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第2节：电功率跟踪训练（附解析）
一、选择题
1.如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）。
A．S闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V；
B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；
C．滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，小灯泡L正常发光；
D．滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J
2.下列数据中，最接近实际情况的是（ ）。
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A；
B．电饭锅加热煮饭时的功率约为100W；
C．一节新干电池的电压约为1.5V；
D．家用手电筒的额定功率约为200W
3.如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（ ）。
A.电源电压为6V；B.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W；
C.R2的阻值为1Ω；D.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W
4.某同学做电学实验时，电路如下图所示。已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的说法是（ ）。
A．电流表的最大示数为0.6A；
B．滑动变阻器消耗的最小功率为0W；
C．电压表的最小示数为1V；
D．电阻R0消耗的最大功率为1.8W
5.用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω、lA”，灯泡标有“2.5V、1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）。
A．电流表示数的变化范围是0～0.5A；
B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω；
C．灯泡的最小功率是0.162W；
D．该电路的最大功率是2.7W
二、填空题
6.有“3V、0.75W”的L1灯泡和“3V、1.5W”的L2灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R= Ω；如题图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U= V；此时L2消耗的实际功率P= W(假设灯丝电阻不变)。
甲 乙
7.某家庭电能表如题图所示。若该家庭单独让空调器工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 kW·h，空调的电功率是 W。
8.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为 J，输出功率为 W。
完全充电 100mA/20V/5h
输出电压 5V
输出电流 1000mA
9.如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V、6W”的字样，滑动变阻器最大阻值为36Ω。闭合开关S，当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A。（不考虑灯丝电阻变化）
（1）该电路是 联电路，灯泡L的电阻是 Ω。
（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少？
（3）移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
10.如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为”6V、3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0-3A。当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为 Ω，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是 W。
11.如图所示的电路中，电源电压为6V，电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”，灯泡标有“5V、2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为 A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为 W。（不考虑灯丝电阻的变化）
12.测量家庭消耗电能的仪表是 表。标有“220V、 40W”字样的日光灯正常工作时， 加在它两端的电压为 伏，它连续正常工作25小时耗电 度。
三、计算题
13.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最大功率；
（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。
14.如图1所示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”，在AB间接入规格为“12V、12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
（2）R0是如图2示的Ra和Rb之间任意取值的电阻，当在AB间接入电阻R0后，闭合开关，在保证电路安全的情况下，将滑片P从最右端向左滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4A（电流表选择0-0.6A量程），求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
15.如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为档位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。求：
某型号电饭锅
额定电压 220V
额定功率 高温烧煮 840W
低温焖饭
电源频率 50Hz
（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；
（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；
（3）电热丝R的阻值。
第2节：电功率跟踪训练解析
一、选择题
1.如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）。
A．S闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V；
B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W；
C．滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，小灯泡L正常发光；
D．滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J
【解析】首先要分清电路的连接方式：灯泡和滑动变阻器串联，电压表并联在灯泡的两端；S闭合前，灯泡所在电路构不成通路，电压表所测电压接近电源电压；S闭合后，电压表测灯泡两端的电压，且灯泡的实际功率随滑动变阻器阻值的增大而减小；可先利用电功率的变形公式求得灯泡阻值，再结合上面的分析来逐项求解。
A：开关闭合后电压表测的是灯泡的电压，当电压表的示数减少1V，则小灯泡L两端的电压就减小1V，故A错误。
B：灯泡的阻值，当滑动变阻器的电阻最大时，整个电路中的电流最小，，则小灯泡L的实际电功率最小，即P=I2R=（0.17A）2×12Ω≈0.35W，故B错误。
C：开关闭合时，灯泡与滑动变阻器的左端串联分压，电压表测的是灯泡两端电压，滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，灯泡的电阻也是12Ω，两者的电阻相等，分担的电压也相等，所以灯泡和滑动变阻器各分担6V电压，此时灯泡能够正常发光，故C正确。
D：滑片移到最右端时，连入电路的电阻为60Ω，电路中电流，小灯泡消耗的电能W=I2RLt=（A）2×12Ω×10s≈3.3J，故D错误。
【答案】C。
【考点】欧姆定律的应用、电功的计算、电功率的计算。
2.下列数据中，最接近实际情况的是（ ）。
A．普通家用照明灯的工作电流约为2A；
B．电饭锅加热煮饭时的功率约为100W；
C．一节新干电池的电压约为1.5V；
D．家用手电筒的额定功率约为200W
【解析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案。
A：家用照明灯的功率在60W左右，工作电流约0.3A；故A错误。
B：电饭锅加热煮饭时的功率约为1000W以上；故B错误。
C：一节新干电池的电压约为1.5V，符合实际；故C正确。
D、家用手电筒的额定功率约10W，达不到200W；故B错误。
【答案】C。
【考点】电流、电压、电功率。
3.如图所示电路中，R1的阻值为4Ω，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3A；当只闭合S2时，电流表示数为2A，下列说法正确的是（ ）。
A.电源电压为6V；B.S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18W；
C.R2的阻值为1Ω；D.只闭合S2时，电路消耗的总功率为24W
【解析】（1）当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压。
（2）S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，R2消耗的功率为零。
（3）只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R2阻值。
（4）只闭合S2时，根据P=UI求出此时消耗的总功率。
解答：A：当开关S1、S2均闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，示数为3A；由可得，电源的电压：U=I1R1=3A×4Ω=12V；故A错误。
B：只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中的电流，示数为2A；由可得，电路中的总电阻：；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2阻值：R2=R﹣R1=6Ω﹣4Ω=2Ω，故B错误。
C：S1和S2都闭合时，电路为R1的简单电路，R2消耗的功率为零；故C错误。
D：只闭合S2时，电流为2A，电路消耗的总功率：P=UI2=12V×2A=24W，故D正确。
【答案】D。
【考点】欧姆定律的应用、电功率的计算。
4.某同学做电学实验时，电路如下图所示。已知他所用电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，电源电压为6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻R0为10Ω，开关S闭合后，在实验操作无误的情况下，下列说法中正确的说法是（ ）。
A．电流表的最大示数为0.6A；
B．滑动变阻器消耗的最小功率为0W；
C．电压表的最小示数为1V；
D．电阻R0消耗的最大功率为1.8W
【解析】分析滑片P在右端（电阻全连入50Ω）和电压表示数最大（滑动变阻器的部分电阻连入）时的电路组成，利用欧姆定律和电功率的公式求解。
（1）因为电源电压为6V，电压表的量程为0-3V，所以P不能滑到左端，也就是滑动变阻器连入电阻不能为0，滑动变阻器的电功率不能为0；
当电压表的示数为3V，即：UR=3V时：①电流最大（电流表的示数最大），；②R0消耗的电功率最大，P大=I2R0=（0.3A）2×10Ω=0.9W。
（2）当滑片P在右端（电阻全连入为50Ω），此时电路中的电阻最大，电流最小，
，U小=I小R0=0.1A×10Ω=1V。故选C。
【答案】C。
【考点】欧姆定律的应用、电路的动态分析、电功率的计算。
5.用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω、lA”，灯泡标有“2.5V、1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（ ）。
A．电流表示数的变化范围是0～0.5A；
B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω；
C．灯泡的最小功率是0.162W；
D．该电路的最大功率是2.7W
【解析】（1）从图中可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡电压，电流表测量灯泡电流；（2）两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，意思就是说电压表示数不超2.5V，电流表示数不超0.6A；（3）根据各选项的要求，结合欧姆定律和电功率的内容进行相关计算，就可判断各选项正误；根据灯泡的规格“2.5V 1.25W”，求得灯泡的电阻，灯丝的电阻不改变。
A：①电流表测量灯泡的电流，灯泡两端电压不允许超过额定值，也就是电路中的电流最大为灯泡的额定电流，即电流最大值；②滑动变阻器接入阻值最大时，电路中的电流最小，即电流最小值；故电流表示数的变化范围是0.18A～0.5A，因此该选项不正确。
B：①滑动变阻器允许接入的最大值为20Ω；②电路中电流最大为0.5A，根据串联电路电阻的特点，滑动变阻器允许接入的最小阻值为：；故滑动变阻器接入的阻值范围是4Ω～20Ω，因此该选项不正确。
C：电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，所以灯泡的最小功率，灯泡的最小功率为0.162W，因此该选项正确。
D：电路中的电流最大时，电路的总功率最大，等于总电压和电流的乘积，即，故电路最大功率为2.25W，因此该选项不正确。
【答案】C。
【考点】欧姆定律应用、功率计算。
二、填空题
6.有“3V、0.75W”的L1灯泡和“3V、1.5W”的L2灯泡，如题图甲所示，闭合开关，L1灯泡和L2正常发光，则电路总电阻R= Ω；如题图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U= V；此时L2消耗的实际功率P= W(假设灯丝电阻不变)。
甲 乙
【解析】由图甲可以看出，灯泡L1、L2是并联关系，并联总电阻为：，因为两灯泡正常发光，所以：，，所以总电阻为：。
