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物理二 电功率精练
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这是一份物理二 电功率精练，共43页。试卷主要包含了下列关于电能的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
13.2 电功率
一．选择题（共18小题）
1．某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（ ）
A．变亮 B．变暗 C．不变 D．无法确定
【答案】B。
【解析】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，
在电源电压不变的情况下，由P＝UI＝可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。
2．把甲乙两灯并联在电路中，甲灯较亮，把它们串联后，接到原来电路中，则（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮
C．两灯一样亮 D．条件不足，无法判断
【答案】B。
【解析】并联后，根据公式P＝可知，电阻越小，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯的电阻较小；串联电路电流相等，根据公式P＝I2R可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，因为乙灯的电阻较大，所以乙灯的实际功率较大，乙灯较亮。
3．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．4.5V 0.5W C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
【答案】B。
【解析】∵电路元件A和B串联，
∴IA＝IB＝0.2A，
由图象可知：此时UA＝2.0V，UB＝2.5V；
电源的电压U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V；
元件B的电功率PB＝UBIB＝2.5V×0.2A＝0.5W。
4．标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流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（ ）
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
【答案】B。
【解析】因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4V；
由图象可知，当U＝4V时，I＝0.2A，
则小灯泡的电阻：R＝＝＝20Ω，
小灯泡的电功率：P＝UI＝4V×0.2A＝0.8W。
5．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（ ）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
【答案】C。
【解析】A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，故A错；
B、由表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流I＝20A，工作电压为220V，该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率P＝UI＝220V×20A＝4400W，故B错；
C、600revs/1kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转600转，则转6转消耗的电能W＝kW•h＝0.01kW•h，实际功率P＝＝＝0.6kW＝600W，故C正确；
D、若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间互不影响，是并联的，故D错。
6．下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【答案】D。
【解析】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；
C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。
7．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【答案】D。
【解析】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，
因为I＝，
所以R2＝＝＝5Ω；
设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；
当滑片在b端，滑动变阻器断路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，
所以U＝U最大＝6V﹣﹣②
①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），
解得R1＝10Ω；
（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，
所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，
此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，
所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。
8．有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
【答案】C。
【解析】（1）由P＝UI＝可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：
R1＝＝＝484Ω，R2＝＝＝1210Ω，
则R1＜R2，即L1的电阻较小，故A错误；
（2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V，均能正常发光，
则L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B错误；
（3）两灯串联接入220V的电路时，
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＝＝＝A，
L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C正确；
两灯泡消耗总功率P＝UI＝220V×A≈28.6W＜40W，故D错误。
9．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
【答案】B。
【解析】由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲＝＝＝0.5A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝＝≈1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。
10．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【答案】D。
【解析】A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，
由欧姆定律可得，灯的电阻：
RL＝＝＝2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：
PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：
P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
11．额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
【答案】D。
【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：＝＝＝＝，故B错误；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I＝可得电阻之比；
＝＝＝＝，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝2V：6V＝1：3，故D正确。
12．如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
【答案】A。
【解析】由图知，两个滑动变阻器并联；
由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
开关闭合后，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；
将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入①式可得：P0＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（+）：（+）＝3：2。
13．小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
【答案】C。
【解析】（1）甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为P1＝；
（2）乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，P1′＝，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，
根据P＝I2R知，P2'＞P1'
（3）因为P1＝、P2′＝、U2′＜U1、R2＞R1，
所以P1＞P2'。
综合分析：P1＞P2'＞P1'。
14．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】B。
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因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＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（2）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：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
15．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ）
A．△P1+△P2＝△I2．（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2|
C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2|
【答案】C。
【解析】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
由I＝可得，电压表V2示数的变化量：
△U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1示数的变化量：
△U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|，
因R1、R2的阻值相同，
所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误；
由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确；
（2）定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2，
则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误。
16．如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路前后电流之比为1：3
D．电路总功率变化了1.2W
【答案】D。
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑片在B处时，电路中的电流：
I1＝，
则滑动变阻器两端的电压：
U2＝I1×R2＝×R2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，
同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝×＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
用①式比②式可得：＝，
解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
将③代入①式可得：＝4V，
解得：U＝6V，故A错误；
（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，
此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝＝＝0.8W，
解得：R1＝5Ω，
则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；
（3）电路前后电流之比为I1：I2＝：＝：＝，故C错误；
（4）电路总功率变化了：△P＝P2总﹣P1总＝﹣＝﹣＝1.2W，故D正确。
17．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜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，开启化霜功能
B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω
C．化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D．从防雾到除露，电路总电流变化1A
【答案】C。
【解析】（1）当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R＝2×10Ω＝20Ω，根据P＝可知，此时电功率最小，开启防雾功能，故AB错误；
此时电路中的电流I1＝＝＝0.5A；此时电路的总功率P1＝UI1＝10V×0.5A＝5W；
（2）当开关旋至“2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；
此时电路中的电流I2＝＝＝1A；
从防雾到除露，电路总电流变化量为：I2﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A，故D错误；
（3）当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，
