三年(19-21)中考物理真题分项汇编专题14 电功、电功率和电热（教师版）

这是一份三年(19-21)中考物理真题分项汇编专题14 电功、电功率和电热（教师版），共114页。试卷主要包含了2021年中考真题，2020年中考真题，2019年中考真题等内容，欢迎下载使用。

专题14 电功、电功率和电热（解析版）
★考点列表
序号
考点
考点释义
备注
1
电功、电能与电能表相关计算
电功与电能概念与计算、电能表的应用于计算
重点
2
电功率相关计算
电功率的概念与计算
重点
3
焦耳定律、电热的计算
焦耳定律及应用、电热的计算
重点、难点
★三年真题
考点一：电功、电能与电能表相关计算
一、2021年中考真题
1．（2021·辽宁中考真题）假期小明一家要出门旅游，出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作，其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h，过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是（ ）。

A．这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h；
B．冰箱每天平均工作的时间为0.5h；
C．冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电能表转盘的转速不变
【答案】A。
【解析】A．电能表原来的示数为2021.6kW·h，7天电能表的示数为2028.6kW·h，则这段时间冰箱消耗的电能是W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确；
B．冰箱功率为200W，合0.2kW，电冰箱在这7天内工作的总时间为t=
则冰箱每天平均工作的时间为t'=5h；故B错误；
C．冰箱正常工作1min消耗的电能为W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转，故C错误；
D．再有其它家电和冰箱一同正常工作时，电路中消耗电能变快，电能表转盘的转速变快，故D错误。故选A。
2．（2021·湖南常德市）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（ ）。

A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态；
B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态；
C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W；
D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
【答案】C。
【解析】AB．总电压保持不变，根据可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小，因此开关S接触点1时，电路中接入的电阻最小，电饭煲处于加热状态；开关S接触点2时，电路中接入的电阻最大，电饭煲处于保温状态，故AB错误；
C．如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W，故C正确；
D．如图乙所示，在10~20min内，饭煲处于保温状态，功率为200W，消耗的电能为W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J；故D错误。故选C。
3．（2021·黑龙江绥化市）一个电热水壶，其铭牌标注了额定电压为220V，额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时，将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，所用时间为250s，则该电热水壶的加热效率是（ ）。
A．75% B．84% C．88% D．95%
【答案】B。
【解析】水的质量
将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量

电热水壶所用时间为250s消耗的电能
该电热水壶的加热效率是
故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4．（2021·山东临沂市）下图是做电学实验时所用电路的一部分，根据图中两表的示数，一定可以测出灯泡（ ）。

A．正常发光时的电阻 B．实际电功率
C．消耗的电能 D．产生的热量
【答案】B。
【解析】A．电压表测小灯泡两端实际电压，电流表测流过小灯泡的实际电流。但小灯泡的电阻受温度影响，正常工作时的电阻不能由该电路测出，故A不符合题意；
B．小灯泡的实际功率，由该电路可以测出小灯泡的实际功率，故B符合题意；
C．小灯泡消耗的电能，要测出小灯泡消耗的电能，必须要测量小灯泡的通电的时间，该电路不能测出小灯泡消耗的电能，故C不符合题意；
D．要测小灯泡产生的热量，需要测量通电时间，该电路不能测出小灯泡产生的热量，故D不符合题意。故选B。
5．（2021·山东潍坊市）充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝乘机，则电压为3.7V、容量为下列数值的充电宝可以带上飞机的是（ ）。
A．10000mA·h B．40000mA·h C．50A·h D．30A·h
【答案】ABD。
【解析】由题意知，允许带上飞机的充电宝的最大容器
而10000mA·h=10A·h，40000mA·h=40A·h
故ABD符合题意，C不符合题意。故选ABD。
6．（2021·天津中考真题）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）。

A．1.8×106J B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J
【答案】B。
【解析】由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
7．（2021·云南昆明市）节能灯工作时几乎不发热，而一盏60W白炽灯工作时，热到烫手。一盏10W节能灯的发光亮度与一盏60W白炽灯的发光亮度相当，则60W白炽灯的发光效率大约是（ ）。
A．90% B．83% C．42% D．17%
【答案】D。
【解析】60W白炽灯的发光效率大约是
故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
8．（2021·新疆中考真题）如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（ ）。

A．150 J B．120 J C．90J D．60J
【答案】B。
【解析】线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约
故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
9．（2021·浙江湖州市）2020年10月15日，《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料，向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在（ ）。
A．电热毯 B．电动汽车动力系统 C．电热水壶 D．充电暖手宝
【答案】B。
【解析】超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD．利用电流的热效应，应该选用电阻大的材料，提高产热，故ACD不符合题意；
B．电动汽车动力系统 ，电阻为零，可以减少能量的损耗，故B符合题意。故选B。
10．（2021·山东潍坊市）某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。为电热丝，且，为滑动变阻器，为热敏电阻（置于电热水器内），阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当中的电流时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（ ）。

A．热水器的加热功率是保温功率的4倍；
B．S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态；
C．当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω；
D．若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片
【答案】AC。
【解析】AB．衔铁未吸下时，为简单电路，吸下时为串联电路，根据，未吸下为加热，吸下为保温，加热功率和保温功率比
故A正确，B错误；
C．当热水温度设置为55℃时，R0阻值为150Ω，电流0.015A，R3连入电路的阻值为；故C正确；
D．若提高热水设置温度，则热敏电阻阻值降低，需要减少吸下衔铁的电流值，所以应向右移动R3滑片，增大电阻，故D错误。故选AC。
11．（2021·广西贵港市）如图所示的电能表的读数是______kW·h；若该电能表的表盘转了360转，则此时的用电器消耗了______kW·h的电能。

【答案】201.8；。
【解析】[1]电能表的读数是201.8kW·h。
[2] 若该电能表的表盘转了360转，则此时用电器消耗了
故此时用电器消耗了。
12．（2021·辽宁中考真题）如图是小军家的电能表，让“220V 1200W”的用电器单独正常工作5min，发现电能表的转盘转过200r，此用电器消耗的电能为______ J ， 电能表的示数变为______kW·h。每消耗1kW·h的电能，该电能表转盘转______r。

【答案】；2021.7；2000。
【解析】[1]此用电器的功率为1200W，正常工作5min消耗的电能为
W=Pt=1200W×5×60s=3.6×105J=0.1kW·h
[2]电能表原来示数为2021.6kW·h，此用电器单独工作5min消耗了0.1kW·h，则电能表的示数变为W'=2021.6kW·h+0.1kW·h=2021.7kW·h
[3]此用电器单独工作5min消耗了0.1kW·h，电能表的转盘转过200r，则电能表转速为n=；
即每消耗1kW·h的电能，该电能表转盘转过2000r。
13．（2021·黑龙江大庆市）如图为即热式电热水龙头，打开水龙头开关，几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是______；不计热量损失，该水龙头正常工作8.4s，可使0.4kg的水从21℃升高到______℃。

【答案】12.1；41。
【解析】[1]该电热水龙头正常工作时的电阻是
[2]水龙头放热Q=W=Pt=4000W×8.4s=33600J
升高温度为
末温为t1=21℃+20℃=41℃。
14．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______，此电能表允许接入用电器的最大总功率是______。

【答案】0.6；4400。
【解析】[1]电能表上标有，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为，故在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是
[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是
。
15．（2021·湖北十堰市）LED灯具有节能、环保等特点，它的主要材料是 ______（选填“超导体”或“半导体”），一个额定电压为220V，额定功率为11W的LED灯，该灯的额定电流是 ______A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同，她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯，若小红房间的台灯每天正常发光4小时，使用LED灯后一个月（按30天计算）可以节约用电 ______kW•h。
【答案】半导体；0.05；6。
【解析】[1]LED灯中的发光二极管主要应用了半导体材料。
[2]灯的额定电流为
[3]节约的电能为。
16．（2021·福建中考真题）某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的______较大。
【答案】55.5；电流。
【解析】[1]手机电池充满电需要的电能为

设需要充电时间为t1，则
代入数据
解得
[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。
17．（2021·湖南郴州市）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是_______度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交_______元电费。

【答案】80；48。
【解析】[1]用电能表计算用电量，拿月末的电能表示数减去月初的电能表示数，小林家中这个月他家的用电量是866.0度-786.9 度=48 度
[2]小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交的电费为
48度×0.6元/ 度=48元。
18．（2021·江苏泰州市）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］

【答案】；189；315。
【解析】[1]水吸收的热量为
[2]加热这壶水需要的时间是
[3]消耗电能为W=0.105kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数
。
19．（2021·山东菏泽市）某电热水壶加热电阻丝的阻值为22Ω，通电后流过电阻丝的电流为10A，电热水壶加热时的功率为________W；若加热时有84%的热量被水吸收，则壶内1kg水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为_______（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。
【答案】2200；150。
【解析】[1]电热水壶加热时的功率为P=I2R=(10A)2×22Ω=2200W
[2]加热水吸收的热量为

电阻丝产生的热量为
则壶内1kg水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为。
20．（2021·山东临沂市）仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为_________kW·h，电功率为________kW。

【答案】0.12；1.2。
【解析】[1]电能表的转盘转过了360r，电热水壶消耗的电能
W=×1kW·h=×1kW·h=0.12kW·h
[2]电热水壶消耗的电能W=0.12kW·h=4.32×105J
电热水壶工作的时间t=6min=360s
电热水壶的电功率P===1200W=1.2kW。
21．（2021·湖南长沙市）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。

（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于______挡位；
（2）电煎药壶在_______挡位工作时，通过P点的电流更小。
【答案】加热；保温。
【解析】（1）[1]当S1和S2闭合时，R1、R2并联，此时电路的功率大，电煎药壶处于加热挡位。
（2）[2]P点在干路，要使通过P点的电流更小，只需断开S2，即电煎药壶在保温挡位工作时，通过P点的电流更小。
22．（2021·四川广安市）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为_______V。当滑片在a点时，通电10s，消耗的电能为_______J。

【答案】6；180。
【解析】[1]由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以上方为电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，下方是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；0.5A时，根据串联电路分压规律可知，电源电压为U=5V+1V=6V；
[2]由图可知，阻值
当滑片在a点时，变阻器电阻为0，通电10s，消耗的电能为。
23．（2021·湖南衡阳市）李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是______，已知她家原有用电器的总功率是，从电能表使用的角度考虑，她家的电路______（选填“能”或“不能”）接入该用电器。

【答案】；能。
【解析】[1]1min内该用电器消耗的电能
该用电器的功率
[2]由电能表的参数知，李芳家电路允许消耗的最大功率Pmax=UI=220V×20A=4400W；
接入该用电器后，家中用电器的总功率P总=P+P原=600W+3000W=3600W<4400W；
所以她家的电路能接入该用电器。
24．（2021·重庆中考真题）将一个电热水器单独接在清零的计量插座上工作2h，屏幕显示如图所示，已知电费单价为0.5元/kW·h，电热水器的功率为______W；若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热（水未沸腾），则水温升高______℃[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

【答案】700；30。
【解析】[1]由题意可知，消耗的电能
电热水器的功率
电热水器的功率为700W。
[2]若该时间内消耗的电能全部给40kg的水加热，水吸收的热量
Q=W=1.4kW∙h=5.04×106J
水温升高
则水温升高30℃。
25．（2021·黑龙江绥化市）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?

