專題07電功率、電熱、電能綜合

1．（2025?安徽）【綜合素質(zhì)與能力考察】如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器R1的最大

阻值為20Ω，R2、R3均為定值電阻，其中R3＝10Ω。當開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，滑動變阻器的滑片P

移至最左端時，電壓表的示數(shù)為10.0V，電流表的示數(shù)為0.40A。

（1）求電阻R3兩端的電壓；

（2）求電阻R2的阻值；

（3）閉合開關(guān)S1、S2，將滑動變阻器的滑片P移至某一位置，此時整個電路消耗的電功率為7W，求滑動

變阻器消耗的電功率。

【答案】（1）電阻R3兩端的電壓是4V；

（2）電阻R2的阻值是5Ω；

（3）滑動變阻器消耗的電功率是4.5W。

【解答】解：（1）當開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，三個電阻串聯(lián)，滑動變阻器的滑片P移至最左端時，

電壓表測量R1、R2的總電阻，電流表測量電路中的電流，根據(jù)歐姆定律知，電阻R3兩端的電壓

U3＝IR3＝0.40A×10Ω＝4V；

（2）當S1閉合、S2斷開時，電路中R1、R2、R3串聯(lián)

R1兩端的電壓

U1＝IR1＝0.40A×20Ω＝8V；

R2兩端的電壓

U2＝U﹣U1＝10.0V﹣8V＝2V；

所以電阻R2的阻值R25Ω，

?22?

===

（3）當S1閉合、S2斷開?時，電0.4路?中R1、R2、R3串聯(lián)；

所以電源電壓U總＝U+U3＝10V+4V＝14V；

當S1、S2均閉合時，電路中R1、R3串聯(lián)，

I'0.5A；

?7?

===22

R3消耗?的電1功4?率P＝UI＝I'R3＝（0.5A）×10Ω＝2.5W；

所以滑動變阻器消耗的電功率P1＝P﹣P3＝4.5W。

答：（1）電阻R3兩端的電壓是4V；

（2）電阻R2的阻值是5Ω；

（3）滑動變阻器消耗的電功率是4.5W。

2．（2025?安徽）圖示電路中，電源電壓保持不變，R1、R2均為定值電阻，其中R1＝10Ω。閉合開關(guān)S，電

流表的示數(shù)為0.20A，通電10s整個電路共產(chǎn)生6J的熱量，則電阻R2產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】2

【解答】解：由圖可知，R1與R2并聯(lián)，電流表測R1的電流，電阻R1產(chǎn)生的熱量：

22

Q1＝IR1t＝（0.2A）×10Ω×10s＝4J，

已知通電10s整個電路共產(chǎn)生的熱量Q＝6J，

則電阻R2產(chǎn)生的熱量：

Q2＝Q﹣Q1＝6J﹣4J＝2J。

故答案為：2。

3．（2024?安徽）如圖所示，電源兩端電壓為6V，電阻R2＝20Ω。閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為4V，則通電

100s整個電路產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】120。

【解答】解：根據(jù)電路圖知，兩個電阻串聯(lián)，電壓表測量R2的電壓，

電路中的電流I＝I20.2A，

?24?

通電100s整個電路產(chǎn)=生?2的=熱20量?Q=＝W＝UIt＝6V×0.2A×100s＝120J。

故答案為：120。

4．（2024?安徽）如圖所示的電路中，電源兩端電壓U＝9V，R1、R2、R3均為定值電阻，其中R2＝45Ω，R3

＝30Ω。

（1）當閉合開關(guān)S和S1，斷開開關(guān)S2時，求R3兩端的電壓U3；

（2）當開關(guān)S、S1和S2均閉合時，求電流表的示數(shù)I；

（3）當閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1和S2時，電壓表示數(shù)為6V，求R1消耗的電功率P。

【答案】（1）R3兩端的電壓U3為9V；

（2）電流表的示數(shù)I為0.5A；

（3）R1消耗的電功率P為0.6W。

【解答】解：（1）當閉合開關(guān)S和S1，斷開開關(guān)S2時，R1被短路，R2為斷路，電路為R3的簡單電路，

則R3兩端的電壓U3＝U＝9V；

（2）當開關(guān)S、S1和S2均閉合時，R2、R3為并聯(lián)，由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，R2、R3兩端電壓為U2＝

U3＝U＝9V，

則流經(jīng)R2的電流I20.2A，

?29?

=?2=45?=

流經(jīng)R3的電流I30.3A，

?39?

=3==

則電流表的示數(shù)I＝?I2+I33＝0?0.2A+0.3A＝0.5A；

（3）當閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1和S2時，R1和R3為串聯(lián)，電壓表測量R3兩端電壓，由串聯(lián)電路的電壓

規(guī)律可知R1兩端電壓：

U1＝U﹣U3′＝9V﹣6V＝3V，

流經(jīng)R3的電流：

′

I′0.2A，

?36?