由图乙可知，L1正常发光，说明L1两端电压是3V，L1与L2串联，故L2两端电压，所以电源电压是：。
此时，L2消耗的实际功率：。
【答案】4、4.5、0.375。
【考点】电阻串并联及其计算、功率计算。
7.某家庭电能表如题图所示。若该家庭单独让空调器工作，测得1min内电能表转盘转了60转，则空调消耗的电能为 kW·h，空调的电功率是 W。
【解析】由电能表表盘可以看出，每产生1kW·h的电能，电表需要转3000转，故1min内电表60转，产生的电能为：
；
空调器功率为：。
【答案】0.02、1200。
【考点】电能、电功率计算。
8.充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示，该充电宝完全充满电时储存的电能为 J，输出功率为 W。
完全充电 100mA/20V/5h
输出电压 5V
输出电流 1000mA
【解析】由充电宝的铭牌可知完全充电参数，根据W=UIt求出完全充满电时储存的电能，又知道输出电压和输出电流，根据P=UI求出输出功率。
该充电宝完全充满电时储存的电能：W=UIt=20V×100×10﹣3A×5×3600s=3.6×104J，
输出功率：P=U′I′=5V×1000×10﹣3A=5W。
故答案为：3.6×104、5。
【答案】3.6×104、5。
【考点】电功率、电功的计算。
9.如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V、6W”的字样，滑动变阻器最大阻值为36Ω。闭合开关S，当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A。（不考虑灯丝电阻变化）
（1）该电路是 联电路，灯泡L的电阻是 Ω。
（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少？
（3）移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
【解析】（1）分析电路的连接，根据求灯的电阻；
（2）分析滑片移动时，电路的连接，根据电阻的串联和电源电压不变，根据电源电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比，列方程求电源电压和电阻R；
（3）设变阻器的电压为U′时消耗的电功率为W时，根据串联电路的规律和欧姆定律，由P=UI列方程解出变阻器的电压，再由求变阻器接入电路中的电阻。
解答：（1）由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量电路中的电流，灯泡L标有“6V、6W”表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，则灯泡L的电阻：
（2）当滑片P移到最右端时，变阻器连入电路中的电阻为0，灯L与电阻R串联，电流表的示数为I1=1A，根据电阻的串联可得总电阻：R总1=RL+R=6Ω+R；当滑片P移到最左端时，变阻器、灯L和电阻R串联，此时电流表的示数为I2=0.2A，此时的总电阻：
R总2=+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R，因电源电压不变，所以电路中的电流与总电阻成反比，
则有：，解得R=3Ω；
则电源电压：U=I1R总1=1A×（6Ω+3Ω）=9V；
（3）移动滑片P，设当变阻器的电压为U′时，滑动变阻器消耗的电功率为W，
根据串联电路电压的规律，灯与R的电压ULR=U﹣U′，由欧姆定律和电阻的串联可得，通过灯与R的电流：，根据串联电路电流规律，通过变阻器的电流：
……①，
根据P=UI可得，变阻器消耗的电功率为：……②，将①代入②解得：U′=6.75V 或U′=2.25V，根据可得，
所以有： 或 ，
分别解之R滑=27Ω 或R滑=3Ω。（因当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A，不超过灯的额定电流，故两个电阻均符合题意）
【答案】（1）串、6；（2）电源电压是9V、定值电阻R的阻值是3Ω；（3）滑动变阻器接入电路的阻值是27Ω 或3Ω。
【考点】欧姆定律的应用、电功率的计算。
10.如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为”6V、3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0-3A。当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为 Ω，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的变化范围是 W。
【解析】（1）当开关S1、S2都断开时，R1与L串联，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，再根据欧姆定律求出R1的阻值；（2）当S1、S2均闭合时，L短路，R1、R2并联，电流表测量的是干路中的电流，根据电流表的量程确定电路中的最大电流，根据P=UI求出电路的最大总功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用求出电路的最小总功率，然后得出答案。
解答如下：（1）当S1、S2都断开时，R1与L串联，灯正常发光时的电压UL=6V，功率PL=3W，
因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，电路中的电流：
，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1=U﹣UL=12V﹣6V=6V，
由可得，R1的阻值：；
（2）当S1、S2均闭合时，L短路，R1、R2并联，电流表测量的是干路中的电流，因电流表的量程为0～3A，所以，电路中的最大电流为3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，整个电路的最大电功率：P大=UI大=12V×3A=36W；
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：，
电路消耗的最小总功率：，
所以，整个电路电功率的变化范围是24W-36W。
【答案】12、24W-36。
【考点】电功率的计算、欧姆定律的应用。
11.如图所示的电路中，电源电压为6V，电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”，灯泡标有“5V、2.5W”字样。闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为 A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为 W。（不考虑灯丝电阻的变化）
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据求出灯泡的电阻，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即为通过L的电流；（2）由灯泡的额定电压5V大于电压表的量程3V，则电压表的示数最大时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，利用P=UI求出该电路能消耗的最大功率。
解答：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由可得，灯泡的电阻：，
将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置时，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，且各处的电流相等，所以，通过灯泡的电流：；
（2）因灯泡的额定电压5V大于电压表的量程3V，所以，当电压表的示数UL′=3V时，电路中的电流最大，则电路中的最大电流：，
则该电路能消耗的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W。
【答案】0.2、1.8。
【考点】欧姆定律的应用、电功率的计算。
12.测量家庭消耗电能的仪表是 表。标有“220V、 40W”字样的日光灯正常工作时， 加在它两端的电压为 伏，它连续正常工作25小时耗电 度。
【解析】测量家庭消耗电能的仪表是电能表，电流表、电压表测量的是电路电流和电压，电能表测量的是电路电能大小的仪表；标有“220V、 40W”字样的日光灯，它正常工作时， 需要的电压是220V；根据公式：，可求出连续正常工作25小时消耗的电能：
。
【答案】电能、220、1。
【考点】电功、电能表的应用。
三、计算题
13.某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U-I图象如图乙所示。求：
（1）R1的阻值；
（2）电路消耗的最大功率；
（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。
【解析】（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，找一组对应的U、I值，利用欧姆定律求R1的阻值；（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，利用P=UI求电路最大功率；（3）知道R2消耗的电功率为0.5W，利用P=I2R、联立方程组求R2的阻值。
（1）由R1的U-I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，当U1=6V时，I1=0.6A，由欧姆定律可知：；
（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；
（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，P2=I2R2，，而，带入后解得：R2=2Ω或R2=50Ω；由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，
电路总电阻，R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，所以R2=50Ω舍去，得R2=2Ω。
【答案】（1）R1的阻值为10Ω；（2）电路消耗的最大功率为3.6W；（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。
【考点】电功率的计算、欧姆定律的变形公式。
14.如图1所示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω、1A”，在AB间接入规格为“12V、12W”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光。
（1）求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。
（2）R0是如图2示的Ra和Rb之间任意取值的电阻，当在AB间接入电阻R0后，闭合开关，在保证电路安全的情况下，将滑片P从最右端向左滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4A（电流表选择0-0.6A量程），求R0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。
【解析】（1）在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R串联，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，根据P=UI求出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（2）根据图2读出数据，根据欧姆定律求出Ra和Rb的阻值，根据欧姆定律求出电流表的示数为0.4A时电路中的总电阻，当滑动变阻器的滑片位于最右端时R0的阻值最小，根据电阻的串联求出R0的最小阻值，R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻，据此求出R0的取值范围；当R0=15Ω且滑动变阻器的滑片位于最右端时电压表的示数最大，根据欧姆定律求出电压表的最大示数；当R0的阻值最大且电路中的电流最大时电压表的示数最小，根据欧姆定律求出R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电压表的最小示数。
解：（1）在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R串联时，灯泡正常发光，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=UI可得，通过灯泡的电流即电路中的电流：
；
由可得，滑动变阻器两端的电压：，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+UR=12V+6V=18V；
（2）由图2可知，当Ia=Ib=2A时，Ua=20V，Ub=50V，则两电阻的阻值分别为：
，，
当电流表的示数为0.4A时，电路中的总电阻：，
当滑动变阻器的滑片位于最右端时，R0的阻值最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的最小阻值：R0小=R总﹣R=45Ω﹣30Ω=15Ω，
又因R0是Ra和Rb之间任意取值的电阻，所以，R0的最大阻值：R0大=Rb=25Ω，
所以，R0的取值范围为15Ω～25Ω；
当R0=15Ω，滑动变阻器的滑片位于最右端时（变阻器接入阻值最大），电压表的示数最大，则电压表的最大示数UR大=I′R=0.4A×30Ω=12V；
当R0=25Ω，电路中的电流最大为0.6A时，R0两端的电压最大，电压表的示数最小，
此时R0两端的最大电压U0大=I大R0=0.6A×25Ω=15V，
则电压表的最小示数UR小=U﹣U0大=18V﹣15V=3V。
【答案】（1）灯泡正常工作时通过的电流为1A，电源电压为18V；（2）R0的取值范围为15Ω～25Ω，电压表示数的最大值为12V、最小值为3V。
【考点】欧姆定律的应用、电功率与电压、电流的关系。
15.如图是电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两档，分别是高温烧煮和低温焖饭，S1为档位自动控制开关，R0和R均为电热丝，R0的阻值为1210Ω，该电饭锅铭牌技术参数如表所示（低温焖饭档额定功率模糊不清）。求：
某型号电饭锅
额定电压 220V
额定功率 高温烧煮 840W
低温焖饭
电源频率 50Hz
（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；
（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率；
（3）电热丝R的阻值。
