2022年最新精品解析沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率章节练习试题（名师精选）

沪科版九年级物理第十六章电流做功与电功率章节练习
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、如图所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 6W”字样。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动一段距离到A点，此过程中电流表示数变化了0.1A，滑片在A点时电压表示数为3V。再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.3A，此时灯泡L恰好正常发光。忽略灯丝电阻的变化，电流表和电压表量程可以根据实际情况改变，下列说法正确的是（）
A．电源电压为12V
B．定值电阻R1的阻值为10Ω
C．只闭合开关S1，滑动变阻器R2消耗的最大功率为0.8W
D．只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为1.2W~4.8W
2、图甲所示电路中，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从一端移动到另一端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断中不正确的是（　　）
A．R1的电阻为5Ω B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C．电路消耗的最大功率为1.8W D．R1消耗的最小功率为0.4W
3、如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。下列判断正确的是（　　）
A．在滑片移动过程中，电压表示数与电流表示数的比值不变
B．滑片向左移动时，电压表的示数变小
C．小灯泡的最小功率为1.5W
D．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
4、如图所示是一个家用电能表面板的示意图，对于电能表相关知识的理解，下列说法正确的是（ ）
A．此表是测量电功率的仪器
B．某段时间内转盘转过72转表示用电器消耗了1kW h的电能
C．“5（20）A”中“5A”表示标定电流是5A
D．此时电能表的读数为368.2J
5、明明在研究并联电路特点时，把标有“6V 3W”的灯L1和标有“3V 3W”的灯L2按如图所示的方式连接（不考虑灯丝电阻的变化），电源电压3V保持不变，先闭合开关S，电流表甲、乙的指针偏转，再闭合开关S1时，下列说法正确的是（　　）
A．灯L1比灯L2亮
B．灯L1与灯L2一样亮
C．灯L1消耗的实际功率为1.5W
D．电流表甲示数变大，电流表乙示数不变
6、如图所示是某同学设计的探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．通电一段时间，两个透明容器中空气内能增大是通过做功的方式改变的
B．通电一段时间，两个U 形管中液面高度的变化不同说明电流通过导体产生的热量与电阻有关
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系， 右侧透明容器中应接入阻值是 5Ω的电阻
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，右侧透明容器中应接入阻值是 10Ω的电阻
7、如图所示，电源电压不变，当S1、S2同时闭合时，电流表示数是0.3A，电压表示数是6V。若两表互换位置，当S2闭合，S1断开时，电流表示数是0.2A，则下列说法中不正确的是（　　）
A．R1的阻值是20Ω B．R2的阻值是30Ω
C．电压表示数仍是6V D．R2消耗的电功率为0.4W
8、标有“220V 40W”的白炽灯甲和标有“220V 60W”的白炽灯乙，下列说法中正确的是（　　）
A．串联接在220V的电路中，甲灯的实际功率比乙灯大
B．串联接在220V的电路中，两灯的总功率为100W
C．并联接在220V的电路中，乙灯消耗的电能比甲灯多
D．并联接在220V的电路中，甲、乙两灯电功率之比为2：3
9、L1标有“6V 3W”字样，L2的电阻是4Ω，把L1和L2串联后接入电路中都刚好正常发光，那么L2的额定电压和额定功率分别：（ ）
A．2V 1W B．8V 2W C．3V 3W D．2V 4W
10、在“估测用电器的实际功率”的综合实践活动中，小明先断开家中所有用电器，只让某电水壶工作3min，其铭牌如图所示测得电能表指示灯闪烁120次，若只让另一个家用电器工作6min，电能表指示灯闪烁的次数为36次，此电器最可能是（　　）
