第18章 电功率
一、单选题
1．（2022秋·吉林·九年级统考期末）常用于测量家用电器在一段时间内消耗多少电能的仪器是（ ）
A．电流表 B．电压表 C．电能表 D．验电器
2．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）PZ220V，60W的白炽灯甲和PZ220V，40W的白炽灯乙串联在同一电路中都能发光，下列说法正确的是（ ）
A．甲灯亮 B．乙灯亮
C．一样亮 D．无法确定
3．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）甲、乙两个小灯泡并联接入电路，如图所示，甲比乙亮，下列判断错误的是（ ）
A．I甲>I乙 B．U甲=U乙
C．R甲>R乙 D．P甲>P乙
4．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）某家用电器的铭牌上标有“1kW”字样，这个电器可能是（ ）
A．台灯 B．液晶电视
C．计算机 D．空调
5．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）华为mate30手机锂电池的铭牌上标有“5V ”的字样，当储存的电能用尽时，用30W的充电器给其充电，直到电能充满，则充电的时间是（ ）
A．0.2h B．0.4h C．0.6h D．0.7h
6．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）一个“220V；1800W”的电水壶，假如电路中的电压降低到210V，电阻丝的电阻不变，有关电水壶的说法正确的是（ ）
A．流过电水壶的电流比正常工作时大
B．电水壶的实际功率小于额定功率
C．电水壶的电阻丝的电阻值是29.6Ω
D．此时电水壶工作1小时比正常工作1小时费电
7．（2022秋·吉林长春·九年级期末）有额定电压和额定功率均为“220V，100W”的电烙铁、电风扇、日光灯，若三者都在额定电压下正常工作，则这些用电器在相等的时间内产生热量最多的是（ ）
A．电烙铁 B．日光灯 C．电风扇 D．一样多
8．（2022秋·吉林通化·九年级统考期末）如图甲所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．电源的电压为9V
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．R0的最大功率为0.4W
D．当滑片在b端时，电路的总功率为0.8W
9．（2022秋·吉林通化·九年级期末）甲灯标有“6V，3W”，乙灯标有“6V，9W”。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．正常发光的灯泡是乙灯
B．在材料和长度相同时，乙比甲灯丝细
C．两灯的总功率是10W
D．电源电压是8V
10．（2022秋·吉林延边·九年级统考期末）将规格都是“”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。下列说法正确的是（ ）
A．三个用电器产生的热量相等 B．三个用电器电压不相等
C．三个用电器均能将电能全部转化为内能 D．三个用电器消耗的电能一样多
11．（2022秋·吉林长春·九年级期末）超导材料具有零电阻和完全抗磁性等一系列神奇的特性，用途广泛。超导材料可以应用在（ ）
A．电饭锅 B．电动汽车
C．电热水壶 D．电暖器
12．（2022·吉林长春·九年级期末）生活和生产中经常用到电器，下列用电器是利用电流的热效应工作的是（ ）
A．洗衣机 B．电冰箱 C．电风扇 D．电饭锅
二、多选题
13．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，两个电压表的量程都是0~15V，电流表的量程是0~0.6A，滑动变阻器的滑片从最右端移动到a点，两个电压表示数与电路中电流关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为11V
B．定值电阻R的阻值为10
C．滑动变阻器的最大阻值为11
D．滑动变阻器的滑片在a点时，整个电路的电功率为7.2W
三、填空题
14．（2022秋·吉林·九年级统考期末）一只电热水壶装满水后接在220V的额定电压下，此时电流为5A，通电5min将水烧开，电水壶产生 J的热量 若将该水壶接在110V的电源上，则烧开这壶水需要 min （电热丝电阻不受温度影响）
15．（2022秋·吉林白山·九年级统考期末）如图甲所示，小灯泡的额定电压为，开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是通过定值电阻和小灯泡的电流与电压关系图像，则小灯泡正常发光时的电流为 ；通电，定值电阻产生的热量为 。
16．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）如图所示，电能表的示数为 kW·h，在某段时间内，转盘转过1800圈，则此段时间内用了 度电．
