专题04电功率【考题猜想 15题型专练】2023-2024学年九年级物理上学期期末考点大串讲（人教版）（解析版）.docx

1、专题04 电功率题型一 电能表及与电能表相关的计算1、利用电子式电能表及秒表，下列课题不能开展的是（）A.电能表指示灯闪烁快慢与电路电流的关系B.节能灯与白炽灯耗能情况的比较研究C.电视机处于待机状态时的耗能情况研究D.夏天，将空调的制冷温度调高2摄氏度对耗能的影响【答案】A【详解】电能表指示灯闪烁快说明电路一定时间内消耗的电能多，即电路中用电器的总电功率大，但是电功率与电压和电流都有关系，所以不能利用电子式电能表及秒表开展与电路电流的关系，故A符合题意；利用电子式电能表及秒表，可以测量在一定时间内用电器消耗电功率的大小；可以测量节能灯、白炽灯的电功率，研究节能灯与白炽灯耗能情况；可以测量电视

2、机处于待机状态时电功率；可以测量夏天将空调的制冷温度调高2摄氏度时的电功率和原来电功率，比较将空调的制冷温度调高2摄氏度对耗能的影响，所以可以开展BCD的课题，故BCD不符合题意。故选A。2、（多选）如图所示分别是某同学家上月初和上月末电能表的示数。结合表盘上的信息可知（）A.该同学家家庭电路中的干路电流不得超过10AB.该同学家上个月消耗的电能为101.1JC.电能表上指示灯闪烁640次，表示消耗电能0.4kwhD.这个电能表可以接在220V的电路中使用【答案】CD【详解】该同学家家庭电路中的干路电流不得超过40A，故A不符合题意；该同学家上个月消耗的电能为，故B不符合题意；电能表上指示灯闪

3、烁640次，表示消耗电能，故C符合题意；电能表的额定电压为220V，则这个电能表可以接在220V的电路中使用，故D符合题意。故选CD。3、图甲是一个食品自动加热台的简化电路图，此加热台单独与图乙所示的电能表相连接。闭合图甲中的开关S，加热台开始正常工作，当台内食品温度降到30时，温度控制开关S0自动转接，使电路处于加热状态；当台内食品温度升高到60时，S0自动转接到保温状态。已知定值电阻R1=24.2，保温功率为484W。下列说法中错误的是（）A.图甲中的S0自动转接到“2”时，电路处于保温状态B.图甲中定值电阻R2的阻值为75.8C.加热台在加热状态下工作5min消耗的电能使图乙中的电能表转

4、盘转过150转D.加热台自动加热时，电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流【答案】C【详解】图甲中的S0自动转接到“1”时，电路为只有R1的简单电路，总电阻较小，根据，总功率较大，为加热档；S0自动转接到“2”时，R1、R2串联，总电阻为R1+ R2，比较大，根据，总功率较小，为保温档，故A正确；保温档时，R1、R2串联，则总电阻为，所以定值电阻R2的阻值，故B正确；加热档时，电路为只有R1的简单电路，则加热档的功率为，所以在加热状态下工作5min消耗的电能为，所以电能表转盘的转数为，故C错误；加热档时的电流为，即电路中的电流小于图乙中电能表的标定电流10A，故D正确。故选C。4、小明家的电能

5、表如图所示，如果他家目前正在工作的用电器总功率为3200W，那么 （选填“能”或“不能”）将额定功率1500W的空调再接入电路。【答案】不能【详解】由电能表表盘知，电能表的工作电压是220V，平时工作允许通过的最大电流为20A，所以他家电能表同时允许接入用电器最大总电功率为，再将空调接入电路，总电功率为，所以不能将额定功率为1500W的空调再接入电路。5、11月底电能表示数为7225.6kWh，12月底电能表示数如图所示，12月消耗的电能为 kWh，合计 J，按0.5元/kWh的标准收费，应缴纳电费 元。（1kWh=3.6106J）【答案】100 3.6108 50【详解】12月消耗的电能为，

6、应缴纳电费为100kWh0.5元/kWh=50元。6、小飞家中有许多用电器，它们是 联在照明电路中的。他家电能表月初示数如图所示，如果月末的示数是391.6，则小明家本月用电 度。一天晚上，他家已接通了60W的灯3盏，75W的电视机一台，最多还能接通 W的用电器，此时他家照明电路的总电阻 （填“最大”、“最小”）。【答案】并 106.5 405 最小【详解】家庭电路的电压是220V，家用电器的额定电压也是220V；家用电器只有并联在家庭电路中，用电器两端的电压等于额定电压，用电器才能正常工作。小明家本月用电，由图可知，电能表正常工作时的电压U =220V，允许通过的最大电路I=3A，电能表允许

7、家用电器同时工作的最大功率，现有家用电器的总功率，最多还能接通用电器的电功率；因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即电阻越并越小，且小于任何一个分电阻，所以此时他家照明电路的总电阻最小。7、如图所示是小红家的电能表，为了用电安全，她家同时使用的用电器的总功率不能超过 W。她让一个电热水壶工作5min，电能表的转盘转过300转，则该电热水壶消耗的电能为 kWh，电热水壶的实际功率为 W。【答案】4400 0.1 1200【详解】电能表的工作电压是220V，允许通过的最大电流为20A，则他家同时使用的用电器总功率最大为；3000r/（kWh）表示电路中没消耗1kWh电能，电能表的转盘转

8、过3000转，电能表的转盘转300转时，该用电器消耗的电能为，由题意知，电热水壶工作时间为5min，则电热水壶实际功率为。8、小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个档位调节，只闭合S3时，为煲汤档，额定功率为440W。求：（1）电饭锅在煲汤档正常工作时，电路中的电流；（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭档工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭档的实际功率；（3）若电阻R1在保温档和煮饭档时，消耗的功率之比是19，电阻R1

9、的阻值。【答案】（1）2A；（2）1100W；（3）55【详解】（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流；（2）“1200imp/（ kWh）”表示电路中每消耗1 kWh的电能，电能表的指示灯闪烁1200次，电饭锅煮饭消耗的电能，电饭锅煮饭挡的实际功率；（3）闭合S3时，为煲汤挡，只有R2的简单电路，R2的阻值，当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡；只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡；电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是19，即，设电阻R1在保温挡的电压为U1，而电阻R

10、1在煮饭挡的电压等于电源电压U，所以根据可得，由串联电路的电压规律可得，保温时R1、R2分得的电压之比，由串联分压的规律可得R1、R2的阻值之比为，所以电阻R1的阻值为。答：（1）电饭锅在煲汤档正常工作时，电路中的电流为2A；（2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭档工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭档的实际功率为1100W；（3）若电阻R1在保温档和煮饭档时，消耗的功率之比是19，电阻R1的阻值为55。题型二 电功、电功率的理解与计算 1、下列关于电功的说法中正确的是（）A. 电流通过用电器时，只有把电能转化为机械能才做功B. 电流通过导体时所做的

11、功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻C. 加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多D. 电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程【答案】C【解析】电流通过用电器时，可以把电能转化为机械能、内能、光能等，都属于电流做功，故A错误；由电流做功的公式W=UIt可知，电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间，故B错误；由电流做功的公式W=UIt可知，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流做的功越多，故C正确；电流做功的过程，实际上是把电能转化为其他形式的能的过程，故D错误。故选C。2、下列用

12、电器工作时电能主要转化为内能的是（） A.电暖气 B.电视机 C.洗衣机 D.电风扇【答案】A【解析】电暖气工作时，消耗电能转化成内能，故A符合题意；电视机工作时，消耗电能主要转化成光能、声能，故B不符合题意；洗衣机、电风扇工作时，消耗电能主要转化为机械能，故CD不符合题意。故选A。3、甲、乙二个普通白炽灯泡铭牌上分别标着“220V 40W”、“110V 40W”字样，正常发光相同时间，它们消耗的电能（）A. 甲灯的多B. 乙灯的多C. 一样多D. 不能确定【答案】C【解析】用电器在正常工作时的实际功率等于用电器的额定功率，由灯泡的铭牌可知，两个白炽灯的额定功率相等，则它们正常发光时的实际功率

13、P相等，由W=UIt可知，在相等时间t内它们消耗的电能相等。故选C。4、有一只标有“220V，5A”的电能表，按规定最多可接“220V，40W”的电灯（）A.25盏B.27盏C.28盏D.30盏【答案】B【详解】电能表的参数“220V5A”中的5A是允许通过的最大电流，所以这个电能表所能接用电器的最大功率， “220V，40W”中的40W是指灯泡的额定功率，所以电灯盏数为，据题意可知，电灯应为27盏。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。5、某品牌手机配置“3.7V 6200mAh”大容量电池，采用“超级快充”技术，极大方便了人们的使用，该手机电池充满电后，储存的电能为 J；有两个充电器，白

14、色标注“输出5V 1000mA”，黑色标注“输出5V 4.5A”，其中 （选填“白色”或“黑色”）是快速充电器。【答案】 82584 黑色【详解】该手机电池充满电后，储存的电能为W=3.7V 620010-3A3600s=82584J，白色充电器的输出功率P1=U1I1=5V1A=5W，黑色充电器的输出功率P2=U2I2=5V4.5A=22.5W5W所以黑色是快速充电器。6、小灯泡的I-U图像如图甲所示，将它与定值电阻R并联，如图乙所示，闭合开关S1，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S2，电流表的示数增加了0.25A，则（）A.电源电压为3VB.灯泡功率为0.5WC.定值电阻的阻值为8D.电

15、路总功率为9W【答案】B【详解】由图乙知，闭合开关S1，电路中电阻R单独工作，再闭合开关S2，电阻R与小灯泡并联连接，电流表示数增加了0.25A，据并联电路的电流特点知，此时通过小灯泡的电流为0.25A，由图甲知，此时小灯泡两端的电压为2V，据并联电路的电压特点知，电源电压为2V，故A不符合题意；灯泡的功率，故B符合题意；定值电阻的阻值，故C不符合题意；R与小灯泡并联时，干路的电流，电路的总功率，故D不符合题意。故选B。7、如图所示的电路，电源电压恒为 3V，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.5A，A2 示数为 0.3A，则电阻 R1 是 ，通过电阻 R2 的电流是 A，电阻 R1 的电

16、功率是 W，在 5min 内整个电路消耗的电能是 J。【答案】10 0.2 0.9 450【解析】由电路图可知，R1、R2并联，A1表测干路电流，A2表测R1支路电流。由于电源电压U=3V，A2表示数为 0.3A，根据欧姆定律可得，R1的阻值；由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；电阻 R1 的电功率P=I12R1=（0.3A）210=0.9W；5min 内整个电路消耗的电能W=UIt=3V0.5A560s=450J。8、一标有“6V 6W”的小灯泡正常发光时的电流为 A，若把它接在3V的电源端则实际功率是 W（灯丝电阻保持不变

17、）；灯泡的亮度由灯泡的 决定。【答案】1 1.5 实际功率【详解】灯泡正常发光时的电压为6V，功率为6W，则小灯泡正常发光时的电流，灯泡的电阻，把它接在3V的电源端，则实际功率是；灯泡亮度由实际功率决定，实际功率越大灯泡越亮。9、有两个灯泡，L1标有“6V3W”字样，L2没有标记，但测得它正常工作时的电阻是6，把它们串联后接入某一电路时，灯L1、L2均能正常发光，那么这个电路两端的电压为 V，亮度大的灯泡是 （填“L1”或“L2”）【答案】9 L1【详解】因两灯泡串联在电路中，则根据串联电路中的电流处处相同的特点可知：通过两灯泡的电流相等，由于灯L1、L2均能正常发光，电路中的电流为，L2两端

18、的电压U2=IR2=0.5A6=3V，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得电源电压U=U1+U2=6V+3V=9V，灯泡L2的实际功率P2=U2I=3V0.5A=1.5WP1=3W所以，亮度大的灯泡是L1。10、如图所示，电源电压保持不变，R1、R2、R3均为定值电阻，R1：R22：3，S为单刀双掷开关。当S接到1时，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率为P1，此时R3消耗的功率为1.6W；当S接到2时，R2消耗的功率为P2，已知P1：P232：27。则电源电压为_V，R1为_，R3为_。【答案】12 20 10 【解析】由电路图可知，当S接到1时，R1与R3串联，电流表测电路

19、的电流，电流表的示数为0.4A，R1消耗的功率P1=I12R1=（0.4A）2R1R3消耗的功率P3=I12R3=（0.4A）2R3=1.6W，解R310；当S接到2时，R1与R2串联，电流表测电路的电流，R2消耗的功率为P2，则P2I22R2；由于P1P232：27，联立得，又R1R223，解I20.3A；由于在电压不变电阻的串联时，电流与电阻成反比，所以，解R1=20；由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压U=I1（R1+R3）=0.4A（20+10）=12V。11、某家庭电路中的白炽灯上标有“220V，100W”的字样，求：（1）白炽灯正常工作时，通过它的电流是多大？（2）该灯泡的电阻是多

20、大？（3）若将它接到110V的电路中，它的实际功率是多少？【答案】（1）0.45A；（2）484；（3）25W【详解】解：（1）由题意可知，该白炽灯的额定电压为220V，额定功率为100W；由P=UI可知，该白炽灯的额定电流，所以白炽灯正常工作时，通过它的电流是0.45A。（2）由可知，该灯泡的电阻；（3）由可知，若将它接到110V的电路中，它的实际功率。答：（1）白炽灯正常工作时，通过它的电流是0.45A；（2）该灯泡的电阻是484；（3）若将它接到110V的电路中，它的实际功率是25W。12、如图所示，R1=4、R2=8、R3=12，当S1闭合，S2断开时A示数为4.5A，求：（1）电源电

21、压；（2）当S1、S2均断开时，R1和R2各自消耗的电功率；（3）当S1、S2均闭合时，整个电路的电功率。【答案】（1）36V；（2）36W、72W；（3）270W【详解】（1）由图可知，当开关S1闭合，S2断开时，R1被短路，R3断路，电路为R2的简单电路，电流表测量电路电流，根据得，电源电压为；（2）当S1和S2都断开时，R1、R2串联，电流表测量电路电流；因串联电路总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流为，因串联电路电流处处相等，由P=I2R可得，R1消耗的电功率为，R2消耗的电功率为；（3）当S1、S2都闭合时，R1被短路，R2、R3并联，电流表测量通过R2的电流；因并

22、联电路中各支路互不影响，因此通过R2的电流仍为4.5A，根据并联电压特点可知，R2、R3两端的电压为，通过R3的电流为，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流为，整个电路的电功率为。答：（1）电源电压为36V；（2）当S1、S2均断开时，R1和R2各自消耗的电功率分别是36W、72W；（3）当S1、S2均闭合时，整个电路的电功率为270W。13、如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡上标有“6V 3W”的字样，R1 为定值电阻， 滑动变阻器 R2 上标有“10 0.8A”的字样，电流表的量程为“03A”，电压表的量程为“03V”，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡的电阻；（

23、2）闭合S、S1 与S2 时，灯泡正常发光，电流表的示数为 1.5A，求R1 的阻值；（3）闭合S，断开S1 与S2 时，移动滑片 P，在确保电路安全的前提下，求电路总功率的变化范围。【答案】（1）12；（2）6；（3）34.8W【详解】（1）由得，灯泡的电阻为；（2）闭合S、S1 与S2 时，灯泡L与定值电阻R1 并联，滑动变阻器 R2被短路，电流表测量电路电流，灯泡正常发光，则灯泡的电流，电流表的示数为 1.5A， R1的电流，并联电路中各支路电压相等，则定值电阻R1的电压为6V，由欧姆定律得，定值电阻R1的电阻为；（3）电源电压等于灯泡L与定值电阻R1 并联时定值电阻R1的电压，为6V。

24、闭合S，断开S1 与S2 时，定值电阻R1与变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量变阻器电压，当电压表的示数为3V时，变阻器接入电路中电阻最大，此时定值电阻的电压为，串联电路中电流处处相等，由欧姆定律得，变阻器接入电路中的电阻，此时电路中电阻最大，为，此时电路中电功率最小，为，移动滑片 P，当电路中电流为0.8A时，电路中电流最大，此时电路中电功率最大，为，则电路总功率的变化范围34.8W。答：（1）灯泡的电阻12；（2）R1 的阻值6；（3）闭合S，断开S1 与S2 时，移动滑片P，在确保电路安全的前提下，电路总功率的变化范围34.8W。题型三 小灯泡的额定功率与实际功率1、两只小灯泡，

