第六章 电功率 期末复习题一-2022-2023学年教科版九年级上册物理（含答案）
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| 名称 | 第六章 电功率 期末复习题一-2022-2023学年教科版九年级上册物理（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 736.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-01-04 22:16:49 | ||
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文档简介
2022年教科版九年级第六章 电功率 期末复习一
一．选择题（共6小题）
1．两个工作原理相同的电暖器甲和乙，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，它们在正常工作的情况下，下列说法错误的是（ ）
A．电暖器甲工作一小时，消耗一度电能
B．电流通过电暖器甲做的功比通过电暖气乙做的功少
C．电暖器甲消耗电能比电暖器乙消耗电能慢
D．电暖器甲将电能转化成内能一定比乙慢
2．一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA h，它充满电后，大约存储的电能是（ ）
A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW h D．1.3×104J
3．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为（ ）
A．4：1 B．1：4 C．5：1 D．1：5
4．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，则下列判断正确的是（ ）
A．R2的电功率一直变大
B．电源电压为6V
C．乙中C点是滑片位于中点时的状态
D．如图电路的最大总功率为4.8W
5．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0～3V”量程，电流表选择“0～0.6A”量程，电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的变化范围是0.3A～0.6A
B．滑动变阻器的阻值变化范围是5Ω～20Ω
C．电压表的变化范围是2V～3V
D．该电路的最大总功率是2.7W
6．如图是教材上探究电流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。下列分析正确的是（ ）
A．甲图可得出在电流一定时，电阻越大电流产生的热量越多
B．甲图实验通电一段时间后，右侧U形管中液体吸收的热量更多
C．甲图实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系
D．甲乙实验中电阻丝产生的热量是通过做功的方式实现的
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为40Ω
D．电阻R1的功率变化范围为0.8W～16.2W
（多选）8．在如图所示的电路中，电源电压恒为4V，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“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若要求通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不超过量程，则在移动滑片P时，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为0.6A
B．电路消耗的最大总功率为1.2W
C．小灯泡消耗的最小功率为0.2W
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为3Ω
（多选）9．图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W，热水时功率为3300W。则（ ）
A．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联
B．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
C．温水挡正常工作时的电流是15A
D．R1的阻值为22Ω
三．填空题（共6小题）
10．如图所示是电热“暖手宝”，它利用三节新干电池串联供电，发热时间长，深受广大用户喜爱。“暖手宝”工作时电压为 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，则它的发热电阻阻值为 Ω；1min“暖手宝”输出的电能为 J。
11．如图所示的电路中，电源电压不变。当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S断开时，电流表的示数改变了0.5A。R1与R2的阻值之比为 ，相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比为 ，家庭电路中能直接测电能的仪表是 。
12．如图所示的电能表，在某段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是1.5kW h，等于 J，此电能表的转盘在这段时间的转数是 转。
13．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙＝ ；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，R1和R2消耗的电功率之比PR1：PR2＝ 。
14．两个小灯泡分别标有“3V 3W”和“4V 2W”字样。将两个小灯泡串联在电路中，让其中的一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则电路中所允认为最大电流是 A，所允许加的电源最大电压是 V。（灯丝电阻不变）
15．一台直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，通过电动机的电流为0.4A；把它接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，通过电动机的电流是1.0A。则电动机的线圈电阻是 Ω；额定功率是 W；正常工作1min，线圈产生的热量是 J。
四．实验探究题（共1小题）
16．下面是小明测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验。电源电压恒为6V，滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样。
（1）如图甲所示的电路，有一根导线连接不妥。请在不妥的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表示数为0.4A，电压表的指针不发生偏转，则电路出现的故障可能是 。
（2）排除故障后，闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（3）小明找来一个额定电压为2V的小灯泡，换下2.5V小灯泡接入图甲所示的电路后，闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，解决这一问题的办法是 。
A.降低电源电压
B.增大电压表量程
C.减小滑动变阻器的阻值
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“3V 0.6W”字样，请完成下面的实验步骤。
①只闭合开关S2调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ Ω。
五．计算题（共2小题）
17．某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，求：
（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能。
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值。
（3）R2的阻值。
18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。（灯丝的电阻不随温度变化）
（1）小灯泡L的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
2022年教科版九年级第六章 电功率 期末复习一
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．两个工作原理相同的电暖器甲和乙，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，它们在正常工作的情况下，下列说法错误的是（ ）
A．电暖器甲工作一小时，消耗一度电能
B．电流通过电暖器甲做的功比通过电暖气乙做的功少
C．电暖器甲消耗电能比电暖器乙消耗电能慢
D．电暖器甲将电能转化成内能一定比乙慢
【分析】（1）用W＝Pt计算和分析电能；
（2）电功率表示电流做功的快慢。
【解答】解：A、在正常工作的情况下，电暖器甲工作一小时，消耗电能为：W＝Pt＝1kW×1h＝1kW h＝1度，故A正确；
B、电流通过电暖器做的功的多少，与电功率和工作时间有关，但未说明工作时间，故电流通过电暖器甲做的功不一定比通过电暖气乙做的功少，故B错误；
CD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，甲的额定电功率小于乙的额定功率，在正常工作的情况下，电暖器甲消耗电能比乙慢，甲将电能转化成内能比乙慢，故CD正确。
故选：B。
2．一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA h，它充满电后，大约存储的电能是（ ）
A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW h D．1.3×104J
【分析】知道电池的容量，根据I求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。
【解答】解：由I得，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝1000×10﹣3A×3600s＝3600C，
储存的电能：W＝UIt＝UQ＝3.7V×3600C＝1.332×104J，故D正确，ABC错误。
