全国各地2018-2020三年中考物理真题分类详解汇编考点18电功电功率和电热含解析 59页

1 考点 18 电功、电功率和电热 ★考点列表 序号 考点 考点释义 备注 1 电功与电能 电能的单位换算；电能表参数的理解及其 电能的求法 2 电功率 电功率的计算；估计一些家用电器的功 率；区分电功与电功率 重点 3 电热 利用焦耳定律的知识来解释相关现象 ★三年真题 一、选择题 1.（2020·山东聊城）下表是小明家电饭煲铭牌的部分信息，小明家电能表的示数如图 所示。把电饭煲接在家庭电路中使用时，下列说法错误的是（ ）。 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 高挡 1800W 中挡 1200W 低挡 500W A. 电饭煲是利用电流的热效应工作的； B. 电饭煲在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小； C. 电饭煲在高挡正常工作 10min，消耗的电能是 1.08×104J； D. 若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作 10min，电能表示数将变成 7328.6kW·h 【答案】D。 【解析】A．电饭煲是利用电流的热效应工作的，将电能转化为内能，故 A 正确，不符 合题意； 2 B．由 R= 2U P 可知，电压不变，P 越大，R 越小，中挡时的电功率大于低挡时的功率， 电压不变，所以在中挡正常工作时电热丝阻值比低挡正常工作时小，故 B 正确，不符合题意； C．电饭煲在高挡正常工作 10min，消耗的电能：W=Pt=1800W×10×60s=1.08×104J， 故 C 正确，不符合题意； D．若家中只接入电饭煲，在高挡正常工作 10min，消耗的电能： W=Pt=1.8kW× 10 60 h=0.3kW·h 电能表示数将变成：7325.6kW·h+0.3kW·h=7325.9kW·h；故 D 错误，符合题意。 故选 D。 2.（2020·重庆）灯泡 L 标有“6 V"字样,为探究其工作时的特点，小刚利用图 6 甲所 示的电路进行实验,其中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。闭合开关后， 将变动变阻器的滑片 P 从 a 端向右缓慢移动，直到电压表示数达到 6V 时为止。图 6 乙是用 获得的实验数据作出的 U-1 图像，下列判断正确的是( )。 A.闭合开关，在移动滑片 P 的过程中，灯 L 的最小电阻为 10Ω； B.变阳器的滑片 P 移到 b 端时，灯 1.正常发的额定功率为 3.6W； C.灯 L 与 5Ω的定值电阻 R1,并联接人电压为 6V 电路，电路的总功率为 7.2W； D.灯 L 与 10Ω的定值电阻 R2 串联接人电压为 9V 的电路,R2 每秒消耗电能为 2.5J 【答案】D。 【解析】A 选项，当 U=1V，I=0.2A 时，灯的电阻最小：  52.0 1 A V I URL ，A 错误； B 选项，当滑片滑到 b 端时，由于不知道电源电压为多少，所以不能确定灯是否会正常 发光，B 错误； C 选项，并联电路电压相等，所以灯和 R2 的电压都为 6V， 3 由乙图得， AI 6.0 ， AV R UI 2.15 6 1 1  ， AAAIII L 8.16.02.11 总 ， WAVUIP 8.108.16  总总 ，C 错误； D 选项， AJ tR WI 5.010s1 5.2 2  ； 由乙图可知，当灯泡电压等于 4V 时刚好符合条件：  85.0 4 A V I UR L L ， VARIU 5105.0222  ,D 正确。 3.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡 L 标有“12V 6W ”的 字样，滑动变阻器 R 的最大阻值为 36 ， 0R 为定值电阻。当 S 闭合， 1S 、 2S 断开，滑片 P 由 b 端向 a 端滑动，使其连入电路的电阻是最大阻值的三分之一时，小灯泡恰好正常发光。 当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电流表的示数变化了 2A 。不考虑灯丝电阻的变化， 下列说法正确的是（ ）。 A. 电源电压是18V ； B. 小灯泡正常发光10s ，整个电路消耗的电能是90J ； C. 0R 的阻值为12 ； D. 当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电路消耗的总功率是 45W 【答案】ABD。 【解析】小灯泡正常工作的电流：IL= L L 6W=12V P U =0.5A 灯泡的电阻：RL= L L 12V= 0.5A U I =24Ω A．当 S 闭合，S1、S2 都断开，滑动变阻器滑片 P 从 b 端向 a 端滑过三分之一时，灯泡 4 与变阻器的 1 3 电阻串联，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 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压： U=I(RL+ 1 3 R)=0.5A×(24Ω+ 1 3 ×36Ω)=18V 故 A 正确； B．小灯泡正常发光 10s，整个电路消耗的电能：W=UIt=18V×0.5A×10s=90J 故 B 正确； CD．当滑片位置保持不变，开关都闭合时，电阻 R0 和变阻器并联，电流表测量干路中 的电流，由串并联电阻的规律可知总电阻变小，干路中的电流变大，所以干路中的电流为 I 干=I+2A=0.5A+2A=2.5A 电路的总电阻：R 总= 18V= =2.5A U I干 7.2Ω， 0 1 1 1= 1 3 R R R  总 ， 0 1 1 1 17.2 363 R     R0=18Ω；电路消耗的总功率：P=UI=18V×2.5A=45W。 故 C 错误，D 正确。故选 ABD。 4.（2020·武汉）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡 L 的 I-U 图象如图乙 所示。当只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 在最右端时，电压表的示数是 2V，电流表的 示数是 I1；当只闭合开关 S1、S3，滑片 P 在最左端时，电流表的示数是 I2；当只闭合开关 S2、 S3，滑片 P 在中点时，电压表的示数是 3V，电流表的示数是 I3。已知 I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。 当滑片 P 在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是（ ）。 A. 7.2W B. 8.1W C. 9.0W D. 9.9W 【答案】B。 【解析】当滑片 P 在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式 2UP R 可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关 S1、S2、S3 时，电阻 2R 、 3R 并联后与电 5 灯泡再并联，此时电路总电阻最小； 当只闭合开关 S1，滑动变阻器的滑片 P 在最右端时，电路为 1R 、 2R 串联的简单电路， 电压表测 2R 电压，电流表的示数是 I1，此时有： 1 1 2VU I R  当只闭合开关 S2、S3，滑片 P 在中点时，电路为 1R 、灯泡串联的简单电路，电压表测 灯泡电压，电压表的示数是 3V，电流表的示数是 I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有： 1 3 3V2 RU I  已知 I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则： 1 2 3: : 2 :9 :3I I I  联立上面方程可求出 U=6V 当只闭合开关 S1、S3，滑片 P 在最左端时，此时电路为 2R 、 3R 并联的电路，电流表的 示数是 I2，则有： 2 3 2 3 2 6V 20= Ω0.9A 3 R R U R R I   整个电路电阻应最小，当闭合开关 S1、S2、S3 时，电阻 2R 、 3R 并联后与电灯泡再并联， 由乙图，此时灯泡电压为 6V，可算出灯泡电阻为： L 6V 40= = Ω0.45A 3 UR I  灯 电路总电阻为： 2 3 L 2 3 2 3 L 2 3 20 40Ω Ω 403 3 = Ω20 40 9Ω+ Ω3 3 R R RR RR R R RR R     总 此时电路消耗的最小功率为： 2 2 min (6V)= 8.1W40 Ω9 UP R   总 故 ACD 不符合题意，B 符合题意。故选 B。 5.（2020·四川南充）如图甲所示滑动变阻器的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中，电流表 和电压表示数变化的规律如图乙所示。则以下说法正确的是（ ）。 6 A．R0 的阻值为 10Ω； B．滑动变阻器的最大阻值为 60Ω； C．电源电压为 8V ； D．滑片在滑动的过程中，滑动变阻器的最大功率为 0.9W 【答案】AD。 【解析】如图甲所示，R0 与 R 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 R 两端的电压； （1）当滑片位于 b 端时，R0 与 R 串联，电流表测电路中的电流，电压表测 R 两端的电 压，此时电路中的电流最小， 由图乙可知，电路中的电流 I 小＝0.1A，UR＝5V， 由 I＝ 可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝ ＝ ＝50Ω，故 B 错误； （2）R0 与 R 串联，则根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合欧姆定律可得： 电源的电压：U＝I 小（R0+R）＝0.1A×（R0+50Ω）， 当滑片位于 a 端时，电路为 R0 的简单电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中 的最大电流 I 大＝0.6A， 则根据欧姆定律可得：电源的电压： U＝I 大 R0＝0.6A×R0，因电源的电压不变， 所以，0.1A×（R0+50Ω）＝0.6A×R0，解得：R0＝10Ω，故 A 正确； 电源的电压 U＝I 大 R0＝0.6A×10Ω＝6V，故 C 错误； （3）电路中的电流：I＝ ， 滑动变阻器 R 的电功率： P＝I2R＝（ ）2R＝ ＝ ＝ ＝ 7 ， 所以，当 R＝R1＝10Ω时，滑动变阻器 R 的功率最大，则 P 大＝ ＝ ＝0.9W， 故 D 正确。故选：AD。 6.（2020·自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡 L 标有“6V3W”字样，当开关 S1、S2 都断开，滑片 P 从 b 端滑到某一位置 c 时（图中未标出），滑动变阻器 R 的电阻减小了 6Ω， 电流表示数变化了 0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片 P 的位置不变，闭合开关 S1、 S2，电流表示数又变化了 1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（ ）。 A. 灯泡的电阻为 2Ω； B. 电源电压为 9V； C. 滑动变阻器的最大电阻为 12Ω； D. 当 S1、S2 都闭合时，调节滑片 P，电路消耗总功率的最小值为 20W 【答案】D。 【解析】A．灯泡正常发光时的电流：IL= L L 3W= 6V P U =0.5A 灯泡的电阻：RL= L L 6V 0.5A U I =12Ω；故 A 错误； BC．当开关 S1、S2 都断开，滑片 P 在 b 端，变阻器连入电路的阻值最大，与灯泡串联， 滑片 P 从 b 端滑到某一位置 c 时，电变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由 I= U R 可知通过电路的电流变大，通过电路的电流是 0.5A，滑片 P 在 b 端的电流为： Ib=0.5A-0.1A=0.4A 因为电源的电压不变，由串联电路特点和欧姆定律得到： U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac) 0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω) 8 解得：Rab=18Ω，Rac=12Ω 电源电压：U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V；故 BC 错误； D．当开关 S1、S2 都闭合，变阻器和电阻 R0 并联，电流表测量干路中的电流，由并联电 路电阻的规律可知总电阻变小，总电流变大，所以干路电流：I=0.4A+0.1A+1.5A=2A 并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过滑动变阻器的电流：I 滑= ac 12V=12 U R  =1A R0 的阻值：R0= 12V= =122A-1A U I I  滑 当 S1、S2 都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的 最小功率：Pmin= 2 2 2 2 0 ab (12V) (12V)= + =20W12 18 U U R R    ；故 D 正确。