6.2 电能的量度精选练习-2024-2025学年华东师大版九年级上册科学

2024-2025学年华师大版九年级科学电能的量度精选练习 1．如图所示，电源电压U＝18V，小灯泡L的额定电压为9V．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡L的实际功率为6W．则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（　　） A．13.5W 6Ω B．6W 13.5Ω C．6W 12Ω D．13.5W 12Ω 2．如图为家用的一款电能表，关于家庭电路下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．家用电能表应该安装在总开关与用电器之间 C．为了保证电路安全，同时工作的用电器的总功率最大不能超过2200W D．电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变为1123.8kW•h 3．在将标有“36V，40W”“110V，40W”“220V，40W”的三盏白炽灯，分别接在电压为36伏的电源上，则（　　） A．“36V，40W”的灯最亮 B．“110V，40W”的灯最亮 C．“220V，40W”的灯最亮 D．一样亮 4．在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 5．如图所示的做法中符合安全原则的是（　　） A．雷雨天树下避雨 B．触碰插座的插孔 C．湿布擦发光灯泡 D．冰箱金属外壳接地 6．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A．定值电阻R2为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J 7．标有“6V 1.5W”的灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的物理图象如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是（　　） A．此时该灯泡的电阻为24Ω B．此时通过定值电阻的电流为0.25A C．此时电路的实际总功率为1.2W D．此时灯泡的额定功率为0.8W 8．为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动（滑片P到最右端的距离为x），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值为10Ω B．x＝5cm时，R0消耗的电功率为0.045W C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是18Ω D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达9W 9．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小 B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W 10．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4 11．创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置，图甲为该监测装置的简化电路图，它是通过传感器R来进行检测的，R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V，定值电阻R0的阻值为15Ω，电压表的量程为0～3V。下列分析正确的是（　　） A．电压表示数随粉尘浓度增大而减小 B．电路可测的最大粉尘度为25mg/m3 C．定值电阻R0的最大功率为0.6W D．整个电路的最小总功率为0.8W 12．如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6 D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1 13．如图所示电路，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．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 14．如图甲所示的电路中，电源电压不变，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R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6V B．该电路的最大功率为3.6W C．P在b端时，电阻R1的功率为0.1W D．P在b端时，该电路的总功率为0.5W 15．如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（　　） A．2：3 B．3：2 C．5：2 D．1：2 16．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器R的最大阻值是10Ω C．R0的最小电功率为0.2W D．当滑片P置于中点时，R的电功率为0.9W 17．如图甲所示的测电笔使用方法是 　 　（填“规范”或“不规范”）的。如图乙所示是家庭电路的一部分，闭合开关，电灯不亮，所以他用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 　 　（填“ab”“bc”“cd”“火线”或“零线”）开路。 18．如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5伏，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题： （1）小灯泡正常发光时的电流为 　 　安。 （2）小灯泡正常发光时，定值电阻R通电10秒产生的热量为 　 　焦。 19．为测定小灯泡的额定功率，小柯利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材，按图甲方式连接电路进行实验。 （1）闭合开关，小柯将滑动变阻器的滑片移到某一位置后，电压表示数如图乙所示，此时电压大小为 　 　V。为了使小灯泡正常发光，需将滑动变阻器的滑片向 　 　端移动。（选填“A”或“B”） （2）根据图丙可知，该小灯泡的额定功率为 　 　W。 20．在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡额定电压为2.5V，正常工作时电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω 2A）、R2（10Ω 1A）。 （1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 　 　（填“R1”或“R2”）。 （2）小朱同学连接了如图所示电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接。 （3）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图所示，由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ 　 　W，同时发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线，原因是 　 　。 21．某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线。 （2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 　 　W。 （3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0阻值已知。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 　 　（选填“A1”或“A2”）的示数为 　 　时（用符号表示），再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率。 22．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整； （2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 　 　（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器； （3）分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 　 　； （4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 　 　。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能 23．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。 24．某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V，加热电阻R1＝44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： （1）开关S2闭合时加热电路的电功率。 （2）定值电阻R0的阻值。 （3）加热电路停止加热时水的温度。 25．如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R0最大阻值是24Ω，电源电压为6V恒定不变。设小灯泡L电阻不变，求： （1）小灯泡L的电阻？ （2）当S1、S2均闭合，滑片滑在R0最右端时，小灯泡L在1min内消耗的电能？ （3）当S1、S2均闭合，滑片滑到R0的中点时，整个电路消耗的电功率是多大？ （4）当S1闭合、S2断开时，要使滑动变阻器R0消耗的电功率为最大，计算出R0的连入阻值应为多少？此时R0消耗的最大功率为多少？ 26．冬天寒潮来袭，小周购买了如图甲所示的取暖器。该取暖器的简易电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，可通过开关S1、S2的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电源电压为220V，电阻R2的阻值为40Ω。 （1）当开关S1闭合、S2断开时，为低温挡，小周通过仪表测得电流值为4.4A，则R1的电阻值为多少欧。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为多少安。 27．图甲为某款新型电饭煲，其额定电压为220V，它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求： （1）S和S1均闭合时，电路中的总电流。 （2）R1和R2的电阻值。 （3）30min内电饭煲消耗的电能。 （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间？ 28．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最右端b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的部分图象如图乙所示。 （1）电压表V1示数随电流表示数变化的图象应用图乙 　 　（填“dc”或“ec”）表示。 （2）电源电压是多少？ （3）滑片P移动到中点时，定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是多少？ 29．如图甲，空气炸锅是一种常用的家庭电器。其内部部分电路简化为如图乙所示：定值电阻R1＝40Ω，R2＝110Ω，通过控制开关S1、S2、S3可实现低温、中温、高温三个挡位的调节。 （1）若不慎将S1、S2同时闭合，电路会因发生 　 　而导致严重后果。 （2）当R1、R2串联时，空气炸锅处于低温挡。此时电路中：S1、S2、S3三个开关的断开或闭合情况是：　 　。 （3）当S1、S3闭合，S2断开时，该空气炸锅处于 　 　挡工作。此时，图乙电路干路上的总电流为多少安？（写出计算过程） 30．在如图所示电路中，电源电压为4.5V且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω，1A”字样，灯泡L上标有“3V，0.9W”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，电流表的示数； （2）当开关S、S3、闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围。 2024-2025学年华师大版九年级科学电能的量度精选练习 参考答案与试题解析 1．如图所示，电源电压U＝18V，小灯泡L的额定电压为9V．当滑动变阻器的滑片P移至中点时，小灯泡L正常发光；当滑片P移至最右端时，小灯泡L的实际功率为6W．则小灯泡的额定功率和滑动变阻器的最大阻值分别为（　　） A．13.5W 6Ω B．6W 13.5Ω C．6W 12Ω D．13.5W 12Ω 【答案】D 【分析】由电路图可知灯泡与滑动变阻器串联。 （1）当滑片位于中点时，灯泡正常发光，其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时两电阻之间的关系； （2）根据P＝I2R表示出电路中的电流，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，联立等式即可求出滑动变阻器的最大阻值，进一步求出灯泡的电阻，利用P＝求出灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）P在中点时（连入电阻为R），灯泡正常发光，说明此时灯泡两端的电压为9V，变阻器两端的电压为9V， 即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍，RL＝R′＝R。 （2）当P移动到最右端时（电阻全连入为R）， I＝＝，即：＝， 解得：R＝12Ω RL＝R′＝R＝×12Ω＝6Ω。 P额＝＝＝13.5W。 故选：D。 【点评】会分析当P在中点（连入电阻为R）和右端时（电阻全连入为R）的电路组成，使用欧姆定律时注意三量（I、U、R）同体。 2．如图为家用的一款电能表，关于家庭电路下列说法正确的是（　　） A．电能表是测量电功率的仪表 B．家用电能表应该安装在总开关与用电器之间 C．为了保证电路安全，同时工作的用电器的总功率最大不能超过2200W D．电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变为1123.8kW•h 【答案】D 【分析】（1）电能表是用来测量电功的仪表； （2）电能表应该安装在总开关之前； （3）由图可知电能表的额定最大电流，根据P＝UI求出同时工作的用电器的最大总功率； （4）3000r/（kW•）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转，据此求出转盘转1200转，用电器消耗的电能，加上电能表原来的示数即为后来的示数。 【解答】解：A、电能表是用来测量电功的仪表，而不是测量电功率的仪表，故A错误； B、电能表应该安装在总开关之前，故B错误； C、由图可知，电能表的额定最大电流I＝20A， 则为了保证电路安全，同时工作的用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故C错误； D、3000r/（kW•）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的转盘转过3000转， 则转盘转1200转，用电器消耗的电能W＝＝＝0.4kW•h， 由图可知，电能表原来的示数为1123.4kW•h，则电能表转盘转了1200转，电能表的示数将变1123.4kW•h+0.4kW•h＝1123.8kW•h，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查对电能表的认识和理解、电功率和电能的计算，难度不大。 3．在将标有“36V，40W”“110V，40W”“220V，40W”的三盏白炽灯，分别接在电压为36伏的电源上，则（　　） A．“36V，40W”的灯最亮 B．“110V，40W”的灯最亮 C．“220V，40W”的灯最亮 D．一样亮 【答案】A 【分析】灯泡亮度由实际功率决定，灯泡的实际功率越大，灯越亮。 【解答】解：将标有“36V，40W”“110V，40W”“220V，40W”的三盏白炽灯，分别接在电压为36伏的电源上时， “36V，40W”的灯泡其实际功率与额定功率相同，所以正常发光； “110V，40W”“220V，40W”的灯泡其实际电压都小于额定电压，则实际功率都小于其额定功率，因此都不能正常发光， 灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以36V，40W”的灯最亮。 故选：A。 【点评】本题考查了判断灯的亮度问题，根据灯泡铭牌找出灯的额定功率、知道灯泡亮度由实际功率决定、知道灯泡正常发光时实际功率等于额定功率即可正确解题。 4．在研究电流与电压关系的实验中，小科同学根据得到的实验数据绘制了电阻R1和R2的I﹣U图象（如图），下列有关分析正确的是（　　） A．R1与R2的阻值之比是1：2 B．R1与R2串联接时，R1消耗的功率比R2大 C．R1与R2并联接时，R1和R2消耗的功率相等 D．R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是2：1 【答案】B 【分析】（1）由图知道，当通过R1与R2的电流为0.6A，R1、R2两端的电压，由欧姆定律可以求得，电阻R1、R2的阻值； （2）R1与R2串联接时，通过电流相等，由P＝I2R知道，R1消耗的功率比R2大； （3）R1与R2并联接时，两端电压相等，由知道，R1消耗的功率比R2小； （4）串联电路电流处处相等，所以R1与R2串联接时，可知通过R1与R2的电流之比。 【解答】解：A．由图知道，当通过R1与R2的电流为0.6A，R1、R2两端的电压分别为6V和3V，由欧姆定律可以求得，电阻R1的阻值为： ； 可以求得电阻R2的阻值为： ； 则R1与R2的阻值之比： R1：R2＝10Ω：5Ω＝2：1，故A错误； B．根据串联电路电流特点，R1与R2串联接时，通过电流相等，由P＝I2R知道，R1消耗的功率比R2大，故B正确； C．根据并联电压特点，R1与R2并联接时，两端电压相等，由知道，R1消耗的功率比R2小，故C错误； D．根据串联电路电流处处相等，所以R1与R2串联接时，通过R1与R2的电流之比是1：1，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查欧姆定律的应用，电功率的综合计算。 5．如图所示的做法中符合安全原则的是（　　） A．雷雨天树下避雨 B．触碰插座的插孔 C．湿布擦发光灯泡 D．冰箱金属外壳接地 【答案】D 【分析】从安全用电的角度进行分析，注意触电有直接触电和间接触电两种。 【解答】解：A、雷雨天里，大树也是很好的导体，电流会沿大树传到大地，所以雷雨天千万不要在大树下避雨，故A错误； B、小孩用手指直接插入插座的孔内，直接接触火线而触电，故B错误； C、因为湿抹布是导体，当用湿抹布接触带电体时，可能会使电源通过人体与大地形成通路，使人触电，故C错误； D、冰箱等家用电器都使用三孔插座，是由于这些用电器的外壳是金属，金属是导体，当用电器漏电时，会使金属外壳带电，若接上地线，电流就通过地线，流入大地，而防止了触电事故的发生，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查安全用电的常识，解决此类题目要结合安全用电的知识进行分析解答。为防止因电带来的伤害，不能违反。 6．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中，R1消耗的电功率P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　） A．定值电阻R2为10Ω B．