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2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战09 填空题（电学综合56题）
【题型1 电与磁】......................................................................................................................................................1
【题型2 电磁波的传播与应用】..............................................................................................................................4
【题型3 电流和电路】..............................................................................................................................................5
【题型4 串联电路的电压规律】..............................................................................................................................8
【题型5 欧姆定律的应用】......................................................................................................................................9
【题型6 电路的动态分析】....................................................................................................................................18
【题型7 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】.......................................................................................19
【题型8 电功与电能的计算】................................................................................................................................21
【题型9 电功率及电功率的计算】........................................................................................................................25
【题型10 焦耳定律的计算及其应用】..................................................................................................................37
【题型11 电功与电热的综合计算】......................................................................................................................39
【题型12 测电笔的使用】......................................................................................................................................41
【题型1 电与磁】
1．（2023•沈阳）如图甲，“司南”是我国早期的指南针，在 地磁场 的作用下，静止
时其长柄指南，为人们指明方向；如图乙，“日晷”利用指针影子的位置来测量时间，
影子是由于光的 直线传播 形成的。
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【答案】地磁场；直线传播
【解答】解：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是
一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向地理南方，即指南的
南极用S表示，故长柄所指的方向是地球磁场的北极，即地理的南极附近；
在太阳光的照射下看到的影子是由光的直线传播形成的。
故答案为：地磁场；直线传播
2．（2023•鞍山）在探究“电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关”的实验中，小聪连接了如
图所示的电路，电磁铁 A 端放有一小磁针，闭合开关，小磁针 顺 （选
填“顺”或“逆”）时针转动，向右移动滑动变阻器的滑片，电磁铁磁性 减弱
（选填“增强”、“减弱”或“不变”）。电磁铁磁性的强弱还与 线圈的匝数 有
关。
【答案】顺；减弱；线圈的匝数
【解答】解：由图可知螺线管中电流由左侧流入，则由右手螺旋定则可知，螺线管 A端
为N极，B端为S极，
因异名磁极相互吸引，同名磁极相互排斥，则可知小磁针顺时针转动；
若滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由欧姆定律可得
线圈中的电流变小，则电磁铁的磁性减弱；
电磁铁磁性的强弱还与线圈的匝数有关。
故答案为：顺；减弱；线圈的匝数。
3．（2023•苏州）寒冬，为给小鸡仔提供温暖的环境，小明制作了恒温箱系统，原理如
图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R 、热敏电阻R （安装在恒温箱内，阻值随
1 2
温度升高而显著减小）、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝 R 和R 等组成。
3 4
调好R 阻值，闭合开关S 、S ，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温
1 1 2
阶段降温比较平缓。
（1）通电线圈上端是 N 极，温度升高时，电磁铁磁性 增强 ；
（2）R 阻值 小于 （大于/小于）R 阻值；
3 4
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（3）将R 的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将 降低 。
1
【答案】（1）N；增强；（2）小于；（3）降低。
【解答】解：（1）闭合开关S ，电流从电磁铁上端流入，下端流出，由安培定则可
1
知，线圈的上端为N极，下端为S极；
温度升高时，热敏电阻R 的阻值随温度升高而显著减小，根据欧姆定律，电路中电流
2
变大，电磁铁的磁性增强；
（2）温度升高时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，使R 电路接通，此时恒温箱处于保温
4
状态；温度降低时，电磁铁磁性减弱，衔铁在左侧弹簧作用下被拉起，使 R 电路接
3
通，此时恒温箱处于加热状态；因加热功率大于保温功率，且电源电压不变，由 P＝UI
＝ 可知，R 阻值小于R 阻值；
3 4
（3）电磁铁吸引衔铁时的电流不变，控制电路电源电压不变，根据欧姆定律可知，控
制电路的总电阻不变，将R 的阻值稍微调小一些，根据电阻的串联可知，热敏电阻R
1 2
的阻值变大，因热敏电阻R 的阻值随温度升高而显著减小，故恒温箱控制的温度将降
2
低。
故答案为：（1）N；增强；（2）小于；（3）降低。
4．（2023•重庆）周末，市民开着纯电动汽车出游，驱动汽车的电动机是根据通电导体在
磁场 中受力的作用制成的；同时行驶过程中正在发电的发电机是根据 电磁感应
原理制成的。
【答案】磁场；电磁感应。
【解答】解：电动机工作时将电能转化为机械能，是利用通电导体在磁场中受力作用而
转动的原理制成的；发电机工作时将机械能转化为电能，是根据电磁感应现象原理制成
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的。
故答案为：磁场；电磁感应。
【题型2 电磁波的传播与应用】
5．（2023•常州）旅行者一号是美国于1977年发射的无人太空探测器，现已离开太阳系。
2023年某日23：00：00（时：分：秒），地球收到旅行者一号于当日发出的 电磁波
（超声波/电磁波）信号，发出信号的时刻用莫尔斯电码表示，其代码为“﹣﹣﹣﹣﹣•
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣”。旅行者一号发出该信号的时
刻为 01 ： 00 ： 00 （时：分：秒），由此可估算出旅行者一号距离地球
2.376×10 13 m。（v超声波 ＝340m/s，v电磁波 ＝3×108m/s）
莫尔斯电码 ﹣﹣﹣﹣﹣ •﹣﹣﹣﹣ ••﹣﹣﹣ •••﹣﹣ ••••﹣
数字 0 1 2 3 4
莫尔斯电码 ••••• ﹣•••• ﹣﹣••• ﹣﹣﹣•• ﹣﹣﹣﹣•
数字 5 6 7 8 9
【答案】电磁波；01：00：00；2.376×1013。
【解答】解：太空中是真空，声波不能在真空中传播，而电磁波可以，故科学探测得到
的图像和数据是通过电磁波传递到地球的；
对照表格信息，根据莫尔斯电码与数字的关系可推断出旅行者一号发出信号的时刻是
01：00：00，
