1、第一节 电能 电功率 焦耳定律基础达标训练 一、选择题1. (2017 上海)家用电能表抄见数所用的单位是( )A. 千瓦 B. 千瓦时 C. 库仑 D. 伏特2. (2017 长春)下列用电器中，没有利用电流热效应工作的是( )A. 电暖气 B. 电风扇 C. 电熨斗 D. 电饭锅3. (2017 自贡)计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是( )A. UIt B. tU2RC. I2Rt D. 前面三个都可以4. (2018 原创)顺顺观察家中的电能表如图所示，下列说法不正确的是( )第 4 题图A. 电能表转得越快，说明电路的总电功率越大B. 顺顺家上月消耗的电能为 1 53
2、7.7 kWhC. 顺顺家所有用电器同时工作时，总功率不得超过 2.2 kWD. 断开其他用电器，只让电饭锅单独工作，电能表转盘在 1 min 内转过 50 转，此时电饭锅的功率为 1 200 W5. (2017 安顺模拟 )灯 L1标有 “10 V 5 W”字样，灯 L2标有“20 V 5 W”字样，它们串联在电压为 30 V 的电路中，下列说法正确的是( )A. L1实际功率大 B. L 2实际功率大C. 两灯亮度相同 D. 两灯正常发光6. (2017 株洲)一台电风扇通电后电流 I 随时间 t 变化的图像如图所示，电流稳定后正常工作，设它正常工作一段时间线圈产生的热量为 Q1.后因机械
3、故障叶片停止了转动，仍通电相同时间，线圈产生的热量为 Q2.忽略温度对电阻的影响，则( )A. Q1 Q2B. Q1Q2C. Q1Q2D. 条件不足，无法比较 Q1和 Q2的大小第 6 题图7. (2017 铜仁模拟)如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关 S 由断开到闭合，电流表两次示数之比是 15.闭合 S 前后，电路中的阻值之比和电功率之比分别是( ) 第 7 题图A. 41；14 B. 14；41C. 15；51 D. 51；158. (2017 兰州)甲、乙两灯分别标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”字样，先将两灯串联后接在电压为 U 的电路中，甲灯的功率为 P1；再将两灯
4、并联后接在同一电压下，乙灯的功率为 P2.两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则 P1 P2为( )A. 92 B. 29 C. 49 D. 199. (2017 哈尔滨)两定值电阻 R110 ， R25 ，现将 R1、 R2接入如图所示的电路，电源电压为 3 V，当开关 S 闭合时，下列分析正确的是( )第 9 题图A. R1、 R2电流之比为 12B. R1、 R2两端的电压之比为 21C. R1、 R2消耗的电功率之比为 12D. 电路消耗的总电功率等于 27 W10. (2017 淮安)如图所示，曲线 A、 B 分别是白炽灯 L1(220 V 100 W)、L 2(220 V 6
5、0 W)实际测得的伏安特性图像，现将 L1、L 2两灯串联在 220 V 的电源上，根据图像可得L1、L 2的实际功率之比约为( )A. 11 B. 12 C. 35 D. 38第 10 题图11. (2016 聊城)如图所示，闭合开关 S，在滑动变阻器滑片 P 向右滑动过程中，下列说法正确的是( )第 11 题图A. 电压表 示数变大，灯泡 L 的实际功率变小B. 电压表 示数变大，灯泡 L 的亮度变亮C. 电流表 示数变大，灯泡 L 的亮度变暗D. 电压表 与电流表 示数比值变大，灯泡 L 的亮度变暗12. (2017 常州)如图甲所示电路中，电源电压可调，灯 L1、L 2的额定电压均为
6、6 V，L 1、L 2的 I U 图像如图乙所示，闭合开关 S，逐步调大电源电压至电路允许的最大值，此时( )第 12 题图A. L1正常发光 B. 电源电压为 12 VC. 电路总电阻为 30 D. 电路总功率为 2.4 W二、填空题13. (2017 海南)如图所示，电熨斗利用电流的_效应工作，发光二极管具有单向导电性，它是利用_材料制成的第 13 题图14. (2017 宜昌)在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根导线连接起来连接处的电阻比别处要_(选填“大”或“小”)，在相等时间内，导线连接处发热比别处更_(选填“多”或“少”)15. (2017 营口 )小华家的电能表上标有“60
