2024年山东中考物理模拟题分类---电能和电功率

这是一份2024年山东中考物理模拟题分类---电能和电功率，共60页。

A．两灯的实际功率之和等于 12W
B．两灯的实际功率之和大于 12W
C．灯泡L2 比灯泡L1 亮
D．灯泡L1 比灯泡L2 亮
2．（2021秋•鼓楼区期末）电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（ ）
A．导线不绝缘保护层，能隔热
B．导线散热快，所以温度低
C．导线电阻小，产生的热量少
D．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
3．（2022•历下区三模）夏天到了，相比于空调，使用电风扇对身体更好些，也更节能环保。如图所示，是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风。则相较于2挡，下列关于3挡说法正确的是（ ）
A．消耗电能更多B．消耗电能更快
C．消耗电能更少D．消耗电能更慢
4．（2022•滨州一模）家庭电路中，下列操作符合要求的是（ ）
A．家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以
B．空气开关跳闸后，应立即合上
C．输电线进户后，应先接电能表
D．使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故
5．（2022•费县二模）下列做法中，不符合安全用电要求的是（ ）
A．电脑、电视机等用电器长时间待机，应切断电源
B．更换灯泡、搬动用电器前，必须要断开电源开关
C．使用试电笔时，手要接触笔尾的金属体
D．家用电器的金属外壳未接地
6．（2022•泰安一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，电灯和插座是串联的
B．家庭电路中，保险丝熔断，可能是用电器总功率过大的原因
C．有金属外壳的家用电器要接地线，是为了用电器在地面上放置更牢固
D．使用试电笔时，为避免触电，不能用手接触到试电笔上尾部金属体
7．（2023•牟平区校级一模）如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭，用试电笔分别插入插座的两孔，氖管均发光，造成这一现象的原因可能是（ ）
A．不亮的灯断路了
B．cg间的插座短路了
C．ef间的导线断路了
D．一定是gf间的导线断路了
8．（2022•沂源县模拟）小美连接了如图所示的电路，闭合开关后，她发现灯泡L1发光，L2不发光，以下说法中正确的是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻
D．灯泡L2的实际功率小于灯泡L1的实际功率
9．（2022•张店区二模）根据对应图示，判断以下说法正确的是（ ）
A．压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计是连通器
B．往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的液面有所上升
C．通过大量实验精确得出电流产生的热量跟哪些因素有关的是德国物理学家欧姆
D．通过实验研究发现，固体熔化时都要吸收热量，温度不断上升
10．（2023•罗庄区二模）“停课不停学”期间，同学们使用智能手机进行空中课堂学习。下列数据符合一般智能手机实际的是（ ）
A．智能手机的长度约为26cm
B．手机的质量约200g
C．手机工作时温度会升高到80℃
D．一般智能手机的功率约为220W
11．（2021•蒙阴县一模）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．右侧电阻丝的阻值比左侧小
12．（2022•济南一模）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。根据焦耳定律，目前采用高压输电的方式可以减少远距离输电中的电能损失，因为这样减小了输电线中的（ ）
A．电压B．电流C．电阻D．通电时间
13．（2022•罗庄区二模）为了给载重车称重计费，杨光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重秤原理图，用它可以测载重车的重力。以下说法正确的是（ ）
A．图中位置的称重表是由电压表改装成的
B．在称重读数的过程中，静止的载重车受力不平衡
C．无论载重车重力如何，弹簧下面的M板对地面的压强不变
D．载重车的重力越大，相同时间内R1上产生的电热越多
14．（2023•岱岳区三模）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图象，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
①灯泡的额定功率为8W
②灯泡的电阻为8Ω
③电路消耗的最大功率为12W
④2min电路至少做功1200J
A．①③B．③④C．①③④D．①②③④
15．（2023•沂源县一模）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象，将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为2V
B．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
C．再闭合开关S2时，小灯泡的亮度不变，电流表示数变大
D．再闭合开关S2时，电路总功率将增加1.4W
16．（2023•平邑县二模）如图所示电路的电源电压为18V，定值电阻R0的阻值为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω，0.5A”字样，则（ ）
A．滑动变阻器的最小功率为9W
B．电流表的最大示数为1.1A
C．电路的最大总功率为16.2W
D．滑动变阻器的滑片可移至中点处
17．（2023•平邑县二模）把标有“220V，40W”的灯泡L1和“220V，100W”的灯泡L2串联接入220V电路两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．两灯泡的额定功率都变小了
B．灯泡两端的电压之比为1：1
C．电路的总功率为100W
D．两灯泡实际功率之比为5：2
18．（2021•平邑县模拟）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
19．（2022•鄄城县三模）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R1的阻值为5Ω
C．开关 S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
D．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω
20．（2023•临沂模拟）如图甲所示电路中，R1是定值电阻，电源电压保持不变。当开关S闭合，R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J
B．电源电压为14V
C．滑片P距a端三分之一ab长度时，R1的电功率为1.25W
D．滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω
二．填空题（共15小题）
21．（2022•薛城区模拟）如图所示的三孔插座应 联接入家庭电路中，且最上面的孔应与 相连。
22．（2022•泰山区一模）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 （选填“甲”或“乙”）。
23．（2021•冠县二模）家庭电路中，保险盒必须安装在 线上；图三孔插座的第 孔与零线相连。
24．（2023•沂源县一模）如图所示电路中，电源电压为6V，小灯泡L1标有“4V 2W”字样，开关S闭合时两灯都能正常发光，电压表测的是小灯泡 两端的电压，电路中的电流是 A，小灯泡L2的额定功率是 W。
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25．（2022•泗水县二模）小华学习电学知识后，想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所示。在图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡，则虚线框B内应接 ，当小星把断开开关的台灯插头插入图中的三孔插座时，图中的灯泡突然熄灭，保险丝熔断，故障的原因是电路中发生 （选填“短路”或“断路”）。
26．（2021•济南模拟）家庭电路中，电冰箱、电饭锅、日光灯等家用电器的连接方式是 联的，其中电饭锅是利用电流的 工作的，如图所示，当电路中的开关断开时，站在地上的人用手接触灯的左侧的螺旋套， （填“会”或“不会”）触电。
27．（2022•日照模拟）如图所示，是家庭电路中可能会出现的电流过大的一种情形，我们把它称为 ；另一种电流过大的原因是 。
28．（2023•岱岳区三模）如图所示为单相电子式电能表，如果关闭家里其它用电器，只让微波炉工作，电能表的指示灯闪烁300次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 W。
29．（2023•蒙阴县三模）如图所示的电路中，电源电压为12V，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为8V，则电阻R2的电功率是 W，此时R1连入电路的阻值为 Ω。通电1分钟，电流通过R2做的功是 J。
30．（2022•临沂模拟）（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带 电；家庭电路中电视机、洗衣机、电灯等用电器都是 联的。
（2）如图照明电路中电灯突然熄灭、用试电笔测a、b、c点、试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是 ；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成 联电路。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 （选填“火”、“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
31．（2021•崂山区模拟）傍晚，当小科同学将台灯的插头插入插座时，他家的自动空气开关“跳闸”了。其原因可能是台灯 （填“功率过大”或“短路了”）。
32．（2023•临沂模拟）已知某导体的电阻值为18Ω，通过它的电流为2A，则它两端的电压为 V，通电1min产生的热量为 J，热功率为 W。
33．（2023•平邑县二模）甲、乙两电阻的I﹣U图像如图所示。若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，干路的电流是 A；若将它们串联在电压为3.5V的电源上，电路的总功率为 W；此时乙电阻的阻值为 Ω。
34．（2023•淄川区模拟）如图是一款养生壶和它的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡。额定电压为220V，电阻丝R1＝R2＝44Ω。若电热水壶在保温挡正常工作30分钟，电阻丝产生的热量为 J。这些热量相当于完全燃烧 的天然气（天然气的热值为3.3×107J/m3）。
35．（2022•牡丹区一模）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＝ 。