故选 D。 7.（2020·四川凉山）如图所示，把分别标有“6V 6W”和“6V 3W”的甲乙两个小灯泡 串联接入电路，闭合开关后，其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡发光较暗，不考虑温度对 灯丝电阻的影响，则以下说法正确的是（ ）。 A．甲灯的电阻大于乙灯的电阻； B．整个电路此时消耗的总功率是 4.5W； C．1 秒内甲灯消耗的电能是 3J； D．甲灯两端的电压为 6V 【答案】B。 【解析】A．由 P＝UI＝ 可得，两灯泡的电阻分别为 R 甲＝ ＝ ＝6Ω、R 乙＝ ＝ ＝12Ω，则 R 甲＜R 乙，故 A 错误； B．两灯泡的额定电流分别为 I 甲＝ ＝ ＝1A、I 乙＝ ＝ ＝0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且一个灯泡正常发光，另一个灯泡较暗， 所以，电路中的电流 I＝I2＝0.5A， 9 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，整个电路此时消耗的总功率 P＝I2（R 甲+R 乙）＝（0.5A）2×（6Ω+12Ω）＝4.5W， 故 B 正确； C.1 秒内甲灯消耗的电能 W 甲＝I2R 甲 t＝（0.5A）2×6Ω×1s＝1.5J，故 C 错误； D．甲灯两端的电压 U 甲′＝IR 甲＝0.5A×6Ω＝3V，故 D 错误。故选：B。 8.（2019·苏州）额定电压均为 6V 的甲、乙两灯，I-U 图线如图所示。下列说法正确 的是（ ）。 A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小； B.甲、乙两灯的额定功率之比为 4：1； C.甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时，电阻之比为 3：2； D.甲、乙两灯串联接在电压为 8V 的电源两端时，实际功率之比为 1：3 【答案】D。 【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故 A 错误； B．由于甲、乙两灯的额定电压均为 6V，由图象可知：I 甲额=0.6A，I 乙额=0.3A， 则： = = = = ，故 B 错误； C、甲、乙两灯并联在 2V 的电源两端时，由图象可知：I 甲=0.3A，I 乙=0.2A，根据 I= 可得电阻之比； = = = = ，故 C 错误； D．把甲、乙两灯串联接在 8V 的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两 灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为 0.3A，甲灯的实际电压为 2V，乙灯 的实际电压为 6V 时满足电源电压为 8V，所以实际功率之比：P 甲：P 乙=U 甲 I：U 乙 I=2V：6V=1： 3，故 D 正确。故选 D。 9.（2019·达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3 为定值电阻，且 R2＝R3＝ 20Ω．闭合开关 S，电压表 V1 和 V2 的示数之比为 4：3，此时电路消耗的总功率为 P1；若把 电压表 V1 和 V2 分别换成电流表 A1 和 A2，闭合开关 S 后电流表 A1 的示数为 I1，电流表 A2 的示 10 数为 I2，此时电路消耗的总功率为 P2。则下列结果正确的是（ ）。 A．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝1：10 B．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝1：10 C．R1＝10Ω I1：I2＝3：2 P1：P2＝10：1 D．R1＝5Ω I1：I2＝2：3 P1：P2＝10：1 【答案】A。 【解析】R1＝10Ω，故 BD 错误； 此时电路消耗的总功率：P1＝ ＝ ＝ ； 若把电压表 V1 和 V2 分别换成电流表 A1 和 A2 时，R1、R2、R3 并联，电流表 A1 测 R1 和 R2 支 路电流之和，电流表 A2 测 R2 和 R3 支路的电流之和， 因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和， 所以，两电流表的示数之比： I1：I2＝（ + ）：（ + ）＝（ + ）：（ + ）＝ ： ＝3：2， 此时电路消耗的总功率：P2＝ + + ＝ + + ＝ ， 则 P1：P2＝ ： ＝1：10，故 A 正确、C 错误。 故选 A。 10.（2019·天津）现有一个电压不变的电源，两个定值电 R1、R2．先将这两个电阻以 某种形式连接到电源上，R1 消耗功率为 P0；再将它们以另一种形式连接到该电源上，R1 消耗 功率为 9P0．两种连接形式中均有电流通过 R2，则先后两种连接形式中（ ）。 A. 两端的电压比为 1：2B. 两端的电压比为 1：3 C. 消耗的功率比为 1：9D. 消耗的功率比为 2：9 11 【答案】B。 【解析】（1）将这两个电阻以某种形式连接到电源上，R1 消耗功率为：P0= ----------- ① 另一种形式连接到该电源上 R1 消耗功率为：9P0= --------------② 由①②可得： =9× ， 解得 R1 两端的电压比为：U1：U1′=1：3，故 A 错误、B 正确； （2）因为 R1、R2 接到同一电源上，且第 2 次 R1 两端的电压更大，所以，第一种以串联 方式连接；第 2 次以并联方式连接，如下图： 则由并联电路的特点和前面的解答可得，电源电压 U=U1′=3U1； 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和， 所以，串联时，R2 两端的电压 U2=U-U1=3U1-U1=2U1， 并联时，R2 两端的电压 U2′=U=3U1； 则第一种连接时，R2 消耗的功率：P2= ； 第二种连接时，R2 消耗的功率：P2′= ； 则 = =（ ）2=（ ）2= ，故 C、D 错误。 故选 B。 11.（2019·河北）如图所示，电源电压不变，R1、R2 为定值电阻，R 为滑动变阻器，a、 b 是电流表或电压表。当只闭合开关 S、S1 时，a、b 的指针均明显偏转，将位于中点的滑片 P 向左移动，a 的示数不变，b 的示数有变化。以下说法正确的是（ ）。 12 A．b 是电流表； B．只闭合 S、S2，移动滑片 P，则 a 示数的变化量与 b 示数的变化量的比值可能等于 R1+R2； C．若将 b 换成另一种电表，只闭合 S、S2，将滑片 P 向右移动，R2 消耗的功率一定变大； D．若将 a 与 b 的位置互换，只闭合 S、S2，则 a 的示数与 b 的示数的比值可能等于 R2 【答案】AD。 【解析】A、只闭合开关 S、S1 时，电表 b 与滑动变阻器 R 串联，且滑片 P 向左移动，b 的示数有变化，则 b 一定是电流表，故 A 正确； 若 a 为电流表，测通过 R2 的电流，由于 R2 的阻值和两端的电压均不变，滑片 P 向左移 动，a 的示数不变； 若 a 为电压表，测电源电压，其示数也不变，a 可能是电流表也可能是电压表； B、为电压表、b 为电流表时，只闭合 S、S2，此时 R1 与 R 串联，电压表 a 测 R 两端的电 压，电流表测电路中的电流，则有：R1＝ ，即 a 示数的变化量与 b 示数的变化量的比值 等于 R1； a、b 均为电流表时，只闭合 S、S2，R、R2 被短路，电路为 R1 的简单电路，移动滑片 P， a、b 两表的示数变化量均为 0，故 B 错误； C、将 b 换成电压表，a 为电压表时，只闭合 S、S2，R1、R2 与 R 串联，滑片 P 向右移动， 电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，根据 P＝I2R2 可知，R2 消耗的功率变大； 若将 b 换成电压表，a 为电流表时，只闭合 S、S2，R 被短路，R1、R2 串联，滑片 P 向右 移动，电阻不变，电路总电阻不变，电流不变，根据 P＝I2R2 可知，R2 消耗的功率不变，故 C 错误； D、为电压表、b 为电流表时，若将 a 与 b 的位置互换，只闭合 S、S2，R 被短路，R1、 R2 串联，电流表测电路中的电路，电压表测 R2 两端的电压，则 a 的示数与 b 的示数的比值为 R2； a、b 均为电流表时，若将 a 与 b 的位置互换，只闭合 S、S2，R、R2 被短路，电路为 R1 的简单电路，两电流表的示数相等，其比值为 1，故 D 正确。故选 AD。 12.（2019·岳阳）如图所示，电源电压恒定不变。闭合开关后，滑动变阻器的滑片 P 由 b 端移到某点 c 的过程中，电压表的示数由 4V 变为 3V，电流表的示数由 0.2A 变为 0.3A， 由此可知（ ）。 13 A．电源电压为 7V B．R1 的阻值为 20Ω C．电路消耗的最小功率为 1.2W D．滑片 P 在 b 端时，10 秒内 R1 产生的热量为 12J 【答案】C。 【解析】由电路图可知，R1 与 R2 串联，电压表测 R2 两端的电压，电流表测电路中的 电流。 （1）由“闭合开关后，滑动变阻器的滑片 P 由 B 端移到某点 C 的过程中，电压表的示 数由 4V 变为 3V，电流表的示数由 0.2A 变为 0.3A，”可知，R2 两端电压为 4V，ac 两端电 压 Uac=3V，当滑动变阻器的滑片 P 在 b 端时，电流 I=0.2A，当滑片 P 由 b 端移到某点 c 时， 电流 I=0.3A，设电源电压为 U， 解得 R1=10Ω，U=6V，故 AB 错误； （2）滑动变阻器滑片 P 在 b 端时，R1 与 R2 串联，由 P=UI 可得，电路消耗的最小功率 P=UI=6V×0.2A=1.2W，故 C 正确； （3）滑片 P 在 b 端时，根据串联电路的电压特点可得，R1 两端电压 U1=U-U2=6V-4V=2V， 10 秒内 R1 产生的热量 Q=W=U1It=2V×0.2A×10S=4J，故 D 错误。故选 C。 13．（2018•淄博）如图所示，电源电压不变，只闭合开关 S1，灯泡 L 发光，电压表有示 数：再闭合开关 S2，电路中出现的情况是（ ）。 A．电压表的示数变小；B．电路的总电阻不变； C．灯泡 L 的亮度不变；D．电路的总功率变大 【答案】D。 【解析】ABC、只闭合开关 S1，为串联电路，电阻 R 与灯泡 L 串联；电压表测量的是 R 两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表示数要小于电源电压；开关 S2 闭合时， 灯泡被短路，灯泡不发光，电路中只有 R，总电阻减小；电压表测量的是电源电压，故电压 14 表示数变大；故 ABC 错误； D、开关 S2 闭合后电路总电阻 R 总变小，电流变大，电阻 R 两端的电压变大，根据 P=UI 可知电路的总功率变大，故 D 正确。故选：D。 14．（2018·深圳）如图为“探究焦耳定律”的实验装置．两个相同的烧瓶中密封初温 相同、质量相等的煤油，通电一段时间后，右侧玻璃管中液比左侧高。下列说法正确的是 （ ）。 A．通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是控制变量法； B．右侧电阻丝的阻值比左侧小； C．通过右侧电阻丝的电流比左侧小； D．该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系 【答案】D。 【解析】A. 通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少，这种方法是转换法； 故 A 不正确； BCD、由图可以看出，两个电阻丝是串联在一起的，所以电流是相等的，故 C 错误，右 侧玻璃管中液面比左侧高，说明右侧产生的热量较多，根据焦耳定律 可知，在电流 强度和通电时间相同时，电阻越大，导体产生的热量越多。所以右侧电阻丝的阻值比左侧大， 故 B 错误；该装置是用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系的，故 D 正确。 故选 D 15．（2018·临沂）如图所示的电路中，电源电压恒为 3V，灯泡 L 的电阻为 10Ω且保持 不变。闭合开关 S 后，滑片 P 由 b 端向 a 端滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）。 A．灯泡 L 亮度变暗； B．电压表示数变大，电流表示数变小； 15 C．电压表与电流表示数的比值变小； D．灯泡 L 的最大功率为 0.9W 【答案】D。 【解析】AB、由图知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路的电流； 滑片 P 由 b 端向 a 端滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，根据电阻的串联，总 电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故 B 错误； 根据 P=I2R 可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故 A 错误； C、由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻（且灯泡电阻不变）， 则该比值不变，故 C 错误； D、当变阻器连入电路中的电阻为 0 时，灯泡的电压最大（等于电源电压 3V）， 灯泡 L 的最大功率： PL 大= = =0.9W，故 D 正确。