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《专题13内能》真题强化训练
一、单选题
1．（2021广西）下列单个用电器正常工作时，相同时间内耗电量最大的是（ ）
A．计算器 B．手电筒 C．电子手表 D．空调
【答案】D
【解析】
用电器的耗电量即用电器消耗的电能，由 可知，在相同时间内比较耗电量W大小，
比较功率P大小即可。
A．普通计算器的功率约为 ，故A 不符合题意；
B．普通手电筒的功率约为0.6W，故B 不符合题意；
C．普通电子手表的功率约为 ，故C 不符合题意；
D．普通空调的功率约为1000W， 故D符合题意。
故选D。
2．（2021江苏）我国自主研发的全自动无人值守望远镜位于南极昆仑站，电力供应仅需
1000W。“W”是下列哪个物理量的单位（ ）
A．电流 B．电压 C．电热 D．电功率
【答案】D
【解析】
电功率的单位是瓦，即W，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
3．（2021山东）如图是某款洗衣机及所用的三孔插座，它的铭牌标有“220V 150W”。下
列说法正确的是（ ）
A．洗衣机只能在220V的电压下工作
B．洗衣机正常工作时，10s内会产生1500J的热量
C．洗衣机外壳和火线绝缘损坏，外壳带电时，总电路中的保险丝会熔断
D．洗衣机外壳和火线绝缘损坏，外壳带电时，电路中的漏电保护器会切断电流
【答案】D
【解析】
A．洗衣机的额定电压为220V，洗衣机最大的工作电压为220V，故A错误；
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1
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司B．洗衣机正常工作时，10s内消耗的电能为
W=Pt=150W×10s=1500J
洗衣机工作时，电能转化为内能和机械能，因此洗衣机10s内产生的热量小于1500J，故B
错误；
C．洗衣机外壳和火线绝缘损坏，外壳带电时，容易发生触电事故，电路中的保险丝不会
熔断，故C错误；
D．洗衣机外壳和火线绝缘损坏，外壳带电时，电路中的漏电保护器会切断电流，起到保
护作用，故D正确。
故选D。
4．（2021山东）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R
1
和R 是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，
2
实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （ ）
A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R，R 串联
1 2
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
【答案】D
【解析】
A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R 接入电路，电路的电阻最大，由 知道，
2
电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；
BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R 和R 并联，电路的总电阻最小，总功
1 2
率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，
电路中的总电阻
由 知道，热水挡正常工作时的功率
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2故B错误，D正确。
C．温水挡时，电路的总电阻
R =R +R =22Ω+44Ω=66Ω
总 1 2
由 知道，电路的电流
故C错误。
故选D。
5．（2021山东）一位电视台记者在报道某工厂“淘汰落后产能、促进新旧动能转换”仅
上半年就节电15000kW•h的时候，手举一只理发用的电吹风说：“这只电吹风是1500W的，
也就是1.5kW，这个厂节省的电力可以开动10000个这样的电吹风。”这位记者的报道中
弄混了两个重要的电学概念。这两个概念是电能和（ ）
A．电流 B．电阻 C．电功率 D．电功
【答案】C
【解析】
15000kW•h是电功，1500瓦是电功率，这个记者把电功率和电能混淆了；可以说：这个厂
节省的电能可以使这只1.5千瓦的电吹风工作10000小时，或者说这个厂节省的电能可以使
10000个这样的吹风机工作1小时。故ABD不符合题意；C符合题意。
故选C。
6．（2021辽宁）如图所示是小明家的电能表。将一个标有“220V 1210W”的用电器单独接
入家庭电路中工作12min，电能表业的转盘转了500转，在此工作过程中，下列说法正确
的是（ ）
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3
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4J的电能
B．该用电器的实际功率为1200W
C．该电路的实际电压为200V
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过2.2kW
【答案】C
【解析】
A．该电能表的示数表示家中已经消耗1123.4kW h的电能，故A错误；
B．该用电器消耗的电能
W = r/kW h 500r=0.2kW h
实
则用电器的实际功率为
P = = =1kW=1000W
实
故B错误；
C．用电器的电阻为
R= = =40
该电路的实际电压
U = = =200V
实
故C正确；
D．若小明家所有用电器同时工作，则总功率不得超过
P =UI=220V 20A=4400W=4.4kW
总
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4故D错误。
故选C。
7．（2021内蒙古）如图是货物计数装置简化电路图，电源电压不变，R 为定值电阻，
0
为光敏电阻，有光照时其阻值变小，计数器可视为电压表。当开关闭合，有货物通过传送
带遮挡激光时，下列说法正确的是（ ）
A．通过R 的电流变大 B．R 与 的电流之比变小
0 0
C．计数器两端的电压不变 D．电路的总功率变小
【答案】D
【解析】
AB．两电阻串联，计数器（电压表）测 的电压，已知当有光照射时电阻变小，故激光
被遮挡瞬间电阻 变大，电路的总电阻变大，由 可知通过电路的电流变小，通过R
0
的电流变小，由串联电路电流的规律可知通过两个电阻的电流相等，R 与 的电流之比不
0
变，故AB错误；
C．根据U=IR，R 的电压变小，由串联电路电压的规律可知光敏电阻两端的电压变大；电
0
压表示数变大，计数器的示数变大，故C错误；
D．通过电路的电流变小，根据公式P=UI可知整个电路消耗的总功率变小，故D正确。
故选D。
8．（2021山东）图是某款电子测温仪及它内部的原理图，电源电压保持不变，显示仪由
电压表改装而成，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，R 为定值电阻。下列说法
0
正确的是（ ）
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5
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．被测者体温越高，电路中的电流越小
B．被测者体温越高，定值电阻R 两端电压越大
0
C．被测者体温越低，整个电路消耗的功率越大
D．将R 换为阻值更大的电阻，测相同温度时，显示仪示数变小
0
【答案】B
【解析】
由图可知定值电阻R 与热敏电阻R串联，显示仪并联在定值电阻R 两端。
0 0
AB．因为R的阻值随温度的升高而减小，被测者体温越高，则R的阻值越小，则电路总电
阻越小，根据 可知电路中的电流越大，由 可知定值电阻R 两端电压越大，故A
0
错误，B正确；
C．因为R的阻值随温度的升高而减小，故被测者体温越低，则R的阻值越大，则电路总
电阻越大，根据 可知电路中的电流越小，根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小，
故C错误；
D．将R 换为阻值更大的电阻，则电路总电阻变大，根据 可知电路中的电流变小；
0
而测相同温度时，即热敏电阻R的电阻不变，根据 可知热敏电阻R两端的电压变小，
根据串联分压可知定值电阻R 两端电压越大，即显示仪示数变大，故D错误。
0
故选B。
9．（2021山东）如表是小滨家中两挡位电饭锅铭牌，图甲是其简化电路。R 和R 都是电
1 2
阻丝，温度对电阻的影响，产生的热量全部被水吸收，水的比热容4.2×103J/（kg·℃），通
过断开其它用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，来测量电饭锅的功率，观察图乙所示
的电能表的转盘1min内转了40转，下面说法正确的是（ ）
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功 加热 880W
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6率 保温 44W
A．电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流4A
B．电阻R 的阻值是1100Ω
2
C．测量时电饭锅的实际加热功率是800W
D．电饭锅在加热状态下正常工作7min，可将2.2kg水的温度升高2℃
【答案】A
【解析】
A．电饭锅在加热状态下正常工作时的总电流为
故A正确；
B．加热功率为880W，保温功率为44W，由图甲可知，R 的发热功率为
2
P=P -P =880W-44W=836W
2 加热 保温
则R 的阻值是
2
故B错误；
C．观察图乙所示的电能表的转盘1min内转了40转，则实际功率为
故C错误；
D．电饭锅在加热状态下正常工作7min，放出的热量为
将2.2kg水的温度升高2℃，需要吸收的热量为
故D错误；
故选A。
10．（2021湖南）如图为某居民家的电能表铭牌。只开启该电能表所在电路中的某个用电
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7
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司器，测得6min内输出160个脉冲（imp），则这个用电器有可能是（ ）
A．空调机 B．电视机 C．电冰箱 D．节能灯
【答案】A
【解析】
由表中数据可知，这段时间内该用电器消耗的电能为
该用电器的功率为
电视机和电冰箱的功率在100W左右，节能灯的功率在25W左右，空调机的功率接近
1kW，故这个用电器可能是空调机。
故选A。
11．（2021玉林）气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示，闭合开关，当
气体浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大
C．电路消耗的电功率减小 D．电路消耗的电功率增大
【答案】D
【解析】
由图可知，气敏电阻R与定值电阻R 串联，电压表测气敏电阻两端的电压，电流表测电路
0
中的电流。
A．气敏电阻R的阻值随气体浓度的增大而减小，当气体浓度增大时，R阻值减小，则电路
总电阻减小，电源电压不变，则电路中电流增大，即电流表示数增大，故A错误；
B．电路中电流增大，根据U=IR可知，R 两端电压增大，再根据串联电路电压规律可知，
0
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8R两端电压减小，即电压表示数减小，故B错误；
CD．电源电压不变、电路中电流增大，根据P=UI可知，电路消耗的电功率增大。故C错
误，D正确。
故选D。
12．（2021贵港）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当
闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，
电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A．①② B．②④ C．②③ D．③④
【答案】B
【解析】
①灯L正常发光时的电阻为
故①错误；
②当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，此时只有灯泡接入电路，故灯L
正常发光，电源电压为6V，故②正确；
③滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V，滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡的两端的
电压为
则电流为
最大阻值为
故③错误；
当滑动变阻器全部接入时，电流最小，电路消耗的最小总功率的为
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9
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司当小灯泡正常发光时，总电功率最大，最大为3.6W，故④正确。
故选B。
13．（2021黔东南）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表