25、甲灯标有“3V，9W”，乙灯标有“6V，3W”，若将它们并联后接在电压为3V的电源上，下列说法正确的是（）A.甲灯一定比乙灯亮B.乙灯一定比甲灯亮C.两灯一样亮D.无法判断【答案】A【详解】两灯并联后，接在电压为3V的电源上，并联电路各并联支路两端电压相等，所以甲、乙两灯电压均为3V，甲灯标有“3V9W”，甲两端的电压为额定电压，甲灯正常发光，其实际功率等于额定功率9W，乙灯的电阻，乙的实际功率，甲灯泡的实际功率大于乙灯泡的实际功率，甲灯比乙灯亮。故选A。2、把标有“6V 3W”和“6V 6W”的两个小灯泡串联后接在电源电压为6V的电路中（不考虑灯丝电阻的变化），下列说法正确的是（）A.两盏灯

26、都能正常发光，而且一样亮B.两盏灯都不能正常发光，但是一样亮C.两盏灯都能正常发光，而且总功率等于9WD.两盏灯都不能正常发光，而且总功率小于3W【答案】D【详解】“6V 3W”的灯泡的电阻为，“6V 6W”的灯泡的电阻为，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，两个小灯泡串联后接在电源电压为6V的电路中时通过电路的电流为，“6V3W”的灯泡的实际功率为，“6V 6W”的灯泡的实际功率为，灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，所以两盏灯都不能正常发光，且两灯泡的亮度不一样，两灯泡的总功率为，故ABC错误，D正确。故选D。3、（多选）甲、乙两只小灯泡分别标有“6V 3W”、“4V 2W”字样，现在把它们按不

27、同方式接在不同电路中。下列判断正确的是（）A.若把它们并联在6V电路中，乙灯泡可能被烧坏B.若把它们并联在4V电路中，只有乙灯泡能正常发光C.若把它们串联在10V电路中，两只灯泡都不能正常发光D.若把它们串联在10V电路中，两只灯泡恰好都能正常发光【答案】ABD【详解】由可得，两灯泡的电阻分别为，。若把它们并联在6V电路中，并联电路中各支路电压都等于电源电压，由于乙灯的额定电压为4V，所以乙灯泡可能被烧坏，故A正确；两灯泡并联在4V电路中时，并联电路中各支路电压都等于电源电压，且额定电压下灯泡正常发光，所以，只有乙灯泡能正常发光，故B正确；两灯泡的额定电流分别为，两灯泡串联在10V电路时，由于

28、串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以两灯的总电阻为RR甲+R乙12+820，此时电路中的电流为，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，故C错误，D正确。故选ABD。4、如图所示，将标有“12V 6W”的灯泡L1和“6V 6W”的灯泡L2并联后，接在6V的电源上（忽略灯丝电阻的变化），则（）A.灯L1比灯L2亮B.灯L1的实际功率为3WC.灯L2的实际功率为6WD.电路的总功率为12W【答案】C【详解】灯泡L1的电阻为，灯泡L2的电阻为L1和L2并联，两个灯泡两端的电压U1=U2=U=6V，灯L1的实际功率为，因为U2=U2额，所以灯L2

29、的实际功率为P实2=P额2=6W，因为P实14W，则L1发生短路，则L1发光时的实际功率为0。灯L2的两端的电压等于电源电压U，L2的实际功率，联立得，根据串联电路的电压特点可知，两灯串联时，通过两灯的电流相等，根据可知L1与L2的电阻，根据P=I2R可知两灯的实际功率之比，则L1发光时的实际功率。9、生活中有一盏标有“220V100W”的白炽灯，忽略温度对灯丝电阻的影响。请解答下列问题：（1）这盏灯的灯丝电阻是多少？（2）将这盏灯接到110V的电路中，灯的实际功率多少W？（3）这盏灯正常工作5h，消耗的电能是多少kWh？【答案】（1）484；（2）25W；（3）0.5kWh【详解】（1）根据

30、题意可知白炽灯的额定电压为220V，额定功率为100W，白炽灯的电阻为；（2）此时电压为110V，白炽灯的实际功率为；（3）小灯泡的额定功率为，白炽灯正常工作5h消耗的电能为。答：（1）这盏灯的灯丝电阻为484；（2）灯的实际功率为25W；（3）消耗的电能为0.5kWh。10、如图甲所示，电源电压恒定，灯泡L上标有“12V 9.6W“的字样，滑动变阻器R2铭牌上标有“20 1.5A“。定值电阻R1和灯泡L的电流随电压变化图像如图乙所示。当只闭合开关S、S2，滑片P位于b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：（1）灯泡L正常发光时的电阻；（2）电源电压；（3）改变三个开关的状态和调节滑动变阻器滑片的

31、位置，电路消耗旳最大功率。【答案】（1）15（2）12V（3）三个开关都闭合，滑片置于a端时，电路消耗功率最大；最大功率是24W【详解】（1）根据可知，灯泡的电阻为；（2）当只闭合开关S、S2，滑片P位于b端时，RL与滑动变阻器的最大阻值串联，由图像可知，当UL1=2V，通过灯泡的电流IL1=0.5A时，RL的实际功率PL1=UL1IL1=2V0.5A=1W；所以，灯泡L的实际功率为1W时，灯泡两端的电压UL1=2V，电路中电流IL1=0.5A，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压UR=IL1R=0.5A20=10V，所以，电源的电压U=UR+UL1=10V+2V=12V；（

32、3）根据可知当电路中的电阻最小时电路消耗的功率最大；由于滑片P移到a端，同时闭合开关S、S1、S2时，灯泡与R1并联时总电阻最小，所以此时电路消耗的电功率最大；由于电源电压U=12V，则灯泡正常工作，PL=P额=9.6W，由图像可知，当U1=2V，通过电阻R1的电流I1=0.2A，由得： ；R1的实际功率；所以P=P1+PL=14.4W+9.6W=24W。11、如图所示是模拟调光灯的电路图。电源电压为12V且保持不变。小灯泡的额定功率是6W，电阻R16，R210。当开关S接“d”时，小灯泡恰好正常发光。若灯丝电阻不变，试求：（1）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？（2）开关S接“c”时

33、，小灯泡的功率是多少？（3）开关S接“b”时，电路通电5min，电流做功是多少？【答案】（1）0.5A，24；（2）3.84W；（3）1080J【详解】解：（1）当开关S接“d”时，小灯泡单独接入电路，已知小灯泡正常发光，所以U额U12V，由PUI得小灯泡的额定电流是，由得，灯丝电阻为；（2）开关S接“c”时，小灯泡与R1串联，电路总电阻为R串RL+R124+630通过小灯泡的实际电流为，小灯泡的实际功率为P实I实2RL（0.4A）2243.84W；（3）开关S接“b”时，小灯泡、R1、R2串联，电路总电阻为R总RL+R1+R224+6+1040，电路电流为，电路通电t5min300s，电流做

34、功是WUI总t12V0.3A300s1080J。答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；灯丝的电阻是24；（2）开关S接“c”时，小灯泡的功率是3.84W；（3）开关S接“b”时，电路通电5min，电流做功是1080J。12、如图所示，电源电压不变，小灯泡L上标有“6V3W”字样（灯丝电阻不变）。定值电阻R1的阻值为20，R2为滑动变阻器。求：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，小灯泡L正常发光，求此时电流表的示数；（2）断开开关S1和S3，闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片调至阻值最大时，电压表示数为2V，求R2的最大阻值；（3）当电路中有电阻或小灯泡工作时，求整个电路的最小电功率。【答案】（

35、1）0.8A；（2）40；（3）0.6W【详解】（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1与L并联，因为L正常发光，所以电压，通过小灯泡的电流为，通过R1的电流为，电流表的示数为；（2）断开开关S1和S3，闭合开关S2，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，为U1=2V，R2两端电压，此时电路中的电流为，R2的电阻；（3）小灯泡的电阻为，因为，所以当R1与R2串联时电路中电阻最大，功率最小，电路的总电阻，整个电路的最小电功率。答：（1）电流表的示数为0.8A；（2）R2的最大阻值40；（3）整个电路的最小电功率0.6W。题型四 伏安法和特殊法测量小灯泡的电功率1、“伏安法测电阻”和“伏安法测小

36、灯泡的电功率”是电学中两个重要的实验，小聪同学对两个实验进行了梳理和对比，下列说法正确的是（）A.两个实验的原理相同B.滑动变阻器在两个实验中的作用仅是保护电路C.两个实验进行多次测量的目的不同D.两个实验都采用了控制变量法【答案】C【详解】伏安法测“定值电阻”的原理为，测伏安法测“小灯泡的电功率”的原理为P=UI，故A错误；滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路外，还可以改变定值电阻和灯泡两端的电压和通过的电流，多次测量，故B错误；“伏安法测电阻”的实验多次测量的目的是减小误差，“伏安法测小灯泡的电功率”的实验多次测量的目的是得出实际电压低于、等于、高于实际电压时，实际功率和额定功率的关系

37、，故C正确；“伏安法测电阻”和“伏安法测小灯泡的电功率”两个实验都没有采用控制变量法，故D错误。故选C。2、如图所示，电路为伏安法测量小灯泡电功率的实物图，闭合开关后，发现电流表和电压表都有示数，但灯泡不发光；向右滑动滑片过程中，小灯泡亮度逐渐变亮。下列说法中正确的是（）A.闭合开关小灯泡不发光是电路断路导致的B.向右滑动滑片时，电流表示数变小C.向右滑动滑片时，电压表示数变大D.灯泡逐渐变亮，是额定功率变大了【答案】C【详解】根据实物图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；由于灯泡的亮度是由实际功率决定的，闭合开关后，发现电流表和电压表都有示数，但灯泡不发

38、光，这说明灯泡的实际功率较小；向右滑动滑片过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据P=I2R可知，灯泡的实际功率变大，小灯泡亮度逐渐变亮；根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大；灯泡的额定功率是不变的；综上所述，C正确，ABD错误。故选C。3、小华按如图所示的电路图测量小灯泡的电功率，其中具体有：额定电压为2.5V的小灯泡，“35 1A”的滑动变阻器等元件，检查无误后，闭合开关就直接记录了第一组数据，以下说法不正确的是（）序号12345U/V0.51.72.12.52.8I/A0.10.150.260.280.3A。表格中第2组数据明显是错

39、误的B.小华所用电源电压是4VC.其它器材不变，若用一个定值电阻替换灯泡，就可以用来探究电流与电压和电阻的关系D.无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值【答案】C【详解】由第2组数据可知，灯泡的电阻为，第3组灯泡的电阻为，因灯丝电阻随温度的升高而增大，第3组灯泡的电阻应该大于第2组灯泡的电阻，而计算得结果是R3R2，所以表格中第2组数据是错误的，故A不符合题意；检查无误后，闭合开关，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联电路电压规律结合欧姆定律和第1组数据可知，电源电压为故B不符合题意；在探究电流与电阻的关系实验中，需更换不同阻

40、值的定值电阻，而本实验中只用一个定值电阻替换灯泡，所以只能探究电流与电压的关系，不能探究电流与电阻的关系，故C符合题意；因为串联电路处处电流相等，因此小灯泡的电流变化量一定等于变阻器的电流变化量；因为电源电压不变，灯泡两端电压和滑动变阻器两端电压之和等于电源电压，故小灯泡的电压变化量一定等于变阻器的电压变化量，所以无论灯变亮还是变暗，小灯泡电压变化量与电流变化量的比值一定等于滑动变阻器电压变化量与电流变化量的比值，故D不符合题意。故选C。4、（多选）“测量小灯泡的电功率”的实验电路如图中甲所示，实验中选择“2.5V”规格的小灯泡，实验得到的U-I图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.调节滑片

41、的过程中发现灯泡亮度变化，这是由灯泡的实际功率变化引起的B.实验中发现小灯泡两端电压无法调到额定电压值，一定是因为电源电压过小C.小灯泡的额定功率为0.75W，正常发光时电阻约为8.3D.用图甲的电路，能完成“探究电流与电压的关系”的实验【答案】AC【详解】A调节滑片，变阻器连入电路的阻值发生变化，这样灯泡两端电压和电流都会发生变化，由P=UI知，其实际功率发生变化，所以灯泡亮度会发生改变，故A正确；实验中，移动滑片调节灯泡两端电压，但都无法使灯泡两端电压调到额定电压2.5V，可能是电源电压低于灯泡的额定电压的原因；也可能是电源电压过大，而变阻器的最大电阻过小，当变阻器的最大电阻连入电路中时，

42、灯的电压也高于2.5V，故B错误；由图像知，灯泡电压等于额定电压2.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，所以灯泡的额定功率为，由欧姆定律，可得灯泡正常发光时电阻为，故C正确；“探究电流与电压的关系”的实验应保持电阻不变，小灯泡的电阻随温度变化，所以用图甲的电路，不能完成“探究电流与电压的关系”的实验，故D错误。故选AC。5、小明想探究“调光台灯的亮度由什么因素决定”，在老师的指导下做了如下的实验，设计的电路如图所示。（1）连接好电路闭合开关后，发现小灯泡发光，但电压表无示数，电路故障原因可能是 ；（2）排除故障后，重新实验得到如表实验数据：实验次数电压表示数U/V电流表示数I/A小灯泡的亮度小灯

43、泡的电功率P/W小灯泡的平均电功率P/W12.50.22较暗0.550.7623.00.25正常发光33.50.28较亮0.98从实验数据中可以得出小灯泡的额定功率为 W，小灯泡的亮度由 决定。请指出小明实验表格设计中的错误 ；（3）因为电压表中有电流通过，所以测得小灯泡的电功率比真实值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）电压表断路 （2）0.75 实际功率 灯泡的实际功率不是定值，所以不能通过求平均值的方法来求功率 （3）偏大【详解】（1）小灯发光，说明小灯与电源两极间是连通的，且小灯两端电压不为0；电压表测量小灯两端电压，无示数，且小灯两端电压不为0，说明电压表断路。（2

44、）小灯的额定功率为；从表中数据看，小灯的实际功率越大，小灯越亮，故小灯的亮度是小灯的实际功率决定的；因为在不同的电压下，小灯的实际功率是不同的，故小灯在不同电压下的实际功率的平均值没有意义，即平均功率一栏的设计是没有必要的，是错误的。（3）严格意义上说，电流量测量的是小灯与电压表中电流的和，故此种连接，测得的小灯中电流比真实数值要大。6、小明用“伏安法”测量小灯泡的电功率，提供的实验器材有：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（二节新干电池）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。（1）请你用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接；（2）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”

45、）状态；（3）问题解决后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，通过实验，小灯泡的IU图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；（4）为了测量小灯泡的额定功率，小华利用小明的实验器材和一个定值电阻R110、一个电阻箱R2（最大阻值为999.9，可直接读出阻值），如图丙、图丁是她设计的两种不同方案的电路图，能测出待测小灯泡额定功率的是图 电路。【答案】（1）见解析 （2）断开 （3）左 0.75 （4）丁【详解】（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程，将电压表并联在灯泡两端，如下图所示：（2）为了

46、保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。（3）问题解决后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左端移动。由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡额定功率为PUI2.5V0.3A0.75W；（4）丙方案中，R1、小灯泡、变阻器三者串联，丙图小灯泡额定电压2.5V，而电源电压只有3V，根据前面测的数据，10的电阻和灯泡串联后，根据串联分压的特点，灯泡电压达不到额定电压，

47、不可能正常发光，故丙方案不能测出小灯泡的额定电功率；丁方案中，根据“小华利用小明的实验器材”可知电源电压为3V，当电压表示数为U滑UUL3V2.5V0.5V时，灯泡正常发光，且可通过调节电阻箱的阻值使得开关接2时电压表示数仍为0.5V，则灯泡正常发光时的电阻等于电阻箱的阻值（等效法），根据可以测出小灯泡的额定功率。所以，丙方案不行、丁方案能测出小灯泡的额定功率。7、小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。（1）如图甲所示是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；（2）连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，