故选：D。 16．（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“20 Ω 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。 【解析】（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： 16 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 17.（2020·黑龙江龙东）电源电压为 3V，分别将标有“6V 6W”和“3V 3W”的甲乙 两只灯泡串联接在该电源两端，灯实际功率大：若并联在该电源两端，两灯消耗的功率之比 P 甲:P 乙=。（忽略温度对灯丝电阻的影响) 【答案】甲；1:2。 【解析】由公式 R=U2 P 可知 R 甲>R 乙，甲乙两只灯泡串联接时，电流相等，由 P=I2R 可知 甲灯的电阻大实际功率大；若两灯并联时，P 甲:P 乙= R 乙:R 甲=3:6=1:2。 18．（2020·哈尔滨）有一只标有“3.8V 0.3A”的小灯泡。其中“3.8V”是指小灯泡 的 。将小灯泡接在 3.0V 的电路中，实际的电功率是 W．（灯丝电阻不变，结 果保留两位小数） 【答案】额定电压；0.71。 【解析】（1）“3.8V 0.3A”是指小灯泡的额定电压 U 额＝3.8V、额定电流 I 额＝0.3A； （2）由欧姆定律可得小灯泡灯丝的电阻：R＝ ＝ ＝ Ω； 将小灯泡接在 3.0V 的电路中，灯丝电阻不变，其实际的电功率：P 实＝ ＝ 17 ≈0.71W。 故答案为：额定电压；0.71。 19.（2020·湖南常德）如图所示电路，灯 L1、L2 串联接在 9V 的电源两端，灯 L1 标有“6V、 6W”， 灯 L2 标有“6V、3W”，闭合开关，1min 内 L2 消耗的电能是______J（不计温度对灯泡 电阻的影响）。 【答案】180。 【解析】由 2UP R 可得灯 L1、L2 的电阻：  22 1 1 1 6V 6Ω6W UR P     22 2 2 2 6V 12Ω3W UR P    灯 L1、L2 串联接在 9V 的电源两端，则电路总电阻： 1 2 6Ω 12Ω 18ΩR R R     则电路电流： 9V 0.5A18Ω UI R    由可得 UI R  可得 L2 两端实际电压： 2 0.5A 12Ω 6VU IR   2实 则 1min 内 L2 消耗的电能： 2 6V 0.5A 60s 180JW U It    2实 。 20.（2020·黑龙江龙东）如图所示，灯 L 标有“4V 2W”，R=20Ω，闭合开关灯 L 正 常发光（灯丝的电阻不受温度影响)，电流表示数为 A，通电 1min 电路产生的热量为 J。 【答案】0.7；168 。 【解析】通过灯泡的电流：IL=P U =2w 4v =0.5A，因为灯泡正常发光，故 R 两端的电压为 4V， 通过电阻的电流 IR=U R = 4V 20Ω =0.2A，故电流表的示数 I= IL +IR=0.5A+0.2A=0.7A；通电 1min 电路产生的热量 Q=W=IUt=0.7A×4V×60s=168J。 18 21.（2020·重庆）图 8 中电源电压为 6 V 并保持不变，定值电限 R 为 10Ω。滑动变 阳器 R 标有“20Ω、0.5A”字样，电流表量程为“0-0.6A”。电压表量程为-0-3V"。闭合开 关，移动滑片 p 的过程中，为保证电路元件安全滑动变阻器 R'接人电路的最小阻值为Ω 定 值电阻 R 的最大功率为 W。 【答案】10Ω；0.9W。 【解析】当电流最大为 0.5A 或定值电阻电压最大为 3V 时滑到变阻器电阻最小，定值电 阻的电功率最大； 当 U 定=3V 时； AV R UI 3.010 3  定 定 定 ,小于 0.5A 所以当电流等于 0.3A 时，滑动变阻器电阻最小，定值电阻的电功率最大：  203.0 6 ax A V I UR M 总 总  101020'min 定总 RRR WAVIUP 9.03.03max  定定定 。 22．（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为 12V，通过的电 流为 3A，则该电阻丝电阻为 Ω；若将该电阻丝两端电压由 12V 降至 6V，则电功率变 化了 W。 【答案】4；27。 【解析】由 I＝ 得：该电阻丝电阻为：R＝ ＝ ＝4Ω； 该电阻 R 所消耗电功率的变化：PR′﹣PR＝ ﹣ ＝ ﹣ ＝27W。 故答案为：4；27。 23．（2020·绥化）灯泡 L 的 I﹣U 图象如图甲所示，电阻 R1 的阻值是 10Ω，电源电压 是 8V．在图乙所示的电路中，若只闭合 S1 和 S2 时，电压表的示数是 2V，此时电路中的电流 是 A；若只闭合 S1 和 S3 时，电压表的示数是 4V，10s 内电流通过电阻 R2 产生的热量 是 J；若将电压表换成电流表，闭合 S1、S2 和 S3，时，电流表的示数是 A。 19 【答案】0.6A；32；2.4。 【解析】（1）若只闭合 S1 和 S2 时，定值电阻 R1 和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电 压，电压表示数是 2V，由图象知，灯泡电流是 0.6A，即此时电路电流是 0.6A。 （2）若只闭合 S1 和 S3 时，定值电阻 R2 和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电压 表示数是 4V，由图象知，灯泡电流为 0.8A，即此时电路电流是 0.8A，电源电压是 8V，根据 串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻 R2 两端的电压为：U2＝U﹣UL ＝8V﹣4V＝4V， 所以定值电阻 R2 的阻值为：R2＝ ＝ ＝5Ω， 10s 内电流通过电阻 R2 产生的热量是：Q＝I2R2t＝（0.8A）2×5Ω×10s＝32J。 （3）若将电压表换成电流表，闭合 S1、S2 和 S3，时，定值电阻 R1 和 R2 并联，电流表测 量干路电流， 电源电压是 8V， 所以通过定值电阻 R1 的电流为：I1＝ ＝ ＝0.8A， 所以通过定值电阻 R2 的电流为：I2＝ ＝ ＝1.6A， 故电流表示数为：I 总＝I1+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。 故答案为：0.6A；32；2.4。 24.（2020·宁夏）小朋友在玩电动玩具车时，如果用手将其按住，不让车轮转动，很 容易烧坏电动机，这是因为电动机线圈的电阻_______（选填“很大”或“很小”），此时通 过电动机线圈的电流会_______（选填“很大”或“很小”），根据_______知，短时间内会在 线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡ 【答案】（1）很小；（2）很大；（3）焦耳定律 Q=I2Rt。 【解析】因为电动机线圈是由铜线绕制而成的，电阻很小。 由欧姆定律可知，此时通过电动机线圈的电流会很大。 20 根据焦耳定律 Q=I2Rt 知，短时间内会在线圈中产生大量的热，从而将线圈烧坏｡ 25.（2020·天津）我国家庭电路的电压为______V；如图所示是小明家中一周前､后电 能表示数。他家这周消耗了______kW·h 的电能｡ 【答案】（1）220；（2）13。 【解析】我国家庭电路的电压为 220V。 小明家这周消耗的电能：W=W2-W1=1658.8 kW⋅h -1645.8 kW⋅h =13kW·h。 26．（2020·衡阳）如图所示电路中，电源电压为 6V，电阻 R1 的阻值为 2Ω，滑动变阻 器 R2 上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡 L 上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为 0～3A。 （1）当开关 S、S1 和 S2 都闭合时，R2 的滑片置于最右端，电流表的示数为 0.9A，小灯 泡 L 在 5min 内产生的热量是 J。 （2）当 S 闭合，S1 和 S2 都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表 指针要达到满偏刻度的 （即示数不小于最大量程的 ），则 R2 接入电路的最大阻值是 Ω。 【答案】（1）108；（2）4。 【解析】（1）当开关 S1，S2，S 都闭合时，R1 被短路，电路为灯 L、R2 的并联电路，电流 表测量干路中电流， R2 的滑片置于最右端，连入电阻 R2 最大＝10Ω， 滑动变阻器两端的电压等于电源电压， 通过滑动变阻器的电流：I2＝ ＝ ＝0.6A， 通过灯的电流：IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A， 灯两端的电压等于电源电压， 21 小灯泡 L 在 5min 内产生的热量：Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×60s＝108J； （2）当开关 S1、S2 都断开，S 闭合时，电阻 R1 与 R2 串联； 为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的 ，电流表所选量程为 0～3A， 所以最小电流 Imin＝ ×3A＝1A， 由欧姆定律可得电阻 R1 两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V； 因为串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以滑动变阻器 R2 两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V， 由欧姆定律可得 R2 接入电路的最大阻值：R2max＝ ＝ ＝4Ω。 故答案为：（1）108；（2）4。 27．（2020·四川南充）一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有 8V 的电源，要使小灯泡 正常发光，应该给小灯泡 （选填“串”或“并”）联一个 Ω的电阻。（不考虑 灯泡电阻受温度的影响） 【答案】串；4。 【解析】灯泡正常发光时的电压 UL＝6V，功率 PL＝3W， 要使灯泡接到 8V 的电源上时正常发光，应串联一个电阻 R 分压， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，串联电阻两端的电压：UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由 P＝UI 可得，灯泡正常工作时电路中的电流：I＝IL＝ ＝ ＝0.5A， 由 I＝ 可得，串联电阻的阻值：R＝ ＝ ＝ ＝4Ω。 故答案为：串；4。 28．（2020·绥化）小强外出时家里只有一盏额定功率是 60W 的电灯未关，仍在发光。 他离开时与回来后电能表的示数如图所示，在这段时间内，电灯消耗的电能是 kW•h； 若他离开家 20h，则此灯的实际功率是 W．请写出家庭电路中电流过大的原因 是 。（写出一条原因即可） 22 【答案】1；50；用电器总功率过大。 【解析】由图可知，在这段时间内电灯消耗的电能 W＝2020.8kW•h﹣2019.8kW•h＝1kW• h； 此灯的实际功率 P＝ ＝ ＝0.05kW＝50W； 引起家庭电路中电流过大的原因是：一是短路，二是用电器总功率过大。 故答案为：1；50；用电器总功率过大。 29．（2020·四川南充）小明将线圈电阻为 4.84Ω的电动机接入 220V 的家庭电路中， 关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有 2000imp/（kW•h）的电能表 3min 内 闪烁了 100 次，则电动机在这段时间内消耗的电能为 kW•h，电动机线圈产生 J 的热量。 【答案】0.05；1.8×104。 【解析】（1）关闭其它用电器，只让电动机工作， 由电能表的参数“2000imp/（kW•h）”知，电路中每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 2000 次， 所以当指示灯闪烁 100 次时，电动机消耗的电能为： W＝ kW•h＝0.05kW•h＝1.8×105J； （2）由 W＝UIt 可得，电动机工作时的电流：I＝ ＝ ＝ A， 所以电动机线圈产生热量：Q＝I2Rt＝（ A）2×4.84Ω×3×60s＝1.8×104J。 故答案为：0.05；1.8×104。 30.（2020·德州）下面是有关生活用电的描述，请将空白处补充完整： (1)将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，这样做可以让它的金属外壳与插座中的 ______（选填“火”“零”或“地”）线相连，防止发生触电事故。 23 (2)某家庭某月初电能表的示数如图甲所示，月底表盘示数如图乙所示，他所在地区每 度电的电费是 0.5 元，则本月他家应缴纳电费______元；将某家用电器单独接在该电能表上 正常工作5min ，电能表指示灯闪烁了 160 次（即160imp ），该家用电器的额定功率是 ______ W 。 