的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R
的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列
正确的是（ ）
A．电流表的示数最大为0.6A B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W D．电路消耗的最大功率为2.7W
【答案】B
【解析】
从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变
阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是
0.6A，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式
可知，灯泡L的电阻
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式 可知，灯泡L的电压
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大
电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最
大不能为0.6A，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电
源电压恒为4.5V，电路中的电流
这时灯泡L的电压
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10这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，
不能再小，否则灯泡不能安全工作，故B正确；
C．根据电功率的推导式 可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，
灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电
路的电阻最大时，电路的电流最小，即
这时灯泡L的电压
灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安
全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流
值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式 可知，
灯泡消耗的最小电功率
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，故C错误；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路
的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式 可知，电路消耗
的最大功率
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，故D错误。
故选B。
14．（2021贵州）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R标有“10Ω 1A”字样，滑动变
阻器标有“20Ω 2A”字样，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，在保证电路
安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．电压表示数比电流表示数先到达最大值
B．电压表与电流表示数之比变小
C．该电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，电阻R的功率为1.8W
【答案】A
【解析】
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11
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司电源电压恒为6V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”定值电阻R 和滑动变
1
阻器R 串联；
2
A．电压表示数达最大值3V时，滑动变阻器R 两端电压为
2
根据串联分压
可求得
此时电路电流为
电流表示数达最大值0.6A时，定值电阻两端电压为
即滑动变阻器阻值需调为0，滑片从右向左滑动，电压表先达到最大值，故A正确；
B．电压表与电流表所测均为定值电阻参数，其示数之比为定值电阻阻值大小，为定值，
故B错误；
C．当电压表示数为3V时，电路中电流为0.3A，此时电路有最大功率，最大功率为
故C错误；
D．滑动变阻器的滑片滑到中点时，接入阻值为10欧，电路中电流为0.3A，电阻R 的功率
1
为
故D错误。
故选A。
15．（2021攀枝花）如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型，其中R为滑动变阳器的
电阻片，与之接触的滑片P可以绕O点转到，当油量减少时，以下说法中正确的是
（ ）
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12A．电流表示数增大
B．电路的总电阻减小
C．电路消耗的总功率增大
D．定值电阻R 两端的电压减小
0
【答案】D
【解析】
AB．当油量减少时，浮子向下运动，滑片向上运动，由图可知，此时滑动变阻器的电阻变
大，电路总电阻变大，电源电压和定值电阻R 的电阻不变，根据公式 得电路中
0
的电流变小，电流表示数变小，故AB错误；
C．电源电压一定，电流减小，根据公式 得电路的总功率变小，故C错误；
D．定值电阻R 的电阻不变，电路中的电流变小，根据公式 得R 两端的电压减小，
0 0
故D正确。
故选D。
16．（2021荆州）如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为
60 ，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，
在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压
表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像如
图丙所示。则下列说法中正确的是（ ）
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13
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．电源电压为5V
B．小灯泡正常发光时电阻为2.5
C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4
【答案】D
【解析】
滑动变阻器与小灯泡串联，乙、丙图相结合
A．电路中电流为0.5A时，滑动变阻器的阻止为10Ω，电源电压为
故A错误；
B．小灯泡正常发光时电阻为
故B错误；
C．当电压表示数为1V时，电路中的电流为0,2A，滑动变阻器消耗的电功率为
故C错误；
D．当电压表示数为2V时，变阻器两端的电压为8V，小灯泡和变阻器串联，消耗的功率
之比为
故D正确。
故选D。
17．（2021攀枝花）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R 为定值电阻、R为电阻箱，
0
调整电阻箱R的电阻值。电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说
法中正确的是（ ）
A．电源电压为3.6V
B．通过R 的最大电流为2A
0
C．调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75W
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14D．调整电阻箱R的阻值，则R 的最大功率为0.48W
0
【答案】C
【解析】
AB．如图甲所示，两电阻串联，结合图乙，当R=0时，可知此时电路中的最大电流为
A=0.5A，可得出
U=IR=0.5A×R
1 0 0
当R=18Ω时，可知此时电路中的电流为 A=0.2A，可得出
U=I(R+R)=0.2×(18Ω+ R )
2 0 0
由以上两式联立可得：R=12Ω，U=6V，故AB错误；
0
C．因为R=12Ω，U=6V，R的功率为
0
当R=12Ω时，P取最大值，为0.75W，故C正确；
D．根据P=I2R可知，电路中电流的最大值为0.5A，则R 的最大功率为
0
故D错误。
故选C。
18．（2021福建）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值
电阻R 的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6 V 3.6 W”（电阻不随温度而变化），电流表的
0
量程为0~3 A。 当S闭合，S、S，断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。
1 2
在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（ ）
A．1：4 B．1：8 C．2：7 D．3：20
【答案】D
【解析】
当S闭合，S、S，断开，小灯泡与滑动变阻器R串联，定值电阻R 开路。滑片P移到R
1 2 0
的中点时，小灯泡恰好正常发光。此时电路电流为
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司滑动变阻器R的电压
电源电压为
当灯泡被短路，定值电阻R 与滑动变阻器R并联，且滑动变阻器R通过的电流为1A时，
0
电路电功率最大。通过定值电阻R 的电流
0
此时电路的总电流
电路的最大功率
小灯泡与滑动变阻器R串联，滑动变阻器接入的电阻最大，且定值电阻R 开路使，去。由
0
欧姆定律得，灯泡的电阻
此时电路的电阻
电路的最小电功率
在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
19．（2021绥化）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与
电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为
3V。下列结果正确的是（ ）
①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A
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16A．只有①②③正确
B．只有②③④正确
C．只有①③正确
D．只有②④正确
【答案】A
【解析】
①图乙，小灯泡与电阻R串联，由小灯泡的实际功率为1.8W，观察图甲可知，此时电路中
的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V；电压表示数为3V，所以电源电压为
故①正确；
②电阻R的阻值
故②正确；
③电路消耗的总功率为
故③正确；
④小灯泡与电阻R串联，根据串联电路电流处处相等，通过灯泡的电流为0.3A，则通过电
阻R的电流也为0.3A，故④错误。综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
20．（2021常德）某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙
是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（
）
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学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态
B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态
C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W
D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能
【答案】C
【解析】
AB．总电压保持不变，根据 可知，电路中的总电阻越大，发热功率越小，因此开
关S接触点1时，电路中接入的电阻最小，电饭煲处于加热状态；开关S接触点2时，电
路中接入的电阻最大，电饭煲处于保温状态，故AB错误；
C．如图乙所示，在0~10min内，饭煲处于加热状态，功率为800W，故C正确；
D．如图乙所示，在10~20min内，饭煲处于保温状态，功率为200W，消耗的电能为
W=Pt=200W×10×60s=1.2×105J
故D错误。
故选C。
21．（2021山西）空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是
按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原
理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R 的阻值为
0
100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（
