2022-2023学年苏科版物理九年级下册第十五章电功和电热练习（含解析）

苏科版物理九年级下册第十五章电功和电热必考题练习
一、单选题
1．将“6V 3W”和“5V 2W”的两灯串联起来接在同一电路中（不考虑温度对灯丝电阻的影响），在保证两灯安全发光的前提下，电路的最大功率是（　　）
A．7.5W B．3.92W C．3W D．4.4W
2．如图所示，电路电源电压不变，滑动变阻器为“20Ω 0.5A”、小灯泡的额定电压为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，只闭合开关S2时，小灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，电流表的示数为0.5A，闭合开关S1、S2，在电路安全情况下，下列说法不正确的是（　　）
A．小灯泡的额定功率为1.2W
B．电路功率最小时工作10s所消耗的电能为18J
C．电路的最大功率为3.6W
D．滑动变阻器连入的阻值范围是15Ω～20Ω
3．关于如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．只将一盏标有“220V，100W”的电灯接在电路中，正常工作1h，转盘转72圈
B．从表中可以看出，它所测量的电路消耗了200kW h的电能
C．电能表是测量消耗电功率的仪表
D．该电能表的单位为焦耳
4．如图所示是某家庭电路，闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，断开S1、保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，插入插座下孔氖管发光．则故障可能是（　　）
A．ac间断路 B．bd间断路
C．灯泡L2断路 D．b点到零线之间断路
5．如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡正常发光时的电阻为8Ω
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω
D．当滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为1.2W
6．某电热水壶有两根电热丝，若把一根电热丝接入电路，烧开一壶水要30min；若但把另一根电热丝接入原电路，烧开一壶水要15min，若把这两根电热丝并联起来接入原电路，烧开这壶水需要的时间是（不考虑热损失）（　　）
A．45min B．10min C．15min D．30min
7．有两根电热丝、，且，若单独用烧开一壶水，所需时间为。若将这两根电热丝分别串联和并联在同一电源中烧开同一壶水，则所需的时间分别为（不计热损失）（　　）
A．、 B．、 C．、 D．、
8．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3为定值电阻，R1=20Ω且R2=R3，闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为4:3，此时电路消耗的总功率为P1；若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2，此时电路消耗的总功率为P2。则下列结果正确的是（　　）
A．R2=R3=10Ω I1:I2=3:2 P1:P2=1:10
B．R2=R3=40Ω I1:I2=3:2 P1:P2=1:10
C．R2=R3=10Ω I1:I2=2:3 P1:P2=10:1
D．R2=R3=40Ω I1:I2=2:3 P1:P2=10:1
9．如图所示，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，此后100s内定值电阻R1产生的热量为200J。下列结果正确的是（　　）
A．电源电压为10V
B．R1的阻值为18Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为9Ω
D．R1先后两次消耗的电功率之比4∶3
10．如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V 3W”，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12V
B．滑动变阻器的最大阻值为28Ω
C．R在上述端点时消耗的功率为7W
D．电路允许消耗的最大功率为9.5W
二、填空题
11．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“3V 1.5W”的字样，滑动变阻器R0标有“20 1A”字样，R1=9，电流表量程为03.0A，假定灯丝电阻不变。当只闭合开关S2时，电流表示数为0.3A，则电源电压是______V；当开关S1、S2和S3都闭合时，在保证电路安全前提下，滑动变阻器R0接入电路的阻值范围是______。
