浙教版科学九年级上册第三章电功与电功率二

浙教版科学九年级上册第三章电功与电功率二
一、单选题
1．如图所示是电阻甲和乙的U—I图像，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图像的形状判断电流与电压的关系；
（2）根据乙原件的图像判断它的种类；
（3）根据图像确定电压为2V时通过二者的电流，再根据I总=I甲+I甲计算即可；
（4）根据乙图确定电流为0.2A时二者的电压，然后根据P甲=U甲I甲计算甲的功率即可。
【解答】A.甲的图像为一条斜线，因此甲的电流与电压成正比，乙的图像为一条曲线，因此二者不能正比，故A错误；
B.因为乙的电流与电压变化的图像是一条曲线，所以它的电阻是变化的，肯定不是定值电阻，故B错误；
C.甲和乙并联时，当电压为2V时，通过甲的电流为01A，通过乙的电流为0.2A，那么电路的总电流为：I总=I甲+I甲=0.1A+0.2A=0.3A，故C正确；
D.甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲两端的电压为4V，因此甲的功率为：P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W，故D错误。
故选C。
2．（2020·海曙模拟）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡R1的阻值为20Ω
B．电源电压为9V
C．若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～30Ω
D．若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W～0.9W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知额定功率和额定电压，根据公式计算灯泡的电阻；
（2） 只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，首先根据计算出电流，然后根据U总=I总R总计算出电源电压；
（3）闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。根据变阻器的功率之比计算出对应的电流之比，进而计算出变阻器接入的阻值范围。
（4）只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。将电流表的量程与灯泡的额定电流比较，确定通过电路的最大电流。当变阻器全部接入时，根据欧姆定律计算出通过电路的最小电流，最后利用公式P=I2R
计算灯泡功率的变化范围即可。
【解答】A. 小灯泡R1的阻值为，故A错误；
B.只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，
此时电流为：；
电源电压为：U总=I总R总=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，故B错误；
C.闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。
变阻器两端的电压等于电源电压，
根据P=UI可知，P大：P小=I大：I小=3：1；
因为电流表的量程为0.6A，
所以：0.6A：I小=3：1；
那么I小=0.2A；
变阻器接入的最大阻值为：；
变阻器接入的最小阻值为：；
因此变阻器接入的阻值范围：10Ω~30Ω。
故C正确；
D.只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。
电流表的量程为0.6A，而灯泡的额定电流为：；
因此通过灯泡的最大电流为0.4A，最大功率就是1.6W；
通过灯泡的最小电流为：；
灯泡的最小功率：P1'=I1'2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W；
那么小灯泡的功率变化范围：0.225W~1.6W。
故D错误。
故选C。
3．（2020·杭州模拟）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电路的最大电功率是2.5W
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电流表的示数变化范围是0.1～0.25A
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑片向右滑动时，首先分析总电阻的变化，然后根据欧姆定律分析电流表示数的变化，最后根据U=IR确定电压表示数的变化；
（2）计算出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程比较，进而确定电路的最大电流，最后根据P=UI计算电路的最大电功率；
（3）电流表的最大示数就等于灯泡的额定电流，最小电流等于变阻器的阻值全部使用时的电流，据此确定电流表的示数变化范围；
（4）变阻器的最大阻值就是可调节的最大值，而最小值就是灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律计算即可。
【解答】灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压，而电流表测总电流。
滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大，根据R总=R变+RL可知，总电阻变大，而总电流变小，因此电流表的示数变小；根据UL=ILRL可知，电压表的示数变小，故A错误；
灯泡的额定电流为：，与电流表的量程比较后可知，电路的最大电流为0.25A，那么电路的最大功率为：Pmax=U总Imax=6V×0.25A=1.5W，故B错误；
灯泡的电阻为：；
当变阻器全部使用时，电阻最大，电流最小，即；
因此电流表的示数变化范围为：0.1A~0.25A，故D正确；
当灯泡正常发光时，电流最大为0.25A，此时变阻器的阻值最小，即：；
那么变阻器允许调节的范围为14Ω~50Ω，故C错误。
故选D。
4．（2020九上·西湖期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开时，甲、乙两表为电流表，示数之比为2：3，则R1和R2消耗的功率P1：P2为（　　）
A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．2：1
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先分析两个电阻的串并联关系，然后确定两个电流表所测的电流值，然后根据公式P=UI计算即可。
【解答】根据电路图可知，当开关S闭合，S1断开时，两个电阻并联，电流表乙测总电流，甲测通过电阻R2的电流。
因为甲和乙的示数之比为2：3；
所以I2：I总=2：3；
即：I2：（I2+I1）=2：3；
那么：I2：I1=2：1；
根据功率公式P=UI得到：
。
故选C。
5．（2019九上·鄞州期中）用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（　　）
A． B． C．2t D．4t
【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分别列出电压改变前后产生热量的关系式，然后作比计算即可。
【解答】设电热丝的电阻为R，电压为U，
那么烧开这些水需要的热量为： ①；
如果电压降为原来的一半，
那么烧开这些水需要的热量为：②；
①与②式相比得到：；
解得：t'=4t。
故选D。
6．（2019·台州模拟）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器（其最大阻值为40Ω）。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是（　　）
①电路中最小电流0.4A； ②R0的阻值是20Ω；
③电源电压10V； ④R0消耗的最大电功率10W。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器与定值电阻串联时，如果变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等，那么此时变阻器的功率最大，据此根据乙图确定电阻R0的阻值；
（2）当变阻器的阻值最大时，通过电路的电流最小，根据乙图找到电阻最大时的功率，根据公式P=I2R计算此时的电流；
（3）已知电路的最小电流，根据U总=I总R总计算电源电压；
（4）当变阻器的阻值为零时，电流最大，此时只有定值电阻R0自己工作，根据公式计算最大电功率。
【解答】根据甲图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联；
根据乙图可知，当变阻器的阻值为10Ω时，变阻器的功率最大为2.5W。此时，定值电阻的阻值与变阻器的阻值相等，所以R0=10Ω，故②错误；
根据乙图可知，当变阻器的最大阻值为40Ω时，变阻器的功率为1.6W，此时电流最小；根据公式P=I2R得到：1.6W=I2R变，即1.6W=I2×40Ω，解得：I=0.2A，故①错误；
电源电压为U总=I总R总=0.2A×（10Ω+40Ω）=10V，故③正确；
当变阻器的阻值为零时，电阻最小，电流最大，此时R0消耗的功率为：。
那么正确的是③④。
故选B。
7．（2019·宁波模拟）如图所示，电源电压保持不变，L是标有“2V 1W”字样的灯泡，电流表A、A1的量程均为0～0.6A，将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2，电压表示数为6V，电流表A的示数为0.3A；闭合S1、S2，电流表A1的示数为0.1A．（假设灯丝电阻不变）则下列说法中不正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B．R0的阻值为60Ω
C．S1断开，S2由闭合到断开时，电压表的示数会变大
D．断开S1、S2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）
将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2， 灯泡被短路，只有变阻器工作，这时电压表的示数就等于电源电压，根据公式
计算变阻器的最大电阻；
（2） 闭合S1、S2， 变阻器与电阻R0并联，已知A1的示数根据
计算即可；
（3）S1断开，S2由闭合到断开时，电路的串并联关系发生变化，根据串联电路的电压特点判断即可；
（4） 断开S1、S2， 变阻器和灯泡串联，将灯泡的额定电流与电流表的量程比较，确定电路的最大电流，最后根据欧姆定律计算变阻器的最小电阻即可。
【解答】A.将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2， 灯泡被短路，只有变阻器工作，
电源电压U=U变=6V；
滑动变阻器的最大阻值为：
，故A正确不合题意；
B. 闭合S1、S2， 变阻器与电阻R0并联，电阻R0的阻值为：
，故B正确不合题意；
C.S1断开，S2闭合时，灯泡被短路，只有变阻器，这时电压表的示数等于电源电源6V；当S2闭合时，灯泡与变阻器串联，根据U总=U变+UL可知，这时电压表的示数小于6V，那么电压表的示数会变小，故C错误符合题意；
D.灯泡的额定电流为：
；
因为电流表的量程是0~0.6A，
所以电路电流的最大值是0.5A。
这时变阻器的电压为：U变=U总-UL=6V-2V=4V；
这时变阻器的电阻为：
，故D正确不合题意。
故选C。
8．标有“6V1.8W”和“6V1.2W”的灯泡共5只，全部接到12伏的电源中，若电路中没有其他元件，但它们都能正常发光，那么，电源的输出功率为（　　）
A．6.6瓦 B．7.2瓦 C．7.8瓦 D．8.4瓦
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在并联电路中，各支路两端电压相等；
（2）在串联电路中，电压与电阻成正比；
（3）首先根据并联电路的电压特点判断几个灯泡直接并联不行，然后根据分别计算出两种灯泡电阻判断直接串联也不行。接下来根据串联电路的分压规律得出，只有当两个串联的部分电阻相同时，才能保证各个灯泡两端电压都是6V。当n个相同电阻并联时，总电阻是，以两部分电阻相等为等量关系列出方程，分别求出两种灯泡的个数，最后将所有灯泡的功率相加即可。
【解答】从题可知，每只额定电压为6V，所以直接并联是不行的，而R1= =20Ω，R2= =30Ω，两个灯泡电阻不一样，所以直接串联是不行的。应将灯泡并联，并联后再串联，两个并联组两端的电压应都为6V，所以两部分的等效电阻应相等，设需要“6V 1.8W”灯泡n个，“6V 1.2W”的灯泡5-n个，根据并联电路电阻的特点可知， ，解得：n=2，所以，需要“6V 1.8W”灯泡2个，“6V 1.2W”的灯泡3个，电源的输出功率为：P=1.8W×2+1.2W×3=7.2W。
故答案为：B
9．（2019·台州模拟）如图，电源电压18 V且保持不变，电流表接“0～0.6 A”量程，电压表接“0～15 V”量程，灯泡上标有“6 V ，3 W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．该电路的最大功率是10.8W
D．滑动变阻器允许调节的范围是24欧～6欧
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流；
（1） 滑动变阻器的滑片向左移动时， 变阻器接入电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据串联电路电压与电阻成正比判断电压表示数的变化；
（2）首先根据
计算出灯泡的电阻，然后根据U=I'R计算出灯泡的实际电压，最后根据U变=U总-U'计算出电压表的示数；
（3）首先通过电压表，灯泡和电流表的比较得到电路的电流变化范围，然后根据P=UI计算出最大功率；
（4）根据总电流的变化范围利用欧姆定律计算出变阻器接入阻值的范围。
【解答】滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流；
A.滑动变阻器的滑片向左移动时， 变阻器接入电阻变小，那么总电阻变小，总电流变大；根据串联电路电压分配与电阻成正比可知，这时电压表的示数变小，故A错误；
B.灯泡的电阻为：
；
当电流表的示数为0.4A时，灯泡的实际电压为：U'=I'R=0.4A×12Ω=4.8V；
电压表的示数为：U变=U总-U'=18V-4.8V=13.2V，故B错误；
C.电压表最大电压要≤15V，那么灯泡两端的电压就要≥3V，
因为
，
所以这时灯泡的电流要≥0.25A；
灯泡的额定功率6V，那么它的额定电流：
;
所以灯泡的电流要≤0.5A；
因为电流表的电流要≤0.6A，
所以电路电流的变化范围为0.25A~0.5A。
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=18V×0.5A=9W，故C错误；
D.当电路电流为0.25A时，总电阻为：
；
变阻器接入电阻为：R变=R总-R=36Ω-12Ω=24Ω；
当电流为0.5A时，总电阻为：
;
变阻器接入电阻为：R'变=R'总-R=18Ω-12Ω=6Ω。
因此变阻器允许调节的范围是24Ω~6Ω，故D正确。
故选D。
10．（2019·温州模拟）如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】相同的电源说明电源电压相等，不同的连接方式总电阻不同，可根据公式比较各个选项中总功率的大小关系，功率最大的水温升高最快。
【解答】A图中只有R1，那么总电阻；
B图中两个电阻串联，总电阻；
C图中只有R2，那么；
D图中两个电阻并联，总电阻；
因为串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，并联电路的总电阻比最小的电阻还小，
所以：;
根据公式可知，当电源电压不变时，PD最大，水温升高最快，故D正确。
故选D。
11．（2019九下·杭州模拟）如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中。电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是（　　）。
A．R0的阻值是10Ω B．R0的最小功率是3.2W
C．电路的最大总功率是25.6W D．滑动变阻器的最大阻值是70Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；
（1）根据乙图可知，当滑片在最左端时，电压表的示数是0V，电流表的示数是1.6A，此时电路里只有电阻R0，根据公式计算R0的阻值；
（2）从乙图中找到最小电流，然后根据P0=I2R0计算R0的最小功率；
（3）从乙图中找到最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率。
（4）当滑片在最右端时，电流最小；从乙图找到最小电流和电压，根据计算变阻器的最大阻值。
【解答】定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；
A.当滑片在最左端时，电压表的示数是0V，电流表的示数是1.6A，此时电路里只有电阻R0，
R0的阻值，故A正确不合题意；
B.据乙图可知，电路的最小电流为0.2A，那么R0的最小功率为：P0=I2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误符合题意；
C.据乙图可知，电路的最大电流是1.6A，那么最大电功率为：P总=U总I总=16V×1.6A=25.6W，故C正确不合题意；
D.据乙图可知，当变阻器的电流为0.2A时，电压表的示数14V，这时滑片在最右端，
那么变阻器的最大阻值为：，故D正确不合题意。
故选B。
12．（2019九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（　　）
A．此电能表转盘每小时转过 2500 转
B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C．在此期间电风扇消耗的电能是36000J
D．电风扇的实际功率是100W