===

串聯(lián)電路?3中電3流0?處處相等，R1消耗的電功率：

P＝U1×I′＝3V×0.2A＝0.6W。

答：（1）R3兩端的電壓U3為9V；

（2）電流表的示數(shù)I為0.5A；

（3）R1消耗的電功率P為0.6W。

5．（2023?安徽）在某汽車尾部的擋風玻璃上，有一種電加熱除霧裝置，它由5條阻值均為12Ω的電阻絲

并聯(lián)而成，簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。該裝置與12V的汽車電池接通工作1min，產(chǎn)生的總熱量為J。

【答案】3600

【解答】解：根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，5條阻值為12Ω的電阻絲并聯(lián)的總電阻：R并2.4

12?

Ω，=5=

電加熱除霧裝置1min產(chǎn)生的總熱量：Q＝Wt1×60s＝3600J。

并22

?(12?)

==×

故答案為：3600。?2.4?

6．（2023?安徽）為估測一個電熱水壺燒水時的電功率，小林在壺中裝入質(zhì)量為1kg的水，接入家庭電路

中，通電加熱210s，水溫從20℃上升到70℃。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。

（1）求該過程中水吸收的熱量；

（2）若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，請通過計算估測該熱水壺的電功率；

（3）用上述方案估測出的電功率與實際功率相比，偏大還是偏?。亢喴f明原因。

【答案】（1）該過程中水吸收的熱量為2.1×105J；

（2）若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，該熱水壺的電功率為1000W；

（3）偏小；由于加熱過程中存在熱量的損失，水吸收的熱量會小于電熱水壺消耗的電能。

3

【解答】解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×10J/（kg?℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝

2.1×105J；

5

（2）若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，則電熱水壺消耗的電能：W＝Q吸＝2.1×10J，

電熱水壺的電功率：P1000W；

′5

?2.1×10?

===

（3）加熱過程中，由于存?在熱量2的10損?失，水吸收的熱量會小于電熱水壺消耗的電能，

根據(jù)P可知，估測的電功率會小于電熱水壺的實際功率。

?

5

答：（=1）?該過程中水吸收的熱量為2.1×10J；

（2）若電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，該熱水壺的電功率為1000W；

（3）偏?。挥捎诩訜徇^程中存在熱量的損失，水吸收的熱量會小于電熱水壺消耗的電能。

7．（2022?安徽）如圖所示，電源電壓保持3V不變，電阻R1＝10Ω，R2＝20Ω。閉合開關(guān)S，則通電100s

電阻R1產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】10。

【解答】解：由圖可知，電阻R1、R2串聯(lián)，

根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，電路中的總電阻R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω；

電路中的電流：I0.1A；

?3?

===

根據(jù)串聯(lián)電路的電流?特點3可0?知，通過R1的電流I1＝I＝0.1A；

22

通電100s電阻R1產(chǎn)生的熱量：Q＝I1R1t＝（0.1A）×10Ω×100s＝10J。

故答案為：10。

8．（2022?安徽）下表為某電火鍋的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1、R2為阻值一定的電熱絲，且R1

＜R2。通過控制開關(guān)S1、S2的斷開或閉合狀態(tài)，可以讓電火鍋在不同擋位工作。

××牌電火鍋

額定電壓220V

額定功率低溫擋500W

中溫擋1000W

高溫擋1500W

（1）電火鍋在低溫擋工作時，開關(guān)S1、S2分別處于什么狀態(tài)？

（2）求R1：R2的值；

（3）若家庭電路的電壓是220V，某插座的額定電流是5A，用該插座僅給電火鍋供電，從安全用電和加

熱快這兩個角度綜合考慮，應選擇哪個擋位？說明理由。

【答案】（1）電火鍋在低溫擋工作時，開關(guān)S1斷開，S2閉合；

（2）R1：R2的值為1：2；

（3）由于插座的最大功率為1100W，大于中溫擋的功率，小于高溫擋的功率，所以從安全用電和加熱快

這兩個角度綜合考慮，應選擇中擋位。

【解答】解：（1）由圖知只閉合開關(guān)S1時，只有電阻R1接入電路，只閉合開關(guān)S2時，只有電阻R2接入

電路，閉合開關(guān)S1、S2時兩電阻并聯(lián)，由于并聯(lián)電路的總電阻小于任何分電阻且R1＜R2，根據(jù)P知

2

?

=

只閉合開關(guān)S2時電阻最大，電火鍋處于低溫擋，只閉合開關(guān)S1時電阻較大，電火鍋處于中溫擋，閉合?開

關(guān)S1、S2時總電阻最小，電火鍋處于高溫擋；

（2）根據(jù)P知兩電阻之比為：

2

?

=?

中2低

?；

?

?1?中500?1

=?低2===

?2?1000?2

?

