挑战09填空题（电学综合56题）

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）TOC\o"13"\h\u【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。【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R1、热敏电阻R2（安装在恒温箱内，阻值随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R3和R4等组成。调好R1阻值，闭合开关S1、S2，箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动，且降温阶段降温比较平缓。（1）通电线圈上端是N极，温度升高时，电磁铁磁性增强；（2）R3阻值小于（大于/小于）R4阻值；（3）将R1的阻值稍微调小一些，恒温箱控制的温度将降低。【答案】（1）N；增强；（2）小于；（3）降低。【解答】解：（1）闭合开关S1，电流从电磁铁上端流入，下端流出，由安培定则可知，线圈的上端为N极，下端为S极；温度升高时，热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，根据欧姆定律，电路中电流变大，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R4电路接通，此时恒温箱处于保温状态；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R3电路接通，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，R3阻值小于R4阻值；（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R1的阻值稍微调小一些，根据电阻的串联可知，热敏电阻R2的阻值变大，因热敏电阻R2的阻值随温度升高而显著减小，故恒温箱控制的温度将降低。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2.376×1013m。（v超声波＝340m/s，v电磁波＝3×108m/s）莫尔斯电码﹣﹣﹣﹣﹣•﹣﹣﹣﹣••﹣﹣﹣•••﹣﹣••••﹣数字01234莫尔斯电码•••••﹣••••﹣﹣•••﹣﹣﹣••﹣﹣﹣﹣•数字56789【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。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、S1都闭合，灯泡L1与L2正常发光，两灯是并联，电流表测量L2电流，此时断开S1，电流表的示数不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】并；L2；不变。【解答】解：分析电路图可知，电流的路径有两条，一条经过L2和电流表，另外一条经过S1和灯泡L1，所以电路为并联电路，电流表和L2在同一条支路上，所以测L2的电流，断开S1，L1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变。故答案为：并；L2；不变。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200A，充电电压为400V。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80kW•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；（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W1＝10%W总＝0.1W总，以100km/h匀速行驶30min消耗电能W2＝15%W总＝0.15W总，所用时间t1＝t2，由功W＝Fs＝Fvt可得：＝＝＝＝＝，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A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L1的电流为0.2A，通过小灯泡L2的电流为0.34A，电压表V的示数为3V。【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A1测灯L1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A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L1的电流I1＝0.2A，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L2的电流：I2＝I﹣I1＝0.54A﹣0.2A＝0.34A；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】 12．（2023•绥化）定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中，电流表的示数为0.5A，通过R1的电流0.3A，则通过R2的电流为0.2A；再将R1和R2串联在如图乙所示电路中，电源电压为5V，电压表示数为3V，则R1两端的电压为2V。【答案】0.2；2。【解答】解：定值电阻R1和R2并联，电流表测量干路的电流，电流表的示数为0.5A，通过R1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，则通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A；将R1和R2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等于各部分电路电压之和，则R1两端的电压为：U1＝U﹣U2＝5V﹣3V＝2V。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10Ω。把此灯泡与15Ω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0.3A。【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：RL＝＝＝10Ω；（2）并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，把此灯泡与15Ω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：IL′＝0.2A，通过定值电阻的电流为：IR＝＝＝0.1A，由并联电路的电流特点可知并联电路的总电流为：I＝IL′+IR＝0.2A+0.1A＝0.3A。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R1：R2＝2：3。当开关S闭合时R1、R2两端的电压之比为1：1，电流表A1和A2的示数之比为5：2。【答案】1：1；5：2。【解答】解：如图所示，R1和R2并联，电流表A1测干路电流，A2测流过R2的电流。根据并联电路电压规律可知，电阻R1、R2两端的电压相等，即电阻R1、R2两端的电压之比为1：1；已知R1：R2＝2：3，根据欧姆定律可知通过R1、R2的电流之比为I1：I2＝R2：R1＝3：2，因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表A1、A2的示数之比为I：I2＝（I1+I2）：I2＝（3+2）：2＝5：2。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R1小于R2（选填“大于”“等于”或者“小于”）。将它们并联后接入电路，通过R1、R2两个电阻的电流分别为I1、I2，则I1：I2＝2：1。【答案】小于；2：1。【解答】解：由图知，当电压为4V时，通过R1、R2的电流分别为：0.8A、0.4A，根据欧姆定律可得：R1＝＝＝5Ω，R2＝＝＝10Ω；则R1＜R2，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R1、R2两个电阻的电流：I1：I2＝R2：R1＝10Ω：5Ω＝2：1。