17．（2022秋·吉林·九年级统考期末）小红家新购买了一台标有“220V 1500W”字样的电热器，他想借助家中的电能表测一测该电热器的实际功率，他关闭了其它用电器，让电热器单独工作了2min，电能表转盘转过100圈，电能表名牌如图所示，电热器在2min内消耗的电能为 kW h，实际功率为 W．
18．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）某房间原来只有一只“220V，40W”的灯泡，小明又找来一只完全相同的灯泡，将它们串联在一起，在电源电压为220V不变的情况下，房间内的总亮度将 （选填“变亮”或“变暗”），此时两灯的总功率为 W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。
19．（2022秋·吉林长春·九年级期末）如图是电热饮水机电路原理图，已知R1=200Ω，R2=20Ω。
（1）当开关S1、S2闭合时，电阻丝 （选填“R1”“R2”或“R1和R2”）连入电路，饮水机处于 状态（选填“保温”或“加热”）；
（2）饮水机处于保温状态时的功率是 W，饮水机的保温功率与加热功率之比为 。
20．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）小明家新购置了一台1100W的空调，这台空调正常工作时，通过它的电流为 A，已知他家原有用电器的总功率是5000W，若现在家中所有用电器同时正常工作，则电路消耗的总功率为 W。
21．（2022秋·吉林长春·九年级期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当标有“6V 12W”字样的小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为P1，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡的电功率为3W时，滑动变阻器的功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，则小灯泡的电阻为 Ω，P1 2P2（选填“＞”、“＝”或“＜”）．
22．（2022秋·吉林·九年级统考期末）图甲是新型取暖器件——电热膜，它是由一条条导电墨线压在绝缘薄膜制成，其结构如图乙所示。电热膜工作时利用了电流的 效应，若其中一根导电墨线脱落，则电热膜的总电阻将 。
23．（2022秋·吉林·九年级统考期末）某兴趣小组模拟冬季温房自动化加热和保温的电路，如图所示，光控开关S因光照改变会自动通断，该电路具有白天保温、晚上加热的特点；R1、R2为电热丝，a、b间电压U=24 V，R1=72 Ω，晚上电路的发热功率为12 W，则：保温时S应处于 （填“闭合”或“断开”）状态；该电路白天工作5 min产生的热量是 J。
四、实验题
24．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，部分实物电路如图所示。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整 。（要求：闭合开关后，滑片P向右移动时小灯泡变亮）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表的示数为3V。断开开关，经检查，各元件完好，电路连接正确，则实验中操作的错误之处是 ；
（3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示;若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2.5V时，电流表的示数为0.24A，则小灯泡的额定功率是 W；
（5）小红还设计出了没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图如图丙所示，已知R0=5Ω，此方案关键的一步是必须调节滑动变阻器的滑片，使电流表A2的示数为 A时，再读出电流表A1的示数，才能计算出小灯泡的额定功率。
25．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）在测额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定电功率的实验中，小英连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。
（1）在连接电路时，若有A（5Ω，1A）、B（10Ω，0.5A）、C（10Ω，0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器 （选填“A”“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行；
