专题18电功率
一．选择题（共20小题）
1．（2023 宜城市模拟）在如图所示的电路中，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡接在离电源很近的、两点时，灯泡的功率为，若将灯泡接在离电源较远的、两点时，灯泡的功率为。则此时输电导线、共同消耗的功率为
A． B． C． D．
2．（2023 山阳县模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“，”，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到点时，小灯泡恰好正常发光；在图中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法中正确的是
A．曲线甲是灯泡的电流电压图像
B．小灯泡的正常发光时的电阻为
C．电路中的最小功率为
D．滑片在点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比为
3．（2023 谷城县校级模拟）灯泡标有“”、 灯泡标有“”，按如图所示甲、乙两种方式连接，已知电源电压相同，下列分析正确的是
A．图甲中灯比灯暗
B．图乙中灯比灯亮
C．图甲中灯比图乙中灯暗
D．图甲中的总功率比图乙中的总功率要大
4．（2023 江都区一模）估测在实际生活中的应用十分广泛，下列所估测的数据中最接近实际的是
A．一盏台灯正常工作4小时耗电约为1度
B．对人体安全电压为
C．将一个鸡蛋从地上捡起举过头顶做功约
D．一般洗澡水的温度约为
5．（2023 九龙坡区校级模拟）重庆火锅全国闻名，如图所示为某种多功能电火锅电路原理图。该火锅可以实现小火、中火、大火三挡功率，使用时可通过旋钮开关实现功能转换。电路中四个电阻阻值均为，小火、中火、大火所需加热功率依次增大，下列说法正确的是
A．开关旋至“1”挡，电火锅处于“大火”挡
B．电火锅处于“小火”挡时，电路总电阻是
C．“中火”挡加热功率是
D．“大火”挡电路总功率是“小火”的2倍
6．（2023 湖北模拟）如图甲是一种电热膜，工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面，将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连，如图乙。该电热膜的额定电压为，导电墨线电阻随温度变化图象如图丙，有关电热膜说法正确的是
A．导电墨线间以串联的方式连接
B．若实际电压小于时，温度稳定后的实际功率可能大于额定功率
C．工作时通过导电墨线的电流始终不变
D．当温度到达并继续升温时，发热功率会急剧减小
7．（2023 连城县校级一模）在进行实验时，往往需要我们手眼并用，在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察
A．灯泡的发光情况 B．变阻器滑片的位置
C．电压表的示数 D．电流表的示数
8．（2023 大庆模拟）已知乙电阻是甲电阻的2倍，若分别对甲、乙两种导体通电，甲、乙的功率之比，则通过甲、乙两导体的电流之比
A． B． C． D．
9．（2023 凤凰县三模）如图所示，是家中的电能表的示数。甲图是月初的示数，乙图是月底的示数，这个月家里用电是
A． B． C． D．
10．（2023 雁塔区校级三模）如图所示电路，电源电压恒为，小灯泡上标有“”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。电流表量程选择“”，电压表量程选择“”滑动变阻器规格为“”。闭合开关，为保证电路安全。在移动滑片的过程中，下列选项错误的是
A．电压表的示数变化范围是
B．小灯泡的最大电功率是
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是
D．该电路的最大总功率是
11．（2023 大丰区校级模拟）如图所示电路中，电源电压保持不变，将滑动变阻器滑片从某处移到另一处，电压表示数由变为，电流表示数相应由变为，则定值电阻消耗的电功率改变了
A． B． C． D．
12．（2023 尤溪县三模）额定电压均为的甲、乙两灯，其图线如图所示。下列说法正确的是
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为
C．甲、乙两灯串联接在电压为的电源两端时，实际功率之比为
D．甲、乙两灯并联接在电压为的电源两端时，消耗的电能之比为
13．（2023 西城区校级三模）额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程中消耗的电能和通电时间的关系如图所示。关于这三个用电器，下列判断正确的是
A．正常工作时，电热水壶比电烤箱产生的热量少
B．正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大
C．正常工作时，通过电饭锅的电流最大
D．在一个月内，电热水壶消耗的电能一定最多
14．（2023 高新区校级模拟）小明设计了一种具有高、中、低温三挡的加热装置，其电路如图所示。已知，电源电压为。当开关断开，接时，电路发热功率为，下列说法正确的是
A．的阻值为
B．当电路接高温挡时，发热功率为
C．中温挡工作消耗的电能为
D．该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足
15．（2023 西乡塘区校级模拟）小华做了一个“魔法火焰”实验，如图。加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来，此过程逐渐增大的物理量是
