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【名師導航】中考物理一輪復習學案
第19章 電能電功率
考點分布 考查頻率 考點內容 命題趨勢
1.電能電功 ★★★★★ 1.知道電能、電功率的單位，知道電能表的作用和使用方法。知道電能表表盤轉動快慢與用電器電功率的關系。 2.知道電源和用電器工作中能量的轉化情況。 3.知道電功率和電流、電壓的關系，并能進行簡單計算。 4.通過測量，體驗額定功率和實際功率的區別，理解額定功率與額定電壓。 5.會用焦耳定律進行簡單計算會解釋生活中生的現象。 本章內容常考：用電器能量轉化、電功率計算、電功和電熱絲的電阻，2023年電功率可能出現在選擇題和計算題中，會出現測電功率實驗或力、電、機械綜合題，分值約8分。
2.電功率 ★★★★★
3.測量小燈泡的電功率 ★★★★
4.焦耳定律 ★★★★★
知識點一：電能、電功
1．電功：電流通過某段導體所做的功叫電功，消耗電能的過程即電流做功的過程，實質是將電能轉化為其他形式能的過程，可用公式 W＝UIt計算電功大小，推導式有 W＝Pt＝I2Rt＝。
2．電能(電功)：國際主單位是焦，符號是 J，日常生活中常用單位是度，物理學中叫kW·h，1 kW·h＝3.6×106 J。
3．電能表的認識
作用 測量電路消耗電能(電流做功)
單位 度(kW·h)
讀數 計數器末尾數字的單位是十分位
參數
220 V 額定電壓
10 A 額定電流
600r/(kW·h) 每用1度電，表盤轉600轉
4. 注意：①計算電功公式 W＝Pt＝UIt是普遍適用的公式，由定義式 W＝UIt和歐姆定律I＝，可以推導兩個式子： W＝t(方便用于并聯電路)和 W＝I2Rt(方便用于串聯電路)。
②無論串聯還是并聯，電路的總功 W總＝W1＋W2＋…＋Wn。
1.小明家記錄10月10日電能表示數為，電能表的部分參數及10月15日的示數如圖所示，則這段時間內電路中消耗的電能是______kW·h；若電能表轉盤在 10 min 內轉過200轉，則用電器消耗的電能是________J.
2.某款手機的超級快充充電器最大充電電流可達5A。查詢到使用手機電池型號如圖所示。假設充電器始終以最大充電電流充電，且把電池充滿，只需要 min，電池充滿電后存儲的電能為 J。若手機的待機電流為15mA，則該手機最長待機時間為 h。
參考答案：1. 10.5；3.6×105；2. 50.4；55944；280。
知識點二：電功率及其測量
1.電功率：反映電流做功快慢的物理量，等于電流做的功與時間的比值。
2.電功率公式：，若是純電阻電路，由歐姆定律可得變形公式P＝I2R或。
3.單位：國際主單位是瓦(W)，另一個單位是千瓦(kW)二者換算關系是1 kW＝103 W。
4.額定電壓和額定功率：額定電壓是指用電器在正常工作時的電壓，額定功率是指用電器在額定電壓下的電功率，與實際電壓、實際功率的關系如下：
P實＝()2·P額
若U實＝U額時，則P實＝P額，用電器正常工作；
若U實＜U額時，則P實＜P額，用電器不能正常工作；
若U實＞U額時，則P實＞P額，易損壞用電器。
燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定的。
5.伏安法測小燈泡電功率
(1)原理是P＝UI。
(2)電路圖：
(3)滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②改變小燈泡兩端電壓和通過小燈泡的電流，從而實現多次測量。
注意：
（1）在測量小燈泡電功率的實驗中，不能將多次測得的電功率求平均值。多次測量的目的：為了研究小燈泡亮度(或實際電功率)與小燈泡兩端電壓的關系。
（2）在測量小燈泡電阻的實驗中，多次測量的目的：為了研究小燈泡的電阻是否與溫度有關。
（3）在測量定值電阻的實驗中，多次測量的目的是為了求平均值，以減小測量誤差。
（4）在測量小燈泡電功率的實驗中，選擇滑動變阻器的最大阻值與小燈泡阻值相差不大，調節效果明顯。
6.用電能表、秒表測用電器功率的原理是P＝。
方法是：用電能表測出用電器在某一段時間(t)消耗的電能 W＝kW·h＝×3.6×106 J(n表示轉盤實際轉的轉數、n0表示電能表上標注的轉數)，則用電器的電功率為P＝＝ W。
7.幾種特殊測電功率方法
(1)安阻法，如圖所示：
表達式為：P＝UI＝I2R0·I
(2)伏阻法，如圖所示：
表達式為：P＝
(3)轉換法，如圖所示：
表達式為：P＝
8.電功、電功率的綜合計算題一般涉及電路變化問題，解答此類題時，應先根據開關的通、斷和滑動變阻器的移動情況，確定各時刻的電路結構，最好畫出等效電路圖，然后根據電阻的變化情況以及“燈泡正常發光”“串聯”等關鍵字眼，逐步分析電流和電壓的變化，再靈活選擇合適的公式進行求解。
9.注意：
（1）用電設備的P額、U額具有唯一性、對應性，而用電設備的U實、P實可有很多個，但U實、P實具有同體性，同時性；
（2）串、并聯電路，總功率P總＝P1＋P2＋…＋Pn，串聯電路電功率與電阻關系：＝，并聯電路電功率與電阻關系：＝。
3.判斷下列說法是否正確．
(1)液晶電視機的電功率約1 000 W(　　)
(2)家用電冰箱的電功率約500 W(　　)
(3)洗衣機的電功率約300 W (　　)
(4)電飯鍋的電功率約80 W(　　)
(5)家用空調的電功率約1 000 W(　　)
4. 把標有“12 V　12 W”的燈泡L1和“12 V　6 W”的燈泡L2串聯起來接在電源上，其中一只燈泡能正常發光(不考慮燈絲電阻隨溫度的變化)，則電路中的電流為______A，L1、L2兩燈消耗的功率之比為_______，燈泡L1的亮度比L2的亮度_____(選填“亮”或“暗”)一些．。
參考答案：3. ××√×√；4. 0.5；1∶2；暗。
知識點三：焦耳定律與電熱
1.電流的熱效應：電流通過導體時電能轉化為內能的現象。利用電熱工作的用電器有電飯鍋等。為了防止電熱危害，可以加散熱窗等。我們可以借助電流的熱效應來判定電流的大小，這種方法叫轉換法。
2.焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。用公式表示為Q＝I2Rt，單位是J。
3.電功和電熱的關系
(1)當電路中接入的是電爐、電烙鐵、電飯鍋、電熱壺等“純電阻性”用電器時，消耗的電能全部(選填“全部”或“一部分”)轉化為熱能，即W＝Q。
(2)當電路中接入的電動機、充電的蓄電池時，消耗的電能大部分轉化機械能、化學能，只有一部分(選填“全部”或“一部分”)電能轉化為熱能，即W大于Q。此時，只能利用公式Q＝I2Rt計算電熱。
4.電熱器的原理：電流的熱效應。
5.電熱器的主要結構：發熱體，發熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。電熱器的優點：清潔環保，效率高，使用方便。
6.幾種材料的比較
材料 電阻 熔點
滑動變阻器的電阻線 大 高
電熱器的發熱體 大 高
保險絲 大 低
7.電熱的危害：由于電流的熱效應，會使用電器的溫度過高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器。安裝散熱扇、散熱窗加快散熱。
8.注意：
（1）由Q＝I2Rt和I＝可以推導Q＝t，Q＝I2Rt方便串聯電路計算，Q＝t方便并聯電路計算。
（2）電熱擋位的判定方法：由P＝可知，在電源電壓一定時，電阻越小，電功率越大，為高溫擋位，反之，為低溫擋位；
（3）比例關系：串聯電路：＝＝＝＝，并聯電路：＝＝＝＝。
5. 電熱水壺上標有“220 V　800 W”，電熱水壺正常工作時燒水210 s，這段時間內電熱水壺發熱體產生的熱量為__________J；電熱水壺的工作原理是電流的_____效應.
6.將一只“220V 100W”的電風扇、一臺“220V 100W”的電視機、一把“220V 100W”的白熾燈分別接到220V的電源上。在相同的時間內，電流通過它們產生的熱量最多的是（　　）
A．白熾燈 B．電風扇 C．電視機 D．一樣多
參考答案：5. 1.68×105；熱； 6.A。
易錯點1　誤認為電能表是測電功率的儀器。
典例1：小明家上次查看電能表示數為，本次查看時電能表讀數如圖所示，則下列說法正確的是（　　）
A．電能表是測量電功率的儀表
B．他家在這段時間內消耗的電能為992kW h
C．每消耗1 kW h電能，電能表的圓盤轉了3600轉
D．小明家中2000W的電烤爐和1500W的電水壺可以同時正常工作
【錯解】選A，理由：電能表是測電功率的儀器。.