故选：D。
3．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为（ ）
A．4：1 B．1：4 C．5：1 D．1：5
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流。两电流表的指针偏转角度相同，根据大量程示数是小量程示数的5倍得出两电流表示数之间的关系，根据并联电路的电流特点求出两灯泡的电流之比，根据并联电路的电压特点和W＝UIt求出两灯泡消耗的电能之比。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流。
因两电流表的指针偏转角度相同，
所以，大量程示数是小量程示数的5倍，即：IA1＝5IA2，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过两灯泡的电流之比：
，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由W＝UIt可得，灯L1和L2的所消耗的电能之比为：
。
故选：A。
4．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，则下列判断正确的是（ ）
A．R2的电功率一直变大
B．电源电压为6V
C．乙中C点是滑片位于中点时的状态
D．如图电路的最大总功率为4.8W
【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，根据欧姆定律表示出电源的电压，
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，电压表的示数最大，根据图像读出电表的示数，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的电压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求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；由P＝UI计算电路的最大功率；
（2）由串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析R2电功率的变化情况；
（3）计算P在中点时电路中电流，由图像可知D点是不是滑片位于中点时的状态。
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
BD、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，由图乙可知I1＝0.6A，
由I可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.6A×R1，
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，
由图乙可知，I2＝0.2A，U2＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R220Ω；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+4V，
因为电源的电压不变，所以：0.6A×R1＝0.2A×R1+4V，
解得：R1＝10Ω，
所以电源的电压：U＝0.6A×R1＝0.6A×10Ω＝6V，故B正确；
电路中的最大电流为0.6A，根据P＝UI可知电路的最大总功率P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误；
A、由串联电路和欧姆定律电路中电流为：I，
由P＝I2R可得R2电功率：P2＝（）2R2，
因为R2＞R1，所以当R2＝R1＝10Ω时P2有最大值，故R2电功率先变大后变小，故A错误；
C、当滑片位于中点时，变阻器接入阻值为R2，
此时电路中电流：I′0.3A，
由图像知，D点时电路中电流为0.3A，所以D点是滑片位于中点时的状态，故C错误。
故选：B。
5．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0～3V”量程，电流表选择“0～0.6A”量程，电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的变化范围是0.3A～0.6A
B．滑动变阻器的阻值变化范围是5Ω～20Ω
C．电压表的变化范围是2V～3V
D．该电路的最大总功率是2.7W
【分析】由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据电压表的量程判断R1两端的最大电压，根据欧姆定律计算通过R1的电流，比较电流表的量程，滑动变阻器允许的最大电流，根据串联电路中电流处处相等，为了不超过电压表的量程，判断电路中的最大电流；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器R2连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据欧姆定律计算最小电流；据此判断电流表的量程；
（2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合（1）中电流表的量程和欧姆定律计算滑动变阻器的范围；
（3）根据欧姆定律结合（1）中电流表的量程计算R1两端电压（即电压表）的量程；
（4）电源电压不变，根据P＝UI结合（1）中电流表的量程计算电路的最大功率。
【解答】解：由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、由题知电压表的量程为0～3V，即电压表示数最大为3V，此时通过R1的电流为：I10.3A，
电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，因串联电路中电流处处相等，所以为了不超过电压表的量程，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为：I大＝I1＝0.3A；
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器R2连入电路的电阻最大为20Ω时，电路中的电流最小I小0.15A，即电流表的最小示数为0.15A，
所以电流表的变化范围是0.15A～0.3A，故A错误；
B、电路中的总电阻最小为：R总小15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R2连入电路的最小值R2小＝R总小﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
则滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω～20Ω，故B正确；
C、由U＝IR知当电路中的电流最小时，R1两端的电压最小，即电压表的示数最小为U1小＝I小R1＝0.15A×10Ω＝1.5V，
所以电压表的变化范围是1.5V～3V，故C错误；
D、该电路的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.3A＝1.35W，故D错误。
故选：B。
6．如图是教材上探究电流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。下列分析正确的是（ ）
A．甲图可得出在电流一定时，电阻越大电流产生的热量越多
B．甲图实验通电一段时间后，右侧U形管中液体吸收的热量更多
C．甲图实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系
D．甲乙实验中电阻丝产生的热量是通过做功的方式实现的
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；
（5）实验中电阻丝产生的热量是通过热传递的方式实现的。
【解答】解：
ABC、在甲装置中，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I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故B正确，AC错误；
D、实验中电阻丝产生的热量是通过热传递的方式实现的，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为40Ω
D．电阻R1的功率变化范围为0.8W～16.2W
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表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。
（1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零，且定值电阻的电流与电压成正比；
（2）根据串联电流相等，结合串联电压规律计算电源电压；
（3）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，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据欧姆定律算出R1的阻值，由图像得出最大电流和最小电流，及其对应的电压，利用P＝UI算出电阻R1的功率以及功率的变化范围。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表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、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，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图像可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像，B为电阻R1的I﹣U图像，故A错误；
B、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U﹣I图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误；
C、由I可得滑动变阻器的最大阻值：
R270Ω，故C错误；
D、由图像可知电路的最大电流为0.9A，定值电阻的电压U1大＝18V，
则电阻R1的最大功率为：
P1大＝U1大I大＝0.9A×18V＝16.2W，
由图像可知电路的最小电流为0.2A，定值电阻的电压U1小＝4V，
电阻R1的最小功率为：
P1小＝U1小I小＝0.2A×4V＝0.8W，
