專題15電功、電功率和電熱【跨學科實踐】1．（2024·江蘇揚州）溫差發電技術是綠色環保的發電技術，利用熱電轉換材料和兩塊金屬板可制成簡易的溫差發電裝置。如圖所示，將發電裝置的一塊金屬板放在冷水中，用火焰加熱另一塊金屬板，觀察到與熱電轉換材料連接的LED小燈珠發光。（1）小明想利用此裝置探究發電的電壓與溫度的關系，對此裝置做了適當的改進：將LED小燈珠拆下，換成數字電壓表接入電路；撤去蠟燭，將上端金屬板A浸入熱水中，用溫度計每隔一段時間測量冷、熱水的溫度。測得數據如下：熱水溫度/℃84.774.873.070.869.568.4冷熱水溫差/℃64.154.252.450.248.947.8電壓U/V5.395.274.574.254.163.90①改變熱源的目的是；②分析表格數據，當時室溫是℃；③要提高發電電壓可采取的辦法是、；（針對不同影響因素各寫1條）（2）我國科學家成功利用人體和環境的溫差做出了溫差電池。若該電池在1℃的溫差下產生的電壓，輸出功率為，則輸出電流為A。【答案】見解析20.6提高熱水的溫度/降低室溫更換發電效率更高的熱電轉換材料【解析】（1）[1]小明想利用此裝置探究發電的電壓與溫度的關系，則需要記錄不同溫度差下的電壓示數，因用火焰加熱A金屬板時，金屬板A的溫度無法得到，且溫度不易控制，從而無法得到溫度差，因此撤去蠟燭，將上端金屬板A浸入熱水中，此時可用溫度計測量熱水的溫度，從而得到冷熱水的溫度差。（2）[2]由表格數據可知，冷水的溫度冷水的溫度即水在室溫下的溫度，因此當時的室溫是20.6℃。（3）[3][4]由表格數據可知，當冷熱水溫度差越大時，發電的電壓越高，因此要提高發電電壓，可以增大溫度差，即提高熱水的溫度或者降低室溫；當熱電轉換材料不同時，產生發電電壓的高低也不同，因此可以更換發電效率更高的熱電轉換材料。（4）[5]該電池輸出的電流為【中考新考法】2．（2024·陜西）中藥煎煮方式分為“文火”和“武火”，小明受此啟發，用手動開關、溫控開關、水量開關、加熱電阻和限流電阻（、阻值不隨溫度變化），設計了煎藥壺電路，其中為總開關，電源電壓為220V。閉合開關，能實現下表所示的功能，下列關于此電路的分析正確的是（）溫度t/℃溫控開關壺內水量V/L水量開關的功率P/W煎煮方式閉合閉合800武火斷開閉合800武火斷開斷開100文火A．溫控開關與水量開關是串聯的B．加熱電阻的阻值是C．若壺內水量小于0.2L，煎藥壺工作時無法進行“武火”加熱D．若限流電阻斷路，煎藥壺工作時只能進行“武火”加熱【答案】D【解析】A．根據表中數據可知，溫控開關和水量開關互不影響，故溫控開關與水量開關是并聯的，故A錯誤；B．當限流電阻與加熱電阻串聯時，由分壓原理可知，加熱電阻的電壓小，根據可知加熱電阻的功率小，當限流電阻短路（閉合與其并聯的S3）時，電路為加熱電阻的簡單電路，加熱電阻的電壓為電源電壓，根據可知其功率大，故加熱電阻的阻值故B錯誤；C．若壺內水量小于0.2L，但溫度小于60℃，溫控開關閉合，限流電阻短路，則電路為的簡單電路，煎藥壺工作時可進行“武火”加熱，故C錯誤；D．若限流電阻斷路，閉合S3（或S2）則電路連通，電路為的簡單電路，煎藥壺工作時只能進行“武火”加熱，故D正確。故選D。【結合生活實際】3．（2024·重慶A卷）圖甲是同學們自制的調光小臺燈，圖乙是臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V，R是調節亮度的變阻器，最大阻值為10Ω。燈L標有“2.5V；0.5W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。求：（1）燈L正常發光時的電阻；（2）燈L正常發光時，變阻器R工作10min產生的熱量；（3）電源電壓降為2.7V后，燈L的最小實際電功率。【答案】（1）12.5Ω；（2）60J；（3）0.18W【解析】解：（1）燈L正常發光時的電阻為（2）燈L正常發光時，電路中的電流為根據串聯分壓知識可知，變阻器兩端的電壓為變阻器R工作10min產生的熱量（3）電源電壓降為2.7V后，根據可知，當電路中電流最小時，燈L的實際電功率最小，忽略溫度對電阻的影響，則當變阻器的阻值最大時，電路中的電流最小，為則燈L的最小實際電功率為答：（1）燈L正常發光時的電阻為12.5Ω；（2）燈L正常發光時，變阻器R工作10min產生的熱量為60J；（3）電源電壓降為2.7V后，燈L的最小實際電功率為0.18W。【新科技新情境】4．（2024·山西）在項目化學習中，科技小組的同學給舊電吹風加裝兩根塑料管改裝成濕鞋烘干器，如圖所示，可實現冷風吹干和熱風烘干兩種功能。其內部電路是由一個發熱電阻（）、一個電動機（）和兩個開關組成的并聯電路。發熱電阻正常工作時功率為440W，且不能單獨工作出現“干燒”現象。請你幫助他們解決下列問題：（1）在虛線框內畫出烘干器內部電路圖；（2）使用時發現溫度過高，存在安全隱患，想要把發熱電阻的功率減小到原來的一半，需要購買一個多大的電阻替換原發熱電阻。【答案】（1）（2）220Ω【解析】解：（1）由題意知，內部電路是由一個發熱電阻、一個電動機和兩個開關組成的并聯電路，且發熱電阻不能單獨工作出現“干燒”現象，因此發熱電阻與電動機并聯，一個開關在干路控制整個電路，另一個開關與發熱電阻串聯，控制發熱電阻（2）將發熱電阻的功率減小到原來的一半，則更換后發熱功率為220W，根據可知，此時發熱電阻的阻值為答：（1）烘干器內部電路圖，如圖所示：（2）需要購買一個220Ω電阻替換原發熱電阻。考點1電能電功1．（2024·四川廣安）小強上次查看家里的電能表顯示為，本次查看時電能表示數如圖所示，下列說法正確的是（）A．電能表是測量電功率的儀表B．在這段時間內消耗的電能為792kW·hC．小強家同時工作的用電器的總功率不能超過2200WD．只將一臺標有“220V