【解析】（1）知道电饭锅高温烧煮的功率和烧煮时间，根据W=Pt求出电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能；（2）当开关S闭合、S1断开时，仅有R0接入电路，电路电阻较大，根据可知，此时电饭锅处于低温焖饭状态，进而求出电饭锅低温焖饭时的额定功率；（3）当开关S、S1都闭合时，电热丝R、R0并联接入电路，电路电阻较小，根据可知，此时电饭锅处于高温烧煮状态，用电饭锅高温烧煮的功率减去低温焖饭时的额定功率即得电热丝R消耗的电功率，最后根据求出电热丝R的阻值。
【答案】（1）电饭锅高温烧煮的功率P高=840W，烧煮时间t=0.5h=1800s，
由得，电饭锅高温烧煮消耗的电能：W=P高t=840W×1800s=1.512×106J。
（2）当开关S闭合、S1断开时，仅有R0接入电路，电路电阻较大，根据可知，电压一定时，电路电阻越大，电功率越小，此时电饭锅处于低温焖饭状态；
电饭锅低温焖饭时的额定功率：。
（3）当开关S、S1都闭合时，电热丝R、R0并联接入电路，电路电阻较小，根据可知，电压一定时，电路电阻越小，电功率越大，此时电饭锅处于高温烧煮状态；
则电热丝R消耗的电功率：P=P高﹣P低=840W﹣40W=800W，
由得，电热丝R的阻值：。
答：（1）电饭锅高温烧煮0.5h消耗的电能为1.512×106J；（2）电饭锅低温焖饭时的额定功率为40W；（3）电热丝R的阻值为60.5Ω。
【考点】电功、电功率的计算。
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第2节：电功率知识点与考点解析（人教版）
1．电功率：电流在单位时间内所做的功。
2．电功率物理意义：表示电流做功快慢的物理量。
3．电功率公式：（适用于所有电路），推导公式：（适用于纯电阻电路）。
（1）串联电路中；
（2）并联电路中：；
（3）无论用电器串联或并联，计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn。
4．电功率单位：在国际单位制中，功率单位是瓦特（W），常用单位：千瓦（kW）。
5．额定功率
（1）某灯泡上标有“PZ220V-25”字样分别表示：普通照明，额定电压（用电器正常工作时的电压）220V，额定功率（用电器在额定电压下的功率）25W的灯泡。
（2）已知U额、P额，①可根据公式I额=P额/U额计算出该灯的额定电流；②可根据公式计算出该灯的电阻。
（3）灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小：①当U实=U额时，P实=P额灯正常发光；②当U实＜U额 时，P实＜P额灯光暗淡；③当U实> U额时，P实>P额灯发光强烈。
（4）已知U额、P额、U实，可根据公式，由该式可知，当实际电压变为额定电压的1/n时，实际功率就变为额定功率的1/n2。
（5）灯L1“220V、100W”，灯L2“220V、25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
1.考点解析
电磁学是物理的重点内容，在整个物理学科中占据非常重要的地位；所以，如何做好电磁学的复习，在中考物理中显得非常重要。电磁学涵盖的知识面宽，具有考点多、问题方式多样、分值高、题目种类多等特点。纵观历年中考试卷，涉及到电磁学考题，少则4、5道题，多则可达12道题；试题类型有选择题、填空题、作图题、简答题、实验探究题、计算题等；一般情况下，压轴题（计算题）必有一道此部分试题，并且分值很高，一般在8分—12分之间。从整张试卷看，电磁学内容所占分值在25分到40分之间，所占比例高的可达45%，平均比例为38%；由此可见其重要性。
本节主要内容有电功率的概念，电功率基本计算及其应用。本节内容涉及到的计算问题较多，有的是单考电功率知识，一般属于基础题，较简单；有的把电功率与其他知识点结合组成一个考题，除考查对电功率的理解外，还考查电学其他知识点；更多的是有关电功率的计算，并且此类题目一般作为大型计算题出现，分值高、涉及知识面广、题目属于中等或较难。从近三年中考试题来看，对本节内容的考查主要集中在对电功率概念的考查，对电功率的计算，电功率在生活中的应用等。考题以选择题、填空题、计算题形式出现，并以选择题居多。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中仍然会沿用以往方式，所占分值也会很高，一般在8分-12分之间。主要考查题型有选择题、填空题和计算题三种类型，并以选择题形式出现居多。考查内容主要有：对电功率概念的考查，利用电功率进行相关计算等。
3.考点分类：考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 电功率概念及其计算 常见选择题、填空题，考查电功率的概念及其简单计算
电功率应用 计算题居多，常见对家庭电器、生活电器分析计算
冷门考点 利用电功率概念对生活中常见的用电器材的分析 简答题居多，考查电功率概念在生活中的应用和学生分析问题的能力
★考点一：电功率概念
◆典例一：（2018 青岛）某电视机的额定功率是l10W，则它正常工作时，电流是 ；1kW h的电能可供它止常工作的时间是 （至少保留一位小数）。
【解析】电视机正常工作时的功率和额定功率相等，利用公式I=得到电视机的电流，再根据t=求出1kW h的电能可供电视机正常发光的时间。
【解答】家庭电路的电压是220V，电视机的额定功率是l10W，
则它正常工作时，通过电视机的电流为：I===0.5A；
1kW h的电能可供它正常工作的时间：t==≈9.1h。
故答案为：0.5A；9.1h。
◆典例二：（2018 淄博）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，灯泡L发光，电压表有示数：再闭合开关S2，电路中出现的情况是（ ）。
A．电压表的示数变小；B．电路的总电阻不变；
C．灯泡L的亮度不变；D．电路的总功率变大
【解析】（1）开关S1闭合后，为串联电路，电阻R与灯泡L串联；开关S2闭合，灯泡L被短路，只有电阻R接入电路；（2）根据电路结构及并联电路特点、欧姆定律及功率公式分析答题，做出选择。
【解答】ABC、只闭合开关S1，为串联电路，电阻R与灯泡L串联；电压表测量的是R两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，电压表示数要小于电源电压；开关S2闭合时，灯泡被短路，灯泡不发光，电路中只有R，总电阻减小；电压表测量的是电源电压，故电压表示数变大；故ABC错误；
D、开关S2闭合后电路总电阻R总变小，电流变大，电阻R两端的电压变大，根据P=UI可知电路的总功率变大，故D正确。
故选D。
★考点二：电功率的应用与计算
◆典例一：（2018·济宁）根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像(如图所示)分析，下列结论正确的是( )。
A.当小灯泡的电压为OV时，其电阻为0；
B.当小灯泡的电流为0.1A时，其实际功率为0.1W；
C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比；
D.小灯泡的额定功率为0.625W
【解析】电阻是导体的属性，跟电压无关；由图分析，可得实际功率；分析图象可得灯泡的电流与其两端的电压的关系。
A、电阻是导体本身的一种属性，跟导体的材料、长度、横截面积有关，跟导体两端的电压通过的电流无关，故A错误；
B、由图可知，小灯泡的电流为时，其实际电压小于1V，根据可知，实际功率小于，故B错误；
C、由图可知，灯泡的电流与其两端的电压图象，不是正比例函数，故不成正比，故C错误；
D、由图可知，小灯泡在额定电压为时，电流为，额定功率，故D正确。
故选D。
◆典例二：（2018·德州）图中是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为8V，R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。当酒精浓度为0时，R2=60Ω，此时电压表示数为2V。以下说法错误的是（ ）。
A.若酒精气体浓度越大，电压表和电流表示数都越大；
B.定值电阻R1的阻值为20Ω；
C.酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为0.6W；
D.若电流表示数达到0.2A时，表示酒驾，此时R2消耗的电功率为0.8W
【解析】A．由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，若酒精气体浓度越大，则R2减小，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电流变大，根据U=IR，电压表示数变大，故A正确。
BC．当酒精浓度为0时，R2=60Ω，此时电压表示数为2V。根据串联电路的电压关系，R2的电压U2=U-U1=8V-2V=6V，电压表示数为R2电压的倍，根据串联分压原理，定值电阻R1的阻值为，故B正确。
此时，串联电路的总电阻R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω，
电路消耗的总功率为，故C错误。
D．若电流表示数达到0.2A时，酒精气体传感器的电阻，此时R2消耗的电功率为，故D正确。答案为C。
【答案】C。
1. (2018·威海) (多选题)如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）。
A.R1的阻值为20Ω；
B.R2的最大阻值为50Ω；
C.电源电压为6V；
D.该电路消耗的最大电功率为0.9W；
2.（2018·临沂）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）。
A．灯泡L亮度变暗；
B．电压表示数变大，电流表示数变小；
C．电压表与电流表示数的比值变小；
D．灯泡L的最大功率为0.9W
3.（2018·东营）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是（ ）。
A．电压表示数与电流表A1示数的乘积变大；
B．电压表示数与电流表A2示数的乘积变大；
C．电压表示数与电流表A1示数的比值不变，电流表A2示数变小；
D．电压表示数与电流表A1示数的比值变大，电流表A2示数变大
4.（2018 玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）。
A．电路消耗的最小功率为2.5W；
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W；
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W；
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
5.（2018·龙东）（多选题）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）。
A．电源两端电压为10V；
B．定值电阻R2的电阻值为40Ω；
C．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω；
D．电路消耗电功率的最大值为7.2W
6.（2018 岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡上标有“2.5V1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（ ）。
A．电流表的示数最大为0.6A；
B．灯泡消耗的最小功率为0.12W；
C．电路消耗的最大电功率为2.7W；
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
7.（2018·德阳）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源电压是2V,则下列结论错误的是（ ）。
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W；
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A；
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W；
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
8.(2018·福建A)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是（ ）。
A．增大导线的电阻；B．减小通过导线的电流；
C．增大导线的电压；D．减小导线发热的功率
9.(2018·福建A)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I-U图线分包为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的（ ）。
A．电压为7V B．电流为0.3A C．电阻为20Ω D．功率为3W
10.（2018·深圳）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是（ ）。
A．电压表表示数变大；
B．电流表示数变小；
C．灯L的亮度不变；
D．电路的总功率变小
11.（2018·深圳）如下图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示，下列说法错误的是（ ）。
A．电源电压是6V；
B．R2的最大阻值是20Ω；
C．R1的电阻是是10Ω；
D．当滑片P移动中点时，10s内电流通过R1产生的热量是18J
12．（2018·安顺）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J．则下列结果正确的是（ ）。
A．电路中的最小电流为1.5A；
B．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J；
C．R先后两次消耗的电功率之比为8﹕9；
D．R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
13.（2018·淮安）如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。S闭合，滑动变阻器滑片P由a向b滑动，下列说法正确的是（ ）。
A．电压表V1示数与电压表V2示数之和变大；
B．电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大；
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大；
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
14．(2018·常德)在如图所示的电路中，M为电子集成元件，其阻值与两端所加的电压成正比，（即RM=kUM，式中k为常数）且遵循欧姆定律，L是小灯泡（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（ ）。
