中考物理 專題06 電功和電熱與電磁轉(zhuǎn)換（計算作圖與實驗專題訓(xùn)練）（解析版）

專題06電功和電熱與電磁轉(zhuǎn)換解答題專題訓(xùn)練（解析版）TOC\o"1-3"\h\u【計算1電功與電能的計算】 1【計算2電功率的計算】 7【計算3焦耳定律的計算及其應(yīng)用】 17【計算4電功與電熱的綜合計算】 25【作圖5家庭電路的組成與連接】 36【作圖6安培定則】 39【實驗7實驗測量小燈泡的電功率】 42【實驗8探究影響電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的因素】 52【實驗9探究通電螺線管外部的磁場分布】 57【實驗10探究影響電磁鐵磁性強弱的實驗】 60【實驗11探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗】 62【計算1電功與電能的計算】1．（2023秋?芝罘區(qū)期中）如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P在允許范圍內(nèi)移動的過程中，電流表A與電壓表V1的示數(shù)關(guān)系如圖乙所示，當電流表示數(shù)為0.4A時，兩電壓表示數(shù)恰好相等。則：（1）電源電壓是多少？（2）求變阻器允許的阻值變化范圍；（3）滑動變阻器滑片P向右移動時，小燈泡L的阻值怎樣變化？（4）小燈泡的阻值最大時，電流通過它2min內(nèi)做的功?！敬鸢浮浚?）電源電壓是6V；（2）變阻器允許的阻值變化范圍為2～25Ω；（3）滑動變阻器滑片P向右移動時，小燈泡L的阻值變大；（4）小燈泡的阻值最大時，電流通過它2min內(nèi)做的功為300J。【解答】解：（1）由圖甲可知，小燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表V1測小燈泡兩端的電壓，電壓表V2測滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；由圖乙可知，當電流表示數(shù)為0.4A時，電壓表V1示數(shù)為3V，此時兩電壓表的示數(shù)相等，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點可知，電源電壓為U＝3V×2＝6V；（2）由圖乙可知，電路中的電流最大為0.5A，此時滑動變阻器接入電路的電阻最小，此時燈泡兩端電壓為U1＝5V，滑動變阻器此時電壓為：U2?。?V﹣5V＝1V，則滑動變阻器接入電路的最小阻值為：R滑?。剑剑?Ω；由圖乙可知，電路中的電流最小為0.2A，此時滑動變阻器接入電路的電阻最大，此時燈泡兩端電壓為U1′＝1V，滑動變阻器此時電壓為：U2大＝6V﹣1V＝5V，則滑動變阻器接入電路的最大阻值為：R滑大＝＝＝25Ω，所以滑動變阻器滑片移動過程中阻值變化范圍是2～25Ω；（3）由圖知滑動變阻器滑片P向右移動時，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由I＝知電路的電流變大，小燈泡變亮，小燈泡的燈絲溫度升高，小燈泡L的阻值變大；（4）當小燈泡的電流最大時，小燈泡最亮，燈絲的溫度最高，小燈泡的阻值最大，由圖乙知此時小燈泡兩端的電壓為5V，通過小燈泡的電流為0.5A，電流通過它2min內(nèi)做的功為：W＝UIt＝5V×0.5A×2×60s＝300J。答：（1）電源電壓是6V；（2）變阻器允許的阻值變化范圍為2～25Ω；（3）滑動變阻器滑片P向右移動時，小燈泡L的阻值變大；（4）小燈泡的阻值最大時，電流通過它2min內(nèi)做的功為300J。2．（2023?西山區(qū)校級模擬）2022年11月29日，神舟十五號載人飛船發(fā)射成功，與神十四乘組實現(xiàn)首次太空會師。小宇通過查閱資料了解到，飛船在發(fā)射前，科技人員要檢驗飛船艙體的氣密性。他設(shè)計了如圖甲所示的模擬檢測電路，電源電壓保持不變，R0為100Ω的定值電阻，R為壓力傳感器，其阻值隨環(huán)境氣壓的變化規(guī)律如圖乙所示，將R置于艙體中，艙體置于真空室中，艙體不漏氣時，電壓表示數(shù)為200V，艙體內(nèi)氣壓為1.0×105Pa。求：（1）艙體不漏氣時，通過R0的電流；（2）艙體不漏氣時，工作1min，整個電路消耗的電能；（3）若電壓表示數(shù)為176V，此時艙內(nèi)的氣壓值。【答案】（1）艙體不漏氣時，通過R0的電流為2A；（2）艙體不漏氣時，工作1min，電路消耗的總電能為2.64×104J；（3）若電壓表示數(shù)為176V時，此時艙內(nèi)的氣壓值為6×104Pa。【解答】解：由圖甲可知，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓；（1）通過R0的電流：I0＝＝＝2A；（2）由圖乙可知，艙體內(nèi)氣壓為1.0×105Pa時，壓敏電阻R的阻值R＝10Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點可知，電路中的總電阻：R總＝R+R0＝10Ω+100Ω＝110Ω，由串聯(lián)電路的電流特點可知，此時電路中的電流：I＝I0＝2A；由歐姆定律可知，電源電壓：U＝IR總＝2A×110Ω＝220V，則工作1min，電路消耗的總電能：W＝UIt＝220V×2A×60s＝2.64×104J；（3）此時電路中的電流：I'＝I0'＝＝＝1.76A，由歐姆定律可知，此時電路中的總電阻：R總'＝＝＝125Ω，則壓敏電阻的阻值：R'＝R總'﹣R0＝125Ω﹣100Ω＝25Ω，由圖乙可知，此時艙內(nèi)的氣壓值為0.6×105Pa＝6×104Pa。答：（1）艙體不漏氣時，通過R0的電流為2A；（2）艙體不漏氣時，工作1min，電路消耗的總電能為2.64×104J；（3）若電壓表示數(shù)為176V時，此時艙內(nèi)的氣壓值為6×104Pa。3．（2023?鹽城三模）小聰利用光敏電阻為社區(qū)設(shè)計了一種自動草坪燈，其工作原理如圖所示。工作電路中有兩盞規(guī)格均為“220V44W”的燈泡L，天漸暗時燈自動發(fā)光，天漸亮?xí)r燈自動熄滅。控制電路中電源電壓U恒為6V，定值電阻R0為200Ω。在一定范圍內(nèi)，光敏電阻R的阻值與光照強度E（光照強度E的單位為lx，光越強光照強度越大）之間存在一定關(guān)系，部分數(shù)據(jù)如表所示。電磁鐵的線圈電阻忽略不計，當天色漸暗，通過線圈的電流為0.02A時，恰好啟動工作電路的照明系統(tǒng)。則：光照強度E/lx1.02.03.04.05.0光敏電阻R/Ω12060403024（1）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是多少？（2）若每天工作10h，該兩盞燈泡一天需要消耗多少度電？（3）照明系統(tǒng)恰好啟動時，光敏電阻R的阻值是多少？此時光照強度是多少？【答案】（1）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是0.4A；（2）兩盞燈泡一天需要消耗的電能0.88度；（3）照明系統(tǒng)恰好啟動時，光敏電阻R的阻值為100Ω，此時光照強度為1.2lx?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可得，每盞燈泡正常發(fā)光時通過的電流：IL＝＝＝0.2A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流：I總＝2IL＝2×0.2A＝0.4A；（2）兩盞燈泡一天需要消耗的電能；W＝UIt＝220V×0.4A×10h＝0.088kW×10h＝0.88度；（3）由表格數(shù)據(jù)可知，光照強度E和光敏電阻R的阻值的關(guān)系為RE＝120Ω?lx不變，照明系統(tǒng)恰好啟動時，控制電路的電流I＝0.02A，由I＝可得，控制電路的總電阻：R總＝＝＝300Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，光敏電阻R的阻值：R＝R總﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，此時光照強度：E＝＝1.2lx。答：（1）兩盞燈均正常發(fā)光時，工作電路中的總電流是0.4A；（2）兩盞燈泡一天需要消耗的電能0.88度；（3）照明系統(tǒng)恰好啟動時，光敏電阻R的阻值為100Ω，此時光照強度為1.2lx。4．（2023秋?泰山區(qū)期中）在如圖所示的電路中，R1＝20Ω，R2＝30Ω，閉合開關(guān)后，電流表示數(shù)為0.3A。試求：（1）電源電壓是多少？（2）通電10s整個電路消耗的電能是多少？【答案】（1）電源電壓是9V。（2）通電10s整個電路消耗的電能是67.5J。【解答】解：（1）電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表測通過R2支路的電流，電源電壓等于R2之路的電壓，則U＝U2＝I2R2＝0.3A×30Ω＝9V（2）通過R1的電流干路中的電流I＝I1+I2＝0.75A通電10s整個電路消耗的電能W＝UIt＝9V×0.75A×10s＝67.5J答：（1）電源電壓是9V。（2）通電10s整個電路消耗的電能是67.5J。5．（2023秋?東營區(qū)校級期中）如圖所示，電源電壓不變。當S2、S3閉合，S1斷開時，電壓表示數(shù)為6V。當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表A和A1的示數(shù)分別為0.5A和0.3A，求：（1）電源電壓是多少？（2）R1和R2的電阻值？（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1minR1消耗的電能是多少焦？【答案】（1）電源電壓是6V；（2）R1和R2的電阻值分別為20Ω和30Ω；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1minR1消耗的電能是17.28J?！窘獯稹拷猓海?）