初中物理《電功率》真題演練含解析

練習(xí)PAGE1練習(xí)2024年中考物理第一輪復(fù)習(xí)真題演練（原卷版）第十八章電功率（9大考點(diǎn)）TOC\o"1-3"\h\u一．電功與電能的計(jì)算（共8小題）二．電功率與電壓、電流的關(guān)系（共4小題）三．電功率的計(jì)算（共14小題）四．實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率（共6小題）五．電流的熱效應(yīng)（共3小題）六．探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素（共3小題）七．焦耳定律（共4小題）八．焦耳定律的計(jì)算及其應(yīng)用（共7小題）九．電功與電熱的綜合計(jì)算（共7小題）一．電功與電能的計(jì)算（共8小題）1．（2023?威海）商場里的自動扶梯無人乘坐時，運(yùn)行速度緩慢；有人乘坐時，“感應(yīng)開關(guān)”自動閉合，速度增大。自動扶梯的出、入口處各有一個“緊急制動開關(guān)”，斷開任何一個，都能使自動扶梯停止，模擬電路如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．S1、S2是“緊急制動開關(guān)”，S3是“感應(yīng)開關(guān)” B．有人乘坐時，S1、S2、S3均閉合 C．有人乘坐時，電動機(jī)兩端電壓小于電阻R兩端電壓 D．無人乘坐時，電阻R可以起到節(jié)約電能的作用2．（2023?上海）某導(dǎo)體兩端的電壓為3伏，10秒內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量為5庫，通過該導(dǎo)體的電流為安，這段時間內(nèi)電流所做的功為焦，若導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?伏，則導(dǎo)體的電阻為歐。3．（2023?煙臺）如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為10Ω，圖乙是小燈泡L的電流與電壓關(guān)系的圖象。當(dāng)只閉合S1、S2時，電壓表示數(shù)為2V，通過小燈泡的電流為A，電源電壓為V；當(dāng)只閉合S2、S3時，電壓表示數(shù)為4V，電路在1min內(nèi)消耗的電能為J。4．（2023?沈陽）如圖是定值電阻R1和R2的I﹣U關(guān)系圖象，由圖象可知，R1和R2的大小關(guān)系為R1R2（填“＞”、“＝”或“＜”），當(dāng)R1和R2串聯(lián)時，R1和R2兩端電壓之比U1：U2＝；當(dāng)R1和R2并聯(lián)時，若通過R1的電流為0.63A，則10s內(nèi)R2消耗的電能為J。5．（2023?臨沂）2023年，淄博燒烤火出了圈，人們紛紛赴淄“趕烤”，滿足味蕾的同時也感受到了淄博人民的熱情好客。（1）串羊肉串的鋼簽前端尖細(xì)，可以減小受力面積，（選填“增大”或“減小”）鋼簽對肉的壓強(qiáng)，便于串肉。（2）烤肉串的過程中，通過的方式增加了肉的內(nèi)能；肉串散發(fā)出香味表明分子。（3）燒烤現(xiàn)場“人聲鼎沸”指聲音的（選填“音調(diào)高”或“響度大”）；相對于正在一路小跑上菜的服務(wù)員，坐在燒烤爐旁的顧客是（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的。（4）為讓肉串受熱均勻，味道更好，部分店家使用了一種新型電燒烤爐，這種燒烤爐可在電熱絲烤肉串的同時，由電動機(jī)帶動肉串緩慢轉(zhuǎn)動，簡化電路如圖所示，其中電熱絲R的阻值為55Ω，電動機(jī)的額定功率為22W，該燒烤爐正常工作時，通過電熱絲R的電流為A；電動機(jī)10min消耗的電能為J。6．（2023?海南）如圖甲為某商場安裝的扶梯自動計(jì)數(shù)器簡化電路圖。已知電源電壓U＝12V，R1為光敏電阻，R2＝20Ω。當(dāng)有光照射時R1＝20Ω；當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住射向R1的光線時，R1的阻值增大，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。圖乙為某段時間內(nèi)R2兩端的電壓Uab隨時間t變化的圖象。（1）當(dāng)有光照射時，電路中的電流為多大？（2）當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過時，R1的阻值為多大？（3）這段時間內(nèi)電路消耗的電能是多少？7．（2023?淮安）人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機(jī)器人將客人從酒店門口帶至前臺。這一過程中機(jī)器人做勻速直線運(yùn)動，通過的路程為20m，所受阻力為自身重力的0.05倍，機(jī)器人相關(guān)參數(shù)如下表所示，g取10N/kg。整機(jī)質(zhì)量：36kg行進(jìn)速度：1m/s工作電壓：24V工作電流：1A輪子與地面接觸總面積：1.8×10﹣3m2（1）求機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)。（2）求牽引力所做的功。（3）求機(jī)器人全程運(yùn)動的時間及消耗的電能。（4）求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。8．（2023?遂寧）學(xué)校組織學(xué)生到射洪市“三五三六”廠參加國防教育活動。同學(xué)們被展廳自動大門所吸引，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)人靠近大門時，大門自動打開，如圖甲所示?；匦：螅萍夹〗M利用電磁繼電器、人體紅外傳感器，電動機(jī)等元件制作了模擬電路，部分電路如圖乙所示。其中電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V40W”的字樣，控制電路的電源電壓U為24V，R1為定值電阻，人體紅外傳感器的阻值R隨人體到大門距離L的變化關(guān)系如圖丙所示；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流為100mA時，銜鐵剛好被吸下，觸發(fā)電動機(jī)工作，大門打開。（不計(jì)電磁鐵線圈的電阻）（1）開門一次用時3s，請計(jì)算開門一次電動機(jī)消耗電能多少焦耳？（2）經(jīng)測試L＝3m時剛好觸發(fā)電動機(jī)工作，則R1的阻值為多少？（3）善于思考的小明同學(xué)想通過電表示數(shù)直觀反映人與大門間的距離，于是他將一只電壓表并聯(lián)在R兩端。已知R1為第（2）問所求值，請你推導(dǎo)出L在0～6m內(nèi)，電壓表示數(shù)UR隨L的變化關(guān)系式。二．電功率與電壓、電流的關(guān)系（共4小題）9．（2023?云南）某型號的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個擋位，其簡化電路如圖、部分參數(shù)如表所示。同時閉合開關(guān)S、S1，電燉盅處于擋。1kW?h電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作h。××型電燉盅額定電壓220V高溫功率2000W低溫功率400W10．（2022?雅安）如圖所示，把標(biāo)有“6V3W”的燈L1和“6V2W”的燈L2串聯(lián)在電路中，在保證兩燈安全的前提下，允許接入電源電壓最大為V（不考慮燈絲電阻的變化）。11．（2023?呼和浩特）銘牌分別為“220V800W”的電鍋和“220V1200W”的空調(diào)，接入如圖所示的家庭電路中，求：（1）只閉合開關(guān)S1，電鍋正常工作，流過電路的電流；（2）開關(guān)S1和S2都閉合，正常工作15分鐘，電路消耗的電能是多少度。12．（2022?隨州）很多家庭的衛(wèi)生間里安裝著浴霸，小李家的浴霸如圖甲，由4個“大燈”、1個“小燈”和1個換氣扇組成。每個“大燈”都是“220V250W”，“小燈”標(biāo)有“220V16W”，換氣扇的參數(shù)是“220V50W”。該浴霸由4個開關(guān)控制（如圖乙、丙）。設(shè)浴霸一直都在220V電壓下工作。（1）冬天寒冷，小李家洗浴時只閉合S1和S2（S3和S4未閉合），只有4個“大燈”工作。這種情況下小李家一天使用浴霸半小時，求這一天浴霸用了幾度電；（2）夏天炎熱，小李洗浴時只閉合S3和S4（S1和S2未閉合），（1個）“小燈”照明，（1個）換氣扇改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。求這種情況下干路電流是多少？三．電功率的計(jì)算（共14小題）13．（2023?常州）如圖所示的電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，Rx為滑動變阻器（A、B為其兩端點(diǎn)）。閉合開關(guān)S，把滑動變阻器的滑片P從B端移到A端，電壓表示數(shù)的變化范圍是0.6V～3V，電流表示數(shù)的變化范圍是0.12A～0.6A。下列說法中正確的是（）A．電源電壓為6V B．R0的阻值為25Ω C．Rx的最大阻值為20Ω D．移動滑片P，電路總功率的最小值為0.72W14．（2023?深圳）已知R1＝2Ω，R2＝3Ω，某同學(xué)分別按照圖甲和圖乙兩種方式將電阻連接在一起，則（）A．圖甲中R1與R2的電流比I1：I2＝2：3 B．圖乙中R1與R2的電壓比U1：U2＝3：2C．圖甲與圖乙的總功率比P1：P2＝6：25 D．圖甲與圖乙的總功率比P1：P2＝25：615．（2023?西寧）如圖所示，是小燈泡L和定值電阻R的I﹣U圖象，由圖象可知（）A．R的電阻為5Ω B．小燈泡的電阻隨溫度的升高而減小 C．只將L與R并聯(lián)在電壓為2V的電路中，干路中的電流為0.3A D．只將L與R串聯(lián)在電流為0.2A的電路中，總功率為0.4W16．（2023?廣元）如圖甲所示的電路，電源電壓不變，R1是定值電阻，通過R2的電流與R2兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)M、N都是電流表，且S1閉合、S2斷開時，M的示數(shù)為0.4A，電路的總電阻為R′；當(dāng)M、N都是電壓表，且S1、S2都閉合時，N的示數(shù)為2V，電路的總電阻為R″。下列說法正確的是（）A．電阻R1的阻值為15Ω B．R′：R″＝6：25 C．當(dāng)M、N都是電壓表，S1、S2都閉合時、R1與R2的功率之比為1：3 D．當(dāng)M、N都是電流表，只閉合S1時、M、N兩表示數(shù)之比為3：517．（2023?蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻的阻值為R0，燈絲電阻為RL，忽略溫度對燈絲電阻的影響，R0：RL＝1：2，先將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，只閉合開關(guān)S1、S4，滑片P位于最右端時，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為I1，電路的總功率為P1；只閉合開關(guān)S2、S4，滑片P移至中點(diǎn)時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為I2，電路的總功率為P2。再將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)b，只閉合開關(guān)S1、S2時，電流表示數(shù)為0.3A。下列說法中正確的是（）A．P1：P2＝2：3 B．電源電壓為12V C．電路的最大功率為24.3W D．滑動變阻器的最大電阻為20Ω18．（2023?遂寧）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R1為定值電阻，滑動變阻器R2銘牌上標(biāo)有“120Ω0.8A”的字樣，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～15V。在保證電路安全的前提下，移動滑動變阻器滑片，經(jīng)測量分析，得出R2的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的是（）A．電源電壓為16V B．R1的阻值為25Ω C．電路總功率的最大變化量為10.8W D．滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為10Ω～100Ω19．（2023?大慶）每年進(jìn)入汛期，多地會發(fā)生強(qiáng)降雨，導(dǎo)致河流水位上漲。某校科技小組設(shè)計(jì)了一個監(jiān)測水位的裝置如圖甲所示，電路中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R滑是豎直放置的起滑動變阻器作用的電阻裝置（最大阻值40Ω），浮子可帶動金屬滑桿AP即滑動變阻器滑片豎直上下移動，當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時提醒小組成員水位達(dá)到警戒值。R滑接入電路的阻值R隨水位的變化關(guān)系如圖乙所示，與之對應(yīng)的電壓表與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．當(dāng)水位升高時，電壓表的示數(shù)減小 B．該電路工作時總功率最小值為0.3W C．水位變化過程中，滑動變阻器功率最大時水位為20cm D．當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時，電壓表的示數(shù)為3V20．（2023?棗莊）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，兩個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中（選填“dc”或“ec”）表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像；（2）該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為。21．（2023?深圳）R是一個隨推力F變化而變化的電阻，F(xiàn)與R的關(guān)系如圖甲所示?，F(xiàn)有如圖乙、丙的兩個電路，R0為定值電阻，阻值為20Ω，電源電壓恒為6V，電流表量程為0～0.6A。（1）當(dāng)小白同學(xué)推力為0時，求電阻R的阻值。（2）用300N的力推電阻，求R0的電功率（圖乙）。（3）圖丙中當(dāng)干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值。22．（2023?濟(jì)南）傳感器（transducer）是一種能感受被測量信息并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。圖甲是一種常用壓力傳感器的原理電路圖，電源電壓恒定，R1為電阻器，壓力感應(yīng)板A和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，壓力感應(yīng)板A、B之間由絕緣彈簧相連，其間有可伸縮的導(dǎo)線。閉合開關(guān)S，不對壓力感應(yīng)板A施加力時，滑動變阻器R2的滑片P恰在其最上端，電流表、電壓表的示數(shù)如圖乙所示；當(dāng)在壓力感應(yīng)板A上施加一個5N的壓力F時，電流表的示數(shù)變?yōu)?.3A。通過計(jì)算回答：（1）電阻器R1的電阻值是多少？（2）此時電壓表的示數(shù)是多少？（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是多少？23．（2023?丹東）如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣，定值電阻R1阻值為20Ω，滑動變阻器R2最大阻值為18Ω。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）求：（1）小燈泡L的電阻；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到a端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到b端時，小燈泡L的電功率。24．（2023?鹽城）圖甲是小明同學(xué)為學(xué)校草坪設(shè)計(jì)的一款自動注水、噴淋系統(tǒng)的電路圖?？刂齐娐返碾娫措妷篣1＝12V，RF為壓敏電阻，放置在注水系統(tǒng)水箱底部，其阻值隨壓力的增大而減小。圖乙是受控電路中電流隨時間變化的關(guān)系圖像。當(dāng)通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時，銜鐵恰好被吸下，注水系統(tǒng)停止工作，電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)。（1）當(dāng)銜鐵恰好被吸下時，求電阻RF的阻值。（2）求噴淋系統(tǒng)的電功率。（3）求500s內(nèi)注水系統(tǒng)消耗的電能。25．（2023?襄陽）L1、L2是額定電壓均為6V的小燈泡，其電流與電壓的關(guān)系如圖甲所示。圖乙中R是“30Ω1A”的滑動變阻器。（1）L1正常發(fā)光時的電阻值；（2）求把L1、L2并聯(lián)在6V電源下，電路中消耗的總電功率；（3）按圖乙所示把L1、L2連接在另一恒定電源上，在不損壞電路元件的情況下進(jìn)行如下操作：當(dāng)滑片P移至某一位置時，使其中一盞燈正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當(dāng)滑片P移至另一點(diǎn)時，電壓表示數(shù)變化了4V，此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2＝8：9。求變阻器阻值變化范圍。26．（2023?德州）如圖甲所示，電源電壓U保持不變，當(dāng)只閉合開關(guān)S1，滑動變阻器的滑片從最右端滑向中點(diǎn)過程中得到電壓表與電流表示數(shù)的變化圖象如圖乙所示。閉合開關(guān)S1、S3，斷開S2，滑動變阻器的滑片在最左端時，電路的總功率為15W。已知R2＝2R1，求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）R0的最大阻值和電源電壓U；（3）定值電阻R3的阻值及整個電路的最大功率。四．實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率（共6小題）27．（2023?上海）小海同學(xué)做“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)有電源（電壓為2伏的整數(shù)倍）、滑動變阻器兩個分別標(biāo)有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字樣、待測小燈（標(biāo)有“2.5V”字樣）、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干。他選取一個變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將電流表串聯(lián)在電路中，將電壓表并聯(lián)在電路中。移動滑片，又進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下表，并用其中一組數(shù)據(jù)成功計(jì)算出小燈泡的額定電功率。物理量實(shí)驗(yàn)序號電壓U（伏）電流I（安）U/I（伏/安）13.00.1822.50.2635①測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理是。②請通過以上信息判斷小海同學(xué)所選滑動變阻器為。③請根據(jù)相關(guān)信息計(jì)算出小燈泡的額定功率P額。（需寫出主要推理和計(jì)算過程）28．（2023?吉林）在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為3V，電源是兩節(jié)新的干電池。（1）按照甲圖正確連接電路，閉合開關(guān)，將滑片調(diào)至滑動變阻器的端時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如乙圖，小燈泡的額定功率是W。（2）若忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，當(dāng)滑片調(diào)節(jié)至某位置時，電流表的示數(shù)是0.24A，此時小燈泡的實(shí)際功率是W。29．（2023?金昌）小麗在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材有：電壓恒為3V的電源一個、小燈泡（額定電壓為2.5V）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干。（1）如圖甲所示是小麗連接的實(shí)物電路，圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上打“×”并補(bǔ)畫出正確的連線；（2）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)該（選填“斷開”或“閉合”），滑動變阻器的滑片應(yīng)該移動到（選填“最左”或“最右”）端；（3）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則電路的故障可能是；（填選項(xiàng)符號）A.