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10.（教材正文改编）一台家用电视机在待机状态下的电功率大约是5 W，若这台电视机由于待机浪费$1.8×10^{6}\ \mathrm{J}$的电能，则这台电视机的待机时间为（
A.10 h
B.36 h
C.100 h
D.360 h
C
）A.10 h
B.36 h
C.100 h
D.360 h
答案
10. C
【解析】由题意可知,由于待机浪费的电能$1.8×10^6\ \mathrm{J}$,根据$P=\frac{W}{t}$可知,待机时间$t=\frac{W}{P}=\frac{1.8×10^6\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{W}}=3.6×10^5\ \mathrm{s}=100\ \mathrm{h}$,C正确.故选C.
【解析】由题意可知,由于待机浪费的电能$1.8×10^6\ \mathrm{J}$,根据$P=\frac{W}{t}$可知,待机时间$t=\frac{W}{P}=\frac{1.8×10^6\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{W}}=3.6×10^5\ \mathrm{s}=100\ \mathrm{h}$,C正确.故选C.
解析
【分析】
本题已知电视机待机时的电功率和待机浪费的电能，要求待机时间，解题思路是利用电功率的公式$ P=\frac{W}{t} $，将公式变形得到时间的计算式$ t=\frac{W}{P} $，代入已知数值计算出时间的秒数，再将秒换算为小时，最后选出对应选项。
【解析】
根据电功率的计算公式$ P=\frac{W}{t} $，变形可得待机时间的计算公式：$ t=\frac{W}{P} $。
已知待机浪费的电能$ W=1.8×10^6\ \mathrm{J} $，待机功率$ P=5\ \mathrm{W} $，将数值代入公式：
$ t=\frac{1.8×10^6\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{W}}=3.6×10^5\ \mathrm{s} $。
由于$ 1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s} $，将时间单位换算为小时：
$ t=\frac{3.6×10^5\ \mathrm{s}}{3600\ \mathrm{s/h}}=100\ \mathrm{h} $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
电功率的计算、电能与时间的单位换算
【点评】
本题是教材改编的基础题型，考查电功率公式的变形应用及单位换算，属于初中物理的常规基础题，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.7
本题已知电视机待机时的电功率和待机浪费的电能，要求待机时间，解题思路是利用电功率的公式$ P=\frac{W}{t} $，将公式变形得到时间的计算式$ t=\frac{W}{P} $，代入已知数值计算出时间的秒数，再将秒换算为小时，最后选出对应选项。
【解析】
根据电功率的计算公式$ P=\frac{W}{t} $，变形可得待机时间的计算公式：$ t=\frac{W}{P} $。
已知待机浪费的电能$ W=1.8×10^6\ \mathrm{J} $，待机功率$ P=5\ \mathrm{W} $，将数值代入公式：
$ t=\frac{1.8×10^6\ \mathrm{J}}{5\ \mathrm{W}}=3.6×10^5\ \mathrm{s} $。
由于$ 1\ \mathrm{h}=3600\ \mathrm{s} $，将时间单位换算为小时：
$ t=\frac{3.6×10^5\ \mathrm{s}}{3600\ \mathrm{s/h}}=100\ \mathrm{h} $，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
电功率的计算、电能与时间的单位换算
【点评】
本题是教材改编的基础题型，考查电功率公式的变形应用及单位换算，属于初中物理的常规基础题，难度较低，学生易掌握。
【难度系数】
0.7
11. 用甲、乙两个电热水壶烧水，甲、乙的电功率之比为2:3，烧水所用时间之比是2:1，则甲、乙两电热水壶消耗的电能之比是（
A.4:3
B.3:4
C.1:3
D.3:1
A
）A.4:3
B.3:4
C.1:3
D.3:1
答案
11. A
【解析】根据公式W=Pt可知,甲、乙两电热水壶消耗的电能之比$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{P_甲t_甲}{P_乙t_乙}=\frac{P_甲}{P_乙}×\frac{t_甲}{t_乙}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}=\frac{4}{3}=4:3$,A正确.故选A.