A．电源的电压 B．铅笔芯的电阻
C．电路中的电流 D．小灯泡的额定功率
16．（2023 高新区校级二模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为，电压表量程为，电流表量程为。在保证电路各元件安全的前提下，先只闭合开关、，将滑片从最右端向左最大范围移动到点。再断开开关，闭合开关，将滑片从点向右移动到最右端。图乙是这两次实验过程中绘制的电流表与电压表示数的关系图象。下列说法正确的是
A．电源电压为
B．滑动变阻器的最大阻值为
C．只闭合开关、，滑片在点时，定值电阻在内产生的热量为
D．只闭合开关、，灯泡的功率变化范围为
17．（2023 无锡模拟）在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，电流表的示数随两电压表、（电压表未画出）示数变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是
A．电源电压为
B．小灯泡正常发光时，定值电阻与灯泡的电功率之比为
C．滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻在内产生的热量为
D．实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为
18．（2023 南岗区校级模拟）对下列四幅图的分析正确的是
A．该装置能探究电流产生的热量与通电时间的关系
B．该电路能探究电磁铁磁性强弱与电流大小关系
C．该电路能探究导体的横截面积影响电阻的大小
D．该电路能探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
19．（2023 南岸区校级模拟）如图所示电路，电源电压为且保持不变，小灯泡的规格为，”（阻值不变），滑动变阻器的最大阻值为，电流表的量程为。当只闭合时，小灯泡恰能正常发光，则下列说法正确的是
A．当只闭合时，在内电流通过所产生的热量是
B．当只闭合时，消耗的最大功率为
C．当三个开关都闭合时，要使电流表能安全使用，接入电路的阻值不得小于
D．当三个开关都闭合时，消耗的电功率的变化范围是
20．（2023 石景山区二模）小晨同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为和的电热丝，且，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是
A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中
B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少
D．电流通过电热丝产生的热量一定比通过电热丝产生的热量多
二．填空题（共4小题）
21．（2023 武侯区校级三模）如图甲所示为一款电煎药壶，工作电路简化为图乙，它在工作时，有高温、中温和低温三个挡。已知正常工作时，高温挡功率为，中温挡功率为。当接1、同时断开时，电路处于 挡；用该电器的“高温”挡正常工作，放出的热量为 。
22．（2023 安徽模拟）如图所示，电源电压恒定，，闭合开关，断开电流表示数为。若再闭合，发现电流表示数为，则通电电阻产生的热量为 。
23．（2023 让胡路区模拟）用电水壶将质量为的水加热升温，若电水壶工作时功率为，加热效率是，则加热这壶水消耗电能 ，需要的时间是 。若水吸收的热量由天然气供给，则至少需消耗天然气 。水的比热容为，天然气热值为
24．（2023 高青县二模）已知甲灯的额定电压是、乙灯的额定电压是，某实验小组通过实验画出两个用电器的图象，如图所示。若把它们串联到同一电路中，它们两端的总电压不得超过 ；若把它们并联在电路中，它们消耗的最大总功率是 。
三．实验探究题（共6小题）
25．（2023 常德模拟）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。
（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）乙图中与并联，目的是使通过与的 不同。
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧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： 。
26．（2023 天元区校级三模）探究电热影响因素用如图1所示的装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。相同烧瓶内装满了煤油。
（1）烧瓶中装入的煤油是 （选填“导体”或“绝缘体” 。
（2）为达到实验目的，选用的两电阻丝与的阻值应 （选填“相同”或“不同” ，通过的电流 通过的电流。
（3）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大。说明 。
（4）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”。经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度与电流的关系图象。根据焦耳定律可知，如图3中能正确反映关系的是 。
【拓展】
用可以计算电流通过任何用电器产生的热量，能用计算通过任何用电器产生的热量吗？ ，请用实例说明原因。 。
