专题07 《电功率的测量与焦耳定律》压轴培优题型训练【六大题型】（原卷版）

专题07《电功率的测量与焦耳定律》压轴培优题型训练【六大题型】TOC\o"1-3"\h\u【题型1实验测量小灯泡的电功率】 1【题型2电流的热效应】 8【题型3探究影响电流通过导体时产生热量的因素】 10【题型4焦耳定律】 12【题型5焦耳定律的计算及其应用】 16【题型6电功与电热的综合计算】 22【题型1实验测量小灯泡的电功率】 1．（2022•武汉模拟）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V；下列有关说法中正确的是（）A．该同学接错了一根导线，需要改正的线应该是电压表负接线柱到开关的这根导线B．正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转，故障原因可能是滑动变阻器断路 C．排除故障后，按正确的步骤进行实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是0.7W，此时小灯泡的电阻是8.9Ω D．调节滑动变阻器的滑片到电压表示数为灯泡额定电压U额时灯泡功率为P额，那么当电压表示数U实＝0.5U额时，灯泡实际功率P实＞0.25P额2．（2021秋•福山区期中）用如图所示的装置测量小灯泡的电功率，电源电压恒定不变，小灯泡上标有“3.8V”字样，闭合开关，实验操作过程中出现了以下几种情况，分析错误的是（）A．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡不亮，电压表的示数几乎等于电源电压，电流表几乎无示数，原因是小灯泡断路 B．无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡很暗且亮度不变，原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱 C．当小灯泡的实际电压为3V时，要测量小灯泡的额定功率，需将滑片向左移动 D．电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮，可能是小灯泡短路3．（2020秋•房县期末）实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡，某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下一组数据。次数第一次第二次第三次电压/V32.52电流/A0.440.40.34（1）分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格：。其原因是：。（2）假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了：。理由是电阻的大小与有关。4．（2022秋•温江区月考）实验室新购进一批小灯泡，用于做电学实验，小明所在的小组承担了检测小灯泡L额定功率是否准确的任务，实验室能提供的器材有：电源（电压恒为10V），待测小灯泡L（标有“4V2W”），滑动变阻器R1（标有“8Ω2A”），定值电阻R2（标有“20Ω0.6A”）一只，定值电阻R3（标有“4Ω1A”）一只，定值电阻R4（标有“6Ω0.8A”）一只，两只量程为0～3V的电压表，开关S等。（1）组员小刚同学设计了如图甲所示电路，同学们经过讨论认为这个设计达不到目的，请写出其中两条原因、。（2）经过讨论，同学们设计了图乙所示电路，闭合开关，移动滑片，当两只电压表示数（V1表的示数为U1，V2表的示数为U2）满足关系式时，电灯正常发光，读出这时电压表V2的示数U2为2V。（3）通过计算、讨论，该小灯泡的额定功率为，并将该数据汇报给实验室，实验室对该批新购入的小灯泡进行了处理。5．（2023•香洲区校级二模）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω1A）和R2（30Ω0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。（1）连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确。（2）连接电路时，滑动变阻器应选（选填“R1”或“R2”）。（3）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是。（4）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向端移动（选填“左”或“右”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为W。（5）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为（用字母表示），此时灯泡正常发光。②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I。③小灯泡额定功率的表达式P额＝（用字母U额、I、R0表示）。6．（2023•东港区校级二模）电学实验课上，老师提供了“20Ω，1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。（1）探究电流与电阻关系：①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确；②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于V；③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为A；④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成；（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω，1A”的滑动变阻器Rt和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；①先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电流表的示数为0.3A，则电源电压为V；②将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动R2的滑片，直至，此时灯泡正常工作；③，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；④小灯泡的额定功率P额＝W。