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专项集训9
电功、电功率
参考答案
一、单选题
1.B
解析：电冰箱的功率不会超过300W，液晶电视的电功率在100W左右，笔记本电脑的电功率大约在40W左右，而电热水壶的电功率大约在1000W左右，那么电热水壶的电功率最大，在相同时间内消耗的电能最多，故B正确，而A、C、D错误。
2.D
解析：A.冬天教室空调正常工作时的电功率约4000瓦，故A正确不合题意；?
B.每盏日光灯的功率大约40W，那么教室22盏日光灯正常工作时的总功率为880瓦，故B正确不合题意；?
C.中学生体重大约500N，每次跳起10cm=0.1m，每分钟跳90次，那么跳绳的功率大约为：，
故C正确不合题意；
D.科学课本大约重2.5N，桌面大约高1m，那么从地上捡起科学课本做的功：W=Gh=2.5N×1m=2.5J，故D错误符合题意。
3.D
解析：AB.两个电阻丝串联，那么它们的电流和通电时间相等，而电阻不等，根据控制变量法的要求可知，该装置用于探究电流和通电时间相同时，电热与电阻的关系，故A、B错误；
C.根据公式Q=I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，R1小于R2，那么R1产生的热量小于R2，因此甲管中液面上升比乙慢，故C正确；
D.闭合开关后，要使电流增大，应该减小变阻器的电阻，即将滑动变阻器的滑片P向右移动，故D错误。
4.B
解析：A.电流3分钟内做的功
，
故A错误；
B.用电器的总功率：，故B正确；
C.电能表是用来测量消耗电能多少的仪表，故C错误；
D.根据铭牌可知，电能表能够承载的最大功率为：P=UI=220V×10A=2200W<2500W，故D错误。
5.C
解析：A.只闭合开关S，只有灯泡自己工作，它两端的电压为2V，
根据甲图可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，
那么电路消耗的功率为P=UI=2V×0.5A=1W，故A正确不合题意；
B.当再闭合S1后，定值电阻R与灯泡并联，此时电流表测总电流；
那么电流表示数的变化量就是通过R的电流；
根据甲图可知，当电压为2V时，通过R的电流为0.2A，故B正确不合题意；
C.当再闭合S1后，总电流I总=IL+I=0.5A+0.2A=0.7A；
那么电路消耗的总功率为：P总=U总I总=2V×0.7A=1.4W，故C错误符合题意；
D.当再闭合S1后，电路消耗的功率的增大值就是R的功率，
即P=UI=2V×0.2A=0.4W，故D正确不合题意。
6.D
解析：开关旋至“1”档，两个电阻串联，
此时的总功率；
开关旋至“2”档，只有一个电阻工作，
此时的总功率；
开关旋至“3”档，两个电阻并联，
此时的总功率；
A.开关旋至“1”档，为保温档；接“2”时为慢炖，接“3”时为快炖，故A错误；
B.开关旋至“1”档，为保温档，此时两个电阻串联，总电阻为：R串=R1+R2=5Ω+5Ω=10Ω，故B错误；
C.快炖时，两个电阻并联，总电流为：；
慢炖时，只有一个电阻，总电流为：；
那么
从快炖到慢炖，电路总电流变化
：2A-1A=1A，故C错误；
D.快炖与慢炖电路总功率之比：10W：5W=2：1，故D正确。
7.B
解析：根据公式P=I2R可知，当定值电阻的阻值一定时，它的功率与通过它的电流的二次方成正比；在数学上这是一个二次函数，且开口向上，由于常数项为0，所以图像在纵轴上的截距为0，即通过坐标原点，故B正确，而A、C、D错误。
8.B
解析：A.设电源电源为U总，那么a的功率；
b和c的总功率为：；那么
Pa>Pb+Pc，故A错误；
B.灯泡d和e并联，那么d的电压等于电源电压U总；那么d的功率；
b和c的总功率为：；那么
Pd>Pb+Pc，故B正确；
C.灯泡d和e并联，那么e的电压等于电源电压U总；那么e的功率；
b和c的总功率为：；那么
Pe>Pb+Pc，故C错误；
D.a、d、e三个灯泡的电压都等于电源电压U总，它们的电阻都相等，根据可知，它们的功率都相等，即Pa=Pd=Pe，故D错误。
9.C
解析：根据电路图可知，灯泡与电阻器串联，电压表V2测变阻器的电压，V1测灯泡的电压，电流表测总电流。
A.开关闭合前，变阻器的滑片应该在阻值最大的位置。闭合开关后，灯泡的亮度较弱，因此移动滑片P直到正常发光的过程中，变阻器的电阻变小，通过灯泡的电流变大，灯泡逐渐变亮，故A正确不合题意；
B.通过灯泡的电流不断增大，而电源电压不变，根据P=UI可知，电路的总功率逐渐变大，故B正确不合题意；
C.电压表V1测灯泡的电压，闭合开关后，虽然变阻器的电阻很大，但是通过灯泡的电流肯定大于零，因此灯泡两端的电压肯定大于0，即V1的示数大于零，故C错误符合题意；
D.电压表V2测变阻器的电压，电流表A的示数为通过变阻器的电流，因此二者的比值等于变阻器的阻值。因为变阻器的阻值逐渐减小，所以它们的比值逐渐减小，故D正确不合题意。
10.C
解析：当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由乙图可知，电路中的最大电流I大=0.4A，
电源电压：U=I大R0=0.4A×R0------------①
A.电源电压：U=I最小R0+UR=0.05A×R0+7V--------②，
①②联立解得：R0=20Ω，故A错误；
B.R0的最小功率：P0最小=I最小2R0=（0.05A）2×20Ω=0.05W，故B错误;
C.已知电源电压U=8V，
则电路的最大总功率：P最大=UI最大=8V×0.4A=3.2W，故C正确；
D.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I最小=0.05A，R两端的电压UR=7V，
则滑动变阻器的最大阻值：，故D错误。
11.C
解析：D.由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，V1测灯泡的电压，电流表测电路中的电流。
灯的额定电流：；
由于串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电流为Imax=0.5A，故D错误；
B.灯泡的电阻
，
电路中的最小总电阻：
，
滑动变阻器接入电路中的最小阻值为：R滑min=R-RL=9Ω-6Ω=3Ω；
滑动变阻器两端的最小电压为：U滑min=ImaxR滑min=0.5A×3Ω=1.5V，
根据电压表的量程可知，电压表V2的最大示数为3V；
那么电压表V2的示数变化范围为：1.5V~3V，故B错误；
C.该电路的最大功率为：Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W，故C正确；
A.当滑片在A端时，变阻器的阻值为30Ω，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：；
解得：U变=3.46V>3V；此时电压表V2可能被烧毁。故A错误。
12.B
解析：甲灯泡的电阻为：；
乙灯泡的电阻为：；
A.将它们并联自爱4V的电路中，因为乙的额定电压为4V，所以乙能正常发光，故A正确不合题意；、
B.两个灯泡并联时，根据可知，P甲
C.二者串联在10V的电路中时，总电流为：
，甲的额定电流
，
乙的额定电流
，因此两个灯泡都能正常发光，故C正确不合题意；
D.二者串联时，根据公式可知，P甲>P乙，
所以甲比乙亮，故D正确不合题意。
13.D
解析：A.当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在最左端时，变阻器的阻值为零，只有灯泡自己工作，此时灯泡的电压等于电源电压。因为小灯泡L正常发光，所以电源电压为6V，故A错误；
B.灯的电阻：；
当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，变阻器与灯串联，电流表的示数为0.2A，
