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3.6 电能
1．对于1kW h的理解，下列说法正确的是（ ）
A．kW h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡
C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作lh
2．下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A．家用空调 B．21寸彩色电视机 C．电吹风机 D．电子手表
3．现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．一样亮 D．丙灯较亮
4．一照明灯泡规格是“220V 40W”，在灯泡两端加上110V电压，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W B．20W C．30W D．40W
5．小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转过2500转 B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C．在此期间电风扇消耗的电能是36000J D．电风扇的实际功率是100W
6．将灯L1（9V 9W）和L2（6V 6W）串联接入电源电压为15V电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（ ）
A．L1实际功率小于额定功率 B．L2 实际功率小于额定功率
C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光
7．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少（电热）与什么因素有关的实验装置。两个相同烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中金属丝电阻较大，乙烧瓶中金属丝电阻较小。下列不正确的是（ ）
A．通过观察煤油升高的温度高低可判断电热的多少
B．实验时选用煤油而不是用水，是因为煤油的密度小
C．将甲、乙两金属丝串联，是为了控制电流和通电时间相同，研究电阻对电热的影响
D．实验时甲瓶中煤油温度升高的多，说明在其它条件相同时，电阻越大，电热越多
8．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C．将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
9．如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W
C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6
D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1
10．图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总（U总＞U），R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P﹣U总图象的变化正确的是（ ）
11．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙。下列说法中正确的是（ ）
A．R1两端电压逐渐减小 B．电源电压为7伏
C．当R2＝25Ω时，R2的电功率最大 D．电路中的最大电功率为3.6瓦
12．如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5A）。图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为50V B．R1的阻值为5Ω
C．当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率为200W
D．滑动变阻器连入阻值的范围为4～45Ω
13．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
14．如图甲所示，R1为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片从a端移动到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为15V B．R1的阻值为25欧
C．R2的最大阻值为50欧 D．该电路消耗的最大电功率为4.8W
15．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．电源电压为12V
C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W
D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J
16．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关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω D．R1消耗的最大功率是16.2W
17．某品牌手机充电宝，上面标有电压为5V，容量为12000mA h，它充满电后，可以储存的电能是 __________J，在充电过程中，将电能转化为 __________能储存。
18．如图是为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，分别为R甲和R乙。
（1）本实验用到了控制变量法，请列举一个课本中用到该方法的实验：____________________。
（2）若R甲为10欧姆，R乙为5欧姆，实验中电流表示数为0.2A，若通电1分钟，R甲产生的热量为 __________焦耳。
19．如图所示是通过导体A、B的电流与其两端电压的关系图像，分析图像可知导体A的电阻 __________（选填“大于”“等于”或“小于”）导体B的电阻；当通过导体A的电流为0.4A时，1min内，导体A产生的热量为 __________J；若将A、B两电阻串联在6伏的电路中，则通过它们的电流为__________A。
20．如图甲是某种车载空气净化器，其工作过程如图乙所示，受污染的空气被吸入后，颗粒物进入电离区后带上某种电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，再通过复合过滤网使空气净化，其中带电金属网捕获颗粒物的工作原理是____________________，空气净化器的额定功率为7.2瓦，额定电压为12伏，则它正常工作的电流为__________安。
21．医院有一种如图甲所示的自动输液报警器。闭合开关后，当正常输液时绿灯亮；当无药液流过时电铃发声报警。该输液报警器的工作原理如图乙所示。
（1）与正常输液时相比较，当输液管中没有药液流经时，经过图乙中R0的电流 __________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）图乙中，U1＝12V，定值电阻R＝60Ω，电铃的额定电压为9V，当电铃报警时（此时电铃正常工作）的电功率为 __________W。
22．临时停车开启闪烁灯更加安全，如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。
（1）已知该电路电源电压为3伏，闪烁灯L工作时的阻值为5欧，定值电阻R1为10欧，不考虑小灯泡电阻变化，忽略线圈电阻。闪烁灯亮起时的功率为 __________瓦。
（2）本电路中，定值电阻R1的作用是____________________。
23．如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像，当R两端的电压为0时，R的阻值是 _____Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙所示电路中，闭合S，电流表示数为0.5A，此时小灯泡的实际功率为 _______W。