电路的总电阻为R并＝R＝×10Ω＝5Ω，
电路的总电流为I3＝＝＝2A；
此时总功率为P3＝UI3＝10V×2A＝20W，
则化霜与防雾电路的总功率之差为P3﹣P1＝20W﹣5W＝15W，故C正确。
18．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【答案】D。
【解析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：
U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，
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：
I1＝＝＝0.0375A，
Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：
I2＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，
则电路允许消耗的最大功率：
P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；
（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，
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：
I3＝＝＝0.05A，
则R0和Rx的最大总阻值：
R总＝＝＝60Ω，
所以，Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，
设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，
只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，
由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），
则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，
所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。
二．填空题（共9小题）
19．小明家的电能表上标着“2500revs/（kW•h）”的字样，他用这个电能表来测量电水壶的电功率。他把家中的其他用电器都与电源断开，只让电水壶工作，10min内电表的转盘转了500转，消耗的电能为 0.2 kW•h，电水壶的电功率为 1200 W。
【答案】0.2；1200。
【解析】“2500revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转2500r，
电能表的转盘转500r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h，
电水壶的电功率：
P＝＝＝1.2kW＝1200W。
20．如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W．小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为 800 W，电能表示数将变为 2019.8kW•h 。
【答案】4400；800；2019.8kW•h。
【解析】（1）由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器最大总功率：P＝UI＝220×20A＝4400W；
（2）“600revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转600r，
电能表的转盘转120r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h，
该用电器的电功率：
P＝＝＝0.8kW＝800W；
（3）由图示电能表可知，当时电能表示数为2019.6kW•h，
则后来电能表示数变为：2019.6kW•h+0.2kW•h＝2019.8kW•h。
21．垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的 化学 能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW•h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产 2.4×104 h。
【答案】化学；2.4×104。
【解析】将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
由P＝可得，正常生产时间t＝＝＝2.4×104h。
22．一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是 4.4 kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为 2.4×105 J。
【答案】4.4；2.4×105。
【解析】（1）电动机的额定功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
（2）电动机因本身有电阻而发热损失的电能为：Q＝I2Rt＝（20A）2×1Ω×600s＝2.4×105 J。
23．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档，其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，当开关S置于 2 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，电热水壶在保温状态下的电功率为 22 W。
【答案】2；22。
【解析】由电路图可知，开关S置于1时R1与R2串联，开关S置于2时电路为R1的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S置于2时，电路的总电阻最小，
电源的电压一定时，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热档；
则开关S置于1时，R1与R2串联，电热水壶处于保温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热水壶在保温状态下的电功率：
P＝＝＝22W。
24．两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 1.2 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 0.6 W。
【答案】1.2；0.6。
【解析】（1）将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U甲＝U乙＝U＝2V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为I甲＝0.4A、I乙＝0.2A，
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：
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W；
（2）若将它们串联后接在电压为3V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，I′＝0.2A、U甲′＝1V、U乙′＝2V时符合，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P′＝U′I′＝3V×0.2A＝0.6W。
25．教室里的电灯是 并联 连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将 电 能转化为其他形式的能；标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时，耗电 0.8 度。
【答案】并联；电；0.8。
【解析】（1）教室中多个电灯，工作时互不影响，是并联连接的。
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能，故电灯工作时将电能转化为其他形式的能。
（3）由P＝可得，该电灯正常工作8小时消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×8h＝0.8kW•h＝0.8度。
26．已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是 1.8 W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 8 V，两灯并联使用，电路最大电流是 0.9 A。
【答案】1.8；8；0.9。
【解析】（1）由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙＝0.6A，
乙灯的额定功率P乙＝U乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；
由P＝UI可得，甲灯的额定电流I甲＝＝＝0.5A，
两灯串联使用，电路中的最大电流是I甲＝0.5A，
由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串＝6V+2V＝8V；
（2）两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流＝0.3A，乙灯正常发光，
故电路最大电流I＝+I乙＝0.3A+0.6A。
27．如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 4 W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为 1 Ω，此时R0的功率为 2.25 W。
【答案】4；1；2.25。
【解析】（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，小灯泡正常发光时两端的电压：
UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，
则小灯泡的额定功率：
PL＝ULI＝4V×1A＝4W；
（2）由I＝可得，此时变阻器接入电路中的电阻：
R＝＝＝5Ω，
若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，
由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，
则此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝6Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，
此时R0的功率：
P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
三．实验探究题（共9小题）
28．在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验电路如图。
（1）实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择 乙 （选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是 灯的实际功率过小 。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是 灯泡断路 。
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象，计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【答案】（1）乙； （2）小灯泡的实际功率太小； 灯泡断路；（3）0.5。
【解析】（1）电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入的电阻：
R滑＝＝＝14Ω，
故选用“50Ω1A”的滑动变阻器，即选择乙滑动变阻器；
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，其原因是，电路的电流过小，导致灯的实际功率过小；
调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，则电路可能断路，电压表的指针偏转超过最大刻度，则电压表与电源连通，故障可能是灯泡断路；
（3）根据绘出的小灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
29．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小。
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
① 连接电路时开关没有断开 ；
② 滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 。
（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为 0.26 A；小灯泡的额定功率是 0.7 W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡发光情况
1
1.5
0.24
很暗
2
2
较暗
3
2.5
0.28
明亮
4
3
0.31
很亮
（4）通过实验发现，小灯泡两端的 电压 越大电功率越大，灯泡越 大 。
【答案】（1）如下图所示；（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）0.26； 0.7；（4）电压；亮。
【解析】（1）滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小，故变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
①连接电路时开关没有断开；
②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；
（3）其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A；灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（4）纵向分析表中数据，小灯泡两端的电压越大电功率越大，灯泡越亮。
30．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 开关没有断开 。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是 D 。
A．小灯泡短路
B．小灯泡开路
C．变阻器短路
D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、低于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 实际电功率 。