燈泡短路B.燈泡斷路C.滑動變阻器短路D.滑動變阻器斷路（4）電路故障排除后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，電流表指針如圖乙所示，則此時通過小燈泡的電流是A；（5）電路連接正確操作后，小燈泡發(fā)光，此時電壓表的示數(shù)為2.0V，為了測量小燈泡的額定電功率，這時應(yīng)該向（選填“左”或“右”）端移動滑動變阻器的滑片；（6）小麗根據(jù)記錄的多組I﹣U數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丙所示），則小燈泡的額定功率為W；（7）小麗根據(jù)小燈泡的I﹣U圖象（如圖丙所示），分析出小燈泡的電阻隨兩端電壓的增大而（選填“增大”“不變”或“減小”），你認(rèn)為原因是。30．（2023?陜西）如圖﹣1，是“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為4.5V且保持不變，小燈泡L的額定電壓為2.5V。（1）連接如圖﹣1所示電路時，開關(guān)S應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最（選填“左”或“右”）端。（2）閉合開關(guān)S，觀察到小燈泡L不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，移動滑動變阻器的滑片P，兩表的示數(shù)均無變化，則故障原因可能是。（3）排除故障后，閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑片P，多次實(shí)驗(yàn)并將數(shù)據(jù)和現(xiàn)象記錄在如表中。分析表中信息，回答下列問題。實(shí)驗(yàn)序號電壓U/V電流I/A燈泡的亮度電功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32較暗0.6442.5正常亮53.00.38很亮1.14①小燈泡L在額定電壓下工作時，電流表的指針位置如圖﹣2所示，則電流表示數(shù)為A，小燈泡L的額定功率為W。②第1次實(shí)驗(yàn)中，小燈泡L不亮的原因可能是。③分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，通過小燈泡L的電流與其兩端的電壓不成正比，其原因可能是。（4）本次實(shí)驗(yàn)所選用的滑動變阻器的規(guī)格是。A.10Ω2AB.20Ω1A31．（2023?菏澤）實(shí)驗(yàn)室有一只標(biāo)有“2.5V”字樣的燈泡，額定功率模糊不清?，F(xiàn)欲測量其在不同電壓U下的功率P，并作出燈泡的P﹣U2關(guān)系圖線。（1）除被測燈泡、電源、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)中還需要用到的兩個器材是、；（2）請把測量電路的實(shí)驗(yàn)原理圖甲補(bǔ)充完整；（3）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于端；（4）某同學(xué)作出燈泡的P﹣U2圖線如圖乙所示，則該燈泡的額定功率為W，正常發(fā)光時的電阻為Ω。32．（2023?鎮(zhèn)江）在測量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，小兵連接的電路如圖1所示。圖2中圖線a是V與A示數(shù)間的關(guān)系圖線，圖線b是一只定值電阻R0的U﹣I圖線。電源電壓U恒為3V，小燈泡L的額定電壓為2.5V。則：（1）L的額定功率為W。（2）圖線a對應(yīng)的過程中，R的調(diào)節(jié)范圍為Ω。（3）若將R替換成R0，則L工作時的阻值為Ω。（4）若將R替換成與L相同的小燈泡，則根據(jù)圖線可求得電路消耗的總功率約為W。五．電流的熱效應(yīng)（共3小題）33．（2023?福建）下列利用電流熱效應(yīng)工作的用電器是（）A．電視機(jī) B．電風(fēng)扇 C．電腦 D．電爐34．（2022?陜西）下列家用電器中利用電流熱效應(yīng)工作的是（）A．電風(fēng)扇 B．洗衣機(jī) C．電爐子 D．電冰箱35．（2022?哈爾濱）如圖所示，閉合開關(guān)后，下列說法不正確的是（）A．電鈴利用電流熱效應(yīng)工作 B．電源用來提供電能 C．導(dǎo)線用來連接電路元件 D．開關(guān)用來控制電流通斷六．探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素（共3小題）36．（2023?北京）小京用如圖所示的電路探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)，其中兩個燒瓶完全相同，瓶內(nèi)裝有質(zhì)量和初溫相同的煤油、相同的溫度計(jì)A和B、阻值不等的電阻絲R1和R2。（1）該實(shí)驗(yàn)采用串聯(lián)電路可以控制相同和相同。（2）閉合開關(guān)一段時間，兩支溫度計(jì)示數(shù)的變化量不相等，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：。37．（2023?沈陽）如圖是探究“電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置，透明容器A和B中密封著等質(zhì)量的空氣，U形管中液面相平。（1）將兩容器中的電阻絲R1和R2串聯(lián)起來接到電源兩端，通電一段時間后、觀察比較兩個裝置中U形管液面高度差的大小關(guān)系，來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系；（2）實(shí)驗(yàn)中如果單獨(dú)觀察R1或R2所在裝置，會發(fā)現(xiàn)隨著通電時間的增加，U形管中液面的高度差增大，這表明：在電阻和電流不變時，通電時間越長，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越。38．（2023?棗莊）在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中。某興趣小組猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間有關(guān)，于是他們利用甲、乙、丙三個裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，如圖所示，三個裝置的透明容器中各有一段電阻絲，容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。（1）要探究電熱與電阻的關(guān)系，應(yīng)選用組合，并將它們接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）選用乙、丙組合，串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在通電時間相同的情況下，發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面高度變化大，由此可得到的結(jié)論是：在電阻相同、通電時間相同的情況下，。（3）實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，在研究許多物理問題時都會用到這種方法，下列實(shí)例采用研究方法與此相同的是。A．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系B．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布C．研究光的傳播時，引入“光線”D．探究平面鏡成像的特點(diǎn)七．焦耳定律（共4小題）39．（2023?泰州）小華將電阻絲R1和R2（R1＞R2）分別浸沒在質(zhì)量和初溫均相同的煤油中，按如圖所示接入電路，開關(guān)閉合后，通過兩電阻絲的相等，根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的變化可比較電阻絲產(chǎn)生的多少，通電一段時間，發(fā)現(xiàn)甲瓶中溫度計(jì)的示數(shù)上升。40．（2023?遼寧）小明為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，利用阻值相等的電阻絲R1、R2、R3，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，將電阻絲R3和（填“R1”或“R2”）分別放在如圖乙所示的兩個相同裝置中，實(shí)驗(yàn)通過U形管中反映電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。通過實(shí)驗(yàn)分析可知，當(dāng)電阻和通電時間相同時，通過電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越。41．（2023?遼寧）用如圖所示的裝置可探究電流產(chǎn)生熱量與（填“電流”或“電阻”）的關(guān)系，若通過R2的電流為1A，通電1min，R2產(chǎn)生的熱量為J。若將R3更換為10Ω的電阻，（填“仍能”或“不能”）完成該實(shí)驗(yàn)探究。42．（2023?濟(jì)寧）電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)。小明想通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電功跟電壓的關(guān)系，選用的器材如圖所示。其中甲、乙兩玻璃瓶內(nèi)裝有初始溫度相同、等質(zhì)量的煤油，兩電阻絲阻值不同（R1＞R2）。（1）將兩根電阻絲串聯(lián)后接入電路中，可控制和相等；（2）通電一段時間后，通過觀察來比較電流做功多少；（3）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在相同時間內(nèi)，電流通過電阻絲（選填“R1”或“R2”）做的功多；（4）若R1兩端的電壓為3V，電路中的電流為0.4A，則10s內(nèi)電流通過R1做的功為J。八．焦耳定律的計(jì)算及其應(yīng)用（共7小題）43．（2023?湘潭）取口香糖錫紙，剪成如圖1所示形狀，其中AB和CD段等長。戴好防護(hù)手套，將錫紙條（帶錫的一面）兩端連接電池正、負(fù)極，如圖2所示，發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開始冒煙、著火。下列分析正確的是（）A．通過AB和CD段的電流不相等 B．正常情況下，AB段會先著火 C．AB和CD段的電壓相等 D．AB和CD段的電阻相等44．（2023?