24．一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时电阻约为8Ω，小明想测量它的额定功率。实验室中有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个、导线若干。
（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为 ____________________的滑动变阻器。
（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（3）小明正确连线后，继续试验。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是__________W。
25．小科准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关、导线若干、滑动变阻器两只：R1（10Ω 0.5A），R2（20Ω 0.5A）。
（1）小科在正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是__________；
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（2）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图甲所示，则此时通过小灯泡的电流是.__________A；
（3）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 __________；（选填“R1”或“R2”）
（4）小科根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图乙），则小灯泡的额定功率为__________W。
26．小科用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验，处理结果如图乙。
（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
（2）分析图乙，可得出的结论是 __________________________________________________。
（3）小科经过查阅资料发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小科建议用空气代替煤油进行实验。你是否赞同小科的建议并说明理由 __________________________________________________。
27．某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡__________（选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是__________W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝____________________（用I1、I2和R0表示）。
28．如图所示电路，电源电压6V恒定不变，灯泡L的额定电压为3V（忽略灯丝电阻随温度的变化），R1＝10Ω，R2＝30Ω。
（1）只闭合开关S1、S2时，灯泡L正常发光，则灯泡L的额定功率为多少？通电5min，电阻产生的热量为多少？
（2）只闭合开关S1、S3，电路消耗的总功率是多少？
29．热带鱼的饲养需要控制适宜的温度和水中的溶解氧，市场上出现的自动智能鱼缸（如图甲）能在不同天气下调节水温和溶解氧的功能。
小明根据要求设计了如图乙所示的电路，以实现自动调节水温和溶解氧。电路由控制电路和工作电路组成，工作电路包括加温电路和增氧电路。控制电路中，电源电压U0＝6伏，定值电阻R0＝100欧，热敏电阻Rt阻值随温度的变化关系见图丙，设定两个电磁铁线圈a和线圈b分别在水温为24℃和30℃时恰好吸住衔铁a和衔铁b。工作电路中，电源电压U恒为12伏，加温电阻R＝12欧，工作时氧气泵的功率为20瓦；定时开关1控制增氧模式①，定时开关2控制增氧模式②，增氧模式工作规律如丁图所示。衔铁、线圈、开关和导线的电阻均忽略不计。
（1）当温度为24℃时，请计算控制电路的电流大小。
（2）请计算当水温低于24℃时，工作电路工作1小时消耗的电能（水温始终低于24℃）。
（3）若要使水温达到22℃就停止加热，而不改变增氧模式的设定温度（≥30℃），请简要写出一条可行的解决方案：__________________________________________________。
30．如图甲、乙是某同学设计的简易坐位体前屈测试仪示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是原理图中从左向右滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。已知：电源电压恒为6V，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝10Ω。求：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数。
（2）小江测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，并在此处坚持30秒，R2消耗的电能多大？
（3）为保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，并能相对精确的显示成绩，电压表量程可否选择“0﹣3V”？试通过计算来判断。
31．如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。
32．如图所示，电源两端电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示，根据图象信息。求：
（1）滑动变阻器的最大值；（2）R1的阻值和电源电压；（3）求此电路的最大电功率。
33．小斌同学家浴室中安装一种灯暖型“浴霸”，他利用热敏电阻设计了一个温度自动控制装置，如图甲。控制电路中的R1为热敏电阻，R1的阻值随温度变化关系如图乙，电磁铁的线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V 440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开，当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，“浴霸”电路闭合。求：
（1）工作电路正常工作时，每盏灯泡1min内产生的热量。
（2）若浴室中的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U的最小值。
（3）若电源电压U恒为12V，将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制范围的大小。
34．某工厂车间的一台机器在工作时会排放一定量的废水和废气，需要安装排气装置，以保证空气中废气含量不超标。小明设计如图甲所示电路，实现：机器不工作时，小功率排气扇工作；机器工作一段时间后，大功率排气扇工作，OA是一根可以绕O点转动的轻质杠杆，B处通过细杆b与力敏电阻Rx接触，A处通过细杆a与物体M连接，物体M重为3牛，OB：OA＝1：2，衔铁可以绕D点转动，废水较少时，衔铁受弹簧的支撑作用，其右触点恰好与触点T1接触，M1工作；当Rx受压力为12牛时，电磁铁恰好吸引衔铁，使右触点与触点T2接触，M2工作。排气扇的规格为：M1（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。机器运行时，产生的废水以0.1千克/分钟的速度排入废水箱，物体M受到的浮力（F浮）与废水质量（m）关系如图乙、（图中部分固定装置未画出）