【答案】（1）开关没有断开；（2）如上；（3）D；（4）B；（5）实际电功率。
【解析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；
（2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（3）A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；
故选D；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； 灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
31．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V电阻约为10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在A、E之间和A、F之间，电压表均有示数；接在C、F之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 滑动变阻器断路 （选填“小灯泡断路”“、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，此时小灯泡的功率 小于 （选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向 B （选填“A”或“B”）端移动，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 0.65 W。
（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 ；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有 研究电流与电压的关系 （写出一个即可）。
【答案】（1）如下图所示；（2）滑动变阻器断路；（3）小于；A；0.65；（4）因灯的电阻随温度的变化而变化；（5）研究电流与电压的关系。
【解析】（1）灯的额定电压2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的电流约为：
I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）把电压表分别接在A、E之间电压表有示数，则A﹣电源﹣开关﹣电压表组成的电路是连通的，同理，接在A、F之间，电压表均有示数；A﹣电源﹣开关﹣灯﹣电压表组成的电路为通路；而连接在C、F之间，电压表无示数，则可确定滑动变阻器断路；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，小于灯的额定电压，此时小灯泡的功率小于灯的额定功率，
灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压；
当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，通过灯的电流也变小了，根据P＝UI灯的功率变小，灯的温度降低，灯丝的电阻变小，故发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，通过移动变阻器的滑片可多次测量，用这一电路还可以完成的实验有研究电流与电压的关系。
32．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 A （选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为 1.9 W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是 有较大示数 电流表的示数情况是 示数为零 （以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差 分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 大于 （选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值 大于 （选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）如上；（2）A；（3）0.9；（4）有较大示数；示数为0；（5）大于；大于。
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
（2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择阻值较大，选择的是A；
（3）图丙中，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，灯的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W；
（4）未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，此时电压表串联接入电路中，电压表测量的是电源电压，电压表的示数情况是有较大示数；电流表的示数情况是示数为零；
（5）电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，根据并联电路电流的规律，会造成电流表所测电流大于灯泡中的实际电流，根据P＝UI，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值大于真实值。
33．小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态；
（3）实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为 0.5 A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）B；0.75；（4）0.5。
【解析】（1）该实验中，灯泡应与电流表串联，电压表应与灯泡并联，如下图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（3）灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为0.5A时，此时由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为：U′＝I′R′＝0.5×5Ω＝2.5V；再读出电流表A1的示数，由P＝UI才能算出小灯泡的额定功率。
34．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是 灯泡断路 。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 0.26 A，小灯泡的额定功率是 0.65 W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
① 闭合S、S2，断开S1 （填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U﹣U额 ，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， 闭合S、S1，断开S2 （填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ U额××（U﹣U滑） （用已知量和所测物理量符号表示）。
【答案】（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；②闭合S、S1，断开S2；③U额××（U﹣U滑）。
【解析】（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）实验步骤：
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。
③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；
在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：
＝，R滑＝R0；
在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：
IL＝＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：
P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）；
35．小韩用如图1甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。
（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 C （选填“C”或“D”）端。
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图1乙所示，此时小灯泡两端的电压为 2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 D （选填“C”或“D”）端移动，根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象，小灯泡的额定功率为 0.5 W。
（5）小韩还想用标有“600res/（kW•h）”的电能表测出一个电灶的电功率。测量时关闭其他用电器，只让电灶单独工作，发现6min电能表的转盘转过120r，则这段时间电灶消耗的电能是 7.2×105 J，电灶的功率为 2000 W。
【答案】（1）如下图；（2）C；（3）断路；（4）2.2；D；0.5；（5）7.2×105；2000。
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常发光时的电流约为：
I＝＝＝0.25A；故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的C端。
（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，灯泡发光，电流表有示数，不符合题意；
若灯泡断路，灯泡不发光，则电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意；
故闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡断路；
（4）图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；
灯在额定电压下正常发光，2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向D移动，直到电压表示数为额定电压；
根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）转盘转动120转，电灶消耗的电能：
W＝120×kW•h＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J；
电灶的功率：
P＝＝＝2kW＝2000W。
36．测量小灯泡的额定功率
（1）如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 几乎不动 （填“正常偏转”或“几乎不动”），请你在错误的导线上画
“Ⅹ”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流值为 0.2 A，则小灯泡的额定功率 0.76 W。
（3）实验后，小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率，但发现电流表和电压表的大量程均已损坏，于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图1丙所示的实验电路，其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤：
①在图2所示的三个选项中，选出能对应填入虚线框内合理的元件组合 B 。
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2 V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 4.2 W。
【答案】（1）几乎不动；（2）0.2；0.76；（3）①B；②2；4.2。
【解析】（1）原电路中，变阻器与灯并联，电压表（内阻很大）串联在电路中是错误的，故此时若闭合开关，电流表的指针将几乎不动；
灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流表分度值为0.02A，电流值为0.2A，则小灯泡的额定功率：
P＝U1I1＝3.8V×0.2A＝0.76W；
（3）①电源电压为8V，灯的额定是6V，由串联电压的规律，电阻分得的电压为2V，故电压表可与电阻并联，
由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.75A＞0.6A，故电流表不能直接测量通过灯的电流，根据并联电流的规律，干路电流大于支路电流之和，灯接在干路上，故B选项正确；
②由①知，变阻器与定值电阻并联后再与灯串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过变阻器的电流，故电压表的示数为2V时，灯正常发光，由欧姆定律，通过定值电阻所在支路的电流为0.2A，由并联电路电流的规律，通过灯的电流为：
IL＝0.5A+0.2A＝0.7A，灯的额定功率为：
PL＝ULIL＝6V×0.7A＝4.2W。
四．计算题（共8小题）
37．如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。
（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
【答案】见解析
【解析】（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，
由P＝UI得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
由欧姆定律得，灯泡的电阻：R＝＝＝12Ω；
（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I＝IL＝0.5A，
滑动变阻器两端的电压：U'＝U总﹣U＝8V﹣6V＝2V，
所以滑动变阻器的电阻：R'＝＝＝4Ω；
（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，
此时灯泡的实际功率为：P实＝＝＝0.75W。
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是4Ω；
（3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。
38．如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）高温档的电功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，