由题知，地球收到信号的时刻是当日23：00：00，则电磁波传播的时间t＝23：00：00
﹣01：00：00＝22h，
由速度公式得，旅行者一号距离地球的距离：
s＝vt＝3×108m/s×22×3600s＝2.376×1013m。
故答案为：电磁波；01：00：00；2.376×1013。
6．（2023•永州）2023年5月30日，搭载神舟十六号飞船的长征运载火箭在酒泉卫星发射
中心发射升空，在加速上升的过程中，飞船的机械能 增大 （选填“增大”、“减
小”或“不变”）；飞船与空间站对接成功后，航天员景海鹏在空间站靠 电磁波
（选填“电磁波”或“超声波”）与地面指挥中心传递信息。
【答案】增大；电磁波。
【解答】解：火箭升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增
大。动能增大，重力势能增大，故机械能增大。
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电磁波可以在真空中传播，所以是通过电磁波与航天员通话。
故答案为：增大；电磁波。
【题型3 电流和电路】
7．（2023•内江）a、b、c三个轻质小球，a带正电，相互作用的情况如图所示，则c的带
电情况是 带负电 （选填“带负电”“不带电”或“带正电”）；用丝绸摩擦过的
玻璃棒靠近c球，二者将互相 吸引 （选填“吸引”或“排斥”）。
【答案】带负电；吸引。
【解答】解：电荷间的相互作用规律为：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。带电
体有吸引轻小物体的性质。a带正电，b与a互相吸引，则b有可能带负电或不带电；因
为b与c互相排斥，则b与c都带电且带同种电荷，所以b与c都带负电。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，c带负电，因异种电荷相互吸引，则两者互相吸引。
故答案为：带负电；吸引。
8．（2023•宿迁）如图所示，电源电压不变将开关S、S 都闭合，灯泡L 与L 正常发光，
1 1 2
两灯是 并 联，电流表测量 L 电流，此时断开 S ，电流表的示数 不变
2 1
（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】并；L ；不变。
2
【解答】解：分析电路图可知，电流的路径有两条，一条经过 L 和电流表，另外一条
2
经过S 和灯泡L ，所以电路为并联电路，
1 1
电流表和L 在同一条支路上，所以测L 的电流，
2 2
断开S ，L 所在支路为断路，因为并联电路中各用电器互不影响，所以电流表的示数不
1 1
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变。
故答案为：并；L ；不变。
2
9．（2023•新疆）近几年，随着电动汽车的普及，为电动汽车提供电能的充电桩数量在全
国迅猛增加（图1）。
（1）充电桩为电动汽车的电池充电时，电能转化为 化学 （填“机械”或“化
学”）能， 电池 （填“充电桩”或“电池”）是用电器。充电桩有较好地防水保护
功能，是为了防止线路过于潮湿出现 短路 （填“短路”或“断路”）现象。
（2）如图2所示为充电桩给某电动汽车充电时充电功率P随充电时间t的变化图像。若
充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，则充电9min
时，充电电流为 200 A，充电电压为 400 V。若充电18min至30min的时间
内，充电电压保持500V不变，则该过程中充电电流逐渐 变小 （填“变大”或“变
小”）。
（3）若上述电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，充
电 30min 的时间内，平均充电功率为 80kW，则该电池充满电时的储能量为 80
kW•h。该电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电
池的储能量分别下降了10%和15%，若能量转化效率始终不变，则电动汽车分别以
80km/h 和 100km/h 的 速 度 匀 速 行 驶 时 受 到 的 阻 力 之 比 为 5 ： 6 。
【答案】（1）化学；电池；短路；（2）200；400；变小；（3）80；5：6。
【解答】解：（1）蓄电池充电时消耗电能，产生化学能，所以是将电能转化为化学能
的过程，故电池相当于电路中的用电器；
正常情况下，水是导体，充电桩有较好地防水保护功能，防止线路过于潮湿出现短路；
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（2）充电过程的前18min充电电流不变，充电18min时充电电压升至500V，可知充电
9min时和充电18min时电流相等，
由图2可知充电18min时对应的电功率P＝100kW，充电18min时充电电压U＝500V，
根据P＝UI可得第18分钟时，充电电流为：
I＝ ＝ ＝200A，故充电9min时，充电电流为200A；
由图2可知第9min位于0～18min中间位置，图象是一次函数关系，第9min电功率也
应在数值60和100中间，为80kW，
根据P＝UI可知第9min充电电压为：
U＝ ＝ ＝400V；
充电18min至30min的时间内，充电电压保持500V不变，根据P＝UI可得，该过程中
充电电流为：
I＝ 在充电电压U一定时，由图看出电功率P在逐渐减小，故充电电流I也在逐渐变
小；
（3）电动汽车充电前和充电30min时电池显示的储能量分别为20%和70%，可知充电
30min所充电能占总储能的50%，
充电30min的时间内，平均充电功率为80kW，可得30min所充电能为：
W＝Pt＝80kW×0.5h＝40kW•h，
该电池充满电时的储能量为：
W总 ＝W÷50%＝ ＝80kW•h；
电动汽车在高速公路上分别以80km/h和100km/h的速度匀速行驶30min，电池的储能量
分别下降了10%和15%，
可知：以80km/h匀速行驶30min消耗电能W
1
＝10%W总 ＝0.1W总 ，以100km/h匀速行
驶30min消耗电能W
2
＝15%W总 ＝0.15W总 ，所用时间t
1
＝t
2
，
由功W＝Fs＝Fvt可得：
＝ ＝ ＝ ＝ ＝ ，
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故 ＝ 。
故答案为：（1）化学；电池；短路；（2）200；400；变小；（3）80；5：6。
10．（2023•江西）分别标有“3.8V，0.3A”和“2.5V，0.3A”字样的小灯泡同时接入同一
电路中，两灯均正常发光，此时两灯是 串 联，这是因为两灯的 额定电压不相
等，额定电流相等 。
【答案】串；额定电压不相等，额定电流相等
【解答】解：两灯均正常发光，说明两灯都在额定电压下工作，由并联电路的电压特点
可知，两灯泡同时接入同一电路中，两灯均正常发光，不是并联；
由串联电路的电流的规律可知，将它们串联接入同一电路中，若甲灯正常发光，说明通
过甲灯的电流为0.3A，根据额定电压不相等，额定电流相等可知，通过乙灯的电流也为
0.3A，故此时两灯串联。
故答案为：串；额定电压不相等，额定电流相等。
11．（2023•达州）如图所示，电源电压为 3V，闭合开关 S 后，电流表 A 的示数为
0.54A，电流表A 的示数为0.2A，则通过小灯泡L 的电流为 0. 2 A，通过小灯泡L
1 1 2
的电流为 0.3 4 A，电压表V的示数为 3 V。
【答案】0.2；0.34；3。
【解答】解：当开关闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A 测灯L
1 1
的电流，已知电流表A的示数为0.54A，即干路电流I＝0.54A；
电流表A 的示数为0.2A，则通过小灯泡L 的电流I ＝0.2A，
1 1 1
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以流过灯泡L 的电流：I ＝I﹣I ＝0.54A﹣0.2A＝0.34A；
2 2 1
电压表V测量电源电压，则电压表V的示数为3V。
故答案为：0.2；0.34；3。
【题型4 串联电路的电压规律】
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12．（2023•绥化）定值电阻R 和R 并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为0.5A，通
1 2
过R 的电流0.3A，则通过R 的电流为 0. 2 A；再将R 和R 串联在如图乙所示电路
1 2 1 2
中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R 两端的电压为 2 V。
1
【答案】0.2；2。
【解答】解：定值电阻R 和R 并联，电流表测量干路的电流，电流表的示数为0.5A，
1 2
通过R 的电流0.3A，根据在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，
1
则通过R 的电流为：I ＝I﹣I ＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；
2 2 1
将R 和R 串联在电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，根据串联电路中总电压
1 2
等于各部分电路电压之和，则R 两端的电压为：U ＝U﹣U ＝5V﹣3V＝2V。
1 1 2
故答案为：0.2；2。
【题型5 欧姆定律的应用】
13．（2023•宜宾）已知小灯泡L的额定电压为2.5V，通过灯丝的电流与其两端的电压关
系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为 1 0 。把此灯泡与15 的定值电阻并联在
电源电压为1.5V的电路中，则并联电路的总电流是Ω 0. 3 A。 Ω