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表上220V是它的工作电压，10（20A）表示：电能表的标定电流是10A，允许通过的最大电流是20A；表示每消耗电能转盘转过2500转，据此选择即可。
（2）已知电能和时间根据公式计算功率。
【解答】A.表示每消耗电能转盘转过2500转，故A错误；
B.电能表是测量电路中消耗电能多少的仪器，故B错误；
C.电能表转过5转消耗的电能：，故C错误；
D.电风扇的实际功率为：，故D正确。
故选D。
13．如图甲所示，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P在最右端，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数，这是由于变阻器出现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示，下列分析正确的是（　　）
A．x在0～6厘米内，滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路
B．U0为15伏，定值电阻R1为4欧
C．该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧
D．若电压表示数U＝6伏，则x＝24厘米，R1消耗的电功率为4.5瓦
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】A、根据电压表始终有示数和滑片滑过一定距离后电流表才有示数可判断出滑动变阻器的故障原因；
B、C、D、根据滑动变阻器两端的电压和通过的电流，设出x长度的电阻丝的阻值，再根据欧姆定律及其变形公式列出方程组求出电阻R2的值，然后在串联电路中求出电源电压和R1的值，进而计算U＝6V时x的长度，利用电功率公式的变形公式计算R1消耗的功率。
【解答】A、分析电路图可知，只有在滑动变阻器断路时，才会出现，电压表有示数电流表无示数的情形，如果滑动变阻器的电阻丝短路，则电压表和电流表始终有示数；
B、C、D、设长度为x的电阻丝的阻值为xR ，
由图乙、丙知，对于滑动变阻器，当x＝6时，U6＝9.6V，I6＝0.4A；当x＝12时，U12＝6V，I12＝0.5A，则
...........①
..........②
①②联立解得：R2＝30Ω，R＝1Ω，即：该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧，C符合题意；
在整个串联电路中有：
...........①
..........②
①②联立解得：U0＝24V，R1＝12Ω，B不合题意；
当U＝6V时，电路中的电流，
消耗的电功率为：，D不合题意。
故答案为：C。
14．（2018九上·金华期中）如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 2 ~ 20
B．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A
C．电阻R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W
【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】该题主要考查动态电路的分析及电功率公式的应用。
【解答】由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量整个电路电流，电压表测量定值电阻的电压；
定值电阻的规格是 “10 0.5A” ，因此该电路的最大电流为0.5A；此时电阻两端的电压为U=0.5A*10=5V>3V；因此电路电流不可能达到0.5A；故当电压表为3V时，电路的电流是最大电流，即则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：当滑动变阻器完全接入时，电路的电阻最大，则电流最小；即
A、滑动变阻器的接入范围是10--20；故A错误；
B、电流表的示数变化范围是0.2A--0.3A；故B错误；
C、当电流为0.2A时，当电流为0.3A时，故C正确；
D、当电流为0.2A时，当电路电流为0.3A时，故D错误；
故答案为：C。
15．如图所示的电路中，电源电压为20伏，定值电阻R为20欧，滑动变阻器标有“30 Ω　1 A”字样，电压表选用的量程是0～15伏，在该电路正常使用的情况下，则（　　）
A．电路消耗的最大功率为20瓦
B．电路消耗的最小功率为8瓦
C．电压表的最小示数为5伏
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10欧
【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）定值电阻R与变阻器串联，根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V，根据公式计算出电路的最大电流，再根据公式计算电路的最大功率；
（2）当变阻器阻值为30Ω时，串联电路的总电阻最大，总电流最小；已知总电阻和总电压根据公式计算电路的最小功率；
（3）根据（2）中描述，首先根据计算出电路的最小电流，再根据公式计算电压表的最小读数；
（4）根据（1）中描述，首先根据计算出变阻器的电压，然后根据计算变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】A.定值电阻R与变阻器串联，根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V，
电路的最大电流是；
电路的最大功率：；
故A错误；
B.当变阻器阻值为30Ω时，串联电路的总电阻最大，总电流最小，总功率最小；
电路的最小功率为：，
故B正确；
C.根据（2）中描述，电路的最小电流为：；
电压表的最小示数为：，
故C错误；
D.根据（1）中描述，变阻器的电压为：；
变阻器接入电路的最小电阻为：，
故D错误。
故选B。
16．（2018九上·义乌月考）如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．R1的阻值是20Ω
B．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30Ω
C．电源电压是16V
D．该电路的最大电功率为7.2W
【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电路图中定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。（2）串联电路特点：电流处处相等；电源电压等于两用电器两端电压之和。（3）电功率公式为：P=UI。
【解答】要计算电源电压和R1的阻值可在乙图中任取两个点，根据串联电路中的电压关系，列出方程组求出电压和电阻。
取电流I=0.4A时，U=10V和I=0.6A时，U=6V，根据串联电路中的电压关系可列出方程
U=0.4AR1+10V
U=0.6AR1+6V
联立解得，R1=20Ω，U=18V。所以A正确，C错误；
B、当电流表的示数是0.4A时，R2两端电压为10V，所以R2接入电路的阻值是10V/0.4A=25Ω，B错误；
D、该电路的最大电功率为7.2W，当电流最大时电路电功率最大为：P=18V×0.9A=16.2W，D错误。
故选A
17．（2017九上·乐清月考）如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（　　）
A．电源电压为14伏
B．滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C．滑片在b端时，电流表示数为0.75安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】当题干中出现用“；”隔开的两种状态时，可以使用方程法求解。
（1）根据串联电路中得到：
①当变阻器滑片在b端时，R1与整个变阻器R串联，变阻器的电压就是U2=8V，而通过R1电流等于R的电流，因此R1的电压为：，得到方程：；
②当变阻器滑片在中点时，R1与串联，用同样的方法再列出一个方程；
（2）利用公式再列出第三个方程，三个方程联立求解分别得到电源电源，R1与变阻器R的阻值。
（3）依据公式计算电流表的示数，依据分别计算出总功率作比即可。
【解答】闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电阻R1与整个变阻器R串联，
根据得到：①；
根据得到：②
当滑片移到变阻器的中点时，R1与串联，
同理得到：③；
①、②、③式联立求解得到：，，。
A.电源电压是12V不是14V，故A错误；
B.滑动变阻器的最大阻值是16Ω，故B错误；
C.滑片在b端时，电流表的示数为：，故C错误；
D. 当滑片移到滑动变阻器的b端时，电路的总功率为： ；
当滑片移到滑动变阻器的中点时，电路的总功率为：;
电路先后两次消耗的总电功率之比为：，故D正确。
故选D。
18．一只标有“220V 100W”的灯泡(灯丝电阻不变)与一电阻串联后，接在220V电源上，电阻消耗的功率为10W，则此时（　　）
A．灯泡与电阻消耗的总功率为110W
B．灯泡与电阻消耗的总功率为100W
C．灯泡消耗的功率小于90W
D．灯泡消耗的功率大于90W
【答案】C
【知识点】电功的实质
【解析】【解答】灯泡的额定功率为100W，串联一个电阻后，电路总电阻变大，电源电压不变，根据公式 可知电路消耗的总功率减小，小于灯泡的额定功率100W，电阻消耗的功率为10W，所以灯泡消耗的功率小于(100W-10W)=90W．
故选C．
【分析】已知灯泡的额定电压和额定功率，电源电压不变，串联一个电阻后，总电阻变大，根据公式 可知，电路消耗的总功率减小，已知电阻消耗的功率，可求灯泡消耗的功率．
19．有两个灯泡，L1标有“6V3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．12V，3W B．12V，1.5W C．9V，3W D．9V，1.5W
【答案】D
【知识点】电功的实质
【解析】【解答】灯泡正常发光是指其两端电压等于额定电压，流过的电流等于其额定电流，两灯串联，所以灯 、 的额定电流相等．灯 的额定电流 ，灯 的额定电压为 ，电源电压为： ，灯 的额定功率为： .
【分析】根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，根据 求出灯泡 的额定功率．
20．（2021九下·慈溪月考）某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为50kg，电源电压为110V，不计电源电阻及各处摩擦。当电动机转动，使物体以0.9m/s的速度匀速上升时，电路中的电流大小为5A。则电动机线圈的电阻大小为（　　）
A．22Ω B．11Ω C．16Ω D．4Ω
【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据P1= = GV=mgV计算出电动机的机械功率，然后根据P=UI计算出电动机的输入总功率，再根据P2=P-P1计算出线圈的发热功率，最后根据P2=I2R计算电动机的线圈电阻。
【解答】电动机对物体做功的功率P1= = GV=mgV=50kg×10N/kg×0.9m/s=450W
电路总功率P=UI=110V×5A=550W
电动机线圈的电阻的功率P2=P-P1=550W-450W=100W
所以电动机线圈的电阻大小为R= =4Ω；
故答案为：D。
二、填空题
21．（2020九上·镇海期末）小科利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡正常发光时，电压表的示数为2.5V，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率　 　（填“减小”、“增大”或“不变”）。这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1　 　△R2（填“大于”、“等于”或者“小于”）。（实验中小灯泡的电阻随温度的升高而增加）。
【答案】减小；小于
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，它的亮度越大；
（2）灯泡的亮度变小，即总电流变小，那么总电阻变大，此时滑动变阻器的阻值也变大。灯泡的电阻随温度的降低而减小，因此它亮度减小时电阻也变小，根据R总=R变+RL可知，此时灯泡电阻的减小量肯定小于变阻器阻值的增大量，据此分析解答。
【解答】（1）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率减小。
（2）这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1<△R2。
22．（2019·德清模拟）小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图，Rl＝R2，开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于　 　（填“高温”、 “中温”或“低温”）档位； 该电烤箱高中低三档的功率之比P高∶P中∶P低=　 　。
【答案】高温；4:2:1
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电烤箱的功率最高的是高温档，最小的是低温档。当开关S
2断开，S
1接b时，两个电阻串联；当S
2闭合，S
1接b时，只有电阻R
1工作；当S
2闭合，S
1接a时，两个电阻并联。分别求出它们的总电阻，根据公式
计算出三个功率，比较大小后求出比值即可。
【解答】当开关S2断开，S1接b时，两个电阻串联；
这时电烤箱的功率为：
；
当S2闭合，S1接b时，只有电阻R1工作；
这时电烤箱的功率为：
；
当S2闭合，S1接a时，两个电阻并联；
这时电烤箱的功率为：
；
因为：
；
所以： 当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于 高温状态；
那么P高∶P中∶P低 =
。
故答案为：高温；4:2:1
23．（2019·浙江模拟）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象如图所示。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。电动自行车在7~12s受到的摩擦力为　 　N，电流做了　 　焦耳的功。
【答案】35；1200
【知识点】功的计算公式的应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据左图确定7~12s时电动自行车的运动状态，然后从右图中找到7~12s时电动自行车受到的牵引力，最后根据二力平衡计算摩擦力即可；
（2）已知电压、电流和时间根据计算电流所做的功。
【解答】据甲图可知，7~12s时电动自行车保持6m/s的速度做匀速直线运动，那么它受到的摩擦力和牵引力是平衡力；据乙图可知，7~12s时自行车受到的牵引力是35N，所以受到的摩擦力也是35N。
电流做的功为：。
故答案为：35；1200J
24．（2018九上·三门月考）图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1 W；再闭合开关S。后，电流表示数变化了0.1A，则电源电压为　 　V，此时电路消耗的总功率是　 　W．
【答案】2；1.2
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）分析乙图可知，灯泡L与电阻R并联，灯泡的电压就等于电源电压；根据P=UI可知，功率等于电压和电流的乘积，那么从甲图中找到灯泡功率为1W时对应的电压，这就是电源电压；
（2）闭合开关S1后，电流表的示数变化其实就等于电阻R的电流，根据P=UI计算出电阻R的功率，最后将二者的功率相加就是电路的总功率。
【解答】（1）根据甲图可知，当灯泡电压为2V，电流为0.5A时，灯泡的实际功率为P=UI=2V×0.5A=1W；据乙图可知，这时电源电压等于灯泡的电压，即2V；
（2）开关S1没有闭合时，电流表的示数等于灯泡的电流；
闭合后，电流表测它们并联后的总电流，那么电流表的示数变化就是电阻R的电流；
这时电阻R的功率为：P'=U'I'=2V×0.1A=0.2W，
电路的总功率为：P总=P+P'=1W+0.2W=1.2W。
故答案为：2；1.2
25．（2018九上·义乌期中）如图甲所示是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示，根据图象可知，其中，反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是　 　（选填“a”“b”或“c”），滑动变阻器R消耗的最大电功率为　 　W。
【答案】a；2.25
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据P=UI分析总功率的变化规律，根据P=I2R分析定值电阻的功率变化，剩下的图像就是滑动变阻器的；
（2）根据图像确定变阻器的功率最大时的电压和电流，根据公式P=UI计算即可。
【解答】（1）根据P=UI可知，当总电压保持不变时，总功率与电流成正比，因此它们的图像应该是一条直线，那么图像a就是总功率随电流变化的图像；
根据P=I2R可知，电阻R0的阻值不变，当电流增大时，它的功率也一直增大，那么图像b就是它的；
而图像c就是变阻器的功率随电流变化的图像；
（2）根据a图可知，总功率的最大值为9W，那么电源电压为：；
根据c图可知，当电流为1.5A时，变阻器的功率最大；此时两个图像相交，说明此时它们的电压相等；
因此变阻器功率最大时，它两端的电压是：；
那么它的最大功率为：P变=U变I变=1.5V×1.5A=2.25W。
26．（2016九下·镇海竞赛）用24V的电源为微型电动机供电的电路，如图（甲）所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题。
（1）当单刀双掷开关S1、S2如何控制时可实现电动机的反转，　 　
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为　 　W.
