2023年秋季初三物理电功、功率计算期末复习
一．电功计算
1．如图所示的电路中，电源电压为6V保持不变，定值电阻R1＝20Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.5A。则通电1min定值电阻R2消耗的电能为 J。
2．如图所示，电源电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2V。则通电2min电阻R2消耗的电能为 J。
3．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 kW h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 元。
4．某品牌电吹风，其铭牌上标有“220V 1100W”的字样。测得电热丝的电阻为48.4Ω。要使电吹风送冷风，选择开关应放在 （A、B或C）位置，吹冷风3min消耗的电能为 J。
5．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡标有“6V，3W”，定值电阻R＝5Ω；闭合开关小灯泡正好能正常发光，则通电1min定值电阻消耗的电能是 J。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
6．如图所示为甲、乙两元件的I﹣U关系图像，把这两个元件并联后接在2V电源上，整个电路在2min内消耗的电能为 J。
7．某工厂上半年共节约电能1800kW h。“1800kW h”在实际生活中又可记为 度。某学校共有10个教室，每个教室里安装有四盏30瓦的日光灯，那么该工厂节约的这1800kW h电能，可供这个学校的教室照明用电 小时。
8．如图所示电路中，闭合开关，在甲、乙两处接上电压表时，甲、乙电表示数之比为3：2，此时R1与R2 （填“串联”或“并联”）；若将甲、乙两处换成电流表，并将开关S断开，则甲、乙两电表示数之比为 ；若电源电压为6V，R1＝10Ω，两电表为电流表，断开开关S通电10s后，R1产生的电热为 J。
9．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“8V 0.8W”的字样，R为定值电阻，闭合开关S1，断开开关S2，小灯泡恰好能正常发光，再闭合开关S2后，电流表的示数变为0.6A，则通电1min电阻R消耗的电能
为 J。
10．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为3V，则通过该电路的电流10s内所做的功为 J。
11．一台标有“6V 3W”的小电风扇正常工作时，求：
（1）小电风扇的额定电流；
（2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能。
12．如图所示的电路，已知灯泡L标有：2.5V 0.5A，定值电阻R阻值为10Ω，电动机M的线圈内阻为5Ω；只闭合开关S时灯泡正常发光，再闭合开关S1时，电流表示数为1.2A，则10s内电动机消耗的电能是多少J？
13．在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，电源电压保持不变。求：
（1）R1在10s内所消耗的电能W2。
（2）R2消耗16J的电能所需的时间。
14．小丽用1400W的电磁炉烧开水，在电磁炉正常工作的情况下10min将一壶2kg的水从20℃烧开（当时气压为1标准大气压，【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）烧开这壶水消耗的电能为多少焦？
（3）电磁炉烧水的效率是多少？
15．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A。（灯泡电阻不变）求：
（1）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功是多少？
（2）当滑片P移至中点时，灯泡的实际功率是多少？
16．如图所示，电路中定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻R1的大小；
（2）通电2min，电路消耗的总电能。
17．如表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求：
XX牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡1100W
额定功率 低温挡440W
电源频率 50Hz
（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R2在5min内消耗的电能。
二．电功率计算
18．如图是电吹风内部的电路图，吹热风时的开关状态是 ，接在电压正常的插座上时，电压吹热风时通过电动机的电流为0.5A，通过电热丝的电流为5.5A，吹热风的电功率是 W。
19．小明家的电能表如图所示，他家电路接入用电器的总功率不允许超过 W。当只有电饭锅工作时，电能表的铝盘3min转过75圈，则3min消耗的电能为 J，电饭锅的实际功率为 W。
20．把标有“PZ220 40”的灯泡L1和“PZ220 20”的灯泡L2串联接在家庭电路中。L1的电阻为 ；串联后两灯的实际功率之比P1：P2＝ ；电路接通后，灯L1的额定功率是其实际功率的 倍。（设灯丝电阻不变）
21．如图所示是某款电热壶内部电路原理图，它有加热和保温两个挡位，R1、R2均为加热电阻丝。若该电热壶加热功率为550W，保温功率为44W，则R1：R2＝ 。
22．如图是电热饮水机电路原理图，电阻丝R1、R2的阻值分别为440Ω、44Ω。若R2在加热状态时的功率为P1，保温状态时R2的功率为P2，则P1：P2＝ 。
23．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是 ，闭合S1、S2时，灯L2的功率
为 W。
24．一种新型石墨烯电热桌垫在冬天很受欢迎。该电热桌垫由8V电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温挡有低温、高温两挡，如图所示，R1＝6Ω，R2＝2Ω。当只闭合S1时，为 挡（选填“低温”或“高温”），此时R2消耗的电功率为 W。
25．如图所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 88 W
低温挡 44W
26．如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，小灯泡的额定电压为2.0V，若将小灯泡L与电阻R并联，且使小灯泡L正常发光，则电阻R消耗的电功率为 W。
27．兴趣小组设计如图所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数，绘出如图所示的关系图。当电压表的示数为6V时，小灯泡L的电阻为 Ω；调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为 W。
28．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.5A，求：
（1）R1的电功率是多少W？
（2）电路消耗的总功率为多少W？
29．如图所示是某品牌电饭锅原理电路图，其中R1：R2＝1：3，二者均为发热电阻，该电饭锅有保温和加热两个挡位。
（1）该电饭锅处于保温挡时，开关S1、S2处于断开还是闭合状态？
（2）求保温功率P1与加热功率P2的比值。
30．如图所示是小丽设计的一款模拟调光灯电路图，电源电压恒为6V，小灯泡标有“6V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为3V时，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）通过小灯泡的电流；
（3）滑动变阻器的功率。
31．如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，R2＝20Ω。只闭合开关S3时，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）开关S2断开，S1、S3闭合时，通电10s，电路消耗的电能；
（3）开关S3断开，S1、S2闭合时，电路的总功率。
