專題15電功、電功率和電熱

中考新趨勢］

【中考新考法】

1.（2024?天津）生物小組的同學們在冬天利用雜草、落葉及泥土等材料制作花肥時，發現

天氣太冷肥料不易發酵，于是他們想制作一個電加熱墊給肥料加熱。

【初步設計】選取一根粗細均勻的電熱絲，將其接在電壓恒為的電源上（如圖所示），加

熱功率為不，該電熱絲的電阻耳=。（不考慮溫度對電阻的影響）

O\A/VW\A/\AX>

加熱功率尸0

【改進設計】為獲得不同的加熱功率，從電熱絲的中點處引出一條導線，將電熱絲以不同方

式連接在電壓為的電源上，可以得到另外兩個加熱功率6和鳥，且請你在圖

甲、乙中將各元件連接成符合改進要求的電路，并推導出6與6之比。說明：電熱絲上只

有4、b、C三處能接線，電熱絲的額定電流滿足設計需求。

—oUQo-

加熱功率B加熱功率尸2

甲乙

【優化設計】為方便操控，再增加一個單刀雙擲開關S,通過開關So的通斷和s在1、2觸

點間的切換，實現加熱墊《、耳和6三檔功率的變換。請你在圖中將各元件連接成符合優

化要求的電路。注意：無論怎樣撥動開關，不能出現電源短路。—

第1頁共40頁

b

crww^wvxo

【答案】①.

導見解析

【解析】

【初步設計】

1/2

根據尸=一得

R

U2

I

【改進設計】設計甲乙電路圖如圖所示

b

C

—oU0o----<r<-

加熱功率B

將電熱絲的中點與一端相連，另一端接電源，此時電阻為工&,功率為

2

片=盧="

權&

將電熱絲的中點與一端相連，然后將這一端與電源的一端相連，電源的另一端與電熱絲的另

一端相連，實際上是和;凡并聯，此時的總電阻為

第2頁共40頁

11

不扁DX彳D舄1

尺=工

尾+夫2

2-

總功率

善=或="

