18.2 电功率— 人教版九年级物理上册同步测试

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
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2020-2021学年九年级全册人教版物理
第十八章第二节电功率同步测试
一、单选题（共7题；共21分）
1.小刚利用电能表测定某家用电器的电功率．当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW·h，这个用电器可能是（
）
A.?空调器????????????????????????????????B.?电冰箱????????????????????????????????C.?电视机????????????????????????????????D.?收音机
2.如果加在某导体两端的电压由6V增加到8V，通过该导体的电流增加了0.1A，则该导体的电功率增加了（　　）
A.?1.4
W???????????????????????????????B.?1.8W?
?
?
?
????????????????????????????????C.?0.2
W???????????????????????????????D.?3.2W
3.图中的三个电路电源电压均相同且保持不变，灯泡的规格相同，忽略温度对电阻的影响.当开关闭合后,a、b、d三盏灯实际功率的大小关系式正确的是（
）
A.?Pa＝Pd＝Pb?????????????????????B.?Pa＝Pd＞Pb?????????????????????C.?Pa＞Pd＞Pb?????????????????????D.?Pa＜Pd＝P
4.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
5.如图所示，电源电压为6V，R1=1.5Ω，R2的最大阻值为6Ω，闭合开关S，在变阻器滑片P从A端滑到B端的过程中，电路中的诸多物理量发生了变化．图A、B、C、D所示的四组物理量关系的图象中，正确的是（　　）
A.?A图横轴表示电流表示数，纵轴表示电压表示数?????????
?B.?B图横轴表示电流表示数，纵轴表示定值电阻R1的电功率
C.?C图横轴表示电阻器接入电路的电阻，纵轴表示电阻器的功率与电路总功率的比值???????
D.?D图横轴表示电压表示数，纵轴表示变阻器R2的电功率
6.在如图所示的电路中,电源电压为3
V,电阻R的阻值为5
Ω,滑动变阻器标有“20
Ω
2
A”字样,当滑片由A端滑到B端的过程中
(????
)
A.?电阻R两端的电压不断变大??????????????????????????????????B.?电阻R的功率不断变小
C.?滑动变阻器两端的电压不断变小?????????????????????????D.?滑动变阻器的功率不断变大
7.如图所示，电源电压保持18V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．为保证各器件安全，不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（　　）
A.?S断开时电压表示数为0V
B.?S闭合后，电压表最大示数为15V
C.?小灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为6W
D.?S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W
二、填空题（共7题；共15分）
8.两只灯泡L1和L2分别标有“220V?
10W”和“110V?
l00W”字样。若把它们串联在电路中，总功率最大不得超过________W：把它们并联在电路中，总功率最大不得超过________W（设灯丝电阻不随温度改变）。
9.如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程“0﹣0.6A”，电压表量程“0﹣3V”，灯L标有“3.8V1.9W”（设灯丝电路元件不变），滑动变阻器规格为“10Ω1A”，为了不损坏电路元件，滑动变阻器的阻值应在________之间变化；小灯泡的最小功率是________W。
?
10.在“探究并联电路电流、电压规律”的实验中，如图所示，闭合开关，灯都正常发光，且L1比L2亮，则A1示数________?A2示数，V1示数________?V2示数（两空均选填“大于”、“小于”或“等于”）．
11.如图所示，电源电压不变，R1=4Ω，R2=6Ω，R3=5Ω．当开关S闭合后，电流表示数为0.5A，则电源电压为________?V，电阻R1的消耗功率为________?W．
12.如图所示的电路中，如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数比为U甲∶U乙=5∶3；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数比I甲∶I乙是________，此时R1和R2消耗的功率之比P1∶P2是________。
13.标有“6V
1.5W”的小灯泡，通过它的电流随随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12V的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为________Ω、________W。
14.如图甲所示是小灯泡L的I-U图像，把小灯泡接入图乙的电路中，先将滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关S，电压表示数为3V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为6V，此时小灯泡L刚好正常发光。已知电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω
2A”，则电源电压为________V，小灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的功率为________W。在滑动变阻器的滑片移动的过程中，电路中消耗的总功率的最大值和最小值之比为________。
三、实验探究题（共3题；共29分）
15.实验室购买了一批规格为“2.5V?