【析錯】電能表是測量消耗電能的儀表，不是測量電功率的。
【正解】選C，理由：A、電能表是測量消耗電能的儀表，不是測量電功率的，故A錯誤； B、電能表的最后一位是小數，則他家在這段時間內消耗的電能W=8633.5kW h-8543.3kW h=99.2kW h，故B錯誤； C、3600r/（kW h）表示電路中每消耗1kW h的電能，電能表的轉盤轉過3600r，故C正確。D、電路允許接的用電器的最大功率：P=UI=220V×10A=2200W，所以1500W的電烤爐和1000W的電熱壺不可以同時正常工作，故D錯誤。故選：C。
▲▲變式練習1
1. （2022 高新區校級模擬）某電能表表盤上標有“1600imp/（kW h）”的字樣，將銘牌上標有“220V 1210W”字樣的電熱水器接在家庭電路中，只讓它單獨工作6min,電能表的指示燈閃爍了160次，則該電熱水器在上述時間內實際消耗的電能為 　　　　　　　kW h,該電路的實際電壓為　　　　　　　V。（不考慮溫度對電阻的影響）D．這個電能表的測量值是以“J”為單位
2. （2022秋 蓬江區校級期中）關于如圖所示的電能表，下列說法正確的是（　　）
A．該電能表的標定電流是20A
B．該電能表的讀數是5432.5J
C．該電能表應接在220V的電路中使用，允許通過的最大電流為10A
D．該電能表的轉盤轉1250轉，說明電路中消耗了0.5kW h的電能
參考答案：1. 0.1；200；2. D
易錯點2　當用電器兩端電壓減小一半，誤認為其實際功率也減小一半。
典例2： L1、L2兩只燈泡額定電壓均為U，額定功率P額1＞P額2，把它們接入電壓可調的電路中，下列說法中正確的是（　　）
A．兩燈串聯使用時，將電源電壓調至2U，兩燈都能正常工作
B．兩燈并聯使用時，兩燈泡兩端電壓相等，兩燈發光亮度相同
C．兩燈串聯在電壓為U的電路中使用時，兩燈消耗的總功率P總＜P額2
D．兩燈并聯在電壓為U的電路中使用時，兩燈消耗的總功率P總=P額1+P額2
【錯解】選A，理由：當用電器兩端電壓減小，誤認為其實際功率也成倍的減小。
【析錯】根據，由兩個用電器的額定電壓和額定功率可以比較電阻的大小。
【正解】選CD，理由：A．由P=UI的變形式I=可知，兩燈泡的額定電流不相等，當兩燈串聯使用時，通過它們的電流相等，所以兩燈泡不可能同時正常工作，故A錯誤；B．由P=UI=的變形式R=可知，兩燈泡的電阻不相等，當兩燈并聯使用時，它們兩端的電壓相等，由P=UI=可知，它們的實際功率不相等，所以兩燈發光亮度不同，故B錯誤；C．兩燈串聯在電壓為U的電路中使用時，由串聯電路的總電阻等于各分電阻之和可知，電路中的總電阻大于兩燈泡中任意一個的阻值，由P=UI=可知，兩燈泡消耗的總功率小于任意一個燈泡的額定功率，故C正確；D．兩燈并聯在電壓為U的電路中使用時，兩燈泡兩端的電壓均等于額定電壓，兩燈泡的實際功率等于額定功率，所以兩燈消耗的總功率P總=P額1+P額2，故D正確。故選：CD。
▲▲變式練習2
3. （2022 東勝區三模）如圖甲所示，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡L正常發光的位置，在此過程中，電流表示數與兩只電壓表示數的關系如圖乙所示，下列說法不正確的是（　　）
A．燈泡的額定電壓是7V
B．燈泡的額定功率是5.6W
C．滑動變阻器的最大阻值是45Ω
D．滑動變阻器的最大功率約為2.4W
4. （2022 安順模擬）如圖所示，電源電壓恒為9V，小燈泡的額定電壓為6V，移動滑動變阻器至某處時，閉合開關，電壓表V1的示數為3V，電流表示數為0.5A，則此時（　　）
A．電壓表V2的示數是6V
B．小燈泡的實際功率為1.5W
C．小燈泡與滑動變阻器的功率之比為2：1
D．滑動變阻器接入電路的阻值為12Ω
參考答案：3. D；4.Ｃ.
易錯點3　將“6 V　3 W”和“6 V　9 W”兩燈串聯在12V電源上，兩燈能正常發光。
典例3：）現有L1“6V 3W”和L2“6V 9W”兩只小燈泡，若將兩燈泡串聯接入電源電壓為12V的電路中，假設燈泡電阻不變， （選填“L1”、“L2”或“L1和L2”或“都不能”）正常發光。 （選填“L1”或“L2”）燈可能被燒毀。
【錯解】選L1和L2，理由： 因為額定電壓為6 V的兩燈串聯在12 V的電路中，兩燈串聯分壓，分得的實際電壓為6 V，均等于額定電壓，所以兩燈均正常發光，因此選“L1和L2”。
【析錯】①串聯電路具有分壓作用，用電器在額定電壓下才能正常發光；②知道兩燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI可求得兩燈額定電流，根據I=求出兩燈泡的電阻，利用串聯電路電壓與電阻成正比確定燈泡兩端實際電壓，得出燈泡是否正常發光；③根據實際電壓與額定電壓的大小判斷燈泡是否會被燒壞。
【正解】選“都不能”；L1。理由：
▲▲變式練習3
5. （2022 南安市模擬）如圖甲是健身房常用的拉力器設計原理圖。硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起，電壓表量程為0～3V，均勻電阻絲MN長為10cm,其電阻R=20Ω，定值電阻R0=10Ω，電源電壓U=6V，滑片P與R間的摩擦不計。當拉環不受拉力時，滑片P處于M端，彈簧伸長的長度ΔL與所受拉力F的關系如圖乙。開關S閉合后，水平向右拉動拉環（　　）
A．當電壓表指示數為1V時，作用在拉環上的拉力為500N
B．作用在拉環上的拉力為200N時，電壓表的示數為0.4V
C．為保證電壓表的安全，拉力器所能承受的最大拉力650N
D．為提高拉力器所能承受的最大拉力，可將R0換為阻值更大的電阻
6. （2022 北京）如圖所示的電路中，電阻阻值R1＜R2。開關S閉合后，R1、R2兩端的電壓分別為U1、U2，通過R1、R2的電流分別為I1、I2。下列判斷正確的是（　　）
A．U1＞U2 　　B．U1＜U2 C．I1＞I2 D．I1=I2
參考答案：5. Ｄ；6. Ｄ.
易錯點4 用I＝計算電動機的工作電流。
典例4如圖所示是一臺電動平衡車，電動機上標有“60V 72W”字樣，線圈的電阻為6Ω，則電動機正常工作10min所消耗的電能為 J，電動機工作過程中線圈產生的熱量為 J，這個電動機的效率為 。
【錯解】答案為：43200；360000；88%。理由：根據歐姆定律電動機中的電流。
【析錯】根據I＝計算電動機的工作電流，再根據Q=I2Rt求出在1min內電流產生的熱量。
【正解】答案為：43200；5184；88%。這臺電動機正常工作10min=600s電動機消耗的電能：W=Pt=72W×600s=43200J；
正常工作時的電流為：I===1.2A；
產生的電熱：Q=I2Rt=（1.2A）2×6Ω×600s=5184J，
輸出的機械能：W機械=W-Q=43200J-5184J=38016J，
所以該電動機的機械效率：η=×100%=×100%=88%。
故答案為：43200；5184；88%。
▲▲變式練習4
7．（2022 泰州）小明用如圖所示電路研究調光燈的工作原理，所用電源電壓恒為6V，燈泡L標有“4.8V 0.3A”字樣，閉合開關，調節滑動變阻器滑片，當觀察到　時，可知燈泡正常發光，此時燈泡的實際功率為　　　W，通電1min滑動變阻器產生的熱量為　　　　J。
8. （2022 鄂爾多斯二模）如圖，已知三個電阻阻值均為5Ω，電路兩端電壓恒為6V。下列說法正確的有（　　）
A．該電路可探究電流通過導體時產生熱的多少與通電時間的關系
B．相同時間內R1產生的熱量是R2的2倍
C．若將R3拆除，流過R1的電流將增大
D．若將R3拆除，5s電流通過R2產生的熱量是18J
參考答案：7. 電流表為0.3A；1.44；21.6； 8. Ｄ。
一．選擇題（共8小題）
1．（2022 錦州）下列對物理量的估測最接近實際的是（　　）
A．螞蟻的爬行速度約為2m/s 　　B．冰箱冷藏室的溫度約為﹣5℃
C．比賽用籃球的質量約為6g 　　D．日光燈的額定功率約為20W
2．（2022 臨沂）一個標有“220V 1100W”的電熱器，當通過它的電流為4A時，它的實際功率為（　　）
A．176W B．704W C．880W D．1100W
3．（2022 阜新）下列用電器利用電流熱效應工作的是（　　）
A．電風扇 B．電視機 C．吸塵器 D．電飯鍋
4．（2022 哈爾濱）如圖所示，閉合開關后，下列說法不正確的是（　　）
A．電鈴利用電流熱效應工作
B．電源用來提供電能
C．導線用來連接電路元件
D．開關用來控制電流通斷
5．（2022 濟寧）如圖是額定電壓均為220V的燈泡L1和L2的U﹣I圖像。下列分析不正確的是（　　）
A．當L1兩端的電壓為100V時，其實際功率為20W
B．當通過L2的電流為0.45A時，其1min消耗的電能為4320J
C．將L1、L2串聯，若L1兩端的電壓為40V，則L2的功率為8W
D．將L1、L2并聯，若通過L2的電流為0.5A，則L1的功率為66W
6．（2022 邵陽）小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I﹣U關系圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是（　　）
A．圖乙中曲線A表示電阻R的I﹣U關系圖象
B．當電源電壓為4V時、電流表示數為0.5A
C．當電源電壓為4V時，小燈泡L的實際功率為1.6W
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W
7．（2022 陜西）物理科技小組在課外制作活動中，把一廢舊電飯鍋改造成一個由一根電熱絲和兩個開關組成的簡易電飯鍋。接通電源，手動開關閉合，電熱絲工作，當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合；接通電源，溫控開關在鍋內溫度低于60℃時自動閉合，電熱絲工作，鍋內溫度高于85℃時，溫控開關自動斷開。通過兩個開關的通斷，可實現加熱和保溫兩種功能。根據以上描述，下列判斷正確的是（　　）
A．接通電源，閉合手動開關，電熱絲才能開始工作
B．當手動開關自動斷開時，簡易電飯鍋馬上進入保溫狀態
C．簡易電飯鍋加熱時的功率大于保溫時的功率
D．鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，電熱絲不工作
8．（2022 達州）如圖所示為電烤爐的簡化電路圖，小張查看說明書后得知：R1、R2均為電熱絲，R1＝44Ω，R2＝66Ω。當開關S1閉合，S2處于不同狀態時，電烤爐處于不同擋位，忽略溫度對電熱絲電阻的影響。下列說法正確的是（　　）
A．閉合S1、S2時，電烤爐處于低溫擋狀態
B．電烤爐處于高溫擋與低溫擋狀態時，R1兩端的電壓之比為5：2
C．電烤爐處于高溫擋與低溫擋狀態時，電路在相同時間內所消耗的電能之比為3：2
D．電烤爐處于低溫擋狀態時，R1、R2所消耗的電功率之比為3：2
二．多選題（共2小題）
（多選）9．（2022 湖北）某興趣小組用“伏安法”對小燈泡和定值電阻的阻值進行了測量，根據實驗數據作出它們的U﹣I圖象，如圖所示。以下是小組成員的交流內容，其中正確的是（　　）
A．圖甲是定值電阻的圖象
B．對R1、R2的電阻值分別取平均值可以使測量結果更準確
C．將R1和R2并聯時，R1、R2的電功率可能相等
D．將R1和R2串聯接在5V的電源兩端，R1、R2的電阻之比為3：2
（多選）10．（2022 遵義）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，滑動變阻器R1的阻值變化范圍為0～20Ω，R2為定值電阻。閉合開關S，滑片P在某兩點間移動時電流表示數與電壓表示數的變化關系圖像如圖乙所示。在保證電路安全的情況下，下列說法正確的是（　　）
A．R2的阻值為5Ω
B．R1消耗的最大電功率為4.05W
C．R2消耗的最大和最小電功率之差為1.152W
D．電壓表的最小示數與最大示數之比為13：14
三．填空題（共7小題）
