18.2 电功率 练习（解析版含2021中考真题）-2021-2022学年人教版物理九年级全一册

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一．选择题（共6小题）
1．（2021?湘西州）小新在家做作业时偶然发现桌上台灯标有“12W”的字样，通过查阅资料终于明白“12W”表示该台灯的（　　）
A．实际功率 B．额定功率 C．实际电压 D．额定电压
2．（2021?辽阳）如图所示的电路板，正面只有一个开关和两个灯泡，电源及导线均在电路板背面。闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列判断正确的是（　　）
A．L3和L2是并联的
B．L2不发光的原因是灯丝断了
C．L1的电阻大于L3的电阻
D．L3替换L1后，电路的总功率变小
3．（2021?黑龙江）将“220V 60W”的灯泡L1和“220V 40W”的灯泡L2，串联在220V的电源上，组成闭合电路（设灯丝电阻不变），则下列说法正确的是（　　）
A．灯泡L1比灯泡L2亮
B．灯泡L2比灯泡L1亮
C．两灯泡的总功率大于40W
D．两灯泡的实际功率都变为其额定功率的一半
4．（2021?广东）如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　）
A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗
C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗
5．（2021?济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（　　）
A．10W B．15W C．25W D．30W
6．（2021?绥化）图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　）
①电源电压为9V
②电阻R的阻值为10Ω
③电路消耗的总功率为2.7W
④通过电阻R的电流为0.6A
A．只有①②③正确 B．只有②③④正确
C．只有①③正确 D．只有②④正确
二．填空题（共10小题）
7．（2021?常州）如图所示的电路，R1的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V，则R2的阻值为 　 　Ω，电路总功率为 　 　W。
8．（2021?盘锦）如图所示的电路中，电源电压3V不变，灯L1标有“3V 3W”字样，灯L2标有“3V 1.5W”字样。若使L1、L2都正常发光，需闭合开关 　 　；只闭合开关S3时，　 　较亮。（不考虑灯丝电阻的变化）
9．（2021?恩施州）如图所示，电源电压6V保持不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω，若只闭合S2、R1与R2两端电压之比为 　 　；若同时闭合三个开关，R2与R3电流之比为 　 　；电路中的最大功率可达 　 　W。
10．（2021?营口）将“12V 12W”的小灯泡L1和“12V 6W”的小灯泡L2串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是 　 　，电源电压是 　 　V，发光较暗的小灯泡的实际功率是 　 　W。（灯丝电阻不变）
11．（2021?海南）如图所示，电源电压和灯泡L的电阻不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样。当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，电流表示数为2.0A，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，电源电压U为 　 　V，灯泡L的实际电功率P为 　 　W。
12．（2021?齐齐哈尔）如图所示的电路中，L1标有“6V 3W”字样，L2标有“3V 3W”字样，闭合开关后，两灯均发光，此时两电压表示数之比为U1：U2＝　 　；若两灯并联后接入3V电路中，则L1、L2两灯的实际电功率之比为P1：P2＝　 　（忽略温度对灯丝电阻的影响）。
13．（2021?苏州）如图，甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，则两表均为 　 　表。两电阻大小之比R1：R2为 　 　，电路总功率为P1，同时更换两电表种类，调整开关状态，使两表均有正常示数，此时电路总功率为P2，则P1：P2为 　 　。
14．（2021?天津）电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝　 　。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝　 　。
15．（2021?岳阳）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为 　 　V，灯的额定功率为 　 　W。
16．（2021?云南）如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝　 　，L2消耗的实际功率P2　 　P2′（选填“＞”、“＝”或“＜”）。
三．计算题（共7小题）
17．（2021?百色）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为多大？电路总功率为多大？
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。
18．（2021?安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
