2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：欧姆定律与电功率（含解析）

这是一份2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：欧姆定律与电功率（含解析），共51页。试卷主要包含了欧姆定律的应用，探究电流与电压，伏安法测电阻的探究实验，电路的动态分析，电功与电能的计算，电功率的计算，实际功率，电功率的测量实验等内容，欢迎下载使用。
2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：欧姆定律与电功率（15题）
一、欧姆定律的应用（共4小题）
1．（2020•准格尔旗一模）如图所示电路，当S闭合后，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为6V，电流表A的示数为1A，将R2、R3对换位置后，V1、V2、A三只表的示数均不变，则（　　）

A．通过三只电阻R1、R2、R3的电流之和是1A
B．R3的电阻值是2Ω
C．电源电压U＝10V
D．R2两端的电压为3V
2．（2020•盐都区一模）如图为某物理兴趣小组设计的升降机电路的部分原理图，电源电压U＝6V，R0为阻值为80Ω的定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．升降机内所放物块越重，电压表示数越大
B．升降机内放同一物块，匀速上升时和匀速下降时电压表示数相同
C．保证电路正常工作时，升降机的承压范围是0～3000N
D．若要增大升降机的承压范围，可以适当增大定值电阻R0的阻值
3．（2019•宁波）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图像③．则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（　　）

A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
4．（2019•衡阳）如图所示，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A．如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　）

A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
二、探究电流与电压、电阻的关系实验（共1小题）
5．（2020•椒江区一模）小科为探究“电压一定时，电流与电阻之间的关系”，设计了如图实验。先在AB间接入10欧的定值电阻R1，移动滑片P，读取电压表、电流表示数并记录；然后用15欧的定值电阻R2替换R1后，接下来的操作和操作后的电路分析正确的是（　　）

A．注视电压表，并向左调节滑片
B．注视电流表，并向右调节滑片
C．操作后，电路消耗的电功率减小
D．操作后，电路消耗的电功率保持不变
三、伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
6．（2020•江岸区校级模拟）某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为8V，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下述关于实验的几种说法中正确的是（　　）
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
①该同学测得此电阻的阻值约为10Ω；
②序号“3”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：1；
③序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的；
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系。

A．①② B．①④ C．①②④ D．①②③
四、电路的动态分析（共2小题）
7．（2020•长沙二模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，下列判断错误的是（　　）

A．若滑动变阻器R1断路，电压表读数接近于电源电压
B．若将P右移，电路的总功率减小
C．若将P右移，电压表与电流表读数的比值将增大
D．若将P右移，电压表与电流表读数变化量的比值将增大
8．（2019•东海县一模）灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，电路中电源的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列判断正确的是（　　）

A．电路消耗的总功率保持不变
B．电压表与电流表示数的比值变小
C．电流表的示数增大，电压表的示数减小
D．灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量
五、电功与电能的计算（共2小题）
9．（2020•沂源县二模）如图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象，小灯泡L和电阻R的连接情况如图乙所示，电源电压为8V，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡电阻随温度的升高而减小
B．小灯泡的实际功率为0.6W
C．定值电阻的阻值为0.05Ω
D．通电10s电路消耗的总电能为32J
10．（2020•安徽一模）如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则（　　）

A．电路中的电流为 4A
B．电动机的功率为 16W，它两端的电压为 4V
C．1 分钟在电阻 R 上产生热量 60J，电动机消耗电能 120J
D．电动机工作时将机械能转化为电能，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速
六、电功率的计算（共2小题）
11．（2020•丽水模拟）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③，则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（　　）

A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
12．（2020•乐清市模拟）关于“6V 9W”灯泡L1和“12V 9W”灯泡L2，下列说法正确的是（　　）
A．L1和L2都正常发光时，它们消耗的电功率不同
B．将它们串联在6V的电源上，L2消耗的电功率较大
C．将它们并联在6V的电源上，L1消耗的电功率较小
D．将它们串联在18V的电源上，它们都能正常发光
七、实际功率（共1小题）
13．（2020•三明模拟）将标有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2串联接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．电路中允许通过的最大电流为 1 A
B．两个灯泡发光时，灯泡 L2 比灯泡 L1 亮一些
C．电源电压为 12 V 时，两个灯泡均能正常发光
D．灯泡 L1 正常发光时，灯泡 L2 的实际功率是 1.5 W
八、电功率的测量实验（共2小题）
14．（2020•罗湖区校级模拟）小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　）

A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B．该电路能探究电流与电压的关系
C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻
D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率
15．（2020•宝应县三模）已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　）

A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁

2021年中考物理复习之挑战压轴题（选择题）：欧姆定律与电功率（15题）
参考答案与试题解析
一、欧姆定律的应用（共4小题）
1．（2020•准格尔旗一模）如图所示电路，当S闭合后，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为6V，电流表A的示数为1A，将R2、R3对换位置后，V1、V2、A三只表的示数均不变，则（　　）

A．通过三只电阻R1、R2、R3的电流之和是1A
B．R3的电阻值是2Ω
C．电源电压U＝10V
D．R2两端的电压为3V
【考点】欧姆定律的应用
【专题】应用题；电路和欧姆定律；应用能力．
【答案】D
【分析】A、因为三个电阻串联，根据串联电路中处处电流相等分析；
B、分析两电表测量的电压和电流，由欧姆定律和串联的规律得出R1+R2和R2+R3大小，
根据将R2和R3对换位置后，根据电流表、电压表示数均不变，可得出R3大小；
C、由电阻的串联和欧姆定律得出电源电压；
D、由欧姆定律求出R2两端的电压。
【解答】解：A、因为三个电阻串联，电流表测电路的电流，故电路中电流的都相等，通过R1、R2、R3的电流均为1A；故A选项错误；
B、V1测R1、R2的电压，V2测R2、R3的电压，由欧姆定律I＝和串联的规律：
R1+R2＝＝＝4Ω，
R2+R3＝＝＝6Ω，
将R2和R3对换位置后，电流表、电压表示数均不变，说明：R2＝R3，则R2＝R3＝3Ω，R1＝1Ω；B错误；
C、由电阻的串联和欧姆定律，电源电压：
U＝IR＝I（R1+R2+R3）＝1A×（1Ω+3Ω+3Ω）＝7V；C错误；
D、由欧姆定律，R2两端的电压：U2＝IR2＝1A×3Ω＝3V．D正确。
故选：D。
【点评】考查了欧姆定律的应用，通过此题，要求学生学会灵活分析电路的连接。
2．（2020•盐都区一模）如图为某物理兴趣小组设计的升降机电路的部分原理图，电源电压U＝6V，R0为阻值为80Ω的定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．升降机内所放物块越重，电压表示数越大
B．升降机内放同一物块，匀速上升时和匀速下降时电压表示数相同
C．保证电路正常工作时，升降机的承压范围是0～3000N
D．若要增大升降机的承压范围，可以适当增大定值电阻R0的阻值
【考点】欧姆定律的应用
【专题】信息给予题；电路和欧姆定律；电路变化分析综合题；应用能力．
【答案】D
【分析】A、压敏电阻与定值电阻串联，电压表测定值电阻的电压，升降机内所放物块越重，由图乙知，电阻越小，由分压原理和串联电路电压的规律分析电压表示数的变化；
B、当升降机静止或匀速下降时，均处于平衡状态，压敏电阻受到的压力都等于物体自身的重力，则压敏电阻受到的压力不变，压敏电阻的阻值不变，据此分析；
C、电压表最大示数为3V，由串联电路电压规律，压敏电阻的最小电压为3V，由分压原理可知压敏电阻的最小阻值，由图乙可知压敏电阻所受压力的最大值，从而可得升降机的承压范围；
D、由图乙可知，压敏电阻所受压力越大时，压敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，进一步得出不改变电表的条件下增大压敏电阻承压范围的方法。
【解答】解：
A、压敏电阻与定值电阻串联，电压表测定值电阻的电压，升降机内所放物块越重，由图乙知，压敏电阻的阻值越小，由分压原理可知压敏电阻两端的电压越小，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压越大，即电压示数越大，故A正确；
B、当升降机静止或匀速下降时，均处于平衡状态，压敏电阻受到的压力都等于物体自身的重力，
因重力不变，压敏电阻受到的压力不变，压敏电阻的阻值不变，总电阻不变，电路中电流不变，电压表示数也不变，即电压表示数相同，故B正确；
C、电压表最大示数为3V，由串联电路电压规律，压敏电阻的最小电压为3V，由分压原理可知压敏电阻的最小阻值R1小＝R0＝80Ω，由图乙可知压敏电阻所受压力最大为3000N；所以为保证电路正常工作，升降机的承压范围是0～3000N，故C正确；
D、由图乙可知，压敏电阻所受压力越大时，压敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，电路中电流越大，由U＝IR可知定值电阻两端电压越大，即电压表示数越大；为保证电压表的安全，则应适当减小定值电阻R0的阻值，以减小它分得的电压；
所以，要增大升降机的承压范围，而不改变电表的条件，可以适当减小定值电阻R0的阻值，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，能从图象中得出有用的信息是关键。
3．（2019•宁波）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图像③．则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（　　）