（1）当物体M被废水浸没时，M受到的浮力是__________牛。
（2）工人进入车间后，先闭合开关S2，使小功率排气扇先工作一段时间。启动机器时，同时闭合开关S1。请计算废水箱中的废水质量积累至2千克的过程中，排气扇消耗的电能。__________
（3）为了让大功率排气扇提早启动，小明采取移动细杆b的做法，请指出细杆b的移动方向，并说明理由：_______________________________________________________________________。
第5题
第6题
第7题
第8题
第9题
C．
A．
B．
D．
第11题
第12题
第13题
第14题
第15题
第16题
第18题
第19题
第21题
第22题
第23题
第24题
第25题
第26题
第28题
第29题
第30题
第31题
第32题
第33题
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3.6 电能（带答案）
1．对于1kW h的理解，下列说法正确的是（ ）
A．kW h是电功率的单位 B．只能同时点亮4只250W的灯泡
C．等于3.6×103J D．可供1kW的用电器正常工作lh
解：A、千瓦时（kW h）是电功的单位，不是电功率的单位，故A错误；
B、1kW h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能，与同时工作用电器的多少无关，故B错误；
C、lkW h＝1kW×1h＝1000W×3600s＝3.6×106J，故C错误；
D、1kW h等于1kW的用电器正常工作1h消耗的电能，故D正确。 故选：D。
2．下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A．家用空调 B．21寸彩色电视机 C．电吹风机 D．电子手表
解：电吹风机的功率最接近500W，故C符合题意，ABD不符合题意。故选：C。
3．现有甲、乙、丙三个灯泡，分别标有“220V 25W”、“110V 25W”、“36V 25W”的字样，当它们都是在各自额定电压下工作时，它们的亮度情况是（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮 C．一样亮 D．丙灯较亮
解：因三灯泡的额定功率相同，当它们工作在额定电压下，实际功率等于额定功率，即三灯泡的实际功率相同，故三灯的亮度相同；故选：C。
4．一照明灯泡规格是“220V 40W”，在灯泡两端加上110V电压，则该灯泡的实际功率为（ ）
A．10W B．20W C．30W D．40W
解：已知灯泡的额定电压是220V，额定功率是40W，
灯泡的电阻值： R＝＝＝1210Ω；
灯泡的实际功率：P＝＝＝10W。 故选：A。
5．小亮同学是个爱动脑的孩子，他想知道家里电风扇的实际功率多大，于是他将家里其他用电器都关闭，只让电风扇单独工作了72s，如图的电能表转盘转了5转，下列说法正确的是（ ）
A．此电能表转盘每小时转过2500转 B．电能表是测量电路中用电器功率的仪器
C．在此期间电风扇消耗的电能是36000J D．电风扇的实际功率是100W
解：A、2500r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能，转盘转2500圈，故A错误；
B、电能表是测量电路中用电器消耗电能的仪器，故B错误；
CD、因2500r/kW h表示转盘转1圈，电路中消耗kW h的电能，所以，电能表转盘转了5r消耗的电能：W＝kW h＝0.002kW h＝7200J，
电风扇的实际功率：P＝＝＝0.1kW＝100W，故D正确，C错误。故选：D。
6．将灯L1（9V 9W）和L2（6V 6W）串联接入电源电压为15V电路中，闭合开关后，两灯都发光。下列关于L1、L2的说法正确的是（ ）
A．L1实际功率小于额定功率 B．L2 实际功率小于额定功率
C．L1、L2实际功率相等 D．L1、L2都能正常发光
解：由P＝可知，灯L1的电阻R1＝＝＝9Ω，灯L2的电阻R2＝＝＝6Ω；将两灯串联在电路中，电路中的总电阻R＝R1+R2＝9Ω+6Ω＝15Ω；
电路中的电流I＝＝＝1A；根据串联电路的电流特点可知，通过L1、L2的电流I1＝I2＝I＝1A；灯L1的实际功率P1实＝I12R1＝（1A）2×9Ω＝9W，灯L2的实际功率P2实＝I22R2＝（1A）2×6Ω＝6W；所以，灯L1、L2的实际功率都等于其额定功率，所以都能正常发光，故ABC错误，D正确。 故选：D。
7．如图是探究电流通过导体时产生热量的多少（电热）与什么因素有关的实验装置。两个相同烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中金属丝电阻较大，乙烧瓶中金属丝电阻较小。下列不正确的是（ ）
A．通过观察煤油升高的温度高低可判断电热的多少
B．实验时选用煤油而不是用水，是因为煤油的密度小
C．将甲、乙两金属丝串联，是为了控制电流和通电时间相同，研究电阻对电热的影响
D．实验时甲瓶中煤油温度升高的多，说明在其它条件相同时，电阻越大，电热越多
解：A、当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此可根据温度计示数的大小可知温度升高的多少；故A正确；
B、煤油比水的比热小，吸收相同的热量，煤油的温度变化比水的温度变化大，易于观察，故B错误；
C、将甲、乙两金属丝串联，则通过的电流是相同的，时间也是相同的，故C正确；
D、实验时甲瓶中煤油温度升高的多，说明甲瓶中产生的热量多，由于通电时间和电流都是相同的，甲的电阻大，产生的热量多，故结论为：在其它条件相同时，电阻越大，产生的热量越多，故D正确。 故选：B。
8．如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个5欧的电阻并联后再与另一个5欧的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C．将图示中左侧5欧电阻丝换成10欧电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系
D．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
解：A、D、装置中两个5Ω的电阻并联后再与一个5Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，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＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故A错误，D正确；
B、该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应热的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故B错误；
C、将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误。故选：D。
9．如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W
C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6
D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1
解：由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。
（1）当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，此时电流表和电压表的示数最大，
由图乙可知，电源的电压U＝3V，电路中的电流I＝0.6A，
由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝5Ω，故A错误；
（2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I′＝0.2A，R1两端的电压U1＝1V，