电源电压为12V C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10V D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24J 【答案】C 【分析】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流； （1）由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W，根据P＝I2R求出此时电路中的电流；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压；当滑动变阻器R1的阻值为50Ω，R消耗的电功率为2W，根据P＝I2R求出此时电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源电压；两式联立可解得电源电压和R2的阻值； （2）滑片P置于b端时，知道电路中的电流和R2的阻值，根据欧姆定律求出R2两端的电压，即电压表示数； （3）滑片P置于b端时，根据Q＝W＝UIt求出通电1分钟R2产生的热量。 【解答】解：由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流； AB、闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端移至b端的过程中， 由图乙可知，当滑动变阻器R1的阻值为10Ω，R消耗的电功率为3.6W， 由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I1＝＝＝0.6A； 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I1R2+I1×10Ω＝0.6A×R2+0.6A×10Ω……① 由图乙可知，当滑动变阻器R1的滑片移动b端时，阻值最大为50Ω，R消耗的电功率为2W， 由P＝I2R可知，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.2A； 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：U＝I2R2+I2×50Ω＝0.2A×R2+0.2A×50Ω……② 联立①②两式解得：电源电压U＝12V，R2的阻值：R2＝10Ω，故AB正确； C、滑片P置于b端时，电流I2＝0.2A，R2两端的电压：U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V，即电压表的示数为2V，故C错误； D、滑片P置于b 端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量：Q2＝W2＝U2I2t＝2V×0.2A×1×60s＝24J，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律、电功率公式以及焦耳定律的应用，能从图中获取相关信息是解题的关键。 7．标有“6V 1.5W”的灯泡，通过它的电流随其两端电压变化的物理图象如图所示，若把这只灯泡与一个10Ω的定值电阻串联起来，接在电压为6V的电源两端。则下列说法中正确的是（　　） A．此时该灯泡的电阻为24Ω B．此时通过定值电阻的电流为0.25A C．此时电路的实际总功率为1.2W D．此时灯泡的额定功率为0.8W 【答案】C 【分析】（1）灯泡与定值电阻串联时通过它们的电流相等，电源的电压等于两者电压之和，根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出等式，根据图象得出符合题意的电流和电压，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据P＝UI求出电路的总功率； （2）额定电压下用电器的功率即为额定功率，与实际电压和实际电流无关。 【解答】解：（1）灯泡L与定值电阻R串联时， 因串联电路中各处的电流相等，且电源的电压等于两者电压之和， 所以，由I＝可得，电源的电压： U＝UL+IR，即6V＝UL+I×10Ω， 由图象可知，当UL＝4V，I＝IL＝0.2A时符合，故B错误； 则此时该灯泡的电阻： RL＝＝＝20Ω，故A错误； 此时电路的实际总功率： P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W，故C正确； （2）额定电压下用电器的功率为额定功率，则灯泡的额定功率为1.5W，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用以及对额定功率的理解，从图象中读出符合题意的电流和电压是关键。 8．为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，某科学兴趣小组的同学按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动（滑片P到最右端的距离为x），同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图像。电压表读数U与x的关系如图乙所示，电流表读数I与x的关系如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值为10Ω B．x＝5cm时，R0消耗的电功率为0.045W C．滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是18Ω D．若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达9W 【答案】B 【分析】由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流； （1）当滑动变阻器的电阻丝有断路时，电压表测量电源电压，所以从图象乙上可以看出断路的位置和电源电压的大小； 由图象读出x＝5cm时，电压表和电流表的示数，根据串联电路特点和欧姆定律计算R0的阻值，根据P＝UI计算此时R0消耗的电功率； （2）先根据图像中的信息，利用欧姆定律计算x＝5cm时和x＝10cm时滑动变阻器接入电路的电阻，进而求出滑动变阻器的滑片滑动5cm时电阻的改变量，从而可知滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值； （3）当电路中只有R0连入电路，此时电路的功率最大，根据P＝求出电路的最大功率。 