資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
專題9 電能
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢(shì)
考點(diǎn)1 電功、電能和電熱 ☆☆☆ ①掌握用電器消耗的電能，應(yīng)用電功率進(jìn)行計(jì)算②伏安法測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，繪制實(shí)驗(yàn)電路圖③焦耳定律和數(shù)學(xué)表達(dá)式，應(yīng)用焦耳定律解決簡單的問題
考點(diǎn)2 電功率 ☆☆☆
■考點(diǎn)一　電功、電能和電熱
1．電流通過某段電路所做的功叫電功。電流做功的過程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量(消耗電能)的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。
2．電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。計(jì)算公式：W＝UIt＝Pt(適用于所有電路)。
電功的單位：國際單位是焦耳(J)，常用單位：千瓦時(shí)(kW·h)，俗稱“度”。
1度＝1千瓦時(shí)＝1kW·h＝3.6×106J
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出：W＝I2Rt＝U2t/R
①串聯(lián)電路中常用公式：W＝I2Rt　W1∶W2＝R1∶R2
②并聯(lián)電路中常用公式：W＝U2t/R　W1∶W2＝R2∶R1
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)所做的總功都可用公式：W＝W1＋W2 。
3．電功或電能測(cè)量
電能表是測(cè)量電功或電能的儀表。
電能表上“220V”“5(10)A”“3000r/kW·h”分別表示：該電能表應(yīng)該接在220V的電路上使用；額定電流為5A，在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些，但不能超過10A；用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。
讀數(shù)注意最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能。
■考點(diǎn)二　電功率
1．電功率是電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。電功率是表示電流做功快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率(而不是其額定功率)。
2．電功率計(jì)算公式：P＝W/t＝UI＝I2R＝U2/R。
電功率的國際單位： 瓦特(W)，常用單位：千瓦(kW)。
①串聯(lián)電路中常用公式：P＝I2R　P1∶P2＝R1∶R2
②并聯(lián)電路中常用公式：P＝U2/R　P1∶P2＝R2∶R1
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算總功率可用公式：P＝P1＋P2 。
3．額定功率和實(shí)際功率
額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率是用電器在額定電壓下消耗的電功率。
P額＝U額I額＝U/R　R＝ U/P額
某燈泡上所標(biāo)“PZ220V－25W”字樣表示：普通照明，額定電壓220V，額定功率25W的燈泡。
■考點(diǎn)一　電功、電能和電熱
◇典例1：（2023·臺(tái)州）綠色生態(tài)理念要求人們注重環(huán)保節(jié)能。如圖是額定功率為5W的LED燈與60W的白熾燈，LED燈直接把電轉(zhuǎn)化為光，白熾燈由燈絲通電加熱發(fā)光，正常工作時(shí)，它們亮度相同。
（1）使用　 　燈照明更符合綠色生態(tài)理念。
（2）兩燈都正常工作時(shí)，相等時(shí)間內(nèi)通過LED燈和白熾燈的電流所做的功之比為　 　。
【答案】（1）LED （2）1：12
【解析】（1）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識(shí)確定哪種燈泡更節(jié)能；（2）根據(jù)W=Pt計(jì)算電流通過燈泡做功之比。
【解答】（1）LED燈將電能轉(zhuǎn)化為光能，而白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，可見LED燈更符合綠色生態(tài)理念。
（2）通過LED燈和白熾燈的電流所做的功之比。
◆變式訓(xùn)練1：（2023·路橋模擬）某同學(xué)家的電子式電能表表盤如圖所示，下表是小黃家中用電器正常工作的電功率值。根據(jù)提供的信息，回答下列問題。
（1）該同學(xué)家所有用電器同時(shí)正常工作時(shí)電路是否安全：　 　 (選填“是”或“否”)。
（2）該同學(xué)用新買的電熱水壺?zé)糁蛔岆姛崴畨毓ぷ?min， 觀察到電能表指示燈閃爍28次。若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則3min內(nèi)壺中1kg 水的溫度升高了　 ℃。[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃) ]
用電器 額定功率 數(shù)量
照明燈 40W 8盞
彩電 100W 1臺(tái)
洗衣機(jī) 150W 1臺(tái)
電冰箱 100W 1臺(tái)
電飯煲 750W 1臺(tái)
閘刀開關(guān)上保險(xiǎn)絲的額定電流為10A
【答案】（1）是（2）15
【解析】已知電能表的銘牌數(shù)據(jù)，根據(jù)P=UI可知家庭電路中允許的最大功率，根據(jù)表格可得出小明家的所有用電器同時(shí)正常工作時(shí)總功率，分析總功率是否超過家庭電路中允許的最大功率，得出電路是否安全；"1600imp/(kW·h)"表示每用電1kW·h指示燈閃爍1600次，可求出指示燈閃爍32次消耗的電能；根據(jù)流產(chǎn)生熱量全部被水吸收，得出水吸收的熱量，再利用吸熱公式求出水升高的溫度。
【解答】)(1)根據(jù)電能表的銘牌數(shù)據(jù)可知家庭電路中允許的最大功率為P大=UI=220Vx10A=2200W，
小明家的所有用電器同時(shí)正常工作時(shí)，總功率P總=8x40W+100W+150W+100W+750W=1420W(2)電水壺工作3min消耗的電能有：
◇典例2：（2023·衢州）用兩種不同充電樁，對(duì)同一輛純電動(dòng)汽車充滿電的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，不計(jì)充電過程中的能量損失。
充電樁 電池初始狀態(tài) 充電電壓/V 充電電流/A 充滿電的時(shí)間/h
普通充電樁 相同 220 30 10
快充充電樁 600 100 ▲
（1）用普通充電樁充滿電，消耗的電能為多少千瓦時(shí)？
（2）用快充充電樁充滿電，需要多少小時(shí)？
（3）目前存在普通充電樁充電時(shí)間長，充電樁緊缺等問題。為解決此問題，除用快充充電樁充電外，再提出一種設(shè)想。
【答案】（1）
答：用普通充電樁充滿電，消耗的電能為66kW·h。
（2）
答：用快充充電樁充滿電，需要1.1h。
（3）增加快充充電樁數(shù)量
【解析】（1）首先根據(jù)P=UI計(jì)算出普通充電樁的充電功率，再根據(jù)W=Pt計(jì)算消耗的電能；
（2）首先根據(jù)P=UI計(jì)算出快充充電樁的充電功率，再根據(jù)計(jì)算快充的時(shí)間；
（3）可從快充充電樁的數(shù)量的角度分析解答。
◆變式訓(xùn)練2：（2023九下·義烏模擬）如圖甲所示某種智能型電飯鍋，有加熱、保溫、斷電的功能。內(nèi)部簡化的電路如圖乙所示，開關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“1”、“2”、“3”擋之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，某次煮飯時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。
（1）據(jù)圖乙可知，溫控開關(guān)S與觸點(diǎn)　 　（選填“1”、“2”或“3”）接觸時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。
（2）電阻R2＝　 　Ω。
（3）此次煮飯產(chǎn)生的總熱量如果用來燒水，其中80%熱量被水吸收，則能將初溫是20℃的多少質(zhì)量的水燒開？（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃），計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)。）
【答案】（1）2 （2）423.5
（3）解：加熱Q1＝P加熱t(yī)＝800W×10×60s＝4.8×105J；
保溫Q2＝P保溫t＝100W×10×60s＝6×104J；
總熱量：Q總＝4.8×105J+6×104J＝5.4×105J，
由η＝ 得Q吸＝ηQ總＝80%×5.4×105J＝4.32×105J
由Q吸＝cmΔt可得，水的質(zhì)量：m＝
【解析】（1）根據(jù)公式比較開關(guān)在不同情況下時(shí)的總功率大小，從而確定對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。
（2）當(dāng)電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，只有R1工作，根據(jù)計(jì)算R1的阻值。當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)計(jì)算出總電阻，再根據(jù)R2=R總-R1計(jì)算即可；
（3）根據(jù)丙圖確定加熱和保溫的時(shí)間，然后根據(jù)Q=Pt分別計(jì)算加熱和保溫階段消耗的電能，再將兩個(gè)熱量相加得到一次產(chǎn)生的總?cè)萘俊＝酉聛砀鶕?jù) Q吸＝ηQ總 計(jì)算水吸收的熱量，最后根據(jù) 計(jì)算被燒開水的質(zhì)量。
【解答】（1）根據(jù)乙圖可知，當(dāng)開關(guān)接1時(shí)，只有R1工作，總電阻為R1；
當(dāng)開關(guān)接2時(shí)，R1和R2串聯(lián)，總電阻為R總；
那么R1P總；
那么二者對(duì)應(yīng)的狀態(tài)分別為加熱和保溫狀態(tài)。
（2）當(dāng)電飯鍋處于加熱狀態(tài)時(shí)，只有R1工作，
R1的阻值；
當(dāng)電飯鍋處于保溫狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，
此時(shí)總電阻；
那么R2的阻值為：R2=R總-R1=484Ω-60.5Ω=423.5Ω。
■考點(diǎn)二　電功率
◇典例1：（2022·南湖模擬）如圖甲所示，電源電壓一定，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑到最左端，燈泡的U-I圖像如圖乙所示。當(dāng)電流為1A時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定功率為　 　W，滑動(dòng)變阻器的最大值為　 　Ω。
【答案】8；11
【解析】（1）根據(jù)乙圖確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（2）當(dāng)電流最大時(shí)，變阻器接入的阻值為零，此時(shí)電壓表的示數(shù)等于電源電壓，據(jù)此計(jì)算電源電壓。根據(jù)乙圖確定最小電流和電壓表的示數(shù)，此時(shí)變阻器接入的阻值最大，根據(jù)U滑=U總-UL計(jì)算變阻器的電壓，再根據(jù)計(jì)算變阻器的最大阻值。
【解答】由題圖乙可知，電流為1A時(shí)，燈泡正常發(fā)光，其額定電壓為8V，則其額定功率為P=UI=8V×1A=8W。滑片在最左端時(shí)，燈泡兩端電壓等于電源電壓，故電源電壓U0=U=8V。滑片在最右端時(shí)，電路電流最小，為0.5A；此時(shí)燈泡兩端電壓為2.5V，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為8V-2.5V=5.5V；滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rmax==11Ω。
◆變式訓(xùn)練1：（2023·臺(tái)州）某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1=2000歐，R2=484歐。
（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時(shí)，電阻R1和R2的連接方式是　 　。
（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時(shí)，該電熱器可實(shí)現(xiàn)　 　功能、它的額定功率是　 　瓦。
【答案】（1）串聯(lián)（2）加熱；100
【解析】（1）如果用電器首尾相接，那么它們串聯(lián)；如果用電器并排連接在兩點(diǎn)間，則它們?yōu)椴⒙?lián)。
（2）根據(jù)公式比較兩種狀態(tài)下電路總功率的大小，從而確定它們的工作狀態(tài)，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的功率。
【解答】（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時(shí)，電流依次經(jīng)過R1和R2，它們首尾相連，因此為串聯(lián)。
（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時(shí)，只有電阻R2工作，此時(shí)總電阻為R2。
根據(jù)公式可知，因?yàn)镽串>R2，所以總功率P串則前者為保溫狀態(tài)，后者為加熱狀態(tài)。
那么它的額定功率為：。
◇典例2：（2023·衢州）圖甲是小寧哥哥測(cè)定小燈泡額定功率的電路，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。
（1）測(cè)小燈泡電壓的電壓表有“0-3V”、“0-15V”兩個(gè)量程，小寧的哥哥正確選用了“　 　”量程。
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，此時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的該小燈泡的額定功率為　 　。
（3）小寧發(fā)現(xiàn)，與我們教材中測(cè)小燈泡電功率的電路相比，哥哥的實(shí)驗(yàn)電路多了一根導(dǎo)線這根導(dǎo)線是　 　。（用圖甲中導(dǎo)線旁的字母表示）
【答案】（1）0~15V （2）1.14 （3）b
【解析】（1）根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程；
（2）根據(jù)圖乙確定電流表的量程和分度值，然后根據(jù)指針的位置讀出燈泡的額定電流，最后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率。
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定電器元件的串并聯(lián)關(guān)系，注意電表的量程和接線柱，以及變阻器接線“一上一下”。
【解答】（1）根據(jù)題意可知，燈泡的額定電壓為3.8V，即電壓表的最大示數(shù)為3.8V，則電壓表選擇量程0~15V；
（2）根據(jù)乙圖可知，電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，則示數(shù)為0.3A，那么燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W。
（3）在測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的都是串聯(lián)。根據(jù)圖甲可知，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該接2根線，現(xiàn)在卻接了3根，肯定存在問題。觀察發(fā)現(xiàn)，只要將開關(guān)與變阻器之間的b導(dǎo)線去掉即可恢復(fù)正常。
◆變式訓(xùn)練2：智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶(圖甲)。某品牌智能馬桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻R1和R2是阻值恒定的電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2；可接a或b，再通過開關(guān)S1的通斷，實(shí)現(xiàn)“高、中、低"三種溫檔的調(diào)節(jié)，其中低溫檔的功率為20瓦，電阻R1為1210歐。
（1）座圈加熱時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為　 　能；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，該座圈的電路相當(dāng)于下列選項(xiàng)中的　 　；
（3）1千瓦時(shí)的電能可供該座圈低溫檔工作多少小時(shí)？
（4）該座圈處于中溫檔工作時(shí)的電功率為多少？
【答案】（1）內(nèi)(或熱) （2）C
（3）解；P=20W=0.02kW t=W/P=1kW·h/0.02kW=50h
（4）解：解：低溫檔時(shí)，R1和R2是串聯(lián)的
R總=U2/P低=(220V)2/20W=2420Ω
R1=R總-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
中溫檔時(shí)，電路中只有電阻R2工作
P中=U2/R1= (220V)2/1210Ω=40W
【解析】低溫檔時(shí)，R1和R2是串聯(lián)的，此時(shí)電阻最大，功率最小。首先根據(jù)計(jì)算出總電阻，再根據(jù) R1=R總-R2 計(jì)算出R1的阻值。
中溫檔時(shí)，電路只有R1工作，根據(jù)公式計(jì)算出此時(shí)的電功率即可。