（3）某插座的最大功率為：

P大＝UI大＝220V×5A＝1100W，

由于1000W＜P大＜1500W，

所以從安全用電和加熱快這兩個角度綜合考慮，應選擇中擋位。

答：（1）電火鍋在低溫擋工作時，開關(guān)S1斷開，S2閉合；

（2）R1：R2的值為1：2；

（3）由于插座的最大功率為1100W，大于中溫擋的功率，小于高溫擋的功率，所以從安全用電和加熱快

這兩個角度綜合考慮，應選擇中擋位。

9．（2021?安徽）中國空間站“天和”核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽能電池翼，單翼的發(fā)電功

率可達9kW，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析，“9kW”表示的物理意義是：。

【答案】在1s內(nèi)將太陽能轉(zhuǎn)化成的電能為9000J

【解答】解：太陽能電池工作時，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，“9kW”表示在1s內(nèi)將太陽能轉(zhuǎn)化成的電能為

9000J。

故答案為：在1s內(nèi)將太陽能轉(zhuǎn)化成的電能為9000J。

10．（2021?安徽）圖示電路中，電源電壓不變，R為滑動變阻器，L為小燈泡（假設(shè)燈絲電阻不變）。閉

合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動的過程中（）

A．電流表示數(shù)減小，小燈泡變暗

B．電壓表示數(shù)增大，小燈泡變亮

C．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值減小，小燈泡變亮

D．電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變，小燈泡變亮

【答案】C

【解答】解：由圖知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測變阻器兩端電壓，

滑動變阻器的滑片P從b端向a端滑動的過程中，變阻器連入電路的阻值變小，電路的總電阻變小，串

聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，所以電源電壓不變，由I知，電路中電流變大，所以電流表示數(shù)變

?

大；=?

燈泡電阻不變，根據(jù)U＝IR知，燈泡兩端電壓變大，由P＝UI知，燈泡的實際功率變大，所以燈泡變亮；

由R可知，電壓表與電流表比值等于滑動變阻器連入電路的阻值，所以兩表比值變小。

?

=?

綜上分析知，C正確，ABD錯誤。

故選：C。

11．（2025?安徽二模）如圖所示是某款三擋位電熱器的電路原理圖，已知R1＜R2，該電熱器低溫擋的功率

為550W，中溫擋電功率為1100W，則高溫擋工作時，100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】1.65×105。

【解答】解：由圖知，S1、S2都閉合時，兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)總電阻小于其中任一電阻，此時總電阻

最小，由P可知此時功率最大，為高溫擋；

2

?

電暖器在高=溫擋?正常工作時，兩個電阻都工作，

則高溫擋的總功率：P高＝P1+P2＝P低+P中＝550W+1100W＝1650W；

電暖器在高溫擋正常工作時，100s內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

5

Q＝P高t＝1650W×100s＝1.65×10J。

故答案為：1.65×105。

12．（2025?安徽二模）為了測量額定電壓為2.5V、功率1W的小燈泡的額定功率，小敏連接部分電路如圖

甲所示：

（1）請用筆畫線代替導線將實驗電路補充完整，要求滑片向右移動時電壓表示數(shù)變大；

（2）連接完成后，小敏通過正確操作，當小燈泡正常發(fā)光時，電流表示數(shù)如圖乙所示，則測算出小燈泡

的額定功率為W；

（3）由于燈泡使用時間較久，燈絲會變細，所以小敏“測得的額定功率”（選填“大于”“小

于”或“等于”）“出廠時標注的額定功率”。

【答案】（1）圖見解答；（2）0.8；（3）小于。

【解答】解：（1）根據(jù)電流表的特點可知，電流表要與小燈泡串聯(lián)；由圖甲可知，電壓表測量燈泡兩端

的電壓，要求滑片向右移動時電壓表示數(shù)變大，即即燈泡兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，

滑動變阻器兩端的電壓要減小，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點可知，滑動變阻器接入電路的阻值要減小，所以要

接右下接線柱，如圖所示：

（2）由圖乙可知，電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，此時電流表的示數(shù)為0.32A，

則小燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5A×0.32A＝0.8W；

（3）由于燈泡使用時間較久，燈絲會變細，燈絲的電阻變大，而電源電壓不變，由P可知，小敏“測

2

?

得的額定功率”小于“出廠時標注的額定功率”。=?