32．如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如表所示。求：
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热挡功率 605W
保温挡功率
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率。
33．如图中的甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R的实际功率；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电2min，整个电路电流做的功。
三、动态变化计算
34．图中小灯泡L1标有“6V 1A”，电源电压为9V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω。闭合开关S，滑片P从a端开始向左移动，电压表的示数从2V增大到6V。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值；
（3）滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围。
35．如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，则该电路总功率变化范围为 W。
36．如图，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则1min电路消耗的电能
为 J。
37．某节能灯标有“220V 22W”字样，当它正常工作时，电功率为 W，通过它的电流
为 A。
38．L1（6V，6W）和L2（12V，6W）并联在如图所示电路中，闭合开关后，灯泡L1恰好正常发光，则此时电路总功率为 W。
39．两个定值电阻R1（30Ω，0.1A）和R2（20Ω，0.2A）并联接入电路中，当电路两端电压为允许加的最大电压值时，电阻R1消耗的功率为 W。
40．如图所示的电路中，电源电压恒定，开关S闭合，滑动变阻器滑片在某位置时，电流表示数为0.3A，此时灯泡功率为0.9W；移动滑片在另一位置时，电流表示数变为0.2A，不考虑灯泡电阻变化，则此时灯泡的功率为 W。
41．如图甲所示，阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程；如图乙所示是通过导体的电流与电阻的关系图像，则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，某用电器的电功率与通电时间的关系如图丙所示，联系甲、乙两图，则该用电器80s内消耗的电能是 J。
42．一台“220V 1000W”的电热水器，正常工作10分钟消耗多少焦耳的电能？
43．小明用标有“220V 1000W”的电热水壶把1.5kg、20℃的水烧开（在1个标准大气压下）。电热水壶烧水的效率为90%。
求：（1）将1.5kg、20℃的水烧开所吸收的热量。
（2）用电热水壶把这些水烧开所用的时间。
44．一个灯泡L1上标有“10V 20W”字样，假设灯丝电阻不随温度变化，
（1）将灯泡L1接到电压为6V的电源上，求灯泡的实际功率。
（2）若将灯泡L1与标有“10V 10W”的灯泡L2串联在15V的电源上，求L1功率是多少。
45．空气炸锅（如图甲），因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图乙所示，为某品牌空气炸锅的加热电路，其发热元件为两个电阻，R1＝48.4Ω，R2＝242Ω。空气炸锅的额定工作电压为220V，它有高、中、低三个加热挡位，求：
（1）当开关S1断开，开关S接a端时，为 挡；
（2）中温挡的功率；
（3）高温挡的功率。
期末练习
46．小明对几个电学参数进行了估计，其中不符合实际的是（ ）
A．家用空调中的电流约5A B．一节新干电池的电压约1.5V
C．家用液晶电视机的功率约为150W D．长1m、截面积1mm2 的家用铜导线电阻约1MΩ
（多选）47．如图，在“探究电流与电阻的关系”时，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，四个电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中移动滑片的作用是控制不同电阻两端的电压一定
B．实验中将5Ω的电阻换成10Ω，电压表示数变小
C．实验中将5Ω的电阻换成10Ω，应将滑片向右移
D．由实验可得：电压一定，导体的电阻与导体的电流成反比
48．图甲是由灯L1、L2组成的并联电路的一部分，组成的并联电路的一部分，各元件均正确连接，已知通过灯L1的电流为0.6A，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数可能为0.2A B．通过灯L2的电流为0.4A
C．小灯泡L1可能处于干路上 D．灯L2可能被电流表短接
49．如图，电源电压不变，R为光敏电阻，R0为定值电阻。当光照增强，光敏电阻R的阻值增大时，电流表示数将 ，电压表示数将 （两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
50．如图，电源电压恒为12V，R的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 J，电动机消耗的电能是 J。
51．如图，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，电流表A1的量程是0～3A，A2的量程为0～3A，定值电阻R2的阻值为10Ω，电源电压恒为18V。闭合开关后，通过R2的电流为 A。为了保证两个电流表都能正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻最小值为 Ω。
52．如图所示是未完成连接的实物电路，用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：两灯并联；开关同时控制L1和L2；导线不能交叉。
53．如图甲是东辰实验室小宇用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的电路图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是 。
（3）正确连接电路后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电流表示数为0.5A，电压表示数如图乙所示为 V，则未知电阻Rx＝ Ω。
（4）接着小宇移动滑片对电阻进行了多次测量，他的目的是 。
A.减小测量电阻的误差 B.寻找实验结论的普遍规律
54．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V、滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。小明将电源电压调至4.5V，连接的电路如图甲。实验完成后，他将电流表与电压表的示数绘制了如图乙所示的图象。试用你所学的电学知识分析并计算：
（1）小灯泡正常工作时，电压表的示数是多少？
（2）电压表的示数为2.5V时，小灯泡的电阻是多少？
（3）小灯泡额定功率是多少？
参考答案与试题解析
1．如图所示的电路中，电源电压为6V保持不变，定值电阻R1＝20Ω。闭合开关S，电流表的示数为0.5A。则通电1min定值电阻R2消耗的电能为 72 J。
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表测量干路的总电流；
根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压：U1＝U2＝U＝6V，
通过R1的电流：I1＝＝＝0.3A，
根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
通电1min定值电阻R2消耗的电能：W2＝U2I2t＝6V×0.2A×1×60s＝72J。
故答案为：72。
2．如图所示，电源电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时，电压表示数为2V。则通电2min电阻R2消耗的电能为 96 J。