所以电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W，故D正确。
故选：BD。
（多选）8．在如图所示的电路中，电源电压恒为4V，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“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若要求通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不超过量程，则在移动滑片P时，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为0.6A
B．电路消耗的最大总功率为1.2W
C．小灯泡消耗的最小功率为0.2W
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为3Ω
【分析】A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变），根据P＝UI计算灯泡的额定电流，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流；
B、已知电源电压和电路中的最大电流，根据P＝UI得出电路消耗的最大总功率；
C、根据欧姆定律计算小灯泡的电阻；
电压表量程为“0～3V”，根据串联电路的电压规律计算小灯泡两端最小电压，根据P计算小灯泡消耗的最小功率；
D、根据串联电路的电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小电阻。
【解答】解：A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变），灯泡的额定电流：I0.5A，
电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A，故A错误；
B、电路消耗的最大总功率P＝UI＝4V×0.5A＝2W，故B错误；
C、根据欧姆定律可知小灯泡的电阻：RL5Ω；
电压表量程为“0～3V”，根据串联电路的电压规律可知小灯泡两端的电压最小为U灯＝U﹣U滑＝4V﹣3V＝1V，
小灯泡消耗的最小功率：P0.2W，故C正确；
D、灯泡正常发光时灯泡两端的电压为2.5V，，根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的最小电压：U滑′＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑3Ω，故D正确。
故选：CD。
（多选）9．图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W，热水时功率为3300W。则（ ）
A．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联
B．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
C．温水挡正常工作时的电流是15A
D．R1的阻值为22Ω
【分析】由电路图可知，当开关接触1、2触点时，两个电热丝均未接入电路，此时电路不能发热，应是冷水挡；
当开关接触2、3触点时，该电路为R2的简单电路；当开关接触3、4触点时，该电路为R1和R2的并联电路；
并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻，由此可知，当开关S接触2、3触点时，电路中总电阻较大，由P可知电路的总功率较小，此时应是温水挡；
已知温水时的功率，由I可计算温水挡正常工作时的电流；
已知温水时的功率和热水时的功率，可知热水挡时R1的功率，由R可计算R1的阻值。
【解答】解：
A、由图乙可知，开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联，故A正确；
B、当开关S接触2、3触点时，该电路为R2的简单电路，电路中总电阻较大（大于R1、R2并联时的总电阻），由P可知电路的总功率较小，此时应是温水挡，即水龙头放出的是温水，故B错误；
C、已知温水时的功率为1100W，则温水挡正常工作时的电流：I温5A，故C错误；
D、开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联，此时为热水挡，
因并联电路的总功率为各用电器的功率之和，则此时R1的功率为：P1＝P热﹣P温＝3300W﹣1100W＝2200W，
则R1的阻值为：R122Ω，故D正确。
故选：AD。
三．填空题（共6小题）
10．如图所示是电热“暖手宝”，它利用三节新干电池串联供电，发热时间长，深受广大用户喜爱。“暖手宝”工作时电压为 4.5 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，则它的发热电阻阻值为 3 Ω；1min“暖手宝”输出的电能为 405 J。
【分析】（1）一节干电池的电压为1.5V，根据串联电池的总电压等于各节串联电池电压之和的规律求解；
（2）根据欧姆定律即可求出它的发热电阻阻值；
（3）由W＝Q＝I2Rt可求得1min“暖手宝”输出的电能。
【解答】解：（1）“暖手宝”工作时电压：U＝1.5V×3＝4.5V；
（2）根据I可得，暖手宝的发热电阻阻值：R3Ω；
（3）1min“暖手宝”输出的电能W＝Q＝I2Rt＝（1.5A）2×3Ω×60s＝405J。
故答案为：4.5；3；405；
11．如图所示的电路中，电源电压不变。当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S断开时，电流表的示数改变了0.5A。R1与R2的阻值之比为 5：3 ，相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比为 3：5 ，家庭电路中能直接测电能的仪表是 电能表 。
【分析】当开关S闭合时，两个电阻并联；此时电流表测量干路电流，即干路电流为0.8A；
开关S断开时，电路为R1的基本电路，电流表测量电路电流，电流表的示数改变了0.5A，由于并联电路中各支路互不影响，据此得出此时电流表的示数和两电阻并联时通过R2的电流；
根据R可知R1与R2的阻值之比；根据W＝UIt可知相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比；家庭电路中能直接测电能的仪表是电能表。
【解答】解：当开关S闭合时，两个电阻并联；此时电流表测量干路电流，即干路电流为0.8A；
开关S断开时，电路为R1的基本电路，电流表测量电路电流，电流表的示数改变了0.5A，由于并联电路中各支路互不影响，此时电流表的示数为：I1＝I﹣I2＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，通过R2的电流I2＝0.5A；
根据R可知R1与R2的阻值之比：。
根据W＝UIt可知相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比：；
家庭电路中能直接测电能的仪表是电能表。
故答案为：5：3；3：5；电能表。
12．如图所示的电能表，在某段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是1.5kW h，等于 5.4×106 J，此电能表的转盘在这段时间的转数是 4500 转。
【分析】（1）电能的换算关系：1kW h＝3.6×106J；可据此进率进行电能的单位换算；
（2）据电能表上的参数可知，每消耗1kW h电能，此电能表的转盘转过3000转，可据此计算此电能表的转盘在这段时间的转数。
【解答】解：1.5kW h＝1.5×3.6×106J＝5.4×106J；此电能表的转盘在这段时间的转数是3000r/（kW h）×1.5kW h＝4500转。
故答案为：5.4×106；4500。
13．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙＝ 3：2 ；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，R1和R2消耗的电功率之比PR1：PR2＝ 2：1 。
【分析】（1）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律求出两电压表的示数之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P求出R1和R2消耗的电功率之比。
【解答】解：
（1）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，
所以，由I可得两电压表的示数之比：
；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1、R2消耗的电功率之比PR1：PR2：：：2：1。
故答案为：3：2；2：1。
14．两个小灯泡分别标有“3V 3W”和“4V 2W”字样。将两个小灯泡串联在电路中，让其中的一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则电路中所允认为最大电流是 0.5 A，所允许加的电源最大电压是 5.5 V。（灯丝电阻不变）
【分析】根据灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡电阻；
为保证电路安全，两灯泡串联时，流过电路的电流应等于灯泡额定电流中较小者，该灯泡正常发光，根据串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I11A，I20.5A，
由欧姆定律可得两灯的电阻分别为：R13Ω，R28Ω；
因为串联电路电流处处相等，且题中已知两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则只能保证电流较小的灯泡正常发光，由此电路中的电流应为0.5A；
电源电压：U＝I2（R1+R2）＝0.5A×（3Ω+8Ω）＝5.5V。
故答案为：0.5；5.5。
15．一台直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，通过电动机的电流为0.4A；把它接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，通过电动机的电流是1.0A。则电动机的线圈电阻是 0.5 Ω；额定功率是 2 W；正常工作1min，线圈产生的热量是 30 J。
【分析】（1）当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的电阻；
