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(2023年)中考物理三轮冲刺 《电功率》中考试题精选（原卷+教师卷）
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这是一份(2023年)中考物理三轮冲刺 《电功率》中考试题精选（原卷+教师卷），共56页。试卷主要包含了如图电路中，R1等内容，欢迎下载使用。
《电功率》中考试题精选
一．选择题（共20小题）
1．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
2．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
3．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
4．某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变
B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变
D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
5．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
6．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|
7．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
8．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
9．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
10．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
11．如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（ ）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
12．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
13．如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
14．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
15．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
16．如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（ ）
A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W
17．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B．
C． D．P
18．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
19．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
A． B．
C． D．
20．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
二．填空题（共3小题）
21．将一只“220V 484W”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 kW•h，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡的实际功率为400W，则输电线上消耗的功率为 W．（不计灯丝电阻受温度影响）
22．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 kW•h。
23．两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 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 W。
三．实验探究题（共3小题）
24．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 （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 （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 （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 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 ；
（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 （写出一个即可）。
25．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 。
（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 A，小灯泡的额定功率是 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 （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 ，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， （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＝ （用已知量和所测物理量符号表示）。
26．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 。
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，则定值电阻的阻值为 Ω。
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”）；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω。
四．计算题（共3小题）
27．为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
28．吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。
ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
29．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温档加热的电流多大？
（2）中温档加热5h，消耗多少度电？
（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？
五．解答题（共1小题）
30．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．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
【解答】解：
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WkW•h＝0.01kW•h，实际功率P0.6kW＝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。
故选：C。
2．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
【解答】解：（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R25Ω；
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，滑动变阻器短路，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R110Ω＝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。
故选：D。
3．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
【解答】解：（1）由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：
R1484Ω，R21210Ω，
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IA，
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＝220VA≈28.6W＜40W，故D错误。
故选：C。
4．某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变
B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变
D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
【解答】解：设长导线的电阻为R0，由图知，
AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，
断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，
导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，
灯泡的电阻可认为不变，由P知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；
C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；
D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W•t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。
故选：D。
5．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
【解答】解：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：
RL10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin24Ω，
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；
（3）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：
Imin0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
故选：B。
6．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|
