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人教版物理九年级上第十八章第二节综合同步练习——电功率（6）
一、单选题
1．（2022九下·江都月考）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（ ）
A．两只小灯泡都不能正常发光，甲灯比乙灯暗
B．两只小灯泡都能正常发光
C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮
D．通过甲灯的电流较大，所以甲灯较亮
【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】两灯泡串联，两灯泡两端电压之和等于电源电压，电源电压6V，所以两灯泡两端电压都小于6V。灯泡两端电压等于6V才能正常发光，所以甲、乙两灯都不能正常发光。
由 可得甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
所以甲灯电阻小于乙灯的电阻。
甲、乙两灯串联时，通过甲、乙两灯的电流相等，由P=UI可知甲灯的实际功率为小于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯暗。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电压和电功率，可以计算电阻，在串联电路中，电阻越大， 电功率越大。
2．（2021九上·龙凤期末）如图所示，电源电压恒为24V，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R1的规格为“60Ω 1A”，定值电阻R2的阻值为12Ω。电压表使用的量程为0~15V，电流表使用的量程为0~0.6A，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡电压不超过正常工作电压（设灯丝电阻不变）。说法正确的是（ ）
A．若滑动变阻器的滑片在允许范围内向右移动，电流表和电压表的示数都变小
B．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围24Ω~60Ω
C．定值电阻R2消耗电功率的最大值为4.32W
D．电路总功率的变化范围是9W~12W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，即电流表示数变小；根据串联电路分压原理，因此滑动变阻器分得的电压变大，即电压表示数变大，A不符合题意；
BCD．由功率公式P=UI可得，灯泡的额定电流
则电路中电流不能超过0.5A；由欧姆定律得，灯泡的电阻
①当滑动变阻器接入电阻最小时，电路中电流应为0.5A时，由欧姆定律可得
则
所以电路的总功率
电阻R2消耗电功率的最大值
②当电压表示数为U1=15V时，此时灯泡及电阻R2上电压
则此时电路中的电流
则电路的总功率
电路总功率的变化范围是9W~12W。则此时滑动变阻器的接入电阻
即滑动变阻器允许接入的电阻范围为24Ω~40Ω。综上，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可知电路电流的变化，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器两端电压的变化。
已知灯泡的额定电压及额定功率则可求出灯泡的电阻及额定电流，比较额定电流及电流表的最大量程，可得出电路中允许通过的最大电流，进一步求出定值电阻R2消耗电功率的最大值、电路消耗的最大功率；由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；随着滑动变阻器接入电阻的增大，电路中电流减小，故电流表不会超过量程，由串联电路的电压规律可得出电压表示数越大，则当电压表达最大电压时，滑动变阻器的阻值为最大允许接入阻值，再求出此时电路的总功率。
3．（2021九上·杜尔伯特期末）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
①电流表示数的最小值为0.25A
②滑动变阻器阻值的变化范围为3~20Ω
③小灯泡电功率的变化范围为0.375~1.5W
④电路消耗的最大电功率为3.375W
A．①④ B．②④ C．③④ D．①③
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①电流表的示数最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程为“0~3V”，根据串联分压可知滑动变阻器两端电压最大，小灯泡两端的电压为
小灯泡的电阻为
电路中的最小电流为
故①正确；
②滑动变阻器接入电路的最大阻值为
灯泡正常发光时的电压为3V，功率为1.5W，由可得，灯泡正常发光时电路中的电流为
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0~0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，所以电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电压表的示数为
滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
则滑动变阻器阻值的变化范围为3~12Ω，故②错误；
③小灯泡的最大功率等于其额定功率1.5W，灯泡的最小功率为
则灯泡的功率变化范围是0.375~1.5W，故③正确；
④由②中分析可知，电路中的最大电流，则电路消耗的最大电功率为
故④错误。
综合上述分析，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，电流表的示数最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压可知滑动变阻器两端电压最大，根据串联电路的电压规律可以知道小灯泡两端的电压，再通过铭牌求出小灯泡的电阻，最后利用公式I=即可得到最小电流。当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出其大小，然后得出滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。
小灯泡的最大功率等于其额定功率，利用公式P=I2R可求得小灯泡的最小功率；根据P=UI可知，当电路中电流最大时，总电功率最大，根据P=UI算出最大电功率。
