第6节 电能 易错题精选（含解析）

电能易错题精选
一 、选择题
1.下列关于功率的估计合理的是( )
A．体育中考时，小红跳绳的功率达到 600W
B．小华将一本科学书从地面捡起来放到桌面上，功率约为 2W
C．教室内的空调正常工作时的电功率约为 40W
D．考场内的一盏日光灯的额定功率为 200W
2.如图所示分别是小英家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知，下列选项中正确的
是( )
A．小英家家庭电路中的干路电流不得超过 10A
B．小英家上个月消耗的电能为 101.1kW h
C．电能表上指示灯闪烁 320 次，表示家庭电路消耗电能 0.2J
D．电能表上指示灯闪烁的次数越多， 说明电路中消耗的电能越多
3.关于“12 V 4 W”的小灯泡 L1 和“9 V 3 W”的小灯泡 L2,下列说法正确的是 ( )
A．L1 和 L2 正常工作时的电阻一样大
B．L1 和 L2 串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
C．L1 和 L2 并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
D．L2 串联一个 9 Ω 的电阻接在 12 V 电路中,也能正常发光
4.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 所消耗的电功率 P1 和 P2 的比值为( )
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A．4∶1 B．1∶4 C．5∶1 D．1∶5
5.小柯利用该电能表测量一家用电器的电功率。当电路中只有这一个用电器连续工作时， 测得在 6min
内电能表的转盘转了 240 转，那么这个用电器可能是( )
A．台灯 B．电热水壶 C．笔记本电脑 D．家用电风扇
6.光敏电阻的特点是电阻值随照射光的强度增强而变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的
行人监控装置， R1 为光敏电阻。有人通过通道而遮挡照射光线时， 电路中( )
A．通过 R1 的电流变大 B．总电阻变大
C．监控装置两端电压变大 D．电路消耗的总功率变大
7.为了研究电热跟哪些因素有关，小明将阻值不同的电阻丝 R1、R2 分别密封在两个完全相同的烧瓶中， 并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知电源电压相等且保持不变，R1＜R2 ，装入烧瓶的煤油质量相
等，下列有关此研究的各种表述，正确的是( )
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A．因为水的比热大，若将煤油换成水，实验效果更明显
B．乙装置可探究电热与电阻是否有关
C．在相同的通电时间内，d 温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多
D．比较相同通电时间内 a、c 温度计示数变化，可探究电流产生热量与电流是否有关
8.把标有“6 V 3 W”的小灯泡 L 与最大阻值为 100Ω 的滑动变阻器 R 连接在总电压恒为 18V 的电路 中， 如图所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关 S 后， 两电 表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡 L 两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变），下列
说法正确的是( )
A．电路消耗总电功率的最大值为 10.8W
B．小灯泡 L 消耗电功率的最小值为 0.75W
C．电路允许通过的最大电流为 0.6A
D．滑动变阻器 R 允许调节的范围是 24Ω~40Ω
9.图甲是身高、体重测量仪， 当体检者站在台面上时， 能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示， 电压表、电流表分别显示身高和体重的大小， 压敏电阻 R 的阻值随压力增大而减小，滑片 P 随身高增
高而上滑。下列分析正确的是( )
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A．身高越高电压表示数越大
B．身高越高通过 R0 的电流越大
C．体重越大电流表示数越小
D．体重越大电路消耗总功率越小
10.有关下图所示各图像的说法中， 正确的是( )
A．图甲说明该小灯泡灯丝的电阻在增大
B．图乙说明该物质的密度不变
C．图丙说明该小汽车的速度大小与牵引力大小无关
D．图丁说明只要电流越大，电阻产热就一定越多
二 、填空题
11.某电热水壶正常工作时的电流为 5A．电阻为 42Ω . 假设电热水壶正常工作时电能全部转化为水的 内能， 工作 5min 后，水吸收的热量为 J，此热量能把质量为 1kg、温度为 20℃的水
加热到 ℃[水的比热容 c 水=4.2×103J/（kg ℃) ].