【解答】解：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。
故选：C。
7．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
【解答】解：由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；
A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；
C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。
故选：D。
8．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
【解答】解：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。
故选：B。
9．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
【解答】解：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：P0④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（）：（）＝3：2。
故选：A。
10．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
【解答】解：
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。
故选：D。
11．如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（ ）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
【解答】解：①由图知，小灯泡和电炉丝是并联的，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路电流越大，干路导线产生的热量越多，达到一定程度，会引起熔丝熔断，甚至引发安全事故。故①正确；
②串联电路电流处处相等，熔丝和铜丝是串联在干路中的，所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误；
③已知熔丝电阻大于铜丝，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同时间，熔丝产生的热量多。故③正确；
④并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。
故选：B。
12．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
【解答】解：（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：
I10.0375A，
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：
I20.3A，
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：
I30.05A，
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。
故选：D。
13．如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
【解答】解：根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V＝6V；
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Qt可得R1的阻值：
R1t10s＝10Ω；
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：I最大1.2A，故A错误；
B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I0.8A，
10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑＝U滑It＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；
C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I最小0.6A，
由P＝UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：，故C错误；
D、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：，故D正确。
故选：D。
14．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
【解答】解：
（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I10.5A；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I21A；
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R10Ω＝5Ω，
电路的总电流为I32A；
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。
故选：C。
15．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
【解答】解：∵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。
故选：B。
16．如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（ ）
A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W
【解答】解：滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象，可知当R2＝10Ω时，P2＝0.4W
由P＝I2R可得：I0.2A，
由欧姆定律I得：电源电压为：U＝IR＝0.2A×（20Ω+10Ω）＝6V；
乙图可知当R2＝20Ω时，R2的功率最大，此时电路中的电流为I′0.15A，
电阻R2的最大功率为P′＝（I′）2R2＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W
故选：A。
17．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B．
C． D．P
【解答】解：电动机消耗的电功率为P，加在电动机上的电压是U，故电流为：I；
发热功率：P热＝I2r；
故选：C。
18．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【解答】解：
A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h＝91.1kW•h，故B错误；
C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；
D、指示灯闪烁32次消耗的电能：WkW•h＝0.02kW•h；
电饭锅的功率：P0.6kW＝600W。
故选：D。
19．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；
S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U0，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U1，通过小灯泡的电流为I，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I，C选项图可选。
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选。
故选：C。
20．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
【解答】解：根据欧姆定律可得：
当电路中的电流I1＝1A时，电压表的示数U1＝I1R2＝1A×R2，
当电路中的电流I2＝1.3A时，电压表的示数U2＝I2R2＝1.3A×R2，
因电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
所以，U2﹣U1＝1.3A×R2﹣1A×R2＝3V，
解得：R2＝10Ω，
定值电阻R2所消耗的最小功率：
P2min＝I12R2＝（1A）2×10Ω＝10W，
定值电阻R2所消耗的最大功率：
P2max＝I22R2＝（1.3A）2×10Ω＝16.9W，
所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～16.9W。
故选：D。
二．填空题（共3小题）
21．将一只“220V 484W”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 0.242 kW•h，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡的实际功率为400W，则输电线上消耗的功率为 40 W．（不计灯丝电阻受温度影响）
【解答】解：
（1）灯泡正常发光时的功率P＝484W＝0.484kW，在30min内消耗的电能：
W＝Pt＝0.484kW×0.5h＝0.242kW•h；
（2）由“220V、484W”知灯泡的额定电压U＝220V，额定功率是P＝484W，
根据P得灯泡的电阻：R100Ω，
灯泡的实际功率为400W时，根据P得灯泡两端的实际电压：U实200V；
流过灯泡的实际电流：I实2A；
输电导线上分得的电压U线＝U﹣U实＝220V﹣200V＝20V，
输电导线上消耗的功率P线＝U线I实＝20V×2A＝40W。
故答案为：0.242；40。
22．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 50.4 min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 0.021 kW•h。
【解答】解：
（1）已知I＝5A＝5×103mA，
由I可得，t0.84h＝50.4min，
“3000revs/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转动63圈消耗的电能：
WkW•h＝0.021kW•h。
故答案为：50.4；0.021。
23．两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。
【解答】解：（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。
故答案为：1.2；0.6。
三．实验探究题（共3小题）
24．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 A （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）。
【解答】解：
（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：