7．（2023•红山区校级三模）测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。（1）用笔画线代替导线，连接完整如图甲所示的实物电路。（2）闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于（填“A”或“B”）端。（3）闭合开关，移动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数、电流表无示数，原因可能是（写出一种即可）。（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，其读数为V；要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向（填“A”或“B”）端移动。（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知小灯泡额定功率是W。8．（2023•思明区校级四模）在测量小灯泡的电阻和电功率的实验中，选用额定电压为2.5V的小灯泡。（1）为了测量更精确。电压表应选择的量程是V。（2）小明按图甲连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡都不亮，电流表有示数，电压表无示数。则故障原因可能是。（3）排除故障后，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，为A。（4）接着调节滑动变阻器滑片，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光，测量数据如下表所示。实验次数1234567电压U/V2.52.11.71.30.90.50.1电流I/A0.260.240.210.190.160.05综合分析可知，实验中滑动变阻器的滑片逐渐向端滑动：随着灯丝温度降低，小灯泡的电阻值变。（5）小明还设计了如图丙所示的电路，测出另一小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R0，小灯泡的额定电压为U额。请完成下列实验步骤：①闭合开关S，S1，调节R1的滑片，使电压表的示数为U额；②接着保持变阻器R1的滑片位置不动，；③调节R1的滑片调至最左端，记下电压表示数U1；将R1的滑片调至最右端，记下电压表示数为U2，小灯泡额定功率的表达式：P＝（用R0、U额，U1、U2表示）9．（2023•襄阳自主招生）用如图（a）所示电路测量小灯泡电功率，灯泡L标有“2.5V0.3A”字样，滑动变阻器铭牌上标有“50Ω1.5A”字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响。（1）按电路图将图（b）中的实物元件连接起来。（2）在图（a）中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片从A向B滑动的过程中，电压表示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。（3）某次实验时电压表和电流表的示数如图（c）所示，则此时小灯泡的实际功率为W。10．（2022秋•榆树市期末）致远利用如图甲所示的器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为6V。（1）连接电路时，开关必须；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最端；（3）根据测得的数据致远绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像（如图乙所示）。由图像可知，小灯泡正常工作时的电功率是W，此时小灯泡与滑动变阻器的电功率之比为；（4）继续调节滑动变阻器的滑片，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，在这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是2Ω，变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值将2Ω（选填“大于”、“小于”或“等于”）；（5）致远同学用定值电阻代替小灯泡，并对电路进行了调整，设计了如图丙所示的电路，也测量出此电阻的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为R0，她的操作如下：①将滑动变阻器的滑片调到中央位置，记录电压表示数为U1；②将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U2。则U22U1（填“＞”、“＜”或“＝”），未知电阻的表达式Rx＝。11．（2022秋•沈河区校级期末）在“测量小灯泡的额定功率”的实验中，小灯泡上的额定电压模糊不清，只能看清标有“0.3A”的字样，电源电压为6V保持不变。（1）请你在图甲中补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向B端移动时，小灯泡变亮。（2）连接完电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数为6V，经分析小明认为灯泡可能（填“短路”或“断路”）。（3）排除故障后，开始实验，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视示数的变化，直至小灯泡正常发光，此时电压表的示数如图乙所示。（4）由于电压表指针偏转角度较小，且指针未对准整刻度线，小明觉得读数时误差会比较大数据不够精确，那么在不改变器材的情况下，小明应该如何操作才能减小误差，请写出操作方法：，当小灯泡正常发光时，电压表示数如图丙所示，此时电压表示数为V，则小灯泡的额定功率为W。