A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
【考点】欧姆定律的应用
【专题】应用题；欧姆定律．
【答案】C
【分析】分析此题主要依据乙图中图象，根据公式P＝分析解答，两电阻并联之后的总电阻小于任何一个之路电阻；
【解答】解：根据乙图中①②图象可知，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，①中的功率大于②中的功率，即P1＞P2，
又因为功率P＝，以及R1＞R2，当两电阻分别接入电路后两端电压相同时，电阻较小的R2功率大于电阻R1的功率，所以图象①对应的电阻是R2；
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，首先根据并联电路中总电阻的求解：＝+，可得并联之后A、B间的电阻要小于R1，同时也小于R2，
同理，根据功率P＝可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象应该在①的上方，所以图象③所在的区域应在Ⅰ区域；
故选：C。
【点评】本题考查欧姆定律的应用，关键是将课本知识内容记忆清楚，仔细分析即可。
4．（2019•衡阳）如图所示，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A．如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　）

A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
【考点】欧姆定律的应用
【专题】应用题；欧姆定律．
【答案】B
【分析】由欧姆定律变形公式R＝可求并联的总电阻，再根据并联电阻的特点可求虚线框内所有电阻的等效电阻，用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，再根据并联电阻的特点求出此时并联的总电阻，最后又欧姆定律可求电流。
【解答】解：由I＝可得，并联的总电阻：
R并＝＝＝2Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点：
＝+，代入数据，＝+，
解得R′＝4Ω；
用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻R″：
＝+，代入数据，＝+，
解得，R″＝Ω，
电流表示数将变为：
I′＝＝＝1.5A，
故选：B。
【点评】本题主要考查并联电路的特点和欧姆定律的使用，认清电路是关键。
二、探究电流与电压、电阻的关系实验（共1小题）
5．（2020•椒江区一模）小科为探究“电压一定时，电流与电阻之间的关系”，设计了如图实验。先在AB间接入10欧的定值电阻R1，移动滑片P，读取电压表、电流表示数并记录；然后用15欧的定值电阻R2替换R1后，接下来的操作和操作后的电路分析正确的是（　　）

A．注视电压表，并向左调节滑片
B．注视电流表，并向右调节滑片
C．操作后，电路消耗的电功率减小
D．操作后，电路消耗的电功率保持不变
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【专题】控制变量法；电路和欧姆定律；电能和电功率；探究型实验综合题；应用能力．
【答案】C
【分析】AB、根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
CD、由串联电阻的规律和P＝分析操作后电路消耗的电功率变化。
【解答】解：AB、根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，注视电压表，使电压表的示数不变；AB错误；
CD、换成较大电阻后，变阻器连入电路的电阻也变大，由串联电阻的规律，电路的电阻变大，根据P＝，操作后，电路消耗的电功率减小，C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题探究“电压一定时，电流与电阻之间的关系”，考查控制变量法、操作过程及串联电路的规律和欧姆定律、电功率公式的运用。
三、伏安法测电阻的探究实验（共1小题）
6．（2020•江岸区校级模拟）某同学利用下图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验，已知电源电压恒为8V，滑动变阻器标有“20Ω，1A”字样，实验中该同学填写的实验数据如表所示。下述关于实验的几种说法中正确的是（　　）
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
①该同学测得此电阻的阻值约为10Ω；
②序号“3”的实验中，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：1；
③序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的；
④仅用该同学的实验器材就能探究电流与电阻的关系。

A．①② B．①④ C．①②④ D．①②③
【考点】伏安法测电阻的探究实验
【专题】误差分析和数据处理；控制变量法；探究型实验综合题；实验基本能力．
【答案】D
【分析】①由欧姆定律，分别求出待测电阻大小，取平均值作为测量结果；
②序号“3”的实验中，根据串联电路电压的规律，求变阻器的电压，根据分压原理分析；
③由欧姆定律和串联电阻的规律，根据表中第1组数据求出变阻器连入电路的电阻；
④探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，记录电流电阻的变化关系，据此分析。
【解答】解：①由欧姆定律，待测电阻R1＝＝≈9.52Ω，同理待测电阻R2＝10.00Ω，R3＝10.00Ω，R4＝10.20Ω，取平均值作为测量结果，R＝≈9.93Ω；即该同学测得此电阻的阻值约为10Ω；①正确；
②序号“3”的实验中，电压表示数为4.0V，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：8V﹣4V＝4V，根据分压原理，滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1：1；②正确；
③变阻器的最大电阻为20Ω，由欧姆定律和串联电阻的规律，根据表中第1组数据，变阻器连入电路的电阻为：
R滑＝﹣R1＝﹣9.52Ω≈28.8Ω＞20Ω，序号“1”实验数据是使用现有器材无法得出的，③正确；
④探究电流与电阻的关系，要控制电压不变，记录电流随电阻的变化关系，因只一个电阻，故仅用该同学的实验器材就不能探究电流与电压的关系，④错误；
只有①②③，
故选：D。
【点评】本题用“伏安法测电阻”，考查串联电路的规律、欧姆定律的运用、数据处理、控制变量法的运用等知识，综合性较强。
四、电路的动态分析（共2小题）
7．（2020•长沙二模）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，下列判断错误的是（　　）