0.75W”的小灯泡，小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验．
（1）用笔画线代替导线把如图乙所示的实物电路补充完整．
（2）按图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应调至________?端（左/右）．
（3）检查电路连接无误，闭合开关后，灯泡不亮，电压表、电流表都有示数但偏转较小，小明下一步的操作是：　________?　．
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.34
？
0.44
A．断开开关，更换新的小灯泡??
B．移动滑片P，观察灯泡是否发光
（4）小明测得数据如右表．其中第2次实验时的电流表示数如图丙所示，则第2次测得的电流是　________?　A．
①分析数据，小明判断该小灯泡不合格，其原因是：________?；
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度________?（大于/小于）合格产品钨丝的长度．
16.在测定“小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
（1）连接电路时开关应________。
（2）小松连接的电路如图甲所示，在连接电路时其中有一根导线接错了，请你将这根连接错误的导线打上“×”，并用笔画线正确连接.
（3）确认电路连接正确无误后，小松闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡的电压为________?V，若要测量小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器滑片P使电压表的示数为________?V.
（4）小松移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I－U图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是________?W，从图像中还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________（选填“增大”、“减小”或“不变”）.
17.如图甲所示是测量小灯泡的电功率的电路图，图乙是实物连接图。其中电源是两节新干电池，小灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器上标有10Ω
1A。
（1）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整.
（2）小明同学连接好电路后，闭合开关时发现灯光特别亮，这表明他在闭合开关前没有________；
（3）调节滑片P使电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为________W。
（4）在完成以上实验后，小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图丁所示，通过图象发现灯丝的电阻是变化的，这一现象表明：________。
（5）有一位同学在连接好电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现：灯泡变亮时电压表示数变小；灯泡变暗时，电压表示数变大。经检查所用器材完好，出现这种现象的原因可能是________。
四、计算题（共2题；共18分）
18.如图的电路中，电源电压恒定，灯泡L标有“3V?
1.5W”。开关S1闭合，S2断开，灯泡L正常发光，开关S1、S2均闭合时，电流表的示数为1.5A，求：
（1）灯泡L正常发光时的电流；
（2）电阻R的阻值；
（3）开关S1、S2均闭合时电路的总功率。
19.图甲是一种家用电暖器，有“低温”、“中温”、“高温”三挡，铭牌见下表（“高温”挡功率未知），图乙为其简化电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全，闭合S1为“低温”挡。请完成下列问题：
（1）“低温”挡正常工作时的电阻是多少？
（2）“高温”挡正常工作时的总电流是多少？
五、综合题（共2题；共17分）
20.张皓同学做“测定小灯泡电功率”的实验，设计的电路图如图甲所示，小灯泡所标示的额定电压为2.5V．
（1）张皓同学按甲图连好电路如图甲所示，闭合开关前，他应将滑片P移到滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端；
（2）接着检查电路连接，他发现有一根导线连接错了，请你在甲图中在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；
（3）改正连接后，他闭合开关，发现灯泡不发光，电流表有示数，电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，那么电路的故障原因是：________；
（4）排除故障后进行实验，他根据实验测得的数据，画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图乙所示，由图象可知小灯泡的额定功率是________W；
（5）由步骤(5)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，他结合实验过程分析得知，形成的原因是：________．
（6）张皓同学又设计了两种测量定值电阻Rx阻值的实验电路方案，方案中定值电阻的阻值为R0
．
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为Ul和U2
，
则电阻Rx的阻值表达式为Rx=________．
②方案二：电路中Rx≠R0
，
将S接到a，读出电流表的示数I1；再将S接到b，读出电流表的I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2
．
请判断结果是否正确并简要说明理由：________．
