1、专题11 电功率 2021年和2022年四川省成都市中考物理模拟试题汇编一选择题(共8小题)1(2022温江区模拟)额定电压为3.8V的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,分析判断,下列说法正确的是()A小灯泡的电流与电压成反比B小灯泡的电阻随着电压增大而减小C小灯泡的电流为0.5A时正常发光D小灯泡的额定功率大于1.9W2(2022成华区模拟)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有4kg和3kg的纯净水,用规格不同的电加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是()A甲、乙两杯中的水升高相同温度吸收的热量相同B加热相同的时间,乙杯中的水升高温度比甲杯高C甲
2、、乙两杯中的电加热器的功率之比为2:1D甲杯中的水加热2min与乙杯中的水加热3min吸收热量相同3(2021武侯区校级模拟)如图所示是灯泡L1、L2的UI图像。下列说法正确的是()A两灯串联接入电路,灯L1的电阻大于L2的电阻B两灯串联接入电路,灯L1的电压小于L2的电压C两灯并联接入电路,L1的实际功率大于L2的实际功率D两灯并联接入电路,通过L1的电流大于L2的电流4(2022成都模拟)一个电热水壶,其铭牌标注了额定电压为220V,额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时,将1.5L水加热,使温度从20升高到80,所用时间为250s,则该电热水壶的加热效率是()A75%B84%C88%
3、D95%5(2021郫都区校级模拟)图甲是模拟调光灯。电源电压为4V;小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的IU图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”;铅笔芯长15cm、阻值为30,其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说法正确的是()A闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.128WB闭合开关,移动P不能连续调光C在距A点3cm处做标记,可以提醒P向A滑过此处,小灯泡将不安全D小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0W0.75W6(2021金牛区模拟)2020年1月,华为手机发布会
4、在北京召开,发布了一款功率高达20W的高速无线充电器(如图所示),关于该充电器,下列说法中正确的是()A功率是表示电流做功多少的物理量B该充电器充电头输入电流可高达20AC该充电器将电能主要转化为内能D该充电器的输出电压约为5V7(2021双流区校级模拟)如图所示分别是小灯泡L和电阻R的UI图像,由图像可知,下列说法错误的是()A电阻R的阻值为5B当L与R并联,电源电压为1.0V时,则干路上的电流为0.6AC当L与R串联,电流为0.4A时,则电源电压为2.0VD当L与R串联,电流为0.6A时,则电路消耗的总功率为3.6W8(2021郫都区校级模拟)小明将“3V 3W”的灯L1和“3V 1.5W
5、”灯L2按如图所示的两种方式,连入3V的电源上,两灯都发光。下列说法中正确的是()A两个电路中,若用导线连接灯L1的两个接线柱,灯L2都仍能发光B两个电路中,乙图中的灯L1最亮C两个电路中,若将灯L1取下,灯L2都不会熄灭D两个电路中,灯L1都比灯L2亮二多选题(共6小题)(多选)9(2022高新区模拟)如图,电路电源电压恒定,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片位于滑动变阻器的中点时,电压表、电流表的示数分别为U1和I1;开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P在a端时电流表读数为I2,在b端时电流表读数为I3。电流I1、I2、I3之间按照大小顺序依次相差0.3A,但大小顺序未知,滑动
6、变阻器的最大阻值R1和定值电阻R2、R3之间按照大小顺序依次相差5,其中R1最大,R2、R3大小顺序未知。下列结论正确的是()AU13VBR2可能为5或10CI1一定是I1、I2、I3中最小的D在题目所述三种状态中,整个电路的最大总功率为1.8W(多选)10(2022锦江区校级模拟)如图所示的电路,电源电压恒定,电流表量程为00.6A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样,其IU图象如图乙所示。只闭合S1时,电流表的示数为I0.2A,电阻R1消耗的功率为P1;将变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,电流表的示数为I0.5A,电阻R1消耗的功率为P1,且P
7、1:P116:25。下列正确说法是()A小灯泡L正常发光时的功率为10WB电源电压为5VC滑动变阻器的最大电阻为25D若只闭合S2,且电压表的量程为03V,在保证电路元件都安全的情况下,变阻器接入电路的阻值变化范围为1012.5(多选)11(2022温江区模拟)如图所示电路,电源电压U恒定。只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片从左端移到右端的过程中,电压表的示数变化了2V,电压表的示数最小值为3V,电流表的示数为I1;三个开关都闭合,滑片在中点时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,R1的功率P14W,电路总功率为P。已知:I1:I21:11,R1R2R3。下列结果正确的是()AU26V
8、BR19CP22WDI10.5A(多选)12(2022温江区模拟)在如图所示的电路中,电源电压为15V且不变,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样,电流表A是普通的00.6A、03A的双量程电流表,电压表V是普通的03V、015V的双量程电压表。现有阻值为15和24的两个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器的滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作,下列说法中正确的是()A电流表和电压表量程分别应选择为0.6A和15VB应选择阻值为15的电阻C满足上述要求时,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为16D电阻R1的最小功率是6W(多选)1
9、3(2022简阳市 模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,电阻R1和滑动变阻器R2消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是()A电源电压为P1I2B电阻R1的阻值为P1I12C滑动变阻器R2的最大阻值为P1(I2-I1)I1I22D电阻R1消耗的最小功率为I12P1I2(多选)14(2022成都模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电阻R1和滑动变阻器R2消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。下列判断正确的是()A电源电压为P1I2B电阻R1的阻值为P1I22C滑动变
10、阻器R2的最大阻值为P1(I2-I1)I1I2D电阻R1消耗的最小功率为I12P1I22三填空题(共13小题)15(2022锦江区模拟)如图所示是电吹风的工作原理示意图。电源电压为6V,R1、R2的阻值分别为3、6,它有高温、中温、低温三个挡位。电吹风在低温挡工作时开关在 (填“b、c”“c、d”或“d、e”)之间,高温挡工作1min产生的热量是 J。16(2022高新区模拟)如图是一台饮水机的工作原理电路图,S是一个温控开关,R1为阻值为22的电加热管,R2是定值电阻,R24R1。当饮水机处于加热状态时, (选填“红”或“绿”)灯亮;保温100s时R1产生的热量为 J。(不考温度对电阻的影响
