2017全国中考物理真题汇编十八：电功率、电热

2017全国中考物理真题专题汇编十八：电功率、电热

19.(2017.泰州)小明用如图装置探究电流产生的热量与电流的关系，

锥形瓶内装有200g煤油，他先闭合开关，调节滑片P使电流表示数为0.5A,

记录到5分钟内温度计示数升高了5℃,则煤油吸收的热量为2100J,

接着他调节滑片P使电流表示数发生改变，观察并记录温度计示数的变化,

对比前后数据，可得出初步结论，利用该装置还可以探究电流产生的热量

与通电时间的关系.(c煤油=2.IXIOM/(kg.℃))

【考点】JI：焦耳定律的计算公式及其应用.

【分析】知道煤油的质量和比热容以及温度的变化，根据Q^cmZit求出煤

油吸收的热量；

电流产生的热量与通电时间、电流大小和电阻的大小有关.

【解答】解；煤油的质量m=200g=0.2kg,则煤油吸收的热量：

3

Q,s=cmAt=2.1X1OJ/(kg.℃)XO.2kgX5℃=2100J；

由图可知，此时的电阻是定值电阻，无法改变，可以通过改变时间来探究

电流产生的热量与时间大小的关系.

故答案为：2100；通电时间.

24.(2017.泰州)如图为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S

接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，

的那个S接触c点时，电路可继续调光.已知变阻器R的规格为“10。1A”,

灯泡L上标有“6V3.6W”字样，电源电压恒为9V.

(1)求小灯泡的额定电流；

(2)求定值电阻R。的阻值；

(3)当S接触c点时，调节R3滑片至中点位置，电路中的电流为0.5A,

求此时灯泡的实际功率.

【考点】J9：电功率与电压、电流的关系；IH：欧姆定律的应用；JE：实

际功率.

【分析】(1)根据1=另算出小灯泡的额定电流；

(2)根据串联电路的电压特点求出灯泡正常发光时变阻器两端的电压，根

据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式，然后求定值电阻R。的阻值；

(3)根据电路中的电流为0.5A,求出总电阻，根据串联电路的电阻特点求

出地球的电阻，根据P=rR求出灯泡的实际功率.

【解答】解：(1)由P=UI得，

小灯泡的额定电流：1=指=嚼与0.6人；

(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，灯泡正常发光时，定值电阻R。两端的电压：

U0=U-UL=9V-6V=3V,

因串联电路中各处的电流相等,

所以，电路中的电流：1=0.6A,

定值电阻R。的阻值：治=普备=5。；

(3)当S接触c点时，调节R3的滑片至中点位置时R3=5Q,电路中的电流

为：「=0.5A,

电路的总电阻：R=+=悬K18。，

灯泡的电阻为：RL=R-R3=18Q-5Q=13Q,

22

灯泡的实际功率为：PL=IR=(0.5A)X13Q=3.25W.

答：(1)小灯泡的额定电流为0.6A；

(2)定值电阻R。的阻值为5Q；

(3)当S接触c点时，调节滑片至中点位置，电路中的电流为0.5A,此时

灯泡的实际功率为3.25W.

24.(2017.湘潭)小林家的电能表4月底的读数为824.6kWh,5月底

读数如图所示，则他家5月份用电___kWh.他家用电器同时工作时总电

流不能超过A,总功率不能超过—W.

【考点】电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法.

【专题】计算题；信息给予题；电能和电功率.

【分析】电能表的读数：电能表的最后一位数是小数，单位kWh；月末与

月初的示数差即为本月消耗的电能；已知电能表的额定电压和标定电流，

根据公式P=UI可求电路的最大功率.

【解答】解：

(1)由题知，4月底的读数为824.6kWh,5月底读数为932.6kWh,

5月份用电：W=932.6kWh-824.6kWh=108kWh；

(2)由图示电能表可知，电能表正常工作时的电压是220V,允许通过的最

大电流是10A,则电能表允许的用电器最大总功率：

P=UI=220VX20A=4400W.

故答案为:108；20；4400.

【点评】本题考查了电能表的参数的理解与电能的求法，理解好电能表的

相关参数的意义是关键.

27.(2017.广西)(7分)在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的

额定电压为“2.5v”，正常发光时的电阻约为8Q。

(1)在图17甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接

完整;

(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表没有示数，电压表有较大的示数，

经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了(选

填“短路”或“断路”)；

(3)移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图17乙所示，为V；

此时要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向(选填“左”

或“右”)端移动；

（4）移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图17

丙所示的I-U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率是Wo

~r^-1

―即j

网IS

（5）完成上述测量后，不用电压表，用如图18所示的电路也可测量已知

额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻

的阻值为R。，实验步骤如下，请补充完整：

①;