灯两端的电压为：U灯=I×RL=0.2A×12Ω=2.4V，
滑动变阻器的电压；U滑=U总-U灯=6V-2.4V=3.6V；
变阻器连入电阻的大小：；
滑动变阻器的最大阻值为：R滑总=2×18Ω=36Ω，故B错误；
C.当开关S、S1都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，灯将被短路，此时电压表相当于并联在电源两端，电压表达到最大电压为6V，故C错误；
D.当开关S、S1都闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，变阻器和灯泡并联，
此时总电阻
，
故电路的最大功率为：；
当电路的电阻最大时功率最小，
根据电阻的串联，电阻的最大电阻：R串联=36Ω+12Ω=48Ω；
故最小功率为：；
电路的最小功率与最大功率之比为：，
故D正确。
14.D
解析：A.由电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，ab两点间电压是滑动变阻器两端电压。
A.当开关断开时，电路中的电流为0A，ab两点之间的电压等于电源电压。由图乙可知，ab两端的电压为50V，即电源的电压U=50V，故A正确；
B.由图丙可知，当R2的功率为120W时，电路中的电流I=4A，
电路消耗的总功率：P总=U总I总=50V×4A=200W，故B正确；
C.由图乙可知，Uab=30V，电路中的电流I=4A，
此时R1两端的电压：U1=U-Uab=50V-30V=20V，
那么R1的阻值：
，
故C正确；
D.根据乙图可知，变阻器两端的最大电压为45V，此时通过变阻器的电流为1A，
那么此时变阻器的阻值为：；
变阻器允许通过的最大电流为5A，此时它的电压为25V，
那么它接入的阻值为：。
因此变阻器的阻值范围为：5~45Ω;故D错误。
15.C
解析：A.
小灯泡R1的阻值为
，
故A错误；
B.只闭合开关S2时，
灯泡与R2串联，
此时电流为：；
电源电压为：U总=I总R总=0.2A×（10Ω+20Ω）=6V，故B错误；
C.闭合所有开关时，灯泡被短路，电阻R2与变阻器R3并联。
变阻器两端的电压等于电源电压，
根据P=UI可知，P大：P小=I大：I小=3：1；
因为电流表的量程为0.6A，
所以：0.6A：I小=3：1；
那么I小=0.2A；
变阻器接入的最大阻值为：；
变阻器接入的最小阻值为：；
因此变阻器接入的阻值范围：10Ω~30Ω。故C正确；
D.只闭合开关S3，那么灯泡与变阻器串联。
电流表的量程为0.6A，而灯泡的额定电流为：；
因此通过灯泡的最大电流为0.4A，最大功率就是1.6W；
通过灯泡的最小电流为：；
灯泡的最小功率：P1'=I1'2R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W；
那么小灯泡的功率变化范围：0.225W~1.6W。故D错误。
16.C
解析：R1与R2串联，电压表测变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
由图乙可知，当R1=2Ω和R1′=8Ω时，滑动变阻器的电功率均为P1=2W，
由P=UI=I2R可得，两次电路中的电流分别为：
；
；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，
电源的电压：U=I（R1+R2）=I′（R1′+R2）；
即：1A×（2Ω+R2）=0.5A×（8Ω+R2）；
解得：R2=4Ω，故①正确；
电源的电压：U=I（R1+R2）=1A×（2Ω+4Ω）=6V，故②正确；
由串联分压的规律可知，当变阻器R1接入电路中的电阻最大为8Ω时，电压表的示数最大，此时电路中的电流I′=0.5A，
则电压表的最大示数：U1大=I′R1′=0.5A×8Ω=4V，故③错误；
当R=R2=4Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则
，
故④正确，
综上可知，①②正确。
17.D
解析：A.S、S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，电阻R0与滑动变阻器并联，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中消耗的总功率最小，
电路消耗的总功率最小值：P小=P0+P滑；即：
，
故A错误；
B.当电流表的示数I″=0.6A最大时，电路消耗的总功率最大，
因为电流表的量程为0~0.6A，
所以通过干路的电流最大为0.6A
通过R0的电流：；
通过滑动变阻器的最大电流：I滑=I总-I0=0.6A-0.3A=0.3A；
滑动变阻器接入电路中的电阻：
，
故B错误；
C.S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，
灯泡的额定电流为：；
因为电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为2A，
所以电路中的最大电流I=0.5A；
灯泡的电阻为：；
电路中的总电阻；
滑动变阻器接入电路中的最小值：R滑小=R总-RL=36Ω-24Ω=12Ω；
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～100Ω，故C错误；
D.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，
此时电路中的电流：；
灯泡的最小实际功率：；
则灯泡的功率变化范围为0.5W～6W，故D正确。
18.C
解析：A.根据甲图可知，变阻器R、定值电阻R0与灯泡串联，电压表V1测变阻器和定值电阻的电压，而V2测灯泡的电压。
当变阻器的滑片在最左端时，它的阻值为零，此时电流最大为1A，电压表V1的示数为12V，那么电源电压为12V，故A正确；
B.当变阻器的滑片在最左端时，此时最大电流为1A，灯泡的额定电压也就是电压表V2的示数为6V，那么它的额定功率：PL=ULIL=6V×1A=6W，故B正确；
C.根据图乙可知，最小电流为0.5A，那么电路的最小功率：P总=U总I总=12V×0.5A=6W，故C错误；
D.当变阻器的阻值最大时，电流最小为0.5A，那么此时电压表V1的示数为5V，
变阻器的电压U变=U总-U1=12V-5V=7V；变阻器的电阻，
故D正确。
二、填空题
19.（1）灯丝断了（或电压表所测电路开路）
（2）0.4W
解析：（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是：灯丝断了（或电压表所测电路开路）。
（2）根据乙图可知，当灯泡电压为2V时，滑片P移动了12cm；根据丙图可知，此时电流表的示数为0.2A，那么小灯泡的额定功率为：P=UI=2V×0.2A=0.4W。
20.4V；0.9A
解析：定值电阻R与灯泡L并联，电压表测电源电压，电流表A1测干路电流，A2测通过灯泡的电流。
（1）定值电阻R两端的最大电压为：U=IR=0.5A×8Ω=4V；
灯泡两端的最大电压等于它的额定电压，即UL=6V；
因为并联电路总电压与各支路两端电压相等，4V<6V；
所以允许接入的最大电源电压为：U总=4V；
（2）当灯泡的电压为4V时，通过它的电流是0.4A；
那么此时通过电流表A1的示数为：I总=I+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
21.（1）A
（2）低温档
（3）145200J
解析：（1）开关要接在火线上，所以A点是接触火线的；
（2）由图可知，旋钮开关如图所示时，电阻R和R0串联接入电路，总电阻最大，，所以总功率最小，即低温档；
（3）低温档的功率为200W，所以R0=R总-R=242Ω-202Ω=40Ω；而高温档只有R0接入电路，.