（2）在实验中，若电压表示数为2V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。当电压表示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流为 A，小灯泡的额定功率为 W。；
（3）小英根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，做出了I﹣U图像如图丙所示，结果发现图像不是直线，这是因为 ；
（4）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表 示数，电流表 示数（选填“有”或“无”）。
26．（2022秋·吉林长春·九年级期末）在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中：
（1）在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管 来比较的；
（2）用甲、乙两图可探究电流产生的热量与 的关系；实验中，丙容器外部并联的电阻的作用是为了使甲、丙两容器内导体的 不相等；通电后电流通过电阻甲和丙产生的热量之比为 。
27．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲乙两装置使用的是同一电源。
（1）实验是通过比较U形管中液面的 来比较电阻丝产生的热量的多少，这里采用了 的研究方法；
（2）甲装置可探究电流产生的热量与 的关系，通电一段时间后 （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差大；
（3）如果乙装置中R3发生了断路，保证通电时间相同，与断路前相比较，则左侧U形管中液面的高度差将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（4）利用甲装置还可以研究“电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系”，可将甲装置做如下改动：将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线连接在 两个接线柱之间即可（选填“AB”“BC”“BD”或“AC”）。改接完通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面的高度差较大。
28．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）小明用如图甲所示电路测定额定电压为2.5V小灯泡电功率，电源为两节新干电池。
（1）实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障可能是 ；
（2）排除故障，继续实验，根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图像如图乙所示。由图像可知，小灯泡正常发光时的额定功率为 W；
（3）滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，小灯泡的电阻变大，则小灯泡电阻的变化量ΔRL （选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动变阻器的变化量ΔR。
（4）小明打算在原有器材基础上，增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡的额定功率。图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，请通过计算判断两种方案能否完成测量： （填字母）。
A．两种方案都能
B．两种方案都不能
C．丙方案能，丁方案不能
D．丙方案不能，丁方案能
五、简答题
29．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）未来，如果超导体在生活中普遍使用，可否利用它制作电暖气的发热丝？为什么？
30．（2022秋·吉林通化·九年级统考期末）智能手机进行闪充充电时，手机容易发热，这是什么现象？请用相关知识说明手机充电时手机发热的原因。
六、计算题
31．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）如图所示的电路中，小灯泡上标有“0.75W，0.3A”的字样。电源电压为3V，若小灯泡正常工作，求：
（1）滑动变阻器的阻值；
（2）正常工作5min，小灯泡消耗的电能。
32．（2022秋·吉林白城·九年级统考期末）一只额定电压为220V的电水壶，只将它单独接入家庭电路正常工作，通电12min，电能表的示数增加0.1kW h。求：
（1）电水壶的电功率；
（2）电水壶的电阻。
