2018-2020年山東中考物理各地區(qū)模擬試題分類（青島專版）（9）-電功和電功率(含解析)

2018-2020年山東中考物理各地區(qū)模擬試題分類（青島專版）（9）——電功和電功率一．選擇題（共11小題）1．（2020?青島模擬）兩根導(dǎo)線的電阻之比是3：4，通過的電流之比是4：3，在相同時間內(nèi)兩根導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量之比為（）A．1：1 B．4：3 C．3：4 D．16：92．（2020?黃島區(qū)模擬）兩導(dǎo)體電阻之比為3：2，通過的電流之比為1：4，則在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．3：32 B．3：2 C．6：1 D．32：33．（2020?黃島區(qū)一模）兩個電熱器的電阻之比是3：2，把它們串聯(lián)在電路中使用，在相同時間內(nèi)它們放出的熱量之比是（）A．3：2 B．2：3 C．9：4 D．4：94．（2019?李滄區(qū)二模）兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，它們的電阻之比為2：3，則R1、R2的電功率之比為（）A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：45．（2019?青島一模）甲、乙兩個電熱器的電阻之比為5：4，通過的電流之比為2：1，通電時間之比為1：2，則電流通過甲、乙兩個電熱器產(chǎn)生的熱量之比為（）A．5：4 B．5：2 C．2：5 D．10：16．（2019?市北區(qū)一模）甲、乙兩電阻，通過的電流之比為1：2，通電時間之比為3：4，若產(chǎn)生的電熱相等，則甲和乙電阻之比為（）A．8：3 B．3：8 C．3：16 D．16：37．（2019?市南區(qū)二模）如圖甲所示，是某種電熱飲水機(jī)的簡化電路示意圖。圖乙是它的有關(guān)參數(shù)，它由加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動控制）。在用電高峰期，該飲水機(jī)的實際工作電壓只有200V，加熱效率為80%．（c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略溫度對電阻的影響）則下列說法正確的是（）A．溫控開關(guān)S0斷開時為加熱狀態(tài) B．根據(jù)有關(guān)參數(shù)可知，R1的阻值為40Ω，R2的阻值為1210Ω C．當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實際功率為1000W D．若在用電高峰期將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，所需時間為504s8．（2019?青島模擬）如圖是實驗中用到的一種電路，閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2都發(fā)光，過一會兒，由于燈泡L2的質(zhì)量問題，燈絲被燒斷了，設(shè)燈泡工作時電阻不變，則下列說法正確的是（）A．燈泡L1亮度變暗 B．燈泡L1額定功率變大 C．滑動變阻器的電流變大 D．滑動變阻器的功率變小9．（2018?青島三模）電阻為100Ω的電熱絲，通過的電流0.2A，則1min內(nèi)通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為（）A．20 B．1200J C．240J D．4J10．（2018?青島一模）甲、乙兩個電熱器的電阻之比為1：3，產(chǎn)生的熱量之比為4：1，通電時間之比為3：1，則通過甲、乙兩個電熱器的電流之比為（）A．3：2 B．4：1 C．2：3 D．2：111．（2018?膠州市一模）甲、乙兩電熱絲電阻之比為3：4，通過的電流之比為3：1，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．27：4 B．9：4 C．4：9 D．4：27二．多選題（共2小題）12．（2019?市北區(qū)一模）如圖，R1和R2并聯(lián)，已知相同時間內(nèi)它們消耗的電能關(guān)系是W1＜W2，則下列判斷正確的是（）A．R1＞R2 B．U1＜U2 C．I1＜I2 D．若R1增大，則R2減小13．（2019?市北區(qū)一模）下列關(guān)于物理概念的說法中，錯誤的是（）A．電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程 B．光從水中斜射入空氣中時，折射角小于入射角 C．物體的動能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能 D．磁場中的某一點，小磁針靜止時南極所指的方向就是該點的磁場方向三．填空題（共5小題）14．（2019?青島一模）運(yùn)用知識解決問題：（1）家庭電路的一定，當(dāng)用電器的總功率過大時，由公式可知，電路中的總電流就會過大。（2）請按照甲圖電路圖，在乙圖中連接實物。（3）如圖丙所示，燈泡R1消耗的電功率為1.6W，電阻R2＝20Ω，電壓表的示數(shù)為4V，則電源電壓是V．請你寫出求解電源電壓的思路：15．（2019?青島一模）將R1和R2＝12Ω的電阻串聯(lián)接在電壓為10V的電源上，已知此時R2消耗的電功率為3W．則：R1＝Ω。16．（2018?李滄區(qū)一模）將電阻R1＝4Ω和R2＝12Ω的電阻并聯(lián)接在電源兩極上，若電路中消耗的總功率是3W時，電阻R1消耗的功率為W．寫出解題思路：。17．（2018?青島三模）將定值電阻R1和R2并聯(lián)后接在電源兩端，R1：R2＝3：1，R1的電功率為6W，干路上電流表的示數(shù)為2A則電源的電壓U＝V，R2＝Ω。18．（2018?青島二模）如圖所示，將電阻R1和R2并聯(lián)接在電源兩極上，測得R2電流為0.4A，總電流為，如果給整個電路通電10s，則電路產(chǎn)生的熱量為。四．實驗探究題（共8小題）19．（2020?平度市一模）在“測量小燈泡電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的實驗器材，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（其燈絲電阻約為12Ω）。（1）為了順利完成該實驗探究，下列三種規(guī)格的滑動變阻器可以選用的是。A．“10Ω1.0A”滑動變阻器B．“15Ω0.5A”滑動變阻器C．“20Ω1.0A”滑動變阻器（2）閉合開關(guān)，將滑片移動到某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，接下來的詳細(xì)的操作步驟是。（3）已知通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，分析圖象可知：該小燈泡的額定功率為W。（4）另外一位同學(xué)利用圖丁所示的電路也測出了小燈泡的額定功率，請在虛線框內(nèi)補(bǔ)上小燈泡、電流表和定值電阻R（阻值已知）這三個元件的符號，使電路完整，滿足實驗要求。20．（2020?青島一模）實驗探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）小明用兩節(jié)干電池測小燈泡的功率，電路如圖甲所示，小燈泡額定電壓為2.5V，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”。①在圖甲中，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。②連接電路時，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最（填左或右）端。③當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到2V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為A，此時，燈泡的功率為W，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向（填左或右）移動。④當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V時，無論怎么調(diào)節(jié)變阻器滑片都無法使電壓表示數(shù)變大。為了用該燈泡繼續(xù)完成實驗，你的做法是。⑤解決了④中問題后，測出電壓略大于2.5V時的燈泡功率。分析上述實驗數(shù)據(jù)及觀察到的燈泡亮度可知，燈泡的亮度是由其功率決定的。21．（2019?青島模擬）綜合實驗：同學(xué)們要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，設(shè)計如下三個實驗電路圖：（1）以上三個實驗電路圖錯誤的是：，理由是：。（2）你會選擇進(jìn)行實驗，具體的做法是：。22．（2019?市南區(qū)二模）小明想測量額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，他使用了三節(jié)新干電池、“20Ω1A”的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和若干導(dǎo)線，連接了如圖甲所示的電路。（1）他檢查電路時，發(fā)現(xiàn)一處連接錯誤，只改變了一根導(dǎo)線的連接就將電路修改正確，請你在錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)畫上正確的連線。（2）實驗完成后取下小燈泡，將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的三個定值電阻分別接入電路中原小燈泡位置，可利用該電路探究“電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系”控制電壓一定時，不可以選取的電壓值是A.1.5VB.2VC.2.5VD.3V23．（2019?