广西2018-2020年中考物理试题分类（12）——电功和电功率(含解析)

广西2018-2020年中考物理试题分类（12）——电功和电功率(含解析)

广西2018-2020年中考物理试题分类（12）——电功和电功率 一．选择题（共7小题）‎ ‎1．（2020•河池）“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V 6W”的红灯、“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）‎ A．电源电压为24V ‎ B．该电路最大工作电流是2A ‎ C．该电路最小电功率是3W ‎ D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2‎ ‎2．（2019•桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（　　）‎ A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W ‎3．（2019•玉林）下列关于电能的说法正确的是（　　）‎ A．可以通过电流表把电能直接测量出来 ‎ B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦 ‎ C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大 ‎ D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同 ‎4．（2019•广西）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（　　）‎ A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 ‎ B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 ‎ C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 ‎ D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高 ‎5．（2018•河池）如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2．下列说法正确的是（　　）‎ A．电阻R的阻值为36Ω ‎ B．电路的总功率之比P1：P2＝5：2 ‎ C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W ‎ D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲：I乙＝2：3‎ ‎6．（2018•梧州）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电路总功率等于9W B．电路总功率大于9W ‎ C．灯泡L1和L2一样亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮 ‎7．（2018•玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（　　）‎ A．电路消耗的最小功率为2.5W ‎ B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W ‎ C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W ‎ D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J 二．填空题（共5小题）‎ ‎8．（2020•贵港）利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝R甲＜R乙．实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与　 　有关；移动滑动变阻器的滑片，观察　 　（选填“相同”或“不同”）烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关。‎ ‎9．（2019•柳州）如图是测量　 　的仪表，此时它的读数为　 　kW•h。‎ ‎10．（2019•玉林）已知电风扇线圈的电阻为20Ω，若加在该电风扇的电压为220V，此时通过的电流为1A，则电风扇的电功率为　 　W，电风扇连续工作10min产生的热量为　 　J。‎ ‎11．（2019•贵港）家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是　 　Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是　 　J。‎ 热风温度 ‎50﹣75℃‎ 额定功率 热风时；1000W 冷风时：120W 额定电压 ‎220V 质量 ‎0.5kg ‎12．（2018•贵港）在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图所示，若待测电阻Rx的阻值为8Ω，要求实验中的电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表一只（0～0.6A或0～3A），电压表一只（0～3V或0～6V），滑动变阻器（0～50Ω一只），电源（6V）一个（电源电压保持不变），开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为　 　W，滑动变阻器的取值范围为　 　。‎ 三．实验探究题（共8小题）‎ ‎13．（2020•河池）如图甲所示是某实验小组“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V（电阻约为10Ω）。‎ ‎（1）连接电路时，开关应处于　 　状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于　 　（选填“A”或“B”）端。‎ ‎（2）当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　 　W．在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中，小灯泡突然熄灭，若电流表示数变为0，电压表示数接近6V，则故障可能是小灯泡　 　（选填“短路”或“断路”）。‎ ‎（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω 电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为　 　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。‎ ‎14．（2020•南宁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。‎ ‎（1）为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0﹣　 　V；‎ ‎（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是　 　（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；‎ ‎（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是　 　W；‎ ‎（4）测量结束后，应先　 　，再拆除导线，最后整理好器材；‎ ‎（5）某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I﹣U图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是　 　；‎ ‎（6）某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：‎ ‎①电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额；‎ ‎②　 　，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2；‎ ‎③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用R、U额、U2表示）‎ ‎15．（2020•贵港）小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V．‎ ‎（1）请用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变 大．‎ ‎（2）连接电路时，开关应　 　．‎ ‎（3）正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡　 　．