33．（2022秋·吉林松原·九年级统考期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1=30Ω，R2=50Ω。当闭合所有开关，滑动变阻器R3的滑片P在最右端时，电压表V的示数为6V，电流表A的示数为0.26A。求：
（1）电源电压和滑动变阻器的最大阻值是多少？
（2）当闭合开关S1和S2、断开S3和S4时，10min内电流通过R1产生的热量是多少？
（3）若滑动变阻器的滑片P一直放在最右端，电路中的四个开关应该如何通断，整个电路消耗的电功率最小？最小电功率是多少？
34．（2022秋·吉林·九年级统考期末）如图甲所示，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V 1A”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙。求：
（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能是多少？
（2）当电压表的示数为2V时，滑动变阻器的电功率是多少？
七、综合题
35．（2022秋·吉林长春·九年级统考期末）图甲为一个超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图如图丙所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出），则在电路安全工作的前提下。
（1）当湿度为40%时，电流表的示数为 A，此时R0的电功率为 W；
（2）通过湿敏电阻R的电流最大值为 A；
（3）此装置能监测的湿度最大值为多少？( )（写出必要的文字说明和表达式）
参考答案：
1．C
【详解】A．电流表是测电流大小的仪表，不符合题意；
B．电压表测量电压大小，不符合题意；
C．电能表是用来测量家用电器在一段时间内消耗多少电能(即电流做功)的仪表，符合题意；
D．验电器是用来检验物体是否带电的仪器，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】由题意知，两灯额定电压相同，甲灯的额定功率大，根据可知，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，两灯串联在同一电路中都能发光，串联电路的电流处处相等，根据可知，甲灯的实际功率比乙灯小，所以，乙灯较亮，故ACD错误，B正确。
故选B。
3．C
【详解】甲、乙两个小灯泡并联接入电路，如图所示，甲比乙亮，表明甲的实际功率大于乙的实际功率，即P甲>P乙，根据并联电路电压的规律，并联电路两端电压等于电源电压，则U甲=U乙，由可知，电压相同时，R甲
故选C。
4．D
【详解】A．台灯的额定功率大约为10W左右，故A不符合题意；
B．液体电视的额定功率大约为100W左右，故B不符合题意；
C．计算机的功率大约为200W左右，故C 符合题意；
D．空调的功率较大，正常工作时的电流约为5A，功率大约为
P=UI=220V×5A=1100W
故D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】电池充满电储存的电能
用30W的充电器给其充电，直到电能充满，则充电的时间
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
6．B
【详解】一个“220V；1800W”的电水壶，电阻丝的电阻不变，根据电功率公式可得其电阻为
此时通过电阻的电流根据欧姆定律可知，电阻不变，电阻两端电压变小，通过电阻的电流变小，假如电路中的电压降低到210V，此时实际功率为
故此时实际功率比额定功率小，根据
功率变小，时间一样时，此时电水壶工作1小时比正常工作1小时要省电，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．A
【详解】电烙铁工作时把电能转化为内能，即
电风扇工作时把电能转化为机械能和内能，即
日光灯工作时把电能转化光能和内能，即
故在电功率相同、通电时间相同，且均在额定电压下正常工作时，所以三者消耗的电能相同，即
电烙铁工作时把电能转化为内能最多，即产生热量最多，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．B
【详解】由图甲可知，定值电阻R0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；
AB．当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为
I大=0.6A
根据欧姆定律的计算公式可得，电源的电压为
U=I大R0=0.6A×R0——①
当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，由图乙可知，电路中的最小电流为
I小=0.2A
滑动变阻器两端的电压
U滑=4V
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
U=I小R0+U滑=0.2A×R0+4V——②
