2019九年级物理全册 第十八章 电功率章节检测 （新版）新人教版

2019九年级物理全册 第十八章 电功率章节检测 （新版）新人教版

第十八章 电功率章节检测 一．选择题（共10小题,每题3分）‎ ‎1．（2018•绍兴）下列有关家庭电路的说法正确的是（　　）‎ A．家庭电路中的插座应与用电器串联 B．家庭电路的电压对于人体是安全的 C．测电笔可以辨别零线与地线 D．电能表用来测量用户消耗的电能 ‎2．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为‎0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（　　）‎ A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω B．电路允许消耗的最大功率为4.5W C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置 D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W ‎3．（2018•岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，Ⓐ的量程为“0～‎0.6A”，Ⓥ的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω ‎1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（　　）‎ A．Ⓐ的示数最大为‎0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.12W C．电路消耗的最大总功率为2.7W D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω 31‎ ‎4．（2016•宜兴市校级二模）课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎5．（2012•哈尔滨）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　）‎ A．闭合开关前，滑片P应滑到B端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 ‎6．（2018•长沙模拟）如图所示的装置中，两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，且煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。利用该装置能完成的实验是（　　）‎ 31‎ A．探究电热与导体电阻的关系 B．探究电热与通过导体电流的关系 C．探究电热与通电时间的关系 D．以上实验都能完成 ‎7．（2018•宝安区二模）把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热量损失）（　　）‎ A．t0 B． t‎0 ‎C．t0 D．2 t0‎ ‎8．（2018•武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是（　　）‎ A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等 B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2‎ C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：4‎ ‎9．（2018•丰台区一模）标有“6V 3W”的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与电压为4V的电源相连，灯泡仍能发光，此时灯泡消耗的功率为（　　）‎ A．3W B．1.3W C．10W D．1.6W ‎10．（2018•深圳二模）小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片，如图所示。她仔细观察照片后得到下列结论，你认为正确的是（　　）‎ A．电能表的额定电流为‎10A B．1kW•h的电能，指示灯闪3200次 C．电能表的额定功率为2200W 31‎ D．拍照片时，小英家已消耗的电能为7624.1J 二．多选题（共4小题，每题3分）‎ ‎11．（2018•平谷区一模）在探究电流通过导体产生热量多少的影响因素时，小明把阻值恒定为R1=5Ω、R2=10Ω的两段电热丝分别放在如图所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计，实验设计中用煤油升高的温度△t 表示电流通过电热丝R产生热量的多少，不计实验过程中的热损失。下列四个选项中，说法正确的是（　　）‎ A．该实验只能控制通过电阻的电流大小 B．该实验可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关 C．该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关 D．开关闭合一段时间后，乙瓶温度计示数升高的多 ‎12．（2018•威海）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ A．R1的阻值为20Ω B．R2的最大阻值为50Ω C．电源电压为6V D．该电路消耗的最大电功率为0.9W ‎13．（2018•营口模拟）“探索”实验小组的同学们为检测装修房屋时甲醛是否超标设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V．Ro为10Ω 的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示，污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）‎ A． 电压表示数为1.5V时，属于重度污染 31‎ A． B．污染指数为50时，电压表的示数为0.5V C．污染指数为150时，电路中消耗的总功率0.3W D．污染指数为150时，电路工作 1minRo产生的电热为18J ‎14．（2018•内乡县二模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　）‎ A．小灯泡的额定功率为24W B．电源电压为15V C．滑动变阻器的最大阻值9Ω D．小灯泡的最小功率为1.5W 三．填空题（共6小题，每题4分）‎ ‎15．（2018•攀枝花）如图所示，测电笔正确的使用方法是　 　（选填”甲”或“乙”），已知测电笔的电阻约为1.1×106Ω，氖管和人体的电阻比它小得多，可以忽略，请你计算“220V 40W”灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的　 　倍（结果保留到整数）。