【解答】（1）座圈加熱時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)(或熱)能；
（2） 當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)， 如下圖所示，兩個(gè)電阻為并聯(lián)，則該座圈的電路相當(dāng)于C。
1．（2023·衢州）如圖所示為多檔位加熱器的電路圖，電熱絲R1的電阻小于電熱絲R2的電阻。閉合S1和S2時(shí)，對(duì)電路的分析正確的是（　　）
A．R1和R2串聯(lián) B．R1兩端的電壓小于R2兩端的電壓
C．流過R1的電流大于流過R2的電流 D．如果R1斷了，R2也不能工作
【答案】C
【解析】如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)S1和S2均閉合時(shí)，電熱絲R1和R2為并聯(lián)關(guān)系，此時(shí)電路中的總電阻最大，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量最多。
【解答】A.由圖可知R1和R2為并聯(lián)關(guān)系；
B.R1和R2為并聯(lián)關(guān)系，故兩端電壓相等；
C.電壓相同時(shí)，電阻越大，電流越小，故其正確；
D.并聯(lián)電路兩條支路不會(huì)相互影響。
2．（2023·臺(tái)州）某品牌電熱水壺的銘牌(部分內(nèi)容)如表所示。當(dāng)該電熱水壺正常工作時(shí)，至少需要　 　s才能把質(zhì)量為2.0kg、初溫為25℃的水加熱到100℃。[水的比熱容為4.2×103J/(kg℃)]
容量 2.0L
額定電壓 220V
額定功率 1500W
【答案】420
【解析】首先根據(jù)Q=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量，再根據(jù)計(jì)算出加熱時(shí)間。
【解答】水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J；
電水壺的加熱時(shí)間。
3．（2023·臺(tái)州）小金利用如圖甲所示的電路來測(cè)量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）依據(jù)圖甲，請(qǐng)?jiān)诖痤}卷上用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
（2）小金正確連接實(shí)物電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)燈泡兩端電壓為　 　V。接下來調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片向　 　(選填“A”或“B”)端移動(dòng)，直至小燈泡正常發(fā)光。
【答案】（1）
（2）2.30；B
【解析】（1）根據(jù)甲圖確定電路的串并聯(lián)關(guān)系，注意電表的量程和接線柱的選擇，以及變阻器接線“一上一下”。
（2）根據(jù)丙圖確定電壓表的量程和分度值，然后讀出電壓表的示數(shù)。將電壓表的示數(shù)與額定電壓2.5V比較，確定電壓表的示數(shù)增大還是減小，然后根據(jù)U=IR確定電流表的示數(shù)變化，再根據(jù)“電流與電阻的反比關(guān)系”確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動(dòng)方向。
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的都是串聯(lián)。因?yàn)?.5V<3V，所以電壓表選擇0~3V的量程，它的“3”接線柱已經(jīng)與燈泡右端相連，只需將“-”接線柱與燈泡左端相連即可，如下圖所示：
（2）根據(jù)丙圖可知，電壓表量程0~3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.3V。因?yàn)?.3V<2.5V，所以電壓表的示數(shù)要增大，根據(jù)U=IR可知，電流表的示數(shù)要增大，而變阻器的阻值要減小，則：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)，直至小燈泡正常發(fā)光。
4．（2023·衢州）小寧以兩節(jié)串聯(lián)的干電池為電源，用若干定值電阻和一只電壓表來“探究申聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)電路如圖，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
序號(hào) R1/ U1/V R2/ U2/V R總/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了能得到Uab=U1+U2的規(guī)律外，小寧還發(fā)現(xiàn)：
①U1、U2與R1、R2之間存在著下列關(guān)系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②當(dāng)R不變時(shí)，ab兩端的電壓Uab大小不變；當(dāng)R總發(fā)生變化時(shí)，Uab大小　 　（填“會(huì)”或“不會(huì)”）變化。
（2）斷開開關(guān)S，拆除R1、R2，將R3=20Ω和R4=20Ω并聯(lián)后接到ab之間，閉合開關(guān)S。求：
①ab兩點(diǎn)之間的電壓為多少？
②20s內(nèi)，電流通過R3做的功為多少？
【答案】（1）R1：R2；會(huì)
（2）①解：當(dāng)R與R并聯(lián)時(shí)，根據(jù) 可知
由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，此時(shí)ab間的電壓為Uab=2.2V
答：此時(shí)ab間的電壓為2.2V。
②解： =0.11A
W3=UabI3t=2.2V×0.11A×20s=4.84J
答：R3做的功為4.84J。
【解析】（1）①將每組數(shù)據(jù)中的兩個(gè)電阻作比，對(duì)應(yīng)的兩個(gè)電壓作比，然后比較比值的大小即可；
②根據(jù)表格數(shù)據(jù)1、2、3分析即可。
（2）①根據(jù)并聯(lián)電路的電阻規(guī)律 計(jì)算出此時(shí)ab之間的總電阻，然后根據(jù)表格數(shù)據(jù)確定此時(shí)ab之間的電壓值即可；
②首先根據(jù)歐姆定律 計(jì)算出通過R3的電流，再根據(jù) W3=UabI3t 計(jì)算電流通過R3做的功。
【解答】（1）①根據(jù)表格中前三組數(shù)據(jù)可知，對(duì)應(yīng)的電壓之比和電阻之比分別為：1：1，1：2，1：4，那么得到結(jié)論： U1：U2=R1：R2 。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)3、4、5可知，當(dāng)R總不變時(shí)，ab兩端的電壓Uab大小不變；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2、3可知，當(dāng)R總發(fā)生變化時(shí)，Uab大小會(huì)變化。
5．（2023·衢州）用圖甲電路研究電熱與電流的關(guān)系，若要比較不同設(shè)定電流值時(shí)的電熱多少，調(diào)節(jié)電流大小過程中，電熱絲已經(jīng)開始加熱，因而會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。為解決這一問題，小明設(shè)計(jì)圖乙電路進(jìn)行研究。
圖中電路包括調(diào)試電路和實(shí)驗(yàn)電路，和是阻值都為20歐的電熱絲，放置在裝有煤油的保溫容器中。實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)試電路，使電熱絲在調(diào)試過程中不發(fā)熱。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量并記錄裝有的保溫容器內(nèi)煤油的溫度。
②將開關(guān)S與“1”連接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直至電流表示數(shù)為0.2安。
③將開關(guān)S撥至“2”，使工作50秒，斷開開關(guān)S，測(cè)量并記錄__________。
④再將電流值分別設(shè)定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重復(fù)上述步驟。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并計(jì)算每次升高的溫度（可反映電熱的多少），整理、的數(shù)據(jù)如圖丙。
（1）將步驟③補(bǔ)充完整。
（2）在答題紙圖丙中畫出與的關(guān)系圖像。
（3）小明想改變電熱絲阻值，用上述實(shí)驗(yàn)中設(shè)定的電流值，繼續(xù)研究電熱與電流的關(guān)系：保持不變，將更換為30歐的電熱絲，重復(fù)上述步驟。他的做法是否合理，說明理由：　 　。
【答案】（1）煤油的溫度
（2）
（3）不合理。當(dāng)調(diào)試電路的電流為設(shè)定值時(shí)，開關(guān)S由“1”拔至“2”，通過30歐電熱絲的電流不是設(shè)定值
【解析】（1）煤油的質(zhì)量相等，根據(jù)Q=cm△t可知，煤油的溫度升高的越多，則說明電流產(chǎn)生的熱量越多，即根據(jù)煤油溫度的變化可以判斷產(chǎn)生熱量的多少；
（2）根據(jù)描點(diǎn)法畫出圖像的方法解答；
（3）根據(jù)乙圖可知，R1和R2的阻值相等，電源電壓相等。當(dāng)開關(guān)分別與1和2閉合時(shí)，它們分別與變阻器串聯(lián)，此時(shí)通過電流表的電流相等，這樣可以避免調(diào)整過程產(chǎn)生熱量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。如果將R2換成30Ω的，那么通過電流表的示數(shù)就會(huì)發(fā)生變化，不是預(yù)定值，從而無法進(jìn)行研究。
【解答】（1）實(shí)驗(yàn)中，要用煤油升高的溫度反映產(chǎn)生熱量的多少，因此步驟③的內(nèi)容為：將開關(guān)S撥至“2”，使R2工作50秒，斷開開關(guān)S，測(cè)量并記錄煤油的溫度。
（2）方格紙上已經(jīng)存在描點(diǎn)，只需在各個(gè)描點(diǎn)附近畫一條平滑的線將相臨的點(diǎn)連接起來即可，如下圖所示：
（3）滑動(dòng)變阻器的阻值不變，如果兩個(gè)電阻的阻值不同，那么電流表的示數(shù)會(huì)發(fā)生改變，則他的做法不合理，理由是：當(dāng)調(diào)試電路的電流為設(shè)定值時(shí)，開關(guān)S由“1”拔至“2”，通過30歐電熱絲的電流不是設(shè)定值。
6．（2021·金華）研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規(guī)律。圖注電源電壓恒為4V，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，逐次讀取數(shù)據(jù)并記錄，計(jì)算定值電阻電功率。數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
電壓（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的電功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）完成第3次實(shí)驗(yàn)后，接下來要獲得第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，則滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)向　 　（選填“左”或“右”）移動(dòng)到適當(dāng)位置；
（2）小組同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關(guān)系。他們的結(jié)論正確的是：（ ）
A．定值電阻的電功率與電流成正比
B．定值電阻的電功率與電流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑動(dòng)變阻器的電功率，還需要用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；小金卻認(rèn)為：無需測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動(dòng)變阻器的電功率。比如，當(dāng)定值電阻兩端的電壓為1.0V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率為　 　瓦；
（4）小組同學(xué)對(duì)小金的方法進(jìn)行了歸納，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的P-I關(guān)系圖像（如圖乙所示）。請(qǐng)分析判斷，圖中線段AA’表示的含義是　 　。
【答案】（1）左
（2）B
（3）0.3
（4）滑動(dòng)變阻器的電功率
【解析】（1）根據(jù)表格確定電流的大小變化，再根據(jù)“電流與電阻的反比關(guān)系”確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動(dòng)方向。
（2）將表格中第1、3組數(shù)據(jù)比較，確定定值電阻的電功率與電流的變化關(guān)系。
（3）首先根據(jù)U2=U總-U1計(jì)算變阻器兩端的電壓，再根據(jù)P2=U2I2計(jì)算變阻器的功率；
（4）根據(jù)P總=P1+P2分析。
【解答】（1）根據(jù)表格可知，從第3次到第4次時(shí)，電流從0.2A到0.25A，此時(shí)電流變大，那么變阻器的阻值變小，則滑片P向左移動(dòng)到適當(dāng)位置。
（2）比較第1和3組數(shù)據(jù)可知，電流增大到原來的：0.2A÷0.1A=2倍，而定值電阻的電功率增大到原來的：0.4W÷0.1W=4=22倍，因此定值電阻的電功率與電流的平方成正比，故選B。
（3）當(dāng)定值電阻兩端的電壓為1.0V時(shí)，
變阻器兩端的電壓U2=U總-U1=4V-1V=3V；
此時(shí)變阻器的電功率為：P2=U2I2=3V×0.1A=0.3W；
（4）A點(diǎn)的橫坐標(biāo)代表總功率，A'點(diǎn)的橫坐標(biāo)代表R1的電功率，根據(jù)P總=P1+P2可知，AA'就是滑動(dòng)變阻器的電功率。
7．（2023·衢州）為了探究燈泡亮度與燈泡電功率的關(guān)系，小敏用如圖所示電路進(jìn)行研究(光敏電阻和燈L放置在暗盒內(nèi)，外界光照無法進(jìn)人)。已知燈L的額定電壓為2伏，R光敏的阻值隨光照的增強(qiáng)而減小，R2是保護(hù)電阻。連接電路后，閉合開關(guān)S1和S2，移動(dòng)滑片調(diào)節(jié)燈L兩端電壓，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓表V示數(shù)/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流表A1示數(shù)/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
電流表A2示數(shù)/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）閉合S1前，應(yīng)先將滑片移至最　 　(選填”左”或”右”)端。
（2）該實(shí)驗(yàn)通過觀察　 　來體現(xiàn)燈泡 L的亮度變化。
（3）實(shí)驗(yàn)中燈L的額定功率為　 　瓦。
（4）通過數(shù)據(jù)分析，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　 　。
【答案】（1）左
（2）電流表A2示數(shù)變化
（3）0.4
（4）燈泡亮度與燈泡電功率有關(guān)，燈泡電功率越大，燈泡越亮
【解析】（1）閉合開關(guān)前，為了防止電流過大而燒毀用電器，要求變阻器的滑片要調(diào)到阻值最大的位置；
（2）根據(jù)圖片可知，電流表A1與燈泡L串聯(lián)，則通過它們的電流大小相等。根據(jù)表格可知，當(dāng)電流表A1的示數(shù)增大時(shí)，A2的示數(shù)也增大。當(dāng)通過電流表A1的電流越大時(shí)，A2的示數(shù)越大，通過燈泡的電流越大，則燈泡的亮度越大。
（3）根據(jù)表格確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，分析燈泡的亮度與電功率之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
【解答】（1）根據(jù)圖片可知，當(dāng)變阻器的滑片在最左端時(shí)阻值最大，那么：、閉合S1前，應(yīng)先將滑片移至最左端。
（2）該實(shí)驗(yàn)通過觀察電流表A2示數(shù)變化來體現(xiàn)燈泡 L的亮度變化。
（3）根據(jù)表格可知，當(dāng)燈泡電壓為額定電壓2V時(shí)，通過燈泡的電流為0.2A，則燈泡的額定功率P=UI=2V×0.2A=0.4W。
（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)，利用P=UI分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)的電功率，發(fā)現(xiàn)電功率是逐漸變大的，而燈泡的亮度也在變大，那么得到結(jié)論：燈泡亮度與燈泡電功率有關(guān)，燈泡電功率越大，燈泡越亮。
8．（2023·衢州）在”測(cè)量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們進(jìn)行如下研究。
[實(shí)驗(yàn)器材]干電池3節(jié)，小燈泡(額定電壓為3.8V、電阻約為15Ω)，滑動(dòng)變阻器(40Ω1A)，電流表，電壓表，開關(guān)，導(dǎo)線若干(所有器材均完好)