7、0 revs/(kWh)”的字样，表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kWh 的电能，电能表上的转盘转过 600 转她想用电能表测量家中空调的功率，便单独使用空调 1 min，同时观察到电能表上的转盘转过了 10 转，则空调的功率为_W家庭电路如果电流过大，会导致线温度升高，造成火灾，电流过大有两个原因，一是_，二是_16. (2017 河北)一天小明家中的 IC 卡电能表上的金额用完了，电能表便切断了电路小明的父亲将存有 300 元的 IC 卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的电费是 0.6 元， 300 元电费可用电_ kWh.为防止电能表再次切断电路
8、，小明家应在电能表的示数为 前为 IC卡电能表充值17. (2017 襄阳)如果通过某定值电阻的电流从 1 A 升高到 2 A加在该电阻两端的电压变化了 5 V，则该电阻消耗的电功率变化了_W.18. (2017 贺州)直流电动机两端的电压为 5 V，通过它的电流为 1 A，电动机线圈的电阻为 1 ，则电动机在 10 s 内消耗的电能是_J，产生的热量是_J.19. (2017 凉山州)两电阻 R16 ， R29 ，只将它们串联接在电源电压恒为 6 V的电路中，通过 R1的电流 I1_A，此时 R1、 R2两端的电压之比U1： U2_；若将 R1、 R2改为并联接在原电路中， R1、 R2有相
9、同时间内产生的电热之比 Q1 Q2_20. (2017 毕节模拟) 如图甲所示的电路中，电压表 和 的示数之比为 13，则定值电阻 R1 R2_，消耗的功率 P1 P2_；若将电阻 R1、 R2改接为如图乙所示的电路，则电流表 、 的示数之比为_，在相同的时间内， R1、 R2消耗的电能之比为_第 20 题图21. (2017 常德)现有两只小灯泡 L1“12 V 12 W”、L 2“12 V 6 W”，则它们的电阻之比为_若将它们与某电源连接成一个串联电路，其中一灯正常发光，另一灯较暗，电源电压为_V.22. (2017 铜仁模拟)将分别标有“6 V 2 W”和“12 V 8 W”的两个灯泡
10、，串联后接在电路中，为使其中一个恰好能正常发光，另一只不被烧坏，则加在电路两端的电压应是_V，这时另一只灯泡的实际功率是_W.23. (2017 烟台)甲、乙两只电炉标有 “220 V 500 W”和“220 V 1 000 W”字样，把它们串联在 220 V 的电路中，在相同时间内产生热量较多的是_，将它们并联在电路中，产生热量较多的是_(选填“甲”或“乙”)串联时甲电炉消耗的电功率与并联时甲电炉消耗的电功率之比为_24. (2017 青海)如图所示的电路中，电源电压保持不变， R130 ， R220 ，闭合开关 S，电流表的示数为 0.2 A，则电源电压为_ V，通过 R2的电流是_ A，
11、1 min 内电流通过 R2产生的热量是_J.第 24 题图25. (2017 铜仁模拟)如图所示是探究“电流热效应跟什么因素有关”的实验装置，电阻丝 R1的阻值是电阻丝 R2的阻值的两倍，串联接通电源后， R1、 R2产生热量之比为_；若将两瓶的电阻丝并联后接入同一电路中， R1、 R2产生热量之比为_第 25 题图26. (2017 广安 )如图所示，电源电压恒定， R120 ，闭合开关 S，断开开关 S1，电流表示数是 0.3 A；若再闭合 S1，发现电流表的示数变化了 0.2 A，则 R1与 R2的电阻之比为_， R2消耗的电功率为_ W.第 26 题图27. (2016 兰州)如图所