A．灯泡L变亮；B．通过电阻R的电流减小；
C．电子元件M两端的电压不变；D．灯泡L的实际功率不变
15. (2018·吉林)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片Ρ向右移动时（ ）。
A.电压表的示数不变，总功率变小；
B.电流表的示数变大，总功率变大；
C.电压表示数变大，灯的亮度变暗；
D.电压表示数变小，灯的亮度变暗
16．(2018·咸宁)如图4所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）。
A．开关合前，电压表和电流表均无示数；
B．开关闭合后．滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大；
C．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变；
D．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的乘积变大
17．(2018·眉山)如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（ ）。
A．只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大；
B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大；
C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小；
D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小
18．(2018·齐齐哈尔) （多选题）如图所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）。
A．电源电压为3V；
B．此电路的最小功率为0.3W；
C．此电路的最大功率为1.5W；
D．通过灯泡L的最大电流为0.2A
19．(2018·荆门)如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，定值电阻R1=1Ω，滑动变阻器R2阻值范围为0～4Ω。闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．滑动变阻器的最大功率为1.44W；
B．滑动变阻器的最大功率为2W；
C．滑动变阻器的最大功率为2.25W；
D．电压表示数从0V增大到2.4V
20.(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
21．（2018 台州）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料 （选填“是”或“不是”）晶体。
（2）打印笔工作有快、慢两档。快档打印时，图中开关S1应处于 状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是多少？
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由。
22．(2018·遵义)如图所示，电源电压保持不变，R1与R2都是定值电阻，R为滑动变阻器，当S1闭合、S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时，电压表示数为3.5V，电流表示数为0.5A；当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时，电压表示数减小了1.1V，电流表示数增加了0.3A，则R2= Ω，再将滑动变阻器滑片置于最右端，此时电路消耗的总功率为 W。
23．（2018·东营）物理科技小组用标有“1600imp/（kW·h）”（表示每消耗1kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁1600次）的电能表测量电视机的功率：他们把电视机单独接入电路且使其正常工作6min，指示灯闪烁16次，该电视机的功率为_______kW。
24.(2018·遂宁)如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω、2A”，L1的规格“10V、5W“，L2的规格“15V、15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为 V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是 J。
25. (2018·广东)“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小。如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率Pt=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______。
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率Pt之比P2：P1=_______。所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失。
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料。
26.（2018·滨州）如图所示，把标有“6V、6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R0= 。
27. (2018·威海)如图所示，R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为_____Ω，R1清耗的最小功率为 W。
28.（2018·潍坊）某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变，当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.8A，定值电阻R1消耗的功率为6.4W；变阻器R2的滑片P滑到b端时，电流表的示数变为0.2A；当S1和S2都闭合，变阻器R2的滑片P滑到某点时，电流表的示数为0.6A，小灯泡L消耗的功率为0.9W。求：
（1）电源电压；
（2）变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值
29.（2018 玉林）如图所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡上标有“4V、2W“字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为U1；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表数为U2，已知U2与U1相差1V，求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）电源的电压；
（3）滑动变阻器最大阻值；
（4）该电路消耗的最小电功率。
30.（2018·黔南）如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω、0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，则：
（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？
（2）电路的最大总功率为多少？
（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？
31．（2018 呼和浩特）一个彩色灯泡上标有“36V、7.2W“的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）
求：（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻；
（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联多少个这种灯泡才行。
32．（2018 攀枝花）如图所示，灯泡L上标有“6V、2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω。只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω，电压表示数Ua=12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib。已知Ia：Ib=3：4，Rb：R0=3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。
求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压U；
（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。
33．(2018·福建B)如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“3V、1.5W”。灯泡L2标有“6V、6W”，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.5A，设灯泡的电阻不变。求：
（1）闭合S1，断开S2，调节滑片P使L2正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）开关S1、S2均闭合，调节滑片P使L1正常发光，求此时L2的实际功率。
34．（2018·安顺）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
35．（2018·襄阳）如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V、6W（阻值不变）。滑动变阻器R2上标有“15Ω、2A”的字样，求：
（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
36．(2018·达州)如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω．当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）。
求：（1）电源电压；
（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压；
（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）。
37.（2018·乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V、3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2 断开时，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）整个电路的最小功率和最大功率。
38．（2018·湘西）如图所示，一个标有“2.5V 0.5W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联，电源两端的电压为6V保持不变。开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光100s，消耗了多少电能？
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？
39.（2018·龙东）如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
跟踪训练解析
1. (2018·威海) (多选题)如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）。
A.R1的阻值为20Ω；B.R2的最大阻值为50Ω；
C.电源电压为6V； D.该电路消耗的最大电功率为0.9W；
【解析】此题重点是欧姆定律和电功率的计算，关键是根据乙图中的两次功率求出两次的电流，再根据电源电压不变列出关系式，解得R1和电源电压，然后根据相关公式可判断其它选项的正确与否。如图两电阻串联，电压表测量滑动变阻器R2的电压，电流表测量电路中的电流。
解答：由乙图知，R2的电压2V时，功率为0.8W，根据得：
此时电流为：，
当R2的电压5V时，功率为0.5W，电流又为：；
根据电源电压不变得：，解得：，故A错误；
电源电压为：，故C正确；
R2的最大阻值为，，故B正确；
当滑动变阻器滑片位于最左端时，只有R1接入电路工作，此时功率最大，所以该电路消耗的最大电功率为：，故D错误；
故选BC。
【答案】BC。
2.（2018·临沂）如图所示的电路中，电源电压恒为3V，灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后，滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）。
A．灯泡L亮度变暗；
B．电压表示数变大，电流表示数变小；
C．电压表与电流表示数的比值变小；
D．灯泡L的最大功率为0.9W
【解析】AB、灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路的电流；根据滑片P由b端向a端滑动的过程中变阻器连入电路的电阻变化，根据电阻的串联分析总电阻变小，由欧姆定律分析电路中的电流变化；根据P=I2R，分析灯的实际功率变大，确定亮度变化；C、由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值即灯的电阻分析；D、根据P=，当变阻器连入电路中的电阻为0时，灯的电压为电源电压3V，并求出此时灯的最大功率。
【解答】AB、由图知，灯泡与变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测电路的电流；
滑片P由b端向a端滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；
根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A错误；
C、由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻（且灯泡电阻不变），则该比值不变，故C错误；
D、当变阻器连入电路中的电阻为0时，灯泡的电压最大（等于电源电压3V），
灯泡L的最大功率：PL大===0.9W，故D正确。
故选D。
3.（2018·东营）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，下列判断正确的是（ ）。
A．电压表示数与电流表A1示数的乘积变大；