12. “充电宝 ”是指一种集供电和充电功能于一体的便携式充电器，可以给手机等数码设备随时随地 充电或待机供电。现有一个充电宝， 各项参数如下表所示： 该充电宝的容量相当于 焦电能。
该充电宝在充电时的转换效率为 。
容量 11 000 mAh，3.7 V 兼容性 绝大多数 5 V USB 输入的数码电子产品
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寿命 完全充放电大于 500 次 放电转换率 90%
输入 DC 5 V，1 A 输出 DC 5 V，1 A
认证 FCCICE 充满时间 12 小时
13.在如图所示的两电路中， R1 、R2 为定值电阻， 滑动变阻器（最大阻值为 R3 ）相同，电源电压相等且 保持不变， 闭合甲图中开关 S1 ，将滑动变阻器的滑片 P 从最左端移到最右端，发现电流表 A1 的示数变 为原来的；再将甲图中的滑片移到最左端、乙图中的滑片移到最右端后，闭合开关 S1 、S2 ，发现电流 表 A1、A2 的示数为之比为 1：2；此时 R1、R2 消耗的电功率分别是为 P1、P2 ，则 R1：R3 ＝ ，P1：
P2 ＝ 。
三 、实验题
14.如图甲为测定“小灯泡电功率 ”的电路， 电源电压恒为 4.5V，小灯泡额定电压为 2.5V、电阻约为
10Ω。分析实验回答问题：
（1）小明根据该电路图连接好实物图后， 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终很暗且
亮度几乎不变， 则故障原因可能是 。
（2）排除故障后闭合开关，移动滑片 P 到某位置， 电压表示数如图乙所示， 此时若想测小灯泡的额定
功率， 应将滑动变阻器的滑片往电阻 （填增大或减小）的方向移动。
（3）小明继续移动滑动变阻器的滑片 P，并记下多组电压表和电流表的示数，绘制成 I-U 图像（图丙），
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据此分析当小灯泡正常发光时， 滑动变阻器的功率为 W。
（4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大， 灯丝电阻逐渐增大， 造成这一现象的原因可能
是 。
四 、解答题
15.如图甲所示，R1 为定值电阻， R2 为滑动变阻器；图乙反映了开关由断开到闭合， 在移动滑片 P 的过 程中， ab 两端的电压 U 和通过的电流 I 之间的关系；图丙是滑动变阻器消耗的功率 P 与电流 I 之间的
关系。求：
（1）电源电压；
（2）电阻 R1 的阻值；
（3）当变阻器消耗的功率为 80W 时， 整个电路 1min 消耗的电能；
（4）在图乙中画出滑片移动过程中， 电阻 R1 两端的电压和通过的电流之间关系的图线。
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电能易错题精选答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】（1）根据 W=Gh 估算跳绳的功，再根据公式P = 估算跳绳的功率；
（2）根据公式 P=Fv 估算即可；
（3）根据空调的功率判断；
（4）根据日光灯的功率判断。
小红的体重大约 500N，每次起跳 0.1m，
那么每次克服重力做功： W=Gh=500N×0.1m=50J；
如果每分钟跳绳 100 次， 那么做功的功率为： P = t (w) = 506 (J)0s (×100) ≈ 83w，故 A 错误；
科学书的质量为 0.2kg，那么重力为 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N；
那么小华捡书的速度为： v = = = 1m/s，比较符合实际，故 B 正确；
空调的功率在 1000W 左右，故 C 错误；
日光灯的功率大约 40W，故 D 错误。
故选 B。
2.
解：
A．由图知电能表允许通过的最大电流为 40A，因此小英家干路中的电流不得超过 40A，故 A 错误；
B、小英家上月消耗的电能为： 5647.8kW h﹣5546.7kW h＝101.1kW h，故 B 正确；
C、指示灯闪烁 320 次消耗的电能：W＝kW h＝0.2kW h；故 C 错误；
D、1600imp/kW h 表示电路中每消耗 1kW h 的电能，指示灯闪烁 1600 次， 电能表上指示灯闪烁的次数
越多， 则电路中消耗的电能越多，故 D 正确。
故选： BD。
3.D
【解析】（1）已知额定电压和额定功率根据公式R = 计算灯泡的电阻；
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（2）当电阻串联时，根据 = 可知， 功率与电阻成正比；
（3）根据 = 可知，当电阻并联时， 功率与电阻成反比；
（4）在串联电路中，电压与电阻成正比，即U (U)2 (1) = R (R)2 (1)，据此计算出灯泡两端的电压。如果它的电压正好
等于 9V，那么 L2 正常发光。
A． 小灯泡 L1 的电阻为：R1 = = = 36Ω;
小灯泡 L2 的电阻为：R2 = = = 27Ω;
那么两个灯泡正常工作的电阻不同， 故 A 错误；
B.根据公式P (P)2 (1) = R (R)2 (1)可知，当它们串联时，功率之比为：P (P)2 (1) = 2 (3)7 (6)Ω (Ω) = 3 (4)，故 B 错误；
C.根据P (P)2 (1) = R (R)1 (2)可知，当它们并联时，功率之比为：P (P)2 (1) = 3 (2)6 (7)Ω (Ω) = 4 (3)，故 C 错误；
D.根据公式U (U)2 (1) = R (R)2 (1)得到：27Ω (27)9Ω = 12 (U)Ⅴ ; 解得：U=9V，因为灯泡 L2 的实际电压等于额定电压，所以它能
正常工作， 故 D 正确。
故选 D。
4.A
【解析】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 P=UI 求出两灯泡消耗的电功率
之比.