②闭合开关S、S„断开开关S2,记录下此时电流表的示数为I；

③小灯泡的额定功率的表达式为P^=Wo

【答案】（1）如图所示；（2）断；（3）2.2；右（4）0.75；（5）①闭

合开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数L=I颖；③R0（「I

额）I额

命题立意：测量小灯泡的电功率实验易出尸？

家里匐

解析：本题考查的是测量小灯泡的电功率实验综合题。根据实验电路图可

知，采用的实验方法为伏安法。（1）在图17甲中，将电流表、滑动变阻

器、小灯泡和开关串联接入电路，再讲电压表与小灯泡组成并联，所以根

据I=U/R可以估测得小灯泡的正常工作电流电流大小：1=2.5V/8Q

=0.31A,方向：从电流表的正接线柱进，负接线柱出，所以电流表选择

0~0.6A接入;如图所示。

（2）闭合开关后，小灯泡不亮，经检查，导线连接完好，因电流表没有示

数，故障为断路，又电压表有较大的示数，则电路故障只能是小灯泡发生

了断路；

(3)移动滑片P到某一位置时，电压表示数根据电压表量程0~3V接入，

所以读数为2.2V；若此时要测量小灯泡的额定功率，根据小灯泡的额定电

压2.5V,通过串联电路的分压原理，应将滑片P向右端移动，使得电压表

示数刚好2.5V,同时读出对应电流表的示数，根据P=UI得额定功率；

(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数，根据图17丙所

示的I-U图像，根据P=UI得：电压表示数2.5V,对应电流表的示数0.3A,

P=2.5VX0.3A可计算出小灯泡的额定功率是0.75W；

(5)完成上述测量后，不用电压表，用如图18所示的电路也可测量已知

额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻

的阻值为R。，实验步骤如下，请补充完整：

①由图18知，可将灯泡与定值电阻R。并联，当定值电阻两端的电压等于其

额定电压时，灯泡会正常发光，所以闭合开关S、S2,调节滑动变阻器R的

滑片P,使电流表示数L=I额;

②保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关s、S1,断开开关S2,记下电

流表示数I,为干路电流；此时通过电阻R。的电流为IR°=I-I额；此时，根

据I=U/R可得：UR0=RO(I-I»)V；

③小灯泡的额定功率，根据P=UI可得：

表达式为「额=旦(I-IQI»WO

答案：(1)如图所示；(2)断；(3)2.2；右(4)0.75；(5)①闭合

开关S、S2,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数L=I额；③R。(I-I

皴)I领

16（2017.广西）图10是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有

关”的实验装置。通电前，A、B两个U型管内的液面相平，通电一定时间

后，通过R、R2的电流分别为L、12,则：

A.Ii=I2,A管中的液面较低；

B.Ii=l,A管中的液面较高；3Ml

2WuB

C.L>I2,A管中的液面较低；

D.L>I2,A管中的液面较高；

【答案】B

命题立意：电流的热效应实验

解析：本题考查的是焦耳定律中电热与电阻的关系实验。根据如图的连接

电路，R电阻为5。，R?电阻为两个5Q的并联，总电阻为2.5。，串联接

入电路，根据串联电路的特点，电流相等，即L=L,再由焦耳定律电热

Q电热=1Rt可知：R电阻产生的电热多，根据液体的热胀冷缩原理，A管

中的液面较高；故选Bo

2.（2017.广西）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是:

A.电流表B.电压表C.电能表D.验电

器

【答案】c

命题立意：生活中电能的仪器

解析：本题考查对生活中电能的仪器的认识。测量家用电器消耗多少电能

的仪器，在生活中叫做电能表，又称为电表。故选CO

27.（2017.桂林）如图所示电路，电源电压恒为12V,定值电阻R为12

。，灯泡L标有“12V0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化,

求：

(1)灯泡L的额定功率是多少？

(2)当断开开关S2、闭合&和S：,时，电路中的总电流是多少？

(3)开关Si、S2,S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？

此时的总功率为多少？

【考点】JA：电功率的计算；IH：欧姆定律的应用.

【分析】(1)根据灯泡上字样的含义，根据P=UI求灯的额定功率；

(2)分析电路的连接，判断灯的发光情况，根据欧姆定律求通过R的电流,

根据并联电路电流的规律求总电流；

(3)根据欧姆定律求出灯的电阻，根据P=UI=号，当电路的总电阻最大时,

电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于

任一电阻，判断开关的开关与闭合情况使灯与R串联时，根据电阻的串联,

电路的总电阻，根据P=UI=g■求电路的最小电功率.

【解答】解：(1)灯泡L标有“12V0.5A”字样，表示灯的额定电压为12V,

额定电流为0.5A,则灯的额定功率：

P=UI=12VX0.5A=6W；

(2)当断开开关S2、闭合4和S3时，灯与R并联，因电源电压为12V,故

灯正常发光，通过的电流为0.5A,

根据欧姆定律通过R的电流：

TuA

IR=R=I2O-=1A>

根据并联电路电流的规律，电路中的总电流是:

I=L+IR=O.5A+1A=1.5A；

（2）由欧姆定律1=*灯的电阻：

R空整4Q,

p=ui」£,当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小

于其中任一电阻，并联的电阻大于任一电阻，故当灯与R串联时，即Si、

S3断开，S2闭合，灯与R串联时，串联的总电阻最大，根据电阻的串联，此

时电路的总电阻：

R串联=R+R=24。+12。=36。,

电路的最小电功率:

Pw=jd_=O2V)^4W

P最小-R串联一36Q4可.

答：（1）灯泡L的额定功率是6W；

（2）当断开开关S2、闭合Si和S,时，电路中的总电流是1.5A；

（3）即S,,S,断开，S2闭合时，整个电路消耗的总功率最小，此时的总功

率为4W.

20.（2017.桂林）近年来，冬季取暖有了新方法：利用石墨烯电热涂料

供暖.涂料通电发热后，通过热传递方式改变房间内空气的内能.一

间空房的地面面积是14后，高为3m,在房间的三面墙上各涂有某品牌石墨

烯电热涂料inf,该涂料的单位发热功率为1200W/m2.现同时给它们通电,

5min内可使室温升高10℃,此过程中房间内平均每秒钟损失的热量是

4494X1（）6-［空气密度为1.3kg/m3、空气比热容为1.0X10：'J/（kg.℃）］.

