专题14电功率和电热安全用电
一、选择题
1．下列做法中，符合安全用电规范的是（）
A．控制灯泡的开关应接在火线上
B．在高压线附近的空地上放风筝
C．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源
D．家用电器外壳不用接地
【答案】
【解析】
【考点定位】安全用电原则
．如图是常用的一个插线板．小华在使用中发现：插线板上的指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压．根据上述现象可知指示灯和开关是的（选填“串联”或“并联”）．使用三角插头和三孔插座，目的是将用电器的金属外壳与相连，防止触电．
【答案】串联；大地
指示灯在开关断开时不发光，插孔不能提供工作电压；而在开关闭合时指示灯发光，插孔可以提供电压；说明开关与指示灯是串联的，若是并联会造成电源短路；使用三角插头和三孔插座，多出的那个孔是用来接地线的，当用电器的三脚插头插入时，用电器的金属外壳通过三孔插座与大地相连通，如果金属外壳漏电，地线将人体短路，防止人触电
【考点定位】插座的构造与工作方式
．如图所示是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图．下列说法正确的是（）
A．三脚插头的三个脚一样长
B．插孔E是用来接零线的
C．插孔L是用来接零线的
D．标有“E”的插脚能保证插入插座时，确保用电器外壳先接地
【答案】
【解析】
【考点定位】插座的构造与工作方式
．如图所示，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R1的最大阻值为R1′．当滑片P在a端时，R0消耗的电功率为6W；当滑片P在b端时，电流表的示数为0.2A，且滑片P在a端时电压表示数U1与滑片P在b端时电压表示数U2之比U1：U2=5：1．则（）
A．R0=8Ω B．R1′=24Ω C．U1=9V D．U=20V
【答案】
【解析】
由电路图可知，当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，即U1=U；
当滑片P在b端时，R0与R1′串联，电压表测R0两端的电压，示数为U2，设前后两次电路中的电流分别为I1、I2，已知U1：U2=5：1，由I=可得：===，则滑片位于a端时电路中的电流：I1=5I2=5×0.2A=1A，由P=UI可得，电源的电压：U=U1===6V，故CD错误；R0的阻值：R0===6Ω，故A错误；滑片位于b端时，R0与R1′串联，电路中的总电阻：R===30Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R1′=R﹣R0=30Ω﹣6Ω=24Ω，故B正确故应选B。
欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系
．关于家庭电路和安全用电常识中，下列做法错误的是（）
A．家庭电路中，控制灯泡的开关应该接在火线上
B．发现有人触电时，应该立即用手将其拉开
C．使用试电笔时，笔尖应该接触被测导体，手应该接触笔尾金属体
D．卫生间应该安装带有防水盖的多功能插座
【答案】
【解析】
【考点定位】安全用电原则
．下列用电器属于利用电流热效应工作的是（）
A．电饭锅 B．电风扇 C．计算机 D．电视机
【答案】
【解析】
A、电饭锅将电能转化为内能，利用了电流的热效应，符合题意；B、电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，不合题意；C、计算机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意；D、电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意故选A
【考点定位】电流的热效应、化学效应和磁效应
．下列做法符合安全用电常识的是（）
A．在电线上晾晒衣服 B．用钢丝代替保险丝
C．电器失火时先切断电源 D．用湿布擦拭电器
【答案】
【解析】
在电线上晾晒衣服，很有可能会发生导电，使得晾衣服的人触电，不符合安全用电原则，故A错误；钢丝的熔点高，当电流过大时不会熔断，因此不能做保险丝，不符合安全用电的原则，不符合安全用电原则，故B错误；电器失火时要先切断电源，否则会触电，符合安全用电的原则，故C正确；水是电的导体，用湿抹布擦用电器时，可能会因湿抹布导电而发生触电事故，不符合安全用电原则，故D错误故选C
【考点定位】安全用电原则
．如图甲所示，两灯泡串联在电路中，电源电压为6V，L1的额定电压为3V，L2的额定电压为2V，通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示．闭合开关，当滑片变阻器移至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，下列说法不正确的是（）
A．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45W
B．当L2两端的电压为2V时，通过它的电流为0.15A
C．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3W
D．此时滑动变阻器两端电压为1.5V
【答案】
【解析】
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．下列做法符合安全用电常识的是（）
A．雷雨天在树下避雨 B．用湿抹布擦发光的灯泡
C．多个用电器同时工作 D．将冰箱的金属外壳接地
【答案】
【解析】
【考点定位】安全用电原则
1．如图所示，电源电圧恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表接入电路的量程为0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端向a端的移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（）
A．当R2=20Ω时，R2的功率为0.8W
B．电阻R2两端的电压由5V减小到0V
C．电流表的示数变化范围为0.1A～0.3A
D．电阻R1功率的变化范围为0.1W～0.9W
【答案】
【解析】