12、示，电源电压保持不变，小灯泡 L1、L 2上分别标有“6 V 3.6 W”和“2 V 1 W”的字样，滑动变阻器上标有“40 1 A”的字样只闭合开关 S1，滑片 P 在中点时，伏特表的示数是 6 V，则电源电压为_V；同时闭合开关 S1、S 2，要使小灯泡不被烧坏，则电流表的示数不能超过_A(忽略温度对灯丝电阻的影响)第 27 题图28. (2017 吉林省卷)如图是小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流与电压关系的图像现将它们并联后接在电压为 2 V 的电源两端，则干路中的电流是 _A，小灯泡 L 的实际电功率是_W.第 28 题图三、简答题29. (2017 通辽)小明家新买了一款电热水器(
13、内有电加热管)，洗澡前只需几分钟就可以把水烧热，但他发现和热水器相连的导线却不太热；当他洗完热水澡后没有擦干，走出浴室后他用电风扇吹干时却感觉很冷请问这都是怎么回事？四、实验探究题30. (2017 日照)某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关他们用的实验器材如下图所示，两个透明容器中密封着等量空气U 形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝第 30 题图(1)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫_(3)接好电路，闭合开关，通电一段时间后，_(选填“左”或“
14、右”)侧 U 形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，_越大，它所产生的热量越多(4)让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察 U形管中液面高度的变化，由此得到的结论是：_(5)如果热量用 Q 表示，电流用 I 表示，电阻用 R 表示，时间用 t 表示，则Q_五、计算题31. (2017 上海)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R1的阻值为 20欧闭合电键 S，两电流表的
15、示数分别为 0.8 安和 0.3 安(1)求电源电压 U.(2)求通过电阻 R2的电流 I2.(3)现用电阻 R0替换电阻 R1、 R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了 0.6 瓦，求电阻 R0的阻值第 31 题图32. (2017 益阳)如图所示电路中，定值电阻 R115 ， R230 ，闭合开关 S 后，电流表 的示数为 0.4 A求：(1)电阻 R1两端的电压为多少？(2)电流表 的示数为多少？(3)电路工作 5 min， R1产生的焦耳热是多少？第 32 题图33. (2017 郴州)用四个完全相同的灯泡 L1 、L 2、L 3、 L4和定值电阻
16、 R1、 R2，组成如图所示两个电路，图中 U 甲 12 V， U 乙 6 V闭合开关，四个灯泡均正常发光求：(1)通过 L1和 L2的电流之比为_；(此项只需要填写结果即可)(2)甲、乙两电路的总功率之比；(3)定值电阻 R1、 R2的阻值之比第 33 题图34. (2017 云南)如图所示，闭合开关 S 后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数 I10.5 A，电压表示数 U16 V；滑动变阻器的滑片置于最右端时电流表的示数I20.25 A若电源电压不变，求：(1)待测电阻 Rx的阻值；(2)滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数 U2；(3)滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻
17、Rx消耗的电功率 P2.第 34 题图35. (2017 葫芦岛)图甲是一款具有加热、保温功能的饮水机，内部简化电路如图乙所示其中 R1和 R2均为电热丝，电源电压 220 V，加热功率 400 W，保温功率 100 W求：(1)电热丝 R1、 R2的阻值；(2)若加入冷水的温度为 20 ，加热 7 min 刚好将水烧开，饮水机加热内胆里水的质量是多少千克？不计热量损失，气压为标准大气压， c 水 4.210 3 J/(kg)第 35 题图36. (2017 桂林)如图所示电路，电源电压恒为 12 V，定值电阻 R 为 12 ，灯泡 L 标有“12 V 0.5 A”字样假设灯丝电阻不随温度的变