）
空气质量指数
0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 ＞300
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18K
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大
B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大
C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良
D．当空气质量指数为300时，R 消耗的电功率为2.7W
0
【答案】C
【解析】
A．由图可知，定值电阻和气敏电阻串联在电路中，电流表测量串联电路中的电流，因此
电流相等。由图表可知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数的增大而减小；空气污染的程
度越小，R的阻值越大，故A错误；
B．由I= 可知，空气污染程度越小，电阻越大，电路中的电流越小，故B错误；
C．电路中电流是0.1A时，电路中的总阻值为
R
总
则，根据串联电路的电阻特点，R的阻值
R R -R 180 -100 80
总 0
由题表中数据可知，此时电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良，故C正确；
D．由图乙可知，当空气质量指数为300时，R20，电路中的电流为
I 0.15A
R 的功率为
0
P=I2R=（0.15A）2 100=2.25W
0
故D错误；
故选C。
22．（2021济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R 的最大阻值为20Ω，小灯
1
泡的电阻R =8Ω，R＜R ，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，
L 2 L
忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（ ）
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19
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司A．10W B．15W C．25W D．30W
【答案】B
【解析】
由电路图可知，当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R、滑动变阻器R 的
2 1
最大阻值串联，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率为
P =I2R =I2×8Ω=2W
L L
解得：I=0.5A。根据串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，由 可得，电源电压为
U=I(R+R +R)
1 L 2
当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与电阻R 串联，此时电路
2
中的电流为
灯泡的实际功率为
当R=0时，代入上式可得
2
当R=8Ω时，可得
2
因为R＜R ，所以
2 L
10.125W＜P ＜24.5W
L1
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
23．（2021临沂）如图所示电路，闭合开关后两灯均正常发光，下列判断正确的是
（ ）
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20A．电流表A 测通过灯L 的电流
1 1
B．两电流表的示数一定不相同
C．两灯的额定功率一定不相同
D．仅断开S，电流表A 的示数不变
2 2
【答案】B
【解析】
AB．从图中可以看出，两灯泡并联，电流表A 测通过灯L 的电流，电流表A 测通过总电
1 2 2
路的电流，电流表A 示数小于电流表A 示数。故A错误，B正确；
1 2
C．两灯泡并联，电压相等，当灯泡的电阻相同时，灯泡的功率相等。故C错误；
D．仅断开S，电路中只有灯泡L 工作，电流表A 测量L 电流，示数比原来小。故D错
2 1 2 1
误。
故选B。
24．（2021岳阳）如图所示是检测河水流速变化的装置原理图，机翼状的探头始终浸没在
水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变，电流表量程
为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R 的阻值为 ，滑动变阻器 的规格为“
1
1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变大，表示水流速度增大
B．电流表示数变小，表示水流速度增大
C．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为
D．电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W
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21
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】D
【解析】
AB．分析电路，R 和R 串联接入电路，电压表测R 两端电压，电流变测该电路电流。水
1 2 2
中探头做成上凸下平的流线型，水流在其上方流动速度快，压强小，下方流动速度慢，压
强大，探头上下表面产生压强差，使探头受到向上的压力。当水流速度增大时，压力差变
大，滑片向上移动，R 接入电路的电阻变小，根据串联分压规律可知，R 两端分的电压变
2 2
小，电压表示数变小；此时电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路电
流变大，电流表示数变大。故AB错误；
C．当电流表示数为0.6A时，R 接入电路的电阻最小，此时电路总电阻
2
R 接入电路的最小电阻
2
当电压表示数为3V时，R 接入电路的电阻最大，此时R 两端电压
2 1
根据串联分压规律
即
解得
故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 ，故C错误；
D．电路消耗的最大功率
当R 接入电路的电阻为10Ω时，电路最小电流
2
此时电路消耗的功率最小
电路消耗总功率的变化范围为1.35W~2.7W，故D正确。
故选D。
25．（2021眉山）如图所示，电源电压为 保持不变， ， ，灯泡L标有
“ ”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（ ）
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22A．灯泡L正常工作时的电阻为
B．当只闭合开关 时，电阻 消耗的功率为
C．如果开关 、 和 同时闭合，灯泡L短路不工作
D．此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为
【答案】D
【解析】
A．由
得，灯泡L正常工作时的电阻为
故A错误；
B．当只闭合开关 时，电阻 与灯泡L串联，此时电路的总电阻为
电路的电流
电阻 消耗的功率
故B错误；
C．如果开关 、 和 同时闭合，电阻 被短路，电阻 与灯泡L并联，故C错误；
D．当只闭合开关 时，电阻 与灯泡L串联，此时电路的总电阻最大为
电路的电流
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23
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司电路消耗的功率最小
如果开关 、 和 同时闭合，电阻 被短路，电阻 与灯泡L并联，此时电路电阻最
小为
电路的功率最大为
此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为
故D正确。
故选D。
二、填空题
26．（2017丹东）甲、乙两灯的额定电压均为 9V，测得两灯的 I-U关系图像如图所示，
乙灯的额定功率为_______W。当把两灯并联在 6V 电源上时，___________（填“甲”或
“乙”）灯发光更亮一些。当把两灯串联在某一电源上时，通过甲灯的电流为 0.4A，那么
这个电源的电压为___________V 。
【答案】 4.5 甲 9
【解析】
[1][2]由图像知，甲乙正常工作时，通过的电流分别为0.8A和0.5A，那么乙灯的额定功率
P =UI =9V×0.5A=4.5W
乙 乙
两灯的电阻分别为
，
两灯并联在6V电源上时，据 知，两灯的实际功率的关系
P >P
甲 乙
所以甲灯更亮些。
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24[3]两灯串联，通过电路的电流为0.4A时，由图像知，通过两灯两端的电压分别为
U =3V，U =6V
甲 乙
所以电源电压
U =U +U =3V+6V=9V
总 甲 乙
27．（2021镇江）小华家中暖风机铭牌如图甲所示，电能表如图乙所示。暖风机的额定电
流为___________A；若家中仅有暖风机工作，则正常工作1h，可使家中电能表示数增加
___________kW·h，脉冲指示灯闪烁___________次。
暖风机参数表
额定电压 220V
额定功率 2200W
防水等级 IPX4
甲
【答案】 10 2.2 6600
【解析】
[1]额定电流为
[2]电能表示数增加
W=Pt=2.2kW×1h=2.2kW·h
[3]脉冲指示灯闪烁
28．（2021德州）如图甲所示，电火锅可以通过控制开关实现高、中、低三挡加热，电路
图如图乙所示， 、 是电热丝，当 断开， 接a时，电火锅为______挡；当 闭合，
接b时，电火锅为______挡；当只有______（选填“ ”或“ ”）接入电路时，电火
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25
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司锅为______挡。
【答案】 低温 高温 中温
【解析】
[1]由图乙可知，当 断开， 接a端时，R 和R 串联，此时电路的总电阻最大，由
1 2
可知，此时总功率最小，则该电火锅选用低温档工作。
[2]由图乙可知，当 闭合， 接b端时，R 和R 并联，此时电路的总电阻最小，由
1 2
可知，此时总功率最大，则该电火锅选用高温档工作。
[3][4]由图乙可知，当 断开， 接b端时，只有R 接入电路中，此时电路的总电阻介于
2
高温挡和低温挡的电阻之间，由
可知，此时总功率不大不小，则此时电火锅为中温档。
29．（2021荆门）2021年5月29日20时35分，长征七号火箭点火发射，将“天舟二号”
货运飞船送入预定轨道，经过六个多小时飞行后，“天舟二号”与“天和”核心轨道舱成
功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，我国空间站的建设迈出了关键的一步。
（1）“天舟二号”在发射升空过程中机械能______（选填“增大”、“不变”或“减
小”），交会对接后的飞行过程中“天舟二号”的运动状态______（选填“保持不变”或
“不断变化”）；
（2）未来一到两年我国将全面建成空间站。空间站在轨运行时，通过太阳帆板将光能转化
为电能作为补充能源。有阳光时，空间站光伏发电的功率为70kW，2h可发电
______kW·h，宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直
接进行语音交流，是因为______。
【答案】 增大 不断变化 140 声音不能在真空里传播
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26【解析】
[1] “天舟二号”在发射升空过程中速度变大，动能变大，高度变大，故重力势能变大，故
机械能变大。
[2] “天舟二号”与“天和”核心轨道舱成功交会对接，然后一起在环绕地球的轨道上运动，
方向一直在变化，故运动状态一直在变化。
[3] 2h可发电
2h可发电 。
[4]宇航员在空间站外作业时，必须借助无线通信设备，而不能像在地面一样直接进行语音
交流，语言即声音的传播需要介质，而在太空中，没有介质，故只能用无线电交流。
30．（2021江苏）学校使用风力发电路灯，每个路灯配备一台小风力发电机，得到的电能
储存于蓄电池中，供路灯使用。相关参数如表，其中蓄电池容量是指蓄电池放电电流与放
电总时间的乘积，当蓄电池的容量只剩下总容量的20%时，蓄电池停止供电。
蓄电池 路灯
额定电压 12V 额定电压 12V
容量 100Ah 额定功率 100W
（1）风能属于______能源，发电机的工作原理是______，给蓄电池充电时，蓄电池在电路
中属于______（选填“电源”或“用电器”）；
（2）一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电______h。学校共有100盏这样的路灯，
每天照明10h，电价为0.5元/（kW·h），每月（30天）可节省电费______元。
【答案】 可再生 电磁感应 用电器 9.6 1500
【解析】
（1）[1]风能在短时间内能重复使用，是可再生能源。