【解析】根据公式W=Pt可知,甲、乙两电热水壶消耗的电能之比$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{P_甲t_甲}{P_乙t_乙}=\frac{P_甲}{P_乙}×\frac{t_甲}{t_乙}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}=\frac{4}{3}=4:3$,A正确.故选A.
解析
【分析】要计算甲、乙两电热水壶消耗的电能之比，需回忆电功（消耗电能）的计算公式$W=Pt$，电能之比等于电功率与对应时间乘积的比值，将已知的电功率之比和时间之比代入公式即可求解。
【解析】根据电功公式$W=Pt$，甲消耗的电能$W_甲=P_甲t_甲$，乙消耗的电能$W_乙=P_乙t_乙$，因此两电热水壶消耗的电能之比为：
$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{P_甲t_甲}{P_乙t_乙}=\frac{P_甲}{P_乙}×\frac{t_甲}{t_乙}$
已知$P_甲:P_乙=2:3$，$t_甲:t_乙=2:1$，代入得：
$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}=\frac{4}{3}$，即电能之比为$4:3$，对应选项A。
【答案】A
【知识点】电功的计算、电功率与电能的关系
【点评】本题是电功计算的基础应用题，直接考查公式$W=Pt$的应用，只要牢记公式并正确代入比值即可快速求解，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】根据电功公式$W=Pt$，甲消耗的电能$W_甲=P_甲t_甲$，乙消耗的电能$W_乙=P_乙t_乙$，因此两电热水壶消耗的电能之比为：
$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{P_甲t_甲}{P_乙t_乙}=\frac{P_甲}{P_乙}×\frac{t_甲}{t_乙}$
已知$P_甲:P_乙=2:3$，$t_甲:t_乙=2:1$，代入得：
$\frac{W_甲}{W_乙}=\frac{2}{3}×\frac{2}{1}=\frac{4}{3}$，即电能之比为$4:3$，对应选项A。
【答案】A
【知识点】电功的计算、电功率与电能的关系
【点评】本题是电功计算的基础应用题，直接考查公式$W=Pt$的应用，只要牢记公式并正确代入比值即可快速求解，难度较低。
【难度系数】0.8
12. (定心卷改编)小明把电磁炉单独接入家庭电路中工作，电磁炉正常工作时的功率为2 000 W，正常工作3 min内电磁炉消耗的电能为
0.1
kW·h. 电磁炉工作前小明家电能表的表盘示数如图所示，工作后电能表的示数为1 235.32
kW·h. 答案
12. 0.1 1 235.32
【解析】电磁炉正常工作时的功率P=2 000 W=2 kW,由$P=\frac{W}{t}$可得,电磁炉正常工作3 min内消耗的电能$W=Pt=2\ \mathrm{kW}×\frac{3}{60}\ \mathrm{h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$;由图可知,单独接入电磁炉前,电能表的表盘示数为1 235.22 kW·h,电磁炉工作消耗电能0.1 kW·h,则工作后电能表的示数为1 235.22 kW·h+0.1 kW·h=1 235.32 kW·h.
【解析】电磁炉正常工作时的功率P=2 000 W=2 kW,由$P=\frac{W}{t}$可得,电磁炉正常工作3 min内消耗的电能$W=Pt=2\ \mathrm{kW}×\frac{3}{60}\ \mathrm{h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$;由图可知,单独接入电磁炉前,电能表的表盘示数为1 235.22 kW·h,电磁炉工作消耗电能0.1 kW·h,则工作后电能表的示数为1 235.22 kW·h+0.1 kW·h=1 235.32 kW·h.