18、化而变化，求：(1)灯泡 L 的额定功率是多少？(2)当断开开关 S2、闭合 S1和 S3时，电路中的总电流是多少？(3)开关 S1、S 2、S 3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？第 36 题图37. (2017 福建)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示滑动变阻器滑片 P 从最右端向最左端移动的过程中， R1的 U I 图像如图乙所示. 求：(1)R1的阻值；(2)电路消耗的最大电功率；(3)当 R2消耗的电功率为 0.5 W 时， R2的阻值第 37 题图38. (2017 哈尔滨)在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一
19、款有高温、低温两挡的家用电熨斗，部分参数见下表额定电压 220 V高温挡额定功率 1 500 W低温挡额定功率 500 W整体质量 1.2 kg第 38 题图请回答：(1)电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为 9.8103 m2，则电熨斗对桌面的压强有多大？( g9.8 N/kg)(2)使用高温挡时，通过电熨斗的电流是多少？(结果保留一位小数)(3)电烫斗在一次使用中，高温挡工作累计 30 min，低温挡工作累计 15 min，求此次使用中一共消耗多少电能？能力提升拓展1. (2017 荆州)如图，电源电压恒为 8 V，电压表量程为 03 V，电流表的量程为00.6 A，滑动变阻器的规
20、格为“20 1 A”，灯泡 L 标有“6 V 3 W”字样，若闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是( )第 1 题图A. 电压表示数的变化范围是 03 VB. 电流表示数的变化范围是 0.25 A0.5 AC. 滑动变阻器的阻值变化范围是 4 7.2 D. 灯泡 L 的功率变化范围是 0.75 W3 W2. (2017 西宁)如图甲所示，粗细均匀的电阻丝 AB 通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化)，小灯泡的额定电压为 6 V闭合开关 S 后，滑片 P 从最左端 A 滑到最右端B 的过程中，小灯泡的 I U 图像关系如图乙所示则下列计算结果正确的是
21、( )第 2 题图A. 电源电压为 9 VB. 小灯泡的额定功率为 3 WC. 电阻丝 AB 的最大阻值为 6 D. 滑片 P 在 A、 B 两端时小灯泡的电功率之比为 183. (2017 镇江 )图甲中，电源电压 U6 V， R 为定值电阻，通过灯泡 L 的电流与灯泡两端电压关系如图乙所示，闭合开关 S，电压表示数为 4.5 V，则电路中电流I_A，灯泡功率 P_W，定值电阻 R_.第 3 题图4. (2017 威海)如图所示，电源电压 12 V 保持不变，小灯泡 L 的规格为“6 V 3 W” ，滑动变阻器的最大阻值为 12 ，电流表的量程为 03 A当开关 S1、S 2都断开时，小灯泡
22、 L 恰能正常发光， R1的阻值为_；当开关 S1、S 2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是_W.第 4 题图5. (2017 咸宁)如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡 L 的额定电压为 6 V R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示当闭合开关S1、S 3，断开 S2，滑片 P 置于 b 端时，灯泡 L 正常发光，电流表的示数为 0.9 A求：第 5 题图(1)灯泡 L 的额定功率；(2)当闭合开关 S2、S 3，断开 S1，滑片 P 置于 a 端时，电流表的示数为 0.4 A， R2的最大阻值；(3)当只闭合开关 S2，滑片 P 置于