【解答】解：由图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压；
串联电路总电压等于各部分电压之和，由串联电路的电压特点可知R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I＝＝＝0.4A，
则通电2min电阻R2消耗的电能为：W＝U2It＝2V×0.4A×2×60s＝96J。
故答案为：96。
3．小明家3月末和4月末电能表表盘示数如图所示，则小明家4月份用电 240 kW h，若以当地电价0.5元/度计算，小明家4月份应缴纳电费 120 元。
【解答】解：4月末的电能表示数为6262.3 kW h，3月末的电能表示数为6022.3 kW h，小明家4月份用电W＝6262.3kW h﹣6022.3kW h＝240kW h
小明家4月份应缴纳电费240kW h×0.5元/（kW h）＝120元。
故答案为：240；120。
4．某品牌电吹风，其铭牌上标有“220V 1100W”的字样。测得电热丝的电阻为48.4Ω。要使电吹风送冷风，选择开关应放在 B （A、B或C）位置，吹冷风3min消耗的电能为 1.8×104 J。
【解答】解：根据电路图可知，当吹冷风时，只有电动机工作，故开关置于B位置；
发热功率为：
P发热＝＝＝1000W，
电动机的功率为：
P冷风＝P总﹣P发热＝1100W﹣1000W＝100W，
根据P＝得吹冷风3min消耗的电能：
W1＝P冷风t1＝100W×3×60s＝1.8×104J。
故答案为：B；1.8×104。
5．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡标有“6V，3W”，定值电阻R＝5Ω；闭合开关小灯泡正好能正常发光，则通电1min定值电阻消耗的电能是 432 J。（忽略温度对灯丝电阻的影响）
【解答】解：由图可知，小灯泡与定值电阻R并联，闭合开关小灯泡正好能正常发光，
根据并联电路的电压特点可知，定值电阻R两端的电压：UR＝UL＝6V，
通电1min定值电阻消耗的电能：W＝t＝×1×60s＝432J。
故答案为：432。
6．如图所示为甲、乙两元件的I﹣U关系图像，把这两个元件并联后接在2V电源上，整个电路在2min内消耗的电能为 144 J。
【解答】解：把这两个元件并联后接在2V电源上，根据并联电路的电压他的可知，U甲＝U乙＝U＝2V，
由图可知，通过甲元件的电流I甲＝0.4A，通过乙元件的电流I乙＝0.2A，
根据并联电路的电流特点可知，电路中的总电流：I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，
整个电路在2min内消耗的电能：W＝UIt＝2V×0.6A×2×60s＝144J。
故答案为：144。
7．某工厂上半年共节约电能1800kW h。“1800kW h”在实际生活中又可记为 1800 度。某学校共有10个教室，每个教室里安装有四盏30瓦的日光灯，那么该工厂节约的这1800kW h电能，可供这个学校的教室照明用电 1500 小时。
【解答】解：kW h俗称度，1800kW h＝1800度；
这个学校的教室日光灯的总功率P＝10×4×30W＝1200W＝1.2kW，
由P＝可知，节约的电能可供这个学校的教室照明使用的时间：t＝＝＝1500h。
故答案为：1800；1500。
8．如图所示电路中，闭合开关，在甲、乙两处接上电压表时，甲、乙电表示数之比为3：2，此时R1与R2 串联 （填“串联”或“并联”）；若将甲、乙两处换成电流表，并将开关S断开，则甲、乙两电表示数之比为 1：3 ；若电源电压为6V，R1＝10Ω，两电表为电流表，断开开关S通电10s后，R1产生的电热为 36 J。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，此时R1与R2串联。
（2）甲电压表测串联总电压，乙电压表测R2两端电压，两表的示数之比
U甲：U乙＝3：2
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以有
＝＝
由分压原理有
若将甲、乙两处换成电流表，并将开关S断开，两电阻并联，电流表A乙测干路的电流，电流表A甲测R2的电流，根据并联电路电压相等，由U＝IR可知在电压相等时，电流与电阻成反比，故通过两电阻的电流之比为
可得出
由并联电路电流的规律得出甲、乙两电表示数之比
则甲、乙两电表示数之比为1：3。
（3）若电源电压为6V，R1＝10Ω，两电表为电流表，断开开关S，两电阻并联，通电10s后，根据并联电路电压的规律，则R1产生的电热为
Q＝W＝t＝×10s＝36J
故答案为：串联；1：3；36。
9．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的铭牌上标有“8V 0.8W”的字样，R为定值电阻，闭合开关S1，断开开关S2，小灯泡恰好能正常发光，再闭合开关S2后，电流表的示数变为0.6A，则通电1min电阻R消耗的电能为 240 J。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1，断开S2，电路为灯泡L的简单电路，电流表测电路中的电流，
小灯泡的铭牌上标有“8V 0.8W”的字样，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.1A，
因小灯泡正常发光，所以，电源的电压U＝UL＝8V，
若再闭合S2后，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过灯泡L的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过定值电阻R的电流IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，通电1min电阻R消耗的电能为W＝UIRt＝8V×0.5A×60s＝240J。
故答案为：240。
10．如图所示，电源电压U保持不变，电阻R1的阻值为6Ω，电阻R2的阻值为18Ω，当开关S闭合时，电压表的示数为3V，则通过该电路的电流10s内所做的功为 60 J。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
通过R1的电流：I1＝＝＝0.5A；
由串联电路的电流特点可知，电路中的电流：I＝I1＝0.5A；
由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R＝R1+R2＝6Ω+18Ω＝24Ω，
则通过该电路的电流10s内所做的功：W＝UIt＝I2Rt＝（0.5A）2×24Ω×10s＝60J。
故答案为：60。
11．一台标有“6V 3W”的小电风扇正常工作时，求：
（1）小电风扇的额定电流；
（2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能。
【解答】解：（1）小电风扇的额定电流I＝＝0.5A；
（2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能W＝Pt＝3W×2×60s＝360J。
答：（1）小电风扇的额定电流为0.5A；
（2）正常工作2min，小电风扇消耗的电能为360J。
12．如图所示的电路，已知灯泡L标有：2.5V 0.5A，定值电阻R阻值为10Ω，电动机M的线圈内阻为5Ω；只闭合开关S时灯泡正常发光，再闭合开关S1时，电流表示数为1.2A，则10s内电动机消耗的电能是多少J？
【解答】解；只闭合开关S时灯泡正常发光，根据串联电路的电压规律及欧姆定律得：
电源电压为：U＝UL+UR＝UL+IR＝2.5V+0.5A×10Ω＝7.5V，
再闭合开关S1时，电流表示数为1.2A，则流过电动机电流为
IM＝I'﹣I＝（1.2A﹣0.5 ）＝0.7A，
则10s内电动机消耗的电能
W电＝UIMt＝7.5V×0.7A×10s＝52.5J。
答：10s 内电动机消耗的电能是52.5J。
13．在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1为10Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.2A，电源电压保持不变。求：
（1）R1在10s内所消耗的电能W2。
