人教版物理九年级上第十八章综合测试卷
一、单选题
1．（2022九下·湖南月考）对下列各物理量的估测，明显不符合实际的是（ ）
A．家用空调的功率约是1.5kW
B．我国家庭电路的电压约为220V
C．家中仅有电冰箱正常工作时，干路中的电流大约为5A
D．普通家用微波炉的功率约为1000W
【答案】C
【知识点】电功率；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】A：家用挂机空调的功率约1200~2500W，故A符合实际； B：我国家庭电路的电压约为220V，B符合实际； C：家中仅有电冰箱正常工作时，干路中的电流大约为0，5~1.5A，C不符合实际； D：普通家用微波炉的功率约为1000W，D符合实际。 故选C。 【分析】生活中常见用电器的电功率和通过的电流要有大致了解。
2．（2022·兰州）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，A不符合题意；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，B不符合题意；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻，
即R甲D．由题意知，两灯正常工作时通过的电流分别为，
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据灯泡的电压和大功率，可以计算电阻和电流大小；当电阻串联时，电阻越大，产生的热量越多；当并联时，根据并联电路的最大电压和电阻的比值， 计算电流，再计算干路电流。
3．（2022·江汉）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1
B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2
C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2
D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性A不符合题意；
B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则
所以
B不符合题意；
C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为
由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为
所以
C不符合题意；
D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据串并联电路电压、电流、电阻关系，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，可求出对应的电阻、电压、电流及功率之比。
4．（2022·郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
【答案】C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间。
故答案为：C。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能；根据电功率和时间的乘积计算电能；电能和电功率的比值， 计算工作时间。
5．（2022·邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，A不符合题意；
B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为
B不符合题意；
C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为
C不符合题意；
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；根据电压和电流的乘积计算电功率。
6．（2022·广安）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L1、L2分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”的字样。当开关S闭合时，由于电路故障，只有一个灯泡发光，此时电压表示数为3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是（ ）
A．可能是灯泡L1短路
B．可能是灯泡L2断路
C．排除故障后闭合开关S，灯泡L1、L2两端的电压之比2∶1
D．排除故障后闭合开关S，电路总功率为0.2W
【答案】C
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，L1、L2串联，电压表测L1两端的电压。
A．若L1短路，L2发光，电压表示数为0，与题意不符，A不符合题意；
B．若灯泡L2断路，两个灯泡都不亮，与题意不符，B不符合题意；
C．灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
由于串联电路中，电流处处相等，根据串联正比分压可知U1∶U2=R1∶R2=12Ω∶6Ω=2∶1
所以灯泡L1、L2两端的电压之比2：1，C符合题意；
D．排除故障后闭合开关S，电路总功率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，部分用电器的分压若等于电源电压，可能是电压表处断路或其他位置短路；根据电压和电功率可以计算电阻；在串联电路中，分压比等于电阻比；利用电压和电阻，可以计算电功率。
7．（2022·达州）如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，R2=15Ω，R3的规格为“30Ω 1A”，电压表V1的量程为0~3V，V2的量程为0~15V，电流表A的量程为0~0.6A，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，向左移动滑片，A示数变大，V2示数变大
B．只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变
C．只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等
D．闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W
【答案】B
【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．只闭合S1时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，电流表测电流，向左移动滑片，R3接入阻值减小，根据串联分压，电压表V2示数减小，则电压表V1示数增大，电流表A示数变大，A不符合题意；
B．只闭合S1时，向左移动滑片，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，根据串联分压，电压表V2示数变化量的绝对值与电压表V1示数的变化量相等，电压表V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为
R1不变，B符合题意；
C．只闭合S1时，向右移动滑片，R3接入阻值增大，电流减小，根据串联分压，R3两端电压增大，R2两端电压减小，R1两端电压减小，且它们两端电压之和为电源电压，则
则
C不符合题意；
D．闭合S1、S2时， R2被短路，R1、R3串联接入电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电流，移动滑片，在保证电路安全的情况下，当电压表V1为3V时，电路消耗最大功率，电流为
R3阻值为
电路消耗的最大功率为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在串联电路中，电阻变大，电流减小，变大的电阻分压变大；电压表变化量和电流表变化量的比值，是定值电阻；根据电压和电流的乘积，计算电功率的大小。
8．（2022·顺德模拟）如图所示，只闭合开关S1、S3时，电流表A1与A2的示数之比为1∶3，下列说法正确的是（ ）
A．若只闭合S1、S2，电流表A1与A2的示数之比2∶1
B．若只闭合S1、S3，R1与R2两端的电压之比为1∶2
C．若只闭合S2，R1与R2的电功率之比为1∶2
D．电路最大电功率与最小电功率之比为9∶2
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】如图所示，只闭合开关S1、S3时，两电阻并联，A1测通过R1的电流，A2测干路电流，电流表A1与A2的示数之比为1︰3，则R1与R2的电流之比为I1∶I2=1∶2
根据欧姆定律及并联电路电流的规律，两电阻的大小关系为
A．若只闭合S1、S2，R1短路，电流表A1示数为0，A2测R2电流，电流表A1与A2的示数之比为0，A不符合题意；
B．若只闭合S1、S3，两电阻并联，根据并联电路电压的特点，R1与R2两端的电压之比为1︰1，B不符合题意；
C．若只闭合S2，R1与R2串联，根据串联电路电流规律，电流相同，由P=I2R可知，两电阻的电功率之比为2︰1，C不符合题意；
D．根据可知，电压一定时，并联时总电阻越小，功率越大，串联时总电阻越大，功率越小，因为R1∶R2=2∶1，电路最大电功率与最小电功率之比为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据开关的闭合情况判断电路的连接；并联电路中，电流比等于电阻的反比；串联电路中，分压比等于电阻比；利用电压和电阻计算电功率。
二、多选题
9．（2022·抚顺）将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路，电源电压保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，再闭合开关S2，关于闭合开关S2之后，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯泡L2与L1的电流相同 B．灯泡L2正常发光
C．灯泡L2比L1暗 D．整个电路1min消耗432J的电能
【答案】C,D
【知识点】电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知L1灯泡的规格为“8V 4W”，故
根据题意可知L2灯泡的规格为“10V 5W”，故
对于L1和L2由电路图可知它们是并联的，故电压相同，但是电阻不同，故电流不同。因为只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，故电源电压为8V。所以L1灯泡正常发光，L2两端电压为8V，低于额定电压，故L2不能正常亮。由功率公式可知
所以 ，故L1灯泡更亮。整个电路一分钟消耗的电能为
综上可知AB不符合题意，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】根据并联电路电压电流特点，结合公式及W=Pt，进行解答。
10．（2022·西城模拟）如下表所示，是小强家的电暖气的铭牌。该电暖气有高温和低温两个挡位。若电暖气始终在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（ ）
**电暖气型号***
额定电压：220V 额定频率：50Hz
功率 高温挡：1100W 低温挡：550W
A．电暖气在高温挡时，消耗的电能较多
B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为2∶1
C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为88Ω
D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为
【答案】B,C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．根据W=Pt可知，高温挡的功率是1100W，但时间未知，无法判断消耗电能的多少，A不符合题意；
B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为
B符合题意；
C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为
C符合题意；
D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为W高=P高t=1.1kW×1h=1.1kW·h
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】用电器消耗电能的多少，和电功率有关，和时间有关；根据电功率和电压可以计算电流大小；根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻大小；根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
11．（2022·通辽）如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率是0.15W
B．只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W
C．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W
D．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω
【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知，图乙中，左边的曲线为灯泡的I-U图象，则右边的曲线为R1的I-U图象； 滑片在a点时R1的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I-U图象知道，小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R1两端的电压为3V，则灯泡的额定功率P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W
A不符合题意；
B．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，由串联电路的特点知道，电源电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V
当滑片在最右端时，R1的阻值最大，电路中的电流最小，电路的功率最小，由图知道，最小电流是0.3A，电路的最小功率
B符合题意；
CD．由图知道，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙及知道，R1的滑片在a点时R1的电阻
由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流I最大′=0.6A
此时此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小，由知道，R1的最大功率是
