浙教版科学中考复习专题训练：电功率【word，含答案】

电功率
1.甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220 V　40 W”“110 V　40 W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能(　　)
A. 甲灯的多　　　B. 乙灯的多　　　C. 一样多　　　D. 不能确定
2.如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A、B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3.小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关．下列说法正确的是(　　)
第2题图
A. 此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B. 通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C. 电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D. 通电后，A管的液面将会比B管的液面高　　　　
3. 如图是“伏安法”测电阻的电路图．闭合开关S，将滑片P向左滑动的过程中(　　)
　
第3题图
A. 电流表示数变小　　　　　　　　B. 电压表示数不变
C. 电路总功率变小 D. 两表示数的比值不变
4.如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变．闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是(　　)
第4题图
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数不变，电流表示数变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
D. 电流表、示数之差与电压表示数的乘积变小
5. 如图甲所示，电源电压保持不变，电阻R2＝10 Ω，闭合开关S，电压表、的指针偏转情况完全相同，如图乙所示．则下列说法正确的是(　　)
第5题图
A. 电流表的示数为0.6 A B. 电阻R1的阻值为10 Ω
C. 电阻R2的电功率为9 W D. 10 s内电阻R1产生的热量为36 J
6. 如图是R1、R2两电阻的U－I图像．将R1、R2并联后接入电路，结合图中信息可知(　　)
第6题图
A. R1的阻值比R2的阻值小 B. 通过R1、R2的电流相等
C. R1的电压比R2的电压小 D. R1的功率比R2的功率小　　　　
7. 如图所示，L1“3 V　3 W”、L2“3 V　1.5 W”，灯丝电阻不变，电源电压3 V，开关S闭合后，下列说法正确的是(　　)
第7题图
A. L1和L2的电阻之比是2∶1 B. L1和L2的电流之比是1∶2
C. L1两端电压是2 V D. 两灯消耗的总功率是1 W
8. 如图所示是额定电压为3 V的小灯泡的I－U变化关系图像．根据图像，下列关于小灯泡的一些物理量分析正确的是(　　)
A. 此过程中电流与电压成正比 B. 此过程中小灯泡电阻保持不变
C. 额定电流是0.3 A D. 额定功率是1.5 W　　　　　
9. 如图所示电路中，a、b、c是三只电表(电压表或电流表)，闭合开关S，标有“3 V　1.5 W”的灯泡L1正常发光，标有“6 V　3 W”的灯泡L2发光较暗．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)
第9题图
A. 电表a为电流表，且示数为1 A
B. 电表b为电压表，且示数为3 V
C. 电表c为电流表，且示数为0.25 A
D. 闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25 W
10. 如图甲所示，电源电压12 V保持不变，闭合开关S后，当滑片P从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图乙所示，最后小灯泡正常发光．下列说法中正确的是(　　)
第10题图
A. 小灯泡的额定电压为3 V
B. 滑动变阻器的最大阻值为9 Ω
C. 该电路总功率变化范围为3 W～24 W
D. 小灯泡正常发光1 min，电流所做的功为24 J
11.(多选)如图甲所示，电源电压U恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，两电压表、的示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则(　　)
第11题图
A. 图乙中“ac”段表示电压表的示数随电流表示数变化的图像
B. 电源电压U＝3.0 V
C. 定值电阻R0＝24 Ω
D. 调节滑片P的过程中，滑动变阻器R的最大电功率为0.375 W
12. 总功率为9 W的节日彩灯由30只相同的LED小灯珠连接而成，任意取下其中一只灯珠后，其余灯珠仍能发光，则这30只小灯珠的连接方式是________联；与普通白炽灯相比，在达到相同亮度的条件下，若LED灯可以节约80%的电能，则这串彩灯正常工作时与________W的白炽灯亮度相当．
13.电阻R1∶R2＝1∶4, 将它们并联在电路中，通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2＝________；将它们串联在电路中，两个电阻的电压之比U1∶U2＝________．若只将R1接在电压恒定的电路中，R1的功率为25 W，将R1与R3串联在此电路中，R1的功率变为9 W，则电阻R1∶R3＝________．
14.电能表是测量________的仪表．小红同学家中电能表月初和月底的读数如图所示，则这个月小红家里用了________度电．小红同学为了测一只正在工作的电饭锅的实际电功率，她关闭了家中其他所有电器，此时她家标有“3 000 r/(kW·h)”字样的电能表每分钟转过30圈，则这只电饭锅工作时的实际功率为________W.