22.120Ω；0.5W
解析：灯泡的额定电流为：；
灯泡的电阻；
（1）当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，变阻器与灯泡并联，电流表测干路电流。
因为灯泡正常发光，所以电源电压等于额定电压18V；
通过变阻器的电流I变=I总-IL=1.15A-1A=0.15A；
变阻器的最大电阻。
（2）根据电压表的量程可知，电压表的最大示数为15V；
那么灯泡两端的最小电压为：UL=U总-UV=18V-15V=3V；
灯泡的最小功率。
23.（1）(导体)电阻
（2）＝；＜
解析：（1）此方案是探究通电电流和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与(导体)电阻大小的关系。
（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，可以比较不同物质的吸热能力。
根据Q=cm△t可知，当吸收的热量和液体质量相同时，液体的比热容与升高的温度成反比，即升高温度越大，液体的比热容越小。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系：c甲24.（1）变大
（2）变小
解析：变阻器R0与压敏电阻R并联，电压表测R0滑片下面电阻的电压，电流表测压敏电阻的电流。
（1）根据乙图可知，无论变阻器的滑片怎么滑动，它都全部接入电路，根据公式可知，通过R0的电流不变。身高增大时，滑片向上滑动，与电压表并联的阻值变大，根据U=IR可知，电压表的示数变大。
（2）体重越大，压敏电阻的阻值越大，那么并联电路的总电阻越大，根据公式可知，此时电路消耗的总功率变小。
25.（1）20Ω
（2）1.8W
解析：（1）电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。电阻R1的阻值不变，根据U=IR可知，电压表V1的示数随电流的增大而增大，因此丙图中向上倾斜的图像就是V1的图像。当V1的示数为2V时，通过电流为0.1A，那么R1的阻值为：；
（2）根据丙图可知，当电流为0.1A时，电压表V1的示数是2V，V2的示数是4V，
那么电源电压为：U总=U1+U2=2V+4V=6V；
通过电路的最大电流为0.3A，
那么电路的最大功率为：P总=U总I总=6V×0.3A=1.8W。
26.660；264；4
解析：（1）吸尘器的额定功率：P=UI=220V×3A=660W；
（2）吸尘器消耗的电能：W=Pt=0.66kW×0.5h=0.33kW?h；
根据得到：；
解得：n=264；
（3）根据功率的计算式P=I2R得到：36W=（3A）2×R；
解得：R=4Ω。
27.3.6
解析：只闭合开关S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，只有电阻R1在工作，
那么电流表的示数：?
?①；
此时电路的总功率：?
?②；
只断开开关S1，滑片P移至最右端时，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压，
此时电流表的示数为：?
?
?③；
此时电压表的示数为：?
?
?④；
只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电阻R1、变阻器R2和电阻R3串联，电压表测前面两个电阻的电压，
此时电压表的示数：?
⑤；
因为I1：I2=5：3，
那么；
解得：R1：R2=3：2?
?
?
?
⑥；
因为U1：U2=2：3；
所以?
?
?
?⑦；
将⑥式代入⑦式得到：
；
解得：R3=；
因此三个电阻之比：R1：R2：R3=3：2
：=9：6：10；
在第三种情况中，三个电阻串联，总电阻最大，而总功率最小，
即最小的总功率?
?