[實(shí)驗(yàn)方案]將量程為0~15V的電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光，讀出并記錄電流表的示數(shù)。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)若閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，接下來最合理的操作是 ；
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否短路
C．觀察電流表和電壓表的示數(shù)
（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，該小燈泡的額定功率為　 　 W；
（3） [實(shí)驗(yàn)反思]小金認(rèn)為，電壓表選用0~15V量程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因該量程下每一小格為0.5V，3.8V讀數(shù)不夠精確，導(dǎo)致計(jì)算得到的額定功率誤差較大。若電壓表換用0~3V的量程，將其并聯(lián)到滑動(dòng)變阻器兩端，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.7V，即可減小誤差。
[實(shí)驗(yàn)改進(jìn)]于是小金設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路圖，電壓表V1選用0~15V量程，電壓表V2選用0~3V量程。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 小燈泡兩端電壓(V) 變阻器兩端電壓(V) 電流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路，利用滑動(dòng)變阻器兩端電壓為0.7V時(shí)所測(cè)的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的小燈泡”額定功率”比真實(shí)的小燈泡額定功率　 　(選填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金發(fā)現(xiàn)測(cè)得的小燈泡兩端電壓與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和小于電源電壓。
帶著這一疑問，繼續(xù)探究……
【答案】（1）C
（2）1.064
（3）偏小
【解析】（1）根據(jù)閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大分析；
（2）根據(jù)圖乙確定電流表的量程和分度值，根據(jù)指針位置讀出示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分別計(jì)算變阻器電壓為0.7V時(shí)燈泡的電功率和燈泡電壓為3.8V時(shí)的電功率，二者進(jìn)行比較即可。
【解答】（1）在閉合開關(guān)前，為了防止電流過大而燒毀用電器，要求變阻器的滑片調(diào)到阻值最大的位置。那么閉合開關(guān)后，通過燈泡的電流很小，則燈泡亮度很弱，幾乎不亮，此時(shí)電流表和電壓表都會(huì)有示數(shù)，因此通過它們有無示數(shù)，可以判斷燈泡不亮的原因，故選C。
（2）根據(jù)圖乙可知，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，則燈泡的額定電流為0.28A，則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.28A=1.064W。
（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)變阻器電壓為0.7V時(shí)，燈泡的實(shí)際電壓為3.4V，那么燈泡的的實(shí)際功率：P=UI=3.4V×0.26A=0.884W；
當(dāng)燈泡電壓為3.8V時(shí)，燈泡的額定功率為：P'=U'I'=3.8V×0.3A=1.14W；
比較可知，計(jì)算得到的小燈泡”額定功率”比真實(shí)的小燈泡額定功率偏小。
9．（2023·臺(tái)州）如圖電路中，電源電壓恒為4.5V，燈泡規(guī)格是“3V 0.75W”。
（1）燈泡正常工作時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)分別為多少 滑動(dòng)變阻器接入的電阻為多少
（2）燈泡正常工作4分鐘，整個(gè)電路消耗的電能是多少
【答案】（1）解：U1=3V U2=U-U1=4.5v-3V=1.5v
燈泡常工作電流I= =0.25A
滑動(dòng)變阻器接人電阻：R= =6Ω
（2）解：W=UIt=4.5Vx0.25Ax4x60s=270 J
【解析】（1）根據(jù)圖片可知，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表V1測(cè)燈泡的電壓，V2測(cè)變阻器的電壓。根據(jù)燈泡的規(guī)格確定燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓，也就是電壓表V1的示數(shù)，然后根據(jù)U2=U總-U1計(jì)算電壓表V2的示數(shù)。首先根據(jù) 計(jì)算出燈泡正常工作時(shí)通過電路的電流，再根據(jù) 計(jì)算出此時(shí)變阻器接入的電阻。
（2）根據(jù)公式W=UIt計(jì)算整個(gè)電路消耗的電能。
10．（2023·臺(tái)州）便攜式無線加濕器，讓你隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸不同觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高、低兩個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換，其簡化的工作電路如圖所示，銘牌上的部分參數(shù)如下表。
項(xiàng)目 參數(shù)
工作電壓（V） 20
低檔位功率（W） 5
高檔位功率（W） 10
完成下列問題：
（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點(diǎn)時(shí)，加濕器屬于　 　檔位；
（2）加濕器低檔位工作時(shí)，電路通過的電流多大？
（3）加濕器高檔位工作6小時(shí)，將消耗多少電能？
【答案】（1）低
（2）當(dāng)開關(guān)S與bc接觸時(shí)，只有電阻R2工作，加濕器低檔位工作時(shí)，
此時(shí)通過電路的電流；
（3）高溫檔消耗的電能：W=P高t=10W×（3600s×6）=2.16×105J。
【解析】（1）根據(jù)公式比較不同狀態(tài)下電路總功率的大小，然后確定它的工作狀態(tài)；
（2）當(dāng)開關(guān)S與bc接觸時(shí)，只有電阻R2工作，加濕器低檔位工作時(shí)，根據(jù)公式計(jì)算出通過電路的電流；
（3）根據(jù)W=P高t計(jì)算出消耗的電能。
【解答】（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點(diǎn)時(shí)，只有電阻R2工作，此時(shí)總電阻為R2；
旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“cd”時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)，此時(shí)總電阻為R并；
則R2>R并；
根據(jù)公式可知，此時(shí)總功率P2則前者為低檔，后者為高檔。
11．（2023·衢州）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加熱泡咖啡、保溫三個(gè)階段。圖甲為多檔位咖啡機(jī)，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡化圖，電動(dòng)機(jī)用于磨咖啡豆，R1、R2為發(fā)熱電阻。銘牌上的部分參數(shù)如下表所示。
額定電壓. 220V
磨豆功率 110W
加熱功率 1210W
保溫功率 88W
產(chǎn)品規(guī)格 295*280*410mm
（1）若僅閉合S2，咖啡機(jī)的工作狀態(tài)處于　 　階段。
（2）R1的阻值是多少歐？
（3）小金某次泡制咖啡，只進(jìn)行了磨豆和加熱，其中磨豆用時(shí)0.5分鐘，加熱用時(shí)3分鐘，則本次泡制咖啡共消耗多少焦電能？
【答案】（1）保溫
（2）R1= =40Ω
（3）W總=P磨t磨+P熱t(yī)熱=110W×0.5×60s+ 1210W×3×60s=2.211×105J
【解析】（1）根據(jù)比較開關(guān)在不同閉合情況下總功率的大小，從而確定對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)；
（2）根據(jù)圖片可知，當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S2和S3時(shí)，只有R1自己工作，此時(shí)為加熱檔，根據(jù)公式 計(jì)算R1的阻值。
（3）根據(jù)W=Pt分別計(jì)算出磨豆和加熱消耗的電能，然后相加得到消耗的總電能。
【解答】（1）根據(jù)圖片可知，當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)工作，此時(shí)為磨豆?fàn)顟B(tài)；
當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，此時(shí)R1與R2串聯(lián)，總電阻為R串；
當(dāng)同時(shí)閉合開關(guān)S2和S3時(shí)，只有R1自己工作，總電阻為R1；
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，R串>R1；
根據(jù)可知，總功率P串則二者對(duì)應(yīng)的狀態(tài)分別為保溫和加熱。
12．（2023·衢州）在獻(xiàn)愛心活動(dòng)中，小明為敬老院老人設(shè)計(jì)了一款智能電熱坐墊，能實(shí)現(xiàn)加熱后自動(dòng)保溫。該坐墊電路如圖甲，是安裝在坐墊內(nèi)的熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如表所示。
熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系
溫度/ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/歐 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
閉合開關(guān)，電熱坐墊啟動(dòng)高功率工作模式，當(dāng)通過電磁鐵的電流達(dá)到0.05安時(shí)，銜鐵和同時(shí)被吸引，轉(zhuǎn)為低功率工作模式。當(dāng)坐墊溫度降低使通過電磁鐵的電流為0.04安時(shí)，電磁鐵無法吸住銜鐵和、恢復(fù)原位，又轉(zhuǎn)為高功率工作模式。電熱坐墊在高功率和低功率模式之間切換，使其溫度維持在一定范圍。
（1）分析表中數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻R，的阻值　 　。（選填“變大”或“變小”）
（2）圖甲中和的阻值均為1210歐。在某次測(cè)試中，電熱坐墊高功率工作和低功率工作用時(shí)均為10分鐘，則本次測(cè)試中電熱絲消耗的總電能為多少焦？
（3）小明想在控制電路中增加一個(gè)力敏電阻，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能：
①1000牛壓力以下，坐墊最高溫度不超過；
②人離開后，坐墊始終低功率工作。
現(xiàn)有三種力敏電阻，其阻值隨壓力變化如圖乙所示。寫出你選擇的力敏電阻以及在控制電路中的連接方式，并寫出500牛壓力下坐墊的最高溫度值：　 　。（線圈阻值忽略不計(jì)）
【答案】（1）減小
（2）解：工作電路處于低功率狀態(tài)時(shí)， 和 串聯(lián)
歐
焦
工作電路處于高功率狀態(tài)時(shí)， 和 并聯(lián)
焦
消耗的總電能為 焦
答：測(cè)試中電熱絲消耗的總電能為 焦。
（3）選用 與 并聯(lián)，500牛壓力下坐墊的最高溫度值為
【解析】（1）根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律；
（2）根據(jù)甲圖可知，當(dāng)電路處于低功率狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)R總=R1+R2計(jì)算出此時(shí)的總電阻，再根據(jù) 計(jì)算消耗的總電能。
當(dāng)電路處于高功率狀態(tài)時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)。根據(jù)分別計(jì)算出兩個(gè)電阻絲消耗的電能，然后相加即可。
（3）①當(dāng)電磁鐵的電流達(dá)到0.05A時(shí)，轉(zhuǎn)為低功率模式，此時(shí)溫度達(dá)到最高。根據(jù)計(jì)算出此時(shí)控制電路的總電阻，然后根據(jù)表格確定45℃時(shí)熱敏電阻的阻值，二者進(jìn)行比較，根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)確定連接方式，并計(jì)算出加入的阻值。根據(jù)圖像判斷壓力減小時(shí)45℃是否為最高溫度，最終確定加入的力敏電阻即可。
②根據(jù)乙圖確定500N時(shí)加入力敏電阻的阻值，然后根據(jù)并聯(lián)電路的電阻規(guī)律計(jì)算出此時(shí)熱敏電阻Ra的阻值，最后根據(jù)表格確定對(duì)應(yīng)的最高溫度即可。
【解答】（3）①當(dāng)電磁鐵的電流達(dá)到0.05A時(shí)，轉(zhuǎn)為低功率模式，此時(shí)溫度達(dá)到最高。
此時(shí)電路的總電阻為：；
根據(jù)表格可知，當(dāng)溫度為45℃時(shí)，熱敏電阻Ra=180Ω；
則此時(shí)的總電阻小于熱敏電阻，
根據(jù)并聯(lián)電路總電阻小于任何一個(gè)組成電阻的規(guī)律可知，力敏電阻與熱敏電阻并聯(lián)。
根據(jù)得到：；
解得：R=360Ω；
即壓力為1000N時(shí)，力敏電阻的阻值為360Ω；
則可能為Rc或Rd；
對(duì)于Rc來說，當(dāng)壓力減小時(shí)它的阻值增大，
根據(jù)并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知，當(dāng)總電阻不變時(shí)，熱敏電阻的阻值要減小，
則此時(shí)溫度會(huì)高于45℃；
因此只能選擇Rd與Ra并聯(lián)；
②當(dāng)壓力為500N時(shí)，Rd的阻值為300Ω；
根據(jù)得到：；
解得：Ra=200Ω；
根據(jù)表格可知，此時(shí)最高溫度為43℃。
13．（2023·臺(tái)州）我省實(shí)施“清涼工程”，為每個(gè)教室安裝了空調(diào)。
（1）安裝一臺(tái)額定電壓為220伏，最大功率為5500瓦的空調(diào)，需要給教室單獨(dú)鋪設(shè)輸電線。通過計(jì)算說明，應(yīng)選擇允許通過最大電流至少為多少的導(dǎo)線？
（2）某臺(tái)空調(diào)制冷時(shí)消耗的功率為2340瓦，若連續(xù)制冷0.5小時(shí)，消耗多少電能？
（3）為落實(shí)節(jié)能降耗，某同學(xué)設(shè)計(jì)并安裝了如圖甲的自動(dòng)控制模擬電路，實(shí)現(xiàn)當(dāng)氣溫升至30℃時(shí)，銜鐵才能被電磁鐵吸下，接通空調(diào)線路。熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化情況如圖乙。
實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氣溫在30℃上下波動(dòng)時(shí)，空調(diào)線路會(huì)頻繁接通和斷開，影響空調(diào)的正常使用。因此該同學(xué)在圖甲的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)定值電阻R0（如圖丙），實(shí)現(xiàn)了空調(diào)線路接通后，氣溫降低至26℃以下時(shí)才自動(dòng)切斷，回升至30℃后才重新接通。請(qǐng)計(jì)算R0的阻值，并說出“氣溫從30℃降低至26℃時(shí)，空調(diào)線路不斷開”的工作原理。（電路改進(jìn)前后，銜鐵剛被吸下時(shí)，電磁鐵線圈中的電流大小不變；線圈電阻忽略不計(jì)）
【答案】（1）解：
答：應(yīng)選擇允許通過最大電流至少為25安的導(dǎo)線
（2）解：
答：消耗電能1.17千瓦時(shí)。
（3）解：根據(jù)圖乙可知，當(dāng)溫度為30℃時(shí)，Rt=20歐。根據(jù)圖甲可知銜鐵剛被吸下時(shí)線
圈的電流
當(dāng)溫度降為26℃時(shí)，Rt′=30歐
此時(shí)流過Rt的電流
工作原理：氣溫升至30℃時(shí)，銜鐵被吸下，Rt和R0并聯(lián)工作。氣溫從30℃下降到26℃，由于R0的作用，線圈的電流一直大于等于0.15安，銜鐵一直被吸引，空調(diào)線路不斷開。
【解析】（1）電功率最大時(shí)電流為最大值；
（2）電能=電功率x時(shí)間；
（3）自動(dòng)控制模擬電路原理為：當(dāng)氣溫升高時(shí)，電阻R1的阻值變小，控制電路中的電流增大，磁性增強(qiáng)，上方的銜鐵被吸合，空調(diào)線路接通，空調(diào)工作；當(dāng)空調(diào)工作，溫度降低時(shí)，電阻R1升高，電流變小，銜鐵向上運(yùn)動(dòng)，空調(diào)斷路。
14．（2023·臺(tái)州）科技小組開展設(shè)計(jì)一款多功能電飯煲的項(xiàng)目活動(dòng)，過程如下：
[明確問題]科技小組同學(xué)們討論后認(rèn)為，電飯煲應(yīng)具有如下基本功能，并提出具體標(biāo)準(zhǔn)：
①工作電壓：220V；煮飯模式功率：880W ；保溫模式功率：88W；
②電飯煲達(dá)到設(shè)定溫度后能自動(dòng)切換到保溫模式。
（1）[方案設(shè)計(jì)]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，小組討論后，初步設(shè)計(jì)了如圖甲的方案，圖中開關(guān)S1，S2都閉合時(shí)，電飯煲處于煮飯模式，功率為880W，則發(fā)熱電阻R1，應(yīng)選擇的阻值為多少歐？
