专题14电功率和电热安全用电
一、单选题
1．以下物理规律无法用实验直接验证的是（）
A.牛顿第一定律B.欧姆定律C.光的反射定律D.焦耳定律
【来源】
【答案】A
C.光的反射定律，能用硬纸板通过实验来研究反射光线、入射光线、法线的规律特征，即可以实验验证；
D.焦耳定律，利用控制变量法分别研究电流、电阻、通电时间与产生热量多少的关系，可验证焦耳定律；
故选A。
2．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻产生的热量为则下列结果正确的是
A.电路中的最小电流为
B.滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C.R先后两次消耗的电功率之比为
D.先后两次消耗的电功率之比为
【来源】
【答案】C
【解析】由电路图知道，定值电阻与滑动变阻器串联电压表测量滑动变阻器的电压；由串联电路起分压作用知道，滑片从中点到b端时，电压表示数增大了2V，即滑片P置于变阻器的b端时，电压表示数是4V+2V=6V；由Q=U2/Rt知道，定值电阻的阻值是：R1=U12/Q1t=(12V?6V)2/60J×10s=6Ω；当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流最小，此时I最小=U1/R1=12V?6V/6Ω=1A，故A错误；当滑片在中点时，电路中的电流是：I=U′1/R1=12V?4V/6Ω=4/3A，所以，9s内滑动变阻器R消耗的电能是：W=UIt=4V×4/3A×9s=48J，故B错误；由以上分析结合P=UI知道，R先后两次消耗的电功率之比是：，故C正确；同理知道，R1先后两次消耗的电功率之比是：，故D错误，故选C。
点睛：本题考查的是串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式的应用，考查的知识点较多，综合性较强，有一定难度。
3．如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（）
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【来源】
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡正常发光，由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝IL＝＝0.5A，滑动变阻器消耗的功率为：P1＝（U﹣UL）I＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣6V3V＝U﹣3V，此时滑动变阻器消耗的功率为：P2＝U滑I′＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，已知P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③，联立①②③解得，电源电压U＝9V；则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝＝20Ω，故A错误；（2）为0.5A，则电路中的最大电流为灯泡的额定电流:0.5A，电路的最大功率：P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W，故B正确；（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′＝U﹣6V＝9V﹣6V＝3V，此时滑动变阻器的电阻为：R滑′＝＝6Ω，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL＝P额＝3W，滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′＝6V﹣3V＝3V，此时灯泡消耗的电功率：PL′＝UL′I′＝3V×0.3A＝0.9W，则灯泡消耗的功率变化了：△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W，故D错误。故选：B。
点睛：（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据滑片在某一位置和在一端时滑动变阻器消耗的功率之比，算出电源电压；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，电阻变大，说明滑片在最大阻值处，算出滑动变阻器的最大阻值；（2）根据P＝UI和灯泡的额定电流算出电路允许消耗的最大功率；（3）根据欧姆定律和小灯泡正常发光时，算出滑动变阻器的电阻从而确定滑片P的位置；（4）根据P＝UI算出小灯泡消耗的功率值以及变化值。
4．在如图所示的电路中，M为电子集成元件，其阻值与两端所加的电压成正比，（即RM=kUM，式中k为常数）且遵循欧姆定律，L是小灯泡（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（）
A.灯泡L变亮B.通过电阻R的电流减小
C.电子元件M两端的电压不变D.灯泡L的实际功率不变
【来源】
【答案】D
【解析】由电路图可知，电子集成元件M与灯泡L、滑动变阻器R串联；
因电子集成元件M的阻值与两端所加的电压成正比，且遵循欧姆定律，根据这个特征可知，如果元件M两端电压升高时，电阻成比例增大，所以通过M的电流不变，即电流为定值；
当调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小时，由于集成元件M的调节性能，电路中的电流不变，则通过灯泡L和滑动变阻器R的电流不变，故B错误；
点睛：除了欧姆定律的应用，难点是理解清楚题意，即理解清楚“元件M的阻值与两端所加的电压成正比”这个说法，体会其中的意思，当电压升高时，电阻增大，电压减小时，电阻减小，且符合欧姆定律，说明电流是不变的，是一个恒流元件，得出电路中的电流不变，就可以顺利解题了。
5．以下估测值中，最符合实际的是（）
A.一个苹果的质量约为150g
B.蜗牛爬行的速度约为0.5m/s
C.多数人脉搏跳动100次用时约为l5min
D.家用空调的电功率约为30W
【来源】
【答案】A
【解析】A.一个苹果的质量约为150g，A符合实际；
B.蜗牛爬行的速度很慢，应该约为0.5cm/s，故B不符合实际；
C.多数人脉搏跳动约为70次/min，跳动100次用时约l.5min，故C不符合实际；
D.家用空调的电功率约为1kW-2kW，故D不符合实际；
故选A。
点睛：此类型的题目要求对所学的物理量有熟悉的认知，特别是单位大小要认识清楚，要多注意理论联系实际，生活中留心积累。
6．下列家用电器工作时，利用电磁波的是（）
A.电饭煲B.吹风机C.微波炉D.电热毯
【来源】
【答案】C
【解析】A.电饭煲工作时，电能转化为内能，利用了电流的热效应，故A不符合题意；
B.吹风机工作时，电能转化为内能和机械能，没有利用电磁波，故B不符合题意；
C.微波炉工作时，利用了电磁波能够传递能量的特点，依靠电磁来加热食物，故C符合题意；
D.电热毯工作，电能转化为内能，利用了电流的热效应，故D不符合题意；
故选C。
点睛：牢记微波炉是利用电磁波传递能量工作的典型例子，这类的题目从能的转化过程，很容易判断，特别是利用热效应工作的用电器，生活中我们都是很熟悉的。
7．关于物理学知识，下列说法正确的是（）
A.大气压是大气产生的压强，大气压随着海拔高度的升高而降低
B.相距较近的两艘轮船，平行同向快速行驶时，容易发生碰撞事故，其原因是流体流速越快，流体压强越大
C.电流通过用电器时，其消耗的电能可以通过关系式UIt求得，但不能直接用关系式I2Rt进行求解
D.大多数汽车的核心部件是内燃机。四冲程内燃机工作时，主要靠压缩冲程获得动力
【来源】
【答案】A
C、电流通过用电器时，其消耗的电能可以通过关系式UIt求得，对于纯电阻用电器可以直接用关系I2Rt进行求解。故C错误。
D、在四个冲程中，使汽车获得动力的冲程是做功冲程。故D错误。
故选：A。
点睛：内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。
8．关于电学知识，下列法正确的（）
A.如图，表盘上的“3000r/kW?h”表示电能表转盘转过3000圈，消耗电能3600kW
B.如图，在家庭电路中，开关应接在火线和用电器之间
C.如图，在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，为了减少误差，应调节滑动变阻器在电路中的阻值，多次测量求平均值
D.如图，实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越小，这个电阻产生的热量越多
【来源】
【答案】B
【解析】解：
A、“3000r/kW?h”表示电路中每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转3000转，故A错误；
B、在家庭电路中，开关要接在火线和灯之间，这样断开开关时，灯没有电，便于维修或换灯泡，故B正确；
C、由于灯丝电阻随温度的升高而增大，在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中，调节滑动变阻器在电路中的阻值，多次测量求平均值无意义，故C错误；
D、由Q=I2Rt可知在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多，故D错误。
故选：B。
点睛：本题为电学综合题，考查了电能表参数的理解、开关的连接方法、灯丝电阻与温度的关系、焦耳定律，知识点较多，要求认真审题，属于易错题！
9．中国选手张湘祥在奥运会上获得男子举重62kg级冠军，挺举成绩是176kg，图为他比赛时的照片。他在挺举过程中对杠铃做的功最接近（）
A.600JB.1200JC.1800JD.3400J
【来源】
【答案】D
点睛：此题主要考查的是学生对重力、功的计算公式的理解和掌握，估测出举高的高度是解决此题的关键。
10．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）
A.电风扇B.洗衣机C.电热水壶D.电视机
【来源】
【答案】C
【解析】利用电流热效应工作的用电器，电能主要转化为内能。
A、电风扇工作部分是要是电动机，工时作将电能转化为机械能，利用了磁场对电流的作用力工作，故A不符合题意；
B、洗衣机工作部分是要是电动机，工作时将电能转化为机械能，利用了磁场对电流的作用力工作，故B不符合题意；
C、电热水壶工作时将电能转化为内能，再用来加热水，利用了电流的热效应工作，故C符合题意；
D、电视机工作时主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题
故选C。
点睛：根据能的转化情况很容易判断是否利用电流的热效应工作，但要注意超导材料不能用于电热类用电器，因为电流的热效应，必须有电阻时才可以发热。
11．中央电视台“加油向未来”某期节目中,有一项比赛,两个小组利用完全相同的设备,通过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜。以下判断正确的是
A.骑车发电利用了电流的磁效应
B.骑车发电利用了磁场对电流的作用
C.获胜小组获得的电流要大些
D.两个小组烤熟面包用的发热体是串联的
【来源】
【答案】C
点睛：本题以骑车发电来烤熟面包为题，考查了物理知识在骑车发电来烤熟面包上的应用，体现了物理与科技的联系，有一定意义。
12．如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则
A.当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大
B.当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C.当滑片P在a端时,灯泡正常发光
D.当滑片P在b端时,电路总功率最大
【来源】
【答案】C
【解析】由电路图知道，灯泡和滑动变阻器串联在一起；当滑片P从b端向a端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，所以电路总电阻变小，故A错误；当滑片P从a端向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电流减小，由P=I2R知道，灯泡的实际功率减小，灯泡亮度会变暗，故B错误；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，灯泡两端的电压等于电源电压220V，所以灯泡正常发光，故C正确；当滑片P在b端时，总电阻最大，电路中电流最小，由P=UI知道，电路总功率最小，故D错误，故选C。
点睛：本题考查都是电路的动态分析，解题的关键是明确滑动变阻器滑片位置不同时，接入电路电阻的特点。
13．关于家庭电路和安全用电的说法正确的是
A.检查和维修电路时，必须首先切断电源
B.使用测电笔时，手不能接触笔上任何金属体
C.只有大功率用电器才需使用三孔插座
D.家庭电路中，电能表是用来测量电功率的仪表
【来源】
【答案】A
故答案为A。
点睛：安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
14．如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于变阻器的B端时，电压表的示数为6V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J；当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数变化了2V．下列结果正确的是（）
A.R1先后两次消耗的电功率之比为3：4
B.滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω
C.电源电压为10V
D.R1的阻值为20Ω
【来源】
【答案】B
即R16V＝R14V,可得：R1＝R，当滑片滑到B端时，R1两端电压为：U1＝U﹣U2＝12V﹣6V＝6V；由Q＝t＝36J可得：R1＝×10s＝10Ω，故D错误；因R2＝R1，所以变阻器R2的最大阻值为10Ω，故B正确；电源电压：U＝I1R16V＝R1+6V＝×20Ω6V＝12V,故C错误；滑片在中点时，R1两端的电压为U1′＝U﹣U2′＝12V﹣4V＝8V，则R1先后两次的电压之比为：，由P＝可得R1先后两次消耗的电功率之比：，故A错误。故选：B
点睛：由电路图可知，当滑片P置于变阻器的b端时，定值电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联；当滑片P置于变阻器的中点时，定值电阻R1与滑动变阻器阻值的一半串联．（1）先根据串联电路的分压特点求出当滑片P置于变阻器的中点时电压表的示数，再根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压以及电路中的电流，利用电源的电压不变得出等式即可得出R1和R之间的关系；再根据Q＝I2Rt表示出在20s内定值电阻R1产生的热量，进一步得出R和R1的阻值，代入电源电压的表达式即可求出电源的电压；（2）根据P＝和电阻之间的关系即可求出R1先后两次消耗的电功率之比。
15．下列说法中正确的是（）
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联，靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下，导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把导线A剪为相等的两段，其中一段拉长到原来的长度，其阻值大于导线A的原阻值
【来源】
【答案】D
【解析】绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部中的自由电荷很少，而不是几乎没有电荷，故A错误；两个完全相同灯泡串联，则通过的电流相等，由P=I2R知道，两灯泡的实际功率相等，所以两灯泡的亮暗相同，故B错误；电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，电压一定的情况下，通过电阻的电流不变，故C错误；导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关，材料和温度相同，长度越大、横截面积越小，其电阻越大。若把导线A剪为相等的两段，其中一段拉长到原来的长度后，材料和温度、长度不变，横截面积变小，所以电阻变大，即其阻值大于导线A的原阻值，故D正确，故选D。