由于电压表采用0~3V量程，当电压表的示数U2最大=3V时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压
电路中的最小电流
则R2接入电路中的最大阻值
CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
12．（2022·齐齐哈尔）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．小灯泡的最大电功率是1.35W
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω
C．电压表的示数变化范围是2V~3V
D．该电路的最大总功率是1.2W
【答案】B,C,D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路的电流。
A．灯泡正常工作时的电功率为P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W
但此时灯泡两端的电压为4.5V， 超过了电压表量程，所以灯泡两端的实际电压低于额定电压，因此灯泡的最大功率小于1.35W，A不符合题意；
B．灯泡的电阻为
电压表量程为3V，所以灯泡两端的电压最大为3V，所以电路的最大电流为
电路的最小总电阻为
滑动变阻器的最小电阻为R最小=R总-RL=30Ω-15Ω=15Ω
滑动变阻器的阻值越大，通过电路的电流越小，并且根据分压原理可知，电压表示数越小，所以滑动变阻器可以达到最大最值30Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为15~30Ω，B符合题意；
C．当滑动变阻器连入电路的阻值最大为30Ω时，根据分压原理可知，电压表示数最小，电路总电阻为R总′=30Ω+15Ω=45Ω
电路电流为
此时电压表示数为
而电压表的最大示数位3V，所以电压表的示数变化范围为2V~3V，C符合题意；
D．根据公式P=UI可知，总电压一定，电流最大为0.2A，所以电路的最大总功率为
P最大=UI最大=6V×0.2A=1.2W
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率；利用电压和电流的比值， 计算电阻；根据串联电路电阻规律，计算部分电阻；根据电流和电阻的乘积计算电压；根据灯泡的额定电压、电流、电表的量程，计算最值。
三、填空题
13．（2022·朝阳）如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，则灯泡正常工作时的电流为 A，此时通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 Ω（灯丝电阻保持不变）。
【答案】0.3；27；5~20
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡正常工作时的电流
当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器的电压
此时通电1min滑动变阻器产生的热量
当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，所以电路中电流不能超过0.3A，则此时滑动变阻器的阻值
电压表测量滑动变阻器的电压，电压表量程为0~3V，则U滑最大=3V，此时灯泡的电压为1.5V，灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡阻值
此时电路中电流
则此时滑动变阻器的阻值
所以滑动变阻器的阻值范围为5~20Ω。
【分析】根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式、电功率公式P＝UI及热量公式Q=UIt进行解答。
14．（2022·鞍山）如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A量程。闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为 Ω。闭合开关S、断开开关S1时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为 V，电阻R的实际功率为 W。
【答案】4；4；1
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】闭合开关S、S1时，灯泡L和电流表被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源两端的电压，由电压表示数为6V可知，电源的电压U=6V，由焦耳定律的推导公式可得，R的阻值
闭合开关S、断开开关S1时，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电源的电压U=UL+IR
即
解得：UL=2V或UL=4V，当UL=2V时，电路中的电流
大于0.6A，即大于电流表所选的量程，故不符合题意。
当UL=4V时，电路中的电流
小于0.5A，即在电流表的量程范围之内，符合题意，则电阻R的实际功率PR=I2R= (0.5A)2×4Ω=1W
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI、热量公式进行解答。
15．（2022·抚顺）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 W。
【答案】4400；大；2000
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】由电能表参数可知，允许通过的最大电流是20A，则同时工作用电器的最大总功率为P大=UI大=220V×20A＝4400W
电能表是测量电路中某段时间内用电器消耗电能的仪器，单位时间内转盘转的越快，说明用电器消耗电能越快，则电路总功率越大。
电热水器消耗的电能
电热水器电功率
【分析】根据P=UI，结合电能表参数，求出最大功率；单位时间内转盘转的越快，说明用电器消耗电能越快，则电路总功率越大；根据，求出功率。
16．（2022·巴中）在如图甲所示的电路中，灯泡L1标有“6V 3W”，灯泡L2标有“6V 6W”，两灯泡的U-I图像如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证两灯均不损坏，则允许接入的最大电源电压为 V，此时电压表V2的示数为 V。
【答案】8；6
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】两个灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L1两端的电压，灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
因此电路中允许通过的最大电流为0.5A，由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，灯泡L1两端的电压为6V，即电压表V2的示数为6V，灯泡L2两端的电压为2V，串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，因此电路中允许接入的最大电源电压为U=6V+2V=8V
【分析】根据用电器的电功率和电压，计算电流，结合串联电路电流相等判断电路中的电流和电压，根据串联电路电压规律计算总电压。
17．（2022·烟台）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为 Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为 Ω，电阻R在10s内产生的热量为 J。
【答案】；；
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【解答】灯泡L标有“6V 6W”字样，说明灯泡正常工作时电压为6V，功率为6W。根据功率公式可知此灯泡正常工作时电阻为
根据灯泡的规格以及公式，可知灯泡L正常发光时电流为
设闭合开关后电流表示数为I2，由于闭合开关S2后，前后两次电流表的示数之比为2：3，即
所以，因此此时通过R电阻的电流为
此时电阻两端的电压仍未6V，故此时电阻R的阻值为
电阻R产生的热量根据焦耳定律
【分析】根据，求出灯泡电阻；根据，求出定值电阻阻值；根据，求出热量。
18．（2022·沈阳）如图所示，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，电压表的示数将 ，电流表A2与电流表A1的示数差 ，电路的总功率 （以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】不变；不变；变小
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关后，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，所以移动滑动变阻器的滑片P位置，电源电压不变，电压表示数不变。
闭合开关后，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A2测干路中电流，与电流表A1测滑动变阻器的电流，所以电流表A2与电流表A1的示数差为灯泡的电流。由于并联电路互不影响，所以移动滑动变阻器的滑片P位置，灯泡的电流不变，所以电流表A2与电流表A1的示数差不变。
将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，干路中的电流变小，由P=UI得电路的总功率变小。
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
19．（2022·抚顺）如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为13Ω。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动，直至小灯泡正常发光。图乙是电流表示数与滑动变阻器R2接入阻值关系的图像。小灯泡正常发光时，R2两端的电压为 V。保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，再将滑片向右移动。图丙是电压表与电流表示数关系的图像。则电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。
【答案】1.5；6；2.25
【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】图乙是电流表示数与滑动变阻器R2接入阻值关系的图像。根据图像可知：小灯泡正常发光时，R2两端的电压为
由图乙和电路图可知，灯泡正常发光时电阻R2接入电路的电阻为 ，滑动变阻器的总电阻为 ，保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，此时R2接入电路的电阻变为 ，再结合丙图，可知此时电源电压为
电源总电压为6V，结合中电阻R2两端电压1.5V，故灯泡正常发光时电压为4.5V，电流为0.5A，功率为
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
20．（2022·营口）如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后 （选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是 J。
【答案】甲；电阻；4
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
【解析】【解答】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
【分析】当电流和时间相同时，电阻越大， 产生的热量越多；电流和时间相同时，电流产生热量和电阻有关；根据电流、电阻和时间，可以计算电流产生热量的多少。
21．（2022·达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω，R1【答案】断开；3；0.45
【知识点】并联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，当闭合S2、S3，断开S1时，R1、R2分别在两条支路上，R1、R2并联。
R1、R2并联时，电流表测干路中的电流，则干路中的电流I=0.45A，设电源电压为U，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得
代入数据得……①
当断开S2、S3，闭合S1时，R1、R2串联，电流表测串联电路中的电流，即I串=0.1A。由串联电路电流处处相等和串联电路中的电阻关系可得U=I串×(R1+R2)=0.1A×(10Ω+R2)……②
由①②解得U=3V，R2=20Ω
R1、R2并联时，R2消耗的功率
【分析】各用电器并列连接时，是并联电路；根据电压和电阻的比值， 计算电流，结合并联电路电流规律计算未知电压和电阻；利用电压和电阻可以计算电功率的大小。
四、作图题
22．（2018九上·广水期中）请你拆去一根导线（在图上用“╳”表示拆去），再补上一根导线（用虚线表示）使开关闭合后，规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。并在虚线框内画出改正后的电路图。
【答案】
【知识点】实物的电路连接；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】分析实物图可知，电流从电源正极流出，不能依次流入3个灯泡，其中L2和电流表被短路，则应让电流分别进入3个灯泡；故应将L2所在的支路也并联在L1两端，由于电流表在L2支路上，所以，可以将电流表与L1相连的导线改接在L1的右端，此时能满足规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。如图所示： ；
根据实物图画出电路图如图所示： 。
【分析】3个灯泡同时发光且亮度相同．由于3个灯泡规格相同的，则通过3个灯泡的电流应相等，所以，3个灯泡可以串联也可以并联；沿电流方向分析电路，电流经过开关后，应依次进入或分别进入3个灯泡．这样灯泡才发光且亮度相同．
23．（2021九上·西宁期末）物理实验小组想利用如图所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。请把如图的实物电路连接完整，要求正确选择电表量程。
【答案】解：如图所示：
【知识点】实物的电路连接；电功率的测量
【解析】【解答】小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，故电流表电压表选择小量程，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器接时一上一下，与小灯泡串联。
【分析】变阻器按一上一下连入电路中与灯串联；根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，因电阻约为10Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联。
24．（2017八上·哈尔滨期中）如图小梦为测量小灯泡的功率所连的电路.请先找出此电路连接中的错误和不妥之处，用“×”作出标记并用笔划线代替导线纠正，然后在右框中画出正确的电路图.
