1、专题20 电功、电功率和电热考点一：电能、电能表及其相关计算1下列关于电能的说法正确的是（）A可以通过电流表把电能直接测量出来B电能的单位是“度”，学名叫做千瓦C消耗电能越多的用电器，电功率就越大D消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同【答案】D【解答】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；C、由公式P知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。2小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能
2、表读数如图所示，则下列说法正确的是（）A他家在这段时间内消耗的电能为903kWhB电能表是测量电功率的仪表C若只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转D这个电能表的额定功率为2200W【答案】C【解答】A、他家在这段时间内消耗的电能W8633.5kWh8543.2kWh90.3kWh，故A错误；B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C、3600r/（kWh）表示电路中每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V 1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为WPtlkWhkWh；则电
3、能表的圆盘转过的圈数：NkWh3600r/（kWh）600r，故C正确。D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率PUI220V10A2200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。3某电能表的表盘上标有“1600imp/（kWh）”的字样，将铭牌上标有“220V 1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为 kWh，实际功率为 W，该电路的实际电压为 V。【答案】0.1；1000；200【解答】（1）1600imp/kWh表示电能表指示灯每闪烁1600次，电
4、路消耗的电能为1kWh，电能表的指示灯闪烁160次消耗的电能为：WkWh0.1kWh；电热水器的实际功率：P1kW1000W；（2）因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U额220V，P额1210W，由P可得，电热水器的电阻为：R40，由P可得：U2PR1000W40，解得实际电压：U实200V。4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”）。已知水1.0103kg/m3
5、，c水4.2103J/（kg）【答案】2100；1.2；粗【解答】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：W0.07kWh，工作时间t2minh，则该电热水器的实际功率：P2.1kW2100W。（2）电热水器消耗的电能：WPt2100W120s2.52105J，水的体积V水50L0.05m3，由可得，水的质量：m水水V水1.0103kg/m30.053m350kg；因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q吸W2.52105J，由Qcmt得，水升高的温度：t1.2。（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据PUI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
6、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QI2Rt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。5如图是威威家的电能表，由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过 W威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V900W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作了 min若在用电高峰期，实际电压低于220V，烤面包机的实际功率将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】4400；1；变小【解答】由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，允许通过的最大电流为20A，他家同时使
7、用用电器的最大总功率：P大UI220V20A4400W；用电器消耗的电能为：WkWh0.015kWh；根据WPt可知用电器工作的时间为：th1min；若在用电高峰期，实际电压低于220V，由于电阻不变，根据公式P可知，实际功率会变小。考点二: 滑动变阻器引起的动态电路分析（电功率）6如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（）A电流表的示数变大，灯L变亮B电流表的示数变大，灯L变暗C电流表的示数变小，灯L变亮D电流表的示数变小，灯L变暗【答案】D【解答】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流
8、；将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据I可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据UIR可知，灯泡两端的电压变小，由PUI可知，灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗。7如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（）A电压表V的示数不变B电流表A的示数变大C小灯泡的亮度变暗D电路的总功率变大【答案】A【解答】由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测量电路总电流，电压表测电源电压，所以滑片移动电压表的示数不变，故A正确；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I可知，滑动变阻器所在支路中
9、的电流变小；根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以滑片向右移动，小灯泡的电流和实际功率不变，则灯泡的亮度不变，故C错误；根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；电源电压保持不变，总电流变小，根据PUI知，电路的总功率变小，故D错误。8（2019泰州）如图，R1R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为U1，电压表V2示数变化量的绝对值为U2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为U3，下列说法正确的是（）AV1示数变小，V2示数变大BV1示数变大，U1U2CV2示数不变，U1U3DV2示数变大，U1U3【答案
10、】D【解答】由电路图可知，R1、R2、R串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，由图知，将滑动变阻器的滑片向左滑动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I可知，电路中的电流变大，由UIR可知，R1、R2两端的电压均变大，即V1示数变大、V2示数变大，故AC错误；设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则电压表V1示数变化量的绝对值和电压表V2示数变化量的绝对值分别为：U1U1U1I2R1I1R1（I2I1）R1U2U2U2I2R2I1R2（I2I1）R2由R1R2可知，（I2I1）R1（I2I1）R2，即U1U2，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电压之
