甘肃省2020-2022三年中考物理真题分类汇编10电能和电功、电功率
一、单选题
1．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
2．（2020·甘肃兰州·统考中考真题）如图甲所示R1为定值电阻，调节电阻箱R2时电流表的示数I随之发生变化。如图乙为电流表示数的倒数与电阻箱R2的阻值之间的变化关系图像，则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为5V B．定值电阻R1的阻值为2.5Ω
C．该电路的最大电流为2A D．该电路的最大功率为1.25W
3．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“”，灯泡L标有“”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为，电压表量程为。要保证电路安全。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为 B．电路消耗的最大功率
C．小灯泡的最小功率为0 D．电流表的示数变化范围
4．（2020·甘肃天水·统考中考真题）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关后，当滑片从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为 B．滑动变阻器的最大阻值为
C．该电路总功率变化范围为 D．小灯泡正常发光，电流所做的功为
5．（2020·甘肃兰州·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，灯L标有“6 V 0.6 W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移动到中点时，灯L正常发光，电压表示数为4 V，当滑片P移到最大阻值时，灯L与滑动变阻器的电功率之比为( )
A．4∶3 B．3∶4 C．3∶2 D．2∶3
6．（2021·甘肃兰州·统考中考真题）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为，电压表量程为，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的规格为“”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）
A．电路消耗的最大总功率为3W
B．电流表示数的变化范围为
C．滑动变阻器接入电路的最小阻值为2Ω
D．电阻消耗的最大功率为0.9W
7．（2021·甘肃兰州·统考中考真题）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30
B．电源电压为12V
C．定值电阻R1的阻值为10
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W-14.4W
8．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“ ”，定值电阻的阻值为，小灯泡标有“ ”，电流表的量程为。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合，滑片移到的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A．小灯泡的电阻为 B．电源电压为
C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
二、填空题
9．（2020·甘肃兰州·统考中考真题）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲为其内部电路原理图，当开关S接触点2时，该电饭煲处于________（选填“保温”或“加热”）状态，电阻R1的阻值是________Ω。图乙是该电饭煲一次做饭过程中电功率与时间的关系图像，则这次做饭消耗的电能是________J。
10．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）总功率为9W的节日彩灯由30只相同的LED小灯珠连接而成，任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，则这30只小灯珠的连接方式是______联；与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，若LED灯可以节约80%的电能，则这串彩灯正常工作时与______W的白炽灯亮度相当。
三、实验题
11．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）在“测量小灯泡电功率”的实验中，老师给同学们准备了以下器材：
A．小灯泡（额定电压2.5V，电阻大约10Ω）
B．电流表A1（量程0~0.6A）
C．电流表A2量程0~3A）
D．电压表（量程0~3V，0~15V）
E．滑动变阻器“10Ω 1A”
F．滑动变阻器“50Ω 2A”
G．电源（电压恒为6V不变）
H．开关、导线若干
(1)本实验中应选择电流表______；滑动变阻器______（均填仪器前字母）；
(2)测量电路图如图甲所示，图乙实物电路中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整( )；
(3)某探究小组将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，但任意移动滑动变阻器的滑片时，电压表有示数且不变，灯泡亮度不变，具体故障原因是______；
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，其中小灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示为______A，小灯泡的额定功率为______W。