【答案】解：如图所示：
【知识点】电路故障的判断；电功率的测量
【解析】【解答】分析实物图可知，滑动变阻器的接线柱都接在下面了，应该是一上一下，将左下接线柱改接在左上接线柱；如图所示：
从电源正极开始，依次连接电流表、灯泡L、滑动变阻器、开关S，然后回到负极，将电压表并联在灯泡两端，如图：
【分析】滑动变阻器的连接方式：一上一下；由实物图可知，灯泡、滑动变阻器、电流表、开关串联，电压表测量灯泡两端电压．
五、简答题
25．（2022·龙江模拟）新冠疫情来袭，小王义务到小区门卫岗亭值夜班，岗亭内需要电暖气取暖，但是连接的导线不够长，小王想把两根导线连接起来使用，而同伴小明说：这样很危险，因为连接处往往比别处更容易发热，老化更快，甚至引起火灾。请你解释能产生这种现象的原因。
【答案】在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，串联在电路中，通过导体的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，连接处产生的热量较多，电能转化为热的功率较大，连接处导线老化更快，甚至引起火灾。
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律
【解析】【分析】导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
六、计算题
26．（2022·南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
【答案】（1）解： 根据P=UI可知小灯泡的额定电流
答：小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）解：三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=6V
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值
答：电阻R0的阻值为6Ω
（3）解：闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据可知电路的总功率最小；滑动变阻器R接入电路的阻值为0N时，总电阻最小，电源电压不变，根据可知电路的总功率最大。电路总功率的最小值
电路总功率的最大值
答：电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用并联电路电流规律，计算支路电流，根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（3）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小。
27．（2022·丹东）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：
额定电压 200V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
（1）发热电阻R1的阻值；
（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；
（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]
【答案】（1）解：由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），根据
可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，R1的电阻为
答：发热电阻的阻值为484Ω；
（2）解：由可得，加热过程中煮茶器消耗的电能为
答：加热过程中煮茶器消耗的电能为
（3）解：由可得，吸收热量为
由可求得煮茶器中水的质量为
答：煮茶器中水的质量为1.5kg
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；
（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；
（3）利用电能和效率的乘积计算吸热多少；根据热量和物体的比热容、温度差，计算物体的质量。
七、实验探究题
28．（2022·通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“”或“”）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 ；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 （用字母表示）。
【答案】（1）
（2）小灯泡处短路
（3）B；0.625
（4）；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑变器若选择，与灯泡串联接入电路中，电源电压 ，灯泡电阻约为10Ω，变阻器阻值最大，即时，根据串联分压，此时灯泡和变阻器两端电压均为3V，变阻器阻值无法再增大，则灯泡两端电压最低为3V，无法达到2.5V的额定电压，即R1的最大阻值偏小，无法完成实验，故实验中应选择最大阻值较大的。
（2）分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。电流表有示数则电路为通路，电压表无示数则说明灯泡可能被短路。
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，想要达到额定电压，需使灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律，需减小变阻器两端电压，根据串联分压的规律可知，需减小变阻器的阻值，由图可知，滑片P应向B端移动。
由图可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡电流为0.25A，小灯泡的额定功率
（4）分析丙图中的测量方法：由于没有电压表，需要用和电流表代替电压表，使灯泡两端电压为额定电压时，测出电流即可求出额定功率。图中灯泡和并联，要使灯泡两端电压为，则两端电压也为，则电流表示数为
再通过开关改变电流表测量对象，测出干路电流 ，得出通过小灯泡的电流
则小灯泡的额定功率为
【分析】（1）根据串联分压特点，结合欧姆定律及灯泡的额定电压，选择恰当的滑动变阻器；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答；
（4）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
29．（2022·抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确 ；
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 ；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额= W。
【答案】（1）；1.5；左；0.4；左；反比
（2）R2；保持R2滑片位置不变；1.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理 可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ，当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2） ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端； 根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值；电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
（2）根据并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
30．（2022·宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（ ）
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。 闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 ，请你提出改进办法： 。
【答案】（1）电流越大
（2）C
（3）；电路中电流太小（或者电阻太大或者电压太低）；将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）由图甲可知，两容器内的电阻大小相等，右侧两根电阻丝并联，然后与左侧的电阻丝串联，根据串联电路和并联电路特点可知，左侧容器内的电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，在通电时间相同的情况下，左侧U型管内液体的高度差大于右侧，说明左侧电阻丝产生的热量多，所以可以得出：在通电时间和电阻相同时，电流越大，电阻产生的热量越多。
（2）要探究电流产生的热量与电阻大小有关，要控制电流和通电时间相同。
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡的电流为
“12V 6W”的灯泡的电流为
电流不同，A不符合题意；
B．接线板上接入的用电器越多，总功率越大，在电压不变时，根据欧姆定律可知，电流越大，没有控制电流相同，B不符合题意；
C．电熨斗工作时，内部的电热丝和与之相连的导线串联，电流和工作时间相同，由于电热丝的电阻远大于导线电阻，电热丝产生的热量远大于导线产生的热量，说明电流产生的热量与电阻大小有关，C符合题意。
故答案为：C。
（3）要探究电流产生的热量与电阻大小有关，在电阻不同时，要控制电流和通电时间相同，应该把电源、开关和两段电阻丝串联起来，如图所示
较长时间后两个U形管的高度差均不明显，可能是电路的电流太小，导致电阻丝产生的热量较少，根据欧姆定律，可以把其中较大的100Ω的电阻换成一个阻值较小的电阻丝（不能为5Ω），也可以增大电源电压。
【分析】（1）当电阻和时间相同时，可以探究电流产生的热量和电流大小的关系；
（2）当电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）探究电流产生热量和电阻关系，使电阻串联；若电阻过大而电路中电流较小，产生热量不明显，可以增大电路中的电压，或适当减小电阻。
31．（2022·福田模拟）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大；
（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的图像如图乙所示。由图像可得，实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω；
（4）结合乙图中实验数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω；
（5）完成上述实验后，小明利用该电阻R和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①闭合开关，将拨到触点 （填“1”，“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将开关拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为2V；
③灯泡额定功率为 W。
【答案】（1）
（2）定值电阻R断路
（3）5
（4）25
（5）2；1.5；0.15
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的计算
【解析】【解答】（1）“探究电流与电压关系”，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量电阻丝的电压，电流表测量电路电流。滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器滑片P向右端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器右下端应接入电路中，如图所示
（2）由图得，电源由2节干电池串联组成，电源电压为3V，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，移动滑片P，两电表示数均无变化，说明电路中没有电流，可能存在断路，电压表与电源相连接，故故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
（3）由图得，定值电阻R的图像是一条过原点的直线，当定值电阻的电压为0.5V时，电流为0.1A，由欧姆定律得，定值电阻的阻值为
（4）当电路中电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的最大电阻为
故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25。
（5）由图得，闭合开关，将拨到触点2，灯泡、电阻R、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，此时灯泡正常发光。
再将开关拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，灯泡、电阻R、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡与电阻R的总电压，读出电压表的示数为2V，电阻R的电压为
电路中的电流
灯泡额定功率为
【分析】（1）探究电流和电压规律时，滑动变阻器一上一下串联在电路中，滑片远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）在串联电路中电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压和对应电流的比值， 计算电阻；
（4）根据串联电路分压规律，计算滑动变阻器的电压，利用电压和电流的比值， 计算滑动变阻器的电阻；
