初中物理《电功率》真题演练含解析

练习PAGE1练习2024年中考物理第一轮复习真题演练（原卷版）第十八章电功率（9大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．电功与电能的计算（共8小题）二．电功率与电压、电流的关系（共4小题）三．电功率的计算（共14小题）四．实验测量小灯泡的电功率（共6小题）五．电流的热效应（共3小题）六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题）七．焦耳定律（共4小题）八．焦耳定律的计算及其应用（共7小题）九．电功与电热的综合计算（共7小题）一．电功与电能的计算（共8小题）1．（2023•威海）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（）A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关” B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合 C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压 D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用2．（2023•上海）某导体两端的电压为3伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库，通过该导体的电流为安，这段时间内电流所做的功为焦，若导体两端的电压变为6伏，则导体的电阻为欧。3．（2023•烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为A，电源电压为V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为J。4．（2023•沈阳）如图是定值电阻R1和R2的I﹣U关系图象，由图象可知，R1和R2的大小关系为R1R2（填“＞”、“＝”或“＜”），当R1和R2串联时，R1和R2两端电压之比U1：U2＝；当R1和R2并联时，若通过R1的电流为0.63A，则10s内R2消耗的电能为J。5．（2023•临沂）2023年，淄博烧烤火出了圈，人们纷纷赴淄“赶烤”，满足味蕾的同时也感受到了淄博人民的热情好客。（1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以减小受力面积，（选填“增大”或“减小”）钢签对肉的压强，便于串肉。（2）烤肉串的过程中，通过的方式增加了肉的内能；肉串散发出香味表明分子。（3）烧烤现场“人声鼎沸”指声音的（选填“音调高”或“响度大”）；相对于正在一路小跑上菜的服务员，坐在烧烤炉旁的顾客是（选填“运动”或“静止”）的。（4）为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热丝R的阻值为55Ω，电动机的额定功率为22W，该烧烤炉正常工作时，通过电热丝R的电流为A；电动机10min消耗的电能为J。6．（2023•海南）如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压U＝12V，R1为光敏电阻，R2＝20Ω。当有光照射时R1＝20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R2两端的电压Uab随时间t变化的图象。（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为多大？（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？7．（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。8．（2023•遂宁）学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R1为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）（1）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳？（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？（3）善于思考的小明同学想通过电表示数直观反映人与大门间的距离，于是他将一只电压表并联在R两端。已知R1为第（2）问所求值，请你推导出L在0～6m内，电压表示数UR随L的变化关系式。二．电功率与电压、电流的关系（共4小题）9．（2023•云南）某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部分参数如表所示。同时闭合开关S、S1，电炖盅处于挡。1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作h。××型电炖盅额定电压220V高温功率2000W低温功率400W10．（2022•雅安）如图所示，把标有“6V3W”的灯L1和“6V2W”的灯L2串联在电路中，在保证两灯安全的前提下，允许接入电源电压最大为V（不考虑灯丝电阻的变化）。11．（2023•呼和浩特）铭牌分别为“220V800W”的电锅和“220V1200W”的空调，接入如图所示的家庭电路中，求：（1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流；（2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是多少度。12．（2022•随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V250W”，“小灯”标有“220V16W”，换气扇的参数是“220V50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？三．电功率的计算（共14小题）13．（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0.72W14．（2023•深圳）已知R1＝2Ω，R2＝3Ω，某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一起，则（）A．图甲中R1与R2的电流比I1：I2＝2：3 B．图乙中R1与R2的电压比U1：U2＝3：2C．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝6：25 D．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝25：615．（2023•西宁）如图所示，是小灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，由图象可知（）A．R的电阻为5Ω B．小灯泡的电阻随温度的升高而减小 C．只将L与R并联在电压为2V的电路中，干路中的电流为0.3A D．只将L与R串联在电流为0.2A的电路中，总功率为0.4W16．（2023•广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与R2两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，M的示数为0.4A，电路的总电阻为R′；当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为R″。下列说法正确的是（）A．电阻R1的阻值为15Ω B．R′：R″＝6：25 C．当M、N都是电压表，S1、S2都闭合时、R1与R2的功率之比为1：3 D．