12．（2021·甘肃武威·统考中考真题）小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为的小灯泡电功率时，电源电压为，若所用器材均能满足实验需要。
（1）用笔画线替代导线，将实物电路连接完整______；
（2）连接电路时，开关要______（选填“断开”或“闭合”）；滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值______位置；
（3）实验过程中，当电压表示数为时小灯泡正常发光，由图乙可知，此时电流表的示数为______A，小灯泡正常发光时的电阻为______，小灯泡的额定功率为______W；
（4）小王受此实验启发，想测定电动自行车上用作照明的LED（发光二极管）额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的图像如图丙所示，由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。查阅资料知道该LED的额定电压为，结合图像可得该LED的额定功率为______W。
四、计算题
13．（2022·甘肃兰州·统考中考真题）一款内置电陶炉的电暖桌如图甲所示，它不仅具有桌面暖手、桌底暖脚功能，还可以烧水、煮茶等。电陶炉的简化电路如图乙所示，其参数如表所示，高温档额定功率字迹已被磨损。旋转旋钮开关，可实现停止工作、低温档和高温档的转换。R1和R2均为电热丝，R2=72.6Ω。求：
（1）R1的阻值；
（2）高温档额定功率；
（3）在某用电高峰期，若家庭电路中只有电陶炉在工作，发现标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，使质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃，求此时电陶炉的加热效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
电陶炉
额定电压 220V
额定功率 高温档 ××W
低温档 400W
14．（2021·甘肃兰州·统考中考真题）一只标有“6V，3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8的定值电阻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。
15．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻，电阻，当只闭合开关时，电流表A的示数。开关、都闭合时，求：
(1)电流表A的示数；
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功。
16．（2020·甘肃兰州·统考中考真题）如图所示的电路，电源电压恒为18V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，小灯泡L上标有“6V 3W”的字样，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”。闭合开关S后，在确保两个电表的示数均不超过所选量程，灯泡L两端电压不超过额定电压（灯丝电阻不变）的前提下，求：
（1）小灯泡的电阻RL；
（2）滑动变阻器允许调节的阻值范围；
（3）电路消耗总功率的变化范围。
17．（2020·甘肃天水·统考中考真题）如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为，电流表的量程为，灯上标有“”字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻。当只闭合开关、，调节滑片至距端一处时，灯正常工作；当只闭合开关、，调节滑片至中点处时，电流表示数为，求：
(1)灯泡的电阻；
(2)电源电压；
(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关、时，灯消耗的电功率范围。
18．（2020·甘肃天水·统考中考真题）如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入、初温为的水，放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开。求：
额定功率
自重
与桌面接触面积
(1)装入水后水壶对桌面的压强；
(2)水吸收的热量；
(3)此电热水壶在额定电压下正常工作可将水烧开，试计算该电热水壶的加热效率。，
五、综合题
19．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，R1和R2均为电烤箱中的加热元件，R2的阻值为70Ω。当只闭合S1时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。
(1)低温挡工作时，电路中的电流是多少？( )
(2)发热电阻R1的阻值是多少？( )
(3)高温挡时应该闭合的开关是______，高温挡的电功率是多少？( )
(4)小余发现傍晚用电高峰时，电烤箱内比平时温度低，他猜想是用电高峰时电压偏低所致，于是他想用电能表和秒表测量家庭电路的实际电压。傍晚用电高峰时，他关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作，发现在30s内电能表的转盘转了25转，电能表的铭牌如图丙所示，则用电高峰时家庭电路的实际电压为多少？( )（不考虑电阻值随温度的变化）
20．（2022·甘肃金昌·中考真题）厨艺最讲究“火候”二字，如图甲所示的智能蛋糕机就是通过智能化技术控制制作时间和温度，制作出口感好、营养价值高的蛋糕。该蛋糕机的电路简图如图乙所示，其中R1、R2均为发热电阻（假定电阻不随温度变化），部分参数如下表所示。求：
额定电压/V 220