点睛：本题考查的是绝缘体不导电的原因和串联电路特点、电功率公式及影响电阻大小因素等，考查的知识点较多，但难度不大，需要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。16．如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）
A.要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V
B.小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C.当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光
D.当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
【来源】
【答案】D
【解析】解：闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压。（1）因为电压表测灯泡的电压所以电压表的示数增大1V，即小灯泡L两端的电压增大1V，故A错误；（2）灯泡的电阻：＝12Ω，滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大电流最小，小灯泡的实际功率最小，所以，电路中的最小电流：I＝＝0.2A，则小灯泡L的最小实际电功率：PL小＝I2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W，故B错误；通电10s滑动变阻器消耗的电能：WR＝I2Rt＝（0.2A）2×48Ω×10s＝19.2J，故D正确；（3）当滑片P移到变阻器的中点时，电路中的电流：I′＝A，此时灯泡的实际功率：PL′＝（I′）2RL＝（A）2×12Ω≈1.33W＜3W，所以，此时灯泡不能正常发光，故C错误。故选：D。
17．如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（）
A.电路消耗的最小功率为2.5W
B.滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C.滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D.滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
【来源】
【答案】B
此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝IR滑＝0.4A××20Ω＝4V，因串联电路电压规律可得此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑＝10V﹣4V＝6V，灯泡的实际功率：PL＝UL′I＝6V×0.4A＝2.4W；故B正确，C错误；滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：WL＝UILt＝10V×0.5A×2×60s＝600J，故D错误。故选：B。
点睛：当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，知道电路中的电流，灯泡正常发光，根据欧姆定律求出灯丝电阻；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小，利用串联电路的特点和功率的公式即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率；然后即可比较判断；滑片P在中点时，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P＝UI求出灯泡的实际功率；根据W＝UIt可求出电流通过灯泡做的功。
18．“焦耳”是下列哪个物理量的单位（）
A.功率B.电功C.压强D.长度
【来源】
【答案】B
【解析】解：A、功率的主单位是瓦特；B、电功的主单位是焦耳；C、压强的主单位是帕斯卡；D、长度的主单位是米；故答案选B；
点睛:解答此题需要知道每一个物理量的主单位。
19．如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）
A.要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V
B.小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C.当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光
D.当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
【来源】
【答案】D
【解析】解：闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压。（1）因为电压表测灯泡的电压所以电压表的示数增大1V，即小灯泡L两端的电压增大1V，故A错误；（2）灯泡的电阻：＝12Ω，滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大电流最小，小灯泡的实际功率最小，所以，电路中的最小电流：I＝＝0.2A，则小灯泡L的最小实际电功率：PL小＝I2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W，故B错误；通电10s滑动变阻器消耗的电能：WR＝I2Rt＝（0.2A）2×48Ω×10s＝19.2J，故D正确；（3）当滑片P移到变阻器的中点时，电路中的电流：I′＝A，此时灯泡的实际功率：PL′＝（I′）2RL＝（A）2×12Ω≈1.33W＜3W，所以，此时灯泡不能正常发光，故C错误。故选：D。
20．最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（）
A.欧姆B.焦耳C.奥斯特D.法拉第
【来源】
【答案】B
21．家庭电路中，下列操作符合要求的是（）
A.家庭电路的开关，接在零线或火线上都可以
B.发现开关跳闸后，应立即合上
C.使用试电笔时，手指不能碰到笔尾金属体，以免发生触电事故
D.输电线进户后，应先接电能表
【来源】
【答案】D
【解析】A、当家庭电路的开关接在零线上时，即使开关断开，电灯或其他用电器仍带电，易发生触电事故，故A不符合要求；B、空气开关跳闸后，应检查故障，检查完后再合上开关，B不符合要求；C、如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光，不能辨别火线和零线；故C不符合要求；D、输电线进户后应先接电能表，因为电能表测量整个家庭电路消耗的电能；故D符合要求。故选：D。
点睛：（1）控制电灯的开关应安装在火线与灯之间；（2）空气开关跳闸后，应检查故障，检查完后再合上开关；（3）测电笔的正确使用方法，手一定接触笔尾金属体，一定不要接触笔尖金属体；（4）家庭电路中电能表的作用是测量家里消耗了多少电能，接在家庭电路的干路上。
22．下列措随不符合安全用电规范的是（）
A.用湿布擦抹正在工作的台灯
B.用电器的金属外壳接地
C.用电器的开关装在火线上
D.使用测电笔时，手接触笔尾的金属电极
【来源】
【答案】A
点睛：（1）湿物体是导体，接触带电体容易发生触电；（2）大功率或带有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全；（3）开关应该接在灯泡和火线之间；（4）使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，认为带电体不带电是十分危险的。
23．当代家庭的生活离不开电，但也时常因为用电不规范造成火灾，以下用电措施不可能造成火灾的是（）
A.同时使用许多大功率用电器
B.电线绝缘皮破损后用普通胶带包裹
C.电冰箱的金属外壳接地
D.保险丝熔断后，用铜丝来代替保险丝
【来源】
【答案】C
【解析】A.同时使用许多大功率用电器时，干路电流会很大，由于电流的热效应，导线发热，可能引起火灾，故A不符合题意；
B.电线绝缘皮破损后用普通胶带包裹，因为普通胶带不符合电气绝缘标准，可能在电流较大时绝缘能力下降而导致火灾，故B不符合题意；
C.电冰箱的金属外壳接地，是为了在电冰箱漏电时将电流导入大地，保证人员的安全，是正确的做法，不会引起火灾，故C符合题意；
D.保险丝熔断后，不可用铜丝来代替保险丝，因为钢丝在高温时也不会熔断，可能引起火灾，故D不符合题意；
故C选项不会引起火灾，符合题意。
点睛：保险丝由电阻较大，熔点较低的金属材料制成，当电流过大时，温度升高达到熔点时，会熔断而自动切断电路，而铁丝或铜丝在电流过大时也不会熔断，不能起到应有的保护作用，故不可用铁丝或铜丝代替保险丝。
24．以下安全警示语中涉及的物理知识正确的是（）
A.汽车尾部标有“保持车距”﹣﹣惯性
B.景区水池边立有“水深危险”﹣﹣光的反射
C.商场走廊过道标有“小心碰头”﹣﹣摩擦力
D.输电铁塔下挂有“严禁攀爬”﹣﹣电生磁
【来源】
【答案】A
【解析】A.汽车尾部标有“保持车距”﹣﹣是因车具有惯性，如果车距过近，刹车时不能立即停下而发生危险，故“保持车距”是为了附上惯性带来的危害，故A正确；
B.景区水池边立有“水深危险”﹣﹣是由于光的折射，从水面上看时，感觉水浅，但实际水比较深，与反射无关，故B错误；
C.商场走廊过道标有“小心碰头”﹣﹣提示人们注意避开危险物体，引起伤害是由于力的作用是相互的，与摩擦力无关，故C错误；
D.输电铁塔下挂有“严禁攀爬”﹣﹣因为铁塔是导体，且高压带电体容易发生电弧触电，与磁生电无关，故D错误；
故选A。
点睛：关键是惯性的理解，惯性即物体保持运动状态不变的性质，是物体最基本的属性之一，注意要能用惯性解释生活中的现象。
25．安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视，并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中，以下选项应叫答“对”的是（）
A.有时可在电线上晾哂衣服
B.熔丝烧断后，可用铜丝代替接上
C.控制电灯的开关应接在零线上
D.发现有人触电，应立即断开电源开关，切断电路
【来源】
【答案】D
【解析】A、在电线上晾哂衣服，容易触电，故不能在电线上凉晒衣服，故A错误；
B、铜丝的熔点高，电阻小，当电流过大时也不会熔断，不能用铜丝代替保险丝，故B错误；
C、为了安全，电灯开关必须接在火线上，这样开关断开时，灯与火线断开更安全，故C错误；
D、发现有人触电后，应立即断开电源开关，然后在施救，这样触电的人脱离了电源，施救的人也不会触电，故D正确。
故选D。
点睛：重点是安全用电常识，要理解因为人是导体，才会触电，当有人触电时，不可直接去拉触电的人，这样施救者也会触电，而应先断开电源，再进行施救。
26．一种试电笔的构造如图所示，下列关于它的作用和使用描述正确的是（）
A.试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电
B.试电笔通常也用来检查电气设备的外壳是否带电
C.使用时手指不能碰到金属笔卡
D.使用时人不会触电是因为试电笔氖管中的氖气不会导电
【来源】
【答案】B
【解析】解：A、试电笔是用来辨别火线和零线的，故A错误；B、试电笔也用来检查电气设备的外壳是否带电，故B正确。C、用试电笔时，手接必须接触笔尾的金属卡，故C错误
D、人不会发生触电事故，在试电笔的构造中，有一个1MΩ以上的高值电阻，在使用时此电阻与人体串联，此时试电笔的高值电阻分担的电压很大，人体分担的电压很小，通过人体的电流很小的缘故，故D错误。故选：B。
点睛：掌握试电笔的结构作用和使用方法即可作答此题。
27．在使用图所示的插线板时发现：只有在开关闭合时，指示灯才能发光，插孔才可以提供工作电压：即使指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压。下图中插线板电路连接符合上述现象及安全用电要求的是（）
A.B.C.D.
【来源】
【答案】A
【解析】解：
故选：A。
点睛：根据用电器之间是否相互影响是判断用电器串联和并联的方法之一；
28．关于家庭用电及安全常识。下列说法正确的是（）
A.低于220V的电压对人体是安全的
B.家庭电路中，各用电器都是串联在电路中的
C.控制用电器的开关应该接在该用电器和零线之间
D.外壳为金属的用电器，用三线插头是防止漏电而采取的安全措施
【来源】
【答案】D
【解析】A、不高于36V的电压为安全电压，低于220V的电压远远超出了安全电压的范围，故A错误；
B、家庭电路中各用电器要能互不影响，独立工作，所以都是并联的，故B错误；
C、开关应接在用电器和火线之间，这样在断开开关时，用电器与火线断开，更安全，故C错误；
D、外壳为金属的用电器使用三线插头是为了防止漏电而采取的安全措施，即用电器漏电时，电流通过地线导入大地，保证使用人员的安全，故D正确。
故选D。
点睛：注意理解三脚插头和三孔插座的作用，其中第三个脚或孔分别连接用电器的外壳和大地，当用电器漏电时，电流能通过地线导入大地，从而保证人员的安全。29．自2009年起，每年5月12日为全国“防灾减灾日”，今年是汶川地震10周年。下列关于地震发生时的做法正确的是
A.在六楼的同学选择坐电梯尽快逃生
B.室外的同学跑到教室内躲避
C.在三楼教室的同学，马上到阳台大声呼救
D.注意避开吊灯、电扇等悬挂物，可用书包、枕头、靠垫等保护头部
【来源】
【答案】D
【解析】A.地震发生时，不能选择坐电梯逃生，因为地震时，电源容易损坏以及发生火灾，且电梯容易发生变形而无法运行，故A错误；
B.地震发生时，应该到室外躲避，而不应该到室内，故B错误；
C.D.地震发生时，应注意避开吊灯、电扇等悬挂物，可用书包、枕头、靠垫等保护头部，躲在比较小的空间内，如卫生间，墙角等处，马上到阳台大声呼救也是错误的，故C错误，D正确；
故选D。
点睛：地震以及其它避险常识是我们每一个人都应该学习和掌握的，要注意平时的学习及演练，增强防范及自救能力。
30．下列关于生活用电的说法中错误的是（）
A.使用测电笔时，人体要接触笔尾金属体，但绝不能接触笔尖金属体
B.控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间
C.家庭电路中空气开关跳闸，一定是由于电路短路引起的
D.安全用电要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【来源】
【答案】C
【解析】用测电笔时，手必须要接触笔尾金属体，这样才能使测电笔发挥作用，但绝不能接触笔尖金属体，故A正确；家庭电路的开关应该装在火线上，这样可防止断开开关后用电器仍带电，故B正确；家庭电路中空气开关跳闸，是电路电流过大造成的，电流过大的原因是：一是短路；二是用电器的总功率过大，故C错误；不接触低压带电体，不靠近高压带电体，符合安全用电原则，故D正确，故选C。
点睛：本题考查的是安全用电知识、触电的应急措施的了解与掌握，可以加强用电安全意识，有利于自我保护。
31．在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下述情况中可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（）
（1）电路中增加大功率的用电器；
（2）插座中的两个线头相碰；
（3）开关中的两个线头相碰；
（4）户外输电线绝缘皮破损。
A.（1）和（2）B.（2）和（3）C.（1）和（3）D.（2）和（4）
【来源】
【答案】A
点睛：家庭电路中电流过大，会引起家庭电路中空气开关跳闸。其原因主要有两种，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大。根据各种情况中的现象，进行判断。
32．如图所示的做法中，符合安全用电原则的是（）
A.B.C.D.
