中考物理复习专题训练电功和电功率解析版

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中考复习专题训练:电功和电功率 一、选择题 ‎1.下列家用电器中，正常工作时电功率最大的是（   ） ‎ A. 笔记本电脑                              B. 电吹风机                              C. 台灯                              D. 排风扇 ‎2.在如图所示的电路中，电源电压恒定，L1、L2均标有“6V 6W”字样（设灯丝的电阻不变）。当S1、S2闭合时，灯L1正常发光；则S1闭合，S2断开时，两盏等的总功率是（   ） ‎ A. 12W                                      B. 6W                                      C. 3W                                      D. 2W ‎3.有甲、乙两只灯泡，分别标有“3V 1.8W”和“4.5V 1.5W”的字样，若将这两只灯泡接入一个电路，要使它们同时正常发光，下图所列方案中可行的是(  ) ‎ A.                                          B.  C.                                            D. ‎ ‎4.以下估测与实际情况相符的是    （      ） ‎ A. 中学生的密度大约是0.5×103 kg/m3                  B. 手电筒的额定功率约为40W C. 人体感觉最舒适的温度约为37oC                        D. 人正常步行的速度约为5 km/h ‎5.（2019•临沂）小明用两个不同的白炽灯做“探究串联电路的电流特点”实验时，发现一个灯泡较亮而另一个灯泡较暗，则较亮的灯泡（   ） ‎ A. 电阻小                                B. 灯丝粗                                C. 电流大                                D. 功率大 ‎6.下面几种用电器的额定功率最接近1000W的是（　　） ‎ A. 电风扇                              B. 计算器                              C. 便携收音机                              D. 电饭煲 ‎7.如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路．通电相同时间后，水槽中水温最高的是（   ） ‎ A.       B.       C.       D. ‎ ‎8.标有“220V100W”的甲灯和“220V40W”字样的乙灯（不考虑温度对灯丝电阻的影响），它们的电阻（　　） ‎ A. 甲灯大                               B. 乙灯大                               C. 一样大                               D. 无法判断 ‎9.下列说法中错误的是（  ） ‎ A. 电铃是利用电流的磁效应来工作的                      B. 电熨斗是利用电流的热效应工作的 C. 奥斯特实验说明了通电导线周围有磁场               D. 发电机是把电能转化为机械能的装置 ‎10.如图所示电路，电源两端电压保持不变．当开关S闭合时，灯L正常发光，若将滑动变阻器的滑片P向右滑动（灯L电阻不随温度变化），下列说法中正确的是（   ）‎ A. 电流表和电压表的示数都变小                             B. 电流表的示数变大，灯L变亮 C. 电压表的示数变大，灯L变暗                               D. 电流表和电压表的示数都变大 ‎11.甲、乙两个电热杯，甲的电阻是乙的3倍，并联在220伏的电路上，要使它们产生的热量相等，甲杯所需的时间是乙杯的（   ） ‎ A. 9倍                                    B. 3倍                                    C. 1/3倍                                    D. 1/9倍 ‎12.如图所示，R2=120Ω，小灯泡L标有“6V，3W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为80Ω．当S1、S2都断开时，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时滑动变阻器连入电路的阻值为16Ω．