（5）利用电压表和定值电阻测量电功率时，先用电压表测量灯泡分压，再测量总电压，利用串联电路电压规律计算定值电阻的分压，结合电压和电阻的比值， 计算电流，利用电压和电流的乘积，计算电功率。
32．（2022·河南模拟）小红同学想知道灯泡的亮度与实际功率的关系，选用额定电压是的灯泡，将它接在如图甲所示的电路中，电源电压恒为。
（1）图甲是小红未连接完整的电路，请你用笔画线代替导线，将电路补充完整。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电压表无示数，发生故障原因可能是 。
（3）闭合开关，小红同学调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率是 W。接下来若想测量灯泡在电压下的电功率，她应将滑片向 滑动到适当位置。
实验次数 电压 电流 电功率 亮度
1 1.5 0.24 0.36 较暗
2 2.5 正常
3 3.0 0.38 1.14 较亮
（4）分析表中数据可得出结论：灯泡的实际电功率随电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小” ），灯泡的亮度由灯泡 决定。
（5）由于电压表损坏，于是想出一种测量该灯泡额定功率的方法，电路设计如图丙所示，为已知阻值的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关、，断开，调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，断开，闭合，读出电流表的示数为。
③小灯泡的额定功率表达式 （请用含有、、的式子表示）。
【答案】（1）
（2）小灯泡短路
（3）0.7；右
（4）增大；实际功率
（5）
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）灯泡的额定电压是，故电压表选用小量程与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联，即小灯泡短路。
（3）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，电流表示数为，根据可知，小灯泡的额定功率为
接下来若想测量灯泡在电压下的电功率，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，增大小灯泡两端电压，要使滑动变阻器两端电压减小需减小滑动变阻器的电阻，故滑片应向右移动。
（4）由表中数据可知，第1、2、3的电功率分别为、、，可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大；小灯泡的亮度由实际功率决定。
（5）①检查电路无误后，闭合开关、，断开，调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光，此时与灯泡并联。②闭合、，断开，灯与电阻仍然并联，此时电流表测干路电流，电流表的示数为，因保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流
③灯的额定功率
【分析】（1）连接电压表时，和所测量的位置并联，接线柱正入负出；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率；减小滑动变阻器的电阻，分压减小，其它位置分压变大；
（4）灯泡的实际电功率随电压增大而增大；灯泡的亮度由实际电功率决定；
（5）只利用电流表，结合定值电阻测量灯泡的电功率，首先利用电流表测量定值电阻的电流，表示灯泡的电压，再利用电流表测量干路电流，利用并联电路电流规律计算灯泡的电流， 根据电压和电流的乘积，计算电功率。
1 / 1人教版物理九年级上第十八章综合测试卷
一、单选题
1．（2022九下·湖南月考）对下列各物理量的估测，明显不符合实际的是（ ）
A．家用空调的功率约是1.5kW
B．我国家庭电路的电压约为220V
C．家中仅有电冰箱正常工作时，干路中的电流大约为5A
D．普通家用微波炉的功率约为1000W
2．（2022·兰州）现有“6V 3W”和“12V 6W”字样的甲、乙两只灯泡，不考虑灯丝电阻的变化，下列说法正确的是（ ）
A．通电时间相同时，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡少
B．通电时间相同时，电流通过乙灯泡比甲灯泡做功一定快
C．两只灯泡串联工作时，甲灯泡产生的热量一定比乙灯泡少
D．两只灯泡并联工作时，干路中允许通过的最大电流为1A
3．（2022·江汉）如图所示，将定值电阻R1、R2按甲、乙两图接在电压不同的电路中，已知两图中R1两端的电压相等，乙图中流过R1、R2的电流之比为2：1。下列说法中正确的是（ ）
A．两电阻的阻值之比为R1：R2=2： 1
B．两图中电源的电压之比为U1： U2=3：2
C．两图中流过R2的电流之比为I2甲：I2乙 =3：2
D．两图电路消耗的总功率之比为P甲：P乙=2： 1
4．（2022·郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（ ）
A．0.2h B．0.47h C．0.5h D．0.67h
5．（2022·邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
6．（2022·广安）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L1、L2分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”的字样。当开关S闭合时，由于电路故障，只有一个灯泡发光，此时电压表示数为3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。下列说法正确的是（ ）
A．可能是灯泡L1短路
B．可能是灯泡L2断路
C．排除故障后闭合开关S，灯泡L1、L2两端的电压之比2∶1
D．排除故障后闭合开关S，电路总功率为0.2W
7．（2022·达州）如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，R2=15Ω，R3的规格为“30Ω 1A”，电压表V1的量程为0~3V，V2的量程为0~15V，电流表A的量程为0~0.6A，下列说法正确的是（ ）
A．只闭合S1时，向左移动滑片，A示数变大，V2示数变大
B．只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变
C．只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等
D．闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W
8．（2022·顺德模拟）如图所示，只闭合开关S1、S3时，电流表A1与A2的示数之比为1∶3，下列说法正确的是（ ）
A．若只闭合S1、S2，电流表A1与A2的示数之比2∶1
B．若只闭合S1、S3，R1与R2两端的电压之比为1∶2
C．若只闭合S2，R1与R2的电功率之比为1∶2
D．电路最大电功率与最小电功率之比为9∶2
二、多选题
9．（2022·抚顺）将“8V 4W”的灯泡L1和“10V 5W”的灯泡L2接入如图所示的电路，电源电压保持不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，再闭合开关S2，关于闭合开关S2之后，下列说法正确的是（ ）
A．通过灯泡L2与L1的电流相同 B．灯泡L2正常发光
C．灯泡L2比L1暗 D．整个电路1min消耗432J的电能
10．（2022·西城模拟）如下表所示，是小强家的电暖气的铭牌。该电暖气有高温和低温两个挡位。若电暖气始终在额定电压下工作，则下列说法中正确的是（ ）
**电暖气型号***
额定电压：220V 额定频率：50Hz
功率 高温挡：1100W 低温挡：550W
A．电暖气在高温挡时，消耗的电能较多
B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为2∶1
C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为88Ω
D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为
11．（2022·通辽）如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0~3V，电流表量程是0~0.6A。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡和R1的I-U图象分别如图乙所示，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定功率是0.15W
B．只闭合S，S1时，电路的最小功率为1.35W
C．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，调节R2，R1的最大功率是2.16W
D．只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的最大阻值是12Ω
12．（2022·齐齐哈尔）如图所示电路，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“4.5V 0.3A”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，滑动变阻器R规格为“30Ω 1A”。闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．小灯泡的最大电功率是1.35W
B．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15Ω~30Ω
C．电压表的示数变化范围是2V~3V
D．该电路的最大总功率是1.2W
三、填空题
13．（2022·朝阳）如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，则灯泡正常工作时的电流为 A，此时通电1min滑动变阻器产生的热量为 J。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围是 Ω（灯丝电阻保持不变）。
14．（2022·鞍山）如图所示的电路，电源电压恒定。R为定值电阻，小灯泡的额定功率为2W，电流表接0～0.6A量程。闭合开关S、S1时，电压表示数为6V，电阻R在1min内产生540J的热量，则R的阻值为 Ω。闭合开关S、断开开关S1时，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡的额定电压为 V，电阻R的实际功率为 W。
15．（2022·抚顺）如图是小鹏家的电能表，他家同时工作用电器的总功率不能超过 W。电能表的转盘转得越快，说明电路总功率越 。将电热水器单独接入电路，正常工作3min，电能表的转盘转150转，电热水器的功率为 W。
16．（2022·巴中）在如图甲所示的电路中，灯泡L1标有“6V 3W”，灯泡L2标有“6V 6W”，两灯泡的U-I图像如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证两灯均不损坏，则允许接入的最大电源电压为 V，此时电压表V2的示数为 V。
17．（2022·烟台）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样。闭合开关S1，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻为 Ω；再闭合开关S2，前后两次电流表的示数之比为2：3，则电阻R的阻值为 Ω，电阻R在10s内产生的热量为 J。
18．（2022·沈阳）如图所示，电源电压保持不变，灯泡灯丝电阻保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，电压表的示数将 ，电流表A2与电流表A1的示数差 ，电路的总功率 （以上三空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。
19．（2022·抚顺）如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为13Ω。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片从最右端向左移动，直至小灯泡正常发光。图乙是电流表示数与滑动变阻器R2接入阻值关系的图像。小灯泡正常发光时，R2两端的电压为 V。保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，再将滑片向右移动。图丙是电压表与电流表示数关系的图像。则电源电压为 V，小灯泡的额定功率为 W。
20．（2022·营口）如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后 （选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟 （选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是 J。
21．（2022·达州）如图所示，电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω，R1四、作图题
22．（2018九上·广水期中）请你拆去一根导线（在图上用“╳”表示拆去），再补上一根导线（用虚线表示）使开关闭合后，规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。并在虚线框内画出改正后的电路图。
23．（2021九上·西宁期末）物理实验小组想利用如图所给实验器材“测定小灯泡的额定功率”，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω。请把如图的实物电路连接完整，要求正确选择电表量程。
24．（2017八上·哈尔滨期中）如图小梦为测量小灯泡的功率所连的电路.请先找出此电路连接中的错误和不妥之处，用“×”作出标记并用笔划线代替导线纠正，然后在右框中画出正确的电路图.