当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比为3：517．（2023•兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（）A．P1：P2＝2：3 B．电源电压为12V C．电路的最大功率为24.3W D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω18．（2023•遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（）A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω19．（2023•大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（）A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V20．（2023•枣庄）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。（1）图乙中（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像；（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为。21．（2023•深圳）R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值。（2）用300N的力推电阻，求R0的电功率（图乙）。（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。22．（2023•济南）传感器（transducer）是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图，电源电压恒定，R1为电阻器，压力感应板A和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，压力感应板A、B之间由绝缘弹簧相连，其间有可伸缩的导线。闭合开关S，不对压力感应板A施加力时，滑动变阻器R2的滑片P恰在其最上端，电流表、电压表的示数如图乙所示；当在压力感应板A上施加一个5N的压力F时，电流表的示数变为0.3A。通过计算回答：（1）电阻器R1的电阻值是多少？（2）此时电压表的示数是多少？（3）此时滑动变阻器R2消耗的电功率是多少？23．（2023•丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）小灯泡L的电阻；（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。24．（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。25．（2023•襄阳）L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图甲所示。图乙中R是“30Ω1A”的滑动变阻器。（1）L1正常发光时的电阻值；（2）求把L1、L2并联在6V电源下，电路中消耗的总电功率；（3）按图乙所示把L1、L2连接在另一恒定电源上，在不损坏电路元件的情况下进行如下操作：当滑片P移至某一位置时，使其中一盏灯正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至另一点时，电压表示数变化了4V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝8：9。求变阻器阻值变化范围。26．（2023•德州）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2＝2R1，求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）R0的最大阻值和电源电压U；（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。四．实验测量小灯泡的电功率（共6小题）27．（2023•上海）小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍）、滑动变阻器两个分别标有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字样、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中。移动滑片，又进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。物理量实验序号电压U（伏）电流I（安）U/I（伏/安）13.00.1822.50.2635①测定小灯泡电功率的实验原理是。②请通过以上信息判断小海同学所选滑动变阻器为。③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程）28．（2023•吉林）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为3V，电源是两节新的干电池。（1）按照甲图正确连接电路，闭合开关，将滑片调至滑动变阻器的端时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如乙图，小灯泡的额定功率是W。（2）若忽略小灯泡电阻随温度的变化，当滑片调节至某位置时，电流表的示数是0.24A，此时小灯泡的实际功率是W。29．（2023•金昌）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线；（2）连接电路过程中，开关应该（选填“断开”或“闭合”），滑动变阻器的滑片应该移动到（选填“最左”或“最右”）端；（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是；（填选项符号）A.灯泡短路B.灯泡断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是A；（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；（6）小丽根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为W；（7）小丽根据小灯泡的I﹣U图象（如图丙所示），分析出小灯泡的电阻随两端电压的增大而（选填“增大”“不变”或“减小”），你认为原因是。30．（2023•陕西）如图﹣1，是“测量小灯泡的电功率”的实验电路，电源电压为4.5V且保持不变，小灯泡L的额定电压为2.5V。（1）连接如图﹣1所示电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应置于最（选填“左”或“右”）端。（2）闭合开关S，观察到小灯泡L不亮，电压表有示数且接近电源电压，电流表指针几乎不偏转，移动滑动变阻器的滑片P，两表的示数均无变化，则故障原因可能是。（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，多次实验并将数据和现象记录在如表中。分析表中信息，回答下列问题。实验序号电压U/V电流I/A灯泡的亮度电功率P/W10.50.20不亮0.1021.00.24暗0.2432.00.32较暗0.6442.5正常亮53.00.38很亮1.14①小灯泡L在额定电压下工作时，电流表的指针位置如图﹣2所示，则电流表示数为A，小灯泡L的额定功率为W。②第1次实验中，小灯泡L不亮的原因可能是。③分析数据还发现，通过小灯泡L的电流与其两端的电压不成正比，其原因可能是。（4）本次实验所选用的滑动变阻器的规格是。A.10Ω2AB.20Ω1A31．