11、,且不计红、绿指示灯的阻值)17(2022锦江区模拟)如图所示,灯泡L1标有“6V3W”、L2标有“6V2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过L1的电流I1:I1 ,L2消耗的实际功率P2 P2(选填“”、“”或“”)。18(2022温江区模拟)某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5V”字样),电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 。实验时,他多次移动滑动片,多次测量小灯泡的电功率是为了 。19(2022温江区模拟)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理
12、图,R1和R2是阻值分别为22和44的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触 触点时(选填“1、2”或“2、3”或“3、4”),水龙头放出的温水,水龙头在热水挡正常工作300s产生的热量是 J。20(2022成都模拟)小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”,电源电压为6V,电阻丝R140,R220,甲、乙两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到 (选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。通电1min,电阻丝R1产生的热量为 J。21(2022锦江区模拟)如图甲所示电路中,电源电压U9V保持不变,R110
13、,电压表的示数如图乙所示,则R1两端的电压U1 V,1min内电流在R2上产生的热量为 J。22(2022成都模拟)中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎中药时的火候,某厂家生产了如图所示的一款全自动电煎药壶,简化电路如右图所示,其中S2是一个温控开关,温度过高时自动断开。电煎药壶有“加热”和“保温”两个挡位,图中R1121,R21210。电煎药壶在 挡位工作时,通过P点的电流更小。加热状态下,1min内电流通过R1产生的热量为 J。23(2022成华区模拟)如图所示,甲是某款家用的即热式电热水龙头,乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22和44的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S
14、接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是 (选填“冷水、“温水”或“热水”),该水龙头在热水挡正常工作5分钟产生的热量是 J。24(2022青羊区模拟)现在人们大量使用了LED灯进行照明,为了探究其中原因,小懿同学用了三节新干电池以及一个普通小灯泡L1和一个LED灯L2串联起来连接了成了如图所示的电路。闭合开关后,调节滑动变阻器到某一位置时,他发现L1的亮度小于L2,电压表V的示数为3V,此时实际功率较大的灯是 。据此可知,使用LED灯的优点在于 。25(2022天府新区模拟)如图所示是一个既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风
15、机,B是电热丝。将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是 风;若闭合开关S1、S2,阻值为55的电热丝通电1min产生的热量为 J。26(2022简阳市 模拟)小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”,电源电压为6V,电阻丝R140,R220,甲、乙两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到 (选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。通电1min,电阻丝R2产生的热量为 J。27(2022青羊区校级模拟)现有一只标有“300.5A”的滑动变阻器和“3V?W”的小灯泡,灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响将他们并联接入电路中时,电路允许的最
16、大总功率是2.25W,小灯泡的额定功率是 W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为 V。四实验探究题(共4小题)28(2022新都区模拟)某小组同学分别利用如图甲、乙所示的电路探究电功率跟电流、电压的关系。(1)选择图甲进行实验,是为了探究电功率与 的关系。(2)按照图甲连好电路,闭合开关,小明发现两只小灯泡都不亮,且灯L1两端电压表无示数,灯L2两端电压表有示数,若故障只有一处,且发生在灯泡上,则该电路发生的故障是 。(3)接下来该小组同学根据图乙连接电路探究另一个问题,闭合开关,灯泡L1比L2亮,若两灯泡灯丝材料、长度都相同,则 的灯丝更细。29(2022成都模拟)在“测量小灯
17、泡的电功率”实验中,电源电压为4V。(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整;(2)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应该是 。(3)解决问题后,实验中测量的几组数据记录在下表中,实验中滑动变阻器的总阻值不得少于 ;U/V1.01.52.02.5I/A0.20.250.280.3(4)某次测量中。电压表坏了,小刚还想测量小灯泡正常发光时的电阻,可是他只知道小灯泡的额定电流,于是他增加了一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图乙所示电路,请将电阻R0、电流表、灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验。30(2021成都模拟)小明想测量标有“2.5
18、V”字样小灯泡的额定功率,从实验室找来了学生电源(恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。(1)如图甲所示为小明连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,灯泡不亮,电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方。造成这一现象的原因可能是 。(3)排除电路故障后闭合开关,移动滑片,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则灯泡的额定功率为 W。(4)同组的小红认为,应该多次测量不同电压下灯泡的功率,求出平均值才更精确,你认为是否合理,为什么? 。(5)小红在继续实验时发现电流表突
19、然损坏,于是又找来了一个阻值为10的定值电阻R0设计了如图丙所示的电路,也测出了该灯泡的额定功率,请将步骤补充完整:只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为 V;只闭合 ,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U;小灯泡的额定功率P (用已知量或测量量的符号表示)。31(2022青羊区校级模拟)某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5伏。(1)电路连接完成后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,他们分析电路故障原因可能是 A小灯泡断路 B小灯泡短路 C滑动变阻器断路(2)故障排除后重新闭合开关,移动
20、滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 V;(3)在(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;(4)他们移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,根据图象信息,可知小灯泡的额定功率是 W;五计算题(共2小题)32(2022温江区模拟)如图所示电路,电源电压U6V,定值电阻R115。(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A。求此时定值电阻R2的电功率。(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器R3的滑片从左端移到右端的过程中,电流表的示数变化了0.1A。求此过程中两只电压表的示数变化的
