浙教版科学九年级上册 3.6 电能（电功率 ） 同步练习（含解析）

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浙教版科学九年级上册 3.61 电能之电功率 同步练习
一、单选题
1.如图所示电路,电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V? 2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关,取下灯L1,保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L2“6V? 3W”,闭合开关,则下列说法正确的是（?? ）
A.灯L2正常发光??????? B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧
C.通过L2的电流为0.4安???? D.滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦
2.如图所示电路，干路电流I始终恒定，R1为滑动变阻器（R1最大阻值>R2），R2为定值电阻，当滑动变阻器的滑片P从最右端移动至最左端的过程中，下列说法中确的是（? ）
A.R2通过的电流增大?????????? B.R1两端的电压不变
C.R1的电功率先增大后减小??????? D.电路的总电功率增大

第1题图 第2题图 第3题图
如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图,电源电压恒为12V,定值电阻R=40,R0是酒精气敏电阻,阻值随酒精气体的浓度增大而减小,其阻值变化范围为10-20,电压表接入电路的量程为0-15V,电流表接入电路的量程为0-0.6A。闭合开关S,当环境的酒精气体的浓度减小时,下列说法正确的是（?? ）
①电流表的示数变小;②电压表示数与电流表示数的比值R变大;③电压表示数的范围为8V-9.6;
④电阻R0消耗R0的电功率范围为0.4W-0.8W。
A.只有①②正确???B.只有①③正确????C.只有②④正确????D.只有①③④正确
4.如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中电源电压恒定，电阻R0=20Ω；R 是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为 40cm，其接入电路的阻值与接入电路的棒长成正比；金属棒 cd 和 MP（右端 P 是滑片）与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。若已知小英测量时，滑?? 片恰在电阻棒 ab 的中点位置，则根据题中提供的信息不正确的是（?? ）

A.电阻棒的总电阻是 40Ω????????B.小聪的身高是 1.7m，小亮的身高是 1.5m
C.电阻 R0 有保护电路作用????????D.测小英身高时，电路的功率为 0.9W
5.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A.两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B.两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C.将乙灯接入110V的电路中，它的实际功率为50W
D.两灯串联在220V的电路中，甲灯比乙灯亮
6.在探究“导体通过的电流与两端电压关系”时，根据数据绘制出甲、乙两元件的电流与电压关系图像，据图像分析，下列判断正确的是（? ）
A.甲、乙两元件的电流与电压均成正比?????
B.乙元件为阻值为5Ω的定值电阻
C.若将甲、乙串联接入电路中且电流为0.2A，则电路功率为0.6W?????????
D.若将甲、乙并联接在2V的电路中，则电功率之比为1：2
7.在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。闭合电键S，调节滑动变阻器R的阻值到r或4r时，变阻器的电功率均等于P。当电路的总功率为P时，必须调节滑动变阻器R的阻值到 (?? )
A.3r??????B.5r??????C.7r??????D.9r

第6题图 第7题图 第8题图 第9题图
8.如图电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑片移到滑动变阻器的b端时，电压表的示数为8伏，10秒内定值电阻R1做功为20焦；当滑片P移到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6伏。下列结果正确的是（?? ）
A.电源电压为14伏??????? B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端时，电流表示数为0.75安???D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2：3
9.灯泡L上标有“6V、6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡L接入如图 (乙) 所示的电路中,若电路电压为 10V 不变,电流表的量程为“0-0.6A”,电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是（?? ）
A.泡L正常发光时，电压表的示数为6V???????????
B.当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8V
C.灯泡 L 的电阻值随电压表的示数的增大而增大????????????????
D.为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
10.图为学生做电学实验的电路图，电源电压不变，闭合开关后，下列说法正确的是（? ）
A.向左移动变阻器的滑片P，A表示数变大，V2表示数变大?????
B.向左移动变阻器的滑片P，电阻R消耗的电功率一定变小
C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时，电路电功率达到最大?????
D.向右移动变阻器的滑片P，V1表和A表的示数之比始终不变
二、填空题
11.用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点．如图甲所示是一个定值电阻R和一个LED灯的电流与其两端电压关系的图象。
（1）观察图象可知，R的阻值为________Ω。
（2）如图乙所示，将LED灯与R串联在电路中，若LED灯的电功率为0.06W，则R中的电流为________A，电路的总功率为________W。

