第十八章 电功率 复习题 2022-2023学年人教版物理九年级（四川地区）（含答案）

第十八章 电功率 复习题
一、单选题
1．下列电学仪器中，能够直接测量电能的是（　　）
A．验电器 B．电压表 C．电能表 D．电流表
2．如图所示的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．该表是测量电功率的仪表
B．该表允许通过的最大电流为10A
C．图中电能表的示数为1242.8J
D．电路中的总功率越大，电能表的表盘转得越快
3．如图所示是分别通过甲、乙两段导体的电流和其两端电压的图线，分别将甲、乙两导体串联和并联后接在同一电路中，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙串联时，甲、乙消耗的电功率相同
B．甲、乙并联时，甲、乙消耗的电功率相同
C．甲、乙串联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
D．甲、乙并联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
4．标有“220V440W”的电热器，当通过它的电流为1.8A时，它的实际功率（ ）
A．小于额定功率 B．等于额定功率
C．大于额定功率 D．无法判断
5．在如图甲所示的电路图中，R1的阻值是40Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻的关系图像如图乙所示。则R2消耗的最大功率是（　　）
A．0.9W B．0.45W C．1.8W D．0.225W
6．如图所示是同学们做电学实验时使用的电路，对此电路提出以下说法中错误的是（　　）
A．采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要在M、N间接入定值电阻
B．在M、N间接入小灯泡，可以探究小灯泡的电阻与温度的关系，实验时可通过改变灯丝的亮度改变灯丝的温度
C．在M、N间接入不同规格的小灯泡，可以探究电功率跟电压的关系
D．在M、N间接入定值电阻，可测出其电功率，且可调节滑片后，求功率平均值减小误差
7．下列用电器中，利用电流的热效应来工作的是（　　）
A．洗衣机 B．电风扇 C．电视机 D．电水壶
8．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．、
9．如图所示，甲、乙、丙、丁四个相同容器里装有质量和初温相同的水，每个容器放入同种材料绕成的导电线圈，其电阻R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1，若同时通电，经过一段时间后这四个容器中的水温从高到低的顺序是（　　）。
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．丙、丁、乙、甲 D．甲、乙、丁、丙
二、多选题
10．如图甲所示，电源电压恒定不变，R1是定值电阻，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω，闭合开关，滑动变阻器的I﹣R图像如图乙所示。以下结论正确的是（　　）
A．滑片P滑至中点和最右端时，滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9∶8
B．滑片P滑至中点和最右端时，滑动变阻器R2消耗的电功率之比为9∶4
C．定值电阻R1的电阻值是10Ω，电源电压是6V
D．滑片P滑至最右端时，整个电路消耗的电功率最大
11．如图所示，某品牌电热烘鞋器的工作原理示意图。供电电压6V保持不变，R1、R2是阻值分别为3Ω、6Ω的加热电阻，通过旋转扇形开关S，连接a、b、c、d、e不同触点，实现高、中、低三个挡位的转换。下列说法中正确的是（　　）
A．当开关S连接触点b、c时，烘鞋器处于高温挡
B．当开关S连接触点c、d时，烘鞋器处于高温挡
C．高、中、低三个挡位时电流表的示数之比为3:2:1
D．烘鞋器处于高温挡工作1min产生的热量是360J
三、填空题
12．小刚家4月底电能表读数为82l.6kW·h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了______kW·h的电能。小刚发现半小时内该电能表的表盘转1250转，则他家半小时内消耗的电能为______kW·h。
13．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为_______V。当滑片在a点时，通电10s，消耗的电能为_______J。
14．如图所示，当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比U甲∶U乙＝4∶3，则R1∶R2＝_____；当S断开，甲、乙两表为电流表时，此时R1和R2消耗的功率之比P1∶P2＝_____。
15．如图甲，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为电阻箱，电流表的量程为0~0.6A，闭合开关S，调节电阻箱R2的阻值，得到多组数据，绘制了如图乙所示的电阻箱R2消耗的电功率P2与其电阻大小变化关系的部分图像，由图像可得电源电压为_____V；当电阻箱R2消耗的电功率为_____W时，定值电阻R1消耗的电功率最大。
16．把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是___A，两灯消耗的实际总功率为______W．
17．如图是探究通电时间相同时，电流通过导体产生的热量与 _____关系的实验装置，若电路中通过R1的电流为1A，工作2min，则电流通过电阻R1产生的热量为 _____J。
18．一台电动机，额定电压为100V，电阻为2Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机正常工作10min产生的电热为______J，若只考虑电流热效应引起的能量损失，该电动机的效率为______。
四、实验题
19．小华同学在测定“额定电压为2.5V的小灯泡的电功率”实验中，电源电压保持不变。
