专题20 电功、电功率和电热-备战2020年中考物理之高频考点精解精练(解析版)

专题20电功、电功率和电热
★考点一：电能、电能表及其相关计算
1．（2019•玉林）下列关于电能的说法正确的是（）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【答案】D
【解答】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。

故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。

故B错误；
C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。

故C错误；
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。

故D正确。

2．（2019•衡阳）小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【解答】A、他家在这段时间内消耗的电能W＝8633.5kW•h﹣8543.2kW•h＝90.3kW•h，故A错误；
B、电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；
C、3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，
只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作10min，其消耗的电能为W＝Pt＝l kW×h＝kW•h；
则电能表的圆盘转过的圈数：N＝kW•h×3600r/（kW•h）＝600r，故C正确。

D、根据该电能表的铭牌可知，其允许接入用电器的最大功率P＝UI＝220V×10A＝2 200W；但电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。

3．（2019•兰州）某电能表的表盘上标有“1600imp/（kW•h）”的字样，将铭牌上标有“2 20V1210W”字样的电热水器接在家庭电路中，只让它单独工作6min，这段时间内电能表的指示灯闪烁了160次，则该电热水器在上述时间内实际消耗的电能为
kW•h，实际功率为W，该电路的实际电压为V。

【答案】0.1；1000；200
【解答】（1）1600imp/kW•h表示电能表指示灯每闪烁1600次，电路消耗的电能为1 kW•h，
电能表的指示灯闪烁160次消耗的电能为：
W＝kW•h＝0.1kW•h；
电热水器的实际功率：
P＝＝＝1kW＝1000W；
（2）因为电热水器的额定电压和额定功率分别为U
额＝220V，P
额
＝1210W，
由P＝可得，电热水器的电阻为：R＝＝＝40Ω，
由P＝可得：
U2＝PR＝1000W×40Ω，
解得实际电压：
U实＝200V。

4．（2019•河南）在家用电器调查活动中，小亮让电热水器单独工作2min，测得家中如图所示的电能表的转盘转了70r，热水器的实际功率为W；若不计能量损失，这段时间内热水器中50L的水可升温℃．由于热水器的功率远大于冰箱，从安全用电的角度考虑，热水器的电源线比冰箱的要（选填“粗”或“细”）。

[已知ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】2100；1.2；粗
【解答】（1）电能表的转盘转70r，电热水器消耗的电能：
W＝＝0.07kW•h，
工作时间t＝2min＝h，
则该电热水器的实际功率：
P＝＝＝2.1kW＝2100W。

（2）电热水器消耗的电能：
W′＝Pt＝2100W×120s＝2.52×105J，
＝50L＝0.05m3，
水的体积V
水
由ρ＝可得，水的质量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×0.05﹣3m3＝50kg；
因为不计能量损失，所以水吸收的热量：Q
＝W′＝2.52×105J，
吸
由Q＝cm△t得，水升高的温度：
△t＝＝＝1.2℃。

（3）由于电热水器的功率远大于冰箱，根据P＝UI可知，电热水器工作时的电流远大于冰箱，相同条件下热水器导线上产生的热量较多。

为保证线路安全，在电流和通电时间一定时，电热水器选择较粗的电源线，可以减小导线电阻，
根据Q＝I2Rt可知，电源线产生的热量减少，可防止电源线快速老化而引发安全事故。

5．（2019•辽阳）如图是威威家的电能表，由表盘上的信息可知，他家同时使用的用电器总功率不能超过W．威威家有一台烤面包机，铭牌上标有“220V900W”的字样，某次烤面包机单独正常工作时，电能表的转盘转了45转，则此次烤面包机工作了min．若在用电高峰期，实际电压低于220V，烤面包机的实际功率将（填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】4400；1；变小
【解答】由电能表参数可知，电能表正常工作时的电压为220V，允许通过的最大电流为20A，他家同时使用用电器的最大总功率：P
＝UI＝220V×20A＝4400W；
大
用电器消耗的电能为：W＝kW•h＝0.015kW•h；
根据W＝Pt可知用电器工作的时间为：t＝＝＝h＝1min；
若在用电高峰期，实际电压低于220V，由于电阻不变，根据公式P＝可知，实际功率会变小。

★考点二:滑动变阻器引起的动态电路分析（电功率）6．（2019•北京）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L 正常发光。