（2）[方案優(yōu)化]有同學(xué)認(rèn)為甲方案不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能，于是同學(xué)們利用電磁繼電器與熱敏電阻，設(shè)計(jì)了如圖乙的方案。
①工作電路中的發(fā)熱電阻R，應(yīng)設(shè)計(jì)在 ▲ 處(選填“a"或“b")。
②為確保安全，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式，其中熱敏電阻R的阻值與溫度關(guān)系見圖丙。控制電路的電源電壓為24V，當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí)，電磁鐵會(huì)吸下銜鐵，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式。那么，選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為多少歐？(電磁鐵線圈阻值不計(jì))
【答案】（1）解：發(fā)熱電阻R1應(yīng)選擇的阻值為：R1= =55Ω
答：發(fā)熱電阻R1應(yīng)選擇的阻值為55Ω。
（2）a；解：通過圖丙可知，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為：600Ω；
控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，電路的總電阻為：R總=q= =800Ω，
選用的定值電阻R0阻值為：R0=R總-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為200Ω。
【解析】電磁繼電器是電磁鐵應(yīng)用，可以利用低電壓、弱電流控制高電壓和強(qiáng)電流；功率是指電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功，表示做功的快慢；P=I2R=U2/R=UI
【解答】（1）已知加熱功率P=880W；R1===55Ω；答：發(fā)熱電阻R1應(yīng)選擇的阻值為55Ω。
（2）①從圖中可以看出控制電路中的熱敏電阻隨著溫度的升高而降低，所以當(dāng)溫度升高是時(shí)，控制電路中電阻變小，電流變大，磁性變強(qiáng)，吸引銜鐵，所以發(fā)熱電阻不工作，所以①工作電路中的發(fā)熱電阻R，應(yīng)設(shè)計(jì)在a處。
②解：通過圖丙可知，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為：600Ω；控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，電路的總電阻為：R總=q= =800Ω，選用的定值電阻R0阻值為：R0=R總-R= 800Ω-600Ω=200Ω；
故答案為：（1） 解：發(fā)熱電阻R1應(yīng)選擇的阻值為：R1= =55Ω
答：發(fā)熱電阻R1應(yīng)選擇的阻值為55Ω。
（2） a；解：通過圖丙可知，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為：600Ω；控制電路中的電流達(dá)到0.03A時(shí)，電路的總電阻為：R總=q= =800Ω，選用的定值電阻R0阻值為：R0=R總-R= 800Ω-600Ω=200Ω
答：選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為200Ω。
1．（2023·定海模擬）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（　　）
A．電流表示數(shù)最大值為0.6A
B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V
C．滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.6W
D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω
【答案】B
【解析】本題主要考查電路的相關(guān)計(jì)算需靈活應(yīng)用歐姆定律和電功率的計(jì)算公式。
【解答】A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器為零時(shí)，此時(shí)電流表示數(shù)最大，，但此時(shí)電壓表超過其量程，故最大電流為電壓表示數(shù)3v時(shí)的電流大小=0.3A
B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器位于最大阻值時(shí)，此時(shí)定值電阻電壓最小，即，故電壓范圍為1.5v~3V
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值與定值電阻相等時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器功率最大，故不可能達(dá)到0.6w
D.當(dāng)電壓表示數(shù)為3v時(shí)，此時(shí)R=，所以其范圍為15 Ω ~20 Ω
故答案為：B
2．（2023·定海模擬）2023年的植樹節(jié)，我國利用無人機(jī)在沙漠地區(qū)播撒植物種子。如圖所示的小型四旋翼無人機(jī)是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器。若質(zhì)量m＝2kg的無人機(jī)從地面上由靜止開始豎直向上起飛，20s末無人機(jī)離地高度h＝50m，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)提供升力F＝24N，所受空氣阻力f大小不變，且無人機(jī)動(dòng)能增加量ΔE＝25J。已知?jiǎng)恿ο到y(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作電壓U＝25V，電流I＝3A。下列說法不正確的是（　　）
A．無人機(jī)在上升過程中做加速運(yùn)動(dòng)
B．20s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能（升力所做的功）為1200J
C．所受空氣阻力f為4N
D．該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻約為1.7Ω
【答案】C
【解析】本題主要考查物體的功能關(guān)系，并通過受力分析完成功能轉(zhuǎn)化。
【解答】A.由于無人機(jī)是由靜止豎直向上飛的，故其在上升過程中做加速運(yùn)動(dòng)；
B.W=F升xS=24NX50m=1200J，故B正確；
C.由能量守恒定律可知f·h+G·h+ ΔE =W升，所以；
D.20s內(nèi)其所消耗的電能=25v·3A·20s=1500J
Q=W總-W升=1500J-1200J=300J
R=
3．（2022·南湖模擬）某品牌的電加熱器工作電路如圖所示，其額定電壓為220V，加熱功率為1100W，保溫功率為44W。單刀雙擲開關(guān)S接b時(shí)，電加熱器處　 　(選填”保溫”或”加熱”)狀態(tài)；電路中定值電阻R1的阻值為　 　Ω。單刀雙擲開關(guān)S接a時(shí)，若電路中電壓只有200V，則R2的實(shí)際功率為　 　W(結(jié)果保留1位小數(shù))。
【答案】加熱；44；34.9
【解析】【分析（1）根據(jù)開關(guān)的開合確定連接情況，再根據(jù)P=比較對(duì)應(yīng)電功率大小，從而確定對(duì)應(yīng)狀態(tài)；
（2）開關(guān)S接b時(shí)，只有R1接入電路，此時(shí)為加熱狀態(tài)，根據(jù)計(jì)算R1的阻值。
開關(guān)S接a時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電加熱器處于保溫狀態(tài)。根據(jù)計(jì)算此時(shí)的總電阻，根據(jù)2=R總-R1計(jì)算R2的阻值，當(dāng)電壓為200V時(shí)，根據(jù)計(jì)算此時(shí)的總電流，最后根據(jù)P2=I2R2計(jì)算R2的電功率。
【解答】由P=UI=得，電源電壓一定時(shí)，電路總電阻越小，電路總電功率越大，故當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，只有R1接入電路，電路總阻值較小，電加熱器處于加熱狀態(tài)。定值電阻R1的阻值R1===44Ω。開關(guān)S接a時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電加熱器處于保溫狀態(tài)，此時(shí)電路的總電阻R總==1100Ω，R2的阻值R2=R總-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω。若電路中電壓只有200V，則電路中的電流I=A，則R2的實(shí)際功率P2=I2R2=(A)2×1056Ω≈34.9W。
4．（2023九下·義烏模擬）霧天開車需開啟霧燈，避免發(fā)生危險(xiǎn)。右圖是小科設(shè)計(jì)的霧燈模擬電路，銜鐵、線圈電阻不計(jì)。
（1）要實(shí)現(xiàn)閉合開關(guān)S后警示燈能持續(xù)亮滅閃爍，則應(yīng)將警示燈連接在如圖電路中的　 　(選填“A”或“B”)位置。
（2）已知該電路的電源電壓為6V，定值電阻R的阻值為12Ω，警示燈的規(guī)格為“6V3W”，若燈絲電阻固定不變，閉合開關(guān)后，當(dāng)警示燈亮?xí)r，其實(shí)際功率為　 　。
【答案】（1）A（2）0.75
【解析】（1）根據(jù)圖片分析這個(gè)裝置的工作過程，從而確定燈泡的位置；
（2）根據(jù)計(jì)算出燈泡的電阻，再根據(jù)R總=RL+R計(jì)算出此時(shí)的總電阻，根據(jù)計(jì)算出此時(shí)的總電流，最后根據(jù)PL=IL2RL計(jì)算燈泡的實(shí)際功率。
【解答】（1）如圖所示，電阻R與線圈串聯(lián)，當(dāng)將警示燈連接在如圖電路中的B點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)，無論銜鐵吸合還是斷開，B點(diǎn)始終有電流經(jīng)過，警示燈常亮，不符合題意；
當(dāng)將警示燈連接在如圖電路中的A點(diǎn)時(shí)，閉合開關(guān)，線圈通電產(chǎn)生磁性，吸引銜鐵觸電吸合，此時(shí)電流經(jīng)過B點(diǎn)回到電壓負(fù)極，A點(diǎn)的警示燈和線圈被短路，警示燈熄滅，熄滅后線圈失電，失去磁性使銜鐵斷開，A點(diǎn)處的警示燈又得電亮起，如此循環(huán)往復(fù)，使警示燈閃爍。
故應(yīng)將警示燈連接在如圖電路中的A位置；
（3）警示燈的阻值，
閉合開關(guān)后，定值電阻與燈泡串聯(lián)，
電路總電阻R總=RL+R=12Ω+12Ω=24Ω，
故電路中的電流，
此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為：PL=IL2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W。
5．（2023·溫州模擬）小科用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從變阻器R的一端逐漸移到某位置的過程中，小科多次記錄數(shù)據(jù)并繪制得到滑動(dòng)變阻器R的P-I圖像，實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表均安全。
（1）R、R0的連接方式是　 　（串聯(lián)或并聯(lián)）
（2）求出圖中最高點(diǎn)A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為　 　W。
【答案】（1）串聯(lián)（2）9
【解析】串聯(lián)電路的特點(diǎn)是各用電器相互影響，并聯(lián)電路是各用電器互不影響。電路中電壓表測(cè)的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)的是通過電路的電流。此類題中關(guān)鍵要找到不變的量，利用不變的量去求。
【解答】（1）、取下R0，R就不能夠正常工作，所以R、R0的連接方式是串聯(lián)。
（2）、滑片移動(dòng)過程中，電源電壓與R0沒有發(fā)生變化。所以滑動(dòng)變阻器的功率P=UI=U總I-I2R0來求。由圖可知當(dāng)I=0.5A時(shí)，P=5W，當(dāng)I=2A時(shí)，P=8W。即5W=U總X0.5A-(05A)2XR0， 8W=U總X2A-(2A)2XR0，解方程可得：U總=12V，R0=4 Ω 。所以P=12VXI -I2X4 Ω ，根據(jù)拋物線性質(zhì)可知P最大= ==9W
6．（2023九下·義烏模擬）某小組同學(xué)猜想電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟下列因素有關(guān)：
猜想A：與電流大小有關(guān)； 猜想B：與電阻大小有關(guān)；猜想C：與通電時(shí)間長短有關(guān)于是他想用如圖1和圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究
（1）圖1實(shí)驗(yàn)燒瓶中裝的煤油是　 　（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）。
（2）小金同學(xué)設(shè)計(jì)并連接了如圖2所示的電路，則他是為了探究猜想：　 　（填字母即可）
（3）通過焦耳定律的學(xué)習(xí)，小金知道：圖中　 　裝置（填“甲”、“乙”、“丙”）U形管兩邊液面高度差最小。
【答案】（1）絕緣體
（2）A
（3）乙
【解析】（1）容易導(dǎo)電的物體為導(dǎo)體，不容易導(dǎo)電的物體為絕緣體；
（2）根據(jù)圖2確定哪個(gè)因素不同即可；
（3）根據(jù)Q=I2Rt分析哪個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量最少即可。
【解答】（1）燒瓶中的煤油不容易導(dǎo)電，屬于絕緣體。
（2）在并聯(lián)電路中，干路電流大于支路電流。在并聯(lián)電路中，如果一個(gè)支路電路變大，那么總電阻變大。
根據(jù)圖2可知，三個(gè)電阻阻值相等，且甲在干路上，而乙和丙都在支路上，因此通過電流甲的電流最大，即通過它們的的電流大小不同，那么實(shí)驗(yàn)探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，即探究猜想A。
（3）電阻乙和5Ω的電阻并聯(lián)，電阻丙與10Ω的電阻并聯(lián)，則乙部分的總電阻小于丙部分的總電阻，而串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比，因此乙兩端的電壓肯定小于丙兩端的電壓。根據(jù)可知，通過乙電阻的電流小于通過丙電阻的電流。比較可知，通過乙的電流是最小的。根據(jù)Q=I2Rt可知，相同時(shí)間內(nèi)乙產(chǎn)生的熱量最少，則U形管兩邊液面高度差最小。
7．（2022·南湖模擬）小秀做”測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的實(shí)物圖如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）用筆畫線替代導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接完整。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙，小燈泡的額定功率為　 　W。
（3）實(shí)驗(yàn)后，小秀覺得還可以通過調(diào)節(jié)變阻器滑片，改變通過小燈泡中的電流米探究小燈泡的電功率與電流的關(guān)系。請(qǐng)判斷小秀的想法是否正確并說明原因：　 　。
【答案】（1）
（2）0.7
（3）不正確；因?yàn)樵陔娏鞲淖兊耐瑫r(shí)電壓也發(fā)生改變，存在兩個(gè)變量
【解析】（1）在測(cè)量燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的都是串聯(lián)，要注意電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線一上一下。
（2）根據(jù)乙圖確定電流表的量程和分度值，根據(jù)指針位置讀出示數(shù)，最后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率。
（3）探究小燈泡的電功率與電流的關(guān)系時(shí)，需要控制燈泡兩端的電壓相等，只改變電流大小，而調(diào)節(jié)變阻器的滑片時(shí)，電流和電壓都發(fā)生了改變。
【解答】(2)電流表測(cè)通過小燈泡的電流，讀數(shù)為0.28A，小燈泡的額定功率P=U額I=2.5V×0.28A=0.7W。(3)小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，其接入電路的阻值發(fā)生變化，根據(jù)串聯(lián)電路分壓定律和歐姆定律可知，通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓都發(fā)生改變，故小秀的想法不正確。
8．（2022·南湖模擬）小科利用兩節(jié)新干電池、滑動(dòng)變阻器(1安20歐)、電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、額定電壓為2.5V的小燈泡、定值電阻(5歐、10歐、15歐)各一個(gè)、開關(guān)和導(dǎo)線若于進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)。
（1）為了測(cè)量小燈泡的電阻，小科根據(jù)電路圖(圖甲)連接電路，當(dāng)連接好最后一根導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)光。請(qǐng)你指出他在實(shí)驗(yàn)操作中的不當(dāng)之處　 　。
（2）小科掌握正確操作后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。通過數(shù)據(jù)分析，此小燈泡的額定功率為　 　。