南充）如圖所示為電阻R1和R2的I﹣U圖象，下列說法正確的是（）A．R2的阻值為10Ω B．兩電阻串聯(lián)與并聯(lián)的總阻值之比為9：4 C．將兩電阻串聯(lián)接入電路，通電后，R1兩端電壓與R2兩端電壓之比為1：2 D．將兩電阻并聯(lián)接入電路，通電1分鐘，電流通過R1產(chǎn)生的熱量與電流通過R2產(chǎn)生的熱量之比為1：245．（2023?泰安）如圖所示的電路中，電源電壓U恒定，燈泡L上標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響），定值電阻R1阻值為15Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1、S2，在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器接入電路的最小阻值為R2′，當(dāng)滑動變阻器滑片移至中點(diǎn)時，電流表示數(shù)為0.3A；閉合開關(guān)S、S1、S2，在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器在電路中消耗的最大功率為P，定值電阻R1在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q。下列說法中（）①U＝6V②R2′＝4Ω③P＝1.35W④Q＝27JA．只有①④正確 B．只有②③正確 C．只有①③正確 D．只有②③④正確46．（2023?廣安）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中、R1消耗的電功率P隨R1阻值變化關(guān)系如圖乙所示。下列分析錯誤的是（）A．定值電阻R2為10Ω B．電源電壓為12V C．滑片P置于b端時，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為10V D．滑片P置于b端時，閉合開關(guān)S，通電1分鐘R2產(chǎn)生的熱量為24J47．（2023?金昌）如圖所示，電源電壓為9V且保持不變。閉合開關(guān)后，電流表A1的示數(shù)為0.4A，電阻R2＝15Ω。求：（1）電流表A2的示數(shù)；（2）1分鐘內(nèi)，電阻R2上產(chǎn)生的熱量。48．（2023?長沙）課外實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了一個電熱孵蛋箱，其電路如圖所示。已知電源電壓恒為220V，R0是阻值為55Ω的電熱絲，溫度對電熱絲阻值的影響忽略不計(jì)。（1）閉合開關(guān)S后，求電路中的電流；（2）求通電100s電熱絲R0產(chǎn)生的熱量；（3）老師提醒，電熱箱內(nèi)溫度太高，無法孵化雞蛋，應(yīng)使電熱箱內(nèi)的電功率降至P0，小組成員想出了兩種方法改進(jìn)電路：方法一：在圖中A點(diǎn)處串聯(lián)接入一根電熱絲RA；方法二：在圖中B點(diǎn)處串聯(lián)接入一根電熱絲RB。老師發(fā)現(xiàn)這兩種改進(jìn)方法電熱箱內(nèi)的電功率都為P0，小組成員在這兩種改進(jìn)電路中，用電壓表測量新接入的電熱絲兩端的電壓，測量結(jié)果為U1和U2，U1＞U2，U2＝165V，但由于粗心沒有記錄U1和U2分別對應(yīng)哪種方法。請根據(jù)上述信息判斷哪種方法更節(jié)能，并計(jì)算這種方法中新接入的電熱絲的阻值。49．（2023?南通）如圖所示，燈泡L標(biāo)有“6V，3W”的字樣，定值電阻R＝10Ω，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，閉合開關(guān)S。將開關(guān)S1撥至2，滑片P移至a端，燈泡正常發(fā)光。（1）求燈泡正常發(fā)光時的電流；（2）滑片P移至b端，開關(guān)S1撥至1，求定值電阻R工作10min產(chǎn)生的熱量；（3）接著將開關(guān)S撥回2，電流表示數(shù)為0.24A，求此時燈泡的功率。九．電功與電熱的綜合計(jì)算（共7小題）50．（2023?宿遷）某型號電飯鍋有“高溫?zé)蟆焙汀氨貭F飯”兩擋，其電路如圖所示。當(dāng)開關(guān)S置于1時，電流表示數(shù)為5A，此時電飯鍋處于擋，在此擋位下加熱2.2kg的水，使其溫度升高10℃，用時100s，電飯鍋的加熱效率為；當(dāng)開關(guān)S置于2時，電流表的示數(shù)為0.1A，R的阻值為Ω。若從做飯快的角度考慮，應(yīng)選擇功率更的電飯鍋。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]51．（2023?西寧）小寧家的電飯煲額定電壓為220V，有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)，額定加熱功率為2000W。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）在正常加熱狀態(tài)下，將2.5kg的水從20℃加熱到沸騰，水吸收的熱量是多少。（氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）（2）若此電飯煲的加熱效率為84%，則上述過程需要加熱多長時間。（3）小寧想利用家里的電能表測量電飯煲的實(shí)際加熱功率，于是小寧斷開家中其他用電器，讓電飯煲單獨(dú)處于加熱狀態(tài)，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了180轉(zhuǎn)（電能表如圖所示），則此電飯煲的實(shí)際加熱功率為多少。52．（2023?天津）額定功率為1000W的電熱水壺正常工作時，把質(zhì)量為1kg的水從10℃加熱到100℃，用時420s。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），求：（1）水吸收的熱量；（2）電熱水壺的效率。53．（2023?遼寧）作為四大國粹之一的中藥能有效抑制病毒在人體內(nèi)的傳播。如圖甲所示為一款電熱中藥壺，其簡化電路圖如圖乙所示，它有急火和文火兩種工作狀態(tài)，由溫控開關(guān)S1自動控制，文火時的電功率為220W。R1和R2均為發(fā)熱電阻，且R2的阻值為123.2Ω。[c中藥取4.0×103J/（kg?℃）]求：（1）中藥壺在文火狀態(tài)下的電流；（2）將3kg中藥從20℃加熱至100℃，中藥吸收的熱量；（3）若不計(jì)熱量損失，用急火完成（2）中的加熱過程所用的時間。54．（2023?攀枝花）某品牌電煎鍋的簡化電路如圖所示，它分為高、中、低三擋，最大功率為990W。S為旋鈕開關(guān)，轉(zhuǎn)動S可將開關(guān)分別調(diào)至0、1、2、3擋位置，與該擋的兩個觸點(diǎn)同時接通。R1、R2、R3為發(fā)熱電阻，且阻值恒定。將電煎鍋接入220V的家庭電路中，當(dāng)開關(guān)S旋至1擋時，電路的工作電流為1A；當(dāng)開關(guān)S旋至2擋時，電路的功率為550W。某次用2擋烹飪中，用時1min將質(zhì)量為50g、比熱容為4.0×103J/（kg?℃）的某種食物從20℃加熱至119℃。求：（1）電阻R1、R2、R3的阻值；（2）該次烹飪中電煎鍋加熱食物的效率。55．（2023?丹東）如圖所示是某品牌電熱鍋的簡化電路，R1、R2均為發(fā)熱電阻。電熱鍋工作時，通過開關(guān)S1和S2實(shí)現(xiàn)低溫、中溫和高溫的擋位控制。已知低溫?fù)蹼娮鑂1＝110Ω，中溫?fù)豕β蕿?80W。求：（1）電熱鍋低溫?fù)豕ぷ鲿r的電功率；（2）電熱鍋中溫?fù)豕ぷ鲿r的電流；（3）使用電熱鍋高溫?fù)鯇①|(zhì)量為2kg的水從20℃加熱到75℃所用的時間。[不計(jì)熱量損失，水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）]56．（2023?遼寧）如圖為某款水暖電熱毯的簡化電路圖，其中R、R1、R2均為加熱電阻。該電熱毯具有“調(diào)溫”和“恒溫”兩擋，開關(guān)接1為“調(diào)溫”擋，功率變化范圍為50W～100W，開關(guān)接2為“恒溫”擋，功率為33W。電熱毯內(nèi)裝有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]求：（1）電熱毯在恒溫?fù)鯐r的電流；（2）可變電阻R的最大阻值；（3）若用最大功率加熱，不計(jì)熱損失，電熱毯內(nèi)水的溫度由20℃升高到50℃所用的時間。2024年中考物理第一輪復(fù)習(xí)真題演練（解析版）第十八章電功率（9大考點(diǎn)）TOC\o"1-3"\h\u一．電功與電能的計(jì)算（共8小題）二．電功率與電壓、電流的關(guān)系（共4小題）三．電功率的計(jì)算（共14小題）四．實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率（共6小題）五．電流的熱效應(yīng)（共3小題）六．探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素（共3小題）七．焦耳定律（共4小題）八．焦耳定律的計(jì)算及其應(yīng)用（共7小題）九．電功與電熱的綜合計(jì)算（共7小題）一．電功與電能的計(jì)算（共8小題）1．（2023?威海）商場里的自動扶梯無人乘坐時，運(yùn)行速度緩慢；有人乘坐時，“感應(yīng)開關(guān)”自動閉合，速度增大。自動扶梯的出、入口處各有一個“緊急制動開關(guān)”，斷開任何一個，都能使自動扶梯停止，模擬電路如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．S1、S2是“緊急制動開關(guān)”，S3是“感應(yīng)開關(guān)” B．有人乘坐時，S1、S2、S3均閉合 C．有人乘坐時，電動機(jī)兩端電壓小于電阻R兩端電壓 D．無人乘坐時，電阻R可以起到節(jié)約電能的作用【答案】C【解答】解：A、電路分析電路中開關(guān)S1、S2，在干路中，斷開其中任何一個，都可以斷開整個電路，電動機(jī)不工作，所以S1、S2是緊急制動開關(guān)；S3與電阻R并聯(lián)，S3閉合會把電阻R短路，使電路中電阻變小，電流變大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變大，則S3是感應(yīng)開關(guān)，故A不符合題意。BC、有人乘坐時，S1.S2、S3都閉合，電阻R被短路，自動扶梯高速運(yùn)行，所以R兩端電壓為0，故C符合題意，B不符合題意；D、無人乘坐時，S1、S2閉合，S3斷開，電阻R串聯(lián)在電路中，電路中電流較小，由W＝Pt＝UIt可知電能消耗少，電梯低速運(yùn)行，故D不符合題意。故選：C。2．（2023?