故答案为：小于；2：1。16．（2023•四川）如图所示，R1＝10Ω，开关闭合后电流表的示数是0.2A，电压表的示数是4V，R2的电阻为20Ω，电源的电压是6V。【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，R1与R2是串联的，电压表测R2两端的电压，（1）根据欧姆定律I＝可知：电阻R2的阻值R2＝＝＝20Ω；（2）已知：I＝0.2A，R1＝10Ω，由I＝得：U1＝IR1＝0.2A×10Ω＝2V，则根据串联电路的电压特点可知：U＝U1+U2＝2V+4V＝6V；故答案为：20；6。17．（2023•泰州）如图甲所示电路，开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置，示数如图乙所示，则通过R1的电流为1.44A，两电阻之比R1：R2＝1：4；只断开开关S2，电流表A1的示数将变小（变大/变小/不变）。【答案】1.44；1：4；变小。【解答】解：（1）当闭合开关S1、S2后，两电阻并联，电流表A1测干路的电流，电流表A2测电阻R2电流，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A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，通过R2的电流I2＝0.36A，电流表A1的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1.8A，则通过R1的电流I1＝I﹣I2＝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S1、S2闭合时，两电阻并联，电流表A1测干路中的电流I，只断开开关S2时，只有R2工作，电流表A1测通过R2的电流I2，由并联电路的电流特点可知I2＜I，所以，只断开开关S2后，电流表A1的示数将变小。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4.8V。【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U1＝×R＝6V﹣﹣﹣﹣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U1′＝×R＝7.2V﹣﹣﹣﹣②，由得＝，解得：RL＝（R+R′）当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为：U1″＝×R＝×R＝×R＝××R＝×6V＝4.8V。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、S1时，电压表示数与电源电压之比为2：3；若只闭合开关S、S2时，电压表示数与电源电压之比为3：5，则R1与R2的阻值之比为4：3。【答案】4：3。【解答】解：由图可知，当只闭合开关S、S1时，R0、R1串联，电压表测量R1两端的电压，根据题意可知，U1：U＝2：3，根据串联电路的电压特点可知，R1、R0两端的电压之比：U1：U0＝2：1，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，＝＝＝，即R1＝2R0，若只闭合开关S、S2时，R0、R2串联，电压表测量R2两端的电压，根据题意可知，U2：U＝3：5，根据串联电路的电压特点可知，R2与R0两端的电压之比：U2：U0＝3：2，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，＝＝＝，即R2＝R0，则R1与R2的阻值之比：＝＝。故答案为：4：3。20．（2023•广东）如图所示，标有“2.5V0.3A”的灯泡L1和标有“6V0.15A”的灯泡L2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L2，此时通过另一灯泡的电流是0.15A。【答案】串；L2；0.15。【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L2的额定电流0.15A小于L1的额定电流0.3A，电路中的电流先达到L2的额定电流，灯泡L2先正常发光，此时另一灯泡的电流也是0.15A。故答案为：串；L2；0.15。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2Ω；断开开关后，电阻R2的阻值为2.5Ω。【答案】2；2.5。【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测干路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A2示数大于电流表A1的示数，所以电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5A，即I＝1.5A；根据欧姆定律可得电路总电阻R＝＝＝2Ω；电流表A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即I1＝0.3A，根据并联电路电流的规律知，通过L2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；并联电路各支路两端电压相等，电阻R2的阻值：R2＝＝＝2.5Ω；断开开关后，电阻R2两端的电压为0，通过的电流也为0，但电阻是导体本身的一种属性，与电压和电流无关，所以电阻R2的阻值仍然为2.5Ω。故答案为：2；2.5。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R2的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20V，定值电阻R1＝30Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω1A”，电压表的量程为0﹣15V，电流表的量程为0﹣3A。下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。身高（cm）140145150155160165170175180185190R2（Ω）0102030405060708090100某同学测得自己的身高为165cm，测量时通过电流表的电流为0.25A；为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过185cm。【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50Ω，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U1＝U﹣U2＝20V﹣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′＝＝＝A，此时滑动变阻器接入电路的最大阻值：R2′＝＝＝90Ω，由表格可知此时测量的身高为185cm。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0.9A；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，IL＝0.5A，IR＝0.4A，则整个电路的总电流为：I＝IL+IR＝0.5A+0.4A＝0.9A；（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，UL＝1V，UR＝3V，电源电压U＝UL+UR＝1V+3V＝4V，符合要求；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，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，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V1、V2（电压表V2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5Ω；若R2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1.5Ω的电阻。