12．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为___________Ω，电路的最大总功率为________W，滑动变阻器的最大功率为_________W。
13．如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为______Ω。
14．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，从最右端滑至最左端时，额定电压为6V的小灯泡恰好正常发光，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电源电压为______V；当滑动变阻器的滑片在最右端时，小灯泡L的实际功率为______W
15．（1）小宇同学按图所示的电路图连接实验电路，测量电阻Rx的阻值，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片后，观察到电压表和电流数的示数分别如图所示，则电压表的示数为___________，电流表的示数为___________，待测电阻Rx的阻值为___________。
（2）电能表在月日的示数如图所示，月份家用电度，月底电能表读数为___________，若每度电0.6元钱，1月份应交多少电费___________元。小飞家同时工作的用电器总功率不得超过___________，他将电器单独接在该电能表上正常工作，电能表上的转盘转过转，该电器的功率为___________。
16．小才同学制作了一个利用电压表测物体重力的装置，能在改装后的电压表盘上读出物体重力的大小。如图所示，电源电压为 6V 不变，滑动变阻器最大阻值为 10Ω，电压表量程为 0～3V，物重每增加 1N，a至P之间点电阻刚好增加0.5Ω。
（1）当秤盘不放任何重物时滑片P恰好处于a点。闭合开关，电压表示数为______V；当挂上一重物时滑片P 恰好在点b，此时电压表示数恰好为2V，则物体重为______N。电阻R1阻值为______Ω。
（2）小才把电压表改装成了“重力表”，为了使读数更精确，小才同学换用一电压恒为______V 的电源，当物重为 20N 时电压表读数恰好为 3V。
（3）更换电源前后电路的电功率分别为P1、P2，则 P1∶P2=_______。
17．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值是______Ω，电源电压是______V，变阻器消耗的最大功率是______W。
18．如图所示，在检查照明电路故障时常先断开所有开关，然后将一个普通的白炽灯L（校验灯）与熔断的熔丝并联，当闭合开关S、S1时校验灯L发出暗红色的光，说明L1所在的支路______（选填“断路”、“正常”或“短路”）。修复所有故障后，更换了新的熔丝，当闭合开关S、S2时，站在地面上的人用手接触电路中的A点_______（选填“会”或“不会”）触电。
19．如图所示，灯泡标有“6V 3W”，标有“6V 2W”字样，两电路中电源电压均为6V恒定不变。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，甲、乙两电路中流过灯的电流分别为I1、I1′，则I1:I1′=___________；两电路中灯消耗的实际功率分别为P2、P2′，则P2___________P2′（选填“>”、“=”或“<”）。
20．如图甲所示，是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，电阻丝AB的阻值不随温度变化。小灯泡的额定电压为8V。闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I-U关系图象如图乙所示，则小灯泡的额定功率为___________W；移动滑片P，当电阻丝R消耗的功率为2.1W时，保持滑片P位置不变，则经过10s小灯泡消耗的电能为___________J。
三、计算题
21．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 。则（求解过程中需画出相关等效电路图）：
（1）小灯泡R1的电阻为多大？
（2）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，求电源电压；
（3）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为2:1，则R3接入电路的最大阻值为多少？
22．如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压U＝220V不变，两根电热丝的电阻关系为R1＝2R2，通过控制开关S1、S2，实现高、低两个挡位的转换，低温挡时的发热功率为220W。求：