（5）另一小组为了测量已知额定电压为U额的小灯泡额定功率，设计了图丁所示的电路（R0为阻值已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为时，小灯泡恰好正常发光；②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额＝（用物理量U额、R0和I表示）。12．（2022秋•汾阳市校级期末）小明家的电能表标有“3000r/kW．h”字样。小明家有一个功率未知的电熨斗，请你帮小明设计一合理的实验方案，在家中测量该电熨斗正常工作时的电功率。（1）实验原理是：；（2）主要的实验步骤：①；②；③；④；（3）电熨斗电功率的表达式是：。【题型2电流的热效应】 13．（2022秋•驻马店期末）下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A．洗衣机 B．收音机 C．电动机 D．电熨斗14．（2022•天宁区校级二模）电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，磁化铁质铁锅，从而形成无数个小涡流（即电流），加速锅底分子运动，使锅底自身发热达到加热食品的目的，它具有安全可靠、节能环保等优点，是现代家庭中的理想灶具，其工作原现如图所示。下列有关电磁炉的说法中正确的是（）A．电磁炉功率大，使用时很耗电 B．电磁炉在使用中会产生烟尘和废气 C．普通铁锅、普通砂锅均可在电磁炉上使用 D．电磁炉在使用中利用了电流的磁效应、热效应15．（2022秋•惠安县期末）图是四种家用电器各自消耗1度电可持续正常工作的时间柱状图，其中工作电流最大的电器是，白炽灯是根据电流的效应来工作的，节能灯正常工作10小时消耗的电能是kW•h。16．（2023•武汉模拟）为避免因线路结冰而倒杆断线，提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目——直流熔冰装置研制成功。该装置需要1至2万千瓦的功率，最大熔冰电流可达6000安，最长熔冰距离可达200公里。位于某电网线路上相距几十公里的A、B两地之间输电线路和处于B地的熔冰装置，如图甲和乙所示。熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子。（进行熔冰时输电线上的高压交流电已切断）（1）该熔冰装置熔化结冰的原理是利用电流的效应。在熔冰过程中能量的转化是电能转化为能。（2）若要对A、B两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接，实现熔冰。（3）在上述熔冰过程中，若每根输电线的电阻是R，启动熔冰装置后，电路中的电流是I，则输电线消耗的电功率是。17．（2023•金坛区一模）如图甲所示是物理兴趣小组设计的电饭锅内部结构图，控制系统中的感温磁体与受热面固定在一起，当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，煮饭时用力按下开关按钮，通过轻质传动杆AOB使水久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热，当温度达到103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧的弹力作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热，请回答下列问题。（1）关于电饭锅涉及的物理知识，下列说法错误的是A.发热板发热利用的是电流的热效应B.加热的过程中，食物是通过热传递方式改变内能的C.在标准气压下用该电饭锅烧水，水沸腾时不能自动断电D.按下开关按钮，弹簧的形变量增大弹性势能减小（2）O为轻质传动杆AOB的转轴，OA与OB之比大约为1：5，若用5N的力竖直向下按下开关，B端受到竖直向下的阻力为N。（3）兴趣小组的同学画出了从开始加热至加热20min锅内食物（质量不变）的温度随加热时间关系图象如图乙所示，由图象可知，电饭锅在前半段时间加热效率与后半段时间加热效率之比是。【题型3探究影响电流通过导体时产生热量的因素】 18．（2023•宝山区模拟）（多选）如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法错误的是（）A．该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系 B．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少 C．不改变导线的连接方式，将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 D．不改变导线的连接方式，将右边容器上方的5Ω电阻丝也放入右边容器内，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系19．（2023•曲靖一模）小明用如图所示的实验装置分别探究“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”。（1）图甲所示实验中通过来比较电流产生的热量的多少。（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，A、B两瓶中要装入相同初温和的煤油．（3）实验中选用煤油而不用水的原因是。20．（2023•从江县校级一模）为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，小军设计了如图所示的甲、乙两种装置，他将两根阻值不同的电阻丝（R1＜R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。（1）实验中通过变化来比较电流通过电阻丝产生的热量的多少。（2）甲装置可探究电流产生的热量与的关系，电路中将两根电阻丝串联的目的是控制电流和通电时间相等。（3）在装置甲、乙的两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况，可探究电流产生的热量与的关系。（4）甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与（选填气球字母标号）气球相通的电阻丝产生的热量最多。（5）电烘箱高温和低温两挡的调节是通过改变接入电路中电阻丝的长度来实现的。