专题52电功率综合计算问题（解析版）_02中考总复习（2026版更新中）_04-物理-中考总复习_2024年中考复习资料_二轮复习

关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼（全国通用） 第五篇 电学知识体系必考重点亮点难点专题 专题52 电功率综合计算问题 一、选择题 R 1.（2023辽宁抚顺） 如图所示电路，定值电阻 0为 40 ，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，当 S 滑动变阻器的滑片P在最右端时，先闭合开关S，电流表示数为0.1A，再闭合开关 1，电流表示数为 0.2A，在保证电路元件安全的条件下，将滑动变阻器的滑片向左最大范围移动。下列说法正确的是（ ） A. 电源电压为8V B. 滑动变阻器连入电路的阻值范围是40~10 R C. 定值电阻 0的功率为0.8W D. 通电1min，整个电路消耗的电能最多为120J 【答案】BD 【解析】A．由图可知，闭合开关S，电阻R 的简单电路，电流表测量通过R 的电流，电源电压 0 0 U=IR=0.1A×40Ω=4V 0 0 故A错误； B．再闭合开关S，变阻器连入电路的电阻最大，变阻器和电阻R 并联，电流表测量干路中的电流，由并 1 0 联电路的特点可知通过R 的电流不变，为0.1A，通过变阻器的电流 0 I =I-I=0.2A-0.1A=0.1A 滑 0 变阻器的最大阻值 U 4V R   40 滑大 I 0.1A 滑 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，变阻器的最小阻值 1关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U 4V R   10 滑小 I 0.4A 滑大 所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是40Ω~10Ω，故B正确； C．定值电阻R 的功率为 0 P UI 4V0.1A0.4W 0 0 故C错误； D．滑动变阻器允许通过的最大电流为0.4A，通过变阻器的最大电流是0.4A，干路中最大电流 I =I+I =0.1A+0.4A=0.5A 大 0 滑大 通电1min，整个电路消耗的最大电能 W=UI t=4V×0.5A×60s=120J 大 故D正确。故选BD。 2. （2023武汉）在学校举行的劳动技术成果汇报展示活动中，小强同学展示了一辆自己组装的玩具车， 它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S、S 和滑动变阻 1 2 器R 来改变灯L的亮度，实现“原地灯光秀”；通过改变直流电动机的转动方向及转速，实现“调速 1 前进”或“定速后退”，如图所示。已知电源电压不变，标有“0.6A”灯L的电阻不变且R=10Ω，定 L 值电阻R=5Ω。当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，电流表A的最大示数为0.4A。关于下列结论： 2 ①电源电压为9V ②玩具车“调速前进”时，电流表A的最大示数小于0.6A ③玩具车“定速后退”时，电路消耗的总功率小于2.4W ④S闭合，S 接1，S 接2时，玩具车处于“原地灯光秀”模式 1 2 其中正确的是（ ） A. ①③ B. ②④ C. ①④ D. ②③ 【答案】D 【解析】当开关S 接1、S 接1时，滑动变阻器与定值电阻R 和灯泡串联，因为是原地所以不需要接入电 1 2 2 动机，此时通过调节滑动变阻器可以实现“原地灯光秀”模式；玩具车前进且能调速，故前进电路中 应有可以控制电路中的电流的装置，即应有滑动变阻器且与电动机串联，此时S 接1、S 接2时，是 1 2 2关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 “调速前进”； 玩具车后退时，以恒定速度后退，即电动机应与R 和灯泡串联，S 接2、S 接1时，是 2 1 2 “定速后退”状态。由题意知，当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时，当滑动变阻器不接入电路时， 电流表A的最大示数为0.4A。此时电源电压为 U  IR R 0.4A×10Ω5Ω6V L 2 当玩具车前进时电动机、灯泡R 和滑动变阻器串联，电源电压6V，R=10Ω，当滑动变阻器不接入电路 L L 时，电路中电流最大为 U 6V I   ＜0.6A max R R 10ΩR L M M U2 玩具车“定速后退”时，电动机应、R 和灯泡串联，由P  得 2 R U2 (6V)2 (6V)2 P  = ＜2.4W R R R R 5Ω+10+R 2 L M M 。 故ABC错误，D正确 故选D。 R 2 R 3 3. （2023深圳） 已知 1 ， 2 ，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起， 则（ ） 的 I : I 2:3 U :U 3:2 A. 图甲中R 与R 电流比 1 2 B. 图乙中R 与R 的电压比 1 2 1 2 1 2 P :P 6:25 P :P 25:6 C. 图甲与图乙的总功率比 1 2 D. 图甲与图乙的总功率比 1 2 【答案】C R 【解析】A．图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过 与R 的电流相等，即 1 2 I : I 1:1 1 2 故A不符合题意； R R B．图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， 1与 2两端的电压相等，则 3关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U :U 1:1 1 2 故B不符合题意； CD．