I0.25A，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A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。
故答案为：（1）如上所示；（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。
25．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）。
【解答】解：（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）；
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；U﹣U额；②闭合S、S1，断开S2；③U额（U﹣U滑）。
26．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路 。
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动。
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.4 A，则定值电阻的阻值为 5 Ω。
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 变大 （选填“变大”或“变小”）；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 40 Ω。
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，并联在灯的两端：电流表选用小量程，串联在电路中，如图所示；
（2）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；
（3）电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向右端移动；
（4）由图乙知，灯在2.5V额定电压下对应的电流为0.2A，灯的额定功率P＝U′I′＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）①电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.4A，定值电阻的大小R5Ω；
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，根据分压原理，电压表示数将变大；
当接入20Ω的电阻时，要保持电压为2V不变，变阻器要分去6V﹣2V＝4V的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值至少为20Ω＝40Ω，即为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；
（3）右；
（4）0.5；
（5）①0.4；5；②变大；40；
四．计算题（共3小题）
27．为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流I2额0.5A；
（2）将L1和L2并联接在6V电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，电路的总功率：
P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，
由P可得10min内电路消耗的电能：
W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；
（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，
为了保证电路元件安全，电压表的示数为3V时，电路中电流最大，
由I可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小30Ω。
答：（1）小灯泡L2的额定电流为0.5A。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能为5400J。
（3）滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为30Ω。
28．吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。
ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
【解答】解：（1）S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为：
发热电阻R工作的最小功率：P小＝I2RR40Ω＝48.4W；
S闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，发热电阻R的较大功率为：P大1210W；
（2）i、从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，
根据I知测试时的实际电压为：
U＝I（R+R0）＝1A×（40Ω+160Ω）＝200V；
ii、由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，
工作测试一个小时，总共有72循环，较大功率总共工作10s×72＝720s＝0.2h，较小功率总共工作40s×72＝2880s＝0.8h，
P大实＝UI大＝200V×5A＝1000W＝1kW；
P小实＝UI小＝200V×1A＝200W＝0.2kW；
电路消耗的电能：
W＝P大实t1+P小实t2＝1kW×0.2h+0.2kW×0.8h＝0.36kW•h；
iii、加热一次消耗的电能：
W′＝P大t1′＝1000W×10s＝10000J，
根据Q＝cm△t得水的质量：
m0.48kg。
答：（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为1210W和48.4W；
（2）ⅰ．测试时的实际电压为200伏特；
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.36度；
ⅲ．测试时水箱内水的质量为0.48千克。
29．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温档加热的电流多大？
（2）中温档加热5h，消耗多少度电？
（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？
【解答】解：（1）由P＝UI可得，低温档加热的电流：
I0.1A；
（2）由P可得，中温档加热5h消耗的电能：
W＝P中温t＝44×10﹣3kW×5h＝0.22kW•h＝0.22度；
（3）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温档，
由P可得，R1的阻值：
R11100Ω，
当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温档，
则电路中的总电阻：
R2200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω，
当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，电热马桶盖处于高温档，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R′550Ω，
高温档加热的额定功率：
P高温88W。
答：（1）低温档加热的电流为0.1A；
（2）中温档加热5h，消耗0.22度电；
（3）高温档加热的额定功率是88W。
五．解答题（共1小题）
30．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。
【解答】解：（1）由P可知，灯泡电阻：
RL10Ω；
（2）由图示电路图可知，只闭合S，S1时两电阻串联，
由P可知，在电压U一定时，电路总电阻R越大，电路总功率越小，
只闭合S、S1，滑片移至b端时电路总电阻最大，功率最小，
最小功率：P0.9W；
（3）由P＝UI可知，灯泡额定电流：IL0.4A，
由图示电路图可知，当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联，
电流表的测量范围为0～0.6A，灯泡额定电流为0.4A，则电路最大电流：I＝0.4A，
由I可知，R总最小＝RL+R滑15Ω，
滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑最小＝R总最小﹣RL＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
电压表的测量范围为0～3V，滑动变阻器两端最大电压：U滑最大＝3V，
此时滑动变阻接入电路的阻值最大，电路电流最小，
最小电路电流：I最小0.3A，
由I可知，R滑最大10Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值范围是：5Ω～10Ω；
答：（1）小灯泡的电阻为10Ω。
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向b端移动，此时消耗最小功率是0.9W。
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，滑动变阻器的取值范围是：5Ω～10Ω。
《电功率》中考试题精选
一．选择题（共20小题）
1．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
2．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
3．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
4．某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变
B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变
D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
5．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
6．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|
7．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
8．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
9．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
10．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
11．如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（ ）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
12．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
13．如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
14．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