21、绝对值之比|U1|:|U2|。33(2022成都模拟)如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“8V,8W”的字样只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2A,电压表示数变化了2V;再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.2A,此时灯泡L恰好正常发光。求:(1)定值电阻R1的阻值:(2)只再闭合开关S2和S3时电流表的示数:(3)只闭合S1时电路的最小电功率。专题11 电功率 2021年和2022年四川省成都市中考物理模拟试题汇编参考答案与试题解析一选择题(共8小题)1(2022温江区模拟)额定电压为3.8V的小灯泡的伏安特性曲线
22、如图所示,分析判断,下列说法正确的是()A小灯泡的电流与电压成反比B小灯泡的电阻随着电压增大而减小C小灯泡的电流为0.5A时正常发光D小灯泡的额定功率大于1.9W【解答】解:A、由图可知,小灯泡的电流随两端电压的增大而增大,所以小灯泡的电流与电压不成反比,故A错误;B、由图可知,当小灯泡的电压U11V时,通过小灯泡的电流I10.3A,由欧姆定律可知,此时小灯泡的电阻R1=U1I1=1V0.3A3.3,当小灯泡的电压U23V时,通过小灯泡的电流I20.5A,由欧姆定律可知,此时小灯泡的电阻R2=U2I2=3V0.5A=6,R1R2,所以,小灯泡的电阻随着电压增大而增大,故B错误;C、由图可知,当
23、通过小灯泡的电流为0.5A时,小灯泡两端的电压为3V,小于额定电压3.8V,小灯泡不是正常发光,故C错误;D、由图可知,当小灯泡两端的电压为U额3.8V时,通过小灯泡的电流大于0.5A,根据PUI可知,小灯泡的额定功率大于1.9W,故D正确。故选:D。2(2022成华区模拟)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有4kg和3kg的纯净水,用规格不同的电加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是()A甲、乙两杯中的水升高相同温度吸收的热量相同B加热相同的时间,乙杯中的水升高温度比甲杯高C甲、乙两杯中的电加热器的功率之比为2:1D甲杯中的水加热2min与乙
24、杯中的水加热3min吸收热量相同【解答】解:A、甲容器中水的质量大于乙容器中水的质量,由Q吸c水mt可知,升高相同的温度,甲杯中的水吸收的热量多,故A错误;B、由图丙可知,加热相同的时间,乙杯中的水升高温度比甲杯低,故B错误;C、水吸收的热量为:Q吸c水mt,因为不计热损失,所以加热器消耗的电能:WQ吸c水mt,由图丙可知,甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同,均为:t402020,由P=Wt可知,甲、乙两杯中的电加热器的功率之比:P甲P乙=W甲t甲W乙t乙=c水m甲tt甲c水m乙tt乙=m甲m乙t乙t甲=4kg3kg3min2min=21,故C正确;D、由图丙可知,甲杯的
25、水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同,甲容器中水的质量大于乙容器中水的质量,由Q吸c水mt可知,升高相同的温度,甲杯中的水吸收的热量多,故D错误。故选:C。3(2021武侯区校级模拟)如图所示是灯泡L1、L2的UI图像。下列说法正确的是()A两灯串联接入电路,灯L1的电阻大于L2的电阻B两灯串联接入电路,灯L1的电压小于L2的电压C两灯并联接入电路,L1的实际功率大于L2的实际功率D两灯并联接入电路,通过L1的电流大于L2的电流【解答】解:AB、两灯串联接入电路时,通过两灯泡的电流相同,由图像可知,L1的电压大于L2的电压,所以由R=UI可得,灯L1的电阻大于L2的电阻,故A正确
26、,B错误;CD、两灯并联接入电路时,两灯泡两端的电压相等,由图像可知,通过L1的电流小于通过L2的电流,由PUI可知,L1的实际功率小于L2的实际功率,故CD错误。故选:A。4(2022成都模拟)一个电热水壶,其铭牌标注了额定电压为220V,额定功率为1800W。该电热水壶正常工作时,将1.5L水加热,使温度从20升高到80,所用时间为250s,则该电热水壶的加热效率是()A75%B84%C88%D95%【解答】解:(1)电热水壶加热250s消耗的电能:WPt1800W250s450000J;(2)1.5L水的质量为:mV1.0103kg/m31.5103m31.5kg;水吸收的热量:Qcmt
27、4.2103J/(kg)1.5kg(8020)378000J;(3)电热水壶的加热效率:=QW100%=378000J450000J100%84%。故选:B。5(2021郫都区校级模拟)图甲是模拟调光灯。电源电压为4V;小灯泡额定电压为2.5V,电流随电压变化的IU图像如图乙所示,小灯泡两端电压达到0.4V时“刚亮”;铅笔芯长15cm、阻值为30,其阻值与长度成正比。回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动,该调光灯在使用时,以下说法正确的是()A闭合开关,P滑到距A点10cm处,小灯泡的实际功率为0.128WB闭合开关,移动P不能连续调光C在距A点3cm处做标记,可以提醒P向
28、A滑过此处,小灯泡将不安全D小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0W0.75W【解答】解:A因铅笔芯长15cm、阻值为30,其阻值与长度成正比,所以,P滑到距A点10cm处,接入电路中的电阻:RP=3015cm10cm20,则电源的电压:UUL+ILRP,即4.0VUL+IL20,由图像可知,灯泡两端的电压UL0.8V,通过灯泡的电流IL0.16A时符合,此时小灯泡的实际功率:PLULIL0.8V0.16A0.128W,故A正确;B当铅笔芯电阻全部接入电路中时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,其各处的电流相等,所以,由I=UR可知,电源的电压:UUL+ILRP,即:4.0
29、VUL+IL30,由图乙可知,灯泡两端的电压UL0.4V,通过灯泡的电流IL0.12A时符合,此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”,所以,闭合开关,移动P能连续调光,故B错误;C由图像可知,小灯泡的电压为2.5V时(即灯泡正常发光),通过灯泡的电流I额0.3A,设此时铅笔芯接入的阻值为R滑,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源的电压:UU额+I额R滑,即4.0V2.5V+0.3AR滑,解得R滑5,此时铅笔芯接入电路的长度L=53015cm2.5cm,若回形针P向右滑动超过此处,则小灯泡两端的电压会超过额定电压将不安全,所以不是在距A点3cm处做标记,故C错误;D小灯泡“刚亮”时的实际功率
30、:PLULIL0.4V0.12A0.048W,小灯泡正常发光时的实际功率:PLULIL2.5V0.3A0.75W,所以,小灯泡工作时,从“刚亮”到正常发光,实际功率变化范围为0.048W0.75W,故D错误。故选:A。6(2021金牛区模拟)2020年1月,华为手机发布会在北京召开,发布了一款功率高达20W的高速无线充电器(如图所示),关于该充电器,下列说法中正确的是()A功率是表示电流做功多少的物理量B该充电器充电头输入电流可高达20AC该充电器将电能主要转化为内能D该充电器的输出电压约为5V【解答】解:A、电功率是表示电流做功快慢的物理量,故A错误;B、高速无线充电器的最大功率约为20W,
31、充电器的输入电压为220V,则最大输入电流为:I=PU=20W220V0.09A,故B错误;C、该充电器在工作时将电能主要转化为化学能,故C错误;D、手机电池的工作电压约为4V,手机充电器给手机充电时的输出电压约为5V,故D正确。故选:D。7(2021双流区校级模拟)如图所示分别是小灯泡L和电阻R的UI图像,由图像可知,下列说法错误的是()A电阻R的阻值为5B当L与R并联,电源电压为1.0V时,则干路上的电流为0.6AC当L与R串联,电流为0.4A时,则电源电压为2.0VD当L与R串联,电流为0.6A时,则电路消耗的总功率为3.6W【解答】解:A、由图像可知,R对应电流与电压成正比,而L对应的
