考点冲刺35【电功率的计算】--2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·赤峰）右图电路中，电源电压为6V恒定不变， R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0阻值为200Ω，闭合开关后，下列说法正确的是
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A．温度升高时，电流表示数变小
B．温度升高时，电压表示数变小
C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变
D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W
2．（2024·深圳模拟）测定值电阻R0和小灯泡L的电功率时，如图甲所示，开关先后接到1、2位置，移动滑片P， 多次记录两电表示数，并绘成I-U图像，如图乙所示。下列分析错误的是
A． 的图像是 B．电源电压为
C． 时， D． 时，
3．（2024·遂宁） 关于生活中物理量的估测与实际相符的是（ ）
A．中学生课桌的高度约为80dm
B．人体的正常体温约为36.5℃
C．托起两个鸡蛋的力约为10N
D．一台液晶彩色电视机的功率约为2000W
4．（2024九下·青羊模拟）下列数据与实际最相符的是（ ）
A．一节实验室常用的干电池电压约为3V
B．一台普通家用电冰箱功率约为100W
C．一台家用电扇工作1h耗电约50kW h
D．一盏家用LED灯的额定电流约为1A
5．（2024·蓬莱模拟）三个同样的电阻如图所示，它们的额定功率均为10W，这个电路允许消耗的最大功率是（ ）
A．10W B．15W C．20W D．25W
6．（2024·蒙阴模拟）下图甲所示电路，电源电压不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电源电压是5V
B．电阻的阻值为5Ω
C．电路消耗的最大功率为5W
D．当时，电阻R工作1min消耗的电能为16J
7．（2024九下·廉江开学考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻，为滑动变阻器。滑片位于滑动变阻器的中点时，的电功率为，当滑片从中点向端移动距离后，的电功率为；滑片从中点向端移动距离后，的电功率为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，两只灯泡L1、L2分别标有“110V， 60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下列电路中的（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023九下·重庆市月考）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0﹣15V”，滑动变阻器R2上标有“120Ω 0.5A”。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2的电功率P与电压表示数U的部分关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的最小示数为6V
B．滑动变阻器R2的最小阻值为10Ω
C．定值电阻R1的最小功率为0.288W
D．滑动变阻器R2的电功率的最大变化量为1.8W
10．（2023·大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是 （ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为
二、多选题
11．（2024·齐齐哈尔）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C．通过电流表的电流最小值为0.72A
D．电路的总功率最大值为9.6W
12．（2024·河北） 如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．a为电流表
B．R2的阻值为30Ω
C．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W
D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小
13．（2024九下·芝罘期中）如图所示是小丽设计的一款模拟调光灯电路图，电源电压恒为6V，小灯泡标有“6V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为3V时，则下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为6Ω B．通过小灯泡的电流1A
C．滑动变阻器的功率1.5W D．电路的总功率为6W
14．（2018·通州模拟）小红利用电压表和已知阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了如图所示的实验电路。当只闭合开关S1和S2时，电压表示数为U1；当只闭合开关S1和S3时，电压表示数为U2，则下列关于小灯泡的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx的表达式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
三、填空题
15．（2024九下·惠州开学考）如图所示，是一只可调亮度的台灯的内部电路图， 它的工作原理是通过开关来 调节灯泡的亮度。则单独闭合S1比单独闭合S2时 （选填“亮”或“暗”）， 此时台灯的电功率为 W（结果保留1位小数） ；若灯最亮时的电功率为P，灯最暗时的电功率为P1，则P：P1为 。
16．（2024九下·重庆市月考）在如图的电路中，电源两端的电压保持不变，只闭合开关，当滑动变阻器的滑片滑至最右端，滑动变阻器的滑片滑至最右端时，电阻消耗的电功率；再将滑动变阻器的滑片P滑至最左端，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电压表的示数为的示数为，；只闭合开关和置于最大阻值处，电路消耗的总功率为；只闭合开关和，中路消耗的总功率为，则中阻和的最大阻值之比为 ，若因操作不当使断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，电路的总功率最小值是 W。
17．（2023九下·璧山月考）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，a、b为滑动变阻器R2的两个端点，c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，电压表的示数U随R2变化的图象如图乙所示。则滑片在中点c时与最右端b时的电压表的示数变化了 V。在上述变化过程中，电路消耗的总功率变化了 W。
18．（2023·开福模拟）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V3W”字样，其电阻随温度的变化而变化，滑动变阻器Rp规格为“？Ω2A”。小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。只闭合S1，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示，滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示，乙、丙两图中M点对应滑片位置相同，滑片位于M点时，电路的电流为 A。断开S1、闭合S2，在保证电路安全的前提下，先将滑片P滑至某一位置，小灯泡恰好正常发光，再将滑片P滑至某一端点，小灯泡电功率变化了2.7W，小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为 W。
19．（2019·南充模拟）如图，电源电压为9V保持不变，小灯泡标有6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0~3A。当开关S1、S2断开、S3闭合时，小灯泡恰能正常发光：那么当开关S1、S2、S3都闭合时，要保护电路各元件安全。R2的最小阻值是 Ω。分析开关和滑动变阻器的各种变化情况，得出整个电路工作时消耗的最小功率是 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
20．（2017九下·启东开学考）如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I 关系图线．由图可知，定值电阻R的阻值为 Ω；小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变 ．若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是 A；若将甲、乙串联后接在4.5V电路中，电路中的电流是 A，此时电路的总功率是 W．
四、实验探究题
21．（2024·钦州模拟）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为（10Ω；1A）和（30Ω；0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为），阻值已知；
①断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用、表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 （用、I、表示）；
（5）为了进一步了解灯泡的电功率问题，在如图1所示的电路中，闭合开关，两灯都发光，且LED比小灯泡L要亮，小明猜想：此时，该电路LED的电功率比小灯泡的大。小明在原电路上只加装测量器材和导线（数目都不限），组成了一个新电路（加装器材后不能再拆装），通过实验，能验证猜想是否正确。图2方框内已画出LED的元件符号，请在图2方框中补充完整的电路图。
22．（2024年·咸阳模拟）LED灯是一种新型的环保节能灯，物理兴趣小组的同学发现相同功率的LED灯要比其他类型灯泡的亮度高，便设计了如图甲所示的装置图：一个尺寸为30cm×20cm×20cm的黑盒，上方插入电子温度计，侧面安装了光照传感器，当光照强度增大时，电流表示数增大。实验时，将“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，闭合开关和，通电10 min，分别读出电子温度计和电流表的示数。再分别将相同规格的节能灯、LED灯接入灯座中，重复上述实验步骤，测得的数据如表所示。
灯泡类型 盒内初温/℃ 电子温度计示数/℃ 电流表示数/A
白炽灯 20 78 0.006
节能灯 20 50 0.015
LED灯 20 35 0.060
（1）为了实验的准确性，我们应该控制电子温度计和光照传感器到灯泡的 相同；物理兴趣小组的同学通过观察 ，判断出相同规格的LED灯的亮度更大。
（2）分析表格数据可知，白炽灯主要将电能转化为光能和 。
（3）综合分析表中数据可知，15 W的LED灯的发光亮度与 W的白炽灯发光亮度相当。
（4）同小组的同学在分析LED灯灯光亮度受什么因素影响时，查阅资料发现，LED灯灯光的亮度与占空比有关。（占空比为通电时间与周期T之比）
①分析图乙可知，LED灯在 （选填“”或“”）时段内不发光。
②随即小组同学找来了额定电流为0.1 A的LED灯进行了实验，分别用图丙三种电流对此LED灯供电，得到光照传感器电流表示数分别为0.008 A、0.006 A、0.009 A。
③分析图丙数据可知，LED灯光的亮度（光照传感器电流表示救）与占空比成 （选填“正比”或“反比”）。
（5）LED灯在生活中有丰富的应用，请举出一例： 。
23．（2024九下·宿城模拟）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A；
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 ；
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出：自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）；
A．两灯的实际电功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（6）另一小组分到的灯泡L2只能看清标有电压值（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 L2的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
24．（2024九下·潮阳模拟）在“测定小灯泡的电功率和电阻”的实验中，荣荣同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为6V.
（1）.为顺利完成实验，现有变阻器为型号：R1“10Ω，1.5A”和R2“20Ω，1A”供选择，则____
A．只能选择R1 B．只能选择R2 C．R1与R2均可选用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整，要求：闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是____.
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5v，此时电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，小灯泡正常发光的电阻约为 Ω；
（5）在测量小灯泡的电阻时，荣荣为了使测量更准确，采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法，你认为荣荣的做法 （选填：“是”或“不”）必要的。
五、计算题
25．（2024·南山模拟）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1 可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U=220V，R1、R2 是电热丝，R1=440Ω，“加热”时恒温箱的电功率 P加=550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关 S，S1 置于“加热”挡位，箱内温度从 20℃升至设定的恒温温度，用时 130s，该段时间内的加热效率为80%。恒温箱的容积 V=2m3，箱内空气密度ρ=1.3kg/m3，箱内空气的比热容 C=1.0×103J/（kg.oC）。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝R2 的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
26．（2024·眉山） 小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；
②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。
求：
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率；
（2）定值电阻的阻值；
（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
27．（2024·岳阳二模）某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示，迎风板与一轻质弹簧一端相连，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆端相连，右端导线接在迎风板上点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好。已知电源电压恒为4.5V，定值电阻，金属杆接入电路中的电阻与迎风板所承受风力的关系如图乙所示。求：
（1）若迎风板的面积为，当时，迎风板所受的压强；
（2）无风时，定值电阻消耗的电功率；
（3）如果电压表的量程为0~3V，该装置所能测量的最大风力；
若只将电压表的表盘上数值修改，可改装为能够直接读出风力大小的风力表，试说明改装后的风力表刻度是否均匀。（提示：分析两端的电压与风力是否为一次函数关系）
28．（2024九下·赶水模拟）如图甲乙所示是小明家的调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为70Ω。当只闭合时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少；
（2）电烤箱高温档功率是多少；
（3）小明发现傍晚用电高峰时，使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。若傍晚用电高峰期电压为200V时，关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作2分钟，电能表的铭牌如图丙所示，求电能表转动的圈数。（不考虑电阻值随温度的变化）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 AB、由图可知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流；温度升高时，由表中数据可知，热敏电阻阻值变小，电路中总电阻变小，因电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；由欧姆定律可知，R0两端电压变大，即电压表示数变大，故AB错误。
C、由图可知，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值大小等于定值电阻R0的阻值，因此当温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变，故C正确。
D、当温度为30℃时，由表中数据可知，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路的总功率为：
，故D错误。
故答案为：C。
【分析】 （1）分析电路连接，根据热敏电阻阻值随温度变化关系结合电阻的串联和欧姆定律判断电流表和电压表示数的变化。
（2）根据欧姆定律分析回答。
（3）根据表中数据确定当温度为30℃时热敏电阻的阻值，利用电阻的串联结合求出电路总功率。
2．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】A．定值电阻的阻值不变，灯泡的电阻是变化的，所以a是接入定值电阻R0时记录的数据绘制得到的，b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的，故A错误，符合题意；
B．当滑动变阻器两端的电压为0.5V时，通过电路的电流为0.7A，当滑动变阻器两端的电压为3.5V时，通过电路的电流为0.1A，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压
U=IR0+UV
0.7A×R0+0.5V=0.1A×R0+3.5V
解方程可得R0=5Ω，则电源电压
U=IR定+UV=0.7A×5Ω+0.5V=4V
故B正确，不符合题意；
C．变阻器两端的电压是3V，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压
UL=U-UR=4V-3V=1V
由图乙可知，灯泡的电流是0.2A，灯泡的电阻
故C正确，不符合题意；
D．当变阻器和定值电阻R0串联，由图乙可知，当电流是0.6A时，变阻器两端的电压是1V，R0两端的电压
U0=U-U'R=4V-1V=3VR0的电功率
P0=U0I0=3V×0.6A=1.8W
故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】定值电阻的阻值不变，对应电压与电流的比值不变，灯泡的电阻是变化的，电压与电流的比值改变。