如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（）
A．电流表的示数变大，灯L变亮
B．电流表的示数变大，灯L变暗
C．电流表的示数变小，灯L变亮
D．电流表的示数变小，灯L变暗
【答案】D
【解答】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流；
将滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；
根据I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
根据U＝IR可知，灯泡两端的电压变小，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，故灯泡变暗。

7．（2019•遂宁）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中（）
A．电压表V的示数不变B．电流表A的示数变大
C．小灯泡的亮度变暗D．电路的总功率变大
【答案】A
【解答】由图可知，闭合开关，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测量电路总电流，电压表测电源电压，所以滑片移动电压表的示数不变，故A正确；
当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I＝可知，滑动变阻器所在支路中的电流变小；
根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，所以滑片向右移动，小灯泡的电流和实
际功率不变，则灯泡的亮度不变，故C错误；
根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；
电源电压保持不变，总电流变小，根据P＝UI知，电路的总功率变小，故D错误。

8．（2019•泰州）如图，R1＞R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V
1示数变化量的绝对值为△U1，电压表V2示数变化量的绝对值为△U2，滑动变阻器R 两端电压变化量的绝对值为△U3，下列说法正确的是（）
A．V1示数变小，V2示数变大
B．V1示数变大，△U1＜△U2
C．V2示数不变，△U1＝△U3
D．V2示数变大，△U1＜△U3
【答案】D
【解答】由电路图可知，R1、R2、R串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，
由图知，将滑动变阻器的滑片向左滑动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，
由U＝IR可知，R1、R2两端的电压均变大，即V1示数变大、V2示数变大，故AC错误；
设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
则电压表V1示数变化量的绝对值和电压表V2示数变化量的绝对值分别为：
△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝（I2﹣I1）R1①
△U2＝U2′﹣U2＝I2R2﹣I1R2＝（I2﹣I1）R2②
由R1＞R2可知，（I2﹣I1）R1＞（I2﹣I1）R2，即△U1＞△U2，故B错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值：
△U3＝（U﹣I1R1﹣I1R2）﹣（U﹣I2R1﹣I2R2）＝（I2﹣I1）（R1+R2）③
则（I2﹣I1）R1＜（I2﹣I1）（R1+R2），即△U1＜△U3，故D正确。

9．（2019•福建）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝6Ω，R3是定值电阻。

闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A，接b时电流表的示数可能为（）
A．0.3A B．0.6A C．0.9A D．1.2A
【答案】C
【解答】由电路图可知，闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I a（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3），
当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接接b时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，则电流表的示数：
I b＝＝＝＝0.6A+，
当R3＝0时，I b＝0.6A+＝1.2A，
当R3→∞时，I b＝0.6A，
由R3是定值电阻可知，0.6A＜I b＜1.2A，结合选项可知C符合。

★考点三:多开关通断引起的动态电路分析（电功率）10．（2019•西宁）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光，
则断开开关S2时（）
A．电流表示数变大，灯L变亮
B．电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C．电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D．电压表示数不变，电路的总功率变大
【答案】C
【解答】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，
当断开开关S2时，电路为灯泡L的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测通过L的电流，
因电源电压保持不变，
所以，电压表的示数不变，故B错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过灯泡L的电流不变，灯L仍然正常发光，故A错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路的总电流变小，即电流表的示数变小，故C正确；
由P＝UI可知，电路的总功率最小，故D错误。

11．（2019•岳阳）如图，电源电压恒定不变，若要灯泡L和滑动变阻器R串联，则只需要闭合开关；闭合开关S1和S3，断开S2，将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度（填“变亮”“变暗”或“不变”）。

【答案】S2；不变
【解答】要使灯泡L和滑动变阻器R串联，应将灯泡L和滑动变阻器R首尾相连接到电源两端，则由图可知只要闭合S2，断开S1、S3；
若闭合开关S1和S3，断开S2，小灯泡和滑动变阻器并联，因并联电路各支路互不影响，所以当将滑片P由图中位置向右移动，灯泡L的亮度不变。

★考点四:敏感电阻引起的动态电路分析（电功率）12．（2019•广西）用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随含水量的升高而增大。