?⑧；
②÷⑧得到：；
化简代入得到：；
解得：P小=3.6W。
28.（1）4.5；0.75
（2）1.8
解析：（1）由图知，只闭合S、S1时，灯泡、变阻器R1串联，
在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，
那么再图乙中，左边的曲线为灯泡的I-U图象，则右边的曲线为R1的I-U图象，
滑片在a点时R1的阻值最小，电路中的电流最大，
由图象可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡两端的电压为1.5V，R1两端的电压为3V，
电源的电压U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V，
因此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定功率PL=ULI=1.5V×0.5A=0.75W；
（2）当只闭合S、S1且R1的滑片位于最右端时，R1接入电路中的电阻最大，此时R1两端的电压最大为4V，电流为0.3A，
则R1的最大阻值：；
只闭合S、S2时，R2与R1串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，
调节R1、R2的滑片，当电压表的示数最大为3V且电流表的示数最大为0.6A时，
R1两端的电压：U1′=U-U2=4.5V-3V=1.5V，
此时R1接入电路的电阻：
R2接入电路的电阻：；
此时两滑动变阻器均小于各自的最大阻值，符合要求，且R2两端的电压最大，电路中的电流最大，R2消耗的功率最大，
则R2消耗的最大功率：P2大=U2I′=3V×0.6A=1.8W。
三、实验探究题
29.（1）1.52
（2）滑动变阻器；左；2.2
解析：（1）根据乙图可知，电流表选择的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.4A，因此灯泡的额定功率为：PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W；
（2）步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在滑动变阻器两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片直到电压表示数为：U变=U总-UL=6V-3.8V=2.2V；
因为原来电压表的示数为3V，要变为2.2V，因此变阻器的电压变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，变阻器的阻值应该变小，即滑片向左移动。
30.（1）泡沫块被切断的时间长短
（2）移动滑动变阻器滑片或改变电源电压
（3）
解析：（1）接通电路，几秒后发现泡沫块被电阻丝“切断”了。该实验方案是通过测量泡沫块被切断的时间长短来比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。
（2）为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验中改变电流大小的方法：移动滑动变阻器滑片或改变电源电压。
（3）探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，必须控制通电时间和电流相同，而改变电阻。实验中，只要将两根阻值不同的电阻丝串联即可
31.（1）不变
（2）
（3）1.596
（4）A
解析：（1）根据甲图可知，灯泡与变阻器串联，电压表测量它们的总电压。当变阻器的滑片向右移动时，阻值变小，电流变大，但是电压表的示数始终等于电源电源，因此保持不变。
（2）电压表应该只与灯泡并联，只需将电压表与变阻器连接的导线从变阻器上拆下，然后改接在灯泡左端的接线柱上即可;
（3）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么灯泡的额定电流为0.32A，灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.32A=1.596W；
（4）根据公式可知，当电阻不变时，灯泡的电功率与电压的平方成正比，即图像为一条倾斜的直线，故A正确，而B、C、D错误。
32.（1）6
（2）A
（3）闭合S1，将S2拔到1；2.5V×
解析：（1）根据表格可知，当电流表的示数为0时，电压表的示数为6V，那么电源电压等于电压表的示数6V。
（2）根据表格可知，最小电流为0.2A，电压表的示数为1V，
那么变阻器的阻值为：；
则选用的变阻器为“1.5A?
50Ω”。
（3）①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V；
②闭合S1，将S2拔到1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③R0两端的电压U0=U-2.5V；
通过灯泡的额定电流：；
灯泡的额定功率：
P额=?U额I额=2.5V×。
33.（1）
（2）选用滑动变阻器规格太小（或滑动变阻器的最大电阻太小）
（3）控制电阻两端的电压保持不变（或使电阻两端的电压保持2.5V）；移动滑动滑片使电压表的示数保持不变
解析：（1）测量电阻阻值大小一般用伏安法测量，利用电压表测电阻两端电压，用电流表测量电流的大小;
（2）串联电路中，分到的电压大小由用电器的电阻大小决定，电阻大分到的电压高，根据小灯泡的电压始终较高，可知原因是：选用滑动变阻器规格太小（或滑动变阻器的最大电阻太小）
；
（3）在研究“电流与电阻的关系”实验中，需要控制电压不变。所以滑动变阻器的另一个重要作用是：控制电阻两端的电压保持不变（或使电阻两端的电压保持2.5V）。
由于实验中要保证改变电阻后，两端电压保持不变。当电阻变大时，电阻分到的电压是变大的，此时可通过移动滑动变阻器使电压表的示数保持不变。
四、解答题
34.（1）R0
（2）解：当I=2A时????
PR0=32W?
R0=
=8Ω
（3）解：当I'=0．5A时
??
=0．5A×8Ω=4V
电源电压U=
=16V
U'R=12V?
PR=12V×
0．5A=6W
解析：（1）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测R0的电压，电流表测总电流。根据分析定值电阻的功率与电流的变化关系，进而确定它的图像形状即可；
（2）根据乙图，找到一组有关R0的电流和电功率的值，然后根据计算它的阻值；
（3）当电流最大2A时，变阻器的阻值最小，此时只有定值电阻R0，它两端的电压等于电源电压。根据P=UI计算出电源电压，根据U'=I'R0计算出电流为0.5A时定值电阻的电压，再根据UR=U总-U0计算出变阻器两端的电压，最后根据PR=URIR计算出变阻器的功率。
35.（1）水位降低到探针以下时，控制电路断开，电磁铁磁性消失，衔铁弹回，红灯所在电路接通
（2）W=Pt=4W×10×60s=2400J
答：小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是2400J。
（3）解：6000mA·h=6A·h
t=
=
=3h<5h
答：
商家的宣传与实际不相符。
解析：（1）当水位低于两个电极的下端时，控制电路断开，分析电磁铁磁性的变化，确定衔铁的运动方向，最后分析对红灯所在电路的影响即可；
（2）根据公式W=Pt计算风扇消耗的电能；
（3）首先根据W=UIt计算电池储藏的电能，再根据计算可以持续工作的时间，最后与宣传时间对比即可。
36.（1）解：R=
=30欧
R1=R-R2=30欧-10欧=20欧
查乙图可知制冷器的启动温度是5．6℃。
（2）解：t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=0．75小时
W=Pt=2.4千瓦×0.75小时=1.8千瓦时
(或t=15分钟+10分钟+10分钟+10分钟=45分钟=2700秒
W=Pt=2.4×10瓦×2700秒=6.48×106焦
解析：（1）电阻R1与电阻R2串联，首先根据计算出制冷器启动时控制电路的总电阻，然后根据
R1=R-R2?计算R1的阻值，最后根据乙图确定启动温度；
（2）首先根据丙图，将制冷器分段工作的时间相加计算出1h内它工作的总时间，然后根据W=Pt计算制冷器消耗的总电能。
37.（1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。
灯泡正常工作电流是：；
电阻两端的电压：U2=U-U1=9V-6V=3V；电阻阻值：?。
（2）5分钟内灯泡消耗的电能是：W1=P1t=3W×300s=900J；
电阻R产生的热量是：?。
解析：（1）灯泡与定值电阻R串联，电压表测灯泡的电压。首先根据
?计算通过灯泡的电流，然后根据
U2=U-U1=计算出定值电阻R两端的电压，最后根据
?计算电阻R的阻值；
（2）利用公式
W1=P1t
计算灯泡消耗的电能，根据公式
?计算电阻R产生的热量。
38.（1）解：t=800mAh×(1-10%)/500mA=1.44h
（2）解：①低
②当S1闭合，S2闭合，S3接a时为中温档：P1＝U2/R1＝(4.8伏)2/4欧＝5.76瓦
③当S闭合，S2闭合，S2接b时为高温档R2的功率:P2＝U2/R2＝(4.8伏)2/6欧＝3.84瓦
R1的功率:P1＝5.76瓦
总功率:P＝P1+P2＝5.76瓦+3.84瓦＝9.6瓦
消耗的总电能:W＝Pt＝9.6瓦×20×60秒＝11520焦
解析：（1）根据公式计算充满电需要的时间；
（2）①根据公式分析三种状态下的功率大小，按照从大到小的顺序依次为高档、中档和抵挡；
②确定中温档时的串并联情况，然后根据计算出此时的功率；
③首先根据计算出R2的功率，再根据P＝P1+P2计算出高档时的总功率，最后根据W＝Pt计算出消耗的电能。
39.（1）绝缘体
（2）解：①R1=
=
=48.4欧
②W=Pt=1000瓦×300秒=3×105焦
（3）S闭合，温控开关断开，R1、R2同时工作，电路处于保温状态。
解析：（1）为防止触电，供电插座的外壳材料必须不容易导电，因此应该选择绝缘体；
（2）①已知额定功率和额定电压，根据公式
?计算电阻R的阻值；
②已知电功率和时间，根据W=Pt计算消耗的电能。
（3）根据公式可知，电压相等时，电阻大的，电功率小，为保温状态；电阻小的，电功率大，为加热状态，只需用温控开关控制定值电阻R2的工作与否。?