三．实验探究题（共3小题）
36．（2021•新泰市模拟）小明利用一根长度较长、粗细均匀的镍铬合金电热丝和其它器材，设计并组装了如图所示电路，研究以下实验：
（1）在“探究电流通过电阻丝产生热量多少与电阻大小的关系”时：
a．从较长的电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲的长度比乙大，则R甲 R乙（选填“＜”、“＞”或“＝”）。
b．在两个相同的烧瓶中各加入质量、初温均相同的 液体（选填“同种”或“不同种”）。
c．闭合开关一段时间，可以通过 ，判断电热丝产生热量的多少。
d．通电一段时间后，温度计a的示数较高，可得出初步结论：
在 和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越 。
e．为了方便多次实验，使结论更具普遍意义，可在电路中添加一个 。（填器材名称）
（2）在“比较不同物质吸热升温情况”时：
a．从较长的电热丝上剪取两根长度 （选填“相同”或“不同”）的电热丝甲和乙。
b．在两个相同的烧瓶中各加入质量 的水和煤油。
c．通电一段时间后，小明发现煤油的温度升高较多，这说明水的比热容比煤油的比热容 （选填“大”或“小”）。
d．为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可以采取的做法是： 。
37．（2023•滨州三模）小滨在实验室进行电学实验探究，选用的器材如图甲所示，其中电源电压为6V，小灯泡上标有“2.5V”的字样，灯丝正常发光时的电阻约为12Ω。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整，测量小灯泡电功率；
（2）为了能够顺利完成该实验，滑动变阻器应选用
A.10Ω 2A
B.50Ω 1A
（3）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数。若只有一处故障，出现这一故障的原因可能是
（4）排除故障后继续实验，记录电压表和电流表的数据，绘制小灯泡的I﹣U图象如图乙中的图线a，由图象可知：小灯泡正常发光时的功率为
（5）小滨用定值电阻R替换甲图中的小灯泡，移动滑动变阻器的滑片P，记录电压表和电流表的多组数据，绘制I﹣U图象如图乙中的图线b，这过程可探究电流与 的关系；
（6）比较图乙中A、B、C三点对应的阻值RA、RB、RC的大小关系 （用“＞”、“＜”或“＝”列式表示）。
38．（2022•临清市三模）某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉；
（2）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验。由表格可知，小灯泡的额定功率P额＝ W；
（4）分析表中数据可知，小灯泡的电阻随电压的增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”）；由表中信息可知：灯泡实际功率越 ，灯泡越亮。
四．计算题（共3小题）
39．（2023•平邑县二模）某家庭煲汤用电热锅具有“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态，其内部简化电路如图所示，发热电阻R1和R2的阻值分别为40Ω和70Ω。求电热锅：
（1）“大火”加热的功率。
（2）“小火”炖煮的工作电流。
（3）“小火”炖煮30min消耗的电能。
40．（2023•沂源县一模）如图甲所示是具有高温、低温两挡的电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1的阻值。
（2）高温挡加热10min，可以将2kg饭菜温度升高20℃，电热饭盒高温挡的加热效率。[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]​
41．（2022•临沂模拟）某品牌家用电热水器的内部简化电路如图所示，其中R为阻值相同的电热丝，其挡位器有甲、乙、丙三种连接方式，用其低温挡（额定功率1000W）将2kg的水温度由20℃升高到50℃需要5min，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）电热丝的阻值。
（2）电热水器的高温挡的功率。
（3）电热水器低温挡的加热效率。
2024年山东中考物理模拟题分类---电能和电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．（2023•蒙阴县三模）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和标有“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（设灯丝电阻不变），则（ ）
A．两灯的实际功率之和等于 12W
B．两灯的实际功率之和大于 12W
C．灯泡L2 比灯泡L1 亮
D．灯泡L1 比灯泡L2 亮
【考点】额定功率与实际功率．
【专题】计算题；电能和电功率．
【答案】C
【分析】（1）已知额定电压和额定功率，根据R＝求得两灯泡的电阻；
（2）根据并联电路的电压特点和P＝得出灯L1、L2的实际功率，再根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡的亮暗。
【解答】解：（1）灯泡L1的电阻R1＝＝＝24Ω，灯泡L2的电阻R2＝＝＝6Ω，
并联接在6V的电源上，灯泡L1的实际功率P实1＝＝＝1.5W，
灯泡L2的实际功率P实2＝6W。
因为灯泡的亮度取决于实际功率，故灯泡L2比灯泡L1亮，故C正确，D错误；
（2）两灯的实际功率之和P总＝P实1+P实2＝1.5W+6W＝7.5W，小于12W，故AB错误。
故选：C。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
2．（2021秋•鼓楼区期末）电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（ ）
A．导线不绝缘保护层，能隔热
B．导线散热快，所以温度低
C．导线电阻小，产生的热量少
D．通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
【考点】焦耳定律的计算及其应用．
【专题】应用题；电与热、生活用电．
【答案】C
【分析】电熨斗和导线串联，通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻越大电流产生的热量越多，据此分析判断。
【解答】解：电熨斗在使用时，电熨斗和导线串联，I电熨斗＝I导线，通电时间t相同，
因Q＝I2Rt，R电熨斗＞R导线，
所以，电流产生的热量：
Q电熨斗＞Q导线，
从而出现通电一段时间后电熨斗变得很烫、而连接电熨斗的导线却不怎么热的现象；
由以上分析可知，选项ABD错、C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的了解和掌握，知道导线和电熨斗连接方式为串联是本题的关键。
3．（2022•历下区三模）夏天到了，相比于空调，使用电风扇对身体更好些，也更节能环保。如图所示，是一款电风扇的“挡位”旋钮，当由2挡位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风。则相较于2挡，下列关于3挡说法正确的是（ ）
A．消耗电能更多B．消耗电能更快
C．消耗电能更少D．消耗电能更慢
【考点】电功率的概念；电功与电能．
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【答案】B
【分析】电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率是指单位时间内电流所做的功。
【解答】解：当由2档位调至3挡位时，能够吹出更强劲的风，表示相同时间内电流做功多，电流做功更快。
故选：B。
【点评】本题考查了电功率的定义，属于基础题。
4．（2022•滨州一模）家庭电路中，下列操作符合要求的是（ ）
A．家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以
B．空气开关跳闸后，应立即合上
C．输电线进户后，应先接电能表
D．使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故
【考点】安全用电原则；家庭电路的组成与连接；测电笔的使用．
【专题】定性思想；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间；
（2）空气开关跳闸，原因是电路有短路或功率多大，应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位；
（3）家庭电路中电能表的作用是测量家里消耗了多少电能，接在家庭电路的干路上；
（4）测电笔的正确使用方法，手一定接触笔尾金属体，一定不要接触笔尖金属体。
【解答】解：A、控制用电器的开关接在零线上时，即使断开，用电器仍带电，易发生触电事故，故A错误；
B、因为电路有短路或用电器总功率过大，空气开关才跳闸，所以应先检修，检查没有问题后再使空气开关复位，故B错误；
C、家庭电路中，输电线进户后应先接电能表，再接保险装置，最后接用电器。故C正确；
D、如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光。故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对电能表有关知识、安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
5．（2022•费县二模）下列做法中，不符合安全用电要求的是（ ）
A．电脑、电视机等用电器长时间待机，应切断电源
B．更换灯泡、搬动用电器前，必须要断开电源开关
C．使用试电笔时，手要接触笔尾的金属体
D．家用电器的金属外壳未接地
【考点】安全用电原则；测电笔的使用．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）在保证用电器正常工作的前提下，要节约电能，避免电能的无谓浪费；
（2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；
（3）使用试电笔辨别火线时，一定要用手接触笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电，是十分危险的。使用试电笔时，不能用手接触测电笔笔尖的金属体，这样会造成人身触电事故；
（4）金属外壳的家用电器的外壳一定要接地，这样可以避免触电事故的发生。
【解答】解：
A、电脑、电视机等用电器在待机时会消耗电能，为了节约电能，用电器长时间待机时要切断电源，故A正确；
B、更换灯泡、搬动用电器前，为了避免发生触电事故，应断开电源开关，故B正确；
C、使用试电笔时，试电笔笔尖的金属体和带电体相连接，不能用手去接触，否则会造成人身触电事故，但手要接触笔尾金属体，故C正确；
D、家用电器如果漏电金属外壳可能带电，当外壳接地时，人接触漏电的用电器，地线把人体短路，人不会发生触电事故；如果外壳不接地，则有电流通过人体，会发生触电事故，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查安全用电知识，只要生活中多积累相关知识即可顺利解答。
6．（2022•泰安一模）关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．家庭电路中，电灯和插座是串联的
B．家庭电路中，保险丝熔断，可能是用电器总功率过大的原因
