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1.（2024·安徽中考）如图所示，电源两端电压为6 V，电阻$R_2=20\ \Omega$，闭合开关S，电压表示数为4 V，则通电100 s整个电路产生的热量为
120
J。答案
120 解析:由电路图可知,两电阻串联,电压表V测$R_2$两端的电压,根据串联电路电压的特点,通过电路的电流是$I=I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,则通电100 s整个电路产生的热量为$Q=W=UIt=6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s}=120\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
首先观察电路图，确定R₁与R₂为串联电路，电压表测量R₂两端的电压。要计算通电100s整个电路产生的热量，需先求出电路中的电流：根据串联电路电流处处相等的特点，结合电压表的示数和R₂的阻值，利用欧姆定律算出电路电流；再根据纯电阻电路中热量等于电功的关系，代入电源电压、电流和时间计算总热量。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压。
1. 求电路中的电流：
串联电路中各处电流相等，因此电路电流等于通过R₂的电流，根据欧姆定律：
$I = I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$
2. 计算整个电路产生的热量：
纯电阻电路中，电流产生的热量等于电流做的功，即$Q = W = UIt$，代入电源电压$U=6\ \mathrm{V}$、电流$I=0.2\ \mathrm{A}$、时间$t=100\ \mathrm{s}$：
$Q = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$
【答案】
120
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电热计算
【点评】
本题为电学基础计算题，考查串联电路规律、欧姆定律及电热公式的应用，解题关键是明确电路连接方式和电压表测量对象，步骤清晰易操作，属于常规题型。
【难度系数】
0.6
首先观察电路图，确定R₁与R₂为串联电路，电压表测量R₂两端的电压。要计算通电100s整个电路产生的热量，需先求出电路中的电流：根据串联电路电流处处相等的特点，结合电压表的示数和R₂的阻值，利用欧姆定律算出电路电流；再根据纯电阻电路中热量等于电功的关系，代入电源电压、电流和时间计算总热量。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压。
1. 求电路中的电流：
串联电路中各处电流相等，因此电路电流等于通过R₂的电流，根据欧姆定律：
$I = I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$
2. 计算整个电路产生的热量：
纯电阻电路中，电流产生的热量等于电流做的功，即$Q = W = UIt$，代入电源电压$U=6\ \mathrm{V}$、电流$I=0.2\ \mathrm{A}$、时间$t=100\ \mathrm{s}$：
$Q = 6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 100\ \mathrm{s} = 120\ \mathrm{J}$
【答案】
120
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电热计算
【点评】
本题为电学基础计算题，考查串联电路规律、欧姆定律及电热公式的应用，解题关键是明确电路连接方式和电压表测量对象，步骤清晰易操作，属于常规题型。
【难度系数】
0.6
2.（2025·成都中考）小彬想制作一款有“低温”“中温”“高温”三个挡位的电加热器，电路如图所示。电源电压为24 V，S₂为单刀多掷开关，R₁是阻值为12 Ω的电热丝，R₂为某种材料制成粗细均匀的电热丝，最大阻值为24 Ω，触点2为R₂的中点位置。当S₁闭合，S₂拨到触点3时，加热器处于
高温
挡；加热器在“中温”挡下工作1 min，电路消耗的总电能是1440
J。答案
高温 1440 解析:由图可知,当$\mathrm{S}_1$闭合,$\mathrm{S}_2$拨到触点3时,只有$R_1$工作,此时电路的电阻最小,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,电路的总功率最大,电加热器处于高温挡;当$\mathrm{S}_2$拨到触点1时,$R_1$、$R_2$串联,电路的总电阻最大,总功率最小,电加热器处于低温挡;当$\mathrm{S}_2$拨到触点2时,触点2为$R_2$的中点位置,$R_1$与$\frac{1}{2}R_2$串联,电路的总电阻较小,总功率较大,电加热器处于中温挡;此时电路中的总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+\frac{1}{2}R_2=12\ \Omega+\frac{1}{2} × 24\ \Omega=24\ \Omega$,电加热器在中温挡工作1 min消耗的电能:$W=\frac{U^2}{R_{\mathrm{总}}}t=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \Omega} × 1 × 60\ \mathrm{s}=1\ 440\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】要判断电加热器的挡位，需根据不同开关状态分析电路总电阻：电源电压不变时，由公式$P=\frac{U^2}{R}$可知，总电阻越小，总功率越大，挡位越高；反之挡位越低。确定中温挡的电路结构后，利用电功公式计算消耗的电能。