如图是检测植物叶片含水量的电路，电源电压不变。

将湿敏电阻R附着在叶片上，当叶片含水量升高时（）
A．电流表示数增大B．电压表示数减小
C．电路总电阻减小D．电路总功率增大
【答案】B
【解答】由电路图可知，湿敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，将湿敏电阻R附着在叶片上，
因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大，且串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
所以，当叶片含水量升高时，湿敏电阻的阻值增大，电路的总电阻增大，故C错误；
由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表示数减小，故A错误；
由U＝IR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B正确；
由P＝UI可知，电路总功率减小，故D错误。

13．（2019•淄博）新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用，图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；R1是PTC电阻，阻值随温度变化的图象如图乙所示。

闭合开关S，当温度从20℃升高到120℃的过程中（）
A．电流表示数先变小后变大
B．电压表示数先变大后变小
C．电压表与电流表示数的比值先变小后变大
D．保护电阻R0消耗的功率先变小后变大
【答案】C
【解答】A、甲中，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，
由图乙知，当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小，从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大，则根据串联电阻的规律，总电阻先变小后变大，由欧姆定律可知，电路中的电流先变大后变小，即电流表示数先变大后变小，故A错误；
B、电路中的电流先变大后变小，根据U＝IR可知，定值电阻R0的电压先变大后变小，由串联电路电压的规律可知，R1的电压先变小后变大，即电压表示数先变小后变大，故B错误；
C、根据欧姆定律可知，电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值，所以电压
表与电流表的比值先变小后变大，故C正确；
D、因电路中的电流先变大后变小，根据P＝I2R0可知，R0消耗的功率先变大后变小，
故D错误。

★考点五:电功、电功率相关计算
14．（2019•烟台）标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为（）
A．24Ω0.67W B．20Ω0.8W C．24Ω0.96W D．20Ω0.67W
【答案】B
【解答】因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4V；
由图象可知，当U＝4V时，I＝0.2A，
则小灯泡的电阻：R＝＝＝20Ω，
小灯泡的电功率：P＝UI＝4V×0.2A＝0.8W。

15．（2019•常德）有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。

把它们串联在电路中，如图（乙）所示。

闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（）
A．2.0V0.8W B．4.5V0.5W C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
【答案】B
【解答】∵电路元件A和B串联，
∴I A＝I B＝0.2A，
由图象可知：此时U A＝2.0V，U B＝2.5V；
电源的电压U＝U A+U B＝2.0V+2.5V＝4.5V；
元件B的电功率P B＝U B I B＝2.5V×0.2A＝0.5W。

16．（2019•苏州）额定电压均为6V 的甲、乙两灯，I ﹣U 图线如图所示。

下列说法正确的是（
）
A ．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B ．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C ．甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时，电阻之比为3：2
D ．甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，实际功率之比为1：3【答案】D
【解答】A ．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。

故A 错误；B ．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V ，由图象可知：I 甲额＝0.6A ，I 乙额＝0.3A ，
则：
＝
＝
＝
＝，故B 错误；
C 、甲、乙两灯并联在2V 的电源两端时，由图象可知：I 甲＝0.3A ，I 乙＝0.2A ，根据
I ＝可得电阻之比；＝＝＝＝，故C 错误；
D ．把甲、乙两灯串联接在8V 的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A ，甲灯的实际电压为2V ，乙灯的实际电压为6V 时满足电源电压为8V ，所以实际功率之比：P 甲：P 乙＝U 甲I ：U 乙I ＝2V ：6V ＝1：3，故D 正确。

17．（2019•德州）如图所示的电路中，a 、b 、c 是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S ，标有“3V 1.5W”的灯泡L 1正常发光，标有“6V 3W”的灯泡L 2发光较暗。

若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（
）
A．电表a为电流表，且示数为1A
B．电表b为电压表，且示数为3V
C．电表c为电流表，且示数为0.25A
D．闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25W
【答案】D
【解答】由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝0.5A，
由I＝可得，灯泡L2的电阻：
R2＝＝＝12Ω；
因灯泡L1正常发光，灯泡L2虽然发光但较暗，
所以，通过L1、L2的电流不相等，L1与L2应并联，
则a一定是电流表，b是相当于导线的电流表，c是相当于开路的电压表，故B错误；此时电流表a测干路电流，电流表b测L2支路的电流，电压表c测电源的电压，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡L1正常发光，
所以，电源的电压U＝U1＝3V，即电压表c的示数为3V，故C错误；
此时通过R2的电流：
I2′＝＝＝0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表a的示数：
I＝I1+I2′＝0.5A+0.25A＝0.75A，故A错误；
电路消耗的总功率：
P＝UI＝3V×0.75A＝2.25W，故D正确。