解析
【分析】
要解决本题，需分两步：①计算电磁炉消耗的电能，需将功率、时间单位统一后利用公式$W=Pt$计算；②计算工作后电能表的示数，即初始示数加上消耗的电能，注意电能表读数时最后一位为小数位。
【解析】
1. 计算电磁炉消耗的电能：
电磁炉正常工作的功率$P=2000\ \mathrm{W}=2\ \mathrm{kW}$，工作时间$t=3\ \mathrm{min}=\frac{3}{60}\ \mathrm{h}=0.05\ \mathrm{h}$。
根据电能公式$W=Pt$，可得消耗的电能：
$W=Pt=2\ \mathrm{kW}×0.05\ \mathrm{h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$。
2. 计算工作后电能表的示数：
由题图可知，工作前电能表的示数为$1235.22\ \mathrm{kW·h}$，加上消耗的电能，工作后电能表的示数为：
$1235.22\ \mathrm{kW·h}+0.1\ \mathrm{kW·h}=1235.32\ \mathrm{kW·h}$。
【答案】
0.1；1235.32
【知识点】
电能计算；电能表读数
【点评】
本题考查电能的计算和电能表的读数，属于基础题型，关键是掌握单位换算和电能表的读数规则（最后一位为小数），难度不大。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需分两步：①计算电磁炉消耗的电能，需将功率、时间单位统一后利用公式$W=Pt$计算；②计算工作后电能表的示数，即初始示数加上消耗的电能，注意电能表读数时最后一位为小数位。
【解析】
1. 计算电磁炉消耗的电能：
电磁炉正常工作的功率$P=2000\ \mathrm{W}=2\ \mathrm{kW}$，工作时间$t=3\ \mathrm{min}=\frac{3}{60}\ \mathrm{h}=0.05\ \mathrm{h}$。
根据电能公式$W=Pt$，可得消耗的电能：
$W=Pt=2\ \mathrm{kW}×0.05\ \mathrm{h}=0.1\ \mathrm{kW·h}$。
2. 计算工作后电能表的示数：
由题图可知，工作前电能表的示数为$1235.22\ \mathrm{kW·h}$，加上消耗的电能，工作后电能表的示数为：
$1235.22\ \mathrm{kW·h}+0.1\ \mathrm{kW·h}=1235.32\ \mathrm{kW·h}$。
【答案】
0.1；1235.32
【知识点】
电能计算；电能表读数
【点评】
本题考查电能的计算和电能表的读数，属于基础题型，关键是掌握单位换算和电能表的读数规则（最后一位为小数），难度不大。
【难度系数】
0.7
13. 一题多变 如图所示的电路中，电阻为$R_1$和$R_2$的两电阻器并联，$R_1=3\ \Omega$，$R_2=6\ \Omega$，闭合开关S，通过电阻为$R_1$的电阻器的电流$I_1=1\ \mathrm{A}$，则电源电压是
3
V，电路的总功率为4.5
W. 答案
13. 3 4.5
【解析】由图可知,电阻为$R_1$和$R_2$的两电阻器并联,则电源电压$U=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×3\ \Omega=3\ \mathrm{V}$;并联电路各支路两端电压相等,通过电阻为$R_2$的电阻器的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,则干路电流$I=I_1+I_2=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A}$,电路的总功率$P=UI=3\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$.
【解析】由图可知,电阻为$R_1$和$R_2$的两电阻器并联,则电源电压$U=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×3\ \Omega=3\ \mathrm{V}$;并联电路各支路两端电压相等,通过电阻为$R_2$的电阻器的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,则干路电流$I=I_1+I_2=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A}$,电路的总功率$P=UI=3\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$.