A．若滑动变阻器R1断路，电压表读数接近于电源电压
B．若将P右移，电路的总功率减小
C．若将P右移，电压表与电流表读数的比值将增大
D．若将P右移，电压表与电流表读数变化量的比值将增大
【考点】电路的动态分析
【专题】应用题；欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】D
【分析】（1）电路发生断路时，根据电压表的正负接线柱能否与电源两极相连确定电压表的示数；
（2）根据滑片移动的方向判断滑动变阻器接入电路阻值的大小，进一步得出电路总电阻的变化，再利用欧姆定律可知电路电流的变化；
（3）将电压表和电流表示数的比值转化为电阻的阻值进行判断；
（4）根据串联电路特点判断定值电阻两端电压和电流的变化与电压表示数和电流表示数变化的关系，再利用R＝进行分析。
【解答】解：A、根据电路图可知，R1、R2串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路电流；当滑动变阻器断路时，电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电压表的读数接近于电源电压，故A正确；
B、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流将减小；由于电源电压不变，由P＝UI可知，电路消耗的总功率将变小，故B正确；
C、因为电压表测量R1的电流，电流表测量通过R1的电流，因此电压表和电流表的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，因此滑片向右移动时，电压表与电流表读数的比值将增大，故C正确；
D、因为串联电路各处电流相等，因此电流表测量通过定值电阻的电流；
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表示数的变化量等于定值电阻两端电压的变化量，则由R＝可知，电压表与电流表读数变化量的比值定值电阻的阻值，即比值不变，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到滑动变阻器、欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
8．（2019•东海县一模）灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，电路中电源的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列判断正确的是（　　）

A．电路消耗的总功率保持不变
B．电压表与电流表示数的比值变小
C．电流表的示数增大，电压表的示数减小
D．灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量
【考点】电路的动态分析
【专题】应用题；电路和欧姆定律；电压和电阻；应用能力．
【答案】D
【分析】AC、灯与R串联，电压表测L的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片P向左滑动时分析变阻器连入的电阻变化，确定电路的总电阻变化，由欧姆定律分析电路的电流变化，根据P＝UI可知电路消耗的总功率变化；
通过灯的电流变大，灯的电压变大；
B、由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值即灯的电阻，根据图示结合欧姆定律可确定灯的电阻变化
D、根据电路的总电阻变小分析。
【解答】AC、灯与R串联，电压表测L的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，根据P＝UI，电路消耗的总功率变大；A错误；
通过灯的电流变大，灯的电压变大，故C错误；
B、由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值即灯的电阻，如下所示，通过灯的电流随电压变大而变大，但电压的增大量大于电流的增大量，由欧姆定律，灯的电阻变大，即电压表与电流表示数的比值变大，B错误；

D、因电路的总电阻变小，故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻减小量，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和影响电阻大小的因素，关键是确定灯电阻变化。
五、电功与电能的计算（共2小题）
9．（2020•沂源县二模）如图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I﹣U图象，小灯泡L和电阻R的连接情况如图乙所示，电源电压为8V，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡电阻随温度的升高而减小
B．小灯泡的实际功率为0.6W
C．定值电阻的阻值为0.05Ω
D．通电10s电路消耗的总电能为32J
【考点】欧姆定律的应用；电功与电能的计算；实际功率
【专题】电能和电功率；理解能力．
【答案】B
【分析】（1）从甲图找出灯泡L不同电压下的电流，利用计算出灯泡L在不同电压下的电阻值，进而判断出小灯泡L的阻值与其温度的关系；
（2）观察乙图可知该电路为串联电路，利用串联电路的电流、电压特点，结合甲图，判断出小灯泡L的实际电压和实际电流，进而计算出其实际功率。
（3）从甲图中找出定值电阻R在某个电压下的电流，利用，计算出其电阻值。
（4）利用W＝UIt计算出电路消耗的电能。
【解答】解：A、由甲图可知，当灯泡L两端的电压分别为1V、4V、8V时，通过灯泡的电流分别为0.2A、0.4A、0.5A，则灯泡L的电阻为：，，。由此可知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，A错误。
B、由乙图可知，该电路为串联电路。串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电压之和。由甲图可知，当电流为I＝0.3A时，UL+UR＝2V+6V＝8V＝U。此时小灯泡L的实际功率：PL＝ULI＝2V×0.3A＝0.6W，B正确。
C、由甲图可知，当定值电阻R的电压为8V时，其电流为0.4A，则，C错误。
D、该电路的电压U＝8V，电流I＝0.3A，则电路在10s内消耗的电能：W＝UIt＝8V×0.3A×10s＝24J，D错误。
故选：B。
【点评】该题为信息、图象题，根据图象找出相关信息，结合欧姆定律及电功率、电能的知识，计算出相关物理量，从而进行判断。而根据串联电路的电流、电压特点，判断出电路中的电流是解决本题的关键。
10．（2020•安徽一模）如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则（　　）

A．电路中的电流为 4A
B．电动机的功率为 16W，它两端的电压为 4V
C．1 分钟在电阻 R 上产生热量 60J，电动机消耗电能 120J
D．电动机工作时将机械能转化为电能，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速
【考点】欧姆定律的应用；电功与电能的计算；电功率的计算；焦耳定律的计算公式及其应用
【专题】定性思想；欧姆定律；电能和电功率；电与热、生活用电．
【答案】C
【分析】从电路图中可以看出，电动机与保护电阻串联，电压表V1测量电源电压；电压表V2测量保护电阻R两端的电压；
已知线圈电阻和保护电阻的大小，根据公式I＝可求电路电流；根据公式P＝UI可求电动机的功率；根据公式Q＝I2Rt可求1分钟在电阻R上产生的热量；根据公式W＝UIt可求电动机消耗的电能；电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的目的。
【解答】解：由电路图中可知，电动机与保护电阻串联，电压表V1测量电源电压；电压表V2测量保护电阻R两端的电压；
（1）由题意可知，闭合开关后，电阻R两端的电压为2V，
则通过电阻R的电流：
I＝＝＝0.5A；
因为串联电路电流处处相等，
电路中的电流为0.5A，故A错误；
（2）电压表V1测量电源电压，则结合题中数据可知，电源电压为6V，
因为串联电路总电压电压各用电器电压之和，
所以电动机的电压为：UM＝U﹣UR＝6V﹣2V＝4V，
电动机的功率为：
PM＝UMI＝4V×0.5A＝2W；故B错误；
（3）1分钟在电阻R上产生的热量：
Q＝I2Rt＝（0.5A）2×4Ω×60s＝60J；
1 分钟电动机消耗电能：
W＝UMIt＝4V×0.5A×60s＝120J；故C正确；
（4）电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的作用，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查电压、电流、功率、热量、电能等的计算，以及能量的转化等，考查知识点较多，主要考查学生对知识的灵活运用能力，本题不是纯电阻电路，解题时有的公式不能使用，这是最容易出错的地方。
六、电功率的计算（共2小题）
11．（2020•丽水模拟）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1＞R2）接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P﹣U图象③，则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是（　　）

