专题十五 电功率 （含解析） 中考一轮复习收官测试卷

专题十五 电功率——中考一轮复习收官测试卷
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，每小题4分。
1.某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是( )
A.开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态
B.开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态
C.电饭煲处于加热状态时的功率是800 W
D.保温状态下电饭煲1 min消耗200 J的电能
2.如图所示是电阻甲和乙的图像，下列选项对图像信息判断错误的是( )
A.甲是一个定值电阻，阻值为5 Ω
B.当乙两端的电压为2.5 V时，其阻值为5 Ω
C.将甲和乙串联，若电路中电流为0.3 A，则电路的总功率为0.6 W
D.将甲和乙并联，若电源电压为1 V，则干路中的电流为0.3 A
3.如图所示为电烤炉的简化电路图，小张查看说明书后得知：均为电热丝，。当开关闭合，处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，忽略温度对电热丝电阻的影响。下列说法正确的是( )
A.闭合、时，电烤炉处于低温挡状态
B.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，两端的电压之比为5:2
C.电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为3:2
D.电烤炉处于低温挡状态时，所消耗的电功率之比为3:2
4.图是小晋家上月初和上月末电能表示数。结合表盘上的信息可知，下列说法正确的是( )
A.小晋家家庭电路中的干路电流不得超过10A
B.小晋家上个月消耗的电能为1011kW·h
C.指示灯闪烁1600次，家庭电路耗电36J
D.指示灯闪烁的次数越多，说明消耗电能越多
5.如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法中( )
①用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
②通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
③通电后可探究电流产生的热量与电阻大小的关系
④通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差较大
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有①②③正确 D.只有②③④正确
6.图甲中，电源电压为12 V、电流表量程为0~0.6 A、电压表量程为0~15 V、滑动变阻器标有“？Ω 1 A”字样，虚线框内是一个定值电阻或是一个小灯泡（6 V 0.5 A），闭合开关，在元件安全的情况下，使滑片P移动范围最大，得到滑动变阻器的图像如图乙所示.则：①虚线框内是小灯泡；②电路的最大功率为6 W；③虚线框内元件和滑动变阻器的功率相等时，滑动变阻器的阻值为10 Ω；④滑动变阻器最大阻值为20 Ω.以上结论正确的有( )
A.③④ B.②③ C.①② D.①④
7.A、B两只灯泡的额定电压均为6 V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是( )
A.A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B.将两灯并联接在3 V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为2:1
C.将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9 V
D.将5 Ω的电阻与B灯串联接在6 V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8 W
8.如图甲是两个定值电阻的图像，将接入如图乙所示的电路，闭合开关后，则( )
A.的电阻之比为1:2
B.闭合，断开时，的电流之比为2:1
C.只闭合时，的电压之比为1:2
D.闭合，断开时，的电功率之比为1:2
9.如图甲所示电路的电源电压保持不变，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中，两电压表与电流表的视乎变化如图乙所示，则( )
A.a是灯泡的U﹣I图线 B.灯泡电阻的最小值为25Ω
C.R的最大阻值为10Ω D.电路的最大功率为3.6W
10.如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，滑动变阻器的最大电阻为9Ω，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a端移向b端的过程中，电路的总功率、定值电阻的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线1是定值电阻R的P-I图像
B.滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为1-3V
C.滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的功率为3W