解析
【分析】
首先判断电路连接方式为R₁与R₂并联，根据并联电路的电压规律，各支路两端电压等于电源电压。已知R₁的电阻和通过它的电流，可利用欧姆定律计算电源电压；再根据并联电路电流规律求出干路总电流，最后结合电功率公式计算电路总功率。
【解析】
1. 确定电路为R₁、R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电源电压：
$U = U_1 = I_1R_1 = 1\ \mathrm{A} × 3\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$
2. 计算通过R₂的电流：
$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A}$
3. 根据并联电路电流规律，干路总电流：
$I = I_1 + I_2 = 1\ \mathrm{A} + 0.5\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{A}$
4. 计算电路总功率：
$P = UI = 3\ \mathrm{V} × 1.5\ \mathrm{A} = 4.5\ \mathrm{W}$
【答案】
3；4.5
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的基本规律和电功率的基础计算，属于常规基础题型，需熟练掌握并联电路的电压、电流特点，以及欧姆定律和电功率公式的应用。
【难度系数】
0.7
首先判断电路连接方式为R₁与R₂并联，根据并联电路的电压规律，各支路两端电压等于电源电压。已知R₁的电阻和通过它的电流，可利用欧姆定律计算电源电压；再根据并联电路电流规律求出干路总电流，最后结合电功率公式计算电路总功率。
【解析】
1. 确定电路为R₁、R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，因此电源电压：
$U = U_1 = I_1R_1 = 1\ \mathrm{A} × 3\ \Omega = 3\ \mathrm{V}$
2. 计算通过R₂的电流：
$I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A}$
3. 根据并联电路电流规律，干路总电流：
$I = I_1 + I_2 = 1\ \mathrm{A} + 0.5\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{A}$
4. 计算电路总功率：
$P = UI = 3\ \mathrm{V} × 1.5\ \mathrm{A} = 4.5\ \mathrm{W}$
【答案】
3；4.5
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的基本规律和电功率的基础计算，属于常规基础题型，需熟练掌握并联电路的电压、电流特点，以及欧姆定律和电功率公式的应用。
【难度系数】
0.7
(2025贵州中考改编)如图所示电路,电源电压为6 V,电阻器的电阻$R_1=10\ \Omega$,闭合开关后,电流表的示数为0.5 A,则电路的电功率为
变式1题图
3
W;电路工作30 s,电流通过电阻为$R_2$的电阻器做的功为15
J,电阻为$R_2$的电阻器的电功率为0.5
W.变式1题图
答案
变式1 3 15 0.5
【解析】由图可知,电阻为$R_1$和$R_2$的两电阻器串联,则电路的电功率$P_总=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$;根据欧姆定律可得,电阻为$R_1$的电阻器两端电压$U_1=IR_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可知,电阻为$R_2$的电阻器两端电压为1 V,电路工作30 s,电流通过电阻为$R_2$的电阻器做的功$W=U_2It=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×30\ \mathrm{s}=15\ \mathrm{J}$;电阻为$R_2$的电阻器的电功率$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{W}$.
【解析】由图可知,电阻为$R_1$和$R_2$的两电阻器串联,则电路的电功率$P_总=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$;根据欧姆定律可得,电阻为$R_1$的电阻器两端电压$U_1=IR_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可知,电阻为$R_2$的电阻器两端电压为1 V,电路工作30 s,电流通过电阻为$R_2$的电阻器做的功$W=U_2It=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×30\ \mathrm{s}=15\ \mathrm{J}$;电阻为$R_2$的电阻器的电功率$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{W}$.
解析
【分析】首先观察电路，R₁与R₂串联，电流表测量电路中的电流。解题思路：①利用电源电压和电路电流，通过电功率公式计算电路总电功率；②根据欧姆定律算出R₁两端的电压，结合串联电路电压规律求出R₂两端的电压；③利用电功公式计算电流通过R₂做的功；④再通过电功率公式算出R₂的电功率。
【解析】由电路图可知，R₁与R₂串联，电路电流I=0.5A，电源电压U=6V。
1. 电路的总电功率：根据公式$P=UI$，代入数据得$P_总=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$；