【解析】1. 判断挡位：当$S_1$闭合，$S_2$拨到触点3时，只有$R_1$接入电路，总电阻$R=R_1=12\ \Omega$，总电阻最小，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，总功率最大，因此加热器处于高温挡。
2. 计算中温挡电能：中温挡时$S_2$拨到触点2，$R_1$与$\frac{1}{2}R_2$串联，总电阻$R_{总}=R_1+\frac{1}{2}R_2=12\ \Omega+\frac{1}{2}×24\ \Omega=24\ \Omega$。工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据电功公式$W=\frac{U^2}{R_{总}}t$，代入$U=24\ \mathrm{V}$，得$W=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \Omega}×60\ \mathrm{s}=1440\ \mathrm{J}$。
【答案】高温；1440
【知识点】电功率计算、电功计算、串联电路电阻
【点评】本题结合电热器挡位问题，考查电路分析、电功率与电功的计算，关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断挡位：当$S_1$闭合，$S_2$拨到触点3时，只有$R_1$接入电路，总电阻$R=R_1=12\ \Omega$，总电阻最小，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，总功率最大，因此加热器处于高温挡。
2. 计算中温挡电能：中温挡时$S_2$拨到触点2，$R_1$与$\frac{1}{2}R_2$串联，总电阻$R_{总}=R_1+\frac{1}{2}R_2=12\ \Omega+\frac{1}{2}×24\ \Omega=24\ \Omega$。工作时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，根据电功公式$W=\frac{U^2}{R_{总}}t$，代入$U=24\ \mathrm{V}$，得$W=\frac{(24\ \mathrm{V})^2}{24\ \Omega}×60\ \mathrm{s}=1440\ \mathrm{J}$。
【答案】高温；1440
【知识点】电功率计算、电功计算、串联电路电阻
【点评】本题结合电热器挡位问题，考查电路分析、电功率与电功的计算，关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】0.6
3. (2025·合肥市寿春中学模拟)如图为一款电加热眼罩的内部结构,10根一样的具有发热、控温双重功能的PTC加热丝与金属导线相连,其两端供电的电压恒为6 V,正常工作时每根加热丝的电阻均为100 Ω。则该电加热眼罩正常工作1 min产生的热量为
216
J。答案
216 解析:由图可知,10根加热丝并联,根据并联电路特点可知,每根加热丝两端的电压均为6 V,通过每根加热丝的电流$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.06\ \mathrm{A}$,干路的总电流$I_{\mathrm{总}}=10I=10 × 0.06\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,该电加热眼罩正常工作1 min产生的热量$Q=W=UI_{\mathrm{总}}t=6\ \mathrm{V} × 0.6\ \mathrm{A} × 1 × 60\ \mathrm{s}=216\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】首先观察电路图，确定10根PTC加热丝为并联连接，电源电压恒为6V，因此每根加热丝两端电压等于电源电压。接下来需先计算单根加热丝的电流，再求出干路总电流，最后利用纯电阻电路中热量等于电功的关系，计算正常工作1min产生的热量。
【解析】
1. 判断电路连接：由图可知，10根加热丝并联，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，每根加热丝电阻$R=100\ \Omega$。
2. 计算单根加热丝电流：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，单根加热丝的电流$I_1=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.06\ \mathrm{A}$。
3. 计算干路总电流：并联电路总电流等于各支路电流之和，因此总电流$I_{\mathrm{总}}=10I_1=10×0.06\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$。