（1）实验中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接______；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表示数如图乙所示，若想要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片P向 ______（填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 ______V，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 ______W；
（3）实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过他的电流也随之增大，灯泡的亮度也变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的 ______；
（4）小组同学设计了下面A、B、C三种电路图，测量另一个小灯泡的额定功率（额定电压已知）其中R0是一个阻值已知的定值电阻，S为单刀双掷开关（S可以连接“a”或“b”），则以下 ______（选填字母）测量方案不可行。
A． B． C．
20．如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验电路，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，图甲中导线a端应与电压表上标有数字“_______”（选填“3”或“15”）的接线柱相连；
（2）闭合开关前，应将滑片P置于_______端（选填“A”或“B”）；
（3）闭合开关，通过移动滑动变阻器的滑片P来测量发光不同的情况下小灯泡的电功率，某时刻电压表的示数如图乙所示为______V；
（4）根据实验数据画出I﹣U图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率_____W；
（5）某科技小组设计了如图所示的实验电路图，同样测出了小灯泡的电功率。其中，电源电压恒为U0，R为电阻箱，电流表示数为I。则该科技小组测量小灯泡电功率的实验原理为P=_____（用U0、I、R表示）。
21．如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。甲、乙两装置使用的是同一电源（电压不变）。
（1）实验中通过比较U形管中______来比较电阻丝产生热量的多少，这种研究方法叫______；
（2）甲装置是探究电流产生的热量与______的关系，乙装置是探究电流产生的热量与______的关系；
（3）通电一段时间后，甲装置中______（选填“左”或“右”）侧容器中U形管中液面高度差较大，为了使甲实验中两侧U形管液面高度差更明显，可将空气盒外电阻更换为______（选填“大于”或“小于”）5Ω的电阻。
22．如图所示，小蕾同学所在小组在研究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”时采用了如图的实验装置，其中、、、四个相同的容器内密闭着等量空气，将1、2和3、4导线分别接到电源两端。
（1）实验中通过观察形管中液面高度来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验方法叫___________；
（2）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与_______的关系，通电一段时间，_______（选填“”或“”）容器中电流产生的热量较多；
（3）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与___________的关系，通电一段时间，容器中电流产生的热量多，则可以得出的实验结论是___________；
（4）小吴小组的同学设计了如图丙所示的实验装置，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为、的电阻丝，瓶中插入温度计、；
①利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过___________，判断电阻丝产生热量的多少；
②在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值_____时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计比温度计温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是______。
五、计算题
23．如图所示，电源电压恒为 4.5V，灯泡 L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器 R2 上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻 R1 阻值为 10Ω，电流表量程为 0—3A，电压表量程为 0—3V，不计温度对灯丝电阻的影响．求：
（1）灯泡正常工作时电阻为多大；
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，电路最小总功率为多大；
（3）当开关 S、S3 闭合，S1、S2 断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器 R2 的取值范围
24．某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。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)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流；
(3) R2的阻值。
25．如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0~3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：
（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能
（2）电源电压是多少伏