‎ ‎16．（2018•成都）如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻　 　。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　 　J。‎ 31‎ ‎17．（2018•泸州）小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为　 　kW•h；电子式单相电能表她家现在已经接人用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接　 　W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是　 　W。‎ ‎18．（2018•遂宁）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω ‎2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。‎ ‎（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为　 　V。‎ ‎（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是　 　J。‎ ‎19．（2018•遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为　 　Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1：P2=　 　。‎ ‎20．（2018•内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是　 　kW•h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作l2min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是　 　W。‎ 31‎ 四．实验探究题（共4小题，每题5分）‎ ‎21．（2018•南充）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。‎ ‎（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）‎ ‎（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为　 　。‎ ‎（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　 　W。‎ ‎（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）‎ ‎①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。‎ ‎②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式灯P额=　 　。（用U额、R、U表示）‎ ‎22．（2018•扬州）某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”字样（灯丝电阻约为10Ω），有以下两种规格的滑动变阻器可选用：A．“50Ω‎2A”B．“10Ω‎1A”。‎ ‎（1）应选用滑动变阻器　 　（A/B）。‎ ‎（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关。遗漏的步骤是　 　。‎ ‎（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是　 　。‎ A．小灯泡烧坏 B．小灯泡短路 C．小灯泡的实际功率太小 ‎（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是　 　V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　 　端移动（左/右）。‎ 31‎ ‎（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为‎0.25A，小灯泡的额定功率是　 　W。‎ ‎23．（2018•嘉兴）在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：‎ ‎（1）你认为图　 　电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是　 　。‎ ‎（2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是　 　。‎ ‎24．（2018•广东模拟）如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关：‎ ‎（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的　 　两个密闭容器进行实验；‎ ‎（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器　 　 中的电阻丝。‎ ‎（3）如果通电时间一段时间发现乙和丙U型管中液面的高度差逐渐变大，但甲中不变，则可能的原因是　 　。‎ ‎　‎ 五．计算题（共2小题，每题7分）‎ ‎25．（2018•岱岳区一模）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为‎0.2A；当开关S1断开、S2‎ 31‎ 闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：‎ ‎（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；‎ ‎（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；‎ ‎（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。‎ ‎26．（2018•遂宁）如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω ‎1A”，电流表量程“0～‎0.6A”电压表量程“0～15V”调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：‎ ‎（1）小灯泡L正常发光时的电流；‎ ‎（2）滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；‎ ‎（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？‎ ‎　　‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．