：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当R2=20Ω时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I===0.2A，则R2的功率：P=I2R2=（0.2A）2×20Ω=0.8W，故A正确；由电路图可知，当滑片位于b端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，R1的功率最小，R2两端的电压最大，电路中的最小电流：I小===0.1A，R2两端的电压：U2大=I小R2=0.1A×50Ω=5V，R1的最小功率：P1小=（I小）2R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W；因电源的电压大于电压表的量程，所以，电压表的最大示数为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的最小电压：U2小=U﹣U1大=6V﹣3V=3V，则电阻R2两端的电压由5V减小到3V，故B错误；电路中的电流最大：I大===0.3A，则电流表的示数变化范围为0.1A～0.3A，故C正确；R1的最大功率：P1大=U1大I大=3V×0.3A=0.9W，则电阻R1功率的变化范围为0.1W～0.9W，故D正确故选ACD
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．【2017?大庆卷】下列说法中正确的是（）
A．如图中，当带电物体靠近不带电的验电器时，金属箔片会张开一定角度
B．如图表示用测电笔辨别火线与零线，若氖管发光，此线不可能是火线
C．如图是研究做功可改变内能的装置，缓慢压缩空气，空气内能一定增大
D．如图表示的是内燃机压缩冲程，该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度减弱
【答案】
【解析】
冲程，缸内气体内能增大，温度升高，该冲程中气缸内分子运动的剧烈程度加强，故D错误故应选A。
正电荷与负电荷；做功改变物体内能；内燃机的四个冲程；测电笔的使用
．下列有关生活用电的说法中正确的是（）
A．家庭电路中用电器与插座是串联的
B．使用螺丝刀形状试电笔时，手指不能接触其顶部的金属帽
C．发生触电事故时，不能用手去拉触电者，而应先切断电源
D．电能表只准接在空气开关之后
【答案】
【解析】
家庭电路中各用电器是并联的．插座就是插接用电器的，所以用电器应与插座并联，故A错误；使用试电笔时，如果手指碰不到其顶部的金属帽，氖管就不会发光，测电笔无法正常工作，故B错误；家庭电路中的触电，都是人体直接或间接与火线接触造成的；在家庭电路发生触电时，应当立即切断电源，迅速使触电人脱离带电体，故C正确；据家庭电路的构成可知，家庭中的电能表应该安装在空气开关前面故D错误故选C
【考点定位】安全用电原则
．【2017?毕节卷】如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响．下列说法正确的是（）
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大
C．电压表示数变小 D．电路的总功率不变
【答案】
【解析】
可知，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，故A错误；由P=UI可知，电路的总功率不变，故D正确；当滑片P向左移动时，电压表并联部分的电阻变大，由U=IR可知，电压表的示数变大，故C错误故应选D。
电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算
．【2017?毕节卷】有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）
A．L1和L2正常工作时的电流一样大
B．L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C．L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D．将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光
【答案】
【解析】
功率不相等，亮度不同，故B错误；L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，但灯泡的电阻不同，由P=可知，两灯泡消耗的电功率不相等，故C错误；将L1串联在一个12Ω的电阻时，电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω，电路中的电流I===0.5A，因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等，所以L1能正常发光，故D正确故应选D。
欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系；实际功率
1．图是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触犯警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（）
A．M的电阻RM变大
B．电路消耗的总功率变大
C．电压表与电流表的示数乘积不变
D．电压表与电流表的示数之比变大
【答案】
【解析】
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，M的电阻RM变小，故A错误；由R=可知，电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值，则电压表与电流表的比值不变，故D错误故应选B。
电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算
1．【2017?毕节卷】我们家里的白炽灯正常工作时的电压为V；它是根据电流的效应工作的；控制电灯的开关必须接在线上．
【答案】220；热；火
家中电灯的正常工作电压为220V；电流流过白炽灯时，灯丝要发热，这是电流的热效应家庭电路中，开关控制电灯时，开关一端和电灯相连，另一端和火线相连，这样既能控制电灯，又能在更换灯泡时，断开开关，切断火线，避免触电事故的发生。
家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；家庭电路的连接
．【2017?毕节卷】小明家电能表上个月底的示数为，这个月底的示数如图所示，可知他家本月用电是kW?h，本月表盘转了圈．他家最多能接入总功率为W的用电器．
【答案】100；6×104；2200
电能表上个月底的示数W1=262.6kW?h，这个月底电能表的示数W2=362.6kW?h，则小明家本月用电：W=W2﹣W1=362.6kW?h﹣262.6kW?h=100kW?h；“600r/kW?h”表示每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转600转，则本月电能表转盘转过的圈数：n=600r/（kW?h）×100kW?h=6×104r；电能表的工作电压U=220V，允许通过的最大电流I=10A，则他家最多能接入用电器的总功率：P=UI=220V×10A=2200W。
