物理中考重难点真题汇编专题讲练（江苏专用）-专题16 电功率（教师版）

【考点分析】章节考点考试题型难易度电功率电功选择题、填空题、计算题★★电功率选择题、填空题、计算题★★★★焦耳定律选择题、填空题、计算题★★电功、电功率计算选择题、填空题、计算题★★★家用电器（热电综合）选择题、填空题、计算题★★★伏安法测小灯泡额定功率实验题★★★其他方法测小灯泡额定功率实验题★★★★知识点01：电能：1.来源：电源（其他形式的能→电能）2.应用：用电器（电能→其他形式的能）3.单位：（1）国际单位：焦耳，简称焦（J）；（2）常用单位：千瓦时（kW·h），也叫“度”；（3）换算关系：1度=1kW·h=1000W×3600s=3.6×106J4.电能的测量：（1）仪表：电能表（测量用户消耗的电能多少的仪表）（2）参数：电能表上“220V”、“10（40）A”、“480R/kwh”等字样：①表示电能接在220V的电压下使用；②电能表的标定电流是10A；（长时间正常工作的电流）③短时间允许通过的最大电流为40A；④每消耗一度电电能表转盘转480转。说明：超过40A也并不一定就是要损坏,只是已不安全,并有可能不能准确的计量,当然长期超过40A的确会做电表容易损坏。5.电能表的读数：（1）测量较大电功时用刻度盘读数。

①标有红色标记的数字表示小数点后一位。

②前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

如：电能表月初读数：月底读数：这个月用电19.6度，合7.056×107J。（2）较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是4.32×104J。知识点02：电功：1.概念：电流通过某段电路所做的功叫电功；2.实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。3.电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。（1）电池充电把电能转化为化学能，放电时把化学能转化为电能；（2）电动机把电能转化为机械能；（3）灯泡把电能转化为光能和内能。4.规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。5.符号：W；6.公式：W=UIt（适用于所有电路）；。7.单位：（1）电功W：焦耳（J）；1J=1V·A·s（2）公式中物理量的单位：U（电压：伏特V），I（电流：安倍A），t（时间：秒s）8.公式变形：（1）W=I2Rt；（常用于串联电路）（2）；（常用于并联电路）9.串联电路的电功：（1）电功之比等于电阻之比：；（2）总功等于各用电器消耗的电能之和：W=W1+W2+…+Wn10.并联电路的电功：（1）电功之比等于电阻倒数之比：；（2）总功等于各用电器消耗的电能之和：W=W1+W2+…+Wn无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功：W=W1+W2+…+Wn知识点03：电功率：1.定义：电流在单位时间（1s）内所做的功；（或电流在1s内所消耗的电能）2.符号：P3.公式：（1）定义式：（2）推导式：①（通用公式）②（适用于纯电阻电路，一般用于并联电路）③（适用于纯电阻电路，一般用于串联电路）4.单位：（1）国际单位：瓦特（W），简称瓦；或焦每秒（J/s）1W=1J/s（2）常用单位：千瓦（kW）1kW=1000W5.物理意义：表示电流做功快慢（用电器消耗电能的快慢）；说明：20W的物理意义：电流在1秒内做的功是20J（用电器在1秒内消耗的电能是20J）；6.概念区分：（1）电功和电功率：电功表示消耗电能的多少，电功率表示消耗电能的快慢；（2）千瓦和千瓦时：千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功单位；（3）电能表测量的是电功，而不是电功率；7.串联电路的电功：（1）电功率之比等于电阻之比：；（2）总功率等于各用电器的功率之和：P=P1+P2+…+Pn8.并联电路的电功：（1）电功率之比等于电阻的倒数之比：；（2）总功率等于各用电器的功率之和：P=P1+P2+…+Pn无论用电器串联或并联，计算在一定时间所做的总功：P=P1+P2+…+Pn9.额定电压、实际电压、额定功率、实际功率：（1）额定电压：用电器正常工作时的电压。（此时的电流叫额定电流）（2）额定功率：用电器在额定电压下的功率：（3）实际功率：用电器在实际电压下的功率：当用电器的电阻不变时：；可得：（4）用电器在实际电压与额定电压时的工作情况对比：①当，用电器正常工作（灯正常发光）；

②当，用电器不能正常工作（灯光暗淡）；③当，用电器不能正常工作（灯光较亮），有时会损坏用电器；知识点04：焦耳定律：1.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2.计算公式：（1）Q=I2Rt（适用于所有纯电阻电路）；（2）对于纯电阻电路可推导出：①串联电路中常用公式：Q=I2Rt；并联电路中常用公式：②无论用电器串联或并联；计算在一定时间所产生的总热量常用公式：Q=Q1+Q2+…Qn③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：3.实验：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关；4.方法：根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。