下列说法正确的是（   ） ‎ A. 小灯泡的电阻为12Ω B. 电压的示数为16V C. 当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的最小电功率约4.08W D. 当开关S1、S2都闭合时，电路消耗的最小电功率约6.0W 二、填空题 ‎ ‎13. 某家用电器水壶的额定功率是1.5kW，正常工作3min，该电热水壶消耗的电能是 ________J，不计热量损失，可将1.5L初温为20℃的水加热到 ________℃．[ρ水=1.0×103kg/m3 ， c水=4.2×103J/（kg▪℃），结果保留一位小数] ‎ ‎14.在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6V，小灯泡额定电压为3.8V，灯丝电阻约为8Ω，则电流表（0.6A、3A）应选用的量程为________。电压表（3V、15V）应选用的量程为________。某同学在连接好电路并检查无误后，闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到________值（变阻器与灯串联）；要测定小灯泡的额定功率，必须使小灯泡两端电压为________V，并测出通过小灯泡的电流值。 ‎ ‎15.下表是某电热水瓶的说明，由表可知，在额定电压下对水加热，则通过热水瓶电阻丝的电流是________ A，电热水瓶正常工作1min（不计热损失），水吸收的热量是________ J．（水吸收的热量是电流过该电热水瓶时所做的功）‎ 额定电压 额定功率 容积 ‎220V ‎880W ‎10L ‎16.一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲所示。电源电压为24Ⅴ，灯泡L的额定电压为24Ⅴ，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为 ________ Ω。调节滑动变阻器R，使灯泡两端的电压是12Ⅴ，则灯泡的实际功率为 ________  W，滑动变阻器R连入电路的阻值是 ________ Ω。 ‎ ‎17. 图1所示是一个电能表，它是测量________的仪表，要计量总用电量时应将它接在家庭电路的________上，由表中的参数可知，该电能表稳定工作时同时使用的用电器的总功率不能超过________ W．安全用电事关重大，今年4月初我市某小区车棚发生了一起重大火灾事故，两百多辆包含电动车、汽车在内的交通工具付之一炬，图2是火灾现场，这次火灾是不注意安全用电引起的，请你分析一下引起火灾的可能原因：________（说出一条）．‎ ‎18.家庭电路中必须安装电能表，它的作用是________；同时家庭电路中也要安装保险丝，它的作用是：当电路中有过大的电流通过时，保险上产生的________过多，使它的温度 ________，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险的作用． ‎ ‎19.如图所示电路，电源两端电压U=10V，且保持不变，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2的阻值范围是0～20Ω，L为标有“6V  3W”的小灯泡 ‎ （不考虑灯丝电阻随温度的变化）．电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S后，要求灯L两端的电压不超过额定电压，且两电表的示数均不超过各自的量程，则小灯泡L消耗电功率的变化范围是________ W． ‎ ‎20.一盏标有“220V  60W”的白炽灯，正常工作时通过灯丝的电流为________ A，一盏10W的节能灯亮度相当于一盏60W的白炽灯的亮度，若它们都正常发光10h，节能灯与白炽灯相比，可节能________ kW•h． ‎ 三、实验探究题 ‎ ‎21.在“测定小灯泡功率与电阻”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V. ‎ ‎（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接________. ‎ ‎（2）连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，产生这一现象的原因可能是________. ‎ ‎（3）排除故障后，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了________(选填“A”或“B”)滑动变阻器.