联立①②可得
R0=10Ω，U=6V
故A错误，B正确；
C．当滑片位于a端时，电路中的电流最大，R0的电功率最大，根据电功率的计算公式可得，R0的最大功率为
P0大=UI大=6V×0.6A=3.6W
故C错误；
D．当滑片在b端时，电路中的电流最小，则电路的总功率为
P=UI小=6V×0.2A=1.2W
故D错误。
故选B。
9．D
【详解】A．由P＝UI可知，甲灯的额定电流为
乙灯的额定电流为
将两灯串联，通过的电流相同，为保证电路安全，则电路中最大电流为
I＝I甲＝0.5A
即甲灯可以正常发光，故A错误；
B．由可知，甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
在材料和长度相同时，导体横截面积越小，电阻越大，因此甲灯丝比乙灯丝细，故B错误；
C．由题知两灯的总电阻为
R＝R甲+R乙＝12Ω+4Ω＝16Ω
电路中的电流I＝0.5A，两灯的总功率为
P＝UI＝I2R＝(0.5A)2×16Ω＝4W
故C错误；
D．由可知电源电压为
U＝IR＝0.5A×16Ω＝8V
故D正确。
故选D。
10．D
【详解】AC．电风扇将电能主要转化为机械能，少部分转化为内能；电视机主要将电能转化为光能，一部分转化为内能；而电烙铁是将电能全部转化为内能，所以电烙铁产生的热量最多，故 AC错误；
B．三个用电器的规格都是“”，正常工作时，其实际电压等于额定电压，都是，故B错误；
D．电功率相同，工作时间相同，根据可知，三个用电器消耗的电能一样多，故D正确。
故选D。
11．B
【详解】电饭锅、电热水壶、电暖器都是利用了电流的热效应来工作的，如果他们由超导材料制成，他们将无法工作；电动汽车工作时电动机的线圈是根据磁场对电流的作用来工作的，如果线圈利用超导材料制成，能够使正常工作时减少能量的损失，故B符合题意，ABD不符合题意。
故选B。
12．D
【详解】A．洗衣机工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故A不符合题意；
B．电冰箱工作时消耗电能的元件主要是压缩机，所以电冰箱工作时主要是把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应工作的，故B不符合题意；
C．电风扇工作时，将电能转化为机械能，是利用电动机原理工作的，故C不符合题意；
D．电饭锅的工作原理是当电流通过导体时，会做功，将电能转化为内能，是利用电流的热效应进行工作的，故D符合题意。
故选D。
13．BD
【详解】由图甲知，R和滑动变阻器串联，电压表V1测定值电阻R两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；滑片P从右端滑到a点的过程中，滑动变阻器连入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，由可知，电路中电流变大，定值电阻R两端的电压变大，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变小，综上可知，图乙中，左边表示V1的示数随电流表示数的变化的图线，右边表示V2的示数随电流表示数变化的图线；
A．由图像知，当电流为0.1A时，定值电阻R两端的电压为1V，滑动变阻器两端的电压为11V，根据串联电路电压的规律知，电源电压为
故A错误；
B．定值电阻R的阻值为
故B正确；
C．由图知，电路的最小电流为0.1A，此时滑动变阻器的电阻最大，滑动变阻器的最大电阻为
故C错误；
D．由图知，滑动变阻器的滑片在a点时，电路的电流最大，最大电流为0.6A，整个电路的电功率最大，最大电功率为
故D正确。
故选BD。
14． 3.3×105 20
【详解】[1]已知电热水壶的电压U=220V，通过的电流I=5A，通电时间t=5min=300s,则电热水壶消耗的电能为
由于电热水壶将消耗的电能全部转化为内能,因此电水壶产生的热量为
[2]由可知电热丝的电阻为
烧开同样一壶水,消耗的电能一定,由可知,烧开这壶水需要的时间为
15． 0.2 2
【详解】[1]由图，小灯泡正常发光时的电压2.5V，电流0.2A。
[2]因为串联，所以电阻电流0.2A，由图电阻分压1V，通电，定值电阻产生的热量为
16． 201.9 0.5
【详解】电能表的最后一位是小数，由图知，此时电能表的示数为201.9kW·h；由于转盘转过3600圈时，消耗的电能为1kW·h，也即1度，所以转盘转过1800圈时，刚好是3600圈的一半，则消耗的电能刚好是1度的一半，即0.5度．
17． 0.04 1200
【详解】2500R/kw h，表示电能表转盘每转过2500转用电1kW h，则电能表转盘每转过1转表明用电器消耗电能kW h，所以，
用电电能表转盘转过了100圈消耗的电能是：W==0.04kW h，t=2min=120s,P==1200W
【点睛】该电能表上标有2500R/kw h，表示电能表转盘每转过2500转用电1kw h．这样可算出电能表转盘转过了100圈时消耗的电能．然后有时间可算出功率．