27．（2023 沙坪坝区校级一模）悦悦用图甲所示器材测量小灯泡电功率。待测小灯泡的额定电压为，额定功率小于，电源为两节干电池，滑动变阻器的规格为“”。
（1）请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）；
（2）悦悦正确连接完电路，发现无论怎样移动滑片，灯泡两端电压无法达到额定电压，接下来应该 ；
．更换阻值更小的滑动变阻器
．更换两节新干电池
．重新连接电路
（3）排除故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 ；
（4）悦悦进行了三次实验，将三次不同电压下的电功率求平均值，她的做法是 （选填“正确”或“错误” 的。这是因为灯丝电阻随温度的升高而 。
（5）小灯泡用久了，钨丝会变细，在电压下，小灯泡实际功率 （选填“大于”、“小于”或“等于” 额定功率；
（6）欣欣也想测小灯泡电功率，她更换了所有器材，她的器材有：两个小灯泡（分别标有“”“ ”字样），她选择其中一个小灯泡与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动变阻器滑片至最大阻值处，欣欣闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片至某位置，使小灯泡正常发光，此过程中电压表指针向左偏转了6小格。请你分析：欣欣将电压表并在了 （选填“小灯泡”或“滑动变阻器” 两端，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 。
28．（2023 丹东一模）做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为、小灯泡（额定电压为，灯丝电阻为左右）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为 “”和 “”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）图甲是设计实验的电路图，为了完成实验，滑动变阻器应选用的规格为 （选填“”或“” 。
（2）按电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 （选填“能”或“不能” 确定电路一定存在故障。
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表示数，使小灯泡正常发光，此时，电流表示数如图乙，则灯的额定功率是 。
（4）若利用图甲所示的电路中的实验器材，是不能完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，原因是小灯泡的灯丝电阻 。
（5）在不使用电流表的情况下，按图丙所示的电路，测额定电压为的小灯泡的额定功率，使用的滑动变阻器标有“”。已知一个定值电阻，电源电压高于小灯泡的额定电压但数值未知。
实验步骤如下：
①按图丙连接电路，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压为 。
②断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用已知电阻的定值电阻替换小灯泡，读出电压表示数为。
③将滑动变阻器的滑片移到最右端，电压表示数为，电源电压为 。
④小灯泡的额定功率为 。
29．（2023 五莲县二模）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为。
（1）请你用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向端移动时，电流表示数变大，连线不得交叉。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，出现该状况的原因是 。（填字母序号）
电流表内部断路了
灯座内部出现了短路
灯泡的灯丝断了
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，此时电流表的示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为 。
（4）小芳在使用上面这组器材进行实验时发现电流表已损坏，无法使用。老师给她一个已知电阻为的定值电阻，同学们设计了如图丙所示的电路，并正确测出小灯泡的额定功率，已知电源电压不变，实验步骤如下：
①闭合开关、，断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为 ；
②闭合开关，断开开关，再闭合，保持 不动，读出此时电压表的示数为；
③小灯泡额定功率的表达式 。（用、、表示）
30．（2023 海拉尔区模拟）在“测定小灯泡电功率”的实验中，选用如图甲所示的器材，其中电源电压为6Ⅴ，小灯泡额定电压为2.5Ⅴ（灯丝电阻约为。
（1）能顺利完成该实验探究，下列两种规格的滑动变阻器应选用 ；
“”的滑动变阻器
“”的滑动变阻器
（2）用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整（要求：滑片右移灯泡变亮）；
（3）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端；闭合开关后，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不亮的原因是 ；
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向 端移动（选填“”或“” ；
