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第十六章卷 3
一、选择题（每小题3分，共30分）
5．（2016•鞍山）如图所示的用电器中，工作时主要将电能转化为机械能的是（ ）
A． 电熨斗
B． 洗衣机
C． 电水壶
D． 电烙铁
【考点】认识电流做功．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】顺推法．
【分析】用电器工作的过程，本质是电流做功的过程，此过程中电能转化为其它形式的能．
【解答】解：
A、电熨斗工作过程中，将电能转化为内能．此选项不符合题意；
B、洗衣机工作过程中，将电能转化为机械能．此选项符合题意；
C、电水壶工作过程中，将电能转化为内能．此选项不符合题意；
D、电烙铁工作过程中，将电能转化为内能．此选项不符合题意．
故选B．
【点评】用电器消耗电能的过程，是将电能转化为其它形式的能量的过程．
2．（2011•仁寿县校级二模）一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时电流做功相同，电能转化为内能（ ）
A．一样多 B．电风扇较多 C．电熨斗较多 D．无法比较
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【难度】易
【分析】要解答本题需掌握：电流做功的实质是电能转化为其它形式的能的过程，电流做
了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能．
【解答】解：一台电风扇和一个电熨斗，虽然使用时电流做功相同，但是电熨斗转化为内
能较多．因为电熨斗把消耗的电能几乎全转化为内能．而电风扇主要是转化为机械能，转
化为的内能很少．故ABD错误．
故选C
【点评】本题主要考查学生对：常用的用电器电能的转化情况的了解和掌握．
3．（2008•乐山）小明利用电能表测某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作
时，测得在15min内，消耗电能0.2KWh，这个用电器可能是（ ）
A．电饭煲 B．电冰箱 C．电视机 D．收音机
【考点】电功率．菁优网版权所有
【难度】易
【专题】应用题；估算法．
【分析】由1h内消耗的电能可求得电器的功率，则由家电的功率知识可判断为哪种用电器．
【解答】解：用电器的功率P= = =0.8kW=800W；
以上四种家用电器中功率800W的只有电饭煲．
故选A．
【点评】本题考查了电功率的计算方法；常见的家用电器应记住其额定功率．
4．（2015•河东区一模）小明同学在家中拍到一张电能表照片，如图，他仔细观察照片后，
得到下列结论，你认为正确的是（ ）A．电能表的额定功率为2500W
B．电能表的标定电流为5A
C．拍照片时，小明家已消耗的电能为9316kW•h
D．拍照片时，小明家已消耗的电能为931.6J
【考点】用电能表测用电器电功率．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】电能和电功率．
【分析】（1）电能表各参数的意义：
220V：这个电能表应该在220伏的电路中使用；
5（10）A：这个电能表的标定电流为5A，10A表示额定最大电流为10A；
50Hz：这个电能表在50赫的交流电路中使用；
2500r/kW•h：接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 千瓦时的电能，电能表表盘转
2500r．
（2）电能表的示数以kW•h为单位，示数的最后一位是小数位．
【解答】解：A．电压值和电流值的乘积代表功率，但这是接在这个电能表上的用电器的最
大功率不许超过的数值，所以A不正确；
B．电能表上的电流值，代表标定电流，即长时间稳定工作时不许超过的最大电流，所以 B
正确；
CD．拍照片时电能表的示数为931.6kW•h，也就是说小明家已消耗的电能为931.6kW•h，所
以CD错误．
故选B．
【点评】本题考查学生对电能表铭牌上各个物理量含义的理解与掌握，注意括号外的是标
定电流，括号里的额定最大电流．
5．（2009•绵阳）有两只定值电阻R 和R ，各自的电流与电压关系如图象中的A、B．则（
A B
）A．若将它们串联接在电源两端，R 的电流是R 的2倍
A B
B．若将它们并联接在电源两端，R 的电压是R 的2倍
A B
C．若将它们串联接在电源两端，R 的电功率是R 的2倍
A B
D．若将它们并联接在电源两端，R 的电功率是R 的2倍
A B
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【难度】中
【专题】计算题；信息给予题．
【分析】从图中读出有用的信息，利用公式R= 来确定电阻的关系．
A、利用串联电路电流的规律进行分析．
B、利用并联电路电压的规律进行分析．
C、电阻R 和R 是串联，可利用公式P=I2R进行分析．
A B
D、电阻R 和R 是并联，可利用公式P= 进行分析．
A B
【解答】解：从图中可知，
∵当I=I 时，U=2U；当I=I 时，U=U，
A 0 A 0 B 0 B 0
∴R= = =2• ，R= = ，
A B
由此可知R=2R，所以 = ，
A B
A、电阻R 和R 是串联，在串联电路中电流处处相等，A不符合题意．
A B
B、电阻R 和R 是并联，在并联电路中U=U=U，B不符合题意．
A B A B
C、∵电阻R 和R 是串联，电流相等，
A B
∴ = = = ，P=2P，C符合题意．
A B
D、∵电阻R 和R 是并联，电压相等，
A B∴ = = × = = ，2P=P，D不符合题意．
A B
故选C．
【点评】本题考查了串联和并联电路的特点，并可以从图中读出有用的信息，可以利用公
