高频考点专题01电功率的计算、欧姆定律的应用-黑龙江各地市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编
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TOC \o "1-3" \h \z \u HYPERLINK \l "_Toc160972137" 一．选择题（共4小题） 1
HYPERLINK \l "_Toc160972138" 二．多选题（共3小题） 2
HYPERLINK \l "_Toc160972139" 三．填空题（共5小题） 4
HYPERLINK \l "_Toc160972140" 四．计算题（共1小题） 5
HYPERLINK \l "_Toc160972141" 五．综合能力题（共2小题） 6
HYPERLINK \l "_Toc160972142" 六．简答题（共1小题） 7
HYPERLINK \l "_Toc160972143" 一．选择题（共4小题） 8
HYPERLINK \l "_Toc160972144" 二．多选题（共3小题） 12
HYPERLINK \l "_Toc160972145" 三．填空题（共5小题） 15
HYPERLINK \l "_Toc160972146" 四．计算题（共1小题） 19
HYPERLINK \l "_Toc160972147" 五．综合能力题（共2小题） 21
HYPERLINK \l "_Toc160972148" 六．简答题（共1小题） 24
一．选择题（共4小题）
1．（2023 哈尔滨）关于家庭电路，下列说法不正确的是（ ）
A．各用电器之间都是串联的
B．控制灯的开关接在相线与灯之间
C．工作的用电器越多，总功率越大
D．当发现有人触电时，应及时切断电源
2．（2023 大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.3W
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V
3．（2023 哈尔滨）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电阻 R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A
B．电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
C．电阻 R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A
D．电阻 R1和R2的阻值之比是1：2
4．（2023 黑龙江）标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1和L2的电流之比为1：2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2：1
C．灯L2和L1的发光亮度相同
D．能够正常发光的灯应是灯L2
二．多选题（共3小题）
（多选）5．（2023 牡丹江）如图所示，电源电压U＝3V且保持不变，R1＝10Ω，I1＝0.1A。闭合开关，则（ ）
A．R1两端的电压是2V
B．通过R2的电流是0.1A
C．R2的阻值是20Ω
D．R1消耗的电功率是0.2W
（多选）6．（2023 绥化）如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．小灯泡的阻值为20Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D．该电路消耗的最大功率为6W
（多选）7．（2023 黑龙江）如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样，若电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑片移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表变化范围0.3A～0.5A
B．电压表变化范围1.5V～3V
C．滑动变阻器阻值范围2Ω～10Ω
D．电路总功率最大值2.7W
三．填空题（共5小题）
8．（2023 绥化）如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是 Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为 W。
9．（2023 黑龙江）如图所示，将洗衣机三脚插头插入三孔插座，可使洗衣机的 与大地相连，防止发生触电事故。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min，电能表转盘转了100转，则该用电器的额定功率是 W。
10．（2023 哈尔滨）如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将 （选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是 J。
11．（2023 齐齐哈尔）如图所示，已知R1：R2＝2：1。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为U甲：U乙＝ ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为I甲：I乙＝ 。（电路中各元件均未损坏）
12．（2023 黑龙江）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