（3）求电动机正常工作时的输出功率　 　。
【答案】（1）同时向下合上
（2）9.6
（3）6.4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此改变电动机的转动方向最简便的方法就是改变电流方向；
（2）根据乙图确定电动机正常工作时的电流，然后根据P=UI计算它消耗的电功率；
（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，此时线圈没有转动，可根据欧姆定律计算出线圈的电阻，然后根据P热=I2R计算出发热功率，最后根据P输出=P-P热计算出输出功率即可。
【解答】（1） 当单刀双掷开关S1、S2 同时向下闭合时，接在电动机上电源的正负极方向正好调转，此时进入电动机的方向与原来相反，因此电动机可以反转；
（2）根据乙图可知，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.4A；
那么电动机消耗的电功率为：P=UI=24V×0.4A=9.6W；
（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，
那么电动机线圈的电阻为：；
当电动机正常工作时，线圈的发热功率为：P热=I2R=（0.4A）×20Ω=3.2W；
那么此时电动机的输出功率为：P输出=P-P热=9.6W-3.2W=6.4W。
三、实验探究题
27．（2021·江北模拟）小科在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小科测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　 　端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作，测出其额定功率。
（3）完成上述实验后，小科又设计了一种测额定电压为U1的小灯泡额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式 P＝　 　。
【答案】（1）
（2）A
（3）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据乙图读出电压表的示数，然后与灯泡的额定电压比较，确定电压表示数增大还是减小，然后根据U=IR分析电流表的示数变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻的变化方向，从而确定变阻器滑片的移动方向。
（3）分析开关断开和闭合时电压表所测电压值的变化，然后根据串联电路的电压特点计算出定值电阻的电压，并根据“串联电路各处电流相等”计算出通过灯泡的额定电流，最后再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）电压表应该与灯泡并联，由于2.5V<3V，所以选择0~3V的量程。根据甲图可知，只需将灯泡右端的接线柱与电压表中间的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表量程选择0~3V，分度值为0.1V，示数为1.8V<2.5V。小灯泡要正常发光，电压表的示数必须增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要减小，因此变阻器的滑片应该向A端移动。
（3）根据丙图可知，灯泡、定值电阻R0与变阻器串联。
闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2，这是灯泡与R0的总电压；
那么R0两端的电压为：U0=U2-U1；
通过灯泡的额定电流：；
则灯泡的额定功率为：。
28．（2020九上·滨江月考）按如图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0 0.6A、0 3A）、电压表（量程为0 3V、0 15V）、开关及导线若干。
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成________（填选项前的字母）。
A．电流表烧坏 B．电压表烧坏 C．小电灯烧坏 D．小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是：　 　，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：　 　。
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入如表。
电压表的示数U/V 电流表的示数I/A
2.0 0.20
2.5 0.22
3.0 0.25
3.8 0.30
4.5 0.32
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为　 　W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：　 　；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为　 　Ω（结果保留一位小数）
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为　 　W。
（4）若电压表的0 15V量程已损坏，只能使用0 3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①如果只需更换一个元件的位置应该如何操作？　 　；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为　 　Ω～　 　Ω。（结果保留一位小数）
【答案】（1）D
（2）小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处
（3）1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大；7.3；1.5
（4）电压表并联在滑动变阻器两端；4.7；12
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）电压表的电阻很大，当电压表串联在电路中时，电路中的电流很小；
（2）如果电压表有示数，说明它与电源两极之间连接正常，而与它并联的电阻出现断路。
开关闭合后，灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，原因可能是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；
（3）①从表格中找到额定电压和额定电流，然后根据P额=U额I额计算额定功率；根据计算出灯丝电阻的变化，然后根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律解答；
②灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，则根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
③两个相同的这种灯泡串联在6V电源上，可知两灯的实际电压，由此根据表格数据计算实际功率，从而得到总功率；
（4）①0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此设计电路图；
②滑动变阻器两端的电压允许的范围为1.5V～3V，滑动变阻器的电流与灯泡对应电压时的电流相同，故可求出滑动变阻器的阻值范围。
【解答】（1）把电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中，电路中电阻较大，电流较小，故灯泡不亮，电流表也不会损坏，故选D；
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为灯泡的基本电路，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电压表与电源正负两极之间连接正常，只能是电压表并联的灯泡部分出现问题，即小电灯断路；
开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；
（3）①根据表中数据可知，当灯泡电压为3.8V时，灯泡的额定电流为0.3A，
则灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W；
根据公式 计算出对应的灯泡的电阻可知，随小电灯电压的增大，小电灯电阻变大，这是因为：灯丝电阻随温度的升高而增大；
②根据表中数据可知，当小电灯正常工作时，电流为I=0.3A，
滑动变阻器两端电压为U2=U-U额=6V-3.8V=2.2V，
那么变阻器连入电路的阻值。
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后接在6V电源的两端，
根据串联电路电压与电阻成正比可知，两灯电压各为3V，
由表格数据此时灯泡电流为0.25A，
电路的总功率：P总=UI=6V×0.25A=1.5W；
（4）①电压表大量程损坏，可将电压表与滑动变阻器并联，接线选用小量程，当电压表示数为2.2V时，可使灯泡正常工作；
②当灯泡两端电压为4.5V时，
滑动变阻器的电压U=6V-4.5V=1.5V，经过滑动变阻器的电流与灯泡电流相同且为0.32A，
此时滑动变阻器的电阻；
当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值3V时，灯泡两端电压也为3V，此时经过滑动变阻器的电流与灯泡电流同为0.25A，
此时滑动变阻器的电阻.
故滑动变阻器接入电路的电阻范围：4.7Ω～12Ω。
29．（2019·义乌模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V)，王强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)。具体步骤如下：
①按如图所示的电路连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻RL=　 　（请你用所测的量表示），再根据 ，计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是　 　。
要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为　 　。
【答案】；电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化；开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数I1=U0/R=(3.8V/R) 为止
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）L和R并联，它们两端的电压相等。当S接1时，电流表测R的电流I
1，根据U=I
1R就能计算出灯泡两端的电压；当S接2时，电流表的示数是L和R的电流之和I
2，根据I
2-I
1计算通过灯泡的电流，最后根据欧姆定律计算R
L的值；
（2）灯泡的灯丝电阻会受到温度的影响，当灯泡的电压不同时，电流不同，温度不同，自然电阻就会不同；
（3）要测灯泡的额定功率，最重要的是让灯泡两端的电压等于额定电压。因为L和R并联，所以当灯泡的电压为3.8V时，R的电压也是3.8V，而这时通过R的电流为
，据此解答。
【解答】（1）L和R并联，它们两端的电压相等。
当S接1时，电流表测R的电流I1，那么灯泡两端的电压为：UL=U1=I1R；
当S接2时，电流表的示数是L和R的电流之和I2，
那么通过灯泡的电流为：IL=I2-I1；
根据欧姆定律得到：
；
（2） 他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化 ；
（3） 要测灯泡的额定功率，最重要的是让灯泡两端的电压等于额定电压，因此将上述步骤2改为： 开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数
为止。
故答案为：（1）
；（2） 电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化 ；
（3）开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数
为止。
30．（2018九上·天台月考）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡，滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω 1A”字样、B标有“20Ω 2A”字样)，待测小灯泡标有“2.5V”字样。小华选用电源的电压为6伏挡，并选取一个变阻器与小灯泡串联接入电路进行实验。他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示。请回答下列问题：
（1）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是　 　，判定该小灯泡正常发光的方法是　 　。
（2）小华在实验中，选用的变阻器是　 　(填“A”或“B”)。
（3）若已知小灯泡正常发光时的电阻约为8欧，要测出该小灯泡的额定功率，小华可采用的方法有：
方法一：　 　；方法二：　 　。
【答案】（1）额定电流；小灯泡两端电压是2.5伏
（2）A
（3）选择变阻器B；选择电源的4伏挡
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电功率的计算公式P＝UI可知，计算额定功率需要知道小灯泡的额定电压与额定电流；用电器两端的电压为其额定电压时，用电器可正常工作；
（2）读出电压表和电流表的示数，根据串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律的变形公式求出此时滑动变阻器的最大阻值；
（3）实验中灯泡两端的电压高于其额定电压，串联电路中各电阻两端的电压与电阻成正比，所以可用增大滑动变阻器电阻的方法，降低灯泡两端的电压，与可降低电源电压。
【解答】（1）由电功率的计算公式P＝UI可得，要想测定小灯泡的额定功率需要测量和记录小灯泡的额定电压和电流；由题意可知小灯泡的额定电压为2.5V，要想使小灯泡正常发光，使小灯泡两端的电压，即电压表的示数达到2.5V即可；
（2）连接电路时，开关闭合前滑动变阻器连入电路的阻值达到最大，由图示电压表可知，小灯泡两端的电压U灯＝2.8V，电路的电流为I＝0.32A，串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－U灯＝6V－2.5V＝3.2V，所以滑动变阻器的最大值为，故小华选择的是A变阻器；
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，此时加在小灯泡两端的电压显然大于其额定电压，滑动变阻器已经连入最大阻值，所以要想减小灯泡两端的电压，可以增大滑动变阻器的阻值，可选用滑动变阻器B或是换用4V档电源（降低电源电压）。
故答案为：（1）额定电流；小灯泡两端电压是2.5V；（2）A；（3）更换滑动变阻器B； 选择电源的4伏挡 。
31．为测量规格“6.3伏　0.15安”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池(输出电压约10伏)、滑动变阻器(有“10欧　2安”“50欧　1.5安”两种规格)、电流表、电压表各一只。
（1）下图是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图。
（2）实验中，小徐同学选择了规格为“10欧　2 安”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由。
（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图所示，则电流表读数为　 　，电压表读数为　 　，此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率？　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】（1）解：
（2）解：现象：小灯泡烧坏(或不正常发光)
理由：灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.15安，滑动变阻器两端电压U滑＝U－UL＝10伏－6.3伏＝3.7伏，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝ ＝ ≈24.7欧＞10欧，由于滑动变阻器阻值太小，实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏
（3）0.08安；2.5伏；变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）将实物图与电路图对照，找到没有连接的部分，用笔画线连接即可；注意电流表的量程以灯泡的额定电流为准，电压表的量程以灯泡的额定电压为准；滑动变阻器接线要“一上一下”；
（2）计算出当灯泡正常发光时滑动变阻器要接入的阻值，将被选择的变阻器的最大阻值与它比较，然后对可能出现的情形进行推断即可；
（3）首先弄清两块电表选择的量程和分度值，然后读出示数；将现在电压表的示数与灯泡的额定电压比较，如果现在的电压小于额定电压，就要减小变阻器接入的电阻，降低它的分压能力。
【解答】（1）观察两图发现，电流表与灯泡没有连接，电压表只接了一根导线。那么用一根导线将电压表的“-”接线柱与灯泡的左边接线柱连接，再用一根导线将电流表的“0.6A”接线柱与灯泡左边接线柱相连，如下图：
（2）当灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.15A，
滑动变阻器两端电压；
此时滑动变阻器接入电路的阻值： ，
由于滑动变阻器阻值太小，实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏。
（3）电流表的读数时0.08A，电压表的读数时2.5V，那么电压表的读数要从2.5V变为6.3V，就要降低滑动变阻器的分压能力，即滑动变阻器的阻值变小。
故答案为：（1）同解析；（2）小灯泡烧坏，理由同解析；（3）0.08A，2.5V，变小
32．某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
　 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？　 　。
（3）小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：　 　。
【答案】（1）0.24
（2）电流和通电时间
（3）Δh3＞Δh2
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）首先通过接线柱判断电流表使用哪个量程，然后确定分度值，最后根据指针位置读数；
（2）串联电路各处电流都相等；在串联电路中，开关可以控制所有用电器，据此解答；
（3）要比较电流和电阻对产生热量的影响大小，必须控制它们变化的倍数相同，然后比较液柱高度的变化；液柱高度变化越大，说明产生的热量越多，对产生热量影响就越大。
【解答】（1）电流表选用0-0.6A的量程，分度值是0.2A，那么电流表的读数是：0.2A+0.02A×2=0.24A；
（2）在串联电路中各处电流都相等；串联时，开关可以控制用电器同时工作同时停止，即工作时间，因此本实验通过串联电路来研究电阻对产生热量的影响时，可以控制电流和时间相同；
（3）RB=20Ω，RA=10Ω，前者正好是后者电阻的2倍；A烧瓶中电阻通过电流I时液柱上升△h1，通过电流2I时液柱上升△h3，后者电流正好是前者的2倍；因此比较 Δh3和Δh2的大小关系就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”。
故答案为：（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）
Δh3＞Δh2