尸1與尸2之比為

《：￡=24：44=1:2

【優化設計】當S與2觸點接觸，So斷開時，只有Ro的簡單電路，此時加熱墊處于尸o功率

檔；

當只閉合So時，只有;4的簡單電路，此時加熱墊處于尸1功率檔；

當S與1觸點接觸，So閉合時，和并聯，此時加熱墊處于尸2功率檔；

優化設計如圖所示：

【結合生活實際】

2.(2024?陜西A卷)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？

【品名】便攜式電熱水杯

【容量】0.5L

【額定電壓】220V

【額定功率】880W

【答案】(1)4A；(2)55。

【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

第3頁共40頁

流

[P880W

=4A

~U~220V

（2）電熱水杯正常工作時，其加熱電阻阻值

心吸（220V）

=55。

~P~880W

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55。。

〈中考真題速遞

\______________

考點1電能電功

1.（2024?吉林）圖中儀表可以用來計量（）

A.導體的電阻B.電路中的電流

C.用電器兩端的電壓D.用電器在一段時間內消耗的電能

【答案】D

【解析】

圖上有kWh則圖中儀表為電能表。電能表是用來計量用電器在一段時間內消耗的電能的

儀表，故ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

2.（2024?湖北武漢）某同學家浴室里安裝了一款風暖浴霸，它既可以實現照明、換氣的

功能，又可以實現送自然風、暖風、熱風的功能，其簡化電路如圖所示，開關S可分別與0、

1、2觸點接觸，員、R2是兩根阻值相同的電熱絲。下表是浴霸電路的部分參數。

第4頁共40頁

額定電壓220V

照明功率20W

換氣功率35W

暖風功率1133W

熱風功率2233W

關于下列結論：

①開關S1斷開、S與觸點1接觸時，浴霸處于送自然風狀態

②每根電熱絲的阻值為44Q

③電路中通過開關S的電流最大為10.15A

④浴霸工作10分鐘，電路消耗的電能最大為1.3398X106J

其中正確的是（）

A.①③B.②③C.②④D.③④

【答案】B

【解析】

①分析電路圖可知，開關Si斷開、S與觸點1接觸時，只有一個電動機接入電路，浴霸處于

換氣狀態，故①錯誤；

②開關S與2接觸，S2、S3只閉合一個時，電動機與一個電阻并聯，此時為暖風狀態，開關

S與2接觸，S2與S3同時閉合時，電動機與兩個電阻同時并聯，則一個電阻的功率為

P=2233W-1133W=1100W

則電阻

第5頁共40頁

故②正確;

③當電動機與兩個電阻同時并聯，通過開關S的電流最大，最大電流

P=2233W=W15A

U220V

故③正確;

④浴霸工作10分鐘，電路消耗的最大電能

W^Pt=2233Wx600s=1.3398xlO7J

故④錯誤;

故選Be

3.（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〃水=1.0xl03kg/m3,c*

=4.2xl03J/（kg-℃）o下列分析正確的是（）

項目參數

額定電壓（V）220

低溫擋功率（W）200

高溫擋功率（W）2000

容積（L）60

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L26X107J

C.R阻值為24.2Q

D.斷開其他用電器，僅讓電熱水器高溫擋正常加熱Imin,可使圖丙所示電能表的轉盤轉

100r

【答案】ABD

【解析】

U2

A.由圖乙可知，當當S接“1”時，R被短路，電路中只有R）,此時電阻較小，由r=—

R

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

第6頁共40頁

333

m水=pK=1.0x10kg/mx0.06m=60kg

則由20℃升圖到70℃,水吸收的熱量為

37

Q吸=。水m(Z-/o)=4.2xlOJ/(kg-℃)x60kgx(70℃-20℃)=1.26x10J

故B正確;