五、简答题
25．（2022·龙江模拟）新冠疫情来袭，小王义务到小区门卫岗亭值夜班，岗亭内需要电暖气取暖，但是连接的导线不够长，小王想把两根导线连接起来使用，而同伴小明说：这样很危险，因为连接处往往比别处更容易发热，老化更快，甚至引起火灾。请你解释能产生这种现象的原因。
六、计算题
26．（2022·南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。
（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。
27．（2022·丹东）中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器，有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路图如图乙所示，R1和R2均为发热电阻，煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为20℃的水，在标准大气压下，将水刚好加热到沸腾，用时700s，在此过程中煮茶器的加热效率为80%。求：
额定电压 200V
保温挡功率 100W
加热挡功率 900W
（1）发热电阻R1的阻值；
（2）加热过程中煮茶器消耗的电能；
（3）煮茶器中水的质量。[水的比热容]
七、实验探究题
28．（2022·通辽）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为 （10Ω 1A）和 （30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，滑动变阻器应选 （选填“”或“”）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 ；
（3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时。电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U-I图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为 ）， 阻值已知：
①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用字母表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 （用字母表示）。
29．（2022·抚顺）电学实验课上，老师提供了“20Ω 1A”字样的滑动变阻器R1、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“0.5A”字样的小灯泡、两节干电池等器材。利用所学的知识，请你帮助小鹏同学完成下面的实验。
（1）探究电流与电阻关系
①小鹏连接了如图甲所示的电路。其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线，将电路连接正确 ；
②正确连接电路后，根据现有器材，为了让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的电压不能低于 V；
③电路中接入5Ω定值电阻，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最 端。闭合开关，移动滑片，电流表的示数如图乙所示，为 A；
④用10Ω电阻替换5Ω电阻后，滑片应该向 调节。经过多次实验，分析实验数据，得出结论：电压一定时，电流与电阻成 ；
（2）小鹏想测量标有“0.5A”字样小灯泡的额定功率。老师从实验室中拿出最大阻值未知的滑动变阻器R2和一个电压未知的电源（以上两器材均能满足实验要求），经过思考，利用原有的“20Ω 1A”的滑动变阻器R1和电流表等器材，小鹏设计了如图丙所示的电路，请你帮他完成实验；
①为了完成实验，请在图丙的虚线框内填上滑动变阻器R1、R2；
②先将R1、R2的滑片移至最右端。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，电流表的示数为0.3A；
③将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，向左移动 的滑片，直至电流表的示数为0.5A；
④ ，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表的示数恰好为0.24A；
⑤小灯泡的额定功率P额= W。
30．（2022·宜昌）小杰和小芳在探究“电流产生的热量与哪些因素有关系”的实验中，在两个透明容器中密封等量的空气，各放置一段电阻丝，并连接一个装水的U形管，通过U形管中水面的高度差来判断电阻产生热量的多少。装置的密封性能良好，电源电压为6V。
（1）小杰根据图甲观察到的现象得到“在通电时间和电阻相同时， ，电阻产生的热量越多”的结论。
（2）小芳猜想电流产生的热量与电阻大小有关，下列能支持她猜想的现象是（ ）
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡比“12V 6W”的灯泡亮
B．接线板上接入的用电器越多，导线越容易发热
C．电熨斗工作时发热明显，而与之相连的导线却不怎么热
（3）为了验证猜想，小芳选用了5Ω和100Ω的电阻丝进行实验，如图乙所示，请你用笔画线把电路连接完整。 闭合开关，她发现较长时间后两个U形管的高度差均不明显，原因是 ，请你提出改进办法： 。
31．（2022·福田模拟）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大；
（2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 ；
（3）排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的图像如图乙所示。由图像可得，实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω；
（4）结合乙图中实验数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω；
（5）完成上述实验后，小明利用该电阻R和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路，测量标有“1.5V”字样的小灯泡的额定功率。实验步骤如下：
①闭合开关，将拨到触点 （填“1”，“2”），移动滑片，使电压表的示数为 V；
②再将开关拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数为2V；
③灯泡额定功率为 W。
32．（2022·河南模拟）小红同学想知道灯泡的亮度与实际功率的关系，选用额定电压是的灯泡，将它接在如图甲所示的电路中，电源电压恒为。
（1）图甲是小红未连接完整的电路，请你用笔画线代替导线，将电路补充完整。
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，电压表无示数，发生故障原因可能是 。
（3）闭合开关，小红同学调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则该灯泡的额定功率是 W。接下来若想测量灯泡在电压下的电功率，她应将滑片向 滑动到适当位置。
实验次数 电压 电流 电功率 亮度
1 1.5 0.24 0.36 较暗
2 2.5 正常
3 3.0 0.38 1.14 较亮
（4）分析表中数据可得出结论：灯泡的实际电功率随电压的增大而 （选填“增大”“不变”或“减小” ），灯泡的亮度由灯泡 决定。
（5）由于电压表损坏，于是想出一种测量该灯泡额定功率的方法，电路设计如图丙所示，为已知阻值的定值电阻，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关、，断开，调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，断开，闭合，读出电流表的示数为。
③小灯泡的额定功率表达式 （请用含有、、的式子表示）。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率；家庭电路工作电压、零线、火线的辨别
【解析】【解答】A：家用挂机空调的功率约1200~2500W，故A符合实际； B：我国家庭电路的电压约为220V，B符合实际； C：家中仅有电冰箱正常工作时，干路中的电流大约为0，5~1.5A，C不符合实际； D：普通家用微波炉的功率约为1000W，D符合实际。 故选C。 【分析】生活中常见用电器的电功率和通过的电流要有大致了解。
2．【答案】C
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】A．在额定电压下工作时，通电时间相同时，据W=Pt知，甲灯泡消耗的电能一定比乙灯泡的少，但不是在额定电压下工作时，无法比较两灯消耗电能的多少，A不符合题意；
B．电功率是指电流做功快慢的物理量，在额定电压下工作时，电流通过甲灯做功一定比乙灯慢，但不是在额定电压下工作时，无法比较电流通过两灯做功的快慢，B不符合题意；
C．由题意知，两灯的额定电压分别为6V和12V，额定功率分别为3W和6W，据 知，两灯的电阻，
即R甲D．由题意知，两灯正常工作时通过的电流分别为，
两灯并联时，灯两端的电压相等，最大电压为6V，甲灯正常工作，通过乙灯的电流
允许通过干路的最大电流I=I甲+I乙实=0.5A+0.25A=0.75A
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据灯泡的电压和大功率，可以计算电阻和电流大小；当电阻串联时，电阻越大，产生的热量越多；当并联时，根据并联电路的最大电压和电阻的比值， 计算电流，再计算干路电流。
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．由图乙可知，R1和R2并联，根据并联电路的分流性A不符合题意；
B．由图甲可知，R1与R2串联，则电路的总电阻为
根据串联电路的分压性可得
两图中R1两端的电压相等，又由图乙知， R1和R2并联，则
所以
B不符合题意；
C．由图甲可知，R1与R2串联，串联电路中各处的电流相等，通过R2的电流为
由图乙可知，R1和R2并联，关联电路中各支路两端的电压相等且与电源电压相等，则通过R2的电流为
所以
C不符合题意；
D．由图乙可知，R1和R2并联，电路的总电阻为
由及欧姆定律可得
则图甲电路消耗的总功率为
图乙电路消耗的总功率为
所以
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据串并联电路电压、电流、电阻关系，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI，可求出对应的电阻、电压、电流及功率之比。
4．【答案】C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间。
故答案为：C。
【分析】根据电压、电流和时间的乘积计算消耗的电能；根据电功率和时间的乘积计算电能；电能和电功率的比值， 计算工作时间。
5．【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，A不符合题意；
B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为
