2024年中考物理试题分类汇编：电功、电功率和电热（第02期）解析版

专题15电功、电功率和电热

中考新趋势］

【中考新考法】

1.（2024•天津）生物小组的同学们在冬天利用杂草、落叶及泥土等材料制作花肥时，发现

天气太冷肥料不易发酵，于是他们想制作一个电加热垫给肥料加热。

【初步设计】选取一根粗细均匀的电热丝，将其接在电压恒为的电源上（如图所示），加

热功率为不，该电热丝的电阻耳=。（不考虑温度对电阻的影响）

O\A/VW\A/\AX>

加热功率尸0

【改进设计】为获得不同的加热功率，从电热丝的中点处引出一条导线，将电热丝以不同方

式连接在电压为的电源上，可以得到另外两个加热功率6和鸟，且请你在图

甲、乙中将各元件连接成符合改进要求的电路，并推导出6与6之比。说明：电热丝上只

有4、b、C三处能接线，电热丝的额定电流满足设计需求。

—oUQo-

加热功率B加热功率尸2

甲乙

【优化设计】为方便操控，再增加一个单刀双掷开关S,通过开关So的通断和s在1、2触

点间的切换，实现加热垫《、耳和6三档功率的变换。请你在图中将各元件连接成符合优

化要求的电路。注意：无论怎样拨动开关，不能出现电源短路。—

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b

crww^wvxo

【答案】①.

导见解析

【解析】

【初步设计】

1/2

根据尸=一得

R

U2

I

【改进设计】设计甲乙电路图如图所示

b

C

—oU0o----<r<-

加热功率B

将电热丝的中点与一端相连，另一端接电源，此时电阻为工&,功率为

2

片=卢="

权&

将电热丝的中点与一端相连，然后将这一端与电源的一端相连，电源的另一端与电热丝的另

一端相连，实际上是和;凡并联，此时的总电阻为

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11

不扁DX彳D舄1

尺=工

尾+夫2

2-

总功率

善=或="

尸1与尸2之比为

《：£=24：44=1:2

【优化设计】当S与2触点接触，So断开时，只有Ro的简单电路，此时加热垫处于尸o功率

档；

当只闭合So时，只有;4的简单电路，此时加热垫处于尸1功率档；

当S与1触点接触，So闭合时，和并联，此时加热垫处于尸2功率档；

优化设计如图所示：

【结合生活实际】

2.(2024•陕西A卷)如图，是小明家新购置的便携式电热水杯及其相关参数。

(1)电热水杯正常工作时的电流是多少？

(2)电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是多少？

【品名】便携式电热水杯

【容量】0.5L

【额定电压】220V

【额定功率】880W

【答案】(1)4A；(2)55。

【解析】

解：(1)由图可知，电热水杯的额定电压为220V,额定功率为880W,则正常工作时的电

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流

[P880W

=4A

~U~220V

（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值

心吸（220V）

=55。

~P~880W

答：（1）电热水杯正常工作时的电流是4A；

（2）电热水杯正常工作时，其加热电阻阻值是55。。

〈中考真题速递

\______________

考点1电能电功

1.（2024•吉林）图中仪表可以用来计量（）

A.导体的电阻B.电路中的电流

C.用电器两端的电压D.用电器在一段时间内消耗的电能

【答案】D

【解析】

图上有kWh则图中仪表为电能表。电能表是用来计量用电器在一段时间内消耗的电能的

仪表，故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2.（2024•湖北武汉）某同学家浴室里安装了一款风暖浴霸，它既可以实现照明、换气的

功能，又可以实现送自然风、暖风、热风的功能，其简化电路如图所示，开关S可分别与0、

1、2触点接触，员、R2是两根阻值相同的电热丝。下表是浴霸电路的部分参数。

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额定电压220V

照明功率20W

换气功率35W

暖风功率1133W

热风功率2233W

关于下列结论：

①开关S1断开、S与触点1接触时，浴霸处于送自然风状态

②每根电热丝的阻值为44Q

③电路中通过开关S的电流最大为10.15A

④浴霸工作10分钟，电路消耗的电能最大为1.3398X106J

其中正确的是（）

A.①③B.②③C.②④D.③④

【答案】B

【解析】

①分析电路图可知，开关Si断开、S与触点1接触时，只有一个电动机接入电路，浴霸处于

换气状态，故①错误；

②开关S与2接触，S2、S3只闭合一个时，电动机与一个电阻并联，此时为暖风状态，开关

S与2接触，S2与S3同时闭合时，电动机与两个电阻同时并联，则一个电阻的功率为

P=2233W-1133W=1100W

则电阻

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故②正确;