二、填空题
4．（2021九上·鸡西期末）某家庭电路电能表上标有2000r/(kW·h)，该电路中只有一电饭煲工作15min时，电能表的转盘转过500转，则电饭煲消耗电能 kW·h，功率是 kW。
【答案】0.25；1
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转过500转，电饭煲消耗电能电饭煲的实际功率
【分析】根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值， 计算电功率。
5．（2022九下·重庆市月考）如图所示的图像是小灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压关系。若将它们并联后接入4V的电源，干路中电流为 A；若将它们串联后接入电源，电路中电流为0.2A，整个电路总功率为 W。
【答案】0.4；2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】若将它们并联后接入4V的电源，根据并联电路电压的特点，此时它们的电压都等于4V，由图可知，通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A。由并联电路电流的特点，干路电流
若将它们串联后接入电源，电路中电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，通过它们的电流都等于0.2A，由图可知，灯泡两端的电压为2V，定值电阻两端的电压为8V，电路的总电压
整个电路总功率
【分析】将它们并联后接入4V的电源，根据并联电路电压特点结合图象可知通过定值电阻和灯泡的电流，根据并联电路电流规律计算干路中的电流；将它们串联后接入电源，根据串联电路电流特点结合图象可知定值电阻和灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，根据P=UI计算整个电路总功率。
6．（2021九上·密山期末）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA·h，它充满电后，大约储存了 J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作 s。
【答案】1.62×104；162
【知识点】电量及其计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】由，可得手机锂电池充满电后，储存的电荷量Q=It=1.5A×3600s=5400C
充电电流所做的功W=UIt=UQ=3V×5400C=1.62×104J
即大约储存了1.62×104J的电能。
由可得，灯正常工作时间
【分析】根据电流和时间的乘积，计算电荷量；根据电压和电荷量的乘积，计算电能，根据电能和电功率的比值， 计算用电器工作时间。
7．（2021九上·玉林期末）两盏白炽灯L1、L2分别标有“6 V 3 W”、“6 V 6 W”字样，将两灯串联接入电路，在保证不损坏用电器的条件下，若使其中一盏灯正常发光，则电源电压为 V，没有正常发光的那盏灯的实际功率为 W（不计灯丝电阻的变化）。
【答案】9；1.5
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据公式P=UI可解得L1和L2的额定电流
将两灯串联接入电路，由于串联电路中电流处处相等，为了不烧坏用电器，电路中的最大电流为0.5A，即L1正常发光时的电流为此时电路中的电流；根据公式可解得L1和L2的电阻
根据串联电路中电阻的特点可知，两灯泡串联时电路中的总电阻R=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω
则电源电压U=IR=0.5A×18Ω=9V
由以上分析可知，没有正常发光的是L2，已知L2灯泡的电阻为6Ω，通过它的实际电流为0.5A，根据公式P=I2R可知L2的实际功率P实=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W
【分析】结合小灯泡的铭牌，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，两灯串联后电路中各处的电流相等，正常发光的是电流较小的一个，再利用电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的电压，利用P=I2R计算没有正常发光的那盏灯的实际功率。
8．（2022九上·磐石期末）两个定值电阻R1、R2串联时，电压之比是2：3，此时的电流之比是 若将R1、R2并联在同一电源下，则R1、R2的电功率分别为P1、P2，则P1：P2为
【答案】1∶1；3∶2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，此时的电流之比是1∶1。
已知电压之比是2：3，根据串联电路中电阻之比等于电阻两端的电压之比可得，两定值电阻的阻值之是2：3。若将它们并联接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，
根据 可知
【分析】串联电路中各处的电流相等，据此得出电流之比；由欧姆定律可得两定值电阻的阻值之比；若将它们并联接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，根据 可知则P1：P2的值。
9．（2021九上·东莞期末）如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯L正常发光，电流表读数为0.7A．（设定灯L电阻保持不变）电源电压为 V，R的阻值为 。当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，电流表读数是0.2A，灯L的实际电功率为 W。
【答案】6；30Ω；0.48
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流；灯L正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压
根据 可知通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值
设定灯L电阻保持不变，根据 可知灯泡的电阻