19．（2021?郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。
20．（2021?北京）如图所示的是某款家用电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中。电热器高温挡的功率为990W，低温挡的功率为110W。
求：
（1）低温挡时通过电路的电流；
（2）电热丝R2的阻值。
21．（2021?河北）如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0＝50Ω，电源电压不变，电流表的量程为“0～0.6A”、“0～3A”，闭合开关，小灯泡L正常发光。
（1）求R0的功率和电源电压；
（2）拆除小灯泡L，从规格分别为“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？
22．（2021?泰州）如图是一款煲汤用的电热锅工作原理的简化电路图，该电热锅有两挡，分别是高温挡和保温挡。R1与R2均为电热丝，R1的阻值为66Ω，S1为温控开关，保温挡时的总功率是440W。求：
（1）保温挡时电路中的电流；
（2）高温挡时的电功率；
（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是多少kW?h。
23．（2021?昆明）如图所示的电路，电源电压为6V保持不变，R1＝4Ω。开关闭合，滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，求：
（1）电压表V2的示数；
（2）电流表的示数；
（3）整个电路的功率；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功。
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．【解答】解：某台灯铭牌上标有“12W”字样，就是指灯的额定功率为12W。
故选：B。
2．【解答】解：
AB、闭合开关，看见L1发光，L2不发光；用灯泡L3替换L1，发现L2和L3同时发光，因为替换的是发光的灯泡，替换后原来不发光的灯泡L2也发光了，说明灯泡L2的灯丝没有断；
若原来L1和L2并联，用灯泡L3替换L1后，根据并联电路中各支路互不影响的特点可知，对L2支路无影响，L2应该仍然不发光，而替换后发现L2和L3同时发光，所以两灯泡不是并联，即原来L1和L2是串联的，则替换后L2和L3是串联的，原来L2不发光是因为L2的实际功率太小造成的，故AB错误；
CD、替换前后的电路图如图所示，
原来L2不发光是因为L2的实际功率太小，现在L2发光，说明L2的实际功率增大了，L2的阻值不变，则由P＝I2R可知，替换后电路中电流增大了，电源电压不变，根据P＝UI可知，电路的总功率变大，故D错误。
原来的总电阻R＝R1+R2，现在的总电阻R＝R2+R3，
因替换后电路中电流增大了，根据欧姆定律可知电路的总电阻减小了，
所以由前后两次总电阻的表达式可知R3＜R1，即L1的电阻大于L3的电阻，故C正确；
故选：C。
3．【解答】解：由P＝得：L1、L2的电阻分别为：
R1＝＝≈806.7Ω；
R2＝＝＝1210Ω；
则两灯串联时，电流相等，由P＝I2R可得，灯泡L1的功率小于L2的功率，故灯泡L2要比L1亮，故A错误，B正确；
串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时通过电路的电流：I＝＝≈0.11A，
两灯实际消耗的功率：P1′＝I2R1＝（0.11A）2×806.7Ω≈9.76W≠30W，
P2′＝I2R2＝（0.11A）2×1210Ω≈14.64W≠20W，
两灯泡的总功率为：P＝P1′+P2′＝9.76W+14.64W＝24.4W＜40W，故CD错误。
故选：B。
4．【解答】解：
由P＝可得两灯的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝6Ω，
比较可知R1＞R2；
在开关S闭合的前提下，①只闭合S1，灯泡L1、L串联接入电路，②只闭合S2，灯泡L2、L串联接入电路，
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，且R1＞R2，所以R总1＞R总2，由欧姆定律可知I1＜I2，即在②中的电流大；
因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，所以根据公式P＝I2R可知，灯泡L在②中比在①中的电功率大，亮度较亮。
故选：A。
5．【解答】解：（1）由电路图知，当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联，
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率：
PL＝I2RL＝I2×8Ω＝2W，
解得：I＝0.5A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+RL+R2）；
（2）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R2串联，
此时电路中的电流：
I′＝＝＝＝+I＝+0.5A＝+0.5A，
灯泡的实际功率：
PL′＝（I′）2RL＝（+0.5A）2×8Ω，
当R2＝0时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝24.5W，
当R2＝8Ω时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝10.125W，