第14题图　　　　
15. 小军利用如图所示装置探究电阻产生的热量与电流大小的关系．当电路正常工作且通电时间一定时，电阻________产生的热量多；若通过R1的电流为1 A，通电时间为10 s时，阻值为10 Ω的电阻R2产生的热量为________J.
第15题图
16.有一款平面镜防雾膜，膜内装有电热丝，将它贴在镜的背面并通电，利用电流的________效应，可防止水蒸气在镜面上________(填物态变化名称)，如图所示．防雾膜的规格是2 W/dm2，一块面积为30 dm2的防雾膜正常工作10 min消耗的电能是________J．小明站在镜前0.6 m处，他在镜中的像和他相距________m.
17. 在如图所示的电路中，电阻R0为6 Ω，电源电压不变．把“6 V　3 W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为________V，电流表的示数为________A．如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为________V.
18. 如图所示，电源电压恒定为10 V，R1＝10 Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2 V变到5 V，则R2的阻值为____Ω，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω，当滑片P置于b点时，该电路1 min消耗的电功为_______J.
19.如图是一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲，电源电压为24 V，灯泡L的额定电压为24 V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙，当灯泡正常发光时，灯丝的电阻为________Ω.调节滑动变阻器R，使灯泡的实际功率为1.2 W时，滑动变阻器R连入电路的阻值是________Ω.观察图像发现灯泡L的电阻是在增大的，这是因为______________________．
20.实验小组设计了如图所示的电路．已知电源电压不变，灯泡L标有“2.5 V　0.3 A”字样，其阻值会随温度变化．将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，电压表的示数为3 V，R1的功率为P1；只闭合开关S1，移动滑片至最左端时，电流表的示数为0.3 A，R1的功率为P2；闭合开关S1和S2，移动滑片至某一位置时，电压表和电流表的示数分别为3 V和0.2 A. 已知P1∶P2＝1∶4.
(1)灯泡L的额定功率为________W；
(2)滑动变阻器的最大阻值为________Ω；
(3)在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最小功率与最大功率之比为________．
21. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验器材有：电压表、 电流表、额定电压为2.5 V的小灯泡、开关、电压为6 V的电源和滑动变阻器等．
(1)根据甲图连接电路，闭合开关前，应将滑片移至最________(选填“左”或“右”)端．
(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数．经检查，导线连接完好，则电路故障可能是小灯泡发生了________(选填“短路”或“断路”)．
(3)当电压表的示数为2.5 V时，对应电流表的示数如图乙，则小灯泡的额定电功率是_____W.
(4)完成上述测量后，不用电压表，用如图丙所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率，已知小灯泡的额定电流为I额，定值电阻的阻值为R0.实验步骤如下，请补充完整：
①闭合开关S、S2, 断开开关S1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为I额；
②保持变阻器滑片不动，断开开关S2，闭合开关S、S1，记下此时电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率的表达式为P额＝________________．
22. 小明在“探究小灯泡在不同电压下工作时的电功率”的实验时，实验室提供了如下器材：电源(电压恒为8 V)，一个电流表，一个电压表，滑动变阻器“20 Ω　2 A”，小灯泡(额定电压2.5 V，额定功率小于1.2 W)，一个阻值已知的定值电阻R0，开关及导线若干．
(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，完成实验电路图乙的连接(要求：滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮；连线不能交叉)．
(2)正确连接电路后，闭合开关进行实验，记录的数据如下表所示．当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为________W.
