中考冲刺必刷：电功率和焦耳定律
一、选择题
1．（2019·广安）如图所示，电源电压不变，L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于两灯的亮度情况，说法正确的是（ ）、
A．L1始终比L2暗 B．L1始终比L2亮
C．L1和L2都变暗 D．L1和L2都变亮
2．（2017·毕节）如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响．下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大
C．电压表示数变小 D．电路的总功率不变
3．（2017·毕节）有两只分别标有”6V 3W“和”9V 3W“的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2正常工作时的电流一样大
B．L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C．L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D．将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光
4．（2017·镇江）图是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触犯警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（ ）
A．M的电阻RM变大
B．电路消耗的总功率变大
C．电压表与电流表的示数乘积不变
D．电压表与电流表的示数之比变大
5．（2019·衡阳）小明家上次査看电能表示数 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
6．（2019·龙东）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
7．（2019·乐山）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2．下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过 的电流大于 的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
8．（2017·随州）通过初中物理的学习，同学们知道了一些物理学家以及他们的研究成果，以下叙述错误的是（ ）
A．牛顿第一定律是牛顿直接从自己做的实验中得出的结论
B．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确的结论
C．焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”
D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象
9．（2019·菏泽）如图所示电路（电源电压保持不变），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变大，电阻R1的电功率变大
10．（2017·赤峰）如图所示，甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变，两个灯泡的规格相同．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡亮度的说法，正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2都变亮 B．灯泡L1和L2都变暗
C．L1始终比L2亮 D．L1始终比L2暗
11．（2019·哈尔滨）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，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V，R1阻值为18Ω
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6：5
D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为1：2
12．（2019九上·惠阳期末）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L1、L2的额定功率之比是（ ）
A．2：3 B．3：2 C．5：3 D．3：5
13．（2014·常州）小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”．下列说法中错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
14．（2018·泰安）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
15．（2018·连云港）如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数减小了0.1A B．电压表示数减小了0.5V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W D．电路总功率增大了1.5W
二、填空题
16．（2011·辽阳）如图所示，电源电压保持不变，开关S和S1都闭合时，小灯泡正常发光，再将开关S1断开，电流表示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）小灯泡的亮度 （填“变亮”、“变暗”或“不变”），小灯泡的额定功率 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
17．（2018·广东）如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关 ，若此时电流表A1和A2的实数之比为2：5，则R1与R2的电阻之比为 ，R1与R2消耗的电功率之比为 ．
18．（2019·龙东）如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min，消耗的电能是0.5kW h，则电能表转盘转 圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是 W。
19．（2019·哈尔滨）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 ．如图，R1=5Ω，R2=10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 ．
20．（2019·广东）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 、图 和图 。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
21．（2019·郴州中考）如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为 J，R3的电功率的最大值为 W。
22．（2017·大石桥模拟）如图所示，R0为定值电阻，闭合开关后，当滑片P在滑动变阻器的某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V.定值电阻R0与滑动变阻器的连接方式为 联；R0的阻值为 Ω，电源电压为 V，当电流表的示数为0.5 A时，滑动变阻器消耗的电功率是 W.
三、实验探究题
23．（2019·深圳）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片 P 向 B 端移动时小灯泡变暗）。
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片 P 向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为 2.5V，此时电流表的示数如丙图所示， 则小灯泡的额定功率为 W。
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 。
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 （填标号）。
A．探究电流与电压的关系
B．探究电流与电阻的关系
24．（2017·青海）小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω．
（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整．
（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 （选填“A”或“B”）端．
（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20
I/A 0.20 0.40 0.47 0.51
灯泡亮度 不亮 不亮 偏暗 正常 很亮
（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 （选填：“增大”或“减小”、“不变”）．在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 ．
（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V．
（6）小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是： （选填：“甲”或“乙”、“丙”），理由是： ．
25．（2020·抚顺模拟）小吴同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
（1）小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数 ，电压表示数 （两空选填“改变”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并将电路连接正确 。
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，此时电压表示数为 V．然后小吴就得出“电阻一定，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是 。
（3）小吴利用以上器材继续“探究电流与电阻的关系”，他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则应串联一个阻值在 Ω至 Ω之间的电阻，才能使四个电阻分别接入电路都能完成实验。
（4）实验结束后，小昊又设计了一个方案测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，电路如图丙所示（电源电压为7V，R0的阻值为10Ω），请你完成下面的实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为 A；
③小灯泡的额定功率为 W。
四、计算题
26．（2019·深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1=5V 时，求R1消耗的电功率；
（2）当电压表示数为U1=5V 时，求R2接入电路中的阻值；
（3）某次检测中，电流表示数I1'=0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
27．（2018·福建）如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V 1.5W”。开关S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光，开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率。
28．（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两档，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）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
29．（2019·龙东）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 400W
保温功率 44W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg ℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？
30．（2018·荆州）如图，已知电源电压为24V，R2上标有“100Ω 3A”的字样，灯泡上标有“12V 3W”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A.
（1）求灯泡正常工作时的电阻；
（2）当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；
（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围.
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联；灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图：灯泡L1与滑动变阻器串联，右图：灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同，也就是电阻相同，滑动变阻器滑片没有移动时，L1两端电压小于L2两端电压，由P＝ 知，L1实际功率较小，发光较暗；
当滑片从中点向右滑动的过程中，左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的电流减小，根据功率的计算公式P＝I2R可得，R不变，I减小，因此灯泡L1的实际功率减小，即灯泡的亮度变暗；
右图中并联电路中各支路用电器互不影响，或根据P＝ 进行分析，R和U都不变，因此灯泡L2的实际功率不变，故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故答案为：A。
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式，利用决定灯泡明暗程度的物理量，根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.
2．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，
此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I= 可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故B错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I2R可知，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，故A错误；
由P=UI可知，电路的总功率不变，故D正确；
当滑片P向左移动时，电压表并联部分的电阻变大，
由U=IR可知，电压表的示数变大，故C错误．
故选D．
【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化，根据P=UI可知电路总功率的变化，根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化，根据欧姆定律可知电压表示数的变化．
3．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解：
A．由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
I1= = =0.5A，I2= = = A，
所以两灯泡正常发光时的电流不一样，故A错误；
B．由P=UI= 可得，两灯泡的电阻分别为：
R1= = =12Ω，R2= = =27Ω，
两灯泡串联时通过的电流相等，但灯泡的电阻不同，由P=I2R可知，两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，故B错误；
C．L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，但灯泡的电阻不同，由P= 可知，两灯泡消耗的电功率不相等，故C错误；
D．将L1串联在一个12Ω的电阻时，电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω，
电路中的电流I= = =0.5A，因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等，所以L1能正常发光，故D正确．
故选D．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流，然后比较两者的关系；（2）根据P=UI= 求出两灯泡的电阻，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；（3）L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系；（4）将L1串联在一个12Ω的电阻时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光．
4．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与传感器电阻M串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
由题意可知，M接触药液后，警报器报警，电压表V的示数增大，
由I= 的变形式U=IR可知，电压表示数增大时，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
则电压表与电流表的乘积变大，故C错误；
由P=UI可知，电源电压不变时，电路消耗的总功率变大，故B正确；
由R= 可知，电路中的总电阻变小，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，M的电阻RM变小，故A错误；
由R= 可知，电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值，则电压表与电流表的比值不变，故D错误．
故选B．
【分析】由电路图可知，定值电阻R与传感器电阻M串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．根据题意可知，M接触药液后，警报器报警，电压表V的示数增大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知电压表V与电流表A的乘积变化；根据P=UI可知电路消耗总功率的变化，根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，根据电阻的串联可知M的电阻变化；根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知电压表V与电流表A的比值变化．
5．【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电能表窗口示数差计算消耗的电能为8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h，A不符合题意；
B.电能表是测量电功的仪表，B不符合题意；
C.电热水器消耗的电能为，电能表实际转数为，C符合题意；
D.电能表的最大电功率为，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】电能表是测量电功的仪表，利用电功率和时间可以计算消耗的电能，根据电压和电流可以计算电功率。
6．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲＝ ＝ ＝0.5A，I乙＝ ＝ ＝0.5A，
由I＝ 可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝ ＝ ＝12Ω，R乙＝ ＝ ＝8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝ ＝ ≈1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，A不符合题意，B错误，符合题意；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串＝ ＝ ＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合小灯泡的铭牌，根据P=UI是求出额定电流，根据I＝ 求出两灯泡的电阻；两灯泡并联时它们两端的电压相等，两灯泡两端的电压和额定电压相等时正常发光，否则不能正常发光；两灯泡串联时通过它们的电流相等，且两灯泡的额定电流相等，实际电流等于额定电流时才能正常发光.