当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2A，根据可知，灯L的实际电功率
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路的电压特点可知电源电压；根据P=UI可知通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流，根据欧姆定律可知定值电阻的阻值。设定灯L电阻保持不变，根据可知灯泡的电阻；滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2A，根据P=I2R可知灯L的实际电功率。
10．（2021九上·瑶海期末）有两个电路元件A、B，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则此时电路中的总功率为 W。
【答案】0.9
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图甲得，当电流为0.2A时，电路元件A、B的电压分别为2V、2.5V。由图乙得，元件AB串联，电流表测量电路电流，当电流表的示数为0.2A时，电路的总电压为
此时电路中的总功率为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据欧姆定律求出两元件的电阻，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，利用P=UI求得电路中的总功率。
三、未知
11．（2022九下·江都月考）如图所示，电源两极间电压不变，R1=2Ω，R2=3Ω，当闭合，断开，①②都是电流表时，两表示数之比为 ；当、都闭合，①②都是电压表时，两表示数之比为 ，R1与R2的电功率之比为 。
【答案】2∶5；5∶3；2∶3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当S1闭合、S2断开，①②都是电流表时，两电阻并联，电流表①测R2支路的电流，电流表②测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两表示数之比
当S1、S2都闭合，①②都是电压表时，两电阻串联，电压表①测电源的电压，电压表②测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，两电压表①②的示数之比
R1与R2功率之比P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=2Ω∶3Ω=2∶3
【分析】在并联电路中，各支路电流之比等于电阻比；干路电流等于各支路电流之和；在串联电路中，电阻的分压比等于电阻比；根据电流和电阻， 可以计算用电器的电功率。
四、实验探究题
12．（2021九上·东莞期末）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，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω；当电压表的示数为2V时，R1消耗的电功率为 W。
【答案】6；5；3.2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图甲得，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路的电流，电压表测量滑动变阻器R2 的电压。
由图乙得，滑片P从a端移动到b端，电流表的示数由1.2A变为0.4A，电压表的示数由0V变为4V。由欧姆定律得，电阻R1的电阻为
当电路电流为0.4A时，电压表的的示数为4V，由欧姆定律得，此时电阻R1的电压为
电源电压为
当电压表的示数为2V时，R1的电压为
R1消耗的电功率为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出电源电压和R1的值；当电压表的示数为2V时，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据P=得出R1消耗的电功率。
13．（2022九下·月考）小明在实验室进行探究电学知识的实验，有如下器材：电压表、电流表、不同规格的滑动变阻器三个、开关、电源（电压恒为4.5V）、定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、小灯泡（额定电压为2.5V）、导线若干。
（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①小明设计了如图甲所示电路，请你帮他将图乙所示的实物图连接完整。
②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （选填“A”或“B”）端。
③闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是 。
④小明排除故障后继续实验，先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2V，记下电流表示数；断开开关，把5Ω电阻换为10Ω的电阻，再闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，才能使电压表示数仍为2V，同时再记下电流表的示数。
⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，应该选取的滑动变阻器为 （填字母）：
A.10Ω、2A B.30Ω、1A C.50Ω、0.5A
（2）完成以上实验后，小明将定值电阻换成小灯泡，想要测量它的额定电功率。换接合适的滑动变阻器，在不损坏小灯泡的情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值，根据数据绘制出了小灯泡的“I-U”关系图像（如图15丙所示）。分析图像可知，小灯泡的额定功率是 W，从图像还可以看出，小灯泡的灯丝电阻是变化的，造成这一现象的原因是 ；随后，小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗。小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率 （选填“大”或“小”）的缘故。
【答案】（1）A；R短路；A；C
（2）0.625；灯丝电阻是随温度的升高而增大；小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的测量