當S2、S3閉合，S1斷開時，R2單獨連入電路，R2電壓表測量兩端的電壓，電源電壓等于R2兩端的電壓，即U＝U2＝6V；（2）當S1、S3閉合，S2斷開時，R1和R2并聯(lián)，電流表A測干路電流，A1測R1的電流；通過R1的電流為I1＝0.3A，R1＝＝＝20Ω；根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知通過R2的電流為I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A因為并聯(lián)，所以各支路兩端電壓均等于電源電壓，即U1＝U2＝U＝6V，；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，R1和R2串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流為根據(jù)W＝I2R1t得出工作1minR1消耗的電能是W＝I2R1t＝（0.12A）2×20Ω×1×60s＝17.28J。答：（1）電源電壓是6V；（2）R1和R2的電阻值分別為20Ω和30Ω；（3）當S1、S3斷開，S2閉合時，工作1minR1消耗的電能是17.28J。6．（2023秋?鄭州期中）如圖所示為某品牌電暖桌的宣傳語“每小時耗電0.1元”，為了驗證其真實性，某物理興趣小組調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其在最低擋位狀態(tài)下，接入電路的發(fā)熱電阻是80Ω，若將它接到220V的電路中，求：（1）此時通過該電暖桌的電流是多少？（2）通電1h，電流做了多少功？（3）若當?shù)孛慷入姷碾娰M是0.6元，宣傳語是否真實。【答案】（1）此時通過該電暖桌的電流是2.75A；（2）通電1h，電流做的功為2.178×106J；（3）宣傳語不真實?！窘獯稹拷猓海?）通過該電暖桌的電流為：I＝＝＝2.75A；（2）通電1h，電流做的功為：W＝UIt＝220V×2.75A×3600s＝2.178×106J＝0.605kW?h；（3）每小時耗電的費用為：0.605kW?h×0.6元/（kW?h）＝0.363元＞0.1元，所以宣傳語是不真實。答：（1）此時通過該電暖桌的電流是2.75A；（2）通電1h，電流做的功為2.178×106J；（3）宣傳語不真實?！居嬎?電功率的計算】 7．（2023?深圳）R是一個隨推力F變化而變化的電阻，F(xiàn)與R的關(guān)系如圖甲所示。現(xiàn)有如圖乙、丙的兩個電路，R0為定值電阻，阻值為20Ω，電源電壓恒為6V，電流表量程為0～0.6A。（1）當小白同學(xué)推力為0時，求電阻R的阻值。（2）用300N的力推電阻，求R0的電功率（圖乙）。（3）圖丙中當干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值?！敬鸢浮浚?）當小白同學(xué)推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；（2）用300N的力推電阻，R0的電功率為0.8W；（3）圖丙中當干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值為200N?！窘獯稹拷猓海?）由甲圖可知，當F＝0時，電阻R＝40Ω；（2）圖乙中，R和R0串聯(lián)，已知F＝300N，由甲圖可知電阻R＝10Ω，串聯(lián)電路的電流I＝＝＝0.2A；R0的功率P＝I2R0＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；（3）圖丙中，R和R0并聯(lián)，通過R0的電流I＝＝＝0.3A；由于電流表的量程為0～0.6A，干路電流最大為Imax＝0.6A；根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點，通過R的電流I＝0.6A﹣0.3A＝0.3A，則電阻R的阻值R＝＝＝20Ω，由圖甲可知推力F＝200N。答：（1）當小白同學(xué)推力為0時，電阻R的阻值為40Ω；（2）用300N的力推電阻，R0的電功率為0.8W；（3）圖丙中當干路電流不超過電流表量程時，小白同學(xué)推力F的最大值為200N。8．（2023?濟南）傳感器（transducer）是一種能感受被測量信息并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置。圖甲是一種常用壓力傳感器的原理電路圖，電源電壓恒定，R1為電阻器，壓力感應(yīng)板A和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，壓力感應(yīng)板A、B之間由絕緣彈簧相連，其間有可伸縮的導(dǎo)線。閉合開關(guān)S，不對壓力感應(yīng)板A施加力時，滑動變阻器R2的滑片P恰在其最上端，電流表、電壓表的示數(shù)如圖乙所示；當在壓力感應(yīng)板A上施加一個5N的壓力F時，電流表的示數(shù)變?yōu)?.3A。通過計算回答：（1）電阻器R1的電阻值是多少？（2）此時電壓表的示數(shù)是多少？（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是多少？【答案】（1）電阻器R1的電阻值是6Ω。（2）此時電壓表的示數(shù)是1.8V。（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是0.36W。【解答】解：電阻器R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，開始時R2阻值為0Ω，電源電壓U＝3V；（1）由歐姆定律，可得：電阻器R1的電阻值；（2）由歐姆定律，可得：此時電壓表的示數(shù)U′?＝I′R?＝0.3A×6Ω＝1.8V；（3）U?′＝U﹣U?′＝3V﹣1.8V＝1.2V；此時滑動變阻器R2消耗的電功率P?′＝U?′I′＝1.2V×0.3A＝0.36W；答：（1）電阻器R1的電阻值是6Ω。（2）此時電壓表的示數(shù)是1.8V。（3）此時滑動變阻器R2消耗的電功率是0.36W。9．（2023秋?榮成市期中）如圖1所示，已知定值電阻R1的阻值為30Ω，閉合開關(guān)時整個電路正常工作，兩電流表的指針都在同一位置，示數(shù)如圖2所示（設(shè)電源電壓保持不變），求：（1）電源電壓和定值電阻R2的電阻是多少？（2）電路消耗的總功率是多少？（3）現(xiàn)用一個未知阻值的定值電阻Rx替換電阻R1或R2，替換后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，請回答Rx替換的是電阻R1還是R2？此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A，求未知電阻Rx的功率是多少？【答案】（1）電源電壓U是9V；（2）電路消耗的總功率是13.5W；（3）替換的是電阻R2；此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A，未知電阻Rx的功率是8.1W?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，閉合開關(guān)時，R1與R2并聯(lián)，電流表A1測R1支路的電流，電流表A測干路電流。（1）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表的指針都在同一位置，所以，干路電流表A的量程為0～3A，分度值為0.5A，示數(shù)I＝1.5A，R1支路電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)I1＝0.3A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，電源的電壓：U＝U2＝U1＝I1R1＝0.3A×30Ω＝9V；（2）電路消耗的總功率P＝UI＝9V×1.5A＝13.5W；（3）由題知，用電阻Rx替換電阻R1、R2中的一個，替換后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，若用Rx替換電阻R1，則電流表A1所在支路的電阻發(fā)生變化，電流表A1的示數(shù)會發(fā)生變化，同時干路電流也會發(fā)生變化，即電流表A的示數(shù)發(fā)生變化，不符合題意；因此只能是用Rx替換電阻R2，此時R1支路電流表A1的示數(shù)不變，只有干路電流表A的示數(shù)發(fā)生變化；此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A，則此時干路電流為I′＝I﹣ΔI＝1.5A﹣0.3A＝1.2A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過Rx的電流Ix＝I′﹣I1＝1.2A﹣0.3A＝0.9A，未知電阻Rx的功率P'＝UIx＝9V×0.9A＝8.1W。答：（1）電源電壓U是9V；（2）電路消耗的總功率是13.5W；（3）替換的是電阻R2；此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A，未知電阻Rx的功率是8.1W。10．（2023秋?東營區(qū)校級期中）如圖甲為一款養(yǎng)生壺，其加熱原理如圖乙所示。養(yǎng)生壺的額定電壓為220V，R1、R2均是發(fā)熱電阻，R2＝193.6Ω。當家庭電路中只有養(yǎng)生壺工作且處于加熱狀態(tài)正常工作時，1min內(nèi)電能表鋁制圓盤轉(zhuǎn)過50r。求：（1）養(yǎng)生壺加熱狀態(tài)正常工作時的電功率；（2）養(yǎng)生壺保溫狀態(tài)正常工作時的電功率；（3）保溫狀態(tài)工作30min消耗的電能；（4）當用電高峰期，家庭電路電壓降為198V時，加熱狀態(tài)的實際功率。【答案】（1）養(yǎng)生壺加熱狀態(tài)正常工作時的電功率是1000W；（2）養(yǎng)生壺保溫狀態(tài)正常工作時的電功率100W；（3）保溫狀態(tài)工作30min消耗的電能1.8×105J。（4）當用電高峰期，家庭電路電壓降為198V時，加熱狀態(tài)的實際功率810W?！