21.小高在初三的物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。把同一种材料制成的粗细均的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为能够绕圆心O转动的金属滑片，P与AB接触良好，如图甲为电流表（量程为0﹣300mA，内阻不计）。R为保护电阻，理想电源电压U＝3V不变，如图乙。备用滑动变阻器两个：R1（1Ω，1A）、R2（50Ω，0.25A），选择合适的滑动变阻器连入M、N两接线柱，把电子量角器A、O两个接线柱分别与E、F相接，用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，将电流表盘重标数据后可以从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成下列内容。
（1）闭合开关，当P滑到A处时，电流表示数为250mA；当P滑到B处时，电流表示数为100mA．由此可知保护电阻R0＝________Ω。
（2）小高希望将0°刻度线标在电流表“100mA”刻度处，那么他应该选择的滑动变阻器是________（选填“R1”、“R2”、“R1或R2均可”）。按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置闭合开关。当被测量角度为100°时，电流表的示数应该为________mA。
（3）小高为了使电流表示数更方便地转换为所测角度θ即∠AOP．他提炼出了一个“校准﹣测量﹣计算”的标准实验流程：
①校准：将滑动变阻器调到适当阻值后接入电路，闭合开关。将电子量角器的滑片P滑到A处，记此时电流表示数为I1；保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将电子量角器的滑片P滑到B处，记此时电流表示数为I2
②测量：拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合，记此时电流表示数为I3
③利用测得物理量I1、I2、I3根据表达式θ＝________计算结果。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
A
【解析】【解答】W=0.3kW·h=0.3×1000×3600=1080000J
P=W/t=1080000J/(15×60)s=1200W
而空调器的电功率最接近1200W
故选A
2.【答案】
A
【解析】【解答】解：导体电阻
R==20Ω，
6V时的功率
P1==1.8W，
8V时的功率
P2=?=3.2W，
该导体的电功率增加了：3.2W﹣1.8W=1.4W．
故选A．
【分析】首先用增加的电压除以增加的电流来计算导体电阻的值，然后利用公式P=分别计算两次电压下的电功率，最后求出增加的电功率．
3.【答案】
B
【解析】【分析】分析清楚电路结构，明确各灯泡的连接方式，然后应用电功率公式比较灯泡实际功率大小．
【解答】三个电路电源电压相同，设电源电压为U，设灯泡电阻为R，
由电路图可知，a灯接在电源上，a的功率Pa=；
b、c两灯泡串联接在电源两端，b灯功率Pb=I2R=（)2R=
，
d、e两灯并联接在电源两端，d灯实际功率Pd=
，
则三灯功率的关系为：Pa=Pd＞Pb
故选B．
【点评】本题考查了比较灯泡实际功率大小问题，分析清楚电路结构、应用电功率公式即可正确解题．
4.【答案】D
【解析】【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，A不符合题意；
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；B不符合题意；
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，C不符合题意；
D、总功率的增大量：△P＝UI2-UI1＝15V×0.6A-15V×0.5A＝1.5W，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据电路中电流的变化和总电阻的变化计算电阻的大小，利用电源电压和电阻计算总电流，结合电流和电阻计算用电器的电功率.
5.【答案】D
【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。
A.因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I=U/R可得，电压表的示数：U2
=U-IR1
=6V-1.5Ω×I，所以，U2与电流是一次函数关系，其图象是一条倾斜直线，且电流增大时，U2减小，A不符合题意；
B.定值电阻R1
的电功率：P1
=I21
，
显然R1
的功率是电流I的二次函数，开口应向上，且最小电流I最小=U/R1+R2最大=6V/1.5Ω+6Ω=0.8A，当电路中的电流I=2.4A时，定值电阻R1
的电功率：P1
=I2R1
=（2.4A）2×1.5Ω=8.64W，B不符合题意；
C.电路的总功率P=I2（R1
+R2），电阻器的功率P2
=I2R2
，
则电阻器的功率与电路总功率的比值：η=P2/P=I2R2/I2(R1+R2)=R2/R1+R2=R2/1.5Ω+R2
，
不是正比例函数，C不符合题意；
D.电路中的电流I=U/R1+R2
，
变阻器的电功率：P2
=I2R2
=（U/R1+R2）2R2=U2/(R1+R2)2/R2=U2/R12+2R1R2+R22/R2=U2/（R12?2R1R2+R22+4R1R2）/R2=U2/(R1?R2)2R2+4R1
，
若变阻器的最大阻值大于定值电阻的阻值，当变阻器接入电路的阻值等于定值电阻时，变阻器消耗的功率最大，变阻器的功率先随其接入阻值的增大而增大，后随其接入阻值的增大而减小．而变阻器阻值增大时，其两端电压也增大，当R2
=R1
=1.5Ω时，变阻器的电功率最大，最大为：P2大=U2/4R1=(6V)2/4×1.5Ω=6W，此时电压表的示数：U2
=IR2
=U/R1+R2R2
=6V/1.5Ω+1.5Ω×1.5Ω=3V，D符合题意，
故答案为：D.