1000W”的電熱水器接入電路中，正常工作5min，電能表的指示燈閃爍300次【答案】D【解析】A．電能表是測量電能的儀表，不是測量電功率的，故A錯誤；B．電能表的示數W=8632.4kW?h?8553.2kW?h=79.2kW?h故B錯誤；C．電能表允許通過的最大電流為20A，則小強家同時工作的用電器的總功率不能超過P=UI=220V×20A=4400W故C錯誤；D．只將一臺標有“220V1000W”的電熱水器接入電路中，正常工作5min消耗的電能3600r/kW?h表示電路中每消耗1kW?h的電能，電能表轉盤轉3600r，電能表的指示燈閃爍300次消耗的電能因為W=W′，所以正常工作5min，電能表的指示燈閃爍300次，故D正確。故選D。2．（2024·重慶A卷）如圖所示，小欣同學家電能表4月底的示數是kW·h；若關閉家中其他用電器，只有電熱水壺工作，電能表的指示燈閃爍300次時，剛好將1.2kg水從20℃加熱到80℃，則電熱水壺的加熱效率為％。[]【答案】2024.684【解析】[1]電能表示數中最后一位為小數，由圖可知，小欣同學家電能表4月底的示數是2024.6kW·h。[2]將1.2kg水從20℃加熱到80℃，水吸收的熱量為電能表的指示燈閃爍300次時，消耗的電能為則電熱水壺的加熱效率為3．（2024·四川瀘州）小華家電茶爐的加熱電阻為60.5Ω，家用電能表的信息如圖所示，只將電茶爐接入220V的家庭電路中正常工作10min，電能表指示燈應閃爍次，剛好將電茶爐內1kg的水從20℃加熱至100℃，水吸收的熱量為J，電茶爐燒水的效率為。[]【答案】160【解析】[1]電茶爐接入220V的家庭電路中正常工作10min，消耗的電能為電能表指示燈應閃爍的次數為[2]水吸收的熱量為[3]電茶爐燒水的效率為4．（2024·江蘇揚州）家中應急手電筒的電路圖如圖所示，電源電壓為3V，閉合開關，通過燈泡的電流為0.6A，忽略燈泡電阻的變化。求：（1）燈泡電阻R；（2）電路工作1min消耗的電能W；【答案】（1）；（2）【解析】解：（1）燈泡電阻為（2）電路工作1min消耗的電能為答：（1）燈泡電阻R為；（2）電路工作1min消耗的電能為。5．（2024·四川宜賓）質量為500kg的物體M，與水平地面的接觸面積為，用如圖所示的滑輪組沿水平方向將物體M從A點勻速拉到B點，AB距離為10m，物體M在地面滑動過程中受到的阻力是其重力的0.2倍，在此過程中，因動滑輪和繩的重力以及繩與滑輪間的摩擦而做的額外功，g取。求在此過程中：（1）物體M受到的重力；（2）物體M對地面的壓強；（3）滑輪組對物體M做的功；（4）如果電動卷揚機的效率是80%，求此電動卷揚機消耗的電能。【答案】（1）4900N；（2）；（3）9800J；（4）12500J【解析】解：（1）物體M受到的重力（2）物體M對地面的壓強（3）M受到的阻力滑輪組克服物體M阻力做的功（4）滑輪組對物體M做的功如果電動卷揚機的效率是80%，此電動卷揚機消耗的電能答：（1）物體M受到的重力為4900N；（2）物體M對地面的壓強為；（3）滑輪組對物體M做的功為9800J；（4）如果電動卷揚機的效率是80%，此電動卷揚機消耗的電能為12500J。考點2電功率6．（2024·新疆）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，甲、乙均為滑動變阻器。開關S閉合后，甲、乙接入電路的電阻分別為、，此時電路的總功率為。若將甲接入電路的阻值增大10Ω，乙接入電路的阻值減小10Ω，電路的總功率仍為；若將甲接入電路的阻值增大6Ω，乙接入電路的阻值減小6Ω，此時，甲的電功率為，乙的電功率為，則（）A． B．C． D．【答案】D【解析】由圖可知，兩個滑動變阻器并聯，電壓相等，開關S閉合后，甲、乙接入電路的電阻分別為、，此時電路的總功率為，則有若將甲接入電路的阻值增大10Ω，乙接入電路的阻值減小10Ω，電路的總功率仍為，則有即解得即若將甲接入電路的阻值增大6Ω，乙接入電路的阻值減小6Ω，即則此時甲的電阻大于乙的電阻，根據可知，并聯電壓相同，甲的電功率小于乙的電功率，即故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。7．（2024·四川眉山）如圖所示電路，電源電壓恒為10V，的最大阻值是，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，和允許通過的最大電流是1A。在保證所有元件安全情況下：閉合S、，斷開，移動的滑片，電流表的示數變化范圍是0.25～0.5A，電壓表的最大示數是8V；若閉合S、，斷開，移動的滑片，當的阻值最小是時，電壓表示數是4V。下列結論中正確的是（

）A．的阻值是B．燈泡的額定功率是2WC．滑動變阻器的最大阻值是D．兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是【答案】A【解析】AB．當燈泡正常發光時，電路中的電流最大，可知此時電路中電流為0.5A，即燈泡的額定電流為I額=0.5A；只閉合開關S、S2，燈泡與滑動變阻器R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，當燈泡正常發光時電路中的電流最大，由歐姆定律可知，此時滑動變阻器R2接入電路的電阻最小，由串聯電路的分壓原理可知，滑動變阻器R2兩端電壓最小，可知此時滑動變阻器R2兩端的電壓為，由歐姆定律可知，此時R2的阻值最小值為由串聯電路的電壓特點可知，燈泡額定的電壓所以燈泡的額定功率故A正確，B錯誤；C．只閉合開關S、S1，燈泡與滑動變阻器R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，根據串聯電路的分壓原理可知，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，由圖乙可知，滑動變阻器兩端的最大電壓為8V，通過的最小電流為0.25A，由歐姆定律可知，滑動變阻器R1的最大阻值故C錯誤；D．由題意可知，兩次電路中燈泡正常發光時電路中的電流最大，因此兩次電路中的最大電流都等于燈泡的額定電流0.5A。當只閉合開關S、S2，R2滑片滑至最右端時，該情況下的電流最小。由以上知額定狀態下燈泡的電阻為此時電路的最小電流為，所以兩種情況下的最小電流為0.25A，故兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是故D錯誤。故選A。8．（2024·福建）下列數據最接近實際的是（）A．中學生的體重約為50N B．電熱水壺的功率約為1000WC．人步行的速度約為20m/s D．人感覺舒適的溫度約為40℃【答案】B【解析】A．中學生的體重約為500N，故A不符合題意；B．電熱水壺是電熱器，功率比較大，約為1000W，故B符合題意；C．人步行的速度約為1.1m/s，故C不符合題意；D．人感覺舒適的溫度約為25℃，故D不符合題意。故選B。9．（2024·江蘇蘇州）圖甲中，電源電壓為12V、電流表（0～0.6A）、電壓表（0～15V）、滑動變阻器標有“？Ω；1A”字樣，虛線框內是一個定值電阻或是一個小燈泡（6V；0.5A）閉合開關，在元件安全的情況下，使滑片P移動范圍最大，得到滑動變阻器的圖像如圖乙。則：①虛線框內是小燈泡；②電路的最大功率為6W；③虛線框內元件和滑動變阻器的功率相等時，滑動變阻器的阻值為10Ω；④滑動變阻器最大阻值為20Ω。以上結論正確的有（）A．③④ B．②③ C．①② D．①④【答案】A【解析】分析電路可知，虛線框內元件和變阻器串聯，電壓表測變阻器電壓，電流表測電路電流。①由圖乙可知，變阻器的電流和電壓成一次函數線性關系，根據串聯分壓規律可知虛線框內元件的電流和電壓也成一次函數線性關系，而燈泡的電阻是變化的，所以虛線框內是定值電阻，故①錯誤；②由圖乙可知，電流最小時，變阻器電壓為8V，則此時虛線框內定值電阻的電壓為滑動變阻器能通過的最大電流為1A，則電路的最大功率為故②錯誤；③定值電阻的阻值為根據，變阻器和定值電阻串聯，電流相等，所以虛線框內定值電阻和滑動變阻器的功率相等時，二者電阻相等，即滑動變阻器的阻值為10Ω。故③正確；④當電壓表示數最大為8V時，電流為0.4A，此時滑動變阻器阻值最大為故④正確。故A正確，BCD錯誤。故選A。10．（2024·山東臨沂）圖甲是一款能自動變形、萬向行走的坦克玩具，其簡化電路如圖乙所示。該玩具的電源電壓為4.5V，閉合開關后，“0.5V

