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【中考二轮】2024年中考物理热点·重点·难点（江苏专用）专题15+电功和电功率-专题训练.zip
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这是一份【中考二轮】2024年中考物理热点·重点·难点（江苏专用）专题15+电功和电功率-专题训练.zip，文件包含专题15电功和电功率原卷版docx、专题15电功和电功率解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共122页， 欢迎下载使用。
2023年考点与往年变化不大，考法上更加注重对学生能力的考查，在生活生产实例中运用物理知识解决问题。
如：电功率的计算式P=UI及推导式的应用 焦耳定律的公式及简单应用 画出部分家庭电路图三线插头 电功率的定义式P=W/t的应用 动态电路中电功率的最值问题 仍是高频考点，占分比较重；利用电能表的主要参数计算电能 练习使用测电笔 寻找家庭电路断路的故障点 家庭电路中各用电器的连接方式 触电防护也是必考点，一般结合生活中的现象进行考查；另外还有结合其他知识点综合考查，与内能的结合，与欧姆定律等的结合考查。
预测今年中考考点不会变化太大，考点还是会延续之前的考点。考查方式会进一步突出对能力的考查，即用所学知识解决问题，情景设置上更加新颖、贴近生活、加入最近科技信息，考有所依，学有所用。
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏南京·模拟预测）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图像，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率为16WB．灯泡正常发光时的电阻为
C．电路消耗的最大功率为10WD．电路至少做功1200J
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，则电源电压为12V；滑片在A时，变阻器连入电路中电阻最小，根据分压原理可知，变阻器两端的电压最小，灯两端的电压最大，则灯的电压最大UL1=8V，此时灯泡正常发光，根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压
U滑1=U−UL1=12V−8V=4V
由图乙可知，此时变阻器的电阻为R滑1=4Ω，则通过变阻器的电流
串联电路电流处处相等，则灯的额定电流
IL=I滑=1A
所以，灯的额定功率
PL=UL1IL=8V×1A=8W
故A错误；
B．根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
故B错误；
C．滑片在A点时，变阻器连入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中电流最大，电路的最大电流为1A，则电路消耗的最大功率
P总大=UI大=12V×1A=12W
故C错误；
D．当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知R滑大=12Ω，此时电路中的电流最小，由图乙知此时电压表V2的示数即灯的电压为2V，由串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压
U滑=U−UL'=12V−2V=10V
根据欧姆定律可得，此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流
则2min电路至少做功
故D正确。
故选D。
2．（2023·江苏盐城·三模）家庭照明使用的灯泡已经经过三个阶段的发展，图甲是白炽灯，图乙是节能灯，图丙是LED灯。光通量是指光源在单位时间内所发出的光量，它是衡量灯的光亮度的重要指标，单位用LM。光效即发光效率，是指一个光源所发出的光通量和所消耗的电功率之比，可用表示（一般家庭使用的白炽灯、节能灯、），30W节能灯与某白炽灯发光亮度相同，该白炽灯的电功率是（ ）
A．15WB．50WC．80WD．100W
【答案】D
【详解】30W节能灯的光通量为
30W节能灯与某白炽灯发光亮度相同，该白炽灯的电功率
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．（2023·江苏常州·二模）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
【答案】B
【详解】A．由图可知，该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误；
B．由图可知，600r/kW•h是指电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转，当该电能表表盘转动300转时，电路消耗电能为
故B正确；
C．家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D．用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选B。
4．（2023·江苏无锡·二模）在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。若只让图乙所示的电视机工作12min，则电能表指示灯闪烁的次数最可能是（ ）
A．8次B．16次C．32次D．48次
【答案】D
【详解】挂式空调功率为1200W=1.2kW，液晶电视机的功率为120W=0.12kW，空调工作3min消耗电能为
电视机工作12min消耗的电能为
设此段时间电能表指示灯闪烁的次数为n，则
解得n=48，故ABC不符合题意，故D符合题意；
故选D。
5．（2023·江苏无锡·一模）图甲是模拟调光灯，电源电压为5.6V，小灯泡额定电压为2.8V，电流随电压变化的I-U图像如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”。铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．小灯泡正常发光时的电流为0.36A
C．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W~1.008W
D．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.032W
【答案】D
【详解】A．由题知小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”，根据图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.12A，即电路中的电流
I=IL=0.12A
根据串联电路的电压特点可知此时“变阻器”两端的电压
UP=U-UL=5.6V-0.4V=5.2V
则此时“变阻器”接入电路的阻值
而所给铅笔芯的最大阻值为
30Ω<43.3Ω
则回形针P在铅笔芯左端时电路中电流一定大于0.12A，此时灯泡一定发光，移动P能连续改变电路中的电流，所以能连续调光，故A正确，不符合题意；
B．小灯泡正常发光时的电压是2.8V，根据乙图可知，此时通过小灯泡的电流为0.36A，故B正确，不符合题意；
C．小灯泡正常工作时的电功率
P额=U额I额=2.8V×0.36A=1.008W
小灯泡刚亮时的电压0.4V，此时小灯泡的实际功率
PL=ULIL=0.4V×0.12A=0.048W
所以从“刚亮”到正常发光，灯泡实际功率的变化范围为0.048W~1.008W，故C正确，不符合题意；
D．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻
则电源电压
U=UL′+IL′R滑′
5.6V=UL′+IL′×20Ω
由图象可知，灯泡两端的电压UL′=1.6V，通过灯泡的电流IL′=0.2A时符合，此时小灯泡的实际功率
PL′=UL′IL′=1.6V×0.2A=0.32W
故D错误，符合题意。
故选D。
6．（2023·江苏无锡·一模）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑片P从B端滑到A端的过程中，R1、R2的U-I关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．R1的阻值是20ΩB．图线MN是R2电阻的I-U关系图像
C．滑动变阻器R2的最大阻值为20ΩD．滑片P在B端时电路消耗的电功率为3.2W
【答案】C
【详解】AB．如图甲，R1、R2串联，如图乙MN为正比例函数图像，故MN是定值电阻R1的U-I关系图，则EF为R2的U-I关系图；由M点可知，当R1两端电压为4V时，通过R1的电流为0.4A，故R1的电阻为
故AB错误；
C．滑动变阻器R2的阻值最大时，其两端电压最大，对应E点，故滑动变阻器R2的最大阻值为
故C正确；
D．滑片P在B端时，R2最大，电流最小，对应图乙中E点，此时电流为I＝0.4A，电源电压为
U＝U1＋U2＝4V＋8V＝12V
电路消耗的电功率为
P＝UI＝12V×0.4A＝4.8W
故D错误。
故选C。
7．（2023·江苏泰州·二模）如图所示，电源电压不变，为定值电阻，滑动变阻器上标有“，2A”字样。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从C点向左移动到A点与向右移动到最右端B点，电压表示数均变化了2V，电路总功率均变化了；滑片位于最右端B点时，电流表示数为。下列说法中正确的是（ ）
A．C点位于AB的中点B．电源电压为10V
C．的值为D．滑片在A点时电流为
【答案】D
【详解】由图可知，、串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
BC．由题意可知，两次电压表的示数差分别为
则
两次电路的总功率差分别为
则
由可知
则
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，滑片在A处时，电源电压
滑片在B处时，电源电压
由①②解得
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，滑片在B处时，电源电压
解得
故BC错误；
D．滑片在B点时电路的总功率
则滑片在A点时电路的总功率
由可知，滑片在A点时电流
故D正确；
A．由欧姆定律可知，滑片在A点时电路的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入的电阻
则滑动变阻器AB之间的电阻
由串联电路的电阻特点可知，滑片位于AB的中点时，滑动变阻器接入电路的电阻
滑片在C点时电路的总功率
由可知，滑片在C点时电流
此时电路的总电阻
此时滑动变阻器接入的电阻
即C点不是位于AB的中点，故A错误。
故选D。
8．（2023·江苏南京·二模）某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值与光照强度大小成反比。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值变小B．通过R2的电流变大
C．电阻R1两端的电压变大D．电阻R2消耗的功率变大
【答案】C
【详解】A．根据电路图可知，两电阻串联，计数器（电压表）测R1的电压，已知光敏电阻的阻值与光照强度大小成反比，所以激光被遮挡瞬间电阻R1的阻值变大，故A错误；
B．电阻R1变大，由串联电阻的规律可知，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，通过R2的电流变小，故B错误；
C．根据U=IR可知，电流变小时，R2两端的电压变小，由于电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，则R1两端的电压变大，故C正确；
D．根据P=I2R可知，电阻R2消耗的功率变小，故D错误。
故选C。
9．（2023·江苏泰州·二模）如图所示是一种检测植物叶片含水量的电路，为定值电阻，R为条状石墨烯制成的湿敏电阻（阻值随叶片含水量的增大而减小）。电源两端的电压保持不变，闭合开关，当所检测的叶片含水量增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．湿敏电阻两端的电压变大
B．电路中的电流变小
C．湿敏电阻消耗的功率一定增大
D．电源输出功率与阻值的乘积增大
【答案】D
【详解】由电路图可知，定值电阻与湿敏电阻R串联，电流表测电路中的电流；
A．闭合开关，当所检测的叶片含水量增大时，湿敏电阻R的阻值变小，根据串联电路分压原理，电阻越小两端的电压越小，故A错误；
B．因为是串联电路，湿敏电阻R的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B错误；
C．湿敏电阻消耗的功率为
由此可知，当时，R消耗的功率是最大的，所以R的阻值变化时，湿敏电阻消耗的功率不一定增大，故C错误；
D．电源电压不变，电路中的电流变大，根据可知，总功率变大；阻值不变，所以电源输出功率与阻值的乘积增大，故D正确。
故选D。
10．（2023·江苏盐城·模拟预测）某电热水壶有两根电热丝，若把其中一根接入电路，烧开一壶水要30min；若把另一根接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要（不计热损失）（ ）
A．8minB．10minC．12minD．6min
【答案】B
【详解】设两根电阻丝的电阻分别为R1和R2，由题意可知
Q=W1=W2
设R2为R，R1为2R，把两根电热丝并联起来接入原电路，则有
t=10min
故选B。
11．（2023·江苏常州·三模）2023年科学家研制出了“室温超导”，室温超导指在20.6℃、1万个大气压下，特定材料能实现电阻趋近于零的现象。下列关于室温超导材料的说法中正确的是（ ）
A．用室温超导材料做输电线可以节省大量的能源
B．用室温超导材料做成热水壶的发热板，烧水效率会变高
C．室温超导材料可以用来制作熔断器
D．目前，室温超导材料可以在生活中推广使用
【答案】A
【详解】A．超导材料的电阻为0，不会产生热效应，用室温超导材料做输电线可以节省大量的能源，故A正确；
B．热水壶是利用电流的热效应工作的，不能用室温超导材料制作热水壶的发热板，故B错误；
C．当电路中电流较大时，熔断器产生的热量使熔断器的温度达到熔点，熔断器熔断，起到保护电路的作用，室温超导材料不会产生热量，无法使材料熔断，故不能用室温超导材料制作熔断器，故C错误；
D．室温超导材料对气压要求较高，无法在生活中大量推广，故D错误。
故选A。
12．（2023·江苏盐城·一模）小明同学利用如图甲所示装置和器材（煤油和水的初温相同），完成以下实验：（1）探究不同物质吸热升温现象：（2）探究Q与I的关系：（3）探究Q与R的关系：（4）观察水的沸腾：下列说法正确的是（ ）
A．当R1=R2时，可完成实验2
B．当R1>R2时，可完成实验3
C．闭合开关S1、S2，探究实验1时，即使水加热至沸腾，也可以通过分析实验数据得到结论
D．完成实验4时，得到如图乙的图像，第5min-15min 和第 40min-50min 出现的温度变化现象的原因是不同的
【答案】D
【详解】A．由图甲知，开关都闭合时，两个阻值相同的电阻并联在电路中，两电阻两端的电压相同，据欧姆定律知，通过两电阻的电流相同，要探究Q与I的关系，通过两电阻的电流就不同，所以不能完成实验2，故A错误；
B．当R1>R2时，据欧姆定律知，通过两电阻的电流不同，要探究Q与I的关系，应保持电阻相同，不能完成实验3，故B错误；
C．要探究实验1，通过比较温度计示数的变化来反映物质吸热升温现象，而水沸腾时，温度保持不变，油的沸点较高，温度仍继续升高，所以不能通过实验数据得到结论，故C错误；；
D．由图乙知，5min-15min，水是由于吸热，而温度上升，40min-50min，水是由于放出热量而温度降低，所以两次温度变化的原因不同，故D正确。
故选D。
13．（2023·江苏南通·模拟预测）如图甲所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡L发光。小明将台灯L1插头（A、B）插入两孔插座中，再闭合台灯开关S1，两个灯泡都不亮。用测电笔分别测M和N点，测电笔都发光（图丙是台灯L1的电路图）。此时电路中出现的故障是（ ）
A．L1断路B．零线断路C．插头短路D．L短路
【答案】B
【详解】A．由图可知，闭合开关S，灯泡L发光。小明将台灯L1插头（A、B）插入两孔插座中，再闭合台灯开关S1，两灯并联。根据并联电路电流特点，如果L1断路，那么不影响其他支路，灯泡L会发光，故A不符合题意；
B．由题知，台灯插头插入插座后再闭合开关S1时，两个灯泡不亮，这说明可能是台灯内部短路，导致图中L左侧零线断路（零线上的保险丝熔断），此时用测电笔分别测M和N点，M、N两点都与火线相连，所以测电笔都发光，故B符合题意；
C．如果插头短路，将L1插头插入两孔插座中时，就会引起保险丝熔断，两灯都不会发光，而题中是插头插入插座后再闭合开关S1时，两个灯泡才不亮的，所以不可能是插头短路，故C不符合题意；
D．如果L短路，那么第一次L不会发光，故D不符合题意。
故选B。
14．（2023·江苏南京·二模）每年3月最后一周的星期一是全国中小学生安全教育日。关于安全用电下列说法正确的是（ ）
A．人体的安全电压是220VB．空气开关“跳闸”一定是电路发生了短路
C．当有人触电时，应该立即切断电源D．多个大功率用电器可以同时使用一个接线板
【答案】C
【详解】A．人体的安全电压是不高于36V，故A错误；
B．空气开关“跳闸”的原因是电路中电流过大，可能是电路发生了短路，也可能是电路中总功率过大，故B错误；
C．当有人触电时，应该立即切断电源，再实施救援，故C正确；
D．多个大功率用电器同时使用一个接线板，则电路中总功率过大，通过接线板的电流过大，容易引发火灾，故D错误。
故选C。
15．（2023·江苏扬州·三模）如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为20V
B．EF是电压表的示数随电流表A的示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大功率为
D．整个电路的最大功率为
【答案】D
【详解】AB．由甲图可知，两个电阻串联，电流表测电路中电流，电压测两端电压，电压表测两端电压。滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小；由于电源电压不变，则两端的电压变大；所以，通过的电流随其两端电压的减小而增大，通过的电流随其两端电压的增大而增大；由此可知，乙图中MN是的图像，EF是的图象即EF是表示数随A表示数变化的图像，由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为：，此时，，则串联电路的电压特点可得，电源电压
故AB错误；
C．由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为，变阻器的电压，则滑动变阻器的最大电阻为
，则的阻值为
在滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率为
当时，滑动变阻器的功率最大，最大功率为
故C错误；
D．由图乙可知，电路的最大电流为，电源电压为，所以，整个电路的最大功率
故D正确。
故选D。
16．（2023·江苏扬州·一模）如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I-U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中D与R的电功率之比为P1∶P2=a，丙图中D与R的电功率之比P3∶P4=b，则下列关系式中正确的是（ ）
A．ab=1；a＞bB．ab＜1；a＜b
C．ab＜1；a＞bD．ab＞1；a＜b
【答案】B
【详解】设乙图中的电源电压为U，由乙图知R和D并联，根据并联电路电压的规律可知，R和D两端的电压相等都等于电源电压，则R与D的电功率之比为
由丙图知R和D串联，设此时特殊纯电阻元件D的电阻为RD′，根据串联电路电流的规律可知，通过R和D的电流相等，则R和D的电功率之比为
则
由题意可知，乙图和丙图中的电源电压相等，当R和D串联时，由串联电路电压的规律可知
UR+UD=U
而R和D并联时它们两端的电压都等于电源电压，在甲图中作出D元件的I-U图像如下（其中紫色斜线为并联时D元件的I-U图像，红色斜线为串联时D元件的I-U图像），在I-U图像中，图线越靠近电压这一端，表示元件的电阻越大，所以由下图可知
由①④可知a＜1，由②④可知b＞1，则
a＜b
由③④可知
ab＜1
故选B。
17．（2023·江苏南通·模拟预测）如图甲所示的电路中，在滑片P由a移到b的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R1的变化情况如图乙所示，已知定值电阻R2=10Ω。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．滑动变阻器R1的最大值为10Ω
C．滑片P在移动过程中，R1消耗的功率一直增大
D．通过R2的电流变化范围为0.2A~0.6A
【答案】D
【详解】A．当滑片P移到b端时，电路为R2的简单电路，电压表的示数为电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，两端的电压为0，由图像可知，电压表的示数为6V，即电源的电压U=6V，故A错误；
B．当电压表的示数最小为U2=2V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流即R1通过的电流
则滑动变阻器R2的最大阻值为
故B错误；
C．滑片P由a移到b的过程中，在b端时，R1电阻为零，消耗的电功率为零，一直增大说法错误，故C错误；
D．滑片P移到b端时，R2单独接入电路，此时电路的电流最大，为
通过R2的电流变化范围为0.2A~0.6A，故D正确。
故选D。
18．（2023·江苏扬州·二模）如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡L上标有“5V 1W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化，为定值电阻，电压表选用“”量程，电流表选用“”量程。只闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表示数为5V，消耗的功率为，电流表示数为；滑片P置于最左端，此时灯泡正常发光，消耗的功率为，电流表示数为，，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡正常发光时电阻为
B．滑动变阻器的最大阻值为
C．同时闭合S1和S2，电路消耗的最大功率为
D．与的比值为4∶1
【答案】C
【详解】A．由可得，灯泡L正常工作时的电流
由可知，灯泡正常发光时的电阻
故A错误；
BD．只闭合开关S1，灯泡L、滑动变阻器、定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大；滑片P置于最左端，滑动变阻器接入电路的电阻为零，灯泡L、定值电阻串联，由灯泡正常发光可知，此时电路中的电流为
灯泡L两端的电压为，由串联电路的电压特点可知，两端的电压
由可知，的阻值
由可知，滑片P置于最右端时与滑片P置于最左端时电路的电流之比
则滑片P置于最右端时，电路中的电流
由可知，滑动变阻器的最大阻值
故BD错误；
C．同时闭合S1和S2，灯泡L被短路，滑动变阻器、定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；由可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电阻最小，由串联电路的电阻特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中电阻最小，此时电路中的电流
因此电路中的最大电流为，则此时电路消耗的最大功率
故C正确。
故选C。
二、填空题
19．（2023·江苏镇江·二模）图甲中电源电压恒定，定值电阻R0=3Ω。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙：图Ⅰ描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图Ⅱ描述效率（滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比）随滑动变阻器电阻的变化规律，电表、导线的电阻对电路影响不计。则电源电压为 V，滑动变阻器最大阻值为 Ω，图Ⅰ上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为 W。
【答案】 9 7 5.67
【详解】[1]当滑动变阻器滑片P在A端时，连入电路的电阻为0，由图乙Ⅰ图像可知，电路中只有R0，电流I1=3A，电源电压
U= I1 R0=3A×3Ω=9V
[2]当滑动变阻器滑片P在B端时，连入电路的电阻最大，电路中R 与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端电压，设此时电压表示数为U1，电流为I2，由图乙Ⅱ图像可知
解得U1= 6.3V，则R0两端电压
U2=U -U1=9V-6.3V=2.7 V
电路中的电流
滑动变阻器最大电阻
[3]图Ⅰ上经过a点的横坐标为，纵坐标为U1= 6.3V，则两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为此时滑动变阻器的功率
P=U1I2= 6.3V×0.9A=5.67 W
20．（2023·江苏盐城·二模）阅读短文，回答问题：
空气发电机
清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。
此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，比如撒哈拉沙漠，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.5×10-2mA/cm2（电流密度的大小表示单位截面面积的电流），因此需要多个设备一起运行才能实现供电。
（1）“空气发电机”电极的材料应选用 （导体/绝缘体/半导体）；
（2）图中电压表指针正向偏转，则“空气发电机”的上电极片应为 （正/负）极；
（3）下列关于“空气发电机”的说法正确的是 ；
A．“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
B．“空气发电机”不可以在室内运行
C．“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
D．“空气发电机”违背了能量守恒定律
（4）“空气发电机”在发电过程中，将 （化学/机械）能转化为电能；
（5）若让200个薄膜为40cm2的“空气发电机”同时工作，10天产生的电能供给标有“2.5V 0.72W”的小灯泡工作，可供 盏这种灯泡正常工作1小时。
【答案】 气体 正 C 化学 20
【详解】（1）[1]“空气发电机”电极的材料应选用半导体，湿度变化时，其阻值会发生变化。
（2）[2]图中电压表指针正向偏转，则电流从电压表的正极线柱流入，所以“空气发电机”的上电极片应为正极。
（3）[3]ABC．所给材料信息可知，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行，故AB错误，C正确；
D．“空气发电机”是利用化学能转化为电能，没有违背了能量守恒定律，故D错误。
故选C。
（4）[4]“空气发电机”在发电过程中，消耗化学能，获得电能，所以将化学能转化为电能。
（5）[5]由“单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.5×10-2mA/cm2”可知，若让200个薄膜为40cm2的“空气发电机”同时工作，在10天内产生的电能为
W=nUIt=200×0.5V×40cm2×1.5×10-5A/cm2×10×24×3600s=51840J
灯泡1h消耗的电能为
W'=Pt =0.72W×3600s=2592J
灯泡的盏数为
21．（2023·江苏苏州·一模）如图所示为电烤炉的简化电路图，阅读说明书后得知：、均为电热丝，。当开关闭合，处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，闭合、时，电烤炉处于 挡状态（选填“低温”、“高温”）；电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为 （忽略温度对电阻的影响）。
【答案】 高温 5∶3
【详解】[1]由
可知，当、闭合时，电路为的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡。
[2]电烤炉处于高温挡时，电路为的简单电路，电路中的电流为
电烤炉处于低温挡时，、串联，电路中的电流为
由可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为
22．（2023·江苏无锡·一模）如图甲所示为小明家的电能表，若电能表记录小明家在10min内消耗的电能为，此时只有额定电压为220V的电炉在正常工作，则电炉的额定电流为 A（结果保留1位小数），这段时间内电能表的转盘转了 转，小明发现图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的C和 （选填“A”或“B”）两个液柱高度来解释这种情况。
【答案】 5.5 120 B
【详解】[1][2]电炉的额定功率
电炉的额定电流
这段时间内电能表的转盘转动的转数
n=600r/(kW·h)×0.2kW·h=120r
[3]图乙中的电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图丙中B、C两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。
23．（2023·江苏无锡·一模）小明家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，当S闭合，S1断开时，饮水机处于 （加热/保温）状态。饮水机部分参数如表所示。电热丝R2的阻值为 Ω，饮水机在加热状态下正常工作，加热效率为80%，将2.2L的水从20℃加热至100℃，需要 min。【】
