1、专题14 电功率和电热1（2019新疆自治区兵团）如图所示电路中，R1:R2=2:3，开关闭合后，电路的总功率为P0。若将R1的阻值增大2 ，R2的阻值减小2 ，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2，R2的阻值增大2 ，电路的总功率为P；则P:P0等于A3:2B4:3C5:4D6:5【答案】A【解析】两个滑动变阻器并联；由题意可知，R1:R2=2:3，开关闭合后，电路的总功率：，若将R1的阻值增大2 ，R2的阻值减小2 ，电路的总功率：，由以上各式可解得：R1=4 ，R2=6 ；所以 ，若将R1的阻值减小2 ，R2的阻值增大2 ，此时电路的总功率：，。2（2019湖南衡阳）如图所示，电源
2、电压不变，R1是定值电阻，闭合开关，将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端，电流表示数为I，电压表示数为U，电路消耗的总功率为P，下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是ABCD【答案】AC【解析】由电路图知道，R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R2两端的电压，由串联电路的特点知道，U=U电源IR1，即U与I是一次函数，图象是一条直线，故A符合题意；B不符合题意；由P=UI知道，电路消耗的总功率为P与电路的电流I成正比，故C符合题意，D不符合题意。3（2019湖北咸宁）如图所示，电源电压U保持不变，电阻R为定值电阻。如果再给R连接一个电阻，接入电路中，使电路消耗电功率的增加量较小，
3、可行的是A给R串联一个较小电阻B给R串联一个较大的电阻C给R并联一个较小的电阻D给R并联一个较大的电阻【答案】D【解析】由公式可知电路中总电阻越小，功率越大，为使电路消耗电功率的增加量较小应使电路中总电阻稍稍减小，因为串联电路总电阻等于各电阻之和，并联电路总电阻小于各支路电阻，可知应给R并联电阻，由并联电路电阻特点可知应给R并联一个较大的电阻，才能使电路消耗电功率的增加量较小。4（2019四川巴中）如甲图所示的电路中，电源电压为8 V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断错误的是AR0的阻值
4、是5 B电路的最大总功率12.8 WCR0的最小功率是1.6 WD滑动变阻器最大阻值是35 【答案】C【解析】AR0的阻值：，故A正确；B结合两图：电路中的电流最大1.6 A时，变阻器接入电路的电阻为0，为R0的简单电路，此时电路的总功率最大为：P大= UI大=8 V1.6 A=12.8W，故B正确；C此时电流最小，则R0的最小功率：P0小=I小2R0=（0.2 A）25 =0.2 W，故C错误。D由乙图得，电路最小电流I小=0.2 A，变阻器R两端的电压UR=7 V，滑动变阻器的最大阻值： ，故D正确。5（2019广东深圳）甲图是小灯泡L和电阻R的IU图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路
5、中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1 W。下列说法错误的是A只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4 B再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2 AC再闭合开关S2时，电路总功率为1.4 WD再闭合开关S2后，在1 min内电阻R产生的热量为240 J【答案】D【解析】A只闭合S1时，电路中只接入L，L的实际功率为1 W，由P=UI得，在甲图中找出L符合U、I乘积为1 W的图像，则U=2 V，I=0.5 A，则小灯泡L的电阻R=4 ，故A错误；B由A选项分析得电源电压U=2 V，再闭合S2后，R与L并联接入电路，电压为2 V，在甲图中找出R此时对应电流为0.2 A，用并联电路电流的特点可知电
6、流表示数增大0.2 A，故B错误；C再闭合S2时，电源电压为2 V，R的电流为0.2 A，L的电流为0.5 A，电路中总电流为I总=0.2 A+0.5 A=0.7 A，故总功率P=U总I总=2 V0.7 A=1.4 W，故C错误；D再闭合S2时，电阻R的电压为2 V，电流为0.2 A，通电1 min即60 s，产生热量Q=W=UIt=2 V0.2 A60 s=24 J，故D正确。6（2019山东淄博）如图所示，电源电压为12 V，滑动变阻器的规格为“50 2 A”，L1和L2分别标有“6V 3 W”和“6 V 9 W”的字样，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，在保证电路安全的情况下（不考虑温
7、度对灯丝的影响），下列说法正确的是AL2能正常发光B滑动变阻器接入电路的最小阻值是8 C电流表示数的变化范围是00.5 AD电路消耗的最大功率是12 W【答案】B【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡L1、L2串联，电流表测电路中的电流。A由P=UI可得，灯泡的额定电流分别为：；，滑动变阻器允许通过的最大电流为2 A，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流为I最大=I额1=0.5 A，则L1能正常发光；故A错误；B此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据可得，最小总电阻：；灯泡的电阻分别为：；因串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以变阻器接入电路中的最小阻值：R滑小=R总小R1R2=