由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝2A；
（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，
由I＝可得，电路的总电阻：
R＝＝＝110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝110Ω﹣61.6Ω＝48.4Ω；
（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，
则高温档的电功率：
P高＝＝＝1000W。
答：（1）低温档工作时，电路中的电流是2A；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）高温档的电功率是1000W。
39．某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：
（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？
（2）定值电阻R0的阻值是多少？
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）由P＝可得，该电熨斗以最大功率工作10min消耗的电能：
W大＝P大t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（2）当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，
由P＝UI＝可得，定值电阻R0的阻值：
R0＝＝＝44Ω；
（3）当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时通过电熨斗的电流：
I＝＝＝1A，
该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率：
P小＝UI＝220V×1A＝220W。
答：（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗6.6×105J的电能；
（2）定值电阻R0的阻值是44Ω；
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是220W，此时通过电熨斗的电流是1A。
40．甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：
（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
（2）漏电电阻Rx的阻值；
（3）漏电位置到甲地的距离。
【答案】见解析
【解析】（1）由P＝UI可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：
＝＝＝＝；
（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2，则
R1+R2＝60km×0.2Ω/km＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在甲地进行第一次检测时，有：
2R1+Rx＝＝＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
在乙地进行第二次检测时，有：
2R2+Rx＝＝＝20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：Rx＝4Ω，R1＝4Ω，R2＝8Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离L1＝＝20km。
答：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3；
（2）漏电电阻Rx的阻值为4Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离为20km。
41．家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。
【答案】见解析
【解析】（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，
②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝40Ω，
由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，
即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，
根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，
由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，
则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；
（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：
U实＝＝＝200 V，
因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：
I电视＝＝＝1 A。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；
（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。
42．图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求
（1）R1和R2的阻值是多少？
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，
由P＝UI＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝200Ω，
则R2的阻值：
R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω；
（2）高温档加热5min消耗的电能：
W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量：
Q吸＝W＝7.26×104J，
由Q吸＝cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：
△t＝＝＝24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：
P低实＝＝＝40W。
答：（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。
43．如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.4A，
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＝5V﹣3V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R＝＝＝5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的电流：
I″＝＝＝0.4A，
此时变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
44．如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0﹣50Ω，允许通过的电流足够大。试求：
（1）R1的最大功率是多少？
（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？
（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，
则R1的最大功率
P1＝＝＝32.4W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝36V﹣6V＝30V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.75A，
通电5min电流对整个电路做的功：
W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；
（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1＝，
滑动变阻器R2的电功率：
P2＝（I1）2R2＝（）2R2＝＝＝＝，
所以，当R2＝R1＝40Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：
P2大＝＝＝8.1W。
答：（1）R1的最大功率是32.4W；
（2）通电5min，电流对整个电路做的功是8100J；
（3）滑动变阻器R2能达到的最大功率是8.1W。
13.2 电功率
一．选择题（共18小题）
1．某房间原来只接有一只标有“PZ220﹣40”的灯泡，小明又用一只完全相同的灯泡，将它俩串联在一起，在电源电压不变的情况下，房间内的总亮度将（ ）
A．变亮 B．变暗 C．不变 D．无法确定
【答案】B。
【解析】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，两灯泡串联时的总电阻大于其中一个灯泡的电阻，
在电源电压不变的情况下，由P＝UI＝可知，电路的总功率变小，房间内的总亮度变暗。
2．把甲乙两灯并联在电路中，甲灯较亮，把它们串联后，接到原来电路中，则（ ）
A．甲灯较亮 B．乙灯较亮
C．两灯一样亮 D．条件不足，无法判断
【答案】B。
【解析】并联后，根据公式P＝可知，电阻越小，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，所以甲灯的电阻较小；串联电路电流相等，根据公式P＝I2R可知，电阻越大，灯泡的实际功率越大，因为乙灯的电阻较大，所以乙灯的实际功率较大，乙灯较亮。
3．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把它们串联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A．2.0V 0.8W B．4.5V 0.5W C．2.5V 1.0W D．4.5V 1.0W
【答案】B。
【解析】∵电路元件A和B串联，
∴IA＝IB＝0.2A，
由图象可知：此时UA＝2.0V，UB＝2.5V；
电源的电压U＝UA+UB＝2.0V+2.5V＝4.5V；
元件B的电功率PB＝UBIB＝2.5V×0.2A＝0.5W。
4．标有“6V1.5W”的小灯泡，通过它的电流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（ ）
A．24Ω 0.67W B．20Ω 0.8W C．24Ω 0.96W D．20Ω 0.67W
【答案】B。
【解析】因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为4V；
由图象可知，当U＝4V时，I＝0.2A，
则小灯泡的电阻：R＝＝＝20Ω，
小灯泡的电功率：P＝UI＝4V×0.2A＝0.8W。
5．将如图甲所示的电热水瓶，接入家庭电路中单独工作时，观察到电能表（如图乙）的转盘转6转用时1min。下列关于电能表和电热水瓶的说法正确的是（ ）
A．电能表应接在空气开关和用电器之间
B．该电能表所在家庭电路用电器同时工作时总功率不能超过2200W
C．电热水瓶的实际功率是600W
D．若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间是串联的
【答案】C。
【解析】A、电能表是用来测量电路中用电器消耗电能的仪表，应接在空气开关之前，故A错；
B、由表盘信息可知，电能表允许通过的最大电流I＝20A，工作电压为220V，该电能表所在家庭电路用电器同时工作时最大总电功率P＝UI＝220V×20A＝4400W，故B错；
C、600revs/1kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转600转，则转6转消耗的电能W＝kW•h＝0.01kW•h，实际功率P＝＝＝0.6kW＝600W，故C正确；
D、若电热水瓶的指示灯损坏，它的发热电阻还能工作，说明它们之间互不影响，是并联的，故D错。
6．下列关于电能的说法正确的是（ ）
A．可以通过电流表把电能直接测量出来
B．电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C．消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D．消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【答案】D。
【解析】A、电流表只能测量通过用电器的电流，电能表能够测量用电器消耗电能的多少。故A错误；
B、电能的常用单位是“度”，学名是千瓦时。故B错误；
C、由公式P＝知，用电器消耗电能较多，通电时间不确定，功率大小不能确定。故C错误；
D、消耗电能相同的电风扇和电烙铁，电风扇产生的热量远小于电烙铁产生的热量。故D正确。
7．如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【答案】D。
【解析】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，
因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，
因为I＝，
所以R2＝＝＝5Ω；
设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），
即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；
当滑片在b端，滑动变阻器断路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，
所以U＝U最大＝6V﹣﹣②
①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），
解得R1＝10Ω；
（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。
当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，
所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，
滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，
此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，
所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。
8．有两只灯泡L1、L2，分别标有“220V 100W”和“220V 40W”的字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两灯正常发光时，L1的电阻较大