‎ ‎（4）排除故障后，在实验中，小明观察到电压表的示数如图2甲所示，此时小灯泡的电压是　 　V；为了测出小灯泡的额定功率，小明应向　 　调节滑动变阻器的滑片．‎ ‎（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是　 　W．‎ ‎16．（2018•贺州）如图甲所示的实物图：‎ ‎（1）请根据实物图在方框丙内画出相应的电路图。‎ ‎（2）连接电路时开关S应处于　 　状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应移至　 　（选填“a”或“b”）端。‎ ‎（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，说明此时灯L2的电功率　 　（选填“大于”、“小于 或“等于”）灯L1的电功率，同时也可判断这两盏灯的电阻　 　（选填“相同”或“不同”）。‎ ‎（4）当滑片P移动到某个位置时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示为　 　A，此时灯L2的电功 率是　 　W。‎ ‎17．（2018•百色）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。‎ ‎（1）本实验测量电功率的原理是　 　。‎ ‎（2）连接电路时，开关应　 　（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到　 　作用。‎ ‎（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是　 　（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”）。‎ ‎（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。‎ ‎（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了　 　（选填“减小 实验误差”或“寻找普遍规律”）。‎ ‎18．（2018•河池）小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变）、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。‎ ‎（1）该实验的原理是　 　。‎ ‎（2）小珍连接电路时，开关处于　 　状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最　 　（选填“左”或“右”）端。‎ ‎（3）闭合开关S，将S1拨到触点　 　（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为　 　V。‎ ‎（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为　 　V；通过计算可知小灯泡的额定功率是　 　W。‎ ‎19．（2018•桂林）小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V。‎ ‎（1）在检查实验仪器时，发见电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行　 　；‎ ‎（2）图甲是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路。（要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮）‎ ‎（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数。则小灯泡不亮的原因可能是　 　。‎ ‎（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　 　（选填“C“或“D“”）端滑动，直至电压表示数为　 　V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为　 　W。‎ ‎（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示，由图可知，L2的额定电流为　 　A，额定功率为　 　W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为　 　W。‎ ‎20．（2018•玉林）在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。‎ ‎（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）‎ ‎（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示时，其示数为　 　V。‎ ‎（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。由表可知，随着电压的增大，小灯泡的电功率　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。‎ 数据序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 发光情况 熄灭 熄灭 微光 较暗 不很亮 较亮 明亮 电压U/V ‎0.2‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.3‎ ‎1.7‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ 电流I/A ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.48‎ ‎0.52‎ ‎0.56‎ ‎（4）根据上表中数据，请在图丙中画出I﹣U关系图象。‎ ‎（5）根据图线可求得，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的实际功率为　 　W（结果保留一位小数）。‎ 四．计算题（共4小题）‎ ‎21．（2020•河池）某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。[水的比热c＝4.2×103J/（kg•℃）]求：‎ ‎（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？‎ ‎（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？‎ ‎（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？‎ ‎22．（2019•柳州）如图甲所示的电路中，电源电压为24V，电阻R2＝20Ω，电压表的量程为0～15V．闭合S后，调节滑片P使电压表示数为8V。‎ ‎（1）电路中的电流为多少？‎ ‎（2）R1消耗的电功率为多少？‎ ‎（3）撤去图甲中的R1、R2，现有定值电阻R3＝10Ω，两个滑动变阻器R4、R5（最大阻值分别为20Ω和50Ω），请将R4、R5其中之一和R3填入图乙所示的虚线框内。要求：‎ ‎①闭合S，自由移动滑片P时电压表安全工作且示数不为零，R3两端电压有最大的变化范围。‎ ‎②按要求完成图乙的电路图。‎ ‎②求R3两端电压的变化范围。‎ ‎23．（2019•桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。‎ 按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于220V．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合S1；档位2：同时闭合S1、S2；档位3：同时闭合S1、S2、S3。‎ 小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 L 的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1w；当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为64W。‎ 请你根据题目所给的信息，完成以下问题。‎ ‎（1）当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起　 　联工作。‎ 当电热毯处于档位2时，R1、R2、灯泡 L中只有　 　工作。‎ ‎（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝？‎ ‎（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量？‎ ‎24．（2018•玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：‎ 额定电压 ‎220V 频率 ‎50Hz 额定功率 ‎1000W 容量 ‎1.5L ‎（1）电热水壶的电阻；‎ ‎（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；‎ ‎（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。