额定功率/W 高温1100
中温880
低温
（1）当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，蛋糕机处于 ___________档（选填“高温”、“中温”或“低温”）；
（2）该蛋糕机以高温挡正常工作时，10分钟产生的热量；( )
（3）该蛋糕机正常工作时R2的电阻值；( )
（4）该蛋糕机低温挡的额定功率。( )
参考答案：
1．C
【详解】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，故A错误；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，故B错误；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻
，
即R甲
，
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流
I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
故D错误。
故选C。
2．D
【详解】C．由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当R2=0Ω时总电阻最小，电路中的电流最大，此时=2A-1，则此时电路中的电流为 I1=0.5A。故C错误；
B．此时只有R1接入电路，由I=可得，电源电压为
U=I1R1=0.5A×R1……①
由图乙可知，当R2=10Ω时，=6A-1，则此时电路中的电流I2=A。则电源电压为
U=I2 (R1+R2) =A×( R1+10Ω)……②
因电源的电压不变，所以有
0.5A×R1=A×( R1+10Ω)
解得R1=5Ω，故B错误；
A．将R1=5Ω带入①得电源电压U= 2.5V，故A错误；
D．根据电路图可知，当R2=0Ω时，只有R1接入电路，此时电路中电流最大，电路消耗的功率最大，则
P最大=UI最大=2.5V×0.5A=1.25W
故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，灯泡额定状态下的电阻为
电路电流为
则电源电压为
故A错误；
B．由功率计算公式P=UI可知，电路电流最大，达到小灯泡额定电流0.5A时功率最大，为
故B错误；
C．根据功率计算公式可知，当电路电流最小时小灯泡功率最小，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为
此时小灯泡功率为
故C错误；
D．由以上分析可知，电路中最小电流为0.2A，最大电流为0.5A，即电流表的示数变化范围，故D正确。
故选D。
4．B
【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由题意可知，当滑片位于最左端时，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压为，即小灯泡的额定电压为，故A错误；
B．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
由可得，滑动变阻器的最大阻值
故B正确；
C．当滑片位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙可知，通过灯泡的电流，则
当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流
则
所以，该电路总功率变化范围为，故C错误；
D．小灯泡正常发光，由可得，电流所做的功
故D错误。
故选B。
5．B
【详解】根据题意可知，灯泡的额定电压为6V，额定功率为0.6W，则灯泡正常发光时的电流
I=P额/U额=0.6W/6V=0.1A；
灯泡的电阻
RL=U额/I额=6V/0.1A=60Ω；
灯泡正常发光时，变阻器的阻值
R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω，
所以变阻器的最大阻值为80Ω；
P=UI=I2R，
当滑动变阻器的阻值最大时，二者电功率之比：
PL:P滑=I2RL:I2R滑′=RL:R滑′=60Ω:80Ω=3:4；
故应选B.
6．D
【详解】由图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．电压表量程为，电流表量程为，滑动变阻器的规格为“”，当通过电路的最大电流是0.5A，电压表的示数为
U1=IR1=0.5A×10Ω=5V＞3V
所以当电压表的示数为3V时，通过电路的电流最大，最大电流为
电路消耗的最大总功率为
P最大=UI最大=6V×0.3A=1.8W
故A错误；
B．变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，通过电路的电流最小，最小电流为
=0.2A
电流表示数的变化范围为，故B错误；
C．通过电路的最大电流是0.3A，电路的总电阻
滑动变阻器接入电路的最小阻值
R2最小=R总-R1=20Ω-10Ω=10Ω
故C错误；
D．电阻消耗的最大功率为
P1=I最大2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W
故D正确。
故选D。
7．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．只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，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移动前电路电流I=, 滑片P移动后电路电流I′==，则有
I′-I=-=0.2A
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===0.5A
通过灯泡R1的电流
I R1===1.2A
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
