人教版物理 第18章 电功率 模拟训练（有解析）

第18章 电功率 模拟训练
一、单选题（本大题共12小题）
1．（2022·河南省实验中学模拟预测）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a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，下列判断正确的是（　　）
A．R1的阻值为15Ω B．滑片在a端时，电压表示数为4V
C．电源电压为6V D．R1电功率的最小值为3.6W
2．（2022·河南省实验中学模拟预测）如图是一种测量环境光照强度的仪器的简化工作原理图。R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随环境光照强度的增加而减小，电源电压不变，闭合开关S后，若环境光照强度增大，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表示数变小 B．电路的总功率变小
C．电压表示数变小 D．电压表与电流表示数的比值保持不变
3．（2022·河南开封·一模）如图所示电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R2规格为“50Ω 0.5A”。滑片P在中点时，电流表示数为0.2A，电压表示数为5V。下列说法中正确的有（　　）
A．定值电阻R1为10Ω
B．如果出现电压表示数为6V，可能是R1断路
C．滑动变阻器阻值可调节范围为7Ω~50Ω
D．R2的功率占电路总功率的比值最小时，电流表示数为0.6A
4．（2022·河南郑州·一模）如图所示是一种测量体重的装置及其内部原理图（电源电压恒定）。R1为定值电阻，滑片P可以在电阻片R2上来回滑动，电阻片的下端包裹了一层绝缘体。当无人站在体重测试台上时，滑片P位于绝缘体处；当有人站在体重测试台上时，滑片P就会沿电阻片向上滑动，通过体重示数计便可读出被测者的体重（体重示数计是由电表改装而成）。下列说法正确的是（　　）
A．被测者的体重越大，定值电阻R1消耗的电功率越大
B．定值电阻R1的作用是改变电路中的电流和电压
C．体重示数计是由电压表改装而成的
D．被测者的体重越大，体重示数计的示数越小
5．（2022·河南省实验中学模拟预测）在探究“电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关”的实验中，三个透明容器中密封着等量的空气，电阻的连接情况如图所示，通电后U形管中液面高度的变化可反映密闭空气温度的变化，下列说法不正确的是（ ）
A．通过甲、乙、丙三个容器内的电阻的电流相等
B．通电一段时间后，使U形管中液面高度变化最大的是乙容器
C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应观察分别与甲、乙两容器相连的U形管中液面高度的变化
D．甲、丙两容器中电阻产生的热量之比为4∶1
6．（2022·河南·商丘市第一中学模拟预测）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则（　　）
A．滑动变阻器的最大阻值是40Ω
B．滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是20Ω
C．电源电压为8V
D．整个电路消耗的最大电功率为14.4W
7．（2022·河南南阳·一模）如图所示，电源电压恒定为3V，定值电阻R1为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 2A”，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑片P由a向b滑动，电流表A示数变大
B．滑片P在中间位置时，定值电阻R1的功率为0.6W
C．滑片P由b向a滑动，电压表V1示数与电流表A示数的比值变小
D．滑片P在最右端时，电压表V示数与电压表V2示数之比为1∶4
8．（2022·河南省实验中学模拟预测）如图所示的电路，电源电压恒定，R0=36Ω，滑动变阻器R1的规格为“48Ω 2A”，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当只闭合开关S且R1连入的阻值为12Ω时，小灯泡正常发光，在电路安全的情况下，下列说法正确（　　）
①电源电压为18V；
②当只闭合开关S时，小灯泡的最小功率是1.5W；
③当开关都闭合时，电路的总电流最大值是2.5A；
④只闭合开关S和S2，滑动变阻器连入的最小值是6Ω。
A．只有①②③正确 B．只有①③④正确
C．只有①②④正确 D．①②③④都正确
9．（2022·河南省实验中学模拟预测）在如图甲所示的电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与其电阻的关系图像。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为3V B．定值电阻R的阻值为20Ω
C．电流表的示数变化了0.4A D．整个电路的电功率变化了0.1W
10．（2022·河南洛阳·一模）在如图1所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端，两电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列说法正确的是（　　）