B不符合题意；
C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为
C不符合题意；
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；根据电压和电流的乘积计算电功率。
6．【答案】C
【知识点】电阻的串联；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，L1、L2串联，电压表测L1两端的电压。
A．若L1短路，L2发光，电压表示数为0，与题意不符，A不符合题意；
B．若灯泡L2断路，两个灯泡都不亮，与题意不符，B不符合题意；
C．灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
由于串联电路中，电流处处相等，根据串联正比分压可知U1∶U2=R1∶R2=12Ω∶6Ω=2∶1
所以灯泡L1、L2两端的电压之比2：1，C符合题意；
D．排除故障后闭合开关S，电路总功率为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在串联电路中，部分用电器的分压若等于电源电压，可能是电压表处断路或其他位置短路；根据电压和电功率可以计算电阻；在串联电路中，分压比等于电阻比；利用电压和电阻，可以计算电功率。
7．【答案】B
【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．只闭合S1时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，电流表测电流，向左移动滑片，R3接入阻值减小，根据串联分压，电压表V2示数减小，则电压表V1示数增大，电流表A示数变大，A不符合题意；
B．只闭合S1时，向左移动滑片，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，根据串联分压，电压表V2示数变化量的绝对值与电压表V1示数的变化量相等，电压表V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为
R1不变，B符合题意；
C．只闭合S1时，向右移动滑片，R3接入阻值增大，电流减小，根据串联分压，R3两端电压增大，R2两端电压减小，R1两端电压减小，且它们两端电压之和为电源电压，则
则
C不符合题意；
D．闭合S1、S2时， R2被短路，R1、R3串联接入电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电流，移动滑片，在保证电路安全的情况下，当电压表V1为3V时，电路消耗最大功率，电流为
R3阻值为
电路消耗的最大功率为
D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在串联电路中，电阻变大，电流减小，变大的电阻分压变大；电压表变化量和电流表变化量的比值，是定值电阻；根据电压和电流的乘积，计算电功率的大小。
8．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】如图所示，只闭合开关S1、S3时，两电阻并联，A1测通过R1的电流，A2测干路电流，电流表A1与A2的示数之比为1︰3，则R1与R2的电流之比为I1∶I2=1∶2
根据欧姆定律及并联电路电流的规律，两电阻的大小关系为
A．若只闭合S1、S2，R1短路，电流表A1示数为0，A2测R2电流，电流表A1与A2的示数之比为0，A不符合题意；
B．若只闭合S1、S3，两电阻并联，根据并联电路电压的特点，R1与R2两端的电压之比为1︰1，B不符合题意；
C．若只闭合S2，R1与R2串联，根据串联电路电流规律，电流相同，由P=I2R可知，两电阻的电功率之比为2︰1，C不符合题意；
D．根据可知，电压一定时，并联时总电阻越小，功率越大，串联时总电阻越大，功率越小，因为R1∶R2=2∶1，电路最大电功率与最小电功率之比为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据开关的闭合情况判断电路的连接；并联电路中，电流比等于电阻的反比；串联电路中，分压比等于电阻比；利用电压和电阻计算电功率。
9．【答案】C,D
【知识点】电功计算公式的应用；电功率的计算
【解析】【解答】根据题意可知L1灯泡的规格为“8V 4W”，故
根据题意可知L2灯泡的规格为“10V 5W”，故
对于L1和L2由电路图可知它们是并联的，故电压相同，但是电阻不同，故电流不同。因为只闭合开关S1，灯泡L1正常发光，故电源电压为8V。所以L1灯泡正常发光，L2两端电压为8V，低于额定电压，故L2不能正常亮。由功率公式可知
所以 ，故L1灯泡更亮。整个电路一分钟消耗的电能为
综上可知AB不符合题意，CD符合题意。
故答案为：CD。
【分析】根据并联电路电压电流特点，结合公式及W=Pt，进行解答。
10．【答案】B,C
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【解答】A．根据W=Pt可知，高温挡的功率是1100W，但时间未知，无法判断消耗电能的多少，A不符合题意；
B．电暖气在高、低温挡，电路中的电流比为
B符合题意；
C．当电暖气在低温挡时，接入电路的总电阻为
C符合题意；
D．当电暖气在高温挡时，每小时消耗的电能为W高=P高t=1.1kW×1h=1.1kW·h
D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】用电器消耗电能的多少，和电功率有关，和时间有关；根据电功率和电压可以计算电流大小；根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻大小；根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能。
11．【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知，图乙中，左边的曲线为灯泡的I-U图象，则右边的曲线为R1的I-U图象； 滑片在a点时R1的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I-U图象知道，小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R1两端的电压为3V，则灯泡的额定功率P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W
A不符合题意；
B．只闭合S、S1，灯泡、滑动变阻器R1串联，由串联电路的特点知道，电源电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V
当滑片在最右端时，R1的阻值最大，电路中的电流最小，电路的功率最小，由图知道，最小电流是0.3A，电路的最小功率
B符合题意；
CD．由图知道，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙及知道，R1的滑片在a点时R1的电阻
由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流I最大′=0.6A
此时此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小，由知道，R1的最大功率是
由于电压表采用0~3V量程，当电压表的示数U2最大=3V时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R1两端的电压
电路中的最小电流
则R2接入电路中的最大阻值
CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
12．【答案】B,C,D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路的电流。
A．灯泡正常工作时的电功率为P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W
但此时灯泡两端的电压为4.5V， 超过了电压表量程，所以灯泡两端的实际电压低于额定电压，因此灯泡的最大功率小于1.35W，A不符合题意；
B．灯泡的电阻为
电压表量程为3V，所以灯泡两端的电压最大为3V，所以电路的最大电流为
电路的最小总电阻为
滑动变阻器的最小电阻为R最小=R总-RL=30Ω-15Ω=15Ω
滑动变阻器的阻值越大，通过电路的电流越小，并且根据分压原理可知，电压表示数越小，所以滑动变阻器可以达到最大最值30Ω，所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为15~30Ω，B符合题意；
C．当滑动变阻器连入电路的阻值最大为30Ω时，根据分压原理可知，电压表示数最小，电路总电阻为R总′=30Ω+15Ω=45Ω
电路电流为
此时电压表示数为
而电压表的最大示数位3V，所以电压表的示数变化范围为2V~3V，C符合题意；
D．根据公式P=UI可知，总电压一定，电流最大为0.2A，所以电路的最大总功率为
P最大=UI最大=6V×0.2A=1.2W
D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】根据电压和电流的乘积计算电功率；利用电压和电流的比值， 计算电阻；根据串联电路电阻规律，计算部分电阻；根据电流和电阻的乘积计算电压；根据灯泡的额定电压、电流、电表的量程，计算最值。
13．【答案】0.3；27；5~20
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算；电功与热量的综合计算
【解析】【解答】灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡正常工作时的电流
当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器的电压
此时通电1min滑动变阻器产生的热量
当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，所以电路中电流不能超过0.3A，则此时滑动变阻器的阻值
电压表测量滑动变阻器的电压，电压表量程为0~3V，则U滑最大=3V，此时灯泡的电压为1.5V，灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡阻值
此时电路中电流
则此时滑动变阻器的阻值
所以滑动变阻器的阻值范围为5~20Ω。
【分析】根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式、电功率公式P＝UI及热量公式Q=UIt进行解答。
14．【答案】4；4；1
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；焦耳定律的应用
【解析】【解答】闭合开关S、S1时，灯泡L和电流表被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源两端的电压，由电压表示数为6V可知，电源的电压U=6V，由焦耳定律的推导公式可得，R的阻值
闭合开关S、断开开关S1时，定值电阻R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由P=UI可得，电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由可得，电源的电压U=UL+IR