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少
26．小亮家新买了一辆汽车，车上的座椅垫具有电加热功能，如图甲所示。通过观察和研究，他了解到该座椅垫有“高温”、“低温”和“关”三个挡位，“高温”挡功率为36W，“低温”挡功率为20W。该座椅垫加热部分的电路简图如图乙所示，电源电压为24V，S为挡位切换开关。R1和R2为电热丝。当座椅垫处于“高温”挡加热时，通过计算回答；
（1）通过座椅垫的电流是多少安？
（2）电热丝R1的阻值是多少欧？
（3）座椅垫工作5min产生的热量是少焦？
27．如图甲所示是小明家新购买的店热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示．待店热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响．求：
型号 SYL-520
额定电压 220V
频率 50Hz
额定功率 1210W
容量 IL
乙
（1）电热水壶正常工作的电阻；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（3）此时电路的实际电压．
28．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电阻和电源电压；
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，求滑动变阻器10s内消耗的电能；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。
参考答案：
1．C
【解析】A．验电器是检验物体是否带电的仪器，不能测量消耗电能的多少，故A错误；
B．电压表是测量电路两端电压大小的仪表，不能直接测量电能，故B错误；
C．电能表可以直接测量电路消耗的电能，故C正确；
D．电流表是测量电路中电流大小的仪表，不能直接测量电能，故D错误。
故选C。
2．D
【解析】A．由图中可知，该表是电能表，是测量电路消耗的电能多少的仪器，故A错误；
B．由表中信息可知，该表允许通过的最大电流为40A，故B错误；
C．因电能表的单位为kW h，故由图中可知，该电能表的示数为1242.8kW h，故C错误；
D．电路中的总功率越大，单位时间内电路消耗的电能越多，则电能表的表盘转动得越快，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】AC．由图像可知，通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，
由图像可知，当
时，I甲=0.4A，I乙=1.0A，根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为
比较可知R甲>R乙；甲、乙串联时，串联电路各处电流相等，由P=I2R可知甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率，故A错误，C正确；
BD．甲、乙并联时，并联电路各支路两端电压相等，由 可知甲消耗的电功率小于乙消耗的电功率，故BD错误。
故选C。
4．A
【解析】根据
可知电热器的额定电流为
当通过它的电流为1.8A时，实际电流小于额定电流，故它的实际功率小于额定功率，故A正确，BCD错误。
故选A。
5．A
【解析】由电路图可知，R1与R2串联；由图像乙可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=20Ω时，R2的电功率为：P2=0.8W，因串联电路中各处的电流相等，所以由P=I2R可得，电路中的电流为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由可得，电源的电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(40Ω+20Ω)=12V
由图像乙可知，滑动变阻器的阻值为40Ω时，R2消耗的电功率最大，此时电路中的电流为
则R2消耗的最大功率为
P2′=I′2R2′=(0.15A)2×40Ω=0.9W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
6．D
【解析】A．探究电流与电压的关系，要保持电阻一定，即M、N之间应接入定值电阻，滑动变阻器调节定值电阻两端的电压，图中器材满足要求，故A正确，A不符合题意；
B．灯丝的电阻随温度的改变而改变，在M、N之间应接入小灯泡，滑动变阻器调节灯泡两端的电压来改变灯泡的实际功率，灯丝的温度也随之改变，然后通过读取对应的电压表和电流表的示数，根据欧姆定律可计算灯泡在不同温度下的电阻，故B正确，B不符合题意；
C．探究电功率跟电压的关系，在M、N间接入不同规格的小灯泡，两灯泡串联时,通过两灯泡的电流相同，灯泡的电压越大，灯泡越亮，说明电功率越大，从而说明电功率与电压成正比，故C正确，C不符合题意；
D．定值电阻的功率随两端的电压的变化而变化，求平均值没有实际意义，故D错误，D符合题意。
故选D。
7．D
【解析】A．洗衣机工作时，主要是电能转化为机械能，利用的不是电流的热效应，故A不符合题意；
B．电风扇工作时，主要是电能转化为机械能，利用的不是电流的热效应，故B不符合题意；
C．电视机工作时，主要将电能转化为光能、声能和少部分内能，利用的不是电流的热效应，故C不符合题意；
D．电水壶工作时，电能转化为内能，利用的是电流的热效应工作的，故D符合题意。
故选D。
8．D
【解析】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＝
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
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
t并=
故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9．C
【解析】左图中，R1与R2串联，根据串联电路特点和焦耳定律Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多。因为
R2=1.5R1
所以
Q2>Q1
右图中，R3与R4并联，根据并联电路特点和焦耳定律公式的变形式可知，在电压和通电时间相同的情况下，电阻小的产生的热量多。因为