C．有金属外壳的家用电器要接地线，是为了用电器在地面上放置更牢固
D．使用试电笔时，为避免触电，不能用手接触到试电笔上尾部金属体
【考点】安全用电原则；家庭电路的组成与连接；测电笔的使用；家庭电路电流过大的原因．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）为了使用电器正常工作，相互不影响，用电器必须并联在家庭电路中；
（2）保险丝熔断的原因有：短路、电路中总功率过大；
（3）对于金属外壳的家用电器，金属外壳一定接地，防止外壳漏电，发生触电事故；
（4）使用试电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分。
【解答】解：A、在家庭电路中，照明电路与连接其他用电器的电路是分开的，而一般情况下，其他用电器是靠插座连入电路中的，所以家庭电路中的电灯、插座之间是并联的，故A错误；
B、家庭电路中，发生短路或用电器总功率过大都可以造成电路中电流过大，保险丝熔断，故B正确；
C、家用电器的金属外壳一定要接地，这样做是为了防止金属外壳漏电时，人体接触到金属外壳而发生触电事故，故C错误；
D、使用试电笔接触到带电体时，若手没有触及笔尾的金属部分，则无法与大地构成通路，氖管无法发光，这样就会造成误判，认为带电体不带电，这样是十分危险的，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查的是日常生活中的一些安全用电常识，是同学们需要牢记的内容。
7．（2023•牟平区校级一模）如图所示的家庭电路中，正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭，用试电笔分别插入插座的两孔，氖管均发光，造成这一现象的原因可能是（ ）
A．不亮的灯断路了
B．cg间的插座短路了
C．ef间的导线断路了
D．一定是gf间的导线断路了
【考点】家庭电路的故障分析．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】D
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；一盏灯熄灭，这说明通过该灯泡无电流；根据氖管的发光情况分析电路的故障所在。
【解答】解：正常发光的两盏灯突然有一盈熄灭，这说明电路中出现了断路现象，由于另一盏灯仍发光，说明左侧电灯有电流通过，abfg是完好；用试电笔分别插入插座的两孔，氖管均发光，这说明插座的两孔与火线之间都是接通的，右孔与零线不相通，则故障是gf之间断路，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了用测电笔检修家庭电路的故障的方法。
8．（2022•沂源县模拟）小美连接了如图所示的电路，闭合开关后，她发现灯泡L1发光，L2不发光，以下说法中正确的是（ ）
A．灯泡L2的灯丝断了
B．通过L1的电流大于通过L2的电流
C．灯泡L1的电阻小于灯泡L2的电阻
D．灯泡L2的实际功率小于灯泡L1的实际功率
【考点】额定功率与实际功率；串联电路的电流规律．
【专题】应用题；电流和电路；电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】根据电路图可知，该电路为串联电路；
（1）闭合开关后，她发现灯泡L1发光，L2不发光，这说明电路中有电流，电路发生了短路现象，据此分析；
（2）串联电路中，电流处处相等；
（3）灯泡的亮度是由实际功率决定的，根据P＝I2R分析电阻的大小关系。
【解答】解：根据实物图可知，灯泡L1和 L2是串联在电路中的。
A．闭合开关后，发现灯泡L1发光，表明电路中有电流，电路出现了短路现象；如果灯泡L2的灯丝断了，那么电路中是没有电流的，故A错误；
B．灯泡L1和 L2是串联在电路中的，根据串联电路的电流规律可知，通过L1的电流等于通过L2的电流，故B错误；
CD．灯泡的亮暗程度是由灯泡的实际功率来决定的，因为L1发光，L2不发光，表明灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率；根据P＝I2R，通过两灯泡的电流相等，灯泡L1的实际功率大于灯泡L2的实际功率，因此灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，故C错误，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的识别、电路故障的判定、串联电路的电流规律、电功率计算公式的应用，难度不大。
9．（2022•张店区二模）根据对应图示，判断以下说法正确的是（ ）
A．压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计是连通器
B．往B管中轻轻吹气，可以看到A管中的液面有所上升
C．通过大量实验精确得出电流产生的热量跟哪些因素有关的是德国物理学家欧姆
D．通过实验研究发现，固体熔化时都要吸收热量，温度不断上升
【考点】焦耳定律；熔化与熔化吸热的特点；连通器原理；流体压强与流速的关系．
【专题】温度计、熔化和凝固；压强、液体的压强；气体的压强、流体压强与流速的关系；分析、综合能力．
【答案】B
【分析】（1）测量液体压强的仪器叫压强计；上端开口，下端连通的容器叫连通器；压强计测量液体压强时是通过橡皮膜来感知压强的，通过橡胶管中气体压强的变化来改变U形管中液面高度差的；
（2）吸管和烧杯构成连通器，吹气之前，吸管内和烧杯内液面相平。当向B管吹气时，A管上方的空气流动速度增大，压强减小，A管下方压强不变，A管内的液体受到向上的压强大，液面上升；
（3）英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系；
（4）晶体在熔化过程中，不断吸热，但温度保持不变。
【解答】解：A、压强计是测量液体内部压强的仪器，从结构上看，压强计一端开口，一端封闭，不是连通器，故A错误；
B、往B管中吹气，A管上端附近的空气流速变大，压强变小，烧杯中水面上气体的压强不变，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，在大气压的作用下A管中的液面会有所上升，故B正确；
C、英国物理学家焦耳发现了导体中的电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，故C错误；
D、固体熔化时都要吸收热量，非晶体熔化时温度不断上升，晶体熔化过程中温度不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了压强计、伯努利原理、焦耳定律和晶体的熔化，是综合题，但难度不大。
10．（2023•罗庄区二模）“停课不停学”期间，同学们使用智能手机进行空中课堂学习。下列数据符合一般智能手机实际的是（ ）
A．智能手机的长度约为26cm
B．手机的质量约200g
C．手机工作时温度会升高到80℃
D．一般智能手机的功率约为220W
【考点】电功率的概念；摄氏温度；质量的估测；长度的估测．
【专题】应用题；估算综合应用题；应用能力．
【答案】B
【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。
【解答】解：A、智能手机的长度约为10cm，故A不符合实际；
B、智能手机的质量约为200g，故B符合实际；
C、手机通话时感觉不到烫，温度不会达到80℃，故C不符合实际；
D、一般智能手机正常使用时的功率比较小，在1W以内，故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理学中，对各种物理量的估算能力，也是我们应该加强锻炼的重要能力之一，这种能力的提高，对我们的生活同样具有很大的现实意义。
11．（2021•蒙阴县一模）如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是（ ）
A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法
B．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D．右侧电阻丝的阻值比左侧小
【考点】探究影响电流通过导体时产生热量的因素．
【专题】实验题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）根据转换法分析；
（2）根据控制变量法分析；
（3）在串联电路中，各处的电流是相同的；
（4）U形管中的液面越高，表明产生的热量越多，结合焦耳定律进行解答。
【解答】解：
A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这属于转换法，故A错误；
BC、由图知，两电阻丝串联，根据串联电路的电流特点可知，各处的电流是相同的；通过电阻丝的电流和通电时间均相同，由于左右两侧电阻丝的阻值不同，所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系，故B正确，C错误；
D、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液面比左侧高，说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多；电流和通电时间均相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻丝的阻值大，故D错误。
故选：B。
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用，注意两导体串联时电流相等，导体产生热量的多少是通过U形管液面的变化来反映的。
12．（2022•济南一模）从发电站到用电地区，通常都有一段相当长的距离。根据焦耳定律，目前采用高压输电的方式可以减少远距离输电中的电能损失，因为这样减小了输电线中的（ ）
A．电压B．电流C．电阻D．通电时间
【考点】电能的输送．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）高压输电是指用提高输送电压的方式来减小输电中的电能损失；
（2）根据I＝，讨论输出的功率P一定，输送电流I与输电电压U的关系；
（3）通过影响导体电阻的因素来判断电阻与电压的变化是否有关；
（4）通电时间根据工作需要而定，正常情况是保持一直通电状态。
【解答】解：A、采用高压输电的方式，电压增大了，故A错误；
B、根据I＝，输出功率P一定，输电电压U变大，输出电流I变小，故B正确；
C、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与电压无关，故C错误；
D、通电时间根据工作需要而定，与电压无关，故D错误。
故选B。
【点评】本题考查了高压输电的原因，解题的关键：高压输电减少的电能损失解释的前提是输出的功率一定。
13．（2022•罗庄区二模）为了给载重车称重计费，杨光同学结合所学物理知识，设计了如图所示的计重秤原理图，用它可以测载重车的重力。以下说法正确的是（ ）
A．图中位置的称重表是由电压表改装成的
B．在称重读数的过程中，静止的载重车受力不平衡
C．无论载重车重力如何，弹簧下面的M板对地面的压强不变
D．载重车的重力越大，相同时间内R1上产生的电热越多
【考点】焦耳定律的计算及其应用；固体压强大小比较；电压表的使用．
【专题】电能和电功率；运动和力；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】（1）分析电路图，根据称重表在电路的连接情况判断是电流表还是电压表；
（2）根据电路中滑片的滑动方向情况对选项逐一分析后，选择正确答案。
【解答】解：A、由电路图可知，称重表串联在电路中，它是由电流表改装而成的，故A错误；