D.当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处
11.如图甲所示，当开关S从点2转到1时，电流表和电压表对应的示数如图乙所示，根据图甲和图乙中的信息，下列判断正确的是( )
A.电源电压为8V
B.的阻值为10Ω
C.电阻的图像是丙图中的a
D.开关从点2转到1时，电路中的总功率变化了2.4W
12.某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图如图所示，当闭合开关S时，定值电阻，电流表的示数为，电压表的示数为12V，滑动变阻器的规格为“”，电压表的量程为，电流表的量程为下列说法正确的是( )
A.电源电压为15V
B.若表盘由电流表改装显示身高，则身高越高，电流表示数越大，且身高刻度均匀
C.为了保证电路中各元件安全工作，允许接入的阻值范围为
D.保证元件正常工作，的最大功率可达
二、填空题，每空2分，共28分。
13.如图甲所示是小李同学家上月初和月末的电能表表盘示意图，小李同学家电路干路中的电流不应超过_______A，上月消耗的电能为_______kW·h。年发电量可达的攀枝花银江水电站将于2025年投产发电，效果图如图乙所示，投产发电后的银江水电站可满足_______户小李同学这样的家庭用电需求。
14.如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示，则电阻的阻值为_______Ω；当变阻器滑片P处于a端时，电阻消耗的电功率为_______W。
15.某元件(阻值不变)标有“6V，6W”字样，它正常工作的电流是________A，它的电阻R是________Ω。将该元件与灯L接入电路中，如图甲所示。通过灯L的电流随电压变化的图像如图乙所示，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗的最大电功率可达到________W。
16.物理兴趣小组设计了机动车闯红灯抓拍电路如图甲所示。其中光敏开关S当红灯亮时闭合，绿灯亮时断开，为定值电阻，R为压敏电阻且放在地面上，电路其他部分放置在高杆上，当红灯亮时，如果有车辆闯红灯，则会从压敏电阻R上通过，当电流达到某一值时，电磁铁将衔铁吸下，相机启动装置启动，相机拍照，在控制电路中，选用的电源电压为12V，压敏电阻R的阻值随压力变化的对应关系如图乙所示。请回答下列问题：
（1）当红灯亮时，若有车经过，压敏电阻R阻值________，通过通电螺线管的电流________（两空均选填“增大”或“减小”）；开关S闭合后，电磁铁上端是________极。
（2）该小组经过测试，发现当控制电路电流达到0.1A时，电磁铁可将衔铁吸下来，若要使该拍照装置能在通过的车辆质量大于或等于400kg时启动，选用的定值电阻是________Ω。
（3）每天违规的人很少，因压敏电阻阻值变化引起的控制电路消耗的电功率的变化忽略不计。若每天红灯亮5h，控制电路每天消耗________J的电能。
（4）若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550kg时才启动，定值电阻的阻值应该________（选填“增大”或“减小”）。
三、实验探究题，共14分。
17.（8分）在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，实验电路如图甲所示。
（1）小兵同学闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数而电压表无示数，则可能的故障是_______。移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示为_______，为了测量小灯泡的额定功率，滑片P应向_______（填“左”或“右”）移动。
（2）小兵同学移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，绘制成图丙所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_______W，此时小灯泡的电阻是_______Ω。
（3）完成上述实验后，小兵又设计了一种测量灯正常发光时电阻的方案，如图丁所示，测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器的最大阻值为，小于电源电压）
①闭合开关S、，将的滑片滑到最右端，的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压；
②闭合开关S，断开，将的滑片滑到最右端，调节的滑片，使电压表的示数为_______（用字母表示），此时小灯泡正常发光；
③同时闭合二个开关，保持的滑片不动，然后调节的滑片，使电压表的示数_______（变大、变小或不变）。保持的滑片不动，将的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为；
④小灯泡正常发光时的电阻_______。（用字母表示）
18.（6分）如图所示为“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个相同的透明容器中封闭着等量的空气。
（1）实验中通过观察_________的变化来反映电阻产生热量的多少，下列实验中，也运用了类似这种实验方法的是_________（填选项）；
A.探究电流与电压、电阻的关系 B.探究影响导体电阻大小的因素。