7．【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB不符合题意；
C、根据Q=I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C符合题意；
D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析.
8．【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；欧姆定律及其应用；焦耳定律；通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】解：A、“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态”牛顿第一定律．由于没有不受力的物体，所以牛顿第一定律无法用实验直接验证．故A错误；
B、欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的．故B正确；
C、焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故C正确；
D、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象．故D正确．
故选A．
【分析】（1）牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的论证而得出的．不能用实验直接验证，但经受了实践的检验，是大家公认的力学基本定律之一．（2）欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究；（3）焦耳得出了焦耳定律．（4）奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象．
9．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路总电阻减小，而电源电压一定，由 知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据 ，电阻R1的电流增大，两端的电压也增大，根据 知，电阻R1的电功率变大，可见ABC不符合题意、D符合题意。
故答案为：D
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律、电功率计算公式 分析电压表和电流表示数的变化及功率变化.
10．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联，
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I= 可知，电路中的电流变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I2R可知，灯泡L1的实际功率变小，灯泡变暗；（2）乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变；（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1两端的电压始终小于L2两端的电压，
因两灯泡的规格相同，即电阻相等，
所以，由P= 可知，L2的实际功率始终比L1大，则L2始终比L1亮．
综上可知，ABC错误、D正确．
故选D．
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化；（3）根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系，根据P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系，然后判断亮暗关系．
11．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A.据乙图可知，当滑片滑到最左端时，此时电流最大为0.6A，电阻R
1两端的电压是3V，因此电源电压U
总=3V；电阻R
1的阻值为：
，故A错误；
B.据乙图可知，电路的最小电流为0.2A，那么电路消耗的最小功率为：P总=U总I总=3V×0.2=0.6W，故B错误；
C.当滑片滑到最右端时，变阻器全部使用，此时电流最小为0.2A，
这时的总电阻为：
；
那么滑动变阻器的最大阻值为：RP=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω；
当Rp总阻值的 接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比 ：
，故C正确；
D.当电流为0.4A时，总电阻
；
滑动变阻器接入的电阻为：RP=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
R1与Rp连入电路的阻值之比：，故D错误。
故选C。
【分析】定值电阻R1与滑动变阻器RP串联，电压表测R1的电压。
（1）当滑片滑到最左端时，变阻器阻值为0，这时只有R1，此时电压表的示数就是电源电压；可根据乙图中电压和对应电流计算R1的阻值；
（2）从乙图找到电路的最小电流，根据公式P=UI计算电路的最小功率；
（3）当滑片滑到最右端时，变阻器全部使用，此时电流最小，首先根据
计算出总电阻，再根据RP=R总-R1计算出变阻器的最大阻值；因为串联电路中功率和电阻成正比，所以 当Rp总阻值的 接入电路时 ，求出它们的电阻之比即可；
（4）当电流为0.4A时，根据欧姆定律计算出RP的阻值，然后作比即可。
12．【答案】A
【知识点】电流表的连接；电压表的连接；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；
所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比： ＝ ＝ ＝ ，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，
所以，由P＝UI可得，两灯泡的额定功率之比： ＝ ＝ ＝ 。
故答案为：A。
【分析】结合路途，首先判断甲乙两表到底是电压表还是电流表，再结合电功率计算公式P＝UI及串联分压原理可得两灯泡的额定功率之比.
13．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由I= 可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V，
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=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V，故A正确，不符合题意；（2）由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W，故B正确，不符合题意；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′ = =3Ω，故C正确，不符合题意；
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W，故D不正确，符合题意．
故选：D．
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，根据P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
14．【答案】A
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】①电压表示数为3V时，电阻R1通过的电流为：
，与元件的允许电流值比较得，电路中最大电流为0.3A，此时R1的最大功率为： ，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流最小为：
，则R1的最小功率为：
，
故电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，①正确；
②由①的解答过程可知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A．故②错误
③电压表示数为3V时，电流为0.3A，此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：
，
故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω，③正确；
④电流最大时，最大功率为：
；
电流最小时，最小功率为：
，
电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故④错误；
故答案为：A。
【分析】定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压.
①已知电流表选择的量程和定值电阻规格，可以确定电路最大电流；已知电压表选择的量程，可以确定定值电阻两端最大电压；电路电流最大时，定值电阻消耗的功率最大；电路电流最小--总电阻最大时，消耗的功率最小。据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围；
②电路电流最大时，滑动变阻器接入电路电阻最小；电流最小时，滑动变阻器接入电路电阻最大。据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围；
③已知电源电压和电路最大、最小电流，利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.
15．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A、使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I＝ 可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，A不符合题意；
B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变-5Ω，由题意可知：△I＝I2-I1＝0.1A，即： ＝0.1A，所以： ＝0.1A，解得：R变＝10Ω，R变＝-45Ω（舍去），所以，I1＝ ＝0.5A，I2＝ ＝0.6A，则电压表示数变化量：△U变＝I2（R变-5Ω）-I1R变＝0.6A×（10Ω-5Ω）-0.5A×10Ω＝-2V，所以电压表示数减小了2V；B不符合题意；
C、定值电阻电功率的增大量：△P1＝I22R-I12R＝（0.6A）2×20Ω-（0.5A）2×20Ω＝2.2W，C不符合题意；
D、总功率的增大量：△P＝UI2-UI1＝15V×0.6A-15V×0.5A＝1.5W，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电路中电流的变化和总电阻的变化计算电阻的大小，利用电源电压和电阻计算总电流，结合电流和电阻计算用电器的电功率.
16．【答案】变小；不变；不变
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；额定功率
【解析】【解答】解：①开关S和S1都闭合时，电阻和灯泡并联，电流表测的是通过电阻和灯泡的电流之和；
当电路中开关S1断开时，只有灯泡工作，电流表只测通过小灯泡的电流，故电流表的示数变小，小灯泡的亮度变暗；
②因灯泡和电阻是并联，不管开关S1断开或闭合，对灯泡两端的电压没有影响，根据公式P= 可知，灯泡两端电压不变，灯泡的实际功率就没有变化，灯泡的亮度也就没有变化，因小灯泡是正常发光，故实际功率等于额定功率．
故答案为：变小；不变；不变．
【分析】①开关S和S1都闭合时，电阻和灯泡并联，电流表在干路，测的是通过电阻和灯泡的总电流．当电路中开关S1断开时，只有灯泡工作，电流表只测通过小灯泡的电流．
②不管S1是否关闭或断开，灯泡两端电压始终为电源电压，根据公式P= 可知灯泡亮度的变化；知道亮度变化就可以判断出额定功率的变化．
17．【答案】S1S3；3：2；2：3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并列连接即为并联；此时电流表A1测量R1支路的电流，电流表A2测量干路中的电流，根据并联电路中的电流特点可知R1与R2的电流之比为2：3，在并联电路中根据电流的分配关系，可知R1与R2的电阻之比为3：2；两电阻并联时，各支路两端的电压相等，根据P=UI可知电功率与电流成正比，所以R1与R2消耗的电功率之比为2：3。
【分析】把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，即为并联；两电阻并联时，各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可知并联电路中分流关系是：通过电阻的电流与电阻的阻值成反比，根据P=UI得出它们的电功率之比。
18．【答案】1500；1000
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】解：3000r/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，则消耗0.5kW h的电能，电能表转盘的转数：
n＝3000r/（kW h）×0.5kW h＝1500r；
电饭煲消耗的实际功率：
P＝ ＝ ＝1kW＝1000W。
故答案为：1500；1000。
【分析】结合电能表的参数，利用W=kW h求得电能表转盘的转数，再利用P＝ 求得电饭煲消耗的实际功率.