8、24 12 4 =8 ；故B正确；C当滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，则R总大=R滑+R1+R2=50 +12 +4 =66 ；电路中的最小电流：，所以，电流表示数的变化范围是，故C错误；D电路消耗的最大功率：P最大=UI最大=12 V0.5 A=6 W，故D错误。7（2019湖南衡阳）小明家上次査看电能表示数，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是A他家在这段时间内消耗的电能为903 kWhB电能表是测量电功率仪表C若只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，则电能表的圆盘转了600转D这个电能表的额定功率为2 200 W【答案】C
9、【解析】A.因为电能表两次示数差就是消耗的电能，且注意电能表最后一位是小数，所以，由图知道，他家在这段时间内消耗的电能是：W=8633.5 kWh8543.2 kWh=90.3kWh，故A错误；B.电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C.电能表上标有的3 600 r/（kWh）表示电路中每消耗1 kWh的电能，电能表的转盘转过3 600 r，所以，当只让一个标有“220 V 1 000 W”的电热水器正常工作10 min，其消耗的电能是： ，电能表的圆盘转过的圈数是：，故C正确；D.由该电能表的铭牌知道，其允许接入用电器的最大功率是：P=UI=220 V10 A=2 200
10、 W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，所以，没有额定功率，故D错误。8（2019湖北孝感）如图所示，电源电压恒为3.0 V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的阻值变化范围为050 ，闭合开关，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0 V，电流表的示数为0.1 A，则A定值电阻R1=200 B当滑片P向右滑动时，电压表的示数变大C整个电路总功率的最小值为0.15 WD当滑动变阻器的功率为0.2 W，R2=5 或R2=20 【答案】BCD【解析】A由图像可知R1，R2串联，电压表测变阻器电压，当滑片P处于某一位置时，电压表示数为2.0 V，电流表的示数为0.1 A，由串联电路分压可知，R1两端电
11、压为3 V2 V=1 V，因此定值电阻，故A错误；B当滑片P向右滑动时R2电阻增大，因为串联电路电压比等于电阻比，因此可知电压表的示数变大，故B正确；C.由公式可知电压相同总电阻越大功率越小，因此整个电路总功率的最小值为，故C正确；D当滑动变阻器的功率为0.2W时由公式可得，即，因为串联电路电压比等于电阻比因此可得，即。结合串联电路分压特点，即，联立可解得R2=5或R2=20 ，故D正确。9（2019湖北襄阳）华为某款手机锂电池上面标明电压为3.7 V，容量为3 000 mAh，则它充满电后存储的电能为_J；该手机的待机电流为15 mA，则该手机最长待机时间为_h。【答案】39 960 200
12、【解析】充电电流所做的功即储存的电能为：=3.7 V3 000103 A3 600 s=39 960 J。该手机最长待机时间为：。10（2019四川攀枝花）为提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的_。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为_kWh。【答案】电阻 76【解析】导线越粗，导线的电阻越小，所以为新能源公交车充电的导线较粗是为了减小导线的电阻；新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为：W=UIt=380 V100 A2 h=76 000 Wh=76 kWh。11（2019山东淄
13、博）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0.5 W，则电源电压是_V；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.1 A，则R的阻值是_；通电l min，定值电阻R消耗的电能是_J。【答案】2 20 12【解析】由小灯泡的IU图象可知，当灯泡的实际功率为0.5 W时，UL=2 V，IL=0.25 A，由图甲所示电路图可知，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=2 V；由图甲所示电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，由题知，电流
14、表示数变化了0.1 A，则通过电阻R的电流：IR=I=0.1 A，由可得，电阻R的阻值：，通电1 min，定值电阻R消耗的电能：WR=UIRt=2 V0.1 A160 s=12 J。12（2019云南昆明）如图是一个家用电热水龙头。打开龙头开关，几秒就可以流出热水，这种加热水的过程很短，俗称“过水热”。某品牌电热水龙头的额定功率是3 000 W，额定电压是220 V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是_（计算结果精确到01）。某次使用该龙头加热水时，测得实际电压为235 V，水的初温为21 ，加热14 s，得到0.5 L、末温42 的热水，则加热水的功率是_W。c水=42103 J/（kg）【答
15、案】16.1 3 150【解析】由可得，该电热水龙头正常工作时的电阻；由可得，加热的水的质量；水吸收的热量（有用能量）Q吸=cmt=4.2103 J/（kg）0.5 kg（42 21 ）=4.41104 J；则加热水的功率：。13（2019宜宾市）如图甲所示电路中，已知定值电阻R1=20 。开关闭合后，两个完全相同的电流表A1、A2指针均指在同一位置，如图乙所示，则此时通过R1的电流为_A，在10 s内R2产生的热量为_J。【答案】1.2 72【解析】由电路图知，R1和R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路电流；根据并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，