窘獯稹拷猓海?）3000r/（kW?h）表示電路中的用電器消耗1kW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，電能表的轉(zhuǎn)盤1min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)消耗的電能：W′＝kW?h＝kW?h，養(yǎng)生壺加熱狀態(tài)正常工作時的電功率P＝＝1kW＝1000W；（2）開關(guān)置于“1”，只有電阻R1工作，而開關(guān)置于2位置，兩個電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)的總電阻比任一個電阻大，由P＝知，串聯(lián)時電功率較小，為保溫擋，開關(guān)置于“1”為加熱擋，由圖乙可知，此時電路中只有R1工作，R1的阻值：R1＝＝48.4Ω；由圖乙可知，當開關(guān)置于“2”時，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻：R總＝R1+R2＝48.4Ω+193.6Ω＝242Ω，養(yǎng)生壺保溫狀態(tài)正常工作時的電功率：P保＝＝＝200W；（3）保溫狀態(tài)工作30min消耗的電能W＝P保t＝200W×30×60s＝3.6×105J。（4）當用電高峰期，家庭電路電壓降為198V時，加熱狀態(tài)的實際功率P實＝＝810W。答：（1）養(yǎng)生壺加熱狀態(tài)正常工作時的電功率是1000W；（2）養(yǎng)生壺保溫狀態(tài)正常工作時的電功率200W；（3）保溫狀態(tài)工作30min消耗的電能3.6×105J。（4）當用電高峰期，家庭電路電壓降為198V時，加熱狀態(tài)的實際功率810W。11．（2023秋?文登區(qū)期中）如圖所示電路，滑動變阻器R2的阻值范圍為0﹣15Ω，當滑片P分別移動到a、b兩端時，R1消耗的功率之比為9：4，滑片P移動到a端時電流表示數(shù)為0.3A。求：（1）R1的阻值；（2）電源電壓；（3）滑片P移動到b端時電壓表的示數(shù)?！敬鸢浮浚?）R1的阻值是30Ω；（2）電源電壓為9V；（3）滑片P移動到b端時電壓表的示數(shù)是3V?！窘獯稹拷猓海?）當滑片P移動到a端時，電路只有R1工作，電流表示數(shù)為：Ia＝0.3A，R1消耗的功率為Pa＝…………①，當滑片P移動到b端時，R1、R2串聯(lián)，變阻器接入電阻最大R2＝15Ω由歐姆定律可知Ib＝＝＝；此時R1消耗的功率為Pb＝R1＝（）2R1＝?R1…………②Pa：Pb＝9：4，由①②得：＝，可得：R1＝30Ω（2）當滑片P移動到a端時，電路只有R1工作，電源電壓U＝IR1＝0.3A×R1＝U＝9V，Ib＝＝＝0.2A（3）滑片P移動到b端時，R1、R2串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓；由歐姆定律可知U2＝IbR2＝0.2A×15Ω＝3V答：（1）R1的阻值是30Ω；（2）電源電壓為9V；（3）滑片P移動到b端時電壓表的示數(shù)是3V。12．（2023秋?朝陽區(qū)校級期中）圖甲為一種新型電飯鍋，圖乙為其簡化電路，其中R1和R2均為電熱絲，R1＝484Ω，當開關(guān)S和S1都閉合時電飯鍋消耗的功率P＝600W，圖丙為其在工作的50min內(nèi)功率隨時間變化的圖像。求：（1）當開關(guān)S閉合，S1斷開時，電阻R1消耗的功率P1；（2）電阻R2的阻值；（3）電飯鍋在這50min內(nèi)消耗的電能是多少kW?h?！敬鸢浮浚?）當開關(guān)S閉合，S1斷開時，電阻R1消耗的功率P1為100W；（2）電阻R2的阻值為96.8Ω；（3）電飯鍋在這50min內(nèi)消耗的電能為0.25kW?h?！窘獯稹拷猓海?）當開關(guān)S閉合，S1斷開時，電路為只有R1的簡單電路，電阻R1消耗的功率P1為；（2）當開關(guān)S和S1都閉合時電飯鍋消耗的功率P＝600W，此時R1、R2并聯(lián)，即R1、R2的總功率為600W，所以電阻R2的功率為P2＝P﹣P1＝600W﹣100W＝500W；電阻R2的阻值為；（3）由圖丙可知，電飯鍋在這50min內(nèi)先以P＝600W的功率工作20min，再以P1＝100W的功率工作了30min，根據(jù)W＝Pt可知消耗的電能為。答：（1）當開關(guān)S閉合，S1斷開時，電阻R1消耗的功率P1為100W；（2）電阻R2的阻值為96.8Ω；（3）電飯鍋在這50min內(nèi)消耗的電能為0.25kW?h。13．（2023?江西）如圖所示，電源電壓恒定不變，燈L1標有“3V，3W”字樣，燈L2標有“3V，6W”字樣，閉合開關(guān)S，兩燈均正常發(fā)光。求：（1）燈L1的電阻；（2）電流表的示數(shù)；（3）電路消耗的總功率?！敬鸢浮浚?）燈L1的電阻為3Ω；（2）電流表的示數(shù)為3A；（3）電路消耗的總功率為9W?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，兩燈并聯(lián)，電流表測量干路電流，兩燈此時都正常發(fā)光。（1）由可得，燈L1的電阻：；（2）已知并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，由P＝UI可得，干路電流為：I＝I1+I2＝＝＝1A+2A＝3A，即電流表的示數(shù)為3A；（3）電路消耗的總功率：P＝P1+P2＝3W+6W＝9W。答：（1）燈L1的電阻為3Ω；（2）電流表的示數(shù)為3A；（3）電路消耗的總功率為9W。14．（2023秋?文登區(qū)期中）小萌家新購買了一個電烤火爐，它的原理圖如圖所示，其中R1和R2均為加熱絲，該電烤火爐有高溫擋和低溫擋兩種擋位，銘牌如表所示。求：電烤火爐銘牌額定電壓220V額定功率高溫擋1100W低溫擋440W電源頻率50Hz（1）電烤火爐在高溫擋正常工作10min所消耗的電能；（2）電阻R2的阻值（保留一位小數(shù)）；（3）王老師關(guān)閉其他用電器，讓電烤火爐高溫擋工作，觀察到標有“2500r/（kW?h）”的電能表在6min內(nèi)轉(zhuǎn)動了250轉(zhuǎn)，計算該電烤火爐高溫擋的實際功率?！敬鸢浮浚?）電烤火爐在高溫擋正常工作10min所消耗的電能為6.6×105J；（2）電阻R2的阻值為73.3Ω；（3）該電烤火爐高溫擋的實際功率為1000W?！窘獯稹拷猓海?）由P＝可得，電烤火爐在高溫擋正常工作10min所消耗的電能：W＝P高t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；（2）當開關(guān)S閉合，開關(guān)S1斷開時，電路中只有R1工作，此時電阻大于兩電熱絲并聯(lián)的總電阻，由P＝可知，電路消耗的功率較小，處于低溫擋；當開關(guān)S、S1閉合時，電路中兩電阻并聯(lián)，電阻較小，由P＝可知，電路消耗的功率較大，處于高溫擋；由表格數(shù)據(jù)可知，低擋功率P低＝440W，高溫擋功率P高＝1100W，故高溫擋時，R2的功率：P2＝P高﹣P低＝1100W﹣440W＝660W，由P＝可知，電阻R2的阻值：R2＝＝≈73.3Ω；（3）電能表在6min內(nèi)轉(zhuǎn)動了250轉(zhuǎn)消耗的電能W′＝＝0.1kW?h，高溫擋的實際功率：P實際＝＝＝1kW＝1000W。答：（1）電烤火爐在高溫擋正常工作10min所消耗的電能為6.6×105J；（2）電阻R2的阻值為73.3Ω；（3）該電烤火爐高溫擋的實際功率為1000W。15．（2023秋?文登區(qū)期中）如圖甲電路，電源電壓及燈泡L的電阻均不變，滑動變阻器的最大阻值為R1＝20Ω。當S1、S2均閉合且滑片P滑到b端時，電流表A1、A2的指針恰好指到同一位置，如圖乙所示，此時燈正常發(fā)光；當S1、S2均斷開且滑片P置于滑動變阻器的中點時，電流表A1的示數(shù)為0.4A，求：（1）燈的額定功率；（2）R2的電阻；（3）整個電路消耗的最小電功率?！敬鸢浮浚?）燈的額定功率為3.2W；（2）R2的電阻為30Ω；（3）整個電路消耗的最小電功率為5.12W?！窘獯稹拷猓海?）S1、S2均閉合，滑片P滑到b端時，R2短路，燈L與R1并聯(lián)。由題圖可得：I＝1A，IL＝0.2A，所以I1＝I﹣IL＝1A﹣0.2A＝0.8A，由I＝可知，電源電壓為U＝I1R1＝0.8A×20Ω＝16V，燈的額定功率：P＝UIL＝16V×0.2A＝3.2W；（2）S1、S2均斷開，滑片P置于滑動變阻器的中點時，R2與Rap串聯(lián)，電路總電阻為R總＝＝40Ω，R2的阻值為R2＝R總﹣＝40Ω﹣×20Ω＝30Ω；（3）由P＝可知：U一定，當R總最大時，電路功率P最小，所以當S1、S2均斷開且滑片P滑到b端時，R1與R2串聯(lián)，此時R總最大，R總＝30Ω+20Ω＝50Ω，電路消耗的最小功率為P最?。剑剑?.12W。答：（1）燈的額定功率為3.2W；（2）R2的電阻為30Ω；（3）整個電路消耗的最小電功率為5.12W?！居嬎?焦耳定律的計算及其應(yīng)用】 16．（2023?齊齊哈爾一模）如圖所示，電源電壓恒為6V，電阻R1為10Ω，當開關(guān)S閉合后，電壓表的示數(shù)為2V。求：（1）通過電阻R1的電流；（2）通電1分鐘，電阻R2產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）通過電阻R1的電流為0.4A；（2）通電1分鐘，電阻R2產(chǎn)生的熱量為48J?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量R2兩端的電壓；（1）因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電路兩端電壓之和，所以電阻R1兩端電壓：U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，則通過電阻R1的電流：I1＝＝＝0.4A；（2）因串聯(lián)電路中各處電流相等，所以通過電阻R2的電流：I2＝I1＝0.4A，則通電1分鐘，電阻R2產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝U2I2t＝2V×0.4A×60s＝48J。