3．【答案】B
【知识点】时间的估测；长度的估测；重力及其大小的计算；电功率
【解析】【解答】A.中学生课桌的高度约为80cm，故A错误；
B.人体的正常体温约为36.5℃，故B正确；
C.托起两个鸡蛋的力约为1N，故C错误；
D.一台液晶彩色电视机的功率约为200W，故D错误。
故选B。
【分析】根据对长度、温度、力和功率的认识判断。
4．【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 A、一节新干电池电压约为1.5V，故A错误；
B、一台普通家用电冰箱功率约为100W，故B正确；
C、电扇的功率一般在40W=0.04kW左右，正常工作1h消耗的电能为W=Pt=0.04kW×1h=0.04kW h左右，故C错误；
D、一盏家用LED灯的额定电流约为0.2A，故D错误。
故选：B。
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
5．【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率
【解析】【解答】设流经电阻的额定电流为，则：；由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻串联，可知电路中允许流过的最大电流也为，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可得流经并联支路每个电阻的电流为，则该电路允许消耗的最大功率为：；
故答案为：B。
【分析】两电阻并联后与第三个电阻串联，可知电路中允许流过的最大电流也为，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可得流经并联支路每个电阻的电流为，结合公式进行分析计算。
6．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】AB、由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当滑动变阻器的电阻为R1=5Ω时，其两端的电压为U1=3V，通过电路的电流为：，
则电源电压为：U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0①，
滑动变阻器的电阻为R2=10Ω时，其两端的电压为U1=4V，通过电路的电流为：，
电源电压为：U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0②，
联立①②得：R0=5Ω，U=6V，A错误，B正确；
C、当变阻器连入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，最大总功率，C错误；
D、滑动变阻器的电阻为R=10Ω时，其两端的电压为U1=4V，电阻R工作1min消耗的电能为：，D错误。
故答案为：B。
【分析】由图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，读出图中滑动变阻器的电阻和其两端的电压，根据欧姆定律算出其电流，根据电源电压相等列等式算出定值电阻的阻值，进而求出电源电压；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，根据得出电路消耗的最大功率；R=10Ω时，根据串联电路电阻规律求出总电阻，由欧姆定律计算电路中的电流，根据U=IR计算R两端的电压，根据W=UIt得出R消耗的电能。
7．【答案】A
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】第1次操作：
定值电阻与变阻器串联，定值电阻R0=4Ω，滑片P位于滑动变阻器的中点时，R0的电功率为16W，
根据可得，定值电阻的电压为：。
第2次操作：
当滑片从中点向b端移动距离L后，R0的电功率为9W，同理，定值电阻的电压为：。
由欧姆定律，电路的电流为：，
由，在R不变时，电流与电压成正比，两种情况下，对定值电阻来说，电流之比：。
设变阻器的最大电阻为R，滑片从中点向b端移动距离L后增大电阻为R'，由电阻的串联，两种情况下的滑动变阻器连入电路的电阻之比为：，
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，第1、2次操作中，对应的电流之比：，
故，
第3次操作：
根据串联电阻的规律，滑片从中点向a端移动距离L后，此时电路的总电阻：-------②，
第2次操作中，滑片从中点向b端移动距离L后变阻器的电压为：，
根据串联电阻的规律，此时电路的总电阻：-----①；
①÷②得：，
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，
故根据串联电阻的规律，滑片从中点向b端移动距离L后的电流与滑片从中点向a端移动距离L后的电流之比为：，
I3=2I2=2×1.5A=3A，
根据P=I2R，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，
故在第2、3次操作中，，
滑片从中点向a端移动距离L后，R0的电功率为：P3=4P2=4×9W=36W，只有A正确。
故答案为：A。
【分析】第1次操作：根据题意，由得出定值电阻的电压；同理，在第2次操作得出定值电阻的电压，由欧姆定律求出第1次电路的电流。
由，在R不变时，电流与电压成正比，对定值电阻来说得出第1、2次电流之比；由电阻的串联，从而得出得出第1、2次操作中的滑动变阻器连入电路的电阻之比。
第3次操作：
根据串联电阻的规律，得出电路的总电阻，同理得出第2次操作中变阻器的总电阻，从而得出第2、3次实验电路的总电阻之比；
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，从而得出第2次实验与第3次实验电路的电流关系。
根据P=I2R，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，进而得出滑片从中点向a端移动距离L后，R0的电功率大小。
8．【答案】A
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、在A电路中，两灯泡正常发光时，L1灯的电流为，L2灯的电流为，则通过R的电流为，R与L1并联，电压相等，根据P=UI，所以功率之比等于电流之比，为2：3.则R上消耗的功率为40W，则整个电路的总功率P=60+40+100W=200W。
B、在B电路中，两灯泡串联，则两灯泡电流相等，不能保证两灯泡正常发光，故B错误。
C、在C电路中，两灯泡正常发光时，L1灯的电流为，L2灯的电流为，灯泡L1在干路中，灯泡L2在支路中，灯泡L1的电流应该大于灯泡L2的电流，故C错误。
D、在D电路中，两灯泡正常发光，则通过R的电流等于两灯泡额定电流之和，为，两灯泡的并联电压为110V，则R上的电压为110V，根据P=UI，知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功率相等，所以整个电路的总功率P=(60+100)X2=320W，所以D电路消耗的功率大，D错误。
故答案为：A。
【分析】在该电路中，既要保证两灯泡都正常发光，又要保证消耗的功率最小。运用排除法，先判断哪些电路不能正常发光，在正
常发光的情况下，抓住整个电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和求出总功率。
9．【答案】D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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、由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2消耗的电功率为4W，
由P=UI可知，此时电路中的电流：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+8V--------①
当R2两端的电压为14V时，R2消耗的电功率为2.8W，
由P=UI可知，此时电路中的电流：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.2A×R1+14V-------------②
解①②得：R1=20Ω，U=18V。
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R2上标有“120Ω 0.5A”，所以电路中的最大电流I大=0.5A，
此时电压表的示数，即R2两端的电压：U2小=U-U1大=U-I大R1=18V-0.5A×20Ω=8V，故A错误。
B、根据可得滑动变阻器R2的最小阻值为，故B错误。
C、已知电压表的量程为“0-15V”，当此时电压表示数最大为15V时电路中电流最小，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大电压表示数最大，则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得定值电阻R1两端的电压：
U1小=U-U2大=18V-15V=3V，则最小电流为：，
此时滑动变阻器接入电路的电阻为：，
所以，电路中的最小电流I小=0.15A，滑动变阻器接入电路的电阻最大为100Ω，
则定值电阻R1的最小功率：P1小=U1小I小=3V×0.15A=0.45W，故C错误。
D、滑动变阻器消耗的电功率，
所以，当R2=R1=20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
而滑动变阻器的允许接入电路的最小电阻R2小=16Ω＜20Ω，
所以当滑动变阻器接入电路的电阻为R2小=20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，，
当滑动变阻器接入电路的电阻为R2大=100Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时电路中的电流最大为I小=0.15A，P小=I小2R2大=（0.15A）2×100Ω=2.25W，
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量：ΔP=P大-P小=4.05W-2.25W=1.8W，故D正确。
故答案为：D。
【分析】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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。
（1）根据图乙利用P=UI求出两次电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出定值电阻R1的阻值和电源电压。
（2）根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电压表的最小示数。
（3）根据滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，结合电压表的量程确定滑动变阻器两端的最大电压，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值。根据P=UI求出定值电阻R1的最小功率。
（4）根据表示出滑动变阻器消耗R2的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率时滑动变阻器接入电路的电阻，结合滑动变阻器允许接入电路的最小阻值和最大阻值利用P=UI=I2R求出滑动变阻器消耗的最大电功率和最小电功率，进而求出滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量。
10．【答案】C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】
A、当水位上升时，滑动变阻器变小，所分电压变小，而电阻R0的电压就会变大，电压表测量的是R0的电压，所以电压表示数变大，故A错误
B、由图丙可知电源电压为6V，最小电流为0.1A，所以电路最小功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W，故B错误。
C、由图丙可知电阻R0的阻值为20Ω，当滑动变阻器等于外界电阻时其功率最大，即R滑=R0=20Ω，当R滑=40Ω时水位为10cm，所以当R滑=20Ω时水位为20cm，故C正确。
D、当水位到达警戒线时，从图乙看，警戒水位为25cm，此时滑动变阻器的电阻为10Ω，与20Ω的定值电阻分压，定值电阻分得4V ，故D错误。
故答案为：C
【分析】
（1）串联电路是分压电路，电阻越大分压越多。
（2）当滑动变阻器的阻值等于外界电阻时，电功率最大。
11．【答案】A,C,D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、开关S1、S2都闭合，灯泡和滑动变阻器并联，电流表测干路电流；将滑动变阻器的滑片向右移动，根据并联电路特点可知，灯泡两端的电压和通过的电流不变，由P=UI可知，灯泡的实际功率不变，故A正确。
B、先闭合开关S1、断开开关S2，小灯泡正常发光，此时电路为只有灯泡的简单电路，小灯泡的额定电压为6V，故电源电压U=6V。
保持开关S1闭合，再闭合开关S2，灯泡和滑动变阻器并联，电流表测干路电流。
当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A，根据并联电路电流规律和欧姆定律可知，通过灯泡的电流为：
。
电流表示数最大为3A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，因此通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A，
故滑动变阻器接入电路的最小阻值为：。
滑动变阻器接入电路的最大阻值为50Ω，
因此滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6～50Ω，故B错误。
C、当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小；此时通过滑动变阻器的电流为：，
根据并联电路电流规律可知，通过电流表的电流最小值为：I小=I滑小+IL=0.12A+0.6A=0.72A，故C正确。
D、由B可知，通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A，根据并联电路电流规律，电路中最大电流为I最大=I滑大+IL=1A+0.6A=1.6A，
则电路的总功率最大值为：P=UI最大=6V×1.6A=9.6W，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】 （1）分析电路连接，根据并联电路特点结合P=UI分析回答。
（2）先闭合开关S1、断开开关S2，小灯泡正常发光，据此确定电源电压；保持开关S1闭合，再闭合开关S2，分析电路连接，根据并联电路电流规律结合欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；根据电流表量程结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定通过滑动变阻器的最大电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器最小阻值，据此确定滑动变阻器接入电路的阻值变化。
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，根据并联电路电流规律结合欧姆定律求出电流表的电流最小值。
（4）当电路中电流最大时电路的总功率最大，根据P=UI求出电路的总功率最大值。
12．【答案】A,C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 A、由题意可知，当两个表互换位置后，P1：P2=5：6，
则P1：P2=UI1：UI2=I1：I2=5：6 ①
两次的电流关系为I2-I1=0.1A ②
联立①②式可得，I1=0.5A，I2=0.6A。当a为电压表，b为电流表时，R1单独工作，R2和R3短路，电路中的电流为
刚开始时，a是电流表，b为电压表，电路电流为I1=0.5A。故A正确。
B、当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，则电路中的电流为③
两个电阻的阻值关系为R2：R3=2：3 ④
联立③④可得，R2=20Ω，R3=30Ω，故B错误；
C、由题意可知，将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合：
根据可知，当电路中阻值最大时，电路中的电功率最小，
（1）为题中原图，为R2和R3并联工作，阻值为
（2）为题中a、b互换位置后，为R1单独工作，阻值R1=10Ω，（3）为R1单独工作，阻值R1=10Ω，
（4）为R1、R2和R3并联工作，阻值为
（5）R2和R3并联工作，阻值为R5=R1=12Ω，
（6）为R1、R2和R3并联工作，阻值为，
综上可知，电路中的最大阻值为12Ω，则电路中的最小电功率为
，故C正确。
D、将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况：
根据A中分析可知，未更换之前，R1短路，R2和R3并联工作，电流表测量干路电流，电路中的阻值为12Ω；
（7）中，R1短路，R2和R3并联，与未更换前一致，故（7）中电流表示数将不变。
（8）中，R3短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
根据可知，（8）中电流表的示数将变大，
（9）中，R2短路，R1和R3并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
，
根据可知，（9）中电流表的示数将变大，综上所述，故D错误。
故选：AC。
【分析】（1）当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，利用欧姆定律得出。
（2）将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合，分别进行分析。
（3）将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况，分别进行分析。
13．【答案】A,C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、根据可得，小灯泡的电阻，故A正确。
B、当电压表示数为U1=3V时，通过小灯泡的电流，故B错误。
C、根据串联分压，此时滑动变阻器两端电压U2=U-U1=6V-3V=3V，串联电路中电流处处相等，则滑动变阻器的电流为I=0.5A，此时滑动变阻器的功率P=U2I=3V×0.5A=1.5W，故C正确。
D、电路的总功率为P总=U总I=6V×0.5A=3W，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】 （1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据灯泡的铭牌和求出小灯泡的电阻。
（2）根据欧姆定律求出灯泡电压为3V时电路中的电流。
（3）根据串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压；再由P=UI求出滑动变阻器功率。
（4）由P=UI求出电路总功率。
14．【答案】A,C
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】由实物图可知，小灯泡和R0串联在电路中，当闭合开关S1、S2时，电压表测小灯泡两端电压，即UL＝U1；当闭合开关S2、S3时，电压表测小灯泡和R0的总电压，由串联电路的电压特点可知，R0两端电压：U0＝U2 U1；由串联电路电流特点和欧姆定律有：IL＝I0＝ ，所以Rx＝ ，A符合题意，B不符合题意；据P＝UI，小灯泡的额定功率P＝ IL＝ ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC.