　　　 物理量 物理量　　　 实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流/A 0.24 0.32 0.38 0.44
电功率/W
　
　第22题图丁
(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而________(选填“增大”“不变”或“减小”)，小灯泡的实际功率由________ (选填“额定功率”“额定电压”或“实际电压”) 决定．
(4)完成实验后，利用上述器材，小明又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0～15 V” , 请将以下实验步骤补充完整．
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为________V；
②滑动变阻器滑片不动，再将开关S1拨至“2”读出电压表示数为U0；
③小灯泡的额定功率P额＝________(用U额、 U0、R0表示)．若步骤②中，在将开关S1拨至“2” 时，不小心将滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值________ (选填“偏大”或“偏小”)．
23. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为10 Ω.当开关S闭合后，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.4 A.
求：(1)通电10 s电阻丝R1产生的热量；
(2)电源两端的电压．
24.在如图所示的电路中，电源电压可以调节．调节电源电压为4 V，闭合开关S，电流表、的示数分别为1.2 A和0.8 A.
(1)求此时通过电阻R2的电流；
(2)求电阻R2的阻值；
(3)重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表的示数为1.2 A. 求1 min内电流通过电阻R2产生的热量．
25. 在学校综合实践活动课上，小玲设计了一个电子身高测量仪，如图所示．电源电压U＝6 V，定值电阻R0＝30 Ω，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω，电压表的示数与身高的关系如下表所示．某次测量中，电流表示数为0.12 A，求此时：
电压表示数U/V 0 0.9 1.5 2 2.4 2.7 3
身高h/cm 150 155 160 165 170 175 180
(1)电路的总功率是多少？
(2)滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
(3)被测同学的身高是多少？
26. 如图甲为新型电饭锅，它能智能化地控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的营养和口感．小明了解到电饭锅的简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现“高温”“中温”和“低温”三挡的转换．当S1闭合，S2连接触点A时，处于“高温”挡，高温功率1 100 W．已知R1＝55 Ω，求：
(1)处于“高温”挡时，电饭锅正常工作时电路中的总电流是多大．
(2)电阻R2的阻值．
(3)当S1断开，S2连接触点B时，处于“低温”挡，此时电路的总功率．
(4) 如图丙是在一次煮饭过程中电饭锅功率与时间的关系图像，求本次煮饭过程中电饭锅消耗的电能．
27.如图甲电路中，电源电压保持不变．R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3 A.
(1)求R2的最大阻值．
(2)若滑片置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为0.8 W，求电源电压U和R0的阻值．
(3)若滑动变阻器滑片每移动1 cm，阻值改变1 Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式，并由此关系式求出R2消耗电功率的最大值．
参考答案
1. C　【解析】甲、乙二个白炽灯泡的额定功率相同，由W＝Pt可知，正常发光相同的时间，它们消耗的电能一样多，C正确．故选C.
2. D　【解析】由实验装置可知，电阻丝R2和R3并联后再与电阻丝R1串联，则通过电阻丝R1的电流为通过电阻丝R2、R3的电流之和，即I1＞I2，B错误；而密闭容器中的电阻丝阻值R1＝R2，故此实验探究电热Q与电流大小是否有关，A错误；由U＝IR可知，电阻R1两端电压大于R2两端电压，C错误；由焦耳定律Q＝I2Rt可知，I1＞I2，R1＝R2，故通电后相同时间内R1产生的热量大于R2产生的热量，所以A管的液面将会比B管的液面高，D正确．故选D.
3. D　【解析】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，A错误；由U＝IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，B错误；由P＝UI可知，电源电压不变，电流变大，电路总功率变大，C错误；电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，由于定值电阻阻值不变，所以两表示数的比值不变，D正确．故选D.
4. C　【解析】由图可得，定值电阻R1和滑动变阻器R2并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过滑动变阻器R2的电流，电流表测量干路电流．因为电压表测量电源电压，所以其示数不变，A错误；当P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，所以由I＝可得通过滑动变阻器的电流减小，即电流表示数减小．而电流表测量总电流，由于流过电阻R1的电流不变，所以电流表示数也减小，B错误；因为滑动变阻器接入电路中的电阻变大，定值电阻阻值不变，它们的总电阻变大，而电压表示数与电流表示数之比就是电路的总电阻，所以其比值变大，C正确；两个电流表的示数之差是通过定值电阻的电流，其大小不变，电压表示数也不变，故它们的乘积大小不变，D错误，故选C.