‎ 五．解答题（共1小题）‎ ‎25．（2020•柳州）小杰利用图甲的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V．‎ ‎（1）连接电路时，应该保持开关　 　（选填“闭合”或“断开”）．滑动变阻器的滑片置于　 　（选填“A”或“B”）‎ ‎（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5V，此时电流表示数如图乙．则小灯泡中的电流为　 　 A．小灯泡的额定功率为　 　W．‎ ‎（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验．‎ ‎（4）图丙是小杰作出的小灯泡I﹣U图象．老师鼓励他结合图甲思考以下问题．‎ ‎①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，电流表示数　 　，小灯泡的电阻　 　（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）：小灯泡的电阻与其温度　 　（选续“有”或“无”）关：当温度为0℃时，小灯泡的电阻　 　（选填“小于”“等于”或“大于”）零．‎ ‎②关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系．如图所示的图象中最合理的是　 　．‎ 广西2018-2020年中考物理试题分类（12）——电功和电功率 一．选择题（共7小题）‎ ‎1．（2020•河池）“赛龙舟”是端午节里的传统节目。小浩自制了一个卡通龙舟，用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他用规格为“12V 6W”的红灯、“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件，设计了如图所示电路。当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯都正常发光。电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化。下列说法正确的是（　　）‎ A．电源电压为24V ‎ B．该电路最大工作电流是2A ‎ C．该电路最小电功率是3W ‎ D．该电路最大电功率与最小电功率之比为9：2‎ ‎【答案】C ‎【解答】解：（1）当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光，说明灯泡两端的电压为额定电压，根据并联电路电压的规律知电源电压为12V，故A错误；‎ ‎（2）当闭合开关S1、S2、S，且滑动变阻器的滑片P移至R的最右端时，两灯并联，两灯都正常发光 根据P＝UI知，‎ 红灯中的电流：I红＝＝＝0.5A，‎ 绿灯中的电流：I绿＝＝＝1A，‎ 因为两灯并联，所以电路中的总电流：‎ I＝I红+I绿＝0.5A+1A＝1.5A，‎ 所该电路最大工作电流是1.5A，故B错误；‎ ‎（3）由P＝UI知，电压一定，当R电阻最小且两灯并联时，电路中的电流最大，电路中的功率最大，‎ 两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，此时两灯并联且都正常发光，‎ 所以电路中的最大功率为：P大＝P红+P绿＝12W+6W＝18W；‎ 当R的阻值最大，且和两灯中电阻较大的串联时电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，消耗的总功率最小，‎ 由R＝可知，两灯的额定电压相同，红灯的功率较小，所以红灯电阻较大，‎ R红＝＝＝24Ω，‎ 电路中的总电阻：R总＝R红+R1＝24Ω+24Ω＝48Ω，‎ 由题意知，电源电压为U＝12V，‎ 电路消耗的最小功率：‎ P小＝＝＝3W，故C正确；‎ 该电路最大电功率与最小电功率之比为P大：P小＝18W：3W＝6：1，故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎2．（2019•桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl，断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中 点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（　　）‎ A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W ‎【答案】D ‎【解答】解：（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。‎ 当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，‎ 因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，‎ 因为I＝，‎ 所以R2＝＝＝5Ω；‎ 设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），‎ 即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；‎ 当滑片在b端，滑动变阻器短路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，‎ 所以U＝U最大＝6V﹣﹣②‎ ‎①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），‎ 解得R1＝10Ω；‎ ‎（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。‎ 当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，‎ 所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，‎ 滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，‎ 此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，‎ 所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。‎ 故选：D。‎ ‎3．（2019•玉林）下列关于电能的说法正确的是（　　）‎ A．可以通过电流表把电能直接测量出来 ‎ B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦 ‎ C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大 ‎ D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同 ‎【答案】D ‎【解答】解：A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；‎ B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；‎ C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；‎ D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎4．（2019•广西）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（　　）‎ A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关 ‎ B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等 ‎ C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等 ‎ D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高 ‎【答案】D ‎【解答】解：由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；‎ A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；‎ B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；‎ C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2＝R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；‎ D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎5．