由上述实验可知：低温挡接入电路的电阻丝比高温挡要（选填“长”或“短”）一些。21．（2022春•定远县校级期中）如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温相同的煤油，且电阻丝的阻值R甲＞R乙，闭合开关一段时间，可以通过观察情况，判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究和相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲R乙（选填“相等”或“不等”）时，可以比较不同物质的吸热能力。若一段时间后，小希观察到乙瓶内液体温度高一些，甲瓶内液体吸收的热量乙瓶内液体吸收的热量（假设甲、乙两瓶相同时间内散热相同），甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲c乙。（以上两空均填“大于”“小于”或“等于”）【题型4焦耳定律】 22．（2020•五华区二模）为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R1、R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R1＜R2，装入烧瓶的煤油质量都相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（）A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的，使用了转换法 B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关 C．比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关 D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多23．（2022秋•绵阳期末）为了探究影响电流产生热量的因素，实验室准备了两个相同的烧瓶（内装质量相等的煤油）、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同温度计，四根不同阻值（R1＞R2R3＝R4）的电阻丝，以及相同的滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲所示的两个方案。（1）甲方案可探究电流和通电时间一定时，电流产生的热量跟关系。（2）乙方案可探究和通电时间一定时，电流产生的热量跟关系。（3）电阻在一定时间内产生的热量是通过烧瓶中煤油的多少反映出来的，这种研究问题的科学方法叫做法。24．（2022秋•惠阳区期末）如图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，两个透明容器中密封着等量的空气。（1）实验中，用的变化反映密闭空气温度的变化。（2）图甲可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。（3）图乙可探究电流产生的热量与的关系，通电一段时间后，（填“左”或“右”）侧容器中电阻产生的热量多。（4）该实验用到的研究物理问题的方法有控制变量法和法。25．（2022•龙港市模拟）某兴趣小组用300毫升锥形瓶、铜导线、玻璃管，塞子和电阻圈等器材设计了一个如图所示的实验装置，铜导线一端连接到电阻圈，另一端可以连接到外部电路，电阻圈可以取出更换型号。在锥形瓶中加入了适量的红墨水（能够浸没玻璃管的下端），用这一个装置与学生电源、滑动变阻器、电流表、电阻圈（有5欧和10欧两种型号）连接起来，再增加一个秒表，验证通电导体产生的热量与导体电阻大小的关系。（1）利用上述实验器材（提示：实验用的锥形瓶装置只有一个），结合所学的知识，请你写出具体的实验步骤：①；②；③；④；⑤。（2）实验中电阻圈上不小心沾上了少量红墨水，小明认为水分蒸发吸热，会导致玻璃管内液体上升变慢，但实验结果却是玻璃管内液体上升速度更快，你认为原因是。26．（2022•西宁模拟）在研究影响电热因素的实验中，采用如图所示装置。把两个电阻丝串联接入电路中，要求两个电阻丝的阻值，这是研究在和相等的条件下，电热和的关系。实验中串联滑动变阻器的目的是为了，实验中是通过观察来比较电阻产生热量的多少的。27．（2021秋•薛城区期末）在探究“影响电流热效应的因素”实验中：（1）为了探究电容器产生的热量与电流的关系，小明设计了图甲的装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不跳电流产生的热量多少。这种研究方法叫。若她想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用（选填“煤油”或“水”），理由是。（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见表）。实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流，其产生的热量。（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶（选填“串联”或“并联”）．这种实验方法叫法。28．（2022秋•驻马店期末）小明在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验中，如图所示，把两段金属丝A、B（已知两金属丝电阻分别为RA、RB，且RA＜RB）串联后，分别放在两个完全相同的烧瓶中接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，a、b是两支完全相同的温度计。闭合开关通电一定时间，可观察到瓶内煤油的温度升高更快些。（选填“甲”或“乙”）．此方案可探究的关系。29．（2022•门头沟区一模）如图所示，实验桌上有两个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油、完全相同的温度计，烧瓶内还分别装有阻值为10Ω的电阻丝R1和阻值为5Ω的电阻丝R2．实验桌上还有满足实验要求的电源、电阻箱和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。