电热水壶铭牌 型号：MK-10DO3A 额定电压：220V 额定功率：1kW 装水容量：1L
A．电风扇 B．电视机
C．电热水器 D．洗衣机
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V3W”的字样，图线甲、乙分别为通过灯泡L1、L2中的电流随其电压变化的图象。开关闭合后要使其中一只灯正常发光，另一只灯泡不会烧坏，甲图中开关闭合后，正常发光的灯泡是______，电压表示数为______V；乙图中开关闭合后，电压表的示数为4V，则电流表的示数为______A。
2、小帅家电能表如图所示，由图可知他家一共消耗了______kW·h的电能。将某用电器单独接在该表上工作12min，电能表上的脉冲闪了160imp。该用电器的电功率是______W。
3、某电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机M和电热丝，部分技术参数如下表。己知电吹风正常工作。当选择开关S旋至与___________（选填“AB”或“BC”）接通时，电吹风吹冷风；吹冷风和吹热风时，该电吹风中电动机工作的功率___________（选填“相同”或“不相同”）；吹热风时通过电热丝的电流为___________A。
电吹风额定电压 220V
电吹风额定功率 热风时：990W
冷风时：110W
4、如图所示电路，电源电压不变，当开关S1和S2都闭合时，两灯均正常发光（灯丝电阻不变），电压表示数为6V，电流表示数为0.3A．若将两表互换位置，并将开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A，此时灯泡L1和L2的实际功率之比为_______； 交换电表前，通过各开关的断开与闭合电路消耗的最大功率为_______W。
5、家用电熨斗的铭牌上标有“220V880W”的字样，其中电功率“880W”表示的物理意义是______。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、下表所示是某校教室安装的直饮水机铭牌部分参数，请根据参数回答下列问题：
（1）它将满的一壶水从30℃加热至70℃消耗电能多少？（不计热量损失）（c水=4.2×103J/(kg·℃)
（2）若该机内部电路如图所示，请结合电路分析说明各个开关处于什么状态时，电路处于加热状态
（3）若R1:R2=99:1，则电路的保温功率是多大？
2、如图所示电路中，灯L上标有“6V 3.6W”字样，电源电压恒为18V，灯L的电阻保持不变，求：
（1）灯L的电阻；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率；
（3）当滑动变阻器的滑片置于最左端时，灯泡L的实际功率。
3、在如图所示电路中，电源电压保持不变，灯L标有“4V 1.6W”字样。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的C点时，Rab=4Rac，灯L正常发光，20秒内电流对滑动变阻器做功为16J，灯L的电阻保持不变，求：
（1）灯L的阻值为多少？
（2）滑动变阻器R的最大阻值为多少？
（3）电源电压是多少？
4、如图所示电路中电源电压保持不变，灯泡标有“20V 40W”字样，灯丝电阻不随温度改变，R1阻值为20Ω，滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~24V。求：
（1）灯丝电阻RL；
（2）只闭合开关S、S1，电流表示数为1A，电源电压U是多少？
（3）只闭合开关S、S2，在电路安全的前提下，灯泡实际功率的取值范围是多少？
5、为应对日益加重的能源紧缺，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产。我国“比亚迪”公司研发的插电式混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW·h（相当于3.6×108J）。
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后可正常工作多少小时
（2）车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少千克汽油
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、如图所示，为了“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”，在两个完全相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，其中烧瓶内电阻丝R1>R2；