式P=I2R和公式P= 分析电路中的电功率．
6．（2009•泰安）将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，
分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关电流通过它们产生热量的说法中，正确的
是（ ）
A．电风扇产生的热量最多 B．电视机产生的热量最多
C．电烙铁产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
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【难度】中
【专题】推理法．
【分析】分别接入家庭电路中，三个用电器都正常工作，实际功率相同（等于额定功率）
通电时间相同，根据W=Pt可知消耗的电能相同；通过分析三种用电器工作时的能量转化情
况，找出产生热量最多的用电器．
【解答】解：∵接在家庭电路中，U=220V，
∴三种用电器的实际功率：
P=P =200W；
额
又∵W=Pt
∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电视机消耗的电能有一部分转化为光能，电风扇中的电动机将电能大部分转化机械能，
电烙铁将电能全部转化为内能，
∴产生热量最多的是电烙铁．
故选C．
【点评】知道电流做功的实质：电流做功的过程就是消耗电能转化为其它形式能的过程，
能分析三种用电器的能量转化是本题的关键．7．下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容，根据表中的信息计算出此电饭锅在正常工作时
通过电饭锅的电流约为（ ）
额定功率 600W 额定频率 50HZ
额定电压 220V 额定容量 4.0L
A．3.18A B．14A C．2.72A D．4.4A
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【难度】中
【专题】电能和电功率．
【分析】由电饭锅铭牌可知，额定电压为220V，额定功率为600W，由电功率的变形公式求
出正常工作时的电流．
【解答】解：
∵U=220V，P=600W，
∴根据公式P=UI，电饭锅正常工作时的电流I= =≈2.72A．
故选C．
【点评】熟练应用电功率变形功公式可以正确解题，本题是一道基础题．
8．（2009•河北）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
15s内定值电阻R 产生的热量为60J．则下列结果正确的是（ ）
1
A．电源电压为10V
B．R 的阻值为18Ω
1
C．滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D．R 先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
1
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【难度】难有
【专题】压轴题；方程法．
【分析】由电路分析可知，R 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；由
1
滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数，则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系，联立可解得R 与R最
1
大值之间的关系及电源的电压； 由功率公式可求得R 的阻值，则可求得R的最大阻值；最
1
后由功率公式分别求得R 先后两次消耗的电功率，即可求得比值．
1
【解答】解：当滑片在中点时由欧姆定律可知，电路中电流I= ，则滑动变阻器两
1
端的电压：U=I ，
1 1
即 =4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（1）
由题意知，当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大，故电压表示数应增大，即滑片滑到 b
点时，滑动变阻器两端电压为U=4V+2V=6V；
2
同理得： =6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（2）
用（1）式比（2）式可得： ；
化简得：3R+3R=4R+2R，
1 1
解得：R=R﹣﹣﹣﹣﹣﹣（3）
1
将（3）代入（1）式可得： =4V；
则可求得：U=12V，故A错误；
则可知，当滑片滑到b点时，R 两端电压为U'=12V﹣6V=6V；
1 2
则由Q= =60J；
可得：R= =9Ω，故B错误；
1
因R=R，故R的最大阻值为9Ω，故C正确；
1
滑片在中点时，R 两端的电压为12V﹣4V=8V，滑片在b点时，电压为6V，则电压之比为 ，
1由P= 可得：功率之比为电压平方之比，即为 ，故D错误；
故选C．
【点评】本题已知量较少，故无法直接求出结果，所以其难点在于学生能否准确地建立方
程；在电学中此类采用方程法求解的题目较多，应根据题意灵活设定未知量，列出方程才
能准确求解．
9．（2014•广元）如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象
是（ ）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变
D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大
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【难度】难
【专题】压轴题；电流和电路．