B、在称重读数的过程中，车是静止状态，所以是受到平衡力的作用，故B错误；
C、载重汽车重力越大，弹簧下面的M板对地面的压力越大，当受力面积一定时，车对地面的压强越大，故C错误；
D、由电路图可知，载重车的重力越大，电阻R接入电路的阻值越小，电路电流越大，由Q＝I2Rt可知，相同时间内R1上产生的电热多，故D正确；
故选：D。
【点评】此题是一道力学和电学的综合题，考查焦耳定律公式的应用和固体压强的比较。
14．（2023•岱岳区三模）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图象，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
①灯泡的额定功率为8W
②灯泡的电阻为8Ω
③电路消耗的最大功率为12W
④2min电路至少做功1200J
A．①③B．③④C．①③④D．①②③④
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；
根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片在A时灯两端的电压（确定灯的发光情况）和变阻器连入电路中的电阻，根据串联电路电压的规律计算变阻器两端的电压，由欧姆定律求出电路中的电流即最大电流，根据P＝UI求灯的额定功率；
（2）根据欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻；
（3）电路中的电流时，根据P＝UI可知电路消耗的功率最大，进一步计算电路最大电功率；
（4）当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据欧姆定律计算电路中的电流最小，由图乙知电压表V2的示数，由串联电路电压的规律求出变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出通过变阻器的电流即最小电流，根据W＝UIt求2分钟电路至少做的功。
【解答】解：①由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；
滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，则电源电压为12V；
滑片在A时，变阻器连入电路中电阻最小，根据分压原理可知，变阻器两端的电压最小，灯两端的电压最大，则灯的电压最大为UL1＝8V，此时灯泡正常发光，
根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压：U滑1＝U﹣UL1＝12V﹣8V＝4V，
由图乙可知，此时变阻器的电阻为R滑1＝4Ω，则通过变阻器的电流：I滑＝＝＝1A，
串联电路电流处处相等，则灯的额定电流IL＝I滑＝1A，
所以，灯的额定功率：PL＝UL1IL＝8V×1A＝8W，故①正确；
②根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝8Ω，小灯泡的电阻随温度的变化而变化。故②错误；
③滑片在A点时，变阻器连入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中电流最大，电路的最大电流为1A，
则电路消耗的最大功率：P总大＝UI大＝12V×1A＝12W，故③正确；
④当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知R滑大＝12Ω，此时电路中的电流最小，由图乙知此时电压表V2的示数即灯的电压为2V，
由串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL′＝12V﹣2V＝10V，
根据欧姆定律可得，此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流：I最小＝＝A＝，
则2min电路至少做功：W总小＝UI最小t＝12V×A×2×60s＝1200J，故④正确。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是正确识别电路的连接，找出移动滑片时所对应的图象状态，难度较大。
15．（2023•沂源县一模）甲图是小灯泡L和电阻R的I﹣U图象，将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W，下列说法错误的是（ ）
A．电源电压为2V
B．只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4Ω
C．再闭合开关S2时，小灯泡的亮度不变，电流表示数变大
D．再闭合开关S2时，电路总功率将增加1.4W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力．
【答案】D
【分析】（1）由图乙可知，只闭合S1时，该电路为只含有灯L的简单电路，电流表测电路中的电流；已知此时灯L的实际功率为P＝UI＝1W，由图甲可知此时灯L两端的电压和通过小灯泡的电流；由并联电路的电压特点可知电源电压；由I＝算出此时小灯泡L的电阻；
（2）再闭合开关S2时，小灯泡L与定值电阻并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路各个支路互不影响判断出通过小灯泡电流的变化，进而判断出小灯泡亮度的变化，由并联电路电流的规律判断出干路电流的变化，即电流表示数的变化；
（3）由并联电路电压的规律知R两端的电压，由图甲可知此时通过R的电流，即电路增大的电流，由P＝UI算出电路总功率的增加量。
【解答】解：AB、由图乙可知，只闭合S1时，该电路为只含有灯L的简单电路，电流表测电路中的电流；
已知此时灯L的实际功率为P＝UI＝1W，由图甲可知，此时灯L的电流为IL＝0.5A，UL＝2V，
由并联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL＝2V，故A正确；
由I＝可知此时小灯泡L的电阻为：RL＝＝＝4Ω，故B正确；
C、再闭合开关S2时，小灯泡L与定值电阻并联，电流表测量干路的总电流，根据并联电路各个支路互不影响知通过小灯泡的电流不变，小灯泡的亮度不变，由并联电路电流的规律知干路的电流变大，电流表示数变大，故C正确；
D、由并联电路电压的规律知R两端的电压为UR＝U＝2V，由图甲可知，此时通过R的电流为：IR＝0.2A，
由于并联电路中各个支路之间互不影响，因此电流表示数增加了0.2A，
电路总功率的增加量为：
ΔP＝UIR＝2V×0.2A＝0.4W，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率的应用，熟练掌握并联电路的电流、电压特点，从图象中读取有用的信息是解题的关键。
16．（2023•平邑县二模）如图所示电路的电源电压为18V，定值电阻R0的阻值为30Ω，滑动变阻器标有“60Ω，0.5A”字样，则（ ）
A．滑动变阻器的最小功率为9W
B．电流表的最大示数为1.1A
C．电路的最大总功率为16.2W
D．滑动变阻器的滑片可移至中点处
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】B
【分析】由图知，变阻器R与定值电阻R0并联，电流表测量干路中的电流；由并联电路的电压特点可知变阻器和定值电阻两端的电压；
（1）当变阻器接入电路的电阻最大时，变阻器消耗的电功率最小，根据P＝计算变阻器消耗电功率的最小值；
（2）由欧姆定律求出通过定值电阻的电流，根据变阻器允许通过的最大电流和并联电路的电流规律求出电流表的最大示数；
（3）根据P＝UI计算电路的最大总功率；
（4）当滑动变阻器的滑片移至中点处时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，由欧姆定律计算此时通过变阻器的电流，比较此电流与变阻器允许通过的最大电流可作出判断。
【解答】解：由图可知，变阻器R与定值电阻R0并联，电流表测量干路中的电流；由并联电路的电压特点可知变阻器和定值电阻两端的电压都等于电源电压18V；
A、由P＝UI＝可知当变阻器接入电路的电阻最大时，变阻器消耗的电功率最小，
则滑动变阻器的最小功率：PR小＝＝＝5.4W，故A错误；
B、由欧姆定律可得，通过定值电阻的电流：I0＝＝＝0.6A，
滑动变阻器标有“60Ω，0.5A”字样，则变阻器允许通过的最大电流：IR大＝0.5A，
由并联电路的电流规律可得，电流表的最大示数（干路中的最大电流）：I大＝I0+IR大＝0.6A+0.5A＝1.1A，故B正确；
C、电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝18V×1.1A＝19.8W，故C错误；
D、当滑动变阻器的滑片移至中点处时，变阻器接入电路的电阻：R′＝R＝×60Ω＝30Ω，
由欧姆定律可得，此时通过变阻器的电流：I′＝＝＝0.6A＞0.5A，所以滑动变阻器的滑片不能移至中点处，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的特点、欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是确定干路中的最大电流。
17．（2023•平邑县二模）把标有“220V，40W”的灯泡L1和“220V，100W”的灯泡L2串联接入220V电路两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．两灯泡的额定功率都变小了
B．灯泡两端的电压之比为1：1
C．电路的总功率为100W
D．两灯泡实际功率之比为5：2
【考点】额定功率与实际功率；欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】根据R＝分别求出两灯泡的电阻；
（1）灯泡的额定功率是指灯泡在额定电压下正常工作时的功率；
（2）根据串联电路分压原理求出灯泡两端的电压之比；
（3）根据P总＝＝求出电路的总功率；
（4）串联电路中各处的电流都相等，根据＝＝求出两灯泡实际功率之比。
【解答】解：甲灯的电阻为：R1＝＝＝1210Ω；
乙灯的电阻为：R2＝＝＝484Ω；
A、灯泡的额定功率是指灯泡在额定电压下正常工作时的功率，因此灯泡的额定功率不变，故A错误；
B、因为灯泡L1和灯泡L2串联接入电路，根据串联电路分压原理，灯泡两端的电压之比为＝＝＝，故B错误；
C、电路的总功率为P总＝＝＝≈28.6W，故C错误；
D、灯泡L1和灯泡L2串联接入220V电路，串联电路中各处的电流都相等，两灯泡实际功率之比为：＝＝＝＝，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点、额定功率和实际功率、电功率公式的应用，稍有难度，属常规题型。
18．（2021•平邑县模拟）灯泡L的电流随电压变化的图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合开关S，小灯泡的实际功率为0.5W，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1A，则（ ）
A．电源电压为3V
B．S1闭合后，灯泡的亮度变亮
C．定值电阻的阻值为10Ω
D．电路总功率为0.7W
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；应用题；图析法；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】（1）由小灯泡中的电流随它两端电压变化的图象可知，当U＝2V时，IL＝0.25A，此时灯的电功率为0.5W，由此可知电源电压U；
（2）当再闭合开关S1后，因为灯与电阻并联，电流表示数变化值就是此时通过电阻R的电流IR，利用欧姆定律求R的大小；