第11题图 第12题图
12.严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三档旋钮开关（金属片M可分别拨至a、 b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温档为6W，若要调至高温档，需将金属片M拨至________（填“a”或“b”或“c”）处，高温档电功率为________W。
13.图甲是一种车载空气净化器，其工作过程如图乙所示。受污染的空气被吸人后，颗粒物进入电离区带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网“捕获”。

（1）带电金属网能“捕获”颗粒物运用了________的原理。
（2）车载空气净化器的额定功率为3.6W，额定电压为12V，则正常工作电流________A。
14.某品牌手机电池标出的数据如下表，试回答：
（1）充满手机电池能使该手机处于通话状态最长________h。
（2）该手机若处于待机状态，则待机时手机的电功率为________W。
15.某同学设计了如图所示的双向开关电路，电源电压保持不变，灯 L1?标有“3V 3W”的字样，灯 L2?标有“6V? 3W”的字样．当开关拨至 2 位置且滑片滑到 a 端时，灯 L2?恰好正常发光，（不计灯丝电阻随温度的变化），则 L2?正常发光时，电路中的电流为________．当L1、L2分别正常发光时，两种电路中的总功率之比为________。
三、解答题
16.在我们使用电器的时候，按一下遥控器的待机键，电器即进入等待开机的状态，即为待机模式．有的电器虽然没有待机按钮，可如果没有切断电源，也相当于处在待机状态．下表是常用家用电器在220V电压下的工作功率和待机功率．
?电器种类 ?空调 ?电视机 ?机顶盒 ?洗衣机
?工作功率（瓦） 2600 150 15.4 500
?待机功率（瓦） 1.1 0.2 15.2 0.03
请回答：
（1）在家庭电路中，机顶盒和电视机________（选填”串“或”并“）联在火线和零线上．
（2）根据表中数据，电视机的工作电流为________安．（精确到0.01安）
（3）若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时，计算1个月（以30天计）机顶盒在待机状态下消耗的电能．


17.如图所示是某型号电饭锅的内部电路简图，它有“高温烧煮”和“保温”两档，由温控开关自动控制。煮饭时，先手动按下温控开关按钮，当达到设定温度102℃（饭已煮熟）以上时，按钮会自动弹起。电饭锅及电路简图如图甲，铭牌如表，请你解答以下问题：
（1）根据电饭煲的工作过程及电路简图判断：温控开关闭合（即按下温控开关）时，电饭煲处于________档（“高温烧煮”或“保温”）。
（2）若在某次烧饭过程中，电饭煲在“高温烧煮”档时正常工作15min，“保温”6分钟，则此次烧饭共消耗电能多少kwh?
（3）电饭煲在“保温”档时，电路中R1消耗的电功率是多少?
（4）若某次该电饭煲将2kg的水从30℃加热至90℃，需要10min，则此次烧水过程中电饭煲的烧水的效率是多少?





18.如图甲所示,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,当滑动变阻器的五分之一阻值连入电路时,灯泡正常发光。求

（1）灯泡的电阻是________
（2）电源电压。
（3）R0是如图乙所示的Ra和Rb之间任意取值的电阻,当在AB间接入电阻R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。






19.人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分（如图乙所示）．闭合总开关S，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S1 ， S2就会自动闭合，此时R1 ， R2会同时工作，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式．

（1）图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是________。压控开关S1的作用是防止________，达到保护电路的目的。
（2）控制电路中电磁铁线圈的电阻为100欧，为电磁铁供电的电池电压为6伏。Rx为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于20毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则Rx阻值随温度变化的曲线为图丙中的________。
（3）求R2的阻值。
（4）在一次使用过程中，加热时间为5分钟，保温时间为20分钟，则整个过程中消耗了多少电能？