（2018•河池）如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V 3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2．下列说法正确的是（　　）‎ A．电阻R的阻值为36Ω ‎ B．电路的总功率之比P1：P2＝5：2 ‎ C．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率为0.48W ‎ D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲：I乙＝2：3‎ ‎【答案】C ‎【解答】解：‎ A、由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：I额＝＝＝0.5A，‎ 由可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，‎ 当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，甲电流表测L的电流，因I甲＝0.5A＝I额，即灯泡正常工作，由并联电路的电压特点可知，电源电压U＝U额＝6V；‎ 当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，甲电压表测总电压U，乙测L两端电压，且UL＝U乙＝2.4V，‎ 根据串联电路的特点可得电路中的电流：‎ IR＝IL＝＝＝0.2A，‎ 电阻R两端的电压：UR＝U﹣UL＝6V﹣2.4V＝3.6V，‎ 电阻R的阻值：R＝＝＝18Ω，故A不正确；‎ B、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时R与L并联，‎ 由电阻的并联可得＝+＝+，解得R并＝Ω，‎ 当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联接在电路中，‎ 则串联电路总电阻R串＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω，‎ 电路总功率之比：＝＝＝＝，故B不正确；‎ C、当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，灯L的实际功率：PL＝ULIL＝2.4V×0.2A＝0.48W，故C正确；‎ D、当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，此时R与L并联，‎ 甲电流表测L的电流，且I甲＝0.5A，‎ 乙电流表测干路电流，则：I＝IR'+I甲＝+I甲＝+0.5A＝A，‎ 两表示数之比为I甲：I乙＝0.5A：A＝，故D不正确。‎ 故选：C。‎ ‎6．（2018•梧州）如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“12V 3W”的灯泡L2接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（　　）‎ A．电路总功率等于9W B．电路总功率大于9W ‎ C．灯泡L1和L2一样亮 D．灯泡L2比灯泡L1亮 ‎【答案】D ‎【解答】解：由P＝可得，两灯泡的电阻分别为：‎ R1＝＝＝24Ω，R2＝＝＝48Ω，‎ 两灯泡串联接在12V的电路中时，‎ 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＝＝＝A，‎ 则电路总功率：P＝UI＝12V×A＝2W，故AB错误；‎ 由于串联电路中电流处处相等，且R1＜R2，根据P＝I2R可知，灯泡L2的实际功率较大，则灯泡L2较亮，故C错误、D正确。‎ 故选：D。‎ ‎7．（2018•玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（　　）‎ A．电路消耗的最小功率为2.5W ‎ B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W ‎ C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W ‎ D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J ‎【答案】B ‎【解答】解：‎ ‎（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，‎ 由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝20Ω；‎ 当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，‎ 若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：‎ P最小＝＝＝2.5W；‎ 由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，‎ 所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；‎ ‎（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，‎ 根据I＝可得，此时滑动变阻器两端的电压：‎ U滑＝IR滑＝0.4A××20Ω＝4V，‎ 因串联电路中总电压等于各电压之和，‎ 所以，此时灯泡两端的电压：‎ UL′＝U﹣U滑＝10V﹣4V＝6V，‎ 灯泡的实际功率：‎ PL＝UL′I＝6V×0.4A＝2.4W；故B正确，C错误；‎ ‎（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：‎ WL＝UILt＝10V×0.5A×2×60s＝600J，故D错误。‎ 故选：B。‎ 二．填空题（共5小题）‎ ‎8．（2020•贵港）利用如图所示的装置探究“电流产生的热量与哪些因素有关”。两烧瓶中煤油质量相等，电阻丝R甲＜R乙．实验中通过比较甲、乙烧瓶中温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与　电阻　有关；移动滑动变阻器的滑片，观察　相同　（选填“相同”或“不同”）烧瓶内的温度计示数升高的快慢，可探究电流产生的热量与电流有关。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）因为两电阻串联，所以通过它们的电流相等；由焦耳定律Q＝I2Rt得，电阻大的在相同时间产生的热量多，升高的温度快，故可以探究电流产生的热量与电阻大小的有关。‎ ‎（2）利用此电路还可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，即移动滑动变阻器滑片，比较通电时间相同时，甲（或乙）烧瓶中温度计的示数变化快慢。‎ 故答案为：电阻； 相同。‎ ‎9．（2019•柳州）如图是测量　电功　的仪表，此时它的读数为　122.8　kW•h。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：电能表是测量电功的仪表，‎ 上面有五个数字窗口，最后一位是小数位，单位是kW•h，从电能表上可以看出电能表的示数为122.8kW•h。‎ 故答案为：电功；122.8。‎ ‎10．（2019•玉林）已知电风扇线圈的电阻为20Ω，若加在该电风扇的电压为220V，此时通过的电流为1A，则电风扇的电功率为　220　W，电风扇连续工作10min产生的热量为　12000　J。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）电风扇的电功率：P＝UI＝220V×1A＝220W；‎ ‎（2）通电10min，电风扇产生的热量：Q＝I2Rt＝（1A）2×20Ω×10×60s＝12000J。‎ 故答案为：220；12000。‎ ‎11．（2019•贵港）家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表。则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是　55　Ω，正常工作吹热风5min电热丝产生的热量是　2.64×105　J。‎ 热风温度 ‎50﹣75℃‎ 额定功率 热风时；1000W 冷风时：120W 额定电压 ‎220V 质量 ‎0.5kg ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）由表格数据可知，电吹风吹冷风时的功率，即电动机的功率为120W，‎ 由图知，电吹风正常工作且吹热风时，电动机和电热丝并联，‎ 因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以电热丝的功率：‎ P电热丝＝P热﹣PM＝1000W﹣120W＝880W，‎ 并联电路中各支路两端的电压相等，由P＝可得电热丝的电阻：‎ R电热丝＝＝＝55Ω；‎ ‎（2）电吹风正常工作且吹热风时，5分钟内电流通过电热丝产生的热量：‎ Q＝W＝PRt＝880W×5×60s＝2.64×105J。