5. A　【解析】如图甲所示的电路为串联电路，电压表测电阻R1两端的电压，电压表测电源电压，由电压表、的指针偏转情况完全相同知，电压表接“0～3 V”量程，示数U1＝1.5 V，电压表接“0～15 V”量程，示数U＝7.5 V，则电阻R2两端的电压U2＝U－U1＝7.5 V－1.5 V＝6 V，电路中的电流I＝＝＝0.6 A，即电流表的示数为0.6 A, A正确；电阻R1的阻值R1＝＝＝2.5 Ω，B错误；电阻R2的电功率P2＝U2I＝6 V×0.6 A＝3.6 W，C错误；10 s内电阻R1产生的热量Q1＝I2R1t＝(0.6 A)2×2.5 Ω×10 s＝9 J，D错误；故选 A.
6. D　【解析】将R1、R2并联后接入电路，其两端的电压相等，由图像可知，电压相同时，通过R2的电流大于通过R1的电流，根据R＝可知，R1的阻值比R2大，ABC错误；根据P＝UI可知，R1的功率比R2的功率小，D正确．故选D.
7. D　【解析】如题图所示，L1与L2串联接入电路中，根据公式R＝计算出L1的电阻为3 Ω，L2的电阻为6 Ω，所以L1和L2的电阻之比是1∶2，A错误；两灯串联，电流相等，B错误；电路中电流为I＝＝＝ A，L1两端电压U1＝IR1＝ A×3 Ω＝1 V, C错误；由P＝UI得，电路总功率为1 W，D正确．故选D.
8. D　【解析】小灯泡的I－U图像是一条曲线，说明通过灯泡的电流与灯泡两端电压不成正比，也说明小灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝电阻随温度的升高而增大，A、B错误；根据图像可知，小灯泡两端的电压为额定电压3 V时，通过小灯泡的额定电流是0.5 A，C错误；由P＝UI可得，小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3 V×0.5 A＝1.5 W，D正确．故选D.
9. D　【解析】根据P＝UI可知：灯泡L1正常发光的电流为I1额＝＝＝0.5 A，灯泡L2正常发光的电流为I2额＝＝＝0.5 A；灯泡L1正常发光，则通过灯泡L1的电流为I1＝0.5 A，标有“6 V　3 W”的灯泡L2虽能发光但较暗，则通过灯泡L2的电流小于0.5 A，由此可知：通过L1、L2的电流不相等，所以L1、L2并联，则a是电流表测干路电流；b是电流表，测量通过灯泡L2的电流，B错误；c是电压表，测量电源电压，C错误；由于标有“3 V　1.5 W”的灯泡L1正常发光，故电源电压U＝U1额＝3 V，即c表示数为3 V; 由P＝得：灯泡L2的电阻R2＝＝＝12 Ω；则I2＝＝＝0.25 A，则干路电流I＝I1＋I2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，A错误；闭合开关S，电路消耗的总功率为P总＝UI＝3 V×0.75 A＝2.25 W，D正确．故选D.
10. B　【解析】当闭合开关S，滑片P在最左端时，L单独正常发光，由图乙知，小灯泡的额定电压为U＝12 V，A错误；当闭合开关S，滑片P在最右端时，L与R串联，滑动变阻器的最大电阻为R＝＝＝9 Ω，B正确；滑片P在最左端时，电路总功率为P左＝UI左＝12 V×2 A＝24 W，滑片P在最右端时，电路总功率为P右＝UI右＝12 V×1 A＝12 W，该电路电功率变化范围为12 W～24 W，C错误；小灯泡正常发光1 min，电流做的功为W＝UI左t＝12 V×2 A×60 s＝1 440 J，D错误．故选B.
11. ABD　【解析】由甲图可知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表测定值电阻R0两端电压，电压表测滑动变阻器R两端电压．滑片P从最右端滑到最左端的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大；根据串联电路分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变小，所以通过R的电流随其两端电压的减小而增大，图乙中“ac”段表示电压表的示数随电流表示数变化的图像，A正确；串联电路电源电压等于各分电压之和，U＝U1＋U2＝2.4 V＋0.6 V＝3.0 V，B正确；定值电阻R0的电阻R0＝＝＝6 Ω，C错误；根据P＝UI＝I2R＝()2R＝＝可知，当R＝R0时，P最大，Pmax＝I2R＝()2×6 Ω＝0.375 W，D正确．故选ABD.
