6. [陕西中考A卷改编] 如图甲是小明家的电能表，此时电能表的示数为 kW·h，小明家破壁机的参数如图乙所示，仅接通家中破壁机的破壁挡，观察到通电1 min电能表的指示灯闪烁60次，则家中的实际电压（填“大于”“小于”或“等于”）220 V；当破壁机的破壁和加热功能同时使用时，通过电线的电流约为9 A，电线的电阻约为0.05 Ω，通电5 min电线上产生的热量为 J。

3 023.68；小于；1 215 【点拨】电能表的单位是$\mathrm{kW· h}$，此时电能表的示数为$3\ 023.68\ \mathrm{kW· h}$。破壁机消耗的电能$W=\frac{60}{3\ 200}\ \mathrm{kW· h}=67\ 500\ \mathrm{J}$，实际功率$P=\frac{W}{t}=\frac{67\ 500\ \mathrm{J}}{60\ \mathrm{s}}=1\ 125\ \mathrm{W}＜1\ 200\ \mathrm{W}$，所以家中的实际电压小于额定电压（220 V）；通电5 min 电线上产生的热量$Q=I^2Rt'=(9\ \mathrm{A})^2×0.05\ \Omega×5×60\ \mathrm{s}=1\ 215\ \mathrm{J}$。

7. 家庭电路的部分电路如图所示(电路连接正确)。根据电路图可以判断甲、乙两根进户线中，是火线。只闭合开关$\mathrm{S}_1$，灯$\mathrm{L}_1$正常发光，此时用测电笔接触A点，测电笔的氖管(填“发光”或“不发光”)；再闭合开关$\mathrm{S}_2$，灯$\mathrm{L}_1$马上熄灭，则故障原因可能是灯$\mathrm{L}_2$(填“短路”或“断路”)。

甲；不发光；短路

8. [苏州中考] 如图是一款电水壶的电路简图，$R_1$、$R_2$均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可实现加热与保温功能的切换。保温功率为88 W，$R_1$阻值为44 Ω，加热时应将开关旋至（填“1”或“2”）位置，加热功率为 W，$R_2$阻值为 Ω。

2；1 100；506 【点拨】根据$P=\frac{U^2}{R}$可知，在电源电压$U$一定时，电阻$R$越小，电功率$P$越大。由图可知，当开关旋至1位置时，$R_1$与$R_2$串联，此时电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$。当开关旋至2位置时，只有$R_1$接入电路。因为$R_1+R_2＞R_1$，所以开关旋至2位置时，电路中的电阻最小，电功率最大，电水壶处于加热状态。根据$P=\frac{U^2}{R}$可得，加热功率$P_{\mathrm{加热}}=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{44\ \Omega}=1\ 100\ \mathrm{W}$；当开关旋至1位置时，$R_1$与$R_2$串联，此时电水壶处于保温状态，保温功率$P_{\mathrm{保温}}=88\ \mathrm{W}$。此时电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U^2}{P_{\mathrm{保温}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{88\ \mathrm{W}}=550\ \Omega$，$R_2$的阻值$R_2=R_{\mathrm{总}}-R_1=550\ \Omega-44\ \Omega=506\ \Omega$。

9. （新考法 图像分析）如图甲，暗盒有三个接线柱A、B、C，其内部有两个定值电阻$R_1$、$R_2$，其中$R_2=20\ \Omega$。当M接A，N接B时，闭合开关S，将滑动变阻器滑片从右端逐渐移至左端，绘制电压表示数与电流表示数关系图像如图乙中图线①所示；当M接A，N接C时，重复操作，得到图线②；则电源电压$U=$ V，滑动变阻器R最大阻值为 Ω；若将M接A，N接B，C接（填“M”或“N”），再将滑动变阻器滑片移至最左端，电路功率最大，最大值为 W。

6；30；M；5.4 【点拨】由题图甲可知，当两两接线柱相连时，滑动变阻器与暗盒串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当M接A，N接B时，闭合开关S，将滑动变阻器滑片从右端逐渐移至左端，绘制电压表示数与电流表示数关系图像如题图乙中图线①所示，设电源电压为$U$，暗盒内$AB$间的电阻为$R_{ab}$，由题图乙中图线①可知电压表示数与电流表示数成一次函数关系，由数学知识可知其关系为$U_\mathrm{V}=(-10\ \mathrm{V/A})I+6\ \mathrm{V}$，当电压表示数为$U_1=4.5\ \mathrm{V}$时，由上面关系式可知电路中的电流$I_1=0.15\ \mathrm{A}$，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压$U=U_1+I_1R_{ab}=4.5\ \mathrm{V}+0.15\ \mathrm{A}× R_{ab}$①，当电压表示数为$U_2=0\ \mathrm{V}$时，电流$I_2=0.6\ \mathrm{A}$，电源电压$U=U_2+I_2R_{ab}=0\ \mathrm{V}+0.6\ \mathrm{A}× R_{ab}$②，联立①②解得$U=6\ \mathrm{V}$，$R_{ab}=10\ \Omega$。由题图乙中图线①可知，滑动变阻器两端的电压最大为$U_1=4.5\ \mathrm{V}$，由串联分压的规律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中电流$I_1=0.15\ \mathrm{A}$，则滑动变阻器$R$的最大阻值$R_{\mathrm{滑max}}=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。当M接A，N接C时，重复操作，得到题图乙中的图线②，设暗盒内$AC$间的电阻为$R_{ac}$，由题图乙中图线②可知，电流最大为0.2 A，此时电压表的示数为0 V，说明此时滑动变阻器接入电路的电阻为零，则$R_{ac}=\frac{U}{I_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，由以上分析得$R_{ab}=10\ \Omega$，$R_{ac}=30\ \Omega$，且$R_2=20\ \Omega$，则暗盒内接线图如图。根据图示可知$R_1=R_{ac}-R_2=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega$；要使电路的功率最大，由$P=\frac{U^2}{R}$可知电路的总电阻最小，此时暗盒内两电阻应并联，由题图甲可知应将M接A，N接B，C接M，再将滑动变阻器滑片移至最左端，电路功率的最大值为$P_{\mathrm{max}}=P_1+P_2=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{10\ \Omega}+\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{20\ \Omega}=5.4\ \mathrm{W}$。

