第6节 电能（电功和电功率）动态变化分析（较难）

电功和电功率
动态变化专题

1、如图所示的电路，电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R0标有“100Ω? 1A”字样，灯泡L标有“6V ?6W”字样（灯丝电阻不随温度而变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V. 为了确保测量准确，要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3，要使测量准确并确保电路安全，下列判断正确的是

A．灯泡L消耗的最小功率是0.24W
B．正常发光时灯丝的电阻是12Ω
C．电路中电流的变化范围是0.11A～0.6A
D．滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω～48Ω
2、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
3、?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内定值电阻产生的热量为则下列结果正确的是???

A. 电路中的最小电流为
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
D. 先后两次消耗的电功率之比为
4、如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω?? 1A”．闭合开关，当浮球最低时滑片P滑到a端，电流表示数为0.3A，当浮球最高时，滑片P滑到b端，电流表示数为0.5A．下列说法错误的是（? ）

A、电阻R1的阻值为30Ω
B、电源电压为15V
C、在加满油后，1min内电阻R1产生的热量为450J
D、电阻R1最小功率为7.5W
5、如图甲所示，粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路（电阻丝的阻值不随温度变化），小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示．则下列计算结果正确的是（　　）

A．电源电压为9V
B．小灯泡的额定功率为3W
C．电阻丝AB的最大阻值为6Ω
D．滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比为1：8
6、酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示．R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾．以下说法正确的是（　　）
A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小
B．电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾[来源:学科网]
C．电压表示数为3V时，R2消耗的电功率为0.45W
D．被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V
7、把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为18V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A．要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（　　）

A．在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电流表示数变大，电压表示数变大
B．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是18Ω～60Ω
C．小灯泡的电功率最小值为0.75W
D．电路总功率的最大值为10.8W
8、如图所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

A．电源电压为12V
B．滑动变阻器的最大阻值为9Ω
C．该电路总功率变化范围为12W～24W
D．小灯泡的额定功率为12W
9、如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中，小灯泡L始终发光（忽略温度对小灯泡电阻的影响），下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变小
B．小灯泡的实际功率变小
C．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大
D．电压表V1与电压表V2示数之和保持不变
10、如图所示的电路，灯泡上标着“2.5V 0.25A”，电流表和电压表的量程分别为0~0.6A和0~3V

①断开S1和S3，闭合S2，将滑片移到阻值最大处时，滑动变阻器接入电路的阻值为R2，R2消耗的功率为0.162W，电压表和电流表的示数分别为U1和I1.
②断开S2，闭合S1和S3时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2.
③断开S3，闭合S1和S2，移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为3R2/4时，电流表的示数I3=2I1
已知U1：U2=9:5?? I1：I2=3:5 ，假设灯泡的电阻和电源电压不变，则下列数据错误的是
A．R1=20Ω
B．在③中，为了保证电路安全，滑动变阻器阻值变化范围为4~20Ω
C．在③中，电路消耗的总功率为0.81W
D．电源电压为4.5V
11、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。

　
12、（2018?玉林）如图所示，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W．若只闭合S1时，电流表的示数为I1，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，电流表的示数为I2，电路消耗的功率为P2；且R1：R2=2：1，P1：P2=4：9，则R=　?? 　Ω，I1：I2=　?? 　。

　
13、如图甲所示，是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出了a、b、c三条图线，如图乙所示．根据图象可知，其中，反映电源的总功率PU随电流I变化的关系图象是　▲　（选填“a”、“b”或“c”），滑动变阻器R消耗的最大电功率为▲　W。

14、如图所示，电源电压保持不变，闭合S后两灯泡发光，两表示数正常．一段时间后两灯突然熄灭，且电压表示数变大，电流表示数变为零，则故障原因可能是　　　　　　．排除故障后，小明再测L2两端电压，他保持b接线柱不动，只是把电压表a接线柱改接到c处，则会出现的现象是　　　　　　．