11．（2022 安順）如圖所示的電路中，電源電壓恒定。閉合開關，調節電阻箱R2的阻值分別為10Ω和30Ω時，對應電流表示數分別為0.6A和0.4A。當R2為30Ω時，整個電路消耗的電功率為 　 　W。
12．（2022 泰州）小明用如圖所示電路研究調光燈的工作原理，所用電源電壓恒為6V，燈泡L標有“4.8V 0.3A”字樣，閉合開關，調節滑動變阻器滑片，當觀察到 　 　時，可知燈泡正常發光，此時燈泡的實際功率為 　 　W，通電1min滑動變阻器產生的熱量為 　 　J。
13．（2022 濟寧）小明家新購置了一個額定功率為3200W的電熱水龍頭。經過測試，正常工作時進水溫度為20℃，出水溫度為45℃，30s內的出水量為800mL，則這800mL水吸收的熱量Q＝　 　J，電熱水龍頭的加熱效率η＝　 　。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
14．（2022 金華）學習小組開展“測量小燈泡的功率”實驗，實驗電路如圖甲，繪制出小燈泡的I﹣U關系曲線如圖乙，已知小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓恒為6V。回答下列問題：
（1）閉合開關后移動變阻器的滑片，當電壓表示數為 　 　V時，讀出電流表示數，即可計算小燈泡的額定功率；
（2）實驗時，變阻器的滑片向左移動過程中，電流表與電壓表示數的比值將 　 　（選填“變大”“不變”或“變小”）。
15．（2022 達州）如圖所示，電源電壓恒定不變，R1、R2為定值電阻，R1＝10Ω，R1＜R2。當閉合開關S2、S3，開關S1處于 　 　狀態時，R1、R2并聯，電流表示數為0.45A；當斷開S2、S3，閉合S1時，電流表示數為0.1A。由以上數據可得，電源電壓為 　 　V；R1、R2并聯時，R2消耗的功率為 　 　W。
16．（2022 威海）如圖所示，電源電壓恒為12V，R0＝60Ω，滑動變阻器的規格為“50Ω 2A”，電流表的量程為“0～0.6A”，小燈泡上標有“6V 3W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。當開關S閉合，S1、S2斷開，小燈泡正常發光，則通電1min電流通過滑動變阻器產生的熱量為 　 　J；當S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值為 　 　Ω。
17．（2022 襄陽）如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻。閉合開關S，滑片P向左移動時，電壓表示數會變 　 　。第一次移動滑片至某位置時電壓表的示數為8V；再次移動滑片至另一位置。若前后兩次滑動變阻器消耗的電功率相等，兩次電路中電流之比為1：2，則電源電壓為 　 　V。
四．實驗探究題（共10小題）
18．（2022 廣元）小莉在測量小燈泡的實際電功率實驗中，實驗器材有：電壓恒為3V的電源一個、規格相同的小燈泡兩個、電壓表一個、電流表一個、滑動變阻器一個、開關一個、導線若干。
（1）小莉設計并連接的實物電路如圖甲所示，在閉合開關前，為了確保安全，她應將滑動變阻器的滑片滑到 　 　端（選填“左”或“右”）。
（2）小莉閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，觀察到電壓表的示數接近3V，電流表的示數幾乎為零，請分析電路發生的故障可能是 　 　。
（3）小莉排除故障后繼續實驗，經過多次測量，得到小燈泡的I﹣U圖像如圖乙所示，請你結合圖像計算當U＝2.0V時，小燈泡的實際功率大小為 　 　W。
（4）完成上述實驗操作后，小莉利用已有的實驗器材設計了如圖丙所示的電路，閉合開關，待電路穩定后，其中一只燈泡的電阻為 　 　Ω。
19．（2022 鹽城）小聰做“測量小燈泡電功率”實驗，燈泡上標有“2.5V”字樣。
（1）用筆畫線代替導線將甲圖連接完整，要求：當滑片P向右滑動時，燈泡變亮。
（2）電路連接正確且無故障，閉合開關，兩電表示數如圖乙所示，電壓表的示數為 　 　V，造成此現象的原因是 　 　。
（3）調整后繼續實驗，數據如下：
1 2 3 4 5 6 7
電壓/V 0.3 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
電流/A 0.12 0.16 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33
小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）根據實驗數據在圖丙中畫出燈泡的電流與電壓的關系圖像，由圖像可知，當燈泡兩端電壓為2.2V時，通過燈泡的電流為 　 　A。
（5）小華小組在做此實驗的過程中，正確連接電路，無論怎樣調節滑動變阻器滑片都不能使小燈泡正常發光，請對這一現象產生的原因提出合理的猜想 　 　。
20．（2022 鄂爾多斯）物理實驗小組利用圖甲所示器材來測量小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓2.5V，電源電壓值為3V。
（1）圖甲中缺少一根導線，請你用筆畫線代替導線將實物圖補充完整。
（2）電路連接正確后，滑動變阻器的滑片P從阻值最大處開始移動，逐漸改變小燈泡兩端的電壓，利用測得的數據繪制出燈泡的I﹣U圖像，如圖乙。由圖像可知，小燈泡的額定功率為 　 　W，該電路所選的滑動變阻器為 　 　。
A.10Ω 1.5A　　　　B.15Ω 1A　　　　C.25Ω 0.5A　　　　D.30Ω 0.5A
（3）同學們觀察圖像，發現通過小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比，其原因可能是 　 　。
（4）為了測量額定電壓為U0的小燈泡的額定功率，同組的小玲設計了如圖丙所示的電路（R0為已知阻值的定值電阻，R為滑動變阻器），實驗操作如下：
①閉合開關S和S2，斷開開關S1，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數為 　 　時小燈泡恰好正常發光。
②保持變阻器滑片P位置不變，閉合開關S和S1，斷開開關S2，記下電流表示數I，則小燈泡L的額定功率P額＝　 　。（均用U0、R0和I表示）
21．（2022 遵義）某同學用如圖甲所示的實物圖測量額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率，其中電源為兩節新干電池。
（1）請用筆畫線代替導線幫該同學完成電路連接；
（2）正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示。此時小燈泡的電功率為 　 　W；
（3）該同學還想利用此電路探究“電流與電阻的關系”，他分別用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的定值電阻替換小燈泡，并控制定值電阻兩端電壓始終為1.5V，則要完成實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于 　 　Ω。
22．（2022 丹東）“測量小燈泡的電功率”實驗，小丹同學設計了如圖甲所示的電路圖。所用電學器材如下：電源（6V）、額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發光時電阻約為11Ω）、電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、滑動變阻器R1標有“10Ω 1A”、滑動變阻器R2標有“20Ω 1.5A”、開關、導線若干。
（1）進行實驗
①連接電路時，應選用滑動變阻器 　 　（選填“R1”或“R2”）進行實驗，電流表量程應選 　 　（選填“0～0.6A”或“0～3A”）更合理。
②閉合開關，調節滑動變阻器滑片P，使小燈泡兩端的電壓分別低于、等于、高于額定電壓，記下電壓值和電流值，并觀察小燈泡的亮度，把實驗數據和觀察到的現象記錄在表格里。
次數 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 小燈泡亮暗情況
1 2 0.2 較暗
2 2.5 0.22 正常
3 3 0.24 較亮
（2）分析與歸納
由表格中數據可得：
①小燈泡額定功率為 　 　W。
②小燈泡亮度由 　 　功率決定。
（3）完成上述實驗后，小丹同學在缺少電壓表的情況下，為了測量另一個額定電流為0.25A的小燈泡的額定功率，設計了如圖乙所示的電路。電源電壓（未知）保持不變。請完成實驗步驟：
①閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數為0.25A。
②斷開開關，用5Ω的定值電阻替換燈泡，滑動變阻器滑片P 　 　（選填“向左移動”、“向右移動”或“保持不動”）。閉合開關，電流表的示數為0.3A。
③將滑動變阻器滑片P移到最左端，電流表示數為0.9A，可得電源電壓為 　 　V。
④小燈泡的額定功率為 　 　W。
23．（2022 通遼）如圖所示，甲同學在做“測量小燈泡的電功率”實驗。實驗器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，正常發光時燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個，規格分別為R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑動變阻器各一個，導線若干。
（1）連接電路時，滑動變阻器應選 　 　（選填“R1”或“R2”）。
（2）連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，電路故障原因是 　 　。
（3）排除故障，閉合開關，移動滑片P至某位置時，電壓表的示數為2.2V，若想測量小燈泡的額定功率，應將滑片P向 　 　端移動（選填“A”或“B”）。通過實驗繪制出小燈泡的U﹣I圖象，如圖乙所示，小燈泡的額定功率為 　 　W。
（4）乙同學設計了如圖丙所示電路，來測量另一只小燈泡的額定功率（已知燈泡的額定電壓為U額），R0阻值已知。
①斷開開關S3，閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器滑片P，使得電流表示數為 　 　（用字母表示），此時燈泡正常發光；
②保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1、S3，記下電流表的讀數為I；
③小燈泡額定功率的表達式P額＝　 　（用字母U額、I、R0表示）。
24．（2022 沈陽）在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，所選小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）如圖甲是測量小燈泡的電功率的電路圖。正確連接電路，閉合開關后，電壓表和電流表都沒有示數，電路故障可能是 　 　；
A.滑動變阻器短路　　　　B.電流表斷路　　　　C.電壓表斷路
（2）排除故障后，實驗中，電壓表的示數為2V，小雨為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向 　 　（選填“左”或“右”）移動，直至小燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.3A，則小燈泡額定功率為 　 　W；
（3）小雨的電流表壞了，老師給他一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器、一個阻值未知的定值電阻R1、電壓保持不變的電源、若干開關和導線，小雨重新設計了如圖乙所示的電路圖，按電路圖連接電路，并正確測出小燈泡的額定功率P額。具體實驗步驟如下：
①斷開開關S2，閉合開關S1和S3，調節滑動變阻器的滑片P至a端，電壓表的示數為U1；再將滑片P調至b端，電壓表示數為U2，則R1＝　 　；（用U1、U2和R0表示）
