中考物理命题热点突破技巧方法十七：电功率

中考物理命题热点突破技巧方法十八：电与磁

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中考物理命题热点突破技巧方法十七：电功率

中考透视 明确航向

电功率这部分内容是中考物理考查的重点之一.综观近几年各地的中考试卷，本部分考查的热点之一是综合运用欧姆定律、电功率计算公式及串、并联电路的特点等分析解决实际问题的能力，如实际功率问题，多档电热器问题等，题型多是计算题或综合题；热点之二是围绕“测定小灯泡功率”实验考查实物图的连接、电路故障的排除、实验数据的分析等；热点之三是根据w=pt解决电能消耗、节约用电等一些实际生活问题，题型一般是分析计算题或填空题.

典例探究 提炼技法

考点一：电功的测量仪器——电能表

命题角度1：电能表的读数

【例1】：（2017•河北）一天小明家中的IC电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有300元的IC卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是0.6元，300元电费可用电kW•h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为IC卡电能表充值．

命题角度2：根据电能表参数求电表容量或测电功率

【例2】：（2017•齐齐哈尔）小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表．小宇家的电能表如图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过       W；若小宇只让家中的热水器工作，经过30s，电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是    W．

考点二：根据电池容量利用W=UIt求其贮存的电能

【例3】：（2017•眉山）某品牌手机充电宝，上面标有电压为5V，容量为12000mA•h，它充满电后，可以储存的电能是   J，在充电过程中，将电能转化为     能储存．

考点三：定性比较电功率大小

【例4】：（2017•济南）一个标有“220V 100W”的电热器，当它接入电压为230V的电路时，它的实际功率（  ）

A．大于100W     B．等于100W    

C．小于100W     D．条件不足，无法判断

【例5】：（2017•高台县模拟）一个“36V 40W”的电灯接入某电路后，林芳测得通过它的电流为1A，那么该灯的实际功率是（  ）

A．等于40W         B．大于40W

C．小于40W          D．无法确定

【例6】：（2016•齐齐哈尔）标有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现    灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在220V的电源上，则    灯泡更亮一些（以上两空选填“甲”或“乙”）．

考点四：用电器电功率的估算

【例7】：（2017•西宁）小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW•h，那么用这个电器是（  ）

A．液晶电视机      B．台式计算机

C．家用空调        D．电冰箱

考点五：串、并联电路的电功率比值问题

【例8】：（2017•包头）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L₁、L₂都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L₁、L₂的额定功率之比是（  ）

A．2：3 B．3：2

C．5：3 D．3：5

【例9】：（2017•兰州）甲、乙两灯分别标有“6V  3W”和“6V  6W”字样，先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P₁；再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P₂．两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P₁：P₂为（  ）

A．9：2   B．2：9  C．4：9   D．1：9

考点六：电路安全问题——小灯泡类或电表类

【例10】：（2017•宜宾）一只灯泡标有“12V、6W”字样，它正常工作时电流是   A，若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是  V．

【例11】：（2017•威海）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为”6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0～3A．当开关S₁、S₂都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R₁的阻值为  Ω，当开关S₁、S₂都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是    W．

考点七：结合I-U图象求解电功率

【例12】：（2017•盘锦）如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V 1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图象．若把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端，电路的总功率是  W；若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，乙的实际功率是  W；若把乙和“3V  3W”的灯泡L（灯丝电阻不变）串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为  V．

考点八：单状态串、并联电路中的电功、电热、电功率计算

【例13】：（2017•滨州）如图，将标有“6V 3W”字样的灯泡L₁和标有“6V 6W”字样的灯泡L₂串联在电路中，使其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过其额定功率，不考虑温度对电阻的影响．求：

（1）灯泡L₁正常工作时的电流；

（2）灯泡L₂的电阻；

（3）电源电压；

（4）此电路工作2分钟消耗的电能．

例13图                例14图

【例14】：（2017•济南）如图所示电路中，灯泡L标有“12V 3W”字样，R为定值电阻，闭合开关S后，灯泡L恰好正常发光，电流表的示数为0.45A，通过计算回答：

（1）灯泡L的额定电流是多少安？

（2）定值电阻R的阻值是多少欧？

（3）该电路工作5min，定值电阻R产生的热量是多少焦？

考点九：多状态电路中的电功、电热、电功率计算

命题角度1：滑动变阻器型

【例15】：（2017•枣庄）图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图．灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a时，灯L正常发光．电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响，问：

（1）电源电压U是多少？

（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是多少？

（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯L两端电压之比为3：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少？

命题角度2：开关通断型

【例16】：（2017•六盘水）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时．电流表示数为1.2A．这时灯L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：

（1）电源电压；

（2）电阻R₁的阻值；

（3）若将开关S₁、S₂都断开．此时灯L实际消耗的功率是多少？

命题角度3：“I-U”图象和滑动变阻器结合型

【例17】：（2017•福建）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R₁的U﹣I图象如图乙所示．求：

（1）R₁的阻值；

（2）电路消耗的最大功率；

（3）当R₂消耗的电功率为0.5W时，R₂的阻值．

考点十：电热

命题角度1：电热器的识别

【例18】：（2017•扬州）下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（  ）

              
A．电风扇                B．电水壶

     
C．电视机              D．微波炉

命题角度2：多档位电热器的综合计算

【例19】：（2017•随州）小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖（如图甲），小洋从此立志学好物理，长大后创新设计推进“中国造”．图乙是小洋设计的便座加热电路，R₁和R₂是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S₂可接a或b，该电路通过开关S₁和S₂的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能（见下表）．

（1）求R₁和R₂的阻值；

（2）求出表中的“P_x”；

（3）老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的，假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃，则用“中温挡”加热的方式需要多长时间．（设电热丝发热全部被马桶圈吸收，马桶圈的质量m=500g，马桶圈材料的比热容c=0.44×l0³J/（kg•℃））

【例20】：（2017•重庆）小明家的电饭锅，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率为1210W，简化电路如图甲，S₁为温控开关，发热电阻R₁和R₂的阻值不随温度变化，电阻R₂在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16，求：

（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少安？

（2）电阻R₁的阻值为多少欧？

（3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能表（如图乙）指示灯每闪烁4次所用的时间为48s．则R₂两端的实际电压为多少伏？

命题角度3：含电热丝和电动机的电路计算

【例21】：（2017•柳州）小柳买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．

（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？

（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

考点十一：测量小灯泡的电功率和探究焦耳定律实验

命题角度1：测量那个小灯泡的电功率

【例22】：（2017•宿迁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电池组（3V不变）、电流表、电压表、小灯泡（额定电压2.5V）、滑动变阻器、开关、导线若干，实物电路如图甲所示．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．

（2）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，发现小灯泡不亮，电压表示数始终为零，电流表示数变化明显．电路故障可能是       ．

（3）排除故障后进行实验，图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡额定功率是

      W．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是   Ω．

（4）分析小灯泡的I﹣U图象，发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化，从本质上讲，引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是      ．

命题角度2：探究焦耳定律实验

【例23】：某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关．他们用的实验器材如下如所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝．

（1）请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中；

（2）实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫            ；

（3）接好电路，闭合开关，通电一段时间后，      （填“左”或“右”）侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，      越大，所产生的热量越多；

（4）让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联（如图乙所示）．移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验．此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是      ；

（5）如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q＝      ．

对点实战 诊断达标

1．（2017•北京）小玲家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，按照每度电0.5元的计费标准，将这三个用电器正常工作1小时的用电费用绘制成了如图所示的柱状图．则下列四个选项中，判断正确的是（  ）

A．在这三个用电器中，电烤箱正常工作时的电压最高

B．在这三个用电器中，电视机正常工作时的电压最低

C．正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流

D．在一个月内，小玲家电烤箱的用电费用一定比电饭锅的用电费用多

2．（2017•昆明）某型号电吹风，电动机和电热丝串联．电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风，电动机线圈电阻为R₁，电热丝电阻为R₂．将电吹风接入电压为U的电源后，通过的电流为I，消耗的电功率为P，同学们得到了四个关系式．下列选项中，关系式均正确的是（  ）

①UI＞P    ②P=I²（R₁+R₂）   ③UI=P    ④P＞Ⅰ²（R₁+R₂）

A．①② B．②③ C．①④ D．③④

3．（2017•鄂尔多斯）小龙家上月初电能表示数为，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示，表盘上“3200imp/（kW•h）”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3200次，下列选项正确的是（  ）