B．电压表示数与电流表A2示数的乘积变大；
C．电压表示数与电流表A1示数的比值不变，电流表A2示数变小；
D．电压表示数与电流表A1示数的比值变大，电流表A2示数变大
【解析】AB、由图知，两电阻并联，电流表A2测总电流，电流表A1测R1的电流，电压表测电源电压，则滑片移动时电压表的示数不变；
因并联电路各支路互不影响，所以，滑片移动时，通过定值电阻R1的电流不变，即电流表A1示数不变，则电压表示数与电流表A1示数的乘积不变，故A错误；
当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变大；根据并联电路电流的规律可知，总电流即A2示数变大，则电压表示数与电流表A2示数的乘积变大，故B正确；
CD、由前面解答可知，电流表A2示数变大，电压表示数、电流表A1示数均不变，所以，电压表示数与电流表A1示数的比值不变，故CD错误。
故选B。
4.（2018 玉林）如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A．则（ ）。
A．电路消耗的最小功率为2.5W；
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W；
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W；
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
【解析】（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，根据欧姆定律求出灯丝电阻；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时电路消耗的功率最小，利用串联电路的特点和P=即可求出假设灯泡电阻不变时的最小功率；然后即可比较判断；（2）滑片P在中点时，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灯泡两端的电压，根据P=UI求出灯泡的实际功率；（3）滑片P在最左端时，根据W=UIt求出5min内电流通过灯泡做的功。
【解答】（1）当滑片P移至最左端时，电路为灯泡的简单电路，电流表测电路中的电流，此时灯泡正常发光，
由I=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL===20Ω；
当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路消耗的功率最小，
若不考虑灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的电阻特点可得，最小总功率：
P最小===2.5W；
由于灯泡不正常工作时的电阻低于正常工作时的电阻，所以，电路消耗的最小功率不是2.5W；故A错误；
（2）滑片P在中点时，电流表示数为0.4A，根据I=可得，此时滑动变阻器两端的电压：U滑=IR滑=0.4A××20Ω=4V，
因串联电路中总电压等于各电压之和，
所以此时灯泡两端的电压：UL′=U﹣U滑=10V﹣4V=6V，
灯泡的实际功率：PL=UL′I=6V×0.4A=2.4W；故B正确，C错误；
（3）滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡做的功：
WL=UILt=10V×0.5A×2×60s=600J，故D错误。
故选B。
5.（2018·龙东）（多选题）如图甲所示，电源两端电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）。
A．电源两端电压为10V；
B．定值电阻R2的电阻值为40Ω；
C．变阻器R1接入电路的最大阻值为100Ω；
D．电路消耗电功率的最大值为7.2W
【解析】当滑片位于最左端时电路为R2的简单电路，此时电路中的电流最大，由乙图可知I大=0.6A，
由I=可得，电源的电压：U=I大R2=0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，滑动变阻器的最大阻值R1与电阻R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流最小，
由乙图可知，U1=10V，I小=0.1A，
变阻器R1接入电路的最大阻值：R1===100Ω，故C正确；
串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压U=U1+I小R2=10V+0.1A×R2﹣﹣﹣②
由①②可得：0.6A×R2=10V+0.1A×R2，
解得：R2=20Ω，故B错误；
电源的电压U=0.6A×R2=0.6A×20Ω=12V，故A错误；
电路消耗的最大电功率：P大=I大U=0.6A×12V=7.2W，故D正确。
故选CD。
6.（2018 岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡上标有“2.5V1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（ ）。
A．电流表的示数最大为0.6A；
B．灯泡消耗的最小功率为0.12W；
C．电路消耗的最大电功率为2.7W；
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
【考点】知道电压、电流和电阻。通过实验，探究电流与电压、电阻的关系。理解欧姆定律。电功、电功率、焦耳定律。
【解析】当小灯泡正常发光的功率为1.25W时，
通过灯泡的最大电流，
电路消耗的最大总功率P总=U总I总=4.5V╳0.5A=2.25W。
灯泡的电阻。
电路中最小电阻；灯泡与变阻器串联，变阻器接入电路的最小电阻R变=R总—R灯=9Ω-5Ω=4Ω。
变阻器接入电路最大电阻为20Ω，电路中最大电阻为R总ˊ=R灯+R变ˊ=5Ω+20Ω=25Ω，电路中最小电流；灯泡消耗的最小电功率P灯小=I小2R灯=（0.18A）2×5Ω=0.162W。
A．电流表的示数最大为0.6A，错误；
B．灯泡消耗的最小功率为0.12W，错误，
C．电路消耗的最大电功率为2.7W，错误；
D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，正确。
故选D。
7.（2018·德阳）图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图象,将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源电压是2V,则下列结论错误的是（ ）。
A.只闭合开关S,电路消耗的功率是1W；
B.当再闭合S1后,电流表示数变化了0.2A；
C.当再闭合S1后,电路消耗的总功率为1.2W；
D.当再闭合S1后,电路消耗的功率将增大0.4W
【解析】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，由甲图象读出通过小灯泡的电流，根据P=UI求出电路消耗的功率；（2）当再闭合开关S1时，灯泡与定值电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点可知R两端的电压，由甲图象可知此时通过R的电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过灯泡L的电流不变，则通过R的电流即为电流表示数的变化量，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率，根据△P=P′-P求出电路消耗功率的增加量。
【解答】（1）由电路图可知，只闭合开关S时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流，电源的电压是2V，则灯泡两端的电压为2V，由甲图象可知，通过灯泡的电流为0.5A，则电路消耗的功率：P=UIL=2V×0.5A=1W，故A正确；
（2）当再闭合开关S1时，灯泡L与定值电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时R两端的电压为2V，由图象可知IR=0.2A，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过L的电流不变，则电流表示数的变化量：△I=IR=0.2A，故B正确；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流表的示数：I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A，
此时电路消耗的总功率：′=UI=2V×0.7A=1.4W，故C错误；电路消耗功率的增加量：△P=P′-P=1.4W-1W=0.4W，故D正确。
故选C。
8.(2018·福建A)新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改，额定电流16A的延长线插座，导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是（ ）。
A．增大导线的电阻；B．减小通过导线的电流；
C．增大导线的电压；D．减小导线发热的功率
【解析】A．延长线的材料和长度相同，增大导线横截面积可以减小导线的电阻，故A错误。
B．延长线与用电器串联，通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关，无法判断通过导线电流的变化，故B错误。
C．通过导线的电流一定时，导线的电阻减小，由U=IR可知，可以减小导线两端的电压，故C错误。
D．通过导线的电流一定时，导线的电阻减小，由P=I2R可知，可以减小导线发热的功率，故D正确。
答案为D。
9.(2018·福建A)灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示，L和R的I-U图线分包为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W，此时灯泡L的（ ）。
A．电压为7V B．电流为0.3A C．电阻为20Ω D．功率为3W
【解析】图甲中灯泡L与定值电阻R并联，已知L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8W；
因并联电路各支路两端的电压相等，根据图像可知，在电压为6V时，通过灯泡的电流IL=0.5A，通过电阻R的电流IR=0.3A，则干路中的电流：I=IL+IR=0.5A+0.3A=0.8A，
此时电路的总功率：P=UI=6V×0.8A=4.8W，满足题中的要求；
所以，电源电压为6V，则此时灯泡L的电压为6V，通过灯泡的电流IL=0.5A，故AB错误；
根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻：，故C错误。
此时灯泡的功率为：PL=UIL=6V×0.5A=3W，故D正确。
答案为D。
【答案】D。
10.（2018·深圳）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向右移动时，下列说法错误的是（ ）。
A．电压表表示数变大；
B．电流表示数变小；
C．灯L的亮度不变；
D．电路的总功率变小
【解析】图中滑动变阻器与灯并联，电流表测通过干路的电流，电压表测滑动变阻两端的电压，然后根据并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式进行讨论。
解答：由电路图知，滑动变阻器与灯并联，电流表测通过干路的电流，电压表测滑动变阻两端的电压，并联电路各支路两端电压与电源电压都相等，所以移动滑片变阻器两端电压不变，即电压表示数不变；故A错误；滑片P向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻R滑增大，根据欧姆定律，通过它的电流减小，两支路间互不影响，所以灯泡电流不变，亮度不变；故C正确；又因为干路电流等于支路电流之和，所以电流表示数变小，故B正确；电路的总功率，因R滑增大，R灯不变，且灯和滑动变阻两端的电压都等于电源电压，所以电路的总功率P总变小；故D正确；
综上所述，BCD都正确，A错误。故选A。
【答案】A。
11.（2018·深圳）如下图甲所示，闭合开关后，在滑片P由b端向a端移动的过程中，电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示，下列说法错误的是（ ）。
A．电源电压是6V；
B．R2的最大阻值是20Ω；
C．R1的电阻是是10Ω；
D．当滑片P移动中点时，10s内电流通过R1产生的热量是18J
【解析】由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压。
（1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像读出电源的电压；
（2）当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值，利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值；
（3）当滑片在中点时，可以求出总电阻和总电流，然后根据求出通过R1产生的热量；
解答：由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1的两端电压。由图甲所示电路可知，当滑片在a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像可知，电源电压U=6V，故A正确；当滑片位于b端时，R1与R2的最大阻值串联，电压表的示数最小，由图乙所示图像可知，变阻器的最大阻值R2=20Ω，故B正确；电压表的最小示数U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：， R1的阻值：，故C正确； 当滑片P移动中点时，电路的总电阻，总电流为，10s内电流通过R1产生的热量是
，故D错误。故选D。
【答案】D。
12．（2018·安顺）如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J．则下列结果正确的是（ ）。
A．电路中的最小电流为1.5A；
B．滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J；
C．R先后两次消耗的电功率之比为8﹕9；
D．R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3
【解析】由电路图知道，定值电阻与滑动变阻器串联电压表测量滑动变阻器的电压；由串联电路起分压作用知道，滑片从中点到b端时，电压表示数增大了2V，即滑片P置于变阻器的b端时，电压表示数是4V+2V=6V；由Q=U2/Rt知道，
定值电阻的阻值是：R1 =U12/Q1t=(12V 6V)2/60J×10s=6Ω；当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，则电路中的电流最小，此时I最小=U1/R1=12V 6V/6Ω=1A，故A错误；