（1）R1和R2的电阻值；
（2）电热器处于高温挡时的总功率；
（3）若电热器在高温挡工作5min，在一个标准大气压下让2kg、30℃的水升高到50℃，求电热器的热效率？（水的比热容为c＝4.2×10 J/（kg·℃））
23．在如图所示的电路中，电流表的量程为，电压表的量程为，R3＝6Ω。求：
（1）只闭合开关S1时，电路消耗的功率为6W，则电源电压U＝？
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1正常发光，R3消耗的功率为0.96W，则灯泡的电阻R1？
（3）只闭合开关S3时，在不损坏电流表、电压表和灯泡（忽略灯泡电阻的变化）的情况下，则变阻器R2的取值范围是多少？
24．如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0~3A，L1、L2是额定电压均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：
（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1，电源电压调节为10V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求此时电路的最小总电功率。
25．如图所示，电源电压为12V，并且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为18Ω，小灯泡上标有“6V3W”字样。求：
（1）灯泡的电阻和正常工作时的电流是多少？
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？
（3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，此时电流表示数变化了1A，求R0的阻值是多少？
（4）闭合S、S1、S2，调节滑动变阻器，使整个电路消耗的总功率为最小，这个最小值是多少？
26．如图甲是两挡空气炸锅，图乙是其内部简化电路R1、R2均为发热体，将开关S分别置于1、2两位置时，空气炸锅处于不同的挡位。已知两挡空气炸锅的高温挡，功率为1100W，R2阻值为100Ω。求：（计算结果保留一位小数）
（1）发热体R1的阻值是多少？
（2）空气炸锅一次性可装入200g牛柳，若将这些牛柳从40℃加热到200℃，牛柳需要吸收多少热量？[c牛柳=3×103J/(kg ℃)]
（3）不计热量损失用高温挡将200g牛柳从40℃加热到200℃需要多长时间？
27．如图是某家用两挡位的电火锅的简化电路图，R1和R2均是发热电阻，R1的阻值为400Ω，R2的阻值为40Ω，开关接“a”时为高温挡，开关接“b”时为低温挡。试求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少？
（2）高温挡的电功率是多少？
（3）高温挡工作5min，消耗的电能是多少？
28．如图所示，把标有“ ”的电阻与标有“ ”的滑动变阻器连接在电压恒定的电源两端，电压表所用量程为，电流表所用量程为。闭合开关，滑片移动到某处时，电压表示数为，电流表示数为。求：
（1）电阻的额定电流和电源电压；
（2）将的阻值调为，在内产生的热量；
（3）为保证电路元件安全，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是多少？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
由电功率推导公式可知，两灯的电阻分别为
，
由P=UI可知，两灯的额定电流分别为
，
将两灯串联时，通过两灯的电流相同，为了保证两灯安全发光，电路中的电流最大为
I=I2=0.4A
串联电路中两灯的总电阻为
R=R1+R2=12Ω+12.5Ω=24.5Ω
则电路的最大功率为
P=I2R=(0.4A)2×24.5Ω=3.92W
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．B
【解析】
A．只闭合开关S2时，只有灯泡串联接入电路，小灯泡正常发光，说明电路电源电压为6V，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，再闭合开关S1，灯泡与变阻器并联，电流表测量干路电流，变阻器所在支路电流为
由并联分流可知，灯泡所在支路的电流为
则小灯泡的额定功率为
故A正确，A不符合题意；
B．滑动变阻器接入最大阻值时，电路中的电流最小，消耗最小功率，由题意可知干路电流为0.5A，即
工作10s所消耗的电能为
故B错误，B符合题意；
C．闭合开关S1、S2，当滑动变阻器接入阻值越小时，干路电流越大，当干路电流达到最大量程0.6A时，此时电路消耗最大功率，为