序號(hào) 1 2 3 4 5
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
I/A 0.2 0.21 0.22 0.25 0.26
燈泡亮度 不亮 微光 微亮 亮 很亮
（3）小科認(rèn)為根據(jù)提供的器材還可以探究電流與電阻的關(guān)系。于是他將小燈泡換成5歐的定值電阻，閉合開關(guān)，滑動(dòng)滑片，此時(shí)，電流表讀數(shù)如圖乙所示。然后分別換上10歐、15歐的定值電阻，滑動(dòng)滑片至適當(dāng)位置，重復(fù)上述操作。其中的“適當(dāng)位置”是指　 　。
【答案】（1）連接電路時(shí)未斷開開關(guān)
（2）0.625w
（3）電壓表示數(shù)為2V
【解析】（1）在連接電路時(shí)，為了避免電路時(shí)通時(shí)斷造成短路，要求開關(guān)必須斷開；
（2）根據(jù)表格確定燈泡的額定電壓和額定功率，然后跟機(jī)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（3）根據(jù)乙圖確定電流表的量程和分度值，根據(jù)指針位置讀出示數(shù)，根據(jù)U=IR計(jì)算出電壓表保持不變的示數(shù)即可。
【解答】（1）根據(jù)“小燈泡立即發(fā)光”可知，他在實(shí)驗(yàn)中的不足之處為：連接電路時(shí)未斷開開關(guān)。
（2）根據(jù)表格可知，當(dāng)電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.25A，那么燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
（3）根據(jù)乙圖可知，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，則示數(shù)為0.4A，那么電壓表的示數(shù)為：U=IR=0.4A×5Ω=2V。
探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，需要控制電阻兩端的電壓相等，因此：“適當(dāng)位置”是指電壓表示數(shù)為2V。
9．（2023·溫州模擬）某科學(xué)興趣小組想研究通過小燈泡的電流和它兩端電壓的關(guān)系。已知所用小燈泡上標(biāo)有“2.5V0.3A”，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20歐1A”，電源為兩節(jié)新的干電池。小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。
（1）連接好電路后，檢查發(fā)現(xiàn)電流表的正負(fù)接線柱接反了，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在　 　；
（2）糾正錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)通過小燈泡的電流值，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因?yàn)椤? 　。
（3）根據(jù)圖乙所示圖像，陰影部分的面積S1表示當(dāng)小燈泡兩端電壓為1 V時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率；則圖中陰影部分的面積S2表示當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，　 　。
【答案】（1）阻值最大處
（2）小燈泡電阻隨溫度升高而變大
（3）滑動(dòng)變阻器的功率
【解析】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，電壓表需與電阻并聯(lián)。在連接實(shí)物電路時(shí)，特別要注意開關(guān)要斷開，電流表、電壓表正負(fù)接線柱的接法及滑動(dòng)變阻器的接法。閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片要移到阻值最大處保護(hù)電路。通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓不成正比根據(jù)分析可得I= 可知 R不是定值。根據(jù)P=UI分析即可。
【解答】（1）電路連接好后，閉合開關(guān)前應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處。
（2）通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓不成正比根據(jù)分析可得I= 可知 R改變了。因?yàn)?小燈泡電阻隨溫度升高而變大 。
（3）當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，U燈=2.5V，I燈=0.3A，所以U滑=3V-2.5V=0.5V，I滑=0.3A，P滑=0.5VX0.3A=S2，所以S2表示的是滑動(dòng)變阻器的功率
10．（2023·溫州模擬）用如圖甲電路測(cè)量一個(gè)額定電壓2.5V燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫助完成實(shí)驗(yàn)。
次數(shù) 電壓U/V 電流I/A
1 1.5 0.22
2 2.0 0.26
3 2.5 0.30
（1）根據(jù)圖甲的電路圖，完成圖乙中電路的連接；（　　）
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示，則完成第1次實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向　 　（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，才能獲得第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；此燈泡的額定功率為　 　；
（3）若將小燈泡L換成一個(gè)阻值未知（約為10Ω）的定值電阻R，其他器材不變，還能完成的實(shí)驗(yàn)有　 　。
①測(cè)量定值電阻R的阻值大小
②探究當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系
③探究當(dāng)電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系
【答案】（1）
（2）左；0.75
（3）①③
【解析】（1）測(cè)量燈泡功率時(shí)，應(yīng)將電路串聯(lián)在一起；
（2）小燈泡的額定電壓為2.5v，故在其兩端電壓為2.5v時(shí)，此時(shí)的電流為額定電流，其乘積為額定電壓；
（3） 小燈泡L換成一個(gè)阻值未知（約為10Ω）的定值電阻R ，可以研究歐姆定律的相關(guān)概念；
【解答】（1）只需將滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)在一起即可；
（2）第一次為1.5v，故需增大燈泡兩端電壓，故滑片向左移動(dòng)，p=UI=2.5x0.3=0.75w；
（3） 換成一個(gè)阻值未知（約為10Ω）的定值電阻R ，可以測(cè)電阻的大小，還可以研究電流與電阻的關(guān)系。
11．（2021·金華）小萍同學(xué)想利用圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關(guān)系。她根據(jù)圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，記錄了多組數(shù)據(jù)，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關(guān)系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐)。
（1）根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(要求：滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，小燈泡變亮)
（2）根據(jù)圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。　 　
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.12A時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少
（4）圖丙陰影部分的面積表示　 　。
【答案】（1）
（2）通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越 小。
（3）解：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V
（4）滑動(dòng)變阻器的電功率
【解析】（1）根據(jù)圖甲確定電路的串并聯(lián)關(guān)系，主要電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”。
（2）根據(jù)丙圖中a圖像的形狀，分析通過燈泡電流與電壓的關(guān)系；
（3）當(dāng)變阻器的阻值最大時(shí)，通過燈泡的電流最小。首先根據(jù)U滑=IR滑計(jì)算出變阻器兩端的電壓，再根據(jù)U燈=U-U滑計(jì)算出電壓表的示數(shù)。
（4）根據(jù)P=UI分析即可。
【解答】（1）根據(jù)甲圖可知，除了電壓表與燈泡并聯(lián)外，其它的都是串聯(lián)。
①電壓表的“-”接線柱已經(jīng)與燈泡左端相連，只需將“3”接線柱與燈泡右端接線柱相連即可；
②變阻器與開關(guān)串聯(lián)，只需將它右下角的接線柱與開關(guān)右端的接線柱相連即可，如下圖所示：
（2）根據(jù)圖丙可知，圖像a總體是上升的，但是上升的速度越來越慢，則得到結(jié)論：通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大，但增加相同的電壓，電流的增加值越來越小。
（3）變阻器兩端的電壓：U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V；
燈泡兩端的電壓：U燈=U-U滑=3V-2.4V=0.6V。
（4）根據(jù)圖丙可知，圖像a上某點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是燈泡的電壓，則長方形陰影的寬就是電源電壓與燈泡電壓之差，根據(jù)U總=U+U變可知，長方形陰影的寬就是變阻器的電壓。長方形陰影的長就是圖像a上某點(diǎn)的縱坐標(biāo)，也就是通過變阻器的電流。根據(jù)P=UI結(jié)合長方形的面積公式s=長×寬可知，陰影部分的面積表示滑動(dòng)變阻器的電功率。
12．（2023九下·義烏模擬）某同學(xué)利用如圖1所示的電路來測(cè)量小燈泡的電功率（電源電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V）。
（1）閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖2所示位置，此時(shí)燈泡　 　（選填“不發(fā)光”“微弱發(fā)光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖象如圖3所示，則小燈泡的額定功率是　 　W。
（3）他做完以上實(shí)驗(yàn)后，又想測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值，連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，于是他又設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，也測(cè)出了電阻的阻值（R0是已知阻值的定值電阻）。請(qǐng)你幫他完成下列步驟。
①只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為I1； ②開關(guān)S1、S2閉合后，電流表的示數(shù)為I2；
③請(qǐng)寫出未知電阻Rx的阻值表達(dá)式：Rx＝　 　（用I1、I2和R0表示）。
【答案】（1）不發(fā)光
（2）0.75
（3）
【解析】（1）根據(jù)圖2確定電壓表和電流表的示數(shù)，從而推測(cè)電路故障，進(jìn)而判斷燈泡的發(fā)光情況；
（2）根據(jù)圖3確定燈泡的額定電流，然后根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
（3）電源電壓不變，根據(jù)U總=I總R總列出兩個(gè)方程，聯(lián)立計(jì)算即可。
【解答】（1）根據(jù)圖2可知，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，電流表的示數(shù)幾乎為零。根據(jù)圖1可知，當(dāng)燈泡發(fā)生斷路時(shí)，電壓表串聯(lián)在電路中。由于電壓表的內(nèi)阻很大，因此電流表的示數(shù)幾乎為零。在串聯(lián)電路中，電壓與電阻成正比，因此電壓表的示數(shù)接近電源電壓。綜上所述，此時(shí)燈泡不發(fā)光。
（2）根據(jù)圖3可知，當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí)，通過燈泡的額定電流為0.3A，那么燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W。
（3）①只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為I1；
此時(shí)兩個(gè)電阻串聯(lián)，根據(jù)U總=I總R總得到： U總=I1×（Rx+R0） ①；
②開關(guān)S1、S2閉合后，電流表的示數(shù)為I2；
此時(shí)只有R0自己工作，根據(jù)U總=I總R總得到： U總=I2R0 ②；
①②聯(lián)立解得： 。
13．（2022·南湖模擬）為延長食物保質(zhì)期，可對(duì)食物進(jìn)行真空包裝。真空包裝機(jī)（如圖甲）先抽出塑料袋內(nèi)的氣體，再利用電熱絲加熱塑料袋口進(jìn)行密封。圖乙是模擬該真空包裝機(jī)功能的簡易電路圖，已知電熱絲的電阻為800Ω。
（1）抽氣機(jī)將塑料袋內(nèi)空氣抽出，使袋子變癟，這是由于受到　 　作用；
（2）已知該真空包裝機(jī)在家庭電路中正常使用，已知電熱絲加熱功率為32w，求滑動(dòng)變阻器的阻值。
（3）密封時(shí)溫度過高導(dǎo)致袋口破損。為降低電熱絲溫度，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向　 　移動(dòng)。
【答案】（1）大氣壓
（2）根據(jù)乙圖可知，變阻器與電熱絲串聯(lián)。
根據(jù)P=I2R得到：32W=I2×800Ω，解得：I=0.2A；
那么總電阻為：；
則變阻器接入的阻值為：R變=R總-R=1100Ω-800Ω=300Ω；
（3）左
【解析】（1）根據(jù)大氣壓強(qiáng)的知識(shí)解答；
（2）首先根據(jù)P=I2R計(jì)算通過電熱絲的電流，再根據(jù)計(jì)算總電阻，最后根據(jù)串聯(lián)電路電阻特點(diǎn)R變=R總-R計(jì)算變阻器的阻值；
（3）首先根據(jù)Q=I2Rt分析通過電熱絲電流的變化，再根據(jù)歐姆定律確定總電阻的變化，進(jìn)而確定變阻器的阻值變化，最終確定滑片的移動(dòng)方向。
【解答】（1）抽氣機(jī)將塑料袋內(nèi)空氣抽出，使袋子變癟，這是由于受到大氣壓作用；
（3）根據(jù)Q=I2Rt可知，藥降低電熱絲的溫度，就要減小通過電熱絲的電流，根據(jù)可知，就藥增大總電阻。根據(jù)R總=R+R變可知，就要增大變阻器的阻值，即滑片向左移動(dòng)。
14．（2023九下·義烏模擬）燈泡L標(biāo)有“20V10W”的字樣，當(dāng)把L和定值電阻R分別按甲圖、乙圖連接電路，燈泡均正常發(fā)光，甲圖電源電壓為30V，求：
（1）通過甲圖R的電流
（2）定值電阻R的阻值。
（3）通電10s，乙圖R產(chǎn)生的熱量。
【答案】（1）解：
（2）解：；
（3）解：
【解析】（1）燈泡正常發(fā)光，通過燈泡的電流可由額定電壓和額定功率計(jì)算，IL=PL/UL，串聯(lián)電路電流處處相等，所以IR=IL 。
（2）由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)，可得UR=U－UL，再由R=UR/IR計(jì)算出定值電阻R的阻值。
（3）燈泡正常發(fā)光，說明乙圖電源電壓為20V，由I=U/R計(jì)算出通過R的電流，再由Q=I2Rt計(jì)算出通電10s，乙圖R產(chǎn)生的熱量。
15．（2021·金華）學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，某科學(xué)興趣小組開展制作“電熱水壺”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。
【項(xiàng)目任務(wù)】制作一款電熱水壺。經(jīng)過小組同學(xué)討論后確定電熱水壺的要求如下：容積：1L：
功能：①加熱：②保溫：
性能：能在7分鐘內(nèi)將1L水從20℃加熱到100℃(不計(jì)熱量損失)。
（1）【方案設(shè)計(jì)】為實(shí)現(xiàn)上述功能，同學(xué)們利用兩個(gè)不同阻值的電阻（R1（2）【器材選擇】若該壺是按照方案一設(shè)計(jì)的，根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)中的性能要求，選擇的加熱電阻阻值最大為多少歐姆 [Q吸=Cm(t-to) ，c水=4.2×103J/(kg℃) ]
（3）【方案反思】有同學(xué)認(rèn)為電器設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮使用安全，從安全角度提出一條設(shè)計(jì)建議　 　。
【項(xiàng)目制作】……
【答案】（1）
（2）解：m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3 m3=1kg
Q吸=Cm(t-to)= 4.2×103J/(kg℃) × 1kg×(100℃-20℃) =3.36× 105J
∵W=Pt=Q ∴
∵P= ∴
答：選擇的加熱電阻阻值最大為60.5Ω