青島一模）將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整小芳到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標(biāo)有“3.8V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、兩個電壓表V1和V2（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R0、導(dǎo)線若干，她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不完整電路圖。①請你將圖甲中電路圖補(bǔ)充完整。②閉合開關(guān)后，若V1示數(shù)為1.2V，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向移動，使電壓表V1的示數(shù)為V，此時電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為W。③她還進(jìn)一步設(shè)計出了如圖丙所示電路圖測量小燈泡額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A2的示數(shù)為A時，再讀出電流表A1的示數(shù)，即可計算小燈泡的額定功率。④小明說，利用丙圖，把R0更換成未知電阻Rx，把小燈泡的額定電流和額定功率當(dāng)作已知條件（燈絲電阻隨溫度而變化），可以測出未知電阻Rx的阻值。方法為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A1的示數(shù)為A時，讀出電流表A2的示數(shù)，即可計算Rx的阻值。24．（2019?嶗山區(qū)一模）測量小燈泡的電功率：實驗探究小組要測定標(biāo)有“3.8V”小燈泡正常發(fā)光時的電功率，小宇連接了如圖甲所示電路①組長發(fā)現(xiàn)小宇所選的器材不能完成此實驗，其原因是。并且電路連接也有錯誤，請你在接錯的那根導(dǎo)線上打“x”，并另畫一根導(dǎo)線，使電路連接正確。②重新選擇合理器材，將電路改接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的功率是W，此時小燈泡的電阻是。③探究小組還測量了小燈泡在不同電壓下的電流，發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓并不成正比，這是因為燈絲電阻的大小與有關(guān)。小宇根據(jù)所測得數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的圖象，如圖丙所示。但是粗心的他忘記標(biāo)注橫縱坐標(biāo)軸所對應(yīng)的物理量了，根據(jù)你的判斷，在這個圖象中的橫軸應(yīng)該表示的是（選填“電壓“或“電流”）。25．（2019?李滄區(qū)模擬）如圖是小紅在“測量小燈泡的電功率”實驗時連接的電路，小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓恒為6V．（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖電路連接完整。（2）當(dāng)開關(guān)閉合，變阻器滑片P向左移動時，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時電路電流為A，小燈泡的額定功率為W。（4）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，要求利用原有器材測出小燈泡的額定功率。請在圖丙的虛線框中畫出你設(shè)計的電路圖。26．（2018?青島二模）回顧實驗和探究（請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）：探究測量小燈泡電功率：裝置圖請連接實物，要求滑動變阻器的滑片向右移動時，小燈泡變暗。請利用表中數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的U﹣I圖象。次數(shù)U/VI/AR/Ω11.00.185.622.00.248.333.00.2611.5問題討論若將燈泡換成一個定值電阻，移動滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端的成倍增加，可以研究電路的電流與電壓的關(guān)系；若將阻值不同的定值電阻分別接入小燈泡處，為了研究電路中的電流與電阻的關(guān)系，則需移動變阻器的滑片使不同定值電阻兩端的電壓。五．計算題（共8小題）27．（2020?市北區(qū)一模）如圖所示電路中，電源電壓18V不變，燈泡上標(biāo)有“6V6W”字樣。燈泡電阻不變，定值電阻R0的阻值為10Ω。（1）斷開S2閉合S、S1，當(dāng)電流表示數(shù)為1.2A時，滑動變阻器接入電路的電阻是多大？（2）斷開S1、S2閉合S，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的功率是多大？（3）閉合S、S1、S2，滑片從最右端向左移動，當(dāng)連入電路的阻值等于變阻器總電阻的時，電流表示數(shù)比滑片在最右端時變化了0.2A，保持此滑片位置不變。1min內(nèi)電路消耗的電能是多少？28．（2020?市南區(qū)一模）如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關(guān)實現(xiàn)高、低兩檔加熱，其簡化電路圖如圖乙所示。R1、R2均為電熱絲，已知R1＝176Ω，加熱杯的部分參數(shù)如表。求：容量1L額定電壓220V高溫檔功率1100W低溫檔功率（1）R2的阻值是多少？（2）加熱杯的的低溫檔功率是多少？（3）若不計熱量損失，加熱杯使用高溫檔加熱，使1L水從20℃升高到100℃，需要多長時間？29．（2020?青島二模）在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源，R0是定值電阻，燈泡L1的額定電壓為12V，且阻值不變，圖乙是燈泡L2的U﹣I圖象。（1）當(dāng)開關(guān)S接a時，電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)為0.25A，求R0的阻值；（2）當(dāng)開關(guān)S接a時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，此時L1消耗的功率為6W，求R0的實際功率；（3）開關(guān)S接b時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，在一段時間內(nèi)L2消耗300J的電能，求電路閉合了多少分鐘？30．（2019?青島模擬）如圖，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“10V5W”字樣，若電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，滑動變阻器的最大阻值為200Ω．不考慮燈絲電阻隨溫度的變化。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時通過的電流多大？（2）只合開關(guān)S、S2，且滑動變阻器的滑片置于中點位置時，燈泡的實際功率是多少？（3）只閉合開關(guān)S、S1，移動滑動變阻器的滑片時，滑動變阻器兩端電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時，定值電阻R0變化了5.4W，在保證電路安全的情況下，當(dāng)R0消耗的電功率最小時，滑動變阻器消耗的電功率是多少？31．（2019?嶗山區(qū)一模）在綜合實踐活動中，小宇根據(jù)學(xué)習(xí)的電學(xué)知識設(shè)計了一種可以自動煮飯的電飯鍋，如圖甲所示，圖中R1和R2均為電熱絲，S是定時開關(guān)，S1是自動煮飯控制開關(guān)，使用將該電路接入家庭電路中，原料加入鍋中，利用定時開關(guān)S定好煮飯時長，就可以開始10min加熱、5min保溫的循環(huán)煮飯過程，時間一到，S自動切斷電源停止煮飯。某次利用此電飯鍋煮飯，電路總電功率隨時間變化的圖象如圖乙所示，求：（1）請你畫出電飯鍋在加熱和保溫時的等效電路；（2）0～5min內(nèi)通過R1的電流I1＝A。（3）整個過程電路消耗的電能W＝J。（4）電熱絲R2的電阻R2＝Ω。32．（2019?市南區(qū)二模）如圖所示，L上標(biāo)有“6V3W”字，電流表量程為0～0.6A，電表量程為0～15V，變器R的最大電阻為100Ω，只閉合S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路的電阻為R2，電流表示數(shù)為Ia，只閉合S2，移動滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖所示，當(dāng)滑片置于b時，電壓表示數(shù)Ub＝8V，電流表示數(shù)為Ib．已知R2：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（燈絲電阻不隨溫度變化）求：（1）定值電阻R0和電源電壓；（2）在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的況下，只閉合S1時，滑動變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少。33．（2019?嶗山區(qū)一模）圖甲時小羽同學(xué)家新安裝的一種速熱水龍頭，旋轉(zhuǎn)手柄可控制流出的水為冷水、溫水或熱水。圖乙時它的內(nèi)部電路簡圖，R1、R2是電熱絲，當(dāng)水龍頭出溫水時電路的功率為2200W；當(dāng)水龍頭出熱水時電路中的電流為15A，請計算：（1）持續(xù)出溫水5s時，電路消耗多少電能？（2）電熱絲R2的阻值多大？34．（2018?青島三模）在如圖電路中，電源電壓為U＝8V．若燈泡的電阻R3不變，求（注：求解時畫出相應(yīng)的等效電路圖）（1）只閉合開關(guān)S1時，電流表示數(shù)為I＝0.2A．求此時電路的總功率P＝？（2）只閉合開關(guān)S2時，電壓表示數(shù)為2V，此時小燈泡L正常發(fā)光。