2. R₁两端的电压：根据欧姆定律$U=IR$，得$U_1=IR_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$；
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₂两端电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$；
4. 电流通过R₂做的功：根据电功公式$W=UIt$，代入数据得$W=U_2It=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×30\ \mathrm{s}=15\ \mathrm{J}$；
5. R₂的电功率：根据公式$P=UI$，代入数据得$P_2=U_2I=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{W}$（或用$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{W}$）。
【答案】3；15；0.5
【知识点】串联电路特点、电功率计算、电功计算
【点评】本题是串联电路的基础计算题，考查串联电路的电压规律及电功、电功率的基本公式应用，属于电学基础题型，只要掌握相关规律和公式即可正确解答。
【难度系数】0.8
【解析】由电路图可知，R₁与R₂串联，电路电流I=0.5A，电源电压U=6V。
1. 电路的总电功率：根据公式$P=UI$，代入数据得$P_总=UI=6\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$；
2. R₁两端的电压：根据欧姆定律$U=IR$，得$U_1=IR_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$；
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₂两端电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$；
4. 电流通过R₂做的功：根据电功公式$W=UIt$，代入数据得$W=U_2It=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×30\ \mathrm{s}=15\ \mathrm{J}$；
5. R₂的电功率：根据公式$P=UI$，代入数据得$P_2=U_2I=1\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{W}$（或用$P=\frac{W}{t}=\frac{15\ \mathrm{J}}{30\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{W}$）。
【答案】3；15；0.5
【知识点】串联电路特点、电功率计算、电功计算
【点评】本题是串联电路的基础计算题，考查串联电路的电压规律及电功、电功率的基本公式应用，属于电学基础题型，只要掌握相关规律和公式即可正确解答。
【难度系数】0.8
变式2 结合U-I图像
(2025贵州铜仁沿河四中一模改编)如图甲所示是小灯泡L的I-U关系图像.现将小灯泡L与电阻为R的电阻器连入如图乙所示的电路中,闭合开关S,小灯泡正常发光且功率为1.8 W,电压表示数为3 V,则电源电压为
变式2题图
(2025贵州铜仁沿河四中一模改编)如图甲所示是小灯泡L的I-U关系图像.现将小灯泡L与电阻为R的电阻器连入如图乙所示的电路中,闭合开关S,小灯泡正常发光且功率为1.8 W,电压表示数为3 V,则电源电压为
9
V,此时电阻器的电功率为0.9
W,电路正常工作5 min,消耗的电能为810
J.变式2题图
答案
变式2 9 0.9 810
【解析】根据图甲可知,当小灯泡L两端电压为6 V时,通过小灯泡的电流为0.3 A,此时小灯泡电功率$P_L=U_LI_L=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$,电压表测电阻器的两端电压,根据串联电路电压规律可知,电源电压$U=U_R+U_L=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$;串联电路电流处处相等,则$I_R=I=I_L=0.3\ \mathrm{A}$,则此时电阻器的电功率$P_R=U_RI_R=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$,电路正常工作5 min,消耗的电能$W=UIt=9\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}×5×60\ \mathrm{s}=810\ \mathrm{J}$.
【解析】根据图甲可知,当小灯泡L两端电压为6 V时,通过小灯泡的电流为0.3 A,此时小灯泡电功率$P_L=U_LI_L=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$,电压表测电阻器的两端电压,根据串联电路电压规律可知,电源电压$U=U_R+U_L=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$;串联电路电流处处相等,则$I_R=I=I_L=0.3\ \mathrm{A}$,则此时电阻器的电功率$P_R=U_RI_R=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$,电路正常工作5 min,消耗的电能$W=UIt=9\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}×5×60\ \mathrm{s}=810\ \mathrm{J}$.