四．计算题（共1小题）
13．（2023 绥化）如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2的铭牌上标有“100Ω 0.6A”字样，电流表量程0～3A，电压表量程0～15V。将电源电压调至18V，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
（1）求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器连入电路的阻值。
（2）开关状态不变，电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率。
（3）现调节电源电压，闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib。Ia：Ib＝2：3，Ra＝2Rb。求此时电源电压。
五．综合能力题（共2小题）
14．（2023 牡丹江）某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如表和图所示。当电热毯在额定电压下工作时：
（1）通过R1的电流和R1的电阻各是多少？
（2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是多少？
（3）写出一条使用电热毯的注意事项。
××牌电热毯
额定电压 220V
额定功率 高温挡 110W
低温挡 88W
15．（2023 齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
六．简答题（共1小题）
16．（2023 齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
高频考点专题01电功率的计算、欧姆定律的应用-黑龙江各地市2023年中考物理真题按题型难易度知识点分类汇编
参考答案与试题解析
一．选择题（共4小题）
1．（2023 哈尔滨）关于家庭电路，下列说法不正确的是（ ）
A．各用电器之间都是串联的
B．控制灯的开关接在相线与灯之间
C．工作的用电器越多，总功率越大
D．当发现有人触电时，应及时切断电源
【答案】A
【解答】解：A、在家庭电路中，各用电器工作时互不影响，是并联的，故A错误；
B、控制灯的开关接在相线与灯之间，故B正确；
C、家庭电路用电器都是并联，并联的用电器越多，总电阻越小，根据欧姆定律可知，总电流变大，家庭电路电压不变，由P＝UI可得，此时的总功率变大，故C正确；
D、发现有人触电，应立即切断电源再进行施救，符合安全用电原则，故D正确；
故选：A。
2．（2023 大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为0.3W
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为20cm
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为3V
【答案】C
【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测R0两端的电压，电流表测通过电路的电流，由图甲可知当水位升高时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器分得的电压变小，根据串联分压原理，Uv＝U﹣U滑可知电压表示数变大，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，电压表示数为就为电源电压U＝6V；此时R0＝＝＝20Ω，由图丙可知通过电路的最小电流为0.1A，该电路工作时的最小总功率：P＝UI′＝6V×0.1A＝0.6W，故B错误；
C、水位变化过程中，滑动变阻器最大功率P＝I2R＝R＝＝，当R＝R0＝20Ω，滑动变阻器的的功率最大，接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，由乙图可知10cm×k+b＝40Ω，30cm×k+b＝0Ω，
两式联立可得：k＝﹣2Ω/cm，b＝60Ω，则R＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，当R滑＝20Ω，代入数据：20Ω＝﹣2Ω/cm×h+60Ω，得h＝20cm，故C正确；
D、当水位达到警戒水位25cm时，滑动变阻器接入电路的电阻为R＝﹣2Ω/cm×25cm+60Ω＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I″＝＝＝0.2A，串联电路的电流相等，电压表示数就为U′＝0.2A×20Ω＝4V；故D错误。
故答案选：C。
3．（2023 哈尔滨）如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像，下列说法正确的是（ ）
A．电阻 R1两端电压为4V时，通过R1的电流是0.3A
B．电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端总电压为3V
C．电阻 R1、R2并联到2V电压下，干路中的电流是0.3A
D．电阻 R1和R2的阻值之比是1：2
【答案】B
【解答】解：A．由图可知当电阻R1两端电压为4V时，通过其电流为0.4A，故A错误；
B．由图像可知，若电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，R1、R2两端总电压：U＝U1+U2＝2V+1V＝3V，故B正确；