【分析】据公式P=UI以及U=IR可得P =I2R 分析通过灯泡的电流大小即可得到灯泡的实
灯 灯
际功率，知道其明暗程度；该电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，
据此可以排除A和D答案；电路消耗的总功率也可以根据P=UI，I= 得出P= 得出总功
率的变化情况．
【解答】解：这个电路为串联电路，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻
值R =R +R ，R 阻值也增大，根据欧姆定律I= 可以知道I减小，据公式P=UI以及
总 滑 灯 总
U=IR可得P =I2R ，若I减小则灯泡实际功率P 减小，灯泡变暗据此可以排除答案B，该
灯 灯 灯电路中电压表测的是总电压，即电源电压，所以示数不变，据此可以排除A和D．
故选：C．
【点评】本题用排除法比较简洁，根据电压表测总电压示数不变排除A和D，根据灯的实
际功率P =I2R ，滑动变阻器的滑片向上滑动，其阻值增大，电路总阻值R =R +R ，R
灯 灯 总 滑 灯 总
阻值也增大，I减小，可以知道P 减小，灯泡变暗，排除B，从而轻松选择出C来．
灯
10．（2016•岱岳区模拟）有“6V 3W”和“4V 8W”两只小灯泡，现将两灯泡串联在某电路
中，要使其中一个灯泡能正常发光，而另一只灯泡不损坏，则电源电压应为（ ）
A．4伏 B．6伏 C．7伏 D．10伏
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【难度】难
【专题】计算题；电路和欧姆定律；电能和电功率．
【分析】知道两灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出两灯泡的额定电流，根据欧姆
定律求出两灯泡的电阻；两灯泡串联时电路中各处的电流相等，要使其中一个灯泡能正常
发光，而另一只灯泡不损坏则电路中的电流为两额定电流最小的，根据电阻的串联和欧姆
定律求出电源的电压．
【解答】解：根据P=UI可得，两灯泡的额定电流为：
I= = =0.5A，I= = =2A；
1 2
根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R= = =12Ω，R= = =2Ω；
1 2
∵串联电路中各处的电流相等，
∴两灯泡串联在某电路中，要使其中一个灯泡能正常发光，而另一只灯泡不损坏，则电路
中的电流I=0.5A，
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电源的电压：
U=I（R+R）=0.5A×（12Ω+2Ω）=7V．
1 2
故选C．
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用；解题关键是：一根
据铭牌求灯的电阻和正常发光电流，二认真审题找出符合条件的电流（选小的电流）．二、填空题（每空2分，共30分）
11．电动机通电后转动是将电能转化为 能，电灯工作时主要是将电能转化为
能，由此可见用电器在工作时，电流经过用电器做功，实现了将电能转化为 能，
转化能量的多少，可用 来表示．
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【难度】易
【专题】应用题；机械能及其转化．
【分析】电流流过导体时电流做功．电流做功的过程，是电能转化为其它形式能的过程，
消耗多少电能转化为多少其它的能；例如电灯工作时，电能转化为内能和光能；电动机工
作时，电能转化为机械能；电热器工作时，电能转化为内能．
【解答】解：电动机通电后转动消耗电能，得到机械能，将电能转化为机械能；电灯工作
时消耗电能，得到光能，主要是将电能转化为光能；由此可见用电器在工作时，电流经过
用电器电流做功，实现了将电能转化为其他形式能，根据能量守恒定律可知，电流做了多
少功，就有多少形式的电能转化为其他形式的能，转化能量的多少，可用电功来表示．
故答案为：机械；光；其他形式； 电功．
【点评】自然界的能量不会消失，也不会创生，一种形式的能减少，必然另一种形式的能
增加，一个物体能量减少，必然另一个物体能量增加．并且减少的量和增加的量相等．
12.（2016•丹东）电子式电能表表盘上标有“3000imp/（kW•h）”字样，将某用电器单独
接在该表上工作20min，电能表指示灯闪烁了300次．该用电器在上述时间内消耗的电能
为 kW•h，它的电功率是 W．
【考点】电能表；用电能表测用电器电功率．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】计算题；压轴题．
【分析】电能表是测量家庭电路中电流做功多少的仪器．
3000imp/kW•h的含义是：电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次．
根据题目所给条件和电功率的公式，进行解答．
【解答】解：因为电路中每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次．所以当指示灯闪烁
300次时，消耗了0.1kW•h的电能．
0.1kW•h=3.6×105J20min=1200s
根据电功率的公式，得：
P= = =300W
故答案为：0.1，300．
【点评】本题考查学生对电能表铭牌上数据的理解情况，同时要求掌握电功率的计算方法．
注意题目中的单位换算．
13．（2009•南昌）
我们知道减小能耗就是节约能源．根据所学的物理知识 W=Pt，2009年世界自然基金会倡导
的“地球一小时”活动就是通过关灯的方式减少通电 来减少电能消耗的；生活中
还能通过减小用电器的 来减少电能消耗．
【考点】电功的计算．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】压轴题；信息给予题．