（1）实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快；（2）应用：电热器；是利用电流热效应而制成的发热设备；主要有烤箱、电炉、电热毯、电熨斗等。5.电动机：（1）消耗的总电能时，用公式：W=UIt；（2）计算电动机产生的热：Q=I2Rt。知识点05：电功、电功率计算：1.电能表：；2.电功：（1）通用公式：①W=UIt；②W=Pt；（2）纯电阻电路：①；②（3）总功：W=W1+W2+…+Wn；3.电功率：（1）通用公式：①P=UI；②；（2）纯电阻电路：①；②（3）总功：P=P1+P2+…+Pn；知识点06：家用电器（热电综合）：1.类型一：串联；（1）电路图：（2）档位：①高温档：S闭合，只有R1接入电路；②低温档：S断开，R1和R2串联；2.类型二：并联；（1）电路图：（2）档位：①高温档：S闭合，R1和R2并联；②低温档：S断开，只有R1接入电路；3.类型三：串联+并联；（1）电路图：（2）档位：①高温档：S1闭合S2接1，R1和R2并联；②中温档：S1闭合S2接2，只有R1接入电路；③低温档：S1断开S2接2，R1和R2串联；知识点07：伏安法测小灯泡额定功率：1.原理：P=UI；2.器材：电源、开关、电流表、电压表、导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5V）3.实验方案：（1）电路图：（2）滑动变阻器的作用：①保护电路；（当连入电路的阻值最大时，电流最小，可以起到保护电路的作用）②改变小灯泡两端的电压；（以便测量小灯泡在不同电压下的实际功率）6.结论：（1）小灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×A=W；（2）小灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大；（3）小灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率，实际电功率越大，小灯越亮；（4）通过图像发现：通过小灯的电流与电压并不成正比，原因是小灯的电阻随着温度的升高而增大。知识点08：其他方法测小灯泡额定功率：1.伏阻法：（1）电路图：（2）操作步骤：①先闭合开关S和S1，移动变阻器的滑片，使灯泡两端电压为额定电压U额，记下电压表的示数U额。②再闭合开关S2，断开S1，再读出此时电压表的示数为U1。（3）计算：①R0两端的电压为：U0=U1-U额；②灯的额定电流：③灯的额定功率：2.安阻法：（1）电路图：（2）操作步骤：①先闭合开关S和S2，断开S1，移动变阻器的滑片，使电流表A的示数为，这是通过R0的电流。②再闭合开关S和S1，断开S2，保持滑片位置不变，再读出此时电流表的示数为I，这是通过小灯与R0的总电流。（3）计算：①灯的额定电流：②灯的额定功率：检测时间：100分钟试题满分：100分难度系数：0.53一．选择题（共7小题，满分14分，每小题2分）1．（2分）（2023•宿迁）关于图中小明家的电能表，下列选项正确的是（）A．电能表的示数为2023.6J B．电能表能正常工作的最大电流是40A C．电能表是测量电功率的仪表 D．脉冲指示灯闪的越快，电路消耗电能越多解：A、电能表的示数为2023.6kW•h，故A错误；B、10（40）A，其中10A是指电能表的标定电流，40A是指该电能表平时工作允许通过的最大电流，故B正确；C、电能表是测量电路消耗电能多少的仪表，故C错误；D、电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢，所以脉冲指示灯闪的越快，说明电能表所在电路的总功率越大。故D错误。故选：B。2．（2分）（2023•常州）如图所示的电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，Rx为滑动变阻器（A、B为其两端点）。闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从B端移到A端，电压表示数的变化范围是0.6V～3V，电流表示数的变化范围是0.12A～0.6A。下列说法中正确的是（）A．电源电压为6V B．R0的阻值为25Ω C．Rx的最大阻值为20Ω D．移动滑片P，电路总功率的最小值为0.72W解：A、把滑动变阻器的滑片P移到A端时，电路是R0的简单电路，故电压表测电源电压，所以电源电压为3V，故A错误；B、当电压表的示数为3V时，电流表的示数为0.6A，根据欧姆定律可知：R0的阻值为：R0＝＝＝5Ω，故B错误；C、当把滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表的示数为0.12A，它的电压为U2＝U总﹣U0＝3V﹣0.6V＝2.4V，根据欧姆定律可知，滑动变阻器的电阻Rx＝＝＝20Ω，故C正确；D、移动滑片P，当滑动变阻器的滑片移到B端时，此时电路的电阻最大，电功率最小，故P＝UI＝0.12A×3V＝0.36W，故D错误。故选：C。3．（2分）（2023•徐州）灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是（）A．灯泡消耗的电能全部转化成了光能 B．因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了 C．电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能 D．光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量解：A．