20.小金对玩具汽车的电动机很感兴趣，他拆下电动机，测得它的内阻为 1.5Ω。为测量电动机工作时的电流，利用身边现有器材，设计了如图所示的电路（符号 表示数值可读的变阻器）。已知电源电压为12V，当变阻器的阻值为6Ω时，电压表的读数为3V。计算此时：
（1）通过电动机的电流；
（2）电动机消耗的电功率。






四、实验探究题
21.在“测量小灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω，所用滑动变阻器的最大阻值40Ω。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）同学们进行试接时，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路中发生的故障可能是________（选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）某次实验中，同学们看到电压表示数为1. 8V，要使灯泡L正常发光，移动滑片P 时眼睛应注意观察________（选填“电流表”或“电压表”）示数，当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是________。
22.在“测定小灯泡的电功率”实验中，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω、50Ω。

（1）应该选用的滑动变阻器是________(选填“R1”或“R2”)；
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（3）电路正确连接后，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??????? (填序号)；
A.?更换小灯泡?????B.?检查电路是否断路?????C.?向左移动滑动变阻器滑片?????D.?向右移动滑动变阻器滑片
（4）如图是根据实验数据绘成的U-I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是________W。
（5）继续移动滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是________。
23.小科做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，有三节干电池作电源选择，滑动变阻器有A、B两个（A标有“10Ω 1A”、B标有“20Ω 2A”字样），待测小灯泡有“2.5V”字样。小科选取了一个变阻器进行实验，按步骤正确连接电路，如图a，闭合开关，小灯泡发光，发现电压表、电流表的示数如图b所示。
（1）小科在实验中选用的变阻器是________?（选填“A”或“B”）；
（2）要测定小灯泡的额定功率，小科接下来的关键操作是________?；
（3）在小科完成实验后，被老师指定到小冠同学一组进行指导。他发现小冠小组的电压表已损坏，但手边还有一个已知阻值为R的电阻可利用，于是他根据现有器材，设计了上图三种测试方案。你认为能测出小灯泡额定功率的电路是________。