（2018•绍兴）下列有关家庭电路的说法正确的是（　　）‎ A．家庭电路中的插座应与用电器串联 31‎ B．家庭电路的电压对于人体是安全的 C．测电笔可以辨别零线与地线 D．电能表用来测量用户消耗的电能 ‎【解答】解：‎ A、家庭电路中用电器与用电器、用电器与插座、插座与插座之间都是并联连接的，故A错误；‎ B、对人体的安全电压是不高于36V，家庭电路的电压是220V，所以家庭电路的电压对于人体是不安全的；故B错误；‎ C、零线、地线和大地间的电压都是0V，用测电笔分别接触零线与地线时，氖管都不发光，所以测电笔不能辨别零线与地线，但测电笔可以辨别火线和零线，故C错误；‎ D、电能表用来测量用户在一定时间内消耗的电能，并且根据电能的多少来收取电费，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎2．（2018•南京）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为‎0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2且P1：P2=5：6．下列判断正确的是（　　）‎ A．滑动变阻器的最大阻值为10Ω B．电路允许消耗的最大功率为4.5W C．小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置 D．滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W ‎【解答】解：‎ 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ ‎（1）设电源电压为U，‎ 当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，‎ 由P=UI可得，此时电路中的电流为：I=IL===‎0.5A，‎ 滑动变阻器消耗的功率为：P1=（U﹣UL）I=（U﹣6V）×‎0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 31‎ 当滑片P移至某一端点时，电流表示数为‎0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；‎ 变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：U滑=U﹣6V+3V=U﹣3V，‎ 此时滑动变阻器消耗的功率为：P2=U滑I′=（U﹣3V）×‎0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ 已知P1：P2=5：6﹣﹣﹣﹣③‎ 联立①②③解得，电源电压U=9V；‎ 则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大====20Ω，故A错误；‎ ‎（2）灯泡的额定电流为‎0.5A，则电路中的最大电流为‎0.5A，‎ 电路允许消耗的最大功率：P大=UI大=9V×‎0.5A=4.5W，故B正确；‎ ‎（3）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：U滑′=U﹣6V=9V﹣6V=3V，‎ 此时滑动变阻器的电阻为：R滑′===6Ω，‎ 因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；‎ ‎（4）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL=P额=‎ ‎3W，‎ 滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压UL′=6V﹣3V=3V，‎ 此时灯泡消耗的电功率：PL′=UL′I′=3V×‎0.3A=0.9W，‎ 则灯泡消耗的功率变化了：△P=PL﹣PL′=3W﹣0.9W=2.1W，故D错误。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎3．（2018•岳阳）如图，电源电压恒为4.5V，Ⓐ的量程为“0～‎0.6A”，Ⓥ的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V 1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω ‎1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（　　）‎ A．Ⓐ的示数最大为‎0.6A B．灯泡消耗的最小功率为0.12W C．电路消耗的最大总功率为2.7W 31‎ D．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω ‎【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ ‎（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流：‎ IL===‎0.5A，故A错误；‎ 因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0‎.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为‎1A，‎ 所以，电路中的最大电流I大=‎0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，‎ 由I=可得，灯泡的电阻和电路的总电阻分别为：‎ RL===5Ω，R总===9Ω，‎ 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小=R总﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω，故D正确；‎ 电路消耗的最大总功率：‎ P大=UI大=4.5V×‎0.5A=2.25W，故C错误；‎ ‎（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，电路的最小电流：‎ I小===‎0.18A，‎ 则灯泡消耗的最小功率：‎ PL小=I小2RL=（‎0.18A）2×5Ω=0.162W，故B错误。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎4．（2016•宜兴市校级二模）课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验研究小灯泡的电功率跟两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5伏、额定功率为0.75瓦。小明同学设计了如图甲所示的电路进行研究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P=UI，求得对应的功率，并作出功率随电压变化的图线a．