【答案】 保温 27.5 7
【详解】[1]由电路图知，当开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，饮水机的功率较大，是加热状态；当开关S闭合，断开时，是R1工作的简单电路，电路的电阻较大，据知，饮水机的功率较小，是保温状态。
[2]电热丝R2的功率
P2=P加热-P保温=2200W-440W=1760W
电热丝R2的阻值
[3]饮水机中水的质量
加热水需要吸收的热量
加热水需要消耗的电能
加热水需要的时间
24．（2023·江苏苏州·一模）小明书房照明灯标有“220V，60W”，发现开关S闭合后灯不亮，电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时（如甲图所示），发现氖管均发光，用测电笔去测A、B两点时，只有测A点时氖管发光，那么故障原因可能是 （选填“A、B间短路”；“D、C间短路”；“A、D间断路”；“B、D间断路”）；电路维修完成后，小明用家中电能表（如乙图所示）测量了该灯的实际功率，单独使用该照明灯，发现电能表指示灯6min才闪烁了11次，该灯的实际功率是 W。
【答案】 B、D间断路 55
【详解】[1]由题意可知，用测电笔测A、B、C、D四点时，测A、C、D三点时，氖管均发光，只有测B点时氖管不发光，则说明A、C、D三点与火线相连，B点与火线是断开的，由此可知B与D点之间断路。
[2]电能表指示灯闪烁11次消耗的电能
用电器的实际功率
25．（2023·江苏扬州·模拟预测）如图甲是一种家用电暖器，电热丝工作时温度升高，内能增加的方式是通过 （“做功”或“热传递”）实现的。图乙是其简化的电路图，已知R1
【答案】 做功 121 S1 7.2×104
【详解】[1]电热丝工作时温度升高，内能增加，这是电流通过电热丝时做功，使电热丝内能增加的。
[2][3]由题可知
闭合开关S、时，单独接入电路，电路中电阻最大，根据
可知，功率最小，电暖器处于第一挡；闭合开关S、时，单独接入电路，电路电阻较大，功率较大，电暖器处于第二挡；闭合开关S、、时，、并联，电路中电阻最小，功率最大，电暖器处于第三挡；电暖器第一挡功率
则R2电阻为
[4]已知电暖器处于第二挡时
正常工作时间
电暖器在第二挡正常工作，产生的热量是
三、实验题
26．（2023·江苏无锡·一模）在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示。
（1）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整要求导线不能交叉；
（2）正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为；
（3）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W；
（4）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 ；
（5）小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是 。
【答案】 1.5 左 0.5 10 灯丝的阻值不是定值，会随温度的变化而变化
【详解】（1）[1]变阻器按一下一上接入电路，电压表与灯并联，电流表串联在电路中，如下所示：
（2）[2]灯在额定电压下正常发光，正确操作后，小明同学闭合开关，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数（如图乙所示)为1.5V。
[3]若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向，就要减少变阻器的电压，所以应将图甲中滑片P向左端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）[4]绘制成图丙所示的I-U图像，灯的额定电压下的电流为0.2A，根据图像信息，小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
（4）[5]由欧姆定律可知，灯正常发光的电阻为
根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为
4.5V-2.5V=2V
根据分压原理，该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为
（5）[6]探究电流与电压的关系时要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故小明立刻说明无法完成此实验。
27．（2023·江苏徐州·一模）小明用符合实验条件的电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
（1）为了测出小灯泡的额定功率，请添加一根导线完成图甲所示实验电路的连接 ；
（2）闭合开关前滑片P应该置于滑动变阻器的 端（选填“左”或“右”）；
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图乙所示.由此可知，小灯泡L的额定功率为 W；
（4）小明查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析他所测得的额定功率偏 （选填“大”或“小”）。
【答案】 左 0.5 大
【详解】（1）[1]分析电路可知为串联电路，电压表测小灯泡电压，所以缺滑动变阻器和开关之间的一条导线，连接如下图：
（2）[2]为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处，即最左端。
（3）[3]图一中电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.2A，则小灯泡L的额定功率为
（4）[4]若电压表工作时，内部有微弱电流通过，则电流表测量的是灯泡和电压表的总电流，电流偏大，根据可知，他所测得的额定功率偏大。
28．（2023·江苏苏州·二模）小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为4.5V，所选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω
（1）请用笔画线代替导线将实物图（图甲）补充完整 ；（要求导线不交叉，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）；
（2）闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，先接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙，则实验中保持电压表示数不变为 ，为了完成本实验，小明所选滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω；
（4）小明在探究完导体中的电流与电阻的关系后，同组的小华找来额定电压为6V的小灯泡测电功率，其实验数据如下表所示，根据表中实验数据分析，若小灯泡两端电压恰好为3V，则灯的功率可能是 （单选）。
A．0.75W B．0.95W C．1.02W D．1.20W
【答案】 小灯泡短路 2V 37.5 B
【详解】（1）[1]当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则此时滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示
（2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路处于通路状态，电压表无示数，可能是小灯泡短路。
（3）[3]由图乙可知，电流表选择小量程，此时电流表示数为I=0.4A，故由欧姆定律可知，实验中电压表示数保持为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
[4]由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端电压为
U滑=U源-U=4.5V-2V=2.5V
定值电阻的最大阻值为R大=30Ω，由欧姆定律可得，此时电路中的最小电流为
同理可知此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
可知小明所选滑动变阻器的最大阻值不小于37.5Ω。
（4）[5]由表中数据可知，小灯泡的电阻随电压的升高而增大，当小灯泡两端电压为4.0V时，由欧姆定律可求得此时小灯泡的电阻为10Ω，若小灯泡两端电压为3V，故可知此时小灯泡两端电阻将小于10Ω，由可得，此时小灯泡的功率为
由表中数据可知，当小灯泡两端电压从6.0V减小到5.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI1=0.50A-0.46A=0.04A
当小灯泡两端电压从5.0V减小到4.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI2=0.46A-0.40A=0.06A
故可知当小灯泡两端电压从4.0V减小到3.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI3>ΔI2=0.06A
即此时流过小灯泡的电流为
I实=0.40A-ΔI3<0.40A-0.06A=0.34A
则由P=UI可得，小灯泡的功率为
P实=U实I实<3V×0.34A=1.02W
即此时小灯泡的功率为
0.9W故ACD不符合题意，B符合题意，故选B。
29．（2023·江苏泰州·三模）（1）小明同学在实验室用如图1所示的实验装置探究“比较煤油和水的吸热能力”的实验，实验中，取相同质量的水和煤油倒入相同烧杯中，用相同的酒精灯加热。
①通过 （选填“加热时间的长短”或“温度计示数的变化”）来反映煤油和水吸收热量的多少；
②小明通过实验，记录了相关数据如表所示，根据表中数据。小明的实验的结论是：水和煤油相比较， （选填“水”或者“煤油”）的吸热能力较强；
③同组的小丽提出疑问：如果上面的实验中水和煤油的初温和末温都不同，加热相同的时间，则 （选填“能”或者“不能”）得出水和煤油的比热容大小关系；
（2）如图2所示，在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
①为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较 （选填“温度计示数变化量”或“加热时间”）来判断不同电流产生的热量多少；
②若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻 （选填“串联”或“并联”）。
【答案】 加热时间的长短 水 能 温度计示数变化量 B 串联
【详解】（1）①[1]比较煤油和水的吸热能力时，用相同的酒精灯加热，则在相同时间内酒精灯放出的热量相同，煤油和水吸收的热量相同，时间不同，吸收的热量不同，所以通过加热时间的长短来反映煤油和水吸收热量的多少。
②[2]由表格数据知，在相同的时间内，两种液体吸收的热量相同，水的温度变化比煤油的小，说明水的吸热能力较强。
③[3]水和煤油的初温和末温不同，加热相同的时间，即吸收相同的热量，比较两种液体温度变化情况，能得出水和煤油比热容的大小关系。
（2）①[4]据焦耳定律，通过电阻丝的电流不相同，加热时间相同时，电阻丝产生的热量不同，则温度计示数变化不同，所以通过比较温度计示数变化来判断不同电流产生的热量多少。
②[5][6]要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应保持通过阻值不同电阻的电流相同，所以让图乙中B烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻串联。
30．（2023·江苏南京·三模）如图所示是物理课上曾经做过的三个实验，请完成以下问题。（ρ煤油＝0.8g/cm3）
（1）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华选用沙子和水进行实验，用分别装入质量相等的沙子和水，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 （填“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放沙和水的容器较好。本实验可通过加热时间相同，比较 来探究沙和水两种物质吸热升温的特点，根据 的现象可判断出水的比热容比沙子的比热容大；
（2）如图乙实验是“比较质量相等的不同燃料燃烧时发出的热量”，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快， （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大；
（3）小明想对丙装置进行改装，来探究“物质吸热升温的现象”，他应将图丁中 （选填“A”、“B”或“C”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”）。
【答案】 易拉罐 温度计升高的示数 水升温比沙子慢 不能 A 串联、并联都可以
【详解】（1）[1]因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好。
[2]要探究不同物质吸热升温的现象，应使用相同的加热器，控制不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力。
[3]实验中，沙子和水的质量相等，由比较吸热能力的方法，根据加热相同的时间（吸收相同热量），水升高的温度小于沙子升高温度的现象，即根据水升温比沙子慢可以得出水的比热容比沙子的比热容大。
（2）[4]乙实验中，控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的不一定多，不能说明碎纸片的热值大。
（3）[5] [6]根据可知，探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法，要控制Q及质量相同，根据Q＝I2Rt，应控制电流和通电时间及电阻值大小相同，根据串联电路各处的电流相等，可将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联，根据
控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同及通电时间相同也可以，由并联电路电压的规律，故将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联，故串联、并联都可以。
31．（2023·江苏·二模）小明在如图所示“探究影响导体电阻大小的因素”实验装置中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示，实验中将电阻丝的两个端点接入电路。
（1）分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：
导体的电阻大小与导体的材料有关；为了探究导体电阻与导体长度和横截面积的关系，C电阻丝的长度和横截面积应为 m， 。
（2）小明又用了A、B两个电阻丝探究电流热效应与电阻的关系，装置如图所示，①、②两个瓶中装有质量相等的煤油，通过 来比较瓶内金属丝产生热量的多少；相同时间内①瓶升高温度比②瓶多，可以得出结论：在 相同时，电阻越大，电流产生热量越多。
【答案】 A、B 1/0.5 0.8/0.4 煤油升高的温度/温度计示数变化 电流和通电时间
【详解】（1）[1]导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素不变；由转换法，根据灯泡的亮度表示导体的电阻大小，研究导体的电阻大小与导体的材料有关，要控制导体的长度和横截面积相同，故分别将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。
[2][3]为了探究导体电阻与导体长度的关系，要控制导体的材料和横截面积相同；为了探究导体电阻与横截面积的关系，要控制导体长度的关系和材料相同，据此可知C电阻丝的长度和横截面积应为1.0m和0.8mm2或者0.5m和0.4mm2。
（2）[4][5]根据表中AB数据可知，在长度和横截面积相同的条件下，连入镍络合金的电路的电阻较小，说明在长度和横截面积相同的条件下镍络合金的电阻比锰铜合金的电阻大；图乙中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，相同时间内①瓶升高温度比②瓶多，即镍铬合金电阻丝产生的热量多，故可以得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多。
32．（2023·江苏淮安·模拟预测）小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
（1）实验中，必须取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有 和 ；
（3）实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 来判断液体吸热能力的强弱；（以上均选填序号）
A．通电时间 B．温度计示数的变化
（4）如表是某次的实验数据，分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强。
【答案】 质量 温度计 秒表 A B 甲
【详解】（1）[1]由于物体吸收热量的多少与质量有关，所以要探究不同物质的吸热能力，应控制两种液体的质量相等。
（2）[2][3]需要测量时间的工具秒表，需要测量温度的工具温度计。
（3）[4][5]两电阻丝串联，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，所以实验中可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少，并通过温度计的变化来判断两种液体的吸热能力。
（4）[6]由表格中数据知，甲乙的质量相等，在相同时间内吸收相同的热量，甲的温度变化更小，说明甲的吸热能力更强。
33．（2023·江苏苏州·三模）按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有：标有“”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“”的滑动变阻器、电流表（量程为0∼0.6A，0∼3A）、电压表（量程为0∼3V，0∼15V）、开关及导线若干。
（1）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是： 。排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是： ；
（2）小明同学按电路图正确连接电路后。闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的小数填入下表
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为 W；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值约为 Ω；
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为 W；
（3）若电压表的0∼15V量程已损坏，只能使用0∼3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；
②按①题设计图，若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为 Ω∼ Ω。
【答案】 小电灯断路 闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 1.14 7.3 1.5 12
【详解】（1）[1]闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，说明断路，电压表有较大的示数，则说明电压表接入电路，据此判断是小电灯断路。
[2]排除故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路原来是通路，因电流过大，灯烧坏了,故该学生在操作过程中的不当之处是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处。
（2）①[3]由表中数据知，灯泡额定电压时对应的电流为，则灯泡的额定功率为
②[4]小电灯正常发光时，电压为额定电压,由表中数据知，此时电路电流，由串联电路特点知，滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
③[5]将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，根据分压原理，每个灯两端电压都相等，均为3V，由表中数据知，此时电路电流，则两灯消粍的总功率为
（3）①[6]电压表只能使用0∼3V量程，电源电压为6V，小电灯电压为额定电压时，滑动变阻器分得的电压为2.2V，故可以将电压表接在滑动变阻器两端，电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电路图如下图所示
②[7][8]当电压表示数为最大值3V时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻最大，电源电压为6V,根据串联电路电压的规律，小电灯两端的电压为，由表中数据知，电流为，由欧姆定律，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
当小电灯电压最大为时，由表中数据知，电路电流为，电源电压为6V，所以此时滑动变阻器两端的电压为，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是。
34．（2023·江苏扬州·三模）小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有：电压可变的电源，额定电压为的小灯泡，以及滑动变阻器规格分别为”、”和”可选、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明连接的电路，检查发现接错了一根导线，请你在这根导线上打“”，并补画出正确连接的那根导线；
（2）连接好电路，正确操作后，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好。则故障可能是 。
A．灯泡短路 B．滑动变阻器断路 C．灯泡断路
（3）故障排除后，小明将电源电压调为，然后从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的规格是 。实际测量时，当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）；
（4）实验过程中，小明向右调节滑动变阻器，若滑动变阻器的功率减小了，灯泡的功率变化了，则 （选填“>”“<”或“=”）；
（5）爱动脑筋的小明想出另一种测量该刻小灯泡额定功率的方法，设计了如图丙所示的电路（电源电压为，灯泡的额定电压为），请将以下实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；
②滑片不动，再将开关拨至“2”时，读出电压表示数为。
③小灯泡的额定功率： （用、、表示）。
（6）实验结束后，小明同学将原电路中小灯泡换成几个定值电阻，用来探究电流与电阻的关系，根据实验数据作出如图丁所示的图像（定值电阻阻值分别为、、）。若选用“”的规格滑动变阻器，则小明选择的电源电压的取值范围为 V。
【答案】 B 0.75 B 偏大 ＜ 2 2 8
【详解】（1）[1]原电路图中，灯泡和电压表没有接入电路是错误的，在测“小灯泡电功率”实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：
（2）[2]小明发现小灯泡始终不亮，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为0，说明电压表与电源没有连通，经检查电表完好，则故障可能是滑动变阻器断路，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[3]小灯泡的额定电压为，从图中可知，小灯泡的额定电流为，小灯泡的额定功率
[4]当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中的电流最小为，此时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故滑动变阻器选B。
[5]实际测量时，电压表并联在灯泡两端，当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的，若考虑这个微弱电流的影响，电流表所测电流大于灯泡的额定电流，根据可知所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）[6]当向右调节滑动变阻器时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由串联电路的特点可知，灯泡两端的电压增大；由图乙可知，通过灯泡的电流也变大，灯泡的实际功率变大；电源电压恒为，由可知，电路总功率变大；电路总功率等于各用电器消耗功率之和，故滑动变阻器的功率减小小于灯泡的功率变化，即。
（5）实验步骤：
①[7]检查电路无误后，闭合开关S，将开关拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V；
②滑片不动，再将开关拨至“2”时，读出电压表示数为；
③[8]在步骤①中，小灯泡、和滑动变阻器串联，电压表测和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V，由串联电路电压的规律，灯两端的电压
灯泡正常发光；在步骤②中，滑动变阻器的滑片不动，再将开关拨至“2”，电压表测两端的电压为，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率
（6）[9][10]由图丁可知，定值电阻两端电压为
当定值电阻最大值为时，滑动变阻器的最大值为，若控制的定值电阻两端的电压不变，为2V，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器分担的电压为6V，则电源电压最大值为
当滑动变阻器的阻值为零时，电压表的示数为2V，此时只有一个用电器，电压表也测量电源电压，故电源电压最小值为2V，故电源电压需要控制在。
四、作图题
35．（2023·江苏南通·二模）如图，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将如图连接成声光控楼道节能照明电路。
【答案】
【详解】由题意可知，楼道照明灯泡亮的条件是：必须是晚上亮、白天不亮，必须有人经过亮、没人不亮，所以光控开关和声控开关不能独立工作，所以，灯泡应用与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如下图所示：
36．（2023·江苏泰州·二模）完成下列作图：如图，甲是家庭电路中常见的带开关的插座，请在图乙中补画出其在家庭电路中的连接情况。
【答案】
【详解】为了安全，开关接在火线上，三孔插座中上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图：
37．（2023·江苏镇江·模拟预测）请将图中的开关、灯泡、三孔插座正确接入家庭电路，使开关控制灯泡的亮灭。
【答案】
【详解】由灯泡得接法可知，火线进入开关，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。由三孔插座的接法可知，上孔接地线；左孔接零线。如图所示：
38．（2023·江苏宿迁·一模）如图所示，用试电笔检测家庭电路的两根输电线，其中下面那根氖管会发光，图中两个标有“220V，25W”的灯泡接入电路后正常发光，开关S控制这两个灯泡。请画出正确的光路图。
【答案】
【详解】用试电笔检测家庭电路的两根输电线，其中下面那根氖管会发光，则下面这根线是火线，上面那根线是零线。家庭电路的电压是220V，灯泡参数是“220V 25W”，要想正常发光，则两灯泡应并联接入电路，开关控制两灯泡，故接在干路上，并与火线相连，如下图
39．（2023·江苏淮安·一模）如图所示，请将灯泡和开关连入家庭电路。
【答案】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示：
40．（2023·江苏无锡·一模）小红家卧室安装了两盏“220V，11W”的壁灯L1、L2和一个三孔插座，把a、b、c三个点的导线正确连接在家庭电路中，要求开关S只控制两盏电灯且都能正常发光。
【答案】
【详解】开关S控制两盏电灯且都能正常发光，两灯泡并联，开关S要接在火线与灯之间，如图所示：
五、计算题
41．（2023·江苏苏州·一模）如图所示，电源电压不变，定值电阻，电流表量程为，小灯泡标有“6V，3W”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，滑动变阻器滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器接入电路中的阻值减小了10Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。
（1）电源电压是多大？
（2）S闭合，S1、S2断开时，为保证电路安全，滑动变阻器的取值范围是多少？
（3）S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，求滑动变阻器的最大功率。
【答案】（1）7.5V；（2）3Ω-13Ω；（3）16.875W
【详解】答：（1）由得小灯泡正常发光的电流为
由得灯泡的电阻为
当开关S闭合，、断开，该电路为滑动变阻器R和小灯泡L的串联电路，电流表测电路中的电流；由题知滑片P从b滑至某一位置时，其接入电路的阻值变小，电路中的电流变大；当滑片P从b端滑至某一位置时，灯泡正常发光，则电路中的电流为
则电源电压为
①
当滑片P在b端时，电路中的电流为
则电源电压为
②