参考答案
一、单选题
1.【答案】C
【解析】A、L1和L2灯泡由铭牌可知，亮灯电阻不同，而在L1正常发光时，滑动变阻器阻值不改变的情况下，直接替换为L2 ， L2上的电压肯定不为6V，所以灯泡L2无法正常发光；故A错误；
B、灯L1正常发光，所以I=R总=;RL=18; 因此滑动变阻器接入的阻值为：36-18=18；故B错误；
C、灯泡L2的电阻为：RL=12；所以R总=12+18=30；I=0.4A ；故C正确；
D、W=UIt=12V0.4A1s=4.8J；故D错误；
2.【答案】C
【解析】A、R2通过的电流增大，根据干路电流I始终恒定，当滑片P向左移动过程中，R1与R2并联的总电路减小，由公式I=U/R可知，加在总电阻两端的电压也减小，所以流过R2的电阻减小，A错误；
B、R1两端的电压不变，由A分析可知，R1与R2的总电阻减小，总电阻两端电压减小，所以R1两端电压减小，B错误；
C、R1的电功率先增大后减小，R1电阻逐渐变小的过程中，当R1=R2时R1的电功率最大，所以滑片P从最右端移动至最左端的过程中电功率先增大后减小，C正确；
D、电路的总电功率增大，由干路电流不变，电源电压也未增大，由公式P=UI可知电路的总功率也不会增大，D错误。
3.【答案】B
【解析】由题目信息可知，当酒精浓度减小时，气敏电阻阻值增大；而该电路是串联电路，电流处处相等，电压的分配与电阻有关；
①、在串联电路中，当电阻增大时，而电源电压不变，所以电流会减小；故①正确；
②、电压表测得是定值电阻的电压，而电压表示数与电流表示数的比值是电阻R，所以R不变；故②错误；
③、气敏电阻阻值为10时，I=；UR=IR=0.24A40=9.6V；
气敏电阻阻值为20时，I=；UR=IR=0.2A40=8V；故③正确；
④、气敏电阻阻值为10时，PR0=UR0I=(12V-9.6V)0.24A=0.576W;
气敏电阻阻值为20时，R０的功率为：P＝I2R０＝０.２２A２０＝０.８W；
电阻R0消耗R0的电功率范围为0.５７６W-0.8W；故④错误；
4.【答案】B
【解析】由电路图可知，该电路是串联电路，电流测电路电流，电压表测滑动变阻器的电压；
A、测小英身高时，滑动变阻器在中间，所以：R=2；故A正确；
B、滑动变阻器最大阻值为40欧姆，长40厘米；所以1厘米代表1欧姆；所以当滑动变阻器为0时，高度为160cm-20cm=140cm；
当测量小聪的身高时，滑动变阻器接入的电阻为：R=；所以小聪的身高为140cm+10cm=150cm；
当测量小亮的身高时，滑动变阻器接入的电阻为：R=；所以小聪的身高为140cm+30cm=170cm；故B错误；
C、当滑动变阻器不接入电路时，只有R0接入，电路依然能够正常使用，而不会短路，可以保护电路；故C正确；
D、测小英身高时：由表格可知：U电源=IR=0.15A(20Ω+20Ω)=6V；P=UI=6V0.15A=0.9W；故D正确；
5.【答案】D
【解析】A、两灯均正常发光时，乙的电功率大，因为不知道发光时间是否相同，所以不能比较两灯消耗的电能的多少，故A错；
B、两灯均正常发光时，额定电压相同都等于220V，灯丝电阻R=， 甲灯额定功率小于乙灯的额定功率，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B错；
C、将乙灯接在110V的电路中，R乙===484Ω；P乙实===25W，故C错．
D、由R=知道甲灯的电阻大于乙灯的电阻，当两灯串联时，通过的电流相等，P=I2R，
甲灯的实际功率比乙灯的大，当两灯串联接在220V电路中，甲灯比乙灯亮，故D正确．
6.【答案】C
【解析】A B、由I-U图像可知，甲电阻是定值电阻，乙电阻在变化；故A B错误；
?C、当甲、乙串联且电流为0.2A，U?甲=1V，U乙=2V，U=U?甲+U?乙=3V，P=UI=3V0.2A=0.6W；故C正确；
?D、当甲、乙并联在2V的电路中，I甲=0.4A,I乙=0.2A,P甲:P乙=UI甲:UI乙=2V?0.4A:2V0.2A=2:1；故D错误；
7.【答案】C
【解析】由电路图可知，R0与R串联，由P=I2R可知，当滑动变阻器连入电阻的阻值为r时，
变阻器的功率：P=I2R=，
同理，当滑动变阻器连入阻值为4r时，变阻器功率：P=I2R=，
由题可得在：=
解得：R0=2r，
根据串联电路的分压原理，当滑动变阻器连入阻值为r时，U0/U滑==2/1，
串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以U滑=，
则有：P==，
由P=U2/R电路的总功率：P=U2/(R0+R滑)，所以：=U2/(R0+R滑)
解得：R滑=7r．
8.【答案】D
【解析】当滑片在中点时由欧姆定律可知，电路中电流：，
则滑动变阻器两端的电压：------①
由题意知，当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大，故电压表示数应增大，即滑片滑到b点时，滑动变阻器两端电压为U2=8V；
同理得：--------②
用①式比②式可得：，
解得：R=2R1--------------③
将③代入②式可得：，
解得：U=12V，故A错误；
当滑片滑到b点时，R1两端电压为U2′=12V-8V=4V，
则由， 可得：，
R的最大阻值：R=2R1=16Ω，故B错误；
滑片在b端时电流， 故C错误；
滑片在中点时，R1两端的电压为12V-6V=6V，滑片在b点时，电压为4V，
由可得，电路先后两次消耗的电功率之比：， 故D正确。
9.【答案】D
【解析】A、灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V，灯泡L正常发光时，灯泡两端电压为6V，滑动变阻器两端电压为10V-6V=4V，所以电压表示数为4V，A错误；
B、当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8V，当电流表示数为0.4A时，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为10V-1V=9V，B错误；
C、灯泡 L 的电阻值随电压表的示数的增大而增大 ，由甲图可知，灯泡电压为1V时，电流为0.4A，电阻为2.5Ω。当灯泡电压为6V时，电流为1A，电阻为6Ω，所以灯泡L的电阻值随灯泡两端的电压的增大而增大。当灯泡两端电压增大时，滑动变阻器两端电压减小，电压表示数减小，所以灯泡L 的电阻随电压表的示数的减小而增大，C错误；
D、为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W，由电流表的量程量程为“0-0.6A”可知，电路中的最大电流是0.6A，根据P=UI=10V×0.6A=6W，D正确。
10.【答案】D
【解析】A、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，A表示数变大；V2表测的是滑动变阻器的电压，电阻减小，故分得电压也减小，V2表示数减小；故A错误；
B、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片向左滑动，电阻减小，电路中总电阻减小，而电压不变，故电流增大，电功率P=UI U在减小，I在增大；R的功率不一定减小；故B错误；
C、该电路是串联电路，滑动变阻器滑片在最右端，电阻最大，电路中的总电阻达到最大值，而电压不变，故电流达到最小值，电路功率P=UI? U不变，I最小，电路的功率达到最小值；故C错误；