【答案】5；1.5。【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，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V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测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V2测滑动变阻器R2两端的电压，即并联在滑动变阻器R2两端；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UL＝2.5V，根据I＝可得小灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝5Ω；由图乙可知，当电路中的电流I′＝0.4A时，灯泡两端的电压UL′＝1.5V，变阻器R2两端的电压U2＝2V，则电源的电压为：U＝UL′+U2′+I′R1＝1.5V+2V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣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UL″＝0.5V，变阻器R2两端的电压U2″＝3.5V，电路中的电流I″＝0.2A，则电源的电压为：U＝UL″+U2″+I″R1＝0.5V+3.5V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得：R1＝2.5Ω，U＝4.5V；（2）当灯泡正常发光时，电路中总电阻为：R总＝＝＝9Ω，若R2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：R串＝R﹣RL﹣R1＝9Ω﹣5Ω﹣2.5Ω＝1.5Ω。故答案为：5；1.5。【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，R0是定值电阻，闭合开关S，则：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R0串联，电压表测R0两端的电压，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R0两端的电压变大，即电压表的示数变大；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R0的阻值，由于R0的阻值不变，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S1后，再闭合开关S2，电流表的示数变大，灯泡L1的电功率不变。（选填“变大”、“变小”或“不变”）【答案】变大；不变。【解答】解：由电路图可知，开关S1闭合、S2断开时，电路为L1的简单电路，电流表A测通过L1的电流，电压表测量电源电压；开关S1、S2闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路电流；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关S2后，通过L1的电流不变，由P＝UI知小灯泡L1的电功率不变；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U0，电阻R1阻值为R0，R2的阻值为2R0，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，且只发生在电阻R1或R2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。若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。【答案】若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。【解答】解：由图知，开关断开时，电压表串联在电路中，若R1完好或R1短路时，则电压表测电源电压（其示数为U0），因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无示数；已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，闭合开关S后，电流表的示数有变化；①若R1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，其示数不会有变化，故电路故障不是R1断路；②若R1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U0，电流表示数为零；开关S闭合后，电路为R2的简单电路，电压表示数仍然为U0，由欧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R1短路；③若R2断路，则开关S断开时，电流表示数为零；开关S闭合后，电流表示数仍然为零，其示数不会有变化，故电路故障不是R2断路；④若R2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U0，电流表示数为零；开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表被短路，则电压表示数为零，由欧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R2短路；综上可知，闭合开关S后，若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。故答案为：若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。【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15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＝＝＝6Ω，因为电阻是导体本身的一种性质，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6Ω不变。故答案为：0.5；15；6。29．（2023•烟台）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为0.6A，电源电压为8V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为384J。【答案】0.6；8；384。【解答】解：由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；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，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UL+U1＝2V+6V＝8V；当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；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R1和R2的I﹣U关系图象，由图象可知，R1和R2的大小关系为R1＜R2（填“＞”、“＝”或“＜”），当R1和R2串联时，R1和R2两端电压之比U1：U2＝1：2；当R1和R2并联时，若通过R1的电流为0.63A，则10s内R2消耗的电能为9.9225J。【答案】＜；1：2；9.9225【解答】解：由图象可知，当U1＝U2＝2V时，对应的电流分别为I1＝0.4A，I2＝0.2A，由I＝可得，两电阻的阻值分别为：R1＝＝＝5Ω，R2＝＝＝10Ω；由此可知，R1＜R2；当把R1、R2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I1：I2＝1：1，此时它们两端的电压之比：＝＝＝＝。若通过R1的电流为I1″＝0.63A，由I＝可得，R1两端电压：U1″＝I1″R1＝0.63A×5Ω＝3.15V，当R1和R2并联时，并联电路中各支路电压都相等，即R2两端电压：U2″＝U1″＝3.15V，流经R2的电流：I2′＝＝＝0.315A，10s内R2消耗的电能W＝U2″I2′t＝3.15V×0.315A×10s＝9.9225J。