【分析】电压表的示数小于灯泡的额定电压，要测灯泡的额定电压应减小变阻器接入电路中的电阻、增大电路中的电流，直到电压表的示数和灯泡的额定电压相等；根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据串联电路电压的特点和欧姆定律表示出灯泡电阻的表达式.
15．【答案】亮；40.3；3：1
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由图可知，单独闭合S1时，灯丝的电阻为R1=1200Ω；单独闭合S2时，灯丝的电阻为R2=2400Ω；
因电源的电压不变，且R1＜R2，
所以，由可知，单独闭合S1时，灯泡的实际功率较大，此时灯泡较亮，即单独闭合S1比单独闭合S2时亮；
单独闭合S1时，灯泡的实际功率为：。
（2）两开关都闭合时，两灯丝并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，灯泡最亮，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，此时电路中的总电阻：，
单独闭合S2时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，灯泡最暗，
则灯最亮时和灯最暗时的电功率之比：。
故答案为：亮；40.3；3：1。
【分析】（1）由图可知单独闭合S1和单独闭合S2时电路中的电阻，根据比较两种情况灯泡的实际功率关系，实际功率大的较亮；
利用求出此时单独闭合S1时灯泡的实际功率。
（2）两开关都闭合时两灯丝均工作，由并联电路中总电阻小于任何一个分电阻可知，此时电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，灯泡最亮，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；单独闭合S2时电路的总电阻最大，灯泡的电功率最小，灯泡最暗，根据出两种情况下的电功率之比。
16．【答案】1：2；45
【知识点】电功计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】（1）只闭合开关S1和S3，R2置于最大阻值处时，电路为R2最大阻值的简单电路，则电路消耗的总功率：，
只闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路，则电路消耗的总功率：，
所以，；
（2）闭合S1，滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时，R1和R3的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；
因串联电路中各处的电流相等，且U1：U2=1：4，
所以，由可得：，即R3=4R1=2R2，
闭合S1，滑动变阻R3的滑片P滑至最右端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时，R1与R2的最大阻值串联；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电阻R2消耗的电功P0=8W，
所以，电路的总功率：，
，则U2=18W×R2，
若因操作不当使R2 断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，R1与R3的最大阻值并联时电路的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：，
则电路的总功率最小值：。
故答案为：1：2；45。
【分析】（1）只闭合开关S1和S3，R2置于最大阻值处时，电路为R2最大阻值的简单电路；只闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路；根据表示出电路消耗的总功率，然后结合P1：P2=1：2求出电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值之比。
（2）闭合S1，滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时，R1和R3的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律结合U1：U2=1：4求出R3、R2的最大阻值关系。
闭合S1，滑动变阻R3的滑片P滑至最右端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，根据电阻的串联和电阻R2消耗的电功P0=8W求出电路的总功率。
根据表示电路的总功率得出电源的电压；若因操作不当使R2 断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，R1与R3的最大阻值并联时电路的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用求出则电路的总功率最小值。
17．【答案】1；0.6
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率；电功率的计算
【解析】【解答】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）由图乙可知，滑片在中点c时电压表的示数Uc=3V，滑片在最右端b时电压表的示数Ub=4V，则滑片在中点c时与最右端b时的电压表的示数增加量为：ΔU=Ub-Uc=4V-3V=1V；
（2）滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比：
则可得：----------------①；
因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，所以，
解得：R2=R1-------②；因滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，所以，由
P=I2R，可得
则Ib2R1=0.4W---------------③；当滑片位于中点c时，电路的总功率：
；
当滑片最右端b时，电路的总功率：
所以总功率的变化量：ΔP=P-P'=1.8W-1.2W=0.6W。
【分析】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）由图乙可知，滑片在中点c时与最右端b时R2两端的电压，然后即可求出电压表的示数的变化量；
（2）根据欧姆定律求出两种情况下电路中的电流之比；电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，据此求出两电阻的阻值关系，滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，利用P=UI=I2R表示出R1的功率变化了0.5W，再根据串联电路的特点和P=UI=I2R求出滑片位于中点c时、滑片最右端b时电路的总功率，然后得出答案。
18．【答案】12；0.4；4.5
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】
（1）小灯泡正常发光时的电阻为。
（2）由乙图可知滑动变阻器的功率为1.6W，由丙图可知此时滑动变阻器的电压为4V，即电流为。
（3）设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，由图丙可知，当电流I1=0.2A时，
根据串联电路中的电压规律可得U=10V+0.2A×R，
由图丙可知，当电流I0=0.4A时，根据串联电路中的电压规律可得U=4V+0.4A×R，
联立以上两式解得U=16V，R=30Ω，滑动变阻器的最大电阻
断开S1、闭合S2，由题意知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡电功率变化了ΔP=2.7W，
在保证电路安全的前提下，则小灯泡实际功率为Pmin=P额-ΔP=3.0W-2.7W=0.3W，
所以当小灯泡的实际功率P实=Pmin=0.3W时，此时小灯泡最暗，设此时滑动变阻器两端的电压为U滑，
则小灯泡两端的电压UL=U-U滑=16V-U滑，
小灯泡的电流，由题可知，解得U滑=1V或15V；
如果U滑=1V时，小灯泡两端电压为UL实=16V-1V=15V＞UL额，
所以U滑=1V舍去，即U滑=15V，此时滑动变阻器的功率为，即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。
【分析】
（1）根据灯泡的铭牌可以求出小灯泡正常发光时的电阻。
（2）由乙图知道功率，由丙图知道电压，故电流就可以求出。
（3）设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，由图丙可知，当电流分别为0.2A、0.4A时，根据串联电路中的电压规律及欧姆定律写出电源电压的表达式，据此求得电源电压及R的阻值；断开S1、闭合S2，由题意知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡电功率变化了ΔP，在保证电路安全的前提下求得小灯泡实际功率，进一步求解即可。
19．【答案】6；2.25
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】 当S1、S2断开、S3闭合时， R1与L串联，
因为小灯泡恰能正常发光，
所以电流；
定值电阻R1的电压：U1=U-UL=9V-6V=3V；
那么R1的阻值为：；
（1）当S1、S2、S3都闭合时， R1与R2并联，
通过电阻R1的电流；
根据电流表的量程可知，干路电流最大不能超过3A；
那么通过R2的最大电流；I2=I大-I1=3A-1.5A=1.5A；
那么它的最小阻值 ；
（2）灯泡的电阻为：；
当R2与灯泡串联时，总电阻最大时，总功率最小；
电路的最小功率为：。
【分析】当S1、S2断开、S3闭合时， R1与L串联，首先根据计算出电流，然后根据U1=U-UL计算电阻R1两端的电压，接下来根据计算出R1的阻值；
（1）当S1、S2、S3都闭合时， R1与R2并联，首先根据计算出通过电阻R1的电流，然后根据电流表的量程确定干路的最大电流，接下来根据I2=I大-I1计算通过变阻器R2的最大电流，再根据计算出变阻器接入的最小电阻；
（2）根据公式可知，当电压不变时，电阻越大，总功率越小；比较可知，当当R2与灯泡串联时，总电阻最大时，总功率最小；根据公式计算即可。
20．【答案】10；大；0.45；0.25；1.125
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【解答】解：定值电阻R的阻值 R= 由图像可知，小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变大；
若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端，因为并联电路的电流等于个支路电流之和，由图像可知，干路中的电流I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A；
若将甲、乙串联后接在4.5V电路中，根据串联电路各处的电流相等且串联电路的电压等于串联各部分电压之和，满足U=UR+UL=4.5V，此时电路中电流是0.25A.电路的总功率P=UI=4.5V .