（2023•菏泽）实验室有一只标有“2.5V”字样的灯泡，额定功率模糊不清。现欲测量其在不同电压U下的功率P，并作出灯泡的P﹣U2关系图线。（1）除被测灯泡、电源、滑动变阻器、开关、导线外，实验中还需要用到的两个器材是、；（2）请把测量电路的实验原理图甲补充完整；（3）开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于端；（4）某同学作出灯泡的P﹣U2图线如图乙所示，则该灯泡的额定功率为W，正常发光时的电阻为Ω。32．（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W。（2）图线a对应的过程中，R的调节范围为Ω。（3）若将R替换成R0，则L工作时的阻值为Ω。（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W。五．电流的热效应（共3小题）33．（2023•福建）下列利用电流热效应工作的用电器是（）A．电视机 B．电风扇 C．电脑 D．电炉34．（2022•陕西）下列家用电器中利用电流热效应工作的是（）A．电风扇 B．洗衣机 C．电炉子 D．电冰箱35．（2022•哈尔滨）如图所示，闭合开关后，下列说法不正确的是（）A．电铃利用电流热效应工作 B．电源用来提供电能 C．导线用来连接电路元件 D．开关用来控制电流通断六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题）36．（2023•北京）小京用如图所示的电路探究电流通过导体产生的热量与导体的电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值不等的电阻丝R1和R2。（1）该实验采用串联电路可以控制相同和相同。（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相等，实验结论是：。37．（2023•沈阳）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，透明容器A和B中密封着等质量的空气，U形管中液面相平。（1）将两容器中的电阻丝R1和R2串联起来接到电源两端，通电一段时间后、观察比较两个装置中U形管液面高度差的大小关系，来研究电流通过导体产生的热量与的关系；（2）实验中如果单独观察R1或R2所在装置，会发现随着通电时间的增加，U形管中液面的高度差增大，这表明：在电阻和电流不变时，通电时间越长，电流通过导体产生的热量越。38．（2023•枣庄）在探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验中。某兴趣小组猜想：电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究，如图所示，三个装置的透明容器中各有一段电阻丝，容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。（1）要探究电热与电阻的关系，应选用组合，并将它们接到电源两端进行实验。（2）选用乙、丙组合，串联接到电源两端进行实验，在通电时间相同的情况下，发现乙装置U形管中液面高度变化大，由此可得到的结论是：在电阻相同、通电时间相同的情况下，。（3）实验中通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，在研究许多物理问题时都会用到这种方法，下列实例采用研究方法与此相同的是。A．探究电流与电压、电阻的关系B．用铁屑显示磁体周围磁场分布C．研究光的传播时，引入“光线”D．探究平面镜成像的特点七．焦耳定律（共4小题）39．（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，通过两电阻丝的相等，根据温度计示数的变化可比较电阻丝产生的多少，通电一段时间，发现甲瓶中温度计的示数上升。40．（2023•辽宁）小明为了探究电流产生的热量与电流大小的关系，利用阻值相等的电阻丝R1、R2、R3，设计了如图甲所示电路，将电阻丝R3和（填“R1”或“R2”）分别放在如图乙所示的两个相同装置中，实验通过U形管中反映电阻丝产生热量的多少。通过实验分析可知，当电阻和通电时间相同时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越。41．（2023•辽宁）用如图所示的装置可探究电流产生热量与（填“电流”或“电阻”）的关系，若通过R2的电流为1A，通电1min，R2产生的热量为J。若将R3更换为10Ω的电阻，（填“仍能”或“不能”）完成该实验探究。42．（2023•济宁）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。小明想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（R1＞R2）。（1）将两根电阻丝串联后接入电路中，可控制和相等；（2）通电一段时间后，通过观察来比较电流做功多少；（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝（选填“R1”或“R2”）做的功多；（4）若R1两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则10s内电流通过R1做的功为J。八．焦耳定律的计算及其应用（共7小题）43．（2023•湘潭）取口香糖锡纸，剪成如图1所示形状，其中AB和CD段等长。戴好防护手套，将锡纸条（带锡的一面）两端连接电池正、负极，如图2所示，发现锡纸条很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是（）A．通过AB和CD段的电流不相等 B．正常情况下，AB段会先着火 C．AB和CD段的电压相等 D．AB和CD段的电阻相等44．（2023•南充）如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图象，下列说法正确的是（）A．R2的阻值为10Ω B．两电阻串联与并联的总阻值之比为9：4 C．将两电阻串联接入电路，通电后，R1两端电压与R2两端电压之比为1：2 D．将两电阻并联接入电路，通电1分钟，电流通过R1产生的热量与电流通过R2产生的热量之比为1：245．（2023•泰安）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（）①U＝6V②R2′＝4Ω③P＝1.35W④Q＝27JA．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②③④正确46．（2023•广安）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中、R1消耗的电功率P随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（）A．定值电阻R2为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J47．（2023•金昌）如图所示，电源电压为9V且保持不变。闭合开关后，电流表A1的示数为0.4A，电阻R2＝15Ω。求：（1）电流表A2的示数；（2）1分钟内，电阻R2上产生的热量。48．（2023•长沙）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。已知电源电压恒为220V，R0是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。（1）闭合开关S后，求电路中的电流；（2）求通电100s电热丝R0产生的热量；（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P0，小组成员想出了两种方法改进电路：方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝RA；方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝RB。老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为P0，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为U1和U2，U1＞U2，U2＝165V，但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。49．（2023•南通）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”的字样，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。（1）求灯泡正常发光时的电流；（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。九．电功与电热的综合计算（共7小题）50．（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；当开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为Ω。若从做饭快的角度考虑，应选择功率更的电饭锅。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]51．（2023•西宁）小宁家的电饭煲额定电压为220V，有加热和保温两种工作状态，额定加热功率为2000W。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）在正常加热状态下，将2.5kg的水从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是多少。（气压为标准大气压）（2）若此电饭煲的加热效率为84%，则上述过程需要加热多长时间。（3）小宁想利用家里的电能表测量电饭煲的实际加热功率，于是小宁断开家中其他用电器，让电饭煲单独处于加热状态，观察到电能表转盘在10min内转了180转（电能表如图所示），则此电饭煲的实际加热功率为多少。52．（2023•天津）额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从10℃加热到100℃，用时420s。已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：（1）水吸收的热量；（2）电热水壶的效率。53．（2023•辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求：（1）中药壶在文火状态下的电流；（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。54．（2023•攀枝花）某品牌电煎锅的简化电路如图所示，它分为高、中、低三挡，最大功率为990W。S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。R1、R2、R3为发热电阻，且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电路中，当开关S旋至1挡时，电路的工作电流为1A；当开关S旋至2挡时，电路的功率为550W。某次用2挡烹饪中，用时1min将质量为50g、比热容为4.0×103J/（kg•℃）的某种食物从20℃加热至119℃。求：（1）电阻R1、R2、R3的阻值；（2）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。55．（2023•丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。求：（1）电热锅低温挡工作时的电功率；（2）电热锅中温挡工作时的电流；（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]56．（2023•辽宁）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。电热毯内装有1kg水。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：（1）电热毯在恒温挡时的电流；（2）可变电阻R的最大阻值；（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。2024年中考物理第一轮复习真题演练（解析版）第十八章电功率（9大考点）TOC\o"1-3"\h\u一．电功与电能的计算（共8小题）二．电功率与电压、电流的关系（共4小题）三．电功率的计算（共14小题）四．实验测量小灯泡的电功率（共6小题）五．电流的热效应（共3小题）六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题）七．焦耳定律（共4小题）八．焦耳定律的计算及其应用（共7小题）九．电功与电热的综合计算（共7小题）一．电功与电能的计算（共8小题）1．（2023•威海）商场里的自动扶梯无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（）A．S1、S2是“紧急制动开关”，S3是“感应开关” B．有人乘坐时，S1、S2、S3均闭合 C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压 D．无人乘坐时，电阻R可以起到节约电能的作用【答案】C【解答】解：A、电路分析电路中开关S1、S2，在干路中，断开其中任何一个，都可以断开整个电路，电动机不工作，所以S1、S2是紧急制动开关；S3与电阻R并联，S3闭合会把电阻R短路，使电路中电阻变小，电流变大，电动机的转速变大，则S3是感应开关，故A不符合题意。BC、有人乘坐时，S1.S2、S3都闭合，电阻R被短路，自动扶梯高速运行，所以R两端电压为0，故C符合题意，B不符合题意；D、无人乘坐时，S1、S2闭合，S3断开，电阻R串联在电路中，电路中电流较小，由W＝Pt＝UIt可知电能消耗少，电梯低速运行，故D不符合题意。故选：C。2．（2023•上海）某导体两端的电压为3伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库，通过该导体的电流为0.5安，这段时间内电流所做的功为15焦，若导体两端的电压变为6伏，则导体的电阻为6欧。【答案】0.5；15；6。【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.5A；这段时间内电流做功：W＝UIt＝UQ＝3V×5C＝15J；由I＝可得，导体的电阻：R＝＝＝6Ω，因为电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，将该导体两端的电压改变为6伏，导体的电阻仍为6Ω不变。故答案为：0.5；15；6。3．（2023•烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为0.6A，电源电压为8V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为384J。【答案】0.6；8；384。【解答】解：由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.6A；根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL+U1＝2V+6V＝8V；当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；根据图乙可知，当小灯泡两端的为4V时，通过小灯泡的电流为0.8A，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为0.8A，电路在1min内消耗的电能：W＝UI′t＝8V×0.8A×1×60s＝384J。