（3）在加熱的支路上增加溫度控制開關(guān)（合理即可）
【解析】（1）根據(jù)功率的公式可知，在電壓相同時(shí)，只有使總電阻變小，才能使總功率變大，據(jù)此分析解答。
（2）根據(jù)密度公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，根據(jù)公式Q吸=Cm(t-t0)計(jì)算出水吸收的熱量，再根據(jù)公式計(jì)算出加熱電阻的功率，最后根據(jù) 計(jì)算出加熱電阻的阻值。
（3）如果人大意了沒有按時(shí)關(guān)閉電源，那么加熱時(shí)間過長，可能會(huì)發(fā)生火災(zāi)，因此可以在電路上安裝溫控開關(guān)，讓其到達(dá)溫度后自動(dòng)斷開，這樣會(huì)更安全。
【解答】（1）根據(jù)功率的公式可知，在電壓相同時(shí)，只有使總電阻變小，才能使總功率變大。
方案一：將兩個(gè)電阻串聯(lián)，開關(guān)與其中一個(gè)電阻并聯(lián)。當(dāng)這個(gè)開關(guān)閉合后，短路電阻，這時(shí)總電阻變小，總功率增大，符合要求；
方案二：將兩個(gè)電阻并聯(lián)，一個(gè)開關(guān)與其中一個(gè)電阻串聯(lián)。閉合這個(gè)開關(guān)后，總電阻變小，總功率增大，符合要求，如下圖所示：
16．（2023·鎮(zhèn)海模擬）如圖甲是一款智能護(hù)眼儀產(chǎn)品，對(duì)眼部的按摩、熱敷能緩解眼疲勞﹔擁有手機(jī)APP智控、42℃恒溫?zé)岱蟆⑿滦偷臍饽野茨ΑSB充電、大容量電池等功能。圖乙是護(hù)眼儀簡化的工作原理圖，機(jī)內(nèi)電源電壓恒為5V，S1為智能溫控開關(guān)，在閉合開關(guān)S后即可自動(dòng)接通，S2為多模式程序開關(guān)。其相關(guān)參數(shù)如圖丙。
（1）手機(jī)APP智控功能相當(dāng)于電路中的　 　。(元件名稱）。
（2）電阻絲R的電阻是多少
（3）小科在使用時(shí)，通過手機(jī)APP程序選擇一種按摩模式，護(hù)眼儀對(duì)眼部穴位進(jìn)行氣囊按摩。電機(jī)的工作規(guī)律如圖丁所示，則10分鐘內(nèi)按摩電機(jī)消耗的電能為多少焦耳
【答案】（1）開關(guān)
（2）R= =5Ω
（3）W=Pt =4.0w× (9× +1)×60s=1680J
【解析】（1）電路元件：電源，開關(guān)，用電器，導(dǎo)線
（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換公式計(jì)算
（3）根據(jù)W=Pt計(jì)算
【解答】（1）手機(jī)APP智控可以控制電路的斷開與閉合，所以相當(dāng)于電路中的開關(guān)
（2）題中已知電壓U=5V，加熱功率P=5W，根據(jù)轉(zhuǎn)換公式帶入計(jì)算即可
（3）從圖丁可以看出電機(jī)每運(yùn)行1min后會(huì)暫停0.5min，因此10min內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間為7min
故答案為：（1）開關(guān) （2）5Ω （3）1680J
17．（2023·路橋模擬）冬奧會(huì)頒獎(jiǎng)廣場(chǎng)上，鮮艷的五星紅旗在解放軍三軍儀仗隊(duì)的手中冉冉升起。因現(xiàn)場(chǎng)溫度較低，儀仗隊(duì)隊(duì)員手戴特殊手套(如圖甲)。經(jīng)查閱資料得知，這是一種手戴式加熱手套，需要與充電寶配套方能使用。該手套有高溫、低溫兩個(gè)擋位，其簡化電路圖和部分參數(shù)如圖乙、丙所示。求：
額定電壓 5V
低溫功率 10W
R2阻值 5Ω
甲 乙
（1）開關(guān)S1，S2均閉合，該手套處于　 　擋；
（2）求R1的阻值；
（3）高溫檔時(shí)手套的功率時(shí)多少
（4）若配套充電寶額定容量為30W·h(指在30W功率下能工作1h)。充電寶充滿一次電，能配合手套在低溫狀態(tài)下使用多少小時(shí) (不計(jì)能量損失)
【答案】（1）高
（2）當(dāng)其處于高溫檔時(shí)，R1和R2同時(shí)工作；當(dāng)其處于低溫當(dāng)時(shí)，只有R1工作，
（3）兩開關(guān)均閉合時(shí)，
（4）
【解析】本題考查了電功率的計(jì)算，以及電路中的各個(gè)開關(guān)斷開和閉合時(shí)出現(xiàn)的高溫或低溫檔位的判斷。
【解答】（1）當(dāng)兩開關(guān)均閉合時(shí)，此時(shí)R1和R2并聯(lián)，同時(shí)工作，此時(shí)電路產(chǎn)生的熱量最多，故其處于高溫檔；
18．（2022·南湖模擬）下表是小冬家所在小區(qū)新建充電樁銘牌上的部分參數(shù)，充電樁把交流電轉(zhuǎn)換為直流電給汽車充電。
xxx落地式充電樁
額定輸入電壓：220V交流 額定輸出電壓：500V直流
額定輸入電流：100A交流 額定輸出電流：40A直流
防護(hù)等級(jí)：IP54 使用環(huán)境：室外
（1）求充電樁的額定輸出功率以及充電樁進(jìn)行交流、直流轉(zhuǎn)換的效率(效率的計(jì)算結(jié)果保留至0.01%)。
（2）小冬家汽車的電池能量為80kW·h，從完全沒電到充電至70%的電量，在額定狀態(tài)下需要多長時(shí)間？
（3）①為了安全，充電插頭和插座間壓力(壓敏電阻R，所受壓力)大于等于F0時(shí)，充電電路才能接通。其原理如圖甲所示：電磁繼電器線圈中電流I≥50mA時(shí)，銜鐵被吸下，充電電路接通。電阻箱接入電路的電阻R=90Ω，圖乙是壓敏電阻阻值隨壓力變化的關(guān)系圖像，若控制電路的電池電壓為5V，則F0為多大？
②控制電路中電池使用一段時(shí)間后，電壓會(huì)降低。為保持壓力為F0時(shí)充電電路能接通，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻？
【答案】（1）解：充電樁的額定輸入功率P'=U'I'=220V×100A=22000W
充電樁的額定輸出功率P=UI=500V×40A=20000W
充電樁進(jìn)行交流、直流轉(zhuǎn)換的效率η==90.91%.
（2）解：電池達(dá)到70%的電量為W=80kW·h×70%=56kW·h
充電樁的額定輸出功率P=20000W=20kW
額定狀態(tài)下需要時(shí)間t1==2.8h
（3）解：①控制電路的電池電壓為5V，電磁繼電器線圈中電流I控=50mA時(shí)
電路的電阻R總==100Ω
壓敏電阻的阻值R0=R總-R=100Ω-90Ω=10Ω
由于I控≥50mA時(shí)充電電路才接通，由歐姆定律及圖乙可知，當(dāng)壓敏電阻所受壓力大于等于6N時(shí)，充電電路接通，故F0為6N
②應(yīng)減小電阻箱接入電路的電阻。
【解析】（1）根據(jù)P=UI分別計(jì)算出充電樁的輸入功率P'和輸出功率P，再根據(jù) 計(jì)算充電樁的轉(zhuǎn)化效率；
（2）首先用電池的容量×70%得到充電消耗的電能，再根據(jù) 計(jì)算充電時(shí)間；
（3）①控制電路的電池電壓為5V，電磁繼電器線圈中電流I控=50mA時(shí)，首先根據(jù) 計(jì)算電路的總電阻，然后根據(jù) R0=R總-R 計(jì)算壓敏電阻的阻值，最后根據(jù)圖乙確定壓敏電阻受到的壓力。
②根據(jù)甲圖可知，電磁體吸合時(shí)需要的電流大小相等。當(dāng)電源電壓減小時(shí)，根據(jù)U=IR可知，此時(shí)總電阻要減小。根據(jù)R總=R0+R分析變阻器的阻值變化即可。
備考指南
知識(shí)導(dǎo)圖
考點(diǎn)梳理
考點(diǎn)突破
真題在線
專項(xiàng)練習(xí)
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專題9 電能
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢(shì)
考點(diǎn)1 電功、電能和電熱 ☆☆☆ ①掌握用電器消耗的電能，應(yīng)用電功率進(jìn)行計(jì)算②伏安法測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，繪制實(shí)驗(yàn)電路圖③焦耳定律和數(shù)學(xué)表達(dá)式，應(yīng)用焦耳定律解決簡單的問題
考點(diǎn)2 電功率 ☆☆☆
■考點(diǎn)一　電功、電能和電熱
1．電流通過某段電路所做的功叫電功。電流做功的過程，實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量(消耗電能)的過程；電流做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，就消耗了多少電能。電流通過各種用電器使其轉(zhuǎn)動(dòng)、發(fā)熱、發(fā)光、發(fā)聲等都是電流做功的表現(xiàn)。
2．電流在某段電路上所做的功，等于這段電路兩端的電壓、電路中的電流和通電時(shí)間的乘積。計(jì)算公式：W＝UIt＝Pt(適用于所有電路)。
電功的單位：國際單位是焦耳(J)，常用單位：千瓦時(shí)(kW·h)，俗稱“度”。
1度＝1千瓦時(shí)＝1kW·h＝3.6×106J
對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出：W＝I2Rt＝U2t/R
①串聯(lián)電路中常用公式：W＝I2Rt　W1∶W2＝R1∶R2
②并聯(lián)電路中常用公式：W＝U2t/R　W1∶W2＝R2∶R1
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)所做的總功都可用公式：W＝W1＋W2 。
3．電功或電能測(cè)量
電能表是測(cè)量電功或電能的儀表。
電能表上“220V”“5(10)A”“3000r/kW·h”分別表示：該電能表應(yīng)該接在220V的電路上使用；額定電流為5A，在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些，但不能超過10A；用電器每消耗1kW·h的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)。
讀數(shù)注意最后一位有紅色標(biāo)記的數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后一位。電能表前后兩次讀數(shù)之差，就是這段時(shí)間內(nèi)電路消耗的電能。
■考點(diǎn)二　電功率
1．電功率是電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。電功率是表示電流做功快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實(shí)際功率(而不是其額定功率)。
2．電功率計(jì)算公式：P＝W/t＝UI＝I2R＝U2/R。
電功率的國際單位： 瓦特(W)，常用單位：千瓦(kW)。
①串聯(lián)電路中常用公式：P＝I2R　P1∶P2＝R1∶R2
②并聯(lián)電路中常用公式：P＝U2/R　P1∶P2＝R2∶R1
③無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)，計(jì)算總功率可用公式：P＝P1＋P2 。
3．額定功率和實(shí)際功率
額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓，額定功率是用電器在額定電壓下消耗的電功率。
P額＝U額I額＝U/R　R＝ U/P額
某燈泡上所標(biāo)“PZ220V－25W”字樣表示：普通照明，額定電壓220V，額定功率25W的燈泡。
■考點(diǎn)一　電功、電能和電熱
◇典例1：（2023·臺(tái)州）綠色生態(tài)理念要求人們注重環(huán)保節(jié)能。如圖是額定功率為5W的LED燈與60W的白熾燈，LED燈直接把電轉(zhuǎn)化為光，白熾燈由燈絲通電加熱發(fā)光，正常工作時(shí)，它們亮度相同。
（1）使用　 　燈照明更符合綠色生態(tài)理念。
（2）兩燈都正常工作時(shí)，相等時(shí)間內(nèi)通過LED燈和白熾燈的電流所做的功之比為　 　。
◆變式訓(xùn)練1：（2023·路橋模擬）某同學(xué)家的電子式電能表表盤如圖所示，下表是小黃家中用電器正常工作的電功率值。根據(jù)提供的信息，回答下列問題。
（1）該同學(xué)家所有用電器同時(shí)正常工作時(shí)電路是否安全：　 　 (選填“是”或“否”)。
（2）該同學(xué)用新買的電熱水壺?zé)糁蛔岆姛崴畨毓ぷ?min， 觀察到電能表指示燈閃爍28次。若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則3min內(nèi)壺中1kg 水的溫度升高了　 ℃。[水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃) ]
用電器 額定功率 數(shù)量
照明燈 40W 8盞
彩電 100W 1臺(tái)
洗衣機(jī) 150W 1臺(tái)
電冰箱 100W 1臺(tái)
電飯煲 750W 1臺(tái)
閘刀開關(guān)上保險(xiǎn)絲的額定電流為10A
◇典例2：（2023·衢州）用兩種不同充電樁，對(duì)同一輛純電動(dòng)汽車充滿電的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示，不計(jì)充電過程中的能量損失。
充電樁 電池初始狀態(tài) 充電電壓/V 充電電流/A 充滿電的時(shí)間/h
普通充電樁 相同 220 30 10
快充充電樁 600 100 ▲
（1）用普通充電樁充滿電，消耗的電能為多少千瓦時(shí)？
（2）用快充充電樁充滿電，需要多少小時(shí)？
（3）目前存在普通充電樁充電時(shí)間長，充電樁緊缺等問題。為解決此問題，除用快充充電樁充電外，再提出一種設(shè)想。
◆變式訓(xùn)練2：（2023九下·義烏模擬）如圖甲所示某種智能型電飯鍋，有加熱、保溫、斷電的功能。內(nèi)部簡化的電路如圖乙所示，開關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“1”、“2”、“3”擋之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換，某次煮飯時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。
（1）據(jù)圖乙可知，溫控開關(guān)S與觸點(diǎn)　 　（選填“1”、“2”或“3”）接觸時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。
（2）電阻R2＝　 　Ω。
（3）此次煮飯產(chǎn)生的總熱量如果用來燒水，其中80%熱量被水吸收，則能將初溫是20℃的多少質(zhì)量的水燒開？（在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg ℃），計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)。）
■考點(diǎn)二　電功率
◇典例1：（2022·南湖模擬）如圖甲所示，電源電壓一定，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑到最左端，燈泡的U-I圖像如圖乙所示。當(dāng)電流為1A時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定功率為　 　W，滑動(dòng)變阻器的最大值為　 　Ω。
◆變式訓(xùn)練1：（2023·臺(tái)州）某電熱器的簡化電路如圖所示，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕開關(guān)實(shí)現(xiàn)加熱和保溫功能。該電熱器額定電壓為220伏，R1=2000歐，R2=484歐。
（1）開關(guān)轉(zhuǎn)至ac位置時(shí)，電阻R1和R2的連接方式是　 　。
（2）開關(guān)轉(zhuǎn)至bd位置時(shí)，該電熱器可實(shí)現(xiàn)　 　功能、它的額定功率是　 　瓦。
◇典例2：（2023·衢州）圖甲是小寧哥哥測(cè)定小燈泡額定功率的電路，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。
（1）測(cè)小燈泡電壓的電壓表有“0-3V”、“0-15V”兩個(gè)量程，小寧的哥哥正確選用了“　 　”量程。
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，此時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的該小燈泡的額定功率為　 　。
（3）小寧發(fā)現(xiàn)，與我們教材中測(cè)小燈泡電功率的電路相比，哥哥的實(shí)驗(yàn)電路多了一根導(dǎo)線這根導(dǎo)線是　 　。（用圖甲中導(dǎo)線旁的字母表示）
◆變式訓(xùn)練2：智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶(圖甲)。某品牌智能馬桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻R1和R2是阻值恒定的電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2；可接a或b，再通過開關(guān)S1的通斷，實(shí)現(xiàn)“高、中、低"三種溫檔的調(diào)節(jié)，其中低溫檔的功率為20瓦，電阻R1為1210歐。
（1）座圈加熱時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為　 　能；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時(shí)，該座圈的電路相當(dāng)于下列選項(xiàng)中的　 　；
（3）1千瓦時(shí)的電能可供該座圈低溫檔工作多少小時(shí)？
（4）該座圈處于中溫檔工作時(shí)的電功率為多少？
1．（2023·衢州）如圖所示為多檔位加熱器的電路圖，電熱絲R1的電阻小于電熱絲R2的電阻。閉合S1和S2時(shí)，對(duì)電路的分析正確的是（　　）
A．R1和R2串聯(lián) B．R1兩端的電壓小于R2兩端的電壓
C．流過R1的電流大于流過R2的電流 D．如果R1斷了，R2也不能工作
2．（2023·臺(tái)州）某品牌電熱水壺的銘牌(部分內(nèi)容)如表所示。當(dāng)該電熱水壺正常工作時(shí)，至少需要　 　s才能把質(zhì)量為2.0kg、初溫為25℃的水加熱到100℃。[水的比熱容為4.2×103J/(kg℃)]