即
解得：UL=2V或UL=4V，当UL=2V时，电路中的电流
大于0.6A，即大于电流表所选的量程，故不符合题意。
当UL=4V时，电路中的电流
小于0.5A，即在电流表的量程范围之内，符合题意，则电阻R的实际功率PR=I2R= (0.5A)2×4Ω=1W
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI、热量公式进行解答。
15．【答案】4400；大；2000
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】由电能表参数可知，允许通过的最大电流是20A，则同时工作用电器的最大总功率为P大=UI大=220V×20A＝4400W
电能表是测量电路中某段时间内用电器消耗电能的仪器，单位时间内转盘转的越快，说明用电器消耗电能越快，则电路总功率越大。
电热水器消耗的电能
电热水器电功率
【分析】根据P=UI，结合电能表参数，求出最大功率；单位时间内转盘转的越快，说明用电器消耗电能越快，则电路总功率越大；根据，求出功率。
16．【答案】8；6
【知识点】串联电路的电压规律；电功率的计算
【解析】【解答】两个灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测灯泡L1两端的电压，灯泡L1的额定电流为
灯泡L2的额定电流为
因此电路中允许通过的最大电流为0.5A，由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，灯泡L1两端的电压为6V，即电压表V2的示数为6V，灯泡L2两端的电压为2V，串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和，因此电路中允许接入的最大电源电压为U=6V+2V=8V
【分析】根据用电器的电功率和电压，计算电流，结合串联电路电流相等判断电路中的电流和电压，根据串联电路电压规律计算总电压。
17．【答案】；；
【知识点】电功率的计算；焦耳定律
【解析】【解答】灯泡L标有“6V 6W”字样，说明灯泡正常工作时电压为6V，功率为6W。根据功率公式可知此灯泡正常工作时电阻为
根据灯泡的规格以及公式，可知灯泡L正常发光时电流为
设闭合开关后电流表示数为I2，由于闭合开关S2后，前后两次电流表的示数之比为2：3，即
所以，因此此时通过R电阻的电流为
此时电阻两端的电压仍未6V，故此时电阻R的阻值为
电阻R产生的热量根据焦耳定律
【分析】根据，求出灯泡电阻；根据，求出定值电阻阻值；根据，求出热量。
18．【答案】不变；不变；变小
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】闭合开关后，灯泡与滑动变阻器并联，电压表测电源电压，所以移动滑动变阻器的滑片P位置，电源电压不变，电压表示数不变。
闭合开关后，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A2测干路中电流，与电流表A1测滑动变阻器的电流，所以电流表A2与电流表A1的示数差为灯泡的电流。由于并联电路互不影响，所以移动滑动变阻器的滑片P位置，灯泡的电流不变，所以电流表A2与电流表A1的示数差不变。
将滑动变阻器的滑片P从中点向右移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，干路中的电流变小，由P=UI得电路的总功率变小。
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
19．【答案】1.5；6；2.25
【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】图乙是电流表示数与滑动变阻器R2接入阻值关系的图像。根据图像可知：小灯泡正常发光时，R2两端的电压为
由图乙和电路图可知，灯泡正常发光时电阻R2接入电路的电阻为 ，滑动变阻器的总电阻为 ，保持滑片位置不动，断开S1、闭合S2，此时R2接入电路的电阻变为 ，再结合丙图，可知此时电源电压为
电源总电压为6V，结合中电阻R2两端电压1.5V，故灯泡正常发光时电压为4.5V，电流为0.5A，功率为
【分析】根据串并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
20．【答案】甲；电阻；4
【知识点】焦耳定律；焦耳定律的应用
【解析】【解答】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
【分析】当电流和时间相同时，电阻越大， 产生的热量越多；电流和时间相同时，电流产生热量和电阻有关；根据电流、电阻和时间，可以计算电流产生热量的多少。
21．【答案】断开；3；0.45
【知识点】并联电路的电流规律；电阻的串联；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，当闭合S2、S3，断开S1时，R1、R2分别在两条支路上，R1、R2并联。
R1、R2并联时，电流表测干路中的电流，则干路中的电流I=0.45A，设电源电压为U，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得
代入数据得……①
当断开S2、S3，闭合S1时，R1、R2串联，电流表测串联电路中的电流，即I串=0.1A。由串联电路电流处处相等和串联电路中的电阻关系可得U=I串×(R1+R2)=0.1A×(10Ω+R2)……②
由①②解得U=3V，R2=20Ω
R1、R2并联时，R2消耗的功率
【分析】各用电器并列连接时，是并联电路；根据电压和电阻的比值， 计算电流，结合并联电路电流规律计算未知电压和电阻；利用电压和电阻可以计算电功率的大小。
22．【答案】
【知识点】实物的电路连接；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】分析实物图可知，电流从电源正极流出，不能依次流入3个灯泡，其中L2和电流表被短路，则应让电流分别进入3个灯泡；故应将L2所在的支路也并联在L1两端，由于电流表在L2支路上，所以，可以将电流表与L1相连的导线改接在L1的右端，此时能满足规格相同的3个灯泡同时发光且亮度相同。如图所示： ；
根据实物图画出电路图如图所示： 。
【分析】3个灯泡同时发光且亮度相同．由于3个灯泡规格相同的，则通过3个灯泡的电流应相等，所以，3个灯泡可以串联也可以并联；沿电流方向分析电路，电流经过开关后，应依次进入或分别进入3个灯泡．这样灯泡才发光且亮度相同．
23．【答案】解：如图所示：
【知识点】实物的电路连接；电功率的测量
【解析】【解答】小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，故电流表电压表选择小量程，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，滑动变阻器接时一上一下，与小灯泡串联。
【分析】变阻器按一上一下连入电路中与灯串联；根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联，因电阻约为10Ω，由欧姆定律求出灯的额定电流确定电流表选用小量程与灯串联。
24．【答案】解：如图所示：
【知识点】电路故障的判断；电功率的测量
【解析】【解答】分析实物图可知，滑动变阻器的接线柱都接在下面了，应该是一上一下，将左下接线柱改接在左上接线柱；如图所示：
从电源正极开始，依次连接电流表、灯泡L、滑动变阻器、开关S，然后回到负极，将电压表并联在灯泡两端，如图：
【分析】滑动变阻器的连接方式：一上一下；由实物图可知，灯泡、滑动变阻器、电流表、开关串联，电压表测量灯泡两端电压．
25．【答案】在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，串联在电路中，通过导体的电流相等、通电时间相等，根据Q=I2Rt，连接处产生的热量较多，电能转化为热的功率较大，连接处导线老化更快，甚至引起火灾。
【知识点】影响电阻大小的因素；焦耳定律
【解析】【分析】导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
26．【答案】（1）解： 根据P=UI可知小灯泡的额定电流
答：小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）解：三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压U=UL=6V
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0=I-IL=1.5A-0.5A=1A
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值
答：电阻R0的阻值为6Ω
（3）解：闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据可知电路的总功率最小；滑动变阻器R接入电路的阻值为0N时，总电阻最小，电源电压不变，根据可知电路的总功率最大。电路总功率的最小值
电路总功率的最大值
答：电路总功率的最小值和最大值分别为1.4W、6W。
【知识点】并联电路的电流规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用并联电路电流规律，计算支路电流，根据电压和电流的比值， 计算电阻；
（3）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小。
27．【答案】（1）解：由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，此时电路中的总电阻较大（比并联的总电阻大），根据
可知，电热水壶的总功率小，处于保温挡，R1的电阻为
答：发热电阻的阻值为484Ω；
（2）解：由可得，加热过程中煮茶器消耗的电能为
答：加热过程中煮茶器消耗的电能为
（3）解：由可得，吸收热量为
由可求得煮茶器中水的质量为
答：煮茶器中水的质量为1.5kg
【知识点】热量的计算；电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电压和电功率，可以计算用电器的电阻；
（2）根据电功率和时间的乘积，计算消耗的电能；
（3）利用电能和效率的乘积计算吸热多少；根据热量和物体的比热容、温度差，计算物体的质量。
28．【答案】（1）
（2）小灯泡处短路
（3）B；0.625
（4）；
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）滑变器若选择，与灯泡串联接入电路中，电源电压 ，灯泡电阻约为10Ω，变阻器阻值最大，即时，根据串联分压，此时灯泡和变阻器两端电压均为3V，变阻器阻值无法再增大，则灯泡两端电压最低为3V，无法达到2.5V的额定电压，即R1的最大阻值偏小，无法完成实验，故实验中应选择最大阻值较大的。
（2）分析电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测灯泡两端电压。电流表有示数则电路为通路，电压表无示数则说明灯泡可能被短路。
（3）小灯泡的额定电压为2.5V，想要达到额定电压，需使灯泡两端电压增大，根据串联电路电压规律，需减小变阻器两端电压，根据串联分压的规律可知，需减小变阻器的阻值，由图可知，滑片P应向B端移动。