11、和，所以，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值：U3（UI1R1I1R2）（UI2R1I2R2）（I2I1）（R1+R2）则（I2I1）R1（I2I1）（R1+R2），即U1U3，故D正确。9如图电路，电源电压恒定，R112，R26，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（）A0.3 AB0.6 AC0.9 AD1.2 A【答案】C【解答】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I可得，电源的电压：UIa（R1+R3）0.6A（12+R3），
12、当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：Ib0.6A+，当R30时，Ib0.6A+1.2A，当R3时，Ib0.6A，由R3是定值电阻可知，0.6AIb1.2A，结合选项可知C符合。考点三: 多开关通断引起的动态电路分析（电功率 ）10如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，则断开开关S2时（）A电流表示数变大，灯L变亮B电压表示数变大，灯L的实际功率变小C电流表示数变小，灯L仍然正常发光D电压表示数不变，电路的总功率变大【答案】C【解答】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源两端的电
13、压，电流表测干路电流，当断开开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，因电源电压保持不变，所以，电压表的示数不变，故B错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；由PUI可知，电路的总功率最小，故D错误。11如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关 ；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度 （填“变亮”“变暗”或“不变”）。【答案】S2；不变【解
14、答】要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3；若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。考点四: 敏感电阻引起的动态电路分析（电功率 ）12用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。如图是检测植物叶片含水量的电路，电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量升高时（）A电流表示数增大B电压表示数减小C电路总电阻减小D电路总功率增大【答案】B【解答】由电路图可知，湿敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流
15、，将湿敏电阻R附着在叶片上，因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，且串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以，当叶片含水量升高时，湿敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，故C错误；由I可知，电路中的电流减小，即电流表示数减小，故A错误；由UIR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B正确；由PUI可知，电路总功率减小，故D错误。13新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S，当温度从20升高到120的过程中（）A电流表示数先变小后变大B电压表示数先变大后变
16、小C电压表与电流表示数的比值先变小后变大D保护电阻R0消耗的功率先变小后变大【答案】C【解答】A、甲中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，当温度从20升高到100的过程中电阻R1变小，从100升高120的过程中电阻R1变大，则根据串联电阻的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，电路中的电流先变大后变小，即电流表示数先变大后变小，故A错误；B、电路中的电流先变大后变小，根据UIR可知，定值电阻R0的电压先变大后变小，由串联电路电压的规律可知，R1的电压先变小后变大，即电压表示数先变小后变大，故B错误；C、根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻
17、值，所以电压表与电流表的比值先变小后变大，故C正确；D、因电路中的电流先变大后变小，根据PI2R0可知，R0消耗的功率先变大后变小，故D错误。考点五: 电功、电功率相关计算14标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（）A24 0.67WB20 0.8WC24 0.96WD20 0.67W【答案】B【解答】因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4V；由图象可知，当U4V时，I0.2A，则小灯泡的
18、电阻：R20，小灯泡的电功率：PUI4V0.2A0.8W。15有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（）A2.0V 0.8WB4.5V 0.5WC2.5V 1.0WD4.5V 1.0W【答案】B【解答】电路元件A和B串联，IAIB0.2A，由图象可知：此时UA2.0V，UB2.5V；电源的电压UUA+UB2.0V+2.5V4.5V；元件B的电功率PBUBIB2.5V0.2A0.5W。16额定电压均为6V的甲、乙两灯，IU图线如图所示。下列说法正确的是（）A
19、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4：1C甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2D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【解答】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
20、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I2V：6V1：3，故D正确。17如图所示的电路中，a、b、c是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V 1.5W”的灯泡L1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A电表a为电流表，且示数为1AB电表b为电压表，且示数为3VC电表c为电流表，且示数为0.25AD闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25W【答案】D【解答】由PUI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I10.5A，I20.5A，由I可得，灯泡L2的电
21、阻：R212；因灯泡L1正常发光，灯泡L2虽然发光但较暗，所以，通过L1、L2的电流不相等，L1与L2应并联，则a一定是电流表，b是相当于导线的电流表，c是相当于开路的电压表，故B错误；此时电流表a测干路电流，电流表b测L2支路的电流，电压表c测电源的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L1正常发光，所以，电源的电压UU13V，即电压表c的示数为3V，故C错误；此时通过R2的电流：I20.25A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表a的示数：II1+I20.5A+0.25A0.75A，故A错误；电路消耗的总功率：PUI3V0.75A2.25W，故D正确。18如图电