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52kW•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。（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55Ω，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4A；电动机10min消耗的电能为1.32×104J。【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IR＝＝＝4A；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。【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2h，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、S1，电炖盅处于高温挡。1kW•h电能可供电炖盅在“高温”挡正常工作0.5h。××型电炖盅额定电压220V高温功率2000W低温功率400W【答案】高温；0.5。【解答】解：由电路图可知，同时闭合开关S、S1时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，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S1时，榨汁杯处于榨汁挡；只闭合开关S2时，榨汁杯处于保温挡。【答案】S1；保温。【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S1；（2）当只闭合开关S2时，电路为R1的简单电路，闭合开关S2和S3时，R1、R2并联；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，R1、R2并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，榨汁杯为加热挡；电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，榨汁杯为保温挡；因此只闭合开关S2时，榨汁杯处于保温挡。故答案为：S1；保温。36．（2023•西宁）如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R1＝6Ω，R2＝24Ω，当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表示数为0.2A，则电源电压为6V；当开关S1、S2闭合，S3断开时，R1和R2并联，此时电路中的总功率为7.5W。【答案】6；并；7.5。【解答】解：由图可知，当开关S1、S2断开，S3闭合时，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电流表示数为0.2A，电源电压为：U＝I（R1+R2）＝0.2A×（6Ω+24Ω）＝6V；当开关S1、S2闭合，S3断开时，R1和R2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R1、R2均为发热电阻，电阻不变。其部分参数如表所示。开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，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176W。额定电压220V额定功率高温挡中温挡88W低温挡44W【答案】高温；176。【解答】解：开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与2接触时，两电阻并联；单刀多掷开关S2仅与3接触时，两电阻串联；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时，电路为R1的简单电路，根据并联电阻和串联电阻的规律，开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与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S2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，为低温挡；开关S1闭合，单刀多掷开关S2仅与1接触时为中温挡，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R1＝R2＝550Ω；两电阻并联的电电阻为：R＝＝275Ω故高温挡的额定功率为：P＝＝176W故答案为：高温；176。38．（2023•攀枝花）如图所示，电阻R1、R2、R3的阻值分别为R、2R、3R，为二极管。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R2消耗的功率之比为9：25。【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R2、R3串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻Ra＝R2+R3＝2R+3R＝5R；（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R1、R2串联，由串联电路的电阻特点可知，接入电路的总电阻Rb＝R1+R2＝R+2R＝3R，由P＝UI＝可知，前后两种情况R2消耗的功率之比：＝＝＝＝＝＝＝。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。（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19.8W。【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，R2＝30Ω，R3＝10Ω。当闭合开关S，断开开关S1、S2时，电压表的示数为4V，电流表示数为0.2A，则电源电压为6V；当开关S、S1、S2都闭合时，则电路消耗的总功率为3W。【答案】6；3。【解答】解：当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1和R3串联，电压表测R1两端电压，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R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω；根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知，电源电压为：U＝U1+I1R3＝4V+0.2A×10Ω＝6V；当开关S、S1、S2都闭合时，R1和R2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R1和R2的电流为：I1'＝＝＝0.3A，I2＝＝＝0.2A，故干路电流为：I＝I1'+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A，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6.6×103J；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R0和电阻R串联接入电路，通电1min＝60s后，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R0短路，只有R接入电路，电路中的总电阻变小，电流变大，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，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（a、b为滑动变阻器两端点），小灯泡标有“6V3W”字样。