故答案為：（1）圖見解答；（2）0.8；（3）小于。

13．（2025?蜀山區(qū)三模）如圖甲所示是電阻R和燈泡L的U﹣I圖像，若將電阻R和小燈泡L串聯(lián)在電壓

是3V電路中（如圖乙），則電阻R上1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J。

【答案】48

【解答】解：由圖乙可知，電阻R與小燈泡L串聯(lián)。串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電路兩端的電壓等

于各部分電路兩端的電壓之和，由圖甲可知，當電路中的電流為I＝0.4A時，R兩端的電壓為UR＝2V，L

兩端的電壓為UL＝1V，

故電源電壓：U＝UR+UL＝2V+1V＝3V，符合題意，

則電阻R上1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：

2

Q＝IRt＝URIt＝2V×0.4A×1×60s＝48J。

故答案為：48。

14．（2025?蜀山區(qū)三模）圖示是可以測量小電動機正常工作時能量轉(zhuǎn)化效率的局部電路圖。電動機正常工

作時，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I1；將電動機轉(zhuǎn)軸固定，通電時使電壓表的示數(shù)仍為U，電動

機只有線圈發(fā)熱時，可以把線圈看成定值電阻，此時電流表的示數(shù)I2。該電動機正常工作時的能量轉(zhuǎn)化

效率η為（不計摩擦，用以上字母表示）。

【答案】100%。

?1??2

×

【解答】解?：1電動機正常工作時，通過它的電流為I1，所以電動機消耗電能的功率：P電＝UI1，線圈產(chǎn)

生的熱功率：P熱＝UI2，因為此時電動機輸出機械功，同時線圈仍會發(fā)熱，所以電動機正常工作時的機械

功率為：

P機械＝P電﹣P熱＝UI1﹣UI2＝U（I1﹣I2）；

電動機正常工作時的能量轉(zhuǎn)化效率：η

機械機械機械

100%100%100%100%100%。

電電?電

????(?1??2)?1??2

=?×=??×=?×=??1×=?1×

故答案為：100%。

?1??2

×

?1

15．（2025?蜀山區(qū)三模）坐位體前屈是合肥市體育中考選項之一，如圖是科創(chuàng)小組設(shè)計的坐位體前屈電子

測試儀的簡化原理圖。測試的同學向前推動測試儀的滑塊實際上是移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示

數(shù)用來反映被測試者的成績。如果電源電壓為6V，電壓表量程0～3V，電流表量程0～0.6A，滑動變阻

器R1標有“15Ω1A”；電阻絲長度合格，滑片P每移動1cm，R1的電阻變化0.5Ω，定值電阻R2＝10Ω。

下表是九年級女生測試等級與滑塊移動距離L的關(guān)系。

九年級女生測試等級不合格合格良好優(yōu)秀

標準

滑片移動距離L/cm＜3.73.7≤L＜16.716.7≤L＜20.1≥20.1

求：

（1）如圖乙所示，當滑片P距離最左端為20cm時，閉合開關(guān)，通過R2的電流為多少？

（2）一同學測試時，從最左端推動滑片P向右移動到某一位置，電壓表的示數(shù)為2V；她的測試等級是？

（3）在保證電路各元件安全的情況下，定值電阻R2消耗的最小電功率是多少？如果想通過改進能提高

做坐位體前屈測試儀的測量范圍，就本電路設(shè)計能提出什么改進措施？

【答案】（1）通過R2的電流為0.3A；

（2）她的測試等級是合格；

（3）在保證電路各元件安全的情況下，定值電阻R2消耗的最小電功率是0.9W；如果想通過改進能提高

做坐位體前屈測試儀的測量范圍，改進措施是換用更大量程的電壓表或減小電源電壓或?qū)2換成阻值更

大的定值電阻。

【解答】解：（1）由圖乙可知，滑動變阻器R1與定值電阻R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測

R1兩端的電壓。當滑片P距離最左端為20cm時，根據(jù)題意可知R1接入電路的阻值：R1＝0.5Ω/cm×20cm

＝10Ω，

根據(jù)串聯(lián)電路的電阻規(guī)律和歐姆定律可得，通過R2的電流：I2＝I0.3A；

總

?6?

=?=10?+10?=

（2）已知電壓表的示數(shù)為U1＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，

R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，

根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可得，R1接入電路的阻值：R′110Ω＝5Ω，

1

?22?

=?2×?4?×

根據(jù)題意可知R1接入電路的電阻絲長度：L10cm，

5?

=0.5?/??=

由表中數(shù)據(jù)可知該同學的測試等級是合格；

（3）當通過R2的電流越小時，R2的電功率越小。在保證電路各元件安全的情況下，當R1接入電路的電

阻越時，電路中的電流越小，它兩端的電壓越大，根據(jù)電壓表量程可知R1兩端的最大電壓：U1大＝3V，

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得R2兩端最小的電壓：U2?。経﹣U1大＝6V﹣3V＝3V，

小

定值電阻R2消耗的最小電功率：P2小20.9W；

?2

2(3?)