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：UP＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，
则滑动变阻器的最大阻值：RP＝＝＝10Ω，
电路消耗的最小功率：P小＝UI′＝3V×0.2A＝0.6W，故B错误；
（3）因串联电路中各处的电流相等，所以，当Rp总阻值的接入电路时，Rp与定值电阻消耗的功率：＝＝＝＝＝，故C错误；
（4）当电流为0.4A时，电路的总电阻：R总＝＝＝7.5Ω，
Rp连入电路的阻值：RP″＝R总﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，
所以，R1与Rp连入电路的阻值之比R1：RP″＝5Ω：2.5Ω＝2：1，故D正确。
故选：D。
10．图甲是一款车载USB充电器，工作原理如图乙，闭合S后稳压元件两端电压恒为U，可为手机等提供稳定的充电电压，汽车电源电压为U总（U总＞U），R为定值电阻，其消耗的电功率为P，则下列关于P﹣U总图象的变化正确的是（ ）
解：由欧姆定律和P＝UI可得，R消耗的电功率：P＝URI＝＝＝U﹣U总+，显然R消耗的电功率P随电源总电压U总变化关系为二次函数图象，由数学知识知，图象为抛物线，并且开口朝上，故A正确，BCD错误。故选：A。
11．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从b端移到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙。下列说法中正确的是（ ）
A．R1两端电压逐渐减小 B．电源电压为7伏
C．当R2＝25Ω时，R2的电功率最大 D．电路中的最大电功率为3.6瓦
解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
A．当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，故A错误；
B．滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电压表测电源两端的电压，其示数最大，
由图乙所示图象可知，电源电压U＝6V，故B错误；
C．滑片P在b端时，R2的阻值最大为50Ω，由图乙可知此时电压表的示数U1＝1V，
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：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I小＝＝＝0.1A，
则R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为R2时电路中的电流：I＝＝，
R2的电功率：P2＝I2R2＝（）2R2＝＝＝＝，
当R2＝R1＝10Ω时，R2的电功率最大，故C错误；
D．当滑片在a端时，电路为R1的简单电路，此时电路的总功率最大，
则最大电功率：P大＝＝＝3.6W，故D正确。 故选：D。
12．如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（允许通过的最大电流为5A）。图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压为50V B．R1的阻值为5Ω
C．当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率为200W
D．滑动变阻器连入阻值的范围为4～45Ω
解：A、由图乙所示图象可知：I＝1A时U2＝45V，I′＝5A时U2′＝25V，设电源电压是U，∵I＝，∴电阻R1两端电压U1＝IR1，由串联电路特点可知，U＝U2+IR1，则U＝45V+1A×R1； U＝25V+5A×R1； 解得：U＝50V，R1＝5Ω；故AB正确；
C、由图丙可知，当R2的功率为120W时，电路电流为4A，则电路消耗的总功率P＝UI＝50V×4A＝200W，故C正确；
D、由图乙所示图象可知：I＝1A时U2＝45V，I′＝5A时U2′＝25V，∵I＝，∴滑动变阻器接入电路的阻值R最大＝＝＝45Ω，
R最小＝＝＝5Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值范围是5Ω～45Ω，故D错误；
本题选错误的，故选：D。
13．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A的电阻值为6.25Ω
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4
C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4
D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V
解：A．由图象可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V，
由I＝可得，A的电阻值：RA＝＝＝5Ω，故A错误；
B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过两元件的电流IA＝IB＝0.4A，由图象可知，两元件两端的电压UA＝2.0V，UB＝2.5V，由P＝UI可得，A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故B错误；
（3）A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两元件两端的电压UA′＝UB′＝2.5V，由图象可知，通过两元件的电流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A，则A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故C正确；
（4）当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，
由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，
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＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D错误。故选：C。
14．如图甲所示，R1为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片从a端移动到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为15V B．R1的阻值为25欧
C．R2的最大阻值为50欧 D．该电路消耗的最大电功率为4.8W
解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I1＝＝＝0.4A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I1R1+U1＝0.4A×R1+2V……①
当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I2＝＝＝0.1A，
由I＝及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.1A×R1+5V……②
由①②解得：R1＝10Ω，U＝6V，故AB错误；
C、由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2＝0.1A，则滑动变阻器的最大阻值为：R2＝＝＝50Ω，故C正确；
D、当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，则电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.6A；
