，R1和R2串联在电路中，为文火状态，根据
电路的总电阻
根据串联电路电阻的特点，R1的阻值为
当S1接a时，只有R1在电路中，为急火状态
不计热量损失W=Q吸，根据，加热过程所用时间
42．（2023·辽宁本溪）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、、均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W~100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[]求：
（1）电热毯在恒温挡时的电流；
（2）可变电阻R的最大阻值；
（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由得，电热毯在恒温挡时的电流
（2）当开关S接1，滑片在最右端时，电路中只有工作，为调温档最大功率100W；由
得
当开关S接1，滑片在最左端时，可变电阻R达到最大阻值，与串联，为调温档最小功率50W；由得，电路的总电阻
滑动变阻器的最大阻值
（3）水的温度由20℃升高到50℃吸收的热量
因为不计热损失，所以消耗的电能
由得，需要的时间
43．（2023·辽宁营口）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：
（1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能；
（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。
【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W
【解析】（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R1两端的电压U1=U-U2=18V-12V=6V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R1的阻值
R1通电60s消耗的电能W1=U1It=6V×0.5A×60s=180J
（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R1的最大功率P1=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W
44．（2023·辽宁营口）某型号航拍无人机，由于体积小、操控方便、拍摄效果好， 深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数， 某次航拍的过程中，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升（g=10N/kg，不计空气阻力及能量损耗）。求：
（1）无人机静止在水平地面时， 对地面的压强；
（2）无人机上升过程中的功率和电池的工作电流。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）根据可知，无人机静止在水平地面时，对地面的压力大小等于重力，则对地面的压强为
（2）根据题意可知，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，可知对无人机的拉力大小等于重力大小，则有
此时输入功率为
由于输出功率等于输入功率，即有
电池的工作电流为
45．（2023·山东潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，“恒温”时恒温箱的电功率为
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率为
由可知，R2的阻值为
（3）由可知，恒温箱消耗的电能为
由可知，恒温箱内气体吸收的热量为
由可知，恒温箱内气体的质量为
由可知，恒温箱的恒温温度为
46．（2023·湖南益阳）如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表量程为0～15V。
（1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流；
（2）求电路消耗的最小电功率；
（3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【答案】（1）1.5A；（2）24W；（3）8Ω
【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压。通过定值电阻的电流为
（2）根据可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小。当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电阻最大，为R总=R0+R大=4Ω+20Ω=24Ω
电路消耗的最小电功率为
（3）要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过的最大电流为I大=2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为
要保证电压表安全，R0两端最大电压为U1=15V，则滑动变阻器两端电压为U2=U-U1=24V-15V=9V
电路中最大电流为
超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω。
47．（2023·广东深圳）R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。
（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值；
（2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）；
（3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。
【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N
【解析】（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。
（2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流
的电功率
（3）图丙电路中，通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得，R的阻值最小
由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。
48．（2023·黑龙江龙东）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg·℃)。求：
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。
【答案】（1）2A；（2）；（3）600s；（4）75%
【解析】（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流
（2）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于高温挡；当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温挡；R2的电功率
R2的阻值
（3）粥吸收的热量
不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能
电饭锅工作的时间
（4）电饭锅实际消耗的电能
该电饭锅的加热效率
49．（2023·山东济宁）在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻，滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合，滑动滑片P，使变阻器电阻，此时电压表示数为10V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变化，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）只闭合，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功率范围。
【答案】（1）12Ω；（2）18V；（3）4.5W-9W
【解析】（1）由
可知灯泡的电阻为
（2）只闭合S1，滑动滑片P，使变阻器电阻
此时电压表示数为10V，定值电阻为
故电源电压为
（3）已知灯泡的电阻为
当灯泡两端电压为额定电压时，其两端电压为6V，故滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为
此时电路中的电流为
复合题意，当电压表示数最大为15V时，此时电路中滑动变阻器接入电路的阻值最大为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为
根据
可知电路电功率变化的范围为
即
50．（2023·湖北恩施）某实践小组用一个最大阻值为10kΩ的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R0是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：
（1）R0的阻值;( )
（2）电路所消耗的功率；( )
（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；( )
（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为 ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。( )
【答案】 6kΩ 0.036W 见解析 见解析
【解析】（1）[1]当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，为15V，此时电路电流
由串联电路电压的特点可知，R0两端的电压
由欧姆定律可知，R0的阻值
（2）[2]电路所消耗的电功率P=UI=24V×1.5×10-3A=0.036W