（2）当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，根据P＝UI求出电动机的额定功率；
（3）利用焦耳定律Q＝I2Rt求出正常工作1min，线圈产生的热量。
【解答】解：（1）当电机不转时，由I可知，电机的内阻为：R0.5Ω；
（2）电动机正常工作，额定功率：P＝U2I2＝2V×1A＝2W，
（3）正常工作1min，线圈产生的热量是：Q＝I22Rt＝（1A）2×0.5Ω×1×60s＝30J。
故答案为：0.5；2；30。
四．实验探究题（共1小题）
16．下面是小明测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验。电源电压恒为6V，滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样。
（1）如图甲所示的电路，有一根导线连接不妥。请在不妥的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最 右 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表示数为0.4A，电压表的指针不发生偏转，则电路出现的故障可能是 小灯泡短路 。
（2）排除故障后，闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5 V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（3）小明找来一个额定电压为2V的小灯泡，换下2.5V小灯泡接入图甲所示的电路后，闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，解决这一问题的办法是 A 。
A.降低电源电压
B.增大电压表量程
C.减小滑动变阻器的阻值
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“3V 0.6W”字样，请完成下面的实验步骤。
①只闭合开关S2调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为 3 V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ 10 Ω。
【分析】（1）电流表在使用时要选择合适的量程；为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表的指针发生偏转，说明电路可能短路，据此分析；
（2）小灯泡两端电压为2.5V时正常发光，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时通过灯泡的电流，根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（3）降低电源电压，小灯泡两端的电压就会降低；
（4）根据串联电路电压和电阻的关系，结合步骤①可以知道小灯泡的电阻和其余两个电阻的关系，电压相等，电阻相等；
同样的道理，在步骤②中可知滑动变阻器R的阻值和未知电阻Rx的阻值的关系，进一步可以求出Rx的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样，表示滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，因为该电路为串联电路，故电流表应该接0～0.6A的量程；如图所示：
为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最右端；闭合开关后，发现电流表的示数是0.4A，说明电路可能有短路，电压表无示数，则电路出现的故障可能是小灯泡短路；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，要正常发光，需调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；
电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A；
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，增大电压表量程不会降低小灯泡两端的电压；减小滑动变阻器的阻值，会导致电路中的电流增大，小灯泡两端的电压增大；降低电源电压会使小灯泡两端的电压降低；
（4）①只闭合开关S2，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电路中未知电阻Rx、滑动变阻器R和小灯泡串联，电压表测量小灯泡的电压，当电压表示数为3V时，即等于小灯泡的额定电压，小灯泡正常发光，由小灯泡标有“3V 0.6W”字样，则RL15Ω。已知电源电压为6V，此时小灯泡正常发光，电压为3V，根据串联电路电压和电阻规律，电压和电阻成正比，可知R+Rx＝RL＝15Ω。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V，此时小灯泡被短路，电路中滑动变阻器R和定值电阻Rx串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器两端的电压U1＝2V，则未知电阻Rx两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，根据串联电路电压和电阻规律，电压和电阻成正比，即解得Rx＝10Ω。
故答案为：（1）如图所示；右；小灯泡短路；（2）2.5；0.3；0.75；（3）A；（4）①3；③10。
五．计算题（共2小题）
17．某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，求：
（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能。
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值。
（3）R2的阻值。
【分析】（1）从图甲中获取信息：看0﹣5h这段时间是待机状态，待机功率P待＝44W；根据W＝Pt算出电饭煲煲粥待机过程消耗的电能；
（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，电路只有R1工作，电路总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，处于加热状态，且加热功率P加＝880W，根据P可知电饭煲处于加热状态时电路的阻值；
（3）当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，处于保温状态，且保温功率P保＝220W，根据P可知总电阻，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，据此得出R2的阻值。
【解答】解：（1）由图甲可知，0﹣5h这段时间是待机状态，待机功率P待＝44W＝0.044kW；
小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能：W＝P待t待＝0.044kW×5h＝0.22kW h；
（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，电路只有R1工作，电路总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，处于加热状态，且加热功率P加＝880W，
根据P可知电饭煲处于加热状态时电路的阻值R155Ω；
（3）当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，处于保温状态，且保温功率P保＝220W，
总电阻：R220Ω，
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则R2的阻值：R2＝R﹣R1＝220Ω﹣55Ω＝165Ω。
答：（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能为0.22kW h；
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值为55Ω；
（3）R2的阻值为165Ω。
18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。（灯丝的电阻不随温度变化）
（1）小灯泡L的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
【分析】（1）根据灯泡L标有“6V 3W”字样，知灯泡正常发光时的电压和功率，根据P计算灯泡的电阻；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L和电阻R2并联，小灯泡L刚好正常发光，根据并联电路电压的规律判断电源电压和电阻R2两端的电压，根据P＝UI计算通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算通过电阻R2的电流，根据并联电路电流的规律计算干路电流，即为电流表的示数；
（3）电源电压不变，根据P知，电路中的总电阻最大时，总功率最小，据此判断电路的连接方式和开关的状态；根据P计算电路的最小功率。
【解答】解：（1）灯泡L的阻值RL12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L和电阻R2并联，小灯泡L刚好正常发光，
根据并联电路电压的规律知电源电压为U源＝U2＝UL＝6V，
通过灯泡L的电流IL0.5A，
通过电阻R2的电流I21.2A，
根据并联电路电流的规律知，此时电流表的示数为I＝IL+I2＝0.5A+1.2A＝1.7A；
（3）电源电压不变，根据P知，电路中的总电阻最大时，总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时，滑动变阻器的滑片滑到b端时，R1和灯泡串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小；
电路的总功率P小0.58W。
答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为1.7A；
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，当开关S、S1闭合S2断开时，才能使电路的总功率最小；
该最小功率为0.58W。
一．选择题（共6小题）
1．两个工作原理相同的电暖器甲和乙，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，它们在正常工作的情况下，下列说法错误的是（ ）