【答案】（1）地；（2）45；（3）600。 【解析】(1)洗衣机属于金属外壳用电器，因此与洗衣机外壳相连接的是地线，这样即 使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生。 (2)由图可知某月消耗的电能为：W=1717.2kW·h-1627.2kW·h=90kW·h 应缴纳电费：0.5 元/kW·h×90kW·h=45 元 电能表指示灯闪烁 160 次时，用电器消耗的电能：W′= 160imp =0.05kW h3200imp/(kW h)  用电器正常工作的电功率，即额定功率：P= 0.05kW h 5 h60 W t   =0.6kW=600W。 31.（2020·贵州黔东南）电能表是测量_____的仪表，小红同学家中电能表月初和月底 的读数如图所示， 则这个月家里用了_____度电，小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的 实际电功率，她关闭了家中其它所有电器，此时她家标有“3000r/kW·h”字样的电能表每 分钟转过 30 圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为_____W。 【答案】（1）电功；（2）82；（3）600。 【解析】电能表是测量电功的仪表．某月消耗的电能是两次电能表的读数之差，即 1469.5kW h 1387.5kW h=82kW h    标有“3000r/kW·h”字样的电能表每分钟转过 30 圈，消耗的电能为： 24 30r 1 kW h3000r/kW h 100W    1 kW·h100 0.6kW 600W1 h60 WP t     。 32.（2020·四川成都 A）小彬用图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的 关系”，电源电压为 3V，电阻丝 R1=10Ω，R2=20Ω，两气球相同。闭合开关后，密闭烧瓶内 的空气被加热，他观察到________气球先鼓起来。甲气球乙气球通电 1min，R2 产生的热量 为______J。 【答案】（1）乙；（2）12。 【解析】从图中可以看到，加热时间相同，通过的电流也相同，根据焦耳定律 2Q I Rt 可知，R2 的电阻较大，那么 R2 所在的密闭烧瓶产生的热量较大，乙气球先鼓起来。 甲气球乙气球通电 1min，电路中的电流大小： 1 2 3V 0.1A10Ω 20Ω UI R R     R2 产生的热量：  22 2 2 2 0.1A 20Ω 60s 12JQ I R t     R2 产生的热量为 12 J。 33． （2020·安徽）如图所示的电路中，电源电压 U =9V，电阻 R1 =20Ω，R2 =10 Ω，则通电 1min 该电路产生的热量为________J。 【答案】162。 25 【解析】 JsVtRR UWQ 162601020 )9( 21 2  电 。 34.（2020·重庆 B）如图所示，是小静同学观察到自家电能表的情况，其显示的示数 为________kW·h。他关掉了家里其他用电器，只让电饭锅处于加热状态工作，观察到电能 表转盘 8min 内刚好转动了 72 转，则他家的电饭锅加热时的电功率为________W。 【答案】（1）1919.8；（2）900。 【解析】电能表的读数，最后一位是小数，单位是 kW•h，读图可知，电能表的读数 1919.8kW•h。 “600r/（kW•h）”表示每消耗 1kW•h 电能，电能表转盘转 600 圈，只让电饭煲在 8min 内转了 72 转，消耗的电能为： 72R 0.12kW h600R/kW hW    电饭锅加热时的电功率为： 8 60 0.12kW h 0.9kW 900W h WP t     。 35.（2020·四川南充）一灯泡标有“6V、3W”的字样，现仅有 8V 的电源，要使小灯泡 正常发光，应该给小灯泡________(选填“串”或“并")联一个________Ω的电阻。(不考虑 灯泡电阻受温度的影响) 【答案】（1）串；（2）4。 【解析】根据题意知道，灯泡正常发光时的电压 UL =6V，功率 PL =3W，所以，要使灯泡 接到 8V 的电源上时正常发光，应串联一个电阻 R 分压。 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，串联电阻两端的电压 UR =U-UL =8V-6V=2V 又因为串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=UI 知道，灯泡正常工作时电路中的电 流： L L L 3W 0.5A6V PI U    由 UI R  知道，串联电阻的阻值： L 2V 40.5A RUR I     。 36.（2020·四川南充）将一段电阻丝接入电路中，测得其两端电压为 12V，通过的电 26 流为 3A，则该电阻丝电阻为________Ω；若将该电阻丝两端电压由 12V 降至 6V，则电功率 变化了________W。 【答案】（1）4；（2）27。 【解析】电阻丝的电阻：R= 12V 3A U I  =4Ω 将该电阻丝两端电压由 12V 降至 6V，则电功率变化： ΔP=    2 22 2 1 2 12V 6V- =27W4 4 U U R R     。 37.（2020·四川南充）小明将线圈电阻为 4.84Ω的电动机接人 220V 的家庭电路中， 关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有 2000imp/(kW.h)的电能表 3min 内闪 烁了 100 次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h，电动机线圈产生________J 的热量。 【答案】（1）0.05；（2） 41.8 10 。 【解析】电动机在这段时间内消耗的电能为： 0 100kW h= kW h 0.05kW h2000 nW n      [2]根据公式W UIt 可以求出电动机线圈的电流为： 60.05 3.6 10 J 100 A220V 3 60s 22 WI Ut      电动机线圈产生热量为： 2 2 4100( A) 4.84Ω 180s=18000J=1.8 10 J22Q I Rt     。 38.（2020·四川雅安）图所示的电能表读数是_______ kW·h，若单独使用某电热水器 12 min，该电能表的转盘转 1200 转，则此热水器的功率为______W。 【答案】（1）165.3；（2）2000。 【解析】电能表表盘上最后一位是小数、单位 kW⋅h，所以图示的电能表读数为 165.3kW ⋅h。 27 [2]电路中消耗电能： 1200 kW h 0.4kW h3000W     用电器的功率： 0.4kW h 2kW 2000W12 h60 WP t     。 39.（2020•岳阳）如右图所示是某小灯泡的电流—电压图像，小灯泡的额定电压为 6V。 小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是Ω，若将小灯泡与 R=10Ω的定值电阻并联接入某电路， 干路的总电流为 0.5A，通电 10s，电阻 R 消耗的电能为 J。 【答案】20、9 。 【解析】依据图片可知，当电压为 6V 时，通过灯泡的电流为 0.3A，灯泡的电阻 䀀 䀀 䁘 䀀 ；，当灯泡接入 3V 的电源时，通过灯泡的电流为 0.2A，通过定值电阻 R 的电流 䀀 䀀 䁘 䀀 䁘 ，干路的电流 I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，符合题意；故电阻消耗的电能，即电 流所做的功 W=UIt=3V×0.3A×10s=9J 。 故答案为：20、9 。 40.（2020·四川雅安）如图所示，电源电压 7V 保持不变，灯 L2 的规格为“6V 3.6W" ， 当开关 S 闭合，两灯发光，使用一段时间后 L1 突然熄灭，L2 更亮，则故障是 L1______，此时 灯 L2 的实际电功率为____W。（假设灯丝电阻不变） 【答案】（1）短路；（2）4.9。 【解析】由图可知，两灯泡串联，若两灯中只有一灯发光，则电路故障一定不是断路， 而是另一个灯泡短路，因为是 L1 突然熄灭，L2 更亮，则故障是 L1 短路。 28 由 2UP R 可得，灯 L2 的电阻：  22 6V 10Ω3.6W UR P   额 额 当 L1 短路时，此电路为 L2 的简单电路，灯 L2 的实际电功率：  22 7V 4.9W10Ω UP R   实际 实际 。 41.(2019·武威)如图所示是某家用电子式电能表的表盘，该表盘上显示已用电______kW •h。若将某用电器单独接在该电能表上正常工作 3min，电能表指示灯闪烁了 32 次。该用电 器在上述时间内消耗的电能为______kW•h，它的实际电功率是______W。 【答案】5546.7；0.02；400。 【解析】（1）该表盘上显示数字为 55467，因为最后一位是小数、单位是 kW•h，所以 显示已用电 5546.7kW•h； （2）1600imp/（kW•h）表示每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 1600 次，指示灯闪烁 32 次，则该用电器消耗的电能：W= kW•h=0.02kW•h， 该用电器的实际电功率：P= = =0.4kW=400W。 故答案为：5546.7；0.02；400。 42.（2019·河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作 2min，测得家中 如图所示的电能表的转盘转了 70r，热水器的实际功率为_____W；若不计能量损失，这段时 间内热水器中 50L 的水可升温_____℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度 考虑，热水器的电源线比冰箱的要_____（选填“粗”或“细”）。[已知ρ水=1.0×103kg/m3， c 水=4.2×103J/（kg•℃）] 29 【解析】（1）电能表的转盘转 70r，电热水器消耗的电能：W= =0.07kW•h， 工作时间 t=2min= h，则该电热水器的实际功率： （2）电热水器消耗的电能：W′=Pt=2100W×120s=2.52×105J， 水的体积 V 水 =50L=0.05m3 ，由ρ= 可得，水的质量：m 水 =ρ 水 V 水 =1.0×103kg/m3 × 0.05-3m3=50kg； 因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q 吸=W′=2.52×105J， 由 Q=cm△t 得，水升高的温度： （3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据 P=UI 可知，电热水器工作时的电流远大于 冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。为保证线路安全，在电流和通电时间一定 时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，根据 Q=I2Rt 可知，电源线产生的热 量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。 故答案为：2100；1.2；粗。 43.（2019·天津）如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器 滑片 P 从 a 端移动到 b 端的整个过程中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系图象如图乙所 示。则电阻 R1 的阻值为______Ω；当变阻器滑片 P 处于 a 端时，电阻 R1 消耗的电功率为______W。 30 【答案】10；0.1。 【解析】由电路图可知，定值电阻 R1 与滑动变阻器 R2 串联，电压表测 R1 两端的电压， 电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于 b 端时，电路为 R1 的简单电路，电压表测电源电压，此时电路中的电 流最大， 由图象可知，电源电压 U=3V，此时 R1 两端的电压 U1=U=3V，电路中的电流 I=0.3A， 由欧姆定律可得：R1= = =10Ω； （2）当滑片位于 a 端时，R1、R2 串联，电压表测 R1 两端的电压，由图象可知，此时电 路中的电流 I′=0.1A 时，R1 两端的电压 U1′=1V，电阻 R1 消耗的电功率 P1′=U1′I′=1V× 0.1A=0.1W。 故答案为：10；0.1。 44.（2019·益阳）如图所示电路，电源电压不变，R1 为发热电阻，阻值 10Ω．R2 为定 值电阻，阻值为 20Ω．R 为滑动变阻器（A、B 为其两个端点）。闭合开关 S，当滑片 P 移动 到 A 端时，电流表的示数为 0.3A，电源电压 U=______V．当滑片 P 移到 B 点时，发热电阻 R1 在 1 分钟内产生的热量为______J。 【答案】故答案为：6；216。 【解析】由图知，闭合开关 S，当滑片 P 移动到 A 端时，R1 和 R2 并联，电流表测量通过 R2 的电流。 31 因为 I= ，所以电源电压为 U=I2R2=0.3A×20Ω=6V； 滑片 P 移动过程中，R1 两端电压不变，阻值不变， 所以 1 分钟内产生的热量为 。 