【解析】【解答】
（1） ①由电路图将实物图补充如图：
②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最大值处，即A端；
③闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是R短路或者电压表短路；
④把5Ω电阻换为10Ω的电阻，由串联分电压可知定值电阻两端电压会升高，要让电阻两端电压不变，则滑动变阻器两端电压要升高，应该调大滑动变阻器的阻值，即向A端滑动；
⑤ 当定值电阻用25Ω时，滑动变阻器的阻值为最小值， 电压恒为2V，所以电路中电流为，电路总电阻为，滑动变阻器的阻值为，所以滑动变阻器应该选择C规格；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，由图丙可知，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率为；
电流通过灯丝时会产生焦耳热，灯丝电阻随温度的升高而增大，所以试验中发现小灯泡的灯丝电阻是变化的。
灯泡消耗的实际功率小于额定功率，灯泡亮度会变暗。
【分析】（1） ①由电路图按照电流方向依次画出实物图；
②为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最大值处；
③R短路或者电压表短路，会造成电流表有示数，电压表示数为零；
④实验中要控制电阻两端电压不变，结合欧姆定律和串联电路分电压规律分析；
⑤ 定值电阻越大，要控制电阻两端电压不变，滑动变阻器的阻值越大；
（2）由图丙可知，找出灯泡正常发光时的电流和电压，由P=UI可计算额定功率；
电流通过灯丝时会产生焦耳热，灯丝电阻随温度的升高而增大；
灯丝变细，电阻变大，由可知灯泡消耗的实际功率小于额定功率，灯泡亮度会变暗。
五、计算题
14．（2021九上·岑溪期末）如图小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20 Ω、R2＝30 Ω。请计算：
（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的总电阻；
（2）S2断开，S1、S3闭合时，电路中的总电流；（保留两位小数）
（3）S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能。
【答案】（1）解：S2闭合，S1、S3断开，R1与R2串联，电路中的总电阻
答：S2闭合，S1、S3断开时，电路中的总电阻为50 Ω
（2）解：S2断开，S1、S3闭合时R1与R2并联，电路中的总电阻
电路中的总电流
答：S2断开，S1、S3闭合时，电路中的总电流为0.83A；
（3）解：S3断开，S1、S2闭合时，R1短路，只有R2连入电路，通电5 min消耗的电能
答：S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能为1000 J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据电阻的串联规律算出电路中的总电阻。
（2）根据欧姆定律算出通过R1和R2的电流，根据并联电路电流的规律算出电路中的总电流。
（3）根据W=t求出消耗的电能。
六、综合题
15．（2021九上·林甸期末）有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。
（1）将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能 J；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻是 Ω；
（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率2倍时，滑动变阻器的功率为 W。
【答案】（1）540
（2）4
（3）2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）将A、B并联接在6V电源两端，因两灯的额定电压均为6V，且并联电路各支路两端电压相同都等于电源电压6V，所以A、B两灯都正常发光，由可得，1min内电路消耗的电能
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，则B灯两端电压为6V，由图象可知，通过B灯的电流为IB＝0.5A，串联电路电流处处相等，则通过A灯的电流
由图象可知，此时A灯的电压
由欧姆定律可得，此时A灯电阻
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P＝UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍，即
根据串联电路的电压特点可知，电源电压
所以此时A灯两端的电压
由图甲可知，此时A灯的电流（即串联电路的电流）
变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的功率
【分析】（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，实际功率等于额定功率，总功率等于两灯消耗功率之和，由W总=P总t计算1min内电路消耗的电能。
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由图象可知通过B灯的电流，根据串联电路的电流规律可知通过A灯的电流，根据图象判断A灯的电压，根据欧姆定律计算其电阻。
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等；当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P=UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍；结合串联电路的电压特点求出A灯电压和变阻器两端的电压；根据图象找出此时通过A灯的电流即串联电路的电流，最后根据P=UI求出滑动变阻器的功率。
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人教版物理九年级上第十八章第二节综合同步练习——电功率（6）
一、单选题