上海）某導(dǎo)體兩端的電壓為3伏，10秒內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量為5庫，通過該導(dǎo)體的電流為0.5安，這段時間內(nèi)電流所做的功為15焦，若導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?伏，則導(dǎo)體的電阻為6歐?！敬鸢浮?.5；15；6。【解答】解：通過該導(dǎo)體的電流：I＝＝＝0.5A；這段時間內(nèi)電流做功：W＝UIt＝UQ＝3V×5C＝15J；由I＝可得，導(dǎo)體的電阻：R＝＝＝6Ω，因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，所以，將該導(dǎo)體兩端的電壓改變?yōu)?伏，導(dǎo)體的電阻仍為6Ω不變。故答案為：0.5；15；6。3．（2023?煙臺）如圖甲所示，電源電壓恒定不變，R1的阻值為10Ω，圖乙是小燈泡L的電流與電壓關(guān)系的圖象。當(dāng)只閉合S1、S2時，電壓表示數(shù)為2V，通過小燈泡的電流為0.6A，電源電壓為8V；當(dāng)只閉合S2、S3時，電壓表示數(shù)為4V，電路在1min內(nèi)消耗的電能為384J?！敬鸢浮?.6；8；384。【解答】解：由圖可知，當(dāng)只閉合S1、S2時，R1、L串聯(lián)，電壓表測量燈泡L兩端的電壓；由圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時，通過小燈泡的電流為0.6A；根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律可知，R1兩端的電壓：U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓：U＝UL+U1＝2V+6V＝8V；當(dāng)只閉合S2、S3時，R2與L串聯(lián)，電壓表測量燈泡L兩端的電壓；根據(jù)圖乙可知，當(dāng)小燈泡兩端的為4V時，通過小燈泡的電流為0.8A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，電路中的電流為0.8A，電路在1min內(nèi)消耗的電能：W＝UI′t＝8V×0.8A×1×60s＝384J。故答案為：0.6；8；384。4．（2023?沈陽）如圖是定值電阻R1和R2的I﹣U關(guān)系圖象，由圖象可知，R1和R2的大小關(guān)系為R1＜R2（填“＞”、“＝”或“＜”），當(dāng)R1和R2串聯(lián)時，R1和R2兩端電壓之比U1：U2＝1：2；當(dāng)R1和R2并聯(lián)時，若通過R1的電流為0.63A，則10s內(nèi)R2消耗的電能為9.9225J?！敬鸢浮浚?；1：2；9.9225【解答】解：由圖象可知，當(dāng)U1＝U2＝2V時，對應(yīng)的電流分別為I1＝0.4A，I2＝0.2A，由I＝可得，兩電阻的阻值分別為：R1＝＝＝5Ω，R2＝＝＝10Ω；由此可知，R1＜R2；當(dāng)把R1、R2串聯(lián)在某一電路中時，因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等，所以I1：I2＝1：1，此時它們兩端的電壓之比：＝＝＝＝。若通過R1的電流為I1″＝0.63A，由I＝可得，R1兩端電壓：U1″＝I1″R1＝0.63A×5Ω＝3.15V，當(dāng)R1和R2并聯(lián)時，并聯(lián)電路中各支路電壓都相等，即R2兩端電壓：U2″＝U1″＝3.15V，流經(jīng)R2的電流：I2′＝＝＝0.315A，10s內(nèi)R2消耗的電能W＝U2″I2′t＝3.15V×0.315A×10s＝9.9225J。故答案為：＜；1：2；9.9225。5．（2023?臨沂）2023年，淄博燒烤火出了圈，人們紛紛赴淄“趕烤”，滿足味蕾的同時也感受到了淄博人民的熱情好客。（1）串羊肉串的鋼簽前端尖細(xì)，可以減小受力面積，增大（選填“增大”或“減小”）鋼簽對肉的壓強(qiáng)，便于串肉。（2）烤肉串的過程中，通過熱傳遞的方式增加了肉的內(nèi)能；肉串散發(fā)出香味表明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。（3）燒烤現(xiàn)場“人聲鼎沸”指聲音的響度大（選填“音調(diào)高”或“響度大”）；相對于正在一路小跑上菜的服務(wù)員，坐在燒烤爐旁的顧客是運(yùn)動（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的。（4）為讓肉串受熱均勻，味道更好，部分店家使用了一種新型電燒烤爐，這種燒烤爐可在電熱絲烤肉串的同時，由電動機(jī)帶動肉串緩慢轉(zhuǎn)動，簡化電路如圖所示，其中電熱絲R的阻值為55Ω，電動機(jī)的額定功率為22W，該燒烤爐正常工作時，通過電熱絲R的電流為4A；電動機(jī)10min消耗的電能為1.32×104J。【答案】（1）增大；（2）熱傳遞；在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；（3）響度大；運(yùn)動；（4）4；1.32×104?！窘獯稹拷猓海?）串羊肉串的鋼簽前端尖細(xì)，可以減小受力面積，在壓力一定時，可以增大鋼簽對肉的壓強(qiáng)，便于串肉。（2）烤肉串的過程中，通過熱傳遞的方式增加了肉的內(nèi)能；肉串散發(fā)出香味表明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。（3）人聲鼎沸是指聲音的響度大；以正在一路小跑上菜的服務(wù)員為參照物，坐在燒烤爐旁的顧客與正在一路小跑上菜的服務(wù)員之間發(fā)生了位置變化，所以坐在燒烤爐旁的顧客是運(yùn)動的。（4）通過電熱絲R的電流IR＝＝＝4A；由P＝可得，電動機(jī)10min消耗的電能：W＝Pt＝22W×10×60s＝1.32×104J。故答案為：（1）增大；（2）熱傳遞；在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動；（3）響度大；運(yùn)動；（4）4；1.32×104。6．（2023?海南）如圖甲為某商場安裝的扶梯自動計(jì)數(shù)器簡化電路圖。已知電源電壓U＝12V，R1為光敏電阻，R2＝20Ω。當(dāng)有光照射時R1＝20Ω；當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住射向R1的光線時，R1的阻值增大，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。圖乙為某段時間內(nèi)R2兩端的電壓Uab隨時間t變化的圖象。（1）當(dāng)有光照射時，電路中的電流為多大？（2）當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過時，R1的阻值為多大？（3）這段時間內(nèi)電路消耗的電能是多少？【答案】（1）當(dāng)有光照射時，電路中的電流為0.3A；（2）當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過時，R1的阻值為100Ω；（3）這段時間內(nèi)電路消耗的電能是7.68J?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)有光照射時，電路中的電流為：；（2）當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住射向R1的光線時，R1的阻值增大，電路中的總電阻變大，電路中的電流變小，根據(jù)題圖可知：此時加在定值電阻兩端的電壓為U2＝2V；此時電路中的電流為：；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律，此時光敏電阻兩端的電壓為：U1＝U﹣U2＝12V﹣2V＝10V；光敏電阻的阻值為：。（3）這段時間內(nèi)電路消耗的電能是：W＝UIt＝12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s＝7.68J。答：（1）當(dāng)有光照射時，電路中的電流為0.3A；（2）當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過時，R1的阻值為100Ω；（3）這段時間內(nèi)電路消耗的電能是7.68J。7．（2023?淮安）人工智能讓我們的生活更加便捷，某酒店迎賓機(jī)器人將客人從酒店門口帶至前臺。這一過程中機(jī)器人做勻速直線運(yùn)動，通過的路程為20m，所受阻力為自身重力的0.05倍，機(jī)器人相關(guān)參數(shù)如下表所示，g取10N/kg。整機(jī)質(zhì)量：36kg行進(jìn)速度：1m/s工作電壓：24V工作電流：1A輪子與地面接觸總面積：1.8×10﹣3m2（1）求機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)。（2）求牽引力所做的功。（3）求機(jī)器人全程運(yùn)動的時間及消耗的電能。（4）求電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率?！敬鸢浮浚?）機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)為2×105Pa；（2）牽引力所做的功為360J；（3）機(jī)器人全程運(yùn)動的時間為20s，消耗的電能為480J；（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%?！窘獯稹拷猓海?）機(jī)器人對地面的壓力：F＝G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，則機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)：p＝＝＝2×105Pa；（2）機(jī)器人受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×360N＝18N，機(jī)器人勻速行駛時，機(jī)器人的牽引力與受到的阻力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知，機(jī)器人的牽引力：F牽＝f＝18N，牽引力所做的功（獲得的機(jī)械能）：W＝F牽s＝18N×20m＝360J；（3）由v＝可知，機(jī)器人全程運(yùn)動的時間：t＝＝＝20s，機(jī)器人消耗的電能：W電＝UIt＝24V×1A×20s＝480J；（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率：η＝×100%＝×100%＝75%。答：（1）機(jī)器人對地面的壓強(qiáng)為2×105Pa；（2）牽引力所做的功為360J；（3）機(jī)器人全程運(yùn)動的時間為20s，消耗的電能為480J；（4）電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為75%。8．（2023?