=?2=10?=

要提高做坐位體前屈測試儀的測量范圍，則R1接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可知R1

兩端的電壓變大，會超過其量程，由此可知改進的措施：換用更大量程的電壓表或減小電源電壓或?qū)2

換成阻值更大的定值電阻。

答：（1）通過R2的電流為0.3A；

（2）她的測試等級是合格；

（3）在保證電路各元件安全的情況下，定值電阻R2消耗的最小電功率是0.9W；如果想通過改進能提高

做坐位體前屈測試儀的測量范圍，改進措施是換用更大量程的電壓表或減小電源電壓或?qū)2換成阻值更

大的定值電阻。

16．（2025?包河區(qū)三模）如圖所示，電源電壓保持不變，定值電阻R1阻值為R0（已知），同時閉合S和

S1，電壓表示數(shù)為U1；若僅閉合S，斷開S1后電壓表示數(shù)為U2，則此時電阻R2消耗的電功率為

（用已知量字母表示）。

【答案】。

(?1??2)×?2

【解答】解：閉?0合S和S1，電路為R1的基本電路，電壓表測量電源電壓，即電壓表示數(shù)為U1，因此電源

電壓為U＝U1；

若僅閉合S，斷開S1時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測量電阻R1兩端的電壓，大小為U2；

R2兩端的電壓為U′＝U1﹣U2，通過R1的電流：

I1；

?2?2

=?1=?0

因為串聯(lián)電路電流處處相等，所以I2＝I1；

?2

=0

此時電阻R2消耗的電功率：?

P2＝U′I2＝（U1﹣U2）。

?2(?1??2)×?2

×=

故答案為：。?0?0

(?1??2)×?2

?0

17．（2025?包河區(qū)三模）“海爾牌”某款電熱水器的剖面圖如圖甲所示，該電熱水器的加熱電路如圖乙所

示，R1和R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲，S1是手動開關(guān)，置于電熱水器水箱外部，S2是溫控開關(guān)，

置于電熱水器水箱內(nèi)部，當水箱中水溫低于設(shè)定溫度40℃時S2自動閉合，達到40℃時S2自動斷開。已

知該電熱水器的額定電壓為220V，正常工作時其保溫功率為200W，加熱功率為2000W。水箱容量為50L。

求：

（1）電熱絲R1的阻值；

（2）若將初溫為25℃的一滿箱水加熱至設(shè)定溫度，該過程中熱水器加熱效率為75%，則此過程中電熱水

533

器需要消耗多少電能？[c水＝4.2×10J/（kg?℃），ρ水＝1.0×10kg/m]

（3）如圖丙所示，電熱水器的“防電墻”相當于一個大電阻，防電墻電阻的阻值約為2.5×107Ω，“防

電墻”在電熱水器漏電且接地線失效時，能使正在淋浴的人體（人體潮濕時電阻約為1000Ω）兩端電壓

不超過12V而保證人身安全。如果該電熱水器出現(xiàn)漏電且接地線失效的故障，請通過計算說明此時該電

熱水器還能否保證人淋浴時的人身安全？（不計其他水路電阻）

【答案】（1）電熱絲R1的阻值為242Ω；

（2）此過程中電熱水器需要消耗4.2×106J的電能；

（3）如果該電熱水器出現(xiàn)漏電且接地線失效的故障，此時該電熱水器還能保證人淋浴時的人身安全。

【解答】解：（1）由圖甲可知，當開關(guān)S1、S2都閉合時，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)題意可知，此時電熱水器處

于加熱狀態(tài)，由表格參數(shù)可知，電熱水器的加熱功率P加熱＝2000W，

當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，只有R1工作，電熱水器處于保溫狀態(tài)，由表格參數(shù)可知，電熱水器的保溫功

率P保溫＝200W，

由P可知電熱絲R1的阻值R1242Ω；

2保2溫2

??(220?)

===33=﹣33

（2）滿?箱水的質(zhì)量：m＝ρ水V＝1.?0×10/m2×005?0×10m＝50kg，

36

水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×10J/（kg?℃）×50kg×（40℃﹣25℃）＝3.15×10J，

吸

電熱水器消耗的電能：W4.2×106J；

?6

3.15×10?

（3）如果該電熱水器出現(xiàn)=漏?電=且接地75線%失效=的故障時，由圖丙可知：防電墻電阻與人體構(gòu)成回路，則通

過人體的電流為：

I8.8×10﹣6A，

總防電墻人

??220?

7

=?=?+?=≈﹣6

則人體兩端的電壓為：U2人.5＝×I1R0人?＝+81.080×0?10A×1000Ω＝0.0088V＜12V，

所以能保證人淋浴時的人身安全。

答：（1）電熱絲R1的阻值為242Ω；

（2）此過程中電熱水器需要消耗4.2×106J的電能；

（3）如果該電熱水器出現(xiàn)漏電且接地線失效的故障，此時該電熱水器還能保證人淋浴時的人身安全。

18．（2025?包河區(qū)二模）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，定值電阻R1＝5Ω，R2＝10Ω。閉合開關(guān)

S1，當單刀雙擲開關(guān)S2接a時，電流表的示數(shù)為0.6A；接b時電流表的示數(shù)為0.4A，則當單刀雙擲開關(guān)