当滑片在中点时，电路中的电流是：I=U′1/R1=12V 4V/6Ω=4/3A，所以，9s内滑动变阻器R消耗的电能是：W=UIt=4V×4/3A×9s=48J，故B错误；
由以上分析结合P=UI知道，R先后两次消耗的电功率之比是：，故C正确；
同理知道，R1 先后两次消耗的电功率之比是：，故D错误，故选C。
【答案】C。
13.（2018·淮安）如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。S闭合，滑动变阻器滑片P由a向b滑动，下列说法正确的是（ ）。
A．电压表V1示数与电压表V2示数之和变大；
B．电压表V1示数与电流表A示数的乘积变大；
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大；
D．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【解析】等效电路图如下，R1与R2串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压。
A、开关S闭合，当滑片P由a向b滑动时，由串联电路的电压特点可知，电压表V1示数与电压表V2示数之和等于电源电压，则两个电压表示数之和不变，故A错误；
BCD、滑片P由a向b滑动，变阻器R2接入电路的阻值变大，总电阻变大，由I=知电路中电流变小，电流表A的示数变小；由U=IR可知，定值电阻Rl两端电压变小，即V1的示数变小，则V2示数就会变大；
所以，电压表V1示数与电流表A示数的乘积变小，故B错误；
电压表V2示数与电流表A示数的比值变大，故D正确；
由欧姆定律可知，电压表V1与A的示数之比等于定值电阻R1的阻值，所以该比值不变，故C错误。
故选D。
【答案】D。
14．(2018·常德)在如图所示的电路中，M为电子集成元件，其阻值与两端所加的电压成正比，（即RM=kUM，式中k为常数）且遵循欧姆定律，L是小灯泡（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，下列说法正确的是（ ）。
A．灯泡L变亮；B．通过电阻R的电流减小；
C．电子元件M两端的电压不变；D．灯泡L的实际功率不变
【解析】由电路图可知，电子集成元件M与灯泡L、滑动变阻器R串联，因电子集成元件M的阻值与两端所加的电压成正比，且遵循欧姆定律，所以，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小时，通过M的电流不变，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过灯泡L和滑动变阻器R的电流不变，故B错误；由I=的变形式U=IR可知，灯泡L两端的电压不变，R两端的电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电子元件M两端的电压增大，故C错误；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡的实际功率不变，亮暗不变，故A错误、D正确,选D。
答案D。
15. (2018·吉林)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片Ρ向右移动时（ ）。
A.电压表的示数不变，总功率变小；
B.电流表的示数变大，总功率变大；
C.电压表示数变大，灯的亮度变暗；
D.电压表示数变小，灯的亮度变暗
【解析】（1）灯与变阻器串联，电压表测电源电压，故示数不变，C错误；
电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电阻的规律，总电阻变小，由欧姆定律，电路电流变大，即电流表示数变大，
（2）根据P=I2R，灯的功率变大，灯变亮，D错误；
根据P=UI，总功率变大，A错误，B正确。
故选B。
16．(2018·咸宁)如图4所示的电路，电源电压保持不变，R为定值电阻。下列说法正确的是（ ）。
A．开关合前，电压表和电流表均无示数；
B．开关闭合后．滑片P向右移动的过程中，电压表的示数变大；
C．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变；
D．开关闭合后，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的乘积变大
【解析】（1）由电路图可知，开关闭合前，电路处于开路状态，但是电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通；（2）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。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、串联电路的特点即可分别判断；由于电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率，根据P=I2R判断R功率的变化即可得出电压表与电流表示数的乘积的变化。
【解答】（1）开关闭合前，电路处于开路状态，则电流表没有示数；但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通，此时电压表测量电源电压，所以电压表有示数；故A错误；
（2）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；
滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；
根据U=IR可知，定值电阻R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B错误；
由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故C正确；
电压表与电流表示数的乘积为定值电阻R的功率，根据P=I2R可知R的功率变小，所以电压表与电流表示数的乘积变小，故D错误。
故选C。
17．(2018·眉山)如图所示，电源电压不变，下列说法正确的是（ ）。
A．只闭合S1，将P向左移动，电流表示数变小，电压表示数变大；
B．闭合S1、S2，断开S3，将P向左移动，R1消耗的功率增大；
C．开关都闭合，将P向左移动，电压表的示数为零，电流表示数变小；
D．开关都闭合，将P向左移动，L消耗的功率不变，R2消耗的功率变小
【解析】A、只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动分析变阻器连入电路中的电阻变化，由串联电阻的规律判断总电阻变化，由欧姆定律得出电流表示数变化，根据欧姆定律分析R1电压变化，由串联电路电压的规律确定电压表示数变化；B、闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动判断变阻器连入电路中的电阻变化，根据分压强原理确定R2的电压变化，根据串联电路电压的规律分析并联部分的电压变大，根据P=确定R1消耗的功率变化；CD、开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响；据此分析。
【解答】（1）只闭合S1，两电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，由串联电阻的规律，总电阻变小，由欧姆定律，电流表示数变大，根据U=IR，R1电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，A错误；
（2）闭合S1、S2，断开S3，R1与灯并联后与R2串联，将P向左移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据分压强原理，R2的电压变小，根据串联电路电压的规律，并联部分的电压变大，根据P=，R1消耗的功率增大，B正确；
（3）（4）开关都闭合，变阻器短路，R1与灯并联，电压表的示数为零；将P向左移动，对电路没有影响；
电流表示数不变，C错误；
L的电压和电流都不变，根据P=UI，消耗的功率不变，R2消耗的始终为0，不变，D错误。
故选B。
18．(2018·齐齐哈尔) （多选题）如图所示，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，灯泡L上标有“3V 0.6W”的字样，忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1，并把R的滑片移到最右端，电流表的示数为0.1A，下列说法正确的是（ ）。
A．电源电压为3V；
B．此电路的最小功率为0.3W；
C．此电路的最大功率为1.5W；
D．通过灯泡L的最大电流为0.2A
【解答】（1）只闭合开关S、S1，R的滑片移到最右端，R0与滑动变阻器串联，R的滑片移到最右端连入电路的电阻为20Ω，则总电阻：R=R0+R滑=10Ω+20Ω=30Ω，
由I=可得，电源的电压：U=IR=0.1A×30Ω=3V；故A正确；
（2）若三个开关都闭合，R的滑片移到最左端连入电路的电阻为0Ω，所以灯泡与R0并联，此时电路中的电流最大；
则：P0===0.9W，
灯泡两端的电压UL=U=3V，与额定电压3V相等，则灯泡正常发光；
由P=UI可得通过灯泡的最大电流为：IL===0.2A，故D错误；
PL=P额=0.6W，
所以最大总功率P最大=P0+PL=0.9W+0.6W=1.5W；故C正确；
（3）由于RL===15Ω＞R0=10Ω；根据电阻的串并联特点可知：
当灯泡与滑动变阻器R的最大值串联时电路中的总电阻最大，电流最小，则总功率最小；
为：P最小===0.3W；故B正确；
故选：ABC。
19．(2018·荆门)如图所示的电路，电源电压为3V且保持不变，定值电阻R1=1Ω，滑动变阻器R2阻值范围为0～4Ω。闭合开关S，在滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．滑动变阻器的最大功率为1.44W；
B．滑动变阻器的最大功率为2W；
C．滑动变阻器的最大功率为2.25W；
D．电压表示数从0V增大到2.4V
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）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：I=，
滑动变阻器消耗的电功率：
P2=I2R2=（）2R2
===
=，
所以，当R2=R1=1Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则P2大===2.25W，故AB错误、C正确；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，示数为3V，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R1两端的电压最小，
此时电路中的电流：I′===0.6A，
电压表的最小示数：U1=I′R1=0.6A×1Ω=0.6V，
所以，在滑片从左向右移动的过程中，电压表示数从3V减小到0.6V，故D错误。
故选C。
20.(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
【解析】（1）由图R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测的电路中电流，根据欧姆定律判断电流表示数变化情况；（2）根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值，然后分别根据电功率公式求出功率。
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，故A错误；
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；故B错误；
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，故C错误；
D、总功率的增大量：△P＝UI2-UI1＝15V×0.6A-15V×0.5A＝1.5W，故D正确。故选：D。
【答案】D。
21．（2018 台州）在3D打印笔中装入塑料条，接通电源，等待一段时间后即可挤出热融的塑料，塑料在空气中迅速冷却变成特定的形态（如图甲）。其内部电路如图乙，R1、R2是相同的PTC发热电阻。单个PTC的电阻与温度的关系如图丙。
（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀。可见，塑料 （选填“是”或“不是”）晶体。
（2）打印笔工作有快、慢两档。快档打印时，图中开关S1应处于 状态，若此时温度为250℃，打印笔的电功率是多少？
（3）打印笔正常工作时的温度能自动稳定在250℃左右，结合图丙信息，说明理由。
【解析】（1）固体分晶体和非晶体，晶体和非晶体的重要区别是晶体有一定的熔化温度，这个温度叫熔点，非晶体没有；（2）根据P=结合并联电路电阻的规律分析；由图丙读出温度为250℃时的电阻，根据P=求得打印笔的电功率；（3）PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大。
【解答】（1）打印笔工作时，PTC电阻发热，塑料受热会逐渐变软变稀，直至完全变成液态。在此过程中，它的温度不断升高，没有一定的熔点，所以塑料不是晶体。
（2）由电路图可知，当开S1断开时，电路只有R1工作，电阻较大，根据P=可知，此时电路消耗的功率较小，为慢档；
当开S1闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据P=可知，此时总功率较大，为快挡；由图丙可知，温度为250℃时，一个电阻为1210Ω，
则一个发热体的功率P===80W，
因为R1、R2是相同的PTC发热电阻，打印笔工作有快、慢两档，所以打印笔的电功率P总=2P=2×40W=80W；
（3）由图可知，当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；
当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升。
故答案为：（1）不是；（2）闭合；打印笔的电功率是80W；（3）当温度超过250℃时，电阻增大，功率减小，产热减慢，温度下降；当温度低于250℃时，电阻减小，功率增大，产热加快，温度上升。
22．(2018·遵义)如图所示，电源电压保持不变，R1与R2都是定值电阻，R为滑动变阻器，当S1闭合、S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时，电压表示数为3.5V，电流表示数为0.5A；当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时，电压表示数减小了1.1V，电流表示数增加了0.3A，则R2= Ω，再将滑动变阻器滑片置于最右端，此时电路消耗的总功率为 W。