【分析】先分析电路图可知，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，再利用欧姆定律和电功率公式分析各个力图像是否正确.
6.【答案】B
【解析】【解答】解：A、滑片右移，连入电路的电阻增大，总电压不变，电路中的电流减小，根据U=IR，电流减小，定值电阻R不变，电压减小．A不符合题意．
B、定值电阻两端的电压减小，电流减小，根据P=UI，定值电阻的功率减小．B符合题意．
C、串联电路的总电压等于各串联导体的电压之和，定值电阻的电压减小，电源电压不变，滑动变阻器的电压增大．C不符合题意．
D、P=UI=（U总﹣U'）I=（3﹣5I）I=3I﹣5I2
，
根据数学知识，P是关于I的一元二次函数，P是一条抛物线，开口朝下，有最大值，功率先增大后减小．D不符合题意．
故答案为：B．
【分析】滑片右移，连入电路的电阻增大，总电压不变，电路中的电流减小，根据欧姆定律U=IR，电流减小，电阻不变，电压减小；根据P=UI可以判断定值电阻的功率变化.
7.【答案】
C
【解析】【解答】解：（1）S断开时，电压表测电源的电压，则电压表的示数为18V，故A错误；
（2）S闭合后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，
为保证各器件安全，电压表的最大示数UV=UL=6V，故B错误；
由P=可得，灯泡的电阻：
RL===12Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，灯泡正常发光时电路中的电流：
I===0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，变阻器两端的电压：
UR=U﹣UL=18V﹣6V=12V，
变阻器R消耗的电功率：
PR=URI=12V×0.5A=6W，故C正确；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时灯泡L的功率最小，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时电路中的电流：
I===0.25A，
灯泡的最小电功率：
PL=I2RL=（0.25A）2×12Ω=0.75W，故D错误．
故选C．
【分析】（1）S断开时，电压表测电源的电压，根据电源的电压可知电压表的示数．
（2）S闭合后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，为保证各器件安全，电压表的最大示数和灯泡的额定电压相等，此时灯泡正常发光，根据P=求出灯泡的电阻，根据欧姆定律求出电路中的电流，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，再利用P=UI求出变阻器R消耗的电功率；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时灯泡L的功率最小，利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，最后利用P=I2R求出灯泡的最小电功率．
二、填空题
8.【答案】10.25；102.5
【解析】【解答】由P=UI知道，两灯泡的额定电流分别是：I1
=P1/U1=10W/220V=1/22A，I2
=P2/U2=100W/110V=10/11A，由I=U/R知道，两灯泡的电阻分别为：R1
=U1/I1=220V/1/22A=4840Ω，R2
=U2/I2=110V/10/11A=121Ω。
当两只灯泡串联在电路中时，由于串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流I=I1
=1/22A，又因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最大总功率是：P=I2（R1
+R2）=（1/22A）2
×（4840Ω+121Ω）=10.25W；
当两只灯泡并联在电路中时，由于并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电路两端的最大电压U=U2
=110V，则电路的最大总功率是：P′=P1
′+P2
=U2/R1+P2
=(110V)2/484Ω+100W=102.5W。
故答案为：10.25；102.5.