[2]闭合回路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这个现
象叫做电磁感应现象，发电机就是根据这个原理制成的。
[3]给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于电路中的用电器。
（2）[4]蓄电池容量为100Ah，充满电能有效使用的为总容量的80％，即
由P=UI可知，路灯的额定电流
一个充满电的蓄电池可向一盏路灯持续供电的时间
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27
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司[5]100盏路灯每天照明10h，30天消耗的电能
节省的电费为
31．（202长春）某加热器简化电路如图甲所示，其加热元件是利用新型材料制成的，它
的电阻R随温度t变化的关系图象如图乙所示；照明灯L标有“220V 100W”。此加热器白
天只加热不照明，夜晚加热并照明。
（1）该加热器的金属外壳应与______相连，避免金属外壳带电时发生触电事故；
（2）白天和夜晚加热器的加热元件温度均为t 时，电路总功率之比为4：5，则
0
t=___________℃；
0
（3）闭合开关S，若加热元件的温度从16℃升高37℃，通过加热元件的电流变化情况是
___________。
【答案】 大地（地线） 40 先变大后变小
【解析】
（1）[1]加热器的金属外壳与火线接触了，外壳就会带电，如果外壳没有接地，人接触时
就会发生触电，为避免金属外壳带电时发生触电事故，该加热器的金属外壳应与大地（地
线）相连。
（2）[2]由题意知，白天和夜晚温度均为t 时加热元件的功率相同，则有
0
=
已知P =100W，故解得P =400W，由P= 可得加热元件的阻值
L 加热
R= = =121Ω
由图乙可知，加热器的阻值为121Ω时，对应的温度为40℃，即t=40℃。
0
（3）[3]闭合开关S，由图乙可知，若加热元件的温度从16℃升高37℃，加热元件的阻值
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28先减小后增大，电压一定，由I= 可知，通过加热元件的电流先变大后变小。
32．（2021烟台）为了防止电流过大将用电器核心部件烧毁，很多用电器都装有保险管，
如图甲所示，乙、丙两图分别是两个保险管的截面图，若两管内保险丝的材料相同，长度
相同，粗细不同，则两图中___________保险丝的电阻大，当乙、丙两保险管通过相同的电
流时，___________保险丝的热功率大，___________保险丝更容易熔断。（均选填“乙
图”或“丙图”）。
【答案】 丙图 丙图 丙图
【解析】
[1]在材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大，则两图中丙图保险丝的电阻大。
[2]当乙、丙两保险管通过相同的电流时，根据 ，丙图保险丝的热功率大。
[3]根据 ，在相同时间内，丙图中保险丝产生的热量多，丙图保险丝更容易熔断。
33．（2021枝花）如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙
是小灯泡L的电流I随其电压的U的变化的图像，当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R
的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，移动滑片P
当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。
【答案】 20 16.25
【解析】
[1]如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为4V，电路中的电流为0.5A，
则滑动变阻器两端的电压为
U=U-U =9V-4V=5V
1 L
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29
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器R的最大阻值为
R =2R =2×10Ω=20Ω
max 中
[2]如图乙所示，当灯泡两端的电压2.5V时，电路中的电流为0.4A，此时灯泡的电功率为
P =U I =2.5V×0.4A=1W
L L L1
此时滑动变阻器两端的电压为
U=U-U =9V-2.5V=6.5V
2 L1
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
34．（2021齐齐哈尔）如图所示的电路中， 标有“ ”字样， 标有“ ”
字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为 ______；若两灯并联
后接入 电路中，则 、 两灯的实际电功率之比为 ______（忽略温度对灯丝电
阻的影响）。
【答案】
【解析】
[1]由
得， 、 两灯的电阻分别为
从图中可以看出两灯泡串联，电压表V 测量灯泡L 的电压，电压表V 测量电源电压，此
1 2 2
时两电压表示数之比为
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30[2]若两灯并联后接入 电路中，则两灯的电压相等，由
、 两灯的实际电功率之比为
35．（2021菏泽）某电热水壶加热电阻丝的阻值为22Ω，通电后流过电阻丝的电流为
10A，电热水壶加热时的功率为________W；若加热时有84%的热量被水吸收，则壶内1kg
水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为_______ （已知c =4.2×103J/(kg·℃)。
水
【答案】 2200 150
【解析】
[1]电热水壶加热时的功率为
P=I2R=(10A)2×22Ω=2200W
[2]加热水吸收的热量为
电阻丝产生的热量为
则壶内1kg水的温度由34℃加热到100℃所需要的时间为
36．（2021苏州）如图，甲，乙为两只相同电表，当闭合S，S 时，甲，乙两表示数之比
1 2
为4:3，则两表均为“______表，两电阻大小之比R:R 为______，电路总功率为P，同时
1 2 1
更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P，则P:P 为
2 1 2
______。
【答案】 电压 1：3 3：16
【解析】
[1]当闭合S，S 时，若甲是电流表，会造成电源短路，因此甲是电压表，若乙是电流表，
1 2
两表示数单位分别为A和V，示数之比无法为4:3，则两表均为电压表。
[2] R 、R 串联，甲测总电压，乙测R 两端电压，两表之比为4:3，即
1 2 2
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31
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[3]两表均为电压表时，总功率为
同时更换两电表种类，即两表为电流表，要使两表均有正常示数，应闭合S，断开S，使
1 2
R、R 并联，此时总功率为
1 2
因此前后总功率之比为
37．（2021宁波）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作
时，至少需要______s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。【水的比热容
为 】
容量 2.0L
额定电压 220V
额定功率 1500W
【答案】420
【解析】
由表中数据知，该电热水壶的额定功率为P＝1500W。将质量为2.0kg、初温为25℃的水加
热到100℃，水吸收的热量
故该电热水壶正常工作时，把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃至少需要的时间
为
38．（2015湖南）为了防止鱼虾缺氧而浮头，常在池塘中央放置增氧机，喷水式增氧机由
电动泵和浮体组成，某种喷水式增氧机及工作时的情景如图，有关参数见表。若增氧机正
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32常开机2h，则通过它的电流为______A，从环形喷口出水______kg，从而使水得到了“增
氧”。
功率/W 电压/V 流量/m3•h-1
1100 220 25
【答案】 5 5×104
【解析】
[1]由表格参数，增氧机额定功率为1100W，由公式P=UI，增氧机正常时通过的电流为
由表格知增氧机正常时流量为25m3/h。
[2]增氧机正常开机2h从环形喷口出水的体积为
V=25m3/h×2h=50m3
由 可知，从环形喷口出水的质量为
m=ρV=1.0×103kg/m3×50m3=5×104kg
三、实验题
39．（2021黄冈）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为
2.5V。
（1）图甲是某小组连接的电路，其中有一根多余的导线，导致电路连接错误，请在这根导
线上打“×”；( )
（2）拆除多余的导线后，正确操作，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小
灯泡的额定功率是 ______W；
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33
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（3）图丙是根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流I与其两端电压U的关系图像，分析图
像可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻为 ______Ω；当小灯泡两端电压
升高时，其电阻的变化情况是 ______（选填正确选项前的字母）。
A．保持不变
B．逐渐减小
C．逐渐增大
【答案】 0.7 6 C
【解析】
【解析】
（1）[1]电流从电源正极依次经过开关、滑动变阻器、电流表以及灯泡回到电源负极，电
压表并联在灯泡两端，根据实物图可知，滑动变阻器的左上接线柱与灯泡相连的导线错误，
如下图所示：
（2）[2]根据实物图和图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为
0.28A，则灯泡的额定功率
P U I 2.5V 0.28A 0.7W
L L L
（3）[3][4]根据图丙可知，当小灯泡两端电压为1.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，所
以由I 可知，此时小灯泡的阻值
R ′ 6Ω
L
小灯泡正常发光时的电阻
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34R 8.9Ω
L
由此可见，当小灯泡两端电压升高时，其电阻逐渐变大，C符合题意。
故选C。
40．（2021威海）小红和小明进行“测量小灯泡的额定功率”的实验，实验室提供的器材
有：不同规格的小灯泡和滑动变阻器、1.5V的干电池（若干）和其他常用器材。
（1）图甲是小红进行实验的实物电路图，小灯泡额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为
“10Ω 1A”，请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连
入电路的阻值最大______。
（2）连接好电路之后，闭合开关，移动滑片，发现小灯泡始终不发光，小红猜想可能的原
因：①小灯泡的灯丝断了；②小灯泡短路；③滑动变阻器断路。她再观察，发现电流表示
数为零，由此可判断猜想______是错误的；又进一步观察到电压表有示数，最终确定猜想
______是正确的。（两空均选填“①”“②”或“③”）
（3）排除故障后，小红移动滑片，使电压表的示数达到小灯泡的额定电压，此时电流表的
指针如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W。
（4）小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开关，
保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须对实
验器材进行调整，下列措施可行的是：______、______。（填字母代号）
A．换最大阻值较小的滑动变阻器 B．串联定值电阻
C．减少电池个数 D．增加电池个数
【答案】 ② ① 1.14 B C
【解析】
（1）[1]采用伏安法测量灯泡的额定电功率，电压表与灯泡并联，测量灯泡的电压，电流
表与灯泡串联，测量灯泡的电流。小灯泡额定电压为3.8V，故电压表的量程要选择
0~15V；图中滑动变阻器滑片置于最左端，要使连入电路的阻值最大，则下端应连接右端
接线柱。如图所示：
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35
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（2）[2]移动滑片小灯泡始终不发光，电流表示数为零。若小灯泡短路，则电路中仍然有
电流，故猜想②是错误的。
[3]进一步观察到电压表有示数，则说明滑动变阻器没有出现断路现象，因此是小灯泡的灯