故C正确，C不符合题意；
D．当干路电流达到最大量程0.6A时，滑动变阻器接入阻值最小，此时变阻器支路电流为
此时滑动变阻器接入阻值为
滑动变阻器接入阻值越大，电路越安全，则连入的阻值范围是15Ω～20Ω，故D正确，D不符合题意。
故选B。
3．A
【解析】
A．电灯正常工作1h消耗的电能
W=Pt=0.1kW×1h=0.1kW h
由电能表的参数知，电路消耗1kW h的电能，转720圈，那么电灯工作1h，转盘转动的圈数
故A正确；
B．由电能表示数知，所测电路一共消耗的电能为20.0kW h，故B错误；
C．电能表是测量电路消耗电能的仪表，故C错误；
D．电能表的单位为kW h，故D错误。
故选A。
4．B
【解析】
A．保持S2闭合，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，故A错误；
BC．测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路。故B正确，C错误；
D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，故D错误。
故选B。
5．B
【解析】
由电路图可知，灯泡、滑动变阻器串联连接，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．闭合开关后，当滑片P在某一端点时，根据可知，灯泡两端的电压
当滑片P移至中点时，由于灯泡功率由0.9W变为2W，即灯泡两端的电压变大，则电路中的电流变大，所以滑动变阻器连入电路的电阻变小；则此时电灯泡两端的电压
由于灯泡正常发光时根据得灯泡正常发光时的电阻
故A错误；
BC．当滑片P在某一端点时，滑动变阻器全部连入电路，根据串联电路电阻特点和可得，电源电压
①
当滑片P移至中点时，根据可知，电路中的电流
根据串联电路电阻特点和可得，电源电压
②
解①②可得
故B正确；C错误；
D．由题，当滑片P在某一端点时，电流表时数为0.3A
滑动变阻器的功率为
故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
【分析】
设两根电阻丝的电阻分别为R1和R2，由W=UIt，得， ，由题意可知，W1=W2，即
代入数据得
解得
设 R2为 R，则R1为2R，把两根电热丝并联起来接入原电路，则有
解得t并=10min。
故选B。
7．D
【解析】
【分析】
烧开同一壶水所需热量相同，设为Q吸，不计热损失，单独用R2烧开一壶水时
Q吸＝I2R2t＝……①
若将这两根电热丝串联接入电路，由串联电阻的规律，电路总电阻
R串＝R1+R2＝3R2+R2＝4R2
由可得，电热丝串联烧开同一壶水所用的时间
……②
将①代入②得
t串＝4t0
若将这两根电热丝并联接入电路，则电路总电阻
R并＝
类似地，电热丝并联在同一电源中烧开同一壶水所用的时间
……③
将①代③得
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【点睛】
本题考查了焦耳定律变形公式和串、并联电阻的规律，要明确用何种连接方式，所水烧开水吸收的热量都相同。
8．B
【解析】
【分析】
由电路图可知，闭合开关 S，R1、R2、R3串联，电压表V1测R2与R3两端的电压之和，电压表V2测R1与R2两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且
R1=20Ω、R2=R3
所以，两电压表的示数之比
解得
R2=40Ω
则
R3=R2=40Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电路消耗的总功率
若把电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2，闭合开关S后，R1、R2、R3并联，电流表A1测R1与R2支路电流之和，电流表A2测R2与R3支路电流之和，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电流表的示数之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和所以，干路电流
电路的总功率
则
综上所述：可知ACD错误，B正确。
故选B。
9．B
【解析】
ABC．由电路图可知R和R1串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压；设滑动变阻器的最大阻值为R，即当滑片置于滑动变阻器的b端时，其阻值为R；当滑片P置于滑动变阻器的中点时，其阻值为；由题意可知，当滑片置于滑动变阻器的中点时，电压表示数为4V，即UR＝4V，由欧姆定律可得此时电流为
当滑片置于滑动变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，即