B．两灯并联接入220V的电路，L1、L2消耗功率之比是2：5
C．两灯串联接入220V的电路，L1消耗的功率小于25W
D．两灯串联接入220V的电路，两灯泡消耗总功率大于40W小于100W
【答案】C。
【解析】（1）由P＝UI＝可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：
R1＝＝＝484Ω，R2＝＝＝1210Ω，
则R1＜R2，即L1的电阻较小，故A错误；
（2）两灯并联接入220V的电路，它们两端的电压等于220V，均能正常发光，
则L1、L2消耗功率之比P1：P2＝100W：40W＝5：2，故B错误；
（3）两灯串联接入220V的电路时，
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＝＝＝A，
L1消耗的功率P1′＝I2R1＝（A）2×484Ω≈8.2W＜25W，故C正确；
两灯泡消耗总功率P＝UI＝220V×A≈28.6W＜40W，故D错误。
9．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
【答案】B。
【解析】由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
I甲＝＝＝0.5A，I乙＝＝＝0.5A，
由I＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R甲＝＝＝12Ω，R乙＝＝＝8Ω。
AB、两灯泡并联在4V电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡正常发光，
所以，只有乙灯泡能正常发光，其实际功率为P乙实＝P乙＝2W；
甲灯泡不能正常发光，其实际功率为P甲实＝＝≈1.33W＜P乙实，
所以乙灯比甲灯亮，故A正确，B错误；
CD、两灯泡串联在10V电路时，
两灯的总电阻为R＝R甲+R乙＝12Ω+8Ω＝20Ω，
此时电路中的电流为I串＝＝＝0.5A，
因串联电路中各处的电流相等，且此时的电流与两灯泡的额定电流相等，
所以，两灯泡可以同时正常发光；
此时两灯实际功率都等于各自的额定功率，因为P甲＞P乙（即3W＞2W），所以甲灯较亮，故C、D正确。
10．如图甲所示电路的电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，图乙是小灯泡的I﹣U图象。闭合开关S后，下列判断正确的是（ ）
A．滑动变阻器的滑片P向左滑动时，灯泡变暗
B．电流表示数为0.4A时，灯泡的电阻是25Ω
C．电压表示数为2.5V时，小灯泡的功率是1.25W
D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电功率是0.25W
【答案】D。
【解析】A、由图可知，闭合开关S后，灯泡与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
滑片P向左滑动时，电路中的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P＝I2R可知灯泡的实际功率增大，则灯泡变亮，故A错误；
B、由灯泡的I﹣U图象可知，当电流为0.4A时，灯泡的电压为1V，
由欧姆定律可得，灯的电阻：
RL＝＝＝2.5Ω，故B错误；
C、电压表示数为2.5V时，由串联电路电压的规律，灯的电压为：UL′＝U﹣U滑′＝3V﹣2.5V＝0.5V，
由图象可知，灯的电压为0.5V时电流为0.3A，则小灯泡的功率：
PL′＝UL′I′＝0.5V×0.3A＝0.15W，故C错误；
D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时，灯正常发光，由图象可知灯的额定电流为0.5A，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝U﹣UL额＝3V﹣2.5V＝0.5V，
此时滑动变阻器的功率：
P滑＝U滑I滑＝0.5V×0.5A＝0.25W，故D正确。
11．额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小
B．甲、乙两灯的额定功率之比为4：1
C．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3：2
D．甲、乙两灯串联接在电压为8V的电源两端时，实际功率之比为1：3
【答案】D。
【解析】A．由甲、乙曲线图可知，灯泡的电阻随电压的增大而增大。故A错误；
B．由于甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图象可知：I甲额＝0.6A，I乙额＝0.3A，
则：＝＝＝＝，故B错误；
C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时，由图象可知：I甲＝0.3A，I乙＝0.2A，根据I＝可得电阻之比；
＝＝＝＝，故C错误；
D．把甲、乙两灯串联接在8V的电源上时，通过它们的电流相等，且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.3A，甲灯的实际电压为2V，乙灯的实际电压为6V时满足电源电压为8V，所以实际功率之比：P甲：P乙＝U甲I：U乙I＝2V：6V＝1：3，故D正确。
12．如图电路中，R1：R2＝2：3，开关闭合后，电路的总功率为P0．若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率仍为P0；若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，电路的总功率为P；则P：P0等于（ ）
A．3：2 B．4：3 C．5：4 D．6：5
【答案】A。
【解析】由图知，两个滑动变阻器并联；
由题意知，R1：R2＝2：3，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
开关闭合后，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
若将R1的阻值增大2Ω，R2的阻值减小2Ω，电路的总功率：
P0＝+，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由以上①②③式可解得：R1＝4Ω，R2＝6Ω；
将R1＝4Ω，R2＝6Ω代入①式可得：P0＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P＝+＝+﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（+）：（+）＝3：2。
13．小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1．他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定），下列关系式正确的是（ ）
A．P2'＞P1'＞P1 B．P2'＞P1＞P1' C．P1＞P2'＞P1' D．P1＞P1'＞P2'
【答案】C。
【解析】（1）甲电路灯泡两端电压为电源电压U1，电阻为R1，灯泡的功率为P1＝；
（2）乙中L1、L2的电压U1′、U2′的和为电源电压U1，P1′＝，因为U1′＜U1，故P1′＜P1；
因为是串联电路，所以电流相等，R2的电阻大于R1的电阻，
根据P＝I2R知，P2'＞P1'
（3）因为P1＝、P2′＝、U2′＜U1、R2＞R1，
所以P1＞P2'。
综合分析：P1＞P2'＞P1'。
14．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】B。
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因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＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
（2）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：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
15．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2，电流表示数的变化量为△I，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2．则下列判断正确的是（ ）
A．△P1+△P2＝△I2．（R1+R2） B．|△U1|＞|△U2|
C．||+||＝R1+R2 D．|△U1|＜|△U2|
【答案】C。
【解析】由电路图可知，R1与R0、R2串联，电压表V1测R0与R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，设移动前后电路中的电流分别为I1、I2，
由I＝可得，电压表V2示数的变化量：
△U2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝△IR2，则|△U2|＝|△IR2|，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表V1示数的变化量：
△U1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣△IR1，则|△U1|＝|△IR1|，
因R1、R2的阻值相同，
所以，|△U1|＝|△U2|，故BD错误；
由||＝R1、||＝R2可知，||+||＝R1+R2，故C正确；
（2）定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2，
则△P1+△P2＝（I12﹣I22）（R1+R2）＝（I1﹣I2）（I1+I2）（R1+R2）＝△I（I1+I2）（R1+R2），故A错误。
16．如图电路，电源电压不变，闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻R1的功率为0.8W；当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，电压表的示数变化了1V．下列结果正确的是（ ）
A．电源电压为8V
B．R1的阻值为20Ω
C．电路前后电流之比为1：3
D．电路总功率变化了1.2W
【答案】D。
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当滑片在B处时，电路中的电流：
I1＝，
则滑动变阻器两端的电压：
U2＝I1×R2＝×R2＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图知，当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时，滑动变阻器的电阻减小，由串联分压的规律可知，电压表的示数减小，即此时滑动变阻器两端电压为U2＝4V﹣1V＝3V，
同理可得，此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝×＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
用①式比②式可得：＝，
解得：R2＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
将③代入①式可得：＝4V，
解得：U＝6V，故A错误；
（2）当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时，电压表的示数为4V，定值电阻两端的电压为U1＝6V﹣4V＝2V，
此时定值电阻R1的功率为0.8W，即；P1＝＝＝0.8W，
解得：R1＝5Ω，
则R2＝2R1＝2×5Ω＝10Ω，故B错误；
（3）电路前后电流之比为I1：I2＝：＝：＝，故C错误；
（4）电路总功率变化了：△P＝P2总﹣P1总＝﹣＝﹣＝1.2W，故D正确。
17．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜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，开启化霜功能
B．开启防雾功能，电路总电阻为5Ω
C．化霜与防雾电路的总功率之差为15W
D．从防雾到除露，电路总电流变化1A
【答案】C。
【解析】（1）当开关旋至“1”档时，两条电阻丝串联接入电路，此时电路总电阻最大为2R＝2×10Ω＝20Ω，根据P＝可知，此时电功率最小，开启防雾功能，故AB错误；
此时电路中的电流I1＝＝＝0.5A；此时电路的总功率P1＝UI1＝10V×0.5A＝5W；
（2）当开关旋至“2”档时，一条电阻丝单独接入电路，电阻较大（大于并联时的总电阻），电路消耗的功率较小，此时为除露功能；
此时电路中的电流I2＝＝＝1A；
从防雾到除露，电路总电流变化量为：I2﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A，故D错误；
（3）当开关旋至“3”档时，两条电阻丝并联接入电路，总电阻最小，总功率最大，此时为化霜功能，
电路的总电阻为R并＝R＝×10Ω＝5Ω，
电路的总电流为I3＝＝＝2A；
此时总功率为P3＝UI3＝10V×2A＝20W，
则化霜与防雾电路的总功率之差为P3﹣P1＝20W﹣5W＝15W，故C正确。
18．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W
C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
【答案】D。
【解析】（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：
U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，
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：
I1＝＝＝0.0375A，
Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；
（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：
I2＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，
则电路允许消耗的最大功率：
P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；
（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，
此时滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，
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：
I3＝＝＝0.05A，
则R0和Rx的最大总阻值：
R总＝＝＝60Ω，
所以，Rx允许接入电路的最大阻值：
Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；