48、接下来应进行的操作是 （选填标号）；A.更换小灯泡 B.检查开关是否闭合C.移动滑动变阻器滑片 D.检查电压表是否断路（3）实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向 （选填“A”或“B”）端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为 W；（4）完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率

49、，则表达式P= 。【答案】（1）见解析 （2）B （3）A 1.25 （4）【详解】（1）选用的小灯泡标有“2.5V”字样，表示灯的额定电压为2.5V，所以电压表选用小量程与灯并联，如图所示（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C符合题意；（3）图乙中电压表选用03V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V，灯在额定电压下正常发光，电压表示数

50、为1.9V时，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，应减小滑动变阻器的电压，由串联电路分压特点，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V；灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.5A=1.25W；（4）连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A点，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U=2.5V时，小灯泡正常发光；保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U；此时R0两端的电压为U0=U2-U1，此时为串联电路，则电路中的电流为 ，小灯泡的额定功

51、率表达式为。8、实验室购买了一批小灯泡，同学们发现其中有一只小灯泡上标有“2.5V”字样，小明想知道其额定功率。老师告诉他灯泡的电阻约815，滑动变阻器有两种规格，分别是R1“10；1A”、 R2“50；2A”，电源（电压恒为6V）、开关、导线若干。（1）按如图甲的电路图连接实物，为了防止小灯泡被烧坏，应选用滑动变阻器 （选填“R1”或“R2”）连入电路，电压表的量程选择 （选填“03V”或“015V”）；（2）将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，并读出对应的电流值，绘制出了如图乙所示的IU曲线。由图乙可知小灯泡的额定功率为 W，通过小灯泡的

52、电流与它两端的电压并不成正比，其原因是 ；（3）小强也想测灯泡的额定功率，老师给他一个额定电流为0.3A的小灯泡和一个阻值为20的定值电阻R0，电源电压未知。小强设计的电路图如图丙所示，请将以下实验步骤补充完整。闭合开关S、S2，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为 A；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，电流表示数为0.2A；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，电流表的示数为0.3A，则电源电压为 V；小灯泡的额定功率：P额 W。【答案】（1）R2 03V （2）右 0.625 灯泡的电阻是变化的（3）0.3 6 0.9【详解】（1）图甲中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电源电压

53、恒为6V，灯丝电阻的最小值约为8，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可知，代入数据得，解得RP11.510，所以为了防止小灯泡被烧坏，应将R2连入电路；灯泡的额定电压为2.5V，电压表与灯泡并联接入电路，电压表的量程选择03V。（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应位于阻值最大处，由图甲可知应将滑片移到最右端；由图乙可知灯泡正常发光时的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为P额U额I额2.5V0.25A0.625W；由图乙可知通过小灯泡的电流与它两端的电压并不成正比，其原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大。（3）用图丙所示电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，步骤如下

54、：闭合开关S、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，使电流表的示数为0.3A（如下面图1）；保持滑片P的位置不变，断开开关S2，闭合开关S1，此时定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电流表示数为0.2A（如下面图2）；将滑动变阻器的滑片P移到最左端，此时电路为定值电阻R0的简单电路（如下面图3），电流表的示数为0.3A，则电源电压为U0.3A206V，图2中定值电阻两端的电压为UPIR00.2A204V，此时滑动变阻器接入电路的阻值为；图1和图2中变阻器接入电路的阻值相同，则灯泡正常发光时变阻器两端的电压为U滑IR滑0.3A103V，则灯泡正常发光时灯泡两端的电压为ULUU滑

55、6V3V3V；小灯泡的额定功率为PLULI3V0.3A0.9W。题型五 焦耳定律的理解、实验与计算1、下列家用电器中，不属于电热器的是（）A.电热毯B.电风扇C.热水器D.电饭锅【答案】B【详解】电热器是将电能转化为内能的用电器，如电热毯、热水器、电饭锅。电风扇是将电能主要转化为机械能的用电器。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。2、下列属于防止电流热效应产生危害的实例是（）A.家里使用电热水壶烧水B.小佳妈妈使用电熨斗熨衣服C.家里使用电饭锅煮饭D.电视机利用后盖的小孔散热【答案】D【详解】使用电热水壶烧水，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故A不符合题意；小佳妈妈使用电熨斗熨衣服

56、，将电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故B不符合题意；家里使用电饭锅煮饭，消耗电能转化为内能，属于利用电流的热效应，故C不符合题意；电视机的后盖有很多孔，是为了防止电热产生危害，故D符合题意。故选D。3、已知电视机、电风扇和电烙铁上都标有“220V 120W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量最多的是（）A.电视机B.电风扇C.电烙铁D.一样多【答案】C【详解】三个电器功率一样，它们都在额定电压下工作相同时间，即它们消耗的电能一样，电视机主要是把电能转化为声能和光能，电风扇主要是把电能转化为机械能，只有电烙铁将电能全部转化为内能，因而产生的热量最多。故C符合题意

57、，ABD不符合题意。故选C。4、在家庭线路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处的温度高，而且更容易老化，甚至引起火灾，这是因为（）A.连接处的电阻大B.连接处的电流大C.连接处的电阻小D.连接处的发热功率小【答案】A【详解】在家庭电路中，导线相互连接处接触不良，所以横截面积较小，电阻较大，因导线连接处与导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，由QI2Rt可知，连接处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，由P=I2R可知，此处发热功率较大，加速导线老化，甚至引起火灾。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。5、如图所示将两根电热丝R1和R2串联在电路中，若R1

58、=10R2，请问哪根火柴会先被点燃（）A.在R2上的火柴B.在R1上的火柴C.同时点燃D.都有可能【答案】B【详解】根据题意可知，两电热丝串联，根据串联电路的电流特点可知，通过两电热丝R1、R2的电流相等，因R1=10R2，由焦耳定律Q=I2Rt可知，相同时间内电流通过R1产生的热量是R2的10倍，所以R1上的火柴应最先达到燃点被点燃。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。6、通过电阻R的电流为I，在相等的时间内产生的热量是Q，当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为（）A.4QB.2QC.D.【答案】C【详解】当电阻为2R，电流是时，在相等的时间内产生的热量为，故C符合题意，AB

59、D不符合题意。故选C。7、如图所示，电炉子是利用电流的 效应来工作的；小虎发现电阻丝发红不均匀，这是因为电阻丝不同部位的 （选填“电流”或“电阻”）不同。【答案】热 电阻【详解】电炉子工作时把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的。电炉丝各部分是串联在电路中，串联电路电流处处相等，通电时间相同，由QI2Rt可知，电阻丝发红不均匀，是因为电阻丝的不同部位的电阻不同造成的。8、如图所示，不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线的横截面积 。对于长度相等的标准导线和劣质导线，劣质导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），若在通有相同电流的情况下，相同时间内劣质导

60、线产生的热量 （选填“较多”或“较少”）。【答案】减小 较大 较多【详解】不良商家为了降低成本，将多芯铜导线的根数从国家标准的32根减为26根，导致导线横截面积减小，在长度、材料不变的情况下，横截面积越小，电阻越大，所以劣质导线的电阻较大。根据焦耳定律公式QI2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，劣质导线电阻较大，产生的热量较多，温度较高，安全隐患较大。9、电炉中的电热丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为导线与电热丝 （选填“电流”或“电阻”）不同。小彬用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电阻大小的关系”，电源电压为3V，电阻丝，两气球相同。闭合开关后，密闭烧

61、瓶内等量的空气被加热，他观察到 （选填“甲”或“乙”）气球先鼓起来。【答案】电阻 乙【详解】由于导线与电热丝串联在电路中，所以通过导线与电热丝电流和加热时间相同，而导线的电阻小于电热丝的电阻，由焦耳定律可知，电热丝通电一段时间后，产生的热量较大，故变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热。根据Q=I2Rt可知，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，由图可知，两电阻丝串联，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，由于R2的阻值较大，所以乙中产生的热量多，乙中的气球先鼓起来。10、小刚在探究“通电时间相同时，电流通过导体产生的热的多少跟电流、电阻的关系”的活动中，设计了如图所示的电路。在三个相同

62、的烧瓶中装有质量和初温相同的煤油，用电阻丝（R甲=R丙R乙）给烧瓶中的煤油加热。请你仔细观察小刚设计的实验电路，并回答下列问题：（1）实验时通过观察烧瓶中的 变化情况，就可以对电阻丝放热的多少进行比较；（2）研究电热跟电流的关系时，应该比较 两个烧瓶中温度计的示数变化情况。一段时间后，可观察到这两个瓶中温度计的示数不一样，这表明：在电阻和通电时间都相同时，电流通过导体产生的热量的多少跟 有关；（3）研究电热跟电阻的关系时，应该比较 两个烧瓶中温度计的示数变化情况。闭合开关后，发现甲瓶中的温度计升温快些，这表明：在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量 。【答案】（1）温度计示数 （2

63、）甲、丙 电流大小（3） 甲、乙 越多【详解】（1）通电后电流通过电阻丝做功，产生热量使煤油的温度升高，通过观察温度计的示数大小来判断电流产生的热量的多少，这个研究方法可以称之为转换法。（2）根据Q=I2Rt可知，探究在通电时间相同，电热跟电流的大小之间的关系时，要保持电阻丝的电阻不变，使通过电路中的电流不同，所以应该选择甲、丙两个烧瓶进行比较。一段时间后，观察到这两个瓶中温度计的示数不一样，这表明：在电阻和通电时间都相同时，电流通过导体产生热量的多少跟电流大小有关。（3）由Q=I2Rt可得：要比较电热与电阻的关系，应使电流相等，故应对比甲、乙两个烧瓶中的煤油上升的温度。闭合开关后，发现甲瓶中

64、的温度计升温快些，这表明：在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量越多。11、如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着初温、质量相同的空气。（1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 来显示容器内空气温度的变化；（2）图甲装置将两段阻值不同的电阻丝 （填电路连接方式），是为了探究电流产生的热量与 的大小的关系，通电一段时间后， （选填“左”或“右”）侧容器产生的热量更多；（3）图乙装置可以探究电流通过导体时产生的热量与 的大小的关系，R1和R2两根电阻丝在相等的时间内产生的热量之比为Q1Q2= 。电阻R3的作用主要是使电阻R

65、1和R2中的电流 （选填“相等”或“不相等”），所以R2与R3的阻值 （选填“一定”或“不一定”）相同。为了使左右两个U形管内液面高度差差异更大，R3应选用 （从2、5和10的定值电阻中选出一个定值电阻）；（4）图乙中，若接通电路一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，但左侧U形管的液面高度不变，经检查电路也没有出现故障，则可能的原因是 ；（5）图乙中，若接通电路一段时间后，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，后发现是由于电路故障引起的，则原因可能是 （多选）。AR1电阻丝断路 B.R2电阻丝断路 C.R3电阻丝断路 D.R3电阻丝短路【答案】（1）U形管液面

66、的高度差 （2）串联 电阻 右 （3）电流 41 不相等 不一定 2 （4）装置漏气 （5）BD【详解】（1）实验中，运用转换法通过观察U形管液面的高度差来得到容器内空气温度的变化，即U形管液面的高度差越大，容器内空气温度越高。（2）甲图中，容器内两电阻丝收尾顺次相连，是串联的。根据串联电路中电流的特点可知，两电阻丝电流相等，通电时间也相等，所以该实验是来探究电流产生的热量与电阻之间的关系，由Q=I2Rt可知，电阻越大产生的热量越多，因此右侧容器产生的热量多。（3）图乙中，R2与R3并联，再与R1串联，此时R1在干路上，R2在支路上，电流的大小不同，电阻及通电时间相同，所以是探究电流产生的热量

67、与电流之间的关系。6因为R2与R3的阻值相同，并联后电流相同，所以通过R1的电流是R2的2倍，根据可知Q1Q2= 41。实验中，电阻R3的作用是为了R1的电流，改变使R2与R1的电流不同，所以R3可以为任意值。根据并联电路中电阻的特点可知，总电阻小于最小的分电阻，所以当R3阻值越小，经过左侧容器的电流越大，左右两个U形管内液面高度差差异更大，因此选用2电阻丝。（4）通电一段时间后，右侧U形管的液面高度差逐渐变大，说明电路是通路，左侧U形管的液面高度不变可能是左侧装置气密性不好，漏气。（5）实验中，左侧U形管的液面高度差明显变大，而右侧U形管的液面高度差没有变化，若是由于电路故障引起的，说明左侧

68、容器内的电阻丝没有故障，右侧容器内无电阻丝产生热量，因此可能是R2电阻丝断路、R2电阻丝短路或R3电阻丝短路，故BD符合题意，AC不符合题意。故选BD。12、如图是某电热器的原理简图，它有加热和保温两挡，发热体由R1=1210和R2=50两个电热丝构成。求：（1）S1、S2都闭合加热时，求通过电阻R2的电流；（2）S1闭合、S2断开保温时，求电热器工作1分钟产生的热量；（3）在傍晚用电高峰期，供电电压可能会下降。当实际电压只有200V时，这个电热器R2的实际功率是多大？【答案】（1）4.4A；（2）2400J；（3）800W【详解】（1）由电路图知，当S1、S2都闭合时，两电阻并联，两电阻两端

69、的电压均等于电源电压，通过电阻R2的电流为；（2）由电路图知，当S1闭合、S2断开保温时，电路中只有R1工作，电热器工作1分钟产生的热量为；（3）当实际电压只有200V时，电热器R2的实际功率。答：（1）S1、S2都闭合加热时，通过电阻R2的电流4.4A；（2）S1闭合、S2断开保温时，电热器工作1分钟产生的热量为2400J；（3）当实际电压只有200V时，这个电热器R2的实际功率是800W。13。如图所示，电源电压不变。当S2、S3闭合，S1断开时，电压表示数为6V。当S1、S3闭合，S2断开时，电流表A和A1的示数分别为0.5A和0.3A，求：（1）电源电压是多少？（2）R1和R2的电阻值

70、？（3）当S1、S3断开，S2闭合时，工作1min R1消耗的电能是多少焦？【答案】（1）6V；（2）20；30；（3）17.28J【详解】解：（1）当S2、S3闭合，S1断开时，R2单独连入电路，R2电压表测量两端的电压，电源电压等于R2两端的电压，即UU26V；（2）当S1、S3闭合，S2断开时，R1和R2并联，电流表A测干路电流，A1测R1的电流；通过R1的电流为I10.3A；通过R2的电流为I2II10.5A0.3A0.2A，因为并联，所以各支路两端电压均等于电源电压，即U1U2U6V，由欧姆定律知，R1和R2的电阻值分别为，；（3）当S1、S3断开，S2闭合时，R1和R2串联，电路中

71、的电流为，工作1min R1消耗的电能是WI2R1t（0.12A）220160s17.28J。答：（1）电源电压是6V；（2）R1和R2的电阻值分别为20和30；（3）当S1、S3断开，S2闭合时，工作1min R1消耗的电能是17.28J。题型六 多挡位电热器的相关计算1、某品牌电暖器设有低温和高温两挡，与低温挡相比，使用高温挡时（）A.电流做功一定快B.电流做的功一定多C.消耗的电能一定多D.转化的内能一定多【答案】A【详解】电功率是表示电流做功快慢的物理量，高温挡的电功率较大，电流做功一定快，故A符合题意；高温挡的功率较大，但通电时间不确定，由W=Pt可知，消耗的电能不一定多，即电流做的

72、功不一定多，故BC不符合题意；电暖器是纯电阻用电器，转化的内能和消耗的电能相等，高温挡的通电时间不确定，由Q=W=Pt可知，转化的内能不一定多，故D不符合题意。故选A。2、物理创新小组使用两根电热丝（R1R2）和两个开关S1、S2制成简易电火锅，接通电源，通过开关的开闭可实现高温、中温和低温三挡，只闭合S2时，R2单独接入电路。关于以上描述，下列判断正确的是（）A.只有开关S1、S2均闭合时，电热丝R1才能工作B.当开关S1断开、S2闭合时，电火锅进入低温挡C.高温档时R2两端的电压比R1两端的电压小D.高温档时R2的电功率与中温档时R2的电功率相等【答案】D【详解】根据题意设计电路，R1与R

73、2并联，开关S1控制R1，开关S2控制R2；因为R1R2，当闭合开关S1，只有R1工作时，为低温档，当闭合开关S2，只有R2工作时，为中温档；开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联两端电压相同，为高温档；高温档时R2的电压、电阻与中温档时R2的电压、电阻不变，所以电功率相等，故D正确，ABC错误。故选D。3、小明家的电熨斗能适应不同衣料的熨烫需要，主要因为调温多档开关的巧妙设计。使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到所需低温、中温或高温挡。如图甲所示，是电熨斗的原理电路图，图中两根电热丝电阻均为110。旋转开关可改变1、2、3、4四个接点连接情况，如图中的乙、丙、丁所示。则下列说法中正确的是（）A.