16、所以A1使用的是03 A的量程，A2使用的是00.6A的量程，由乙图知：A1示数为1.5 A，A2示数为0.3 A，即：I1.5 A，I20.3 A；由并联电路电流特点知：I1II21.5 A0.3 A1.2 A，由欧姆定律知，电源电压UU1I1R11.2 A20 24 V；R2产生的热量Q2W2UI2t24 V0.3 A10 s72 J。14（2019河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2 min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70 r，热水器的实际功率为_W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50 L的水可升温_。由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的
17、电源线比冰箱的要 _（选填“粗”或“细”）。已知水=1.0103 kg/m3，c水=4.2103 J/（kg）【答案】2 100 1.2 粗【解析】由电能表参数可得转盘转70转时消耗电能，则水的质量，由于不计能量损失，则 ，为防止由于导线电阻过大而导致发热过多造成危险，应减小导线电阻，则应选用较粗导线。15（2019宜宾市）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6 V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5 V的待测小灯泡L（电阻约为10）、滑动变阻器两个（R甲：“10 1 A”；R乙：“50 0.5 A”）、开关S、导线若干。（1）该实验的原理是电功率P=_；
18、（2）实验中，应选用的滑动变阻器是_（选填“R甲或“R乙”）；（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为_（保留到小数点后一位）；（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10 的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）；闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S
19、1接a，读出此时电压表示数为U2。则小灯泡额定功率P额=_（用R0、U1、U2表示）。【答案】（1）UI （2）R乙 （3）如图所示 （4）10.4 （5）【解析】（1）该实验的原理是电功率PUI；（2）电源（电压恒为6 V）、额定电压为2.5 V的待测小灯泡L（电阻约为10 ），由欧姆定律，灯的额定电流为：，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：；故选用滑动变阻器R乙；（3）滑动变阻器、小灯泡、电流表串联，电压表与小灯泡串联，测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示：（4）由欧姆定律，求得该小灯泡正常发光时的电阻为：；（5）闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记
20、录电压表示数U1。闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。在中，电压表测灯与定值电阻的电压，因保持滑片位置不动，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U2U1；由欧姆定律灯的额定电流：；则小灯泡额定功率：。16（2019广东深圳）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故
21、障的原因可能是_。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向_（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5 V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_W。（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是_。（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是_（填标号）。A探究电流与电压的关系B探究电流与电阻的关系【答案】（1）如图所示 （2）滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处 （3）A （4）0.8 （5）
22、灯泡电阻随温度发生变化 （6）A【解析】（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低，由可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由可知此时灯泡分得的电压过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8 V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑
23、动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32 A，则额定功率为；（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系。17（2019湖北鄂州）为测定“额定电压为3.8 V的小灯泡电功率”的实验中，电源电压保持不变。（1）按图甲所示的电路图连接电路。实验时，若无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障的原因可能是_（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良。（2）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电