因为R2＜RL，
所以10.125W＜PL′＜24.5W，结合选项可知，B符合，ACD不符合。
故选：B。
6．【解答】解：闭合开关，R和L串联，电压表测量R两端的电压。
①小灯泡的实际功率为1.8W，从图甲且根据P＝UI可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V，电压表示数为3V，则R两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝6V+3V＝9V，故①正确；
④通过灯泡的电流为0.3A，则通过R的电流也为0.3A，故④错误；
②根据欧姆定律可知R＝＝＝10Ω，故②正确；
③电路消耗的总功率P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W，故③正确；
故只有①②③正确。
故选：A。
二．填空题（共10小题）
7．【解答】解：闭合开关S，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过R2的电流，
根据欧姆定律可知R2的阻值R2＝＝＝10Ω，通过R1的电流I1＝＝＝0.2A，
根据并联电路的电流特点可知总电流I＝0.2A+0.3A＝0.5A，
电路总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。
故答案为：10；1.5。
8．【解答】解：（1）由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，
所以，要使两灯同时正常发光，需要将两灯泡并联，由图知，应只闭合开关S1、S2；
（2）由P＝UI，I＝得，R＝，
两灯的额大功率相等，灯L1额定功率较大，所以电阻较小，即R1＜R2；
只闭合S3时，两灯串联，串联电路电流处处相等，根据P＝I2R可知，L2的电阻大，其实际功率大，发光更亮，即L2比L1亮。
故答案为：S1、S2；L2。
9．【解答】解：（1）由图知，若只闭合S2，R1、R2串联，
因为串联电路电流处处相等，所以此时R1与R2两端的电压之比为：
＝＝＝＝；
（2）若同时闭合三个开关，对R1短路，电阻R2、R3并联，
因为并联电路各支路电压相等，所以R2与R3电流之比：
＝＝＝＝；
（3）根据电阻的串并联特点和P＝可知同时闭合三个开关电阻R2、R3并联时电路中当时总电阻最小，则电路中的功率最大，
则P最大＝P2+P3＝+＝+＝3W。
故答案为：1：2；3：2；3。
10．【解答】解：由P＝UI，两灯的正常发光电流分别为：
I1＝＝＝1A，I2＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝24Ω，
因串联电路中电流处处相等，L2的额定电流小于L1的额定电流，所以两灯泡串联时，L2正常发光，且电路中电流为I＝0.5A，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2）＝0.5A×（12Ω+24Ω）＝18V；
由电功率公式P＝I2R可知电阻小的灯泡发光暗，发光较暗的小灯泡的实际功率是：P＝I2R1＝（0.5A）2×12Ω＝3W。
故答案为：L2；18；3。
11．【解答】解：（1）当开关S、S1均闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流，
因为灯泡正常发光，
所以电源电压U＝UL额＝6V，
由P＝UI得：通过灯泡的电流：IL额＝＝＝1A，
由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和，
则通过变阻器的电流I变＝I﹣IL额＝2A﹣1A＝1A，
由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝6Ω；
（2）由欧姆定律得：灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
当开关S闭合，S1断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′＝R滑+RL＝6Ω+6Ω＝12Ω，
电路中的电流I′＝＝＝0.5A，
则灯泡的实际功率P实＝I′2RL＝（0.5A）2×6Ω＝1.5W。
故答案为：6；1.5。
12．【解答】解：根据P＝UI＝可知L1的电阻R1＝＝＝12Ω，L2的电阻R2＝＝＝3Ω；
闭合开关后，两灯串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量L2两端的电压，且串联电路中电流处处相等，
根据欧姆定律的变形式U＝IR可知，此时两电压表示数之比为U1：U2＝＝＝＝＝5：1；
若两灯并联后接入3V电路中，根据并联电路的电压特点可知两灯两端的电压都为3V，
根据P＝UI＝可知L1、L2两灯的实际电功率之比为P1：P2＝＝＝＝＝1：4。
故答案为：5：1；1：4。
13．【解答】解：（1）甲、乙为两只相同电表，当闭合S1，S2时，甲、乙两表示数之比为4：3，若量表均为电流表，则甲表会将电源短路，故两表均为电压表。
（2）当闭合S1，S2时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压，甲、乙两表示数之比为4：3，
根据串联分压特点可知R1：R2＝＝＝＝1：3；
（3）设电源电压为U，R1＝R，R2＝3R，
当两表都为电压表时，闭合两开关，两电阻串联，电路总功率为P1＝＝，同时更换两电表种类，即两表都为电流表时，闭合开关S1，两电阻并联，此时电路总功率为P2＝+＝+＝，
P1：P2＝＝＝3：16。
故答案为：电压；1：3；3：16。
14．【解答】解：从图1可知，当电压为6V时，通过R1的电流为1A，根据欧姆定律可知R1＝＝＝6Ω，