19．【答案】电阻和通电时间；1：2
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是：电阻和通电时间；
（2）R1与R2串联，根据得到，电阻R1、R2产生热量之比为：。
【分析】（1）影响电流热效应的因素有：电阻、电流和通电时间；探究其中一个因素对热效应的影响时，需控制其它因素相同，改变这个因素；
（2）两个电阻串联时，通过它们的电流相同且通电时间相同，根据公式Q=W=UIt可知，这时产生的热量与电阻成正比。
20．【答案】丙；乙；甲
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】甲图中，只闭合开关S1时，只有电阻R1工作，总电阻为R1；
乙图中，只闭合开关S2时，只有电阻R2工作，总电阻为R2；
丙图中，两个开关都闭合，电阻R1与R2并联，总电阻为R并；
那么：R1>R2>R并；
根据公式可知，
那么：P1
因此：图甲是低档，图乙是中档，图丙是高档。
【分析】（1）总功率最大的是高档，最小的是低档；
（2）当电压不变时，根据公式可知，电阻最小的功率最大；首先判断三图中总电阻的大小，然后再判断总功率的大小关系。
21．【答案】0.9；6
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器R3串联，根据串联电路的分压原理知，当变阻器连入阻值最大时，并联部分两电阻分得电压最小，此时R1上每秒钟发热最少，
并联部分的总电阻：R＝ ＝ ＝6Ω，
由串联电路特点和欧姆定律有： ＝ ，
则： ＝ ＝ ＝ ，
又因为：U并+U滑＝U＝12V，
所以U1＝U并＝ U＝ ×12V＝3V，
则R1上每秒钟发热的最小值：Q1最小＝W1最小＝ t＝ ＝0.9J；（2）由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝ ，
滑动变阻器消耗的电功率：P3＝I2R3＝（ ）2R3＝ R3，
所以，当R3＝R并＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为：
P3最大＝ R3＝ ＝ ＝6W。
故答案为：0.9；6。
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，当变阻器连入阻值最大时，R1上每秒钟发热最少，由电路特点和欧姆定律计算此时R1的电压，从而计算其每秒钟发热的最小值；同理，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据数据知识判断滑动变阻器消耗功率最大时R2的阻值，进一步求出滑动变阻器消耗的最大功率.
22．【答案】串；3；7.5；3
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】分析电路图可知定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；设电源电压为U，所以当电路中电流为1.5A时，滑动变阻器两端电压最小，为3V，则有U=1.5A×R0+3V；当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端电压最小，为6V，则有U=0.5A×R0+6V；解得R0=3Ω，U=7.5V，当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率P="UI=" 0.5A×6V=3W.
故答案为：串；3；7.5；3
【分析】本题综合考查了学生对利用欧姆定律和电功率公式以及串并联规律来解决电学综合题的能力。（1）会分析电路是串联还是并联。（2）利用串并联规律，找到每个用电器的电流，电压，电阻，电功率等物理量。（3）利用公式求解。
23．【答案】（1）解：如图所示：
（2）滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；A；0.8
（3）灯泡电阻随温度发生变化
（4）A 【分析】
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡变暗，说明电流变小，电路电阻变大；当滑片P向B端移动时，AP段变长，电阻变大，因此变阻器下面的接线柱应该选A，上面的任选一个，然后与开关相连即可，如下图：
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是：滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；
电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，那么电压表的示数是1.8V，只有电压表的示数增大才能变成2.5V，因此变阻器的阻值要减小，即滑片P向A端移动；
电流表使用0~0.6A量程，分度值是0.02A，读数是0.32A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是：灯泡电阻随温度发生变化；
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是探究电流与电压的关系的实验，故选A。
【分析】（1）使用滑动变阻器时，接线要“一上一下”，且接入电路的部分是由下面的接线柱决定的；根据灯泡亮度判断电阻的大小变化，进而确定变阻器下面接的是哪边的接线柱即可；
（2）在闭合开关前，为了防止电流过大损坏用电器，因此滑动变阻器的阻值要调到最大；读出电压表的示数，与额定电压2.5V比较，如果电压表的示数要增大，那么变阻器的电阻就要减小；否则，变阻器的电阻要增大；已知灯泡的额定电压和额定电流根据公式P=UI计算额定功率；
（3）灯泡的灯丝电阻不是固定不变的，它会随温度的变化而变化；
（4）在初中电学实验中，探究电流与电压的关系实验，使用的实验器材与这个实验十分相似。
24．【答案】（1）解：如图所示：
（2）B
（3）0.5
（4）增大；小灯泡实际功率太小
（5）6
（6）丙；为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）由欧姆定律，小灯泡的额定电流，I= = =0.475A，确定电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器的一上一下连接，应接上接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，如下图所示：
；（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于B端．（3）由图知电流表的量程为0﹣0.6A，电流表示数I=0.5A；（4）通过R= 知，3、4、5次的电阻分别为：6.4Ω、7.6Ω、8.2Ω，故小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大；在第1次实验中，小灯泡不发光的原因是小灯泡实际功率太小．（5）在测量灯泡在继续调节滑动变阻器时，把灯丝烧断了，则此时电压表示数约为6V．（6）第一次实验时，灯泡电压U灯=1.00V，由串联电路特点知，滑动变阻器电压U滑=U﹣U灯=6.00V﹣1.00V=5.00V；
电路电流I=0.20A，滑动变阻器阻值R滑= = =25Ω；由此可见应选丙滑动变阻器，因为为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω．
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）0.5；（4）增大；小灯泡实际功率太小；（5）6；（6）丙；为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω．
【分析】（1）电流表用0.6A量程串联接入电路，滑动变阻器接右端上面接线柱串联在电路中；（2）闭合开关前，接入电路的滑动变阻器阻值应最大．（3）由图读出电流表示数I；（4）电阻R= ，由表中数据知灯泡灯丝电阻随电压增大而增大；在第1次实验中，灯泡两端的电压U太小，功率P=UI太小，所以小灯泡不发光．（5）灯丝烧坏时电压接近6V．（6）根据第一次实验数据、串联电路的特点，求出第一次实验时滑动变阻器接入电路的阻值，然后判断选用哪一个滑动变阻器．
25．【答案】（1）改变；不变；
（2）2；只测一组数据无法得出普遍结论
（3）1；4
（4）4.5；右；0.2；0.75
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：（1）小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，则电阻与电压表被短路了，电流表与变阻器串联，故闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数改变，电压表示数不变（为0）；电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如下所示：
；（2）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为：U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；小吴就得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是：只测一组数据无法得出普遍结论；（3）为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：4.5V﹣2.5V＝2V，变阻器分得的电压为定值电阻电压的 ＝0.8倍，