【答案】10；0.3。
【解答】解：（1）由题知灯泡的额定电压为2.5V，由图像读出灯泡正常发光时的电流
为0.25A，
由I＝ 得，灯泡正常发光时的电阻为：
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R ＝ ＝ ＝10 ；
L
（2）并联电路中各个Ω支路两端的电压均等于电源电压，把此灯泡与 15 的定值电阻并
联在电源电压为1.5V的电路中时，由图可知，此时通过灯泡的电流为：ΩI ′＝0.2A，
L
通过定值电阻的电流为：I ＝ ＝ ＝0.1A，
R
由并联电路的电流特点可知并联电路的总电流为：I＝I ′+I ＝0.2A+0.1A＝0.3A。
L R
故答案为：10；0.3。
14．（2023•眉山）如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R ：R ＝2：3。当开关S
1 2
闭合时R 、R 两端的电压之比为 1 ： 1 ，电流表A 和A 的示数之比为 5 ： 2 。
1 2 1 2
【答案】1：1；5：2。
【解答】解：如图所示，R 和R 并联，电流表A 测干路电流，A 测流过R 的电流。
1 2 1 2 2
根据并联电路电压规律可知，电阻R 、R 两端的电压相等，即电阻R 、R 两端的电压
1 2 1 2
之比为1：1；
已知R ：R ＝2：3，根据欧姆定律可知通过R 、R 的电流之比为I ：I ＝R ：R ＝3：
1 2 1 2 1 2 2 1
2，
因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表 A 、A 的示数之比为I：I ＝
1 2 2
（I +I ）：I ＝（3+2）：2＝5：2。
1 2 2
故答案为：1：1；5：2。
15．（2023•乐山）如图所示是两个电阻的电流随电压变化的关系图像，由图中信息可推断
R 小于 R （选填“大于”“等于”或者“小于”）。将它们并联后接入电路，通过
1 2
R 、R 两个电阻的电流分别为I 、I ，则I ：I ＝ 2 ： 1 。
1 2 1 2 1 2
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【答案】小于；2：1。
【解答】解：由图知，当电压为4V时，通过R 、R 的电流分别为：0.8A、0.4A，
1 2
根据欧姆定律可得：
R ＝ ＝ ＝5 ，R ＝ ＝ ＝10 ；
1 2
Ω Ω
则R ＜R ，
1 2
将它们并联后接入电路，根据并联电路电压的规律可知，两电阻电压相等，则根据欧姆
定律可得通过R 、R 两个电阻的电流：
1 2
I ：I ＝R ：R ＝10 ：5 ＝2：1。
1 2 2 1
故答案为：小于；2Ω：1。Ω
16．（2023•四川）如图所示，R ＝10 ，开关闭合后电流表的示数是0.2A，电压表的示数
1
是4V，R 的电阻为 2 0 ，电源Ω的电压是 6 V。
2
Ω
【答案】见试题解答内容
【解答】解：首先把电压表看成断路分析电路的连接情况，R 与R 是串联的，电压表
1 2
测R 两端的电压，
2
（1）根据欧姆定律I＝ 可知：
电阻R 的阻值R ＝ ＝ ＝20 ；
2 2
Ω
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（2）已知：I＝0.2A，R ＝10 ，
1
Ω
由I＝ 得：U ＝IR ＝0.2A×10 ＝2V，
1 1
则根据串联电路的电压特点可知Ω：U＝U +U ＝2V+4V＝6V；
1 2
故答案为：20；6。
17．（2023•泰州）如图甲所示电路，开关 S 、S 闭合后两电流表的指针均指在同一位
1 2
置，示数如图乙所示，则通过R 的电流为 1.44 A，两电阻之比R ：R ＝ 1 ： 4
1 1 2
；只断开开关S ，电流表A 的示数将 变小 （变大/变小/不变）。
2 1
【答案】1.44；1：4；变小。
【解答】解：（1）当闭合开关S 、S 后，两电阻并联，电流表A 测干路的电流，电流
1 2 1
表A 测电阻R 电流，
2 2
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两个电流表指针的偏转相同，
所以，电流表A 的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R 的电流I ＝0.36A，电流
2 2 2
表A 的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1.8A，则通过R 的电流I ＝I﹣I ＝
1 1 1 2
1.8A﹣0.36A＝1.44A；
（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝ 可得，两电阻的阻值之比：
＝ ＝ ＝1：4；
（3）开关S 、S 闭合时，两电阻并联，电流表A 测干路中的电流I，
1 2 1
只断开开关S 时，只有R 工作，电流表A 测通过R 的电流I ，
2 2 1 2 2
由并联电路的电流特点可知I ＜I，所以，只断开开关S 后，电流表A 的示数将变小。
2 2 1
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故答案为：1.44；1：4；变小。
18．（2023•襄阳）定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合
开关，当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V；当滑片P从中点向左移动一段距离L
时，电压表的示数变为 7.2V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为4.8
V。
【答案】4.8。
【解答】解：当滑片P在R'中点时，电压表的示数为6V，即U ＝ ×R＝6V﹣
1
﹣﹣﹣①；
当滑片 P 从中点向左移动一段距离 L 时，电压表的示数变为 7.2V，即 U ′＝
1
×R＝7.2V﹣﹣﹣﹣②，
由 得 ＝ ，
解得：R ＝ （R+ R′）
L
当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为：
U ″ ＝ ×R ＝ ×R ＝
1
×R＝ × ×R＝ ×6V＝4.8V。
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故答案为：4.8。
19．（2023•襄阳）如图所示的电路中，电源电压保持不变。只闭合开关S、S 时，电压表
1
示数与电源电压之比为2：3；若只闭合开关S、S 时，电压表示数与电源电压之比为
2
3：5，则R 与R 的阻值之比为 4 ： 3 。
1 2
【答案】4：3。
【解答】解：由图可知，当只闭合开关S、S 时，R 、R 串联，电压表测量R 两端的电
1 0 1 1
压，根据题意可知，U ：U＝2：3，
1
根据串联电路的电压特点可知，R 、R 两端的电压之比：U ：U ＝2：1，
1 0 1 0
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知， ＝ ＝ ＝ ，即R ＝2R ，
1 0
若只闭合开关S、S 时，R 、R 串联，电压表测量R 两端的电压，根据题意可知，U ：
2 0 2 2 2
U＝3：5，
根据串联电路的电压特点可知，R 与R 两端的电压之比：U ：U ＝3：2，
2 0 2 0
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知， ＝ ＝ ＝ ，即R ＝ R ，
2 0
则R 与R 的阻值之比： ＝ ＝ 。
1 2
故答案为：4：3。
20．（2023•广东）如图所示，标有“2.5V 0.3A”的灯泡L 和标有“6V 0.15A”的灯泡L
1 2
连接成 串 联电路，电源电压可调节。闭合开关S，使电源电压从0V逐渐增加，先
正常发光的灯泡是 L ，此时通过另一灯泡的电流是 0.1 5 A。
2
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【答案】串；L ；0.15。
2
【解答】解：闭合开关S，两个灯串联在电路中，使电源电压从0V逐渐增加，电路中
电阻一定，由I＝ 可知电路中的电流变大，由于灯L 的额定电流0.15A小于L 的额定
2 1
电流0.3A，电路中的电流先达到L 的额定电流，灯泡L 先正常发光，此时另一灯泡的
2 2
电流也是0.15A。
故答案为：串；L ；0.15。
2
21．（2023•临沂）图甲所示电路的电源电压为3V，闭合开关后，两电流表的指针偏转均
如图乙所示，则电路的总电阻为 2 ；断开开关后，电阻R 的阻值为 2. 5 。
2
Ω Ω
【答案】2；2.5。
【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A 测R 支路的电流，电流表A 测干
1 1 2
路电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A 示数大于电流表A 的示
2 1
数，所以电流表A 的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，即I＝1.5A；
2
根据欧姆定律可得电路总电阻R＝ ＝ ＝2 ；
电流表A
1
的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示Ω数为0.3A，即I
1
＝0.3A，
根据并联电路电流的规律知，通过L 的电流为：I ＝I﹣I ＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
2 2 1
并联电路各支路两端电压相等，电阻R 的阻值：R ＝ ＝ ＝2.5 ；
2 2
Ω
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断开开关后，电阻R 两端的电压为0，通过的电流也为0，但电阻是导体本身的一种属
2
性，与电压和电流无关，所以电阻R 的阻值仍然为2.5 。