可供选用的滑动变阻器： 滑动变阻器A(阻值范围0-500Ώ，滑片行程10cm)； 滑动变阻器B(阻值范围0-50Ώ，滑片行程10cm). ‎ ‎（4）换用了另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片位置，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则其额定功率为________W. ‎ ‎（5）实验中刚刚测完上述(4)中的一个数据，电流表突然损坏了.他们找到了一个阻值为10Ώ的定值电阻和一个单刀双掷开关并设计出电路图，重新进行了测量.请完成以下步骤： 步骤一： S2与接线柱1接通，闭合S1 ， 调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为________ 步骤二：保持滑动变阻器阻值________（选填“变大”、“不变”、“变小”），将S2改与接线柱2接通，读取电压表读数UR. 步骤三：断开S1、S2 ， 整理器材. 写出灯泡额定功率的表达式P=________.(用已知量和测量量表示) ‎ ‎（6）小刚想在上述实验的甲图基础上，进一步研究“一段电路中的电流跟电路两端电压的关系”，获得多组灯泡两端电压和电流的数据之后，发现电流与电压不成正比，请指出他的实验方法的不合理之处________. ‎ ‎（7）小刚又用下图进行“伏安法测电阻”， 如果考虑到电流表本身有一定的电阻（有分压作用），电压表本身也有一定的电阻（有分流作用），则测量值比真实值________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”）；如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为Rv和RA ， 则Rx.更准确的表达式为________（数学表达式用已知字母表示）. ‎ 四、计算题 ‎ ‎22.将一个电暖器单独接在家庭电路中，当它连续工作2h后，电能表的示数由 变为 ，已知该电暖器的额定电压为220V，求通过电暖器的电流． ‎ ‎23.某同学组装了一台直流电动机模型，他将电动机模型接入如图所示的电路中，已知电源电压U=3V，并保持不变，接通电路后，电动机没转动时，电流表读数为2A；电动机正常转动时，电流表读数为0.8A．当该电动机正常转动10min时，求： ‎ ‎（1）消耗的电能； ‎ ‎（2）线圈产生的热量． ‎ ‎24. 灯L1上标有“12V 9.6W”的字样，灯L2上只能看清12V的字样，测得两灯的电流与电压的关系如图所示，求： ‎ ‎（1）L1正常发光时的电阻是多少？ ‎ ‎（2）则L1、L2串联接在电源的两极时，通过L1的电流为0.3A，电源的电压是多少？ ‎ ‎（3）电路中只有L1、L2两灯串联，使L2正常工作时，电路消耗的总功率是多少？ ‎ ‎25. 如图甲是电热恒温箱的原理图，由控制电路和加热电路组成（部分电路尚未连接完整），其中控制电路由U1=6V的电源．电磁继电器（线圈电阻忽略不计）、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成，加热电路由U2=220V的电源和R0=48.4Ω的电热丝组成，R1和R0置于恒温箱内，图乙是热敏电阻R1‎ 的阻值随温度变化的关系图，当控制电路的电流达到0.05A时，衔铁被吸下来，触点处断开，加热电路停止工作，当控制电路中的电流小于0.05A时，衔铁被弹回，触点处接通，加热电路正常工作，从而使恒温箱内的温度达到理想的恒温效果，根据上述信息回答下列问题 ‎ ‎（1）请你在电路图中画线加热电路与电磁继电器正确地连接好，当热敏电阻的温度升高时，电磁铁的磁性________ （选填“增强”、“减弱”或“不变”） ‎ ‎（2）电热丝正常工作100s产生的热量是多少？ ‎ ‎（3）若设定恒温箱的恒温温度为60℃，则滑动变阻器接入的电阻为多少？若滑动变阻器的最大阻值为80Ω，求恒温箱可设定的最高恒温温度． ‎ 答案解析 ‎ 一、选择题 ‎1.【答案】B ‎ ‎【解析】【解答】解：笔记本电脑功率大约在100～125W左右，电吹风机在1000W左右，台灯的电功率在10～60W左右，排风扇的电功率约为60W， 由此可见，电功率最大的是电吹风机． 故选B． 【分析】根据生活常识估算各用电器的电功率，然后找出功率最大的用电器．‎ ‎2.【答案】C ‎ ‎【解析】【解答】当S1、S2闭合时，电路为L1的基本电路；‎ 灯泡电阻：R===6Ω； 当S1闭合，S2断开时，两灯泡串联； 电阻相等，两盏灯的总功率：P总===3W． 故选C．‎ ‎【分析】本题考查电功率的计算，关键是电功率公式及其变形的灵活运用，难点是判断开关断开与闭合时电路的连接情况，还要知道串联电路电阻的规律 ‎3.【答案】B ‎ ‎【解析】【解答】甲灯的额定电流为： 乙灯的额定电流为： ，所以 如果两灯串联，必须先给乙灯并联一个分流电阻，然后再与甲灯串联，即选项B图所示； 如果两灯并联，因为 ，所以必须先给甲灯串联一个分压电阻，然后再与乙灯并联． 