当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑1＝0.8×20Ω＝16Ω，而变阻器的最大电阻为15Ω，将变阻器与R′视为一个整体，故R′的最小值，R′小＝R滑1﹣R滑＝16Ω﹣15Ω＝1Ω，当接入5Ω的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻R滑2＝0.8×5Ω＝4Ω，将变阻器与R′视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，R′＝4Ω即可；
故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1至4Ω的电阻。（4①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为4.5V时，灯泡正常发光；②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到最右端，此时电压表示数为5V，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为7V﹣5V＝2V，由欧姆定律，电路中的电流为： ＝0.2A；③在②中，因变阻器接在滑片上，故电流经变阻器的全部电阻丝后经定值电阻回到电源负极，故在移动滑片过程中，电路中的电流不变，电压表测滑片以左电阻丝的电压；
故当电压表示数为3V时，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑部分＝ ＝ ＝15Ω，
由欧姆定律，在①中，灯正常发光时灯的电流为：IL＝ ＝ ＝0.3A；
小灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）改变；不变；如上所示；（2）2；只测一组数据无法得出普遍结论；（3）1；4；（4）①4.5；②右；0.2；③0.75。
【分析】（1）当探究电流和电阻关系时，电压表和电阻并联，电流表和电阻串联连接；（2）根据电压表选择的量程和指针位置读数电压，探究规律需要多次实验，使规律具有普遍性；（3）根据串联电路电压规律，计算滑动变阻器的分压，再利用电阻的比值计算所需电阻大小；（4）串联灯泡电功率时，首先使灯泡正常发光，再结合定值电阻的电压和电阻测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率。
26．【答案】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100mL时，R1的阻值为50Ω
由P=UI得
答：R1 消耗的电功率为 0.5W；
（2）通过R1的电流为：
因为R2与R1串联
所以通过R2的电流为：I2=I1=0.1A
由U总=U1+U2得
R2两端的电压为：U2=U总-U1=6V-5V=1V
由 得
答：R2 接入电路的阻值为 10Ω；
（3）由 得
因为R1与R2串联，则R总=R1+R2
此时R1的阻值为R1'=R总'-R2=30 -10 =20
由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10 时，气体中酒精含量为80mg/100mL，则当R1'=20 时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，故此驾驶员为酒驾．
答：此驾驶员为酒驾．
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1的电压；
（1）当电压表示数为U1=5V 时， 气体中酒精含量为0，从乙图中找到这时气敏电阻R1的电阻，然后根据公式计算R1消耗的功率；
（2）首先根据计算出通过R1的电流，然后根据串联电路中各处电流都相等，计算出通过R2的电流I2；根据串联电路电压的规律，即U总=U1+U2 计算出R2两端的电压 ，最后根据计算即可；
（3）首先根据计算出电流为0.2A时的总电阻，然后根据R1'=R总'-R2计算出这时气敏电阻R1的阻值，最后根据乙图判断这时气体中的酒精含量，最后根据判断标准确定是酒驾还是醉驾。
27．【答案】（1）解：由P=UI得I额= =0.5A；
答：灯泡L正常发光时的电流为=0.5A；
（2）解：当S2断开时电路中只有灯泡L且灯泡L正常发光，所以电源电压等于3V，
当开关S1、S2均闭合时L、R并联，IR=I总-IL=1.5A-0.5A=1A，R = =3Ω；
答：电阻R的阻值为3Ω；
（3）解：P=UI=3V×1.5A=4.5W。
答：开关S1、S2均闭合时电路的总功率为4.5W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由P=UI的变形式I= 求解；（2）根据并联电路电流的规律I总=I1+I2求出通过R的电流，再根据I= 的变形式R= 求解；（3）根据P=UI求解。
28．【答案】（1）解：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 W 300s=1.452×105J
加热档阶段消耗的电能为1.452×105J
答：饮水机处于加热档阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）解：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。
答：饮水机处于保温档时，通过R1的电流为0.2 A；
（3）解：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：R2的阻值为110Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能；（2）利用电功率和电压计算电流；（3）利用电压和电功率计算电阻大小。
29．【答案】（1）解：由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P＝UI＝ 可知电路的总功率最小，处于保温状态； 根据P＝UI知， 此时电路中的电流：I保温＝ ＝ ＝0.2A 答：保温；此时电路中的电流是0.2A。
（2）解：根据ρ＝ 知，
水的质量 m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，
水吸收的热量为Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J
答：水吸收的热量是2.94×105J。
（3）解：因为η＝ ，
所以消耗的电能为：W电＝ ＝ ＝3.675×105J，
因为P＝ ，
所以加热所需时间为t＝ ＝ ＝918.75s
答：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75秒。
【知识点】热量的计算；机械效率的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时依据的连接方式， 由P＝UI＝ 可知 对应的状态，根据P=UI求出此时电路中的电流.
（2）利用 ρ＝ 得到水的质量，再利用公式 Q吸＝cm△t 得到水吸收的热量.
（3）利用 η＝ 得到消耗的电能，再利用公式 P＝ 得到用电时间.
30．【答案】（1）解：RL＝ ＝48Ω
（2）解：闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L发光正常， U1＝U电－UL＝24V－12V＝12V ，IL额＝ ＝0.25A， I＝IL额，R1＝ ＝48Ω
（3）解：当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，U1＝U2＝U电＝24V I1＝ ＝0.5A，I干max＝3A ，I2max＝I干max－I1＝3A－0.5A＝2.5A ，P2max＝UI2max＝24V 2.5A＝60W，R2max＝100Ω，P2min＝ ＝5.76W，R2的电功率范围为5.76W～60W
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由P=UI计算灯光正常发光电流，再由I=计算灯泡正常工作时的电阻；
（2）当闭合S，断开S1，S2时，L与R1串联，灯泡正常工作，由串联电路特点和欧姆定律可计算R1的电阻；
（3）S、S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的最大电流，根据P=UI求出R2能达到的最大电功率，由P=计算其最小功率.
1 / 1中考冲刺必刷：电功率和焦耳定律
一、选择题
1．（2019·广安）如图所示，电源电压不变，L1、L2两个灯泡的规格相同。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中，关于两灯的亮度情况，说法正确的是（ ）、
A．L1始终比L2暗 B．L1始终比L2亮
C．L1和L2都变暗 D．L1和L2都变亮
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：图示电路中灯泡与滑动变阻器的连接方式分别为串联和并联；灯泡的实际功率决定灯泡的明暗程度。
左图：灯泡L1与滑动变阻器串联，右图：灯泡L2与滑动变阻器并联。
已知两只灯泡规格相同，也就是电阻相同，滑动变阻器滑片没有移动时，L1两端电压小于L2两端电压，由P＝ 知，L1实际功率较小，发光较暗；
当滑片从中点向右滑动的过程中，左图中滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的电流减小，根据功率的计算公式P＝I2R可得，R不变，I减小，因此灯泡L1的实际功率减小，即灯泡的亮度变暗；
右图中并联电路中各支路用电器互不影响，或根据P＝ 进行分析，R和U都不变，因此灯泡L2的实际功率不变，故灯泡的亮度不变。
因此L1始终比L2暗。
故答案为：A。
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式，利用决定灯泡明暗程度的物理量，根据串、并联电路的特点判断灯泡明暗程度的变化即可.