（3）[3]上图中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，根据公式P=UI可知，实践小组的这个电子秤使用时电功率很小；而小敏同学分享的这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同而不同，质量越小电路中接入的电阻越小，电流越大，电路中的电功率越大，使用相同时间时更费电。
（4）[4]由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电压表并联在定值电阻两端，电路部分如下图所示：
考点3 焦耳定律
51．（2023·广西）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（ ）
A．电阻变小B．电流比别处电流小
C．电阻变大D．电流比别处电流大
【答案】C
【解析】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I2Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
52．（2023·吉林）电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻 ，在电流相同时，由于电流的 效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。
【答案】 大 热
【解析】[1][2]将电阻丝断头接上后，会因为接触不够紧密而导致导电能力弱，电阻增大，电阻工作时，电流做功会产生热量，即电流的热效应，由焦耳定律得，接头处产生的热量较多，导致温度过高产生安全隐患。
6．（2023·辽宁抚顺、铁岭）用如图所示的装置可探究电流产生热量与 （填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为 J。若将R3更换为10Ω的电阻， （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
【答案】 电流 300 仍能
【解析】[1]根据控制变量法的思想，R1和R2的电阻相同，R3与R1并联进行分流，因此R1和R2的电流不同，所以可以探究电流产生热量与电流的关系。
[2]根据焦耳定律，R2产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J
[3]若将R3更换为10Ω的电阻，R3仍与R1并联进行分流，R1和R2的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。
53．（2023·辽宁本溪）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和 （填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中 反映电阻丝产生热量的多少；通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 。
【答案】 R1 液面高度差 多
【解析】[1]为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，电流不同，故应选用R3和R1进行实验，因为在电路中R2起到给R3分流的作用，使R3和R1的电流不同。
[2]实验中采用两个相同的U型管，产生的热量越多，U型管液面的高度差就越大，实验通过U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少。
[3]电流的热效应与电阻有关，在电阻和通电时间一定时，流过电阻的电流越大，产生的热量越多。
54．（2023·辽宁营口）图中是探究电流通过导体产生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）关系的装置； 装置中的 U形管 （选填“是”或“不是”）连通器； 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为 。
【答案】 电流 不是 1∶4
【解析】[1]根据实验装置可知，由于R1和R2的阻值都是5Ω，但是流过两个电阻的电流不同，可知图中是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
[2]由于装置中的U形管有一侧上端是封闭的可知其不是连通器。
[3]由于R1和R2的阻值相同，根据实验装置可知，流过R1的电流是流过R2的电流的2倍，根据可知，电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为1∶4。
55．（2023·湖南益阳）有三个用电器，一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V 40W”的电热毯，另一个是“220V 45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是 ，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为 J（不考虑温度对其电阻的影响）。
【答案】 电热毯 2560
【解析】[1]三个用电器额定电压相等，额定功率差不多，根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，节能灯工作时将电能大部分转化为光能，而电热毯属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能，电热毯产生的热量最多。
[2]电热毯的电阻，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，实际电压U实=80%U=80%×220V=176V，它在100s内产生的热量为
56．（2023·北京）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【解析】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。
（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
57．（2023·山东济宁）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。
（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 相等；
（2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少；
（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多；
（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为 J。
【答案】 电流 时间 温度计的示数 12
【解析】（1）[1][2]如图所示，探究电功跟电压、电流和时间关系时，将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制通过的电流和经过的时间相等。
（2）[3] 通电一段时间后，通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量，温度升高越多，说明煤油吸热越多，即可说明电流做功越多。
（3）[4] 通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝做功较多，因为，根据串联电路分压特点可知，电阻越大两端电压越大，即两端的电压较大；根据可知，在电流和时间相等时，电压越大电功越大。
（4）[5]根据题意可知，10s内电流通过做的功为
58．（2023·黑龙江龙东）在家庭电路中，如果导线断了又连接起来，连接处往往比别处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
【答案】见解析
【解析】连接处电阻大，根据Q=I2Rt可知，在电流和时间一定时，导线连接处电阻大，产生热量多，因此导线连接处更容易发热，加速老化甚至引起火灾。
59．（2023·内蒙古赤峰）小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如图所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。【】
（1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？
（3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？
【答案】（1）；（2）；（3）甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶
【解析】（1）由可得甲电热水壶正常工作时电阻为
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量为
（3）把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲电热水壶用电量为
乙电热水壶用电量为
因为，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。
60．（2023·湖南长沙）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
（1）闭合开关S后，求电路中的电流；
（2）求通电100s电热丝产生的热量；
（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA
方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB
老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。
【答案】（1）4A；（2）；（3）方法一，825Ω
【解析】（1）S闭合后。电路中的电流
（2）通电100s电热丝产生的热量
（3）方法一更节能。两种方法的电路简图如下：
在方法一中的电热箱的功率为
在方法二中的电热箱的功率为
因为两次电热箱内的电功率相等，即
得
由W=UIt可得，方法一更节能。R0两次电压
因为电源电压保持不变，则RA和RB两端的电压，则UB=U2=165V
R0两端的电压
电热箱内的电功率
在方法一中
R0两端的电压
电热丝RA的阻值
额定电压
220V
工作频率
50Hz
热风挡电功率
900W
冷风挡电功率
100W
额定电压
220V
低温挡功率
中温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