（3）求出干路电流，利用P＝UI得到消耗的电功率。
【解答】解：
A、由小灯泡的I﹣U图象可知，当灯泡的实际功率为0.5W时，UL＝2V，IL＝0.25A，
由图乙所示的电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端电压等于电源电压，则电源电压：U＝UL＝2V；故A错误；
B、由电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，根据并联电路的电压特点可知灯泡两端的电压不变，则灯泡的亮度不变，故B错误；
C、闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，
由题知，电流表示数变化了0.1A，则通过电阻R的电流：IR＝ΔI＝0.1A，
由I＝可得，电阻R的阻值：R＝＝＝20Ω，故C错误；
D、干路电流：I＝IL+IR＝0.25A+0.1A＝0.35A，则电路总功率：P＝UI＝2V×0.35A＝0.7W，故D正确。
故选：D。
【点评】本题关键有二：一是从I﹣U图象得出电源电压，二是电阻R并联入电路，电路中增加的电流即为通过电阻R的电流。
19．（2022•鄄城县三模）如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R1的阻值为5Ω
C．开关 S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
D．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】C
【分析】（1）由图乙可知，当R2的阻值为10Ω和20Ω时电压表的示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，根据电阻的串联和P＝UI＝求出电路的最小功率；
（3）当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当滑动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，据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压：
（1）由图乙可知，当R2＝10Ω时U1＝12V，当R2′＝20Ω时U1′＝8V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为：
I＝＝，同理，I′＝，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，
所以，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），即（R1+10Ω）＝（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，故B错误；
电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝×（10Ω+10Ω）＝24V，故A错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，由电阻的串联规律，
则P小＝＝＝14.4W，故C正确；
（3）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的电流：
I大＝＝＝1.5A，
此时滑动变阻器两端的电压：
U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R2小＝＝＝6Ω，
当滑动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，
所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
20．（2023•临沂模拟）如图甲所示电路中，R1是定值电阻，电源电压保持不变。当开关S闭合，R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．滑片P在a端时，2min内R2消耗的电能是144J
B．电源电压为14V
C．滑片P距a端三分之一ab长度时，R1的电功率为1.25W
D．滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用；电功与电能的计算．
【专题】欧姆定律；电能和电功率；图像综合题；分析、综合能力．
【答案】B
【分析】由图甲可知，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。
（1）当滑片位于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，电路中的电流最大，电压表的示数最大，由图乙可知，此时电路中的最大电流II＝0.5A，电压表的最大示数为10V，则电源的电压U＝10V，根据R1＝计算R1的阻值；
（2）当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，电路中的电流最小，由图乙可知，此时电压表的示数U1＝4V，电路中电流I′＝0.2A，根据串联电路电压的规律知，此时滑动变阻器两端的电压U2＝U﹣U1，根据W＝UIt计算2min内R2消耗的电能，根据R＝计算滑动变阻器的最大阻值；
（3）滑片p距a端三分之一长度时，滑动变阻器接入电路中的电阻R2′＝R2，此时电路中的电流I″＝，R1的电功率根据P＝I2R计算。
【解答】解：由图甲可知，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。
B、当滑片位于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，电路中的电流最大，电压表的示数最大，由图像乙可知，此时电路中的最大电流I I＝0.5A，电压表的最大示数为10V，则电源的电压U＝10V，故B错误；
由I＝可得，R1的阻值R1＝＝＝20Ω；
AC、当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最小，电路中的电流最小，由图像可知，此时电压表的示数U1＝4V，电路中电流I′＝0.2A，根据串联电路电压的规律知，此时滑动变阻器两端的电压U2＝U﹣U1＝10V﹣4V＝6V，则2min内R2消耗的电能W2＝U2I′t＝6V×0.2A×2×60s＝144J，
滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝30Ω，故A正确，D正确；
C、滑片p距a端三分之一长度时，滑动变阻器接入电路中的电阻R2′＝R2＝×30Ω＝20Ω，
此时电路中的电流I″＝＝＝0.25A，
则此时R1的电功率：P1″＝I″2R1＝（0.25A）2×20Ω＝1.25W，故C正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电功、电功率的计算和欧姆定律的应用，能够从图像中找到有用的信息，是解答本题的关键。
二．填空题（共15小题）
21．（2022•薛城区模拟）如图所示的三孔插座应 并 联接入家庭电路中，且最上面的孔应与 大地 相连。
【考点】插座的构造与工作方式．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】并；大地
【分析】家庭电路中的用电器是并联的；三孔插座的上孔接地，防止用电器漏电时出现触电事故。
【解答】解：在家庭电路中，各用电器工作时互不影响，是并联的，所以三孔插座应并联在电路中；
三孔插座的上孔接地，用电器的金属外壳接三脚插头的上端，当用电器插入三孔插座时，使金属外壳接地，人体被接地的导线短路，即使金属外壳的用电器漏电时，也不会发生触电事故。
故答案为：并；大地。
【点评】要理解家庭电路的连接特点，知道金属外壳的用电器为什么采用三脚插头和三孔插座。
22．（2022•泰山区一模）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 甲 （选填“甲”或“乙”）。
【考点】测电笔的使用．
【专题】电与热、生活用电；应用能力．
【答案】甲。
【分析】使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线。
【解答】解：在使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，手不能与笔尖金属体接触，用笔尖接触导线，当测电笔的氖管发光，则说明接触的是火线，当氖管不亮时，说明接触的是零线，由图可知甲的握笔方法是正确的，乙是错误的。
故答案为：甲。
【点评】本题考查了测电笔的使用方法，属于基础题目。
23．（2021•冠县二模）家庭电路中，保险盒必须安装在 火 线上；图三孔插座的第 1 孔与零线相连。
【考点】熔断器的作用及保险丝的选择方法；插座的构造与工作方式．
【专题】应用题；电与热、生活用电；理解能力．
【答案】见试题解答内容
【分析】保险盒要控制火线；三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，与用电器金属外壳相连，来防止触电。
【解答】解：为了用电的安全，保险盒必须安装在火线上；三孔插座要求，左零右火上接地，所以插座的第1孔与零线相连。
故答案为：火；1。
【点评】本题考查了保险盒的正确使用和三孔插座的接线要求，属安全用电中常识题。
24．（2023•沂源县一模）如图所示电路中，电源电压为6V，小灯泡L1标有“4V 2W”字样，开关S闭合时两灯都能正常发光，电压表测的是小灯泡 L2 两端的电压，电路中的电流是 0.5 A，小灯泡L2的额定功率是 1 W。
​
【考点】电功率的计算；电压表的使用；电功率与电压、电流的关系．
【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力．
【答案】L2；0.5；1。
【分析】由图知，开关S闭合时，两灯泡串联，电压表测小灯泡L2两端的电压；
串联电路中电流处处相等，开关S闭合时，两灯都能正常发光，根据P＝UI算出电路中的电流；由串联电路的电压规律求出小灯泡L2两端的电压，由P＝UI求出小灯泡L2的额定功率。
【解答】解：由图知，开关S闭合时，两灯泡串联，电压表并联在小灯泡L2的两端，则电压表测L2两端的电压；
串联电路中电流处处相等，开关S闭合时，两灯都能正常发光，
则由P＝UI可得电路中的电流为：I＝I1＝＝＝0.5A；
由串联电路的电压规律可得，小灯泡L2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
则小灯泡L2的额定功率：P2＝U2I＝2V×0.5A＝1W。
故答案为：L2；0.5；1。
【点评】本题考查了电功率公式、串联电路电压和电流规律的应用，属于基础题。
25．（2022•泗水县二模）小华学习电学知识后，想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所示。在图中虚线框A和B内分别接入开关或灯泡，则虚线框B内应接 开关 ，当小星把断开开关的台灯插头插入图中的三孔插座时，图中的灯泡突然熄灭，保险丝熔断，故障的原因是电路中发生 短路 （选填“短路”或“断路”）。
【考点】家庭电路的组成与连接；家庭电路的故障分析．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】开关；短路
【分析】开关与被控制的灯串联，为了安全开关接在灯与火线之间。三孔插座的正确接法：左零右火，中间接地线。家庭电路电流过大的原因有两个：总功率过大或短路。
【解答】解：
开关应接在灯与火线之间，这样开关断开后，电灯就与火线断开。因此开关应接在B处，灯泡接在A处；