根据电功率的公式 U2 P UI  R 可得 U2 P  1 R+R 1 2 U2 U2 P  + 2 R R 1 2 图甲与图乙的总功率比 U2 U2 U2  RR 2Ω3Ω P :P  : +  1 2  6:25 1 2 R +R  R R  R +R 2 2Ω3Ω2 1 2 1 2 1 2 故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 4. （2023山东泰安）如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温 R R 度对灯丝电阻的影响），定值电阻 1阻值为15Ω，滑动变阻器 2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程 S S S 为0~0.6A，电压表量程为0~3V。闭合开关 ，断开开关 1、 2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动 变阻器接入电路的最小阻值为 R 2  ，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、 R S S 1、 2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻 1在 10s内产生的热量为Q。下列说法中（ ） ①U =6V ② R 2  4 ③P 1.35W ④ Q27J 4关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 A. 只有①④正确 B. 只有①③正确 C. 只有②③正确 D. 只有②③④正确 【答案】C 【解析】闭合开关S、断开开关S、S，变阻器R 与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯 1 2 2 泡两端的电压，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A，即接入电路的电阻为10Ω，由 U＝RI 得，此时滑动变阻器两端电压为 U ＝RI＝0.3A10Ω＝3V 2 U2 由P＝ 得，灯泡电阻为 R U 2 （2.5V）2 R ＝ 额 ＝ ＝5Ω 灯 P 1.25W 额 U 由R＝ 得，此时电压表示数即灯泡两端电压为 I U ＝RI＝5Ω0.3A＝1.5V 灯 根据串联电路电压规律可知，电源电压为各部分电压之和，即 U U +U 1.5V+3V=4.5V 灯 2 由PUI 得，灯泡正常工作电流为 P 1.25W I  额  =0.5A 额 U 2.5V 额 已知电流表量程为0~0.6A为，则为了确保电路各元件安全，电路中最大电流为0.5A，由题意知，此时 灯泡电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为 U U-U 4.5V-2.5V 2V 2 额 U R＝ R 由 I 得，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 ，即 2 U  2V R＝ 2 ＝ 4Ω 2 I 0.5V 额 闭合开关S、S、S，小灯泡被短路，R、R 并联，根据并联电路电压特点可知 1 2 1 2 U U U 4.5V 1 2 5关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U 由R＝ 得，通过R 的电流为 I 1 U 4.5V I＝ ＝ ＝0.3A 1 R 15Ω 1 由于电流表量程为0～0.6A，则通过滑动变阻器的最大电流为 I  I I 0.6A-0.3A=0.3A 2 1 由PUI 可得，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，即 PUI 4.5V0.3A=1.35W R 由Q可知，定值电阻 在10s内产生的热量为Q，即 1 Q I2Rt (0.3A)215Ω10s13.5J 故选C。 5. （2023江苏泰州）如图所示为模拟调光灯电路，电源电压恒为9V，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”的 字样，电流表选用“0~0.6A”的量程，当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，已知小灯泡上标有 “3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。为保证电路安全，下列选项正确的是（ ） A. 滑动变阻器阻值的变化范围为5～20Ω B. 定值电阻的阻值为20Ω C. 电流表示数变化的范围为0.225～0.3A D. 小灯泡的最小功率为0.675W 【答案】C 【解析】由图可知，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电流表测量电路电流。已知小灯泡上标有“3V 0.9W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），由PUI 可得小灯泡正常发光的电流 P 0.9W I  额  0.3A L U 3V 额 U 由I  可得小灯泡的电阻 R 6关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U 3V R  额  10Ω L I 0.3A L A．电流表选用“0~0.6A”的量程，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，灯泡正常发光的电流为0.3A， 为保证电路安全，所以电路最大电流 I  I 0.3A max L 此时滑动变阻器接入阻值最小，且题干说“当滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光”，结合滑动 变阻器规格，可知滑动变阻器接入最小阻值为最大值的一半，即10Ω，所以滑动变阻器阻值的变化范 围为10～20Ω，故A错误； B．滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，由A已知此时电流为0.3A，滑动变阻器接入阻值为10Ω， U 由I  可得此时总电阻 R U 9V R   30Ω 总 I 0.3A max 则定值电阻的阻值 R  R R R 30Ω10Ω10Ω10Ω 0 总 L min 故B错误； C．由A已知最大电流为0.3A，当滑动变阻器接入阻值最大时，电路电流最小，为 U 9V I   0.225A min R R R 10Ω10Ω20Ω 0 L max 即电流表示数变化的范围为0.225～0.3A，故C正确； D．由C已知最小电流为0.225A，小灯泡灯丝阻值为10Ω不变，则小灯泡的最小功率 P  I2 R 0.225A2 10Ω0.50625W min min L 故D错误。故选C。 6. 如图所示，将定值电阻R、R 按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R 两端的电压相等， 1 2 1 乙图中流过R、R 的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ） 1 2 7关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 A. 两电阻的阻值之比为R：R=2： 1 1 2 B. 两图中电源的电压之比为U： U=3：2 1 2 C. 两图中流过R 的电流之比为I ：I =3：2 2 2甲 2乙 D. 两图电路消耗的总功率之比为P ：P =2： 1 甲 乙 【答案】D 【解析】A．由图乙可知，R 和R 并联，根据并联电路的分流性 1 2 R I 1 1  2  R I 2 2 1 故A错误； B．由图甲可知，R 与R 串联，则电路的总电阻为 1 2 R  R R 3R 甲 1 2 1 根据串联电路的分压性可得 U R 3R 3 1  甲  1  U R R 1 R 1 1 1 两图中R 两端的电压相等，又由图乙知， R 和R 并联，则 1 1 2 U U' U 2 R R 1 1 所以 U 3 1  U 1 2 故B错误； C．由图甲可知，R 与R 串联，串联电路中各处的电流相等，通过R 的电流为 1 2 2 U U U I = 1  1  1 2甲 R R R 3R 甲 1 2 1 由图乙可知，R 和R 并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R 的电流为 1 2 2 U U I = 2  2 2乙 R 2R 2 1 8关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 所以 U 1 I 3R U 2R 2 2甲 = 1  1  1  I U 3R U 1 2乙 2 1 2 2R 1 故C错误； D．由图乙可知，R 和R 并联，电路的总电阻为 1 2 RR R 2R 2R R = 1 2  1 1  1 乙 R R R 2R 3 1 2 1 1 由PUI 及欧姆定律可得 U2 P  R 则图甲电路消耗的总功率为 U2 U2 P = 1 = 1 甲 R 3R 甲 1 图乙电路消耗的总功率为 U2 U2 3U2 P = 2 = 2  2 乙 R 2R 2R 乙 1 1 3 所以 U2 1 P 3R U2 2R 2 甲 = 1 = 1  1 = P 3U2 3R 3U2 1 乙 2 1 2 2R 1 故D正确。故选D。 7. 如图所示电路，电源电压恒为6V。闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时，电流表的 示数为1.8A。下列说法正确的是（ ） 9关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 A. 通过R 的电流是1.2A B. R 的阻值是5Ω 0 0 C. 当R为20Ω时，其电功率是7.2W D. 当R为30Ω时，电路总功率是8.4W 【答案】ABD 【解析】AB．电源电压恒为6V，闭合开关S，滑动变阻器R接入电路的阻值为10Ω时，通过滑动变阻器R 的电流I=0.6A，则通过R 的电流 R 0 I =1.8A-0.6A=1.2A R0 则R 阻值 0 U 6V R   5Ω 0 I 1.2A R0 故AB正确； C．当R为20Ω时，其电功率 U2 6V2 P  1.8W R 20Ω 故C错误； D．当R为30Ω时，其电功率 U2 6V2 P  1.2W R 30Ω R 的电功率 0 P  I2R 1.2A2 5Ω7.2W 0 则电路总功率为8.4W，故D正确。 故选ABD。 8. 如图所示的电路中，电源电压U保持不变。 ①只闭合开关S和S，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V 的示数为1V； 3 2 ②只闭合开关S和S，电压表V 和V 的示数分别为U 和U，电流表的示数为I； 2 1 2 1 2 1 ③只闭合开关S、S 和S，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I，此时电路的功率为P；保持滑片 1 3 2 1 位置不变，再闭合开关S，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P； 2 2 已知I：I=1：9，U：U=1：2，下列说法正确的是（ ） 1 2 1 2 10关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 A. U=6V B. I=0.1A C. R=10Ω D. P：P=7：9 1 2 1 2 【答案】B 【解析】只闭合开关S和S 时，R 与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器接入电路电阻 