15．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
16．如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（ ）
A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W
17．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B．
C． D．P
18．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
19．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
A． B．
C． D．
20．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
二．填空题（共3小题）
21．将一只“220V 484W”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 kW•h，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡的实际功率为400W，则输电线上消耗的功率为 W．（不计灯丝电阻受温度影响）
22．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 kW•h。
23．两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 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 W。
三．实验探究题（共3小题）
24．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 （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 （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 （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 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 ；
（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 （写出一个即可）。
25．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 。
（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 A，小灯泡的额定功率是 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 （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 ，小灯泡正常发光。
②保持滑动变阻器滑片位置不动， （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＝ （用已知量和所测物理量符号表示）。
26．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 。
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动。
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，为 A，则定值电阻的阻值为 Ω。
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 （选填“变大”或“变小”）；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω。
四．计算题（共3小题）
27．为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
28．吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。
ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
29．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温档加热的电流多大？
（2）中温档加热5h，消耗多少度电？
（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？
五．解答题（共1小题）
30．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．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
【解答】解：
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WkW•h＝0.01kW•h，实际功率P0.6kW＝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。
故选：C。
2．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
【解答】解：（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R25Ω；
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，滑动变阻器短路，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R110Ω＝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。
故选：D。
3．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
【解答】解：（1）由P＝UI可得，两灯泡正常发光时的电阻分别为：
R1484Ω，R21210Ω，
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IA，
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＝220VA≈28.6W＜40W，故D错误。
故选：C。
4．某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻）连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（ ）
A．照明灯亮度不变
B．照明灯亮度变暗
C．相同时间内长导线上消耗的电能不变
D．相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
【解答】解：设长导线的电阻为R0，由图知，
AB、闭合开关S1、S2时，灯泡与加热器并联后再与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL，
断开开关S2时，灯泡与R0串联，设此时灯泡两端电压为UL′；
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻，
所以，断开开关S2时，灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，
导线的电阻不变，因灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻，根据串联电路的分压规律可知，灯泡两端的电压变大，即UL′＞UL，
灯泡的电阻可认为不变，由P知，PL′＞PL，即断开开关S2时，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；故A、B错误；
C、由前面解答可知，断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律知，电路中电流减小，导线的电阻不变，由公式W＝I2Rt知，单位时间内长导线上消耗的电能减少，故C错误；
D、断开开关S2时，整个电路的电阻变大，电源电压不变，由W•t知，单位时间内整个供电线路消耗的电能减少，故D正确。
故选：D。
5．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
【解答】解：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：
RL10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin24Ω，
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；
（3）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：
Imin0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
故选：B。
6．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|
【解答】解：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。
故选：C。
7．如图所示，两个透明容器中密闭着等量的空气，A，B两U形管内的液面相平，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3．小明用图示装置进行实验，探究电流通过导体时产生的热量Q跟什么因素有关，下列说法正确的是（ ）
A．此实验在探究电热Q与电阻R是否有关
B．通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
C．电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D．通电后，A管的液面将会比B管的液面高
【解答】解：由题知，电阻丝的电阻R1＝R2＝R3；
A、装置中R2、R3并联后再与R1串联，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，故A错误；
B、由图知，通过R1的电流I1＝I2+I3，而I2＝I3，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，故B错误；
C、已知R1＝R2＝R3，所以R2、R3并联后的总电阻是R2R1，由于串联电路中，用电器两端电压与其阻值成正比，所以电阻R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误；
D、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，A容器中电阻R1产生的热量多，则A管的液面将会比B管的液面高，故D正确。
故选：D。
8．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
【解答】解：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。
故选：B。
9．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