（5）通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图象可知：该小灯泡正常发光时额定功率为 。
一．选择题（共20小题）
1．【答案】
【解答】解：设灯泡连接在、两点时，电路的电流为，
则有：①
若将灯泡接、两点时，电路的电流为，
则有：②
由①②可得：③；
设电源电压为，当灯泡接在离电源很近的、两点时，导线的电阻可忽略，此时灯泡两端电压等于电源电压，则灯泡的功率④；
若将灯泡接、两点时，电路的总功率为：⑤
则：，
所以，，
则导线和共同消耗的功率：
。
故选：。
2．【答案】
【解答】解：由电路图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即：，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由可得电源的电压：
；
此时电路的总功率最小，则：
，故错误；
（2）当滑片从最右端向左滑动到点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，
由串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，则图乙中甲曲线是变阻器的图像，乙曲线是灯泡的图像，故错误；
当小灯泡恰好正常发光时，电路中的电流最大，
由图乙可知，灯泡正常发光时的电流，灯泡两端的电压，
根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压，
由可得滑片在点时变阻器的电阻为：
，
小灯泡的额定功率：
，
小灯泡的正常发光时的电阻为，故正确；
滑片在点时，滑动变阻器与小灯泡的功率之比：，故错误。
故选：。
3．【答案】
【解答】解：由甲电路图可知两灯泡串联，由乙电路图可知两灯泡并联；
根据知，两灯泡的电阻分别为：
，；
、甲电路中灯与灯串联，灯泡的电阻大于的电阻，根据知，灯泡的实际功率大于灯泡的实际功率，所以灯泡比亮，故错误；
、乙电路中灯与灯并联，两灯泡两端的电压相同，灯泡的电阻大于的电阻，根据知，灯泡的实际功率小于灯泡的实际功率，所以灯泡比暗，故错误；
、由串联电路的分压特点可知图甲中灯两端的电压小于电源的电压，由并联电路的电压特点可知图乙中两端的电压等于电源的电压，即图甲中灯的电压小于图乙中的电压，所以由可知，图甲中灯比图乙中灯暗，故正确；
、由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知，图甲中的总电阻大于图乙中的总电阻，而电源电压相同，由可知，图甲中的总功率比图乙中的总功率要小，故错误。
故选：。
4．【答案】
【解答】解：
．一盏台灯的功率在左右，正常工作4小时耗电约为度，故不符合实际；
．对人体安全电压为不高于，故不符合实际；
．一个鸡蛋的重力约为，人的身高约为，过头顶时的高度约，将一个鸡蛋从地上捡起举过头顶做功约为，故不符合实际；
．人的体温在左右，洗澡水的温度比人体温度略高，在左右，故符合实际。
故选：。
5．【答案】
【解答】解：
．由题意可知，四个电阻阻值均为，开关旋至“1”挡时，两电阻串联，开关旋至“2”挡时，只有一个电阻接入电路，开关旋至“3”挡时，两电阻并联接入电路；
所以，开关旋至“1”挡时，电路的总电阻最大，开关旋至“3”挡总电阻最小，由可知，开关旋至“1”挡时电火锅处于“小火”挡，开关旋至“3”挡时电火锅处于“大火”挡，开关旋至“2”挡时电火锅处于“中火”挡，故错误；
．电火锅处于“小火”挡时，两电阻串联，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，电路的总电阻，故错误；
．“中火”挡时，只有一个电阻接入电路，此时的加热功率，故正确；
．“大火”挡时，两电阻并联，由并联电路中总电阻等于各分电阻可知，电路的总电阻：
，
由可得，电源的电压一定时，“大火”挡和“小火”的功率之比，即“大火”挡电路总功率是“小火”的4倍，故错误。
故选：。
6．【答案】
【解答】解：、由图乙可知，各条导电墨线是并列连接的，故各导电墨线是并联的，故错误；
、若实际电压小于，根据可知，温度稳定后实际功率小于额定功率，故错误；
、由图丙可知，导电墨线的电阻随温度的变化而变化，根据可知，在电压不变时，通过各导电墨线的电流是变化的，故错误；
、由图丙知，当温度到达并继续升温时，电热膜的电阻会急剧增大，根据可知，发热功率会急剧减小，故正确。
故选：。
7．【答案】
【解答】解：在“额定电压下测定小灯泡额定功率”的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表示数，使灯泡两端的电压达到额定电压，并读出此时通过灯泡的电流值，最后根据功率的计算公式，计算灯泡的额定功率。故错误，正确。
故选：。
8．【答案】
【解答】解：由题意可知，甲、乙两导体的功率之比为，
则通过甲、乙两导体的电流之比。
故选：。
9．【答案】
【解答】解：电能表的最后一位是小数，每月用电读数等于月底电能表的示数减去月初电能表的示数，由图可知，这个月家里用电是
故选：。
10．【答案】
【解答】解：
由电路图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
、因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为，电流表的量程为，灯泡的额定电流为，
由可得，灯泡的电阻：，
电压表量程，灯泡的额定电压为，则灯泡两端最大电压为，
电路中的最小电流：，
灯泡两端的最小电压（电压表的最小示数），