当小星把断开开关的台灯插头插入图中的三孔插座时，图中的灯泡突然熄灭，保险丝熔断，说明电路中的电流较大，由于台灯的开关是断开的，台灯的功率为0，故原因是出现了短路现象。
故答案为：开关；短路。
【点评】本题考查家庭电路的连接、电路故障的判定，属于基础题。开关要控制火线，三孔插座接法左零右火、中间接地的原则。
26．（2021•济南模拟）家庭电路中，电冰箱、电饭锅、日光灯等家用电器的连接方式是 并 联的，其中电饭锅是利用电流的 热效应 工作的，如图所示，当电路中的开关断开时，站在地上的人用手接触灯的左侧的螺旋套， 会 （填“会”或“不会”）触电。
【考点】家庭电路的组成与连接；触电危害及常见的触电类型与预防；电流的热效应．
【专题】电与热、生活用电．
【答案】见试题解答内容
【分析】解答此题从以下知识点入手：
（1）为了使用电器正常工作，相互不影响，用电器必须并联在家庭电路中。
（2）电流流过导体时，导体要发热，这种现象是电流的热效应，发生电流的热效应时，电能转化为内能。
（3）开关控制灯泡时，火线首先进入开关，再进入灯泡，这样开关能控制灯泡，同时断开开关，切断火线，接触电灯不会发生触电事故。
【解答】解：家庭电路中，电冰箱、电饭煲、日光灯等全部并联，各用电器都能在额定电压下工作，而且互相不影响。
电饭锅工作时电能转化为内能，因此电饭锅是利用电流热效应工作的；
断开开关，零线被切断，站在地上的人用手接触灯的左侧的螺旋套，相当于接触火线，因此会发生触电事故。
故答案为：并；热效应；会。
【点评】掌握家庭电路中各用电器之间和各插座之间的连接方式。本题还考查学生对：电流的热效应，知道电流热效应的概念及利用电流热效应工作的用电器能量转化的方向，是正确解题的关键。同时考查测电表的作用和安全用电的知识，家庭电路中不但考虑用电器的使用性，更要考虑使用的安全性。
27．（2022•日照模拟）如图所示，是家庭电路中可能会出现的电流过大的一种情形，我们把它称为 短路 ；另一种电流过大的原因是 用电器的总功率过大 。
【考点】家庭电路电流过大的原因．
【专题】应用题．
【答案】见试题解答内容
【分析】从图中可以看出，该现象为火线和零线连在一起，该现象称之为短路。家庭电路中一旦发生短路时，由于电路中的电流过大，导线在短时间内会产生较多的热量，因此容易引起火灾。
【解答】解：火线和零线连在一起的现象称之为短路；短路时，电路中的电流很大，温度会在短时间内升高很快，容易使保险丝熔断或发生火灾；
另一种电流过大的原因是用电器的总功率过大。
故答案为：短路；用电器的总功率过大。
【点评】电流流过导体时都会产生热量，使用家用电器时，一定注意散热，更重要的是一定杜绝家庭电路的短路或总功率过大，防止火灾的发生。
28．（2023•岱岳区三模）如图所示为单相电子式电能表，如果关闭家里其它用电器，只让微波炉工作，电能表的指示灯闪烁300次时，所用的时间为6min，则微波炉的电功率为 1000 W。
【考点】电能表；电功率的计算．
【专题】电能和电功率；应用能力．
【答案】1000。
【分析】知道电能表每消耗1kW•h的电能，发光二极管闪烁3000次，可以计算出闪烁300次消耗的电能，又知道工作时间，根据P＝计算用电器的电功率。
【解答】解：电能表的指示灯闪烁300次时，微波炉消耗的电能，
微波炉的电功率为。
故答案为：1000。
【点评】此题考查了电能表相关参数的认识及电功率的计算，属于基础知识。
29．（2023•蒙阴县三模）如图所示的电路中，电源电压为12V，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为8V，则电阻R2的电功率是 1.6 W，此时R1连入电路的阻值为 20 Ω。通电1分钟，电流通过R2做的功是 192 J。
【考点】电功率的计算；电功与电能的计算．
【专题】欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】1.6；20；192。
【分析】由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压U1，电流表测电路中的电流；
根据串联电路的电压特点得出电阻R2两端的电压，利用P＝UI求得电阻R2的电功率；根据欧姆定律得出电阻R2的阻值及此时R1连入电路的阻值，利用W＝UIt求得通电1分钟电流通过R2做的功。
【解答】解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压U1，电流表测电路中的电流；
电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝12V﹣8V＝4V，
电阻R2的电功率P2＝U2I＝4V×0.4A＝1.6W；
电阻R2的阻值R2＝＝＝10Ω，
此时R1连入电路的阻值R1＝＝＝20Ω；
通电1分钟，电流通过R2做的功W1＝U1It＝8V×0.4A×60s＝192J
故答案为：1.6；20；192。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题。
30．（2022•临沂模拟）（1）用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带 正 电；家庭电路中电视机、洗衣机、电灯等用电器都是 并 联的。
（2）如图照明电路中电灯突然熄灭、用试电笔测a、b、c点、试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是 cd段断路 ；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成 串 联电路。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 （选填“火”、“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。
【考点】家庭电路的故障分析；摩擦起电的实质；串、并联电路的概念与辨别；测电笔的使用；插座的构造与工作方式．
【专题】电流和电路；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】（1）正；并；（2）cd段断路；串；地。
【分析】（1）正负电荷的规定：跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷，跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷；家庭电路中，用电器之间都是并联的，这样才能保证在工作时不会互相影响；
（2）试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光；根据对试电笔结构和工作原理的了解可做出判断；为了防止触电，用电器的金属外壳要连接地线。
【解答】解：（1）丝绸与玻璃棒摩擦时，玻璃棒失去电子而带正电，丝绸带负电；我国家庭电路的电压是220V，家用电器的额定电压都是220V，用电器只有并联在电路中，才能正常工作，且不会互相影响；
（2）试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，说明这三点与火线之间是接通的，测试d点不亮，说明d点接触的是零线，所以故障是cd段断路；
使用试电笔检查电路时，如果被测导线是火线，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、大地、零线，与电源构成串联电路；
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。
故答案为：（1）正；并；（2）cd段断路；串；地。
【点评】本题考查的是摩擦起电和生活用电的知识，都是简单的基础题。
31．（2021•崂山区模拟）傍晚，当小科同学将台灯的插头插入插座时，他家的自动空气开关“跳闸”了。其原因可能是台灯 短路了 （填“功率过大”或“短路了”）。
【考点】家庭电路电流过大的原因．
【专题】应用题；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】短路了。
【分析】空气开关“跳闸”的原因有两个：总功率过大和发生短路；
不经用电器，家庭电路的火线和零线接触，会造成短路，使空气开关“跳闸”或保险丝熔断。
【解答】解：
在其它用电器都没有使用时，将台灯的插头刚插入电源插座，他家的空气开关就自动断开了，而台灯的功率为几十瓦，不会使总功率过大，且台灯断路时不会造成空气开关“跳闸”，所以只可能是台灯短路造成的。
故答案为：短路了 。
【点评】本题考查了电路故障的判断及测电笔的使用。空气开关“跳闸”的原因有两个：总功率过大和发生短路。一个台灯的功率为几十瓦，不会使总功率过大，故只能从发生短路分析。
32．（2023•临沂模拟）已知某导体的电阻值为18Ω，通过它的电流为2A，则它两端的电压为 36 V，通电1min产生的热量为 4320 J，热功率为 72 W。
【考点】焦耳定律的计算及其应用；欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】36；4320；72。
【分析】知道导体的电阻和通过它的电流，根据欧姆定律求出导体两端的电压，再根据焦耳定律求出通电1min产生的热量，由P＝I2R算出热功率。
【解答】解：根据欧姆定律I＝可得导体两端的电压：
U＝IR＝2A×18Ω＝36V，
通电1min产生的热量：
Q＝I2Rt＝（2A）2×18Ω×60s＝4320J；
热功率为：
P＝I2R＝（2A）2×18Ω＝72W。
故答案为：36；4320；72。
【点评】本题考查了欧姆定律、热功率和焦耳定律的简单计算，是一道基础题目，熟知公式即可顺利解答。
33．（2023•平邑县二模）甲、乙两电阻的I﹣U图像如图所示。若将它们并联连接到电压为1.5V的电源上，干路的电流是 0.45 A；若将它们串联在电压为3.5V的电源上，电路的总功率为 0.7 W；此时乙电阻的阻值为 12.5 Ω。
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】定量思想；电能和电功率；应用能力．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）将甲和乙并联在电压在1.5V的电源上它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流；
（2）两元件串联在电压恒为3.5V的电源上时，通过两元件的电流相等，它们两端的电压之和等于电源的电压，根据图像读出符合题意的电流，根据P＝UI求出总功率，根据欧姆定律算出此时乙电阻的阻值。
【解答】解：（1）将甲和乙并联在电压1.5V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U甲＝U乙＝1.5V，
由图像可知，通过两元件的电流分别为I甲＝0.3A，I乙＝0.15A，
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＝I甲+I乙＝0.3A+0.15A＝0.45A；
（2）两元件串联在电压恒为3.5V的电源上时，
因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于各分电压之和，
所以，由图像可知，当电路中的电流I′＝0.2A，U甲′＝1V，U乙′＝2.5V时符合，
则它们消耗的总功率：
P＝UI′＝3.5V×0.2A＝0.7W；
此时乙电阻的阻值为：
R乙＝＝＝12.5Ω。
故答案为：0.45；0.7；12.5。
【点评】本题考查了并联电路的特点和电功率的计算，从图像中获取有用的信息是关键。