【答案】（1）240J；（2）12V；（3）28.8W。
【解析】（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能W=Pt=4W×60s=240J
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为
I1为
灯泡电阻
根据题意，电源电压为 ①
②
解①②两式得U=12V。
（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流
在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流
滑动变阻器最大功率
答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J；（2）电源电压是12V；（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
26．（2021·黑龙江绥化市）某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为______V。
XX牌电热饮水机
额定电压
220V
额定功率
1210W


【答案】6×104（或60000）；200。
【解析】[1]该饮水机在这段时间内消耗的电能为
[2]实际功率为
因为饮水机加热电阻不受温度影响，根据可得

可得U1=200V。
27．（2021·福建中考真题）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1 m，容积为0.8m3。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m2，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如下表。控制电路电源电压U=12V，定值电阻R0为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。
（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？
（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为多少？
（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？
压力F/N
180
185
190
195
200
压敏电阻R/Ω
18
17
16
14
12

【答案】（1）2A；（2）10Ω；（3）3900J。
【解析】（1）正常工作时通过的电流是
（2）长方体体积V=Sh=0.02m2×1m=0.02m3
装满水时长方体浮力为F浮=ρgV=103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N
对压敏电阻压力F=200N-5N=195N
此时压敏电阻为14Ω，R0应为
（3）水体积为
水的重力
重心高度变化为0.5m，所以水的重力所做的功是
答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R0应为10Ω；（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。
28．（2021·湖南岳阳市）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，、为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。
（1）求的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；
（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将换成滑动变阻器，如图丙所示，、均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将的阻值调为多大？

【答案】（1）96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间为420s，在高温档工作的时间为180s；（3）24.2Ω
【解析】（1）当开关S闭合时，电路中只有接入电路，电路处于高温档，其消耗的功率P高=500W，的阻值
（2）若电熨斗10min消耗电能，则电路功率
，故在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。假设在低温档工作的时间为t1，则在高温档工作的时间就为600－t1，则
即
解得，即低温档工作时间；高温档工作时间

（3）电熨斗表面温度与环境温度的温度差
由图丁可知，当时，电熨斗每秒钟散失的热量Q=400J，此时电熨斗的发热功率
此时电路总电阻
接入电路的电阻
答：（1）的阻值为96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间位420s，在高温档工作的时间为180s；（3）的阻值调为24.2Ω。
二、2020年中考真题
29.（2020·山东聊城）下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（　　）。
额定电压
220V
频率
50Hz
额定功率
高挡
1800W
中挡
1200W
低挡
500W

A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的；
B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小；
C. 电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能是1.08×104J；
D. 若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，电能表示数将变成7328.6kW·h
【答案】D。
【解析】A．电饭煲是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故A正确，不符合题意；
B．由R=可知，电压不变，P越大，R越小，中挡时的电功率大于低挡时的功率，电压不变，所以在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故B正确，不符合题意；
C．电饭煲在高挡正常工作10min，消耗的电能：W=Pt=1800W×10×60s=1.08×104J，
故C正确，不符合题意；
D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作10min，消耗的电能：W=Pt=1.8kW×h=0.3kW·h
电能表示数将变成：7325.6kW·h+0.3kW·h=7325.9kW·h；故D错误，符合题意。故选D。
30.（2020·重庆）灯泡L标有“6 V"字样,为探究其工作时的特点，小刚利用图6甲所示的电路进行实验,其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。闭合开关后，将变动变阻器的滑片P从a端向右缓慢移动，直到电压表示数达到6V时为止。图6乙是用获得的实验数据作出的U-1图像，下列判断正确的是( )。
A.闭合开关，在移动滑片P的过程中，灯L的最小电阻为10Ω；
B.变阳器的滑片P移到b端时，灯1.正常发的额定功率为3.6W；
C.灯L与5Ω的定值电阻R1,并联接人电压为6V电路，电路的总功率为7.2W；
D.灯L与10Ω的定值电阻R2串联接人电压为9V的电路,R2每秒消耗电能为2.5J

【答案】D。
【解析】A选项，当U=1V，I=0.2A时，灯的电阻最小：
，A错误；
B选项，当滑片滑到b端时，由于不知道电源电压为多少，所以不能确定灯是否会正常发光，B错误；
C选项，并联电路电压相等，所以灯和R2的电压都为6V，
由乙图得，，，，
，C错误；
D选项，；
由乙图可知，当灯泡电压等于4V时刚好符合条件：，
,D正确。
31.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“”的字样，滑动变阻器R的最大阻值为，为定值电阻。当S闭合，、断开，滑片P由b端向a端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了。不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（　　）。

A. 电源电压是；
B. 小灯泡正常发光，整个电路消耗的电能是；
C. 的阻值为；
D. 当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗总功率是
【答案】ABD。
【解析】小灯泡正常工作的电流：IL==0.5A
灯泡的电阻：RL==24Ω
A．当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器滑片P从b端向a端滑过三分之一时，灯泡与变阻器的电阻串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I=IL=0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压：
U=I(RL+R)=0.5A×(24Ω+×36Ω)=18V
故A正确；
B．小灯泡正常发光10s，整个电路消耗的电能：W=UIt=18V×0.5A×10s=90J
故B正确；
CD．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电阻R0和变阻器并联，电流表测量干路中的电流，由串并联电阻的规律可知总电阻变小，干路中的电流变大，所以干路中的电流为
I干=I+2A=0.5A+2A=2.5A
电路的总电阻：R总=7.2Ω，，
R0=18Ω；电路消耗的总功率：P=UI=18V×2.5A=45W。
故C错误，D正确。故选ABD。
32.（2020·四川凉山）如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（　　）。

A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻；
B．整个电路此时消耗的总功率是4.5W；
C．1秒内甲灯消耗的电能是3J；
D．甲灯两端的电压为6V
【答案】B。
【解析】A．由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为R甲＝＝＝6Ω、R乙＝＝＝12Ω，则R甲＜R乙，故A错误；
B．两灯泡的额定电流分别为I甲＝＝＝1A、I乙＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且一个灯泡正常发光，另一个灯泡较暗，
所以，电路中的电流I＝I2＝0.5A，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，整个电路此时消耗的总功率P＝I2（R甲+R乙）＝（0.5A）2×（6Ω+12Ω）＝4.5W，故B正确；
C.1秒内甲灯消耗的电能W甲＝I2R甲t＝（0.5A）2×6Ω×1s＝1.5J，故C错误；
D．甲灯两端的电压U甲′＝IR甲＝0.5A×6Ω＝3V，故D错误。故选：B。
33.（2020·湖南常德）如图所示电路，灯L1、L2串联接在9V的电源两端，灯L1标有“6V、6W”， 灯L2标有“6V、3W”，闭合开关，1min内L2消耗的电能是______J（不计温度对灯泡电阻的影响）。

【答案】180。
【解析】由可得灯L1、L2的电阻：

灯L1、L2串联接在9V的电源两端，则电路总电阻：
则电路电流：
由可得可得L2两端实际电压：
则1min内L2消耗的电能：。
34.（2020·天津）我国家庭电路的电压为______V；如图所示是小明家中一周前､后电能表示数。他家这周消耗了______kW·h的电能｡

【答案】（1）220；（2）13。
【解析】我国家庭电路的电压为220V。
小明家这周消耗的电能：W=W2-W1=1658.8 kW⋅h -1645.8 kW⋅h =13kW·h。
35．（2020·绥化）小强外出时家里只有一盏额定功率是60W的电灯未关，仍在发光。他离开时与回来后电能表的示数如图所示，在这段时间内，电灯消耗的电能是　 　kW•h；若他离开家20h，则此灯的实际功率是　 　W．请写出家庭电路中电流过大的原因是　 　。（写出一条原因即可）

【答案】1；50；用电器总功率过大。
【解析】由图可知，在这段时间内电灯消耗的电能W＝2020.8kW•h﹣2019.8kW•h＝1kW•h；
此灯的实际功率P＝＝＝0.05kW＝50W；
引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是用电器总功率过大。
故答案为：1；50；用电器总功率过大。
36．（2020·四川南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接入220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/（kW•h）的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为　 　kW•h，电动机线圈产生　 　J的热量。
【答案】0.05；1.8×104。
【解析】（1）关闭其它用电器，只让电动机工作，
由电能表的参数“2000imp/（kW•h）”知，电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁2000次，
所以当指示灯闪烁100次时，电动机消耗的电能为：
W＝kW•h＝0.05kW•h＝1.8×105J；
（2）由W＝UIt可得，电动机工作时的电流：I＝＝＝A，
所以电动机线圈产生热量：Q＝I2Rt＝（A）2×4.84Ω×3×60s＝1.8×104J。
故答案为：0.05；1.8×104。
37.（2020·德州）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整：
(1)将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的______（选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。

(2)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每度电的电费是0.5元，则本月他家应缴纳电费______元；将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表指示灯闪烁了160次（即），该家用电器的额定功率是______。
【答案】（1）地；（2）45；（3）600。
【解析】(1)洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。
(2)由图可知某月消耗的电能为：W=1717.2kW·h-1627.2kW·h=90kW·h
应缴纳电费：0.5元/kW·h×90kW·h=45元
电能表指示灯闪烁160次时，用电器消耗的电能：W′=
用电器正常工作的电功率，即额定功率：P==0.6kW=600W。
38.（2020·贵州黔东南）电能表是测量_____的仪表，小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示， 则这个月家里用了_____度电，小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其它所有电器，此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为_____W。

【答案】（1）电功；（2）82；（3）600。
【解析】电能表是测量电功的仪表．某月消耗的电能是两次电能表的读数之差，即

标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过30圈，消耗的电能为：

。
39.（2020·重庆B）如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数为________kW·h。他关掉了家里其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能表转盘8min内刚好转动了72转，则他家的电饭锅加热时的电功率为________W。

【答案】（1）1919.8；（2）900。
【解析】电能表的读数，最后一位是小数，单位是kW•h，读图可知，电能表的读数1919.8kW•h。
“600r/（kW•h）”表示每消耗1kW•h电能，电能表转盘转600圈，只让电饭煲在8min内转了72转，消耗的电能为：
电饭锅加热时的电功率为：。
40.（2020·四川南充）小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产生________J的热量。
【答案】（1）0.05；（2）。
【解析】电动机在这段时间内消耗的电能为：
[2]根据公式可以求出电动机线圈的电流为：
电动机线圈产生热量为：。
41.（2020·四川雅安）图所示的电能表读数是_______ kW·h，若单独使用某电热水器12 min，该电能表的转盘转1200 转，则此热水器的功率为______W。

【答案】（1）165.3；（2）2000。
【解析】电能表表盘上最后一位是小数、单位kW⋅h，所以图示电能表读数为165.3kW⋅h。
[2]电路中消耗电能：
用电器的功率：。
42.（2020•岳阳）如右图所示是某小灯泡的电流—电压图像，小灯泡的额定电压为6V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是 Ω，若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为 J。

【答案】20、9 。
【解析】依据图片可知，当电压为6V时，通过灯泡的电流为0.3A，灯泡的电阻；，当灯泡接入3V的电源时，通过灯泡的电流为0.2A，通过定值电阻R的电流，干路的电流I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，符合题意；故电阻消耗的电能，即电流所做的功W=UIt=3V×0.3A×10s=9J 。
故答案为：20、9 。
43.（2020·四川成都A）图所示的电路，电源电压U恒定为3V，电阻R1=10Ω、R2=6Ω，导体棒DE总电阻为RDE=15Ω，开关闭合前，滑片P与导体棒最左端接触。
(1)开关S1接M，S、S2闭合，求5min内电路消耗的电能；
(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，移动滑片P的过程中，导体棒接入电路的电阻为Rx时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，ΔU=U1-U2。请写出ΔU的字母表达式(用U、R1、R2、Rx表示)，并求出ΔU的最大值。

【答案】(1)450J；(2)；0.75V。
【解析】(1)开关S1接M，S、S2闭合，R1和导体棒DE并联，则R1在5min内电路消耗的电能为：W；
导体棒DE在5 min内电路消耗的电能为：
所以5min内电路消耗的电能：；
(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，电路为串联电路，V1测R1和导体棒DE的电压，V2测R2和导体棒DE的电压，根据题可得：

当电流最大时，ΔU最大，即当滑动变阻器阻值最小，电流最大为：

则ΔU的字母表达式为：；
则，。
答：(1)开关S1接M，S、S2闭合，5min内电路消耗的电能为450J。(2)开关S1接N，S2断开，S闭合，移动滑片P的过程中，导体棒接入电路的电阻为Rx时，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，ΔU=U1-U2。ΔU的字母表达式为，ΔU的最大值为0.75V。
44.（2020·重庆B）小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”，一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2为阻值未知的电热丝。为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求：

(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流；
(2)在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b，电火锅处于“保温档”，该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V，向锅内装2kg温度为25℃的水，用“高温档”连续工作100s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率ƞ是多少？(已知水的比热容，电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率。)
【答案】(1)5A；(2)176W；(3)94.3%。
【解析】(1)由可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流

(2) 由乙图可知，当开关S和S1闭合时，两电阻并联，此时电路的总电阻较小，由可知，此时为高温档；当只闭合开关S时，电路为R1的简单电流，此时电路的总电阻较大，由可知，此时为低温档；工作状态为低温档时