该电路消耗的最大电功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D错误。故选：C。
15．如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60欧，电源电压保持不变。滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中，测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．R2的滑片向左滑动时，电流表和电压表的示数都变大 B．电源电压为12V
C．R1的电功率变化范围是1.2～10.8W
D．电流为0.6A时，2min内电流通过R1产生的热量是648J
解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A、R2的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知断电路中的电流变大，根据串联电路的电压分配特点可知电压表示数变小，故A错误；
B、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，最小和最大电流分别为I最小＝0.2A；I最大＝0.6A，
由欧姆定律和串联电路的电压规律可得：U＝I最小（R1+R2）＝0.2A×（R1+60Ω）﹣﹣﹣①
U＝I最大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
解①②得：R1＝30Ω，U＝18V，故B错误；
C、R1的最小电功率：P1最小＝I最小2R1＝（0.2A）2×30Ω＝1.2W，
R1的最大电功率：P1最大＝I最大2R1＝（0.6A）2×30Ω＝10.8W，
所以，R1的电功率变化范围是1.2～10.8W，故C正确；
D、R1产生的热量Q1＝I最大2R1t＝（0.6A）2×30Ω×2×60s＝1296J，故D错误。故选：C。
16．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关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．图线A电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为14V
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω D．R1消耗的最大功率是16.2W
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。
（1）当滑动变阻器R2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，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，
由图象可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U关系图象，故A错误；
（2）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图象可知，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；
由I＝可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝20Ω，
R2＝＝＝70Ω，故C错误；
D、由乙图知，电路中的最大电流为0.9A，R1两端的电压最大值为U大＝18V，则消耗的最大功率P大＝U大I大＝18V×0.9A＝16.2W，故D正确。故选：D。
17．某品牌手机充电宝，上面标有电压为5V，容量为12000mA h，它充满电后，可以储存的电能是 2.16×105 J，在充电过程中，将电能转化为 化学 能储存。
解：（1）该电池一次充满电后储存的电能：
W＝UIt＝5V×12000×10﹣3A×3600s＝2.16×105J；
（2）电池的充电和供电是相反的过程，充电时是把电能转化为化学能，放电时是把化学能转化为电能。故答案为：2.16×105；化学。
18．如图是为研究焦耳定律的实验装置。在两个相同的烧瓶中装满初温相同的煤油，插入两个相同的温度计，瓶中电阻丝为定值电阻，分别为R甲和R乙。
（1）本实验用到了控制变量法，请列举一个课本中用到该方法的实验： 探究电流与电压、电阻的关系 。
（2）若R甲为10欧姆，R乙为5欧姆，实验中电流表示数为0.2A，若通电1分钟，R甲产生的热量为 24 焦耳。
解：（1）探究电流与电压的关系需控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，探究电流与电阻的关系需控制电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值，这是控制变量法；
（2）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，串联电路各处电流相等，
根据焦耳定律可得通电1分钟，R甲产生的热量为Q＝I2R甲t＝（0.2A）2×10Ω×60s＝24J。
故答案为：探究电流与电压、电阻的关系；24。
19．如图所示是通过导体A、B的电流与其两端电压的关系图像，分析图像可知导体A的电阻 ＜ （选填“大于”“等于”或“小于”）导体B的电阻；当通过导体A的电流为0.4A时，1min内，导体A产生的热量为 96 J；若将A、B两电阻串联在6伏的电路中，则通过它们的电流为 0.2 A。
解：（1）由图可知，当通过导体的电流I＝0.3A时，导体A两端的电压UA＝3V，导体B两端的电压UB＝6V；根据I＝可知，导体A的电阻：RA＝＝＝10Ω；
导体B的电阻：RB＝＝＝20Ω；所以RA＜RB；
当通过导体A的电流为0.4A时，1min内，导体A产生的热量：
Q＝I′2RAt＝（0.4A）2×10Ω×1×60s＝96J。
将A、B两电阻串联在6伏的电路中，则通过它们的电流
I＝＝＝0.2A 故答案为：＜；96，0.2。
20．如图甲是某种车载空气净化器，其工作过程如图乙所示，受污染的空气被吸入后，颗粒物进入电离区后带上某种电荷，然后在集尘器上被带电金属网捕获，再通过复合过滤网使空气净化，其中带电金属网捕获颗粒物的工作原理是 异种电荷相互吸引 ，空气净化器的额定功率为7.2瓦，额定电压为12伏，则它正常工作的电流为 0.6 安。
解：（1）颗粒物所带电荷与集尘器带电金属网所带电荷电性相反，异种电荷相互吸引，因此颗粒物被电网捕获；
（2）由P＝UI可得，车载空气净化器正常工作的电流：I＝＝＝0.6A。
故答案为：异种电荷相互吸引；0.6。
21．医院有一种如图甲所示的自动输液报警器。闭合开关后，当正常输液时绿灯亮；当无药液流过时电铃发声报警。该输液报警器的工作原理如图乙所示。
（1）与正常输液时相比较，当输液管中没有药液流经时，经过图乙中R0的电流 变小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）图乙中，U1＝12V，定值电阻R＝60Ω，电铃的额定电压为9V，当电铃报警时（此时电铃正常工作）的电功率为 0.45 W。
解：（1）根据题意可知，闭合开关后，当正常输液时绿灯亮，由图乙可知，此时衔铁被吸下，说明此时电磁铁的磁性增强，则电路中的电流变大；
当无药液流过时电铃发声报警，由图乙可知，此时衔铁被释放，说明电磁铁的磁性减弱，则电路中的电流变小；
（2）由图乙可知，定值电阻R与电铃串联，
根据串联电路的电压特点可知，定值电阻两端的电压：UR＝U1﹣U铃＝12V﹣9V＝3V，
通过定值电阻的电流：IR＝＝＝0.05A，
根据串联电路的电流特点可知，通过电铃的电铃：I铃＝IR＝0.05A，
电铃报警时的电功率：P铃＝U铃I铃＝9V×0.05A＝0.45W。
故答案为：（1）变小；（2）0.45。
22．临时停车开启闪烁灯更加安全，如图是小明设计的模拟车灯闪烁的电路图。
（1）已知该电路电源电压为3伏，闪烁灯L工作时的阻值为5欧，定值电阻R1为10欧，不考虑小灯泡电阻变化，忽略线圈电阻。闪烁灯亮起时的功率为 0.2 瓦。
（2）本电路中，定值电阻R1的作用是 保护电路 。