（2）连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，如图甲所示，可以得到结论是电流通过导体产生的热量与_________有关；
（3）如图乙，该装置是探究电流产生的热量跟_________的关系，左右两瓶电阻丝产生的热量之比为_________。
四、计算题，共22分。
19.（10分）小华用零花钱给妈妈买了一款网红USB恒温杯，如图甲所示，只要将杯子装水放上杯垫，就可以给水加热，这样妈妈就能随时喝到热水了。聪明的小华非常好奇其工作原理，于是和同学们一起设计了如图乙所示的电路，已知，，通过两个普通开关的断开和闭合可以实现“5V，5W”的加热挡和“5V，2W”的保温挡的控制。该电路“加热挡”用时35min可将100g水从25℃加热至45℃。已知水的比热容。请解答：
(1)请将图乙中的电路补充完整。
(2)水吸收的热量。
(3)此电路加热水的效率。
20.（12分）图甲是小明家电热水壶的铭牌，图乙为该电热水壶的工作电路图，、均为电热丝。小明想在用电高峰期测量家里的实际电压，他关闭家中其他用电器，只让电热水壶单独在加热状态下工作6min，使1kg的水温度从30℃升高到78℃，此过程电能表（如图丙所示）转盘转了[]
(1)求水吸收的热量
(2)和的阻值；
(3)在此过程中电热壶加热时的实际电压；
答案以及解析
1.答案：C
解析：由题图甲可知，开关S接触点1时，电路为的简单电路，电路的总电阻较小。电源电压一定，由可知，电路的总功率较大，电饭煲处于加热状态。开关S接触点2时，与串联，电路的总电阻较大，电路的总功率较小，电饭煲处于保温状态，A、B错误。由题图乙可知，电饭煲处于加热状态时的功率是800 W，电饭煲处于保温状态时的功率是200 W，C正确。由可得，保温状态下电饭煲1 min消耗的电能，D错误。故选C。
2.答案：D
解析：由题图可知，甲的图像是过原点的倾斜直线，说明通过甲的电流与甲两端的电压成正比，则甲是定值电阻。当时，，由可得，，A正确，不符合题意。当乙两端的电压为2.5V时，通过乙的电流为0.5A，则，B正确，不符合题意。将甲和乙串联，当电路中的电流为0.3 A时，甲两端的电压为1.5 V，乙两端的电压为0.5 V。由串联电路的电压规律可知，电源电压，此时电路的总功率，C正确，不符合题意。将甲和乙并联，当电源电压为1 V时，由并联电路的电压规律可得，甲和乙两端的电压均等于电源电压。由题图可知，此时通过甲的电流，通过乙的电流。由并联电路的电流规律可得，干路中的电流，D错误，符合题意。故选D。
3.答案：B
解析：由题图可知，当开关均闭合时，被短路，电路为的简单电路，电路的总电阻较小，由可知，电源电压一定时，电路的总功率较大，电烤炉处于高温挡状态，A错误。电烤炉处于高温挡时，电路中的电流。当开关闭合，断开时，和串联，电路的总电阻较大，由可知，电源电压一定时，电路的总功率较小，电烤炉处于低温挡状态。由串联电路的电阻规律可得，电烤炉处于低温挡时，电路的总电阻，则此时电路中的电流。由可得，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，两端的电压之比，B正确。由可得，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比，C错误。电烤炉处于低温挡状态时，和串联，通过两电阻的电流相等，由可得，所消耗的电功率之比，D错误。故选B。
4.答案：D
解析：A.由图知电能表允许通过的最大电流为40A，因此小晋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
故B错误；
CD.1600imp/kW·h表示每消耗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；指示灯闪烁1600次消耗的电能
故C错误，D正确。
故选D。
5.答案：A
解析：由图可知，电阻丝在电路中串联，通过的电流与通电时间相同，两个容器中的电阻丝阻值不同，因此装置可探究电流产生的热量与电阻的关系，电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但空气吸收热量后温度的变化可以通过U形管中液面高度差的变化来反映，已知右侧容器中的电阻丝阻值大于左侧容器中电阻丝阻值，则装置中右侧容器中的电阻丝产生的热量较多，因此右侧容器中的U形管液面高度差较大，故①③正确。
故选A。
6.答案：A
解析：第一步：判断虚线框内的元件.
由电路图可知，定值电阻或小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压.根据欧姆定律可得，滑动变阻器的关系式为或.图乙可知，滑动变阻器的关系为一次函数关系，则虚线框内元件的阻值为一定值，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，所以虚线框内是定值电阻，不是小灯泡，故①错误.
第二步：计算滑动变阻器的最大阻值.
在元件安全的情况下，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，由题图乙可知，，则滑动变阻器接入电路的最大阻值，故④正确.
第三步：计算电路的最大功率.
当滑动变阻器两端的电压为8 V时，定值电阻两端的电压，则定值电阻的阻值.结合题图乙可知，滑动变阻器两端的电压最小为6 V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，电路中的电流最大，.则电路的最大功率，故②错误.
第四步：当时，计算滑动变阻器接入电路的阻值.
定值电阻与滑动变阻器串联，当，即时，可得，故③正确.
综上可知，A正确.