【分析】本题以信息题的形式来考查电功公式：W=Pt，影响电能消耗的因素有两个：电功
率和时间．
【解答】解：地球一小时就是地球上停止一切用电器一个小时，在这段间间内，用电器不
通电故能节约能源．家庭中我们可以采用小功率电器来减少生活中的电能消耗．
故答案为：时间，电功率
【点评】我们通过改变电流、电压等方式来改变能耗，都是改变的电功率．
14．（2013•德州）某养鸡场新购进一台电热孵卵器，其电阻为 110Ω不变，在额定电压下
工作时通过孵卵器的电流是2A，则该孵卵器正常工作10s所产生的热量为 J．
【考点】焦耳定律．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】压轴题；电与热、生活用电．
【分析】根据Q=W=I2Rt求出孵化器产生的热量．
【解答】解：该孵卵器正常工作10s所产生的热量：
Q=W=I2Rt=（2A）2×110Ω×10s=4400J．
故答案为：4400．
【点评】此题主要考查的是学生对焦耳定律计算公式的理解和掌握，基础性题目．15.（2010•江西）如图所示的电路，电源电压为3V，闭合开关，电压表示数为1V，则灯泡
L 两端的电压为 V，灯泡L 与L 的电功率之比为 ．
2 1 2
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【难度】中
【专题】计算题；压轴题．
【分析】由电路分析可知两电阻的连接方式及电压表测量哪一部分电路的电压，即可求得
灯泡两端的电压，则由电压之比利用功率公式可求得电功率之比．
【解答】解：由电路分析可知，L 与L 串联，电压表并联在L 两端，故电压表的示数即为
1 2 2
L 两端的电压，即灯泡L 两端的电压U=1V；
2 2 2
由串联电路的特点可知，L 两端的电压U=U﹣U=3V﹣1V=2V；
1 1 2
因两灯串联，故流过两灯泡的电流相等，则由功率公式P=UI得：
故答案为：1，2：1．
【点评】本题应注意电压表的接法，电压表并联在某电路两端，故可以由电源正极出发利
用分支法判断电压表与哪一部分电路相并联．
16.（2009•绵阳）如图所示的电路，电源电压为6V，灯泡L 和L 分别标有“6V 6W”和
1 2
“6V 3W”字样．如果将S 、S 、S 分别换成电流表、电压表、电流表，则电压表的示数为
1 2 3
V；如果将 S 、S 、S 分别换成电压表、电流表、电压表，则电流表的示数为
l 2 3
A．【考点】电功率；额定功率和实际功率．菁优网版权所有
【难度】难
【专题】计算题；压轴题．
【分析】将S 、S 、S 分别换成电流表、电压表、电流表，两灯泡并联在电路中，并联电
1 2 3
路各并联支路两端电压相等可知电压表的示数，将 S 、S 、S 分别换成电压表、电流表、
l 2 3
电压表，两灯泡串联在电路中，串联电路的总电阻为各分电阻之和，根据欧姆定律可计算
电流表的示数．
【解答】解：两灯泡并联在电路中，并联电路各并联支路两端电压相等，所以电压表的示
数为6V．
两灯泡串联在电路中，串联电路的总电阻为各分电阻之和．
I=
故答案为：6，0.33．
【点评】牢固掌握并联电路电压特点和串联电路电阻规律结合欧姆定律可正确计算电压表
和电流表的示数．
17.（2016秋•袁州区校级月考）
将规格为“3V、3W”的灯泡L 和“3V、6W”的灯泡L 串联在电路中，为使电路正常工作且
1 2
有一盏灯泡正常发光，则电源电压应为 V，此时 正常发光．
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【难度】难
【专题】应用题；电压和电阻．
【分析】（1）根据P=UI求出两灯泡的额定电流，利用欧姆定律求出两灯泡的电阻；
为使电路正常工作且有一盏灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点可知，电路中的最大
电流等于两灯泡额定电流的较小值；
（2）根据U =I R 可求出电源电压的最大值．
最大 最大 总
【解答】解：（1）根据P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I= = =1A，I= = =2A；
1 2
串联电路中各处的电流相等，为使电路正常工作且有一盏灯泡正常发光，
所以电路中的最大电流：I =I=1A，则此时L 正常发光．
最大 1 1
（2）根据欧姆定律可得，两灯泡的电阻分别为：
R= = =3Ω，R= = =1.5Ω；
1 2
根据欧姆定律可得，电源电压的最大值：
U =I （R+R）=1A×（3Ω+1.5Ω）=4.5V．
最大 最大 1 2
故答案为：4.5； L．
1
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键要知道：两灯泡串联时电路
中的最大电流等于两灯泡额定电流的较小值．
三、实验探究题（每小题10分，共20分）
18．（2012•乌兰察布）用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关
系”．
（1）实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少．
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入
、 的同种液体．
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能 ．
（4）实验结论是 ．
（5）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系．【考点】电流的热效应；焦耳定律．菁优网版权所有
【难度】中
【专题】实验题；压轴题；控制变量法；转换法．