丝断了。
（3）[4]从图乙中可以看出，电流表的量程选择0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
小灯泡的额定功率为
（4）[5][6]小明用小红的实验电路接着测量规格为“2.5V 0.3A”小灯泡的额定功率。闭合开
关，保证小灯泡发光的情况下，无论如何移动滑片，电压表示数始终高于2.5V，为此必须
对实验器材进行调整。串联电路起到分压作用，可以串联定值电阻，和灯泡一起分压。也
可以减少电池个数，减小电源电压，减小电路电流。
41．（2021河池）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源
（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A．“10Ω
1A”B．“20Ω 0.5A”、C．“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）本实验应选择的滑动变阻器是 ___________（填代号）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动
时小灯泡变亮）；( )
（3）连接电路时，开关应该处于 ___________状态；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示
数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ___________；
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36（5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数
如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ___________。
（6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯
泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 ___________。
【答案】 B 断开 灯泡短
路 0.75W 不能
【解析】
（1）[1]“测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器
串联，灯泡的额定电流约为
电路的总电阻约为
滑动变阻器应接入的最小电阻
所以滑动变阻器应该选择“20Ω 0.5A”，故B符合题，AC不符合题意。
故选B。
（2）[2] “测量小灯泡额定功率”实验中，为了调整灯泡的电压和电流，灯泡与滑动变阻器
串联，要使滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮，则滑动变阻器应接右边下端接线柱，
如下图所示：
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37
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（3）[3]连接电路时，为了保护电路，开关应该处于断开状态。
（4）[4] 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，说明灯泡可能被短路，
可能被开路，也可能是通过的电流太小。而电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一
处故障，说明灯泡短路。
（5）[5]从图乙中可以看出，电流表选用的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，
小灯泡的额定功率为
（6）[6]某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换
小灯泡，此时待测电阻与滑动变阻器串联，电压表测量待测电阻电压，电流表测量待测电
阻电流，当电压表为3V时，电路最大电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入的最小电阻为
超过滑动变阻器的最大阻值，所以不能测出被测电阻的阻值。
42．（2021淮安）用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流
为0.2A，额定电压小于3V。
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38（1）连接电路时，开关应处于___________状态。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。( )
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操
作是___________ （填序号）。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为___________A，要测量小灯泡
的额定功率，应将滑片P向___________（填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为
0.2A。
（5）移动滑片P，记录多组数据，绘制成IU图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的
额定功率是___________W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电
阻变化的主要原因是___________。
（6）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但某同学发
现：标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几
乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是___________（填序号）。
A．两灯的实际功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
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39
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】 断开
C
0.08 左 0.5 灯丝阻值随温度升高而变大 C
【解析】
（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]因小灯泡的额定电压小于3V，故电压表的量程选择0～3V，电压表并联在小灯泡
两端，实物连接图如下图所示：
（3）[3]闭合开关后，电流表有示数，说明电路处于通路状态，但小灯泡不亮，则有可能
是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观
察小灯泡是否发光，故选C。
（4）[4][5]因电流表量程选择为0～0.6A，故由图乙可知，电流表示数为0.08A，因小灯泡
的额定电流为0.2A，故要测量小灯泡的额定功率，应增大电路中的电流，即将滑动变阻器
的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（5）[6][7]由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，故小
灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V 0.2A=0.5W
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40实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（6）[8]由题意可知，LED灯的实际功率小于白炽灯的实际功率，即相同时间内，电流通
过LED做功远小于白炽灯，而两灯的亮度几乎相同，则原因可能是LED灯将电能转化为
光能的效率更高，故选C。
43．（2021永州）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电路图如图甲所示，电源电压为
3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）根据图甲，用笔画线代替导线，把图乙的实物图连接完整______；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到______端（选填“A”或“B”）；
（3）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为______A，小灯泡的
额定功率为______W；
（4）考虑到电压表的实际电阻对电路的影响，这样测出的小灯泡的额定功率相比真实的额
定功率 ______（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
【答案】 电路连接如下
A 0.30 0.75 偏大
【解析】
（1）[1]电路连接如下
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41
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（2）[2]闭合开关前，应使变阻器连入电路的阻值最大，此变阻器在工作时，电流从B接
线柱流入电阻丝之后流出，因此，滑片远离B接线柱时变阻器接入电路的阻值较大。
（3）[3]电流表选用的是0—0.6A量程，一大格为0.1A。此时指针正指在三大格处，故电
流表计数为0.3A。
[4]小灯的额定功率为
（4）[5]电压表测量的为小灯两端电压；因电压表与小灯并联，则电流表测的为通过小灯
与电压表的总电流，电流表读数大于通过小灯的电流，根据功率计算式P=UI可以知道，
功率的测量值偏大。
44．（2021辽宁）在“测量小灯泡的电功率实验”中，小明设计了如图甲所示的电路图。
已知小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电源电压恒为3V。
（1）小明同学连接电路后闭合开关，在移动滑动变阻器滑片的过程中发现，小灯泡变亮时
电压表示数反而减小，小灯泡变暗时电压表示数反而增大，经检查所用器材均完好，你认
为原因可能是______；
（2）重新正确连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，电
流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为______W；
（3）接下来，小明想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压时的电功率，滑动变阻器的滑
片应向______（选填“A”或“B”）端调节；
（4）小明又设计了如图丙所示的电路，测量小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R 最大
1
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42阻值为R，小灯泡额定电压为U （U 小于电源电压）。请将实验步骤补充完整；
0 额 额
①闭合开关S、S，调节滑动变阻器R 滑片，使电压表示数为U ，小灯泡正常发光；
1 3 2 额
②闭合开关S、S，使滑动变阻器R 滑片______（选填“保持不动”、“滑到最左端”或
1 2 2
“滑到最右端”），滑动变阻器R 滑片______（选填“保持不动”、“滑到最左端”或
1
“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U；
1
③闭合开关______，滑动变阻器R 滑片______（选填“保持不动”、“滑到最左端”或
2
“滑到最右端”），记下此时电压表示数为U；
2
④小灯泡额定功率P =______（选用字母U、U、U 、R 表示）。
额 1 2 额 0
【答案】 电压表并联在滑动变阻器两端 0.5 A 保持不动 滑到最右
端 S、S 滑到最左端
1 2
【解析】
（1）[1] 小灯泡变亮时电压表示数反而减小，小灯泡变暗时电压表示数反而增大，根据串
联分压，电压表测量的不是小灯泡的电压，只有滑动变阻器的电压与小灯泡的电压变化相
反，故可能原因是电压表并联在滑动变阻器两端。
（2）[2]电流表示数如图乙所示，选择小量程0——0.6A，故选择下面的刻度读数，此时电
流为0.2A，则小灯泡的额定电功率为
故小灯泡的电压为0.5W。
（3）[3]想测量小灯泡两端的电压略低于额定电压时的电功率，则小灯泡的电压变小，那
么滑动变阻器的电压需要变大，根据串联分压，滑动变阻器的阻值需要变大，才能多分担
电压，故滑片往A端移动。
（4）[4][5]闭合开关S、S，调节滑动变阻器R 滑片，小灯泡与滑动滑动变阻器R 串联，
1 3 2 2
小灯泡正常发光，闭合开关S、S，滑动变阻器R 与R 串联，此时滑动变阻器R 滑片保持
1 2 1 2 2
不动，这样才能保证滑动变阻器R 的接入的阻值不变，便于求出R 的接入的阻值；再利用
2 2
滑动变阻器R 的最大值，求出此时电路中的电流，此时电路中的电流为
1
此时电路中的电流为 。