故答案为：10，大，0.45，0.25，1.125。
【分析】根据欧姆定律及图像提供的信息求解；由图像知灯泡的电阻随电压是变化的；根据并联电路两端的电压和电流的规律及图像提供的信息求解；根据串联电路电压的规律、P=UI及图像提供的信息求解。
21．【答案】断开；短路；B；0.625；；；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡的电功率时，
（1）连接电路时，开关应断开，可保护电路；
（2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电压表并联位置短路，即小灯泡短路。
（3）当电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V， 测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，应减小变阻器接入电路的阻值，滑片应向B端移动；根据图乙，计算小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）根据图丙，①断开开关S3，闭合开关S1、S2，灯泡和R0并联，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，电阻分压为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，电流表测量总电流，记下电流表的读数为Ⅰ；
③根据并联电路电流规律，灯的额定电流：，
小灯泡额定功率为：；
（5）根据P=UI，需要用电压表测量小灯泡L和LED两端电压，用电流表测量通过小灯泡L和LED的电流，故需要加装的测量器材是电压表一只、电流表两只，补充完整的电路图如下：
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）测量灯泡电功率时，若增大灯泡的分压，减小滑动变阻器的分压，电阻要减小；根据P=UI，计算电功率；
（4）根据电流表和电阻，利用U=IR，计算分压，根据并联电路电流规律测量灯泡电流，根据P=UI，计算电功率；
（5）根据图像，判断用电器并联，电流表和所测量的位置并联；发光二极管要正入负出才能发光。
22．【答案】距离；电流表示数；内能；150；t0~T；正比；见详解
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】（1）①根据控制变量法可知，要探究灯泡亮度与灯泡类型的关系，应控制灯泡的功率相同，且电子温度计和光照传感器到灯泡的距离相同。
②根据表格数据，相同规格的三种灯泡，在相同时间内，LED灯使光照传感器中的电流最大，判断出相同规格的LED灯的亮度更大。
（2）根据表格数据可知，白炽灯电流表示数最小，光照强度最小，盒内温度升高最多，说明白炽灯主要将电能转化为光能和内能。
（3）根据表格数据可知，LED灯通电10min后，15W的普通白炽灯，电流表示数为0.006A，
15W的LED灯，电流表示数为0.060A，
则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是；
即白炽灯的功率为。
（4）①根据图乙可知，t0发光，t0~T不发光，T~t0+T发光，t0+T~2T不发光，所以LED灯在t0 ～T时段内不发光。
③由题意及图丙数据可知，占空比b＜a＜c，光照传感器电流表示数也是b＜a＜c，所以LED灯光的亮度（光照传感器电流表示数）与占空比成正比。
（5）LED灯在生活中有丰富的应用，如：手电筒、台灯、汽车灯等。
【分析】（1）①根据控制变量法的要求分析解答；
②通过LED灯泡的电流越大，则功率越大，那么亮度更大。
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）首先将15W白炽灯和LED灯泡的工作电流作比，计算出几个灯泡的亮度相当于一个LED的亮度，再用灯泡个数×灯泡的功率即可。
（4）①当通过灯泡的电流为零时LED不发光；
③根据图像分析LED的亮度与占空比的数量关系。
（5）根据LED灯泡在生活和生产中的应用分析。
23．【答案】；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小灯泡的额定电压小于3V，则电压表的量程选择0～3V，且电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关后，电压表、电流表都有很小示数，说明电路处于正常。而小灯泡不亮，可能是功率太小所致，也就是电流太小而电阻太大，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
故答案为：C。
（3）因电流表量程选择为0～0.6A，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.08A。因小灯泡的额定电流为0.2A，要测量小灯泡的额定功率，应减小电路总电阻来增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，小灯泡的额定功率为：；
[6]实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（5）A、由题干可知，两灯的额定功率不同，两灯正常发光时的实际功率不同，A不符合题意；
B、因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率，可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功，而两灯的亮度几乎相同，B不符合题意；
C、LED灯能将大部分电能转化为光能，而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能，仅有小部分电能转化为光能，虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率，但两灯亮度几乎相当，C符合题意。
故答案为：C。
（6）将滑动变阻器R1调最大，闭合开关S，将S1拨向触点2，此时L2、R1、R2串联，电压表测的L2电压，调节另一滑动变阻器R2的阻值，使电压表的示数为U额。
再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，此时电路未变化，L2、R1、R2依然串联，只是电压表改成测L2、R1两端电压，电路电流为：；
灯泡L2的额定功率表达式为：；
故答案为：；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表、电流表都有很小示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，比较电流表示数与灯泡额定电流大小，根据欧姆定律确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电流对应的额定电压，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）LED灯的亮度与一只“220V 60W”的普通白炽灯的亮度相当，即电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化的内能更多、节能灯转化的内能更少，所以普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少；
（6）闭合开关S，将S1拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1两端的总电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
24．【答案】（1）B
（2）
（3）C
（4）0.7；8.9
（5）不
【知识点】实物的电路连接；电流的测量及电流表的使用；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）小灯泡正常发光时的电流约为：
小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，根据串联电路的分压特点得滑动变阻器两端的最小电压为：
U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的最小电阻为：，故滑动变阻器只能选R2“20Ω，1A”。
故选：B。
（2）由甲电路图可知：滑动变阻器、开关、电流表、小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选3V的量程，小灯泡正常发光时的电流约为0.25A，电流表选0.6A的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，要使闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ，即闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻丝最长，因此滑动变阻器右下方的接线柱接入电路，如图所示：
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡没有断开，没有断路，那么应是连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小， 接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故AB错误，C正确。
故选：C。
（4）电流表选用的是0.6A的量程，由图丙知分度值为0.02A，读数为0.28A， 小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W，
小灯泡正常发光的电阻约为 ：
（5）由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，电压不同，电阻不同，电阻不是一定的，因此不能采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法 ，所以采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法不必要的。
【分析】（1）据题所给的先算小灯泡正常发光时的电流，再根据串联电路的电流电压特点及欧姆定律算出滑动变阻器接入电路的最小电阻，据此分析。
（2）确定电流表量程0.6A、电压表的量程3V、要使闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大，滑动变阻器右下方的接线柱接入电路，根据电路图、电流表、电压表、滑动变阻器连入电路的要求，连电路。
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，没有断路，那么应是连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小， 接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
（4）根据电流表的量程、分度值读数；由P=UI算额定功率；由算小灯泡正常发光的电阻。
（5）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，电压不同，电阻不同，电阻不是一定的，不能采用多次测量求平均值的方法。
25．【答案】（1）解：解：由图可知，当闭合开关 S ，温控开关 置于右边两个触点时， 和 并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，
由 可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，当闭合开关 S ，温控开关 睤于左边他点时，只有 工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，＂恒温＂时恒温箱的电功率为
（2）解： 由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时 的电功率为$
由 可知， 阻值为
（3）解：由 可知， 温箱消耗的电能为
由 可知，恒温箱内气体吸收的热量为
由 可知，恒温箱内气体的质量为
由 可知，佂温箱的恒温温度为
【知识点】比热容；电功率
【解析】【分析】（1）分析当闭合开关 S，温控开关 S1 置于右边两个触点时电路的连接，根据并联电阻特点， 电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，分析当闭合开关 S，温控开关 S1 置于左边触点时电路的连接，功率小，恒温箱处于保温挡，求出恒温箱的电功率；
（2） 根据并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率得出加热 挡工作 时 R2 的电功率 ，从而求解电阻；
（3）求解恒温箱消耗的电能，由 以及求解恒温箱内气体的质量，根据 Q吸=cm（t-t0） 可知恒温箱的恒温温度。
26．【答案】（1）解：由甲图知，控制电路中和串联，由乙图可知，当水箱内水位达到2m时
控制电路中电流
所以的功率
答：当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率为2.4W；
（2）解：当水位为2m时，根据串联电路特点和欧姆定律可得的阻值，由得
答：定值电阻R0的阻值为30Ω；
（3）解：由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
工作电路消耗的电能
答：已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.004m3，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能为6.6×104J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率
【解析】【分析】（1）从图乙可知，当水箱内水位达到2m时，压敏电阻，电路中的电流，所以的功率；
（2）当水位为2m时，根据欧姆定律可得，定值电阻的压敏电阻串联后的总阻值，再根据串联电路中电阻的特点，定值电阻的阻值
(3)由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
工作电路消耗的电能
27．【答案】（1）解：由图乙可知，当时，迎风板所承受风力，则迎风板所受的压强
（2）解：②由图乙可知，无风时金属杆接入电路中的电阻，因串联电路中总电阻等于各电阻之和，所以，电路中的电流
定值电阻消耗的电功率
（3）解：①方法一：当电压表的示数为3V时，该装置所能测量的风力最大，则有
解得。
②由图乙可知，与的关系是一次函数，设为，把、和、代入可得
，
解得：，
则
电路中的电流
电压表的示数
由表达式可知，与不成正比，则改装后的风力表刻度不均匀，因越大时，越小，①方法二：当电压表的示数为3V时，该装置所能测量的风力最大，则有
解得。
【知识点】压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】 （1）由图乙可知，当Rx=2.5Ω时迎风板所承受风力，根据求出迎风板所受的压强；
（2）由图乙可知无风时金属杆接入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出定值电阻R消耗的电功率；
（3）根据图乙得出Rx与F的关系式，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表的示数，分析表达式判断电压表改装风力表后风力表的刻度是否均匀；当电压表的示数最大时所测的风力最大，代入表达式求出该装置所能测量的最大风力。
28．【答案】（1）解： 低温挡工作时电路中的电流
（2）解： 当只闭合时，串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻的阻值
当闭合，只有接入电路为高温档高温档功率：
（3）解： 当实际电压为，电烤箱高温档的实际功率为：
电烤箱2min消耗的电能：
电能表转的圈数：
【知识点】电能表参数的理解；电功率
【解析】【分析】(1)电流可以通过功率除以电压得到，即电流 = 功率 / 电压。
（2）高温档功率可以通过电阻的串联和并联关系计算得到，可以通过电压平方除以低温档功率得到总电阻，然后通过总电阻减去R1得到R2的值，最后通过电压平方除以(R1+R2)得到高温档功率。
（3）电能消耗可以通过功率乘以时间得到，然后除以电能表参数得到转动圈数。
1 / 1考点冲刺35【电功率的计算】--2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1．（2024·赤峰）右图电路中，电源电压为6V恒定不变， R为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0阻值为200Ω，闭合开关后，下列说法正确的是
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360
A．温度升高时，电流表示数变小
B．温度升高时，电压表示数变小
C．温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变
D．当温度为30℃时，电路总功率为0.18W
【答案】C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 AB、由图可知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流；温度升高时，由表中数据可知，热敏电阻阻值变小，电路中总电阻变小，因电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，即电流表示数变大；由欧姆定律可知，R0两端电压变大，即电压表示数变大，故AB错误。
C、由图可知，电压表测R0两端电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值大小等于定值电阻R0的阻值，因此当温度降低时，电压表示数与电流表示数的比值不变，故C正确。
D、当温度为30℃时，由表中数据可知，热敏电阻的阻值为360Ω，则电路的总功率为：
，故D错误。
故答案为：C。
【分析】 （1）分析电路连接，根据热敏电阻阻值随温度变化关系结合电阻的串联和欧姆定律判断电流表和电压表示数的变化。
（2）根据欧姆定律分析回答。
（3）根据表中数据确定当温度为30℃时热敏电阻的阻值，利用电阻的串联结合求出电路总功率。
2．（2024·深圳模拟）测定值电阻R0和小灯泡L的电功率时，如图甲所示，开关先后接到1、2位置，移动滑片P， 多次记录两电表示数，并绘成I-U图像，如图乙所示。下列分析错误的是
A． 的图像是 B．电源电压为
C． 时， D． 时，
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】A．定值电阻的阻值不变，灯泡的电阻是变化的，所以a是接入定值电阻R0时记录的数据绘制得到的，b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的，故A错误，符合题意；
B．当滑动变阻器两端的电压为0.5V时，通过电路的电流为0.7A，当滑动变阻器两端的电压为3.5V时，通过电路的电流为0.1A，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压
U=IR0+UV
0.7A×R0+0.5V=0.1A×R0+3.5V
解方程可得R0=5Ω，则电源电压
U=IR定+UV=0.7A×5Ω+0.5V=4V
故B正确，不符合题意；
C．变阻器两端的电压是3V，由串联电路电压的规律可知灯泡两端的电压