③当电动机与两个电阻同时并联，通过开关S的电流最大，最大电流

P=2233W=W15A

U220V

故③正确;

④浴霸工作10分钟，电路消耗的最大电能

W^Pt=2233Wx600s=1.3398xlO7J

故④错误;

故选Be

3.（2024•山东滨州）（多选）某次实践活动中，小滨观察了某型号家用电热水器的铭牌如

图甲所示，他查看说明书发现其简化电路如图乙所示。已知〃水=1.0xl03kg/m3,c*

=4.2xl03J/（kg-℃）o下列分析正确的是（）

项目参数

额定电压（V）220

低温挡功率（W）200

高温挡功率（W）2000

容积（L）60

A.当S接“1”时，电热水器为高温挡

B.满箱水由20℃升高到70℃,水吸收的热量为L26X107J

C.R阻值为24.2Q

D.断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热Imin,可使图丙所示电能表的转盘转

100r

【答案】ABD

【解析】

U2

A.由图乙可知，当当S接“1”时，R被短路，电路中只有R）,此时电阻较小，由r=—

R

可知，功率较大，电热水器为高温挡，故A正确；

B.由表甲可知，热水器的容积为60L即0.06m3,则满箱水的质量为

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333

m水=pK=1.0x10kg/mx0.06m=60kg

则由20℃升图到70℃,水吸收的热量为

37

Q吸=。水m(Z-/o)=4.2xlOJ/(kg-℃)x60kgx(70℃-20℃)=1.26x10J

故B正确;

C.由表甲可知，高温档的功率为2000W,则心的阻值为

£1=(2W=242Q

%2000W

低温档的功率为200W,则R和扁的总阻值为

根据串联电路电阻的关系可知，R的阻值为

R=R总-Ro=242d2420=217.8。

故C错误;

