【中考二轮】2024年中考物理重点专练（全国通用）专题15+电功率和焦耳定律专题训练.zip

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一、注重基础知识
在中考物理中，"电功率和焦耳定律"的基础知识是非常重要的。因此，在命题中，将会重点考察学生对基本概念、基本公式以及基本应用的掌握情况。例如，对于电功率的概念、公式以及单位，焦耳定律的概念、公式以及应用等，都将是考察的重点。
二、强调实际应用
物理是一门应用性很强的学科，因此在中考命题中，将会注重考查学生运用所学知识解决实际问题的能力。例如，对于一些生活中的实际问题，如家庭电路的功率计算、电器的能耗分析等，都可能成为中考的命题素材。
三、突出实验操作
物理实验是物理学的重要组成部分，因此在中考命题中，将会注重考查学生的实验操作能力和实验数据处理能力。例如，对于"电功率和焦耳定律"的实验，可能会要求学生自己设计实验方案、进行实验操作、记录实验数据并分析实验结果等。
在2024年中考物理命题中，"电功率和焦耳定律"这一部分内容的命题趋势将注重基础知识的掌握、强调实际应用的能力以及突出实验操作的能力。因此，学生在备考时应该注重对基础知识的掌握，同时也要注重培养自己的实际应用能力和实验操作能力。
知识点一：电能和电功
1.电功：电流通过某段电路所做的功叫电功。
2．电流做功的实质：电流做功过程，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，也就消耗了多少电能。
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。
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．电功公式：（适用于所有电路）；
对于纯电阻电路可推导出：
（1）串联电路：；
（2）并联电路：；
（3）在任何情况下，在一定时间所做的总功。
6．电功单位：在国际单位制中，电功单位是焦耳（J）；常用单位还有度（kwh）， 1度=1千瓦时=1kWh=3.6×106J；“1度”的规定：1kw的用电器工作1h消耗的电能。
7．电功的测量
⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V、5A、3000R/kW·h”等字样，分别表示：电能表额定电压是220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数时：①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位；②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
知识点二：电功率
1．电功率：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额， = 1 \* GB3 ①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流； = 2 \* GB3 ②可根据公式计算出该灯的电阻。
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小： = 1 \* GB3 ①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光； = 2 \* GB3 ②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
知识点三：测量小灯泡电功率
一、伏安法测量小灯泡的电功率
1.实验目的：学习用电压表和电流表测量小灯泡的额定功率和实际功率，并加以比较。
2.实验原理：要测量小灯泡的电功率，根据电功率公式，可以用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流。
3.实验器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、小灯泡、开关、导线若干。
4.设计并进行实验：
（1）按照图所示的电路图连接好实验电路，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使小灯泡两端的电压等于额定电压，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（3）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压小于小灯泡的额定电压，记录电压表和电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（4）调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，记录电压表与电流表的示数，观察并记录小灯泡的发光情况。
（5）整理好实验器材。
（6）用公式计算出小灯泡的额定功率和实际功率，记录在下表中。
5.分析与论证
（1）分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡发光越亮。
（2）小灯泡的亮度直接由它的实际功率决定。
（3）小灯泡两端的实际电压只有在不高于额定电压时，才处于安全使用状态。
（4）小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
6、实验结论
（1）当实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际更率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。
7、注意事项
（1）电源电压应高于灯泡的额定电压；滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，这样会使滑动变阻器的调压效果明显。
（2）连接电路时，电压表的量程要参照小灯泡的额定电压来选择，电流表的量程应根据灯泡的额定电流来选择，如果灯泡的额定电压或电流位置，则要采用试触的方法判断。
（3）连接电路时，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表。
（4）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，以防止电路中电流过大，其保护电路作用。
（5）调节小灯泡两端的电压高于额定电压时要注意缓慢调节滑动变阻器的滑片，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时通电时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
注意：伏安法测小灯泡电功率与伏安法测电阻阻值的异同。
相同点：①实验电路基本相同，可采用同一电路；②实验方法相同，都是伏安法；③测量的物理量相同，都测量电流I和电压U。
不同点：①实验原理不同，测小灯泡电功率的实验原理，测电阻阻值的实验原理是；②数据处理方式不同，测电阻阻值时需要多次测量，最后求平均值以减小实验误差，而测小灯泡电功率时也需要多次测量，但不能用来求平均值，而是寻找不同电压下的电功率有什么规律。
二、实验中电路故障分析
知识点四：焦耳定律
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
3.焦耳定律公式：Q=I2Rt。式中单位Q→焦(J)；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。
4.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q，如电热器、纯电阻就是这样的。
5.①电热的利用：电热毯、电熨斗、电烤箱等；②电热的防止：电视机后盖有很多孔是为了通风散热，电脑运行时也需要风扇及时散热。
一、单选题
1．（2024·四川广元·统考一模）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，它们的I-U关系图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示定值电阻R的I-U关系图像
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如将L和R串接在10V的电源两端，电路总功率为2W
【答案】D
【解析】A．图乙中曲线A表示小灯泡的I-U关系图像，小灯泡的电阻是变化的，定值电阻的I-U关系图像是一条过原点的直线，为B图线。故A错误；
B．如图甲所示，灯泡与定值电阻是并联，电流表测量干路电流，当电源电压为4V时，通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A，故总电流为
故B错误；
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为
故C错误；
D．如将L和R串接在10V的电源两端，分析图像可知，此时电路中的电流为0.2A，小灯泡的两端的电压为2V，定值电阻两端的电压为8V，电路总功率为
故D正确。
故选D。
2．（2024·福建南平·统考一模）如图是小南家的电能表，他观察到10分钟电能表的转盘转过了200转，这段时间内他家消耗的电能是（ ）
A．2024.1 kW·hB．0.1 kW·h
C．20241 kW·hD．0.01 kW·h
【答案】B
【解析】“”表示用电器每消耗电能，转盘转2000转，则这段时间内他家消耗的电能为
故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3．（2024·福建南平·统考一模）如图，某家庭电路布线图，该电路各处连接均无误。下列说法正确的是（ ）
A．更换灯泡时先断开电源
B．保险盒中的保险丝为铜导线
C．按钮开关串联在电灯和零线之间
D．三孔插座中最上方插孔可以不接地
【答案】A
【解析】A．更换灯泡时，为了防止触电，应先断开电源，故A正确；
B．保险盒中的保险丝由电阻率大熔点低的铅锑合金制成，铜导线熔点高，不适合制作保险丝，故B错误；
C．按钮开关串联在电灯和火线之间，使开关断开后，灯泡不带电，故C错误；
D．三孔插座中最上方插孔必须接地，当使用大功率用电器或者带金属外壳的用电器，可以防止触电事故发生，故D错误。
故选A。
4．（2023·山东临沂·统考二模）如图所示的电路闭合开关后，当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小B．电流表A1示数变小
C．电路消耗的总功率变大D．灯泡L实际功率变大
【答案】C
【解析】由图知道，滑动变阻器R与灯L并联，电压表的示数显示的是电源电压，电流表A1测量的是干路电流，电流表A2测量的通过灯泡的电流。
A．电压表的示数显示的是电源电压，当滑片P向左移动时，电压表的示数不变，故A错误；
BD．当滑片P向左移动时，灯L所在的支路电流不变，灯L的亮度不变；滑动变阻器所在的支路电压不变，电阻减小，电流增大，而电流表A1测量干路中的电流，根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变大，所以A1的示数增大，故BD错误；
C．当滑片P向左移动时，电路中的总电流增大，总电压不变，由电功率公式P＝UI知道，电功率增大，故C正确。
故选C。
5．（2024·湖北·模拟预测）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．图甲中，使用绝缘皮破损的导线
B．图乙中，用湿手接触开关和用电器
C．图丙中，拔插头时捏着插头的绝缘外壳从插座拔出来
D．图丁中，将多个大功率用电器接在一个插线板上同时工作
【答案】C
【解析】A．图甲中，使用绝缘皮破损的导线，容易发生触电事故，故A不符合题意；
B．图乙中，用湿手接触开关和用电器，生活中的水是导体，容易发生触电事故，故B不符合题意；
C．图丙中，拔插头时捏着插头的绝缘外壳从插座拔出来，可以防止插头的连接导线损坏，故C符合题意；
D．图丁中，将多个大功率用电器接在一个插线板上同时工作可能导致过载，故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