②斷開開關S1和S3，閉合開關S2，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為U1﹣U額；（U額為已知量，表示小燈泡的額定電壓）
③不改變滑動變阻器的滑片P的位置，斷開開關S2和S3，閉合開關S1，電壓表示數為U3，則P額＝　 　。（用U額、U1、U2、U3和R0表示）
25．（2022 婁底）小明準備測定小燈泡的功率，被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約個10Ω，實驗室有如下器材：電源（電壓為6V），電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V），開關，導線若干，滑動變阻器兩只：R1（10Ω、0.5A），R2（20Ω、0.5A）。
（1）如圖甲所示是小明連接的實物電路，圖中有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線。
（2）正確連接電路后閉合開關，發現燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，則電路的故障可能是 　 　。
A.燈泡短路　　　B.燈泡斷路　　　C.滑動變阻器短路　　　D.滑動變阻器斷路
（3）電路故障排除后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，電流表指針如圖乙所示，則此時通過小燈泡的電流是 　 　A。
（4）為了滿足測量要求，實驗電路應該選用滑動變阻器 　 　。（選填“R1”或“R2”）
（5）小明根據記錄的多組I﹣U數據，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙），則小燈泡的額定功率為 　 　W。
26．（2022 資陽）在“測量小燈泡的電功率”實驗中，實驗室提供的實驗器材如下：
A.待測小燈泡一個（額定電壓3.8V，電阻約為10Ω）
B.電源一個（電壓6V）
C.電流表一個（量程0～0.6A和0～3A）
D.電壓表一個（量程0～3V和0～15V）
E.滑動變阻器R（最大阻值10Ω，額定電流1A）
F.開關一個，導線若干
（1）圖甲是已經完成部分連線的實物電路圖，請用筆畫線代替導線將實物電路連接完整（要求當滑動變阻器的滑片P向C端移動時，接入電路的電阻變小）；
（2）電路連接完成之后，在開關S閉合之前，從安全性原則出發，應將滑動變阻器的滑片P置于 　 　端（選填“C”或“D”）；
（3）正確連接電路后，閉合開關S，發現小燈泡不發光，電壓表有示數但電流表無明顯示數，且移動滑動變阻器滑片P時，兩表示數均無顯著變化。造成這一現象的原因可能是 　 　；
A.小燈泡發生短路　　　　　　　　　　　B.小燈泡發生斷路
C.滑動變阻器發生短路　　　　　　　　　D.滑動變阻器發生斷路
（4）排除故障繼續實驗，閉合開關S，移動滑動變阻器滑片P，當電壓表讀數U＝3.8V時，小燈泡正常發光，電流表示數如圖乙所示，則可以求得小燈泡的額定功率P0＝　 　W。
27．（2022 遼寧）電學實驗課上，老師提供了“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器R1、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、標有“0.5A”字樣的小燈泡、兩節干電池等器材。利用所學的知識，請你幫助小鵬同學完成下面的實驗。
（1）探究電流與電阻關系
①小鵬連接了如圖甲所示的電路。其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線，將電路連接正確。
②正確連接電路后，根據現有器材，為了讓四個電阻單獨接入電路都可完成實驗，定值電阻兩端的電壓不能低于 　 　V。
③電路中接入5Ω定值電阻，閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移至最 　 　端。閉合開關，移動滑片，電流表的示數如圖乙所示，為 　 　A。
④用10Ω電阻替換5Ω電阻后，滑片應該向 　 　調節。經過多次實驗，分析實驗數據，得出結論：電壓一定時，電流與電阻成 　 　。
（2）小鵬想測量標有“0.5A”字樣小燈泡的額定功率。老師從實驗室中拿出最大阻值未知的滑動變阻器R2和一個電壓未知的電源（以上兩器材均能滿足實驗要求），經過思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑動變阻器R1和電流表等器材，小鵬設計了如圖丙所示的電路，請你幫他完成實驗。
①為了完成實驗，請在圖丙的虛線框內填上滑動變阻器R1、R2。
②先將R1、R2的滑片移至最右端。閉合開關S、S1，斷開開關S2，再將R2的滑片移至最左端，電流表的示數為0.3A。
③將R2的滑片移至最右端。斷開開關S1，閉合開關S、S2，向左移動 　 　的滑片，直至電流表的示數為0.5A。
④　 　，斷開開關S2，閉合開關S、S1，電流表的示數恰好為0.24A。
⑤小燈泡的額定功率P額＝　 　W。
五．綜合應用題（共11小題）
28．（2022 吉林）如圖所示，電源電壓為3V，小燈泡標有“2.5V 0.2A”字樣。開關閉合時，小燈泡正常發光，求：
（1）小燈泡正常發光時的功率；
（2）定值電阻的阻值。
29．（2022 河北）如圖所示，電源電壓為18V，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”。閉合開關S，移動滑片，當滑片移至滑動變阻器中點時，電流表的示數為0.36A，電壓表的示數為3.6V。
（1）求R0的阻值；
（2）求滑動變阻器的最大阻值；
（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率為P1；將電壓表改接在R兩端，電路消耗的最小功率為P2。求P1：P2。
30．（2022 北京）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為6V并保持不變，電阻R1的阻值是10Ω，閉合開關S后，電壓表的示數為2V。求：
（1）電阻R2的阻值。
（2）電阻R1消耗的電功率。
31．（2022 臨沂）某品牌浴室多功能取暖器具有燈暖和風暖兩種功能，其簡化電路如圖所示，部分參數如表所示。當取暖器正常工作時，求：
額定電壓 220V
燈暖 額定電流 2.5A
風暖 吹風電機額定電流 0.15A
加熱電阻 22Ω
（1）燈暖燈絲的電阻。
（2）燈暖功能10min消耗的電能。
（3）僅使用風暖功能時電路中的電流。
32．（2022 資陽）近年來，我國家電產業迅猛發展，不僅成為全球家電制造第一大國，而且已成為全球智能家電第一大技術來源國。電飯煲是我國家電產品中的優秀代表之一，據海關統計，去年我國電飯煲出口金額約為進口金額的14倍，中國制造深受全球市場認可。如圖所示，甲為某國產智能電飯煲的外觀圖，該電飯煲有“快煮”、“精煮”、“保溫”三種基本模式；乙為該電飯煲的基本原理簡化電路圖，額定電壓U0＝220V；當S1置于a、S2置于d時處于“快煮”模式，電飯煲的額定功率P1＝1210W；當S1置于a、S2斷開時處于“精煮”模式，電飯煲的額定功率P2＝484W；當S1置于b、S2置于c時，處于“保溫”模式。求：
（1）R1的阻值；
（2）小明采用“精煮”模式將飯煮熟用時t＝50min，求該電飯煲一次精煮過程消耗的電能E；
（3）該電飯煲保溫模式下的額定功率P3。
33．（2022 黑龍江）學習了電功率的知識后，小亮想利用家中的電能表（如圖所示）測量電水壺的電功率和熱效率。他把質量為1kg溫度是20℃的冷水倒入電水壺中，然后把家中的用電器都與電源斷開，僅讓電水壺工作，在5分鐘內將這壺水燒開（在標準氣壓下），他觀察到電能表轉盤轉了70轉。試求：
（1）將這壺水燒開，水吸收的熱量是多少？
（2）電水壺的電功率為多少？
（3）電水壺的熱效率為多少？
34．（2022 衡陽）如圖甲所示，電源兩端電壓恒為3V，開關S閉合，當滑動變阻器R2的滑片P移動到某一位置時，電壓表的示數為1.8V，電流表的示數如圖乙所示。
（1）讀出電流表的示數為 　 　A；
（2）求定值電阻R1的阻值；
（3）求此時滑動變阻器R2的電功率。
35．（2022 赤峰）學校樓道的燈長時間工作，容易被燒壞，電工師傅說：串聯一個燈，既省電，又不容易燒毀，還可以再安裝一個開關，選擇不同的模式照明。小明同學不太理解這種做法，連接了模擬電路進行實驗分析。模擬電路如圖所示，已知電源電壓為6V保持不變，小燈泡L1上標有“6V 9W”，小燈泡L2的電阻為2Ω，忽略溫度對燈絲電阻的影響。
（1）兩個開關都閉合時，求電路中電流和L1的電阻；
（2）閉合S、斷開S1，求：
①電路中的電流；
②電路的總功率和L1的實際功率。
（3）小明看見：兩燈串聯共同照明比L1正常照明亮度低。請用本題中的具體數據加以解釋。
36．（2022 陜西）今年“五一”假期，廣大市民按照疫情防控要求，積極響應“非必要不離市”號召，在郊區、公園指定區域進行戶外活動。小剛同學家購買了一款如圖﹣1所示戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊。該燃氣爐的銘牌如表所示，其中功率4500W是指氣體燃料完全燃燒時燃氣爐每秒放出4500J的熱量。
品名 XX牌分體式防風燃氣爐
材質 不銹鋼鋼鑄鋁
規格 展開φ260×116mm 折疊φ127×132mm
功率 4500W
（1）氣體燃料在常溫下是通過 　 　的方式液化存儲在儲氣罐內。使用過程中，罐體溫度變低是因為燃料發生汽化時要 　 　（選填“吸收”或“放出”）熱量。
（2）在標準大氣壓下，用該燃氣爐將1L水從25℃加熱到沸騰用時140s，燃氣爐燒水時的效率是多少？已知水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）。
（3）小剛注意到爐頭上標有參數：15字樣，他查閱說明書得知，該參數表示的是：燃氣爐功率[單位：瓦（W）]與耗氣量[單位：克/時（g/h）]之比的數值為15，計算該燃氣爐所使用燃料的熱值是多少？
（4）小剛同學打算展示在勞動課上學習的烹飪技能，為家人做頓可口飯菜，下表是他出發前做的規劃，則小剛至少應攜帶幾個如圖﹣2所示的新儲氣罐？
內容 每次耗時/min 次數/次
炒菜 8 3
煮湯 10 1
燒水 3 2
37．（2022 廣元）如圖為某品牌多功能電飯煲的簡化電路原理圖，電飯煲的額定電壓是220V，R2＝88Ω，R3＝176Ω，旋轉開關置于o和a時為關閉狀態，分別置于a和b、b和c、c和d，能實現低、中、高三個加熱擋位的轉換。低溫擋的電功率與高溫擋電功率之比為1：6，不計溫度對電阻的影響。
（1）開關置于 　 　時，電飯煲處于中溫擋。
（2）求電飯煲處于中溫擋時，在額定電壓下持續工作12min消耗的電能是多少？
（3）求電阻R1的阻值。
38．（2022 金華）圖甲為市面上的某款電熱毛巾架，額定電壓220V，簡化的工作電路如圖乙，該毛巾架通過智能系統實現加熱、保溫擋自動切換，圖丙為該毛巾架在正常工作30分鐘內功率的變化情況。
完成下列問題：
（1）加熱狀態下，毛巾架正常工作時的電流為多大？
（2）分析計算圖乙電路中定值電阻R0、R1的阻值各為多少歐？
（3）毛巾架正常工作30分鐘總共消耗多少電能？
參考答案與試題解析
一．選擇題（共8小題）
1．【解答】A、螞蟻爬行的速度比較慢，一般在2cm/s左右，故A不符合實際；
B、水的凝固點是0℃，冰箱冷藏室內的水不會結冰，說明溫度不低于0℃，一般是4℃，故B不符合實際；
C、比賽用籃球的質量在600g左右，故C不符合實際；
D、一般日光燈的額定功率較小，在20W左右，故D符合實際。
故選：D。
2．【解答】（1）由P＝UI可得，正常工作時的電流I＝＝5A，
由I＝可得，電熱器內電熱絲的電阻：
R＝＝44Ω，
（2）當通過它的電流為4A時，該電熱器的實際功率：
P實＝I實2R＝（4A）2×44Ω＝704W.