【分析】（1）温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生
热量的多少；
（2）要比较不同电阻丝产生热量的多少，应控制电流与通电时间相等，控制两瓶中液体的
质量与初始温度相同；
（3）为探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”应选用阻值不同的两根电阻丝；
（4）根据实验控制的变量与焦耳定律分析答题；
（5）调节滑动变阻器阻值，可以改变电路电流大小，因此应用该实验装置还可以探究通电
时间一定时，导体产生的热量与电流大小的关系．
【解答】解：（1）实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少．
故答案为：两支温度计示数变化．
（2）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入质量相同、
初温相同的同种液体．
故答案为：质量相同，初温相同．
（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能相同．
故答案为：相同．
（4）实验结论是：在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．
故答案为：在电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多．
（5）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与电流大小的关系；
故答案为：电流大小．
【点评】本题是一道探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验题，本实验应
用了控制变量法与转换法，理解并掌握这两种方法是正确解题的前提与关键．
19．（2015•越秀区二模）在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡
额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．（1）连接电路时开关应 ，电流表的量程应选 A．
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整．
（3）闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端．
（4）小叶同学闭合开关，移动滑片 P 到某一点时，电压表示数（如图 2 所示）为
V若他想测量小灯泡的额定功率，应将图1中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移
动，使电压表的示数为2.5V．
（5）小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的，
I﹣U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W．
（6）小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片 P，发现小灯泡始终不亮，
电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）．
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【难度】难
【专题】测量型实验综合题．
【分析】（1）连接电路过程中开关应该断开；
计算出灯泡正常发光时的大约电流值，判断电流表的量程；
（2）将电流表与灯泡串联；
（3）为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
（4）根据图2，确定电压表的量程和分度值，读出示数；
根据串分压的知识，若要增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器的阻值；
（5）根据图象确定灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算出灯泡的额定功率；
（6）小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的电
路断路．
【解答】解：（1）连接电路时开关应断开；
灯泡正常发光时，电流值大约为I= = =0.25A，所以电流表应选择0～0.6A的量程；
（2）将电流表与灯泡串联，并选择0～0.6A的量程，如图所示：（3）由图1知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，在闭合开关前，应将滑片移至最
左端即A端，使其阻值最大；
（4）由图2知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V；
要使灯泡两端的电压增大，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向右滑动即B端滑动；
（5）由图象知，当U=2.5V，I=0.2A，则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）小灯泡始终不亮，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，则与电压表并联的小
灯泡断路．
故答案为：（1）断开；0～0.6A；（2）见上图；（3）A；（4）2.3；B；（5）0.5；（6）
小灯泡断路．
【点评】此题是测定“小灯泡电功率”的实验，考查了电流表量程的选择和连接，考查了