小红同学设计了如图乙所示的电路进行研究，她先由R=‎ 31‎ 计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P=，求得对应的功率，也作出功率随电压变化的图线b．则下列反映了他们的实验结果的图线是（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【解答】解：（1）∵P=，∴灯泡正常发光时的电阻R==≈8.3Ω；‎ 由题意知：P甲=和P乙=，由此可见，‎ 电功率P关于电压U的二次函数（跟y=ax2+bx+c，且a＞0，b=0，c=0时相符合），‎ 故图象是经过原点开口向上的抛物线，故CD错误。‎ ‎（2）∵P甲=和P乙=，灯泡电阻R随温度升高而变大，‎ ‎∴①当小灯泡两端电压U＜2.5V时，小灯泡在低于额定电压下工作，‎ 它的电阻R＜8.3Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方。‎ ‎②当小灯泡两端电压U=2.5V时，小灯泡在额定电压下工作，‎ 它的电阻R=8.3Ω，则P甲=P乙=0.75W，且此时两抛物线相交。‎ ‎③当小灯泡两端电压U＞2.5V，小灯泡在高于额定电压下工作，‎ 它的电阻R＞8.3Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方。‎ 综上所述，B图中的图线反映了他们的实验结果。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎5．（2012•哈尔滨）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（　　）‎ 31‎ A．闭合开关前，滑片P应滑到B端 B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C．当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D．实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 ‎【解答】解：A、闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其电阻最大位置。故A正确；‎ B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；‎ C、当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，正确；‎ D、小灯泡的亮度就是看小灯泡的实际功率，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎6．（2018•长沙模拟）如图所示的装置中，两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，且煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大。利用该装置能完成的实验是（　　）‎ A．探究电热与导体电阻的关系 B．探究电热与通过导体电流的关系 C．探究电热与通电时间的关系 D．以上实验都能完成 ‎【解答】解：由图可知，甲乙的电阻不同，两者串联在一起，电流和通电时间相同，能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；‎ 实验中有滑动变阻器，能改变电路中的大小，故能探究电流通过导体产生的热量与电流的关系；‎ 实验中能通过开关的闭合和断开来改变通电时间，能探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎7．（2018•宝安区二模）把两根阻值相同的电热丝串联接入电路，烧开一壶水所用时间为t0，若将这两根电热丝并联接入同一电路，则烧开同一壶水所需的时间为（不计热量损失）（　　）‎ A．t0 B． t‎0 ‎C．t0 D．2 t0‎ ‎【解答】解：‎ 31‎ 两根阻值相同的电热丝串联后的总电阻为2R，两根阻值相同的电热丝并联后的总电阻为0.5R，烧开同一壶水所需要的热量是相等的；‎ 则：‎ Q=W==t，‎ 解得：t=t0，故C正确。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎8．（2018•武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是（　　）‎ A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等 B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2‎ C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：4‎ ‎【解答】解：‎ A、甲实验两电阻丝阻值不同，两电阻串联后，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A错误；‎ B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧电阻是左侧电阻的2倍，产生的热量也是左侧的2倍，故左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2，故B正确；‎ C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；‎ D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q=I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，故D错误；‎ 故选：B。‎ ‎　‎ ‎9．（2018•丰台区一模）标有“6V 3W”‎ 31‎ 的小灯泡，通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与电压为4V的电源相连，灯泡仍能发光，此时灯泡消耗的功率为（　　）‎ A．3W B．1.3W C．10W D．1.6W ‎【解答】解：小灯泡与电压为4V的电源相连时，灯泡两端的电压为4V，‎ 由图象可知，通过灯泡的电流为‎0.4A，‎ 此时灯泡消耗的功率P=UI=4V×‎0.4A=1.6W。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎10．（2018•深圳二模）小英同学在门外走廊拍了一张自家电能表的照片，如图所示。她仔细观察照片后得到下列结论，你认为正确的是（　　）‎ A．电能表的额定电流为‎10A B．1kW•h的电能，指示灯闪3200次 C．电能表的额定功率为2200W D．