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，干路电流与 L2 支路电流之比 为： I：I2=5：1，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：I1 ：I2= （I-I2）：I2=（5-1）： 1=4：1，因并联电路中各支路两端的电压相等，由 P=UI 可得，灯 L1 和 L2 的所消
耗的电功率：P1 ：P2=UI1 ：UI2=I1 ：I2=4：1.故答案为 A.
5.
解：
“2400R/kW h”表示：当用电器消耗 1kW h 的电能，电能表的转盘转 2400 转，
电能表的转盘转 240 转时，用电器消耗的电能：
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W＝kW h＝0.1kW h；
时间 t＝6min＝0.1h，
用电器消耗的功率：
P＝ ＝ ＝1kW；
台灯的功率约为 25W，电热水壶的功率约为 1000W，笔记本电脑的电功率大约为 50W，家用电风扇的功
率约为 60W，所以这个用电器可能是电热水壶。
故选： B。
6.B
【解析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量， 用 P 表示，它
的单位是瓦特， 简称"瓦"，符号是 W。
A B．当有人通过时， 光线被遮挡， R1 的电阻变大，电路其他部分电阻不变，所以总电阻会增大，而
电源电压不变， 则电路电流减小；故 A 错误； B 正确；
C、监控装置的电阻不变，通过的电流减小，所以其两端的电压减小；故 C 错误；
D、电路中的电流减小， 而电压不变， 则电路总功率减小； 故 D 错误；
故答案为： B。
7.
解：
A．为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不用水，主要是由于水的比热容大于煤油的
比热容，吸收相同的热量，温度变化不明显， 故 A 错误；
B、甲装置中两电阻串联， 则两电阻中的电流相等， 根据温度计示数的变化判断吸收热量的多少， 则可
知电流产生的热量与电阻大小的关系；而乙装置中的电流和电阻都不同，所以无法判断，故 B 错误；
C、在电源电压和通电时间相同的条件下：由串并联电路的电压关系可知，串联使用时各电阻两端电压
小于电源电压， 并联使用时各电阻两端电压等于电源电压；由 Q＝I2Rt、I＝得： Q＝t，所以电阻 并联时产生的热量多；乙装置中，两电阻并联时，由 Q＝t 可知，电压相等，R1＜R2 ，电阻 R1 产生的
热量多，故 c 温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多，故 C 错误；
D、图甲为串联电路，图乙为并联电路，因此通过 a、c 温度计所在烧瓶中的电阻丝的电流不同， 而电
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阻丝电阻相同， 相同通电时间内，可探究电流产生热量与电流是否有关，故 D 正确。
故选： D。
8.B
【解析】由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压， 电流表测电路中的电流；
（1）已知小灯泡的规格“6V 3W”，根据P = 求出灯泡的电阻及额定电流，比较额定电流及电流表 的最大量程，可得出电路中允许通过的最大电流。此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，根据欧姆定 律求出电路的电阻， 利用电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路的最小值，再根据 P=UI 求出此时电
路中的最大功率。
（2）当电压表的示数为 15V 时， 滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小， 根据串联电路的电 压特点和欧姆定律求出电路中的电流、滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步得出滑动变阻器接入 电路的电阻允许调节的范围， 再根据 P=UI 求出小灯泡 L 消耗电功率的最小值。由图可知灯泡 L 和滑动
变阻器 R 串联， 电压表测 R 两端的电压， 电流表测电路中的电流。
由P = R (U)2 可得，灯丝的电阻为： RL = P (U) = (2 = 12Ω ,
灯正常发光时的电流为： IL = U (P)额 (额) = = 0.5A；
因串联电路中各处的电流相等， 且电流表的量程为 0～0.6A，
所以电路中的最大电流 I 大=0.5A，故 C 错误；
电路中电功率最大： P 大=UI 大=18V×0.5A=9W，故 A 错误；
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 电路的总功率最大，
此时电路中的总电阻：R = I大 (U) = = 36Ω ,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以， 滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R 滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω ,
为保护电压表， 滑动变阻器两端的最大电压为 15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最
小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以， 灯泡两端的电压： UL ′=U-UR=18V-15V=3V，
此时电路中最小的电流为：I′ = = = 0.25A，
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(
最大
=
I′
=
0.25A
=
)滑动变阻器连入的最大电阻为： R U滑 15V 60Ω;
由此可知： 滑动变阻器允许调节的范围为 24Ω~60Ω, 故 D 错误；
小灯泡 L 消耗电功率的最小值： PL 小=UL ′I′=3V×0.25A=0.75W，故 B 正确。
故选 B。
9.