2．（2017·毕节）如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向左移动时，不考虑灯丝电阻受温度影响．下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮 B．电流表示数变大
C．电压表示数变小 D．电路的总功率不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，接入电路中的电阻不变，
此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，
由I= 可知，电路中的电流不变，即电流表的示数不变，故B错误；
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I2R可知，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，故A错误；
由P=UI可知，电路的总功率不变，故D正确；
当滑片P向左移动时，电压表并联部分的电阻变大，
由U=IR可知，电压表的示数变大，故C错误．
故选D．
【分析】根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时接入电路中的电阻不变，此时灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑片右侧部分两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，进一步判断亮暗的变化，根据P=UI可知电路总功率的变化，根据滑片的移动可知滑片右侧部分电阻的变化，根据欧姆定律可知电压表示数的变化．
3．（2017·毕节）有两只分别标有”6V 3W“和”9V 3W“的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（ ）
A．L1和L2正常工作时的电流一样大
B．L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C．L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D．将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率与电压、电流的关系
【解析】【解答】解：
A．由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：
I1= = =0.5A，I2= = = A，
所以两灯泡正常发光时的电流不一样，故A错误；
B．由P=UI= 可得，两灯泡的电阻分别为：
R1= = =12Ω，R2= = =27Ω，
两灯泡串联时通过的电流相等，但灯泡的电阻不同，由P=I2R可知，两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，故B错误；
C．L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，但灯泡的电阻不同，由P= 可知，两灯泡消耗的电功率不相等，故C错误；
D．将L1串联在一个12Ω的电阻时，电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω，
电路中的电流I= = =0.5A，因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等，所以L1能正常发光，故D正确．
故选D．
【分析】（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流，然后比较两者的关系；（2）根据P=UI= 求出两灯泡的电阻，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；（3）L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，根据P= 比较两灯泡消耗的电功率关系；（4）将L1串联在一个12Ω的电阻时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光．
4．（2017·镇江）图是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触犯警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（ ）
A．M的电阻RM变大
B．电路消耗的总功率变大
C．电压表与电流表的示数乘积不变
D．电压表与电流表的示数之比变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，定值电阻R与传感器电阻M串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．
由题意可知，M接触药液后，警报器报警，电压表V的示数增大，
由I= 的变形式U=IR可知，电压表示数增大时，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，
则电压表与电流表的乘积变大，故C错误；
由P=UI可知，电源电压不变时，电路消耗的总功率变大，故B正确；
由R= 可知，电路中的总电阻变小，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，M的电阻RM变小，故A错误；
由R= 可知，电压表V与电流表A的比值等于定值电阻R的阻值，则电压表与电流表的比值不变，故D错误．
故选B．
【分析】由电路图可知，定值电阻R与传感器电阻M串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流．根据题意可知，M接触药液后，警报器报警，电压表V的示数增大，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步可知电压表V与电流表A的乘积变化；根据P=UI可知电路消耗总功率的变化，根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，根据电阻的串联可知M的电阻变化；根据欧姆定律结合定值电阻的阻值可知电压表V与电流表A的比值变化．
5．（2019·衡阳）小明家上次査看电能表示数 ，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．他家在这段时间内消耗的电能为903kW·h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．若只让一个标有“220V 1000w”的电热水器正常工作10min，则电能表的圆盘转了600转
D．这个电能表的额定功率为2200W
【答案】C
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】A.根据电能表窗口示数差计算消耗的电能为8633.5kW·h-8543.2kW·h=90.3kW·h，A不符合题意；
B.电能表是测量电功的仪表，B不符合题意；
C.电热水器消耗的电能为，电能表实际转数为，C符合题意；
D.电能表的最大电功率为，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】电能表是测量电功的仪表，利用电功率和时间可以计算消耗的电能，根据电压和电流可以计算电功率。
6．（2019·龙东）甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V 3W”和“4V 2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是（ ）
A．若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光
B．若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C．若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光
D．若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算；实际功率
【解析】【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲＝ ＝ ＝0.5A，I乙＝ ＝ ＝0.5A，
由I＝ 可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝ ＝ ＝12Ω，R乙＝ ＝ ＝8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝ ＝ ≈1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，A不符合题意，B错误，符合题意；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串＝ ＝ ＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，C、D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合小灯泡的铭牌，根据P=UI是求出额定电流，根据I＝ 求出两灯泡的电阻；两灯泡并联时它们两端的电压相等，两灯泡两端的电压和额定电压相等时正常发光，否则不能正常发光；两灯泡串联时通过它们的电流相等，且两灯泡的额定电流相等，实际电流等于额定电流时才能正常发光.
7．（2019·乐山）如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2．下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置用于探究“电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系”
B．闭合开关后，通过 的电流大于 的电流
C．闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D．闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
【答案】C
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】解：A、图中两电阻串联，通过的电流和通电时间相等，而电阻不同，故可研究电流产生的热量与电阻的关系，AB不符合题意；
C、根据Q=I2Rt，因R1＜R2．故右边容器中电阻丝产生的热量多，由转换法，甲管中液面上升比乙慢，C符合题意；
D、闭合开关后，要使电流增大，由欧姆定律，要减小电路的电阻，故应将滑动变阻器滑片P向右移动，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法；由焦耳定律Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，结合串联电路电流的规律分析.
8．（2017·随州）通过初中物理的学习，同学们知道了一些物理学家以及他们的研究成果，以下叙述错误的是（ ）
A．牛顿第一定律是牛顿直接从自己做的实验中得出的结论
B．欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确的结论
C．焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”
D．奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象
【答案】A
【知识点】牛顿第一定律；欧姆定律及其应用；焦耳定律；通电直导线周围的磁场；电磁感应
【解析】【解答】解：A、“一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止或匀速直线运动状态”牛顿第一定律．由于没有不受力的物体，所以牛顿第一定律无法用实验直接验证．故A错误；
B、欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究并得到了正确结论，欧姆定律就是欧姆得出的．故B正确；
C、焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，故C正确；
D、奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象．故D正确．
故选A．
【分析】（1）牛顿第一定律是在实验的基础上经过科学的论证而得出的．不能用实验直接验证，但经受了实践的检验，是大家公认的力学基本定律之一．（2）欧姆对“电流跟电阻和电压之间的关系”进行了深入的研究；（3）焦耳得出了焦耳定律．（4）奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象．
9．（2019·菏泽）如图所示电路（电源电压保持不变），闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变小
D．电压表示数变大，电阻R1的电功率变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路总电阻减小，而电源电压一定，由 知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据 ，电阻R1的电流增大，两端的电压也增大，根据 知，电阻R1的电功率变大，可见ABC不符合题意、D符合题意。
故答案为：D
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据滑动变阻器的滑片向右移动时，连入电路中的电阻的变化并结合欧姆定律、电功率计算公式 分析电压表和电流表示数的变化及功率变化.
10．（2017·赤峰）如图所示，甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变，两个灯泡的规格相同．闭合开关后，当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中，关于灯泡亮度的说法，正确的是（ ）
A．灯泡L1和L2都变亮 B．灯泡L1和L2都变暗
C．L1始终比L2亮 D．L1始终比L2暗
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联，
当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I= 可知，电路中的电流变小，
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
所以，由P=I2R可知，灯泡L1的实际功率变小，灯泡变暗；（2）乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，灯泡L2的实际功率不变，亮暗不变；（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，L1两端的电压始终小于L2两端的电压，
因两灯泡的规格相同，即电阻相等，
所以，由P= 可知，L2的实际功率始终比L1大，则L2始终比L1亮．
综上可知，ABC错误、D正确．
故选D．
【分析】（1）左图中灯泡与滑动变阻器串联，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化；（2）右图中灯泡与滑动变阻器并联，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化；（3）根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系，根据P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系，然后判断亮暗关系．
11．（2019·哈尔滨）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，得到电压与电流图像如图乙，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为3V，R1阻值为18Ω
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6：5
D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为1：2
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】A.据乙图可知，当滑片滑到最左端时，此时电流最大为0.6A，电阻R
1两端的电压是3V，因此电源电压U
总=3V；电阻R
1的阻值为：
，故A错误；
B.据乙图可知，电路的最小电流为0.2A，那么电路消耗的最小功率为：P总=U总I总=3V×0.2=0.6W，故B错误；
C.当滑片滑到最右端时，变阻器全部使用，此时电流最小为0.2A，
这时的总电阻为：
；
那么滑动变阻器的最大阻值为：RP=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω；
当Rp总阻值的 接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比 ：
，故C正确；
D.当电流为0.4A时，总电阻
；
滑动变阻器接入的电阻为：RP=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω；
R1与Rp连入电路的阻值之比：，故D错误。
故选C。
【分析】定值电阻R1与滑动变阻器RP串联，电压表测R1的电压。
（1）当滑片滑到最左端时，变阻器阻值为0，这时只有R1，此时电压表的示数就是电源电压；可根据乙图中电压和对应电流计算R1的阻值；
（2）从乙图找到电路的最小电流，根据公式P=UI计算电路的最小功率；
（3）当滑片滑到最右端时，变阻器全部使用，此时电流最小，首先根据
计算出总电阻，再根据RP=R总-R1计算出变阻器的最大阻值；因为串联电路中功率和电阻成正比，所以 当Rp总阻值的 接入电路时 ，求出它们的电阻之比即可；
（4）当电流为0.4A时，根据欧姆定律计算出RP的阻值，然后作比即可。
12．（2019九上·惠阳期末）如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L1、L2的额定功率之比是（ ）
A．2：3 B．3：2 C．5：3 D．3：5
【答案】A
【知识点】电流表的连接；电压表的连接；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；
所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，两灯泡两端的电压之比： ＝ ＝ ＝ ，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，
所以，由P＝UI可得，两灯泡的额定功率之比： ＝ ＝ ＝ 。
故答案为：A。
【分析】结合路途，首先判断甲乙两表到底是电压表还是电流表，再结合电功率计算公式P＝UI及串联分压原理可得两灯泡的额定功率之比.