6．（2023·辽宁铁岭·校联考三模）如图甲所示，电源电压不变，电压表、的量程均为，电流表A的量程为，闭合开关S，在保证所有元件安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电流表A与电压表、示数关系的图象如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为9V
B．定值电阻R的阻值为
C．电路的最大功率为
D．滑动变阻器的最大阻值为
【答案】ABD
【解析】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
B．当电路中的电流增大时，定值电阻R两端的电压增大，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压减小，所以，图乙中斜向上的直线是R的，斜向下直线是变阻器的图像，且时，电路中的电流，由可得，定值电阻的阻值为
故B正确；
A．由图乙可知，当电路中的电流时，定值电阻R和滑动变阻器两端的电压相等，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为
故A正确；
C．当电流表的示数最大为时，电路的最大功率为
故C错误；
D．由串联分压的规律可知，当滑动变阻器两端的电压最大时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，变阻器两端的最大电压，则电路中的最小电流为
则电路中的最大总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最小阻值为
故D正确。
故选ABD。
7．（2023·黑龙江佳木斯·统考二模）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻，滑动变阻器标有“”字样，电压表接入电路的量程为，电流表接入电路的量程为。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变化范围为
B．电流表的示数变化范围为
C．滑动变阻器两端的电压由4V减小到0V
D．电阻消耗的功率的变化范围为
【答案】BD
【解析】A．滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；根据串联电路电阻的分压特点可知两端电压变大，即电压表示数变大。当滑片在b端时，、串联，电路的总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
因电压表接入电路的量程为 ，所以电压表示数最大值为3V，则电压表的示数变化范围为，故A错误；
B．当电压表示数最大时，电路中电流最大，则最大电流为
故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是，故B正确；
C．电源电压为6V，电压表的示数变化范围为，由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压变化范围为，故C错误；
D．R1电阻大小不变，为，电流表的示数变化范围是，所以R1功率最大值为
R1功率最小值
所以功率变化范围为，故D正确。
故选BD。
8．（2023·河南开封·统考三模）小明设计了一个如图甲所示的可以测量温度的电路图，已知电源电压恒为6V，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙。当环境温度是40℃时，电流表示数为，下列分析正确的是（ ）
A．随着温度的升高，电流表示数减小
B．的阻值是
C．40℃时的电功率是10W
D．若电流表的最大测量值是400mA，该电路所能测量的最高温度是100℃
【答案】BD
【解析】由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流；
A．由图乙可知温度升高时，的阻值变小，电路中总电阻变小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故A错误；
B．由图乙可知温度为40℃时的阻值为，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
由串联电路的电阻特点可知，的阻值
故B正确；
C．40℃时的电功率
故C错误；
D．电流表的最大测量值是400mA时，即电路中最大电流为
由欧姆定律可知，此时电路中最小电阻
由串联电路的电阻特点可知，的阻值
由图乙可知，该电路所能测量的最高温度为100℃，故D正确。
故选BD。
三、填空题
9．（2023·安徽·校联考三模）如图所示电路，电源电压恒为6V，先闭合开关S，再闭合开关S1，电流表示数变化了0.3A，则通电1min电阻R2产生的热量为 J。
【答案】108
【解析】先闭合开关S，电路为R1的简单电路，再闭合开关S1，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，电流表测干路电流，电流表示数变化了0.3A，说明通过的R2电流为0.3A，则通电1min电阻R2产生的热量为
10．（2023·安徽安庆·统考二模）某电饭锅设有“加热”和“保温”两挡，其内部简化电路如图所示；若电饭锅保温与加热时总功率之比为1:5，则电阻R1与R2之比为 。
【答案】1:4
【解析】开关S接触点1时，两电阻串联，此时电路总电阻较大，根据可知，总功率较小，电饭锅处于“保温”挡，此时总功率为
①
开关S接触点2时，电路为R1的简单电路，此时电路总电阻较小，根据可知,总功率较大，电饭锅处于“加热”挡，此时总功率为
②
若电饭锅保温与加热时总功率之比为1:5，则
③
联立①②③可得
11．（2023·山东临沂·统考二模）已知电风扇线圈的电阻为20Ω，若加在该电风扇的电压为220V，此时通过的电流为1A，则电风扇连续工作10min产生的热量为 J，小明发现刚停止转动的风扇的叶片很容易吸引灰尘，但与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引，这说明风扇的叶片带 电。
【答案】 12000 正
【解析】[1]通电10min，电风扇产生的热量
Q＝I2Rt＝（1A）2×20Ω×10×60s＝12000J
[2]刚停止转动的风扇的叶片很容易吸引灰尘，说明扇叶带有电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，刚停止转动的风扇的叶片与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引，说明风扇的叶片带正电。
12．（2023·河南开封·统考三模）将额定电压为4V的小灯泡L和电阻、接入如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L和的电流与电压的关系图像如图乙所示。闭合开关、，电压表示数为2V，则电源电压为 V；闭合开关、，小灯泡正常发光，则的阻值为 ，小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 8 5 3.2
【解析】[1]由电路图可知，当闭合、时，与L串联，电压表测灯泡两端电压，由图像知，灯泡两端电压为2V时的电流为，串联电路中电流处处相等，即通过的电流也为，
的电流为时，电压为2V，通过的电流与其两端的电压成正比，所以通过的电流为时，它两端电压为
所以电源电压
[2][3]当只闭合、时，与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，由灯泡正常发光可知，此时灯泡两端电压为4V，由图像知，通过灯泡的电流为，则灯泡的额定功率
由串联电路特点可知
，
由欧姆定律可得，的阻值
四、实验题
13．（2024·福建南平·统考一模）物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验的部分装置，如图所示。
（1）实验中应取质量 的同种液体，分别倒入三个相同的烧瓶中；
（2）实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生 的多少；
（3）实验中观察到三个烧瓶中的U形管内液面上升的高度关系是hA＜hB＜hC；依据hA＜hB，可以判断相同时间内，相同电阻， 越大，产生热量越多。依据hB＜hC，可以判断相同时间内，相同 ，电阻越大，产生热量越多。
【答案】 相同 热量 电流 电流
【解析】（1）[1]实验中应取质量相同的同种液体，分别倒入三个相同的烧瓶中，液体吸收热量，温度上升，同种液体质量相同时，温度升高越多，吸收热量越多，表示电阻丝放出热量越多。
（2）[2]实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生热量的多少，U形管内液面上升的高度越大，电阻丝产生热量越多。
（3）[3]由图得，AB连接的电阻丝的阻值与通电时间相同，与B连接的电阻丝的电流较大，烧瓶中的U形管内液面上升的高度
说明B电阻丝产生热量较多，说明相同时间内，相同电阻，电流越大，产生热量越多。
[4]与BC连接的电阻串联，电流与通电时间相同，与C连接的电阻丝电阻较大，由U形管内液面上升的高度关系是
得，与C连接的电阻丝产生热量较多，说明相同时间内，相同电流，电阻越大，产生热量越多。
14．（2023·湖北武汉·校考模拟预测）在探究“电流与电压的关系”的实验中，小明同学连接的电路如图所示，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 0.5A”。
（1）请将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许交叉；
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是 。将问题解决后，小明通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在如表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次实验的数据是错误的。出错的是第 次；
（3）小明接着用该装置探究电流与电阻的关系，控制电压表的示数为2.5V保持不变，可供选择的定值电阻为4Ω、5Ω、6Ω、10Ω、30Ω、40Ω。他不能选用的定值电阻是 ；
（4）若小明选用10Ω的定值电阻来探究“电流与电压的关系”，电路、电源电压和滑动变阻器的规格均不变。电流表与电压表的量程分别为“0~0.6A和0~3V，在不损坏电路元件的情况下，电路消耗的最大电功率为 W。
【答案】 电压表没有调零 1 4Ω、40Ω 1.8
【解析】（1）[1]滑动变阻器的滑片向左滑动时电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如图所示：
（2）[2]开关闭合前，若发现电压表的指针在零刻度线左侧，则原因是电压表没调零。
[3]小明同学把5Ω的电阻接入电路中，而变阻器的最大电阻为50Ω时，由电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为
故出错的是第1次实验的数据。
（3）[4]滑动变阻器规格为“50Ω 0.5A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，允许通过的最大电流为0.5A。电阻两端的电压始终保持UV=2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
定值电阻分得的电压为变阻器分得电压
根据分压原理，当变阻器的最大电阻50Ω接入电路中时，定值电阻对应的最大值为
……①
变阻器允许通过的最大电流为0.5A小于电流表的允许通过的最大电流，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律，此时的电路的最小电阻
由分压原理，定值电阻的阻值为变阻器连入电阻的分得倍，故定值电阻允许的最小电阻为
……②
由①②，他不能选用的定值电阻是4Ω、40Ω。
（4）[5]电压表的量程为“0~3V”，即电阻的最大电压为3V，由欧姆定律，这时电路的最大电流为
故电路的总功率的最大值为
P大=UI1=6V×0.3A=1.8W
15．（2023·江苏淮安·校考模拟预测）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡标有“2.5V”的字样。
（1）请你用笔画线代替导线，将实物图甲连接完整 ；
（2）为保护电路元件安全，连接电路时开关应 ；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至 （选填“A”或“B”）端；
（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于 造成的；
（4）排除故障后，小明继续进行实验，闭合开关后，电压表示数为2V，为测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端滑动，直到电压表示数为 V时，停止移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电功率为 W。
【答案】 断开 B 小灯泡断路 A 2.5 1
【解析】（1）[1] 在测量灯泡额定功率的实验中，需要将电压表与灯泡并联，测量小灯泡两端电压，小灯泡的额定电压为2.5V，选择电压表的量程为0～3V，如图所示：
（2）[2] [3] 为保护电路元件安全，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片P应调至最大电阻处，即B端。
（3）[4] 无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，说明电路是断路，电压表的指针有明显的偏转，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，故可能的故障原因是小灯泡断路。
（4）[5] [6] [7] 由题意可知，小灯泡的额定电压为2.5V，如果要将灯泡调至正常发光，需增大灯泡两端的电压，根据串联电路分压特点可知，需要减小滑动变阻器接入的阻值，故需要将滑动变阻器滑片A端移动，直到电压表示数为2.5V时为止。
由图甲可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A，此时灯泡电压为额定电压2.5V，根据公式
可知，灯泡的额定功率为
五、综合题
16．（2023·陕西西安·校联考三模）随着人民生活水平的提高，空气净化器越来越受到人们的青睐。如图甲是一款空气净化器，能够吸附、分解或转化空气中的污染物。其主要结构有微风扇、空气过滤器（滤网）、滑动变阻器、负离子发生器等。已知该空气净化器在家庭电路中使用时的最大功率为88W，净化空气量为600m3/h，微风扇电动机的线圈电阻为10Ω。
（1）空气净化器中有多种不同的技术，其中一种叫静电集尘技术，其工作过程如图乙所示。受污染的空气被吸入后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，其捕获原理是 ，微风扇的电动机工作时消耗电能，获得 ；
（2）如果一个房间的室内总面积为100m2，房间的高度为3m，使用该空气净化器将该房间内的空气全部更换一次，请你计算理论上至少需多少小时？( )空气净化器需要消耗多少电能？( )
（3）空气净化器以最大功率工作时，电路中的电流为多大？( )
（4）若某次空气净化器工作5min，标有“3000imp/（kW⋅h）”的电能表指示灯闪烁了15次，此过程中空气净化器的实际功率是多少？( )
【答案】 异种电荷相互吸引 机械能 0.5h 1.584×105 J 0.4A 60W
【解析】（1）[1][2]颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反，异种电荷相互吸引，因此颗粒物被电网捕获；微风扇的电动机工作时消耗电能，获得机械能。
（2）[3][4]房间内空气的体积
房间内空气全部更换一次，理论上需要
消耗的电能
（3）[5]空气净化器以最大功率工作时，根据可得电路中的电流为
（4）[6] 表示电能表指示灯每闪烁1次，电路中消耗的电能，
则指示灯闪烁15次，电路消耗电能
此过程中净化器的实际功率
六、计算题
17．（2024·福建南平·统考一模）茶文化源远流长，如图甲是小萍家煮茶器，图乙是该煮茶器在 220V 的电压下，某次煮茶过程中功率随时间变化的图像。已知加热状态下（0～5 min），将1 kg初温45℃的水刚好加热到100℃。〔c水=4.2×103 J/（kg•℃）〕求：
（1）水吸收的热量；
（2）煮茶器保温状态下的电阻；
（3）煮茶器加热状态下的热效率。
【答案】（1）2.31×105J；（2）220Ω；（3）87.5%
【解析】解：（1）水吸收的热量
（2）由图像知道，保温状态下的功率是220W，故煮茶器保温状态下的电阻
（3）由图像知道，加热状态下的功率是880W，煮茶器消耗的电能
W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J
煮茶器加热状态的热效率
答：（1）水吸收的热量是2.31×105J；
（2）煮茶器保温状态下的电阻是220Ω；
（3）煮茶器加热状态下的热效率是87.5%。
18．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态；加热器R2额定电压为220V，额定功率为500W，该机简化电路如图所示。请回答以下问题：
（1）温控开关S接b时，饮水机是处于加热状态还是保温状态？
（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值。
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R1的阻值是多少？
【答案】（1）温控开关S接b时，饮水机处于加热状态；（2）96.8Ω；（3）1003.2Ω
【解析】解：（1）由电路图可知，温控开关S接a时，电阻R1、R2串联，电路的总电阻较大，温控开关S接b时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻较小，由可知，当电源电压一定时，总电阻越大，电路总功率越小，所以当S接a时，为保温挡；S接b时，为加热挡。
（2）由可知，正常加热时，加热器电阻R2的阻值
（3）温控开关S接a时，电阻R1、R2串联，为保温挡，电路的总电阻为
因串联电路中的总电阻等于各用电器电阻之和，所以电阻R1的阻值
答：（1）温控开关S接b时，饮水机处于加热状态；
（2）正常加热时，加热器电阻R2的阻值为96.8Ω；
（3）如果保温功率是44W，那么电阻R1的阻值是1003.2Ω。
19．（2023·江苏南通·统考一模）如图所示，电源电压恒为6V，灯泡L上标有“6V 4.8W”，R1为定值电阻，R2为标有“20Ω 0.5A”字样的变阻器，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～3V。
（1）灯泡L正常工作时的电阻；
（2）当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为1.4A，求R1的阻值；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，为确保电路中各元件安全工作。求：变阻器连入电路的阻值范围和电路的总功率的最小值与最大值之比。
【答案】（1）7.5Ω；（2）10Ω；（3）2Ω～10Ω， 3∶5
【解析】解：（1）由可得，灯泡L正常工作时的电流
由可得，灯泡L正常工作时的电阻
（2）当S1、S2、S3均闭合时，R1与L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，且额定电压下灯泡正常发光，所以，通过灯泡的电流IL=0.8A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
则R1的阻值
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数最大为U2=3V时，此时变阻器接入电路的阻值增大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最小电流
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
电路的最小总功率
因为电流表量程为0～3A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，因此电路中的最大电流为0.5A，由可得，R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端最小电压
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
电路的最大总功率
故变阻器连入电路的阻值范围为2Ω～10Ω；电路的总功率的最小值与最大值之比
答：（1）灯泡L正常工作时的电阻为7.5Ω；
（2）R1的阻值为10Ω；
（3）当闭合S1，断开S2、S3时，为确保电路中各元件安全工作，变阻器连入电路的阻值范围为2Ω～10Ω，电路的总功率的最小值与最大值之比为3∶5。
七、科普阅读题
20．（2023·山东临沂·统考二模）图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景，火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后，末级火箭与实验舱分离，坠入大气层，与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨，最终与“天宫号”空间站完成对接，如图乙所示。
（1）火箭在升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的 冲程。此过程中，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过 的方式来改变箭体的内能。长征5号运载火箭的芯级助推器上采用液氢-液氧发动机，用氢作为燃料，主要的优点是它的 大；
（2）箭体上的国旗呈现红色，说明她可以 红光；
（3）空间站在轨运行时，太阳能电池板把太阳能转化为 能提供给空间站上的用电器。有阳光时，若空间站光伏发电的功率为70kW，则2h可发电 kW·h；
（4）在空间站，航天员能完成的实验是 。
A．探究液体压强与哪些因素有关
B．探究浮力大小与哪些因素有关
C．验证牛顿第一定律
D．用托里拆利实验测量实验舱的气压
【答案】 做功 做功 热值 反射 电 140 C
【解析】（1）[1]内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能；火箭升空过程中，火箭发动机工作时将内能转化为机械能，故发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[2]火箭升空过程中，火箭克服空气摩擦做功，使其表面的温度升高、内能增大，这是通过做功的方式改变物体的内能。
[3]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。
（2）[4]不透明的物体，其颜色是由反射的色光决定的，因此箭体上的国旗呈现红色，是因为国旗只反射红光。
（3）[5]空间站在轨运行时，太阳能电池板把太阳能转化为电能提供给空间站上的用电器。
[6]有阳光时，若空间站光伏发电的功率为70kW，则2h可发电为
W=Pt=70kW×2h=140kW·h
（4）[7]A．液体因为受重力且具有流动性，液体内部向各个方向都有压强，所以在失重状态下无法用液体压强计探究液体压强特点，故A不符合题意；
B．浮力是由于液体对浸在它里面的物体产生的向上和向下的压力存在着压力差，故该实验需要在重力作用下产生的，而在无重力的空间站不能完成该操作，故B不符合题意；
C．空间站处于失重状态，物体不受外力作用，可验证牛顿第一定律，故C符合题意；
D．用水银做托里拆利实验与重力有关，太空舱中的物体处于完全失重状态，所以不能用托里拆利实验装置测量气压，故D不符合题意。
故选C。
一、单选题
1．（2024·江苏扬州·校联考）如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻的功率为；当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数变化了1V。下列结果正确的是（ ）

A．电源电压为8VB．的阻值为
C．电路变化前后电流之比为3∶2D．电路总功率变化了
【答案】D
【解析】A．电路图可知，与串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当滑片在B处时，电路中的电流为
则滑动变阻器两端的电压为
___________①
由图知，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为
同理可得，此时滑动变阻器两端的电压为
___________②
用①式比②式可得
解得：___________③
将③代入①式可得
解得：，故A错误；
B．当滑片P置于滑动变阻器的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为
此时定值电阻的功率为，即
解得：，故B错误；
C．阻值为
电路变化前后电流之比为
故C错误；
D．电路总功率变化量为
故D正确。
故选D。
2．（2024·湖北武汉·统考一模）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为，电压表V1的量程为，电压表V2的量程为，小灯泡L标有“6V；0.5A”字样，灯泡的电阻不随温度的变化而改变。当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2；当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；。下列说法正确的是（ ）

A．R2的最大阻值为24Ω
B．只闭合S3，为保证安全R2接入电路的阻值范围0～18Ω
C．当闭合开关S2、S3，断开S1，电路消耗的总功率最大值为5.4W
D．当闭合开关S2，断开S1、S3，电路消耗的总功率最小值为0.75W
【答案】D
【解析】A．小灯泡正常工作时的电阻
当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡与电阻R1并联，电流表测干路电流；灯泡正常发光，灯泡的额定电压为6V，则电源电压为6V；电流表的示数为0.75A，通过灯泡的电流为0.5A，则通过R1的电流
电阻R1的阻值
当闭合开关S1、S2，断开S3，电阻R1与滑动变阻器R2串联，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1，U1是滑动变阻器两端的电压
当闭合开关S3，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2
由可得
解得，故A错误；
B．只闭合S3，断开S1、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，为保证安全R2两端的电压不能超过电压表的最大量程，接入电路的阻值的最大值
为保证安全R2接入电路的阻值范围，故B错误；
C．当闭合开关S2、S3，断开S1，灯泡与电阻R1并联，再与滑动变阻器R2串联，当R2的滑片在最左端时，电路消耗的总功率最大值
故C错误；
D．当闭合开关S2，断开S1、S3，电阻R1与滑动变阻器串联，电压表V2测R2两端的电压，电压表的量程为，当电压表读数为3V时，电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小值为
故D正确。
故选D。
3．（2023·湖北武汉·统考一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变．R1=10Ω，R2上标有“20Ω，1A”，电路完好无故障，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大
B．电压表V1示数变化量与电压表V2示数变化量相同
C．当两电压表示数相等时，R1消耗的功率最大
D．当两电压表示数相差最大时，R2消耗的功率最大
【答案】C
【解析】闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量电源电压。
A．若滑片P向左移，滑动变阻器接入电路中的阻值变小，则电路的总阻值变小，根据，可知电路电流变大，即电流表A示数变大，电压表V2测量的是电源电压，所以示数不变，故A错误；
B．电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量电源电压，所以电压表V1示数会变化，但电压表V2示数不变，故B错误；
C．R1是定值电阻，根据可知，要想R1消耗的功率最大，就要使R1两端的电压最大，所以两电压表示数相等时，即R1两端的电压等于电源电压，此时R1消耗的功率最大，故C正确；
D．设电源电压为U，R1的阻值为R，当滑动变阻器接入的电阻为时，此时滑动变阻器功率
化简得
则当
时，分母最小，功率P最大；当两电压表示数相差最大时，即电压表V2与电压表V1示数的差最大，因为电源电压不变即电压表V2示数不变，所以要保证电压表V1示数最小，又因为R1是定值电阻，所以保证电路的电流最小即可，此时电路的总阻值最大，则滑动变阻器的滑片P在最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω，由前面分析可知当滑动变阻器接入的电阻为10Ω时，滑动变阻器（R2）消耗的功率最大，故D错误。
故选C。
4．（2023·重庆·重庆市育才中学校考二模）如图甲所示，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，两个电压表量程均为0～15V，定值电阻R2为10Ω。当闭合S，滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点（a、b不是滑动变阻器的两端）两个电压表示数随电流表示数的变化如图乙所示，同时，滑动变阻器R1的电功率变化了0.1W。则下列说法中正确的是（ ）

A．电源电压为12V
B．滑片P置于a点时滑动变阻器的功率为1W
C．滑片P置于a点时，Ia为0.4A
D．滑片P置于a点时滑动变阻器的电阻为20Ω
【答案】C
【解析】变阻器与定值电阻串联，电压表V1测量变阻器两端电压，V2测量定值电阻两端电压。当电流表示数为0.3A时，定值电阻两端电压为
从图乙可知，此时两个变阻器与定值电阻两端电压相等，即变阻器两端电压也为
U2b=3V
则电源电压为
U=U1b+U2b=3V+3V=6V
此时变阻器功率为
定值电阻的功率可表示为
因为电源电压、定值电阻阻值为定值，故变阻器功率是以电路中电流为自变量的二次函数，根据数学二次函数知识可知，其二次项系数为负数，即此函数有最大值，当电路中电流为0.3A时，变阻器功率最大为0.9W。即滑片在b点时，变阻器的功率最大，滑片再移动时，其功率要变小。滑片向右移动时，变阻器连入电路的阻值变小，电路中的电流变大。当滑片在a点时，定值电阻的功率为
此时电路电流值要大于0.3A，将此时变阻器功率值代入①中，可得电路中电流为
此时变阻器连入电路阻值为
故ABD错误，C正确。
故选C。
5．（2023·山东临沂·统考模拟预测）如图是某品牌烟雾报警的简化原理图，电源电压不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，变大的物理量是（ ）

A．电流表的示数B．电压表的示数
C．电阻R0的功率D．电阻R的功率
【答案】B
【解析】由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，所以当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由知，电路中的电流减小，即电流表的示数变小，故A不符合题意；
C．由可知，R0两端电压变小，根据知电阻R0的功率变小，故C不符合题意；
B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表示数变大，故B符合题意；
D．R的功率为
当时R的功率最大，即随着光照强度减弱，R的阻值增大，当时R的功率最大，当R继续最大，R的功率又会减小，故D不符合题意。
故选B。
二、多选题
6．（2023·辽宁丹东·统考一模）如图甲所示，电源电压为12V恒定不变，闭合开关S。在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片，从最大值滑至a点时，灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）

A．灯泡正常发光时的电压为3V
B．灯泡额定功率为1.8W
C．滑动变阻器最大阻值为40Ω
D．滑片在a 点时，通电10s，定值电阻R产生的热量为9J
【答案】BCD
【解析】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R、滑动变阻器串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测滑动变阻器和R两端的电压之和，电流表测电路中的电流。
A．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V2的示数不小于电压表V1的示数，由图乙可知，上方的曲线为电压表V2的示数与电流表示数关系的图像，下方的直线为电压表V1的示数与电流表示数的关系图像。当滑动变阻器的滑片滑至a点时，接入电路中的电阻最小，此时电路的电流最大，灯泡正常发光，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.3A，此时电压表V1的示数UR=3V，电压表V2的示数U2=6V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光的电压
UL=U-U2=12V-6V=6V
故A错误；
B．小灯泡额定功率
PL=ULI大=6V×0.3A=1.8W
故B正确；
C．当滑动变阻器的滑片位于左端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.2A，此时电压表V1的示数UR′=2V，电压表V2的示数U2′=10V，根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压
U滑=U2′-UR′=10V-2V=8V
根据欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值
故C正确；
D．滑片在a点时，通电10s，定值电阻R产生的热量
QR=WR=URI大t=3V×0.3A×10s=9J
故D正确。
故选BCD。
7．（2023·湖北省直辖县级单位·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=8Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（ ）

A．电源电压为6V
B．断开开关S1，闭合开关S、S2，且电路安全时，R2接入电路的阻值范围是4Ω~20Ω
C．灯泡L的额定功率为1W
D．断开开关S1，闭合开关S、S2，且电路安全时，滑动变阻器的最大功率为1.125W
【答案】ACD
【解析】A．断开开关S2，闭合开关S、S1，灯泡和电阻R1串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压；串联电路各处电流相等，电阻R1两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压
故A正确；
C．电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，灯泡L的额定功率
故C正确；
B．断开开关S1，闭合开关S、S2，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压原理可知，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由电阻的串联和欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，电压表的量程为0~3V，当电压表的示数为3V时，电阻R1两端的电压
由串联电路电流处处相等可得
R2接入电路的最大阻值
电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，当通过电路的电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路的电阻最小为
滑动变阻器接入电路的最小阻值
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为，故B错误；
D．滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即
根据抛物线的性质可知，当电路中的电流为
此时滑动变阻器的电功率最大，最大为
故D正确。
故选ACD。
8．（2023·河北衡水·统考模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变，a是电流表或电压表，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值大于滑动变阻器的最大阻值。只闭合开关S，各电阻中均有电流通过，所有电表均有示数。下列说法正确的是（ ）

A．电表a 是电流表；三个开关同时闭合，电源会短路
B．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V1示数变小，电压表V2示数变大
C．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，电压表V2示数变化量ΔU2小于电压表V1示数变化量ΔU1
D．只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片，电压表V1示数变化量为ΔU1，电流变化量为ΔI，电压表V2示数变化量为ΔU2，R1电功率的变化量ΔP=ΔU1 ΔI
【答案】BC
【解析】A．由题意可知，只闭合开关S时，各电阻中均有电流通过，所有电表均有示数，由电路图可知，电流从电源的正极出发，依次经、电表a、、回到电源的负极，所用电表a为电流表，当三开关均闭合时，与被短路，电路为的简单电路，电源不会短路，故A错误；
B．只闭合开关S时，、、串联，电压表测与两端的电压之和，电压表V2测与两端的电压之和，当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由可知，、两端的电压均变小，则电压表的示数变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电压表的示数等于电源的电压减去两端的电压，所以，与两端的电压之和变大，即电压表V2的示数变大，故B正确；
C．设滑动变阻器的滑片向右移动前后电路中的电流分别为、，则电压表V1示数的变化量
电压表V2示数的变化量
所以，，故C正确；
D．只闭合开关S、，移动滑动变阻器的滑片，电压表V1示数变化量为，电流变化量为，电压表V2示数变化量为，电功率的变化量为
故D错误。
故选BC。
9．（2023·河北唐山·二模）如图所示的电路中，电源电压U恒定， R2为滑动变阻器， R1、R3均为定值电阻，且R1=2R3。下列说法正确的是（ ）

A．若 a 为电流表， b 为电压表，只闭合S、S1， 电流表 A 的示数大于a 的示数
B．若 a、b 均为电压表，开关均闭合，滑片P 向右移动时，a表示数变化量与b 表示数变化量之比为1∶2
C．若 a、b 均为电压表，开关均闭合，滑片P 向右移动时，电路消耗的最大功率为
D．若a、b均为电流表，开关均闭合，滑片P 向右移动时， a、b 两表示数都变大
【答案】BCD
【解析】A．若 a 为电流表， b 为电压表，只闭合S、S1，此时R1和R2被短路，电流表 A、电流表 a、R3三者串联，电流表 A 的示数等于a 的示数，故A错误；
B．若 a、b 均为电压表，开关均闭合后，三个电阻串联，a测R1和R2两端的电压，b测R2和R3两端的电压，设滑片P 向右移动过程中，电路电流由I1变为I2，则
因为R1=2R3，a表示数变化量与b 表示数变化量之比为
故B正确；
C．若 a、b 均为电压表，开关均闭合后，三个电阻串联，由可知，一定时，越小，越大，滑片P 向右移动到最右端R2=0时总电阻最小，电路消耗的最大功率为
故C正确；
D．若a、b均为电流表，开关均闭合，三个电阻并联，三个电阻两端的电压都是电源电压。a测流过电阻R2和R3的电流，b测流过电阻R1和R2的电流。R1和R3阻值不变，流过的电流也不变。滑片P 向右移动时，R2的阻值变小，流过的电流变大，所以a、b 两表示数都变大，故D正确。
故选BCD。
三、填空题
10．（2023·安徽马鞍山·校考一模）如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R均为定值电阻，其中r=1Ω，R1=14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7V。则r消耗的功率变化了 。

【答案】0.05W
【解析】闭合，将掷于1端时，电阻和r串联，电压表测量两端的电压，通过的电流为
串联电路中电流处处相等，所以通过r的电流
电阻r两端的电压
r消耗的功率
因为串联电路电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以电源电压为
将切换到2端，电阻R和r串联，电压表测量R两端的电压，根据串联电路电压的规律知，r两端的电压为
通过r的电流
r消耗的功率
r消耗的功率的变化量为
11．（2023·广西柳州·统考二模）如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片至某位置，定值电阻R0消耗的功率为2.5W；再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V。若前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则电源电压U＝ V，R0＝ Ω。

【答案】 15 10
【解析】[1][2]由图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至某位置时，R0消耗的功率为2.5W，根据P＝UI和串联电路的特点可知，滑动变阻器消耗的功率
……①
再次移动滑片至另一位置，R0消耗的功率为10W，滑动变阻器消耗的功率
……②
由于前后两次滑动变阻器消耗的功率相同，则
……③
根据P＝I2R可得前后两次电路中电流之比
……④
由③④可得
由于闭合开关S移动滑动变阻器的滑片至另一位置时，电压表的示数为5V。则
……⑤
根据②⑤可知
……⑥
由④⑥可得：I2＝1A，U＝15V。R0消耗的功率为10W，电压表的示数为5V，则R0的阻值为
12．（2023·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）如图甲所示，电源电压U恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中，电路的总功率、定值电阻R的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，图乙中曲线2是 （填“电路总功率”、“定值电阻R”或“滑动变阻器”）的P﹣I图象；该电路中滑动变阻器消耗的最大功率为 W。

【答案】 定值电阻R 0.75
【解析】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]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，此时滑动变阻器的电功率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由P＝UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，1是电路的总功率与电流的关系图线；由
P＝UI＝I2R
可知，定值电阻R的功率与电流图像为二次函数图像，则2是定值电阻R的功率与电流的关系图线。
[2]由图像可知，当通过定值电阻R的最大电流为1A时，定值电阻消耗的电功率为3W，由P＝I2R可得定值电阻的阻值为
当电路中电流最大为1A时，变阻器的接入电阻为0，定值电阻两端的电压等于电源电压，则电源电压为
U＝I大R＝1A×3Ω＝3V
当变阻器的接入电阻不为0时，电路中的电流。则变阻器消耗的电功率为
由上式可知，当R滑＝R时，P滑有最大值，该电路中滑动变阻器消耗的最大功率为
四、实验题
13．（2023·河南濮阳·统考三模）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格的滑动变阻器A（10Ω 1A）和B（50Ω 2A）。
（1）本实验中应选择 滑动变阻器（选填“A”或“B”）；
（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时小灯泡变亮，导线不得交叉）；
（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应进行的操作是 ；
A．断开开关，更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，继续进行实验，调节滑动变阻器的滑片，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W。在某次调节中，小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1，小灯泡的阻值变化了ΔR2、则ΔR1 ΔR2（选填“>”、“<”或“=”）；
（5）若只将小灯泡换成电阻箱，还可以完成的实验是 （填标号）；
A．探究电流与电压的关系
B．探究电流与电阻的关系
（6）实验室中有一个未知电阻R1，其阻值大约150Ω，小芳同学要准确测量它的阻值，现有下列实验器材：一节旧干电池，两个开关S1、S2，导线若干。另外还有可供选择的器材如下：
A．电流表A（量程：0﹣0.6A，0﹣3A）
B．电压表V（量程：0﹣3V，0﹣15V）
C．定值电阻R1（阻值：5Ω）
D．定值电阻R2（阻值：150Ω）
请你帮小芳从中选出两种合适的器材： （填器材前面的字母序号）。
【答案】 B C 0.75 > AB BD
【解析】（1）[1]已知电源电压为6V，额定电压为2.5V的待测小灯泡，电阻约为10Ω，由欧姆定律可知，灯的额定电流
由串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时，变阻器连入电路的电阻
故选用滑动变阻器B。
（2）[2]电压表与灯泡并联，根据小灯泡的额定电压知，电压表选用的量程，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器按一上一下的原则接入电路，由于滑动变阻器的滑片向左移，灯泡的亮度变亮，则应该将下面左边的接线柱接入电路，如图
（3）[3]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，接下来应进行的操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选C。
（4）[4]灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为
[5]在某次调节中，小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器电阻变小，由分压原理可知，变阻器两端电压减小，则灯泡两端电压增大，电流也增大，灯丝温度升高，灯泡电阻变大，总电阻变小；根据，只有当R滑的减小量大于R灯的增加量才会让总电阻变小，即。
（5）[6]A．把小灯泡换成电阻箱后，可以保持电阻箱接入的阻值一定，通过移动滑动变阻器改变电阻两端的电压，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验，故A符合题意；
B．电阻箱也可以改变电阻，移动滑动变阻器可以保持电阻两端的电压不变，电流表可测流过电阻的电流，因此利用该电路可完成“探究电流与电阻的关系”关系实验，故B符合题意。
故选AB。
（6）[7]根据可知，由于电源电压不知，故应该选取电压表，结合一定值电阻，把定值电阻与待测电阻串联，利用开关控制可以测得两个电阻两端的电压，利用分压原理，即可测量待测电阻大小；
待测电阻的阻值约为150Ω，根据串联电路分压特点可知，电阻越大分得的电压越大，当选取R1时，电源电压几乎全加在待测电阻两端，定值电阻不起作用，故应该选择R2定值电阻；
故选择器材有BD。
14．（2023·内蒙古赤峰·校考三模）下表是电热水器的部分技术参数表：
如图是它的电路原理图，设R1、R2、R3的电阻不受温度影响，S为挡位开关。
（1）S接哪 挡（选填“1”“2”或“3”）时为低温挡；
（2）根据表中所给的数据计算出电路中电阻R2电阻值 ；
（3）在高温正常加热状态下工作，加热5min消耗的电能是多少J ？
【答案】 3 26.4Ω 6.6×105J
【解析】（1）[1]当S拨到1时，电路为R1的简单电路；S拨到2时，R1、R2串联；S拨到3时，R1、R2、R3串联，根据公式
可知，电阻越大功率越小为低温档，故S拨到3时为低温档。
（2）[2]由表中数据可知，电热水器各档位的电功率分别为
由可知，高温挡和中温挡时电路的电阻分别为
由于高温挡时电路为R1的简单电路，所以
由串联电路的电阻特点可知，电阻R1电阻值
（3）[3]正常加热状态下，加热5min消耗的电能
15．（2023·江苏淮安·校考一模）小明和小华用图甲所示的器材“测量小灯泡电功率”，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑片P右移，灯泡变亮）。( )
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）确定电路正确后，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，小灯泡的额定功率为 W。
（5）小明和小华测出小灯泡的额定功率后，还想测出不同电压下小灯泡的功率。小明的方案是：如图丙所示，他先测出多组电压和电流值，再根据公式求出对应的功率。小华的方案是：如图丁所示，她先由计算出小灯泡的电阻R，再测出多个电压值，最后根据，求出对应的功率。这两种方案可行的是： （选填“小明”、“小华”或“都可行”）。
【答案】 小灯泡断路 右 0.75 小明
【解析】（1）[1]当滑片向右移动时小灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故用变阻器右下接线柱连入电路中，如下图所示：

（2）[2]正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数明显，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即灯泡的灯丝断了；
（3）[3]电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，要测灯泡额定功率，由电路图可知，应向右端移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器分压，增大灯泡两端电压，使电压表示数等于灯泡额定电压；
（4）[4]由乙图图象可知，当小灯泡两端电压为时，通过小灯泡的电流为，所以小灯泡的额定电功率
（5）[5]小明的方案：先测出多组电压和电流值，再根据公式求出各组对应的功率，故可行；
由于灯泡的实际电阻随温度升高而变大，所以小灯泡的电阻不是定值，不能根据求出对应的功率，故小华的方案不可行。
五、综合题
16．（2023·江苏无锡·统考中考真题）图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，，g取）
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ；
A． B． C． D．
（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为 ；
（3）冷水箱中的浮球质量为，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为 ，贮水箱中保温控制电路的电压U是 V。
【答案】 C 91% 2.2×10-3 10
【解析】（1）[1]由题意可知，开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（2）[2]的开水的质量
冷水温度为，开水温度为，则水吸收热量
电热管连续正常工作1小时，产生热量
则煮水箱的加热效率
（3）[3]浮球质量为0.55kg，则浮球的重力
G球=m球g=0.55kg×10N/kg=5.5N
若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，根据杠杆平衡原理可得
(F浮1-G)×l1=F推1×l2
浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90N，根据杠杆平衡原理可得
(F浮2-G)×l1=F推2×l2
根据阿基米德原理可得
F浮2=2F浮1
解得一半浮球受到的浮力
F浮1=2G=2×5.5N=11N
由阿基米德原理可得，浮球的体积
[4]贮水箱内热水温度维持在，则温度在95℃时，电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起，是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，设此时电阻为，则贮水箱中保温控制电路的电压
①
温度在90℃时，电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放，此时电阻为，则贮水箱中保温控制电路的电压
②
联立①②解得
U1=10V
六、计算题
17．（2023·黑龙江大庆·统考模拟预测）如图所示，电源电压为12V，灯泡L额定电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为42Ω。当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，灯泡L正常发光（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器的功率为3W，接入阻值为RA，电流表示数为I1；当S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，灯泡L的实际功率是额定功率的，定值电阻R1的功率是灯泡L实际功率的。此时滑动变阻器的功率是1.875W，接入阻值为RB，电流表示数为I2。求：
（1）电流表示数I1与I2之比。
（2）RA与RB的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，电路总功率的最大值和最小值。
【答案】（1）2︰1；（2）12Ω，30Ω；（3）6W，2.4W
【解析】解：（1）由图可知，当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，若此时电路中电流I1，灯泡正常发光，则灯的额定功率
S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，L、R1、变阻器串联，灯泡消耗的功率是额定功率的，此时电路中电流为I2，则此时灯的实际功率为
因为
所以
则
则
即电流表示数I1与I2之比为2︰1。
（2）当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，此时电路中电流I1，灯泡正常发光，所以灯两端电压为6V，那么滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器的电阻
由可知，当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，滑动变阻器功率为
S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，滑动变阻器功率
所以
代入数值得
则
则
（3）根据，电源电压一定，当电路电阻最小时，功率最大。
当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，灯泡正常工作时，电路中电流最大，电路中功率最大，此时电路中的电流
电路的最大功率
灯的电阻为
电流
R1的电阻为
S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，L、R1、变阻器串联，当滑片P在最右端时，电路中电阻最大，电流最小，功率最小，所以
答：（1）电流表示数I1与I2之比为2︰1；
（2）RA与RB的阻值分别为12Ω，30Ω；
（3）在保证电路安全的情况下，电路总功率的最大值和最小值分别为6W，2.4W。
18．（2023·山东泰安·统考二模）如图所示，是物理兴趣小组设计的调节多挡位加热器的电路结构图。其中电源电压恒为24V，R1、R2为阻值恒定的加热电阻，R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3为调节加热功率的滑动变阻器。若电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，求：
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，处于快热挡，此时电路的总功率；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，移动滑动变阻器滑片就可以自主调节加热电阻的发热功率。若滑片在距右端处时，加热电阻R1的功率为7.2W，此时滑动变阻器的功率；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，调节滑动变阻器的滑片，在所有元件安全的前提下，电路总功率的变化范围。
【答案】（1）48W；（2）7.2W；（3）10.8W~28.8W
【解析】解：（1）当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，处于快热挡；此时的功率
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，R1、R3串联，电流表A测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，处于调温挡；由可得，R1两端电压
由可得，电路电流
因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器的功率
（3）由可知，滑片在距右端处时，滑动变阻器接入电路的阻值
故滑动变阻器的最大阻值
当S闭合，S1、S2都断开时，定值电阻R1和滑动变阻器R3串联，处于调温挡，
当变阻器的滑片移至最右端时，只有R1接入电路，则电路中的最大电流
因为
所以电路是安全的，则电路最大总功率
当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的最小电流
由可知，滑动变阻器两端电压
因为
会烧坏电压表，故当电压表的示数最大为15V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小为
则电路最小总功率
故处于调温挡时调节滑动变阻器的滑片，电路中总功率的变化范围为10.8W~28.8W。
答：（1）当开关S、S1、S2都闭合时，处于快热挡，此时电路的总功率为48W；
（2）当S闭合，S1、S2都断开，滑片在距右端处时，滑动变阻器的功率为7.2W；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，处于调温挡，调节滑动变阻器的滑片，在所有元件安全的前提下，电路总功率的变化范围为10.8W~28.8W。
19．（2023·江苏常州·统考二模）图甲所示为某品牌家用热水器的简化电路图，是手动开关，置于热水器外部；是温控开关，置于热水器内部，当水温低于时自动闭合，达到时自动断开；与均为用来发热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关S，电热水器开始工作，如表为该电热水器部分参数。
（1）该热水器正常工作时电热丝的阻值是多少？
（2）热水器正常加热时，通过的电流是多大？
（3）电热丝的电阻是多大？
（4）假设关闭家中的其他所有用电器，只让该热水器接入电路烧水，刚好将水箱中水温升到，观察到家中电能表（如图乙所示）上的转盘转了200r，则此时热水器两端的实际电压多大？

【答案】（1）；（2）10A；（3）；（4）200V
【解析】解：（1）由图可知，两个开关闭合时与并联，总电阻最小，总电流最大，总功率最大，此时为加热挡；闭合，断开时，只有工作，电流较小，此时为保温挡；
热水器处于保温挡时，只有工作，根据可得的阻值为
（2）热水器处于加热挡时，两个电阻都工作，保温挡时，只有工作，根据并联电路特点可知，各支路互不影响，且总功率等于各电阻消耗功率之和，所以的功率为
由可知，通过的电流
（3）根据可得，的电阻
（4）电能表上表示电路中的用电器每消耗的电能，电能表的转盘转过1200r，则电热水器消耗的电能
电热水器消耗的实际功率
加热时电路的总电阻为
由于总电阻不变，根据知，此时的实际电压为
答：（1）该热水器正常工作时电热丝的阻值是；
（2）热水器正常加热时，通过的电流是10A；
（3）的电阻为；
（4）热水器两端的实际电压是200V。
七、科普阅读题
20．（2023·广东·统考模拟预测）阅读短文， 回答问题。
智能洁具
智能洁具（智能马桶、 全自动洗碗机、 智能浴缸等），具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能， 已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全，插头带漏电保护装置，工作原理如图甲所示，连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯。 正常工作时，两线中的电流相等； 若火线与零线中的电流不等， 绕在铁芯上的线圈会产生电流， 经放大后通过电磁铁吸起铁质开关 S 切断电源。这种洁具装有红外线感应装置， 当人靠近时， 感应装置自动升起洁具盖子，启动洗净功能，加热器将水快速加热至温控装置预设的温度， 水泵喷水实施清洗。喷水杆采用纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好。清洗结束，暖风烘干机自动开启烘干功能。

表一为该洁具的部分参数， 表二为水泵的性能测试参数（表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积； 扬程指水泵能将水提升的高度） 。
表一
表二
（1）下列说法正确的是 。
A．红外线感应装置利用超声波进行工作
B．暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C． 纳米银是银分子， 喷水杆材料具有良好的导电性
D．漏电保护装置内的火线与零线短路时， 开关 S 不会被吸起
（2）洁具正常工作，按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗，加热器的效率为 %； 清洗结束，暖风烘干机工作40 s， 消耗的电能会使标有“3 000 imp/（kW·h）的电能表指示灯闪烁 次。【水的比热容 c=4.2×10–3 J/（kg·℃）， 水的密度ρ=1.0×103 kg/m3， 室温为 18 ℃】
（3）由表二， 当该水泵的流量为 0.8×10–4m3/s 时， 其扬程为 m； 当水泵的流量为 1.0×10–4 m3/s时， 输出的水达到对应的扬程，此过程中水泵克服水重力做功的功率P= W。 （g 取10 N/kg）
（4） 图乙为洁具的温控装置原理图。R1是滑动变阻器，R2是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。当 R1两端电压 U1增大到一定值时， 控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
①适当 （填“增大”或“减小”）电源电压，可使控制水温的预设值升高；
②电源电压设定为10V，当R1接入电路的阻值为6 Ω时，R2的电功率为4W，此时加热电路恰好被切断。 若预设的水温相对较高，则控制电压U1= V。
【答案】 D 80 6 3.2 5 减小 6
【解析】（1）[1]A．红外线感应水龙头是通过红外线反射原理，故A错误；
B．暖风烘干，有热风吹，使水的温度升高，水上方的空气流动速度增大，从而加快了水的蒸发，很快变干，故B错误．
C．银具有良好的导电性，纳米银（直径为纳米级的银单质）材料，杀菌效果好，不是银分子，故不具有良好的导电性，故C错误；
D．漏电保护装置是在火线和零线中电流不等的情况下动作，因而短路时虽然电流很大，但是火线和零线的电流相等，不会动作，则开关S不会被吸起，故D正确。
故选D。
（2）[2]由，可得，每分钟喷出水的质量
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3＝1.2kg
水吸收的热量
Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1.2kg×（38℃-18℃）＝1.008×105J
由，可得
W电＝Pt＝2100W×60s＝1.26×105J
加热效率
[3]由，可得，暖风烘干机工作40s，消耗的电能
电能表指示灯闪烁次数
n＝0.002kW•h×3000imp/（kW•h）＝6imp
（3）[4]根据表格中的数据可知，当流量增大为2倍时，扬程增大为原来的4倍，说明扬程与流量的平方成正比，因而当流量为为0.8×10-4m3/s时，为1.2×10-4m3/s的，则扬程为
[5]由，可得当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时，每秒钟流过水的质量
m′＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.0×10-4m3＝0.1kg
重力
G＝m′g＝0.1kg×10N/kg＝1N
当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时，输出的水达到对应的扬程为5m，水泵做功
W＝Fs＝Gh＝1N×5m＝5J
则功率
（4）[6]①当设定的温度升高时，则热敏电阻的阻值减小，要保持电阻R1的电压不变，则必须保持电路中的电流不变，因而必须减小电源电压。
[7]②当R1＝6Ω时的电压U1，电路中的电流为，热敏电阻的电压
U2＝U-U1＝10V-U1
电功率P＝U2I，则有
解得U1＝4V或U1＝6V，由于要使得水温度较高，则R2的电阻较小，电路中的电流较大，则必须使得U1较大，设计为6V。
实验序号
电压/V
电流/A
电功率/W
小灯泡亮度
1
2.5
0.31
0.78
正常
2
2.0
0.25
0.50
较暗
3
3.0
0.38
1.14
较亮
故障
现象
故障原因
灯泡不亮
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表有示数
①滑动变阻器接成定值电阻 ②电源电压太低
闭合开关，灯泡不亮，电压表、电流表无示数
①电源、电流表、开关或滑动变阻器损坏
②接线柱接触不良 ③连接导线断裂
闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转
①灯泡的灯丝断了或灯座与灯泡接触不良
②电流表和电压表的位置互换了
电表问题
电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转
电流表和电压表的“﹢”“－”接线柱接反了
电流表与电压表的指针偏转角度很小
①电表的量程都选择过大 ②电源电压过低
电表的指针超过最大刻度
①量程选择过小 ②电路中出现短路
滑动变阻器问题
滑动变阻器的滑片滑动时，电表示数及灯泡的亮度无变化
滑动变阻器连接错误，没有遵循“一上一下”的接线原则，使滑动变阻器接成了定值电阻
无论怎样调节滑动变阻器，电压表示数总小于灯泡的额定电压
电源电压过低
闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍有示数
灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有置于阻值最大位置
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.21
0.3
0.39
0.5
型号
额定电压（V）
水箱容量（L）
频率（Hz）
额定功率（kW）
DJW40N
220
40
50
DJW50N
220
50
50
DJW60N
220
60
50
额定电压
频率
保温功率
加热功率
水箱容量
设定温度
220V
50Hz
220W
2420W
50L
额定电压
220 V
清洗喷水量
0.8~1.2 L/min
烘干机额定功率
180 W
加热器额定功率
2 100 W
流量 Q/（×10–4 m3·s-1）
0.5
0.6
0.8
1.0
1.2
扬程 H/m
1.25
1.80
5.00
7.20