总质量
1200g
四个脚与地面的接触面积
6cm2
最大上升速度
9m/s
最大水平飞行速度
18m/s
正常工作电压
15V
F/N
20
40
60
80
100
R/Ω
12
10
8
6
4
1．（2023·湖南邵阳）为了纪念著名的物理学家欧姆，用他的名字作为单位的物理量是（ ）
A．电阻B．电压C．电功D．电流
【答案】A
【解析】A．电阻的单位是欧姆，是为了纪念欧姆而以其名字命名的，故A符合题意；
B．为了纪念伏特，以他的名字为电压的单位，故B不符合题意。
C．电功的单位是焦耳，故C不符合题意。
D．为了纪念物理学家安培，以他的名字作为电流的单位，符号是A，故D不符合题意。
故选A。
2．（2023·山东济宁）下列物理量的单位换算不正确的是（ ）
A．长度：B．质量：
C．电流：D．电功：
【答案】B
【解析】A．因为，所以，故A正确，不符合题意；
B．由质量的单位换算可知，，故B错误，符合题意；
C．因为，故C正确，不符合题意；
D．由电功单位换算可知1kW·h=3.6×106J，故D正确，不符合题意。
故选B。
3．（2023·黑龙江齐齐哈尔）将电能输送到几百千米之外的用户，在输电线上会有能量的损耗，这主要是由于电流的 效应引起的。某段输电线路的总电阻为0.5Ω，输送电流为100A，每输电1min，这段线路便会损耗 J的电能。
【答案】 热
【解析】[1]由于输电线有电阻，电流通过导体一部分电能转化为内能，造成电能的损耗，这种现象叫电流的热效应。
[2]根据焦耳定律可得，这段电路损耗的电能为
4．（2023·辽宁丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制，已知低温挡电阻R1=110Ω，中温挡功率为880W；求：
（1）电热锅低温挡工作时的电功率；
（2）电热锅中温挡工作时的电流；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）440W；（2）4A；（3）350s
【解析】解：（1）由电路图和已知条件可以得出，当只闭合开关S1时，只有电阻R1接入电路，为低温挡，电压为220V，根据公式可得低温档功率为
（2）根据题意可知，当只有电阻R2接入电路时为中温挡，电热锅中温挡功率为880W，电压为220V，由公式变形可知，此时电路中的电流为
（3）当R1、R2均接入电路，即开关S1和S2均闭合时为高温挡，根据串并联电路中电功率的规律可知，高温挡功率为，根据热平衡方程可知，即，所以所需的时间为
考点2 电功率
5．（2023·北京）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流
B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率
D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
【答案】D
【解析】由题意可知，两电阻丝的材料相同，电阻丝R1比R2长且细，则R1>R2；
AB．因R1与R2并联，电阻两端的电压相等，由可知，电阻大的通过的电流小，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故AB错误；
C．由可知，R1电功率小于R2的电功率，故C错误；
D．R1电功率小于R2的电功率，根据W=Pt可知，相同时间内R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。
故选D。
6．（2023·广东深圳）已知，，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（ ）
A．图甲中R1与R2的电流比B．图乙中R1与R2的电压比
C．图甲与图乙的总功率比D．图甲与图乙的总功率比
【答案】C
【解析】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过与的电流相等，即，故A不符合题意；
B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 与两端的电压相等，则，故B不符合题意；
CD．根据电功率的公式，可得，，图甲与图乙的总功率比，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
7．（2023·湖南常德）如图是电吹风工作原理的电路图及铭牌信息，当电吹风正常工作且吹热风时，两条支路电流之比为（ ）
A．IR∶IM＝9∶1B．IR∶IM＝1∶9C．IR∶IM＝8∶1D．IR∶IM＝1∶8
【答案】C
【解析】由电路图可知，两开关都闭合时，电动机和电阻并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知，吹热风时电动机的电功率和吹冷风时电动机的电功率相等，则吹热风时，加热电阻的电功率PR=P加热﹣PM=900W﹣100W=800W，两条支路电流之比。
故选C。
8．（2023·黑龙江齐齐哈尔）下列估测数值符合实际的是（ ）
A．人体感觉舒适的环境温度约为38℃B．家用空调的电功率约为
C．人正常步行的速度约为D．托起一个鸡蛋所用力的大小约为
【答案】B
【解析】A．人在不同温度环境下感觉一般不同，人体感觉舒适的环境温度约为23℃，故A不符合题意；
B．根据常见用电器的电功率可知，家用空调的电功率约为1000W，故B符合题意；
C．人正常步行的速度约为，故C不符合题意；
D．一个鸡蛋的质量约为0.05kg，重力约为，因此用手托起一个鸡蛋所用力的大小约为0.5N，故D不符合题意。
故选B。
9．（2023·内蒙古包头）某电饭锅有加热和保温两种功能，其简化电路如图所示，R1、R2为加热电阻，S为电源开关，S1为温控开关。闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，下列说法正确的是（ ）
A．电饭锅进入加热状态B．电路总电压变小
C．电路总电流变大D．电路总功率变小
【答案】D
【解析】由图可知，闭合电源开关S，温控开关S1闭合时，R1与R2并联，温控开关S1断开时，为R1的简单电路。
AD．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总功率变小，为保温状态，故A错误，D正确；
B．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，由于电源不变，所以电路总电压不变，故B错误；
C．闭合电源开关S，温控开关S1由闭合到断开，电路总电阻变大，由可知，电路总电流变小，故C错误。
故选D。
10．（2023·黑龙江）标有“6V；3W”和“6V；6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1和L2的电流之比为1∶2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2∶1
C．灯L2和L1的发光亮度相同
D．能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解析】A．两个灯泡的额定电流分别为，，两个灯泡的电阻，，将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，则通过灯L1和L2的电流之比为1∶1，故A错误；
B．灯L1和L2两端的电压之比为，故B正确；
CD．将它们串联在某电源上，所以通过它们的电流相等，使其中一个灯正常发光，因为L1的额定电流小于L2的额定电流，所以通过电路的电流是0.5A，L1正常发光，L2不能正常发光，两个灯泡发光亮度不同，故CD错误。
故选B。
11．（2023·山东济宁）图是灯泡L的I-U图像，结合图像分析，下列选项正确的是（ ）
A．通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，其实际功率为0.72W
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，电路的总功率为0.24W
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，电路的总电阻为6Ω
【答案】D
【解析】A．由图可知，灯泡L的I-U图像是一条曲线，说明通过它的电流与电压不成正比关系，，故A错误；
B．当通过灯泡L的电流为0.3A时，由图像可知，灯泡L两端的电压略小于2.4V，根据，可得小灯泡的实际功率小于0.72W，故B错误；
C．将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端，根据串联分压的规律，各小灯泡分得的电压为1.2V，由图像可知，此时电路中的电流为0.2A，则电路的总功率为，故C错误；
D．将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端，由图可知，此时小灯泡的电流为0.4A，根据欧姆定律，可得小灯泡的阻值为，电路中总阻值为，故D正确。
故选D。
12．（2023·黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示电路，电源电压为且恒定。电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡规格为“”（灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“”。保证电路中各元件都不损坏，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变化范围
B．电压表示数变化范围
C．滑动变阻器阻值变化范围
D．小灯泡实际功率变化范围
【答案】ABD
【解析】ABC．由图可知，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，小灯泡的额定电流，小灯泡的电阻，电流表的最大电流是0.6A，通过变阻器的最大电流是1A，由串联电路电流的规律可知通过电路的最大电流是0.5A，此时变阻器连入电路的电阻最小，电压表的示数最小，电压表的示数U小=U-UL=4.5V-2.5V=2V，变阻器连入电路的电阻最小值，电压表的量程是0-3V，电压表的最大示数是3V，由串联分压可知，当电压表的示数为3V时，变阻器连入电路的阻值最大，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小，由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的最小电流，变阻器连入电路的最大阻值，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围，滑动变阻器阻值变化范围，故AB正确，C错误；