（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，
设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，
只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，
由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），
则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，
所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。
二．填空题（共9小题）
19．小明家的电能表上标着“2500revs/（kW•h）”的字样，他用这个电能表来测量电水壶的电功率。他把家中的其他用电器都与电源断开，只让电水壶工作，10min内电表的转盘转了500转，消耗的电能为 0.2 kW•h，电水壶的电功率为 1200 W。
【答案】0.2；1200。
【解析】“2500revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转2500r，
电能表的转盘转500r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h，
电水壶的电功率：
P＝＝＝1.2kW＝1200W。
20．如图所示是小明家的电能表，他家同时使用的用电器总功率不能超过 4400 W．小明让一个用电器单独工作15min，这段时间内电能表转盘刚好转了120转，则该用电器的实际功率为 800 W，电能表示数将变为 2019.8kW•h 。
【答案】4400；800；2019.8kW•h。
【解析】（1）由图知，电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，所以他家同时使用的用电器最大总功率：P＝UI＝220×20A＝4400W；
（2）“600revs/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能电能表的转盘转600r，
电能表的转盘转120r消耗的电能：
W＝kW•h＝0.2kW•h，
该用电器的电功率：
P＝＝＝0.8kW＝800W；
（3）由图示电能表可知，当时电能表示数为2019.6kW•h，
则后来电能表示数变为：2019.6kW•h+0.2kW•h＝2019.8kW•h。
21．垃圾污染已成为当今社会四大污染之一，采用垃圾发电的方式处理垃圾，不仅解决了垃圾污染问题，而且还提供了大量能源。垃圾发电是将垃圾填埋后，采用科学的方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。垃圾发电是将垃圾内储存的 化学 能转化为电能。已知某市每年垃圾发电量大约为2.4×107kW•h，这些电能可供用电功率为1000kW的小型工厂正常生产 2.4×104 h。
【答案】化学；2.4×104。
【解析】将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为电能。
由P＝可得，正常生产时间t＝＝＝2.4×104h。
22．一台直流电动机额定电压为220V，其电阻为1Ω．正常工作时通过的电流为20A，则该电动机的额定功率是 4.4 kW，电动机连续正常工作10min，电动机因本身有电阻而发热损失的电能为 2.4×105 J。
【答案】4.4；2.4×105。
【解析】（1）电动机的额定功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W＝4.4kW；
（2）电动机因本身有电阻而发热损失的电能为：Q＝I2Rt＝（20A）2×1Ω×600s＝2.4×105 J。
23．一款电热水壶工作时有两档，分别是加热档和保温档，其工作原理如图所示（虚线框内为电热水壶的发热部位）。已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω，当开关S置于 2 （选填“1”或“2”）时电热水壶处于加热档，电热水壶在保温状态下的电功率为 22 W。
【答案】2；22。
【解析】由电路图可知，开关S置于1时R1与R2串联，开关S置于2时电路为R1的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，开关S置于2时，电路的总电阻最小，
电源的电压一定时，由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电热水壶处于加热档；
则开关S置于1时，R1与R2串联，电热水壶处于保温档，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电热水壶在保温状态下的电功率：
P＝＝＝22W。
24．两个电路元件甲和乙的电流与电压的关系如图所示。若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 1.2 W；若将它们串联后接在电压为3V的电源两端，元件甲和乙消耗的总功率为 0.6 W。
【答案】1.2；0.6。
【解析】（1）将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，U甲＝U乙＝U＝2V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为I甲＝0.4A、I乙＝0.2A，
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：
I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W；
（2）若将它们串联后接在电压为3V的电源两端时，
因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
所以，由图象可知，I′＝0.2A、U甲′＝1V、U乙′＝2V时符合，
则元件甲和乙消耗的总功率：
P′＝U′I′＝3V×0.2A＝0.6W。
25．教室里的电灯是 并联 连接的（选填“串联”或“并联”），工作时将 电 能转化为其他形式的能；标有“220V 100W”字样的电灯正常工作8小时，耗电 0.8 度。
【答案】并联；电；0.8。
【解析】（1）教室中多个电灯，工作时互不影响，是并联连接的。
（2）用电器工作时将电能转化为其他形式的能，故电灯工作时将电能转化为其他形式的能。
（3）由P＝可得，该电灯正常工作8小时消耗的电能：
W＝Pt＝0.1kW×8h＝0.8kW•h＝0.8度。
26．已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是 1.8 W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是 8 V，两灯并联使用，电路最大电流是 0.9 A。
【答案】1.8；8；0.9。
【解析】（1）由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙＝0.6A，
乙灯的额定功率P乙＝U乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；
由P＝UI可得，甲灯的额定电流I甲＝＝＝0.5A，
两灯串联使用，电路中的最大电流是I甲＝0.5A，
由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串＝6V+2V＝8V；
（2）两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流＝0.3A，乙灯正常发光，
故电路最大电流I＝+I乙＝0.3A+0.6A。
27．如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为 4 W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为 1 Ω，此时R0的功率为 2.25 W。
【答案】4；1；2.25。
【解析】（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，小灯泡正常发光时两端的电压：
UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，
则小灯泡的额定功率：
PL＝ULI＝4V×1A＝4W；
（2）由I＝可得，此时变阻器接入电路中的电阻：
R＝＝＝5Ω，
若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，
由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，
则此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝6Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R0的阻值：
R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，
此时R0的功率：
P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
三．实验探究题（共9小题）
28．在测量小灯泡额定功率的实验中，电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，实验电路如图。
（1）实验室里有规格为甲“10Ω1A”和乙“50Ω1A”的滑动变阻器，为了完成该实验，你认为应该选择 乙 （选填“甲”、“乙”）滑动变阻器。
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，小灯泡不亮，其原因是 灯的实际功率过小 。调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，电压表的指针偏转超过最大刻度，你判断故障可能是 灯泡断路 。
（3）请根据实验数据绘出的小灯泡的I﹣U图象，计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
【答案】（1）乙； （2）小灯泡的实际功率太小； 灯泡断路；（3）0.5。
【解析】（1）电源电压为6V，现有一个额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω的小灯泡，由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，灯正常发光时变阻器连入的电阻：
R滑＝＝＝14Ω，
故选用“50Ω1A”的滑动变阻器，即选择乙滑动变阻器；
（2）在实验器材选择无误，电路连接正确的情况下，闭合开关，电压表和电流表都有示数，则电路为通路，小灯泡不亮，其原因是，电路的电流过小，导致灯的实际功率过小；
调整电路正常后，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡突然熄灭，电流表示数突然变为0，则电路可能断路，电压表的指针偏转超过最大刻度，则电压表与电源连通，故障可能是灯泡断路；
（3）根据绘出的小灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：
P＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W。
29．在“测量小灯泡的电功率”的实验中，所用小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池。
（1）请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小。
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
① 连接电路时开关没有断开 ；
② 滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 。
（3）改正不当操作后，连续4次测量，测得的数据和观察到的现象如下表所示，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为 0.26 A；小灯泡的额定功率是 0.7 W。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡发光情况
1
1.5
0.24
很暗
2
2
较暗
3
2.5
0.28
明亮
4
3
0.31
很亮
（4）通过实验发现，小灯泡两端的 电压 越大电功率越大，灯泡越 大 。
【答案】（1）如下图所示；（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；（3）0.26； 0.7；（4）电压；亮。
【解析】（1）滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路中的电阻变小，故变阻器滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）在连接完最后一根导线时，小灯泡立即发出明亮的光，检查后发现连线正确，请你找出实验中的两个操作不当之处：
①连接电路时开关没有断开；
②滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处；
（3）其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A；灯在额定电压下的功率为额定功率，由表中数据，小灯泡的额定功率是：
P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（4）纵向分析表中数据，小灯泡两端的电压越大电功率越大，灯泡越亮。
30．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）如图甲所示是小军已经连接的部分实验电路，在连接电路时，小军操作上出现的错误是 开关没有断开 。
（2）请你用笔画线代替导线在答题卡上帮小军将图甲所示的实物电路连接完整。
（3）连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表、电压表的示数都为零。出现这种现象的原因可能是 D 。
A．小灯泡短路
B．小灯泡开路
C．变阻器短路
D．变阻器开路
（4）排除上述故障后，闭合开关，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压略高于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。接下来，将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，使小灯泡正常发光，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。
（5）继续调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略低于、低于2.5V，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数。根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线如图乙所示，它们与两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的 实际电功率 。