D、V1测得是R0的电压，而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值，R0是定值电阻，阻值不变；故D正确；
二、填空题
11.【答案】（1）50（2）0.02；0.08
【解析】（1）由直线R可知，当电压为2V时流过R的电流为0.04A，所以R=U/I=2V/0.04A=50Ω；
（2）根据LED灯的电功率为0.06W可知，LED两端的电压为U=3V，I=0.02A。由I=0.02A可知R两端的电压为1V，所以总电压为4V，根据P=UI=4V×0.02A=0.08A。
12.【答案】c；12
【解析】由电功率计算公式P=UI可知，当电压不变时，电路中的电阻越小，电流越大，电功率也越大。所以当金属片M拨至c处时，电路中只有电阻R2时，电路中的电流最大，此时处于高温档。低温档时金属片M在a处，R1与R2串联，且R1=R2 ， 所以低温档时的电流是高温档时的1/2，电压均为电源电压，所以高温档时电功率为12W。
13.【答案】（1）异种电荷相互吸引（2）0.3
【解析】（1）由题意和乙图可知，颗粒物在电离区会带上电荷，然后在集尘器上被带电金属网“捕获”，这里运用了异种电荷相互吸引的原理；
（2）由电功率公式P=UI可知，I=P/U=3.6W/12V=0.3A
14.【答案】（1）15（2）0.037
【解析】（1）充满手机电池能使该手机处于通话状态最长为：1800mAh/120mA=15h；
（2）由公式P=UI=3.7V×10×10-3A=0.037W。
15.【答案】0.5A；2:1
【解析】（1） L2?正常发光，说明达到额定电影，I=0.5A ;
（2）当开关拨至 2 位置且滑片滑到 a 端时，灯 L2?恰好正常发光，这时滑动变阻器不接入电路，电路中只有灯泡L2；U电源=6V ，P2=UI=6V0.5A=3W；当L1正常发光时，I=1A；P1=UI=6V1A=6W;6W:3W=2:1；故答案为：2:1；
三、解答题
16.【答案】（1）并（2）0.68
（3）机顶盒在待机状态下消耗的电能为：W=P't=0.0152kW×20h×30=9.12kW?h．
【解析】（1）机顶盒和电视机可以独立工作，互不影响，因此机顶盒和电视机是并联的；（2）由P=UI可知电视机工作时的电流为：
I= = =0.68A；
17.【答案】（1）高温烧煮
（2）解：W=Pt，W1=P1t1=0.88kw×0.25h=0.02kwh，W2=P2t2=0.044kw×1h/10=0.0044kwh
????????? W=0.0244kwh
（3）解：R1=U2/P=(220v)2/880w=55Ω??? I保=P保/U=44w/220v=0.2A
??? P1`=I保2R1=2.2w
（4）解：Q=Cm△t=504000J???? W=Pt=880w×600s=528000J
???? η=Q/W=95.5%
【解析】（1）电饭煲主要有高温烧煮档和保温档，当温控开关闭合时电路中只有电阻R1 ， 当温控开关断开时R1与R2串联，闭合时的功率与断开的总功率比较可对应电饭煲的高温烧煮档和保温档；
（2）题问题可知，消耗电能分为两部分，算出高温烧煮时消耗的电能和保温时消耗的电能，两者相加即是此次烧饭共消耗的电能。可利用公式W=Pt计算出电能；
（3）由公式R=U2/P，根据高温烧煮时的功率计算出R1的阻值，用公式I=P/U计算出保温时的电流，利用公式P=I2R计算出保温时R1消耗的电功率；
（4）电饭煲烧水时处于高温烧煮档，根据公式W=Pt求出消耗的电功，利用公式Q=CmΔT计算出水吸收的热量，再用公式η=Q/W计算出效率。
故答案为：（1）高温烧煮
18.【答案】（1）12Ω
（2）解：在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R/5串联时，
灯泡正常发光，IL＝P/U=12W/12V=1A；
由I=U/R可得，滑动变阻器两端的电压：UR=I×R/5=1A×30Ω/5=6V，
电源的电压：U=UL+UR=12V+6V=18V；
（3）解：由图乙可知，当Ia=Ib=2A时，Ua=20V，Ub=50V，
则两电阻的阻值分别为：Ra=Ua/Ia=20V/2A=10Ω，Rb=Ub/Ib=50V/2A=25Ω，
当电流表的示数为0.4A时，电路中的总电阻：R总=U/I，=18V/0.4A=45Ω，
当滑动变阻器的滑片位于最右端时，R0的阻值最小，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；
【解析】（1）由灯泡规格可知：R===12；故答案为：12；
（2）在AB之间接入灯泡时，灯泡L与R/5串联时，
灯泡正常发光，IL＝P/U=12W/12V=1A；
由I=U/R可得，滑动变阻器两端的电压：UR=I×R/5=1A×30Ω/5=6V，
电源的电压：U=UL+UR=12V+6V=18V；故答案为：18V；
（3）由图乙可知，当Ia=Ib=2A时，Ua=20V，Ub=50V，
则两电阻的阻值分别为：Ra=Ua/Ia=20V/2A=10Ω，Rb=Ub/Ib=50V/2A=25Ω，
当电流表的示数为0.4A时，电路中的总电阻：R总=U/I，=18V/0.4A=45Ω，
当滑动变阻器的滑片位于最右端时，R0的阻值最小，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；故答案为：15Ω～25Ω；
19.【答案】（1）R1；足浴盆中没水时而电路处于工作状态（2）D
（3）P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W；R2= =24.2Ω
（4）W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105JW保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J
【解析】（1）当衔铁被吸引时，电路处于保温状态，衔铁被吸下时，R2被断开，只有R1被接入电路；在向足浴盆中加水时，只有加到一定的量时，压敏开关才会闭合，所以是为了防止水太少或没水时足浴盆依然工作；故答案为：R1；足浴盆中没水时而电路处于工作状态；
（2）当电路中电流为20mA时，衔铁被吸合； 而温度为40℃时被吸合，由图可知T=40℃时，R=200欧只有BD符合，温度越高，磁性要越强，电阻只能时减小的，故只有D符合；故答案为：D；
（3）当电路处于加热状态时，两个电阻都工作；而当处于保温状态时只有R1在工作；所以R2的功率是2100W-100W=2000W；R2= =24.2Ω；故答案为：P2=P加热-P保温=2100W-100W=2000W；R2= =24.2Ω；（4）求电能分两部分求解，一是加热5min消耗的电能，一是保温20分钟消耗的电能；W=Pt=2100W×5×60S+100W×20×60S=7.5×105J；故答案为：W加热=P最大×t加热=2100W×5×60s=6.3×105J
W保温=P保温×t保温=100W×20×60s=1.2×105J
W总=W加热+W保温=6.3×105J+1.2×105J=7.5×105J；
20.【答案】（1）
（2）电动机消耗的电功率P＝U机I＝3V1.5A＝4.5W
【解析】（1）变阻器两端的电压为U变＝U-U机＝12V-3V＝9V,电流I＝ ＝1.5A,串联电路电流处处相等，通过电动机的电流为1.5A;
(2)电动机消耗的电功率P＝U机I＝3V1.5A＝4.5W.