D．通过电路的最大电流是0.5A，此时灯泡正常发光，小灯泡的电功率是1.25W，通过电路的最小电流是0.3A，小灯泡实际功率P小=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W，小灯泡实际功率变化范围，故D正确。
故选ABD。
13．（2023·内蒙古通辽）（多选）如图所示，电源电压不变，定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小了12，电流表示数变化了0. 1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．滑动电阻器的最大阻值为48
B．电源电压为12V
C．所有开关闭合后，滑动变阻器的最大功率为33. 6W
D．电路消耗的最小功率为9. 6W
【答案】ACD
【解析】AB．灯泡的额定电流为，灯泡的电阻为，只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联。滑动变阻器的滑片P从阻值最大处移动到某一位置时，电阻减小，电流增大，故阻值最大时，电流为I＝0.4A。滑动变阻器电阻最大时，当小灯泡正常发光时，代入数据，联立以上两式，解得U=24V，R滑=48Ω，故A正确，B错误；
C．所有开关闭合后，R与R0并联，R0两端电压和滑动变阻器两端电压均为U=24V，根据P=UI知，当通过滑动变阻器电流最大时，此时电流表示数达到最大，滑动变阻器的功率最大，此时R0通过的电流为，则通过R的电流为，故滑动变阻器的最大功率为，故C正确。
D．根据P=UI知，当电路总电流最小，电阻最大时，电功率最小，此时应将滑动变阻器与灯泡串联，且滑动变阻器滑片置于阻值最大值处，由AB可知，此时电路中的电流为0.4A，故电路中消耗的最小功率为，故D正确。
故选ACD。
14．（2023·辽宁丹东）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【解析】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V，故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为，故D正确。
故选ACD。
15．（2023·黑龙江牡丹江）（多选）如图所示，电源电压U=3V且保持不变，R1=10Ω，I1=0.1A。闭合开关，则（ ）
A． R1两端的电压是2VB．通过 R2的电流是
C． R2的阻值是D． R1消耗的电功率是
【答案】BC
【解析】A．当开关闭合时，R1=10Ω，I1=0.1A，则R1的电压为，故A不符合题意；
B．由电路图可知R1与 R2串联，串联电路中电流相等，即I2= I1=0.1A，故B符合题意；
C．电路中的电流为0.1A，总电压为3V，故电路中的总电阻为，R1与 R2串联，R2的阻值为，故C符合题意；
D．R1电阻为10Ω，电流I1=0.1A ，R1消耗的电功率为，故D不符合题意。
故选BC。
16．（2023·辽宁抚顺、铁岭）（多选）如图所示电路，定值电阻为，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，当滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A，在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．滑动变阻器连入电路的阻值范围是~
C．定值电阻的功率为0.8W
D．通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J
【答案】BD
【解析】A．由图可知，闭合开关S，电阻R0的简单电路，电流表测量通过R0的电流，电源电压U=I0R0=0.1A×40Ω=4V，故A错误；
B．再闭合开关S1，变阻器连入电路的电阻最大，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路的特点可知通过R0的电流不变，为0.1A，通过变阻器的电流I滑=I-I0=0.2A-0.1A=0.1A，变阻器的最大阻值，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，变阻器的最小阻值，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω，故B正确；
C．定值电阻的功率为，故C错误；
D．滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，通过变阻器的最大电流是0.4A，干路中最大电流I大=I0+I滑大=0.1A+0.4A=0.5A，通电1min，整个电路消耗的最大电能W=UI大t=4V×0.5A×60s=120J，故D正确。
故选BD。
17．（2023·辽宁本溪）如图所示电路，灯泡L1为“12V 12W”、灯泡L2为“12V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为48Ω，电压表的量程为“0~15V”。只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光。只闭合开关S2，保证所有元件安全的情况下，最大范围内调节滑动变阻器的滑片。忽略温度对灯丝电阻的影响，下列有关该电路说法正确的是（ ）
A．电源电压为18V
B．只闭合开关S1，当灯泡L1正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值为6Ω
C．只闭合开关S2，电压表示数的最大值为15V
D．只闭合开关S2，电路总功率的变化范围为4.5W～9W
【答案】ABD
【解析】AB．只闭合开关S1，L1与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片从最右端向左移动，当电压表示数为6V时，灯泡L1正常发光，则电源电压为，
通过灯泡L1的电流 ，滑动变阻器连入电路的阻值 ，故AB正确；
CD．灯泡L2的阻值 ，只闭合开关S2，L2与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数最大，根据串联电路的分压原理可得 ，则电压表示数的最大值为12V。此时电路的电流最小，最小电流为 ，电路的最小总功率 ，当小灯泡L2正常发光时，电路的电流最大 ，电路的最大总功率 ，
故C错误，D正确。
故选ABD。
18．（2023·山东潍坊）（多选）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电路允许通过的最大电流是0.5AB．电压表示数的变化范围是3~6V
C．小灯泡消耗电功率的最小值是0.75WD．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是
【答案】AC
【解析】由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
ABD．灯泡正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流为I大=IL=0.5A，此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示数为，由可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为，由题意知，不考虑灯丝电阻的变化，则灯泡的电阻为，当滑动变阻器两端电压最大，即电压表的示数UR大=15V时，灯泡两端的电压最小为，此时电路中的最小电流为，此时变阻器接入电路中的电阻阻值最大为，由60Ω＜100Ω可知，电路中的最小电流为0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω，电压表的最大示数为15V，所以，电压表示数变化范围是12V～15V，电流表示数变化范围是0.25A～0.5A，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω～60Ω，故A正确，BD错误；
C．当电路中的电流最小时，小灯泡消耗电功率最小，则由可得，小灯泡消耗电功率最小值为，故C正确。
故选AC。
19．（2023·黑龙江龙东）（多选）如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样若电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，滑片移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表变化范围0.3A~0.5A
B．电压表变化范围1.5V~3V
C．滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω
D．电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等，变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A；此时R2两端的电压最大，电路的总功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，R2两端电压U2大=I大R1=0.5A×10Ω=5V，电路的最大功率P大=UI大=6V×0.5A=3W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压U1=U-U2大=6V-5V=1V，变阻器接入电路中的最小阻值，电压表的量程为“0~3V”，当电压表的示数最大是3V时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，此时R2两端的电压U2=U-U1大=6V-3V=3V，所以电压表变化范围1V~3V，电路中的最小电流，则电流表变化范围0.3A~0.5A。滑动变阻器接入电路中的最大阻值，所以，滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω~10Ω范围内变化。
综上所述
A.电流表变化范围0.3A~0.5A，故A正确；
B.电压表变化范围1V~3V，故B错误；
C.滑动变阻器阻值范围2Ω~10Ω，故C正确；
D.电路总功率最大值3W，故D错误。
故选AC。