則燈泡的額定功率P額？（3）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，保證各電路元件安全使用，允許通過電流表的電流最大值和最小值之比是I大：I?。?：5，此時滑動變阻器R2對應(yīng)的功率之比是P2大：P2?。?：1，求滑動變阻器的最大阻值R2及電流表的量程是多大？六．綜合能力題（共1小題）35．（2020?平度市一模）如圖甲是LED手電筒和LED吸頂燈，它的主要部分是高亮度白色發(fā)光二極管，具有光效高、耗電少、安全環(huán)保等優(yōu)點，是維白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源。LED的發(fā)光原理與白熾燈先發(fā)熱后發(fā)光的原理截然不同，它是直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的元件，因而其發(fā)光效率較高，是新一代固體冷光源，將逐步取代傳統(tǒng)光源。圖乙是LED的元件實物及符號。由于二極管具有單向?qū)щ娦?，使用時必須將它的正極與電源正極相連，二極管才能處于工作狀態(tài)：反之，電流不能從負(fù)極流向正極，二極管不工作。利用圖丙所示電路可以研究發(fā)光二極管的工作特性：把一個額定電壓為3V的LED接入電源電壓恒為4.5V的電路，閉合開關(guān)S，LED即處于工作狀態(tài)，調(diào)節(jié)變阻器滑片，記錄多組電壓、電流數(shù)據(jù)，可以得到電壓表與電流表示數(shù)關(guān)系，如圖丁所示。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）LED燈之所以節(jié)能，被稱為冷光源，是因為電流熱效應(yīng)損耗的能量比白熾燈（填“高”或“低”）；（2）在圖丙中，閉合S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使LED正常發(fā)光；斷開S，對調(diào)電源的正負(fù)極后再閉合S，LED（填“能”或“不能”）發(fā)光，此時電壓表示數(shù)，電流表示數(shù)（均填“有”或“沒有”）。（3）銘牌為“220V8W”的LED燈與“220V50W”的白熾燈發(fā)光亮度相當(dāng)，兩燈正常發(fā)光10h，LED燈節(jié)約的電能全部用來給水加熱，不計熱量損失，能使初溫為20℃，質(zhì)量為10kg的水，溫度升高℃。七．解答題（共4小題）36．（2020?李滄區(qū)一模）L1、L2并聯(lián)在電源電壓為6V的電路中，如圖所示是燈泡L1，L2兩端電壓與所通過的電流的關(guān)系曲線，則干路的電流是A，電路消耗的總功率是W。37．（2020?黃島區(qū)模擬）小芳到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、兩個電壓表（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R0、導(dǎo)線若干。她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不完整電路圖。（1）請你將甲電路圖補(bǔ)充完整。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器調(diào)至阻值的位置。（3）閉合開關(guān)后，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表V1的示數(shù)為V，此時電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，是V。（4）小燈泡的額定功率為W。38．（2018?青島一模）如圖所示，電源電壓恒為4V，小燈泡R2上標(biāo)有“6V1.8W”字樣（忽略燈泡電阻的變化），滑動變阻器R3的最大電阻為20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．請畫出第（2）（3）問的等效電路圖。（1）小燈泡R2的電阻是多少？（2）只閉合開關(guān)S、S1，S2，滑動變阻器R3所消耗的最大電功率是多少？（3）只閉合開關(guān)S、S3，當(dāng)滑片P在某一位置時，電阻R1上的電壓為1.5V，滑動變阻器R3消耗的電功率為0.75W．開關(guān)處于此狀態(tài)下，為保護(hù)電路元件，滑動變阻器R3接入電路中的最大電阻是多少？39．（2018?平度市一模）問題解決﹣測量小燈泡的電功率：小雨利用所示的電路測出了燈泡L的額定功率（已知額定電壓為U0），圖中R為阻值已知的定值電阻，還缺兩個開關(guān)S1和S2及一只電表（電流表或電壓表）（1）請在虛線框內(nèi)補(bǔ)上這三個元件的符號，并將電路連接完整（2）實驗步驟（3）燈泡L的額定功率表達(dá)式：。

2018-2020年山東中考物理各地區(qū)模擬試題分類（青島專版）（9）——電功和電功率參考答案與試題解析一．選擇題（共11小題）1．（2020?青島模擬）兩根導(dǎo)線的電阻之比是3：4，通過的電流之比是4：3，在相同時間內(nèi)兩根導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱量之比為（）A．1：1 B．4：3 C．3：4 D．16：9【答案】B【解答】解：由題意可知，R1：R2＝3：4，I1：I2＝4：3，t1：t2＝1：1；由Q＝I2Rt可得，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：＝＝＝。故選：B。2．（2020?黃島區(qū)模擬）兩導(dǎo)體電阻之比為3：2，通過的電流之比為1：4，則在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．3：32 B．3：2 C．6：1 D．32：3【答案】A【解答】解：由題意可知，R1：R2＝3：2，I1：I2＝1：4，由Q＝I2Rt可得，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：＝＝（）2×＝（）2×＝。故選：A。3．（2020?黃島區(qū)一模）兩個電熱器的電阻之比是3：2，把它們串聯(lián)在電路中使用，在相同時間內(nèi)它們放出的熱量之比是（）A．3：2 B．2：3 C．9：4 D．4：9【答案】A【解答】解：由題意可知，兩個電熱器串聯(lián)，∵串聯(lián)電路中各處的電流相等，∴由Q＝I2Rt可得，在相同時間內(nèi)它們放出的熱量之比：＝＝＝。故選：A。4．（2019?李滄區(qū)二模）兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，它們的電阻之比為2：3，則R1、R2的電功率之比為（）A．2：3 B．3：2 C．4：9 D．9：4【答案】A【解答】解：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且R1：R2＝2：3，所以，由P＝UI＝I2R可得，兩個定值電阻R1、R2串聯(lián)在電路中時的電功率之比：＝＝＝。故選：A。5．（2019?青島一模）甲、乙兩個電熱器的電阻之比為5：4，通過的電流之比為2：1，通電時間之比為1：2，則電流通過甲、乙兩個電熱器產(chǎn)生的熱量之比為（）A．5：4 B．5：2 C．2：5 D．10：1【答案】B【解答】解：由題意可知，R甲：R乙＝5：4，I甲：I乙＝2：1，t甲：t乙＝1：2，由Q＝I2Rt可得，電流通過甲、乙兩個電熱器產(chǎn)生的熱量之比：＝＝（）2××＝（）2××＝。故選：B。6．（2019?市北區(qū)一模）甲、乙兩電阻，通過的電流之比為1：2，通電時間之比為3：4，若產(chǎn)生的電熱相等，則甲和乙電阻之比為（）A．8：3 B．3：8 C．3：16 D．16：3【答案】D【解答】解：根據(jù)題意可知，通過甲乙的電流之比I甲：I乙＝1：2，通電時間之比t甲：t乙＝3：4，產(chǎn)生熱量之比Q甲：Q乙＝1：1；由Q＝I2Rt得甲和乙電阻之比：R甲：R乙＝：＝：＝16：3。故選：D。7．（2019?市南區(qū)二模）如圖甲所示，是某種電熱飲水機(jī)的簡化電路示意圖。圖乙是它的有關(guān)參數(shù)，它由加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動控制）。在用電高峰期，該飲水機(jī)的實際工作電壓只有200V，加熱效率為80%．（c水＝4.2×103J/（kg?℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，忽略溫度對電阻的影響）則下列說法正確的是（）A．溫控開關(guān)S0斷開時為加熱狀態(tài) B．根據(jù)有關(guān)參數(shù)可知，R1的阻值為40Ω，R2的阻值為1210Ω C．當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實際功率為1000W D．若在用電高峰期將裝滿水箱的水從20℃加熱至100℃，所需時間為504s【答案】C【解答】解：（1）由電路圖可知，開關(guān)S0斷開時，兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大；開關(guān)S0閉合時，只有電阻R1接入電路；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，當(dāng)溫控開關(guān)S0閉合時，電路中的電阻較小，由P＝可知，電壓一定時，電熱飲水機(jī)功率較大，處于加熱狀態(tài)；當(dāng)溫控開關(guān)S0斷開時，電路阻值較大，電功率較小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，故A錯誤；（2）電熱飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時，電路為R1的簡單電路，由P＝可得，R1的電阻：R1＝＝＝40Ω，電飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時，R1與R2串聯(lián)，則電路中的總電阻：R總＝＝＝1210Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的電阻：R2＝R總﹣R1＝1210Ω﹣40Ω＝1170Ω，故B錯誤；（3）當(dāng)飲水機(jī)在用電高峰期給水加熱，它的實際功率：P實＝＝＝1000W，故C正確；（4）裝滿水箱時水的體積：V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，由ρ＝得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J，由η＝×100%可得，消耗的電能：W＝＝＝6.3×105J，由P＝可得，加熱時間：t′＝＝＝630s，故D錯誤。