A．R1和Ⅰ B．R1和Ⅲ C．R2和Ⅰ D．R2和Ⅲ
【考点】电功率的计算
【专题】图析法；欧姆定律；分析、综合能力．
【答案】C
【分析】首先根据乙图的图象利用P＝分析①②对应的电阻的大小，结合已知R1和R2的大小关系即可判断；
然后根据电阻并联的特点判断并联后的总电阻变化，据此得出P﹣U图象所在的区域。
【解答】解：
当两电阻分别接入A、B之间后，调节变阻器使它们两端电压相同时，根据乙图中①②图象可知，①中的功率大于②中的功率，即：P①＞P②；
根据P＝可知，①对应的电阻小于②对应的电阻，
已知R1＞R2，则可知图象①对应的电阻是R2，图象②对应的电阻是R1；故AB错误；
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，根据＝+可知，并联之后A、B间的总电阻小于R2，同时也小于R1，
同理，根据功率公式P＝可知，在A、B间电压相同时，两电阻并联后总电阻最小，那么此时的功率应该最大，则图象③应该在①的上方，即：图象③所在的区域应在Ⅰ区域；故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电功率公式和欧姆定律的应用，同时也考查了电阻并联的特点，有一定难度。
12．（2020•乐清市模拟）关于“6V 9W”灯泡L1和“12V 9W”灯泡L2，下列说法正确的是（　　）
A．L1和L2都正常发光时，它们消耗的电功率不同
B．将它们串联在6V的电源上，L2消耗的电功率较大
C．将它们并联在6V的电源上，L1消耗的电功率较小
D．将它们串联在18V的电源上，它们都能正常发光
【考点】电功率的计算
【专题】应用题；电能和电功率；应用能力．
【答案】B
【分析】（1）灯泡正常工作时，实际功率等于额定功率，比较额定功率即可；
（2）根据R＝比较两灯泡的电阻大小，然后根据串联电路电流特点和P＝I2R可知两灯泡消耗电功率的大小关系；
（3）根据并联电路电压特点和P＝可知两灯泡消耗电功率的大小关系；
（4）先根据P＝UI可知两灯泡额定电流关系，根据串联电路电流特点可知两灯泡是否能同时正常发光。
【解答】解：
A、当两灯都正常发光时，实际功率等于各自的额定功率，而它们的额定功率相等，所以此时它们消耗的电功率相同，故A错误；
B、由R＝可知，RL1＜RL2，由于串联电路电流处处相等，由P＝I2R可知，PL1＜PL2，即L2消耗的电功率较大，故B正确；
C、因为并联电路两端电压相等，所以由P＝可知，PL1＞PL2，即L1消耗的电功率较大，故C错误；
D、由P＝UI可知，两灯泡的额定电流不同，因此两灯泡串联时，两灯泡不会同时发光，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了欧姆定律、实际功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要知道串联电路电流和电压的规律。
七、实际功率（共1小题）
13．（2020•三明模拟）将标有“6V 3W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2串联接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．电路中允许通过的最大电流为 1 A
B．两个灯泡发光时，灯泡 L2 比灯泡 L1 亮一些
C．电源电压为 12 V 时，两个灯泡均能正常发光
D．灯泡 L1 正常发光时，灯泡 L2 的实际功率是 1.5 W
【考点】实际功率
【专题】定量思想；电能和电功率．
【答案】D
【分析】（1）根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，根据串联电路的电流特点确定电路中的最大电流；
（2）利用欧姆定律I＝求出两灯泡的电阻；根据P＝I2R比较两灯泡的实际功率，实际功率大的灯泡较亮；
（3）如果两灯泡的额定电流相等，可以同时发光，否则不可能同时正常发光；
（4）再根据P＝I2R求出灯泡L1正常发光时灯泡L2的实际功率。
【解答】解：（1）根据P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝1A，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以电路中的最大电流I＝I1＝0.5A，故A错误；
（2）根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，且通过两灯的电流相等，L1的电阻大，由P＝I2R可知，L1的实际功率大，则灯泡L1发光较亮，故B错误；
（3）因为两灯的电阻不同，串联在12V的电路中，两个灯泡分得的电压不相同，都不能为6V，所以电源电压为12V时，两只灯泡均不能正常发光，故C错误；
（4）灯泡L1正常发光时，灯泡L2的实际功率：P2＝I2R2＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W，故D正确。
故选：D。
【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，关键是知道两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电路的较小值和知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
八、电功率的测量实验（共2小题）
14．（2020•罗湖区校级模拟）小明将标有“6V 6W”的灯L1与标有“6V 3W”的灯L2串联，如右图所示。下列说法错误的是（　　）

A．该电路能探究电流做功的多少与电压的关系
B．该电路能探究电流与电压的关系
C．该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻
D．该电路可以测出灯泡L2的额定功率
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验；电功的测量；电功率的测量实验
【专题】控制变量法；电路和欧姆定律；电能和电功率．
【答案】B
【分析】A、根据P＝分析两灯的电阻不同，串联电路中电流一定，通过时间相同，由W＝UIt结合控制变量法分析；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，据此分析；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由P＝UI得I＝可知，灯的额定电流不同，根据串联电路各处的电流都相等，故额定电流小的灯才能正常发光，据此分析。
【解答】解：A、根据P＝有R＝，两个灯泡的额定电压相同，额定功率不同，故灯的电阻不同，串联电路中电流一定，由欧姆定律变形公式U＝IR，两灯的实际电压不同，通过时间相同，由W＝UIt可得，因此可以探究电流做功的多少与电压的关系，故选项A正确；
B、探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，因为灯丝的电阻随温度的改变而改变，因此无法探究电流与电压的关系；故选项B错误；
CD、两个灯泡的额定电压相同，由P＝UI得I＝可知：额定功率大的额定电流大，所以L1的额定电流大于L2的额定电流，因此电路中的最大电流为L2的额定电流，只有灯L2能正常发光，L1不可能正常发光，故该电路不能测出灯泡L1正常发光时的电阻，故选项C正确；
该电路能测量灯泡L2的额定功率；选项D正确；
故选：B。
【点评】本题考查控制变量法及串联电路的规律、电功和电功率率公式的运用及影响电阻大小的因素，综合性较强。
15．（2020•宝应县三模）已知小灯泡的额定电压，小明打算增加一个定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作开关来测量小灯泡的额定功率。下列图中是小明设计的四种不同方案的电路图。其中能够测出小灯泡额定功率的是（　　）

A．甲和丙 B．丙和丁 C．乙和丙 D．乙和丁
【考点】电功率的测量实验
【专题】实验评估题；电路和欧姆定律；电能和电功率；分析、综合能力．
【答案】C
【分析】甲乙、在只有电压表的情况下，首先通过开关的转换，电压表能测灯的电压，判断灯正常发光，然后根据串联电路的规律和欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI 求出灯泡额定功率；
丙、分析电路的连接、在只有电流表的情况下，定值电阻和电流表可起到测量电压的作用，通过开关的转换，测算出灯的额定电流，根据P＝UI 求出灯泡额定功率；
丁、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光。
【解答】甲、定值电阻与灯串联，电路中只有电压表，只闭合S2，电表测定值电阻的电压；
当只闭合S1时，电压表测灯与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故甲选项不可行；
乙、只闭合S2，移动变阻器的滑片，使电压表示数为U额，则灯正常发光；
保持滑片位置不动，闭合S1，断开合S2，记下电压表的示数U1，
此时电压表测R0与灯的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R0的电压U0＝U1﹣U额，通过R0的电流，即灯的额定电流：
I＝，根据P＝UI可求灯的额定功率；故乙选项可以；
丙、将S2往右上方打，灯与R0并联，电流表测通过R0的电流，移动滑片使电流表示数为I＝，根据并联电路电压的规律，则灯的电压一定为U额，灯正常发光；
保持滑片位置不动，将S2往左下方打，记下电流表示数I′，即为灯与定值的总电流，因电路的连接没有改变，各电阻的大小和电压没有改变，通过灯与定值电阻的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流IL＝I′﹣I＝I′﹣，根据P＝UI可求灯的额定功率；故丙选项可以；
丁、图中只有电流表，通过开关的转换，定值电阻与灯分别与变阻器串联，无法确定灯是否正常发光，故丁选项不可行；
故选：C。
【点评】本题考查在特殊条件下测量灯的额定功率的方案的评估，综合性较强。