0.2W”的指示燈正常發光，線圈電阻為0.5Ω的電動機正常工作，則（）A．指示燈的燈絲電阻為0.8Ω B．電動機的發熱功率為1.6WC．電動機的額定功率為0.08W D．電路的總功率為1.8W【答案】D【解析】A．由得，指示燈的燈絲電阻為故A不符合題意；B．由P=UI得，指示燈的燈絲電流為電動機的發熱功率為P=I2R=(0.4A)2×0.5Ω=0.08W故B不符合題意；C．指示燈正常發光時，電動機兩端電壓U電=U-UL=4.5V-0.5V=4V額定功率為P電=U電I=4V×0.4A=1.6W故C不符合題意；D．電路的總功率為P=UI=4.5V×0.4A=1.8W故D符合題意。故選D。11．（2024·四川達州）如圖所示是某品牌電熱毯內部電路簡化圖，該電熱毯具有高低兩檔加熱功能，下列說法正確的是（）A．只閉合開關時，電路處于高溫檔B．只閉合開關時，電路處于低溫檔C．同時閉合開關、時，電路處于高溫檔D．同時閉合開關、時，電路處于低溫檔【答案】C【解析】A．只閉合開關S1時，只有R1接入電路，由，此時電熱毯電功率最小，為低溫檔，故A錯誤；B．只閉合開關S2時，電路斷路，故B錯誤；CD．由電路圖可知，當開關S1、S2閉合時，R1和R2并聯，因為電阻越并越小，所以此時電路電阻最小，而電源電壓一定，由可知，此時電熱毯電功率最大，為高溫檔，故C正確，D錯誤。故選C。12．（2024·四川達州）如圖所示電路，電源電壓為18V保持不變，、為定值電阻，滑動變阻器最大阻值為30Ω。當滑片P位于最右端，同時閉合、時，滑動變阻器功率，電壓表示數為，電流表示數為；P位于最右端，只閉合時，滑動變阻器功率為，電壓表示數為，電流表示數為；將滑片P移至中點，只閉合時，滑動變阻器功率為，電壓表示數為，電流表示數為。若，下列說法正確的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A．當滑片P位于最右端，同時閉合S1、S2時，電路為R2與滑動變阻器串聯，滑動變阻器功率P1=7.5W，滑動變阻器阻值為30Ω，據P=I2R得，此時電路中電流為0.5A。此時則R2為當P位于最右端，只閉合S1時，電路為R2與R1與滑動變阻器串聯，將滑片P移至中點，只閉合S1時，電路為R2與R1與滑動變阻器阻值的一半串聯。因P2∶P3=8∶9，則有解得據電源電壓不變得得R1=9Ω，故A錯誤。C．據歐姆定律得同理得I2=0.4A，I3=0.6A故I1∶I3=5∶6故C正確。B．U2同U3所測電壓的電阻值相同，故U2∶U3=I2∶I3=2∶3故B錯誤。D．又因為故D錯誤。故選C。13．（2024·上海）如圖所示是電烙鐵工作的原理圖。它正常工作時，兩端的電壓為220伏。在預熱狀態時，通過它的電流較小；在加熱狀態時，通過它的電流較大，則下列選項中正確的是（）A．閉合開關S，此時小燈熄滅，處于預熱狀態B．斷開開關S，此時小燈發光，處于加熱狀態C．閉合開關S，此時小燈發光，處于預熱狀態D．閉合開關S，此時小燈熄滅，處于加熱狀態【答案】D【解析】由電路圖可知，斷開開關S，時，R與L串聯，小燈發光，電路中電阻較大，電流較小，由可知此時電功率較小，處于預熱狀態；閉合開關S，燈泡被短路，燈熄滅，電路為只有R的簡單電路，電路中電阻較小，電流較大，由可知此時電功率較大，處于加熱狀態，故ABC錯誤，D正確。故選D。14．（2024·四川宜賓）中醫在我國具有悠久的歷史。一款電熱中藥壺有急火和文火兩種工作狀態，由開關控制，在下圖的簡化電路中不能實現要求的是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】A．只閉合S1時，R1、R2串聯，，電路中電阻較大，由可知，電功率較小，為文火狀態，當S1、S2都閉合時，只有R1接入電路，電路中電阻較小，由可知，電功率較大，為急火狀態，可以實現要求，故A不符合題意；B．當只閉合S1時，R1、R2串聯，當S1、S2都閉合時，仍舊是R1、R2串聯，當S1閉合時，無論是否閉合S2，電路中電功率都相同，不能實現要求，故B符合題意；C．當S1閉合，S2接1時，電路中只有R1，電阻較小，由可知，電功率較大，為急火狀態；當S2接2時，R1、R2串聯，電路中電阻較大，由可知，電功率較小，為文火狀態，可以實現要求，故C不符合題意；D．當S1閉合，S2兩端都接1時，R1、R2串聯，電路中電阻較大，由可知，電功率較小，為文火狀態，S2兩端都接2時，只有R1接入電路，電路中電阻較小，由可知，電功率較大，為急火狀態，可以實現要求，故D不符合題意。故選B。15．（2024·四川廣安）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，電流表量程是0~0.6A，電壓表量程是0~3V。閉合開關S，在滑動變阻器R的滑片從最右端向左滑到a點的過程中，滑動變阻器R和燈泡L的圖像分別如圖乙所示，當滑片在a點時燈泡L恰好正常發光。下列說法正確的是（）A．電源電壓為4V B．燈泡L正常發光時的電阻為6ΩC．電路中允許的最大功率為2.25W D．電壓表測量的是滑動變阻器R兩端的電壓【答案】C【解析】ABD．由電路圖可知，L與R串聯，電流表測電路中電流，電壓表測燈泡兩端電壓。當滑動變阻器R的滑片從最右端向左滑到a點的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路中總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中電流增大，則燈泡兩端電壓增大，由串聯電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓減小，因此上半部分圖像是R的圖像，下半部分是L的圖像。當滑片在a點時燈泡L恰好正常發光，則由圖乙可知此時，，由串聯電路電壓特點可知，電源電壓燈泡L正常發光時的電阻為故ABD錯誤；C．因燈泡正常發光時的電流為0.5A，因此電路中允許的最大功率為故C正確。故選C。16．（2024·山東濱州）（多選）某次實踐活動中，小濱觀察了某型號家用電熱水器的銘牌如圖甲所示，他查看說明書發現其簡化電路如圖乙所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃)。下列分析正確的是（

）A．當S接“1”時，電熱水器為高溫擋B．滿箱水由20℃升高到70℃，水吸收的熱量為1.26×107JC．R的阻值為24.2ΩD．斷開其他用電器，僅讓電熱水器高溫擋正常加熱1min，可使圖丙所示電能表的轉盤轉100r【答案】ABD【解析】A．由圖乙可知，當當S接“1”時，R被短路，電路中只有R0，此時電阻較小，由可知，功率較大，電熱水器為高溫擋，故A正確；B．由表甲可知，熱水器的容積為60L即0.06m3，則滿箱水的質量為m水=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg則由20℃升高到70℃，水吸收的熱量為Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×(70℃-20℃)=1.26×107J故B正確；C．由表甲可知，高溫檔的功率為2000W，則R0的阻值為低溫檔的功率為200W，則R和R0的總阻值為根據串聯電路電阻的關系可知，R的阻值為R=R總-R0=242Ω-24.2Ω=217.8Ω故C錯誤；D．斷開其他用電器，僅讓電熱水器高溫擋正常加熱1min，消耗的電能為電能表的轉盤轉故D正確。故選ABD。17．（2024·河北）（多選）如圖所示，電源電壓為6V。a、b為兩個電表，其中一個為電流表，一個為電壓表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。閉合開關S，電路總功率為P1，通過M點的電流為I1；a、b互換后再閉合開關，電路總功率為P2，通過M點的電流為I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列說法正確的是（