3 1 U 1V R  P  =5Ω I 0.2A 电源电压 U  IR R0.2AR 5Ω ……① 1 1 只闭合开关S和S，R、R、R 串联，电压表V 测量R 两端电压，V 测量R 和R 的电压，则 2 1 2 3 1 1 2 2 3 U  IR 1 1 1 U  I R R  2 1 2 3 因为U：U=1：2，则 1 2 2R  R R ……② 1 2 3 U I  ……③ 1 R R R 1 2 3 只闭合开关S、S 和S，将滑片移动到最左端时，R 与R 并联则 1 3 1 2 U U I = + ……④ 2 R R 1 2 因为I：I=1：9则 1 2 U U U  ：  1:9   R R R R1 R2 1 2 3 化简可得 RR 1 1 2  ……⑤ R R R R R  9 1 2 3 1 2 11关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 R =2R R 3R 联立①⑤可得 1 2， 3 2 则 3 R  R 3 2 1 保持滑片位置不变，再闭合开关S，R、R、R 并联则通过R 的电流为0.2A，则 2 1 2 3 3 3 U 0.2AR 0.2A R ……⑥ 3 2 1 由①⑥联立可得 U 3V；R 10Ω 1 则 1 3 R  R 5Ω；R  R 15Ω 2 2 1 3 2 1 U 3V I   =0.1A 1 R R R 10Ω5Ω15Ω 1 2 3 U U 3V 3V I   =  =0.9A 2 R R 10Ω 5Ω 1 2 P :P UI :UI  I :I 0.1A:0.9A=1:9 1 2 1 2 1 2 故选B。 9. （2023新疆）用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变，R 为定值电阻，滑 0 动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18 cm，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合 开关S后，当滑片位于滑动变阻器R的中点时，滑动变阻器R的电功率为1.50W；将滑片移动一段距离 后，滑动变阻器R的电功率变为2.94W，则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为（ ） A. 向左移动7cm B. 向左移动6cm C. 向右移动5cm D. 向右移动4cm 【答案】C 【解析】假设，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度关系为 12关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 R=kl……① 电路中的电功率和电压的 U P  I2R ( )2R ……② RR 0 由①②两式联立可得 U P( )2kl ……③ R kl 0 把l=9cm，P=1.50W带入③式可得 U 1.50W ( )2k9cm ……④ R k9cm 0 滑动变阻器R的电功率变为2.94W，把P=2.94W带入③式可得 U 2.94W ( )2kl ……⑤ R kl 0 联立④⑤两式可得 25l (R kl)2  0 ……⑥ 441cm (R 9k)2 0 A．向左移动7cm，此时的l为 l=9cm+7cm=16cm 带入⑥式可得 7k 1  R 9k 20 0 不符合题意，故A不符合题意； B．向左移动6cm，此时的l为 l=9cm+6cm=15cm 带入⑥式可得 375 6k 1 441 R 9k 0 375 1 由于 为负值，不符合题意，故B不符合题意； 441 C．向右移动5cm，此时的l为 l=9cm-5cm=4cm 13关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 带入⑥式可得 k=R 0 故C符合题意； D．向右移动5cm，此时的l为 l=9cm-4cm=5cm 带入⑥式可得 (45 5105)k (215 5)R 0 45 5105 由于 为小于0的负值，不符合题意，故D不符合题意。 故选C。 10. （2023山东潍坊）某同学连接了如图所示电路，电源电压恒为18V，电压表量程为“0~15V”，电流 100 1A 表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“ ”，小灯泡标有“6V 3W”字样。不考虑灯丝电 阻的变化，在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ） A. 电路允许通过的最大电流是0.5A B. 电压表示数的变化范围是3~6V C. 小灯泡消耗电功率的最小值是0.75W 24~100 D. 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是 【答案】AC 【解析】由电路图可知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 ABD．