故選：B。
3．【解答】AC、電風扇、吸塵器工作時主要是把電能轉化為機械能，不是利用電流的熱效應工作的，故AC不符合題意；
B、電視機工作時主要把電能轉化為光能與聲能，不是利用電流熱效應工作的，故B不符合題意；
D、電飯鍋工作時把電能轉化為內能，是利用電流的熱效應工作的，故D符合題意。
故選：D。
4．【解答】A.電鈴利用的是電流的磁效應工作的，故A錯誤。
B.在電路中，電源是用來提供電能的，故B正確。
C.在電路中，用導線來連接電路，故C正確。
D.在電路中，用開關來控制電路的通斷，故D正確。
故選：A。
5．【解答】
A、當L1兩端的電壓為100V時，根據圖像可知，通過L1的電流為0.2A，其實際功率為：P1＝U1I1＝100V×0.2A＝20W，故A正確；
B、當通過L2的電流為0.45A時，L2兩端的電壓為160V，其1min消耗的電能為W＝U2I2t＝160V×0.45A×60s＝4320J，故B正確；
C、將L1、L2串聯，若L1兩端的電壓為40V，由圖像可知，通過燈泡L1的電流：I'1＝0.1A，根據串聯電路電流規律可知，通過燈泡L2的電流I'2＝I'1＝0.1A；
由圖像可知，此時燈泡L2兩端的電壓為U'2＝20V，L2的功率為：P2＝U2I'2＝20V×0.1A＝2W，故C錯誤；
D、將L1、L2并聯，若通過L2的電流為0.5A，由圖像可知，L2兩端的電壓為：U''2＝220V，根據并聯電路電壓規律可知，燈泡L1兩端的電壓：U''1＝U''2＝220V；
由圖像可知，通過L1的電流I''1＝0.3A，L1的功率為：P1＝U''1I''1＝220V×0.3A＝66W，故D正確。
故選：C。
6．【解答】A、定值電阻R的I﹣U關系圖象是一條直線，故A錯誤；
BC、由圖甲可知小燈泡L和定值電阻R并聯在電壓為4V的電源上時，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，它們兩端的電壓均為4V，
由圖象可知對應的電流：IL＝0.3A，IR＝0.1A，
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以干路電流：I＝IL+IR＝0.3A+0.1A＝0.4A；
小燈泡L的實際功率：PL＝UIL＝4V×0.3A＝1.2W，故B、C錯誤；
D、如果把小燈泡L和定值電阻R串聯在10V電源上，由乙圖可知當通過電路的電流為0.2A時，燈泡兩端的電壓為2V，電阻兩端的電壓為8V，串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，此時電路總電壓U＝UL+UR＝2V+8V＝10V，恰好等于電源電壓，即把小燈泡L和定值電阻R串聯在10V電源上，電路中的電流等于0.2A，所以電路消耗的總功率是：P＝U′I′＝10V×0.2A＝2W，D正確。
故選：D。
7．【解答】
由題意可知，手動開關S1與溫控開關S2是并聯，如圖所示：
A、接通電源時，不按下手動開關，由于鍋內溫度低于60℃，此時溫控開關自動閉合，電熱絲能工作，故A錯誤；
B、當手動開關自動斷開時，鍋內溫度達到103℃，大于85℃，溫控開關也斷開，電熱絲不工作，因此電飯煲不是處于保溫狀態，故B錯誤；
C、簡易電飯鍋加熱時，都是同一根電熱絲工作，因此電飯鍋加熱時的功率等于保溫時的功率，故C錯誤；
D、當鍋內溫度達到103℃時，手動開關自動斷開，且無法自動閉合，因此鍋內溫度由103℃降至60℃過程中，手動開關處于斷開狀態，由于溫度不低于60℃，溫控開關也處于斷開狀態，因此電熱絲不工作，故D正確。
故選：D。
8．【解答】A、當S1閉合，S2斷開，R1、R2串聯；當S1、S2閉合時，R2被短路，電路為R1的簡單電路；
因串聯電路中的總電阻大于任一分電阻，所以由P＝UI＝可知，電路為R1的簡單電路時，電路中的電阻最小，電功率最大，電烤爐為高溫擋；R1、R2串聯時，電路中的電阻最大，電功率最小，電烤爐為低溫擋，故A錯誤；
B、電烤爐處于高溫擋時，電路為R1的簡單電路，電路中的電流：I高＝＝＝5A，
電烤爐處于低溫擋時，R1、R2串聯，電路中的電流：I低＝＝＝＝2A，
由歐姆定律可知，電烤爐處于高溫擋與低溫擋狀態時，R1兩端的電壓之比：＝＝＝＝，故B正確；
C、由W＝UIt可知，電烤爐處于高溫擋與低溫擋狀態時，電路在相同時間內所消耗的電能之比：＝＝＝＝，故C錯誤；
D、電烤爐處于低溫擋狀態時，R1、R2串聯，通過兩電阻的電流相等，由P＝I2R可知，此時R1、R2所消耗的電功率之比：＝＝＝＝，故D錯誤。
故選：B。
二．多選題（共2小題）
9．【解答】A、根據圖甲可知，電流與電壓成正比，因此該電阻為定值電阻，故A正確；
B、由圖甲可知，R1是定值電阻，多次測量取平均值可以使測量結果更準確；由圖乙可知，R2是小燈泡電阻，測定小燈泡的電阻時，多次測量是為了尋找燈絲電阻與溫度的關系，不能求平均值減小誤差，故B錯誤；
C、由甲、乙圖可知，當R1兩端電壓為4V時，通過電流為0.2A，R2兩端電壓為4V時，通過電流也為0.2A，根據P＝UI可知，R1、R2的電功率相等，故C正確；
D、將R1和R2串聯接在5伏的電源兩端時，
因串聯電路中各處的電流相等，且電路中的總電壓等于各分電壓之和，
所以，由圖象可知，當電路中的電流I＝0.15A，R1兩端的電壓為U1＝3V，R2兩端的電壓為U2＝2V時符合，
由歐姆定律可得，兩電阻的阻值分別為：
R1＝＝＝20Ω，R2＝＝＝Ω，
所以，R1：R2＝20Ω：Ω＝3：2，故D正確。
故選：ACD。
10．【解答】（1）由圖甲可知閉合開關，兩電阻串聯接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測通過電路的電流，
串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，根據歐姆定律結合圖乙中的數據可得電源電壓：
U＝U1+U2＝U1+IR2＝7V+0.4A×R2＝6.5V+0.5A×R2，
解方程可得：R2＝5Ω，U＝9V，故A正確；
（2）U＝9V＜15V，電壓表安全，
串聯電路各處電流相等，所以通過電路的最大電流為0.6A，此時定值電阻的電功率最大，為P2＝R2＝（0.6A）2×5Ω＝1.8W；
滑動變阻器的電功率等于電路總功率與定值電阻的功率之差，即P1＝UI﹣I2R2＝9V×I﹣I2×5Ω，根據拋物線的性質可知當I＝＝＝0.9A時，P1有最大值，
因0.9A＞0.6A，拋物線開口向下，所以當I＝0.6A時P1有最大值，此時電路總電阻：R＝＝＝15Ω，
串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，滑動變阻器接入電路的阻值：R1＝R﹣R2＝15Ω﹣5Ω＝10Ω，
此時電壓表示數為：U1＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，
滑動變阻器的電功率的最大值為P1＝R1＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，故B錯誤；
當通過電路的電流最小時，定值電阻的電功率最小，
根據串聯電路電阻規律結合歐姆定律可知滑動變阻器接入電路的電阻最大時通過電路的電流最小，為：I′＝＝＝0.36A，
此時電壓表的示數為：U1′＝I′R1大＝0.36A×20Ω＝7.2V，
電壓表的最小示數與最大示數之比為＝＝，故D錯誤；
定值電阻的電功率的最小值為P2′＝I′2R2＝（0.36A）2×5Ω＝0.648W，
R2消耗的最大和最小電功率之差為P2﹣P2′＝1.8W﹣0.648W＝1.152W，故C正確。
故選：AC。
三．填空題（共7小題）
11．【解答】并聯電路，干路電流等于各支路電流之和，可以表示為I總＝I1+I2，
根據歐姆定律I＝，當R2電阻為10Ω時，電流表示數就是干路的電流為0.6A，電源電壓為U，整理得：①式
同理，當R2電阻為30Ω時，電流表示數就是干路的電流為0.4A，電源電壓為U，整理得：②式
①﹣②得可以解得：U＝3V，R1＝10Ω；
當R2為30Ω時，整個電路消耗的電功率為P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W；
故答案為：1.2W。
12．【解答】
由題意可知，當燈泡正常發光時，電壓為4.8V，電流為0.3A，而觀察電路圖只有電流表，所以需要觀察電流表為0.3A時，燈泡正常發光，
正常發光時的實際功率：P＝UI＝4.8V×0.3A＝1.44W，
根據串聯電路的總電壓等于各串聯部分電壓之和，
滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U電﹣UL＝6V﹣4.8V＝1.2V，
滑動變阻器產生的熱量：Q＝W＝UIt＝1.2V×0.3A×60s＝21.6J；
故答案為：電流表為0.3A；1.44；21.6。
13．【解答】（1）水的體積為：V＝800mL＝800cm3，
由密度公式ρ＝知水的質量為：
m＝ρ水V＝1.0g/cm3×800cm3＝800g＝0.8kg，
水吸收的熱量為：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×0.8kg×（45℃﹣20℃）＝8.4×104J；
由P＝得消耗的電能為：
W＝Pt＝3200W×30s＝9.6×104J，
電熱水龍頭的加熱效率為：
η＝×100%＝×100%＝87.5%。
故答案為：8.4×104；87.5%。
14．【解答】（1）小燈泡的額定電壓為3.8V，當電壓表示數為3.8V時燈泡正常工作，此時燈泡的功率為額定功率，讀出電流表示數，即可計算小燈泡的額定功率；
（2）圖中，電壓表測燈的電壓，電流測燈的電流，當滑片向左滑動時，變阻器連入電路中的電阻變小，由歐姆定律，電路中電流變大，燈的電壓變大，根據P＝UI，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻變大；
由歐姆定律R＝，電流表與電壓表示數的比值即燈的電阻的倒數，故電流表與電壓表示數的比值將變小。
故答案為：（1）3.8；（2）變小。