【来源】
【答案】A
【解析】解：A、电冰箱的金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故正确；B、水是导体，用湿抹布擦发光的灯泡很容易触电，故B错误；C、用手指触碰插座的插孔的做法很危险，不符合安全用电的原则，故C错误；D、下雨时不能在大树下避雨，容易造成雷电灾害，故D错误；
点睛：用电器的金属外壳必须接地，可防止由于金属外壳带电而使得人触电。安全用电的原则是不靠近高压电源，不接触低压电源；雷雨天，不能在树或某些高大建筑物下避雨这样容易造成了雷电灾害。
33．下列说法正确的是
A.图甲中磁铁静止时A端总是指向地理北方，则A端是磁铁的北极
B.图乙为动圈式话筒的结构示意图，它的工作原理是磁场对电流的作用
C.图丙为水位自动报警器，当水位上升到金属块A时，红灯不亮绿灯亮
D.图丁所示的现象中，同时工作的用电器过多不会使家庭电路电流过大
【来源】
【答案】A
【解析】A.图甲中磁铁静止时A端总是指向地理北方，则A端是磁铁的N极即北极，而S极指南，故A正确；
D.图丁所示的现象中，同时工作的用电器过多，干路通过的电流会过大，导线会过热，甚至引起火灾，故D错误；
故选A。
点睛：注意区分电磁感应和磁场对通电导线作用力的两个原理，容易混淆，从能的转化看，两者是相反的，即电磁感应现象中将机械能转化为电能，而磁场对通电导线的作用力，将电能转化为机械能。
34．下列有关物理现象中说法正确的是
A.家庭电路中电流过大时，可能是电路发生了短路
B.物体内能增加时，一定是外界对物体做了功
C.声控开关是利用声音的音调来控制电路的
D.光可以在真空中传播，其传播速度与超声波相同
【来源】
【答案】A
【解析】A.家庭电路中电流过大时，可能是电路发生了短路，也可能是同时工作的用电器总功率过大，故A正确；
B.物体内能增加时，可能是外界对物体做了功，也可能从外界吸收了热量，故B错误；
C.声控开关通常是声音的响度达到一定级别时闭合，所以是利用声音的响度来控制电路的，故C错误；
D.光可以在真空中传播，其传播速度是宇宙中最快的速度，而超声波的速度要慢的多，且不能在真空中传播，故D错误；
故选A。
点睛：牢记改变物体内能的两种方式，即热传递和做功，两种方式对于内能的改变是等效的，两种方式很容易区分，做题不难。
35．在生活中，我们有时会遇到以下几种情况，在下述情况中可能引起家庭电路中空气开关跳闸的是（）
（1）电路中增加大功率的用电器；
（2）插座中的两个线头相碰；
（3）开关中的两个线头相碰；
（4）户外输电线绝缘皮破损。
A.（1）和（2）B.（2）和（3）C.（1）和（3）D.（2）和（4）
【来源】
【答案】A
【解析】解：（1）可以导致用电器的总功率过大，根据I=可知会导致电流过大，引起空气开关跳闸；（2）插座中的两个线头相碰，会造成电路短路；从而造成电流过大，引起家庭电路中空气开关跳闸；（3）开关中两个线头相碰，会导致开关无法控制用电器，用电器将一直工作，不会引起中空气开关跳闸；（4）户外输电线绝缘皮破损，不会引起家庭电路中的电流过大，不会引起家庭电路中空气开关跳闸。所以答案为：A。
点睛：家庭电路中电流过大，会引起家庭电路中空气开关跳闸。其原因主要有两种，一是用电器短路，二是用电器的总功率过大。根据各种情况中的现象，进行判断。
36．“珍爱生命，注意安全”是中学生应具备的基本安全意识。下列关于安全用电的说法正确的是（）
A.只要不接触高压设备就不会触电
B.使用测电笔时，手指不能接触笔尾金属体
C.电灯的开关可以接在零线和灯泡之间
D.一旦发生触电事故，应先切断电源再进行抢救
【来源】
【答案】D
【解析】安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体，因为当人靠近到高压线一定距离时就会造成电弧触电或跨步电压触电，故A错误；使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，否则容易造成误判，因为认为带电体不带电是十分危险的，故B错误；控制电路的开关应该接着用电器和火线之间，控制灯泡的开关要与火线相连，故C错误；发生触电事故时，首先要立即切断电源再采取措施抢救触电者，而不是用手去拉触电者，故D正确，故选D。
37．如图甲所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端，R1、R2的U～I关系图象如图乙所示：在上述过程中，滑片P从任意一点滑动到另外一点时，电流表A的示数变化量为△I，电压表V1、V2的示数变化量分别为△U1、△U2，R1、R2的功率变化量分别为△P1、△P2，则（）
A.R1的阻值为70ΩB.电源电压是18V
C.||=||总成立D.||=||总成立
【来源】
【答案】BC
【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于右端时，变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R2的电压为0，此时R1两端电压最大且等于电源电压，如上所示：
由图象可知，即：U=18V，电路中的最大电流I最大=0.9A，
由欧姆定律可得，R1的阻值：
R1===20Ω，故A错误，B正确；
（2）设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，则电压表V2示数的变化量：
|△U2|=|（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）|=|（I2﹣I1）R1|=|△IR1|，
所以：||=R1
根据串联电路各部分电压等于电源总电压，故有：|△U1|=|△U2|，
所以：||=||=R1，故C正确；
（3）|△P1|=|P1﹣P1''|=|I12R1﹣I22R1|=|R1（I1+I2）（I1﹣I2）|=|R1（I1+I2）△I|=R1（I1+I2）|△I|；
故||=R1（I1+I2）﹣﹣﹣﹣﹣①，
同理：||=R2（I1+I2）﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②知，只有R1=R2时，||=||才成立，故D错误。
故选：BC。
点睛：本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，根据欧姆定律和串联电路中的电压和电流特点分析两电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的关系，结合串联电路电压的规律分析；
38．如图甲电路中，电源电压保持不变，R1是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）
A.电源电压为14V
B.R2的最大阻值是30Ω
C.滑片P由a向b恰好移动三分之一长度时R1的电功率为1.25W
D.滑片P在a端时，2分钟内R2消耗的电能是144J
【来源】
【答案】BCD
电路中电流是：，所以R1的电功率是：P1=I″2R1=（0.25A）2×20Ω=1.25W，故C正确；因为当P在a端时，电路中电流是I''=0.2A，U1''=4V，所以2分钟内R2消耗的电能是：W2=U2I''t=6V×0.2A×120s=144J，故D正确，综上所述应选BCD。
点睛：本题考查的是串联电路特点、欧姆定律以及电功率和电功公式的应用，解题的关键是正确分析电路，并能从图象中获取有用信息。
39．为测量小灯泡的电功率，某实验小组选用了如图所示的电路图进行实验，其中小灯泡上标有““的字样灯丝的电阻随温度的升高而变大，电源的电压恒为，则
A.当小灯泡正常发光时，电路中的电流为
B.当小灯泡正常发光时，滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为4：5
C.当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为300J
D.当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，其实际功率大于
【来源】
【答案】ABD
【解析】A.根据的变形式计算，当小灯泡正常发光时，电路中的电流为：
，故A正确；
B.根据串联电路的分压特点，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压为：
，
所以滑动变阻器与小灯泡两端的电压之比为：
，故B正确；
C.当小灯泡正常发光时，10min内电路消耗的总电能为：
，故C错误；
D.当小灯泡两端的实际电压为额定电压的一半时，按灯丝电阻不变计算实际功率为：
；
在实际当中，当实际功率变小时，灯丝温度降低，灯丝的电阻变小，所以电压减小一半时，其实际功率会大于，故D正确；
故选ABD。
点睛：最后一个选项，一定要注意灯丝的电阻会随温度而变化，通常金属电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，所以小灯泡的实际功率会大于额定功率的四分之一。
40．“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力.根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然.输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小.如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失.
设发电厂的输出电功率P0=1.1×108W，输电线路上的总电阻为10Ω。
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率P1=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______.
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率P1之比P2：P1=_______.所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失.
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料.
【来源】
【答案】10001×1071：111×1051：100热功率超导材料
【解析】（1）采用110kV的超高压输送电能，即；
由P=UI得输电线路的电流为：
；
此时输电线路的热功率：
此功率与输出电功率P0之比为：
；
（2）若采用1100kV超高压输送电能，即；
此时输电线路的电流为
则输电线路的热功率为
该功率与高压输送电能损失的热功率P1之比为
可见采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，根据可知，只能是导线的电阻为零，所以还可以采用超导体做为输电线材料。
41．如图甲是我市一款按租用时间收费的共享电动汽车。五一期间，小柯一家租用电动汽车去旅游，从租车点到目的地，手机导航显示行驶72千米，共花去租车费45元。表一是该车与某型号燃油汽车部分项目比较表。
（1）当该电动汽车空载停在水平地面上时，求汽车对地面的压强_________。
（2）电动汽车载着小柯全家（人和行李共200千克）从一坡底行驶到坡顶，如乙图。求在该过程中，汽车电动机克服重力所做的功____________。
（3）若小柯全家驾驶表一中的燃油汽车行驶72千米，所需油费_______元，汽车排放二氧化碳_______千克。
（4）分析（3）题数据，小柯认为他们没有必要租用电动汽车，因为没有给家庭带来经济上的节约。对小柯的这种想法，你如何评价并说明理由____________。
【来源】
【答案】4×105Pa5×105J44.6417.28租电动汽车花费45元＞燃油汽车费用44.64元，从经济考虑没有节约，但是减少了环境污染
【解析】（1）当该电动汽车空载停在水平地面上时，汽车对地面的压力等于车的重：
汽车对地面的压强：
（2）电动汽车载着小柯全家（人和行李共200千克），则总重力：
由图知，汽车从一坡底行驶到坡顶，其上升高度为：
汽车电动机克服重力所做的功：
（3）由表格数据可知，燃油汽车每百公里耗油10升，则行驶72km耗油的体积：
油费为：；
由表格数据可知，燃烧1升汽油排放2.4千克二氧化碳，则二氧化碳的排放量为：
。
（4）单从经济方面考虑，租电动汽车花费45元＞燃油汽车费用44.64元，的确没有节约，但从环境保护角度来看，电动汽车零排放，即不排放污染物，而燃油汽车使用中会排放大量的二氧化碳、氢氧化物等污染性废气，造成严重的环境污染问题，所以从环保的角度讲租用电动汽车还是值得的。
点睛：考查了压强、做功、密度等公式的应用，注意第二问中求克服重力做的功，应该用上升的竖直高度计算，不能用斜面的长堆计算；另外注意最后一问，环保是当今社会的热点问题，一切应从环保角度出发，不能单考虑经济效益。
42．小柯家新添了一台变频空调，部分参数如下表所示。当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷（热）功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
（1）空调接人家庭电路后，与其他用电器_______联。
（2）假设该空调开机后以最大制冷功率工作0．5h，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了2.5h，全过程空调消耗的电能为1.9k·Wh。求
①前0.5h空调消耗的电能_________。
②后2.5h通过空调的电流_______。
【来源】
【答案】并0.8kW?h2A
【解析】（1）家电电器因为要独立工作互不影响，所以都是并联的，故空调接人家庭电路后，与其他用电器并联。
由可得，后2.5h通过空调的电流：
。
点睛：主要是电功率的计算，除了基本公式灵活运动用外，注意公式应用时单位的统一，先考虑好电功的单位是用和是用J，实际计算中哪个简单可以用哪一个单位。
43．如图甲所示的电路：其中为多种半导体材料混合制成的电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将置于可调温装置中不影响电路的连接，当的温度从最低调至最高的过程中，由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系，得到此过程中的完整图象，如图丙所示。求：
由乙图可知，的阻值随温度的升高而______；当的温度由最低升高的过程中，电路中的电流变化是______；以上选填“变大”、“不变”或“变小”
定值电阻的阻值为多少_____________；
当的温度为时，电阻的电功率为多少___________。
【来源】
【答案】变小变大见解析见解析
【解析】由乙图可知，的阻值随温度的升高而变小；
当的温度由最低升高的过程中，由于电阻变小，电路总电阻也变小，根据可知，电路中的电流变化是变大；
由图丙即的完整图象知，电流与电压成正比，即电阻是不变的，可以根据任一交点数据求出电阻，如电压3V时，电流为0.6A，所以定值电阻的阻值为：
。
由图可知，当??2取最大值为17.5Ω时，电路中有最小电流，则电源电压等于：
由图乙知，当R2温度为28℃时，R2''=10Ω，所以电路中电流为：
电阻R2的电功率为：
。
点睛：考查了欧姆定律的应用及电功率的计算，关键是电路的动态分析，要能将甲、乙、丙三个图结合起来分析得到有用的条件，理解清楚题意解题就不难了。
44．如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关______，若此时电流表A1和A2的实数之比为2：5，则R1与R2的电阻之比为______，R1与R2消耗的电功率之比为________.