S2接b時，定值電阻R3所消耗的電功率為W。

【答案】0.8

【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2接a時，R1與R3串聯(lián)，電流表測電路中的電

流，

串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，由歐姆定律可得電源的電壓為：U＝Ia（R1+R3）＝0.6A×（5Ω+R3），

當閉合開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2接b時，R2與R3串聯(lián)，電流表測電路中的電流，

由歐姆定律可得，電源的電壓：U＝Ib（R2+R3）＝0.4A×（10Ω+R3），

因為電源電壓不變，所以：0.6A×（5Ω+R3）＝0.4A×（10Ω+R3），

解得：R3＝5Ω，

當單刀雙擲開關(guān)S2接b時，定值電阻R3所消耗的電功率為：

2

P3R3＝（0.4A）×5Ω＝0.8W。

2

故=答?案?為：0.8。

19．（2025?南陵縣模擬）如圖a所示的電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓

表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖b所示，根據(jù)圖象的信息可得，當滑動變阻器滑片在中點時，1min

內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】27

【解答】解：由電路圖知，R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測量R1兩端的電壓，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的

電壓；

R1是定值電阻，通過它的電流與其兩端電壓成正比，由圖象知，甲圖線是電壓表V1示數(shù)隨電路中電流變

化的圖象，則圖線乙是電壓表為V2示數(shù)隨電路中電流變化的圖象；

由圖象結(jié)合串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，U2最大＝4V時，U1最?。?V，

此時電路中電流最小，I最?。?.1A，

由I可得，R2的最大阻值以及R1的阻值：

?

=

?最大

R240Ω，

?最小

24?

=?=0.1?=

最小

R120Ω，

?最小

12?

=?=0.1?=

當滑片在中點時，電路中的總電阻為R＝R1R2＝20Ω40Ω＝40Ω，

11

++×

此時電路中的電流為I0.15A，22

?6?

==2=2

則1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量：?Q＝4I0?R1t＝（0.15A）×20Ω×60s＝27J。

故答案為：27。

20．（2025?太和縣一模）如圖是小明同學自制的調(diào)光小臺燈的電路原理圖。電源電壓為3V，R是調(diào)節(jié)亮度

的變阻器，燈L標有“2.5V0.5W”字樣。忽略溫度對電阻的影響。燈L正常發(fā)光時，變阻器R工作10min

產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】60。

【解答】解：由P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時的電流：

額

IL0.2A，

?額

0.5?

=?=2.5?=

由電路圖知，燈泡L與變阻器串聯(lián)，由串聯(lián)電路的電流規(guī)律知，此時通過變阻器R的電流：

IR＝IL＝0.2A，

變阻器R兩端電壓：

UR＝U﹣U額＝3V﹣2.5V＝0.5V，

變阻器R工作10min產(chǎn)生的熱量：

QR＝WR＝URIRt＝0.5V×0.2A×10×60s＝60J。

故答案為：60。60

21．（2025?安慶三模）如圖甲所示是燈泡L的I﹣U圖像，將R＝10Ω的定值電阻和燈泡L并聯(lián)在如圖乙所

示的電路中，此時電流表示數(shù)為0.2A，則此時小燈泡的電功率為W。

【答案】0.5。

【解答】解：圖中燈泡與電阻并聯(lián)，電流表測量電阻的電流，

根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點知，電源電壓U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；

根據(jù)圖像知，燈泡兩端的電壓為電壓2V時，電流為I'＝0.25A，則小燈泡的電功率P＝UI'＝2V×0.25A

＝0.5W。

故答案為：0.5。

22．（2025?安慶三模）小紅設(shè)計的電路圖如圖甲所，利用此電路可以完成很多電學實驗。圖乙是其實物電

路，其中電源電壓恒為4.5V，滑動變阻器上標有“30Ω1A”字樣，其他均為實驗室常用器材。

（1）小紅連接好圖乙所示的實物電路后，發(fā)現(xiàn)存在連線錯誤，因為閉合開關(guān)S后，除了滑動變阻器無法

改變其接入電路的阻值外，還會導致，從而損壞該電路元件。

（2）改正圖乙中滑動變阻器的接線錯誤后，小紅將某定值電阻R接入M、N兩接線柱間，通過調(diào)節(jié)滑動

變阻器，測得電壓表和電流表的示數(shù)并填入下表中。通過數(shù)據(jù)處理可知，該定值電阻的阻值為

Ω。（結(jié)果保留整數(shù)）

組別1234

電壓U/V2.72.42.11.6

電流I/A0.140.120.100.08

（3）小紅又將額定電壓為2.5V的小燈泡接入M、N兩接線柱間，調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V，

此時電流表的示數(shù)如圖丙所示，則該小燈泡的額定功率為W。

（4）小紅又將阻值為5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值電阻分別接入M、N兩接線柱間，探究電流

與導體電阻的關(guān)系。在定值電阻由小到大依次接入電路的過程中，為了保證本實驗過程中電壓表的示數(shù)