4. 计算产生的热量：纯电阻电路中，热量等于电功，即$Q=W=UI_{\mathrm{总}}t$，时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，代入得$Q=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=216\ \mathrm{J}$。
【答案】216
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电热计算
【点评】本题考查并联电路的规律及电热的计算，属于基础电学应用题，关键是正确判断电路连接方式，结合相关公式逐步计算，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 判断电路连接：由图可知，10根加热丝并联，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，每根加热丝电阻$R=100\ \Omega$。
2. 计算单根加热丝电流：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，单根加热丝的电流$I_1=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.06\ \mathrm{A}$。
3. 计算干路总电流：并联电路总电流等于各支路电流之和，因此总电流$I_{\mathrm{总}}=10I_1=10×0.06\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$。
4. 计算产生的热量：纯电阻电路中，热量等于电功，即$Q=W=UI_{\mathrm{总}}t$，时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$，代入得$Q=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}×60\ \mathrm{s}=216\ \mathrm{J}$。
【答案】216
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电热计算
【点评】本题考查并联电路的规律及电热的计算，属于基础电学应用题，关键是正确判断电路连接方式，结合相关公式逐步计算，难度适中。
【难度系数】0.6
4. (2024·滁州期末)如图甲所示电路中,电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中,两电表的示数关系如图乙所示,小灯泡的额定功率是
0.625
W。答案
0.625 解析:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。小灯泡的额定电压为2.5 V,由图乙可知,此时通过小灯泡的电流,即额定电流为$I_{\mathrm{L}}=0.25\ \mathrm{A}$。则小灯泡的额定功率$P_{\mathrm{额}}=U_{\mathrm{L}}I_{\mathrm{L}}=2.5\ \mathrm{V} × 0.25\ \mathrm{A}=0.625\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】要计算小灯泡的额定功率，需先明确小灯泡的额定电压，再从I-U图像中找到额定电压对应的额定电流，最后根据电功率公式计算。首先分析电路：图甲中灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流；小灯泡额定电压为2.5V，对应图乙中U=2.5V时的电流即为额定电流，代入公式即可求出额定功率。
【解析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。已知小灯泡的额定电压为2.5V，观察图乙，当灯泡两端电压为额定电压2.5V时，对应的电流（即额定电流）为0.25A。根据电功率公式，小灯泡的额定功率：$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=0.625\ \mathrm{W}$。
【答案】0.625
【知识点】额定功率、串联电路、I-U图像
【点评】本题结合串联电路特点和I-U图像，考查额定功率的计算，关键是从图像中提取额定电压对应的电流，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。已知小灯泡的额定电压为2.5V，观察图乙，当灯泡两端电压为额定电压2.5V时，对应的电流（即额定电流）为0.25A。根据电功率公式，小灯泡的额定功率：$P_{额}=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V}×0.25\ \mathrm{A}=0.625\ \mathrm{W}$。
【答案】0.625
【知识点】额定功率、串联电路、I-U图像
【点评】本题结合串联电路特点和I-U图像，考查额定功率的计算，关键是从图像中提取额定电压对应的电流，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.7
5. 新素材 创新装置（2025·马鞍山期末）王铭同学买了一个三挡位的家用电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图所示，$R_1$、$R_2$为加热电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。已知电阻$R_2=80\ \Omega$，中温挡的功率为605 W，则高温挡的功率为