工作状态为高温档时：
由得：
解得：
在图丙中，当S闭合，S1断开，S2接b时，两电阻串联，此时电路的总电阻是：

该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率：

(3)电火锅实际电压为198V时，实际功率是：

由可知，消耗的电能是：
水吸收的热量：

这时电火锅的加热效率：。
答：(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流是5A；(2)该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率；(3)电火锅的加热效率是94.3%。
45.（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
(3) R2的阻值。

【答案】(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω。
【解析】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能：W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J；
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流：I2===0.2A；流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率：
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值：R2===110Ω；R2的阻值为110Ω。
答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；(3) R2的阻值为110Ω。
46.（2020·宁夏）人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的实验，实验发现下表中的IED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同｡请通过计算回答下列问题∶

(1)LED灯正常发光时的电流是多大？
(2)LED灯正常发光时电阻是多大？
(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约多少电能？
【答案】(1)0.5A；(2)48Ω；(3)。
【解析】(1)由可得LED灯正常发光时的电流：；
(2)由可得LED灯正常发光时的电阻：；
(3)正常工作10h，使用LED灯消耗的电能为：
正常工作10h，使用白炽灯消耗的电能为：
节约的电能为：

答：(1)LED灯正常发光时的电流是0.5A；(2)LED灯正常发光时的电阻是48Ω；(3)正常工作10h，使用LED灯比白炽灯要节约的电能。
三、2019年中考真题
47.(2019·武威)如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电______kW•h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了32次。该用电器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，它的实际电功率是______W。

【答案】5546.7；0.02；400。
【解析】（1）该表盘上显示数字为55467，因为最后一位是小数、单位是kW•h，所以显示已用电5546.7kW•h；
（2）1600imp/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则该用电器消耗的电能：W=kW•h=0.02kW•h，
该用电器的实际电功率：P===0.4kW=400W。
故答案为：5546.7；0.02；400。
48.（2019·河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，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50L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，热水器的电源线比冰箱的要_____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]

【解析】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W==0.07kW•h，
工作时间t=2min=h，则该电热水器的实际功率：

（2）电热水器消耗的电能：W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J，
水的体积V水=50L=0.05m3，由ρ=可得，水的质量：m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.05-3m3=50kg；
因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸=W′=2.52×105J，
由Q=cm△t得，水升高的温度：
（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P=UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据Q=I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。
故答案为：2100；1.2；粗。
49.（2019·贵港）家用电吹风的简化电路如图5所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是________Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是________J。

【答案】48.4；3×105。
【解析】由表知，电热丝吹热风时，电热丝的额定功率为P=1000W，额定电压为U=220V，
故电热丝的阻值为；
正常工作吹热风5min电热丝产生的热量为：。
50．（2018•青岛）某电视机的额定功率是l10w，则它正常工作时，电流是　 　；1kW•h的电能可供它止常工作的时间是　 　（至少保留一位小数）。
【答案】0.5A；9.1h。
【解析】家庭电路的电压是220V，电视机的额定功率是l10W，
则它正常工作时，通过电视机的电流为：I===0.5A；
1kW•h的电能可供它正常工作的时间：t==≈9.1h。
故答案为：0.5A；9.1h。
51.（2020·重庆）水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图20甲。其中开关s为防干烧温控开关，通常情况闭合定值电阻R1、R2为加热电阻,且R1为48.4Ω,R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑轩上的滑块P,使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化(图20乙)。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时，正常工作24s,将1kg的水从750C加热到800C。[已知c水=4. 2x103J/(kg.℃),不计温度对电阻的影响]求:
(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q;
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W，W为所消耗的电能);
(3)用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s。后水沸腾，再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电能表盘如图20丙)，烧水壶工作的际电压U实是多少。

答案：
【解析】（1）
（2） 此加热方式为中功率档：
（3)由电能表数据可得：

由于W实为高功率与低功率共同消耗的电能；有图得
即
考点二：电功率相关计算
一、2021年中考真题
1．（2021·广西贵港市）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）。

①灯L正常发光时的电阻为12Ω；
②电源电压为6V；
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W。
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
【答案】B。
【解析】①灯L正常发光时的电阻为
故①错误；
②当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，此时只有灯泡接入电路，故灯L正常发光，电源电压为6V，故②正确；
③滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V，滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡的两端的电压为
则电流为
最大阻值为
故③错误；
当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电路消耗的最小总功率的为

当小灯泡正常发光时，总电功率最大，最大为3.6W，故④正确。故选B。
2．（2021·甘肃兰州市）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）。

A．电路消耗的最大总功率为3W；
B．电流表示数的变化范围为；
C．滑动变阻器接入电路的最小阻值为2Ω；
D．电阻消耗的最大功率为0.9W
【答案】D。
【解析】由图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．电压表量程为，电流表量程为，滑动变阻器的规格为“”，当通过电路的最大电流是0.5A，电压表的示数为
U1=IR1=0.5A×10Ω=5V＞3V
所以当电压表的示数为3V时，通过电路的电流最大，最大电流为

电路消耗的最大总功率为P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W
故A错误；
B．变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，通过电路的电流最小，最小电流为=0.2A
电流表示数的变化范围为，故B错误；
C．通过电路的最大电流是0.3A，电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值R2最小=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω
故C错误；
D．电阻消耗的最大功率为P1=I最大2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W；故D正确。故选D。
3．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）。

A．电流表的示数最大为0.6A B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W D．电路消耗的最大功率为2.7W
【答案】B。
【解析】从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式可知，灯泡L的电压

这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
这时灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，故B正确；
C．根据电功率的推导式可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
这时灯泡L的电压
灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式可知，灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，故C错误；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式可知，电路消耗的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，故D错误。故选B。
4．（2021·贵州中考真题）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R标有“10Ω 1A”字样，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，在保证电路安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）。

A．电压表示数比电流表示数先到达最大值；
B．电压表与电流表示数之比变小；
C．该电路的最大功率为3.6W；
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，电阻R的功率为1.8W
【答案】A。
【解析】电源电压恒为6V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”定值电阻R1和滑动变阻器R2串联；
A．电压表示数达最大值3V时，滑动变阻器R2两端电压为
根据串联分压
可求得
此时电路电流为
电流表示数达最大值0.6A时，定值电阻两端电压为

即滑动变阻器阻值需调为0，滑片从右向左滑动，电压表先达到最大值，故A正确；
B．电压表与电流表所测均为定值电阻参数，其示数之比为定值电阻阻值大小，为定值，故B错误；
C．当电压表示数为3V时，电路中电流为0.3A，此时电路有最大功率，最大功率为
故C错误；
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，接入阻值为10欧，电路中电流为0.3A，电阻R1的功率为；故D错误。故选A。
5．（2021·贵州安顺市）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）。

A．电压表示数的最大值是12V；
B．定值电阻R0的阻值是20Ω；
C．定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W；
D．当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
【答案】C。
【解析】AB．闭合开关S，当滑片P位于最右端时，滑动变阻器的最大电阻与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路的电流，电流表的示数为0.2A。因变阻器连入电路的电阻最大，由分压原理，电压表示数最大，由欧姆定律变形，得
电压表的最大示数
根据串联电阻的规律及欧姆定律有
代入已知量得①
当滑片P位于最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为定值电阻的简单电路，电流表的示数为0.6A，由欧姆定律有②
两式相比得
解得；故AB错误；
C．当滑片P在最左端时，定值电阻R0的电压为电源电压（最大），定值电阻R0消耗的最大功率是；故C正确；
D．将已知量代入②得电源电压
当R接入的阻值为5Ω时，由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为

它消耗的功率是；故D错误。故选C。
6．（2021·四川攀枝花市）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值。电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是（ ）。

A．电源电压为3.6V；
B．通过R0的最大电流为2A；
C．调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75W；
D．调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为0.48W
【答案】C。
【解析】AB．如图甲所示，两电阻串联，结合图乙，当R=0时，可知此时电路中的最大电流为A=0.5A，可得出U=I1R0=0.5A×R0
当R=18Ω时，可知此时电路中的电流为A=0.2A，可得出
U=I2(R+R0)=0.2×(18Ω+ R0)
由以上两式联立可得：R0=12Ω，U=6V，故AB错误；
C．因为R0=12Ω，U=6V，R的功率为

当R=12Ω时，P取最大值，为0.75W，故C正确；
D．根据P=I2R可知，电路中电流的最大值为0.5A，则R0的最大功率为

故D错误。故选C。
7．（2021·四川攀枝花市）如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是（ ）。

A．电流表示数增大；
B．电路的总电阻减小；
C．电路消耗的总功率增大；
D．定值电阻R0两端的电压减小
【答案】D。
【解析】AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R0的电阻不变，根据公式得电路中的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R0的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式得R0两端的电压减小，故D正确。故选D。
8．（2021·内蒙古包头市）如图，灯泡标有“6V 3W”字样。定值电阻R1阻值为3Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，使灯泡正常发光，断开电路，改变电源电压。闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）。

A．电源电压为12V，灯泡正常发光时,R2接入电路的阻值为12Ω；
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A；
C．改变后的电源电压为7.5V；
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2∶5
【答案】D。
【解析】A．电源电压为12V，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，灯泡正常发光时,灯泡与滑动变阻器R2、定值电阻R1串联，灯泡两端的电压为6V,滑动变阻器加R1两端的电压也为6V，此时有
此时接入电路的R2的阻值为；故A错误；
B．闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，电路中灯泡与R1并联，改变电源电压，灯泡再次正常发光时，故此时电源电压为6V；通过灯泡的电流

通过R1的电流为
电流表的示数为；故B错误；
C．改变后的电源电压为6V，故C错误；
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为
；故D正确。故选D。
9．（2021·湖北荆州市）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）。

A．电源电压为5V；
B．小灯泡正常发光时电阻为2.5；
C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W；
D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4
【答案】D。
【解析】滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合
A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为

故A错误；
B．小灯泡正常发光时电阻为；故B错误；
C．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为

故C错误；
D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为
故D正确。故选D。
10．（2021·甘肃中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“12V，6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0．2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是（ ）。

A．滑动变阻器R2的最大阻值为30；
B．电源电压为12V；
C．定值电阻R1的阻值为10；
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W
【答案】A。
【解析】B．由图可知，同时闭合开关S1、S2和S3，滑动变阻器R2被短路，R1与灯泡L并联，只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，灯泡L恰好正常发光，故电源电压为12V，故B正确，不符合题意；
C．只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P从最右端向左移动一段距离，阻值减小，分压减少，电压表示数变化了2V，则R1两端的电压增加了2V，电流增大0.2A，滑片P移动前电路电流I=, 滑片P移动后电路电流I′==，则有I′-I=-=0.2A
解得R1=10Ω
故C正确，不符合题意；
A．R1与灯泡L并联，通过灯泡L的电流IL===0.5A
通过灯泡R1的电流I R1===1.2A
则电流表示数为I″= IL+ I R1=0.5A+1.2A=1.7A
由题意可知，R1与滑动变阻器R2串联，且滑片P在最右端时，电路电流为
I= I″-1.1A-0.2A=1.7A-1.1A-0.2A=0.4A
即I===0.4A
解得R2=20Ω
故A错误，符合题意；
D．只闭合开关S1，电路总功率最大值为Pmax===14.4W
只闭合开关S1，电路总功率最小值为Pmin===4.8W
故电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W，故D正确，不符合题意。故选A。
11．（2021·贵州安顺市）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2=90Ω，则P1:P2=_______。

【答案】25:18。
【解析】甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，甲灯正常发光的电阻为
R甲===12Ω
同理，乙灯正常发光的电阻为R乙===10Ω
甲灯与R1串联， 电路电流
I===0.5A……………………①
乙灯与R2串联， 电路电流
I′===0.3A……………………②
又已知R1+R2=90Ω……………………③
联立①②③解得R1=30Ω，R2=60Ω
则===。
12．（2021·四川攀枝花市）如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压的U的变化的图像，当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，移动滑片P当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。