‎ 故答案为：55；2.64×105。‎ ‎12．（2018•贵港）在“伏安法”测电阻的实验中，实验电路图如图所示，若待测电阻Rx的阻值为8Ω，要求实验中的电表不超过其量程，且电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所用的实验器材在下列器材中选取：电流表一只（0～0.6A或0～3A），电压表一只（0～3V或0～6V），滑动变阻器（0～50Ω一只），电源（6V）一个（电源电压保持不变），开关一个，导线若干。实验中，为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为　3.6　W，滑动变阻器的取值范围为　2Ω～8Ω　。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）由图知，待测电阻与变阻器串联，电压表测待测电阻两端电压，电流表测电路中电流，‎ 当滑片在a端时，只有Rx连入电路中，此时电路中电阻最小，电流最大，‎ 则最大电流Imax′＝＝＝0.75A，若电流表使用0﹣3A量程，指针不能达到刻度盘中线，所以电流表应使用0﹣0.6A量程；‎ 由题知，电表的指针至少能达到刻度盘的中线，所以电流表表示数至少0.3A，此时Ux＝0.3A×8Ω＝2.4V，‎ 为不超过电压表量程，使用0﹣3V量程时其两端电压最大也只能是3V，则不便于取多次测量的平均值，所以电压表应使用0﹣6V量程。‎ 因串联电路中电流处处相等，所以电路中的最大电流为0.6A时，电压表示数Ux＝IxRx＝0.6A×8Ω＝4.8V，大于0﹣6V量程的一半，符合题意，‎ 则电路消耗的最大功率：‎ Pmax═UImax＝6V×0.6A＝3.6W；‎ ‎（2）当电路中电流最大为0.6A时，总电阻最小，变阻器连入阻值最小，‎ 由串联电路的特点和欧姆定律可得：Rx+Rmin＝，‎ 即：8Ω+Rmin＝，‎ 解得：Rmin＝2Ω，‎ 电流表使用0﹣0.6A量程，指针至少达到刻度盘中线，即电流表示数要达到0.3A，‎ 电压表使用0﹣6V量程，指针至少达到刻度盘中线，即电压表示数要达到3V，此时电路中电流：‎ I＝＝＝0.375A，‎ 为使两表指针都至少达到刻度盘中线，则电路中电流最小为0.375A，此时变阻器连入阻值最大，‎ 由串联电路的特点和欧姆定律可得：8Ω+Rmax＝，‎ 解得变阻器连入的最大阻值为Rmax＝8Ω，‎ 所以滑动变阻器的取值范围为：2Ω～8Ω。‎ 故答案为：3.6；2Ω～8Ω。‎ 三．实验探究题（共8小题）‎ ‎13．（2020•河池）如图甲所示是某实验小组“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为3.8V（电阻约为10Ω）。‎ ‎（1）连接电路时，开关应处于　断开　状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于　B　（选填“A”或“B”）端。‎ ‎（2）当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为　1.14　W．在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中，小灯泡突然熄灭，若电流表示数变为0，电压表示数接近6V，则故障可能是小灯泡　断路　（选填“短路”或“断路”）。‎ ‎（3）完成测量后，同学们找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡，探究电流与电阻的关系。接10Ω电阻时，电流表的示数为0.2A；换接20Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　B　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为　2　V，读出电流表的示数；继续换接余下的电阻进行实验即可得出结论。‎ ‎【答案】（1）断开；B；（2）1.14；断路；（3）B；2。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大值B端。‎ ‎（2）由图甲知，电流表使用小量程，分度值0.02A，图乙知，当电压表的示数为3.8V时（灯泡正常发光），通过灯泡的电流为0.3A，‎ 所以小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；‎ 灯泡突然熄灭，电流表示数变为0，说明电路中有断路发生，而电压表示数接近6V，即电压表测电源电压，则故障可能是小灯泡断路；‎ ‎（3）当电阻为10Ω时，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律，电压表的示数：U＝I1R1＝0.2A×10Ω＝2V；‎ 根据串联分压原理可知，将定值电阻R由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；‎ 而探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。‎ 故答案为：（1）断开；B；（2）1.14；断路；（3）B；2。‎ ‎14．（2020•南宁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变，待测小灯泡的额定电压为2.5V。‎ ‎（1）为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表的量程应选0﹣　3　V；‎ ‎（2）实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表有示数，电流表示数几乎为零，则故障可能是　灯泡与灯座　（选填“电流表与导线”或“灯泡与灯座”）接触不良；‎ ‎（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数是2.5V，电流表示数如图所示，则小灯泡的额定功率是　1.25　W；‎ ‎（4）测量结束后，应先　断开开关　，再拆除导线，最后整理好器材；‎ ‎（5）某实验小组在处理实验数据时，采用描点法，在坐标纸上作出了如图所示的I﹣U图象，请指出作图过程中存在的错误或不足之处是　图线不应画成直线，横坐标的标度取值过大　；‎ ‎（6）某实验小组设计了如图所示的电路（还缺一根导线连接才完整），可以测量小灯泡的额定功率，其中R为定值电阻。请写出本实验主要测量步骤及所测物理量：‎ ‎①电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额；‎ ‎②　保持滑动变阻器滑片位置不变　，开关S3断开，S1、S2闭合，记录电压表的示数U2；‎ ‎③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额×　（用R、U额、U2表示）‎ ‎【答案】（1）3；（2）灯泡与灯座；（3）1.25；（4）断开开关；（5）图线不应画成直线，横坐标的标度取值过大；（6）②保持滑动变阻器滑片位置不变；③U额×。‎ ‎【解答】解：（1）待测小灯泡的额定电压为2.5V，为了比较精确的测量小灯泡的电功率，电压表应选0～3V量程。‎ ‎（2）实验时，小灯泡不亮，且电流表示数几乎为0，则电路中有断路现象，而电压表有示数，即电压表与电源是接通，则故障可能是灯泡与灯座接触不良。‎ ‎（3）由图示知，电流表使用小量程，分度值0.02A，当电压表示数是2.5V（正常发光）时通过的电流0.5A，‎ 则小灯泡额定功率P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W。‎ ‎（4）测量结束后，应先断开开关，再拆除导线，最后整理好器材。‎ ‎（5）描出的点知，所描的点不在一条直线上，所以作出的I﹣U图象不应是直线，且坐标轴的横坐标的标度太大了，这样造成所描的点精确度稍低。‎ ‎（6）按题意可知，测量步骤：‎ ‎①电路连接完整后，开关S2断开，S1、S3闭合，调节滑动阻器滑片，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；‎ ‎②保持滑片位置不变，这样才能保持小灯泡两端的电压为额定电压，断开S3，闭合S1、S2，此时电压表测小灯泡和定值电阻R的电压，电压表的示数U2；‎ ‎③电阻R两端的电压UR＝U2﹣U额，‎ 而整个过程中，电路的电流不变，通过小灯泡的电流IL＝IR＝＝，‎ 所以小灯泡的额定功率P额＝U额I1＝U额×。‎ 故答案为：（1）3；（2）灯泡与灯座；（3）1.25；（4）断开开关；（5）图线不应画成直线，横坐标的标度取值过大；（6）②保持滑动变阻器滑片位置不变；③U额×。‎ ‎15．（2020•贵港）小明同学用如图所示电路测量小灯泡的电功率，实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V．‎ ‎（1）请用笔画线代替导线，将图1中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大．‎ ‎（2）连接电路时，开关应　断开　．‎ ‎（3）正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡　短路　．