由欧姆定律可得此时电流为
则前后两次的电流之比为
滑片置于滑动变阻器的中点时，由电阻的串联和欧姆定律可得电源电压为
滑片置于滑动变阻器的b端时，同理可得电源电压为
因电源电压不变，联立①②③解得
当滑片置于滑动变阻器的b端时，变阻器的最大电阻和R1串联，且二者的阻值相等
由串联分压的规律可知，此时R1的电压
则电源电压
故A错误；
此时100s内定值电阻R1产生的热量为200J，由可得R1的阻值
则滑动变阻器R的最大阻值也为18Ω，故B正确；C错误；
D．当滑片P置于滑动变阻器的中点时，R1消耗的电功率为
当滑片P置于滑动变阻器的b端时，R1消耗的电功率为
则R1先后两次消耗的电功率之比为
故D错误。
故选B。
10．D
【解析】
A．将两个电压表去掉，发现的灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表V1测量灯泡和定值电阻的电压，电压表V2测量定值电阻的电压，当定值电阻的电压为3V时，灯泡与滑动变阻器的电压之和为5V，则小灯泡的电压为2V；当定值电阻两端的电压为6V，小灯泡与定值电阻的电压为12V，则小灯泡的电压为6V，小灯泡正常发光，则此时电路中的电流为
则定值电阻的阻值为
设电源电压为U，则此时滑动变阻器的电压为U-12V，此时滑动变阻器的功率为
小灯泡的电压从2V变为了6V，说明小灯泡的电压变大，电流变大，故滑动变阻器的阻值变小，故滑动变阻器是从最大阻值处向左滑动，滑动变阻器最开始在最右端。
当滑片在最右端时，此时定值电阻两端的电压为3V，则此时电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为U-5V，此时滑动变阻器的功率为
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，即可以列等式
经整理得
故A错误；
B．当滑片在最右端时，此时滑动变阻器的电压为
滑动变阻器的最大阻值为
故B错误；
C．R在上述端点时消耗的功率为
故C错误；
D．小灯泡额定电流为0.5A，故电路中能够允许的最大电流为0.5A，电源电压不变，故电路中的最大功率为
故D正确。
故选D。
11． 4.5 4.520
【解析】
【分析】
[1]灯泡的电阻
当只闭合开关时，R1与灯泡串联，电流表示数为0.3A，则电源电压是
[2] 当开关、和都闭合时，R1、R0并联，当滑动变阻器通过的电流最大为1A时，接入电路的最小值
最大值为滑动变阻器的最大值20Ω，滑动变阻器R0接入电路的阻值范围是4.5～20Ω。
12． 20 3.6 0.9
【解析】
【分析】
[1]观察图甲，闭合开关后，滑动变阻器的滑片P从最左端移动到最右端的过程中，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，两电阻串联，变阻器接入电路的电阻在变大，电路的总电阻在变大，电源电压不变，则电路的电流在变小，观察图乙，图线的方向应该是从左往右，当滑片P移动到最右端时，R2的电压是4V，流过R2的电流是0.2A，根据欧姆定律的变换式可知，这时R2的阻值是
R2的最大阻值是20Ω。
[2]要求电路的最大总功率，根据电功率的公式，电源电压不变，则需要电路的电流最大，这时电路的总电阻最小，即要求变阻器接入电路的电阻最小，为0，这时变阻器两端的电压也为0，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这是电路的最大电流；接下来求电源电压，观察图乙，当电压为0时，电路的电流是0.6A，这时只有电阻R1接入电路，设电源电压是U，根据欧姆定律可知
再观察图乙，当电压为4V时，电路的电流是0.2A，这时两个电阻都接入电路，R2的电压是4V，则R1的电压是，对R1根据欧姆定律可知
联立上面两条方程，可解得、；那么电路的最大电流是0.6A，，根据电功率的公式，电路的最大总功率是
电路的最大总功率是3.6W。
[3]设滑片P在某个位置时，滑动变阻器的功率达到最大，根据可知
观察这个上式，可想到当时，分母的值可以达到最小，是40Ω，那么的值达到最大，其大小是0.9W，即滑动变阻器的最大功率为0.9W。
13．16.25
【解析】
由图像可知，当小灯泡两端电压为2.5V，通过的电流为0.4A时，由公式P=UI可知，小灯泡的功率恰好是1W，此时滑动变阻器两端的电压为
UP=U-UL=9V -2.5A=6.5V
因为灯泡和滑动变阻器串联，所以通过滑动变阻器的电流为也是0.4A，则滑动变阻器接入电路的电阻为
14． 12 1
【解析】
由电路图可知，灯泡L、定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
[1]当滑片位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电压表示数V1为0，电路的电阻最小，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流