18． 变暗 20
【详解】[1]因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，在电源电压不变的情况下，由可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。
[2]灯泡的电阻
此时两灯的总功率为
19． R2 加热 220 1:11
【详解】（1）[1][2]当开关S1、S2都闭合时，R1短路，电路为R2的简单电路，当S1闭合、S2断开时R1与R2串联，两电阻串联时总电阻最大，所以当开关S1、S2闭合时，电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，饮水机处于加热状态。
（2）[3][4]饮水机处于加热状态时，电路为R2的简单电路，则电路的功率为
饮水机处于保温状态时，R1与R2串联，电路的功率为
所以饮水机的保温功率与加热功率之比为
P保温:P加热=220W:2420W=1:11
20． 5 6100
【详解】[1]由得，空调正常工作时，通过它的电流为
[2]电路消耗的总功率为
21． 3 ＜
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据求出灯泡的电阻；
（2）当小灯泡正常发光时根据灯泡正常发光时灯泡的电流利用P=UI得出P1的表达式；
小灯泡的电功率为1.5W时，根据P=I2R得出此时电流，根据灯泡两端的电压变化得出变阻器两端的电压变化，然后利用P=UI得出2P2的表达式；最后比较即可．
【详解】（1）由可得，小灯泡正常发光时的电阻：
（2）由P＝UI可得，当小灯泡正常发光时电路中的电流为：
；
则滑动变阻器的电功率：P1＝U滑1I＝U滑1×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
当小灯泡的电功率为3W时，由于忽略温度对灯丝电阻的影响，
则由P＝I2R可得，此时电路中电流为：；
此时灯泡两端的电压：UL实＝IL实RL＝1A×3Ω＝3V；
所以灯泡两端电压的减小量：△UL＝U额﹣UL实＝6V﹣3V＝3V；
由于电源电压不变，则变阻器两端电压的增加量：△U滑＝△UL＝3V，
所以，此时变阻器两端的电压：U滑2＝U滑1+△U滑＝U滑1+3V；
则此时滑动变阻器的电功率：P2＝U滑2I′＝（U滑1+3V）×1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
所以，2P2＝2×（U滑1+3V）×1A＝（U滑1+3V）×2A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
比较①③两式可知，P1＜2P2．
【点睛】本题考查了串联电路的特点和电功率公式的应用，要注意灯泡正常发光时的电压、电流和实际发光时的电压与电流的计算．
22． 热 增大
【详解】[1]电热膜工作时主要将电能转化为内能，利用了电流的热效应。
[2]若其中一根导电墨线脱落，并联电阻的个数将减少，根据并联电路电流规律可知，电热膜的总电阻将增大。
23． 断开 1440
【详解】[1]由可知在电源电压不变时，电路中的阻值越小，功率越大，则当闭合开关S将R1短路时，只有R2连入，电路中的功率最大，此时处于加热状态；当开关S断开时，两电阻串联，电路中的功率最小，此时处于保温状态。
[2]晚上电路的发热功率为12 W，由于白天保温、晚上加热则晚上电路中只有R2连入；所以由得
保温时两电阻串联，则总电阻
则白天工作5 min所产生的热量为
24． 闭合开关前滑动变阻器滑片没有位于阻值最大处 B 0.6 0.5
【详解】（1）[1]待测灯泡与滑动变阻器串联相接，此时滑动变阻器上端左侧被电源正极相连，根据滑动变阻器一上一下接线柱连接方法可知，开关左侧应于滑动变阻器B端相连接，此时滑片向右移动时，根据串联电流相等，电路分压特点，电路中电流变大，小灯泡分得电压变大灯变亮，如图所示
（2）[2]闭合开关前，滑片P应置于最左端，这样做的目的是保护电路，故闭合开关前滑动变阻器滑片没有位于阻值最大处。
（3）[3]根据串联电路分压特点，此时小灯泡电压未达到额定电压，应减小滑动变阻器分担的电压，增大小灯泡两端的电压，故应将滑动变阻器阻值调小，滑动变阻器的滑片P应向B端移动。
（4）[4]根据功率公式可知
（5）[5]由于是并联电路，电压相等，根据公式可知
故当电流表示数为0.5A时，电路中的电压为2.5V，此时小灯泡两端电压也达到了额定电压，再读出电流表A1的示数，就能计算出小灯泡的额定功率。
25． B A 0.4 1.52 灯丝电阻随温度的升高而增大 有 无
【详解】（1）[1]灯的额定电压为3.8V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为
电源电压为6V且保持不变，根据串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发光时滑动变阻器连入电路的电阻