）A．a為電流表B．R2的阻值為30ΩC．將圖中的電源、電表a、電表b任意互換，閉合開關，電路總功率的最小值為3WD．將R1、R2、R3中的一個與圖中的電表a互換，閉合開關，電表a的示數可能比互換前小【答案】AC【解析】A．由題意可知，當兩個表互換位置后，P1∶P2=5∶6，則①兩次的電流關系為②聯立①②式可得，。當a為電壓表，b為電流表時，R1單獨工作，R2和R3短路，電路中的電流為則開始時，a為電流表，b為電壓表，電路電流為。故A正確；B．當a為電流表，b為電壓表時，R1短路，R2和R3并聯工作，則電路中的電流為③兩個電阻的阻值關系為④聯立③④可得，，故B錯誤；C．由題意可知，將圖中的電源、電表a、電表b任意互換，共有如下6種組合：根據可知，當電路中阻值最大時，電路的電功率最小，（1）為題中原圖，為R2和R3并聯工作，阻值為（2）為題中a，b互換位置后，為R1單獨工作，阻值為，（3）為R1單獨工作，阻值為，（4）為R1、R2和R3并聯工作，阻值為（5）為R2和R3并聯工作，阻值為（6）為R1、R2和R3并聯工作，阻值為綜上可知，電路中的最大阻值為12Ω，則電路中的最小電功率為故C正確；D．將R1、R2、R3中的一個與圖中的電表a互換，有如下3種情況：根據A中分析可知，未更換之前，R1短路，R2和R3并聯工作，電流表測量干路電流，電路中的阻值為12Ω；（7）中，R1短路，R2和R3并聯，與未更換前一致，故（7）中電流表示數將不變；（8）中，R3短路，R1和R2并聯，電流表測量干路電流，電路中的阻值為根據可知，（8）中電流表示數將變大；（9）中R2短路，R1和R3并聯，電流表測量干路電流，電路中的阻值為根據可知，（9）中電流表示數將變大。綜上所述，故D錯誤。故選AC。18．（2024·四川宜賓）（多選）我國交規規定，酒后不能開車。圖甲是一種對駕駛員進行檢測的呼氣式酒精測試儀，其簡化電路如圖乙所示，測試儀里面裝有酒精氣體傳感器，它是一種氣敏電阻，用符號“”表示，其阻值R隨酒精氣體濃度K變化圖像如圖丙所示。已知電源電壓為12V，是阻值為20Ω的定值電阻，設血液酒精濃度M＝呼出酒精氣體濃度K×2500，當血液酒精濃度≥0.2mg/mL時，屬于飲酒駕駛。下列說法正確的是（

）A．酒精氣體濃度越大，電流表示數越大B．剛達到飲酒駕駛時，R的阻值為64ΩC．電流表示數為0.12A時，不屬于飲酒駕駛D．達到飲酒駕駛，電路消耗的最小功率為1.44W【答案】ABC【解析】由圖乙得，R與R1串聯，電流表測量電路電流；A．由圖丙可知，酒精氣體濃度越大，R電阻越小，此時電路總電阻越小，由歐姆定律得，電流電流越大，即電流表示數越大，故A正確；B．剛達到飲酒駕駛時，呼出酒精氣體濃度由圖得，此時R的阻值為64Ω，故B正確；C．電流表示數為0.12A時，由歐姆定律得，此時電路電阻為R的阻值為由圖丙可知，此時呼出酒精氣體濃度為K=4×10-5mg/mL，則血液酒精濃度M＝4×10-5mg/mL×2500=0.1mg/mL<0.2mg/mL則此時不屬于飲酒駕駛，故C正確；D．達到飲酒駕駛，電路消耗的最小功率為故D錯誤。故選ABC。19．（2024·四川瀘州）（多選）如圖所示電路中，電源電壓為4.5V，滑動變阻器R最大阻值為20Ω，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V，在AB之間接入不同的電學元件，可以進行不同的實驗，在確保電路安全且實驗能夠順利進行的情況下，下列說法中正確的是（）A．在AB間接入一個阻值為10Ω的定值電阻，探究電流與電壓關系實驗時，電壓表示數變化范圍為1.5~3VB．探究電流與電阻的關系實驗中，控制AB間電壓是3V時，在AB間接入電阻的阻值范圍是5~40ΩC．在AB間接入一個大約100Ω的未知電阻，調節滑動變阻器滑片的位置，就能夠測量出該電阻的阻值D．在AB間接入小燈泡，調節滑片，使電壓表示數從2V變到3V，測得電流表示數從0.25A變到0.3A，則燈泡的電功率增大了0.05W【答案】AB【解析】A．在AB間接入一個阻值為10Ω的定值電阻，探究電流與電壓關系實驗時，由串聯電路的規律及分壓原理知道滑動變阻器R最大阻值為20Ω時，AB間的定值電阻兩端分得的電壓（電壓表示數）最小，即解得，AB間最小電壓（電壓表示數）值UV小=1.5V由于電壓表量程為0~3V，所以，AB間最大電壓（電壓表示數）值是3V，故A正確；B．探究電流與電阻的關系實驗中，控制AB間電壓是3V時，電流表的量程為0~0.6A，為了保證電路的安全，電路中的最大電流為0.6A，此時定值電阻接入電路中的電阻最小，大小是因變阻器的最大電阻為20Ω，當滑動變阻器的電阻最大時，定值電阻阻值也最大；當變阻器接入電路中的阻值最大時，此時電路中的電流定值電阻的最大阻值故B正確；C．滑動變阻器接入電路的阻值只有接入最大（20Ω）和最小（0Ω）時知道其接入電路的阻值大小，在AB間接入一個大約100Ω的未知電阻，若滑動變阻器接入最大值時，由串聯分壓原理知道，電壓表的示數約是由于電壓表量程為0~3V，所以不能測量出該電阻的阻值，故C錯誤；D．根據題意知道，電壓表示數是2V時電流表示數是0.25A；電壓表示數是3V時，電流表示數0.3A，由知道，電功率的增大故D錯誤。故選AB。20．（2024·四川成都）（多選）如圖所示電路，電源電壓恒定不變，定值電阻R1與R2阻值相同。讓滑動變阻器R3的滑片位于中點，只閉合開關S2時，電壓表V的示數為2V；開關S2、S3閉合，S1斷開時，電流表A1的示數為0.2A。將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，電流表A2的示數為0.4A，電路消耗的總功率為P1；開關S1、S2閉合，S3斷開時，電路消耗的總功率為P2。下列結果正確的是（）A．電源電壓為9V B．R3的最大阻值是60ΩC．P1=3W D．P2=0.3W【答案】BC【解析】AB．開關S2、S3閉合，S1斷開時，滑動變阻器R3的滑片位于中點，R1與R2被短路，電路中只有，電流表A1的示數為0.2A，則電源電壓①三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯，電流表A2測通過R1、R2兩條支路的總電流，電流表A2的示數為0.4A，由于定值電阻R1與R2阻值相同，由并聯分流可知，通過R1、R2的電流均為0.2A，則電源電壓②由①②可知只閉合開關S2時，R1、R2與串聯，電壓表測量R2兩端電壓，電壓表V的示數為2V，由串聯分壓特點可知則電源電壓③由①③得故A錯誤，B正確；C．將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯，電路消耗的總功率故C正確；D．開關S1、S2閉合，S3斷開時，R2斷路，R3短路，電路中只有R1，電路消耗的總功率故D錯誤。故選BC。21．（2024·甘肅白銀）如圖所示，電能表的讀數為度；該電路中能接入的用電器總功率最大為W。【答案】213.94400【解析】[1]電能表的讀數為，即213.9度。[2]電能表允許通過的最大電流20A，由P=UI可得，該電路中能接入的用電器總功率最大為22．（2024·江蘇鹽城）在“對家庭用電的調查研究”綜合實踐活動中，小明發現家中電能表表盤如圖所示，該電能表的示數為kW·h，他家同時工作的用電器總功率不能超過W。小明想測家中電水壺的功率，只讓電水壺在電路中工作，當指示燈閃爍了48次，用時1min，則該電水壺的功率為W。【答案】326.68800180【解析】[1]由圖可知，電能表顯示的數字為003266，最后一位是小數，單位是kW·h,此時的讀數為326.6kW·h。[2]由電能表的參數可知，電能表工作電壓是220V，允許通過的最大電流為40A，他家同時工作的用電器最大總功率P=UI=220V×40A=8800W[3]當指示燈閃爍了48次消耗電能該用電器實際功率23．（2024·河南）圖甲為燈泡L的電流與電壓關系的圖像。將該燈泡接入圖乙電路，電阻R阻值為10Ω，閉合開關S，電流表示數為0.2A，則電源電壓為V，干路電流為A，此時燈泡L的電功率為W。【答案】20.450.5【解析】[1]定值電阻R與燈泡L并聯，根據并聯電路電壓規律電流表接在定值電阻R支路上，且示數為0.2A故電源電壓為2V。[2]由甲圖可知，當燈泡電壓為2V時，電流為0.25A，故干路電流為[3]此時燈泡L的電功率24．（2024·四川達州）如圖甲所示，將定值電阻與規格為“40Ω