答：（1）通過電阻R1的電流為0.4A；（2）通電1分鐘，電阻R2產(chǎn)生的熱量為48J。17．（2023秋?邯鄲期中）電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是加熱狀態(tài)，另一種是保溫狀態(tài)。如圖甲所示為電飯鍋的電路圖，R1、R2為電熱絲，S為溫控開關(guān)，A、B兩點接在家庭電路上。當S閉合時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，加熱功率為1000W；當S斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，保溫功率為100W。求：（1）電熱絲R1、R2的阻值分別是多少？（2）電飯鍋保溫5min，電熱絲R2產(chǎn)生的熱量是多少？（3）某周末的晚飯時，小李想利用自家電能表（如圖乙）測量電飯鍋的實際功率。于是他關(guān)閉了家中其它所有用電器，只讓電飯鍋在“加熱”狀態(tài)下工作，觀察到電能表的轉(zhuǎn)盤在1min內(nèi)轉(zhuǎn)了45轉(zhuǎn)。求電飯鍋的實際功率。【答案】（1）電熱絲R1、R2的阻值分別是435.6Ω、48.4Ω；（2）電飯鍋保溫5min，電熱絲R2產(chǎn)生的熱量是3000J；（3）電飯鍋的實際功率為900W【解答】解：（1）當S閉合時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，由圖甲可知，此時電路中只有R2工作，由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝48.4Ω；當S斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)，由圖甲可知，R1、R2串聯(lián)，由P＝可知，R1、R2的串聯(lián)總電阻：R＝＝＝484Ω；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R1的阻值：R1＝R﹣R2＝484Ω﹣48.4Ω＝435.6Ω；（2）由P＝UI可知，保溫狀態(tài)時電路中的電流：I＝＝＝A，電飯鍋保溫5min，電熱絲R2產(chǎn)生的熱量：Q2＝I2R2t＝（A）2×48.4Ω×5×60s＝3000J；（3）3000r/kW?h表示電路中用電器每消耗1kW?h，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過3000轉(zhuǎn)，則電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了45轉(zhuǎn)，電飯鍋消耗的電能：W＝＝0.015kW?h，電飯鍋的實際功率：P＝＝＝0.9kW＝900W。答：（1）電熱絲R1、R2的阻值分別是435.6Ω、48.4Ω；（2）電飯鍋保溫5min，電熱絲R2產(chǎn)生的熱量是3000J；（3）電飯鍋的實際功率為900W。18．（2023?樂山）如圖所示，圖甲為某電飯鍋的實物圖、圖乙為其電路原理圖、圖丙為電飯鍋銘牌的主要參數(shù)，R1和R2為電阻不變的電熱絲，S1為總開關(guān)，S2為溫控開關(guān)。該電飯鍋可以通過S1、S2兩個開關(guān)的斷開與閉合實現(xiàn)加熱、保溫兩個擋位的變化。將電飯鍋接入電源電壓為220V的電路中，求：額定電壓：220V加熱功率：880W保溫功率：80W（1）電飯鍋在處于加熱擋時的電流；（2）電飯鍋處于保溫擋時，持續(xù)工作10min，產(chǎn)生的熱量是多少焦；（3）R1和R2的阻值?！敬鸢浮浚?）電飯鍋在處于加熱擋時的電流為4A；（2）電飯鍋處于保溫擋時，持續(xù)工作10min，產(chǎn)生的熱量是4.8×104J；（3）R1和R2的阻值分別為55Ω、550Ω?！窘獯稹拷猓海?）由圖表格參數(shù)可知，電飯鍋的加熱擋功率P加＝880W，由P＝UI可知，電飯鍋在處于加熱擋時的電流：I＝＝＝4A；（2）由P＝可知，電飯鍋處于保溫擋時，持續(xù)工作10min，產(chǎn)生的熱量：Q＝W＝P保t＝80W×10×60s＝4.8×104J；（3）由圖乙可知，當開關(guān)S1閉合，S2斷開時，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最大，由P＝可知，電路中的總功率最小，電飯鍋處于保溫擋；當開關(guān)S1、S2都閉合時，只有R1工作，電路中的總電阻最小，總功率最大，電飯鍋處于加熱擋；由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝55Ω；R1、R2的串聯(lián)總電阻：R＝＝＝605Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝605Ω﹣55Ω＝550Ω。答：（1）電飯鍋在處于加熱擋時的電流為4A；（2）電飯鍋處于保溫擋時，持續(xù)工作10min，產(chǎn)生的熱量是4.8×104J；（3）R1和R2的阻值分別為55Ω、550Ω。19．（2023?曲阜市一模）如圖是某家用電扇及其銘牌。FS69電扇額定電壓220V額定功率66W質(zhì)量6kg（1）電扇底座與地面總接觸面積為2.4×10﹣3m2，則電扇靜止時對水平地面的壓強是多少？（2）電風扇正常工作時的電流是多大？（3）電扇使用事項中明確規(guī)定：“禁止用手或其他物體阻擋葉片轉(zhuǎn)動”，這是因為正常工作的電扇，如果葉片被卡住而不轉(zhuǎn)動時，電能將全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，很容易燒壞電動機線圈。已知線圈電阻為22Ω，若正常工作的電扇葉片被卡住不轉(zhuǎn)的狀態(tài)持續(xù)1min，則線圈中電流產(chǎn)生的熱量是多少？【答案】（1）電扇靜止時對水平地面的壓強是2.5×104Pa；（2）電風扇正常工作時的電流為0.3A；（3）1min內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為1.32×105J?！窘獯稹拷猓海?）電扇的重力：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N，電扇靜止時對水平地面的壓力：F＝G＝60N；電扇靜止時對水平地面的壓強：p＝＝＝2.5×104Pa；（2）由P＝UI得：I額＝＝＝0.3A；（3）葉片被卡住而不轉(zhuǎn)動時，電動機為純電阻用電器，通過線圈的電流：I＝＝＝10A，線圈產(chǎn)生的熱量：Q＝I2Rt＝（10A）2×22Ω×60s＝1.32×105J。答：（1）電扇靜止時對水平地面的壓強是2.5×104Pa；（2）電風扇正常工作時的電流為0.3A；（3）1min內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為1.32×105J。20．（2023?海拉爾區(qū)模擬）如圖甲是一種新型吊運設(shè)備的簡化模型示意圖，虛線框里是滑輪組（未畫出），OC是一根以O(shè)點為支點的水平杠桿，AB表示對杠桿起固定作用且不可伸縮的纜繩。滑輪組繩子的自由端由額定電壓為220V的電動機拉動，定滑輪的軸和電動機均固定在B點。在一次作業(yè)中，吊運設(shè)備勻速豎直提升物體時，繩子自由端的拉力為312.5N，此時滑輪組的機械效率為80%，被提升的物體上升的速度為0.24m/s，電動機做的功跟時間的變化關(guān)系如乙圖所示。不考慮滑輪組繩子的質(zhì)量、滑輪與軸和繩子間的摩擦。求：（1）此次作業(yè)中被提升的物體受到的重力；（2）此次作業(yè)中，電動機的輸入電流為1.5A，電動機工作5s產(chǎn)生的熱量；（3）第二次作業(yè)中，利用該設(shè)備以相同的速度勻速提升重為2000N的物體，作用在繩子自由端的拉力。【答案】（1）第一次作業(yè)中被提升的物體受到的重力為1000N；（2）第一次作業(yè)中，電動機工作時5秒鐘產(chǎn)生的熱量為150J；（3）第二次作業(yè)中，作用在繩子自由端的拉力為562.5N?！窘獯稹拷猓海?）由圖乙知，當t＝5s時，繩子自由端拉力做的總功W總＝1500J，則繩子自由端拉力的功率：P總＝＝＝300W，滑輪組的機械效率η＝＝＝，所以有用功的功率：P有＝ηP總＝80%×300W＝240W，由P有＝Gv物可得，被提升物體的重力：G＝＝＝1000N；（2）電動機工作時5秒消耗的電能：W電＝UIt＝220V×1.5A×5s＝1650J，電動機工作時5秒所做的機械功：W機＝W總＝1500J，則電動機工作時5秒鐘產(chǎn)生的熱量：Q＝W電﹣W機＝1650J﹣1500J＝150J；（3）由P＝＝＝Fv可得，第一次作業(yè)時繩子自由端移動的速度：v＝＝＝0.96m/s，由v＝nv物可得，動滑輪上繩子的段數(shù)：n＝＝＝4，不考慮滑輪組繩子的質(zhì)量、滑輪與軸和繩子間的摩擦，由F＝（G+G動）可得動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝4×312.5N﹣1000N＝250N，第二次作業(yè)中，利用該設(shè)備以相同的速度勻速提升重為2000N的物體，作用在繩子自由端的拉力：F′＝（G′+G動）＝×（2000N+250N）＝562.5N。答：（1）第一次作業(yè)中被提升的物體受到的重力為1000N；（2）第一次作業(yè)中，電動機工作時5秒鐘產(chǎn)生的熱量為150J；（3）第二次作業(yè)中，作用在繩子自由端的拉力為562.5N。21．（2023?保山二模）如圖甲所示是某品牌電飯鍋，圖乙是其工作的電路圖，如表是該電飯鍋銘牌上的一些信息，R、R0兩根電阻絲的阻值均不變，其中R是主加熱器，R0是保溫加熱器。接通電路后，開關(guān)S自動與觸點a、b接通，開始加熱，當鍋內(nèi)溫度達到105℃時，開關(guān)S自動與a、b斷開，變?yōu)榕c觸點c接觸，開始保溫，此時鍋內(nèi)水溫不變，且未沸騰。（1）R0的電阻是多少歐？（2）該電飯鍋處于加熱擋正常工作50s，R產(chǎn)生的熱量為多少焦？