【解析】（1）由图知，当S1闭合、S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时，R1、R2和变阻器的最大阻值R串联，电压表测量R1与R2两端的总电压，电流表测量电路中的电流，此时电压表示数为3.5V，电流表示数为0.5A；
当S1闭合、S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时，R1、R2和变阻器的一半阻值R串联，电压表只测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
由于电压表示数减小了1.1V，则此时R2两端的电压U2=3.5V﹣1.1V=2.4V；
由于电流表示数增加了0.3A，则此时电路中的电流I2=0.5A+0.3A=0.8A；
由I=可得R2的阻值：R2===3Ω；
（2）当S2接a、滑动变阻器滑片置于最左端时，
由I=可得R1与R2的总电阻：R1和2===7Ω；
根据串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：U=U1和2+I1R，
即：U=3.5V+0.5A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
同理可得，当S2接b、滑动变阻器滑片置于中点时，电源电压：U=I2（R1和2+R），
即：U=0.8A（7Ω+R）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：U=14V，R=21Ω，
当S2接b、滑动变阻器滑片置于最右端时，R1、R2串联，
此时电路消耗的总功率：
P总===28W。
故答案为：3；28。
23．（2018·东营）物理科技小组用标有“1600imp/（kW·h）”（表示每消耗1kW·h的电能，电能表上的指示灯闪烁1600次）的电能表测量电视机的功率：他们把电视机单独接入电路且使其正常工作6min，指示灯闪烁16次，该电视机的功率为_______kW。
【解析】因为1600imp/（kWh）表示每消耗1kWh的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，
指示灯闪烁16次消耗的电能：W=kWh=0.01kWh，
t=6min=0.1h，
电视机的电功率：P===0.1kW。
故答案为：0.1。
24.(2018·遂宁)如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω、2A”，L1的规格“10V、5W“，L2的规格“15V、15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。
（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为 V。
（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是 J。
【解析】（1）由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，根据灯泡L1正常发光，可求得流经灯泡的电流，串联电路中电流处处相等，已知当滑动变阻器接入电路的阻值为4Ω，然后利用欧姆定律公式变形求出电源电压；
（2）已知L2的规格“15V 15W”，利用求得L2的电阻，闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，阻值为10Ω，根据并联电路的电阻特点求得总电阻，然后利用可求得整个电路产生的热量。
解答：（1）根据灯泡L1正常发光，可得流经灯泡的电流灯泡L1的电阻，由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，即电路中的电流，由可得，电源电压
（2）由可得，L2的电阻，闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，根据并联电路的电阻特点可得，总电阻，则，解得R并=6Ω，通电1min整个电路产生的热量：。
故答案为：（1）12；（2）1440。
25. (2018·广东)“西电东送”是将我国西部发电车发出的电输送到我国东部，由发电厂输出的电功率是一定的，它决定于发电机组的发电能力。根据P=UI中发电机的功率不变效应，若提高输电线路中的电压U，那么线路中的电流I一定会减小，反之亦然。输电线路的电能损耗主要是输电线电流热效应，输电线损失的热功率P=I2R，所以采用输电线的电阻要尽量小。如果线路中电流降低到原来的，那么线路中损失的热功率就减少为原来的，因此提高电压可以很有效地降低输电线路中的热功率损失。
（1）若采用110kV的超高压输送电能，输电线路的电流I1=_____，输电线路损失的热功率Pt=______W，其与发电厂输出电功率P0之比P1：P0=_______。
（2）若采用1100kV超高压输送电能，输电线路损失的热功率P2=______W，其与高压输送电能损失的热功率Pt之比P2：P1=_______。所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的______________的损失。
（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，还可以采用________做为输电线材料。
【考点】电功率、超导材料。
【解析】（1）若采用U1=110kV=1.1×105V的电压输送电能，由P=UI得输电线路的电流，
此时输电线路的热功率：，此功率与输出电功率P0之比为；
（2）若采用U2=1100kV=1.1×106V的电压输送电能，
此时输电线路的电流为，
则输电线路的热功率为，
该功率与高压输送电能损失的热功率P1之比为：，
所以采用超高压远距离输电可以大大降低输电线路的热功率损失；（3）若想使输电线路中的热功率损耗为零，只需使输电线路的电阻为零即可，因此可以使用超导材料做为输电线的材料。
【答案】（1）1000，1.0×107，1:11；（2）1.0×105 ，1:100，热功率；（3）超导材料。
26.（2018·滨州）如图所示，把标有“6V、6W”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中，为使灯泡L正常发光，需要串联的定值电阻R0= 。
【解析】由灯泡的铭牌可知，灯泡正常发光的电压6V，额定功率为6W，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL===1A；由图可知，灯泡L与电阻R0串联，当灯泡正常发光时，因串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，
所以R0两端的电压：UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V；
串联电路中电流处处相等，所以IR=IL=1A，则R0的阻值为：R0===3Ω。
答案：3Ω。
27. (2018·威海)如图所示，R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为“0-0.6A”,电压表量程为“0-3V”.为保证电路安全，R2接入电路中的最小阻值为_____Ω，R1清耗的最小功率为 W。
【解析】如图电路，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。
R2接入电路中的电阻越小时，电流越大，根据电流表的量程可知，电流为0.6A时，电阻最小，此时电路中的总电阻为：，
根据串联电路的电阻特点可得R2接入电路中的最小阻值为：
；
R2接入电路中的电阻越大时，电流越小，R1的功率越小，根据电压表的量程可知，电压表的示数为3V时，电流最小，此时R1两端的电压为：，
R1清耗的最小功率为：。
【答案】(1) 2.5；(2)0.45。
28.（2018·潍坊）某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变，当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到a端时，电流表的示数为0.8A，定值电阻R1消耗的功率为6.4W；变阻器R2的滑片P滑到b端时，电流表的示数变为0.2A；当S1和S2都闭合，变阻器R2的滑片P滑到某点时，电流表的示数为0.6A，小灯泡L消耗的功率为0.9W。求：
（1）电源电压；
（2）变阻器R2的最大阻值；
（3）小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值
【解析】（1）当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到a端时，电路中只有R1连入电路，电流表测R1的电流，根据P=UI可得电源电压：U===8V；
（2）由欧姆定律可得R1的阻值：R1===10Ω，
当S1闭合、S2断开，变阻器R2的滑片P滑到b端时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，由欧姆定律可得此时的总电阻值：R总===40Ω；
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：R2=R总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω；
（3）当S1和S2都闭合，变阻器R2的滑片P滑到某点时，R1与灯泡并联后与R2串联，电流表测干路电流，设灯泡两端的电压为UL，则根据串联电路的电流特点可得：I′=I1′+IL，
根据I=和P=UI可得：I′=+，所以，0.6A=+，
解得：UL=3V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：
U2=U﹣UL=8V﹣3V=5V，
由欧姆定律可得R2连入电路的阻值：R2连入==≈8.3Ω。
答：（1）电源电压为8V；（2）变阻器R2的最大阻值为30Ω；（3）小灯泡两端电压为3V，此时变阻器R2连入电路的阻值为8.3Ω。
29.（2018 玉林）如图所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡上标有“4V、2W“字样，且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2，闭合S、S1时，灯泡恰好正常发光，电压表示数为U1；断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于中点时，电压表数为U2，已知U2与U1相差1V，求：
（1）灯泡的额定电流；
（2）电源的电压；
（3）滑动变阻器最大阻值；
（4）该电路消耗的最小电功率。
【解析】（1）根据P=UI求出灯泡的额定电流；（2）当断开S2，闭合S、S1时，R0和灯泡串联，电压表测量R0两端的电压，此时灯泡正常发光，求出两端的电压，再求出电源电压；（3）闭合S、S2，R和灯泡串联，电压表测量R0两端的电压，且U2与U1相差1V，求滑动变阻器的最大阻值，所以它两端的电压应该最大，所以U2应比U1大1V，据此求解滑动变阻器的最大阻值；（4）根据P=可知，要求电路消耗的最小电功率，就要电路总电阻最大，即断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻位置时。
【解答】（1）由P=UI得：灯泡的额定电流I===0.5A；
（2）当断开S2，闭合S、S1时，R0和灯泡串联，灯泡正常发光，
根据欧姆定律可得，两端的电压U1=IR0=0.5A×10Ω=5V，
电源电压U=U额+U1=4V+5V=9V；
（3）闭合S、S2，R和灯泡串联，求滑动变阻器的最大阻值，所以它两端的电压应该最大，所以U2应比U1大1V，即U2=U1+1V=6V，
那么灯泡两端的电压UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V，
由P=得，灯泡的电阻RL===8Ω，
根据串联分压特点可知，=，=，解得：R滑=16Ω，
此时滑动变阻器的滑片P置于中点，所以滑动变阻器最大阻值R滑大=2R滑=2×16Ω=32Ω；
（4）断开S1，闭合S、S2，将滑动变阻器的滑片P置于最大电阻位置时，R和灯泡串联，电路总电阻最大，总功率最小，
该电路消耗的最小电功率：P小===0.225W。
答：（1）灯泡的额定电流0.5A；（2）电源的电压9V；（3）滑动变阻器最大阻值32Ω；（4）该电路消耗的最小电功率0.225W。
30.（2018·黔南）如图所示的电路，电源电压U=4.5V且保持不变，R1=5Ω，R2标有“50Ω、0.5A”字样的滑动变阻器，电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0～3V，则：
（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少？
（2）电路的最大总功率为多少？
（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的？
【解析】（1）在接入电路之前，由欧姆定律可得，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是：U2=I2R2=0.5A×50Ω=25V；
（2）当电路中电流最大时，电路中的总功率最大：P大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W；
（3）当电流表示数为I1=0.5A时，电阻R1两端电压为U1=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V；
滑动变阻器两端的电压U2=U﹣U1=4.5V﹣2.5V=2V，所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为R小===4Ω；
当电压表示数最大为U大=3V时，R1两端电压为U3=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V，电路电流为I′===0.3A；
滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大===10Ω。
答案：（1）在接入电路之前，滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是25V；（2）电路的最大总功率为2.25W；（3）为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是4Ω~10Ω。
31．（2018 呼和浩特）一个彩色灯泡上标有“36V、7.2W“的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）
求：（1）该灯泡正常工作时的电流和灯丝的电阻；
（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联多少个这种灯泡才行。
【解析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，由P=UI计算灯泡正常发光电流，由I=计算灯丝电阻；（2）根据串联电路的电压特点进行解答，即串联电路中总电压等于各分电压之和。