74、电熨斗低温挡工作时，电路总电阻为55B.旋转开关连接如图乙时，电熨斗为高温挡C.旋转开关连接如图丙时，电熨斗为低温挡D.电熨斗高温挡工作5min消耗的电能为1.32105J【答案】B【详解】图是两电阻丝并联，两电阻相等，此时电路的总电阻为，此时电路的电阻最小，根据电功率的公式可知，此时的总功率最大，是高温挡， 高温挡工作5min消耗的电能为，故AD错误，B正确；由丙图可知：电路是只将右侧的一个电阻丝接入电路，电路的总电阻为R110，此时电路的电阻大小居中，根据电功率的公式可知，此时的总功率大小居中，是中温挡；由丁图可知：此时电路是两电阻丝串联，电路的总电阻为R2R+R220，此时电路的电阻最大

75、，根据电功率的公式可知，此时的总功率最小，是低温挡，故C错误。故选B。4、电饭锅具有高温挡和低温挡两个加热功能，其简化电路如图甲所示，R1=20R2，高温挡的功率为2100W，单独接在家庭电路中工作一段时间后，电能表示数如图乙所示，则（）A.电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5JB.开关S1闭合，S2断开时，处于高温挡C.高温挡工作20min，电能表脉冲指示灯闪烁2240impD.高温挡的功率是低温挡功率的20倍【答案】C【详解】由图乙可知，连接在这块电能表上的用电器累计消耗电能是，故A不符合题意；开关S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路的总电阻最大，由可知，电路的总功率最小，

76、电饭锅处于低温挡，故B不符合题意；高温挡工作20min，消耗的电能为，电能表脉冲指示灯闪烁，故C符合题意；开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电饭锅处于高温挡，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，高温挡的功率与低温挡功率之比为，故高温挡的功率是低温挡功率的21倍，故D不符合题意。故选C。5、（多选）如图是某个家用电器的简化电路图，R1和R2均为加热电阻，R1=R2且R1、R2的阻值不变。当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为P。下列说法中，正确的是（）A.利用该加热装置能够实现高温、中温和低温三挡加热B.当开关S1断开、S2接a时，加热装置

77、处于低温挡C.该用电器正常工作下的最小加热功率为D.当电路接高温挡时，整个电路的发热功率为P【答案】AB【详解】由电路图可知S 1断开、S2接b时，电路为R2的简单电路，当开关S1闭合、S2接b时，R1与R2并联，当开关S1断开、S2接a时，R1与R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，当开关S1断开、S2接a时，电路的总电阻最大，由可知，此时电路中的总功率最小，处于低温挡；根据并联电路的电阻特点可知，当开关S1闭合、S2接b时，电路的总电阻最小，加热装置处于高温挡；则当开关S1断开，S2接b时，加热装置处于中温挡，故AB正确；当开关S1断开、S2接b时，整个电路的发热功率为P，由可知，R2的阻

78、值，当开关S1断开、S2接a时，电路处于低温挡，此时电路中的总电阻，则该用电器正常工作下的最小加热功率，故C错误；当开关S1闭合、S2接b时，加热装置处于高温挡，R2的功率P2=P，R1的功率P1=P，则P高=P1+P2=2P，故D错误。故选AB。6、如图所示为电烤炉的简化电路图，阅读说明书后得知：R1、R2均为电热丝，R1=44，R2=66。当开关S1闭合，S2处于不同状态时，电烤炉处于不同挡位，闭合S1、S2时，电烤炉处于 挡状态（选填“低温”、“高温”）；电烤炉分别处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为 （忽略温度对电阻的影响）。【答案】 高温 53【详解】由可知，

79、当S1、S2闭合时，电路为R2的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电烤炉为高温挡。电烤炉处于高温挡时，电路为的简单电路，电路中的电流为，电烤炉处于低温挡时，R1、R2串联，电路中的电流为，由可知，电烤炉处于高温挡与低温挡状态时，电路在相同时间内所消耗的电能之比为。7。如图是一款容积为2L的3挡加热养生壶的电路原理简化图。其额定电压为220V，低、中、高温挡功率分别为200W、500W、1000W。已知养生壶在额定电压下工作， 水=1103kg/m3，c水=4.2103J/（kg）。当开关S闭合、S1接b时养生壶处于 （选填“高温”“中温”或“低温”）挡位。用了一段时间后发现低温挡不能工

80、作、高温挡和中温挡的发热功率相同，则故障的原因是 （电路中只有一处故障，故障元件是R1或R2）。【答案】高温 R2断路【详解】由图知，当开关S闭合，S1接b时，电阻R1、R2并联，电路中的总电阻最小，根据知总功率最大，所以此状态为高温挡。由电路图可知，开关S1接a、S断开时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，处于低温挡；开关S1接b、S闭合时，R1、R2并联，电路总电阻最小，电功率最大，处于高温挡；开关S闭合，S1接a时，只有R1接入电路，处于中温挡；因低温挡不能工作，高温挡和中温挡发热相同，则电阻丝R2断路。8、图甲是具有高低温两挡加热功率的多功能电饼锅，图乙是其内部简化电路图，R1

81、和R2均是发热电阻，R2的阻值是R1的1.5倍。选用2200W的高温挡功率，可在0.5min内将200g的面饼温度升高80。已知面饼的比热容为。求：（1）R1的阻值；（2）电饼锅低温挡的功率；（3）电饼锅高温挡的加热效率。【答案】（1）22；（2）880W；（3）80%【详解】（1）由图知，开关S接1时，两电阻串联；开关S接2时，电路为R1的简单电路，根据串联电阻的规律，串联电阻大于其中任一电阻，由可得开关接1时，电路的功率最小，电饼锅为低温挡，开关接2为高温挡，其高温挡电功率为2200W，故R1的阻值为；（2）由题意可得R2的阻值为R2=1.5R1=1.522=33，由串联电阻的规律，低温挡

82、时电路的总电阻为R=R2+R1=33+22=55，电饼锅低温挡的功率为；（3）根据题意可知，200g面饼温度升高80，吸收的热量为，高温挡工作1min消耗的电能为W=P高t=2200W0.560s=66000J，煎饼锅的加热效率为。答：（1）R1的阻值为22；（2）电饼锅低温挡的功率为880W；（3）电饼锅高温挡的加热效率80%。9、某家用电水壶有加热和保温两种功能。如图是其内部电路的结构简图，R1、R2均为加热电阻，且阻值不受温度变化影响，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。R2=24.2，电水壶保温功率为44W。求：（1）使用该电水壶的加热挡让1500mL的水从20升高到10

83、0，过程中热量损失了25%，则电水壶的加热时间；（2）R1的阻值。【答案】（1）336s；（2）1075.8【详解】（1）水的质量，水壶要吸收的热量Q吸=cmt=4.2103J/（kg）1.5kg（100-20）=5.04105J ，由于热量损失25%，则消耗的电能， 由图可知，开关接1时，两电阻串联，电路中阻值较大，由可知，电功率较小，为保温挡；开关接2时，电路中只有R2，电路中阻值较小，由可知，电功率较大，为加热挡；则加热挡，则加热过程需要的时间；（2）当开关S切换到1时，两电阻串联，此时为保温状态，电路的总电阻，根据串联电路的电阻特点可知，R1的阻值R1=R总-R2=1100-24.2=

84、1075.8。答：（1）加热过程需要的时间为336s；（2）加热电阻R1的阻值为1075.8。10、小芳为了缓解眼疲劳购买了如图甲所示的一款电加热眼罩，眼罩中可以加入水袋，让佩戴更加舒适。其相关参数如表水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg）。额定充电（放电）电压4V电池容量2000mAh充电电流800mA水袋容积100mL（1）当该款眼罩电池充电时电池在电路中的作用是 （选填“电源”或“用电器”），给电池充满电可以储存电能多少J？（2）图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图。电源电压U为4V，已知电热丝R1阻值为4，电热丝R2阻值为8，开关S3只接a或b，则充满电

85、时，最多能在高温挡正常工作多少分钟？（3）若眼罩的加热效率为70%，小芳在高温挡使用眼罩30min，对注满水的水袋加热，水温可以升高多少？（4）她使用一段时间后发现眼罩不工作了，检查后发现是电池坏了，她在家里找到一个额定充电（放电）电压为6V的电池将原来的电池替换掉，若要更换电源后的高温挡的功率不变，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？【答案】（1）用电器 2.88104J（2）80min （3）18 （4）24【详解】（1）当该款眼罩电池充电时，消耗了电能，转化为化学能，此时电池相当于电路中的用电器；根据表中电池的充电电压和容量，则给电池充满

86、电后储存的电能WUIt4V2000103A13600s2.88104J；（2）由图乙知道，当S1、S2闭合，S3接a时，只有R1工作；当S1、S2闭合，S3接b时，R1、R2并联；当S1闭合，S2断开，S3接a时，R1、R2串联；根据串并联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻大于任一分电阻，并联电路的总电阻小于任一分电阻，所以，当S 1、S2闭合，S3接b时，R1、R2并联，电路中的总电阻最小，由知道，电路中的总功率最大，电热眼罩处于高温挡；高温挡的功率，由 知道，电热眼罩充满电时，最多能在高温挡正常工作的时间；（3）由 知道，高温挡使用眼罩30min产生的热量，由知道，水吸收的热量，电热眼罩

87、水袋内水的体积，由知道，电热眼罩水袋内水的质量，由知道，水升高的温度；（4）若电源的电压变为6V，且高温挡的功率不变，则此时电路中的电流，假设两电热丝的阻值不变，则通过两电热丝的电流分别为，要求只改变其中一个电热丝的阻值，且I2II1，所以应改变电热丝R1的阻值，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过改变后电阻丝R1的电流I1II21A0.75A0.25A，则该电热丝改变后的阻值。答：（1）用电器；给电池充满电可以储存的电能为2.88104J；（2）充满电时，最多能在高温挡正常工作80min；（3）若眼罩的加热效率为70%，小芳在高温挡使用眼罩30min，对注满水的水袋加热，水温可

88、以升高18；（4）该电热丝改变后的阻值应24。题型七 电路安全问题1、如图为某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中，定值电阻R110，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“20 0.5A”，闭合开关S，下列说法正确的是（） A.当R2接入电路中的电阻为5时，R1两端电压为1.5VB.身高越高，电压表示数与电流表示数的比值越大C.身高越矮，整个电路消耗的电功率越小D.考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为2.25W【答案】B【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当R2接入电路中的电阻为5时，电路中的电流，R1两端电压为U1=IR1=0.3A10

89、=3V，故A错误；身高越高，滑片上移，R2接入电路中电阻变大，由可知电压表示数与电流表示数的比值等于R2的阻值，所以电压表示数与电流表示数的比值变大，故B正确；身高越矮，R2接入电路中电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知电路中的电流变大，由P=UI可知整个电路消耗的电功率变大，故C错误；当变阻器连入电路的电阻为零，电路中只有R1的简单电路，电路的最大功率，故D错误。故选B。2、把一盏“6V，6W”的灯泡，接在9V的电源两端，要使灯泡正常发光，要 （选填“串联”或者“并联”）一个 的电阻。【答案】串联 3【详解】因串联电路起分压作用，电源电压大于灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，可以串联一个电阻

90、分担多余的电压；由P=UI可知，灯泡正常发光的电流为，因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以串联的电阻两端电压为U=UUL=9V6V=3V，因串联电路处处电流相等，所以由可知，串联的电阻的阻值为，即应该串联一个3的电阻。2、两个标有“5 1A“和“10 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为_，电源电压最多为_V；若将它们并联时干路电流最大是_A。【答案】15 9 1.5A 【解析】串联电路的等效电阻等于各个电阻之和，所以R=R1+R2=5+10=15；因串联电路电流处处相等，为了保证灯泡安全，电路中的最大电流I大应是两个灯泡额定电流中较小的，即I大=0.6A，电源电

91、压的最大值U大=I大（R1+R2）=0.6A（5+10）=9V；两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A5=5V，U2=I2R2=0.6A10=6V，U1U2 ，为了保证灯泡安全，电路两端的最大电压U大应是两个灯泡额定电压中较小的，即U大=5V，电路两端允许加的最大电压是5V，此时通过R1电阻的电流为1A，通过R2电阻的电流：，则并联电路中干路上允许的最大电流为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A。3、把标有“1A 6W”的L1和“2A 6W”的L2两个灯泡并联接入电路中，如图，让其中一个灯泡正常发光，另一个灯泡的实际功率不超过额定功率，则该电路中干路电流是_ _A，两灯消耗的

92、实际总功率为_W。【答案】2.5 7.5 【解析】由P=UI可知，两个灯泡的额定电压分别是，由可知，两个灯泡的电阻分别是，两灯泡并联，所加最大电压U=U2=3V，通过干路的电流，两灯消耗的实际总功率P=UI=3V2.5A=7.5W。4、如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为“6V，3W”，滑动变阻器标有“12，3A”字样，电流表的量程为03A，当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为 ，当开关S1、S2都闭合时，要保证电路各元件安全，整个电路电功率的最大值为 W。【答案】12 36【详解】当开关S1、S2都断开时，小灯泡L与 R1串联，小灯泡L恰能正常发光，电路

93、中的电流，R1两端的电压U1=U-UL=12V-6V=6V，根据欧姆定律可知，R1的阻值；当开关S1、S2均闭合时，R1 与 R2组成并联电路，电流表测量干路中的电流，滑动变阻器的最大电流是3A，电流表的量程为03A，要使电流表安全使用，电路中的总电流最大为3A，由并联电路电流的规律可知通过变阻器的电流小于3A，是安全的，此时整个电路的最大电功率P=UI大=12V3A=36W。5、如图1所示，灯泡L的额定电流为0.25A、额定电压为2.5V，滑动变阻器R的规格为“501A”，电流表量程为0到0.6A，电压表量程为0到3V。闭合开关S，调节R，记录多组电压表和电流表的示数，并描绘出图2所示的图像

94、，则L正常发光时阻值为 电源电压为 V；为保证电路安全，电路消耗的最大电功率为 W，R允许接入电路的最大阻值为 。【答案】10 4 1 20【详解】L正常发光时阻值为；由图可知，当灯的电流是0.25A时，滑动变阻器的电压为1.5V，所以电源电压为；电路中的最大电路不能超过灯的额定电流，所以最大电流为0.25A，此时电路的功率最大，最大功率为；由图可知电路中最小电流为0.15A，此时滑动变阻器的电阻最大，由图可知此时滑动变阻器的电压是3V，所以滑动变阻器的电阻为。6、如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20，R2是标有“20 1A”字样的滑动变阻器，电流表A1的量程为03A，A2的量程为00.6A

95、，闭合开关S，调节滑动变阻器，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.3A。求：（1）通过R1的电流：（2）通电10s电流通过R1所做的功；（3）闭合开关，调节滑动变阻器，在电路安全情况下，求电路的最大电功率。【答案】（1）0.6A；（2）72J；（3）14.4W【详解】（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；根据并联电路的电流特点可知，通过R1的电流为I1=I-I2=0.9A-0.3A=0.6A；（2）通电10s电流通过R1所做的功为W1=I12R1t=（0.6A）22010s=72J；（3）根据欧姆定律可知电源电压为U=U1=I1R1=0.6