故選：C。8．（2019?青島模擬）如圖是實驗中用到的一種電路，閉合開關(guān)S，燈泡L1、L2都發(fā)光，過一會兒，由于燈泡L2的質(zhì)量問題，燈絲被燒斷了，設(shè)燈泡工作時電阻不變，則下列說法正確的是（）A．燈泡L1亮度變暗 B．燈泡L1額定功率變大 C．滑動變阻器的電流變大 D．滑動變阻器的功率變小【答案】D【解答】解：由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)后與滑動變阻器串聯(lián)；當(dāng)燈泡L2的燈絲被燒斷后，燈泡L1與滑動變阻器串聯(lián)；因為并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個分電阻，所以此時并聯(lián)部分的電阻變大，即電路中的總電阻變大；根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，故C錯誤；由U＝IR可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，由P＝UI可知，滑動變阻器的實際功率變小，故D正確；因為串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以燈泡L1兩端的電壓變大，由P＝可知，燈泡L1的實際功率變大，因此燈泡變亮，故A錯誤；額定電壓與通過燈泡的電流和燈泡兩端電壓物體，因此燈泡L1額定功率不變，故B錯誤。故選：D。9．（2018?青島三模）電阻為100Ω的電熱絲，通過的電流0.2A，則1min內(nèi)通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為（）A．20 B．1200J C．240J D．4J【答案】C【解答】解：1min內(nèi)通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×100Ω×60s＝240J。故選：C。10．（2018?青島一模）甲、乙兩個電熱器的電阻之比為1：3，產(chǎn)生的熱量之比為4：1，通電時間之比為3：1，則通過甲、乙兩個電熱器的電流之比為（）A．3：2 B．4：1 C．2：3 D．2：1【答案】D【解答】解：由題意可知，R甲：R乙＝1：3，Q甲：Q乙＝4：1，t甲：t乙＝3：1，由Q＝I2Rt可得，通過甲、乙兩個電熱器的電流之比：＝＝＝＝2：1，故D正確。故選：D。11．（2018?膠州市一模）甲、乙兩電熱絲電阻之比為3：4，通過的電流之比為3：1，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A．27：4 B．9：4 C．4：9 D．4：27【答案】A【解答】解：由題意可知，R甲：R乙＝3：4，I甲：I乙＝3：1，由Q＝I2Rt可得，在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比：＝＝（）2×＝（）2×＝。故選：A。二．多選題（共2小題）12．（2019?市北區(qū)一模）如圖，R1和R2并聯(lián)，已知相同時間內(nèi)它們消耗的電能關(guān)系是W1＜W2，則下列判斷正確的是（）A．R1＞R2 B．U1＜U2 C．I1＜I2 D．若R1增大，則R2減小【答案】AC【解答】解：R1和R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點可知，R1和R2兩端的電壓：U1＝U2，故B錯誤；又因為W1＜W2，t1＝t2，根據(jù)W＝UIt可知，I1＜I2，故C正確；由R＝可知因為I1＜I2，U1＝U2，所以由R＝可知，R1＞R2．故A正確；因U1＝U2，t1＝t2，根據(jù)W＝t可知，若R1增大，要使W1＜W2，則R2可能增大，可能不變，也可能減小，故D錯誤。故選：AC。13．（2019?市北區(qū)一模）下列關(guān)于物理概念的說法中，錯誤的是（）A．電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程 B．光從水中斜射入空氣中時，折射角小于入射角 C．物體的動能與勢能的總和叫物體的內(nèi)能 D．磁場中的某一點，小磁針靜止時南極所指的方向就是該點的磁場方向【答案】BCD【解答】解：A、電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，故A正確；B、光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，故B錯誤；C、物體的動能與勢能的總和叫物體的機(jī)械能，故C錯誤；D、磁場的方向可根據(jù)小磁針受力方向確定，規(guī)定小磁針靜止時其北極所指的方向為該點磁場方向，故D錯誤。故選：BCD。三．填空題（共5小題）14．（2019?青島一模）運(yùn)用知識解決問題：（1）家庭電路的電壓一定，當(dāng)用電器的總功率過大時，由公式P＝UI可知，電路中的總電流就會過大。（2）請按照甲圖電路圖，在乙圖中連接實物。（3）如圖丙所示，燈泡R1消耗的電功率為1.6W，電阻R2＝20Ω，電壓表的示數(shù)為4V，則電源電壓是12V．請你寫出求解電源電壓的思路：【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）家庭電路的電壓一定，當(dāng)用電器的總功率過大時，由P＝UI可知，電路中的總電流就會過大，致使家里的空氣開關(guān)自動斷開。（2）根據(jù)電流流向法，先從正極出發(fā)依次串聯(lián)燈泡L2、開關(guān)S2，再與開關(guān)S1串聯(lián)后回到電源負(fù)極；燈泡L1并聯(lián)在第一條支路兩端即可，如下圖所示：；（3）解題思路：由電路圖可知，開關(guān)閉合時，燈泡與電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓；根據(jù)P＝UI求出通過R1的電流；根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點和歐姆定律求出電源電壓；由電路圖可知，開關(guān)閉合時，燈泡R1與電阻R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，由P＝UI可得通過R1的電流：I1＝＝＝0.4A；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點：I＝I1＝I2＝0.4A，由I＝可得，R2兩端的電壓：U2＝I2R2＝0.4A×20Ω＝8V，因串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和，所以電源電壓為：U＝U1+U2＝4V+8V＝12V。故答案為：（1）電壓；P＝UI；（2）如上圖；（3）12；解題思路：由電路圖可知，開關(guān)閉合時，燈泡與電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓；根據(jù)P＝UI求出通過R1的電流；根據(jù)串聯(lián)電路的電路特點和歐姆定律求出電源電壓。15．（2019?青島一模）將R1和R2＝12Ω的電阻串聯(lián)接在電壓為10V的電源上，已知此時R2消耗的電功率為3W．則：R1＝8Ω?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：由P＝I2R可知，電路中的電流：I＝＝＝0.5A，電阻R2兩端電壓：U2＝IR2＝0.5A×12Ω＝6V，電阻R1兩端電壓：U1＝U﹣U2＝10V﹣6V＝4V，由I＝可知，電阻R1的阻值：R1＝＝＝8Ω；故答案為：8。16．（2018?李滄區(qū)一模）將電阻R1＝4Ω和R2＝12Ω的電阻并聯(lián)接在電源兩極上，若電路中消耗的總功率是3W時，電阻R1消耗的功率為2.25W．寫出解題思路：已知電路的總功率，要求R1消耗的功率，在R1電阻已知時只要求出R1兩端的電壓即可；根據(jù)并聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出總電阻，根據(jù)P＝算出電源電壓，因并聯(lián)電路各支路電壓相等，根據(jù)P＝算出R1的功率即可。【答案】2.25；已知電路的總功率，要求R1消耗的功率，在R1電阻已知時只要求出R1兩端的電壓即可；根據(jù)并聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出總電阻，根據(jù)P＝算出電源電壓，因并聯(lián)電路各支路電壓相等，根據(jù)P＝算出R1的功率即可。【解答】解：將電阻R1＝4Ω和R2＝12Ω的電阻并聯(lián)接在電源兩極上，則電路的總電阻大小為：R＝＝＝3Ω；根據(jù)P＝得，電源電壓：U＝＝＝3V，因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等且等于電源電壓，所以U1＝U＝3V，電阻R1消耗的功率為：P1＝＝＝2.25W。（2）已知電路的總功率，要求R1消耗的功率，在R1電阻已知時只要求出R1兩端的電壓即可；根據(jù)并聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出總電阻，根據(jù)P＝算出電源電壓，因并聯(lián)電路各支路電壓相等，根據(jù)P＝算出R1的功率即可。故答案為：2.25；已知電路的總功率，要求R1消耗的功率，在R1電阻已知時只要求出R1兩端的電壓即可；根據(jù)并聯(lián)電路電阻的規(guī)律算出總電阻，根據(jù)P＝算出電源電壓，因并聯(lián)電路各支路電壓相等，根據(jù)P＝算出R1的功率即可。17．（2018?