I大＝1.0A
已知额定电压为6V的小灯泡恰好正常发光，则灯泡两端电压
UL＝U额＝6V
由图乙可知，电压表V2的示数为6V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压为
U＝UL+U0＝6V+6V＝12V
[2]当滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流
I小＝0.5A
电压表V1的示数为7V，电压表V2的示数为3V，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端的实际电压为
UL实＝U﹣U0′﹣UR＝12V﹣3V﹣7V＝2V
则灯泡的实际功率为
PL实＝UL实I小＝2V×0.5A＝1W
15． 2 0.5 4 796.8 66 2200##2.2×103 200
【解析】
（1）[1]由图知道，电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数2V。
[2]电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数0.5A。
[3]由知道，待测电阻Rx的阻值为
（2）[4]电能表的读数：单位是kW h，最后一位是小数。所以，1月初电能表读数为686.8kW h，由于1月份家用电110度，所以，1 月底电能表读数为
[5]若每度电0.6元钱，1月份应交电费
[6]已知电能表正常工作的电压为220V，允许通过的最大电流为10A，所以，家中用电器的最大总功率
P=UI=220V×10A=2200W
[7]电能表上的转盘转过60转消耗的电能
则该电器的电功率
16． 0 20 20 9 4∶9
【解析】
【分析】
（1）[1]由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；当秤盘不放任何重物时滑片P恰好处于a点，电压表被短路，闭合开关，电压表示数是0V。
[2][3]物重每增加 1N，a至P之间点电阻刚好增加0.5Ω，当挂上一重物时滑片P 恰好在点b，aP之间的电阻最大，物体的重力
×1N=20N
由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；当挂上一重物时滑片P 恰好在点b，由串联分压可知，电压表的示数最大，此时电压表示数恰好为2V，通过电路的电流
=0.2A
电路中的电流
R1=20Ω
（2）[4]由（1）可知当物重为20N时，aP之间的电阻最大，电压表读数恰好为 3V，通过电路的电流
=0.3A
电源电压
=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V
（3）[5]更换电源前后电路的电功率之比
17． 25 6 1.8
【解析】
[1]由电路图知道，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图像知道，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=1W，由P=UI=I2R知道，R1接入电路的电阻为
此时电路中电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，故滑动变阻器的最大阻值是25Ω。
[2]由图像知道，当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P1′=1.6W，此时R1接入电路的电阻为
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压
U=I′（R0+R1′）=0.4A×（R0+10Ω）-----①
当电路中的电流I=0.2A时，电源的电压
U=I（R0+R1）=0.2A×（R0+25Ω）-----②
①②两式联立，解得R0=5Ω，电源的电压
U=I（R0+R1）=0.2A×（5Ω+25Ω）=6V
[3]电路中的电流
滑动变阻器消耗的电功率
当R1=5Ω时，变阻器消耗的电功率最大，即
18． 正常 不会
【解析】
【分析】
[1]白炽灯L与熔断的熔丝并联后，闭合开关S、S1时，灯L发出暗红色光，说明灯L1所在支路正常，因为此时L与L1串联，所以灯L发光偏暗。若L1支路短路，则L正常发光，若L1所在支路断路，则L不发光。
[2] 所有故障排除后，更换了新的熔丝，当闭合开关S、S2时，220V的电压由灯L2分担，A点与零线之间电压为0，站在地面上的人用手接触电路中的A点，加在人身上的电压为0，不会触电。
19． 2:5 <
【解析】
[1]由题意知，两灯的电阻分别为
，
由电路图知，甲中两灯泡串联，则电路中的电流等于通过L1的电流为
乙中两灯并联，则通过L1的电流