1．（2022九下·江都月考）将标有“6V 3W”和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来，接在电压为的电源两端，接通电路后，以下说法正确的是（ ）
A．两只小灯泡都不能正常发光，甲灯比乙灯暗
B．两只小灯泡都能正常发光
C．通过乙灯的电流较大，所以乙灯较亮
D．通过甲灯的电流较大，所以甲灯较亮
2．（2021九上·龙凤期末）如图所示，电源电压恒为24V，小灯泡的规格为“6V 3W”，滑动变阻器R1的规格为“60Ω 1A”，定值电阻R2的阻值为12Ω。电压表使用的量程为0~15V，电流表使用的量程为0~0.6A，要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，灯泡电压不超过正常工作电压（设灯丝电阻不变）。说法正确的是（ ）
A．若滑动变阻器的滑片在允许范围内向右移动，电流表和电压表的示数都变小
B．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围24Ω~60Ω
C．定值电阻R2消耗电功率的最大值为4.32W
D．电路总功率的变化范围是9W~12W
3．（2021九上·杜尔伯特期末）如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
①电流表示数的最小值为0.25A
②滑动变阻器阻值的变化范围为3~20Ω
③小灯泡电功率的变化范围为0.375~1.5W
④电路消耗的最大电功率为3.375W
A．①④ B．②④ C．③④ D．①③
二、填空题
4．（2021九上·鸡西期末）某家庭电路电能表上标有2000r/(kW·h)，该电路中只有一电饭煲工作15min时，电能表的转盘转过500转，则电饭煲消耗电能 kW·h，功率是 kW。
5．（2022九下·重庆市月考）如图所示的图像是小灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压关系。若将它们并联后接入4V的电源，干路中电流为 A；若将它们串联后接入电源，电路中电流为0.2A，整个电路总功率为 W。
6．（2021九上·密山期末）有一块手机用的锂电池，上面标注电压为3V，容量为1500mA·h，它充满电后，大约储存了 J的电能，这些电能能让100W的灯正常工作 s。
7．（2021九上·玉林期末）两盏白炽灯L1、L2分别标有“6 V 3 W”、“6 V 6 W”字样，将两灯串联接入电路，在保证不损坏用电器的条件下，若使其中一盏灯正常发光，则电源电压为 V，没有正常发光的那盏灯的实际功率为 W（不计灯丝电阻的变化）。
8．（2022九上·磐石期末）两个定值电阻R1、R2串联时，电压之比是2：3，此时的电流之比是 若将R1、R2并联在同一电源下，则R1、R2的电功率分别为P1、P2，则P1：P2为
9．（2021九上·东莞期末）如图所示，灯L标有“6V 3W”字样，当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，灯L正常发光，电流表读数为0.7A．（设定灯L电阻保持不变）电源电压为 V，R的阻值为 。当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，电流表读数是0.2A，灯L的实际电功率为 W。
10．（2021九上·瑶海期末）有两个电路元件A、B，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则此时电路中的总功率为 W。
三、未知
11．（2022九下·江都月考）如图所示，电源两极间电压不变，R1=2Ω，R2=3Ω，当闭合，断开，①②都是电流表时，两表示数之比为 ；当、都闭合，①②都是电压表时，两表示数之比为 ，R1与R2的电功率之比为 。
四、实验探究题
12．（2021九上·东莞期末）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，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω；当电压表的示数为2V时，R1消耗的电功率为 W。
13．（2022九下·月考）小明在实验室进行探究电学知识的实验，有如下器材：电压表、电流表、不同规格的滑动变阻器三个、开关、电源（电压恒为4.5V）、定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、小灯泡（额定电压为2.5V）、导线若干。
（1）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①小明设计了如图甲所示电路，请你帮他将图乙所示的实物图连接完整。
②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 （选填“A”或“B”）端。
③闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是 。
④小明排除故障后继续实验，先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2V，记下电流表示数；断开开关，把5Ω电阻换为10Ω的电阻，再闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，才能使电压表示数仍为2V，同时再记下电流表的示数。
⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，应该选取的滑动变阻器为 （填字母）：
A.10Ω、2A B.30Ω、1A C.50Ω、0.5A
（2）完成以上实验后，小明将定值电阻换成小灯泡，想要测量它的额定电功率。换接合适的滑动变阻器，在不损坏小灯泡的情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值，根据数据绘制出了小灯泡的“I-U”关系图像（如图15丙所示）。分析图像可知，小灯泡的额定功率是 W，从图像还可以看出，小灯泡的灯丝电阻是变化的，造成这一现象的原因是 ；随后，小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗。小明仔细观察，发现这只灯泡的玻璃内壁变黑。灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生升华而变细，消耗的实际功率 （选填“大”或“小”）的缘故。
五、计算题