四、解答题
33．（2021·丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2；可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低"三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）座圈加热时，把电能转化为　 　能；
（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的　 　；
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？
（4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
【答案】（1）内(或热)
（2）C
（3）解；P=20W=0.02kW
t=W/P=1kW·h/0.02kW=50h
（4）解：解：低温档时，R1和R2是串联的
R总=U2/P低=(220V)2/20W=2420Ω
R1=R总-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
中温档时，电路中只有电阻R2工作
P中=U2/R1= (220V)2/1210Ω=40W
【知识点】能量的相互转化和转移；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据乙图确定电流的路径，从而确定电阻的串并联关系即可；
（3）根据公式计算出低温档工作的时间；
（4）低温档时，R1和R2是串联的，此时电阻最大，功率最小。首先根据计算出总电阻，再根据 R1=R总-R2 计算出R1的阻值。
中温档时，电路只有R1工作，根据公式计算出此时的电功率即可。
【解答】（1）座圈加热时，把电能转化为内(或热)能；
（2） 当开关S1闭合、S2接a时， 如下图所示，两个电阻为并联，则该座圈的电路相当于C。
34．（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为　 　能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
【答案】（1）内能（热能）
（2）解；
（3）解；P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
35．（2021·丽水模拟）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，无油烟味，深受广大市民青睐．如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50欧，R2=200欧，额定工作电压为220伏，内部电路可简化为图乙所示电路。
（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的　 　；
（2）若要使空气炸锅处于高温档，开关S1闭合，开关S接 　 　(填“a”或“b”)；
（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的总功率；
（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
【答案】（1）热效应
（2）b
（3）解：空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作
I= =1.1A ，P=UI=220V×1.1A=242W
（4）解：高温档工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总功率
P=P1+P2= = 1210W
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小即可；
（3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作，根据公式 计算出通过它的电流，再根据P=UI计算它消耗的功率；
（4）高温档工作时电阻R1、R2并联，根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后将它们相加得到总功率。
【解答】（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的热效应；
（2）根据图乙可知，当开关S1断开，S接a时，两个电阻串联，此时总电阻为R串；
当开关S1闭合，S接a时，R1被短路，只有R2工作，此时总电阻为R2；
当开关S1闭合，S接b时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；
那么R串>R2>R并；
根据公式可知，总功率P串则三个状态依次为低温、中温和高温档。
36．（2021九下·杭州开学考）如图甲所示的电压力锅的传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压。现将3Kg初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间的变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率。【水的比热容为4.2×103J/(Kg ℃）】
【答案】（1）解：R1 的电功率P1＝P﹣P保＝1000W﹣200W＝800W
（2）解：加热过程消耗的电能：W加热＝Pt＝1000W×28×60s＝1.68×106J
（3）解：水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（125℃﹣25℃）＝1.26×106J
电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率：
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据丙图可知，当开关与a、b接触时，两个电阻并联，此时的总功率为1000W，为加热状态；当开关与c接触时，只有R2工作，此时的功率为200W，为保温状态。根据P1＝P-P保计算出电阻R1的电功率，然后根据公式 计算出R1的阻值。
（2）根据丙图确定加热所用的时间和功率，然后根据公式W加热=Pt计算出加热过程消耗的电能；
（3）首先根据公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量，再根据公式 计算出加热的效率。
37．（2020九上·温州月考）现有一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，其内部简化为电路图如图甲所示。该热水器由控制电路和工作电路两部分组成。开关 S0 和 S 均闭合时，电热水器开始加热， 当水温达到 50 ℃时，衔铁会被吸下。R0 为热敏电阻，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。已知：R1=44 Ω，R2=2156 Ω。
（1）闭合开关
S0 和 S，当水温达到 50
℃时，电热水器处于　 　（填“保温挡”或“加温挡”）。由图乙可知，热敏电阻
R0 的阻值随温度的升高而　 　（填“增大”或“减小”）。
（2）该电热水器将水箱中 2 kg 的水从 20 ℃加热到 50 ℃，用时 5 min，此过程中水吸收的热量是多少？电热水器的加热效率是多少？已知
c 水=4.2×10 3 J/(kg·℃)（计算结果精确至 0.01%）
（3）电热水器处于保温状态时工作电路的功率是多少？
【答案】（1）保温挡；减小
（2）Q=cmΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×2kg×(50℃－20℃)=2.52×105J
P加热= = =1100W
W=P加热t=1100W×5×60s=3.3×105J
（3）P保温= = =22W
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）（1）根据公式比较两个状态下的电功率大小，从而确定电热水器所处的状态。根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律。
（2）根据公式 Q=cmΔt 计算出水吸收的热量，根据公式 计算出加热功率，再根据 W=P加热t 计算出热水器消耗的电能，最后根据 计算出热水器的效率。
（3）根据公式 计算出保温状态下的功率。
【解答】（1）闭合开关 S0 和 S，当水温达到 50 ℃时，衔铁向下运动，接通触点C，此时R1与R2串联，总电阻为R串。
当衔铁在上面时，接通触点A，此时只有R1，总电阻为R1；
则R串>R1；
根据公式，对应的功率P串由图乙可知，热敏电阻 R0 的阻值随温度的升高而减小。
1 / 1浙教版科学九年级上册第三章电功与电功率二
一、单选题
1．如图所示是电阻甲和乙的U—I图像，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两元件的电流与电压都成正比
B．乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路的总电流为0.3A
D．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲的功率为0.6W
2．（2020·海曙模拟）如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡R1的阻值为20Ω
B．电源电压为9V
C．若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～30Ω
D．若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W～0.9W
3．（2020·杭州模拟）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电路的最大电功率是2.5W
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电流表的示数变化范围是0.1～0.25A
4．（2020九上·西湖期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合，S1断开时，甲、乙两表为电流表，示数之比为2：3，则R1和R2消耗的功率P1：P2为（　　）
A．2：3 B．3：2 C．1：2 D．2：1
5．（2019九上·鄞州期中）用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开，如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为（　　）
A． B． C．2t D．4t
6．（2019·台州模拟）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器（其最大阻值为40Ω）。闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率随R1电阻变化关系如图乙所示，根据图象信息。则下列判断正确的是（　　）
①电路中最小电流0.4A； ②R0的阻值是20Ω；
③电源电压10V； ④R0消耗的最大电功率10W。
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
7．（2019·宁波模拟）如图所示，电源电压保持不变，L是标有“2V 1W”字样的灯泡，电流表A、A1的量程均为0～0.6A，将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2，电压表示数为6V，电流表A的示数为0.3A；闭合S1、S2，电流表A1的示数为0.1A．（假设灯丝电阻不变）则下列说法中不正确的是（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
B．R0的阻值为60Ω
C．S1断开，S2由闭合到断开时，电压表的示数会变大
D．断开S1、S2，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为8Ω
8．标有“6V1.8W”和“6V1.2W”的灯泡共5只，全部接到12伏的电源中，若电路中没有其他元件，但它们都能正常发光，那么，电源的输出功率为（　　）
A．6.6瓦 B．7.2瓦 C．7.8瓦 D．8.4瓦
9．（2019·台州模拟）如图，电源电压18 V且保持不变，电流表接“0～0.6 A”量程，电压表接“0～15 V”量程，灯泡上标有“6 V ，3 W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．该电路的最大功率是10.8W
D．滑动变阻器允许调节的范围是24欧～6欧
10．（2019·温州模拟）如图所示，在四个相同水槽中盛有质量和温度都相同的纯水，现将阻值为R1、R2的电阻丝（R1A． B．
C． D．
11．（2019九下·杭州模拟）如甲图所示的电路中，电源电压为16V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中。电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断不正确的是（　　）。
A．R0的阻值是10Ω B．R0的最小功率是3.2W
C．电路的最大总功率是25.6W D．滑动变阻器的最大阻值是70Ω
12．（2019九上·椒江期末）小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（　　）
A．此电能表转盘每小时转过 2500 转
B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C．在此期间电风扇消耗的电能是36000J
D．电风扇的实际功率是100W
13．如图甲所示，电源电压U0保持不变，滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P在最右端，闭合开关后，滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数，这是由于变阻器出现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示，下列分析正确的是（　　）
A．x在0～6厘米内，滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路
B．U0为15伏，定值电阻R1为4欧
C．该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧
D．若电压表示数U＝6伏，则x＝24厘米，R1消耗的电功率为4.5瓦
14．（2018九上·金华期中）如图所示，电源电压保持6V 不变，电流表的量程为0 ~ 0.6A，电压表的量程为0 ~ 3V，定值电阻R1的规格为“10 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为 2 ~ 20
B．电流表示数允许的变化范围为 0.2A~ 0.5A
C．电阻R1消耗功率允许的变化范围为 0.4W~ 0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为 1.2W~ 3W
15．如图所示的电路中，电源电压为20伏，定值电阻R为20欧，滑动变阻器标有“30 Ω　1 A”字样，电压表选用的量程是0～15伏，在该电路正常使用的情况下，则（　　）
A．电路消耗的最大功率为20瓦
B．电路消耗的最小功率为8瓦
C．电压表的最小示数为5伏
D．滑动变阻器接入电路的最小阻值为10欧
16．（2018九上·义乌月考）如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，则下列说法中正确的是（　　）
A．R1的阻值是20Ω
B．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30Ω
C．电源电压是16V
D．该电路的最大电功率为7.2W
17．（2017九上·乐清月考）如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（　　）
A．电源电压为14伏
B．滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C．滑片在b端时，电流表示数为0.75安
D．电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
18．一只标有“220V 100W”的灯泡(灯丝电阻不变)与一电阻串联后，接在220V电源上，电阻消耗的功率为10W，则此时（　　）
A．灯泡与电阻消耗的总功率为110W
B．灯泡与电阻消耗的总功率为100W
C．灯泡消耗的功率小于90W
D．灯泡消耗的功率大于90W
19．有两个灯泡，L1标有“6V3W”的字样，L2没有标记，测得L2电阻为6Ω，把它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L2的电功率分别是（　　）
A．12V，3W B．12V，1.5W C．9V，3W D．9V，1.5W
20．（2021九下·慈溪月考）某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为50kg，电源电压为110V，不计电源电阻及各处摩擦。当电动机转动，使物体以0.9m/s的速度匀速上升时，电路中的电流大小为5A。则电动机线圈的电阻大小为（　　）
A．22Ω B．11Ω C．16Ω D．4Ω
二、填空题
21．（2020九上·镇海期末）小科利用如图所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡正常发光时，电压表的示数为2.5V，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率　 　（填“减小”、“增大”或“不变”）。这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1　 　△R2（填“大于”、“等于”或者“小于”）。（实验中小灯泡的电阻随温度的升高而增加）。
22．（2019·德清模拟）小红家买了一台电烤箱，有高、中、低三个档位的发热功率。如图是其内部简化电路图，Rl＝R2，开关S1可分别与触点a、b接触。当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于　 　（填“高温”、 “中温”或“低温”）档位； 该电烤箱高中低三档的功率之比P高∶P中∶P低=　 　。
23．（2019·浙江模拟）电动自行车已成为大众化的一种交通工具，厂家对电动自行车性能进行了测试，得到速度v和牵引力F随时间t变化的关系图象如图所示。已知匀速行驶时，电动机输入电压48V，输入电流5A。电动自行车在7~12s受到的摩擦力为　 　N，电流做了　 　焦耳的功。
24．（2018九上·三门月考）图甲是小灯泡中的电流随它两端电压变化的图像．将此灯泡接入图乙所示电路中，闭合开关S后，小灯泡实际功率为1 W；再闭合开关S。后，电流表示数变化了0.1A，则电源电压为　 　V，此时电路消耗的总功率是　 　W．
25．（2018九上·义乌期中）如图甲所示是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示，根据图象可知，其中，反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是　 　（选填“a”“b”或“c”），滑动变阻器R消耗的最大电功率为　 　W。
26．（2016九下·镇海竞赛）用24V的电源为微型电动机供电的电路，如图（甲）所示。当单刀双掷开关S1、S2均向上合上时，电动机开始转动，电流I随时间t变化的图象如图（乙）所示。当电流稳定时，电动机正常工作。已知电动机转动时欧姆定律不适用，并忽略温度对电阻的影响，试解答下列问题。
（1）当单刀双掷开关S1、S2如何控制时可实现电动机的反转，　 　
（2）当电动机正常工作时，电动机消耗的电功率为　 　W.