【来源】
【答案】S1S33:22:3
【解析】如图所示的电路，当闭合开关S1、S3，断开S2时，R1与R2分别为两个支路，可以组成并联电路；
电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，若此时电流表A1和A2的示数之比为2：5，即两电阻电流比为：
，
则R1与R2的电阻之比为：
；
R1与R2消耗的电功率之比为：
点睛：在读懂电路图的基础上，即明确电流表A1测量R1的电流，电流表A2测量干路电流，然后将比的前、后项分别代入公式计算即可。
45．如图所示，电源电压不变，R2=30Ω，R3=10Ω．只闭合S1，电流表?示数为0.2A，电压表?示数为4.0V，则定值电阻R1为_______Ω，电源电压为_______V．闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为_______，通电lmin电阻R1产生的热量为_______J。
【来源】
【答案】2065：2108
【解析】（1）只闭合S1，电阻R1、R3串联，电流表测电路中的电流，电压表测量电阻R1的电压。由欧姆之比为；通电lminR1产生的热量：Q1＝I12R1t＝（0.3A）2×20Ω×60s＝108J。
点睛：（1）只闭合S1，电阻R1、R3串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是电阻R1两端的电压。根据欧姆定律即可求出R1的阻值；根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压；（2）闭合S1、S2、S3，电阻R1、R2并联，电流表A1测量的是干路中的总电流，A2测量R2的电流，电压表测量的是电源电压。根据欧姆定律和并联电路的特点分别求出电流表A1、A2示数，然后求出比值；根据Q＝I2Rt求出R1产生的热量。
46．如图是现代家庭中的电子式电能表，它的示数为_______kW?h。
【来源】
【答案】318.6
【解析】如图电能表的单位是kW?h；
表盘示数为003186，由于最右边一位是小数位，所以正确读数为：318.6kW?h。
点睛：重点是电能表的读数，注意电能表的单位，且读数时最右边一位是小数，不可当成个位来读数。
47．如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值之比为2：1．开关S断开时，R1与R2的电功率之比为_____：开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为_____。
【来源】
【答案】2：12：3
【解析】解：
（1）已知电阻R1与R2的阻值之比为2：1，则R1=2R2，
开关S断开时，电阻R1、R2串联，
因串联电路中电流处处相等，
则R1与R2的电功率之比：===；
开关S断开时，电阻R1、R2串联，此时电路中的电流I===，
此时电压表测R1两端的电压，
由I=可得，电压表的示数：
U1=IR1=×R1=×2R2=；
（2）开关S闭合后，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，即电压表的示数为U；
所以，开关S闭合前后，电压表两次的示数之比为=。
点睛：本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
48．下面是两则科技新闻：①“天眼一FAST”第一次发现了一颗距地球4000光年的毫秒脉冲星；②我国新能源汽车产业发展迅速，锂电池单体能量密度已达230W?h/kg其中“光年”是_____的单位，“W?h”是_____的单位。（填物理量名称）
【来源】
【答案】长度能量
【解析】解：物理学中，“光年”是光在1年中走过的路程，是长度单位；W?h是功率与时间的乘积，是能量单位。
点睛：知道光年是长度单位，不要受“年”的影响，W?h是能量单位。
49．两个电阻的电流随电压变化的关系图象如图甲所示，将它们连接在如图乙所示的电路中。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2两端的电压之比为_____；当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，经过一段时间，电流通过电阻R1、R2产生的热量之比为_____。
【来源】
【答案】2：11：2
【解析】根据图甲的数据，利用欧姆定律得：
；；
如图乙，当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电阻R1、R2串联在电路中。
串联电路中电流处处相等，根据可得，电阻R1、R2两端电压之比为：
；
当断开开关S1，闭合开关S2、S3时，两电阻并联，并联时电压相等，根据，再结合可得电阻R1、R2产生的热量之比为：
。
点睛：重点是欧姆定律的应用及电功的计算，除公式的熟练掌握和应用外，读懂电路图是关键，即明确开关不同组合时，两电阻的串联和并联情况。
50．由于导体存在电阻，电流通过导线时会因电流的______效应而造成大量的能量损耗，1911年荷兰科学家发现某些导体在极低温度下_________会突然消失，这种现象称为超导现象，近年来我国在超导领域取得了举世瞩目的成就，用超导电缆输电，可大大降低能量损耗，有一段输电线路，输电电流为200A，输电线路的电阻为0.5Ω，若以超导电缆代替该线路输电1h，可节约电能______kW·h。
【来源】
【答案】热电阻20
点睛：采用高压输电的方式可以减小线路的电能损耗。
51．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为20Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，小灯泡L恰好正常发光；闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率为5.4W，忽略小灯泡电阻随温度的变化，则小灯泡L的电阻为_____Ω，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω；闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，电流表的示数为_____A。
【来源】
【答案】12100.3
【解析】（1）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路只有小灯泡L，且小灯泡L恰好正常发光，则电源电压U＝U额＝6V；由P＝可得，小灯泡的电阻：RL＝＝12Ω；（2）闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，小灯泡被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R的最大阻值并联；电路消耗的总功率为5.4W，由P总＝U总I总可得干路中的电流：I总＝＝0.9A；通过R1的电流：I1＝＝0.3A；由并联电路的电流特点可得，通过滑动变阻器的电流：I滑＝I总﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A；则滑动变阻器的最大电阻：R滑大＝＝10Ω；（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，灯泡和滑动变阻器串联，由题知，移动滑片使滑动变阻器的电功率为0.72W，由P＝UI可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝，灯泡两端的电压：UL＝IRL，根据串联电路的电压特点可得：ULU滑＝U，即IRL＝U，带入数据得：I×12Ω＝6V，化简得2I2﹣I0.12＝0，解方程得：I＝0.2A或0.3A，当滑片移至最左端时，电流最小为I最小＝0.27A，故I只能取0.3A，即电流表示数为0.3A。
点睛：（1）闭合S，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最右端时，电路为小灯泡L的简单电路，且小灯泡L恰好正常发光，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，据P＝可计算小灯泡的电阻；（2）闭合S、S1、S2，滑片P移至最左端时，小灯泡短路，定值电阻R1与滑动变阻器R的最大阻值并联；根据电路消耗的总功率为5.4W，可计算出总电流，进而利用欧姆定律可以计算出R1的电流，进而计算出滑动变阻器R的电流，据欧姆定律计算R电阻。（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，灯泡和滑动变阻器串联，使滑动变阻器的电功率为0.72W时，根据ULU滑＝U列出方程解答即可。
52．如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，小筒底面积为10cm2，大筒底面积为50cm2，装有适量水，金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动（滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计），定值电阻R0=8Ω，AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω，电源电压为6V．当托盘中不放物体时，P位于A端，小筒浸入水中5cm（称量过程中大筒水未溢出），则：R0在电路中的作用是_____，托盘和小筒的总质量为_____g，当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时，R0消耗的功率为_____W。
【来源】
【答案】保护电路500.72
小筒的总质量为：m＝＝0.05kg＝50g；（3）在托盘中放入质量为100g的物体时，托盘和小筒仍处于漂浮状态，浮力仍等于重力，所以浮力的增加量等于重力的增加量，即△F浮＝△G＝△mg＝0.1kg×10N/kg＝1N，根据F浮＝ρ液gV排可得：△V排＝＝＝10﹣4m3；根据V＝Sh可得，增加的浸入深度：△h浸＝＝0.1m；大筒中水面上升的高度：△h上升＝＝0.02m；因为：△h浸＝△h上升d，其中d为小筒向下移动的距离，所以小桶向下移动的距离：d＝△h浸﹣△h上升＝0.1m﹣0.02m＝0.08m；小桶下降0.08m，此时滑片下滑0.08m＝8cm，则变阻器连入电路的长度变为20cm﹣8cm＝12cm，根据题意可知12cm的电阻丝的电阻为12Ω，即R＝12Ω，因为R和R0串联，由欧姆定律可得，此时电路的电流为：I＝＝0.3A；R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.3A）2×8Ω＝0.72W.
点睛：（1）串联电路，各电阻起到分压的作用，从而保护电路；（2）根据漂浮时，浮力等于重力分析解答；（3）托盘中放入100g的物体时，仍然处于漂浮状态，浮力仍等于重力，所以增加的浮力等于增加的重力，根据F浮＝ρ液gV排求出增加的排开水的体积，再根据V＝Sh算出增加的深度；根据“AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，其阻值为20Ω”求出电阻的变化值，得出连入电路的电阻，根据欧姆定律求出电路的电流，最后根据P＝I2R算出电阻R0消耗的功率。
53．如图所示的电路，当S1、S2都闭合时，R1的电功率为25W，当把S2断开时，R1的电功率为4W，则此时R2的电功率为_____W。
【来源】
【答案】6
【解析】分析电路可知，闭合开关S1、S2时，电阻R2被短路，电路只有R1，则R1两端电压等于电源电压为U，由P＝可得，R1的电阻为：R1＝；由图可知，当把S2断开时，R1与R2串联，设此时R1两端电压为U1，R1的电阻为：R1＝；R1的阻值不变，则：；变形可得：，解得：，所以U1＝U；串联电路的总电压等于各分电压之和，即U＝U1U2，则此时R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝U﹣U＝U；根据P＝UI可得，此时R1的电功率与R2的电功率之比为：，则：P2＝P''＝×4W＝6W。
点睛：根据电路图分析电路结构，由R1的功率求出R1的实际电压之比，根据串联电路的电压特点得出功率之比，即可根据灯泡实际功率求出R2上的功率。
54．如图所示，把标有“6V，6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R0=_______。
【来源】
【答案】3Ω
【解析】由“6V，6W”字样知道，灯泡正常发光的额度电压6V，额定功率为6W，由P=UI可知，灯泡正常发光时的电流是：IL=P额/U额=6W/6V=1A；由图知道，灯泡L与电阻R0串联，所以，当灯泡正常发光时，R0两端的电压是：UR=U-UL=9V-6V=3V；又因为串联电路中电流处处相等，所以IR=IL=1A，故R0的阻值是：R0=UR/IR=3V/1A=3Ω。
点睛：本题考查的是串联电路特点和欧姆定律的应用即电灯泡功率问题，难度不大，属于一道基础题。
55．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J。
【来源】
【答案】22003.96×105
Q高＝t＝×60s＝3.96×105J。
56．如图所示，长为40cm、重为10N的匀质杠杆可绕着O点转动，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由与水平方向夹角为30°的位置拉至水平位置（忽略摩擦阻力），在这个过程中，力F的大小将_____（选填“增大”、“不变”或“减小”），力F所做的功为_____J。
【来源】
【答案】增大1
【解析】解：（1）因为拉力F始终与杠杆垂直所以拉至水平位置的过程中，动力臂L的长度不变，G的大小不变，而阻力臂L却逐渐增大；根据：F?L＝G?L′，当L、G不变时，L′越大，那么F越大，因此拉力F在这个过程中逐渐增大；（2）物体重心上升的高度h＝Lsin30°＝40cm×＝10cm＝0.1m，W＝Gh＝10N×0.1m＝1J。
点睛：根据杠杆平衡条件进行分析；根据h＝Lsin30°求出物体重心上升的高度，然后求出克服重力做的功。
57．现用阻值为的电热丝，对质量为2kg的水进行加热，当电热丝通过的电流为4A时，要使水温升高，需要加热的时间至少为______s，若取其中部分水装入杯中，用己调节好的天平进行测量，天平平衡后如图所示，则杯和水的总质量为______水的比热容。
【来源】
【答案】10562
【解析】对质量为2kg的水进行加热，使水温升高，需要吸收的热量为：
；
阻值为的电热丝，当电热丝通过的电流为4A时，电功率为：；
需要加热的时间至少为：
。
天平读数为砝码的质量加上游码指示的质量，所以总质量为：
。
点睛：注意吸热公式、电功、电功率的公式应用时单位要统一，通常都使用主单位进行计算；天平读数时要特别注意游码读数应以左侧为准。
58．如图所示，是某种电热器的电路图，电源电压220V，R1、R2的阻值分别为11Ω、22Ω，通过旋转扇形开关S，接触不同触点，实现高、中、低三个档位的转换，电热器在低温工作时的电功率是_____W，在高温档工作1min产生的热量是_____J。
【来源】
【答案】66003.96×105
Q高＝t＝×60s＝3.96×105J。
59．家庭电路中电灯、电视、电风扇的连接方式是_____（填“串联”或“并联”）；带有金属外壳的电水壶用三脚插头，是为了使用时让金属外壳与______相连。
【来源】
【答案】并联大地
【解析】在家庭电路中，电灯、电视、电风扇工作时是互不影响的，所以它们的连接方式是并联；为了安全用电，避免用电器的金属外壳漏电时发生触电事故，所以带有金属外壳的用电器用三脚插头，与大地相连，以便在漏电时，地线把人体短路，避免触电事故的发生。
点睛：本题主要考查的是家庭电路的连接及安全用电原则，电在给人们带来方便的同时，也给人们带来了危害，所以要掌握安全用电常识，安全用电，避免触电事故的发生。
60．在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡的额定电压为8V，灯泡的额定电压为6V，图乙是灯泡的图象。
当开关S接a时，电压表的示数为，电流表的示数为，求定值电阻的阻值。
开关S接a时，调节电源电压，使灯泡正常发光，此时消耗的功率为1W，求灯泡的额定功率。
开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
【来源】
【答案】。4W。6W。
【解析】（1）由电路图知道，当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，电压表测量R0的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，此时U0=1.2V，I=0.3A，所以电阻R0的阻值是：R0=U0/I=1.2V/0.3A=4Ω；
（2）当开关S接a时，由灯泡L1正常发光知道，此时灯泡L1两端的电压为额定电压，即U1=8V，又因为R0消耗的功率为P0=1W，由P=I2R知道，此时电路中的电流是：I0==0.5A，因为灯泡L1与电阻R0串联，所以，灯泡L1的额定功率是：P1=U1I1=U1I0=8V×0.5A=4W。
（3）开关S接b时，灯泡灯泡L1与电阻L2串联，若灯泡L2正常发光，由图像知道，此时电路在的电流是0.6A，大约L1的额定电流，是不允许的；所以由（2）知道，当灯泡L1正常发光时，电路中的电流是：I1=I2=0.5A，从灯泡L2的U-I图象知道，此时，灯泡L2两端的电压是U2=4V，所以电源电压是：U=U1+U2=8V+4V=12V，
故电路允许达到的最大总功率是：P总=UI1=12V×0.5A=6W。
点睛：本题考查的是电路结构变化时欧姆定律和电功率的理解和应用，解题的关键是要能够准确的分析电路的连接情况，并且能够从图象提取有用信息。
61．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其图象如图所示，在第10s时速度达到，通过的路程为120m。求：
在内汽车的平均速度；
设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为那么在内汽车发动机产生的牵引力所做的功是多少焦耳？
若发动机的转化效率为，则内燃烧了多少千克汽油？已知汽油的热值大约为。
【来源】
【答案】；。千克
【解析】（1）根据题意知道，汽车在10s内通过的路程是120m，所以，由v=s/t知道，在0～10s内汽车的平均速度是：v=s/t=120m/10s=12m/s；
（2）由图象知道，10～20s汽车做匀速直线运动，速度是v′=20m/s，
所以，在10～20s汽车通过的路程是：s′=v′t′=20m/s×（20-10）s=200m；
由平衡条件知道，此时车受到的牵引力等于阻力，即F=f=4000N，
所以，在10-20s内牵引力所做的功是：W=Fs=4000N×200m=8×105J；