A．小龙家上月消耗的电能为680kW•h

B．小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2200W

C．指示灯闪烁的次数越多，电能表所在电路接入的用电器总功率越大

D．断开其它用电器，只让阻值是100Ω的电热棒单独工作3min，指示灯闪烁64次，此时小龙家的实际电压是200V

4．（2017•潍坊）下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（  ）

A．抽油烟机              B．电视机

C．电饭锅        D．电风扇

5．（2017•福建）如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡L₁和标有“6V    3W”的灯泡L₂串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L₁两端的电压及通过L₁的电流分别是（  ）

A．3V  1A B．1.5V   1A    C．3V   0.5A     D．1.5V    0.5A

6.（2017•绵阳）电焊利用电流的热效应熔化焊条．某型号的电焊机接在电压220V的家庭电路上，输出电压40V，输出功率2200W．编号为甲、乙、丙、丁的四种橡胶绝缘铜芯线在常温下安全载流量（长时间通电的对应安全电流）如表．从安全的角度考虑，该电焊机的输出导线应该选用（  ）

A．甲 B．乙 C．丙 D．丁

7.（2017秋•惠山区校级月考）小明利用电能表测量某一家用电器的电功率．当电路中只有这一个用电器连续工作时，测得在1h内消耗的电能为0.8kW•h，那么这一个用电器可能是（  ）

A．家庭电扇                  B．笔记本电脑

 C．台灯                        -D．电饭锅

8.（2016•临沂）一个标有“220V  440W”的电热器，当通过它的电流为1A时，它的实际功率（  ）

A．等于额定功率     B．大于额定功率

C．小于额定功率     D．无法判断

9.L₁、L₂两只灯额定电压相同均为U，额定功率P_额1＞P_额2，把它们接入电压为U的电路中，下列说法中错误的是（  ）

A．两灯串联使用时，实际功率P₁＜P₂

B．两灯并联使用时，实际功率P₁＞P₂

C．串联时两灯消耗的总功率P_总＜P_额2

D．并联时两灯消耗的总功率P_总＜P_额1

10．（2016•丹东）灯泡L₁、L₂分别标有“6V6W”和“6V3W”字样，将两灯串联接入电路，若其中一个灯泡正常发光，电源电压为  V，灯泡   更亮一些（选填“L₁”或“L₂”）．

11．（2017•南充）小充同学看见他爸爸的手机锂电池上面标明电压为3.7V，容量为3000mA•h，则它充满电后存储的电能为   J；经查，该手机的待机电流为15mA，则该手机最长待机时间为     h．

12．（2017•黔东南州）将定值电阻R₁与R₂串联在电压恒为U的电源两端，R₁消耗的电功率为9W，两电阻消耗的功率为P；若将R₁和R₂并联在该电源两端，R₁消耗的电功率为25W，两电阻消耗的功率为P′；则P：P′=     ．

13．（2017•鄂尔多斯）如图，电源电压保持不变，电阻R₁=1Ω、R₂=2Ω．当S₁、S₂都断开时，电流表的示数为2A，若通电30s，电路中消耗的总电能为  J；当S₁、S₂由都断开变为都闭合时，电流表的示数变化了1.5A，则电阻R₃=  Ω，此时电路的总功率为  W．

14．（2017•淄博）标有“6V  3W”的小灯泡正常发光时的电流是  5 A，将小灯泡和一个10Ω的定值电阻串联接在电压为8V的电源上，此时电路中的电流是0.4A，则定值电阻两端的电压是  V，小灯泡的实际功率是    W．

15．（2017•贵阳）如图甲所示电路中，电源电压12V且保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于中点c时，R₁消耗的功率为P₁；当滑片移至b端时，R₁消耗的功率为P₂，滑片移动过程中电流表与电压表的示数变化关系如图乙所示，则P₁：P₂=     ．

16．（2017•阜新）如图所示，电源电压为3V，灯泡L₁和L₂均标有“3V  3W”的字样，该规格灯泡正常发光的电阻是  Ω．闭合开关S₁、S₂，则  被短路，   发光，通过发光灯泡的电流是    A．

第16题图              第17题图

17．（2017•乐山）如图所示是一电热毯电路的示意图，R₀是电热毯发热电阻丝，R是串联在电路中的定值电阻，S是温控开关，开关上标有“高（温）、低（温）、关”的字样．已知电热毯高温档的功率为110W．则要使电热毯处于高温档，则开关S的动触片应置于  点（选填“a”、“b”或“c”），假设电热毯处于高温档每天正常工作2h，则20天消耗   千瓦时的电能．

18．（2017•辽阳）如图，是小明家电能表的铭牌，在断开其它用电器的情况下，标有“220V 1000W”的电热水器和标有“220V 1500W”的空调   （选填“能”或“不能”）同时使用．电热水器是利用电流的  效应工作的．小明只将“220V 1000W”的电热水器接入电路工作，2min电能表转盘转过81转，则电热水器的实际电功率为  W，这段时间内产生热量    J．

19．（2017•安徽）车床照明灯的额定电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是24Ω，则该照明灯正常工作时，消耗的电功率是  W，工作30min，电流通过灯丝产生的热量是  J．

20．（2017•贺州）直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，则电动机在10s内消耗的电能是  J，产生的热量是    J．

21．（2017•烟台）甲、乙两只电炉标有“220V 500W”和“220V 1000W”字样，把它们串联在220V的电路中．在相同时间内产生热量较多的是  ，将它们并联在电路中，产生热量较多的是 

 （选填“甲”或“乙”）．串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为  ．

22．（2017•滨州）如图甲所示，将额定电压为2.5V的小灯泡接入电源电压为4.5V的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的U﹣I图象，则小灯泡的额定功率为  W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是  Ω．

23．（2017•西宁）如图所示电路，电源电压为6V，R₁=10Ω，R₂=20Ω，当S₁、S₂、S₃闭合时，电路消耗的总功率为    W；当闭合S₁，断开S₂、S₃时，电压表示数为3V，则10s内R₃产生的热量为    J，此时R₁的功率与S₁、S₂、S₃闭合时R₁的功率的比值为     ．

24. （2017•庆阳）“测小灯泡额定电功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为l0Ω，电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），开关和导线若干．还有标有“10Ω 2A”的滑动变阻器A和标有“5Ω 1A”的滑动变阻器B．

（1）若小明设计电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线将图甲的实验电路图连接完整；

（2）本实验选择的滑动变阻器是  （选填“A”或“B”）；

（3）当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，观察到电压表示数如图乙所示，根据所选正确量程，其示数为  V；

（4）为了测量小灯泡额定功率，此时应该将变阻滑的滑片P向  （选填“A”或“B”）移动．当电压达到小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为   W．

（5）小明综合分析实验数据发现，灯泡越亮时灯丝的电阻越大，说明灯丝的电阻     ．

25.（2017•威海）根据下列两个实验，回答相关问题：

（1）电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，一般情况下电流做功的多少我们无法直接观察出．小明同学为了“探究影响电流做功的因素”，设计了如图1所示的实验，通过此实验可以较形象的比较出电流做功的多少．该实验是通过观察  比较电流在不同情况下做功多少的，此过程中是把电能转化为

  能；将滑动变阻器的滑片P向左调节时，电流表和电压表的示数都变大，相同时间内物体被吊起的高度也变大了，这说明      ．

（2）实际生活中，用电器接通电源后，都伴有热量的产生，小明在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时，采用了如图2所示的实验装置，其中a、b、c、d四个相同的容器密闭着等量空气并与U形管紧密相连，实验前U形管两端液面相平，将1、2和3、4导线分别接到电源两端．

    在实验过程中，通过观察U形管中    的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少：图甲所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与  的关系，图乙所示的装置是用来研究通过电阻丝产生的热量与  的关系，综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是         ．

26.（2017•兰州）为了研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为2.5V的小灯泡．

（1）请你帮他设计电路，并在答题卡的指定位置画出电路图；

（2）他还准备了：蓄电池（6V），电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、滑动变阻器R₁（10Ω   0.6A）、滑动变阻器R₂（50Ω   0.6A）、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器  接入电路，电压表选用  量程；

（3）由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是     A，此时消耗的电功率为

  W；

（4）通过数据分析可以得出：      ．

27．（2017•南通）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V  3W”字样，定值电阻R₂的阻值为10Ω，R₁为滑动变阻器，开关S₁、S₂都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；