12. 并　45　【解析】当取下其中的一个灯，按下开关发现其余的灯均能发光，说明这些LED灯珠互不影响，因此它们是并联在电路中；因在达到相同亮度的条件下，LED灯可以节约80%电能，所以这串LED灯与亮度相当白炽灯的功率：P白炽灯＝＝＝45 W.
13. 4∶1　1∶4　3∶2　【解析】已知两个电阻R1∶R2＝1∶4，如果把它们并联在电路中，根据分流原理，电流的分配与阻值成反比，通过它们的电流之比I1∶I2＝R2∶R1＝4∶1；如果把它们串联在电路中，根据分压原理，电压的分配与电阻成正比，则它们两端的电压之比U1∶U2＝R1∶R2＝1∶4；设电源电压为U，由P＝可得，P1＝＝25 W，即U2＝25 W·R1①；当R1与R3串联在此电路中时，电路中的电流为I＝，由P＝I2R可得，P1′＝I2R1＝()2R1＝9 W，即U2＝②；由①②可得，25 W·R1＝9 W·，解得R1∶R3＝3∶2.
14. 电能(或电功)　82　600　【解析】电能表是测量电路消耗的电能(或电功)的仪表；测消耗电能的方法：W＝W月末－W月初＝1 469.5 kW·h－1 387.5 kW·h＝82 kW·h＝82度；由题可得，该电能表1 min所消耗的电能为W＝＝＝0.01 kW·h，所以实际功率 P实＝＝＝0.6 kW＝600 W.
15. R1　25 　【解析】根据Q＝I2Rt可知，通电时间相同，流过R1的电流大于R2的电流，R1＝R2，所以R1产生的热量多；通过R1的电流是R2的电流的2倍，通电10 s，R2产生的热量Q＝I2R2t＝(0.5 A)2×10 Ω×10 s＝25 J.
16. 热　液化　3.6×104　1.2　 【解析】电热丝通电防雾是利用电流热效应；“雾”是水蒸气遇到较冷镜面液化而成，升高温度可以避免水蒸气液化形成雾；W＝Pt＝2 W/dm2×30 dm2×10×60 s＝3.6×104 J；平面镜成像时像和物到镜面距离相等，像物距离为物到镜面距离的两倍．小明与他的像相距0.6 m×2＝1.2 m.
17. 6　1.5　2　【解析】由题图可知，小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡与电阻R0并联，电流表测干路电流．此时小灯泡正常发光，则其两端电压等于额定电压6 V，电源电压等于此时小灯泡两端的电压，即为6 V，通过灯泡的电流为IL＝＝＝0.5 A，通过电阻的电流为I0＝＝＝1.0 A，则电流表示数即干路电流为I总＝IL＋I0＝0.5 A＋1.0 A＝1.5 A；若将小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，小灯泡与电阻R0串联，电压表测R0两端的电压，小灯泡的电阻为RL＝＝＝12 Ω，根据串联电路分压原理可知：＝＝＝，又U＝U0′＋UL′＝6 V，解得U0′＝2 V，即电压表的示数为2 V.
18. 10　30　120　【解析】当滑片在最左端时，电路电流I1＝＝＝0.5 A，电阻R2两端的电压U2＝U－U1＝10 V－5 V＝5 V，则电阻R2＝＝＝10 Ω；当滑片在最右端时，电路电流I＝＝＝0.2 A，电阻R2两端的电压U2′＝IR2＝0.2 A×10 Ω＝2 V，滑动变阻器两端的电压为U3＝U－U1′－U2′＝10 V－2 V－2 V＝6 V，滑动变阻器的最大阻值R3＝＝＝30 Ω；当滑片P置于b点时，该电路1 min消耗的电功W＝UIt＝10 V×0.2 A×60 s＝120 J.
