人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率同步培优训练题（word版 含答案）

人教版九年级物理18.3测量小灯泡的电功率同步培优训练题
一、单选题
1．将“12V 6W”和“12V 12W”的两只灯泡L1和L2串联后接在电源两端，不考虑温度对灯丝电阻的影响，则（　　）
A．电源电压为24V时，两灯均正常发光 B．电路中允许通过的最大电流为1A
C．与灯L2并联一个电阻后，两灯都可正常发光 D．两灯的最大总功率为9W
2．图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理）。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6 V~1.2 V之间调节，R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是∶将Rt放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（　　）
A．温度计表盘上显示30°C时，电源电压为0.68 V
B．该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C
C．该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~520Ω
D．该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW~2.4 mW
3．在探究滑动变阻器的电流、电压关系实验中连接电路如图甲所示，组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表示数，记录数据并绘制图像电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示根据题目信息，以下说法中不正确的是（　　）
A．由图像可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置对应x=5cm
B．滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
4．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L的I-U图象如图乙所示。当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电压表的示数是2V，电流表的示数是I1；当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，电流表的示数是I2；当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3。已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1。当滑片P在最左端时，通过开关通断，可使电路消耗的功率最大，该最大值是
A．7.2W B．8.1w C．9.0W D．9.9W
5．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 6W”，R0为定值电阻。闭合开关S，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，将滑动变阻器的滑片P由某一端点移动到某一位置过程中，U2与U1的变化关系如图乙所示，滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等，下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为12V
B．滑动变阻器的最大阻值为7Ω
C．R在原端点时消耗的功率为7W
D．电路允许消耗的最大功率为12W
6．在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“20Ω 0.5A"，当滑片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所示，R1的最小功率是0.4 W。在保证电路元件安全的条件下，下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为5 V B．R1的阻值为20Ω
C．R2接入电路的最小阻值为2Ω D．R2的最小功率是0.8 W
二、作图题
7．某型号的电加热器有高、低两挡调温功能，其额定电压为220V，内部电路由发热电阻R1、R2和开关S1组成，其中R1=55Ω。在不拆解电加热器内部电路的情况下，小华用图甲电路对其进行测试：先闭合开关S，电流表的示数为0.8A；再闭合S1，电流表的示数变为4A。则：
（1）该电加热器低温挡的功率；
（2）R2的阻值；
（3）小华增加了一个单刀双掷开关S2，利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，使改装后的电路符合以下两点要求：a．具有高、中、低三挡调温功能；b．低温挡功率不变，中温挡功率与原高温挡功率相同。