R1=R3，R2=R4，R2=1.5R1
则
R4>R3
所以
Q3>Q4
左图中，通过R2的电流是
所以
右图中，通过R4的电流是
所以
因为
R2=R4
且通电时间相同，所以电流大的产生的热量多。因为
I4>I2
所以
Q 4> Q 2
这样我们得出了这四个电阻产生的热量关系是
Q 3>Q 4>Q 2>Q 1
不考虑热量损失，最后根据可知，水温从高到底应该是丙、丁、乙、甲。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10．AC
【解析】ABC．滑动变阻器R2最大阻值是20Ω，当滑片P滑至中点时
由图像可知，电路中电流
R2消耗的电功率
由可得，电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P滑至最右端时
由图像可知，电路中电流
滑动变阻器R2消耗的电功率
则电源的电压
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得
，
滑片P滑至中点和最右端时，滑动变阻器R2消耗的电功率之比为
故AC正确，B错误；
D．滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电阻规律可知此时电路总电阻最大，由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，由可知整个电路消耗的电功率最小，故D错误。
故选AC。
11．BC
【解析】AB．由电路图可知，开关S接触a、b两个触点时，电路断路，电路的功率为0W；开关S接触b、c两个触点时，电路为R2的简单电路；开关S接触d、e两个触点时，电路为R1的简单电路；开关S接触c、d两个触点时，R1与R2并联；由题知，R1C．只有R2接入电路时（S接触b、c），为低温挡，此时电流表的示数
只有R1接入电路时（S接触d、e），为中温挡，此时电流表的示数
当R1与R2并联时（S接触c、d），为高温挡，由于并联电路中各支路互不影响，所以干路电流（即电流表的示数）
I=I1+I2=2A+1A=3A
所以高、中、低三个挡位时电流表的示数之比为
I:I1:I2=3A:2A:1A=3:2:1
故C正确；
D．烘鞋器处于高温挡工作1min产生的热量
Q=W=UIt=6V×3A×60s=1080J
故D错误。
故选BC。
12． 110 0.5
【解析】[1]电能表表盘上最后一位数字表示小数，图示计数为931.6kW·h，可知5月份他家消耗的电能为
W=931.6kW·h-82l.6kW·h=110kW·h
[2]由图可知，每消耗1kW·h，电能表的表盘转2500转，则半小时内消耗的电能为
13． 6 180
【解析】[1]由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以上方为电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，下方是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线；0.5A时，根据串联电路分压规律可知，电源电压为
U=5V+1V=6V
[2]由图可知，阻值
当滑片在a点时，变阻器电阻为0，通电10s，消耗的电能为
14． 1∶3 3∶1
【解析】[1]当S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，电压表乙测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两电阻两端的电压之比
因串联电路中各处的电流相等，所以，由知道，两电阻的阻值之比
[2]当S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲测通过R2支路的电流，乙测干路电流，因并联电路各支路两端的电压相等，所以，由知道，两支路的电流之比
由P＝UI知道，R1和R2消耗的功率之比
15． 12 3.6
【解析】[1]闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流。从图乙可知，当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时，其电功率为3.5W，根据
可知，此时电路中的电流
则电源电压
①
当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时，其电功率为3.2W，根据
可知，此时电路中的电流
则电源电压
②
联立①②可解得
[2]已知电流表量程为0～0.6A，故电路中的电流最大为0.6A，根据
可知，定值电阻R1消耗的电功率最大，由可知，此时电路中的总电阻
则电阻箱接入电路的最小电阻值
此时电阻箱R2消耗的电功率
16． 2.5 7.5
【解析】由P=UI可知，额定电压：
U1===6V，
U2===3V，
由I=可知，灯泡电阻：
R1===6Ω，
R2===1.5Ω，
两灯泡并联，所加最大电压：
U=U2=3V，
通过干路的电流：
I=I1+I2=+=+=2.5A，
两灯消耗的实际总功率：
P=UI=3V×2.5A=7.5W。
17． 电阻 600
【解析】[1]由电路图知道，两电阻丝串联，则通过它们的电流相同、通电时间也相同，而两电阻丝的阻值不同，所以，探究的是电流产生热量与电阻大小的关系。
[2]电流通过电阻R1产生的热量
Q＝I2R1t＝(1A)2×5Ω×2×60s＝600J
18． 3×104 90%
【解析】[1]电动机正常工作10min产生的电热为
Q=I2Rt=(5A)2×2Ω×10×60s=3×104J
[2]电动机消耗的电能
W=UIt=100V×5A×10×60s=3×105J
若只考虑电流热效应引起的能量损失，电动机输出的机械能
W机械=W-Q=3×105J-3×104J=2.7×105J
该电动机的效率为
19． 左 2.5 0.8 实际功率 B
【解析】（1）[1]在测量小灯泡的电功率的实验中，电压表应与小灯泡并联，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表应选量程；图甲中电压表接在了灯泡和滑动变阻器两端，测的是电源电压，只需把连接电压表和电流表的导线改接在电压表与灯泡之间即可，如图