I===0.4A
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
Pmax===14.4W
只闭合开关S1，电路总功率最小值为
Pmin===4.8W
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。
8．D
【详解】:
A．由可知，小灯泡的电阻
故A正确；
B．只闭合，灯泡和滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片移到的中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为，此时小灯泡恰好正常发光，电路电流0.6A，由可知，滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压
故B正确；
C．只闭合，当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，灯泡两端的电压最小，灯泡的功率最小，亮度最暗，此时电路电流
由可知，此时小灯泡的功率
故C正确；
D．当只闭合，灯泡和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入最大阻值，此时电路电流最小，即
此时电路总功率最小，即
闭合电路所有开关，当通过滑动变阻器的电流为其最大电流1A，且滑动变阻器和定值电阻并联时， 干路电流最大，即
此时电路总功率最大，即
所以电路消耗总功率的最小值与最大值之比
故D错误。
故选D。
9． 保温 60.5 6×105
【详解】[1]由甲图可知，开关S接触点1时，只有R1连入电路中，S接触点2时，两电阻串联，电源电压一定，开关接触点2时，电路的电阻较大，由P=可知，电路消耗的功率较小，电饭煲处于保温状态。开关接触点1时，电路的电阻较小，由P=可知，电路消耗的功率较大，电饭煲处于加热状态。
[2]根据图乙可知
P加热=800W，P保温=200W
R1的阻值
R1==60.5Ω
[3]根据图乙可知，加热时间
t加热=10min=600s
保温时间
t保温=20min-10min=10min=600s
则消耗的总电能
W=W加热+W保温=P加热t加热+P保温t保温=800W×600s+200W×600s=6×105J
10． 并 45
【详解】[1]任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，说明它们互不影响，因此它们是并联连接。
[2]因在达到相同亮度的条件下，若LED灯可以节约80%电能，所以，这个LED灯与亮度相当白炽灯的功率
P白炽灯==45W
11． B F 滑动变阻器连接了下面两个接线柱 0.24 0.6
【详解】(1)[1]灯泡正常发光电流约为
I==0.25A
电流表选择量程0-0.6A，选择电流表A1（量程0~0.6A）。
[2]当灯泡正常发光时，电路的总电阻
R总==24Ω
变阻器连入电路的电阻
R滑=R总-RL=24Ω-10Ω=14Ω
所以选择滑动变阻器“50Ω 2A”。
(2)[3]小灯泡的额定电压2.5V，电压表选择0-3V，电压表和灯泡并联，电流表串联在电路中，变阻器一上一下连接，如图所示：
(3)[4]灯泡发光较暗，电流表有示数说明电流太小，滑动变阻器的阻值太大，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上。
(4)[5]由图丙可知，电流表的量程是0-0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。
[6]小灯泡的额定功率为
P额=ULI额=2.5V×0.24A=0.6W
12． 断开 最大 0.3 减小
【详解】（1）[1]滑动变阻器串联，一上一下，故用一根导线连接开关的右边接线柱和滑动变阻器下面的接线柱，用一根导线接在滑动变阻器上方的接线柱和电流表的正0.6A的接线柱即可，电压表并联在灯泡上，用一根导线接在灯泡的右端的接线柱，另外一端接在正3接线柱，再用一根导线接在灯泡的左端和电压表负接线柱上，故如下图所示：
。
（2）[3][4]为了保护电路，需要断开开关；为了保护电路，滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值最大处。
（3）[5][6][7] 由图乙可知，分度值为0.02A，选择小量程，故读数为0.3A；小灯泡正常发光时的电阻为
故小灯泡正常发光时的电阻为；小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为。
（4）[8][9]当电压为2.5V，电流为8mA，合计为0.008A，则此时的电阻为
当电压为3V时，此时的电流为24mA，此时的电阻为
故当电压变大时，电阻变小；结合图像可得该LED的额定功率为
故图像可得该LED的额定功率为。
13．（1）48.4Ω；（2）1000W；（3）85%
【详解】解：（1）由图乙可知，当旋钮开关接1时，电路为R1、R2的串联电路，电路的总电阻为两电阻阻值之和。当旋钮开关接2时，电路为只有R1的简单电路，电路的电阻为R1的阻值。由可知，当旋钮开关接1时，电路处于低温档；当旋钮开关接2时，电路处于高温档。由表中数据知，低温档的功率为400W，则有
解得
R1=48.4Ω
（2）高温档额定功率
（3）质量为1.7kg的水从25℃升高到49℃，吸收的热量为
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.7kg×(49℃-25℃)=1.7136×105J
标有“3000imp/(kW·h)”的电能表的指示灯闪烁168次，消耗的电能是
此时电陶炉的加热效率
答：（1）R1的阻值是48.4Ω；
（2）高温档额定功率是1000W；
（3）此时电陶炉的加热效率是85%。
14．（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，此时小灯泡正常发光，电路电流