[6][7][8]闭合开关S、S，滑动变阻器R 与R 串联，将滑动变阻器R 的滑片移动最左端，
1 2 1 2 2
此时滑动变阻器R 接入的阻值为0，电压表的示数直接是电源电压，此时之所以不用灯泡，
2
是为了保证灯泡的安全，故电源电压为U；当闭合开关S、S，滑动变阻器R 与R 串联，
2 1 2 1 2
此时滑动变阻器R 滑片保持不动，滑动变阻器R 的滑片在阻值最大处，此时滑动变阻器R
2 1 2
的阻值为
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43
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司再将此时 的阻值代入，闭合开关S、S，调节滑动变阻器R 滑片，小灯泡与滑动滑动变
1 3 2
阻器R 串联，滑动滑动变阻器R 的电压为
2 2
可知额定电流为
小灯泡额定功率
45．（2021广州）小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况，连接了如图的实
物图其中电源可以提供不同的电压。
测量的数据如下表：
数据序号 1 2 3 4 5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
数字电压表V
1
2.88 2.97 3.04 3.10 3.15
示数U/V
1
数字电压表V
2
0.15 0.26 0.72 1.30 1.98
示数U/V
2
（1）请根据实物图，在图虚线框中画出电路图______（用V、V 表示数字电压表V 和
1 2 1
V）
2
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44（2）求：电流为0.10A时，小灯泡的阻值______。
（3）求：电流为0.30A时，LED的功率______；LED在此状态下持续工作100s消耗的电
能______。
（4）小明利用两节干电池（约3V）和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的
LED，为保护被测LED，设计了如图所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED
的电流是否能达到0.3A？______，理由是______。
【答案】 1.5 0.945 94.5 不
能 此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时的电压。
【解析】
（1）[1]小灯泡和LED串联，电流表测电路的电流，电压表V 和V 分别测LED和灯泡的
1 2
电压，根据实物图画出对应的电路图，如下所示：
（2）[2]由表中数据可知，当电流为0.10A时，小灯泡的电压为0.15V，由欧姆定律,灯泡的
阻值
（3）[3]当电流为0.30A时，LED的电压为3.15V，功率
[4]LED在此状态下持续工作100s消耗的电能
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45
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（4）[5]若将LED连入电路中，则LED与灯泡串联。根据表中数据，若通过LED的电流
能达到0.3A，由串联电路电流的规律，通过灯泡的电流为0.3A，由上表数据知，则灯泡的
电压为1.98V，LED的电压为3.15V，由串联电路电压的规律，电源电压为
故通过LED的电流不能达到0.3A，理由是此时的电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时
的电压。
46．（2021通辽）在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图
甲所示，小灯泡的额定电压 。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整_______（要求：滑动变阻器滑片P
向右移动时电阻变大）。
（2）实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关，小灯泡不亮，电
流表无示数，电压表示数接近电源电压，造成电路故障的原因是__________。
（3）排除故障后，当实验中小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常
发光时的电阻为______ （结果保留一位小数）。
（4）另一组的同学设计了图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，电源电压未知
但恒定不变， 和 为滑动变阻器， 的最大阻值为 ，请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、 调节 ，使电压表的示数为 ；
②只闭合开关S、 ，________，使电压表示数仍为 ；
③接着将 的滑片P调至最左端，记下电压表的示数 ，再将 的滑片P调至最右端，
记下电压表的示数 ，则小灯泡额定功率表达式 ______（用 、 、 、 表
示）。
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46【答案】 调节灯
泡两端的电压 灯泡断路 12.7Ω 调节R
1
【解析】
（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大，故滑片P以左的电阻丝应连入电路中；
滑动变阻器应接A接线柱，把滑动变阻器串联接入电路，如图所示：
（2）[2]滑动变阻器的基本作用是保护电路，本实验要测量小灯泡正常发光时的电阻，故
还可以调节灯的电压（使灯的电压为额定电压）。
[3]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表示数接近电源电压，则电压
表并联的部分断路，故电路故障的原因可能是灯泡断路。
（3）[4]当小灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为3.8V；由图乙所示电流表可知，其量程
为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡电阻
R= = 12.7Ω
（4）①闭合S、S，通过调节滑动变阻器R，使灯泡两端电压为额定电压U ，灯正常光；
1 2 额
②[5]保持变阻器R 的滑片位置不动，只闭合R 所在支路，通过调节滑动变阻器R 使R 两
2 1 1 1
端电压为小灯泡的额定电压，根据等效法，此时滑动变阻器R 使连入电路中的电阻大小等
1
于灯正常发光时的电阻大小，即R=R ；
1 L
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47
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司③[6] 为求出此时滑动变阻器R 使连入电路中的电阻，将R 的滑片P调至最左端，R 连入
1 2 2
电路中的电阻为0，电压表的示数为U 即为电源电压；再将R 的滑片P调至最右端，此时
1 2
两变阻器串联，电压表的示数为U2，即为R 的电压，根据串联电路电压的规律和欧姆定
1
律有
=
解得
R= R-----①
1 0
小灯泡额定功率的表达式
P = ------②
额
由①②得
P =
额
47．（2021十堰）小华利用如图甲所示的电路测量额定电压为3.8V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（要求滑动变阻器滑片向右移动时灯
泡变亮）______。
（2）小华在连接电路最后一根导线时灯泡立即发光，则她连接电路时存在的错误是
______。
（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是 ______W。
实际测量时，电压表有示数时内部有微弱的电流通过，若考虑这个微弱电流的影响，则所
测小灯泡的额定功率偏 ______。
（4）小明想利用小华的实验器材测量一未知电阻R 的阻值，发现电流表损坏，善于动脑
x
的小明认真思考后，利用小华实验中小灯泡的额定电压U 和测得的额定电流I ，设计如
额 额
图丙所示电路，测出R 的阻值，请你帮助小明补全实验步骤。
x
①先闭合开关S、S，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 ______；
1
②再断开开关S，闭合开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数为
1 2
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48U；
③待测电阻R＝______（用所测物理量和已知物理量符号表示）
x
【答案】 在连接电路时，开关没有断开
1.14 大 U
额
【解析】
（1）[1]滑动变阻器要串联接入电路，接线柱要一上一下连入电路，要求滑动变阻器滑片
向右移动时小灯泡变亮，所以滑动变阻器右下侧的接线柱连到灯泡的右端，因为小灯泡的
额定电压为3.8V，所以电压表选择的是大量程0~15V，并联到小灯泡两端，如图所示：
。
（2）[2]如果在连接电路时，开关没有断开，则会出现在连接电路最后一根导线时灯泡立
即发光，这种连接电路的方式是错误的。
（3）[3]如图乙所示，电流表选择的是小量程0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为
0.3A，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W
[4]电压表与小灯泡并联测量小灯泡两端的锻压，测量值是准确的，电流表实际测量的是通
过小灯泡与电压表并联的总电流，由并联电路电流规律可知，电流表的示数大于通过小灯
泡的电流，根据P=UI可知，所测小灯泡的额定功率偏大。
（4）①[5]先闭合开关S、S，调节滑动变阻器滑片使电压表示数等于小灯泡的额定电压为
1
U 。
额
③[6]因为断开开关S，闭合开关S，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出此时电压表示数
1 2
为U，则加在R 电阻两端的电压为U-U ，小灯泡和电阻R 串联，则流经电阻R 的电流为
x 额 x x
I ，待测电阻R 的阻值为
额 x
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49
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司48．（2021常德）小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为
2.5V，电阻约为10Ω左右，实验室有如下器材：电源（U＝6V），电流表（0～0.6A，0～
3A），电压表（0～3V，0～15V），滑动变阻器、电阻箱各一只，单刀单掷、单刀双掷开
关各一个，导线若干。
（1）图甲是小明刚连好的实物图，实验前小华帮他检查了一遍，发现有两处不合实验规范。
请你指出来：①______；②______。
（2）完善电路后，闭合开关，小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出
了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图乙所示，则小灯泡的额定功率为
______W。
（3）实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______。
A．10Ω 3A B．30Ω 1A C．60Ω 1A
（4）在实验过程中，电压表发生故障，小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设
计出了丙、丁两种电路图，则能测出小灯泡额定电功率的是______。
【答案】 闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处 电流表所选量程太大
0.625 C 丙
【解析】
（1）[1][2]为了保护电路，闭合开关前，滑片P没有处于阻值最大处；小灯泡的电流约在
0.25A左右，不会超过0.6A，故电流表的量程选择的太大了。
（2）[3]测量小灯泡的额定电功率，由图乙知额定电压为2.5V时的电流为0.25A，故小灯
泡的额定电功率为
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50小灯泡的额定功率为 。
（3）[4] 根据测量小灯泡的5组数据的第一组，小灯泡的电压为0.5V时，电路电流为
0.1A。由串联分压可知，此时滑动变阻器两端电压为
由串联电路的电流处处相等可知，此时通过滑动变阻器的电流为0.1A。则滑动变阻器接入
的电阻
故选C。
（4）[5]选择丙，开关S 接a，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.25A，小灯泡正常发
2
光，保持滑动变阻器位置不动，开关S 接b，调节电阻箱，使电流表的示数为0.25A，则通
2
过电阻箱和电流表就可以求出额定电压，即可求出小灯泡的额定电功率。
49．（2021眉山）在测量额定电压为 小灯泡额定功率的实验中，电源电压恒定不变。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮
度变暗；_______