A．电暖器甲工作一小时，消耗一度电能
B．电流通过电暖器甲做的功比通过电暖气乙做的功少
C．电暖器甲消耗电能比电暖器乙消耗电能慢
D．电暖器甲将电能转化成内能一定比乙慢
2．一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA h，它充满电后，大约存储的电能是（ ）
A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW h D．1.3×104J
3．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为（ ）
A．4：1 B．1：4 C．5：1 D．1：5
4．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，则下列判断正确的是（ ）
A．R2的电功率一直变大
B．电源电压为6V
C．乙中C点是滑片位于中点时的状态
D．如图电路的最大总功率为4.8W
5．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0～3V”量程，电流表选择“0～0.6A”量程，电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的变化范围是0.3A～0.6A
B．滑动变阻器的阻值变化范围是5Ω～20Ω
C．电压表的变化范围是2V～3V
D．该电路的最大总功率是2.7W
6．如图是教材上探究电流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。下列分析正确的是（ ）
A．甲图可得出在电流一定时，电阻越大电流产生的热量越多
B．甲图实验通电一段时间后，右侧U形管中液体吸收的热量更多
C．甲图实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系
D．甲乙实验中电阻丝产生的热量是通过做功的方式实现的
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为40Ω
D．电阻R1的功率变化范围为0.8W～16.2W
（多选）8．在如图所示的电路中，电源电压恒为4V，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“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若要求通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不超过量程，则在移动滑片P时，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为0.6A
B．电路消耗的最大总功率为1.2W
C．小灯泡消耗的最小功率为0.2W
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为3Ω
（多选）9．图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W，热水时功率为3300W。则（ ）
A．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联
B．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
C．温水挡正常工作时的电流是15A
D．R1的阻值为22Ω
三．填空题（共6小题）
10．如图所示是电热“暖手宝”，它利用三节新干电池串联供电，发热时间长，深受广大用户喜爱。“暖手宝”工作时电压为 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，则它的发热电阻阻值为 Ω；1min“暖手宝”输出的电能为 J。
11．如图所示的电路中，电源电压不变。当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S断开时，电流表的示数改变了0.5A。R1与R2的阻值之比为 ，相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比为 ，家庭电路中能直接测电能的仪表是 。
12．如图所示的电能表，在某段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是1.5kW h，等于 J，此电能表的转盘在这段时间的转数是 转。
13．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙＝ ；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，R1和R2消耗的电功率之比PR1：PR2＝ 。
14．两个小灯泡分别标有“3V 3W”和“4V 2W”字样。将两个小灯泡串联在电路中，让其中的一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则电路中所允认为最大电流是 A，所允许加的电源最大电压是 V。（灯丝电阻不变）
15．一台直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，通过电动机的电流为0.4A；把它接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，通过电动机的电流是1.0A。则电动机的线圈电阻是 Ω；额定功率是 W；正常工作1min，线圈产生的热量是 J。
四．实验探究题（共1小题）
16．下面是小明测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验。电源电压恒为6V，滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样。
（1）如图甲所示的电路，有一根导线连接不妥。请在不妥的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表示数为0.4A，电压表的指针不发生偏转，则电路出现的故障可能是 。
（2）排除故障后，闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
（3）小明找来一个额定电压为2V的小灯泡，换下2.5V小灯泡接入图甲所示的电路后，闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，解决这一问题的办法是 。
A.降低电源电压
B.增大电压表量程
C.减小滑动变阻器的阻值
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“3V 0.6W”字样，请完成下面的实验步骤。
①只闭合开关S2调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ Ω。
五．计算题（共2小题）
17．某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，求：
（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能。
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值。
（3）R2的阻值。
18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。（灯丝的电阻不随温度变化）
（1）小灯泡L的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
2022年教科版九年级第六章 电功率 期末复习一
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．两个工作原理相同的电暖器甲和乙，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，它们在正常工作的情况下，下列说法错误的是（ ）
A．电暖器甲工作一小时，消耗一度电能
B．电流通过电暖器甲做的功比通过电暖气乙做的功少
C．电暖器甲消耗电能比电暖器乙消耗电能慢
D．电暖器甲将电能转化成内能一定比乙慢
【分析】（1）用W＝Pt计算和分析电能；
（2）电功率表示电流做功的快慢。
【解答】解：A、在正常工作的情况下，电暖器甲工作一小时，消耗电能为：W＝Pt＝1kW×1h＝1kW h＝1度，故A正确；
B、电流通过电暖器做的功的多少，与电功率和工作时间有关，但未说明工作时间，故电流通过电暖器甲做的功不一定比通过电暖气乙做的功少，故B错误；
CD、电功率是表示电流做功快慢的物理量，甲的额定功率为1000W，乙的额定功率为1200W，甲的额定电功率小于乙的额定功率，在正常工作的情况下，电暖器甲消耗电能比乙慢，甲将电能转化成内能比乙慢，故CD正确。
故选：B。
2．一块手机用的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量为1000mA h，它充满电后，大约存储的电能是（ ）
A．3.7J B．3.7×103J C．3.7kW h D．1.3×104J
【分析】知道电池的容量，根据I求出电池储存的电荷量，根据W＝UIt＝UQ求出电流做的功即为储存的电能。
【解答】解：由I得，手机锂电池充满电后，储存的电荷量：Q＝It＝1000×10﹣3A×3600s＝3600C，
储存的电能：W＝UIt＝UQ＝3.7V×3600C＝1.332×104J，故D正确，ABC错误。
故选：D。
3．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表（如图乙所示）．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同，此时灯L1和L2所消耗的电能W1和W2的比值为（ ）
A．4：1 B．1：4 C．5：1 D．1：5
【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流。两电流表的指针偏转角度相同，根据大量程示数是小量程示数的5倍得出两电流表示数之间的关系，根据并联电路的电流特点求出两灯泡的电流之比，根据并联电路的电压特点和W＝UIt求出两灯泡消耗的电能之比。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流。
因两电流表的指针偏转角度相同，
所以，大量程示数是小量程示数的5倍，即：IA1＝5IA2，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过两灯泡的电流之比：