【解答】解：由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流； AB、当滑动变阻器的电阻丝有断路时，电压表测量电源电压， 由图乙可知，当x＜5cm时，电压表示数保持3.0V不变，电路中电流为0，所以电源电压为3.0V，滑动变阻器电阻丝的断路处在距变阻器最右端5cm； 当x＝5cm时，由乙、丙图可知，电压表示数U1＝2.7V，电流表示数I1＝0.15A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压： U01＝U﹣U1＝3.0V﹣2.7V＝0.3V， 由I＝可得，电阻R0的阻值： R0＝＝＝2Ω，故A错误； x＝5cm时，R0消耗的电功率： P0＝U01I1＝0.3V×0.15A＝0.045W，故B正确； C、由I＝可得， 当x＝5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻为： R1＝＝＝18Ω， 当x＝10cm时，电压表示数U2＝2.4V，电流表示数I2＝0.3A，则R2＝＝＝8Ω， 则滑动变阻器的滑片滑动5cm时电阻的改变量是ΔR＝R1﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω， 所以滑动变阻器没有断路时的总电阻值：R总＝R1+ΔR＝18Ω+10Ω＝28Ω，故C错误； D、当滑动变阻器滑片P在最左端，变阻器接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，电路的功率最大， 电路中的最大电流：I最大＝＝＝1.5A＜3A，没有超过电流表的量程， 所以此电路的最大功率：P最大＝＝＝4.5W，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是分析图象得到有用的数据。 9．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小 B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W 【答案】C 【分析】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）变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，根据串联电路的分压作用分析解答； （2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流； （3）串联电路中各处的电流相等，比较灯泡正常发光时的电流和电流表的量程以及变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案； （4）当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路中的电流，根据P＝I2R算出灯泡的功率。 【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。 A、变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，分压变多，电压表示数变大，故A错误； B、由P＝UI可得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，故B错误； C、因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，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＝得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝4Ω， 灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω， 当电压表的示数UR′＝3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的最小电流：I小＝＝＝0.3A， 滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝10Ω， 则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故C正确； D、当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，电路中的电流为： I＝＝＝0.45A， 灯泡的功率为： PL′＝I2RL＝（0.45A）2×5Ω＝1.0125W，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是根据灯泡的额定电流确定电路中的最大电流和电压表的最大示数确定电路中的最小电流，并且要知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。 10．两个定值电阻R1、R2并联在电路中，如图甲所示，它们的电流与其两端的电压关系如图乙所示，闭合开关S，则R1，R2产生的热量之比为（　　） A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4 【答案】A 【分析】根据图像利用欧姆定律判定R1、R2的阻值关系；根据焦耳定律公式判定产生热量的比值。 【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电压是相同的，由图乙可知，电压相同，通过R1、R2的电流之比为2：1；根据I＝可知，R1、R2的电阻之比为1：2； 通电时间相同，电压相同，则根据焦耳定律公式Q＝W＝可知，产生的热量与电阻成反比，故热量之比为2：1。 故选：A。 【点评】本题考查了欧姆定律、焦耳定律公式的应用，能判定电阻的比值是解题的关键。 11．创新小组的同学设计了一个粉尘浓度监测装置，图甲为该监测装置的简化电路图，它是通过传感器R来进行检测的，R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V，定值电阻R0的阻值为15Ω，电压表的量程为0～3V。下列分析正确的是（　　） A．电压表示数随粉尘浓度增大而减小 B．电路可测的最大粉尘度为25mg/m3 C．定值电阻R0的最大功率为0.6W D．整个电路的最小总功率为0.8W 【答案】C 【分析】由电路图可知，闭合开关S，传感器电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据图丙可知粉尘浓度增大时传感器R的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知电压表示数的变化； （2）当传感器R的阻值最小时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的最大示数； 此时传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，则根据欧姆定律可得此时的总电阻，根据串联电路的特点求出此时传感器R的阻值，由图乙知可知此时对应的粉尘度； 根据P＝UI计算定值电阻R0的最大功率； （3）根据串联电路电阻规律结合P＝可知要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，由图乙可知，传感器R的最大阻值，进一步求出电路的最小总功率。 