考点卡片
1．欧姆定律的应用
【知识点的认识】
（1）相关基础知识链接：
①电流规律：
串联：I＝I1＝I2．串联电路电流处处相等。
并联：I＝I1+I2．并联电路干路电流等于各支路电流之和。
②电压规律：
串联：U＝U1+U2．串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联：U＝U1＝U2．并联电路各支路两端电压相等，等于总电压。
③电阻规律：
串联：R＝R1+R2．串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联：＝+．并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
④比例规律：
串联：＝．串联电路中电压与电阻成正比。
并联：I1R1＝I2R2．并联电路中电流与电阻成反比。
⑤欧姆定律：
I＝．导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

【解题方法点拨】
（一）比例问题
解决这类问题一要掌握规则，二要弄清是哪两部分相比。
①串联电路电流处处相等，即电流之比为：I1：I2＝1：1；根据I＝可知电压与电阻成正比，＝。
②并联电路各支路电压相等，即电压之比为U1：U2＝1：1；根据U＝IR可知电流与电阻成反比，I1R1＝I2R2。
例一：R1＝3Ω，R2＝5Ω，如图甲，由于是串联电路，所以电流之比I1：I2＝1：1；电压之比等于电阻之比，所以电压之比U1：U2＝3：5；如果电路变式成乙图，则两电压表示数比为U1：U2＝（3+5）：5＝8：5。

例二：R1＝3Ω，R2＝5Ω，如图甲，由于是并联电路，所以电压之比U1：U2＝1：1；电流之比等于电阻之反比，所以电流之比I1：I2＝5：3；如果电路变成乙图，则两电流表示数之比为I1：I2＝5：（3+5）＝5：8。


（二）电表示数变化问题
（1）解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联，不同的连接方式有不同的判断规则。
①串联电路：
电流与电阻的变化相反，即电阻变大时电流变小，电阻变小时电流变大；按电阻的正比例来分配电压。
例如如图：当滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，所以电流变小；电阻R1尽管大小没变，但它占总电阻的比例变小了，所以R1两端电压变小，R2占总电阻的比例增大了，所以R2两端电压变大。

②并联电路：
各支路的电压都与电源电压相等，所以电压是不变的；阻值变化的支路电流随之变化，阻值不变的支路电流也不变。
例如如图：当滑片向右滑动时，尽管R2的阻值在变，但它两端的电压总等于电源电压，所以R2两端电压不变，R1两端电压当然也不变；R2所在支路电阻变大，所以电流变小，R1所在支路电阻不变，所以电流也不变，干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小。

③电压表与电流表示数的比值：
根据导出式R＝可知，电压表与电流表示数的比值代表了某个电阻的大小，只要电阻不变化，两表比值是不变的。
例如如图甲，电压表与电流表的比值代表了电阻R1的阻值，所以当滑片移动时，两表示数的比值不变；如图乙，电压表与电流表的比值代表了电阻R2的阻值，所以两表示数的比值在变大。
（但需要注意的是，当滑片移动时，R2两端电压的变化量与R1两端电压的变化量相等，所以电压表的变化量与电流表的变化量之比代表了电阻R1的阻值，是不变的。）

（2）解决这类电表示数变化的问题时，常在第一步判断串并联时出错。请注意下面的电路，例如图甲是串联电路，图乙是并联电路。
（滑片向右滑时，图甲：A变小，V变大；图乙A1变小，A2变小，V不变。）

（3）滑动变阻器连入电路的是哪一部分，没有判断清楚，也是解决电表示数变化问题常出现的错误。图甲滑动变阻器接入电路的是全部，图乙接入电路的是左半部分。注意滑片移动时对电流的影响有何不同。
（滑片向右滑动时，甲：A不变，V1不变，V2变大；乙：A变小，V1变小，V2变大）

综上所述，解决电表示数变化的问题要按照下面的程序进行：
①判断电路是串联还是并联；
②分析滑动变阻器接入的是哪一部分；
③找准各个表所测量的对象是哪里；
④按照串并联各自的规则来判断电流、电压的变化。

【命题方向】
欧姆定律的综合应用是电学部分的核心，也是最基础的内容，这一节知识是难点也是中考必考点。常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用，计算题多与后面的电功率计算结合在一起，作为中考的压轴题出现。训练时应足够重视。
例1：在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电阻R1的阻值为20Ω
B．滑片P移到b端时，R2两端的电压为6V
C．滑片P移到a端时，R1消耗的功率为0.2W
D．当滑片P移到中点时，通过R1的电流为0.3A
分析：（1）当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压，根据图象读出电源的电压；
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出电压表的示数和滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律和电路中的电流特点得出等式即可求出R1的阻值，根据P＝求出滑片P移到a端时R1消耗的功率；
（3）根据图象得出滑片P移到中点时电压表的示数，根据欧姆定律求出通过R1的电流。
解：（1）当滑片P移到b端时，电路为R1的简单电路，电压表的示数为电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，两端的电压为0，故B不正确；
由图象可知，电压表的示数为6V即电源的电压U＝6V；
（2）滑片P移到a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，
由图象可知，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表的示数U1＝2V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑片P移到a端时，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴＝，即＝，
解得：R1＝10Ω，故A不正确；
R1消耗的功率：
P1＝＝＝0.4W，故C不正确；
（3）由图象可知，当滑片P移到中点即R2′＝10Ω时，U1′＝3V，
通过R1的电流：
I1＝＝＝0.3A，故D正确。
故选D。
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，关键是根据图象读出滑片接入电路中不同电阻时对应电压表的示数。

例2：如图所示的电路，电源电压为12V，R1＝R3＝4Ω，R2＝6Ω，求：
（1）当S1、S2都断开时，电流表和电压表的示数各是多少？
（2）当S1、S2都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？
分析：（1）当S1、S2都断开时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R3两端的电压；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电压表被短路，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出各支路的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流。
解：（1）当S1、S2都断开时，R2与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴根据欧姆定律可得，电流表的示数：
I＝＝＝1.2A，
电压表的示数：
U3＝IR3＝1.2A×4Ω＝4.8V；
（2）当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电压表被短路即示数为0，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过两电阻的电流分别为：
I1＝＝＝3A，I2＝＝＝2A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴电流表的示数：
I′＝I1+I2＝3A+2A＝5A。
答：（1）当S1、S2都断开时，电流表的示数为1.2A，电压表的示数为4.8V；
（2）当S1、S2都闭合时，电流表的示数为5A，电压表的示数为0V
点评：本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。


2．探究电流与电压、电阻的关系实验
【知识点的认识】
（1）探究电流与电压关系
①控制不变的量：电阻．
怎样控制：采用同一个定值电阻实验．
②改变的量：电压．
怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片．
③滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压．
④电路图：

⑤结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系
①控制不变的量：电压．
怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片．
②改变的量：电阻．
怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
③滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变．
④结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．