联立①②可解得
（2）S闭合，、断开时，为保证电路安全，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，灯正常发光，此时接入的电阻
当变阻器接入电路的电阻最大，电路安全，故滑动变阻器的取值范围。
（3）当开关S、、都闭合时，L被短路，该电路为滑动变阻器R和定值电阻的并联电路，电流表测干路的电流；通过的电流为
已知电流表量程为，则干路电流最大，由并联电路的电流特点可知通过R的最大电流为
则滑动变阻器的最大功率为
答：（1）电源电压是；
（2）滑动变阻器的取值范围；
（3）当开关S、、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。
42．（2023·江苏南通·模拟预测）如图所示，电源电压恒定，R为滑动变阻器，小灯泡L的规格为“3V 3W”，不计灯丝电阻随温度而发生的变化。现将滑动变阻器的触头移至某一位置，当S1闭合，S2断开时，小灯泡正常发光；当S1与S2均闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度I；
（2）电源电压U及滑动变阻器接入电路的阻值R1；
（3）S1闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，滑动变阻器在50s内消耗的电能W。
【答案】（1）1A；（2）9V，6Ω；（3）216J
【详解】解：（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度
（2）将滑动变阻器的触头移至某一位置，当S1闭合，S2断开时，变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是1A，电源电压
U=UL+IR1=3V+1A×R1①
当S1与S2均闭合时，只有变阻器的简单电路，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I′R1=1.5A×R1②
由①和②得到
U=9V，R1=6Ω
（3）灯泡正常发光时的电阻
S1闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，电路中的电流
滑动变阻器在50s内消耗的电能
W=I″2Rt=(0.6A)2×12Ω×50s=216J
答：（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度I为1A；
（2）电源电压U等于9V，滑动变阻器接入电路的阻值R1为6Ω；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，滑动变阻器在50s内消耗的电能W为216J。
43．（2023·江苏徐州·三模）如图所示的电路，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，小灯泡标有“3V 0.9W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，移动金属滑片的过程中，确保各元件使用安全。求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）滑动变阻器消耗的最小电功率。
【答案】（1）0.3A；（2）0.8W
【详解】解：（1）由得，灯泡的额定电流
（2）由得，灯泡的电阻
由欧姆定律、电阻的串联可得滑动变阻器消耗的功率为
由数学知识可知，当变阻器的阻值
时，变阻器R消耗的电功率最大，所以滑片向左移动时，变阻器消耗的功率先变大后变小，而由题意可知，当
时，灯泡会烧坏，所以，当变阻器的阻值最大为
时，其消耗的功率最小，则变阻器消耗的最小功率为
答：（1）灯泡的额定电流是0.3A；
（2）滑动变阻器消耗的最小电功率是0.8W。
44．（2023·江苏盐城·三模）如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，是最大阻值为16Ω的滑动变阻器，小灯泡L上标有“6V、3W”，其电流与电压的关系如图乙所示。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，求的电功率：
（3）闭合开关S，断开，求灯泡在1min内消耗电能的最小值。
【答案】（1）12Ω；（2）2.4W；（3）30J
【详解】解：（1）根据题意可知，小灯泡正常发光时的电阻为
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，是灯泡和定值电阻并联的电路，电流表测干路电流，小灯泡恰好正常发光，说明灯泡和定值电阻两端的电压等于电源电压为6V。如图乙所示，小灯泡正常发光时通过的电流为0.5A，根据并联电路中电流规律可知，通过定值电阻的电流为
则定值电阻的电功率为
（3）闭合开关S，断开时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知，当电路电阻越大时，电流越小。所以当滑动变阻器接入电路阻值最大时，小灯泡消耗电能最小；设此时通过的电流为I，则灯泡两端的电压为
如图乙所示，当电流为0.25A时，灯泡两端电压为2V，刚好满足上式条件。则灯泡在1min内消耗电能的最小值为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻12Ω；
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A， 的电功率为2.4W；
（3）闭合开关S，断开，求灯泡在1min内消耗电能的最小值为30J。
45．（2023·江苏盐城·模拟预测）如图所示是某温控装置的简化图，受控电路由电源和电热丝R0组成，电源电压为220V，R0=44Ω。控制电路由电源E、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关、电阻箱R和热敏电阻Rt组成，Rt的阻值随温度变化关系如表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，受控电路断开；当I≤40mA时，衔铁释放，受控电路接通。求：
（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率。
【答案】（1）6.6×104J；（2）6V；（3）0.25W
【详解】解：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量
（2）由图可知，电阻箱R和热敏电阻Rt串联，由图表格数据可知，当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻
R总=Rt+R=50Ω+70Ω=120Ω
根据题意可知，当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，由可知，控制电路的电源电压
U控=IR总=50×10-3A×120Ω=6V
（3）若控制电路电源电压不变，衔铁吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻为120Ω不变，由表格数据可知，当控制的最高温度为80℃，热敏电阻Rt的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电阻箱R的阻值
R′=R总-Rt′=120Ω-20Ω=100Ω
此时电阻箱R的电功率
P=I2R′=(50×10-3A)2×100Ω=0.25W
答：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量为6.6×104J；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R1=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压为6V；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率为0.25W。
46．（2023·江苏扬州·二模）如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。已知R2=800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如表所示。求：
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率。
【答案】（1）80Ω；（2）55W
【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电饭煲处于保温挡；当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭煲处于加热挡；由表格参数可知，电饭煲加热挡的功率P加=605W，由可知，R1的阻值为
（2）根据串联电路的电阻特点可知，电饭煲保温挡时电路中的总电阻为
由可知电饭煲保温挡的电功率为
答：（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值为80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率为55W。
47．（2023·江苏盐城·二模）小雨同学设计了一个灯光闪烁的电路，如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，为定值电阻，电磁铁线圈、触点处和衔铁的电阻忽略不计，灯泡标有“6V 6W”字样，当开关闭合后，灯泡会亮暗交替发光，灯泡的图像如图乙所示，灯泡两端电压随时间变化规律如图丙所示，灯泡微弱发光时的实际功率为。求：
（1）灯泡正常发光时的电流。
（2）定值电阻的阻值。
（3）电路内消耗的电能。
【答案】（1）1A；（2）50Ω；（3）144J
【详解】解：（1）灯泡标有“6V6W”字样，由知道，灯泡正常发光时的电流
（2）当小灯微弱发光时，灯泡与串联接入电路中，灯泡微弱发光时的实际功率为0.1W，由乙图可知此时灯泡两端的电压为1V，通过灯泡的电流为0.1A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则定值电阻两端的电压
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值
（3）由图丙知道，闪烁灯交替闪烁工作内，亮、暗发光的时间分别为、，灯泡亮光时消耗的电能
灯泡暗光时消耗的电能
灯泡消耗的总电能为
灯泡正常发光时，不工作，灯泡发光较暗时，工作，则消耗的电能为
故电路在内消耗的总电能
答：（1）灯泡正常发光时的电流为1A；
（2）定值电阻的阻值为；
（3）电路内消耗的电能为144J。
48．（2023·江苏南通·二模）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，当开关S接触a，S1断开时，电压表的示数为1V；当开关S接触b，S1闭合时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。求：
（1）S接触a，S1断开时，电流表的示数；
（2）S接触a，S1断开时，电路总电功率；
（3）R3的阻值。
【答案】（1）0.1A；（2）0.3W；（3）30Ω
【详解】（1）S接触a，S1断开时，定值电阻R1与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，根据欧姆定律可知，通过R1的电流即电流表的示数为
（2）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，即电源电压为
S接触a，S1断开时，根据可得电路的总功率为
（3）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，即干路电流为
根据欧姆定律可得，通过R1的电流为
根据并联电路电流规律可知，通过R3的电流为
由欧姆定律可得，R3的阻值为
答：（1）S接触a，S1断开时，电流表的示数是0.1A；
（2）S接触a，S1断开时，电路总电功率为0.3W；
（3）R3的阻值是30Ω。
49．（2023·江苏盐城·三模）小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或过时，系统报警。
（1）计算；
（2）时电流约为多少？
（3）到的过程中，电路最大总功率。
【答案】（1）；（2）；（3）0.144W
【详解】解：（1）图甲中与热敏电阻串联，电路中的总电阻
从图乙可知时热敏电阻的阻值为，的阻值
（2）从图乙可知时热敏电阻其阻值为，电路中的电流为
（3）串联电路中电源电压一定，由可知，电路中的电阻最小时，电路总功率最大，到过程中，热敏电阻其阻值最小为，电路最大总功率为
答：（1）的阻值为；
（2）时电流中的电流为；
（3）到过程中，电路最大总功率为0.144W。
50．（2023·江苏盐城·二模）如图下表所示为某电烤箱的铭牌，图中虚线内是电烤箱内部的简化电路图。和均为电热丝，求：
（1）在低温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）在高温挡正常工作10min，电路消耗的电能；
（3）若只将高温挡功率提高到1210W，请通过计算，说明如何改变电阻。
【答案】（1）2A；（2）6.6×105 J；（3）R1更换为40Ω，同时R2更换为70Ω
【详解】解：（1）在低温挡正常工作时，由可得，电路中的电流为
（2）在高温挡正常工作，由可得，电路消耗的电能为
（3）只将高温挡功率提高到1210W时，低温挡的功率不变，由可知，低温挡时电路中的总电阻
改造后高温挡时电路的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，改造后的阻值
所以，若只将高温挡功率提高到1210W，更换为，同时更换为。
答：（1）在低温挡正常工作时，电路中的电流为2A；
（2）在高温挡正常工作，电路消耗的电能为；
（3）若只将高温挡功率提高到1210W，更换为，同时更换为。
51．（2023·江苏南通·二模）如图所示的电路，电源电压恒为18V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡L上标有“9V 4.5W”的字样，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。闭合开关S后，在确保两个电表的示数均不超过所选量程，灯泡L两端电压不超过额定电压（灯丝电阻不变）的前提下，求：
（1）小灯泡正常发光的电流和电阻；
（2）滑动变阻器允许调节的阻值范围；
（3）电路消耗总功率的变化范围。
【答案】（1）18Ω；（2）18Ω～90Ω；（3）3W～9W
【详解】解：由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流。
（1）小灯泡正常发光的电流为
小灯泡的电阻为
（2）（3）为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以灯泡两端的最小电压
此时电路中的电流最小为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
电路的最小功率为
灯泡正常发光时的电流为，所以电路中的最大电流应为
此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律可知滑动变阻器接入电阻的最小电阻为
整个电路消耗的最大总功率为
所以滑动变阻器的范围为18Ω～90Ω；电路消耗总功率的变化范围为3W～9W。
答：（1）小灯泡正常发光的电流为0.5A，小灯泡的电阻为18Ω；
（2）滑动变阻器允许调节的阻值范围为18Ω～90Ω；
（3）电路消耗总功率的变化范围为3W～9W。
六、综合题
52．（2023·江苏无锡·一模）某家用电热水器工作原理和相关参数如图表所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，R3为阻值可调电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。继电器的电阻R0为10Ω。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放。L1、L2是电热水器工作指示灯，电热水器处于加热状态时红灯亮，保温状态时绿灯亮，忽略指示灯对电路的影响。
（1）控制电路中开关闭合后，继电器的上端为 极；
（2）关于该热水器，下列说法正确的是： ；
A．熔断器是工作电路中的保险装置，当熔丝熔断后，可用铜丝替代
B．当电热水器处于加热状态时，继电器衔铁被吸下，L2亮，所以L2是红灯
C．当热水器中装满初温为20℃的水，首次加热至60℃需要56min（不考虑热损失）
D．用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为1520W
（3）R2工作时的电阻是多大？( )
（4）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？( )
【答案】 N C 217.8Ω 240Ω
【详解】（1）[1]闭合控制电路中开关S，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，控制电磁铁的上端是N极，下端是S极。
（2）[2] A．当用铜丝代替后，铜丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故A错误；
B．由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当温度升高时，控制电路的电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，动触点与下方静触点连通，R1、R2串联，此时电路中电阻最大，根据可知，电热水器处于保温状态，绿灯亮，所以L2是绿灯，故B错误；
C．根据题意可知，水箱内水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg
此时水吸收的热量为
不考虑热损失，需要加热的时间为
故C正确；
D．该热水器处于加热状态时，只有R1连入电路，它的电阻为
用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为
故D错误。
故选C。
（3）[3]保温时，两个电阻串联，此时的总电阻为
R2工作时的电阻为
R2=R-R1=242Ω-24.2Ω=217.8Ω
（4）[4]若热水器内可获得的最高温度为60℃，此时热敏电阻的阻值为200Ω，电路中的电流为0.04A，继电器的衔铁吸合，热水器开始保温；由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为
当最低温度控制在40℃，此时热敏电阻的阻值为500Ω，电路中的电流为0.024A，继电器的衔铁被释放，热水器开始加热；由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为
由于电源电压不变，联立解得
R3=240Ω
53．（2023·江苏苏州·三模）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，回答下列有关问题。
（1）扫地机器人具有主动躲避障碍物的功能，它在运动时电能转化为 能，当扫地机器人在匀速清扫过程中，此种能量 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1h。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作 h；
（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为 m。（剩余电池容量的40%用子提供克服阻力做功）
【答案】 机械 变大 1 216
【详解】（1）[1]扫地机器在运动时，消耗电能，获得机械能，所以是电能转化为机械能。
[2]当扫地机器人在匀速清扫过程中，其速度不变、质量变大，动能变大，机器人没有被举高，不考虑重力势能，则机器人的机械能变大。
（2）[3]根据P=UI得，扫地机器人正常工作时的电流为
由得，若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作的时间为
（3）[4]克服摩擦力做的功为
W=UIt=15V×2A×3600s×10%×40%=4320J
根据W=Fs得，充电时离充电座最远的距离为
54．（2023·江苏盐城·一模）小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求：
（1）当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是 （冷水/温水/热水）；
（2）电热丝R1工作时的电流大小 ；
（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能 。
【答案】 温水 4A 3.52×104J
【详解】解：（1）[1]当开关处于位置1、2触点时，电阻和没有接入电路，电路处于断路状态，电热水龙头不工作，水龙头流出的是冷水；当开关处于位置3、4触点时，电阻和并联接入电路，电路电阻较小，由可知，此时电功率较大，此时放出的是热水；当开关同时接触2、3触点时，只有电阻接入电路，电路电阻较大，由可知，此时电功率较小，放出的是温水。
（2）[2]读图乙可知，当开关与触点2、3接触时，只有电阻接入电路，此时电功率较小，此时放出的是温水；从图丙中可以看出，此时的温水功率，由可得：电热丝工作时的电流大小
（3）[3]由图丙可知，该水龙头前10s处于温水挡位、后10s处于热水挡位，由可得该次使用过程中水龙头消耗的总电能
答（1）温水；
（2）电热丝工作时的电流大小是4A；
（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能为。
55．（2023·江苏无锡·一模）随着科技的进步，纯电动汽车走进人们的生活，如图所示是某款纯电动汽车，其整车部分参数如表格所示。纯电动汽车使用的是锂电池，其充电方式通常有两种，即交流慢充和直流快充。
交流慢充依次为涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电终止四个阶段。当电池电压上升到一定值时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少。
直流快充使用的直流充电桩，将电网中的交流电转化为直流电充入汽车动力电池。设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，充电时充电桩的充电功率P会随着电池D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对该款电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图所示。充满后立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示。
（1）电动汽车在恒压充电阶段，电池能量E随时间t变化的关系图像是 ；
A． B．
C． D．
（2）设计师设计如图甲所示的电动汽车的最大行驶里程为 千米；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1︰t2＝2︰3，则测试全过程的充电总时长为 分钟。
【答案】 D 400 50.4 106
【详解】（1）[1] 恒压充电阶段，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，根据W＝UIt可知，电池能量的增加的越来越慢，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]由第一个表格可知
（3）[3]D从30%到70%消耗的电能为24.0 kW·h，则充满需要消耗电能为
电费为
（4）[4]D从80%到90%所需时间为
D从90%到100%与从80%到90%的功率相等，故时间也相等。又因为t1︰t2＝2︰3，代入数据得
t1︰24min＝2︰3
解得t1＝16min，故测试全过程的充电总时长为
t＝42min＋16min＋24min＋24min＝106min
七、科普阅读题
56．（2023·江苏无锡·二模）阅读短文，回答问题。
察打一体无人机
无侦﹣10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机，搭载新一代涡扇发动机，飞行速度可达300m/s，战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨，主要用于电子侦察，对敌方信号进行侦查和定位，载弹量要逊色一些，只有400kg。翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一，部分技术参数见表二。（g取10N/kg）
表一：
表二：
（1）飞机光传操纵系统中的传输媒介是 （选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波从而实现隐身；
（2）关于无人机，下列说法中不正确的 ；
①遥控无人机是通过电磁波来传递信息的
②机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
③当飞机顺风起飞时，更有利于飞机升空
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
（3）飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值，则无侦﹣10的推重比约为 %（保留整数）；
（4）该飞机的翼载为500kg/m2，则机翼面积为 m2。当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h，耗油 kg；
（5）为保证飞行安全，当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙是小明设计的模拟电路（电源电压恒定），压敏电阻R与离地高度h的关系见表三。
表三：
当飞机降低到距地面450m时，开关S闭合警示灯亮，灵敏电流计示数为0.02A；当飞机距地面400m时，灵敏电流计示数为0.04A；当飞机距地面150m时，警示灯开始明暗交替变化。应将压敏电阻R串联在图乙电路中的 （选择“A”或“B”）位置，另一位置接入灵敏电流计（高度表）。当警示灯处于较暗状态时的电功率是 W（电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计，警示灯电阻不随温度变化）。
【答案】 绝缘体 吸收 ③ 14 6.4 60 B 0.25
【详解】（1）[1]飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统，光纤是一种由玻璃制成的纤维，玻璃不容易导电，是绝缘体。
[2]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射回雷达。
（2）[3]①电磁波广泛运用于无形信号传输，遥控无人机是通过接收和发射电磁波来传递信息的，故①正确，不符合题意；
②飞机流线型机翼设计可以减小气体的阻力，故②正确，不符合题意；
③飞机逆风起飞比顺风起飞时更容易获得向上的升力，有利于飞机升空，故③错误，符合题意；
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时，飞机质量变小，高度和速度不变，动能和重力势能变小，机械能变小，故④正确，不符合题意。
故选③。
（3）[4]飞机的最大航行速度：v=300m/s，飞机的最大起飞质量
m=3.2t=3200kg
由G=mg可得，飞机的最大起飞重力
由表一知，阻力与速度的关系为
当飞机以速度为300m/s匀速直线飞行时，所爱的牵引力等于阻力，为
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值，所以无侦﹣10的推重比
（4）[5]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，飞机的翼载为：N=500kg/m2，则机翼面积为
[6]由表一可知，当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h，推力F′=f′=2000N，由W=Fs=Fvt得，飞机的推进功
W=F′v′t=2000N×200m/s×0.5×3600s=7.2×108J
由推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比可知，飞机机械能
由热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比可得，燃油燃烧放出的热量
由Q=qm可得，消耗的燃油质量
（5）[7]由表三可知，压敏电阻的阻值随高度的降低而减小，若将它串联在图乙电路中的B位置，当高度降低时，压敏电阻阻值减小，通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，当高度降低到某一数值时，电磁铁把衔铁被吸下，动触点AB接触，压敏电阻和电磁铁被短路，电路电流增大，警示灯会变亮，同时电磁铁由于没有电流通过，磁性迅速消失，衔铁在弹簧弹力的作用下弹起，动触点AB分离，警示灯中电流变小，警示灯回到原来的亮度，然后由于电磁铁通电后磁性增强，重新把衔铁吸下，警示灯重新变亮，周而复始，从而实现指示灯闪烁的作用；如果把压敏电阻接在A位置，由于电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计，无论衔铁是否被吸下，通过警示灯的电流不变，灯的亮度不变，故压敏电阻要接在B位置。
[8]离地面450m时，压敏电阻的阻值R1=200Ω，电路电流I1=0.02A；离地面400m时，压敏电阻的阻值R2=50Ω，电路电流I2=0.04A；电源电压恒为
U=I1(RL+R1)=0.02A×(RL+200Ω)……①
U=I2(RL+R2)=0.04A×(RL+50Ω)……②
联立①②解得：
U=6V，RL=100Ω
当高度降到150m，由表三可知压敏电阻的值R=20Ω，指示灯开始闪烁，警示灯在闪烁的过程中较暗时压敏电阻和电磁铁与警示灯串联接入电路，电路的总电阻
R总=RL+R=100Ω+20Ω=120Ω
电路电流
警示灯在闪烁的过程中较暗时的电功率