1210
W。答案
1210 解析:根据$P=UI=\frac{U^2}{R}$可知,电源电压一定,总电阻越大,总功率越小;旋转开关接1时,$R_1$与$R_2$串联;当旋转开关接2时,只有$R_1$接入电路;当旋转开关接3时,$R_1$与$R_2$并联接入电路;故旋转开关接1时,$R_1$与$R_2$串联,此时的总电阻最大,总功率最小,为低温挡;当旋转开关接2时,只有$R_1$接入电路,为中温挡;当旋转开关接3时,$R_1$与$R_2$并联接入电路,总电阻最小,总功率最大,为高温挡;中温挡的功率为605 W,则$R_1$的阻值为$R_1=\frac{U^2}{P_{\mathrm{中}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{605\ \mathrm{W}}=80\ \Omega$,当旋转开关接3时,$R_1$与$R_2$并联接入电路,为高温挡,高温挡的功率为$P_{\mathrm{总}}=P_1+P_2=\frac{U^2}{R_1}+\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}+\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}=1\ 210\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确不同挡位对应的电路连接方式，结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析：家庭电路电压固定为220V，根据公式可知，总电阻越小，总功率越大，挡位越高。首先判断中温挡对应的电路（仅$R_1$接入），利用中温挡功率求出$R_1$的阻值；再判断高温挡对应的电路（$R_1$与$R_2$并联），并联时总功率等于各支路功率之和，进而计算高温挡功率。
【解析】
家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电源电压一定时，总电阻越小，总功率越大，挡位越高：
1. 判断挡位对应的电路：
旋转开关接2时，只有$R_1$接入电路，为中温挡，已知中温挡功率$P_{\mathrm{中}}=605\ \mathrm{W}$；
旋转开关接3时，$R_1$与$R_2$并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，为高温挡；
旋转开关接1时，$R_1$与$R_2$串联，总电阻最大，功率最小，为低温挡。
2. 计算$R_1$的阻值：
由$P=\frac{U^2}{R}$变形得$R=\frac{U^2}{P}$，则$R_1=\frac{U^2}{P_{\mathrm{中}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{605\ \mathrm{W}}=80\ \Omega$。
3. 计算高温挡功率：
并联电路中各支路电压等于电源电压，因此：
$R_1$的功率$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}=605\ \mathrm{W}$，
$R_2$的功率$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}=605\ \mathrm{W}$，
高温挡总功率$P_{\mathrm{高}}=P_1+P_2=605\ \mathrm{W}+605\ \mathrm{W}=1210\ \mathrm{W}$。
【答案】
1210
【知识点】
电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题结合家用电烤炉的挡位切换场景，考查电功率公式的应用，核心是正确判断不同挡位对应的电路连接方式，利用并联电路功率叠加的特点计算总功率，属于电功率应用的基础题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确不同挡位对应的电路连接方式，结合电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$分析：家庭电路电压固定为220V，根据公式可知，总电阻越小，总功率越大，挡位越高。首先判断中温挡对应的电路（仅$R_1$接入），利用中温挡功率求出$R_1$的阻值；再判断高温挡对应的电路（$R_1$与$R_2$并联），并联时总功率等于各支路功率之和，进而计算高温挡功率。
【解析】
家庭电路电压$U=220\ \mathrm{V}$，根据$P=\frac{U^2}{R}$，电源电压一定时，总电阻越小，总功率越大，挡位越高：
1. 判断挡位对应的电路：
旋转开关接2时，只有$R_1$接入电路，为中温挡，已知中温挡功率$P_{\mathrm{中}}=605\ \mathrm{W}$；
旋转开关接3时，$R_1$与$R_2$并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，为高温挡；
旋转开关接1时，$R_1$与$R_2$串联，总电阻最大，功率最小，为低温挡。
2. 计算$R_1$的阻值：
由$P=\frac{U^2}{R}$变形得$R=\frac{U^2}{P}$，则$R_1=\frac{U^2}{P_{\mathrm{中}}}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{605\ \mathrm{W}}=80\ \Omega$。