请选用上述实验器材证明：“电流通过电阻产生的热量跟电阻阻值大小有关”。（1）写出实验步骤；（2）画出实验数据记录表格。【题型5焦耳定律的计算及其应用】 30．（2023春•沙坪坝区校级月考）如图所示的电路中，电源电压恒定为8V，灯泡L上标有“6V3W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为40Ω，滑动变阻器R2的规格为“30Ω1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。在确保电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（）A．小灯泡L的电阻为10Ω B．闭合开关S、S1、S2，通电1min滑动变阻器产生的最大热量为480J C．闭合开关S、断开开关S1、S2，滑动变阻器消耗的最大功率为1.25W D．调整开关的状态和移动滑片，电路消耗的最大功率与最小功率之比为39：1031．（2023•九龙坡区一模）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω，电源电压保持不变。滑动变阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．R1的阻值为16Ω B．R2的滑片向左滑动时，电压表与电流表示数之比不变 C．当电流为0.2A时，滑动变阻器R2消耗的电功率最大 D．电流为0.4A时，10s内电流通过R1产生的热量是32J32．（2023•振兴区校级模拟）（多选）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定功率为5W，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关S、S1，将滑片P从滑动变阻器R1的最右端向左移动到a点，此时小灯泡正常发光，此过程中电流表与电压表示数的关系图象如图乙所示；再断开开关S1，闭合开关S2，电流表示数为0.3A。下列说法正确的是（）A．小灯泡的额定电压为5V B．电源电压为12V C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4Ω～32Ω D．只闭合开关S、S2，滑片P在a点时，定值电阻R2在5s内产生的热量为3.6J33．（2023•东洲区模拟）小亮同学连接了图甲所示的电路，电源电压不变，电流表A1量程为0～0.6A，电流表A2量程为0～3A，定值电阻R1＝10Ω。闭合开关S后再分别闭合开关S1和S2，两次实验都将滑动变阻器滑片从最右端调至中点，绘制出电压表V与电流表A2示数的U﹣I图象如图乙所示，则电源电压为V；开关S、S1、S2都闭合，滑片在最左端时，电路消耗的电功率为W；只闭合开关S、S2时，调节滑动变阻器滑片，通电10s电路产生的最少热量为J。34．（2023•老河口市模拟）如图甲所示，电源两端电压U总保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙反映了开关闭合后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，ab两端电压U和通过电流I之间的关系图象（图中A、B两点分别对应两端）；图丙反映了滑动变阻器R2消耗的功率P与电流I之间的关系的部分图象。求：（1）R2的最大阻值为Ω；（2）当滑片P置于最右端时，R2在5min内产生的热量？（3）当R2的功率为1.2W时，电路消耗的总功率P总可能为多大？35．（2023春•沙坪坝区校级月考）如图甲所示，是一款各位奶爸奶妈的必备电器——暖奶器，其铭牌如表所示。它有着高温消毒、中温加热和低挡保温的功能，其等效电路结构如图乙所示。已知：电源电压为36V，R1和R2为发热电阻，R3是规格为“20Ω，5A”的滑动变阻器。S闭合，S1、S2均断开时，电器处于低温挡，移动滑片，可以手动调节低温挡的加热功率：S、S1闭合，通过控制S2的通断，可以使电器处于高温挡或中温挡。（1）暖奶器以中温挡正常工作了5min，求发热电阻产生的热量；（2）电阻R2的阻值大小；（3）电压表的量程为“0～24V”，电流表量程为“0～3A”，在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节时R1的加热功率范围。产品名称暖奶器额定电压36V额定容量两个奶瓶额定功率高温挡280W中温挡180W低温挡？36．（2023•海陵区校级二模）如图电路中，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V4.8W”，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω0.5A”。当R2的滑片P置于最左端时，只闭合S1，灯泡正常发光。（1）求小灯泡的额定电流；（2）滑片P置于最左端，闭合S1、S2，求10s内电路产生热量；（3）滑片P置于最右端，只闭合S2，移动滑片P，使R2的电功率占电路总功率的比值最小，则R2的电功率多大？37．（2023•和平区校级开学）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A.求：（1）灯泡L的额定功率；（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内产生的电热。38．（2022秋•东营期末）如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有两只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关同时掷向A、B，枪口冒出胶液；松动扳机，联动开关同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化图象如图丙所示。求：（1）当热熔胶枪松动扳机时，电路的连接方式是。（2）当松动扳机且温度为170℃时，0.5min电路产生的热量是多少？（3）热熔胶枪在正常工作时的最大功率是多少？39．（2020秋•泰山区校级期末）小明家买了一台电烤箱，发热功率有高、中、低三个挡位。小明根据电烤箱的工作情况，跟同学们在实验室组成模拟电烤箱的实验电路如图所示。电源输出电压稳定为6V，两个发热电阻分别为R1＝10Ω，R2＝20Ω。单刀双掷开关S2可分别与触点a、b接通。