电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法
．如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至a端时，电流表示数为1.5A；当S断开，滑片P滑到变阻器中点时，电压表示数为9V，则滑动变阻器的最大阻值为Ω；若电压表量程为0﹣15V，断开开关S，灯泡的最小功率为W（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．
【答案】36；2
﹣UR=18V﹣9V=9V，因串联电路中各处的电流相等，所以，=，即=，解得：R=2RL﹣﹣由和解得：R=36Ω，RL=18Ω；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I′===A，滑动变阻器两端的电压：UR′=I′R=A×36Ω=12V＜18V，所以，电路中的最小电流为A，则灯泡的最小功率：PL小=（I′）2RL=（A）2×18Ω=2W。
欧姆定律的应用；电功率的计算
．小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表．小宇家的电能表如图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过W；若小宇只让家中的热水器工作，经过30s，电能表的转盘转了30转，则该用电器的功率是W．
【答案】4400；1200
电能表允许接的用电器的最大总功率为：P最大=UI最大=220V×20A=4400W；电能表表盘转动30转消耗电能：W=kW?h=0.01kW?h=0.01×3.6×106J=3.6×104J，该用电器的功率：P===1200W
【考点定位】电功率的计算；电能表参数的理解与电能的求法
．如图是一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机．通电时挂烫机将电能转化为能；熨烫衣服时冒气口冒出的“白气”是由水蒸气形成的．
【答案】内；液化
【考点定位】电功的实质；液化及液化现象
．如图甲所示是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象，现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路，闭合开关S，L的实际功率为1.8W，则电源电圧是V，此时定值电阻R的电功率是W．
【答案】6；3.6
由图乙可知，灯泡L与电阻R并联，由图甲可知，当UL=6V，IL=0.3A时，灯泡的实际功率为PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源电压：U=UR=UL=6V；此时定值电阻R的电功率：PR===3.6W
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．某电热水壶部分参数，额定电压220V，额定功率模糊不清，容积1L，加热效率90%，在额定电压下，将满壶水从10°C加热至沸腾（在1标准大气压下），用时5min，则水吸收的热量是J，电热水壶的额定功率是W．[水=4.2×103J/（kg?）]．
【答案】3.78×105；1.4×103
【考点定位】电功与热量的综合计算
【答案】
【解析】
我国家庭电路的电压是220V，即火线与零线间的电压为220V；熔丝是由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成的；当过大的电流流过熔丝时，熔丝的温度升高，达到熔丝的熔点，熔丝熔断，切断电源，起到保护电路的作用；有金属外壳的用电器，其外壳一定要接地，当用电器漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生。
【考点定位】家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；熔断器的作用及保险丝的选择方法
9．如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图象．现将它们并联后接在电压为2V的电源两端，则干路中的电流是A，小灯泡L的实际电功率是W．
【答案】0.8；1.2
【考点定位】并联电路的电流规律；实际功率
1.【2017?怀化卷】如图，请将三孔插座、保险丝、灯泡、开关正确连入到家庭电路中．
【答案】
【解析】
三孔插座的接法：上孔接地线；左孔接零线；右孔与保险丝串联接在火线上灯泡接法：火线先进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接在灯泡的螺旋套上，这样在断开开关时能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故；既能控制灯泡，又能更安全，如图所示
【考点定位】家庭电路的连接
．在测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率试验中，电源电压为4.5V，电路如图所示．
（1）连接电路时，开关应，电压表的量程应选择；
（2）检查电路无误后闭合开关，会发现小灯泡不亮，但电流表和电压表的指针都有偏转，接下来应进行的操作是；
（3）当小灯泡正常发光时，电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率是W；
（4）实验过程中会发现小灯泡两端的实际电压越大，小灯泡的越大，小灯泡越亮．
【答案】（1）断开；0﹣15V；（2）慢慢向右移动滑片，直到电压表示数为3.8V；（3）1.14；（4）实际功率
【考点定位】电功率的测量
．据《生活报》讯，2017年4月14日起，插线板新国家标准正式实施，要求插线板的插孔须设置“保护门”，“保护门”可有效防止儿童将手指插入插孔而造成触电事故，同时可避免灰尘长期沉积而造成的内部（选填“断路”或“短路”）．在线材方面要求：如果最大工作电流16A的延长线插座，导线的最小横截面积由原来的1mm2增加到1.5mm2．请你根据所学物理知识解释增加导线横截面积的好处．
【答案】短路；材料、长度相同的导线，横截面积越大，电阻越小，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热，引起火灾．