UL=U-UR=4V-3V=1V
由图乙可知，灯泡的电流是0.2A，灯泡的电阻
故C正确，不符合题意；
D．当变阻器和定值电阻R0串联，由图乙可知，当电流是0.6A时，变阻器两端的电压是1V，R0两端的电压
U0=U-U'R=4V-1V=3VR0的电功率
P0=U0I0=3V×0.6A=1.8W
故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】定值电阻的阻值不变，对应电压与电流的比值不变，灯泡的电阻是变化的，电压与电流的比值改变。
3．（2024·遂宁） 关于生活中物理量的估测与实际相符的是（ ）
A．中学生课桌的高度约为80dm
B．人体的正常体温约为36.5℃
C．托起两个鸡蛋的力约为10N
D．一台液晶彩色电视机的功率约为2000W
【答案】B
【知识点】时间的估测；长度的估测；重力及其大小的计算；电功率
【解析】【解答】A.中学生课桌的高度约为80cm，故A错误；
B.人体的正常体温约为36.5℃，故B正确；
C.托起两个鸡蛋的力约为1N，故C错误；
D.一台液晶彩色电视机的功率约为200W，故D错误。
故选B。
【分析】根据对长度、温度、力和功率的认识判断。
4．（2024九下·青羊模拟）下列数据与实际最相符的是（ ）
A．一节实验室常用的干电池电压约为3V
B．一台普通家用电冰箱功率约为100W
C．一台家用电扇工作1h耗电约50kW h
D．一盏家用LED灯的额定电流约为1A
【答案】B
【知识点】电流和电流的单位换算；电压和电压的单位换算；电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 A、一节新干电池电压约为1.5V，故A错误；
B、一台普通家用电冰箱功率约为100W，故B正确；
C、电扇的功率一般在40W=0.04kW左右，正常工作1h消耗的电能为W=Pt=0.04kW×1h=0.04kW h左右，故C错误；
D、一盏家用LED灯的额定电流约为0.2A，故D错误。
故选：B。
【分析】新课程标准要求我们能根据日常经验或自然现象粗略估测一些物理量。例如：长度、质量、时间、温度、力、速度、电功率、电流、电压等。解答估测选择题的方法：利用生活中我们熟悉的一些数据作为根据，进行单位换算，有时要利用基本公式求未知物理量。
5．（2024·蓬莱模拟）三个同样的电阻如图所示，它们的额定功率均为10W，这个电路允许消耗的最大功率是（ ）
A．10W B．15W C．20W D．25W
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；电功率
【解析】【解答】设流经电阻的额定电流为，则：；由电路图可知，两电阻并联后与第三个电阻串联，可知电路中允许流过的最大电流也为，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可得流经并联支路每个电阻的电流为，则该电路允许消耗的最大功率为：；
故答案为：B。
【分析】两电阻并联后与第三个电阻串联，可知电路中允许流过的最大电流也为，由于并联电路中各支路两端的电压相等，且三电阻的阻值相等，根据欧姆定律可得流经并联支路每个电阻的电流为，结合公式进行分析计算。
6．（2024·蒙阴模拟）下图甲所示电路，电源电压不变，为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电源电压是5V
B．电阻的阻值为5Ω
C．电路消耗的最大功率为5W
D．当时，电阻R工作1min消耗的电能为16J
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】AB、由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当滑动变阻器的电阻为R1=5Ω时，其两端的电压为U1=3V，通过电路的电流为：，
则电源电压为：U=U1+I1R0=3V+0.6A×R0①，
滑动变阻器的电阻为R2=10Ω时，其两端的电压为U1=4V，通过电路的电流为：，
电源电压为：U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0②，
联立①②得：R0=5Ω，U=6V，A错误，B正确；
C、当变阻器连入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，最大总功率，C错误；
D、滑动变阻器的电阻为R=10Ω时，其两端的电压为U1=4V，电阻R工作1min消耗的电能为：，D错误。
故答案为：B。
【分析】由图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，读出图中滑动变阻器的电阻和其两端的电压，根据欧姆定律算出其电流，根据电源电压相等列等式算出定值电阻的阻值，进而求出电源电压；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，根据得出电路消耗的最大功率；R=10Ω时，根据串联电路电阻规律求出总电阻，由欧姆定律计算电路中的电流，根据U=IR计算R两端的电压，根据W=UIt得出R消耗的电能。
7．（2024九下·廉江开学考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻，为滑动变阻器。滑片位于滑动变阻器的中点时，的电功率为，当滑片从中点向端移动距离后，的电功率为；滑片从中点向端移动距离后，的电功率为（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】第1次操作：
定值电阻与变阻器串联，定值电阻R0=4Ω，滑片P位于滑动变阻器的中点时，R0的电功率为16W，
根据可得，定值电阻的电压为：。
第2次操作：
当滑片从中点向b端移动距离L后，R0的电功率为9W，同理，定值电阻的电压为：。
由欧姆定律，电路的电流为：，
由，在R不变时，电流与电压成正比，两种情况下，对定值电阻来说，电流之比：。
设变阻器的最大电阻为R，滑片从中点向b端移动距离L后增大电阻为R'，由电阻的串联，两种情况下的滑动变阻器连入电路的电阻之比为：，
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，第1、2次操作中，对应的电流之比：，
故，
第3次操作：
根据串联电阻的规律，滑片从中点向a端移动距离L后，此时电路的总电阻：-------②，
第2次操作中，滑片从中点向b端移动距离L后变阻器的电压为：，
根据串联电阻的规律，此时电路的总电阻：-----①；
①÷②得：，
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，
故根据串联电阻的规律，滑片从中点向b端移动距离L后的电流与滑片从中点向a端移动距离L后的电流之比为：，
I3=2I2=2×1.5A=3A，
根据P=I2R，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，
故在第2、3次操作中，，
滑片从中点向a端移动距离L后，R0的电功率为：P3=4P2=4×9W=36W，只有A正确。
故答案为：A。
【分析】第1次操作：根据题意，由得出定值电阻的电压；同理，在第2次操作得出定值电阻的电压，由欧姆定律求出第1次电路的电流。
由，在R不变时，电流与电压成正比，对定值电阻来说得出第1、2次电流之比；由电阻的串联，从而得出得出第1、2次操作中的滑动变阻器连入电路的电阻之比。
第3次操作：
根据串联电阻的规律，得出电路的总电阻，同理得出第2次操作中变阻器的总电阻，从而得出第2、3次实验电路的总电阻之比；
由欧姆定律，电压不变时，电流与电阻成反比，从而得出第2次实验与第3次实验电路的电流关系。
根据P=I2R，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，进而得出滑片从中点向a端移动距离L后，R0的电功率大小。
8．如图所示，两只灯泡L1、L2分别标有“110V， 60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下列电路中的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、在A电路中，两灯泡正常发光时，L1灯的电流为，L2灯的电流为，则通过R的电流为，R与L1并联，电压相等，根据P=UI，所以功率之比等于电流之比，为2：3.则R上消耗的功率为40W，则整个电路的总功率P=60+40+100W=200W。
B、在B电路中，两灯泡串联，则两灯泡电流相等，不能保证两灯泡正常发光，故B错误。
C、在C电路中，两灯泡正常发光时，L1灯的电流为，L2灯的电流为，灯泡L1在干路中，灯泡L2在支路中，灯泡L1的电流应该大于灯泡L2的电流，故C错误。
D、在D电路中，两灯泡正常发光，则通过R的电流等于两灯泡额定电流之和，为，两灯泡的并联电压为110V，则R上的电压为110V，根据P=UI，知电阻R上消耗的功率与两个灯泡消耗的功率相等，所以整个电路的总功率P=(60+100)X2=320W，所以D电路消耗的功率大，D错误。
故答案为：A。
【分析】在该电路中，既要保证两灯泡都正常发光，又要保证消耗的功率最小。运用排除法，先判断哪些电路不能正常发光，在正
常发光的情况下，抓住整个电路消耗的功率等于各用电器消耗的功率之和求出总功率。
9．（2023九下·重庆市月考）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0﹣15V”，滑动变阻器R2上标有“120Ω 0.5A”。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2的电功率P与电压表示数U的部分关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的最小示数为6V
B．滑动变阻器R2的最小阻值为10Ω
C．定值电阻R1的最小功率为0.288W
D．滑动变阻器R2的电功率的最大变化量为1.8W
【答案】D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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、由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2消耗的电功率为4W，
由P=UI可知，此时电路中的电流：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
U=U1+U2=IR1+U2=0.5A×R1+8V--------①
当R2两端的电压为14V时，R2消耗的电功率为2.8W，
由P=UI可知，此时电路中的电流：，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：
U=U1'+U2'=I'R1+U2'=0.2A×R1+14V-------------②
解①②得：R1=20Ω，U=18V。
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，
由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器R2上标有“120Ω 0.5A”，所以电路中的最大电流I大=0.5A，
此时电压表的示数，即R2两端的电压：U2小=U-U1大=U-I大R1=18V-0.5A×20Ω=8V，故A错误。
B、根据可得滑动变阻器R2的最小阻值为，故B错误。
C、已知电压表的量程为“0-15V”，当此时电压表示数最大为15V时电路中电流最小，此时滑动变阻器连入电路的阻值最大电压表示数最大，则根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得定值电阻R1两端的电压：
U1小=U-U2大=18V-15V=3V，则最小电流为：，
此时滑动变阻器接入电路的电阻为：，
所以，电路中的最小电流I小=0.15A，滑动变阻器接入电路的电阻最大为100Ω，
则定值电阻R1的最小功率：P1小=U1小I小=3V×0.15A=0.45W，故C错误。
D、滑动变阻器消耗的电功率，
所以，当R2=R1=20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
而滑动变阻器的允许接入电路的最小电阻R2小=16Ω＜20Ω，
所以当滑动变阻器接入电路的电阻为R2小=20Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，，
当滑动变阻器接入电路的电阻为R2大=100Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时电路中的电流最大为I小=0.15A，P小=I小2R2大=（0.15A）2×100Ω=2.25W，
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量：ΔP=P大-P小=4.05W-2.25W=1.8W，故D正确。
故答案为：D。
【分析】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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。
（1）根据图乙利用P=UI求出两次电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出定值电阻R1的阻值和电源电压。
（2）根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，由电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的电压特点求出电压表的最小示数。
（3）根据滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，结合电压表的量程确定滑动变阻器两端的最大电压，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大阻值。根据P=UI求出定值电阻R1的最小功率。
（4）根据表示出滑动变阻器消耗R2的电功率，利用数学知识求出滑动变阻器的最大功率时滑动变阻器接入电路的电阻，结合滑动变阻器允许接入电路的最小阻值和最大阻值利用P=UI=I2R求出滑动变阻器消耗的最大电功率和最小电功率，进而求出滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量。
10．（2023·大庆）每年进入汛期，多地会发生强降雨，导致河流水位上涨。某校科技小组设计了一个监测水位的装置如图甲所示，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R滑是竖直放置的起滑动变阻器作用的电阻装置（最大阻值40Ω），浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动，当电流表的示数达到某一数值时提醒小组成员水位达到警戒值。R滑接入电路的阻值R随水位的变化关系如图乙所示，与之对应的电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。下列说法正确的是 （ ）
A．当水位升高时，电压表的示数减小
B．该电路工作时总功率最小值为
C．水位变化过程中，滑动变阻器功率最大时水位为
D．当水位达到警戒水位时，电压表的示数为
【答案】C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】
A、当水位上升时，滑动变阻器变小，所分电压变小，而电阻R0的电压就会变大，电压表测量的是R0的电压，所以电压表示数变大，故A错误
B、由图丙可知电源电压为6V，最小电流为0.1A，所以电路最小功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W，故B错误。
C、由图丙可知电阻R0的阻值为20Ω，当滑动变阻器等于外界电阻时其功率最大，即R滑=R0=20Ω，当R滑=40Ω时水位为10cm，所以当R滑=20Ω时水位为20cm，故C正确。
D、当水位到达警戒线时，从图乙看，警戒水位为25cm，此时滑动变阻器的电阻为10Ω，与20Ω的定值电阻分压，定值电阻分得4V ，故D错误。
故答案为：C
【分析】
（1）串联电路是分压电路，电阻越大分压越多。
（2）当滑动变阻器的阻值等于外界电阻时，电功率最大。
二、多选题
11．（2024·齐齐哈尔）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C．通过电流表的电流最小值为0.72A
D．电路的总功率最大值为9.6W
【答案】A,C,D
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、开关S1、S2都闭合，灯泡和滑动变阻器并联，电流表测干路电流；将滑动变阻器的滑片向右移动，根据并联电路特点可知，灯泡两端的电压和通过的电流不变，由P=UI可知，灯泡的实际功率不变，故A正确。
B、先闭合开关S1、断开开关S2，小灯泡正常发光，此时电路为只有灯泡的简单电路，小灯泡的额定电压为6V，故电源电压U=6V。
保持开关S1闭合，再闭合开关S2，灯泡和滑动变阻器并联，电流表测干路电流。
当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A，根据并联电路电流规律和欧姆定律可知，通过灯泡的电流为：
。
电流表示数最大为3A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A，因此通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A，
故滑动变阻器接入电路的最小阻值为：。
滑动变阻器接入电路的最大阻值为50Ω，
因此滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6～50Ω，故B错误。
C、当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小；此时通过滑动变阻器的电流为：，
根据并联电路电流规律可知，通过电流表的电流最小值为：I小=I滑小+IL=0.12A+0.6A=0.72A，故C正确。
D、由B可知，通过滑动变阻器最大电流为I滑大=1A，根据并联电路电流规律，电路中最大电流为I最大=I滑大+IL=1A+0.6A=1.6A，
则电路的总功率最大值为：P=UI最大=6V×1.6A=9.6W，故D正确。
故答案为：ACD。
【分析】 （1）分析电路连接，根据并联电路特点结合P=UI分析回答。
（2）先闭合开关S1、断开开关S2，小灯泡正常发光，据此确定电源电压；保持开关S1闭合，再闭合开关S2，分析电路连接，根据并联电路电流规律结合欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流；根据电流表量程结合滑动变阻器允许通过的最大电流确定通过滑动变阻器的最大电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器最小阻值，据此确定滑动变阻器接入电路的阻值变化。
（3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，根据并联电路电流规律结合欧姆定律求出电流表的电流最小值。
（4）当电路中电流最大时电路的总功率最大，根据P=UI求出电路的总功率最大值。
12．（2024·河北） 如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．a为电流表
B．R2的阻值为30Ω
C．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W