请你参与小明他们的研究，分析和解答以下问题：（1）两个开关分别处于什么状态时，模拟电烤箱电路处于“低”挡位？为什么？（2）模拟电烤箱电路处于“中”挡位工作时，消耗的电功率是多少？（3）模拟电烤箱电路处于“高”挡位工作时，通电10min，电流产生多少热量？40．（2023•斗门区二模）阅读短文，回答问题。智能机器人服务员随着科技的进步，机器人已被广泛应用于各个领域，题23图甲所示是目前餐饮行业中常见的智能机器人服务员。这位机器人服务员也有“大脑”，“大脑”负责即时处理通过传感器接收到的各种信息，机器人服务员可以像人类一样具有视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至能用自然语言和人类对话。该机器人工作时，不断向外发射超声波、接收反射回来的超声波，超声波在空气中的传播速度约为340m/s，机器人通过计算发射和接收超声波的时间间隔来确定障碍物的位置。使用锂电池供电的电动机为机器人提供动力，驱动底座的轮子而使其整体平稳运动，并使其手、脚等协调配合，完成比较复杂的动作，代替甚至超越餐厅服务员的工作。这位机器人服务员的质量为50kg，底盘有4个轮子，每个轮子与水平地面接触的面积为0.005m2。锂电池的电量减为其容量的10%时，机器人服务员就会自动寻找充电桩充电。搜寻并到达充电桩的过程还需消耗锂电池剩余电量的40%。锂电池和电动机的部分参数如表所示。这位机器人服务员还具有过载自动保护功能，其电路原理如图乙所示，此电路电源的电压为12V，图中R为餐盘下面的压敏电阻，其阻值R随所受压力变化的图象如图丙所示，图乙中的触发器为电路保护开关，其电阻忽略不计。机器人手受到的压力达到225N时，电路中的电流为0.5A，触发电动机停止工作，以免机器人受损伤。锂电池电压60V容量10A•h电动机额定电压60V额定功率120W线圈电阻0.5Ω（1）机器人服务员工作时发射的超声波（选填“能”“不能”）在真空中传播。机器人静止时，发射超声波后经过0.04s接收到来自障碍物的回波，则障碍物和机器人之间的距离为m。该机器人工作时通过电动机的电流为A。（2）机器人服务员不端餐盘时对地面产生的压强是Pa。（3）图乙中触发电动机停止工作时，电阻R0的阻值是Ω。（4）锂电池充满电后，电动机连续工作至下次开始充电的过程中，电动机线圈产生的电热是J。【题型6电功与电热的综合计算】 41．（2023•朝阳区一模）一款养生壶的有关参数如图表所示，如图甲为其简化电路图，R1和R2为阻值不变的电热丝。养生壶正常工作时，分别用低挡位和高挡位给质量为2kg的水加热，水温随时间变化的图像如图乙所示，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。下列说法正确的是（）额定电压/V挡位额定功率/W220低200高500A．闭合S断开S1时，养生壶处于高挡位 B．电热丝R1的阻值为242Ω C．使用低挡位烧水时的加热效率为70% D．使用低挡位烧水时的加热效率高于高挡位42．（2022秋•青羊区校级期末）小牛同学用一个功率为1000W的电加热器给1kg冰加热，研究不同状态的水的吸热能力。图中，甲乙丙三条图线中的一条，是他依据实验数据绘制而成。若相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。c冰＜c水，下列说法正确的是（）A．小牛绘制的是甲图线 B．冰熔化过程中加热器消耗的电能为2000J C．0～1min冰吸收的热量是6×104J D．3～5min时间内，电加热器的热效率为35%43．（2023•尉氏县二模）某物理小组设计的一个简易加热器工作电路如图所示，其中R的电阻是88Ω。R2为44Ω，当开关滑片在最（选填“左端”或“右端”）时，电路的总功率最大、此时电功率为W。若该加热器在高温挡时的效率为84%，那么加热2min能使质量为1.2kg的水从20℃升高到℃[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。44．（2023•姑苏区校级开学）电能表是测量的仪表。小明家的电能表如图所示，他想知道这个电能表是否准确，只将一只标们“220V60W”的灯泡接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转。由此判断转盘转速（偏快/偏慢/准确）。小明又将一只容积为1.2L的电热水壶接入家庭电路中，通电7min烧开了这壶水，若这一过程中电热水壶的效率是90%。则电热水壶的实际功率是W。[标准大气压下，水的初温25℃，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]45．（2022秋•常宁市期末）小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表。电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：热风温度50～75℃额定功率热风时：900W冷风时：110W额定电压220V质量0.5kg（1）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？（2）正常工作时电热丝的电阻是多大？（3）电吹风内电动机的线圈电阻是0.8Ω，电吹风吹冷风10min线圈产生的热量是多少？（4）一天，小华断开家中其它用电器，只用电吹风吹热风时，发现家中标有“220V10（20A）；3000r/（kW•h）”的电能表5min内转了200圈，求电吹风此时的实际功率是多少？46．（2023•顺庆区校级模拟）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示，此时处于空挡位置。普通快洗模式中，包括加热和保温洗涤两个状态，先设定洗涤温度，旋钮旋至1挡后闭合开关，洗衣机处于加热状态；当加热到预设温度时，旋钮自动转动实现挡位转换，旋至2挡时洗衣机处于保温洗涤状态，保温洗涤完成即普通快洗模式结束。R1和R2均为电热丝，其阻值不受温度影响，R1＝22Ω，主要参数如下表。求：额定电压220V加热功率2400W设定温度范围30﹣90℃电动机功率240W普通快洗耗时50min（1）某次家庭中所有用电器中仅该洗衣机工作时，加热状态下连续加热540s，发现此过程中铭牌标有3000r/（kW•h）的电能表转动810r，求此时家庭中的实际功率；（2）正常