2A”的滑動變阻器連入電源電壓恒定不變的電路中。移動滑片P，的電功率P與其連入電路電阻R之間的變化圖像如圖乙所示。則電源電壓V，的阻值為Ω，電路的最大電功率為W。【答案】242028.8【解析】[1][2]由圖甲可知，R1、R2串聯，由圖乙知，當R2=10Ω時，P2=6.4W，由P=I2R得，此時電路中電流同理，當時，，由P=I2R得根據電源電壓不變建立等式有即解得R1=20Ω。電源電壓[3]由可知，當電路中電流最大時，電路中電功率最大，當R2接入電路的阻值為0時，此時電路中總電阻最小，為則電路中電流最大為電路中最大電功率為25．（2024·河北）如圖所示為某儲水式電熱水器的銘牌，它表明該熱水器的額定電壓為V。若該熱水器正常工作3000s，可將一箱裝有額定容量的水從25℃加熱到50℃，則這個過程中水吸收的熱量為J，熱水器的效率為%（結果保留整數）。水的密度為1.0×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。型號額定電壓220V額定容量80L額定頻率50Hz額定最高溫度75℃額定功率3000W防水等級IP×4額定內壓0.8MPa出廠編號【答案】2208.4×10693%【解析】[1]由表中數據可得，該熱水器的額定電壓為220V。[2][3]由題意可得，額定容量的水的質量為由題意及可得，該過程中水吸收的熱量為過程中所消耗的電能為W=Pt=3000W×3000s=9×106J則熱水器的效率為26．（2024·四川眉山）如圖所示電路，電源電壓恒定，滑動變阻器R標有“2A”，燈泡L標有“4V

2W”，燈泡電阻不變。S閉合，滑片P在R的中點時，燈泡正常發光，則電源電壓為V。當P移到最右端時，電路的總功率W（結果保留一位小數）。【答案】92.9【解析】[1]S閉合，燈泡與滑動變阻器串聯，滑片P在R的中點時，連入電路的電阻為，燈泡正常發光，通過燈泡的電流為由于串聯電路中電流處處相等，滑動變阻器兩端的電壓為則電源電壓為[2]燈泡的電阻為當P移到最右端時，電路中的總電阻為電路的總功率27．（2024·江蘇蘇州）電熱水器是利用電流的效應工作的。小明利用電能表測量電熱水器實際功率來判斷家里的電壓是否正常。他觀察家中的電能表示數如圖甲所示為kW·h，現僅接通一臺如圖乙所示的電熱水器，觀察到電能表指示燈1min內閃爍80次，則1min內消耗電能為J，其兩端電壓（高于/等于/低于）220V。【答案】熱3023.6等于【解析】[1]電流通過導體時，導體發熱是電能轉化為內能，這種現象是電流的熱效應。[2]電能表的讀數方法：最后一位是小數，由甲圖可得家中的電能表示數為3023.6kW·h。[3]電能表指示燈1min內閃爍80次，電能表參數“3200imp/(kW·h)”，則1min內消耗電能為[4]電熱水器的實際功率為實際功率等于額定功率，所以實際電壓等于額定電壓，為220V。28．（2024·山東煙臺）如圖甲所示，電源電壓恒定，為定值電阻。閉合開關，將滑動變阻器R的滑片P從a端移到b端的過程中，其電流I與電壓U的關系圖像如圖乙所示，則電源電壓為V，滑動變阻器R的最大阻值為Ω，電阻消耗的最大功率和最小功率之比為。【答案】310【解析】[1][2][3]根據電路圖可知，和R串聯，電流表測量電路中電流，電壓表測量R兩端電壓；當滑動變阻器R的滑片P滑到b端時，變阻器R阻值最大，電路中的電流最小，是0.2A，電壓是2V，變阻器R的最大阻值是當滑動變阻器R的滑片P滑到a端時，電路中只有，變阻器阻值最小，電路中的電流最大，是0.6A，電壓是0V，電源電壓為聯立①②解得根據可知，電阻消耗的最大功率和最小功率取決于電路中電流的最大值和最小值，所以電阻消耗的最大功率和最小功率之比為29．（2024·四川達州）定值電阻R和燈泡L，其電流隨兩端電壓的變化圖像如圖所示。若將R與L串聯在4V電源兩端，則R與L消耗的電功率之比為；若將R與L并聯在2V的電源兩端，電路消耗的總功率為W。【答案】3∶11.3【解析】[1]若將R與L串聯在4V電源兩端，通過R與L的電流相等，由圖可知，此時電路中的電流為0.3A，R兩端的電壓為3V，L兩端的電壓為1V，則R與L消耗的電功率之比為[2]若將R與L并聯在2V的電源兩端，由圖可知，通過R的電流為0.2A，通過L的電流為0.45A，則電路中的總電流為電路消耗的總功率為30．（2024·四川達州）某彩色電視機的銘牌如圖所示，其額定電功率為W，額定電流是A。當它正常工作時，60s內消耗的電能為J。【答案】1100.56600【解析】[1][2]由銘牌信息可知，電視機的額定功率為110W，額定電壓為220V；由P=UI可得，額定電流為[3]60s內消耗的電能為31．（2024·重慶B卷）將標有“2A”但最大阻值未知的滑動變阻器R1、阻值為15Ω的R2和標有“2.5V