（2）实验过程中，某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表：
物理量 灯泡实际 灯泡电功率的
电压 电流 灯泡亮度
次数 电功率 平均值
1 0.5 0.18 不亮
2 1 0.2 发暗光
3 2 0.3 发较亮光
4 2.5 0.32 正常发光
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51
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司5 2.8 0.34 发光强烈
①小灯泡的额定功率为_______ ；
②表格中有一处设计不合理，请指出不合理的设计是_______；
③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。
（3）测量额定电压为 的小灯泡额定功率，物理科代表设计了图乙所示的电路（ 为已
知的定值电阻，R为滑动变阻器）。
①断开开关 ，闭合开关 ，移动滑动变阻器滑片P，当电流表示数为_______时，小灯泡
恰好正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关 ，断开开关 ，记下电流表示数为 ；
③推导出小灯泡L的额定功率表达式 _______（用物理量 、 和 表示）。
【答案】 0.8 灯泡电功
率的平均值的一栏 温度
【解析】
（1）[1]将图甲中电路连接完整，要求实验时向右移动滑片P，小灯泡亮度变暗，说明接入
的电阻阻值需要变大，总电阻需要变大，电流需要变小，故滑动变阻器需要接到下面的接
线柱，向右滑时，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故用一根导线将滑动变阻器的左端的
下面的接线柱和和电流表的负接线柱，故如下图所示：
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52。
（2）[2][3][4] 小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为0.8W；不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏，因为不同电压下，
不同的电功率，求平均功率没有任何意义；分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系，
因为电压变大，实际功率变大，灯泡变亮，温度变高，电阻变小。
（3）[5][6] 断开开关 ，闭合开关 ，移动滑动变阻器滑片P，定值电阻和灯泡并联，此
时电流表测量定值电阻的电流，为了测量小灯泡的额定电压，故可以用电流表的示数和定
值电阻组合成电压表，为了测量额定功率，故需要灯泡为额定电压，故此时的电流为
故此时的电流为 ；保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关 ，断开开关 ，记下
电流表示数为 ，此时灯泡和定值电阻仍然并联，电流表测干路电流，那么通过灯泡的额
定电流为
那么小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为 。
50．（2021济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的
额定电压为2.5V电阻约为5Ω。
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53
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于______（选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡额定功率
的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动；
（3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制得如图1所示的图像。由图
像可知______，小灯泡的额定功率P =______W；
额
（4）小明打算增加个阻值为R 的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开
0
关S、S，移动滑片P，使电压表的示数为U，保持滑片位置不动，只断开开关S，闭合
1 1 1
开关S，记下电压表的示数为U，则小灯泡的电功率为______。（用已知字母表示）
2 2
【答案】 A B 电阻随电压的增大而增大 1.25
【解析】
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54（1）[1]闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应位于最大阻值处的A端。
（2）[2]闭合开关、滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。电压表选择的是小
量程0~3V，分度值为0.1V，电压表的读数为1.7V，因为，小灯泡的额定电压为2.5V，要
增大电压表的示数，想要获得小灯泡额定功率的数据，应该减小滑动变阻器接入电路的阻
值，滑片P应向B端移动。
（3）[3]由图像1可知，像灯泡两端的电压为0.5V、1.0V、2.5V时，流经小灯泡的电流分
别是0.2A、0.3A、0.5A，根据欧姆定律的，小灯泡的电阻分别是
由计算可知，小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也增大，故可得到的结论为：电阻
随电压的增大而增大。
[4]小灯泡的额定功率为
P =U I =2.5V×0.5A=1.25W
额 额 额
（4）[5]闭合开关S、S，移动滑片P，使电压表的示数为U，即小灯泡两端的电压为U。
1 1 1
保持滑片位置不动，只断开开关S 闭合开关S 记下电压表的示数为U，定值电阻两端的电
1 2 2
压为
U=U-U
0 2 1
流经定值电阻的电流为
则小灯泡的电功率为
51．（2021广安）某物理实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中，选用器材连接了如
图甲所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V（灯丝电阻约为10
），电流表有“0~0.6A”、“0~3A”两个量程，电压表有“0~3V”、“0~15V”两个量程。
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55
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接，注意导线不能交叉。( )
（2）实验小组闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均
无示数，若电路中仅有一处故障，则故障原因不可能是___________。
A．电流表断路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察两电表示数，记录数据。实验
小组根据实验数据绘制的 图像如图乙所示，根据图像可计算出小灯泡的额定功率是
________W。
（4）实验小组发现小灯泡的 图像不是一条直线，原因是小灯泡的电阻随________变
化而变化。
【答案】 B 0.625 温度
【解析】
（1）[1]测量小灯泡功率实验使用的是伏安法，所以应将滑动变阻器、电流表、小灯泡串
联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，因为小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10
，所以小灯泡正常工作时的电流约为0.25A，故电流表量程选择0~0.6A，从电源正极开始
依次连接电路即可，如图所示：
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56（2）[2]因为闭合开关后，小灯泡不亮且电流表无示数，所以可以初步判断电路中某处发
生了断路，又因为电压表无示数，所以电压表两接线柱到电源两端的连线部分有断路故障，
所以故障有可能为电流表断路、滑动变阻器断路、开关接触不良，不可能是小灯泡断路，
因为如果小灯泡断路，且故障只有一处的，那么电压表此时可以测量电源电压，所以有示
数，这与实际情况不符，所以不可能为小灯泡断路，故选B。
（3）[3]由题干信息可知，小灯泡的额定电压为2.5V，对应乙图可知，当小灯泡两端电压
为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，根据 可知，小灯泡的额定功率为
（4）[4]小灯泡在发光的过程中，由于电流做功，灯丝的温度上升，所以不同电流下，小
灯泡灯丝的温度不同，从而使得电阻不同，所以小灯泡的电压电流关系图像不是一条直线。
52．（2021安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，
提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻
丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过______的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间______（选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火
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57
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生
的热量多？______（选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压
的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行?______（填字母序号）
A．20Ω 30Ω B．15Ω 15Ω C．5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：
串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结
论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计______？
请你说明理由______。
【答案】 热传递 有关 能 C 不能 两电阻并联时，电压相同，
由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能
【解析】
（1）①[1]火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，
是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的。
②[2]火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量
与通电时间有关。
（2）①[3]相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产
生的热量较多。
②[4]闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝
产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，故C符合题
意。
（3）[5][6]改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电
压相同，但是却没有能控制流过电阻丝的电流相同。
53．（2021黑龙江）如下图所示，在研究电热与哪些因素有关的实验中，同学们猜想电热
可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为 ，右侧密闭容器外部，将一个阻值为 的电阻与这
个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器
内电阻丝的阻值应为______ ，才能符合实验研究的要求；
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58（2）在第（1）问实验中测得，左侧容器内电阻丝的电流大小为 ，则通过右侧密闭容器
中的电阻丝电流大小为______ ； 形管中液面高度差反映密闭空气温度的变化，左侧
形管中液面高度差大于右侧 形管中液面高度差，说明：___________；
（3）本实验是研究电流的_______效应，从能量转化的角度分析，是______能转化为
______能。
【答案】 电流 5 0.5 当电阻相同时，电流越大，产生的热量越多
热 电 内
【解析】
（1）[1]由图得，右侧容器中电阻丝与 的电阻并联后，与左侧 的电阻丝串联，故左
侧密闭容器内电阻丝的电流大于右侧密闭容器内电阻丝的电流。
[2]当电流不同时，应控制电阻相同，研究电热与电流的关系，故右侧容器内电阻丝的阻值
应为 。
（2）[3]由串、并联特点可知，右侧密闭容器中的电阻丝电流大小为
[4]电阻产生热量越多，密闭空气温度越高，密闭空气受热膨胀越严重，空气压强越大，