C．由图像可知，电阻 R1、R2并联到2V电压下时，通过R1、R2的电流分别为0.2A、0.4A，干路中的电流：I＝I1+I2＝0.2A+0.4A＝0.6A，故C错误；
D．由图像可知，R1、R2为定值电阻，若电阻 R1、R2串联，当电流为0.2A时，R1、R2两端电压分别为2V、1V，根据欧姆定律可得：
，
，
电阻 R1和R2的阻值之比：
R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故D错误。
故选：B。
4．（2023 黑龙江）标有“6V 3W”和“6V 6W”的灯L1和L2（假设两灯灯丝电阻不变），若将它们串联在某电源上，使其中一个灯正常发光时，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯L1和L2的电流之比为1：2
B．灯L1和L2两端的电压之比为2：1
C．灯L2和L1的发光亮度相同
D．能够正常发光的灯应是灯L2
【答案】B
【解答】解：“6V 3W”表示L1的额定电压为6V、额定功率为6W；“6V 6W”表示L2的额定电压为6V、额定功率为3W；
由P＝UI可知，灯L1的额定电流：I1额＝＝＝0.5A；灯L2的额定电流：I2额＝＝＝1A，
由欧姆定律可知，灯L1的电阻：R1＝＝＝12Ω；
灯L2的电阻：R2＝＝＝6Ω，
A、将它们串联在某电源上，通过的电流相等，电流之比为1：1，则故A错误；
B、根据U＝IR，串联电流相等，电压之比等于电阻之比，为12Ω：6Ω＝2：1，故B正确；
C、根据P＝I2R可知，灯泡L1、L2的电流相等，灯L1、L2的电阻不同，则电功率不同，灯泡的亮度不同，故C错误；
D、当电路中的最大电流：I最大＝0.5A，此时I最大＝I1额，灯泡L1正常发光，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共3小题）
（多选）5．（2023 牡丹江）如图所示，电源电压U＝3V且保持不变，R1＝10Ω，I1＝0.1A。闭合开关，则（ ）
A．R1两端的电压是2V
B．通过R2的电流是0.1A
C．R2的阻值是20Ω
D．R1消耗的电功率是0.2W
【答案】BC
【解答】解：
（1）根据欧姆定律I＝，R1两端的电压U1＝I1R1＝0.1A×10Ω＝1V，故A错误；
（2）由电路图可知电阻R1与电阻R2串联，根据串联电路电流的特点可知串联电路中的电流处处相等，故通过R1的电流等于通过R2的电流为0.1A，故B正确；
（3）已知电源电压U＝3V，R1两端的电压U1＝1V，根据串联电路电压特点可知，R2两端的电压U2＝U﹣U1＝2V，已知通过R2的电流为0.1A，根据欧姆定律，
R2＝＝，故C正确。
（4）已知通过R1的电流为0.1A，R1两端的电压U1＝1V，电功率公式P＝UI，R1消耗的电功率P1＝U1R1＝1V×0.1A＝0.1W，故D错误。
故答案为：BC。
（多选）6．（2023 绥化）如图甲所示电路中，小灯泡标有“10V 5W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），a、b为滑动变阻器两端点。滑片从b端滑动到某一位置的过程中，滑动变阻器消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为16V
B．小灯泡的阻值为20Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为100Ω
D．该电路消耗的最大功率为6W
【答案】BCD
【解答】解：B、由P＝UI＝可知，小灯泡的阻值：RL＝＝＝20Ω，故B正确；
C、由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器两端的电压最大，
由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为10V，滑动变阻器的电功率为1W，
由P＝UI可知，此时电路中的电流：I最小＝＝＝0.1A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：R滑大＝＝＝100Ω，故C正确；
A、由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I最小（RL+R滑大）＝0.1A×（20Ω+100Ω）＝12V，故A错误；
D、设图乙中变阻器两端的最小电压为U滑小，此时变阻器消耗的电功率也为1W，
则此时电路中电流为I＝I滑＝＝，由欧姆定律可得此时小灯泡两端的电压UL＝IRL＝×20Ω，
由串联电路的电压特点可得U滑小+UL＝U＝12V，
即：U滑小+×20Ω＝12V，解得U滑小＝2V，或10V（舍去），
则灯泡两端的最大电压：UL＝U﹣U滑小＝12V﹣2V＝10V＝U额，说明灯泡正常发光，且此时电路中电流最大，
由P＝UI可知，灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A，即电路中的最大电流：I最大＝I额＝0.5A，
该电路消耗的最大功率：P＝UI＝12V×0.5A＝6W，故D正确。
故选：BCD。
（多选）7．（2023 黑龙江）如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，变阻器R1标有“20Ω，0.5A”字样，定值电阻R2标有“10Ω，1A”字样，若电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，滑片移动时，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电流表变化范围0.3A～0.5A
B．电压表变化范围1.5V～3V
C．滑动变阻器阻值范围2Ω～10Ω
D．电路总功率最大值2.7W