（3）斷開其他用電器開關(guān)，僅讓電飯鍋在加熱擋下工作，測得圖丙中電能表轉(zhuǎn)盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)過150轉(zhuǎn)，請計算電飯鍋的實際功率?！痢僚齐婏堝侇~定電壓220V額定功率加熱擋968W保溫擋484W電源頻率50Hz【答案】（1）R0的電阻是100歐；（2）該電飯鍋處于加熱擋正常工作50s，R產(chǎn)生的熱量為2.42×104J；（3）電飯鍋的實際功率為1000W?！窘獯稹拷猓海?）開關(guān)S與觸點c接觸，電飯鍋處于保溫擋，此時電路只有R0接入電路中，由表中數(shù)據(jù)知其保溫擋功率P保溫＝484W，由P＝可得：R0＝＝＝100Ω；（2）開關(guān)S自與觸點a、b接通時，電飯鍋處于加熱擋，此時R與R0并聯(lián)，并聯(lián)電路中各支路間互不影響，所以R0功率不變，仍等于保溫功率，由表中數(shù)據(jù)知，電飯鍋加熱擋功率P加熱＝968W，所以R的功率：PR＝P加熱﹣P0＝968W﹣484W＝484W，加熱擋正常工作50s，R產(chǎn)生的熱量：QR＝WR＝PRt＝484W×50s＝2.42×104J；（3）電熱水壺3min消耗的電能：W＝kW?h＝0.05kW?h，電飯鍋的實際功率：P實＝＝＝1kW＝1000W。答：（1）R0的電阻是100歐；（2）該電飯鍋處于加熱擋正常工作50s，R產(chǎn)生的熱量為2.42×104J；（3）電飯鍋的實際功率為1000W。22．（2023?射洪市校級模擬）如圖所示的電路中，小燈泡上標有“6V3.6W”的字樣，滑動變阻器R1的最大電阻為40Ω，R2為定值電阻，電源電壓保持不變。當只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡正常發(fā)光（燈絲的電阻保持不變），求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；（2）電源電壓；（3）當所有開關(guān)都閉合，滑片P滑到最左端時，電流表A1、A2的示數(shù)之比是3：2，電阻R在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（4）小燈泡消耗的最小電功率（不能為0）?！敬鸢浮浚?）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是10Ω；（2）電源電壓是18V；（3）電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是40.5J；（4）小燈泡消耗的最小電功率是0.4W?！窘獯稹拷猓海?）小燈泡正常發(fā)光時的電阻RL＝＝＝10Ω；（2）當只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時阻值為20Ω，小燈泡正常發(fā)光，此時電路中的電流I額＝＝＝0.6A，R1兩端的電壓U1＝I額R1中＝0.6×20Ω＝12V，電源電壓U＝U1+U額＝12V+6V＝18Ω；（3）當所有開關(guān)都閉合，L被短接，R1與R2并聯(lián)，故兩電阻電壓都等于電源電壓，滑片P滑到最左端時電阻為40Ω，電流表A1、A2的示數(shù)之比是3：2，因為A1測的是干路電流，A2測的是R1的電流，故R1與R2兩條支路電流之比是2：1，則有：＝＝＝＝，解得R2＝80Ω，通過R2的電流I2＝＝＝0.225A，電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝R2t＝（0.225A）2×80Ω×10s＝40.5J；（4）因為小燈泡電阻一定，故當電路中電流最小時，小燈泡電功率最小，故小燈泡與R2串聯(lián)時，電流最小為I?。剑剑?.2A，小燈泡消耗的最小電功率PL?。絀小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。答：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻是10Ω；（2）電源電壓是18V；（3）電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是40.5J；（4）小燈泡消耗的最小電功率是0.4W?！居嬎?電功與電熱的綜合計算】 23．（2023秋?鳳山縣期中）圖甲是某品牌的電熱水壺，其工作電路簡圖如圖乙所示，開關(guān)S可以控制其加熱、保溫和停止三個狀態(tài)，其銘牌如表所示。在該電熱水壺正常工作的情況下，將一壺25℃的水在1標準大氣壓下加熱到沸騰[假設(shè)電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，R1、R2的阻值不隨溫度變化，c水＝4.2×103J/（kg?℃），1L＝10﹣3m3]。求：產(chǎn)品名稱：電水壺產(chǎn)品型號：DH﹣200G5額定容量：2L額定電壓：220V加熱功率：1210W額定頻率：50Hz保溫功率：100W（1）水吸收的熱量；（2）R1、R2的阻值；（3）實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min，求實際電壓?！敬鸢浮浚?）水吸收的熱量為6.3×105J；（2）R1、R2的阻值分別為40Ω和444Ω；（3）實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min，實際電壓為200V?！窘獯稹拷猓海?）由可知，水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg；水的初溫為25℃，一標準大氣壓下沸點為100℃，則水吸收的熱量：Q＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；（2）由圖乙可知，開關(guān)S接3時，R1和R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，此時電路中的總電阻最大，由P＝可知，電路中的總功率最小，電熱水壺處于保溫狀態(tài)；開關(guān)S接2時，電路中只有R1，電路中的總電阻最小，總功率最大，電熱水壺處于加熱狀態(tài)；由可知，R1的阻值：R1＝＝＝40Ω；R1和R2的總阻值：R＝＝＝484Ω；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R2的阻值：R2＝R總﹣R1＝484Ω﹣40Ω＝444Ω；（3）實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min，則電熱水壺的實際功率為：，由可知，實際電壓：。答：（1）水吸收的熱量為6.3×105J；（2）R1、R2的阻值分別為40Ω和444Ω；（3）實際加熱這壺水到沸騰用時10.5min，實際電壓為200V。24．（2023?常德模擬）小麗為了研究雞蛋孵化的過程，與爸爸一起設(shè)計了如圖甲所示的孵化恒溫箱溫控電路?？刂齐娐返碾娫措妷篣＝36V，熱敏電阻Rt阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，R1為滑動變阻器；工作電路中電熱器功率為120W，指示燈的規(guī)格為“12V3W”，R0為定值電阻。閉合開關(guān)S，當電磁鐵中電流為150mA時，銜鐵才會被吸下，當溫度不低于設(shè)定值時，銜鐵被吸下，電熱器停止加熱，指示燈正常發(fā)光；當溫度低于設(shè)定值時，銜鐵彈起，電熱器加熱，指示燈熄滅?，F(xiàn)設(shè)定恒溫孵化箱的溫度為40℃，[不計熱量損失，電磁鐵線圈電阻不計，c空氣＝1.0×103J/（kg?℃），ρ空氣＝1.29kg/m3]求：（1）為確保指示燈正常發(fā)光，定值電阻R0的阻值應(yīng)為多大？（2）若孵化箱的容積為2m3，電熱器工作430s，箱內(nèi)空氣溫度將升高多少℃？（3）恒溫孵化箱溫度穩(wěn)定在40℃時，R1的阻值。【答案】（1）定值電阻R0的阻值應(yīng)為832Ω；（2）若孵化箱的容積為2m3，電熱器工作430s，箱內(nèi)空氣溫度將升高20℃；（3）恒溫孵化箱溫度穩(wěn)定在40℃時，R1的阻值為190Ω。【解答】解：（1）根據(jù)P＝UI得小燈泡正常發(fā)光的電流為：I＝＝＝0.25A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知定值電阻R0兩端的電壓為：U滑＝U電源﹣UL＝220V﹣12V＝208V由歐姆定律I＝得定值電阻R0的阻值為：R0＝＝＝832Ω；（2）由ρ＝可知，箱內(nèi)空氣的質(zhì)量：m＝ρ空氣V＝1.29kg/m3×2m3＝2.58kg，由P＝可知，電熱器工作430s消耗的電能：W＝P加熱t(yī)加熱＝120W×430s＝5.16×104J，因為不計熱量損失，所以空氣吸收的熱量：Q吸＝W＝5.16×104J，由Q吸＝c空氣mΔt可知，箱內(nèi)空氣升高的溫度：Δt＝＝＝20℃；（3）由乙圖可知，溫度為40℃時，熱敏電阻的阻值Rt＝50Ω，由題可知，孵化箱的溫度為40℃時，銜鐵被吸下，此時控制電路中的電流I′＝150mA＝0.15A，由I＝可得控制電路的總電阻：R＝＝＝240Ω，因為Rt與R1串聯(lián)，所以R1＝R﹣Rt＝240Ω﹣50Ω＝190Ω。答：（1）定值電阻R0的阻值應(yīng)為832Ω；（2）若孵化箱的容積為2m3，電熱器工作430s，箱內(nèi)空氣溫度將升高20℃；（3）恒溫孵化箱溫度穩(wěn)定在40℃時，R1的阻值為190Ω。25．（2023?香洲區(qū)校級三模）如圖甲為某款電陶爐，有高溫擋、低溫擋、停止工作三個擋位，其簡化電路如圖乙，R1、R2均為電熱絲，電陶爐工作的額定電壓為220V，低溫擋額定功率為400W；在某次煲湯過程中，電陶爐高溫擋正常工作10min后轉(zhuǎn)為低溫擋正常工作，其消耗的電能W與工作時間t的關(guān)系如圖丙所示；所煲湯的初溫為35℃、質(zhì)量為2kg，湯的比熱容c湯＝4.0×103J/（kg?℃）。（1）電陶爐低溫擋正常工作時的電流（結(jié)果保留一位小數(shù)）？（2）若電陶爐工作時高溫擋的熱效率為60%，則高溫擋正常工作10min時，湯升高的溫度是多少？