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，为电阻箱。闭合开关，调节的阻值，下列关于电流表示数、电压表示数、的功率及的阻值之间的关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．电流表示数、电压表示数都是定值电阻的电流和电压，因为知，电流与电压成正比，图像是过原点的直线，故A错误；
B．由
知，定值电阻的电功率与电流平方成正比，图像是过原点的直线，故B正确；
C．根据知，的电阻越大，电流中的电流越小，但不是一次函数关系，因而图像不是直线，故C错误；
D．根据可知，电流随着的电阻增大，越来越小，但不可能为0，因而电压也是不可能为0，应该是图像变化越来越慢，无限趋近于0，故D错误。
故选B。
2．（2023·江苏盐城·中考真题）下列标识中用来提示“小心触电”的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．图A中表示“禁止鸣笛”，故A不符合题意；
B．图B中表示“小心触电”，故B符合题意；
C．图C中表示“节约水资源”，故C不符合题意；
D．图D中表示“当心溺水”，故D不符合题意。
故选B。
3．（2023·江苏常州·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为
B．的阻值为
C．的最大阻值为
D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
【答案】C
【详解】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误；
B．当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流有最大值为0.6A，R0阻值为
故B错误；
C．当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V
故C正确；
D．移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为
故D错误。
故选C。
4．（2023·江苏常州·中考真题）如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（ ）
A．火线上熔丝断了B．开关S处断路
C．灯泡灯丝断了D．导线c、d间断路
【答案】C
【详解】家庭电路中火线和零线之间的电压为220V，火线与地线之间的电压为220V，地线和零线之间的电压是0V，试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。用试电笔测试火线上a点时氖管发光，说明火线正常，测试b点时氖管发光，说明开关S正常，测试d点时氖管不发光，说明零线正常，测试c点时氖管不发光，说明c点没有与火线相连，可能是灯泡丝断了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．（2023·江苏南通·中考真题）某智能手机的锂电池上标有“”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（ ）
A．节能灯B．电风扇C．电饭锅D．电冰箱
【答案】C
【详解】此时手机的快充电流
A．节能灯正常工作时的电流约0.1A，故A不符合题意；
BD．电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A，故BD不符合题意；
C．电饭锅正常工作时的电流约5A，故C符合题意。
故选C。
6．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【详解】由图可知，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由可得小灯泡正常发光的电流
由可得小灯泡的电阻
A．电流表选用“0~0.6A”的量程，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，灯泡正常发光的电流为0.3A，为保证电路安全，所以电路最大电流
此时滑动变阻器接入阻值最小，且题干说“当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光”，结合滑动变阻器规格，可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半，即10Ω，所以滑动变阻器阻值的变化范围为10～20Ω，故A错误；
B．滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，由A已知此时电流为0.3A，滑动变阻器接入阻值为10Ω，由可得此时总电阻
则定值电阻的阻值
故B错误；
C．由A已知最大电流为0.3A，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为
即电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确；
D．由C已知最小电流为0.225A，小灯泡灯丝阻值为10Ω不变，则小灯泡的最小功率
故D错误。
故选C。
7．（2023·江苏宿迁·中考真题）关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是（ ）
A．电能表的示数为2023.6J
B．电能表能正常工作的最大电流是40A
C．电能表是测量电功率的仪表
D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多
【答案】B
【详解】A．电能表的示数为2023.6kW·h，故A错误；
B．10(40)A表示该电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A，故B正确；
C．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故C错误；
D．脉冲指示灯闪的越快，表示电路消耗电能越快，即接在这个电能表的用电器电功率越大。故D错误。
故选B。
8．（2023·江苏宿迁·中考真题）生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列说法错误的是（ ）
A．电热毯内电阻丝断了，接上后可继续使用
B．电冰箱的金属外壳一定要接地
C．不要用正在充电的手机接听电话
D．不要在高压电线下钓鱼
【答案】A
【详解】A．电热毯内电阻丝断了，接上后导致电热毯内部的电阻发生改变，从而使电热毯不能正常工作，存在安全隐患，故A错误，A符合题意；
B．带有金属外壳的用电器，为防止人触摸金属外壳时发生触电，所以需要金属外壳接地线，故B正确，B不符合题意；
C．正在充电的手机，接打电话时，容易因发生漏电而使人触电，故C正确，C不符合题意；
D．在高压电线下钓鱼，钓鱼线接触到高压线时，容易发生触电，故D正确，D不符合题意。
故选A。
9．（2023·江苏徐州·中考真题）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
【答案】C
【详解】A．灯泡在发光时，也会发热，所以消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；
BC．因为流过灯泡的电流做功，所以消耗电能，流过的电流大小不变，电流做了多少功，便消耗了多少电能，故B错误，C正确；
D．据能量守恒定律，光能不会消失，只是转化为其他形式的能量，故D错误。
故选C。
10．（2023·江苏徐州·中考真题）对于如图所示的部分家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．a是零线
B．bc之间的电压为 220V
C．灯泡和接在插座上的用电器串联
D．测电笔测试插座右孔，氖管会发光
【答案】D
【详解】A． 由图知，开关接在导线a上，所以a是火线，b是零线，故A错误；
B．导线b是零线，导线c是地线，零线和大地之间的电压为0，故B错误；
C．灯泡和接在插座上的用电器工作时互不影响，是并联关系，故C错误；
D．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的右插孔氖管发光，故D正确。
故选D。
11．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小明家安装的电能表．下列说法中正确的是（ ）
A．该电能表的示数为
B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表
D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次
【答案】B
【详解】A．该电能表的示数为，故A错误；
B．记录该电能表指示灯闪烁的次数，用秒表测量闪烁一定次数所用的时间，则电能表消耗的电能
估测家中用电器的实际功率
故B正确；
C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、电能表、总开关，故C错误；
D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次，故D错误。
故选B。
12．（2023·江苏苏州·中考真题）用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω：1A”的滑动变阻器，右表为实验数据记录表．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中控制电压表示数为2V
B．将电阻由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片
C．前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小
D．若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路
【答案】D
【详解】A．根据实验数据可知，由得，定值电阻两端电压始终为3V，即电压表的示数为3V，故A错误；
B．电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路分压特点，两端电压增大，为控制电压表示数为3V，此时应增大滑动变阻器两端的电压，故向右适当移动滑动变阻器滑片，故B错误；
C．根据实验数据可知，定值电阻两端电压始终为3V，则滑动变阻器电压为3V，第1次实验电路中的电流最大，由可得，滑动变阻器的功率在第1次实验中最大，故C错误；
D．由题意知，定值电阻为20Ω，由得，此时电流为
可得，此时接入滑动变阻器阻值为20Ω，为了保证实验顺利，需要改变电路，可将5Ω的定值电阻串联接入电路，故D正确。
故选D。
二、填空题
13．（2023·江苏淮安·中考真题）小明设计了如图所示的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V，R0=300Ω，受控电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为48.4Ω，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热，当温度低于30℃时重新开始加热。
（1）受控电路工作时，发热电阻的功率为 W；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为 A；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到 ℃时停止加热。
【答案】 1000 0.06 40
【详解】（1）[1]受控电路工作时，发热电阻的功率为
（2）[2]水箱中温度达到50℃时，此时热敏电阻的电阻为100Ω，根据欧姆定律，控制电路中的电流为
（3）[3]若将R0更换为200Ω的定值电阻，电磁继电器的启动电流不变，此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点知，热敏电阻的阻值为
查表知：此时对应的温度为40℃。
14．（2023·江苏盐城·中考真题）小华对家庭用电情况进行了调查，了解到电能表11月底的示数为，12月底的示数为，小华家12月份的用电量为 。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率，小华首先断开 （选填“所有用电器”或“电暖器”）的开关，直至电能表上的指示灯停止闪烁，然后闭合电暖器的开关，让其正常工作3min，数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“”，计算出电暖器实际工作时的电功率为 W。
【答案】 100.4 所有用电器 1100
【详解】[1]小华家12月份的用电量为
[2]先断开所有用电器，只保证电暖器工作，电能表测量这段时间电暖气消耗的电能。
[3]能表指示灯闪烁了66次，电暖气消耗的电能为
电暖器实际工作时的电功率为
15．（2023·江苏常州·中考真题）小明家的电能表表盘如图所示，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时，电能表指示灯在内闪烁80次，则电饭煲工作时的功率为 W。
【答案】 8800 1500
【详解】[1]电能表上所标“220V 10（40）A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示，每消耗电能，电能表指示灯闪烁3200次，则电能表闪烁80次消耗的电能为
电饭煲工作时的功率为
16．（2023·江苏南通·中考真题）学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
（1）为了用电安全，电水壶应该使用 线插头；
（2）电水壶单独工作6min，标有“1200imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为 kW·h，电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；（q=3.0×107J/kg）
（3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。
【答案】 三 0.1 1000 12 90
【详解】（1）[1]电热水壶外壳通常是金属制成的，为了用电安全，防止触电，电水壶应该使用三线插头。
（2）[2]电能表指示灯闪烁了120次，消耗的电能为
[3]根据可知，电水壶消耗的电功率为
根据题意可知，燃料燃烧放出的热量
Q放= mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
可得，需要燃烧酒精的质量为
（3）根据题意可得
60W×12%=8W×η
解得，η=90%。
17．（2023·江苏泰州·中考真题）小华将电阻丝和分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示接入电路，开关闭合后，通过两电阻丝的 相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生 的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升 。
【答案】 电流 热量 高
【详解】[1]如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等。
[2]电阻丝通电后产生热量，热量被煤油吸收，导致煤油温度升高，所以可根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生热量的多少。
[3]如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等，通电时间相同，且R1>R2，通电一段时间后，根据焦耳定律可知，电阻丝 R1产生的热量多，由于瓶内的煤油质量、初温相同，不考虑热量损失，甲瓶中温度计的示数上升高。
18．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，内产生的热量为 J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】 热 75
增大
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。
19．（2023·江苏扬州·中考真题）学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触点出现了明亮的电火花，是因为铅笔尖接触处的 ；若让电火花更亮些，方法是 ，原理是 。
【答案】 见解析 增大电压 见解析
【详解】[1]铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体，铅笔尖接触处电阻较大，由焦耳定律可知，在电阻和通电时间相同时，铅笔尖接触处产生的热量较多，温度较高，发出明亮的电火花。
[2][3]若让电火花更亮些，可以增大电压，从而增大了电流，由焦耳定律可知，在电阻和时间一定时，产生更多的热量，电火花更亮。
三、作图题
20．（2023·江苏无锡·中考真题）请用笔画线代替导线，将图中的电灯和开关正确的接入家庭电路中。
【答案】
【详解】灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套，如下图所示：
21．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，请用笔画线代替导线，将三孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示
22．（2023·江苏苏州·中考真题）图中，将家庭电路补充完整（虚框内一处接保险丝“ ”，另一处用导线连接）。
【答案】
【详解】用户线进入用户，火线首先进入保险丝，由图可知中间的线是零线，最上面的是火线，最下面的线是地线。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示：
23．（2023·江苏扬州·中考真题）如图，将带有开关的五孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】由图可知，上面的导线安装有保险丝，是火线，下面的导线是零线。插座的右孔与开关串联接到火线，左孔接零线，如图所示：
四、计算题
24．（2023·江苏常州·中考真题）小明家安装了某品牌小厨宝，其加热电阻丝的规格为“”，水箱容积。（，）正常工作时，问：
（1）加热电阻丝的阻值？
（2）若水箱内加满水，把水从加热到，加热时间至少多长？
【答案】（1）24.2Ω；（2）630s
【详解】解：（1）加热电阻丝的阻值
（2）若水箱内加满水，水的质量为
把水从加热到，水吸收的热量为
消耗的电能为
加热时间为
答：（1）加热电阻丝的阻值为24.2Ω；
（2）若水箱内加满水，把水从加热到，加热时间至少630s。
25．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。
【答案】（1）0.5A；（2）240J；（3）0.288W
【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为
（2）闭合开关S，将开关S拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压为
U=U额=6V
滑片P移至b端，开关S拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据Q=I2Rt可得，定值电阻R工作10min产生的热量
（3）接着将开关S拨回2，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，由U=IR可得，滑动变阻器两端的电压为
U1=I实R1=0.24A×20Ω=4.8V
由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为
U实=U-U1=6V-4.8V=1.2V
此时灯泡的功率为
P实=U实I实= 1.2V×0.24A=0.288W
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，此时灯泡的功率为0.288 W。
26．（2023·江苏徐州·中考真题）如图所示电路，灯泡L标有“6V 3W”字样，R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4A。
求：（1）灯泡的额定电流；
（2）R1的阻值。
【答案】（1）0.5A；（2）6Ω或20Ω
【详解】解：（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流为
（2）只闭合开关S时，灯泡L与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，则灯泡的两端电压为
此时的电路电流为
根据欧姆定律可得，电源电压为
①
开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，定值电阻R1和R2并联，电流表测的是干路电流，电流表示数为2.4A，故干路电流为，根据并联电路的电阻特点可得，此时电路的总电阻为
根据欧姆定律可得，电源电压为
②
由①②解得，R1的阻值为6Ω或20Ω。
答：（1）灯泡的额定电流为0.5A；
（2）R1的阻值为6Ω或20Ω。
27．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲，R1阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.4A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）的阻值；
（3）若只闭合S，1min内电阻产生的热量。
【答案】（1）8V；（2）；（3）108J
【详解】（1）闭合开关S、S1，只有R1接入电路，则电源电压
（2）再闭合开关S2，R1与R2并联，则通过R2的电流
R2的阻值
（3）若只闭合S，R1与L串联，由于电源电压为8V，利用图乙分析可知，通过R1的电流为0.3A，则1min内电阻R1产生的热量
答：（1）电源电压为8V；
（2）R2的阻值是40Ω；
（3）若只闭合S，1min内电阻R1产生的热量为108J。
五、综合题
28．（2023·江苏镇江·中考真题）某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω，未接收到光时阻值为120Ω。R0为电阻箱，Q为边长5cm的正方体浮子，密度为0.6g/cm3，当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住射向R的光线，报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被释放。电源电压U=12V，不计线圈电阻，g取10N/kg。
（1）Q的质量为 g，它缓慢上升时受到的浮力为 N，露出水面的高度为 cm；
（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm，需要对装置进行适当的调整，下列措施可行的是 ；（有多个选项正确）
A．仅换用密度小些的材料制作浮子
B．仅将池内水换为密度小些的液体
C．仅将浮子的边长增大一些
D．仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
（3）在该装置能实现其功能的前提下：
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件；
②在满足①问的条件下，求光敏电阻R消耗的电功率范围 。
【答案】 75 0.75 2 ACD 180Ω＜R≤280Ω 见解析
【详解】（1）[1][2][3]Q的体积
Q的质量
根据图示可知，物体Q处于漂浮，此时浮力等于重力，受到的浮力
由可知，Q排开水的体积
由可得，Q浸入水中的深度
因此露出水面的高度为
（2）[4]如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm，则应在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度。
AD．仅换用密度小些的材料制作浮子、仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体，由m=ρV可知，浮子的质量变小，重力变小，漂浮时受到的浮力变小，故排开液体的体积变小，Q浸入水中的深度变小，露出水面的高度将变大，故AD符合题意；
B．仅将池内水换为密度小些的液体，浮子重力不变，漂浮时受到的浮力不变，液体密度变小，由F浮=ρ液gV排可知，排开液体的体积变大，Q浸入水中的深度变大，露出水面的高度将变小，故B不符合题意；
C．仅将浮子的边长增大一些，由（1）计算可知，露出水面的高度仍为正方体浮子高度的，浮子的边长增大，能符合在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度增大的要求，故C符合题意。
故选ACD。
（3）①[5]未报警时，R=20Ω，，当I=0.04A时，R0阻值最大
报警时，R=120Ω，I＜0.04A，当I=0.04A时，R0阻值最小
故电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件
180Ω＜R≤280Ω
（3）②[6]未报警时，R=20Ω，当 R0min=180Ω时，控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时，控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围在
报警时，R=120Ω，当 R0min=180Ω时，控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时，控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围
29．（2023·江苏镇江·中考真题）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W；
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 Ω；
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
【答案】 0.625 25～2 6 0.534
【详解】（1）[1]由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
3V﹣2.5V＝0.5V
由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为
（2）[2]由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25Ω～2Ω。
（3）[3]根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为
3V﹣2.5V＝0.5V
通过的电流为0.10A，记为A点，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为
3V﹣0.5V＝2.5V
通过的电流为0.25A，记为B点，通过A、B两点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如图所示：
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为
（4）[4]若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.178A，则电路消耗的总功率约为
空调
电视机
额定电压
220V
220V
额定功率
1200W
120W
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2200W
保温功率
440W
容量
2.2L
额定电压
220V
功率选择
一挡400W
二挡1200W
三挡1600W
试验次数
1
2
3
电压U/V
4.0
5.0
6.0
电流I/A
0.40
0.46
0.50
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
煤油温度/℃
20
24
28
32
36
40
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最终温度（℃）
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
68
电压表的不数
电流表的示数
小电灯的功率
温度/℃
90
80
66
60
50
46
40
36
35
34
Rt/Ω
10
20
40
50
70
80
100
120
130
150
品名
多功能电饭煲
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
605W
保温挡功率
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源
220V/50Hz
加热功率
2000W
保温功能
200W
水容量
40L
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
2000mAh
整车质量
1235kg
电池系统可用能量
54 kW·h
最高时速
200km/h
电池-里程的转换率
135 W·h/km
充电电压（V）
充电电流（A）
充电时长（min）
充电度数（kW·h）
充电费用（元）
400
42
24.0
28.80
速度v/（m/s）
100
150
200
阻力f/N
500
1125
2000
热效率η1
推进效率η2
航空燃油的热值q
40%
60%
J/kg
高度h/m
150
400
450
电阻R/Ω
20
50
200
序号
电阻
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
2023年考点与往年变化不大，考法上更加注重对学生能力的考查，在生活生产实例中运用物理知识解决问题。