D.断开其他用电器，仅让电热水器高温挡正常加热Imin,消耗的电能为

W=/t?=2kWx—h=—kW-h

高6030

电能表的转盘转

n=±kW.hx3000r/kW.h=100r

故D正确。

故选ABD。

4.（2024•内蒙古赤峰）（1）用天平测量物体质量，天平平衡时，右盘中的祛码和游码的

位置如图甲所示，则物体的质量是■g。

（2）如图乙所示，电能表的示数为kW-ho

单相电子式电能表

220V10(20)A50Hz

5g10g

360r/kWh

甲乙

【答案】①.19.0②.2385.6

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【解析】

（1）[1]由图甲知天平标尺的分度值是0.2g,物体的质量

77；=5g+10g+4.0g=19.0g

（2）[2]电能表的最后一位数是小数，单位是kW・h,图示电能表的示数为2385.6kW・h。

5.（2024•甘肃武威）如图所示，电能表的读数为___________度；该电路中能接入的用电

器总功率最大为Wo

【答案】①.213.9②.4400

【解析】

[1]电能表的读数为013.9左W?,即213.9度。

⑵电能表允许通过的最大电流20A,由P=。/可得，该电路中能接入的用电器总功率最大为

P=UI=220Vx20A=4400W

6.（2024•黑龙江绥化）如图为家庭电路的电能表，该电能表允许接入用电器的最大总功

率是W；表盘上的某个参数模糊不清，为测得这个参数，仅将额定功率为1200W

的空调接入电路，正常工作Imin电能表转盘转了60转，计算可知该参数为

__________r/(kW-h)o

【答案】①.8800②.3000

[1]由电能表的参数知，该电能表允许接入用电器的最大总功率

P=UI=220Vx40A=8800W

内，空调消耗的电能

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W=P?=1.2kWx—s=0.02kWh

60

设电能表消耗lkW，h的电能，转盘转了"转，则有

n60r

IkW-h-0.02kW-h

解得〃=3000r,所以该参数为3000r/(kW-h)。

7.(2024•吉林)小明在家煮饭时，闻到了米饭的香味，这是现象。他使用

的电饭锅额定功率是1000W,正常工作lOmin消耗的电能为J。

【答案】①.扩散②.6x105

【解析】

口］由于分子在不停地做无规则运动，所以能闻到米饭的香味，这属于扩散现象。

⑵正常工作lOmin消耗的电能为

W="=lOOOWx600s=6X105J

8.(2024•黑龙江龙东)小叶同学利用如图电能表测量电热水器消耗的电能，将电热水器

单独连接在电路中，观察到电能表上的铝盘Imin转了60转，电热水器消耗的电能是

3

kW.h,如果这些能量由天然气来提供，需要完全燃烧m的天然气。

(4天然气=4.0xl07J/m3^

【解析】

⑴电能表盘中的3000r/(kW・h)表示电路中每消耗lkW・h的电能，电能表的转盘转3000r,则

转60r实际消耗的电能

卬=-----——=Q.OlkW（h=0.02x3.6x106J=7.2x104J

3000r/（左卬由）

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⑵干木柴的热值q=4.0xl()7J/依，由。=必/得，这些能量若由完全燃烧的天然气放出,

需要的天然气的体积

"红7-J8XM3

4天然气4天然气4.0x10J/m

9.(2024•天津)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该热水

器消耗了0.2kW-h的电能。已知c水=4.2xl()3j/(kg.℃),求：

(1)水吸收的热量；

(2)该热水器的热效率。

【答案】⑴6.3X105J；(2)87.5%

【解析】

解：(1)水吸收的热量为

35

璃=c^m(r-ro)=4.2xlOJ/(^?C)X5依X(50℃-20℃)=6.3xl0J

(2)该热水器的热效率为

6.3xl05J

==87.5%

W―0.2义3.6x106J

答：⑴水吸收热量为6.3xl05j；

(2)该热水器的热效率为87.5%。

10.(2024•广东)某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热

电阻H=n(n,紫外灯L规格为“220V50W”。闭合开关S1和S2，消毒柜正常工作,

求：

(1)通过R的电流；

(2)R的电功率；

(3)L工作100s消耗的电能。

【答案】(1)2A；(2)440W；(3)5000J

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【解析】

解：（1）由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，所以电路中的电

源电压为220V,通过R的电流

IU220V

=2A

一R-110Q

（2）R的电功率为

P=L7=220Vx2A=440W

（3）紫外灯L两端的电压为220V,正好处于额定电压工作状态，工作100s消耗的电能

W=Pt=50Wxl00s=5000J

答：（1）通过R的电流为2A；

（2）R的电功率为440W；

（3）灯泡L工作100s消耗的电能5000Jo

11.（2024•甘肃临夏）某品牌电热水壶铭牌如图甲所示，该电热水壶内部简化电路图如图

乙所示。该电热水壶正常工作时，将1.5L初温为20℃的水加热至沸腾，用时6min。己知：

333

外界大气压为1标准大气压，c7X=4.2xlOJ/(kg.℃),p7j<=1.0xl0kg/mo

（1）只闭合S1时，该电热水壶处于（选填“保温”或“加热”）状态;

（2）求电阻&的阻值；（）

（3）求在上述过程中电热水壶烧水的效率。（

品名：XX电热水壶

额定电压：220V额定频率：50Hz

加热功率：2000W额定容量：1.7L

保温功率：40W

甲

【答案】①.保温②.1185.80③.70%

【解析】

（1）［1］分析电路可知，只闭合S1时，R「&串联，此时电路总电阻最大，根据尸

R

可知总功率最小，为保温状态；S1、S2均闭合时，与单独工作，此时电路总电阻较小，根

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据r=一可知总功率最大，为加热状态。

R

（2）[2]加热状态时，K单独工作，则用阻值为

U-（220V）

R=—=-------=24.2。

骂口2000W

保温状态时，与、&串联，则总电阻为

u2（220V）

R.=—=--->-=1210。

总展40W

则电阻&的阻值为

鸟=4—4=12100—24.20=1185.8。

（3）[3]水的质量为

777=0水V=1.0x103kg/m3xl.5xio3m3=1.5kg

水吸收的热量为

Q及=cmX=4.姆。3秋卜且?期504OOOC-℃）=

消耗电能为

W=居/=2000Wx6x60s=720000J

则电热水壶烧水的效率为

Q及_504000J

xl00%=70%

诃―720000J

12.（2024•广东深圳）已知某品牌混动飞行汽车电池容量20kW.ho当汽车功率为20kW时，

以100km/h的速度行驶；当汽车功率为10kW时，以70km/h速度行驶。A为车耗电与电

池总容量之比。当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱

动。已知：S3：（52+54）=5:3

P/kW

20---;-----------------;