（3）根据题意知道，发动机的转化效率是：η=80%，所以，由η=W/Q=W/mq可知消耗汽油的质量是：m=W/ηq=8×105J/80%×5×107J/kg=0.02kg。
点睛：本题考查的是速度公式、功和效率及燃料的热值、以及二力平衡条件的应用，解题的关键是从图象中获取有效的信息，然后进行计算。
62．如图所示的电路中，电源电压为6V并保持不变，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω1A”，灯泡标有“5V2.5W“字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置，这时通过灯泡的电流为多少？若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路消耗的最大功率为多少？（不考虑灯丝电阻的变化）
【来源】
【答案】0.2A；1.8W。
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）
点睛：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出灯泡的电阻，将滑动变阻器的滑片移到最左端的位置时接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即为通过灯泡的电流；（2）根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后与电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大，此时电路消耗的电功率最大，根据P＝UI求出其大小。
63．在综合实践活动中，科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置，如图甲所示，电源电压恒为16V，R0为定值电阻，L为额定电压是2.5V的小灯泡，其I﹣U关系的部分数据如图乙所示，AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝（电阻丝的阻值与长度成正比），OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重2N的圆球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与A端接触，此时电流表示数为0.2A；有风时，OP绕悬挂点O转动，风对球的作用力F方向始终水平向右，已知OA为10cm，OP始终与AB接触良好且无摩擦；求：
（1）电流表示数为0.2A时，灯泡的电阻为_______Ω；
（2）无风时R0消耗的电功率________。
（3）为保护电路，允许风对球施加的最大作用力_______。
【来源】
【答案】50.6W1.4N
【解析】（1）由图可知，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联；因串联电路电流处处相等，所以，通过灯泡的电流为0.2A，由图乙可知，UL1V，则根据I＝可得，RL＝＝5Ω；（2）无风时，OP下垂并与A端接触，电阻丝阻值最大为60Ω，根据I＝可得，电阻丝两端的电压：UAB＝IRAB＝0.2A×60Ω＝12V，因串联，R0两端的电压：U0＝U﹣UL﹣UAB＝16V﹣1V﹣12V＝3V，则此时R0的电功率：P0＝U0I＝3V×0.2A＝0.6W；（3）根据I＝可得R0的阻值：R0＝＝15Ω；由于灯泡的额定电压为2.5V，则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流，由图乙知最大电流为I′＝0.3A，此时风对球的压力最大，OP绕O转动的角度最大，设此时OP与AB的接触点为C，如图所示：
根据欧姆定律可得，R0两端的电压：U0′＝I′R0＝0.3A×15Ω＝4.5V，RBC两端的电压：UBC＝U﹣U额﹣U0′＝16V﹣2.5V﹣4.5V＝9V，根据I＝可得此时电阻丝连入电路的电阻：RBC＝＝30Ω；由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，则：，所以，BC＝×AB＝×14cm＝7cm，则AC＝AB﹣BC＝14cm﹣7cm＝7cm，如右图，把OP视为一根杠杆，F的力臂为OD，G的力臂等于PD，根据杠杆平衡条件可得：F×OD＝G×PD，则：；由于△OAC∽△ODP因此：，所以，，则：F＝G＝×2N＝1.4N。
点睛：（1）由图乙得出灯泡此时的电压，利用欧姆定律即可求出灯泡的电阻；（2）无风时，根据I＝和串联电路的特点求出定值电阻R0两端电压，利用P＝UI即可求出R0消耗的电功率；（3）闭合S时，灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联；由于风对球施加的作用力越大，OP的偏离角度越大，设此时OP与AB的接触点为C，根据灯泡的额定电流可得出电路中的最大电流，然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出电阻丝连入电路的电阻，由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比，据此得出AC的长度，最后根据杠杆平衡条件和三角形的知识求出最大作用力。
64．如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V6W（阻值不变）。滑动变阻器R2上标有“15Ω2A”的字样，求：
（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
【来源】
【答案】（1）60J。（2）1V～7.5V。
根据题意知道，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，
所以，1V≤≤3V，即（1+R2/10Ω）×1V≤U′≤（1+R2/10Ω）×3V，
当R2=0Ω时，电源的电压最小为1V，当R2=15Ω时，电源的电压最大为7.5V，所以，电源电压的最大调节范围是：1V～7.5V
点睛：本题考查的是串联电路的特点以及欧姆定律的应用，解题的关键是分清电路的连接方式和利用好题干中的条件。
65．将电阻、串朕后接在电路中。如图所示，在a、b间接一根导线时，电路中的电功率将变为原来的4倍；在a、b向接电压表吋。其示数内3V，在a、b间接电流表时，其示数为求：
电压U；
的阻值；
电路的总功率。
【来源】
【答案】4V；；1W。
【解析】（1）在a、b间接一根导线时，R2被短路，只有R1接入电路工作，电路中的电功率将变为串联时的4倍，根据得：
，
则；
在a、b向接电压表吋，测量R2的电压为3V，串联时电压的比等于电阻的比，即：
，可得：
所以电源电压为：；
（2）在a、b间接电流表时，R2被短路，电流表示数1A为通过R1的电流，
则R1的阻值为：；
R2的阻值为：；
（3）根据计算电路的总功率为：
。
点睛：重点是欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是用好串联电路的基本特点，特别是串联时电压与电阻成正比是在分析电路时一个很常用的特点，另外牢记，在纯电阻电路中可以直接使用，计算稍显简单。
66．新能源纯电功汽车因其环保、节能、高效、维护方使等诸多优势，将来有望取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103kg．每个车轮与地血的接触面积为0.01m2．当该车在水平路面上以25m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320V，通过电动机的电流为60A．若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，求：
（1）该电动汽车此时对地面的压强；
（2）该电动汽车将电能转化为机械能的效率；
（3）该电动汽车电动机线圈的电阻。
【来源】
【答案】（1）6×105Pa；（2）6.25%；（3）2Ω。
【解析】（1）车和车内乘客的总重为：
在水平地面时，压力等于重，即：
受力面积为：
根据计算汽车此时对地面的压强为：
；
（2）匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，所以：
牵引力的功率为：；
电动机输入电功率为：；
该电动车将电能转化为机械能的效率为：
；
（3）电动机线圈的发热功率为：
，
根据可得线圈的电阻为：
。
点睛：考查了压强、功率、效率、电热的相关计算，综合性强，求最后一问时，要注意理解电热和电功率的异同，公式计算出的是电流做功功率，而计算出的是电热的功率，在电流做功全部用来产生热量时，两者是相等的，如果电流做功转化为机械能时，两者不等，根据电热功率可求电机线圈的阻值。
67．天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了115m高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为3×1010m3．该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为6×109kW?h．现安装水轮发电机20台，每台水轮发电机装机容量（即发电功率）为9.26×104kW．（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）求：
（1）年平均水流总量所受的重力；
（2）若上、下游水位差为100m，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率；
（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有多少台发电机在工作。
【来源】
【答案】（1）3×1014N；（2）3×1016J、72%；（3）15台
【解析】解：
（1）年平均水流总量所受的重力：
G=mg=ρVg=1.0×103kg/m3×3×1010m3×10N/kg=3×1014N；
（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，
则每天发电量：
W电′==×108kW?h，
每台水轮发电机发电量：
W电″=Pt=9.26×104kW×24h=2.2224×106kW?h，
需要发动机数量：
n=≈15（台）。
答：（1）年平均水流总量所受的重力为3×1014N；
（2）若上、下游水位差为100m，年平均水流总量做的总功、转化为电能的效率分别为3×1016J、72%；
（3）若每台发电机平均年发电时间为180天，则平均每天约有15台发电机在工作。
点睛：本题为力学和电学综合题，考查了重力公式、密度公式、功的公式、效率公式的应用，注意运算，要细心，属于易错题！
68．如图是某种电加热器的电路工作原理图。有总控开关S1，温控开关S2，两个加热电阻丝R1，R2（阻值不变）。该加热器部分参数己知：额定电压220V，加热功率为4840W，保温功率为400W．求：
（1）当S1，S2都闭合，该加热器处于_____（选填“加热”或”保温”）状态时，电路中的总电流______；
（2）傍晚用电高峰期，若实际电压只有200V时，加热器保温状态下的实际功率_____。（保留整数）
【来源】
【答案】加热22A331W
【解析】解：（1）只闭合S1时，电路为R2的简单电路，根据P=可知，功率最小，电饭煲处于保温状态；S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联，并联总电阻小于任何一个并联的电阻，根据P=可知，功率最大，电饭煲处于加热状态；
由P=UI可得，
电路中的总电流I===22A。
（2）保温时电路为R2的简单电路，
由P=可得，电阻R2的阻值：
R2===121Ω，
当电路两端电压为200V时，加热器保温状态下的实际功率：
P实际==≈331W。
答：（1）加热；电路中的总电流为22A；
（2）加热器保温状态下的实际功率为331W。
点睛：本题考查了并联电路的特点和电功率公式的灵活运用，关键是知道加热功率为两电阻并联时的功率；
69．一个彩色灯泡上标有“36V7.2W“的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）,求：
（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻；
（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联多少个这种灯泡才行。
【来源】
【答案】（1）0.2A，180Ω；（2）7
【解析】解：
（1）由P=UI可得灯泡正常发光时的电流：IL===0.2A，
由I=可得灯丝电阻：RL===180Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，要使小灯泡接在220V的电路中使用，串联小灯泡的个数：
n=≈6.11≈7个。
答：（1）该灯泡正常工作时的电流为0.2A，灯丝的电阻为180Ω；
（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联7个这种灯泡才行。
点睛：本题考查了功率、欧姆定律公式的应用、串联的电路的电压特点，要注意数据的处理，根据电路连接实际小数应进一个，而不是舍去。
70．如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡L标有“6Vl.8W”字样，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“Ω1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A．当所有开关都闭合时，小灯泡恰好正常发光，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的情况下，滑动变阻器最小与最大功率之比为1：4．请求：
（1）小灯泡L的电阻为_____Ω；电源电压为_____V。
（2）滑动变阻器R的最大阻值_________。
（3）只闭合S3时，在不损坏各电路元件的情况下，1min内电路消耗的最大电能_________。
【来源】
【答案】20640Ω108J
【解析】（1）根据得小灯泡L的电阻为：
；
当所有开关都闭合时，R0被短路，灯与滑动变阻器并联接在电源两端，而小灯泡恰好正常发光，说明电源电压等于灯泡的额定电压，即：
；
（2）当所有开关都闭合时，R0被短路，灯与滑动变阻器并联接在电源两端，根据电流表使用的量程为0～0.6A．可知电流最大为0.6A时，则功率最大为：
，
因为，所以最小功率为：
根据得，滑动变阻器的最大阻值为：
；
由于串联电路电流处处相等，可判断电路中的最大电流为0.3A，所以1min内电路消耗的最大电能：
。
点睛：重点是欧姆定律和电功率的相关计算，注意熟练应用串、并联电路的电压和电流特点，都是电路的最基本规律，另外把电路图读懂是关键，要清楚不同的开关闭合时电路的连接情况。
71．图为某电热器的电路原理图，通过将开关S置于不同的位置，可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换，对应的额定功率分别为800W和40W。
（1）将开关S接“1”时，电热器处于_____（选填“加热”或“保温”）状态。
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要多长时间______？（（水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），假设电能全部转化为水的内能）
【来源】
【答案】加热210s
【解析】解：
（1）将开关S接“1”时，电路为R2的简单电路，电路中电阻最小，
根据P=可知，电源电压一定时，电阻越小，电功率越大，所以此时电热器处于加热状态。
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃﹣20℃）=1.68×105J，
由题意可知，假设电能全部转化为水的内能，则W=Q吸=1.68×105J，
由P=得，需要的加热时间：
t′===210s。
答：（1）加热；
（2）电热器在加热状态下正常工作，将0.5kg初温为20℃的水加热到100℃，需要的时间为210s。
点睛：本题考查了吸热公式和电功率公式的应用，关键是电功率公式的灵活应用和电热器的状态的判断。
72．如图所示电路中，灯泡L标有“6V3W“字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是0.2A．求：
（1）电源电压
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）电路的最小功率和最大功率。
【来源】
【答案】（1）6V；（2）36Ω；（3）0.75W，4W。
（2）根据得灯的电阻为：
；
当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，灯与滑动变阻器总电阻的一半串联接入电路，电流表的示数是0.2A，根据得此时总电阻为：，
根据串联总电阻等于各电阻之和得：
，
解得滑动变阻器的阻值为：；
（3）根据可知，电阻最大时，功率最小；
由于电阻串联时，电阻增大，所以S1闭合，S2断开，滑片位于最右端时，灯与滑动变阻器的最大阻值串联，电阻最大，则最小功率为：；
当电阻最小时，功率最大；
由于电阻并联时，电阻变小，且小于任一并联电路，所以当闭合S1、S2，且滑片位于左端时，灯与滑动变阻器的最大阻值并联，电阻最小，则最大功率为：
。
点睛：难点是最后一问的解答，首先要清楚电阻最大时，功率最小；电阻最小时，功率最大；然后再根据电阻的串联和并联的特点得出，串联时，电阻大，并联时电阻小，最后可分别求出最小和最大功率。
73．洗碗机是自动清洗碗、筷、盘、碟等餐具的机器。某型号家用洗碗机工作程序为:首先给水箱注水,当水注满时停止注水并自动加热,水温上升到50℃即停止加热,洗涤程序启动,水从喷管喷出对餐具清洗、喷淋,直到洗涤过程结束,排水泵启动,将水箱中的废水排出。水的比热容为4.2×10３J/(kg·℃),设水箱中水的初温为20℃,加热时产生的热量全部被水吸收。
（1）图甲为等效的加热电路图,R为发热电阻,其中位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关。此开关除了具有注满水自动加热功能(一般的水是导体)外,还具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时,_____的功能。
（2）图乙为该洗碗机某次正常工作时的P-t图象。求发热电阻的阻值多大_______?不计水的电阻。
（3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,则改用该洗碗机洗碗,该家庭一年(按300天)可节水多少千克_________?