【解答】解：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：P0④
若将R1的阻值减小2Ω，R2的阻值增大2Ω，此时电路的总功率：
P⑤
由④⑤两式可解得：P：P0＝（）：（）＝3：2。
故选：A。
10．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
【解答】解：
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。
故选：D。
11．如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（ ）
①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故
②实验中通过熔丝的电流大于铜丝
③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝
④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关
A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确
【解答】解：①由图知，小灯泡和电炉丝是并联的，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路电流越大，干路导线产生的热量越多，达到一定程度，会引起熔丝熔断，甚至引发安全事故。故①正确；
②串联电路电流处处相等，熔丝和铜丝是串联在干路中的，所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误；
③已知熔丝电阻大于铜丝，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同时间，熔丝产生的热量多。故③正确；
④并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。
故选：B。
12．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
【解答】解：（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：
I10.0375A，
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：
I20.3A，
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：
I30.05A，
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。
故选：D。
13．如图电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为36J．则下列结果正确的是（ ）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1
D．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
【解答】解：根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压；
滑片从中点到b端时，变阻器接入电路的阻值增大，由串联分压的规律可知，电压表示数（变阻器的电压）将增大，电压表示数增大了2V，即滑片在b点时电压表的示数为4V+2V＝6V；
在10s内定值电阻R1产生的热量为36J，由Qt可得R1的阻值：
R1t10s＝10Ω；
A、当滑片在a点时，变阻器接入电路的阻值为0，电路中的电流最大，
则电路中的最大电流：I最大1.2A，故A错误；
B、串联电路中各处的电流相等，滑片在中点时，电路中的电流：I0.8A，
10s内滑动变阻器R消耗的电能：W滑＝U滑It＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误；
C、当滑片在b点时，变阻器接入的阻值最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I最小0.6A，
由P＝UI可得，滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：，故C错误；
D、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：，故D正确。
故选：D。
14．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
【解答】解：
（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I10.5A；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I21A；
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R10Ω＝5Ω，
电路的总电流为I32A；
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。
故选：C。
15．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
【解答】解：∵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。
故选：B。
16．如图甲所示，R1的阻值是20Ω，滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示，则R2消耗的最大功率是（ ）
A．0.45W B．0.50W C．0.80W D．0.90W
【解答】解：滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象，可知当R2＝10Ω时，P2＝0.4W
由P＝I2R可得：I0.2A，
由欧姆定律I得：电源电压为：U＝IR＝0.2A×（20Ω+10Ω）＝6V；
乙图可知当R2＝20Ω时，R2的功率最大，此时电路中的电流为I′0.15A，
电阻R2的最大功率为P′＝（I′）2R2＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W
故选：A。
17．加在某电动机上的电压是U，电动机消耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的电热功率为（ ）
A．P B．
C． D．P
【解答】解：电动机消耗的电功率为P，加在电动机上的电压是U，故电流为：I；
发热功率：P热＝I2r；
故选：C。
18．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是（ ）
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW•h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
【解答】解：
A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；
B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h＝91.1kW•h，故B错误；
C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；
D、指示灯闪烁32次消耗的电能：WkW•h＝0.02kW•h；
电饭锅的功率：P0.6kW＝600W。
故选：D。
19．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；
S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；
电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U0，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U1，通过小灯泡的电流为I，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I，C选项图可选。
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；
开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选。
故选：C。
20．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
【解答】解：根据欧姆定律可得：
当电路中的电流I1＝1A时，电压表的示数U1＝I1R2＝1A×R2，
当电路中的电流I2＝1.3A时，电压表的示数U2＝I2R2＝1.3A×R2，
因电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
所以，U2﹣U1＝1.3A×R2﹣1A×R2＝3V，
解得：R2＝10Ω，
定值电阻R2所消耗的最小功率：
P2min＝I12R2＝（1A）2×10Ω＝10W，
定值电阻R2所消耗的最大功率：
P2max＝I22R2＝（1.3A）2×10Ω＝16.9W，
所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～16.9W。
故选：D。
二．填空题（共3小题）
21．将一只“220V 484W”的浴霸灯泡接在家庭电路中，正常发光时，通电30min灯泡消耗的电能为 0.242 kW•h，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡的实际功率为400W，则输电线上消耗的功率为 40 W．（不计灯丝电阻受温度影响）
【解答】解：
（1）灯泡正常发光时的功率P＝484W＝0.484kW，在30min内消耗的电能：
W＝Pt＝0.484kW×0.5h＝0.242kW•h；
（2）由“220V、484W”知灯泡的额定电压U＝220V，额定功率是P＝484W，
根据P得灯泡的电阻：R100Ω，
灯泡的实际功率为400W时，根据P得灯泡两端的实际电压：U实200V；
流过灯泡的实际电流：I实2A；
输电导线上分得的电压U线＝U﹣U实＝220V﹣200V＝20V，
输电导线上消耗的功率P线＝U线I实＝20V×2A＝40W。
故答案为：0.242；40。
22．华为手机的超级快充充电器最大充电电流可达5A．现有华为某一型号的电池，容量为4200mAh（其中“mA”为电流的单位“毫安”，“h”为时间的单位“小时”），假设充电器始终以最大充电电流充电，且把电池充满，只需要 50.4 min．如果将此电池电量全部用完，然后停下家里其它用电器，只给手机充电，充满后发现标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表转了63转，则充电消耗的电能为 0.021 kW•h。
【解答】解：
（1）已知I＝5A＝5×103mA，
由I可得，t0.84h＝50.4min，
“3000revs/（kW•h）”表示电路中的用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
则电能表转盘转动63圈消耗的电能：
WkW•h＝0.021kW•h。
故答案为：50.4；0.021。
23．两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。