所以电压表示数变化范围为，故正确；
、小灯泡的最大电功率是，故错误；
、由题意可知，灯泡的电压最大，此时电流最大为：，
此时变阻器接入电路的阻值最小，
根据串联电路分压规律可知，此时滑动变阻器两端的最小电压，最小电压：，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值：，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为时，电路中电流最小，故滑动变阻器阻值变化范围为，故正确；
、由“”可知，电路中最大电流：，则电路的最大功率：，故正确。
故选：。
11．【答案】
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测得串联电路的电流。
设电源电压为，串联电路总电压等于各部分电压之和，
因定值电阻的阻值不变，根据串联电路电压规律和欧姆定律可得：，
解得：；
由欧姆定律得定值电阻的阻值为：；
由公式得定值电阻两次消耗的电功率：
；
；
所以定值电阻消耗的电功率改变了△；
故选：。
12．【答案】
【解答】解：
．由图象可知，甲、乙两灯泡两端的电压分别为、时，
通过甲的电流依次为、，通过乙的电流依次为、，
由可知，甲灯泡的电阻：，，
乙灯泡的电阻：，，
所以，甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大，故错误；
．由于甲、乙两灯的额定电压均为，由图象可知：，，
，故错误；
、把甲、乙两灯串联接在的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为，甲灯的实际电压为，乙灯的实际电压为时满足电源电压为，所以实际功率之比：，故错误；
、甲、乙两灯并联在的电源两端时，由图象可知：，，
消耗的电能之比为，故正确。
故选：。
13．【答案】
【解答】解：由图像知额定电压相同的电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时，在相同时间内，电热水壶消耗的电能最多，电烤箱其次，电饭锅消耗的电能最少，根据知电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小；
、由可知，用电器消耗的电能与电功率和通电时间有关，因不知道通电时间，则无法比较产生热量的多少，故错误；
、由上面的分析知，正常工作时，电热水壶比电饭锅的功率大，故正确；
、电热水壶、电烤箱和电饭锅正常工作过程时，电热水壶的功率最大、电烤箱其次，电饭锅功率最小，根据可知通过电饭锅的电流最小，故错误；
、在一个月内，因不知道通电时间，则无法比较消耗的电能的多少，故错误。
故选：。
14．【答案】
【解答】解：由电路图可知，当开关断开、接时电路为的简单电路，当开关闭合、接时与并联，当开关断开、接时与串联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当开关闭合、接时电路的总电阻最小，当开关断开、接时电路的总电阻最大，
电源的电压一定时，由可知，当开关闭合、接时，电路的总功率最大，加热装置处于高温挡；
同理可知，当开关断开、接时，加热装置处于低温挡，
则当开关断开，接时，加热装置处于中温挡；
当开关断开、接时，电路发热功率为，
则的阻值：，故错误；
当开关闭合、接时，与并联，加热装置处于高温挡，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，且各支路两端的电压相等，
所以，发热功率：，故错误；
当开关断开、接时，加热装置处于中温挡，电路发热功率为，
中温挡工作。消耗的电能为：，故错误；
当开关断开、接时，与串联，加热装置处于低温挡，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，低温挡的功率：，
由和相差不大可知，该加热装置存在中、低温两挡位功率相差不大的设计不足，故正确。
故选：。
15．【答案】
【解答】解：灯泡慢慢亮起来了，说明小灯泡的实际功率变大，电路中的电流变大了，铅笔芯的电阻随温度的升高而变小，而电源电压、小灯泡的额定功率是不变的；
故错误；正确；
故选：。
16．【答案】
【解答】解：（1）只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，
由题意可知，滑片在点时电路的总电阻最小，根据欧姆定律知电路的电流最大，由图像可知最大电流为，此时滑动变阻器两端的电压为，灯泡正常发光，所以电源电压为：
，故错误；
（2）滑片在端时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律知电路的电流最小，由图像可知最小电流为，滑动变阻器两端的电压为，
则滑动变阻器的最大电阻为：
，
所以滑动变阻器的最大阻值为，故错误；
（3）只闭合开关、，滑片在点时，则可知的最大阻值与串联，由图乙可知电路中的电流，电路中的电流恒为，由欧姆定律可得，此时两端的电压为：
，
此时两端的电压为：，
则定值电阻在产生的热量为：
，故错误；
（4）只闭合开关、，与串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，保证电路元件安全，根据串联电路电流特点和电流表量程，滑片在点时，由图乙可知灯泡的正常发光电流，
由计算灯泡的额定功率，即最大功率为：，
滑片在端时，电路的总电阻最大，由图乙可知滑动变阻器的电压，电路的电流最小为：，
则灯泡的最小电压为：，
所以灯泡最小功率为：，
即灯泡的功率变化范围为，故正确；
故选：。
17．【答案】