①图乙是改装后的电路图，请在图中的虚线框内分别填入R1和R2；
②通过计算说明，改装后的高温挡功率将为多少？
8．小亮家的电炉铭牌标有“220V 1000W"，小亮想让该电炉增加一挡功率，为使电炉的该档功率为额定功率的1/9，给你一个开关、一个定值电阻R0，请帮他完成电路设计，在方框中画出电路图，并标出定值电阻R0的阻值。
三、填空题
9．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，电源电压为___________V，R的阻值为___________Ω，整个电路功率变化了___________W。
10．如图甲，小灯泡为“6V 3W”，潜动变阻器为“？Ω 2A”。只闭合开关S1和S3，在电路安全的情况下最大范围调节阻器的滑片，绘制了电流表示数与变阻器连入阻值关系的图象（图乙）；只闭合开关S2，最大范围调节变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表示数关系的图象（图丙）该电路的电源电压为______V；只闭合开关S1和S3，变阻器连入的最大阻值为______Ω；只闭合开关S2时灯泡的最小功率为______W。
11．阴雨天，空气潮湿，能见度低，路面湿滑，为保证旅客上下动车时的安全，需在车门旁开启警示灯。如图甲所示是某同学为动车设计的模拟电路。
（1）选择图乙中的_________（选择“R1”或“R2”）为湿敏电阻，将它串联在图甲电路中的______（选择“A”或“B”）位置，闭合开关，警示灯能随湿度变化而自动调整亮度，且不断闪烁。
（2）已知模拟电路电源电压为12V，警示灯的规格是“12V 12W”，当空气湿度为80%时，闪烁的过程中，灯较暗时的实际功率为______W。（电磁铁电阻忽略不计，灯泡电阻不随温度变化）。
12．如图甲所示的电路，滑动变阻器铭牌上标有“？ 1A”，电流表所用的量程为0~3A，两个电压表的量程均为0~15V。当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，滑动变阻器的功率为P1，向左端逐渐调节滑片直至灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，滑动变阻器的功率为P2，P1∶P2=64∶45，电流表与两电压表示数变化如图乙所示，则灯泡的额定功率为_____W，闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，电流表示数为0.9A。若任意闭合开关，保证电路中有电流且电路安全，则整个电路最大功率与最小功率的比值为______。
四、实验题
13．在“探究通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10 V。已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。
（1）如图甲所示，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R______（选填“短路”或“断路”）；
（2）在实验中，先接入20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电表指针位置如图乙、丙所示，电流表示数为______A。 接下来用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器接入电路的阻值调______（选填“大”或“小”）；
（3）依次将剩下的3个定值电阻分别接入电路中，进行实验并记录数据，在坐标系中描点并作出了图线，如图丁所示，实验中控制电压表的示数为______V不变，分析图像可以得出，通过导体中的电流与电阻的关系是______；
（4）上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω；
（5）五次实验中，当电压表调到控制电压时，滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比为______。
14．小明用图甲所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。提供的器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、 电阻箱、滑动变阻器（最大阻值模糊不清）、开关、导线若干。
(1)图甲电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（___________）
(2)改正连线后进行如下操作：
①将电阻箱的阻值调为，闭合开关，发现电流表示数为，可知滑动变阻器的最大阻值为_____；
②移动滑片使电压表示数为时，记录电流表示数；
③当电阻箱的阻值分别调为、时，闭合开关，重复步骤②；
④当电阻箱的阻值调为Rx时，闭合开关，滑动变阻器无论怎么调节，电压表示数始终大于，记录滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数；
⑤利用测得的数据绘制出如图乙所示的图像。