解析
【分析】
要解决本题，需结合串联电路特点和小灯泡的I-U图像分析：首先根据小灯泡正常发光的功率，从图甲中找到对应的电流和电压；再利用串联电路电流、电压规律，结合已知的电阻器两端电压，计算电源电压；最后根据电功率公式和电能公式，分别求出电阻器的电功率和电路消耗的电能。
【解析】
由图甲可知，当小灯泡正常发光且功率为1.8W时，根据$P=UI$，对应电流为0.3A，此时小灯泡两端电压$U_L=6\ \mathrm{V}$，验证得$P_L=U_LI=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$，符合题意。
图乙中电阻$R$与灯泡$L$串联，电压表测$R$两端电压，即$U_R=3\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，电源电压$U=U_R+U_L=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$。
串联电路电流处处相等，故通过$R$的电流$I_R=I=0.3\ \mathrm{A}$，电阻器的电功率$P_R=U_RI_R=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$。
电路工作时间$t=5\ \mathrm{min}=300\ \mathrm{s}$，消耗的电能$W=UIt=9\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}×300\ \mathrm{s}=810\ \mathrm{J}$。
【答案】
9；0.9；810
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像与串联电路知识，考查学生从图像提取关键信息并运用电学公式计算的能力，属于中等难度的电学综合题。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合串联电路特点和小灯泡的I-U图像分析：首先根据小灯泡正常发光的功率，从图甲中找到对应的电流和电压；再利用串联电路电流、电压规律，结合已知的电阻器两端电压，计算电源电压；最后根据电功率公式和电能公式，分别求出电阻器的电功率和电路消耗的电能。
【解析】
由图甲可知，当小灯泡正常发光且功率为1.8W时，根据$P=UI$，对应电流为0.3A，此时小灯泡两端电压$U_L=6\ \mathrm{V}$，验证得$P_L=U_LI=6\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=1.8\ \mathrm{W}$，符合题意。
图乙中电阻$R$与灯泡$L$串联，电压表测$R$两端电压，即$U_R=3\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，电源电压$U=U_R+U_L=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$。
串联电路电流处处相等，故通过$R$的电流$I_R=I=0.3\ \mathrm{A}$，电阻器的电功率$P_R=U_RI_R=3\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{W}$。
电路工作时间$t=5\ \mathrm{min}=300\ \mathrm{s}$，消耗的电能$W=UIt=9\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}×300\ \mathrm{s}=810\ \mathrm{J}$。
【答案】
9；0.9；810
【知识点】
串联电路特点、电功率计算、电能计算
【点评】
本题结合I-U图像与串联电路知识，考查学生从图像提取关键信息并运用电学公式计算的能力，属于中等难度的电学综合题。
【难度系数】
0.6
14. 万唯原创 如图甲所示电路中，电源电压可调，电阻器的电阻$R_2 = 10\ \Omega$，闭合开关S，调节电源电压，使电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$的指针偏转情况完全相同，如图乙所示。求：
(1)电路的总功率是多少？
(2)调节电源电压，使电阻为$R_1$的电阻器的功率为2.5 W时，电源电压是多少？
(1)电路的总功率是多少？
(2)调节电源电压，使电阻为$R_1$的电阻器的功率为2.5 W时，电源电压是多少？
答案
14. 解:(1)图甲所示的电路为$R_1$与$R_2$的串联电路,电压表$\mathrm{V_1}$测电阻为$R_1$的电阻器两端的电压,电压表$\mathrm{V_2}$测电源电压,因两电压表指针偏转情况相同,则电压表$\mathrm{V_1}$接“0~3 V”测量范围,示数$U_1=1.5\ \mathrm{V}$,电压表$\mathrm{V_2}$接“0~15 V”测量范围,示数$U=7.5\ \mathrm{V}$,所以电源电压为7.5 V
电阻为$R_2$的电阻器两端的电压
$U_2=U-U_1=7.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$
电路中的电流$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
由P=UI可知,电路的总功率
$P=UI=7.5\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$
(2)由欧姆定律可知
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=2.5\ \Omega$
由$P=UI=\frac{U^2}{R}$可知,电阻为$R_1$的电阻器的功率为2.5 W时,其两端电压
$U_1'=\sqrt{P_1R_1}=\sqrt{2.5\ \mathrm{W}×2.5\ \Omega}=2.5\ \mathrm{V}$