【分析】两灯泡串联时电路中的最大电流为两灯泡额定电流中较小的、两灯泡并联时电路的最大电压为两灯泡额定电压中较小的.再结合电功率的计算公式进行计算.
9.【答案】
4.4Ω～7.6Ω；1.18
【解析】【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路的电流，
灯泡正常发光时的电压为3.8V，功率为1.9W，
由P＝UI可得灯泡的额定电流：IL＝
＝
＝0.5A；
灯泡的电阻：RL＝
＝
＝7.6Ω，
因为串联电路总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝6V﹣3.8V＝2.2V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，其最小阻值为：
R滑min＝
＝
＝4.4Ω；
当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣U滑max＝6V﹣3V＝3V，
电路中的最小电流：
Imin＝
＝
＝
A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R滑max＝
＝
＝7.6Ω，
故滑动变阻器阻值变化的范围是4.4Ω～7.6Ω，
灯泡的最小功率：
PLmin＝UL′×Imin＝3V×
A≈1.18W。
故答案为：4.4Ω～7.6Ω；1.18
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数；再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数为3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，利用欧姆定律求出灯泡的电阻，利用串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，最后根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值即可得出滑动变阻器阻值变化的范围；根据灯泡两端的最小电压和通过的最小电流，根据P=UI即可求出灯泡的最小功率.
10.【答案】大于；等于
【解析】【解答】解：由图知，两个图中的灯泡都是并联的，右图中两电压表分别测L1、L2两支路的电压，
并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，所以U1=U2
，
所以：V1示数等于V2示数；
左图中，电流表A1、A2分别测L1、L2两灯电流，
由题知，L1比L2亮，所以P1＞P2
，
由P=UI可知，I1＞I2
，
即：A1示数大于A2示数．
故答案为：大于；等于．
【分析】根据并联电路电压特点可知两电压表示数关系；L1比L2亮，由此可知两灯功率，由P=UI可知两灯电流关系．
11.【答案】5
；1
【解析】【解答】
由图可知R1、R2串联，R3短路，电流表测电路中电流，
所以电路中的总电阻R=R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω，
根据I=得电源电压U=IR=0.5A×10Ω=5V；
串联电路中电流处处相等，所以I1=I=0.5A，
所以电阻R1的功率：P1=I2R1=（0.5A）2×4Ω=1W．
故答案为：5；1．
【分析】根据串联电路的电阻特点先计算出总电阻，然后根据欧姆定律计算总电压；根据P=I2R计算R1的功率．
12.【答案】2
：5；3
：2
【解析】【解答】(1)闭合S0、S，两电阻串联，甲乙两表为电压表时，U甲:U乙＝7:5,令U甲＝5U,U乙＝3U，则U1＝U甲?U乙＝2U,U2＝U乙＝3U，根据欧姆定律有I＝
和串联电路电流规律：
?＝
?＝
，闭合S0、断开S，两电阻并联，两电表为电流表时，
?＝
?＝
?＝
，即I1＝
I2
，
由于甲电流表测量R2的电流，乙电流表测量干路电路，则I甲＝I2,I乙＝I1+I2＝
I2
，
故
；
(2)根据P＝UI＝
，在电压相同时，电功率与电阻成反比，两电阻消耗的电功率之比：
?＝
.故答案为：2:5；3:2.
【分析】先结合题意画出等效电路图，判断电流表、电压表的测量对象；再依据串联电路的分压关系（U1：U2=R1：R2）和并联电路的电流、电功率的关系（P1：P2=I1：I2=R2：R1）计算即可.
13.【答案】20；0.8
【解析】【解答】解：把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上，三灯泡的电阻相等，因串联电路中各处的电流相等，由U＝IR可知，三灯泡两端的电压相等，则每只灯泡两端的电压：UL＝
＝4V，由图象可知，此时电路中的电流I＝0.2A，由I＝
可得，此时每只灯泡灯丝的电阻：RL＝
＝20Ω，每只灯泡的功率：PL＝ULI＝4V×0.2A＝0.8W。
故答案为：20；0.8.