灯泡消耗的电能转化为光能和内能，故A错误；B．灯泡工作过程中，消耗的是电能，流过灯泡的电流大小不变，故B错误；C．用电器消耗电能的过程，实质上是电能转化为其它形式能量的过程。电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能，故C正确；D．由能量守恒定律可知，光能最终转化成其他形式的能量，故D错误。故选：C。4．（2分）（2023•南通）某智能手机的锂电池上标有“3.7V，4200mA•h”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（）A．节能灯 B．电风扇 C．电饭锅 D．电冰箱解：该款手机快充功能充电时充电的电流大小：I＝＝＝5040mA＝5.04A，电饭锅正常工作时的电流最接近5.04A，其他三种电器正常工作时的电流都远小于5A，故C正确。故选：C。5．（2分）（2023•无锡）用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为4Ω，闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.5V，保持滑片P的位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表示数为1.6V，断开开关S，调节电阻箱R，使它接入电路的阻值为14Ω，闭合开关S，此时电压表示数为2.8V。则小灯泡的额定功率为（）A．1.0W B．0.75W C．0.625W D．0.5W解：闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与电阻箱串联，电压表测电阻箱两端的电压，当电压表示数为1.6V时，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝UR+U滑＝UR+IR滑＝1.6V+0.4A×R滑……①当电压表示数为2.8V时，电路中的电流：I'＝＝＝0.2A，电源电压：U＝UR'+U滑'＝UR'+I'R滑＝2.8V+0.2A×R滑……②由①②解得：R滑＝6Ω，U＝4V；闭合开关S、S1，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑″＝U﹣U额＝4V﹣2.5V＝1.5V，则灯泡的额定电流：I额＝I″＝＝＝0.25A，灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W，故C正确。故选：C。6．（2分）（2022•苏州）图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为5V B．R的最大阻值为20Ω C．R＝10Ω时，其功率最大 D．R＝15Ω时，电路消耗的功率为1.8W解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。A、由图乙可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I1＝＝＝0.6A，则电源电压为：U＝U1+I1R0＝3V+0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I2＝＝＝0.4A，则电源电压为：U＝U2+I2R0＝4V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；联立①②得，R0＝5Ω，U＝3V+0.6A×5Ω＝6V，故A错误；B、由图乙可知滑动变阻器的最大值大于20Ω，故B错误；C、R0与R串联接入电路，电路的总功率等于各部分功率之和，则R的功率为：PR＝P﹣P0＝UI﹣I2R0，即PR＝6V×I﹣I2×5Ω，由抛物线的性质可知当I＝＝0.6A时，R的功率最大，此时电路的总电阻：R总＝＝＝10Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝R总﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，故C错误；D、当R＝15Ω时，电路中总能电阻为：R总＝R+R0＝15Ω+5Ω＝20Ω，则电路消耗的功率为：P＝＝＝1.8W，故D正确。故选：D。7．（2分）（2022•无锡）连接如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到白炽灯泡L1比L2亮，说明L1的实际功率比L2大。关于该实验，下列说法中正确的是（）A．可以验证电功与电压大小的关系 B．L1对应的电压表示数比L2小 C．通过L1的电流比L2大 D．L1、L2规格是相同的解：由图可知，灯泡L1、L2串联，两个电压表分别测量一只灯泡两端的电压；根据串联电路的电流特点可知，通过两灯的电流相等，故C错误；由于L1的实际功率比L2大，根据P＝UI可知，L1两端的电压要大于L2两端的电压，即L1对应的电压表示数比L2大，故B错误；通过两灯的电流相等，L1两端的电压要大于L2两端的电压，根据欧姆定律可知，灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻，所以两灯的规格是不相同的，故D错误；由于通过两灯的电流相等、通电时间相等，电压表能直接测量灯泡两端的电压，灯泡的亮度可以直接观察，所以这个电路可以验证电功与电压的大小关系，故A正确。故选：A。二．填空题（共9小题，满分26分）8．