灯泡正常发光时的电压U=6V，功率P=3W，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为 L L P 3W I  L  0.5A L U 6V L 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所 以，电路中的最大电流为 I =I=0.5A 大 L 此时电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所 以，电压表的最小示数为 14关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 U U U 18V6V12V R小 L U R＝ 由 I 可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 U 12V R ＝ R小  24Ω 小 I 0.5A 大 由题意知，不考虑灯丝电阻的变化，则灯泡的电阻为 U 6V R  L  12Ω L I 0.5A L 当滑动变阻器两端电压最大，即电压表的示数U =15V时，灯泡两端的电压最小为 R大 U U U 18V15V 3V L小 R大 此时电路中的最小电流为 U 3V I  I  L小  0.25A 小 L小 R 12Ω L 此时变阻器接入电路中的电阻阻值最大为 U 15V R  R大  60 滑大 I 0.25A 小 由60Ω＜100Ω可知，电路中的最小电流为0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω，电压表 的最大示数为15V，所以，电压表示数变化范围是12V～15V，电流表示数变化范围是0.25A～0.5A，滑 动变阻器连入电路的阻值变化范围是24Ω～60Ω，故A正确，BD错误； C．当电路中的电流最小时，小灯泡消耗电功率最小，则由PUI 可得，小灯泡消耗电功率最小值为 P U I 3V0.25A0.75W 大 L小 L小 故C正确。故选AC。 二、填空题 1．将分别标有“6V 6W“和“3V 3W”的甲、乙两只灯泡串联接在电压为3V的电源两端， 灯更 亮；若并联接在该电源两端，两灯消耗的功率之比P ：P ＝ 。（忽略温度对灯丝电阻的影响） 甲 乙 【答案】甲；1：2。 【解析】（1）由P＝ 可得，两灯的电阻分别为： R ＝ ＝ ＝6Ω，R ＝ ＝ ＝3Ω， 甲 乙 若两灯串联，因串联电路中电流处处相等，R ＞R ，由P＝I2R可得P ＞P ，所以甲灯比乙灯更亮； 甲 乙 甲实 乙实 15关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 （2）若并联接在该电源两端，并联电路中各支路两端电压相等，即U ＝U ， 并甲 并乙 由P＝UI＝ 可得，两灯消耗的功率之比： P ：P ＝ ： ＝ × ＝ ＝ ＝ 。 并甲 并乙 2. （2023黑龙江绥化）如图，电源电压恒定不变，R 为定值电阻，R 为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器 1 2 两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S、S 闭合，滑片P置于b端时，小灯泡正常发光，电流表 1 2 的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是_______Ω；当开关S 闭合，S 断开，滑片P置于a端时，电流表 1 2 示数为0.2A，此时R 的功率为_______W。 1 【答案】 15 0.6 【解析】当开关S、S 都闭合，R 被短路，滑片P置于b端时，R 与L并联，此时R 电阻的阻值最大，电流 1 2 1 2 2 表测电路中的电流，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，所以，电源的电压为 U U 6V L 根据P=UI可得，通过灯泡的电流为 P 3W I  L  =0.5A L U 6V L 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，通过R 的电流为 2 I  I I 0.9A0.5A=0.4A 1 L 根据欧姆定律可得，滑动变阻器最大阻值为 U 6V R   15Ω 2 I 0.4A 2 当开关S 闭合、S 断开时，滑片P置于a端时，灯泡被短路，R 与R 串联，由PUI 可得，此时电路的 1 2 1 2 总功率为 PUI6V0.2A=1.2W 滑动变阻器消耗的电功率为 P （I）2R （0.2A）2150.6W 2 2 16关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 可得，此时R 的功率为 1 P  PP 1.2W0.6W 0.6W 1 2 R 30 R 10 3.（2023内蒙古赤峰）如图所示，电源电压保持不变， 2 ， 3 。当闭合开关S，断开开关 S S S S 1、 2时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为________V；当开关S、 1、 2都闭 合时，则电路消耗的总功率为________W。 【答案】 6 3 【解析】闭合开关S，断开开关S 、S 时，R 与R 串联，电压表测量的是R 两端的电压，所以R 的电阻为 1 2 1 3 1 1 U 4V R  1  20Ω 1 I 0.2A 则电源电压为 U  IR R 0.2A20Ω10Ω6V 1 3 当开关S、S 、S 都闭合时，R 被短路，R 与R 并联，所以R 与R 两端 的电压等于电源电压，R 的电流 1 2 3 1 2 1 2 1 为 U 6V I   0.3A 1 R 20Ω 1 R 的电流为 2 U 6V I   0.2A 2 R 30Ω 2 所以电路消耗的总功率为 PUI I 6V0.3A0.2A3W 1 2 4.（2023无锡）如图所示，是超市常用的塑料袋封口夹电路原理图，电源电压为5V，电热丝R阻值为 1。闭合开关S，电热丝温度升高，利用电流的_______效应实现高温封口，3s内产生的热量为 17关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 ________J，若使用时总把塑料袋烫坏，可以_________（选填“增大”或“减小”）电热丝的阻值。 【答案】 热 75 增大 【解析】塑料袋封口夹是当电热丝有电流通过时，电热丝能发出热量，所以利用电流的热效应实现高温 封口的。 电源电压为 5V ，电热丝R阻值为 1Ω ，则3s 内产生的热量 U2 5V2 Q t  3s75J R 1Ω U2 P 使用时总把塑料袋烫坏，即产生热量过多，则需要减小电热丝的功率，由 R 可知，电压一定时， 增大电阻，可以减小电热丝的功率。 