32、电流与电压不成正比,因此R为定值电阻,L电阻的阻值是变化的,由图甲可知,当UR3V时,IR0.6A由I=UR可知R的电阻为:R=URIR=3V0.6A=5,故A正确;B、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,由图甲可知,当并联电路两端电压为1V时,通过R的电流为0.2A,通过L的电流为0.4A,则干路电流为:I0.2A+0.4A0.6A,故B正确;C、因串联电路各处电流相等,根据图可知,当电路电流为0.4A时,R两端电压为2V,L两端电压为1V,而串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以总电压U2V+1V3V,故C错误;D、因串联电路各处电流相等,根据图可知,当电路电流为0.6A时,R两端电
33、压为3V,L两端电压为3V,而串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以总电压U3V+3V6V,电路消耗的总功率:PUI6V0.6A3.6W,故D正确。故选:C。8(2021郫都区校级模拟)小明将“3V 3W”的灯L1和“3V 1.5W”灯L2按如图所示的两种方式,连入3V的电源上,两灯都发光。下列说法中正确的是()A两个电路中,若用导线连接灯L1的两个接线柱,灯L2都仍能发光B两个电路中,乙图中的灯L1最亮C两个电路中,若将灯L1取下,灯L2都不会熄灭D两个电路中,灯L1都比灯L2亮【解答】解:A、图甲中两灯泡串联接入电路,若用导线连接灯L1的两个接线柱,灯L1被短路,灯L2仍能发光,图乙中两
34、灯泡并联接入电路,若用导线连接灯L1的两个接线柱,则两灯泡都被短路,灯泡都不亮,故A错误;B、电源电压为3V,图甲中两灯泡串联接入电路,灯泡两端的电压小于电源电压,即灯泡两端实际电压都小于额定电压,所以灯泡的实际功率都小于额定功率,图乙中两灯泡并联接入电路,灯泡两端电压等于电源电压,即灯泡两端实际电压都等于额定电压,所以灯泡的实际功率都等于额定功率,灯泡L1的额定功率大,所以两个电路中,乙图中的灯L1最亮,故B正确;C、图甲中两灯泡串联接入电路,若将灯L1取下,电路断路,灯L2不会亮,图乙中两灯泡并联接入电路,并联电路互不影响,若将灯L1取下,灯L2不会熄灭,故C错误;D、两灯泡的额定电压相同
35、,由PUI=U2R可知额定功率大的灯泡,其电阻小,灯L1的规格为“3V 3W”,灯L2的规格为“3V 1.5W”,所以灯L2的电阻大,、图甲中两灯泡串联接入电路,通过两灯泡的电流相等,由PUII2R可知灯L2的实际功率大于灯L1的实际功率,所以灯L2比灯L1亮,图乙中两灯泡并联接入电路,灯泡的实际功率都等于额定功率,所以灯L1比灯L2亮,故D错误。故选:B。二多选题(共6小题)(多选)9(2022高新区模拟)如图,电路电源电压恒定,当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片位于滑动变阻器的中点时,电压表、电流表的示数分别为U1和I1;开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P在a端时电流表读数为
36、I2,在b端时电流表读数为I3。电流I1、I2、I3之间按照大小顺序依次相差0.3A,但大小顺序未知,滑动变阻器的最大阻值R1和定值电阻R2、R3之间按照大小顺序依次相差5,其中R1最大,R2、R3大小顺序未知。下列结论正确的是()AU13VBR2可能为5或10CI1一定是I1、I2、I3中最小的D在题目所述三种状态中,整个电路的最大总功率为1.8W【解答】解:ABC当开关S1闭合,S2、S3断开,滑片P位于滑动变阻器的中点时,等效电路图如图1所示;开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P在a端时,等效电路图如图2所示;P在b端时,等效电路图如图3所示:因并联电路中各支路独立工作、互不影
37、响,所以,图2和图3中通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,I2I1,I3I1,故C正确;(1)假设I2I3I1,因电流I1、I2、I3之间按照大小顺序依次相差0.3A,所以,I3I1+0.3A,I2I1+0.6A,则通过R2的电流IR20.3A,通过R3的电流IR30.6A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR的变形式R=UI可知,R2R3,因滑动变阻器的最大阻值R1与定值电阻R2、R3之间按照大小顺序依次相差5,所以,R2R3+5,则有IR2=UR2=UR3+5=0.3A,IR3=UR3=0.6A,由可得:R35,R210,U3V,又因滑动变阻器的
38、最大阻值R1最大,所以,滑动变阻器的最大阻值R115;(2)假设I3I2I1,则有I3I1+0.6A,I2I1+0.3A,即通过R2的电流IR20.6A,通过R3的电流IR30.3A,此时有R2R3,所以,R3R2+5,则有IR2=UR2=0.6A,IR3=UR3=UR2+5=0.3A,由可得:R310,R25,U3V,则滑动变阻器的最大阻值R115;综上可知,电源电压一定为3V,R1一定为15,R2可能为5、10,故B正确;图1中,电压表的示数U1=12U=123V1.5V,故A错误;D当滑动变阻器的最大阻值和R2、R3之间最小阻值R23并联时,电路的总电阻最小,电路的总功率最大,因并联电路
39、中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,则1R并=1R1+1R23,即:1R并=115+15,所以R并3.75,所以,整个电路的最大总功率:P大=U2R并=(3V)23.75=2.4W,故D错误。故选:BC。(多选)10(2022锦江区校级模拟)如图所示的电路,电源电压恒定,电流表量程为00.6A,滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样,其IU图象如图乙所示。只闭合S1时,电流表的示数为I0.2A,电阻R1消耗的功率为P1;将变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,电流表的示数为I0.5A,电阻R1消耗的功率为P1,且P1:P116:25。下列正确说法是()A小
40、灯泡L正常发光时的功率为10WB电源电压为5VC滑动变阻器的最大电阻为25D若只闭合S2,且电压表的量程为03V,在保证电路元件都安全的情况下,变阻器接入电路的阻值变化范围为1012.5【解答】解:A、小灯泡L正常发光时其两端的电压UL2.5V,通过的电流IL0.25A,灯泡L正常发光时的功率:PLULIL2.5V0.25A0.625W,故A错误;B、只闭合S1时,灯泡L与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,即I0.2A,由图乙可知,灯泡两端的电压UL1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1UULU1V,电阻R1消耗的功率:P1=U12R1=(U-1V)2R1,
41、变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,电阻R1与R2的最大阻值并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电阻R1消耗的功率:P1=U2R1,则P1P1=(U-1V)2R1U2R1=(U-1V)2U2=1625,解得:U5V,故B正确;C、只闭合S1时,R1两端的电压:U1UUL5V1V4V,则电阻R1的阻值:R1=U1I=4V0.2A=20,变阻器滑片P移到b端,所有开关都闭合时,通过R1的电流:I1=UR1=5V20=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过滑动变阻器的电流:I2II10.5A0.25A0.25A,则滑动变阻器的最大阻值:R2=U
42、I2=5V0.25A=20,故C错误;D、只闭合S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压UL2.5V,电路中的电流I3IL0.25A0.6A,电路安全,此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数:U2UUL5V2.5V2.5V3V,电路安全,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则R2小=U2I3=2.5V0.25A=10;假设电压表的示数U23V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压:ULUU25V3V2V,由图乙可知,电路中的电流I4IL0.24A,则滑动变阻器接入电路中的电阻:R2=U2I4=3V0.24A