20．（2023·吉林）如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是 J；S闭合后，电路中消耗的总功率将 。
【答案】 6600 变大
【解析】[1]S断开时，电路中的电流是0.5A，通电1min后，电路中消耗的电能是
[2]S闭合后，电路由R0与R串联变为R的简单电路，电路中电阻变小，由得，电路中消耗的总功率将变大。
21．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图甲所示的电路，电源电压不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S、，断开，滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动，直至灯泡正常发光，电流表示数和电压表示数关系图像如图乙所示，灯泡正常发光时，某块电表的示数恰好达到最大值；再断开，闭合，将滑片P调回至最右端，电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源电压为 V，变化过程中，灯泡的最小电阻为 ，灯泡的额定功率为 W。
【答案】 9 10 5.4
【解析】[1][2]闭合开关S、，断开，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯L两端电压，再断开，闭合，灯L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源两端电压，由图丙可知，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；闭合开关S、，断开，滑片P在最右端时，电路中的电阻最大，电流最小，由图乙可知I=0.3A，此时灯L两端的电压，变阻器R两端的电压为，则电源电压为，当滑动变阻器接入的阻值最大时，灯L的电阻最小，则灯L的最小阻值为
[3]当滑片P从最右端向左移动时，电路总电阻变小，电流变大，由串联电路的分压规律可知，电压表的示数变小，电路的总电阻最小（即R=0）时，电流表的示数达到最大值，此时灯L刚好正常发光，两端的电压为，则灯L的额定功率为
22．（2023·辽宁本溪）小平家5月份的电费为50元，当地电价为0.5元/kW▪h，5月末他家的电能表示数如图，5月初电能表的示数应为 。他家可以同时使用用电器的总功率不能超过 W。他单独使用电炖锅正常工作3min，电能表转盘转过160转，则电炖锅的额定功率为 W。
【答案】 4400 1600
【解析】[1]小平家5月份消耗的电能，5月初电能表的示数为W初=2023.6kW·h-100kW·h=1923.6kW·h
[2]由电能表的参数可知，他家接在这个电能表的用电器额定最大电流为20A，则他家可以同时使用用电器的最大总功率
[3]电炖锅正常工作3min，消耗的电能，电炖锅的额定功率
23．（2023·湖北鄂州）如图甲所示，空气炸锅利用热空气流高效快速烹制食物，以烹制食物的外酥里嫩、味美可口而广受大众的认可和欢迎。如图乙所示是某品牌空气炸锅加热部分的简化电路图，其额定电压为220V，定值电阻R1和R2为发热体，其中R2=44Ω。通过开关S1的通断和单刀双掷开关S2在A、B间的连接转换可实现高、中、低三个档位的调节。已知中温档的额定功率为440W。求：
（1）当开关S1 （选填“断开”或“闭合”）、S2 （选填“接A”或“接B”）时，空气炸锅为低温挡；
（2）R1的阻值 ；
（3）当空气炸锅处于高温档时，正常工作10min消耗的电能 。
【答案】 断开 接A 110 Ω 9.24×105J
【解析】（1）[1][2]观察电路图可知，当S1断开，S2接A时，R1与R2串联，电路中电阻最大；当S1闭合，S2接B时，R1与R2并联，电路中电阻最小；当S1闭合，S2接A时，R2被短路，电路中只有R1，电路中电阻大小中等；由可知，当S1断开，S2接A时，电路中电阻最大，功率最小，此时空气炸锅为低温挡。
（2）[3]当S1闭合、S2接A时处于中温档，R1的阻值
（3）[4]当S1闭合、S2接B时处于高温档，则高温档的功率，正常工作10min消耗的电能W= P高t=1540W×10×60s=9.24×105J
24．（2023·广西）如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作站有榨汁、加热、保温三挡。当闭合开关 时，榨汁杯处于榨汁挡：只闭合开关S2时，榨汁杯处于 挡。
【答案】 S1 保温
【解析】[1]由图可知，该电路为并联电路，当榨汁杯处于榨汁档时，只需要电动机工作即可，所以据图可知只闭合S1，电路为电动机串联的简单电路。
[2]根据可知，电源电压一定，当电阻越小时，电功率越大，所以当S2、S3闭合，R1、R2并联时为加热挡；只闭合开关S2时，R1单独串联为保温挡。
25．（2023·辽宁抚顺、铁岭）如图是小昊家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。小昊将“220V 2400W”热水器单独接入电路正常工作10min，电能表转盘转了 转，电能表示数变为 kW·h。
【答案】 4400 240 2363.2
【解析】[1]由题图可知，电能表的工作电压为220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器工作最大总功率为
[2]用电器在10min内消耗的电能为，电能表转盘转动的转数为
[3]有图可知，当时的电能表示数为2362.8kW·h，则此时的电能表示数变为2362.8 kW·h+0.4kW·h=2363.2kW·h
26．（2023·黑龙江齐齐哈尔）小夏一家假期外出旅游，家中只有一个网络摄像头和一个路由器在工作，其实际功率分别为5W和15W。出发和回家时，电能表示数如图所示，这段时间内小夏家消耗电能 ，小夏一家外出 h。（电路其它元件损耗电能不计）
【答案】 4.8 240
【解析】[1][2]由题意可知，电路中消耗的电能为，两用电器的总电功率为，根据可得，两用电器所用的时间为，即为小夏一家外出的时间。
27．（2023·辽宁丹东）小潘家的电能表上标着“”。他将家里台式电脑单独接入电路，工作3min，电能表转盘转了30转，台式电脑消耗的电能为 J，电功率为 W。
【答案】 200
【解析】[1]是指每消耗的电能，电能表转3000转，因此电能表转盘转30转所消耗的电能为
[2]电功率为
28．（2023·辽宁营口）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V1、V2完全相同，连入电路的量程也相同，小灯泡L1“6V 6W”、L2“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为 A，此时只有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为 W；断开开关S1、S2，电压表V1的示数为 V。
【答案】 0.5 1.5 4.5
【解析】[1][2]由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V1测量灯泡L1两端的电压，电压表V2测量灯泡L2两端的电压，两个灯泡电阻分别为，，两个灯泡的额定电流分别为，，电路中的电流为，此时电路中的电流I=I2=0.5A，L2小灯泡正常发光，L1小灯泡的实际功率为
[3]断开开关S1、S2，两个电压表串联在电路中，电压表V1、V2完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知，它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V1的示数为
29．（2023·内蒙古赤峰）如图所示，电源电压保持不变，，。当闭合开关S，断开开关、时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为 V；当开关S、、都闭合时，则电路消耗的总功率为 W。
【答案】 6 3
【解析】[1] 闭合开关S，断开开关、时，R1与R3串联，电压表测量的是R1两端的电压，所以R1的电阻为，则电源电压为
[2] 当开关S、、都闭合时，R3被短路，R1与R2并联，所以R1与R2两端的电压等于电源电压，R1的电流为，R2的电流为，所以电路消耗的总功率为
30．（2023·黑龙江龙东）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】 60 40
【解析】[1]由图可知，当滑动变阻器滑动到最左端时，滑动变阻器被短路，小灯泡正常发光，此时小灯泡两端电压等于电源电压，即U额=U总=24V，正常发光时的电流为0.4A，根据得，小灯泡正常发光时灯丝的电阻为
[2]由图乙知，当小灯泡的实际功率为3.6W，根据可得，此时小灯泡两端的电压为12V。电流为0.3A，由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路分压特点，可知滑动变阻器两端电压为，由可得，滑动变阻器R连入电路的阻值为
31．（2023·黑龙江龙东）如图所示，将洗衣机三脚插头插入三孔插座，可使洗衣机的 与大地相连，防止发生触电事故。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min，电能表转盘转了100转，则该用电器的额定功率是 W。
【答案】 金属外壳 1000
【解析】[1]将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的地线相连，防止发生触电事故。
[2]由题意知，2000r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转2000r，当转盘转100r，消耗的电能为，已知用电器正常工作时间为，由可得，该用电器的电功率为，该用电器的额定功率为1000W。
32．（2023·辽宁营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示，S为总开关， S1为自动控制开关， R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2=840Ω， 加热功率为 1210W，电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c 水=4.2×103J/(kg∙℃)，标准大气压]求：
（1）水吸收的热量；
（2） 把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
（3）电水壶的保温功率。
【答案】（1）3.36×105J；（2）331s；（3）55W