故答案为：6；216。 45.（2019·贵港）家用电吹风的简化电路如图 5 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。 【答案】48.4；3×105。 【解析】由表知，电热丝吹热风时，电热丝的额定功率为 P=1000W，额定电压为 U=220V， 故电热丝的阻值为 ； 正常工作吹热风 5min 电热丝产生的热量为： 。 46.（2019·湘潭）图是某电水壶的铭牌，该电水壶正常工作 1min 产生 J 的热量，如果 这些热量 84%被冷水吸收能使 2.0L 的水温度升高上℃。 【解析】（1）由图知，电水壶的额定功率为 1500W， 所以正常工作 1 分钟产生的热量：Q＝W＝Pt＝1500W×60s＝9×104J； （2）由ρ＝ 可得水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2.0×10﹣3m3＝2kg， 这些热量 84%被冷水吸收，即 Q 吸＝84%Q 放， 由 Q＝cm△t 得水升高的温度：△t＝ ＝ ＝9℃。 故答案为：9×104；9。 32 47．（2018•青岛）某电视机的额定功率是 l10w，则它正常工作时，电流是 ；1kW• h 的电能可供它止常工作的时间是 （至少保留一位小数）。 【答案】0.5A；9.1h。 【解析】家庭电路的电压是 220V，电视机的额定功率是 l10W， 则它正常工作时，通过电视机的电流为：I= = =0.5A； 1kW•h 的电能可供它正常工作的时间：t= = ≈9.1h。 故答案为：0.5A；9.1h。 三、计算题 48.（2020·四川成都 A）图所示的电路，电源电压 U 恒定为 3V，电阻 R1=10Ω、R2=6Ω， 导体棒 DE 总电阻为 RDE=15Ω，开关闭合前，滑片 P 与导体棒最左端接触。 (1)开关 S1 接 M，S、S2 闭合，求 5min 内电路消耗的电能； (2)开关 S1 接 N，S2 断开，S 闭合，移动滑片 P 的过程中，导体棒接入电路的电阻为 Rx 时，电压表 V1 示数为 U1，电压表 V2 示数为 U2，ΔU=U1-U2。请写出ΔU 的字母表达式(用 U、 R1、R2、Rx 表示)，并求出ΔU 的最大值。 【答案】(1)450J；(2)  1 2 1 2 U R RU R R   ；0.75V。 【解析】(1)开关 S1 接 M，S、S2 闭合，R1 和导体棒 DE 并联，则 R1 在 5min 内电路消耗的 电能为：  22 1 1 3V 5 60s=270J10Ω UW tR     W； 导体棒 DE 在 5 min 内电路消耗的电能为：  22 DE DE 3V 5 60s=180J15Ω UW tR     所以 5min 内电路消耗的电能： 1 DE 270J 180J 450JW W W     ； (2)开关 S1 接 N，S2 断开，S 闭合，电路为串联电路，V1 测 R1 和导体棒 DE 的电压，V2 测 R2 和导体棒 DE 的电压，根据题可得： 33        1 DE 2 D 1 22 E1 10 -6 4I R R I R R I R R I IU U U            当电流最大时，ΔU 最大，即当滑动变阻器阻值最小，电流最大为： 1 2 3V 3= A10Ω+6Ω 16 UI R R   则ΔU 的字母表达式为：  1 2 1 2 U R RU R R   ； 则， 3=4 A=0.75V4 16= IU   。 答：(1)开关 S1 接 M，S、S2 闭合，5min 内电路消耗的电能为 450J。(2)开关 S1 接 N，S2 断开，S 闭合，移动滑片 P 的过程中，导体棒接入电路的电阻为 Rx 时，电压表 V1 示数为 U1， 电压表 V2 示数为 U2，ΔU=U1-U2。ΔU 的字母表达式为  1 2 1 2 U R RU R R   ，ΔU 的最大值为 0.75V。 49.（2020·四川乐山）如图所示，已知电源电压保持不变，灯泡 L 标有“6V 6W”字 样（不计温度对灯丝电阻的影响）。当断开 S1，闭合 S2、S3，此时灯泡刚好正常发光，电流 表示数为 2.5A．求： (1)电源电压； (2)电阻 R1 的阻值； (3)只闭合开关 S1，灯泡 L 的电功率。 【答案】(1)6V；(2)4Ω；(3)2.16W。 【解析】(1)根据题意知道，当断开 S1，闭合 S2、S3，灯泡 L 与 R1 并联，此时小灯泡刚 好正常发光，由并联电路的特点知道，电源电压是：U=UL 额=6V； (2)小灯泡正常发光时，此时通过灯泡的电流是： L L L 6W 1A6V PI U    因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过 R1 的电流是： I1=I–IL=2.5A–1A=1.5A 34 所以，R1 的阻值是： 1 1 1 6V 4Ω1.5A UR I    (3)小灯泡正常发光时，由 2UP R 知小灯泡的电阻是： 2 2 L L (6V) 6Ω6WL UR P    只闭合开关 S1，小灯泡 L 与 R1 串联：R 总=R1+RL=4Ω+6Ω=10Ω 所以通过小灯泡 L 的电流是： L 6V 0.6A10Ω UI R    总 由 2P I R 得，  22 = 0.6A 6Ω=2.16WP I R  。 答：(1)电源电压为 6V；(2)电阻 R1 的阻值为 4Ω；(3)灯泡 L 的电功率为 2.16。 50.（2020·四川南充）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水 壶的电路简图，开关 K 接通后，开关 S 自动与触点 a、b 接通，热水壶开始烧水；当壶内水 温达到 100oC 时，温控开关 S 自动与 a、b 断开，并立即与触点 c 接通，水壶进入保温状态。 已知电源电压为 220V，电阻 R1=50Ω，这种水壶的加热功率 P 加热是保温功率 P 保温的 5 倍， 水的比热容 c=4.2x103J/(kg.oC)，R1、R2 电阻不受温度影响。求： (1)将 1kg 初温为 35oC 的水加热到 100oC 需要吸收多少热量? (2)电阻 R2 的阻值。 (3)在晚上用电高峰期将 1kg 初温为 35oC 的水加热到 100oC 需用时 300s，若加热效率为 91%，则晚上用电高峰期的实际电压为多少? 【答案】(1) 52.73 10 J ；(2)200Ω； (3)200V。 【解析】(1)初温为 35oC的水加热到 100oC，温度的变化量为： o 0 o oC 35 C 65 C=100t t t    － 需要吸收的热量为：  3 o o 54.2 10 J/ kg. C= 1kg 65 C=2.73 10 JQ cm t     吸 (2)由题意可知，开关 S 自动与触点 a、b 接通时 1R 与 2R 并联，电热水壶处于加热状态， 35 得加热时电功率为： 1 2P P P 加热 开关 S 自动与 a、b 断开，并与触点 c 接通时，电路变为 2R 的简单电路，电热水壶处于 保温状态，得保温时电功率为： 2P P保温 水壶的加热功率 P 加热是保温功率 P 保温的 5 倍，即 5P P加热 保温 得： 1 2 25 5P P P P P   加热 保温 即 1 24P P 根据 2UP R 得： 2 1 1 UP R  ， 2 2 2 UP R  电阻 1=50ΩR ，根据 1 24P P 可算出电阻 2R 为： 2 2 1 2 1 2 4U UP PR R    即： 1 2 1 4 R R  得： 2 14 4 50Ω=200ΩR R   。 (3)初温为 35oC 的水加热到 100oC，温度变化量为： o 0 o oC 35 C 65 C=100t t t    － 吸收的热量为：  3 o o 54.2 10 J/ kg C= 1kg 6 C=2.73 10 J5Q cm t     吸 总的消耗的电能为： 5 52.73 10= 3 10 J91% JQW    吸 总 电路总电阻为： 1 2 1 2 50Ω 200Ω= =40Ω50Ω+200Ω R RR R R  总 根据公式 2 = UW tR 实 总 总 得： 53 10 J 40Ω= =200V300s W RU t   总 总 实 。 51.（2020·重庆 B）小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”， 一段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参 数如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，R1、R2 为阻值未知的电热丝。 为了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进， 可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求： 36 (1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流； (2)在图丙中，当 S 闭合，S1 断开，S2 接 b，电火锅处于“保温档”，该状态下电火锅正 常工作时消耗的电功率； (3)用电高峰时电路的实际电压降为 198V，向锅内装 2kg 温度为 25℃的水，用“高温档” 连续工作 100s，水温升高到 35℃，这时电火锅的加热效率ƞ是多少？(已知水的比热容 34.2 10 J/ kgc   水 （ ℃），电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的 电能的比值叫做加热效率。) 【答案】(1)5A；(2)176W；(3)94.3%。 【解析】(1)由 P UI 可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流 1100W 5A220V P UI  高 高 高 (2) 由乙图可知，当开关 S 和 S1 闭合时，两电阻并联，此时电路的总电阻较小，由 2UP UI R   可知，此时为高温档；当只闭合开关 S 时，电路为 R1 的简单电流，此时电路 的总电阻较大，由 2UP UI R   可知，此时为低温档；工作状态为低温档时 2 2 1 220V( ) 55Ω880W UR P    低 工作状态为高温档时： 2 2220V 44Ω1100 ( ) W UR P    高 总 由 1 2 1 1 1 R R R   总 得： 2 1 1 1 44Ω 55Ω R   解得： 2 220ΩR  在图丙中，当 S 闭合，S1 断开，S2 接 b 时，两电阻串联，此时电路的总电阻是： ' 1 2 55Ω 220Ω 275ΩR R R    总 37 该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率： 2 ' 2 (220V) 176W275Ω UP R   保 总 温 (3)电火锅实际电压为 198V 时，实际功率是： 2 2(198V) 891W44Ω UP R   实际 实际 总 由 WP t 可知，消耗的电能是： 891W 100s 89100JW Pt    水吸收的热量： 34.2 10 J(kg ) 2kg (35 25 ) 84000JQ cm t        吸 ℃ ℃ ℃ 这时电火锅的加热效率： 8 84000J100% 100% 949100J .3%Q W      吸 。 答：(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流是 5A；(2)该状态下电火锅正 常工作时消耗的电功率176W ；(3)电火锅的加热效率是 94.3%。 52.（2020·江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。 为解决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路 如图所示，定值电阻 R1 和 R2 为两电热丝，单刀双掷开关 S2 可接 a 或 b。已知电阻 R2 =550Ω， 所加电源电压为 220V。当 S1 闭合，S2 接 a 时，电路发热的功率为 22W。 (1)求 R1 的阻值； (2)分别求出①S1 断开、S2 接 a；②S1 闭合、S2 接 b 两种情况下电路的发热功率。 (3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保， 建议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。 【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W，110W；(3)见解析。 【解析】(1)当 S1 闭合，S2 接 a 时，只有 R1 接入电路，R1 的阻值： 38 R1= 2 2(220V) 22W U P  =2200Ω (2)①S1 断开、S2 接 a 时，两个电阻串联，电路的发热功率： 2 2 2 1 2 (220V) 17.6W2200 550 UP R R       ②S 闭合，S2 接 b 时，两个电阻并联，R1 的发热功率： 2 2 1 1 (220V) 22W2200 UP R    R2 的发热功率： 2 2 2 2 (220V) 88W550 UP R    电路的发热功率：P 总=P1+P2=88W+22W=110W (3)当 S1 断开、S2 接 a 时，电路消耗的功率为 17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡 位 22W 相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变 R1 和 R2 的阻值，使三个挡位电路的功 率适当拉开差距。 