19. 60　90　灯丝温度升高，电阻变大(或灯丝的阻值受温度的影响)　【解析】由图乙可得：当灯泡L的额定电压U额＝24 V时，对应的电流值I额＝0.4 A，所以灯丝电阻RL＝＝＝60 Ω；当灯泡实际功率为1.2 W时，由图乙可以看出此时灯泡L两端电压为UL＝6 V，IL＝0.2 A，因为R与L串联，所以有IR＝IL＝0.2 A，U电源＝UR＋UL，所以UR＝U电源－UL＝24 V－6 V＝18 V，所以R连入电路阻值为R＝＝＝90 Ω；灯泡灯丝电阻受到温度的影响，且随温度的升高而增大，不是定值．
20. (1)0.75　(2)20　(3)1∶20　【解析】(1)灯泡L的额定功率P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W；(2)只闭合开关S1，滑片移至最左端时，滑动变阻器被短路，定值电阻R1与小灯泡串联，电流表的示数为0.3 A，说明小灯泡正常发光，小灯泡两端的电压为2.5 V，所以＝0.3 A①；闭合开关S1、S2时，小灯泡被短路，定值电阻R1与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，所以＝0.2 A②；由①②解得：R1＝5 Ω，电源电压U＝4 V；R1的功率P2＝＝0.45 W，由于P1：P2＝1∶4，所以P1＝＝＝0.112 5 W，当R1功率为P1时，通过R1的电流为I1＝＝＝0.15 A，滑动变阻器的最大阻值R滑max＝＝20 Ω；(3)将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关S1时，定值电阻R1、滑动变阻器R2以及小灯泡串联，R1两端的电压为U1＝I1R1＝0.15 A×5 Ω＝0.75 V，小灯泡两端的电压U灯小＝4 V－3 V－0.75 V＝0.25 V，小灯泡的最小功率P小＝0.25 V×0.15 A＝0.037 5 W，而小灯泡的最大功率P大＝ P额＝0.75 W，所以灯泡L的最小功率与最大功率之比为＝＝1∶20.
21. (1)右　(2)短路　(3)0.75　(4)(I－I额)R0I额
【解析】(1)闭合开关前要把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；(2)电流表有示数说明电路中有电流，不会是电路断路，而小灯泡不亮，电压表无示数说明是与电压表并联的小灯泡短路；(3)当小灯泡两端电压为额定电压2.5 V时，由图乙可得，这时通过小灯泡的电流是0.3 A，所以小灯泡的额定功率是P＝UI＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W；(4)由电路图可得，闭合开关S、S2，断开S1时，小灯泡和定值电阻并联，然后和滑动变阻器串联，这时电流表测量通过小灯泡的电流，使电流表示数为I额，即通过小灯泡的电流是I额，此时小灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开S2，闭合开关S、S1时，则整个电路用电器的连接方式没有改变，只是电流表测量总电流，所以可得通过定值电阻的电流是I－I额，故可得小灯泡的额定电压也是这时定值电阻两端电压为(I－I额)R0.所以小灯泡的额定功率是P额＝U额I额＝(I－I额)R0I额．
22. (1)如答图所示　(2)1.05　(3)增大　实际电压(4)①5.5　③U额　偏小
第22题答图
【解析】(1)由电路图知，电流表、灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯变亮，即电路中的总电阻变小，也就是滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，由此连接实物如答图所示；(2)当电压表示数为2.5 V时，电流表示数如图丙所示，电流表使用0～0.6 A量程，分度值0.02 A，此时通过的电流为0.42 A，所以灯泡的额定功率P＝UI＝2.5 V×0.42 A＝1.05 W；(3)由表中数据知，小灯泡工作时，灯泡两端实际电压越大，通过它的电流也越大，由P＝UI知灯泡的实际功率越大，即灯泡消耗的电功率随电压的增大而增大；(4)用题图丁所示的电路测量小灯泡额定功率，所用电压表量程为0～15 V，要测量该小灯泡的额定功率，需使小灯泡两端的电压等于其额定电压2.5 V，①闭合开关S，将开关S1拨至“1”，小灯泡、R0和滑动变阻器串联，电压表测R0和滑动变阻器两端的总电压，调节滑动变阻器的滑片，当灯泡正常发光时，电压表的示数UV＝U－U额＝8 V－2.5 V＝5.5 V；②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，电压表测R0两端的电压U0，此时电路中的电流即为小灯泡的额定电流I额＝；③则小灯泡的额定功率P额＝U额I额＝U额.