24、压表示数为3 V，电流表示数如图乙所示。若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向_端（选填“左”或“右”）移动。（3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为_W，通电10 min小灯泡消耗的电能为_J。（4）把这样的两个灯泡串联在电压为6V的电路中，电路的总功率为_W。【答案】（1）灯泡与灯座 （2）左 （3）1292 775.2 （4）1.8【解析】（1）若电流表与导线接触不良，则电路断路，两表均没有示数，不符合题意；若灯泡与灯座接触不良，则灯断路，电压表串联在电路中，电流表没有示数，灯不亮，电压表与电源连通，电压表测电源电压，有示数，符合题意，则故障的原因可
25、能是灯泡与灯座接触不良；（2）灯在额定电压下正常发光，电压表示数3 V小于灯的额定电压3.8 V，要灯泡正常发光，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理可知应减小变阻器连入电路中的电阻，故滑片向左移动，直到电压表示数为3.8 V；（3）电流表量程为00.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数0.34 A，小灯泡的额定功率为；通电10 min小灯泡消耗的电能为：=3.8 V0.34 A600 s=775.2 J。（4）把这样的两个灯泡串联在电压为6 V的电路中，每个灯泡两端的电压为3 V，由图像乙可知，电路的电流为0.3 A，则电路的总功率。18（2019四川攀
26、枝花）如图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器。其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在图中已标出），U形管中装有等量的液体，接通电源，观察现象。（1）实验中通过观察_的变化来比较导体所产生热量的多少；这运用了_（填“转换法”或“等效替代法”）的物理思想；（2）用甲装置进行实验时，通过控制通电时间和电路中的_不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；（3）在乙装置中，C、D透明容器中产生热量较多的是_容器。【答案】（1）液面高度差 转换法 （2）电流 （3）C【解析】（1）电流通过电阻丝时做功产生热量，密封着的空气吸收热量，温度升高，压强增大，U形管中的液面高
27、度发生变化，所以实验中通过观察液面高度差的变化来比较导体所产生热量的多少；这种研究问题的方法叫转换法；（2）甲装置中，两个电阻丝串联，通过的电流相同，所以是通过控制通电时间和电路中的电流不变，来研究导体产生热量与电阻的关系；（3）在乙装置中，D容器中电阻丝并联，再跟C容器中的电阻丝串联，所以C中电阻丝的电流大于D中电阻丝的电流，根据焦耳定律，C中产生热量较多。19（2019湖北襄阳）小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为6 V，小灯泡额定电压为2.5 V，电阻约为10 左右（1）甲图是小明同学连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“”，并用笔画线代替导线画出
28、正确的接法；（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，他接下来的操作是_。（3）故障排除后，开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向_（选填“左”或“右”)端移动滑片:最后小明根据测量数据绘制了灯泡的1U图像，如图丙所示。则灯泡的额定电功率为_。（4）他又找来了3个阻值分别为5 、10 、20 的定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，控制电阻两端的电压为2 V不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为_。【答案】（1）如图所示 （2）断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端 （3）右
29、0.5W （4）40【解析】（1）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示：（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯烧坏了，他接下来的操作是：断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端；（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1 V，示数为2.2 V，小于灯的额定电压2.5 V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；根据测量数据绘制了灯泡的IU图像知，灯在
30、额定电压下的电流为0.2 A，灯泡的额定电功率为：；（4）电阻两端的电压始终保持UV=2 V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=UUV=6 V2 V=4 V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=220 =40 ，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40 的滑动变阻器。20（2019云南昆明）如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R的最大阻值为30，小灯泡L上标有“2.5W”字样（忽略温度对灯泡电阻的影响）。（1）滑片移至最右端，闭合开关后，电流表的示数为0.3 A，小灯泡的功率为0.9 W，求电源电压。（2