7.答案：D
解析：题图中两灯泡两端的电压变大，通过两灯泡的电流变大，两图线的斜率变大，说明两灯泡的电阻变大，故A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而增大，A错误。当两灯泡并联接在3 V的电源两端时，由并联电路的电压规律可得，两灯泡两端的电压均为3 V。若，由可得，。由题图可知，当电压为3 V时，为0.7 A，则应为0.35 A，而图中不等于0.35 A，B错误。将两灯泡串联接在某电源两端，且B灯泡正常发光，则此时B灯泡两端的电压为6 V。由题图可知，通过B灯泡的电流为0.5 A，由串联电路的电流规律可知，通过A灯泡的电流也为0.5 A，由题图可知，此时A灯泡两端的电压为2 V。由串联电路的电压规律可得，电源两端电压，C错误。将的电阻与B灯泡串联接在6 V的电源两端，当该电阻消耗的功率为0.8 W时，由可得，该电阻两端的电压，通过电阻的电流灯泡两端的电压。由题图可知，当B灯泡两端的电压为4 V时，通过B灯泡的电流为0.4 A，符合串联电路的电流规律，D正确。故选D。
8.答案：D
解析：由题图甲可知，当时，，由可得，，则，A错误。由题图乙可知，闭合，断开时，与并联。由并联电路的电压规律和可得，的电流之比，的电功率之比，B错误，D正确。由题图乙可知，只闭合时，与串联，由串联电路的电流规律和可得，的电压之比，C错误。故选D。
9.答案：D
解析：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测灯泡两端的电压，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流。
将滑动变阻器的滑片由最右端向最左端移动的过程中，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻变小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小，根据串联电路电压规律可知灯泡两端的电压变大，则a是变阻器的图像，b是灯泡的图像，故A不符合题意；
通过灯泡的电流最小时，灯泡的电阻最小，由图可知此时灯泡两端的电压为1V，通过灯泡的电流为0.2A，此时滑动变阻器两端的电压为5V，根据欧姆定律可得，灯泡的最小阻值
故B不符合题意；
根据欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
故C不符合题；
电源电压
由图可知通过电路的最大电流为0.6A，电路的最大功率为
故D符合题意。
故选D。
10.答案：D
解析：由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图乙可知，3是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，是电路的总功率与电流的关系图线；由可知，定值电阻的功率与电流图像为二次函数图像，则是定值电阻的功率与电流的关系图线，故A错误；
由图乙可知，当电流表示数为1A时，电路的总功率、定值电阻的功率均为3W，由可知，电源的电压
由可得，定值电阻的阻值为
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，定值电阻两端的电压最小，此时电路中的总电阻为
则电路中的电流为
电阻两端的电压为
因此滑片移动过程中，电压表示数的变化范围为，故B错误；
由B可知，滑动变阻器的滑片P处于最大电阻时，电路的总电阻
则此时电路中的功率
故C错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流为
当滑动变阻器功率为0.72W时，根据
可得
解得，
由于，
所以当滑动变阻器功率为0.72W时，其滑片所处的位置有两处，故D正确。
故选D。
11.答案：D
解析：当开关S接1时，等效电路图如图1所示；当开关S接2时，等效电路图如图2所示
A.由图1和图2可知，S接1时电压表的示数最大，电流表的示数也最大，由乙图可知，电源的电压为6V，此时电路中的电流为0.6A，故A错误；
D.由图1根据可得
电路消耗的电功率
由图2及图乙可得两端电压为2V，电路中的电流为0.2A，电路消耗的电功率为
开关从点2转到1时，电路中的总功率变化了
故D正确；
B.图2中，两端的电压为
所以根据可得
故B错误；
C.当两端的电压为4V时，通过的电流为0.2A，结合丙图可知a表示电阻的图像，故C错误。
故选D。
12.答案：C
解析：A.闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，定值电阻，电流表的示数为，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压
电压表的示数为12V，根据串联电路的电压特点可知电源电压
故A错误；
B.若表盘由电流表改装显示身高，则身高越高，滑动变阻器接入电路的阻值越大，总电阻越大，根据欧姆定律可知电流表示数越小，根据欧姆定律可知电路电流，分析函数关系可知身高刻度不均匀，故B错误；
CD.滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程为，根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为2A，根据欧姆定律可得此时电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值
电压表的量程为，电压表示数最大为15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时定值电阻两端的电压
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值
所以为了保证电路中各元件安全工作，允许接入的阻值范围为，保证元件正常工作，根据可知的最大功率
故C正确，D错误。
故选C。
13.答案：20；125；
解析：由题图甲可知，该电能表表盘上的“10（20） A”表示该电能表的标定电流为10 A，额定最大电流为20 A，因此小李同学家电路干路中的电流不应超过20 A。由题图甲可知，小李同学家上月消耗的电能，假设小李同学家每月消耗的电能保持不变，则小李同学家一年消耗的电能，所以年发电量可达的攀枝花银江水电站可满足小李同学这样的家庭用电需求的户数为。
14.答案：10；0.1
解析：由题图甲可知，闭合开关与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。由题图乙可知，两端的电压时，电路中的电流。由可得，。当滑动变阻器滑片P处于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路的总电阻最大，电路中的电流最小。由题图乙可知，此时两端的电压，电路中的电流，则电阻消耗的电功率。
15.答案：1；6；1
解析：根据元件正常工作的已知条件,即元件标有"6V，6W"字样可知,,
由电路图可知,灯泡与元件串联,电压表测量元件两端的电压,所用量程为0~3V;电流表测电路中的电流所用量程为0~0.6A,元件两端的电压最高为,此时电路中的电流；根据题图中通过灯L的电流随电压变化的图像可知,当电路中电流为时,灯L两端的电压为,此时灯L的
功率为.