如：电功率的计算式P=UI及推导式的应用 焦耳定律的公式及简单应用 画出部分家庭电路图三线插头 电功率的定义式P=W/t的应用 动态电路中电功率的最值问题 仍是高频考点，占分比较重；利用电能表的主要参数计算电能 练习使用测电笔 寻找家庭电路断路的故障点 家庭电路中各用电器的连接方式 触电防护也是必考点，一般结合生活中的现象进行考查；另外还有结合其他知识点综合考查，与内能的结合，与欧姆定律等的结合考查。
预测今年中考考点不会变化太大，考点还是会延续之前的考点。考查方式会进一步突出对能力的考查，即用所学知识解决问题，情景设置上更加新颖、贴近生活、加入最近科技信息，考有所依，学有所用。
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏南京·模拟预测）如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图像，在这一过程中，下面分析正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率为16WB．灯泡正常发光时的电阻为
C．电路消耗的最大功率为10WD．电路至少做功1200J
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡的电压，电流表测电路中的电流；滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，则电源电压为12V；滑片在A时，变阻器连入电路中电阻最小，根据分压原理可知，变阻器两端的电压最小，灯两端的电压最大，则灯的电压最大UL1=8V，此时灯泡正常发光，根据串联电路电压的规律可知，变阻器两端的电压
U滑1=U−UL1=12V−8V=4V
由图乙可知，此时变阻器的电阻为R滑1=4Ω，则通过变阻器的电流
串联电路电流处处相等，则灯的额定电流
IL=I滑=1A
所以，灯的额定功率
PL=UL1IL=8V×1A=8W
故A错误；
B．根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻
故B错误；
C．滑片在A点时，变阻器连入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中电流最大，电路的最大电流为1A，则电路消耗的最大功率
P总大=UI大=12V×1A=12W
故C错误；
D．当滑片移动至最右端时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图乙可知R滑大=12Ω，此时电路中的电流最小，由图乙知此时电压表V2的示数即灯的电压为2V，由串联电路电压的规律可得变阻器两端的电压
U滑=U−UL'=12V−2V=10V
根据欧姆定律可得，此时电路中的最小电流即通过变阻器的电流
则2min电路至少做功
故D正确。
故选D。
2．（2023·江苏盐城·三模）家庭照明使用的灯泡已经经过三个阶段的发展，图甲是白炽灯，图乙是节能灯，图丙是LED灯。光通量是指光源在单位时间内所发出的光量，它是衡量灯的光亮度的重要指标，单位用LM。光效即发光效率，是指一个光源所发出的光通量和所消耗的电功率之比，可用表示（一般家庭使用的白炽灯、节能灯、），30W节能灯与某白炽灯发光亮度相同，该白炽灯的电功率是（ ）
A．15WB．50WC．80WD．100W
【答案】D
【详解】30W节能灯的光通量为
30W节能灯与某白炽灯发光亮度相同，该白炽灯的电功率
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．（2023·江苏常州·二模）关于电能表、家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
A．图示电能表只能在220V的电路中使用，负载用电器的最大功率不超过2200W
B．图示电能表表盘转动300转，表明电路消耗电能0.5kW•h
C．家庭电路中插座与各用电器之间是并联，只有大功率用电器才使用三脚插头
D．用电器不慎起火后，应立即用水灭火，使用测电笔时手不能接触笔上任何金属体
【答案】B
【详解】A．由图可知，该电能表正常工作的电压为220V，若实际电压稍低于或稍高于220V电能表也能工作，则接在该电能表下用电器的最大功率为
P=UI=220V×20A=4400W
故A错误；
B．由图可知，600r/kW•h是指电路每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转过600转，当该电能表表盘转动300转时，电路消耗电能为
故B正确；
C．家庭电路中，插座和各用电器在工作时互不影响，则它们之间是并联的；带金属外壳的用电器应该使用三孔插座，可以防止因漏电而发生触电事故，故C错误；
D．用电器不慎起火后，应立即切断电源，然后施救，绝对不能泼水灭火，因为常见水是导体，会导致救火者触电；用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，故D错误。
故选B。
4．（2023·江苏无锡·二模）在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让图甲所示空调工作3min，测得电能表指示灯闪烁120次。若只让图乙所示的电视机工作12min，则电能表指示灯闪烁的次数最可能是（ ）
A．8次B．16次C．32次D．48次
【答案】D
【详解】挂式空调功率为1200W=1.2kW，液晶电视机的功率为120W=0.12kW，空调工作3min消耗电能为
电视机工作12min消耗的电能为
设此段时间电能表指示灯闪烁的次数为n，则
解得n=48，故ABC不符合题意，故D符合题意；
故选D。
5．（2023·江苏无锡·一模）图甲是模拟调光灯，电源电压为5.6V，小灯泡额定电压为2.8V，电流随电压变化的I-U图像如图乙所示，小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”。铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端，回形针P可以在铅笔芯上自由滑动，该调光灯在使用时，以下说法错误的是（ ）
A．闭合开关，移动P能连续调光
B．小灯泡正常发光时的电流为0.36A
C．小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W~1.008W
D．闭合开关，P滑到距A点10cm处，小灯泡的实际功率为0.032W
【答案】D
【详解】A．由题知小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”，根据图乙可知此时通过灯泡的电流IL=0.12A，即电路中的电流
I=IL=0.12A
根据串联电路的电压特点可知此时“变阻器”两端的电压
UP=U-UL=5.6V-0.4V=5.2V
则此时“变阻器”接入电路的阻值
而所给铅笔芯的最大阻值为
30Ω<43.3Ω
则回形针P在铅笔芯左端时电路中电流一定大于0.12A，此时灯泡一定发光，移动P能连续改变电路中的电流，所以能连续调光，故A正确，不符合题意；
B．小灯泡正常发光时的电压是2.8V，根据乙图可知，此时通过小灯泡的电流为0.36A，故B正确，不符合题意；
C．小灯泡正常工作时的电功率
P额=U额I额=2.8V×0.36A=1.008W
小灯泡刚亮时的电压0.4V，此时小灯泡的实际功率
PL=ULIL=0.4V×0.12A=0.048W
所以从“刚亮”到正常发光，灯泡实际功率的变化范围为0.048W~1.008W，故C正确，不符合题意；
D．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻
则电源电压
U=UL′+IL′R滑′
5.6V=UL′+IL′×20Ω
由图象可知，灯泡两端的电压UL′=1.6V，通过灯泡的电流IL′=0.2A时符合，此时小灯泡的实际功率
PL′=UL′IL′=1.6V×0.2A=0.32W
故D错误，符合题意。
故选D。
6．（2023·江苏无锡·一模）如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关S，移动滑片P从B端滑到A端的过程中，R1、R2的U-I关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）
A．R1的阻值是20ΩB．图线MN是R2电阻的I-U关系图像
C．滑动变阻器R2的最大阻值为20ΩD．滑片P在B端时电路消耗的电功率为3.2W
【答案】C
【详解】AB．如图甲，R1、R2串联，如图乙MN为正比例函数图像，故MN是定值电阻R1的U-I关系图，则EF为R2的U-I关系图；由M点可知，当R1两端电压为4V时，通过R1的电流为0.4A，故R1的电阻为
故AB错误；
C．滑动变阻器R2的阻值最大时，其两端电压最大，对应E点，故滑动变阻器R2的最大阻值为
故C正确；
D．滑片P在B端时，R2最大，电流最小，对应图乙中E点，此时电流为I＝0.4A，电源电压为
U＝U1＋U2＝4V＋8V＝12V
电路消耗的电功率为
P＝UI＝12V×0.4A＝4.8W
故D错误。
故选C。
7．（2023·江苏泰州·二模）如图所示，电源电压不变，为定值电阻，滑动变阻器上标有“，2A”字样。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从C点向左移动到A点与向右移动到最右端B点，电压表示数均变化了2V，电路总功率均变化了；滑片位于最右端B点时，电流表示数为。下列说法中正确的是（ ）
A．C点位于AB的中点B．电源电压为10V
C．的值为D．滑片在A点时电流为
【答案】D
【详解】由图可知，、串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
BC．由题意可知，两次电压表的示数差分别为
则
两次电路的总功率差分别为
则
由可知
则
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，滑片在A处时，电源电压
滑片在B处时，电源电压
由①②解得
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，滑片在B处时，电源电压
解得
故BC错误；
D．滑片在B点时电路的总功率
则滑片在A点时电路的总功率
由可知，滑片在A点时电流
故D正确；
A．由欧姆定律可知，滑片在A点时电路的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入的电阻
则滑动变阻器AB之间的电阻
由串联电路的电阻特点可知，滑片位于AB的中点时，滑动变阻器接入电路的电阻
滑片在C点时电路的总功率
由可知，滑片在C点时电流
此时电路的总电阻
此时滑动变阻器接入的电阻
即C点不是位于AB的中点，故A错误。
故选D。
8．（2023·江苏南京·二模）某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，其阻值与光照强度大小成反比。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1的阻值变小B．通过R2的电流变大
C．电阻R1两端的电压变大D．电阻R2消耗的功率变大
【答案】C
【详解】A．根据电路图可知，两电阻串联，计数器（电压表）测R1的电压，已知光敏电阻的阻值与光照强度大小成反比，所以激光被遮挡瞬间电阻R1的阻值变大，故A错误；
B．电阻R1变大，由串联电阻的规律可知，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，通过R2的电流变小，故B错误；
C．根据U=IR可知，电流变小时，R2两端的电压变小，由于电源电压不变，由串联电路的电压规律可知，则R1两端的电压变大，故C正确；
D．根据P=I2R可知，电阻R2消耗的功率变小，故D错误。
故选C。
9．（2023·江苏泰州·二模）如图所示是一种检测植物叶片含水量的电路，为定值电阻，R为条状石墨烯制成的湿敏电阻（阻值随叶片含水量的增大而减小）。电源两端的电压保持不变，闭合开关，当所检测的叶片含水量增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．湿敏电阻两端的电压变大
B．电路中的电流变小
C．湿敏电阻消耗的功率一定增大
D．电源输出功率与阻值的乘积增大
【答案】D
【详解】由电路图可知，定值电阻与湿敏电阻R串联，电流表测电路中的电流；
A．闭合开关，当所检测的叶片含水量增大时，湿敏电阻R的阻值变小，根据串联电路分压原理，电阻越小两端的电压越小，故A错误；
B．因为是串联电路，湿敏电阻R的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B错误；
C．湿敏电阻消耗的功率为
由此可知，当时，R消耗的功率是最大的，所以R的阻值变化时，湿敏电阻消耗的功率不一定增大，故C错误；
D．电源电压不变，电路中的电流变大，根据可知，总功率变大；阻值不变，所以电源输出功率与阻值的乘积增大，故D正确。
故选D。
10．（2023·江苏盐城·模拟预测）某电热水壶有两根电热丝，若把其中一根接入电路，烧开一壶水要30min；若把另一根接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要（不计热损失）（ ）
A．8minB．10minC．12minD．6min
【答案】B
【详解】设两根电阻丝的电阻分别为R1和R2，由题意可知
Q=W1=W2
设R2为R，R1为2R，把两根电热丝并联起来接入原电路，则有
t=10min
故选B。
11．（2023·江苏常州·三模）2023年科学家研制出了“室温超导”，室温超导指在20.6℃、1万个大气压下，特定材料能实现电阻趋近于零的现象。下列关于室温超导材料的说法中正确的是（ ）
A．用室温超导材料做输电线可以节省大量的能源
B．用室温超导材料做成热水壶的发热板，烧水效率会变高
C．室温超导材料可以用来制作熔断器
D．目前，室温超导材料可以在生活中推广使用
【答案】A
【详解】A．超导材料的电阻为0，不会产生热效应，用室温超导材料做输电线可以节省大量的能源，故A正确；
B．热水壶是利用电流的热效应工作的，不能用室温超导材料制作热水壶的发热板，故B错误；
C．当电路中电流较大时，熔断器产生的热量使熔断器的温度达到熔点，熔断器熔断，起到保护电路的作用，室温超导材料不会产生热量，无法使材料熔断，故不能用室温超导材料制作熔断器，故C错误；
D．室温超导材料对气压要求较高，无法在生活中大量推广，故D错误。
故选A。
12．（2023·江苏盐城·一模）小明同学利用如图甲所示装置和器材（煤油和水的初温相同），完成以下实验：（1）探究不同物质吸热升温现象：（2）探究Q与I的关系：（3）探究Q与R的关系：（4）观察水的沸腾：下列说法正确的是（ ）
A．当R1=R2时，可完成实验2
B．当R1>R2时，可完成实验3
C．闭合开关S1、S2，探究实验1时，即使水加热至沸腾，也可以通过分析实验数据得到结论
D．完成实验4时，得到如图乙的图像，第5min-15min 和第 40min-50min 出现的温度变化现象的原因是不同的
【答案】D
【详解】A．由图甲知，开关都闭合时，两个阻值相同的电阻并联在电路中，两电阻两端的电压相同，据欧姆定律知，通过两电阻的电流相同，要探究Q与I的关系，通过两电阻的电流就不同，所以不能完成实验2，故A错误；
B．当R1>R2时，据欧姆定律知，通过两电阻的电流不同，要探究Q与I的关系，应保持电阻相同，不能完成实验3，故B错误；
C．要探究实验1，通过比较温度计示数的变化来反映物质吸热升温现象，而水沸腾时，温度保持不变，油的沸点较高，温度仍继续升高，所以不能通过实验数据得到结论，故C错误；；
D．由图乙知，5min-15min，水是由于吸热，而温度上升，40min-50min，水是由于放出热量而温度降低，所以两次温度变化的原因不同，故D正确。
故选D。
13．（2023·江苏南通·模拟预测）如图甲所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡L发光。小明将台灯L1插头（A、B）插入两孔插座中，再闭合台灯开关S1，两个灯泡都不亮。用测电笔分别测M和N点，测电笔都发光（图丙是台灯L1的电路图）。此时电路中出现的故障是（ ）
A．L1断路B．零线断路C．插头短路D．L短路
【答案】B
【详解】A．由图可知，闭合开关S，灯泡L发光。小明将台灯L1插头（A、B）插入两孔插座中，再闭合台灯开关S1，两灯并联。根据并联电路电流特点，如果L1断路，那么不影响其他支路，灯泡L会发光，故A不符合题意；
B．由题知，台灯插头插入插座后再闭合开关S1时，两个灯泡不亮，这说明可能是台灯内部短路，导致图中L左侧零线断路（零线上的保险丝熔断），此时用测电笔分别测M和N点，M、N两点都与火线相连，所以测电笔都发光，故B符合题意；
C．如果插头短路，将L1插头插入两孔插座中时，就会引起保险丝熔断，两灯都不会发光，而题中是插头插入插座后再闭合开关S1时，两个灯泡才不亮的，所以不可能是插头短路，故C不符合题意；
D．如果L短路，那么第一次L不会发光，故D不符合题意。
故选B。
14．（2023·江苏南京·二模）每年3月最后一周的星期一是全国中小学生安全教育日。关于安全用电下列说法正确的是（ ）
A．人体的安全电压是220VB．空气开关“跳闸”一定是电路发生了短路
C．当有人触电时，应该立即切断电源D．多个大功率用电器可以同时使用一个接线板
【答案】C
【详解】A．人体的安全电压是不高于36V，故A错误；
B．空气开关“跳闸”的原因是电路中电流过大，可能是电路发生了短路，也可能是电路中总功率过大，故B错误；
C．当有人触电时，应该立即切断电源，再实施救援，故C正确；
D．多个大功率用电器同时使用一个接线板，则电路中总功率过大，通过接线板的电流过大，容易引发火灾，故D错误。
故选C。
15．（2023·江苏扬州·三模）如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为20V
B．EF是电压表的示数随电流表A的示数变化的图像
C．滑动变阻器的最大功率为
D．整个电路的最大功率为
【答案】D
【详解】AB．由甲图可知，两个电阻串联，电流表测电路中电流，电压测两端电压，电压表测两端电压。滑片P从B点滑到A点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大；根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小；由于电源电压不变，则两端的电压变大；所以，通过的电流随其两端电压的减小而增大，通过的电流随其两端电压的增大而增大；由此可知，乙图中MN是的图像，EF是的图象即EF是表示数随A表示数变化的图像，由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为：，此时，，则串联电路的电压特点可得，电源电压
故AB错误；
C．由乙图可知，滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大，电流最小为，变阻器的电压，则滑动变阻器的最大电阻为
，则的阻值为
在滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率为
当时，滑动变阻器的功率最大，最大功率为
故C错误；
D．由图乙可知，电路的最大电流为，电源电压为，所以，整个电路的最大功率
故D正确。
故选D。
16．（2023·江苏扬州·一模）如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I-U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中D与R的电功率之比为P1∶P2=a，丙图中D与R的电功率之比P3∶P4=b，则下列关系式中正确的是（ ）
A．ab=1；a＞bB．ab＜1；a＜b
C．ab＜1；a＞bD．ab＞1；a＜b
【答案】B
【详解】设乙图中的电源电压为U，由乙图知R和D并联，根据并联电路电压的规律可知，R和D两端的电压相等都等于电源电压，则R与D的电功率之比为
由丙图知R和D串联，设此时特殊纯电阻元件D的电阻为RD′，根据串联电路电流的规律可知，通过R和D的电流相等，则R和D的电功率之比为
则
由题意可知，乙图和丙图中的电源电压相等，当R和D串联时，由串联电路电压的规律可知
UR+UD=U
而R和D并联时它们两端的电压都等于电源电压，在甲图中作出D元件的I-U图像如下（其中紫色斜线为并联时D元件的I-U图像，红色斜线为串联时D元件的I-U图像），在I-U图像中，图线越靠近电压这一端，表示元件的电阻越大，所以由下图可知
由①④可知a＜1，由②④可知b＞1，则
a＜b
由③④可知
ab＜1
故选B。
17．（2023·江苏南通·模拟预测）如图甲所示的电路中，在滑片P由a移到b的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R1的变化情况如图乙所示，已知定值电阻R2=10Ω。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．滑动变阻器R1的最大值为10Ω
C．滑片P在移动过程中，R1消耗的功率一直增大
D．通过R2的电流变化范围为0.2A~0.6A
【答案】D
【详解】A．当滑片P移到b端时，电路为R2的简单电路，电压表的示数为电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0，两端的电压为0，由图像可知，电压表的示数为6V，即电源的电压U=6V，故A错误；
B．当电压表的示数最小为U2=2V时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流即R1通过的电流
则滑动变阻器R2的最大阻值为
故B错误；
C．滑片P由a移到b的过程中，在b端时，R1电阻为零，消耗的电功率为零，一直增大说法错误，故C错误；
D．滑片P移到b端时，R2单独接入电路，此时电路的电流最大，为
通过R2的电流变化范围为0.2A~0.6A，故D正确。
故选D。
18．（2023·江苏扬州·二模）如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡L上标有“5V 1W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化，为定值电阻，电压表选用“”量程，电流表选用“”量程。只闭合开关S1，移动滑动变阻器的滑片，消耗的功率随电流变化的关系图像如图乙所示，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表示数为5V，消耗的功率为，电流表示数为；滑片P置于最左端，此时灯泡正常发光，消耗的功率为，电流表示数为，，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡正常发光时电阻为
B．滑动变阻器的最大阻值为
C．同时闭合S1和S2，电路消耗的最大功率为
D．与的比值为4∶1
【答案】C
【详解】A．由可得，灯泡L正常工作时的电流
由可知，灯泡正常发光时的电阻
故A错误；
BD．只闭合开关S1，灯泡L、滑动变阻器、定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大；滑片P置于最左端，滑动变阻器接入电路的电阻为零，灯泡L、定值电阻串联，由灯泡正常发光可知，此时电路中的电流为
灯泡L两端的电压为，由串联电路的电压特点可知，两端的电压
由可知，的阻值
由可知，滑片P置于最右端时与滑片P置于最左端时电路的电流之比
则滑片P置于最右端时，电路中的电流
由可知，滑动变阻器的最大阻值
故BD错误；
C．同时闭合S1和S2，灯泡L被短路，滑动变阻器、定值电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；由可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电阻最小，由串联电路的电阻特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中电阻最小，此时电路中的电流
因此电路中的最大电流为，则此时电路消耗的最大功率
故C正确。
故选C。
二、填空题
19．（2023·江苏镇江·二模）图甲中电源电压恒定，定值电阻R0=3Ω。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙：图Ⅰ描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图Ⅱ描述效率（滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比）随滑动变阻器电阻的变化规律，电表、导线的电阻对电路影响不计。则电源电压为 V，滑动变阻器最大阻值为 Ω，图Ⅰ上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为 W。
【答案】 9 7 5.67
【详解】[1]当滑动变阻器滑片P在A端时，连入电路的电阻为0，由图乙Ⅰ图像可知，电路中只有R0，电流I1=3A，电源电压
U= I1 R0=3A×3Ω=9V
[2]当滑动变阻器滑片P在B端时，连入电路的电阻最大，电路中R 与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端电压，设此时电压表示数为U1，电流为I2，由图乙Ⅱ图像可知
解得U1= 6.3V，则R0两端电压
U2=U -U1=9V-6.3V=2.7 V
电路中的电流
滑动变阻器最大电阻
[3]图Ⅰ上经过a点的横坐标为，纵坐标为U1= 6.3V，则两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为此时滑动变阻器的功率
P=U1I2= 6.3V×0.9A=5.67 W
20．（2023·江苏盐城·二模）阅读短文，回答问题：
空气发电机
清洁能源被认为是未来的趋势。一种发电装置名为“空气发电机”，可以直接利用空气中的水分发电，这项技术未来可能会对可再生能源、气候变化和医疗领域产生重大影响。如图所示，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。
此外，“空气发电机”在湿度为45%的空气中效果最好，但即便在极度干燥的地方，比如撒哈拉沙漠，一样能发电，这与太阳能和风能等可再生能源相比，“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行。不过这种“空气发电机”产生的电量十分有限，单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.5×10-2mA/cm2（电流密度的大小表示单位截面面积的电流），因此需要多个设备一起运行才能实现供电。
（1）“空气发电机”电极的材料应选用 （导体/绝缘体/半导体）；
（2）图中电压表指针正向偏转，则“空气发电机”的上电极片应为 （正/负）极；
（3）下列关于“空气发电机”的说法正确的是 ；
A．“空气发电机”主要由微生物地杆菌构成
B．“空气发电机”不可以在室内运行
C．“空气发电机”工作时将水分子分解成氢离子和氧离子
D．“空气发电机”违背了能量守恒定律
（4）“空气发电机”在发电过程中，将 （化学/机械）能转化为电能；
（5）若让200个薄膜为40cm2的“空气发电机”同时工作，10天产生的电能供给标有“2.5V 0.72W”的小灯泡工作，可供 盏这种灯泡正常工作1小时。
【答案】 气体 正 C 化学 20
【详解】（1）[1]“空气发电机”电极的材料应选用半导体，湿度变化时，其阻值会发生变化。
（2）[2]图中电压表指针正向偏转，则电流从电压表的正极线柱流入，所以“空气发电机”的上电极片应为正极。
（3）[3]ABC．所给材料信息可知，这种“空气发电机”主要由微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了7微米的薄膜构成，薄膜的底部和顶部各有一个电极。当蛋白纳米线与电极相连后，就可以利用薄膜从空气中吸收水分，水分子被分解成氢离子和氧离子，导致电荷在薄膜顶部聚集，利用两个电极形成的电荷差让电子流动，从而产生电能。“空气发电机”有着明显优势，它不需要风力和太阳，在室内也能运行，故AB错误，C正确；
D．“空气发电机”是利用化学能转化为电能，没有违背了能量守恒定律，故D错误。
故选C。
（4）[4]“空气发电机”在发电过程中，消耗化学能，获得电能，所以将化学能转化为电能。
（5）[5]由“单个设备只能产生约0.5V的持续电压，电流密度约为1.5×10-2mA/cm2”可知，若让200个薄膜为40cm2的“空气发电机”同时工作，在10天内产生的电能为
W=nUIt=200×0.5V×40cm2×1.5×10-5A/cm2×10×24×3600s=51840J
灯泡1h消耗的电能为
W'=Pt =0.72W×3600s=2592J
灯泡的盏数为
21．（2023·江苏苏州·一模）如图所示为电烤炉的简化电路图，阅读说明书后得知：、均为电热丝，。当开关闭合，处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，闭合、时，电烤炉处于 挡状态（选填“低温”、“高温”）；电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为 （忽略温度对电阻的影响）。
【答案】 高温 5∶3
【详解】[1]由
可知，当、闭合时，电路为的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡。
[2]电烤炉处于高温挡时，电路为的简单电路，电路中的电流为
电烤炉处于低温挡时，、串联，电路中的电流为
由可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为
22．（2023·江苏无锡·一模）如图甲所示为小明家的电能表，若电能表记录小明家在10min内消耗的电能为，此时只有额定电压为220V的电炉在正常工作，则电炉的额定电流为 A（结果保留1位小数），这段时间内电能表的转盘转了 转，小明发现图乙电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的导线却发热不明显，可以通过比较图丙实验中的C和 （选填“A”或“B”）两个液柱高度来解释这种情况。
【答案】 5.5 120 B
【详解】[1][2]电炉的额定功率
电炉的额定电流
这段时间内电能表的转盘转动的转数
n=600r/(kW·h)×0.2kW·h=120r
[3]图乙中的电炉丝与导线是串联的，通过的电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt可知电阻越大，产生的热量越多，电炉丝的电阻远大于导线的电阻，所以在相同的时间内，电炉丝产生的热量较多，电炉丝热得发红，而与电炉丝连接的导线却几乎不发热；图丙中B、C两电阻串联接入电路，通过两电阻的电流相等，两电阻的阻值不同，故可用图丙中的B、C两个液柱高度可说明这种情况。