【解题方法点拨】
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定．
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定．
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”．
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”．
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”．

【命题方向】
这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．
例：在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干．小明在实验时连接的电路如图1所示．

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至　A　（填“A”或“B”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和　改变电阻两端电压，进行多次测量　的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是　R处断路　；小明排除故障后继续实验．
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和　控制电阻R两端电压不变　的作用；
②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向　A　（填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有　5　Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：　电压一定时，电流与电阻成反比　．
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有　伏安法测电阻　（只要求填写一个实验名称）．
分析：探究电流与电压、电阻关系实验，应采用控制变量法，根据实验目的与题意分析答题．
解：（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至A端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压，进行多次测量的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 R处断路；
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻R两端电压不变的作用；
②小明先将R﹦10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向A方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
③由图示电路图可知，电源电压为1.5V×2＝3V，由图示图象可知，电阻两端电压为U＝0.5A×5Ω＝2.5V，滑动变阻器两端电压为：U滑＝U﹣UR＝3V﹣2.5V＝0.5V，由串联电路电流I处处相等，定值电阻与滑动变阻器接入电路的阻值之比：＝＝＝＝，则R滑＝R，即：定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的5倍，
使所给的5个定值电阻“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω”分别接入电路中都能正常进行实验，当定值电阻为25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，为：R滑最大＝R＝×25Ω＝5Ω，若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，滑动变阻器最大阻值至少为5Ω，则应该选取至少标有5Ω的滑动变阻器；
④根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图2所示，小明由图象得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比．
（3）若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有伏安法测电阻．
故答案为：（1）①A；改变电阻两端电压，进行多次测量；②R处断路；（2）①控制电阻R两端电压不变；②A；5；③电压一定时，电流与电阻成反比；（3）伏安法测电阻．
点评：本题考查了实验分析，探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题．
3．伏安法测电阻的探究实验
【知识点的认识】
（1）实验原理：根据欧姆定律的导出式R＝。
（2）实验器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。
（3）电路图：左图为测灯泡电阻，右图为测定值电阻。

（4）滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变灯泡（定值电阻）两端的电压；改变通过灯泡（定值电阻）的电流。
（5）实验步骤：
①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到阻值最大处；
②闭合开关，移动滑片，使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压，记下此时电流表、电压表示数；
③调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压逐次降低，记下每次读出的电流表、电压表示数；
④计算每次的电阻值，整理器材。
（6）记录数据的表格为：

电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1



2



3



（7）分析与归纳：灯丝的电阻随温度的升高而增大。

【解题方法点拨】
（1）滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；②改变通过灯泡（或定值电阻）的电流；③改变灯泡（或定值电阻）两端的电压。
（2）连接电路的两条注意事项：①连接电路时把开关断开；②闭合开关前把滑动变阻器调到阻值最大处。
（3）实验过程中滑动变阻器的调节顺序：闭合开关，调节滑片，使小灯泡达到正常工作的电压，再使小灯泡电压逐次降低。
（4）数据处理：测灯泡电阻时不能求平均值，因为在不同电压下灯泡的温度不同，其电阻是不同的，求平均值没有意义；测定值电阻的阻值时应该求平均值，因为定值电阻的阻值不变，求平均值可以减小误差。
（5）实验过程中的常见故障
现象
故障分析
灯泡不亮
灯泡与灯座处接触不良，或灯丝烧断，或灯泡被短路，或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
电压表无示数
电压表短路或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
电流表无示数，电压表示数接近于电源电压
灯泡开路或电压表串联在电路中了
电流表无示数
电流表被短路或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
无论怎样移动滑片，电压表和电流表示数都不变，灯泡亮度不变
滑动变阻器的接线柱使用的都是上端接线柱，或使用的都是下端接线柱
【命题方向】
伏安法测电阻综合性较强，涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用，难点是测量电阻的实验过程的把握，如电表的接法、电流表和电压表量程的选择、画电路图、连实物图、滑动变阻器的作用与接法等，这一知识点是每年各地市中考的重要考点，以实验探究题为主，分值也较高，是电学几个重点实验之一。
例：某同学利用图1所示的电路来测量一未知电阻Rx。

（1）请用笔画线代替导线，将图1中实物图连接完整。
（2）闭合开关后，当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数如图2所示，则I＝　0.3　A，Rx＝　4　Ω。
（3）该同学又设计了如图3所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整。
①　闭合开关S、S1　，用电压表测出电源的电压U；
②　闭合开关S、断开S1　，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
③请用测量值U和U1，已知量R0来表达Rx＝　　。
分析：（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处；
（2）根据电流表的量程和分度值读出示数，根据欧姆定律求出Rx的阻值；
（3）由电路图可知，当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路，电压表测电源的电压；当开关S闭合、S1断开时，R0、Rx串联，电压表测Rx两端的电压；根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值，据此设计实验步骤得出结果。
解：（1）滑动变阻器的下方接线柱与开关的右方接线柱相连即可，如下图所示：

（2）由图2可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I＝0.3A，
由I＝可得，Rx＝＝＝4Ω；
（3）实验步骤：
①闭合开关S、S1，用电压表测出电源的电压U；
②闭合开关S、断开S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1；
③因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0两端的电压：
U0＝U﹣Ux＝U﹣U1，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，I＝＝，即＝，
解得：Rx＝。
故答案为：
（1）如上图所示；
（2）0.3；4；
（3）①闭合开关S、S1；②闭合开关S、断开S1；③。
点评：本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等，关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验。
4．电路的动态分析
【知识点的认识】
此类问题能够综合考查串联并联电路的电流、电压、电阻关系、欧姆定律、电功、电功率等知识的掌握和综合运用情况。

【解题方法点拨】
此类问题解题之前要弄清的问题是：
①看懂电路图，弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量；
②弄清改变电阻的方法，利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻；
解题方法有两种：
方法①：按这样的顺序分析：局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变，导致电路中电流如何变化→依据U＝IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻＝U总﹣U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②：串联电路中＝，即电压与电阻成正比，由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压，电阻所占比例分数越大，分得的电压比例就越大。

【命题方向】
电路的动态分析问题，是中考必出的问题，应加强训练，此类习题规律性较强，一旦掌握很容易得分。
例：某型号的家用电饭煲有两档，其原理如图所示。“1”档是保温焖饭，“2”档是高温烧煮。若已知电阻R0＝44Ω，R＝2156Ω，求：
（1）当开关S置于“1”档时，电路中的电流I1和R0两端的电压U0；
（2）当开关S置于“2”档时，电饭煲高温烧煮的功率P。
分析：（1）由电路图可知，开关置于1时，两电阻串联，由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流、电阻R0两端的电压U0；
（2）由电路图可知，开关置于2挡时，只有电阻R0接入电路，由电功率公式可以求出电饭煲高温烧煮的功率。
解：（1）开关置于1时，两电阻串联，
电路电流I1＝＝＝0.1A，
R0两端的电压U0＝I1R0＝0.1A×44Ω＝4.4V；
（2）开关置于2挡时，只有电阻R0接入电路，
电饭煲高温烧煮的功率P＝＝＝1100W；
答：（1）当开关S置于“1”档时，电路中的电流I1和R0两端的电压U0为4.4V；
（2）当开关S置于“2”档时，电饭煲高温烧煮的功率为1100W。
点评：分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题。