遂寧）學(xué)校組織學(xué)生到射洪市“三五三六”廠參加國防教育活動。同學(xué)們被展廳自動大門所吸引，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)人靠近大門時，大門自動打開，如圖甲所示。回校后，科技小組利用電磁繼電器、人體紅外傳感器，電動機(jī)等元件制作了模擬電路，部分電路如圖乙所示。其中電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V40W”的字樣，控制電路的電源電壓U為24V，R1為定值電阻，人體紅外傳感器的阻值R隨人體到大門距離L的變化關(guān)系如圖丙所示；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流為100mA時，銜鐵剛好被吸下，觸發(fā)電動機(jī)工作，大門打開。（不計(jì)電磁鐵線圈的電阻）（1）開門一次用時3s，請計(jì)算開門一次電動機(jī)消耗電能多少焦耳？（2）經(jīng)測試L＝3m時剛好觸發(fā)電動機(jī)工作，則R1的阻值為多少？（3）善于思考的小明同學(xué)想通過電表示數(shù)直觀反映人與大門間的距離，于是他將一只電壓表并聯(lián)在R兩端。已知R1為第（2）問所求值，請你推導(dǎo)出L在0～6m內(nèi)，電壓表示數(shù)UR隨L的變化關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）開門一次電動機(jī)消耗電能為120J；（2）R1的阻值為120Ω；（3）在0～6m內(nèi)，電壓表示數(shù)UR隨L的變化關(guān)系式為UR＝?！窘獯稹拷猓海?）電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“220V40W”的字樣，根據(jù)P＝可知，開門一次電動機(jī)消耗電能為：W＝Pt＝40W×3s＝120J；（2）當(dāng)電磁鐵線圈中的電流為100mA時，銜鐵剛好被吸下，觸發(fā)電動機(jī)工作，大門打開，此時控制電路的總電阻為：R總＝＝＝240Ω；由丙圖可知，當(dāng)L＝3m時，R的阻值為120Ω，根據(jù)電阻的串聯(lián)可知，R1＝R總﹣R＝240Ω﹣120Ω＝120Ω；（3）由圖丙可知，R與L的數(shù)學(xué)關(guān)系為：R＝20L+60（6m≥L≥0）；設(shè)電壓表示數(shù)UR，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理可知，＝，即＝，解得：UR＝，因R＝20L+60（6m≥L≥0），故UR＝（6m≥L≥0）。答：（1）開門一次電動機(jī)消耗電能為120J；（2）R1的阻值為120Ω；（3）在0～6m內(nèi)，電壓表示數(shù)UR隨L的變化關(guān)系式為UR＝。二．電功率與電壓、電流的關(guān)系（共4小題）9．（2023?云南）某型號的電燉盅有“高溫”和“低溫”兩個擋位，其簡化電路如圖、部分參數(shù)如表所示。同時閉合開關(guān)S、S1，電燉盅處于高溫?fù)酢?kW?h電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作0.5h?！痢列碗姛踔杨~定電壓220V高溫功率2000W低溫功率400W【答案】高溫；0.5。【解答】解：由電路圖可知，同時閉合開關(guān)S、S1時，電阻R1、R2并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由P＝可知，總功率最大，所以此時電燉盅為高溫?fù)?；由表中?shù)據(jù)可知電燉盅在“高溫”擋正常工作的電功率為：P＝2000W＝2kW，由P＝可得，1kW?h電能可供電燉盅在“高溫”擋正常工作的時間為：t＝＝＝0.5h。故答案為：高溫；0.5。10．（2022?雅安）如圖所示，把標(biāo)有“6V3W”的燈L1和“6V2W”的燈L2串聯(lián)在電路中，在保證兩燈安全的前提下，允許接入電源電壓最大為10V（不考慮燈絲電阻的變化）?！敬鸢浮?0?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)P＝得，燈L1的電阻，L2的電阻，由P＝UI可知，燈正常發(fā)光時的電流：，，兩燈串聯(lián)，為保證電路安全，電路最大電流為，則電源最大電壓為：。故答案為：10。11．（2023?呼和浩特）銘牌分別為“220V800W”的電鍋和“220V1200W”的空調(diào)，接入如圖所示的家庭電路中，求：（1）只閉合開關(guān)S1，電鍋正常工作，流過電路的電流；（2）開關(guān)S1和S2都閉合，正常工作15分鐘，電路消耗的電能是多少度?！敬鸢浮浚?）只閉合開關(guān)S1，電鍋正常工作，流過電路的電流約為3.6A；（2）開關(guān)S1和S2都閉合，正常工作15分鐘，電路消耗的電能是0.5度?！窘獯稹拷猓海?）只閉合開關(guān)S1，電路中只有電鍋接入，電源電壓為220V，電鍋正常工作，P＝P額＝800W，由P＝UI得流過電路的電流：I＝＝≈3.6A；（2）開關(guān)S1和S2都閉合，電鍋和空調(diào)并聯(lián)接入電路，電源電壓為220V，電鍋和空調(diào)都正常工作，總功率P總＝800W+1200W＝2000W＝2kW，正常工作時間t＝15min＝0.25h，電路消耗的電能：W總＝P總t＝2kW×0.25h＝0.5kW?h＝0.5度。答：（1）只閉合開關(guān)S1，電鍋正常工作，流過電路的電流約為3.6A；（2）開關(guān)S1和S2都閉合，正常工作15分鐘，電路消耗的電能是0.5度。12．（2022?隨州）很多家庭的衛(wèi)生間里安裝著浴霸，小李家的浴霸如圖甲，由4個“大燈”、1個“小燈”和1個換氣扇組成。每個“大燈”都是“220V250W”，“小燈”標(biāo)有“220V16W”，換氣扇的參數(shù)是“220V50W”。該浴霸由4個開關(guān)控制（如圖乙、丙）。設(shè)浴霸一直都在220V電壓下工作。（1）冬天寒冷，小李家洗浴時只閉合S1和S2（S3和S4未閉合），只有4個“大燈”工作。這種情況下小李家一天使用浴霸半小時，求這一天浴霸用了幾度電；（2）夏天炎熱，小李洗浴時只閉合S3和S4（S1和S2未閉合），（1個）“小燈”照明，（1個）換氣扇改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。求這種情況下干路電流是多少？【答案】（1）這一天浴霸用了0.5度電；（2）這種情況下干路電流是0.3A?！窘獯稹拷猓海?）小李家洗浴時只閉合S1和S2（S3和S4未閉合），只有4個“大燈”工作；浴霸消耗的電能為：W＝Pt＝4×250×10﹣3kW×0.5h＝0.5kW?h＝0.5度；（2）只閉合S3和S4時，電路的總功率為：P'＝16W+50W＝66W；干路電流為：I＝＝＝0.3A。答：（1）這一天浴霸用了0.5度電；（2）這種情況下干路電流是0.3A。三．電功率的計(jì)算（共14小題）13．（2023?常州）如圖所示的電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，Rx為滑動變阻器（A、B為其兩端點(diǎn)）。閉合開關(guān)S，把滑動變阻器的滑片P從B端移到A端，電壓表示數(shù)的變化范圍是0.6V～3V，電流表示數(shù)的變化范圍是0.12A～0.6A。下列說法中正確的是（）A．電源電壓為6V B．R0的阻值為25Ω C．Rx的最大阻值為20Ω D．移動滑片P，電路總功率的最小值為0.72W【答案】C【解答】解：A、把滑動變阻器的滑片P移到A端時，電路是R0的簡單電路，故電壓表測電源電壓，所以電源電壓為3V，故A錯誤；B、當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時，電流表的示數(shù)為0.6A，根據(jù)歐姆定律可知：R0的阻值為：R0＝＝＝5Ω，故B錯誤；C、當(dāng)把滑動變阻器的滑片P移到B端時，電流表的示數(shù)為0.12A，它的電壓為U2＝U總﹣U0＝3V﹣0.6V＝2.4V，根據(jù)歐姆定律可知，滑動變阻器的電阻Rx＝＝＝20Ω，故C正確；D、移動滑片P，當(dāng)滑動變阻器的滑片移到B端時，此時電路的電阻最大，電功率最小，故P＝UI＝0.12A×3V＝0.36W，故D錯誤。故選：C。14．（2023?深圳）已知R1＝2Ω，R2＝3Ω，某同學(xué)分別按照圖甲和圖乙兩種方式將電阻連接在一起，則（）A．圖甲中R1與R2的電流比I1：I2＝2：3 B．圖乙中R1與R2的電壓比U1：U2＝3：2 C．圖甲與圖乙的總功率比P1：P2＝6：25 D．圖甲與圖乙的總功率比P1：P2＝25：6【答案】C【解答】解：A、圖甲中R1與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，I1：I2＝1：1，故A錯誤；B、圖乙中R1與R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，U1：U2＝1：1，故B錯誤；CD、圖甲中的總電阻為：R＝R1+R2＝2Ω+3Ω＝5Ω；圖乙中的總電阻為：R'＝＝＝1.2Ω；根據(jù)P＝可知，圖甲與圖乙的總功率比P1：P2＝：＝＝＝6：25，故C正確、D錯誤。故選：C。15．（2023?西寧）如圖所示，是小燈泡L和定值電阻R的I﹣U圖象，由圖象可知（）A．R的電阻為5Ω B．小燈泡的電阻隨溫度的升高而減小 C．只將L與R并聯(lián)在電壓為2V的電路中，干路中的電流為0.3A D．只將L與R串聯(lián)在電流為0.2A的電路中，總功率為0.4W【答案】C【解答】解：A、由圖可知，R的U﹣I圖像是正比例函數(shù)，因此電阻R是定值電阻，其阻值為：R＝＝＝20Ω，故A錯誤；B、燈泡兩端的電壓增大時，通過的電流增大，則燈絲溫度升高，電阻變大，故B錯誤；C、并聯(lián)電路各個支路兩端的電壓相等，由圖可知，只將L與R并聯(lián)在電壓為2V的電路中時，通過R的電流為0.1A，通過L的電流為0.2A，則干路的電流為：I＝IR+IL＝0.1A+0.2A＝0.3A，故C正確；D、燈泡L和電阻R串聯(lián)在電路中，當(dāng)電流是為0.2A，圖像可知，當(dāng)L兩端的電壓為2V、R兩端的電壓為4V時，則電路兩端的總電壓等于2V+4V＝6V，則電路的總功率為：P＝U'I'＝6V×0.2A＝1.2W，故D錯誤。故選：C。16．（2023?廣元）如圖甲所示的電路，電源電壓不變，R1是定值電阻，通過R2的電流與R2兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)M、N都是電流表，且S1閉合、S2斷開時，M的示數(shù)為0.4A，電路的總電阻為R′；當(dāng)M、N都是電壓表，且S1、S2都閉合時，N的示數(shù)為2V，電路的總電阻為R″。下列說法正確的是（）A．電阻R1的阻值為15Ω B．R′：R″＝6：25 C．當(dāng)M、N都是電壓表，S1、S2都閉合時、R1與R2的功率之比為1：3 D．