【解答】解：由图甲得，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡电压；
、因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的图像，由图线②可知，电压表的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，即并联在滑动变阻器两端；当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，电路中的电流，则电源的电压为：
①
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压，变阻器两端的电压，电路中的电流，则电源的电压为：
②
由①②可得：
，，故错误；
、由图像得，灯泡正常发光时，电路电流为时，灯泡电压为，由欧姆定律得，定值电阻两端的电压为：
，
由得，定值电阻与灯泡的电功率之比为：
，故正确；
、滑动变阻器的滑片处于最右端时，接入电路中电阻最大，电路中电流最小，由图像得，此时电路中电流为，定值电阻在内产生的热量为：，故错误；
、由图像得，当变阻器的电流为，电压为时，变阻器接入电路中的电阻最小，为
；
当变阻器的电流为，电压为时，变阻器接入电路中的电阻最大，为：
，
滑动变阻器接入电路的阻值范围为，故错误。
故选：。
18．【答案】
【解答】解：
、如图装置中两电阻丝串联，电源电压不变时，电路中电流不变，若只比较其中一个容器内电阻丝产生热量的多少，该电阻丝的阻值不变，改变通电时间，可用来探究电流产生的热量与通电时间的关系，故正确；
、两个电磁铁串联，通过的电流相同，线圈匝数不同，所以能探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系，电路中无滑动变阻器，不能改变电路中的电流，所以不能探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系，故错误；
、图中导线的材料相同、横截面积相同，可以控制长度不同，所以此实验不可以探究导体电阻与横截面积是否有关，故错误；
、探究导体的电流与电压关系时，需要控制电阻不变，而小灯泡的电阻受到温度的影响，容易改变，故错误。
故选：。
19．【答案】
【解答】解：、当只闭合时，与串联，且灯正常发光，此时灯两端的电压，功率，因为串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，电路中的电流为：
，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两端的电压为：
，
所以内电流通过所产生的热量为：
，故错误；
．由于小灯泡的规格为”，所以由可知，灯泡的电阻为：
，
当只闭合时，与串联，此时电路中的电流为：
，
则消耗的功率为：
，
由上式可知，当时，消耗的功率最大，且最大功率为：
，故错误；
．当只闭合时，与串联，两端的电压为，通过的电流为，则的阻值为：
，
当三个开关都闭合时，短路，与并联，电流表测量的是干路中的电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以中的电流为：
，
要使电流表安全使用，电流表的最大电流，故通过的最大电流为：
，
所以接入电路的最小值为：
，故错误；
．当三个开关都闭合，与并联，滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，消耗的电功率最小，
则消耗的功率最小为：，
当三个开关都闭合时，与并联，由于的阻值不能小于，所以，当接入的阻值是时，
消耗的功率最大为：，
即消耗的电功率的变化范围是，故正确。
故选：。
20．【答案】
【解答】解：（1）在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，需控制电流和通电时间相同，串联电路各处电流相等，可以将两电热丝串联在电路中，
也可以将与滑动变阻器串联后与并联接入电路，用两个电流表分别测量通过两电阻的电流，调节滑片使通过两电阻的电流相等，通过开关控制通电时间相同，故错误；
（2）探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系需控制电阻和通电时间相同，改变通过电阻的电流，将其中一个电热丝接入电路中，通过调节滑动变阻器的滑片可改变通过电阻的电流，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，故正确；
（3）实验过程中通过温度计示数是变化反映电流通过电热丝产生热量的多少，这是转换法，故错误；
（4）根据分析可知在通过两电阻的电流和通电时间不确定时，电流电流通过电热丝产生的热量不一定比通过电热丝产生的热量多，故错误。
故选：。
二．填空题（共4小题）
21．【答案】故答案为：低温；。
【解答】解：由图乙可知，当接1，同时断开时，、串联，当接2，同时断开时，只有工作，当接2，同时闭合时，、并联；
根据串并联电路的电阻特点可知，当接1，同时断开时，、串联，电路中的总电阻最大，根据可知，电路中的总功率最小，电煎药壶处于低温挡；
（2）当接2，同时断开时，只有工作，此时电煎药壶处于中温挡，
由于高温挡的电功率：，所以的电功率：，
高温挡工作，放出的热量：。
故答案为：低温；。
22．【答案】36。
【解答】解：由图可知，闭合开关，断开，只有工作，电流表测量通过的电流，
由可知，电源电压：；
若再闭合，则、并联，电流表测量干路的总电流，
根据并联电路的特点可知，通过的电流：，