解：由电路图可知， R 与 R0 并联， 电压表测滑片 P 下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻 R 支路
的电流；
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，人的身高变化即滑片移动时， R0 接入电路中的电
阻不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以， 由 I＝可知，
通过 R0 的电流不变；
当身高越高时， 滑片上移，滑片 P 下方电阻丝的阻值变大，由 U＝IR 可知， 滑片 P 下方电阻丝两端的
电压变大， 即电压表的示数变大；
当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻 R 的阻值随压力增大而减小可知，R 的阻值越小，
由 I＝可知，通过 R 的电流越大，即电流表的示数越大；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
且通过 R0 的电流不变，所以，体重越大时电路的总电流越大， 根据 P＝UI 可知， 电路消耗的电功率越
大；
综上所述， A 正确。
故选： A.
10.B
【解析】将每个图像描述的意义与各个选项进行比较，二者一致的就是正确选项。
A．图甲中，随着电压的不断增大，电流也不断增大，且增大的幅度越来越大，根据R = 可知，则电
阻在不断减小， 故 A 错误；
B.图乙中， 物质质量和体积的变化图像为一条通过坐标原点的斜线，那么二者成正比， 即质量和体积
的比值一定，根据p = 可知， 说明该物质的密度不变， 故 B 正确；
C.根据图丙可知，小汽车的牵引力与速度的图像为一条双曲线，则牵引力与速度成反比，故 C 错误；
D.根据 Q=I2Rt 可知，当电阻和通电时间相同时，电流产生的热量与电流的二次方成正比。如果电阻和 第 11 页（共 15 页）
通电时间不定， 那么电流大，产生的热量不一定多，故 D 错误。
故选 B。
二 、填空题
11.3.15×105 ；95
【解析】解：电流产生的热量为：Q=I2Rt=（5A）2 ×42Ω×5×60s=3.15×105J
由于全部转化， 则水吸收的热量为： Q 吸=Q=3.15×105J
由 Q 吸=cm△t 可得：△t=cm (Q)=4 (3.)2 (15)5=75℃
则水的末温为 t=75℃+20℃=95℃
故答案为： 3.15×105J；95.
根据焦耳定律公式求出电流产生的热量， 得出水吸收的热量， 结合水的吸热公式再求水的温度.
12.146520；67.8%
【解析】已知充电宝的容量 , 根据 W=UIt 求出储存的电能 ; 由表格数据可以知道充电电压和电流以
及充电时间 , 根据W=UIt求出消耗的电能 , 储存的电能和消耗的电能之比即为在充电时的转换效率。
充电宝的容量 : W＝UIt＝3.7V×11000×10－3A×3600s＝1.4652×105J，
在充电时消耗的电能 : W'=UI't'=5V×1A×12×3600s=2.16×105J ,
在充电时的转换效率 : η = w′ (w) × 100% = 12 (.4)16 (65)105J (×105)J 100% ≈ 67.8%。
故答案为： 1.4652×105J；67.8%。
13.1：2；2：3
【解析】（1）由图甲可知，R1 与 R3 串联， 电流表 A1 测电路中的电流；当滑片位于左端时，接入电路中 的电阻为零，电路为 R1 的简单电路； 当滑片位于右端时， 接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流 最小， 根据串联电路的特点和欧姆定律结合电流表 Al 示数的变化得出等式即可得出 R1 与 R3 的最大阻值
关系；
（2）图甲中滑动变阻器 R3 的滑片 P 移到最左端时，电路为 R1 的简单电路，电流表 A1 测电路中的电流； 图乙中滑动变阻器 R3 滑片 P 移到最右端后，R2 与 R3 的最大阻值并联，电流表 A2 测干路电流；两种情况 下电流表 Al、A2 的示数之比为 1：2；根据欧姆定律可知 R1 的阻值与 R2 与 R3 的最大阻值并联后的总电阻
的关系，然后根据电阻的并联求出 R1 与 R2 的最大阻值关系，最后根据P = 求出 P1 ：P2。
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（1）由图甲可知， R1 与 R3 串联， 电流表 A1 测电路中的电流，
当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为零，电路为 R1 的简单电路，此时电路中的电流最大，为I1 = ；