（2）S₁、S₂都闭合时，R₁在10min内消耗的电能；

（3）S₁、S₂都断开，调节滑片使R₂的电功率为R₁电功率的2倍时，R₂的电功率．

28．（2017•六盘水）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R₂=12Ω，当S₁、S₂都闭合时．电流表示数为1.2A．这时灯L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：

（1）电源电压；

（2）电阻R₁的阻值；

（3）若将开关S₁、S₂都断开．此时灯L实际消耗的功率是多少？

29．（2017•徐州）如图所示电路，电源电压保持不变．灯泡额定电压为6V，额定电流为0.8A，电阻R₂阻值为R₁的2倍，当开关接a时，R₁消耗的功率为3W；当开关接b时，R₁消耗的功率为0.75W．求：

（1）灯泡的额定功率．

（2）当开关接b时，灯泡的实际功率．

30．（2017•鄂州）已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”．A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示．则：

（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示．调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率．

31．（2017•荆门）电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重，它的核心部分是一只可变电阻，一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性，图中R₀为定值电阻，R为电阻式传感器，当控制其阻值从0变为60Ω，测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示，已知电源电压恒定不变．

（1）当通过传感器的电流为0.1A时，传感器的电阻为     Ω；

（2）求P₁的值；

（3）求R₀的阻值．

32．（2017•营口）有一款新型智能电热水壶，有高、中、低三档，并可以手动调节，它的等效电路图如图所示，其中R₁=R₂=88Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S₂可接a或b．

（1）开关S₁、S₂处于什么状态时，电热水壶处于低温档？

（2）电热水壶处于中温档时的电流是多大？

（3）用高温档加热时，电功率是多大？把1kg水从20℃加热到100℃需要多长时间？[已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），不计热量损失，时间计算结果保留整数即可]．

33.（2017•重庆）如表所示为某电烤箱的铭牌，高温档额定功率模糊不清．如图虚线内所示是电烤箱内部的简化电路图．R₁和R₂均为电热丝，R₂=72.6Ω．电烤箱开关接1时是低温档，接2时是高温档．求：

（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功；

（2）R₁的阻值；

（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电烤箱在高温档工作，发现标有“3000imp/kW•h”的电能表的指示灯闪烁81次共用时2min，求此时家庭电路两端的实际电压．

综合拓展 提升能力

34．（2017•眉山）如图所示，电源电压为6V且保持不变，R₀=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V   1.5W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（  ）

A．当S闭合，S₁、S₂都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω

B．当S闭合，S₁、S₂都断开时，电路消耗最大功率是3.6W

C．当S、S₁、S₂都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W

D．当S、S₁、S₂都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω

35．（2017•河池）如图所示，电源电压为12V且保持不变，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器（a、b为其两端点）．闭合开关S，当滑片P在某一端点a时，电流表示数为0.1A，R₂消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V，R₁消耗的电功率为3.2W．下列说法正确的是（  ）

A．滑片P在a点时，R₁消耗的电功率为2W

B．滑片P在b点时，R₁消耗的电功率为0.6W

C．滑片P在c点时，R₂消耗的电功率为1.6W

D．滑片P在c点时，电路消耗的总功率为4W

36．（2017•河南）如图所示，从甲地通过两条输电线向乙地用户供电，若甲地电源电压恒为U，输电线的总电阻为r，当乙地用户用电时，下列说法正确的是（  ）

A．用户使用的用电器两端电压为U

B．输电线上消耗的电功率为

C．当用户使用的用电器增多时，用电器两端的电压升高

D．当用户使用的用电器增多时，输电线上因发热而损失的功率增大

37．（2017•绵阳）如图所示，A、B两端间电压U=6V，且保持不变，R₁=10Ω，R₂=20Ω．a、b两端接不同的电阻R_f时，R₁的电功率不同，其最小值为   W；a、b两端不接电阻时，c、d两端的电压称为空载电压，若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%，R_f的阻值范围应为     ．

38．（2017•广西）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为“2.5V”，正常发光时的电阻约为8Ω．

（1）在图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了  （选填“短路”或“断路”）；

（3）移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为  V；此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端移动；

（4）移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U图象，由图象可计算出小灯泡的额定功率是  W．

（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I_额，定值电阻的阻值为R₀，实验步骤如下，请补充完整：

①                         ；

②闭合开关S、S₁，断开开关S₂，记录下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P_额=        W．

39．（2017•庆阳）母亲为了给小林增加营养，买了一台全自动米糊机，如图（甲）所示．米糊机的主要结构：中间部分是一个带可动刀头的电动机，用来将原料粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热．如图（乙）所示是米糊机正常工作时，做一次米糊的过程中，电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象．表格内是主要技术参数．

请问：

（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大？（计算结果保留两位小数）

（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是多少？

（3）米糊机在正常工作状态下做一次米糊，若各类原料和清水总质量为1.5kg，初温为20℃，米糊沸腾时温度是100℃，电热管的加热效率是多少？（已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×10³J/（kg•℃），计算结果保留百分数整数）．

40．（2017•东营）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点．其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置．闭合开关S，旋钮绕P转动，实现档位转换，旋至1档时R₁、R₂同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至2档时R₂和电动机同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态．R₁和R₂均为电热丝，其阻值不受温度影响，R₁=22Ω，主要参数如下表．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃））

（1）洗衣机内注入10kg的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由20℃上升到50℃，此过程中的加热效率是多少？

（2）R₂阻值是多少？

（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？

（4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势．防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全．异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电阻为1×10⁵Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全．

41．（2017•巴彦淖尔）某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器，如图所示，它主要由工作电路和控制电路两部分组成，工作电路可以在保温和加热两档之间切换，当磁控开关L线圈中的电流等于或大于20mA时，磁控开关L的簧片吸合（簧片与线圈电阻不计），当线圈中的电流小于20mA时簧片断开，光敏电阻R随光照强度E（表示光照射强弱的物理量，单位是坎德拉，符合cd）变化的关系如下表所示，当开关S闭合时：

（1）若控制电路中R₀=82Ω，U₂=2V，当光强E达到多少时，控开关的簧片恰好吸合？

（2）当线圈中的电流等于20mA时，工作电路处于何种档位？将质量为2kg的水由50℃加热至100℃需吸收多少热量？

（3）若工作电路在加热和保温两种状态时R₁的功率之比为25：9，求R₁与R₂的比值．

参考答案与解析

第十八章  电功率

例1：500；．解析：已知每度电的电费是0.6元，则300元电费可用电W==500kW•h；此时电能表的示数为，则为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为518.0+500=1018.0前为IC卡电能表充值，则电能表的示数为．

例2.4400；1200．解析：（1）电能表允许接的用电器的最大总功率为：P_最大=UI_最大=220V×20A=4400W；（2）电能表表盘转动30转消耗电能：W=kW•h=0.01kW•h=0.01×3.6×10⁶J=3.6×10⁴J，该用电器的功率：P===1200W．

例3.：2.16×10⁵；化学．解析：（1）该电池一次充满电后储存的电能：W=UIt=5V×12000×10^-3A×3600s=2.16×10⁵J；（2）电池的充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化为电能．
例4..A．解析：由灯泡铭牌可知，灯泡额定电压是220V，额定功率是100W；由P=可得，

灯泡电阻：R===484Ω，灯泡接入230V电路中，它的实际电压是230V；

灯泡实际功率：P_实==≈109W．

例5.C．解析：由P=UI可得，灯泡正常发光电流：I_额==≈1.1A，已知通过灯泡的实际电流为1A，则实际电流小于其额定电流，由P=I²R可知，灯泡的实际功率小于额定功率40W．

例6.乙；甲．解析：（1）由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，P_甲＜P_乙，

由P=可得，两灯泡的电阻关系为R_甲＞R_乙；因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，两灯泡钨丝长短一样时，甲灯泡的电阻较大，则灯丝较细；乙灯的电阻较小，则灯丝较粗；

（2）两灯泡串联在220V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I²R可知，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮．

例7.C．解析：用电器在t=1h内消耗的电能为W=1.2kW•h，用电器的电功率：P===1.2kW=1200W，液晶电视机的电功率约为100W，台式计算机的电功率约为200W，空调的电功率约为1000W，电冰箱的功率约为100W，所以电功率是1200W的用电器是空调．

中考物理命题热点突破技巧方法十九：信息的传递

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例8.A．解析：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L₂被短路、不能工作；所以，甲、乙均为电压表，此时灯L₁、L₂串联连接，电压表甲测L₂两端电压，电压表乙测电源电压；因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，两灯泡两端的电压之比：===，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L₁、L₂都能正常发光，所以，由P=UI可得，两灯泡的额定功率之比：===．