【答案】AC
【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。
（1）因串联电路中各处的电流相等，变阻器R1允许通过的最大电流为0.5A、定值电阻R2允许通过的最大电流为1A、电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A；
此时R2两端的电压最大，电路的总功率最大，变阻器接入电路中的电阻最小，
由I＝可得，R2两端电压：U2大＝I大R2＝0.5A×10Ω＝5V；
电路的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.5A＝3W，故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压：U1＝U﹣U2大＝6V﹣5V＝1V；
则变阻器接入电路中的最小阻值：R1小＝＝＝2Ω；
（2）当电压表的示数最大时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，
此时R2两端的电压：U2＝U﹣U1大＝6V﹣3V＝3V，所以电压表变化范围1V～3V，故B错误；
电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A；则电流表变化范围0.3A～0.5A，故A正确；
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R1大＝＝＝10Ω，所以，滑动变阻器连入电路的阻值在2Ω～10Ω范围内变化，故C正确；
故选：AC。
三．填空题（共5小题）
8．（2023 绥化）如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是 15 Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为 0.6 W。
【答案】15；0.6。
【解答】解：（1）开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，R1被短路，滑动变阻器的最大阻值与灯泡并联，电流表测干路电流；
由并联电路的电压特点和灯泡正常发光可知，电源电压：U＝UL＝6V，
由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A，
由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：Ib＝I﹣IL＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：R2大＝＝＝15Ω；
（2）开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，灯泡被短路，滑动变阻器的最大阻值与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流；
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压：U2大＝I'R2大＝0.2A×15Ω＝3V，
由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2大＝6V﹣3V＝3V，
此时R1的功率：P＝U1I'＝3V×0.2A＝0.6W。
故答案为：15；0.6。
9．（2023 黑龙江）如图所示，将洗衣机三脚插头插入三孔插座，可使洗衣机的 金属外壳 与大地相连，防止发生触电事故。将某用电器单独接在如图所示电能表上正常工作3min，电能表转盘转了100转，则该用电器的额定功率是 1000 W。
【答案】金属外壳；1000。
【解答】解：（1）洗衣机属于金属外壳用电器，将洗衣机的三脚插头插入三孔插座中，使得用电器的金属外壳与插座中的地线相连，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止触电事故的发生；
（2）2000r/（kW h）表示接在这个电能表上的用电器每消耗1kW h的电能，电能表上的转盘转过2000圈，当电能表的转盘转了100转时，该用电器消耗的电能为：
W＝＝0.05kW h，
用电时间t＝3min＝0.05h，
该家用电器正常工作时的电功率，即额定功率为：
P＝＝＝1kW＝1000W。
故答案为：金属外壳；1000。
10．（2023 哈尔滨）如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将 变大 （选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产生的热量是 4.5 J。
【答案】变大；4.5。
【解答】（1）先闭合开关S1，再闭合开关S2，电路中电阻由R1和R2串联变为只有R1接入电路，电路中电阻变小，由可得，电流表示数变大；
（2）当S1闭合，S2断开时，由R1和R2串联，通过R1的电流
通电10s，电流通过R1产生的热量
。
故答案为：变大；4.5。
11．（2023 齐齐哈尔）如图所示，已知R1：R2＝2：1。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比为U甲：U乙＝ 1：2 ；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比为I甲：I乙＝ 1：2 。（电路中各元件均未损坏）
【答案】1：2；1：2。
【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两电阻串联，电压表甲测量R2两端的电压，电压表乙测量R1两端的电压，串联电路的电流处处相等，根据U＝IR可知两表示数之比为U甲：U乙＝U2：U1＝R2：R1＝1：2；