（2）R2消耗16J的电能所需的时间。
【解答】解：
（1）由图可知，R1、R2串联，串联电路电流处处相等，所以I1＝I2＝I＝0.2A，
R1在10s内所消耗的电能W1：
W1＝I2R1t＝（0.2A）2×10Ω×10s＝4J；
（2）由I＝可得R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V；
串联电路的总电压等于跟部分电路的电压之和，R2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由W2＝U2It2可得R2消耗16J的电能所需的时间：
t2＝＝＝20s。
答：（1）R1在10s内所消耗的电能W1是4J；
（2）R2消耗16J的电能所需的时间是20s。
14．小丽用1400W的电磁炉烧开水，在电磁炉正常工作的情况下10min将一壶2kg的水从20℃烧开（当时气压为1标准大气压，【c水＝4.2×103J/（kg ℃）】求：
（1）水吸收了多少热量？
（2）烧开这壶水消耗的电能为多少焦？
（3）电磁炉烧水的效率是多少？
【解答】解：（1）水吸收了的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
（2）烧开这壶水消耗的电能为：W＝Pt＝1400W×10×60s＝8.4×105J；
（3）电磁炉烧水的效率是：η＝＝＝80%。
答：（1）水吸收了6.72×105J的热量；
（2）烧开这壶水消耗的电能为8.4×105J；
（3）电磁炉烧水的效率是80%。
15．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A。（灯泡电阻不变）求：
（1）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功是多少？
（2）当滑片P移至中点时，灯泡的实际功率是多少？
【解答】解：（1）当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器未接入电路，灯泡两端的电压为电源电压10V，电流表示数为0.5A，
2min内电流通过灯泡所做的功为：
W＝UIt＝10V×0.5A×2×60s＝600J；
（2）根据I＝可得灯泡正常发光时的电阻：
RL＝＝＝20Ω；
当滑片P移至中点时，滑动变阻器接入的电阻为10Ω，此时电路中的总电阻为：
R＝RL+R中＝20Ω+10Ω＝30Ω；
此时电路中的电流：
I′＝＝＝A，
则灯泡的实际功率：
PL＝I′2RL＝（A）2×20Ω≈2.2W。
答：（1）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功是600J；
（2）当滑片P移至中点时，灯泡的实际功率是2.2W。
16．如图所示，电路中定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关S闭合时，电流表A1的示数为0.6A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）定值电阻R1的大小；
（2）通电2min，电路消耗的总电能。
【解答】解：由图知，电阻R1和电阻R2并联，电流表A1测R1支路的电流，即I1＝0.6A；
电流表A2测R2支路的电流，即I2＝0.2A；
（1）因并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等，即U1＝U2＝U＝6V；
则由I＝可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10Ω；
（2）根据并联电路的电流特点可知，电流中的总电流：I＝I1+I2＝0.6A+0.2A＝0.8A；
通电2min内，电路消耗的总电能：W＝UIt＝6V×0.8A×2×60s＝576J。
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）通电2min，电路消耗的总电能为576J。
17．如表为一台电烤箱铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求：
XX牌电烤箱
额定电压 220V
额定功率 高温挡1100W
额定功率 低温挡440W
电源频率 50Hz
（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能；
（2）电路中R1的阻值；
（3）电烤箱在低温挡正常工作时，电阻R2在5min内消耗的电能。
【解答】解：（1）电烤箱正常工作，P高温＝1100W，
电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为：W＝P高温t＝1100W×10×60s＝6.6×105J，
（2）当开关S闭合时，电阻丝R1自己工作，电阻较小，功率较大，所以处于高温挡位，
由P＝，得：R1＝＝＝44Ω，
（3）当开关S断开时R1和R2串联，电阻较大，功率较小，所以处于低温挡位，
由P＝UI得：
低温挡时的电流为：I保温＝＝＝2A；
R1的功率P1＝I保温2R1＝（2A）2×44Ω＝176W，
则R2的功率P2＝P保温﹣P1＝440W﹣176W＝264W；
电阻R2在5min内消耗的电能为：W'＝P2t'＝264W×5×60s＝79200J。
答：（1）电烤箱在高温挡正常工作10min所消耗的电能为6.6×105J；
（2）电路中R1的阻值为44Ω；
（3）电阻R2在5min内消耗的电能为79200J。
18．如图是电吹风内部的电路图，吹热风时的开关状态是 开关S1、S2都闭合 ，接在电压正常的插座上时，电压吹热风时通过电动机的电流为0.5A，通过电热丝的电流为5.5A，吹热风的电功率是 1320 W。
【解答】解：（1）开关S1闭合，S2断开，电动机工作，电热丝断开不工作，电吹风吹冷风；开关S1、S2都闭合，电动机和电热丝并联，吹热风；
（2）根据并联电路电流规律可得，干路电流：I＝I1+I2＝0.5A+5.5A＝6A，
家庭电路的电源电压：U＝220V，
由P＝UI可得，吹热风的电功率：P＝UI＝220V×6A＝1320W。
故答案为：开关S1、S2都闭合；1320。
19．小明家的电能表如图所示，他家电路接入用电器的总功率不允许超过 6600 W。当只有电饭锅工作时，电能表的铝盘3min转过75圈，则3min消耗的电能为 9×104 J，电饭锅的实际功率为 500 W。
【解答】解：由电能表的参数可以知道电能表工作时的额定功率为220V，允许通过的最大电流为30A，根据P＝UI可得电路允许的总功率最大为：
P＝UI＝220V×30A＝6600W；
因为电路消耗1kW h的电能时，铝盘转过3000圈，所以当铝盘转过75圈时，消耗的电能为：；
电饭锅的实际功率为：。
故答案为：6600；9×104；500。
20．把标有“PZ220 40”的灯泡L1和“PZ220 20”的灯泡L2串联接在家庭电路中。L1的电阻为 1210Ω ；串联后两灯的实际功率之比P1：P2＝ 1：2 ；电路接通后，灯L1的额定功率是其实际功率的 9 倍。（设灯丝电阻不变）
【解答】解：（1）灯泡L1标有“PZ220 40”表示它的额定电压为220V，额定功率为40W，L1的电阻为R1＝＝＝1210Ω；
（2）灯泡L2标有“PZ220 20”表示它的额定电压为220V，额定功率为20W，L2的电阻为R2＝＝＝2420Ω，
串联电路电流处处相等，则串联后两灯的实际功率之比＝＝＝＝＝1：2；
（3）电路接通后，电路中的电流为I实＝＝＝A，
灯L1的实际功率为P1实＝R1＝×1210Ω＝W，
灯L1的额定功率与实际功率的比值为＝＝9：1，即灯L1的额定功率是其实际功率的9倍。
故答案为：1210Ω；1：2；9。
21．如图所示是某款电热壶内部电路原理图，它有加热和保温两个挡位，R1、R2均为加热电阻丝。若该电热壶加热功率为550W，保温功率为44W，则R1：R2＝ 23：2 。
【解答】解：
当S断开时为保温挡，R1、R2接入电路，保温功率P保＝44W＝＝①；
当S闭合时为加热挡，R2接入电路，R1被短路，加热功率P热＝550W＝＝②；
计算①②式，R1：R2＝23：2。
故答案为：23：2。
22．如图是电热饮水机电路原理图，电阻丝R1、R2的阻值分别为440Ω、44Ω。若R2在加热状态时的功率为P1，保温状态时R2的功率为P2，则P1：P2＝ 121：1 。