容量 2.0L
額定電壓 220V
額定功率 1500W
3．（2023·臺(tái)州）小金利用如圖甲所示的電路來測(cè)量小燈泡的額定功率。小燈泡額定電壓為2.5V，電源電壓恒定。
（1）依據(jù)圖甲，請(qǐng)?jiān)诖痤}卷上用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物圖補(bǔ)充完整。
（2）小金正確連接實(shí)物電路，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)燈泡兩端電壓為　 　V。接下來調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片向　 　(選填“A”或“B”)端移動(dòng)，直至小燈泡正常發(fā)光。
4．（2023·衢州）小寧以兩節(jié)串聯(lián)的干電池為電源，用若干定值電阻和一只電壓表來“探究申聯(lián)電路電壓特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)電路如圖，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
序號(hào) R1/ U1/V R2/ U2/V R總/ Uab/V
1 5 1.1 5 1.1 10 2.2
2 5 0.8 10 1.6 15 2.4
3 4 0.5 16 2.0 20 2.5
4 5 0.6 15 1.9 20 2.5
5 8 1.0 12 1.5 20 2.5
（1）分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了能得到Uab=U1+U2的規(guī)律外，小寧還發(fā)現(xiàn)：
①U1、U2與R1、R2之間存在著下列關(guān)系：U1：U2=　 　。(用R1、R2表示)
②當(dāng)R不變時(shí)，ab兩端的電壓Uab大小不變；當(dāng)R總發(fā)生變化時(shí)，Uab大小　 　（填“會(huì)”或“不會(huì)”）變化。
（2）斷開開關(guān)S，拆除R1、R2，將R3=20Ω和R4=20Ω并聯(lián)后接到ab之間，閉合開關(guān)S。求：
①ab兩點(diǎn)之間的電壓為多少？
②20s內(nèi)，電流通過R3做的功為多少？
5．（2023·衢州）用圖甲電路研究電熱與電流的關(guān)系，若要比較不同設(shè)定電流值時(shí)的電熱多少，調(diào)節(jié)電流大小過程中，電熱絲已經(jīng)開始加熱，因而會(huì)影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。為解決這一問題，小明設(shè)計(jì)圖乙電路進(jìn)行研究。
圖中電路包括調(diào)試電路和實(shí)驗(yàn)電路，和是阻值都為20歐的電熱絲，放置在裝有煤油的保溫容器中。實(shí)驗(yàn)中通過調(diào)試電路，使電熱絲在調(diào)試過程中不發(fā)熱。實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用數(shù)字溫度計(jì)測(cè)量并記錄裝有的保溫容器內(nèi)煤油的溫度。
②將開關(guān)S與“1”連接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，直至電流表示數(shù)為0.2安。
③將開關(guān)S撥至“2”，使工作50秒，斷開開關(guān)S，測(cè)量并記錄__________。
④再將電流值分別設(shè)定為0.3安、0.4安、0.5安、0.6安，重復(fù)上述步驟。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并計(jì)算每次升高的溫度（可反映電熱的多少），整理、的數(shù)據(jù)如圖丙。
（1）將步驟③補(bǔ)充完整。
（2）在答題紙圖丙中畫出與的關(guān)系圖像。
（3）小明想改變電熱絲阻值，用上述實(shí)驗(yàn)中設(shè)定的電流值，繼續(xù)研究電熱與電流的關(guān)系：保持不變，將更換為30歐的電熱絲，重復(fù)上述步驟。他的做法是否合理，說明理由：　 　。
6．（2021·金華）研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲電路研究電阻的電功率變化規(guī)律。圖注電源電壓恒為4V，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。實(shí)驗(yàn)過程中，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，逐次讀取數(shù)據(jù)并記錄，計(jì)算定值電阻電功率。數(shù)據(jù)如下表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電流（A） 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
電壓（V） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
R0的電功率（W） 0.10 0.225 0.40 0.625 0.90
（1）完成第3次實(shí)驗(yàn)后，接下來要獲得第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，則滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)向　 　（選填“左”或“右”）移動(dòng)到適當(dāng)位置；
（2）小組同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出了定值電阻R0的電功率與其電流的定量關(guān)系。他們的結(jié)論正確的是：（ ）
A．定值電阻的電功率與電流成正比
B．定值電阻的電功率與電流的平方成正比
（3）小科提出：要得知滑動(dòng)變阻器的電功率，還需要用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；小金卻認(rèn)為：無需測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，通過推算即可得出滑動(dòng)變阻器的電功率。比如，當(dāng)定值電阻兩端的電壓為1.0V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電功率為　 　瓦；
（4）小組同學(xué)對(duì)小金的方法進(jìn)行了歸納，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，畫出了電路總功率和定值電阻功率與電流的P-I關(guān)系圖像（如圖乙所示）。請(qǐng)分析判斷，圖中線段AA’表示的含義是　 　。
7．（2023·衢州）為了探究燈泡亮度與燈泡電功率的關(guān)系，小敏用如圖所示電路進(jìn)行研究(光敏電阻和燈L放置在暗盒內(nèi)，外界光照無法進(jìn)人)。已知燈L的額定電壓為2伏，R光敏的阻值隨光照的增強(qiáng)而減小，R2是保護(hù)電阻。連接電路后，閉合開關(guān)S1和S2，移動(dòng)滑片調(diào)節(jié)燈L兩端電壓，記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓表V示數(shù)/伏 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
電流表A1示數(shù)/安 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
電流表A2示數(shù)/安 0.04 0.10 0.14 0.16 0.18
（1）閉合S1前，應(yīng)先將滑片移至最　 　(選填”左”或”右”)端。
（2）該實(shí)驗(yàn)通過觀察　 　來體現(xiàn)燈泡 L的亮度變化。
（3）實(shí)驗(yàn)中燈L的額定功率為　 　瓦。
（4）通過數(shù)據(jù)分析，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是　 　。
8．（2023·衢州）在”測(cè)量小燈泡額定功率”實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們進(jìn)行如下研究。
[實(shí)驗(yàn)器材]干電池3節(jié)，小燈泡(額定電壓為3.8V、電阻約為15Ω)，滑動(dòng)變阻器(40Ω1A)，電流表，電壓表，開關(guān)，導(dǎo)線若干(所有器材均完好)
[實(shí)驗(yàn)方案]將量程為0~15V的電壓表并聯(lián)到小燈泡兩端，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光，讀出并記錄電流表的示數(shù)。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)若閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，接下來最合理的操作是 ；
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否短路
C．觀察電流表和電壓表的示數(shù)
（2）當(dāng)電壓表讀數(shù)為3.8V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，該小燈泡的額定功率為　 　 W；
（3） [實(shí)驗(yàn)反思]小金認(rèn)為，電壓表選用0~15V量程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因該量程下每一小格為0.5V，3.8V讀數(shù)不夠精確，導(dǎo)致計(jì)算得到的額定功率誤差較大。若電壓表換用0~3V的量程，將其并聯(lián)到滑動(dòng)變阻器兩端，調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.7V，即可減小誤差。
[實(shí)驗(yàn)改進(jìn)]于是小金設(shè)計(jì)了如圖丙所示電路圖，電壓表V1選用0~15V量程，電壓表V2選用0~3V量程。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，得到三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 小燈泡兩端電壓(V) 變阻器兩端電壓(V) 電流(A)
1 3.0 1.1 0.24
2 3.4 0.7 0.26
3 3.8 0.3 0.28
小金按反思后的思路，利用滑動(dòng)變阻器兩端電壓為0.7V時(shí)所測(cè)的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到的小燈泡”額定功率”比真實(shí)的小燈泡額定功率　 　(選填”偏大”“偏小”或”相等”)。
[反思交流]小金發(fā)現(xiàn)測(cè)得的小燈泡兩端電壓與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和小于電源電壓。
帶著這一疑問，繼續(xù)探究……
9．（2023·臺(tái)州）如圖電路中，電源電壓恒為4.5V，燈泡規(guī)格是“3V 0.75W”。
（1）燈泡正常工作時(shí)，電壓表V1、V2示數(shù)分別為多少 滑動(dòng)變阻器接入的電阻為多少
（2）燈泡正常工作4分鐘，整個(gè)電路消耗的電能是多少
10．（2023·臺(tái)州）便攜式無線加濕器，讓你隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)加濕自由。某品牌便攜式無線加濕器，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸不同觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)高、低兩個(gè)檔位的轉(zhuǎn)換，其簡化的工作電路如圖所示，銘牌上的部分參數(shù)如下表。
項(xiàng)目 參數(shù)
工作電壓（V） 20
低檔位功率（W） 5
高檔位功率（W） 10
完成下列問題：
（1）旋轉(zhuǎn)開關(guān)S接觸“bc”兩觸點(diǎn)時(shí)，加濕器屬于　 　檔位；
（2）加濕器低檔位工作時(shí)，電路通過的電流多大？
（3）加濕器高檔位工作6小時(shí)，將消耗多少電能？
11．（2023·衢州）一般泡制咖啡包含磨咖啡豆、加熱泡咖啡、保溫三個(gè)階段。圖甲為多檔位咖啡機(jī)，圖乙是其電路結(jié)構(gòu)簡化圖，電動(dòng)機(jī)用于磨咖啡豆，R1、R2為發(fā)熱電阻。銘牌上的部分參數(shù)如下表所示。
額定電壓. 220V
磨豆功率 110W
加熱功率 1210W
保溫功率 88W
產(chǎn)品規(guī)格 295*280*410mm
（1）若僅閉合S2，咖啡機(jī)的工作狀態(tài)處于　 　階段。
（2）R1的阻值是多少歐？
（3）小金某次泡制咖啡，只進(jìn)行了磨豆和加熱，其中磨豆用時(shí)0.5分鐘，加熱用時(shí)3分鐘，則本次泡制咖啡共消耗多少焦電能？
12．（2023·衢州）在獻(xiàn)愛心活動(dòng)中，小明為敬老院老人設(shè)計(jì)了一款智能電熱坐墊，能實(shí)現(xiàn)加熱后自動(dòng)保溫。該坐墊電路如圖甲，是安裝在坐墊內(nèi)的熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如表所示。
熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系
溫度/ 20 25 30 35 39 40 41 42 43 44 45 50 55 60 65
阻值/歐 600 480 390 300 240 230 220 210 200 190 180 150 120 100 85
閉合開關(guān)，電熱坐墊啟動(dòng)高功率工作模式，當(dāng)通過電磁鐵的電流達(dá)到0.05安時(shí)，銜鐵和同時(shí)被吸引，轉(zhuǎn)為低功率工作模式。當(dāng)坐墊溫度降低使通過電磁鐵的電流為0.04安時(shí)，電磁鐵無法吸住銜鐵和、恢復(fù)原位，又轉(zhuǎn)為高功率工作模式。電熱坐墊在高功率和低功率模式之間切換，使其溫度維持在一定范圍。
（1）分析表中數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻R，的阻值　 　。（選填“變大”或“變小”）
（2）圖甲中和的阻值均為1210歐。在某次測(cè)試中，電熱坐墊高功率工作和低功率工作用時(shí)均為10分鐘，則本次測(cè)試中電熱絲消耗的總電能為多少焦？
（3）小明想在控制電路中增加一個(gè)力敏電阻，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能：
①1000牛壓力以下，坐墊最高溫度不超過；
②人離開后，坐墊始終低功率工作。
現(xiàn)有三種力敏電阻，其阻值隨壓力變化如圖乙所示。寫出你選擇的力敏電阻以及在控制電路中的連接方式，并寫出500牛壓力下坐墊的最高溫度值：　 　。（線圈阻值忽略不計(jì)）
13．（2023·臺(tái)州）我省實(shí)施“清涼工程”，為每個(gè)教室安裝了空調(diào)。
（1）安裝一臺(tái)額定電壓為220伏，最大功率為5500瓦的空調(diào)，需要給教室單獨(dú)鋪設(shè)輸電線。通過計(jì)算說明，應(yīng)選擇允許通過最大電流至少為多少的導(dǎo)線？
（2）某臺(tái)空調(diào)制冷時(shí)消耗的功率為2340瓦，若連續(xù)制冷0.5小時(shí)，消耗多少電能？
（3）為落實(shí)節(jié)能降耗，某同學(xué)設(shè)計(jì)并安裝了如圖甲的自動(dòng)控制模擬電路，實(shí)現(xiàn)當(dāng)氣溫升至30℃時(shí)，銜鐵才能被電磁鐵吸下，接通空調(diào)線路。熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化情況如圖乙。
實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)氣溫在30℃上下波動(dòng)時(shí)，空調(diào)線路會(huì)頻繁接通和斷開，影響空調(diào)的正常使用。因此該同學(xué)在圖甲的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)定值電阻R0（如圖丙），實(shí)現(xiàn)了空調(diào)線路接通后，氣溫降低至26℃以下時(shí)才自動(dòng)切斷，回升至30℃后才重新接通。請(qǐng)計(jì)算R0的阻值，并說出“氣溫從30℃降低至26℃時(shí)，空調(diào)線路不斷開”的工作原理。（電路改進(jìn)前后，銜鐵剛被吸下時(shí)，電磁鐵線圈中的電流大小不變；線圈電阻忽略不計(jì)）
14．（2023·臺(tái)州）科技小組開展設(shè)計(jì)一款多功能電飯煲的項(xiàng)目活動(dòng)，過程如下：
[明確問題]科技小組同學(xué)們討論后認(rèn)為，電飯煲應(yīng)具有如下基本功能，并提出具體標(biāo)準(zhǔn)：
①工作電壓：220V；煮飯模式功率：880W ；保溫模式功率：88W；
②電飯煲達(dá)到設(shè)定溫度后能自動(dòng)切換到保溫模式。
（1）[方案設(shè)計(jì)]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，小組討論后，初步設(shè)計(jì)了如圖甲的方案，圖中開關(guān)S1，S2都閉合時(shí)，電飯煲處于煮飯模式，功率為880W，則發(fā)熱電阻R1，應(yīng)選擇的阻值為多少歐？
（2）[方案優(yōu)化]有同學(xué)認(rèn)為甲方案不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能，于是同學(xué)們利用電磁繼電器與熱敏電阻，設(shè)計(jì)了如圖乙的方案。
①工作電路中的發(fā)熱電阻R，應(yīng)設(shè)計(jì)在 ▲ 處(選填“a"或“b")。