【答案】（1）電陶爐低溫擋正常工作時的電流為1.8A；（2）高溫擋正常工作10min時，湯升高的溫度是45℃?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可知，電陶爐低溫擋正常工作時的電流：I＝＝≈1.8A；（2）由圖丙可知，電陶爐低溫擋正常工作的時間t1＝35min﹣10min＝25min＝1500s，由P＝可知，低溫擋工作25min消耗的電能：W1＝P低t1＝400W×1500s＝6×105J，則電陶爐高溫擋工作10min消耗的電能：W2＝W﹣W1＝1.2×106J﹣6×105J＝6×105J，由η＝可知，湯吸收的熱量：Q吸＝ηW2＝60%×6×105J＝3.6×105J，由Q吸＝cmΔt可知，湯升高的溫度：Δt＝＝＝45℃。答：（1）電陶爐低溫擋正常工作時的電流為1.8A；（2）高溫擋正常工作10min時，湯升高的溫度是45℃。26．（2023?臨淄區(qū)二模）圖甲是一家用電暖器，有“低溫”、“中溫”、“高溫”三擋，銘牌見表（“高溫”擋功率空出），圖乙為其簡化的電路原理圖，S是自我保護開關(guān)，電暖器跌倒時，S自動斷開，切斷電源，保證安全，閉合S1為“低溫”擋。求：（1）“低溫”擋正常工作時的電阻是多少？（2）“高溫”擋正常工作時的總電流是多少？（3）若某房間內(nèi)空氣質(zhì)量為60kg，空氣溫度為10℃，設(shè)定空氣的比熱容為1.1×103J/（kg?℃）且保持不變，用該電暖器的“高溫”擋正常工作20分鐘，放出熱量的50%被房間內(nèi)的空氣吸收，那么可使此房間的空氣溫度升高多少℃？××牌電暖器額定電壓220V額定功率低溫擋550W中溫擋1100W高溫擋頻率50Hz【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：（1）閉合S1為“低溫”擋，R1單獨接入電路，由P＝可求“低溫”擋正常工作時的電阻是：R1＝＝＝88Ω；（2）閉合S1為“低溫”擋，R1單獨接入電路，單獨閉合S2為“中溫”擋，高溫擋為S1、S2同時閉合，R1、R2并聯(lián)，P高溫＝P低溫+P中溫＝550W+1100W＝1650W，根據(jù)P＝UI可得高溫擋時正常工作的電流：I＝＝＝7.5A；（3）電暖器的“高溫”擋正常工作20分鐘，放出的熱量：W＝P高溫t＝1650W×20×60s＝1.98×106J；空氣吸收的熱量：Q吸＝ηW＝50%×1.98×106J＝0.99×106J；由Q吸＝cmΔt可得，房間的空氣溫度升高：Δt＝＝＝15℃。答：（1）“低溫”擋正常工作時的電阻是88Ω；（2）“高溫”擋正常工作時的總電流是7.5A；（3）可使此房間的空氣溫度升高15℃。27．（2023?河南模擬）如圖所示是某溫控裝置的簡化電路圖，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R＝44Ω的電熱絲組成；控制電路由電源、電磁鐵（線圈電阻R0＝50Ω）、開關(guān)、滑動變阻器R2（取值范圍0～80Ω）和熱敏電阻R1組成；R1阻值隨溫度變化的關(guān)系如下表所示，當控制電路電流I≥60mA時，銜鐵被吸合切斷工作電路。（1）工作電路正常工作時，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）若用該裝置將質(zhì)量為2kg、溫度為30℃的水加熱至50℃，水需要吸收的熱量為多少？[已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]（3）當溫度為60℃，滑動變阻器R2＝50Ω時，銜鐵恰好被吸合，控制電路的電源電壓是多少？（4）若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的最高溫度是多少？【答案】（1）工作電路正常工作時，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是6.6×104J；（2）水需要吸收的熱量為1.68×105J；（3）控制電路的電源電壓是9V；（4）若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的最高溫度是80℃?！窘獯稹拷猓海?）由題意可知，工作電路由電壓為220V的電源和阻值R＝44Ω的電熱絲組成，則R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為：Q＝W＝t＝×1×60s＝6.6×104J；（2）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（50℃﹣30℃）＝1.68×105J；（3）圖可知，當溫度為60℃時，熱敏電阻R1的阻值為50Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，電路中的總電阻R＝R1+R2+R線＝50Ω+50Ω+50Ω＝150Ω，此時銜鐵恰好被吸合，則控制電路的電流為：I＝60mA＝0.06A；由歐姆定律可知，控制電路的電源電壓：U＝IR總＝0.06A×150Ω＝9V；（4）當控制電路電流I＝60mA＝0.06A，控制電路電源電壓不變，由歐姆定律可知，控制電路的總電阻最大為：R最大＝＝＝150Ω；銜鐵被吸合切斷工作電路，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，當滑動變阻器R2的最大阻值為80Ω時，熱敏電阻R1的阻值最?。ù藭r溫度最高）：熱敏電阻R1的最小值：R1小＝R最大﹣R2′﹣R0＝150Ω﹣80Ω﹣50Ω＝20Ω，由圖可知，當熱敏電阻R1的阻值為20Ω時，裝置控制的溫度為80℃。答：（1）工作電路正常工作時，R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是6.6×104J；（2）水需要吸收的熱量為1.68×105J；（3）控制電路的電源電壓是9V；（4）若控制電路電源電壓不變，此裝置可控制的最高溫度是80℃。28．（2023?淮陽區(qū)校級模擬）如圖甲所示是一款新型節(jié)能裝置——立式空氣能熱水器，銘牌如表。某同學(xué)用該熱水器洗一次澡用水量為40L，加入40L水后打開開關(guān)35min后，水的溫度由17℃升高到42℃。[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]求：產(chǎn)品型號：××——8952額定電壓：220V頻率：50Hz額定功率：？？？W容積：100L加熱效率：80%機身凈重：70kg接地面積：2000cm2（1）加入40L水后空氣能熱水器對地面的壓強。（2）這些水吸收的熱量。（3）空氣能熱水器的功率?！敬鸢浮浚?）加入40L水后空氣能熱水器對地面的壓強為5500Pa；（2）這些水吸收的熱量4.2×106J；（3）空氣能熱水器的功率2500W?！窘獯稹拷猓海?）某同學(xué)洗一次澡用水的體積：V＝40L＝40dm3＝0.04m3，由ρ＝可得所用水的質(zhì)量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.04m3＝40kg；空氣能熱水器的總重力為：G＝mg＝（70kg+40kg）×10N/kg＝1100N，熱水器對水平地面的壓力：F＝G＝1100N，熱水器與水平地面的接觸面積：S＝2000cm2＝0.2m2，熱水器對地面的壓強：p＝＝＝5500Pa；（2）這些水溫度由17℃升高到42℃吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×40kg×（42℃﹣17℃）＝4.2×106J；（3）根據(jù)η＝得消耗的電能為：W＝＝＝5.25×106J；由P＝得空氣能熱水器的功率為：P＝＝＝2500W。答：（1）加入40L水后空氣能熱水器對地面的壓強為5500Pa；（2）這些水吸收的熱量4.2×106J；（3）空氣能熱水器的功率2500W。29．（2023?鞍山模擬）如圖甲所示為家用智能電熱馬桶蓋，圖乙是其電路，R1和R2兩個定值電阻（表示兩個電熱絲），單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b，該電路通過開關(guān)S1和S2的不同接法組合，實現(xiàn)“高溫擋、中溫擋、低溫擋”三種加熱功能。當開關(guān)S1斷開，S2接a時電路的功率為44W，開關(guān)S1閉合，S2接a時電路的功率為88W：（1）R2的阻值；（2）開關(guān)S1閉合，S2接b時電路的功率；（3）馬桶圈的質(zhì)量m＝650g，要讓馬桶圈的溫度升高8℃，則用“高溫擋”加熱的方式需要多長時間。（設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，馬桶圈材料的比熱容c＝0.44×103J/（kg?℃））【答案】（1）R2的阻值為550Ω；（2）開關(guān)S1閉合，S2接b時電路的功率為176W；（3）馬桶圈的質(zhì)量m＝650g，要讓馬桶圈的溫度升高8℃，則用“高溫擋”加熱的方式需要的時間為13s?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)題意可知，當開關(guān)S1閉合、S2接a時，電路為R1的簡單電路，此時P2＝88W，由P＝UI＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝550Ω，當開關(guān)S1斷開、S2接a時，R1和R2串聯(lián)，此時P1＝44W，此時電路中的總電阻：R＝＝＝1100Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣550Ω＝550Ω；（2）由圖可知，當開關(guān)S1閉合、S2接b時，R1與R2并聯(lián)，并聯(lián)電路的總功率等于各并聯(lián)電阻的電功率之和，則開關(guān)S1閉合，S2接b時電路的功率：P3＝PR1+PR2＝+＝+＝176W；（3）馬桶圈吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝0.44×103J/（kg?