13．（2014·常州）小灯泡L的额定电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入如图乙所示的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V．已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω 2A”．下列说法中错误的是（ ）
A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的额定功率为1.5W
C．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，
由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I=0.3A，
由I= 可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑=IR滑=0.3A×10Ω=3V，
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=UL+U滑=1.5V+3V=4.5V，故A正确，不符合题意；（2）由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′=0.5A，
因额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，灯泡的额定功率：
PL额=UL额I′=3V×0.5A=1.5W，故B正确，不符合题意；
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑′=U﹣UL额=4.5V﹣3V=1.5V，
滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑′ = =3Ω，故C正确，不符合题意；
滑动变阻器消耗的电功率：
P滑′=U滑′I′=1.5V×0.5A=0.75W，故D不正确，符合题意．
故选：D．
【分析】（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，根据图象读出电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）由图象可知电压表的示数为3V时对应的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，根据P=UI求出此时滑动变阻器消耗的电功率．
14．（2018·泰安）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W～3W
A．只有①和③ B．只有①和④ C．只有②和③ D．只有②和④
【答案】A
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】①电压表示数为3V时，电阻R1通过的电流为：
，与元件的允许电流值比较得，电路中最大电流为0.3A，此时R1的最大功率为： ，
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中电流最小为：
，则R1的最小功率为：
，
故电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，①正确；
②由①的解答过程可知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A．故②错误
③电压表示数为3V时，电流为0.3A，此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为：
，
故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω～20Ω，③正确；
④电流最大时，最大功率为：
；
电流最小时，最小功率为：
，
电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故④错误；
故答案为：A。
【分析】定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压.
①已知电流表选择的量程和定值电阻规格，可以确定电路最大电流；已知电压表选择的量程，可以确定定值电阻两端最大电压；电路电流最大时，定值电阻消耗的功率最大；电路电流最小--总电阻最大时，消耗的功率最小。据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围；
②电路电流最大时，滑动变阻器接入电路电阻最小；电流最小时，滑动变阻器接入电路电阻最大。据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围；
③已知电源电压和电路最大、最小电流，利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.
15．（2018·连云港）如图所示，电源电压恒为15V，定值电阻R的阻值为20Ω，闭合开关后，使变阻器的阻值减小5Ω，电流表示数变化了0.1A，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数减小了0.1A B．电压表示数减小了0.5V
C．定值电阻的电功率增大了0.2W D．电路总功率增大了1.5W
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】由图可知，变阻器R变与R串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流；A、使变阻器的阻值减小5Ω，根据串联电路的电阻特点可知总电阻变小，由于电源电压不变，根据I＝ 可知电路中电流变大，所以电流表示数变化了0.1A，应是增大0.1A，A不符合题意；
B、设原来变阻器接入电路的阻值为R变，变阻器的阻值减小5Ω后，此时变阻器接入电路的阻值为R变-5Ω，由题意可知：△I＝I2-I1＝0.1A，即： ＝0.1A，所以： ＝0.1A，解得：R变＝10Ω，R变＝-45Ω（舍去），所以，I1＝ ＝0.5A，I2＝ ＝0.6A，则电压表示数变化量：△U变＝I2（R变-5Ω）-I1R变＝0.6A×（10Ω-5Ω）-0.5A×10Ω＝-2V，所以电压表示数减小了2V；B不符合题意；
C、定值电阻电功率的增大量：△P1＝I22R-I12R＝（0.6A）2×20Ω-（0.5A）2×20Ω＝2.2W，C不符合题意；
D、总功率的增大量：△P＝UI2-UI1＝15V×0.6A-15V×0.5A＝1.5W，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电路中电流的变化和总电阻的变化计算电阻的大小，利用电源电压和电阻计算总电流，结合电流和电阻计算用电器的电功率.
二、填空题
16．（2011·辽阳）如图所示，电源电压保持不变，开关S和S1都闭合时，小灯泡正常发光，再将开关S1断开，电流表示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）小灯泡的亮度 （填“变亮”、“变暗”或“不变”），小灯泡的额定功率 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
【答案】变小；不变；不变
【知识点】并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；额定功率
【解析】【解答】解：①开关S和S1都闭合时，电阻和灯泡并联，电流表测的是通过电阻和灯泡的电流之和；
当电路中开关S1断开时，只有灯泡工作，电流表只测通过小灯泡的电流，故电流表的示数变小，小灯泡的亮度变暗；
②因灯泡和电阻是并联，不管开关S1断开或闭合，对灯泡两端的电压没有影响，根据公式P= 可知，灯泡两端电压不变，灯泡的实际功率就没有变化，灯泡的亮度也就没有变化，因小灯泡是正常发光，故实际功率等于额定功率．
故答案为：变小；不变；不变．
【分析】①开关S和S1都闭合时，电阻和灯泡并联，电流表在干路，测的是通过电阻和灯泡的总电流．当电路中开关S1断开时，只有灯泡工作，电流表只测通过小灯泡的电流．
②不管S1是否关闭或断开，灯泡两端电压始终为电源电压，根据公式P= 可知灯泡亮度的变化；知道亮度变化就可以判断出额定功率的变化．
17．（2018·广东）如图所示，要使R1与R2组成并联电路，应闭合开关 ，若此时电流表A1和A2的实数之比为2：5，则R1与R2的电阻之比为 ，R1与R2消耗的电功率之比为 ．
【答案】S1S3；3：2；2：3
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电流规律；电功率的计算
【解析】【解答】由电路图可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并列连接即为并联；此时电流表A1测量R1支路的电流，电流表A2测量干路中的电流，根据并联电路中的电流特点可知R1与R2的电流之比为2：3，在并联电路中根据电流的分配关系，可知R1与R2的电阻之比为3：2；两电阻并联时，各支路两端的电压相等，根据P=UI可知电功率与电流成正比，所以R1与R2消耗的电功率之比为2：3。
【分析】把几个用电器首首相接，尾尾相接，再连入电路，即为并联；两电阻并联时，各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可知并联电路中分流关系是：通过电阻的电流与电阻的阻值成反比，根据P=UI得出它们的电功率之比。
18．（2019·龙东）如图为某同学家电能表的表盘，现在他要用该电能表测量家里电饭煲的实际功率，让该电饭煲单独工作30min，消耗的电能是0.5kW h，则电能表转盘转 圈，这段时间电饭煲消耗的实际功率是 W。
【答案】1500；1000
【知识点】电能表参数的理解；电功率的计算
【解析】【解答】解：3000r/（kW h）表示的是电路中每消耗1kW h的电能，电能表的转盘转3000r，则消耗0.5kW h的电能，电能表转盘的转数：
n＝3000r/（kW h）×0.5kW h＝1500r；
电饭煲消耗的实际功率：
P＝ ＝ ＝1kW＝1000W。
故答案为：1500；1000。
【分析】结合电能表的参数，利用W=kW h求得电能表转盘的转数，再利用P＝ 求得电饭煲消耗的实际功率.