A．图线甲反映电压表V1示数随电流的变化
B．电路总功率的最大值为3.6W
C．电源电压U＝4.0V
D．定值电阻R1＝10Ω
11．（2022·河南南阳·一模）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡标有“4V 2W”（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表选用0~0.6A量程，电压表选用0~3V量程。在保证电路安全的前提下，以下说法正确的是（　　）
A．开关S闭合前，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处
B．开关S闭合前，电流表无示数，电压表指针偏转超过最大刻度
C．开关S闭合后，移动滑动变阻器滑片，电压表示数变化范围是0.5V~3V
D．开关S闭合后，向右移动滑动变阻器滑片，电流表和电压表示数都变小
12．（2022·河南南阳·一模）如图甲所示，电源电压保持不变，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一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示．下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为6V
B．滑动变阻器R的最大阻值是20Ω
C．R0的最小电功率为0.4W
D．当滑片P置于中点时，R的电功率为0.8W
二、填空题（本大题共5小题）
13．（2022·河南师大附中模拟预测）小明家的电能表某月月初的示数是，月末的示数如图所示。若按0.5元/（kW·h）的标准收费，则小明家该月应缴纳电费________元。某天，小明单独将家里的电热水器接入电路中使用时，发现电能表的转盘在5min内转过200r，则电热水器的实际功率为________W。从安全用电的角度考虑，电热水器的电源线应选择________（选填“粗”或“细”）一些的导线来制作。
14．（2022·河南信阳·一模）如图甲所示，是小文用伏安法测电功率的电路图。实验中小文通过调节滑片P，绘制出了R2的电功率与电流的关系图像，如图乙所示，已知电源电压恒定，R2的阻值变化范围为0~40Ω，则R1的最大功率为________W。
15．（2022·河南信阳·一模）如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，R0＝10Ω，AB是一根长为40Cm的均匀电阻丝，阻值R＝40Ω。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R间的摩擦不计），当滑片P在电阻丝A端时，弹簧正好保持原长，当拉力为F时，电阻丝B端与滑片P之间的距离为x，F与x的关系如下表所示。（不考虑小灯泡电阻的变化）
F/N 0 100 200 300 400 …
x/cm 40 35 30 25 20 …
（1）小灯泡L正常工作时的电阻为________Ω；
（2）闭合开关S，电流表、电压表示数都为0，若故障只发生在R或L处，则电路中的故障是________；
（3）排除故障后，闭合开关S，当作用在环上的拉力F增大时，电流表的示数将________；当F＝700N时，电流表的示数为0.2A，则电源电压U＝________V；
（4）电子拉力计的量程为________N。
16．（2022·河南南阳·一模）如图所示，电源电压恒定，灯L上标有“3V 1.8W”的字样，不考虑温度对灯泡电阻的影响，电阻R1＝10Ω，当只闭合开关S1时，灯L正常发光；当开关S1，S2，S3都闭合，且滑片P在b端时，电流表的示数为1.08A。
（1）该灯泡的电阻为_____Ω，电源电压为_____V；
（2）只闭合开关S2，滑动变阻器R2滑片P在b端时，电流表示数为____A；（结果保留两位小数）
（3）只闭合开关S2，滑动变阻器R2滑片位于中点时，灯L的电功率为_____W。
17．（2022·河南焦作·一模）小明在电工爸爸的指导下，通过实际操作验证学过的知识。他将灯丝长度、材料都相同的甲（标有“220V 100W”）和乙（标有“220V 40W”）两只灯泡并联接入家庭电路中，观察到发光较亮的是______灯泡，灯丝较粗的是______灯泡。（前两空均选填“甲”或“乙”）将两者串联接入家庭电路中时，甲灯泡的亮度相比乙灯泡较______（选填“亮”或“暗”）。
三、实验题（本大题共2小题）
18．（2022·河南洛阳·模拟预测）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整； ________
（2）连接电路时开关应处于________（选填“闭合”或“断开”）状态；
（3）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，为________A，则小灯泡的额定功率为________W。
（4）下表是实验中测量的几组数据，其中一个电流数据有误，此数据为________；
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.24 0.28 0.5
（5）要完成上述表中正确数据的测量，滑动变阻器的最大阻值应至少为________Ω。