96、A20=12V，A2的量程为00.6A，通过R2的最大电流是1A，所以通过R2支路的最大电流是0.6A，由并联电路的电路特点可知通过R1的电流仍然是0.6A，则干路中的最大电流为I大=I1+I2=0.6A+0.6A=1.2A，电路的最大电功率为P大=UI大=12V1.2A=14.4W。答：（1）通过R1的电流是0.6A；（2）通电10s电流通过R1所做的功是72J；（3）闭合开关，调节滑动变阻器，在电路安全情况下，电路的最大电功率是14.4W。7、在如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为12，滑动变阻器R2标有“100 1A”字样，闭合开关S，移动滑片P至某位置时，电流表

97、示数为0.5A。（1）求此时电阻R1两端的电压U1？（2）若电流表量程为00.6A，电压表量程为015V。闭合开关S，移动滑片P，在电路安全工作的情况下，R1的最大电功率为多少？【答案】（1）6V；（2）4.32W【详解】（1）由电路图可知，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端电压，R1两端电压；（2）当电压表示数最大为15V时，电路电流，因串联电路处处电流相等，且电流表量程为00.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路允许的最大电流为0.6A，R1的最大电功率。答：（1）此时电阻R1两端的电压U1为6V；（2）闭合开关S，移动滑片P，在电路安全工作的情况下，R1

98、的最大电功率为4.32W。8、如图所示，电源电压U=4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 1A”字样，定值电阻R1=15，电压表量程为03V，不计温度对灯丝电阻的影响。（1）灯泡正常工作时的电阻是多少？（2）当开关S、S3闭合，S1，S2断开时，在确保电路元件安全前提下，电路中的最小电流是多少？（3）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，在确保电路元件安全前提下，电路的最大总电功率是多少？【答案】（1）6；（2）0.25A；（3）5.85W【详解】解：（1）由知道，灯泡正常工作时电阻；（2）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器

99、 R2串联，电压表测滑动变阻器 R2 两端电压，由串联电路的分压作用知道，当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器的电阻最大，电路的电流最小，由串联电路电压的规律知道，小灯泡两端的电压为UL=UU2=4.5V3V=1.5V，电路中的最小电流为；（3）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1 与滑动变阻器R2 并联，根据欧姆定律知道，通过定值电阻R1的电流为，根据滑动变阻器的规格知道，通过滑动变阻器的最大电流为I滑大=1A，由并联电路电流的规律知道，干路的最大电流为I=I1+I滑大=0.3A+1A=1.3A，电路的最大总电功率为P=UI=4.5V1.3A=5.8

100、5W答：（1）灯泡正常工作时的电阻是为6；（2）当开关S、S3闭合，S1，S2断开时，在确保电路元件安全前提下，电路中的最小电流是0.25A；（3）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，在确保电路元件安全前提下，电路的最大总电功率是5.85W。9、如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变用器R1的最大阻值为60，定值电阻R2的阻值为20，电压表量程为03V，电流表量程为00.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：（1）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？（2）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率

101、。【答案】（1）1.25W；（2）0.5W【详解】解：（1）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，R2和灯泡L并联，此时小灯泡L恰好正常发光，并联电路电源电压等于各支路电压，则灯泡的额定电压等于电源电压，也等于R2两端的电压，所以电源电压为5V，此时定值电阻R2的电功率为；（2）灯泡的电阻，当闭合开关S1和S3，此时R1和R2串联， 当闭合S2和S3，此时R1和L串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表的示数U滑=3V时，因为电源电压为5V，所以R2和L两端的电压为2V，则此时电路电流分别是，所以当电路中电流为0.1A时，电路中电功率最小，此时的电功率为。答：（1

102、）此时定值电阻R2的电功率为1.25W；（2）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率是0.5W。题型八 动态电路的分析与计算1、在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。 当滑动变阻器的滑片P 由中点向右移动时，正确的是（）A电压表的示数不变，电路总功率变小B电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大C电流表示数减小，电压表示数不变， 变阻器功率变大D电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变【答案】A【详解】由图可知，灯泡与滑动变阻器是并联的，电流表测通过滑动变阻器的电流，电压表测电源电压，当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，电源电压不变，所以总功

103、率会变小。由于并联电路各支路互不影响，所以通过变阻器的电流将变小，电流表示数变小，电压表示数不变，变阻器的电功率将变小；电灯两端电压不变，电流不变，电功率不变。故A正确，BCD错误。故选AC。2、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻，闭合开关，向左移动滑片P，下列说法正确的是（）A电流表的示数变大，R的电功率变小 B电压表的示数变大，电路总功率变大C电流表的示数变小，R的电功率变大 D电压表的示数不变，电路总功率变大【答案】B【详解】由图可知，电阻和变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R两端的电压；闭合开关，向左移动滑片P，滑动变阻器接入的阻值变小，电路的总电阻减小，根据

104、欧姆定律可知，电路中的电流变大，所以电流表示数变大；根据U=IR可知，R两端的电压变大，所以电压表示数变大，由P=UI可知R的电功率变大，由P总=U总I可知电路总功率变大。故选B。3、（多选）如图所示，电源电压不变，三个电阻均为定值电阻，先闭合开关S1，再闭合开关S2，下列说法正确的是（）A电压表V2测量的是电阻R3两端的电压B只闭合开关S1时，电压表V2与V1示数之差与电流表示数的比值等于R1C再闭合开关S2后，电路的总功率变大D电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值等于R3【答案】BCD【详解】闭合开关S1时，三个电阻串联，电压表V1测量的是电阻R2两端的电压；电压表V2测量的

105、是电阻R1、R2的总电压，故A错误；闭合开关S1时，三个电阻串联，电压表V1测量的是电阻R2两端的电压；电压表V2测量的是电阻R1、R2的总电压；电压表V2与V1示数之差就是R1两端的电压U1，串联电路电流处处相等，电流表的示数就是R1的电流，根据可知，它们的比值就是R1的电阻，故B正确；开关S2也闭合时，R1被局部短路，电路中的电流变大，总电压不变，根据公式PUI可知，功率变大，故C正确；电压表V2测量的是电阻R1、R2的总电压，三个电阻电压之和为电源电压，电源电压恒定不变，故电压表V2的变化量就是电阻R3电压变化量；电流表A的变化量是R3的电流变化量；根据可知，二者的比值就是R3的电阻，故

106、D正确。故选BCD。4、空气质量关乎人体健康，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R0为定值电阻，R为气敏电阻，气敏电阻材料般为 （填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。当污染物浓度增大时，电压表的读数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），此过程中电路总功率 （填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】半导体 变小 变大【详解】由图乙可知，气敏电阻的阻值随大气污染物浓度的增大而减小，故气敏电阻R是由半导体材料制成的。由电路图可知，闭合开关R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减

107、小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小。电源电压不变，电路中的电流变大，根据P=UI可知，总功率变大。5、如图所示电路，电源电压不变，调节滑动变阻器的滑片从一端到另一端，电流表的示数最大值和最小值之比是31。则滑片移动的过程中，定值电阻R0的最小功率和最大功率之比是 ，电路的总功率最小值和最大值之比是 。当滑片处于中点时，R0和R消耗的功率大小关系是P0 PR。【答案】19 13 【详解】当开关闭合，电阻R0和滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，电流表的示数最大值和最小值之比31，定值电阻R0的阻值不变，根

108、据PI2R知，定值电阻R0的最小功率和最大功率之比19。电源电压不变，根据PUI知，电路的总功率最小值和最大值之比等于电流之比，即13。当滑片滑到最右端时，滑动变阻器连入电阻最大，此时电流表示数最小，由得，电路中电流，当滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0，此时电流表示数最大，则电路中的电流，电流表的示数最大值和最小值之比是31，即，解得R2R0；当滑片处于中点时，R0和滑动变阻器的电阻大小相等，根据PI2R知，消耗的功率相等。6、如图0电路，电源电压恒定，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从某一位置移动到另一位置，对应的小灯泡I-U图象如图1，滑动变阻器I-R图象如图2。则该电路中电源电

109、压为 V，小灯泡的最小功率为 W，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 。【答案】10 0.2 45【详解】由图0可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路电流，由图1可知，电路中最大电流为0.5A，此时小灯泡两端的电压为5V，由图2可知，此时滑动变阻器连入电路的电阻最小为10，故电源电压为；由图2可知，电路中的最小电流为0.2A，由图1可知，当电路中的电流最小时小灯泡两端的电压为1V，则小灯泡的最小功率为；当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图1可知，由图1可知，此时小灯泡两端的电压为1V，此时滑动变阻器两端的电压为，则此时滑动变阻器连入电路的电阻为。7、如

110、图所示，小灯泡规格为“6V、3.6W”（灯丝电阻不变）。闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表示数为0.6A；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V。则：小灯泡灯丝电阻是 ，电源电压是 V，滑动变阻器最大阻值是 ，滑片P位于b端时，滑动变阻器的电功率是 W。【答案】 10 6 20 0.8【详解】1由图灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，已知灯泡的额定电压和额定功率，由可知，灯泡的电阻为；滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路为只有灯泡的简单电路，由串联电路电压特点可得电源的电压为UULILRL0.6A106V；当滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测滑动

111、变阻器两端的电压，灯泡两端的电压ULUU滑6V4V2V；由串联电路电流特点和欧姆定律可得电路中的电流为，滑动变阻器的最大阻值；滑动变阻器消耗的功率P2U滑I24V0.2A0.8W。8、在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端，两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示。求：（1）电源电压和定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大值和它消耗的最大功率。【答案】（1）8V；10；（2）30，1.6W【详解】（1）由图甲可知，开关闭合，R1和R2串联，电压表V1测R1的两端电压，电压表V2测的是R2的两端电压，电流表测

112、的是电路电流。当滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端的过程中，R2接入电路电阻变小，电路总电阻变小，根据欧姆定律可得，电路的电流变大，R1的两端电压变大，根据串联分压原理可知，R2的两端电压变小，由图乙知，向上的图线反映的是电压表V1示数随电流表示数变化的图像，向下的图线反映的是电压表V2示数随电流表示数变化的图像。由图乙可知，当电路电流为I=0.4A时，两电压表的示数均为4V，即，根据串联电路的电压特点可得，电源电压为，根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值为；（2）当滑片P在最左端时，R2接入电路的阻值最大，此时电压表V2的示数为6V，即为此时R2的两端电压，根据串联电路电压特点可得，此

113、时R1的两端电压为，根据欧姆定律可得，此时通过R1的电流为，即为此时的电路电流。根据欧姆定律可得，此时R2接入电路的阻值为，即为滑动变阻器R2的最大值。滑动变阻器R2消耗的功率为，当时，P2最大，即。答：（1）电源电压为8V，定值电阻R1的阻值为10； （2）滑动变阻器R2的最大值为30，它消耗的最大功率为1.6W。9、如图所示是小明设计的可调节多挡位加热器电路。电源电压恒为20V，R1、R2为加热电阻，R1=10，R2=20，R为“ 1A”阻值可调的限流电阻，电压表的量程为015V。求：（1）当加热器处于快加热挡时电功率是多少？（2）当只S2闭合，调节R滑片在中点时，加热电阻的功率为5W，限

114、流电阻R的最大阻值是多少？（3）当只S1闭合，调节R滑片，加热电阻R1的电功率的变化范围是多少？【答案】（1）60W；（2）40；（3）2.5W10W【详解】解：（1）根据电路图可知，当开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2并联，总电阻最小，根据知总功率最大，处于快加热挡，根据并联电路电功率的特点知此时电路的功率为；（2）当只S2闭合时，R2、R串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，已知此时加热电阻R2的功率为5W，根据P=I2R可得电路中的电流为，由欧姆定律可得此时电路的总电阻为，由电阻的串联可得此时限流电阻（实际为滑动变阻器）接入电路的阻值为R滑=R总-R2=40-20=20，则限流电阻R

115、的最大阻值为R滑大=2R滑=220=40；（3）当只S1闭合时R1、R串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大时变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，此时加热电阻R1的电功率最小，根据串联电路电压的规律可得，此时加热电阻R1两端的电压为U1=U-UV=20V-15V=5V，此时电路中的电流为，则加热电阻R1的最小电功率为；当滑动变阻器接入电路的电阻最小为0时，电路中的电流最大，最大电流为（变阻器允许通过的最大电流），所以电路的最大电流为：I大=1A，则加热电阻R1的最大电功率为。所以加热电阻R1的电功率的变化范围为2.5W10W。答：（1）当加热器处

116、于快加热挡时电功率是60W；（2）当只S2闭合，调节R滑片在中点时，加热电阻的功率为5W，限流电阻R的最大阻值是40；（3）当只S1闭合，调节R滑片，加热电阻R1的电功率的变化范围是2.5W10W。题型九 电学图像问题1、“6V 3.6W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压的变化关系如图所示。若把这种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端，则每只灯泡的实际功率为（）A0.9WB1.5WC1.8WD3.6W【答案】B【详解】两只完全相同的灯泡串联，灯泡的电阻相等，通过的电流相等，根据欧姆定律可知此时两只灯泡两端的电压相等。故把同种规格的两只灯泡串联在6V的电源两端时，每只灯泡分得的电压都为3V，由图像

117、可知此时通过灯泡的电流为0.5A。则每只灯泡的实际功率，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2、甲的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙，下列说法正确的是（）AR1的阻值为15BR2=20时，电压表示数为4VC该电路的最大功率为3.6WD滑片在b端时，电路中的电流为0.02A【答案】C【详解】A由图乙可知，当R2=0时，R1的电压等于电源电压，所以电源电压为6V，当R2=50时，R1的电压为1V，则R2的电压为5V，此时的电流，R1的电阻，故A错误；由图乙可知，R2=20时，电压表示数为2V，故B错误；由可知，当总电阻最小时，总电

118、功率最大，所以当滑动变阻器阻值为0时，电路中最大总功率，故C正确；滑片在b端时，电路中的电流为，故D错误。故选C。3、如图所示是电阻甲和乙的U-I图象，下列说法正确的是（）A甲是阻值为10的定值电阻B乙的电阻值为20且保持不变C甲、乙串联在电路中，当电路中的电流为0.2A时，则二者消耗的总电功率为1WD甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，则通电1min电阻乙消耗的电能为24J【答案】D【详解】由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化；当甲两端电压为2V时，通过的电流为0.1A，由可得，甲的阻值，故AB错误；甲、乙串联在电路中时，通过两电

119、阻的电流相等，当电路电流为0.2A时，由图象可知，则它们的功率分别为，则二者消耗的总电功率为，故C错误；甲、乙并联在电路中，当电阻甲两端电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙电阻两端的电压也为2V，由图象可知，乙电阻消耗的功率，根据得，通电1min乙电阻消耗的电能为，故D正确。故选D。4、定值电阻R和小灯泡L接在如图甲的电路中，其两者的图像如图乙所示，则（）A图中曲线B表示电阻R的I-U关系图像B当电源电压为2V时，R与灯泡L电阻之比为21C当电流表示数为0.4A时，电阻R的实际功率为0.8WD若将电阻R和小灯泡L串联接在电压为3V的电源两端，电路消耗的总功率为0.6W【答案

120、】D【详解】由图甲可知，定值电阻R和小灯泡L并联，电流表测干路电流。由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，定值电阻的I-U关系图像为过原点的一条斜直线，因此A为电阻R的I-U关系图像，由于灯泡的电阻随着温度的变化而变化，灯泡L的I-U关系图像为一条曲线，因此B为灯泡L的I-U关系图像，故A错误；由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压均为2V，由图乙可知，此时通过R的电流为0.4A，通过L的电流为0.2A，由欧姆定律可知，此时R与灯泡L电阻之比，故B错误；由并联电路的电压特点可知，定值电阻R与灯泡L两端的电压相等，由图乙可知，当定值电阻R与灯泡L两端的电压为时，

121、通过R的电流为，通过L的电流为，由并联电路的电流特点可知，电流表的示数，故B符合题意，则电阻R的实际功率，故C错误；由串联电路的电流可知，通过定值电阻R和灯泡L的电流相等，由图乙可知，当电路中的电流为时，R两端的电压为1V，L两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知，此时电源电压，电路消耗的总功率，故D正确。故选D。5、小峰同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，设计了如图1所示的电路，电源电压恒定不变，他将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端的过程中，根据实验数据绘制了如图2所示的图像，电路的总功率最大值为 W。【答案】1.8【详解】由电路图可知，闭合开关，R1、R2串联，电流表测