16.答案：(1)减小；增大；S
(2)100
(3)25920J
(4)增大
解析：(1)当红灯亮时，若有车经过，压力变大根据图乙可知，压敏电阻R阻值减小;此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，通过通电螺线管的电流增大。
根据右手螺旋定则，电流从上端表面流入，电磁铁下端为N极，上端为S极。
(2)车辆质量为400kg时，其压力为
此时R的阻值为20Ω;电路电流达到0.1A时，电磁铁可将衔铁吸下来，由可得压敏电阻两端电压为
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻两端电压为
所以定值电阻的阻值为
(3)由题意可知压敏电阻受到的压力为零时压敏电阻为80Ω，此时控制电路中的总电阻
则控制电路的电功率
控制电路每天消耗的电能
(4)电磁铁的吸合电流不变，根据欧姆定律可知，电路的总电阻不变;若要使该拍照装置在通过的车辆质量大于或等于550kg时才启动，此时的压力F变大，压敏电阻的阻值变小;由于总电阻不变，根据串联电路的电阻关系可知，需要增大的阻值。
17.答案：（1）灯泡短路；2.2V；右
（2）0.5；12.5
（3）②③不变④
解析：（1）根据电路图连接好实物图后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的灯泡短路，故出现故障的原因可能是小灯泡短路。
闭合开关，移动滑片到某一点时，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片P应向右移动。
（2）由图丙所示的图像可知灯的电压为2.5V时，通过的电流为0.2A，灯泡的额定功率是
此时灯泡的电阻
（3）①闭合开关S、，将的滑片滑到最右端，的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数U，即为电源电压；
②闭合开关S，断开，将的滑片滑到最右端，调节的滑片，使电压表的示数为，此时小灯泡正常发光；
③同时闭合两个开关，保持的滑片不动，然后调节的滑片，使电压表的示数为。保持的滑片不动，将的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为；
④在②中，灯与变阻器串联，变阻器滑片P以上电阻丝被短路，电压表测P以下电阻丝的电压，当电压表示数为，灯一定正常发光；在③中，变阻器与变阻器串联，然后调节的滑片，使电压表的示数为，根据等效替代法，此时的连入电路中的电阻即灯正常发光时的电阻，在④中，根据串联电路电压的规律，的电压为，由分压原理
故小灯泡正常发光时的电阻
18.答案：（1）U形管两侧的液面高度差；B（2）电阻（3）电流；4:1
解析：（1）电阻丝产生的热量不易直接观察，实验中通过观察U形管两侧的液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少，利用了转换法。
A.探究电流与电压、电阻的关系，利用了控制变量法，故A不符合题意；
B.用铁屑显示磁体周围磁场分布利用了转换法，故B符合题意。
故选B。
（2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，电阻不同，通电一段时间，观察到右侧液面高于左侧液面，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
（3）如图乙所示，两瓶中装有阻值相同的电热丝，根据控制变量法，电阻和通电时间相同，通过两瓶中电热丝的电流不同，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
图乙中，右侧两个5Ω的电阻并联后再与左侧的5Ω的电阻串联，根据串并联电路的电流特点可知，通过左侧电阻的电流等于通过右侧容器中电阻的电流的2倍，根据公式可知，通电后，甲乙中左、右电阻产生的热量之比是4:1。
19.答案：(1)
(2)
(3)80%
解析：
(1)加热挡时，总电阻为
保温挡时，总电阻为
根据已知两个电阻阻值，加热挡时，只有工作，保温挡时，两个电阻串联，总电阻为
符合要求，电路如图所示：
(2)水的质量为100克，合0.1千克，加热时水吸收的热量
(3)消耗的电能
此电路加热水的效率
20.答案：(1)
(2)1050Ω，50Ω
(3)200V
解析：
(1)1kg的水温度从30℃升高到78℃，吸收的热
(2)当开关与a接触时，电阻串联，电路电阻较大，由可知此时电路消耗的功率小，电饭煲处于保温状态；当开关与b接触时，电路中只有工作，此时电路中电阻较小，由可知此时电路消耗的功率大，电饭煲处于加热状态。由可得，的阻值
电路的总电阻
由串联电路电阻规律可得
(3)电能表参数表示的是电路中每消耗的电能，电能表的转盘转3000r，因此电能表转盘转240r消耗的电能
则电热壶加热时的实际功率
由可知，小明家的实际电压