43、=12.520,故假设成立,所以,变阻器接入电路的阻值变化范围为1012.5,故D正确。故选:BD。(多选)11(2022温江区模拟)如图所示电路,电源电压U恒定。只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片从左端移到右端的过程中,电压表的示数变化了2V,电压表的示数最小值为3V,电流表的示数为I1;三个开关都闭合,滑片在中点时,电压表的示数为U2,电流表的示数为I2,R1的功率P14W,电路总功率为P。已知:I1:I21:11,R1R2R3。下列结果正确的是()AU26VBR19CP22WDI10.5A【解答】解:(1)只闭合开关S1,电阻R1、R2、R3串联,电流表测量电路的电流,滑片P移到最左
44、端时,电压表测量R1、R2两端的电压;滑片P移到最右端时,电压表测量R1两端的电压,已知滑动变阻器R2的滑片从左端移到右端的过程中,电压表的示数变化了2V,电压表的示数最小值为3V,则U13V,U2串UU1U2V,则根据串联电路电流处处相等的特点和欧姆定律可得:R1R2=U1IU2串I=U1U2串=32 所以,R2=23R1,I1=UR总=UR1+R2+R3=UR1+23R1+R3=U53R1+R3三个开关都闭合,电阻R1、R2、R3并联,电流表测量干路电流,滑片在中点时,电压表测量R2滑片左端电阻两端的电压,由R1的功率P14W和P=U2R可知,电源电压:U=P1R1=4WR1,根据欧姆定律
45、和并联电路的特点可得干路电流:I2=UR1+UR2+UR3=UR1+U23R1+UR3=U(52R1+1R3)=4WR1(52R1+1R3),因为I1:I21:11,所以有:U53R1+R3:4WR1(52R1+1R3)1:11,整理可得:2R127R1R2+3R220,解得:2R1R3或R13R3,因为R1R2R3,所以只有R13R3符合题意,即R13R3;(2)由串联电路的电流特点和欧姆定律可知,电阻R1、R2、R3串联时R1和R3两端的电压之比:U1U3=IR1IR3=R1R3=3R3R3=31,所以R3两端的电压:U3=13U1=133V1V,由串联电路的电压特点可知,电源电压:UU1
46、+U2串+U33V+2V+1V6V,电阻R1、R2、R3并联,滑片在中点时,电压表的示数为U2,由串联电路的分压原理可知,U2=12U=126V3V,故A错误;(3)由R1的功率P14W和P=U2R可知,R1的阻值:R1=U2P1=(6V)24W=9,故B正确;则R2的阻值:R2=23R1=2396,R3的阻值:R3=13R1=1393,因此I1=UR总=UR1+R2+R3=6V9+6+3=13A,故D错误;因为I1:I21:11,所以I211I11113A=113A,则PUI26V113A22W,故C正确。故选:BC。(多选)12(2022温江区模拟)在如图所示的电路中,电源电压为15V且不
47、变,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样,电流表A是普通的00.6A、03A的双量程电流表,电压表V是普通的03V、015V的双量程电压表。现有阻值为15和24的两个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,要求:在移动变阻器的滑片P的过程中,使电流表和电压表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作,下列说法中正确的是()A电流表和电压表量程分别应选择为0.6A和15VB应选择阻值为15的电阻C满足上述要求时,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为16D电阻R1的最小功率是6W【解答】解:A、题中要求电压表能达到某个量程的最大值,若选015V量程,因电压表并联在R2两端且R1始终会分得一部分
48、电压,总电压为15V,则无论选择哪一电阻都不能使电压值达到15V,故电压表量程只能为03V;电流表也要能达到最大电流,若接15电阻时,电路中的最大电流为:I=UR=15V15=1A;若接24电阻时,电路中的最大电流为:I=UR=15V24=0.625A,即电流表示数能达到的最大值只能为0.6A,故电流表量程只能选00.6A故A错误;B、若取15电阻代替R1,则达到最大电流时,电路中的总电阻:R总=UI最大=15V0.6A=25,则滑动变阻器应接入电路阻值为:R251510,滑动变阻器两端电压为:UI最大R0.6A106V3V,超过了电压表的量程,所以只能使用24的电阻,故B错误;C、由上知,电
49、流表的最大示数为I最大0.6A时,电路总电阻为R总25,滑动变阻器接入电路的电阻为:R小R总R25241;当电压表示数为U最大3V时,定值电阻两端电压为:URUU最大15V3V12V,电路电流为:I最小=URR=12V24=0.5A,所以滑动变阻器接入电路的电阻为:R大=U最大I小=3V0.5A=6所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为16,故C正确;D、当电路电流最小为I最小0.5A,定值电阻消耗的功率为:P最小I最小2R(0.5A)2246W,故D正确。故选:CD。(多选)13(2022简阳市 模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中,电阻
50、R1和滑动变阻器R2消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是()A电源电压为P1I2B电阻R1的阻值为P1I12C滑动变阻器R2的最大阻值为P1(I2-I1)I1I22D电阻R1消耗的最小功率为I12P1I2【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。AB当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,R1的电功率最大,变阻器R2消耗的电功率为零,由图乙可知,此时电路中的电流为I2,R1的电功率为P1,由PUI可得,电源的电压:U=P1I2,故A正确;由PUI=U2R可得,电阻R1的阻值:R1=P1I22,故B错误;CD当滑动变阻器接入
51、电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电阻R1消耗的功率最小,由图乙可知,此时电路中的电流为I1,由I=UR可得,电路的总电阻:R总=UI1=P1I2I1=P1I1I2,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R2大R总R1=P1I1I2-P1I22=P1(I2-I1)I1I22,故C正确;电阻R1消耗的最小功率:P1小I12R1I12P1I22=I12P1I22,故D错误。故选:AC。(多选)14(2022成都模拟)如图甲所示,电源电压保持不变,将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电阻R1和滑动变阻器R2消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。下列判断正
52、确的是()A电源电压为P1I2B电阻R1的阻值为P1I22C滑动变阻器R2的最大阻值为P1(I2-I1)I1I2D电阻R1消耗的最小功率为I12P1I22【解答】解:图甲中电阻R1和滑动变阻器R2串联,当滑片在最左端时变阻器R2接入电路的阻值为0,其消耗的功率为0,此时电路中电流最大,则电阻R1消耗的功率最大,所以乙图中向上弯曲的曲线是定值电阻R1的PI图像,向下弯曲的曲线是滑动变阻器R2的PI图像;AB、当变阻器R2接入电路的阻值为0时,由图像可知电路中的电流最大为I2,此时电阻R1的电功率为P1,所以,由PI2R得,电阻R1的阻值:R1=P1I22,故B正确;此时电阻R1两端的电压等于电源
53、电压,由PUI可得电源电压:UU1=P1I2,故A正确;C、由图像可知电路中的最小电流为I1,此时滑动变阻器R2接入电路的阻值最大,由欧姆定律可得此时电路的总电阻为:R=UI1=P1I2I1=P1I1I2,由电阻的串联可得,滑动变阻器R2的最大阻值为:R2大RR1=P1I1I2-P1I22=P1I2-P1I1I1I22,故C错误;D、电路中的最小电流为I1,则电阻R1消耗的最小功率为:P1小=I12R1=I12P1I22=I12P1I22,故D正确。故选:ABD。三填空题(共13小题)15(2022锦江区模拟)如图所示是电吹风的工作原理示意图。电源电压为6V,R1、R2的阻值分别为3、6,它有