15．【解答】（1）當閉合開關S2、S3，開關S1處于斷開狀態時，R1、R2并聯；當斷開S2、S3，閉合S1時，R1、R2串聯；
（2）設電源電壓為U，當R1、R2并聯時，電流表測干路電流，其示數為I1＝0.45A，根據并聯電路電流特點有：
+＝I1，即+＝0.45A……①，
當R1、R2串聯時，電流表測串聯電路電流，其示數為I2＝0.1A，根據串聯電路電壓特點有：
U＝I2（R1+R2），即U＝0.1A×（10Ω+R2）……②，
由①②解得R2＝5Ω，或R2＝20Ω，由于R1＜R2，故R2＝20Ω，則電源電壓為：
U＝I2（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
（3）當R1、R2并聯時，R2消耗的功率為：
P2＝＝＝0.45W。
故答案為：斷開；3；0.45。
16．【解答】（1）當開關S閉合，S1、S2斷開，燈泡L與變阻器R串聯，
因為此時小燈泡正常發光，所以UL＝6V，PL＝3W；
由P＝UI可得，串聯電路中的電流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由串聯電路的電壓特點可得變阻器兩端的電壓為：UR＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
則通電1min電流通過滑動變阻器產生的熱量為：Q＝W＝URIt＝6V×0.5A×60s＝180J；
（2）當S、S1、S2都閉合，此時燈泡被短路，R0與R并聯，電流表測干路中的電流；
電流表的量程為“0～0.6A”，為了保證干路中的電流表不被燒壞，則干路電流最大為0.6A，
通過R0的電流為：I0＝＝＝0.2A，
由并聯電路的電流特點可知，通過變阻器的最大電流為：IR＝I總大﹣I0＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，
滑動變阻器允許接入電路中的最小阻值：R小＝＝＝30Ω。
故答案為：180；30。
17．【解答】由圖可知，滑動變阻器與定值電阻R0串聯，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；
滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，根據串聯分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變大，即電壓表示數會變大；
已知前后兩次滑動變阻器消耗的電功率相等，兩次電路中電流之比為1：2，
設第一次通過電路的電流為I，則第二次通過電路的電流為2I，根據P＝UI可得8V×I＝UP×2I，解得UP＝4V，
串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，根據歐姆定律可得電源電壓U＝UP+U0＝8V+IR0＝4V+2IR0，解得IR0＝4V，
則電源電壓U＝8V+4V＝12V。
故答案為：大；12。
四．實驗探究題（共10小題）
18．【解答】（1）在閉合開關前，為了確保安全，她應將滑動變阻器的滑片滑到右端，即阻值最大處。
（2）觀察到電壓表的示數接近3V，電流表的示數幾乎為零，請分析電路發生的故障可能是小燈泡斷路。
（3）結合圖像計算當U＝2.0V時，電流為0.28A，小燈泡的實際功率大小為P＝UI＝2V×0.28A＝0.56W。
（4）電源電壓為3V，燈泡規格相同，則每盞燈泡兩端電壓為1.5V，由圖像可知，電路電流為0.25A，燈泡的電阻為：R＝＝＝6Ω。
故答案為：（1）右；（2）小燈泡斷路；（3）0.56；（4）6。
19．【解答】（1）當滑片P向右滑動時，燈泡變亮，說明電路中電流變大，電阻變小，故變阻器應選右下接線柱與電源串聯在電路中，如下圖所示：
；
（2）閉合開關，兩電表示數如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數為2.7V；電流表和電壓表示數偏大，造成此現象的原因是滑動變阻器接入阻值較小；
（3）由表中數據可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.32A，小燈泡額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（4）根據表格數據描點畫出圖像，如下圖所示：
；
由圖分析可知，當燈泡兩端電壓為2.2V時，通過燈泡的電流為0.31A；
（5）無論怎樣調節滑動變阻器滑片都不能使小燈泡正常發光，可能是電源電壓太小，使得小燈泡兩端電壓始終小于2.5V，或者滑動變阻器最大阻值太小，使得小燈泡兩端電壓始終大于2.5V。
故答案為：（1）見解答圖；（2）2.7；滑動變阻器接入阻值較小；（3）0.8；（4）見解答圖；0.31；（5）電源電壓太小或滑動變阻器最大阻值太小。
20．【解答】（1）圖甲中，電壓表應該并聯在燈泡的兩端，因為小燈泡的額定電壓2.5V，所以電壓表可選0～3V量程，如下圖所示：
；
（2）由圖象乙可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，燈泡的額定電流為0.3A，小燈泡額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
電路連接正確后，滑動變阻器的滑片P從阻值最大處開始移動，由圖象乙可知，當燈泡兩端的電壓為0.5V時，電路中的電流為0.1A，
由串聯分壓可知，此時變阻器兩端的電壓為：U滑＝U源﹣U1＝3V﹣0.5V＝2.5V，
則變阻器此時的阻值為：R滑＝＝＝25Ω，即為了實驗能順利進行，滑動變阻器的最大阻值應等于25Ω，故選C；
（3）由圖象可知，通過小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比，這是因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）實驗步驟：
①閉合開關S和S2，斷開開關S1，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數為時小燈泡恰好正常發光；
②保持變阻器滑片P位置不變，閉合開關S和S1，斷開開關S2，記下電流表示數I；
在步驟①中，燈泡L與定值電阻R0并聯后再與滑動變阻器串聯，所以燈泡與定值電阻兩端電壓相同；
移動滑動變阻器滑片P，當燈泡兩端的電壓為額定電壓U0時，R0兩端的電壓也為U0，根據歐姆定律可知當電流表的示數為時，小燈泡恰好正常發光；
在步驟②中，燈泡L與定值電阻R0仍并聯，電流表測燈泡L與定值電阻R0的總電流，因電路的連接方式不變，各電阻的大小和通過的電流不變，此時燈泡仍正常發光，根據并聯電路電流規律，通過燈泡的電流I額＝I﹣，
則小燈泡L的額定功率P額＝U額I額＝U0×（I﹣）。
故答案為：（1）見解答圖；（2）0.75；C；（3）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；（4）①；②U0×（I﹣）。
21．【解答】（1）燈泡額定電壓為2.5V，故電壓表應選小量程并聯在燈泡兩端，燈泡與變阻器串聯在電路中，如下圖所示：
；
（2）正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，當小燈泡正常發光時，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.32A，小燈泡的電功率為：
P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
（3）探究電流與電阻的關系，要保持定值電阻兩端的電壓一定；根據串聯電路分壓原理可知，當定值電阻的阻值變大時，其兩端的電壓將變大，要減小電壓，所以滑動變阻器的阻值也要變大，當定值電阻的阻值為20Ω時，此時滑動變阻器的阻值最大，根據串聯分壓原理，
＝，即＝，
解得：R滑＝20Ω，
故要完成實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于20Ω。
故答案為：（1）見解答圖；（2）0.8；（3）20。
22．【解答】（1）①連接電路時，應選用滑動變阻器R2進行實驗，因為：＝，即＝，得出R變＝15.4Ω，所以應選R2。
電流表量程應選0～0.6A更合理，因為：I＝＝＝0.23A，所以應該選擇0～0.6A的量程。
（2）①小燈泡額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.22A＝0.55W。
②由表格中的數據可得出：小燈泡亮度由實際功率決定。
（3）③將滑動變阻器滑片P移到最左端，電流表示數為0.9A，可得電源電壓為：U＝IR＝0.9A×5Ω＝4.5V。
②用5Ω的定值電阻替換燈泡，滑動變阻器滑片P保持不動，閉合開關，電流表的示數為0.3A。此時總電阻為：R總＝＝＝15Ω；
變阻器接入的電阻為：R變＝R總﹣R定＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
①閉合開關，移動滑動變阻器滑片P，使電流表示數為0.25A。此時總電阻為：R總′＝＝＝18Ω；
小燈泡的電阻為R燈＝R總′﹣R變＝18Ω﹣10Ω＝8Ω；
則燈泡的額定功率為：P額＝I額2R燈＝（0.25A）2×8Ω＝0.5W。
故答案為：（1）R2；0～0.6A；（2）0.55；實際；（3）保持不動；4.5；0.5。
23．【解答】（1）燈泡正常發光時電路電流約為I'＝＝＝0.25A；
此時滑動變阻器兩端的電壓U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值為R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，因此應選規格為“30Ω 0.5A”的R2滑動變阻器；
（2）連接好電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮，電流表有示數，說明電路是通路；電壓表無示數，說明電壓表并聯的支路短路，即電路故障原因是小燈泡短路；