10…Y...............T-;---------;

IIII

IIII

IIII

IIII

IIII

______I______|______|______|II1I:____________A

10%__________50%55%___75%80%

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A0-10%10-50%50〜55%55〜75%75〜80%

S16kmsiS2S3S4

(1)亮亮发现：飞行汽车匀速上升时动能，机械能;(均填“增大”、

“减小”或“不变”)

(2)当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池作为(选填“开关”、“用电器”或“电

源”)。下面哪个图与电动机的原理相同？

A.B.

(3)帮助思考乐亮亮同学思考飞行汽车在现实生活中可以应用的场景.

(5)若此次测试后充电，电费为1.1元/度，从测试结束的电量充电，充满电需要的电费为

___________兀；

(6)求帮助亮亮算出此次“纯电制动”时距离为kmo

【答案】①.不变②.增大③.用电器④.A⑤.上班⑥.压缩

⑦.17.6⑧.100.8

【解析】

(1)口］［2］亮亮发现：飞行汽车匀速上升时质量不变，速度不变，动能不变，高度升高，重

力势能增大，机械能为动能与势能的总和，则机械能增大。

(2)［3］当用电柱给飞行汽车充电时，蓄电池消耗电能，作为用电器。

⑷电动机的工作原理为通电导体在磁场中受力的作用。

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A.通电线圈的在磁场中受力的作用运动，故A符合题意；

B.闭合电路中的部分导线切割磁感线会产生感应电流，是电磁感应现象，故B不符合题意。

故选A„

(3)⑸飞行汽车适合较近距离的运输，可以用于上班或者上学。

(4)⑹下图冲程两气阀关闭，活塞向上移动，是内燃机的压缩冲程。

(5)⑺当A为80%时，车将采取“强制保电”措施关闭纯电模式，不再由纯电驱动，则从

测试结束的电量充电，充满电需要的电费为

80%x20xl.l元=17.6元

(6)[8]由图像得，A为10~50%时，功率为20kW,此过程中汽车消耗的电能为

W=(50%—10%)%=40%X20Wh=8左Wh

W

由「=一得，此过程汽车飞行的时间为

WSkW-hc

A=-=-------------=0.4h

1

Px20kW

由v=£得，此过程中汽车运动的路程

$1=v}ti-100左/hx0.4h=40km

由图像得，A为55~75%时，功率为10kW,此过程中汽车消耗的电能为

叱=(75%-55%)=20%X20kW-h=4kW-h

由尸=上w得，此过程汽车飞行的时间为

t

取4kW-h…

%=」=---------=0.4h

-K10kW

*

由丫=二得，此过程中汽车运动的路程

s3-=J0km/hx0.4h=28km

依题意得

邑：(§2+.)=5:3

则

33

s、+S4=-53=—x28km=16.8km

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此次“纯电制动”时距离为

s=%〜io%+防+邑+邑+.—1+40km+16.8km+28km=100.8km

考点2电功率

13.（2024•陕西A卷）中药煎煮方式分为“文火”和“武火”，小明受此启发，用手动开

关S］、温控开关S2、水量开关S3、加热电阻与和限流电阻&（&、&阻值不随温度变

化），设计了煎药壶电路，其中S1为总开关，电源电压为220V。闭合开关S「能实现下表

所示的功能，下列关于此电路的分析正确的是（）

温度trc温控开关S2壶内水量WL水量开关S3Ri的功率P/W煎煮方式

<60闭合>0.2闭合800武火

>60断开>0.2闭合800武火

>60断开<0.2断开100文火

A.温控开关S?与水量开关S3是串联的

B.加热电阻用的阻值是484Q

C,若壶内水量小于0.2L,煎药壶工作时无法进行“武火”加热

D.若限流电阻凡断路，煎药壶工作时只能进行“武火”加热

【答案】D

【解析】

A.根据表中数据可知，温控开关S2和水量开关S3互不影响，故温控开关S2与水量开关S3

是并联的，故A错误；

B.当限流电阻&与加热电阻与串联时，由分压原理可知，加热电阻尺的电压小，根据

〃2

P=—可知加热电阻K的功率小，当限流电阻凡短路（闭合与其并联的s3）时，电路

R

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为加热电阻飞的简单电路，加热电阻用的电压为电源电压，根据r=:可知其功率大,