例9.B．解析：两灯额定电压相同，由P=可得两灯电阻比：====，

串联电路中电流处处相等，所以当两串联时I_甲=I_乙，由欧姆定律可得：=，所以==，由串联电路电压特点知，U_甲=U，由并联电路电压特点知，两灯并联时U_乙=U，由P=可得：==（）²×=（）²×=．

例10.0.5；18．解析：由P=UI得灯泡的额定电流：I₁===0.5A；

I₂===1A，因为串联，为了让两只灯泡都能长时间发光，只能让第一盏灯正常发光，即电路中电流只能为I=0.5A，由P=UI和I=得：R₁===24Ω；

R₂===12Ω；由欧姆定律可得：电路中的电压：U=I₁（R₁+R₂）=0.5A×（24Ω+12Ω）=18V．

例11.12；24W～36．解析：（1）当S₁、S₂都断开时，R₁与L串联，灯正常发光时的电压U_L=6V，功率P_L=3W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流：

I=I_L===0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R₁两端的电压：U₁=U﹣U_L=12V﹣6V=6V，由I=可得，R₁的阻值：R₁===12Ω；（2）当S₁、S₂均闭合时，L短路，R₁、R₂并联，电流表测量的是干路中的电流，因电流表的量程为0～3A，所以，电路中的最大电流为3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，整个电路的最大电功率：P_大=UI_大=12V×3A=36W；当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R===6Ω，电路消耗的最小总功率：P_小===24W，

所以，整个电路电功率的变化范围是24W～36W．

例12.1.2；0.4；4．解析：（1）把甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电压U_甲=U_乙=2V，由图象可知，通过两元件的电流分别为I_甲=0.4A，I_乙=0.2A，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=0.4A+0.2A=0.6A，电路的总功率：P=UI=2V×0.6A=1.2W；（2）把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图象可知，当电路中的电流I′=0.2A，U_甲′=1V，U_乙′=2V时满足U_甲′+U_乙′=U，

此时乙的实际功率：P_乙=U_乙′I′=2V×0.2A=0.4W；（3）若把乙和“3V  3W”的灯泡L（灯丝电阻不变）串联在电源两端，由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I_乙===0.5A，I_L ===1A，由I=可得，灯泡L的电阻：R_L===3Ω；因串联电路中各处的电流相等，所以，在保证电路元件安全的情况下，电路的最大电流I_大=I_乙=0.5A，此时乙灯泡两端的电压U_乙=2.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路两端的最大电压：

U_大=I_大R_L+U_乙=0.5A×3Ω+2.5V=4V．

例13.解析：（1）由P=UI可知：灯泡L₁正常工作时的电流为：I₁===0.5A；

（2）由P=可知灯泡L₂的电阻为：R₂===6Ω；

（3）灯泡L₂的额定电流为：I₂===1A，两灯泡串联，电流相等，一灯泡达正常发光，另一灯不超过额定电压，则一定是3W灯正常发光；则灯泡L₂两端的电压为：U’₂=I₁R₂=0.5A×6Ω=3V，电源电压为：U=U₁+U’₂=6V+3V=9V；

（4）此电路工作2分钟消耗的电能为：W=UIt=9V×0.5A×120s=540J．

答：（1）灯泡L₁正常工作时的电流为0.5A；

（2）灯泡L₂的电阻为6Ω；

（3）电源电压为9V；

（4）此电路工作2分钟消耗的电能为540J．

例14.解析：由电路图可知，电阻R与灯泡并联，电流表测干路的电流．

（1）由P=UI可得，灯泡L的额定电流：I_L===0.25A；

（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻的电流为：I_R=I﹣I_L=0.45A﹣0.25A=0.2A；所以，电源的电压U=U_L=12V，由I=可得，R的阻值：R===60Ω；（3）电阻在5min内消耗的电能：W=UIt=12V×0.2A×5×60s=720J．

答：（1）灯泡L的额定电流是0.25A；

（2）定值电阻R的阻值是60Ω；

（3）R在5min内产生的热量是720J．

例15.解析：（1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为灯L的基本电路；因为灯泡正常发光，所以电源电压U=U_额=12V；

（2）由P=可得灯丝的阻值：R_L===48Ω；

由图乙可知，灯L与滑动变阻器串联，

所以电路中的电流：I===0.2A；

灯泡的实际功率：P=I²R_L=（0.2A）²×48Ω=1.92W；

（3）当滑片P在中点b点时，灯两端电压：U_b=I_bR_L=×R_L=×R_L；

当滑片在最右端c点时，灯两端电压：U_c=I_cR_L=×R_L；

依题意可知，U_b：U_c=3：2，

即：×R_L：×R_L=3：2，

化简可得：R=2R_L=2×48Ω=96Ω．

答：（1）电源电压U是12V；（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω．

例16.解析：（1）当S₁、S₂都闭合时，L与R₁并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压U=U_L=12V；

（2）当S₁、S₂都闭合时，由P=UI可得，通过灯泡的电流：I_L===1A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R₁的电流：

I₁=I﹣I_L=1.2A﹣1A=0.2A，由I=可得，R₁的阻值：R₁===60Ω；

（3）灯泡的电阻：R_L===12Ω，将开关S₁、S₂都断开时，L与R₂串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：

I′===0.5A，则灯L实际消耗的功率：P_L=（I’）²R_L=（0.5A）²×12Ω=3W．

答：（1）电源电压为12V；

（2）电阻R₁的阻值为60Ω；

（3）若将开关S₁、S₂都断开．此时灯L实际消耗的功率是3W．

例17.解析：（1）由R₁的U﹣I图象可知，通过R₁的电流与电压成正比，R₁为定值电阻，当U₁=6V时，I₁=0.6A，由欧姆定律可知：R₁===10Ω；

（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R₁两端的电压等于电源电压，电源电压U=U₁=6V，最大电流为I₁=0.6A，电路最大功率P=UI₁=6V×0.6A=3.6W；

（3）当R₂消耗的电功率为0.5W时，P₂=I²R₂，0.5W=I²R₂，﹣﹣﹣﹣①

而I==，代入①得：0.5W=（）²R₂，化简得：（R₂）²﹣52R₂+100=0，

解得R₂的阻值：R₂=2Ω或R₂=50Ω，由图乙可知，当R₂最大时，I_最小=0.15A，电路总电阻R===40Ω，R₂的最大值R_最大=R﹣R₁=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R₂=50Ω舍去，

R₂=2Ω．

答：（1）R₁的阻值为10Ω；

（2）电路消耗的最大功率为3.6W；

（3）当R₂消耗的电功率为0.5W时，R₂的阻值为2Ω．

例18.B．解析：A、电风扇是把电能转化为机械能和内能，故A不符合题意；B、电水壶是把电能全部转化为内能，故B符合题意；C、电视机工作时，电能主要转化为声能、光能和内能，故C不符合题意；D、微波炉将电能转化为电磁能，故D不符合题意．
例19.解析：

（1）由题中表格和电路图可知，当断开S₁，将S₂接a点时，定值电阻R₁和R₂ 串联，电路功率P₁=22W，由串联电路特点和P=可得，P₁===22W，

所以R₁+R₂=2200Ω，当开关S₁闭合、S₂接a时，电路为R₁的简单电路，电路功率P₂=44W，

由P=可得：R₁===1100Ω，所以R₂=2200Ω﹣R₁=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω；

（2）由题中表格和电路图可知，当开关S₁闭合、S₂接b时，R₁与R₂并联，

由并联电路特点和P=可得：P_x=+=+=88W；

（3）马桶圈吸收的热量：Q=cm△t=0.44×l0³J/（kg•℃）×0.5kg×4℃=880J，

中温档加热功率P_中温=P₂=44W，电热丝发热全部被马桶圈吸收，由P=可得用“中温挡”加热的方式需要的时间：t====20s．

答：（1）R₁和R₂的阻值都为1100Ω；

（2）表中的P_x=88W；

（3）想让马桶圈的温度升高4℃，用“中温挡”加热的方式需要20s．

例20.解析：（1）正常煮饭状态下的电流：I===5.5A；

（2）由I=得R₂的电阻为：R₂===40Ω；在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为1：16．即I_保²R₂：I_煮²R₂=1：16，I_保：I_煮=1：4，即：=1：4，所以R₁=3R₂=120Ω．