當(dāng)M、N都是電流表，只閉合S1時、M、N兩表示數(shù)之比為3：5【答案】D【解答】解：A、當(dāng)M、N都是電流表，且S1閉合、S2斷開時，兩電阻并聯(lián)，電流表M測通過R2的電流，電流表N測干路電流，由圖乙可知，M的示數(shù)為0.4A，即通過R2的電流為0.4A，R2兩端的電壓為8V，由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓：U＝U2并＝8V，當(dāng)M、N都是電壓表，且S1、S2都閉合時，兩電阻串聯(lián)，電壓表M測電源電壓，電壓表N測R2兩端的電壓，由圖乙可知，N的示數(shù)為2V，即R2兩端的電壓為2V，通過R2的電流為0.2A，由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，此時電路中的電流：I串＝I2串＝0.2A，由串聯(lián)的電壓特點(diǎn)可知，R1兩端的電壓：U1串＝U﹣U2串＝8V﹣2V＝6V，由歐姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝30Ω，故A錯誤；BD、兩電阻并聯(lián)時，通過R1的電流：I1并＝＝＝A，由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，干路電流：I并＝I1并+I2并＝0.4A+A＝A，則當(dāng)M、N都是電流表，只閉合S1時、M、N兩表示數(shù)之比：＝＝，故D正確；由歐姆定律可知，兩電阻并聯(lián)時，電路的總電阻：R′＝＝＝12Ω，兩電阻串聯(lián)時的電路的總電阻：R″＝＝＝40Ω，則＝＝，故B錯誤；C、由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R2的阻值：R2＝R″﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，由P＝UI＝I2R可知，R1與R2的功率之比：＝＝＝＝，故C錯誤。故選：D。17．（2023?蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，定值電阻的阻值為R0，燈絲電阻為RL，忽略溫度對燈絲電阻的影響，R0：RL＝1：2，先將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，只閉合開關(guān)S1、S4，滑片P位于最右端時，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為I1，電路的總功率為P1；只閉合開關(guān)S2、S4，滑片P移至中點(diǎn)時，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為I2，電路的總功率為P2。再將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)b，只閉合開關(guān)S1、S2時，電流表示數(shù)為0.3A。下列說法中正確的是（）A．P1：P2＝2：3 B．電源電壓為12V C．電路的最大功率為24.3W D．滑動變阻器的最大電阻為20Ω【答案】C【解答】解：將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，只閉合開關(guān)S1、S4，滑片P位于最右端時，定值電阻R0和滑動變阻器R最大阻值串聯(lián)接入電路，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路電流，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為I1，可得U滑＝I1R＝6V，電源電壓U＝U滑+U＝6V+I1R0①將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，只閉合開關(guān)S2、S4，滑片P移至中點(diǎn)時，燈泡L和滑動變阻器阻值串聯(lián)接入電路，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路電流，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為I2，可得U滑＝I2?＝2V，電源電壓U＝U滑+UL＝2V+I2RL②由I1R＝6V，I2?＝2V，兩式相除可得：＝，可令I(lǐng)1＝3I，I2＝2I，電路的總功率為P1＝UI1＝3UI，電路的總功率為P2＝UI2＝2UI，所以P1：P2＝3UI：2UI＝3：2，故A錯誤；已知R0：RL＝1：2則RL＝2R0，忽略溫度對燈絲電阻的影響，燈泡RL相當(dāng)于定值電阻，由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I?2R0，解得：IR0＝4V，可得電源電壓U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V，故B錯誤；再將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)b，只閉合開關(guān)S1、S2時，燈泡L和定值電阻R0串聯(lián)接入電路，電流表測電路電流，電流表示數(shù)為0.3A，電路總電阻R總＝R0+RL＝3R0，由R總＝＝＝60Ω可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω，由電功率公式P＝UI可知，當(dāng)電源電壓U一定時，電路的最大功率P最大時即要求電路中電流達(dá)到最大值，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，閉合開關(guān)S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并聯(lián)時，電路中的電流最大，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知：Imax＝I0+IL＝+＝0.9A+0.45A＝1.35A，電路的最大功率Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W，故C正確；將單刀雙擲開關(guān)S3撥至觸點(diǎn)a，只閉合開關(guān)S1、S4，滑片P位于最右端時，定值電阻R0和滑動變阻器R最大阻值串聯(lián)接入電路，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電壓表示數(shù)為6V，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，U＝U﹣U滑＝18V﹣6V＝12V，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器兩端電壓是R0兩端電壓的＝倍，滑動變阻器R的最大阻值就是定值電阻R0的倍，滑動變阻器R的最大阻值Rmax＝R0＝＝10Ω，故D錯誤；故選：C。18．（2023?遂寧）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R1為定值電阻，滑動變阻器R2銘牌上標(biāo)有“120Ω0.8A”的字樣，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～15V。在保證電路安全的前提下，移動滑動變阻器滑片，經(jīng)測量分析，得出R2的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系如圖乙。則下列說法正確的是（）A．電源電壓為16V B．R1的阻值為25Ω C．電路總功率的最大變化量為10.8W D．滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為10Ω～100Ω【答案】D【解答】解：由圖甲可知，R1、R2串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；AB、由圖乙可知，當(dāng)R2兩端的電壓為8V時，R2的電功率為4W，由P＝UI可知，此時電路中的電流：I1＝＝＝0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓：U＝I1R1+8V＝0.5A×R1+8V……①當(dāng)R2兩端的電壓為10V時，R2的電功率為4W，由P＝UI可知，此時電路中的電流：I2＝＝＝0.4A，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓：U＝I2R1+10V＝0.4A×R1+10V……②聯(lián)立①②兩式可解得，電源電壓：U＝18V，R1的阻值：R1＝20Ω，故AB錯誤；CD、根據(jù)題意可知，滑動變阻器允許通過的最大電流為0.8A，電流表的量程為0～0.6A，為了電路安全，電路中的最大電流為I大＝0.6A，則電路中的最大總功率：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W；由I＝可知，電路中的最小總電阻：R?。剑剑?0Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R2?。絉小﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；根據(jù)電壓表量程可知，R2兩端的最大電壓為15V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R1兩端最小電壓：U1?。経﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，電路中最小電流：I小＝＝＝0.15A，電路中的最小總功率：P?。経I?。?8V×0.15A＝2.7W，由I＝可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R2大＝＝＝100Ω，所以，電路總功率的最大變化量：ΔP＝P大﹣P?。?0.8W﹣2.7W＝8.1W，故C錯誤；滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍為10Ω～100Ω，故D正確。故選：D。19．（2023?大慶）每年進(jìn)入汛期，多地會發(fā)生強(qiáng)降雨，導(dǎo)致河流水位上漲。某?？萍夹〗M設(shè)計(jì)了一個監(jiān)測水位的裝置如圖甲所示，電路中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R滑是豎直放置的起滑動變阻器作用的電阻裝置（最大阻值40Ω），浮子可帶動金屬滑桿AP即滑動變阻器滑片豎直上下移動，當(dāng)電流表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時提醒小組成員水位達(dá)到警戒值。R滑接入電路的阻值R隨水位的變化關(guān)系如圖乙所示，與之對應(yīng)的電壓表與電流表示數(shù)變化關(guān)系如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．