【答案】20；16.25。
【解析】[1]如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为4V，电路中的电流为0.5A，则滑动变阻器两端的电压为U1=U-UL=9V-4V=5V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器R的最大阻值为Rmax=2R中=2×10Ω=20Ω
[2]如图乙所示，当灯泡两端的电压2.5V时，电路中的电流为0.4A，此时灯泡的电功率为PL=ULIL1=2.5V×0.4A=1W
此时滑动变阻器两端的电压为U2=U-UL1=9V-2.5V=6.5V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为。
13．（2021·四川攀枝花市）物理兴趣小组的师生自制了一个电炉。电炉的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量，则这个电炉的电功率为______W，电阻丝工作时的电阻为______Ω。
【答案】； 。
【解析】[1]这个电炉的电功率
[2]电阻丝工作时的电阻为。
14．（2021·湖北中考真题）标有“6V 4.5W”的灯泡L1和“？ 1W” 的灯泡L2，当它们并联在2V的电路中时L2比L1亮；当它们串联在6V的电路中时L2正常发光，灯泡L2正常发光时的电压为______ V（忽略温度对灯泡电阻的影响）。
【答案】2。
【解析】L1电阻为
当它们并联在2V的电路中时L2比L1亮，并联电压都是2V，根据，L2电阻小，当它们串联在6V的电路中时L2正常发光，功率1W，设灯泡L2正常发光时的电压为U，则此时L1分压为6V-U，因为串联电路电流相等，可得方程

代入数据
解得U=2V或4V，因为L2电阻小，所以串联时分压不可能超过3V，所以灯泡L2正常发光时的电压为2V。
15．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示的电路中，标有“”字样，标有“”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为______；若两灯并联后接入电路中，则、两灯的实际电功率之比为______（忽略温度对灯丝电阻的影响）。

【答案】； 。
【解析】[1]由
得，、两灯的电阻分别为

从图中可以看出两灯泡串联，电压表V1测量灯泡L2的电压，电压表V2测量电源电压，此时两电压表示数之比为

[2]若两灯并联后接入电路中，则两灯的电压相等，由
、两灯的实际电功率之比为。
16．（2021·海南中考真题）如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V， 6W字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2.0A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，电源电压U为__________V，灯泡L的实际电功率P为__________W。

【答案】6；1.5。
【解析】[1]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，滑动变阻器全部接入电路和小灯泡并联，因为灯泡L正常发光，根据并联电路的电压规律可知，电源电压等于灯的额定电压等于6V。
[2]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，灯的电流为
灯的电阻为
滑动变阻器的最大电阻为
开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，滑动变阻器全部接入电路和灯串联，此时灯的功率为。
17．（2021·黑龙江中考真题）如图所示的电路中，电源电压为且保持不变，电流表量程为“”，电压表量程为“”，小灯泡标有“”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，则电压表的示数变化范围是______，小灯泡的最小功率为______。

【答案】1.53；0.3。
【解析】[1]灯泡正常发光时，两端的电压为3V，功率为1.2W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器两端的最小电压
URmin=U-U额=4.5V-3V=1.5V
则滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡分得的电压最小，滑动变阻器R两端的电压最大，由P=UI可得，灯泡的额定电流
此时灯泡的电阻
电路中的最小电流
此时滑动变阻器两端的电压
3.2V超过了电压表的量程，不符合题意，故电压表的最大值为3V。
[2]当电压表的最大值为3V时，灯泡的功率最小，最小值
。
18．（2021·山东临沂市）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则定值电阻R1的阻值为__________Ω；电路消耗的最小功率为__________W。

【答案】10；1.3。
【解析】[1]滑动变阻器的滑片在最右端，根据串联分压原理，电压表示数12V，电源电压为U=12V+0.1A×R1
电压表示数3V时电源电压为U=3V+1A×R1
联立解得U=13V，R1=10Ω。
[2]因为电源电压不变，电流最小总功率最小，所以滑动变阻器的滑片在最右端时，电路消耗的最小功率为P=UI=13V×0.1A=1.3W。
19．（2021·江苏苏州市）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲，乙两表示数之比为4:3，则两表均为“______表，两电阻大小之比R1:R2为______，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1:P2为______。

【答案】电压；1：3；3：16。
【解析】[1]当闭合S1，S2时，若甲是电流表，会造成电源短路，因此甲是电压表，若乙是电流表，两表示数单位分别为A和V，示数之比无法为4:3，则两表均为电压表。
[2] R1、R2串联，甲测总电压，乙测R2两端电压，两表之比为4:3，即

可求得
[3]两表均为电压表时，总功率为
同时更换两电表种类，即两表为电流表，要使两表均有正常示数，应闭合S1，断开S2，使R1、R2并联，此时总功率为
因此前后总功率之比为。
20．（2021·浙江衢州市）绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。

（1）使用______灯照明更符合绿色生态理念；
（2）两灯都正常工作时，相等时间内通过1ED灯和白炽灯的电流所做的功之比为______。
【答案】LED；1:12。
【解析】（1）[1]正常工作时，它们亮度相同，但LED灯功率低耗电少，所以LED灯更符合绿色生态理念。
（2）[2]相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为
。
21．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州）如图所示，电源电压6V保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω，R3=30Ω，若只闭合S2、R1与R2两端电压之比为______；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为______；电路中的最大功率可达______W。

【答案】1:2；3:2；3。
【解析】[1]由图，闭合S2时，R1、R2串联，根据串联分压

[2]同时闭合三个开关，R2、R3并联，R1被短路，根据并联分流

[3]同时闭合三个开关时，R2、R3并联，R1被短路，电路总电阻最小，电路中有最大功率。
22．（2021·湖南岳阳市）如图甲所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为_________V，灯的额定功率为_________W。

【答案】10；5.6。
【解析】[1]由电路图知灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。变阻器的滑片P从最右端滑到灯正常发光位置的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总阻值变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大，那么灯泡两端的电压变大，变阻器两端的电压变小，由图乙知，电路中的最大电流为0.8A，此时灯泡正常发光，变阻器接入电路的阻值最小，两端的电压为3V；电路中的最小电流为0.2A，此时变阻器接入电路的阻值最大，两端的电压为9V，灯泡两端的电压为1V，电源的电压U=U1+U2=9V+1V=10V
[2]由题意知，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压
UL=U-U1′=10V-3V=7V
灯的额定功率P=ULI=7V×0.8A=5.6W。
23．（2021·湖南邵阳市）如图所示，已知灯泡标有“5V 2.5W”的字样，灯泡电阻恒定不变，滑动变阻器标有“ 1A”的字样，电源电压为6V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下移动滑片。滑动变阻器的最小功率为______W。

【答案】0.5。
【解析】灯泡的额定电流为
即为电路允许的最大电流。则总电路的最小总电阻为

灯泡的电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为
滑动变阻器的最小功率为
分析可知，当时，功率最小为0.5W。
24．（2021·四川凉山彝族自治州）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为______W，通电10min后R产生的热量为______J。

【答案】0.6；360。
【解析】[1]因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据，通过小灯泡的电流为
因为电路为并联电路，所以电源电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为
所以电阻的电功率为
[2]根据可知，10分钟后R产生的热量为
。
25．（2021·天津中考真题）电阻R1、R2的U-I图象如图所示，则R1：R2=______。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2=______。

【答案】2：1；2：3。
【解析】[1]R1阻值为
R2阻值为
则比值为
[2]设电源电压为U，当只闭合S时，电路消耗的总功率为
当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为
电功率比值为。
26．（2021·四川成都市）实验室有两只额定电压相同的小灯泡、，小华想知道哪只灯泡额定功率大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，电压表示数比小，此时实际功率大的小灯泡是______。据此小华可以判断，额定功率大的小灯泡是______。

【答案】L2；L1。
【解析】[1][2]两个灯泡串联在电路中，电压表V1测灯L1的电压、V2测灯L2的电压，V1的示数小于V2的示数，据串联电路的特点知，通过两灯的电流相同，据P=UI知，两灯的实际功率P1 所以实际功率大的小灯泡是L2。
据知，两个小灯泡的电阻R1 而两个小灯泡的额定电压相同，据知P额1>P额2
所以额定功率大的小灯泡是L1。
27．（2021·广西贺州市）在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡L标有“4V、16W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），为定值电阻，滑动变阻器标有 “20Ω 、1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关闭合断开时，电压表的示数为4V，工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关断开闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。

【答案】（1）10Ω；（2）240J；（3）。
【解析】（1）小灯泡的电阻为
（2）当开关闭合断开时，电阻与小灯泡L串联，电压表V测量的是小灯泡两端的电压，电阻两端的电压
流过的电流
工作5分钟消耗的电能
（3）当开关断开闭合时，小灯泡L与滑动变阻器串联。小灯泡的额定电流

滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，灯泡允许通过的最大电流0.4A，此时电路允许通过的最大电流，小灯泡的最大功率
当滑动变阻器阻值最大时，整个电路的电阻
此时通过小灯泡的最小电流
小灯泡的最小功率
答：（1）小灯泡L的电阻为10Ω；（2）工作5分钟消耗的电能为240J；（3）小灯泡电功率的变化范围为。
28．（2021·内蒙古包头市）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻。其阻值随光照强度的变化如图乙所示。滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的则值为12Ω时。灯正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1~E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）

【答案】（1）3600J；（2）36V；（3）4.32W~12W。
【解析】（1）灯泡的电阻为
灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为

（2）电路中的电流为
电源电压为
（3）光照强度在E1~E2之间，电路中的总电阻为

电路中的最小电流为
灯泡的最小功率为
灯泡的最大功率为
实际功率的取值范围为4.32W~12W。
答：（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J；（2）电源电压为36V；（3）光照强度在E1~E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围为4.32W~12W。
29．（2021·内蒙古中考真题）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。
蛋糕机部分参数表
U额=220V
额定功率/W
中温440
高温880
（1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比；
（2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；
（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。

【答案】（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3； 220W。
【解析】（1）由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比
====
即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。
（2）由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻
R中===110Ω
即中温档时电路的总电阻为110Ω。
（3）由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触点2时，R1和R2并联，并联总电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串联总电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。
高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻R并===55Ω
中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则
+=+=55Ω
解得R2=110Ω
低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻
R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω
则低温挡的额定功率为P低===220W
即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
答：（1）该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2；（2）该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。
30．（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:
（1）高温挡工作时的功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）15min内R1消耗的电能。

【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）高温挡工作时的功率
（2）当 S、S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，根据可知，此时电功率最大，为高温档，那么当S闭合时，为低温档，低温档的功率为

那么电热丝R2的功率为
则电热丝R2的阻值为
（3）15min内R1消耗的电能。
答：（1）高温挡工作时的功率；（2）电热丝R2的阻值为；（3）15min内R1消耗的电能。
31．（2021·湖北十堰市）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。

【答案】（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W。
【解析】（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为UL=1V，R0的电压为U0=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为I'=0.4A，L的电压为UL'=4V，R0的电压为U0'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为
根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为
P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W
定值电阻R0的阻值为
（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路中，电源电压U电=UL'+U0'=4V+4V=8V
滑片在a时，变阻器分压U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值
（3）电路总功率的最大值为P大=U电I'=8V×0.4A=3.2W
电路总功率的最小值为P小=U电I=8V×0.2A=1.6W
答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。
二、2020年中考真题
32.（2020·武汉）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（ ）。

A. 7.2W B. 8.1W C. 9.0W D. 9.9W
【答案】B。
【解析】当滑片P在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，此时电路总电阻最小；
当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路为、串联的简单电路，电压表测电压，电流表的示数是I1，此时有：
当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电路为、灯泡串联的简单电路，电压表测灯泡电压，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有：
已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则：
联立上面方程可求出U=6V
当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，此时电路为、并联的电路，电流表的示数是I2，则有：
整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，由乙图，此时灯泡电压为6V，可算出灯泡电阻为：
电路总电阻：
此时电路消耗的最小功率为：
故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
33.（2020·四川南充）如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（　　）。