15、如图所示电路，电源电压恒为8V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为 “20Ω? 1A”，灯泡标有“6V? 3W”字样．若闭合开关，两电表示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不超过额定值，不考虑灯丝电阻变化，灯L正常工作时，滑动变阻器的功率为?????? W。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是????? ?Ω。

16、在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知输电线每1m长的电阻为0.01Ω．现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量．测得电压表的示数为6V时，电流表的示数为30mA，则短路位置离甲地的距离是　　　　　　km．

　
17、图3是饮水机的工作原理电路图，其中S是一个温控开关，R1为电加热管。A、B是同型号不同颜色的指示灯。饮水机工作时，将电能转化为????????????? 能；当S与2接触时，饮水机处于?????? （选填“加热”或“保温”）状态 。

18、如图所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器．闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中,电压表V1的示数______,电压表V2的示数与电流表A的示数之比______,电路消耗的总功率______．（填“变大”、“变小”或“不变”）

19、近年来我国各地都有旱灾发生，在一次抗旱工作中，农民伯伯想用抽水机把池中的水抽到18m高的农田里，已知抽水机的效率是80%，g=10N/kg.
（1）如图所示，A,B,C处各有一个平台，抽水机应该安装在??????? 处。
（2）工作时要将100t水抽到农田，则抽水机对水做的功为 ???????????.
（3）如果用电动机带动抽水机工作，要想在2h内完成抽水工作，则所选择电动机的功率至少是????????????? kW.

20、（2015?遂宁）如图所示，电源电压10V恒定不变，R0 =50Ω，滑动变阻器R阻值变化范围0 ∽ 20Ω， 小灯泡L的阻值为10Ω。
（1）闭合开关 ???时，L与R串联，当滑片P在中点时，电路中电流是 ????A。
（2）闭合开关S、S1、S2时，电路消耗的最小功率是 ??????W。
??
??
评卷人 得分

三、计算题

（每空？ 分，共？ 分）


21、如图，已知电源电压为24V，R2上标有“100Ω? 3A”的字样，灯泡上标有“12V? 3W”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A的量程为0～3A.

（1）求灯泡正常工作时的电阻；
（2）当闭合S，断开S1，S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻；
（3）当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围.
22、研究表明：大多数电阻的阻值随温度的升高而增大，但热敏电阻的阻随温度的升高而减小，根据电阻的这一特性人们制作出了电子温度计，如图甲是某测温电路。己知电源电压为6V且但持不变，R0为定值电阻，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。

（1）当环境温度是40℃时。电流表示数为0.2A，求此时R1消耗的电功率；
（2）R0的电阻值
（3）电流表量程为0﹣0.3A，该温度计能测量的最高温度是多少？
23、如图所示，电源电压保持不变，R1 和R2为定值电阻，电压表接在R1两端，R2＝6Ω，A、B是接线柱，其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路，看到其示数为1.5A；然后，拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路，这时电压表的示数为4V，整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计，求：

（1）定值电阻R的阻值是多少？
（2）若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是多少？
24、如图所示，电源电压保持不变，R1 和R2为定值电阻，电压表接在R1两端，R2＝6Ω，A、B是接线柱，其他元件可以从A、B连入电路。现先把电流表接在A、B连入电路，看到其示数为1.5A；然后，拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路，这时电压表的示数为4V，整个电路消耗的电功率为15W。 设温度对电阻的影响可以不计，求：
（1）定值电阻R的阻值是多少？
（2）若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是多少？
25、在如图电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”。当在AB间接入灯泡L时，闭合开关，当滑片位于中点，灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻值与图乙的电阻Ra阻值相等，电流表示数为0.5A．若将图乙中电阻Ra和Rb以不同的连接方式接入AB间时，闭合开关，并调节滑片P，则Ra的最小功率为0.4W：而在通电时间相同情况下，电阻Rb消耗的最小电能为W1，消耗的最大电能为W2．求：
（1）灯泡正常工作时，电压表的示数；
（2）灯泡的额定功率；
（3）电阻Rb消耗的电能W1和W2之比。