3. 计算高温挡功率：
并联电路中各支路电压等于电源电压，因此：
$R_1$的功率$P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}=605\ \mathrm{W}$，
$R_2$的功率$P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(220\ \mathrm{V})^2}{80\ \Omega}=605\ \mathrm{W}$，
高温挡总功率$P_{\mathrm{高}}=P_1+P_2=605\ \mathrm{W}+605\ \mathrm{W}=1210\ \mathrm{W}$。
【答案】
1210
【知识点】
电功率计算、串并联电路特点
【点评】
本题结合家用电烤炉的挡位切换场景，考查电功率公式的应用，核心是正确判断不同挡位对应的电路连接方式，利用并联电路功率叠加的特点计算总功率，属于电功率应用的基础题目。
【难度系数】
0.5
6. (2024·威海中考)如图所示,电源电压恒定,电流表的量程为“0~3 A”,$R_0=15\ \Omega$。只闭合开关S,滑动变阻器R(40 Ω 1 A)的滑片P处于中点时,小灯泡L(3 V 1.8 W)正常发光,则电源电压为
15
V。当开关全部闭合时,在保证电路安全的前提下,该电路消耗的最大功率为30
W(不考虑灯丝电阻的变化)。答案
15 30 解析:只闭合开关S,此时变阻器与灯泡串联,滑动变阻器R(40 Ω 1 A)的滑片P处于中点时,接入电路的电阻为20 Ω,不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的阻值为$R_{\mathrm{L}}=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{1.8\ \mathrm{W}}=5\ \Omega$,灯泡正常发光,则电路中的电流为$I=\frac{U_{\mathrm{额}}}{R_{\mathrm{L}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,则电源电压为$U=IR_{\mathrm{总}}=I(R_{\mathrm{中}}+R_{\mathrm{L}})=0.6\ \mathrm{A} × (20\ \Omega+5\ \Omega)=15\ \mathrm{V}$。当开关全部闭合时,灯泡短路,滑动变阻器和定值电阻并联,当电流最大时,电路消耗的电功率最大,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,则滑动变阻器的最大功率为$P_{\mathrm{滑}}=UI_{\mathrm{滑}}=15\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A}=15\ \mathrm{W}$,此时变阻器接入电路电阻为15 Ω,在其可调范围内,定值电阻的功率为$P_0=\frac{U^2}{R_0}=\frac{(15\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega}=15\ \mathrm{W}$,则电路的最大功率为$P_{\mathrm{max}}=P_{\mathrm{滑}}+P_0=15\ \mathrm{W}+15\ \mathrm{W}=30\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先根据开关状态判断电路连接方式：只闭合S时，滑动变阻器与灯泡串联，滑片在中点时滑动变阻器接入电阻为20Ω，灯泡正常发光，可通过灯泡额定参数计算电路电流，进而求出电源电压；当所有开关闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻R₀并联，需结合各元件的额定参数和电流表量程，确定并联时的最大总电流，从而计算电路的最大功率。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻：
根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，可得小灯泡电阻 $ R_L = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2}{1.8\ \mathrm{W}} = 5\ \Omega $。
2. 求电源电压：
只闭合开关S时，滑动变阻器滑片P在中点，接入电阻 $ R_{中} = \frac{40\ \Omega}{2} = 20\ \Omega $，此时滑动变阻器与灯泡串联；灯泡正常发光，电路电流 $ I = \frac{U_{额}}{R_L} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $；
根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压 $ U = I(R_{中} + R_L) = 0.6\ \mathrm{A} × (20\ \Omega + 5\ \Omega) = 15\ \mathrm{V} $。
3. 求电路最大功率：
当所有开关闭合时，灯泡L被短路，滑动变阻器R与定值电阻 $ R_0 =15\ \Omega $ 并联；