2
故答案为：2；2.5。 Ω
22．（2023•广元）如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝
缘板A与滑动变阻器R 的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为
2
20V，定值电阻R ＝30 ，滑动变阻器的规格为“100 1A”，电压表的量程为0﹣
1
15V，电流表的量程为0﹣Ω3A。下表为R 接入电路的阻值Ω与被测者身高的对应关系。
2
身高 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190
（cm）
R （ ） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
2
某同学Ω测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为 0.2 5 A；为保证电路
安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过 18 5 cm。
【答案】0.25；185。
【解答】解：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流
表测通过电路的电流，
由表格可知身高为165cm时，滑动变阻器接入电路的阻值为50 ，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此Ω时通过电路的电流：I＝
＝ ＝0.25A；
电压表的量程为0﹣15V，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压最大为15V
时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，被测身高最高，
串联电路总电压等于各部分电压之和，此时定值电阻两端的电压 U ＝U﹣U ＝20V﹣
1 2
15V＝5V，
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I′＝ ＝ ＝
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A，
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值：R ′＝ ＝ ＝90 ，
2
由表格可知此时测量的身高为185cm。 Ω
故答案为：0.25；185。
23．（2023•广安）如图所示为灯泡L和定值电阻R的U﹣I图象，若将L和R并联在电源
电压为6V的电路中，则整个电路的总电流为 0.9 A；若将其串联在电源电压为4V
的电路中，则L与R的阻值之比为 1 ： 3 。
【答案】0.9；1：3。
【解答】解：（1）若将L和R并联在电源电压为6V的电路中，并联电路各支路两端电
压相等，由图可知，当电源电压为6V时，I ＝0.5A，I ＝0.4A，则整个电路的总电流
L R
为：I＝I +I ＝0.5A+0.4A＝0.9A；
L R
（2）若将其串联在电源电压为4V的电路中，由图可知，当I′＝0.2A时，U ＝1V，
L
U ＝3V，电源电压U＝U +U ＝1V+3V＝4V，符合要求；
R L R
根据I＝ 可得L与R的阻值之比为： ＝ ＝ ＝ ＝ 。
故答案为：0.9；1：3。
24．（2023•南充）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。
电源电压恒定，R 为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R 的滑片P由最右端向
1 2
左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电流表A的示数随两电压表V 、V （电压
1 2
表V 未画出）示数变化关系图象如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 5 ；若
2
Ω
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R 的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个 1.5 的电
2
阻。 Ω
【答案】5；1.5。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关 S后，灯泡、R 、R 串联，电压表V 测灯泡两
1 2 1
端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I﹣U
图像，由图线②可知，电压表V 的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V 测
2 2
滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处
的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不
相等可知，电压表V 测滑动变阻器R 两端的电压，即并联在滑动变阻器R 两端；
2 2 2
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为0.5A，此时灯泡两端
的电压U ＝2.5V，
L
根据I＝ 可得小灯泡正常发光时的电阻：R ＝ ＝ ＝5 ；
L
Ω
由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，灯泡两端的电压U ′＝1.5V，变阻器R
L 2
两端的电压U ＝2V，
2
则电源的电压为：
U＝U ′+U ′+I′R ＝1.5V+2V+0.4A×R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
L 2 1 1
当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流
最小，由图乙可知，灯泡两端的电压U ″＝0.5V，变阻器R 两端的电压U ″＝3.5V，
L 2 2
电路中的电流I″＝0.2A，则电源的电压为：
U＝U ″+U ″+I″R ＝0.5V+3.5V+0.2A×R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
L 2 1 1
由①②可得：R ＝2.5 ，U＝4.5V；
1
Ω
（2）当灯泡正常发光时，电路中总电阻为：R总 ＝ ＝ ＝9 ，
Ω
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若R 的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，根据串联电路的电阻特点可得：
2
R串 ＝R﹣R
L
﹣R
1
＝9 ﹣5 ﹣2.5 ＝1.5 。
故答案为：5；1.5。Ω Ω Ω Ω
【题型6 电路的动态分析】
25．（2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变化
关系如图乙所示，R 是定值电阻，闭合开关S，则：
0
①温度升高时，电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 不变 （选填“变
大”、“变小”或“不变”）。
【答案】变大；不变。
【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R 串联，电压表测R 两端的电
0 0
压，电流表测电路中的电流。
由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变
小，由串联电路电压的规律知定值电阻R 两端的电压变大，即电压表的示数变大；
0
由图甲可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于 R 的阻值，由于R 的
0 0
阻值不变，则该比值不变。
故答案为：变大；不变。
26．（2023•菏泽）在如图所示的电路中，电源的电压保持不变。先闭合开关 S 后，再闭
1
合开关 S ，电流表的示数 变大 ，灯泡 L 的电功率 不变 。（选填“变
2 1
大”、“变小”或“不变”）
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【答案】变大；不变。
【解答】解：
由电路图可知，开关S 闭合、S 断开时，电路为L 的简单电路，电流表A测通过L 的
1 2 1 1
电流，电压表测量电源电压；
开关S 、S 闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路电流；
1 2
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关 S 后，通过L 的电流不
2 1
变，由P＝UI知小灯泡L 的电功率不变；
1
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变大，即电流表 A的示数
变大。
故答案为：变大；不变。
【题型7 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】
27．（2023•上海）在如图所示的电路中，电源电压为U ，电阻R 阻值为R ，R 的阻值为
0 1 0 2
2R ，闭合开关S，发现电流表的示数有变化。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电
0
阻R 或R 上。请写出开关S闭合后电流表和电压表的示数及其对应的故障。 若电压
1 2
表示数为 U ，电流表示数为 ，则 R 短路；
0 1
若电压表示数为零，电流表示数为 ，则 R 短路 。
2
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【答案】若电压表示数为U ，电流表示数为 ，则R 短路；