【解答】解：当S1闭合、S2断开时，R1、R2串联；当S1、S2都闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路；
因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P＝UI＝可知，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热饮水机为加热状态；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，电热饮水机为保温状态；
则R2在加热状态时的功率：P1＝UI加热＝＝＝1100W，
由串联电路的电阻特点可知，保温状态时电路的总电阻：R保温＝R1+R2＝440Ω+44Ω＝484Ω，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流：I保温＝＝＝A，
则保温状态时R2的功率：P2＝I保温2R2＝（A）2×44Ω＝W，
因此＝＝。
故答案为：121：1。
23．如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是 3：2 ，闭合S1、S2时，灯L2的功率为 37.5 W。
【解答】解：（1）只闭合开关S时，L1与L2串联，灯泡L1的功率P1＝，
断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，灯L1的功率P1′＝，
则＝＝＝，
所以，U1＝U，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，只闭合开关S时，灯泡L2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝U﹣U＝U，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，L1、L2两灯灯丝电阻之比：
＝＝＝＝；
（2）断开开关S，闭合S1、S2时，L1与L2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P＝可得，L1、L2两灯的功率之比：
＝＝＝，
则灯L2的功率：
P2'＝P1'＝×25W＝37.5W。
故答案为：3：2；37.5。
24．一种新型石墨烯电热桌垫在冬天很受欢迎。该电热桌垫由8V电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温挡有低温、高温两挡，如图所示，R1＝6Ω，R2＝2Ω。当只闭合S1时，为 低温 挡（选填“低温”或“高温”），此时R2消耗的电功率为 2 W。
【解答】解：（1）当只闭合S1时，电阻R1和R2串联，总功率为P＝，
当开关S1和S2都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，电路的总功率P′＝，
因为P＜P′，所以当只闭合S1时，加热桌垫处于低温挡；
（2）当只闭合S1时，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电路中的电流：
I＝＝＝＝1A，
则R2消耗的电功率：P2＝I2R2＝（1A）2×2Ω＝2W。
故答案为：低温；2。
25．如图所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，打印笔处于 高温 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为 176 W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 88 W
低温挡 44W
【解答】解：开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，两电阻并联；单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，电路为R1的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，电路的电阻最小，根据P＝可知，电路的功率最大，打印笔处高温挡；
单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；电路的电阻最大，电路的功率最小，为低温挡；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时为中温挡，
P中＝，即
88W＝；
根据串联电阻的规律有：
P低＝，
即
44W＝
解方程组可得出
R1＝R2＝550Ω；
两电阻并联的电电阻为：
R＝＝275Ω
故高温挡的额定功率为：
P＝＝176W
故答案为：高温；176。
26．如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，小灯泡的额定电压为2.0V，若将小灯泡L与电阻R并联，且使小灯泡L正常发光，则电阻R消耗的电功率为 0.4 W。
【解答】解：如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，小灯泡的额定电压为2.0V，若将小灯泡L与电阻R并联，且使小灯泡L正常发光，则灯泡两端的电压为2V，根据并联电压规律可知，电阻R两端电压等于2V，由图像可知，当电阻R两端电压为2V时，通过R的电流为0.2A，所以电阻R消耗的电功率：
P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：0.4。
27．兴趣小组设计如图所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R为定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数，绘出如图所示的关系图。当电压表的示数为6V时，小灯泡L的电阻为 30 Ω；调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为 0.9 W。
【解答】解：
（1）电压表的示数为6V时，电流表示数为0.5A，小灯泡正常发光，小灯泡电阻为
，
此时，定值电阻的阻值为
；
（2）由电流表和电压表示数关系图可知，当电压表示数为3V，电流表示数为0.45V时，电路消耗的总功率为1.35W，此时电阻消耗的功率为
，
小灯泡的实际功率为
PL＝P总﹣PR＝1.35W﹣0.45W＝0.9W。
故答案为：30；0.9
28．如图所示的电路中，电源电压恒为3V，闭合开关S1，电流表的示数为0.3A；再闭合开关S2，电流表的示数为0.5A，求：
（1）R1的电功率是多少W？
（2）电路消耗的总功率为多少W？
【解答】解：（1）只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
R1的电功率P1＝UI1＝3V×0.3A＝0.9W；
（2）再闭合开关S2，两电阻并联，电流表测干路电流，电流表的示数为0.5A，
电路消耗的总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。
答：（1）R1的电功率是0.9W；
（2）电路消耗的总功率为1.5W。
29．如图所示是某品牌电饭锅原理电路图，其中R1：R2＝1：3，二者均为发热电阻，该电饭锅有保温和加热两个挡位。
（1）该电饭锅处于保温挡时，开关S1、S2处于断开还是闭合状态？
（2）求保温功率P1与加热功率P2的比值。
【解答】解：（1）由图可知，当开关S1、S2均闭合时，只有R1工作，电阻较小，根据P＝知功率较大，是加热挡；
当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2串联，电阻较大，根据P＝知功率较小，是保温挡；
（2）串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由P＝可知保温功率P1与加热功率P2的比值：＝＝＝＝。
答：（1）该电饭锅处于保温挡时，开关S1闭合，S2断开；
（2）保温功率P1与加热功率P2的比值为1：4。
30．如图所示是小丽设计的一款模拟调光灯电路图，电源电压恒为6V，小灯泡标有“6V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为3V时，求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）通过小灯泡的电流；