53．（2020·四川遂宁）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关 s 可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情 况下，将一壶 25℃的水在 1 标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收， R1，R2 的阻值不随温度变化，c 水＝4.2×103J/（kg•℃），1L＝10﹣3m3]。求： （1）水吸收的热量； （2）R1、R2 的阻值； （3）加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）； （4）实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min，求实际电压。 【解析】（1）由ρ＝ 可得，水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg， 39 1 标准大气压下，水的沸点为 100℃， 水吸收的热量：Q 吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3 ×105J； （2）由图可知，开关打到 2 时，只有 R1 接入电路中，电路的电阻最小，根据 P＝ 可 知，此时为高温档， 则 R1 的阻值为：R1＝ ＝ ＝40Ω； 开关打到 3 时，两个电阻串联，则为低温档；低温档的电阻为：R＝ ＝ ＝ 484Ω； 根据串联电路的电阻关系可知，R2 的阻值为：R2＝R﹣R1＝484Ω﹣40Ω＝444Ω； （3）电热丝产生的热量全部被水吸收，根据 Q＝W＝6.3×105J； 根据 P＝ 可知，加热的时间为：t＝ ＝ ＝520.7s； （4）烧开同样一壶水所需的电能是相同的，则电水壶的实际功率为：P'＝ ＝ ＝1000W； 根据 P＝ 可知，实际电压为：U'＝ ＝ ＝200V。 答：（1）水吸收的热量为 6.3×105J；（2）R1 为 40Ω，R2 的阻值为 444Ω；（3）加热这 壶水到沸腾所用时间为 520.7s；（4）实际电压为 200V。 54.（2020·重庆）水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个 要求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图 20 甲。其中开关 s 为防干烧温控开 关，通常情况闭合定值电阻 R1、R2 为加热电阻,且 R1 为 48.4Ω,R2 阻值为 R1 的 2 倍。通过滑 动金属滑轩上的滑块 P,使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化(图 20 乙)。他测得烧 水壶用中功率档给热水保温时，正常工作 24s,将 1kg 的水从 750C 加热到 800C。[已知 c 水 =4. 2x103J/(kg.℃),不计温度对电阻的影响]求: (1)此加热过程中热水所吸收的热量 Q; (2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W，W 为所消耗的电能); (3)用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热 一段时间后开始计时经过 30s。后水沸腾，再以低功率档持续加热 30s,观察到电能表转盘在 40 这 60s 内转了 27 转(电能表盘如图 20 丙)，烧水壶工作的际电压 U 实是多少。 答案： 【解析】（1） JkgkgJtcmQ 43 102.170-801/(102.4  ℃）℃（℃）吸 （2）此加热方式为中功率档：   %5.87102.4 101.2 102.4241000 10004.48 220 4 4 4 2 1 2     J J W Q JsWtPW WV R UP 吸 中 中  （3)由电能表数据可得：   JhkWhkWr r N nW 41086.40135.0/2000 27 实  8.964.4822 12 RR 由于 W 实为高功率与低功率共同消耗的电能；有图得 2 2 2 2 2 1 2 R UPRR U R UP 实 低 实实 高 ：，低功率为只有高功率为并联：  即 VU tUtUUJ tR UtR U R UtPtPWWW 198 96.896.848.41086.4 222 4 2 2 2 2 1 2                实 低 实 高 实实 低 实 高 实实 低低高高低高实 解之得： 55.（2020·山东滨州）如图所示，电源电压 4.5V 保持不变，电流表的量程为 0 0.6A～ ， 电压表的量程为 0 3V～ ，灯泡 L 标有“ 3V 1.5W ”字样，滑动变阻器 R 标有“ 20 1A” 41 字样。闭合开关 S，调节滑动变阻器滑片 P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求： (1)灯泡正常工作时的电流和电阻。 (2)灯泡正常工作1min 所放出的热量。 (3)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。 【答案】(1)0.5A，6Ω；(2)90J；(3)3Ω~12Ω。 【解析】(1)灯泡 L 正常工作时的电流： L L L 1.5W 0.5A3V PI U    灯泡 L 的阻值： L L L 3V 60.5A UR I     ； (2)灯泡1min 所放出的热量即电流所做的功： 1.5W 60s 90JQ W Pt     (3)闭合开关，灯泡 L 和滑动变阻器串联，线路中的最大电流等于灯泡正常工作时的电 流： L 0.5AI I  灯泡 L 正常发光。此时滑动变阻器两端的电压： 2 L 4.5V 3V 1.5VU U U     滑动变阻器连入电路的电阻为： 2 L 1.5V 30.5A UR I     当电压表的示数为最大 2 3VU   时，电路中电流： 2 L 4.5V 3V 0.25A6 U UI R      此时滑动变阻器连入电路的电阻为： 2 3V 120.25A UR I      所以滑动变阻器连入电路的电阻变化范围3 ~12  。 答：(1)灯泡正常工作时的电流是 0.5A 和电阻是 6Ω；(2)灯泡正常工作1min 所放出的 热量是 90J；(3)在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围是 3Ω~12 Ω。 42 56.（2020·贵州黔东南）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热 系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为 220V，额定功率为 605W，问： (1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入 6kg 初温为 20℃的水，加热系统的加热电阻正 常工作 16min 将水加热到 40°C，此加热过程中吸收的热量是多少？（c 水=4.2×103J/(kg·° C)） (2)加热系统加热时的热效率是多少？ （结果精确到 0.1%） (3)当小明家的实际电压是 200V，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不 随温度变化而变化） (4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是 12V（按摩系统将交流电压转换为 12V），工 作电流为 4A，其电阻为 0.5Ω，电动机工作中因发热损失．．．．的功率是多少？ 【答案】(1)5.04×105J；(2)86.8%；(3)500W；(4)8W。 【解析】(1)加热过程中水吸收的热量：  3 54.2 10 J/ kg C 6kg 40 C 20 C 5.( 10) 04 JQ c m t         吸 水 水 水 (2)加热系统加热时消耗的电能： 5605W 16 60s 5.808 10 JW P t     额 则热效率： 5 5 5.04 10 J 5.80100% 100% 86.8 10 J 8%Q W       吸 (3)由 2UP R  额 额 可得加热电阻的阻值：  22 220V 80Ω605W UR P   额 额 当小明家的实际电压是 200V，加热电阻工作的实际功率：  22 200V 500W80Ω UP R   实 实 (4)电动机工作过程中要发热，损失功率：  22 4A 0.5Ω 8WP I R   损 电动机 答：(1)加热过程中水吸收的热量是 5.04×105J；(2)加热系统加热时的热效率是 86.8%； (3)当小明家的实际电压是 200V，加热电阻工作的实际功率是 500W；(4)电动机工作中因发． 43 热损失的功率是 8W。 57.（2020·贵州黔南）如图甲所示电路中，电源电压为 9V 不变，R1 是定值电阻，R2 由 三段材料不同、横截面积相同的均匀导体 EF、FG、GH 制作而成，其中一段是铜丝，其电阻 可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P 是与 R2 良好接触并能移动的滑 动触头。闭合开关 S1 断开 S2，将 P 从 H 端移到 E 端时，电流表示数 I 与 P 向左移动的距离 x 之间的关系如图乙所示。问： (1)电阻 R1 的阻值是多少？电阻 R2 的总电阻是多少？ (2)当 x 的值为 30 cm 时，电流表的示数是多少？ (3)当电压表的示数为 4 V 时，在 20 s 内电流通过 R2 产生的热量是多少？ (4)当 P 移动到最左端 E 处时，闭合开关 S1 和 S2.电阻 R2 消耗的电功率与电路消耗的总电 功率之比是多少？ 【答案】(1) 10Ω；20Ω；(2) 0.64A；(3) 40J；(4) 1∶3。 【解析】(1)当 P 移到 E 端时，均匀导体没有接入电路，只有电阻 R1 工作，电路电阻最 小，电流最大，由图可知，此时通过电阻电流为 0.9A，则电阻 R1 的阻值是： 1 9V =10Ω0.9A UR I   大 当 P 移到 H 端时，均匀导体全部接入电路，电路电阻最大，电流最小，由图可知，此时 通过电路电流为 0.3A，则 R1 电压为： 1 1=0.3A 10Ω=3VU I R 小 根据串联电路的分压规律，R2 电压为： 2 1 9V-3V=6VU U U   R2 的阻值为： 2 2 6V =20Ω0.3A UR I   小 (2)由图可知，当 x 在 15cm~25cm，电流不变，即 FG 为铜导线，当 x 的值为 30 cm 时， P 在 EF 中点，因为导线阻值与自身长度成正比，所以起到作用的长度为：  1 1 35cm-25cm =5cm2 2l EF  44 整段导体起作用的总长为：L=15cm+(35cm-25cm)=25cm 则当 x 的值为 30 cm 时，该段电阻为： x 2 5cm20 =425cm lR R L      电流表示数为： A 1 x 9V= = 0.64A10Ω+4Ω U UI R R R  总 (3)电压表的示数为 4 V 时，即 R1 电压为 4V，则 R2 电压为： 2 1 9V-4V=5VU U U   根据串联电路的电流规律： 1 2 1 1 4V =0.4A10Ω UI I R    则在 20 s 内电流通过 R2 产生的热量是： 2 2 5V 0.4A 20s=40JQ W U I t     (4)当 P 移动到最左端 E 处时，R1 和 R2 并联，则：  22 1 1 9V =8.1W10Ω UP R    22 2 2 9V =4.05W20Ω UP R   电阻 R2 消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比是： 2 2 1 2 4.05W 1= = =+ 8.1W+4.05W 3 P P P P P总 。 答：(1)电阻 R1 的阻值是 10Ω。电阻 R2 的总电阻是 20Ω。(2)当 x 的值为 30 cm 时，电 流表的示数是 0.72A。(3)当电压表的示数为 4 V 时，在 20 s 内电流通过 R2 产生的热量是 40J。(4)当 P 移动到最左端 E 处时，闭合开关 S1 和 S2.电阻 R2 消耗的电功率与电路消耗的总 电功率之比是 1∶3。 58.（2020·贵州黔西南）如图是一款可以设定不同出水温度的电热饮水器原理示意图， R 是加热电阻丝，阻值为 44Ω，R 是热敏电阻，其阻值与温度的关系式为 Rt=5+0.5t（式中 Rt 单位是Ω，t 的单位是℃），R0 是设定温度的变阻器。控制电路中，电源电压为 3V。当电 磁维电器线圈中的电流小于等于 10mA 时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热．[c=4.2 ×103J/（kg·℃）] 45 (1)如果将水只加热到 80℃，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到多大？（电磁铁线 圈电阻忽略不计） (2)容器内装有 700mL、初温为 20℃的水，将其加热到 100℃，用时 4min，则该饮水器 正常工作时加热效率是多少? 