A．R0的阻值为10Ω；
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω；
C．电源电压为8V ；
D．滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】AD。
【解析】如图甲所示，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
（1）当滑片位于b端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.1A，UR＝5V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝50Ω，故B错误；
（2）R0与R串联，则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律可得：
电源的电压：U＝I小（R0+R）＝0.1A×（R0+50Ω），
当滑片位于a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，
则根据欧姆定律可得：电源的电压：
U＝I大R0＝0.6A×R0，因电源的电压不变，
所以，0.1A×（R0+50Ω）＝0.6A×R0，解得：R0＝10Ω，故A正确；
电源的电压U＝I大R0＝0.6A×10Ω＝6V，故C错误；
（3）电路中的电流：I＝，
滑动变阻器R的电功率：
P＝I2R＝（ ）2R＝＝＝＝，
所以，当R＝R1＝10Ω时，滑动变阻器R的功率最大，则P大＝＝＝0.9W，故D正确。故选：AD。
34.（2020·自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（　　）。

A. 灯泡的电阻为2Ω；
B. 电源电压为9V；
C. 滑动变阻器的最大电阻为12Ω；
D. 当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W
【答案】D。
【解析】A．灯泡正常发光时的电流：IL==0.5A
灯泡的电阻：RL==12Ω；故A错误；
BC．当开关S1、S2都断开，滑片P在b端，变阻器连入电路的阻值最大，与灯泡串联，滑片P从b端滑到某一位置c时，电变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=可知通过电路的电流变大，通过电路的电流是0.5A，滑片P在b端的电流为：Ib=0.5A-0.1A=0.4A
因为电源的电压不变，由串联电路特点和欧姆定律得到：
U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)
0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)
解得：Rab=18Ω，Rac=12Ω
电源电压：U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V；故BC错误；
D．当开关S1、S2都闭合，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电阻的规律可知总电阻变小，总电流变大，所以干路电流：I=0.4A+0.1A+1.5A=2A
并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过滑动变阻器的电流：I滑==1A
R0的阻值：R0=
当S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小功率：Pmin=；故D正确。故选D。
35.（2020·黑龙江龙东）电源电压为3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲乙两只灯泡串联接在该电源两端， 灯实际功率大：若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比P甲:P乙= 。（忽略温度对灯丝电阻的影响)
【答案】甲；1:2。
【解析】由公式R=可知R甲>R乙，甲乙两只灯泡串联接时，电流相等，由P=I2R可知甲灯的电阻大实际功率大；若两灯并联时，P甲:P乙= R乙:R甲=3:6=1:2。
36．（2020·哈尔滨）有一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡。其中“3.8V”是指小灯泡的　 　。将小灯泡接在3.0V的电路中，实际的电功率是　 　W．（灯丝电阻不变，结果保留两位小数）
【答案】额定电压；0.71。
【解析】（1）“3.8V 0.3A”是指小灯泡的额定电压U额＝3.8V、额定电流I额＝0.3A；
（2）由欧姆定律可得小灯泡灯丝的电阻：R＝＝＝Ω；
将小灯泡接在3.0V的电路中，灯丝电阻不变，其实际的电功率：P实＝＝≈0.71W。
故答案为：额定电压；0.71。
37.（2020·黑龙江龙东）如图所示，灯L标有“4V  2W”，R=20Ω，闭合开关灯L正常发光（灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为 A，通电1min电路产生的热量为 J。

【答案】0.7；168 。
【解析】通过灯泡的电流：IL===0.5A，因为灯泡正常发光，故R两端的电压为4V，通过电阻的电流IR===0.2A，故电流表的示数I= IL +IR=0.5A+0.2A=0.7A；通电1min电路产生的热量Q=W=IUt=0.7A×4V×60s=168J。
38.（2020·重庆）图8中电源电压为6 V并保持不变，定值电限R为10Ω。滑动变阳器R标有“20Ω、0.5A”字样，电流表量程为“0-0.6A”。电压表量程为-0-3V"。闭合开关，移动滑片p的过程中，为保证电路元件安全滑动变阻器R'接人电路的最小阻值为 Ω 定值电阻R的最大功率为 W。

【答案】10Ω；0.9W。
【解析】当电流最大为0.5A或定值电阻电压最大为3V时滑到变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大；
当U定=3V时；,小于0.5A
所以当电流等于0.3A时，滑动变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大：


。
39．（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为　 　Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了　 　W。
【答案】4；27。
【解析】由I＝得：该电阻丝电阻为：R＝＝＝4Ω；
该电阻R所消耗电功率的变化：PR′﹣PR＝﹣＝﹣＝27W。
故答案为：4；27。
40.（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为12V，通过的电流为3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化了________W。
【答案】（1）4；（2）27。
【解析】电阻丝的电阻：R==4Ω
将该电阻丝两端电压由12V降至6V，则电功率变化：ΔP=。
41.（2020·四川雅安）如图所示，电源电压7V保持不变，灯L2的规格为“6V 3.6W" ，当开关S闭合，两灯发光，使用一段时间后L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1______，此时灯 L2的实际电功率为____W。（假设灯丝电阻不变）

【答案】（1）短路；（2）4.9。
【解析】由图可知，两灯泡串联，若两灯中只有一灯发光，则电路故障一定不是断路，而是另一个灯泡短路，因为是L1突然熄灭，L2更亮，则故障是L1短路。
由可得，灯L2的电阻：
当L1短路时，此电路为L2的简单电路，灯L2的实际电功率：
。
42.（2019·天津）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。则电阻R1的阻值为______Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻R1消耗的电功率为______W。

【答案】10；0.1。
【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电流最大，
由图象可知，电源电压U=3V，此时R1两端的电压U1=U=3V，电路中的电流I=0.3A，
由欧姆定律可得：R1===10Ω；
（2）当滑片位于a端时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，由图象可知，此时电路中的电流I′=0.1A时，R1两端的电压U1′=1V，电阻R1消耗的电功率P1′=U1′I′=1V×0.1A=0.1W。
故答案为：10；0.1。
43.（2020·四川乐山）如图所示，已知电源电压保持不变，灯泡L标有“6V　 6W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当断开S1，闭合S2、S3，此时灯泡刚好正常发光，电流表示数为2.5A．求：
(1)电源电压；
(2)电阻R1的阻值；
(3)只闭合开关S1，灯泡L的电功率。

【答案】(1)6V；(2)4Ω；(3)2.16W。
【解析】(1)根据题意知道，当断开S1，闭合S2、S3，灯泡L与R1并联，此时小灯泡刚好正常发光，由并联电路特点知道，电源电压是：U=UL额=6V；
(2)小灯泡正常发光时，此时通过灯泡的电流是：
因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流是：
I1=I–IL=2.5A–1A=1.5A
所以，R1的阻值是：
(3)小灯泡正常发光时，由知小灯泡的电阻是：
只闭合开关S1，小灯泡L与R1串联：R总=R1+RL=4Ω+6Ω=10Ω
所以通过小灯泡L的电流是：
由得，。
答：(1)电源电压为6V；(2)电阻R1的阻值为4Ω；(3)灯泡L的电功率为2.16。
44.（2020·江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图所示，定值电阻R1和R2为两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。已知电阻R2 =550Ω，所加电源电压为220V。当S1闭合，S2接a时，电路发热的功率为22W。

(1)求R1的阻值；
(2)分别求出①S1断开、S2接a；②S1闭合、S2接b两种情况下电路的发热功率。
(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。
【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W，110W；(3)见解析。
【解析】(1)当S1闭合，S2接a时，只有R1接入电路，R1的阻值：
R1==2200Ω
(2)①S1断开、S2接a时，两个电阻串联，电路的发热功率：

②S闭合，S2接b时，两个电阻并联，R1的发热功率：
R2的发热功率：
电路的发热功率：P总=P1+P2=88W+22W=110W
(3)当S1断开、S2接a时，电路消耗的功率为17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡位22W相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变R1和R2的阻值，使三个挡位电路的功率适当拉开差距。
45.（2020·贵州黔东南）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W，问：

(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40°C，此加热过程中吸收的热量是多少？（c水=4.2×103J/(kg·°C)）
(2)加热系统加热时热效率是多少？ （结果精确到 0.1%）
(3)当小明家实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化）
(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
【答案】(1)5.04×105J；(2)86.8%；(3)500W；(4)8W。
【解析】(1)加热过程中水吸收的热量：

(2)加热系统加热时消耗的电能：
则热效率：
(3)由可得加热电阻的阻值：
当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率：
(4)电动机工作过程中要发热，损失功率：；
答：(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；(2)加热系统加热时的热效率是86.8%；(3)当小明家实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是500W；(4)电动机工作中因发热损失的功率是8W。
46.（2020·贵州黔南）如图甲所示电路中，电源电压为9V不变，R1是定值电阻，R2 由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。问：

(1)电阻R1的阻值是多少？电阻R2的总电阻是多少？
(2)当x的值为30 cm时，电流表的示数是多少？
(3)当电压表的示数为4 V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是多少？
(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2.电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是多少？
【答案】(1) 10Ω；20Ω；(2) 0.64A；(3) 40J；(4) 1∶3。
【解析】(1)当P移到E端时，均匀导体没有接入电路，只有电阻R1工作，电路电阻最小，电流最大，由图可知，此时通过电阻电流为0.9A，则电阻R1的阻值是：
当P移到H端时，均匀导体全部接入电路，电路电阻最大，电流最小，由图可知，此时通过电路电流为0.3A，则R1电压为：
根据串联电路的分压规律，R2电压为：
R2的阻值为：
(2)由图可知，当x在15cm~25cm，电流不变，即FG为铜导线，当x的值为30 cm时，P在EF中点，因为导线阻值与自身长度成正比，所以起到作用的长度为：

整段导体起作用的总长为：L=15cm+(35cm-25cm)=25cm
则当x的值为30 cm时，该段电阻为：
电流表示数为：
(3)电压表的示数为4 V时，即R1电压为4V，则R2电压为：

根据串联电路的电流规律：
则在20 s内电流通过R2产生的热量是：
(4)当P移动到最左端E处时，R1和R2并联，则：

电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是：。
答：(1)电阻R1的阻值是10Ω。电阻R2的总电阻是20Ω。(2)当x的值为30 cm时，电流表的示数是0.72A。(3)当电压表的示数为4 V时，在20 s内电流通过R2产生的热量是40J。(4)当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2.电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是1∶3。
47.（2020·湖南常德）如图所示电路图中，已知定值电阻R1=R2=5Ω，滑动变阻器Rg的最大阻值为10Ω，电源电压为12V，电路中a处可能是电压表也可能是电流表。
(1)若只闭合开关S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表A2的示数为多大？
(2)若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为多大？

【答案】(1)电流表A2的示数为0.6A或1.2A；(2)若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为28.8W或0。
【解析】(1)只闭合开关S1，滑动变阻器的触片滑至最左端，则变阻器接入电路的阻值最大。
若a处接的是电压表，则定值电阻R1、R2和变阻器串联，电流表A2测电路的电流，那么此时电路的电流：
若a处接的是电流表，则电路是滑动变阻器单独工作的简单电路，此时电路中的电流：

(2)同时闭合开关S1、S2，滑动变阻器的触片滑至其中点，则变阻器接入电路的阻值为5Ω。
若a处接的是电压表，则电路是电阻R1单独工作的简单电路，此时变阻器消耗的电功率为0；
若a处接的是电流表，则电路中定值电阻R1和变阻器Rg并联，电阻R2被短路，此时变阻器消耗的电功率：
答：(1)若只闭合开关S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表A2的示数为0.6A或1.2A；若同时闭合开关S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为0或28.8W。
48.（2020·江西）如图所示，电源电压恒定不变，已知定值电阻的阻值为R0，不考虑温度对灯丝电阻的影响｡

(1)当S1和S2都闭合时，电流表的示数分别为I1､I2，且I1>I2，小灯泡L1恰好正常发光，求电源电压及小灯泡L1的电阻值；
(2)当开关S1和S2都断开时，某一电表示数为I3（I3≠0），求电路的总功率｡
【答案】(1)I2R0，；(2)I2I3R0.
【解析】(1)当开关S1、S2都闭合时，定值电阻R0和灯泡L1并联，一个电流表测量干路中的电流，另一个电流表测量通过R0的电流，由于I1>I2
干路电流为I1，通过R0的电流为I2，则电源电压：U=U0=I2R0
由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流：IL=I1-I2
小灯泡的电阻：RL=
(2)当开关S1、S2都断开，灯泡L1和L2串联，电路中的电流为I3，电路的总功率：
P=UI=I2R0I3=I2I3R0
答：(1)电源电压是I2R0，小灯泡L1的电阻值是；(2)电路的总功率是I2I3R0。
三、2019年中考真题
49.（2019·苏州）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I-U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）。

