初中物理中考复习 第二十一单元 电路极值与电功率综合【过关测试】-2022年中考一轮物理单元复习过过过（全国通用）（解析版）

这是一份初中物理中考复习 第二十一单元 电路极值与电功率综合【过关测试】-2022年中考一轮物理单元复习过过过（全国通用）（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第二十一单元 电路极值与电功率综合【过关测试】（解析版）

一、选择题
1.在如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W．下列说法正确的是（　　）。

A．小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω；
C．电源电压为8V；
D．滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W
【答案】B。
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W，由小灯泡消耗的功率变大可知，电路中的电流I＝0.3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由P＝UI可得，此时灯泡两端的电压：UL＝＝＝3V，当滑片P移到中点时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大，由电压表示数变化了2V可知，此时灯泡两端的电压UL′＝UL+2V＝3V+2V＝5V，因此时灯泡正常发光，且灯泡的功率PL′＝2W，所以，由P＝UI＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝12.5Ω，故A错误；
（2）当滑片P在最右端时，灯泡的电功率两端的电压UL＝3V，电路中的电流I＝0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝UL+IR＝3V+0.3A×R滑﹣﹣①，当滑片P移到中点时，灯泡两端的电压UL′＝5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I′＝＝＝0.4A，电源的电压：U＝UL′+I′×＝5V+0.4A×﹣﹣②，因电源的电压不变，所以，3V+0.3A×R滑＝5V+0.4A×，解得：R滑＝20Ω，故B正确；电源的电压U＝UL+IR＝3V+0.3A×20Ω＝9V，故C错误；
（3）滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率：PR＝I2R滑＝（0.3A）2×20Ω＝1.8W，故D错误。选B。
2.如图所示，把标有“6V3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源电压恒为18V的电路中，各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）。闭合开关，下列说法正确的是（　　）。

A．滑片向左滑动，电流表、电压表示数都变大；
B．电路的总功率最大值为10.8W；
C．小灯泡的电功率最小值为0.75W；
D．滑动变阻器允许调节的范围是24Ω～100Ω
【答案】C。
【解析】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，电流表测电路中的电流。（1）滑片向左滑动，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，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变小，即电压表的示数变小，故A错误；
（2）由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，因串联电路中各处的电流相等，且图中电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时电路的总功率最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则电路的最大总功率：P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W，故B错误；此时电路的总电阻和灯泡的电阻分别为：R＝＝＝36Ω，RL＝＝＝12Ω，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滑小＝R﹣RL＝36Ω﹣12Ω＝24Ω；
（3）由图可知，电压表的量程为0～15V，当U滑大＝15V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的最小电压：UL′＝U﹣UR＝18V﹣15V＝3V，此时电路中的电流：I小＝＝＝0.25A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑大＝＝＝60Ω，所以，滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω，故D错误；灯泡的最小电功率：PL′＝UL′I小＝3V×0.25A＝0.75W，故C正确。选C。
3.如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6。下列判断正确的是（　　）。

A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω；
B．电路允许消耗的最大功率为4.5W ；
C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置；
D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【答案】B。
【解析】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，电流表测电路中的电流。
（1）设电源电压为U，
当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由P＝UI可得，此时电路中的电流为：I＝IL＝＝＝0.5A，
滑动变阻器消耗的功率为：P1＝（U﹣UL）I＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣6V+3V＝U﹣3V，
此时滑动变阻器消耗的功率为：P2＝U滑I′＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得，电源电压U＝9V；
则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝＝＝＝20Ω，故A错误；
（2）灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，
电路允许消耗的最大功率：P大＝UI大＝9V×0.5A＝4.5W，故B正确；
（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′＝U﹣6V＝9V﹣6V＝3V，
此时滑动变阻器的电阻为：R滑′＝＝＝6Ω，
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；
（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL＝P额＝3W，
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′＝6V﹣3V＝3V，
此时灯泡消耗的电功率：PL′＝UL′I′＝3V×0.3A＝0.9W，
则灯泡消耗的功率变化了：△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W，故D错误。故选B。
4.如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（　　）。