　


参考答案


1、A。本题综合考查电功率、欧姆定律、串并联电路的规律。灯泡灯丝的电阻R，代入数据可得R=6Ω，B错误；考虑到电表示数要求，电流表的示数为I1=0.6A/3=0.2A时，电路中电流最小，灯泡L消耗的功率最小，这时P=I2R=（0.2A）2×6Ω=0.24W，A正确；当灯泡正常发光时，电路中电流最大，Imax=P/U=6W/6V=1A，，所以电路中电流的变化范围是0.2A～1A，C错误；当电路中电流最小时，电路中总电阻为R1=U总/I1=12V/0.2A=60Ω，这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1－R=60Ω－6Ω=54Ω，当电路中电流最时大，电路中的总电阻为R2=U总/Imax=12V/1A=12Ω，这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2－R=12Ω－6Ω=6Ω，当滑动变阻器的阻值在6Ω～54Ω范围内变动时，电压表的示数符合要求，所以滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω～54Ω，D错误。
2、C解：
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。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的判断滑动变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻是关键。
3、C
【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。
点睛：本题考查的是串联电路的特点、欧姆定律以及电功、功率计算公式的应用，考查的知识点较多，综合性较强，有一定难度。
4、D
【解析】

5、D
【解析】
试题分析：由图甲可知，当滑片位于B端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知，通过灯泡的电流为1A，灯泡两端的电压为6V，即电源的电压U=6V，故A错误；灯泡的额定功率PL=ULIL=6V×1A=6W，故B错误；当滑片P在最左端A时，电阻丝AB完全接入电路中，电路中的电流最小，由图乙可知，通过小灯泡的电流为I=0.5A，灯泡两端电压UL′=1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻丝AB两端电压：UAB=U﹣UL′=6V﹣1.5V=4.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，电阻丝AB的阻值：RAB===9Ω，故C错误；灯泡的电功率：PL′=UL′I=1.5V×0.5A=0.75W，则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比：PL′：PL=0.75W：6W=1：8，故D正确；故应选D。
6、D欧姆定律的应用；JA：电功率的计算．
【分析】（1）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图可知气敏电阻的性质，由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化；
（2）根据I=求出电流为0.12A时，电路中的总电阻，再根据串联电阻特点求出此时气敏电阻的阻值，根据图象乙判断此时是否酒驾；
（3）根据串联分压特点求出定值电阻两端的电压，再根据P=求出R2消耗的电功率；
（4）被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，根据图象乙读出此时气敏电阻的阻值，根据欧姆定律求出电流，再根据欧姆定律求出气敏电阻两端电压，即为电压表示数．
【解答】解：A、由电路图甲可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，故A错误；
B、由I=得：
电路中的总电阻R===100Ω，
此时气敏电阻的阻值R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω，
由图象乙可知，此时酒精气体浓度为0.1mg/mL＜0.2mg/mL，所以此时被检者不是酒驾，故B错误；
C、电压表示数为3V时，定值电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V，
此时R2消耗的电功率P2===1.35W，故C错误；
D、根据图象乙可知，被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，气敏电阻的阻值为R1=30Ω，
根据欧姆定律可知此时电流为I====A，
根据欧姆定律可得：
气敏电阻两端电压U1=IR1=A×30Ω=4V，即为电压表示数，故D正确．
故选D．
7、C欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联关系；电流表测量串联电路的电流（所选量程为0～0.6A），电压表测量滑动变阻器两端的电压（所选量程为0～15V）．由于在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电滑动变阻器连入的电阻变小，根据欧姆定律可知电流表示数变化；根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知电压表示数变化；