【答案】(1) 255Ω ；(2)89%。 【解析】(1)由题可知，当温度为 80℃时，热敏电阻的阻值为： t 5 0.5 5 0.5 80 =45R t     ℃ 设定温度为 80℃，即 80℃时，电路中的电流为 10mA 合 0.01A，此时控制电路中的总电 阻为： 3V= =300Ω0.01A UR I 总 则滑动变阻器的阻值为： t 300Ω 45Ω=255ΩR R R   滑 总 即滑动变阻器的阻值要调到 255Ω。 (2)容器内装有 700mL 合 700cm3，则容器内水的质量为： 3 3= 1g cm 700cm =700g=0.7kgm V   这些水温度由 20℃的水升高到 100℃，所吸收的热量为：  3 54.2 10 J kg 0.7kg 100 =2.352 10 J=Q cm t     吸 （ ℃） ℃－20℃ 饮水机的工作电路 4min，所消耗的电功为：  22 5220V= 4 60s=2.64 10 J44Ω UW UIt tR     电 该饮水器正常工作时加热效率为： 5 5100%= 100% 89%2.352 10 J 2.64 10 J Q W      吸 电 答：(1)如果将水只加热到 80℃，闭合开关，则滑动变阻器的阻值要调到 255Ω；(2) 该饮水器正常工作时加热效率是 89%。 46 59.（2020·湖南常德）如图所示电路图中，已知定值电阻 R1=R2=5Ω，滑动变阻器 Rg 的最大阻值为 10Ω，电源电压为 12V，电路中 a 处可能是电压表也可能是电流表。 (1)若只闭合开关 S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表 A2 的示数为多大？ (2)若同时闭合开关 S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电 功率为多大？ 【答案】(1)电流表 A2 的示数为 0.6A 或 1.2A；(2)若同时闭合开关 S1、S2，将滑动变阻 器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电功率为 28.8W 或 0。 【解析】(1)只闭合开关 S1，滑动变阻器的触片滑至最左端，则变阻器接入电路的阻值 最大。 若 a 处接的是电压表，则定值电阻 R1、R2 和变阻器串联，电流表 A2 测电路的电流，那么 此时电路的电流： 1 2 g 12V 0.6A5Ω 5Ω 10Ω UI R R R       若 a 处接的是电流表，则电路是滑动变阻器单独工作的简单电路，此时电路中的电流： g 12V 1.2A10ΩI U R   ＇ (2)同时闭合开关 S1、S2，滑动变阻器的触片滑至其中点，则变阻器接入电路的阻值为 5 Ω。 若 a 处接的是电压表，则电路是电阻 R1 单独工作的简单电路，此时变阻器消耗的电功 率为 0； 若 a 处接的是电流表，则电路中定值电阻 R1 和变阻器 Rg 并联，电阻 R2 被短路，此时变 阻器消耗的电功率： 2 2 g (12V) 28.8W5Ω UP R    答：(1)若只闭合开关 S1，将滑动变阻器的触片滑至最左端，则电流表 A2 的示数为 0.6A 或 1.2A；若同时闭合开关 S1、S2，将滑动变阻器触片滑至其中点，此时滑动变阻器消耗的电 功率为 0 或 28.8W。 47 60.（2020·江苏泰州）如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡， 分别是高温烧煮和低温焖饭。S1 为挡位自动控制开关，R1 和 R2 为电热丝，R1 的阻值为 80Ω， 高温烧煮挡的功率为 660W。求： (1)高温烧煮时干路中的电流； (2)电阻丝 R2 的阻值； (3)电饭锅低温焖饭 0.5h 消耗的电能是多少焦耳。 【答案】(1)3A；(2)880Ω；(3)99000J 。 【解析】(1)由 P UI 得，高温烧煮时干路中的电流： 660W 3A220VI P U  高温 高温 高温 (2)当开关 S1 和 S 都闭合时，两电阻并联，此时总电阻较小，由 2UP UI R   可知，此 时为高温烧煮挡；当只闭合开关 S 时，电路为 R2 的简单电路，此时总电阻较大，由 2UP UI R   可知，此时为低温焖饭挡；当开关 S1 和 S 都闭合时，由 UI R  得，总电阻为： 220V 220 3 3 ΩAR U I    高温 总 由 1 2 1 1 1 R R R   总 得： 2 1 1 1 220 80ΩΩ3 R   解得： 2 880ΩR  (3)低温焖饭挡的功率为： 2 2 2 (220V) 55W880ΩR UP  低温 由 WP t 得，电饭锅低温焖饭 0.5h 消耗的电能是： 55W 1800s=99000JW Pt   。 答：(1)高温烧煮时干路中的电流是 3A；(2)电阻丝 R2 的阻值是880Ω ；(3)电饭锅低温 焖饭 0.5h 消耗的电能是 99000J 。 61.（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为 220V。如图甲是 其电路原理图，S0 为温控开关，R1、R2 为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作 48 的电功率 P 与时间 t 的关系图象如图乙所示，求： (1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能： (2)饮水机处于保温挡时，通过 R1 的电流； (3) R2 的阻值。 【答案】(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω。 【解析】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率 P1 =484 W ，加热时间 t1 = 300s， 故饮水机处于加热档阶段消耗的电能：W1=P1t1=484 W 300s=1.452×105J； 加热挡阶段消耗的电能为 1.452×105J。 (2)只闭合 S 时，R1 接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为 P2 =44 W，流过 R1 的电流：I2= 2P U = 44 W 220V =0.2A；流过 R1 的电流为 0.2A。 (3)当开关 S、S0 闭合时，R1 与 R2 并联，处于加热档，那 R2 的功率： P=P1-P2=484 W-44 W=440 W 由 P= 2U R 得 R2 的阻值：R2= 2U P =  2220V 440 W =110Ω；R2 的阻值为 110Ω。 答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为 1.452×105J；(2)饮水机处于保温挡时， 通过 R1 的电流为 0.2 A；(3) R2 的阻值为 110Ω。 62.（2020·宁夏）人类正面临能源危机，为了找到更节能的光源，科学家做了大量的 实验，实验发现下表中的 IED 灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同｡请通过计算回答下 列问题∶ 49 (1)LED 灯正常发光时的电流是多大？ (2)LED 灯正常发光时的电阻是多大？ (3)正常工作 10h，使用 LED 灯比白炽灯要节约多少电能？ 【答案】(1)0.5A；(2)48Ω；(3) 63.168 10 J 。 【解析】(1)由 P UI 可得 LED 灯正常发光时的电流： 1 1 12W 0.5A24V PI U    ； (2)由 2UP R 可得 LED 灯正常发光时的电阻：  22 1 1 24V 48Ω12W UR P    ； (3)正常工作 10h，使用 LED 灯消耗的电能为： 1 1W Pt 正常工作 10h，使用白炽灯消耗的电能为： 2 2W Pt 节约的电能为：     6 2 1 2 1 2 1 100W 12W 10 3600s 3.168 10 JW W W Pt Pt P P t             答：(1)LED 灯正常发光时的电流是 0.5A；(2)LED 灯正常发光时的电阻是 48Ω；(3)正 常工作 10h，使用 LED 灯比白炽灯要节约 63.168 10 J 的电能。 63．（2020·衡阳）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所 示的电路。S 是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工 作状态，R1、R2 是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所 示、试回答下列问题： 50 （1）S 闭合时，饮水机处于 工作状态。R2 的阻值是 Ω。 （2）水杯中装满 20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热 容为 4.2×103J/（kg•℃），当时气压设定为 1 标准大气压，不考虑热损失] （3）最近一次使用时，加热管 R1 损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于 滑动变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管 R2 的发热功率，在 老师的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验 测量，得出变阻器消耗的电功率 P 随电流 I 关系的图象如图丙所示，则： ①求 R2 的发热功率范围。 ②变阻器的最大功率多大？ ③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。 【解析】（1）S 闭合时，两电阻并联，S 断开时，为 R1 的简单电路，由并联电路小于其 中任一电阻，根据 P＝ 可知，S 闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为 900W； S 断开时，饮水机处于保温工作状态，功率为 20W； 根据并联电路各支路互不影响，故加热时 R2 的功率为：P2＝900W﹣20W＝880W， R2＝ ＝ ＝55Ω。 （2）一标标准大气压水的沸点为 100℃，水杯中装满 20℃水加热到沸点吸热： Q 吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×105J， 不考虑热损失，消耗的电能 W＝Q 吸＝2.016×105J， 由 P＝ 得，将水烧开的时间： t′＝ ＝ ＝224s； （3）①变阻器与 R2 串联，当变阻器连入电路的电阻为 0 时， R2 的电压为 220V，其最大功率为 880W； 当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为 0.5A，R2 的最小功率为： P 2 小＝I 小 2 R2＝（0.5A）2×55Ω＝13.75W； R2 的发热功率范围为 13.75W～880W； 额定电压 220V 加热功率 900W 保温功率 20W 水杯容量 0.6kg 51 ② 变 阻 器 的 功 率 ： P 变 ＝ I2R 变 ＝ （ ） 2 × R 变 ＝ ＝ ， 当 R 变＝R2 时，变阻器的最大功率为： 变阻器的最大功率：P 变大＝ ＝ ＝220W； ③因变阻器与 R2 串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产 生的热量没有被利用）。 答：（1）加热；55；（2）加热 224s 可将水烧开；（3）①R2 的发热功率范围为 13.75W～ 880W；②变阻器的最大功率为 220W；③因变阻器与 R2 串联，若其中任一电阻损坏，将导致 整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用）。 64.（2020·江西）如图所示，电源电压恒定不变，已知定值电阻的阻值为 R0，不考虑 温度对灯丝电阻的影响｡ (1)当 S1 和 S2 都闭合时，电流表的示数分别为 I1､I2，且 I1>I2，小灯泡 L1 恰好正常发光， 求电源电压及小灯泡 L1 的电阻值； (2)当开关 S1 和 S2 都断开时，某一电表示数为 I3（I3≠0），求电路的总功率｡ 【答案】(1)I2R0， 2 0 1 2 I R I I ；(2)I2I3R0. 【解析】(1)当开关 S1、S2 都闭合时，定值电阻 R0 和灯泡 L1 并联，一个电流表测量干路 中的电流，另一个电流表测量通过 R0 的电流，由于 I1>I2 干路电流为 I1，通过 R0 的电流为 I2，则电源电压：U=U0=I2R0 由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流：IL=I1-I2 52 小灯泡的电阻：RL= 2 0L L 1 2 1 2 = I RU U I I I I I   (2)当开关 S1、S2 都断开，灯泡 L1 和 L2 串联，电路中的电流为 I3，电路的总功率： P=UI=I2R0I3=I2I3R0 答：(1)电源电压是 I2R0，小灯泡 L1 的电阻值是 2 0 1 2 I R I I ；(2)电路的总功率是 I2I3R0。 65.