灰尘长期沉积会造成插座内部短路，从而烧坏插座，“保护门”可以有效的防止这一安全隐患；材料、长度相同的导线，横截面积越大，电阻越小，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，采用横截面积更大的导线可以避免外部绝缘皮过热，引起火灾
【考点定位】焦耳定律的计算公式及其应用；电路的三种状态；影响电阻大小的因素
．利用如图所示的电路装置，探究“电流产生的热量跟什么因素有关”．接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少？
（1）此装置可以探究电流产生的热量跟的关系，一段时间后，容器内电阻丝产生的热量较多（选填“左”或“右”）．
（2）如果通过R1的电流为2A，那么10s内通过R1的电流产生的热量是J．
【答案】（1）电阻；右；（2）200
【考点定位】焦耳定律
．小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借来一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变．
（1）在图中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确．（所画的导线要用实线，不可用虚线）
（2）该实验的原理是．
（3）连接电路时，开关应该．
（4）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，他发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数．则故障原因可能是．
（5）在实验时，电压表出现了故障不能使用．小明向老师借了一只定值电阻R0（R0阻值已知），设计了如图乙所示的电路，继续测量恒定电压为U的小灯泡的额定功率．测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，则小灯泡的额定功率P额=（用I、U额和R0表示）．
【答案】（1）如；（2）P=UI；（3）断开；（4）小灯泡短路；（5）；U额（I﹣）
两端的电压等于额定电压，应断开S2，闭合S1、S，此时电流表的示数应为I0=；要测通过灯泡的电流，在不拆电流表的情况下，则应闭合S2、S，断开S1，此时电流表测干路电流，则灯泡的电流I额=I﹣I0=I﹣；根据功率公式P额=U额I额=U额（I﹣）
【考点定位】电功率的测量
．用图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率，小灯泡L的额定电压为2.5V．
（1）为了完成实验，请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整（连线不交叉）．
（2）闭合开关，发现电压表指针偏转如图乙所示，其原因是．
（3）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则通过小灯泡的电流为A，该小灯泡的额定功率是W．【答案】（1）如图所示；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）0.3；0.75
【考点定位】电功率的测量
1．如图所示的电路中，定值电阻R1=150Ω、R2=300Ω．闭合开关S后，电流表A2的示数为5mA．求：
（1）电阻R1两端的电压为多少
（2）电流表A1的示数为多少
（3）电路工作5min，R1产生的焦耳热是多少．
【答案】（1）1.5V；（2）15mA；（3）是4.5J
【考点定位】欧姆定律的应用；焦耳定律的计算公式及其应用
．如图甲所示，电源电压保持不变，R2为0﹣20Ω的滑动变阻器．A1的量程为0.6A，A2的量程为3A，V1的量程为15V，V2的量程为3V，不考虑温度对灯丝电阻的影响，定值电阻R1的I﹣﹣U关系图象如图乙所示．
（1）当S1、S2都闭合时，A2读数为1.25A，V1读数为6V，小灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R1的阻值和小灯泡的额定功率．
（2）当S1、S2都断开时，为保证各表的安全使用，求滑动变阻器允许连入电路的阻值范围．
（3）当S1、S2都断开时，在各表均能正常工作的情况下，求小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比是多少？该电路通电80s至少能产生多少热量？
【答案】（1）12Ω，4.5W；（2）2Ω～8Ω；（3）64：25，180J
（1）当S1、S2都闭合时，R2被短路，R1与L并联，电流表A2测干路电流，电压表V1测电源的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，灯泡的额定电压UL=U1=U=6V，由图乙可知，R===10Ω，由1小题可得灯泡的电阻：RL===8Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小=R﹣RL=10Ω﹣8Ω=2Ω；当电压表V2的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′=U﹣U2=6V﹣3V=3V，此时电路中的电流：I小===0.375A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2大===8Ω，所以，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为2Ω～8Ω；（3）当S1、S2都断开时，当电路中的电流最大时灯泡的电功率最大，当电路中的电流最小时灯泡的电功率最小，由P=I2R可得，小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比：====；当电路中的电流最小时，电路产生的热量最少，则该电路通电80s至少产生的热量：Q=W=UI小t=6V×0.375A×80s=180J
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．【2017?毕节卷】如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A．当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值是多少？
（3）当闭合S、S1时，电路消耗的总功率．
【答案】（1）9V；（2）45Ω；（3）4.5W
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．【2017?大庆卷】如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流变化关系如图（b）所示．