19．（2019·哈尔滨）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 ．如图，R1=5Ω，R2=10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 ．
【答案】电阻和通电时间；1：2
【知识点】焦耳定律
【解析】【解答】（1）在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是：电阻和通电时间；
（2）R1与R2串联，根据得到，电阻R1、R2产生热量之比为：。
【分析】（1）影响电流热效应的因素有：电阻、电流和通电时间；探究其中一个因素对热效应的影响时，需控制其它因素相同，改变这个因素；
（2）两个电阻串联时，通过它们的电流相同且通电时间相同，根据公式Q=W=UIt可知，这时产生的热量与电阻成正比。
20．（2019·广东）某品牌电烤箱在额定电压下，功率从大到小有高挡、中挡和低挡。如图为电烤箱在不同挡位工作时的电路图，R1、R2为发热电阻丝，且阻值R1>R2，则高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图 、图 和图 。（选填“甲”、“乙”或“丙”）
【答案】丙；乙；甲
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】甲图中，只闭合开关S1时，只有电阻R1工作，总电阻为R1；
乙图中，只闭合开关S2时，只有电阻R2工作，总电阻为R2；
丙图中，两个开关都闭合，电阻R1与R2并联，总电阻为R并；
那么：R1>R2>R并；
根据公式可知，
那么：P1因此：图甲是低档，图乙是中档，图丙是高档。
【分析】（1）总功率最大的是高档，最小的是低档；
（2）当电压不变时，根据公式可知，电阻最小的功率最大；首先判断三图中总电阻的大小，然后再判断总功率的大小关系。
21．（2019·郴州中考）如图所示，电源电压恒为12V，定值电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为18Ω，则R1上每秒钟发热的最小值为 J，R3的电功率的最大值为 W。
【答案】0.9；6
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【解答】解：（1）由图知，R1与R2并联后与变阻器R3串联，根据串联电路的分压原理知，当变阻器连入阻值最大时，并联部分两电阻分得电压最小，此时R1上每秒钟发热最少，
并联部分的总电阻：R＝ ＝ ＝6Ω，
由串联电路特点和欧姆定律有： ＝ ，
则： ＝ ＝ ＝ ，
又因为：U并+U滑＝U＝12V，
所以U1＝U并＝ U＝ ×12V＝3V，
则R1上每秒钟发热的最小值：Q1最小＝W1最小＝ t＝ ＝0.9J；（2）由串联电路特点和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝ ，
滑动变阻器消耗的电功率：P3＝I2R3＝（ ）2R3＝ R3，
所以，当R3＝R并＝6Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大为：
P3最大＝ R3＝ ＝ ＝6W。
故答案为：0.9；6。
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，当变阻器连入阻值最大时，R1上每秒钟发热最少，由电路特点和欧姆定律计算此时R1的电压，从而计算其每秒钟发热的最小值；同理，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电路中的电流，根据P=I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据数据知识判断滑动变阻器消耗功率最大时R2的阻值，进一步求出滑动变阻器消耗的最大功率.
22．（2017·大石桥模拟）如图所示，R0为定值电阻，闭合开关后，当滑片P在滑动变阻器的某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～1.5A，电压表的示数变化范围是3～6V.定值电阻R0与滑动变阻器的连接方式为 联；R0的阻值为 Ω，电源电压为 V，当电流表的示数为0.5 A时，滑动变阻器消耗的电功率是 W.
【答案】串；3；7.5；3
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【解答】分析电路图可知定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；设电源电压为U，所以当电路中电流为1.5A时，滑动变阻器两端电压最小，为3V，则有U=1.5A×R0+3V；当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器两端电压最小，为6V，则有U=0.5A×R0+6V；解得R0=3Ω，U=7.5V，当电路中电流为0.5A时，滑动变阻器消耗的电功率P="UI=" 0.5A×6V=3W.
故答案为：串；3；7.5；3
【分析】本题综合考查了学生对利用欧姆定律和电功率公式以及串并联规律来解决电学综合题的能力。（1）会分析电路是串联还是并联。（2）利用串并联规律，找到每个用电器的电流，电压，电阻，电功率等物理量。（3）利用公式求解。
三、实验探究题
23．（2019·深圳）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片 P 向 B 端移动时小灯泡变暗）。
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是 。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片 P 向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为 2.5V，此时电流表的示数如丙图所示， 则小灯泡的额定功率为 W。
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是 。
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是 （填标号）。
A．探究电流与电压的关系
B．探究电流与电阻的关系
【答案】（1）解：如图所示：
（2）滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；A；0.8
（3）灯泡电阻随温度发生变化
（4）A 【分析】
【知识点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）小灯泡变暗，说明电流变小，电路电阻变大；当滑片P向B端移动时，AP段变长，电阻变大，因此变阻器下面的接线柱应该选A，上面的任选一个，然后与开关相连即可，如下图：
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是：滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；
电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，那么电压表的示数是1.8V，只有电压表的示数增大才能变成2.5V，因此变阻器的阻值要减小，即滑片P向A端移动；
电流表使用0~0.6A量程，分度值是0.02A，读数是0.32A，那么灯泡的额定功率为：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是：灯泡电阻随温度发生变化；
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是探究电流与电压的关系的实验，故选A。
【分析】（1）使用滑动变阻器时，接线要“一上一下”，且接入电路的部分是由下面的接线柱决定的；根据灯泡亮度判断电阻的大小变化，进而确定变阻器下面接的是哪边的接线柱即可；
（2）在闭合开关前，为了防止电流过大损坏用电器，因此滑动变阻器的阻值要调到最大；读出电压表的示数，与额定电压2.5V比较，如果电压表的示数要增大，那么变阻器的电阻就要减小；否则，变阻器的电阻要增大；已知灯泡的额定电压和额定电流根据公式P=UI计算额定功率；
（3）灯泡的灯丝电阻不是固定不变的，它会随温度的变化而变化；
（4）在初中电学实验中，探究电流与电压的关系实验，使用的实验器材与这个实验十分相似。
24．（2017·青海）小明同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压是6V，小灯泡的额定电压是3.8V，电阻约为8Ω．
（1）请你用笔画线代替导线帮他将图甲中的实物图连接完整．
（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于 （选填“A”或“B”）端．
（3）小明同学调节滑动变阻器，进行了几次实验，得到部分U和I的数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.00 2.00 3.00 3.80 4.20
I/A 0.20 0.40 0.47 0.51
灯泡亮度 不亮 不亮 偏暗 正常 很亮
（4）小明同学在对数据进行分析时发现：小灯泡灯丝电阻随电压的增大而 （选填：“增大”或“减小”、“不变”）．在第1次实验中，小灯泡不亮的原因是 ．
（5）当小明同学继续调节滑动变阻器测量时，把灯丝烧断了（其余元件完好），则此时电压表示数约为 V．
（6）小明同学在实验室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三个滑动变阻器，你认为他完成上表实验所使用的滑动变阻器是： （选填：“甲”或“乙”、“丙”），理由是： ．
【答案】（1）解：如图所示：
（2）B
（3）0.5
（4）增大；小灯泡实际功率太小
（5）6
（6）丙；为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】解：（1）由欧姆定律，小灯泡的额定电流，I= = =0.475A，确定电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器的一上一下连接，应接上接线柱，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，如下图所示：
；（2）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于B端．（3）由图知电流表的量程为0﹣0.6A，电流表示数I=0.5A；（4）通过R= 知，3、4、5次的电阻分别为：6.4Ω、7.6Ω、8.2Ω，故小灯泡灯丝电阻随电压的增大而增大；在第1次实验中，小灯泡不发光的原因是小灯泡实际功率太小．（5）在测量灯泡在继续调节滑动变阻器时，把灯丝烧断了，则此时电压表示数约为6V．（6）第一次实验时，灯泡电压U灯=1.00V，由串联电路特点知，滑动变阻器电压U滑=U﹣U灯=6.00V﹣1.00V=5.00V；
电路电流I=0.20A，滑动变阻器阻值R滑= = =25Ω；由此可见应选丙滑动变阻器，因为为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω．
故答案为：（1）如图所示；（2）B；（3）0.5；（4）增大；小灯泡实际功率太小；（5）6；（6）丙；为完成第一次实验，滑动变阻器接入电路的电阻至少为25Ω．
【分析】（1）电流表用0.6A量程串联接入电路，滑动变阻器接右端上面接线柱串联在电路中；（2）闭合开关前，接入电路的滑动变阻器阻值应最大．（3）由图读出电流表示数I；（4）电阻R= ，由表中数据知灯泡灯丝电阻随电压增大而增大；在第1次实验中，灯泡两端的电压U太小，功率P=UI太小，所以小灯泡不发光．（5）灯丝烧坏时电压接近6V．（6）根据第一次实验数据、串联电路的特点，求出第一次实验时滑动变阻器接入电路的阻值，然后判断选用哪一个滑动变阻器．
25．（2020·抚顺模拟）小吴同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
（1）小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数 ，电压表示数 （两空选填“改变”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并将电路连接正确 。
（2）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，此时电压表示数为 V．然后小吴就得出“电阻一定，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是 。
（3）小吴利用以上器材继续“探究电流与电阻的关系”，他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则应串联一个阻值在 Ω至 Ω之间的电阻，才能使四个电阻分别接入电路都能完成实验。
（4）实验结束后，小昊又设计了一个方案测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，电路如图丙所示（电源电压为7V，R0的阻值为10Ω），请你完成下面的实验步骤：