（2020·江西）冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用如图所示，是小丽制作的“能 加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示，求： 榨汁杯部分参数表 额定电压 220V 加热功率 300W 保温功率 80W 榨汁功率 66W 容量 300mL (1)仅榨汁时的正常工作电流； (2)R2 的阻值； (3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为 90%，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升 高 30℃，要加热多长时间｡[ 3=4 10 J/(kg )c  果汁 ℃ ， 3 3=1.2 10 kg/m 果汁 ] 【答案】(1)0.3A；(2)220Ω；(3)160s。 53 【解析】(1)仅榨汁时的正常工作电流：I= 66W 220V P U 榨 =0.3A (2)仅闭合开关 S2 和 S3 时，R1 和 R2 并联，电路的总电阻较小，由 P= 2U R 可知电功率较大， 榨汁杯处于加热挡，仅闭合开关 S2 时，只有 R1 的简单电路，电路的电阻较大，由 P= 2U R 可 知电功率较小，处于保温挡，R2 的功率：P2=P-P1=300W-80W=220W R2 的阻值：R2= 2 2 2 (220V) 220W U P  =220Ω (3)果汁的质量：m=ρ果汁 V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg 果汁吸收的热量：Q 吸=c 果汁 mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J 消耗的电能：W= 44.32 10 J= 90% Q  吸 =4.8×104J 加热时间：t= 44.8 10 J =160s300W W P  答：(1)仅榨汁时的正常工作电流是 0.3A；(2)R2 的阻值是 220Ω；(3)要加热时间是 160s。 66．（2020·自贡）如图所示的电路中，电源电压为 3V，R 为阻值未知的定值电阻，小 灯泡 L 的规格为“6V 3W”，闭合开关 S 后，电流表的示数为 1.25A。（不考虑温度对小灯泡 电阻的影响）求： (1)小灯泡的电阻； (2)小灯泡的实际功率； (3)通电 1min，电阻 R 产生的热量。 【答案】(1) 12Ω；(2)0.75W；(3)180J。 【解析】由电路图可知，灯泡 L 与电阻 R 并联，电流表测干路中的电流。 54 (1)小灯泡的电阻：RL= 2 2 L L (6V)= 3W U P =12Ω (2)因并联电路中各支路两端的电压相等，灯泡两端的电压等于电源电压，小灯泡的实 际功率： 2 2 L L (3V)= = =0.75W12 UP R   (3)通过灯泡的电流：IL= L 3V=12 U R  =0.25A 通过 R 的电流：IR=I-IL=1.25A-0.25A=1A 通电 1min，电阻 R 产生的热量：Q=W=UIRt=3V×1A×60s=180J 答：(1)小灯泡的电阻是 12Ω；(2)小灯泡的实际功率是 0.75W；(3)通电 1min，电阻 R 产生的热量是 180J。 67.（2019·苏州）某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为 1kg、 初温为 20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开（不 计热量损失），求： 额定功率 1000W 自重 5N 与桌面接触面积 200cm2 （1）装入水后水壶对桌面的压强 p； （2）水吸收的热量 Q； （3）将水烧开所需时间 t。（c 水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg） 【解析】（1）壶内装入质量为 1kg 的水，重力为：G 水=mg=1kg×10N/kg=10N， 装入水后水壶对桌面的压力：F=10N+5N=15N； 装入水后水壶对桌面的压强：p= = =750Pa； （2）水壶装了质量为 1kg，初温为 20℃的水，标准大气压下水的沸点是 100℃， 则水吸收的热量： Q 吸=cm（t-t0）=4.2×103J∕（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J； 55 （3）不计热损失，W=Q 吸，由 P= 可得电热水壶工作时间：t= = = =336s。 答：（1）装入水后水壶对桌面的压强为 750Pa；（2）水吸收的热量是 3.36105J；（3） 电热水壶把这壶水烧开需要 336s。 68.（2019·益阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满 20℃ 的水后加热至70℃，已知水的比热容c 水=4.2×103J/（kg•℃），干木材的热值q=1.2×107J/kg。 （1）水需要吸收多少热量？ （2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？ （3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为 14%，需要多少干木材？ ××型电热水器 额定加热功率 2400W 加热方式 电加热器 额定电压 220V 安全等级 防触电保护一类 温度设定范围 20 ℃ ～ 90℃ 净重 20kg 容量 40L 整 机 外 形 尺 寸 530mm×400mm×400mm 出厂日期 2019 年 5 月 15 日 【解析】（1）由ρ= 可得水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10-3m3=40kg， 20℃的水加热至 70℃，则水吸收的热量： Q 吸=c 水 m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）=8.4×106J， （2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q 吸， 由 P= 可得，电热水器正常工作时至少需要的时间：t= = = =3500s； （3）根据 Q 吸=14%Q 放可知，干木材完全燃烧放出的热量为： Q 放= = =6×107J； 56 根据 Q 放=mq 可知，需要干木柴的质量为：m′= = =5kg。 答：（1）水需要吸收 8.4×106J 热量；（2）电热水器正常工作时至少需要 3500s 时间； （3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为 14%，需要 5kg 干木材。 69.(2019·岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的 电阻和加热效率均不变）。 额定电压 电炖锅档位 额定功率/W 200V 低温 200 中温 400 高温 600 （1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）； （2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观 察到标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在 12ls 内转了 20 圈，求此时的实际电压； （3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到 50℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分 析比较用高温挡还是用低温挡更节能。 【解析】（1）由表中数据可知，高温的功率 P 高=600W，由 P=UI 可得，在高温档工作时， 电路中的电流： ； （2）由 可得，电炖锅的电阻：  121400 )220( 22 W V P UR ， 电炖锅在高档工作时，电能表转盘在在 121s 内转了 20r， 则电炖锅消耗的电能： JJhkWr rW 46 104106.390 1 /1800 20 实 ， 57 实际功率为： s J t WP 121 104 4 实 实 ， 由 可得，电路的实际电压： （3）高温档消耗的电能 W 高=p 高 t 高=600W×6×60s=2.16×105J，则水升高 1℃消耗 的电能 2.16×105J/20=1.08×104J， 低温档消耗的电能 W 低=P 低 t 低=200W×9×60s=1.08×105J， 则水升高 1℃消耗的电能为 1.08×105J/8=1.35×104J， 因为 1.08×104J＜1.35×104J，且两档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高 1℃， 高温档比低温档消耗电能少，用高温档节能。 答：（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是 2.7A； （2）在用电高峰期，此时的 实际电压是 200V； （3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加 热，由（3）可知用高温挡更节能。 70.（2019·泸州）小明家电热水器铭牌标识为“220V、1000W”。由于使用了多年，该 电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值， 小明在家中把该电热水器单独接入 220V 的家庭电路中工作 5min，发现电能表指示灯闪烁了 242 次，电能表规格如图所示。问： （1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？ （2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？ （3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的 这段电热丝的电阻值为多少？ 【解析】（1）3000imp/kW•h 表示每消耗 1kW•h 的电能，指示灯闪烁 3000 次，所以， 电能表指示灯闪烁了 242 次消耗的电能：W= kW•h= ×3.6×106J=2.904×105J， 该电热水器的实际电功率：P 实= = =968W； 58 （2）由 P=UI= 可得，该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：R 实= = =50 Ω； （3）电热水器铭牌标识的功率对应的电阻：R= = =48.4Ω， 为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝 R′，因并联电路 中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， 所以， RRRR  1111 ，解得：R′=1512.5Ω。 答：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是 968W；（2）该电热水器氧化电热丝的 实际电阻值是 50Ω；（3）并联的这段电热丝的电阻值为 1512.5Ω。 71.（2018·长沙）如图 L1、L2 是规格分别为“6V、6W”，“3V、2.7W”的小灯泡,将它们 连在如图的电路中,电源电压恒定不变,当只闭合 S 时,L2 正常发光。(不计温度对灯泡电阻的 影响)求: (1)电源电压； (2)灯泡 L1 的电阻 R1； (3)当 S、S1 都闭合时,10s 内电流做的总功。 【答案】（1）3V；（2）6Ω；（3）42J。 【解析】（1）当只闭合 S 时，灯泡 L2 正常发光，灯泡两端电压 U=3V，通过灯泡 L2 的电 流： 2 2 P 2.7W 2 U 3VI =0.9A  ；电源电压 U=3V； （2）灯泡 L1 的电阻 2 21 1 U （6V） 1 P 6WR =6   ； （3）当 S、S1 都闭合时，L1 和 L2 并联，通过 L1 的实际电流 1 U 3V 1 R 6I =0.5A  ；通过 干路的电流 I=I1+I2=0.5A+0.9A=1.4A，电路消耗的总电功率 P=UI=3V×1.4A=4.2W；电流做的 功 W=Pt=4.2W×10s=42J 。 故答案为：（1）3V；（2）6Ω；（3）42J。 72．（2018·黔南）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为 220V，它采用了“聪明火”技 术，智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原 59 理图，R1 和 R2 为电阻不变的电热丝，S 是自动控制开关。将电饭煲接入 220V 电路中，在电 饭煲工作的 30min 内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求 （1）5～10min，电饭煲的功率。 （2）20～30min，电饭煲产生的总热量 【解析】（1）由丙可知 5～10min 的功率，P1=660W； （2）由丙可知 20～30min 的功率，P2=440W； 时间 t2=30min﹣20min=10min=600s， 由 Q=W=Pt 可得，20～30min 内电饭煲产生的总热量： Q2=P2t2=440W×600s=2.64×105J。 答：（1）5～10min，电饭煲的功率为 660W。（2）20～30min，电饭煲产生的总热量为 2.64 ×105J。