1.25W”的燈泡L（不計燈泡電阻變化）接入如圖所示的電路，其中電源具有6V和另一電壓未知的檔位，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A。燈泡的額定電流為A。將電源調到電壓未知的檔位，只閉合開關S和S2，當R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發光，移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數變化了0.2A。保障電路安全，只閉合開關S和S1，通過調節滑動變阻器及電源電壓，電路的最大功率和最小功率之差為W。【答案】0.51.95【解析】[1]燈泡正常發光時的電流為[2]燈泡的電阻只閉合開關S和S2時，L與R1串聯，當R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發光，此時電路中的電流為0.5A，則電源電壓為…………①移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數變化了0.2A，即此時電流表的示數為電源電壓為…………②由①②兩式可得，R1=40Ω，U=4.5V。只閉合開關S和S1時，R1與R2串聯；當電源電壓為6V，當R1接入電路為0時，即電壓表的示數為0，則R2兩端的電壓為電源電壓6V時，電路中的電流最大，此時電路中的電流電路的最大功率為當電源電壓為另一檔位4.5V時，電壓表的示數為最大3V時，電路中的電流最小，此時R2兩端的電壓電路中的最小電流電路的最小功率為電路的最大功率和最小功率之差為32．（2024·四川南充）如圖所示，電源電壓不變，電流表的量程為，定值電阻，，為滑動變阻器，其最大阻值為50，滑動變阻器的滑片在b端時，電流表的讀數為，則電源電壓為，在保證電路安全的情況下，滑動變阻器的功率范圍為。【答案】243.6W~4.8W【解析】[1]變阻器的最大阻值為50，滑動變阻器的滑片在端時，電路的總電阻為電流表的讀數為，電源電壓為[2]根據可知，變阻器的功率可表示為當時，變阻器的功率最大，為根據串聯電路電流規律可知，變阻器的功率可表示為故變阻器的功率是關于電流的二次函數，由數學知識可知，當電流為電路中的最大電流0.6A時，變阻器的功率最小，為故變阻器的功率范圍為3.6W~4.8W。33．（2024·湖南）小明給爺爺房間設計了一個夜燈工作的電路模型，如圖所示。電源電壓恒為6V，地燈L1標有“6V?3W”字樣，床燈L2標有“6V?6W”字樣。（1）閉合開關S1，斷開開關S2，燈發光；（2）求L2正常工作時的電阻R2；（3）閉合開關S1、S2，求整個電路工作1min消耗的電能。【答案】L16Ω540J【解析】解：（1）[1]由圖可知，閉合開關S1，斷開開關S2，燈L1接通電路，所以L1發光。（2）[2]由題意知，床燈L2標有“6V?6W”字樣，根據可知，R2的阻值為（3）[3]閉合開關S1、S2，兩個燈泡并聯，根據并聯電路電壓的特點可知，兩個燈泡兩端的電壓均為6V，因此均正常發光，因此整個電路工作1min消耗的電能W=P總t=(P1+P2)t=(3W+6W)×60s=540J答：（1）閉合開關S1，斷開開關S2，燈L1發光；（2）L2正常工作時的電阻為6Ω；（3）閉合開關S1、S2，整個電路工作1min消耗的電能為540J。34．（2024·甘肅白銀）小明家買了一個既可烤肉、又可以吃火鍋的的多檔位電火鍋，其內部電路原理如圖所示，部分參數如表所示，均為發熱電阻，的阻值為。旋轉開關S，讓其和觸點1和2、2和3或3和4接觸時，可實現不同檔位的轉換；物理量參數額定電壓中溫檔功率低溫檔功率（1）使用中溫檔時旋轉開關應該旋轉到跟觸點接觸的位置，簡單說明理由；（2）電加熱器電路中的阻值各為、；（3）在高溫檔模式下，向鍋內裝溫度為的水，高溫檔連續正常工作，水溫升高到，這時電火鍋的加熱效率是。[電熱絲的電阻不隨溫度變化，，水吸收的熱量跟電火鍋消耗的電能的比值叫做加熱效率]

【答案】2和3當開關S與觸點2和3接觸時，電路中只有R2，由可知為中溫檔66Ω44Ω90.9%【解析】（1）[1][2]分析電路圖可知，旋轉開關S，讓其和觸點1和2接觸時，R1與R2串聯；旋轉開關S，讓其和觸點2和3接觸時，R1被短路，電路中只有R2；旋轉開關S，讓其和觸點3和4接觸時，R2與R3并聯；由可知，電路中電阻越大時，電路的總功率越小，所以旋轉開關S，讓其和觸點1和2接觸時，電阻最大，為低溫檔；旋轉開關S，讓其和觸點3和4接觸時，電阻最小，為高溫檔；旋轉開關S，讓其和觸點2和3接觸時，電路中只有R2，為中溫檔。（2）[3]由于旋轉開關S，讓其和觸點2和3接觸時，電路中只有R2，為中溫檔，所以[4]旋轉開關S，讓其和觸點1和2接觸時，R1與R2串聯，為低溫檔，則總電阻則（3）[5]旋轉開關S，讓其和觸點3和4接觸時，R2與R3并聯，為高溫檔鍋內裝2kg溫度為20℃的水，水溫升高到70℃，吸收的熱量高溫檔連續正常工作210s，消耗電能電火鍋的加熱效率35．（2024·陜西）如圖，是小明家新購置的便攜式電熱水杯及其相關參數。（1）電熱水杯正常工作時的電流是多少？（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值是多少？【答案】（1）4A；（2）55Ω【解析】解：（1）由圖可知，電熱水杯的額定電壓為220V，額定功率為880W，則正常工作時的電流（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值答：（1）電熱水杯正常工作時的電流是4A；（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值是55Ω。36．（2024·安徽）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為U=9V，R1、R2、R3均為定值電阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。（1）當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，求R3兩端的電壓U3；（2）當開關S、S1和S2均閉合時，求電流表的示數I；（3）當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，電壓表示數為6V，求R1消耗的電功率P。【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W【解析】解：（1）由電路可知，當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，電路中只有R3，所以此時R3兩端的電壓U3等于電源電壓，即U3=U=9V（2）由電路可知，當開關S、S1和S2均閉合時，R1被短路，R2和R3并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路電壓的特點可知，R2和R3兩端的電壓等于電源電壓，根據歐姆定律，則通過R2支路的電流為通過R3支路的電流為根據并聯電路電流的特點，此時干路電流為I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A因此電流表的示數為0.5A。（3）由電路可知，當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，R1和R3串聯，電壓表測R3兩端電壓，電流表測電路電流，此時電壓表示數為6V，則電路電流為根據串聯電路電壓的特點可知，R1兩端的電壓為U1=U-U3'=9V-6V=3V則R1消耗的電功率為P=U1I'=3V×0.2A=0.6W答：（1）當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，R3兩端的電壓U3為9V；（2）當開關S、S1和S2均閉合時，電流表的示數I為0.5A；（3）當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，電壓表示數為6V，則R1消耗的電功率P為0.6W。37．（2024·河北）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2均為定值電阻，R1=20Ω，R2=10Ω，R為滑動變阻器，電壓表V1的量程為0～15V，V2的量程為0～3V。閉合開關，滑動變阻器R的滑片置于某一位置A時，電壓表V1的示數為14V，V2的示數為2V。在保證電路安全的情況下移動R的滑片，兩電表均能達到滿偏。（1）求滑片置于A時，電路中的電流；（2）求電源電壓；（3）用最大阻值為50Ω的滑動變阻器R0替換電阻R1，不改變其他元件的連接。閉合開關，使電路總功率保持最大，在保證電路安全的情況下，調節R和R0接入電路的阻值，其中R僅可以在替換前的范圍內變化，求R0接入電路的阻值范圍。【答案】（1）0.2A；（2）18V；（3）10Ω~20Ω【解析】解：（1）求滑片置于A時，變阻器R、R1和R2串聯，V2測量R2兩端的電壓，根據串聯電路規律可知，電路中的電流等于通過R2的電流，為（2）R1兩端的電壓為V1測量變阻器R和R2兩端的總電壓，則電源電壓為（3）根據可知，當R阻值越小時，電路中電流越大，R2兩端電壓越大，V2的量程為0~3V，則R2兩端的最大電壓為3V，電路中的最大電流為R1兩端的電壓為則R兩端的電壓為則替換前R最小電阻為當R阻值最大時，R和R2兩端電壓最大，為15V，則此時R1兩端電壓為電路中的電流為則R2兩端的電壓為則此時R兩端電壓為R的最大阻值為即R的范圍為30Ω~90Ω，閉合開關，使電路總功率保持最大，根據可知，當電流恒為最大值時，電路的總功率保持最大，由上述可知，電流最大時為電路中的總電阻為此時R在阻值最小值時，為30Ω，則R0的最大阻值為當R阻值最大時，R0兩端的阻值最小，R和R2兩端電壓最大為15V，則R0兩端的電壓為則R0的最小阻值為綜上所述，R0的阻值范圍為10Ω~20Ω。答：（1）求滑片置于A時，電路中的電流0.2A；（2）求電源電壓18V；（3）R0接入電路的阻值范圍為10Ω~20Ω。38．（2024·四川眉山）小龍設計了一個自動注水噴淋系統，電路原理如圖甲所示。控制電路的電源電壓，為定值電阻，圓柱體水箱底面積，為壓敏電阻置于水箱底部，阻值隨水位變化關系如圖乙。工作電路包括注水系統和噴淋系統，電源電壓。電磁鐵線圈電阻忽略不計。①當水箱內的水位上升到2m時，通過電磁鐵線圖的電流，銜鐵恰好被吸下，注水系統停止工作，此時電流表示數；②當水位下降到1m時，銜鐵恰好被拉起，注水系統開始工作，此時電流表示數。求：（1）當水箱內水位達到2m時，控制電路中壓敏電阻的電功率；（2）定值電阻的阻值；（3）已知噴淋系統一直噴水，每秒鐘噴水恒為，注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為，水箱注滿一次水，工作電路消耗的電能。【答案】（1）2.4W；（2）30Ω；（3）6.6×104J【解析】解：（1）由甲圖知，控制電路中和串聯，由乙圖可知，當水箱內水位達到2m時控制電路中電流所以的功率（2）當水位為2m時，根據串聯電路特點和歐姆定律可得的阻值，由得（3）由工作電路可知，注水和噴淋系統是并聯的，都工作時干路電流注水系統從水位1m開始注水到2m，注水的總體積注水的同時噴淋系統一直工作，所以注水時間工作電路消耗的電能答：（1）當水箱內水位達到2m時，控制電路中壓敏電阻RN的電功率為2.4W；（2）定值電阻R0的阻值為30Ω；（3）已知噴淋系統一直噴水，每秒鐘噴水恒為0.001m3，注水系統工作時，每秒鐘給水箱注水恒為0.004m3，水箱注滿一次水，工作電路消耗的電能為6.6×104J。39．（2024·江西）下圖是某電熱水壺銘牌上的部分參數。電熱水壺容量2.3L額定電壓220V額定功率1500W（1）該電熱水壺正常工作時的電功率是多少？（2）該電熱水壺正常工作5min，求電流所做的功；（3）在220V的家庭電路中，若將該電熱水壺接在額定電流為5A的接線板（插座）上使用，請通過計算判斷是否安全？【答案】（1）1500W；（2）；（3）不安全【解析】解：（1）根據題意可知，該電熱水壺正常工作時的電功率是1500W。（2）該電熱水壺正常工作時的電功率是1500W，電熱水壺正常工作5min，電流所做的功為（3）根據題意可知，該電熱水壺的額定電流為由于該電熱水壺的額定電流大于接線板（插座）的額定電流5A，所以該電熱水壺接在接線板（插座）上不安全。答：（1）該電熱水壺正常工作時的電功率是1500W；（2）電熱水壺正常工作5min，電流所做的功為；（3）不安全。40．（2024·上海）在下圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10Ω，電源電壓為15V。（1）①求此時通過電阻R1的電流I1。（2）②把滑動變阻器R2與電流表（量程為0-0.6A）以某種方式接入電路中，發現電路中最小電功率為27W。a.判斷電阻R1與電阻R2的連接方式，并說明理由。b.求電路中滑動變阻器的最大阻值Rmax。c.求電路中的最大電功率Pmax。【答案】①1.5A；②a.并聯，理由見解析；b.50Ω；c.31.5W【解析】解：（1）①求此時通過電阻R1的電流I1為（2）②根據電路中最小電功率有所以連接方式是并聯②通過滑動變阻器的最小電流I2min=I總min-I1=1.8A-1.5A=0.3A滑動變阻器的最大阻值R2max為③通過滑動變阻器的最大電流I2max=0.6A所以干路中的最大電流I總max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A電路中的最大電功率Pmax為P總max=UI總max=15V×2.1A=31.5W答：（1）①求此時通過電阻R1的電流I1為1.5A；（2）②a.判斷電阻R1與電阻R2的連接方式是并聯，理由見解析；b.求電路中滑動變阻器的最大阻值Rmax為50Ω；c.求電路中的最大電功率Pmax為31.5W。41．（2024·四川達州）如圖所示，電源電壓恒定不變。電流表量程0~3A，電壓表量程0~15V，滑動變阻器標有“40Ω