【来源】
【答案】自动停止加热见解析见解析
【解析】（1）由等效的加热电路图知道，洗碗机位于水箱上部的两个导电块A、B组成一个开关，即住满水时电路接通自动加热功能（一般的水是导体）开启，同时具有当加热过程中意外排水或排水阀没有关好时，开关自动断开，即还具有自动停止加热的功能；
（2）由图乙知道，该洗碗机正常加热时的功率是：P=800W，由于不计水的电阻，
故由P=U2/R可知，发热电阻的阻值是：R=U2/P=(220V)2/800W=60.5Ω；
（3）由图乙知道，该洗碗机正常加热时间是：t=22min-1min=21min，
由P=W/t可知加热消耗的电能是：W=Pt=800W×21×60s=1.008×106J，
又因为加热时产生的热量全部被水吸收，即Q吸=W=1.008×106J，
由Q=cm△t可知，洗碗机一次洗碗用水的质量是：m=Q/c△t=1.008×106J/4.2×103J/(kg?℃×(50℃?20℃)=8kg，
因为人工洗碗一次用水20kg，该选碗机洗碗一次用水8kg，所以，该家庭一年（按300天）可节约水的质量是：m总=（20kg-8kg）×2×300=7200kg。
点睛：本题是一道电学与热学的综合计算，考查了电功、电功率及热量的计算，解题的关键是公式及其变形的灵活运用，同时还培养了学生的节能意识。
74．如图为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为如图所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程，已知正常工作时，高火加热功率为500W，文火萃取功率为100W，若壶中药液的总质量为1kg，且再额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系如图所示
（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率________。上述高火加热过程中，1kg药液所吸收的热量是多少？（）
（2）分析电路可知：当接2，同时_____时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻______在工作。
（3）已知电阻，求的阻值是多少_______？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦________？
【来源】
【答案】见解析见解析见解析见解析见解析
【解析】解：（1）在高火加热的前、后半段时间内，功率不变，时间相同，由W=Pt可知，消耗的电能相同；由图可知，前半段时间药液温度升高的温度值小，后半段时间升高的温度值大，而药液质量不变，比热容不变，根据可知，前半段药液吸收的热量少。由可知，电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率低；
1kg药液吸收的热量
；
（2）由可知，电压一定，电阻越小电功率越大。分析电路可知：当接2，同时闭合时，电路中R1、R2并联，电路中电阻最小，电功率最大，处于高火加热状态；
当接2，同时断开时，电路中只有R2工作，电路中电阻较大，此时电功率较大，处于文火萃取状态；
当Sa接1，同时断开时，电路中R1、R2串联，电路中电阻最大，此时电功率较小，处于小功率保温状态；
（3）当接2、闭合时，并联工作，电煎药壶处于高火加热状态
根据P=UI得，高火加热状态的总电流
通过的电流
通过的电流
根据得
当接1、断开时，串联工作，电煎药壶处于小功率保温状态，
则保温功率
答：（1）电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率低；（2）当接2，同时断开时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻R2在工作；（3）的阻值是121Ω，电煎药壶的额定保温功率是80W；
点睛：本题考查了吸热公式、效率公式、电功率公式的应用，分析电路图得出三种情况的电路组成，利用确认相应的状态是关键。
75．如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω．当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）。
求：（1）电源电压_____
（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压___。
（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）______
【来源】
【答案】18V3.6V0.4W
端时，R2与变阻器的最大电阻并联，电流表A2测R2的电流，电流表A1测总电流，A1、A2的示数之比是3：1，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流为R2的2倍，则R2＝2×40Ω＝80Ω；由图知，当R2与灯串联，即闭合S3时，电路的总电阻最大，电路的电流最小，I小＝＝0.2A，故小灯泡消耗的最小电功率：P＝I小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。
点睛：（1）根据小灯泡上标有“6V3.6W”字样含义，根据P＝UI求灯的额定电流：由欧姆定律求灯正常发光时的电阻；当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，灯与变阻器串联，小灯泡正常发光，故灯的电压为6V，电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律和串联电路电压的规律求电源电压；（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，灯与变阻器的最大电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求小灯泡两端的实际电压；（3）所有开关都闭合，滑片滑到A端时，R2与变阻器的最大电阻并联，分析电流表测量的电流，根据并联电路电流的规律分流原理求R2的大小，由图知，当R2与灯串联，即闭合S3时，电路的总电阻最大，电路的电流最小，由欧姆定律求出灯的最小电流，根据P＝I小2RL求小灯泡消耗的最小电功率。
76．图甲是一家用电器，有“低温”，“中温”，“高温”三档，铭牌见下表（“高温”档功率空出），图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”档。请完成下列问题：
（1）“低温”档正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”档正常工作时的总电流是多少？
（3）若某房间内空气质量为60kg，空气温度为10℃，设定空气的比热容为1.1×103J/（kg?℃）且保持不变，用该电要器的“高温”档正常工作20分钟，放出热量的50%被房间内的空气吸收，那么可使此房间的空气温度升高多少℃？
【来源】
【答案】（1）88Ω；（2）7.5A；（3）15℃。
由P=UI知道，此时正常工作的电流是：I=P高/U=1650W/220V=7.5A，
（3）若电暖器的“高温”档正常工作20分钟，则放出的热量是：W=P高温t=1650W×20×60s=1.98×106J；
根据题意知道，空气吸收的热量是：Q吸=ηW=50%×1.98×106J=0.99×106J；
由Q吸=cm△t可知，房间内的空气升高的温度是：△t=Q吸/cm=0.99×106J/1.1×103J/(kg?℃)×60kg=15℃。
点睛：本题考查的是电功率公式、效率公式和热量公式的应用，是一道电功与热量的综合，解题的关键是不同档位时电路连接方式的判断。
77．如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2=30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡的额定功率是多少____？
（2）只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A，则电源电压是多少____？
（3）只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少_______？
【来源】
【答案】0.625W4.5V8～15Ω
【解析】解：（1）PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）只闭合开关S、S2和S3，L被短路，电阻R1与R2并联，总电阻，R并＝＝10Ω，电源电压：U＝IR并＝0.45A×10Ω＝4.5V；（3）只闭合开关S、S1时，灯泡L与R1串联，R1和灯L串联接入电路，滑片P向左移动时，R1变大，电压表的示数变大，当电压表示数为3V时，R1最大，则R1的电压U1大＝3V，此时小灯泡两端的电压为：UL′＝U﹣U1大＝4.5V﹣3V＝1.5V，由图乙可知电路中最小电流：I最小＝0.2A，所以R1连入电路的电阻：R1＝＝15Ω，当滑片向右移动R1变小，电流表的示数变大，UL也变大，由图象可知电路中的最大电流：I最大＝0.25A＜0.6A（电流表安全），此时UL′＝2.5V，R1两端的电压为：U1′＝U﹣UL′＝4.5V﹣2.5V＝2V，R1连入电路的电阻：R1′＝＝8Ω，所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是8～15Ω。
点睛：解答此题的关键是正确识别电路，从图象中获取有效的信息。
78．如图所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡上标有“4V2W“字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为U1；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表数为U2，已知U2与U1相差1V，求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）电源的电压；
（3）滑动变阻器最大阻值；
（4）该电路消耗的最小电功率。
【来源】
【答案】（1）0.5A；（2）9V；（3）32Ω；（4）0.225W。
【解析】解：（1）灯泡的额定电流I＝＝0.5A；（2）当断开S2，闭合S、S1时，R0和灯泡串联，灯泡正常发光，所以电路中的电流是0.5A,则R0两端的电压U1＝IR0＝0.5A×10Ω＝5V，电源电压U＝U额+U1＝4V+5V＝9V；（3）闭合S、S2，R和灯泡串联，滑动变阻器两端的电压最大时，其阻值最大，所以U2应比U1大1V，即U2＝U1+1V＝6V，灯泡两端的电压UL＝U﹣U2＝9V﹣6V＝3V灯泡的电阻RL＝＝8Ω，根据串联分压特点可得，，，解得：R滑＝16Ω，因为滑片置于中点，所以R滑大＝2R滑＝2×16Ω＝32Ω；（4）S1断开S、S2闭合，片P置于最大电阻位置时，R和灯泡串联，此时电阻最大，功率最小，P小＝＝0.225W。
点睛：（1）根据P＝UI求出灯泡的额定电流；（2）当断开S2，闭合S、S1时，R0和灯泡串联，电压表测量R0两端的电压，此时灯泡正常发光，求出两端的电压，再求出电源电压；（3）闭合S、S2，R和灯泡串联，电压表测量R0两端的电压，且U2与U1相差1V，求滑动变阻器的最大阻值，所以它两端的电压应该最大，所以U2应比U1大1V，据此求解滑动变阻器的最大阻值；（4）根公式可知，要求电路消耗的最小电功率，就要电路总电阻最大，即断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻位置时。
79．如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数，当电热水壶正常工作时，求：
（1）电热水壶的电阻；
（2）将一壶水从25℃加热到100℃时，水吸收的热量[c水=4.2×103J/（kg?℃）]；
（3）若加热一壶水所需时间为10min，电热水壶的热效率。
【来源】
【答案】（1）48.4Ω；（2）4.725×105J；（3）78.75%。
点睛：（1）有电热水壶的额定功率和额定电压，根据公式即可求出电阻；（2）求出水的质量，知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据公式即可求出水吸收的热量；（3）根据W＝Pt求出电热水壶消耗的电能，利用效率的公式求出电热水壶的热效率。
80．如图所示，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W．若只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，电流表的示数为I2，电路消耗的功率为P2；且R1：R2=2：1，P1：P2=4：9，则R=_____Ω，I1：I2=_____。
【来源】
【答案】102：3
【解析】解：（1）只闭合S时，电路中只有R，此时电路中电阻最小，总功率最大10W，又电源电压为10V，所以电阻R的阻值：R＝＝10Ω；只闭合S1时，R1与R串联，电路中的电流是I1，只闭合S2时，R2与R串联，电路中的电流是I2，根据电压一定时电流与总电阻成反比，，得，，因2＝，又P＝I2R可得：
，整理可得：R22+10R2﹣200Ω2＝0，解得：R2＝10Ω，R2＝﹣20Ω（舍去），所以。
点睛：（1）只闭合S时，电路为R的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，根据公式求出电阻R的阻值；（2）只闭合S1时，R1与R串联，电流表测电路中的电流I1；只闭合S2时，R2与R串联，电流表测电路中的电流I2，根据电压一定时电流与电阻成反比表示出两种情况下电路中的电流之比，根据P＝I2R表示出P1和P2的比值结合＝得出等式，然后联立等式即可求出R2的阻值，进一步求出电流之比。
81．如图所示为模拟调光灯电路，电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V?3W”字样，且灯丝电阻随温度的变化而变化，定值电阻的阻值为6Ω。将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.2A；移动滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3V和0.5A。求：
(1)灯泡L正常发光时的电阻多大？?