D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小
【答案】A,C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】 A、由题意可知，当两个表互换位置后，P1：P2=5：6，
则P1：P2=UI1：UI2=I1：I2=5：6 ①
两次的电流关系为I2-I1=0.1A ②
联立①②式可得，I1=0.5A，I2=0.6A。当a为电压表，b为电流表时，R1单独工作，R2和R3短路，电路中的电流为
刚开始时，a是电流表，b为电压表，电路电流为I1=0.5A。故A正确。
B、当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，则电路中的电流为③
两个电阻的阻值关系为R2：R3=2：3 ④
联立③④可得，R2=20Ω，R3=30Ω，故B错误；
C、由题意可知，将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合：
根据可知，当电路中阻值最大时，电路中的电功率最小，
（1）为题中原图，为R2和R3并联工作，阻值为
（2）为题中a、b互换位置后，为R1单独工作，阻值R1=10Ω，（3）为R1单独工作，阻值R1=10Ω，
（4）为R1、R2和R3并联工作，阻值为
（5）R2和R3并联工作，阻值为R5=R1=12Ω，
（6）为R1、R2和R3并联工作，阻值为，
综上可知，电路中的最大阻值为12Ω，则电路中的最小电功率为
，故C正确。
D、将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况：
根据A中分析可知，未更换之前，R1短路，R2和R3并联工作，电流表测量干路电流，电路中的阻值为12Ω；
（7）中，R1短路，R2和R3并联，与未更换前一致，故（7）中电流表示数将不变。
（8）中，R3短路，R1和R2并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
根据可知，（8）中电流表的示数将变大，
（9）中，R2短路，R1和R3并联，电流表测量干路电流，电路中的阻值为
，
根据可知，（9）中电流表的示数将变大，综上所述，故D错误。
故选：AC。
【分析】（1）当a为电流表，b为电压表时，R1短路，R2和R3并联工作，利用欧姆定律得出。
（2）将图中的电源、电表a、电表b任意互换，共有如下6种组合，分别进行分析。
（3）将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，有如下3种情况，分别进行分析。
13．（2024九下·芝罘期中）如图所示是小丽设计的一款模拟调光灯电路图，电源电压恒为6V，小灯泡标有“6V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为3V时，则下列结果正确的是（ ）
A．小灯泡的电阻为6Ω B．通过小灯泡的电流1A
C．滑动变阻器的功率1.5W D．电路的总功率为6W
【答案】A,C
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】A、根据可得，小灯泡的电阻，故A正确。
B、当电压表示数为U1=3V时，通过小灯泡的电流，故B错误。
C、根据串联分压，此时滑动变阻器两端电压U2=U-U1=6V-3V=3V，串联电路中电流处处相等，则滑动变阻器的电流为I=0.5A，此时滑动变阻器的功率P=U2I=3V×0.5A=1.5W，故C正确。
D、电路的总功率为P总=U总I=6V×0.5A=3W，故D错误。
故答案为：AC。
【分析】 （1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联。根据灯泡的铭牌和求出小灯泡的电阻。
（2）根据欧姆定律求出灯泡电压为3V时电路中的电流。
（3）根据串联电路电压的特点求出滑动变阻器两端的电压；再由P=UI求出滑动变阻器功率。
（4）由P=UI求出电路总功率。
14．（2018·通州模拟）小红利用电压表和已知阻值为R0的定值电阻，测量额定电压为2.5V的小灯泡L的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx。他选择了满足实验要求的实验器材，并连接了如图所示的实验电路。当只闭合开关S1和S2时，电压表示数为U1；当只闭合开关S1和S3时，电压表示数为U2，则下列关于小灯泡的额定功率P和小灯泡正常发光时的电阻Rx的表达式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,C
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】由实物图可知，小灯泡和R0串联在电路中，当闭合开关S1、S2时，电压表测小灯泡两端电压，即UL＝U1；当闭合开关S2、S3时，电压表测小灯泡和R0的总电压，由串联电路的电压特点可知，R0两端电压：U0＝U2 U1；由串联电路电流特点和欧姆定律有：IL＝I0＝ ，所以Rx＝ ，A符合题意，B不符合题意；据P＝UI，小灯泡的额定功率P＝ IL＝ ，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC.
【分析】电压表的示数小于灯泡的额定电压，要测灯泡的额定电压应减小变阻器接入电路中的电阻、增大电路中的电流，直到电压表的示数和灯泡的额定电压相等；根据电流表的量程和分度值读出示数，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据串联电路电压的特点和欧姆定律表示出灯泡电阻的表达式.
三、填空题
15．（2024九下·惠州开学考）如图所示，是一只可调亮度的台灯的内部电路图， 它的工作原理是通过开关来 调节灯泡的亮度。则单独闭合S1比单独闭合S2时 （选填“亮”或“暗”）， 此时台灯的电功率为 W（结果保留1位小数） ；若灯最亮时的电功率为P，灯最暗时的电功率为P1，则P：P1为 。
【答案】亮；40.3；3：1
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】（1）由图可知，单独闭合S1时，灯丝的电阻为R1=1200Ω；单独闭合S2时，灯丝的电阻为R2=2400Ω；
因电源的电压不变，且R1＜R2，
所以，由可知，单独闭合S1时，灯泡的实际功率较大，此时灯泡较亮，即单独闭合S1比单独闭合S2时亮；
单独闭合S1时，灯泡的实际功率为：。
（2）两开关都闭合时，两灯丝并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，灯泡最亮，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，此时电路中的总电阻：，
单独闭合S2时，电路为R2的简单电路，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，灯泡最暗，
则灯最亮时和灯最暗时的电功率之比：。
故答案为：亮；40.3；3：1。
【分析】（1）由图可知单独闭合S1和单独闭合S2时电路中的电阻，根据比较两种情况灯泡的实际功率关系，实际功率大的较亮；
利用求出此时单独闭合S1时灯泡的实际功率。
（2）两开关都闭合时两灯丝均工作，由并联电路中总电阻小于任何一个分电阻可知，此时电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，灯泡最亮，根据电阻的并联求出电路中的总电阻；单独闭合S2时电路的总电阻最大，灯泡的电功率最小，灯泡最暗，根据出两种情况下的电功率之比。
16．（2024九下·重庆市月考）在如图的电路中，电源两端的电压保持不变，只闭合开关，当滑动变阻器的滑片滑至最右端，滑动变阻器的滑片滑至最右端时，电阻消耗的电功率；再将滑动变阻器的滑片P滑至最左端，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电压表的示数为的示数为，；只闭合开关和置于最大阻值处，电路消耗的总功率为；只闭合开关和，中路消耗的总功率为，则中阻和的最大阻值之比为 ，若因操作不当使断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，电路的总功率最小值是 W。
【答案】1：2；45
【知识点】电功计算公式的应用；电功率
【解析】【解答】（1）只闭合开关S1和S3，R2置于最大阻值处时，电路为R2最大阻值的简单电路，则电路消耗的总功率：，
只闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路，则电路消耗的总功率：，
所以，；
（2）闭合S1，滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时，R1和R3的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压；
因串联电路中各处的电流相等，且U1：U2=1：4，
所以，由可得：，即R3=4R1=2R2，
闭合S1，滑动变阻R3的滑片P滑至最右端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时，R1与R2的最大阻值串联；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电阻R2消耗的电功P0=8W，
所以，电路的总功率：，
，则U2=18W×R2，
若因操作不当使R2 断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，R1与R3的最大阻值并联时电路的总功率最小，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路的总电阻：，
则电路的总功率最小值：。
故答案为：1：2；45。
【分析】（1）只闭合开关S1和S3，R2置于最大阻值处时，电路为R2最大阻值的简单电路；只闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路；根据表示出电路消耗的总功率，然后结合P1：P2=1：2求出电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值之比。
（2）闭合S1，滑动变阻器R3的滑片P滑至最左端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最左端时，R1和R3的最大阻值串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R3两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律结合U1：U2=1：4求出R3、R2的最大阻值关系。
闭合S1，滑动变阻R3的滑片P滑至最右端，滑动变阻器R2的滑片P'滑至最右端时，R1与R2的最大阻值串联，根据电阻的串联和电阻R2消耗的电功P0=8W求出电路的总功率。
根据表示电路的总功率得出电源的电压；若因操作不当使R2 断路，在保证电路安全的前提下闭合所有开关，R1与R3的最大阻值并联时电路的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用求出则电路的总功率最小值。
17．（2023九下·璧山月考）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，a、b为滑动变阻器R2的两个端点，c为中点。滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，电压表的示数U随R2变化的图象如图乙所示。则滑片在中点c时与最右端b时的电压表的示数变化了 V。在上述变化过程中，电路消耗的总功率变化了 W。
【答案】1；0.6
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率；电功率的计算
【解析】【解答】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）由图乙可知，滑片在中点c时电压表的示数Uc=3V，滑片在最右端b时电压表的示数Ub=4V，则滑片在中点c时与最右端b时的电压表的示数增加量为：ΔU=Ub-Uc=4V-3V=1V；
（2）滑片在中点c时与最右端b时的电流表示数之比：
则可得：----------------①；
因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，所以，
解得：R2=R1-------②；因滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，R1的功率变化了0.5W，所以，由
P=I2R，可得
则Ib2R1=0.4W---------------③；当滑片位于中点c时，电路的总功率：
；
当滑片最右端b时，电路的总功率：
所以总功率的变化量：ΔP=P-P'=1.8W-1.2W=0.6W。
【分析】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）由图乙可知，滑片在中点c时与最右端b时R2两端的电压，然后即可求出电压表的示数的变化量；
（2）根据欧姆定律求出两种情况下电路中的电流之比；电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，据此求出两电阻的阻值关系，滑片P从中点c滑到最右端b的过程中，利用P=UI=I2R表示出R1的功率变化了0.5W，再根据串联电路的特点和P=UI=I2R求出滑片位于中点c时、滑片最右端b时电路的总功率，然后得出答案。
18．（2023·开福模拟）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V3W”字样，其电阻随温度的变化而变化，滑动变阻器Rp规格为“？Ω2A”。小灯泡正常工作时的电阻是 Ω。只闭合S1，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示，滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示，乙、丙两图中M点对应滑片位置相同，滑片位于M点时，电路的电流为 A。断开S1、闭合S2，在保证电路安全的前提下，先将滑片P滑至某一位置，小灯泡恰好正常发光，再将滑片P滑至某一端点，小灯泡电功率变化了2.7W，小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为 W。
【答案】12；0.4；4.5
【知识点】电功率；电功率的计算
【解析】【解答】
（1）小灯泡正常发光时的电阻为。
（2）由乙图可知滑动变阻器的功率为1.6W，由丙图可知此时滑动变阻器的电压为4V，即电流为。
（3）设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，由图丙可知，当电流I1=0.2A时，
根据串联电路中的电压规律可得U=10V+0.2A×R，
由图丙可知，当电流I0=0.4A时，根据串联电路中的电压规律可得U=4V+0.4A×R，
联立以上两式解得U=16V，R=30Ω，滑动变阻器的最大电阻
断开S1、闭合S2，由题意知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡电功率变化了ΔP=2.7W，
在保证电路安全的前提下，则小灯泡实际功率为Pmin=P额-ΔP=3.0W-2.7W=0.3W，
所以当小灯泡的实际功率P实=Pmin=0.3W时，此时小灯泡最暗，设此时滑动变阻器两端的电压为U滑，
则小灯泡两端的电压UL=U-U滑=16V-U滑，
小灯泡的电流，由题可知，解得U滑=1V或15V；
如果U滑=1V时，小灯泡两端电压为UL实=16V-1V=15V＞UL额，
所以U滑=1V舍去，即U滑=15V，此时滑动变阻器的功率为，即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。
【分析】
（1）根据灯泡的铭牌可以求出小灯泡正常发光时的电阻。
（2）由乙图知道功率，由丙图知道电压，故电流就可以求出。
（3）设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，由图丙可知，当电流分别为0.2A、0.4A时，根据串联电路中的电压规律及欧姆定律写出电源电压的表达式，据此求得电源电压及R的阻值；断开S1、闭合S2，由题意知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡电功率变化了ΔP，在保证电路安全的前提下求得小灯泡实际功率，进一步求解即可。
19．（2019·南充模拟）如图，电源电压为9V保持不变，小灯泡标有6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0~3A。当开关S1、S2断开、S3闭合时，小灯泡恰能正常发光：那么当开关S1、S2、S3都闭合时，要保护电路各元件安全。R2的最小阻值是 Ω。分析开关和滑动变阻器的各种变化情况，得出整个电路工作时消耗的最小功率是 W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）
【答案】6；2.25
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率
【解析】【解答】 当S1、S2断开、S3闭合时， R1与L串联，
因为小灯泡恰能正常发光，
所以电流；
定值电阻R1的电压：U1=U-UL=9V-6V=3V；
那么R1的阻值为：；
（1）当S1、S2、S3都闭合时， R1与R2并联，
通过电阻R1的电流；
根据电流表的量程可知，干路电流最大不能超过3A；
那么通过R2的最大电流；I2=I大-I1=3A-1.5A=1.5A；
那么它的最小阻值 ；
（2）灯泡的电阻为：；
当R2与灯泡串联时，总电阻最大时，总功率最小；
电路的最小功率为：。
【分析】当S1、S2断开、S3闭合时， R1与L串联，首先根据计算出电流，然后根据U1=U-UL计算电阻R1两端的电压，接下来根据计算出R1的阻值；
（1）当S1、S2、S3都闭合时， R1与R2并联，首先根据计算出通过电阻R1的电流，然后根据电流表的量程确定干路的最大电流，接下来根据I2=I大-I1计算通过变阻器R2的最大电流，再根据计算出变阻器接入的最小电阻；
（2）根据公式可知，当电压不变时，电阻越大，总功率越小；比较可知，当当R2与灯泡串联时，总电阻最大时，总功率最小；根据公式计算即可。
20．（2017九下·启东开学考）如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I 关系图线．由图可知，定值电阻R的阻值为 Ω；小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变 ．若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是 A；若将甲、乙串联后接在4.5V电路中，电路中的电流是 A，此时电路的总功率是 W．
【答案】10；大；0.45；0.25；1.125
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【解答】解：定值电阻R的阻值 R= 由图像可知，小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变大；
若将R、L并联后接在电压为2V的电源两端，因为并联电路的电流等于个支路电流之和，由图像可知，干路中的电流I=I1+I2=0.2A+0.25A=0.45A；
若将甲、乙串联后接在4.5V电路中，根据串联电路各处的电流相等且串联电路的电压等于串联各部分电压之和，满足U=UR+UL=4.5V，此时电路中电流是0.25A.电路的总功率P=UI=4.5V .