A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小；
B.甲、乙两灯的额定功率之比为4：1；
C.甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2；
D.甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
【答案】D。
【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额=0.6A，I乙额=0.3A，
则：====，故B错误；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲=0.3A，I乙=0.2A，根据I=可得电阻之比；====，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙=U甲I：U乙I=2V：6V=1：3，故D正确。故选D。
50.（2019·达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，且R2＝R3＝20Ω．闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4：3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2。则下列结果正确的是（ ）。

A．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝1：10
B．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝1：10
C．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝10：1
D．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝10：1
【答案】A。
【解析】R1＝10Ω，故BD错误；
此时电路消耗的总功率：P1＝＝＝；
若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2时，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1和R2支路电流之和，电流表A2测R2和R3支路的电流之和，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：
I1：I2＝（+）：（+）＝（+）：（+）＝：＝3：2，
此时电路消耗的总功率：P2＝++＝++＝，
则P1：P2＝：＝1：10，故A正确、C错误。故选A。
51.（2019·天津）现有一个电压不变的电源，两个定值电R1、R2．先将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1消耗功率为9P0．两种连接形式中均有电流通过R2，则先后两种连接形式中（ ）。
A.两端的电压比为1：2 B.两端的电压比为1：3
C.消耗的功率比为1：9 D. 消耗的功率比为2：9
【答案】B。
【解析】（1）将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1消耗功率为：P0=-----------①
另一种形式连接到该电源上R1消耗功率为：9P0=--------------②
由①②可得：=9×，
解得R1两端的电压比为：U1：U1′=1：3，故A错误、B正确；
（2）因为R1、R2接到同一电源上，且第2次R1两端的电压更大，所以，第一种以串联方式连接；第2次以并联方式连接，如下图：

则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压U=U1′=3U1；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，
所以，串联时，R2两端的电压U2=U-U1=3U1-U1=2U1，
并联时，R2两端的电压U2′=U=3U1；
则第一种连接时，R2消耗的功率：P2=；
第二种连接时，R2消耗的功率：P2′=；
则==（）2=（）2=，故C、D错误。故选B。
52.（2019·河北）如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时，a、b的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化。以下说法正确的是（ ）。

A．b是电流表；
B．只闭合S、S2，移动滑片P，则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2；
C．若将b换成另一种电表，只闭合S、S2，将滑片P向右移动，R2消耗的功率一定变大；
D．若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，则a的示数与b的示数的比值可能等于R2
【答案】AD。
【解析】A、只闭合开关S、S1时，电表b与滑动变阻器R串联，且滑片P向左移动，b的示数有变化，则b一定是电流表，故A正确；
若a为电流表，测通过R2的电流，由于R2的阻值和两端的电压均不变，滑片P向左移动，a的示数不变；
若a为电压表，测电源电压，其示数也不变，a可能是电流表也可能是电压表；
B、为电压表、b为电流表时，只闭合S、S2，此时R1与R串联，电压表a测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则有：R1＝，即a示数的变化量与b示数的变化量的比值等于R1；
a、b均为电流表时，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，移动滑片P，a、b两表的示数变化量均为0，故B错误；
C、将b换成电压表，a为电压表时，只闭合S、S2，R1、R2与R串联，滑片P向右移动，电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，根据P＝I2R2可知，R2消耗的功率变大；
若将b换成电压表，a为电流表时，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，滑片P向右移动，电阻不变，电路总电阻不变，电流不变，根据P＝I2R2可知，R2消耗的功率不变，故C错误；
D、为电压表、b为电流表时，若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，R被短路，R1、R2串联，电流表测电路中的电路，电压表测R2两端的电压，则a的示数与b的示数的比值为R2；
a、b均为电流表时，若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，R、R2被短路，电路为R1的简单电路，两电流表的示数相等，其比值为1，故D正确。故选AD。
53.（2019·岳阳）如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由b端移到某点c的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，由此可知（ ）。

A．电源电压为7V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路消耗的最小功率为1.2W
D．滑片P在b端时，10秒内R1产生的热量为12J
【答案】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）由“闭合开关后，滑动变阻器的滑片P由B端移到某点C的过程中，电压表的示数由4V变为3V，电流表的示数由0.2A变为0.3A，”可知，R2两端电压为4V，ac两端电压Uac=3V，当滑动变阻器的滑片P在b端时，电流I=0.2A，当滑片P由b端移到某点c时，电流I=0.3A，设电源电压为U，
解得R1=10Ω，U=6V，故AB错误；
（2）滑动变阻器滑片P在b端时，R1与R2串联，由P=UI可得，电路消耗的最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，故C正确；
（3）滑片P在b端时，根据串联电路的电压特点可得，R1两端电压U1=U-U2=6V-4V=2V， 10秒内R1产生的热量Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J，故D错误。故选C。
54.（2019·泸州）小明家电热水器铭牌标识为“220V、1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：

（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
【解析】（1）3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，所以，电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能：W=kW•h=×3.6×106J=2.904×105J，
该电热水器的实际电功率：P实===968W；
（2）由P=UI=可得，该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：R实===50Ω；
（3）电热水器铭牌标识的功率对应的电阻：R===48.4Ω，
为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R′，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，，解得：R′=1512.5Ω。
答：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是968W；（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是50Ω；（3）并联的这段电热丝的电阻值为1512.5Ω。
考点三：焦耳定律与电热相关计算
一、2021年中考真题
1．（2021·北京中考真题）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（ ）。
A．电冰箱 B．电视机 C．电脑 D．电热水壶
【答案】D。
【解析】A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；
B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意；
C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意；
D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。故选D。
2．（2021·湖北宜昌市）甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（ ）。
A．2:1 B．6:1 C．1:2 D．1:6
【答案】B。
【解析】相同时间内产生的热量之比为
故选B。
3．（2021·辽宁中考真题）如图是焦耳定律的实验装置，其中R1=5Ω，R2=R3=10Ω。只闭合S1可以探究电流产生热量与______的关系，若电路中的电流为0.1A，通电10min电阻R1产生的热量为______J。闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，这说明______（填“电流”或“电阻”）对产生热量多少影响更大。

【答案】电阻；30；电流。
【解析】[1]只闭合S1，电阻R1、R2串联，通过的电流相等，通电时间相等，根据，可以探究电流产生热量与电阻大小的关系。
[2]若电路中的电流为0.1A，通电10min电阻R1产生的热量

[3] 闭合S1和S2，通过R1的电流是R2的2倍，即 , 左侧U形管内液柱的高度差比右侧更大，即左侧电阻R1产生的热量多，这说明电流对产生热量多少影响更大。
4．（2021·贵州中考真题）如图是灯L和定值电阻R的I-U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9A，此时，L阻值为______Ω，R工作1min产生的热量是______J。

【答案】8；96。
【解析】[1]当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3W，由P=UI可知，当UL=1V，IL=0.3A时，满足L的功率是0.3W，串联电路中各处的电流相等，所以R两端的电压是3V，电源电压U=UL+UR=1V+3V=4V
R的阻值
当L和R并联在同一电源上时，通过R的电流
干路电流是0.9A，通过L的电流0.9A-0.4A=0.5A
L阻值为
[2]R工作1min产生的热量=96J。
5．（2021·辽宁中考真题）如图所示的自制便携式封口机，使用电压为3V的电源，接通电路发热电阻温度升高，利用电流的______实现高温封口。阻值为1Ω的发热电阻10s内产生______J的热量。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更______（填“大”或“小”）的。

【答案】热效应；90；大。
【解析】[1]封口机是利用电流的热效应工作的，在电流通过时，电路中的电阻发热温度升高从而达到工作目的。
[2]10s内，封口机产生的热量
[3]封口时把塑料袋烫坏是因为封口时产生的热量太多，据知，在电压和时间相同时，电阻越大，产生的热量越少，所以应将发热电阻换成阻值更大。
6．（2021·吉林中考真题）如图甲所示，小灯泡的额定电压为，开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是通过定值电阻和小灯泡的电流与电压关系图像，则小灯泡正常发光时的电流为___________；通电，定值电阻产生的热量为___________。

【答案】0.2；2。
【解析】[1]由图，小灯泡正常发光时的电压2.5V，电流0.2A。
[2]因为串联，所以电阻电流0.2A，由图电阻分压1V，通电，定值电阻产生的热量为。
7．（2021·内蒙古通辽市）如图为探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，若把电路接在3V的电源上，工作，则电流通过电阻产生的热量为______J。

【答案】电阻；36。
【解析】[1]两个电阻丝串联，通过它们的电流相同，只有电阻不同，故电阻是变量，探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
[2]电路中电流为
电流通过电阻产生的热量为
故电流通过电阻产生的热量为。
8．（2021·湖北中考真题）电热壶的发热丝温度很高而跟它串联的导线却不怎么发热，这是因为通电时它们的电流相同，______不同。电热壶内的热水放在桌面上慢慢变冷，这是通过______方式改变了水的内能。
【答案】电阻；热传递。
【解析】[1]根据 可知，电流相同时，电阻越大，产生的热量越多，电热壶的发热丝温度很高而跟它串联的导线却不怎么发热，这是因为通电时它们的电流相同，电阻不同，电热壶的发热丝的电阻比导线的电阻大得多，产生的热量多。
[2]电热壶内的热水放在桌面上热水的热量被周围环境吸收，慢慢变冷，这是通过热传递方式改变了水的内能。
9．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是，则乙容器中电阻丝在内产生的热量是______。

【答案】左；300。
【解析】[1]分析图可知，甲、乙两容器中电阻大小相同，但是甲容器中的电阻接在干路上，乙容器中的电阻接在支路上，流过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，通电相同时间，甲容器中电阻产生的热量多，与甲容器连接的左侧U型管液面高度的变化较大。
[2]通过甲容器中电阻丝的电流是，则流过乙容器中电阻的电流为1A，乙容器中电阻丝在内产生的热量。
10．（2021·广东中考真题）如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。

【答案】电流；高度差；甲。
【解析】[1]由本实验装置，甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据控制变量法，探究产生热量与电流。
[2]本实验利用转换法，观察U形管内液面高度差，可反映产生热量多少，高度差越大，产生热量越多。
[3]甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据焦耳定律
甲内电阻丝产生热量多。
11．（2021·黑龙江中考真题）小丽在用的电热水壶烧水，壶里装有质量、初温的水，通电将水烧开，则壶中水吸收的热量是______，电热水壶消耗的电能是______（已知当地气压为1标准大气压，水的比热容为）。
【答案】3.36105；3.6105。
【解析】[1]由题可知Δt=100-20=80
所以壶中水吸收的热量Q=cmΔt=4.2103J/(kg)1kg80=3.36105J
[2] 的电热水壶烧水3min消耗的电能W=Pt=2000W360s=3.6105J。
12．（2021·广西南宁市）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较______，电能转化为热的功率较______。
【答案】大；大。
【解析】[1]导体的电阻与导体的长度有关，导体越长，导体的电阻越大。把两根导线连接起来使用，是增大了导体的长度，因此连接处接触电阻较大。
[2]由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等，根据P=I2R，连接处的电阻较大，电能转化为热的功率较大。
13．（2021·江苏连云港市）某电热器接入220V的电路中正常工作时，其电热丝的阻值为110Ω，则通过该电热丝的电流为_______A，10s内该电热丝会产生________J的热量。
【答案】2；4.4×103。
【解析】[1]通过该电热丝的电流为
[2]10s内该电热丝产生的热量Q=I2Rt=(2A)2×110Ω×10s=4.4×103J。
14．（2021·安徽中考真题）图示电路中，电源电压不变，电阻R1 =30Ω，R2 =60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R1产生的热量为______J。

【答案】72。
【解析】由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻

电源电压U=IR=0.3A×20Ω=6V
通电1min电阻R1产生的热量。
15．（2021·广西贵港市）在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验中，实验电路如图1所示，其中R1>R2。