青島三模）將定值電阻R1和R2并聯(lián)后接在電源兩端，R1：R2＝3：1，R1的電功率為6W，干路上電流表的示數(shù)為2A則電源的電壓U＝12V，R2＝8Ω?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：將定值電阻R1和R2并聯(lián)后接在電源兩端時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且R1：R2＝3：1，所以，由I＝可得，通過兩支路的電流之比為：＝＝＝，則I2＝3I1；因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：I＝I1+I2＝I1+3I1＝4I1＝2A，解得：I1＝0.5A，則I2＝I﹣I1＝2A﹣0.5A＝1.5A，由P＝UI可得，電源的電壓：U＝＝＝12V，R2的阻值：R2＝＝＝8Ω。故答案為：12；8。18．（2018?青島二模）如圖所示，將電阻R1和R2并聯(lián)接在電源兩極上，測得R2電流為0.4A，總電流為0.5A，如果給整個電路通電10s，則電路產(chǎn)生的熱量為40J。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：由圖可知，R2電的電阻為：R2＝＝＝20Ω；R1的電阻為：R1＝＝＝80Ω；測得R2電流為0.4A，則電源電壓為：U＝I'2R2＝0.4A×20Ω＝8V；此時通過R1的電流為0.1A，故電路的總電流為：I＝0.4A+0.1A＝0.5A；如果給整個電路通電10s，則電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量，則Q＝W＝UIt＝8V×0.5A×10s＝40J。故答案為：0.5A；40J。四．實驗探究題（共8小題）19．（2020?平度市一模）在“測量小燈泡電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的實驗器材，其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V（其燈絲電阻約為12Ω）。（1）為了順利完成該實驗探究，下列三種規(guī)格的滑動變阻器可以選用的是C。A．“10Ω1.0A”滑動變阻器B．“15Ω0.5A”滑動變阻器C．“20Ω1.0A”滑動變阻器（2）閉合開關(guān)，將滑片移動到某一位置時，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測量小燈泡的額定功率，接下來的詳細(xì)的操作步驟是向左移動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表的示數(shù)。（3）已知通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示，分析圖象可知：該小燈泡的額定功率為0.5W。（4）另外一位同學(xué)利用圖丁所示的電路也測出了小燈泡的額定功率，請在虛線框內(nèi)補(bǔ)上小燈泡、電流表和定值電阻R（阻值已知）這三個元件的符號，使電路完整，滿足實驗要求?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）其中電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V，其燈絲電阻約為12Ω，燈的額定電流約為：I＝＝≈0.21A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，燈正常發(fā)光時變阻器連入電路的電阻：R滑＝＝≈16.7Ω，故選用“20Ω1.0A”滑動變阻器，即C；（2）燈在額定電壓下正常發(fā)光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，接下來的詳細(xì)的操作步驟是：向左移動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表的示數(shù)；（3）根據(jù)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，該小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（4）根據(jù)上面的分析，電路連接如下所示：故答案為：（1）C；（2）向左移動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為2.5V，記下電流表的示數(shù)；（3）0.5；（4）如上所示。20．（2020?青島一模）實驗探究：（將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）小明用兩節(jié)干電池測小燈泡的功率，電路如圖甲所示，小燈泡額定電壓為2.5V，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω2A”。①在圖甲中，用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。②連接電路時，滑動變阻器的滑片應(yīng)移到最左（填左或右）端。③當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到2V時，電流表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為0.24A，此時，燈泡的功率為0.48W，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向右（填左或右）移動。④當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V時，無論怎么調(diào)節(jié)變阻器滑片都無法使電壓表示數(shù)變大。為了用該燈泡繼續(xù)完成實驗，你的做法是使用三節(jié)干電池作為電源。⑤解決了④中問題后，測出電壓略大于2.5V時的燈泡功率。分析上述實驗數(shù)據(jù)及觀察到的燈泡亮度可知，燈泡的亮度是由其實際功率決定的?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）伏安法測燈泡功率的實驗中，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，由于燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓使用0～3V量程，實物電路如下：；（2）為保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器的滑片處于最大阻值處的左端；（3）如圖2乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，其值為0.24A，小燈泡的功率為P＝UI＝2V×0.24A＝0.48W；燈在額定電壓下的功率為額定功率，電壓表的讀數(shù)為2.0V，小于燈的額定電壓，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將增大燈的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，即滑片向右移動，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，小燈泡達(dá)到額定功率；（4）當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到2.5V時，無論怎么調(diào)節(jié)變阻器滑片都無法使電壓表示數(shù)變大，說明電源電壓較小；為了用該燈泡繼續(xù)完成實驗，你的做法是增加1節(jié)電池，使用三節(jié)干電池作為電源；（5）小燈泡在不同電壓下的功率不同，燈泡的亮度不同，這表明小燈泡的亮度與實際功率有關(guān)。故答案為：（1）如上圖；（2）左；（3）0.24；0.48；右；（4）使用三節(jié)干電池作為電源；（5）實際。21．（2019?青島模擬）綜合實驗：同學(xué)們要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，設(shè)計如下三個實驗電路圖：（1）以上三個實驗電路圖錯誤的是：甲乙，理由是：甲圖無法控制通電時間相同，乙圖沒有控制電阻相同。（2）你會選擇丙進(jìn)行實驗，具體的做法是：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得兩個電流表的示數(shù)不同，然后觀察溫度計示數(shù)的變化。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）要探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，需要控制電阻和通電時間相同，電流大小不同，在甲圖中，由于只有一個定值電阻，無法控制通電時間相同；乙圖中，兩個電阻并聯(lián)，可以通過滑動變阻器來改變電流的大小，但由于電阻不同，故無法完成實驗；丙圖中，電阻相同，通電時間相同，調(diào)節(jié)滑動變阻器，電流不同，可以完成實驗；（2）由以上分析可知，應(yīng)選擇丙圖進(jìn)行實驗；實驗步驟為：閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得兩個電流表的示數(shù)不同，然后觀察溫度計示數(shù)的變化。故答案為：（1）甲乙；甲圖無法控制通電時間相同，乙圖沒有控制電阻相同；（2）丙；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使得兩個電流表的示數(shù)不同，然后觀察溫度計示數(shù)的變化。22．（2019?市南區(qū)二模）小明想測量額定電壓是2.5V的小燈泡的額定功率，他使用了三節(jié)新干電池、“20Ω1A”的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和若干導(dǎo)線，連接了如圖甲所示的電路。（1）他檢查電路時，發(fā)現(xiàn)一處連接錯誤，只改變了一根導(dǎo)線的連接就將電路修改正確，請你在錯誤的導(dǎo)線上打“×”，并補(bǔ)畫上正確的連線。