【解析】（1）在一个标准大气压下，将1kg、20℃的水烧开即为100℃，温度升高了80℃，则水吸收的热量为
（2）加热器加热过程中将电能转化为内能，加热器加热效率为84%，根据热平衡方程可得
即把水烧开所需时间
（3）电源电压为220V，R1和R2为阻值不变的发热电阻，当闭合开关S、S1时，只有电阻R1接入电路，此时为高温档，由公式
可得
当只闭合开关S时，R1和R2串联，电阻最大，电水壶为保温档，电路中总电阻为R总= R1+R2=40Ω+840Ω=880Ω
保温功率为
33．（2023·湖南邵阳）贝贝在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个档位，其简化电路如图所示。是电热丝，，S为旋转式开关。
（1）当旋转触片接触点1和2时，求电路中的电流；
（2）当旋转触片接触点2和3时，求电路消耗的总功率。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）如图所示，当旋转触片接触点1和2时，这是仅有的基础电路，此时电路中的电流为
（2）如图，当旋转触片接触点2和3时，并联，根据并联电路中电压特点，每条支路电压相等，此时通过的电流不变，通过的电流为
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过干路的总电流为
电路消耗的总功率为
34．（2023·湖南常德）在图甲所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S，两电流表的指针均指在表盘正中位置如图乙所示。
（1）求电源电压U；
（2）求电阻R2的功率；
（3）现用电阻R替换原来的两个电阻中的一个，发现替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，且电路的总功率变化了1.2W。求电阻R的阻值（结果保留1位小数）。
【答案】（1）9V；（2）10.8W；（3）6.8Ω或8.4Ω
【解析】由图甲可知，两电阻并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流；
（1）由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，A2的示数应大于A1的示数，因此A2选用大量程，A1选用小量程，由图乙可知，A1的分度值为0.02A，示数为0.3A，A2的分度值为0.1A，示数为1.5A，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V
（2）由并联的电流特点可知，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A
则电阻R2的功率P2＝U2I2＝9V×1.2A＝10.8W
（3）由于替换前后只有一个电流表的示数发生了变化，由并联电路的特点可知，此时无论更换哪个电阻，干路电流一定会发生变化，则A1的示数不能发生变化，因此被替换的电阻为R2，通过R1的电流不变；原来电路的总功率P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W
则更换后电路的总功率P'＝P+ΔP＝13.5W+1.2W＝14.7W
或P″＝P﹣ΔP＝13.5W﹣1.2W＝12.3W
当P'＝14.7W时，由P＝UI可知，干路电流
由并联电路的电流特点可知，此时通过R的电流
由欧姆定律可知，电阻R的阻值
当P″＝12.3W时，干路电流
此时通过R的电流
电阻R的阻值
因此电阻R的阻值为6.8Ω或8.4Ω。
35．（2023·广西）实践基地芒果获丰收，为筛选优质大果，设计自动筛选装置如图甲，检测装置电路图如图乙，电源电压恒为12V，电阻为20Ω，R为压敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：
（1）若R与阻值相等，R消耗的电功率；
（2）此装置能筛选出重力至少为多大的芒果；
（3）若想筛选出重力至少为2N的芒果，有同学建议：仅适当增加的阻值即可。你认为他的建议可行吗？请通过计算做出判断。
【答案】（1）1.8W；（2）1N；（3）可行，此时R0的阻值为40Ω
【解析】（1）当R与R0阻值相等，电路中的总电阻为
电路中的电流为
R消耗的电功率为
（2）当电路中电流为0.15A时，电路中的电阻为
R此时的电阻为
由图丙可知，当电阻为时，对应的压力为1N，即芒果的重力为1N，所以此装置能筛选出重力至少为1N的芒果。
（3）根据图丙，可知，当芒果的重力为2N，也就是检测装置所受压力为2N，此时压敏电阻的阻值为，则需要R0的阻值为
适当增加R0的阻值，可以筛选出重力至少为2N的芒果。
36．（2023·内蒙古包头）某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随水温的变化关系如图乙所示，电流鉴别器相当于电流表；加热电路中电源电压为220V，加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时，鉴别器中电流减小到30mA，开关S2闭合，加热电路开始加热；当水温升至某温度时，鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。
（1）开关S2闭合，求加热电路的电功率；
（2）求定值电阻R0的阻值；
（3）求加热电路停止加热时水的温度。
【答案】（1）1000W；（2）250Ω；（3）80℃
【解析】（1）（1）开关S2闭合，加热电路的电功率
（2）鉴别器中电流为30mA时，
当时，由图乙可知，
（3）鉴别器中电流增大到40mA，开关S2断开，加热电路停止加热。此时电路总电阻
此时Rt接入的阻值为
由图乙可知当时，
37．（2023·黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
【答案】（1）66Ω；（2）220W；（3）1000W
【解析】解：（1）从表格中可以看到，高温挡的功率为1100W，再观察图乙，高温挡时，根据电流的流法可知道，只有电阻R3接入电路，电源电压为220V，根据电功率推导式可知，R3的阻值大小为
R3的阻值大小为44Ω；从表格中还可以看到，中温挡的功率为440W，再观察图乙，中温挡时，根据电流的流法可知道，电阻R2和R3串联接入电路，电源电压为220V，根据电功率推导式可知
最后解得。
（2）电火锅在低温挡工作时，从图乙可以看到，电阻R1和R3串联接入电路，电源电压为220V，R1的阻值为176Ω，由（1）解析可知，R3的阻值大小为44Ω，根据电功率推导式可知，电火锅在低温挡工作时的功率为
低温挡工作时的功率为220W。
（3）由题意可知，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为
水吸收的热量为3.36×105J，由于不计热损失，消耗的电能完全转化为水的内能，所以
用时5.6min=336s，根据电功率公式可知，该电火锅的实际功率为
该电火锅的实际功率为1000W。
38．（2023·黑龙江齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为，额定电压均为，额定功率分别为800W、1000W和。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
【答案】（1）的电热水壶，见解析；（2）的电热水壶，见解析
【解析】（1）该插座能接入的用电器最大功率为
所以不能选购额定功率为的电热水壶。
（2）烧开初温相同、质量相同的水时，水吸收的热量是相同的，不计热损失，消耗的电能是相同的。根据，可知，消耗相同电能时，功率越大，用时越短。所以应选购额定功率为的电热水壶。
39．（2023·内蒙古通辽）小华家有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，在使用时发现不能满足家人对冬夏两季水温的需求，于是他增加了两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不计），设计了如图甲所示的电路进行改进，其中为改进前水龙头的发热电阻，开关可以同时与a、b相连或只与c相连，使其具有两档工作状态（忽略发热电阻阻值的变化）。
（1）请求出的阻值；
（2）改进前，小华关闭家中其他电器，只让该水龙头工作，发下家中电能表（如图乙所示）1min转20r，请求出此时该水龙头的实际功率；
（3）改进后，水龙头正常工作时两档电功率之比为4∶1，请求出正常工作时高温档的电功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据可得，的阻值为
（2）根据图乙可知，当电能表转600r时，消耗的电能为，当转20r时，消耗的电能为
则此时该水龙头的实际功率为
（3）由电路图可知，将开关S与a、b相连时，电阻R与R0并联，电阻较小，根据
可知，此时电路的总功率最大，水龙头处于高温状态，由电路图可知，将开关S与c相连时，R与R0串联，总电阻较大，总功率较小，水龙头处于低温状态，因为水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4∶1，则有，
由于水龙头分别处于高温挡与低温挡时，两档电功率之比为4:1，可得
解得
则高温挡时的电功率为
40．（2023·辽宁丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。
【答案】（1）12Ω；（2）0.8A； 0.48W
【解析】（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，由可知小灯泡L的电阻
（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源U=UL=6V
通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流
小灯泡L的电功率Pʹ=Iʹ2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
41．（2023·辽宁抚顺、铁岭）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。【c中药取4.0×103J/(kg·℃)】求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。
【答案】（1）1A；（2）9.6×105J；（3）1920s
【解析】（1）根据，中药壶在文火状态下的电流
（2）中药吸收的热量
（3）当S1接b时，R1和R2串联在电路中，为文火状态，根据
电路的总电阻
根据串联电路电阻的特点，R1的阻值为