23、a 端时，电路消耗的总功率为 1.2 W，此时灯泡 1 min 内消耗的电能答案基础达标训练1. B 2. B 3. C 【解析】 W UIt 是用来计算用电器消耗电能的；焦耳定律公式： Q I2Rt 是用来计算电流产生热量的；电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用 Q I2Rt 来计算用电器如果将电能只转化为内能，则Q W UIt I2Rt t 是通用的综上所述，故选 C.U2R4. B 【解析】电能表转得越快，说明单位时间内，电路消耗的电能越多，说明电路的电功率越大，故 A 正确，不符合题意；1 537.7 kWh 是电能表从安装到现在消耗的电能总和，故
24、B 错误，符合题意；根据 P UI220 V10 A2 200 W，故 C 正确，不符合题意；电饭锅消耗的电能 W kWh0.02 kWh， P 1.2 kW1 502 500 Wt 0.02 kWh160 h200 W，故 D 正确，不符合题意故选 B.5. B 【解析 】根据 P UI 可得： R1 20 ； R2 U2R （ 10 V） 25 W80 ；电路电流 I 0.3 A，灯 L1实际功率（ 20 V） 25 W UR UR1 R2 30 V20 80 P1 I2R1(0.3 A)220 1.8 W；灯 L2实际功率 P2 I2R2(0.3 A)280 7.2 W P1，故 A 错
25、误、B 正确；灯泡的实际功率越大，灯泡越亮， P2 P1，所以 L2更亮，故 C错误；用电器的实际功率与额定功率相等时，灯泡正常发光，故 D 错误故选 B.6. C 【解析】根据图像可知，当电流稳定后电动机正常工作，此时通过线圈的电流是最小的；因机械故障电动机叶片停止转动后，通过线圈中的电流较大(相当于电动机刚启动瞬间时的电流)，根据焦耳定律 Q I2Rt 可知，在线圈电阻一定，通电时间相同的条件下，电动机稳定工作时线圈产生的热量小于叶片停止转动后线圈产生的热量，即 Q1Q2.故选 C.7. D 【解析】设电源电压为 U，当 S 断开时，由欧姆定律 I1 ；当 S 闭合时， R2UR1支路的电
26、流 I2 ，故电路中的总电流 I I1 I2 ，又 I1 I15，故UR2 UR1 UR2I1 I214，即 14，即 R1 R241；根据 P UI 得，UR1 UR2P1 ， P2 4 P1，即 P1 P214，故 A 正确故选 A.U2R1 U2R2 4U2R18. B 【解析】因为甲灯额定电压为 6 V，额定功率为 3 W，所以甲灯电阻 R 甲 12 ，乙灯额定电压为 6 V，额定功率为 6 W，所以乙灯电阻 R 乙 （ 6 V） 23 W 6 ；两灯泡串联时，电流 I ，所以（ 6 V） 26 W UR甲 R乙 U12 6 U18 甲灯的功率 P1 I2R 甲 ( )212 ，两灯泡
27、并联时，乙灯功率 P2 U18 U227 U2R乙， P1 P2 29.故选 B.U26 U227 U26 9. B 【解析】串联电路中各处电流相等，电流之比为 11，A 错误；由 U IR 知，电流相同时，电压与电阻成正比，所以 R1、 R2两端的电压之比为 21，B 正确；由 P UI知，电流相同时，电功率与电压成正比，所以 R1、 R2消耗的电功率之比为 21，C 错误；电路中的电流 I 0.2 A，电路消耗总的电功率 P UI3 V0.2 UR1 R2 3 V10 5 A0.6 W，D 错误故选 B.10. D 【解析】将两灯串联在 220 V 的电路中，通过两灯的电流相等，总电压等于
28、电源电压 220 V，分析图像可知，只有当电流为 0.26 A 时，两灯两端的电压分别为 60 V 和160 V 才合适，故 L1和 L2的功率之比为 P1 P2 U1 I U2I U1 U260 V160 V38，故选 D.11. D 12. D 【解析 】由图甲可知，两灯串联，通过它们的电流相等；由图乙可知：电路中最大电流为 0.3 A，此时两灯对应的电压分别为 2 V 和 6 V，则 L2正常发光，故 A 错误；电源允许电压为 2 V6 V 8 V，故 B 错误；电路的总电阻为 R 总 27 ，故 C 错8 V0.3 A误；电路的总功率为： P 总 U 总 Imax8 V0.3 A2.4