当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量通过R1的电流，电流表乙测量通过R2的电流，并联电路各支路两端的电压相等，根据I＝可知两表示数之比为I甲：I乙＝I1：I2＝R2：R1＝1：2。
故答案为：1：2；1：2。
12．（2023 黑龙江）如图甲所示的电路中电源电压不变，小灯泡L的额定电压为24V，当把滑片P滑到最左端时，小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系，当小灯泡正常发光时灯丝的电阻为 60 Ω。调节滑动变阻器R，当其连入电路的阻值是 40 Ω时，小灯泡的实际功率为3.6W。
【答案】60；40。
【解答】解：灯泡与滑动变阻器串联，当滑片P滑到最左端时，电路灯泡的简单电路，小灯泡恰好正常发光，
则电源电压等于灯泡的额定电压，即U＝U额＝24V；
对照乙图知，灯泡的额定电流为I额＝0.4A，
小灯泡正常发光时灯丝的电阻RL＝＝＝60Ω，
由乙图知，当灯泡的电压为12V，电流为0.3A，电功率P＝ULIL＝12V×0.3A＝3.6W，恰好满足条件；
则此时滑动变阻器的电压U'＝U﹣UL＝24V﹣12V＝12V；
根据串联电路的电流特点知，滑动变阻器的电流I'＝IL＝0.3A，
滑动变阻器连入电路的阻值R'＝＝＝40Ω。
故答案为：60；40。
四．计算题（共1小题）
13．（2023 绥化）如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2的铭牌上标有“100Ω 0.6A”字样，电流表量程0～3A，电压表量程0～15V。将电源电压调至18V，闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光。
（1）求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器连入电路的阻值。
（2）开关状态不变，电源电压仍为18V。在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率。
（3）现调节电源电压，闭合开关S1、S2，断开S3，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib。Ia：Ib＝2：3，Ra＝2Rb。求此时电源电压。
【答案】（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；此时滑动变阻器连入电路的阻值为24Ω；
（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最小功率为4.5W；
（3）此时电源电压为9V。
【解答】解：（1）闭合开关S1、S3，断开S2，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，此时滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，
小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由电功率P＝UI可知：
小灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A；
由串联电路的电压规律可知：
滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U灯＝18V﹣6V＝12V，
由欧姆定律I＝可知：
此时滑动变阻器连入电路的阻值R滑＝＝＝24Ω；
（2）开关状态不变，闭合开关S1、S3，断开S2，此时滑动变阻器和小灯泡串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量串联电路电流，
由电功率P＝UI可知，当电源电压U＝18V不变时，电路消耗的最小功率即要求电路中的电流达到最小值，
在保证电路安全的情况下，当电压表示数达到最达U滑＝15V时，滑动变阻器的可接入阻值最大，此时电路中的电流达到最小值，
由串联电路的电压规律可知：
小灯泡两端的电压U灯＝U﹣U滑＝18V﹣15V＝3V，
小灯泡L标有“6V 3W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），小灯泡相当于定值电阻，
由电功率P＝UI＝可知：
小灯泡的阻值R＝＝＝12Ω，
通过小灯泡的电流Imin＝＝＝0.25A，
在保证电路安全的情况下，电路消耗的最小功率Pmin＝UImin＝18V×0.25A＝4.5W；
（3）闭合开关S1、S2，断开S3，此时滑动变阻器R2和定值电阻R1串联接入电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量串联电路电流，
Ia：Ib＝2：3，Ra＝2Rb，可令Ia＝2I，则Ib＝3I，
将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ra，电流表示数为Ia，电压表示数为6V，
此时电源电压U＝Ua+U1＝6V+IaR1＝6V+2IR1，Ua＝IaRa＝2I×2Rb＝6V得IRb＝1.5V，
将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为Rb，电流表示数为Ib，
此时电源电压U＝Ub+U1＝IbRb+IbR1＝3IRb+3IR1＝4.5V+3IR1，
所以：6V+2IR1＝4.5V+3IR1，
解得：IR1＝1.5V，
电源电压U＝6V+2IR1＝6V+3V＝9V。