当开关S1、S2闭合，滑片P置于b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15Ω；当开关S1闭合，S2断开，滑片P置于a端时，电流表示数为0.2A，此时R1的功率为0.6W。【答案】15；0.6。【解答】解：（1）开关S1、S2闭合，滑片P置于b端时，R1被短路，滑动变阻器的最大阻值与灯泡并联，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＝UL＝6V，由P＝UI可得，灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A，由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：Ib＝I﹣IL＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，由欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值：R2大＝＝＝15Ω；（2）开关S1闭合，S2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与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压：U2大＝I'R2大＝0.2A×15Ω＝3V，由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣U2大＝6V﹣3V＝3V，此时R1的功率：P＝U1I'＝3V×0.2A＝0.6W。故答案为：15；0.6。43．（2023•天津）某节能灯标有“220V22W”字样，当它正常工作时，电功率为22W，通过它的电流为0.1A。【答案】22；0.1。【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“220V22W”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L1标有“5V，0.25A”，白炽灯泡L2标有“6V，3W”，R的阻值为10Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合开关S1时，灯泡L1更亮；只闭合开关S2时，R的功率为0.4W。【答案】L1；0.4。【解答】解：忽略温度对灯丝电阻的影响，根据R＝可知，L1的电阻R1＝＝＝20Ω，根据P＝可知，L2的电阻R2＝＝＝12Ω；只闭合S1时，两灯泡串联，串联电路的电流处处相等，且R1＞R2，根据P＝I2R可知，L1的实际功率大，故小灯泡L1更亮；只闭合开关S2时，L1和R串联，则电路中的电流为：I＝＝＝0.2A，故R的功率为：P＝I2R＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W。故答案为：L1；0.4。45．（2023•泸州）如图所示，已知电源电压为3V，小灯泡L的规格“3V0.9W”，滑动变阻器的规格“20Ω1A”，电流表量程为0～3A，则小灯泡正常发光时阻值RL＝10Ω。当开关S1、S2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（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）；保持开关S1始终闭合，调节电路，使电路消耗的最大功率为P1，最小功率为P2，则P1：P2＝26：3。【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：RL＝＝＝10Ω；（2）当开关S1、S2同时闭合，灯泡与滑动变阻器并联，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S1始终闭合，S2断开，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，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IL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＝IL大+IR＝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R0的阻值为15Ω，滑动变阻器R的最大阻值为45Ω；如果用某小灯泡替换滑动变阻器接入该电路，已知该小灯泡的U﹣I图象如图乙所示，再次闭合开关后，此时电路消耗的功率为1.2W。【答案】15；45；1.2。【解答】解：由图甲可知，R0与R串联，电流表测电路中的电流；（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＝＝＝60Ω，由串联电路的电阻特点可知，R0+R最大＝60Ω……①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＝＝＝37.5Ω，由串联电路的电阻特点可知，R0+R最大＝37.5Ω……②由①②解得：R0＝15Ω，R最大＝45Ω；（2）由串联电路的电流特点和电压特点结合图乙可知，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R0两端的电压为：U0＝I'R0＝0.2A×15Ω＝3V，此时电源电压：U＝U0+UL＝3V+3V＝6V，符合题意，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45W。【答案】见试题解答内容【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R1和电阻R2串联，电压表V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，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，R2两端的电压变大；所以图乙中dc是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线；（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Ib＝1A，U2＝2V、U1＝12V，滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，所以最大电流Ia＝3A，两电压表示数均为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＝IbR+U1+U2＝1A×R+U1+U2＝1A×R+12V+2V＝3A×R+6V+6VR＝1Ω故电源电压为U＝15V，所以电路消耗的总功率最大值：P＝UIa＝15V×3A＝45W。故答案为：45。48．（2023•德阳）甲、乙两小灯泡铭牌上分别标有“4V2W”和“6V6W”，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；（2）根据电功率的公式可知，R甲＝＝＝8Ω，，若把两灯串联在10V的电压下，根据串联电路的特点及欧姆定律可知，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9J。【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10s后，甲容器中的电阻产生的热量为：Q甲＝I2R甲t＝（0.3A）2×10Ω×10s＝9J。故答案为：甲；电阻；9。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1Ω，则通电时间为40s时熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热量是160J。电流I/A1.22.02.53.04.0熔断时间t/s不会熔断4084.52.5【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）2×1Ω×40s＝160J。故答案为：40；160。51．（2023•哈尔滨）如图所示，电源电压3V，R1＝R2＝5Ω，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数将变大（选填“变大”或“变小”）；当S1闭合，S2断开时，通电10s，电流通过R1产