?
40.（1）10
（2）解：当x=0时：
R变=
=5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
R总=
=9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值RMN是4欧姆。
（3）0.4Ω
（4）解：当M、N都未与铜丝接触时，W有最大值：
W=W1+W2=
t+
t=
×60s+
×60s=324J
答：W的最大值为324焦耳。
解析：（1）根据甲图可知，整个金属圆环被NM分为两部分，这两部分并联在这两点之间；在并联电路中，总电阻比任何一个电阻都小，当两个电阻的阻值相同时，总电阻达到最大；
（2）当划过MN的弧长为0时，此时电流最大，电阻最小，极MN之间全部为铜丝，电阻为零，根据公式
计算出变阻器的阻值；当滑过距离为20cm时，电流最小为0.5A，此时电阻最大，首先根据
?计算出总电阻，再根据
RMN=R总-R变计算出MN之间的最大阻值；
（3）根据乙图可知，当x=50cm时，电流恢复原值，即圆环的周长就是50cm，那么根据周长-铜丝长度计算出电阻丝的长度。当MN之间最大阻值为4Ω时，肯定是MN将整段电阻丝平均分为两部分，即每段的电阻相等，根据计算出每段电阻丝的电阻，乘以2计算出整段电阻丝的电阻，最后用电阻丝的总电阻与长度作比即可；
（4）MN两点在圆环的直径上，将整个圆环平均分为25cm，因此只要两点都不与铜丝接触，那么肯定一边电阻丝的长度为：25cm-10cm=15cm，而另一边电阻丝的长度为：40cm-15cm=25cm。根据电阻与长度成正比，分别计算出两段电阻丝的电阻，然后根据分别计算出它们消耗的电功，最后相加即可。
41.电动机的总功率P总=UI=110V×5A=550W；
电动机的输出功率P机械=Fv=500N×0.9m/s=450W；
线圈的发热功率：P热=P总-P机械=550W-450W=100W；
根据P热=I2R得到：100W=（5A）2×R；
解得：R=4Ω。
解析：首先根据P总=UI计算出电动机的总功率，再根据P机械=Fv计算电动机输出的机械功率，接下来根据P热=P总-P机械计算出线圈的发热功率，最后根据公式P热=I2R计算线圈电阻。
42.（1）闭合开关S1、断开S2，
且滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，
由图乙可知，此时电路中的电流为I大=0.9A，
那么电阻R1的阻值：；
（2）当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，
由图乙可知，此时电路中的电流I小=0.3A，
此时电路中的总电阻：
，
滑动变阻器的最大阻值：R2=R总-R1=60Ω-10Ω=40Ω。
（3）由于滑片P从H端向E端移动，
由图象的拐点可知：GH=15cm，FG=25cm-15cm=10cm，EF=35cm-25cm=10cm，
中间一段电流无变化，故FG是铜导线，
由图象可知，当滑片P位于G点时，电路中的电流I=0.6A，
此时电路的总电阻：
，
则GH段的总电阻：RGH=R总-R总′=60Ω-30Ω=30Ω，
EF段的总电阻：REF=R总′-R1=30Ω-20Ω=10Ω，
因两段导体的阻值与自身长度成正比，
所以EF导体每1cm的电阻
，
当P位于x=31cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R2′=（35cm-31cm）×1Ω/cm=4Ω，
此时电路中电流表的示数：
；
此时电阻R1的功率：P1=I12R1=（0.75A）2×20Ω=11.25W。
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，
两电阻的电功率分别为：；
；
则电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比：
解析：（1）闭合开关S1、断开S2，且滑片位于E端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，根据乙图确定此时的电流值，然后根据计算R1的阻值；
（2）当滑片位于H端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据乙图确定此时的电流值，然后根据计算出此时的总电阻，最后根据R2=R总-R1计算即可；
（3）由图象可知滑片P从H端向E端移动出现拐点，据此确定GH、FG、EF的长度，滑片位于铜导线段时电路中的电流不变，据此确定铜导线的长度，根据图象得出当滑片P位于G点时电路中的电流，根据欧姆定律求出总电阻，根据电阻的串联求出GH段的总电阻；根据电阻的串联求出EF段的总电阻，然后求出EF段每1cm的电阻，进一步求出P位于x=31cm时滑动变阻器接入电路中的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流表的示数；最后根据功率公式P=I2R计算出此时R1的功率；
（4）当P移动到最左端E处时，闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，根据并联电路的电压特点和求出两电阻的电功率，然后求出电阻R2消耗的电功率与电路消耗的总电功率之比。
43.（1）解：
==0.5A
（2）解：
=
=20Ω
=
=
=0.15A
=
=0.45W
（3）解：U1=
×18V=9V，
=
×18V=6V，
﹣
=△P，即
﹣
=1W，故R0=45Ω；
要使R0电功率最小，变阻器连入电路中的电阻要尽量大，同时要保证电压表安全，当R=200Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律，变阻器的电压：
U滑=I小R滑大=
×R滑大=
×18V≈14.7V＜15V，电压表安全，故R0的最小电压为：
U0小=
﹣U滑=18V﹣14.7V=3.3V，
P小=
=
=0.24W。
解析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式计算灯泡正常发光时的电流。
（2）只闭合S和S2，滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡与变阻器的一半阻值串联。首先根据
?计算出灯泡的电阻，再根据
?