R

故加热电阻用的阻值

匕二拦空1=6O.5Q

&=

生热800W

故B错误;

C.若壶内水量小于0.2L,但温度小于60℃,温控开关S2闭合，限流电阻&短路，则电路

为凡的简单电路，煎药壶工作时可进行“武火”加热，故C错误；

D.若限流电阻&断路，闭合S3（或S2）则电路连通，电路为凡的简单电路，煎药壶工作

时只能进行‘'武火"加热，故D正确。

故选D。

14.（2024•黑龙江齐齐哈尔）（多选）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额

定电压为6V,滑动变阻器铭牌标有“50。1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关

Si、断开开关S?,此时小灯泡正常发光；保持开关S1闭合，再闭合开关S2,当滑动变阻

器连入电路的阻值为30。时，电流表的示数为0.8A。则保持开关S］、S?都闭合，忽略温度

对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是

)

A.将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变

B.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5〜50。

C.通过电流表的电流最小值为0.72A

D.电路的总功率最大值为9.6W

【答案】ACD

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【解析】

A.先闭合开关Si、断开开关S2,此时小灯泡正常发光，说明灯泡两端的电压为6V,电源

电压等于灯泡的额定电压；保持开关S1闭合，再闭合开关S2,灯泡与滑动变阻器并联，电

流表测干路电流，当滑动变阻器连入电路的阻值为30。时，电流表的示数为0.8A,因并联

电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的电流

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过灯泡的电流

4L=/—/KR=0.8A—0.2A=0.6A

由/=一可得，灯泡的电阻

R

将滑动变阻器的滑片向右移动，接入电路中的电阻变大，由可知，通过滑动变阻器

的电流变小，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，灯泡两端的电压和通过的电

流不变，实际功率不变，故A正确；

B.滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值

滑动变阻器的最大阻值为50C,所以，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6。〜50。，

故B错误；

C.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，所以，通过滑动变阻器的最小

电流为

通过电流表的电流最小值为

1,^=1小+/=0.12A+0.6A=O.72A

即电流表的示数最小为0.72A,故C正确；

D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,此时

通过电路的总电流为

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I'=I大+，L=1A+0.6A=1.6A

电路的总功率最大，则电路的最大总功率

r

P±=UI=6Vxl.6A=9.6W

故D正确。

故选ACD„

15.（2024•黑龙江龙东）（多选）如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变

阻器的滑片由。端向6端移动的过程中,两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙I、

II所示，则（）

A.II是灯泡的/-U关系图像B.灯泡最小功率为1W

C.R的最大阻值为25。D.电路的最大功率为3.6W

【答案】CD

A.由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器R串联，电压表Vi测小灯泡两端的电压，电压表

V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片从最右端向最左端滑动的过程中，滑动

变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，电路电流变大，根据串联分压的规律可知,

小灯泡两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，因此n为滑动变阻器R的关系图

像，I为小灯泡的S/关系图像，故A错误;

B.由图线I可知，小灯泡的电流随其两端电压的增大而增大，故当小灯泡两端的电压最小

时，小灯泡的电流最小，由题图乙可知，小灯泡两端的最小电压为U灯小=iv,此时通过小灯

泡的电流为/灯小=0.2A,小灯泡的最小电功率为

有最小="灯小/灯小=IVx0.2A=0.2W

故B错误；

C.当火接入电路的阻值最大时，电路电流最小，分析图线H可知，此时R两端电压为UR=5V,

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通过R的电流为/R=0.2A,故R的最大阻值为

R最大=匕募=25。

故C正确;