（2）實驗完成后取下小燈泡，將阻值為5Ω、10Ω、15Ω的三個定值電阻分別接入電路中原小燈泡位置，可利用該電路探究“電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系”控制電壓一定時，不可以選取的電壓值是AA.1.5VB.2VC.2.5VD.3V【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）原電路中，燈短路了，電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的，燈與電流表串聯(lián)，電壓表與燈并聯(lián)，如下所示：（2）研究電流流與電阻的關(guān)系時，要控制電壓一定，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有：＝，左邊為一定值，故右邊也為一定值，當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時，對應(yīng)的定值電阻也最大，為15Ω，即＝，故UV≈1.93V，即控制的最小電壓，故1.5V不能選用；電流表允許通過的最大電流為0.6A，對應(yīng)的電路電阻最小，由歐姆定律，控制的最大電壓為：U大＝IR大＝0.6A×5Ω＝3V。綜上不能選用的電壓值是1.5V。故答案為：（1）如上所示；（2）A。23．（2019?青島一模）將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整小芳到實驗室做“測量小燈泡額定功率”的實驗時，老師只給她提供了如下器材：標(biāo)有“3.8V”的小燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、兩個電壓表V1和V2（沒有電流表）、阻值為10Ω的定值電阻R0、導(dǎo)線若干，她根據(jù)所給定的器材經(jīng)過認(rèn)真思考后設(shè)計了正確的實驗電路，如圖甲是該電路的不完整電路圖。①請你將圖甲中電路圖補(bǔ)充完整。②閉合開關(guān)后，若V1示數(shù)為1.2V，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向左移動，使電壓表V1的示數(shù)為3.8V，此時電壓表V2的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.76W。③她還進(jìn)一步設(shè)計出了如圖丙所示電路圖測量小燈泡額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A2的示數(shù)為0.38A時，再讀出電流表A1的示數(shù)，即可計算小燈泡的額定功率。④小明說，利用丙圖，把R0更換成未知電阻Rx，把小燈泡的額定電流和額定功率當(dāng)作已知條件（燈絲電阻隨溫度而變化），可以測出未知電阻Rx的阻值。方法為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A1的示數(shù)為0.2A時，讀出電流表A2的示數(shù)，即可計算Rx的阻值。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：①由題意可知，實驗中有兩個電壓表，沒有電流表，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點，利用另一只電壓表和定值電阻R0可間接測得電流，故把另一只電壓表并聯(lián)在R0的兩端，如圖所示：②燈在額定電壓下正常發(fā)光，此時V1示數(shù)為1.2V，小于燈的額定電壓3.8V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應(yīng)向左移動，直到電壓表V1示數(shù)為額定電壓3.8V；由圖乙可知，電壓表V2的量程為0﹣3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2V。燈泡正常發(fā)光時串聯(lián)電路中的電流為：I＝I0＝＝＝0.2A；燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝3.8V×0.2A＝0.76W；③燈在額定電壓下正常發(fā)光，為測量小燈泡額定功率，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A2的示數(shù)為：IL＝＝＝0.38A時，R0的電壓為3.8V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電壓為3.8V，再讀出電流表A1的示數(shù)，即可計算小燈泡的額定功率；④調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表A1的示數(shù)為0.2A，小燈泡正常發(fā)光，則燈的電壓為3.8V，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，待測電阻的電壓為3.8V，讀出電流表A2的示數(shù)，由歐姆定律即可計算Rx的阻值。故答案為：①如上圖所示；②左；3.8；0.76；③0.38；④0.2。24．（2019?嶗山區(qū)一模）測量小燈泡的電功率：實驗探究小組要測定標(biāo)有“3.8V”小燈泡正常發(fā)光時的電功率，小宇連接了如圖甲所示電路①組長發(fā)現(xiàn)小宇所選的器材不能完成此實驗，其原因是電源電壓為3V，小于3.8V。并且電路連接也有錯誤，請你在接錯的那根導(dǎo)線上打“x”，并另畫一根導(dǎo)線，使電路連接正確。②重新選擇合理器材，將電路改接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的功率是1.52W，此時小燈泡的電阻是9.5Ω。③探究小組還測量了小燈泡在不同電壓下的電流，發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與小燈泡兩端的電壓并不成正比，這是因為燈絲電阻的大小與溫度有關(guān)。小宇根據(jù)所測得數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的圖象，如圖丙所示。但是粗心的他忘記標(biāo)注橫縱坐標(biāo)軸所對應(yīng)的物理量了，根據(jù)你的判斷，在這個圖象中的橫軸應(yīng)該表示的是電流（選填“電壓“或“電流”）。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：①燈在額定電壓下才能正常發(fā)光，圖中電源電壓為3V，小于燈泡的額定電壓3.8V，故選的器材不能完成此實驗；由甲圖可知，燈泡與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表串聯(lián)在電路中，因電壓表的電阻很大，如果此時閉合開關(guān)，電路中電流很小，小燈泡不發(fā)光，改正后如下左圖所示：②小明閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A。則小燈泡正常發(fā)光時的功率：P＝UI＝3.8V×0.4A＝1.52W；根據(jù)I＝知，此時小燈泡的電阻是：R＝＝＝9.5Ω；③根據(jù)所測得數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的I﹣U圖象，如圖丙所示，根據(jù)圖象可知電流與電壓并不成正比，原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大，燈絲的電阻不是一個定值；因燈絲的電阻隨溫度升高而增大，根據(jù)歐姆定律的變形公式R＝可知，電壓的增加量應(yīng)大于電流的增加量，如上右圖所示，在這個圖象中，橫軸（變化量小）應(yīng)該表示的是電流。故答案為：①電源電壓為3V，小于3.8V；見上圖；②1.52；9.5Ω；③溫度；電流。25．（2019?李滄區(qū)模擬）如圖是小紅在“測量小燈泡的電功率”實驗時連接的電路，小燈泡的額定電壓為3.8V，電源電壓恒為6V．（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將甲圖電路連接完整。（2）當(dāng)開關(guān)閉合，變阻器滑片P向左移動時，電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示，此時電路電流為0.32A，小燈泡的額定功率為1.216W。（4）如果電壓表的0～15V量程被損壞，只有0～3V量程能正常使用，要求利用原有器材測出小燈泡的額定功率。請在圖丙的虛線框中畫出你設(shè)計的電路圖?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）因為燈泡的額定電壓為3.8V，則選擇0～15V的量程，并將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；如下左圖所示：（2）當(dāng)開關(guān)閉合，變阻器滑片P向左移動時，變阻器的電阻變大，電路的總電阻變大，由歐姆定律，電流表示數(shù)變小，由U＝IR可知，電壓表示數(shù)即燈的電壓變?。唬?）電流表使用的0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.32A，小燈泡的額定功率為：P＝UI＝3.8V×0.32A＝1.216W；（4）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡額定電壓為3.8V，要讓燈泡正常工作，滑動變阻器的電壓為：6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，可以用電壓表0～3V量程，并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當(dāng)滑動變阻器的電壓為2.2V時，燈泡正常工作。電路圖如上右圖所示。故答案為：（1）見上左圖；（2）變小；變?。唬?）0.32；1.216；（4）見上右圖。26．（2018?青島二模）回顧實驗和探究（請將下列實驗報告中的空缺部分填寫完整）：探究測量小燈泡電功率：裝置圖請連接實物，要求滑動變阻器的滑片向右移動時，小燈泡變暗。請利用表中數(shù)據(jù)，畫出小燈泡的U﹣I圖象。