在实验步骤②中，在将开关拨至“2”时，不小心将滑片向右移动了少许，变阻器连入电路的阻值变大，由串联电路的分压原理知，变阻器分得电压变大，R0和灯泡分得的电压都会变小，由P额＝U额知，测出的小灯泡额定功率比真实值偏小．
23. 解：(1)由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，U2＝2 V，电流表测电路中的电流．当开关S闭合后，通电10 s电阻R1产生的热量
Q＝I2R1t＝(0.4 A)2×10 Ω×10 s＝16 J
(2)由U＝IR可得，U1＝IR1＝0.4 A×10 Ω＝4 V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为：U＝U1＋U2＝4 V＋2 V＝6 V
24. 解：(1)由电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表测干路中的电流，电流表测R1支路中的电流．通过电阻R2的电流：I2＝I－I1＝1.2 A－0.8 A＝0.4 A
(2)由公式I＝得R2的电阻：R2＝＝＝10 Ω
(3)R1的电阻：R1＝＝＝5 Ω
调节电源电压后，流过R1的电流为I′＝1.2 A，则电源电压为：U2＝I1′R1＝1.2 A×5 Ω＝6 V
产生的热量：Q＝W＝Pt＝t＝×1×60 s＝216 J
25. 解：(1)电路的总功率：P＝UI＝6 V×0.12 A＝0.72 W
(2)电路的总电阻：R＝＝＝50 Ω
滑动变阻器接入电路中的阻值：R滑＝R－R0＝50 Ω－30 Ω＝20 Ω
(3)电压表测滑动变阻器两端电压
电压表的示数U＝IR滑＝0.12 A×20 Ω＝2.4 V
由表中数据可知，当电压表示数为2.4 V时，对应的身高是170 cm
26. 解：(1)处于高温挡时电饭锅正常工作时的电流I＝＝＝5 A
(2)根据P＝UI＝可知，电压一定时，S1闭合，S2接A时，R1和R2并联，电阻最小，总功率最大，为高温挡．
通过R1的电流为I1＝＝＝4 A，
通过R2的电流为I2＝I－I1＝5 A－4 A＝1 A
则R2的电阻为R2＝＝＝220 Ω
(3)S1断开，S2接B时，R1和R2串联，电阻最大，总功率最小，为低温挡．
低温挡功率为P低＝＝＝＝176 W
(4)S1闭合，S2接B时为中温挡，中温挡为R1的简单电路．中温挡的功率为P中＝＝＝880 W
煮饭过程中电饭锅消耗的电能W＝W1＋W2＋W3＝P高t1＋P中t2＋P低t3＝1 100 W×10×60 s＋880 W×15×60 s＋176 W×5×60 s＝1.504 8×106 J
27. 解：(1)由图像可知，当R2阻值最大时，电路中的总电阻最大，通过电路的电流最小，通过R2的电流为0.3 A，由串联电路电压的规律可知R1和R2的总电压是5.4 V，R2两端的电压为3 V，R2的最大阻值
R2max＝＝＝10 Ω
(2)R1两端的电压
U1＝U1总－U2＝5.4 V－3 V＝2.4 V
R1＝＝＝8 Ω
当滑片置于R2的中点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值
R2′＝×10 Ω＝5 Ω
R2消耗的电功率为0.8 W，所以
由P2＝I′2R2′＝I′2×5 Ω＝0.8 W
得I′＝0.4 A
以题意，有U＝5.4 V＋0.3 A×R0，
U＝0.4 A×(8 Ω＋5 Ω＋R0)
联立解得U＝6 V，R0＝2 Ω
(3)滑片移动x cm时，滑动变阻器接入电路的阻值R2″＝x Ω，R2消耗电功率
P＝I″2R2″＝()2R2″
P＝()2R2″
P＝
P＝＝
由上式可知，当x＝10，即R2″＝10 Ω时，R2消耗的电功率达到最大值，最大功率
P最大＝＝0.9 W
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