34．（2023•淄川区模拟）如图是一款养生壶和它的电路简图，该壶有“加热”和“保温”两挡。额定电压为220V，电阻丝R1＝R2＝44Ω。若电热水壶在保温挡正常工作30分钟，电阻丝产生的热量为 9.9×105 J。这些热量相当于完全燃烧 0.03m3 的天然气（天然气的热值为3.3×107J/m3）。
【考点】焦耳定律的计算及其应用；燃料的热值及其计算．
【专题】定量思想；电与热、生活用电；应用能力．
【答案】9.9×105；0.03m3。
【分析】（1）由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点和P＝可知养生壶加热挡和保温挡的电路连接；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出保温挡时电路中的电流，根据Q＝I2Rt求出保温挡工作30min电阻丝产生的热量；
（2）天然气燃烧放出的热量等于水吸收的热量，根据Q放＝qV计算完全燃烧天然气的体积。
【解答】解：由图乙可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，
根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1、S2都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，养生壶处于加热挡；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，养生壶处于保温挡，
根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝44Ω+44Ω＝88Ω，
保温挡时电路中的电流：
I＝＝＝2.5A，
电热水壶在保温挡正常工作30分钟，电阻丝产生的热量：
Q＝I2Rt＝（2.5A）2×88Ω×30×60s＝9.9×105J。
（2）天然气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，即Q放＝Q＝9.9×105J，
由Q放＝qV得完全燃烧天然气的体积：
V＝＝＝0.03m3。
故答案为：9.9×105；0.03m3。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、欧姆定律以及焦耳定律的应用，能正确分析养生壶不同状态下的电路连接是解题的关键。
35．（2022•牡丹区一模）电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝ 2：1 。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＝ 2：3 。
【考点】电功率的计算；欧姆定律的应用．
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力．
【答案】2：1；2：3。
【分析】（1）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的阻值；当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2的阻值，据此得出R1：R2；
（2）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，根据P＝UI＝得出电路消耗的总功率为P1，当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，根据P＝UI＝得出电路消耗的总功率为P2，进而得出P1：P2。
【解答】解：（1）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＝＝＝6Ω，
当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2＝＝＝3Ω，
则R1：R2＝6Ω：3Ω＝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，
由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝6Ω+3Ω＝9Ω，
电路消耗的总功率为P1＝＝，
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＝P1＝＝，
因此P1：P2＝：＝2：3。
故答案为：2：1；2：3。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。
三．实验探究题（共3小题）
36．（2021•新泰市模拟）小明利用一根长度较长、粗细均匀的镍铬合金电热丝和其它器材，设计并组装了如图所示电路，研究以下实验：
（1）在“探究电流通过电阻丝产生热量多少与电阻大小的关系”时：
a．从较长的电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲的长度比乙大，则R甲 ＞ R乙（选填“＜”、“＞”或“＝”）。
b．在两个相同的烧瓶中各加入质量、初温均相同的 同种 液体（选填“同种”或“不同种”）。
c．闭合开关一段时间，可以通过 温度计示数的变化 ，判断电热丝产生热量的多少。
d．通电一段时间后，温度计a的示数较高，可得出初步结论：
在 电流 和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越 多 。
e．为了方便多次实验，使结论更具普遍意义，可在电路中添加一个 滑动变阻器 。（填器材名称）
（2）在“比较不同物质吸热升温情况”时：
a．从较长的电热丝上剪取两根长度 相同 （选填“相同”或“不同”）的电热丝甲和乙。
b．在两个相同的烧瓶中各加入质量 相同 的水和煤油。
c．通电一段时间后，小明发现煤油的温度升高较多，这说明水的比热容比煤油的比热容 大 （选填“大”或“小”）。
d．为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可以采取的做法是： 减少煤油和水的质量 。
【考点】焦耳定律．
【专题】实验题；分析、综合能力．
【答案】（1）a、＞；b、同种；c、温度计示数的变化；d、电流，多；e、滑动变阻器。
（2）a、相同；b、相同；c、大；d、减少煤油和水的质量
【分析】（1）a、在材料，横截面积，温度相同时，长度越长，电阻越大；
b、同种液体，吸热能力相同；
c、电热丝产生热量的多少转换为温度计的示数变化量；
d、温度计a的示数较高，说明甲装置中产生热量多；
e、为了方便多次实验，可改变电路中电流大小；
（2）a、电热丝相同，可在相同时间内产生热量相同；
b、控制变量法，物质种类不同，需要让其他因素相同；
c、相同时间，相同质量，吸收相同热量，温度变化小的吸热能力强；
d、为了缩短实验时间，可减少两种物质的质量，或增大电源电压等。
【解答】解：（1）a、从同一根电热丝上剪取两根长度合适的电热丝甲和乙，其中甲的长度比乙大，甲的电阻大；
b、需选同种液体，使吸热能力相同；
c、运用转化法，将热量的多少转换为温度计的示数变化量；
d、a的示数较高，说明产生热量多，故在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
e、为使结论具有普遍性，可改变电路中电流大小，多次试验，添加滑动变阻器。
（2）a、为在相同时间内产生热量相同，电热丝长度要相同；
b、实验中采用的是控制变量法，利用煤油和水吸收热量相等解题；
c、相同时间，相同质量，吸收相同热量，煤油温度变化大，煤油吸热能力小；
d、为了缩短实验时间，使实验效果更加明显，可考虑增大电源电压，或减少两种液体的质量等。
故答案为：（1）a、＞；b、同种；c、温度计示数的变化；d、电流，多；e、滑动变阻器。
（2）a、相同；b、相同；c、大；d、减少煤油和水的质量
【点评】本题考查“探究电流通过电阻丝产生热量多少与电阻大小的关系”和“比较不同物质吸热能力”两个实验，考查学生的综合分析能力。
37．（2023•滨州三模）小滨在实验室进行电学实验探究，选用的器材如图甲所示，其中电源电压为6V，小灯泡上标有“2.5V”的字样，灯丝正常发光时的电阻约为12Ω。
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整，测量小灯泡电功率；
（2）为了能够顺利完成该实验，滑动变阻器应选用 B
A.10Ω 2A
B.50Ω 1A
（3）正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数。若只有一处故障，出现这一故障的原因可能是 灯短路
（4）排除故障后继续实验，记录电压表和电流表的数据，绘制小灯泡的I﹣U图象如图乙中的图线a，由图象可知：小灯泡正常发光时的功率为 0.5W
（5）小滨用定值电阻R替换甲图中的小灯泡，移动滑动变阻器的滑片P，记录电压表和电流表的多组数据，绘制I﹣U图象如图乙中的图线b，这过程可探究电流与 电压 的关系；
（6）比较图乙中A、B、C三点对应的阻值RA、RB、RC的大小关系 RB＜RA＜RC （用“＞”、“＜”或“＝”列式表示）。
【考点】实验 测量小灯泡的电功率；探究电流与电压、电阻的关系．
【专题】实验题；欧姆定律；电能和电功率；应用能力；实验基本能力．
【答案】（1）； （2）B； （3）灯短路；（4）0.5W；（5）电压；（6）RB＜RA＜RC。
【分析】（1）根据图乙知灯的额定电流为0.2A，据此电流表选用小量程与灯串联；
（2）根据串联电路电压的规律及欧姆定律得出灯正常发光时变阻器连入电路的电阻，据此分析回答；
（3）正确连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不发光，电压表无示数分析；
（4）根据绘制小灯泡的I﹣U图象如图乙中的图线a，由P＝UI得出小灯泡正常发光时的功率；
（5）研究电流与电压关系时要控制电阻大小不变；
（6）图乙中I﹣U图线b是一条过原点的直线，电阻大小不变，根据欧姆定律得出图乙中A点对应的阻值，等于小灯泡正常发光时的电阻RL，结合温度对灯泡电阻的影响，得出三个电阻的大小关系。
【解答】解：（1）根据图乙知灯的额定电流为0.2A，故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝＝17.5Ω；
为了能够顺利完成该实验，滑动变阻器应选用：B；
（3）正确连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不发光，电压表无示数，若只有一处故障，出现这一故障的原因可能是灯短路；
（4）根据绘制小灯泡的I﹣U图象如图乙中的图线a可知：小灯泡正常发光时的功率为：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）小滨用定值电阻R替换甲图中的小灯泡，移动滑动变阻器的滑片P，记录电压表和电流表的多组数据，绘制I﹣U图象如图乙中的图线b，这过程可探究电流与电压的关系；
（6）图乙中I﹣U图线b是一条过原点的直线，电阻大小不变，图乙中交点对应的阻值：
RA＝＝12.5Ω，等于小灯泡正常发光时的电阻RL，C点两端电压大于灯泡正常发光时的电压，B点两端电压小于灯泡正常发光时的电压，灯泡两端电压越大，小灯泡越亮，温度越高，因为灯泡电阻随温度的升高而增大，所以 RB＜RL＜RC，即RB＜RA＜RC。
故答案为：（1）； （2）B； （3）灯短路；（4）0.5W；（5）电压；（6）RB＜RA＜RC。
【点评】本题测量小灯泡电功率，考查电路连接、器材选择、故障分析，同时考查控制变量法和影响电阻大小的因素。
38．（2022•临清市三模）某实验小组用图甲所示器材测量小灯泡的电功率，电源电压恒为4.5V，待测小灯泡L的额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