31、）将滑片移至某一位罝时，电压表的示数为7 V，此时小灯泡正常发光，求小灯泡正常发光时的电流和电路的总功率。（3）若把小灯泡换成一个定值电阻R，假设电流流过电阻R产生的热量为Q、转化的电能为E、做的功为W，请写出这三个物理量的大小关系。【答案】（1）12 V （2）0.5 A 6 W （3）Q=E=W【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）滑片移至最右端，闭合开关后，滑动变阻器的电阻全部连入电路，根据可得滑动变阻器两端的电压：U=IR=0.3 A30 =9 V，根据P=UI可得灯泡两端的电压：则电源电压：U=U+UL=9 V+3 V=
32、12 V。（2）将滑片移至某一位置时，由于小灯泡正常发光，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：灯泡的额定电压:U额=UU=12 V7 V=5 V；根据P=UI可得灯泡正常发光时的电流:电路的总功率:P总=UIL=12 V0.5 A=6 W（3）若把小灯泡换成一个定值电阻R，根据电阻的热效应可知：通过电阻的电流所做的功都用于产生热量。则:Q=W；由于通过电阻的电流所做多少功，电阻就需要消耗多少电能，则W=E；所以Q=W=E。21（2019云南）如图所示，R1=6 ，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1 A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2 A。求（1）电源电压
33、；（2）电阻R2的阻值；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路总功率。【答案】（1）6 V （2）24 （3）7.5 W【解析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，由可得，电源的电压：U=I1R1=1 A6 =6V ；（2）当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2=RR1=30 6 =24 ；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路的总功率：22（2019四川巴中）如图甲
34、所示，某品牌智能电火锅的铭牌，（不计温度对电阻的影响）。求：（1）该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少kWh？（2）某天用电高峰期，只使用电火锅加热10 min，家用电能表（1200 r/kWh）的转盘转了200转，此时电火锅的实际功率是多少? （3）如图乙所示是电火锅的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，S2为加热保温自动力切换开关，求R2的电阻是多少?【答案】（1）0.605 kWh （2）1 000 W （3）60 【解析】（1）由图知，加热功率为1 210 W=1.21 kW，电火锅正常加热30 min消耗的电能：W总=Pt总=1.21 kW0.5 h=0.605 kWh
35、；（2）家用电能表（1200 r/kWh）的转盘转200转消耗的电能：；消耗的实际电功率：。（3）当S1闭合、S2接a时，电路中只有R1工作，电阻最小，由可知此时电功率最大，处于加热状态；则加热时的电阻，即R1的阻值为：；当S1闭合、S2接b时，R1和R2串联，电路中电阻最大，电功率最小，处于保温状态；此时串联总电阻：，R2的电阻：R2=R串R1=100 40 =60 。23（2019广东深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6 V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙
36、图所示。气体中酒精含量大于0且小于80 mg/100 mL为酒驾，达到或者超过80 mg/100 mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5 V，调零后R2的滑片位置保持不变。（1）当电压表示数为U1=5 V时，求R1消耗的电功率（2）当电压表示数为U1=5 V时，求R2接入电路中的阻值（3）某次检测中，电流表示数I1=0.2 A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。【答案】（1）0.5 W （2）10 （3）此驾驶员为酒驾。【解析】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0 mg/100 mL时，R1的阻值为50 由P=UI，得：P1=
37、0.5 W；（2）通过R1的电流为：I1=0.1 A，因为R2与R1串联，所以通过R2的电流为：I2=I1=0.1 A，由U总=U1+U2得R2两端的电压为：U2=U总U1=6 V5 V=1 V，由得；（3）由得，因为R1与R2串联，则R总=R1+R2，此时R1的阻值为R1=R总R2=30 10 =20 ，由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10 时，气体中酒精含量为80 mg/100 mL，则当R1=20 时，气体中酒精含量大于0 mg/100 mL且小于80 mg/100 mL，故此驾驶员为酒驾。24（2019湖北黄冈）某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功
38、能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘温度达到120 自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50 W，加热功率为1 000 W。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大?（2）闭合S1，电磁泵两端电压为12 V。已知R3阻值为200 ，求电磁泵的电功率。（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开?已知发热盘质量为0.5 kg，比热容为0.5103 J/（kg)。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110 ，