14．（2021九上·岑溪期末）如图小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10 V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20 Ω、R2＝30 Ω。请计算：
（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的总电阻；
（2）S2断开，S1、S3闭合时，电路中的总电流；（保留两位小数）
（3）S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能。
六、综合题
15．（2021九上·林甸期末）有两只灯泡，A灯“6V 6W”、B灯“6V 3W”，A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。
（1）将A、B并联接在6V电源两端，1min内电路消耗的电能 J；
（2）将A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，此时A灯电阻是 Ω；
（3）将A与一个滑动变阻器（50Ω 2A）串联接在6V电源两端，如图乙所示，调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率为A灯功率2倍时，滑动变阻器的功率为 W。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】两灯泡串联，两灯泡两端电压之和等于电源电压，电源电压6V，所以两灯泡两端电压都小于6V。灯泡两端电压等于6V才能正常发光，所以甲、乙两灯都不能正常发光。
由 可得甲灯的电阻为
乙灯的电阻为
所以甲灯电阻小于乙灯的电阻。
甲、乙两灯串联时，通过甲、乙两灯的电流相等，由P=UI可知甲灯的实际功率为小于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯暗。A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据电压和电功率，可以计算电阻，在串联电路中，电阻越大， 电功率越大。
2．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】A．当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，则电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路电流变小，即电流表示数变小；根据串联电路分压原理，因此滑动变阻器分得的电压变大，即电压表示数变大，A不符合题意；
BCD．由功率公式P=UI可得，灯泡的额定电流
则电路中电流不能超过0.5A；由欧姆定律得，灯泡的电阻
①当滑动变阻器接入电阻最小时，电路中电流应为0.5A时，由欧姆定律可得
则
所以电路的总功率
电阻R2消耗电功率的最大值
②当电压表示数为U1=15V时，此时灯泡及电阻R2上电压
则此时电路中的电流
则电路的总功率
电路总功率的变化范围是9W~12W。则此时滑动变阻器的接入电阻
即滑动变阻器允许接入的电阻范围为24Ω~40Ω。综上，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路电阻特点和欧姆定律可知电路电流的变化，根据串联电路分压规律可知滑动变阻器两端电压的变化。
已知灯泡的额定电压及额定功率则可求出灯泡的电阻及额定电流，比较额定电流及电流表的最大量程，可得出电路中允许通过的最大电流，进一步求出定值电阻R2消耗电功率的最大值、电路消耗的最大功率；由图可知灯泡、电阻及滑动变阻器为串联，根据串联电路的特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值；随着滑动变阻器接入电阻的增大，电路中电流减小，故电流表不会超过量程，由串联电路的电压规律可得出电压表示数越大，则当电压表达最大电压时，滑动变阻器的阻值为最大允许接入阻值，再求出此时电路的总功率。
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①电流表的示数最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程为“0~3V”，根据串联分压可知滑动变阻器两端电压最大，小灯泡两端的电压为
小灯泡的电阻为
电路中的最小电流为
故①正确；
②滑动变阻器接入电路的最大阻值为
灯泡正常发光时的电压为3V，功率为1.5W，由可得，灯泡正常发光时电路中的电流为
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0~0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，所以电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电压表的示数为
滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
则滑动变阻器阻值的变化范围为3~12Ω，故②错误；
③小灯泡的最大功率等于其额定功率1.5W，灯泡的最小功率为
则灯泡的功率变化范围是0.375~1.5W，故③正确；
④由②中分析可知，电路中的最大电流，则电路消耗的最大电功率为
故④错误。
综合上述分析，ABC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，电流表的示数最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联分压可知滑动变阻器两端电压最大，根据串联电路的电压规律可以知道小灯泡两端的电压，再通过铭牌求出小灯泡的电阻，最后利用公式I=即可得到最小电流。当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出其大小，然后得出滑动变阻器连入电路的阻值变化范围。
小灯泡的最大功率等于其额定功率，利用公式P=I2R可求得小灯泡的最小功率；根据P=UI可知，当电路中电流最大时，总电功率最大，根据P=UI算出最大电功率。
4．【答案】0.25；1
【知识点】电功的测量；电功率的计算
【解析】【解答】电能表的转盘转过500转，电饭煲消耗电能电饭煲的实际功率
【分析】根据电能表转盘转数可以计算消耗的电能；利用电能和时间的比值， 计算电功率。