故答案为：0.6；8；384。4．（2023•沈阳）如图是定值电阻R1和R2的I﹣U关系图象，由图象可知，R1和R2的大小关系为R1＜R2（填“＞”、“＝”或“＜”），当R1和R2串联时，R1和R2两端电压之比U1：U2＝1：2；当R1和R2并联时，若通过R1的电流为0.63A，则10s内R2消耗的电能为9.9225J。【答案】＜；1：2；9.9225【解答】解：由图象可知，当U1＝U2＝2V时，对应的电流分别为I1＝0.4A，I2＝0.2A，由I＝可得，两电阻的阻值分别为：R1＝＝＝5Ω，R2＝＝＝10Ω；由此可知，R1＜R2；当把R1、R2串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以I1：I2＝1：1，此时它们两端的电压之比：＝＝＝＝。若通过R1的电流为I1″＝0.63A，由I＝可得，R1两端电压：U1″＝I1″R1＝0.63A×5Ω＝3.15V，当R1和R2并联时，并联电路中各支路电压都相等，即R2两端电压：U2″＝U1″＝3.15V，流经R2的电流：I2′＝＝＝0.315A，10s内R2消耗的电能W＝U2″I2′t＝3.15V×0.315A×10s＝9.9225J。故答案为：＜；1：2；9.9225。5．（2023•临沂）2023年，淄博烧烤火出了圈，人们纷纷赴淄“赶烤”，满足味蕾的同时也感受到了淄博人民的热情好客。（1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以减小受力面积，增大（选填“增大”或“减小”）钢签对肉的压强，便于串肉。（2）烤肉串的过程中，通过热传递的方式增加了肉的内能；肉串散发出香味表明分子在永不停息地做无规则运动。（3）烧烤现场“人声鼎沸”指声音的响度大（选填“音调高”或“响度大”）；相对于正在一路小跑上菜的服务员，坐在烧烤炉旁的顾客是运动（选填“运动”或“静止”）的。（4）为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉可在电热丝烤肉串的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热丝R的阻值为55Ω，电动机的额定功率为22W，该烧烤炉正常工作时，通过电热丝R的电流为4A；电动机10min消耗的电能为1.32×104J。【答案】（1）增大；（2）热传递；在永不停息地做无规则运动；（3）响度大；运动；（4）4；1.32×104。【解答】解：（1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以减小受力面积，在压力一定时，可以增大钢签对肉的压强，便于串肉。（2）烤肉串的过程中，通过热传递的方式增加了肉的内能；肉串散发出香味表明分子在永不停息地做无规则运动。（3）人声鼎沸是指声音的响度大；以正在一路小跑上菜的服务员为参照物，坐在烧烤炉旁的顾客与正在一路小跑上菜的服务员之间发生了位置变化，所以坐在烧烤炉旁的顾客是运动的。（4）通过电热丝R的电流IR＝＝＝4A；由P＝可得，电动机10min消耗的电能：W＝Pt＝22W×10×60s＝1.32×104J。故答案为：（1）增大；（2）热传递；在永不停息地做无规则运动；（3）响度大；运动；（4）4；1.32×104。6．（2023•海南）如图甲为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压U＝12V，R1为光敏电阻，R2＝20Ω。当有光照射时R1＝20Ω；当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，计数器就计数一次。图乙为某段时间内R2两端的电压Uab随时间t变化的图象。（1）当有光照射时，电路中的电流为多大？（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为多大？（3）这段时间内电路消耗的电能是多少？【答案】（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A；（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为100Ω；（3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。【解答】解：（1）当有光照射时，电路中的电流为：；（2）当扶梯上有顾客经过，挡住射向R1的光线时，R1的阻值增大，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，根据题图可知：此时加在定值电阻两端的电压为U2＝2V；此时电路中的电流为：；根据串联电路的电压、电流规律，此时光敏电阻两端的电压为：U1＝U﹣U2＝12V﹣2V＝10V；光敏电阻的阻值为：。（3）这段时间内电路消耗的电能是：W＝UIt＝12V×0.3A×2s+12V×0.1A×0.4s＝7.68J。答：（1）当有光照射时，电路中的电流为0.3A；（2）当扶梯上有顾客经过时，R1的阻值为100Ω；（3）这段时间内电路消耗的电能是7.68J。7．（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。【答案】（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%。【解答】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%。8．（2023•遂宁）学校组织学生到射洪市“三五三六”厂参加国防教育活动。同学们被展厅自动大门所吸引，他们发现当人靠近大门时，大门自动打开，如图甲所示。回校后，科技小组利用电磁继电器、人体红外传感器，电动机等元件制作了模拟电路，部分电路如图乙所示。其中电动机铭牌上标有“220V40W”的字样，控制电路的电源电压U为24V，R1为定值电阻，人体红外传感器的阻值R随人体到大门距离L的变化关系如图丙所示；当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开。（不计电磁铁线圈的电阻）（1）开门一次用时3s，请计算开门一次电动机消耗电能多少焦耳？（2）经测试L＝3m时刚好触发电动机工作，则R1的阻值为多少？（3）善于思考的小明同学想通过电表示数直观反映人与大门间的距离，于是他将一只电压表并联在R两端。已知R1为第（2）问所求值，请你推导出L在0～6m内，电压表示数UR随L的变化关系式。【答案】（1）开门一次电动机消耗电能为120J；（2）R1的阻值为120Ω；（3）在0～6m内，电压表示数UR随L的变化关系式为UR＝。【解答】解：（1）电动机铭牌上标有“220V40W”的字样，根据P＝可知，开门一次电动机消耗电能为：W＝Pt＝40W×3s＝120J；（2）当电磁铁线圈中的电流为100mA时，衔铁刚好被吸下，触发电动机工作，大门打开，此时控制电路的总电阻为：R总＝＝＝240Ω；由丙图可知，当L＝3m时，R的阻值为120Ω，根据电阻的串联可知，R1＝R总﹣R＝240Ω﹣120Ω＝120Ω；（3）由图丙可知，R与L的数学关系为：R＝20L+60（6m≥L≥0）；设电压表示数UR，根据串联电路电压规律和分压原理可知，＝，即＝，解得：UR＝，因R＝20L+60（6m≥L≥0），故UR＝（6m≥L≥0）。答：（1）开门一次电动机消耗电能为120J；（2）R1的阻值为120Ω；（3）在0～6m内，电压表示数UR随L的变化关系式为UR＝。二．电功率与电压、电流的关系（共4小题）9．（2023•云南）某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部分参数如表所示。同时闭合开关S、S1，电炖盅处于高温挡。