（2）[2][3]由图乙可知，电压表的量程为，分度值为0.1V，电压表的示数为0.5V，则灯泡的电压小于额定电压，根据 可知，要增大灯泡两端的电压，应增大电路中的电流，减小电路中的电阻，即减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向左端移动，直到灯泡两端电压表的示数为2.5V为止，此时灯泡的电压为额定电压，灯泡正常发光。
[4]电流表的量程为，分度值为0.02A，灯泡的额定电流；灯泡的额定功率
（3）[5]当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过他的电流也随之增大，根据可知，小灯泡的实际功率变大，灯泡的亮度也变亮，这说明灯泡的亮度取决于它的实际功率。
（4）[6]A．开关S接通b时，灯泡、滑动变阻器、电阻R0串联，电压表测灯泡两端的电压，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，将开关S接到a，电压表测灯泡与R0两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据可求出灯的额定功率，A可行，故A不符合题意
B．无论S接到a或b，无法确定灯是否正常发光，B不可行，故B符合题意；
C．开关S接a时，R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；保持滑片位置不变，开关S接通b，电流表测灯泡与R0并联的总电流，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求出灯的额定电流，根据写出灯的额定功率的表达式，C可行，故C不符合题意。
故选B。
20． 3 B 1.5 0.625 （U0-IR）I
【解析】（1）[1]灯泡额定电压是2.5V，电压表应选择量程，因此连接电路时，图中导线a端应与电压表上标有数字“3”的接线柱相连。
（2）[2]为保护电路安全，滑动变阻器在闭合开关前应处于最大阻值处，所以应将滑片P置于B端。
（3）[3]电压表选择量程，由图乙所示图象可知，分度值为0.1V，指针在15格处，所以电压表的示数为1.5V。
（4）[4]由图丙所示图象可知，灯泡额定电压对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率为
（5）[5]根据欧姆定律可得，电阻箱两端的电压为
又根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压为
则再由可得，小灯泡电功率为
21． 高度差 转换法 电流 电阻 左 小于
【解析】（1）[1][2]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，应用转换法，可以通过液面高度差的变化来反映。
（2）[3]甲装置中，右侧容器中的电阻与外面的电阻并联后，再与左侧容器中的电阻串联，根据串联电路电流特点和并联电路电流特点可知两容器中电阻的电流不同，通过两容器中的电阻和通电时间相同，而通过两容器中电阻的电流不同，所以，甲装置可探究电流产生的热量与电流的关系。
[4]乙装置中，将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过他们的电流与通电时间相同，电阻不同，探究电流产生的热量与电阻的关系。
（3）[5][6]甲装置中左侧容器中的电流较大，由Q＝I2Rt知道，通电一段时间后，左侧容器中的电阻产生的热量较多，即左侧容器中U形管中液面高度差较大；为了使甲实验中两侧U形管液面高度差更明显，由Q＝I2Rt知道，需使通过两电阻的电流差别较大，通过右侧两电阻的电流之和等于通过左侧电阻的电流，所以需增大通过右侧容器外的电阻的电流，根据欧姆定律知道，需将空气盒外电阻更换为小于5Ω的电阻。
22． 转换法 电阻大小 b 电流大小 见解析 温度计示数的变化 = ＜
【解析】（1）[1]电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但放出热量的多少可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转化法。
（2）[2]如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量的多少跟电阻的关系。
[3]因为两个电阻串联在电路中，电流相同，b容器中的电阻大，根据Q=I2Rt可知，通过一段时间，b容器中电流产生的热量较多。故结论为：当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）[4]图乙装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即I右=I左，两个5Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右=I内+I外，所以，I左 I内，烧瓶内的电阻值都是5Ω，阻值相等，通电时间相等，电流不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电流的关系。
[5]通过一段时间，由图可知，c中液面的高度高，则c容器中电流产生的热量多，故结论为：在电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。
（4）①[6] 电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计的示数变化来反映电流产生热量的多少。
②[7]探究“不同物质的吸热能力”的实验，应在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，并使甲、乙两烧瓶中电阻丝的阻值相同，即R甲=R乙，则相同时间内两电阻丝上产生的热量相同。
[8]若温度计a比温度计b温度升高得快，由Q=cmΔt可知，甲的比热容小于乙的比热容。
23．（1）6Ω（2）3.375W（3）3Ω~12Ω
【解析】（1）
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，R1、R2并联，灯泡短路，则要使功率最小，滑动变阻器应滑至最大阻值15Ω处
（3）当开关 S、S3 闭合，S1、S2 断开时，灯泡L和R2串联，电压表测量滑动变阻器电压
则电路能承受最大电流为0.5A，对应电路电阻为