54、高温、中温、低温三个挡位。电吹风在低温挡工作时开关在 b、c(填“b、c”“c、d”或“d、e”)之间,高温挡工作1min产生的热量是 1080J。【解答】解:(1)由电路图可知,开关S接触b、c两个触点时,电路为R2的简单电路;开关S接触c、d两个触点时,R1与R2并联;开关S接触d、e两个触点时,电路为R1的简单电路;由题知,R1R2,当R1与R2并联时(S接触c、d),电路中总电阻最小,电源电压一定,由P=U2R知,此时电吹风电功率最大,为高温挡;只有R2接入电路时(S接触b、c)电路电阻最大,此时电吹风电功率最小,为低温挡;只有R1接入电路时(S接触d、e)电路电阻较大,此时电吹风电功
55、率较小,为中温挡;(2)高温挡时,两电阻并联,由并联电路特点和QW=U2Rt可得,高温挡工作1min产生的热量:QQ1+Q2=U2R1t+U2R2t=(6V)2360s+(6V)2660s1080J。故答案为:b、c;1080。16(2022高新区模拟)如图是一台饮水机的工作原理电路图,S是一个温控开关,R1为阻值为22的电加热管,R2是定值电阻,R24R1。当饮水机处于加热状态时,红(选填“红”或“绿”)灯亮;保温100s时R1产生的热量为 8800J。(不考温度对电阻的影响,且不计红、绿指示灯的阻值)【解答】解:(1)当S接左面时电路中只有电阻R1,总电阻最小,根据I=UR知电流路中电流最
56、大,根据PUI知发热管功率就会最大,处于加热状态,因此红灯亮时对水加热;当S接右面时电路中两电阻串联,总电阻最大,电流路中电流最小,发热管功率就会最小,处于保温状态,因此绿灯亮时处于保温状态;(2)R2的阻值为:R24R142288,保温时两电阻串联,根据欧姆定律得此时电路的电流为:I=UR1+R2=220V22+88=2A,保温100s时加热管R1产生的热量为:QI2R1t(2A)222100s8800J。故答案为:红;8800。17(2022锦江区模拟)如图所示,灯泡L1标有“6V3W”、L2标有“6V2W”字样,电源电压6V恒定不变。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中
57、流过L1的电流I1:I12:5,L2消耗的实际功率P2P2(选填“”、“”或“”)。【解答】解:根据P=U2R可知,灯泡L1的电阻为:R1=U12P1=(6V)23W=12;灯泡L2的电阻为:R2=U22P2=(6V)22W=18;甲图中两个灯泡串联,则此时的总电阻为:RR1+R212+1830;甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为:I1I=UR=6V30=0.2A;乙图中的电源电压为6V,两个灯泡并联,则灯泡L1正常发光,通过灯泡L1的电流为:I1=P1U1=3W6V=0.5A;则甲、乙两电路中流过L1的电流I1:I10.2A:0.5A2:5;根据串联电路的电压关系可知,甲中L2两端电压小于
58、电源电压,乙中L2两端电压等于电源电压,由于L2两端电压变大,电阻不变,根据P=U2R可知,L2消耗的实际功率变大,即P2P2。故答案为:2:5;。18(2022温江区模拟)某同学用图甲所示的电路图测量小灯泡的额定电功率(小灯泡标有“2.5V”字样),电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是 移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。实验时,他多次移动滑动片,多次测量小灯泡的电功率是为了 探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,电流表有示数,说明电路不是断路,根据欧姆定律,电
59、路中的电流较小,灯的实际功率较小,灯不亮,所以,接下来应进行的操作是:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;(2)测量小灯泡电功率时,移动滑片的目的是多次测量,寻找普遍规律,即探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。故答案为:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光;探究不同电压下灯泡消耗的实际功率与灯泡亮度的关系。19(2022温江区模拟)如图所示,图甲是某款即热式电热水龙头,图乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22和44的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。则开关S接触 2、3触点时(选填“1、2”或“2、3”或“3、4”),
60、水龙头放出的温水,水龙头在热水挡正常工作300s产生的热量是 9.9105J。【解答】解:当开关S接触1、2触点时,电路不通电,电热丝不工作,水龙头放出的是冷水;当开关S接触2、3触点时,电路中只有R2电热丝工作,此时的电功率:P=U2R=(220V)244=1100W;当开关S接触3、4触点时,电路中R1、R2电热丝并联,此时的电功率:P=U2R1+P=(220V)222+1100W3300W;比较可知,当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是温水,当开关S接触3、4触点时,水龙头放出的是热水;水龙头在热水挡正常工作300s产生的热量是:QWPt3300W300s9.9105J。故答案为:2
61、、3;9.9105。20(2022成都模拟)小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”,电源电压为6V,电阻丝R140,R220,甲、乙两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到 甲(选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。通电1min,电阻丝R1产生的热量为 12J。【解答】解:由图可知,两电阻丝串联接入电路中,这样可保证电流相同、加热时间相同,根据焦耳定律可知电阻越大,产生的热量越多,电阻丝R140,R220,所以甲中产生的热量多,甲中的气球先鼓起来;通电1minR2产生的热量为:QI2R2t=(UR1+R2)2R2t=(6V40+20)22060s12J。故
62、答案为:甲;12。21(2022锦江区模拟)如图甲所示电路中,电源电压U9V保持不变,R110,电压表的示数如图乙所示,则R1两端的电压U12V,1min内电流在R2上产生的热量为 84J。【解答】解:由电路图知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,由图乙知,电压表使用小量程,示数为2V,即U12V,由串联电路电流规律和欧姆定律可得,电路中电流:II2I1=U1R1=2V10=0.2A,由串联电路电压规律可得,R2两端电压:U2UU19V2V7V,1min内电流在R2上产生的热量:Q2W2U2I2t7V0.2A60s84J。故答案为:2;84。22(2022成都模拟)中医是祖国医学文化的宝贵遗产
63、。为了更好地控制煎中药时的火候,某厂家生产了如图所示的一款全自动电煎药壶,简化电路如右图所示,其中S2是一个温控开关,温度过高时自动断开。电煎药壶有“加热”和“保温”两个挡位,图中R1121,R21210。电煎药壶在 保温挡位工作时,通过P点的电流更小。加热状态下,1min内电流通过R1产生的热量为 2.4104J。【解答】解:电源电压一定,由I=PU知,电煎药壶功率较小时,电路中电流较小,所以保温挡位工作时,通过P点的电流更小;由电路图知,只闭合开关S1时,电路为R2的简单电路;两开关都闭合时,两电阻并联,由并联电路的电阻特点知,此时电路的总电阻最小,电源电压一定,由P=U2R知,此时电路的
64、总功率最大,即为加热挡位,由并联电路的电压规律知,U1U220V,加热状态下,1min内电流通过R1产生的热量:Q1W1=U12R1t=(220V)212160s2.4104J。故答案为:保温;2.4104。23(2022成华区模拟)如图所示,甲是某款家用的即热式电热水龙头,乙是它的电路原理图,R1和R2是阻值分别为22和44的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点,实现冷水、温水、热水挡的切换。当开关S接触2、3触点时,水龙头放出的是 温水(选填“冷水、“温水”或“热水”),该水龙头在热水挡正常工作5分钟产生的热量是 9.9105J。【解答】解:(1)当开关S接触2、3触点时,只