，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由W＝UIt可得，灯L1和L2的所消耗的电能之比为：
。
故选：A。
4．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，则下列判断正确的是（ ）
A．R2的电功率一直变大
B．电源电压为6V
C．乙中C点是滑片位于中点时的状态
D．如图电路的最大总功率为4.8W
【分析】由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，根据欧姆定律表示出电源的电压，
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，电压表的示数最大，根据图像读出电表的示数，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的电压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求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；由P＝UI计算电路的最大功率；
（2）由串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析R2电功率的变化情况；
（3）计算P在中点时电路中电流，由图像可知D点是不是滑片位于中点时的状态。
【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
BD、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，由图乙可知I1＝0.6A，
由I可得，电源的电压：
U＝I1R1＝0.6A×R1，
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，
由图乙可知，I2＝0.2A，U2＝4V，
则滑动变阻器的最大阻值：R220Ω；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝I2R1+U2＝0.2A×R1+4V，
因为电源的电压不变，所以：0.6A×R1＝0.2A×R1+4V，
解得：R1＝10Ω，
所以电源的电压：U＝0.6A×R1＝0.6A×10Ω＝6V，故B正确；
电路中的最大电流为0.6A，根据P＝UI可知电路的最大总功率P＝UI1＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误；
A、由串联电路和欧姆定律电路中电流为：I，
由P＝I2R可得R2电功率：P2＝（）2R2，
因为R2＞R1，所以当R2＝R1＝10Ω时P2有最大值，故R2电功率先变大后变小，故A错误；
C、当滑片位于中点时，变阻器接入阻值为R2，
此时电路中电流：I′0.3A，
由图像知，D点时电路中电流为0.3A，所以D点是滑片位于中点时的状态，故C错误。
故选：B。
5．如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表选择“0～3V”量程，电流表选择“0～0.6A”量程，电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 1A”，闭合开关S，在保证各元件安全的条件下，移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的变化范围是0.3A～0.6A
B．滑动变阻器的阻值变化范围是5Ω～20Ω
C．电压表的变化范围是2V～3V
D．该电路的最大总功率是2.7W
【分析】由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）根据电压表的量程判断R1两端的最大电压，根据欧姆定律计算通过R1的电流，比较电流表的量程，滑动变阻器允许的最大电流，根据串联电路中电流处处相等，为了不超过电压表的量程，判断电路中的最大电流；串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器R2连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，根据欧姆定律计算最小电流；据此判断电流表的量程；
（2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，结合（1）中电流表的量程和欧姆定律计算滑动变阻器的范围；
（3）根据欧姆定律结合（1）中电流表的量程计算R1两端电压（即电压表）的量程；
（4）电源电压不变，根据P＝UI结合（1）中电流表的量程计算电路的最大功率。
【解答】解：由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测电路中的电流．
A、由题知电压表的量程为0～3V，即电压表示数最大为3V，此时通过R1的电流为：I10.3A，
电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，因串联电路中电流处处相等，所以为了不超过电压表的量程，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为：I大＝I1＝0.3A；
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器R2连入电路的电阻最大为20Ω时，电路中的电流最小I小0.15A，即电流表的最小示数为0.15A，
所以电流表的变化范围是0.15A～0.3A，故A错误；
B、电路中的总电阻最小为：R总小15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器R2连入电路的最小值R2小＝R总小﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
则滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω～20Ω，故B正确；
C、由U＝IR知当电路中的电流最小时，R1两端的电压最小，即电压表的示数最小为U1小＝I小R1＝0.15A×10Ω＝1.5V，
所以电压表的变化范围是1.5V～3V，故C错误；
D、该电路的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.3A＝1.35W，故D错误。
故选：B。
6．如图是教材上探究电流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。下列分析正确的是（ ）
A．甲图可得出在电流一定时，电阻越大电流产生的热量越多
B．甲图实验通电一段时间后，右侧U形管中液体吸收的热量更多
C．甲图实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系
D．甲乙实验中电阻丝产生的热量是通过做功的方式实现的
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
（1）探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；
（2）探究电流产生热量跟通电时间关系时，控制电流和电阻不变；
（3）探究电流产生的热量跟电流大小和电阻大小关系时运用了控制变量法；
（4）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映，体现的是转换思想；
（5）实验中电阻丝产生的热量是通过热传递的方式实现的。
【解答】解：
ABC、在甲装置中，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I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；故由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快，这表明：在相同时间内，电流相同的情况下，电阻越大，电流通过导体时产生的热量越多；故B正确，AC错误；
D、实验中电阻丝产生的热量是通过热传递的方式实现的，故D错误。
故选：B。
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是R1的I﹣U图像关系
B．电源电压为18V
C．滑动变阻器R2的最大电阻为40Ω
D．电阻R1的功率变化范围为0.8W～16.2W
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表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。
（1）根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零，且定值电阻的电流与电压成正比；
（2）根据串联电流相等，结合串联电压规律计算电源电压；
（3）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，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；
（3）根据欧姆定律算出R1的阻值，由图像得出最大电流和最小电流，及其对应的电压，利用P＝UI算出电阻R1的功率以及功率的变化范围。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表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、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，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图像可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像，B为电阻R1的I﹣U图像，故A错误；
B、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U﹣I图像可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：
U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误；
C、由I可得滑动变阻器的最大阻值：
R270Ω，故C错误；
D、由图像可知电路的最大电流为0.9A，定值电阻的电压U1大＝18V，
则电阻R1的最大功率为：
P1大＝U1大I大＝0.9A×18V＝16.2W，
由图像可知电路的最小电流为0.2A，定值电阻的电压U1小＝4V，
电阻R1的最小功率为：
P1小＝U1小I小＝0.2A×4V＝0.8W，