【考点】JK：电功与热量的综合计算.

【分析】（1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径，热传递是能量的

转移，做功是能量的转化.

（2）根据P=f可求得消耗总电能，利用P=罟可求空气质量，利用Q=cmZ\t

可求空气吸收的热量，再利用W-Q可求得损失的热量.

【解答】解：（1）水地暖改变房间内的温度是通过能量的转移，故发生了

热传递；

（2）已知该涂料的单位发热功率为1200\V/mz.空房的地面面积是14nl2,

则P=1200W/m2X14m2=l.68X10'W,

由P4可得，消耗总电能，

W=Pt=l.68X10lWX5X60s=5.04X106J,

2

由P=#可得，m空气二P空气V=P空气Sh=l.3kg/m'X14mX3n?=54.6kg,

空气吸收的热量空气m空气OXIO'JAkg.℃）X54.6kgX10℃=5.46

X105J.

656

损失的热量Q损失=W-Q吸=5.04X10J-5.46X10J=4.494X10J.

故答案为:热传递；4.494X106.

26.（2017.河池）（6分）为测定“额定电压为2.5V的小灯泡电功率”

的实验中，电源电压保持不变.

（1）如图甲所示，连接电路时开关应处于状态.实验时，若无论

怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表

示数几乎为零，则故障的原因可能是（选填”电流表与导线”或“灯

泡与灯座”）接触不良.

（2）故障排除后，闭合开关，变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V,

电流表示数如图乙所示.若想测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的

滑片P向端（选填“左”或“右”）移动.

(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，其值为A,通

电20s小灯泡消耗的电能为J.

(4)把这样的两个灯泡串联在电压为4V的电路中，电路的总功率为

闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中有断路的地方，电压

表示数接近电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断

路，故障是灯泡与灯座接触不良了.

(2)变阻器滑片P在某处时，电压表示数为2V,小于灯泡额定电压，应使

电路中的电流增大，滑动变阻器的阻值应变小，滑片应向左端移动，直到

电压表示数等于额定电压2.5V；

(3)电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,电流表示数0.22A,

通电20s小灯泡消耗的电能为：W=UIt=2.5VX0.22AX20s=llW.

(4)把这样规格的两个小灯泡串联连接在电源电压为4V的电路中时，每

个灯泡两端的电压为2V,由图象乙可知，电路的电流为O.2A,

灯泡的电阻为,

JLU.

串联电路中的总电阻：R总=2R=2X10。=20。，

电路的总功率：p总=q=镖r=o.8w.

K2UW

故答案为：(1)断开；灯泡与灯座；(2)左；(3)0.22；11；(4)0.8.

12.(2017.河池)如图所示，电源电压为12V且保持不变，R为定值电

阻，R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).闭合开关S,当滑片P在某一端

点a时，电流表示数为0.1A,R2消耗的电功率为1W；当滑片P移动至某一

位置c时，电压表示数为4V,R消耗的电功率为3.2W.下列说法正确的是

()C

A.滑片P在a点时,R,消耗的电功率为2W

B.滑片P在b点时,R)消耗的电功率为0.6W

C.滑片P在c点时,R2消耗的电功率为1.6W

D.滑片P在c点时,电路消耗的总功率为4W

28.(2017.贺州)(10分)如图所示的电路，电源电压保持不变，R,=20

。，当闭合开关&、S3,断开S2时，电流表的示数为0.3A,当闭合开关能

S2、S3,断开Si时，电流表的示数为L2A.

(1)求电源电压；

(2)求电阻R2的阻值；

(3)当闭合S”断开S2、S3时，电路消耗的电功率为Pi；当闭合S2,断开

S1、S2时，电路消耗的电功率为P2,且Pl：p2=l：2,求电阻R-3的限值；

(4)求整个电路消耗的最小电功率.

s，

25.（2017.贺州）（7分）“测量小灯泡的电功率”：选用小灯泡L（额

定电压为3.8V）、电压表、电流表、滑动变阻器R和干电池4节等.

（1）在图甲的虚线框内把实验电路图补充完整.

（2）在连接电路时，开关应处于状态.

（3）完成电路连接，试触时发现电压表指针向右偏转，电流表指针向左偏

转，原因是.

（4）纠正错误后，闭合开关S,移动滑片P电压表示数如图乙所示，为测

量小灯泡的额定功率，滑片P应向（选填"a”或"b”）端移动，

直至电压表的示数等于V,电流表的示数如图丙所示为A,

则小灯泡的额定功率为W..

19.（2017.贺州）直流电动机两端的电压为5V,通过它的电流为1A,电

动机线圈的电阻为1Q,则电动机在10s内消耗的电能是J,产生的

热量是J.

25.（2017.来宾）如图所示的电路，灯泡L标有“6V”的字样，滑动变

阻器R的最大阻值为20Q,当闭合S”断开S2,灯泡L恰好正常发光，电

流表示数为0.2A；当断开S”闭合S2,且滑动变阻器的滑片移到最右端时,

电压表读数为4V(假设灯丝电阻不变)求：

(1)电源电压；

(2)R。的阻值；

(3)当&、S2同时闭合，且滑动变阻器的滑片移到最左端.通电5min整个

电路消耗的电能.