22、路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J则下列结果正确的是（）A电路中的最大电流为1AB滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60JC滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1DR1先后两次消耗的电功率之比为16：9【答案】D【解答】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时
23、电压表的示数为4V+2V6V；在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Qt可得R1的阻值：R1t10s10；A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，则电路中的最大电流：I最大1.2A，故A错误；B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I0.8A，10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑U滑It4V0.8A10s32J，故B错误；C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I最小0.6A，由PUI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：，故C错误；D、由PUI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：，故D正确。19如图所
24、示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，且R2R320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的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2则下列结果正确的是（）AR110 I1：I23：2 P1：P21：10BR15 I1：I22：3 P1：P21：10CR110 I1：I23：2 P1：P210：1DR15 I1：I22：3 P1：P210：1【答案】A【解答】由图知，当闭合开关S时，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压之和，电压表V2测R1
25、和R2两端的电压之和，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，所以，由I可得，两电压表的示数之比：，解得：R110，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。20在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R18，R2
26、为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随MN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2和8时电功率相同，则以下说法正确的有（）定值电阻R24电源的电压为6V电压表的最大示数为4.5V滑动变阻器的最大电功率为2.25WABCD【答案】C【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由图乙可知，当R12和R18时，滑动变阻器的电功率均为P12W，因串联电路中各处的电流相等，所以，由PUII2R可得，两次电路中的电流分别为：I1A，I0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒
27、定，所以，由I可得，电源的电压：UI（R1+R2）I（R1+R2），即：1A（2+R2）0.5A（8+R2），解得：R24，故正确；电源的电压：UI（R1+R2）1A（2+4）6V，故正确；（2）由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8时，电压表的示数最大，此时电路中的电流I0.5A，则电压表的最大示数：U1大IR10.5A84V，故错误；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：I，滑动变阻器消耗的电功率：P1（I）2R（）2R，所以，当RR24时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则P1大2.25W，故正确，综上可知，正确。21已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯
28、的额定电压是3V甲、乙两灯的UI关系如图所示，则乙灯的额定功率是 W确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 V，两灯并联使用，电路最大电流是 A。【答案】1.8；8；0.9【解答】（1）由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙0.6A，乙灯的额定功率P乙U乙I乙3V0.6A1.8W；由PUI可得，甲灯的额定电流I甲0.5A，两灯串联使用，电路中的最大电流是I甲0.5A，由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串6V+2V8V；（2）两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流I甲0.3A，乙灯正常发光，故电路最大电流II甲+I乙0.
29、3A+0.6A0.9A。22在安全工作条件下，将“2.5V 0.3A”小灯泡L1和“3.0V 0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为 ；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为 W（设灯丝电阻不变）【答案】1：1； 1.375【解答】（1）将小灯泡L1和L2串联在电路中工作时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两灯的电流之比为1：1；（2）将L1和L2并联在另一电源下工作时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且U12.5V，U23.0V，所以，电路两端的最大电压UU12.5V，此时小灯泡L1正常发光，通过的电流I10.3A，由I可得，小灯泡
30、L2的电阻：R210，则通过灯泡L2电流：I20.25A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：II1+I20.3A+0.25A0.55A，则L1和L2能消耗的总功率最大值：PUI2.5V0.55A1.375W。23如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R220，灯泡L标有“6V 3W”字样。（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为 A，电路消耗的总功率为 W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为 ，通电1minR1产生的热量为 J。【答案】（1）0.8；4.8；（2）10；24【解答】（1）灯泡L标有“6V 3W