（2）R两端电压
电源电压
（3）通电20s，整个电路消耗的电能
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。
15．(1)1A；(2)144J
【详解】(1)只闭合开关S1，只有电阻R1的简单电路，通过R1的电流为0.6A，电源电压
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
两个开关都闭合，两个电阻并联，由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，电流表测量干路中的电流，电流表的示数
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功
答：(1)电流表A的示数是1A；
(2)通电1分钟，电流通过所做的电功是144J。
16．(1) 12Ω；(2)24Ω～60Ω；(3) 4.5W～9W
【详解】解：(1)由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流；小灯泡的电阻为
(2)为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以灯泡两端的最小电压
UL′=U-U滑=18V-15V=3V
此时电路中的电流最小为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
灯正常发光时的电流为
则
IL＜0.6A
所以电路中的最大电流应为
Imax=IL=0.5A
此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的规律知，滑动变阻器的最大电阻为
R滑min=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω
滑动变阻器的范围为24Ω～60Ω。
(3)电路的最小功率为
P总小=UImin=18V×0.25A=4.5W
整个电路消耗的最大总功率为
P总大=UImax=18V×0.5A=9W
电路消耗总功率的变化范围为4.5W～9W。
答：(1)小灯泡的电阻为12Ω；
(2)滑动变阻器允许调节的阻值范围为24Ω～60Ω；
(3)电路消耗总功率的变化范围为4.5W～9W。
17．（1）；（3）；（3）
【详解】(1)由可得，灯泡的电阻
(2)当只闭合开关、，调节滑片至距端一处时，与串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压
①
当只闭合开关、，调节滑片至中点处时，与串联，电流表测电路中的电流，则电源的电压
②
由①②可得
，
(3)只闭合开关、时，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡可以正常发光，其最大功率为，当电压表的示数时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，此时灯泡两端的电压
灯消耗的最小电功率
所以，灯消耗的电功率范围为
答：(1)灯泡的电阻为；
(2)电源电压为；
(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关、时，灯消耗的电功率范围为。
18．（1）；（2）；（3）
【详解】(1)水壶内装水的体积
由可得，水壶内装水的质量
水壶内水的重力
装入水后水壶对桌面的压力
装入水后水壶对桌面的压强
(2)在标准大气压下水的沸点是，则水吸收的热量
(3)由可得，电热水壶消耗的电能
该电热水壶的加热效率
答：(1)装入水后水壶对桌面的压强为；
(2)水吸收的热量为；
(3)该电热水壶的加热效率为。
19． 2A 40Ω S1、S2 1210W 200V
【详解】(1)[1]只闭合S1时为低温挡，电功率为440W，由P=UI可得电路中的电流
(2)[2]只闭合S1时，R1与R2串联，电烤箱处于低温挡，由可得，电路的总电阻
所以，电阻R1的阻值
(3)[3][4]闭合开关S1、S2，只有电阻R1的简单电路，电路的总电阻较小，由P=可知电路的功率较大，处于高温档。高温挡的电功率
(4)[5]电能表的表盘转25转，电流通过电烤箱做的电功
电烤箱的实际电功率为
实际电压为
20． 低温 660000J 220Ω 176W
【详解】（1）[1]当开关S1断开，单刀多掷开关S2打到3时，此时电阻R1、R2串联，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最小，再根据电功率公式P＝UI可知，电路中消耗的电功率最小，由参数表可知，此时蛋糕机处于低温档。
（2）[2]蛋糕机在工作过程中将电能完全转化为了内能，所以蛋糕机以高温档正常工作10min产生的热量为
Q＝W＝Pt＝1100W×10×60s＝660000）J
（3）[3]由题意可知，当R1、R2并联接入电路中时，电路中的总电阻最小，电路中的总电流最大，此时为高温档；当R1单独接入电路中时，电路中的总电阻较小，电路中的电流较大大，此时为中温档；当电阻R1、R2串联接入电路时，电路中的总电阻最大，电路中的总电流最小，此时为低温档；
当R1单独接入电路中时，电源电压为
U＝220V
电路总的电功率为
P中＝880W
根据电功率公式P＝UI可知，中温档时电路中通过R1的电流为
根据公式可得
当当R1、R2并联接入电路中时，因为电源电压不变，根据并联电路中电流的规律可知
I总＝I1＋I2
此时为高温档，根据公式P＝UI可知
所以通过电阻R2电流
I2＝ I总－I1＝5A－4A=1A
根据公式可得，电阻R2的阻值为
（4）[4]当电阻R1、R2串联接入电路时，电路中的总电阻
R总= R1+R2=220Ω+55Ω=275Ω
电路中的电流为
根据电功率公式P＝UI可知，电路的总功率为
P＝UI=220V×0.8A=176W
所以低温档的额定功率为176W。
试卷第1页，共3页
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