5．【答案】0.4；2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】若将它们并联后接入4V的电源，根据并联电路电压的特点，此时它们的电压都等于4V，由图可知，通过灯泡的电流为0.3A，通过定值电阻的电流为0.1A。由并联电路电流的特点，干路电流
若将它们串联后接入电源，电路中电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，通过它们的电流都等于0.2A，由图可知，灯泡两端的电压为2V，定值电阻两端的电压为8V，电路的总电压
整个电路总功率
【分析】将它们并联后接入4V的电源，根据并联电路电压特点结合图象可知通过定值电阻和灯泡的电流，根据并联电路电流规律计算干路中的电流；将它们串联后接入电源，根据串联电路电流特点结合图象可知定值电阻和灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，根据P=UI计算整个电路总功率。
6．【答案】1.62×104；162
【知识点】电量及其计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】由，可得手机锂电池充满电后，储存的电荷量Q=It=1.5A×3600s=5400C
充电电流所做的功W=UIt=UQ=3V×5400C=1.62×104J
即大约储存了1.62×104J的电能。
由可得，灯正常工作时间
【分析】根据电流和时间的乘积，计算电荷量；根据电压和电荷量的乘积，计算电能，根据电能和电功率的比值， 计算用电器工作时间。
7．【答案】9；1.5
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据公式P=UI可解得L1和L2的额定电流
将两灯串联接入电路，由于串联电路中电流处处相等，为了不烧坏用电器，电路中的最大电流为0.5A，即L1正常发光时的电流为此时电路中的电流；根据公式可解得L1和L2的电阻
根据串联电路中电阻的特点可知，两灯泡串联时电路中的总电阻R=R1+R2=12Ω+6Ω=18Ω
则电源电压U=IR=0.5A×18Ω=9V
由以上分析可知，没有正常发光的是L2，已知L2灯泡的电阻为6Ω，通过它的实际电流为0.5A，根据公式P=I2R可知L2的实际功率P实=I2R2=(0.5A)2×6Ω=1.5W
【分析】结合小灯泡的铭牌，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出两灯泡的电阻，两灯串联后电路中各处的电流相等，正常发光的是电流较小的一个，再利用电阻的串联和欧姆定律求出电路两端的电压，利用P=I2R计算没有正常发光的那盏灯的实际功率。
8．【答案】1∶1；3∶2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】两个定值电阻R1、R2串联接在电压恒定不变的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，此时的电流之比是1∶1。
已知电压之比是2：3，根据串联电路中电阻之比等于电阻两端的电压之比可得，两定值电阻的阻值之是2：3。若将它们并联接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，
根据 可知
【分析】串联电路中各处的电流相等，据此得出电流之比；由欧姆定律可得两定值电阻的阻值之比；若将它们并联接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，根据 可知则P1：P2的值。
9．【答案】6；30Ω；0.48
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】当S1、S2闭合，滑动变阻器滑片移至a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时灯泡和定值电阻并联，电流表测量干路电流；灯L正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压
根据 可知通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值
设定灯L电阻保持不变，根据 可知灯泡的电阻
当S1断开，S2闭合，滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2A，根据可知，灯L的实际电功率
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路的电压特点可知电源电压；根据P=UI可知通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流，根据欧姆定律可知定值电阻的阻值。设定灯L电阻保持不变，根据可知灯泡的电阻；滑片移至b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电流表读数是0.2A，根据P=I2R可知灯L的实际电功率。
10．【答案】0.9
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图甲得，当电流为0.2A时，电路元件A、B的电压分别为2V、2.5V。由图乙得，元件AB串联，电流表测量电路电流，当电流表的示数为0.2A时，电路的总电压为
此时电路中的总功率为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压，根据欧姆定律求出两元件的电阻，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，利用P=UI求得电路中的总功率。
11．【答案】2∶5；5∶3；2∶3
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】当S1闭合、S2断开，①②都是电流表时，两电阻并联，电流表①测R2支路的电流，电流表②测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以两表示数之比
当S1、S2都闭合，①②都是电压表时，两电阻串联，电压表①测电源的电压，电压表②测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和，两电压表①②的示数之比
R1与R2功率之比P1∶P2=I2R1∶I2R2=R1∶R2=2Ω∶3Ω=2∶3
【分析】在并联电路中，各支路电流之比等于电阻比；干路电流等于各支路电流之和；在串联电路中，电阻的分压比等于电阻比；根据电流和电阻， 可以计算用电器的电功率。