122、量电路电流，电压表并联在R1两端，测量R1两端电压；当滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为R1的基本电路，电路电流最大，根据图像可知，电路最大电流为0.3A，电源电压为6V；电路的总功率最大值为。6、如图甲所示，电源电压为12V，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P移动的过程中，小灯泡的U-I关系图象如图乙所示，滑动变阻器阻值不受温度影响，已知小灯泡额定电压为9V，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为 W。当滑动变阻器接入电路的阻值R=10时，小灯泡的电阻为 。【答案】3 5【详解】滑动变阻器和灯泡是串联，根据U-I关系图象可知，当灯泡达到额定电压9V时，通过电流为1.0A，因为串联电路电流处处相

123、等，即通过滑动变阻器的电流也为1.0A。滑动变阻器两端的电压，则滑动变阻器的功率为；根据串联电路电流处处相等，各用电器电压之和为总电压，则，根据U-I关系图象可知，只有当电流等于0.8A时等式才成立。则此时通过灯泡的电流0.8A，灯泡两端电压为4V，根据R=可知，。7、如图甲所示的电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光，在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻和电源电压；（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R的电功率；（2）当电流为0.2A时，电路在100s内消耗的总电能。【答案】（1）6.25，8V；（2）2

124、.4W；（2）160J【详解】解：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路电流变大。（1）根据图乙可知，当电路电流为0.2A时，电压表V1示数为7V，即R两端的电压；电压表V2的示数为1V，即L两端的电压；因串联电路电源电压等于各部分电压之和，所以电源电压为，由题意可知，当滑片向左滑动到a点时，此时电路电流最大，由图乙可知，为I=0.8A，R两端的电压为UR1=3V，根据串联电路的电压特点可得，此

125、时L两端的电压为，此时灯泡正常发光，根据串联电路电流特点可知，通过灯泡的电流为0.8A，根据欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻；（2）灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，小灯泡正常发光时滑动变阻器R的电功率；（3）当电流为0.2A时，电路在100s内消耗的总电能。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为6.25，电源电压为8V；（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R的电功率为2.4W；（3）当电流为0.2A时，电路在100s内消耗的总电能为160J。8、图甲是某探究小组设计的调光电路，其电源电压为6V，灯泡R1的额定电压为2.5V。调节滑动变阻器R2的滑片，从最右端a开始向b端移动过程中，获得多组电流与电

126、压值，并绘制二者关系图像如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光10min所消耗的电能？（2）将灯泡R1换成正常工作时电阻为7.5的灯泡R3，已知R3的额定电压为1.5V，请你通过计算说明该R3能否在这个电路中正常发光。【答案】（1）600J；（2）R3不能正常发光【详解】解：（1）从图中可知，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。灯泡R1的额定电压，当灯泡正常发光时，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压，从图乙可知，此时电路中的电流 ，小灯泡正常发光10min所消耗的电能；（2）灯泡R3的额定电流，当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压，从

127、图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为4.5V时，电路中的电流大于明显大于0.2A，故该R3不能在这个电路中正常发光。答：（1）小灯泡正常发光10min所消耗的电能为600J；（2）该R3不能在这个电路中正常发光。9、如图甲所示，这是某品牌电饭锅简化电路图，R1和R2均为电热丝（阻值不随温度发生变化），S1为温控自动开关，使电饭锅处于加热或保温状态，电饭锅的额定电压为220V。某次煮饭时，该电饭锅正常工作，总功率P随时间t变化的图像如图乙所示。求：（1）电饭锅处在加热状态时的电流；（2）本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的电能；（3）电热丝R2的阻值。【答案】（1）3A；（2）7.92105J；（

128、3）110【详解】解：（1）从图乙可知电饭锅处在加热状态时的功率为660W，根据P=UI得出电饭锅处在加热状态时的电流；（2）本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的电能，从图乙可知电饭锅处在保温状态时的功率为220W，保温时间，加热时间，根据可知本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的电能；（3）从图甲可知，只闭合S时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据可知总功率较小，电饭锅处于保温状态；S、S1都闭合时，两电阻并联，总电阻较小，根据可知总功率较大，电饭锅处于加热状态，故此时电热丝R2的功率，电热丝R2的阻值。答：（1）电饭锅处在加热状态时的电流为3A；（2）本次煮饭中电饭锅在30min内消耗的

129、电能为7.92105J；（3）电热丝R2的阻值为110。题型十 电学比例问题1、两定值电阻R110，R25，现将R1、R2接入如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，下列分析中正确的是（）AR1、R2电流之比为2:1BR1、R2两端的电压之比为2:1CR1、R2消耗的电功率之比为1:2D电路中消耗的总功率等于2.7W【答案】B【详解】由电路图可知，R1与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，所以，R1、R2电流之比为1:1，故A错误；由可得，R1、R2两端的电压之比，故B正确；由PUI可得，R1、R2消耗的电功率之比，故C错误；D因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的总

130、功率，故D错误。故选B。2、如图电源电压不变，闭合S1，断开S2，电流表示数为0.2A；同时闭合S1、S2，电流表示数为0.5A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2。下列正确的是（）AP1P2=23R1R2=25BP1P2=23R1R2=32CP1P2=32R1R2=25DP1P2=32R1R2=32【答案】B【详解】由图可知，闭合开关S1，断开开关S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流；同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R2的电流I2=

131、I-I1=0.5A-0.2A=0.3A，并联电路中各支路两端的电压相等，两电阻的阻值之比，由P=UI可得，两电阻的电功率之比，故选B。3、已知R1=2，R2=3，琴琴同学分别按图甲和图乙两种方式将两电阻连接在一起，则（）A图甲中R1与R2的电流比B图乙中R1与R2的电压比C图甲与图乙的总功率比D图甲与图乙的总功率比【答案】C【详解】图甲中两电阻串联，根据串联电路中电流处处相等可知，通过R1与R2的电流相等，即，故A不符合题意；图乙中两电阻并联，根据并联电路的电压规律可知， R1与R2两端的电压相等，则，故B不符合题意；根据电功率的公式可得，图甲与图乙的总功率比，故C符合题意，D不符合题意。故选

132、C。4、如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两表示数之比U甲U乙=31；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，下列说法正确的是（）A两电阻的阻值之比R1R2=31B两电流表的示数之比I甲I乙=23C两电阻两端的电压之比U1U2=13D两电阻消耗的功率之比P1P2=21【答案】B【详解】若甲、乙两表都是电压表，当开关S闭合时两电阻串联，甲表测量电源电压，乙表测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知R1、R2两端的电压之比，根据欧姆定律可知两电阻的阻值之比，故A错误；若甲、乙两表都是电流表，当开关S断开时，R1与R2并联，乙表测量干路电流，甲表测量通过R23的电流。并联电路各支

133、路两端的电压相等，故两电阻两端的电压之比U1U2=11，故C错误；根据欧姆定律可知通过两支路的电流之比，根据并联电路的电流特点可知两电流表的示数之比，故B正确；根据可知两电阻消耗的功率之比，故D错误。故选B。5、两个灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V 3W”字样，不考虑温度对电阻的影响，将它们连入电路中，为确保两灯均不损坏，下列说法正确的是（）A将它们串联时，电路两端允许最大电压是12VB将它们串联时，灯泡L1和L2功率之比2:1C将它们并联时，干路允许通过最大电流是1.5AD将它们并联时，灯泡L1和L2功率之比1:2【答案】C【详解】两个灯泡L1、L2分别标有“6V6W”和“6V 3

134、W”字样,则它们的额定电流分别是，如果将它们串联，则为了不烧坏任何一个，电流中的最大电流为0.5A。L1、L2的电阻分别是，则电路中的总电压U=Imax(R1+R2)=0.5A(6+12)=9V，因此将它们串联时，电路两端允许最大电压是9V，故A错误；将它们串联时，通过两灯泡的电流相等，则两灯泡L1和L2功率之比，故B错误；将它们并联时，由于它们的额定电压相同，所有都能正常发光，则干路允许通过最大电流是I=I1e+I2e=1A+0.5A=1.5A，故C正确；将它们并联时，各支路电压相等，则灯泡L1和L2功率之比，故D错误。故选C。6、将分别标有“15V 1.0A”和“10V 0.5A”的甲、乙

135、两只灯泡串联接在电路中使用（保证两灯安全的情况下），电路两端所能加的最大电压为 V；若并联接在电路中，两灯消耗的实际功率之比P甲：P乙 。（忽略温度对灯丝电阻的影响）【答案】17.5 43【详解】由可得，两灯泡的电阻分别为，两灯泡串联时，通过它们的电流相等，为了使电路安全使用，电路中的最大电流II甲I乙0.5A，由串联电路特点和欧姆定律可得，电路两端允许加的最大电压UI（R甲+R乙）0.5A（15+20）17.5V；并联电路中各支路两端的电压相等，把两只小灯泡并联后，两灯消耗的实际功率之比。7把两个电阻R16，R29，串联后接在某一电源上，R1与R2两端的电压之比为 ，R1与R2的电功率之比为

136、 ；若并联后接在同一电源上，R1与R2两端的电压之比为 ，R1与R2的电功率之比为 。【答案】23 23 11 32【详解】两电阻串联后接在某一电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，两电阻两端的电压之比为，由PUI可得，两电阻的电功率之比为；两电阻并联后接在同一电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压之比为，由可得，它们的电功率之比为。8、在图所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻

137、度线角度相同。（1）求电阻 R1的阻值；（2）求此时经过变阻器 R2的电流I2；（3）移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2minP2max。【答案】（1）20；（2）1.2A；（3）49【详解】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测量通过R1的电流。（1）电阻 R1 的阻值； （2）干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； 通过R2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A；（3）滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为I最大=3A-0.3A=2.7A，最小功

138、率和最大功率的比值为P最小P最大=UI最小UI最大= I最小I最大=1.2A2.7A=49。答：（1）电阻 R1 的阻值是20；（2）求此时经过变阻器 R2 的电流是1.2A；（3）变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比是49。9、如图所示，电源电压为18V，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表量程为“00.6A”，电压表量程为“015V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。（1）求滑动变阻器的最大阻值；（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为P1；将电压表改接在R两端，电路消耗的最小功率为P2。求P1P2。

139、【答案】（1）80；（2）21【详解】解：（1）由图知，两电阻串联，电压表测R0两端电压，电流表测电路中电流，由欧姆定律可得，由欧姆定律可得，电路的总电阻，滑片在中点，由串联电路的电阻规律有，所以变阻器的最大值R为80。（2）当滑动变阻器左滑时，电路中电阻变小，电流变大，电路中电流最大为，此时电压表示数，电路安全，符合题意；当电压表改接在R两端，当滑片滑到最右端时，电压表示数最大为15V，由分压原理知，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，此时变阻器接入电路的阻值R滑为，这说明电路中的最小电流确实是0.3A，电源电压一定，电流最小时，电路消耗功率最小。答：（1）滑动变阻器的最大阻值为8

140、0；（2）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比为21。10、如图是已连接的部分电路图，分三次按表中方式连接。电源电压不变，前两种连接方式，R1的电功率之比为136。求：（1）电源电压；（2）R1的阻值；（3）连接方式3，电路的总功率。连接方式ab间连接ac间连接bc间连接示数1电压表不接电源2V2不接电源电流表0.6A3一根导线不接电源无【答案】（1）12V；（2）20；（3）1.44W【详解】解：根据表中的连接方式可知电路图分别为：（1）连接方式1中R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压；连接方式2中R1、R2并联，电流表测量R1的电流，由题知，电源电压不变，前两种连接

141、方式，R1的电功率之比为136，且连接方式1中R1两端的电压U1=2V，连接方式2中R1两端的电压等于电源电压U，则根据可得，所以电源电压U=6U1=62V=12V；（2）由表中信息可知，连接方式2中通过R1的电流为0.6A，根据可得R1的阻值为；（3）连接方式1中，电路中电流为，根据可得串联电路的总电阻为，因串联电路的总电阻等于各用电器的阻值之和，所以R2的阻值R2=R-R1=120-20=100。连接方式3只有R2连入电路，则电路的总功率。答：（1）电源电压为12V；（2）R1的阻值为20；（3）连接方式3，电路的总功率为1.44W。题型十一 最值、范围问题1、如图所示，电源电压为4.5V

142、，定值电阻R的阻值为10，电流表接入00.6A量程，电压表接入03V量程，滑动变阻器标有“20 1A”，在保证各元件安全的情况下，下列说法正确的是（）A电流表示数变化范围为0.30.6AB滑动变阻器阻值变化范围为020C定值电阻R电功率的范围是0.225W0.9WD该电路总功率最大值为2.7W【答案】C【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。当电压表的示数最大为UR=3V时，电路中的电流最大，故A错误；串联电路中各处的电流相等，当电流最大时，滑动变阻器阻值最小，最小值为，故B错误；当电路中电流最大时，定值电阻R的电功率最大，最大功率为

143、 ，当滑动变阻器阻值最大时，定值电阻R的电功率最小，此时电路中电流为，最小功率为，故C正确；当电流最大时，该电路总功率最大，总功率最大值为，故D错误。故选C。2、在如图所示的电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P在a、b之间滑动的过程中，电压表的示数最大为2V，电阻R1的电功率变化范围是0.9W0.4W，则电源电压是（）A2VB4VC6VD8V【答案】C【详解】如电路图所示，当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中的电流I1最大，R1的功率最大即P1=0.9W，当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流I2

144、最小，滑动变阻器两端的电压最大即U2=2V，R1的功率最小即P2=0.4W，由P=I2R可得，当P在a与b两端时，R1的电功率之比为，解得，因电源的电压一定时，电流和总电阻成反比，所以有，解得R1=2R2，则电源的电压为，故ABD不符合题意；C符合题意。故选C。3、（多选）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A电源电压为4VB电路总功率的最大值为3.6WCR1电功率的最小值为0.4WDR2的最大阻值为10【答案】BC【详解】由图甲可知，两电阻串联，电压表测 两端的电压，电流表测电

145、路中的电流。当滑片于a端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知，I10.6A；当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I20.2A，U24V。因串联电路中总电压等于各分电压之和，而电源的电压，所以由可得UI1R10.6AR1，UI2R1+U20.2AR1+4V，由可得，R110，U6V，故A错误；电路消耗的最大功率P1UI16V0.6A3.6W，故B正确；R1消耗的最小功率P2I22R1（0.2A）2100.4W，故C正确；当滑片于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由I可得，滑动变阻器的最大阻R220故D错误。故选BC。4、图

146、甲是小聪设计的调光灯电路，电源电压恒为8V。L标有6V字样，电流与电压的关系如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为20。灯泡L正常发光时的功率为 W，此时滑动变阻器接入电路的电阻为 。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。【答案】 3 4 0.6【详解】由图可知U额=6V，I额=0.5A，灯泡L正常发光时的功率为；滑动变阻器与灯泡串联，由串联分压结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器的阻值是；由串联分压可知，当滑动变阻器阻值最大时，灯泡两端的电压UL最小，灯泡的功率PL最小，由图可知，当UL=2V时，I=0.3A，此时滑动变阻器的阻值是，符合题意，故灯泡的电功率最小值是。5、如图，

147、电源电压为18伏保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2标有“200 1A”字样，电压表表盘及电流表表盘如图。闭合开关S后，电流表示数为0.5安。求：电阻R1两端电压；通电10s，电阻R2消耗的电能；用R0替换定值电阻R1，要求：电压表和电流表选择合适的量程，闭合开关后、移动变阻器的滑片P，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表达到某个量程的满刻度，且使电压表示数的变化量最大。第一，满足上述要求，计算出可以替换R1的定值电阻R0；第二，满足上述要求，电路消耗电功率的范围。【答案】5V；65J；40，1.35W10.8W【详解】解：由图知，R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压