C.由表甲可知，高溫檔的功率為2000W,則心的阻值為

￡1=(2W=242Q

%2000W

低溫檔的功率為200W,則R和扁的總阻值為

根據串聯電路電阻的關系可知，R的阻值為

R=R總-Ro=242d2420=217.8。

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Imin,消耗的電能為

W=/t?=2kWx—h=—kW-h

高6030

電能表的轉盤轉

n=±kW.hx3000r/kW.h=100r

故D正確。

故選ABD。

4.（2024?內蒙古赤峰）（1）用天平測量物體質量，天平平衡時，右盤中的祛碼和游碼的

位置如圖甲所示，則物體的質量是■g。

（2）如圖乙所示，電能表的示數為kW-ho

單相電子式電能表

220V10(20)A50Hz

5g10g

360r/kWh

甲乙

【答案】①.19.0②.2385.6

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【解析】

（1）[1]由圖甲知天平標尺的分度值是0.2g,物體的質量

77；=5g+10g+4.0g=19.0g

（2）[2]電能表的最后一位數是小數，單位是kW?h,圖示電能表的示數為2385.6kW?h。

5.（2024?甘肅武威）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Wo

【答案】①.213.9②.4400

【解析】

[1]電能表的讀數為013.9左W?,即213.9度。

⑵電能表允許通過的最大電流20A,由P=。/可得，該電路中能接入的用電器總功率最大為

P=UI=220Vx20A=4400W

6.（2024?黑龍江綏化）如圖為家庭電路的電能表，該電能表允許接入用電器的最大總功

率是W；表盤上的某個參數模糊不清，為測得這個參數，僅將額定功率為1200W

的空調接入電路，正常工作Imin電能表轉盤轉了60轉，計算可知該參數為

__________r/(kW-h)o

【答案】①.8800②.3000

[1]由電能表的參數知，該電能表允許接入用電器的最大總功率

P=UI=220Vx40A=8800W

內，空調消耗的電能

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W=P?=1.2kWx—s=0.02kWh

60

設電能表消耗lkW，h的電能，轉盤轉了"轉，則有

n60r

IkW-h-0.02kW-h

解得〃=3000r,所以該參數為3000r/(kW-h)。

7.(2024?吉林)小明在家煮飯時，聞到了米飯的香味，這是現象。他使用

的電飯鍋額定功率是1000W,正常工作lOmin消耗的電能為J。

【答案】①.擴散②.6x105

【解析】

口］由于分子在不停地做無規則運動，所以能聞到米飯的香味，這屬于擴散現象。

⑵正常工作lOmin消耗的電能為

W="=lOOOWx600s=6X105J

8.(2024?黑龍江龍東)小葉同學利用如圖電能表測量電熱水器消耗的電能，將電熱水器

單獨連接在電路中，觀察到電能表上的鋁盤Imin轉了60轉，電熱水器消耗的電能是

3

kW.h,如果這些能量由天然氣來提供，需要完全燃燒m的天然氣。

(4天然氣=4.0xl07J/m3^

【解析】

⑴電能表盤中的3000r/(kW?h)表示電路中每消耗lkW?h的電能，電能表的轉盤轉3000r,則

轉60r實際消耗的電能

卬=-----——=Q.OlkW（h=0.02x3.6x106J=7.2x104J

3000r/（左卬由）

第9頁共40頁

⑵干木柴的熱值q=4.0xl()7J/依，由。=必/得，這些能量若由完全燃燒的天然氣放出,

需要的天然氣的體積

"紅7-J8XM3

4天然氣4天然氣4.0x10J/m

9.(2024?天津)使用廚房中的電熱水器將質量為5kg的水從20℃加熱到50℃,該熱水

器消耗了0.2kW-h的電能。已知c水=4.2xl()3j/(kg.℃),求：

(1)水吸收的熱量；

(2)該熱水器的熱效率。

【答案】⑴6.3X105J；(2)87.5%

【解析】

解：(1)水吸收的熱量為

35

璃=c^m(r-ro)=4.2xlOJ/(^?C)X5依X(50℃-20℃)=6.3xl0J

(2)該熱水器的熱效率為

6.3xl05J

==87.5%

W―0.2義3.6x106J

答：⑴水吸收熱量為6.3xl05j；

(2)該熱水器的熱效率為87.5%。

10.(2024?廣東)某消毒柜具有高溫消毒和紫外線殺菌功能，其簡化電路如圖所示。發熱

電阻H=n(n,紫外燈L規格為“220V50W”。閉合開關S1和S2，消毒柜正常工作,

求：

(1)通過R的電流；

(2)R的電功率；

(3)L工作100s消耗的電能。

【答案】(1)2A；(2)440W；(3)5000J

第10頁共40頁

【解析】

解：（1）由題意可得，燈泡L和電阻R并聯在電路中，消毒柜正常工作，所以電路中的電

源電壓為220V,通過R的電流

IU220V

=2A

一R-110Q

（2）R的電功率為

P=L7=220Vx2A=440W

（3）紫外燈L兩端的電壓為220V,正好處于額定電壓工作狀態，工作100s消耗的電能

W=Pt=50Wxl00s=5000J

答：（1）通過R的電流為2A；

（2）R的電功率為440W；

（3）燈泡L工作100s消耗的電能5000Jo

11.（2024?甘肅臨夏）某品牌電熱水壺銘牌如圖甲所示，該電熱水壺內部簡化電路圖如圖

乙所示。該電熱水壺正常工作時，將1.5L初溫為20℃的水加熱至沸騰，用時6min。己知：

333

外界大氣壓為1標準大氣壓，c7X=4.2xlOJ/(kg.℃),p7j<=1.0xl0kg/mo

（1）只閉合S1時，該電熱水壺處于（選填“保溫”或“加熱”）狀態;