31、”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据PUI可得，灯的额定电流为：IL0.5A，当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，电流表测干路电流，由于此时灯泡L正常发光，所以通过灯的电流为0.5A，电源电压为6V，由欧姆定律可得，通过R2的电流为：I20.3A，根据并联电路电流的规律，电流表示数为：II2+IL0.3A+0.5A0.8A；电路消耗的总功率为：PUI6V0.8A4.8W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，R2的电压为6V2V4V，因R1的电压为R2电压的，由分压原理可得R1的阻值：R1R22
32、010，通电1minR1产生的热量为：Qt160s24J。考点六: 电器类相关计算24如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热档位。该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W则下列判断正确正确的是（）A该加热器只有两个加热档位B加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1：R21：3C加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2：1D该加热器的最小电功率是8W【答案】C【解答】（1）由电路图可知，R1与R2并联连接，且均有一个开关单独控制，则电加热器能有：R1工作、R2工作、R1和R2同时工作三个加热档位；
33、故A错误；（2）开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，因并联电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的发热功率：P2PP112W8W4W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由P可得，两个发热电阻的阻值之比：；故B错误；（3）由于并联电路两端的电压相等，根据PUI可得：，故C正确；（4）由于P18W，P24W，所以，该加热器的最小电功率是4W，故D错误。25如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻；下表是它的部分参数。当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）额定电压220V额定加热功率990W额定保温功率110WA只闭合开关S，加热器的功率为990WB开
34、关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大C加热器在保温状态下工作5min，产生3.3104J的热量D电阻R1与R2的阻值之比为1：8【答案】BC【解答】A、只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据P知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W，故A错误；B、开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据I知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据PI2R2知R2的功率变大，故B正确；C、加热器在保温状态下工作5min产生的热量：QWP保温t110W560s3.3104J，故C正确；D、因为P加热
35、、P保温，且P加热990W、P保温110W，所以P加热：P保温：990W：110W，即：，解得R1：R28：1，故D错误。26如图甲是一种家用电器，图乙是其简化的电路图，已知R1R2，电暖器的部分参数如表中所示。闭合开关S，要让电器处于第二档工作，则应再将开关S1闭合；若电暖器在第二档正常工作10min，则产生的热量是6.9105J 额定电源220V功率选择一档950W二档1150W三档2100W【答案】S1；6.9105【解答】由题可知，R1R2；闭合开关S、S2时，R2单独接入电路，电路中电阻最大，根据P可知，功率最小，电暖器处于第一档；闭合开关S、S1时，R1单独接入电路，电路电阻较大，
36、根据P可知，功率较大，电暖器处于第二档；闭合开关S、S1、S2时，R1、R2并联，电路中电阻最小，根据P可知，功率最大，电暖器处于第三档；工作时间t10min600s，电暖器在第二档正常工作10min产生的热量：QWP2t1150W600s6.9105J。考点七: 电流热效应及焦耳定律27如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1R2R3小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（）A此实验在探究电热Q与电阻R是否有关B通过R1的电流和通过R2的电流大小相等C电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等D通电后，
37、A管的液面将会比B管的液面高【答案】D【解答】由题知，电阻丝的电阻R1R2R3；A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1I2+I3，而I2I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；B、由图知，通过R1的电流I1I2+I3，而I2I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；C、已知R1R2R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相
38、同，由QI2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。28如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1R2下列说法正确的是（）A该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”B闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流C闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢D闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动【答案】C【解答】A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB错误；C、
39、根据QI2Rt，因R1R2故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C正确；D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D错误。29把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作。该电路工作10s定值电阻产生的热量是（）A60JB36JC30JD6J【答案】D【解答】（1）由PUI可得，灯泡正常发光时的电流：IL0.3A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，所以，R两端的电压：URUUL12V10V2V，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作
40、10s定值电阻产生的热量：QWURIt2V0.3A10s6J。考点八: 测量小灯泡电功率30在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率是否相同”的实验中，实验室提供了如下器材：电源电压U恒为8V，滑动变阻器规格为“20 2A“，小灯泡的额定电压U额2.5V，额定功率小于1.2W，两个阻值分别为10、20的定值电阻R0可供选择。（1）为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。（2）正确连接电路后，进行实验，记录的数据如表所示。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W。实验次数物理量12345电压/V