18．（2019•德阳）如图电路，电源电压为12V且保持不变。

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10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
【答案】D
【解答】根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V＝6V；
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Q＝t可得R1的阻值：
R1＝t＝×10s＝10Ω；
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：I
＝＝＝1.2A，故A错误；
最大
B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I＝＝
＝0.8A，
10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑＝U滑It＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I
＝＝＝0.6A，
最小
由P＝UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：＝＝，故C错误；
D、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：＝＝，
故D正确。

19．（2019•达州）如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，且R2＝R3＝20Ω．闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4：3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2．则下列结果正确的是（）
A．R1＝10ΩI1：I2＝3：2P1：P2＝1：10
B．R1＝5ΩI1：I2＝2：3P1：P2＝1：10
C．R1＝10ΩI1：I2＝3：2P1：P2＝10：1
D．R1＝5ΩI1：I2＝2：3P1：P2＝10：1
【答案】A
【解答】由图知，当闭合开关S时，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2和R3两端的电压之和，电压表V2测R1和R2两端的电压之和，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电压表的示数之比：
＝＝＝＝，
解得：R1＝10Ω，故BD错误；
此时电路消耗的总功率：
P1＝＝＝；
若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2时，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1和R2支路电流之和，电流表A2测R2和R3支路的电流之和，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，两电流表的示数之比：
I1：I2＝（+）：（+）＝（+）：（+）＝：＝3：2，
此时电路消耗的总功率：
P2＝++＝++＝，
则P1：P2＝：＝1：10，故A正确、C错误。

20．（2019•荆门）在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1＝8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。

滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随MN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有（）
①定值电阻R2＝4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为4.5V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25W
A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④
【答案】C
【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）由图乙可知，当R1＝2Ω和R1′＝8Ω时，滑动变阻器的电功率均为P1＝2W，因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI＝I2R可得，两次电路中的电流分别为：
I＝＝＝1A，I′＝＝＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝I′（R1′+R2），
即：1A×（2Ω+R2）＝0.5A×（8Ω+R2），
解得：R2＝4Ω，故①正确；
电源的电压：U＝I（R1+R2）＝1A×（2Ω+4Ω）＝6V，故②正确；
（2）由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流I′＝0.5A，
则电压表的最大示数：U1
＝I′R1′＝0.5A×8Ω＝4V，故③错误；
大
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：
I″＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
P1＝（I″）2R＝（）2R＝＝＝＝，
所以，当R＝R2＝4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
＝＝＝2.25W，故④正确，
则P1
大
综上可知，①②④正确。

21．（2019•盘锦）已知甲灯标有“6V3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是V，两灯并联使用，电路最大电流是
A。

【答案】1.8；8；0.9
【解答】（1）由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I
乙
＝0.6A，
乙灯的额定功率P
乙＝U
乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；
由P＝UI可得，甲灯的额定电流I
甲
＝＝＝0.5A，
两灯串联使用，电路中的最大电流是I
甲
＝0.5A，
由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U
串
＝6V+2V＝8V；
（2）两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流I 甲′
＝0.3A，乙灯正常发光，
故电路最大电流I＝I
甲′+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A。

22．（2019•哈尔滨）在安全工作条件下，将“2.5V0.3A”小灯泡L1和“3.0V0.3A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为W．（设灯丝电阻不变）【答案】1：1；1.375
【解答】（1）将小灯泡L1和L2串联在电路中工作时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过两灯的电流之比为1：1；
（2）将L1和L2并联在另一电源下工作时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且U1＝2.5V，U2＝3.0V，
所以，电路两端的最大电压U＝U1＝2.5V，此时小灯泡L1正常发光，通过的电流I1＝0.3A，
由I＝可得，小灯泡L2的电阻：
R2＝＝＝10Ω，
则通过灯泡L2电流：I2′＝＝＝0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路中的电流：
I＝I1+I2′＝0.3A+0.25A＝0.55A，
则L1和L2能消耗的总功率最大值：
P＝UI＝2.5V×0.55A＝1.375W。

23．（2019•南京）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20Ω，灯泡L 标有“6V3W”字样。