形管中液面高度差越大。左侧 形管中液面高度差大于右侧 形管中液面高度差，说明左
侧电阻丝产生的热量比右侧电阻丝产生的热量多。因此可得：当电阻相同时，电流越大，
产生的热量越多。
（3）[5][6][7]本实验研究的是电阻产生热量的多少与电流大小的关系，电阻消耗电能产生
热量，是电流的热效应。
四、简答题
54．（2021齐齐哈尔）电给我们的生活带来了极大的使利，但不正确用电也会带来很大的
危害。所以，一定要学会安全用电，让电更好地为我们服务。如图所示的家庭电路中，如
果同时使用的用电器总功率过大，可能会引发火灾。请你用所学过的电学知识来解释原因。
【答案】见解析
【解析】
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59
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司根据P=UI得出 ，据此可知，电压一定时，总功率越大，总电流越大，根据焦耳定律
，在导线电阻和通电时间一定时，通过导线（插排）的电流越大，产生的热量越多，
因此可能引发火灾。
55．（2021常德）小洋上八年级了，觉得物理这门新学科很有趣。有一天，他在课外活动
时观察九年级物理兴趣小组用干电池做电学实验。发现在实验过程中，九年级同学用手直
接将导线端口裸露的铜芯拧到接线柱上。他联想到自己家正在装修新房子，电工师傅在铺
设家里的电路时所有的接头处都是用绝缘胶布包好的，并且他当时好奇地问电工师傅为什
么要这么做，电工师傅说是为了安全。难道九年级同学就可以不考虑安全问题吗？请你用
所学的物理知识给小洋简要地解释这中间的奥秘（字数不得超过100字）。
【答案】因为家庭电路的电压为220V，会有触电的危险，而人的安全电压为不超过36V，
故实验室里的电压不超过36V，故是安全的。
【解析】
人的安全电压为不超过36V，而家庭电路的电压为220V，会有触电的危险，故用绝缘胶布
包好的接头，而故实验室里的电压一般为1.5V~6V，不超过36V，故可以直接将裸露的铜
芯拧到接线柱上，这样是安全的，不会发生触电事故。
五、计算题
55．（2021莱芜）（1）如图所示为国庆70周年阅兵中首次亮相的ZTQ-15式轻型坦克，
它能适应水网地带、山地、高原等环境恶劣地区作战。据网络消息，该型坦克重 ，
每条履带与地面的接触面积约 。求该轻型坦克对水平地面的压强。
（2）小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研
究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个档位，“高温”档功率为 ，
“低温”档功率为 。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为 ，S
为档位切换开关， 和 为电热丝。
当座椅垫处于“高温”档加热时，通过计算回答：
①通过座椅垫的电流是多少安？
②电热丝 的阻值是多少欧？
③座椅垫工作 产生的热量是多少焦？
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60【答案】（1） ；（2）① ；② ；③
【解析】
解：（1）因为坦克在水平地面上，所以该轻型坦克对水平地面的压力为
履带与地面的接触面积
该轻型坦克对水平地面的压强
（2）①由公式 ，得：通过座椅垫的电流
②由公式 ，得：电热丝 的阻值
③座椅垫产生的热量
答：（1）该轻型坦克对水平地面的压强 ；
（2）①通过座椅垫的电流是1.5A；
②电热丝 的阻值是 ；
③座椅垫工作 产生的热量是 。
56．（2021淮安）电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是效率高、噪声小、无废气
排放、无油污。如图所示是淮安市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。
空载质量 1080kg
空载时轮胎与水平面的
接触面积
电动机的额定功率 4kW
（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多大？（g取10N/kg）
（2）观光车的电动机以额定功率工作0.5h，消耗多少电能？
（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为320N，运动路程为18km。在该过程中牵引
力做多少功？电能转化为机械能的效率是多少？
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61
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】（1）1.08 105Pa；（2）7.2 106J；（3）5.76 106J，80%
【解析】
解：（1）由受力分析可知，观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压力为
F=G=mg=1080kg 10N/kg=10800N
轮胎与地面的接触面积为
S=1000cm2=0.1m2
故空载时对地面的压强为
（2）由表中数据可知，电动机的额定功率为P=4000W，故电动机以额定功率工作0.5h，
消耗的电能为
W=Pt=4000W 0.5 3600s=7.2 106J
（3）由题意可知，该过程中牵引力做功为
W =F s=320N 18000m=5.76 106J
牵 牵
故由（2）中可知，电能转化为机械能的效率为
答：（1）空载时对地面的压强是 ；
（2）消耗的电能为7.2 106J；
（3）此过程中牵引力做的功为5.76 106J，电能转化为机械能的效率为80%。
57．（2021张家界）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱
省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩
功能。电动机线圈电阻为4Ω，加热电阻正常工作时电功率为1kW，电源电压220V稳定不
变。
（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩20min，电动机
线圈产生的热量是多少？
（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？
（3）在足浴盆中加入体积为4L、初温为20℃的水升高至40℃，水吸收的热量为多少？若
加热时间为420s，它的电加热效率为多少？[c ＝4.2×103J/（kg•℃）]
水
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62【答案】（1） ；（2） ；（3） ，80%
【解析】
解（1）电动机线圈产生的热量是
（2）加热电阻正常工作时的电阻是
（3）水吸收的热量为
电加热效率为
答：（1）电动机线圈产生的热量是 ；
（2）加热电阻正常工作时的电阻是 ；
（3）水吸收的热量为 ，电加热效率为80%。
58．（2021枣庄）康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工
作原理简图， 、 均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、 、 的通断可实现三个挡
位功能的切换，其中 是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。
额定电压 220V
高温挡 1100W
低温挡 880W
保温挡 ×××W
（1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图所示。若用高温挡把质量为
4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；
（2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
（3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
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63
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】（1） ； ；（2）高温挡更节能；（3）
【解析】
解：（1）水吸收的热量
由图可知，用高温档将水从50℃的水加热到60℃所需要的时间t=3min=180s，这个过程消
1
耗的电能
电火锅的热效率
（2）由图可知改用低温挡给（1）问中的水从50℃的水加热到60℃所需要的时间
t=5min=300s，这个过程消耗的电能
2
，所以使用高温档更节能。
（3）分析电路，当闭合开关S、S，开关S 接b，电路中只有R 接入电路，电路处于低温
1 2 1
档，则流过R 的电流
1
R 的电阻
1
当闭合开关S、S、S 接b，电路中R、R 并联接入电路，电路处于高温档，此时电路总电
1 2 1 2
流
流过R 的电流
2
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64R 的电阻
2
当闭合开关S、S 接a时，电路中R、R 串联接入电路，电路处于保温档，此时电路总电
2 1 2
阻
电路保温功率
答：（1）水吸收的热量为 ；电火锅的热效率为 ；
（2）高温挡更节能；
（3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为 。
59．（2021岳阳）图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为220V， 、
为发热体。熨斗两挡功率分别为100W和500W，通过开关S实现温度控制，S闭合时为高
温档。
（1）求 的阻值；
（2）在使用过程中，若电熨斗10min消耗电能 ，请通过计算说明：在这段时间
内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；
（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将 换成滑动变阻器 ，如
图丙所示， 、 均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境
温度的温度差 关系如图丁所示。在一个20℃的房间，要求电熨斗表面保持220℃不变，
应将 的阻值调为多大？
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65
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司【答案】（1）96.8Ω；（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工
作了一段时间。在低温档工作时间为420s，在高温档工作的时间为180s；（3）24.2Ω
【解析】
解：（1）当开关S闭合时，电路中只有 接入电路，电路处于高温档，其消耗的功率P
高
=500W， 的阻值
（2）若电熨斗10min消耗电能 ，则电路功率
，故在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作
了一段时间。假设在低温档工作的时间为t，则在高温档工作的时间就为600－t，则
1 1
即
解得 ，即低温档工作时间；高温档工作时间
（3）电熨斗表面温度与环境温度的温度差
由图丁可知，当 时，电熨斗每秒钟散失的热量Q=400J，此时电熨斗的发热功率
此时电路总电阻
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66接入电路的电阻
答：（1） 的阻值为96.8Ω；
（2）在这段时间内电熨斗在低温档工作了一段时间，也在高温档工作了一段时间。在低温
档工作时间位420s，在高温档工作的时间为180s；
（3） 的阻值调为24.2Ω。
60．（2021邵阳）下表是李华同学家饮水机的铭牌参数，学习电学知识后，他好奇饮水机
的工作原理，请教老师后得到饮水机的电路原理图如图所示。，当蓄水箱中装满水时，请
你帮他解决如下问题：
额定电压 220V
加热 500W
额定功率
保温
蓄水箱的容积 1L
（1）蓄水箱中水的质量是多少？（ ）
（2）如果饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃用了210s，求此饮水机的加热效率。
（ ）
（3）铭牌上的保温功率已模糊不清，已知 ，求饮水机的保温功率。
【答案】（1）1kg；（2）80％；（3）48.99W
【解析】
解：（1）水的体积
蓄水箱中水的质量
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67
学学科科网网（（北北京京））股股份份有有限限公公司司（2）饮水机把蓄水箱中的水从75℃加热到95℃吸收的热量
这个过程消耗的电能
饮水机的加热效率
（3）分析图可知，闭合开关S、S，R 和R 并联接入电路，电路处于加热状态。当只闭合
0 1 2
开关S，电路中只有R 接入电路，电路处于保温状态，此时电路功率
1
答：（1）蓄水箱中水的质量为1kg；
（2）饮水机的加热效率为80％；
（3）饮水机的保温功率为48.99W。
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69
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