此时电路电流
$I'=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{2.5\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$
则电源电压
$U'=U_1'+I'R_2=2.5\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{A}×10\ \Omega=12.5\ \mathrm{V}$
电阻为$R_2$的电阻器两端的电压
$U_2=U-U_1=7.5\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$
电路中的电流$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
由P=UI可知,电路的总功率
$P=UI=7.5\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=4.5\ \mathrm{W}$
(2)由欧姆定律可知
$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=2.5\ \Omega$
由$P=UI=\frac{U^2}{R}$可知,电阻为$R_1$的电阻器的功率为2.5 W时,其两端电压
$U_1'=\sqrt{P_1R_1}=\sqrt{2.5\ \mathrm{W}×2.5\ \Omega}=2.5\ \mathrm{V}$
此时电路电流
$I'=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{2.5\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$
则电源电压
$U'=U_1'+I'R_2=2.5\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{A}×10\ \Omega=12.5\ \mathrm{V}$
解析
【分析】
首先明确电路结构：图甲中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表V₁测R₁两端电压，电压表V₂测电源电压。根据串联电路电压规律，电源电压等于各部分电压之和，因此V₂的示数大于V₁的示数。两电压表指针偏转情况相同，说明它们选用的量程不同：V₁用0~3V量程，V₂用0~15V量程，两者读数为5倍关系。先读取两电压表示数，结合R₂的阻值算出电路电流，进而计算总功率；第二问先由第一问结果算出R₁的阻值，再根据R₁的功率求出其两端电压，最后结合串联电路规律算出电源电压。
【解析】
(1) 由图甲可知，R₁与R₂串联，V₁测R₁两端电压，V₂测电源电压。因串联电路总电压大于部分电路电压，且两电压表指针偏转相同，故V₁选用0~3V量程，分度值0.1V，示数U₁=1.5V；V₂选用0~15V量程，分度值0.5V，示数U=7.5V。
R₂两端电压：U₂=U - U₁=7.5V - 1.5V=6V。
电路电流：I=U₂/R₂=6V/10Ω=0.6A。
电路总功率：P=UI=7.5V×0.6A=4.5W。
(2) R₁的阻值：R₁=U₁/I=1.5V/0.6A=2.5Ω。
当R₁的功率P₁=2.5W时，由P=U²/R得，R₁两端电压：U₁'=√(P₁R₁)=√(2.5W×2.5Ω)=2.5V。
此时电路电流：I'=U₁'/R₁=2.5V/2.5Ω=1A。
电源电压：U'=U₁' + I'R₂=2.5V + 1A×10Ω=12.5V。
【答案】
(1) 4.5 W；(2) 12.5 V
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律、欧姆定律及电功率公式的应用，关键是根据电压表指针偏转相同判断量程，这是解题突破口，需掌握不同量程的读数关系，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构：图甲中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表V₁测R₁两端电压，电压表V₂测电源电压。根据串联电路电压规律，电源电压等于各部分电压之和，因此V₂的示数大于V₁的示数。两电压表指针偏转情况相同，说明它们选用的量程不同：V₁用0~3V量程，V₂用0~15V量程，两者读数为5倍关系。先读取两电压表示数，结合R₂的阻值算出电路电流，进而计算总功率；第二问先由第一问结果算出R₁的阻值，再根据R₁的功率求出其两端电压，最后结合串联电路规律算出电源电压。
【解析】
(1) 由图甲可知，R₁与R₂串联，V₁测R₁两端电压，V₂测电源电压。因串联电路总电压大于部分电路电压，且两电压表指针偏转相同，故V₁选用0~3V量程，分度值0.1V，示数U₁=1.5V；V₂选用0~15V量程，分度值0.5V，示数U=7.5V。
R₂两端电压：U₂=U - U₁=7.5V - 1.5V=6V。
电路电流：I=U₂/R₂=6V/10Ω=0.6A。
电路总功率：P=UI=7.5V×0.6A=4.5W。
(2) R₁的阻值：R₁=U₁/I=1.5V/0.6A=2.5Ω。
当R₁的功率P₁=2.5W时，由P=U²/R得，R₁两端电压：U₁'=√(P₁R₁)=√(2.5W×2.5Ω)=2.5V。
此时电路电流：I'=U₁'/R₁=2.5V/2.5Ω=1A。
电源电压：U'=U₁' + I'R₂=2.5V + 1A×10Ω=12.5V。
【答案】
(1) 4.5 W；(2) 12.5 V
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律、欧姆定律及电功率公式的应用，关键是根据电压表指针偏转相同判断量程，这是解题突破口，需掌握不同量程的读数关系，属于中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6