当S1接a时，只有R1在电路中，为急火状态
不计热量损失W=Q吸，根据，加热过程所用时间
42．（2023·辽宁本溪）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、、均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W~100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[]求：
（1）电热毯在恒温挡时的电流；
（2）可变电阻R的最大阻值；
（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由得，电热毯在恒温挡时的电流
（2）当开关S接1，滑片在最右端时，电路中只有工作，为调温档最大功率100W；由
得
当开关S接1，滑片在最左端时，可变电阻R达到最大阻值，与串联，为调温档最小功率50W；由得，电路的总电阻
滑动变阻器的最大阻值
（3）水的温度由20℃升高到50℃吸收的热量
因为不计热损失，所以消耗的电能
由得，需要的时间
43．（2023·辽宁营口）如图所示，电源电压恒为18V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，求：
（1）电阻R1的阻值以及R1通电60s消耗的电能；
（2）在保证元器件安全的前提下，电阻R1的最大功率。
【答案】（1）12Ω，180J；（2）4.32W
【解析】（1）由图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，由串联电路电流的规律可知电阻R1两端的电压U1=U-U2=18V-12V=6V
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R1的阻值
R1通电60s消耗的电能W1=U1It=6V×0.5A×60s=180J
（2）电流表量程为0~0.6A，电路中的最大电流是0.6A，电阻R1的最大功率P1=I大2R1=(0.6A)2×12Ω=4.32W
44．（2023·辽宁营口）某型号航拍无人机，由于体积小、操控方便、拍摄效果好， 深受摄影爱好者喜欢。下表是它的部分技术参数， 某次航拍的过程中，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升（g=10N/kg，不计空气阻力及能量损耗）。求：
（1）无人机静止在水平地面时， 对地面的压强；
（2）无人机上升过程中的功率和电池的工作电流。
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）根据可知，无人机静止在水平地面时，对地面的压力大小等于重力，则对地面的压强为
（2）根据题意可知，在正常工作电压下，无人机以8m/s的速度匀速竖直上升，可知对无人机的拉力大小等于重力大小，则有
此时输入功率为
由于输出功率等于输入功率，即有
电池的工作电流为
45．（2023·山东潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，“恒温”时恒温箱的电功率为
（2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率为
由可知，R2的阻值为
（3）由可知，恒温箱消耗的电能为
由可知，恒温箱内气体吸收的热量为
由可知，恒温箱内气体的质量为
由可知，恒温箱的恒温温度为
46．（2023·湖南益阳）如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表量程为0～15V。
（1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流；
（2）求电路消耗的最小电功率；
（3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。
【答案】（1）1.5A；（2）24W；（3）8Ω
【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压。通过定值电阻的电流为
（2）根据可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小。当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电阻最大，为R总=R0+R大=4Ω+20Ω=24Ω
电路消耗的最小电功率为
（3）要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过的最大电流为I大=2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为
要保证电压表安全，R0两端最大电压为U1=15V，则滑动变阻器两端电压为U2=U-U1=24V-15V=9V
电路中最大电流为
超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω。
47．（2023·广东深圳）R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙，丙的两个电路，为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A。
（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值；
（2）用300N的力推电阻，求的电功率（图乙）；
（3）图丙中，当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。
【答案】（1）40Ω；（2）0.8W；（3）200N
【解析】（1）由题图甲可知，当推力为0时，电阻R的阻值为40Ω。
（2）用300N的力推电阻时，电阻R的阻值为10Ω，电路中的电流
的电功率
（3）图丙电路中，通过的电流
电流表允许通过的最大电流为0.6A，因为R与并联，则通过R的最大电流
根据欧姆定律可得，R的阻值最小
由题图甲可知，此时的推力为200N，随着推力的增大，R的阻值减小，故最大推力为200N。
48．（2023·黑龙江龙东）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥=4.0×103J/(kg·℃)。求：
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。
【答案】（1）2A；（2）；（3）600s；（4）75%
【解析】（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流
（2）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电饭锅处于高温挡；当只闭合S1时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温挡；R2的电功率
R2的阻值
（3）粥吸收的热量
不考虑热量损失，电饭锅消耗的电能
电饭锅工作的时间
（4）电饭锅实际消耗的电能
该电饭锅的加热效率
49．（2023·山东济宁）在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，定值电阻，滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合，滑动滑片P，使变阻器电阻，此时电压表示数为10V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变化，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）电源电压；
（3）只闭合，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功率范围。
【答案】（1）12Ω；（2）18V；（3）4.5W-9W
【解析】（1）由
可知灯泡的电阻为
（2）只闭合S1，滑动滑片P，使变阻器电阻
此时电压表示数为10V，定值电阻为
故电源电压为
（3）已知灯泡的电阻为
当灯泡两端电压为额定电压时，其两端电压为6V，故滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为
此时电路中的电流为
复合题意，当电压表示数最大为15V时，此时电路中滑动变阻器接入电路的阻值最大为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为
根据
可知电路电功率变化的范围为
即
50．（2023·湖北恩施）某实践小组用一个最大阻值为10kΩ的直滑电位器、电压为24V的锂电池等元件，设计了一个电子秤，工作电路如图所示，R0是个保护电阻，电压表连入0～15V量程。当开关接通，秤盘中未放物体时，表盘的示数为0；当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大。求：
（1）R0的阻值;( )
（2）电路所消耗的功率；( )
（3）小敏同学还分享了另一种设计，如图所示，请对此作出评价；( )
（4）若用一个压敏电阻代替直滑电位器（电路符号为 ），其阻值随所受压力变化情况如下表所示。请自选合适的元件，按上述要求，设计一个工作电路图（只画电路部分）。( )
【答案】 6kΩ 0.036W 见解析 见解析
【解析】（1）[1]当放物体质量最大，滑片滑到最下端时，电表示数达到最大，为15V，此时电路电流
由串联电路电压的特点可知，R0两端的电压
由欧姆定律可知，R0的阻值
（2）[2]电路所消耗的电功率P=UI=24V×1.5×10-3A=0.036W
（3）[3]上图中，实践小组的设计电路中，直滑电阻始终接入了最大阻值，电路中的电流较小，根据公式P=UI可知，实践小组的这个电子秤使用时电功率很小；而小敏同学分享的这种设计，电路中的直滑电阻接入电路的阻值随所秤物体的质量不同而不同，质量越小电路中接入的电阻越小，电流越大，电路中的电功率越大，使用相同时间时更费电。
（4）[4]由表格中数据可知，压敏电阻的阻值随压力的增大而减小，为了使压力变大时仪表示数变大，应将电压表并联在定值电阻两端，电路部分如下图所示：
考点3 焦耳定律
51．（2023·广西）小明家连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，用久后发现连接处容易发热，其主要原因是连接处（ ）
A．电阻变小B．电流比别处电流小
C．电阻变大D．电流比别处电流大
【答案】C