29、 W，故 D 正确13. 热 半导体 14. 大 多 15. 1 000 电路中发生短路故障 电路中用电器的总功率过大【解析】空调 1 min 内消耗的电能是 kWh kWh.空调的功率， P 10600 160 Wt1 000 W家庭电路电流过大一般有两个原因，一是由于各用电器并联，接入电160 kWh160 h器过多导致总功率过大，干路电流过大；二是突然发生短路，某支路电流突然增大导致干路电流突然过高16. 500 10 180 17. 15 【解析】根据欧姆定律可知， U I2R I1R2 AR1 AR5 V，解得R5 ；由 P I2R 得：定值电阻消耗的电功率变化量 P I R I R
30、(2 A)25 (1 2 21A)25 15 W.18. 50 10 【解析】消耗的电能： W UIt5 V1 A10 s50 J；产生的热量：Q I2Rt(1 A) 21 10 s10 J.19. 0.4 23 32 【解析】此时电路中的的电流 I1 I 0.4 A；串联电路中 ；将它们并联在电路中 U总R总 6 V6 9 U1U2 R1R2 6 9 23 Q1Q2 .U2R1tU2R2t R2R1 9 6 3220. 12 12 13 21 【解析】由图甲可知，电阻 R1与 R2串联，电压表测 R1两端电压，电压表 测 R1与 R2的总电压，通过两电阻的电流 I 相等，由欧姆定律I 可知
31、U IR，则 U1 IR1， U2 I(R1 R2)，已知 和 的示数之比为 13，解得URR1 R212；由 P I2R 可知， P1 P2 R1 R212；由图乙可知，两电阻并联，它们两端电压 U 相等，电流表 测通过 R2的电流，电流表 测干路电流， ， I1I2UR1UR2 R2R1 21 IA1IA2 ；相同时间内，电阻消耗的电能之比为 .I2I1 I2 I22I2 I2 13 W1W2 P1tP2tU2R1tU2R2t R2R1 2121. 12 18 【解析】两只小灯泡的电阻分别为： R1 12 （ 12 V） 212 W， R2 24 ，所以它们的电阻之比为 12；两个灯泡的额
32、定电流分（ 12 V） 26 W别为： I1 1 A； I2 0.5 A，所以将它们串联在电路中，只能使额P1U1 12 W12 V P2U2 6 W12 V定电流较小的 L2正常发光，故 L2两端的电压为 U212 V，L 1两端的电压为 U1 I2R10.5 A12 6 V，故电源电压为 U U1 U212 V6 V18 V.22. 12 2 【解析】由 P UI 得两灯的额定电流：I1 A， I2 A；只能让第一盏灯正常发光，即电路中电流只能为P1U1 2 W6 V 13 P2U2 8 W12 V 23A；由 I 得： R1 18 ， R2 18 ；电路中的电压：13 UR U1I1 6
33、 V13A U2I2 12 V23AU I1(R1 R2) A(18 18 )12 V；这时另一只灯泡的实际功率： P2 I R2(13 21A)218 2 W.1323. 甲 乙 49 【解析】由 R 可得，甲的电阻 R 甲 96.8 ，乙的电阻 RU2P乙 48.4 .将它们串联在 220 V 的电路中，电流相等，时间相等，由 Q I2Rt 知，甲产生的热量多；将它们并联在电路中，由 Q t 知，乙产生的热量较多串联时甲分的电压与U2R乙分的电压的关系是 ，甲分的电压与总电压的关系是 U 甲 U；并联时，甲分U甲U乙 R甲R乙 21 23的电压 U 甲 U，则两次甲的功率之比 .P甲P甲
34、（ 23U） 2R甲U2R甲 4924. 6 0.3 108 【解析】由电路图可知， R1与 R2并联，电流表测 R1支路的电流由 I 可得，电阻 R1两端的电压： U1 I1R10.2 A30 6 V；因并联电路中各支UR路两端的电压相等，所以电源的电压： U U2 U16 V；通过电阻 R2的电流： I2 U2R20.3 A；1 min 内电流通过 R2产生的热量为 Q I R2t(0.3 A)220 60 6 V20 2s108 J.25. 21 12 .26. 23 1.2 【解析】由电路图可知，只闭合开关 S 时，电路为 R1的简单电路，电流表测通过 R1的电流，则 I10.3 A；