定值电阻 $ R_0 $ 的电流 $ I_0 = \frac{U}{R_0} = \frac{15\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} =1\ \mathrm{A} $，功率 $ P_0 = UI_0 =15\ \mathrm{V} ×1\ \mathrm{A}=15\ \mathrm{W} $；
滑动变阻器铭牌标有“40Ω 1A”，即允许通过的最大电流为1A，其最大功率 $ P_{滑} = UI_{滑最大}=15\ \mathrm{V} ×1\ \mathrm{A}=15\ \mathrm{W} $；
电流表量程为0~3A，总电流 $ I_{总}=I_0 + I_{滑最大}=1\ \mathrm{A}+1\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{A} ＜3\ \mathrm{A} $，符合安全要求；
因此电路最大功率 $ P_{max}=P_0 + P_{滑}=15\ \mathrm{W}+15\ \mathrm{W}=30\ \mathrm{W} $。
【答案】
15；30
【知识点】
欧姆定律；电功率计算；串并联电路特点
【点评】
本题为中考电学综合题，考查串并联电路分析、欧姆定律与电功率的综合应用，需准确判断不同开关状态下的电路结构，结合元件额定参数和电表量程确定安全工作条件，解题关键是理清电路连接关系，合理应用公式计算。
【难度系数】
0.6
首先根据开关状态判断电路连接方式：只闭合S时，滑动变阻器与灯泡串联，滑片在中点时滑动变阻器接入电阻为20Ω，灯泡正常发光，可通过灯泡额定参数计算电路电流，进而求出电源电压；当所有开关闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻R₀并联，需结合各元件的额定参数和电流表量程，确定并联时的最大总电流，从而计算电路的最大功率。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻：
根据电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，可得小灯泡电阻 $ R_L = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} = \frac{(3\ \mathrm{V})^2}{1.8\ \mathrm{W}} = 5\ \Omega $。
2. 求电源电压：
只闭合开关S时，滑动变阻器滑片P在中点，接入电阻 $ R_{中} = \frac{40\ \Omega}{2} = 20\ \Omega $，此时滑动变阻器与灯泡串联；灯泡正常发光，电路电流 $ I = \frac{U_{额}}{R_L} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $；
根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压 $ U = I(R_{中} + R_L) = 0.6\ \mathrm{A} × (20\ \Omega + 5\ \Omega) = 15\ \mathrm{V} $。
3. 求电路最大功率：
当所有开关闭合时，灯泡L被短路，滑动变阻器R与定值电阻 $ R_0 =15\ \Omega $ 并联；
定值电阻 $ R_0 $ 的电流 $ I_0 = \frac{U}{R_0} = \frac{15\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} =1\ \mathrm{A} $，功率 $ P_0 = UI_0 =15\ \mathrm{V} ×1\ \mathrm{A}=15\ \mathrm{W} $；
滑动变阻器铭牌标有“40Ω 1A”，即允许通过的最大电流为1A，其最大功率 $ P_{滑} = UI_{滑最大}=15\ \mathrm{V} ×1\ \mathrm{A}=15\ \mathrm{W} $；
电流表量程为0~3A，总电流 $ I_{总}=I_0 + I_{滑最大}=1\ \mathrm{A}+1\ \mathrm{A}=2\ \mathrm{A} ＜3\ \mathrm{A} $，符合安全要求；
因此电路最大功率 $ P_{max}=P_0 + P_{滑}=15\ \mathrm{W}+15\ \mathrm{W}=30\ \mathrm{W} $。
【答案】
15；30
【知识点】
欧姆定律；电功率计算；串并联电路特点
【点评】
本题为中考电学综合题，考查串并联电路分析、欧姆定律与电功率的综合应用，需准确判断不同开关状态下的电路结构，结合元件额定参数和电表量程确定安全工作条件，解题关键是理清电路连接关系，合理应用公式计算。
【难度系数】
0.6
二、选择题
7. (2025·巴中中考)“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997 kg的$\ce{CO_{2}}$排放，在日常生活中1度电可以使（
A.80 W的电视机正常工作50 h
B.40 W的日光灯正常工作60 h
C.50 W的电风扇正常工作20 h
D.1 000 W的电吹风机正常工作5 h
7. (2025·巴中中考)“地球一小时”活动，号召人们在每年3月最后一个星期六关灯一小时，以响应节能减排的环保要求，每节约一度电可以减少0.997 kg的$\ce{CO_{2}}$排放，在日常生活中1度电可以使（
C
）A.80 W的电视机正常工作50 h
B.40 W的日光灯正常工作60 h
C.50 W的电风扇正常工作20 h
D.1 000 W的电吹风机正常工作5 h
答案