（3）滑动变阻器的功率。
【解答】解：
（1）根据P＝可得，小灯泡的电阻RL＝＝＝6Ω；
（2）当电压表示数为U1＝3V时，通过小灯泡的电流I＝＝＝0.5A；
（3）根据串联分压，此时滑动变阻器两端电压U2＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，
串联电路中电流处处相等，则滑动变阻器的电流为I＝0.5A，
此时滑动变阻器的功率P＝U2I＝3V×0.5A＝1.5W。
答：（1）小灯泡的电阻为6Ω；
（2）通过小灯泡的电流为0.5A；
（3）滑动变阻器的功率为1.5W。
31．如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝10Ω，R2＝20Ω。只闭合开关S3时，电流表的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）开关S2断开，S1、S3闭合时，通电10s，电路消耗的电能；
（3）开关S3断开，S1、S2闭合时，电路的总功率。
【解答】解：（1）只闭合开关S3时，R1和R2串联，电流表测串联电路电流，
U总＝I（R1+R2）＝0.2A×（10Ω+20Ω）＝6V；
（2）开关S2断开，S1、S3闭合时，R2被局部短路，电路仅R1接入，
电路电流I'＝＝0.6A；
通电10s，电路消耗的电能W＝UI't＝6V×0.6A×10s＝36J；
（3）开关S3断开，S1、S2闭合时，R1和R2并联，
I1＝＝0.6A；
I2＝＝0.3A；
I总＝I1+I2＝0.6A+0.3A＝0.9A；
电路的总功率P＝UI总＝6V×0.9A＝5.4W。
故答案为：（1）6V；（2）36J；（3）5.4W。
32．如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关。已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如表所示。求：
品名 多功能电饭煲
额定电压 220V
频率 50Hz
加热挡功率 605W
保温挡功率
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率。
【解答】解：（1）由图乙可知，当开关S闭合、S1断开时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝可知，电路中的总功率最小，电饭煲处于保温挡；
当开关S、S1都闭合时，只有R1工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电饭煲处于加热挡；
由表格参数可知，电饭煲加热挡的功率P加＝605W，
由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝80Ω；
（2）根据串联电路的电阻特点可知，电饭煲保温挡时电路中的总电阻：R＝R1+R2＝80Ω+800Ω＝880Ω
电饭煲保温挡的电功率：P保＝＝＝55W。
答：（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值为80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率为55W。
33．如图中的甲所示，电源电压恒为4V，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R的实际功率；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电2min，整个电路电流做的功。
【解答】解：（1）由图像可知，当灯泡电压为额定电压2.5V时，其电流为0.3A，
故灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（2）当灯泡正常发光时，变阻器两端电压为：UR＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，电流为0.3A，
滑动变阻器R的实际功率P＝UI＝1.5V×0.3A＝0.45W；
（3）由图像可知，当小灯泡消耗的功率为0.2W时，灯泡电压为1V，电流为0.2A，通电2min，整个电路电流做的功W＝UIt＝4V×0.2A×2×60s＝96J。
答：（1）小灯泡的额定功率为0.75W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R的实际功率为0.45W；
（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电2min，整个电路电流做的功是96J。
34．图中小灯泡L1标有“6V 1A”，电源电压为9V，滑动变阻器的最大阻值是10Ω。闭合开关S，滑片P从a端开始向左移动，电压表的示数从2V增大到6V。求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值；
（3）滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围。
【解答】解：（1）由题知，小灯泡的额定电压为6V，额定电流为1A，
则小灯泡的额定功率为：P额＝U额I额＝6V×1A＝6W；
（2）图中灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压，
当小灯泡正常发光时，小灯泡的电压为额定电压6V，电源电压为9V，
则滑动变阻器两端的电压为：U2＝U﹣U额＝9V﹣6V＝3V，
由串联电路的电流特点可知，此时通过滑动变阻器的电流：I2＝I额＝1A，
由I＝得，此时滑动变阻器的阻值为：R2＝＝＝3Ω；
（3）当滑动变阻器的滑片位于a端时，电压表的示数为2V，
此时滑动变阻器的电压为：U2′＝U﹣UL＝9V﹣2V＝7V，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，串联电路的总电阻最大，由I＝知，此时电路中的电流最小，
则电路中的最小电流：
I最小＝I2′＝＝＝0.7A；
当滑片P向左滑动时，滑动变阻器的电阻减小，串联电路中的总电阻变小，由I＝知，电路中的电流变大，小灯泡的电压增大，当小灯泡的电压增大到额定电压6V时，电路中的电流最大，其大小等于小灯泡的额定电流，即：I最大＝I额＝1A，
所以滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围为0.7A～1A。
答：（1）小灯泡的额定功率为6W；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的阻值为3Ω；
（3）滑片P滑动过程中，电流表示数的变化范围为0.7A～1A。
35．如图甲所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，则该电路总功率变化范围为 12～24 W。
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和通过的电流均最大，
由图象可知，灯泡两端的最大电压为12V，则电源电压U＝UL＝12V，电路中最大电流Imax＝IL＝2.0A，此时灯泡正常发光，
电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝12V×2.0A＝24W，
（2）当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图象可知，灯泡两端的电压UL′＝3V，通过的最小电流Imin＝IL′＝1.0A，
电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝12V×1.0A＝12W。
因此，电路总功率变化范围为12～24W。
故答案为：12～24。
36．如图，电源电压恒定，R1＝10Ω，R2＝20Ω，闭合开关S，电流表示数为0.3A，则1min电路消耗的电能为 324 J。
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R2的电流，
由I＝可知，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V，