A．当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω；
B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W；
C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W；
D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
【答案】D。
【解析】A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。
由P＝可得，小灯泡电阻RL＝＝＝6Ω，
由P＝UI可得小灯泡正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A，
当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝6Ω；
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大＝20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A错误；
B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I最大＝＝0.5A
电路消耗最大功率P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W；故B错误；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：I1＝＝＝0.2A，
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2＝＝＝0.3A，
则干路上的电流I最小＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A，
电路消耗的总功率最小值P最小＝UI最小＝6V×0.5A＝3W，故C错误；
D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻R总＝＝＝10Ω，
滑动变阻器与R0并联，则 ＝+，即：＝+，
解得R滑＝15Ω．故D正确。故选D。
5.如图所示电路，电源电压恒为6V，定值电阻R1为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A．下列说法正确的是（　　）。

A．电压表测量的是电阻R1两端的电压；
B．当变阻器R2的滑片P向左移动时，电压表的示数变小；
C．为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω；
D．当变阻器R2接入电路中的阻值是5Ω时，通电1min电阻R1产生的热量是9.6J
【答案】C。
【解析】A、由电路图可知，电压表是并联在R2两端，测量的是电阻R2两端的电压，故A错误；
B、当变阻器R2的滑片P向左移动时，R2电阻增大，根据串联分压的特点，R2两端电压增大，即电压表示数增大，故B错误；
C、为了保证电路中各元件安全工作，变阻器R2接入电路的阻值范围：
由电压表量程“0～3V”，R2两端电压最大为3V，根据串联分压的特点，＝，＝，解得R2＝10Ω，
由电流表量程“0～0.6A”，电路中最大电流为0.6A，由滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，电路中最大电流为0.5A，综合以上因素，电路中最大电流为0.5A，
则I最大＝，0.5A＝，解得R2＝2Ω，故变阻器R2接入电路的阻值范围是2～10Ω，故C正确；
D、当变阻器R2接入电路中的阻值是5Ω时，电路中的电流，I′＝＝＝0.4A，
通电1min电阻R1产生的热量：Q＝I′2R1t＝（0.4A）2×5Ω×1×60s＝48J，故D错误。故选C。
6.如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（ ）。

A. 当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～20Ω；
B. 当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W；
C. 当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W；
D. 当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω
【答案】D。
【解析】A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，由P=可得，
小灯泡电阻：RL==6Ω，
由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流：I==0.5A，
当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：Rmin===6Ω；
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω，故A错误；
B．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，
其最大电流：Imax==0.5A，
电路消耗最大功率：Pmax=UImax=6V×0.5A=3W，故B错误；
C．S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流：I1==0.2A，
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2==0.3A，
则干路上的电流：Imin=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A，
电路消耗的总功率最小值：Pmin=UImin=6V×0.5A=3W，故C错误；
D．由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻：R总==10Ω，
滑动变阻器与R0并联，则：=+，
即：=+，解得：R滑=15Ω，故D正确。故选D。
7.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。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。保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（  ）。
A .灯泡的额定功率是0.75W；
B .只闭合S、S1时，电路的最大功率为2.7W；
C .只闭合S、S1时，灯泡2s内最小消耗0.3J电能；
D .只闭合S、S2 ， R1的滑片在a点，R2允许接入电路的阻值范围是1.5Ω～12Ω

【答案】B。
【解析】（1）只闭合S、S1,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,由此可知：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；如图所示：