（3分）（2023•盐城）小华对家庭用电情况进行了调查，了解到电能表3月底的示数为，4月底的示数为，小华家4月份的用电量为100.4kW•h。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率，小华首先断开所有用电器的开关，直至电能表上的指示灯停止闪烁，然后闭合电暖器的开关，让其正常工作3min，数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“1200imp/（kW•h）”，计算出电暖器实际工作时的电功率为1100W。解：小华家4月份的用电量为：W＝4421.6kW•h﹣4321.2kW•h＝100.4kW•h。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率，小华首先断开所有用电器的开关，直至电能表上的指示灯停止闪烁，然后闭合电暖器的开关，让其正常工作3min，数出电能表指示灯闪烁了66次。此时电暖器消耗的电能为：＝1.98×105J。该电暖器的实际工作时的电功率为：。故答案为：100.4；所有用电器；1100。9．（2分）（2023•常州）小明家的电能表表盘如图所示，他家同时工作的用电器总功率不能超过8800W。当电路中只有电饭煲工作时，电能表指示灯在1min内闪烁80次，则电饭煲工作时的功率为1500W。解：（1）由图可知他家同时工作用电器的最大总功率P大＝UI大＝220V×40A＝8800W，用电器总功率不能超过8800W；（2）3200imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表指示灯闪烁3200次；闪烁80次时电饭煲消耗的电能W＝×1kW•h＝0.025kW•h＝0.025×3.6×106J＝9×104J，所用时间t＝1min＝60s，电饭煲的电功率P＝＝＝1500W。故答案为：8800；1500。10．（2分）（2022•淮安）如图所示，一台家用电器单独接进家庭电路工作10min，电能表的表盘旋转120r。这段时间用电器消耗的电能为0.1kW•h，用电器的实际功率是600W。解：1200r/（kW•h）表示的是电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200r，转盘转动120r用电器消耗的电能：W＝kW•h＝0.1kW•h；用电器的功率为：P＝＝＝0.6kW＝600W。故答案为：0.1；600。11．（3分）（2023•常州）2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中的用电器。夜晚，无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，照明系统和动力系统并联。无人机悬停并提供照明时，电池可释放电能0.5kW•h，动力和照明系统的电功率分别为150W和100W，此状态下无人机至多持续工作2h，需要更换电池。解：为电池充电时是电能转化为化学能，在充电过程中，电池相当于电路中的用电器；无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，说明二者工作互不影响，所以二者是并联的；P总＝P动+P照＝150W+100W＝250W＝0.25kW；由公式P＝得：t＝＝＝2h故答案为：用电器；并；2。12．（3分）（2023•镇江）物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况，如图为两次记录的电能表示数，学校这一周消耗的电能为5000kW•h，调查得知，学校共有电功率为40W的日光灯600盏，它们之间是并联的，他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯，若每盏灯每月工作90h，更换后，学校因该项目每月共节省电费675元。[电费单价为0.5元/（kW•h）]解：周一早晨电能表示数：W1＝52023.6kW•h，周末电能表示数：W2＝57023.6kW•h；则本周用电：W′＝W2﹣W1＝57023.6kW•h﹣52023.6kW•h＝5000kW•h；学校的电灯工作的时候互不影响，所以它们是并联的；日光灯比节能护眼灯多消耗的电功率为：ΔP＝（40W﹣15W）×600＝15000W＝15kW，则日光灯比节能护眼灯多消耗的电能为：ΔW＝ΔPt＝15kW×90h＝1350kW•h，而电费的单价为：0.5元/kW•h，故白炽灯比节能灯多交的电费为：1350kW•h×0.5元/kW•h＝675元。故答案为：5000；并；675。13．（3分）（2023•宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了断路故障，导致所有灯珠都不亮；（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠能（选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为19.8W。解：（1）吸顶灯是由21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠不亮，说明电路中没有电流通过，根据串联电路中各用电器工作时相互影响可知，可能是AB间的LED灯珠发生了断路；（2）电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A；所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得灯珠可以正常发光；单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，20个灯珠串联接入电路中，由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压：U＝20U额＝20×3.3V＝66V，吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为：P＝UI＝66V×0.3A＝19.8W。