1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作0.5h。××型电炖盅额定电压220V高温功率2000W低温功率400W【答案】高温；0.5。【解答】解：由电路图可知，同时闭合开关S、S1时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由P＝可知，总功率最大，所以此时电炖盅为高温挡；由表中数据可知电炖盅在“高温”挡正常工作的电功率为：P＝2000W＝2kW，由P＝可得，1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作的时间为：t＝＝＝0.5h。故答案为：高温；0.5。10．（2022•雅安）如图所示，把标有“6V3W”的灯L1和“6V2W”的灯L2串联在电路中，在保证两灯安全的前提下，允许接入电源电压最大为10V（不考虑灯丝电阻的变化）。【答案】10。【解答】解：根据P＝得，灯L1的电阻，L2的电阻，由P＝UI可知，灯正常发光时的电流：，，两灯串联，为保证电路安全，电路最大电流为，则电源最大电压为：。故答案为：10。11．（2023•呼和浩特）铭牌分别为“220V800W”的电锅和“220V1200W”的空调，接入如图所示的家庭电路中，求：（1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流；（2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是多少度。【答案】（1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流约为3.6A；（2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是0.5度。【解答】解：（1）只闭合开关S1，电路中只有电锅接入，电源电压为220V，电锅正常工作，P＝P额＝800W，由P＝UI得流过电路的电流：I＝＝≈3.6A；（2）开关S1和S2都闭合，电锅和空调并联接入电路，电源电压为220V，电锅和空调都正常工作，总功率P总＝800W+1200W＝2000W＝2kW，正常工作时间t＝15min＝0.25h，电路消耗的电能：W总＝P总t＝2kW×0.25h＝0.5kW•h＝0.5度。答：（1）只闭合开关S1，电锅正常工作，流过电路的电流约为3.6A；（2）开关S1和S2都闭合，正常工作15分钟，电路消耗的电能是0.5度。12．（2022•随州）很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换气扇组成。每个“大灯”都是“220V250W”，“小灯”标有“220V16W”，换气扇的参数是“220V50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。（1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电；（2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S3和S4（S1和S2未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？【答案】（1）这一天浴霸用了0.5度电；（2）这种情况下干路电流是0.3A。【解答】解：（1）小李家洗浴时只闭合S1和S2（S3和S4未闭合），只有4个“大灯”工作；浴霸消耗的电能为：W＝Pt＝4×250×10﹣3kW×0.5h＝0.5kW•h＝0.5度；（2）只闭合S3和S4时，电路的总功率为：P'＝16W+50W＝66W；干路电流为：I＝＝＝0.3A。答：（1）这一天浴霸用了0.5度电；（2）这种情况下干路电流是0.3A。三．电功率的计算（共14小题）13．（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【答案】C【解答】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。14．（2023•深圳）已知R1＝2Ω，R2＝3Ω，某同学分别按照图甲和图乙两种方式将电阻连接在一起，则（）A．图甲中R1与R2的电流比I1：I2＝2：3 B．图乙中R1与R2的电压比U1：U2＝3：2 C．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝6：25 D．图甲与图乙的总功率比P1：P2＝25：6【答案】C【解答】解：A、图甲中R1与R2串联，根据串联电路的电流规律可知，I1：I2＝1：1，故A错误；B、图乙中R1与R2并联，根据并联电路的电压规律可知，U1：U2＝1：1，故B错误；CD、图甲中的总电阻为：R＝R1+R2＝2Ω+3Ω＝5Ω；图乙中的总电阻为：R'＝＝＝1.2Ω；根据P＝可知，图甲与图乙的总功率比P1：P2＝：＝＝＝6：25，故C正确、D错误。故选：C。15．（2023•西宁）如图所示，是小灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，由图象可知（）A．R的电阻为5Ω B．小灯泡的电阻随温度的升高而减小 C．只将L与R并联在电压为2V的电路中，干路中的电流为0.3A D．只将L与R串联在电流为0.2A的电路中，总功率为0.4W【答案】C【解答】解：A、由图可知，R的U﹣I图像是正比例函数，因此电阻R是定值电阻，其阻值为：R＝＝＝20Ω，故A错误；B、灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，则灯丝温度升高，电阻变大，故B错误；C、并联电路各个支路两端的电压相等，由图可知，只将L与R并联在电压为2V的电路中时，通过R的电流为0.1A，通过L的电流为0.2A，则干路的电流为：I＝IR+IL＝0.1A+0.2A＝0.3A，故C正确；D、灯泡L和电阻R串联在电路中，当电流是为0.2A，图像可知，当L两端的电压为2V、R两端的电压为4V时，则电路两端的总电压等于2V+4V＝6V，则电路的总功率为：P＝U'I'＝6V×0.2A＝1.2W，故D错误。故选：C。16．（2023•广元）如图甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，通过R2的电流与R2两端的电压关系如图乙所示。当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，M的示数为0.4A，电路的总电阻为R′；当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，N的示数为2V，电路的总电阻为R″。下列说法正确的是（）A．电阻R1的阻值为15Ω B．R′：R″＝6：25 C．当M、N都是电压表，S1、S2都闭合时、R1与R2的功率之比为1：3 D．当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比为3：5【答案】D【解答】解：A、当M、N都是电流表，且S1闭合、S2断开时，两电阻并联，电流表M测通过R2的电流，电流表N测干路电流，由图乙可知，M的示数为0.4A，即通过R2的电流为0.4A，R2两端的电压为8V，由并联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U2并＝8V，当M、N都是电压表，且S1、S2都闭合时，两电阻串联，电压表M测电源电压，电压表N测R2两端的电压，由图乙可知，N的示数为2V，即R2两端的电压为2V，通过R2的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的电流：I串＝I2串＝0.2A，由串联的电压特点可知，R1两端的电压：U1串＝U﹣U2串＝8V﹣2V＝6V，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝30Ω，故A错误；BD、两电阻并联时，通过R1的电流：I1并＝＝＝A，由并联电路的电流特点可知，干路电流：I并＝I1并+I2并＝0.4A+A＝A，则当M、N都是电流表，只闭合S1时、M、N两表示数之比：＝＝，故D正确；由欧姆定律可知，两电阻并联时，电路的总电阻：R′＝＝＝12Ω，两电阻串联时的电路的总电阻：R″＝＝＝40Ω，则＝＝，故B错误；C、由串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R″﹣R1＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，由P＝UI＝I2R可知，R1与R2的功率之比：＝＝＝＝，故C错误。