D.根据串联电路的电压规律并结合图像可知，电源电压

U=U灯小+UR=1V+5V=6V

电路中的最大电流为/最大=0.6A,故电路的最大功率为

P最大=U/最大=6Vx0.6A=3.6W

故D正确。

故选CD。

16.（2024•江苏无锡）用如图所示的电路测量小灯泡的功率，实验原理是：。闭合

开关，调节滑动变阻器滑片P,分别使电压表的示数小于、等于和略大于小灯泡的额定电压

3.8V,观察小灯泡的亮度，读出电压表、电流表的示数记录在下表中。则小灯泡L的额定功

率为W,小灯泡的亮度由______决定。

——I'-----®-

实验序电压电流小灯泡的亮

号U/NZ/A度

①3.00.28较亮

②3.80.30正常发光

③4.20.32过亮

【答案】①.P=UI②.1.14③.实际功率

【解析】

[1]如图所示，用电流表测量通过小灯泡的电流，通过电压表测量小灯泡两端的电压，贝I根

据？=9可以测量出小灯泡的实际功率。

⑵根据第②数据可知，小灯泡正常发光，小灯泡L的额定功率为

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P=L7=3.8VxO.3A=1.14W

［3］实际功率比较大时，相同的时间内，更多的电能转化为光能，小灯泡更亮，故小灯泡的

亮度由小灯泡的实际功率决定的。

17.（2024•天津）在“练习使用滑动变阻器”的实验中，连接了如图所示电路。闭合开关，

当滑片P向移动时小灯泡变亮；已知电源电压为9V,小灯泡标有“6V3W”的字

样，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的电阻为

【答案】①.左②.6

【解析】

口］由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，要让小灯泡变亮，电

路中的电流就要变大，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变小，所以滑片P应向左移动。

⑵当小灯泡正常发光时，电路中的电流为

=0.5A

又6V

滑动变阻器两端的电压

。滑=U—%=9V—6V=3V

滑动变阻器连入电路的电阻为

3V

=6。

0.5A

18.（2024•黑龙江齐齐哈尔）如图甲所示的电路，电源电压为12V且保持不变，旦为阻

值未知的定值电阻，图乙是小灯泡L和定值电阻与的电流随它们两端电压变化的图像。当

同时闭合开关S］、S?和S3时,小灯泡L的实际功率为尸，定值电阻凡的功率为，，则P：《=

;当闭合开关S］、断开开关S2和S3时，小灯泡的实际功率为0.6W,此时灯丝电阻

为R,则尺：凡=。

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77A

024681012t//V

甲乙

【答案】①.4：3②.1：5

【解析】

[1]当同时闭合开关Si、S2和S3时，灯泡L与定值电阻品并联，并联电路中各支路两端的

电压相等，且电源电压U=12V,所以，由图象可知，通过灯泡的电流/L=0.8A,通过RI的

电流/i=0.6A,则灯泡L的实际功率

P=UIL=12VX0.8A=9.6W

定值电阻品的功率

《=U1i=12VX0.6A=7.2W

所以

P：《=9.6W：7.2W=4：3

⑵当闭合开关S1、断开开关S2和S3时，灯泡L与定值电阻及串联，串联电路中各处的电

流相等，由图乙可得UL=2V时，通过灯泡的电流为/L=0.3A,此时灯泡的实际功率PL=0.6W,

所以，由尺=亍可得，此时灯泡的电阻

R=工二上Q

IL0.3A3

灯泡L与定值电阻R2串联，&两端的电压为

。2=U—UL=12V—2V=10V

串联电路中各处的电流相等，&的阻值为

所以

20100

R：&=—Q：-----C=1：5

33

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19.(2024•吉林)小明同学设计了车载加热垫，其简化电路图如图所示，电源电压恒为12V,

用、尺为阻值一定的电热丝。闭合开关S］、S2,通过打、&的电流分别为0-6A、0.4A。

求:

(1)电热丝K的电阻;

(2)此时电路的总电功率。

【解析】

解：(1)闭合开关Si、S2时，R与此并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以,

由/=且可得，电热丝Ri的电阻

R

中会输20Q

(2)此时并联电路的总电功率

尸=U/=12VX(0.6A+0.4A)=12W

答：(1)电热丝用的电阻为20。；

(2)此时电路的总电功率为12W。

20.(2024•山东滨州)为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进

行探究。己知小灯泡L标有“12V12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况

下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关

系图象，求：

(1)灯泡L正常发光时的电流。

(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能。

(3)电源电压。

(4)滑动变阻器阻值的变化范围。

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【答案】(1)1A；(2)120J；(3)18V；(4)6Q-50Q