滑片在a点时R1的阻值最小(允许接入的最小阻值),电路中的电流最大,由于灯泡恰好正常发光,则根据I−U图象可知：小灯泡正常工作时的电压为1.5V,电流为0.5A,此时R1两端的电压为3V，
则灯泡的额定功率：P额=ULI最大=1.5V×0.5A=0.75W；故A正确；
（2）电源电压：U=UL+U1=1.5V+3V=4.5V，电路的最大功率：P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W；故B错误；
（3）只闭合S、S1,灯泡、变阻器R1串联，由灯泡的I−U图象可知，灯泡两端的最小电压为0.5V，最小电流为0.3A，此时灯泡消耗的功率最小，则灯泡2s内最少消耗的电能：WL=UL最小IL最小t=0.5V×0.3A×2s=0.3J；故C正确；
(4)由I=U/R可得,R1的滑片在a点时R1的电阻：R1=U1/I最大=3V0.5A=6Ω；
由图可知,只闭合S、S2,R1的滑片在a点,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流；
由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0∼0.6A，
所以,电路中的最大电流I′最大=0.6A,此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小，
由I=U/R可得最小总电阻：R总最小=UI′最大=4.5V/0.6A=7.5Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得,滑动变阻器R2接入电路中的最小电阻：
R2小=R总最小−R1=7.5Ω−6Ω=1.5Ω；
由于电压表采用0∼3V量程,当电压表的示数U2最大=3V时,滑动变阻器R2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,此时R1两端的电压：U′1=U−U2最大=4.5V−3V=1.5V，
电路中的最小电流：I最小=U′1R1=1.5V/6Ω=0.25A，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2最大=U2最大/I最小=3V/0.25A=12Ω，
所以,滑动变阻器R2允许的取值范围是1.5Ω∼12Ω，故D正确；故选B。
二、填空题
8.如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图象，则R1与R2的最大阻值之比为________，电路中的最大总功率为________W。

【答案】1：2；1.8。
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。
（1）当滑片位于最左端a时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流I大＝0.6A，由I＝可得，电源的电压：U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣①；
当滑片位于最右端b时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图象可知，此时U2＝2V，电路中的最小电流I小＝0.2A，则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝10Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I小（R1+R2）＝0.2A×（R1+10Ω）﹣﹣②；
由①②可解得：R1＝5Ω，U＝3V，则R1与R2的最大阻值之比：R1：R2＝5Ω：10Ω＝1：2；
（2）电路中的最大总功率：P大＝UI大＝3V×0.6A＝1.8W。
答案是：1：2；1.8。
9.如图所示，电源电压为6V，电阻R0＝10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”字样。则当电路中电流最小时，2min内电流通过电阻R0产生的热量是　 　J；为了保证电路安全，滑动变阻器R接入电路的最小阻值为　 　Ω；电路消耗总功率允许的变化范围为　 　W。

【答案】48；10；1.2～1.8。。
【解析】由电路图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压，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时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻：
R总＝R最大+R0＝20Ω+10Ω＝30Ω，
电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.2A，
通电时间t＝2min＝120s，则电流通过电阻R0产生的热量：Q＝I2Rt＝（0.2A）2×10Ω×120s＝48J；
当电压表的示数U0大＝3V时，电路中的电流最大，因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I最大＝＝＝0.3A，
电路中的总电阻：R总′＝＝＝20Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以滑动变阻器R接入电路的最小阻值：R最小＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω；
电路中电流最小时功率最小：P最小＝UI最小＝6V×0.2A＝1.2W；
电路中电流最大时功率最大：P最大＝UI最大＝6V×0.3A＝1.8W；
故答案为：48；10；1.2～1.8。
10.如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。则灯泡L正常发光时的功率为　 　W，阻值为　 　Ω。在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是　 　W。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是　 　（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。

【答案】13.5；6；2；向左、向右均可。
【解析】（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图象可知，灯泡正常发光时的电流IL＝1.5A，
灯泡L正常发光时的功率：PL＝ULIL＝9V×1.5A＝13.5W；
由I＝可得，此时灯丝的电阻：RL＝＝＝6Ω；
（2）由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，变阻器接入的最大阻值R＝10Ω；
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U＝UL′+IR，
即：12V＝UL′+I×10Ω，
所以，I＝1.2A﹣，
当UL′＝0V时，I＝1.2A；当UL′＝7V时，I＝0.5A；
根据（0，1.2）、（7，0.5）在坐标图中画出I与UL′的图象，与灯泡电阻的电流与电压的关系图相交的点为（2V，1A），如图：