39、不计热损失。【答案】（1）968 （2）12.48 W （3）2.5 s【解析】闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，电路中的电阻R2=968 ；（2）闭合S1、S3时，电动机和电阻R3串联，已知此时电磁泵两端电压为12 V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压：U3=UU泵=220 V12 V=208 V，这一支路的电流为：I=1.04 A，则电磁泵的电功率：P泵=U泵I=12 V1.04
40、 A=12.48 W；（3）瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量：Q吸=cmt=0.5103 J/（kg）0.5 kg（120 110 ）=2 500 J；瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即W=Q放=Q吸，水烧干后到S1断开所需的时间：t=2.5 s。25（2019湖北咸宁）如图甲所示，电源电压为6 V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是20 。闭合开关，滑动变阻器消耗的电功率P与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示。 （1）当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数_（选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小”
41、)；（2）结合图乙数据计算定值电阻R0的阻值；（3）当滑动变阻器两次消耗的电功率都为0.8 W时，对应滑动变阻器接入电路的阻值R1和R2分别是多少?【答案】（1）逐渐增大 （2）10 （3）5 20 【解析】（1）由图可知R与R0串联，电压表测滑动变阻器R两端电压，串联电路电压比等于电阻比，当滑片向右移动时，电阻R阻值增大，因此电压表示数逐渐增大；（2）由图乙知，当R=10 时，功率P=0.9 W，由公式可知，此时的电流为，电路总电阻为，定值电阻R0的阻值；（3）当电功率为0.8 W时由公式可得即，可解得R=5 或20 。26（2019湖北襄阳）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L上标有“6
42、V 2 W”字样，当S1和S2同时闭合时，电流表的示数为0.5 A；当只闭合S1时，电压表的示数为3 V，此时R1消耗的功率为0.4 W。求：（1）小灯泡正常工作时的电阻值；（2）R1的阻值。【答案】（1）18 （2）10 【解析】（1）由得，小灯泡正常工作时的电阻值：；（2）当S1和S2同时闭合时，灯泡被短路，电路中只有R1工作，电路中的电流当只闭合S1时，R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，此时电路中的电流，此时R1消耗的功率：联立两式解得R1=3.6 或R1=10 。当R1=3.6 时，电源电压，不合题意，所以R1=3.6 应舍去，即R1的阻值为10 。27（2019湖北孝感）家用
43、电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103 时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220 V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图象如图乙。（1）当锅内温度为100时，自动开关S与_（选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于_（选填“加热“或“保温”)状态。（2）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能为多少?（3）电阻R1与R2的阻值之比为多少? （4）若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3？【答案】（1）1
44、加热 （2）0.22 kWh （3）1:3 （4）220 【解析】（1）由公式 可知电压相同电阻越小功率越高，当锅内温度为100 时小于103 仍处于加热状态，因此自动开关S与1位置相连；（2）该电饭锅此次工作30分钟消耗的电能等于前10分钟高温加热消耗的电能加后20分钟保温时消耗的电能，由公式结合图乙可知， ；（3）加热时，只有R1接入电路此时，保温时R1与R2并联，则，所以 ；（4）并联时R1消耗的功率为，则电阻R3消耗的功率为1 100 W880 W=220 W，因此 。28（2019湖南衡阳）如图所示电路中，已知电源电压U12 V保持不变，电阻R38 ，闭合开关S，电压表的示数为8 V
45、。求：（1）电流表的示数（2）R1与R2阻值之和（3）根据已知条件，你还能求出什么物理量?并求出该物理量的值【答案】（1）0.5 A （2）16 （3）消耗的功率 2 W【解析】（1）由电路图知道，闭合开关S时，R1、R2与R3串联，电压表测量R1与R2两端的电压，由于电源电压U12V，电压表的示数是8 V，所以，R3两端的电压是：U3=12 V8 V=4 V，由欧姆定律知道，通过R3的电流是：=0.5 A，所以，电流表的示数是0.5 A；（2）由于，R1 、R2与R3串联，电流处处相等，所以通过R1与R2的电流是0.5 A，由欧姆定律知道，R1与R2阻值之和是：=16 ；（3）根据题意知道，R3两端的电压及通过R3的电流，由P=UI知道，还能求出消耗的功率是：。29（2019山东淄博）下表为一台饮水机的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝且阻值不变。（1）该饮水机处于加热状态时，正常工作3 min，在1标准大气压下能否把0.5 kg的水从20 C加热至沸腾？c水=4.2103 J/（kg）（2）保温功率是指S断开时电路消耗的总功率。该饮水机正常保温时，R1实际消耗的电功率是多少？【答案】（1）不能 （2）0.484 W