35、再闭合 S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作，互不影响，所以通过 R1的电流不变，且并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表示数的变化量即为通过 R2的电流，则 I20.2 A，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UR ； R2的电阻为 R2 30 ，则 R2消耗R1R2UI1UI2 I2I1 0.2 A0.3 A 23 UI2 I1R1I2 0.3 A20 0.2 A的电功率 P2 I R2(0.2 A) 230 1.2 W.227. 18 0.7 【解析】根据题意知，只闭合开关 S1，滑片 P 在中点时，滑动变阻器与灯
36、泡 L1串联，电压表测得的是灯泡 L1两端的电压，电流表测得的是电路电流，此时电压表示数为 6 V，则小灯泡 L1在额定电压下工作，则流过小灯泡的电流为额定电流，则 I 额1 0.6 A，则此时滑动变阻器接入电路的有效电阻为 R 滑 120 ，则滑动P1U额 1 3.6 W6 V变阻器分压 U 滑 I 额 1R 滑 10.6 A20 12 V，所以电源电压为 U U 滑 U 额 112 V6 V18 V；对于 L2，额定电流为 I 额 2 0.5 A，电阻 R2 4 P额 2U额 2 1 W2 V U额 2I额 2 2 V0.5 A，对于 L1，电阻为 R1 10 ，当两开关同时闭合，两灯泡并
37、联后与滑动U额 1I额 1 6 V0.6 A变阻器串联，又滑动变阻器允许流过的最大电流为 I 滑 max1 A，且流过滑动变阻器的电流为流过两个小灯泡电流的和，则有 I 滑 max I 额 1 I 额 2，又 I 额 2 I 额 1，所以以流过 L2的最大电流为最大计算值，即小灯泡两端的电压为 L2的额定电压，则此时两灯泡两端的电压为 Umax2 V，则流过小灯泡 L1的电流 I1 0.2 A，则电路允许的最大电流UmaxR1 2 V10 为 Imax I1 I 额 20.2 A0.5 A0.7 A.28. 0.8 1.2 【解析】若将它们并联接在电压为 2 V 的电源两端，由图可知：通过R
38、的电流是 0.2 A，通过 L 的电流是 0.6 A，由于并联在电路中，干路电流等于各支路的电流之和，所以干路电流是 I IR IL0.2 A0.6 A 0.8 A灯泡实际消耗的电功率P UI2 V0.6 A1.2 W29. 答：由焦耳定律 Q I2Rt 可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，导线与电加热管串联，电流和通电时间相同，电加热管的电阻远大于导线的电阻，产生的热量较多，所以能把水烧热，而导线并不太热；电风扇吹风加快了空气流速，使水的蒸发加快，蒸发吸热，所以感觉很冷30. (1)如答图所示 (2)转换法 (3)右 电阻 (4)在电阻一定时，通过导体的电流越大，产生的热
39、量就越多 (5) I2Rt第 30 题答图31. 解：(1)闭合电键 S， R1、 R2组成并联电路，干路中的电流为 I0.8 A， R1支路中的电流为 I10.3 A，电源电压等于 R1两端电压， U U1 I1R10.3 A20 6 V(2)通过 R2的电流为 I2 I I10.8 A0.3 A0.5 A(3)R2的电阻为 R2 12 UI2 6 V0.5 A替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，说明被替代的是 R2由于并联电路互不影响，电源的电功率变化等于 R2支路的电功率的变化若电功率增加了 0.6 W，则有 P 0.6 W，解得：U2R0 U2R2 （ 6 V） 2R0 （ 6
40、V） 212 R010 若电功率减小了 0.6 W，则有 P 0.6 W，解得：U2R2 U2R0 （ 6 V） 212 （ 6 V） 2R0R015 所以 R0的阻值为 10 或 15 32. 解：(1)图中 R1与 R2并联，电流表 测总电流，电流表 测 R2的电流，故有U1 U2 I2R20.4 A30 12 V(2)通过定值电阻 R1电流为I1 0.8 AU1R1 12 V15 故电流表 的示数为 I I1 I20.8 A0.4 A1.2 A(3)电路工作 5 min， R1产生的焦耳热Q I R1t(0.8 A) 215 300 s2 880 J2133. (1)11解：(2)设小灯