【解析】

解：由图甲可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表Vi测滑动变阻器两端电压，电压表V2

测灯泡两端电压，电流表测电路电流。

(1)由尸可知，灯泡L正常发光时的电流

(2)灯泡L正常发光10s消耗电能

W=Pr=12Wxl0s=120J

(3)当滑动变阻器向左移动时，其接入的阻值变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，

电路电流变小，则灯泡两端电压减小，由串联分压可知，滑动变阻器两端电压增大，因此由

图乙可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A,此时灯泡两端的电压为3V,

滑动变阻器两端的电压为15V,根据串联电路电压的特点可知，电源电压为

U=15V+3V=18V

(4)由上述可知，当滑动变阻器阻值最大时，电路电流最小为0.3A,滑动变阻器两端的电

压为15V,则滑动变阻器接入的最大阻值为

,_。滑大_-V

=50。

滑大/小0.3A

灯泡L正常发光时的电流为1A,所以电路中允许通过的最大电流为1A,由图乙可知，此时

滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器允许接入的最小阻值为

=量=处=6。

R滑小

I大1A

因此滑动变阻器阻值的变化范围为6Q~50Qo

答：(1)灯泡L正常发光时的电流为1A；

(2)灯泡L正常发光10s消耗的电能为120J；

(3)电源电压为18V；

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(4)滑动变阻器阻值的变化范围为6。〜500。

21.(2024•湖北)小红用图甲的手持挂烫机帮家人熨烫衣物，挂烫机内的水被加热汽化后

喷出。图乙为挂烫机的等效电路，Ri为加热电阻，及为限流电阻，S为自动温控开关。将挂

烫机接入电路,S在位置“1”，前端电热板被加热，电路中的电流为5.0A；当温度升到130℃

时，S切换到位置“2”，挂烫机处于待机状态，电路中的电流为0.02A,当温度降到100℃

时，S又回到位置“1”。

(1)求凡的阻值。

(2)求挂烫机待机状态的功率。

(3)熨烫过程中，电路的电流随时间变化如图丙，求挂烫机0~150s消耗的电能。

(4)请从使用安全或节能的角度为该挂烫机的标签设计一条提示语。

【解析】

解：(1)当S在位置“1”时，R接入电路，由/=〃•，可得

R

「U220V”

-------=44c

R1=—=

lx5A

(2)当S在位置“2”时，挂烫机处于待机状态，&接入电路，由P=〃可得

瞑=m=220Vx0.02A=4.4W

侍机2

(3)挂烫机加热状态时的功率

与热=UI】=220Vx5A=1100W

挂烫机消耗的电能

W=4/加热+%机隔机=110°WX(30s+70s)+4.4Wx(20s+30s)=110220J

(4)避免与其他大功率电器共用同一插座。

答：(1)Ri的阻值为44。；

(2)挂烫机待机状态的功率为4.4W；

(3)熨烫过程中,挂烫机0750s消耗的电能为110220J；

(4)避免与其他大功率电器共用同一插座。

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22.（2024•内蒙古赤峰）电动汽车因具有零排放、低噪音、节能等优点，得到了快速发展，

但仍然存在一些制约其发展的因素，目前主要应用于城市内部交通。某智能出行平台出租的

电动汽车部分参数如下表。

电池容量8kW-h

百公里耗电12kW-

量h/100km

（1）①如果用120kW的“快充”充电桩给该车充电，汽车电池最低电量不得低于电池容量

的20%,则给该车从最低电量到充满电需多长时间；

②就解决电动汽车充电时间长的问题提出一条合理建议。

（2）电池容量是决定电动汽车续航里程的主要因素，若此电动汽车的能量利用率是75%,

计算该车的续航里程（按汽车电池电量不得低于电池容量的20%来计算）

（3）同样条件下，电动汽车比燃油汽车能耗小很多。某燃油汽车百公里消耗汽油10L,则

电动汽车和燃油汽车百公里消耗的能量分别是多少焦耳。

（汽油的密度/?=0.7xl03,汽油的热值q=4.6xIO'J/kg）

【答案】（1）①8min；②提高充电功率；（2