23．（2023·江苏无锡·一模）小明家电热饮水机的简化电路图如图所示，它有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝，当S闭合，S1断开时，饮水机处于 （加热/保温）状态。饮水机部分参数如表所示。电热丝R2的阻值为 Ω，饮水机在加热状态下正常工作，加热效率为80%，将2.2L的水从20℃加热至100℃，需要 min。【】
【答案】 保温 27.5 7
【详解】[1]由电路图知，当开关都闭合时，两个电阻并联在电路中，电路的总电阻较小，据知，饮水机的功率较大，是加热状态；当开关S闭合，断开时，是R1工作的简单电路，电路的电阻较大，据知，饮水机的功率较小，是保温状态。
[2]电热丝R2的功率
P2=P加热-P保温=2200W-440W=1760W
电热丝R2的阻值
[3]饮水机中水的质量
加热水需要吸收的热量
加热水需要消耗的电能
加热水需要的时间
24．（2023·江苏苏州·一模）小明书房照明灯标有“220V，60W”，发现开关S闭合后灯不亮，电工检修照明电路时用测电笔去测C、D两点时（如甲图所示），发现氖管均发光，用测电笔去测A、B两点时，只有测A点时氖管发光，那么故障原因可能是 （选填“A、B间短路”；“D、C间短路”；“A、D间断路”；“B、D间断路”）；电路维修完成后，小明用家中电能表（如乙图所示）测量了该灯的实际功率，单独使用该照明灯，发现电能表指示灯6min才闪烁了11次，该灯的实际功率是 W。
【答案】 B、D间断路 55
【详解】[1]由题意可知，用测电笔测A、B、C、D四点时，测A、C、D三点时，氖管均发光，只有测B点时氖管不发光，则说明A、C、D三点与火线相连，B点与火线是断开的，由此可知B与D点之间断路。
[2]电能表指示灯闪烁11次消耗的电能
用电器的实际功率
25．（2023·江苏扬州·模拟预测）如图甲是一种家用电暖器，电热丝工作时温度升高，内能增加的方式是通过 （“做功”或“热传递”）实现的。图乙是其简化的电路图，已知R1
【答案】 做功 121 S1 7.2×104
【详解】[1]电热丝工作时温度升高，内能增加，这是电流通过电热丝时做功，使电热丝内能增加的。
[2][3]由题可知
闭合开关S、时，单独接入电路，电路中电阻最大，根据
可知，功率最小，电暖器处于第一挡；闭合开关S、时，单独接入电路，电路电阻较大，功率较大，电暖器处于第二挡；闭合开关S、、时，、并联，电路中电阻最小，功率最大，电暖器处于第三挡；电暖器第一挡功率
则R2电阻为
[4]已知电暖器处于第二挡时
正常工作时间
电暖器在第二挡正常工作，产生的热量是
三、实验题
26．（2023·江苏无锡·一模）在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为，小灯泡额定电压为。他们所设计的实验电路如图甲所示。
（1）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整要求导线不能交叉；
（2）正确操作后，小明同学闭合开关，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为；
（3）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W；
（4）该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为 ；
（5）小组的同学完成上述试验后，小华提议用这些器材探究电流与电压的关系，小明立刻说明无法完成此实验，小明认为不能完成此实验探究的理由是 。
【答案】 1.5 左 0.5 10 灯丝的阻值不是定值，会随温度的变化而变化
【详解】（1）[1]变阻器按一下一上接入电路，电压表与灯并联，电流表串联在电路中，如下所示：
（2）[2]灯在额定电压下正常发光，正确操作后，小明同学闭合开关，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数（如图乙所示)为1.5V。
[3]若他想测量小灯泡的额定功率，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向，就要减少变阻器的电压，所以应将图甲中滑片P向左端移动，使电压表的示数为2.5V。
（3）[4]绘制成图丙所示的I-U图像，灯的额定电压下的电流为0.2A，根据图像信息，小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
（4）[5]由欧姆定律可知，灯正常发光的电阻为
根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压为
4.5V-2.5V=2V
根据分压原理，该实验中滑动变阻器的最大阻值至少为
（5）[6]探究电流与电压的关系时要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故小明立刻说明无法完成此实验。
27．（2023·江苏徐州·一模）小明用符合实验条件的电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关及干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
（1）为了测出小灯泡的额定功率，请添加一根导线完成图甲所示实验电路的连接 ；
（2）闭合开关前滑片P应该置于滑动变阻器的 端（选填“左”或“右”）；
（3）小明移动滑动变阻器的滑片P，当电压表示数为2.5V时，发现电流表示数如图乙所示.由此可知，小灯泡L的额定功率为 W；
（4）小明查阅有关资料后得知，电压表工作时，其实内部有微弱电流通过，据此分析他所测得的额定功率偏 （选填“大”或“小”）。
【答案】 左 0.5 大
【详解】（1）[1]分析电路可知为串联电路，电压表测小灯泡电压，所以缺滑动变阻器和开关之间的一条导线，连接如下图：
（2）[2]为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处，即最左端。
（3）[3]图一中电流表使用的是小量程，分度值为0.02A，则电流表的读数为0.2A，则小灯泡L的额定功率为
（4）[4]若电压表工作时，内部有微弱电流通过，则电流表测量的是灯泡和电压表的总电流，电流偏大，根据可知，他所测得的额定功率偏大。
28．（2023·江苏苏州·二模）小明在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为4.5V，所选定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω
（1）请用笔画线代替导线将实物图（图甲）补充完整 ；（要求导线不交叉，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）；
（2）闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是 ；
（3）排除故障后，先接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙，则实验中保持电压表示数不变为 ，为了完成本实验，小明所选滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω；
（4）小明在探究完导体中的电流与电阻的关系后，同组的小华找来额定电压为6V的小灯泡测电功率，其实验数据如下表所示，根据表中实验数据分析，若小灯泡两端电压恰好为3V，则灯的功率可能是 （单选）。
A．0.75W B．0.95W C．1.02W D．1.20W
【答案】 小灯泡短路 2V 37.5 B
【详解】（1）[1]当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则此时滑动变阻器应接入左下接线柱，电路连接如下图所示
（2）[2]闭合开关，电流表有示数，说明电路处于通路状态，电压表无示数，可能是小灯泡短路。
（3）[3]由图乙可知，电流表选择小量程，此时电流表示数为I=0.4A，故由欧姆定律可知，实验中电压表示数保持为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
[4]由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端电压为
U滑=U源-U=4.5V-2V=2.5V
定值电阻的最大阻值为R大=30Ω，由欧姆定律可得，此时电路中的最小电流为
同理可知此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
可知小明所选滑动变阻器的最大阻值不小于37.5Ω。
（4）[5]由表中数据可知，小灯泡的电阻随电压的升高而增大，当小灯泡两端电压为4.0V时，由欧姆定律可求得此时小灯泡的电阻为10Ω，若小灯泡两端电压为3V，故可知此时小灯泡两端电阻将小于10Ω，由可得，此时小灯泡的功率为
由表中数据可知，当小灯泡两端电压从6.0V减小到5.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI1=0.50A-0.46A=0.04A
当小灯泡两端电压从5.0V减小到4.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI2=0.46A-0.40A=0.06A
故可知当小灯泡两端电压从4.0V减小到3.0V时，流过小灯泡的电流变化量为
ΔI3>ΔI2=0.06A
即此时流过小灯泡的电流为
I实=0.40A-ΔI3<0.40A-0.06A=0.34A
则由P=UI可得，小灯泡的功率为
P实=U实I实<3V×0.34A=1.02W
即此时小灯泡的功率为
0.9W
29．（2023·江苏泰州·三模）（1）小明同学在实验室用如图1所示的实验装置探究“比较煤油和水的吸热能力”的实验，实验中，取相同质量的水和煤油倒入相同烧杯中，用相同的酒精灯加热。
①通过 （选填“加热时间的长短”或“温度计示数的变化”）来反映煤油和水吸收热量的多少；
②小明通过实验，记录了相关数据如表所示，根据表中数据。小明的实验的结论是：水和煤油相比较， （选填“水”或者“煤油”）的吸热能力较强；
③同组的小丽提出疑问：如果上面的实验中水和煤油的初温和末温都不同，加热相同的时间，则 （选填“能”或者“不能”）得出水和煤油的比热容大小关系；
（2）如图2所示，在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
①为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较 （选填“温度计示数变化量”或“加热时间”）来判断不同电流产生的热量多少；
②若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中 （选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻 （选填“串联”或“并联”）。
【答案】 加热时间的长短 水 能 温度计示数变化量 B 串联
【详解】（1）①[1]比较煤油和水的吸热能力时，用相同的酒精灯加热，则在相同时间内酒精灯放出的热量相同，煤油和水吸收的热量相同，时间不同，吸收的热量不同，所以通过加热时间的长短来反映煤油和水吸收热量的多少。
②[2]由表格数据知，在相同的时间内，两种液体吸收的热量相同，水的温度变化比煤油的小，说明水的吸热能力较强。
③[3]水和煤油的初温和末温不同，加热相同的时间，即吸收相同的热量，比较两种液体温度变化情况，能得出水和煤油比热容的大小关系。
（2）①[4]据焦耳定律，通过电阻丝的电流不相同，加热时间相同时，电阻丝产生的热量不同，则温度计示数变化不同，所以通过比较温度计示数变化来判断不同电流产生的热量多少。
②[5][6]要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应保持通过阻值不同电阻的电流相同，所以让图乙中B烧瓶中的电阻与甲图烧瓶中的电阻串联。
30．（2023·江苏南京·三模）如图所示是物理课上曾经做过的三个实验，请完成以下问题。（ρ煤油＝0.8g/cm3）
（1）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华选用沙子和水进行实验，用分别装入质量相等的沙子和水，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 （填“烧杯”或“易拉罐”）作为盛放沙和水的容器较好。本实验可通过加热时间相同，比较 来探究沙和水两种物质吸热升温的特点，根据 的现象可判断出水的比热容比沙子的比热容大；
（2）如图乙实验是“比较质量相等的不同燃料燃烧时发出的热量”，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快， （选填“能”或“不能”）说明碎纸片的热值大；
（3）小明想对丙装置进行改装，来探究“物质吸热升温的现象”，他应将图丁中 （选填“A”、“B”或“C”）烧瓶内的电阻与图丙中烧瓶内的电阻 （选填“串联”、“并联”或“串联、并联都可以”）。
【答案】 易拉罐 温度计升高的示数 水升温比沙子慢 不能 A 串联、并联都可以
【详解】（1）[1]因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好。
[2]要探究不同物质吸热升温的现象，应使用相同的加热器，控制不同液体相同时间内吸热相同，通过温度的变化来判断不同液体的吸热能力。
[3]实验中，沙子和水的质量相等，由比较吸热能力的方法，根据加热相同的时间（吸收相同热量），水升高的温度小于沙子升高温度的现象，即根据水升温比沙子慢可以得出水的比热容比沙子的比热容大。
（2）[4]乙实验中，控制酒精与碎纸片质量相等，烧杯中水的质量与初温相等，发现用碎纸片加热烧杯中水温度升得快，但升高的不一定多，不能说明碎纸片的热值大。
（3）[5] [6]根据可知，探究不同物质吸热升温的现象，由控制变量法，要控制Q及质量相同，根据Q＝I2Rt，应控制电流和通电时间及电阻值大小相同，根据串联电路各处的电流相等，可将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻串联，根据
控制电阻丝的电压和电阻丝的电阻大小相同及通电时间相同也可以，由并联电路电压的规律，故将图2中A烧瓶内的电阻与丙图中的烧瓶内的电阻并联，故串联、并联都可以。
31．（2023·江苏·二模）小明在如图所示“探究影响导体电阻大小的因素”实验装置中使用四根电阻丝，其材料规格如下表所示，实验中将电阻丝的两个端点接入电路。
（1）分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：
导体的电阻大小与导体的材料有关；为了探究导体电阻与导体长度和横截面积的关系，C电阻丝的长度和横截面积应为 m， 。
（2）小明又用了A、B两个电阻丝探究电流热效应与电阻的关系，装置如图所示，①、②两个瓶中装有质量相等的煤油，通过 来比较瓶内金属丝产生热量的多少；相同时间内①瓶升高温度比②瓶多，可以得出结论：在 相同时，电阻越大，电流产生热量越多。
【答案】 A、B 1/0.5 0.8/0.4 煤油升高的温度/温度计示数变化 电流和通电时间
【详解】（1）[1]导体的电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外的两个因素不变；由转换法，根据灯泡的亮度表示导体的电阻大小，研究导体的电阻大小与导体的材料有关，要控制导体的长度和横截面积相同，故分别将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验，可得出结论：导体的电阻大小与导体的材料有关。
[2][3]为了探究导体电阻与导体长度的关系，要控制导体的材料和横截面积相同；为了探究导体电阻与横截面积的关系，要控制导体长度的关系和材料相同，据此可知C电阻丝的长度和横截面积应为1.0m和0.8mm2或者0.5m和0.4mm2。
（2）[4][5]根据表中AB数据可知，在长度和横截面积相同的条件下，连入镍络合金的电路的电阻较小，说明在长度和横截面积相同的条件下镍络合金的电阻比锰铜合金的电阻大；图乙中两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，相同时间内①瓶升高温度比②瓶多，即镍铬合金电阻丝产生的热量多，故可以得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生热量越多。
32．（2023·江苏淮安·模拟预测）小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
（1）实验中，必须取 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有 和 ；
（3）实验中，用 间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 来判断液体吸热能力的强弱；（以上均选填序号）
A．通电时间 B．温度计示数的变化
（4）如表是某次的实验数据，分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强。
【答案】 质量 温度计 秒表 A B 甲
【详解】（1）[1]由于物体吸收热量的多少与质量有关，所以要探究不同物质的吸热能力，应控制两种液体的质量相等。
（2）[2][3]需要测量时间的工具秒表，需要测量温度的工具温度计。
（3）[4][5]两电阻丝串联，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，所以实验中可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少，并通过温度计的变化来判断两种液体的吸热能力。
（4）[6]由表格中数据知，甲乙的质量相等，在相同时间内吸收相同的热量，甲的温度变化更小，说明甲的吸热能力更强。
33．（2023·江苏苏州·三模）按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验。所用器材有：标有“”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“”的滑动变阻器、电流表（量程为0∼0.6A，0∼3A）、电压表（量程为0∼3V，0∼15V）、开关及导线若干。
（1）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是： 。排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是： ；
（2）小明同学按电路图正确连接电路后。闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的小数填入下表
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为 W；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值约为 Ω；
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消耗的总功率为 W；
（3）若电压表的0∼15V量程已损坏，只能使用0∼3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①在虚线框中画出测量电路图；
②按①题设计图，若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为 Ω∼ Ω。
【答案】 小电灯断路 闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 1.14 7.3 1.5 12
【详解】（1）[1]闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，说明断路，电压表有较大的示数，则说明电压表接入电路，据此判断是小电灯断路。
[2]排除故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路原来是通路，因电流过大，灯烧坏了,故该学生在操作过程中的不当之处是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处。
（2）①[3]由表中数据知，灯泡额定电压时对应的电流为，则灯泡的额定功率为
②[4]小电灯正常发光时，电压为额定电压,由表中数据知，此时电路电流，由串联电路特点知，滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
③[5]将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，根据分压原理，每个灯两端电压都相等，均为3V，由表中数据知，此时电路电流，则两灯消粍的总功率为
（3）①[6]电压表只能使用0∼3V量程，电源电压为6V，小电灯电压为额定电压时，滑动变阻器分得的电压为2.2V，故可以将电压表接在滑动变阻器两端，电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，电路图如下图所示
②[7][8]当电压表示数为最大值3V时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻最大，电源电压为6V,根据串联电路电压的规律，小电灯两端的电压为，由表中数据知，电流为，由欧姆定律，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
当小电灯电压最大为时，由表中数据知，电路电流为，电源电压为6V，所以此时滑动变阻器两端的电压为，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是。
34．（2023·江苏扬州·三模）小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有：电压可变的电源，额定电压为的小灯泡，以及滑动变阻器规格分别为”、”和”可选、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明连接的电路，检查发现接错了一根导线，请你在这根导线上打“”，并补画出正确连接的那根导线；
（2）连接好电路，正确操作后，移动滑动变阻器的滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表示数均为0，经检查电表完好。则故障可能是 。
A．灯泡短路 B．滑动变阻器断路 C．灯泡断路
（3）故障排除后，小明将电源电压调为，然后从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡的图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W，所用滑动变阻器的规格是 。实际测量时，当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率 （选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）；
（4）实验过程中，小明向右调节滑动变阻器，若滑动变阻器的功率减小了，灯泡的功率变化了，则 （选填“>”“<”或“=”）；
（5）爱动脑筋的小明想出另一种测量该刻小灯泡额定功率的方法，设计了如图丙所示的电路（电源电压为，灯泡的额定电压为），请将以下实验步骤补充完整；
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 V；
②滑片不动，再将开关拨至“2”时，读出电压表示数为。
③小灯泡的额定功率： （用、、表示）。
（6）实验结束后，小明同学将原电路中小灯泡换成几个定值电阻，用来探究电流与电阻的关系，根据实验数据作出如图丁所示的图像（定值电阻阻值分别为、、）。若选用“”的规格滑动变阻器，则小明选择的电源电压的取值范围为 V。
【答案】 B 0.75 B 偏大 ＜ 2 2 8
【详解】（1）[1]原电路图中，灯泡和电压表没有接入电路是错误的，在测“小灯泡电功率”实验中，小灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在小灯泡两端，如图所示：
（2）[2]小明发现小灯泡始终不亮，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为0，说明电压表与电源没有连通，经检查电表完好，则故障可能是滑动变阻器断路，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）[3]小灯泡的额定电压为，从图中可知，小灯泡的额定电流为，小灯泡的额定功率
[4]当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中的电流最小为，此时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为
故滑动变阻器选B。
[5]实际测量时，电压表并联在灯泡两端，当电压表有示数时其内部是有微弱电流通过的，若考虑这个微弱电流的影响，电流表所测电流大于灯泡的额定电流，根据可知所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）[6]当向右调节滑动变阻器时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，由串联电路的特点可知，灯泡两端的电压增大；由图乙可知，通过灯泡的电流也变大，灯泡的实际功率变大；电源电压恒为，由可知，电路总功率变大；电路总功率等于各用电器消耗功率之和，故滑动变阻器的功率减小小于灯泡的功率变化，即。
（5）实验步骤：
①[7]检查电路无误后，闭合开关S，将开关拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为2V；
②滑片不动，再将开关拨至“2”时，读出电压表示数为；
③[8]在步骤①中，小灯泡、和滑动变阻器串联，电压表测和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片至电压表示数为2V，由串联电路电压的规律，灯两端的电压
灯泡正常发光；在步骤②中，滑动变阻器的滑片不动，再将开关拨至“2”，电压表测两端的电压为，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率
（6）[9][10]由图丁可知，定值电阻两端电压为
当定值电阻最大值为时，滑动变阻器的最大值为，若控制的定值电阻两端的电压不变，为2V，根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器分担的电压为6V，则电源电压最大值为
当滑动变阻器的阻值为零时，电压表的示数为2V，此时只有一个用电器，电压表也测量电源电压，故电源电压最小值为2V，故电源电压需要控制在。
四、作图题
35．（2023·江苏南通·二模）如图，S1是光控开关，夜晚自动闭合，白天断开；S2是声控开关，有声音时自动闭合，安静时断开。请将如图连接成声光控楼道节能照明电路。
【答案】
【详解】由题意可知，楼道照明灯泡亮的条件是：必须是晚上亮、白天不亮，必须有人经过亮、没人不亮，所以光控开关和声控开关不能独立工作，所以，灯泡应用与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套，如下图所示：
36．（2023·江苏泰州·二模）完成下列作图：如图，甲是家庭电路中常见的带开关的插座，请在图乙中补画出其在家庭电路中的连接情况。
【答案】
【详解】为了安全，开关接在火线上，三孔插座中上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如下图：
37．（2023·江苏镇江·模拟预测）请将图中的开关、灯泡、三孔插座正确接入家庭电路，使开关控制灯泡的亮灭。
【答案】
【详解】由灯泡得接法可知，火线进入开关，零线直接接入灯泡的螺旋套，这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。由三孔插座的接法可知，上孔接地线；左孔接零线。如图所示：
38．（2023·江苏宿迁·一模）如图所示，用试电笔检测家庭电路的两根输电线，其中下面那根氖管会发光，图中两个标有“220V，25W”的灯泡接入电路后正常发光，开关S控制这两个灯泡。请画出正确的光路图。
【答案】
【详解】用试电笔检测家庭电路的两根输电线，其中下面那根氖管会发光，则下面这根线是火线，上面那根线是零线。家庭电路的电压是220V，灯泡参数是“220V 25W”，要想正常发光，则两灯泡应并联接入电路，开关控制两灯泡，故接在干路上，并与火线相连，如下图
39．（2023·江苏淮安·一模）如图所示，请将灯泡和开关连入家庭电路。
【答案】
【详解】灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套，如图所示：
40．（2023·江苏无锡·一模）小红家卧室安装了两盏“220V，11W”的壁灯L1、L2和一个三孔插座，把a、b、c三个点的导线正确连接在家庭电路中，要求开关S只控制两盏电灯且都能正常发光。
【答案】
【详解】开关S控制两盏电灯且都能正常发光，两灯泡并联，开关S要接在火线与灯之间，如图所示：
五、计算题
41．（2023·江苏苏州·一模）如图所示，电源电压不变，定值电阻，电流表量程为，小灯泡标有“6V，3W”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，滑动变阻器滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器接入电路中的阻值减小了10Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。
（1）电源电压是多大？
（2）S闭合，S1、S2断开时，为保证电路安全，滑动变阻器的取值范围是多少？
（3）S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，求滑动变阻器的最大功率。
【答案】（1）7.5V；（2）3Ω-13Ω；（3）16.875W
【详解】答：（1）由得小灯泡正常发光的电流为
由得灯泡的电阻为
当开关S闭合，、断开，该电路为滑动变阻器R和小灯泡L的串联电路，电流表测电路中的电流；由题知滑片P从b滑至某一位置时，其接入电路的阻值变小，电路中的电流变大；当滑片P从b端滑至某一位置时，灯泡正常发光，则电路中的电流为