41、1.01.52.02.53.0电流/A0.240.320.380.44电功率/W（3）分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 。根据数据还可判断出，小聪在实验中选用的是R0 的定值电阻。（4）完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“015V”，请将以下实验步骤补充完整。检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ；滑片不动，再将开关S1，拨至“2”，读出电压表示数为U0；小灯泡的额定功率：P额 。（用U额、U0、R0表示）若步骤中，在将开关S1拨至“2”时，不小心
42、将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）如上图所示；（2）1.05；（3）增大； 10；（4）5.5V； U额； 偏小【解答】（1）由PUI得，小灯泡的额定电流约为：I0.48A0.6A，所以，电流表选择00.6A的量程；灯泡、R0及滑动变阻器串联，故将电流表的“0.6”接线柱与电源的“+”极连接，小灯泡的左接线柱与R0的左接线柱连接，如图所示：（2）由（1）可知，电流表选择00.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.42A，则小灯泡的额定功率：P额U额I额2.5V0.42A1.05W。（3）由表中数据可知，随着灯泡两端
43、电压的增大，电流也增大，根据PUI可知，小灯泡消耗的电功率增大，即小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大。由表中数据可知，第5次实验电流最大，此时电路总电阻最小，由I可得，第5次实验时电路总电阻：R总18.220，因R总RL+R0+R滑，已知定值电阻R0的阻值为10或20，故小聪在实验中选用的是R010。（4）要测量小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，灯泡正常发光时，电压表的示数：UVUU额8V2.5V5.5V。滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压
44、表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流：I额。小灯泡的额定功率：P额U额I额U额。将开关S1拨至“2”，滑片向右移动稍许，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压知识可知，滑动变阻器两端的电压变大，定值电阻R0两端的电压U0变小，根据P额U额I额U额可知，测出的小灯泡的额定功率比真实值偏小。考点九: 探究电流产生的热量跟什么因素有关31如图所示，物理实验小组探究“电流通过导体产生热的多少与什么因素有关”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，且都有一段电阻丝。将透明容器与U形管相连，接入电路。（1）组装之前，U形管内注入适量红墨水，U形管 （选填“属于”或“不属于”
45、）连通器。（2）图甲是探究在通电时间相同和 相同的情况下，导体产生的热量与 大小是否有关的装置。（3）实验中通过观察 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，下列研究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扩散现象表明分子在不停地做无规则运动（4）由图乙所示，电流表的示数为 A，在这种情况下，右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是 J。（5）某实验小组发现通电一段时间后，其中一个U形管中的液面高度几乎不变，发生此现象的原因可能是 。【答案】（1）属于；（2）电流；电阻；（3）U形管
46、液面高度差；BD；（4）2；200；（5）透明容器密闭性不好（透明容器漏气、对应电阻丝短路）【解答】（1）由图知，U形管内注入适量红墨水，上端开口，下端相连通，所以属于连通器；（2）由图知，阻值不同的电热丝串联在两个密闭容器中，通过的电流和通电时间都相同，所以探究的是电流产生热量与电阻的关系；（3）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映。采用的是转换法；A、探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法；B、用铁屑显示磁体周围磁场分布，采用的是转换法；C、研究光的传播时，引入“光线”，采用的是模型法；D、扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，采用
47、的是转换法。故选BD；（4）由图知，电流表选择的是3A量程，对应的分度值是0.1A，电流表示数为2A；右侧容器中定值电阻在10s内产生的热量是QI2Rt（2A）2510s200J；（5）由QI2Rt可知，电阻丝R1和R2在相同时间内产生的热量不同，则U形玻璃管中应该出现液面高度差；而其中一个U形玻璃管中液面高度几乎不变，说明与此相连的空气盒有可能漏气，也可能是对应的容器内的电热丝短路。考点一十: 计算题32 “创新”小组的同学们调查发现，雨雪天气里汽车后视镜会变模糊，影响行车安全。同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路。如图是加热电路原理图，电源电压100V，加热电阻R1与R2阻值均为100
48、，电路低温挡除雾，高温挡除霜。同学们对电路进行模拟测试，开启除霜模式加热后视镜1min，用温度传感器测得其温度升高了6求：（1）除霜模式下，电路中的电流；（2）除霜模式下，电路的加热效率。查资料得：后视镜玻璃质量约0.5kg，玻璃的比热容约0.8103J/（kg）【解答】解：（1）由图知，只闭合开关S时，两电阻串联；当开关S、S1都闭合时，R2被短路，只有R1工作，此时电阻最小，根据P可知此时电路的功率最大，处于高温除霜模式，除霜模式下，电路中的电流：I1A；（2）除霜模式下1min消耗的电能：WUIt100V1A60s6000J，后视镜玻璃吸收的热量：Qcmt0.8103J/（kg）0.5k
49、g62400J，除霜模式下，电路的加热效率：100%100%40%。答：（1）除霜模式下，电路中的电流为1A；（2）除霜模式下，电路的加热效率为40%。33甜甜要制作一个电动航模，需要电动机作为动力源，她找来电吹风，研究了电吹风的工作原理。如图甲，电吹风工作时，可以分别吹出热风和冷风，为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为50的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示，请回答下列问题：（1）PTC电阻是由 材料制成的；电动机的工作原理是 。（2）电吹风吹热风时，求电热丝的最大发热功率。（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，电动机的机械效率为90%，求电动机线圈
50、电阻。（不计机械摩擦损耗的能量）【解答】解：（1）由图乙可知，PTC电阻R0的阻值随温度的变化而变化，是由半导体材料制成的；电动机的工作原理是：通电导体在磁场中受到力的作用；（2）由图乙可知，R0的最小阻值为10，此时电热丝支路的总电阻最小，该支路中的电流最大，电热丝的发热功率最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电热丝支路中的电流：I大A，则电热丝的最大发热功率：P热I大2R（A）250672.2W（3）电吹风吹冷风时，通过电动机的电流为1A，工作20s，消耗的电能：W电UIt220V1A20s4400J，由100%可得，输出的机械能：W机械W电4400J90%3960J，电动机线圈电阻产生的热量：QW电W机械4400J3960J440J，由QI2Rt可得，电动机线圈的电阻：R线圈22。答：（1）半导体；通电导体在磁场中受到力的作用；（2）电吹风吹热风时，电热丝的最大发热功率为672.2W；（3）电动机线圈电阻为22。