解：（1）闪烁灯亮起时小灯泡与定值电阻R1串联，此时电路中的电流为：
I＝＝＝0.2A；
闪烁灯亮起时的功率为：P＝I2RL＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W；
（2）当电磁铁将衔铁吸下来时，小灯泡被短路，若没有定值电阻，将形成电源短路，因此值电阻R1的作用是保护电路。 故答案为：（1）0.2；（2）保护电路。
23．如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图像，当R两端的电压为0时，R的阻值是 10 Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙所示电路中，闭合S，电流表示数为0.5A，此时小灯泡的实际功率为 1 W。
解：（1）根据图象可知，R为定值电阻，由I＝可得电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，
导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端电压无关，所以当R两端的电压为0时，R的阻值是10Ω；
（2）由电路图可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，
串联电路中各处的电流相等，由图象可知，当电流I＝0.5A时，UL＝2V，
此时小灯泡的实际功率PL＝ULI＝2V×0.5A＝1W。 故答案为：10；1。
24．一个额定电压是2.5V的小灯泡，正常工作时电阻约为8Ω，小明想测量它的额定功率。实验室中有如下器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为“10Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器2个、导线若干。
（1）小明设计了图甲所示电路，他应选用规格为 “50Ω 0.5A” 的滑动变阻器。
（2）图乙是小明根据电路图连接的实物图，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，经检查是由于一根导线连接错误，请你在图乙中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（3）小明正确连线后，继续试验。当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率是 0.8 W。
解：（1）灯泡正常发光时，通过其的电流约是I＝＝≈0.3A，
此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
滑动变阻器接入电路的电阻R＝＝≈11.7Ω＞10Ω，
所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器；
（2）由图乙所示电路图可知，电压表串联在电路中，电压表连接错误，电压表应并联在灯泡两端，电路图如图所示；
（3）由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.32A，
灯泡额定功率为P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；
故答案为：（1）“50Ω 0.5A”；（2）如图所示；（3）0.8。
25．小科准备测定小灯泡的功率，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关、导线若干、滑动变阻器两只：R1（10Ω 0.5A），R2（20Ω 0.5A）。
（1）小科在正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 B ；
A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（2）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图甲所示，则此时通过小灯泡的电流是. 0.14 A；
（3）为了满足测量要求，实验电路应该选用滑动变阻器 R2 ；（选填“R1”或“R2”）
（4）小科根据记录的多组I﹣U数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图乙），则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
解：（1）A.灯泡短路时，灯泡不亮，但是肯定会有电流经过电流表，则电流表肯定有示数，与题意不符，故A不合题意；
B.灯泡断路时，灯泡不亮，而电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的示数很小，几乎为零。而电压表测量电源电压，因此它有示数，故B符合题意；
C.滑动变阻器短路时，会有电流经过灯泡，则灯泡肯定发光，与题意不符，故C不合题意；
D.滑动变阻器断路时，整个电路发生断路，那么电压表的示数为零，与题意不符，故D不合题意。
故选B。
（2）根据图甲可知，电流表选择量程0～0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.14A。
（3）根据图乙可知，当灯泡的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A；
滑动变阻器两端的电压为：U变＝U总﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V；
则变阻器接入的阻值为：；
比较可知，应该选择变阻器R2。
（4）灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。
故答案为：（1）B；（2）0.14；（3）R2；（4）0.625。
26．小科用如图甲所示装置进行“探究影响电流热效应的因素”的实验。两个完全相同的烧瓶内装有等量的煤油，瓶内连接的电阻丝的阻值分别为5欧和10欧，A、B是相同的玻璃管，管内初始液面位置相同。闭合开关，每隔1分钟记录液面上升的高度，多次实验，处理结果如图乙。
（1）用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
（2）分析图乙，可得出的结论是 在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，在导体上所产生的热量就越多 。
（3）小科经过查阅资料发现：常温下，空气的比热容是煤油比热容的二分之一，空气的比热容会随温度的变化而变化。小科建议用空气代替煤油进行实验。你是否赞同小科的建议并说明理由 赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验效果更明显 。
解：（1）滑动变阻器按照一上一下的连接方法串联接入电路；
（2）通电时间和电流相同时，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，电阻越大，放出的热量越多，表明在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，在导体上所产生的热量就越多；
（3）赞同小明的建议，理由：空气的比热容小，温度升高快，实验效果更明显。
故答案为：（1）见解析；（2）在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，在导体上所产生的热量就越多；（3）赞同，空气的比热容小，温度升高快，实验效果更明显。
27．某同学利用如图1所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源电压3V，小灯泡的额定电压2.5V）。
（1）闭合开关，发现两电表指针处于图2所示位置，此时灯泡 不发光 （选填“不发光”“微弱发光”或“比正常亮”）
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U﹣I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是 0.75 W。