（2）求電阻&的阻值；（）

（3）求在上述過程中電熱水壺燒水的效率。（

品名：XX電熱水壺

額定電壓：220V額定頻率：50Hz

加熱功率：2000W額定容量：1.7L

保溫功率：40W

甲

【答案】①.保溫②.1185.80③.70%

【解析】

（1）［1］分析電路可知，只閉合S1時，R「&串聯，此時電路總電阻最大，根據尸

R

可知總功率最小，為保溫狀態；S1、S2均閉合時，與單獨工作，此時電路總電阻較小，根

第11頁共40頁

據r=一可知總功率最大，為加熱狀態。

R

（2）[2]加熱狀態時，K單獨工作，則用阻值為

U-（220V）

R=—=-------=24.2。

罵口2000W

保溫狀態時，與、&串聯，則總電阻為

u2（220V）

R.=—=--->-=1210。

總展40W

則電阻&的阻值為

鳥=4—4=12100—24.20=1185.8。

（3）[3]水的質量為

777=0水V=1.0x103kg/m3xl.5xio3m3=1.5kg

水吸收的熱量為

Q及=cmX=4.姆。3秋卜且?期504OOOC-℃）=

消耗電能為

W=居/=2000Wx6x60s=720000J

則電熱水壺燒水的效率為

Q及_504000J

xl00%=70%

訶―720000J

12.（2024?廣東深圳）已知某品牌混動飛行汽車電池容量20kW.ho當汽車功率為20kW時，

以100km/h的速度行駛；當汽車功率為10kW時，以70km/h速度行駛。A為車耗電與電

池總容量之比。當A為80%時，車將采取“強制保電”措施關閉純電模式，不再由純電驅

動。已知：S3：（52+54）=5:3

P/kW

20---;-----------------;

10…Y...............T-;---------;

IIII

IIII

IIII

IIII

IIII

______I______|______|______|II1I:____________A

10%__________50%55%___75%80%

第12頁共40頁

A0-10%10-50%50?55%55?75%75?80%

S16kmsiS2S3S4

(1)亮亮發現：飛行汽車勻速上升時動能，機械能;(均填“增大”、

“減小”或“不變”)

(2)當用電柱給飛行汽車充電時，蓄電池作為(選填“開關”、“用電器”或“電

源”)。下面哪個圖與電動機的原理相同？

A.B.

(3)幫助思考樂亮亮同學思考飛行汽車在現實生活中可以應用的場景.

(5)若此次測試后充電，電費為1.1元/度，從測試結束的電量充電，充滿電需要的電費為

___________兀；

(6)求幫助亮亮算出此次“純電制動”時距離為kmo

【答案】①.不變②.增大③.用電器④.A⑤.上班⑥.壓縮

⑦.17.6⑧.100.8

【解析】

(1)口］［2］亮亮發現：飛行汽車勻速上升時質量不變，速度不變，動能不變，高度升高，重

力勢能增大，機械能為動能與勢能的總和，則機械能增大。

(2)［3］當用電柱給飛行汽車充電時，蓄電池消耗電能，作為用電器。

⑷電動機的工作原理為通電導體在磁場中受力的作用。

第13頁共40頁

A.通電線圈的在磁場中受力的作用運動，故A符合題意；

B.閉合電路中的部分導線切割磁感線會產生感應電流，是電磁感應現象，故B不符合題意。

故選A?