四、实验探究题
21.【答案】（1）解：如图所示：；（2）小灯泡断路；（3）电压表；0.6
【解析】（1）测量小灯泡电功率的电路是灯泡与滑动变阻器串联的电路，电流表测串联电路的电流，电压表测小灯泡两端的电压。图中电流表需串联到电路中，电压表要与小灯泡并联。
（2）串联电路中电流表没有示数，电压表有示数，说明电路中有断点，根据电压表有示数可以判断点在电压表并联的用电器上。
（3）灯泡正常发光时的电压是额定电压2.5V，所以需要增加灯泡两端的电压，根据串联电路的分压原理，通过减小滑动变阻器的电阻可以达到目的。要使灯泡L正常发光，移动滑片P时眼睛应注意观察电压表的示数。当灯正常发光时，灯泡两端的电压U=2.5V，电流I=0.24A，根据公式P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
22.【答案】（1）R2 （2）（3）C（4）0.625（5）灯泡断路
【解析】（1）因为电源电压6V，灯泡电阻大约为10Ω，小灯泡的额定电压为2.5V，所以滑动变阻器要分去的电压至少为3.5V，电路才能正常工作，所以应选用50Ω的R2。
（2）在测定小灯泡的电功率时灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压，根据灯泡的电压可确定电流表应使用“0-0.6A”的量程；