（3）他做完以上实验后，又想测出一个未知电阻Rx的阻值，连接电路时发现电压表已损坏，于是他又设计了如图4所示的电路，也测出了电阻的阻值（R0是已知阻值的定值电阻）。请你帮他完成下列步骤。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1；②开关S1、S2闭合后，电流表的示数为I2；
③请写出未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
解：（1）由图2可知，电流表示数为0，电路可能断路，电压表示数为电源电压，电压表与电源连通，则与电压表并联的灯之外的电路是连通的，则与电压表并联的灯断路了，小灯泡不发光；
（2）故障排除后，从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I一U图象如图3所示，则灯额定电压下的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）实验步骤：
①只闭合开关S1，两电阻串联，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I1；
②开关S1、S2闭合后，只有电阻R0工作，电流表测量电路中的电流，电流表的示数为I2；
③两次实验中电源电压为：U＝I2R0＝I1（R0+Rx），未知电阻Rx的阻值表达式：Rx＝。
故答案为：（1）不发光；（2）0.75；（3）。
28．如图所示电路，电源电压6V恒定不变，灯泡L的额定电压为3V（忽略灯丝电阻随温度的变化），R1＝10Ω，R2＝30Ω。
（1）只闭合开关S1、S2时，灯泡L正常发光，则灯泡L的额定功率为多少？通电5min，电阻产生的热量为多少？
（2）只闭合开关S1、S3，电路消耗的总功率是多少？
解：由图可知，只闭合开关S1、S2时，灯泡L与R1串联，电压表测量灯泡L两端的电压；
由于灯泡L正常发光，则灯泡L两端的电压：UL＝3V，
根据串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，
根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I＝IL＝I1＝＝＝0.3A，
灯泡L的额定功率：PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W；
通电5min，电阻产生的热量：Q1＝I2R1t＝（0.3A）2×10Ω×5×60s＝270J；
（2）由图可知，只闭合开关S1、S3，灯泡L与R2串联，
由I＝可知，灯泡L的阻值：RL＝＝＝10Ω，
灯泡L与R2的串联总电阻：R＝RL+R2＝10Ω+30Ω＝40Ω，
电路消耗的总功率：P＝＝＝0.9W。
答：（1）只闭合开关S1、S2时，灯泡L正常发光，灯泡L的额定功率为0.9W；通电5min，电阻产生的热量为270J；
（2）只闭合开关S1、S3，电路消耗的总功率是0.9W。
29．热带鱼的饲养需要控制适宜的温度和水中的溶解氧，市场上出现的自动智能鱼缸（如图甲）能在不同天气下调节水温和溶解氧的功能。
小明根据要求设计了如图乙所示的电路，以实现自动调节水温和溶解氧。电路由控制电路和工作电路组成，工作电路包括加温电路和增氧电路。控制电路中，电源电压U0＝6伏，定值电阻R0＝100欧，热敏电阻Rt阻值随温度的变化关系见图丙，设定两个电磁铁线圈a和线圈b分别在水温为24℃和30℃时恰好吸住衔铁a和衔铁b。工作电路中，电源电压U恒为12伏，加温电阻R＝12欧，工作时氧气泵的功率为20瓦；定时开关1控制增氧模式①，定时开关2控制增氧模式②，增氧模式工作规律如丁图所示。衔铁、线圈、开关和导线的电阻均忽略不计。
（1）当温度为24℃时，请计算控制电路的电流大小。
（2）请计算当水温低于24℃时，工作电路工作1小时消耗的电能（水温始终低于24℃）。
（3）若要使水温达到22℃就停止加热，而不改变增氧模式的设定温度（≥30℃），请简要写出一条可行的解决方案： 适当增加线圈a的匝数 。
解：（1）控制电路中，闭合开关，热敏电阻和定值电阻串联。
从图丙可知，当温度为24℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，
根据欧姆定律可知控制电路的电流大小I＝＝＝0.03A；
（2）加温电阻消耗的电能W1＝t＝×60×60s＝43200J，
氧气泵消耗的电能W2＝Pt＝20W×30×60s＝36000J，
工作电路工作1小时消耗的电能W＝W1+W2＝43200J+36000J＝79200J；
（3）若要使水温达到22℃就停止加热，而不改变增氧模式的设定温度（≥30℃），可使电磁铁的磁性增强，适当增加线圈a的匝数。
故答案为：（1）控制电路的电流大小为0.03A；（2）工作电路工作1小时消耗的电能为79200J；（3）适当增加线圈a的匝数。
30．如图甲、乙是某同学设计的简易坐位体前屈测试仪示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是原理图中从左向右滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。已知：电源电压恒为6V，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝10Ω。求：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数。
（2）小江测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，并在此处坚持30秒，R2消耗的电能多大？
（3）为保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，并能相对精确的显示成绩，电压表量程可否选择“0﹣3V”？试通过计算来判断。
解：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.6A，
即电流表示数为0.6A；
（2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1＝0.5Ω/cm×20cm＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′＝＝＝0.3A，
坚持30秒，R2消耗的电能W＝UIt＝I2Rt＝（0.3A）2×10Ω×30s＝27J；
（3）根据串联分压规律知，当电压表示数为3V时，滑动变阻器允许接入电路的阻值最大，电路电流最小，因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以定值电阻R2两端电压：U'2＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，电路中最小电流：I小＝＝0.3A，
此时滑动变阻器允许接入电路的阻值R1′＝＝＝10Ω＜15Ω，
故不能用量程为3V的电压表测量，滑动变阻器还没有达到最大值时，电压表已经满偏了。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数0.6A。
（2）小江测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，并在此处坚持30秒，R2消耗的电能27J；（3）电压表量程不能选择“0﹣3V”。
31．如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。
解：由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式；
（1）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式，
由并联电路的电压规律可得，R1、R2两端电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝220V，
根据I＝，P＝UI可得：R1的电功率：P1＝＝＝1000W，