即：R与L两端的总电压是12V时，电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，
则灯泡的最小功率：PL最小＝UL′I＝2V×1A＝2W；
（3）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值△R1小于变阻器连入电路中减小的值△R2，即小灯泡阻值的变化量大小为△R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量△R1小于滑动变阻器的增大量△R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
故答案为：13.5；6；2；向左、向右均可。
11.如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P处于R时，电压表的示数为4V，当滑动变阻器的滑片P继续向右滑至中点时，电压表示数变化了2V，则电源电压为　 　V；通过移动滑动变阻器的滑片P，使R0与R的电功率分别达到最大值P0、P，则P0：P＝　 　。

【答案】12；4：1。
【解析】（1）由电路图可知，闭合开关S，R0与变阻器串联，电压表测变阻器的电压；
当滑动变阻器的滑片P处于R时，电压表的示数为U1＝4V（为第一个电路）；
当滑动变阻器的滑片P继续向右滑至中点时，变阻器连入电路中的电阻为R（为第二个电路），

根据分压原理可知，变阻器接入电阻增大，此时电压表示数应增大，所以此时电压表示数：
U2＝U1+△U＝4V+2V＝6V，
在两个电路中，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流分别为：
I1＝，I2＝
根据U＝IR可得，电压表示数的表达式分别为：U1＝×R＝4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
U2＝×＝6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
②式÷①式解得：R＝2R0，即R0＝R；
由此可知，在第2个电路中，因两电阻相等，根据分压原理可知，两电阻的电压相等均为6V，、
故电源电压为：U＝UR0+U2＝6V+6V＝12V；
（2）当移动滑动变阻器的滑片P至最左端时，R0的电压为电源电压达到最大，R0的功率最大，
则R0的最大功率为：P0＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
R0与变阻器串联，根据电阻的串联规律和欧姆定律可得，电路中的电流：I＝，
则变阻器R的电功率：
P＝I2R＝（）2R＝＝＝，
由上式可知，当R＝R0时，R的电功率P最大，其电功率的最大值：
P＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④，
则P0：P＝：＝4：1。
故答案为：12；4：1。
12.如图所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。则灯泡L正常发光时的功率为　 　W。阻值为　 　Ω。在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是　 　W．在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是　 　（选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”）。

【答案】13.5；6；2；向左、向右均可。
【解析】（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图象可知，灯泡正常发光时的电流IL＝1.5A，
灯泡L正常发光时的功率：PL＝ULIL＝9V×1.5A＝13.5W；
由I＝可得，此时灯丝的电阻：RL＝＝＝6Ω；
（2）由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，变阻器接入的最大阻值R＝10Ω；
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压U＝UL′+IR，
即：12V＝UL′+I×10Ω，
所以，I＝1.2A﹣，
当UL′＝0V时，I＝1.2A；当UL′＝7V时，I＝0.5A；
根据（0，1.2）、（7，0.5）在坐标图中画出I与UL′的图象，与灯泡电阻的电流与电压的关系图相交的点为（2V，1A），如图：

即：R与L两端的总电压是12V时，电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，
则灯泡的最小功率：PL最小＝UL′I＝2V×1A＝2W；
（3）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值△R1小于变阻器连入电路中减小的值△R2，即小灯泡阻值的变化量大小为△R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量△R1小于滑动变阻器的增大量△R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。
故答案为：13.5；6；2；向左、向右均可。
13.如图1所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端，他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图象如图2所示，已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V，可求得小灯泡正常发光时的额定功率为________W，为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为________Ω（保留一位小数）。