拍照片时，小英家已消耗的电能为7624.1J ‎【解答】解：A、电能表上的电流值，代表标定电流，即长时间稳定工作时不许超过的最大电流，所以A不正确；‎ B、3200imp/kW•h：接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上指示灯闪烁3200次。符合实际，所以B正确。‎ C、电压值和电流值的乘积代表功率，但这是接在这个电能表上的用电器的最大功率是不许超过的数值，而不是电能表的额定功率。所以C不正确；‎ D、电能表的示数应读为7624.1kW•h，所以D不正确。‎ 故选：B。‎ ‎　‎ 二．多选题（共4小题）‎ 31‎ ‎11．（2018•平谷区一模）在探究电流通过导体产生热量多少的影响因素时，小明把阻值恒定为R1=5Ω、R2=10Ω的两段电热丝分别放在如图所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路，在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油，再分别插入相同的温度计，实验设计中用煤油升高的温度△t 表示电流通过电热丝R产生热量的多少，不计实验过程中的热损失。下列四个选项中，说法正确的是（　　）‎ A．该实验只能控制通过电阻的电流大小 B．该实验可探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关 C．该实验可探究电流通过导体产生的热量与电阻大小是否有关 D．开关闭合一段时间后，乙瓶温度计示数升高的多 ‎【解答】解：根据题意，两个电阻串联，通过两电阻的电流、通电时间都相同，只有电阻的阻值不同，所以是研究电流和通电时间相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系，故C正确；‎ 图中有滑动变阻器可以改变电流故可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小是否有关，故A错误。‎ 图中电流产生的热量多少通过温度计示数的高低来表示，用到了转化法，但不能探究电流通过导体产生的热量与煤油升高的温度是否有关，故B错误；‎ 根据焦耳定律，其它条件相同，电阻越大，产生的热量越多，乙烧瓶中的电阻较大，所以产生的热量较多，故D正确。‎ 故选：CD。‎ ‎　‎ ‎12．（2018•威海）如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过种中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　）‎ 31‎ A．R1的阻值为20Ω B．R2的最大阻值为50Ω C．电源电压为6V D．该电路消耗的最大电功率为0.9W ‎【解答】解：‎ 由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ 当滑动变阻器消耗的功率为0.8W时，其两端电压为2V，‎ 由P=UI可得，此时电路中的电流为：I1===‎0.4A，‎ 由I=及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U=I1R1+U1=‎0.4A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；‎ 当滑动变阻器消耗的功率为0.5W时，其两端电压为5V，‎ 由P=UI可得，此时电路中的电流为：I2===‎0.1A，‎ 由I=及串联电路的电压规律可得，电源的电压：U=I2R1+U2=‎0.1A×R1+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，‎ 电源电压不变，则：‎0.4A×R1+2V=‎0.1A×R1+5V，‎ 解得：R1=10Ω；故A错误；‎ 电源电压为：U=I1R1+U1=‎0.4A×10Ω+2V=6V，故C正确；‎ 由图乙可知，当变阻器两端电压最大为5V时，滑动变阻器全部接入电路中，其电阻最大，此时电流最小为I2=‎0.1A，‎ 则滑动变阻器的最大阻值为：R2===50Ω；故B正确；‎ 当滑动变阻器接入电路的电阻为0时（电路为R1的简单电路），电路中的电阻最小，电流最大，‎ 则电路中的最大电流为：I大===‎0.6A；‎ 该电路消耗的最大电功率：P大=UI大=6V×‎0.6A=3.6W，故D错误。‎ 31‎ 故选：BC。‎ ‎　‎ ‎13．（2018•营口模拟）“探索”实验小组的同学们为检测装修房屋时甲醛是否超标设计了甲醛监测设备，原理如图甲所示。电源电压恒为3V．Ro为10Ω 的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示，污染指数在50以下为轻度污染，50～100之间为中度污染，100以上为重度污染，以下分析正确的是（　　）‎ A．电压表示数为1.5V时，属于重度污染 B．污染指数为50时，电压表的示数为0.5V C．污染指数为150时，电路中消耗的总功率0.3W D．污染指数为150时，电路工作 1minRo产生的电热为18J ‎【解答】解：A、由图象可知，污染指数越小，可变电阻的阻值越大，‎ 根据串联电路的分压特点可知，可变电阻分担的电压越大，‎ 由串联电路电压的规律可知，定值电阻分担的电压为1.5V时，‎ ‎==，‎ ‎=，解得R=10Ω，‎ 由图乙可知，污染指数属于重度污染，故A正确；‎ B、污染指数为50时，由图乙可知R′=50Ω，电路中电流：‎ I===‎0.05A，‎ 电压表的示数：U0′=IR0=‎0.05A×10Ω=0.5V，故B正确；‎ C、由图象可知，污染指数为150时，R接入电路的电阻，R″=20Ω 电路中消耗的总功率：‎ P=UI′===0.3W，故C正确；‎ D、由图象可知，污染指数为150时，可变电阻连入电路中的阻值为20Ω，‎ 电路中电流：I′===‎0.1A，‎ 31‎ 电路工作 1minRo产生的电热：‎ Q=I′2R0t=（‎0.1A）2×10Ω×60s=6J，故D错误。‎ 故选：ABC。‎ ‎　‎ ‎14．（2018•内乡县二模）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V，闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　）‎ A．小灯泡的额定功率为24W B．电源电压为15V C．滑动变阻器的最大阻值9Ω D．小灯泡的最小功率为1.5W ‎【解答】解：（1）由电路图可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为灯泡的简单电路，‎ 由图象可知，电路中的电流I=‎2A，电源的电压U=UL=12V，故B错误；‎ 则小灯泡的额定功率：‎ P大=UI=12V×‎2A=24W，故A正确；‎ ‎（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，‎ 由图象可知，灯泡两端的电压UL′=3V，电路中的电流I′=‎1A，‎ 小灯泡的最小功率：‎ PL小=UL′I′=3V×‎1A=3W，故D错误；‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，滑动变阻器两端的电压：‎ UR=U﹣UL′=12V﹣3V=9V，‎ 滑动变阻器的最大阻值：‎ R===9Ω，故C正确。