19．（2022·河南郑州·一模）如图甲所示是小刚测量小灯泡电功率的电路。电源电压为6V，小灯泡L的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω。
（1）在检查仪器时，发现电流表的指针如图乙所示，则他接下来的操是______；
（2）应该选用的滑动变阻器是______；（选填“R1”或“R2”）
（3）用笔画线代替导线将电路连接完整______；
（4）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在______端；（填“a”或“b”）
（5）检查仪器和电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，进行了多次测量，多次测量的目的是：______；
（6）在某次测量中，调节滑动变阻器滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示要测定小灯泡的额定功率，应将滑片适当地向______（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察______。
四、计算题（本大题共4小题）
20．（2022·河南郑州·一模）热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化如图甲，图乙是测温电路，电源电压恒定，R0是定值电阻，R是热敏电阻，该电路的测温范围是32～43℃。闭合开关，当所测温度为38℃时，电压表示数为2V；当所测温度为40℃时，电压表示数为2.4V。求：
（1）定值电阻R0的阻值；
（2）电压表示数的变化范围；
（3）电路总功率的最大值。
21．（2022·河南信阳·一模）如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R0阻值为20Ω，滑动变阻器R上标有“30Ω，1A”字样，灯泡L标有“3V，0.9W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。
（1）求灯泡L正常工作时的电阻和电流；
（2）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？
（3）滑动变阻器滑片保持（2）中位置不动，S1保持闭合，S2改接a，则电流表的示数为多少？
22．（2022·河南·商丘市第一中学一模）如图所示是一种家用电热水龙头和它的电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R1＝55Ω。
（1）当开关置于2、3时，水龙头放出的水是温水，求此时电路中的电流；
（2）当开关置于3、4时，水龙头放出的水是热水，此时电路中的电功率为1430W，求R2的阻值；
（3）水龙头放热水时，求水龙头正常工作1min产生的热量。
23．（2022·河南·模拟预测）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V，热水箱容量为1kg。如图甲是其电路原理图，S0为温控开关，R1、R2为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
（2）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能与R2的阻值；
（3）若将水箱内装满20℃的水，加热5min温度升高到86℃。求该电热饮水机的加热效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
ABC．由图甲可知，两电阻串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片于端时，其接入电路电阻为，电压表的示数为0，电路中的电流最大，由图乙可知，由可得，电源的电压
当滑片于端时，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， ，，则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压
因电源的电压不变，可得
解得
电源的电压
故AB错误，C正确；
D．当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电功率的最小值为
故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
AB．由图可知，定值电阻R0与光敏电阻R串联在电路中，电流表测量电路中的电流，环境光照强度增大，则光敏电阻R的阻值减小，即电路中总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，由可知，电路的总功率变大，故A错误，B错误；
C．由图可知，电压表测量光敏电阻R两端的电压，环境光照强度增大，电路中电流变大，由欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压变大，由串联电路中电压关系可知，光敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小，故C正确；