（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为A，电路消耗的总功率为W；
（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为Ω，通电1minR1产生的热量为J。

【答案】（1）0.8；4.8；（2）10；24
【解答】（1）灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI可得，灯的额定电流为：
I L＝＝＝0.5A，
当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，电流表测干路电流，由于此时灯泡L 正常发光，所以通过灯的电流为0.5A，电源电压为6V，
由欧姆定律可得，通过R2的电流为：
I2＝＝＝0.3A，
根据并联电路电流的规律，电流表示数为：
I＝I2+I L＝0.3A+0.5A＝0.8A；
电路消耗的总功率为：
P＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；
（2）当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2 V，根据串联电路电压的规律，R2的电压为6V﹣2V＝4V，
因R1的电压为R2电压的＝，由分压原理可得R1的阻值：
R1＝×R2＝×20Ω＝10Ω，
通电1minR1产生的热量为：
Q＝t＝×1×60s＝24J。

★考点六:电器类相关计算
24．（2019•贵阳）如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热档位。

该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W．则下列判断正确正确的是（）
A．该加热器只有两个加热档位
B．加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1：R2＝1：3
C．加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2：1
D．该加热器的最小电功率是8W
【答案】C
【解答】（1）由电路图可知，R1与R2并联连接，且均有一个开关单独控制，
则电加热器能有：R1工作、R2工作、R1和R2同时工作三个加热档位；故A错误；（2）开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，
因并联电路中总功率等于各用电器功率之和，
所以，R2的发热功率：
P2＝P﹣P1＝12W﹣8W＝4W，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由P＝可得，两个发热电阻的阻值之比：
＝＝＝＝；故B错误；
（3）由于并联电路两端的电压相等，根据P＝UI可得：
＝＝＝＝，故C正确；
（4）由于P1＝8W，P2＝4W，所以，该加热器的最小电功率是4W，故D错误。

25．（2019•青岛）如图甲是一个电加热器的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻；下表是它的部分参数。

当电加热器正常工作时，下列说法正确的是（）额定电压220V
额定加热功率990W
额定保温功率110W
A．只闭合开关S，加热器的功率为990W
B．开关S闭合，S1由断开到闭合，电路中电流变大，R2的功率变大
C．加热器在保温状态下工作5min，产生3.3×104J的热量
D．电阻R1与R2的阻值之比为1：8
【答案】BC
【解答】A、只闭合开关S，两电阻串联，电阻较大，根据P＝知，在电压一定时，电功率较小，加热器处于保温状态，则此时加热器的功率为110W，故A错误；B、开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，S1闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，电阻减小，根据I＝知，电路的电流增大，R2的电阻不变，根据P＝I2R2知R 2的功率变大，故B正确；
C 、加热器在保温状态下工作5min 产生的热量：Q ＝W ＝P 保温t ＝110W×5×60s ＝3.3×104J ，故C 正确；
D 、因为P 加热＝
、P 保温＝
，且P 加热＝990W 、P 保温＝110W ，
所以P 加热：P 保温＝：＝990W ：110W ，
即：＝，
解得R 1：R 2＝8：1，故D 错误。

26．（2019•成都）如图甲是一种家用电器，图乙是其简化的电路图，已知R 1＜R 2，电暖器的部分参数如表中所示。

闭合开关S ，要让电器处于第二档工作，则应再将开关S 1闭合；若电暖器在第二档正常工作10min ，则产生的热量是
6.9×105J ．
额定电源220V 功率选择
一档950W 二档1150W 三档2100W
【答案】S 1；6.9×105
【解答】由题可知，R 1＜R 2；
闭合开关S 、S 2时，R 2单独接入电路，电路中电阻最大，根据P ＝可知，功率最
小，电暖器处于第一档；
闭合开关S 、S 1时，R 1单独接入电路，电路电阻较大，根据P ＝可知，功率较大，电暖器处于第二档；
闭合开关S、S1、S2时，R1、R2并联，电路中电阻最小，根据P＝可知，功率最大，电暖器处于第三档；
工作时间t＝10min＝600s，
电暖器在第二档正常工作10min产生的热量：
Q＝W＝P2t＝1150W×600s＝6.9×105J。

★考点七:电流热效应及焦耳定律
27．（2019•广西）如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
【答案】D
【解答】由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；
A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相
等，故B错误；
C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2＝R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C 错误；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，。