经计算出通过灯泡的电流，最后根据
??计算灯泡的实际功率。
（3）在串联电路中，电压与电阻成正比，据此分别计算变阻器的阻值为R0和2R0时，定值电阻的电压值，然后利用公式列出功率变化量的方程，进而计算出R0的阻值。
当变阻器的阻值最大时，通过R0的电流最小，那么它的功率最小。根据欧姆定律计算出变阻器的阻值全部使用时电压表的示数，与电压表的量程比较，进而计算出R0的最小电压，最后根据计算出R0的最小功率。
44.（1）当开关断开时，ab两点之间的电压就等于电源电压。根据乙图可知，当电流为0时，ab之间电压为60V，那么电源电压为60V。
（2）闭合开关后，变阻器的阻值最大，通过电路的电流最小，
根据乙图可知，最小电流为1A，此时ab之间电压为50V；
那么R1的电压U1=U总-Uab=60V-50V=10V；
R1的阻值；
（3）根据丙图可知，当变阻器的功率为80W时，通过电流为2A；
那么整个电路1min消耗的电能：W总=U总I总t总=60V×2A×60s=7200J；
（4）
解析：（1）当开关断开时，ab两点之间的电压就等于电源电压，据此根据乙图确定电源电压的数值；
（2）闭合开关后，变阻器的阻值最大，通过电路的电流最小，根据乙图确定此时的电流和电压表的示数，首先U1=U总-Uab计算出R1的电压，再根据计算出R1的阻值；
（3）根据丙图确定变阻器的功率为80W时通过电路的电流，再根据W总=U总I总t总计算消耗的电能；
（4）R1为定值电阻，它两端的电压与电流成正比，据此完成作图即可。
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精品试卷·第
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专项集训9
电功、电功率
一、单选题
1.下列用电器中，正常工作相同的时间，消耗电能最多的是
(??
)
A.冰箱
B.电热水壶
C.液晶电视
D.笔记本电脑
2.下列有关功和功率的估算与实际最不相符的是
(??
)
A.冬天教室空调正常工作时的电功率约4000W
B.教室22盏日光灯正常工作时的总功率为880W
C.某初中生中考跳绳满分，克服重力做功的功率约8W
D.从地上捡起一本九上科学课本至桌面做功10J
3.如图所示为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1(??
)
A.该实验装置用于探究，电压和通电时间一定时，电热与电阻的关系
B.闭合开关后，通过R1的电流大于R2的电流
C.闭合开关后，甲管中液面上升比乙慢
D.闭合开关后，要使电流增大，应将滑动变阻器滑片P向左移动
第3题图
第4题图
第5题图
4.小明同学家的电能表照片如图，他仔细观察电能表后，发现在3分钟内电能表转盘转动100转，经仔细分析得到下列结论，其中正确的是
(??
)
A.在3分钟内电流做功0.04J??????
B.在3分钟时间内用电器消耗的总功率为800W
C.电能表是用来测量电功率的仪器????
D.小明家可以安装功率为2500W的空调
5.图甲是小灯泡L和电阻R的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中。已知该电路中电源的电压是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
6.多功能煲汤炖锅可以实现保温、慢炖、快炖三种功能，使用时可通过旋钮开关实现功能切换。下图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为5V，四段电热丝电阻均为5Ω，保温、慢炖、快炖所需加热功率依次增大。下列说法正确的是
(??
)
A.开关旋至“1”档，开启快炖功能?????B.开启保温功能，电路中的总电阻为5Ω
C.从快炖到慢炖，电路总电流变化0.5A???D.快炖与慢炖电路总功率之比为2：1
第6题图
第7题图
7.如图所示的电路，电源电压U不变，R0为定值电阻，滑动变阻器规格为“60Ω1A”，R0的电功率为PR0，则当滑片P从右端向左端移动时，PR0与电流表示数IA图像关系正确的是
(??
)
A.???B.??C.??D.
8.如图所示，电路中的电源电压相同且保持不变，所有的灯泡规格相同，且灯丝电阻不受温度影响。下列比较灯泡实际功率的关系式中，正确的是
(??
)
A.Pa???
??B.Pd>Pb+Pc???????C.Pb+Pc=Pe??????D.Pa>Pd=Pe
第8题图
第9题图
9.如图所示电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P直至灯泡正常发光。此过程中，下列不会发生的是
(??
)
A.灯泡逐渐变亮???????????????B.电路的总功率逐渐变大
C.电压表V1的示数从0逐渐增大到额定电压???D.电压表V2和电流表A的示数比值逐渐减小
10.如图甲所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图像信息可知，下列判断正确的是
(??
)
A.R0的阻值是10Ω?????????????
B.R0的最小功率是0.4W
C.电路的最大总功率是3.2W?????
???
D.滑动变阻器的最大阻值是14Ω
第10题图
第11题图
11.如图所示的电路，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“30Ω
1A”，灯泡L标有“3V
1.5W”字样（忽略灯丝电阻变化）。为了保证电路元件安全，闭合开关S，滑片P在某处向B方向滑动时
(??
)
A.滑动变阻器可以从A端开始向B方向滑动
B.V2示数变化范围为1V～3V
C.电路消耗的最大功率为2.25W
D.电流表最大示数为0.6A
12.甲、乙两个小灯泡上分别标有“6V
3W”和“4V
2W”字样，现在把它们按不同方式接在不同电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列判断错误的是
(??
)
A.若把它们并联在4V电路中，乙灯正常发光?????????????????
B.若把它们并联在4V电路中，甲灯比乙灯亮
C.若把它们串联在10V电路中，两灯都可以正常发光?
D.若把它们串联在10V电路中，甲灯比乙灯亮
13.如图所示，小灯泡L标有“6V
3W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当S闭合，S1断开，滑动变阻器滑片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是
(??
)
A.电源电压为9V?
B.滑动变阻器的最大阻值为18Ω
C.调节电路元件，可使电压表达到的最大值为4.5V?