5.（2023辽宁抚顺）用如图所示的装置可探究电流产生热量与______（填“电流”或“电阻”）的关系， 若通过R 的电流为1A，通电1min，R 产生的热量为______J。若将R 更换为10Ω的电阻，_______（填 2 2 3 “仍能”或“不能”）完成该实验探究。 【答案】 电流 300 仍能 【解析】根据控制变量法的思想，R 和R 的电阻相同，R 与R 并联进行分流，因此R 和R 的电流不同， 1 2 3 1 1 2 所以可以探究电流产生热量与电流的关系。 根据焦耳定律，R 产生的热量 2 Q=I2Rt=(1A)2×5Ω×1×60s=300J 若将R 更换为10Ω的电阻，R 仍与R 并联进行分流，R 和R 的电流仍然不同，因此仍能完成该实验探 3 3 1 1 2 究。 R R 10 R 5 6. 如图所示， 1 ， 2 ，闭合开关，电压表的示数为3V，电源电压U=_____V， 1的电功率 P  R W  1 _______W，通电10s后， 2消耗的电能 2 ______J。 18关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】 3 0.9 18 R 【解析】由图可知， 和R 并联在电路中，电压表测量的电压等于电源电压，故电源电压为3V。 1 2 R 1的电功率为 U2 (3V)2 P   =0.9W 1 R 10Ω 1 R 通电10s后， 2消耗的电能为 U2 (3V)2 W UI t= t  10s=18J 2 2 R 5Ω 2 7.（2023四川凉山州）如图甲所示电路，电源电压不变，R、R 是定值电阻，R=2R，闭合开关S，电流表 1 2 2 1 和电压表示数如图乙，则通电5min后，R、R 产生的总热量为______J。 1 2 【答案】450 【解析】由图中可知，R 与R 并联，电流表测流过R 的电流，电压表测电源电压，电流表选择小量程，故 1 2 2 可知流过R 的电流为I=0.2A，电压表选择小量程，故可知电源电压为U=2.5V，则由欧姆定律可知，电 2 2 阻R 的阻值为 2 U 2.5V R   12.5Ω 2 I 0.2A 2 则电阻R 的阻值为 1 1 1 R  R  12.5Ω6.25Ω 1 2 2 2 19关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 由欧姆定律可得，流过R 的电流为 1 U 2.5V I   0.4A 1 R 6.25A 2 由并联电路中的电流规律可得，干路中的电流为 I=I+I=0.4A+0.2A=0.6A 1 2 故由焦耳定律可得，通电5min后，R、R 产生的总热量为 1 2 QUIt 2.5V0.6A60s5450J 8. 某型号的电水壶有加热和保温两个挡位，其电路如图所示。当S闭合，S 断开时，电水壶处于 1 _______挡，加热和保温的功率分别为1200W和44W。用它把质量为1kg、初温为20℃的水加热到  100℃，用时400s，则水吸收的热量是______J，此过程中电水壶的效率 =______%。[c =4.2×103J/ 水 (kg·℃)] 【答案】 保温 3.36×105 70 U2 【解析】当开关S闭合，S 断开时，R 和R 串联，电路的总电阻最大，由P  可知电路的总功率最小， 1 1 2 R U2 处于保温挡；当开关S、S 均闭合时，R 被短路，电路中只有R 工作，电路的总电阻最小，由P  可 1 2 1 R 知电路的总功率最大，处于加热挡。 水吸收的热量 Q =c m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 吸 水 0 此过程中电水壶消耗的电能 W=Pt=1200W×400s=4.8×105J 此过程中电水壶的效率 Q 3.36105J  吸  =70% W 4.8105J 20关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 9. （2023辽宁营口）如图所示，电源电压恒为9V，电压表V、V 完全相同，连入电路的量程也相同，小 1 2 灯泡L“6V 6W”、L“6V 3W”（灯丝电阻不变）。当开关都闭合时，电路中的电流为______A，此时只 1 2 有一个小灯泡正常发光，未正常发光的小灯泡的实际功率为_____W；断开开关S、S，电压表V 的示数 1 2 1 为_______ V。 【答案】 0.5 1.5 4.5 【解析】由图可知，当开关都闭合时，两个灯泡串联，电压表V 测量灯泡L 两端的电压，电压表V 测量 1 1 2 灯泡L 两端的电压，两个灯泡电阻分别为 2 U2 (6V)2 R  1  6 1 P 6W 1 U2 (6V)2 R  2  12 2 P 3W 2 两个灯泡的额定电流分别为 U 6V I  1  1A 1 R 6 1 U 6V I  2  0.5A 2 R 12 2 电路中的电流为 U 9V I   0.5A R R 612 1 2 此时电路中的电流 I=I=0.5A 2 L 小灯泡正常发光，L 小灯泡的实际功率为 2 1 P I2R (0.5A)261.5W 1 1 断开开关S、S，两个电压表串联在电路中，电压表V、V 完全相同，它们的电阻相同，由串联分压可知， 1 2 1 2 它们两端的电压相等，由串联电路电压的规律可知电压表V 的示数为 1 21关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 1 1 U U  9V4.5V 1 2 2 R  R 5 S S 10. （2023黑龙江哈尔滨）如图所示，电源电压3V， 1 2 ，先闭合开关 1，再闭合开关 2，电 R S S 流表示数将______（选填“变大”或“变小”）；当 1闭合， 2断开时，通电10s，电流通过 1产生的 热量是______J。 【答案】 变大 4.5 R R 【解析】先闭合开关S ，再闭合开关S ，电路中电阻由 和R 串联变为只有 接入电路，电路中电阻 1 2 1 2 1 U 变小，由I  可得，电流表示数变大。 