【分析】计算出两灯正常工作时的电流，如果两灯要串联，必须先给额定电流较小的灯并联一个分流电阻，然后再与另一个灯串联；如果两灯要并联，必须先给额定电压较小的灯串联一个分压电阻，然后再与另一个灯并联．‎ ‎4.【答案】D ‎ ‎【解析】【分析】根据生活经验和了解的知识：人体的密度、手电筒和家庭照明灯的功率、人体感觉最舒适的温度和正常人的体温和步行的速度进行解答．‎ ‎【解答】A、人体的密度和水差不多，约为1×103kg/m3 ， 故A不符合实际． B、手电筒的额定功率约为1W，家庭照明灯的额定功率约为40W，故B不符合实际； C、人体感觉最舒适的温度约为25℃，人的正常体温约为37℃，故C不符合实际； D、人正常步行的速度约为5km/h，约合1.39m/s，较接近实际，故D符合实际．‎ ‎ 【点评】这是一道估算题．估测是一种科学的近似计算，对于这类题，解题思路是首先要对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识，要对物理量的计算公式熟悉，要对常见的一些量要有数据、数量级的认识．‎ ‎5.【答案】D ‎ ‎【解析】【解答】解：因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，较亮灯泡的电功率较大，故D正确； 因串联电路中各处的电流相等， 所以，通过两灯泡的电流相等，故C错误； 由P=I2‎ R可知，较亮灯泡的电阻较大，故A错误； 因导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积有关，其材料相同时，导体越长、横截面积越小，电阻越大， 所以，白炽灯的材料和长度相同，较亮灯泡的电阻较大，灯丝较细，故B错误． 故选D． 【分析】灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，据此判断较亮灯泡的电功率，两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P=I2R可知两灯泡的电阻关系，根据影响电阻大小的因素判断较亮灯泡电阻丝的粗细．‎ ‎6.【答案】D ‎ ‎【解析】【解答】解：A．电风扇的额定功率约为60W左右； B．计算器的功率约为几瓦左右； C．收音机的功率在10W左右； D．电饭煲的功率约为1000W左右． 故选D． 【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择．‎ ‎7.【答案】D ‎ ‎【解析】【解答】解：由串并联电路特点可知，串联电路电阻越串越大，并联电路电阻越并越小； 由电路图及已知R1＜R2可知，图D中电路总电阻最小，四个电路电压相等，通电时间相等，W= t可知，D产生的热量最多，水吸收的热量越多，水的温度最高． 故答案为：D． 【分析】串联电阻的总电阻值等于两个串联电阻的和，并联后的总电阻小于任何一个并联的电阻 ；在纯电阻电路中，电流通过导体做的功等于电流产生的热量；根据电功公式的的变形公式分析判断 .‎ ‎8.【答案】B ‎ ‎【解析】【解答】解：由灯泡的铭牌参数可知，甲乙两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率大于乙灯泡的额定功率， 由P=的变形式R=可知，甲灯泡的电阻小于乙灯泡的电阻，故ACD错误，B正确． 故选B． 【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=判断两电阻的大小关系．‎ ‎9.【答案】D ‎ ‎【解析】【解答】A、电铃工作时，电磁铁通电流时，电磁铁具有磁性，吸引衔铁，电铃响．电铃是利用电流的磁效应来工作的．不符合题意．B、电流流过电炉丝时电炉丝发热，电熨斗是利用电流的热效应工作的．不符合题意．C、奥斯特实验，当导线中通电流时，能使周围的小磁针发生偏转，说明了通电导线周围有磁场．不符合题意．D、发电机是把机械能转化为电能．符合题意． 故选D ‎10.【答案】C ‎ ‎【解析】【解答】解： 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大， 由I= 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故BD错误； 由U=IR可知，灯泡两端的电压变小， 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡两端的电压变小， 所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误、C正确． 故选C． 【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和L两端的电压变化，根据P=UI可知灯泡实际功率的变化，进一步可知其亮暗的变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化．