不變，滑動變阻器接入電路的阻值應（選填“逐漸增大”、“保持不變”或“逐漸減小”）。

【答案】（1）電壓表的示數(shù)超出量程；（2）20；（3）0.75；（4）逐漸增大。

【解答】解：（1）由圖乙可知，滑動變阻器接入的是上面兩個接線柱，閉合開關(guān)，滑動變阻器接入電路

的電阻為0，電流表和電壓表串聯(lián)接入電路，電壓表測量電源電壓；

由于電壓表的內(nèi)阻很大，相當于斷路，所以電路中的電流幾乎為零，而電壓表所選量程為0～3V，電源

電壓為4.5V，所以電壓表的示數(shù)超出量程，易損壞電壓表；

（2）將定值電阻接入M、N兩接線柱間，閉合開關(guān)，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路中電

流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓，

根據(jù)歐姆定律可得，定值電阻的測得值分別為：R119.3Ω、R220Ω、R3

?12.7??22.4??3

=?1=0.14?≈=?2=0.12?==?3=

21Ω、R420Ω，

2.1??41.6?

==4==

則0.1定0?值電阻的阻值大?小為0：.08R?20Ω；

?1+?2+?3+?419.3?+20?+21?+20?

（3）將額定電壓為2.5V的小=燈泡接入4M、N兩=接線柱間，閉4合開關(guān)，小≈燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電流表

測量電路中電流，電壓表測量小燈泡兩端的電壓，

由圖丙可知，電流表所選量程為0～0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，電流表示數(shù)即電路中的電

流大小為I＝0.3A，

小燈泡的額定功率為：P額＝U額I＝2.5V×0.3A＝0.75W；

定

（4）探究電流與導體電阻的關(guān)系，應控制定值電阻兩端的電壓不變。根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得，

?滑

=

?

定

，由此可知，當定值電阻兩端的電壓和滑動變阻器兩端的電壓一定時，電路中接入的定值電阻越大，

?滑

滑?動變阻器接入電路的阻值也要逐漸增大。

故答案為：（1）電壓表的示數(shù)超出量程；（2）20；（3）0.75；（4）逐漸增大。

23．（2025?廬陽區(qū)校級三模）圖甲為汽車倒車雷達中的距離報警器簡化電路圖。電源電壓為12V，R0為定

值電阻，R1為距離傳感器的核心部件，其阻值隨傳感器到障礙物距離變化關(guān)系如圖乙所示。當傳感器到

障礙物距離為1.5m時，報警器開始報警，此時電路中報警電流為0.2A，則報警器工作10min內(nèi)，電阻

R0產(chǎn)生的熱量為J。

【答案】480。

【解答】解：由乙圖像可知，當傳感器到障礙物距離為1.5m時，R1＝40Ω，

此時R1兩端電壓為：

U1＝IR1＝0.2A×40Ω＝8V，

R0兩端的電壓為：

U0＝U﹣U1＝12V﹣8V＝4V，

R0的電阻為：

，

?04?

?0===20?

電阻R?0產(chǎn)生0的.2?熱量為：

。

22

?故=答?案?為0?：=48(0。.2?)×20?×10×60?=480?

24．（2025?廬陽區(qū)校級三模）如圖，電源電壓為9V，燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，R2＝10Ω，將開關(guān)S閉

合，S1、S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1使燈泡正常發(fā)光。求：

（1）燈泡L的額定電流；

（2）10s內(nèi)變阻器R1消耗的電能；

（3）開關(guān)全閉合，提高電源電壓，移動滑片P，電流表示數(shù)為2A時，變阻器功率為10W，求電源電壓。

【答案】（1）燈泡L的額定電流是0.5A；

（2）10s內(nèi)變阻器R1消耗的電能15J；

（3）電源電壓是10V。

額

【解答】解：（1）燈泡L的額定電流等于I；

?額

3?

=?=6?=0.5?

（2）將開關(guān)S閉合，S1、S2斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器R1使燈泡正常發(fā)光，此時滑動變阻器和小燈泡串聯(lián)，

電路總的電流為小燈泡的額定電流，所以電路的總功率P＝IU＝0.5A×9V＝4.5W，

滑動變阻器的功率P1＝P﹣P額＝4.5W﹣3W＝1.5W，

10S內(nèi)變阻器R1消耗的電能W＝P1t＝1.5W×10s＝15J；

（3）開關(guān)全閉合，提高電源電壓，移動滑片P，此時滑動變阻器和R2并聯(lián)，燈泡L被短路，電流表的示

數(shù)等于兩支路的電流之和，設(shè)此時的電源電壓為U′，

′′

則有，

′總

??1

′+=?

?2?，

′

?10?

+=2?