0 1
若电压表示数为零，电流表示数为 ，则R 短路。
2
【解答】解：
由图知，开关断开时，电压表串联在电路中，若R 完好或R 短路时，则电压表测电源
1 1
电压（其示数为U ），因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无
0
示数；
已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻 R 或R 上，闭合开关S后，电流表的示数
1 2
有变化；
①若R 断路，则整个电路断路，无论开关S断开还是闭合，电流表示数都为零，其示
1
数不会有变化，故电路故障不是R 断路；
1
②若R 短路，则开关S断开时，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为
1
U ，电流表示数为零；
0
开关S闭合后，电路为R 的简单电路，电压表示数仍然为U ，由欧姆定律可得此时电
2 0
流表示数为I＝ ＝ ，则电流表的示数有变化，故电路故障可能为R 短路；
1
③若R 断路，则开关S断开时，电流表示数为零；开关S闭合后，电流表示数仍然为
2
零，其示数不会有变化，故电路故障不是R 断路；
2
④若R 短路，则开关S断开时，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为
2
U ，电流表示数为零；
0
开关S闭合后，电路为R 的简单电路，此时电压表被短路，则电压表示数为零，由欧
1
姆定律可得此时电流表示数为I′＝ ＝ ，则电流表的示数有变化，故电路故障可
能为R 短路；
2
综上可知，闭合开关S后，若电压表示数为U ，电流表示数为 ，则R 短路；若电
0 1
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压表示数为零，电流表示数为 ，则R 短路。
2
故答案为：若电压表示数为U ，电流表示数为 ，则R 短路；
0 1
若电压表示数为零，电流表示数为 ，则R 短路。
2
【题型8 电功与电能的计算】
28．（2023•上海）某导体两端的电压为3伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库，
通过该导体的电流为 0. 5 安，这段时间内电流所做的功为 1 5 焦，若导体两端的
电压变为6伏，则导体的电阻为 6 欧。
【答案】0.5；15；6。
【解答】解：通过该导体的电流：
I＝ ＝ ＝0.5A；
这段时间内电流做功：
W＝UIt＝UQ＝3V×5C＝15J；
由I＝ 可得，导体的电阻：
R＝ ＝ ＝6 ，
因为电阻是导体本Ω身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，将该导
体两端的电压改变为6伏，导体的电阻仍为6 不变。
故答案为：0.5；15；6。 Ω
29．（2023•烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R 的阻值为10 ，图乙是小灯泡L的
1
电流与电压关系的图象。当只闭合S 、S 时，电压表示数为2V，Ω通过小灯泡的电流为
1 2
0.6 A，电源电压为 8 V；当只闭合S 、S 时，电压表示数为4V，电路在1min内
2 3
消耗的电能为 38 4 J。
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【答案】0.6；8；384。
【解答】解：由图可知，当只闭合S 、S 时，R 、L串联，电压表测量灯泡L两端的电
1 2 1
压；
由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.6A；
根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，R 两端的电压：U ＝IR ＝0.6A×10 ＝6V，
1 1 1
根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝U L +U 1 ＝2V+6V＝8V； Ω
当只闭合S 、S 时，R 与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；
2 3 2
根据图乙可知，当小灯泡两端的为4V时，通过小灯泡的电流为0.8A，
根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为0.8A，
电路在1min内消耗的电能：W＝UI′t＝8V×0.8A×1×60s＝384J。
故答案为：0.6；8；384。
30．（2023•沈阳）如图是定值电阻R 和R 的I﹣U关系图象，由图象可知，R 和R 的大
1 2 1 2
小关系为R ＜ R （填“＞”、“＝”或“＜”），当R 和R 串联时，R 和R 两
1 2 1 2 1 2
端电压之比U ：U ＝ 1 ： 2 ；当R 和R 并联时，若通过R 的电流为0.63A，则10s
1 2 1 2 1
内R 消耗的电能为 9.922 5 J。
2
【答案】＜；1：2；9.9225
【解答】解：
由图象可知，当U ＝U ＝2V时，对应的电流分别为I ＝0.4A，I ＝0.2A，
1 2 1 2
由I＝ 可得，两电阻的阻值分别为：
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R ＝ ＝ ＝5 ，
1
Ω
R ＝ ＝ ＝10 ；
2
由此可知，R ＜R ；Ω
1 2
当把R 、R 串联在某一电路中时，因为串联电路中各处的电流相等，所以I ：I ＝1：
1 2 1 2
1，
此时它们两端的电压之比：
＝ ＝ ＝ ＝ 。
若通过R 的电流为I ″＝0.63A，由I＝ 可得，R 两端电压：
1 1 1
U ″＝I ″R ＝0.63A×5 ＝3.15V，
1 1 1
当R
1
和R
2
并联时，并联Ω电路中各支路电压都相等，即R
2
两端电压：
U ″＝U ″＝3.15V，
2 1
流经R 的电流：I ′＝ ＝ ＝0.315A，
2 2
10s内R 消耗的电能W＝U ″I ′t＝3.15V×0.315A×10s＝9.9225J。
2 2 2
故答案为：＜；1：2；9.9225。
31．（2023•宜昌）某品牌电动汽车的电池容量为130Ah，额定电压为400V，充电时它将
电能转化为 化学 能存储起来，充满电后它存储了 5 2 kW•h的能量。
【答案】化学；52。
【解答】解：电动汽车充电时是将电能转化为化学能存储起来。
充满电后储存能量：W＝UIt＝400V×130A×3600s＝1.872×108J＝ kW•h＝
52kW•h。
故答案为：化学；52。
32．（2023•临沂）2023年，淄博烧烤火出了圈，人们纷纷赴淄“赶烤”，满足味蕾的同
时也感受到了淄博人民的热情好客。
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（1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以减小受力面积， 增大 （选填“增大”或“减
小”）钢签对肉的压强，便于串肉。
（2）烤肉串的过程中，通过 热传递 的方式增加了肉的内能；肉串散发出香味表明
分子 在永不停息地做无规则运动 。
（3）烧烤现场“人声鼎沸”指声音的 响度大 （选填“音调高”或“响度大”）；
相对于正在一路小跑上菜的服务员，坐在烧烤炉旁的顾客是 运动 （选填“运
动”或“静止”）的。
（4）为让肉串受热均匀，味道更好，部分店家使用了一种新型电烧烤炉，这种烧烤炉
可在电热丝烤肉串的同时，由电动机带动肉串缓慢转动，简化电路如图所示，其中电热
丝R的阻值为55 ，电动机的额定功率为22W，该烧烤炉正常工作时，通过电热丝R的
电流为 4 A；Ω电动机10min消耗的电能为 1.32×1 0 4 J。
【答案】（1）增大；（2）热传递；在永不停息地做无规则运动；（3）响度大；运
动；（4）4；1.32×104。
【解答】解：（1）串羊肉串的钢签前端尖细，可以减小受力面积，在压力一定时，可
以增大钢签对肉的压强，便于串肉。
（2）烤肉串的过程中，通过热传递的方式增加了肉的内能；
肉串散发出香味表明分子在永不停息地做无规则运动。
（3）人声鼎沸是指声音的响度大；
以正在一路小跑上菜的服务员为参照物，坐在烧烤炉旁的顾客与正在一路小跑上菜的服
务员之间发生了位置变化，所以坐在烧烤炉旁的顾客是运动的。
（4）通过电热丝R的电流I ＝ ＝ ＝4A；
R
由P＝ 可得，电动机10min消耗的电能：
W＝Pt＝22W×10×60s＝1.32×104J。
故答案为：（1）增大；（2）热传递；在永不停息地做无规则运动；（3）响度大；运
动；（4）4；1.32×104。
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【题型9 电功率及电功率的计算】
33．（2023•常州）2023年2月，土耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往
救援。白天，为电池充电，此时电池相当于电路中的 用电器 。夜晚，无人机先接
通照明系统、再接通动力系统升空，照明系统和动力系统 并 联。无人机悬停并提
供照明时，电池可释放电能 0.5kW•h，动力和照明系统的电功率分别为 150W 和
100W，此状态下无人机至多持续工作 2 h，需要更换电池。
【答案】用电器；并；2。
【解答】解：为电池充电时是电能转化为化学能，在充电过程中，电池相当于电路中的
用电器；
无人机先接通照明系统、再接通动力系统升空，说明二者工作互不影响，所以二者是并
联的；
P总 ＝P动+P照 ＝150W+100W＝250W＝0.25kW；
由公式P＝ 得：t＝ ＝ ＝2h
故答案为：用电器；并；2。
34．（2023•云南）某型号的电炖盅有“高温”和“低温”两个挡位，其简化电路如图、部
分参数如表所示。同时闭合开关S、S ，电炖盅处于 高温 挡。1kW•h电能可供电
1