【分析】把三只相同的灯泡串联接在12V的电源上，三灯泡的电阻相同分得的电压相等，根据图象读出通过灯泡的电流，利用欧姆定律求出每只灯泡的电阻，利用P=UI求出实际功率.
14.【答案】15V；9；5:3
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联，由图象可知，当电压表示数为3V时，电路中的电流I=0.6A，由I=U/R可得，滑动变阻器两端的电压：
U滑
=IR滑
=0.6A×20Ω=12V，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
+U滑
=3V+12V=15V；
由图象可知，灯泡两端的电压为6V时，电路中的电流I′=1A，此时滑动变阻器两端的电压：
U滑
′=U-UL额
=15V-6V=9V，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R滑
′=U滑′/I′=9V/1A=9Ω，滑动变阻器消耗的电功率：P滑
′=U滑
′I′=9V×1A=9W；
灯泡的电阻RL=U额/I额=6V/1A=6Ω，当滑动变阻器全部接入电路时，电路的阻值最大，R大=R滑+RL=20Ω+6Ω=26Ω，消耗的总功率最小，P小=U2/R大=8.7W；
小灯泡L刚好正常发光时，电路消耗的总功率最大，P大=P额+P滑=6W+9W=15W，
电路中消耗的总功率的最大值和最小值之比为：P大：P小=
5：3
【分析】（1）滑动变阻器的滑片P移至B端时，L与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测L两端的电压，根据图象读出电路中的电流，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电源的电压；
（2）根据图象读出灯泡正常发光时的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI求出滑动变阻器消耗的功率；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，当灯泡正常发光时电路消耗的总功率最大，根据P=UI求出电路中消耗的总功率的最大值和最小值之比.
三、实验探究题
15.【答案】
（1）?
（2）右
（3）B
（4）0.4；小灯泡功率大于额定功率；小于
【解析】【解答】（1）灯泡右端接线柱接滑动变阻器左端上面接线柱，滑动变阻器串联在电路中；灯泡右端接线柱接电压表3V接线柱，电路图如图所示：
?
（2）按图连接电路，为保护电路，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应调至右端，使其阻值最大；
（3）闭合开关后，灯泡不亮，电压表、电流表都有示数但偏转较小，则说明此时灯泡的实际功率太小，是由于滑动变阻器的阻值太大造成的，所以下一步应移动滑片，观察灯泡是否发光，B正确；
（4）由图丙知，电流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A；
①由表知电压为额定电压U=2.5V时，电流I=0.4A，灯泡实际功率P实=UI=2.5V×0.4A=1W；灯泡的额定功率P额=0.75W，
在额定电压下实际功率P实＞P额
，
所以灯泡不合格；
②因为P实＞P额
，
由P=UI=知，灯丝电阻偏小，在小灯泡钨丝的粗细是一定的情况下，这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了．
故答案为：（1）如上图所示；
（2）右；
（3）B；
（4）0.4；①小灯泡功率大于额定功率；②小于．
【分析】（1）滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在灯泡两端，电压表用3V量程；
（2）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值，滑动变阻器接左半段，滑片至右端接入电路的阻值最大；
（3）电压表、电流表示数较小，灯泡不亮，则可能是因为滑动变阻器的阻值较大造成，此时应减小滑动变阻器的阻值观察灯泡是否发光；
（4）确定电流表的量程、最小分度值，根据图示读出电流表的示数；
①根据表中额定电压U对应的电流值I，由公式P=UI求出额定电压下灯泡的实际的功率，比较实际功率与额定功率判断灯泡是否合格；
②已知灯泡额定功率与额定电压下的实际功率，根据P=判断灯丝电阻阻值是偏大还是偏小，再影响导体电阻的因素判断灯丝的长短．
16.【答案】
（1）断开
（2）解：如图所示：
（3）2.2；2.5
（4）0.5；增大
【解析】【解答】（1）为了保护电路，连接电路时，开关处于断开状态；
（2）滑动变阻器同时接在了同一个下面的接线柱上，起不到调节电路电阻的作用，正确连接如图所示：
；
（3）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，额定电压为2.5V，若要测量小灯泡的额定功率，应移动滑动变阻器滑片P使电压表的示数为2.5V；
（4）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；灯丝的电阻随温度的升高而增大，并且灯丝的电压随电阻的增大而增大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大.