当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2＝＝＝3Ω，
则R1：R2＝＝2：1；
将R1、R2接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，电路消耗的总功率为P1＝＝＝，
当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为P2＝＝，
故P1：P2＝＝＝2：3。
故答案为：2：1；2：3。
15．【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，并且滑动变阻器分得的电压最大，因此根据图乙可知，此时电路电流为0.2A，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为9V；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL1+U滑＝1V+9V＝10V；
（2）根据题意可知，当电流表示数最大时，灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路电流为0.8A，滑动变阻器两端电压为3V，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡的额定电压：UL＝U﹣U滑′＝10V﹣3V＝7V，
灯泡的额定功率：PL＝ULImax＝7V×0.8A＝5.6W。
故答案为：10；5.6。
16．【解答】解：根据P＝可知，灯泡L1的电阻为：R1＝＝＝12Ω；灯泡L2的电阻为：R2＝＝＝18Ω；
甲图中两个灯泡串联，则此时的总电阻为：R＝R1+R2＝12Ω+18Ω＝30Ω；
甲电路中的电流即通过灯泡L1的电流为：I1＝＝＝0.2A；
乙图中的电源电压为6V，两个灯泡并联，则灯泡L1正常发光，通过灯泡L1的电流为：I'1＝＝＝0.5A；
则甲、乙两电路中流过L1的电流I1：I1′＝0.2A：0.5A＝2：5；
根据串联电路的电压关系可知，甲中L2两端电压小于电源电压，乙中L2两端电压等于电源电压，由于L2两端电压变大，电阻不变，根据P＝可知，L2消耗的实际功率变大，即P2＜P2′。
故答案为：2：5；＜。
三．计算题（共7小题）
17．【解答】解：
（1）根据P＝得，灯泡正常工作时电阻：
RL＝＝＝6Ω；
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2 并联，电流表测量干路电流，
变阻器R2滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω，通过 R1的电流：I1＝＝＝0.45A，
通过滑动变阻器R2的电流：I2＝＝＝0.3A，
电流表的示数为I＝0.45A+0.3A＝0.75A，
电路总功率：P＝UI＝4.5V×0.75A＝3.375W；
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压
灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A；
因为灯泡额定电流I额＝0.5A，电流表量程为 0～3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样，
所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器 R2阻值最小，
则电路最小总电阻：R最小＝＝＝9Ω
滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
因为电压表量程为 0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，
此时电路中电流：I最小＝＝＝0.25A，
滑动变阻器R2最大阻值：R2最大＝＝＝12Ω，
综上所述滑动变阻器的阻值范围为 3Ω～12Ω。
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为6Ω；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为0.75A，电路总功率为3.375W；
（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为3Ω～12Ω。
18．【解答】解：（1）根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻RL＝＝＝5Ω；
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压UL′＝IRL＝0.2A×5Ω＝1V，
（3）根据欧姆定律可知可知R两端电压UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
所以电源电压U＝UL′+UR＝1V+2V＝3V，
当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率P＝＝＝0.9W。
答：（1）灯丝电阻为5Ω；
（2）灯L两端电压为1V；
（3）定值电阻R消耗的电功率为0.9W。
19．【解答】解：闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。
（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，
由图象知，此时电路中的电流I＝0.6A；
（2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象知，此时电路中电流I'＝0.1A，变阻器的电功率P＝0.5W，