答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；此时滑动变阻器连入电路的阻值为24Ω；
（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最小功率为4.5W；
（3）此时电源电压为9V。
五．综合能力题（共2小题）
14．（2023 牡丹江）某家用电热毯的铭牌和工作原理的简化电路图如表和图所示。当电热毯在额定电压下工作时：
（1）通过R1的电流和R1的电阻各是多少？
（2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是多少？
（3）写出一条使用电热毯的注意事项。
××牌电热毯
额定电压 220V
额定功率 高温挡 110W
低温挡 88W
【答案】（1）通过R1的电流为0.4A、R1的电阻是550Ω；
（2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是3.96×105J；
（3）注意散热（或使用前要认真阅读说明书，不要折叠使用，不要洗涤或干洗，不要长时间使用造成皮肤灼伤，不使用时要及时断电，保持使用时干燥等）。
【解答】解：（1）只闭合S1时，只有R1接入电路，电阻较大，根据P＝知电路处于低温挡，
同时闭合S1、S2时，两电阻并联，电阻较小，根据P＝知电路处于高温挡，
根据P＝UI得通过R1的电流为：
I1＝＝＝0.4A；
R1的电阻为：
R1＝＝＝550Ω；
（2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是：
Q＝W＝P高t＝110W×3600s＝3.96×105J；
（3）注意散热（或使用前要认真阅读说明书，不要折叠使用，不要洗涤或干洗，不要长时间使用造成皮肤灼伤，不使用时要及时断电，保持使用时干燥等）。
答：（1）通过R1的电流为0.4A、R1的电阻是550Ω；
（2）高温挡工作1h，电热毯产生的热量是3.96×105J；
（3）注意散热（或使用前要认真阅读说明书，不要折叠使用，不要洗涤或干洗，不要长时间使用造成皮肤灼伤，不使用时要及时断电，保持使用时干燥等）。
15．（2023 齐齐哈尔）如图甲所示是一款小型电火锅，通过挡位开关实现高、中、低三挡控温功能。图乙是它的简化电路图，R1、R2、R3均为加热电阻（阻值保持不变）。已知R1的阻值为176Ω，电火锅的部分参数如下表所示。求：
额定电压 220V
低温挡功率
中温挡功率 440W
高温挡功率 1100W
（1）R2的阻值是多少？
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是多少？
（3）某次使用时，用高温挡将1kg水从20℃加热到100℃用时5.6min，该电火锅的实际功率是多少？（不计热损失）
【答案】（1）R2的阻值是66Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）该电火锅的实际功率是1000W。
【解答】解：（1）由图乙可知，当电火锅处于高温挡时，只有R3工作，
由P＝可知，R3的阻值：R3＝＝＝44Ω；
当电火锅处于中温挡时，R2、R3串联，由P＝可知，R2、R3的串联总阻电阻：R中＝＝＝110Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，R2的阻值：R2＝R中﹣R3＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（2）由图乙可知，当电火锅处于低温挡时，R1、R3串联，根据串联电路的电阻特点可知，R1、R3的串联总电阻：R低＝R1+R3＝176Ω+44Ω＝220Ω，
低温挡工作时的功率：P低＝＝＝220W；
（3）水吸收的热量为：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热损失，电火锅消耗的电能W＝Q吸＝3.36×105J，
高温挡实际功率为：P实＝＝＝1000W。
答：（1）R2的阻值是66Ω；
（2）电火锅在低温挡工作时的功率是220W；
（3）该电火锅的实际功率是1000W。
六．简答题（共1小题）
16．（2023 齐齐哈尔）小龙家需要购买一个电热水壶。若家庭电路的电压是220V，供电热水壶使用的室内插座的额定电流为5A。商场现有甲、乙、丙三种电热水壶，额定容量均为1.8L，额定电压均为220V，额定功率分别为800W、1000W和1500W。请你用学过的物理知识帮助小龙分析：
（1）从安全用电的角度考虑，哪一种电热水壶不能选购？说明理由。
（2）若将初温相同、体积为1.8L的水烧开，从用时更短的角度考虑，在余下两种中应选购哪种电热水壶？说明理由。（不计热损失）
【答案】（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶，因为额定电流为5A的插座能接入的用电器最大功率为1100W；
（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶，因为烧开相同的水，电功率大的热水壶用时短。
【解答】解：（1）该插座能接入的用电器最大功率为：P＝UI＝220V×5A＝1100W＜1500W，
所以不能选购额定功率为1500W的电热水壶；
（2）由ρ＝可知，两热水壶中水的质量相等，由Q吸＝cmΔt可知，烧开一壶水，两热水壶中水吸收的热量的相等，由P＝可知，电功率大的热水壶用时短，
所以应选购额定功率为1000W的电热水壶。
答：（1）不能选购额定功率为1500W的电热水壶，因为额定电流为5A的插座能接入的用电器最大功率为1100W；
（2）应选购额定功率为1000W的电热水壶，因为烧开相同的水，电功率大的热水壶用时短。