‎ ‎（4）排除故障后，在实验中，小明观察到电压表的示数如图2甲所示，此时小灯泡的电压是　2.2　V；为了测出小灯泡的额定功率，小明应向　右　调节滑动变阻器的滑片．‎ ‎（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图2乙所示，则小灯泡的额定功率是　0.75　W．‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）滑动变阻器滑片向右滑时电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：‎ ‎（2）连接电路时，为保护电路，开关应断开；‎ ‎（3）正确连接好电路，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表无示数，经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡短路；‎ ‎（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；‎ ‎（5）当电压表示数为2.5V时．电流表的示数如图2乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V0.3A＝0.75W．‎ 故答案为：（1）如上所示；（2）断开；（3）短路；（4）2.2；右；（5）0.75．‎ ‎16．（2018•贺州）如图甲所示的实物图：‎ ‎（1）请根据实物图在方框丙内画出相应的电路图。‎ ‎（2）连接电路时开关S应处于　断开　状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应移至　a　（选填“a”或“b”）端。‎ ‎（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，说明此时灯L2的电功率　大于　（选填“大于”、“小于 或“等于”）灯L1的电功率，同时也可判断这两盏灯的电阻　不同　（选填“相同”或“不同”）。‎ ‎（4）当滑片P移动到某个位置时，电压表示数为2V，电流表示数如图乙所示为　0.32　A，此时灯L2的电功 率是　0.64　W。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）根据实物图可知，电流从正极出发经开关S、灯泡L2、电流表、灯泡L1、滑动变阻器回负极，电压表并联在灯泡L2两端；如下图所示：‎ ‎（2）为了保护电路，连接电路时开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P要位于最大阻值处，即滑片P应移至a端。‎ ‎（3）闭合开关S后，灯L2亮，灯L1几乎不亮，因灯泡的亮度取决于实际功率的大小，所以此时灯L2的电功率大于灯L1的电功率；‎ 甲图中，两电灯串联，电流相等，而两灯的功率不同，根据P＝I2R可知，这两盏灯的电阻不同；‎ ‎（4）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.32A，‎ 电压表示数为2V，即L2两端的电压为2V，此时灯L2的电功率为：P＝UI＝2V×0.32A＝0.64W。‎ 故答案为：（1）见上图；（2）断开；a；（3）大于；不同；（4）0.32；0.64。‎ ‎17．（2018•百色）在“测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，连接的电路如图甲所示，电源电压为3V。‎ ‎（1）本实验测量电功率的原理是　P＝UI　。‎ ‎（2）连接电路时，开关应　断开　（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，可以起到　保护电路的　作用。‎ ‎（3）按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是　灯泡断路　（选填“灯泡短路”、“灯泡断路”或“变阻器断路”）。‎ ‎（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某处，电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）额定功率；为了测定小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片P向　A　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数为2.5V，此时电流表指针位置如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　1.25　W。‎ ‎（5）某兴趣小组的同学想接着研究电流与电压的关系，于是将图甲中的小灯泡换成了定值电阻，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了　寻找普遍规律　（选填“减小实验误差”或“寻找普遍规律”）。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）本实验测量电功率的原理是P＝UI。‎ ‎（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大的位置，电流中电流最小，可以起到保护电路的作用。‎ ‎（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；‎ 若灯泡断路，则电流表示数为0，电压表串联在电路中，测电源电压，故移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，符合题意；‎ 若变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；‎ 故按图甲连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是灯泡断路；‎ ‎（4）灯在额定电压下的功率为额定功率，因2.6V大于2.5V．当电压示数为2.6V，则小灯泡消耗的实际功率大于额定功率；‎ 灯在额定电压下正常发光，示数为2.6V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；‎ 此时电流表指针位置如图乙所示，电流表选用小量程，电流为0.5A，则小灯泡的额定功率为：‎ P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；‎ ‎（5）小灯泡换成了定值电阻，研究电流与电压的关系，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，多次测量的目的是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律。‎ 故答案为：（1）P＝UI；（2）断开；保护电路的；（3）灯泡断路；（4）大于；A；1.25；（5）寻找普遍规律。‎ ‎18．（2018•河池）小珍在“测量小灯泡额定功率”的实验时，老师只给她提供了如下器材：标有“2.5V”的小灯泡、电源（电压不变）、滑动变阻器、开关、单刀双掷开关、电压表、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干。她根据所给定的器材经过认真思考后，设计了如图甲所示的实验电路。‎ ‎（1）该实验的原理是　P＝UI　。‎ ‎（2）小珍连接电路时，开关处于　断开　状态：闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最　右　（选填“左”或“右”）端。‎ ‎（3）闭合开关S，将S1拨到触点　a　（选填“a”或“b”），移动滑片P，使电压表的示数为　2.5　V。‎ ‎（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，此时电压表的示数如图乙所示，其数值为　6.5　V；通过计算可知小灯泡的额定功率是　1　W。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）测量小灯泡额定功率的实验原理是P＝UI。‎ ‎（2）为了保护电路，小珍连接电路时，开关应处于断开状态；由图甲知，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的最大阻值处即右端。‎ ‎（3）为测量小灯泡额定功率，闭合开关S，应将S1拨到触点a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，此时灯泡正常发光；‎ ‎（4）在确保整个电路安全情况下，保持滑片P位置不变，将开关S1拨到另一触点，即触点b，此时电压表测灯泡与定值电阻R0的总电压，电压表示数应大于2.5V，‎ 所以，由图乙知，电压表应使用0﹣15V量程，分度值0.5V，其示数为6.5V，‎ 由串联电路特点和欧姆定律可得灯泡正常发光的电流：‎ IL＝I0＝＝＝＝0.4A，‎ 则小灯泡的额定功率：PL＝ULIL＝2.5V×0.4A＝1W。‎ 故答案为：（1）P＝UI；（2）断开；右；（3）a；2.5；（4）6.5；1。