(2)当的滑片P在最右端时，闭合开关，灯泡L的实际功率是多少？
(3)为使灯泡安全工作，的滑片能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，应采取怎样的保护措施？请计算说明。
【来源】
【答案】见解析
【解析】（1）根据得灯泡L正常发光时的电阻为：
；
将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.2A；则R1此时两端的电压为：
灯两端的实际电压为：
滑片P在最右端时时，闭合开关，灯泡L的实际功率为：
；
（3）根据题意，的滑片要能自由滑动，且滑片P滑到某一端时灯泡能正常发光，则滑动变阻器位于左端时让灯正常发光，右移滑片时，电阻变大，灯是安全的。
当电流为灯的正常工作电流0.5A时，电路的总电阻为：
，
可以串联电阻R’：
即在电路在串联一个6Ω的电阻时，符合要求；
也可以替换R1：
即将R1替换为一个12Ω的电阻，符合要求。
点睛：考查了欧姆定律的应用，关键是根据“滑片P至某一位置，电压表和电流表示数分别为3V和0.5A”这一条件，可以求出电源电压，有了电源电压后，根据另一状态再结合串联电路的电压、电流特点求灯的实际功率。
82．我国自主研制的第三代常规动力潜艇具备先进的通讯设备、武器、导航等系统和隐蔽性强，噪声低、安全可靠等优异性能，主要技术参数如下表（海水的密度近似为1.0×kg/m3，g=10N/kg）。求：
(1)潜艇在水上航行时受到的浮力是多少？在水下行驶时排开水的体积是多少？
(2)潜艇由水下某位置下潜到最大潜水深度处，潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×N，则潜艇原来位置的深度是多少？
(3)潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h，发动机输出的能量是多少？若发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80％，潜艇以最大航速匀速行驶时受到水的平均阻力f是多少？
【来源】
【答案】见解析
【解析】（1）水上排水量为2250t，根据阿基米德原理知，排开水的重即为浮力，故浮力为：
；
水下排水量为3000t，排开水的体积为：
；
（2）潜艇上一个面积是400cm2的观察口受到海水的压力增大了4×N，增大的压强为：
最深度处的压强为：
某位置的压强为：
该位置的深度为：；
（3）潜艇在水下以最大输出功率匀速行驶1h，发动机输出的能量是：
点睛：重点是浮力公式、液体压强公式、功的公式的应用，注意计算时单位要统一，多练习形成先换算单位的好习惯，求阻力时，理解牵引力与阻力是一对平衡力，所以求出牵引力即为阻力的大小。
83．如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样，滑动变阻器R1的最大值为30Ω，定值电阻R2=30Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡的额定功率是多少____？
（2）只闭合S、S2和S3，将变阻器R1的滑片P调到中点时，电流表示数为0.45A，则电源电压是多少____？
（3）只闭合开关S、S1，移动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少_______？
【来源】
【答案】0.625W4.5V8～15Ω
【解析】解：（1）PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W；（2）只闭合开关S、S2和S3，L被短路，电阻R1与R2并联，总电阻，R并＝＝10Ω，电源电压：U＝IR并＝0.45A×10Ω＝4.5V；（3）只闭合开关S、S1时，灯泡L与R1串联，R1和灯L串联接入电路，滑片P向左移动时，R1变大，电压表的示数变大，当电压表示数为3V时，R1最大，则R1的电压U1大＝3V，此时小灯泡两端的电压为：UL′＝U﹣U1大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
由图乙可知电路中最小电流：I最小＝0.2A，所以R1连入电路的电阻：R1＝＝15Ω，当滑片向右移动R1变小，电流表的示数变大，UL也变大，由图象可知电路中的最大电流：I最大＝0.25A＜0.6A（电流表安全），此时UL′＝2.5V，R1两端的电压为：U1′＝U﹣UL′＝4.5V﹣2.5V＝2V，R1连入电路的电阻：R1′＝＝8Ω，所以在保证各元件安全的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是8～15Ω。
点睛：解答此题的关键是正确识别电路，从图象中获取有效的信息。
84．如图所示是一种常见的封闭电热水袋，其性能参数如表中所示。已知电热水袋加热效率为80%，水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃），水的密度ρ=1.0×103kg/m3．将袋内20℃的水加热到自动断电，求：
（1）袋内水吸收的热量
（2）需要的加热时间
【来源】
【答案】（1）1.68×105J；（2）525s。
（2）由η=Q/W可知，加热过程消耗电能是：W=Q/η=1.68×105J/80%=2.1×105J，
由P=W/t可知，需要的加热时间是：t=W/P=2.1×105J/400W=525s。
点睛：本题考查的是吸热公式、电功公式、效率公式等的应用，解题的关键是利用表格中的有用的信息，难度不大。
85．两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2，仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样。
（1）图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图；
①图中有一根线连接错误，请在这积线上打“×”，并在图中改正_________；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于_______（远填“A”或“B”）端；
③闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察_______表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡L1的额定功率为_______W。
（2）小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率，请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R（阻值已知）这三个元件的符号，使电路完整，实验操作方便___________。
【来源】
【答案】B电流0.75
【解析】①原电压表测电源电压是错误的，应测灯的电压，如下图1所示：
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处的B端；③灯在额定电流下正常发光，闭合开关，电流表示数为0.1A，移动滑片P，通过观察电流表的示数来判断小灯泡是否正常发光，小灯泡正常发光时，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压大小为2.5V，则小灯泡L1的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（2）若该电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，当灯的电流为额定电流时，灯正常发光，先将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率。设计的电路下图2所示：
点睛：（1）①原电压表应测灯的电压；②为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处；③灯在额定电流下正常发光，根据电压表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡L1的额定功率；（2）电路中没有电流表，电压表和定值电阻应起到测量电流的作用，故将灯与定值电阻串联后再与变阻器串联；要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，将电压表与定值电阻并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为0.5A×R，此时灯正常发光，保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，此时灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时灯的额定电压，根据P＝UI可求出灯的额定功率。
86．结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，
对图中的两支蜡烛的要求是______；
图中，______的机械效率高；
图研究的是电流产生的热量跟______的关系；
图中的______填“铁屑”或“小磁针”能更好的显示磁场的分布。
【来源】
【答案】两根蜡烛大小相同乙电阻小磁针
【解析】(1)图①是研究平面镜成像的实验，因为平面镜成像时，像与物的大小相等，所以为了比较像与物的大小，对图①中的两支蜡烛的要求是大小相等；
(4)图④中实验，铁屑与小磁针相比，小磁针效果更好，因为小磁针能更好的显示出各点的磁场方向。而铁屑只能大致显示磁场分布情况，不能显示出磁场方向。
点睛：实验②中理解影响机械效率的因素，特别要清楚额外功是对谁做的功，使用滑轮或滑轮组时，额外功为提高动滑轮做的功，所以额外功相同时，提升的物体越重，有用功越大，则机械效率越高。
87．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，在实验室里通常使用的测量工具是_____。
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对____（“水”或“煤油”）加热的时间更长。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图象，由图象可知，水的温度随时间变化的图象是____（选填“a”或“b”），煤油的比热容为_______J/（kg?℃）[C水=4.2×103J/（kg?℃）]。
（4）若电加热器上标有“220V，500W“，则一个电加热器正常工作10min。消耗电能_____J。
【来源】
【答案】天平水a2.1×1033×105J
【解析】（1）在实验室里通常使用的测量质量工具是天平，所以为了得到质量相同的水和煤油，要使用天平。
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，可以保证相同时间内水和煤油吸收的热量相等；要使水和煤油升高相同的温度，由于水的比热容大，根据知，水吸收的热量多，所以对水加热的时间更长。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图象，由图象可知a图线，升高相同的温度时，加热时间更长，即吸收的热量更多，所以a图线是水的温度随时间变化的图象；
由图像知，升高相同的温度时，对水加热的时间是煤油的二倍，即吸收的热量是煤油的二倍，可得：
即
解得煤油的比热容为：
。
（4）根据计算一个电加热器正常工作10min消耗的电能为：
。
点睛：重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，另外要理解相同的加热器可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等，另外本题中根据加热时间可直接判断水的比热容是煤油比热容的二倍。
88．小林同学在学习了“伏安法测电功率”的知识后，设计了一个定值电阻的功率能从“0到最大功率”连续变化的电路。电路如图甲所示：
（1）实验前，开关应断开，滑片P移到_____端（选填“a”或“b”）；
（2）请你按照他的设计，用笔划线代替导线将实物图乙连接完整_________（电压表选用0﹣3V档，导线不能交叉）
【来源】
【答案】b
【解析】（1）读图可知，滑动变阻器的滑片在b端时，上端的电阻R被短路，其功率为零；当滑动变阻器再滑至a端时，变阻器与电阻R并联，且电阻R的两端电压达到电源电压，其功率最大。符合定值电阻的功率能从“0到最大功率”连续变化的要求。实验前，开关应断开，滑片P应移到b端。
（2）对照电路图可知，滑动变阻器下端的两个接线柱都应该接入电路，电压表选择小量程，与定值电阻并联，如图所示。
点睛：本题中滑动变阻器是整个接入电路的，通过滑片的滑动，调节与定值电阻的并联或串联部分，从而起到对定值电阻的功率的调节作用，是应该特别注意的。
89．朵朵和同学们在做电学实验过程中：
（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整__________。
（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：
①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A时，小灯泡恰好正常发光；
②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I。
③P灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。
【来源】
【答案】电阻改变接触不良B0.22V（I﹣0.2A）
【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；
研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：
（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；
再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。
（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；
②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I；
点睛：研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变，据此分析滑动变阻器滑片的调整方向，最后一问要理解单安法测量功率的原理，即根据图知，灯与电阻并联，两端的电压相等，利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压，再结合电流即可求功率，当然也可以求灯的电阻。
90．某同学利用图甲所示的器材测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“100Ω0.5A”，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）如图甲所示，电路中还有两根导线没有连接，请你将电路连接完整_______。（要求：导线不允许交叉）
（2）该同学连接好电路后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定电流是_____A，额定功率是_____W。
（3）该同学继续进行实验，记录的部分数据如下表所示，其中有一组数据明显存在错误，这组数据是_____（填数据序号）。剔除掉这组错误的数据，我们分析后可以得出实验中电源电压不会超过_____V。
【来源】
【答案】0.280.725.1
【解析】解：（1）因为灯的额定电压为2.5V所以电压表选用小量程并联在灯泡两端，由表中数据，电流表选用小量程即可，电流表要串联在电路中，如下：
（2）电流表选用小量程，分度值为0.02A，则I＝0.28A，P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
点睛：（1）根据灯的额定电压和表中数据正确选择电压表和电流表的量程，然后根据其用法连接电路；（2）读出电流表读数，根据P＝UI求小灯泡额定功率；（3）灯的电阻随温度的增大而增大；分别求出4次实验的电阻大小分别找出不符合这个规律的实验；根据第3次数据，由欧姆定律和串联电路电压的规律求出电源电压的范围。
91．在测量标准电压为3.8V的小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为6V。
（1）小明连接如图甲所示的电路，准备闭合开关时，发现有接线错误。请你按要求在图将需改错的导线画“ד，并补画出正确的导线___________。
要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）电路完善后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，其示数为_____A，此时小灯泡的电阻为_____Ω．额定功率为_____W．（保留小数点后两位）
（3）在提供的滑动变阻器中，分别有规格为A（5Ω2A）、B（20Ω1A）、C（100Ω0.1A），则应选择_____（选填“A“B”或“C“）。
（4）小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的图象，通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：灯丝的电阻随温度的升高而_____（选填：“增大”、“不变”、“减小”）。
【来源】
【答案】0.3211.881.22B增大
【解析】（1）小明连接如图甲所示的电路，滑动变阻器连接了下面两个接线柱是错误的；
根据要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，即电阻变小，则左下的接线是正确的，右侧导线应拆下，连接到金属杆右端，如图；
电压表串联，电流表并联在电路中也是错误的，将灯左端连接电流表的导线拆下，灯左端连接到电压表的“15V”接线柱即可，如图：