(3)⑸飛行汽車適合較近距離的運輸，可以用于上班或者上學。

(4)⑹下圖沖程兩氣閥關閉，活塞向上移動，是內燃機的壓縮沖程。

(5)⑺當A為80%時，車將采取“強制保電”措施關閉純電模式，不再由純電驅動，則從

測試結束的電量充電，充滿電需要的電費為

80%x20xl.l元=17.6元

(6)[8]由圖像得，A為10~50%時，功率為20kW,此過程中汽車消耗的電能為

W=(50%—10%)%=40%X20Wh=8左Wh

W

由「=一得，此過程汽車飛行的時間為

WSkW-hc

A=-=-------------=0.4h

1

Px20kW

由v=￡得，此過程中汽車運動的路程

$1=v}ti-100左/hx0.4h=40km

由圖像得，A為55~75%時，功率為10kW,此過程中汽車消耗的電能為

叱=(75%-55%)=20%X20kW-h=4kW-h

由尸=上w得，此過程汽車飛行的時間為

t

取4kW-h…

%=」=---------=0.4h

-K10kW

*

由丫=二得，此過程中汽車運動的路程

s3-=J0km/hx0.4h=28km

依題意得

邑：(§2+.)=5:3

則

33

s、+S4=-53=—x28km=16.8km

第14頁共40頁

此次“純電制動”時距離為

s=%?io%+防+邑+邑+.—1+40km+16.8km+28km=100.8km

考點2電功率

13.（2024?陜西A卷）中藥煎煮方式分為“文火”和“武火”，小明受此啟發，用手動開

關S］、溫控開關S2、水量開關S3、加熱電阻與和限流電阻&（&、&阻值不隨溫度變

化），設計了煎藥壺電路，其中S1為總開關，電源電壓為220V。閉合開關S「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trc溫控開關S2壺內水量WL水量開關S3Ri的功率P/W煎煮方式

<60閉合>0.2閉合800武火

>60斷開>0.2閉合800武火

>60斷開<0.2斷開100文火

A.溫控開關S?與水量開關S3是串聯的

B.加熱電阻用的阻值是484Q

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.若限流電阻凡斷路，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S2和水量開關S3互不影響，故溫控開關S2與水量開關S3

是并聯的，故A錯誤；

B.當限流電阻&與加熱電阻與串聯時，由分壓原理可知，加熱電阻尺的電壓小，根據

〃2

P=—可知加熱電阻K的功率小，當限流電阻凡短路（閉合與其并聯的s3）時，電路

R

第15頁共40頁

為加熱電阻飛的簡單電路，加熱電阻用的電壓為電源電壓，根據r=:可知其功率大,

R

故加熱電阻用的阻值

匕二攔空1=6O.5Q

&=

生熱800W

故B錯誤;

C.若壺內水量小于0.2L,但溫度小于60℃,溫控開關S2閉合，限流電阻&短路，則電路

為凡的簡單電路，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，電路為凡的簡單電路，煎藥壺工作

時只能進行‘'武火"加熱，故D正確。

故選D。

14.（2024?黑龍江齊齊哈爾）（多選）如圖所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡的額

定電壓為6V,滑動變阻器銘牌標有“50。1A”字樣，電流表選用0~3A量程。先閉合開關

Si、斷開開關S?,此時小燈泡正常發光；保持開關S1閉合，再閉合開關S2,當滑動變阻

器連入電路的阻值為30。時，電流表的示數為0.8A。則保持開關S］、S?都閉合，忽略溫度

對燈絲電阻的影響，使用過程中元件完好，在保證電路安全的情況下，下列說法正確的是

)