②為確保安全，當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí)，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式，其中熱敏電阻R的阻值與溫度關(guān)系見圖丙。控制電路的電源電壓為24V，當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí)，電磁鐵會(huì)吸下銜鐵，工作電路自動(dòng)切換到保溫模式。那么，選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為多少歐？(電磁鐵線圈阻值不計(jì))
1．（2023·定海模擬）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω 2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（　　）
A．電流表示數(shù)最大值為0.6A
B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V
C．滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.6W
D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω
2．（2023·定海模擬）2023年的植樹節(jié)，我國利用無人機(jī)在沙漠地區(qū)播撒植物種子。如圖所示的小型四旋翼無人機(jī)是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器。若質(zhì)量m＝2kg的無人機(jī)從地面上由靜止開始豎直向上起飛，20s末無人機(jī)離地高度h＝50m，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)提供升力F＝24N，所受空氣阻力f大小不變，且無人機(jī)動(dòng)能增加量ΔE＝25J。已知?jiǎng)恿ο到y(tǒng)的電動(dòng)機(jī)工作電壓U＝25V，電流I＝3A。下列說法不正確的是（　　）
A．無人機(jī)在上升過程中做加速運(yùn)動(dòng)
B．20s內(nèi)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能（升力所做的功）為1200J
C．所受空氣阻力f為4N
D．該電動(dòng)機(jī)的線圈電阻約為1.7Ω
3．（2022·南湖模擬）某品牌的電加熱器工作電路如圖所示，其額定電壓為220V，加熱功率為1100W，保溫功率為44W。單刀雙擲開關(guān)S接b時(shí)，電加熱器處　 　(選填”保溫”或”加熱”)狀態(tài)；電路中定值電阻R1的阻值為　 　Ω。單刀雙擲開關(guān)S接a時(shí)，若電路中電壓只有200V，則R2的實(shí)際功率為　 　W(結(jié)果保留1位小數(shù))。
4．（2023九下·義烏模擬）霧天開車需開啟霧燈，避免發(fā)生危險(xiǎn)。右圖是小科設(shè)計(jì)的霧燈模擬電路，銜鐵、線圈電阻不計(jì)。
（1）要實(shí)現(xiàn)閉合開關(guān)S后警示燈能持續(xù)亮滅閃爍，則應(yīng)將警示燈連接在如圖電路中的　 　(選填“A”或“B”)位置。
（2）已知該電路的電源電壓為6V，定值電阻R的阻值為12Ω，警示燈的規(guī)格為“6V3W”，若燈絲電阻固定不變，閉合開關(guān)后，當(dāng)警示燈亮?xí)r，其實(shí)際功率為　 　。
5．（2023·溫州模擬）小科用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S后，當(dāng)滑片P從變阻器R的一端逐漸移到某位置的過程中，小科多次記錄數(shù)據(jù)并繪制得到滑動(dòng)變阻器R的P-I圖像，實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表均安全。
（1）R、R0的連接方式是　 　（串聯(lián)或并聯(lián)）
（2）求出圖中最高點(diǎn)A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為　 　W。
6．（2023九下·義烏模擬）某小組同學(xué)猜想電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟下列因素有關(guān)：
猜想A：與電流大小有關(guān)； 猜想B：與電阻大小有關(guān)；猜想C：與通電時(shí)間長短有關(guān)于是他想用如圖1和圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究
（1）圖1實(shí)驗(yàn)燒瓶中裝的煤油是　 　（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”）。
（2）小金同學(xué)設(shè)計(jì)并連接了如圖2所示的電路，則他是為了探究猜想：　 　（填字母即可）
（3）通過焦耳定律的學(xué)習(xí)，小金知道：圖中　 　裝置（填“甲”、“乙”、“丙”）U形管兩邊液面高度差最小。
7．（2022·南湖模擬）小秀做”測(cè)小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接的實(shí)物圖如圖甲所示，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V。
（1）用筆畫線替代導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接完整。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙，小燈泡的額定功率為　 　W。
（3）實(shí)驗(yàn)后，小秀覺得還可以通過調(diào)節(jié)變阻器滑片，改變通過小燈泡中的電流米探究小燈泡的電功率與電流的關(guān)系。請(qǐng)判斷小秀的想法是否正確并說明原因：　 　。
8．（2022·南湖模擬）小科利用兩節(jié)新干電池、滑動(dòng)變阻器(1安20歐)、電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、額定電壓為2.5V的小燈泡、定值電阻(5歐、10歐、15歐)各一個(gè)、開關(guān)和導(dǎo)線若于進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)。
（1）為了測(cè)量小燈泡的電阻，小科根據(jù)電路圖(圖甲)連接電路，當(dāng)連接好最后一根導(dǎo)線時(shí)，小燈泡立即發(fā)光。請(qǐng)你指出他在實(shí)驗(yàn)操作中的不當(dāng)之處　 　。
（2）小科掌握正確操作后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。通過數(shù)據(jù)分析，此小燈泡的額定功率為　 　。
序號(hào) 1 2 3 4 5
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
I/A 0.2 0.21 0.22 0.25 0.26
燈泡亮度 不亮 微光 微亮 亮 很亮
（3）小科認(rèn)為根據(jù)提供的器材還可以探究電流與電阻的關(guān)系。于是他將小燈泡換成5歐的定值電阻，閉合開關(guān)，滑動(dòng)滑片，此時(shí)，電流表讀數(shù)如圖乙所示。然后分別換上10歐、15歐的定值電阻，滑動(dòng)滑片至適當(dāng)位置，重復(fù)上述操作。其中的“適當(dāng)位置”是指　 　。
9．（2023·溫州模擬）某科學(xué)興趣小組想研究通過小燈泡的電流和它兩端電壓的關(guān)系。已知所用小燈泡上標(biāo)有“2.5V0.3A”，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20歐1A”，電源為兩節(jié)新的干電池。小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。
（1）連接好電路后，檢查發(fā)現(xiàn)電流表的正負(fù)接線柱接反了，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在　 　；
（2）糾正錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對(duì)應(yīng)通過小燈泡的電流值，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發(fā)現(xiàn)：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因?yàn)椤? 　。
（3）根據(jù)圖乙所示圖像，陰影部分的面積S1表示當(dāng)小燈泡兩端電壓為1 V時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率；則圖中陰影部分的面積S2表示當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，　 　。
10．（2023·溫州模擬）用如圖甲電路測(cè)量一個(gè)額定電壓2.5V燈泡的額定功率，請(qǐng)你幫助完成實(shí)驗(yàn)。
次數(shù) 電壓U/V 電流I/A
1 1.5 0.22
2 2.0 0.26
3 2.5 0.30
（1）根據(jù)圖甲的電路圖，完成圖乙中電路的連接；（　　）
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示，則完成第1次實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向　 　（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，才能獲得第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；此燈泡的額定功率為　 　；
（3）若將小燈泡L換成一個(gè)阻值未知（約為10Ω）的定值電阻R，其他器材不變，還能完成的實(shí)驗(yàn)有　 　。
①測(cè)量定值電阻R的阻值大小
②探究當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系
③探究當(dāng)電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系
11．（2021·金華）小萍同學(xué)想利用圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關(guān)系。她根據(jù)圖甲完成圖乙的部分連接，待連接完整后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，記錄了多組數(shù)據(jù)，作出了圖像a，還作出了電流大小與電源電壓大小的關(guān)系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動(dòng)變阻器最大阻值為20歐)。
（1）根據(jù)圖甲將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(要求：滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)，小燈泡變亮)
（2）根據(jù)圖像a，描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關(guān)系。　 　
（3）當(dāng)電流表示數(shù)為0.12A時(shí)，電壓表的示數(shù)為多少
（4）圖丙陰影部分的面積表示　 　。
12．（2023九下·義烏模擬）某同學(xué)利用如圖1所示的電路來測(cè)量小燈泡的電功率（電源電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V）。
（1）閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)兩電表指針處于圖2所示位置，此時(shí)燈泡　 　（選填“不發(fā)光”“微弱發(fā)光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，從滑動(dòng)變阻器接入電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U﹣I圖象如圖3所示，則小燈泡的額定功率是　 　W。
（3）他做完以上實(shí)驗(yàn)后，又想測(cè)出一個(gè)未知電阻Rx的阻值，連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表已損壞，于是他又設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路，也測(cè)出了電阻的阻值（R0是已知阻值的定值電阻）。請(qǐng)你幫他完成下列步驟。
①只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為I1； ②開關(guān)S1、S2閉合后，電流表的示數(shù)為I2；
③請(qǐng)寫出未知電阻Rx的阻值表達(dá)式：Rx＝　 　（用I1、I2和R0表示）。
13．（2022·南湖模擬）為延長食物保質(zhì)期，可對(duì)食物進(jìn)行真空包裝。真空包裝機(jī)（如圖甲）先抽出塑料袋內(nèi)的氣體，再利用電熱絲加熱塑料袋口進(jìn)行密封。圖乙是模擬該真空包裝機(jī)功能的簡易電路圖，已知電熱絲的電阻為800Ω。
（1）抽氣機(jī)將塑料袋內(nèi)空氣抽出，使袋子變癟，這是由于受到　 　作用；
（2）已知該真空包裝機(jī)在家庭電路中正常使用，已知電熱絲加熱功率為32w，求滑動(dòng)變阻器的阻值。
（3）密封時(shí)溫度過高導(dǎo)致袋口破損。為降低電熱絲溫度，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片向　 　移動(dòng)。
14．（2023九下·義烏模擬）燈泡L標(biāo)有“20V10W”的字樣，當(dāng)把L和定值電阻R分別按甲圖、乙圖連接電路，燈泡均正常發(fā)光，甲圖電源電壓為30V，求：
（1）通過甲圖R的電流
（2）定值電阻R的阻值。
（3）通電10s，乙圖R產(chǎn)生的熱量。
15．（2021·金華）學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后，某科學(xué)興趣小組開展制作“電熱水壺”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。
【項(xiàng)目任務(wù)】制作一款電熱水壺。經(jīng)過小組同學(xué)討論后確定電熱水壺的要求如下：容積：1L：
功能：①加熱：②保溫：
性能：能在7分鐘內(nèi)將1L水從20℃加熱到100℃(不計(jì)熱量損失)。
（1）【方案設(shè)計(jì)】為實(shí)現(xiàn)上述功能，同學(xué)們利用兩個(gè)不同阻值的電阻（R1（2）【器材選擇】若該壺是按照方案一設(shè)計(jì)的，根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)中的性能要求，選擇的加熱電阻阻值最大為多少歐姆 [Q吸=Cm(t-to) ，c水=4.2×103J/(kg℃) ]
（3）【方案反思】有同學(xué)認(rèn)為電器設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮使用安全，從安全角度提出一條設(shè)計(jì)建議　 　。
【項(xiàng)目制作】……
16．（2023·鎮(zhèn)海模擬）如圖甲是一款智能護(hù)眼儀產(chǎn)品，對(duì)眼部的按摩、熱敷能緩解眼疲勞﹔擁有手機(jī)APP智控、42℃恒溫?zé)岱蟆⑿滦偷臍饽野茨ΑSB充電、大容量電池等功能。圖乙是護(hù)眼儀簡化的工作原理圖，機(jī)內(nèi)電源電壓恒為5V，S1為智能溫控開關(guān)，在閉合開關(guān)S后即可自動(dòng)接通，S2為多模式程序開關(guān)。其相關(guān)參數(shù)如圖丙。
（1）手機(jī)APP智控功能相當(dāng)于電路中的　 　。(元件名稱）。
（2）電阻絲R的電阻是多少
（3）小科在使用時(shí)，通過手機(jī)APP程序選擇一種按摩模式，護(hù)眼儀對(duì)眼部穴位進(jìn)行氣囊按摩。電機(jī)的工作規(guī)律如圖丁所示，則10分鐘內(nèi)按摩電機(jī)消耗的電能為多少焦耳
17．（2023·路橋模擬）冬奧會(huì)頒獎(jiǎng)廣場(chǎng)上，鮮艷的五星紅旗在解放軍三軍儀仗隊(duì)的手中冉冉升起。因現(xiàn)場(chǎng)溫度較低，儀仗隊(duì)隊(duì)員手戴特殊手套(如圖甲)。經(jīng)查閱資料得知，這是一種手戴式加熱手套，需要與充電寶配套方能使用。該手套有高溫、低溫兩個(gè)擋位，其簡化電路圖和部分參數(shù)如圖乙、丙所示。求：
額定電壓 5V
低溫功率 10W
R2阻值 5Ω
甲 乙
（1）開關(guān)S1，S2均閉合，該手套處于　 　擋；
（2）求R1的阻值；
（3）高溫檔時(shí)手套的功率時(shí)多少
（4）若配套充電寶額定容量為30W·h(指在30W功率下能工作1h)。充電寶充滿一次電，能配合手套在低溫狀態(tài)下使用多少小時(shí) (不計(jì)能量損失)
18．（2022·南湖模擬）下表是小冬家所在小區(qū)新建充電樁銘牌上的部分參數(shù)，充電樁把交流電轉(zhuǎn)換為直流電給汽車充電。
xxx落地式充電樁
額定輸入電壓：220V交流 額定輸出電壓：500V直流
額定輸入電流：100A交流 額定輸出電流：40A直流
防護(hù)等級(jí)：IP54 使用環(huán)境：室外
（1）求充電樁的額定輸出功率以及充電樁進(jìn)行交流、直流轉(zhuǎn)換的效率(效率的計(jì)算結(jié)果保留至0.01%)。
（2）小冬家汽車的電池能量為80kW·h，從完全沒電到充電至70%的電量，在額定狀態(tài)下需要多長時(shí)間？
（3）①為了安全，充電插頭和插座間壓力(壓敏電阻R，所受壓力)大于等于F0時(shí)，充電電路才能接通。其原理如圖甲所示：電磁繼電器線圈中電流I≥50mA時(shí)，銜鐵被吸下，充電電路接通。電阻箱接入電路的電阻R=90Ω，圖乙是壓敏電阻阻值隨壓力變化的關(guān)系圖像，若控制電路的電池電壓為5V，則F0為多大？
②控制電路中電池使用一段時(shí)間后，電壓會(huì)降低。為保持壓力為F0時(shí)充電電路能接通，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)電阻箱接入電路的電阻？
備考指南
知識(shí)導(dǎo)圖
考點(diǎn)梳理
考點(diǎn)突破
真題在線
專項(xiàng)練習(xí)
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