，专题7定量思想；顺推法；欧姆定律；电能和电功率.

【分析】(1)当闭合S”断开S2,电路只有灯泡有电流通过.已知灯泡额

定电压并且此时灯泡恰好正常发光，可以得到电源电压；

(2)当断开S”闭合S2,且滑动变阻器的滑片移到最右端时，定值电阻和

整个滑动变阻器串联.已知电源电压和滑动变阻器两端电压，一可以得到定

值电阻两端电压；根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比得到R。阻

值；

(3)已知灯泡额定电压和正常发光时的电流，可以得到灯泡阻值.当&、

S2同时闭合，且滑动变阻器的滑片移到最左端，灯泡和定值电阻并联.已知

灯泡和定值电阻阻值，可以得到并联电路的总电阻；已知电源电压、电路

总电阻和通电时间t得到整个电路消耗的电能.

乙点部7此题是一道电学综合题，考查了欧姆定律、串并联电路的特点及

电能、电功率有关公式及其变形公式的应用，综合性强，有一定难度.

18.（2017.来宾）如图甲所示的电路，当滑动变阻器的滑片P从a端移

至b端的过程中，电流表和电压表的示数关系如图乙所示，则以下说法正

确的是（）

A,R。的阻值为20Q

B.滑动变阻器的最大限值为50。

C.当电压表的示数为4V时，R。的功率为0.4W

D.当电流表的示数为0.25A时，滑片P恰好移至ab的中点

，等题J应用题；欧姆定律；电能和电功率.

【分析】心、分析滑片在a、b端时电路的连接，判断与图乙对应的点的坐

标，从而由图中相关数据，根据欧姆定律求出变阻器的最大电阻；再由串

联电路电压的规律列方程求出电源电压和定值电阻大小；

C、由图乙判断当电压表示数为4V时，电路中的电流，根据P=I。2R。求R°

的功率；

D、当电流表示数I'=0.25A时，由欧姆定律和电阻的串联规律，求出变阻

器连入电路中的电阻：

乙点部7本题考查串联电路的规律和欧姆定律及电功率公式的运用，关键

是根据电路图中变阻器的两个端点找到图象对应的点的位置。

27.(2017.柳州)小柳买了一台全自动豆浆机，下表是这个豆浆机的主要

技术参数。图21甲是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动

机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来

对液体加热煮沸。图21乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和

电动机交替工作时的P-t图象。

(1)豆浆机正常加热时的电流是多少？

(2)豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？

(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

国21甲图21乙

【答案】(1)5.5A；(2)40Q；(3)6.678X105J

命题立意：欧姆定律、电能和电功率

解析：本题题考查的是电功率公式和欧姆定律、电功公式的综合应用。

(1)根据P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：

I尸P/U

=1210W/220V

=5.5A

(2)由I=U/R可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：

Ri=U/L

=220V/5.5A

=40Q

(3)由乙图可知：加热时间ti=9min=540s,电动机工作时间t2=2min=120s,

加热消耗的电能：

5

W1=P1t1=1210WX540s=6.534X10J

电动机工作消耗的电能：

4

W2=P2t2=120WX120s=l.44X10J

豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：

55

W=W1+W2=6.534X10J+l.44X1O'J=6.678X10J

答：（1）豆浆机正常加热时的电流是5.5A；（2）豆浆机正常加热时电热

管的电阻是40Q；（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是

5

6.678X10JO

25.（2017.柳州）（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明同学

选取了一个标有“2.5v”、额定功率约为1W的小灯泡和必要的实验器材。

序号灯湎角网的电/5V■过灯发的电流//A灯泡的亮度

12.0)0.44

223)正常发尢

33.0)030瞿亮

①根据电功率P=UI,小明画出实验电路图如图19甲所示，图中①应接

入,②应接入o（以上两个空均选填“0”或“@”）

②连接电路时，开关应该。闭合开关，移动变阻器滑片的过程中，

观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数,

其原因可能是O

③经检查电路连接正确后，小明连续进行了3次测量，并把测量的数据和

观察到的现象填写在下列表格中，其中第2次测量时电流表的示数如图19

乙所示，此时的电流为A,小灯泡的额定功率为Wo

(2)在我市农网改造中，小柳家从村口通过进户线接入220V的家庭电路。

电工师傅想测试小柳的电学知识，他让小柳用电压表、两个标有“220V

550W”、“220V1100W^,的电炉R、R2以及开关,连接成如图20所示的电

路。只闭合S。、S”电压表示数为214.4V；当闭合S。、S2,断开Si时，电压

表示数为210.4V。①上述现象可概括为,用电器

两端的电压越低。②造成用电器两端的电压降低的原因

是o

③当闭合S。、S2,断开8时，整个家庭电路消耗的电功率为Wo

【答案】(1)®;®;(2)断开；小灯泡短路；(3)0.48；1.2(2)