根据P＝UI可得，滑动变阻器两端的电压：
UR＝＝＝5V；
（3）变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律表示电源电压：
U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表示电源电压：
U＝UR+I'R0＝5V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R＝（）2R＝，
所以，当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则滑动变阻器的最大功率：P最大＝＝＝0.9W。
答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为5V；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W。
20．【解答】（1）当S1闭合，S2断开时，电热器处于低温挡，简化电路如图所示
低温挡功率P1＝110W，故I1＝＝＝0.5A；
（2）当S1，S2都闭合时，电热器处于高温挡，简化电路如图所示
电阻R2的功率P2＝P总﹣P1＝990W﹣110W＝880W
电阻R2＝＝＝55Ω。
答：（1）低温挡时通过电路的电流为0.5A；
（2）电热丝R2的阻值为55Ω。
21．【解答】解：由电路图可知，闭合开关，灯泡L与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时其两端的电压UL＝5V，功率PL＝1W，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流I1＝＝＝0.2A，
由I＝可得，R0两端的电压U0＝I1R0＝0.2A×50Ω＝10V，
R0的功率P0＝U0I1＝10V×0.2A＝2W，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压U＝U0+UL＝10V+5V＝15V；
（2）若定值电阻R0与滑动变阻器R串联时，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，最大电流I大＝＝＝0.3A；
若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过滑动变阻器的最小电流分别为IR＝＝＝1.5A，IR′＝＝＝0.15A，
因“10Ω 1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，且小于1.5A，
所以，该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联，
因“100Ω 0.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，且大于0.15A，
所以，该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，此时电路的最大总电流I大′＝I大+IR大＝0.3A+0.5A＝0.8A，
综上可知，当“100Ω 0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联，且电流表（选0～0.6A量程时位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路）时，电路的总功率最大，
则电路消耗的最大功率P滑大＝UI大′＝15V×0.8A＝12W。
答：（1）R0的功率为2W，电源电压为15V；
（2）选择“100Ω 0.5A”规格的变阻器与定值电阻R0并联、且电流表选0～0.6A量程位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路时，电路消耗的总功率最大，最大功率是12W。
22．【解答】解：（1）只闭合开关S，两电阻串联，总电阻较大，根据P＝UI＝可知，此时总功率较小，电热锅处于保温挡，根据P＝UI可知保温挡时电路中的电流I＝＝＝2A；
（2）电热锅处于保温挡时，电路的总电阻R总＝＝＝110Ω，则R2＝110Ω﹣66Ω＝44Ω；
同时闭合两开关，电路为R2的简单电路，总电阻较小，根据P＝UI＝可知，此时总功率较大，电热锅处于高温挡，高温挡时的电功率P高温＝＝＝1100W；
（3）根据P＝可知在此过程中消耗的电能W＝P高温t1+P保温t2＝1100W×0.5×3600s+440W×1×3600s＝3.546×106J＝0.99kW?h。
答：（1）保温挡时电路中的电流为2A；
（2）高温挡时的电功率为1100W；
（3）若该电热锅煲汤时，高温挡工作0.5h，保温挡工作1h，则在此过程中消耗的电能是0.99kW?h。
23．【解答】解：（1）开关闭合，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路电流。
滑动变阻器R2的滑片置于a端时，电压表V1的示数为2V，则R1两端的电压为2V，电压表V2的示数U2＝6V﹣2V＝4V；
（2）电流表的示数I＝＝＝0.5A；
（3）整个电路的功率P＝UI＝6V×0.5A＝3W；
（4）当滑片滑到b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路为R1的简单电路，通电1min电流做的功W＝t＝×1×60s＝540J。
答：（1）电压表V2的示数为4V；
（2）电流表的示数为0.5A；
（3）整个电路的功率为3W；
（4）当滑片滑到b端时，通电1min电流做的功为540J
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