（3）闪4次所消耗电能：W=×4=1.2×10⁴J，P===250W；

U²=P（R₁+R₂）=250W×160Ω；所以U=200V；此时电路中的电流为：I’===1.25A；

则R₂两端的实际电压为U”=I’R₂=1.25A×40Ω=50V．

答：（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为5.5A；

（2）电阻R₁的阻值为120Ω；

（3）则R₂两端的实际电压为50V．

例21.解析：（1）由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：I₁===5.5A；

（2）由I=可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：R₁===40Ω；

（3）由乙图可知：加热时间t₁=9min=540s，电动机工作时间t₂=2min=120s，

加热消耗的电能：W₁=P₁t₁=1210W×540s=6.534×10⁵J，电动机工作消耗的电能：

W₂=P₂t₂=120W×120s=1.44×10⁴J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：

W=W₁+W₂=6.534×10⁵J+1.44×10⁴J=6.678×10⁵J．

答：（1）豆浆机正常加热时的电流是5.5A；

（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是40Ω；

（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是6.678×10⁵J．

例22.（1）如上图；（2）小灯泡短路； （3）0.625；  2；（4）温度．解析：（1）将电压表与电阻并联，电源电压3V，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：

（2）小灯泡不亮，电路中无断路，电压表示数为0，电流表示数变化明显，则可能是灯泡短路造成；

（3）由图象，当灯泡电压2.5V时，通过灯泡的电流0.2A，小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；

滑动变阻器两端的电压：U_R=U﹣U_L=3V﹣2.5V=0.5V，

滑动变阻器接入的电阻：R===2Ω；

（4）灯丝的电阻是变化的，因为不同电压下灯泡中电流不同、灯丝的温度不同，小灯泡灯丝的电阻受温度的影响．

例23.（1）见图；（2）转换法；（3）右；电阻；（4）在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；（5）I²Rt．解析：
（1）将滑动变阻器，两相同的透明容器中的U形管，开关，逐一顺次连接即可，滑动变阻的连线要注意一上一下，如图所示：

（2）电流产生的热量不便于用眼睛直接观察和测量，通过U形管内液柱的高度差来反映，这种方法是初中物理常用的转换法；
（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，两电阻丝串联时通过它们的电流相等；由Q=I²Rt可知，在电路和通电时间相同时，右侧电阻较大，产生的热量较多，密闭空气吸收热量后，体积膨胀，右侧气体膨胀更大所以B管中的液面较高；
（4）在乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，B端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I_右=I_左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I_右=I₁+I₂，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，I₁=I₂，所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，根据U型管液面的高度可知，电流越大，热量越多；故结论为：在电阻和时间相同的情况下，电流越大，产生的热量越多；
（5）由焦耳定律可知，Q=I²Rt．
1.C．解析：AB、这三个用电器正常工作时的电压等于额定电压，由于电烤箱、电饭锅和电视机的额定电压相同，所以这三个用电器正常工作时的电压一样大，故AB错误；

C、由柱状图可知，这三个用电器正常工作1小时的用电费从高到低依次是：电烤箱、电饭锅、电视机；而单价是一定的，所以它们消耗电能的关系为：W_电烤箱＞W_电饭锅＞W_电视机，

根据P=可知，这三个用电器的电功率：P_电烤箱＞P_电饭锅＞P_电视机，由P=UI得，通过这三个用电器的电流：I_电烤箱＞I_电饭锅＞I_电视机，故C正确；D、虽然P_电烤箱＞P_电饭锅，由于不知道一个月内电烤箱和电饭锅的实际工作时间，所以，根据W=Pt无法判断电烤箱和电饭锅消耗的电能，所以无法比较电费的多少，故D错误．

2.D．解析：电吹风消耗的电功率P是总功率，总功率的大小应该用P=UI来计算，所以总功

率P=UI，故①错误，③正确；由题意知，该电吹风中电动机和电热丝串联，电路中电流为I，

电吹风中发热的功率要用P_热=I²R来计算，所以总的发热功率为P_总热=I²（R₁+R₂），因为电吹风工作时将电能转化为机械能和内能，所以，吹风机的总功率要大于发热部分的功率，即P＞Ⅰ²（R₁+R₂），故②错误，④正确．

3.D．解析：A、电能表的读数时，最后一位是小数，单位kW•h，小龙家上月消耗的电能为772.3kW•h﹣704.3kW•h=68kW•h，故A错；B、小龙家同时使用的用电器最大总功率P=UI=220V×20A=4400W，故B错；C、电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，而指示灯闪烁的次数多表示，电能表所在电路消耗的电能多，总功率不一定大，故C错；D、电能表上的指示灯闪烁了64次消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h；电热棒的电功率：P===0.4kW=400W．由P=得实际电压：U===200V，故D正确．

4.C．解析：抽油烟机、电风扇、主要是把电能转化为机械能，电视机主要是把电能转化为声能和光能，只有电饭锅是把电能转化为内能，是利用电流的热效应．故ABD不符合题意，C符合题意．

5.D．解析：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I₁===1A，I₂===0.5A，

因串联电路中各处的电流相等，且其中只有一只灯泡正常发光，所以，电路中的电流即通过L₁的电流：I₁′=I₂=0.5A，故AB错误；由I=可得，灯泡L₁的电阻：R₁===3Ω，

此时L₁两端的电压：U₁′=I₁′R₁=0.5A×3Ω=1.5V，故C错误、D正确．

6.D．解析：由P=UI得，电焊机工作时的输出电流：I===55A，导线的安全载流量必须大于55A才行，由表可知，应选横截面积为10mm²的导线．

7.D．解析；这一个用电器电功P===0.8kW=800W．以上四种家用电器中功率接近800W的只有电饭锅．

8.C．解析：由P=可得电热器的电阻为：R===110Ω，通过它的电流是1A时电热器的实际功率为：P′=（I′）²R=（1A）²×110Ω=110W＜P_额=440W．

9.D．解析：因为L₁、L₂两只灯额定电压相同均为U，额定功率P_额1＞P_额2，所以由R=可知，R₁＜R₂；A、两灯串联使用时，电路中的电流相等，并且R₁＜R₂，由P=I²R可知，实际功率P₁＜P₂；故A正确；B、两灯并联使用时，并联电路两端电压相等，并且R₁＜R₂，由P=可知，实际功率P₁＞P₂；故B正确；C、因为串联电路的总电阻大于L₂的电阻，由P=可知，P_总＜P_额2；故C正确；D、两灯并联使用时，并联电路两端电压相等，并联电路中的总电阻小于任何一个电阻的阻值，由P=可知，P_总＞P_额1；故D错误．

10.9；L₂．解析：由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I₁===1A，I₂===0.5A，

由I=可得，两灯泡的电阻：R₁===6Ω，R₂===12Ω，两灯串联接入电路时，

因串联电路中各处的电流相等，所以，为了使电路安全，电路中的最大电流I=I₂=0.5A，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路两端允许加的最大电压：

U=I（R₁+R₂）=0.5A×（6Ω+12Ω）=9V；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，

所以，由P=I²R可知，L₂的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮．

11.39960；200．解析：根据I=可知，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：Q=It=3000×10^﹣3A×3600s=10800C，充电电流所做的功即储存的电能为：W=UIt=UQ=3.7V×10800C=39960J．该手机最长待机时间为：t′===200h．

12.6：25．解析：两电阻串联时如图1所示，两电阻并联时如图2所示：

图1中R₁的电功率P₁=，图2中R₁的电功率P₁′=，则===，

解得：=，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，图1中两电阻两端的电压之比：===，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，两电阻的阻值之比：===，即R₂=R₁，图1中，电路的总功率：P=P₁+P₂=I²R₁+I²R₂=I²R₁+I²×R₁=I²R₁=P₁=×9W=15W；图2中，电路的总功率：P′=P₁′+P₂′=+=+==P₁′=×25W=W，则P：P′=15W：W=6：25．

13.360；12；21．解析：（1）当开关S₁、S₂均断开时，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，即I=2A，串联电路的总电阻：R_串总=R₁+R₂=1Ω+2Ω=3Ω，通电30s，电路中消耗的总电能：W_总=I²R_串总t=（2A）²×3Ω×30J=360J；电源电压：U=IR_串总=2A×3Ω=6V；（2）当S₁、S₂由都断开变为都闭合时，R₂与R₃并联，电流表测干路电流；并联的总电阻小于R₂的电阻（也小于R₁与R₂串联的总电阻），所以，电流表A的示数变化了1.5A，即电流表示数增大了1.5A，则并联电路的总电流：I_并=2A+1.5A=3.5A，通过R₂的电流：I₂===3A；由并联电路的电流特点可得，通过R₃的电流：I₃=I_并﹣I₂=3.5A﹣3A=0.5A；则R₃的电阻：R₃===12Ω；此时电路的总功率：P_总=UI_并=6V×3.5A=21W．