①用电器功率越大，线路上电阻分压越多；②线路上有电阻的分压；③1052

命题立意：电功率的测量综合实验题

解析：本题考查了电表的使用、注意事项、故障分析、电表读数、求灯泡

电功率等，对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，是测量

型电功率综合实验题。

(1)①表和用电器串联，是电流表；②表和用电器并联是电压表；

(2)为保护电路，连接电路时，开关应断开；灯泡不亮，电流表示数很大,

说明电路有电流，是短路，电压表无示数.则可能与电压表并联的灯泡短

路；

(3)由图乙所示电流表可知，其量程为。〜0.6A,分度值为0.02A,示数

为0.48A,灯泡额定功率根据P=UI可得：

P=2.5VX0.48A=1.2W

(4)如图20所示，家庭电路总电压为220V,①分析前后电压表的读数减

小了，原因是用电器与输电线电阻为串联，当用电器功率增大时，由P=UI

可知，电压不变，则电流增大了，造成输电线电阻的电压增大，故上述现

象可概括为接入的用电器功率越大，线路上电阻分压越多；②线路上有电

阻的分压；

③当闭合S。、S2,断开时，电压表示数为210.4V

设用电器的额定电阻不变，根据I=U/R,P=UI可得：

22

R2=U/P2=(220V)/1100W=44Q

整个家庭电路总电流：I2=U2/R2=210.4V/44Q=4.78A

整个家庭电路消耗的电功率：P忌=U总I总=220V义4.78A=1O52W

故答案为：(1)®;®；(2)断开；小灯泡短路；(3)0.48；1.2(2)

①用电器功率越大，线路上电阻分压越多；②线路上有电阻的分压；③1052

19.(2017.柳州)如图13所示，电源电压不变。闭合开关S,当滑动变阻

器的滑片P处于R/4时，电压表的示数为4V,当滑动变阻器的滑片P继续

向右滑至中点时，电压表示数变化了2V,则电源电压为V；通过移

动滑动变阻器的滑片P,使R。与R的电功率分别达到最大值P。、P,则P。：

P=O

【答案】12V；4:1

命题立意：欧姆定律、电功率

解析：本题考查了欧姆定律、电功率的综合计算。故答案为：

由电路图可知,R。与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压;

当滑片在R/4点时，变阻器接入电路的电阻：R,=R/4,且与R。串联，由欧姆

定律I=U/R可得,电路中电流：L=4V/(R/4)=16/R

总电路中：U=L(艮+Ro)=(R/4+Ro)X16/R

U=(4+16Ro/R)①

当滑片在中点时，变阻器接入电路的电阻：R2=R/2,且与R。串联，由欧姆定

律可得，电路中电流：1中=(4V+2V)/(R/2)=12/R

总电路中：U=I中(R2+RO)=(R/2+Ro)X12/R

U=I中(R2+Ro)=(6+12R0/R)②

解①②式可得：U=12V

移动滑动变阻器的滑片P,使R。的电功率达到最大值P。，根据I=U/R,P=UI

2

可得：当滑动变阻器接入电阻为零时，R。的电功率达到最大值：PO=U/RO

移动滑动变阻器的滑片P,使R的电功率达到最大值P,根据I=U/R,P=UI

可得：

22

P„,=UR7R2=(U-UO)/R2=[U-URO/(RO+R2)]/R2

2222

P„,=UR2/(RO+R2)=UR2/[(R0-R2)+4ROR2]

当RO=R2时，使R的电功率有最大值P

2

P=Pm=U/4R0

2

所以：P0：P=U7RO：U/4RO=4：1

答案：12V；4:1

28.(2017.玉林)小明同学为了增加所设计机器人的可观赏性，他想用

亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛，现已知红灯3规格为“6V3W”，为了

测出绿灯L2及电位器(滑动变阻器)R的规格，他选用红灯L和绿灯L2及

电位器R等元件涉及了如图所示电路(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的

变化).求：

(1)当闭合开关S、S,,断开S2,且电位器R的滑片P移至b端时，L正常

发光，流过L的电流及电源的电压；

(2)当闭合开关S、Si和S2,且电位器的滑片P移至b端时，L2正常发光,

电流表的示数增大了1A,灯Lz的额定电压和额定功率；

(3)当闭合开关S、S2,断开Si,且电位器的滑片P移至R中点时，电流

表的示数为0.25A,小明选用的电位器R的最大阻值；

(4)该电路消耗的最小电功率.

【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算.

【分析】(1)利用P=UI即可求出L正常发光，流过L的电流；当闭合开

关S、Si,断开S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时，只有L连入电路，根

据灯泡正常发光时的电压与额定电压相等确定电源的电压；

(2)当闭合开关S、Si、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯泡并联,

由于两灯泡都正常发光；根据并联电路的特点即可求出灯L2的额定电压和

电流，利用P=UI求出Lz的额定功率；

(3)当闭合开关S、断开且电位器的滑片P移至R中点时，L与滑

动变阻器串联，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和R2,再根据电阻的串

联求出滑动变阻器接入电路中的电阻，进而即可求出R的最大阻值；

(4)根据欧姆定律求出R,与Rz比较，电阻大的灯泡与滑动变阻器的最大阻

值串联时电路中的总电阻最大，根据可知电路中的电功率最小，然后

根据电阻的串联和电功率公式求出其大小.

【解答】解：

(I)当闭合开关S、S”断开S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时，只有

L连入电路，

由P=UI可得，3正常发光时的电流：I额L署=^0.5A；

由于L正常发光，则电源的电压U=U额尸6V；

(2)当闭合开关S、Si、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯泡并联,

且两灯泡均正常发光，

由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，U额2=U额k6V；

由题意可知此时干路电流增加1A,根据并联电路的电流特点可知灯L2的额

定电流：

I额2=^AI=IA；

所以，灯以的额定功率:P额2=U〃2l额2=6VX1A=6W；

（3）当闭合开关S、S2,断开绿灯L2与滑动变阻器串联，电流表测电

路中的电流，

由欧姆定律可得，电路中的总电阻：

Ul6V.