【解答】（1）由P=UI可得灯泡正常发光时的电流：IL===0.2A，
由I=可得灯丝电阻：RL===180Ω；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，要使小灯泡接在220V的电路中使用，串联小灯泡的个数：n=≈6.11≈7个。
答：（1）该灯泡正常工作时的电流为0.2A，灯丝的电阻为180Ω；（2）若接在220V的照明电路中使用，至少需要串联7个这种灯泡才行。
32．（2018 攀枝花）如图所示，灯泡L上标有“6V、2.4W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0﹣15V．滑动变阻器的最大电阻为160Ω。只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω，电压表示数Ua=12V，电流表示数为Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，电流表示数为Ib。已知Ia：Ib=3：4，Rb：R0=3：2（灯丝电阻不随温度变化），滑片移动过程中，灯泡电压不超过额定值，电表示数不超过量程。
求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压U；
（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率。
【解析】（1）根据小灯泡的额定电压和额定功率利用P=UI=即可求电阻；（2）只闭合S1，滑片置于某点a时，滑动变阻器接入电路中的电阻Ra=40Ω，变阻器的和电阻R0串联，根据欧姆定律列出电源的方程式并求出电流Ia；只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb与小灯泡L串联，电流表示数为Ib．已知Ia：Ib=3：4，Rb：R0=3：2，根据串联电路的电压特点和电源电压不变列出关于Ra和Rb的等式，结合已知Ra：R0=12：5解方程即可；（3）只闭合S1时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，则滑动变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，由此可求出滑动变阻器需要连入的最大阻值，与变阻器R的最大电阻为160Ω比较，判断出滑动变阻器能连入的最大阻值，然后即可求出电流，利用P=UI求消耗的最小功率。
【解答】（1）已知U额=6V，P额=2.4W，根据P=UI=得：
灯泡电阻RL===15Ω。
（2）只闭合S1时，滑动变阻器Ra和定值电阻R0串联，电压表示数Ua=12V，已知电阻Ra=40Ω，所以根据欧姆定律得：此时电路中电流，即电流表示数为Ia===0.3A，
则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U=Ua+IaR0=12V+0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
只闭合S2，滑片置于某点b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为Rb，小灯泡L与Rb串联，电流表示数为Ib，由题意知：Ia：Ib=3：4，则Ib=Ia=×0.3A=0.4A
则根据串联电路的电压特点和欧姆定律得：U=IbRb+IbRL=Ib（Rb+RL）=0.4A×（Rb+15Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知：Rb：R0=3：2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
则解①②③方程得：R0=20Ω，U=18V；
（3）只闭合S1时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器这时连入电路的阻值达到最大值设为R最大，即此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，
根据串联电路的电流特点和欧姆定律得：=，
即=，解得R最大=100Ω，
而变阻器R的最大电阻为160Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω；
则电路中的电流最小为：I最小===0.15A，
消耗的最小功率P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；（2）定值电阻R0为20Ω，电源电压为18V；（3）只闭合S1时，电路消耗的最小功率为2.7W。
33．(2018·福建B)如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L1标有“3V、1.5W”。灯泡L2标有“6V、6W”，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω，开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P置于b端时，电流表的示数为0.5A，设灯泡的电阻不变。求：
（1）闭合S1，断开S2，调节滑片P使L2正常发光，求此时滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）开关S1、S2均闭合，调节滑片P使L1正常发光，求此时L2的实际功率。
【解析】（1）灯泡L2正常发光时：，；
开关S1闭合，S2断开，灯泡L2与滑动变阻器R串联，滑动变阻器的滑片P置于b端时，滑动变阻器R以最大阻值连入电路，此时电流表的示数为0.5A，则
电源电压
灯泡L2正常发光时，滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路的阻值；
（2）开关S1、S2均闭合，灯泡L1与滑动变阻器并联，再与灯泡L2串联，调节滑片P使L1正常发光，则灯泡L2两端电压
通过灯泡L2的电流
灯泡L2的实际功率
答：（1）闭合S1，断开S2，调节滑片P使L2正常发光，此时滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω；（2）开关S1、S2均闭合，调节滑片P使L1正常发光，此时L2的实际功率为4.2W。
34．（2018·安顺）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。
（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。
（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？
【解析】（1）由电路图知道，当开关S接a时，灯泡L1 与电阻R0 串联，电压表测量R0的电压，电流表测量的是整个电路中的电流，此时U0 =1.2V，I=0.3A，所以电阻R0 的阻值是：R0 =U0/I=1.2V/0.3A=4Ω；
（2）当开关S接a时，由灯泡L1 正常发光知道，此时灯泡L1 两端的电压为额定电压，即U1 =8V，又因为R0 消耗的功率为P0 =1W，由P=I2R知道，此时电路中的电流是：I0 ==0.5A，因为灯泡L1 与电阻R0 串联，所以，灯泡L1 的额定功率是：P1 =U1 I1 = U1 I0 =8V×0.5A=4W。
（3）开关S接b时，灯泡灯泡L1与电阻L2串联，若灯泡L2 正常发光，由图像知道，此时电路在的电流是0.6A，大约L1的额定电流，是不允许的；所以由（2）知道，当灯泡L1 正常发光时，电路中的电流是：I1 =I2 =0.5A，从灯泡L2 的U-I图象知道，此时，灯泡L2 两端的电压是U2 =4V，所以电源电压是：U=U1 +U2 =8V+4V=12V，
故电路允许达到的最大总功率是：P总=UI1 =12V×0.5A=6W。
【答案】。 4W。 6W。
35．（2018·襄阳）如图所示电路，电源电压可调，R1=10Ω，小灯泡标有“6V、6W（阻值不变）。滑动变阻器R2上标有“15Ω、2A”的字样，求：
（1）若只闭合S1，调节电源电压，使灯泡L正常工作10s，灯泡消耗的电能。
（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，求电源电压的最大调节范围。
【解析】（1）只闭合S1，灯泡和定值电阻R1串联，根据P=知，灯泡L正常工作10s消耗的电能：W=PLt=6W×10s=60J；
（2）只闭合S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，此时电路中的电流：
I′=，
电压表的示数：U1=I′R1=R1==，
因移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，
所以，1V≤≤3V，即（1+）×1V≤U′≤（1+）×3V，
当R2=0Ω时，电源的电压最小为1V，
当R2=15Ω时，电源的电压最大为7.5V，
则电源电压的最大调节范围为1V～7.5V。
答：（1）若只闭合S1，灯泡L正常工作10s消耗的电能为60J；（2）若只闭合S2，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在1V～3V之间变化，电源电压的最大调节范围为1V～7.5V。
36．(2018·达州)如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω．当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3：1（灯的电阻保持不变）。
求：（1）电源电压；
（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压；
（3）小灯泡消耗的最小电功率（不能为0）。
【解析】（1）小灯泡上标有“6V 3.6W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3.6W，灯的额定电流：I===0.6A，
灯正常发光时的电阻：RL===10Ω，
当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，灯与变阻器串联，小灯泡正常发光，故灯的电压为6V，电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压：
U=UL+U滑=6V+I×0.5R滑=6V+0.6A×20Ω=18V；
（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，灯与变阻器的最大电阻串联，根据电阻的串联，
R串联=RL+R滑=10Ω+40Ω=50Ω，由欧姆定律，小灯泡两端的实际电压：
U实=I实RL==×10Ω=3.6V
（3）所有开关都闭合，滑片滑到A端时，R2与变阻器的最大电阻并联，电流表A2测R2的电流，电流表A1测总电流，A1、A2的示数之比是3：1，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流为R2的2倍，根据分流原理，R2=2×40Ω=80Ω；
当灯的电流最小时，根据P=I2R，灯的实际功率最小，由图知，当R2与灯串联，即闭合S3时，电路的总电阻最大，电路的电流最小，I小===0.2A，故小灯泡消耗的最小电功率：P=I小2RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W。
答：（1）电源电压为18V；（2）当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压为 3.6V；（3）小灯泡消耗的最小电功率为0.4W。
37.（2018·乐山）如图所示电路中，灯泡L标有“6V、3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光；当开关S1闭合，S2 断开时，滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数是 0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R的最大阻值；
（3）整个电路的最小功率和最大功率。
【答案】（1）6V；（2）36Ω；（3）0.75W，4W。
【解析】首先要清楚电阻最大时，功率最小；电阻最小时，功率最大；然后再根据电阻的串联和并联的特点得出，串联时，电阻大，并联时电阻小，最后可分别求出最小和最大功率。（1）当开关S1闭合，滑动变阻器的滑片P在最左端时，灯泡L正常发光，此时灯单独接在电路中工作，所以电源电压等于灯正常工作的电压，即：；
（2）根据得灯的电阻为：；
当开关S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P在中点时，灯与滑动变阻器总电阻的一半串联接入电路，电流表的示数是0.2A，根据得此时总电阻为：，
根据串联总电阻等于各电阻之和得：，
解得滑动变阻器的阻值为：；
（3）根据可知，电阻最大时，功率最小；
由于电阻串联时，电阻增大，所以S1闭合，S2断开，滑片位于最右端时，灯与滑动变阻器的最大阻值串联，电阻最大，则最小功率为：；
当电阻最小时，功率最大；
由于电阻并联时，电阻变小，且小于任一并联电路，所以当闭合S1、S2，且滑片位于左端时，灯与滑动变阻器的最大阻值并联，电阻最小，则最大功率为：
。
38．（2018·湘西）如图所示，一个标有“2.5V 0.5W”的小灯泡L与滑动变阻器R串联，电源两端的电压为6V保持不变。开关S闭合后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光100s，消耗了多少电能？
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路中的电阻是多少？
【解析】（1）小灯泡正常发光时，功率P=0.5W，所以工作100s消耗的电能W=Pt=0.5W×100s=50J；
（2）根据小灯泡的功率P＝UI＝可得小灯泡的电阻R=＝＝12.5Ω，
正常发光时，通过小灯泡的电流I＝＝0.2A，
这时电路中的总电阻R总＝＝＝30Ω，
所以滑动变阻器连入电路的电阻是R滑=R总－R=30Ω－12.5Ω=17.5Ω。
答：（1）消耗了50J的电能（2）滑动变阻器接入电路的电阻是17.5Ω。
39.（2018·龙东）如图所示，人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板。现在市场上有一些劣质插线板，经质检部门检查发现，部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细。请根据焦耳定律解释使用这种插线板将会存在什么隐患。
【解析】在材料和长度一定时，导体横截面积越小电阻越大，所以伪劣电热器的电源线的芯线一般比合格产品越细，电阻越大；
根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过细的芯线产生的热量越多，易发生火灾。
知识点精析
考点概览
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