【答案】（1）开关没有断开；（2）如上；（3）D；（4）B；（5）实际电功率。
【解析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开，故小军操作上出现的错误是没有断开开关；
（2）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（3）A．若小灯泡短路，电路为通路，电流表有示数，不符合题意；
B．若小灯泡开路，则电压表串联在电路中测电源电压，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
C．若变阻器短路，则电流表示数，电压表示数即为电源电压，不符合题意；
D．若变阻器开路，整个电路断路，灯不发光，两表都没有示数，符合题意；
故选D；
（4）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； 灯在额定电压下正常发光，2.5V大于灯的额定电压2.5V，应减小灯的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压，观察小灯泡的亮度并记下电压表、电流表的示数；
（5）根据这些实验数据画出小灯泡的电流电压I﹣U关系图象，过此图线上任一点M分别做两坐标轴的平行线，它们与两坐标轴围成的矩形的面积等于UI，根据P＝UI，故两坐标轴围成的矩形的面积在数值上等于小灯泡此时的实际电功率。
31．在“测量小灯泡的额定功率”实验中，提供如下实验器材：电源（输出电压恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V电阻约为10Ω）、滑动变阻器（50Ω 1A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接；
（2）正确连接后闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表均无示数。小宁利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在A、E之间和A、F之间，电压表均有示数；接在C、F之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 滑动变阻器断路 （选填“小灯泡断路”“、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”）；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，此时小灯泡的功率 小于 （选填“大于、“小于”或“等于”）额定功率，要使灯泡L正常发光，滑动变阻器的滑片P应向 B （选填“A”或“B”）端移动，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 0.65 W。
（4）测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍，请你帮他分析出现这种现象的主要原因是 灯的电阻随温度的变化而变化 ；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，用这一电路还可以完成的实验有 研究电流与电压的关系 （写出一个即可）。
【答案】（1）如下图所示；（2）滑动变阻器断路；（3）小于；A；0.65；（4）因灯的电阻随温度的变化而变化；（5）研究电流与电压的关系。
【解析】（1）灯的额定电压2.5V，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的电流约为：
I＝＝＝0.25A，故电流表选用小量程与灯串联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：
（2）把电压表分别接在A、E之间电压表有示数，则A﹣电源﹣开关﹣电压表组成的电路是连通的，同理，接在A、F之间，电压表均有示数；A﹣电源﹣开关﹣灯﹣电压表组成的电路为通路；而连接在C、F之间，电压表无示数，则可确定滑动变阻器断路；
（3）排除故障后，小宁看到电压表示数为2V，小于灯的额定电压，此时小灯泡的功率小于灯的额定功率，
灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B移动，直到电压表示数为额定电压；
当灯正常发光时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，则小灯泡的额定功率：
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）根据P＝，在电阻不变时，电功率与电压的平方成正比，测出小灯泡额定功率后，该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍，通过灯的电流也变小了，根据P＝UI灯的功率变小，灯的温度降低，灯丝的电阻变小，故发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍；
（5）把上面电路中的小灯泡换成定值电阻，通过移动变阻器的滑片可多次测量，用这一电路还可以完成的实验有研究电流与电压的关系。
32．在“测定小灯泡额定功率”的实验中，电源电压为6V，小灯泡的额定电压为3.8V。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，完成电路连接；
（2）闭合开关，在将滑动变阻器的滑片从一端缓慢移到另一端的过程中，发现电压表示数U与滑片移动距离x的关系如图乙所示，电压调节非常不方便，这是由于选用了以下提供的 A （选填“A”或“B”）滑动变阻器；可供选用的滑动变阻器：滑动变阻器A（阻值范围0～500Ω，滑片行程10cm）滑动变阻器B（阻值范围0～50Ω，滑片行程10cm）
（3）换用另一个滑动变阻器并接通电路后，移动滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡额定功率为 1.9 W；
（4）小明想换用其他规格的小灯泡再做该实验，但他操作有误，在未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，那么拔出小灯泡后电压表的示数情况是 有较大示数 电流表的示数情况是 示数为零 （以上两空选填“示数为零”或“有较大示数”）；
（5）实验完成后同学们在老师的提醒下结合图的电路图进行了误差 分析：因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，会造成电流表所测电流 大于 （选填“大于”或“等于”或“小于”）灯泡中的实际电流，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值 大于 （选填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）如上；（2）A；（3）0.9；（4）有较大示数；示数为0；（5）大于；大于。
【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中与灯串联，小灯泡的额定电压为3.8V，故电压表选用大量程与灯并联，如下所示：
（2）由图乙可知，滑片移动时灯泡两端电压的变化开始很不明显，说明滑动变阻器选择阻值较大，选择的是A；
（3）图丙中，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.5A，灯的额定功率为：
P＝UI＝3.8V×0.5A＝1.9W；
（4）未断开开关的情况下，直接将小灯泡从灯座上拔出，此时电压表串联接入电路中，电压表测量的是电源电压，电压表的示数情况是有较大示数；电流表的示数情况是示数为零；
（5）电压表与灯并联，电压表测量的电压是准确的，因实验中实际提供的电压表内阻并非无穷大且在测量时有明显的电流通过，根据并联电路电流的规律，会造成电流表所测电流大于灯泡中的实际电流，根据P＝UI，从而导致实验中灯泡额定功率的测量值大于真实值。
33．小红在测量小灯泡的电功率实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。
（1）在图甲电路中用笔画线代替导线，请你帮忙将电路连接完整；
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态；
（3）实验过程中电压表示数为2V，为测定小灯泡的额定功率，小红应将变阻器滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 0.75 W；
（4）小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法，其电路图（如图丙所示），已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为 0.5 A时，再读出电流表A1的示数，才能算出小灯泡的额定功率。
【答案】（1）如上图所示；（2）断开；（3）B；0.75；（4）0.5。
【解析】（1）该实验中，灯泡应与电流表串联，电压表应与灯泡并联，如下图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；
（3）灯在额定电压下正常发光，此时电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理可知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，同时注意观察的示数变化，直到小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，
则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）已知R0＝5Ω，此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片，使电流表A2的示数为0.5A时，此时由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯的电压为：U′＝I′R′＝0.5×5Ω＝2.5V；再读出电流表A1的示数，由P＝UI才能算出小灯泡的额定功率。
34．小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
（1）请你用笔画线代替导线，帮小明把图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮。
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是 灯泡断路 。
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流是 0.26 A，小灯泡的额定功率是 0.65 W。
（4）完成实验后，小明又设计了如图丙所示的电路图，只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压恒为U，定值电阻的阻值为R0．请将实验步骤补充完整。
① 闭合S、S2，断开S1 （填三个开关闭合与断开情况），调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 U﹣U额 ，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， 闭合S、S1，断开S2 （填三个开关闭合与断开情况），记录电压表示数为U滑。
③小灯泡额定功率的表达式P额＝ U额××（U﹣U滑） （用已知量和所测物理量符号表示）。
【答案】（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；②闭合S、S1，断开S2；③U额××（U﹣U滑）。
【解析】（1）因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数约等于电源电压，则故障原因可能是灯泡断路；
（3）故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V．此时电流表的示数如图乙所示，电流表分度值为0.02A，则通过小灯泡的电流是0.26A，小灯泡的额定功率是
P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；
（4）实验步骤：
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U﹣U额，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不动，闭合S、S1，断开S2，记录电压表示数为U滑。
③在①中，定值电阻短路，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，根据串联电压的规律，灯的电压为额定电压；
在②中，灯短路，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路电压的规律和分压原理有：
＝，R滑＝R0；
在①中，由欧姆定律，通过变阻器的电流即灯的额定电流：
IL＝＝×（U﹣U滑）；
小灯泡额定功率的表达式：
P额＝U额IL＝U额××（U﹣U滑）；
35．小韩用如图1甲所示的电路测量小灯泡的电功率，电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω。
（1）用笔画线表示导线，选好电流表量程，将图甲电路连接完整
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于 C （选填“C”或“D”）端。
（3）闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某一点，电压表示数如图1乙所示，此时小灯泡两端的电压为 2.2 V，若要测量小灯泡的额定功率，此时应将滑动变阻器的滑片P向 D （选填“C”或“D”）端移动，根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象，小灯泡的额定功率为 0.5 W。
（5）小韩还想用标有“600res/（kW•h）”的电能表测出一个电灶的电功率。测量时关闭其他用电器，只让电灶单独工作，发现6min电能表的转盘转过120r，则这段时间电灶消耗的电能是 7.2×105 J，电灶的功率为 2000 W。
【答案】（1）如下图；（2）C；（3）断路；（4）2.2；D；0.5；（5）7.2×105；2000。
【解析】（1）小灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯正常发光时的电流约为：
I＝＝＝0.25A；故电流表选用小量程与灯串联，如下所示：
（2）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的C端。
（3）若灯泡短路，则电压表示数为0，电路为通路，灯泡发光，电流表有示数，不符合题意；
若灯泡断路，灯泡不发光，则电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意；