41、泡的额定电流为 I，则 I 甲 I， I 乙 2 I；因为 P 甲 U 甲 I、 P 乙 U乙 2I，所以 .P甲P乙 U甲 IU乙 2I 12 V26 V 11(3)设小灯泡的额定功率为 PL， R1、 R2的功率分别为 P1、 P2，所以 P 甲 2 PL P1、 P 乙2 PL P2；因为 P 甲 P 乙 ，所以 P1 P2；又 P1 I2R1、 P2(2 I)2R2，所以 I2R1(2 I)2R2，即 .R1R2 4134. 解：(1) Rx 12 U1I1 6 V0.5 A(2)U2 I2Rx0.25 A12 3 V(3)P2 U2I23 V0.25 A0.75 W35. 解：(1)
42、 R1 121 U2P加 （ 220 V） 2400 WR 484 U2P保 （ 220 V） 2100 WR2 R R1484 121 363(2)W P 加 t400 W760 s1.6810 5 J不计热量损失 Q 吸 W1.6810 5 J由 Q 吸 cm(t t0)得m 0.5 kgQ吸c（ t t0） 1.68105 J4.2103 J/（ kg ） （ 100 20 ）36. 解：(1)灯泡 L 的额定功率P 额 U 额 I 额 12 V0.5 A6 W(2)断开开关 S2，闭合 S1和 S3时，定值电阻 R 与灯泡 L 并联，小灯泡两端的电压等于电源电压为 12 V，此时正常发
43、光，通过它的电流为额定电流 IL I 额 0.5 A通过定值电阻的电流为 IR 1 AUR 12 V12 电路中的总电流为 I 总 IL IR0.5 A1 A1.5 A(3)根据 P UI，电源电压不变，要使电路总功率最小，则应使电路电流最小，即要求电路中总电阻最大，当开关 S1、S 3断开，S 2闭合时，定值电阻 R 与灯泡 L 串联，此时电路中的总电阻最大，电功率最小灯泡的电阻为 RL 24 U额I额 12 V0.5 AP UI U 4 WUR总 U2RL R （ 12 V） 224 12 37. 解：(1)从图像中可以看出， U16 V 时， I10.6 A则 R1 10 U1I1 6
44、V0.6 A(2)当变阻器的阻值为零时，电路的电流最大，消耗的电功率最大，此时电阻 R1两端的电压为电源电压，即 U U16 V，电流为 I10.6 A电路消耗的最大功率为 P UI6 V0.6 A3.6 W(3)当 P0.5 W 时，有 P I R20.5 W 和 U I2(R1 R2)6 V，联立并代入数据2得到 R22 或 R250 当 R2最大时， Imin0.15 A，所以 R 总 max 40 UImin 6 V0.15 A则有 R2的最大值： R2max R 总 max R140 10 30 ，R250 (舍去)，所以 R22 .38. 解：(1)电熨斗对桌面的压强：p 1.21
45、0 3 PaFS GS mgS 1.2 kg9.8 N/kg9.810 3 m2(2)由表格可知：高温挡额定功率 P 高 1 500 W， U 额 220 V根据 P UI，高温挡电熨斗中电流 I 高 6.8 AP高U额 1 500 W220 V(3)高温挡工作消耗电能： W 高 P 高 t 高 1 500 W3060 s2.710 6 J低温挡工作消耗电能： W 低 P 低 t 低 500 W1560 s4.510 5 J此次消耗电能： W 总 W 高 W 低 2.710 6 J4.510 5 J3.1510 6 J能力提升拓展1. C 【解析】由图可知，灯 L 与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中电流；灯正常工作时的电流为： I 额 0.5 A ，为了电路中P额U额 3 W6 V电流表、滑动变阻器、灯等元件安全，则电路中的最大电流为 0.5 A，此时灯 L 消耗的功率最大为 3 W；电路中的最小总电阻为： R 16 ，灯丝的电阻为： RLUI额 8 V0.5 A 12 ，则滑动变阻器接入电路的电阻最小值为： R 小 R