（1）本次实验目的是探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
（2）烧瓶里裝煤油，而不是水，是因为煤油______。在同等的条件下，温度变化更明显，实验效果会更好；
（3）通过实验发现，甲烧瓶内温度计示数升得更高，由此可以得到的结论是______。
2、悦悦利用图甲的电路做“探究电流与电压关系”的实验。其中电源电压恒定不变且滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）连接电路前，悦悦发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是___________。
（2）悦悦由于粗心，实物电路中存在连线错误，只需要改接一根导线就可以更正实物连接，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。（_________）
（3）悦悦纠正错误后，闭合开关发现电压表示数为零，电流表有示数，则电路中存在的故障可能是___________。
A．电流表内部断路了 B．定值电阻内部出现了断路
C．定值电阻内部出现了短路 D．滑动变阻器内部出现了短路
（4）正确连接电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片，某时刻电压表的示数如图丙，则电压表读数为__________V；继续调节变阻器滑片，进行多次实验，记录电流表示数I和电压表示数U，绘出U～I 图像，如图丁所示。由图得出的结论是，在导体电阻一定时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成_________（选填“正比”或“反比”）。在实验过程中，滑动变阻器除了有保护电路的作用，还可以_________。
（5）实验结束后，悦悦想继续探究电流与电阻的关系，他将电源电压改为4V且不变，其余连接方式不变。将图中的定值电阻逐个依次换为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的四个定值电阻，使定值电阻两端的电压一直为2V不变。在接入5Ω和10Ω的电阻时，滑动变阻器消耗的功率之比为________。在前三个电阻接入电路并顺利完成实验后，当悦悦把30Ω的电阻接入电路时，无论如何调节滑片，都不能使电压表的示数达到2V，为了完成实验，下列操作合理的是________。
A．更换一个最大阻值至少为25Ω的滑动变阻器
B．调高定值电阻两端的电压，调节范围为2.4V～2.5V
C．在完成第四次实验时在电路中串联一个定值电阻，串联定值电阻的范围为10Ω～30Ω
3、小伟同学测定一只额定功率值为0.75W的小灯泡的额定电压。
（1）实验电路如图甲所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到______（选填“a”或“b”）端。闭合开关后发现电流表无示数，电压表有示数，此时可能是小灯泡处出现______ ；（选填“短路”或“断路”）
（2）排除电路故障后进行实验，根据测量数据描绘出小灯泡的U-I图线如图乙所示，由图象可得，小灯泡的电阻随温度的升高而______（选填“增大”或“减小”）；
（3）由图象可得，小灯泡的额定电压为______V，当灯泡的电压是额定电压的一半时灯泡的实际为P1，当灯泡的电流是额定电流的一半时灯泡的实际功率为P2，它们的大小关系是P1______P2（选填“>”“<”或“=”）。
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
A．当开关都闭合时，电路的等效电路如图3所示
R1与L并联，R2短路，此时L正常发光，则两端电压为6V，根据并联电路电压的规律可知电源电压为
故A错误；
B．根据题意，先闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，假设此时电流为I0；滑片P向左移动到A处时，如图2所示，电流变化了0.1A，即增加了0.1A，此时的电流为
此时电源电压为
①
再闭合开关S2和S3，如图3所示，R1与L并联，R2短路，根据串并联电路电阻的关系可知，总电阻变小了，总电流变大了，电流表示数又变化了1.3A，即增加了1.3A，则此时的电流为
根据小灯泡正常发光，由电功率的公式可知此时小灯泡的电流为
由并联电路电流的规律可得R1的电流为
此时电源电压为
②
联立①②解方程组可得，。
故B正确；
C．根据题意，闭合开关S1，如图1所示，R1与R2串联，滑动变阻器处在最大阻值处，此时电流为，由串联电路电阻的关系及欧姆定律可得
解方程可得。根据电功率计算公式可得滑动变阻器的功率为
当时，分式的分母最小，取最大值，即
故C错误；
D．根据题意，当只闭合开关S1，滑动变阻器接入最大阻值时，电路总功率最大，由串联电路电阻的关系及电功率公式可得最小功率为