（3）排除故障，閉合開關，移動滑片P至某位置時，電壓表的示數為2.2V，小于燈泡的額定電壓2.5V，若想測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小變阻器兩端的電壓，根據分壓原理，應減小變阻器接入電路的阻值，故變阻器滑片應向B端移動；
由U﹣I圖象可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，小燈泡額定功率為：
P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（4）實驗步驟：
①斷開開關S3，閉合開關S1、S2，調節滑動變阻器滑片P，使得電流表示數為，此時燈泡正常發光；
②保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開開關S2，閉合開關S1、S3，記下電流表的讀數為I；
③在步驟①中，燈泡L與電阻R0并聯，電流表測通過R0的電流，調節滑動變阻器滑片P，使得電流表示數為，根據并聯電路電壓特點和歐姆定律可知，燈的電壓為U額，燈正常發光；
在步驟②中，燈泡L與電阻R0仍并聯，電流表測通過燈泡和電阻R0的總電流；因電路的連接關系沒有改變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈仍正常發光，根據并聯電路電流的規律，燈的額定電流為：
I額＝I﹣，燈的額定功率的表達式：
P額＝U額I額＝U額×（I﹣）。
故答案為：（1）R2；（2）小燈泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U額×（I﹣）。
24．【解答】（1）如圖所示，L與R串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測L兩端的電壓；閉合開關后，
A、若滑動變阻器短路，電壓表測電源電壓，電壓表有示數，電流表有示數，故A不符合題意；
B、若電流表斷路，則整個電路斷路，電流表和電壓表都沒有示數，故B符合題意；
C、若電壓表斷路，電源、滑動變阻器、燈泡、電流表、開關構成通路，電流表有示數，故C不符合題意；故選B；
（2）電壓表的示數為2V，小于燈泡的額定電壓2.5V，為了測量小燈泡的額定功率，應增大燈泡兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律，應減小滑動變阻器兩端的電壓，根據分壓原理，應減小滑動變阻器接入電路中的阻值，故應將滑動變阻器的滑片向左移動，直至小燈泡正常發光，此時電流表的示數為0.3A，則燈泡的額定功率為：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）①斷開開關S2，閉合開關S1和S3，調節滑動變阻器的滑片P至a端時，燈泡L被短路，此時只有R1接入的簡單電路，電壓表測電源電壓，即電源電壓為U＝U1；
再將滑片P調至b端，此時R1與R0串聯接入電路，電壓表測R1兩端的電壓為U2，則滑動變阻器R0兩端的電壓為：
U0＝U﹣U2＝U1﹣U2
則電路中的電流為：
I＝I0＝＝，
所以R1的阻值為：
R1＝＝＝R0；
②斷開開關S1和S3，閉合開關S2時，燈泡L、R1、R0串聯接入電路，電壓表測R1和R0的總電壓，調節滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為U1﹣U額，恰好等于電源電壓減燈泡的額定電壓，說明此時燈泡正常發光；
③不改變滑動變阻器的滑片P的位置，斷開開關S2和S3，閉合開關S1時，燈泡L、R1、R0仍串聯接入電路，電壓表測R1兩端的電壓為U3；由于電路結構不變，電路中電阻不變，電流不變，此時燈泡仍正常發光，電路中的電流為：
I'＝＝＝，
則燈泡的額定功率為：
P額＝U額I'＝U額×＝。
故答案為：（1）B；（2）左；0.75；（3）①R0；③。
25．【解答】（1）原電路中，電流表與燈并聯，電壓表串聯在電路中，是錯誤的，電流表與燈串聯，電壓表與燈并聯，電路改正如下圖所示：
（2）在閉合開關時發現小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路為斷路，電壓表有示數，說明滑動變阻器、電壓表、電流表、開關之間沒有斷路，所以故障為小燈泡斷路，故選：B；
（3）如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則此時通過小燈泡的電流是0.14A；
（4）燈的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：
I＝＝＝0.25A，
根據串聯電路的規律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：
R滑＝＝＝＝14Ω＞10Ω，故實驗電路應該選用滑動變阻器R2；
（5）根據畫出的小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象，燈在額定電壓下的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率為：
P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案為：（1）見解答；（2）B；（3）0.14；（4）R2；（5）0.625。
26．【解答】（1）該實驗的電路屬于串聯電路，小燈泡、電流表、滑動變阻器串聯，電壓表與小燈泡并聯；
由題知，待測小燈泡的額定電壓為3.8V，電阻約為10Ω，則小燈泡的額定電流大約為：I額＝＝＝0.38A，為了電流測量值更準確，所以電流表應該選擇0～0.6A的量程；
要求當滑動變阻器的滑片P向C端移動時，接入電路的電阻變小，根據圖甲知，滑動變阻器應該選擇C處的接線柱，則完整的電路連接圖如下：
（2）為了保護電路，在開關S閉合之前，滑動變阻器的滑片應置于其阻值最大處，由電路圖知，滑動變阻器的滑片P應該置于D端；
（3）該實驗的電路屬于串聯電路，電流表與小燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表與小燈泡并聯。當小燈泡不發光，且電流表無明顯示數時，電路中發生了斷路，而電壓表有示數，且移動滑動變阻器滑片P時，兩表示數均無顯著變化，則原因是與電壓表并聯的小燈泡發生了斷路，故B正確；
（4）由于電流表選擇的是0～0.6A的量程，則圖乙中電流表的示數為0.3A，則小燈泡的額定功率為：
P0＝U額I額′＝3.8V×0.3A＝1.14W。
故答案為：（1）見解析；（2）D；（3）B；（4）1.14。
27．【解答】（1）①原電路圖中，變阻器沒有接入電路，電壓表并聯在定值電阻和變阻器兩端是錯誤的；變阻器應串聯在電路中，電壓表應并聯在定值電阻兩端，如下圖所示：
；
②研究電流與電阻的關系，要控制電壓表示數不變，變阻器與定值電阻串聯，設電壓表示數為UV，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓：
U滑＝U源﹣UV＝3V﹣UV，
根據分壓原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因電壓表示數UV為定值，由①式知，方程左邊為一定值，故右邊也為一定值，故當定值電阻取最大時，變阻器連入電路中的電阻最大，由①式得：＝，
解得電壓表的示數：U＝1.5V，即為完成實驗，電壓表的最小電壓為1.5V；
③為了保護電路，閉合開關前，將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，即最左端；閉合開關，移動滑片，電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.4A；
④實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關系時要控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，要增大變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大變阻器電阻阻值，故應把變阻器滑片向左調節；
經過多次實驗，分析實驗數據，得出結論：電壓一定時，電流與電阻成反比；
（2）實驗步驟：
①為了完成實驗，在圖丙的虛線框內填上滑動變阻器R1、R2，如下圖所示：
；
②先將R1、R2的滑片移至最右端。閉合開關S、S1，斷開開關S2，再將R2的滑片移至最左端，電流表的示數為0.3A；
③將R2的滑片移至最右端。斷開開關S1，閉合開關S、S2，向左移動R2的滑片，直至電流表的示數為0.5A；
④R2滑片位置不動，斷開開關S2，閉合開關S、S1，電流表的示數恰好為0.24A；
⑤在步驟②中，R1與R2串聯，且R2的阻值為0，電路為只有R1的簡單電路，此時R1的阻值最大，電流表測串聯電路電流為0.3A，根據歐姆定律，電源電壓為：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
在步驟③中，R2與燈泡串聯，電流表測串聯電路電流；向左移動R2的滑片，使電流表的示數為0.5A，此時燈泡正常發光；
在步驟④中，R1與R2串聯，電流表測串聯電路電流；保持R2滑片位置不動，R1的阻值最大，此時電流表示數為0.24A，根據歐姆定律，電路中的總電阻為：
R總1＝＝＝25Ω，
根據電阻的串聯，R2＝R總1﹣R1＝25Ω﹣20Ω＝5Ω；
當燈泡正常發光時，根據歐姆定律，電路中的總電阻為：
R總2＝＝＝12Ω，
燈泡正常發光時的電阻為：
RL＝R總2﹣R2＝12Ω﹣5Ω＝7Ω，
小燈泡的額定功率為：
P額＝I額2RL＝（0.5A）2×7Ω＝1.75W。
故答案為：（1）①見解答圖；②1.5；③左；0.4；④左；反比；（2）①見解答圖；③R2；④R2滑片位置不動；⑤1.75。