故答案为：（1）断路；（2）能；19.8。14．（4分）（2023•宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于高温烧煮挡，在此挡位下加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为84%；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为2156Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更高的电饭锅。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]解：（1）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，当开关S置于2挡时，两电阻串联，由于串联电阻总电阻大于其中任一电阻，所以根据P＝可知，开关S置于1挡时，电路电阻最小，电路消耗的电功率最大，即电饭锅处于高温烧煮挡；（2）高温烧煮挡加热100s，消耗电能为：W＝UI高温t＝220V×5A×100s＝1.1×105J；加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×10℃＝9.24×104J；该电饭锅的热效率为：η＝×100%＝×100%＝84%；（3）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R0的简单电路，此时电流表示数为5A，那么R0的阻值为：R0＝＝＝44Ω，当开关S置于“2”挡时，电路的为串联电路，此时电路总电阻为：R总＝＝＝2200Ω，那么R电阻为：R＝R总﹣R0＝2200Ω﹣44Ω＝2156Ω，（4）做一次饭需要消耗的热量一定，由W＝Pt可知，若做饭快，即用时少，应选择功率更高的电饭锅。故答案为：高温烧煮；84%；2156；高。15．（3分）（2023•无锡）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为1Ω。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的热效应实现高温封口，3s内产生的热量为75J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以增大（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。解：电流通过电阻，因为电流的热效应，电阻发热产生热量，温度升高，实现高温封口；电阻产生的热量为：Q＝I2Rt＝t＝×3s＝75J；由公式Q＝I2Rt＝t可知，电压不变，要减小电阻产生的热量，应增大R的阻值。故答案为：热；75；增大。16．（3分）（2023•泰州）小华将电阻丝R1和R2（R1＞R2）分别浸没在质量和初温均相同的煤油中，按如图所示接入电路，开关闭合后，通过两电阻丝的电流相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生热量的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升多。解：（1）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间相同，两个电阻串联时，两个电阻的电流相等，通电时间相等。（2）煤油的初温和质量都相同，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生热量的多少；（3）在电流和通电时间相等时，电阻越大，电流产生的热量越多，已知R1＞R2，所以通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升多。故答案为：电流；热量；多。三．实验探究题（共3小题，满分16分）17．（4分）（2023•镇江）在测量小灯泡额定功率的实验中，小兵连接的电路如图1所示。图2中图线a是V与A示数间的关系图线，图线b是一只定值电阻R0的U﹣I图线。电源电压U恒为3V，小灯泡L的额定电压为2.5V。则：（1）L的额定功率为0.625W。（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω。（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为6Ω。（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，则根据图线可求得电路消耗的总功率约为0.6W。解：（1）由图1可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表串联电路中的电流；由图2可知，图线a是滑动变阻器的电压与电流关系图线；当灯泡两端电压为2.