℃）×650×10﹣3kg×8℃＝2288J，根據(jù)以上分析可知，高溫擋加熱功率：P高溫＝P3＝176W，電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收，則電熱馬桶蓋消耗的電能：W＝Q吸＝2288J，由P＝可知，用“中溫擋”加熱的方式需要的時間：t＝＝＝13s。答：（1）R2的阻值為550Ω；（2）開關(guān)S1閉合，S2接b時電路的功率為176W；（3）馬桶圈的質(zhì)量m＝650g，要讓馬桶圈的溫度升高8℃，則用“高溫擋”加熱的方式需要的時間為13s。30．（2023春?蓬萊區(qū)期中）如圖所示，電源電壓18V保持不變，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V，燈泡L標有“6V、6W”字樣，滑動變阻器R標有“100Ω、10A”字樣。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，使燈泡正常工作，不考慮燈絲電阻的變化。求：（1）燈泡正常工作時的電流和電阻；（2）燈泡正常工作30min所放出的熱量是多少？這些熱量在1標準大氣壓下能否把50g的水從20℃加熱至沸騰？（熱量全部被水吸收）[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（3）在保證電路安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻變化范圍。【答案】（1）燈泡正常工作時的電流和電阻分別為1A、6Ω；（2）燈泡正常工作30min所放出的熱量是1.08×104J；這些熱量在1標準大氣壓下不能把50g的水從20℃加熱至沸騰；（3）在保證電路安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻變化范圍為12Ω～30Ω?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可知，燈泡正常工作時的電流：IL＝＝＝1A；由I＝可知，燈泡正常工作時的電阻：RL＝＝＝6Ω；（2）燈泡可看成純電阻用電器，燈泡消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，由P＝可知，燈泡正常工作30min所放出的熱量：Q＝W＝PLt′＝6W×30×60s＝1.08×104J；一個標準大氣壓下，水的沸點是100℃，50g水從20℃加熱至沸騰吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×50×10﹣3kg×（100℃﹣20℃）＝1.68×104J，由于Q吸＞Q，所以燈泡放出的熱量不能把50g的水從20℃加熱至沸騰；（3）由圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；根據(jù)燈泡的額定電流、電流表量程和滑動變阻器允許通過的最大電流可知，電路中的最大電流：I大＝IL＝1A，由I＝可知，電路中的最小總電阻：R總?。剑剑?8Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R滑?。絉總小﹣RL＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，根據(jù)電壓表量程可知，滑動變阻器兩端的最大電壓U滑大＝15V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，燈泡兩端的最小電壓：UL?。経﹣U滑大＝18V﹣15V＝3V，通過燈泡的最小電流：IL?。剑剑?.5A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知，通過滑動變阻器的最小電流I滑?。絀L小＝0.5A，由I＝可知，滑動變阻器接入電路的最大阻值：R滑大＝＝＝30Ω，則在保證電路安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻變化范圍為12Ω～30Ω。答：（1）燈泡正常工作時的電流和電阻分別為1A、6Ω；（2）燈泡正常工作30min所放出的熱量是1.08×104J；這些熱量在1標準大氣壓下不能把50g的水從20℃加熱至沸騰；（3）在保證電路安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻變化范圍為12Ω～30Ω。【作圖5家庭電路的組成與連接】 31．（2023秋?新羅區(qū)校級期中）請用筆畫線表示導(dǎo)線，將圖中的電燈、開關(guān)和插座正確接入家庭電路中?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓海?）開關(guān)控制電燈時，開關(guān)和電燈串聯(lián)，火線首先過開關(guān)再入燈泡頂端的金屬點，零線直接連電燈的螺絲口；（2）三孔插座的接法：左孔接零線，右孔接火線，上孔接地線，如圖所示。32．（2023秋?鼓樓區(qū)校級期中）請用筆畫線代替導(dǎo)線在圖中連接家庭電路。要求開關(guān)控制螺口燈泡?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓焊鶕?jù)三孔插座上孔接地線、左孔接零線、右孔接火線可知，圖中最上面一條為火線，中間一條為零線；火線進入開關(guān)，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，如圖所示：33．（2023秋?潮南區(qū)期中）某排油煙機有照明和排風雙功能且照明和排風互不影響，照明由開關(guān)S控制，排風開關(guān)由S1、S2控制，按下開關(guān)S1對應(yīng)弱排風，按下開關(guān)S2對應(yīng)強排風。請根據(jù)上述信息，將圖中排油煙機內(nèi)部的電路連接完整?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意可知，照明燈由開關(guān)S控制；照明與排風互不影響，這說明照明燈與風扇是并聯(lián)的；如單獨按下開關(guān)S1，定值電阻與電動機串聯(lián)，為弱排風；單獨按下開關(guān)S2，電路中只有電動機，為強排風；由此可知開關(guān)S1與定值電阻串聯(lián)，再與開關(guān)S2并聯(lián)，共同控制電動機，如圖所示：34．（2023?駐馬店模擬）為做好新冠疫情防控工作，某小區(qū)入口安裝了圖甲所示的健康碼識別及測溫門禁一體機。進入小區(qū)人員出示健康碼，健康碼為綠碼且體溫不高于37℃時，門禁才會打開。圖乙為其內(nèi)部簡化電路，“健康碼識別”和“體溫測量”均相當于開關(guān)。請在圖乙中畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整?！敬鸢浮恳娊獯饒D【解答】解：由題意可知，進入小區(qū)人員出示健康碼，健康碼為綠碼且體溫不高于37℃時，門禁才會打開，即兩個開關(guān)（“健康碼識別”和“體溫測量”）都閉合時，門禁才會打開（電動機工作），這說明兩個開關(guān)相互影響，是串聯(lián)的，然后與電動機串聯(lián)在電路中，如圖所示：35．（2023秋?濟南期中）如圖所示是家庭電路中一個帶保險盒的三孔插座。請將該三孔插座正確接入電路中。【答案】見解析圖?！窘獯稹拷猓喝撞遄纳峡捉拥鼐€、左孔接零線、右孔接火線，將保險盒接在火線和插座之間。如圖所示：36．（2023?郯城縣一模）請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線將電燈、開關(guān)正確接入家庭電路?！敬鸢浮??！窘獯稹拷猓簾襞萁臃ǎ夯鹁€進入開關(guān)，再進入燈泡頂端的金屬點，零線直接接入燈泡的螺旋套，這樣在斷開開關(guān)能切斷火線，接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。既能控制燈泡，又能更安全，如圖所示：?！咀鲌D6安培定則】 37．（2023?宜州區(qū)一模）如圖所示，根據(jù)小磁針靜止時的指向，請在圖中標出螺線管的N、S極和螺線管中的電流方向?！敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【解答】解：小磁針的左端S極靠近螺線管的左端，所以螺線管的左端為N極，右端為S極。再結(jié)合圖示的螺線管的繞向，利用安培定則可以確定螺線管中的電流方向是從右端流入左端流出。如下圖所示：38．（2023?淮安）根據(jù)圖中小磁針靜止時的指向，在括號中標出電源的極性。【答案】【解答】解：小磁針靜止時N極指向左側(cè)，根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律，可以判斷出通電螺線管的左端為S極，右端為N極，根據(jù)安培定則，伸出右手，使大拇指指向通電螺線管的N極（右端），則四指彎曲所指的方向為電流的方向，即電流是從通電螺線管的左端流入的，所以電源的左端為正極，右端為負極，如圖所示。39．（2023?閔行區(qū)校級模擬）根據(jù)圖中通電螺線管的N極，標出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號內(nèi)標出電源的正、負極?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓孩儆蓤D可知，通電螺線管的右端為N極，根據(jù)異名磁極相互吸引，同名磁極相互排斥，則小磁針的右端為S極，左端為N極；②因為在磁體外部，磁感線總是從N極發(fā)出，回到S極；③根據(jù)安培定則，伸出右手使大拇指指示螺線管的左端N極，則四指彎曲所指的方向為電流的方向，所以電流從螺線管的左端流入，則電源的左端為正極，右端為負極；如圖所示：40．（2023?靜安區(qū)二模）根據(jù)圖中通電螺線管的S極，標出磁感線方向、小磁針的N極，并在括號內(nèi)標出電源的正、負極?！敬鸢浮俊窘獯稹拷猓郝菥€管的左端為S極，則其右端為N極，在磁體周圍磁感線從N極出發(fā)回到S極，由此可以確定磁感線的方向是向左的，根據(jù)磁極間的作用規(guī)律可知，小磁針靠近螺線管的S極的一端是小磁針的N極，即小磁針左下端為S極，右上端為N極；螺線管的左端為S極，結(jié)合螺線管的線圈繞向，利用安培定則可以確定螺線管中的電流方向是從螺線管的左端流入，右端流出，在電源的外部，電流從電源的正極流出，回到電源負極，所以電源的左端為正極，右端為負極，如下圖所示：?！