次數(shù)U/VI/AR/Ω11.00.185.622.00.248.333.00.2611.5問題討論若將燈泡換成一個定值電阻，移動滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端的電壓成倍增加，可以研究電路的電流與電壓的關(guān)系；若將阻值不同的定值電阻分別接入小燈泡處，為了研究電路中的電流與電阻的關(guān)系，則需移動變阻器的滑片使不同定值電阻兩端的電壓不變?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：滑動變阻器的滑片向右移動時，小燈泡變暗，即電流變小，電阻變大，故滑片以左電阻絲連入電路中與燈串聯(lián)，如下圖3所示：橫坐標(biāo)每個小格表示0.5V，縱坐標(biāo)每個小格表示0.06A，在坐標(biāo)系中找出對應(yīng)的點，用平滑的曲線連接起來，如上圖4所示：研究電路的電流與電壓的關(guān)系時，要控制電阻大小不變，改變電壓大小，記下對應(yīng)的電流大小，故若將燈泡換成一個定值電阻，移動滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端的電壓成倍增加，可以研究電路的電流與電壓的關(guān)系；若將阻值不同的定值電阻分別接入小燈泡處，為了探究電路中的電流與電阻的關(guān)系，則需移動變阻器的滑片使不同定值電阻兩端的電壓不變。故答案為：如上圖3所示；如上圖4所示；電壓；不變。五．計算題（共8小題）27．（2020?市北區(qū)一模）如圖所示電路中，電源電壓18V不變，燈泡上標(biāo)有“6V6W”字樣。燈泡電阻不變，定值電阻R0的阻值為10Ω。（1）斷開S2閉合S、S1，當(dāng)電流表示數(shù)為1.2A時，滑動變阻器接入電路的電阻是多大？（2）斷開S1、S2閉合S，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器消耗的功率是多大？（3）閉合S、S1、S2，滑片從最右端向左移動，當(dāng)連入電路的阻值等于變阻器總電阻的時，電流表示數(shù)比滑片在最右端時變化了0.2A，保持此滑片位置不變。1min內(nèi)電路消耗的電能是多少？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）斷開S2閉合S、S1，電路為滑動變阻器的基本電路，電流表測量電路電流；由I＝可得，滑動變阻器接入電路的阻值：R滑＝＝＝15Ω；（2）斷開S1、S2，閉合S時，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電流表測電路中的電流；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，所以，滑動變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝18V﹣6V＝12V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：IL＝＝＝1A，滑動變阻器消耗的功率：PR＝URIL＝12V×1A＝12W；（3）閉合S、S1、S2時，R0與R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R0的電流不變，則干路電流表示數(shù)的變化量即為通過R電流的變化量，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I＝可得，電流表示數(shù)的變化量：△I＝△IR＝﹣＝﹣＝0.2A，解得：R＝30Ω，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，電路中的總電阻：R總＝＝＝Ω，在1min內(nèi)電路消耗的電能：W＝t＝×60s＝2808J。答：（1）滑動變阻器接入電路的電阻是15Ω；（2）滑動變阻器消耗的功率為12W；（2）在1min內(nèi)電路消耗的電能為2808J。28．（2020?市南區(qū)一模）如圖甲所示是一款加熱杯，可以通過控制開關(guān)實現(xiàn)高、低兩檔加熱，其簡化電路圖如圖乙所示。R1、R2均為電熱絲，已知R1＝176Ω，加熱杯的部分參數(shù)如表。求：容量1L額定電壓220V高溫檔功率1100W低溫檔功率（1）R2的阻值是多少？（2）加熱杯的的低溫檔功率是多少？（3）若不計熱量損失，加熱杯使用高溫檔加熱，使1L水從20℃升高到100℃，需要多長時間？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）由電路圖知高溫檔時只有電阻R2工作，低溫檔時電阻R1和R2串聯(lián)，根據(jù)P＝知，R2的阻值為：R2＝＝＝44Ω；（2）根據(jù)P＝知，加熱杯的的低溫檔功率為：P低溫＝＝＝220W；（3）滿壺水的體積：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，由ρ＝可得，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，不計熱量損失時，消耗的電能：W＝Q吸＝3.36×105J，由P＝可得，需要的加熱時間：t′＝＝≈305.5s。答：（1）R2的阻值是44Ω；（2）加熱杯的低溫檔功率是220W；（3）若不計熱量損失，加熱杯使用高溫檔加熱，使1L水從20℃升高到100℃，需要305.5s。29．（2020?青島二模）在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源，R0是定值電阻，燈泡L1的額定電壓為12V，且阻值不變，圖乙是燈泡L2的U﹣I圖象。（1）當(dāng)開關(guān)S接a時，電壓表示數(shù)為1.5V，電流表示數(shù)為0.25A，求R0的阻值；（2）當(dāng)開關(guān)S接a時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，此時L1消耗的功率為6W，求R0的實際功率；（3）開關(guān)S接b時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，在一段時間內(nèi)L2消耗300J的電能，求電路閉合了多少分鐘？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S接a時，R0與L1串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由I＝可得，R0的阻值：R0＝＝＝6Ω；（2）當(dāng)開關(guān)S接a，燈泡L1正常發(fā)光時，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：I＝＝＝0.5A，R0的實際功率：P0＝I2R0＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W；（3）開關(guān)S接b時，兩燈泡串聯(lián)，由L1正常發(fā)光可知，電路中的電流為0.5A，由乙圖知L2兩端的電壓為4V，由W＝UIt可得，電路工作的時間：t＝＝＝150s＝2.5min。答：（1）R0的阻值為6Ω；（2）當(dāng)開關(guān)S接a時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，則R0的實際功率為1.5W；（3）開關(guān)S接b時，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡L1正常發(fā)光，在一段時間內(nèi)L2消耗300J的電能，則電路閉合2.5min。30．（2019?青島模擬）如圖，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“10V5W”字樣，若電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，滑動變阻器的最大阻值為200Ω．不考慮燈絲電阻隨溫度的變化。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時通過的電流多大？（2）只合開關(guān)S、S2，且滑動變阻器的滑片置于中點位置時，燈泡的實際功率是多少？（3）只閉合開關(guān)S、S1，移動滑動變阻器的滑片時，滑動變阻器兩端電壓與其接入電路的電阻關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值由R1增大到4R1時，定值電阻R0變化了5.4W，在保證電路安全的情況下，當(dāng)R0消耗的電功率最小時，滑動變阻器消耗的電功率是多少？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）小燈泡正常發(fā)光時通過的電流：I額＝＝＝0.5A，燈泡的電阻：RL＝＝＝20Ω；（2）只閉合S和S2，且滑動變阻器的滑片P置于中點位置時，L與R串聯(lián)，所以，電路中的電流：I中＝＝＝0.15A，燈泡的實際功率：PL′＝I中2RL＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W；（3）只閉合開關(guān)S、S1，由甲圖可知，R0與變阻器串聯(lián)，串聯(lián)電路中電流處處相等，滑動變阻器接入電路的阻值由R1時，電路中的電流：I＝，R0兩端電端：U0＝U﹣U1＝18V﹣U1，R0電阻：R0＝＝①滑動變阻器接入電路的阻值大到4R1時，電路中的電流：I'＝＝I，R0兩端電端：U0'＝U﹣2U1＝18V﹣2U1R0電阻：R0＝＝②由①②可得：U1＝6V，U0＝12V，U0'＝6V，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻變大時，電路中的電流變小，由P＝UI＝I2R可得R0的電功率變小，由P＝UI＝可得：﹣＝5.4W，解得：R0＝20Ω；由題可知，電壓表示數(shù)最大為15V，此時變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，R0消耗的電功率最小，變阻器消耗的功率：P變＝U變I＝U變×＝15V×＝2.25W。