5．电功与电能的计算
【知识点的认识】
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
计算公式：W＝UIt＝UQ＝Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：W＝I2Rt＝
①串联电路中常用公式：W＝I2Rt。
②并联电路中常用公式：W＝W1：W2＝R2：R1
③无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功，常用公式W＝W1+W2+…Wn

【解题方法点拨】
（1）当U、I、t均已知时，利用W＝UIt来计算电功较为方便。
（2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W＝I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算。
（3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W＝Pt来进行比较计算较为方便。

【命题方向】
电功的计算是电学部分综合性最强的试题，大多作为拉开分数差距的压轴题。主要考察用电器的实际功率和额定功率的计算、利用电能表测用电器的实际功率和实际电压等。
例：在图中，导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，当S闭合后，在相同时间内，下列叙述正确的是（　　）
A．电流通过A、B所做的功是WA＞WB
B．电流通过A、B所做的功是WA＜WB
C．电流通过A、B所做的功是WA＝WB
D．无法比较电流通过A、B时做功的大小
分析：先根据影响电阻大小的因素判断电阻的大小，已知A、B串联；再利用公式W＝I2Rt比较电流做功的大小。
解：导体A、B是由同种材料做成的，A和B等长，但A比B的横截面积大，说明B的电阻大于A的电阻；
串联时电流相等，根据公式W＝I2Rt可知，在相同时间内，电阻越大，电流做的功越多；所以电流通过A、B所做的功是WA＜WB。
故选B。
点评：本题考查电流做功大小的比较，关键是电流做功公式的应用，重点记住影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度；还要记住串联电路电流的规律。

6．电功的测量
【知识点的认识】
利用电能表计算电功：
根据电能表的转数可以求出通过家用电器的电流在某段时间内做的功，或消耗的电能．在计算时通常有两种方法：
（1）先根据每kW•h的转数求出表盘转一转所消耗的电能，再看表盘在一段时间内转了多少转，用上面两个数据相乘，所得乘积就是用电器在这段时间内消耗的电能．
（2）由于电能表的转盘的转数与电流做的功（或消耗的电能）成正比，因此可以先统一单位，然后列出比例式，再求解答案．

【解题方法点拨】
根据电能表计算电费的方法是：先由一段时间内电能表前后两次示数得出在该段时间内消耗的电能W，电费价格为n元/度，则根据电费＝nW计算可得出．

【命题方向】
测量电功的仪器有哪些，电费的计算是中考常见的命题方式．
例1：电能表接在家庭电路中，是为了测量（　　）
A．电功率 B．电流 C．电压 D．电功
分析：电能表在家庭电路中测量的是家庭消耗电能的仪器．
解：电能表的单位为度即千瓦时，是功率和时间的乘积，1kW•h＝1000W×3600s＝3.6×106J，测量的是电功．
故选D．
点评：电能表往往感到陌生，要从单位上去理解，类似的还有光学中的光年．

例2：某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图所示，若本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，则上次抄表时的示数应为　841.6　kW•h；从本电能表面板上你还能看到哪些信息　电能表在220V的电路中使用　（只要写出一条即可）．
分析：（1）电能表是用来测电功（消耗电能）的仪表，测量电能的方法是月初、月末两次计数器的示数之差．注意最后一位为小数，单位是kW•h（度）；知道本月应交电费和电价，可求本月用电量；
（2）从电能表表盘上可以知道：电能表的工作电压、正常工作时的电流、交流电的频率、每消耗1kW•h电能电能表转盘的转数等．
解：
（1）本月应交电费45元，且电价为0.5元/度，则本月消耗的电能：
W＝＝90度＝90kW•h，
电能表本月末抄表时的示数：W2＝931.6kW•h，
上次抄表时的示数：
W1＝W2﹣W＝931.6kW•h﹣90kW•h＝841.6kW•h；
（2）电能表上参数的意义：“220V”表示接在220V的电路中使用，“5A”表示电路中允许通过的最大电流是5A，“50Hz”表示接在频率是50Hz的交流电中使用，“2500R/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，电能表的表盘转2500转．
故答案为：841.6；接在220V的电路中使用（或电路中允许通过的最大电流是5A）．
点评：本题考查了电能表的读数方法、电功计算和电能表参数的理解，要学会电能表的读数和电费的计算，属于基础题目．

7．电功率的计算
【知识点的认识】
（1）定义式：P＝UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
（2）导出式：P＝I2R，P＝．这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。

【解题方法点拨】
（1）分析比较用电器的电功率：
首先考虑公式P＝UI分析，如果不好使，可以考虑：
①对于串联电路，因为电流到处相等，用P＝I2R较为利便；
串联电路中电功率与电压、电阻的关系：串联电路：＝＝（电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比）
②对于并联电路，因为各并联电路两端电压相等，用P＝较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系：＝＝（电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比）
（2）计算用电器的电功率：计算每个用电器的电功率，无论串联、并联电路，都可以用P＝I2R计算，也都可以用P＝计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。

【命题方向】
第一类常考题：电功率计算公式的简单运用
标有“6V3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中，则整个电路消耗的功率为（　　）
A．3W B．3.3W C．3.6W D．5W
分析：从图象上可以看出当电源电压为4V时，通过灯泡的电流为I1＝0.4A，根据公式I＝可求通过电阻的电流，进一步求出总电流，根据公式P＝UI可求整个电路消耗的功率。
解：通过电阻的电流I2＝＝＝0.5A，电路总电流I＝I1+I2＝0.4A+0.5A＝0.9A，
则整个电路消耗的功率为P＝UI＝4V×0.9A＝3.6W。
故选C。
点评：本题考查并联电流和电功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是并联电路电流的规律，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。

第二类常考题：变形公式的综合应用
如图所示，R1＝20欧，R2＝40欧，电源电压保持不变。
（1）当S1、S2都闭合时，电流表A1的示数是0.6安，小灯泡L恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；
（2）当S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2安，求小灯泡的实际功率；
（3）小灯泡的额定功率是多少？
分析：（1）当当S1、S2都闭合时，R1和灯泡L并联，R2被短路。电流表A1的测R1的电流。由电流表A1的示数是0.6安，R1＝20欧可算出电源电压。小灯泡L恰好正常发光，电源电压和小灯泡的额定电压相等。
（2）当S1、S2都断开时，R2与L串联，R1被断路。由R2＝40欧，电流表A2的示数是0.2安，可算出R2的电压，由电源电压减去R2的电压，可算出灯泡实际电压，由电压和电流可由公式P＝UI算出灯泡功率。由R＝可算出灯泡电阻。
（3）小灯泡的额定电压已算出，再由电阻通过P＝算出额定功率。
解：（1）当S1、S2都闭合时，R1与L并联，R2被短路
U＝U额＝U1＝I1•R1＝0.6A×20Ω＝12V
（2）当S1、S2都断开时，R2与L串联，R1被断路
IL＝I2＝0.2A
UL＝U﹣U2＝U﹣I2•R2＝12V﹣0.2A×40Ω＝4V
RL＝＝＝20Ω
P实＝U实•IL＝4V×0.2A＝0.8W
（3）P额＝＝＝7.2W
答：（1）电源电压12V，小灯泡的额定电压12V；
（2）小灯泡的实际功率0.8W；
（3）小灯泡的额定功率7.2W。
点评：本题综合性较强，考查的内容较多。会辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串、并联电路的电压规律，电流规律。需要注意的是：P＝I2R和P＝这两个公式在电功率计算题里要经常用到。