【解析】连接插线板的导线折断后，他把两根导线拧在一起继续使用，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，根据公式Q=I2Rt可知，在电流、通电时间相同时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
52．（2023·吉林）电热毯的电阻丝断掉后不要将两个断头连接后继续使用，原因是接头处的电阻 ，在电流相同时，由于电流的 效应会导致接头处温度过高产生安全隐患。
【答案】 大 热
【解析】[1][2]将电阻丝断头接上后，会因为接触不够紧密而导致导电能力弱，电阻增大，电阻工作时，电流做功会产生热量，即电流的热效应，由焦耳定律得，接头处产生的热量较多，导致温度过高产生安全隐患。
6．（2023·辽宁抚顺、铁岭）用如图所示的装置可探究电流产生热量与 （填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为 J。若将R3更换为10Ω的电阻， （填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。
【答案】 电流 300 仍能
【解析】[1]根据控制变量法的思想，R1和R2的电阻相同，R3与R1并联进行分流，因此R1和R2的电流不同，所以可以探究电流产生热量与电流的关系。
[2]根据焦耳定律，R2产生的热量Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J
[3]若将R3更换为10Ω的电阻，R3仍与R1并联进行分流，R1和R2的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探究。
53．（2023·辽宁本溪）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和 （填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中 反映电阻丝产生热量的多少；通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 。
【答案】 R1 液面高度差 多
【解析】[1]为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，应采用控制变量法，控制电阻和通电时间相同，电流不同，故应选用R3和R1进行实验，因为在电路中R2起到给R3分流的作用，使R3和R1的电流不同。
[2]实验中采用两个相同的U型管，产生的热量越多，U型管液面的高度差就越大，实验通过U形管中液面高度差来反映电阻丝产生热量的多少。
[3]电流的热效应与电阻有关，在电阻和通电时间一定时，流过电阻的电流越大，产生的热量越多。
54．（2023·辽宁营口）图中是探究电流通过导体产生的热量与 （选填“电流”或“电阻”）关系的装置； 装置中的 U形管 （选填“是”或“不是”）连通器； 电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为 。
【答案】 电流 不是 1∶4
【解析】[1]根据实验装置可知，由于R1和R2的阻值都是5Ω，但是流过两个电阻的电流不同，可知图中是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
[2]由于装置中的U形管有一侧上端是封闭的可知其不是连通器。
[3]由于R1和R2的阻值相同，根据实验装置可知，流过R1的电流是流过R2的电流的2倍，根据可知，电流通过电阻 R2与R1产生的热量之比为1∶4。
55．（2023·湖南益阳）有三个用电器，一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V 40W”的电热毯，另一个是“220V 45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产生热量最多的用电器是 ，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，则它在100s内产生的热量为 J（不考虑温度对其电阻的影响）。
【答案】 电热毯 2560
【解析】[1]三个用电器额定电压相等，额定功率差不多，根据W=Pt可知相同时间消耗的电能差不多，电风扇主要将电能转化为机械能和内能，节能灯工作时将电能大部分转化为光能，而电热毯属于纯电阻用电器，主要将电能转化为内能，电热毯产生的热量最多。
[2]电热毯的电阻，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的80%，实际电压U实=80%U=80%×220V=176V，它在100s内产生的热量为
56．（2023·北京）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。
（1）该实验采用串联电路可以控制 相同和 相同；
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是： 。
【答案】 电流 通电时间 电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关
【解析】（1）[1][2]该实验采用串联电路，两电阻丝的电流与通电时间相同。
（2）[3]闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，说明当电流与通电时间相同时，不同电阻的电阻丝产生的热量不同，可得电流通过导体产生的热量与导体的电阻有关。
57．（2023·山东济宁）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。
（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制 和 相等；
（2）通电一段时间后，通过观察 来比较电流做功多少；
（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝 （选填“”或“”）做的功多；
（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过做的功为 J。
【答案】 电流 时间 温度计的示数 12
【解析】（1）[1][2]如图所示，探究电功跟电压、电流和时间关系时，将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制通过的电流和经过的时间相等。
（2）[3] 通电一段时间后，通过观察温度计的示数计算出两个玻璃瓶中煤油温度的变化量，温度升高越多，说明煤油吸热越多，即可说明电流做功越多。
（3）[4] 通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝做功较多，因为，根据串联电路分压特点可知，电阻越大两端电压越大，即两端的电压较大；根据可知，在电流和时间相等时，电压越大电功越大。
（4）[5]根据题意可知，10s内电流通过做的功为
58．（2023·黑龙江龙东）在家庭电路中，如果导线断了又连接起来，连接处往往比别处更容易发热，会加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
【答案】见解析
【解析】连接处电阻大，根据Q=I2Rt可知，在电流和时间一定时，导线连接处电阻大，产生热量多，因此导线连接处更容易发热，加速老化甚至引起火灾。
59．（2023·内蒙古赤峰）小明给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如图所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲用时125s，乙用时120s。【】
（1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大？
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量是多少？
（3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，通过计算分析，他应该选择哪一款？
【答案】（1）；（2）；（3）甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶
【解析】（1）由可得甲电热水壶正常工作时电阻为
（2）质量为1kg的水从20℃加热到42℃，吸收的热量为
（3）把质量为1kg的水从20℃加热到42℃，甲电热水壶用电量为
乙电热水壶用电量为
因为，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。
60．（2023·湖南长沙）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
（1）闭合开关S后，求电路中的电流；
（2）求通电100s电热丝产生的热量；
（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至，小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA
方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB
老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为和，，，但由于粗心没有记录和分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。
【答案】（1）4A；（2）；（3）方法一，825Ω
【解析】（1）S闭合后。电路中的电流
（2）通电100s电热丝产生的热量
（3）方法一更节能。两种方法的电路简图如下：
在方法一中的电热箱的功率为
在方法二中的电热箱的功率为
因为两次电热箱内的电功率相等，即
得
由W=UIt可得，方法一更节能。R0两次电压
因为电源电压保持不变，则RA和RB两端的电压，则UB=U2=165V
R0两端的电压
电热箱内的电功率
在方法一中
R0两端的电压
电热丝RA的阻值
额定电压
220V
工作频率
50Hz
热风挡电功率
900W
冷风挡电功率
100W
额定电压
220V
低温挡功率
中温挡功率
440W
高温挡功率
1100W
总质量
1200g
四个脚与地面的接触面积
6cm2
最大上升速度
9m/s
最大水平飞行速度
18m/s
正常工作电压
15V
F/N
20
40
60
80
100
R/Ω
12
10
8
6
4
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