【解答】解：（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。
故答案为：1.2；0.6。
三．实验探究题（共3小题）
24．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 A （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）。
【解答】解：
（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：
I0.25A，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A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。
故答案为：（1）如上所示；（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。
25．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）。
【解答】解：（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）；
故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡断路；（3）0.26；0.65；（4）①闭合S、S2，断开S1；U﹣U额；②闭合S、S1，断开S2；③U额（U﹣U滑）。
26．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
（1）如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；
（2）小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是 滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路 。
（3）小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端滑动。
（4）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W。
（5）实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，为 0.4 A，则定值电阻的阻值为 5 Ω。
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将 变大 （选填“变大”或“变小”）；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 40 Ω。
【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，并联在灯的两端：电流表选用小量程，串联在电路中，如图所示；
（2）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；
（3）电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向右端移动；
（4）由图乙知，灯在2.5V额定电压下对应的电流为0.2A，灯的额定功率P＝U′I′＝2.5V×0.2A＝0.5W；
（5）①电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.4A，定值电阻的大小R5Ω；
②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，根据分压原理，电压表示数将变大；
当接入20Ω的电阻时，要保持电压为2V不变，变阻器要分去6V﹣2V＝4V的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值至少为20Ω＝40Ω，即为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。
故答案为：（1）如上图所示；
（2）滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；
（3）右；
（4）0.5；
（5）①0.4；5；②变大；40；
四．计算题（共3小题）
27．为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流I2额0.5A；
（2）将L1和L2并联接在6V电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，电路的总功率：
P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，
由P可得10min内电路消耗的电能：
W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；
（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，
为了保证电路元件安全，电压表的示数为3V时，电路中电流最大，
由I可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小30Ω。
答：（1）小灯泡L2的额定电流为0.5A。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能为5400J。
（3）滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为30Ω。
28．吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内温度维持在37℃到42℃之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图象如图乙。
ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。假设升温过程中，发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
【解答】解：（1）S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为：
发热电阻R工作的最小功率：P小＝I2RR40Ω＝48.4W；
S闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，发热电阻R的较大功率为：P大1210W；
（2）i、从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，
根据I知测试时的实际电压为：
U＝I（R+R0）＝1A×（40Ω+160Ω）＝200V；
ii、由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，
工作测试一个小时，总共有72循环，较大功率总共工作10s×72＝720s＝0.2h，较小功率总共工作40s×72＝2880s＝0.8h，
P大实＝UI大＝200V×5A＝1000W＝1kW；
P小实＝UI小＝200V×1A＝200W＝0.2kW；
电路消耗的电能：
W＝P大实t1+P小实t2＝1kW×0.2h+0.2kW×0.8h＝0.36kW•h；
iii、加热一次消耗的电能：
W′＝P大t1′＝1000W×10s＝10000J，
根据Q＝cm△t得水的质量：
m0.48kg。
答：（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为1210W和48.4W；
（2）ⅰ．测试时的实际电压为200伏特；
ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.36度；
ⅲ．测试时水箱内水的质量为0.48千克。
29．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三档并可手动调节，其额定电压为220V，低温档、中温档的额定功率为22W和44W．利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：
（1）低温档加热的电流多大？
（2）中温档加热5h，消耗多少度电？
（3）高温档加热的额定功率是多少瓦？
【解答】解：（1）由P＝UI可得，低温档加热的电流：
I0.1A；
（2）由P可得，中温档加热5h消耗的电能：
W＝P中温t＝44×10﹣3kW×5h＝0.22kW•h＝0.22度；
（3）当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温档，
由P可得，R1的阻值：
R11100Ω，
当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温档，
则电路中的总电阻：
R2200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R2的阻值：
R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω，
当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，电热马桶盖处于高温档，
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R′550Ω，
高温档加热的额定功率：
P高温88W。
答：（1）低温档加热的电流为0.1A；
（2）中温档加热5h，消耗0.22度电；
（3）高温档加热的额定功率是88W。
五．解答题（共1小题）
30．如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R＝20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样。求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围。
【解答】解：（1）由P可知，灯泡电阻：
RL10Ω；
（2）由图示电路图可知，只闭合S，S1时两电阻串联，
由P可知，在电压U一定时，电路总电阻R越大，电路总功率越小，
只闭合S、S1，滑片移至b端时电路总电阻最大，功率最小，
最小功率：P0.9W；
（3）由P＝UI可知，灯泡额定电流：IL0.4A，
由图示电路图可知，当只闭合S与S2时灯泡与滑动变阻器串联，
电流表的测量范围为0～0.6A，灯泡额定电流为0.4A，则电路最大电流：I＝0.4A，
由I可知，R总最小＝RL+R滑15Ω，
滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑最小＝R总最小﹣RL＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
电压表的测量范围为0～3V，滑动变阻器两端最大电压：U滑最大＝3V，
此时滑动变阻接入电路的阻值最大，电路电流最小，
最小电路电流：I最小0.3A，
由I可知，R滑最大10Ω，
滑动变阻器接入电路的阻值范围是：5Ω～10Ω；
答：（1）小灯泡的电阻为10Ω。
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向b端移动，此时消耗最小功率是0.9W。
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，滑动变阻器的取值范围是：5Ω～10Ω。
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