A.將滑動變阻器的滑片向右移動，小燈泡實際功率不變

B.滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是2.5?50。

C.通過電流表的電流最小值為0.72A

D.電路的總功率最大值為9.6W

【答案】ACD

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【解析】

A.先閉合開關Si、斷開開關S2,此時小燈泡正常發光，說明燈泡兩端的電壓為6V,電源

電壓等于燈泡的額定電壓；保持開關S1閉合，再閉合開關S2,燈泡與滑動變阻器并聯，電

流表測干路電流，當滑動變阻器連入電路的阻值為30。時，電流表的示數為0.8A,因并聯

電路中各支路兩端的電壓相等，所以，通過滑動變阻器的電流

因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過燈泡的電流

4L=/—/KR=0.8A—0.2A=0.6A

由/=一可得，燈泡的電阻

R

將滑動變阻器的滑片向右移動，接入電路中的電阻變大，由可知，通過滑動變阻器

的電流變小，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，燈泡兩端的電壓和通過的電

流不變，實際功率不變，故A正確；

B.滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,則滑動變阻器接入電路中的最小阻值

滑動變阻器的最大阻值為50C,所以，滑動變阻器允許接入電路的阻值范圍是6。?50。，

故B錯誤；

C.當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，干路電流最小，所以，通過滑動變阻器的最小

電流為

通過電流表的電流最小值為

1,^=1小+/=0.12A+0.6A=O.72A

即電流表的示數最小為0.72A,故C正確；

D.當滑動變阻器接入電路中的電阻最小時，滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,此時

通過電路的總電流為

第17頁共40頁

I'=I大+，L=1A+0.6A=1.6A

電路的總功率最大，則電路的最大總功率

r

P±=UI=6Vxl.6A=9.6W

故D正確。

故選ACD?

15.（2024?黑龍江龍東）（多選）如圖，甲電路中電源電壓保持不變，閉合開關后，將變

阻器的滑片由。端向6端移動的過程中,兩電壓表的示數與電流表的示數變化關系如圖乙I、

II所示，則（）

A.II是燈泡的/-U關系圖像B.燈泡最小功率為1W

C.R的最大阻值為25。D.電路的最大功率為3.6W

【答案】CD

A.由電路圖可知，小燈泡與滑動變阻器R串聯，電壓表Vi測小燈泡兩端的電壓，電壓表

V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑片從最右端向最左端滑動的過程中，滑動

變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電路電流變大，根據串聯分壓的規律可知,

小燈泡兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓變小，因此n為滑動變阻器R的關系圖

像，I為小燈泡的S/關系圖像，故A錯誤;

B.由圖線I可知，小燈泡的電流隨其兩端電壓的增大而增大，故當小燈泡兩端的電壓最小

時，小燈泡的電流最小，由題圖乙可知，小燈泡兩端的最小電壓為U燈小=iv,此時通過小燈

泡的電流為/燈小=0.2A,小燈泡的最小電功率為

有最小="燈小/燈小=IVx0.2A=0.2W

故B錯誤；

C.當火接入電路的阻值最大時，電路電流最小，分析圖線H可知，此時R兩端電壓為UR=5V,

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通過R的電流為/R=0.2A,故R的最大阻值為

R最大=匕募=25。

故C正確;