则电源电压为
①
当滑片P在b端时，电路中的电流为
则电源电压为
②
联立①②可解得
（2）S闭合，、断开时，为保证电路安全，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，灯正常发光，此时接入的电阻
当变阻器接入电路的电阻最大，电路安全，故滑动变阻器的取值范围。
（3）当开关S、、都闭合时，L被短路，该电路为滑动变阻器R和定值电阻的并联电路，电流表测干路的电流；通过的电流为
已知电流表量程为，则干路电流最大，由并联电路的电流特点可知通过R的最大电流为
则滑动变阻器的最大功率为
答：（1）电源电压是；
（2）滑动变阻器的取值范围；
（3）当开关S、、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。
42．（2023·江苏南通·模拟预测）如图所示，电源电压恒定，R为滑动变阻器，小灯泡L的规格为“3V 3W”，不计灯丝电阻随温度而发生的变化。现将滑动变阻器的触头移至某一位置，当S1闭合，S2断开时，小灯泡正常发光；当S1与S2均闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度I；
（2）电源电压U及滑动变阻器接入电路的阻值R1；
（3）S1闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，滑动变阻器在50s内消耗的电能W。
【答案】（1）1A；（2）9V，6Ω；（3）216J
【详解】解：（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度
（2）将滑动变阻器的触头移至某一位置，当S1闭合，S2断开时，变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是1A，电源电压
U=UL+IR1=3V+1A×R1①
当S1与S2均闭合时，只有变阻器的简单电路，电流表测量电路中的电流，电源电压
U=I′R1=1.5A×R1②
由①和②得到
U=9V，R1=6Ω
（3）灯泡正常发光时的电阻
S1闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，电路中的电流
滑动变阻器在50s内消耗的电能
W=I″2Rt=(0.6A)2×12Ω×50s=216J
答：（1）小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度I为1A；
（2）电源电压U等于9V，滑动变阻器接入电路的阻值R1为6Ω；
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω时，滑动变阻器在50s内消耗的电能W为216J。
43．（2023·江苏徐州·三模）如图所示的电路，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，小灯泡标有“3V 0.9W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关，移动金属滑片的过程中，确保各元件使用安全。求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）滑动变阻器消耗的最小电功率。
【答案】（1）0.3A；（2）0.8W
【详解】解：（1）由得，灯泡的额定电流
（2）由得，灯泡的电阻
由欧姆定律、电阻的串联可得滑动变阻器消耗的功率为
由数学知识可知，当变阻器的阻值
时，变阻器R消耗的电功率最大，所以滑片向左移动时，变阻器消耗的功率先变大后变小，而由题意可知，当
时，灯泡会烧坏，所以，当变阻器的阻值最大为
时，其消耗的功率最小，则变阻器消耗的最小功率为
答：（1）灯泡的额定电流是0.3A；
（2）滑动变阻器消耗的最小电功率是0.8W。
44．（2023·江苏盐城·三模）如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，是最大阻值为16Ω的滑动变阻器，小灯泡L上标有“6V、3W”，其电流与电压的关系如图乙所示。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A，求的电功率：
（3）闭合开关S，断开，求灯泡在1min内消耗电能的最小值。
【答案】（1）12Ω；（2）2.4W；（3）30J
【详解】解：（1）根据题意可知，小灯泡正常发光时的电阻为
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，是灯泡和定值电阻并联的电路，电流表测干路电流，小灯泡恰好正常发光，说明灯泡和定值电阻两端的电压等于电源电压为6V。如图乙所示，小灯泡正常发光时通过的电流为0.5A，根据并联电路中电流规律可知，通过定值电阻的电流为
则定值电阻的电功率为
（3）闭合开关S，断开时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知，当电路电阻越大时，电流越小。所以当滑动变阻器接入电路阻值最大时，小灯泡消耗电能最小；设此时通过的电流为I，则灯泡两端的电压为
如图乙所示，当电流为0.25A时，灯泡两端电压为2V，刚好满足上式条件。则灯泡在1min内消耗电能的最小值为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻12Ω；
（2）闭合开关S、，滑动变阻器滑片在a端时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为0.9A， 的电功率为2.4W；
（3）闭合开关S，断开，求灯泡在1min内消耗电能的最小值为30J。
45．（2023·江苏盐城·模拟预测）如图所示是某温控装置的简化图，受控电路由电源和电热丝R0组成，电源电压为220V，R0=44Ω。控制电路由电源E、电磁铁（线圈电阻忽略不计）、开关、电阻箱R和热敏电阻Rt组成，Rt的阻值随温度变化关系如表所示。当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，受控电路断开；当I≤40mA时，衔铁释放，受控电路接通。求：
（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率。
【答案】（1）6.6×104J；（2）6V；（3）0.25W
【详解】解：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量
（2）由图可知，电阻箱R和热敏电阻Rt串联，由图表格数据可知，当温度为60℃时，热敏电阻Rt的阻值为50Ω，根据串联电路的电阻特点可知，控制电路的总电阻
R总=Rt+R=50Ω+70Ω=120Ω
根据题意可知，当控制电路电流I≥50mA时，衔铁吸合，由可知，控制电路的电源电压
U控=IR总=50×10-3A×120Ω=6V
（3）若控制电路电源电压不变，衔铁吸合时的电流不变，由欧姆定律可知，控制电路的总电阻为120Ω不变，由表格数据可知，当控制的最高温度为80℃，热敏电阻Rt的阻值为20Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电阻箱R的阻值
R′=R总-Rt′=120Ω-20Ω=100Ω
此时电阻箱R的电功率
P=I2R′=(50×10-3A)2×100Ω=0.25W
答：（1）受控电路工作时，1min内R0产生的热量为6.6×104J；
（2）当温度为60℃时，电阻箱R1=70Ω，衔铁恰好吸合，控制电路的电源电压为6V；
（3）若控制电路电源电压不变，控制的最高温度为80℃，此时电阻箱R的电功率为0.25W。
46．（2023·江苏扬州·二模）如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。已知R2=800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如表所示。求：
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率。
【答案】（1）80Ω；（2）55W
【详解】解：（1）由图乙可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电饭煲处于保温挡；当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭煲处于加热挡；由表格参数可知，电饭煲加热挡的功率P加=605W，由可知，R1的阻值为
（2）根据串联电路的电阻特点可知，电饭煲保温挡时电路中的总电阻为
由可知电饭煲保温挡的电功率为
答：（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值为80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率为55W。
47．（2023·江苏盐城·二模）小雨同学设计了一个灯光闪烁的电路，如图甲所示，电源电压为6V且保持不变，为定值电阻，电磁铁线圈、触点处和衔铁的电阻忽略不计，灯泡标有“6V 6W”字样，当开关闭合后，灯泡会亮暗交替发光，灯泡的图像如图乙所示，灯泡两端电压随时间变化规律如图丙所示，灯泡微弱发光时的实际功率为。求：
（1）灯泡正常发光时的电流。
（2）定值电阻的阻值。
（3）电路内消耗的电能。
【答案】（1）1A；（2）50Ω；（3）144J
【详解】解：（1）灯泡标有“6V6W”字样，由知道，灯泡正常发光时的电流
（2）当小灯微弱发光时，灯泡与串联接入电路中，灯泡微弱发光时的实际功率为0.1W，由乙图可知此时灯泡两端的电压为1V，通过灯泡的电流为0.1A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则定值电阻两端的电压
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值
（3）由图丙知道，闪烁灯交替闪烁工作内，亮、暗发光的时间分别为、，灯泡亮光时消耗的电能
灯泡暗光时消耗的电能
灯泡消耗的总电能为
灯泡正常发光时，不工作，灯泡发光较暗时，工作，则消耗的电能为
故电路在内消耗的总电能
答：（1）灯泡正常发光时的电流为1A；
（2）定值电阻的阻值为；
（3）电路内消耗的电能为144J。
48．（2023·江苏南通·二模）如图所示，定值电阻R1的阻值为10Ω，当开关S接触a，S1断开时，电压表的示数为1V；当开关S接触b，S1闭合时，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。求：
（1）S接触a，S1断开时，电流表的示数；
（2）S接触a，S1断开时，电路总电功率；
（3）R3的阻值。
【答案】（1）0.1A；（2）0.3W；（3）30Ω
【详解】（1）S接触a，S1断开时，定值电阻R1与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，根据欧姆定律可知，通过R1的电流即电流表的示数为
（2）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，即电源电压为
S接触a，S1断开时，根据可得电路的总功率为
（3）当开关S接触b，S1闭合时，定值电阻R1与R3并联，电流表测量干路中的电流，即干路电流为
根据欧姆定律可得，通过R1的电流为
根据并联电路电流规律可知，通过R3的电流为
由欧姆定律可得，R3的阻值为
答：（1）S接触a，S1断开时，电流表的示数是0.1A；
（2）S接触a，S1断开时，电路总电功率为0.3W；
（3）R3的阻值是30Ω。
49．（2023·江苏盐城·三模）小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或过时，系统报警。
（1）计算；
（2）时电流约为多少？
（3）到的过程中，电路最大总功率。
【答案】（1）；（2）；（3）0.144W
【详解】解：（1）图甲中与热敏电阻串联，电路中的总电阻
从图乙可知时热敏电阻的阻值为，的阻值
（2）从图乙可知时热敏电阻其阻值为，电路中的电流为
（3）串联电路中电源电压一定，由可知，电路中的电阻最小时，电路总功率最大，到过程中，热敏电阻其阻值最小为，电路最大总功率为
答：（1）的阻值为；
（2）时电流中的电流为；
（3）到过程中，电路最大总功率为0.144W。
50．（2023·江苏盐城·二模）如图下表所示为某电烤箱的铭牌，图中虚线内是电烤箱内部的简化电路图。和均为电热丝，求：
（1）在低温挡正常工作时，电路中的电流；
（2）在高温挡正常工作10min，电路消耗的电能；
（3）若只将高温挡功率提高到1210W，请通过计算，说明如何改变电阻。
【答案】（1）2A；（2）6.6×105 J；（3）R1更换为40Ω，同时R2更换为70Ω
【详解】解：（1）在低温挡正常工作时，由可得，电路中的电流为
（2）在高温挡正常工作，由可得，电路消耗的电能为
（3）只将高温挡功率提高到1210W时，低温挡的功率不变，由可知，低温挡时电路中的总电阻
改造后高温挡时电路的电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，改造后的阻值
所以，若只将高温挡功率提高到1210W，更换为，同时更换为。
答：（1）在低温挡正常工作时，电路中的电流为2A；
（2）在高温挡正常工作，电路消耗的电能为；
（3）若只将高温挡功率提高到1210W，更换为，同时更换为。
51．（2023·江苏南通·二模）如图所示的电路，电源电压恒为18V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡L上标有“9V 4.5W”的字样，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。闭合开关S后，在确保两个电表的示数均不超过所选量程，灯泡L两端电压不超过额定电压（灯丝电阻不变）的前提下，求：
（1）小灯泡正常发光的电流和电阻；
（2）滑动变阻器允许调节的阻值范围；
（3）电路消耗总功率的变化范围。
【答案】（1）18Ω；（2）18Ω～90Ω；（3）3W～9W
【详解】解：由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流。
（1）小灯泡正常发光的电流为
小灯泡的电阻为
（2）（3）为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以灯泡两端的最小电压
此时电路中的电流最小为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
电路的最小功率为
灯泡正常发光时的电流为，所以电路中的最大电流应为
此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律可知滑动变阻器接入电阻的最小电阻为
整个电路消耗的最大总功率为
所以滑动变阻器的范围为18Ω～90Ω；电路消耗总功率的变化范围为3W～9W。
答：（1）小灯泡正常发光的电流为0.5A，小灯泡的电阻为18Ω；
（2）滑动变阻器允许调节的阻值范围为18Ω～90Ω；
（3）电路消耗总功率的变化范围为3W～9W。
六、综合题
52．（2023·江苏无锡·一模）某家用电热水器工作原理和相关参数如图表所示。图甲为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制实现加热和保温状态的挡位变换。R1、R2为电热丝，R3为阻值可调电阻，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度变化关系如图乙所示。继电器的电阻R0为10Ω。当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合；当控制电路中的电流减小到0.024A时，衔铁被释放。L1、L2是电热水器工作指示灯，电热水器处于加热状态时红灯亮，保温状态时绿灯亮，忽略指示灯对电路的影响。
（1）控制电路中开关闭合后，继电器的上端为 极；
（2）关于该热水器，下列说法正确的是： ；
A．熔断器是工作电路中的保险装置，当熔丝熔断后，可用铜丝替代
B．当电热水器处于加热状态时，继电器衔铁被吸下，L2亮，所以L2是红灯
C．当热水器中装满初温为20℃的水，首次加热至60℃需要56min（不考虑热损失）
D．用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为1520W
（3）R2工作时的电阻是多大？( )
（4）若热水器内可获得的最高温度为60℃，最低温度控制在40℃，则R3的阻值为多少？( )
【答案】 N C 217.8Ω 240Ω
【详解】（1）[1]闭合控制电路中开关S，电流从电磁铁的下端流入、上端流出，根据安培定则可知，控制电磁铁的上端是N极，下端是S极。
（2）[2] A．当用铜丝代替后，铜丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故A错误；
B．由图乙可知，热敏电阻的阻值随温度升高而减小，当温度升高时，控制电路的电阻减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下，动触点与下方静触点连通，R1、R2串联，此时电路中电阻最大，根据可知，电热水器处于保温状态，绿灯亮，所以L2是绿灯，故B错误；
C．根据题意可知，水箱内水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg
此时水吸收的热量为
不考虑热损失，需要加热的时间为
故C正确；
D．该热水器处于加热状态时，只有R1连入电路，它的电阻为
用电高峰期，家庭电路电压降为198V，则该热水器的实际加热功率为
故D错误。
故选C。
（3）[3]保温时，两个电阻串联，此时的总电阻为
R2工作时的电阻为
R2=R-R1=242Ω-24.2Ω=217.8Ω
（4）[4]若热水器内可获得的最高温度为60℃，此时热敏电阻的阻值为200Ω，电路中的电流为0.04A，继电器的衔铁吸合，热水器开始保温；由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为
当最低温度控制在40℃，此时热敏电阻的阻值为500Ω，电路中的电流为0.024A，继电器的衔铁被释放，热水器开始加热；由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得，电源电压为
由于电源电压不变，联立解得
R3=240Ω
53．（2023·江苏苏州·三模）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭。扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能。如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，回答下列有关问题。
（1）扫地机器人具有主动躲避障碍物的功能，它在运动时电能转化为 能，当扫地机器人在匀速清扫过程中，此种能量 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（2）电池容量“2000mAh”是指当工作电流为2000mA，能持续供电1h。若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作 h；
（3）机器人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。若返回过程中受到的阻力为20N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为 m。（剩余电池容量的40%用子提供克服阻力做功）
【答案】 机械 变大 1 216
【详解】（1）[1]扫地机器在运动时，消耗电能，获得机械能，所以是电能转化为机械能。
[2]当扫地机器人在匀速清扫过程中，其速度不变、质量变大，动能变大，机器人没有被举高，不考虑重力势能，则机器人的机械能变大。
（2）[3]根据P=UI得，扫地机器人正常工作时的电流为
由得，若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作的时间为
（3）[4]克服摩擦力做的功为
W=UIt=15V×2A×3600s×10%×40%=4320J
根据W=Fs得，充电时离充电座最远的距离为
54．（2023·江苏盐城·一模）小明家安装了电热水龙头如甲图，其简化电路如乙图，R1、R2为电热丝，通过调节旋钮可使扇形开关S同时接触两个相邻的触点，从而实现冷水、温水、热水挡之间的切换。某次使用电热水龙头的过程中，水龙头的功率随时间的变化关系如丙图所示。求：
（1）当开关同时接触2、3触点时，水龙头放出的是 （冷水/温水/热水）；
（2）电热丝R1工作时的电流大小 ；
（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能 。
【答案】 温水 4A 3.52×104J
【详解】解：（1）[1]当开关处于位置1、2触点时，电阻和没有接入电路，电路处于断路状态，电热水龙头不工作，水龙头流出的是冷水；当开关处于位置3、4触点时，电阻和并联接入电路，电路电阻较小，由可知，此时电功率较大，此时放出的是热水；当开关同时接触2、3触点时，只有电阻接入电路，电路电阻较大，由可知，此时电功率较小，放出的是温水。
（2）[2]读图乙可知，当开关与触点2、3接触时，只有电阻接入电路，此时电功率较小，此时放出的是温水；从图丙中可以看出，此时的温水功率，由可得：电热丝工作时的电流大小
（3）[3]由图丙可知，该水龙头前10s处于温水挡位、后10s处于热水挡位，由可得该次使用过程中水龙头消耗的总电能
答（1）温水；
（2）电热丝工作时的电流大小是4A；
（3）该次使用过程中水龙头消耗的总电能为。
55．（2023·江苏无锡·一模）随着科技的进步，纯电动汽车走进人们的生活，如图所示是某款纯电动汽车，其整车部分参数如表格所示。纯电动汽车使用的是锂电池，其充电方式通常有两种，即交流慢充和直流快充。
交流慢充依次为涓流充电、恒流充电、恒压充电和充电终止四个阶段。当电池电压上升到一定值时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少。
直流快充使用的直流充电桩，将电网中的交流电转化为直流电充入汽车动力电池。设电池当前储能占充满状态储能的百分比为D，充电时充电桩的充电功率P会随着电池D的变化而变化，同时用户还可以通过充电桩显示屏了解充电过程中的其他相关信息。现实际测试一个直流充电桩对该款电动汽车的充电性能，假定测试中充电桩输出的电能全部转化为电池的储能。充电前D为30%，充电桩显示屏中充电时长、充电度数、充电费用示数均为0。开始充电后，P与D的关系如图所示。充满后立即停止充电。当D达到70%时充电桩显示屏的部分即时信息如下表所示。
（1）电动汽车在恒压充电阶段，电池能量E随时间t变化的关系图像是 ；
A． B．
C． D．
（2）设计师设计如图甲所示的电动汽车的最大行驶里程为 千米；
（3）若充电过程中充电电费单价不变，则测试全过程的充电费用为 元；
（4）设D从70%增至80%所需时间为t1，从80%增至90%所需时间为t2，且t1︰t2＝2︰3，则测试全过程的充电总时长为 分钟。
【答案】 D 400 50.4 106
【详解】（1）[1] 恒压充电阶段，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，根据W＝UIt可知，电池能量的增加的越来越慢，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
（2）[2]由第一个表格可知
（3）[3]D从30%到70%消耗的电能为24.0 kW·h，则充满需要消耗电能为
电费为
（4）[4]D从80%到90%所需时间为
D从90%到100%与从80%到90%的功率相等，故时间也相等。又因为t1︰t2＝2︰3，代入数据得
t1︰24min＝2︰3
解得t1＝16min，故测试全过程的充电总时长为
t＝42min＋16min＋24min＋24min＝106min
七、科普阅读题
56．（2023·江苏无锡·二模）阅读短文，回答问题。
察打一体无人机
无侦﹣10是中国研制的一款高空隐形察打一体无人机，搭载新一代涡扇发动机，飞行速度可达300m/s，战场响应快。飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统。该机最大起飞重量3.2吨，主要用于电子侦察，对敌方信号进行侦查和定位，载弹量要逊色一些，只有400kg。翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，飞机航行时所受阻力与速度的关系见表一，部分技术参数见表二。（g取10N/kg）
表一：
表二：
（1）飞机光传操纵系统中的传输媒介是 （选填“导体”“绝缘体”或“半导体”）；飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波从而实现隐身；
（2）关于无人机，下列说法中不正确的 ；
①遥控无人机是通过电磁波来传递信息的
②机翼做成流线型是为了减小空气的阻力
③当飞机顺风起飞时，更有利于飞机升空
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时机械能变小
（3）飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值，则无侦﹣10的推重比约为 %（保留整数）；
（4）该飞机的翼载为500kg/m2，则机翼面积为 m2。当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h，耗油 kg；
（5）为保证飞行安全，当飞机降低到一定高度时开启警示灯。如图乙是小明设计的模拟电路（电源电压恒定），压敏电阻R与离地高度h的关系见表三。
表三：
当飞机降低到距地面450m时，开关S闭合警示灯亮，灵敏电流计示数为0.02A；当飞机距地面400m时，灵敏电流计示数为0.04A；当飞机距地面150m时，警示灯开始明暗交替变化。应将压敏电阻R串联在图乙电路中的 （选择“A”或“B”）位置，另一位置接入灵敏电流计（高度表）。当警示灯处于较暗状态时的电功率是 W（电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计，警示灯电阻不随温度变化）。
【答案】 绝缘体 吸收 ③ 14 6.4 60 B 0.25
【详解】（1）[1]飞机采用以光纤传输信号的光传操纵系统，光纤是一种由玻璃制成的纤维，玻璃不容易导电，是绝缘体。
[2]具有隐形功能的战机可以有效避开雷达的探测，主要是它表面有一种特殊材料，能够增强对电磁波的吸收，减弱电磁波反射回雷达。
（2）[3]①电磁波广泛运用于无形信号传输，遥控无人机是通过接收和发射电磁波来传递信息的，故①正确，不符合题意；
②飞机流线型机翼设计可以减小气体的阻力，故②正确，不符合题意；
③飞机逆风起飞比顺风起飞时更容易获得向上的升力，有利于飞机升空，故③错误，符合题意；
④飞机在一定高度匀速飞行投弹时，飞机质量变小，高度和速度不变，动能和重力势能变小，机械能变小，故④正确，不符合题意。
故选③。
（3）[4]飞机的最大航行速度：v=300m/s，飞机的最大起飞质量
m=3.2t=3200kg
由G=mg可得，飞机的最大起飞重力
由表一知，阻力与速度的关系为
当飞机以速度为300m/s匀速直线飞行时，所爱的牵引力等于阻力，为
飞机的推重比是指飞机以最大航行速度匀速飞行时的推力与最大起飞重力的比值，所以无侦﹣10的推重比
（4）[5]翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值，飞机的翼载为：N=500kg/m2，则机翼面积为
[6]由表一可知，当飞机以200m/s的速度沿水平方向正常巡航0.5h，推力F′=f′=2000N，由W=Fs=Fvt得，飞机的推进功
W=F′v′t=2000N×200m/s×0.5×3600s=7.2×108J
由推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比可知，飞机机械能
由热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比可得，燃油燃烧放出的热量
由Q=qm可得，消耗的燃油质量
（5）[7]由表三可知，压敏电阻的阻值随高度的降低而减小，若将它串联在图乙电路中的B位置，当高度降低时，压敏电阻阻值减小，通过电路的电流变大，电磁铁的磁性增强，当高度降低到某一数值时，电磁铁把衔铁被吸下，动触点AB接触，压敏电阻和电磁铁被短路，电路电流增大，警示灯会变亮，同时电磁铁由于没有电流通过，磁性迅速消失，衔铁在弹簧弹力的作用下弹起，动触点AB分离，警示灯中电流变小，警示灯回到原来的亮度，然后由于电磁铁通电后磁性增强，重新把衔铁吸下，警示灯重新变亮，周而复始，从而实现指示灯闪烁的作用；如果把压敏电阻接在A位置，由于电磁铁线圈、衔铁电阻忽略不计，无论衔铁是否被吸下，通过警示灯的电流不变，灯的亮度不变，故压敏电阻要接在B位置。
[8]离地面450m时，压敏电阻的阻值R1=200Ω，电路电流I1=0.02A；离地面400m时，压敏电阻的阻值R2=50Ω，电路电流I2=0.04A；电源电压恒为
U=I1(RL+R1)=0.02A×(RL+200Ω)……①
U=I2(RL+R2)=0.04A×(RL+50Ω)……②
联立①②解得：
U=6V，RL=100Ω
当高度降到150m，由表三可知压敏电阻的值R=20Ω，指示灯开始闪烁，警示灯在闪烁的过程中较暗时压敏电阻和电磁铁与警示灯串联接入电路，电路的总电阻
R总=RL+R=100Ω+20Ω=120Ω
电路电流
警示灯在闪烁的过程中较暗时的电功率
（建议用时：20分钟）
一、单选题
1．（2023·江苏淮安·中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，为电阻箱。闭合开关，调节的阻值，下列关于电流表示数、电压表示数、的功率及的阻值之间的关系图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．电流表示数、电压表示数都是定值电阻的电流和电压，因为知，电流与电压成正比，图像是过原点的直线，故A错误；
B．由
知，定值电阻的电功率与电流平方成正比，图像是过原点的直线，故B正确；
C．根据知，的电阻越大，电流中的电流越小，但不是一次函数关系，因而图像不是直线，故C错误；
D．根据可知，电流随着的电阻增大，越来越小，但不可能为0，因而电压也是不可能为0，应该是图像变化越来越慢，无限趋近于0，故D错误。
故选B。