D．电压表测量光敏电阻R两端的电压，则电压表与电流表示数的比值等于光敏电阻R的阻值，环境光照强度增大，光敏电阻R的阻值减小，即电压表与电流表示数的比值减小，故D错误。
故选C。
3．C
【解析】
A．滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量串联电路的电流，电压表示数是5V，电源电压是6V，由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以定值电阻两端的电压为
所以定值电阻的阻值为
故A错误；
B．若定值电阻R1断路，则电压表也断路，示数为0，故B错误；
C．滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，电流表量程是0~0.6A，可以判断电路最大电流是0.5A，所以定值电阻两端的最大电压为
由于串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和，所以滑动变阻器两端电压为
所以此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为
滑动变阻器向右移动时电阻变大，分担的电压变大，电路电流变小，并且电源电压是6V，不会超过电压表量程，所以滑动变阻器可以接入50Ω的电阻，所以滑动变阻器的取值范围为：7Ω~50Ω，故C正确；
D．滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，滑动变阻器允许通过的最大电流是0.5A，所以电路电流不会达到0.6A，故D错误。
故选C。
4．A
【解析】
A．由图知道，在称量过程中，当体重逐渐增加时，在杠杆的作用下滑片上移，电阻片R2接入电路中的电阻减小，由欧姆定律知道，电路电流增大，由知道，定值电阻R1消耗的电功率增大，所以，被测者的体重越大，定值电阻R1消耗的电功率越大，故A正确；
B．由图知道，当R2接入电路的电阻过小时，电路的电流过大，串联一个电阻R1，起到保护电路的作用，故B错误；
C．由图知道，体重示数计串联接在电路中，所以应是由电流表改装成的，故C错误；
D．体重测试台所测体重越大，在杠杆的作用下滑片上移越多，滑动变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的总电阻越小，由知道，电路中的电流越大，即体重计的示数越大，故D错误。
故选A。
5．A
【解析】
A．丙容器中的电阻与1个5Ω的电阻并联后再与甲、乙两容器中的电阻串联，根据串联电路和并联电路电流的规律可知，通过甲、乙两容器中的电阻的电流相同，都大于通过丙容器中的电阻的电流，故A错误，A符合题意；
B．通过甲、乙容器中电阻的电流相同，通电时间相同，R甲可知，Q甲可知，Q甲>Q丙，故Q丙C．要探究电流产生的热量与电阻的关系，应控制通过电阻的电流和通电时间相同，观察与甲、乙两个容器相连的U形管中液面高度的变化，故C正确，C不符合题意；
D．由题图可知，I甲=2I丙，根据
可得
丙容器中电阻产生的热量
则甲、丙两容器中电阻产生的热量之比为
故D正确，D不符合题意。
故选A。
6．D
【解析】
A．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R的最大阻值和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.4A，滑动变阻器的功率P1=3.2W，由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为
故A不符合题意；
B．由图乙可知，当电路中的电流I′=0.6A时，滑动变阻器的功率最大，最大为P1′=3.6W，则滑动变阻器接入电路中的电阻为
故B不符合题意；
C．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由可得，当电路中电流为0.4A时，电源电压为
①
当电路中电流为0.6A时，电源电压为
②
因电源的电压不变，联立①②，解得R0=10Ω，U=12V，故C不符合题意；
D．当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，只有R0工作，此时电路中的电流最大，总功率最大，最大总功率为
故D符合题意。
故选D。
7．D
【解析】
A．由图可知，电路为串联电路，滑片P由a向b滑动，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，电流表A示数变小，故A错误；
B．滑片P在中间位置时，R2的阻值10Ω，电路中的电流为
则定值电阻R1的功率为
故B错误；
C．滑动变阻器的滑片P由b向a滑动，电压表V1示数与电流表A示数的比值为定值电阻R1的阻值保持不变，则两电表示数的比值不变，故C错误；
D．滑动变阻器的滑片P在最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω，电压表V1示数与电压表V2示数之比
故D正确。
故选D。
8．A
【解析】
根据知小灯泡的额定电流为
小灯泡的电阻为
①当只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联，此时R1连入的阻值为12Ω时，小灯泡正常发光，电源电压为
故①正确。
②当只闭合开关S时，滑动变阻器与灯泡串联，当滑动变阻器电阻最大时，电路的电流最小，小灯泡功率最小，其最小功率是