考虑到电流大小，则应该选择变阻器B连入电路，才能保证实验顺利进行。
（2）[2]灯在额定电压下正常发光，电压表示数为2V小于灯的额定电压3.8V，要测量小灯泡的额定功率，应增大灯两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动。
[3]当电压表的示数为3.8V时，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其读数为0.4A。
[4]小灯泡的额定功率为
（3）[5]小英根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出I﹣U图像不是直线，说明灯的电阻不是定值，这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大。
（4）[6][7]实验时闭合开关，两表均有示数，说明电路正常；若将小灯泡从灯座中取走，此时电路为断路，故电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，故电压表有示数。
26． 液面的高度差 电阻 电流 4：1
【详解】（1）[1]电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，故在实验中电流通过电阻产生热量的多少是通过观察U形管液面的高度差来比较的。
（2）[2]电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变。甲、乙两图中，由串联电路电流的规律知，通过电阻丝的电流相同，通电时间也相等，而电阻丝阻值不同，用甲、乙两图可探究电流产生的热量与电阻的关系。
[3]根据串联电路电流各处的电流相等，并联电路的干电流等于各支路电流之和，丙容器外部并联的电阻的作用是为了使甲、丙两容器内导体的电流不相等。
[4]丙中并联的两电阻阻值相等，根据并联电路电压的规律及欧姆定律可知，通过这两个并联电阻的电流相等，结合串联电路电流的规律，可知通过甲中电阻丝的电流为通过丙中电阻丝电流的2倍，而容器内的两电阻值和通电时间相同，根据焦耳定律Q＝I2Rt 可知，电阻丝产生热量与电流的平方成正比，故通电后电流通过电阻甲和丙产生的热量之比为4∶1。
27． 高度差 转换法 电阻 右 变小 BD 左
【详解】（1）[1][2]电阻丝产生的热量无法直接观察到，但可以通过比较U形管中液面的高度差来反映电阻丝产生的热量的多少，这是采用了转换法的研究方法。
（2）[3][4]甲装置中，左右两侧容器中的电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，而电阻不同，因此甲装置可探究电流产生的热量与电阻的关系；通电一段时间后，发现右侧容器中U形管中液面高度差大，说明右侧容器内电阻丝产生的热量较多，可以得到电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[5]如果乙装置中R3发生了断路，则两容器中的电阻串联，通过的电流相同，而电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，乙装置中左侧容器中的电阻不变，通过的电流变小，而通电时间相同，乙装置中左侧容器中的电阻较小，产生的热量变小，即左侧U形管中液面的高度差将变小。
（4）[6][7]利用甲装置还可以研究电压一定时，电流通过导体时产生热量与电阻的关系，应将两电阻丝并联，所以将接在B接线柱上的导线改接在A处，再取一根导线在BD两个接线柱之间即可；由并联电路电压的规律可知，两个电阻丝两端的电压相等，由在电压和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多，则左侧容器中U形管中液面的高度差较大。
28． 灯泡短路 0.625 小于 B
【详解】（1）[1]实验时，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，表明电路可能存在短路，电压表无示数，表明电压表测量的范围内存在短路，故障可能是灯泡短路。
（2）[2]如图乙所示，当灯泡两端电压为，，小灯泡正常发光时的额定功率为
（3）[3]滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，小灯泡的电阻变大，由图乙可知，电路中电流在变大，根据欧姆定律，电源电压一定，电路中总电阻变小，则小灯泡电阻的变化量ΔRL小于滑动变阻器的变化量ΔR。
（4）[4]丙方案中，开关S接b，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，由于灯泡正常工作时的电流未知，因此无法通过调节滑动变阻器让小灯泡正常发光；开关接a，定值电阻R0与滑动变阻器串联，灯泡没有接入电路，即无论接a或b，都无法保证灯泡在额定电压下工作，因此无法测出其额定功率，故丙方案不能测出灯泡的额定功率。