‎ 故选：AC。‎ ‎　‎ 三．填空题（共6小题）‎ ‎15．（2018•攀枝花）如图所示，测电笔正确的使用方法是　乙　（选填”甲”或“乙”‎ 31‎ ‎），已知测电笔的电阻约为1.1×106Ω，氖管和人体的电阻比它小得多，可以忽略，请你计算“220V 40W”灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的　900　倍（结果保留到整数）。‎ ‎【解答】解：使用测电笔时，拇指和中指不要接触测电笔前端的金属体，手必须接触测电笔末端的金属体，使电源和大地之间形成通路，故乙是正确的测量方法；‎ 通过测电笔的电流为I笔===2×10﹣‎4A；‎ 因为P=UI，‎ 所以通过灯泡的电流为I灯==≈‎0.18A，‎ 所以灯泡正常工作时的电流约为正确使用测电笔时通过人体电流的=900倍。‎ 故答案为：乙；900。‎ ‎　‎ ‎16．（2018•成都）如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻　小　。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为　3.6×104　J。‎ ‎【解答】解：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热；‎ 在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量：‎ Q=Pt=1800W×（3×60s+20s）=3.6×104J。‎ 故答案为：小；3.6×104。‎ ‎　‎ ‎17．（2018•泸州）小英家6月底电能表的示数如图甲所示，7月底表盘示数如图乙所示，由图可知她家7月份用电器消耗的电能为　140　kW•h；电子式单相电能表她家现在已经接人用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接　3000　W的用电器同时工作。将铭牌已模糊的饮水机单独接在该电能表上正常工作3min，电能表指示灯闪烁了160次，则饮水机的额定功率是　1000　W。‎ 31‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）由图知，小英家7月份用电器消耗的电能为：W=6768.2kW•h﹣6628.2kW•h=140kW•h；‎ ‎（2）由电能表的参数可知，工作电压为U=220V，允许工作的最大电流为I=‎30A，‎ 电能表允许用电器工作的最大总功率：P大=UI=220V×‎30A=6600W，‎ 已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，‎ 则最多还可以同时连接用电器的功率为6600W﹣3600W=3000W；‎ ‎（3）3200imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3200次，‎ 则电能表指示灯闪烁160次时，饮水机消耗的电能：W=kW•h=0.05kW•h，‎ 饮水机的实际功率：P===1kW=1000W。‎ 因为饮水机正常工作，所以饮水机的实际功率等于额定功率，则饮水机的额定功率是1000W。‎ 故答案为：140；3000；1000。‎ ‎　‎ ‎18．（2018•遂宁）如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的规格“20Ω ‎2A”，L1的规格“10V 5W“，L2的规格“15V 15W”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。‎ ‎（1）只闭合开关S，当滑动变阻器接人电路的阻值为4Ω时，灯泡L1正常发光，则电源电压为　12　V。‎ ‎（2）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点，通电1min整个电路产生的热量是　1440　J。‎ ‎【解答】解：（1）根据灯泡L1正常发光，可得流经灯泡的电流I1===‎0.5A，‎ 灯泡L1正电阻R1===20Ω，‎ 31‎ 由图可知，只闭合开关S，灯泡L1与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，‎ 即电路中的电流I=I1=‎0.5A，‎ 由I=可得，电源电压U=IR总=‎0.5A×（4Ω+20Ω）=12V；‎ ‎（2）由P=可得，‎ L2的电阻R2===15Ω，‎ 闭合开关S、S1、S2，灯泡L2、滑动变阻器并联，灯泡L1被短路，滑动变阻器滑片置于中点，‎ 根据并联电路的电阻特点可得，‎ 总电阻=+，‎ 则=+，‎ 解得R并=6Ω，‎ 通电1min整个电路产生的热量：‎ Q=W=UIt=t=×60s=1440J。‎ 故答案为：（1）12；（2）1440。‎ ‎　‎ ‎19．（2018•遂宁）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为　40　Ω；当滑动变阻器接入电路阻值分别为R和R时，电路消耗的总功率为P1、P2，则P1：P2=　2：1　。‎ ‎【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=‎0.3A，‎ 由I=可得，电源的电压：U=I1R0=‎0.3A×R0，‎ 31‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=‎0.1A，U2=8V，‎ 则滑动变阻器的最大阻值：R===80Ω，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，电源的电压：U=I2R0+U2=‎0.1A×R0+2V，‎ 因电源的电压不变，所以，‎0.3A×R0=‎0.1A×R0+8V，‎ 解得：R0=40Ω，‎ 电源的电压：U=‎0.3A×R0=‎0.3A×40Ω=12V；‎ 当滑动变阻器接入电路阻值为R=×80Ω=20Ω时，电路中的电流：I===‎0.2A；‎ 当滑动变阻器接入电路阻值为R=80Ω时，电路中的电流：I'===‎0.1A；‎ 根据P=UI可知，电路消耗的总功率之比为：P1：P2=UI：UI'=I：I'=‎0.2A：‎0.1A=2：1。‎ 故答案为：40；2：1。‎ ‎　‎ ‎20．（2018•内江）如图所示是用来测量电能的仪表，这只电表此时的读数是　231.0　kW•h，当电路中只有一个电饭煲接入电路，正常工作l2min。发现此电能表的转盘转过了500转。则这个电饭煲的额定功率是　1000　W。‎ ‎【解答】解：‎ 由图可知，电能表此时的读数为231.0kW•h，‎ ‎2500r/kW•h 表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过2500r，‎ 则电能表的转盘转过了500转，电饭煲消耗的电能：W==0.2kW•h，‎ 电饭煲正常工作l2min，则该电饭煲的额定功率：P===1kW=1000W。