（3）根据串联电流中电流表有示数可判断电路可能出现两种情况：一、电路中的电流太小，可通过移动滑动变阻器判断；二、可能灯泡被短路了，可以更换小灯泡。所以接下来应进行的操作是判断是否电流太小，C选项正确；
（4）由图像可知，当U=2.5V时，I=0.25A，由公式P=UI=2.5V×0.25A= 0.625W；
（5）电流表无示数，电压表有示数说明电压表并联的用电器出现了断路。所以发生的故障是灯泡断路。
23.【答案】（1）A（2）移动P片使电压表的示数为2.5V（3）C
【解析】（1）从电表示数可知，电压小于3V，电流表远小于1A，所以选择变阻器A即可完成实验，所以填A；
（2）因为额定功率需在额定压2.5V下，测出流过灯泡的电流，才能计算得到额定功率，题中此时的电压小于2.5V，所以操作应该是移动P片使电压表的示数为2.5V；
（3）方案A无法得到灯泡在什么时候处于额定电压下工作，所以无法测出额定功率；
方案B无法得到灯泡在什么时候处于额定电压下工作，所以无法测出额定功率；
方案C先将电流表内接，可以通过调节滑动变阻器，利用定值电阻R与电流表得到2.5V的电压。调到2.5V后，再将电流表进行外接测出此时的总电流，此时灯泡与R并联电路两端的电压为2.5V，用总电流减去内接时的电流是流过灯泡的电流。所以方案C可得到额定电压和电流，可以测出小灯泡的功率，C正确。















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