根据并联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U＝U2＝6V，
通过R1的电流：I1＝＝＝0.6A，
根据并联电路的电流特点可知，干路的总电流：I＝I1+I2＝0.6A+0.3A＝0.9A，
1min电路消耗的电能：W＝UIt＝6V×0.9A×1×60s＝324J。
故答案为：324。
37．某节能灯标有“220V 22W”字样，当它正常工作时，电功率为 22 W，通过它的电流为 0.1 A。
【解答】解：灯泡正常工作时，灯泡的实际功率等于额定功率，节能灯标有“220V 22W”字样，当它正常工作时，电功率为22W；
通过它的电流为I＝＝＝0.1A。
故答案为：22；0.1。
38．L1（6V，6W）和L2（12V，6W）并联在如图所示电路中，闭合开关后，灯泡L1恰好正常发光，则此时电路总功率为 7.5 W。
【解答】解：由图知，灯L1和灯L2并联，且L1正常发光，则U电源＝U2实＝U1额＝6V；
灯L2的电阻：R2＝＝＝24Ω，
灯L2的实际功率：P2实＝＝＝1.5W，
此时电路的总功率：P总＝P1额+P2实＝6W+1.5W＝7.5W。
故答案为：7.5。
39．两个定值电阻R1（30Ω，0.1A）和R2（20Ω，0.2A）并联接入电路中，当电路两端电压为允许加的最大电压值时，电阻R1消耗的功率为 0.3 W。
【解答】解：由欧姆定律可得两电阻两端允许所加的最大电压分别为：
U1＝I1R1＝0.1A×30Ω＝3V，
U2＝I2R2＝0.2A×20Ω＝4V，
将R1、R2并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，并联后电路两端允许加的最大电压U＝U1＝3V，
R1消耗的功率：
P＝UI＝3V×0.1A＝0.3W。
故答案为：0.3。
40．如图所示的电路中，电源电压恒定，开关S闭合，滑动变阻器滑片在某位置时，电流表示数为0.3A，此时灯泡功率为0.9W；移动滑片在另一位置时，电流表示数变为0.2A，不考虑灯泡电阻变化，则此时灯泡的功率为 0.4 W。
【解答】解：由图可知，电路为串联电路，电流表测量通过小灯泡的电流，
不考虑灯泡电阻变化，由P＝UI＝I2R可得，小灯泡的电阻为：
RL＝＝10Ω，
移动滑片在另一位置时，电流表示数变为0.2A，不考虑灯泡电阻变化，则此时灯泡的功率为：
P′＝I′2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
故答案为：0.4。
41．如图甲所示，阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程；如图乙所示是通过导体的电流与电阻的关系图像，则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 电压 ，某用电器的电功率与通电时间的关系如图丙所示，联系甲、乙两图，则该用电器80s内消耗的电能是 120 J。
【解答】解：由图甲知图中阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程，即s＝vt，同理乙图电流I和电阻R围成的阴影部分的面积表示的物理量是电压，即U＝IR；
由图丙知前20s功率P与时间t围成的三角形的面积与后20s功率P与时间t围成的三角形的面积相等，可以把右面的三角形移到左上面，使得80s内功率P与时间t围成的图形为一个底是60s，宽是2W的长方形，
所以该用电器80s消耗的电能是：W＝Pt＝2W×60s＝120J。
故答案为：电压；120。
42．一台“220V 1000W”的电热水器，正常工作10分钟消耗多少焦耳的电能？
【解答】解：由P＝可得电热水器正常工作10min消耗的电能为：
W＝Pt＝1000W×10×60s＝6×105J。
故答案为：6×105。
43．小明用标有“220V 1000W”的电热水壶把1.5kg、20℃的水烧开（在1个标准大气压下）。电热水壶烧水的效率为90%。
求：（1）将1.5kg、20℃的水烧开所吸收的热量。
（2）用电热水壶把这些水烧开所用的时间。
【解答】解：（1）1.5kg初温为20℃的水，在一标准大气压下将水烧开，水的沸点为100℃，
则水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J；
（2）电热水壶烧水的效率为90%，
则电热水壶工作消耗的电能：W＝＝＝5.6×105J，
用电热水壶把这些水烧开所用的时间：t＝＝＝560s。
答：（1）将1.5kg、20℃的水烧开所吸收的热量为5.04×105J。
（2）用电热水壶把这些水烧开所用的时间为560s。
44．一个灯泡L1上标有“10V 20W”字样，假设灯丝电阻不随温度变化，
（1）将灯泡L1接到电压为6V的电源上，求灯泡的实际功率。
（2）若将灯泡L1与标有“10V 10W”的灯泡L2串联在15V的电源上，求L1功率是多少。
【解答】解：（1）灯泡L1上标有“10V 20W”字样，灯泡L1的电阻：R1＝＝＝5Ω，
将灯泡L1接到电压为6V的电源上，灯泡的实际功率：P＝＝＝7.2W；
（2）灯泡L2上标有“10V 10W”，灯泡L2的电阻：R2＝＝＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得两灯泡串联后通过电路的电流：I＝＝＝1A，
此时L1功率：P1′＝I2R1＝（1A）2×5Ω＝5W。
答：（1）将灯泡L1接到电压为6V的电源上，灯泡的实际功率为7.2W；
（2）将灯泡L1与标有“10V 10W”的灯泡L2串联在15V的电源上，L1功率是5W。
45．空气炸锅（如图甲），因其烹制食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图乙所示，为某品牌空气炸锅的加热电路，其发热元件为两个电阻，R1＝48.4Ω，R2＝242Ω。空气炸锅的额定工作电压为220V，它有高、中、低三个加热挡位，求：
（1）当开关S1断开，开关S接a端时，为 低温 挡；
（2）中温挡的功率；
（3）高温挡的功率。
【解答】解：（1）当S1断开，S拨到a时，R1、R2串联；当S1闭合，S拨到b时，R1、R2并联；当S1闭合，S拨到a时，电路为R2的简单电路；
因并联电路的总电阻小于任一分电阻，串联电路中的总电阻大于任一分电阻，所以由P＝UI＝可知，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，空气炸锅为高温挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，空气炸锅为低温挡；电路为R2的简单电路时，为中温挡；
因此当开关S1断开，开关S接a端时，为低温挡；
（2）中温挡时，电路为R2的简单电路，因此空气炸锅中温挡的电功率：P中＝P2＝＝＝200W；
（3）高温挡时，R1、R2并联，此时R1的电功率：P1＝＝＝1000W，
则空气炸锅高温挡的功率：P高＝P1+P2＝1000W+200W＝1200W。
答：（1）低温；
（2）中温挡的功率为200W；
（3）高温挡的功率为1200W。
46．小明对几个电学参数进行了估计，其中不符合实际的是（ ）
A．家用空调中的电流约5A
B．一节新干电池的电压约1.5V
C．家用液晶电视机的功率约为150W
D．长1m、截面积1mm2 的家用铜导线电阻约1MΩ
【解答】解：A、由课本知识知家用空调中的电流约5A，故A符合实际；
B、由课本知识知一节新干电池的电压约1.5V，故B符合实际；
C、家用液晶电视机的功率不是很大，约为150W，故C符合实际；
D、长1m横截面积1mm2的家用铜导线的电阻为0.01Ω，故D不符合题意。
故选：D。
（多选）47．如图，在“探究电流与电阻的关系”时，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，四个电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验中移动滑片的作用是控制不同电阻两端的电压一定
B．实验中将5Ω的电阻换成10Ω，电压表示数变小
C．实验中将5Ω的电阻换成10Ω，应将滑片向右移
D．由实验可得：电压一定，导体的电阻与导体的电流成反比
【解答】解：A、在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持不同电阻两端电压不变，故A正确；