8．实际功率
【知识点的认识】
定义：①用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率．②用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率．

【解题方法点拨】
（1）灯泡铭牌的意义：例如“PZ220﹣40”，其中PZ表示该灯泡适用于普通照明电路，220表示该灯泡的额定电压是220V，40表示该灯泡的额定功率是40W．
（2）灯泡的亮度取决于实际功率，如果实际功率相等，则亮度相同．
（3）额定功率是唯一的、确定的，不随实际工作电压而改变；实际功率是不确定的，随实际电压而改变．
（4）用电器只有在额定电压下才能正常工作．
【命题方向】
电功率的综合计算题是电学计算的难点，近年来特别注重与科技、社会、生活相关的综合考查．而这四个概念的理解是解决这类综合问题的基础．
9．电功率的测量实验
【知识点的认识】
（1）实验室里通常根据电功率的计算公式P＝UI测量电功率。
测量电功率的方法：①测量用电器的电功率可以用专门的仪器。②用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式P＝计算出用电器的电功率。③用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P＝UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
（2）伏安法测电功率的电路图：如图所示，测量小灯泡电功率的电路有两种接法。

（3）如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U＝IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据I＝可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。

【解题方法点拨】
伏安法测电功率的实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡、灯座、开关、导线若干。
选择器材的规格时要注意：
①电源电压要适当大于小灯泡的额定电压。
②电压表、电流表量程要满足测量需要。
③滑动变阻器允许通过的电流要大于小灯泡正常发光时的电流，最大阻值与小灯泡的电阻差不多即可。

【命题方向】
第一类常考题：
在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
（1）连接电路时开关应　断开　，电流表的量程应选0～　0.6　A。
（2）请你用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整。
（3）闭合开关前，图2中滑动变阻器的滑片P应位于　A　选填“A”或“B”）端。
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示）为　2.2　V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向　B　选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是　0.5　W。

（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是　灯丝断了　（写出一种即可）。
分析：从保护电路（用电器）出发，确定开关状态和闭合开关前滑片所处位置；知道小灯泡的大体阻值可确定所用量程及实物图的连接；由U﹣I图象提供信息算出额定功率。
解：（1）为保护电路，连接电路时，开关要断开，闭合开关前滑片P应处于连入阻值最大处（A端），
（2）电路图连接如图所示：；
（3）因为灯正常发光时：I＝≈＝0.25A，所以选0﹣0.6A量程。
（4）由图读数灯两端电压为2.2V，要使之变大为2.5V，就要使滑动变阻器两端电压减小，连入电阻减小，所以要向B移动滑片。
（5）由U﹣I图象可得：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W。
（6）电压表有示数，说明问题出在电压表两接线柱之间的电路，短路不对（这样电压表示数为0），只能是开路：小灯泡灯丝断了。
点评：从U﹣I图象可以得出的信息：知道一定电压下的通过导体电流可以求导体电阻，同时也可求电功率。

第二类常考题：
小宇同学思考能不能只用一只电表测出小灯泡的电功率，他设计了下列四个电路图。图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（　　）
A． B． C． D．
分析：小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积，小灯泡的额定电压U0已知，关键是测出额定电流。可以不考虑S1和滑动变电阻的作用，假设都是闭合状态，分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系，看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流。
解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，故不符合题意；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正接线柱、下端为负接线柱；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负接线柱，下端为正接线柱；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为I＝，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I＝U0，故符合题意；
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该不符合题意。
故选C。
点评：本题考查了测灯泡额定功率问题，分析电路图，判断能不能测出灯泡正常发光时流过它的电流是解题的关键；分析开关闭合与断开时电路的连接情况，综合性较强，很容易出错。
10．焦耳定律的计算公式及其应用
【知识点的认识】
（1）公式：Q＝I2Rt．
Q表示电热，单位是焦耳J；
I表示电流，单位是安培A；
R表示电阻，单位是欧姆Ω；
t表示时间，单位是秒s．
（2）推导式：Q＝t和Q＝UIt．（仅适用于纯电阻电路）
（3）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q＝W；非纯电阻电路时Q＜W．

【解题方法点拨】
（1）电热与电功的关系：
应用公式
电功
电功率
焦耳定律
适用范围
基本公式
W＝UIt
P＝UI
Q＝I2Rt
普遍适用
导出公式
W＝t＝I2Rt
P＝＝I2R
Q＝t＝UIt
纯电阻电路W＝Q
（2）公式Q＝I2Rt是电流产生热效应的公式，与W＝UIt不能通用．W＝UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q＝I2Rt只是转化为电热的部分，W＝UIt则是总的电功．只有对纯电阻电路才有W＝Q，对非纯电阻电路Q＜W．

【命题方向】
第一类常考题：焦耳定律的简单运用
李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻，将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，100s内产生的热量为　484　J．
分析：电热驱蚊器为纯电阻的电热器，可以利用焦耳定律Q＝I2Rt＝t求电热驱蚊器100s内产生的热量．
解：Q＝I2Rt＝t＝×100s＝484J．
故答案为：484．
点评：本题考查了焦耳定律的应用，焦耳定律Q＝I2Rt适用于任何用电器求电流产生的热量，Q＝t只适用于纯电阻用电器（电热器）求电流产生的热量．

第二类常考题：综合应用题
熔丝在电路中起保护作用，电流过大时，能自动切断电路．下表是一段熔丝的数据
长度L
横截面积S
电阻R
密度ρ
比热容C
熔点t
5cm
2mm2
0.2Ω
11×103kg/m3
1.3×103J/（kg•℃）
327℃
（1）请计算当电路中电流达20A时，在0.5s内该熔丝温度将升高多少度？（设电阻的变化和散热不计）
（2）铜的熔点为1083℃，试说明为什么不能用铜丝代替熔丝．
分析：（1）电流通过导体时，由于电流的热效应，导体要发热；根据焦耳定律，产生的热量可以用Q＝I2Rt来计算；再根据热量计算公式Q＝cm△t的变形公式△t＝，计算熔丝升高的温度．
（2）保险丝是由电阻大、熔点低的材料制作的，当电路中电流过大时，保险丝由于温度过高熔断，从而起到保护电路的作用．
解：（1）①根据焦耳定律，熔丝产生的热量是：
Q＝I2Rt＝（20A）2×0.2Ω×0.5s＝40J
②根据热量公式Q＝cm△t变形得

答：当电路中电流达20A时，在0.5s内该熔丝温度将升高28℃．
（2）保险丝的作用是当电路中的电流过大时，能自动切断电路，它是利用了电流的热效应来工作的，故要用电阻率大、熔点低的合金制成．保险丝千万不能用铜丝代替，因为电流过大时，铜丝的熔点高，不易熔断，起不到保护电路的作用．
答：因为电流过大时，铜丝的熔点高，不易熔断，起不到保护电路的作用，所以不能用铜丝代替熔丝．
点评：（1）熔丝的质量的计算是容易出错的地方，要把它看成圆柱体，用m＝ρV＝ρSL计算，注意长度L和面积S的单位；
（2）考查了熔丝的作用和制作材料的特点，现在的家庭使用空气开关来代替熔丝，使用更方便