当滑动变阻器接入阻值为0时，电路为R1的简单电路，此时功率最大，则最大功率为
则此时电路功率变化范围为1.2~3.6W，故D错误。
故选B。
2、D
【详解】
A．由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中的电流最大，电路中只有R1，由图乙可知
I1＝0.6A
电源电压为3V，故R1的电阻为
故A正确，不符合题意；
B．当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知
I2＝0.2A，U2＝2V
由欧姆定律，则滑动变阻器的最大阻值
故B正确，不符合题意；
C．电路消耗的最大功率
P大＝UI1＝3V×0.6A＝1.8W
故C正确，不符合题意；
D．R1消耗的最小功率：
P1＝I22R1＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W
D不正确，符合题意。
故选D。
3、D
【详解】
A．如图甲，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量灯泡的电流，根据欧姆定律可知电压表和电流表示数之比等于灯泡的电阻，由图象乙知，灯泡的电阻随电压的增大而增大；当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，滑动变阻器接入的电阻减小，其分得的电压减小，则灯泡分得的电压增大，所以灯泡的电阻增大，则电压表和电流表示数的比值增大，故A错误。
B．电压表测量灯泡两端的电压，当滑片向左移动时，滑动变阻器接入的电阻减小，分得的电压减小，灯泡分得的电压增大，即电压表示数增大，故B错误。
C．由图象可知灯泡的最小电压是3V，最小电流是1.0A，则灯泡的最小功率为
故C错误。
D．当滑动变阻器在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电压表的示数即为电源电压，即，当灯泡的最小电压为3V，最小电流为1.0A时，滑动变阻器的电阻最大，此时滑动变阻器的电压为
则滑动变阻器的最大阻值
故D正确。
故选D。
4、C
【详解】
图示电表为电能表，是测量家庭电路中用电器消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率的仪器，故A错误；
B．是指电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转720转，电能表转盘转72转，电路中用电器消耗的电能
故B错误；
C．“5（20）A”中，“5A”表示电能表的标定电流，它是确定电能表有关特性的电流值，故C正确；
D．由图知，此时电能表的示数为368.2，故D错误。
故选C。
5、D
【详解】
“6V 3W”的灯L1的电阻为
标有“3V 3W”的灯L2的电阻为
AB．两灯泡并联，根据可知，电源电压相同，电阻小的功率大，灯泡比较亮，故灯泡L2比灯泡 L1亮，故AB错误；
C．灯L1消耗的实际功率为
故C错误；
D．从闭合开关S时，只有灯泡L2接入，电流表甲、乙都有示数，且都测量灯泡L2的电流，当闭合开关S1时，灯泡L1接入，乙测量灯泡L2的电流，电源电压不变，灯泡的电阻不变，故通过灯泡L2的电流不变，甲测量干路电流，故甲示数变大，故D正确。
故选D。
6、C
【详解】
A．通电一段时间后，透明容器中的电阻丝发热产生热量，热量通过热传递的方式传递给容器内的空气，使得空气内能增大，故A错误；
B．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制两电阻丝中电流的大小相同，而由图中可知，左侧电阻丝中的电流为干路电流，右侧容器中的电阻丝中的电流为支路电流，流过两电阻丝的电流不同，通电一段时间后，两个U形管中液面高度的变化不同，无法说明电流通过导体产生的热量与电阻有关，故B错误；
C．若要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，应控制电阻大小不变，故右侧透明容器中应接入阻值是5Ω的电阻，此时两容器中的电阻阻值相同，而流过两电阻丝的电流大小不同，故可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系，故C正确；
D．若要探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，则应控制两电阻中电流的大小相同，同时使两电阻丝的阻值不同，故右侧透明容器中接入阻值不为5Ω的电阻丝，同时断开右侧阻值为10Ω的电阻丝，与左侧容器中的电阻丝串联即可，不一定非要接入阻值为10Ω的电阻丝，故D错误。
故选C。
7、B
【详解】
A．当S1、S2同时闭合时，R1和R2并联，电流表测R1的电流，电压表测各支路电压，也测电源电压，故R1的电阻