（2）电路完善后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为3.8V时，电流表示数如图乙所示，电流表使用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.32A，此时小灯泡的电阻为：
；
额定功率为：
；
（3）灯正常工作时，电流为0.32A，所以C滑动变阻器不合适；滑动变阻器两端的电压为：，
则滑动变阻器的最小阻值为：，
所以A滑动变阻器的阻值小，不合适；
故选B滑动变阻器。
（4）根据图象知：当电压为0.5V时，电流为0.1A，电阻为；
当电压为3V时，电流为0.3A，电阻为；
当电压为3.8V时，电阻为11.88Ω；
可知，当电压升高时，电阻是变大的，因为电压升高时灯的实际功率变大，灯丝的温度升高，而通常煌金属导体电阻随温度的升高而增大；
从图像也可以直接看出，当电压升高时，电流的增大变慢了，即电阻增大了；
所以表明：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
点睛：重点是测量小灯泡电阻和电功率的实验，注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路，闭合开关前应调整到阻值最大端，电流表读数时，看清楚所用量程，搞清楚分度值再读数等都是常考的内容；选择滑动变阻器时，注意结合欧姆定律及串联电路分压的特点进行分析判断。
92．某实验小组的同学在进行“测量小灯泡的额定功率”的实验中，现有器材：电源（电压恒为6V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为3.8V的待测小灯泡（电阻约为12Ω），滑动变阻器两个（A：“5Ω2A“；B：“20Ω0.5A”）。
（1）该实验的实验原理是_____；实验中，应选用的滑动变阻器是_____（选填“A”或“B”）。
（2）如图甲所示是小田同学连接的实物电路图，图中只有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，只改接一根导线使电路成为正确的电路____（不能与其他导线交叉）。
（3）小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是_____。
（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，则该小灯泡的额定功率为_____W。
（5）该组的另一同学接着实验时，发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，为了测出该小灯泡的额定功率，请你在丙图中的虚线框内画出正确的电路图_____。
（6）由图乙推知：小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电功率为P1，小灯泡的实际电流是额定电流一半时的电功率为P2，则P1_____P2（选填“大于”、“小于或“等于”）。
【来源】
【答案】P=UIB见解析灯泡断路1.14见解析大于
（3）经分析，小田确认电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡始终不发光且电压表的示数都接近电源电压，则电路的故障是灯泡断路。（4）由图象知，灯在额定电压下的电流为0.3A，则该小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（5）根据串联电路电压的规律，当变阻器的电压为：6V﹣3.8V＝2.2V时，灯的电压为额定电压，故将电压表并联在变阻器的两端，如下图2所示：
（6）由图乙知，小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流约为0.22A，电功率为：P1＝1.8V×0.22A＝0.396W；小灯泡的实际电流是额定电流一半时（0.15A）对应的电压约为1V，灯的实际电功率为：P2＝1V×0.15A＝0.15W，则P1大于P2。
点睛：（1）该实验的实验原理是P＝UI；由欧姆定律求灯的额定电流；根据串联电路的规律及欧姆定律求灯正常发光时，变阻器连入电路中的电阻，确定选用的滑动变阻器；（2）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联；（3）灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（4）由图象找出灯的额定电压下的电流，根据P＝UI求该小灯泡的额定功率；（5）根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器的电压，设计电路图；（6）由图乙知，分别找出小灯泡的实际电压是额定电压一半时的电流大小和小灯泡的实际电流是额定电流一半时对应的电压大小，根据P＝UI比较灯的实际电功率P1与P2大小。
93．某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率，待测小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”，图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
（1）请你用笔线代替导线，在图甲中把电路连接完整___________
（2）正确连接完电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数明显，仔细检查，连接无误，那么出现该状况的原因应该是_______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
A．电流表内部断路了B．灯泡的灯丝断了
C．灯座内部出现了短路D．滑动变阻器的电阻线断了
（3）排出故障后，通过正确操作，当灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，其值为_____A，小灯泡的额定功率为________W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，应将滑动变阻器的滑片向_______（选填“左”或“右”）端滑动。
（5）测量小灯泡的电功率________（选填“需要”或“不需要”）多次测量求平均值，原因是______________。
（6）图丙是该实验小组的同学测量小灯泡电功率的电路图，测量后他们对测量结果进行了误差分析，考虑电表本身对电路的影响，该电路主要是由于所测___（选填“电压”或“电流”）值偏大引起小灯跑电功率偏大的。
【来源】
【答案】B0.20.76右不需要灯在不同电压下的功率不同电流
【解析】（1）因为灯的额定电压是3.8V，所以电压表选用大量程且与灯并联，将变阻器的最大电阻连入电路中与灯和电流表串联，因为小灯泡L的额定电压为3.8V，额定功率小于1W，由P=UI知道，灯泡的额定功率约是P=1W/3.8V=0.26A，所以电流表选用小量程，电路连接如下图：
（2）因为是电流表与灯和变阻器是串联，若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；B．若灯泡的灯丝断了，则灯不会亮，电流表也没有示数，此时电压表串联在电路中，电压表测电源电压，所以会有示数，故B符合题意；若灯座内部出现了短路，则电压表没有示数，电流表有示数，故C不符合题意；若滑动变阻器的电阻线断了，则整个电路断路，两表都没有示数，故D不符合题意，综上所述应选B；
（3）由图乙知道，当灯泡正常发光时，由于电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流值是0.2A，所以小灯泡的额定功率是：P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
（4）测出小灯泡的额定功率后，再测大于小灯泡额定功率的实际功率，就要增大灯电压，而减小变阻器的电压，由分压原理知道，应将滑动变阻器的滑片向右端滑动；
（5）因为灯在不同电压下的功率不同，所以不需要多次测量求平均值；
（6）由并联电路电流的规律知道，电流表示数等于通过灯的电流与通过电压表电流之和，所以该电路所测电流值偏大而引起小灯跑电功率偏大的。
点睛：本题考查的是测量灯的功率的实验，考查了电路连接、故障分析、电流表读数、功率计算及数据处理与误差分析。
94．在测量“小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。
（1）请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整______（要求：滑片P向右移动时，小灯泡变亮）
（2）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数如图乙所示时，其示数为_____V。
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，如下表所示。由表可知，随着电压的增大，小灯泡的电功率_____（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
（4）根据上表中数据，请在图丙中画出I﹣U关系图象__________。
（5）根据图线可求得，当小灯泡两端电压为2.2V时，小灯泡的实际功率为_____W（结果保留一位小数）。
【来源】
【答案】2增大1.2
【解析】解：（1）滑片P向右移动，灯泡变亮，即电流变大，变阻器电阻变小，故滑动变阻器右边部分连入电路中与灯串联，如下图：
（2）由图知电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，所以示数为2V。（3）由表格数据，U越大，I也越大，根据P＝UI可知：小灯泡消耗的功率随电压的增大而增大；当U＝2.5VI＝0.54A，所以P＝UI＝2.5V×0.54A＝1.2W；（4）根据表格中数据描点，用平滑曲线连接作图所示：
（5）由图知，当U＝2.2V时，I＝0.55A，则P实＝U实I实＝2.2V×0.55A≈1.2W。
点睛：根据题目要求连接未完成的部分电路；根据表格数据分析灯泡的功率变化情况，灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据计算灯泡正常工作时的电功率；根据描点法作图；由图可知灯泡的电流，根据P＝UI可求小灯泡的实际功率。
95．小聪利用如图甲所示的电路测量额定电压为2.5v的小灯泡的额定功率。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器画片P向右移动时小灯泡变亮___。
(2)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，电压表示数为零，则故障可能是由于小灯泡________引起的。
(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率时_______W。在实际测量中，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，如果考虑这个微弱电流的影响，则所测小灯泡的额定功率偏_______。
(4)利用如图丙所示的电路也可以完成该实验，请完成下列填空（电源电压不变，R1和R2为滑动变阻器，R2的最大电阻为R0）。
①只闭合开关S和，调节________，使电压表的示数为2.5V。
②只闭合开关__________，调节，使电压表的示数仍为2.5V。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1；再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2?，则小灯泡额定功率的表达式P额=_____________（用U额、R0、U1、U2表示）。
【来源】
【答案】见解析短路0.6大S和·
【解析】(1)根据要求：滑动变阻器画片P向右移动时小灯泡变亮，所以应连接滑动变阻器的右下，即B接线柱到灯泡的左端，如图：
(2)连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数不为零，说明电路是通的，电压表示数为零，可能电压表被短路了，所以故障可能是由于小灯泡短路引起的。
①只闭合开关S和，调节R2，使电压表的示数为2.5V，即电压为灯的额定电压。
②只闭合开关S和，调节，使电压表的示数仍为2.5V，此时R1与上次灯泡是等效的。
③接着将R2的滑片P调至最左端，记下电压表的示数为U1，即电源电压为U1；
再将R2的滑片P调至最右端，记下电压表的示数为U2?，此时R2两端的电压为：，电流为：；
根据欧姆定律得R1此时的电阻为：
所以小灯泡额定功率的表达式为：
。
点睛：难点是最后一问，要理解此种没有电流表测量电功率的原理，此方法利用了等效的原理，即灯和R1分别与R2串联，使电压表的示数都为灯的额定电压，此时电阻R1与灯是等效的，即R1此时的电阻等于灯正常发光时的电阻，后面的步骤再灵活运用欧姆定律得出R1的表达式，最后得出灯泡额定功率的表达式。
96．要测量一个额定电压为3.8V小灯泡的功率，小灯泡工作时的电阻约为10Ω．现有电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω1A“、“50Ω0.5A”和500Ω0.1A”的滑动变阻器各一个，导线若干，电源（8V）一个
（1）为完成实验，应该选取规格为________的滑动变阻器；
（2）选出合适的滑动变阻器后，将实验器材连成如图所示的实验电路，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右移动，观察到的现象是_______（多选）；
A．小灯泡变亮，电压表示数变大
B．电流表示数为零，小灯泡不亮
C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电压表示数接近8V，且示数不变
（3）造成上述现象的原因是其中有一条导线连接错误，请将该导线打上“×”号；并用笔画线代替导线把它改到正确的位置上___________；
（4）线路改正后，移动滑片，记录多组电流和电压U，并在坐标纸上做出1﹣U关系图象，如图所示。由图可知小灯泡的额定功率为________W；当小灯泡两端电压为3V时，灯泡电阻为____Ω。
【来源】
【答案】“50Ω0.5A”BD1.1412
【解析】（1）根据题意知道，电源电压为8V且保持不变，实验中小灯泡额定电压为3.8V，小灯泡工作时的电阻约为10Ω，所以，电路中电流约是：I=U/R=3.8V/10Ω=0.38A，则变阻器分得的电压约是：U滑=8V-3.8V=4.2V，根据串联分压原理知道，变阻器连入电路中的最大电阻是：R滑大=4.2V/3.8V×10Ω≈11Ω，所以应选用“50Ω0.5A”的滑动变阻器；
（2）由实物图知道，因为电压表串联在电路中，相当于开路，测量电源的电压，示数为电源电压8V，电流表示数很小，接近为零，小灯泡不亮，故选BD；
（3）原电路中的错误是：电流表与小灯泡并联，电压表串联在电路中，应是电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，正确连接如下：
点睛：本题考查的是测量灯的电功率的实验，涉及了电路连接、器材的选取，及故障的分析及电功率的计算，难度不大。
97．如图所示，电源电压U保持不变。当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的总功率为P1，再将滑片滑至最左端，有一只电表的示数变为原来的1/5；当开关S1和S3闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点时，R3的功率增大了0.05W，且滑片在中点时，电压表V1的示数为U1；当所有开关闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为P2，两只电流表示数相差0.3A．已知P1：P2=2：15，下列结论正确的是（）
A.P2=5.4WB.U=12VC.U1=6VD.R2=20Ω
【来源】
【答案】A
【解析】解：（1）S2闭合、S1和S3断开，滑片在最右端时，R2、R3串联，V1测R2电压，V2测R2、R3总电压，即电源电压，等效电路如图1所示；滑片滑至最左端时，V1V2都测R2两端电压，等效电路如图2所示：由题意结合图可知，电表V2的示数将发生变化，且UR2＝U，则R3两端的电压UR3＝U，所以，根据串联电路的分压规律可得：，即R3＝4R2﹣﹣①；（2）当开关S1和S3闭合、S2断开，滑片位于最右端时R1、R3串联V1测R1电压，V2测总电压，等效电路如图3所示；滑片位于中点时，等效电路如图4所示；当所有开关闭合，滑片在最左端时，R3短路，R、1R2并联，A2测干路电流，A1测R2所在支路的电流，等效电路图如图5所示：由题意知图1中，电路的总功率：P1＝，图5中总功率：P2＝+，可得：15P1＝2P2，即15×＝2×（+），解得：R1＝2R2﹣﹣②由题意知图5中两只电流表示数相差0.3A，根据并联电路电流规律，可得图5中，通过R1的电流：I5＝I﹣I4＝0.3A，则＝0.3A，即＝0.6A﹣﹣﹣③,图3中，电路中的电流：I2＝××0.6A＝0.1A，图4中，电路中的电流：I3＝××0.6A＝0.15A，因图4和图3相比较R3的功率增大了0.05W，所以，由P＝I2R可得：P3′﹣P3＝I32×R3﹣I22R3＝（0.15A）2×R3﹣（0.1A）2×R3＝0.05W，解得：R3＝40Ω，代入①②③两式可得：R1＝20Ω，R2＝10Ω，U＝6V，故BD错误；图4中，U1＝I3R1＝0.15A×20Ω＝3V，故C错误；图5中，P2＝++＝5.4W，故A正确。故选：A。
点睛：这是一道综合性很强的电学试题，有一定难度，解答本题时首先应该根据题目中给出的几种开关闭合的情况，一一进行分析，并画出所对应的等效电路图，然后结合题目中的其他条件，列出相对应的式子，联立方程组进行求解，最后根据解得的答案和四个选项进行比较，做出准确选择。
98．如图所示，①请将图中“光控开关”、“声控开关”和灯泡用笔画线代替导线完成楼道灯自动控制电路，要求在光线较暗且有声音时才亮；②安装一个不受开关控制的三孔插座_____.
【来源】
【答案】
点睛：重点是家庭电路的连接，注意连接中的细节问题：开关控制火线，三孔插座的“左零、右火、上地”，灯泡的螺旋套连接零线等，都是考查的重点。
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