R R R S S R [2]当 1闭合， 2断开时，由 1和 2 串联，通过 1的电流 U 3V I   0.3A R R 55 1 2 R 通电10s，电流通过 1产生的热量 QI2Rt 0.3A2510s4.5J 1 三、综合计算题 1. （2023湖南益阳）如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0 2A”，电压表量程为0～15V。 （1）求当电压表示数U=6V时，通过定值电阻R 的电流； 0 0 （2）求电路消耗的最小电功率； （3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 22关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】（1）1.5A；（2）24W；（3）8Ω 【解析】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R 两端的电压。通过定值电阻的电流为 0 U 6V I  0  1.5A 0 R 4 0 U2 P  （2）根据 可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小。当滑动变阻器全部接入电路时，电路 R 中的电阻最大，为 R =R+R =4Ω+20Ω=24Ω 总 0 大 电路消耗的最小电功率为 U2 24V2 P   24W 小 R 24 总 （3）要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过 的最大电流为I =2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻 大 最小，最小阻值为 U 24V R  R  48 小 I 0 2A 要保证电压表安全，R 两端最大电压为U=15V，则滑动变阻器两端电压为 0 1 U=U-U=24V-15V=9V 2 1 电路中最大电流为 U 15V I  1  3.75A 大 R 4 0 超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 8Ω。 答：（1）当电压表示数U=6V时，通过定值电阻R 的电流为1.5A； 0 0 （2）电路消耗的最小电功率为24W； （3）为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为8Ω。 2. 如图所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关S，电流表的示数为0.5A，干路电流I 1.5A，设灯丝 电阻不变，求： 23关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 L I （1）通过灯 1的电流 1。 L P （2）灯 1消耗的电功率 1。 L R （3）灯 2的阻值 2。 【答案】（1）1A；（2）3W；（3）6Ω 【解析】（1）由图可知，灯泡L 和L 并联，电流表测量通过L 的电流。根据并联电路的电流特点可知，通 1 2 2 过L 的电流 1 I  I I 1.5A0.5A1A 1 2 （2）根据并联电路的电压特点可知，灯泡L 与L 的电压相等，都等于电源电压，即 1 2 U U U 3V 1 2 灯L 消耗的电功率 1 P U I 3V1A3W 1 1 1 U I  （3）由 R 可知，灯L 的阻值 2 U 3V R  2  6 2 I 0.5A 2 答：（1）通过灯L的电流为1A； （2）灯消耗的电功率为3W； （3）灯L 的阻值为6Ω。 2 3. 小明家买了一个额定电压为220V的家用电吹风。其简化电路图如图所示。已知吹热风时的额定功 率比吹冷风时的额定功率大880W，求： （1）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率大；（用AB、BC或CD表示） （2）若电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷风多消耗的电能； （3）电热丝正常工作时的电阻； （4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大多少。 24关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】（1）AB；（2）2.64×105J；（3）55Ω；（4）4A 【解析】（1）当开关旋至CD时，电路处于断路；当开关旋至BC时，只有电动机工作，吹冷风；当开关旋至 AB时，电动机和电热丝并联，同时工作，吹热风，此时正常工作时功率大。 （2）吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大880W，所以电吹风正常工作5分钟，吹热风比吹冷 风多消耗的电能为 W=Pt=880W×5×60s=2.64×105J （3）吹热风时比吹冷风时，多了一个电热丝工作，而吹热风时的额定功率比吹冷风时的额定功率大 880W，所以电热丝发功率即为880W，所以电热丝正常工作的电阻为 U2 220V2 R  55 P 880W （4）在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大，大的正是通过电热丝的电 流，电热丝正常工作时的电流为 P 880W I   4A U 220V 所以在正常工作情况下，电吹风吹热风时比吹冷风时通过导线MN的电流大4A。 4. 很多家庭的卫生间里安装着浴霸，小李家的浴霸如图甲，由4个“大灯”、1个“小灯”和1个换 气扇组成。每个“大灯”都是“220V 250W”，“小灯”标有“220V 16W”，换气扇的参数是“220V 50W”。该浴霸由4个开关控制（如图乙、丙）。