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为3V﹣2.5V＝0.5V，由图2可知，此时电路中的电流为0.25A，根据串联电路电流特点可知，灯泡额定电流为0.25A，则灯泡额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）由图2可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为：R滑1＝＝＝25Ω，同理，当滑动变阻器两端电压为0.5V时，通过滑动变阻器的电流为0.25A，此时滑动变阻器的阻值为：R滑2＝＝＝2Ω，故图线a对应的过程中，R的调节范围为25～2Ω；（3）根据串联电路特点，由图2中图线a可知，当滑动变阻器两端电压为2.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣2.5V＝0.5V，通过的电流为0.10A，记为A点，当滑动变阻器两端电压为1.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣1.5V＝1.5V，通过的电流为0.2A，记为B点；当滑动变阻器两端电压为0.5V时，灯泡两端的电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过的电流为0.25A，记为C点，通过A、B、C三点在图2中画出灯泡的I﹣U图线，如下图所示：，若将R替换成R0，由灯泡的I﹣U图线可知，当电流为0.125A时，灯泡两端电压为0.75V，R0两端电压为2.25V，灯泡与R0两端电压之和等于电源电压，则L工作时的阻值为：R＝＝＝6Ω；（4）若将R替换成与L相同的小灯泡，根据串联分压原理可知，此时每个灯泡两端为1.5V，由图2中灯泡I﹣U图线可知，此时电路中的电流约为0.2A，则电路消耗的总功率约为：P'＝UI''＝3V×0.2A＝0.6W。故答案为：（1）0.625；（2）25～2；（3）6；（4）0.6。18．（5分）（2023•徐州）如图甲所示，小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时，将A、B两个阻值不等的白炽灯泡，分别串联和并联在电路中。（1）将两个灯泡串联在电路中，目的是控制电路中的电流不变，比较灯泡的亮暗与电压的关系。灯泡串联并联电压/V亮暗电流/A亮暗A1.8较亮0.6B较暗0.4（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于右端。（3）串联时，灯泡B两端的电压如图乙所示，为1.2V。（4）将两个灯泡并联在电路中时，小明在表格中记录的电流值有错误，请你帮他指出来：流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。解：（1）将两个灯泡串联在电路中，由串联电路电流处处相等可知，目的是控制电路中的电流不变，比较灯泡的亮暗与电压的关系；（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于右端，使滑动变阻器接入电路的电阻最大；（3）由图可知，电压表的量程是0～3V，分度值为0.1V，此时的示数为1.2V；（4）由I＝可得R＝，两灯串联时，电流相同，灯泡A两端的电压大于灯泡B两端的电压，说明灯泡A的电阻大于灯泡B的电阻；两灯并联时，电压相等，由I＝可知，流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。故答案为：（1）电流；电压；（2）右；（3）1.2；（4）流过灯泡A的电流应小于流过灯泡B的电流。19．（7分）（2022•无锡）用图甲所示的电路测量小灯泡的功率，器材有：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡各一个，导线若干。（1）闭合开关前，需要检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线，并将滑动变阻器的滑片P移至B（选填“A”或“B”）端。（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间的电路连接是串联。若电路中只有一处故障，则可能是小灯泡断路。（3）排除故障后，重新开始实验，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，为0.3A，则小灯泡的额定功率为0.75W，此时滑动变阻器消耗的功率为0.12W。解：（1）闭合开关前，需要将电表调零，即检查电流表、电压表的指针是否指在“0”刻度线上；滑动变阻器滑片置于阻值最大处的B端；（2）接通电源，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡均不发光，电流表指针不偏转，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，则电压表与电源两极连通，说明肯定是小灯泡断路，此时电压表和电源串联；（3）电流表量程0～0.6A，分度值0.1A，故读数为0.3A；小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；闭合开关，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.12A，电源电压U＝U1+UP＝0.5V+0.12A×20Ω＝2.9V；移动滑片P，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器两端电压U′＝U﹣UL＝2.9V﹣2.5V＝0.4V；滑动变阻器的功率P'＝U′I＝0.4V×0.3A＝0.12W。