由图可知，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，通过小灯泡电流为0.25A，小灯泡的额定功率
（4）分析丙图中的测量方法：由于没有电压表，需要用和电流表代替电压表，使灯泡两端电压为额定电压时，测出电流即可求出额定功率。图中灯泡和并联，要使灯泡两端电压为，则两端电压也为，则电流表示数为
再通过开关改变电流表测量对象，测出干路电流 ，得出通过小灯泡的电流
则小灯泡的额定功率为
【分析】（1）根据串联分压特点，结合欧姆定律及灯泡的额定电压，选择恰当的滑动变阻器；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答；
（4）根据串联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
29．【答案】（1）；1.5；左；0.4；左；反比
（2）R2；保持R2滑片位置不变；1.75
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）①探究电流与电阻关系时，需要测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，因此电压表要并联在定值电阻两端，并且滑动变阻器和定值电阻串联，用来调节定值电阻两端电压，如下图所示：
②在此实验中，滑动变阻器和定值电阻是串联关系，研究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器两端电压也不变，由串联电路分分压原理 可知，当定值电阻换用最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值也达到最大值20Ω，则有
由题意知，电源是两节干电池，故电源电压是3V ，当定值电阻为20Ω，滑动变阻器接入最大电阻20Ω，此时滑动变阻器两端电压为1.5V，即滑动变阻器最多可分配1.5V的电压，因此定值电阻两端电压不能小于1.5V。
③为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要置于最大阻值处，因此滑片要移到最左端。
由图乙可知，电流表选择了小量程，故示数为0.4A。
④根据串联电路的分压原理可知，电阻变大时，分配的电压也变大，因此用10Ω电阻替换5Ω电阻后，定值电阻两端电压变大，而探究电流与电阻关系时，要保持定值电阻两端电压不变，因此滑片要向左移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分配的电压变大，定值电阻两端电压就会变小为原来的大小。
经过多次实验，分析实验数据得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2） ①②③为了完成实验，可将最大阻值已知的R1滑动变阻器作为定值电阻使用，用R2滑动变阻器调节小灯泡中通过的电流，因此R2应该和小灯泡串联，R1和小灯泡并联，如下图所示：
先将R1、R2的滑片移至最右端，即都处于最大阻值处，起到保护电路的作用。闭合开关S、S1，断开开关S2，再将R2的滑片移至最左端，此时电路中R1和 R2串联，且R2接入电路的阻值为0，R1接入电路的阻值为最大阻值20Ω，电流表的示数为0.3A，则电源电压U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
将R2的滑片移至最右端。断开开关S1，闭合开关S、S2，此时R2和小灯泡串联，向左移动R2的滑片到某一位置，直至电流表的示数为0.5A，此时小灯泡正常发光。
④⑤保持R2滑片位置不变，断开开关S2，闭合开关S、S1，此时电路为R1和R2的串联电路，电流为0.24A，则电路中的总电阻
已知R1接入最大阻值20Ω，所以R2接入电路的阻值R2=R总-R1=25Ω-20Ω=5Ω
由题意可知，此时R2接入电路的电阻和③中接入阻值相同，所以当电路中电流为0.5A时，R2两端的电压U2=I额R2=0.5A×5Ω=2.5V
所以小灯泡的额定电压U额=U-U2=6V-2.5V=3.5V
故小灯泡的额定功率P额=U额I额=3.5V×0.5A=1.75W
【分析】（1）实验要求滑动变阻器、定值电阻、电流表组成串联电路，电压表并联在定值电阻两端； 根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，想要控制定值电阻两端电压不变，定值电阻变大时，需要增大滑动变阻器的阻值；电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
（2）根据并联电路电压电流特点，结合欧姆定律公式及电功率公式P＝UI进行解答。
30．【答案】（1）电流越大
（2）C
（3）；电路中电流太小（或者电阻太大或者电压太低）；将100Ω的电阻丝换为阻值更小的电阻丝（或增大电源电压）
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）由图甲可知，两容器内的电阻大小相等，右侧两根电阻丝并联，然后与左侧的电阻丝串联，根据串联电路和并联电路特点可知，左侧容器内的电阻丝的电流大于右侧容器内电阻丝的电流，在通电时间相同的情况下，左侧U型管内液体的高度差大于右侧，说明左侧电阻丝产生的热量多，所以可以得出：在通电时间和电阻相同时，电流越大，电阻产生的热量越多。
（2）要探究电流产生的热量与电阻大小有关，要控制电流和通电时间相同。
A．正常工作时，“36V 54W”的灯泡的电流为
“12V 6W”的灯泡的电流为
电流不同，A不符合题意；
B．接线板上接入的用电器越多，总功率越大，在电压不变时，根据欧姆定律可知，电流越大，没有控制电流相同，B不符合题意；
C．电熨斗工作时，内部的电热丝和与之相连的导线串联，电流和工作时间相同，由于电热丝的电阻远大于导线电阻，电热丝产生的热量远大于导线产生的热量，说明电流产生的热量与电阻大小有关，C符合题意。
故答案为：C。
（3）要探究电流产生的热量与电阻大小有关，在电阻不同时，要控制电流和通电时间相同，应该把电源、开关和两段电阻丝串联起来，如图所示
较长时间后两个U形管的高度差均不明显，可能是电路的电流太小，导致电阻丝产生的热量较少，根据欧姆定律，可以把其中较大的100Ω的电阻换成一个阻值较小的电阻丝（不能为5Ω），也可以增大电源电压。
【分析】（1）当电阻和时间相同时，可以探究电流产生的热量和电流大小的关系；
（2）当电流和时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（3）探究电流产生热量和电阻关系，使电阻串联；若电阻过大而电路中电流较小，产生热量不明显，可以增大电路中的电压，或适当减小电阻。
31．【答案】（1）
（2）定值电阻R断路
（3）5
（4）25
（5）2；1.5；0.15
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的计算
【解析】【解答】（1）“探究电流与电压关系”，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量电阻丝的电压，电流表测量电路电流。滑片P向右端滑动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器滑片P向右端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器右下端应接入电路中，如图所示
（2）由图得，电源由2节干电池串联组成，电源电压为3V，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V，移动滑片P，两电表示数均无变化，说明电路中没有电流，可能存在断路，电压表与电源相连接，故故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
（3）由图得，定值电阻R的图像是一条过原点的直线，当定值电阻的电压为0.5V时，电流为0.1A，由欧姆定律得，定值电阻的阻值为
（4）当电路中电流最小为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得，滑动变阻器接入电路中的最大电阻为
故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25。
（5）由图得，闭合开关，将拨到触点2，灯泡、电阻R、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，此时灯泡正常发光。
再将开关拨到另外一个触点，保持滑片的位置不动，灯泡、电阻R、滑动变阻器串联，电压表测量灯泡与电阻R的总电压，读出电压表的示数为2V，电阻R的电压为
电路中的电流
灯泡额定功率为
【分析】（1）探究电流和电压规律时，滑动变阻器一上一下串联在电路中，滑片远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）在串联电路中电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（3）根据电压和对应电流的比值， 计算电阻；
（4）根据串联电路分压规律，计算滑动变阻器的电压，利用电压和电流的比值， 计算滑动变阻器的电阻；
（5）利用电压表和定值电阻测量电功率时，先用电压表测量灯泡分压，再测量总电压，利用串联电路电压规律计算定值电阻的分压，结合电压和电阻的比值， 计算电流，利用电压和电流的乘积，计算电功率。
32．【答案】（1）
（2）小灯泡短路
（3）0.7；右
（4）增大；实际功率
（5）
【知识点】电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）灯泡的额定电压是，故电压表选用小量程与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联，即小灯泡短路。
（3）电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，电流表示数为，根据可知，小灯泡的额定功率为
接下来若想测量灯泡在电压下的电功率，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器两端电压，增大小灯泡两端电压，要使滑动变阻器两端电压减小需减小滑动变阻器的电阻，故滑片应向右移动。
（4）由表中数据可知，第1、2、3的电功率分别为、、，可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而增大；小灯泡的亮度由实际功率决定。
（5）①检查电路无误后，闭合开关、，断开，调节滑动变阻器的滑片直至电流表示数为时，小灯泡正常发光，此时与灯泡并联。②闭合、，断开，灯与电阻仍然并联，此时电流表测干路电流，电流表的示数为，因保持滑片位置不变，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律可得，灯泡正常发光时的电流
③灯的额定功率
【分析】（1）连接电压表时，和所测量的位置并联，接线柱正入负出；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率；减小滑动变阻器的电阻，分压减小，其它位置分压变大；
（4）灯泡的实际电功率随电压增大而增大；灯泡的亮度由实际电功率决定；
（5）只利用电流表，结合定值电阻测量灯泡的电功率，首先利用电流表测量定值电阻的电流，表示灯泡的电压，再利用电流表测量干路电流，利用并联电路电流规律计算灯泡的电流， 根据电压和电流的乘积，计算电功率。
1 / 1