所以
I1:I1′=0.2A:0.5A=2:5
[2]两灯串联时，灯L2两端的电压小于额定电压，则实际功率小于额定功率；两灯并联时，灯L2正常工作，实际功率等于额定功率，所以
P220． 6.4 35
【解析】
【分析】
[1]由乙图可知，当小灯泡两端的电压是额定电压8V时，小灯泡的电流是0.8A，则小灯泡的额定功率为
[2]由乙图可知，小灯泡的最大电压为8V，即电源电压为8V，设小灯泡的电源为UL，电路中的电流为I，根据串联电路中电功率规律可得
由图乙可知，当小灯泡的电压为5V时，电流为0.7A，将该电压值和电流值代入上式正好满足该等式，说明当R消耗的功率为2.1W时，电路中的电流是0.7A，小灯泡的电压为5V，则小灯泡10s小灯泡消耗的电能为
21．（1）；（2）6V；（3）
【解析】
解：（1）由 可得，小灯泡的阻值
（2）只闭合开关S2时，等效电路图如图
因串联电路中各处的电流相等，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，电源电压
（3）闭合所有开关，等效电路图如图
因滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~06A，通过R2的电流
通过滑动变阻器的最大电流
则滑动变阻器R3消耗的最大功率
因滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为2:1，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，R3消耗的电功率最小，R3消耗的最小电功率
R3接入电路的最大阻值
答：（1）小灯泡的阻值R1是10Ω；
（2）只闭合开关S2时，电源电压为6V；
（3）R3接入电路的最大阻值为。
22．（1）220Ω，110Ω；（2）660W；（3）84.8%
【解析】
解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电热器处于低温挡；开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电热器处于高温挡。
根据
P＝UI＝
可知R1的电阻值为
因为R1＝2R2，所以R2的电阻值为
（2）R2的电功率为
高温挡时的总功率为
P高温＝P低温+P2＝220W+440W＝660W
（3）高温挡下工作5min产生的热量为
Q＝W＝P高温t＝660W×5×60s＝1.98×105J
水吸收的热量
Q吸＝c水mt＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（50℃﹣30℃）＝1.68×105J
电热器用高温挡工作时的加热效率
答：（1）R1和R2的电阻值分别为220Ω、110Ω；
（2）电热器处于高温挡时的总功率为660W；
（3）若电热器在高温挡工作5min，在一个标准大气压下让2kg、30℃的水升高到50℃，电热器的热效率为84.8%。
23．（1）6V；（2）9Ω；（3）
【解析】
解：（1）只闭合开关S1，只有R3接入电路，并且R3消耗的功率为6W；由 可得，电源电压
（2）只闭合开关S2时，灯泡R1与电阻R3串联；由
解得
I＝0.4A
R3两端的电压
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡两端的电压
则灯泡的电阻
（3）只闭合开关S3，R1与R2串联接入电路中，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，灯泡正常发光时电流为0.4A；由可得，电路中的总电阻
则滑动变阻器接入电路的最小值
当滑片向右移动，在不损坏电压表的情况下，电压表的示数最大U2max＝3V，R1两端的电压
此时通过滑动变阻器的电流
则滑动变阻器接入电路的最大阻
所以变阻器R2的阻值范围为。
答：（1）电源电压为6V；
（2）灯泡的电阻为9Ω；
（3）变阻器R2的取值范围是。
24．（1）7.5Ω；（2）10Ω；（3）7.68W
【解析】
解：（1）由图乙知，小灯泡L2正常发光时，通过的电流为0.8A，则L2正常发光时的电阻
（2）由图甲知，只闭合开关S1时，滑动变阻器R与小灯泡L2串联在电路中，且滑片置于变阻器中点时，小灯泡正常发光，此时电路中的电流为0.8A，变阻器两端的电压
U变=U总-U=10V-6V=4V
则变阻器的最大阻值
（3）由题意知，两小灯泡均发光，且有小灯泡正常发光，则图甲中，有两种情况可满足这个要求。第一种是只闭合开关S1和S2，两灯并联后，再与变阻器串联。此时两灯都正常发光，由图乙知，通过两灯的电流分别为1.2A和0.8A，那么通过变阻器的电流
I总=I1+I2=1.2A+0.8A=2A>1A
此情况下通过变阻器的电流超过它的最大允许电流，不符合题意；