【答案】(1) 0.5；(2)6.8。
【解析】 (1)电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，
灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，
根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得，滑动变阻器电压为：U滑=U−UL额=4.5V−2.5V=2V，
由图2可知：U滑=2V时，I=0.2A，
则根据欧姆定律得：灯泡的阻值：RL=UL额I=2.5V0.2A=12.5Ω；
额定功率：PL额=UL额I=2.5V×0.2A=0.5W；
(2)为使实验中小灯泡两端电压不超过3V,根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器分得最小电压U滑最小=U−UL最大=4.5V−3V=1.5V，
由图2可知：U滑=1.5V时,I最大=0.22A，
根据欧姆定律得：其阻值为：R滑最小=U滑小/I大=1.5V0.22A≈6.8Ω。
三、计算题
14.某家用电暖器有三档调温，其外观如图甲所示，其简化电路图如图乙所示。当闭合开关S、S1时，电路的电功率P1为880W，当闭合开关S、S1和S2时，干路中的电流为10A。求：

（1）只闭合开关S、S1时电路中的电流I1；
（2）只闭合开关S、S2时，电路的电功率P2；
（3）调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能。
【解析】设电源两端电压为U，因为是家庭电路，则U=220V；
(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流：I1==4A；
(2)设通过R2的电流为I2，根据并联电路电流的规律得到通过R2的电流：I2=I- I1=10A-4A=6A，
电路电功率：P2= I2U=6A×220V=1320W；
(3)最高档就是开关S、S1和S2都闭合，两个电阻并联，高档位的功率：P=UI=220V×10A=2200W=2.2kW，
2小时消耗的电能：W=Pt=2.2kW×2h=4.4kW·h。
答：(1)只闭合开关S、S1时电路中的电流是4A；(2)只闭合开关S、S2时，电路的电功率是1320W；(3)调至最高档发热功率工作，2小时消耗的电能是4.4kW·h。
15.虽然疫情有了好转，但学生仍不能返校正常上课，小时必须呆在家中隔离，一天早晨他起来用电热饭盒热早餐，发现电热饭盒具有高温、低温两挡，如图甲所示，简化电路如图乙所示，高温挡电功率为242W，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Ω？
（2）高温挡加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜的温度升高多少℃？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]
（3）如果实际电压是200V，低温挡工作时的实际功率是多少W？

【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，总功率最大，电热饭盒处于高温挡，
由P＝UI可得，R1的阻值：R1200Ω，
则R2的阻值：R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω。
（2）高温挡加热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：△t24.2℃；
（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。
16.某型号热水杯的原理图如图所示，它有加热和保温两档，通过单刀双掷开关S进行调节，R0、R为电热丝。当开关S接加热档时，电路的功率为1100W，当开关S接保温档时，电路的总功率为44W，R0、R阻值恒定不变。
整壶水的质量
2kg
额定电压
220V
加热时的总功率
l100W
保温时的功率
44W
（1）在加热档正常工作时，电路中的电流是多少
（2）电热丝R0、R的阻值多大？
（3）已知热水壶的加热效率为80%，在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要多长时间？（小数点后保留1位小数，c水＝4.2×103J（kg•℃））

【解析】（1）由表格数据可知，加热时的功率为1100W，
由P＝UI可得加热档正常工作时，电路中的电流：I加热＝＝＝5A；
（2）由图知S接2时只有R0接入电路，电路中电阻最小，功率最大，为加热状态，
由P＝可得R0的阻值：R0＝＝＝44Ω，
S接1时两电阻串联，电路中电阻最大，功率最小，为保温状态，
则总电阻：R总＝R0+R＝＝＝1100Ω，
所以R的阻值：R＝R总﹣R0＝1100Ω﹣44Ω＝1056Ω；
（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/kg•℃×2kg×（100℃﹣20℃）＝6.72×105J；
热水壶放出的热量：Q放＝＝＝8.4×105J，
因为电流所做的功W＝Q放＝Pt，
所以加热所用的时间：t＝＝≈763.6s。
答：（1）在加热档正常工作时，电路中的电流是5A；（2）电热丝R0为44Ω，R的阻值为1056Ω；（3）在一标准大气压下把一满壶水从20℃烧开需要763.6s。