‎ ‎11.【答案】B ‎ ‎【解析】【解答】解：当两个电热杯并联在220V的电源上时，电压相等，要使它们产生的热量相等，即有Q1=Q2 ， 故有  t甲=  t乙 ， ∴t甲：t乙=R甲：R乙=3：1． 故选B． 【分析】根据电功推导公式W=  t分析．‎ ‎12.【答案】C ‎ ‎【解析】【解答】解：（1）由P= 可知，小灯泡正常发光的电阻：RL= = =12Ω；不正常发光时电阻不是12Ω，故A错；（2）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测电源的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I=IL= = =0.5A，由I= 可得，灯泡的电阻：RL= = =12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电压表的示数：U=I（RL+R1）=0.5A×（12Ω+16Ω）=14V；故B错误；（3）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R= = =48Ω，电路消耗的功率：P= = ≈4.08W，故C正确，D错误． ‎ 故选C． 【分析】（1）根据P= 的变形公式即可求出小灯泡正常发光时的电阻，灯丝电阻随温度的升高而增大；（2）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测电源的电压，根据P=UI求出灯泡正常发光时电路中的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，再根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（3）当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用P= 求出电路消耗的最小电功率．‎ 二、填空题 ‎13.【答案】2.7×105；62.9 ‎ ‎【解析】【解答】解：由P=可得电热水壶正常工作3min消耗的电能为： W=Pt=1500W×3×60s=2.7×105J； 由ρ=得水的质量为： m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3 m3=1.5kg 根据Q=cm（t﹣t0）可得： t=+t0=+20℃≈62.9℃ 故答案为：2.7×105；62.9 【分析】（1）利用W=Pt求出消耗的电能； （2）先计算出水的质量，结合吸热公式求出末温．‎ ‎14.【答案】0～0.6A；0～15V；最大；3.8 ‎ ‎【解析】【解答】灯泡正常发光时的电流约为：  ，则电流表应选择0～0.6A量程，灯泡额定电压为3.8V，电压表应选0～15V，闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；要测定小灯泡的额定功率，必须使小灯泡两端电压等于其额定电压3.8V，并测出通过小灯泡的电流值。故答案为：0～0.6A；0～15V；最大；3.8 【分析】根据灯泡正常发光时的电流来选择电流表量程，根据灯泡额定电压来选择电压表量程；闭合开关前，滑片应置于阻值最大处；灯泡在额定电压下的功率是额定功率。‎ ‎15.【答案】4；5.28×104　 ‎ ‎【解析】【解答】解：（1）电热水瓶在额定电压下工作时，实际功率等于额定功率，根据表中数据可知，电热水瓶的额定功率为880W； ∵P=UI，∴通过电阻丝的电流：I==4A； （2）水吸收的热量：Q=W=Pt=880W×60s=5.28×104J． 故答案为：4；5.28×104 ．‎ ‎ 【分析】（1）已知电热水瓶的额定电压和额定功率，利用功率的变形公式即可求出通过电阻丝的电流； （2）已知电热水瓶的额定功率和正常工作时间，利用公式Q=W=Pt即可求出水吸收的热量．‎ ‎16.【答案】60；3.6；40 ‎ ‎【解析】【解答】(1)灯泡正常发光时的电压为24V,由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.4A，由I= 可得，此时灯丝的电阻：RL= = =60Ω；(2)由电路图可知,R与L串联,由图象可知灯泡两端的电压是12V时,通过灯泡的电流I′L=0.3A，此时灯泡的实际功率： P′L=U′LI′L=12V×0.3A=3.6W， 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：U滑=U−U′L=24V−12V=12V，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器R连入电路的阻值：R滑=  =  L= =40Ω， 故答案为：60；3.6；40. 