故选：D。17．（2023•兰州）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R0，灯丝电阻为RL，忽略温度对灯丝电阻的影响，R0：RL＝1：2，先将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，电压表示数为6V，电流表示数为I1，电路的总功率为P1；只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，电压表示数为2V，电流表示数为I2，电路的总功率为P2。再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，电流表示数为0.3A。下列说法中正确的是（）A．P1：P2＝2：3 B．电源电压为12V C．电路的最大功率为24.3W D．滑动变阻器的最大电阻为20Ω【答案】C【解答】解：将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，电压表示数为6V，电流表示数为I1，可得U滑＝I1R＝6V，电源电压U＝U滑+U＝6V+I1R0①将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S2、S4，滑片P移至中点时，灯泡L和滑动变阻器阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，电压表示数为2V，电流表示数为I2，可得U滑＝I2•＝2V，电源电压U＝U滑+UL＝2V+I2RL②由I1R＝6V，I2•＝2V，两式相除可得：＝，可令I1＝3I，I2＝2I，电路的总功率为P1＝UI1＝3UI，电路的总功率为P2＝UI2＝2UI，所以P1：P2＝3UI：2UI＝3：2，故A错误；已知R0：RL＝1：2则RL＝2R0，忽略温度对灯丝电阻的影响，灯泡RL相当于定值电阻，由①②可得6V+I1R0＝2V+I2RL，即6V+3IR0＝2V+2I•2R0，解得：IR0＝4V，可得电源电压U＝6V+3IR0＝6V+3×4V＝18V，故B错误；再将单刀双掷开关S3拨至触点b，只闭合开关S1、S2时，灯泡L和定值电阻R0串联接入电路，电流表测电路电流，电流表示数为0.3A，电路总电阻R总＝R0+RL＝3R0，由R总＝＝＝60Ω可知R0＝20Ω，RL＝2R0＝40Ω，由电功率公式P＝UI可知，当电源电压U一定时，电路的最大功率P最大时即要求电路中电流达到最大值，当单刀双掷开关S3拨至触点a，闭合开关S1、S2，滑片P位于最左端，即R0和RL并联时，电路中的电流最大，由并联电路的电流规律可知：Imax＝I0+IL＝+＝0.9A+0.45A＝1.35A，电路的最大功率Pmax＝UImax＝18V×1.35A＝24.3W，故C正确；将单刀双掷开关S3拨至触点a，只闭合开关S1、S4，滑片P位于最右端时，定值电阻R0和滑动变阻器R最大阻值串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电压表示数为6V，由串联电路电压规律可知，U＝U﹣U滑＝18V﹣6V＝12V，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端电压是R0两端电压的＝倍，滑动变阻器R的最大阻值就是定值电阻R0的倍，滑动变阻器R的最大阻值Rmax＝R0＝＝10Ω，故D错误；故选：C。18．（2023•遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（）A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的最大变化量为10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω【答案】D【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；AB、由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.5A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R1+8V＝0.5A×R1+8V……①当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，由P＝UI可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.4A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R1+10V＝0.4A×R1+10V……②联立①②两式可解得，电源电压：U＝18V，R1的阻值：R1＝20Ω，故AB错误；CD、根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大＝0.6A，则电路中的最大总功率：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W；由I＝可知，电路中的最小总电阻：R小＝＝＝30Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2小＝R小﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压：U1小＝U﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，电路中最小电流：I小＝＝＝0.15A，电路中的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.15A＝2.7W，由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2大＝＝＝100Ω，所以，电路总功率的最大变化量：ΔP＝P大﹣P小＝10.8W﹣2.7W＝8.1W，故C错误；滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～100Ω，故D正确。故选：D。19．（2023•大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（）A．当水位升高时，电压表的示数减小 B．