故②正确；
③当开关都闭合时，定值电阻与滑动变阻器并联，通过定值电阻的电流为
因为滑动变阻器R1的规格为“48Ω 2A”，所以滑动变阻器的最大电流为2A，根据并联电路电流的规律知电路的总电流最大值是
故③正确；
④只闭合开关S和S2，电路只有滑动变阻器接入电路，因为滑动变阻器R1的规格“48Ω 2A”，所以滑动变阻器的最大电流为2A，电路的总电阻为
即滑动变阻器连入的最小值是9Ω，故④错误。
综上可知，只有①②③正确。
故选A。
9．C
【解析】
A B．由甲图知，电路为串联电路，电路中电流处处相等；由乙图知，当R1的阻值为10Ω时，其电功率为0.9W，当R1的阻值为20Ω时，其电功率为0.8W；假设电路中电源电压为U，定值电阻的阻值为R，则只需要列两个方程就可以解出这两个值；如下
由上面二元一次方程组可得：电源电压U为6V，定值电阻R为10Ω；故AB错误；
C．当R1的阻值为20Ω时，电路中电流最小为0.2A；当R1的阻值为0时，电路中电流最大为0.6A；所以电流变化了0.4A，故C正确；
D．当R1的阻值为20Ω时，整个电路的电功率最小为1.2W；当R1的阻值为0时，整个电路的电功率最大为3.6W，所以整个电路的电功率变化了2.4W，故D错误。
故选C。
10．BD
【解析】
由电路图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．调节滑动变阻器，将滑片P从最右端滑到最左端，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器两端的电压变小，电压表V2的示数变小，由图2可知，乙是电压表V1示数随电流变化的图线，甲是电压表V2示数随电流变化的图线，故A错误；
BC．由图知当电流为0.3A时，甲和乙的电压都为3V，因为串联电路总电压等于各电阻两端的电压之和，电源电压为
由图像知，电路的电流最大为0.6A，电路最大功率为
故B正确，C错误；
D．由图2可知，定值电阻两端的电压为2V时，通过定值电阻的电流为0.2A，由欧姆定律可知定值电阻
故D正确。
故选BD。
11．AC
【解析】
A．开关S闭合前，为防止电流过大损坏用电器，应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处。故A正确；
B．开关S闭合前，电路断路，电压表为与电源连通，所以两表示数为0。故B错误；
C．电压表选用0~3V量程，由串联电路的分压原理可知，当电压表为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡两端的电压为
4.5V-3V=1.5V<4V
此时电路的电流为
电路安全。电流表选用0~0.6A量程，小灯泡标有“4V 2W”，小灯泡的额定电流为
未超出电流表量程，由于串联电路电流处处相等，所以通过电路的电流为0.5A，此时灯泡两端的电压为4V，根据串联电路的电压特点，此时滑动变阻器两端的电压即电压表示数为
4.5V-4V=0.5V
综上可知，电压表示数的变化范围是0.5V~3V。故C正确；
D．开关S闭合后，向右移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知，电压表的示数变大；串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，因此总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流变小，即电流表示数变小。故D错误。
故选AC。
12．ABC
【解析】
【分析】
由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据电压表和电流表的示数与R的关系，可得滑片在最大值和最小值处电压表和电流表的示数，由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压；
（2）计算R0的阻值和滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据图象得出的最小电压和电流，利用电功率公式计算此时R0的最小功率；
（4）当滑片P置于中点时，由串联电路特点和欧姆定律求出电路中电流，由P=I2R即可求出滑动变阻器的功率．
由电路图可知，R与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、由图甲、乙可知，当时，即只有连入电路中时，电压表示数最大为6V，即电源电压，故A正确；
B、由图丙知，当时，电路中电流：，由欧姆定律可得的阻值：
；
由乙图知，当滑动变阻器连入阻值最大时，电压表示数为2V，即，此时电路中电流最小，由丙图可知：；由串联电路特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器两端电压：，由欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值：；故B正确；
C、的最小功率：，故C正确；
D、当滑片P置于中点时，电路中的电流：，
此时R的功率：，故D错误．
故选ABC．
【点睛】
重点是串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，从图象中获取滑动变阻器接入电路中的电阻与对应的电流、电压表的示数是关键．