设浴霸一直都在220V电压下工作。 （1）冬天寒冷，小李家洗浴时只闭合S 和S（S 和S 未闭合），只有4个“大灯”工作。这种情况下小李 1 2 3 4 家一天使用浴霸半小时，求这一天浴霸用了几度电； （2）夏天炎热，小李洗浴时只闭合S 和S（S 和S 未闭合），（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇改善室 3 4 1 2 内空气质量。求这种情况下干路电流是多少？ 25关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】（1）0.5度；（2）0.3A 【解析】（1）只闭合S 和S（S 和S 未闭合），只有4个“大灯”工作，消耗的总功率为 1 2 3 4 P =4P =4×250×10-3kW=1kW 总 大 W 由P  得W=Pt，四个大灯一天使用半小时，消耗的电能为 t W=P t=1kW×0.5h=0.5kW·h 总 （2）洗浴时只闭合S 和S，“小灯”和换气扇并联，它们同时工作的电功率为 3 4 P ′=P +P =16W+50W=66W 总 小 扇 P 由P=UI得I  ，（1个）“小灯”照明，（1个）换气扇工作时，干路电流为 U P ' 66W I  总  0.3A 干 U 220V 5．如图所示，电路的电源电压恒定不变，灯泡L标有“10V 10W”字样，R 是滑动变阻器，变阻范围为0 1 ～100Ω，定值电阻R 的阻值为40Ω。求： 2 （1）灯泡L正常发光10min消耗的电能； （2）闭合开关S、S，调节滑片使滑动变阻器R 连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路 2 3 1 的电源电压； （3）当同时闭合S、S、S，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R 连入电路的阻值。 1 2 3 1 26关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 【答案】（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能是6000J； （2）闭合开关S、S，调节滑片使滑动变阻器R 连入电路的阻值为14Ω时，灯泡L恰好正常发光，电路 2 3 1 的电源电压是24V； （3）当同时闭合S、S、S，仍然要使灯泡L正常发光，滑动变阻器R 连入电路的阻值是11.2Ω。 1 2 3 1 【解析】（1）灯泡L正常发光10min消耗的电能W＝Pt＝10W×10×60s＝6000J； （2）闭合开关S、S，滑动变阻器和灯泡L串联接入电路，灯泡L恰好正常发光，因为串联电路电流处处 2 3 相等， 所以电路中的电流I＝I ＝ ＝ ＝1A； L额 电源电压U＝U+U ＝IR+U ＝1A×14Ω+10V＝24V； R L额 L额 （3）当同时闭合S、S、S，R 和灯泡L并联接入电路，再与滑动变阻器串联； 1 2 3 2 要使灯泡L正常发光，则R 和灯泡L两端电压都为10V，此时通过R 的电流 2 2 I＝ ＝ ＝0.25A； 2 通过电路的总电流I′＝I+I ＝0.25A+1A＝1.25A； 2 L额 滑动变阻器两端电压U′＝U﹣U ＝24V﹣10V＝14V； L额 滑动变阻器接入阻值R′＝ ＝ ＝11.2Ω； 6. （2023山东济宁） 在如图所示的电路中，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A， R 16 S 电压表量程为0～15V，定值电阻 0 ，滑动变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合 1，滑动滑片 1 R  R P，使变阻器电阻 aP 5 ，此时电压表示数为10V。若电源电压不变，不计灯丝电阻随温度的变化， 求： （1）小灯泡的电阻； （2）电源电压； 27关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 S （3）只闭合 2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功 率范围。 . 【答案】（1）12Ω；（2）18V；（3）45W-9W 【解析】（1）由 U2 P＝ R 可知灯泡的电阻为 U2 （6V）2 R ＝  12 L R 3W （2）只闭合S，滑动滑片P，使变阻器电阻 1 1 1 R  R 10020 aP 5 5 此时电压表示数为10V，定值电阻为 R 16 0 故电源电压为 10V U  IR = （20Ω+16Ω）=18V 总 20 （3）已知灯泡的电阻为 R ＝12 L 当灯泡两端电压为额定电压时，其两端电压为6V，故滑动变阻器两端电压为 18V-6V=12V 此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为 12V R  24 滑min 6V 12 此时电路中的电流为 U 18V I'  = =0.5A0.6A R 1224 总 复合题意，当电压表示数最大为15V时，此时电路中滑动变阻器接入电路的阻值最大为 15V R  60 滑max 3V 12 28关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 故滑动变阻器接入电路的阻值范围为 24 R 60 滑 根据 U2 P＝ R 可知电路电功率变化的范围为 （18V）2 （18V）2  P 12Ω60Ω 12Ω24Ω 即 4.5W P9W 答：（1）小灯泡的电阻为12； （2）电源电压为18V； （3）只闭合S2，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，电路消耗的总功率 范围为4.5W-9W。 29关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载 30