（3）求电动机正常工作时的输出功率　 　。
三、实验探究题
27．（2021·江北模拟）小科在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）如图甲是小科测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　 　端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作，测出其额定功率。
（3）完成上述实验后，小科又设计了一种测额定电压为U1的小灯泡额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：
①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2；
③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式 P＝　 　。
28．（2020九上·滨江月考）按如图所示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0 0.6A、0 3A）、电压表（量程为0 3V、0 15V）、开关及导线若干。
（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成________（填选项前的字母）。
A．电流表烧坏 B．电压表烧坏 C．小电灯烧坏 D．小电灯不亮
（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数。经检查，导线连接完好，则电路故障是：　 　，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：　 　。
（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入如表。
电压表的示数U/V 电流表的示数I/A
2.0 0.20
2.5 0.22
3.0 0.25
3.8 0.30
4.5 0.32
①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为　 　W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：　 　；
②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为　 　Ω（结果保留一位小数）
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为　 　W。
（4）若电压表的0 15V量程已损坏，只能使用0 3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？
①如果只需更换一个元件的位置应该如何操作？　 　；
②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为　 　Ω～　 　Ω。（结果保留一位小数）
29．（2019·义乌模拟）在测定小灯泡额定功率的实验中(所用灯泡的额定电压U0=3.8V)，王强小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知，电阻R的阻值已知)。具体步骤如下：
①按如图所示的电路连接好电路；
②开关S拔到位置1，移动滑片P至任一位置，读出电流表示数I1；
③开关S拔到位置2，滑片位置不动，读出电流表示数I2。
先算出灯泡的电阻RL=　 　（请你用所测的量表示），再根据 ，计算灯泡的额定功率。
他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是　 　。
要准确测出灯泡的额定功率，只需将上述步骤2改为　 　。
30．（2018九上·天台月考）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡，滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω 1A”字样、B标有“20Ω 2A”字样)，待测小灯泡标有“2.5V”字样。小华选用电源的电压为6伏挡，并选取一个变阻器与小灯泡串联接入电路进行实验。他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示。请回答下列问题：
（1）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是　 　，判定该小灯泡正常发光的方法是　 　。
（2）小华在实验中，选用的变阻器是　 　(填“A”或“B”)。
（3）若已知小灯泡正常发光时的电阻约为8欧，要测出该小灯泡的额定功率，小华可采用的方法有：
方法一：　 　；方法二：　 　。
31．为测量规格“6.3伏　0.15安”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池(输出电压约10伏)、滑动变阻器(有“10欧　2安”“50欧　1.5安”两种规格)、电流表、电压表各一只。
（1）下图是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图。
（2）实验中，小徐同学选择了规格为“10欧　2 安”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由。
（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图所示，则电流表读数为　 　，电压表读数为　 　，此时应如何改变滑动变阻器的阻值才能测量小灯泡的额定功率？　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
32．某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
　 烧瓶玻璃管内液面的变化高度
电流大小 A烧瓶(RA＝10欧) B烧瓶(RB＝20欧)
I Δh1 Δh2
2I Δh3 Δh4
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？　 　。
（3）小明认为：只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：　 　。
四、解答题
33．（2021·丽水）智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶(图甲)。某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2；可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低"三种温档的调节，其中低温档的功率为20瓦，电阻R1为1210欧。
（1）座圈加热时，把电能转化为　 　能；
（2）当开关S1闭合、S2接a时，该座圈的电路相当于下列选项中的　 　；
（3）1千瓦时的电能可供该座圈低温档工作多少小时？
（4）该座圈处于中温档工作时的电功率为多少？
34．（2021·南湖模拟）电压力锅结合了压力锅和电饭锅的优点，解决了压力锅的安全问题，如图是某品牌的电压力锅和它的简化电路图，R1为工作时的加热电热丝，额定功率为800W；R2为保温保压电热丝，且R2=4R1，使用时同时闭合开关S1、S2，S1为压力开关，当压强达到设定值时S1会自动断开，排气阀开始排气；S2为限时开关，可以设定保温保压时间。
（1）电压力锅工作时，把电能转化为　 　能；
（2）加热功率为额定功率800W时，电阻丝R的阻值为多少欧姆
（3）用电压力锅煮骨头汤时食物更容易煮透。假设某次要煮水和骨头共计4千克，水的初温20℃，不计热损失，加热到最高温度120℃时，至少需要多少时间 (C水=4.2×103J/（kg℃），设骨头的比热容与水相同)
35．（2021·丽水模拟）空气炸锅，因其烹制食物脂防含量低，无油烟味，深受广大市民青睐．如图甲所示，为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1=50欧，R2=200欧，额定工作电压为220伏，内部电路可简化为图乙所示电路。
（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的　 　；
（2）若要使空气炸锅处于高温档，开关S1闭合，开关S接 　 　(填“a”或“b”)；
（3）中温档正常工作时，求通过电阻R2消耗的总功率；
（4）高温档正常工作时，求电阻R1、R2消耗的总功率。
36．（2021九下·杭州开学考）如图甲所示的电压力锅的传统高压锅和电饭锅的升级换代产品。如图乙所示为电压力锅的电路图，接通电路后，开关S自动与触点a、b接通，开始加热；当锅内温度达到125℃，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保温保压。现将3Kg初温为25℃的水加入电压力锅中，接通电路使其正常运行，电压力锅在工作过程中电功率随时间的变化图像如丙所示。求：
（1）电路中R1的阻值是多少？
（2）加热过程消耗的电能是多少？
（3）电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率。【水的比热容为4.2×103J/(Kg ℃）】
37．（2020九上·温州月考）现有一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，其内部简化为电路图如图甲所示。该热水器由控制电路和工作电路两部分组成。开关 S0 和 S 均闭合时，电热水器开始加热， 当水温达到 50 ℃时，衔铁会被吸下。R0 为热敏电阻，其阻值随温度的变化图像如图乙所示。已知：R1=44 Ω，R2=2156 Ω。
（1）闭合开关
S0 和 S，当水温达到 50
℃时，电热水器处于　 　（填“保温挡”或“加温挡”）。由图乙可知，热敏电阻
R0 的阻值随温度的升高而　 　（填“增大”或“减小”）。
（2）该电热水器将水箱中 2 kg 的水从 20 ℃加热到 50 ℃，用时 5 min，此过程中水吸收的热量是多少？电热水器的加热效率是多少？已知
c 水=4.2×10 3 J/(kg·℃)（计算结果精确至 0.01%）
（3）电热水器处于保温状态时工作电路的功率是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图像的形状判断电流与电压的关系；
（2）根据乙原件的图像判断它的种类；
（3）根据图像确定电压为2V时通过二者的电流，再根据I总=I甲+I甲计算即可；
（4）根据乙图确定电流为0.2A时二者的电压，然后根据P甲=U甲I甲计算甲的功率即可。
【解答】A.甲的图像为一条斜线，因此甲的电流与电压成正比，乙的图像为一条曲线，因此二者不能正比，故A错误；
B.因为乙的电流与电压变化的图像是一条曲线，所以它的电阻是变化的，肯定不是定值电阻，故B错误；
C.甲和乙并联时，当电压为2V时，通过甲的电流为01A，通过乙的电流为0.2A，那么电路的总电流为：I总=I甲+I甲=0.1A+0.2A=0.3A，故C正确；
D.甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，甲两端的电压为4V，因此甲的功率为：P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W，故D错误。
故选C。
2．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知额定功率和额定电压，根据公式计算灯泡的电阻；
（2） 只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，首先根据计算出电流，然后根据U总=I总R总计算出电源电压；
（3）闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。根据变阻器的功率之比计算出对应的电流之比，进而计算出变阻器接入的阻值范围。
（4）只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。将电流表的量程与灯泡的额定电流比较，确定通过电路的最大电流。当变阻器全部接入时，根据欧姆定律计算出通过电路的最小电流，最后利用公式P=I2R
计算灯泡功率的变化范围即可。
【解答】A. 小灯泡R1的阻值为，故A错误；
B.只闭合开关S2时， 灯泡与R2串联，
此时电流为：；
电源电压为：U总=I总R总=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，故B错误；
C.闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。
变阻器两端的电压等于电源电压，
根据P=UI可知，P大：P小=I大：I小=3：1；
因为电流表的量程为0.6A，
所以：0.6A：I小=3：1；
那么I小=0.2A；
变阻器接入的最大阻值为：；
变阻器接入的最小阻值为：；
因此变阻器接入的阻值范围：10Ω~30Ω。
故C正确；
D.只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。
电流表的量程为0.6A，而灯泡的额定电流为：；
因此通过灯泡的最大电流为0.4A，最大功率就是1.6W；
通过灯泡的最小电流为：；
灯泡的最小功率：P1'=I1'2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W；
那么小灯泡的功率变化范围：0.225W~1.6W。
故D错误。
故选C。
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑片向右滑动时，首先分析总电阻的变化，然后根据欧姆定律分析电流表示数的变化，最后根据U=IR确定电压表示数的变化；
（2）计算出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程比较，进而确定电路的最大电流，最后根据P=UI计算电路的最大电功率；
（3）电流表的最大示数就等于灯泡的额定电流，最小电流等于变阻器的阻值全部使用时的电流，据此确定电流表的示数变化范围；
（4）变阻器的最大阻值就是可调节的最大值，而最小值就是灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律计算即可。
【解答】灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡电压，而电流表测总电流。
滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大，根据R总=R变+RL可知，总电阻变大，而总电流变小，因此电流表的示数变小；根据UL=ILRL可知，电压表的示数变小，故A错误；
灯泡的额定电流为：，与电流表的量程比较后可知，电路的最大电流为0.25A，那么电路的最大功率为：Pmax=U总Imax=6V×0.25A=1.5W，故B错误；
灯泡的电阻为：；
当变阻器全部使用时，电阻最大，电流最小，即；
因此电流表的示数变化范围为：0.1A~0.25A，故D正确；
当灯泡正常发光时，电流最大为0.25A，此时变阻器的阻值最小，即：；
那么变阻器允许调节的范围为14Ω~50Ω，故C错误。
故选D。
4．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先分析两个电阻的串并联关系，然后确定两个电流表所测的电流值，然后根据公式P=UI计算即可。
【解答】根据电路图可知，当开关S闭合，S1断开时，两个电阻并联，电流表乙测总电流，甲测通过电阻R2的电流。
因为甲和乙的示数之比为2：3；