由图乙可知，实验过程中，为_______V，滑动变阻器消耗的最大功率为________W，Rx的阻值为___________；仍使用原有器材，若使以上四个电阻值都能为实验所用，则控制不变的电压至少为_____________V；
(3)实验过程中，同组的小华将电阻箱的阻值由调为后，没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数，则此时电流表的示数可能是____________A。
五、计算题
15．小渝家买了一个三挡位的电烤炉，电烤炉加热板部分的简化电路如图甲所示，R1、R2是定值电阻，可通过旋转开关实现高、中、低挡位切换。电烤炉的相关参数如表格所示，求：
额定电压 220V
高温挡功率
中温挡功率 800W
低温挡功率 400W
（1）电烤炉在低温挡正常工作时的电流？（结果保留一位小数）
（2）电烤炉高温挡的功率？
（3）若在用电高峰期，家庭电路的实际电压为198V，电烤炉在中温挡工作30min能使图乙中的电能表表盘转动多少圈？
16．如图所示的电路。电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A．小灯泡L标有“2.5V，0.25A”字样，其I-U图像如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I=0.2A，电阻R1消耗的功率为P1；变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，电阻R1消耗的功率为 且P1：P1'=16：25。
（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
参考答案
1．D
【详解】
根据可知灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
两灯泡电阻之比为
A．灯泡L1和L2串联后接在电源两端，串联电路中电流处处相等，根据串联电路分压原理可知
已知电源电压为24V，即
所以
两灯的电压都不等于其额定电压，所以两灯都不能正常发光，故A不符合题意；
B．根据可知灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
为了保证电路安全，电路中允许通过的最大电流应为，故B不符合题意；
C．灯L2正常发光的电流为1A，若与它并联一个电阻后还要达到1A，会使整个电路的电流增大，此时L1会被烧坏，所以不可能使两灯泡正常发光，故C不符合题意；
D．因为电路中允许通过的最大电流为0.5A，串联电路的总功率为
故D符合题意。
故选D。
2．B
【详解】
A．由图甲知道，温度计表盘上显示30°C时，Rt=280Ω，由图乙知道，此时电路总电阻
根据题意，由欧姆定律知道，电源电压
故A错误；
BC．由图甲知道，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系是
①
当电源电压为0.6 V时，电路的总电阻
由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值
把代入①解得
t=40℃
当电源电压为1.2 V时，电路的总电阻
解得此时该热敏电阻的阻值
解得
t′=2.5℃
该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C，该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~500Ω，故B正确，C错误；
D．由知道，当时，该热敏电阻的阻值的功率
当时，该热敏电阻的阻值的功率
即该电路中Rt工作时功率范围为0.8 mW~2mW，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】
A．从图乙可知，当滑片从x=5cm到x=10cm时，电压表才变化，说明滑动变阻器存在断路，则此时电压为3V，电压表测量的是电源电压，故电源电压为3V，且断点在x=5cm，故A正确，A不符合题意；
B． 当x=5cm，电压表的示数为2.7V，此时的电流为0.15A，此时的滑动变阻器的阻值为
当x=10cm，此时电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.3A，则此时滑动变阻器的阻值为
移动了5cm，电阻变化了100Ω，故每移动1cm，电阻变化了2Ω，故B正确，B不符合题意；
C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的，总电阻
故C错误，C符合题意；
D．当滑片位于右端时，电压表的示数为2.4V，则定时电阻的阻值为
当滑动变阻器阻值为零时，只有定值电阻R0接入，此时电路的最大功率可达
故D正确，D不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】
当滑片P在最左端时，通过开关通断，要使电路消耗的功率最大，根据公式可得，整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，此时电路总电阻最小；
当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路为、串联的简单电路，电压表测电压，电流表的示数是I1，此时有