三、实验探究题（10题10分，11题16分，共26分）
10. ⋄⋄[苏州期末] 如图所示是探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验，两个透明的容器中密封着初温和质量相同的空气，与透明容器相连的U形管中注入等量的液体，实验前A、B两管液面相平。

(1)实验中可通过观察反映电流通过容器中电阻丝产生热量的多少。
(2)如图甲所示，容器中的电阻$R_1=5\ \Omega$、$R_2=10\ \Omega$。通电一定时间后，U形管中液面高度的变化如图甲所示，该实验得出的结论是。
(3)如图乙所示，容器中的电阻$R_1'=5\ \Omega$、$R_2'=5\ \Omega$，右侧容器外部电阻$R_3=5\ \Omega$，并与$R_2'$并联，该实验探究的问题是电流通过导体产生的热量与是否有关，若将$R_3$换成阻值为$10\ \Omega$的电阻，则（填“能”或“不能”）完成此探究实验。

(1)U形管中液面高度差
(2)在电流和通电时间均相同的情况下，电阻越大，所产生的热量越多
(3)电流大小；能
【点拨】(3)根据图乙可知，$R_2'$和$R_3$并联，然后再与$R_1'$串联接入电路中，根据并联电路的电流规律可知，通过两个容器内电阻的电流是不同的，通电时间、电阻大小相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关；若将$R_3$换成阻值为10 Ω的电阻，通过两个容器内电阻的电流依旧是不同的，能完成此探究实验。

11. [南京期末]某校学生电学实验箱有不同规格的两个灯泡，它们的额定电流均为0.3 A，额定电压分别是3.8 V和2.5 V，但小江和小北实验箱里灯泡上额定电压的字样均模糊不清了，为了测量两个小灯泡的额定电压，小江和小北做了以下实验。

(1)小江将一个灯泡连接在如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小北指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处 。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表指针不停摆动，出现这种现象的原因是 。
(3)再次排除故障，移动滑动变阻器滑片，当电流表示数为0.2 A时，为了让灯泡正常发光，此时应将滑片向 (填“左”或“右”)移动，使电流表的示数为 A，灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数如图乙所示，则这个灯泡的额定功率为 W。
(4)小北采取了图丙所示的方法分辨这两个灯泡，闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3 A，这时他发现$L_1$比$L_2$更亮一些，则$L_2$的额定电压为 V。
(5)小江根据实验数据画出了他测量的灯泡的$I-U$图像如图丁所示，如果灯泡的额定电压为$U_{\mathrm{额}}$，额定功率为$P_{\mathrm{额}}$；某次灯泡发光时电压为$U_{\mathrm{实}}$，此时实际功率为$P_{\mathrm{实}}$；如果$P_{\mathrm{额}}=2P_{\mathrm{实}}$。你认为$U_{\mathrm{额}}$和$U_{\mathrm{实}}$的大小关系最可能是 。
A. $U_{\mathrm{额}}=\sqrt{2}U_{\mathrm{实}}$
B. $U_{\mathrm{额}}=2U_{\mathrm{实}}$
C. $U_{\mathrm{额}}=1.5U_{\mathrm{实}}$
D. $U_{\mathrm{额}}=1.25U_{\mathrm{实}}$

(1)电压表选用小量程
(2)电路接触不良
(3)左；0.3；0.75
(4)2.5
(5)C
【点拨】(5)根据实验数据画出了他测量的灯泡的I-U图像如图丁所示，某次灯泡发光时电压为$U_\mathrm{实}$，此时实际功率为$P_\mathrm{实}$；如果$P_\mathrm{额}=2P_\mathrm{实}$，若灯泡的电阻不变，根据$P=\frac{U^2}{R}$，则$U_\mathrm{实}=\frac{\sqrt{2}}{2}U_\mathrm{额}$，因灯泡的电阻随电压的变小而变小，故有$U_\mathrm{实}＜\frac{\sqrt{2}}{2}U_\mathrm{额}$，即为$U_\mathrm{额}＞\sqrt{2}U_\mathrm{实}$，只有B和C可能；当$U_\mathrm{额}=2U_\mathrm{实}$，即$U_\mathrm{实}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{2}=1.25\ \mathrm{V}$，根据图丁知，对应的电流约为0.22 A，根据$P=UI$可知，此时的实际功率约为0.275 W，小于额定功率的$\frac{1}{2}$，B不可行；同理可知，当$U_\mathrm{额}=1.5U_\mathrm{实}$时，对应的电流与实际电压之积即实际功率约为额定功率的$\frac{1}{2}$，故选C。