①为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压；再利用欧姆定律求出此时电路中的最小电流和滑动变阻器连入的电阻；
②由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻，确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻；
根据欧姆定律可求出滑动变阻器允许调节的范围；
由①状态，利用P=UI可求小灯泡的电功率最小值；
由②状态，利用P=UI求电路的总功率最大值．
【解答】解：分析实物图可知：灯泡与滑动变阻器是串联；在滑动变阻器滑片向左移动的过程中，滑动变阻器连入的电阻变小，电路中的电流变大，则电流表示数变大；灯泡两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知电压表示数变小，故A错误；
（1）由P=可得，灯泡的电阻：
RL===12Ω；
灯正常发光时的电流：
I===0.5A，
由于电流表使用的量程为0～0.6A，则电路中的最大电流应为0.5A；
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
U最小=U﹣U额=18V﹣6V=12V，
由I=得滑动变阻器连入电路的最小电阻：
R最小===24Ω，
此时电路中电功率最大：P最大=UI=18V×0.5A=9W，故D错误；
（2）由于电压表使用的量程为0～15V，为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，电路中的电流最小，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
UL最小=U﹣U最大=18V﹣15V=3V，
此时电路中最小的电流为：
I最小===0.25A，
滑动变阻器连入的最大电阻为：
R最大===60Ω；
此时小灯泡的电功率最小为：
P小=ULI′=3V×0.25A=0.75W，故C正确；
由此可知：滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω，故B错误．
故选C．
　
8、ABC【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡两端的电压和额定电压相等也是电源的电压，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率；
（2）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，由图可知电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最大，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路的总功率最小，根据P=UI求出电路消耗的最小总功率，然后得出答案．
【解答】解：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，
由图象可知，电源的电压U=UL=12V，电路中的电流I=2A，故A正确；
则灯泡的额定功率：
PL=ULI=12V×2A=24W，故D错误；
（2）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，
由图象可知，灯泡两端的电压UL′=3V，电路中的电流I′=1A，
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：
UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R===9Ω，故B正确，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路的功率最大，最大功率P大=PL=24W，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的功率最小，最小功率P小=UI′=12V×1A=12W，
则该电路总功率变化范围为12W～24W，故C正确．
故选ABC．
9、【考点】电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算．
【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点可知两电压表示数之和的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化，根据欧姆定律结合变阻器接入电路中的电阻可知电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变化．
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，
所以，滑片移动时，电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变，故D正确；
滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小，故A正确；
由P=I2R可知，灯泡的实际功率变小，故B正确；
由R=可知，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器接入电路中的电阻，
所以，电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变大，故C正确．
故选ABCD．
10、B
二、填空题