丁方案中，可以先将开关接a，此时电压表测灯泡两端电压，移动滑动变阻器，使L两端电压调到额定电压下正常发光，保持滑片不动，再将开关接入b，此时电路中仅改变了电压表的测量位置，电路的连接方式没有发生改变，灯泡仍正常发光，电压表测量的是灯泡和定值电阻R0串联后的两端电压为U，则R0的电压为
由于L与R0串联，则电流相同，此时灯泡的额定电流为
所以灯泡的额定功率为
丁方案理论上能有效测量小灯泡的额定功率。但根据实验器材，电源电压为3V，小灯泡和R0串联，二者电阻相差不大，无论怎么调节滑动变阻器，小灯泡都不能正常发光，因此无法测量小灯泡的额定功率。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
29．见解析
【详解】未来生活中，超导体得到普遍使用，超导体的电阻为零，由焦耳定律可知，电热器的发热体必须有电阻而且电阻越大越好，所以不能用超导体做电热器的发热体，否则该电热器不能工作。
30．见解析
【详解】对智能手机进行闪充充电时，手机中会有持续电流，有一部分的电能转化为内能，手机会发热，这是电流的热效应。
31．（1）1.67Ω；（2）225J
【详解】解：（1）由图可知，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，小灯泡正常工作，此时灯泡两端的电压
滑动变阻器两端的电压
U滑=U总-U额=3V-2.5V=0.5V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是0.3A，滑动变阻器的阻值
（2）正常工作5min，小灯泡消耗的电能
W=P额t=0.75W×5×60s=225J
答：（1）滑动变阻器的阻值是1.67Ω；
（2）正常工作5min，小灯泡消耗的电能是225J。
32．（1）500W；（2）96.8Ω
【详解】解：（1）电水壶的电功率为
（2）由可得电水壶的电阻为
答：（1）电水壶的电功率为500W；
（2）电水壶的电阻为96.8Ω。
33．（1）6V；100Ω；（2）720J；（3）S1、S4闭合，S2、S3断开，0.24W
【详解】解：（1）当闭合所有开关，则R1与R3并联，R2短路，滑动变阻器R3的滑片P在最右端时，接入最大阻值，根据并联电路电压的规律，此时电压表V的示数为电源电压U=6V，电流表A测量干路的电流，示数为I=0.26A。则通过R1的电流为
根据并联电路电流的规律可知通过R3的电流为
滑动变阻器R3的最大阻值是
（2）当闭合开关S1和S2、断开S3和S4时，电路为R1的简单电路，10min内电流通过R1产生的热量是
（3）若滑动变阻器的滑片P一直放在最右端，根据可知，当电路中电阻最大时，整个电路消耗的电功率最小，根据串并联电路电阻的关系，当R2与R3串联时，电阻最大，则S1、S4闭合，S2、S3断开，此时最小功率为
答：（1）电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值是100Ω；
（2）当闭合开关S1和S2、断开S3和S4时，10min内电流通过R1产生的热量是720J；
（3）若滑动变阻器的滑片P一直放在最右端，S1、S4闭合，S2、S3断开，整个电路消耗的电功率最小，最小电功率是0.24W。
34．（1）360J；（2）3.5W
【详解】解（1）小灯泡正常发光，1分钟消耗的电能
W=UIt=6V×1A×1×60s=360J
（2）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。当电压表的示数为2V时，从图乙中可知通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UL=9V-2V=7V
滑动变阻器的电功率
P=U滑I =7V×0.5A=3.5W
答：（1）小灯泡正常发光1分钟消耗的电能是360J。
（2）当电压表的示数为2V时，滑动变阻器的电功率是3.5W
35． 0.15 0.675 0.2 80%
【详解】解：由图乙可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
（1）[1]由图丙可知，当湿度为40%时湿敏电阻的阻值
电路总电阻为
此时电路中的电流为
[2]R0的电功率
（2）[3]由图丙可知，湿度为0时，湿敏电阻阻值为10Ω，此时湿敏电阻阻值最小，电路总电阻最小，由欧姆定律可知此时电路的电流最大；电路最小总电阻为
此时电路中的电流为
已知电流表的量程0~200mA，则电路中的最大电流为
（3）[4]根据电压表的量程可知湿敏电阻R两端的电压最大为9V，则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得：R0两端的最小电压
电路中的最小电流为
根据欧姆定律可知，R的最大电阻
由图丙可知能检测的最大湿度为80%。
答：（1）当湿度为40%时，电流表的示数为0.15A，此时R0的电功率为0.675W；
（2）通过湿敏电阻R的电流最大值为0.2A；
（3）此装置能监测的湿度最大值为80%。