D.电路的最小功率与最大功率之比为3∶16
第13题图
第14题图
14.如图甲，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5A)。图乙反映了开关由断开到闭合，再移动滑片P的过程中，ab两端电压U和通过的电流I之间的关系；图丙反映了滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系，则下列说法不正确的是
(??
)
A.电源电压为50V??????????B.当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率为200W
C.R1的阻值为5Ω??????????D.滑动变阻器连入阻值的范围为4～45Ω
15.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡R1标有“4V
1.6W”字样，R2＝20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V。若闭合所有开关，在不损坏各电路元件的情况下，移动滑片，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1。则下列说法正确的是
(??
)
A.小灯泡R1的阻值为20Ω
B.电源电压为9V
C.若闭合所有开关时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω～30Ω
D.若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是0.25W～0.9W
第15题图
第16题图
16.在如图甲所示的电路中，电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为R1=8Ω，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的
(??
)
①定值电阻R2=4Ω
②电源的电压为6V
③电压表的最大示数为3V
④滑动变阻器的最大电功率为2W
A.①③??????B.②④??????C.①②????????D.①④
17.如图所示，电源电压为18V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“100Ω
2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“12V
6W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则
(??
)
A.S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为5.4Ｗ
B.S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
C.S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6～100Ω
D.S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是0.5～6W
第17题图
第18题图
18.如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中不正确的是
(??
)
A.电源电压为12V????????????B.小灯泡的额定功率为6W
C.电路的最小总功率为8W????????
D.滑动变阻器的最大阻值为14Ω
二、填空题
19.小科测量额定电压为2.0V小灯泡的电功率，电路图如图甲所示，电源为两节干电池，利用测得数据绘制图像如图乙、丙所示，图中x为滑片P移动的距离。
（1）当滑片P移动的距离为a时，图丙中电流突然变小的原因是________________。
（2）该小灯泡的额定功率是________。
第19题图
第20题图
20.在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V
3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0．5安且灯泡L不损坏，则允许接入的最大电源电压为________，闭合开关S，此时通过电流表A1的电流为________。
21.如图是某电烤箱的内部简化电路图，图乙是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计，已知R=202Ω。
（1）电烤箱A，B触点中连接火线的是________触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于________?(选填“高温档”或“低温档”)。
（3）在额定电压下，电烤箱高温档工作2分钟产生内能________。
22.如图电路中，电源电压不变，灯L上标有“18V?
18W”的字样(灯L电阻保持不变)，电压表所选量程为0~15V，电流表所选量程为0~3A。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯L正常发光，电流表示数为1.15A，滑动变阻器的最大阻值是________。则断开开关S，在不损坏电路元件下，移动滑片P的过程中，灯L的最小功率至少为________。
第22题图
第23题图
23.如图所示，甲、乙完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。
（1）利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温均相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过观察温度计示数升高的多少来判断电阻丝产生热量的多少。此方案是探究通电电流和时间相同时，电流通过电阻产生的热量与________大小的关系。
（2）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲________R乙时(选填“＞”“＝”或“＜”，下同)，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系：c甲________
c乙。
24.图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。请回答
（1）身高越高，电压表示数________（填“变大、变小、不变”
下同）
（2）体重越大，电路消耗的总功率________。
第24题图
第25题图
25.红外额温枪如图甲，其工作过程是：被测物体辐射的红外线由光学系统会聚，聚集后的红外线输入到光电探测器中，探测器的关键部件是红外线传感器(热敏电阻)，其电路原理简化图如图乙，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是热敏电阻，闭合开关S，两电压表示数随电流表示数变化的U-I图像如图丙：
（1）定值电阻R1电阻值为________；
（2）外界温度改变，整个电路的电功率发生改变，工作最大功率为________。
26.某款家用吸尘器额定电压为
220V，额定电流为
3A，则该吸尘器的额定功率为
________W。使用该吸尘器正常工作
30min，标有“800imp/（kW?h）”（表示指示灯每闪烁
800
次消耗电能
1kW?h）的电能表指示灯共闪烁________次。
若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为36W，则电动机线圈的电阻为________Ω
。
27.如图所示电路总电压不变．只闭合开关S3，
滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路消耗总功率为10W，电流表的示数为I1；只断开开关S1，滑片P移至最右端时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U1；只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电压表示数为U2．若I1：I2=5：3，U1：U2=2：3．上述三个状态中，电路消耗总功率的最小值是________瓦。
第27题图
第28题图
28.如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～3V，电流表量程是0～0.6A，滑动变阻器R2的铭牌标有“20Ω
1A”字样。只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I－U图像如图乙，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。则：
（1）电源电压为________V，灯泡的额定功率为________W。
（2）只闭合S、S2，调节R1、R2的滑片，在保证电路安全的情况下，R2消耗的最大功率为________W。
三、实验探究题
29.某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下：规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、滑动变阻器(“20Ω
1A”)、开关各一只，导线若干。
（1）小金组按图甲正确连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为________瓦；
（2）小丽组同学发现，实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏，其它器材完好。他们经讨论后认为，用该电压表0~3V的量程，通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下：
步骤一：按图甲电路先将电压表（0~3V)接在小灯泡两端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，断开开关，拆下电压表；
步骤二：保持滑动变阻器的滑片位置不变，再将该电压表接在________两端；
步骤三：闭合开关，将滑动变阻器的滑片向________(填“左”或“右”)移动，直到电压表示数为________伏，读出此时电流表的示数，算出小灯泡的额定电功率。
反思：实验原理相同的情况下，我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
第29题图
第30题图
30.为研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，某同学找来了两根不同阻值的电阻丝，多
块相同的泡沫块以及滑动变阻器、开关、导线、电源等，设计的方案如图甲所示。
（1）接通电路，几秒后发现泡沫块被电阻丝“切断”了。该实验方案是通过测量________来
比较电流通过电阻丝时产生的热量多少的。
（2）为研究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系，实验中应如何改变电流大小________?