BC、探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，用10Ω电阻替换5Ω电阻时，由分压原理可知，电压表示数变大，要保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，由图可知，此时应将滑片向右适当调节，故B错误，C正确；
D、本实验可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；导体的电阻是导体本身阻碍电流的性质，与导体中的电流无关，故D错误。
故选：AC。
48．图甲是由灯L1、L2组成的并联电路的一部分，组成的并联电路的一部分，各元件均正确连接，已知通过灯L1的电流为0.6A，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．电流表的示数可能为0.2A
B．通过灯L2的电流为0.4A
C．小灯泡L1可能处于干路上
D．灯L2可能被电流表短接
【解答】解：（1）由题知，灯L1、L2并联，则L1、L2分别在两个支路，由图甲知，电流表应在干路上，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数应大于通过灯L1的电流为0.6A，由图乙中电流表指针位置知，电流表应使用大量程，示数为1A，
所以通过灯L2的电流I2＝I﹣I1＝1A﹣0.6A＝0.4A，故A、C错误，B正确；
（2）由并联电路特点知，若L2被电流表短接，则L1、L2组成的整个并联电路就会被短路，故D错误。
故选：B。
49．如图，电源电压不变，R为光敏电阻，R0为定值电阻。当光照增强，光敏电阻R的阻值增大时，电流表示数将 变小 ，电压表示数将 变大 （两空均选填“变大”“变小”或“不变”）。
【解答】解：闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度时，R的阻值变大、电路的总电阻变大，根据I＝可知，电源的电压不变时，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
根据U＝IR可知，R0两端的电压变小，由串联电路电压的规律知光敏电阻两端电压变大。
故答案为：变小；变大。
50．如图，电源电压恒为12V，R的阻值为10Ω。闭合开关S，电压表的示数为10V，此时电动机正常工作；若电动机内部线圈的电阻为2Ω，则通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量是 24 J，电动机消耗的电能是 600 J。
【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器R与电动机M串联，电压表测电动机两端的电压，电流表测电路中的电流；
由串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UM＝12V﹣10V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：，
通电5min电流通过电动机内部线圈产生的热量：Q＝I2RMt＝（0.2A）2×2Ω×5×60s＝24J；
（2）电动机消耗的电能：W＝UMIt＝10V×0.2A×5×60s＝600J；
故答案为：24；600。
51．如图，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω，电流表A1的量程是0～3A，A2的量程为0～3A，定值电阻R2的阻值为10Ω，电源电压恒为18V。闭合开关后，通过R2的电流为 1.8 A。为了保证两个电流表都能正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻最小值为 15 Ω。
【解答】解：由图可知R1、R2并联，电流表A1测量通过R2的电流，电流表A2测量干路的电流；
根据并联电路特点可，知R2两端的电压：U2＝U1＝U＝18V，
通过R2的电流：I2＝＝＝1.8A；
根据并联电路特点可知，电流表A1的示数不变，
根据电流表A2的量程可知，干路的最大电流为3A，
根据并联电路的电流特点可知，通过R1的最大电流：I1大＝I﹣I2＝3A﹣1.8A＝1.2A，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小值：R1小＝＝＝15Ω。
故答案为：1.8；15。
52．如图所示是未完成连接的实物电路，用笔画线代替导线完成该电路连接。要求：两灯并联；开关同时控制L1和L2；导线不能交叉。
【解答】解：两灯并联，则电流的连接有两条；开关同时控制L1和L2，则开关在干路中；根据电流流向，电流从电源正极出发，经开关后分成两支，分别经过两个灯泡回到电源负极，如下图所示：
53．如图甲是东辰实验室小宇用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的电路图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 a （选填“a”或“b”）端。
（2）闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是 电压表正负接线柱接反了 。
（3）正确连接电路后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电流表示数为0.5A，电压表示数如图乙所示为 2.5 V，则未知电阻Rx＝ 5 Ω。
（4）接着小宇移动滑片对电阻进行了多次测量，他的目的是 A 。
A.减小测量电阻的误差
B.寻找实验结论的普遍规律
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即a端；
（2）闭合开关后，发现电压表指针反向偏转，说明电压表正负接线柱接反了；
（3）正确连接电路后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电流表示数为0.5A，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V，则未知电阻Rx的阻值为：
Rx＝＝＝5Ω；
（4）用“伏安法”测量未知电阻Rx阻值的实验中，移动滑片对电阻进行了多次测量的目的是减小误差，故选A。
故答案为：（1）a；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）2.5；5；（4）A。
54．在“测量小灯泡额定功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为2.5V、滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。小明将电源电压调至4.5V，连接的电路如图甲。实验完成后，他将电流表与电压表的示数绘制了如图乙所示的图象。试用你所学的电学知识分析并计算：
（1）小灯泡正常工作时，电压表的示数是多少？
（2）电压表的示数为2.5V时，小灯泡的电阻是多少？
（3）小灯泡额定功率是多少？
【解答】解：（1）由电路图知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路中的电流，已知电源电压U＝4.5V，小灯泡正常发光时，灯泡的电压U额＝2.5V；由串联电路的电压规律可知；
此时电压表的示数UV＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V；
（2）电压表的示数为2.5V时，由图像知，电路中的电流I'＝0.25A，根据串联电路的电压规律知，此时灯泡的电压U'＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V；
根据欧姆定律知，灯泡的电阻R＝＝＝8Ω，
（3）小灯泡正常发光时电压表示数为2V，由图像知，电路中的电流I＝0.28A，即灯泡的额定电流I额＝0.28A，
小灯泡额定功率P额＝U额I额＝2.5V×0.28A＝0.7W。
答：（1）小灯泡正常工作时，电压表的示数是2V；
（2）电压表的示数为2.5V时，小灯泡的电阻是8Ω；
（3）小灯泡额定功率是0.7W。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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