所以电阻R1的功率变化范围0.8W﹣16.2W，故D正确。
故选：BD。
（多选）8．在如图所示的电路中，电源电压恒为4V，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“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变）。若要求通过小灯泡L的电流不超过额定电流，电流表、电压表不超过量程，则在移动滑片P时，下列说法正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为0.6A
B．电路消耗的最大总功率为1.2W
C．小灯泡消耗的最小功率为0.2W
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为3Ω
【分析】A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变），根据P＝UI计算灯泡的额定电流，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，根据串联电路电流特点确定电路中的最大电流；
B、已知电源电压和电路中的最大电流，根据P＝UI得出电路消耗的最大总功率；
C、根据欧姆定律计算小灯泡的电阻；
电压表量程为“0～3V”，根据串联电路的电压规律计算小灯泡两端最小电压，根据P计算小灯泡消耗的最小功率；
D、根据串联电路的电压规律计算灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的最小电阻。
【解答】解：A、闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
小灯泡L标有“2.5V 1.25W”的字样（灯丝电阻不变），灯泡的额定电流：I0.5A，
电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A，故A错误；
B、电路消耗的最大总功率P＝UI＝4V×0.5A＝2W，故B错误；
C、根据欧姆定律可知小灯泡的电阻：RL5Ω；
电压表量程为“0～3V”，根据串联电路的电压规律可知小灯泡两端的电压最小为U灯＝U﹣U滑＝4V﹣3V＝1V，
小灯泡消耗的最小功率：P0.2W，故C正确；
D、灯泡正常发光时灯泡两端的电压为2.5V，，根据串联电路的电压规律可知滑动变阻器两端的最小电压：U滑′＝U﹣UL＝4V﹣2.5V＝1.5V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑3Ω，故D正确。
故选：CD。
（多选）9．图甲是某款家用即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。已知温水时的功率为1100W，热水时功率为3300W。则（ ）
A．开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联
B．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
C．温水挡正常工作时的电流是15A
D．R1的阻值为22Ω
【分析】由电路图可知，当开关接触1、2触点时，两个电热丝均未接入电路，此时电路不能发热，应是冷水挡；
当开关接触2、3触点时，该电路为R2的简单电路；当开关接触3、4触点时，该电路为R1和R2的并联电路；
并联电路的总电阻小于任一用电器的电阻，由此可知，当开关S接触2、3触点时，电路中总电阻较大，由P可知电路的总功率较小，此时应是温水挡；
已知温水时的功率，由I可计算温水挡正常工作时的电流；
已知温水时的功率和热水时的功率，可知热水挡时R1的功率，由R可计算R1的阻值。
【解答】解：
A、由图乙可知，开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联，故A正确；
B、当开关S接触2、3触点时，该电路为R2的简单电路，电路中总电阻较大（大于R1、R2并联时的总电阻），由P可知电路的总功率较小，此时应是温水挡，即水龙头放出的是温水，故B错误；
C、已知温水时的功率为1100W，则温水挡正常工作时的电流：I温5A，故C错误；
D、开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2并联，此时为热水挡，
因并联电路的总功率为各用电器的功率之和，则此时R1的功率为：P1＝P热﹣P温＝3300W﹣1100W＝2200W，
则R1的阻值为：R122Ω，故D正确。
故选：AD。
三．填空题（共6小题）
10．如图所示是电热“暖手宝”，它利用三节新干电池串联供电，发热时间长，深受广大用户喜爱。“暖手宝”工作时电压为 4.5 V；已知“暖手宝”工作时的电流为1.5A，则它的发热电阻阻值为 3 Ω；1min“暖手宝”输出的电能为 405 J。
【分析】（1）一节干电池的电压为1.5V，根据串联电池的总电压等于各节串联电池电压之和的规律求解；
（2）根据欧姆定律即可求出它的发热电阻阻值；
（3）由W＝Q＝I2Rt可求得1min“暖手宝”输出的电能。
【解答】解：（1）“暖手宝”工作时电压：U＝1.5V×3＝4.5V；
（2）根据I可得，暖手宝的发热电阻阻值：R3Ω；
（3）1min“暖手宝”输出的电能W＝Q＝I2Rt＝（1.5A）2×3Ω×60s＝405J。
故答案为：4.5；3；405；
11．如图所示的电路中，电源电压不变。当开关S闭合时，电流表的示数为0.8A；开关S断开时，电流表的示数改变了0.5A。R1与R2的阻值之比为 5：3 ，相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比为 3：5 ，家庭电路中能直接测电能的仪表是 电能表 。
【分析】当开关S闭合时，两个电阻并联；此时电流表测量干路电流，即干路电流为0.8A；
开关S断开时，电路为R1的基本电路，电流表测量电路电流，电流表的示数改变了0.5A，由于并联电路中各支路互不影响，据此得出此时电流表的示数和两电阻并联时通过R2的电流；
根据R可知R1与R2的阻值之比；根据W＝UIt可知相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比；家庭电路中能直接测电能的仪表是电能表。
【解答】解：当开关S闭合时，两个电阻并联；此时电流表测量干路电流，即干路电流为0.8A；
开关S断开时，电路为R1的基本电路，电流表测量电路电流，电流表的示数改变了0.5A，由于并联电路中各支路互不影响，此时电流表的示数为：I1＝I﹣I2＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，通过R2的电流I2＝0.5A；
根据R可知R1与R2的阻值之比：。
根据W＝UIt可知相同时间内电流通过R1与R2时消耗的电能之比：；
家庭电路中能直接测电能的仪表是电能表。
故答案为：5：3；3：5；电能表。
12．如图所示的电能表，在某段时间内接在这个电能表上的用电器消耗的总电能是1.5kW h，等于 5.4×106 J，此电能表的转盘在这段时间的转数是 4500 转。
【分析】（1）电能的换算关系：1kW h＝3.6×106J；可据此进率进行电能的单位换算；
（2）据电能表上的参数可知，每消耗1kW h电能，此电能表的转盘转过3000转，可据此计算此电能表的转盘在这段时间的转数。
【解答】解：1.5kW h＝1.5×3.6×106J＝5.4×106J；此电能表的转盘在这段时间的转数是3000r/（kW h）×1.5kW h＝4500转。
故答案为：5.4×106；4500。
13．如图所示的电路中，电源电压不变，R1＝10Ω，R2＝20Ω，当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U甲：U乙＝ 3：2 ；当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，R1和R2消耗的电功率之比PR1：PR2＝ 2：1 。
【分析】（1）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路的特点和欧姆定律求出两电压表的示数之比；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P求出R1和R2消耗的电功率之比。
【解答】解：
（1）当开关S闭合，甲、乙两表都为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且各处的电流相等，
所以，由I可得两电压表的示数之比：
；
（2）当开关S断开，甲、乙两表都为电流表时，两电阻并联，甲电流表测通过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，R1、R2消耗的电功率之比PR1：PR2：：：2：1。
故答案为：3：2；2：1。
14．两个小灯泡分别标有“3V 3W”和“4V 2W”字样。将两个小灯泡串联在电路中，让其中的一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则电路中所允认为最大电流是 0.5 A，所允许加的电源最大电压是 5.5 V。（灯丝电阻不变）
【分析】根据灯泡铭牌可知灯泡的额定电压与额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，根据欧姆定律求出灯泡电阻；
为保证电路安全，两灯泡串联时，流过电路的电流应等于灯泡额定电流中较小者，该灯泡正常发光，根据串联电路的特点及欧姆定律求出电源电压。
【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：I11A，I20.5A，
由欧姆定律可得两灯的电阻分别为：R13Ω，R28Ω；
因为串联电路电流处处相等，且题中已知两灯泡串联在电路中，若只有一个灯正常发光，而另一个小灯泡不超负荷工作，则只能保证电流较小的灯泡正常发光，由此电路中的电流应为0.5A；
电源电压：U＝I2（R1+R2）＝0.5A×（3Ω+8Ω）＝5.5V。
故答案为：0.5；5.5。
15．一台直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，通过电动机的电流为0.4A；把它接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，通过电动机的电流是1.0A。则电动机的线圈电阻是 0.5 Ω；额定功率是 2 W；正常工作1min，线圈产生的热量是 30 J。
【分析】（1）当电机不转时，其电路是纯电阻电路，由欧姆定律求出电机的电阻；
（2）当电机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，根据P＝UI求出电动机的额定功率；