【分析】根据公式，可求出灯的电阻；灯的实际电功率等于灯的实际电压乘于实际电路；根据串联分压求出变阻器的电压，在根据电阻公式求出电阻.‎ ‎17.【答案】电能；干路；2200；电路短路 ‎ ‎【解析】【解答】解：电能表是测量电能的仪表，要计量总用电量时应将它接在家庭电路的干路上；由电能表图可以看出，额定电压是220V，标定电流是10A，则使用的用电器的总功率不能超过：P大=UI=220V×10A=2200W；车棚发生了一起重大火灾事故，可能是电路出现短路或用电器总功率过大造成的． 故答案为：电能；干路；2200；电路短路． 【分析】（1）电能表是测量家用电器消耗电能的仪表，串联在干路中．（2）已知电能表的额定电压和标定电流，根据公式P=UI可求电路的最大功率；（3）电路中电流过大的原因：短路或用电器总功率过大．‎ ‎18.【答案】测量消耗电能的多少；热量；较高 ‎ ‎【解析】【解答】解：家庭电路中电能表的作用是测量家里消耗了多少电能；而保险丝的作用是：当电流超过一定值时，自动切断电路．它选用熔点低，电阻率大的铅锑合金制成． 故本题答案为：测量消耗电能的多少，热量，较高． 【分析】要解答本题需掌握：①电能表是用来测量电功的仪表；②保险丝的作用，以及熔断原理．‎ ‎19.【答案】1.47W～3 ‎ ‎【解析】【解答】解：由图可知定值电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 由P=UI可得，灯泡的额定电流： I额= = ‎ ‎=0.5A， 由I= 可得，灯泡的电阻： RL= = =12Ω； 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I= = =0.5A， 因灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电流和灯泡的额定电流相等，则灯泡的最大功率为3W； 当电压表的示数U2=3V时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R1与L两端的电压： U1L=U﹣U2=10V﹣3V=7V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最小电流： I′= = =0.35A， 灯泡的最小功率： PL=（I′）2RL=（0.35A）2×12Ω=1.47W， 所以，小灯泡L消耗电功率的变化范围是1.47W～3W． 故答案为：1.47W～3． 【分析】由图可知定值电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，再根据欧姆定律求出电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流，然后与电流表的量程和灯泡的额定电流相比较确定灯泡的最大功率；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出R1与L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出灯泡的最小功率，然后得出答案．‎ ‎20.【答案】0.27；0.5 ‎ ‎【解析】【解答】解：由P=UI可得，正常工作时通过白炽灯灯丝的电流： I==‎ ‎≈0.27A， 由P=可得，正常发光10h，节能灯与白炽灯相比可节约的电能： △W=△Pt=（60×10﹣3kW﹣10×10﹣3kW）×10h=0.5kW•h． 故答案为：0.27；0.5． 【分析】白炽灯正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过灯丝的电流；白炽灯和节能灯的功率之差即为节约电能的功率，根据W=Pt求出它们都正常发光10h可节约的电能．‎ 三、实验探究题 ‎21.【答案】（1） （2）灯泡断路 （3）A （4）1.9w （5）3.8V；不变；0.836UR /（6-UR） （6）灯丝电阻随温度的变化而变化 （7）偏小；URv/(IRv-U) ‎ ‎【解析】【解答】（1）灯泡的额定电压为3.8V，则电压表的量程为0～15V，且与灯泡并联，滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡串联，如下图所示： ; （2）连接电路，闭合开关后，灯泡不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不动，说明电压表并联部分断路，可能是灯泡断路； （3）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始不很不明显，说明滑动变阻器选择最大的阻值较大，为使电压调节方便应选B滑动变阻器； （4）由实物电路图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则乙图中电流表的示数为0.5A，其额定功率为P=UI=3.8V×0.5A=1.9W； （5）实验步骤：①电路图如图所示②步骤一：S2 