‎ ‎19．（2018•桂林）小绒在“测量小灯泡的电功率”实验活动中，使用的小灯泡额定电压为2.5V。‎ ‎（1）在检查实验仪器时，发见电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行　调零　；‎ ‎（2）图甲是他未连接好的实验电路，用笔画线代替导线帮他连接好实验电路。（要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮）‎ ‎（3）检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有示数。则小灯泡不亮的原因可能是　滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大　。‎ ‎（4）问题解决后，继续进行实验，闭合开关，发现电压表的示数如图丙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器滑片向　D　（选填“C“或“D“”）端滑动，直至电压表示数为　2.5　V，若此时电流表的示数为0.30A，则小灯泡的额定功率为　0.75　W。‎ ‎（5）若两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的电压U与电流I的关系曲线如图丁所示，由图可知，L2的额定电流为　0.5　A，额定功率为　110　W；如果将L1和L2串联后接在220V的电源上，则L2的实际功率为　24　W。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）由图1所示电流表可知，电流表指针没有指在零刻度线上，在使用该电流表之前应对电流表进行调零，使指针指在零刻度线上。‎ ‎（2）滑动变阻器一上一下连接，滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮，连入电路的电阻变小，电路的电流变大，滑动变阻器的右下接线柱接入电路，电路图如图所示：‎ ‎；‎ ‎（3）闭合开关前滑片置于阻值最大处，闭合开关，电压表与电流表都有示数，说明电路不存在断路，灯泡也没有发生短路，由于滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大，使得电路电阻很大，电路电流很小，灯泡实际功率很小，因此灯泡不发光；‎ ‎（4）图丙中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为1.2V，小于灯的额定电压，因灯在额定电压2.5V时才正常发光，应增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以滑片向D移动，直到电压表示数为2.5V；‎ 小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；‎ ‎（5）由图可知，当电压为220V时，L2的额定电流为0.5A，故L2的额定功率：P＝UI2＝220V×0.5A＝110W；‎ 两电阻串联时，流过两电阻的电流相等，而总电压应为220V，‎ 由U﹣I图象可知，串联时电流应为0.3A，此时L1的电压为140V，L2的电压为80V，符合串联电路的电压特点，‎ 故此时L2的功率P＝U2I2′＝80V×0.3A＝24W。‎ 故答案为：（1）调零；（2）见上图；（3）滑动变阻器阻值接入电路的阻值过大；（4）D；2.5；0.75；（5）0.5；110；24。‎ ‎20．（2018•玉林）在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。‎ ‎（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）‎ ‎（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示时，其示数为　2　V。‎ ‎（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。由表可知，随着电压的增大，小灯泡的电功率　增大　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。‎ 数据序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 发光情况 熄灭 熄灭 微光 较暗 不很亮 较亮 明亮 电压U/V ‎0.2‎ ‎0.5‎ ‎1.0‎ ‎1.3‎ ‎1.7‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ 电流I/A ‎0.10‎ ‎0.20‎ ‎0.38‎ ‎0.42‎ ‎0.48‎ ‎0.52‎ ‎0.56‎ ‎（4）根据上表中数据，请在图丙中画出I﹣U关系图象。‎ ‎（5）根据图线可求得，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的实际功率为　1.2　W ‎（结果保留一位小数）。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：（1）要求滑片P向右移动，灯泡变亮，即电流变大，变阻器接入电路的电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下图所示：‎ ‎（2）由图示电压表可知，其量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V。‎ ‎（3）由表格数据，灯泡两端电压越大，通过的电流也越大，根据P＝UI可知：随着电压的增大，小灯泡消耗的功率增大；‎ 由表中数据，当U＝2.5V额定电压时，通过灯泡电流为0.56A，所以灯的额定功率P＝UI＝2.5V×0.56A＝1.4W；‎ ‎（4）根据表格中数据描点，根据描点作图，用平滑曲线连接作出U﹣I关系图象，如下图所示：‎ ‎（5）由U﹣I关系图象可知，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的电流I实＝0.55A，‎ 小灯泡的实际功率：P实＝U实I实＝2.2V×0.55A≈1.2W。‎ 故答案为：（1）如上图；（2）2；（3）增大；（4）如上图；（5）1.2。‎ 四．计算题（共4小题）‎ ‎21．（2020•河池）某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。[水的比热c＝4.2×103J/（kg•℃）]求：‎ ‎（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？‎ ‎（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？‎ ‎（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）水需要吸收的热量：‎ Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃﹣20℃）＝8.4×106J；‎ ‎（2）开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，电热水器处于慢加热挡，‎ 由P＝可得，电阻R1的阻值：‎ R1＝＝＝40Ω；‎ ‎（3）开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，电路中电阻最大，总功率最小，电热水器处于保温挡，‎ 此时电路的总电阻：‎ R串＝＝＝80Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，R2的阻值：‎ R2＝R串﹣R1＝80Ω﹣40Ω＝40Ω；‎ 开关S1闭合、S2接a时，R1与R2并联，电路中电阻最小，总功率最大，电热水器处于快加热挡；‎ 由电阻的并联可得：＝+，‎ 即＝+，‎ 解得R并＝20Ω，‎ 则快加热功率：P快加热＝＝＝2420W，‎ 由P＝可得，‎ 用快加热所用的时间为：‎ t快＝＝＝1000s。‎ 答：（1）热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是8.4×106J；‎ ‎（2）开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是40Ω；‎ ‎（3）电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要1000s。‎ ‎22．（2019•柳州）如图甲所示的电路中，电源电压为24V，电阻R2＝20Ω，电压表的量程为0～15V．闭合S后，调节滑片P使电压表示数为8V。‎ ‎（1）电路中的电流为多少？‎ ‎（2）R1消耗的电功率为多少？‎ ‎（3）撤去图甲中的R1、R2，现有定值电阻R3＝10Ω，两个滑动变阻器R4、R5（最大阻值分别为20Ω和50Ω），请将R4、R5其中之一和R3填入图乙所示的虚线框内。要求：‎ ‎①闭合S，自由移动滑片P时电压表安全工作且示数不为零，R3两端电压有最大的变化范围。‎ ‎②按要求完成图乙的电路图。‎ ‎②求R3两端电压的变化范围。