该电路工作时总功率最小值为0.3W C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V【答案】C【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，Uv＝U﹣U滑可知电压表示数变大，故A错误；B、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为就为电源电压U＝6V；此时R0＝＝＝20Ω，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率：P＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故B错误；C、水位变化过程中，滑动变阻器最大功率P＝I2R＝R＝＝，当R＝R0＝20Ω，滑动变阻器的的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω，两式联立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，则R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当R滑＝20Ω，代入数据：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故C正确；D、当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I″＝＝＝0.2A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2A×20Ω＝4V；故D错误。故答案选：C。20．（2023•枣庄）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。（1）图乙中ec（选填“dc”或“ec”）表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像；（2）该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为3：1。【答案】（1）ec；（2）3：1【解答】解：（1）由甲图可知，R0与R串联，电压表V1测R0两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片P从b点滑向a点的过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，由U＝IR0可知定值电阻的电压随着电流的增大而增大，故ec表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像。（2）滑片P在a点时，电路中的电阻最小，电流最大，电流Ia＝0.3A，由P＝UI可知，电路总功率最大；滑片P在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，电流Ib＝0.1A，由P＝UI可知，电路总功率最小，则该电路消耗的最大总功率与最小总功率之比为：＝＝＝＝。故答案为：（1）ec；（2）3：1。21．（2023•深圳）R是一个随推力F变化而变化的电阻，F与R的关系如图甲所示。现有如图乙、丙的两个电路，R0为定值电阻，阻值为20Ω，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A。（1）当小白同学推力为0时，求电阻R的阻值。（2）用300N的力推电阻，求R0的电功率（图乙）。（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值。【答案】（1）当小白同学推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；（2）用300N的力推电阻，R0的电功率为0.8W；（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值为200N。【解答】解：（1）由甲图可知，当F＝0时，电阻R＝40Ω；（2）图乙中，R和R0串联，已知F＝300N，由甲图可知电阻R＝10Ω，串联电路的电流I＝＝＝0.2A；R0的功率P＝I2R0＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；（3）图丙中，R和R0并联，通过R0的电流I＝＝＝0.3A；由于电流表的量程为0～0.6A，干路电流最大为Imax＝0.6A；根据并联电路电流的特点，通过R的电流I＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，则电阻R的阻值R＝＝＝20Ω，由图甲可知推力F＝200N。答：（1）当小白同学推力为0时，电阻R的阻值为40Ω；（2）用300N的力推电阻，R0的电功率为0.8W；（3）图丙中当干路电流不超过电流表量程时，小白同学推力F的最大值为200N。22．（2023•济南）传感器（transducer）是一种能感受被测量信息并按照一定规律转换成可用信号的器件或装置。图甲是一种常用压力传感器的原理电路图，电源电压恒定，R1为电阻器，压力感应板A和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，压力感应板A、B之间由绝缘弹簧相连，其间有可伸缩的导线。闭合开关S，不对压力感应板A施加力时，滑动变阻器R2的滑片P恰在其最上端，电流表、电压表的示数如图乙所示；当在压力感应板A上施加一个5N的压力F时，电流表的示数变为0.3A。通过计算回答：（1）电阻器R1的电阻值是多少？（2）此时电压表的示数是多少？（3）此时滑动变阻器R2消耗的电功率是多少？【答案】（1）电阻器R1的电阻值是6Ω。（2）此时电压表的示数是1.8V。（3）此时滑动变阻器R2消耗的电功率是0.36W。【解答】解：电阻器R1和滑动变阻器R2串联，开始时R2阻值为0Ω，电源电压U＝3V；（1）由欧姆定律，可得：电阻器R1的电阻值；（2）由欧姆定律，可得：此时电压表的示数U′₁＝I′R₁＝0.3A×6Ω＝1.8V；（3）U₂′＝U﹣U₁′＝3V﹣1.8V＝1.2V；此时滑动变阻器R2消耗的电功率P₂′＝U₂′I′＝1.2V×0.3A＝0.36W；答：（1）电阻器R1的电阻值是6Ω。（2）此时电压表的示数是1.8V。（3）此时滑动变阻器R2消耗的电功率是0.36W。23．（2023•丹东）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V，3W”字样，定值电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）小灯泡L的电阻；（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，小灯泡L恰好正常发光，求电流表的示数；（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率。【答案】（1）小灯泡L的电阻为12Ω；（2）电流表的示数为0.8A；（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。【解答】解：（1）不考虑温度对灯丝电阻的影响，根据P＝可知小灯泡L的电阻RL＝＝＝12Ω；（2）当开关S、S1都闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，定值电阻和灯泡并联，电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光，则电源电源U＝UL＝6V，通过灯泡的电流IL＝＝＝0.5A，通过定值电阻的电流I1＝＝＝0.3A，电流表的示数I＝IL+I1＝0.5A+0.3A＝0.8A；（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，灯泡和滑动变阻器串联，根据欧姆定律可知电路电流I′＝＝＝0.2A，小灯泡L的电功率P灯＝I′2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W。答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω；（2）电流表的示数为0.8A；（3）当开关S1断开，S闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到b端时，小灯泡L的电功率为0.48W。24．（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