‎ 故答案为：231.0；1000。‎ ‎　‎ 四．实验探究题（共4小题）‎ 31‎ ‎21．（2018•南充）在“测量小灯泡额定功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V。‎ ‎（1）将甲图中电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮）‎ ‎（2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，电压表示数始终为3V，则故障原因为　灯泡断路　。‎ ‎（3）电路故障排除后，闭合开关，移动滑片P，直到电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.75　W。‎ ‎（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）‎ ‎①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。‎ ‎②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式灯P额=　　。（用U额、R、U表示）‎ ‎【解答】解：（1）根据滑片P向右移灯泡变亮，说明变阻器连入阻值减小，所以应将变阻器的B接线柱接入电路，如图所示：‎ ‎（2）电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的灯泡断路了；‎ ‎（3）图乙中，电流表的量程为0～0‎.6A，分度值为‎0.02A，示数为‎0.3A，‎ 则灯泡的额定功率：‎ P=UI=2.5V×‎0.3A=0.75W；‎ ‎（4）小张设计了如图丙所示的电路也完成了该实验（电源电压不变，R阻值已知）‎ ‎①闭合开关S和S1，断开S2，并调节滑动变阻器使电压表示数为U额。‎ ‎②闭合开关S和S2，断开S1，滑动变阻器滑片P不动，读出此时电压表示数为U；则小灯泡额定功率的表达式灯：‎ P额=U额I额=U额×IR=U额×=。‎ 31‎ 故答案为：（1）如上图；（2）灯泡断路；（3）0.75；（4）。‎ ‎　‎ ‎22．（2018•扬州）某同学用如图甲电路测定小灯泡的电功率，电源电压为6V，小灯泡标有“2.5V”字样（灯丝电阻约为10Ω），有以下两种规格的滑动变阻器可选用：A．“50Ω‎2A”B．“10Ω‎1A”。‎ ‎（1）应选用滑动变阻器　A　（A/B）。‎ ‎（2）连接好电路，闭合开关后发现小灯泡比正常工作时亮，他想到自己在开关闭合前遗漏了一个步骤，立即断开开关。遗漏的步骤是　将变阻器的最大电阻连入电路中　。‎ ‎（3）改正错误后，闭合开关小灯泡不亮，电流表和电压表指针都有较小的偏转，则小灯泡不亮的原因是　C　。‎ A．小灯泡烧坏 B．小灯泡短路 C．小灯泡的实际功率太小 ‎（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片，发现电压表的示数如图乙所示，其读数是　1.1　V；为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　左　端移动（左/右）。‎ ‎（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为‎0.25A，小灯泡的额定功率是　0.625　W。‎ ‎【解答】解：（1）电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω，根据欧姆定律，灯的额定电流约为：‎ I===‎0.25A，当灯正常发光，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的电阻为：‎ R滑===14Ω，故选用“50Ω‎2A”的变阻器A；‎ ‎（2）开关闭合前为保护电路，变阻器连入电路中的电阻应最大，遗漏的步骤是：将变阻器的最大电阻连入电路；‎ ‎（3）改正错误后，闭合开关，电流表和电压表指针都有较小的偏转，说明电路为通路，小灯泡不亮，说明电路中电流过小，灯的实际功率太小，选C；‎ ‎（4）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，其读数是1.1V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；‎ ‎（5）调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表的示数为‎0.25A，小灯泡的额定功率是：‎ 31‎ P=UI=2.5V×‎0.25A=0.625W。‎ 故答案为：（1）A；（2）将变阻器的最大电阻连入电路中；（3）C；（4）1.1；左；（5）0.625。‎ ‎　‎ ‎23．（2018•嘉兴）在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想：小灯泡的电功率可能与电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图：‎ ‎（1）你认为图　乙　电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，理由是　是串联电路，能控制电流相等　。‎ ‎（2）小组同学经过分析讨论，选择正确的电路进行实验，得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是　电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮　。‎ ‎【解答】解：（1）研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，因串联电路各处的电流相等，故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系；‎ ‎（2）灯的亮度由灯的实际功率决定，电压表示数大的灯泡更亮一些，说明其功率比甲灯大。‎ 故答案为：（1）乙； 乙是串联电路，能控制电流相等； （2）电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮 ‎　‎ ‎24．（2018•广东模拟）如图实验装置，探究电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关：‎ ‎（1）若想探究电流产生热量的多少与电阻的关系，则应选择图中的　甲、乙　两个密闭容器进行实验；‎ ‎（2）通电时间相同时，产生热量最多的是密闭容器　乙　 中的电阻丝。‎ ‎（3）如果通电时间一段时间发现乙和丙U型管中液面的高度差逐渐变大，但甲中不变，则可能的原因是　甲装置漏气　。