故A正确，A不符合题意；
B．若两表互换位置，当S2闭合，S1断开时，R1和R2串联，电路中电流为0.2A，电源电压为6V，所以R1和R2的总电阻为
根据串联电路中电阻的特点可知，R2的电阻
R2=R-R1=30Ω-20Ω=10Ω
故B错误，B符合题意；
C．两表互换位置后，电压表测R1和R2的总电压，即电源电压，所以电压表示数仍为6V，故C正确，C不符合题意；
D．由公式P=UI推导可得
因此R2消耗的电功率
P=I2R2=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故D正确，D不符合题意。
故选B。
8、D
【详解】
根据可知：灯泡的额定功率越大，灯丝的电阻越小，故“220V 40W”的白炽灯甲的电阻大于“220V 60W”的白炽灯乙的电阻；
A．两灯串联接在220V电路中时，由于通过两灯的电流相同，根据公式可知，甲灯的电阻大，所以甲灯的实际电功率大，故A正确；
B．串联接在220V的电路中，两灯的总功率为
两灯正常发光时的总功率
对比以上两式可知：，故B错误；
C．根据公式可知，在额定电压下灯泡消耗的电能与灯泡的额定功率、通电时间成正比，并联接在220V的电路中，两灯都能正常发光，乙灯消耗的电能不一定比甲灯多，因为通电时间不确定，故C错误；
D．两灯并联在220V电路时，甲、乙灯泡都能正常发光，功率之比
故D正确。
故选D。
9、A
【详解】
根据题意，由串联电路电流的规律及可得L1正常工作时的电流为
由欧姆定律可得L2正常工作时的电压为
所以L2的额定功率为
所以那么L2的额定电压和额定功率分别“2V 1W”。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10、B
【详解】
电能表指示灯每闪烁一次消耗的电能相同。已知热水壶的额定功率为1000W。由公式W=Pt可得
即
解得
P=150W
电风扇、电视机、电热水壶、洗衣机中，功率最接近150W的是电视机。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
二、填空题
1、L2 8 1.2
【详解】
[1]甲图中两灯泡串联，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流。由图像可知，两灯泡两端的电压为6V时，它们的额定电流分别为1A、0.5A。因串联电路各处电流相等，且电路中一只灯泡正常发光，另一只灯泡不会烧坏，所以电路中的电流为0.5A，正常发光的灯泡是L2。
[2]由图像可知，流经两灯泡的电流为0.5A时，两灯泡两端的电压分别为2V、6V，因串联电路中总电压等于各部分电压之和，所以电压表的示数为8V。
[3]乙图中两灯泡并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压，因为并联电路各支路两端电压相等，所以两灯泡两端的电压都为4V，由图像可知通过两灯泡的电流分别为0.8A、0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数是1.2A。
2、7325.6 500
【详解】
[1]电能表的的最后一位为小数，故由图中可知他家一共消耗了7325.6kW h的电能。
[2]由电能表上的信息可知，脉冲闪烁了160imp消耗的电能为
该用电器的工作时间为
t=12min=12×60s=720s
故可知该用电器的电功率为
3、BC 相同 4
【详解】
[1]电吹风吹冷风，只有电动机正常工作，所以开关S旋至与BC处，电吹风吹冷风。
[2]开关旋至AB处时，电热丝与电动机并联，电吹风吹热风，由并联电路的特点可知此时电动机正常工作，电动机的功率不变，所以吹冷风和吹热风时，该电吹风中电动机工作的功率相同。
[3]吹热风时，电热丝的功率
P2=P总-P1=990W-110W=880W
吹热风时通过电热丝的电流为
4、2:1 5.4
【详解】
开关S1和S2都闭合时，灯泡L1和L2并联，A测L1的电流，V测并联电路的电压及电源电压，故电源电压U=6V；只闭合S1，将两电表位置互换后，L1、L2串联。
[1]L1的电阻
串联时的总电阻
L2的电阻
串联时两灯的实际功率之比
[2]两电表位置互换之前，开关S1和S2都闭合时两灯并联，电路的功率最大，最大值为
5、电压为220V时，电熨斗的额定功率是800W
【详解】
用电器正常工作时的电压叫额定电压，在额定电压下工作时的功率叫额定功率，电熨斗的铭牌上“220V880W”，意思是电熨斗的额定电压时220V，880W是指电熨斗两端的电压为220V时，电熨斗的额定功率是800W。
三、计算题
1、（1）1.008×106J；（2）S1、S2均闭合；（3）20W
【详解】
解：（1）不计热量损失时，水吸收的热量等于饮水机消耗的电能，故有