R2的电功率：P2＝＝＝80W，根据并联电路电功率的规律可知，电饭煲加热时的电功率：P加热＝P1+P2＝1000W+80W＝1080W；
（2）当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式，R2两端的电压U2＝U＝220V，
R2的电功率：P2＝80W，电饭煲保温时间：t＝1h＝3600s，
由P＝可得，电饭煲保温1小时消耗的电能：W保温＝Pt＝80W×3600s＝2.88×105J。
答：（1）这款电饭煲加热时的电功率是1080W；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能为2.88×105J。
32．如图所示，电源两端电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示，根据图象信息。求：
（1）滑动变阻器的最大值；（2）R1的阻值和电源电压；（3）求此电路的最大电功率。
解：由电路图可知，R1与R2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最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.4A，滑动变阻器消耗的电功率P2＝4W，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝25Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I小（R1+R2）＝0.4A×（R1+25Ω），由图乙可知，电路中的电流I＝0.8A时，滑动变阻器消耗的电功率P2′＝6.4W，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝10Ω，
电源的电压：U＝I（R1+R2′）＝0.8A×（R1+10Ω），
因电源的电压不变，所以，0.4A×（R1+25Ω）＝0.8A×（R1+10Ω），解得：R1＝5Ω，
电源的电压U＝I小（R1+R2）＝0.4A×（5Ω+25Ω）＝12V；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路消耗的电功率最大，
则P大＝＝＝28.8W。
答：（1）滑动变阻器的最大最值为25Ω；（2）R1的阻值为5Ω，电源电压为12V；
（3）求此电路的最大电功率为28.8W。
33．小斌同学家浴室中安装一种灯暖型“浴霸”，他利用热敏电阻设计了一个温度自动控制装置，如图甲。控制电路中的R1为热敏电阻，R1的阻值随温度变化关系如图乙，电磁铁的线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V 440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开，当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，“浴霸”电路闭合。求：
（1）工作电路正常工作时，每盏灯泡1min内产生的热量。
（2）若浴室中的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U的最小值。
（3）若电源电压U恒为12V，将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制范围的大小。
解：（1）灯泡的额定电压220V，额定功率440W，工作电路正常工作时，每盏灯泡1min内产生的热量：Q＝W＝Pt＝440W×60s＝2.64×104J；
（2）由装置图知，热敏电阻R1与线圈串联，
由图像知，热敏电阻R1的阻值随温度升高而减小，温度40℃时R1＝170Ω，
若浴室中的温度不得超过40℃，此时线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，工作电路断开，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压的最小值：
U＝I（R1+R0）＝50×10﹣3A×（170Ω+30Ω）＝10V；
（3）若电源U电压恒定为12V，当电磁铁线圈中电流等于50mA时，浴室中的温度最高，
此时电路中的总电阻：R总＝＝＝240Ω，
此时热敏电阻的阻值：R1′＝R总﹣R0＝240Ω﹣30Ω＝210Ω，
由图乙可知，浴室内的最高温度为30℃；
当线圈中的电流等于40mA时，浴室中的温度最低，
此时电路中的总电阻：R总＝＝＝300Ω，
此时热敏电阻的阻值：R1″＝R总﹣R0＝300Ω﹣30Ω＝270Ω，
由图乙可知，浴室内的最低温度为22℃；所以，浴室内温度可控制在22℃～30℃范围内。
答：（1）工作电路正常工作时，每盏灯泡1min内产生的热量为2.64×104J。
（2）若浴室中的温度不得超过40℃，控制电路的电源电压U的最小值为10V。
（3）若电源电压U恒为12V，将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制范围为22℃～30℃。
34．某工厂车间的一台机器在工作时会排放一定量的废水和废气，需要安装排气装置，以保证空气中废气含量不超标。小明设计如图甲所示电路，实现：机器不工作时，小功率排气扇工作；机器工作一段时间后，大功率排气扇工作，OA是一根可以绕O点转动的轻质杠杆，B处通过细杆b与力敏电阻Rx接触，A处通过细杆a与物体M连接，物体M重为3牛，OB：OA＝1：2，衔铁可以绕D点转动，废水较少时，衔铁受弹簧的支撑作用，其右触点恰好与触点T1接触，M1工作；当Rx受压力为12牛时，电磁铁恰好吸引衔铁，使右触点与触点T2接触，M2工作。排气扇的规格为：M1（220伏，60瓦），M2（220伏，120瓦）。机器运行时，产生的废水以0.1千克/分钟的速度排入废水箱，物体M受到的浮力（F浮）与废水质量（m）关系如图乙、（图中部分固定装置未画出）
（1）当物体M被废水浸没时，M受到的浮力是 15 牛。
（2）工人进入车间后，先闭合开关S2，使小功率排气扇先工作一段时间。启动机器时，同时闭合开关S1。请计算废水箱中的废水质量积累至2千克的过程中，排气扇消耗的电能。 122400J
（3）为了让大功率排气扇提早启动，小明采取移动细杆b的做法，请指出细杆b的移动方向，并说明理由： 在关系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不变，FA变小，则OB变小，即B点（细杆b）右移 。
解：（1）由图乙可知，物体M完全浸没后，浮力不再增加，F浮＝15N；
（2）依据题意，当力敏电阻受压力为12牛时，细杆b对杠杆OBA产生的压力FB＝12N，根据杠杆平衡条件FB×OB＝FA×OA得：FA＝，即细杆a对杠杆OBA产生向上的支持力；
根据力的相互性，则杠杆对细杆产生向下的压力F′A＝6N，则物体M处于平衡状态时所受浮力F′浮＝F′A+G＝6N+3N＝9N；
由图乙可知物体浸没前，浮力与废水质量成正比，则有：，解得：m＝0.6kg；
说明废水从0～0.6kg时电动机M1工作，0.6～1.4kg时电动机M2工作；
因为废水以v＝0.1kg/min的速度流入废水箱，则积累废水需要的时间为t1＝，t2＝；
根据W＝Pt可得，排气扇消耗的电能为
W1＝P1t1＝60W×360s＝21600J，W2＝P2t2＝120W×840s＝100800J；
W总＝W1+W2＝21600J+100800J＝122400J；
（3）为了提早让M2工作，要求M所受浮力变小，在关系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不变，FA变小，则OB变小，即B点（细杆b）右移。
故答案为：15；122400J；在关系式FB×OB＝FA×OA中，OA、FB不变，FA变小，则OB变小，即B点（细杆b）右移。
第5题
第6题
第7题
第8题
第9题
C．
A．
B．
D．
第11题
第12题
第13题
第14题
第15题
第16题
第18题
第19题
第21题
第22题
第23题
第24题
第25题
第26题
第28题
第29题
第30题
第31题
第32题
第33题
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