所以I2：I总=2：3；
即：I2：（I2+I1）=2：3；
那么：I2：I1=2：1；
根据功率公式P=UI得到：
。
故选C。
5．【答案】D
【知识点】电功计算公式的应用
【解析】【分析】根据公式分别列出电压改变前后产生热量的关系式，然后作比计算即可。
【解答】设电热丝的电阻为R，电压为U，
那么烧开这些水需要的热量为： ①；
如果电压降为原来的一半，
那么烧开这些水需要的热量为：②；
①与②式相比得到：；
解得：t'=4t。
故选D。
6．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器与定值电阻串联时，如果变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等，那么此时变阻器的功率最大，据此根据乙图确定电阻R0的阻值；
（2）当变阻器的阻值最大时，通过电路的电流最小，根据乙图找到电阻最大时的功率，根据公式P=I2R计算此时的电流；
（3）已知电路的最小电流，根据U总=I总R总计算电源电压；
（4）当变阻器的阻值为零时，电流最大，此时只有定值电阻R0自己工作，根据公式计算最大电功率。
【解答】根据甲图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联；
根据乙图可知，当变阻器的阻值为10Ω时，变阻器的功率最大为2.5W。此时，定值电阻的阻值与变阻器的阻值相等，所以R0=10Ω，故②错误；
根据乙图可知，当变阻器的最大阻值为40Ω时，变阻器的功率为1.6W，此时电流最小；根据公式P=I2R得到：1.6W=I2R变，即1.6W=I2×40Ω，解得：I=0.2A，故①错误；
电源电压为U总=I总R总=0.2A×（10Ω+40Ω）=10V，故③正确；
当变阻器的阻值为零时，电阻最小，电流最大，此时R0消耗的功率为：。
那么正确的是③④。
故选B。
7．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）
将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2， 灯泡被短路，只有变阻器工作，这时电压表的示数就等于电源电压，根据公式
计算变阻器的最大电阻；
（2） 闭合S1、S2， 变阻器与电阻R0并联，已知A1的示数根据
计算即可；
（3）S1断开，S2由闭合到断开时，电路的串并联关系发生变化，根据串联电路的电压特点判断即可；
（4） 断开S1、S2， 变阻器和灯泡串联，将灯泡的额定电流与电流表的量程比较，确定电路的最大电流，最后根据欧姆定律计算变阻器的最小电阻即可。
【解答】A.将滑动变阻器滑片P滑至最右端，断开S1，闭合S2， 灯泡被短路，只有变阻器工作，
电源电压U=U变=6V；
滑动变阻器的最大阻值为：
，故A正确不合题意；
B. 闭合S1、S2， 变阻器与电阻R0并联，电阻R0的阻值为：
，故B正确不合题意；
C.S1断开，S2闭合时，灯泡被短路，只有变阻器，这时电压表的示数等于电源电源6V；当S2闭合时，灯泡与变阻器串联，根据U总=U变+UL可知，这时电压表的示数小于6V，那么电压表的示数会变小，故C错误符合题意；
D.灯泡的额定电流为：
；
因为电流表的量程是0~0.6A，
所以电路电流的最大值是0.5A。
这时变阻器的电压为：U变=U总-UL=6V-2V=4V；
这时变阻器的电阻为：
，故D正确不合题意。
故选C。
8．【答案】B
【知识点】串、并联电路的电压特点；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在并联电路中，各支路两端电压相等；
（2）在串联电路中，电压与电阻成正比；
（3）首先根据并联电路的电压特点判断几个灯泡直接并联不行，然后根据分别计算出两种灯泡电阻判断直接串联也不行。接下来根据串联电路的分压规律得出，只有当两个串联的部分电阻相同时，才能保证各个灯泡两端电压都是6V。当n个相同电阻并联时，总电阻是，以两部分电阻相等为等量关系列出方程，分别求出两种灯泡的个数，最后将所有灯泡的功率相加即可。
【解答】从题可知，每只额定电压为6V，所以直接并联是不行的，而R1= =20Ω，R2= =30Ω，两个灯泡电阻不一样，所以直接串联是不行的。应将灯泡并联，并联后再串联，两个并联组两端的电压应都为6V，所以两部分的等效电阻应相等，设需要“6V 1.8W”灯泡n个，“6V 1.2W”的灯泡5-n个，根据并联电路电阻的特点可知， ，解得：n=2，所以，需要“6V 1.8W”灯泡2个，“6V 1.2W”的灯泡3个，电源的输出功率为：P=1.8W×2+1.2W×3=7.2W。
故答案为：B
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流；
（1） 滑动变阻器的滑片向左移动时， 变阻器接入电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据串联电路电压与电阻成正比判断电压表示数的变化；
（2）首先根据
计算出灯泡的电阻，然后根据U=I'R计算出灯泡的实际电压，最后根据U变=U总-U'计算出电压表的示数；
（3）首先通过电压表，灯泡和电流表的比较得到电路的电流变化范围，然后根据P=UI计算出最大功率；
（4）根据总电流的变化范围利用欧姆定律计算出变阻器接入阻值的范围。
【解答】滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器的电压，电流表测总电流；
A.滑动变阻器的滑片向左移动时， 变阻器接入电阻变小，那么总电阻变小，总电流变大；根据串联电路电压分配与电阻成正比可知，这时电压表的示数变小，故A错误；
B.灯泡的电阻为：
；
当电流表的示数为0.4A时，灯泡的实际电压为：U'=I'R=0.4A×12Ω=4.8V；
电压表的示数为：U变=U总-U'=18V-4.8V=13.2V，故B错误；
C.电压表最大电压要≤15V，那么灯泡两端的电压就要≥3V，
因为
，
所以这时灯泡的电流要≥0.25A；
灯泡的额定功率6V，那么它的额定电流：
;
所以灯泡的电流要≤0.5A；
因为电流表的电流要≤0.6A，
所以电路电流的变化范围为0.25A~0.5A。
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=18V×0.5A=9W，故C错误；
D.当电路电流为0.25A时，总电阻为：
；
变阻器接入电阻为：R变=R总-R=36Ω-12Ω=24Ω；
当电流为0.5A时，总电阻为：
;
变阻器接入电阻为：R'变=R'总-R=18Ω-12Ω=6Ω。
因此变阻器允许调节的范围是24Ω~6Ω，故D正确。
故选D。
10．【答案】D
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】相同的电源说明电源电压相等，不同的连接方式总电阻不同，可根据公式比较各个选项中总功率的大小关系，功率最大的水温升高最快。
【解答】A图中只有R1，那么总电阻；
B图中两个电阻串联，总电阻；
C图中只有R2，那么；
D图中两个电阻并联，总电阻；
因为串联电路的总电阻比任何一个电阻都大，并联电路的总电阻比最小的电阻还小，
所以：;
根据公式可知，当电源电压不变时，PD最大，水温升高最快，故D正确。
故选D。
11．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；
（1）根据乙图可知，当滑片在最左端时，电压表的示数是0V，电流表的示数是1.6A，此时电路里只有电阻R0，根据公式计算R0的阻值；
（2）从乙图中找到最小电流，然后根据P0=I2R0计算R0的最小功率；
（3）从乙图中找到最大电流，然后根据P总=U总I总计算电路的最大功率。
（4）当滑片在最右端时，电流最小；从乙图找到最小电流和电压，根据计算变阻器的最大阻值。
【解答】定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；
A.当滑片在最左端时，电压表的示数是0V，电流表的示数是1.6A，此时电路里只有电阻R0，
R0的阻值，故A正确不合题意；
B.据乙图可知，电路的最小电流为0.2A，那么R0的最小功率为：P0=I2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，故B错误符合题意；
C.据乙图可知，电路的最大电流是1.6A，那么最大电功率为：P总=U总I总=16V×1.6A=25.6W，故C正确不合题意；
D.据乙图可知，当变阻器的电流为0.2A时，电压表的示数14V，这时滑片在最右端，
那么变阻器的最大阻值为：，故D正确不合题意。
故选B。
12．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；电能表参数的理解与电能的求法
【解析】【分析】（1）电能表上220V是它的工作电压，10（20A）表示：电能表的标定电流是10A，允许通过的最大电流是20A；表示每消耗电能转盘转过2500转，据此选择即可。
（2）已知电能和时间根据公式计算功率。
【解答】A.表示每消耗电能转盘转过2500转，故A错误；
B.电能表是测量电路中消耗电能多少的仪器，故B错误；
C.电能表转过5转消耗的电能：，故C错误；
D.电风扇的实际功率为：，故D正确。
故选D。
13．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】A、根据电压表始终有示数和滑片滑过一定距离后电流表才有示数可判断出滑动变阻器的故障原因；
B、C、D、根据滑动变阻器两端的电压和通过的电流，设出x长度的电阻丝的阻值，再根据欧姆定律及其变形公式列出方程组求出电阻R2的值，然后在串联电路中求出电源电压和R1的值，进而计算U＝6V时x的长度，利用电功率公式的变形公式计算R1消耗的功率。
【解答】A、分析电路图可知，只有在滑动变阻器断路时，才会出现，电压表有示数电流表无示数的情形，如果滑动变阻器的电阻丝短路，则电压表和电流表始终有示数；
B、C、D、设长度为x的电阻丝的阻值为xR ，
由图乙、丙知，对于滑动变阻器，当x＝6时，U6＝9.6V，I6＝0.4A；当x＝12时，U12＝6V，I12＝0.5A，则
...........①
..........②
①②联立解得：R2＝30Ω，R＝1Ω，即：该滑动变阻器在不出现故障的情况下，则最大电阻应为30欧，C符合题意；
在整个串联电路中有：
...........①
..........②
①②联立解得：U0＝24V，R1＝12Ω，B不合题意；
当U＝6V时，电路中的电流，
消耗的电功率为：，D不合题意。
故答案为：C。
14．【答案】C
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】该题主要考查动态电路的分析及电功率公式的应用。
【解答】由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量整个电路电流，电压表测量定值电阻的电压；
定值电阻的规格是 “10 0.5A” ，因此该电路的最大电流为0.5A；此时电阻两端的电压为U=0.5A*10=5V>3V；因此电路电流不可能达到0.5A；故当电压表为3V时，电路的电流是最大电流，即则滑动变阻器接入电路的最小电阻为：当滑动变阻器完全接入时，电路的电阻最大，则电流最小；即
A、滑动变阻器的接入范围是10--20；故A错误；
B、电流表的示数变化范围是0.2A--0.3A；故B错误；
C、当电流为0.2A时，当电流为0.3A时，故C正确；
D、当电流为0.2A时，当电路电流为0.3A时，故D错误；
故答案为：C。
15．【答案】B
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）定值电阻R与变阻器串联，根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V，根据公式计算出电路的最大电流，再根据公式计算电路的最大功率；
（2）当变阻器阻值为30Ω时，串联电路的总电阻最大，总电流最小；已知总电阻和总电压根据公式计算电路的最小功率；
（3）根据（2）中描述，首先根据计算出电路的最小电流，再根据公式计算电压表的最小读数；
（4）根据（1）中描述，首先根据计算出变阻器的电压，然后根据计算变阻器接入电路的最小阻值。
【解答】A.定值电阻R与变阻器串联，根据电压表的量程可知R两端的最大电压是15V，
电路的最大电流是；
电路的最大功率：；
故A错误；
B.当变阻器阻值为30Ω时，串联电路的总电阻最大，总电流最小，总功率最小；
电路的最小功率为：，
故B正确；
C.根据（2）中描述，电路的最小电流为：；
电压表的最小示数为：，
故C错误；
D.根据（1）中描述，变阻器的电压为：；
变阻器接入电路的最小电阻为：，
故D错误。
故选B。
16．【答案】A
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电路图中定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。（2）串联电路特点：电流处处相等；电源电压等于两用电器两端电压之和。（3）电功率公式为：P=UI。
【解答】要计算电源电压和R1的阻值可在乙图中任取两个点，根据串联电路中的电压关系，列出方程组求出电压和电阻。
取电流I=0.4A时，U=10V和I=0.6A时，U=6V，根据串联电路中的电压关系可列出方程
U=0.4AR1+10V
U=0.6AR1+6V
联立解得，R1=20Ω，U=18V。所以A正确，C错误；
B、当电流表的示数是0.4A时，R2两端电压为10V，所以R2接入电路的阻值是10V/0.4A=25Ω，B错误；
D、该电路的最大电功率为7.2W，当电流最大时电路电功率最大为：P=18V×0.9A=16.2W，D错误。
故选A
17．【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】当题干中出现用“；”隔开的两种状态时，可以使用方程法求解。
（1）根据串联电路中得到：
①当变阻器滑片在b端时，R1与整个变阻器R串联，变阻器的电压就是U2=8V，而通过R1电流等于R的电流，因此R1的电压为：，得到方程：；
②当变阻器滑片在中点时，R1与串联，用同样的方法再列出一个方程；
（2）利用公式再列出第三个方程，三个方程联立求解分别得到电源电源，R1与变阻器R的阻值。
（3）依据公式计算电流表的示数，依据分别计算出总功率作比即可。
【解答】闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电阻R1与整个变阻器R串联，
根据得到：①；
根据得到：②
当滑片移到变阻器的中点时，R1与串联，
同理得到：③；
①、②、③式联立求解得到：，，。
A.电源电压是12V不是14V，故A错误；
B.滑动变阻器的最大阻值是16Ω，故B错误；
C.滑片在b端时，电流表的示数为：，故C错误；
D. 当滑片移到滑动变阻器的b端时，电路的总功率为： ；
当滑片移到滑动变阻器的中点时，电路的总功率为：;
电路先后两次消耗的总电功率之比为：，故D正确。
故选D。
18．【答案】C
【知识点】电功的实质
【解析】【解答】灯泡的额定功率为100W，串联一个电阻后，电路总电阻变大，电源电压不变，根据公式 可知电路消耗的总功率减小，小于灯泡的额定功率100W，电阻消耗的功率为10W，所以灯泡消耗的功率小于(100W-10W)=90W．
故选C．
【分析】已知灯泡的额定电压和额定功率，电源电压不变，串联一个电阻后，总电阻变大，根据公式 可知，电路消耗的总功率减小，已知电阻消耗的功率，可求灯泡消耗的功率．
19．【答案】D
【知识点】电功的实质
【解析】【解答】灯泡正常发光是指其两端电压等于额定电压，流过的电流等于其额定电流，两灯串联，所以灯 、 的额定电流相等．灯 的额定电流 ，灯 的额定电压为 ，电源电压为： ，灯 的额定功率为： .