11、解：
（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。
12、【分析】（1）由电路图可知，只闭合S时，电路为R的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，根据P=UI=求出电阻R的阻值；
（2）由电路图可知，只闭合S1时，R1与R串联，电流表测电路中的电流I1；只闭合S2时，R2与R串联，电流表测电路中的电流I2，根据电压一定时电流与电阻成反比结合R1：R2=2：1表示出两种情况下电路中的电流之比，根据P=I2R表示出P1和P2的比值结合P1：P2=4：9得出等式，然后联立等式即可求出R2的阻值，进一步求出I1：I2的值。
解：（1）由题知，电源电压为10V，电路消耗的最大功率为10W，
由电路图可知，只闭合S时，电路为R的简单电路，此时电路中的总电阻最小，电路中的总功率最大，
由P=UI=可得，电阻R的阻值：
R===10Ω；
（2）由电路图可知，只闭合S1时，R1与R串联，电流表测电路中的电流I1，
只闭合S2时，R2与R串联，电流表测电路中的电流I2，
因电源的电压一定时，电路中的电流与总电阻成反比，且R1：R2=2：1（即R1=2R2），
所以，==，
因P1：P2=4：9，
所以，由P=I2R可得：
==（）2×=（）2×==，
整理可得：R22+10R2﹣200Ω2=0，
解得：R2=10Ω，R2=﹣20Ω（舍去），
则===。
故答案为：10；2：3。
13、a，2.25。
14、L1断路；电压表指针反向偏转．
【点评】用电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，电压表有较大示数（接近电源电压），此处用电器断路或与之串联的用电器短路；电压表无示数，此处用电器短路或与之串联的用电器断路．
15、1???? 4～7.2
16、解：由I=可得，导线的电阻：
R===200Ω，
因输电线每1m长的电阻为0.01Ω，
所以，导线的长度：
L==20000m=20km，
则短路位置离甲地的距离：
s===10km．
故答案为：10．
17、内能???? 保温
18、?变小，变大，变小?
19、A,?? 1.8×107,????? 3.125,
【解析】
试题分析：（1）由于大气压最多支10m高的水柱，所以抽水机应安装在A处的位置；
（2）工作时要将100t水抽到农田，则抽水机对水做的功：W=Gh=1.8×107J；
（3）如果用电动机带动抽水机工作，要想在2h内完成抽水工作，则所选择电动机的功率至少是：P=W/t=3215W=3.215kW。
考点：电功率的计算
20、本题考查电路分析、欧姆定律的运用、滑动变阻器、电功率的计算，难度中。电流只有一条通路是串联电路的特点，可判断只需闭合开关S电流就经过L和R与电源构成一条回路;由串联电路电阻的特点R总=RL+R，求出R总，由I=U/R可求出电路中的电流。
?? 由P=U2/R可知，当U一定时，R越大，P则越小，所以要求电路消耗的最小功率，只需要滑动变阻器连入电路的阻值最大，总电阻就最大，P总就最小。
三、计算题