根据并联电路的电压特点可知，两端的电压：，
通电电阻产生的热量：。
故答案为：36。
23．【答案】；210；。
【解答】解：水吸收的热量△；
消耗的电能；
需要的时间；
若水吸收的热量由天然气供给，则至少需消耗天然气。
故答案为：；210；。
24．【答案】8；2.7。
【解答】解：已知甲灯的额定电压是、乙灯的额定电压是，由图可知，两个灯泡允许通过的最大电流分别为：，；
若将它们串联到同一个电路中，电流处处相等，为保护电路安全，电路中的最大电流为，由图可知，当电路中电流为时，甲、乙灯泡两端的电压分别是和，
由串联电路电压特点可知电源电压最大为：；
若把它们并联在电路中，根据并联电路各支路两端的电压相等，电源电压为，由图可知，通过两个灯泡的电流分别为和，由并联电路的电流特点可知干路电流为：，
则电路消耗的最大电功率为：。
故答案为：8；2.7。
三．实验探究题（共6小题）
25．【答案】（1）形管中液面高度差； ①；（2）电阻；（3）电流；（4）电阻断路。
【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，根据转换法，实验中通过观察形管液面高度的变化来反映电阻产生热量的多少；
①探究物体的动能跟哪些因素有关时物体动能的大小通过木块被推动的距离来反映，这用到了转换法，故①符合题意；
②探究杠杆的平衡条件多次实验找普遍规律，没有采用转换法，故②不符合题意；
（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，说明右侧电阻大产生的热量多，故可以得出在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；
（3）图乙装置中，，其中与并联，根据并联电路的电流关系可知，通过的电流等于通过和的电流之和，故目的是使通过和的电流不相等；
（4）某小组在利用乙图装置实验时，发现左右两侧形管液面上升高度相同，说明左右两侧产生的热量相同，因为，且和产生的热量相同，说明中没有电流，故可能电阻断路了。
故答案为：（1）形管中液面高度差； ①；（2）电阻；（3）电流；（4）电阻断路。
26．【答案】（1）绝缘体；（2）相等；小于；（3）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（4）；【拓展】不能；含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，。
【解答】解：（1）烧瓶中装入的煤油是绝缘体。
（2）“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻相等，即选用的两电阻丝与的阻值应相等，根据并联电路电流的规律，通过的电流小于通过的电流。
（3）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多。
（4）小红用如图2所示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，要控制电阻与通电时间相同，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度与电流的关系图象，根据转换法，煤油吸热越多，膨胀程度越大，液柱升高的越多，且膨胀程度与吸热多少成正比，
根据焦耳定律可知，①，常数，且，故由数学知识①式为关于的抛物线，且开向上，图4中能正确反映关系的是。
【拓展】用可以算电流通过任何用电器产生的热量，而是计算电功的普遍适用的公式，的条件是：纯电阻即不含有电动机等的电路（将电能全部转化为内能的电路）。如含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，。
不能计算电流通过任何用电器产生的热量。
故答案为：（1）绝缘体；（2）相等；小于；（3）在电阻和通电时间相等时，电流越大产生的热量越多；（4）；【拓展】不能；含有电动机的电路，电流做的功大部分转化为机械能，有一小部分转换化内能，即发热了，。
27．【答案】（1）见解析；
（2）；
（3）0.7；
（4）错误；变大；
（5）小于；
（6）滑动变阻器；0.66。
【解答】解：（1）滑片向右移动时，灯泡变亮，表明电路中电流变大，即接入电阻变小，所以滑动变阻器下端应接入右端的接线柱。如图所示：
（2）如果发现无论怎样移动滑片，灯泡两端电压无法达到额定电压，可能是电源电压太低了，所以接下来应该更换两节新干电池，滑动变阻器的阻值可以调到很小，不需要换阻值更小的电阻，且电路连接并没有错误，不需要重新连接。故符合题意，不符合题意。
故选：。
（3）电流表示数如图乙所示，电流表接入的量程为，分度值为，所以小灯泡的额定电流为，额定功率为：
（4）由于灯丝电阻随温度的升高而变大，不同功率下灯丝的电阻不相同，求平均值没有意义，故悦悦的做法是错误的。
（5）电阻大小与导体的横截面积有关，小灯泡用久了，钨丝会变细，电阻将变大，根据，在电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。
（6）变阻器滑片至最大阻值处，闭合开关，移动变阻器滑片至某位置，则滑动变阻器接入的电阻变小了，此过程中电压表指针向左偏转了6小格，即示数变小了，根据串联电路分压的规律，此时电压表应显示的为滑动变阻器两端的电压，故电压表并联在滑动变阻器两端。
如果电压表接入的量程为，分度值为，则图中读数为，电压表指针向左偏转了6小格，则滑动变阻器两端的电压读数为，此时小灯泡正常发光，如果此时灯泡为“”，则电源电压为，不符合电源电压的值。如果此时灯泡为“”，则电源电压为，符合电源电压的值。