当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大， 此时电路中的电流最小， 为I2 = ；
因电源的电压不变，且滑动变阻器 R3 的滑片 P 从最左端移到最右端时， 电流表 A1 的示数变为原来的
1；
3
即： I2 = I1 ，所以， ＝ × ；
解得：R1 = × R3 ①
胡 R1 ：R3=1：2。
（2）图甲中滑动变阻器 R3 的滑片 P 移到最左端时，电路为 R1 的简单电路，电流表 A1 测电路中的电流，
为I1 = ；
图乙中滑动变阻器 R3 滑片 P 移到最右端后， R2 与 R3 的最大阻值并联，电流表 A2 测干路电流，为
I并 = + ；
因这两种情况下电流表 Al、A2 的示数为之比为 1：2；
即： I1 ：I 并=1：2；
所以，
：（ + ）=1：2 ②;
由①②可得： R1 = R2，
则： R1 ：R2=3：2；
根据P = R (U)2 可知，P1 ：P2 = R (U)1 (2) ： R2 (U2) = R2 ：R1 = 2：3。
三 、实验题
14.（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
（2）减小
（3）0.4
（4）灯丝电阻随温度升高而增大
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【解析】（1）灯泡亮度不变，说明电阻没有发生改变；灯泡始终很暗， 说明通过电流很小， 即电路里
的电阻很大，据此可知变阻器的作用没有正常发挥，即两个接线柱全部接了下面的接线柱；
（2）在串联电路中， 电压与电阻成正比， 即电阻越大， 它分得的电压越大。首先读出图乙中电压表的 读数，然后与灯泡的额定电压比较，确定电压表示数的变化方向，然后再根据 U 总=UL+U 变确定变阻器的
电压变化， 最后根据串联电路的分压规律确定变阻器滑片的移动方向；
（3）从图丙中找到灯泡正常发光时的电流，根据 U 总=UL+U 变计算出变阻器两端的电压，最后根据 P 变=U
变 I 变计算变阻器的功率即可。
（4）注意灯丝电阻随温度变化的规律。
（1）小明根据该电路图连接好实物图后， 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终很暗且
亮度几乎不变， 则故障原因可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱。
（2）根据乙图可知，电压表的量程为 0~3V，电压表的读数为 2.2V，如果要正常发光，电压表的示数 需要增大；根据公式 U 总=UL+U 变可知， 变阻器的电压需要减小；根据串联电路的分压规律可知，变阻器
接入电路的阻值要变小， 那么滑片需要向阻值减小的方向移动；
（3）根据图丙可知，灯泡正常发光的电流为 0.2A，
此时变阻器两端的电压为：U 变=U 总-UL=4.5V-2.5V=2V；
此时变阻器的功率为：P 变=U 变 I 变=2V×0.2A=0.4W；
（4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大， 灯丝电阻逐渐增大， 造成这一现象的原因可能
是灯丝电阻随温度升高而增大。
四 、解答题
15.
解：
由图甲知， R1 、R2 串联在电路中，
（1）由图乙是 ab（R2 ）两端的电压 U 和通过的电流 I 之间的关系图像，
由图知，当 I＝0 时，即 S 断开时，此时 ab 两端的电压最大，应等于电源电压，
所以电源电压： U＝60V；
（2）由图乙所示图像可知，I＝5A 时， U2 ＝10V，
由串联电路的电压特点知，R1 两端的电压： U1 ＝U﹣U2 ＝60V﹣10V＝50V，
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由 I＝可知，
电阻 R1 ＝ ＝ ＝10Ω;
（3）由图丙可知， 当 R2 的功率为 80W 时， 电路电流为 2A，
则整个电路 1min 消耗的电能 W＝UIt＝60V×2A×60s＝7200J；
（4）R1 为定值电阻， 由欧姆定律知通过它的电流与它两端电压成正比，
当通过的电流为 0 时， 电压为 60V，当电流为 5A 时，电压为 50V，由此画出电阻 R1 两端的电压和通过
的电流之间关系的图线， 如图所示：
。
答：（1）电源电压为 60V；
（2）R1 的阻值为 10Ω;
（3）当 R2 的功率为 80W 时，整个电路 1min 消耗的电能为 7200J；
（4）图像见上图。
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