13． 42 1200 粗
【解析】
由图可知，该月所消耗的电能为
W=1469.5kW·h-1385.5kW·h=84kW·h
则应该缴纳的电费为
0.5元/（kW·h）×84kW·h=42元
由图中可知，该电表转2000r消耗1kW·h的电能，则转200r消耗的电能为
由功率公式可知，功率为
电热水器的实际功率较大，由P=UI可知，电压一定时，正常工作时电流较大，由Q=I2Rt可知，通电时间和电阻不变的情况下，导线产生的热量较多，要导线产生热量减小，则导线的电阻也要减小，而电阻与横截面积成反比，所以电阻增大，横截面积就要增大，因此应该选用粗一些的导线来制作。
14．7.2
【解析】
由图可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，为R1的简单电路，由图乙可知，电路中的电流最大为0.6A，则电源电压
------①
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小为0.2A，则
------②
由①②可得
，
当滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，电路中的电流最大为0.6A，由可知，此时R1的功率最大为
15． 15 R断路 变大 6 0~700
【解析】
（1）小灯泡正常发光时的电阻
（2）由题图可知，小灯泡、R0与电阻丝R三者串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；闭合开关后，电流表、电压表示数都为0，说明电路中出现了断路；由于故障只发生在R或L处，若L处断路，电压表串联到电路中，电流表无示数、电压表有示数，不符合题意。所以故障是R断路。
（3）[3灯泡正常发光时，电路中的电流
闭合开关S，当作用在环上的拉力F增大时，滑片P向右移动，R连入电路的阻值减小，电路的总电阻减小，电源电压不变，由知，电路中电流变大，即电流表示数变大。
由题表中数据知，F每增大100N，x减小5cm，则当F＝700N时，x＝5cm；电阻丝长40cm，其电阻为40Ω，则x＝5cm时，R连入电路的阻值
则电源电压
U＝ILR′+ILR0+UL＝0.2A×5Ω+0.2A×10Ω+3V＝6V
（4）灯泡正常发光时，电压表满偏，电路中的电流最大，为0.2A，此时拉力最大，为700N，所以电子拉力计的量程为0~700N。
16． 5 9 0.16 0.45
【解析】
（1）由得，灯泡的电阻
当只闭合开关S1时，电阻R1与灯泡L串联，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以电路中的电流
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压
（2）开关S1、S2、S3都闭合，且滑片P在b端时，灯泡L被短路，电阻R1、R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过电阻R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流
滑动变阻器的最大阻值
只闭合开关S2，滑动变阻器R2滑片P在b端时，电阻R2大与灯泡L串联，电流表示数为
（3）只闭合开关S2，电阻R2与灯泡L串联，由于滑动变阻器R2滑片位于中点，则
根据电阻的串联和欧姆定律可得此时电路中的电流
灯泡的电功率
17． 甲 甲 暗
【解析】
将甲、乙两只灯泡并联接入家庭电路中，两端的电压均为其额定电压，实际功率为其额定功率，因为甲灯泡的额定功率较大，所以甲灯泡较亮。根据可知，电压一定时，电功率越大，电阻越小，所以甲灯泡的电阻比乙灯泡的电阻小，因为其灯丝长度、材料都相同，所以甲灯泡的灯丝较粗。
将两者串联时，根据P=I2R可知，电流一定时，电阻大的实际功率较大，所以乙灯泡的实际功率大，发光较亮，甲灯泡发光较暗。
18． 断开 0.3 0.75 0.5 17.5
【解析】
（1）由图可知，小灯泡和电压表之间的连接不完整，电压表应该并联在小灯泡两端，故将小灯泡的右端和电压表的负接线柱相连，如下图所示：
（2）为了保护电路，避免损坏用电器，连接电路时开关应处于断开状态。
（3）由图可知，电流表所接量程为0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的读数为0.3A。
小灯泡的额定电压为2.5V，电流为0.3A，所以电功率
P=UI=0.3A×2.5V=0.75W
（4）根据欧姆定律公式可知，小灯泡的电阻从左向右依次是5Ω、6.25Ω、7.14Ω、8.33Ω、6Ω，而小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，所以最后一组数据有误。
（5）根据题表中数据可知，小灯泡两端电压最小为1.0V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑动变阻器两端的电压
UR=U-UL=4.5V-1.0V=3.5V
电路中的电流为0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值
故滑动变阻器的最大阻值应不小于17.5Ω。
19． 对电流表调零 R2 a 探究小灯泡亮度与实际功率的关系，寻找普遍规律 左 电压表
【解析】