实验一：探究电流产生的热量与电阻大小的关系；
（1）请按照图1中的电路图将图2实物图连接完整；_______

（2）实验电路按照图1中的电路图连接是为了控制通电时间相同和控制_______；电阻丝放出热量的多少，通过_______来进行判断。
（3）为了便于比较两根电阻丝通过电流后产生热量的多少，a、b两瓶中要装入_______相等、初温相同的同种液体。为了在较短时间内达到明显的实验效果，实验时选用煤油而不选水，是因为煤油的比热容_______水的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
实验二：探究电流产生的热量与电流大小的关系
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同。实验发现：用电阻丝R1加热的煤油，在实验一中温度升高Δt1，在实验二中温度升高Δt1′，则Δt1′_____2Δt1（选填“大于”、“等于”或“小于”），该实验说明电流产生的热量与电流大小______正比例关系（选填“成”或“不成”）。实验中，用电阻丝R2加热煤油重复以上实验步骤，也可以得出相同的结论。
（5）如果在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值_______的电阻丝（选填“相同”或“不同”），就可用这个装置来探究两种不同液体的吸热性质。假设a烧瓶中液体的质量为m，瓶中电阻丝的阻值为R，测出通过它的电流为I，通电一段时间t后，温度计的示数变化量为Δt，若不计热量损失，则a液体的比热容为________（用所给出的物理量写出比热容的表达式）。
【答案】如图；电流相等；温度计的示数变化；质量；小于；大于；不成；相同；。
【解析】（1）[1]变阻器一上一下串联接入电路中，如图所示：

（2）[2]图1中，两个电阻丝串联，通过它们的电流相等，通电时间相等。
[3]根据转换法知，电阻丝放出热量的多少，是通过温度计的示数变化来进行判断的。
（3）[4]为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、初温相同的同种液体。
[5]因煤油比水具有较小的比热容，故用煤油比用水更容易看出温度的变化。
（4）[6][7]闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流变成实验一中电流的2倍，且通电时间相同，根据Q=I2Rt可知，电阻丝产生的热量是原来的4倍；所以用电阻丝R1加热的煤油，温度升高Δt1′大于2Δt1，该实验说明电流产生的热量与电流不是正比例关系。
（5）[8]在两烧瓶中分别装入质量相等的不同液体，并接入两根阻值相等的电阻丝，可以探究两种不同液体的吸热性质。
[9]电阻丝产生的热量Q=I2Rt，不计热量损失，液体吸收的热量Q吸=Q=cmΔt；则c=。
16．（2021·贵州安顺市）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：

A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过______的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间______（选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？______（选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?______（填字母序号）
A．20Ω 30Ω B．15Ω 15Ω C．5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计______？请你说明理由______。
【答案】热传递；有关；能；C；不能；两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能；
【解析】（1）①[1]火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的。
②[2]火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量与通电时间有关。
（2）①[3]相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多。
②[4]闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，故C符合题意。
（3）[5][6]改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，但是却没有能控制流过电阻丝的电流相同。
17．（2021·广东深圳市）某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R、开关、导线等器材制作了一个电烤箱，先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路，简化电路如甲所示，闭合开关，求：
（1）通过R1的电流；（______）
（2）R1消耗的电功率； （______）
（3）小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长，为解决这个问题，小组找来一个相同规格的电阻R2进行改装。
①你认为应按照图______ （选填“乙"或“丙”）进行改装；
②闭合开关S后，通电10min，求改装后电烤箱产生的热量。（______）

【答案】2.5A；550W；乙；6.6×105J。
【解析】（1）通过R1的电流
（2）R1消耗的电功率
（3）①图乙是两电阻并联，总电阻更小，图丙是两电阻串联，总电阻更大，根据

可得乙图功率更大，符合要求。
②闭合开关S后，通电10min，改装后电烤箱产生的热量

答：（1）通过R1的电流2.5A；（2）R1消耗的电功率550W；（3）应按照图乙进行改装，闭合开关S后，通电10min，改装后电烤箱产生的热量6.6×105J。
18．（2021·贵州黔东南苗族侗族自治州）如图甲是某电热水壶的电路图，铭牌如图乙。R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，加热器加热。当水沸腾后，S会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制（设加热器电阻阻值一定）。[已知:水的比热容c=4.2103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。求：
（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是多少？
（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是多少？
（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是多少?
（4）用如图丙所示的电能表单独测量该电热水壶消耗的电能，实际加热时。3min电能表中间的铝质圆盘转动了24转，此时电路消耗的实际功率是多少?

【答案】（1）48.4Ω；（2）10000J；（3）525000J；（4）0.8kW。
【解析】（1）当温度较低时，温控器S处于闭合状态，而R0短路，电路为R的简单电路，电路电阻较小，根据P=可知，电水壶处于加热状态，由表中数据知加热功率为1000W，由P=UI=得，加热电阻的阻值为R====48.4Ω
即加热器的阻值是48.4Ω。
（2）若正常工作时，对加热器通电10s产生的热量Q=W=P加热t=1000W×10s=10000J
即加热器通电10s产生的热量是10000J。
（3）一满壶水的质量m=V=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg
水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2103J/（kg·℃）×2.5kg×(75℃-25℃)=525000J
即水吸收的热量是525000J。
（4）电热水壶消耗的电能W= kWh=0.04 kWh
电热水壶的实际功率P===0.8 kW；即电路消耗的实际功率是0.8 kW。
答：（1）该电热水壶正常加热工作时，其加热器的阻值是48.4Ω；（2）该电热水壶正常加热工作时，对加热器通电10s产生的热量是10000J；（3）将电热水壶装满初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是525000J；（4）此时电路消耗的实际功率是0.8 kW。
19．（2021·湖南张家界市）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不变。
（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机线圈产生的热量是多少？
（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？
（3）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]

【答案】（1）；（2）；（3），80%。
【解析】（1）电动机线圈产生的热量是
（2）加热电阻正常工作时的电阻是
（3）水吸收的热量为

电加热效率为
答：（1）电动机线圈产生的热量是；（2）加热电阻正常工作时的电阻是；（3）水吸收的热量为，电加热效率为80%。
20．（2021·辽宁中考真题）如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4Ω，小火加热功率为100W。求∶
（1）电火锅大火加热的功率。
（2）用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃吸收的热量。[c汤=4×103J/（kg·℃）]
（3）若忽略热量损失，用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间。

【答案】（1）2000W；（2）；（3）320s。
【解析】（1）只闭合开关S0， R1单独工作，为小火；同时闭合开关S0、S， R1与R2并联，为大火，R2工作的功率为
大火功率为
（2）用大火将2kg清汤从20°C加热到100°C吸收的热量

（3）若忽略热量损失，用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要的时间

答：（1）电火锅大火加热的功率是2000W；（2）用大火将2kg清汤从20°C加热到100°C吸收的热量是；（3）若忽略热量损失，用大火将2kg清汤从20℃加热到100℃需要320s。
21．（2021·辽宁中考真题）如图甲是一款可调温果汁加热鼎，图乙是其简化电路图。R1，R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡。保温功率为275W。当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W-1100W。[果汁比热容取4.0×103J/（kg·℃）]求：
（1）加热鼎最大功率时电路中的电流。
（2）滑动变阻器R1的最大阻值。
（3）不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min，果汁升高的温度。

【答案】（1）5A；（2）132Ω；（3）33℃。
【解析】（1）由P=UI得
（2）由得
由得
滑动变阻器R1的最大阻值
（3）由得
由于不计热量损失
由得
答：（1）最大功率时电路中的电流是5A；（2）R1的最大电阻是132Ω；（3）果汁升高的温度是33℃。
22．（2021·内蒙古通辽市）某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，是最大阻值为的可变电阻（调温开关），人通过调节可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次？

【答案】（1）1210W；（2）400Ω；（3）50次。
【解析】（1）由图乙知，两个电阻串联在电阻中，当可变电阻R′接入电路的阻值最小为0时，此时电路中的电流最大为
据P=UI知，此时电热水壶的功率最大为P=UI=220V×5.5A=1210W
由题意知，电热水壶表面温度与环境温度的温差
∆t=70℃-20℃=50℃
由图丙知，此时电热水壶每秒的向外散失的热量Q=110J
即电热水壶每秒放出的热量为110J，那么电热水壶此时的功率

据知，电路中此时的总电阻
此时可变电阻接入电路的阻值R′=R-R0=440Ω-40Ω=400Ω
（3）[3]实际电压为200V时，电热水壶的最大功率
加热1min消耗的电能W=P实t=1000W×60s=60000J
由图丁中电能表的参数知指示灯闪烁的次数
答：（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为1210W；（2）应将R′的阻值调为400Ω；（3）电能表指示灯在1min内闪烁了50次。
23．（2021·山东枣庄市）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，、均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、、的通断可实现三个挡位功能的切换，其中是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
保温挡
×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。

【答案】（1）；；（2）高温挡更节能；（3）。
【解析】解：（1）水吸收的热量

由图可知，用高温档将水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t1=3min=180s，这个过程消耗的电能
电火锅的热效率
（2）由图可知改用低温挡给（1）问中的水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t2=5min=300s，这个过程消耗的电能
，所以使用高温档更节能。
（3）分析电路，当闭合开关S、S1，开关S2接b，电路中只有R1接入电路，电路处于低温档，则流过R1的电流
R1的电阻
当闭合开关S、S1、S2接b，电路中R1、R2并联接入电路，电路处于高温档，此时电路总电流
流过R2的电流
R2的电阻
当闭合开关S、S2接a时，电路中R1、R2串联接入电路，电路处于保温档，此时电路总电阻
电路保温功率
答：（1）水吸收的热量为；电火锅的热效率为；（2）高温挡更节能；（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为。
二、2020年中考真题
24．（2020·绥化）灯泡L的I﹣U图象如图甲所示，电阻R1的阻值是10Ω，电源电压是8V．在图乙所示的电路中，若只闭合S1和S2时，电压表的示数是2V，此时电路中的电流是　 　A；若只闭合S1和S3时，电压表的示数是4V，10s内电流通过电阻R2产生的热量是　 　J；若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3，时，电流表的示数是　 　A。

【答案】0.6A；32；2.4。
【解析】（1）若只闭合S1和S2时，定值电阻R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是2V，由图象知，灯泡电流是0.6A，即此时电路电流是0.6A。
（2）若只闭合S1和S3时，定值电阻R2和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压表示数是4V，由图象知，灯泡电流为0.8A，即此时电路电流是0.8A，电源电压是8V，根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻R2两端的电压为：U2＝U﹣UL＝8V﹣4V＝4V，
所以定值电阻R2的阻值为：R2＝＝＝5Ω，
10s内电流通过电阻R2产生的热量是：Q＝I2R2t＝（0.8A）2×5Ω×10s＝32J。
（3）若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3，时，定值电阻R1和R2并联，电流表测量干路电流，
电源电压是8V，
所以通过定值电阻R1的电流为：I1＝＝＝0.8A，
所以通过定值电阻R2的电流为：I2＝＝＝1.6A，
故电流表示数为：I总＝I1+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。
故答案为：0.6A；32；2.4。
25.（2020·宁夏）小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_______（选填“很大”或“很小”），此时通过电动机线圈的电流会_______（选填“很大”或“很小”），根据_______知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡
【答案】（1）很小；（2）很大；（3）焦耳定律Q=I2Rt。
【解析】因为电动机线圈是由铜线绕制而成的，电阻很小。
由欧姆定律可知，此时通过电动机线圈的电流会很大。
根据焦耳定律Q=I2Rt知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡
26．（2020·衡阳）如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。
（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是　 　J。
（2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是　 　Ω。

【答案】（1）108；（2）4。
【解析】（1）当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，
R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大＝10Ω，
滑动变阻器两端的电压等于电源电压，
通过滑动变阻器的电流：I2＝＝＝0.6A，
通过灯的电流：IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
灯两端的电压等于电源电压，
小灯泡L在5min内产生的热量：Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×60s＝108J；
（2）当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；
为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，
所以最小电流Imin＝×3A＝1A，
由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：R2max＝＝＝4Ω。
故答案为：（1）108；（2）4。
27．（2020·四川南充）一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡　 　（选填“串”或“并”）联一个　 　Ω的电阻。（不考虑灯泡电阻受温度的影响）
【答案】串；4。
【解析】灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3W，
要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，灯泡正常工作时电路中的电流：I＝IL＝＝＝0.5A，
由I＝可得，串联电阻的阻值：R＝＝＝＝4Ω。
故答案为：串；4。
28.（2020·四川成都A）小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内的空气被加热，他观察到________气球先鼓起来。甲气球乙气球通电1min，R2产生的热量为______J。

【答案】（1）乙；（2）12。
【解析】从图中可以看到，加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律可知，R2的电阻较大，那么R2所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。
甲气球乙气球通电1min，电路中的电流大小：

R2产生的热量：
R2产生的热量为12 J。
29． （2020·安徽）如图所示的电路中，电源电压 U =9V，电阻 R1 =20Ω，R2 =10Ω，则通电 1min 该电路产生的热量为________J。

【答案】162。
【解析】。
30.（2020·四川南充）一灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡________(选填“串”或“并")联一个________Ω的电阻。(不考虑灯泡电阻受温度的影响)
【答案】（1）串；（2）4。
【解析】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压UL =6V，功率PL =3W，所以，要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压
UR =U-UL =8V-6V=2V
又因为串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI知道，灯泡正常工作时电路中的电流：
由知道，串联电阻的阻值：。
31.（2020·四川南充）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点a、b接通，热水壶开始烧水；当壶内水温达到100oC时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。已知电源电压为220V，电阻R1=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2电阻不受温度影响。求：
(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?
(2)电阻R2的阻值。
(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s，若加热效率为91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少?