1解0得?：U?′＝10V；

答：（1）燈泡L的額定電流是0.5A；

（2）10s內(nèi)變阻器R1消耗的電能15J；

（3）電源電壓是10V。

25．（2025?淮北二模）如圖所示，電源電壓保持不變，電阻R1、R2和R3的阻值相同。當圓圈內(nèi)接電壓表時，

其示數(shù)為4V；當圓圈內(nèi)接電流表時，其示數(shù)為0.6A；當圓圈內(nèi)接導線時，通電1min，電路中消耗的電

能為J。

【答案】216。

【解答】解：假設(shè)R1、R2、R3的阻值為R，由圖可知，當圓圈內(nèi)接電壓表時，電壓表測量R1、R2的電壓之

和，

根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律可知，，即，

?12???124???4?

==

解得：U＝6V；?1+?2?32??

當圓圈內(nèi)接電流表時，電流表相當于一根導線，把R1、R2短接，電路中只有R3工作，此時通過R3的電流

為0.6A，

當圓圈內(nèi)接導線時，導線把R1、R2短接，電路中只有R3工作，則此時通過R3的電流也為0.6A，

通電1min，電路中消耗的電能：W＝UIt＝6V×0.6A×1×60s＝216J。

故答案為：216。

26．（2025?淮北二模）如圖甲所示的是某款電熱暖腳器，其內(nèi)部簡化電路圖如圖乙所示，R1和R2均為加熱

電阻。該款電熱暖腳器的相關(guān)信息如表所示。

表某款電熱暖腳器的相關(guān)信息

名稱額定電壓/V高溫擋功率/W低溫擋功率/W控制方式

電熱暖腳器22011022遙控

（1）電阻R2的阻值是多少？

（2）現(xiàn)要提高這款電熱暖腳器的兩擋功率，請重新設(shè)計電路，并在圖丙所示的虛線框中畫出電路圖（不

增加元件），重新設(shè)計后高溫擋功率增加了多少？

【答案】（1）電阻R2的阻值是1760Ω；

（2）圖見解答。

【解答】解：（1）由圖乙可知，當開關(guān)S閉合、S1斷開時，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)的特點可知，此時電

路的總電阻最大，由P可知，電路的總功率最小，電熱暖腳器處于低溫擋；

2

?

=

當開關(guān)S、S1都閉合時，只?有R1工作，電路的總電阻最小，總功率最大，電熱暖腳器處于高溫擋；

由P可知，R1的阻值：R1440Ω；

2高22

??(220?)

=?=?=110?=

R1、R2的串聯(lián)總電阻：R2200Ω，

低22

?(220?)

==22?=

根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知，?R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣440Ω＝1760Ω；

（2）根據(jù)P可知，電源電壓不變，要增大電熱暖腳器的電功率，可以通過減小電阻來實現(xiàn)，

2

?

=

根據(jù)串并聯(lián)電路?特點可知，當R1、R2并聯(lián)時，電路的總電阻最小，總功率最大，為高溫擋；當只有R1或

R2工作時，電路的總電阻較大，總功率較小，為低溫擋，電路圖如圖所示：

答：（1）電阻R2的阻值是1760Ω；

（2）圖見解答。

27．（2025?合肥模擬）某物理興趣小組正在進行測量小燈泡電功率的實驗，現(xiàn)有器材：三節(jié)新的干電池，

導線若干，開關(guān)，額定電壓為2.5V的小燈泡，其燈絲電阻10Ω左右，電流表（0～0.6A、0～3A），電

壓表（0～3V、0～15V），滑動變阻器（50Ω，1A）等。

（1）請你用筆畫線代替導線，在圖甲中把電路連接完整（要求：滑片向右移動，燈泡變亮）。

（2）連接好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，且電流表有示數(shù)，但電壓表無示數(shù)，分析故障的原因

可能是小燈泡（選填“短路”或“斷路”）。

（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，

則小燈泡的額定功率為W。

【答案】（1）如上圖；（2）短路；（3）0.7。

【解答】解：（1）測定小燈泡的電功率的實驗中，滑動變阻器將一個上接線柱和一個下接線柱串聯(lián)接入

電路中，要求滑片向右移動時燈泡變亮，即滑片右移，滑動變阻器連入阻值變小，由此實物連接如圖所

示：

（2）小燈泡短路時，燈不亮，電路為通路，電流表有示數(shù)，電壓表沒有示數(shù)；

（3）電流表量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.28A，由P＝UI可得，額定功率：P＝UI＝2.5V

×0.28A＝0.7W。

故答案為：（1）如上圖；（2）短路；（3）0.7。

28．（2025?蕪湖三模）小黃家購置了一款空氣炸鍋（如圖甲所示），該空氣炸鍋具有精細烹飪、營養(yǎng)量化

等功能。如圖乙所示是它的簡化電路圖，電阻R2＝55Ω，開關(guān)S2可以接A、接B，下表是該空氣炸鍋銘

牌上的部分參數(shù)。

項目額定電壓