吟D方加二2o4Qn,

由可得，绿灯L2的电阻：

U额2里

"D电节=6。，

串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则滑动变阻器接入电路中的电阻：

R中=1^-R2=24。-6Q=18Q；

所以，滑动变阻器的最大电阻R=2R中=2X180=360；

（4）由1=（可得，红灯L21的电阻：R产粤=急=12。＞6。，

所以当S、S1闭合、S2断开，滑片P在a端时，滑动变阻器的最大阻值与红

灯L串联，此时总电阻最大，电路中的电功率最小，

则最小总功率:P#前十75肌

答：（1）流过L的电流为0.5A,电源电压为6V；

（2）灯Lz的额定电压为6V,额定功率为6W；

（3）小明选用的电位器R的最大阻值为36。；

(4)该电路消耗的最小电功率为0.75W.

21.(2017.玉林)如图所示，电源电压保持不变，如果闭合开关S后，

滑动变阻器的滑片P从a端移至距离b端寺ab处的过程中，电流表示数的

变化范围是0.2A-0.6A,电压表示数的变化范围是1.0V-3.0V,那么Ro

的阻值是5该电路消耗的总功率的变化范围是1.8W〜5.4W

【考点】IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算.

【分析】(1)滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电阻R。

两端的电压，电流表测通过电路的电流.电压表的示数最大时，滑动变阻

器接入电路的为最大阻值，电流表的示数最小.根据欧姆定律可计算R。的

阻值；

(2)当滑动变阻器的滑片P移至距离b端看ab处时，电压表的示数最小时,

滑动变阻器接入电路的电阻为,R,电流表的示数最大.根据串联电路的特

点和欧姆定律可得出电源电压的表达式；然后解得电源电压，利用P=UI求

出总功率的变化范围.

【解答】解：(1)滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测定值电

阻R。两端的电压，电流表测通过电路的电流.

当滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的为最大阻值，R、

Ro串联，电流表和电压表的示数最小,

则由欧姆定律得:

D―最小」.07_匚门

R°F=,5Q.

(2)当滑动变阻器的滑片P在a端时，由串联电路的特点和欧姆定律得:

电源电压U=U最小+URI=U最小+1景小XR=1.OV+O.2AXR--------------------

----①

当滑动变阻器的滑片P在移至距离b端看ab处时，滑动变阻器接入电路的

电阻为加电流表的示数为0.6A,

电源电压U=U最大+UR2=U最大+1最大X加=3.OV+O.6A义------------------

-②

解①②得：U=9V,R=40Q；

则P最小=UI最小=9VX0.2A=1.8W,

P最大=UI最大=9VX0.6A=5.4W.

所以，总功率的变化范围是1.8W〜5.4W.

故答案为:5；1.8W〜5.4W.

12.（2017.玉林）由同种材料制成的AB和BC两段导体，长度相同，AB

的横截面积比BC的小，将它们按照如图所示的方式串联接入电路中，不计

温度的影响，下列判断正确的是（）

A.通过两段导体的电流：IABV1吃

B.两段导体的电阻值：RAB=RBC

C.两段导体的电阻值：RAB>RBC

D.两段导体发热的功率：PABVP吃

【考点】H!：串联电路的电流规律；IA：影响电阻大小的因素；J7：电功

率.

【分析】（1）根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系;

(2)AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，

横截面积越大，电阻越小；

(3)根据P=1R可知导体AB和BC的功率关系.

【解答】解：

A、两段导体串联，串联电路中电流处处相等，所以Lklnc,故A错误；

BC、导体AB和BC由同种材料制成、长度相同，因为导体AB的横截面积比

BC的小，所以LB>RM,故B错误，C正确；

D、因为IAB=IBC,RAB>RBC,由P=rR可知PAB>PBC,故D错误.

故选C.

a

23.(2017.常德)现有两只小灯泡L“12V12W"、L212V6W”，

则它们的电阻之比为o若将它们与某电源连接成一个串联电路,

其中一灯正常发光，另一灯较暗，电源电压为Vo23.1：218

10.(8分)(2017.包头)容积为1L的某品牌电热水壶如图甲所示，其

加热功率为1000W,保温时功率为121W,简化电路如图乙所示，S为加热和

保温自动转换开关，在一个标准大气压下，该电热壶正常工作，将一壶初

温为20℃的水烧开，此过程中电热壶的效率为70%.[c*=4.2X103J(kg.℃)]

求：

(1)电阻R2的阻值；

(2)在此过程中，水吸收的热量；

(3)烧开一壶水，需要的加热时间.

R,

【分析】(1)由电路图可知，当开关S闭合时，&与R2并联，电路的电阻

r2

较小，由P=WT-可知此时电饭煲的功率较大，为加热档；当开关S断开时，

K

2

电路中只有R2,电代煲的功率较小，为低温档，利用P=nl求R2；

(2)知道水的体积，利用P=g求水的质量，再利用Q^=cm4t求水吸收的

执八\、量3E.-，

(3)由题知，Q吸=70%XW,可求消耗的电能，再利用t=1■求加热时间.