与接线柱1接通，闭合S1‎ ‎ ，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3.8V； 步骤二：保持滑动变阻器阻值不变，将S2 改与接线柱2接通，读取电压表读数UR ； 步骤三：断开S1 、S2 ，整理器材③根据滑动变阻器的不变得：6V−3.8V/I=6V−UR/UR/R0 ， 解得：I=0.22UR/6−UR 小灯泡的额定功率为：P=UI=3.8V×0.22UR/6−UR=0.836UR/6−UR （6）研究一段电路中的电流跟电路两端电压的关系时要控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，是他的实验方法的不合理之处； （7）图2中，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于实验通过待测电阻的电流，根据R=U/I，所测电阻偏小； 根据分流原理：RV/RX＝IX/IV--------③ 根据并联电路电流的规律，I=IX +IV -------④ 待测电阻RX =U/IX------⑤ 由③④⑤得：RX =（RV/IRV−U）×U ‎ 故答案为：（1）见上图；（2）灯泡断路；（3）A；（4）1.9；（5）3.8；不变；；（6）灯丝的电阻随温度的变化而变化；（7）偏小；Rx=×U．‎ ‎【分析】本题考查了测定小灯泡额定功率的实验，涉及到实物电路图的连接、电路故障的判断、滑动变阻器规格的选择、电流表的读数以及实验的设计和误差的分析等，涉及到的知识点较多，综合性强，平时注意多积累相关知识、多总结解题方法．‎ 四、计算题 ‎22.【答案】解：根据电能表的示数可得消耗的电能为W=4323.4kW•h﹣4321.8kW•h=1.6kW•h； P=  =  =0.8kW=800W； 则通过电暖器的电流I=  = ≈3.64A 答：通过电暖器的电流3.64A． ‎ ‎【解析】【分析】利用电能表的示数求出消耗的电能W，再利用P= 求出电功率，最后利用P=UI求出电流大小．‎ ‎23.【答案】（1）解：工作时间t=10min=600s，电动机正常转动时的电流I=0.8A，电动机正常运转时消耗的电能：W=UIt=3V×0.8A×600s=1440J． （2）电动机没转动时，电能会全部转化为内能，此时电动机的线圈为纯电阻， 由I= 可得，线圈的电阻： R= = =1.5Ω； 则在电动机正常运转时，电流通过线圈产生的热量： Q=I2Rt=（0.8A）2×1.5Ω×600s=576J． ‎ ‎【解析】【分析】（1）题目中告诉我们电压和电流以及时间，我们可以直接利用W=UIt求出电功；（2）电机不转时：由I= 求得电动机线圈的电阻，再由焦耳定律求产生的热量．‎ 五、综合题 ‎24.【答案】（1）【解答】解：由P=可知，灯泡L2正常发光时的电阻：R1===15Ω； （2）由图示图象可知，电流I=0.3A时，灯泡两端电压：U1=2V，U2=4V， 两灯泡串联，电源电压：U=U1+U2=2V+4V=6V； （3）灯L2正常发光时的电压为12V，由图示图象可知，此时通过L2的电流为0.5A， 灯L1两端电压为4V，两灯泡串联，电源总电压：U=4V+12V=16V， 电流消耗的总功率：P=UI=16V×0.5A=8W. ‎ ‎【解析】【分析】（1）已知灯泡的额定功率与额定电压，应用电功率公式可以求出灯泡正常发光时的电阻． （2）由图示图象求出电流对应的电压，然后应用串联电路 特点求出电源电压． （3）由图示图象求出灯泡L2正常发光时对应的电流，然后求出灯泡L1两端电压，最后应用串联电路特点求出电路电压，由P=UI求出电路消耗的总功率．‎ ‎25.【答案】（1）增强 （2）解： 电热丝正常工作100s产生的热量： Q=W=t=×100s=1×105J； （3）解： 由图乙可知，当温度为60℃时，R1=70Ω， 在控制电路中，R总===120Ω， R2=R总﹣R1=120Ω﹣70Ω=50Ω， 设变阻器接入电路的电阻为80Ω时，热敏电阻的阻值为R1′， R1′=R总﹣R2‎ ‎′=120Ω﹣80Ω=40Ω， 由图乙可知，当R1′=40Ω时，温度为100℃， 恒温箱可设定的最高恒温温度为100℃． ‎ ‎【解析】【分析】（1）分析题意可知，工作电路电源与电阻R0通过上面两个触点组成电路；根据图乙所示图象判断温度升高时，热敏电阻阻值如何变化，然后判断电磁铁电流如何变化，最后判断磁性如何变化． （2）已知电压、电阻和工作时间，利用Q=W=t计算产生的热量； （3）因电阻R2与电阻R1串联，故电流相等，已知总电压和总电流（最大电流0.05A），根据R=可得总电阻．减去R2的阻值剩下的就是R1此时的阻值； 知道总电阻，利用串联电路的特点求热敏电阻的阻值，然后利用该阻值结合图象可以得到此时的恒温箱的温度值．‎