當(dāng)水位升高時，電壓表的示數(shù)減小 B．該電路工作時總功率最小值為0.3W C．水位變化過程中，滑動變阻器功率最大時水位為20cm D．當(dāng)水位達(dá)到警戒水位時，電壓表的示數(shù)為3V【答案】C【解答】解：A、閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測R0兩端的電壓，電流表測通過電路的電流，由圖甲可知當(dāng)水位升高時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，滑動變阻器分得的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，Uv＝U﹣U滑可知電壓表示數(shù)變大，故A錯誤；B、當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電路為定值電阻的簡單電路，根據(jù)歐姆定律可知此時通過電路的電流最大，由丙圖可知通過電路的最大電流為0.3A，電壓表示數(shù)為就為電源電壓U＝6V；此時R0＝＝＝20Ω，由圖丙可知通過電路的最小電流為0.1A，該電路工作時的最小總功率：P＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故B錯誤；C、水位變化過程中，滑動變阻器最大功率P＝I2R＝R＝＝，當(dāng)R＝R0＝20Ω，滑動變阻器的的功率最大，接入電路的阻值隨水位的變化關(guān)系如圖乙，由乙圖可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω，兩式聯(lián)立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，則R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，當(dāng)R滑＝20Ω，代入數(shù)據(jù)：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故C正確；D、當(dāng)水位達(dá)到警戒水位25cm時，滑動變阻器接入電路的電阻為R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得通過電路的電流：I″＝＝＝0.2A，串聯(lián)電路的電流相等，電壓表示數(shù)就為U′＝0.2A×20Ω＝4V；故D錯誤。故答案選：C。20．（2023?棗莊）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，兩個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。（1）圖乙中ec（選填“dc”或“ec”）表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像；（2）該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為3：1?！敬鸢浮浚?）ec；（2）3：1【解答】解：（1）由甲圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表V1測R0兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑動變阻器滑片P從b點(diǎn)滑向a點(diǎn)的過程中，滑動變阻器R接入電路的阻值變小，電路中的電流變大，由U＝IR0可知定值電阻的電壓隨著電流的增大而增大，故ec表示電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像。（2）滑片P在a點(diǎn)時，電路中的電阻最小，電流最大，電流Ia＝0.3A，由P＝UI可知，電路總功率最大；滑片P在b點(diǎn)時，電路中的電阻最大，電流最小，電流Ib＝0.1A，由P＝UI可知，電路總功率最小，則該電路消耗的最大總功率與最小總功率之比為：＝＝＝＝。故答案為：（1）ec；（2）3：1。21．（2023?深圳）R是一個隨推力F變化而變化的電阻，F(xiàn)與R的關(guān)系如圖甲所示?，F(xiàn)有如圖乙、丙的兩個電路，R0為定值電阻，阻值為20Ω，電源電壓恒為6V，電流表量程為0～0.6A。（1）當(dāng)小白同學(xué)推力為0時，求電阻R的阻值。（2）用300N的力推電阻，求R0的電功率（圖乙）。（3）圖丙中當(dāng)干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值。【答案】（1）當(dāng)小白同學(xué)推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；（2）用300N的力推電阻，R0的電功率為0.8W；（3）圖丙中當(dāng)干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值為200N?！窘獯稹拷猓海?）由甲圖可知，當(dāng)F＝0時，電阻R＝40Ω；（2）圖乙中，R和R0串聯(lián)，已知F＝300N，由甲圖可知電阻R＝10Ω，串聯(lián)電路的電流I＝＝＝0.2A；R0的功率P＝I2R0＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；（3）圖丙中，R和R0并聯(lián)，通過R0的電流I＝＝＝0.3A；由于電流表的量程為0～0.6A，干路電流最大為Imax＝0.6A；根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，通過R的電流I＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，則電阻R的阻值R＝＝＝20Ω，由圖甲可知推力F＝200N。答：（1）當(dāng)小白同學(xué)推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；（2）用300N的力推電阻，R0的電功率為0.8W；（3）圖丙中當(dāng)干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值為200N。22．（2023?濟(jì)南）傳感器（transducer）是一種能感受被測量信息并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。圖甲是一種常用壓力傳感器的原理電路圖，電源電壓恒定，R1為電阻器，壓力感應(yīng)板A和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，壓力感應(yīng)板A、B之間由絕緣彈簧相連，其間有可伸縮的導(dǎo)線。閉合開關(guān)S，不對壓力感應(yīng)板A施加力時，滑動變阻器R2的滑片P恰在其最上端，電流表、電壓表的示數(shù)如圖乙所示；當(dāng)在壓力感應(yīng)板A上施加一個5N的壓力F時，電流表的示數(shù)變?yōu)?.3A。通過計(jì)算回答：（1）電阻器R1的電阻值是多少？（2）此時電壓表的示數(shù)是多少？（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是多少？【答案】（1）電阻器R1的電阻值是6Ω。（2）此時電壓表的示數(shù)是1.8V。（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是0.36W?！窘獯稹拷猓弘娮杵鱎1和滑動變阻器R2串聯(lián)，開始時R2阻值為0Ω，電源電壓U＝3V；（1）由歐姆定律，可得：電阻器R1的電阻值；（2）由歐姆定律，可得：此時電壓表的示數(shù)U′?＝I′R?＝0.3A×6Ω＝1.8V；（3）U?′＝U﹣U?′＝3V﹣1.8V＝1.2V；此時滑動變阻器R2消耗的電功率P?′＝U?′I′＝1.2V×0.3A＝0.36W；答：（1）電阻器R1的電阻值是6Ω。（2）此時電壓表的示數(shù)是1.8V。（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是0.36W。23．（2023?丹東）如圖所示，電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣，定值電阻R1阻值為20Ω，滑動變阻器R2最大阻值為18Ω。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）求：（1）小燈泡L的電阻；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到a端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，求電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到b端時，小燈泡L的電功率?！敬鸢浮浚?）小燈泡L的電阻為12Ω；（2）電流表的示數(shù)為0.8A；（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到b端時，小燈泡L的電功率為0.48W。【解答】解：（1）不考慮溫度對燈絲電阻的影響，根據(jù)P＝可知小燈泡L的電阻RL＝＝＝12Ω；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1都閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到a端時，滑動變阻器接入電路的阻值為0Ω，定值電阻和燈泡并聯(lián)，電流表測量干路電流。小燈泡L恰好正常發(fā)光，則電源電源U＝UL＝6V，通過燈泡的電流IL＝＝＝0.5A，通過定值電阻的電流I1＝＝＝0.3A，電流表的示數(shù)I＝IL+I1＝0.5A+0.3A＝0.8A；（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到b端時，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知電路電流I′＝＝＝0.2A，小燈泡L的電功率P燈＝I′2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W。答：（1）小燈泡L的電阻為12Ω；（2）電流表的示數(shù)為0.8A；（3）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S閉合，滑動變阻器R2的滑片P移到b端時，小燈泡L的電功率為0.48W。24．（2023?鹽城）圖甲是小明同學(xué)為學(xué)校草坪設(shè)計(jì)的一款自動注水、噴淋系統(tǒng)的電路圖。控制電路的電源電壓U1＝12V，RF為壓敏電阻，放置在注水系統(tǒng)水箱底部，其阻值隨壓力的增大而減小。圖乙是受控電路中電流隨時間變化的關(guān)系圖像。當(dāng)通過電磁鐵線圈的電流為0.1A時