14.0.5；4；1.6．解析：由P=UI可得，小灯泡正常发光的电流：I_额===0.5A；由I=可得，此时定值电阻两端电压：U₀=IR₀=0.4A×10Ω=4V，小灯泡两端实际电压：U_实=U﹣U₀=8V﹣4V=4V，小灯泡实际功率：P_实=U_实I=4V×0.4A=1.6W．

 15.：16：9．解析：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当滑片移至b端时，R₂接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图象可知，电压表的最大示数U₂=6V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R₁两端的电压：U₁=U﹣U₂=12V﹣6V=6V，因串联电路中各处的电流相等，

所以，由I=可得，R₁的阻值与R₂的最大阻值之比：====，即R₁=R₂；

（2）因电源的电压不变，所以，滑片置于中点c与滑片移至b端时电路中的电流之比：

====，由P=I²R可得，前后两次R₁消耗的功率之比：

==（）²=（）²=． 

16.3；L₁；L₂；1．解析：灯泡L₁和L₂均标有“3V 3W”的字样，表示灯的额定电压为3V，额定功率为3W，根据P=UI=可得，每个灯泡的电阻：R_L===3Ω；闭合开关S₁、S₂，则L₁被短路，灯L₂发光；因电源电压为3V，所以灯L₂正常发光，通过发光灯泡L₂的电流：I₂===1A．

17.c；4.4．解析：由电路图可知，当开关S的动触片置于c点时，电路为R₀的简单电路，电路中的总电阻最小，由P=可知，电热毯的电功率越大，电热毯处于高温档；由P=可得，电热毯处于高温档20天消耗的电能：W=Pt=0.11kW×20×2h=4.4kW•h．

18.能；热；810；9.72×10⁴．解析：（1）这只电能表允许的用电器最大总功率：P_max=UI_max=220V×20A=4400W，电热水器和空调正常工作时的总功率：P=P₁+P₂=1000W+1500W=2500W＜P_max，故电热水器和空调能同时使用．（2）电热水器工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的．（3）因3000r/（kW•h）表示电能表转盘每转过3000转，电路消耗1kW•h的电能，所以，电热水器在2min内消耗的电能：W==0.027kW•h=9.72×10⁴J；

工作时间t=2min=120s，则电热水器的实际电功率：P_实===810W．电热水器在这段时间内产生热量：Q=W=9.72×10⁴J．

19.54；97200．解析：照明灯正常工作时，消耗的电功率：P=UI===54W，工作30min，电流通过灯丝产生的热量：Q=W=Pt=54W×30×60s=97200J．

20.50；10．解析：直流电动机在10s内消耗的电能：W=UIt=5V×1A×10s=50J；电动机在10s内产生的热量：Q=I²Rt=（1A）²×1Ω×10s=10J．

21.甲；乙；4：9．解析：（1）由P=得，电炉的电阻R=，因为甲、乙两只电炉的额定电压相同，额定功率P_甲＜P_乙，所以甲、乙两只电炉的电阻：R_甲＞R_乙，又因为串联电路中的电流处处相等，即通过甲、乙两只电炉的电流：I_甲=I_乙，根据Q=I²Rt可知，在相同时间内产生的热量Q_甲＞Q_乙，故串联时产生热量较大的是甲；将它们并联在220V电路上，根据并联电路中各支路两端的电压相等，即U_甲=U_乙=220V，则两电炉的实际功率等于额定功率，即：P_甲=500W；P_乙=1000W，根据Q=W=Pt可知，在相同时间内产生的热量Q_甲＜Q_乙，故并联时产生热量较大的是乙；（2）甲电炉的电阻为R_甲===96.8Ω，乙电炉的电阻为R_乙===48.4Ω，串联在220V电路中甲消耗的实际功率为：P_实甲=I_实²R_甲=（）²×R_甲=（）²×96.8Ω=W；当甲电炉并联在220V电路中，P_实甲′=P_额甲=500W，所以两种情况下甲消耗的功率之比为P_实甲：P_实甲′=W：500W=4：9．

22.0.625；8．解析：（1）由图乙可知，当小灯泡两端的电压为U_额=2.5V时，通过小灯泡的电流I_额=0.25A，则小灯泡的额定功率：P=U_额I_额=2.5V×0.25A=0.625W．（2）由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端的电压，当小灯炮正常发光时，U_额=2.5V，电路中的电流I=I_额=0.25A，根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压：

U_滑=U﹣U_额=4.5V﹣2.5V=2V，由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路的电阻：R_滑===8Ω．

23.5.4；9；1：4．解析：当S₁、S₂、S₃闭合时，为R₁、R₂的并联电路，此时电路的总电阻：=+，即=+，解得：R=Ω；干路中的电流：I===0.9A；

电路消耗的总功率：P=UI=6V×0.9A=5.4W；当闭合S₁，断开S₂、S₃时，为R₁、R₃的串联电路，电压表测量R₁两端电压，即U₁=3V，则R₃两端电压U₃=U﹣U₁=6V﹣2V=3V，流经R₁的电流I₁===0.3A，因为串联电路中电流处处相等，则I=I₃=0.3A，由I=可得，R₃===10Ω，10s内R₃产生的热量Q=U₃It=3V×0.3A×10s=9J；此时R₁的功率P₁===0.9W；S₁、S₂、S₃闭合时R₁的功率===3.6W，则==．

24.（1）如上图；（2）A；（3）2；（4）B；   0.5；（5）随温度的升高而增大．

解析：（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联；

小灯泡的额定电流约为：I===0.25A，则电流表的量程为0～0.6A，且与灯泡串联；如下图所示：

（2）灯泡正常发光时的电压等于额定电压U_L=2.5V，

根据欧姆定律可知此时电路电流约为：I===0.25A，

滑动变阻器两端电压U_滑=U﹣U_L=4.5V﹣2.5V=2V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值R_滑===8Ω，

所以本实验中应该选择规格为“10Ω 2A”的A滑动变阻器；

（3）电压表使用0～3V量程，分度值为0.1V，电压为2V；

（4）要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2V增大到2.5V，电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器的电阻要减小，滑片向B端移动，使电压表的示数为2.5V为止；

电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时示数为0.2A，小灯泡正常发光，U=2.5V，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

（5）灯泡电阻随灯泡电压的升高而增大；原因是：随灯泡电压的升高，灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，电阻变大，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大．

25.（1）物体被提升的高度；机械；物体被提升的高度；当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，电流做功越多；（2）液面高度；电阻大小；电流大小；电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多．

解析：（1）图1所示的实验是通过观察物体被提升的高度来比较电流在不同情况下做功多少的；

由W=UIt可知，当时间相同时，电压越大，通过的电流越大，物体被吊起的高度也越大，说明电能转化为物体的机械能越大，即电流做功越多．

（2）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法；

如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电阻的关系；通过一段时间后，b容器中U形管液面高度差大，电流产生的热量较多；

图乙装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，由串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端电阻的电流相等，即I_右=I_左；两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I_左=I_内+I_外，所以，I_左＞I_内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，根据控制变量法可知，这是探究电流产生热量跟电流的关系；通过一段时间，c容器中U形管液面高度差大，电流产生的热量多；

综合分析图甲乙两装置的实验现象，可以得出的结论是：电流通过导体产生热量与通过导体的电流和电阻大小有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，产生的热量越多．

26.（1）如图所示；（2）R₂；0﹣3V；（3）0.2；0.5；（4）小灯泡在不同电压下的功率不同．

解析：（1）研究小灯泡在不同电压下工作时（实际电压不允许超过额定电压的五分之一），消耗的电功率是否相同，故应用电压表测量出灯电压，用电流表测出此时灯的电流，根据P=UI求灯的实际功率，为得出普遍性的规律，要多次测量，故要将滑动变阻器串联在电路中，如下所示：