1A”字樣，已知阻值為30Ω。當滑片P置于最左端，開關S置于1時，電流表示數為0.8A；當滑片P置于中點，開關S先后置于1、2時，電流表示數之比為4∶5。求：（1）電源電壓；（2）電阻的阻值；（3）當S置于2時，在保證電路安全的前提下，整個電路的最小電功率。【答案】（1）24V；（2）20Ω；（3）10.8W【解析】解：（1）當滑片P置于最左端，開關S置于1時，電路為R1?的簡單電路，電流表測電路中的電流，由可得，電源的電壓（2）當滑片P置于中點，開關S置于1時，R1?與串聯，電流表測電路中的電流，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流因電流表示數之比為4∶5，所以，開關S置于2時，電路中的電流此時電路中的總電阻R2?的阻值（3）當S置于2時，R2與R3?串聯，電壓表測R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表示數最大為15V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，此時R2兩端的電壓為電路中的最小電流此時滑動變阻器接入電路中的阻值整個電路的最小電功率答：（1）電源電壓為24V；（2）電阻R2?的阻值為20Ω；（3）當S置于2時，在保證電路安全的前提下，整個電路的最小電功率為10.8W。42．（2024·江蘇連云港）小明家的電水壺的內部電路如圖甲所示，其中為電熱絲，S是電源開關，是溫控開關（水溫達到100℃，自動由加熱狀態切換為保溫狀態）。該電水壺的部分重要參數如圖乙所示。已知電源電壓為220V。求：（1）當開關S閉合，斷開時，電路中的電流。（2）當開關S和均閉合時，的電功率。（3）在加熱狀態下，該電水壺工作50s消耗的電能。【答案】（1）0.2A；（2）836W；（3）【解析】解：（1）當開關S閉合，斷開時，電路是由R2組成的簡單電路，當開關S和S0均閉合時，電路是由R2和R1組成的并聯電路，由于并聯電路電阻比并聯的任何一個電阻的阻值都小，根據可知，當開關S閉合，S0斷開時，電水壺處于保溫狀態，則（2）當開關S和均閉合，電路是由R2組成的簡單電路，此時電水壺處于加熱狀態，R1的電功率為（3）在加熱狀態下，該電水壺工作50s消耗的電能答：（1）當開關S閉合，S0斷開時，電路中的電流為0.2A；（2）當開關S和S0均閉合時，R1的電功率為836W；（3）在加熱狀態下，該電水壺工作50s消耗的電能為4.4×104J。43．（2024·四川宜賓）如圖甲所示，已知電源電壓4.5V保持不變，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V，滑動變阻器R的規格為“50Ω