D.根據串聯電路的電壓規律并結合圖像可知，電源電壓

U=U燈小+UR=1V+5V=6V

電路中的最大電流為/最大=0.6A,故電路的最大功率為

P最大=U/最大=6Vx0.6A=3.6W

故D正確。

故選CD。

16.（2024?江蘇無錫）用如圖所示的電路測量小燈泡的功率，實驗原理是：。閉合

開關，調節滑動變阻器滑片P,分別使電壓表的示數小于、等于和略大于小燈泡的額定電壓

3.8V,觀察小燈泡的亮度，讀出電壓表、電流表的示數記錄在下表中。則小燈泡L的額定功

率為W,小燈泡的亮度由______決定。

——I'-----?-

實驗序電壓電流小燈泡的亮

號U/NZ/A度

①3.00.28較亮

②3.80.30正常發光

③4.20.32過亮

【答案】①.P=UI②.1.14③.實際功率

【解析】

[1]如圖所示，用電流表測量通過小燈泡的電流，通過電壓表測量小燈泡兩端的電壓，貝I根

據？=9可以測量出小燈泡的實際功率。

⑵根據第②數據可知，小燈泡正常發光，小燈泡L的額定功率為

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P=L7=3.8VxO.3A=1.14W

［3］實際功率比較大時，相同的時間內，更多的電能轉化為光能，小燈泡更亮，故小燈泡的

亮度由小燈泡的實際功率決定的。

17.（2024?天津）在“練習使用滑動變阻器”的實驗中，連接了如圖所示電路。閉合開關，

當滑片P向移動時小燈泡變亮；已知電源電壓為9V,小燈泡標有“6V3W”的字

樣，當小燈泡正常發光時，滑動變阻器連入電路的電阻為

【答案】①.左②.6

【解析】

口］由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電流表測電路中的電流，要讓小燈泡變亮，電

路中的電流就要變大，即滑動變阻器接入電路中的電阻要變小，所以滑片P應向左移動。

⑵當小燈泡正常發光時，電路中的電流為

=0.5A

又6V

滑動變阻器兩端的電壓

。滑=U—%=9V—6V=3V

滑動變阻器連入電路的電阻為

3V

=6。

0.5A

18.（2024?黑龍江齊齊哈爾）如圖甲所示的電路，電源電壓為12V且保持不變，旦為阻

值未知的定值電阻，圖乙是小燈泡L和定值電阻與的電流隨它們兩端電壓變化的圖像。當

同時閉合開關S］、S?和S3時,小燈泡L的實際功率為尸，定值電阻凡的功率為，，則P：《=

;當閉合開關S］、斷開開關S2和S3時，小燈泡的實際功率為0.6W,此時燈絲電阻

為R,則尺：凡=。

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77A

024681012t//V

甲乙

【答案】①.4：3②.1：5

【解析】

[1]當同時閉合開關Si、S2和S3時，燈泡L與定值電阻品并聯，并聯電路中各支路兩端的

電壓相等，且電源電壓U=12V,所以，由圖象可知，通過燈泡的電流/L=0.8A,通過RI的

電流/i=0.6A,則燈泡L的實際功率

P=UIL=12VX0.8A=9.6W

定值電阻品的功率

《=U1i=12VX0.6A=7.2W

所以

P：《=9.6W：7.2W=4：3

⑵當閉合開關S1、斷開開關S2和S3時，燈泡L與定值電阻及串聯，串聯電路中各處的電

流相等，由圖乙可得UL=2V時，通過燈泡的電流為/L=0.3A,此時燈泡的實際功率PL=0.6W,

所以，由尺=亍可得，此時燈泡的電阻

R=工二上Q

IL0.3A3

燈泡L與定值電阻R2串聯，&兩端的電壓為

。2=U—UL=12V—2V=10V

串聯電路中各處的電流相等，&的阻值為

所以

20100

R：&=—Q：-----C=1：5

33

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19.(2024?吉林)小明同學設計了車載加熱墊，其簡化電路圖如圖所示，電源電壓恒為12V,

用、尺為阻值一定的電熱絲。閉合開關S］、S2,通過打、&的電流分別為0-6A、0.4A。

求:

(1)電熱絲K的電阻;

(2)此時電路的總電功率。

【解析】

解：(1)閉合開關Si、S2時，R與此并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以,

由/=且可得，電熱絲Ri的電阻

R

中會輸20Q

(2)此時并聯電路的總電功率

尸=U/=12VX(0.6A+0.4A)=12W

答：(1)電熱絲用的電阻為20。；

(2)此時電路的總電功率為12W。

20.(2024?山東濱州)為研究調光燈的工作原理，某小組設計了如圖甲所示的模擬電路進

行探究。己知小燈泡L標有“12V12W”字樣，電源電壓恒定不變。在保證電路安全的情況

下，通過調節滑動變阻器，分別記錄三個電表的示數，并將電表示數繪制成如圖乙所示的關

系圖象，求：

(1)燈泡L正常發光時的電流。

(2)燈泡L正常發光10s消耗的電能。

(3)電源電壓。

(4)滑動變阻器阻值的變化范圍。

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【答案】(1)1A；(2)120J；(3)18V；(4)6Q-50Q