21、解：（1）RL=?????????????????????????????????????? （2分）
（2） 闭合S，断开S1、S2时，R1与L串联，灯L发光正常，
??????????? U1=U电－UL=24v－12v=12v? IL额= ???I=IL额
R1=??????????????????????????????????????? （3分）
（3）当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，U1=U2=U电=24V? I1=
I干max=3A??? I2max=I干max－I1=3A－0.5A=2.5A???? P2max=UI2max=24V×2.5A=60W
R2max=100Ω?????? P2min=
R2的电功率范围为5.76W～60W???????????????????? ??????????????????（3分）
（其他正确解法参照此标准给分）
22、解：
（1）由图甲可知，R0与R1串联，电流表测电路中电流，
由图乙可知，当环境温度是40℃时R1连入电路的阻值为25Ω，
由串联电路特点可知，I=I1=I0=0.2A，
所以此时R1消耗的电功率：
P1=I12R1=（0.2A）2×25Ω=1W；
（2）由欧姆定律可得，当环境温度是40℃时电路的总电阻：
R===30Ω，
所以R0的电阻值：
R0=R﹣R1=30Ω﹣25Ω=5Ω；
（3）由题知，热敏电阻的阻随温度的升高而减小，所以电流表示数达到最大值时所测温度最高，
电流表量程为0﹣0.3A，由欧姆定律可得，当电流表示数最大为0.3A时，电路的总电阻最小：
R最小===20Ω，
热敏电阻能连入电路的最小值：
R1最小=R最小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω，
由图乙知该温度计能测量的最高温度为90℃。
答：（1）当环境温度是40℃时，R1消耗的电功率为1W；
（2）R0的电阻值为5Ω；
（3）温度计能测量的最高温度是90℃。
【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，关键是能从图象中找到有用信息。
23、（1）5Ω(2) 11.25W≤P总≤22.5W
【解析】
【详解】解：（1）当把电流表接在A、B连入电路时，R1 和R2 串联，电压表测R1两端电压，此时电路电流I=1.5A，设电源电压为U，则通过电路的电流
……………①
当拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路时，R1 ，R和R2 ?串联，电压表测R1两端电压，此时U1′=4V，则电路中的电流，
由P=UI可得，电路总功率
………………….②
解①②可得：U=15V，R1=4Ω。
由此可得，当R1 ，R和R2 ?串联时，电路中的电流，
电路中的总电阻，
则定值电阻R的阻值R=R总-R1-R2=15Ω-4Ω-6Ω=5Ω；
（2）若把标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，
因为，
所以P总（最小）=UI最小=15V×0.75A=11.25W。
又因为，
则P总（最大）=UI最大=15V×1.5A=22.5W。
因此在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25W≤P总≤22.5W。
答：（1）定值电阻R的阻值是5Ω；（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率范围是11.25W≤P总≤22.5W；
【点睛】本题考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，根据已知条件求出电源电压和电阻R1的阻值是突破口。
24、解：（1）当把电流表接在A、B连入电路时，R1 和R2 ?串联，电压表测R1两端电压，此时电路电流I=1.5A，
由欧姆定律I= U/ R，可得：
R2两端电压U2= I R2=1.5A×6Ω=9V，………1分
则电源电压U=1.5 R1+9……①………1分
当拆除电流表，把定值电阻R接在A、B连入电路时，R1 ，R和R2 ?串联，电压表测R1两端电压，此时U1′=4V，电路总功率P总=15W，
由P= UI，可得：I′= P总/ U=15/U, ………1分
∵U1′= I′R1=4，即15/U R1=4，∴U=3.75 R1……②………1分
∵电源电压相等，由①和②得1.5 R1+9=3.75 R1解得：R1=4Ω，U=15V，I′= 1A
∴R= UR/ I′=(15-4 -1×6) V/1A=5Ω………1分
(2) 若把标有“10Ω2A”字样的滑动变阻器接在A、B连入电路，
∵I最小=U/ R1+ R2+ R最大=15V/4Ω+6Ω+10Ω=3/4A﹤2A
∴P总(最小)= UI最小=15V×3/4A=11.25W………1分
又∵I最大=U/ R1+ R2+ R最小=15V/4Ω+6Ω=1.5A﹤2A
∴P总(最大)= UI最大=15V×1.5A =22.5W………1分
∴11.25W≤P总≤22.5W
注意：如果学生按上述标准评分小于2分，又写对I= U/ R，P= UI，U=U1+U2，I=I1=I2，R=R1+R2其中的任一条公式的各给1分，最多不超过2分。
25、解：
由乙图可知，Ra、Rb的阻值分别为：Ra===10Ω，Rb===25Ω；
（1）当在AB间接入灯泡L时，闭合开关，R与灯泡串联，当滑片位于中点即R==20Ω，此时电流表测电路电流I=0.5A，电压表测R两端电压，
可得电压表示数：U滑=IR=0.5A×20Ω=10V；
（2）灯泡正常发光，其额定功率与实际功率相等：
根据题意，此时灯泡的电阻：R灯=Ra=10Ω，
则灯泡的额定功率：P额=P灯=I2R灯=（0.5A）2×10Ω=2.5W；
（3）由P=UI=I2R可知，当电路中电流最小时，定值电阻消耗的电功率最小，
可得当调节滑片P，则Ra的最小功率为Pa小=0.4W时，电阻Ra和Rb是串联方式接入AB间的，由P=UI可知，此时变阻器接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流：I小===0.2A；
电阻Rb消耗的最小电能为：W1=I小2 Rbt=（0.2A）2×25Ω×t﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
电源电压：U=I小R串=0.2A×（10Ω+25Ω+40Ω）=15V；
电阻Ra和Rb以并联方式接入AB间，由滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”，所以电路中最大电流不能超过1A，即当I大=1A时，此时Rb消耗的电功率最大，在相同时间内消耗的电能最大；
由于Ra与Rb并联，根据分流原理可得： ===，
?而Ia+Ib=I大=1A，故可得Ib=A