五．綜合應用題（共11小題）
28．【解答】（1）小燈泡標有“2.5V 0.2A”字樣，小燈泡正常發光時，其功率為：
PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（2）由圖可知，燈泡與定值電阻串聯，當小燈泡正常發光時，根據串聯分壓原理，定值電阻兩端的電壓為UR＝U﹣UL＝3V﹣2.5V＝0.5V，通過定值電阻的電流為IR＝IL＝0.2A，定值電阻的阻值為：
R＝＝＝2.5Ω。
答：（1）小燈泡正常發光時的功率為0.5W；
（2）定值電阻的阻值為2.5Ω。
29．【解答】（1）由圖知，兩電阻串聯，電壓表測R0兩端電壓，電流表測電路中電流，
由歐姆定律可得，R0＝＝＝10Ω；
（2）由歐姆定律可得，電路的總電阻：
R總＝＝＝50Ω，
滑片在中點，由串聯電路的電阻規律有：
R＝R總﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
所以變阻器的最大值R＝80Ω；
（3）當滑動變阻器左滑時，電路中電阻變小，電流變大，電路中電流最大為I大＝0.6A，
此時電壓表示數U0＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V＜15V，電路安全，符合題意；
當電壓表改接在R兩端，當滑片滑到最右端時，電壓表示數最大為15V，由分壓原理知，此時變阻器連入電路的阻值最大，電路中電流最小，
I小＝I0＝＝＝0.3A，
此時變阻器接入電路的阻值R滑＝＝＝50Ω＜80Ω，這說明電路中的最小電流確實是0.3A，
電源電壓一定，電流最小時，電路消耗功率最小，
所以＝＝＝＝。
答：（1）R0的阻值為10Ω；
（2）滑動變阻器的最大阻值為80Ω；
（3）在保證電路安全的情況下，電路消耗的最大功率和最小功率之比為2：1。
30．【解答】由電路圖可知，兩電阻串聯，電壓表測R2兩端的電壓。
（1）串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電阻R1兩端的電壓：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
串聯電路各處電流相等，根據歐姆定律可得通過電路的電流：I＝＝＝0.4A，
電阻R2的阻值：R2＝＝＝5Ω；
（2）電阻R1消耗的電功率：P＝U1I＝4V×0.4A＝1.6W。
答：（1）電阻R2的阻值是5Ω；
（2）電阻R1消耗的電功率為1.6W。
31．【解答】（1）由電路圖可知，燈暖燈絲的電阻R的阻值為：R＝＝＝88Ω；
（2）燈暖功能10min消耗的電能：W＝UIt＝220V×2.5A×10×60s＝3.3×105J；
（3）僅使用風暖功能時電路中吹風電機與加熱電阻并聯，通過加熱電阻的電流：I1＝＝＝10A，
僅使用風暖功能時電路中的電流：I′＝I1+I2＝10A+0.15A＝10.15A。
答：（1）燈暖燈絲的電阻是88Ω；
（2）燈暖功能10min消耗的電能是3.3×105J；
（3）僅使用風暖功能時電路中的電流是10.15A。
32．【解答】（1）由題知，當S1置于a、S2斷開時，電阻R2斷路，電路中只有電阻R1工作，電飯煲處于“精煮”模式，此時電飯煲的額定功率P2＝484W，根據P＝得，電阻R1的阻值為：
R1＝＝＝100Ω；
（2）電飯煲在“精煮”模式下，工作50min電流做的功為：
W＝P2t＝484W×50×60s＝1.452×106J，
電飯煲消耗的電能等于電流通過電飯煲做的功，即：
E＝W＝1.452×106J；
（3）由題知，當電飯煲處于“快煮”模式時，電阻R1和R2并聯，且同時工作，此時的電功率為P1＝1210W。電飯煲處于“精煮”模式時，電阻R1單獨工作的電功率為P2＝484W，
根據并聯電路的電功率關系得，在“快煮”模式下，電阻R2的功率為：
P＝P1﹣P2＝1210W﹣484W＝726W，
根據P＝得，電阻R2的阻值為：
R1＝＝＝Ω，
當S1置于b、S2置于c時，電阻R1和R2串聯，處于“保溫”模式，根據串聯電路電阻規律得，此時電路中的總電阻為：
R總＝R1+R2＝Ω+100Ω＝Ω，
則電飯煲保溫模式下的額定功率為：
P3＝＝＝290.4W。
答：（1）電阻R1的阻值為100Ω；
（2）采用“精煮”模式將飯煮熟用時t＝50min，該電飯煲一次精煮過程消耗的電能為1.452×106J；
（3）電飯煲保溫模式下的額定功率為290.4W。
33．【解答】（1）在標準氣壓下水的沸點為100℃，則水吸收熱量：
Q吸＝cm（t﹣t0）
＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）
＝3.36×105J；
（2）電能表轉盤轉了70轉消耗電能：
W＝kW h＝×3.6×106J＝4.2×105J，
電水壺的電功率：
P＝＝＝1400W；
（3）電水壺的熱效率：
η＝×100%＝×100%＝80%。
答：（1）將這壺水燒開，水吸收的熱量是3.36×105J；
（2）電水壺的電功率為1400W；
（3）電水壺的熱效率為80%。
34．【解答】（1）電流表使用的路程為0～0.6A，分度值為0.02A，指針所指的電流值為0.3A。
（2）根據歐姆定律，電阻R1＝＝＝6Ω；
（3）變阻器R2的電壓為：U2＝U﹣U1＝3V﹣1.8V＝1.2V，
變阻器R2的電功率為：P2＝U2I＝1.2V×0.3A＝0.36W。
故答案為：（1）0.3；（2）6Ω；（3）0.36W。
35．【解答】（1）兩個開關都閉合時，L2被短路，電路為L1的簡單電路，
因此時L1兩端的電壓和電源的電壓相等，即L1正常發光，
所以，由P＝UI可得，電路中電流：I1＝＝＝1.5A，
由I＝可得，L1的電阻：R1＝＝＝4Ω；
（2）閉合S、斷開S1時，L1與L2串聯。
①因串聯電路中總電阻等于各串聯電阻之和，
所以，電路中的電流：I＝＝＝＝1A；
②電路的總功率：P＝UI＝6V×1A＝6W，
L1的實際功率：P1實＝I2R1＝（1A）2×4Ω＝4W；
（3）兩燈串聯共同照明時的總功率P＝6W，L1正常照明時功率為P1＝9W，即P＜P1，
由燈泡的亮暗取決于實際功率的大小可知，兩燈串聯共同照明比L1正常照明亮度低。
答：（1）兩個開關都閉合時，電路中電流為1.5A，L1的電阻為4Ω；
（2）①電路中的電流為1A；②電路的總功率為6W，L1的實際功率為4W；
（3）兩燈串聯共同照明時的總功率6W小于L1正常照明時功率9W，由燈泡的亮暗取決于實際功率的大小可知，兩燈串聯共同照明比L1正常照明亮度低。
36．【解答】（1）有的氣體在常溫下壓縮體積就能液化，燃料汽化會吸收熱量，使周圍溫度降低。
（2）m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10﹣3m3＝1kg；
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×105J；
Q放＝Pt＝4500W×140s＝6.3×105J；
燃氣爐燒水時的效率η＝×100%＝＝50%；
（3）燃氣爐功率[單位：瓦（W）]與耗氣量[單位：克/時（g/h）]之比的數值為15，即
＝15；解得m氣＝300g/h；
該燃氣爐所使用燃料的熱值q＝＝＝5.4×104J/g＝5.4×107J/kg；
（4）炒菜總共用時t′＝8min×3+10min+3min×2＝40min＝2400s；
一共消耗的熱量Q′＝Pt′＝4500W×2400s＝1.08×107J；
一罐儲氣罐提供的熱量Q0＝m0q＝120g×5.4×104J/g＝6.48×106J；
n＝＝≈1.7；所以小剛至少要帶兩個；
答：（1）壓縮體積；吸收；
（2）在標準大氣壓下，用該燃氣爐將1L水從25℃加熱到沸騰用時140s，燃氣爐燒水時的效率是50%；
（3）該燃氣爐所使用燃料的熱值是5.4×107J/kg；
（4）小剛至少應攜帶2個如圖﹣2所示的新儲氣罐。
37．【解答】（1）旋鈕開關置于a和b接線柱，R2和R3串聯的電路，總電阻最大，根據P＝UI＝可知總功率最小，為低溫擋；
旋鈕開關置于b和c接線柱，R3被短路，電路為R2的簡單電路，總電阻較小，根據P＝UI＝可知總功率較大，為中溫擋；
旋鈕開關置于c和d接線柱，為R1、R2的并聯電路，總電阻最小，根據P＝UI＝可知總功率最大，為高溫擋。
所以，當開關置于b和c接線柱時，電飯煲處于中溫擋；
（2）電飯煲處于中溫擋時，只有R2接入電路，
由W＝＝×12×60s＝3.96×105J；
（3）當開關置于a和b接線柱時，電飯煲處于低溫擋，R2和R3串聯接入電路，
由P低＝＝，
當開關置于c和d接線柱時，電飯煲處于高溫擋，R2和R3并聯接入電路，
由P高＝＝，
又低溫擋的電功率與高溫擋電功率之比為1：6，即P高＝6P低，
則＝6×，
解得：R1＝88Ω。
故答案為：（1）b和c；
答：（2）消耗的電能是3.96×105J；
（3）電阻R1的阻值是88Ω。
38．【解答】（1）加熱狀態下通過毛巾架的電流為I加熱＝＝＝2A；
（2）由電路圖可知，開關S、S1閉合時，電路為R0的簡單電路，電熱飲水機處于加熱狀態，
所以由P＝UI＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝110Ω，
當開關S閉合、S1斷開時，R1與R0串聯，電熱飲水機處于保溫狀態，
此時電路的總電阻：
R＝＝＝605Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電阻R1的阻值：
R1＝R﹣R0＝605Ω﹣110Ω＝495Ω。
（3）由P＝可得，該電熱水器正常工作30分鐘消耗的電能：
W＝Pt＝440W×10×60s+80W×（30﹣10）×60s
＝3.6×105J。
答：（1）加熱狀態下，毛巾架正常工作時的電流為2A；
（2）分析計算圖乙電路中定值電阻R0、R1的阻值各為110Ω、495Ω；
（3）毛巾架正常工作30分鐘總共消耗3.6×105J電能。
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