（2）（3）灯在额定电压下灯正常发光，由通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为：

P=U_LI=2.5V×0.2A=0.5W；

灯正常发光时的电阻：

R==12.5Ω，灯正常发光时变阻器分得的电压：

U_滑=U﹣U_L=6V﹣2.5V=3.5V，变阻器分得的电压是灯的电压的=1.4倍，根据分压原理，变阻器连入电路 中的电阻为：

R_滑=1.4×12.5Ω=17.5Ω＞10Ω，故选用（50Ω 0.6A）滑动变阻器R₂；

因灯的额定电压为2.5V，又实际电压不允许超过额定电压的五分之一，即×2.5V=0.5V，故灯的实际电压不超过3V，故电压表选用0～3V量程；

（4）由图中数据可知，灯的电压为U₁=1.5V时，通过的电流为I₁=0.15A，灯的实际功率：

P₁=U₁I₁=1.5V×0.15A=0.225W；

同理，当灯的电压为3V时，通过的电流约为0.22A，灯的实际功率为0.66W，

小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是0.2A，此时消耗的电功率为P=U_LI=2.5V×0.2A=0.5W；

所以，小灯泡在不同电压下的功率不同．

27.解析：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI=，故灯的电阻：

R_L===12Ω；

（2）S₁、S₂都闭合时，R₂短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U=6V，灯正常发光时的电流：

I_L==0.5A

电流表示数即为干路的总电流，I=1.1A，

根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：

I₁=I﹣I_L=1.1A﹣0.5A=0.6A，

R₁在10min内消耗的电能：

W=UI₁t=6V×0.6A×10×60s=2160J；

（3）S₁、S₂都断开，R₁与R₂串联，调节滑片使R₂的电功率为R₁电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I²R，电功率与对应的电阻成正比，故=，

故R₁=×R₂=×10Ω=5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：

I′===0.4A，

R₂的电功率：P₂=U₂I′=I^′2R₂=（0.4A²×10Ω=1.6W．

答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；

（2）S₁、S₂都闭合时，R₁在10min内消耗的电能为2160J；

（3）S₁、S₂都断开，调节滑片使R₂的电功率为R₁电功率的2倍时，R₂的电功率为1.6W．

28.解析：（1）当S₁、S₂都闭合时，L与R₁并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，

所以，电源的电压U=U_L=12V；

（2）当S₁、S₂都闭合时，由P=UI可得，通过灯泡的电流：

I_L===1A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R₁的电流：

I₁=I﹣I_L=1.2A﹣1A=0.2A，

由I=可得，R₁的阻值：

R₁===60Ω；

（3）灯泡的电阻：

R_L===12Ω，

将开关S₁、S₂都断开时，L与R₂串联，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，电路中的电流：

I′===0.5A，

则灯L实际消耗的功率：

P_L=（I’）²R_L=（0.5A）²×12Ω=3W．

答：（1）电源电压为12V；

（2）电阻R₁的阻值为60Ω；

（3）若将开关S₁、S₂都断开．此时灯L实际消耗的功率是3W．

29.解析：（1）灯泡的额定功率：

P_L=U_LI_L=6V×0.8A=4.8W；

（2）当开关接a时，R₁与R₂串联，

因串联电路电流处处相等，且电阻R₂阻值为R₁的2倍，

所以，R₁与R₂的电功率之比：

===，

则R₂消耗的功率：P₂=2P₁=2×3W=6W，

电路的总功率：

P_a=P₁+P₂=3W+6W=9W；

当开关接b时，R₁与L串联，

由P=I²R可得，前后两种情况下R₁的电功率之比：

==（）²==，

解得：=，

前后两种情况下电路的总功率之比：

===，

则开关接b时电路的总功率：P_b=P_a=×9W=4.5W，

因总功率等于各电阻消耗功率之和，

所以，开关接b时灯泡的实际功率：

P_L实=P_b﹣P₁′=4.5W﹣0.75W=3.75W．

答：（1）灯泡的额定功率为4.8W；

（2）当开关接b时，灯泡的实际功率为3.75W．

30.解析：（1）将A、B并联接在6V电源两端时，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即P_A=3W，P_B=6W，

电路的总功率：

P_总=P_A+P_B=3W+6W=9W，

由P=可得，30min内电路消耗的电能：

W_总=P_总t=9W×30×60s=1.62×10⁴J；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，

所以，由图象可知，电路中的电流I=I_A=0.5A，

由图甲可知，B灯泡两端的电压U_B=2V，

由I=可知，此时B灯电阻：

R_B===4Ω；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，

因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，

所以，由P=UI可知，U_滑=2U_A′，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压：U=U_滑+U_A′=2U_A′+U_A′=3U_A′=12V，

解得：U_A′=4V，U_滑=2U_A′=2×4V=8V，

由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A，

则滑动变阻器的功率：

P_滑=U_滑I=8V×0.4A=3.2W．

答：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62×10⁴J；

（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4Ω；

（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W．

31.解析：由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）由题知，电阻式传感器的阻值从0变为60Ω，传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示；

由图乙可知，通过传感器的电流最小为0.1A，由欧姆定律可知电路中的总电阻最大，传感器的电阻最大，即为60Ω；

（2）当I=0.1A时，P₁的值：

P₁=I²R=（0.1A）²×60Ω=0.6W；

（3）当电路中的电流I=0.1A时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=可得，电源的电压：

U=I（R₀+R）=0.1A×（R₀+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

当R=0Ω时，电路为R₀的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知最大电流I′=0.5A，

则电源的电压：

U=I′R₀=0.5A×R₀﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②

因电源的电压不变，

所以，0.1A×（R₀+60Ω）=0.5A×R₀，

解得：R₀=15Ω．

答：（1）60；

（2）P₁的值为0.6W；

（3）R₀的阻值为15Ω．

32.解析：（1）由电路图知，当S₁断开，S₂接b时，R₁、R₂串联，电路总电阻最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率小，电热水壶处于低温挡；

（2）由电路图知，当S₁闭合，S₂接b时，只有R₁连入电路，电路中电阻较大，不是最大，电源电压U一定，由P=可知，此时总功率较小，电热水壶处于中温挡；

则处于中温档时的电流：I===2.5A；

（3）当当S₁闭合，S₂接a时，R₁、R₂并联，总电阻最小，由P=可知，总功率最大，电热水壶处于高温挡，

R₁、R₂并联时，总电阻：R_并===44Ω，

高温档加热时，电路消耗的功率：P_高===1100W；

把1kg水从20℃加热到100℃吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）=3.36×10⁵J；

不计热量损失，W=Q=3.36×10⁵J；

由P=可得，所需时间t==≈305s．

答：（1）当S₁断开，S₂接b时，电热水壶处于低温档；

（2）电热水壶处于中温档时的电流是2.5A；

（3）用高温档加热时，电功率是1100W，把1kg水从20℃加热到100℃需要305s．

33.解析：

（1）由P=可得，电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功：W=P_低t=400W×10×60s=2.4×10⁵J；

（2）由图可知，开关接1时，R₁与R₂串联，总电阻最大，由P=可知总功率最小，电烤箱处于低温档；开关接2时，只有R₁接入电路，电阻小，由P=可知功率大，电烤箱处于高温挡；处于低温挡时，电路的总电阻：R===121Ω；则R₁的阻值：R₁=R﹣R₂=121Ω﹣72.6Ω=48.4Ω；（3）指示灯闪烁81次，电烤箱消耗的电能：W=81×kW•h=0.027kW•h，工作时间：t=2min=h，则电烤箱在高温档的实际功率：P===0.81kW=810W；根据P=可得，此时家庭电路两端的实际电压：

U===198V．

答：（1）电烤箱在低温档正常工作10min电流做的功为2.4×10⁵J；

（2）R₁的阻值为48.4Ω；

（3）此时家庭电路两端的实际电压为198V．

34.D．解析：A、S闭合，S₁、S₂都断开，滑动变阻器与灯泡串联．由P=可得，小灯泡电阻R_L===6Ω，由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流：I===0.5A，

当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R_小===6Ω；滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R_大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A错误；B、S闭合，S₁、S₂都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I_最大==0.5A；电路消耗最大功率P_最大=UI_最大=6V×0.5A=3W；故B错误；C、S、S₁、S₂都闭合，滑动变阻器与R₀并联，通过R₀的电流：I₁===0.2A，当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I₂===0.3A，则干路上的电流I_最小=I₁+I₂=0.2A+0.3A=0.5A，电路消耗的总功率最小值P_最小=UI_最小=6V×0.5A=3W，故C错误；D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，