‎ ‎【解答】解：（1）电流产生热量的多少与电流、电阻和通电时间有关，要探究电流产生热量的多少与电阻的关系时，应控制电流和通电时间相同，改变电阻的阻值，由图可知甲、乙符合；‎ 31‎ ‎（2）甲、乙中，通过它们的电流和通电时间相等，由Q=I2Rt可知，乙的电阻大，则乙产生的热量大于甲产生的热量；‎ 甲、丙中，电阻和通电相等，由并联电路的电流特点可知通过甲的电流大于通过乙的电流，由Q=I2Rt可知，甲产生的热量多，‎ 综上可知，产生热量最多的密闭容器乙中的电阻丝。‎ ‎（3）甲装置中的液面的高度差不发生变化，说明内部气体的压强不变，故故障原因是甲装置漏气。‎ 故答案为：（1）甲、乙；（2）乙；（3）甲装置漏气。‎ ‎　‎ 五．计算题（共2小题）‎ ‎25．（2018•岱岳区一模）如图所示，电源两端电压保持不变。小灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电流表示数为‎0.2A；当开关S1断开、S2闭合时，小灯泡正常发光，电压表V2的示数为8V．假设小灯泡阻值不变，在电路安全工作的情况下：‎ ‎（1）求电源电压、R1阻值和滑动变阻器的最大阻值；‎ ‎（2）当开关S1断开、S2闭合时，求电路中在10s内产生的热量；‎ ‎（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，求滑动变阻器连入电路的电阻。‎ ‎【解答】解：（1）当开关S1断开、S2闭合时，R1与灯泡L串联，电压表V2测R1两端的电压，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，‎ 所以，电源的电压：‎ U=UL+U1=6V+8V=14V；‎ 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，‎ 所以，电路中的电流：‎ I=IL===‎0.5A，‎ 由I=可得，R1的阻值：‎ R1===16Ω；‎ 灯泡的电阻为：‎ 31‎ RL===12Ω，‎ 当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯泡L与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，‎ 此时电路中的总电阻：‎ R总===70Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，滑动变阻器的最大阻值：‎ R2大=R总﹣RL=70Ω﹣12Ω=58Ω；‎ ‎（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中的电流I=‎0.5A，‎ 则电路中在10s内产生的热量：‎ Q=W=UIt=14V×‎0.5A×10s=70J；‎ ‎（3）当开关S1闭合、S2断开时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，‎ 电路中的电流：‎ I″==，‎ 滑动变阻器消耗的电功率：‎ P2=（I″）2R2=（）2R2=4W，‎ 整理可得：R22﹣25R2+144Ω2=0，‎ 解得：R2=9Ω，或R2=16Ω，‎ 当R2=9Ω时，电路中的电流I″===A＞‎0.5A（即电流超过了灯泡的额定电流），此种情况不允许；‎ 当R2=16Ω时，电路中的电流I″===‎0.5A，此种情况允许，‎ 所以，滑动变阻器消耗的功率为4W时，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。‎ 答：（1）电源电压为14V、R1阻值为16Ω、滑动变阻器的最大阻值为58Ω；‎ ‎（2）当开关S1断开、S2闭合时，电路中在10s内产生的热量为70J；‎ ‎（3）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器消耗的功率为4W，滑动变阻器连入电路的电阻为16Ω。‎ ‎　‎ ‎26．（2018•遂宁）如图所示电路，电源电压18V恒定不变，小灯泡工标有“12V”的字样，滑动变阻器的规格为“200Ω ‎1A”，电流表量程“0～‎0.6A”电压表量程“0～15V”‎ 31‎ 调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关，小灯泡L恰好正常发光，此时电流2s内对小灯泡L做功12J，不考虑温度对电阻的影响。求：‎ ‎（1）小灯泡L正常发光时的电流；‎ ‎（2）滑动变阻器接人电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全；‎ ‎（3）小灯泡L两端电压为何值时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是多少？‎ ‎【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。‎ ‎（1）灯泡正常发光时的电压UL=12V，t=2s时电流对小灯泡做的功WL=12J，‎ 由W=UIt可得，小灯泡L正常发光时的电流：‎ IL===‎0.5A；‎ ‎（2）因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0‎.6A，变阻器允许通过的最大电流为‎1A，‎ 所以，电路中的最大电流I大=‎0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，‎ 由I=可得，电路中的总电阻和灯泡的电阻分别为：‎ R总===36Ω，RL===24Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，‎ 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：‎ R小=R总﹣RL=36Ω﹣24Ω=12Ω，‎ 当电压表的示数UR=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，此时灯泡两端的电压：‎ UL′=U﹣UR=18V﹣15V=3V，‎ 则电路中的最小电流：‎ I小===A，‎ 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：‎ 31‎ R大===120Ω，‎ 则滑动变阻器接人电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；‎ ‎（3）滑动变阻器消耗的电功率：‎ PR=URI=（U﹣IRL）I=（18V﹣I×24Ω）I=﹣I2×24Ω+18V×I=3.375W﹣24（I﹣A）2，‎ 当I=A时，滑动变阻器消耗的电功率最大，此时灯泡两端的电压：‎ UL″=IRL=A×24Ω=9V，‎ 滑动变阻器消耗的最大电功率：‎ PR大=（U﹣UL″）I=（18V﹣9V）×A=3.375W。‎ 答：（1）小灯泡L正常发光时的电流为‎0.5A；‎ ‎（2）滑动变阻器接入电路的阻值在12Ω～120Ω的范围时才能保证电路的安全；‎ ‎（3）小灯泡L两端电压为9V时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率是3.375W。‎ ‎　‎ 31‎