第二种情况是只闭合开关S3，两灯及变阻器串联连接，则正常发光的是L2，电路中的电流为0.8A。由图乙知，此时L1两端的电压为2V。据串联电路的分压特点知，变阻器接入电路的阻值越小，分去的电压越小，则电路的总电压也越小。且变阻器接入电路的阻值最小为2Ω，则有
Rmin:R2=Umin:U2
即
2Ω:7.5Ω=Umin:6V
解得，此时变阻器两端的电压
Umin=1.6V
则电路的最小总电压
U总min=U1′+U2+Umin=2V+6V+1.6V=9.6V
电路的最小总功率
Pmin=UminI2=9.6V×0.8A=7.68W
答：（1）L2正常发光时的电阻为7.5Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
（3）此时电路的最小总电功率为7.68W。
25．（1）12Ω，0.5A；（2）12Ω；（3）24Ω；（4）14W
【解析】
（1）已知灯泡的额定电压为6V，额定功率为3W，由知道，灯泡的电阻
正常工作时的电流是
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联，此时小灯泡正常工作，所以其两端的电压为6V，滑动变阻器中的电流与小灯泡中的电流相等，为其额定电流0.5A。
则滑动变阻器两端的电压
U滑＝U﹣U额＝12V﹣6V＝6V
滑动变阻器此时接入电路的阻值
（3）闭合S、S1、S2时，R0与滑动变阻器并联。此时与原来相比电路的总电阻减小，所以电路中的电流增大。原来为0.5A，所以现在电路中的电流
I＝I额+1A＝0.5A+1A＝1.5A
由于此时滑动变阻器与R0两端的电压均等于电源电压12V。此时滑动变阻器接入电路的阻值为12Ω。此时滑动变阻器的电流
由于两者并联，电路的总电流为1.5A，所以通过R0的电流
I0＝I﹣I滑＝1.5A﹣1A＝0.5A
则电阻R0的阻值
（4）闭合S、S1、S2，当滑动变阻器的滑片调到b端时，整个电路消耗的功率最小
答：（1）灯泡的电阻是12Ω；灯泡正常工作时的电流0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω；
（3）保持滑动变阻器的位置不变，闭合S、S1、S2，R0的阻值是24Ω；
（4）闭合S、S1、S2，整个电路消耗的总功率的最小值是14W。
26．（1）78.6Ω；（2）9.6×104J；（3）87.3s。
【解析】
解：（1）由电路图可知，当S置于1位置时，两电阻并联；当S置于2位置时，电路为R2的基本电路；因为并联电路的电阻小于任何一个分电阻，所以，由可知，当S置于1位置时，功率较大，即空气炸锅处于高温状态；当S置于2位置时，空气炸锅处于低温状态；由P=UI可得，高温挡工作时，干路电流
通过电阻R2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R1的电流
电阻R1的阻值
（2）牛柳的质量：
牛柳需要吸收的热量
（3）不计热量损失，则
由W=Pt可得
答：（1）发热体R1的阻值是78.6Ω；
（2）牛柳需要吸收的热量为9.6×104J；
（3）不计热量损失，用高温挡将200g牛柳从40℃加热到200℃需要的时间为87.3s。
27．（1）0.5A；（2）1210W；（3）3.63105J
【解析】
解：（1）开关接“b”时为低温挡，R1和R2串联，电路中总电阻
低温挡工作时，电路中的电流
（2）开关接“a”时为高温挡，只有R2接入电路，高温档的电功率
（3）高温挡工作5min，消耗的电能
答：（1）低温档的电流为0.5A；
（2）高温档的功率为1210W；
（3）高温挡工作5min,消耗电能为3.63105J。
28．（1）；；（2）；（3）
【解析】
【分析】
解：（1）由可得的额定电流
两端的电压
故电源电压
U=8V+12V=20V
（2）的阻值调为时，电路中的总电阻为
R总=R0+R=20Ω+60Ω=80Ω
此时电路中的电流为
内产生的热量
Q=W0=I2R0t=(0.25A)2×20Ω×1×60s=75J
（3）当电路中的电流为0.5A时，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的总电阻为
则滑动变阻器的最小电阻为
R小′=40Ω-20Ω=20Ω
当滑动变阻器两端电压为15V时，滑动变阻器的电阻达到最大值，此时R0两端电压为
U0′=20V-15V=5V
则电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻最大
R大′=
故滑动变阻器的阻值变化范围为20Ω 60Ω。
答：（1）电阻的额定电流为0.5A，电源电压为20V；
（2）在内产生的热量为75J；
（3）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是20Ω 60Ω。
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