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。‎ ‎（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝24V﹣8V＝16V，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以电路中的电流：I＝＝＝0.8A；‎ ‎（2）R1消耗的电功率：P1＝U1I＝8V×0.8A＝6.4W；‎ ‎（3）①②由题意可知，自由移动滑片P时电压表安全工作且示数不为零，则电压表与定值电阻R3并联；为了使电压表能安全工作，两端的最大电压为15V，根据U＝IR可知，此时电路中的电流是最大的；若电路中的电流越小，根据U＝IR可知，此时电压表的示数是最小的，故应该选用阻值较大的滑动变阻器R5；电路图如图所示：‎ ‎；‎ ‎③根据电压表的量程可知，为了使电压表能安全工作，两端的最大电压为15V；‎ 当滑动变阻器全部接入电路中时，此时电路中的总电阻最大，电流最小，总电阻为：R＝R3+R5＝10Ω+50Ω＝60Ω；‎ 此时电路中的最小电流为：I小＝＝＝0.4A；‎ 则R3两端最小电压为：U小＝I小R3＝0.4A×10Ω＝4V；‎ R3两端电压的变化范围4V﹣15V。‎ 答：（1）电路中的电流为0.8A；‎ ‎（2）R1消耗的电功率为6.4W；‎ ‎（3）②如图；③R3两端电压的变化范围4V﹣15V。‎ ‎23．（2019•桂林）在学习了电学知识后，小宝对家里新买的号称“大功率电热毯”进行了研究。他对电热毯的工作电路图进行简化处理后绘制出了如图所示的等效电路图并研究。电路安全保护装置部分小宝由于没有学到相关知识打算以后再研究。‎ 按照说明书介绍，电热毯工作电路等效电源的电压低于220V．通过旋转电热毯的开关，电路可以达到3个档位。如图所示，档位1：单独闭合S1；档位2：同时闭合S1、S2；档位3：同时闭合S1、S2、S3。‎ 小宝根据说明书提供参数进行计算后发现，不考虑灯丝电阻随温度变化，当电热毯处于档位1时，灯泡 L 的功率为其额定功率的，R2消耗的功率为1w；当电热毯处于档位3时，灯泡L正常发光，R1消耗的功率为64W。‎ 请你根据题目所给的信息，完成以下问题。‎ ‎（1）当电热毯处于档位1时，R1、R2、灯泡L一起　串　联工作。‎ 当电热毯处于档位2时，R1、R2、灯泡 L中只有　R2　工作。‎ ‎（2）求电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝？‎ ‎（3）求电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量？‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）当电热毯处于档位1时，由于是单独闭合S1；则等效电路图如图：‎ 由图可知：只有一条电流路径，则R1、R2、灯泡L串联；‎ 当电热毯处于档位2时是同时闭合S1、S2；由于S2闭合对R1、灯泡L短路，只有 R2工作。‎ ‎（2）电热毯处于档位1时，已知：PL＝P额，‎ 不考虑灯丝电阻随温度变化，根据P＝可得：‎ ‎＝＝＝＝；‎ ‎（3）电热毯处于档位3时是同时闭合S1、S2、S3，则R1、R2、灯泡L并联；‎ 已知R1消耗的功率P1＝64W；‎ 根据P＝可得：R1＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 由于灯泡L正常发光，则电源电压U＝U额；‎ 当电热毯处于档位1时，电路中电流为I，则根据P＝I2R可得：‎ R2＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；‎ 已知：＝；则：＝；‎ 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得：‎ ‎＝＝；‎ 整理可得：RL＝3（R1+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③；‎ 电源电压U＝I（R1+RL+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④；‎ 将①②③代入④可得：‎ U2I2﹣16UI+64＝0，‎ 解得：UI＝8﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤，‎ 将①②⑤联立可得：R1＝R2；‎ 由此可知：电热毯处于档位3时，R1、R2、灯泡L并联；则R2消耗的功率与R1消耗的功率相等，‎ 即：P2＝P1＝64W；‎ 所以，通电50秒电流通过R2产生的热量Q2＝W2＝P2t＝64W×50s＝3200J。‎ 答：（1）串；R2。‎ ‎（2）电热毯处于档位1时，灯泡两端实际电压与其额定电压之比＝；‎ ‎（3）电热毯处于档位3时，通电50秒电流通过R2产生的热量为3200J。‎ ‎24．（2018•玉林）如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：‎ 额定电压 ‎220V 频率 ‎50Hz 额定功率 ‎1000W 容量 ‎1.5L ‎（1）电热水壶的电阻；‎ ‎（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]；‎ ‎（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）由P＝可得，电热水壶的电阻：‎ R＝＝＝48.4Ω；‎ ‎（2）水的体积V＝1.5L＝1.5×10﹣3m3，‎ 由ρ＝得水的质量：‎ m＝ρV＝1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg，‎ 水吸收的热量：‎ Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣25℃）＝4.725×105J；‎ ‎（3）电热水壶消耗的电能：‎ W＝Pt′＝1000W×10×60s＝6×105J，‎ 电热水壶的热效率：‎ η＝×100%＝×100%＝78.75%。‎ 答：（1）电热水壶的电阻48.4Ω；‎ ‎（2）水吸收的热量4.725×105J；‎ ‎（3）电热水壶的热效率78.75%。‎ 五．解答题（共1小题）‎ ‎25．（2020•柳州）小杰利用图甲的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V．‎ ‎（1）连接电路时，应该保持开关　断开　（选填“闭合”或“断开”）．滑动变阻器的滑片置于　B　（选填“A”或“B”）‎ ‎（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5V，此时电流表示数如图乙．则小灯泡中的电流为　0.24　 A．小灯泡的额定功率为　0.6　W．‎ ‎（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验．‎ ‎（4）图丙是小杰作出的小灯泡I﹣U图象．老师鼓励他结合图甲思考以下问题．‎ ‎①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，电流表示数　变大　，小灯泡的电阻　变大　（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）：小灯泡的电阻与其温度　有关　（选续“有”或“无”）关：当温度为0℃时，小灯泡的电阻　大于　（选填“小于”“等于”或“大于”）零．‎ ‎②关于小灯泡的功率P与通过其电流的平方I2的关系．如图所示的图象中最合理的是　B　．‎ ‎【答案】见试题解答内容 ‎【解答】解：‎ ‎（1）连接电路时，应该保持开关断开；滑动变阻器的滑片置于阻值最大处B端；‎ ‎（2）闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为2.5V，此时电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则小灯泡中的电流为0.24A，小灯泡的额定功率为：‎ P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；‎ ‎（3）调节滑动变阻器，记录多组电压、电流数据，计算小灯泡对应功率，完成实验．‎ ‎（4）①在滑动变阻器滑片向A端移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由串联电路电阻的规律，电路的电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，灯的电压变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，故小灯泡的电阻变小，小灯泡的电阻与其温度有关，当温度为0℃时，小灯泡的电阻大于零．‎ ‎②根据P＝I2R，若R不变，则P与I2成正比，图线为过原点的直线，因灯的电阻随电流变大而变大，故P与I2的图象是过原点的直线，A错误；‎ P与I2有向上的趋势，B正确，CD错误．‎ 最合理的是B．‎ 故答案为：（1）断开；B；（2）0.24；0.6；（4）①变大；变小；有关；大于；②B．‎