2．（2023·江苏盐城·中考真题）下列标识中用来提示“小心触电”的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．图A中表示“禁止鸣笛”，故A不符合题意；
B．图B中表示“小心触电”，故B符合题意；
C．图C中表示“节约水资源”，故C不符合题意；
D．图D中表示“当心溺水”，故D不符合题意。
故选B。
3．（2023·江苏常州·中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定，为定值电阻，为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是，电流表示数的变化范围是。下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为
B．的阻值为
C．的最大阻值为
D．移动滑片P，电路总功率的最小值为
【答案】C
【详解】A．当滑片在A端时，电压表示数有最大值3V，此时只有R0接入电路，则电源电压为3V，故A错误；
B．当滑片在A端时，滑动变阻器接入阻值最小，电流有最大值为0.6A，R0阻值为
故B错误；
C．当滑片在B端时，滑动变阻器接入阻值最大，电流有最小值为0.12A，根据串联分压，此时电压表示数为最小值0.6V
故C正确；
D．移动滑片P，当滑片在B端时，电流有最小值为0.12A，此时电路总功率最小，总功率的最小值为
故D错误。
故选C。
4．（2023·江苏常州·中考真题）如图所示的家庭电路中，正常发光的灯L突然熄灭，电工用测电笔分别测a、b、c、d四点，发现a、b两点氖管都发光，c、d两点氖管都不发光。若电路只有一处故障，则可能是（ ）
A．火线上熔丝断了B．开关S处断路
C．灯泡灯丝断了D．导线c、d间断路
【答案】C
【详解】家庭电路中火线和零线之间的电压为220V，火线与地线之间的电压为220V，地线和零线之间的电压是0V，试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光。用试电笔测试火线上a点时氖管发光，说明火线正常，测试b点时氖管发光，说明开关S正常，测试d点时氖管不发光，说明零线正常，测试c点时氖管不发光，说明c点没有与火线相连，可能是灯泡丝断了，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．（2023·江苏南通·中考真题）某智能手机的锂电池上标有“”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（ ）
A．节能灯B．电风扇C．电饭锅D．电冰箱
【答案】C
【详解】此时手机的快充电流
A．节能灯正常工作时的电流约0.1A，故A不符合题意；
BD．电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1A，故BD不符合题意；
C．电饭锅正常工作时的电流约5A，故C符合题意。
故选C。
6．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ）
A．滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω
B．定值电阻的阻值为20Ω
C．电流表示数变化的范围为0.225～0.3A
D．小灯泡的最小功率为0.675W
【答案】C
【详解】由图可知，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由可得小灯泡正常发光的电流
由可得小灯泡的电阻
A．电流表选用“0~0.6A”的量程，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，灯泡正常发光的电流为0.3A，为保证电路安全，所以电路最大电流
此时滑动变阻器接入阻值最小，且题干说“当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光”，结合滑动变阻器规格，可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半，即10Ω，所以滑动变阻器阻值的变化范围为10～20Ω，故A错误；
B．滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，由A已知此时电流为0.3A，滑动变阻器接入阻值为10Ω，由可得此时总电阻
则定值电阻的阻值
故B错误；
C．由A已知最大电流为0.3A，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为
即电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确；
D．由C已知最小电流为0.225A，小灯泡灯丝阻值为10Ω不变，则小灯泡的最小功率
故D错误。
故选C。
7．（2023·江苏宿迁·中考真题）关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是（ ）
A．电能表的示数为2023.6J
B．电能表能正常工作的最大电流是40A
C．电能表是测量电功率的仪表
D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多
【答案】B
【详解】A．电能表的示数为2023.6kW·h，故A错误；
B．10(40)A表示该电能表的标定电流为10A，额定最大电流为40A，故B正确；
C．电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故C错误；
D．脉冲指示灯闪的越快，表示电路消耗电能越快，即接在这个电能表的用电器电功率越大。故D错误。
故选B。
8．（2023·江苏宿迁·中考真题）生活中，我们应“珍爱生命，规范用电”。下列说法错误的是（ ）
A．电热毯内电阻丝断了，接上后可继续使用
B．电冰箱的金属外壳一定要接地
C．不要用正在充电的手机接听电话
D．不要在高压电线下钓鱼
【答案】A
【详解】A．电热毯内电阻丝断了，接上后导致电热毯内部的电阻发生改变，从而使电热毯不能正常工作，存在安全隐患，故A错误，A符合题意；
B．带有金属外壳的用电器，为防止人触摸金属外壳时发生触电，所以需要金属外壳接地线，故B正确，B不符合题意；
C．正在充电的手机，接打电话时，容易因发生漏电而使人触电，故C正确，C不符合题意；
D．在高压电线下钓鱼，钓鱼线接触到高压线时，容易发生触电，故D正确，D不符合题意。
故选A。
9．（2023·江苏徐州·中考真题）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
【答案】C
【详解】A．灯泡在发光时，也会发热，所以消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；
BC．因为流过灯泡的电流做功，所以消耗电能，流过的电流大小不变，电流做了多少功，便消耗了多少电能，故B错误，C正确；
D．据能量守恒定律，光能不会消失，只是转化为其他形式的能量，故D错误。
故选C。
10．（2023·江苏徐州·中考真题）对于如图所示的部分家庭电路，下列说法正确的是（ ）
A．a是零线
B．bc之间的电压为 220V
C．灯泡和接在插座上的用电器串联
D．测电笔测试插座右孔，氖管会发光
【答案】D
【详解】A． 由图知，开关接在导线a上，所以a是火线，b是零线，故A错误；
B．导线b是零线，导线c是地线，零线和大地之间的电压为0，故B错误；
C．灯泡和接在插座上的用电器工作时互不影响，是并联关系，故C错误；
D．插座的左孔接零线，右孔接火线，所以测电笔插入插座的右插孔氖管发光，故D正确。
故选D。
11．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是小明家安装的电能表．下列说法中正确的是（ ）
A．该电能表的示数为
B．用该电能表和秒表可以估测家中用电器的实际功率
C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、总开关、电能表
D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次
【答案】B
【详解】A．该电能表的示数为，故A错误；
B．记录该电能表指示灯闪烁的次数，用秒表测量闪烁一定次数所用的时间，则电能表消耗的电能
估测家中用电器的实际功率
故B正确；
C．家庭电路中正确的安装次序是：进户线、电能表、总开关，故C错误；
D．家中用电器消耗电能，该电能表指示灯闪烁3000次，故D错误。
故选B。
12．（2023·江苏苏州·中考真题）用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω：1A”的滑动变阻器，右表为实验数据记录表．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中控制电压表示数为2V
B．将电阻由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片
C．前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小
D．若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路
【答案】D
【详解】A．根据实验数据可知，由得，定值电阻两端电压始终为3V，即电压表的示数为3V，故A错误；
B．电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路分压特点，两端电压增大，为控制电压表示数为3V，此时应增大滑动变阻器两端的电压，故向右适当移动滑动变阻器滑片，故B错误；
C．根据实验数据可知，定值电阻两端电压始终为3V，则滑动变阻器电压为3V，第1次实验电路中的电流最大，由可得，滑动变阻器的功率在第1次实验中最大，故C错误；
D．由题意知，定值电阻为20Ω，由得，此时电流为
可得，此时接入滑动变阻器阻值为20Ω，为了保证实验顺利，需要改变电路，可将5Ω的定值电阻串联接入电路，故D正确。
故选D。
二、填空题
13．（2023·江苏淮安·中考真题）小明设计了如图所示的水温控制模拟装置，发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中，热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V，R0=300Ω，受控电路的电源电压为220V，发热电阻的阻值为48.4Ω，电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热，当温度低于30℃时重新开始加热。
（1）受控电路工作时，发热电阻的功率为 W；
（2）水箱中温度达到50℃时，控制电路中的电流为 A；
（3）若将R0更换为200Ω的定值电阻，水箱中温度达到 ℃时停止加热。
【答案】 1000 0.06 40
【详解】（1）[1]受控电路工作时，发热电阻的功率为
（2）[2]水箱中温度达到50℃时，此时热敏电阻的电阻为100Ω，根据欧姆定律，控制电路中的电流为
（3）[3]若将R0更换为200Ω的定值电阻，电磁继电器的启动电流不变，此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点知，热敏电阻的阻值为
查表知：此时对应的温度为40℃。
14．（2023·江苏盐城·中考真题）小华对家庭用电情况进行了调查，了解到电能表11月底的示数为，12月底的示数为，小华家12月份的用电量为 。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率，小华首先断开 （选填“所有用电器”或“电暖器”）的开关，直至电能表上的指示灯停止闪烁，然后闭合电暖器的开关，让其正常工作3min，数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“”，计算出电暖器实际工作时的电功率为 W。
【答案】 100.4 所有用电器 1100
【详解】[1]小华家12月份的用电量为
[2]先断开所有用电器，只保证电暖器工作，电能表测量这段时间电暖气消耗的电能。
[3]能表指示灯闪烁了66次，电暖气消耗的电能为
电暖器实际工作时的电功率为
15．（2023·江苏常州·中考真题）小明家的电能表表盘如图所示，他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时，电能表指示灯在内闪烁80次，则电饭煲工作时的功率为 W。
【答案】 8800 1500
【详解】[1]电能表上所标“220V 10（40）A”，说明电能表的工作电压为220V，平时工作允许通过的最大电流为40A，他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示，每消耗电能，电能表指示灯闪烁3200次，则电能表闪烁80次消耗的电能为
电饭煲工作时的功率为
16．（2023·江苏南通·中考真题）学习了家庭电路知识后，小明对家庭用电进行了调查研究。
（1）为了用电安全，电水壶应该使用 线插头；
（2）电水壶单独工作6min，标有“1200imp/（kW·h）”字样的电能表指示灯闪烁了120次，该电水壶消耗的电能为 kW·h，电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量；（q=3.0×107J/kg）
（3）规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当，白炽灯正常发光效率约为12%，则LED灯正常发光效率约为 %。
【答案】 三 0.1 1000 12 90
【详解】（1）[1]电热水壶外壳通常是金属制成的，为了用电安全，防止触电，电水壶应该使用三线插头。
（2）[2]电能表指示灯闪烁了120次，消耗的电能为
[3]根据可知，电水壶消耗的电功率为
根据题意可知，燃料燃烧放出的热量
Q放= mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
可得，需要燃烧酒精的质量为
（3）根据题意可得
60W×12%=8W×η
解得，η=90%。
17．（2023·江苏泰州·中考真题）小华将电阻丝和分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示接入电路，开关闭合后，通过两电阻丝的 相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生 的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升 。
【答案】 电流 热量 高
【详解】[1]如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等。
[2]电阻丝通电后产生热量，热量被煤油吸收，导致煤油温度升高，所以可根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生热量的多少。
[3]如图所示，两电阻丝串联，通过的电流相等，通电时间相同，且R1>R2，通电一段时间后，根据焦耳定律可知，电阻丝 R1产生的热量多，由于瓶内的煤油质量、初温相同，不考虑热量损失，甲瓶中温度计的示数上升高。
18．（2023·江苏无锡·中考真题）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为，电热丝R阻值为。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的 效应实现高温封口，内产生的热量为 J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以 （选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。
【答案】 热 75
增大
【详解】[1]塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温封口的。
[2]电源电压为 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量
[3]使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由可知，电压一定时，增大电阻，可以减小电热丝的功率。
19．（2023·江苏扬州·中考真题）学习电学知识后，小芳把裸铜线分别在两个削尖的铅笔芯上绕几圈，使笔尖刚好接触，如图所示，接上9V的电源，接触点出现了明亮的电火花，是因为铅笔尖接触处的 ；若让电火花更亮些，方法是 ，原理是 。
【答案】 见解析 增大电压 见解析
【详解】[1]铅笔芯的主要成分是石墨，属于导体，铅笔尖接触处电阻较大，由焦耳定律可知，在电阻和通电时间相同时，铅笔尖接触处产生的热量较多，温度较高，发出明亮的电火花。
[2][3]若让电火花更亮些，可以增大电压，从而增大了电流，由焦耳定律可知，在电阻和时间一定时，产生更多的热量，电火花更亮。
三、作图题
20．（2023·江苏无锡·中考真题）请用笔画线代替导线，将图中的电灯和开关正确的接入家庭电路中。
【答案】
【详解】灯泡的接法：火线直接进入开关，再进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套，如下图所示：
21．（2023·江苏泰州·中考真题）如图所示，请用笔画线代替导线，将三孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】安装三孔插座的方法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示
22．（2023·江苏苏州·中考真题）图中，将家庭电路补充完整（虚框内一处接保险丝“ ”，另一处用导线连接）。
【答案】
【详解】用户线进入用户，火线首先进入保险丝，由图可知中间的线是零线，最上面的是火线，最下面的线是地线。三孔插座的接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线，如图所示：
23．（2023·江苏扬州·中考真题）如图，将带有开关的五孔插座正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】由图可知，上面的导线安装有保险丝，是火线，下面的导线是零线。插座的右孔与开关串联接到火线，左孔接零线，如图所示：
四、计算题
24．（2023·江苏常州·中考真题）小明家安装了某品牌小厨宝，其加热电阻丝的规格为“”，水箱容积。（，）正常工作时，问：
（1）加热电阻丝的阻值？
（2）若水箱内加满水，把水从加热到，加热时间至少多长？
【答案】（1）24.2Ω；（2）630s
【详解】解：（1）加热电阻丝的阻值
（2）若水箱内加满水，水的质量为
把水从加热到，水吸收的热量为
消耗的电能为
加热时间为
答：（1）加热电阻丝的阻值为24.2Ω；
（2）若水箱内加满水，把水从加热到，加热时间至少630s。
25．（2023·江苏南通·中考真题）如图所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。
【答案】（1）0.5A；（2）240J；（3）0.288W
【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为
（2）闭合开关S，将开关S拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压为
U=U额=6V
滑片P移至b端，开关S拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据Q=I2Rt可得，定值电阻R工作10min产生的热量
（3）接着将开关S拨回2，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，由U=IR可得，滑动变阻器两端的电压为
U1=I实R1=0.24A×20Ω=4.8V
由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为
U实=U-U1=6V-4.8V=1.2V
此时灯泡的功率为
P实=U实I实= 1.2V×0.24A=0.288W
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，此时灯泡的功率为0.288 W。
26．（2023·江苏徐州·中考真题）如图所示电路，灯泡L标有“6V 3W”字样，R2的阻值为10Ω。只闭合开关S时，灯泡正常发光；开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.4A。
求：（1）灯泡的额定电流；
（2）R1的阻值。
【答案】（1）0.5A；（2）6Ω或20Ω
【详解】解：（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流为
（2）只闭合开关S时，灯泡L与定值电阻R1串联，灯泡正常发光，则灯泡的两端电压为
此时的电路电流为
根据欧姆定律可得，电源电压为
①
开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，定值电阻R1和R2并联，电流表测的是干路电流，电流表示数为2.4A，故干路电流为，根据并联电路的电阻特点可得，此时电路的总电阻为
根据欧姆定律可得，电源电压为
②
由①②解得，R1的阻值为6Ω或20Ω。
答：（1）灯泡的额定电流为0.5A；
（2）R1的阻值为6Ω或20Ω。
27．（2023·江苏苏州·中考真题）如图甲，R1阻值为20Ω，图乙为小灯泡L的U～I图像。闭合开关S、，断开，电流表示数为0.4A，再闭合开关，电流表示数变为0.6A。求：
（1）电源电压；
（2）的阻值；
（3）若只闭合S，1min内电阻产生的热量。
【答案】（1）8V；（2）；（3）108J
【详解】（1）闭合开关S、S1，只有R1接入电路，则电源电压
（2）再闭合开关S2，R1与R2并联，则通过R2的电流
R2的阻值
（3）若只闭合S，R1与L串联，由于电源电压为8V，利用图乙分析可知，通过R1的电流为0.3A，则1min内电阻R1产生的热量
答：（1）电源电压为8V；
（2）R2的阻值是40Ω；
（3）若只闭合S，1min内电阻R1产生的热量为108J。
五、综合题
28．（2023·江苏镇江·中考真题）某水位报警器如图所示：光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω，未接收到光时阻值为120Ω。R0为电阻箱，Q为边长5cm的正方体浮子，密度为0.6g/cm3，当池内水面缓慢上升至某处时，浮子将挡住射向R的光线，报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时，铁质开关K被吸上，反之被释放。电源电压U=12V，不计线圈电阻，g取10N/kg。
（1）Q的质量为 g，它缓慢上升时受到的浮力为 N，露出水面的高度为 cm；
（2）如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm，需要对装置进行适当的调整，下列措施可行的是 ；（有多个选项正确）
A．仅换用密度小些的材料制作浮子
B．仅将池内水换为密度小些的液体
C．仅将浮子的边长增大一些
D．仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
（3）在该装置能实现其功能的前提下：
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件；
②在满足①问的条件下，求光敏电阻R消耗的电功率范围 。
【答案】 75 0.75 2 ACD 180Ω＜R≤280Ω 见解析
【详解】（1）[1][2][3]Q的体积
Q的质量
根据图示可知，物体Q处于漂浮，此时浮力等于重力，受到的浮力
由可知，Q排开水的体积
由可得，Q浸入水中的深度
因此露出水面的高度为
（2）[4]如图所示，为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm，则应在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度。
AD．仅换用密度小些的材料制作浮子、仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体，由m=ρV可知，浮子的质量变小，重力变小，漂浮时受到的浮力变小，故排开液体的体积变小，Q浸入水中的深度变小，露出水面的高度将变大，故AD符合题意；
B．仅将池内水换为密度小些的液体，浮子重力不变，漂浮时受到的浮力不变，液体密度变小，由F浮=ρ液gV排可知，排开液体的体积变大，Q浸入水中的深度变大，露出水面的高度将变小，故B不符合题意；
C．仅将浮子的边长增大一些，由（1）计算可知，露出水面的高度仍为正方体浮子高度的，浮子的边长增大，能符合在液面到达MN处时，浮子露出水面的高度增大的要求，故C符合题意。
故选ACD。
（3）①[5]未报警时，R=20Ω，，当I=0.04A时，R0阻值最大
报警时，R=120Ω，I＜0.04A，当I=0.04A时，R0阻值最小
故电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件
180Ω＜R≤280Ω
（3）②[6]未报警时，R=20Ω，当 R0min=180Ω时，控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时，控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故未报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围在
报警时，R=120Ω，当 R0min=180Ω时，控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时，控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故报警时，光敏电阻R消耗的电功率范围
29．（2023·江苏镇江·中考真题）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：
（1）L的额定功率为 W；
（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为 Ω；
（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为 Ω；
（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为 W。
【答案】 0.625 25～2 6 0.534
【详解】（1）[1]由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
3V﹣2.5V＝0.5V
由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为
（2）[2]由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为
同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为
故图线a对应的过程中，R的调节范围为25Ω～2Ω。
（3）[3]根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为
3V﹣2.5V＝0.5V
通过的电流为0.10A，记为A点，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为
3V﹣0.5V＝2.5V
通过的电流为0.25A，记为B点，通过A、B两点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如图所示：
若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为
（4）[4]若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.178A，则电路消耗的总功率约为
空调
电视机
额定电压
220V
220V
额定功率
1200W
120W
额定电压
220V
额定功率
加热功率
2200W
保温功率
440W
容量
2.2L
额定电压
220V
功率选择
一挡400W
二挡1200W
三挡1600W
试验次数
1
2
3
电压U/V
4.0
5.0
6.0
电流I/A
0.40
0.46
0.50
加热时间t/min
0
2
4
6
8
10
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
煤油温度/℃
20
24
28
32
36
40
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
物质
质量（g）
初始温度（℃）
加热时间（min）
最终温度（℃）
液体甲
150
20
3
45
液体乙
150
20
3
68
电压表的不数
电流表的示数
小电灯的功率
温度/℃
90
80
66
60
50
46
40
36
35
34
Rt/Ω
10
20
40
50
70
80
100
120
130
150
品名
多功能电饭煲
额定电压
220V
频率
50Hz
加热挡功率
605W
保温挡功率
XX牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温挡
1100W
低温挡
440W
电源
220V/50Hz
加热功率
2000W
保温功能
200W
水容量
40L
项目
指标参数
工作电压
15V
功率
30W
电池容量
2000mAh
整车质量
1235kg
电池系统可用能量
54 kW·h
最高时速
200km/h
电池-里程的转换率
135 W·h/km
充电电压（V）
充电电流（A）
充电时长（min）
充电度数（kW·h）
充电费用（元）
400
42
24.0
28.80
速度v/（m/s）
100
150
200
阻力f/N
500
1125
2000
热效率η1
推进效率η2
航空燃油的热值q
40%
60%
J/kg
高度h/m
150
400
450
电阻R/Ω
20
50
200
序号
电阻
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
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