电压表的读数及电功率的计算，还考查了滑动变阻器的使用，还涉及到了电路故障的分析
这些都是电学实验中的重点知识，应注意掌握．
四、计算题（共20分）
20．（8分）（2009•泰安）图2是某品牌家用电饭锅的工作原理图，已知R 的阻值为
2
44Ω；单独闭合开关S 时，电饭锅处于保温状态，此时的保温功率为40W．求：
1
（1）R 阻值是多少？
1
（2）同时闭合开关S、S，电饭锅工作1min消耗多少电能？
1 2
【考点】电功的计算；电功率的计算．菁优网版权所有
【难度】中【专题】计算题；压轴题．
【分析】（1）由电路图可知，保温时只有R 接入电路，则保温功率即为R 消耗的功率，
1 1
由功率公式可求得R 的阻值；
1
（2）同时闭合开关后，两电阻为并联关系，则电压相等，可利用电功公式可分别求得两电
阻上的消耗的电能，求和即为消耗的总电能．
【解答】解：（1）由公式P= 得，R 的电阻值：R= =1210Ω；
1 1
（2）同时闭合开关S、S 时，两电阻并联，工作1min
1 2
R 消耗的电能：W=P t=40W×60s=2.4×103J；
1 1 保温
R 消耗的电能：W= t= ×60s=6.6×104J；
2 2
电路消耗的电能：W=W+W=2.4×103J+6.6×104J=6.84×104J．
1 2
答：（1）R 的阻值为1210Ω；（2）电路消耗的电能为6.84×104J．
1
【点评】求电功的方法较多，在做题时应灵活应用，如本题中求R 的电能应用了W=Pt，求
1
R 的功率采用了W= ．
2
21．（12分）（2011•邯郸一模）某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮
水机，其铭牌如表所示．图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R 是电
1
阻，R 是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当 S接通时，饮水机处于加热状态，当S断
2
开时处于保温状态．
额定频率 50Hz 环境温度 10℃～38℃
加热功率 550W 环境湿度 ≤90%
额定电压 220V 制热水能力 ≥90℃5L/h
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8℃的水加热到93℃，用时6min．用这些
数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率．[C
水
=4.2×103J/（kg•℃）]
（3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一，则 R 与R 的比值应
1 2
是多少？【考点】电功率；焦耳定律；电功与热量的综合计算．菁优网版权所有
【难度】难
【专题】计算题；电和热综合题．
【分析】（1）饮水机正常加热时的功率和额定功率相等，根据 P=UI求出此时电路中的电
流；
（2）知道热水罐内水的质量、比热容和温度的变化，根据Q=cm（t﹣t ）求出水吸收的热
0
量；又知道加热时间，根据W=Pt消耗的电能，利用η= ×100%求出饮水机加热状态时
的效率；
（3）由电路图可知，开关S断开时，R 、R 串联，电路中的电阻最大，饮水机处于保温状
1 2
态，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P=I2R表示出保温功率；当开
关S闭合时，电路为R 的简单电路，饮水机处于加热状态，根据P= 表示出加热功率，
2
利用饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一得出等式即可求出R 与R 的比值．
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【解答】解：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时的功率为550W，电压为220V，
根据P=UI可得，此时电路中的电流：
I= = =2.5A；
（2）热水罐中的水吸收的热量：
Q =cm（t﹣t）=4.2×103J/（kg•℃）×0.6kg×（93℃﹣18℃）=1.89×105J，
吸 0
消耗的电能：
W=Pt=550W×360s=1.98×105J，
该饮水机加热状态时的效率：η= ×100%= ×100%≈95.5%；
（3）由电路图可知，开关S断开时，R、R 串联，饮水机处于保温状态，
1 2
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中的电流：
I= ，
饮水机的保温功率：
P =I2R=（ ）2R= ，
保温 2 2
当开关S闭合时，电路为R 的简单电路，饮水机处于加热状态，P = ，
2 加热
∵饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一，
∴P =4P ，即 =4 ，
加热 保温
解得：R：R=1：1．
1 2
答：（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A；
（2）热水罐中的水吸收的热量为1.89×105J，该饮水机加热状态时的效率为95.5%；
（3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一，则 R 与R 的比值为
1 2
1：1
【点评】本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、吸热公式、电功公式、
效率公式、电阻的串联和欧姆定律的应用，涉及到的知识点较多，综合性强；要注意从表
格中获取有用的信息和用电器正常工作时的功率和额定功率相等．