故答案为：（1）断开；（2）见解析；（3）2.2；2.5；（4）0.5；增大.
【分析】根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程，根据题目要求确定滑动变阻器的接法，把电流表、滑动变阻器串联接入电路；由图示电压表确定其量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系，根据电路图确定滑片的移动方向；由图象求出灯泡额定电压对应的电流，然后由P=UI求出灯泡额定功率；根据灯泡电流随电压的变化关系，由P=UI判断灯泡实际功率如何随电压变化．
17.【答案】
（1）如右图所示；
（2）将滑动变阻器的滑片调到最大阻值
（3）0.75
（4）电阻随温度的变化而变化
（5）电压表与滑动变阻器并联
【解析】【解答】（1）电源由两节新干电池串联使用，电压表选0-3V量程即可，补充连接图如右图所示；
（2）闭合开关时发现灯光特别亮，原因是滑片P没有置于滑动变阻器的阻值最大处；（3）电压表的示数为U=2.5V（额定电压）时，读出电流表的示数I=0.3A，灯的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W（4）当灯两端的电压增大时，实际功率增大，亮度增加，温度升高，改变了灯丝的电阻．（5）在移动滑片时，灯泡逐渐变亮（灯两端的电压增大），而电压表的示数变小，说明电压表不是接在小灯泡的两端，而是电压表与滑动变阻器并联了．故答案为：（1）补充连接图如右图所示；（2）将滑动变阻器的滑片调到使连入电阻最大的位置；（3）0.75；（4）灯丝电阻随温度的变化而变化；（5）电压表与滑动变阻器并联．
【分析】测量小灯泡的电功率，涉及到滑动变阻器的正确连接（正确使用：A．应串联在电路中使用；B．接线要“一上一下”；C．通电前应把阻值调至最大的地方）和作用（a。保护电路；b.控制定值电阻两端的电压或电流大小）、实验操作的注意事项、电流表的使用（①电流表要串联在电路中；②接线柱的接法要正确，使电流从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上）、额定功率的计算（灯在额定电压下正常发光，根据P=UI求额定功率）和故障分析（若断路，则电路中无电流，用电器不工作，断路处电压为电源电压；若短路，则被短路的不工作，两端无电压，其它电路完好，电路中有电流）.
四、计算题
18.【答案】
（1）解：由P=UI得I额=
=0.5A;
答：灯泡L正常发光时的电流为=0.5A；
（2）解：当S2断开时电路中只有灯泡L且灯泡L正常发光，所以电源电压等于3V，
当开关S1、S2均闭合时L、R并联，IR=I总-IL=1.5A-0.5A=1A，R
=
=3Ω;
答：电阻R的阻值为3Ω;
（3）解：P=UI=3V×1.5A=4.5W。
答：开关S1、S2均闭合时电路的总功率为4.5W。
【解析】【分析】（1）由P=UI的变形式I=
求解；（2）根据并联电路电流的规律I总=I1+I2求出通过R的电流，再根据I=
的变形式R=
求解；（3）根据P=UI求解。
19.【答案】
（1）解：根据题意知道，当闭合S1
时为“低温”档，此时R1单独接入电路，由P=U2/R知道，“低温”档正常工作时的电阻是：R1
=U2/P低=(220V）2/550W=88Ω
（2）解：由电路图知道，只闭合S1
为“低温”档，只闭合S2
为“中温”档，当同时闭合S1
、S2为高温档，此时R1、R2
并联，电路的总功率是：P高温
=P低温+P中温=550W+1100W=1650W，
由P=UI知道，此时正常工作的电流是：I=P高/U=1650W/220V=7.5A
【解析】【分析】本题考查的是电功率公式、效率公式和热量公式的应用，是一道电功与热量的综合，解题的关键是不同档位时电路连接方式的判断。
五、综合题
20.【答案】
（1）左
（2）解:如图所示:
（3）小灯短路
（4）0.75