①开关S、S1闭合，S2断开，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，开关S、S2闭合，S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为 A；
③小灯泡的额定功率为 W。
【答案】（1）改变；不变；
（2）2；只测一组数据无法得出普遍结论
（3）1；4
（4）4.5；右；0.2；0.75
【知识点】电功率的计算；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】解：（1）小吴选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，则电阻与电压表被短路了，电流表与变阻器串联，故闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数改变，电压表示数不变（为0）；电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正后如下所示：
；（2）排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律，此时电压表示数为：U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；小吴就得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论，这一过程所存在的问题是：只测一组数据无法得出普遍结论；（3）为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：4.5V﹣2.5V＝2V，变阻器分得的电压为定值电阻电压的 ＝0.8倍，
当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻R滑1＝0.8×20Ω＝16Ω，而变阻器的最大电阻为15Ω，将变阻器与R′视为一个整体，故R′的最小值，R′小＝R滑1﹣R滑＝16Ω﹣15Ω＝1Ω，当接入5Ω的定值电阻时，同理，变阻器连入电路中的电阻R滑2＝0.8×5Ω＝4Ω，将变阻器与R′视为一个整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，R′＝4Ω即可；
故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1至4Ω的电阻。（4①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为4.5V时，灯泡正常发光；②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S2闭合、S1断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器滑片调到最右端，此时电压表示数为5V，根据串联电路电压的规律，定值电阻的电压为7V﹣5V＝2V，由欧姆定律，电路中的电流为： ＝0.2A；③在②中，因变阻器接在滑片上，故电流经变阻器的全部电阻丝后经定值电阻回到电源负极，故在移动滑片过程中，电路中的电流不变，电压表测滑片以左电阻丝的电压；
故当电压表示数为3V时，由欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑部分＝ ＝ ＝15Ω，
由欧姆定律，在①中，灯正常发光时灯的电流为：IL＝ ＝ ＝0.3A；
小灯泡的额定功率为：PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W。
故答案为：（1）改变；不变；如上所示；（2）2；只测一组数据无法得出普遍结论；（3）1；4；（4）①4.5；②右；0.2；③0.75。
【分析】（1）当探究电流和电阻关系时，电压表和电阻并联，电流表和电阻串联连接；（2）根据电压表选择的量程和指针位置读数电压，探究规律需要多次实验，使规律具有普遍性；（3）根据串联电路电压规律，计算滑动变阻器的分压，再利用电阻的比值计算所需电阻大小；（4）串联灯泡电功率时，首先使灯泡正常发光，再结合定值电阻的电压和电阻测量电流，利用电压和电流的乘积计算电功率。
四、计算题
26．（2019·深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U=6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1=5V，调零后R2的滑片位置保持不变。
（1）当电压表示数为U1=5V 时，求R1消耗的电功率；
（2）当电压表示数为U1=5V 时，求R2接入电路中的阻值；
（3）某次检测中，电流表示数I1'=0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
【答案】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100mL时，R1的阻值为50Ω
由P=UI得
答：R1 消耗的电功率为 0.5W；
（2）通过R1的电流为：
因为R2与R1串联
所以通过R2的电流为：I2=I1=0.1A
由U总=U1+U2得
R2两端的电压为：U2=U总-U1=6V-5V=1V
由 得
答：R2 接入电路的阻值为 10Ω；
（3）由 得
因为R1与R2串联，则R总=R1+R2
此时R1的阻值为R1'=R总'-R2=30 -10 =20
由图可知，R1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当R1=10 时，气体中酒精含量为80mg/100mL，则当R1'=20 时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，故此驾驶员为酒驾．
答：此驾驶员为酒驾．
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1的电压；
（1）当电压表示数为U1=5V 时， 气体中酒精含量为0，从乙图中找到这时气敏电阻R1的电阻，然后根据公式计算R1消耗的功率；
（2）首先根据计算出通过R1的电流，然后根据串联电路中各处电流都相等，计算出通过R2的电流I2；根据串联电路电压的规律，即U总=U1+U2 计算出R2两端的电压 ，最后根据计算即可；
（3）首先根据计算出电流为0.2A时的总电阻，然后根据R1'=R总'-R2计算出这时气敏电阻R1的阻值，最后根据乙图判断这时气体中的酒精含量，最后根据判断标准确定是酒驾还是醉驾。
27．（2018·福建）如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V 1.5W”。开关S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光，开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率。
【答案】（1）解：由P=UI得I额= =0.5A；
答：灯泡L正常发光时的电流为=0.5A；
（2）解：当S2断开时电路中只有灯泡L且灯泡L正常发光，所以电源电压等于3V，
当开关S1、S2均闭合时L、R并联，IR=I总-IL=1.5A-0.5A=1A，R = =3Ω；
答：电阻R的阻值为3Ω；
（3）解：P=UI=3V×1.5A=4.5W。
答：开关S1、S2均闭合时电路的总功率为4.5W。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由P=UI的变形式I= 求解；（2）根据并联电路电流的规律I总=I1+I2求出通过R的电流，再根据I= 的变形式R= 求解；（3）根据P=UI求解。
28．（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两档，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）饮水机处于加热档阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温档时，通过R1的电流；
（3）R2的阻值。
【答案】（1）解：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 W 300s=1.452×105J
加热档阶段消耗的电能为1.452×105J
答：饮水机处于加热档阶段消耗的电能为1.452×105J；
（2）解：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。
答：饮水机处于保温档时，通过R1的电流为0.2 A；
（3）解：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：R2的阻值为110Ω。
【知识点】电功的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）根据电功率和时间的乘积计算消耗的电能；（2）利用电功率和电压计算电流；（3）利用电压和电功率计算电阻大小。
29．（2019·龙东）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
水桶容量 20L
热水箱容量 1L
额定电压 220V
加热功率 400W
保温功率 44W
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于 状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？（水的比热容4.2×103J/（kg ℃））
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒？
【答案】（1）解：由电路图可知，当S1闭合，S2断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由P＝UI＝ 可知电路的总功率最小，处于保温状态； 根据P＝UI知， 此时电路中的电流：I保温＝ ＝ ＝0.2A 答：保温；此时电路中的电流是0.2A。
（2）解：根据ρ＝ 知，
水的质量 m＝ρV＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3＝1.0kg，
水吸收的热量为Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J
答：水吸收的热量是2.94×105J。
（3）解：因为η＝ ，
所以消耗的电能为：W电＝ ＝ ＝3.675×105J，
因为P＝ ，
所以加热所需时间为t＝ ＝ ＝918.75s
答：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75秒。
【知识点】热量的计算；机械效率的计算；电功率的计算
【解析】【分析】（1）结合电路图，理清开关处于不同状态时依据的连接方式， 由P＝UI＝ 可知 对应的状态，根据P=UI求出此时电路中的电流.
（2）利用 ρ＝ 得到水的质量，再利用公式 Q吸＝cm△t 得到水吸收的热量.
（3）利用 η＝ 得到消耗的电能，再利用公式 P＝ 得到用电时间.
30．（2018·荆州）如图，已知电源电压为24V，R2上标有“100Ω 3A”的字样，灯泡上标有“12V 3W”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A.
（1）求灯泡正常工作时的电阻；
（2）当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；
（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围.
【答案】（1）解：RL＝ ＝48Ω
（2）解：闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L发光正常， U1＝U电－UL＝24V－12V＝12V ，IL额＝ ＝0.25A， I＝IL额，R1＝ ＝48Ω
（3）解：当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，U1＝U2＝U电＝24V I1＝ ＝0.5A，I干max＝3A ，I2max＝I干max－I1＝3A－0.5A＝2.5A ，P2max＝UI2max＝24V 2.5A＝60W，R2max＝100Ω，P2min＝ ＝5.76W，R2的电功率范围为5.76W～60W
【知识点】电路的动态分析；电功率的计算
【解析】【分析】（1）由P=UI计算灯光正常发光电流，再由I=计算灯泡正常工作时的电阻；
（2）当闭合S，断开S1，S2时，L与R1串联，灯泡正常工作，由串联电路特点和欧姆定律可计算R1的电阻；
（3）S、S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的最大电流，根据P=UI求出R2能达到的最大电功率，由P=计算其最小功率.
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