148、表V测R2两端电压，串联电路中电流处处相等，所以，由可得，电阻R1两端电压；串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，所以，通电10s，电阻R2消耗的电能；滑动变阻器R2标有“200 1A ”所以允许通过它的电流最大为1A，若电流表使用03A量程，电流表满偏时超过变阻器允许通过的最大电流1A，所以电流表应使用00.6A量程。所以电路中的最大电流，I最大=0.6A，要使V2的示数变化量最大，所以电压表都要选用015V量程。当V2示数15V，变阻器R2连入阻值最大，此时电路中电流最小，此时R0两端电压最小，定值电阻，由P=UI可得，电路消耗的最小功率，电路消耗的最大功率，即电路消耗电功率的范围

149、为1.3510.8W。答：电阻R1两端电压是5V ；通电10s，电阻R2消耗的电能是65J；第一.可以替换R1的定值电阻R0为40，第二.电路消耗电功率的范围为1.3510.8W。6、如图甲电路，电源电压及灯泡L的电阻均不变，滑动变阻器的最大阻值为R1=20。当S1、S2均闭合且滑片P滑到b端时，电流表A1、A2的指针恰好指到同一位置，如图乙所示，此时灯正常发光；当S1、S2均断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A，求：（1）灯的额定功率；（2）R2的电阻；（3）整个电路消耗的最小电功率。【答案】（1）3.2W；（2）30；（3）5.12W【详解】解：（1）S1、S2均

150、闭合，滑片P滑到b端时，R2短路，灯L与R1并联，电流表A1测干路电流，为大量程，电流表A2测灯L所在支路电流，为小量程。由题图可得I=1A，IL=0.2A，所以I1=I-IL=1A-0.2A=0.8A，由可知，电源电压为U=I1R1=0.8A20=16V灯的额定功率P=UIL=16V0.2A=3.2W；（2）S1、S2均断开，滑片P置于滑动变阻器的中点时，R2与Rap串联，电路总电阻为，R2的阻值为；（3）由可知，U一定，当R总最大时，电路功率P最小，所以当S1、S2均断开且滑片P滑到b端时，R1与R2串联，此时R总最大，则R总=30+20=50，电路消耗的最小功率为。答：（1）灯的额定功率

151、为3.2W；（2）R2的电阻为30；（3）整个电路消耗的最小电功率为5.12W。7、如图甲，电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为12，灯泡L标有“8V 8W”，定值电阻R0和灯泡L的信息图像如图乙所示。其中当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1W。求：（1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量；（2）电源电压；（3）电路消耗的最大电功率。【答案】（1）960J；（2）8V；（3）14.4W【详解】解：（1）根据P=UI，灯泡正常发光时的电流，灯泡正常发光时的电阻，电流通过灯泡产生的热量Q=I2Rt=(1A)28260s=960J；（2）由图乙可知，当小灯泡两端电

152、压为2V，电流为0.5A时，实际功率为1W，根据串联电路电压的特点，因此电源电压为U=UL+U滑= UL +IR滑=2V+0.5A12=8V；（3）由图乙可知，R0的阻值为，根据可知，当电路电阻最小时，电路消耗的电功率最大，因此电路应开关全部闭合，滑动变阻器滑片移至最左端即阻值为零。根据并联电路电压的特点，灯泡两端电压为8V，符合安全使用要求，此时电路的最大功率为。答：（1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量960J；（2）电源电压8V；（3）电路消耗的最大电功率14.4W。8、如图所示，电源电压4.5V保持不变，电压表03V量程，电流表量程00.6A，滑动变阻器R规格“201A”，灯

153、泡规格“2.5V1.25W”（忽略灯丝电阻的变化），在各元件安全的前提下请计算：求：（1）滑动变阻器允许的取值范围？（2）电流表示数变化范围？（3）该电路总功率的最大值？【答案】（1）420；（2）0.180.5A；（3）2.25W【详解】解：（1）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。灯的额定电流，灯泡的电阻，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为00.6A，滑动变阻器允许的最大电流为1A，所以，电路中的最大电流（即电流表的最大示数）为I最大=IL=0.5A，电压表03V量程，此时灯泡两端的电压是2.5V，小于电压表的量程，电路中的电流

154、最大，此时电阻中的总电阻最小，电路中的总电阻，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为R滑最小=R总小-RL=9-5=4滑动变阻器R的最大阻值是20，滑动变阻器允许的取值范围是420。（2）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由欧姆定律可知通过电路的电流最小，电流表的最小示数，电流表示数变化范围是0.180.5A。（3）该电路总功率的最大值P最大=UI最大=4.5V0.5A=2.25W。答：（1）滑动变阻器允许的取值范围是420；（2）电流表示数变化范围是0.180.5A；（3）该电路总功率的最大值是2.25W。题型十二 分类讨论问题1、在如图所示

155、的电路中，电源电压保持不变，小灯L1的阻值R1为5，闭合开关S，电流表示数为1.2A。（1）求电源电压U；（2）在电路中再接入小灯L2后，闭合开关S，发现小灯L1较亮，而小灯L2较暗。已知小灯L2的阻值R2大于R1。请写出小灯L2接入电路的方式并说明理由。【答案】（1）6V；（2）见解析【详解】解：（1）只有小灯泡接入电路中，电源电压等于小灯泡两端的电压；（2）若L1、L2串联，所以II1I2，P1U1I1I1 R1I1I 2 R1，P2U2I2I2 R2I1I 2 R2因为R2大于R1，所以P2大于P1，小灯L2较亮，不符合题意（舍）；若L1、L2并联，所以UU 1U 2，因为R2大于R1，

156、所以P1大于P2，小灯L1较亮，符合题意，因此小灯L2是并联接入电路答：（1）电源电压为6V；（2）L1、L2并联接入电路时，P1大于P2，小灯L1较亮，符合题意。2、如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3.6W”（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R标有“50 1A”字样，电压表量程为015V。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少；（2）若电源电压为15V，当R取最大值时，求电路总功率；（3）若将灯泡换成等阻值的定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P从距左端三分之一处移动到最右端的过程中，发现电表示数均不小于所选量程最大值的三分之一，且保证电路安全，求电源电

157、压U的取值范围。【答案】（1）10；（2）3.75W；（3）12V16V【详解】解：由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。（1）根据可得小灯泡正常发光时的电阻为；（2）当R取最大值时，则电路中的总电阻R总R+RL50+1060，则电路总功率；（3）将滑动变阻器R2的滑片P从距左端三分之一处向右端移动的过程中，电表示数均不小于三分之一，所以，由滑动变阻器的规格可知，电流表的量程为00.6A，电路中电流的变化范围为0.2A0.6A，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压UI（R1+R2）0.2A（10+

158、50）12V。当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻为，此时电源的电压，所以，电源的电压范围为12V16V；由电压表的量程为015V可知，电压表示数的变化范围为5V15V，当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为，此时电源的电压；当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为50，此时电源的电压，所以，电源的电压范围为8V18V；因电流表、电压表能同时偏转相同的角度，所以，电源的电压范围为12V16V。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是10；（2）若电源电压为15V，当R取最大值时，电路总功率为3.75W；（3）电源电压U的取值范围为12V16V。3、在图（

159、a）所示的电路中，电源电压为 12 伏。闭合开关 S，电流表 A1、A 的示数分别为 0.3 安、2.3 安。求通过电阻 R2电流 I2；求电阻 R1的阻值；现用电阻 R0替换电阻 R1、R2 中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同， 两电流表表盘如图（b）所示。求电阻 R0的阻值及电阻 R0消耗的电功率 P0。【答案】（1）2A；（2）40；（3）10，14.4W【详解】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过R1的电流。；（1）根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2电流；（2）R1的电压为12V，通过R1的电流为0.3A，则由可知，R1的电阻

160、；（3）两电流表指针偏转角度相同，则大量程的示数是小量程示数的5倍：即；若替换R2，此时通过R1的电流为0.3A，则电流表A的示数为，通过电阻R0的电流为，电阻R0的阻值为，电阻R0消耗的功率；若替换R1；通过电阻R0电流；而此时通过R2的电流I2为2A，电流表A的示数为，不满足题中“两电流表指针偏转角度相同”的条件，故不成立。所以，只能用电阻R0替换R2，且电阻R0的阻值为10，电流表A的示数为1.5A。答：（1）通过电阻R2电流为2A；（2）电阻R1的阻值为40；（3）电阻R0的阻值为10，消耗的功率为14.4W。4、如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1=10，R2=30，电流表选

161、用的量程为03A，电压表可选用03V和015V两种量程。闭合开关S，电压表V2的示数为13.5V。求：（1）电流表的示数；（2）电源电压；（3）现有两个滑动变阻器：“60 2A”、“150 1A”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2中的一个，要求闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，在保证电路中各元件安全的情况下，电路的总功率变化量最大。通过计算说明应选择哪个滑动变阻器，并求出电功率的最大变化量。【答案】（1）0.45A；（2）18V；（3）“60 2A”；21.6W【详解】解：（1）闭合开关。两个电阻串联，电路中的电流；（2）电源电压；（3）在（2）中，电阻R1两端的电压，所以电路中电压表的量

162、程均选015V量程。若滑动变阻器替换R1，则当时，电路中电流最大，总功率最大，最大电流，最大总功率；当时，电路中电流最小，总功率最小， 此时R2两端的电压，电路中的最小电流，最小功率，电功率的变化量；当U1大=15V时，电路中电流最小，滑动变阻器的值为，选“150 1A”的滑动变阻器。若滑动变阻器替换R2，当U1大=15V时，电路中电流最大，最大功率；当U2大=15V时，电路中电流最小，R1两端的电压，电路中的最小电流，最小功率，此时滑动变阻器的值，此时滑动变阻器选60 2A，电功率的变化量。对比可知，PP，所以选“60 2A”替换R2，电路消耗功率的变化量最大P=21.6W。答：（1）电流表

163、的示数为0.45A；（2）电源电压18V；（3）选“60 2A”替换R2，电路消耗功率的变化量最大P=21.6W。5、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡上标有“10V 10W”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器为R1、R2中的一个，最大阻值分别为20和50，移动滑片P，小灯泡可正常发光。现串联接入一个实验室常用电流表，移动滑片P，指针至少偏转至满偏的三分之一。求：（1）小灯泡的灯丝电阻。（2）通过计算说明电路中使用的是哪个滑动变阻器；电路消耗功率最大时滑动变阻器消耗的功率。【答案】（1）10；（2）见解析【详解】解：（1）小灯泡电压，功率，由于，可知；（2）灯泡额定电流，由图可知，电路

164、为串联电路，则该电路电流的最大值为1A。现串联接入一个实验室常用电流表，移动滑片P，指针至少偏转至满偏的三分之一，若电流表的量程是03A，则电流最小即是1A，故电流表选择的量程是00.6A，电流的最小值为0.2A，此时滑动变阻器以最大阻值接入电路。由电源电压保持不变和串联电路电压特点可得U=10V+1AR，U=0.2A10+0.2ARmax若选最大阻值为20的滑动变阻器，则式无法成立。因此滑动变阻器的最大阻值为50。并可知电源电压为U=0.2A10+0.2A50=12V；由P=UI可知，电路消耗功率最大时，电流为最大值1A，由式可得12V=10V+1AR解得R=2。则滑动变阻器消耗的功率为P=

165、I2R=(1A)22=2W。答：（1）小灯泡的灯丝电阻为10。（2）通过计算说明电路中使用的是滑动变阻器最大值为50 。电路消耗功率最大时滑动变阻器消耗的功率为2W。6、如图所示，电源电压不变，小灯泡L额定电压为3V，定值电阻R110，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表量程00.6A，电压表量程03V。闭合S2，断开S1、S3，调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3V时，电流表示数为0.5A。闭合S1，断开S2、S3，电压表示数为2V，此时小灯泡的实际功率为0.8W。（1）求小灯泡的额定功率；（2）求电源电压；（3）将小灯泡L换为定值电阻R05。闭合S2后，在保证电路安全的情况下，

166、任意改变S1、S3的开闭状态和滑动变阻器滑片P的位置，电路不同状态下，总功率的最大值是最小值的6倍，求滑动变阻器的最大阻值。【答案】（1）1.5W；（2）6V；（3）25【详解】解：（1）由图可知，闭合S2，断开S1、S3，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测串联电路电流，调节滑动变阻器滑片P，当电压表示数为3V时，电流表示数为0.5A，此时小灯泡正常工作，小灯泡的额定功率为P额=U额I=3V0.5A=1.5W；（2）只闭合开关S1时，R1与灯泡串联，电压表的示数为2V时，此时小灯泡的实际功率为0.8W，此时电路中的电流为，则电源电压；（3）根据可知，在电源电压U一定时，当R

167、最小时，总功率最大，结合电路，S1、S2、S3都闭合，R0被短路，R1、R2并联，且变阻器的滑片移到电流表示数最大即为0.6A时，功率最大，最大功率，所以最小功率，根据可知，在电源电压U一定时，电路的总电阻最大，总功率最小，电路的最大阻值，结合电路，可能只是S1或只是S2闭合，若只是S1闭合，电路总电阻R=R1+R0=10+5=1530，不符合题意，所以，一定只是S2闭合，且滑动变阻器滑片移到电阻最大处，故滑动变阻器的最大阻值R2最大=R最大-R0=30-5=25。答：（1）小灯泡的额定功率为1.5W；（2）电源电压为6V；（3）滑动变阻器的最大阻值为25。7、如图所示电路，电源电压恒定不变，

168、定值电阻R110，R230，电流表A量程为03A，电压表V1、V2的量程为03V、015V。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：（1）电阻R1消耗的功率；（2）电源电压；（3）现有三个滑动变阻器：“20 2A”、“100 2A”、“150 1A”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2中的一个，要求闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，在保证电路中各元件都能安全工作的情况下电路中的电功率变化量最大。通过计算说明应选择哪个电阻，并求出电功率的最大变化量。【答案】（1）0.9W；（2）12V；（3）见解析【详解】解：（1）由图知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测

169、R2两端电压，根据串联电路的电流特点知R1消耗的功率为；（2）总电阻为，由欧姆定律可得，电源电压为；（3）由P=UI可知电源电压一定，当通过电路的电流变化最大时电路中的电功率变化量最大，由可知电压变化越大，通过电路的电流变化越大，由题意知，定值电阻R110，R230，所以应用滑动变阻器替换R2，因为电源电压大于3V，此时电压表V1的量程改为015V。当用“20 2A”的滑动变阻器替换R2，滑动变阻器接入电路阻值最大时，通过电路的电流为，滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器接入电路的阻值为0时，通过电路的电流为，电路安全，电路电功率的最大变化量为；当用“100 2A”的滑动变阻器替换R2，滑动变阻

170、器接入电路阻值最大时，通过电路的电流为，滑动变阻器两端的电压为，电路安全，电路电功率的最大变化量为；用“150 1A”的变阻器替换R2，滑动变阻器接入电路的阻值为0时，通过电路的电流为，电路不安全，综上可知，应选用“100 2A”滑动变阻器替换R2，电路电功率的最大变化量为13.1W。答：（1）电阻R1消耗的功率为0.9W；（2）电源电压为12V；（3）应选用“100 2A”滑动变阻器替换R2，电路电功率的最大变化量为13.1W。8、在如图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R2是规格为“20 2A”和“50 1.5A”中的一个。（1）若电阻R1的阻值10欧，求电键闭合后：

171、通过R1的电流I1；电阻R1消耗的电功率P1。（2）若在电路中正确串联两个电流表，闭合电键后，当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，电流表示数如图（b）、（c）所示。请通过计算判断所用变阻器的规格，并求出R1可能的阻值。【答案】（1）0.6A；3.6W；（2）“20 2A”； 20、6.7【详解】解：（1）由电路图可知，R1与R2并联，因并联电路中各支路电流的电压相等，所以，通过R1的电流为；电阻R1消耗的电功率；（2）由图b可知，电流表的量程为00.6A时示数为0.18A，电流表量程为03A时示数为0.9A；由图c可知，电流表的量程为00.6A时示数为0.3A，电流表的量程为03A时示