【解析】

解：由圖甲可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表Vi測滑動變阻器兩端電壓，電壓表V2

測燈泡兩端電壓，電流表測電路電流。

(1)由尸可知，燈泡L正常發光時的電流

(2)燈泡L正常發光10s消耗電能

W=Pr=12Wxl0s=120J

(3)當滑動變阻器向左移動時，其接入的阻值變大，電路總電阻變大，由歐姆定律可知，

電路電流變小，則燈泡兩端電壓減小，由串聯分壓可知，滑動變阻器兩端電壓增大，因此由

圖乙可知，當滑動變阻器阻值最大時，電路電流最小為0.3A,此時燈泡兩端的電壓為3V,

滑動變阻器兩端的電壓為15V,根據串聯電路電壓的特點可知，電源電壓為

U=15V+3V=18V

(4)由上述可知，當滑動變阻器阻值最大時，電路電流最小為0.3A,滑動變阻器兩端的電

壓為15V,則滑動變阻器接入的最大阻值為

,_。滑大_-V

=50。

滑大/小0.3A

燈泡L正常發光時的電流為1A,所以電路中允許通過的最大電流為1A,由圖乙可知，此時

滑動變阻器兩端的電壓為6V,則滑動變阻器允許接入的最小阻值為

=量=處=6。

R滑小

I大1A

因此滑動變阻器阻值的變化范圍為6Q~50Qo

答：(1)燈泡L正常發光時的電流為1A；

(2)燈泡L正常發光10s消耗的電能為120J；

(3)電源電壓為18V；

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(4)滑動變阻器阻值的變化范圍為6。?500。

21.(2024?湖北)小紅用圖甲的手持掛燙機幫家人熨燙衣物，掛燙機內的水被加熱汽化后

噴出。圖乙為掛燙機的等效電路，Ri為加熱電阻，及為限流電阻，S為自動溫控開關。將掛

燙機接入電路,S在位置“1”，前端電熱板被加熱，電路中的電流為5.0A；當溫度升到130℃

時，S切換到位置“2”，掛燙機處于待機狀態，電路中的電流為0.02A,當溫度降到100℃

時，S又回到位置“1”。

(1)求凡的阻值。

(2)求掛燙機待機狀態的功率。

(3)熨燙過程中，電路的電流隨時間變化如圖丙，求掛燙機0~150s消耗的電能。

(4)請從使用安全或節能的角度為該掛燙機的標簽設計一條提示語。

【解析】

解：(1)當S在位置“1”時，R接入電路，由/=〃?，可得

R

「U220V”

-------=44c

R1=—=

lx5A

(2)當S在位置“2”時，掛燙機處于待機狀態，&接入電路，由P=〃可得

瞑=m=220Vx0.02A=4.4W

侍機2

(3)掛燙機加熱狀態時的功率

與熱=UI】=220Vx5A=1100W

掛燙機消耗的電能

W=4/加熱+%機隔機=110°WX(30s+70s)+4.4Wx(20s+30s)=110220J

(4)避免與其他大功率電器共用同一插座。

答：(1)Ri的阻值為44。；

(2)掛燙機待機狀態的功率為4.4W；

(3)熨燙過程中,掛燙機0750s消耗的電能為110220J；

(4)避免與其他大功率電器共用同一插座。

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22.（2024?內蒙古赤峰）電動汽車因具有零排放、低噪音、節能等優點，得到了快速發展，

但仍然存在一些制約其發展的因素，目前主要應用于城市內部交通。某智能出行平臺出租的

電動汽車部分參數如下表。

電池容量8kW-h

百公里耗電12kW-

量h/100km

（1）①如果用120kW的“快充”充電樁給該車充電，汽車電池最低電量不得低于電池容量

的20%,則給該車從最低電量到充滿電需多長時間；

②就解決電動汽車充電時間長的問題提出一條合理建議。

（2）電池容量是決定電動汽車續航里程的主要因素，若此電動汽車的能量利用率是75%,

計算該車的續航里程（按汽車電池電量不得低于電池容量的20%來計算）

（3）同樣條件下，電動汽車比燃油汽車能耗小很多。某燃油汽車百公里消耗汽油10L,則

電動汽車和燃油汽車百公里消耗的能量分別是多少焦耳。

（汽油的密度/?=0.7xl03,汽油的熱值q=4.6xIO'J/kg）

【答案】（1）①8min；②提高充電功率；（2