炖盅在“高温”挡正常工作 0. 5 h。
××型电炖盅
额定电压 220V
高温功率 2000W
低温功率 400W
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【答案】高温；0.5。
【解答】解：由电路图可知，同时闭合开关 S、S 时，电阻R 、R 并联，电路中的总
1 1 2
电阻最小，由P＝ 可知，总功率最大，所以此时电炖盅为高温挡；
由表中数据可知电炖盅在“高温”挡正常工作的电功率为：P＝2000W＝2kW，
由P＝ 可得，1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作的时间为：
t＝ ＝ ＝0.5h。
故答案为：高温；0.5。
35．（2023•广西）如图是简易榨汁杯的电路原理图，工作时有榨汁、加热、保温三挡。当
闭合开关 S 时，榨汁杯处于榨汁挡；只闭合开关S 时，榨汁杯处于 保温 挡。
1 2
【答案】S ；保温。
1
【解答】解：（1）榨汁杯处于榨汁挡时，只有电动机工作，由电路图可知，此时应只
闭合开关S ；
1
（2）当只闭合开关S 时，电路为R 的简单电路，闭合开关S 和S 时，R 、R 并联；
2 1 2 3 1 2
因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，所以由P＝UI＝ 可知，R 、R 并联时，
1 2
电路中的电阻最小，电功率最大，榨汁杯为加热挡；电路为R 的简单电路时，电路中
1
的电阻最大，电功率最小，榨汁杯为保温挡；因此只闭合开关S 时，榨汁杯处于保温
2
挡。
故答案为：S ；保温。
1
36．（2023•西宁）如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R ＝6 ，R ＝24 ，当开关
1 2
S 、S 断开，S 闭合时，电流表示数为0.2A，则电源电压为 6 Ω V；当开关ΩS 、S 闭
1 2 3 1 2
【27淘宝店铺：向阳百分百】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
合，S 断开时，R 和R 并 联，此时电路中的总功率为 7. 5 W。
3 1 2
【答案】6；并；7.5。
【解答】解：由图可知，当开关S 、S 断开，S 闭合时，两电阻串联，电流表测量电路
1 2 3
中的电流，电流表示数为0.2A，
电源电压为：
U＝I（R +R ）＝0.2A×（6 +24 ）＝6V；
1 2
当开关S
1
、S
2
闭合，S
3
断开Ω时，ΩR
1
和R
2
并联，电流表测量干路的电流，此时电路中的
总功率为：
P＝ + ＝ + ＝7.5W。
故答案为：6；并；7.5。
37．（2023•内蒙古）如图所示是一款3D打印笔的简化电路图，其中R 、R 均为发热电
1 2
阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S 闭合，单刀多掷开关S 仅与2接触时，
1 2
打印笔处于 高温 挡（选填“高温”“中温”或“低温”）；高温挡的额定功率为
176 W。
额定电压 220V
额定功率 高温挡
中温挡 88 W
低温挡 44W
【答案】高温；176。
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【解答】解：开关S 闭合，单刀多掷开关S 仅与2接触时，两电阻并联；单刀多掷开
1 2
关S 仅与3接触时，两电阻串联；开关S 闭合，单刀多掷开关S 仅与1接触时，电路
2 1 2
为R 的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S 闭合，单刀多掷开关S 仅
1 1 2
与2接触时，电路的电阻最小，根据P＝ 可知，电路的功率最大，打印笔处高温挡；
单刀多掷开关S 仅与3接触时，两电阻串联；电路的电阻最大，电路的功率最小，为低
2
温挡；开关S 闭合，单刀多掷开关S 仅与1接触时为中温挡，
1 2
P中 ＝ ，即
88W＝ ；
根据串联电阻的规律有：
P低 ＝ ，
即
44W＝
解方程组可得出
R ＝R ＝550 ；
1 2
两电阻并联的Ω电电阻为：
R＝ ＝275
故高温挡的额定功Ω率为：
P＝ ＝176W
故答案为：高温；176。
38．（2023•攀枝花）如图所示，电阻R 、R 、R 的阻值分别为R、2R、3R， 为
1 2 3
二极管。二极管具有单向导电性，只允许电流从其正极向负极通过，不允许电流反方向
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通过；当电流从二极管的正极流向负极时，其电阻为零。闭合开关 S，接入电路的总电
阻为 5R 。现将电源正负极对调再接回原位置，则前后两种情况R 消耗的功率之比
2
为 9 ： 2 5 。
【答案】5R；9：25
【解答】解：（1）由图结合二极管的单向导电性可知，闭合开关S时，电阻R 、R 串
2 3
联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻R ＝R +R ＝2R+3R＝5R；
a 2 3
（2）由图结合二极管的单向导电性可知，将电源正负极对调再接回原位置时，电阻
R 、R 串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻R ＝R +R ＝R+2R＝
1 2 b 1 2
3R，
由P＝UI＝ 可知，前后两种情况R 消耗的功率之比： ＝ ＝ ＝
2
＝ ＝ ＝ ＝ 。
故答案为：5R；9：25。
39．（2023•宿迁）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和
21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号 表示LED灯珠，省略
号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个 LED灯珠的额
定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，
从而使输出电流恒定为0.3A。
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（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了 断路 故障，导致所有灯珠都不亮；
（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯
珠 能 （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为 19. 8 W。
【答案】（1）断路；（2）能；19.8。
【解答】解：（1）吸顶灯是由21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠不亮，说明电
路中没有电流通过，根据串联电路中各用电器工作时相互影响可知，可能是 AB间的
LED灯珠发生了断路；
（2）电源模块输出的电压U可在40～90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A；
所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，
使得灯珠可以正常发光；
单个LED灯珠的额定电压为3.3V，AB间的LED灯珠被短路后，20个灯珠串联接入电
路中，
由串联电路的电压特点可知，电源模块的输出电压：U＝20U额 ＝20×3.3V＝66V，
吸顶灯输出电流恒定为0.3A，故此时吸顶灯的功率为：P＝UI＝66V×0.3A＝19.8W。
故答案为：（1）断路；（2）能；19.8。
40．（2023•赤峰）如图所示，电源电压保持不变，R ＝30 ，R ＝10 。当闭合开关S，
2 3
断开开关S 、S 时，电压表的示数为 4V，电流表示数Ω为 0.2A，Ω则电源电压为 6
1 2
V；当开关S、S 、S 都闭合时，则电路消耗的总功率为 3 W。
1 2
【答案】6；3。
【解答】解：当闭合开关 S，断开开关S 、S 时，R 和R 串联，电压表测R 两端电
1 2 1 3 1
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压，电流表测串联电路电流；
电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则R 的阻值为：
1
R ＝ ＝ ＝20 ；
1
根据串联电路电压规律Ω结合欧姆定律可知，电源电压为：
U＝U +I R ＝4V+0.2A×10 ＝6V；
1 1 3
当开关S、S
1
、S
2
都闭合时Ω，R
1
和R
2
并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；
根据欧姆定律可知，通过R 和R 的电流为：
1 2
I '＝ ＝ ＝0.3A，
1
I ＝ ＝ ＝0.2A，
2
故干路电流为：
I＝I '+I ＝0.3A+0.2A＝0.5A，
1 2
则电路消耗的总功率为：
P＝UI＝6V×0.5A＝3W。
故答案为：6；3。
41．（2023•吉林）如图是某电饭锅内部电路简图。S断开时，电路中的电流是0.5A，通电
1min后，电路中消耗的电能是 6.6×1 0 3 J；S闭合后，电路中消耗的总功率将 变
大 。
【答案】6.6×103；变大。
【解答】解：（1）当S断开时，电阻R 和电阻R串联接入电路，通电1min＝60s后，
0
电路中消耗的电能：
W＝Pt＝UIt＝220V×0.5A×60s＝6.6×103J；
（2）当S闭合后，电阻R 短路，只有R接入电路，电路中的总电阻变小，电流变大，
0
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根据P＝UI可知，在电源电压不变时，电路的总功率变大。
故答案为：6.6×103；变大。
42．（2023•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