W电=Q吸=cmt=4.2×103J/(kg·℃)×6kg×(70-30)℃=1.008×106J
（2）由公式可知，当电路中电阻最小时，电功率最大，因此，仅接入R2时功率最大，为加热状态，此时开关状态为：S1、S2均闭合。
（3）加热时，R2接入，电路总电阻为
R加=R2
保温时，R1、R2串联，电路总电阻为
R保=R1+R2=99R2+R2=100R2
由公式可得
则
答：（1）饮水机消耗电能为1.008×106J；
（2）S1、S2均闭合时电路处于加热状态；
（3）电路的保温功率是20W。
2、（1）10Ω；（2）7.2W；（3）0W
【详解】
解：（1） 由知，灯泡的电阻为
（2）由电路图可知灯与滑动变阻器串联，当灯泡正常工作时， 滑动变阻器两端的电压为
电路中的电流为
滑动变阻器的电功率为
（3）当滑动变阻器的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入的阻值为0，此时灯泡两端的电压为
由于灯泡两端的额定电压为6V，此时灯泡两端的电压远大于灯泡两端的额定电压，灯泡已损坏，此时灯泡L的实际功率为0W。
答：（1）灯L的电阻为10Ω；
（2）灯L正常工作时，滑动变阻器的电功率为7.2W；
（3）当滑动变阻器的滑片置于最左端时，灯泡L的实际功率为0W。
3、（1）10Ω；（2）20Ω；（3）6V
【详解】
解：由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。
（1）根据P＝UI可得，灯泡的额定电流
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻
（2）当滑片P置于变阻器的c点时，灯L正常发光，正常发光时的电压为4V，电流为0.4A，根据
W＝UIt＝I2Rt
滑动变阻器接入电路中的电阻
则滑动变阻器R的最大阻值
Rab＝4Rac＝4×5Ω＝20Ω
（3）由欧姆定律，滑动变阻器两端的电压
Uac＝ILRac＝0.4A×5Ω＝2V
串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
U＝UL+Uac＝4V+2V＝6V
答：（1）灯L的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（3）电源电压是6V。
4、（1）10Ω；（2）30V；（3）3.6W~10W
【详解】
解：（1）由题意可知，灯丝的电阻
（2）只闭合开关S、S1时，灯泡和R1串联，电流表测得电路中的电流I=1A，电源电压
（3）只闭合开关S、S2时，灯泡和R2串联，电流表测得电路中的电流，电压表测R2两端得电压。灯泡正常工作时的电流
由题意可知，电路中的最大电流不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流1A，此时灯泡两端的电压
R2两端电压
U2=U-UL=30V-10V=20V<24V
此时滑动变阻器的电阻
<50Ω
所以，此时灯泡的电功率最大为
当电压表示数达到最大值24V时，灯泡两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器的电阻
所以，此时灯泡的电功率最小为
所以，灯泡实际功率的取值范围为3.6W~10W。
答：（1）灯丝电阻RL为10Ω；
（2）电源电压U为30V；
（3）只闭合开关S、S2，在电路安全的前提下，灯泡实际功率的取值范围是3.6W~10W。
【点睛】
5、（1）2h；（2）9 kg；（3）2.25×106 J
【详解】
解：（1）由W=Pt可得该车只由电动机提供动力，每次充电后可正常工作的时间为
（2）充电一次可贮存电能100kW·h（相当于3.6×108J），根据Q=mq消耗一次充电的电能节约汽油的质量
（3）该车动力装置的机械效率为75%，由
可得它正常工作1min所做的有用功是
W有=ηP总t=ηP额t=75%×50×103W×60s=2.25×106 J
答：（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后可正常工作2h；
（2）车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约9 kg
汽油；
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是2.25×106 J。
四、实验探究
1、电阻大小 比热容小 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多
【详解】
（1）[1]由题意可知，两个完全相同的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，烧瓶内电阻丝R1与 R2串联，流过的电流相等，而R1>R2，所以本次实验目的是探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系。