【解答】解：

(1)由电路图可知，当开关S闭合时，R与R2并联，电路的电阻较小，由

2

T1可知此时电饭煲的功率较大，为加热档，P加热二1000W；

R

当开关S断开时，电路中只有R2,电促煲的功率较小，为低温档，P保温二121W,

2

由可得电阻兄的阻值：

R产上=^21=400Q；

一P保温121W

(2)由P=E得水的质量：

V

m=pV=1X103kg/m3X1X10'm-1kg,

水吸收的热量：

Q«=cmAt=4.2X103J/(kg.℃)XlkgX(100r-20℃)=3.36X105J；

(3)由题知，Q吸=70%XW,

电热壶消耗的电能:

Q吸_3.36X1O5J

W=..=4.8X105J,

70%70%

由P—可得加热时间:

W端好480s=8min.

t-

P加热

答：（1）电阻R2的阻值为400Q；

（2）在此过程中，水吸收的热量为3.36X10'5j；

（3）烧开一壶水，需要的加热时间为8min.

【点评】本题为热学和电学的综合计算题，考查了密度公式、吸热公式、

电功率公式的应用，分析电路图确定高低温档时的电路组成是关键.

7.（3分）（2017.包头）如图甲所示，A、B分别为小灯泡L（额定电压

未知）和定值电阻R的U-I图象，小灯泡和定值电阻连接情况如图乙所示,

测得电路的总功率为2.4W,下列说法正确的是（）

A.小灯泡的电阻随温度的升高而减小

B.小灯泡的额定电压一定为8V

C.定值电阻的电功率为1.8W

D.小灯泡的实际功率为1.6W

【分析】根据欧姆定律，判断哪是定值电阻的图象和哪是灯的图象；

（1）通过灯的电流随灯泡两端的电压增大而变大，根据P=UI,灯的功率变

化，确定灯丝温度的变化，根据灯丝的电阻随温度的升高而增大确定灯丝

电阻的变化；

（2）根据并联电路各支路电压相等，并联电路的总电流等于各支路电流之

和，电路的总功率：P=UI,由图图象确定电源电压和通过电阻和灯的电流,

根据P=UI可求各自的功率；

（3）因本题中没有说明灯是否正常发光，故无法判断灯的额定电压.

【解答】解：通过定值电阻R的电流与电压成正比，图象为过原点的直线,

故B为定值的图象，A为灯的图象，

（1）由图知，通过灯的电流随灯泡两端的电压增大而变大，根据P=UI,灯

的功率变大，灯丝温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A错误;

（2）根据并联电路各支路电压相等，并联电路的总电流等于各支路电流之

和，只有当电源电压U=4V,通过定值电阻的电流为IR=0.2A,通过灯的电流

为11=0.4A,总电流为：

I=IR+L=0.2A+0.4A=0.6A,

电路的总功率：

P=UI=4VX0.6A=2.4W,

与电路的总功率为2.4W相等，故可判断此时电源电压为4V；

此时定值电阻的功率：

PR=UIR=4VX0.2A=0.8W,

此时灯的功率：

PL=UIL=4VX0.4A=1.6W,故C错误，D正确；

（3）因本题中没有说明灯是否正常发光，无法判断灯的额定电压一定是多

少，故B错误.

故选D.

【点评】本题考查并联电路规律和电功率公式的运用及影响电阻大小的因

素，关键是从图象中获取有效的信息.

11.（2017.鄂尔多斯）小龙家上月初电能表示数为，电

能表的部分参数及上月末的示数如图所示，表盘上“3200imp/（kWh）”

表示每消耗IkWh的电能，指示灯闪烁3200次，下列选项正确的是（）

A.小龙家上月消耗的电能为680k\Vh

B.小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2200W

C.指示灯闪烁的次数越多，电能表所在电路接入的用电器总功率越大

D.断开其它用电器，只让阻值是100Q的电热棒单独工作3min,指示灯闪

烁64次，此时小龙家的实际电压是200V

【考点】J5：电能表参数的理解与电能的求法；JA：电功率的计算.

【分析】（1）电能表的读数方法：①月末的减去月初的示数；②最后一位

是小数；③单位kWh；求出本月消耗的电能；

（2）10（20）A,10A是指电能表的标定电流，20A是指电能表平时工作允

许通过的最大电流，利用P=UI求小龙家同时使用的用电器最大总功率；

（3）电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢；

（4）3200imp/（kWh）表示每消耗IkWh的电能，指示灯闪烁3200次,

从而可求闪烁64次消耗的电能；根据公式P=?求出电热棒的电功率，再

„2

利用pg求实际电压.

K

【解答】解:

A、电能表的读数时，最后一位是小数，单位kWh,小龙家上月消耗的电

能为772.3kWh-704.3kWh=68kWh,故A错；

B、小龙家同时使用的用电器最大总功率P=UI=220VX20A=4400W,故B错；

C、电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，而指示灯闪烁的次数多表

示，电能表所在电路消耗的电能多，总功率不一定大，故C错；

D、电能表上的指示灯闪烁了64次消耗的电能：

W二6就4TkWh=0.02kWh；

O-UU|

w0.02kW・h

电热棒的电功率：=-=0.4kW=400W.

由「¥得实际电压：

U=VPR=V400WXi00Q=200V,故D正确.

故选D.

16.（2017.鄂尔多斯）如图，电源电压保持不变，电阻RLI。、Rz=2Q.当

Si、S2都断开时，电流表③的示数为2A,若通电30s,电路中消耗的总

电能为360J；当8、S2由都断开变为都闭合时，电流表⑥］的示数变

化了1.5A,则电阻R3=12此时电路的总功率为21W.

【考点】J3：电功的计算；IH：欧姆定律的应用；JA：电功率的计算.