1 2
滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V 3W”字样。当开关S 、S 闭合，滑片P置于b
1 2
端时，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.9A，滑动变阻器最大阻值是 15 ；当
开关S 闭合，S 断开，滑片P置于a端时，电流表示数为 0.2A，此时R 的功Ω率为
1 2 1
0.6 W。
【答案】15；0.6。
【解答】解：（1）开关S 、S 闭合，滑片P置于b端时，R 被短路，滑动变阻器的最
1 2 1
大阻值与灯泡并联，电流表测干路电流；
由并联电路的电压特点和灯泡正常发光可知，电源电压：U＝U ＝6V，
L
由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：I ＝ ＝ ＝0.5A，
L
由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I ＝I﹣I ＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，
b L
由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：R
2大
＝ ＝ ＝15 ；
Ω
（2）开关S 闭合，S 断开，滑片P置于a端时，灯泡被短路，滑动变阻器的最大阻值
1 2
与定值电阻R 串联，电流表测电路中的电流；
1
由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压：U
2大
＝I'R
2大
＝0.2A×15 ＝3V，
由串联电路的电压特点可知，R
1
两端的电压：U
1
＝U﹣U
2大
＝6V﹣Ω3V＝3V，
此时R 的功率：P＝U I'＝3V×0.2A＝0.6W。
1 1
故答案为：15；0.6。
43．（2023•天津）某节能灯标有“220V 22W”字样，当它正常工作时，电功率为 22
W，通过它的电流为 0. 1 A。
【答案】22；0.1。
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【解答】解：灯泡正常工作时，灯泡的实际功率等于额定功率，节能灯标有“220V
22W”字样，当它正常工作时，电功率为22W；
通过它的电流为I＝ ＝ ＝0.1A。
故答案为：22；0.1。
44．（2023•重庆）如图所示的电路，电源电压恒为 6V，白炽灯泡 L 标有“5V，
1
0.25A”，白炽灯泡L 标有“6V，3W”，R的阻值为10 。忽略温度对灯丝电阻的影
2
响，只闭合开关S 时，灯泡 L 更亮；只闭合开关S 时Ω，R的功率为 0. 4 W。
1 1 2
【答案】L ；0.4。
1
【解答】解：忽略温度对灯丝电阻的影响，根据 R＝ 可知，L 的电阻R ＝ ＝
1 1
＝20 ，
Ω
根据P＝ 可知，L 的电阻R ＝ ＝ ＝12 ；
2 2
只闭合S 时，两灯泡串联，串联电路的电流处处相等Ω，且R ＞R ，根据P＝I2R可知，
1 1 2
L 的实际功率大，故小灯泡L 更亮；
1 1
只闭合开关S 时，L 和R串联，则电路中的电流为：
2 1
I＝ ＝ ＝0.2A，
故R的功率为：
P＝I2R＝（0.2A）2×10 ＝0.4W。
故答案为：L 1 ；0.4。 Ω
45．（2023•泸州）如图所示，已知电源电压为3V，小灯泡L的规格“3V 0.9W”，滑动
变阻器的规格“20 1A”，电流表量程为0～3A，则小灯泡正常发光时阻值R ＝ 10
L
Ω
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。当开关S 、S 同时闭合，改变滑动变阻器的接入电阻，小灯泡的亮度将 不变
1 2
Ω（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；保持开关S 始终闭合，调节电路，使电路消
1
耗的最大功率为P ，最小功率为P ，则P ：P ＝ 2 6 ： 3 。
1 2 1 2
【答案】10；不变；26：3。
【解答】解：（1）由P＝UI可知，小灯泡的额定电流：I额 ＝ ＝ ＝0.3A，
由欧姆定律可知，小灯泡正常发光时阻值：R ＝ ＝ ＝10 ；
L
（2）当开关S 、S 同时闭合，灯泡与滑动变阻器并联， Ω
1 2
由并联电路的特点可知，改变滑动变阻器的接入电阻时，灯泡所在支路不受影响，因此
此时小灯泡的亮度将不变；
（3）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中电流最小时，电路消耗的电功率最小，
电路中电流最大时，电流消耗的电功率最大，
由并联电路的特点可知，当开关S 始终闭合，S 断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大
1 2
时，电路中的电流最小，
由欧姆定律可知，电路中的最小电流：I小 ＝ ＝ ＝0.15A，
灯泡允许通过的最大电流为I
L大
＝I额 ＝0.3A、滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
电流表的量程为0～3A，
由并联电路的电流特点可知，电路中的最大电流：I大 ＝I L大+I
R
＝0.3A+1A＝1.3A，
由P＝UI可知： ＝ ＝ ＝ ＝ 。
故答案为：10；不变；26：3。
46．（2023•达州）如图甲所示，电源电压恒为6V，闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最
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右端时，电流表A的读数为0.1A。当滑片位于中点时，电流表A的读数为0.16A；则定
值电阻R 的阻值为 1 5 ，滑动变阻器R的最大阻值为 4 5 ；如果用某小灯泡
0
替换滑动变阻器接入该电路Ω，已知该小灯泡的 U﹣I图象如图乙所Ω示，再次闭合开关
后，此时电路消耗的功率为 1. 2 W。
【答案】15；45；1.2。
【解答】解：由图甲可知，R 与R串联，电流表测电路中的电流；
0
（1）闭合开关，当滑动变阻器滑片位于最右端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总最大 ＝ ＝ ＝60 ，
Ω
由串联电路的电阻特点可知，R
0
+R最大 ＝60 ……①
Ω
当滑片位于中点时，滑动变阻器接入的电阻为滑动变阻器最大电阻的 ，
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻：R总 ＝ ＝ ＝37.5 ，
Ω
由串联电路的电阻特点可知，R
0
+ R最大 ＝37.5 ……②
由①②解得：R
0
＝15 ，R最大 ＝45 ； Ω
（2）由串联电路的电流Ω特点和电压Ω特点结合图乙可知，当电路中的电流为0.2A时，灯
泡两端的电压为3V，由欧姆定律可知，此时R 两端的电压为：U ＝I'R ＝0.2A×15 ＝
0 0 0
3V，此时电源电压：U＝U +U ＝3V+3V＝6V，符合题意， Ω
0 L
此时电路消耗的功率：P＝UI'＝6V×0.2A＝1.2W。
故答案为：15；45；1.2。
47．（2023•凉山州）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑
到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。则该过程中电路
的总功率最大值为 4 5 W。
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【答案】见试题解答内容
【解答】解：
由电路图知，滑动变阻器R 和电阻R 串联，电压表V 测R 两端电压，V 测R 两端电
1 2 1 1 2 2
压，电流表测电路中电流。
（1）滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变
小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，
R 两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V 的示数随电流表示数变化的图线，
2 1
ec是表示电压表V 的示数随电流表示数变化的图线；
2
（2）由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象可以看出，滑片P在b点时电流I ＝1A，U ＝2V、U ＝12V，
b 2 1
滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以最大电流I ＝3A，两电压表示数均
a
为6V，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，因电源电压不变，故有
U＝I R+U +U ＝1A×R+U +U ＝1A×R+12V+2V＝3A×R+6V+6V
b 1 2 1 2
R＝1
故电源Ω电压为U＝15V，
所以电路消耗的总功率最大值：
P＝UI ＝15V×3A＝45W。
a
故答案为：45。
48．（2023•德阳）甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V 2W”和“6V 6W”，使用过程
中每个小灯泡的电阻均不变，若两灯都正常发光，则 乙 灯会更亮一些；若把两灯
串联在10V的电压下，则 甲 灯会被烧坏。（选填“甲”或“乙”）
【答案】乙；甲。
【解答】解：（1）若两灯都正常发光，灯泡的亮度取决于实际功率，6W的乙灯泡亮度
大于2W的甲灯泡；
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（2）根据电功率的公式可知，R甲 ＝ ＝ ＝8 ，
，若把两灯串联在10 V 的电压下，根据串联电路的特点Ω及欧姆定律可知，甲灯泡两端