当只闭合开关S2、S3，滑片P在中点时，电路为、灯泡串联的简单电路，电压表测灯泡电压，电压表的示数是3V，电流表的示数是I3，根据乙图可知，I3=0.3A，此时有
已知I1:I2=2:9，I2:I3=3:1，则
联立上面方程可求出
U=6V
当只闭合开关S1、S3，滑片P在最左端时，此时电路为、并联的电路，电流表的示数是I2，则有
整个电路电阻应最小，当闭合开关S1、S2、S3时，电阻、并联后与电灯泡再并联，由乙图，此时灯泡电压为6V，可算出灯泡电阻为
电路总电阻为
此时电路消耗的最小功率为
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
5．C
【详解】
A．根据灯泡L标有“6V 6W”信息，可由功率计算公式计算出额定状态下灯泡通过的额定电流为
额定工作时灯泡的电阻为
闭合开关S，两个电阻与灯泡串联，电压表V1测量定制电阻R0与灯泡两端电压，电压表V2测量定制电阻R0两端电压；根据串联电路电阻分压特点，及U2与U1的变化关系图可知，当滑片P接入电阻最大时，此时两个电压表的示数最小；滑片P移动到某一位置时，电压表V1、V2示数分别为12V与6V，此时小灯泡达到额定工作状态，由于灯泡、定制电阻R0的两端电压相同，故定制电阻阻值为
当滑片P接入电阻最大时，电压表V1、V2示数分别为5V与3V，电路电流为
由于滑动变阻器的滑片P分别在上述端点、上述位置时消耗的电功率相等，则
代入数据得
则电源电压为
故A错误；
B．当滑片P接入电阻最大时，电压表V1、V2示数分别为5V与3V，则滑动变阻器阻值为
故B错误；
C．R在原端点时消耗的功率为
故C正确；
D．滑片P移动到某一位置时，电压表V1、V2示数分别为12V与6V，此时小灯泡达到额定工作状态，此时电路允许消耗的功率最大，为
故D错误。
故选C。
6．C
【分析】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
(1)根据P=I2R可知：电路中电流最小时R1的功率最小，所以当R1的功率最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，即在a点，由图乙可知，R2为20Ω时，电压表的示数为2V，根据P=UI求出此时电路的电流，然后根据欧姆定律求出两端的电压，根据串联电路的电压特点即可求出电源电压；
(2)根据欧姆定律求出R1的阻值；
(3)由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据欧姆定律求出电路中最小电阻，利用电阻的串联特点即可求出R2接入电路的最小阻值；
(4)根据电路中的电流变化范围，利用P=UI求出滑动变阻器的功率变化范围，据此得出R2的最小功率。
【详解】
由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压；
A．由于R1是定值电阻，根据P=I2R可知，电路中电流最小时R1的功率最小，当电流最小时滑动变阻器连入电路的电阻最大，则由图乙知，滑动变阻器连入电路的电阻为20Ω，此时电压表的示数为2V，根据P=UI可得，此时电路的电流
根据和串联电路的电压特点可得电源电压
故A错误；
B．根据可得R1的阻值
故B错误；
C．由于滑动变阻器R2上标有“20Ω0.5A”，则电路中的最大电流为0.5A，根据可得最小总电阻
则此时滑动变阻器的最小阻值为
故C正确；
D．由前面解答可知，电路中电流的取值范围为0.2A 0.5A，滑动变阻器消耗的功率
所以当时，即I=0.3A时，R2的功率最大P最大=0.9W；根据前面推出的变阻器消耗功率与电流的二次函数表达式作出P I图像，如图所示：
根据图像可知，当电流最大为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率
故D错误。
故选C。
7．（1）176W；（2）220Ω；（3）①；②1100W
【详解】
解：（1）R1单独接入电路中时，通过电路的电流
I1==4A
因先闭合开关S时电流表的示数为0.8A，再闭合S1时电流表的示数变为4A，所以，低温挡时，R1与R2串联，电路中的电流为0.8A，高温挡时电路为R1的简单电路，则该电加热器低温挡的功率
P低=UI=220V×0.8A=176W
（2）低温挡时电路中的总电阻
R低==275Ω
R2=R低-R1=275Ω-55Ω=220Ω
（3）①由电路图可知，开关S闭合、S1断开且S2接b时，R1与R2串联，电路的总电阻最大，总功率最小，电加热器处于低温挡；开关S、S1闭合且S2接a时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，电加热器处于高温挡，则开关S、S1闭合且S2接b时，应处于中温挡，且中温挡功率与原高温挡功率相同，所以R1位于左下方虚线框内，如下图所示：
②因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，改装后的高温挡功率
P高==1100W
答：（1）该电加热器低温挡的功率为176W；
（2）R2的阻值为220Ω；
（3）①如上图所示；②改装后的高温挡功率为1100W。
8．
【详解】
由可知，为使电炉增加的档功率为额定功率的，应串联一个定值电阻，并将开关与定值电阻并联实现对档位的控制。根据