（1）图甲是该实验小组没有连接完整的电路，请用笔画出导线，在图甲中完成电路连接，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，导线不交叉；
（2）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，电压表无示数。仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因可能是小灯泡发生 短路 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，按图甲所示的电路继续进行实验。由表格可知，小灯泡的额定功率P额＝ 0.65 W；
（4）分析表中数据可知，小灯泡的电阻随电压的增大而 增大 （选填“增大”“减小”或“不变”）；由表中信息可知：灯泡实际功率越 大 ，灯泡越亮。
【考点】实验 测量小灯泡的电功率．
【专题】电能和电功率；科学探究能力．
【答案】（1）见解析；（2）短路；（3）0.65；（4）增大；大。
【分析】（1）根据滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大确定变阻器器左下接线柱连入电路中；由待测小灯泡L的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联；
（2）连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，电流表示数变化明显，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表无示数分析原因；
（3）灯在额定电压下正常发光，由表中数据可知2.5V时的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；
（4）由表中数据，结合欧姆定律分析灯泡电阻随电压的变化情况；根据P＝UI可知灯的实际功率变化，结合表中数据得出结论。
【解答】解：
（1）待测小灯泡L的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，故电压表应该选择量程0﹣3V的接线柱。要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大，即滑片向右移动时，接入电路的电阻阻值增大，故此时滑动变阻器应该接A接线柱。如下图：
（2）闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表示数变化明显，说明电路是通路，电压表无示数，可能是灯泡短路；
（3）从表中可知灯泡额定电压为2.5V，通过灯泡电流为0.26A，故灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）由表中数据知，通过灯泡的电流随电压的增大而增大，但电压增加量大于电流的增加量，由R＝ 可知，小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大；通过灯的电流随电压的变大而增大，根据P＝UI，灯的实际功率变大，故小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大，灯泡实际功率越大，灯泡越亮。
故答案为：（1）见解析；（2）短路；（3）0.65；（4）增大；大。
【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路连接、故障分析、功率计算，有一定难度。
四．计算题（共3小题）
39．（2023•平邑县二模）某家庭煲汤用电热锅具有“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态，其内部简化电路如图所示，发热电阻R1和R2的阻值分别为40Ω和70Ω。求电热锅：
（1）“大火”加热的功率。
（2）“小火”炖煮的工作电流。
（3）“小火”炖煮30min消耗的电能。
【考点】电功率的计算；电功与电能的计算．
【专题】计算题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】（1）“大火”加热的功率为1210W；
（2）“小火”炖煮的工作电流为2A；
（3）“小火”炖煮30min消耗的电能为7.92×105J。
【分析】（1）由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，当开关S闭合时，只有R1工作；根据串联电路的电阻特点和P＝可知电热锅“大火”加热和“小火”炖煮两个工作状态的电路连接；根据P＝可求出“大火”加热的功率；
（2）根据串联电路的的电阻特点求出“小火”炖煮时电路总电阻，根据欧姆定律求出“小火”炖煮的工作电流；
（3）根据W＝UIt求出“小火”炖煮30min消耗的电能。
【解答】解：（1）由图可知，当开关S断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电热锅处于“小火”炖煮状态；
当开关S闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于“大火”加热状态；
电热锅处于“大火”加热状态时的功率：P加热＝＝＝1210W；
（2）根据串联电路的的电阻特点可知，“小火”炖煮时电路总电阻：R＝R1+R2＝40Ω+70Ω＝110Ω，
电热锅“小火”炖煮的工作电流：I＝＝＝2A；
（3）“小火”炖煮30min消耗的电能：W＝UIt＝220V×2A×30×60s＝7.92×105J。
答：（1）“大火”加热的功率为1210W；
（2）“小火”炖煮的工作电流为2A；
（3）“小火”炖煮30min消耗的电能为7.92×105J。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式、欧姆定律以及电功公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。
40．（2023•沂源县一模）如图甲所示是具有高温、低温两挡的电热饭盒，高温挡电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的4倍。求：
（1）R1的阻值。
（2）高温挡加热10min，可以将2kg饭菜温度升高20℃，电热饭盒高温挡的加热效率。[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]​
【考点】电功与电热的综合计算；能量的利用效率；电功率的计算．
【专题】定量思想；电和热综合题；应用能力．
【答案】（1）R1的阻值为200Ω；
（2）高温挡加热10min，可以将2kg饭菜温度升高20℃，电热饭盒高温挡的加热效率为82.6%。
【分析】（1）由P＝UI＝可知，当电源电压一定时，电路电阻越大，功率越小，根据电路图分析电路结构，结合串联电路电阻规律和P＝UI＝可知各挡位时电路的连接；
根据P＝UI＝可求出高温挡时电路的电阻，即为R1的阻值；
（2）根据P＝求出电热饭盒高温挡加热10min消耗的电能，根据Q吸＝cmΔt求出饭菜吸收的热量，由效率公式算出电热饭盒高温挡的加热效率。
【解答】解：（1）当S拨到1时，R1、R2串联；当S拨到2时，电路为R1的简单电路；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热饭盒为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热饭盒为低温挡；
由P＝UI＝可知，高温挡电路的电阻：
R高温＝＝＝200Ω，
因为高温挡时，电路为R1的简单电路，所以R1的阻值：R1＝R高温＝200Ω；
（2）根据P＝可知，电热饭盒高温挡加热10min消耗的电能：
W＝P高温t＝242W×10×60s＝1.452×105J，
2kg饭菜温度升高 20℃吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝3×103J/（kg•℃）×2kg×20℃＝1.2×105J，
电热饭盒高温挡的加热效率为：
η＝×100%＝≈82.6%。
答：（1）R1的阻值为200Ω；
（2）高温挡加热10min，可以将2kg饭菜温度升高20℃，电热饭盒高温挡的加热效率为82.6%。
【点评】本题考查串联电路的特点、电功率公式和热量公式的应用，正确的判断电热饭盒处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
41．（2022•临沂模拟）某品牌家用电热水器的内部简化电路如图所示，其中R为阻值相同的电热丝，其挡位器有甲、乙、丙三种连接方式，用其低温挡（额定功率1000W）将2kg的水温度由20℃升高到50℃需要5min，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）电热丝的阻值。
（2）电热水器的高温挡的功率。
（3）电热水器低温挡的加热效率。
【考点】电功与电热的综合计算；能量的利用效率；电功率的计算．
【专题】计算题；电和热综合题；分析、综合能力．
【答案】（1）电热丝的阻值为24.2Ω；
（2）电热水器的高温挡的功率为4000W；
（3）电热水器低温挡的加热效率为84%。
【分析】（1）由图可知，甲图的连接方中式，两根电热丝串联，乙图的连接方式中，只有一根电热丝工作，丙图的连接方式中，两根电热丝并联；根据串并联电路的电阻特点和P＝可知高温挡、中温挡和低温挡的电路连接；知道低温挡的额定功率，利用P＝求出低温挡时电路中的总电阻，根据串联电路特点求出每根电热丝的阻值；
（2）根据并联电路特点和P＝求出电热水器高温挡的功率；
（3）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，利用W＝Pt求出电热水器低温挡消耗的电能，利用效率公式求出电热水器的低温挡的加热效率。
【解答】解：（1）由图可知，甲的连接方式，两根电热丝串联，乙的连接方式，只有一根电热丝工作，丙的连接方式，两根电热丝并联；
根据串并联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，并联电路的总电阻小于任一分电阻，
所以，甲图中两电热丝串联，电路中总电阻最大，根据P＝可知，电路中的总功率最小，电热水器处于低温挡，
由P＝可知，低温挡时电路中的总电阻：R总＝＝＝48.4Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，每根电热丝的电阻：R＝R总＝×48.4Ω＝24.2Ω；
（2）丙图中两根电热丝并联，电路中的总电阻最小，电功率最大，电热水器处于高温挡，
电热水器高温挡的功率：P高＝+＝+＝4000W；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（50℃﹣20℃）＝2.52×105J，
由P＝可知，电热水器低温挡消耗的电能：W＝P低t′＝1000W×5×60s＝3×105J，
电热水器的低温挡的加热效率：η＝×100%＝×100%＝84%。
答：（1）电热丝的阻值为24.2Ω；
（2）电热水器的高温挡的功率为4000W；
（3）电热水器低温挡的加热效率为84%。
【点评】本题是一道电热综合题，主要考查串并联电路的特点、电功率公式、吸热公式、电功公式以及效率公式的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.14
0.18
0.22
0.26
0.30
实际功率P/W
0.14
0.27
0.44
0.90
灯泡亮度
逐渐变亮
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.14
0.18
0.22
0.26
0.30
实际功率P/W
0.14
0.27
0.44
0.90
灯泡亮度
逐渐变亮