65、有电阻R1接入电路,当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联接入电路;根据并联电路的电阻特点可知,当电阻并联时的总电阻要小于任一分电阻;所以,当开关S接触2、3触点时,电路的电阻最大,由PUI=U2R可知,电源的电压一定时,电路的电功率最小,水龙头放出的是温水;(2)当开关S接触3、4触点时,电阻R1和R2并联接入电路,电路的电阻最小,由PUI=U2R可知,电源的电压一定时,电路的电功率最大,水龙头放出的是热水;则水龙头在热水挡正常工作5分钟产生的热量:QW1+W2=U2R1t+u2R2t=(220V)222560s+(220V)244560s=9.9105J。故答案为:温水;9.9105
66、。24(2022青羊区模拟)现在人们大量使用了LED灯进行照明,为了探究其中原因,小懿同学用了三节新干电池以及一个普通小灯泡L1和一个LED灯L2串联起来连接了成了如图所示的电路。闭合开关后,调节滑动变阻器到某一位置时,他发现L1的亮度小于L2,电压表V的示数为3V,此时实际功率较大的灯是 L1。据此可知,使用LED灯的优点在于 发光效率高、节能降耗、环保。【解答】解:普通小灯泡L1和LED灯L2串联接入电路,电流相等;电源电压为4.5V,L1两端的电压为3V,则L2两端的电压为4.5V3V1.5V;由电功率公式PUI可知,普通小灯泡L1实际功率较大;又知L1的亮度小于L2,由此可知,使用LE
67、D灯的优点在于发光效率高、节能降耗、环保。故答案为:L1;发光效率高、节能降耗、环保。25(2022天府新区模拟)如图所示是一个既能吹冷风,又能吹热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机,B是电热丝。将插头插入插座,若只闭合开关S1,电吹风吹出的是 冷风;若闭合开关S1、S2,阻值为55的电热丝通电1min产生的热量为 5.28104J。【解答】解:(1)由图可知,若只闭合开关Sl,只有吹风机接入电路,电热丝不工作,电流只经过电动机,所以电吹风吹出的是冷风;(2)当闭合开关S1、S2,吹风机和电热丝并联,电热丝的纯电阻用电器,电热丝出产生的热量:QWUIt=U2Rt=(220V)255160s=
68、5.28104J。故答案为:冷;5.28104。26(2022简阳市 模拟)小彬同学用如图所示的实验装置探究“电流的热效应与电阻大小的关系”,电源电压为6V,电阻丝R140,R220,甲、乙两气球相同。闭合开关后,密闭烧瓶内的空气被加热,他观察到 甲(选填“甲”或“乙”)气球先鼓起来。通电1min,电阻丝R2产生的热量为 12J。【解答】解:由图可知,两电阻丝串联有电路中,这样可保证电流相同、加热时间相同,电阻越大,产生的热量越多,所以甲中产生的热量多,甲中的气球先鼓起来;通电1min,R2产生的热量为:QI2R2t(UR1+R2)2R2t(6V40+20)22060s12J。故答案为:甲;1
69、2。27(2022青羊区校级模拟)现有一只标有“300.5A”的滑动变阻器和“3V?W”的小灯泡,灯泡的额定功率已经模糊不清,忽略灯丝电阻受温度的影响将他们并联接入电路中时,电路允许的最大总功率是2.25W,小灯泡的额定功率是0.75W;若将它们串联接入电路,它们两端允许加的最大电压为10.5V。【解答】解:(1)由I=UR可得,滑动变阻器两端允许所加的最大电压:U滑I滑R0.5A3015V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两者并联时,电路中的最大电压UUL3V,由PUI可知,干路允许的最大电流:I干=P最大U=2.25W3V=0.75A,此时滑动变阻器中的电流为最大值0.5A,则灯泡
70、的额定电流:IL0.75A0.5A0.25A,小灯泡的额定功率:PLULIL3V0.25A0.75W;(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,灯泡和滑动变阻器串联时电路中的最大电流IIL0.25A,因串电路两端电压等于各部分电压之和,所以,他们两端允许加的最大电压:UUL+IR3V+0.25A3010.5V。故答案为:0.75;10.5。四实验探究题(共4小题)28(2022新都区模拟)某小组同学分别利用如图甲、乙所示的电路探究电功率跟电流、电压的关系。(1)选择图甲进行实验,是为了探究电功率与 电压的关系。(2)按照图甲连好电路,闭合开关,小明发现两只小灯泡都不亮,且灯L1两端电压表无示数,
71、灯L2两端电压表有示数,若故障只有一处,且发生在灯泡上,则该电路发生的故障是 灯泡L2断路。(3)接下来该小组同学根据图乙连接电路探究另一个问题,闭合开关,灯泡L1比L2亮,若两灯泡灯丝材料、长度都相同,则 灯泡L2的灯丝更细。【解答】解:(1)两个灯泡串联在电路中,则通过两个小灯泡的电流相等,所以探究电功率与电压的关系;(2)连好电路,闭合开关,两只小灯泡都不亮,则电路可能断路,且灯L1两端电压表无示数,灯L2两端电压表有示数,则灯L2两端电压表和电源接通,若故障只有一处,且发生在灯泡上,则该电路发生的故障是灯泡L2断路;(3)并联电路各支路电压相等,根据P=U2R可知,实验中灯泡L1比L2
72、亮,则灯泡L1的电阻比灯泡L2的电阻小,若两灯泡灯丝材料、长度都相同,则L2的灯丝更细。故答案为:(1)电压;(2)灯泡L2断路;(3)灯泡L2。29(2022成都模拟)在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为4V。(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整;(2)连接好电路闭合开关后,发现灯泡不亮,检查电路发现电压表、电流表均有示数,则接下来的操作应该是 应该移动滑片,观察灯泡是否发光。(3)解决问题后,实验中测量的几组数据记录在下表中,实验中滑动变阻器的总阻值不得少于 15;U/V1.01.52.02.5I/A0.20.250.280.3(4)某次测量中。电压表坏了,小刚还想测量小灯泡
73、正常发光时的电阻,可是他只知道小灯泡的额定电流,于是他增加了一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图乙所示电路,请将电阻R0、电流表、灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验。【解答】解:(1)测量小灯泡电功率时,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与小灯泡串联,如图所示:;(2)连好电路后,闭合开关,但电流表、电压表均有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,说明电路中的电流过小,导致小灯泡的实际功率太小,接下来应该移动滑片,观察灯泡是否发光;(3)根据表中数据,灯泡两端电压最小为1.0V,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压为URUUL4V1V3V,此时电路中的电流为0.2A,滑动变
74、阻器的阻值为R=URI=3V0.2A=15;(4)先将电流表与灯串联,通过移动滑片的位置,使灯的电流为额定电流;保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电流表表测灯与定值电阻的总电流,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据并联电路电流的规律,可求出此时定值电阻的电流,由欧姆定律可求出灯的额定电压,根据PUI可求出灯的额定功率,电路如图所示:。故答案为:(1)如图所示;(2)应该移动滑片,观察灯泡是否发光;(3)15;(4)如图所示。30(2021成都模拟)小明想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率,从实验室找来了学生电源(恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。(1)
75、如图甲所示为小明连接的实验电路,闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,灯泡不亮,电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方。造成这一现象的原因可能是灯泡断路。(3)排除电路故障后闭合开关,移动滑片,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则灯泡的额定功率为1.25W。(4)同组的小红认为,应该多次测量不同电压下灯泡的功率,求出平均值才更精确,你认为是否合理,为什么?不合理,灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下的功率不同,取平均值没有意义。(5)小红在继续实验时发现电流表突然损坏,于是又找来了一个