得原档位电阻
又根据
得
解得。
电路图如下图所示：
9．6 10 2.4
【详解】
[1]由电路图甲可知，R1和R串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量的是电路中的电流。由图乙可知，当R1=10Ω时，P1=0.9W，当R11=20Ω时，P11=0.8W，因为串联电路中各处的电流相等，所以，由
P=UI=I2R
可得，电路中的电流分别为
因为穿点电路中的总电阻等于个不服电阻之和，且电源的电压不变，所以，由可得，电源的电压为
U=I1(R+R1)=I2(R+R11)
即
0.3A×(R+10Ω)=0.2A×(R+20Ω)
解得：R=10Ω。
[2]电源电压为
U=I1(R+R1)=0.3A×(10Ω+10Ω)=6V
[3]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，整个电路的总功率最大为
当R11=20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，整个电路中的总功率最小为
Pmin=UI2=6V×0.2A=1.2W
所以，整个电路中功率的变化量为
10．6 25 0.2
【详解】
[1]只闭合开关S1和S3，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压；只闭合开关S2，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测电源电压，由图丙可知电源电压为6V。
[2]只闭合开关S1和S3，灯泡正常发光，通过灯泡的电流为
通过变阻器的最小电流为
变阻器连入的最大阻值为
[3]只闭合开关S2时，通过灯泡的最小电流为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压
灯泡的最小功率为
11．R2 B 3
【详解】
(1)[1]由图甲知：R1的电阻随湿度的增加而增加，R2的电阻随湿度的增加而减小；根据实际需要，当空气潮湿，能见度低时，警示灯变亮，即警示灯随湿度增加而变亮；当警示灯变亮时，电路的电流增大，电阻减小，即湿敏电阻随着湿度的增加而减小，故R2符合要求。
[2]由图乙知，当空气潮湿(湿度大)，能见度低时，湿敏电阻的阻值变小，根据知，电路的电流增大，电磁铁的磁性变强，将衔铁吸引下来；若湿敏电阻R2放在B位置时，R2会被短路，电路的电流突然增大，警示灯一下变得很亮，起到闪烁的作用，而放在A点则不会出现此现象。
(2)[3]警示灯的电阻为
由图甲知，当空气湿度为80%时，R2的电阻为，在闪烁过程中，电路的最小电流为
灯较暗时的实际功率
PL实=I2RL=(0.5A)212=3W
12．3 10∶3
【详解】
[1]只闭合开关S，滑动变阻器与小灯泡串联，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电压表V1测量小灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流，当滑片由最右端向左调节时，电路中的电阻减小，电流增大；所以当灯泡正常发光时，滑动变阻器连入阻值为最大阻值的0.2倍，此时电路中的电流最大，由图像乙可知，灯泡两端的电压为6V，电路中的电流为0.5A，因而求出灯泡的额定功率为
[2]当只闭合开关S时，滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器处于阻值最大处，由串联分压可知变阻器两端的电压最大，灯泡两端的电压最小，由图乙可知，此时灯泡两端的电压是1V，滑动变阻器的功率
P1=
滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，由图乙可知，灯泡两端的电压是6V，滑动变阻器的功率
P2=
U=9V
滑动变阻器接入阻值为最大阻值的0.2倍，由图乙可知通过电路的电流为0.5A，则
P2=(0.5A)2×0.2R==
R=30Ω
闭合三个开关，将滑动变阻器滑片调至最右端后，变阻器和R2并联，电流表测量干路中的电流，通过变阻器的电流
I滑==0.3A
通过R1的电流
I2=I- I滑=0.9A-0.3A=0.6A
R2的阻值
R2==15Ω
因为电流表所用的量程为0~3A，所以电路的最大功率为
将滑动变阻器滑片调至最右端后，变阻器连入电路的电阻最大，电路的总电阻最大，通过电路的电流最小，电路的总功率最小，最小功率
Pmin=UI最小=9V×0.9A=8.1W
则整个电路最大功率与最小功率的比值为
13．断路 0.4 大 8 反比 15 3∶1
【详解】
（1）[1]电流表指针无偏转，说明电路断路，电压表指针有明显偏转，说明与电压表并联部分发生了断路，故原因可能是电阻R断路。
（2）[2]乙表标有A字样，因此可以判断是电流表，接入的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故示数为0.4A。
[3]探究通过导体中的电流与电阻的关系需要保持电阻两端电压不变，当用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，电压表示数会增大，根据串联分压的特点，需要将滑动变阻器接入电路的阻值调大，才能使电压表保持不变。