（5）灯丝电阻随温度的变化而变化
（6）；不正确，没有控制Rx和Ro两端的电压相等
【解析】【解答】（1）为保护电路，闭合开关前，滑到变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片P移到滑动变阻器的最左端；（2）原图中电压表并联在灯和变阻器的两端了，应将电压表并联在灯的两端，如下图所示：
；（3）他闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路；移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数，说明变阻器没有问题；发现灯泡不发光，电压表示数为0，说明可能小灯泡短路了，而导致电压表并联在一根导线两端；（4）在图乙中，灯在额定电压下对应的电流为0.3A，灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；（5）因灯的电阻随温度的变化而变化，R=
，所以小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线；（6）①流过电路的电流I=
，由欧姆定律得RX的阻值RX=
．②该方案不正确，因为：在串联电路中，根据分压原理，用电器两端电压与其阻值成正比，因Rx≠R0
，
当开关S由a拨到b时，电阻R0和RX两端的电压不相等，所以实验过程中没有保持Rx和R0两端的电压相等．
故答案为：（1）左；（2）见解析；（3）小灯短路；（4）0.75；（5）灯丝电阻随温度的变化而变化；（6）U
2
R
0
U
1；不正确，没有控制Rx和Ro两端的电压相等.
【分析】测量灯泡电功率时，滑动变阻器要滑到阻值最大处，用电压表测量灯泡的电压，利用所测量的电压和电流的积求电功率，灯泡的电阻受温度影响贵改变，在用单表测量电阻时，一般利用电压相等和电流相等.
21.【答案】
（1）12
（2）R2；40
（3）
【解析】【解答】解：（1）用连线连接MN，当P滑到A处时，电子量角器的电阻为零，只有电阻R0工作，电流表示数为250mA＝0.25A，
根据欧姆定律I＝
知，
保护电阻为：R0＝
＝
＝12Ω；
当P滑到B处时，电子量角器的最大电阻与保护电阻R0串联，电流表示数为100mA＝0.1A，
根据欧姆定律I＝
知，
此时的总电阻为：R＝
＝
＝30Ω，
电子量角器的最大电阻为：RAB＝R﹣R0＝30Ω﹣12Ω＝18Ω；（2）要使0°刻度线标在电流表“100mA”刻度处，此时电子量角器的电阻为零，只有滑动变阻器与定值电阻R0串联，由（1）知此时的总电阻为30Ω，滑动变阻器的电阻为30Ω﹣12Ω＝18Ω＞1Ω，所以选用R2；
由（1）知电子量角器的最大电阻为18Ω，即∠AOP＝180°时电阻为18Ω，
当被测量角度为100°时，电子量角器的电阻为：RAP＝100°×
＝10Ω，
此时电路的电流为：I″＝
＝
≈0.04A＝40mA；（3）将电子量角器的滑片P滑到A处，记此时电流表示数为I1
，
即I1＝
，所以R0+R滑＝
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，将电子量角器的滑片P滑到B处，记此时电流表示数为I2
，
即I2＝
，所以R0+R滑+RAB＝
﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
②﹣①得，RAB＝
﹣
拨动电子量角器的滑片P使∠AOP与被测角重合，记此时电流表示数为I3
，
所以I3＝
，所以R0+R滑+RAP＝
﹣﹣﹣﹣﹣③，
③﹣①得，RAP＝
﹣
，
所以
＝
，即
＝
，
所以θ＝
。
故答案为：（1）12；（2）R2；40；（3）
。
【分析】（1）根据电源电压不变，结合电路中不同的电流和电阻列方程，计算电阻大小；（2）根据电压和电流计算总电阻，判断滑动变阻器；（3）根据接入电路中电流的大小计算电阻，并分析夹角的大小。