同理，如果电压表接入的量程为，此时灯泡为“”，则电源电压为，不符合电源电压的值。
如果此时灯泡为“”，则电源电压为，不符合电源电压的值。
所以灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压读数为，电流为，滑动变阻器的功率为：
。
故答案为：（1）见解析；
（2）；
（3）0.7；
（4）错误；变大；
（5）小于；
（6）滑动变阻器；0.66。
28．【答案】（1）；（2）不能；（3）0.75；（4）是变化的；（5）3；4.5；0.45。
【解答】解：
（1）图甲中滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电源电压恒为，小灯泡的额定电压为，灯丝电阻为左右，
根据串联分压原理可得，代入数据可得，解得，故滑动变阻器应选用的规格为；
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是灯泡的实际功率过低，所以此时小华不能确定电路一定存在故障；
（3）小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为，此时示数为，
则灯泡的额定功率；
（4）探究电流与电压的关系时，需要控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻是变化的（随温度的变化而变化），所以利用图甲所示的电路中的实验器材不能完成该实验；
（5）按图丙所示的电路，测额定电压为的小灯泡的额定功率，使用的滑动变阻器标有“”。已知一个定值电阻，电源电压高于小灯泡的额定电压但数值未知；
实验步骤如下：
①按图丙连接电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压为额定电压，此时小灯泡正常发光；
②断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用已知电阻的定值电阻替换小灯泡，定值电阻和滑动变阻器串联，读出电压表示数为（电阻两端的电压）；
③将滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，两电阻接入电路的阻值相等，串联电路各处电流相等，根据可知两电阻两端的电压相等，已知电压表示数为，则电源电压为；
在步骤②中，电路的电流：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值：，
在步骤①中，灯泡正常发光时电路中的电流：，
④该小灯泡的额定功率：。
故答案为：（1）；（2）不能；（3）0.75；（4）是变化的；（5）3；4.5；0.45。
29．【答案】（1）见解析；（2）；（3）0.75；（4）；滑片位置；。
【解答】解：（1）结合乙图可知电流表选小量程，滑动变阻器的滑片向端移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器的有效阻值减小，则左下接线柱接入电路；
（2）．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；
．若灯座内部出现了短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，符合题意；
．若灯泡的灯丝断了，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，不符合题意；
故选：；
（3）由图乙可知，当电压表的示数为，电流表选用的量程是，分度值为，示数为，小灯泡的额定功率为：；
（4）实验步骤：
①闭合开关、，断开，调节滑片使电压表读数为，此时小灯泡正常发光；
②不改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关、，断开，记录电压表此时读数为；
③在①中，电压表测灯的电压，灯正常发光，在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，
根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：，
由欧姆定律可得，灯泡的额定电流：，
所以小灯泡额定功率的表达式：。
故答案为：（1）见解析；（2）；（3）0.75；（4）；滑片位置；。
30．【答案】（1）；（2）见解析；（3）灯泡短路；（4）；（5）0.5。
【解答】解：（1）根据灯泡额定电压、电阻约、电源电压，则灯泡的额定电流，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，
串联电路各处的相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器电阻最大阻值应该大于，则应该选择“”，故选；
（2）滑片右移灯泡变亮，所以滑动变阻器选择右下接线柱接入电路，灯泡额定电流大约，电流表选择量程，串联在电路中，如图所示：
（3）灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路，则可能与电压表并联的灯泡短路；
（4）根据电压表量程，分度值，则电压表示数为，要测量灯泡额定功率，电压表示数应变大到，根据串联电路电压规律可知需减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻应电阻变小，所以滑片应向端移动；
（5）根据图丙，当电压为额定电压时，电流，灯泡的额定功率。
故答案为：（1）；（2）见解析；（3）灯泡短路；（4）；（5）0.5。