（3）利用焦耳定律Q＝I2Rt求出正常工作1min，线圈产生的热量。
【解答】解：（1）当电机不转时，由I可知，电机的内阻为：R0.5Ω；
（2）电动机正常工作，额定功率：P＝U2I2＝2V×1A＝2W，
（3）正常工作1min，线圈产生的热量是：Q＝I22Rt＝（1A）2×0.5Ω×1×60s＝30J。
故答案为：0.5；2；30。
四．实验探究题（共1小题）
16．下面是小明测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验。电源电压恒为6V，滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样。
（1）如图甲所示的电路，有一根导线连接不妥。请在不妥的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。正确连接电路后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最 右 （填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表示数为0.4A，电压表的指针不发生偏转，则电路出现的故障可能是 小灯泡短路 。
（2）排除故障后，闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为 2.5 V时，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 0.75 W。
（3）小明找来一个额定电压为2V的小灯泡，换下2.5V小灯泡接入图甲所示的电路后，闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，解决这一问题的办法是 A 。
A.降低电源电压
B.增大电压表量程
C.减小滑动变阻器的阻值
（4）完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“3V 0.6W”字样，请完成下面的实验步骤。
①只闭合开关S2调节滑动变阻器R的滑片，使电压表示数为 3 V时，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V。
③未知电阻Rx的阻值：Rx＝ 10 Ω。
【分析】（1）电流表在使用时要选择合适的量程；为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表的指针发生偏转，说明电路可能短路，据此分析；
（2）小灯泡两端电压为2.5V时正常发光，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时通过灯泡的电流，根据P＝UI计算小灯泡的额定功率；
（3）降低电源电压，小灯泡两端的电压就会降低；
（4）根据串联电路电压和电阻的关系，结合步骤①可以知道小灯泡的电阻和其余两个电阻的关系，电压相等，电阻相等；
同样的道理，在步骤②中可知滑动变阻器R的阻值和未知电阻Rx的阻值的关系，进一步可以求出Rx的阻值。
【解答】解：（1）滑动变阻器铭牌上标有“15Ω 0.5A”字样，表示滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，因为该电路为串联电路，故电流表应该接0～0.6A的量程；如图所示：
为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处，即最右端；闭合开关后，发现电流表的示数是0.4A，说明电路可能有短路，电压表无示数，则电路出现的故障可能是小灯泡短路；
（2）小灯泡的额定电压为2.5V，要正常发光，需调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V；
电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，读图可知小灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.3A；
小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（3）闭合开关小灯泡两端电压高于额定电压，增大电压表量程不会降低小灯泡两端的电压；减小滑动变阻器的阻值，会导致电路中的电流增大，小灯泡两端的电压增大；降低电源电压会使小灯泡两端的电压降低；
（4）①只闭合开关S2，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，电路中未知电阻Rx、滑动变阻器R和小灯泡串联，电压表测量小灯泡的电压，当电压表示数为3V时，即等于小灯泡的额定电压，小灯泡正常发光，由小灯泡标有“3V 0.6W”字样，则RL15Ω。已知电源电压为6V，此时小灯泡正常发光，电压为3V，根据串联电路电压和电阻规律，电压和电阻成正比，可知R+Rx＝RL＝15Ω。
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，只闭合开关S1、S3，读出电压表示数为2V，此时小灯泡被短路，电路中滑动变阻器R和定值电阻Rx串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器两端的电压U1＝2V，则未知电阻Rx两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，根据串联电路电压和电阻规律，电压和电阻成正比，即解得Rx＝10Ω。
故答案为：（1）如图所示；右；小灯泡短路；（2）2.5；0.3；0.75；（3）A；（4）①3；③10。
五．计算题（共2小题）
17．某一天晚上睡觉前，小文同学用有预约功能的电饭煲为家人第二天早餐煲粥。小文将大米等食材放入电饭煲内，接通220V家庭电路，经过了待机、加热、保温三个过程，早餐前断开电源，电饭煲消耗的电功率随时间变化的图像如图甲所示，电饭煲加热和保温部分基本电路原理如图乙所示，S是接通家庭电路的开关，S1是自动开关，R1和R2为电阻不变的电热丝，求：
（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能。
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值。
（3）R2的阻值。
【分析】（1）从图甲中获取信息：看0﹣5h这段时间是待机状态，待机功率P待＝44W；根据W＝Pt算出电饭煲煲粥待机过程消耗的电能；
（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，电路只有R1工作，电路总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，处于加热状态，且加热功率P加＝880W，根据P可知电饭煲处于加热状态时电路的阻值；
（3）当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，处于保温状态，且保温功率P保＝220W，根据P可知总电阻，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，据此得出R2的阻值。
【解答】解：（1）由图甲可知，0﹣5h这段时间是待机状态，待机功率P待＝44W＝0.044kW；
小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能：W＝P待t待＝0.044kW×5h＝0.22kW h；
（2）由图乙可知，当开关S、S1闭合时，电路只有R1工作，电路总电阻较小，电源电压不变，根据P可知总功率较大，处于加热状态，且加热功率P加＝880W，
根据P可知电饭煲处于加热状态时电路的阻值R155Ω；
（3）当开关S闭合、S1断开时，R1与R2串联，总电阻较大，电源电压不变，根据P可知总功率较小，处于保温状态，且保温功率P保＝220W，
总电阻：R220Ω，
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，则R2的阻值：R2＝R﹣R1＝220Ω﹣55Ω＝165Ω。
答：（1）小文同学此次电饭煲煲粥待机过程消耗的电能为0.22kW h；
（2）电饭煲处于加热状态时电路的阻值为55Ω；
（3）R2的阻值为165Ω。
18．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～50Ω，定值电阻R2的阻值为5Ω。（灯丝的电阻不随温度变化）
（1）小灯泡L的阻值为多少？
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为多少？
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小，该最小功率为多少？
【分析】（1）根据灯泡L标有“6V 3W”字样，知灯泡正常发光时的电压和功率，根据P计算灯泡的电阻；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L和电阻R2并联，小灯泡L刚好正常发光，根据并联电路电压的规律判断电源电压和电阻R2两端的电压，根据P＝UI计算通过灯泡的电流，根据欧姆定律计算通过电阻R2的电流，根据并联电路电流的规律计算干路电流，即为电流表的示数；
（3）电源电压不变，根据P知，电路中的总电阻最大时，总功率最小，据此判断电路的连接方式和开关的状态；根据P计算电路的最小功率。
【解答】解：（1）灯泡L的阻值RL12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，灯泡L和电阻R2并联，小灯泡L刚好正常发光，
根据并联电路电压的规律知电源电压为U源＝U2＝UL＝6V，
通过灯泡L的电流IL0.5A，
通过电阻R2的电流I21.2A，
根据并联电路电流的规律知，此时电流表的示数为I＝IL+I2＝0.5A+1.2A＝1.7A；
（3）电源电压不变，根据P知，电路中的总电阻最大时，总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时，滑动变阻器的滑片滑到b端时，R1和灯泡串联，此时电路的总电阻最大，总功率最小；
电路的总功率P小0.58W。
答：（1）小灯泡L的阻值为12Ω；
（2）当S、S1和S2都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a端时，小灯泡L刚好正常发光，此时电流表的示数为1.7A；
（3）当滑动变阻器的滑片滑到b端，并保证电流表有示数时，当开关S、S1闭合S2断开时，才能使电路的总功率最小；
该最小功率为0.58W。
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