故答案为：10，大，0.45，0.25，1.125。
【分析】根据欧姆定律及图像提供的信息求解；由图像知灯泡的电阻随电压是变化的；根据并联电路两端的电压和电流的规律及图像提供的信息求解；根据串联电路电压的规律、P=UI及图像提供的信息求解。
四、实验探究题
21．（2024·钦州模拟）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为（10Ω；1A）和（30Ω；0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。
（1）连接电路时，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的图像，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 W；
（4）乙同学设计了如图丙所示电路，测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为），阻值已知；
①断开开关，闭合开关、，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 （用、表示），此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关，闭合开关、，记下电流表读数为I；
③小灯泡额定功率的表达式 （用、I、表示）；
（5）为了进一步了解灯泡的电功率问题，在如图1所示的电路中，闭合开关，两灯都发光，且LED比小灯泡L要亮，小明猜想：此时，该电路LED的电功率比小灯泡的大。小明在原电路上只加装测量器材和导线（数目都不限），组成了一个新电路（加装器材后不能再拆装），通过实验，能验证猜想是否正确。图2方框内已画出LED的元件符号，请在图2方框中补充完整的电路图。
【答案】断开；短路；B；0.625；；；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】测量小灯泡的电功率时，
（1）连接电路时，开关应断开，可保护电路；
（2）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电压表并联位置短路，即小灯泡短路。
（3）当电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V， 测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，减小变阻器两端的电压，应减小变阻器接入电路的阻值，滑片应向B端移动；根据图乙，计算小灯泡额定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）根据图丙，①断开开关S3，闭合开关S1、S2，灯泡和R0并联，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，电阻分压为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，电流表测量总电流，记下电流表的读数为Ⅰ；
③根据并联电路电流规律，灯的额定电流：，
小灯泡额定功率为：；
（5）根据P=UI，需要用电压表测量小灯泡L和LED两端电压，用电流表测量通过小灯泡L和LED的电流，故需要加装的测量器材是电压表一只、电流表两只，补充完整的电路图如下：
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）在串联电路中，电流表有示数，电压表无示数，电压表测量的位置短路；
（3）测量灯泡电功率时，若增大灯泡的分压，减小滑动变阻器的分压，电阻要减小；根据P=UI，计算电功率；
（4）根据电流表和电阻，利用U=IR，计算分压，根据并联电路电流规律测量灯泡电流，根据P=UI，计算电功率；
（5）根据图像，判断用电器并联，电流表和所测量的位置并联；发光二极管要正入负出才能发光。
22．（2024年·咸阳模拟）LED灯是一种新型的环保节能灯，物理兴趣小组的同学发现相同功率的LED灯要比其他类型灯泡的亮度高，便设计了如图甲所示的装置图：一个尺寸为30cm×20cm×20cm的黑盒，上方插入电子温度计，侧面安装了光照传感器，当光照强度增大时，电流表示数增大。实验时，将“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，闭合开关和，通电10 min，分别读出电子温度计和电流表的示数。再分别将相同规格的节能灯、LED灯接入灯座中，重复上述实验步骤，测得的数据如表所示。
灯泡类型 盒内初温/℃ 电子温度计示数/℃ 电流表示数/A
白炽灯 20 78 0.006
节能灯 20 50 0.015
LED灯 20 35 0.060
（1）为了实验的准确性，我们应该控制电子温度计和光照传感器到灯泡的 相同；物理兴趣小组的同学通过观察 ，判断出相同规格的LED灯的亮度更大。
（2）分析表格数据可知，白炽灯主要将电能转化为光能和 。
（3）综合分析表中数据可知，15 W的LED灯的发光亮度与 W的白炽灯发光亮度相当。
（4）同小组的同学在分析LED灯灯光亮度受什么因素影响时，查阅资料发现，LED灯灯光的亮度与占空比有关。（占空比为通电时间与周期T之比）
①分析图乙可知，LED灯在 （选填“”或“”）时段内不发光。
②随即小组同学找来了额定电流为0.1 A的LED灯进行了实验，分别用图丙三种电流对此LED灯供电，得到光照传感器电流表示数分别为0.008 A、0.006 A、0.009 A。
③分析图丙数据可知，LED灯光的亮度（光照传感器电流表示救）与占空比成 （选填“正比”或“反比”）。
（5）LED灯在生活中有丰富的应用，请举出一例： 。
【答案】距离；电流表示数；内能；150；t0~T；正比；见详解
【知识点】电功率的测量
【解析】【解答】（1）①根据控制变量法可知，要探究灯泡亮度与灯泡类型的关系，应控制灯泡的功率相同，且电子温度计和光照传感器到灯泡的距离相同。
②根据表格数据，相同规格的三种灯泡，在相同时间内，LED灯使光照传感器中的电流最大，判断出相同规格的LED灯的亮度更大。
（2）根据表格数据可知，白炽灯电流表示数最小，光照强度最小，盒内温度升高最多，说明白炽灯主要将电能转化为光能和内能。
（3）根据表格数据可知，LED灯通电10min后，15W的普通白炽灯，电流表示数为0.006A，
15W的LED灯，电流表示数为0.060A，
则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是；
即白炽灯的功率为。
（4）①根据图乙可知，t0发光，t0~T不发光，T~t0+T发光，t0+T~2T不发光，所以LED灯在t0 ～T时段内不发光。
③由题意及图丙数据可知，占空比b＜a＜c，光照传感器电流表示数也是b＜a＜c，所以LED灯光的亮度（光照传感器电流表示数）与占空比成正比。
（5）LED灯在生活中有丰富的应用，如：手电筒、台灯、汽车灯等。
【分析】（1）①根据控制变量法的要求分析解答；
②通过LED灯泡的电流越大，则功率越大，那么亮度更大。
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）首先将15W白炽灯和LED灯泡的工作电流作比，计算出几个灯泡的亮度相当于一个LED的亮度，再用灯泡个数×灯泡的功率即可。
（4）①当通过灯泡的电流为零时LED不发光；
③根据图像分析LED的亮度与占空比的数量关系。
（5）根据LED灯泡在生活和生产中的应用分析。
23．（2024九下·宿城模拟）物理兴趣小组同学用图甲电路测量小灯泡电功率，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“0.2A”，老师告诉同学们该灯泡额定电压小于 3V。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电压表、电流表都有很小示数，接下来应进行的操作是 （填序号）；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）问题解决后，某时刻电流表示数如图乙所示，示数为 A，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （填“左”或“右”）端移动，使电流表示数为0.2A；
（4）移动滑片P，记录多组数据，绘制成I-U图像。根据图丙所给信息，计算出小灯泡的额定功率是 W；进一步分析图丙可知，实验过程中小灯泡的电阻发生变化，电阻变化的主要原因是 ；
（5）对实验现象进一步分析可知：小灯泡的实际功率越大，小灯泡亮度越大。但一位同学提出：自己家里标有“220V 8.5W”的LED灯与标有“220V 60W”的普通白炽灯都正常发光时，亮度几乎相当。请分析造成这一现象的原因可能是 （填序号）；
A．两灯的实际电功率相同
B．相同时间内，电流通过两灯做功不同
C．两灯将电能转化为光能的效率不同
（6）另一小组分到的灯泡L2只能看清标有电压值（设额定电压为U额），而电流表又坏了，小明认为不用电流表，同样能测量出灯泡的额定功率，他设计了图丁所示的电路测图中 L2的额定功率，（两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且阻值及电源电压均符合实验要求）请你帮他补全实验步骤
①将滑动变阻器 调到最大阻值且保持不变，闭合开关S，将S1拨向触点 ，调节另一滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为
②再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，则灯泡L2的额定功率表达式为P额= 。
【答案】；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；
【知识点】电功率的测量；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】（1）根据题意可知，小灯泡的额定电压小于3V，则电压表的量程选择0～3V，且电压表与灯泡并联，如下图所示：
（2）闭合开关后，电压表、电流表都有很小示数，说明电路处于正常。而小灯泡不亮，可能是功率太小所致，也就是电流太小而电阻太大，则有可能是滑动变阻器接入电路中的阻值过大，则接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
故答案为：C。
（3）因电流表量程选择为0～0.6A，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为0.08A。因小灯泡的额定电流为0.2A，要测量小灯泡的额定功率，应减小电路总电阻来增大电路中的电流，即将滑动变阻器的滑片P向左端移动，使电流表示数为0.2A。
（4）由图丙可知，流过小灯泡的电流为I=0.2A时，小灯泡两端电压为U=2.5V，小灯泡的额定功率为：；
[6]实验过程中小灯泡的电阻发生变化，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大。
（5）A、由题干可知，两灯的额定功率不同，两灯正常发光时的实际功率不同，A不符合题意；
B、因白炽灯的额定功率大于LED灯的额定功率，可知相同时间内电流通过白炽灯做的功应大于电流通过LED灯做的功，而两灯的亮度几乎相同，B不符合题意；
C、LED灯能将大部分电能转化为光能，而白炽灯发光时要将大部分电能转化为内能，仅有小部分电能转化为光能，虽然白炽灯的功率大于LED灯的功率，但两灯亮度几乎相当，C符合题意。
故答案为：C。
（6）将滑动变阻器R1调最大，闭合开关S，将S1拨向触点2，此时L2、R1、R2串联，电压表测的L2电压，调节另一滑动变阻器R2的阻值，使电压表的示数为U额。
再将开关S1拨向另一触点，读出电压表示数为U，此时电路未变化，L2、R1、R2依然串联，只是电压表改成测L2、R1两端电压，电路电流为：；
灯泡L2的额定功率表达式为：；
故答案为：；C；0.08；左；0.5；灯丝电阻随温度升高而增大；C；R1；2；U额；。
【分析】（1）根据灯泡的额定电压确定电压表量程，将电压表并联在灯泡两端；
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现电压表、电流表都有很小示数，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，据此分析；
（3）根据图甲确定电流表量程，由图乙确定分度值读数，比较电流表示数与灯泡额定电流大小，根据欧姆定律确定滑动变阻器滑片移动方向；
（4）根据图丙确定灯泡额定电流对应的额定电压，利用P=UI求出小灯泡的额定功率；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）LED灯的亮度与一只“220V 60W”的普通白炽灯的亮度相当，即电能转化为的光能相同，但是普通白炽灯转化的内能更多、节能灯转化的内能更少，所以普通白炽灯消耗的电能多、节能灯消耗的电能少；
（6）闭合开关S，将S1拨向触点2，将滑动变阻器R1调到最大阻值，此时L2，R1，R2串联，调节滑动变阻器R2的阻值，电压表测量L2的电压；将S1拨向触点 1，L2，R1，R2依旧串联，此时电压表测量L2、R1两端的总电压，示数记为U，计算此时电路电流，因为总阻值没有改变，所以灯泡两端电压未变，最后根据功率公式计算小灯泡的额定功率。
24．（2024九下·潮阳模拟）在“测定小灯泡的电功率和电阻”的实验中，荣荣同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源电压为6V.