2A”，燈泡L的規格為“4V

1.2W”，其電流與電壓的關系圖像如圖乙。試求：（1）燈泡正常發光時的電流；（2）當滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數為2.5V，此時電路的總功率；（3）在電路安全情況下，調節滑片P，當燈泡的電功率最小時，燈泡L的阻值；（4）用一個阻值為30Ω的定值電阻替換燈泡L，調節滑片P，當滑動變阻器的功率為0.15W時，滑動變阻器連入電路的阻值。【答案】（1）0.3A；（2）1.125W；（3）7.5Ω；（4）15Ω【解析】解：（1）由得，燈泡正常發光時的電流（2）由圖甲得，燈泡與變阻器串聯，電壓表測量變阻器的電壓，電流表測量電路電流，當滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數為2.5V，此時燈泡的電壓為由圖乙得，此時燈泡的電流為0.25A，串聯電路電流處處相等，此時電路的總功率（3）當電壓表示數最大為3V時，變阻器接入電路中電阻最大，電路中電阻最大，電流最小，燈泡的電壓最小，電功率最小，此時燈泡的電壓為由圖像得，此時電路中電流為0.2A，由歐姆定律得，燈泡L的阻值為（4）用一個阻值為30Ω的定值電阻替換燈泡L，定值電阻與R串聯，調節滑片P，當滑動變阻器的功率為0.15W時，由歐姆定律與得，此時變阻器的電功率為解得滑動變阻器連入電路的阻值或（舍去）則滑動變阻器連入電路的阻值為15Ω。答：（1）燈泡正常發光時的電流0.3A；（2）此時電路的總功率1.125W；（3）燈泡L的阻值7.5Ω；（4）滑動變阻器連入電路的阻值15Ω。44．（2024·四川廣安）如圖所示，電源電壓為6V恒定不變，燈泡L標有“2V

0.4W”的字樣（忽略溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器標有“60Ω

1A”的字樣，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。（1）求燈泡L正常發光時的電阻。（2）當、均閉合，接b，滑動變阻器滑片移到最大阻值處時，電流表示數為0.4A，求的阻值。（3）在保證電路安全的情況下，求整個電路電功率的變化范圍。【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）0.6W~3.6W【解析】解：（1）燈泡L標有“2V0.4W”的字樣，則燈泡的額定電壓為2V，額定功率為0.4W，所以燈泡L正常發光時的電阻（2）當S1、S2均閉合，S3接b時，燈泡被短路，R1與R2并聯，電流表測量干路中電流，由于干路中各支路中電壓等于電源電壓，滑動變阻器滑片移到最大阻值處，所以通過滑動變阻器則通過R1的電流I1=I-I2=0.4A-0.1A=0.3A則R1的阻值（3）當S1、S2均閉合，S3接b時，燈泡被短路，R1與R2并聯，電流表測量干路中電流，電流表量程為0~0.6A，所以干路中最大電流為0.6A，則整個電路最大電功率P大=UI大=6V×0.6A=3.6W當S1、S2均斷開，S3接a時，燈泡、R1與R2串聯，電壓表測量R2兩端電壓，當電壓表示數最大時，電路中電流最小，則整個電路電功率最小，電壓表量程為0~3V，則電壓表最大電壓為3V，電路中最小電流則整個電路最小電功率P小=UI小=6V×0.1A=0.6W所以整個電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。答：（1）燈泡L正常發光時的電阻為10Ω；（2）R1的阻值為20Ω；（3）在保證電路安全的情況下，整個電路電功率的變化范圍為0.6W~3.6W。45．（2024·重慶B卷）如圖甲所示是我市某公園的便民飲水點及其飲水機內部電路簡化圖，其中的阻值為48.4Ω，和均為阻值不變的電熱絲，飲水機有加熱和保溫檔，正常工作時，保溫檔功率為110W。[]（1）求飲水機在保溫檔正常工作時的電流；（2）當只有飲水機工作時，將3kg水從10℃加熱到100℃，加熱前后公園安裝的數字式電能表示數如圖乙所示，求飲水機的加熱效率；（3）為節能減排，相關部門計劃在該公園安裝如圖丙所示的太陽能電池為飲水機供電。已知晴天太陽能電池一天能發電0.4kW·h，要求所有太陽能電池晴天一天的發電量能供飲水機使用3天。飲水機每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，求至少要安裝多大面積的太陽能電池。【答案】（1）0.5A；（2）90%；（3）29.1m2【解析】解：（1）正常工作時，保溫檔功率為110W，則在保溫檔正常工作時的電流（2）將3kg水從10℃加熱到100℃，水吸收熱量由加熱前后公園安裝的數字式電能表示數可知，消耗電能飲水機的加熱效率（3）由甲圖可知，閉合開關S和S1，電路中只有R1工作，由可知為加熱檔，則加熱檔功率飲水機每天正常工作加熱時間計為3h，保溫時間計為8h，3天消耗電能已知晴天1m2太陽能電池一天能發電0.4kW·h，則至少要安裝的太陽能電池面積答：（1）飲水機在保溫檔正常工作時的電流為0.5A；（2）飲水機的加熱效率為90%；（3）至少要安裝的太陽能電池面積為29.1m2。46．（2024·四川南充）如圖甲所示為某品牌電熱水壺。該型號電熱水壺內部簡化電路如圖乙，額定電壓為，具有加熱、保溫兩擋。保溫擋的額定功率為，雙觸點開關只能在觸點1和、和3及3和4之間切換。、是兩個阻值不變的發熱元件，其中。現將此電熱水壺裝入初溫為的水，接到的家庭電路中，選用加熱擋加熱至。已知該電熱水壺加熱效率為，，。求：（1）電熱水壺中水吸收的熱量；（2）加熱擋的電功率；（3）需要的加熱時間。【答案】（1）；（2）900W；（3）210s【解析】解：（1）水的質量為水吸收的熱量為（2）由可知，電阻越小時，電功率越大，故當開關接2和3時為保溫擋，只有R1工作，當開關接3和4時，為加熱擋，此時R1和R2并聯，的功率為故加熱功率為（3）電熱水壺加熱時消耗的電能為則加熱時間為答：（1）電熱水壺中水吸收的熱量為；（2）加熱擋的電功率為900W；（3）需要的加熱時間為210s。考點3焦耳定律47．（2024·四川宜賓）（多選）如圖是探究電流熱效應的實驗裝置，兩個相同透明容器中密封著等量的空氣和電阻、，其中，。下列說法正確的是（

）A．只閉合，可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系B．只閉合，若電路中的電流為0.2A，通電1min電阻產生的熱量為12JC．閉合和，通過的電流是電流的0.5倍D．閉合和后，左側U形管內液柱的高度差和右側的高度差一樣【答案】AB【解析】A．只閉合，兩個電阻R1、R2串聯，電流相同，通電時間相同，電阻的大小不同，故可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系，故A正確；B．只閉合，若電路中的電流為0.2A，通電1min電阻產生的熱量為故B正確；C．閉合和，R2與R3并聯，R2與R3電阻相同，設通過R2的電流為I，通過R1的電流為2I，通過的電流是電流的2倍，故C錯誤；D．閉合和后，R2與R3并聯，通過的電流是電流的2倍，左側電阻R1放出的熱量多于右側電阻放出的熱量，左側U形管內液柱的高度差大于右側的高度差，故D錯誤。故選AB。48．（2024·江蘇揚州）冬季雨雪嚴重時，溫度極低的雨水在高鐵電網上迅速結冰，發生的物態變化是，此過程熱，對鐵路道岔通電融雪除冰利用了電流的效應。【答案】凝固放熱【解析】[1][2]冬季雨雪嚴重時，溫度極低的雨水在高鐵電網上迅速結冰，物質由液態的水變成固態的冰，發生的物態變化是凝固，凝固時向外放熱。[3]對鐵路道岔通電融雪除冰利用了電流的熱效應，將電能轉化為內能，使鐵道溫度升高，雪冰從中吸熱熔化。49．（2024·江蘇鹽城）芯片體積小，元件密集。當芯片中有電流通過時，由于芯片元件有，不可避免地會產生熱量，這種現象稱為電流的效應。為了不影響芯片的性能，通常讓散熱部件與芯片緊密結合，來降低芯片的溫度，這是通過的方式改變芯片內能。【答案】電阻熱熱傳遞【解析】[1][2]由于芯片原件有電阻，電流通過導體時，導體發熱是電能轉化為內能，這種現象叫電流的熱效應。[3]散熱部件與芯片緊密接觸，熱量通過熱傳遞的方式傳遞給散熱部件，從而起到降溫作用。50．（2024·安徽）如圖所示，電源