电路中的总电阻R_总===10Ω，滑动变阻器与R₀并联，则 =+，即：=+，解得R_滑=15Ω．故D正确．

35.C．解析：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流．

（1）当滑片P在某一端点a时，电流表示数为0.1A，串联电路中电流处处相等，即I=I₁=I₂=0.1A，

R₂消耗的电功率为1W；

根据P=UI，则此时R₂两端电压：U₂===10V，因R₁与R₂串联，

所以R₁两端电压：U₁=U﹣U₂=12V﹣10V=2V，R₁消耗的电功率：P₁=U₁I₁=2V×0.1A=0.2W；﹣﹣﹣﹣故A错误；

当滑片在a时，由欧姆定律的变形公式，变阻器连入电路中的电阻：R₂==100Ω，

R₁===20Ω；滑片P在另一端b点时，即变阻器连入电路中的电阻为0，电路中只有R₁，消耗的电功率为：P₁===7.2W，﹣﹣﹣﹣故B错误；

（2）当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数=4V，根据串联电路电压的规律，R₁的电压：

U′₁=U﹣U′₂=12V﹣4V=8V，根据P=UI，此时电路中的电流：I′===0.4A，

滑片P在c点时，R₂消耗的电功率：=I′=4V×0.4A=1.6W；﹣﹣﹣﹣故C正确；

滑片P在c点时，电路消耗的总功率：P_总=UI′=12V×0.4A=4.8W，﹣﹣﹣﹣故D错误；

36.D．解析：A、由于导线有一定的电阻，根据U=IR可知，导线会分担一定的电压，故用户使用的用电器两端电压要小于U，故A错误；B、由于导线的电阻R较小，其分担的电压U_r要远远小于电源电压U，根据公式P=可知输电线上消耗的电功率为，故B错误；

CD、当用户使用的用电器增多时，干路中的电流变大，根据U=IR可知，导线会分担的电压变大；根据串联电路的电压规律可知，用电器两端的电压减小；根据公式P=I²R可知，导线的功率变大，故C错误、D正确．

37.0.4；R_f≥10Ω．解析：（1）由电路图可知，R₂与R_f并联，根据并联电路电阻规律可知，其总电阻：

R_并===≤20Ω，即R₂与R_f并联的最大总电阻为20Ω，

根据串联电路分压特点可知，R_并两端的电压最大，此时电阻R₁两端的电压最小，根据P=可知，R₁的电功率最小，根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻：R_总=R₁+R_并=10Ω+20Ω=30Ω，

则电路中的电流：I===0.2A，由欧姆定律得，电阻R₁两端的电压：U₁=IR₁=0.2A×10Ω=2V，则R₁的最小电功率：P₁===0.4W，

（2）a、b两端不接电阻时，电阻R₁和R₂串联，根据串联电路分压特点可知，==，

又因为U₁+U₂=U=6V，联立以上两式可解得：U₁=2V，U₂=4V，即：c、d两端的空载电压U_空载=U₂=4V，由题意知，a、b两端接不同的电阻R_f时，c、d两端的最小电压：U_cd=60%U_空载=60%×4V=2.4V，则此时电阻R₁两端的最大电压：U₁′=U﹣U_cd=6V﹣2.4V=3.6V，

电路中的最大电流：I′===0.36A，则有：I′===0.36A，

解得：R_f=10Ω，即为a、b两端接入的最小电阻；则R_f的阻值范围应为R_f≥10Ω．

38.（1）如图所示；（2）断路；（3）2.2；右（4）0.75；（5）①闭合开关S、S₂，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I₁=I_额；③R₀（I﹣I_额）I_额．

解析：（1）灯泡正常发光时的电流I===0.3125A，所以电流表选用小量程，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：

（2）电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，因此电路故障为灯泡断路；

（3）电压表使用0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.2V．

要使灯泡正常工作，灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V，就要减小变阻器的电压，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻要减小，滑片向右端移动，使电压表的示数为2.5V．

（4）从图象得知，灯泡在2.5V下的电流为0.3A，P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．

（5）①闭合开关S、S₂，调节滑动变阻器R的滑片P，使电流表示数I₁=I_额；

②闭合开关S、S₁，断开开关S₂，记录下此时电流表的示数为I；

③算出小灯泡的额定功率．

定值电阻R₀的电流为：I₀=I﹣I_额

定值电阻R₀的电压为：U=I₀R₀=（I﹣I_额）R₀，

因为灯泡两端的电压等于定值电阻的电压，

所以灯泡的额定电压功率为：P_额=U₀I_额=R₀（I﹣I_额）I_额．

39.解析：（1）由P=UI可得，米糊机正常加热时的电流：

I₁===4.55A；

（2）由乙图可知：加热时间t₁=9min=540s，电动机工作时间t₂=2min=120s，

加热消耗的电能：

W₁=P₁t₁=1000W×540s=5.4×10⁵J，

电动机工作消耗的电能：

W₂=P₂t₂=130W×120s=1.56×10⁴J，

米糊机正常工作做一次米糊总共消耗的电能：

W=W₁+W₂=5.4×10⁵J+1.56×10⁴J=5.556×10⁵J．

（3）米糊吸收的热量为：Q_吸=cm（t﹣t₀）=4.0×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）=4.8×10⁵J；

η=×100%=×100%=89%．

答：（1）米糊机正常工作时的电热管中的电流是4.55A；

（2）米糊机正常工作时做一次米棚，消耗的电能是5.556×10⁵J；

（3）电热管的加热效率是89%．

40.解析：（1）水吸收的热量：Q_吸=c_水m_水（t﹣t₀）=4.2×l0³J/（kg•℃）×10kg×（50℃﹣20℃）

=1.26×l0⁶J，洗衣机加热消耗的电能：W=Pt=2400W×1050s=2.52×10⁶J，洗衣机加热的效率：

η=×100%=×100%=50%

（2）由电路图可知，当旋钮旋至1档时，电热丝R₁与R₂并联，洗衣机处于加热状态，

由P=UI=得，电热丝R₁的加热功率：P₁===2200W，电热丝R₂ 的加热功率：

P₂=P﹣P₁=2400W﹣2200W=200W，则电热丝R₂的阻值：R₂===242Ω，

（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，电热丝R₂与电动机并联，则电热丝R₂ 和电动机的总功率：

P_总=P₂+P_电动=200W+240W=440W，保温洗涤的干路电流：I===2A，（4）防电墙与人的电阻串联，根据串联电路电阻特点可知，电路总电阻：R=R₀+R_人=1×10⁶Ω+1×10⁵Ω=1.1×10⁶Ω

串联电路中的电流：I₀===2×10^﹣4A，由欧姆定律得，此时人体的电压：

U_人=I₀R_人=2×10^﹣4A×1×10⁵Ω=20V，因为U_人小于36V，所以防电墙技术能保证人的安全．

答：（1）此过程中的加热效率是50%；

（2）R₂阻值是242Ω；

（3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是2A；

（4）防电墙技术能保证人的安全．

41.解析：（1）因当磁控开关L线圈中的电流等于或大于20mA时，磁控开关L的簧片吸合（簧片与线圈电阻不计），根据欧姆定律I=，电路的总电阻：

R_串联===100Ω，

因R₀=82Ω，由电阻的串联，光敏电阻：

R=R_串联﹣R₀=100Ω﹣82Ω=18Ω，

由表中数据可知，此时光强E达到1cd；

（2）由题意，当线圈中的电流等于20mA时，磁控开关L的簧片吸合，因不计簧片与线圈电阻，R₂短路，电路只有R₁；

当磁控开关L的簧片断开时，R₂与R₁串联，由串联的电阻规律此时电路的总电阻变大，

根据P=UI=，因电源电压不变，故此时工作电路的功率较大，处于加热档位；

将质量为2kg的水由50℃加热至100℃需吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×10³J（/kg•°C）×2kg×（100°C﹣50°C）=4.2×10⁵J；

（3）由（2）知，电路只有R₁时为加热状态，两电阻串联时为保温状态，根据：

P=UI=，对R₁而言，两种状态下的功率与电压的平方成正比，即：

=，

即：===，

=﹣﹣﹣﹣①

在保温电路中，由串联电路电压的规律有：

U _1保+U _2保=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，将②代入①有：

=，

整理有：

=，在保温电路中，根据分压原理：

==，

即：=．

答：（1）若控制电路中R₀=82Ω，U₂=2V，当光强E达到1cd时，控开关的簧片恰好吸合；

（2）当线圈中的电流等于20mA时，工作电路处于加热何种档；将质量为2kg的水由50℃加热至100℃需吸收多少热量4.2×10⁵J；

（3）若工作电路在加热和保温两种状态时R₁的功率之比为25：9，R₁与R₂的比值为2：3．

中考物理命题热点突破技巧方法二十：能源与可持续发展

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