则R2最小为
电压表最大能承受电压为3V
则R2最大为
故R2范围为3Ω~12Ω
【点睛】抓住电表量程确定最大或最小电压电流值，不要忽视滑动变阻器及灯泡额定电流的影响．
24．(1)1.452×105J；(2)0.2A；(3) 110Ω
【解析】(1) 由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P1 =484 W ，加热时间t1 = 300s，故饮水机处于加热档阶段消耗的电能
W1=P1t1=484 W300s=1.452×105J
加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J。
(2)只闭合S时，R1接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P2 =44 W，流过R1的电流
I2===0.2A
流过R1的电流为0.2A。
(3)当开关S、S0闭合时，R1与R2并联，处于加热档，那R2的功率
P=P1-P2=484 W-44 W=440 W
由P=得R2的阻值
R2===110Ω
R2的阻值为110Ω。
答： (1) 饮水机处于加热挡阶段消耗的电能为1.452×105J；
(2)饮水机处于保温挡时，通过R1的电流为0.2 A；
(3) R2的阻值为110Ω。
25．（1）240J；（2）12V；（3）28.8W
【解析】解：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能
W=Pt=4W×60s=240J
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2，为
I1为
灯泡电阻
根据题意，电源电压为
①
②
解①②两式得U=12V。
（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R并联，通过R0的电流
在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，电流最大，功率最大。通过滑动变阻器最大电流
滑动变阻器最大功率
答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗电能240J；
（2）电源电压是12V；
（3）滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
26．（1）1.5A；（2）16；（3）J
【解析】解：（1）当座椅垫处于“高温”挡加热时，电路中只有R1工作，此时电路中的电流
I高===1.5A
（2）电热丝R1的阻值
R1===16
（3）座椅垫工作5min产生的热量
Q=W=UIt=
答：（1）通过座椅垫的电流是1.5A；
（2）电热丝R1的阻值是16；
（3）座椅垫工作5min产生的热量是J。
27．（1）40Ω；（2）4.2×104J；（3）200V．
【分析】（1）知道电热水壶的额定功率、额定电压，利用求电热水壶正常工作的电阻；
（2）知道水的体积，利用求水的质量，再利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水从25℃升高到35℃吸收的热量；
（3）3000r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求转盘转50r消耗的电能，再利用求电热水壶的实际功率，再利用求电热水壶两端的实际电压（忽略温度对电阻的影响）．
【解析】（1）由得电热水壶正常工作的电阻：；
（2）水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
由得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水从25℃升高到35℃吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）3000r/（kW h）表示每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，
则转盘转50r时，电水壶消耗的电能：
W＝kW h＝kW h，
电热水壶的实际功率：
，
由可得电热水壶两端的实际电压：
．
【点睛】本题为电功和热量的综合计算题，考查了密度公式、吸热公式、电功率公式的应用，涉及到电能表参数的理解，要求灵活应用相关公式．
28．（1）12Ω； 16V；（2）52J；（3）28.8W
【解析】解：（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯的电流为0.5A，由欧姆定律可得泡L正常发光时的电阻为
根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，电流表A测量电路电流；因灯泡正常发光，所以电路中的电流
由可得，定值电阻R2两端电压
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯泡与变阻器R1串联，根据图象可知：灯泡两端的电压为3V，通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡消耗的功率为1.2W，根据因串联电路中各处的电流相等，则电路中电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器10s内消耗的电能
（3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；通过R2的电流
由于滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，所以，当通过R1的最大电流，I1大＝1A时，干路电流
因电流表A的量程为0～3A，所以，干路电流最大为
则电路允许消耗的最大功率
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω，电源电压为16V；
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，滑动变阻器10s内消耗的电能为52J；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为28.8W。