172、数为1.5A。当变阻器连入电路的阻值为其最大阻值的一半时，通过两滑动变阻器的电流分别为或据此可知，电流表不可能接在滑动变阻器支路上，应一个串联在R1支路，另一个位于干路，若R2的规格为“20 2A”，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流应大于0.6A，则干路电流可能为0.9A、1.5A。a若干路电流为0.9A，则通过R1的电流为，与b电流表的示数相符；此时R1的阻值；b若干路电流为1.5A，则通过R1的电流为，与c电流表的示数相符；此时R1的阻值；若R2的规格为“50 1.5A”，干路电流应大于0.24A，可能为0.3A、0.9A、1.5A。答：（1）通过R1的电流为0.6A

173、；电阻R1消耗的电功率为3.6W；（2）变阻器的规格为“202A”，R1的阻值可能为20、6.7。题型十三 电能的输送1、在输送电能过程中，为了减少电能在线路中的损耗，通常采取的方法是（）A加大输送电流 B用高压输电 C采用电阻极小的导体输电 D减少输电功率【答案】B【详解】加大输送电流，由焦耳定律可知，会增大电能在线路中的损耗，不能采用，故A错误；用高压输电，由公式可知，当输送电功率一定时，输送电路的电压越大，输送导线的电流越小。减小输送电线的电流，可以减少电能在线路中的损耗，也是我们现在采用的输电方式，故B正确；采用电阻极小的导体输电，可以减小电能的损耗，但电阻极小的导体是我们正在研究的新

174、材料，还不能应用到生活中，此方法还不能现实，故C错误；D减少输送功率，可以减小输送电线的电流，电能在线路中的损耗也会变少，但用户获得的电能也会减少，故此方法不能采用，故D错误。故选B。2、关于电能的输送，下列说法中正确的是（ ）A高压输电和低压输电线路损失功率相同，输送功率不同B高压输电和低压输电的输出功率相同，但高压输电时线路上的电流小，损耗小C高压输电和低压输电功率相同，线路上的电流也是相同的D高压输电能提高输电功率，但不能减少损耗功率【答案】B 【解析】根据输电电流得，在输电功率P输一定的情况下，U输越大，输电电流I越小，导线电阻R一定，由P损=I2R知，高压输电能有效减少输电电能损失，

175、ACD错误，B正确。故选B。3、特高压输电工程是国家电网建设的重点项目，设输电功率恒定为P，输电电压为U，则输电电流I ，如果传输线路的电阻为R，输电线路上损失的功率P ，若电压为，输电线路上损失的功率将 。（选填“增加”、“减少”或“不变”）【答案】 增加【详解】由题意可知，输电功率恒定为P，输电电压为U，由PUI可得，输电电流；传输线路的电阻为R，则输电线路上损失的功率；若电压为，由PUI的变形式可知，输电电流变大，由PI2R可知，输电线路上损失的功率增加。4、某小型水力发电站的发电输出功率为5104 W，输电线的总电阻 R=5，为了使输电资上损失的功率不高于发电机输出功率的4%，必须采用

176、远距离高压输电的方法。则发电输出电压至少为 V。【答案】2500【详解】由控制线路损失功率为输出功率的4%可知损失的功率P损失=4%P输出=4%5104W=2000W，根据P损失=I2R知，输电电路的电流，则此时的输电电压为。5、特高压输电是构建能源互联网的关键。准东皖南特高压输电电压恒为1.1106V。当输送的电功率为1.11010W时，输电电流为_A，1h输送的电能为_度；当输送的电功率不同时，若输送的电功率用P输表示，输电导线上消耗的电功率用P耗表示，则P耗与P输的_（选填“一”或“二”）次方成正比。【答案】104 1.1107 二【解析】（1）由P=UI可得，输电电流为，根据W=Pt可

177、得，1h输送的电能为W=Pt=1.1101010-3 kW1h=1.1107kWh=1.1107度；特高压输电电压恒定，当输送的电功率不同时，输电电压U输和输电线电阻R一定，所以输电导线上消耗的电功率P耗与输电功率P输的平方成正比，即P耗与P输的二次方成正比。6、小华家距离变压器2km，在变压器与小华家之间的两条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5，即0.5/km，变压器加在输电线两端的电压是220V。在某一时间段，整个线路只有小华家一台额定电压220V、额定功率2420W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：（1）输电线中电流的大小；（2）热水器的实际电功率。【答案】（1

178、）10A （2）2000W【解析】（1）由可知，电热水器的电阻，导线的电阻R=4km0.5/km=2，电路的总电阻R总=R+R=20+2=22，输电线中电流；（2）热水器的实际功率P=I2R=（10A）220=2000W。7、如图是某医院的应急供电线路示意图。柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为510-4/m，柴油发动机的输出电压为260V。用电区内每个用电器的额定电压均为220V，总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时，（柴油的热值为4.0107J/kg）求：（1）输电线路中的电流；（2）输电线路损失的电功率；（3）发电机与用电区之间的距离；（4）若发电机效率为30%，医

179、院还有15.6kg的柴油，还能供电的时间。【解析】（1）输电线中的电流；（2）输电线上的电压U线=U发电机-U用=260V-220V=40V，导线上损失的功率P损=U线I=40V200A=8000W；（3）输电导线的电阻，导线长，发电机与用电区间的距离；（4）15.6kg的柴油完全燃烧放出的热量Q放=mq=15.6kg4.0107J/kg=6.24108J，由于发电机效率为30% ，所以产生的电能W=Q=30%6.24108J =1.872108J =6.24108J，供电时间。题型十四 非纯电阻电路及计算1、如图，电阻R和电动机关接到电路中，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电

180、动机正常工作，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有（）AW1Q2 DW1W2 Q1Q2，所以W1W2，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2、已知一电动机的内阻（转子线圈的电阻）为R，两端电压为U时，电动机正常转动，此时通过电动机的电流为I，电动机的电功率为P，当工作时间为t，电动机内阻因为电热产生的热量可以表示为（）AUItBI2RtCDPt【答案】B【详解】电动机为非纯电阻，线圈产生的热量为，电动机消耗的电能为，电动机输出的机械能为，故选B。3、（多选）如图所示，小明用迷你电动机制成了升降机模型，用它提升重为10N的物体。

181、当电源电压为2V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关。电动机正常工作，电流表示数为0.4A，同时5s内物体被匀速提升2m。若忽略温度对电阻的影响，下列说法正确的是（）A电动机线圈的电阻是2.5B正常工作5s电动机线圈产生的热量是2JC电动机正常工作时消耗的电功率是1.6WD电动机的效率是90%【答案】AB【详解】电源电压2V，闭合开关，电动机不转时，通过的电流为0.8A，所以电动机线圈电阻为，故A正确；电动机正常工作，电流表示数为0.4A，5s线图产生的热量为，故B正确；正常工作时消耗的电功率为P=UI=12V0.4A=4.8W，故C错误；电动机提起

182、物体时所做有用功为W有=Gh=10N2m=20J，消耗的电能为W=Pt=4.8W5s=24J，电动机的效率为，故D错误。故选AB。4、把一台电动机接入电压为220V的电路中，通过电动机的电流为5A，电动机线圈的电阻为4，则1min电动机产生的机械能为 。【答案】6104J【详解】1min电动机消耗的电能W=UIt=220V5A160s=6.6104J，1min电动机线圈产生的热量Q=I2Rt=(5A)24160s=6103J，则1min电动机产生的机械能W机= W-Q=6.6104J-6103J=6104J。5、如图所示电路，闭合开关，发现电动机不能转动，此时电压表示数为0.2V，电流表示数为

183、0.5A，调节滑动变用器，使得电动机正常转动，此时电压表示数为2V，电流表示数为1A，则该电动机正常转动时效率是 。【答案】80%【详解】当电动机线圈不转，电能全部转化为电阻的内能，由欧姆定律得,线圈的电阻，电动机的总功率，电动机的发热功率，由公式得，电动机的效率。6、图甲所示会场条幅升降机依靠电动机将条幅提升上去。图乙所示电路是其简化电路，电源电压保持12V不变，定值电阻R0的阻值为10，直流电动机的线圈电阻为2。匀速提升重为4N的条幅时，闭合开关S后，电压表的示数为8V，电动机正常工作，且有10%的电能用来提升条幅，求条幅20s内上升的高度。【答案】1.6m【详解】解：由电路图可知，定值电

184、阻R0与电动机串联，则定值电阻R0两端的电压，电路中的电流，电动机正常工作20s消耗的电能，提升条幅所做的功，条幅上升的高度。答：条幅20s内上升的高度是1.6m。题型十五 学科内板块综合计算1、小泽家有一新型的电热足浴器，其铭牌上的部分信息如表。（1）求电热足浴器正常工作时的电阻；（2）若此电热足浴器在额定电压下使用，需500s才能将5kg的水从20加热到40，求此电热足浴器的加热效率；c水=4.2103J/(kg)（结果保留到0.1%）（3）小泽家安装的电能表如图所示。某次小泽断开家中的其他用电器，让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，求此时该足浴器两端的实际电压。额定

185、电压220V额定功率1210W容积7L【答案】（1）40；（2）69.4%；（3）200V【详解】解：（1）电热足浴器正常工作时的电阻；（2）水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2103J/(kg)5kg(40-20)=4.2105J，足浴器在额定电压下使用500s消耗的电能W=Pt=1210W500s=6.05105J；电热足浴器的加热效率；（3）让电热足浴器单独工作，在1min内电能表的转盘转过50r，则足浴器1min消耗的电能，此时该足浴器两端的实际电压。答：（1）电热足浴器正常工作时的电阻为40；（2）电热足浴器的加热效率为69.4%；（3）此时该足浴器两端的实际电压为200V。

186、2、风光互补路灯系统是我国很多高速公路都有安装的“自给”型电力系统，该系统同时安装了风力发电机和太阳能电池板，有风时通过风力发电机发电，有太阳时通过太阳能电池板发电，并将电能储存至蓄电池中，路灯采用LED灯照明。如表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率，蓄电池容量是指蓄电池放电时电流与放电总时间的乘积，最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率。太阳能电池板风力发电机普通蓄电池LED灯电池板面积0.5m2最大限制风速12m/s额定电压12V额定电压24V光电转化效率20%最大输出功率400W电池容量150Ah额定功率60

187、W（1）LED灯在正常工作时的电流大小为多少A？（2）当太阳光照射到电池板表面处的功率为1200W/m2时，该太阳能电池板的输出电功率为多少W？（3）如果让一个充满电的蓄电池给其中一个LED灯供电，则该电池存储的电能为多少？当电池容量降低到最大容量的20%时，就不再向LED灯提供电能，则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作多少h？【答案】（1）2.5A （2）120W （3）6.48106J； 24h【详解】（1）LED灯在正常工作时的电流大小；（2）太阳能电池板输出的电功率为P输出=1200W/m20.5m220%=120W；（4）充满电的蓄电池存储的电能为W=UIt=12V150A3

188、600s=6.48106J，则此电池存储的电能可以让一个LED灯连续工作。3、某科研小组研制了一辆太阳能汽车其车顶的太阳能电池板可将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中为车辆提供动力，已知：太阳能电池板平均每小时接收3.9106J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5小时；当该车以10m/s速度匀速行驶时，太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4min，其中储存电能的80%用来克服汽车阻力所做的功，汽车所受阻力为1.3103N。求：（1）该太阳能电池板每天接收的太阳能；（2）该汽车以10m/s匀速行驶4min过程中牵引力所做的功；（3）太阳能转化为电能并储存的效率。【答案】（1）1.95

189、107J；（2）；（3），20%【详解】解：（1）太阳能电池板每天接收的太阳能E太=Pt=3.9106J/h5h=1.95107J；（2）当该车以10m/s速度匀速行驶时，行驶4min通过的路程，汽车匀速行驶，受平衡力，牵引力等于阻力，即F=f=1.3103N，牵引力所做的功；（3）太阳能转化为电能，储存效率。答：（1）该太阳能电池板每天接收的太阳能为1.95107J；（2）该汽车以10m/s匀速行驶4min过程中牵引力所做的功为；（3）太阳能转化为电能为，储存效率为20。4、某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图甲所示，OBA为水平杠杆，OA长100cm，O为支点，OBOA=15

190、，已知报警器R0的阻值恒为10，压力传感器R固定放置，压力传感器R受到的压力F与R的阻值变化关系如图乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表示数为1V；当托盘所受压力增大，电压表示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量忽略不计，电压表的量程为03V。求：（1）电源电压；（2）当报警器开始报警时，压力传感器R受到的压力；（3）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为56时，托盘受到的压力。【答案】（1）4V；（2）20N；（3）150N【详解】（1）当托盘空载时，电路中的电流，此时传感器的电阻为R=30，则电源电压；（2）当报警器开始报警时，电路中的

191、电流，传感器的电阻，从图乙可知，此时传感器受到的压力为20N。（3）要保证电路安全，由于可得，此时，电路的输出功率，则，由图乙可知当压力传感器时，压力传感器受到的压力为，由杠杆平衡条件可知，托盘受到的压力。答：（1）电源电压为4V；（2）当压力达到20N时，压力传感器开始报警；（3）此时托盘的压力为150N。5、某学校建了一个植物园，园内有一个温室大棚，大棚内设计了模拟日光和自动调温系统，对大棚进行照明、保温和加热。冬季白天有日光的时候，灯泡不亮；白天开启该系统的保温功能，晚上开启该系统的加热功能。大棚照明调温功能的原理电路图如图所示。已知电源电压恒为220V，R1和R2是两个电热丝（不考虑温

192、度对电阻的影响），保温时R1与R2的电功率之比为13，R2=30，L是标有“220V 100W”的灯泡。请解答下列问题：（1）灯泡正常工作时的电阻多大？（2）开启加热功能时开关S2处于_（选填“断开”或“闭合”）状态。（3）若每天保温状态和加热状态各连续工作10h，一天中电热丝放出的热量完全由该植物园自产的沼气提供，其热效率为50%，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？（已知热值q沼气=1.8107J/m3）【答案】（1）484 （2）闭合 （3）24.2m3的沼气。【解析】（1）由可得，灯泡正常工作时的电阻；（2）电源电压一定时，由可知，开启加热功能时，加热部分的总电阻最小，由图可知，开关S

193、2处于闭合状态；（3）由题可知，系统处于保温状态时，开关S2应是断开，两电阻R1、R2串联，总电阻最大，总功率最小，因串联电路中各处的电流相等，且R1与R2的电功率之比为1：3，所以，由P=I2R可得，两个电热丝的电阻之比，则，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，系统处于保温状态时，电热丝消耗的电能，系统处于加热状态，开关S2闭合，电阻丝R2被短路，电阻丝R1消耗的电能，电路消耗的总电能W=W保温+W加热=4.356107J+1.7424108J=2.178108J，由可得，沼气完全燃烧释放的热量，由Q放=Vq可得，每天需要完全燃烧沼气的体积。6、某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，

194、电源电压U恒为15V，定值电阻R0=10，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度_，电压表示数_。（两空均选填“增大”或“减小”）（2）当水位处于位置A时，电压表的

195、示数为多少？（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？（已知水=1.0103kgm3，g取10N/kg）【答案】（1）减小 减小 （2）10V （3）30cm 5V。【解析】（1）当水位下降时，M所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片P向下移动，金属棒接入电路的长度减小；则R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数减小。（2）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1=20，根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻R=R0+R1=10+20=30，电路中的电流，由得，R1两端的电压U1=IR1=0.

196、5A20=10V，即电压表示数为10V。（3）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积V排=V=Sh=100cm260cm=6000cm3=610-3m3，则M受到的浮力F浮=水gV排=1.0103kg/m310N/kg610-3m3=60N，则弹簧受到的拉力F1=G-F浮=80N-60N=20N，由图乙可知，当F1=20N时，弹簧的伸长量L1=10cm；当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，则此时弹簧受到的拉力F2=G=80N，由图乙可知，当F2=80N时，弹簧的伸长量L2=40cm；所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量L=L2-L1=40cm-10cm=30cm。当水位降至位置B时，R1接入电路的长度L=L总-L=40cm-30cm=10cm，因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，所以，此时R1接入电路的阻值：，此时电路中的电流，由得，此时R1两端的电压U1=IR1=1A5=5V，即此时电压表示数为5V，所以，电压表的示数变化量U=U1-U1=10V-5V=5V。