【答案】(1)；(2)200Ω； (3)200V。
【解析】(1)初温为35oC水加热到100oC，温度的变化量为：

需要吸收的热量为：
(2)由题意可知，开关S自动与触点a、b接通时与并联，电热水壶处于加热状态，得加热时电功率为：
开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路变为的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为：
水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，即得：

即
根据得：，
电阻，根据可算出电阻为：
即：
得： 。
(3)初温为35oC的水加热到100oC，温度变化量为：

吸收的热量为：
总的消耗的电能为：
电路总电阻为：
根据公式得：。
32．（2020·四川遂宁）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关s可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1，R2的阻值不随温度变化，c水＝4.2×103J/（kg•℃），1L＝10﹣3m3]。求：

（1）水吸收的热量；
（2）R1、R2的阻值；
（3）加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；
（4）实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。
【解析】（1）由ρ＝可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg，
1标准大气压下，水的沸点为100℃，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；
（2）由图可知，开关打到2时，只有R1接入电路中，电路的电阻最小，根据P＝可知，此时为高温档，
则R1的阻值为：R1＝＝＝40Ω；
开关打到3时，两个电阻串联，则为低温档；低温档的电阻为：R＝＝＝484Ω；
根据串联电路的电阻关系可知，R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣40Ω＝444Ω；
（3）电热丝产生的热量全部被水吸收，根据Q＝W＝6.3×105J；
根据P＝可知，加热的时间为：t＝＝＝520.7s；
（4）烧开同样一壶水所需的电能是相同的，则电水壶的实际功率为：P'＝＝＝1000W；
根据P＝可知，实际电压为：U'＝＝＝200V。
答：（1）水吸收的热量为6.3×105J；（2）R1为40Ω，R2的阻值为444Ω；（3）加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s；（4）实际电压为200V。
33.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L标有“ ”字样，滑动变阻器R标有“ ”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求：

(1)灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)灯泡正常工作所放出的热量。
(3)在保证电路安全条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
【答案】(1)0.5A，6Ω；(2)90J；(3)3Ω~12Ω。
【解析】(1)灯泡L正常工作时的电流：
灯泡L的阻值：；
(2)灯泡所放出的热量即电流所做的功：

(3)闭合开关，灯泡L和滑动变阻器串联，线路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电流：
灯泡L正常发光。此时滑动变阻器两端的电压：
滑动变阻器连入电路的电阻为：
当电压表的示数为最大时，电路中电流：
此时滑动变阻器连入电路的电阻为：
所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。
答：(1)灯泡正常工作时的电流是0.5A和电阻是6Ω；(2)灯泡正常工作所放出的热量是90J；(3)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围是3Ω~12Ω。
34.（2020·贵州黔西南）如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图，R是加热电阻丝，阻值为44Ω，R是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t（式中Rt单位是Ω，t的单位是℃），R0是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为3V。当电磁维电器线圈中的电流小于等于10mA时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热．[c=4.2×103J/（kg·℃）]

(1)如果将水只加热到80℃，闭合开关，则滑动变阻器阻值要调到多大？（电磁铁线圈电阻忽略不计）
(2)容器内装有700mL、初温为20℃的水，将其加热到100℃，用时4min，则该饮水器正常工作时加热效率是多少?
【答案】(1)；(2)。
【解析】(1)由题可知，当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为：

设定温度为80℃，即80℃时，电路中的电流为10mA合0.01A，此时控制电路中的总电阻为：
则滑动变阻器的阻值为：
即滑动变阻器的阻值要调到255Ω。
(2)容器内装有700mL合700cm3，则容器内水的质量为：

这些水温度由20℃的水升高到100℃，所吸收的热量为：

饮水机的工作电路4min，所消耗的电功为：

该饮水器正常工作时加热效率为：
答：(1)如果将水只加热到80℃，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到255Ω；(2)该饮水器正常工作时加热效率是89%。
35.（2020·江苏泰州）如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分别是高温烧煮和低温焖饭。S1为挡位自动控制开关，R1和R2为电热丝，R1的阻值为80Ω，高温烧煮挡的功率为660W。求：
(1)高温烧煮时干路中的电流；
(2)电阻丝R2的阻值；
(3)电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是多少焦耳。

【答案】(1)3A；(2)；(3)。
【解析】(1)由得，高温烧煮时干路中的电流：
(2)当开关S1和S都闭合时，两电阻并联，此时总电阻较小，由可知，此时为高温烧煮挡；当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，此时总电阻较大，由可知，此时为低温焖饭挡；当开关S1和S都闭合时，由得，总电阻为：
由得：
解得：
(3)低温焖饭挡的功率为：
由得，电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是：。
答：(1)高温烧煮时干路中的电流是3A；(2)电阻丝R2的阻值是；(3)电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是。
36．（2020·衡阳）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状态，R1、R2是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、试回答下列问题：

额定电压
220V

加热功率
900W

保温功率
20W

水杯容量
0.6kg

（1）S闭合时，饮水机处于　 　工作状态。R2的阻值是　 　Ω。
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
（3）最近一次使用时，加热管R1损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R2的发热功率，在老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R2的发热功率范围。
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
【解析】（1）S闭合时，两电阻并联，S断开时，为R1的简单电路，由并联电路小于其中任一电阻，根据P＝可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W；
S断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为20W；
根据并联电路各支路互不影响，故加热时R2的功率为：P2＝900W﹣20W＝880W，
R2＝＝＝55Ω。
（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，水杯中装满20℃水加热到沸点吸热：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J，
不考虑热损失，消耗的电能W＝Q吸＝2.016×105J，
由P＝得，将水烧开的时间：t′＝＝＝224s；
（3）①变阻器与R2串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，
R2的电压为220V，其最大功率为880W；
当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A，R2的最小功率为：
P 2小＝I小2 R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W；
R2的发热功率范围为13.75W～880W；
②变阻器的功率：P变＝I2R变＝（）2×R变＝＝，
当R变＝R2时，变阻器的最大功率为：
变阻器的最大功率：P变大＝＝＝220W；
③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
答：（1）加热；55；（2）加热224s可将水烧开；（3）①R2的发热功率范围为13.75W～880W；②变阻器的最大功率为220W；③因变阻器与R2串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。
37.（2020·江西）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求：

榨汁杯部分参数表
额定电压
220V
加热功率
300W
保温功率
80W
榨汁功率
66W
容量
300mL
(1)仅榨汁时的正常工作电流；
(2)R2的阻值；
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高30℃，要加热多长时间｡[，]
【答案】(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s。
【解析】(1)仅榨汁时的正常工作电流：I==0.3A
(2)仅闭合开关S2和S3时，R1和R2并联，电路的总电阻较小，由P=可知电功率较大，榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关S2时，只有R1的简单电路，电路的电阻较大，由P=可知电功率较小，处于保温挡，R2的功率：P2=P-P1=300W-80W=220W
R2的阻值：R2==220Ω
(3)果汁的质量：m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg
果汁吸收的热量：Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J
消耗的电能：W==4.8×104J
加热时间：t=
答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A；(2)R2的阻值是220Ω；(3)要加热时间是160s。
三、2019年中考真题
38.（2019·益阳）如图所示电路，电源电压不变，R1为发热电阻，阻值10Ω．R2为定值电阻，阻值为20Ω．R为滑动变阻器（A、B为其两个端点）。闭合开关S，当滑片P移动到A端时，电流表的示数为0.3A，电源电压U=______V．当滑片P移到B点时，发热电阻R1在1分钟内产生的热量为______J。

【答案】故答案为：6；216。
【解析】由图知，闭合开关S，当滑片P移动到A端时，R1和R2并联，电流表测量通过R2的电流。
因为I=，所以电源电压为U=I2R2=0.3A×20Ω=6V；
滑片P移动过程中，R1两端电压不变，阻值不变，
所以1分钟内产生的热量为。
故答案为：6；216。
39.（2019·湘潭）图是某电水壶的铭牌，该电水壶正常工作1min产生 J的热量，如果这些热量84%被冷水吸收能使2.0L的水温度升高上 ℃。

【解析】（1）由图知，电水壶的额定功率为1500W，
所以正常工作1分钟产生的热量：Q＝W＝Pt＝1500W×60s＝9×104J；
（2）由ρ＝可得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg，
这些热量84%被冷水吸收，即Q吸＝84%Q放，
由Q＝cm△t得水升高的温度：△t＝＝＝9℃。
故答案为：9×104；9。
40.（2019·苏州）某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开（不计热量损失），求：
额定功率
1000W
自重
5N
与桌面接触面积
200cm2
（1）装入水后水壶对桌面的压强p；
（2）水吸收的热量Q；
（3）将水烧开所需时间t。（c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg）
【解析】（1）壶内装入质量为1kg的水，重力为：G水=mg=1kg×10N/kg=10N，
装入水后水壶对桌面的压力：F=10N+5N=15N；
装入水后水壶对桌面的压强：p===750Pa；
（2）水壶装了质量为1kg，初温为20℃的水，标准大气压下水的沸点是100℃，
则水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J∕（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；
（3）不计热损失，W=Q吸，由P=可得电热水壶工作时间：t====336s。
答：（1）装入水后水壶对桌面的压强为750Pa；（2）水吸收的热量是3.36105J；（3）电热水壶把这壶水烧开需要336s。
41.（2019·益阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），干木材的热值q=1.2×107J/kg。

（1）水需要吸收多少热量？
（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
××型电热水器
额定加热功率
2400W
加热方式
电加热器
额定电压
220V
安全等级
防触电保护一类
温度设定范围
20℃～90℃
净重
20kg
容量
40L
整机外形尺寸
530mm×400mm×400mm
出厂日期
2019年5月15日
【解析】（1）由ρ=可得水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg，
20℃的水加热至70℃，则水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×106J，
（2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q吸，
由P=可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：t====3500s；
（3）根据Q吸=14%Q放可知，干木材完全燃烧放出的热量为：
Q放===6×107J；
根据Q放=mq可知，需要干木柴的质量为：m′===5kg。
答：（1）水需要吸收8.4×106J热量；（2）电热水器正常工作时至少需要3500s时间；（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要5kg干木材。
42.(2019·岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变）。
额定电压
电炖锅档位
额定功率/W
200V
低温
200
中温
400
高温
600
（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）；
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电压；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能。

【解析】（1）由表中数据可知，高温的功率P高=600W，由P=UI可得，在高温档工作时，电路中的电流：；
（2）由可得，电炖锅的电阻：，
电炖锅在高档工作时，电能表转盘在在121s内转了20r，
则电炖锅消耗的电能：，
实际功率为：，
由可得，电路的实际电压：
（3）高温档消耗的电能W高=p高t高=600W×6×60s=2.16×105J，则水升高1℃消耗的电能2.16×105J/20=1.08×104J，
低温档消耗的电能W低=P低t低=200W×9×60s=1.08×105J，
则水升高1℃消耗的电能为1.08×105J/8=1.35×104J，
因为1.08×104J＜1.35×104J，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能。
答：（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是2.7A； （2）在用电高峰期，此时的实际电压是200V； （3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，由（3）可知用高温挡更节能。