（2）[2]因为煤油的比热容比水小，相等质量的煤油和水，吸收相同的热量，煤油的温度变化量要大。为了让两个烧瓶温度变化更明显，实验效果更好，所以烧瓶里裝煤油，而不是水。
（3）[3]流过烧瓶内电阻丝的电流相等，烧瓶内电阻丝的电阻R1>R2，甲烧瓶内温度计示数升得更高，说明了在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
2、调零 C 2.4 正比 改变电阻的电压和通过的电流 2:1 BC
【详解】
（1）[1]电流表使用前要将指针调零。连接电路前，悦悦发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是调零。
（2）[2]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，本实验中，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如下所示：
（3）[3] A．若电流表内部断路了，则整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；
B．若定值电阻内部出现了断路，则电流表没有示数，电压表通过变阻器与电源连通，故电压表有示数，故B不符合题意；
C．若定值电阻内部出现了短路，电压表测导线的电压，电压表示数为0，但电路为通路，电流表有示数，故C符合题意；
D．若滑动变阻器内部出现了短路，电路为通路，两表都有示数，故D不符合题意。
故选C。
（4）[4]正确连接电路后，闭合开关，移动变阻器的滑片，某时刻电压表的示数如图丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电压表读数为2.4V。
[5]根据绘出的U～I图像为过原点的直线可得出的结论是：在导体电阻一定时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比。
[6] 探究电流与电压关系实验中，为得出普遍性的规律要多次测量，故在实验过程中，滑动变阻器除了有保护电路的作用，还可以改变电阻的电压和通过的电流。
（5）[7]定值电阻两端的电压一直为2V不变，在接入5Ω和10Ω的电阻时，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器的电压也保持不变，根据P=UI可得出
电压不变时，电功率与电阻成反比，故滑动变阻器消耗的功率之比为2:1。
[8] A．滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，表示滑动变阻器的最大电阻为20Ω。根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4V-2V=2V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×30Ω=30Ω
故为了完成整个实验，所选滑动变阻器的最大阻值至少为30Ω。故A不符合题意；
B．由串联电路电压的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小
即
可得出控制的定值电阻的最小电压为
UV=2.4V
控制的定值电阻的最大电压不超过电压表的小量程即可，故调高定值电阻两端的电压，调节范围为2.4V～2.5V，故B符合题意；
C．根据串联电阻的规律，应串联的电阻阻值为
R串联=R滑-R滑1=30Ω-20Ω=10Ω
串联的最大电阻为30Ω，故串联定值电阻的范围为10Ω～30Ω，故C符合题意。
故选BC。
3、b 断路 增大 2.5 >
【详解】
（1）[1]闭合开关前，为了保护电路，将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即b端。
[2]闭合开关后发现电流表无示数，可能电路出现断路，电压表有示数，可能灯泡断路。
（2）[3]由图可知，随着电压的增大，灯丝的温度会升高，U-I图线的倾角变大，电压和电流的比值变大，小灯泡的电阻变大，说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
（3）[4]由图可知，当电压为2.5V时，通过灯泡的电流为
300mA=0.3A
其功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定电压为2.5V。
[5]如果灯泡电阻不随温度变化，由可知，灯泡电压为其额定电压一半时，其实际功率等于额定功率的；由于灯泡电阻随温度升高而增大；由图示图象可知，灯泡实际电压为其额定电压一半时，它的实际功率
同理，由P=I2R可知，实际电流等于额定电流一半时，实际功率
故
P1＞P2