緦嶒?實驗測量小燈泡的電功率】 41．（2022秋?城中區(qū)期末）在“測定小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡額定電壓為2.5V。（1）圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯誤，請在錯誤的導(dǎo)線上畫“×”，并在圖中改正（導(dǎo)線不許交叉）。（2）正確連接電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮。兩電表無示數(shù)。為判斷故障、將電壓表與滑動變阻器并聯(lián)，電壓表有示數(shù)，則電路發(fā)生故障的原因是滑動變阻器斷路。（3）排除故障后閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P到某一點，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2V。（4）根據(jù)實驗記錄繪制I﹣U圖象如圖丙所示，根據(jù)圖象信息，計算小燈泡的額定功率是0.5W。（5）完成上述實驗后，小敏設(shè)計了如圖丁所示的電路，測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。實驗方案如下：（電源電壓不變，滑動變阻器R1的最大阻值為R1）①按電路圖連接電路。②只閉合開關(guān)S1，移動R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。③只閉合開關(guān)S2，保持R1滑片位置不動，移動R2滑片，使電流表的示數(shù)為I額。④保持R2滑片位置不動，將另一個滑動變阻器滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2。⑤小燈泡額定功率的表達式為P額＝I額2?。（用I額、I1、I2、R1表示）【答案】（1）見上圖；（2）滑動變阻器斷路；（3）2.2；（4）；0.5；（5）②S1；③S2；④R2；⑤I額2??！窘獯稹拷猓海?）由圖甲知，電壓表串聯(lián)在了電路中，應(yīng)將其與燈泡并聯(lián)，將滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，電路圖如圖所示：（2）小燈泡不亮，兩電表無示數(shù)，電路可能有斷路發(fā)生，將電壓表改接在滑動變阻器下面兩接線柱上，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，此時電壓表兩接線柱到電源兩極間是通路，則說明與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器斷路；（3）由圖乙知，電壓表使用0﹣3V量程，分度值為0.1V，所以電壓表示數(shù)為2.2V；（4）當U＝2.5V時燈泡正常發(fā)光，由圖象知此時燈泡中的電流I＝0.2A，所以燈泡的額定功率：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（5）①按電路圖連接電路。②閉合開關(guān)S1，移動R1滑片，使電流表的示數(shù)為I額燈泡正常發(fā)光。此時燈泡與R1串聯(lián)；③閉合開關(guān)S2，保持R1滑片位置不動，移動R2滑片，使電流表的示數(shù)為I額。此時R1與R2串聯(lián)，因為電路中電流仍為I額，所以R2＝RL；④保持R2滑片位置不動，將另一個滑動變阻器（R1）滑片移到最左端，電流表的示數(shù)為I1，再將此滑動變阻器（R1）的滑片移到最右端，電流表的示數(shù)為I2。⑤由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可得：U＝I1R2＝I2（R1+R2），解得：R2＝，小燈泡額定功率的表達式為P額＝I額2RL＝I額2R2＝I額2?。故答案為：（1）見上圖；（2）滑動變阻器斷路；（3）2.2；（4）；0.5；（5）②S1；③S2；④R2；⑤I額2?。42．（2023秋?利州區(qū)期中）如圖所示是“測量小燈泡電功率”實驗的電路圖，實驗器材有：電壓恒為6V電源、額定電壓為2.5V的小燈泡（燈絲的電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、導(dǎo)線若干，三種規(guī)格的滑動變阻器R1（10Ω，0.5A）、R2（50Ω，0.5A），R3（200Ω，0.2A）。序號電壓表U/V電流表I/A電功率P/W燈泡亮度1？0.230.46較暗22.50.25正常33.00.280.84較亮（1）通過估算，滑動變阻器應(yīng)選擇R2（選填“R1”、“R2”或“R3”）；（2）閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到端B（選填“A”或“B”）；（3）閉合開關(guān)進行實驗，測量的數(shù)據(jù)記錄在表格中，由此可知小燈泡的額定功率為0.625W；（4）實驗結(jié)束后，能否用現(xiàn)有器材做探究電流與電壓關(guān)系的實驗，請說明理由：不能探究電流與電壓的關(guān)系，因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。【答案】（1）R2；（2）B；（3）0.625；（4）不能探究電流與電壓的關(guān)系，因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化?！窘獯稹拷猓海?）燈泡正常發(fā)光時的電壓UL＝2.5V，正常發(fā)光時燈絲電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：IL＝＝＝0.25A＞0.2A；電源電壓恒為6V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈正常發(fā)光時，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，由歐姆定律I＝，燈正常發(fā)光時，變阻器連入電路的電阻為：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，考慮到電流因素，則滑動變阻器選R2；（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到阻值最大處的B端；（3）根據(jù)表格數(shù)據(jù)知，燈在額定電壓下的電流為0.25A，可計算出小燈泡的額定功率是：P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（4）要探究電流與電壓關(guān)系的實驗，需要控制電阻不變，而小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，所以不能探究電流與電壓的關(guān)系。故答案為：（1）R2；（2）B；（3）0.625；（4）不能探究電流與電壓的關(guān)系，因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。43．（2023秋?宜城市期中）小強在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，所用電源為兩節(jié)干電池，小燈泡上標有“2.5V”字樣。請完成下列問題：物理量次數(shù)電壓U/V電流I/A實際電功率P/W小燈泡亮度10.50.18不亮22.00.30較亮32.50.32很亮42.80.35特別亮（1）如圖是小強同學(xué)連接的錯誤電路，在應(yīng)改動的一根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。（2）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)。若電路中只有一處故障，這個故障可能是：燈泡短路。（3）排除故障后繼續(xù)實驗，小強進行了4次測量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。請你分析第1次實驗中小燈泡不亮的原因是：小燈泡消耗的實際功率太小。（4）由表格中的數(shù)據(jù)可知，小燈泡的額定功率為0.8W；且小燈泡的亮度是由它的實際功率決定的。（5）通過分析本次實驗的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象還會有一個新的發(fā)現(xiàn)，即：燈的電阻隨溫度的升高而變大?！敬鸢浮浚?）見解答圖；（2）燈泡短路；（3）小燈泡消耗的實際功率太??；（4）0.8；實際功率；（5）燈的電阻隨溫度的升高而變大?！窘獯稹?解：（1）由圖知，電壓表串聯(lián)在電路中了，電流表并聯(lián)在電路中了，這是錯誤的，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，改接電路如圖所示：；（2）閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，電路為通路，小強發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，若電路中只有一處故障，這個故障可能是燈泡短路；（3）根據(jù)第1次實驗數(shù)據(jù)，燈的實際功率為：P1＝U1I1＝0.5V×0.18A＝0.09W，小燈泡不亮的原因是燈的實際功率過??；（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，由表格中的數(shù)據(jù)可知，燈在2.5V時的電流為0.32A，小燈泡的額定功率為：PL＝ULIL＝2.5V×0.32A＝0.8W；同理，第2、4次燈的實際功率為0.6W、0.98W，故小燈泡的亮度是由它的實際功率決定的；（5）由