（1）求电源的电压U和滑动变阻器的最大阻值Rm．
（2）当电流I=1.0A时，求电阻R1与R2消耗的功率之比P1：P2．
（3）写出电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式，并写出V2大小的变化范围．
【答案】（1）6V，8Ω；（2）2：1；（3）6V﹣I×4Ω；0V～4V
（1）当P在A端时，只有电阻R1接入电路，此时电阻R1的电压最大，由I﹣U图象可知，电阻R1两端电压U1=6V，电路电流I1=1.5A，电阻R1的阻值：R1===4Ω；由电路图可知，当P在A端时电源电流变化关系式：U2=U﹣IR1=6V﹣I×4Ω；当P在A端时，V2的示数为0V；当P在B端时，R1两端电压最小，由图象可知UR1=2V，则U2=U﹣UR1=6V﹣2V=4V；所以电压表V2示数的变化范围为：0V～4V。
欧姆定律的应用；电功率的计算
．如图所示，电源电压为3V，小灯泡L标有“2.5V1W”字样．闭合开关后，小灯泡L正常发光．求：
（1）通过小灯泡L的电流；（2）通电60s，电阻R消耗的电能．
【答案】（1）0.25A；（2）12J
由电路图可知，灯泡L与电阻R串联（1）因灯泡正常发光时的电压UL=2.5V，功率PL=1W，
所以，由P=UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：IL===0.4A；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压：UR=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，通电60s电阻R消耗的电能：WR=URIRt=URILt=0.5V×0.4A×60s=12J
【考点定位】电功率与电压、电流的关系；电功的计算
【答案】（1）4.8W；（2）3.75W
下电路的总功率之比：===，则开关接b时电路的总功率：Pb=Pa=9W=4.5W，因总功率等于各电阻消耗功率之和，所以，开关接b时灯泡的实际功率：PL实=Pb﹣P1′=4.5W﹣0.75W=3.75W
【考点定位】电功率的计算
7．如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示．求：
冰柜总质量 160kg 额定电压 220V 电动压缩机的额定功率 110W 防雾电热丝的额定功率 100W （1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？
（2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？
（3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg，若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×103J/（kg?）】
【答案】（1）0.5A；（2）484Ω；（3）840s
【考点定位】电功与热量的综合计算
．如图所示，电源电压U保持不变，定值电阻R1的阻值是30Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.2A，当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.1A．（不考虑温度对灯泡电阻的影响），求：
（1）电源电压U；
（2）灯泡的阻值；
（3）电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比．
【答案】（1）6V；（2）10Ω；（3）8：1
最大总功率与最小总功率之比：==
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
．如图甲是某型号的电热炉，图乙是其电路结构简图，通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率，已知电阻丝R1的阻值为44Ω，不计温度对R1、R2阻值的影响．
（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，求通过开关Sa的电流；
（2）当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，电热炉对1kg水加热7min，水温升高30，求电热丝R2的阻值．已知消耗的电能有75%被水吸收，水的比热容为4.2×103J/（k?）
（3）若开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，请比较R1、R2阻值的大小关系，并写出分析过程．
【答案】（1）5A；（2）77Ω；（3）R1大于R2，分析过程如
【解析】
（1）当开关Sb断开，Sa与触点1接通时，电路为R1的简单的电路，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过开关Sa的电流：Ia===5A；（2）当开关Sb断开，Sa与触点2接通时，R1与R2串联，水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?）×1kg×30=1.26×105J，由η=×100%可得，消耗的电能：W===1.68×105J，由W=UIt=t可得，电路的总电阻：即Pb断大=，因开关Sb闭合时，电热炉的电功率总比Sb断开时大，所以，Pb闭小＞Pb断大，即＞，则R1＞R2
【考点定位】电功与热量的综合计算
．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6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示．当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：
（1）灯泡L的额定功率；
（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；
（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能．
【答案】（1）1.8W；（2）10Ω；（3）36J
（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各WL=UL′I″t=3V×0.2A×60s=36J
【考点定位】欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算
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