76、阻值为10的定值电阻R0设计了如图丙所示的电路,也测出了该灯泡的额定功率,请将步骤补充完整:只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V;只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U;小灯泡的额定功率P2.5V3.5VU(6V-U)10.(用已知量或测量量的符号表示)。【解答】解:(1)原电路中,电流表与灯并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与灯串联,电压表应与灯并联,改正后如下所示:(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,灯泡不亮,电路可能断路,电压表指针迅速打到右边没有刻度的地方,则说明电压表与电源连通测电源电压,故造成这一现象的原因可能是灯泡断路;(3)当灯泡正常发
77、光时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.5A,则灯泡的额定功率为:PLULIL2.5V0.5A1.25W;(4)不合理,灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下的功率不同,取平均值没有意义;(5)实验步骤:只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V;只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为U;在中,变阻器与灯串联,电压表测灯的电压,电压表的示数为2.5V,灯正常发光;在中,变阻器(连入电路的电阻不变)与定值电阻串联,电压表测定值电阻的电压,由欧姆定律,电路的电流:I=UR0=U10,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:R滑=6
78、V-UI=6V-UU10=6V-UU10,在中,由串联电路的规律及欧姆定律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:I灯=U滑R滑=6V-2.5V6V-UU10=3.5VU(6V-U)10,小灯泡的额定功率:PU灯I灯2.5V3.5VU(6V-U)10.故答案为:(1)如上所示;(2)灯泡断路;(3)1.25;(4)不合理,灯在额定电压下的功率为额定功率,不同电压下的功率不同,取平均值没有意义; (5)2.5; S、S1; 2.5V3.5VU(6V-U)10.31(2022青羊区校级模拟)某物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电功率”实验时,选取的电源为三节新干电池,使用的小灯泡额定电压为2.5伏。(1)电
79、路连接完成后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电压表没有示数,电流表指针有明显的偏转,他们分析电路故障原因可能是BA小灯泡断路 B小灯泡短路 C滑动变阻器断路(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为2.4V;(3)在(2)的基础上,若要使小灯泡正常发光,他们应将图甲中滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动;(4)他们移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,根据图象信息,可知小灯泡的额定功率是0.5W;【解答】解:(1)闭合开关,电流表指针有明显的偏转,说明电路为通路,他们发现小灯泡不亮,电压表没有
80、示数,则电路故障原因可能是小灯泡短路,故选B;(2)由图甲和灯泡的额定电压为2.5伏可知,图乙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时小灯泡两端电压为2.4V;(3)在(2)中小灯泡两端电压为2.4V,小于灯的额定电压2.5V,若要使小灯泡正常发光,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片应向B端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;(4)根据图丙所示的图象可知,灯在额定电压下的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率:PUI2.5V0.2A0.5W;故答案为:(1)B;(2)2.4;(3)B;(4)0.5。五计算题(共
81、2小题)32(2022温江区模拟)如图所示电路,电源电压U6V,定值电阻R115。(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A。求此时定值电阻R2的电功率。(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器R3的滑片从左端移到右端的过程中,电流表的示数变化了0.1A。求此过程中两只电压表的示数变化的绝对值之比|U1|:|U2|。【解答】解:(1)只闭合开关S1,定值电阻R1与定值电阻R2串联,由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:R=UI1=6V0.3A=20,由串联电路的电阻特点可知,定值电阻R2的阻值:R2RR120155,则定值电阻R2的电功率:P2I12R2(0.3A)250.45W;(2)只闭合开关S
82、2,定值电阻R1、定值电阻R2和滑动变阻器R3串联,电压表V1的定值电阻R1两端的电压,电压表V2测定值电阻R和滑动变阻器R2两端的总电压,由I=UR可知,电压表V1的示数的变化:|U1|U1大U1小|I大R1I小R1(I大I小)R10.1A151.5V,电压表V2的示数的变化:|U2|U23大U23小|(UU2小)(UU2大)|U2大U2小|I大R2I小R2(I大I小)R20.1A50.5V,所以两只电压表的示数变化的绝对值之比|U1|:|U2|1.5V:0.5V3:1。答:(1)此时定值电阻R2的电功率为0.45W;(2)此过程中两只电压表的示数变化的绝对值之比|U1|:|U2|为3:1。
83、33(2022成都模拟)如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“8V,8W”的字样只闭合开关S1,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离,此过程中电流表示数变化了0.2A,电压表示数变化了2V;再闭合开关S2和S3,电流表示数又变化了1.2A,此时灯泡L恰好正常发光。求:(1)定值电阻R1的阻值:(2)只再闭合开关S2和S3时电流表的示数:(3)只闭合S1时电路的最小电功率。【解答】解:只闭合开关S1,R1与滑动变阻器R2串联,滑片P位于最右端时,等效电路图如图1所示;滑片P向左移动一段距离后,由于滑动变阻器R2的电阻减小了,则电路中电流变大,等效电路图如图2所示;再闭合开关
84、S2和S3时,滑动变阻器被短路,此时灯泡与R1并联,根据电阻的串并联特点可知,并联时电路中电流变大,等效电路图如图3所示。(1)根据PUI可得,灯泡正常发光时的电流:IL=P额U额=8W8V=1A;图3中,灯泡与R1并联,由于灯泡正常发光,则根据并联电路各支路两端的电压相等可知,电源电压:UU额8V;由并联电路的电流特点可知,通过R1的电流为:I1I+0.2A+1.2A1AI+0.4A,根据I=UR可得:UI1R1,即:8V(I+0.4A)R1图1中,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:UIR1+U2,即:8VIR1+U2图2与图1比较,由于滑动变阻器R2的电阻减小了,根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小,则:图2中,电压表示数为:U2U2UU22V,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:U(I+0.2A)R1+U2,即:8V(I+0.2A)R1+U22V解可得:R110,U24V,I0.4A;(2)由图3可知,再闭合开关S2和S3时电流表的示数:IIL+I1IL+I+0.4A1A+0.4A+0.4A1.8A;(3)只闭合开关S1,滑片P位于最右端时电路中总功率最小为:P最小UI12V0.4A4.8W。答:(1)定值电阻R1的阻值为10;(2)再闭合开关S2和S3时电流表的示数为1.8A;(3)只闭合S1时电路的最小电功率为4.8W。