（3）为研究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系，请你在图乙中画上连接导线。
31.如图所示，是小兴在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路，所用小灯泡的额定电压为3.8V，电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组。
（1）实验开始，当开关闭合，变阻器滑片P向右移动时，电压表示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求，
而且只需改动一根导线的连接，就可以顺利进行实验。请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接线。
（3）电路连接正确后，小兴他们正常进行实验并将实验数据记录在下表中。若第二次测量时电流表的示数如图所示，可得小灯泡的额定功率为________W。
实验次数
1
2
3
电压/V
3.0
3.8
4.5
电流/A
0.36
0.45
（4）小兴同学经过多次测量与计算后，得到了一组功率P
与电压的平方U2的数据，下列各图中能正确表示P
与U2的关系的是：（设灯丝电阻不变）________
32.小胡按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率，部分实验数据和现象如下表。
实验次数
电压表示数/V
电流表示数/A
灯泡亮度
1
1
0.2
较暗
2
2.5
/
正常发光
3
6
几乎为0
不发光
（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为_______V。
（2）若小胡手边有A“1.5A?50Ω”和B“2.0A?20Ω”两种规格的滑动变阻器，上面实验中他所选的滑动变阻器为________。
（3）完成上述实验后，小胡向老师要了一个变阻箱和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的电路，也测出了灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：
①闭合开关S1，将S2拨到触点2，移动滑片调整到R0，使电压表的示数为2.5V；
②________，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U；
③灯泡额定功率的表达式为P额=________（用已知量和测量量表示）。
33.某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6
V且恒定不变；滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外，在不同的实验中作用各不相同。
（1）第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值，他们在A、B间接入待测电阻Rx，请你用笔画线代替导线，将答题卡图乙中的实物图连接完整。
（2）第二小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，发现电压表的示数始终大于小灯泡的额定电压，小灯泡发光较亮，出现这种现象的原因是________________________；
（3）第三小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。该实验中滑动变阻器除了保护电路的作用外，另一个重要的作用是________________；
实验步骤如下：
①按照电路图连接电路接入定值电阻R1，滑动变阻器滑片在阻值最大处，闭合开关；
②移动滑片，使电压表为某个固定值，记下此时电流表的电流I1；
③断开开关，摘下R1，接入阻值稍大的电阻R2；闭合开关，________________________，记下此时电流表的电流I2；
④改用R3，重复步骤③，记下此时电流表的电流I3；比较R1I1、R2I2、R3I3的数值，得出验证结论。
四、解答题
34.方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是________(选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。
（3）当电流表示数为0.5A时，求R消耗的功率。
35.图甲是一款深受人们喜爱的便携式充电喷雾小风扇（部分参数如表），具有只扇风不喷雾和既扇风又喷雾两档工作状态
（1）图乙是小风扇喷雾时水位自动报警器的工作原理图，当水箱内的水位较低时，红灯亮报警，请结合上图说明其工作原理________________________。
（2）小风扇在只扇风状态下工作10分钟消耗的电能是多少？
（3）商家宣称此款小风扇充满电后，在喷雾状态下可持续工作5小时。通过计算判断他们的宣传与实际是否相符。
36.为延长蔬果保鲜时间，某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示，控制电路中电源电压恒为3V，R1为热敏电阻，R2阻值为10Ω，电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时，控制电路中电流达到0.1A，衔铁吸下，制冷器启动工作；当温度降低到设定值后，工作电路断开，制冷器停止工作，如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题：
（1）通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度；
（2）在图丙所示的1小时内，工作电路中制冷器消耗的总电能是多少？
37.如图电路中，电源电压恒为9V，灯泡L规格为“6V
3W”。闭合开关，灯泡正常工作。求
（1）电阻R的阻值。
（2）灯泡工作5分钟消耗的电能及电阻R产生的热量。
38.电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，小敏查阅使用说明书，其相关参数如下表乙。
（1）当该款眼罩还剩10%的电池容量时，在额定电压下充电．充满电至少需要多少时间？
（2）图丙是小敏设计的可以手动调节高、中、低三档加热的电热眼罩原理图。电源电压U恒为4.8伏，已知电热丝R1阻值为4欧，电热丝R2阻值为6欧，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合，S2断开，S3接a时，加热电路为_____(选填“高”、“中”或“低”)温档。
②中温档功率为多少瓦？
③高温档工作20分钟，眼罩消耗的电能为多少焦？
39.电热水壶由分离式底座和壶身两个部分组成。分离式底座由电源线、圆形底座和供电插座组成，如图甲；电热水壶内部简化电路，如图乙。
（1）为防止触电，供电插座的外壳材料应是________(选填“绝缘体”或“导体”)。
（2）电热水壶额定电压为220V，额定功率为1000W，求；
①电阻R的阻值是多少?
②正常工作时，烧开一壶水需要300秒，消耗多少电能?
（3）为满足人们随时取用热水需求，电热水壶需设置保温功能。现有一个温控开关(一定温度时,可以自动断开或闭合：元件符号为“
”）,一个阻值远大于R1的定值电阻R2(元件符号为“
”)。要求利用提供的器材对原电热水壶的简化电路进行改进，实现既可加热又能保温的功能，且加热功率保持不变。画出电路图、并说明保温的工作原理。
40.现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是________cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少?
（3）每1cm电阻丝的阻值是________。(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电lmin，电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
41.如图是直流电动机提升重物的示意图，电源电压为110V且保持不变，电路中的电流是5A，重500N的物体在电动机带动下以0.9m/s的速度匀速上升，不计各处摩擦，则电动机线圈的电阻是多少？
42.如图甲所示电路中，电源电压为18V不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀导体EF、FG、GH制作而成，其中一段是铜丝，其电阻可忽略不计，另两段是电阻丝，其阻值与自身长度成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S1，断开S2，将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动的距离x之间的关系如图乙所示。请分析计算：
（1）电阻R1的阻值。
（2）电阻R2的总电阻。
（3）当x的值为31cm时，电阻R1消耗的电功率。
（4）闭合开关S1和S2，将滑片P移到最左端，电阻R2消耗的电功率和电路总功率之比。
43.如图所示，电源电压恒为18V，灯泡L标有“10V
5W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，
把滑动变阻器接入电路的阻值由R0增大到2R0时，定值电阻R0的电功率减小了1W，（灯泡的电阻不变）求：
（1）灯泡L正常发光时通过的电流。
（2）只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率。
（3）只闭合S和S1，在保证电路安全的情况下，电阻R0消耗的最小电功率。
44.如图甲所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；图乙反映了开关由断开到闭合，在移动滑片P的过程中，ab两端的电压U和通过的电流I之间的关系；图丙是滑动变阻器消耗的功率P与电流I之间的关系。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）当变阻器消耗的功率为80W时，整个电路1min消耗的电能；
（4）在图乙中画出滑片移动过程中，电阻R1两端的电压和通过的电流之间关系的图线。
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