【分析】根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，根据 求出灯泡 的额定功率．
20．【答案】D
【知识点】功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先根据P1= = GV=mgV计算出电动机的机械功率，然后根据P=UI计算出电动机的输入总功率，再根据P2=P-P1计算出线圈的发热功率，最后根据P2=I2R计算电动机的线圈电阻。
【解答】电动机对物体做功的功率P1= = GV=mgV=50kg×10N/kg×0.9m/s=450W
电路总功率P=UI=110V×5A=550W
电动机线圈的电阻的功率P2=P-P1=550W-450W=100W
所以电动机线圈的电阻大小为R= =4Ω；
故答案为：D。
21．【答案】减小；小于
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】（1）灯泡的亮度由它的实际功率决定，实际功率越大，它的亮度越大；
（2）灯泡的亮度变小，即总电流变小，那么总电阻变大，此时滑动变阻器的阻值也变大。灯泡的电阻随温度的降低而减小，因此它亮度减小时电阻也变小，根据R总=R变+RL可知，此时灯泡电阻的减小量肯定小于变阻器阻值的增大量，据此分析解答。
【解答】（1）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，小灯泡的实际电功率减小。
（2）这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1<△R2。
22．【答案】高温；4:2:1
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】电烤箱的功率最高的是高温档，最小的是低温档。当开关S
2断开，S
1接b时，两个电阻串联；当S
2闭合，S
1接b时，只有电阻R
1工作；当S
2闭合，S
1接a时，两个电阻并联。分别求出它们的总电阻，根据公式
计算出三个功率，比较大小后求出比值即可。
【解答】当开关S2断开，S1接b时，两个电阻串联；
这时电烤箱的功率为：
；
当S2闭合，S1接b时，只有电阻R1工作；
这时电烤箱的功率为：
；
当S2闭合，S1接a时，两个电阻并联；
这时电烤箱的功率为：
；
因为：
；
所以： 当开关S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于 高温状态；
那么P高∶P中∶P低 =
。
故答案为：高温；4:2:1
23．【答案】35；1200
【知识点】功的计算公式的应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据左图确定7~12s时电动自行车的运动状态，然后从右图中找到7~12s时电动自行车受到的牵引力，最后根据二力平衡计算摩擦力即可；
（2）已知电压、电流和时间根据计算电流所做的功。
【解答】据甲图可知，7~12s时电动自行车保持6m/s的速度做匀速直线运动，那么它受到的摩擦力和牵引力是平衡力；据乙图可知，7~12s时自行车受到的牵引力是35N，所以受到的摩擦力也是35N。
电流做的功为：。
故答案为：35；1200J
24．【答案】2；1.2
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）分析乙图可知，灯泡L与电阻R并联，灯泡的电压就等于电源电压；根据P=UI可知，功率等于电压和电流的乘积，那么从甲图中找到灯泡功率为1W时对应的电压，这就是电源电压；
（2）闭合开关S1后，电流表的示数变化其实就等于电阻R的电流，根据P=UI计算出电阻R的功率，最后将二者的功率相加就是电路的总功率。
【解答】（1）根据甲图可知，当灯泡电压为2V，电流为0.5A时，灯泡的实际功率为P=UI=2V×0.5A=1W；据乙图可知，这时电源电压等于灯泡的电压，即2V；
（2）开关S1没有闭合时，电流表的示数等于灯泡的电流；
闭合后，电流表测它们并联后的总电流，那么电流表的示数变化就是电阻R的电流；
这时电阻R的功率为：P'=U'I'=2V×0.1A=0.2W，
电路的总功率为：P总=P+P'=1W+0.2W=1.2W。
故答案为：2；1.2
25．【答案】a；2.25
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据P=UI分析总功率的变化规律，根据P=I2R分析定值电阻的功率变化，剩下的图像就是滑动变阻器的；
（2）根据图像确定变阻器的功率最大时的电压和电流，根据公式P=UI计算即可。
【解答】（1）根据P=UI可知，当总电压保持不变时，总功率与电流成正比，因此它们的图像应该是一条直线，那么图像a就是总功率随电流变化的图像；
根据P=I2R可知，电阻R0的阻值不变，当电流增大时，它的功率也一直增大，那么图像b就是它的；
而图像c就是变阻器的功率随电流变化的图像；
（2）根据a图可知，总功率的最大值为9W，那么电源电压为：；
根据c图可知，当电流为1.5A时，变阻器的功率最大；此时两个图像相交，说明此时它们的电压相等；
因此变阻器功率最大时，它两端的电压是：；
那么它的最大功率为：P变=U变I变=1.5V×1.5A=2.25W。
26．【答案】（1）同时向下合上
（2）9.6
（3）6.4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）电动机的线圈转动方向与磁场方向和电流方向有关，因此改变电动机的转动方向最简便的方法就是改变电流方向；
（2）根据乙图确定电动机正常工作时的电流，然后根据P=UI计算它消耗的电功率；
（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，此时线圈没有转动，可根据欧姆定律计算出线圈的电阻，然后根据P热=I2R计算出发热功率，最后根据P输出=P-P热计算出输出功率即可。
【解答】（1） 当单刀双掷开关S1、S2 同时向下闭合时，接在电动机上电源的正负极方向正好调转，此时进入电动机的方向与原来相反，因此电动机可以反转；
（2）根据乙图可知，当电动机正常工作时，通过线圈的电流为0.4A；
那么电动机消耗的电功率为：P=UI=24V×0.4A=9.6W；
（3）根据乙图可知，当电动机开启的瞬间，电流为1.2A，
那么电动机线圈的电阻为：；
当电动机正常工作时，线圈的发热功率为：P热=I2R=（0.4A）×20Ω=3.2W；
那么此时电动机的输出功率为：P输出=P-P热=9.6W-3.2W=6.4W。
27．【答案】（1）
（2）A
（3）
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）在测量灯泡额定功率的实验中，除了电压表与灯泡并联外，其它元件都是串联。要注意电表量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据乙图读出电压表的示数，然后与灯泡的额定电压比较，确定电压表示数增大还是减小，然后根据U=IR分析电流表的示数变化方向，再根据“电流与电阻的反比关系”确定电阻的变化方向，从而确定变阻器滑片的移动方向。
（3）分析开关断开和闭合时电压表所测电压值的变化，然后根据串联电路的电压特点计算出定值电阻的电压，并根据“串联电路各处电流相等”计算出通过灯泡的额定电流，最后再根据公式P=UI计算灯泡的额定功率。
【解答】（1）电压表应该与灯泡并联，由于2.5V<3V，所以选择0~3V的量程。根据甲图可知，只需将灯泡右端的接线柱与电压表中间的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表量程选择0~3V，分度值为0.1V，示数为1.8V<2.5V。小灯泡要正常发光，电压表的示数必须增大，根据U=IR可知，通过电路的电流要增大，而总电阻要减小，因此变阻器的滑片应该向A端移动。
（3）根据丙图可知，灯泡、定值电阻R0与变阻器串联。
闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；
保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点B，读出电压表的示数U2，这是灯泡与R0的总电压；
那么R0两端的电压为：U0=U2-U1；
通过灯泡的额定电流：；
则灯泡的额定功率为：。
28．【答案】（1）D
（2）小电灯断路；闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处
（3）1.14；灯丝电阻随温度的升高而增大；7.3；1.5
（4）电压表并联在滑动变阻器两端；4.7；12
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）电压表的电阻很大，当电压表串联在电路中时，电路中的电流很小；
（2）如果电压表有示数，说明它与电源两极之间连接正常，而与它并联的电阻出现断路。
开关闭合后，灯闪亮一下后立即熄灭，说明电路电流太大，电路电阻太小造成的，原因可能是闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；
（3）①从表格中找到额定电压和额定电流，然后根据P额=U额I额计算额定功率；根据计算出灯丝电阻的变化，然后根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律解答；
②灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，则根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
③两个相同的这种灯泡串联在6V电源上，可知两灯的实际电压，由此根据表格数据计算实际功率，从而得到总功率；
（4）①0～15V量程已损坏，而灯泡额定电压为3.8V，超过电压表的另一量程0～3V；电源电压是6V，灯泡正常发光时，与灯泡串联的滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V，小于电压表量程0～3V，因此可以用电压表测滑动变阻器电压，以便间接测量灯泡电压，据此设计电路图；
②滑动变阻器两端的电压允许的范围为1.5V～3V，滑动变阻器的电流与灯泡对应电压时的电流相同，故可求出滑动变阻器的阻值范围。
【解答】（1）把电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中，电路中电阻较大，电流较小，故灯泡不亮，电流表也不会损坏，故选D；
（2）闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为灯泡的基本电路，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电压表与电源正负两极之间连接正常，只能是电压表并联的灯泡部分出现问题，即小电灯断路；
开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处；
（3）①根据表中数据可知，当灯泡电压为3.8V时，灯泡的额定电流为0.3A，
则灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.3A=1.14W；
根据公式 计算出对应的灯泡的电阻可知，随小电灯电压的增大，小电灯电阻变大，这是因为：灯丝电阻随温度的升高而增大；
②根据表中数据可知，当小电灯正常工作时，电流为I=0.3A，
滑动变阻器两端电压为U2=U-U额=6V-3.8V=2.2V，
那么变阻器连入电路的阻值。
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后接在6V电源的两端，
根据串联电路电压与电阻成正比可知，两灯电压各为3V，
由表格数据此时灯泡电流为0.25A，
电路的总功率：P总=UI=6V×0.25A=1.5W；
（4）①电压表大量程损坏，可将电压表与滑动变阻器并联，接线选用小量程，当电压表示数为2.2V时，可使灯泡正常工作；
②当灯泡两端电压为4.5V时，
滑动变阻器的电压U=6V-4.5V=1.5V，经过滑动变阻器的电流与灯泡电流相同且为0.32A，
此时滑动变阻器的电阻；
当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值3V时，灯泡两端电压也为3V，此时经过滑动变阻器的电流与灯泡电流同为0.25A，
此时滑动变阻器的电阻.