12．【答案】6；5；3.2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】由图甲得，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路的电流，电压表测量滑动变阻器R2 的电压。
由图乙得，滑片P从a端移动到b端，电流表的示数由1.2A变为0.4A，电压表的示数由0V变为4V。由欧姆定律得，电阻R1的电阻为
当电路电流为0.4A时，电压表的的示数为4V，由欧姆定律得，此时电阻R1的电压为
电源电压为
当电压表的示数为2V时，R1的电压为
R1消耗的电功率为
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出电源电压和R1的值；当电压表的示数为2V时，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据P=得出R1消耗的电功率。
13．【答案】（1）A；R短路；A；C
（2）0.625；灯丝电阻是随温度的升高而增大；小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的测量
【解析】【解答】
（1） ①由电路图将实物图补充如图：
②闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最大值处，即A端；
③闭合开关，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，说明电路是通路，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是R短路或者电压表短路；
④把5Ω电阻换为10Ω的电阻，由串联分电压可知定值电阻两端电压会升高，要让电阻两端电压不变，则滑动变阻器两端电压要升高，应该调大滑动变阻器的阻值，即向A端滑动；
⑤ 当定值电阻用25Ω时，滑动变阻器的阻值为最小值， 电压恒为2V，所以电路中电流为，电路总电阻为，滑动变阻器的阻值为，所以滑动变阻器应该选择C规格；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，由图丙可知，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率为；
电流通过灯丝时会产生焦耳热，灯丝电阻随温度的升高而增大，所以试验中发现小灯泡的灯丝电阻是变化的。
灯泡消耗的实际功率小于额定功率，灯泡亮度会变暗。
【分析】（1） ①由电路图按照电流方向依次画出实物图；
②为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至最大值处；
③R短路或者电压表短路，会造成电流表有示数，电压表示数为零；
④实验中要控制电阻两端电压不变，结合欧姆定律和串联电路分电压规律分析；
⑤ 定值电阻越大，要控制电阻两端电压不变，滑动变阻器的阻值越大；
（2）由图丙可知，找出灯泡正常发光时的电流和电压，由P=UI可计算额定功率；
电流通过灯丝时会产生焦耳热，灯丝电阻随温度的升高而增大；
灯丝变细，电阻变大，由可知灯泡消耗的实际功率小于额定功率，灯泡亮度会变暗。
14．【答案】（1）解：S2闭合，S1、S3断开，R1与R2串联，电路中的总电阻
答：S2闭合，S1、S3断开时，电路中的总电阻为50 Ω
（2）解：S2断开，S1、S3闭合时R1与R2并联，电路中的总电阻
电路中的总电流
答：S2断开，S1、S3闭合时，电路中的总电流为0.83A；
（3）解：S3断开，S1、S2闭合时，R1短路，只有R2连入电路，通电5 min消耗的电能
答：S3断开，S1、S2闭合时，通电5 min电路消耗的电能为1000 J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】（1）理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据电阻的串联规律算出电路中的总电阻。
（2）根据欧姆定律算出通过R1和R2的电流，根据并联电路电流的规律算出电路中的总电流。
（3）根据W=t求出消耗的电能。
15．【答案】（1）540
（2）4
（3）2
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】（1）将A、B并联接在6V电源两端，因两灯的额定电压均为6V，且并联电路各支路两端电压相同都等于电源电压6V，所以A、B两灯都正常发光，由可得，1min内电路消耗的电能
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，则B灯两端电压为6V，由图象可知，通过B灯的电流为IB＝0.5A，串联电路电流处处相等，则通过A灯的电流
由图象可知，此时A灯的电压
由欧姆定律可得，此时A灯电阻
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P＝UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍，即
根据串联电路的电压特点可知，电源电压
所以此时A灯两端的电压
由图甲可知，此时A灯的电流（即串联电路的电流）
变阻器两端的电压
此时滑动变阻器的功率
【分析】（1）A、B并联接在6V电源两端，都正常发光，实际功率等于额定功率，总功率等于两灯消耗功率之和，由W总=P总t计算1min内电路消耗的电能。
（2）A、B串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，说明B达到额定电压，由图象可知通过B灯的电流，根据串联电路的电流规律可知通过A灯的电流，根据图象判断A灯的电压，根据欧姆定律计算其电阻。
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等；当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P=UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍；结合串联电路的电压特点求出A灯电压和变阻器两端的电压；根据图象找出此时通过A灯的电流即串联电路的电流，最后根据P=UI求出滑动变阻器的功率。
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