答：（1）小燈泡正常發(fā)光時通過的電流為0.5A；（2）只合開關(guān)S1、S2，且滑動變阻器的滑片置于中點位置時，燈泡的實際功率是0.45W；（3）當(dāng)R0消耗的電功率最小時，滑動變阻器消耗的電功率是2.25W。31．（2019?嶗山區(qū)一模）在綜合實踐活動中，小宇根據(jù)學(xué)習(xí)的電學(xué)知識設(shè)計了一種可以自動煮飯的電飯鍋，如圖甲所示，圖中R1和R2均為電熱絲，S是定時開關(guān)，S1是自動煮飯控制開關(guān)，使用將該電路接入家庭電路中，原料加入鍋中，利用定時開關(guān)S定好煮飯時長，就可以開始10min加熱、5min保溫的循環(huán)煮飯過程，時間一到，S自動切斷電源停止煮飯。某次利用此電飯鍋煮飯，電路總電功率隨時間變化的圖象如圖乙所示，求：（1）請你畫出電飯鍋在加熱和保溫時的等效電路；（2）0～5min內(nèi)通過R1的電流I1＝5A。（3）整個過程電路消耗的電能W＝1.584×106J。（4）電熱絲R2的電阻R2＝66Ω。【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）由甲電路圖可知，開關(guān)S、S1閉合時，電路為R1的簡單電路，電路的總電阻最小，由P＝UI＝可知，電路消耗的總功率最大，是加熱狀態(tài)，如下圖：當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，電阻R1和R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，由P＝UI＝可知，電路消耗的總功率最小，為保溫狀態(tài)，如下圖：（2）由圖乙可知，0～5min內(nèi)電路的總功率P加熱＝1100W，由P＝UI得，0～5min內(nèi)通過R1的電流：I1＝＝＝5A；（3）由圖乙知，共加熱20min，保溫10min，由圖乙知P保溫＝440W，整個過程電路消耗的電能：W＝P加熱t(yī)加熱+P保溫t保溫＝1100W×20×60s+440W×10×60s＝1.584×106J；（4）由P＝UI＝得，R1的阻值：R1＝＝＝44Ω；根據(jù)P＝UI＝得，保溫時電路中的總電阻：R＝＝＝110Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω。故答案為：（1）見上圖；（2）5；（3）1.584×106；（4）66。32．（2019?市南區(qū)二模）如圖所示，L上標(biāo)有“6V3W”字，電流表量程為0～0.6A，電表量程為0～15V，變器R的最大電阻為100Ω，只閉合S1，滑片置于a點時，變阻器連入電路的電阻為R2，電流表示數(shù)為Ia，只閉合S2，移動滑片，變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖所示，當(dāng)滑片置于b時，電壓表示數(shù)Ub＝8V，電流表示數(shù)為Ib．已知R2：R0＝12：5，Ia：Ib＝3：5．（燈絲電阻不隨溫度變化）求：（1）定值電阻R0和電源電壓；（2）在電表的示數(shù)不超過量程，燈泡兩端的電壓不超過額定值的況下，只閉合S1時，滑動變阻器連入電路的最小電阻為多少；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為多少?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：（1）由P＝可得，燈泡的電阻：RL＝＝＝12Ω；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑片P置于a點時，等效電路如圖甲所示；當(dāng)只閉合S2，滑片P置于b點時，等效電路如圖乙所示：當(dāng)只閉合S2，滑片P置于b點時，Rb與R0串聯(lián)，Ub＝8V，由題圖可知電阻Rb＝16Ω，則電路中的電流：Ib＝＝＝0.5A，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓：U＝Ib（Rb+R0）＝0.5A×（16Ω+R0）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①只閉合S1，滑片置于a點時，R2與L串聯(lián)，因Ia：Ib＝3：5，所以，Ia＝Ib＝×0.5A＝0.3A，則電源的電壓：U＝Ia（R2+RL）＝0.3A×（R2+12Ω）﹣﹣﹣﹣②由①②式和R2：R0＝12：5可得：R0＝20Ω，U＝18V；（2）只閉合S1時，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，由P＝UI可得，燈泡的額定電流：IL＝＝＝0.5A，因串聯(lián)電路中各處電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，所以，當(dāng)電路中的電流I大＝0.5A時，變阻器接入電路中的電阻最小，電路中的最小阻值：R總＝＝＝36Ω，則變阻器接入電路中的最小阻值：R?。絉總﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω；只閉合S2時，R0與R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)為U滑＝15V時，R0兩端的電壓U0＝U﹣U滑＝18V﹣15V＝3V，此時電路中的電流和變阻器接入電路中的電阻：I＝＝＝0.15A，R滑＝＝＝100Ω，則電路中的最小電流為0.15A，所以電路消耗的最小功率：P?。経Ib＝18V×0.15A＝2.7W。答：（1）定值電阻R0為20Ω，電源電壓為18V；（2）只閉合S1時，滑動變阻器連入電路的最小電阻為24Ω；只閉合S2時，電路消耗的最小功率為2.7W。33．（2019?嶗山區(qū)一模）圖甲時小羽同學(xué)家新安裝的一種速熱水龍頭，旋轉(zhuǎn)手柄可控制流出的水為冷水、溫水或熱水。圖乙時它的內(nèi)部電路簡圖，R1、R2是電熱絲，當(dāng)水龍頭出溫水時電路的功率為2200W；當(dāng)水龍頭出熱水時電路中的電流為15A，請計算：（1）持續(xù)出溫水5s時，電路消耗多少電能？（2）電熱絲R2的阻值多大？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）由P＝可得，持續(xù)出溫水5s時電路消耗的電能：W＝P溫t＝2200W×5s＝1.1×104J；（2）由電路圖可知，當(dāng)S接2時（開關(guān)同時接觸中間兩個觸點），電路為R1的簡單電路；當(dāng)S接3時（開關(guān)同時接觸右邊兩個觸點），兩電阻并聯(lián)，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，當(dāng)S接3時，電路的總電阻最小，電壓一定時，由P＝UI＝可知，電路的總功率最大，水龍頭出熱水，同理可知，當(dāng)S接2時，水龍頭出溫水，由P＝UI可得，通過R1的電流：I1＝＝＝10A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且水龍頭出熱水時電路中的電流為15A，所以，水龍頭出熱水時，通過R2的電流：I2＝I﹣I1＝15A﹣10A＝5A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I＝可得，電熱絲R2的阻值：R2＝＝＝44Ω。答：（1）持續(xù)出溫水5s時，電路消耗1.1×104J的電能；（2）電熱絲R2的阻值為44Ω。34．（2018?青島三模）在如圖電路中，電源電壓為U＝8V．若燈泡的電阻R3不變，求（注：求解時畫出相應(yīng)的等效電路圖）（1）只閉合開關(guān)S1時，電流表示數(shù)為I＝0.2A．求此時電路的總功率P＝？（2）只閉合開關(guān)S2時，電壓表示數(shù)為2V，此時小燈泡L正常發(fā)光。則燈泡的額定功率P額？（3）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，保證各電路元件安全使用，允許通過電流表的電流最大值和最小值之比是I大：I小＝9：5，此時滑動變阻器R2對應(yīng)的功率之比是P2大：P2?。?：1，求滑動變阻器的最大阻值R2及電流表的量程是多大？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）只閉合開關(guān)S1時，等效電路圖如下圖所示：此時電路的總功率：P＝UI＝8V×0.2A＝1.6W；（2）由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝40Ω，只閉合開關(guān)S2時，等效電路圖如下圖所示：因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R1兩端的電壓：U1＝U﹣UL＝8V﹣2V＝6V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I′＝＝＝0.15A，則燈泡的額定功率：P額＝ULI′＝2V×0.15A＝0.3W；（3）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，等效電路圖如下圖所示：因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過R1的電流：I1＝＝＝0.2A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且I大：I?。?：5，所以，由P＝UI可得，滑動變阻器R2的最大和最小功率之比：＝＝＝＝，解得：I?。紸，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，通過R2的電流最小，此時電流表的示數(shù)最小，此時通過R2的電流：I2?。絀小﹣I1＝A﹣0.2A＝A，則滑動變阻器的最大阻值：R2＝＝＝60Ω，電流表的最大示數(shù)：I大＝I小＝×A＝0.6A，則電流表的量程是0～0.6A。答：（1）此時電路的總功率為1.6W；（2）燈泡的額定功率為0.3W；（3）滑動變阻器的最大阻值R2為60Ω，電流表的量程是0～0.6A。六．綜合能力題（共1小題）35．（2020?平度市一模）如圖甲是LED手電筒和LED吸頂燈，它的主要部分是高亮度白色發(fā)光二極管，具有光效高、耗電少、安全環(huán)保等優(yōu)點，是維白熾燈、鹵素?zé)艉凸?jié)能熒光燈后新興的第四代電光源