故滑动变阻器接入电路的电阻范围：4.7Ω～12Ω。
29．【答案】；电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化；开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数I1=U0/R=(3.8V/R) 为止
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）L和R并联，它们两端的电压相等。当S接1时，电流表测R的电流I
1，根据U=I
1R就能计算出灯泡两端的电压；当S接2时，电流表的示数是L和R的电流之和I
2，根据I
2-I
1计算通过灯泡的电流，最后根据欧姆定律计算R
L的值；
（2）灯泡的灯丝电阻会受到温度的影响，当灯泡的电压不同时，电流不同，温度不同，自然电阻就会不同；
（3）要测灯泡的额定功率，最重要的是让灯泡两端的电压等于额定电压。因为L和R并联，所以当灯泡的电压为3.8V时，R的电压也是3.8V，而这时通过R的电流为
，据此解答。
【解答】（1）L和R并联，它们两端的电压相等。
当S接1时，电流表测R的电流I1，那么灯泡两端的电压为：UL=U1=I1R；
当S接2时，电流表的示数是L和R的电流之和I2，
那么通过灯泡的电流为：IL=I2-I1；
根据欧姆定律得到：
；
（2） 他们按此方案测量，发现实验结果与真实值相差较大，原因是电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化 ；
（3） 要测灯泡的额定功率，最重要的是让灯泡两端的电压等于额定电压，因此将上述步骤2改为： 开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数
为止。
故答案为：（1）
；（2） 电灯未在额定电压下工作，灯丝的温度变化引起电阻的变化 ；
（3）开关S拔到位置1，移动滑片P直到电流表示数
为止。
30．【答案】（1）额定电流；小灯泡两端电压是2.5伏
（2）A
（3）选择变阻器B；选择电源的4伏挡
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）根据电功率的计算公式P＝UI可知，计算额定功率需要知道小灯泡的额定电压与额定电流；用电器两端的电压为其额定电压时，用电器可正常工作；
（2）读出电压表和电流表的示数，根据串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律的变形公式求出此时滑动变阻器的最大阻值；
（3）实验中灯泡两端的电压高于其额定电压，串联电路中各电阻两端的电压与电阻成正比，所以可用增大滑动变阻器电阻的方法，降低灯泡两端的电压，与可降低电源电压。
【解答】（1）由电功率的计算公式P＝UI可得，要想测定小灯泡的额定功率需要测量和记录小灯泡的额定电压和电流；由题意可知小灯泡的额定电压为2.5V，要想使小灯泡正常发光，使小灯泡两端的电压，即电压表的示数达到2.5V即可；
（2）连接电路时，开关闭合前滑动变阻器连入电路的阻值达到最大，由图示电压表可知，小灯泡两端的电压U灯＝2.8V，电路的电流为I＝0.32A，串联电路中各部分电压之和等于总电压，所以滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－U灯＝6V－2.5V＝3.2V，所以滑动变阻器的最大值为，故小华选择的是A变阻器；
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，此时加在小灯泡两端的电压显然大于其额定电压，滑动变阻器已经连入最大阻值，所以要想减小灯泡两端的电压，可以增大滑动变阻器的阻值，可选用滑动变阻器B或是换用4V档电源（降低电源电压）。
故答案为：（1）额定电流；小灯泡两端电压是2.5V；（2）A；（3）更换滑动变阻器B； 选择电源的4伏挡 。
31．【答案】（1）解：
（2）解：现象：小灯泡烧坏(或不正常发光)
理由：灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.15安，滑动变阻器两端电压U滑＝U－UL＝10伏－6.3伏＝3.7伏，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R＝ ＝ ≈24.7欧＞10欧，由于滑动变阻器阻值太小，实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏
（3）0.08安；2.5伏；变小
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】（1）将实物图与电路图对照，找到没有连接的部分，用笔画线连接即可；注意电流表的量程以灯泡的额定电流为准，电压表的量程以灯泡的额定电压为准；滑动变阻器接线要“一上一下”；
（2）计算出当灯泡正常发光时滑动变阻器要接入的阻值，将被选择的变阻器的最大阻值与它比较，然后对可能出现的情形进行推断即可；
（3）首先弄清两块电表选择的量程和分度值，然后读出示数；将现在电压表的示数与灯泡的额定电压比较，如果现在的电压小于额定电压，就要减小变阻器接入的电阻，降低它的分压能力。
【解答】（1）观察两图发现，电流表与灯泡没有连接，电压表只接了一根导线。那么用一根导线将电压表的“-”接线柱与灯泡的左边接线柱连接，再用一根导线将电流表的“0.6A”接线柱与灯泡左边接线柱相连，如下图：
（2）当灯泡正常发光时，电路电流等于灯泡额定电流0.15A，
滑动变阻器两端电压；
此时滑动变阻器接入电路的阻值： ，
由于滑动变阻器阻值太小，实验时电路电流将大于灯泡额定电流，灯泡可能被烧坏。
（3）电流表的读数时0.08A，电压表的读数时2.5V，那么电压表的读数要从2.5V变为6.3V，就要降低滑动变阻器的分压能力，即滑动变阻器的阻值变小。
故答案为：（1）同解析；（2）小灯泡烧坏，理由同解析；（3）0.08A，2.5V，变小
32．【答案】（1）0.24
（2）电流和通电时间
（3）Δh3＞Δh2
【知识点】影响电流热效应的因素（焦耳定律）
【解析】【分析】（1）首先通过接线柱判断电流表使用哪个量程，然后确定分度值，最后根据指针位置读数；
（2）串联电路各处电流都相等；在串联电路中，开关可以控制所有用电器，据此解答；
（3）要比较电流和电阻对产生热量的影响大小，必须控制它们变化的倍数相同，然后比较液柱高度的变化；液柱高度变化越大，说明产生的热量越多，对产生热量影响就越大。
【解答】（1）电流表选用0-0.6A的量程，分度值是0.2A，那么电流表的读数是：0.2A+0.02A×2=0.24A；
（2）在串联电路中各处电流都相等；串联时，开关可以控制用电器同时工作同时停止，即工作时间，因此本实验通过串联电路来研究电阻对产生热量的影响时，可以控制电流和时间相同；
（3）RB=20Ω，RA=10Ω，前者正好是后者电阻的2倍；A烧瓶中电阻通过电流I时液柱上升△h1，通过电流2I时液柱上升△h3，后者电流正好是前者的2倍；因此比较 Δh3和Δh2的大小关系就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”。
故答案为：（1）0.24；（2）电流和通电时间；（3）
Δh3＞Δh2
33．【答案】（1）内(或热)
（2）C
（3）解；P=20W=0.02kW
t=W/P=1kW·h/0.02kW=50h
（4）解：解：低温档时，R1和R2是串联的
R总=U2/P低=(220V)2/20W=2420Ω
R1=R总-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω
中温档时，电路中只有电阻R2工作
P中=U2/R1= (220V)2/1210Ω=40W
【知识点】能量的相互转化和转移；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）根据乙图确定电流的路径，从而确定电阻的串并联关系即可；
（3）根据公式计算出低温档工作的时间；
（4）低温档时，R1和R2是串联的，此时电阻最大，功率最小。首先根据计算出总电阻，再根据 R1=R总-R2 计算出R1的阻值。
中温档时，电路只有R1工作，根据公式计算出此时的电功率即可。
【解答】（1）座圈加热时，把电能转化为内(或热)能；
（2） 当开关S1闭合、S2接a时， 如下图所示，两个电阻为并联，则该座圈的电路相当于C。
34．【答案】（1）内能（热能）
（2）解；
（3）解；P1: P2 =R2: R1 P2 = =800W/4=200W
P总=800W+200W=1000W
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×100℃=1.68×106J
Q=Pt t=Q/P=1.68×106J/1000W =1.68×103S
答：需要加热 1.68×103S
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识分析解答；
（2）已知加热功率和电压，根据公式 计算电阻丝的阻值；
（3）根据图片可知，电阻R1与R2并联，根据“ R2=4R1 ”和“并联电路中，功率与电阻成反比”计算出R2单独工作时的电功率，然后将二者的功率相加得到电压力锅的总功率。根据Q=cmΔt计算出骨头汤需要吸收的热量，最后根据计算需要的时间。
35．【答案】（1）热效应
（2）b
（3）解：空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作
I= =1.1A ，P=UI=220V×1.1A=242W
（4）解：高温档工作时电阻R1、R2并联，电阻R1、R2消耗的总功率
P=P1+P2= = 1210W
【知识点】电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；
（2）根据公式比较不同状态下电路总功率的大小即可；
（3）空气炸锅处于中温档工作时，电路中只有R2在工作，根据公式 计算出通过它的电流，再根据P=UI计算它消耗的功率；
（4）高温档工作时电阻R1、R2并联，根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后将它们相加得到总功率。
【解答】（1）空气炸锅在烹制食物时，主要利用了电流的热效应；
（2）根据图乙可知，当开关S1断开，S接a时，两个电阻串联，此时总电阻为R串；
当开关S1闭合，S接a时，R1被短路，只有R2工作，此时总电阻为R2；
当开关S1闭合，S接b时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；
那么R串>R2>R并；
根据公式可知，总功率P串则三个状态依次为低温、中温和高温档。
36．【答案】（1）解：R1 的电功率P1＝P﹣P保＝1000W﹣200W＝800W
（2）解：加热过程消耗的电能：W加热＝Pt＝1000W×28×60s＝1.68×106J
（3）解：水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×3kg×（125℃﹣25℃）＝1.26×106J
电压力锅从开始运行到水温刚达125℃时的效率：
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）根据丙图可知，当开关与a、b接触时，两个电阻并联，此时的总功率为1000W，为加热状态；当开关与c接触时，只有R2工作，此时的功率为200W，为保温状态。根据P1＝P-P保计算出电阻R1的电功率，然后根据公式 计算出R1的阻值。
（2）根据丙图确定加热所用的时间和功率，然后根据公式W加热=Pt计算出加热过程消耗的电能；
（3）首先根据公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量，再根据公式 计算出加热的效率。
37．【答案】（1）保温挡；减小
（2）Q=cmΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×2kg×(50℃－20℃)=2.52×105J
P加热= = =1100W
W=P加热t=1100W×5×60s=3.3×105J
（3）P保温= = =22W
【知识点】电功率计算公式的应用；电功与热量的综合计算
【解析】【分析】（1）（1）根据公式比较两个状态下的电功率大小，从而确定电热水器所处的状态。根据图乙确定热敏电阻的阻值随温度的变化规律。
（2）根据公式 Q=cmΔt 计算出水吸收的热量，根据公式 计算出加热功率，再根据 W=P加热t 计算出热水器消耗的电能，最后根据 计算出热水器的效率。
（3）根据公式 计算出保温状态下的功率。
【解答】（1）闭合开关 S0 和 S，当水温达到 50 ℃时，衔铁向下运动，接通触点C，此时R1与R2串联，总电阻为R串。
当衔铁在上面时，接通触点A，此时只有R1，总电阻为R1；
则R串>R1；
根据公式，对应的功率P串由图乙可知，热敏电阻 R0 的阻值随温度的升高而减小。
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