C 解析:80 W的电视机正常工作50 h消耗的电能$W=Pt=80 × 10^{-3}\ \mathrm{kW} × 50\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{kW·h}$,选项A错误;40 W的日光灯正常工作60 h消耗的电能$W=Pt=40 × 10^{-3}\ \mathrm{kW} × 60\ \mathrm{h}=2.4\ \mathrm{kW·h}$,选项B错误;50 W的电风扇正常工作20 h消耗的电能$W=Pt=50 × 10^{-3}\ \mathrm{kW} × 20\ \mathrm{h}=1\ \mathrm{kW·h}$,选项C正确;1 000 W的电吹风机正常工作5 h消耗的电能$W=Pt=1\ 000 × 10^{-3}\ \mathrm{kW} × 5\ \mathrm{h}=5\ \mathrm{kW·h}$,选项D错误。
解析
【分析】本题考查电能的计算，解题思路是利用电能计算公式$ W = Pt $，注意单位换算：功率单位需从瓦（W）转换为千瓦（kW，1kW=1000W），电能单位为度（即$ \mathrm{kW·h} $），分别计算每个选项中用电器消耗的电能，与1度（$ 1\ \mathrm{kW·h} $）对比，选出正确选项。
【解析】根据电能公式$ W = Pt $，将功率单位换算为kW（$ 1\ \mathrm{kW}=1000\ \mathrm{W} $），电能单位为$ \mathrm{kW·h} $（即度）：
选项A：$ P=80\ \mathrm{W}=0.08\ \mathrm{kW} $，$ t=50\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.08\ \mathrm{kW}×50\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误；
选项B：$ P=40\ \mathrm{W}=0.04\ \mathrm{kW} $，$ t=60\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.04\ \mathrm{kW}×60\ \mathrm{h}=2.4\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误；
选项C：$ P=50\ \mathrm{W}=0.05\ \mathrm{kW} $，$ t=20\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.05\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}=1\ \mathrm{kW·h} $，等于1度，正确；
选项D：$ P=1000\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{kW} $，$ t=5\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=1\ \mathrm{kW}×5\ \mathrm{h}=5\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误。
【答案】C
【知识点】电能的计算、单位换算
【点评】本题为中考基础题，主要考查电能计算公式$ W=Pt $的应用及单位换算，只要掌握公式和单位转换方法，细心计算即可得出正确答案，属于易得分题。
【难度系数】0.8
【解析】根据电能公式$ W = Pt $，将功率单位换算为kW（$ 1\ \mathrm{kW}=1000\ \mathrm{W} $），电能单位为$ \mathrm{kW·h} $（即度）：
选项A：$ P=80\ \mathrm{W}=0.08\ \mathrm{kW} $，$ t=50\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.08\ \mathrm{kW}×50\ \mathrm{h}=4\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误；
选项B：$ P=40\ \mathrm{W}=0.04\ \mathrm{kW} $，$ t=60\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.04\ \mathrm{kW}×60\ \mathrm{h}=2.4\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误；
选项C：$ P=50\ \mathrm{W}=0.05\ \mathrm{kW} $，$ t=20\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=0.05\ \mathrm{kW}×20\ \mathrm{h}=1\ \mathrm{kW·h} $，等于1度，正确；
选项D：$ P=1000\ \mathrm{W}=1\ \mathrm{kW} $，$ t=5\ \mathrm{h} $，消耗电能$ W=Pt=1\ \mathrm{kW}×5\ \mathrm{h}=5\ \mathrm{kW·h} $，不等于1度，错误。
【答案】C
【知识点】电能的计算、单位换算
【点评】本题为中考基础题，主要考查电能计算公式$ W=Pt $的应用及单位换算，只要掌握公式和单位转换方法，细心计算即可得出正确答案，属于易得分题。
【难度系数】0.8