故闭合开关后，小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数为3V，产生该现象的原因可能是小灯泡断路；
（4）图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；
灯在额定电压下正常发光，2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向D移动，直到电压表示数为额定电压；
根据该同学实验得到的如图2所示的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）转盘转动120转，电灶消耗的电能：
W＝120×kW•h＝0.2kW•h＝0.2×3.6×106J＝7.2×105J；
电灶的功率：
P＝＝＝2kW＝2000W。
36．测量小灯泡的额定功率
（1）如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误，此时若闭合开关，电流表的指针将 几乎不动 （填“正常偏转”或“几乎不动”），请你在错误的导线上画
“Ⅹ”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流值为 0.2 A，则小灯泡的额定功率 0.76 W。
（3）实验后，小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率，但发现电流表和电压表的大量程均已损坏，于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻，设计了如图1丙所示的实验电路，其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤：
①在图2所示的三个选项中，选出能对应填入虚线框内合理的元件组合 B 。
②正确选择元件并连接电路后，闭合开关S调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 2 V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 4.2 W。
【答案】（1）几乎不动；（2）0.2；0.76；（3）①B；②2；4.2。
【解析】（1）原电路中，变阻器与灯并联，电压表（内阻很大）串联在电路中是错误的，故此时若闭合开关，电流表的指针将几乎不动；
灯与变阻器串联，电压表与灯并联，如下所示：
（2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图1乙所示，电流表分度值为0.02A，电流值为0.2A，则小灯泡的额定功率：
P＝U1I1＝3.8V×0.2A＝0.76W；
（3）①电源电压为8V，灯的额定是6V，由串联电压的规律，电阻分得的电压为2V，故电压表可与电阻并联，
由欧姆定律，灯的额定电流约为：
I＝＝＝0.75A＞0.6A，故电流表不能直接测量通过灯的电流，根据并联电流的规律，干路电流大于支路电流之和，灯接在干路上，故B选项正确；
②由①知，变阻器与定值电阻并联后再与灯串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过变阻器的电流，故电压表的示数为2V时，灯正常发光，由欧姆定律，通过定值电阻所在支路的电流为0.2A，由并联电路电流的规律，通过灯的电流为：
IL＝0.5A+0.2A＝0.7A，灯的额定功率为：
PL＝ULIL＝6V×0.7A＝4.2W。
四．计算题（共8小题）
37．如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：
（1）小灯泡的额定电流；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。
（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
【答案】见解析
【解析】（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，
由P＝UI得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
由欧姆定律得，灯泡的电阻：R＝＝＝12Ω；
（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I＝IL＝0.5A，
滑动变阻器两端的电压：U'＝U总﹣U＝8V﹣6V＝2V，
所以滑动变阻器的电阻：R'＝＝＝4Ω；
（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，
此时灯泡的实际功率为：P实＝＝＝0.75W。
答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；
（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是4Ω；
（3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。
38．如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：
（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？
（2）电阻R1的阻值是多少？
（3）高温档的电功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，
由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝2A；
（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，
由I＝可得，电路的总电阻：
R＝＝＝110Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R1的阻值：
R1＝R﹣R2＝110Ω﹣61.6Ω＝48.4Ω；
（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，
则高温档的电功率：
P高＝＝＝1000W。
答：（1）低温档工作时，电路中的电流是2A；
（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；
（3）高温档的电功率是1000W。
39．某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：
（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？
（2）定值电阻R0的阻值是多少？
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）由P＝可得，该电熨斗以最大功率工作10min消耗的电能：
W大＝P大t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；
（2）当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，
由P＝UI＝可得，定值电阻R0的阻值：
R0＝＝＝44Ω；
（3）当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，此时通过电熨斗的电流：
I＝＝＝1A，
该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率：
P小＝UI＝220V×1A＝220W。
答：（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗6.6×105J的电能；
（2）定值电阻R0的阻值是44Ω；
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是220W，此时通过电熨斗的电流是1A。
40．甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：
（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
（2）漏电电阻Rx的阻值；
（3）漏电位置到甲地的距离。
【答案】见解析
【解析】（1）由P＝UI可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：
＝＝＝＝；
（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2，则
R1+R2＝60km×0.2Ω/km＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在甲地进行第一次检测时，有：
2R1+Rx＝＝＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
在乙地进行第二次检测时，有：
2R2+Rx＝＝＝20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
由①②③可得：Rx＝4Ω，R1＝4Ω，R2＝8Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离L1＝＝20km。
答：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3；
（2）漏电电阻Rx的阻值为4Ω；
（3）漏电位置到甲地的距离为20km。
41．家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。
【答案】见解析
【解析】（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，
②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝40Ω，
由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，
即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，
根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，
由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，
则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；
（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：
U实＝＝＝200 V，
因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：
I电视＝＝＝1 A。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；
（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。
42．图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求
（1）R1和R2的阻值是多少？
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，
由P＝UI＝可得，R1的阻值：
R1＝＝＝200Ω，
则R2的阻值：
R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω；
（2）高温档加热5min消耗的电能：
W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，
不计热量损失，则饭菜吸收的热量：
Q吸＝W＝7.26×104J，
由Q吸＝cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：
△t＝＝＝24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：
P低实＝＝＝40W。
答：（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；
（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；
（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。
43．如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝0.4A，
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＝5V﹣3V＝2V，
由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
R＝＝＝5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.5A，
则R0的电功率：
P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：
U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，
此时电路中的电流：
I″＝＝＝0.4A，
此时变阻器接入电路中的电阻：
R′＝＝＝7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。
44．如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0﹣50Ω，允许通过的电流足够大。试求：
（1）R1的最大功率是多少？
（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？
（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？
【答案】见解析
【解析】（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，
则R1的最大功率
P1＝＝＝32.4W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝36V﹣6V＝30V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I＝＝＝0.75A，
通电5min电流对整个电路做的功：
W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；
（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1＝，
滑动变阻器R2的电功率：
P2＝（I1）2R2＝（）2R2＝＝＝＝，
所以，当R2＝R1＝40Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：
P2大＝＝＝8.1W。
答：（1）R1的最大功率是32.4W；
（2）通电5min，电流对整个电路做的功是8100J；
（3）滑动变阻器R2能达到的最大功率是8.1W。
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