（1）.为顺利完成实验，现有变阻器为型号：R1“10Ω，1.5A”和R2“20Ω，1A”供选择，则____
A．只能选择R1 B．只能选择R2 C．R1与R2均可选用
（2）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路连接完整，要求：闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ；
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是____.
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）移动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5v，此时电流表示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为 W，小灯泡正常发光的电阻约为 Ω；
（5）在测量小灯泡的电阻时，荣荣为了使测量更准确，采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法，你认为荣荣的做法 （选填：“是”或“不”）必要的。
【答案】（1）B
（2）
（3）C
（4）0.7；8.9
（5）不
【知识点】实物的电路连接；电流的测量及电流表的使用；欧姆定律及其应用；电功率的计算；电功率的测量
【解析】【解答】（1）小灯泡正常发光时的电流约为：
小灯泡与滑动变阻器串联，电流相等，根据串联电路的分压特点得滑动变阻器两端的最小电压为：
U滑=U-U额=6V-2.5V=3.5V，滑动变阻器接入电路的最小电阻为：，故滑动变阻器只能选R2“20Ω，1A”。
故选：B。
（2）由甲电路图可知：滑动变阻器、开关、电流表、小灯泡串联，电压表并联在小灯泡两端，小灯泡的额定电压为2.5V，电压表选3V的量程，小灯泡正常发光时的电流约为0.25A，电流表选0.6A的量程，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，要使闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大 ，即闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻丝最长，因此滑动变阻器右下方的接线柱接入电路，如图所示：
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡没有断开，没有断路，那么应是连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小， 接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故AB错误，C正确。
故选：C。
（4）电流表选用的是0.6A的量程，由图丙知分度值为0.02A，读数为0.28A， 小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.28A=0.7W，
小灯泡正常发光的电阻约为 ：
（5）由于小灯泡的电阻随温度的升高而增大，电压不同，电阻不同，电阻不是一定的，因此不能采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法 ，所以采用了多次测量不同电压下的电阻值求平均值的方法不必要的。
【分析】（1）据题所给的先算小灯泡正常发光时的电流，再根据串联电路的电流电压特点及欧姆定律算出滑动变阻器接入电路的最小电阻，据此分析。
（2）确定电流表量程0.6A、电压表的量程3V、要使闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大，滑动变阻器右下方的接线柱接入电路，根据电路图、电流表、电压表、滑动变阻器连入电路的要求，连电路。
（3）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，没有断路，那么应是连入电路的电阻太大，导致通过小灯泡的电流太小， 接下来应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光。
（4）根据电流表的量程、分度值读数；由P=UI算额定功率；由算小灯泡正常发光的电阻。
（5）小灯泡的电阻随温度的升高而增大，电压不同，电阻不同，电阻不是一定的，不能采用多次测量求平均值的方法。
五、计算题
25．（2024·南山模拟）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关S1 可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压U=220V，R1、R2 是电热丝，R1=440Ω，“加热”时恒温箱的电功率 P加=550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关 S，S1 置于“加热”挡位，箱内温度从 20℃升至设定的恒温温度，用时 130s，该段时间内的加热效率为80%。恒温箱的容积 V=2m3，箱内空气密度ρ=1.3kg/m3，箱内空气的比热容 C=1.0×103J/（kg.oC）。求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝R2 的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。
【答案】（1）解：解：由图可知，当闭合开关 S ，温控开关 置于右边两个触点时， 和 并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，
由 可知，电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，当闭合开关 S ，温控开关 睤于左边他点时，只有 工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，＂恒温＂时恒温箱的电功率为
（2）解： 由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时 的电功率为$
由 可知， 阻值为
（3）解：由 可知， 温箱消耗的电能为
由 可知，恒温箱内气体吸收的热量为
由 可知，恒温箱内气体的质量为
由 可知，佂温箱的恒温温度为
【知识点】比热容；电功率
【解析】【分析】（1）分析当闭合开关 S，温控开关 S1 置于右边两个触点时电路的连接，根据并联电阻特点， 电路中的总功率最大，恒温箱处于加热挡，分析当闭合开关 S，温控开关 S1 置于左边触点时电路的连接，功率小，恒温箱处于保温挡，求出恒温箱的电功率；
（2） 根据并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率得出加热 挡工作 时 R2 的电功率 ，从而求解电阻；
（3）求解恒温箱消耗的电能，由 以及求解恒温箱内气体的质量，根据 Q吸=cm（t-t0） 可知恒温箱的恒温温度。
26．（2024·眉山） 小龙设计了一个自动注水喷淋系统，电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压，为定值电阻，圆柱体水箱底面积，为压敏电阻置于水箱底部，阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统，电源电压。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时，通过电磁铁线图的电流，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数；
②当水位下降到1m时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始工作，此时电流表示数。
求：
（1）当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻的电功率；
（2）定值电阻的阻值；
（3）已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能。
【答案】（1）解：由甲图知，控制电路中和串联，由乙图可知，当水箱内水位达到2m时
控制电路中电流
所以的功率
答：当水箱内水位达到2m时，控制电路中压敏电阻RN的电功率为2.4W；
（2）解：当水位为2m时，根据串联电路特点和欧姆定律可得的阻值，由得
答：定值电阻R0的阻值为30Ω；
（3）解：由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
工作电路消耗的电能
答：已知喷淋系统一直喷水，每秒钟喷水恒为0.001m3，注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.004m3，水箱注满一次水，工作电路消耗的电能为6.6×104J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功的计算；电功率
【解析】【分析】（1）从图乙可知，当水箱内水位达到2m时，压敏电阻，电路中的电流，所以的功率；
（2）当水位为2m时，根据欧姆定律可得，定值电阻的压敏电阻串联后的总阻值，再根据串联电路中电阻的特点，定值电阻的阻值
(3)由工作电路可知，注水和喷淋系统是并联的，都工作时干路电流
注水系统从水位1m开始注水到2m，注水的总体积
注水的同时喷淋系统一直工作，所以注水时间
工作电路消耗的电能
27．（2024·岳阳二模）某研究性学习小组设计了一种测定风力的装置，其原理如图甲所示，迎风板与一轻质弹簧一端相连，穿在光滑的金属杆上，弹簧由绝缘材料制成，均匀金属杆的阻值随长度均匀变化，工作时迎风板总是正对风吹来的方向，电路中左端导线与金属杆端相连，右端导线接在迎风板上点并可随迎风板在金属杆上滑动，两端导线与金属杆均接触良好。已知电源电压恒为4.5V，定值电阻，金属杆接入电路中的电阻与迎风板所承受风力的关系如图乙所示。求：
（1）若迎风板的面积为，当时，迎风板所受的压强；
（2）无风时，定值电阻消耗的电功率；
（3）如果电压表的量程为0~3V，该装置所能测量的最大风力；
若只将电压表的表盘上数值修改，可改装为能够直接读出风力大小的风力表，试说明改装后的风力表刻度是否均匀。（提示：分析两端的电压与风力是否为一次函数关系）
【答案】（1）解：由图乙可知，当时，迎风板所承受风力，则迎风板所受的压强
（2）解：②由图乙可知，无风时金属杆接入电路中的电阻，因串联电路中总电阻等于各电阻之和，所以，电路中的电流
定值电阻消耗的电功率
（3）解：①方法一：当电压表的示数为3V时，该装置所能测量的风力最大，则有
解得。
②由图乙可知，与的关系是一次函数，设为，把、和、代入可得
，
解得：，
则
电路中的电流
电压表的示数
由表达式可知，与不成正比，则改装后的风力表刻度不均匀，因越大时，越小，①方法二：当电压表的示数为3V时，该装置所能测量的风力最大，则有
解得。
【知识点】压强的大小及其计算；欧姆定律及其应用；电功率
【解析】【分析】 （1）由图乙可知，当Rx=2.5Ω时迎风板所承受风力，根据求出迎风板所受的压强；
（2）由图乙可知无风时金属杆接入电路中的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出定值电阻R消耗的电功率；
（3）根据图乙得出Rx与F的关系式，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据欧姆定律表示出电压表的示数，分析表达式判断电压表改装风力表后风力表的刻度是否均匀；当电压表的示数最大时所测的风力最大，代入表达式求出该装置所能测量的最大风力。
28．（2024九下·赶水模拟）如图甲乙所示是小明家的调温型电烤箱和简化电路图，它的工作电压为220V，和均为电烤箱中的加热元件，的阻值为70Ω。当只闭合时为低温挡，低温挡电烤箱的电功率为440W。求：
（1）低温挡工作时，电路中的电流是多少；
（2）电烤箱高温档功率是多少；
（3）小明发现傍晚用电高峰时，使用同一用电器电能表表盘转速会变慢。若傍晚用电高峰期电压为200V时，关闭家里所有用电器，只让电烤箱以高温挡工作2分钟，电能表的铭牌如图丙所示，求电能表转动的圈数。（不考虑电阻值随温度的变化）
【答案】（1）解： 低温挡工作时电路中的电流
（2）解： 当只闭合时，串联，处于低温挡，此时电路的总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知，发热电阻的阻值
当闭合，只有接入电路为高温档高温档功率：
（3）解： 当实际电压为，电烤箱高温档的实际功率为：
电烤箱2min消耗的电能：
电能表转的圈数：
【知识点】电能表参数的理解；电功率
【解析】【分析】(1)电流可以通过功率除以电压得到，即电流 = 功率 / 电压。
（2）高温档功率可以通过电阻的串联和并联关系计算得到，可以通过电压平方除以低温档功率得到总电阻，然后通过总电阻减去R1得到R2的值，最后通过电压平方除以(R1+R2)得到高温档功率。
（3）电能消耗可以通过功率乘以时间得到，然后除以电能表参数得到转动圈数。
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