（1）如图乙所示，电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零。
（2）灯泡正常发光时，电路中的电流约为
此时滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因此应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器。
（3）灯泡的额定电压是2.5V，电压表应选0~3V量程，并联在小灯泡两端，测小灯泡的电压，滑动变阻器采用一上一下的接法串联接入电路，接在上方接线柱的任意一个均可。如图所示：
（4）为了电路的安全，闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即将滑片放在a端。
（5）在测量小灯泡电功率的实验中，多次测量的目的是为了探究小灯泡亮度与实际功率之间的关系，寻找到普遍的规律。从而得出小灯泡的亮度取决于实际功率的结论。
（6）电压表选用小量程，如图丙所示，电压表示数为2.9V，高于额定电压，故滑动变阻器应增加阻值多分担电压才能使灯泡电压降到额定电压，故滑动变阻器向左移动滑片，此时眼睛要观察好电压表，当降到额定电压2.5V时停止移动。
20．（1）10Ω；（2）1～3V；（3）3.6W
【解析】
解：（1）定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电源电压恒定，由图象可知，当测量温度为38℃时，热敏电阻为50Ω，电压表示数为2V，根据电源电压可列等式
①
当测量温度为40℃时，热敏电阻为40Ω，电压表示数为2.4V，由公式可得
②
联立①②可得
（2）由图象可知，当测量温度为32℃时，热敏电阻为110Ω，电路中的电流
电压表示数
当测量温度为43℃时，热敏电阻为30Ω，电路中的电流
电压表示数
电压表示数变化范围为1～3V。
（3）定值电阻R0和热敏电阻R串联在电路中，电源电压恒定，根据可知，电路中的最大电流为0.3A，故电路总功率的最大值
答：（1）定值电阻R0的阻值为；
（2）电压表示数变化范围为1～3V；
（3）电路总功率的最大值为3.6W。
21．（1）10Ω，0.3A；（2）100Ω；（3）0.2A
【解析】
解：（1）灯泡L正常工作时，通过的电流
灯泡的电阻
（2）当S1闭合、S2接b，灯泡和滑动变阻器串联，因为灯泡正常发光，电路中电流为0.3A，故滑动变阻器接入电路的电阻
（3）滑动变阻器滑片位置不动，S1保持闭合，S2改接a，则定值电阻和滑动变阻器串联，此时电路中的总电阻
R总= R0+R滑=20Ω+10Ω=30Ω
电流表示数
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为10Ω，电流为0.3A ；
（2）滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω；
（3）电流表的示数为0.2A。
22．（1）4A；（2）；（3）8.58×104J
【解析】
解：（1）当开关置于2、3时，只有的简单电路，电路中的电流为
（2）当开关置于3、4时，、并联，的电功率为
P1=UI1=220V×4A=880W
的电功率为
P2=P热水-P1=1430W-880W=550W
的阻值为
（3）水龙头放热水时，水龙头正常工作1min产生的热量为
Q热水=W热水=P热水t=1430W×60s=8.58×104J
答：（1）当开关置于2、3时，电路中的电流为4A；
（2）R2的阻值为88Ω；
（3）水龙头放热水时，水龙头正常工作1min产生的热量为8.58×104J。
23．（1）0.5A；（2）2.97×105J，55Ω；（3）93.3%
【解析】
解：（1）当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻较小，当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻较大，根据可知，当开关S、S0闭合时，电路为加热状态，只闭合开关S时，电路为保温状态。根据图乙知保温挡的功率为110W，由P=UI可知，保温挡时通过R1的电流
（2）由图乙知，加热挡的功率为990W，加热时间为5min，即300s，由可得，饮水机处于加热挡阶段消耗的电能
W=P加热t=990W×5×60s=2.97×105J
因并联电路各支路可独立工作、互不影响，加热时电阻丝R2的电功率
P2=P加热-P1=P加热-P保温=990W-110W=880W
因并联电路中各支路两端的电压相等，由可得，电阻R2的阻值
（3）水箱内装满20℃的水，加热5min温度升高到86℃，水吸收的热量
Q吸=c水m t=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(86℃-20℃)=2.772×105J
饮水机加热效率
答：（1）饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.5A；
（2）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为2.97×105J，R2的阻值为55Ω；
（3）电热饮水机的加热效率为93.3%。
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