【分析】（1）当开关&、S2均断开时，R与R2串联，电流表测总电流，根

据公式W=-Rt,求出消耗的总电能；

（2）当&、S2均闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流，根据电流表的

示数变化求出R；„根据并联电路的特点和P=UI求出两电阻消耗的电功率.

【解答】解：

（1）当开关Si、S2均断开时，R与R2串联，电流表测电路中的电流，即I=2A,

串联电路的总电阻：R串总=R1+R2=1Q+2Q=3Q,

通电30s,电路中消耗的总电能:W总=I〉R卓总t=（2A）2X3QX3QJ=36OJ；

电源电压：U=IR串总=2AX3Q=6V；

（2）当&、S2由都断开变为都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流；

并联的总电阻小于R2的电阻（也小于R与R2串联的总电阻），所以，电流

表A的示数变化了1.5A,即电流表示数增大了1.5A,

则并联电路的总电流：I并=2A+1.5A=3.5A,

通过R2的电流：［2=言=3A；

由并联电路的电流特点可得，通过R3的电流：L=I并-L=3.5A-3A=0.5A；

则R3的电阻：R3=7^=悬=12。；

此时电路的总功率：P总=UI并=6VX3.5A=21W.

故答案为：360；12；21.

9.（2017.鄂尔多斯）如图所示，AB和BC是由铝制成的长度相同、横截

面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，下列说法正确的是（）

ABJ

A.AB段的电阻小于BC段的电阻

B.通电相同时间，AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能

C.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的

D.若将AB段材料换成铜，其他条件不变，这两段导体的总电阻将变大

【考点】IA：影响电阻大小的因素；HD：电流的形成；J1：电功.

【分析】(1)AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,

横截面积越大，电阻越小；

(2)根据串联电路的电流特点可知通过两段导体的电流关系，根据W=1Rt

判断两导体消耗电能的关系；

(3)金属导体中是自由电子进行定向移动，自由电子带负电荷.物理学把

正电荷定向移动的方向规定为电流的方向；

(4)铜的导电性能好.

【解答】解：

A、导体AB和BC由同种材料制成、长度相同，由图可知导体AB的横截面

积比BC小，则AB段的电阻大于BC段的电阻，即RQRBC,故A错误；

B、因为两段导体串联，所以通过两导体的电流相等，即LB=IBC；

因为IAB=IBC>RAB>RBC,通电相同时间，

所以，根据2/Rt可知，WAB>WBC,即AB段消耗的电能大于BC段消耗的电

能，故B正确；

C、金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的，故C错误；

D、铜的导电性比铝的导电性好，若将AB段材料换成铜，AB段的电阻变小,

其他条件不变，则这两段导体的总电阻将变小，故D错误.

故选B.

24.(8分)(2017.乐山)某实验小组的同学用甲图所示器材测量小灯泡

的电功率.已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V,额定

功率估计为1.2W左右.

甲乙丙

（1）请在甲图中用笔画线表示导线，连接成完整的实验电路（须选择合适

的电流表量程）；

（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于」^端（选填"A”或"B”）；

（3）闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数接近电源

电压.则此时电路故障为灯泡断路；

（4）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P,使灯泡正常发光，

此时电流表示数如乙图所示，则电路中的电流值为0.32A,待测灯泡的

额定功率为L216W；

（5）如果电压表只能使用0〜3V的量程.仅在丙图虚线框内用电路图说明，

怎样利用现有器材测定灯泡的额定功率.

【分析】（1）灯泡的额定电压为3.8V,额定功率估计为1.2W左右，根据

P=UI求出灯的额定功率约为多少确定电流表量程：串联在电路中，变阻器

按一上一下串联接入电路中；

（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处；

（3）若电流表示数为0,灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电

源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完

好的，则与电压表并联的灯泡断路了；

（4）根据图中电流表小量程确定分度值读数，根据P=UI求灯的额定功率;

（5）已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V,根据串联

电路电压的规律确定电路图测量灯的额定律.

【解答】解：(1)灯泡的额定电压为3.8V,额定功率估计为1.2W左右，

根据P=UI,灯的额定功率约为：

嗡-632A,故电流表选用小量程串联在电路中，变阻器按一上一下

U3.8V

串联接入电路中，如下左所示：

(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处，即B端；

(3)经分析，闭合开关后发现：电流表没有示数，灯泡不亮，电压表示数

接近电源电压.则此时电路故障为灯泡断路；

(4)故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P,使灯泡正常发光，

此时电流表示数如乙图所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A,则

电路中的电流值为0.32A,待测灯泡的额定功率为：

P=UI=3.8VX0.32A=1.216W；

(5)已知电源电压恒为6V不变，待测灯泡的额定电压为3.8V,根据串联

电路电压的规律，当变阻器的电压：

U滑=U-U额=6V-3.8V=2.2V时，灯正常发光，故可将电压表小量程并联变阻

器的两端，移动滑片的位置，当电压表示数为2.2V时，记下电流表的示数,

根据P=UI求灯的额定功率.如上右所示：

故答案为：(1)如上左图所不；

(2)B；

(3)灯泡断路；

(4)0.32；1.216；

（5）如上右图所示.

【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、注意事项、故障分

析、电流表读数、额定功率的计算及设计实验方案测功率的能力.

20.（2分）（2017.乐山）如图所示是一电热毯电路的示意图，Ro是电热

毯发热电阻丝，R是串联在电路中的定值电阻，S是温控开关，开关上标有