（3）[4]由图丁可知，当电阻的倒数为0.05Ω-1时，即电阻为20Ω，此时电路中的电流为0.40A，故此时电阻两端电压
U=IR=0.40A×20Ω=8V
故实验中控制电压表的示数为8V不变。
[5]由图丁可得，通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，由此可知，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（4）[6]根据串联分压的知识，当定值电阻R的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流
I===A
此时滑动变阻器的最大阻值至少为
R滑===15Ω
（5）[7]五次实验中，需要控制定值电阻两端电压不变，即为8V，此时滑动变阻器的电压不变，为
U滑=U-UR=10V-8V=2V
由P=UI可知，电压不变时，电流越大，功率越大，电流越小，功率越小；由图丁可知定值电阻为20Ω时，电流最大为0.4A，故滑动变阻器最大功率
Pmax=UImax=2V×0.4A=0.8W
定值电阻为60Ω时，电路中的电流最小，由上题可知此时电流为A，故滑动变阻器最小功率
Pmin=UImin=2V×A=W
故滑动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比
Pmax∶Pmin=0.8W∶W=3∶1
14． 15 3 1.8 45 4.5 0.15
【详解】
(1)[1]从图甲可以看到，这种连线是错误的，电流没有流过电阻箱就直接回负极了，可以把电源负极与电阻箱左端的接线进行修改，改为电源负极与电阻箱的右端相连，那么电流从电源正极流出，流过开关、变阻器、电流表、电阻箱，最后回负极，电压表并联在电阻箱两端，这种连接是正确的，如下图所示。
(2)[2]从修改后的图中可看到，这是一个串联电路，滑动变阻器和电阻箱串联，这时电阻箱两端的电压是
根据串联电路电压规律可知变阻器的电压是
这时变阻器接入电路的电阻大小是
因为进行实验闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以这也是滑动变阻器的最大阻值。
[3]从图乙可以看到，电压表U0的大小是
[4]由于U0的值不变，大小是3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分到的电压是
根据可知，当电路中的电流最大时，滑动变阻器的功率最大，从图乙可以看到，最大电流是0.6A，因此最大功率是
[5]滑动变阻器在最大阻值时的电流表示数是0.1A，由欧姆定律可得
这时滑动变阻器的电压是1.5V，根据串联电路电压规律可得电阻箱的电压是
根据欧姆定律可知电阻箱的阻值大小是
[6]如果要让4个电阻阻值都能进行实验，那么电阻箱的阻值是4个电阻阻值中最大的时，滑动变阻器连入的阻值也最大，这时电阻箱的电压是最小的不变电压，其大小是4.5V。
(3)[7]由上述可知，，根据串联电路的分压原理可知，当电阻箱的阻值是，这时滑动变阻器的阻值也是，如果把电阻箱的阻值调为，这时电路的总电阻是，根据可得，电流表的示数是
15．（1）1.8A；（2）1600W；（3）972圈
【详解】
解：（1）据表格丙可知低温挡功率，电烤炉在低温挡正常工作时的电流
（2）由图甲可知旋转开关连接1时，R1、R2串联总电阻最大，为低温挡；旋转开关连接3时，R1，R2并联总电阻最小，为高温挡；旋转开关连接2时，电路只连接R1，为中温挡；故中温挡时，电阻
低温挡时电阻
R1、R2串联，R2的阻值
因为R1=R2，所以并联总电阻
高档时电阻R1、R2并联
电烤炉高温挡时的功率
（3）电路的实际电压为198V，电烤炉在中温挡工作30min所做的电功
据乙图铭牌可知电能表每转一周的电能
故电能表转的圈数
答：（1）电烤炉在低温挡正常工作时的电流为1.8A；
（2）电烤炉高温挡的功率为1600W；
（3）电能表表盘转动972圈。
16．（1）；（2）；（3）
【详解】
解： （1）小灯泡L正常发光时的阻值
（2）只闭合S1时，灯泡与电阻R1串联，电流表的示数为I=0.2A，此时电源电压U
①
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，R1与滑动变阻器并联
化简得
代入①解得：
（3）所有开关都闭合时，电流表的示数为I=0.5A，滑动变阻器的阻值
若只闭合S2，灯泡与电阻滑动变阻器串联，串联且电压表的量程为0～3V，当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流最小，此时小灯泡两端的电压为2V，由图乙可知，电路中的电流为0.24A，滑动变阻器接入电路的电阻最大，
电路中的最大安全电流为0.25A，滑动变阻器接入电路的最小电阻
答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为；
（2）电源电压为；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
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