的电压U甲 ＝R甲I＝ ＞4V，乙灯泡两端的电压U乙 ＝10V﹣
5.7V＝4.3V＜6V，故甲灯泡会被烧坏。
故答案为：乙；甲。
【题型10 焦耳定律的计算及其应用】
49．（2023•西宁）如图所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高
度的变化反映密闭空气温度的变化。通电一定时间后 甲 （选填“甲”或“乙”）
容器连接的U形管液面高度差较大，由此可以得出结论：在电流和通电时间相同时，导
体的 电阻 越大，产生的热量越多；当电流为0.3A，通电10s后，甲容器中的电阻
产生的热量是 9 J。
【答案】甲；电阻；9。
【解答】解：由串联电路的电流规律可知，通过两电阻丝的电流相等，通电时间相等，
由图知甲的电阻大于乙的电阻，根据Q＝I2Rt得甲容器中电阻丝产生的热量大于乙容器
中电阻丝产生的热量，所以一段时间后，甲容器连接的U形管液面高度差较大。
实验表明，电流通过导体产生的热量与电阻有关，导体的电阻越大，产生的热量越多。
通电 10 s后，甲容器中的电阻产生的热量为：
Q甲 ＝I2R甲t＝（0.3A）2×10 ×10s＝9J。
故答案为：甲；电阻；9。 Ω
50．（2023•聊城）熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以本身产生的热量使其熔断
的原理制成的。测得某熔断器在不同电流下的熔断时间如下表。若通过的电流为2.0A，
熔断器的电阻为1 ，则通电时间为 40 s时熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热
Ω
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量是 16 0 J。
电流I/A 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0
熔断时间t/s 不会熔断 40 8 4.5 2.5
【答案】40；160。
【解答】解：根据表格数据知：当I＝2A，通电时间为40s时熔断器熔断，
此过程中熔断器产生的热量：Q＝I2Rt＝（2A）2×1 ×40s＝160J。
故答案为：40；160。 Ω
51．（2023•哈尔滨）如图所示，电源电压3V，R ＝R ＝5 ，先闭合开关S ，再闭合开关
1 2 1
S ，电流表示数将 变大 （选填“变大”或“变小”Ω）；当S 闭合，S 断开时，通
2 1 2
电10s，电流通过R 产生的热量是 4. 5 J。
1
【答案】变大；4.5。
【解答】（1）先闭合开关S ，再闭合开关S ，电路中电阻由R 和R 串联变为只有R
1 2 1 2 1
接入电路，电路中电阻变小，由 可得，电流表示数变大；
（2）当S 闭合，S 断开时，由R 和R 串联，通过R 的电流
1 2 1 2 1
通电10s，电流通过R 产生的热量
1
。
故答案为：变大；4.5。
52．（2023•益阳）有三个用电器，一个是“220V 60W”的电风扇，一个是“220V
40W”的电热毯，另一个是“220V 45W”的LED节能灯，都正常工作相同的时间，产
生热量最多的用电器是 电热毯 ，若该用电器工作时的实际电压只有额定电压的
80%，则它在100s内产生的热量为 256 0 J（不考虑温度对其电阻的影响）。
【答案】电热毯；2560。
【解答】解：（1）电风扇是非纯电阻用电器，工作时消耗的电能大部分转化为机械
能，只有很小一部分转化为内能，
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电热毯是纯电阻用电器，工作时消耗的电能全部转化为内能，
LED节能灯是非纯电阻用电器，工作时消耗的电能大部分转化为光能，只有很小一部分
转化为内能，
这三个用电器工作相同的时间，虽然电风扇消耗的电能最多，电热毯消耗的电能最少，
但是由于电热毯消耗的电能全部转化为内能，电风扇只有很小一部分转化为内能，所以
产生热量最多的用电器是电热毯；
（2）由P＝ 可知，电热毯的电阻：R＝ ＝ ＝1210 ，
Ω
则电热毯在100s内产生的热量：Q＝W＝ t＝ ×100s＝2560J。
故答案为：电热毯；2560。
【题型11 电功与电热的综合计算】
53．（2023•德州）如图所示，某家用电热水壶有“高温”、“低温”两挡，已知定值电阻
R 与R 阻值相等，“低温挡”正常工作时的功率为484W，则R 的阻值为 50 。
1 2 2
在标准大气压下，用“高温挡”加热初温为 15℃、质量为1kg的水7min，该过程消Ω耗
的电能为 4.0656×1 0 5 J，若产生的热量全部被水吸收，则水的温度升高了 85
℃。[c水 ＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】50；4.0656×105；85。
【解答】解：由图可知，当开关S 闭合、S 断开时，R 、R 串联，根据串联电路的电
2 1 1 2
阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，由P＝ 可知，此时电路总功率最小，电热
水壶处于低温挡；
当开关S 、S 都闭合时，只有R 工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热水壶
1 2 2
处于高温挡；
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由P＝ 可知，R 、R 的串联总电阻：R＝ ＝ ＝100 ，
1 2
Ω
根据题意和串联电路的电阻特点可知，R 的阻值：R ＝R ＝ R＝ ×100 ＝50 ；
2 2 1
Ω Ω
电热水壶高温挡的电功率：P高 ＝ ＝ ＝968W；
电热水壶高温挡工作7min消耗的电能：W＝P高t＝968W×7×60s＝4.0656×105J；
根据题意可知水吸收的热量：Q吸 ＝W＝4.0656×105J，
由 Q 吸 ＝ cm （ t﹣ t 0 ） 可 知 ， 水 理 论 上 的 末 温 ： t′ ＝ +t 0 ＝
+15℃＝111.8℃，
一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水的实际末温为100℃，
则水升高的温度：Δt＝100℃﹣15℃＝85℃。
故答案为：50；4.0656×105；85。
54．（2023•宿迁）某型号电饭锅有“高温烧煮”和“保温焖饭”两挡，其电路如图所示。
当开关S置于1时，电流表示数为5A，此时电饭锅处于 高温烧煮 挡，在此挡位下
加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，用时100s，电饭锅的加热效率为 84% ；当
开关S置于2时，电流表的示数为0.1A，R的阻值为 215 6 。若从做饭快的角度考
虑，应选择功率更 高 的电饭锅。[c水 ＝4.2×103J/（kg•℃）]Ω
【答案】高温烧煮；84%；2156；高。
【解答】解：（1）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R 的简单电路，当开关S置
0
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于2挡时，两电阻串联，由于串联电阻总电阻大于其中任一电阻，所以根据P＝ 可
知，开关S置于1挡时，电路电阻最小，电路消耗的电功率最大，即电饭锅处于高温烧
煮挡；
（2）高温烧煮挡加热100s，消耗电能为：
W＝UI高温t＝220V×5A×100s＝1.1×105J；
加热2.2kg的水，使其温度升高10℃，水吸收的热量为：
Q吸 ＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2.2kg×10℃＝9.24×104J；
该电饭锅的热效率为：
＝ ×100%＝ ×100%＝84%；
η（3）当开关S置于1挡时，电阻R短路，为R 的简单电路，此时电流表示数为5A，那
0
么R 的阻值为：
0
R ＝ ＝ ＝44 ，
0
Ω
当开关S置于“2”挡时，电路的为串联电路，此时电路总电阻为：
R总 ＝ ＝ ＝2200 ，
那么R电阻为： Ω
R＝R总 ﹣R
0
＝2200 ﹣44 ＝2156 ，
（4）做一次饭需要Ω消耗的Ω热量一Ω定，由W＝Pt可知，若做饭快，即用时少，应选择功
率更高的电饭锅。
故答案为：高温烧煮；84%；2156；高。
【题型12 测电笔的使用】
55．（2023•东营）试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示，持笔方式正确的是 乙
（选填“甲”或“乙”）；为了防止触电，控制用电器的开关应连接在 火线 （选
填“零线”或“火线”）和用电器之间。
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【答案】乙；火线。
【解答】解：用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时，正确的使用方式是乙。在家庭
电路中，为了防止触电事故的发生，应把用电器的开关安装接在火线与所控制的用电器
之间。
故答案为：乙；火线。
56．（2023•安徽）如图，在老师的指导下，小军用测电笔（试电笔）试触某插座的插孔，
用指尖抵住笔尾金属体，测电笔的氖管发光，此时 有 （选填“有”或“没有”）
电流通过小军的身体。
【答案】有
【解答】解：测电笔的正确使用方法是，手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触零线或火
线，氖管发光的是火线，氖管不发光的是零线，
当笔尖接触火线时，电流会经笔尖、氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路。
这一过程中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过。
故答案为：有。
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