故答案为：（1）指在“0”刻度线上；B；（2）串联；小灯泡断路；（3）0.3；0.75；0.12。四．计算题（共5小题，满分32分）20．（6分）（2022•泰州）在估测电水壶实际功率的活动中，小明所用电能表表盘如图所示，他先断开电路中所有用电器的开关，再在电水壶中加入质量为0.5kg的水，测得水的初温为20℃。小明给电水壶通电2min，电能表的转盘恰好转20转，测得此时水温为60℃[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求：（1）水吸收的热量。（2）电水壶的实际功率。（3）电水壶的加热效率。解：（1）水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4200J/（kg•℃）×0.5kg×（60﹣20）℃＝8.4×104J；（2）电水壶的实际电能W＝＝kW•h＝1.2×105J；水壶的实际电功率P＝＝＝1kW＝1000W；电水壶的加热效率η＝×100%＝×100%＝70%。答：（1）水吸收的热量是8.4×104J；（2）电水壶的实际功率是1000W；（3）电水壶的加热效率是70%。21．（6分）（2023•常州）小明家安装了某品牌小厨宝，其加热电阻丝的规格为“220V2000W”，水箱容积5L，ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），正常工作时，问：（1）加热电阻丝的阻值？（2）若水箱内加满水，把水从5℃加热到65℃，加热时间至少多长？解：（1）由题意可知，加热状态下，小厨宝正常工作的功率P＝2000W，则在加热状态下，加热电阻丝的阻值为：R＝＝＝24.2Ω；（2）水的质量为：m＝ρV＝1×103kg/m3×5×10﹣3m3＝5kg；把水从5℃加热到65℃水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（65℃﹣5℃）＝1.26×106J；消耗的电能为：W＝Q吸＝1.26×106J；则加热时间为：t＝＝＝630s。答：（1）加热电阻丝的阻值为24.2Ω；（2）若水箱内加满水，把水从5℃加热到65℃，加热时间为630s。22．（8分）（2023•淮安）人工智能让我们的生活更加便捷，某酒店迎宾机器人将客人从酒店门口带至前台。这一过程中机器人做匀速直线运动，通过的路程为20m，所受阻力为自身重力的0.05倍，机器人相关参数如下表所示，g取10N/kg。整机质量：36kg行进速度：1m/s工作电压：24V工作电流：1A轮子与地面接触总面积：1.8×10﹣3m2（1）求机器人对地面的压强。（2）求牵引力所做的功。（3）求机器人全程运动的时间及消耗的电能。（4）求电能转化为机械能的效率。解：（1）机器人对地面的压力：F＝G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N，则机器人对地面的压强：p＝＝＝2×105Pa；（2）机器人受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×360N＝18N，机器人匀速行驶时，机器人的牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据二力平衡条件可知，机器人的牵引力：F牵＝f＝18N，牵引力所做的功（获得的机械能）：W＝F牵s＝18N×20m＝360J；（3）由v＝可知，机器人全程运动的时间：t＝＝＝20s，机器人消耗的电能：W电＝UIt＝24V×1A×20s＝480J；（4）电能转化为机械能的效率：η＝×100%＝×100%＝75%。答：（1）机器人对地面的压强为2×105Pa；（2）牵引力所做的功为360J；（3）机器人全程运动的时间为20s，消耗的电能为480J；（4）电能转化为机械能的效率为75%。23．（6分）（2023•盐城）图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压U1＝12V，RF为压敏电阻，放置在注水系统水箱底部，其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（1）当衔铁恰好被吸下时，求电阻RF的阻值。（2）求喷淋系统的电功率。（3）求500s内注水系统消耗的电能。解：（1）U1＝12V，I＝0.1A，电磁铁线圈的电阻忽略不计，RF＝＝＝120Ω，（2）根据电路图知，喷淋系统始终工作，而注水系统会停止工作，根据并联不相互影响，喷淋系统的电流为1A；电功率P＝UI'＝220V×1A＝220W；（3）根据并联电路的电流规律知，注水系统的电流I'＝2A﹣1A＝1A；500s内注水系统工作400s，消耗的电能W＝UIt＝220V×1A×400s＝8.8×104J；答：（1）当衔铁恰好被吸下时，电阻RF的阻值是120Ω。（2）喷淋系统的电功率是220W。（3）500s内注水系统消耗的电能8.8×104J。24．（6分）（2022•南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。（1）求小灯泡的额定电流；（2）求电阻R0的阻值；（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。解：（1）根据P＝UI可知小灯泡的额定电流IL＝＝＝0.5A；（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝UL＝6V，