2021年全国(150套)中考物理真题分类汇编：16 电功、电功率和电热(完整版)

电热（解析版）

第一辑

一、单选题

1．（2021·江苏泰州市·中考真题）A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）

A．A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小

B．将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为2：1 C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V D．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W 【答案】D 【详解】

A．由图可知，电流增大，电压变大，曲线的斜率变大，说明电阻变大，故两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增大，故A错误；

B．将两灯并联接在3V的电源两端，两灯电压都是3V，A电流0.7A，B电流0.3A，所以A、B两灯的实际功率之比为

PAUIAIA0.7A7 PBUIBIB0.3A3故B错误；

C．使B灯恰好正常发光，所以B电压6V，电流0.5A，此时A电压2V，两灯串联，电源电压为

1

U=6V+2V=8V

故C错误；

D．如果电阻功率为0.8W，则电阻分压为

U1RP5Ω0.8W2V

电源电压6V，B分压为4V，此时电流0.4A，流过电阻电流为

I1U12V0.4A R5Ω故电阻功率确实为0.8W，故D正确。 故选D。

2．（2021·山东菏泽市·中考真题）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑动触头向右移动时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表V的示数减小 C．电流表A1的示数减小 【答案】B 【详解】

B．电流表A的示数减小

D．滑动变阻器R2消耗的电功率变大

ABC．由电路图知，两个电阻并联在电路中，电流表A1测电阻R1支路的电流，A测干路的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器的滑动触头向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大，而电源电压保持不变即电压表示数不变，据欧姆定律知，变阻器所在支路的电流变小，R1所在支路的电阻不变，那么通过的电流也不变，所以电流表A1的示数不变，据并联电路的电流特点知，干路的电流变小，即A的示数变小，故AC错误，B正确；

D．滑动触头向右移动时，通过变阻器的电流变小，两端的电压不变，据P=UI知，变阻器R2消耗的电功率变小，故D错误。 故选B

2

3．（2021·北京中考真题）下列四种用电器中。利用电流热效应工作的是（ ） A．电冰箱 【答案】D 【详解】

A．电冰箱是将电能转化为电动机的机械能，通过做功发生物态变化工作的，不是利用电流的热效应来工作的，故A不符合题意；

B．电视机将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故B不符合题意； C．电将电能转化为声音与图像，不是利用电流的热效应来工作的，故C不符合题意； D．电水壶工作时将电能转化为内能，利用电流的热效应工作的; 故D符合题意。 故选D。

B．电视机

C．电脑

D．电热水壶

R13Ω，R218Ω，4．（2021·四川眉山市·中考真题）如图所示，电源电压为6V保持不变，

灯泡L标有“6V3W”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（ ）

A．灯泡L正常工作时的电阻为2Ω

B．当只闭合开关S1时，电阻R1消耗的功率为1.2W C．如果开关S1、S2和S3同时闭合，灯泡L短路不工作 D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为25:12 【答案】D 【详解】 A．由

U2 PR得，灯泡L正常工作时的电阻为

UL26VRL=12Ω PL3W

3

2故A错误；

B．当只闭合开关S1时，电阻R1与灯泡L串联，此时电路的总电阻为

RRLR112315

电路的电流

I电阻R1消耗的功率

U6V=0.4A R15Ω2P1IR10.4A?3Ω=0.48W

2故B错误；

C．如果开关S1、S2和S3同时闭合，电阻R1被短路，电阻R2与灯泡L并联，故C错误； D．当只闭合开关S1时，电阻R1与灯泡L串联，此时电路的总电阻最大为

RmaxRLR112315

电路的电流

I电路消耗的功率最小

U6V=0.4A R15ΩPminUI6V0.4A=2.4W

如果开关S1、S2和S3同时闭合，电阻R1被短路，电阻R2与灯泡L并联，此时电路电阻最小为

Rmin电路的功率最大为

R2RL18127.2

R2RL1812PmaxU26V=5W Rmin7.2Ω2此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为

5W:2.4W25:12

故D正确。 故选D。

4

5．（2021·山东枣庄市·中考真题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，闭合开关，电流表示数为0.1A，小灯泡的功率为0.3W。移动滑片，使滑动变阻器最大阻值的

1接入电路，电流表示数为0.2A，小灯泡恰好正常发光，且小灯泡消耗的功3率为1W，下列计算结果错误的是（ ）

A．电源电压为9V

B．小灯泡正常发光时电阻为25 C．滑动变阻器的最大阻值为60

D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为4W 【答案】D 【详解】

AC．如图灯泡与滑动变阻器串联，设电源电压为U，滑动变阻器最大阻值R，则有

0.3W 0.1A11WU0.2AR

30.2AU0.1AR联立解得

R60Ω U9V

故AC正确，不符合题意； B．小灯泡正常发光时电阻为

5

RL故B正确，不符合题意；

P1W25Ω I20.2A2D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为

112PI2R0.2A60Ω0.8W

33故D错误，符合题意。 故选D。

二、双选题

6．（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（ ）

A．R1的阻值为30

C．滑动变阻器的最大阻值为20 【答案】CD 【详解】

从电路图中可以看出，R1、R2串联，电压表测量R2电压，电流表测量电路电流。滑片P从b端移动到a端的过程中，滑动变阻器接入的电阻由最变为0。由乙图得，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数由4V变为0V，电流表示数由0.2A变为0.6A。 A．由串联电路特点可知，R1阻值

B．电路消耗的最小功率为1W D．电路消耗的最大功率为3.6W

R1

U4V-0V=10 I0.6A-0.2A6

故A错误；

B．当电路电流为0.2A时，电路消耗的功率最小为

PUImin6V?0.2A=1.2W

故B错误；

C．滑动变阻器的最大阻值为

R2故C正确；

U24V=20Ω I0.2AD．当电路电流为0.6A时，电路消耗的功率最大为

PUImax6V?0.6A=3.6W

故D正确。 故选CD。

7．（2021·河北中考真题）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器R2的最大阻值与R1的阻值均为R0，a、b、c分别为电阻（阻值均为R0）、电流表、电压表其中之一，且不相同。S3闭合时，当S1、移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，下列有关说法正确的是（ ）

A．b一定是电流表，c一定是电压表 B．开关都闭合时，电路消耗功率为2I02R0

C．只闭合S1，若b为电压表，P向右移动，b的示数可能变小 D．将a、c互换，开关都闭合时，电路中的电流可能为3I0 【答案】BD 【详解】

A．当S1、S3闭合时，电阻R1开路。移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，说明此时电路中滑动变阻器被短路，故c一定是电流表。若a是电压表，则整个电路相当于开路，故不符合题意，因此a是电阻，b是电压表，故A错误；

7

B．开关都闭合时，电阻与R1并联，滑动变阻器被短路，电路的总电阻为

R电路中的电流

1R0 2IUU2I0 1RR02电路消耗功率为

12PI2R2I0R02I02R0

2故B正确；

C．只闭合S1，电阻R1开路，滑动变阻器 R2与电阻串联。若b为电压表，电压表测量滑动变阻器R2电压，P向右移动，R2接入的阻值变大，b的示数会变大，故C错误；

D．将a、c互换，开关都闭合时，电阻R1被短路，电阻与滑动变阻器R2并联，当动变阻器R2接入的电阻为故选BD。

三、填空题

8．（2021·湖南郴州市·中考真题）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是_______度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交_______元电费。

【答案】80 48 【详解】

[1]用电能表计算用电量，拿月末的电能表示数减去月初的电能表示数，小林家中这个月他家的用电量是

866.0度-786.9 度=48 度

[2]小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交的电费为

48度×0.6元/ 度=48元

9．（2021·广西中考真题）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，

8

1R0 时，电路中的电流为3I0，故D正确。 2连接处接触电阻较______，电能转化为热的功率较______。 【答案】大 大 【详解】

[1]导体的电阻与导体的长度有关，导体越长，导体的电阻越大。把两根导线连接起来使用，是增大了导体的长度，因此连接处接触电阻较大。

[2]由于导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等，根据P=I2R，连接处的电阻较大，电能转化为热的功率较大。

10．（2021·江苏泰州市·中考真题）小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃，水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W，所消耗的电能全部被水吸收，则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示，若家中只有电水壶单独工作，则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。［c水=4.2×103J/(kg·℃)］

【答案】3.78105 1 315 【详解】

[1]水吸收的热量为

QcmΔt4.2103J/(kg℃)1.8kg50℃3.78105J

[2]加热这壶水需要的时间是

WQ3.78105Jt1s

PP2000W[3]消耗电能为W=0.105kW·h，则这段时间内电能表指示灯闪烁次数

n0.105kWh3000315

1kWh11．（2021·黑龙江中考真题）如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，小灯泡标有“3V1.2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“201A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，则电压表的示数变化范围是______V，小灯泡的最小功率为______W。

9

【答案】1.5~3 0.3 【详解】

[1]灯泡正常发光时，两端的电压为3V，功率为1.2W，因串联电路中总电压等于各分电压之和，则滑动变阻器两端的最小电压

URmin=U-U额=4.5V-3V=1.5V

则滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡分得的电压最小，滑动变阻器R两端的电压最大，由P=UI可得，灯泡的额定电流

I额此时灯泡的电阻

P额U额1.2W0.4A 3VRL电路中的最小电流

U额I额3V7.5Ω 0.4AImin此时滑动变阻器两端的电压

U4.5V0.16A

RLR7.5Ω20ΩURIminR0.16A20Ω3.2V

3.2V超过了电压表的量程，不符合题意，故电压表的最大值为3V。 [2]当电压表的最大值为3V时，灯泡的功率最小，最小值

PLminU0.3W RL7.5Ω2L1.5V212．（2021·山东临沂市·中考真题）仅将一把电热水壶接入图示电能表所在的电路，正常工作6min，电能表的转盘转过了360r，则电热水壶消耗的电能为_________kW·h，电功率为________kW。

10

【答案】0.12 1.2 【详解】

[1]电能表的转盘转过了360r，电热水壶消耗的电能

W=

[2]电热水壶消耗的电能

W=0.12kW·h=4.32×105J

电热水壶工作的时间

t=6min=360s

电热水壶的电功率

n360r×1kW·h=×1kW·h=0.12kW·h N3000rW4.32105JP===1200W=1.2kW

t360s13．（2021·湖南长沙市·中考真题）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。

11

（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于______挡位；

（2）电煎药壶在_______挡位工作时，通过P点的电流更小。 【答案】加热 保温 【详解】

（1）[1]当S1和S2闭合时，R1、R2并联，此时电路的功率大，电煎药壶处于加热挡位。 （2）[2]P点在干路，要使通过P点的电流更小，只需断开S2，即电煎药壶在保温挡位工作时，通过P点的电流更小。

14．（2021·四川广安市·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为_______V。当滑片在a点时，通电10s，R0消耗的电能为_______J。

【答案】6 180 【详解】

[1]由电路图知，V2测R两端电压，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，滑动变阻器R连

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入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以上方为电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，下0.5A时，方是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；根据串联电路分压规律可知，电源电压为

U=5V+1V=6V

[2]由图可知，R0阻值

R0U11V2Ω I10.5A当滑片在a点时，变阻器电阻为0，通电10s，R0消耗的电能为

6VU2Wt10s180J

R02Ω15．R1=10Ω，（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）如图所示，电源电压6V保持不变，R2=20Ω，R3=30Ω，若只闭合S2、R1与R2两端电压之比为______；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为______；电路中的最大功率可达______W。

2

【答案】1:2 3:2 3 【详解】

[1]由图，闭合S2时，R1、R2串联，根据串联分压

U1R110Ω1 U1R220Ω2[2]同时闭合三个开关，R2、R3并联，R1被短路，根据并联分流

I2R330Ω3 I3R220Ω2[3]同时闭合三个开关时，R2、R3并联，R1被短路，电路总电阻最小，电路中有最大功率

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U2U2(6V)2(6V)2PP2P33W

R2R320Ω30Ω

四、实验题

16．（2021·黑龙江中考真题）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。

（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______，才能符合实验研究的要求；

（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为1A，则通过右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为______A；U形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明：___________；

（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为______能。

【答案】电阻 5 0.25 当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多 热 电 内 【详解】

（1）[1]由图得，右侧容器中电阻丝与5的电阻并联后，与左侧5的电阻丝串联，故左侧密闭容器内电阻丝的电流大于右侧密闭容器内电阻丝的电流。[2]当电流不同时，应控制电阻相同，研究电热与电流的关系，故右侧容器内电阻丝的阻值应为5。 （2）[3]由串、并联特点可知，右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为

11A=0.5A 2[4]电阻产生热量越多，密闭空气温度越高，密闭空气受热膨胀越严重，空气压强越大，U形

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管中液面高度差越大。左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多。因此可得：当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多。

（3）[5][6][7]本实验研究的是电阻产生热量的多少与电流大小的关系，电阻消耗电能产生热量，是电流的热效应。

17．（2021·北京中考真题）小梦在初三总复习时认识到，水吸收的热量可以定量测量了，于是她想重新设计一个实验证明；水吸收热量的多少与水升高的温度有关。图是小梦已经设计好的电路，其中保温杯中装有质量一定的水、阻值为5Ω的电阻丝R和数字温度计的测温探头，请利用该电路及秒表，帮助小梦完成实验设计。请你写出主要实验步骤，画出实验数据记录表。

【答案】见解析 【详解】

保温杯中装入一定质量的水，按图连接电路，闭合开关，观察数字温度计示数，每升高1℃，记录时间，填写在下面的表格中。 升高温度/℃ 1 时间/s 2 3 4 5 6 7 8 9 … 18．（2021·广西中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。

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电压表示数序号 U/V 1 2 3 1.6 4.0 0.30 0.42 0.53 电流表示数I/A 小灯泡功率P/W （1）本实验的实验原理是______。

（2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于______（选填“A”或“B”）端。

（3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是_______。 （4）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在上表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在上表序号2、3中。

①序号2数据中，电压表示数如图乙所示，为______V；

②分析数据可知，实验中小华将电压表接在______（选填“小灯泡”或“R1”）两端。 【答案】P=UI A 电流表是否有示数 2.5 R1 【详解】

（1）[1] 伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理是P=UI。

（2）[2]实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于最大阻值处的A端。

（3）[3]小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是电流表是否有示数，如果有示数，且电流表指针偏转的角度过小，说明滑动变阻器此时接入电路的阻值过大，接下来应该移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，使小灯

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泡正常发光。

（4）①[4]序号2数据中，电压表示数如图乙所示，电压表选择的是小量程的0~3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.5V。

②[5]因为小灯泡的额定电压为6V，分析数据可知，电压表的示数都达不到小灯泡的额定电压值，所以实验中小华将电压表接在R1两端。

19．（2021·四川眉山市·中考真题）在测量额定电压为2.5V小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗；_______

（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表： 物理量 次数 1 0.5 0.18 不亮 电压U/V 电流I/A 灯泡实际 灯泡亮度 电功率P/W 平均值P/W 灯泡电功率的 P2 P2 P3 P4 2 1 0.2 发暗光 3 2 0.3 发较亮光 4 2.5 0.32 正常发光 PP1P2P3P4P5 55 2.8 0.34 发光强烈 P5 17

①小灯泡的额定功率为_______W；

②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______； ③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。

（3）测量额定电压为U0的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（R0为已知的定值电阻，R为滑动变阻器）。

①断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡恰好正常发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表示数为I；

_______（用物理量U0、R0和I表示）③推导出小灯泡L的额定功率表达式P。 额【答案】 0.8 灯泡电功率的平均

U0U0U(I) 0值的一栏 温度

R0R0【详解】

（1）[1]将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P，小灯泡亮度变暗，说明接入的电阻阻值需要变大，总电阻需要变大，电流需要变小，故滑动变阻器需要接到下面的接线柱，向右滑时，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端的下面的接线柱和和电流表的负接线柱，故如下图所示：

18

。

（2）[2][3][4] 小灯泡的额定功率为

PUI=2.5V0.32A=0.8W

故小灯泡的额定功率为0.8W；不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏，因为不同电压下，不同的电功率，求平均功率没有任何意义；分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系，因为电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，温度变高，电阻变小。

（3）[5][6] 断开开关S1，闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，定值电阻和灯泡并联，此时电流表测量定值电阻的电流，为了测量小灯泡的额定电压，故可以用电流表的示数和定值电阻组合成电压表，为了测量额定功率，故需要灯泡为额定电压，故此时的电流为

I0U0 R0U0故此时的电流为；保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1，断开开关S2，记下

R0电流表示数为I，此时灯泡和定值电阻仍然并联，电流表测干路电流，那么通过灯泡的额定电流为

I额I那么小灯泡的额定功率为

U0 R0UPUI=U0I0R0 U0UI故小灯泡的额定功率为0。

R020．（2021·江苏泰州市·中考真题）小明和小华在实验室做如下两个电学实验：

19

（1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干；

①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（____） ②改正错误后，将滑片调至______（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M； 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.32 0.16 0.08 ③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的______（选填“左侧”或“右侧”）；

④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：______；

（2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0~999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案：

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①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使______，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R；

②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额；

③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片______（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I；

④则小灯泡额定功率的表达式为：P=______（用已知量和所测物理量的符号表示）； ⑤实验后小华发现，电路中只需将______和______互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。

【答案】 B 右侧 导体两端电压一定时，导

体电流与导体电阻成反比 电流表示数为I额 保持不动 【详解】

I额3RII额 R1 R2

（1）①[1]探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验，定值电阻要与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，如图所示：

②[2]闭合开关前，滑动变阻器阻值调到最大，为B端。

③[3]接着将5Ω的电阻换为10Ω，要使电压表示数仍为1.6V，根据串联分压，滑动变阻器电阻要调大，即向B端调，位置在M的右侧。

④[4]根据数据可得实验结论为：导体两端电压一定时，导体电流与导体电阻成反比。 （2）①[5]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，即使电流表示数为I额。

③[6]利用等效替代法，R2滑片应保持不动，读出电流表示数I，以求得电源电压。 ④[7]闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使灯泡正常发光，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R，电源电压可表示为

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UI额(RRL)

将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额，可知R2阻值与RL相同，但R2不可读数，将R1阻值调为0，R2的滑片不动，并读出电流表示数为I，电源电压可表示为

UIR2IRL

联立两式可得

I额(RRL)IRL

可求得

RL因此灯泡额定功率为

I额RII额

P额I额RLI额22I额RII额I额3RII额

⑤[8][9]将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置，可测灯泡额定功率，闭合S1，将S2接1，调R2将电流表示数调为I额，将S2接2，调R1，使电流表示数调为I额，根据等效替代，R1可读数，此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值，额定功率为

2P1 额I额R21．（2021·四川广安市·中考真题）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。

（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。（______） （2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均

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无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。 ．．．A．电流表断路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验小组根据实验数据绘制的UI图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是________W。

（4）实验小组发现小灯泡的UI图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变化而变化。

【答案】 B 0.625 温度

【详解】

（1）[1]测量小灯泡功率实验使用的是伏安法，所以应将滑动变阻器、电流表、小灯泡串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10，所以小灯泡正常工作时的电流约为0.25A，故电流表量程选择0~0.6A，从电源正极开始依次连接电路即可，如图所示：

（2）[2]因为闭合开关后，小灯泡不亮且电流表无示数，所以可以初步判断电路中某处发生了断路，又因为电压表无示数，所以电压表两接线柱到电源两端的连线部分有断路故障，所以故障有可能为电流表断路、滑动变阻器断路、开关接触不良，不可能是小灯泡断路，因为如果小灯泡断路，且故障只有一处的，那么电压表此时可以测量电源电压，所以有示数，这

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与实际情况不符，所以不可能为小灯泡断路，故选B。

（3）[3]由题干信息可知，小灯泡的额定电压为2.5V，对应乙图可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，根据PUI可知，小灯泡的额定功率为

PUI2.5V0.25A=0.625W

（4）[4]小灯泡在发光的过程中，由于电流做功，灯丝的温度上升，所以不同电流下，小灯泡灯丝的温度不同，从而使得电阻不同，所以小灯泡的电压电流关系图像不是一条直线。 22．（2021·江苏苏州市·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。

（1）用笔画线代替导线，将电路连接完整______；

（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，则接下来的操作应是______；

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（3）问题解决后，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.3V时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向______（左/右）侧移动；

（4）当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W； （5）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为______； U/V I/A 1.0 0.2 1.5 0.25 2.0 0.28 2.5 3.0 0.37 （6）要完成上述表中数据测量，实验中滑动变阻器的总阻值至少为______Ω；

（7）小明打算只利用两电表中的电流表来测量小灯泡的额定功率，他增加了一个阻值为10Ω的定值电阻R0和两个开关，设计了如图丙所示电路，请将电阻R0、电流表和灯泡的符号填入虚线框中便其能完成实验______。

【答案】 移动滑片，观察灯泡是否

发光 右 0.75 0.37 17.5

【详解】

（1）[1]在测量小灯泡的电功率时，所用的电路应是串联电路，而滑动变阻器上边的接线接

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任一端都可以，对变阻器接入电路的阻值大小无影响，而电压表应并联在小灯泡两端，所以电路连接如下：

（2）[2]闭合开关，灯泡不亮，但电压表、电流表均有示数，说明电路中无断路，小灯泡也无短路，那么可能是滑动变阻器接入电路的阻值过大，造成电路中的电流过小。所以应移动滑片，观察灯泡的发光情况。

（3）[3]小灯泡的额定电压为2.5V，而电压表示数为2.3V时，比小灯泡的额定电压小，据串联电路的分压特点，应移动滑片让变阻器接入电路的阻值变小，分去的电压变小，直到电压表的示数为2.5V。所以应向右移动滑片。

（4）[4]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。那么小灯泡的额定功率

P=ULI=2.5V×0.3A=0.75W

（5）[5]由表格数据知，前四组对应的电压与电流的比值分别为5、6、7.1、8.4，即电压增大时，电压与电流的比值也增大，而第五组数据中电压与电流的比值为8.1，比8.4小，那么此组数据的电流0.37A有误。

（6）[6]实验探究中，当电压表的示数最小时，即小灯泡两端的电压最小时，变阻器分去的电压最大，此时变阻器接入电路的阻值最大为

RmaxU总UL4.5V1.0V17.5Ω I0.2A所以实验中变阻器的总阻值至少为17.5Ω。

（7）[7]按题意，应将定值电阻与小灯泡并联后再与滑动变阻器串联在电路中，通过两个开关的通断来控制电流表所测量的电流。当开关S1断开、S2闭合时，电流表测定值电阻R0支

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路的电流，调节变阻器的滑片，让电流表的示数为0.25A，则小灯泡两端的电压

U1=I1R0=0.25A×10Ω=2.5V

保持滑片位置不变，将开关S2断开、S1闭合，此时电流表测干路的电流，记下电流表的示数为I总，据并联电路的电流特点，可求得通过小灯泡的电流，然后据P=UI求出小灯泡的额定功率，所以作图如下：

五、计算题

23．（2021·河北中考真题）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，电流表的量程为“0~0.6A”、“0~3A”。闭合开关，小灯泡L正常发光。 （1）求R0的功率和电源电压；

（2）拆除小灯泡L，从规格分别为“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路，选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？

【答案】（1）2W，15V；（2）“100Ω 0.5A”；12W 【详解】

（1）分析电路，闭合开关，小灯泡和电阻串联，电流表测该电路电流。小灯泡正常发光，流过小灯泡的电流

IL流过R0的电流

PL1W0.2A UL5V27

I0IL0.2A

R0的功率

22P（0.2A）502W 0I0R0R0两端电压

U0I0R00.2A5010V

电源电压

U电ULU05V10V15V

（2）由题意知，滑动变阻器和定值电阻并联时，电路消耗的功率可实现最大，当“10Ω 1A”接入电路时，流过10Ω电阻的最小电流

IminU电15V1.5A Rmax10Ω1.5A大于该电阻允许的最大电流1A，该电阻会被损坏，故舍去。

所以选择“100Ω 0.5A”的滑动变阻器接入电路时电路消耗的功率可达到最大，此时流过100Ω电阻的最大电流I滑max=0.5A。 流过电阻的电流

IR0干路最大电流

U电15V=0.3A R050ΩImax=I滑max+IR0=0.5A+0.3A=0.8A

电路最大功率

Pmax=U电Imax=15V×0.8A=12W

答：（1）R0的功率为2W；电源电压为15V；

（2）选择“100Ω 0.5A”变阻器电路消耗的功率最大；最大功率是12W。

24．（2021·北京中考真题）图示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温档的功率为990W，低温档的功率为110W求∶

（1）低温档时通过电路的电流； （2）电热丝R2的阻值。

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【答案】（1）0.5A；（2）55Ω 【详解】

解：（1）低温档时，开关S1闭合S2断开，R1接入电路，低温档功率为110W，通过电路的电流

P低110WI10.5A

U220V（2）高温档时，开关S1 S2闭合，R1、R2并联，R2功率为

PP2P低990W110W880W 高电热丝R2的阻值

U2(220V)2R255Ω

P2880W答：（1）低温档时通过电路的电流0.5A； （2）电热丝R2的阻值55Ω。

25．（2021·湖南郴州市·中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S．滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求： （1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压；

（3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率。

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【答案】（1）0.6A；（2）5V；（3）0.9W 【详解】

解：（1）当滑动变阻器接入电路电阻为零时，电流最大，由图乙可知最大电流为0.6A。 （2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电流最小，由图乙可知最小电流为0.1A，滑动变阻器的电功率为0.5W，根据P=UI可知，此时滑动变阻器两端电压为

UR（3）由甲图可知R0与R串联，则

PR0.5W5V Imin0.1AU电URIminR05V0.1AR0

又

U电ImaxR00.6AR0

联立可得

U电=6V，R0=10Ω

滑动变阻器的电功率

PIU电IR0I2R0IU电

当

IP最大，为

U电6V0.3A 2Ro210PmaxIU电IR00.3A(6V0.3A10)0.9W

答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阳器两端的电压为5V；

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（3）滑动变阳器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阳器的最大功率为0.9W。 26．（2021·广西中考真题）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω，0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0~3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：

（1）按要求，0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；

（2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；

（3）若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。

【答案】（1）达到了消毒要求；（2）2.4W；200J；（3）“5Ω 0.6A” 【详解】

（1）由图甲知，定值电阻与过氧乙酸气体传感器串联，电压表测定值电阻的电压，已知电源的电压为6V，当电压表的示数为0.75V时，根据串联电路电压的规律，传感器的电压为

U1=6V-0.75V=5.25V

由分压原理，此时传感器的阻值

R1=

5.25V×2.5Ω=17.5Ω

0.75V由图乙知，过氧乙酸气体浓度大于0.1g/m3,故教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求。

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（2）定值电阻R0标有“2.5Ω，0.4A”，故电路中最大电流为0.4A，此时传感器R1的阻值最小，检测仪处在所能测量的最大值，此时电路消耗的电功率

P= UI =6V0.4A=2.4W

即电路消耗的电功率为2.4W；此状态工作了500s，R0消耗的电能

W=U0It=I2R0t = (0.4A)22.5Ω500s=200J

即R0消耗的电能为200J。

（3）由图乙知，若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3时，传感器R1的阻值为5Ω。电压表的量程为0~3V，电压表指针刚好偏转到最大刻度，即电压表示数为3V，电源的电压为6V，则过氧乙酸气体传感器R1两端的电压也为3V，根据串联电路的分压规律可知，定值电阻的阻值电压等于此时过氧乙酸气体传感器R1的阻值，即定值电阻阻值为5Ω，电路中的最大电流为

U6VI′='==0.6A 'R1R05Ω5Ω故需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。

答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度达到了消毒要求； （2）若该检测仪处在所能测量的最大值状态下工作了500s，电路消耗的电功率为2.4W；

R0消耗的电能为200J；

（3）若检测仪所能测量的最大值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用“5Ω 0.6A”的定值电阻。

27．（2021·四川眉山市·中考真题）如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压

U220V不变，两根电热丝的电阻关系为R12R2，通过旋转扇形开关S，接触不同触

点，实现高、低两个档位的转换，低温档时的发热功率为440W。求： （1）R1和R2的电阻值；

（2）电热器处于高温档时的总功率；

（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40C的水，温度升高多少？（水的比热容为c4.2103J/(kg.C) ）

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【答案】（1）110Ω；55Ω；（2）1320W；（3）60℃ 【详解】

解：（1）旋转开关当b接c时，仅R1连入电路，电热器处于低温档。 由电功率公式

U2 PUIR得

U2(220V)2R1110Ω

P440W1所以

R211R1110Ω55Ω 22（2）旋转开关，当b接d，a接c时，R1和R2并联，电热器处于高温档。

R2发热功率

U2(220V)2P2UI2880W

R255Ω发热总功率

PP1P2440W880W1320W

（3）高温档7min产生热量

Q放WPt1320W420s5.4105J

水吸热

Q吸Q放5.4105J5.4105J

由Q吸cmtt0得

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Q吸5.4105Jtt040C40C66C106C

cm4.2103J/kg.C2kg在1个标准大气压下水沸点为100C，水沸腾过程中水温不再升高，不会达到106C，所以水末温应为100C，水升高的温度

100C40C60C

答：（1）R1和R2的电阻值分别为110Ω、55Ω； （2）电热器处于高温档时的总功率为1320W；

（3）如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40C的水，温度升高为60℃。

28．（2021·江苏泰州市·中考真题）如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是440W。求： （1）保温挡时电路中的电流； （2）高温挡时的电功率；

（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是多少kW·h。

【答案】（1）2A；（2）1100W；（3）0.99kW·h 【详解】

U2解：（1）两开关都闭合，为简单电路，只闭合S，为串联电路，电阻较大，根据P，

R两开关都闭合为高温，只闭合S为保温，保温挡时电路中的电流

I（2）R2阻值为

P440W12A U220VR2U220VR166Ω=44Ω I2A34

高温挡时的电功率

U2220VP21100W R244Ω（3）此过程中消耗的电能是

2WPt1kW0.5h0.44kW1h0.99kW 11Pt221.答：（1）保温挡时电路中的电流2A； （2）高温挡时的电功率1100W； （3）此过程中消耗的电能是0.99kW·h。

29．（2021·山东菏泽市·中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。 （1）求R1的阻值； （2）求R2的最大阻值；

（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为何值时，R2的电功率最大？R2电功率的最大值是多少？

【答案】（1）8Ω；（2）10Ω；（3）8Ω；0.25W 【详解】

（1）由题意知，闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。则R1的阻值为

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R1U12.4V=8Ω I10.3A（2）由题意，结合图甲和图乙可知，滑动变阻器滑动触头从a端移动到b端的过程中，电路中的总电阻增大，电流减小，当滑动变阻器滑片滑到b端时，电压表V1的示数为1.2V，电压表V2的示数为2.7V。则此时加在滑动变阻器两端的电压为

U4=U2-U3=2.7V-1.2V=1.5V

此时电路中的电流为0.15A，则R2的最大阻值为

R2maxU41.5V=10Ω I20.15A（3）当滑动变阻器的滑片在a端时，可知

UI1(R1R0)0.3A(8ΩR0)

当滑动变阻器的滑片在b端时，可知

UI2(R1R0+R2max)0.15A(8ΩR010)

由以上两式子联立可得U=3V，R0=2Ω。可知，电源的电压为3V。

同时闭合S1和S2，电阻R0被短路，此时电路中只有R1和R2串联接入电路，R2的电功率为

U3V9V29V222PIR2x()R2x()R2x (8ΩR2x)2(8ΩR2x)2R1R2x8ΩR2x32R2xR2x2当R2的阻值为8Ω时，P取得最大值，最大值为0.25W。 答：（1）R1的阻值为8Ω； （2）R2的最大阻值为10Ω；

R2的电功率最大；R2电功率的最大值是0.25W。 （3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为8Ω时，30．（2021·山东临沂市·中考真题）某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能，其简化电路如图所示，其中R1是额定功率为2000W的电热丝，R2是阻值为130Ω的分压电阻，电磁泵的额定电压为12V，在1标准大气压下，将初温为20℃、质量为2.5kg的水装入电热水瓶，正常加热8min20s将水烧开，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求该电热水瓶： （1）此次加热水的效率； （2）电磁泵的额定功率。

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【答案】（1）84%；（2）19.2W 【详解】 解：（1）水升温

Δt100℃20℃80℃

水吸热

QcmΔt4.2103J/(kg℃)2.5kg80℃8.4105J

电热丝消耗电能

WPt2000W860s20s106J

此次加热水的效率

Q8.4105J100%100%84% 6W10J（2）R2分压

U2=U-UM=220V-12V=208V

电磁泵支路电流为

I电磁泵的额定功率

U2208V1.6A R2130ΩPUMI12V1.6A=19.2W

答：（1）此次加热水的效率84%； （2）电磁泵的额定功率19.2W。

31．（2021·四川广安市·中考真题）在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为小艺同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档．．．．．．．

37

时，绿灯亮。已知电中药壶额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2180Ω。 （1）判断A灯是红灯还是绿灯； （2）求电中药壶文火档的额定功率；

（3）暑假的一天晚上，小艺用电中药壶帮奶奶熬药，先用猛火档加热6min至沸腾后，再用文火档慢熬30min，共消耗电能0.3KW·h，由此计算电中药壶的实际电压。

【答案】（1）红灯；（2）242W；（3）200V 【详解】

U2（1）由P可知，在电压一定时，电路中的电阻越小，电功率越大。由电路图可知，

RS'接N时，电路中只有R1连入电路中，电阻小，电功率越大，处于猛火档，A灯亮，由题

意可知，A灯是红灯，S'接M时，R1、R2串联，电阻大，电功率小，处于文火档。 （2）R1的电阻

U2(220V)2R120Ω

P猛火2420W电中药壶文火档时电路中的电阻

R总R1R220Ω+180Ω=200Ω

电中药壶文火档的额定功率

U2(220V)2P242W 文火R总200Ω（3）由题意可知，电中药壶消耗的电能

38

2222U实U实U实U实'WPtPttt660s3060s=0.33.6106J

R1R总20Ω200Ω'猛火''文火解得

U实220V

答：（1）A灯是红灯；

（2）电中药壶文火档的额定功率是242W； （3）电中药壶的实际电压是200V。

32．（2021·湖北恩施土家族苗族自治州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，电流R1=18Ω。表量程0-0.6A，电压表量程0-15V灯泡上标有“6V 3W”字样，（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光。（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3A。求： （1）灯泡正常发光时的电阻多大? （2）电源电压多大?

（3）若将R1换成R3=9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，电路中的电功率变化范围（结果保留一位小数）?

【答案】（1）12Ω；（2）9V；（3）3.9W~9W 【详解】

解：（1）灯泡正常发光时的电阻

RL2U额P额6V=3W212Ω

（2）（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光，R2与滑动变阻器串联，灯泡正常发光时的电流

39

I1设电源电压为U，则有

P额U额=3W0.5A 6VU6V0.5AR2 2（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3A，则有

U0.3A18Ω0.3AR2

联立以上两式解得

U9V

R212Ω

（3）若将R1换成R3=9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，R2、 R3串联，当滑动变阻器电阻为0时，电路中电流最大，功率最大

U29VPmax=9W R39Ω当滑动变阻器阻值最大时，电路中的电功率最小

2Pmin=U3.9W

R3R29Ω12Ω29V2答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）电源电压9V；

（3）电路中的电功率变化范围为3.9W~9W。

33．（2021·山东潍坊市·中考真题）某电动三轮车坐垫加热装置的简化电路如图所示，电路中

R0、R1、R2均为发热电阻，已知，R13Ω，R29Ω，仅闭合S1时，加热功率P124W；

仅闭合S2时，加热功率P212W，求： （1）电源电压U及R0的电阻值； （2）该装置的最大加热功率。

40

【答案】（1）12V； 3Ω；（2）W 【详解】

（1）由图可知，仅闭合S1时，R1与R0串联，加热功率为R1与R0串联的总功率，即

U2U2P1===24W①

R1R03ΩR0仅闭合S2时，R2与R0串联，加热功率为R2与R0串联的总功率，即

U2U2P2===12W②

R2R06ΩR0联立①②解得U=12V，R0=3Ω。

（2）该装置的最大加热功率为同时S1、S2、S3，即R1与R2并联时的总功率。R1与R2并联时的总电阻为

R1R23Ω9ΩR并===2.25Ω

R1R23Ω9Ω则最大加热功率为

U212V2P总===W

R并2.25Ω即电路的最大加热功率为W。

答：（1）电源电压U为12V，R0的电阻值为3Ω； （2）该装置的最大加热功率为W。

第二辑

41

一、单选题

1．（2021·云南中考真题）将规格都是“220V 150W”的一台电风扇、一台电视机和一只电烙铁分别接入家庭电路中，正常工作相同时间，以下说法正确的是（ ） A．三个用电器均能将电能全部转化为内能

U2B．根据R可计算出三个用电器的电阻相等

PC．三个用电器消耗的电能一样多 D．三个用电器产生的热量相等 【答案】C 【详解】

A．电风扇把电能转化为机械能和内能，电视把电能转化为光能和内能，故A错误；

U2B．R只能针对纯电阻电路，故B错误；

PCD．根据W=Pt，正常工作相同时间，三个用电器消耗的电能一样多，但电风扇、电视不是纯电阻，所以三个用电器产生的热量不相等，故C正确，D错误。 故选C。

2．（2021·天津中考真题）某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的铝盘每转过720转，接在该电能表上的用电器消耗的电能是（ ）

A．1.8×106J 【答案】B 【详解】

B．3.6×106J C．5.4×106J D．7.2×106J

由图可知，电能表的铝盘每转过720转，消耗1kW·h电能，即3.6×106J电能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。

42

3．（2021·中考真题）如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉，右端引线漆皮只刮掉了上半周，小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中，线圈受到磁场的作用力时，线圈中的电流为0.67 A，则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为（ ）

A．150 J 【答案】B 【详解】

B．120 J C．90J D．60J

线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约

WUIt3V?0.67A?60s=120.6J

故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。

4．（2021·湖北武汉市·中考真题）在如图所小的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中，电压表V2的示数最小值为3V，电压表V1与V2的示数之差变化了2V。闭合开关S1和S2，将滑片P从最下端移动到最上端的过程中，电阻R3的最大功率为0.75W，当滑片P在中点时，电路总功率为P总，电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为（ ）

A．2W

B．2.4W C．3W

43

D．3.2W

【答案】B 【详解】

由图可知，只闭合S1，R1、R2、R3串联，V1测R2、R3两端总电压，滑片P在最上端时，R2=0，V2测R1两端电压，此时最小值为3V，滑片P在最下端时，V2测R1和R2阻值两端电压，电压表V1示数不变，而电压表V1与V2的示数之差变化了2V，即V2示数变化了2V，即R2两端电压为2V，根据串联分压得

R13V3 R22V2即

R13R2 2闭合开关S1、S2时，R1、R2滑片之上的部分电阻、R3串联，当滑片P在中点时，相当于R1、

111R2、R3串联，V1测R2、R3两端总电压，V2测R1和R2阻值两端电压，且电压表V1与222V2的示数之比为1:2，根据串联分压可得

R2R2R2RR33U12221 R3R2R2U22R22R12222R3整理可得

2(R3可求得

R2)2R2 2R3R2 2滑片P在最上端时，R2=0，V2测R1两端电压，此时电路电阻最小，此时相当于R1、R3串联， 且

R13R3

则根据串联分压，R3两端电压与电源电压的关系为

U3R3有最大功率0.75W，得

U 4 44

U()2U24P30.75W

R316R3即

U2160.75W=12W R3而当P在中点时，电路总功率为

U2U2U212WP总2.4W R23RRR5R53333R1R32故B符合题意。 故选B。

5．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω，电压表示数为U1，R2的电功率为P2，电流表示数为I，闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（ ）

A． B．

45

C． D．

【答案】D 【详解】

如图，两个电阻串联，电压表测滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流； AB．R1为滑动变阻器最大阻值为15Ω时，电流最小，

Imin对应电压表的读数

U6V0.3A

R1R2155U1IminR10.3A154.5V

图中对应的点应该为(0.3A，4.5)；

当滑动变阻器阻值为0时，电流最大，最大电流为

ImaxU6V1.2A R25在图中对应的点应改为(0，1.2)；A图中对应点(0，6V)不应在图像上，B图中(0.3，5)不应在图像上，故A错误，故B错误； CD．R2的最小功率

22P2min(Imin)R2(0.3A)50.45W

R2的最大功率

22Pmax(Imax)R2(1.2A)57.2W

以上图像上的点均正确，由公式PI2R可知，P与I2成正比，图像应为二次函数图像的一部分，故C错误；D正确。 故选D。

二、多选题

6．（2021·山东潍坊市·中考真题）充电宝内部主要部件是锂电池，充电宝铭牌上标注了锂电

46

池的电压和容量，民航局规定严禁携带额定能量超过160W·h的充电宝乘机，则电压为3.7V、容量为下列数值的充电宝可以带上飞机的是（ ） A．10000mA·h 【答案】ABD 【详解】

由题意知，允许带上飞机的充电宝的最大容器

B．40000mA·h

C．50A·h

D．30A·h

160Wh43Ah

3.7V而

10000mA·h=10A·h，40000mA·h=40A·h

故ABD符合题意，C不符合题意。 故选ABD。

7．（2021·天津中考真题）如图所示的电路，电源电压为12V，灯泡L1标有“6V 3W”字样。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于某一位置时，L1正常发光；将L1换成“4V 2W”的灯泡L2，滑片P位于另一位置时，L2也正常发光。先后两种情况下（ ）

A．L1、L2电阻之比为3：2 C．电压表示数之比为4：3 【答案】ABD 【详解】

B．电流表示数之比为1：1 D．变阻器功率之比为3：4

由图可知, 灯泡与滑动变阻器串联， 电压表测滑动变阻器两端的电压， 电流表测电路中的电流。

U2A．由P=UI=可得灯泡L1和L2的电阻分别为

RRL1=

U12额P16V=

3W47

2=12Ω

RL2=

则L1、L2电阻之比为

2U2额P24V=

2W2=8Ω

RL112Ω3== RL28Ω2故A正确；

B．灯泡L1和L2正常发光,通过它们的电流分别为

P3W1I1===0.5A U1额6VP22WI2===0.5A U2额4V即电流表示数之比为1:1，故B正确； C．电压表示数之比

U1滑UU1额12V6V6V3==== U2滑UU2额12V4V8V4故C错误；

D． 变阻器功率之比

PU1滑I131滑== P2滑U2滑I24故D正确。 故选ABD。

三、填空题

8．（2021·湖南邵阳市·中考真题）如图所示，已知灯泡标有“5V 2.5W”的字样，灯泡电阻恒定不变，滑动变阻器标有“30 1A”的字样，电源电压为6V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下移动滑片。滑动变阻器的最小功率为______W。

48

【答案】0.5 【详解】

灯泡的额定电流为

I额P额U额2.5W0.5A<1A 5V即为电路允许的最大电流。则总电路的最小总电阻为

R总min灯泡的电阻为

U6V12 I额0.5ARL滑动变阻器的最小电阻为

U额I额5V10 0.5ARminR总minRL12102

所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为

2R30

滑动变阻器的最小功率为

UU22P()R (RRL)2RLR4RLR分析可知，当R2时，功率最小为0.5W。

9．（2021·湖南邵阳市·中考真题）小李周一上学时观察了家里电能表的示数如图甲所示，第二天同一时间再看了一下电能表的示数如图乙所示，这段时间他家消耗的电能是________

kwh。

49

【答案】11.2 【详解】

消耗的电能即电能表两次示数之差，即

W=1369.0kWh－1357.8kWh=11.2kWh

10．（2021·湖南岳阳市·中考真题）如图甲所示，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为_________V，灯的额定功率为_________W。

【答案】10 5.6 【详解】

[1]由电路图知灯泡与滑动变阻器串联在电路中，电压表V1测灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。变阻器的滑片P从最右端滑到灯正常发光位置的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的总阻值变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大，那么灯泡两端的电压变大，变阻器两端的电压变小，由图乙知，电路中的最大电流为0.8A，此时灯泡正常发光，变阻器接入电路的阻值最小，两端的电压为3V；电路中的最小电流为0.2A，此时变阻器接入电路的阻值最大，两端的电压为9V，灯泡两端的电压为1V，电源的电压

U=U1+U2=9V+1V=10V

50

[2]由题意知，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，此时灯泡两端的电压

UL=U-U1′=10V-3V=7V

灯的额定功率

P=ULI=7V×0.8A=5.6W

11．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）如图所示，电源电压不变，灯泡标有“6V 3W”字样，当开关S闭合时，灯泡正常发光，电流表示数为0.6A电阻R的电功率为______W，通电10min后R产生的热量为______J。

【答案】0.6 360 【详解】

[1]因为闭合开关后，灯泡正常发光，所以此时灯泡两端的电压为6V，电功率为3W，根据

PUI，通过小灯泡的电流为

IP3W0.5A U6V因为电路为并联电路，所以电源电压和电阻两端的电压也为6V，总电流等于各支路电流总和，所以通过电阻的电流为

II总-IL0.6A-0.5A=0.1A

所以电阻的电功率为

PUI=6V0.1A=0.6W

[2]根据QI2Rt可知，10分钟后R产生的热量为

QI2Rt=Pt0.6W1060s=360J

12．（2021·湖南衡阳市·中考真题）李芳用家中的电能表表盘如图，她家新购置了一台用电器，她想用这个电能表来测量该用电器的电功率与说明书上是否一致，于是她把家中的其他用电器都与电源断开，仅让这个用电器工作，1min内电能表的转盘转了30转，则测得该用电器的电功率是______W，已知她家原有用电器的总功率是3000W，从电能表使用的角度考虑，她家的电路______（选填“能”或“不能”）接入该用电器。

51

【答案】600 能 【详解】

[1]1min内该用电器消耗的电能

W该用电器的功率

301kWh0.01kWh3.6104J 3000W3.6104JP600W

t60s[2]由电能表的参数知，李芳家电路允许消耗的最大功率

Pmax=UI=220V×20A=4400W

接入该用电器后，家中用电器的总功率

P总=P+P原=600W+3000W=3600W<4400W

所以她家的电路能接入该用电器。

13．（2021·四川成都市·中考真题）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个档位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1=1050Ω，R2=50Ω。开关S接“1”时，电热壶为______档位。开关S接“2”时，通电5min，电流通过R2产生的热量为______J。

【答案】加热 600 【详解】

52

[1]开关接“1”时，电路中只有R2，电阻小，功率大，电热壶为加热档位。 [2]开关S接“2”时，R2、R1串联，此时电路中的电流

I电流通过R2产生的热量

U220V0.2A

R1R2105050QI2R2t=(0.2A)250560s600J

14．（2021·四川成都市·中考真题）实验室有两只额定电压相同的小灯泡L1、L2，小华想知道哪只灯泡额定功率大，于是将它们串联接入电路，如图所示。闭合开关，两只灯泡均发光，电压表V1示数比V2小，此时实际功率大的小灯泡是______。据此小华可以判断，额定功率大的小灯泡是______。

【答案】L2 L1 【详解】

[1][2]两个灯泡串联在电路中，电压表V1测灯L1的电压、V2测灯L2的电压，V1的示数小于V2的示数，据串联电路的特点知，通过两灯的电流相同，据P=UI知，两灯的实际功率

P1所以实际功率大的小灯泡是L2。 据RU知，两个小灯泡的电阻 IR153

U2而两个小灯泡的额定电压相同，据P知

RP额1>P额2

所以额定功率大的小灯泡是L1。

15．（2021·云南中考真题）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”，L2标有“6V 2W”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L1P'的电流I1:I1'__________，L2消耗的实际功率P2__________2（选填“>”、“=”或

“<”）。

【答案】2∶5 ＜ 【详解】 [1][2]L1电阻为

U26VR112Ω

P3W1L2电阻为

2U26VR218Ω P22W甲图两灯串联，电流为

2I1U6V0.2A

R1R212Ω+18Ω乙图两灯并联，灯正常发光，L1电流为

I1'电流比为

P3W10.5A U6VI10.2A2 I1'0.5A5

U2LP'甲图L2电压小于6V，乙图等于6V，根据P，2消耗的实际功率P2＜2。

R16．（2021·江苏中考真题）如图所示，电源电压恒定，R1=12Ω，R2=5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表A1、A2的量程都是0～3A，电压表的量程是0～15V，（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表A2的示数为0.8A时，电压表示数为8V，则电源电压是______V，变阻器接入电路的电阻是______；（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，电流表A1、A2的示数之比是______，1min内R1产生的热量为______J，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是______Ω。

【答案】12 10Ω 5∶8 720 8Ω~20Ω 【详解】

[1]当只闭合开关S时，R2和R3串联，（1）电流表A2测电路中的电流，电压表测R3的电压，此时R2的电压为

U2IR20.8A5Ω4V

电源电压为

UU2U34V8V12V

[2]滑动变阻器接入电路的电阻为

R3U38V10Ω I0.8A（2）[3]将滑片移到最右端，闭合所有开关，此时R2被短路，R1和R3并联，电压表测电源电压，电流表A1测R1电流，电流表A2测干路电流，电流表A1的示数为

I1流过滑动变阻器的电流为

U12V1A R112Ω 55

I3电流表A2的示数为

U12V0.6A R320ΩI干I1I31A0.6A1.6A

电流表A1、A2的示数之比是

I11A5 I干1.6A8[4]1min内R1产生的热量为

QI12R1t1A12Ω160s720J

[5]干路电流最大为3A，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”滑动变阻器的电阻最小为

2R3小滑动变阻器的范围为8Ω~20Ω。

四、实验题

U12V8Ω I3大1.5A17．（2021·浙江金华市·中考真题）研究性学习小组利用图甲电路研究电阻的电功率变化规律，图中电源电压恒为4V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器、实验过程中，调节滑动变阻器，逐次读取数据并记录，计算定值电阻电功率。数据如下表： 实验次数 电流（A） 电压（V） R0的电功率（W）

1 0.10 1.0 2 0.15 1.5 3 0.20 2.0 4 0.25 2.5 5 0.30 3.0 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90 56

（1）完成第3次实验后，接下来要获得第4次实验的数据，则滑动变阻器R的滑片P应向______（选填“左”或“右”）移动到适当位置；

（2）小组同学根据表中数据，得出了定值电阻R0的电功率与其电流的定量关系，他们的结论正确的是______；

A．定值电阻的电功率与电流成正比 B．定值电阻的电功率与电流的平方成正比

（3）小科提出：要得知滑动变阻器的电功率，还需要用电压表测出滑动变阻器两端的电压；小金却认为：无需测滑动变阻器两端的电压，通过推算即可得出滑动变阻器的电功率。比如，当定值电阻两端的电压为1.0伏时，滑动变阻器的电功率为______瓦；

（4）小组同学对小金的方法进行了归纳，结合表中数据，画出了电路总功率和定值电阻功率与电流的P-I关系图像（如图乙所示），请分析判断，图中线段AA′表示的含义是______。 【答案】左 B 0.3 滑动变阻器的电功率 【详解】

（1）[1]完成第3次实验后，电压表的示数是2.0V，接下来要获得第4次实验的数据，电压表的示数是2.5V，需要增大电路中的电流，减小变阻器连入电路的电阻，滑动变阻器R的滑片P应向左移动到适当位置。 （2）[2]由表中数据可知R0的阻值

R0=

R0的电功率

0.1W=(0.1A)2×10Ω

即

57

U1.0V=10 I0.10AP=I2R0

所以定值电阻的电功率与电流的平方成正比，故选B。 （3）[3]当定值电阻两端的电压为1.0伏时，变阻器两端的电压

U滑=U-U0=4V-1V=3V

滑动变阻器的电功率

P滑=U滑I=3V×0.1A=0.3W

[4]图中线段AA′是电路的总功率和定值电阻功率之差，（4）可以得到滑动变阻器的电功率。 18．（2021·江苏扬州市·中考真题）学校开展“我为节能献一计”活动，小明想探究“影响电热水壶电热转化效率的因素”他提出两点猜想， 猜想1：与电热水壶的功率有关； 猜想2：与被加热的水的质量有关； 于是在家中进行实验探究；

（1）关于电热水壶消耗电能的测量，小明提出用电能表直接测量，因为家中只有一只电能表，小亮提出用秒表测出烧水时间，再用额定功率与时间的乘积求得，正确的测量方法是______的方法；

（2）为了探究猜想1，应该保持______一定，选用功率不同的电热水壶，进行实验； 为了探究猜想2，小明设计了2个方案

A方案：用一个电热水壶先后三次加热不同质量的水，直至烧开 B方案：找三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水，直至烧开 小亮认为A方案可行，但实验时要注意______。 你认为B方案是否可行?并说明理由________。 （3）按照正确的方案进行实验，数据如下表，

电热水壶的实验次数 功率/W 1 2 3 800 800 800 /kg 1 0.6 0.3 /℃ 25 25.5 25 /℃ 99 99.5 99 水的质量水的初温水的末温消耗的电能/×103J 3.731 2.285 1.171 水吸收的热量/103J 3.108 1.865 0.932 电热的转效率/%83.3 81.6 79.6 58

4 5 1000 1200 1 1 24 24.5 99 99 3.604 3.3 3.150 3.129 87.4 93.3 第1、2、3组数据表明：电热水壶的功率相同，水的质量越大，电热转化效率越______； 第1、4、5组数据表明：______；

（4）结合以上结论，请你对电热水壶的使用提出一点建议______。

【答案】见解析 被加热的水的质量 见解析 见解析 高 见解析 见解析 【详解】

[1]关闭家中其它用电器，（1）只让电热水壶工作，记录时间t内电能表表盘转动的圈数n，由圈数和电能表的参数N得到消耗的电能

WnkWh N（2）[2]为了探究电热水壶电热转化效率与电热水壶的功率的关系，保持被加热的水的质量一定，选用功率不同的电热水壶，进行实验。

[3]探究电热水壶电热转化效率与被加热的水的质量的关系，保持功率不变，水的质量不同，水的初温和末温相同。

[4]B方案不可行，三个相同的电热水壶同时加热不同质量的水，不好记录加热时间。 （3）[5]由1、2、3组数据可知，电热水壶的功率相同，水的质量越大，电热转化效率越高。 [6]由1、4、5组数据可知，水的质量相同，电热水壶的功率越大，电热转化效率越高。 （4）[7]电热水壶的使用过程中，使用功率较大，并且装水的质量较大，这样电热转化效率越高。

19．（2021·江西中考真题）（实验名称）测量小灯泡电功率

（实验器材）额定电压为2.5V的小灯泡（电阻约10Ω），电压为6V的电源，电流表，电压表，滑动变阻器（50Ω 0.5A），开关，导线若干。

59

（实验步骤）

（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（要求滑动变阻器连入电路时阻值最大）___________

（2）电路连接时开关应___________。小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该___________。

（3）小明同学进行实验得到部分实验数据如下表，则小灯泡的额定功率为0.75W。当小灯泡两端电压为1.5V时，小灯泡的亮度___________（选填“正常”，“较暗”或“较亮”） 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.5 1.5 3.0 电流I/A 0.30 0.22 0.32 小灯泡亮度 电功率P/W （拓展）好学的小明同学又向老师要了一个R=20Ω的定值电阻，用来替换电路中的电流表。替换后电路如图乙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率。

（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压； （2）保持滑片位置不变。电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，测定值电阻R两端的电压U0；

（3）计算小灯泡的额定功率：仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是①___________；②___________。

【答案】 断开 移动滑动变阻器的滑片

较暗 电压表的正、负接线柱接反 灯泡两端电压不能达到额定电压 【详解】

[1]电路为串联电路，（1）电流表测量电路中的电流，要求滑动变阻器连入电路时阻值最大，

60

由图可知，滑动变阻器需要接入右下端接线柱，电路图如下

（2）[2]为了保护电路，在连接电路时，开关需要断开。

[3]闭合开关，发现灯泡不亮，但电流表和电压表均有较小的示数，需要移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的亮度。

（3）[4]当小灯泡两端电压为1.5V时，电流为0.22A，此时小灯泡的实际功率

P=UI=1.5V×0.22A=0.33W

此时小灯泡实际功率小于额定功率，故此时小灯泡的亮度较暗。 【拓展】

（3）①[5]电压表所接的b接点不动，只断开a接点，改接到c接点上，此时电压表正负接线柱会接反，无法准确测量电压，故无法测出小灯泡的额定功率。

②[6]小灯泡的电阻约为10Ω，而定值电阻的阻值为20Ω，由串联分压的知识可知，小灯泡两端的最大电压为2V，此时灯泡两端电压不能达到额定电压，故无法测出小灯泡的额定功率。 20．（2021·山东泰安市·中考真题）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V，正常工作时的电阻约为12。现有器材：电源（电压为6V，保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择： R1（50Ω、2A）、R2（10Ω、1A）。请完成下列问题：

（1）本次实验中应选择的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）；

（2）某同学连接成了如图甲所示的电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接______；

61

（3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示为______V；要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动；

（4）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的IU关

______W；小灯泡的实际功率系图象如图丙所示。由图象可知：小灯泡的额定功率P额随实际电压的降低而______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）完成以上实验后，同学们又设计了一个如图丁所示的电路来测量该小灯泡的额定功率，

R0为已知阻值的定值电阻。请把他们的实验步骤补充完整：

①断开开关S2，闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片P，______；

②保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合，______，记录下电压表示数为U；

62

③小灯泡的额定功率PL______（请用已知量和测量量表示）。

【答案】R1 1.2

A 0.5 减小 使电压表的示数为2.5V 断开开关S1，闭合开关S2

2.5VU2.5V

R0【详解】

（1）[1]灯泡正常发光时的电流约为

IU额R=2.5V0.21A 12Ω由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值

R滑UU额I6V-2.5V16.710

0.21A所以滑动变阻器应选用R1（50Ω、2A）。

（2）[2]由图甲知道，错误的将电流表与灯泡并联，电压表与灯泡串联，应修改为电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，故电路连接如下图

63

（3）[3][4]由图知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，且小于灯在额定电压，若正常发光，需要减小变阻器连入电路中的电阻，所以，应将滑片P向A端移到合适位置。

（4）[5] 由小灯泡的IU关系图象知道，小灯泡正常发光时，电压为2.5V，电流为0.2A，故小灯泡的额定功率为

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W

[6]由I-U关系图象知道，电流随电压的增大而增大，由P=UI知道，小灯泡的实际功率随实际电压的降低而减小。

（5）①[7]由图知道，断开开关S2，闭合开关S1、S3，滑动变阻器、定值电阻与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为灯泡的额定电压2.5V；

②[8]保持滑动变阻器的滑片位置不变，开关S3仍闭合，断开开关S1，闭合开关S2，电路的连接方式没有发生变化，电压表测R0与灯泡的总电压，记录下电压表示数为U； ③[9]电路的电流

IIR0由PUI知道，小灯泡的额定功率

U2.5V R02.5VU2.5VPL

R0

五、简答题

21．（2021·上海中考真题）测小灯泡电功率实验，一个是2.2V和0.3A，一个是3.8V和0.3A，电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格。一开始指的是11V或2.8V。 （1）判断小灯正常发光？

（2）电压表在滑动变阻器两端还是小灯？ （3）电压表读数应该是多少？ （4）小灯额定功率?

【答案】（1）见解析；（2）电压表连在滑动变阻器两端；（3）2.8V；（4）1.14W 【详解】

解：(1)(2)(3)(4)一开始滑动变阻器处在最大阻值处，滑动滑片电压表读数减小，说明电压表并联在滑动变阻器两端；

移动6格后，电压表读数为11V或2.2V；小灯两端为2.2或者3.8V。滑动变阻器加上小灯两端为电源电压（2的整数倍） 只有

2.2V3.8V6V

这一种情况。因此，小灯正常发光的电压为3.8V，电源电压为6V，电压表一开始的读数为2.8V。小灯额定功率为

3.8V0.3A1.14W

答：(1)当电压表读数为2.2V时，小灯正常发光； (2)电压表连在滑动变阻器两端； (3)电压表一开始读数为2.8V； (4)小灯额定功率为1.14W。

六、计算题

22．（2021·云南昆明市·中考真题）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1=4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，求： （1）电压表V2的示数；

（2）电流表的示数； （3）整个电路的功率；

（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功。

65

【答案】（1）4V；（2）0.5A；（3）3W；（4）0J 【详解】

解：（1）由图可知，R1、R2串联，电压表V2测R2两端电压，电压表V1测R1两端电压，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为

U2UU16V2V4V

（2）电压表V1的示数为2V，即R1两端电压为2V，电流为

I（3）整个电路的功率为

U12V0.5A R14ΩPUI6V0.5A3W

（4）当滑片滑到b端时，只有R1接入电路，通电1min电流做的功为

6V60s0J U2WtR14Ω答：（1）电压表V2的示数为4V； （2）电流表的示数为0.5A； （3）整个电路的功率为3W；

（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功为0J。

23．（2021·江苏扬州市·中考真题）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为6V，灯泡标有“2.5V0.5A”字样（灯阻值不变），滑动变阻器标有“20Ω1A”字样， （1）求灯泡正常发光时的电功率；

（2）求灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）该电路设计是否有缺陷?如有，请给出解决办法。

2 66

【答案】（1）1.25W；（2）7Ω；（3）见解析 【详解】

解：（1）灯泡正常发光时的电功率

PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W

（2）灯泡正常发光时通过电路的电流是0.5A，滑动变阻器接入电路的阻值

R滑=U滑UUL6V-2.5V=7Ω II0.5A（3）因为当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻不为零，所以不足是：再移动滑动变阻器的滑动片时，可能会使灯泡烧坏；改进的措施：串联一个保护电阻。 答：（1）灯泡正常发光时的电功率是1.25W；

（2）灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值是7Ω； （3）见解析。

24．（2021·湖南岳阳市·中考真题）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V，R1、R2为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高温档。 （1）求R1的阻值；

（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能1.32105J，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；

（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将R2换成滑动变阻器R3，如图丙所示，R1、R3均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差t关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，应将R3的阻值调为多大？

67

【答案】（1）96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间为420s，在高温档工作的时间为180s；（3）24.2Ω 【详解】

解：（1）当开关S闭合时，电路中只有R1接入电路，电路处于高温档，其消耗的功率P高=500W，

R1的阻值

U2(220V)2R1==96.8Ω

P500W高（2）若电熨斗10min消耗电能1.32105J，则电路功率

W1.32105JP220W

t1060s100W＜220W＜500W，故在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工

作了一段时间。假设在低温档工作的时间为t1，则在高温档工作的时间就为600－t1，则

P＋P（600－t1）=W 低t1高即

100Wt1＋500W（600－t1）=1.32105J

68

解得t1=420s，即低温档工作时间；高温档工作时间

t2=600st1600s420s180s

（3）电熨斗表面温度与环境温度的温度差

t=220℃－20℃=200℃

由图丁可知，当t=200℃时，电熨斗每秒钟散失的热量Q=400J，此时电熨斗的发热功率

P3此时电路总电阻

W3400J=400W t31sU2(220V)2R总=121Ω

P400W3R3接入电路的电阻

R3R总－R1121Ω－96.8Ω=24.2Ω

答：（1）R1的阻值为96.8Ω；

（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温档工作时间位420s，在高温档工作的时间为180s； （3）R3的阻值调为24.2Ω。

25．（2021·四川凉山彝族自治州·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3A。 （1）求R2的最大阻值；

（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2W，求电源电压U和R0的阻值；

（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动lcm阻值改变1Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。

69

【答案】（1）15Ω；（2）9V；3Ω；（3）P【详解】

解：（1）由题意可知，当滑片P在b端时，R1、R2和R0串联，R2两端的电压

81x

(15x)2U24.5V

由IU可得，R2的最大阻值 RR2U24.5V15Ω I0.3A（2）当滑片P在b端时，由乙图可知加在R1两端的电压

U18.1V-4.5V=3.6V

则由IU可得，R1的电阻 RR1U13.6V12Ω I0.3A当滑片P在中点时，R1、

R2和R0串联，R2消耗的功率P=1.2W，则由P=I2R得 2RP(I)22

2

即

1.2W=(I')2解得此时电路中的电流

70

15Ω 2I'0.4A

由题意得，当滑片P在b端时，电源电压

U（IR1R2R0）

即

U0.3A（12Ω15ΩR0）

即

U8.1V0.3AR0①

当滑片P在中点时，电源电压

UI(R1即

R2R0) 215Ω+R0) 2U0.4A(12Ω+即

U7.8V0.4AR0②

由①②可得

U9V

R03Ω

（3）由P=UI=I2R可得，R2消耗的功率

U81x Px2(15x)R1R0x答：（1）R2的最大阻值为15Ω； （2）电源电压为9V，R0的阻值为3Ω； （3）R2消耗的电功率P随x变化的关系式为P281x。

(15x)226．（2021·湖南邵阳市·中考真题）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。，当蓄水箱中装满水时，请你帮他解决如下问题：

71

额定电压 220V 加热 500W 额定功率 保温 蓄水箱的容积 1L （1）蓄水箱中水的质量是多少？（1.0103kg/m3）

（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。（c水4.210J/kg℃）

3（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知R1988，求饮水机的保温功率。

【答案】（1）1kg；（2）80％；（3）48.99W 【详解】

解：（1）水的体积

V1L1103m3

蓄水箱中水的质量

mV1.0103kg/m31103m31kg

（2）饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃吸收的热量

Q吸c水m（t－t0）4.2103J/kg℃1kg95℃－75℃=8.4104J

这个过程消耗的电能

5W=Pt=500W210s=1.0510J 加饮水机的加热效率

72

Q吸8.4104J100％100％=80％

W1.05105J（3）分析图可知，闭合开关S、S0，R1和R2并联接入电路，电路处于加热状态。当只闭合开关S，电路中只有R1接入电路，电路处于保温状态，此时电路功率

U2(220V)2P保温=48.99W

R1988Ω答：（1）蓄水箱中水的质量为1kg； （2）饮水机的加热效率为80％； （3）饮水机的保温功率为48.99W。

27．（2021·湖北随州市·中考真题）2021年4月底中国承诺力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，此项目标远远短于发达国家。益众公司积极行动起来开展照明灯具升级换代实验（如图），L是“220V 100W”的白炽灯泡，P是“220V 10W”的节能灯。实验表明当“开关S1断开、S2闭合”时的照明效果与“S1闭合、S2断开”时相同。公司决定厂房内“1个P灯替代2个L灯”。求：

（1）S1闭合、S2断开时电路A处的电流（结果保留小数点后两位）；

（2）“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省多少J的电能； （3）公司厂房内原有1000个L灯按“决定”替换成500个P灯，若公司每年生产300天，每天工作10h，这些电力均为燃煤发电，所用燃料煤热值为3×107J/kg，发电效率为40%，求益众公司每年因此项改进减少燃煤消耗的质量。

【答案】（1）0.05A；（2）6.84105J；（3）8.55104kg 【详解】

解：（1）S1闭合、S2断开时，白炽灯被短路，只有节能灯P接在电路中，此时电路A处的电流

73

IP节能灯10W0.05A U220V（2）S1闭合、S2断开时，白炽灯被短路，电路中只有节能灯P接在电路中，此时电路工作1h消耗的电能为

4W1P节能灯t10W13600s3.610J

S2闭合、S1断开时，节能灯被短路，两个白炽灯并接在电路中，此时电路工作1h消耗的电能为

W22Pt2100W13600s7.2105J 白炽灯所以“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省的电能为

ΔWW2W17.2105J3.6104J6.84105J

（3）1000个L灯按“决定”替换成500个P灯，益众公司每年节约的电能为

W50030010ΔW500300106.84105J1.0261012J

由W100%可得，燃煤完全燃烧释放的热量为 QW1.0261012JQ2.5651012J

η40%燃煤消耗的质量为

Q2.5651012J4m8.5510kg

q3107J/kg答：（1）S1闭合、S2断开时电路A处的电流为0.05A；

（2）“S1断开、S2闭合”工作1h比“S1闭合、S2断开”工作1h节省6.84105J的电能； （3）益众公司每年因此项改进减少燃煤消耗的质量为8.55104kg。

28．（2021·上海中考真题）在图所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。 （1）求电阻 R1的阻值；

（2）求此时经过变阻器 R2的电流I2；

（3）移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2消耗的最小电功率与最

74

大电功率之比P2min∶P2max。

【答案】（1）20Ω；（2）1.2A；（3）4∶9 【详解】

解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。 （1）电阻 R1 的阻值

R1=

U6V=20Ω I10.3A（2）干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； 通过R2的电流

I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A

（3）滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为

I最大=3A-0.3A=2.7A

最小功率和最大功率的比值为

P最小∶P最大=UI最小∶UI最大= I最小∶I最大=1.2A∶2.7A=4∶9

答：（1）电阻 R1 的阻值是20Ω；

（2）求此时经过变阻器 R2 的电流是1.2A；

（3）变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比是4∶9。

29．（2021·甘肃武威市·中考真题）如图甲所示是某家用多功能电炖锅，深受消费者认可和青睐。它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖

210J/kg℃,g10N/kg） 锅的部分参数。（水110kg/m,c水4．333 75

项目 电源电压（V） 中温档功率（W） 高温档功率（W） 容积（L） 参数 220 400 1100 1 （1）开关S1、S2处于什么状态，电炖锅为低温档，说明判断依据； （2）求R1、R2的阻值；

（3）在标准大气压下，使用高温档将初温是12．的一锅水烧开，若电炖锅高温档加热效率为80%，求烧开一锅水需要的时间。

U2【答案】（1）开关S1处于断开，S2接在A，此时两电阻串联，根据PUI，电源电

R压不变，总电阻最大时，电功率最小，故此时的电炖锅为低温档。

Ω，R2=69.14Ω （2）R1=121（3）7min 【详解】

U2解（1）开关S1处于断开，S2接在A，此时两电阻串联，根据PUI，电源电压不

R变，总电阻最大时，电功率最小，故此时的电炖锅为低温档。

U2（2）当两开关闭合时，两电阻并联，根据PUI可知，电源电压不变，并联时总电

R

76

阻最小，故此时电功率最大，为高温档，当开关S1闭合，开关S2断开，只有R1接入，则此时电功率为中温档，此时为400W，则此时电阻R1为

U2220VR1==121Ω P400W中温则电阻R2的电功率为

2P2P高温-P=1100W-400W=700W 中温则电阻R2的电阻为

U2220VR2==69.14Ω P2700W（3）使用高温档将初温是12．的一锅水烧开，需要吸收的热量为

2Q吸cmt=4.2103J/kg℃110-3m3103kg/m3100℃-12℃=3.696105J

则消耗的电能为

3.696105JW总==4.62105J

80%Q吸则高温档工作的时间为

W4.62105Jt==420s=7min

P1100WU2答：（1）开关S1处于断开，S2接在A，此时两电阻串联，根据PUI，电源电压不

R变，总电阻最大时，电功率最小，故此时的电炖锅为低温档；

Ω； （2）电阻R1为121，电阻R2的电阻为69.14

（3）高温档工作的时间为7min。

30．（2021·四川南充市·中考真题）如图所示，图甲、图乙分别为某烧水壶的铭牌和简化电路图， R1和R2为发热丝， S1为总开关， S2为温控开关，1、2分别为开关的两个接触点，丙图为某次将满壶水加热、保温过程的总功率与时间的关系图像，已知

水1.0103kg/m3，c水4.2103J/kg℃。求：

型号 SDS15X05 容量 1L 77

额定电压 220V 加热功率 1210W 额定频率 50Hz 保温功率 40W （1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量； （2）本次工作过程共消耗的电能； （3）R1和R2的阻值。

【答案】（1）3.15105J；（2）3.87105J；（3）1170Ω，40Ω 【详解】

解：（1）满壶水的质量为

mV1.0103kg/m31L1.0103kg/m3103m31kg

此过程加热满壶水吸收的热量为

Q吸 C水 mtt04.2103J/(kg℃)1kg100℃25℃3.15105J

（2）由图可知，加热时间为

t加5min300s

保温时间为

t保 t总 t加 15min5min10min600s

本次工作消耗电能

5WW加W保=P加t加P保t保1210W300s40W600s3.8710J

（3）当S1闭合，S2接1时电路只有R2接入电路，电路处于加热状态 由

2U2P2

R2 78

得

U22U2(220V)2R240Ω

P2P热 1210W当S1闭合，S2接2时电路中R1与R2串联接入电路，电路处于保温状态，同理可得

U2(220V)2R总1210Ω

P保 40WR1R总R21210Ω40Ω1170Ω

答：（1）这满壶水从25℃加热至100℃所吸收的热量为3.15105J； （2）本次工作过程共消耗的电能3.87105J； （3）R1的阻值1170Ω，R2的阻值40Ω。

31．（2021·四川泸州市·中考真题）郝奇同学周末给外婆整理房间时发现，有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电，右脚还能正常工作。郝奇同学在220V的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚，工作3min观察到标有“220V，2000imp/kW.h”的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的，左脚的电阻丝已锈蚀，于是他用一根新的电阻丝R1进行替换，3min内观察到这个电能表的指然后在220V家庭电路中只接入烘鞋器的两脚，示灯闪烁了11次，求：

（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率； （2）电阻丝R1的阻值；

（3）为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等，应将左脚替换为阻值为R2的另一新电阻丝，则R1和R2的阻值相差多少？

【答案】（1）10W；（2）484Ω；（3）4356Ω 【详解】

解：（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电能

W

1imp5104kWh

2000imp/kWh79

只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率

W5104kWhP左0.01kW10W 3th60（2）接入双脚时消耗的电能

W总功率

11imp5.5103kWh

2000imp/kWhW5.5103kWhP总0.11kW110W 3th60R1的功率

P1110W10W100W

电阻丝R1的阻值

U2(220V)2R1484Ω

P100W1（3）原先左脚的电阻

U2(220V)2R左4840Ω

P左10W则R1和R2的阻值相差

RR2R148404844356Ω

答：（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率为10W； （2）电阻丝R1的阻值为484Ω； （3）则R1和R2的阻值相差4356Ω。

七、综合题

32．（2021·浙江丽水市·中考真题）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶（图甲）。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R2为1210欧。

80

（1）座圈加热时，把电能转化为______能；

（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的______；

（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？（____） （4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？（____） 【答案】内 C 50h 40W 【详解】

（1）[1]座圈加热时，是电流通过导体时做功，把电能转化为内能，叫电流的热效应。 （2）[2]当开关S1闭合、S2接a时，R1、R2并联，故C符合题意。 故选C。

（3）低温档功率20W，1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作时间为

tW1kWh1kWh50h P低20W0.02kW（4）低温档的功率为20瓦，R1、R2串联接入电路，总电阻为

U2(220V)2R2420Ω

P低20W电阻R2为1210欧，可求得R1电阻为

R1RR22420Ω1210Ω1210Ω

该座圈处于中温档时，S1闭合，S2接b，R2处于短路状态，只有R1接入电路工作，工作时的电功率为

81

U2(220V)2P40W 中R11210Ω33．（2021·江苏中考真题）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大，模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比。滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。

（1）虚线框内接线柱“1”应与______（选填“2”或“3”）连接； （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大______？

（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大______？

（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升______%。 （5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R的阻值应不小于______Ω。 【答案】3 0.16W 400N 10 3 【详解】

（1）[1]因为电流表可以显示力的大小，当滑片位于a端时没有拉力，所以电流表示数应该最小，故虚线框内接线柱“1”应与3相连。

（2）[2]弹簧处于原长状态时，滑动变阻器最大阻值连入电路，电路中的电流

82

IR0消耗的功率为

U6V0.2A R总1Ω4Ω25Ω22P（0.2A）4Ω0.16W 0IR0（3）[3]电路中的电流最大是0.6A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为

R滑U6V-R0-R弹-4Ω-1Ω5Ω I0.6A10cm5Ω8cm 25Ω此时滑动变阻器接入电路的长度为

ΔL10cm-由图可知此时的拉力为400N。

（4）[4]用一只电压表（量程0～3V）与R0并联时电路中的最大电流为

I0此时滑动变阻器接入电路的电阻为

U03V0.75A R04ΩR2滑U6V-R0-R弹-4Ω-1Ω3Ω I00.75A此时滑动变阻器接入电路的长度为

ΔL110cm-由图可知此时拉力为

10cm3Ω8.8cm 25ΩF50N/cm8.8cm440N

设拉力提升的百分数为n，则

n（5）[5]R的最小值为

440N-400N10%

400NR小U6V-R0-R弹-4Ω-1Ω3Ω I00.75A

83

第三辑

一、单选题

1．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）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（ ） A．75% 【答案】B 【详解】 水的质量

B．84%

C．88%

D．95%

mV1103kg/m31.5103m31.5kg

将1.5L水加热，使温度从20℃升高到80℃，吸收的热量

Qcmt4.2103J/kgC1.5kg80C20C3.78105J

电热水壶所用时间为250s消耗的电能

WPt1800W250s4.5105J

该电热水壶的加热效率是

Q3.78105J84% 5W4.510J故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。

2．（2021·广东中考真题）如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合，①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光，灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（ ）

A．电功率较大，亮度较亮 C．电功率相同，亮度相同

B．电功率较小，亮度较暗 D．电功率较大，亮度较暗

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【答案】A 【详解】

灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，它们的电阻分别为

U12(6V)2R112Ω

P3W1U22(6V)2R26Ω

P26WR1阻值大于R2阻值，只闭合S1，灯泡L1、L串联，只闭合S2，灯泡L2、L串联，两种接法对比，L2、L串联时，总电阻小，电流大，L功率较大，更亮，故A符合题意。 故选A。

3．（2021·黑龙江中考真题）将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（ ） A．灯泡L1比灯泡L2亮 B．灯泡L2比灯泡L1亮 C．两灯泡的总功率大于40W

D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半 【答案】B 【详解】

A B．灯泡L1的电阻为

U2220VR1==806.7Ω P60W灯泡L2的电阻为

2U2220VR2=1210Ω P40W由于串联，电流相同，电阻大的电功率大，灯泡亮，故A错误；故B正确； C．总电阻为

2R总R1R2=806.7Ω+1210Ω=2016.7Ω

则总功率为

85

U2220VPUI==24W R2016.7Ω故C错误；

D．由于电阻不同，电压不同，电压没有变为原来的一半，故两灯泡的实际功率也没有变为其额定功率的一半，故D错误。 故选B。

4．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）

2

A．电流表示数减小，电压表示数增大 B．电流表示数减小，电压表示数不变 C．电路总电阻减小，电路总功率增大 D．电流表示数不变，电压表示数不变 【答案】D 【详解】

由图，闭合开关两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测R1电流，滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，变阻器电阻变大，变阻器电流减小，R1电流不变，所以电流表示数不变，但总电流变小，电源电压不变，电压表示数不变，根据I功率减小，故ABC错误，D正确。 故选D。

5．（2021·福建中考真题）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3 A。 当S闭合，S1、S2，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（ ）

86

U，总电阻变大，根据P=UI，总R

A．1：4 【答案】D 【详解】

B．1：8 C．2：7 D．3：20

当S闭合，S1、S2，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R0开路。滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为

I滑动变阻器R的电压

PL3.6W=0.6A UL6V1URIR0.6A?×30Ω=9V

2电源电压为

UULUR6V+9V=15V

当灯泡被短路，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，电路电功率最大。通过定值电阻R0的电流

I0此时电路的总电流

U15V=1.5A R010ΩI1I0IR1.5A+1A=2.5A

电路的最大功率

PmaxUI115V?2.5A=67.5W

小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R0开路使，去。由欧姆定律得，灯泡的电阻

RL此时电路的电阻

UL6V=10Ω I0.6A87

RRLRmax10Ω30Ω40Ω

电路的最小电功率

PminU215V=5.625W R40Ω2在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是

5.625W:37.5W=3:20

故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。

6．（2021·甘肃中考真题）如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“12V，6W”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1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是（ ）

A．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω B．电源电压为12V

C．定值电阻R1的阻值为10Ω

D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W 【答案】A 【详解】

B．由图可知，同时闭合开关S1、S2和S3，滑动变阻器R2被短路，R1与灯泡L并联，只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，灯泡L恰好正常发光，故电源电压为12V，故B正确，不符合题意；

C．R1与滑动变阻器R2串联，只闭合开关S1，滑片P从最右端向左移动一段距离，阻值减小，分压减少，电压表示数变化了2V，则R1两端的电压增加了2V，电流增大0.2A，滑片P移

88

U1U1'U12V, 滑片P移动后电路电流I′==动前电路电流I=，则有 R1R1R1I′-I=

解得

R1=10Ω

故C正确，不符合题意；

A．R1与灯泡L并联，通过灯泡L的电流

IL=

通过灯泡R1的电流

I R1=

则电流表示数为

I″= IL+ I R1=0.5A+1.2A=1.7A

由题意可知，R1与滑动变阻器R2串联，且滑片P在最右端时，电路电流为

I= I″-1.1A-0.2A=1.7A-1.1A-0.2A=0.4A

即

U12VU1-=0.2A

R1R1P额U额=

6W=0.5A 12VU12V==1.2A R110ΩU12VI===0.4A R1R210ΩR2解得

R2=20Ω

故A错误，符合题意；

D．只闭合开关S1，电路总功率最大值为

U212V2Pmax===14.4W

R110Ω只闭合开关S1，电路总功率最小值为

2U212V=4.8W

Pmin==

R1R210Ω20Ω故电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W，故D正确，不符合题意。

故选A。

7．（2021·湖北荆州市·中考真题）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）

A．电源电压为5V

B．小灯泡正常发光时电阻为2.5Ω

C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4 【答案】D 【详解】

滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合

A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为

UULURULIRmin5V+0.5A1010V

故A错误；

B．小灯泡正常发光时电阻为

RL故B错误；

UL5V10Ω I0.5AC．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为

PURI(10V1V)0.2A1.8W

故C错误；

90

D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率之比为

PLULIUL2V1 PRURIUR8V4故D正确。 故选D。

8．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（ ）

①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω ③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A

A．只有①②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①③正确 D．只有②④正确 【答案】A 【详解】

①图乙，小灯泡与电阻R串联，由小灯泡的实际功率为1.8W，观察图甲可知，此时电路中的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V；电压表示数为3V，所以电源电压为

UULUR6V3V9V

故①正确； ②电阻R的阻值

91

R故②正确；

③电路消耗的总功率为

UR3V10Ω I0.3APUI9V0.3A2.7W

故③正确；

④小灯泡与电阻R串联，根据串联电路电流处处相等，通过灯泡的电流为0.3A，则通过电阻R的电流也为0.3A，故④错误。综上所述，A正确，BCD错误。 故选A。

9．（2021·湖南常德市·中考真题）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（ ）

A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态 B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态 C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能 【答案】C 【详解】

U2AB．总电压保持不变，根据P可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小，因此开

R关S接触点1时，电路中接入的电阻最小，电饭煲处于加热状态；开关S接触点2时，电路中接入的电阻最大，电饭煲处于保温状态，故AB错误；

C．如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W，故C正确； D．如图乙所示，在10~20min内，饭煲处于保温状态，功率为200W，消耗的电能为

W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J

故D错误。

92

故选C。 二、双选题

10．（2021·黑龙江中考真题）如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，小灯泡标有“3V 1.2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。闭合开关，在保证电路元件安全情况下，下列说法正确的是（ ）

A．电压表的示数变化范围是“1.5～3V”

B．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是“3.75～15Ω” C．小灯泡的最小功率是0.6W

D．电路总功率变化范围是“1.2～1.8W” 【答案】AB 【详解】

A．当小灯泡正常发光时，小灯泡的最大为电压为3V，则滑动变阻器的电压为1.5V，根据电压表的测量范围可知，最大的电压为3V，故A正确；

B．当滑动变阻器的阻值最小，电压表的示数最小时，电流最大，最大电流为

I此时滑动变阻器的阻值为

P1.2W==0.4A U3VU1.5V==3.75Ω I0.4AR当滑动变阻器两端电压最大时，滑动变阻器的阻值最大，滑动变阻器的最大电压为3V，此时灯泡的电压为1.5V，则灯泡的电阻为

RU3V==7.5Ω I0.4A根据串联分压，电压值比即为电阻之比，故滑动变阻器的最大值为15Ω，故B正确； C．小灯泡的最小功率是

93

Pmin故C错误；

D．电路总功率最小值为

U21.5VUI==0.3W R7.5Ω2PminUImin电路的最大电功率为

4.5V=0.9W U2=RLR滑7.5Ω+15Ω2PmaxUImin4.5V0.4A=1.8W

故D错误。 故选AB。

11．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0~3V”量程，电流表选择“0~0.6A”量程，电阻R1阻值为10，滑动变阻器R2规格为“201A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．电流表的变化范围是0.3A~0.6A B．电压表的变化范围是1.5V~3V C．滑动变阻器的阻值变化范围是5~20 D．该电路的最大总功率是2.7W 【答案】BC 【详解】

从电路图中可以看出，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻R1电压。

94

A．当电压表的示数为3V时，电路电流最大为

ImaxU13V=0.3A R110Ω当滑动变阻器R2接入电阻为20Ω时，电路电流最小为

Imin因此电流表的变化范围是

UU4.5V=0.15A RR1R210Ω+20Ω0.15A~0.3A

故A错误；

B．当滑动变阻器R2接入电阻为20Ω时，电阻R1电压最小为

UIminR10.15A?10Ω=1.5V

因此电压表的变化范围是

1.5V~3V

故B正确；

C．当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入的电阻最小为

R2因此滑动变阻器的阻值变化范围是

U24.5V-3V=5Ω Imax0.3A5Ω~20Ω

故C正确；

D．该电路的最大总功率是

PUImax4.5V?0.3A=1.35W

故D错误。 故选BC。 三、填空题

12．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，L1标有“6V3W”字样，L2标有“3V3W”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1:U2______；若两灯并联后接入3V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1:P2______

95

（忽略温度对灯丝电阻的影响）。

【答案】5:1 1:4 【详解】 [1]由

U2 PR得，L1、L2两灯的电阻分别为

U126VR1=12Ω P3W1U223VR2=3Ω P23W从图中可以看出两灯泡串联，电压表V1测量灯泡L2的电压，电压表V2测量电源电压，此时两电压表示数之比为

22U1:U2R1R2:R212Ω3Ω:3Ω5:1

[2]若两灯并联后接入3V电路中，则两灯的电压相等，由

U2 PRL1、L2两灯的实际电功率之比为

P1:P2R2:R13Ω:12Ω1:4

13．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电路中，接通电源，通电一段时间后，______侧U型管液面高度的变化较大（选填“左”或“右”），如果通过甲容器中电阻丝的电流是2A，则乙容器中电阻丝在1min内产生的热量是______J。

96

【答案】左 300 【详解】

[1]分析图可知，甲、乙两容器中电阻大小相同，但是甲容器中的电阻接在干路上，乙容器中的电阻接在支路上，流过甲容器中电阻的电流大于乙容器中电阻的电流，通电相同时间，甲容器中电阻产生的热量多，与甲容器连接的左侧U型管液面高度的变化较大。 [2]通过甲容器中电阻丝的电流是2A，则流过乙容器中电阻的电流为1A，乙容器中电阻丝在1min内产生的热量

QI2Rt1A5Ω60s=300J

14．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）如图所示的电能表，在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是______kWh，此电能表允许接入用电器的最大总功率是______W。

2

【答案】0.6 4400 【详解】

[1]电能表上标有3000r/kWh，表示电能表转盘每转动3000圈，消耗的电能为1kWh，故在某段时间内转盘转了1800转，则此段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是

97

18001kWh=0.6kWh 3000[2]220V表示这个电能表要接在220V的电路中，10A表示电能允许通过的最大电流，20A表示电能表短时间内通过的最大电流，故此电能表允许接入用电器的最大总功率是

P=UI220V20A4400W

15．（2021·湖北十堰市·中考真题）LED灯具有节能、环保等特点，它的主要材料是 ______（选填“超导体”或“半导体”），一个额定电压为220V，额定功率为11W的LED灯，该灯的额定电流是 ______A。小红查资料知道10W的LED灯的亮度与60W的白炽灯相同，她新买了10W的LED台灯替换自己房间60W的白炽灯台灯，若小红房间的台灯每天正常发光4小时，使用LED灯后一个月（按30天计算）可以节约用电 ______kW•h。 【答案】半导体 0.05 6 【详解】

[1]LED灯中的发光二极管主要应用了半导体材料。 [2]灯的额定电流为

I[3]节约的电能为

P11W0.05A U220VW节P节t60W-10W430h0.05kW120h6kWh

16．（2021·福建中考真题）某手机电池容量为4200 mAh，，电池电压为3.7 V。用一个标有“输出5 V 4 A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满。充电效率为84%，需要______min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的______较大。

【答案】55.5 电流 【详解】

[1]手机电池充满电需要的电能为

WUIt3.7V4200mAh3.7V4.2A3600s55944J

设需要充电时间为t1，则

代入数据

W100%84% U1I1t1 98

55944J84%

5V4At1解得

t13330s55.5min

[2]快充充电线的电流比普通手机电流要大，所以充电线要粗一些，使得导线电阻要小一些，可以减小电流热效应产生的热量。

17．（2021·广东中考真题）如图是探究电流通过导体产生的热量与______关系的实验装置，实验中用U形管内液面的______反映导体产生热量的多少.通电一段时间后，容器______（选填“甲”或“乙”）内电阻丝产生的热量较多。

【答案】电流 高度差 甲 【详解】

[1]由本实验装置，甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据控制变量法，探究产生热量与电流。

[2]本实验利用转换法，观察U形管内液面高度差，可反映产生热量多少，高度差越大，产生热量越多。

[3]甲乙内电阻丝的电阻值相同，通电时间相同，甲内电阻丝在干路，乙内电阻丝在支路，甲内电阻丝在的电流大于乙内电阻丝在的电流，根据焦耳定律

QI2Rt

甲内电阻丝产生热量多。

99

18． （2021·海南中考真题）如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V，6W字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2.0A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，电源电压U为__________V，灯泡L的实际电功率P为__________W。

【答案】6 1.5 【详解】

[1]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，滑动变阻器全部接入电路和小灯泡并联，因为灯泡L正常发光，根据并联电路的电压规律可知，电源电压等于灯的额定电压等于6V。 [2]当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，灯的电流为

IL灯的电阻为

PL6W1A UL6VUL26VRL6Ω PL6W滑动变阻器的最大电阻为

2R滑U6V6Ω I滑2A-1A开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，滑动变阻器全部接入电路和灯串联，此时灯的功率为

2U6VPI2RLRL6Ω1.5W

6Ω6ΩR滑RL2

四、实验题

19．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。

100

（1）实验中通过观察_____________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了这种实验方法的是_____________（填序号）。 ①探究物体的动能跟哪些因素有关 ②探究杠杆的平衡条件

（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，表明在电流和通电时间相同的情况下，_____________越大，产生的热量越多。

（3）图中U形管_____________（选填“是”或“不是”）连通器，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的_____________不同。

（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧U形管液面上升高度相同，与其他小组的实验现象都不同，经检查气密性良好请你分析实验现象不同的原因：_____________。 【答案】液面的高度差（或液面的高度、或两侧液面的高度差、或两侧液面的高度答案前面有“U形管”字样不扣分） ① 电阻 不是 电流 电阻R3断路 【详解】

（1）[1]如果电流通过导体产生的热量越多，透明容器中空气膨胀程度越大，U形管中液面的高度差越大，所以我们可以通过U形管中液面的高度差来反映电阻产生热量的多少，这种方法称为转换法。

[2]在研究物体的动能跟哪些因素有关的实验中，我们是通过水平面物块被推出的距离来反映动能大小的，也用到了控制变量法，故选①。

（2）[3]通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，说明右侧导体产生热量多，因为右侧电阻大，表明在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 （3）[4]图中U形管下端连通，但上端不开口，不是连通器。

101

[5]乙图中透明容器中电阻相等，是研究电流通过导体产生的热量和电流的关系，所以应该改变电流，乙图中R3与R2并联，目的是使通过R1与R2的电流不同。

（4）[6]左右两侧U形管液面上升高度相同，说明电阻产生了热量一定有电流经过，且产生的热量相同，因为透明容器中的电阻相同，说明电流相同，所以故障可能是电阻R3断路。 20．（2021·甘肃中考真题）在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如图电路。

（1）为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的___________（选填“水”或“煤油”），实验中通过观察___________来比较电流通过导体产生热量的多少；

（2）如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系；

（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数___________（选填“相同”或“不同”），可以探究电流通过导体产生的热量与___________的关系。

【答案】煤油 温度计的示数 电阻 不同 电流 【详解】

（1）[1]两个烧瓶中应装入质量和初温相同的煤油，因为煤油的比热容较小，在吸收较少热量，便能升温较明显。

[2]实验中，可通过观察温度计的示数来比较电流通过导体时产生热量的多少，因为导体产生的热量不同，烧杯中煤油吸收的热量也不同，则温度计示数也不同。

（2）[3]图甲中，两电阻不同的电热丝串联在电路中，则通过电热丝的电流相同，那么探究

102

的是电流通过导体产生热量与电阻的关系。

（3）[4][5]图乙中，两个阻值相同的电热丝分别与电流表和滑动变阻器串联后，再并联在电路中，那么应调节变阻器的滑片让两个电流表的示数不同，即通过两电热丝的电流不同，这样便可探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。

21．（2021·浙江杭州市·中考真题）小金利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。

（1）依据图甲，请在答题卷上用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整______； （2）小金正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为 ______V。接下来调节滑动变阻器的滑片向 ______（选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光。

【答案】 2.3 B

【详解】

（1）[1]根据电路图可知，电流表串联接入电路中，电压表并联到灯泡的两端，实物图如图所示：

103

。

（2）[2][3]电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.3V，而额定电压为2.5V，故应使小灯泡两端的电压增大，就应该让滑动变阻器两端的电压减小，就必须把滑动变阻器的阻值调小，即滑片向B端移动，使电压表示数为2.5V。

22．（2021·湖南常德市·中考真题）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开关各一个，导线若干。

（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。请你指出来：①______；②______。

（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为

104

______W。

（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______。 A．10Ω 3A B．30Ω 1A C．60Ω 1A

（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是______。

【答案】闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处 电流表所选量程太大 0.625 B 丙 【详解】

（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前，滑片P没有处于阻值最大处；小灯泡的电流在0.3A作用，不会超过0.6A，故电流表的量程选择的太大了。

（2）[3]测量小灯泡的额定电功率，需要选择小灯泡的额定电压，额定电压为2.5V，此时的电流为0.25A，故小灯泡的额定电功率为

PUI2.5V0.25A=0.625W

小灯泡的额定电压为0.625W。

（3）[4]电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，则滑动变阻器需要分担的电压为

U滑U-U灯=6V-2.5V=3.5V

则滑动变阻器的最小阻值为

R再尽可能的选择小电阻，故选B。

U滑3.5V==14Ω I0.25A（4）[5]选择丙，开关S2接a，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.25A，小灯泡正常发光，保持滑动变阻器位置不动，开关S2接b，调节电阻箱，使电流表的示数为0.25A，则通过电阻箱和电流表就可以求出额定电压，即可求出小灯泡的额定电功率。

23．（2021·湖北十堰市·中考真题）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率。

105

（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮）______。

（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是 ______。 （3）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 ______W。实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏 ______。

（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表损坏，善于动脑的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U额和测得的额定电流I额，设计如图丙所示电路，测出Rx的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。

①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ______；

②再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U； ③待测电阻Rx＝______（用所测物理量和已知物理量符号表示）

【答案】 在连接电路时，开关没有断开 1.14

大 U额 【详解】

UU额I额

（1）[1]滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：

106

。

（2）[2]如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，这种连接电路的方式是错误的。

[3]如图乙所示，（3）电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为

P=UI=3.8V×0.3A=1.14W

[4]电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。

（4）①[5]先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为U

额

。

③[6]因为断开开关S1，闭合开关S2，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为U，则加在Rx电阻两端的电压为U-U额，小灯泡和电阻Rx串联，则流经电阻Rx的电流为I

额

，待测电阻Rx的阻值为

Rx

五、计算题

UU额I额

24．3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的（2021·甘肃兰州市·中考真题）一只标有“6V，定值电阻R串联，接在电源电压不变的电路中，接通电路后，小灯泡L正常发光。求： （1）电路中的电流I； （2）电源电压U；

（3）通电20s，整个电路消耗的电能W。 【答案】（1）0.5A；（2）10V；（3）100J 【详解】

解：（1）小灯泡L与定值电阻R串联，电路电流就等于流过小灯泡的电流，此时小灯泡正常

107

发光，电路电流

IIL（2）R两端电压

PL3W0.5A UL6VURIR0.5A8Ω=4V

电源电压

UURUL4V6V10V

（3）通电20s，整个电路消耗的电能

W=UIt10V0.5A20s100J

答：（1）电路中的电流为0.5A； （2）电源电压为10V；

（3）通电20s，整个电路消耗的电能为100J。

25．（2021·内蒙古中考真题）小红从赤峰到宁城，选择了尾气零排放的G8208次列车，经查询赤峰到宁城高铁运行里程约100km，运行时间约30min。若该列车全程匀速行驶在平直的轨道上，牵引力恒为2.7×105N，供电电路输入列车的电功率恒为2×107W，请你根据以上信息，解决下列问题：

（1）从赤峰站到宁城站段列车消耗的电能。

（2）求该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率。 【答案】（1）3.61010J；（2）75％ 【详解】

解：（1）赤峰站到宁城站段列车消耗的电能

WPt2107W3060s3.61010J

（2）牵引力做的功

W1=Fs=2.7105N100103m2.71010J

电能转化为机械能的效率

W12.71010J===75％

W3.61010J答：（1）赤峰站到宁城站段列车消耗的电能为3.61010J；

108

（2）该列车从赤峰站至宁城站将电能转化为机械能的效率为75％。

26．（2021·黑龙江中考真题）如图甲所示为某高、低温两挡位电烤箱的内部简化电路，S为手动开关，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图像。求:

（1）高温挡工作时的功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）15min内R1消耗的电能。

【答案】（1）2200W；（2）55；（3）1.188106J 【详解】

解（1）高温挡工作时的功率

PUI高220V10A=2200W 高U2（2）当 S、S1闭合，两电阻并联，总电阻最小，根据PUI可知，此时电功率最大，

R为高温档，那么当S闭合时，为低温档，低温档的功率为

P低UI低220V6A=1320W

那么电热丝R2的功率为

P2PP低=2200W-1320W=880W 高则电热丝R2的阻值为

U2220VR==55Ω

P880W（3）15min内R1消耗的电能

2WP1.188106J 低t1320W1560s=

109

答：（1）高温挡工作时的功率2200W； （2）电热丝R2的阻值为55；

（3）15min内R1消耗的电能1.188106J。

27．（2021·内蒙古中考真题）中国的厨艺最讲究“火候”二字，图甲所示的智能蛋糕机就是采用智能化技术控制制作过程不同时间段的温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的部分参数如下表所示。 蛋糕机部分参数表 U额=220V 额定功率/W 中温440 高温880 （1）求该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比； （2）求该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻；

（3）小明课下查得其实际工作的简化电路图如图乙所示，S1为单刀开关，S2为单刀多掷开关，R1、R2为电加热丝。请判断蛋糕机处于高温、中温、低温挡时开关S1、S2所处的状态；并计算该蛋糕机低温挡的额定功率。

【答案】（1）1:2；（2）110Ω；（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3； 220W 【详解】

（1）由P=UI可得，蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比

P中I中UP中440W1==== I高P高P高880W2U

110

即该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比1:2。

U2（2）由P=UI=可得蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻

RU2220V2R中===110Ω

P中440W即中温档时电路的总电阻为110Ω。

U2（3）由P=UI=可知，电压一定，电路中电阻越大，电功率越小。当S1闭合，S2连接触

R点2时，R1和R2并联，并电阻最小，为高温挡；当S1断开，S2连接触点3时，电阻R1和R2串联，串电阻最大，处于低温挡；当S1闭合，S2连接触点1时，电路中只有R1，为中温挡。

高温挡的额定功率为880W，则R1和R2并联的总电阻

U2220V2R并===55Ω

P高880W中温挡时，电路中只有R1，中温档时电路的总电阻为110Ω，即R1=110Ω，则

1111+=+=55Ω R1R2110ΩR2解得

R2=110Ω

低温挡时，电阻R1和R2串联，R1和R2串联的总电阻

R串= R1+R2=110Ω+110Ω=220Ω

则低温挡的额定功率为

U2220V2P低===220W

R串220Ω即该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。

答：（1）该蛋糕机正常工作时中温挡和高温挡的电流之比为1:2； （2）该蛋糕机正常工作处于中温档时电路的总电阻为110Ω；

（3）高温挡，S1闭合，S2连接触点2；中温挡，S1闭合，S2连接触点1；低温挡，S1断开，S2连接触点3；该蛋糕机低温挡的额定功率为220W。

28．（2021·湖南长沙市·中考真题）下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动

111

变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求： 滑动变阻器的滑片位置 A B （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）灯泡正常发光100s消耗的电能；

（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

电压表V1的示数U1/V 9U0 6U0 电压表V2的示数U2/V 9U0 10U0

【答案】（1）5；（2）125J；（3）1.2W 【详解】

解：（1）灯泡正常发光时的电阻

RL（2）灯泡正常发光100s消耗的电能

UL2.5V==5Ω IL0.5AWUIt2.5V0.5A100s=125J

（3）当滑片在A点时，两电压表的示数相等，说明在A点时，滑动变阻器的阻值为零，此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

112

I此时两电阻的总功率为

9U0 R19U081U02U2 P总P+0==1+P2RR1R1还可以根据串联电路电压规律列等式

29U0U9U0+RL

R1当滑片在另外一个端点B时，滑动变阻器全部接入，则此时电压表的示数为9U0，此时电路中的电流为

I'此时两电阻的总功率为

6U0 R16U060U02P= 总'UABI10U0R1R1R1和R2的功率之和相差0.35W，则可以列等式

81U0260U0221U02P=P==0.35W 总P总'R1R1R1经整理可得

U020.35W1==W R12160还可以根据串联电路电压规律列等式

U10U0+联立电源电压公式，可以得到

6U0RL R1R1=15

U021=W即可求出 代入

R160U0=0.5V

113

则电源电压为

U10U0+6U060.5VRL=100.5V+5Ω=6V R115当滑动变阻器在B端时，滑动变阻器的阻值最大，电流最小，最小的电流为

I'6U060.5V==0.2A R115Ω则滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值

P总UI'6V0.2A=1.2W

答：（1）灯泡正常发光时的电阻为5Ω； （2）灯泡正常发光100s消耗的电能为125J；

（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为1.2W。 29．（2021·湖北十堰市·中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。求： （1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）电路总功率的最大值和最小值。

【答案】（1）1.6W，10Ω；（2）25Ω；（3）3.2W，1.6W 【详解】

解：（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等，所以此时电路中的电流为I=0.2A，L的电压为UL=1V，R0的电压为U0=2V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数

114

为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；所以此时电路中的电流为I'=0.4A，L的电压为UL'=4V，R0的电压为U0'=4V，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为

RL'UL'4V10Ω I'0.4A根据题意，此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率为

P额=UL'I'=4V×0.4A=1.6W

定值电阻R0的阻值为

R0U0'4V10Ω I'0.4A（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路中，电源电压

U电=UL'+U0'=4V+4V=8V

滑片在a时，变阻器分压

U滑=U电-U0-UL=8V-2V-1V=5V

滑动变阻器的最大阻值

R滑（3）电路总功率的最大值为

U滑5V25Ω I0.2AP大=U电I'=8V×0.4A=3.2W

电路总功率的最小值为

P小=U电I=8V×0.2A=1.6W

答：1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；

（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。

30．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能? （2）电源电压是多少伏?

115

（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?

【答案】（1）240J；（2）12V；（3）28.8W 【详解】

解：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能

W=Pt=4W×60s=240J

（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量ΔI=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为

I2I额=I1为

P额U额=4W0.5A 8VI1I2ΔI0.5A0.2A=0.3A

灯泡电阻

R灯=根据题意，电源电压为

U额I额=8V16Ω 0.5AUI1RR灯0.3AR16Ω ① UI2R16ΩR灯0.5AR16Ω16Ω ②

解①②两式得U=12V。

（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流

I0

U12V0.6A R020Ω116

在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流

I大=I总I03A0.6A2.4A

滑动变阻器最大功率

P大=UI大=12V2.4A28.8W

答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J； （2）电源电压是12V；

（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。

31．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）某同学家中有一台电热饮水机，铭牌上部分信息如图所示，饮水机加热电阻不受温度影响。关闭家中其它用电器，只让该饮水机单独工作，电能表转盘转了50转用时60s，电能表参数如图所示，则该饮水机在这段时间内消耗的电能为______J，此时家中的实际电压为______V。 XX牌电热饮水机 额定电压 额定功率

220V 1210W

【答案】6×104（或60000） 200 【详解】

[1]该饮水机在这段时间内消耗的电能为

W501kWhkWh=6104J 300060 117

[2]实际功率为

W6104JP1000W 1t60sU2因为饮水机加热电阻不受温度影响，根据P可得

RPU12U121000W12 2PU220V1210W可得U1=200V。

32．（2021·福建中考真题）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R1、R2均为发热电阻，R1的阻值为484Ω，加热档功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2 kg的水加热使其温度升高75．，需要的时间为375s，已知c水=4.2×103J/（kg•．）。 求：（1）保温档的功率； （2）电阻R2的阻值； （3）电蒸锅的加热效率。

【答案】（1）100W；（2）44Ω；（3）84% 【详解】

解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，电路中只有R1接入电路，此时电路处于保温档，保温档功率

U2220VP保===100W

R1484（2）闭合开关S1、S2，电路中只有R1、R2并联接入电路，电路处于加热档，R2的功率

2P－P=1200W－100W=1100W 2=P加保 118

U2由P可知，R2的电阻

RU2220V2R2=44Ω

P21100W（3）水温度升高75．吸收的热量

Q吸=cmt4.2103J/kg?℃1.2kg75℃3.78105J

这个过程消耗的电能

5W=P加t1200W375s4.510J

电蒸锅的加热效率

Q吸3.78105J===84％ 5W4.510J答：（1）保温档的功率为100W； （2）电阻R2的阻值44Ω； （3）电蒸锅的加热效率为84％。

33．（2021·广东中考真题）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P-I关系图像如图乙所示，求： （1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）9V；（2）72欧 【详解】

119

解：（1）当滑片P在b端时，只有R0工作，电流最大为

Ib0.5A

电源电压为

U=（2）R0的阻值为

P4.5W9V Ib0.5AR0U9V18Ω Ib0.5A当滑片P在a端时，电阻最大，电流最小，此时

Ia0.1A

总电阻为

R总滑动变阻器最大电阻为

U9V90Ω Ia0.1AR滑=R总R090Ω18 Ω72Ω

答：（1）电源电压为9V；

（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。

六、综合题

34．（2021·黑龙江齐齐哈尔市·中考真题）父亲节到了，小明妈妈为爷爷买了一个电热足浴盆，内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W。求：

（1）该电热足浴盆加热系统是利用电流的______工作的；

（2）小明帮爷爷泡脚前，问是浴盆中加入6kg初温为20C的水，加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40C，则此加热过程中水吸收的热量是多少______？（水的比热容c4.2103J/(kg?C)）

（3）加热系统的加热电阻正常工作15min消耗的电能是多少______？

（4）当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际电功率是多少？（忽略温度对电阻的影响）______

120

【答案】热效应 5.04105J 5.445105J 500W 【详解】

（1）[1]该电热足浴盆加热系统工作过程中将电能转化为内能，是利用电流的热效应工作。 （2）[2]水吸收的热量

Qcmt4.2?103J/(kg?°C)?6kg?(40?C-20?C)=5.04?105J

（3）[3] 加热系统的加热电阻正常工作15min消耗的电能是

WPt605W?900s=5.445?105J

（4）[4]加热电阻的阻值为

(220V)2R=80Ω

P605W当小明家的实际电压是200V时，加热电阻工作的实际电功率是

U额2(200V)2P=500W 实R80Ω35．（2021·广东中考真题）如图甲是某品牌家用电吹风，其电路如图乙所示，R1、R2为电阻丝，M为电动机。通过调节开关，可使电吹风分别处于“停止”“冷风”“暖风”或“热风”四种状态。

（1）要使电吹风正常工作，图甲中的A处应安装______，B处应安装______（选填“电动机”或“电阻丝”）；

（2）如图乙，要使电吹风处于“冷风”状态，应闭合开关______。要使电吹风处于“暖风”状态，应闭合开关______；

（3）已知电吹风处于“暖风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了20℃；处于“热风”状态时，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，假设这两种状态下的热效率相同，相同时间内吹出的空气质量相同，则R1:R2=_______；

U实2 121

（4）电吹风用了几年后，由于电阻丝的升华，实际发热功率会______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】电阻丝 电动机 S S和S1 1:2 变小 【详解】

（1）[1][2]电阻用来发热，电动机用来产生风，若A处装电动机，B处装电阻，则B处产生B处装电动机，的热无法被风带出，会烧坏电吹风，因此A处应装电阻，风将产生的热带出，形成热风。

（2）[3]要吹冷风状态，则电阻不工作，电动机工作，应闭合开关S。 [4]要吹暖风，由图，R1工作、R2不工作，因此应闭合开关S、S1 。

[5]电吹风处于“暖风”状态时，R1和电动机并联，（3）从出风口吹出的空气温度升高了20℃，此时发热功率为

U2P 1IR1R121处于“热风”状态时，R1、R2、电动机并联，从出风口吹出的空气温度升高了30℃，此时发热功率为

U2U2P2IRI2R2

R1R22112假设这两种状态下的热效率相同且都为η，则二种情况下空气吸热分别为

Q暖Pt1cmt1 Q热Pt2cmt2

两式相比得

122

Q暖Ptcmt1t120℃21 Q热Ptcmt2t230℃32化简整理得

U2PR21212

UP2U3R1R2可求得

R11 R22（4）[6]电阻丝升华，会变细，电阻值会变大，为纯电阻电路，根据功率公式

U2 PIRR2可知，电阻增大时，发热功率会变小。

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