【解答】解：A、由图甲可知该电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端的电压，由图乙可知，随着粉尘浓度的增加，传感器R的电阻减小，所以当粉尘浓度增大时，电路中的总电阻变小，由欧姆定律得电路中的电流变大，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故A错误； BC、因为电压表的量程为0～3V，所以当定值电阻两端电压达到电压表量程的最大值3V时，由欧姆定律得此时电路中的电流最大，即I最大＝＝＝0.2A， 此时的总电阻最小，即传感器R的阻值最小，粉尘浓度最大，则根据欧姆定律可得此时的总电阻为：R总＝＝＝20Ω； 因为定值电阻R0的阻值为15Ω，所以此时传感器R的阻值为5Ω，由图乙知此时对应的粉尘度为14mg/m3，所以电路可测的最大粉尘度为14mg/m3，故B错误； 定值电阻R0的最大功率为：P0最大＝U0最大I最大＝3V×0.2A＝0.6W，故C正确； D．由P＝可得电路的总功率为：P＝＝，要使电功率最小，需要传感器R的阻值最大，由图乙可知，传感器R的最大阻值为45Ω，所以电路的最小总功率为：P＝＝0.27W，故D错误。 故选：C。 【点评】题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的动态分析，从图象中获取有用的信息是关键。 12．如图甲，R1为定值电阻，Rp为滑动变阻器，闭合开关，Rp的滑片从一端移动到另一端，得到电压与电流图象如图乙，下列说法正确的是（　　） A．R1阻值为1.8Ω B．电路消耗的最小功率为0.2W C．当 Rp总阻值的接入电路时，它与定值电阻消耗的功率之比为5：6 D．当电流为0.4A时，R1与Rp连入电路的阻值之比为2：1 【答案】D 【分析】定值电阻R1和滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 （1）当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，此时电流表和电压表的示数最大，根据图乙读出电源的电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值； （2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，根据图乙读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，利用P＝UI求出电路消耗的最小功率； （3）当Rp总阻值的接入电路时，根据串联电路的电流特点和P＝UI＝I2R求出Rp与定值电阻消耗的功率； （4）当电流为0.4A时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出Rp连入电路的阻值，进一步得出R1与Rp连入电路的阻值之比。 【解答】解： 由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器RP串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 （1）当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为0，此时电流表和电压表的示数最大， 由图乙可知，电源的电压U＝3V，电路中的电流I＝0.6A， 由I＝可得，R1的阻值： R1＝＝＝5Ω，故A错误； （2）当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I′＝0.2A，R1两端的电压U1＝1V， 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： UP＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V， 则滑动变阻器的最大阻值： RP＝＝＝10Ω， 电路消耗的最小功率： P小＝UI′＝3V×0.2A＝0.6W，故B错误； （3）因串联电路中各处的电流相等， 所以，当Rp总阻值的接入电路时，Rp与定值电阻消耗的功率：＝＝＝＝＝，故C错误； （4）当电流为0.4A时，电路的总电阻： R总＝＝＝7.5Ω， Rp连入电路的阻值： RP″＝R总﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω， 所以，R1与Rp连入电路的阻值之比R1：RP″＝5Ω：2.5Ω＝2：1，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 13．如图所示电路，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．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9 D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1 【答案】C 【分析】由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压。 （1）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，根据串联电路的电压特点得出滑片P置于变阻器的b端时电压表的示数，此时电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和Q＝I2Rt＝UIt结合在10s内定值电阻R1产生的热量为36J求出电路中的电流，利用欧姆定律求出R1的阻值，当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据欧姆定律求出电路中的最大电流； （2）滑片P在中点时，电压表的示数为4V，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的电流，根据W＝UIt求出10s内滑动变阻器R消耗的电能； （3）利用P＝UI求出R1先后两次消耗的电功率之比； （4）利用P＝UI求出滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比。 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R串联，电压表测R两端的电压。 A.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， 由串联电路的分压特点可知，滑片P置于变阻器的b端时，接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大， 则此时电压表的示数：UR′＝UR+ΔU＝4V+2V＝6V，此时电路中的电流最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时R1两端的电压：U1＝U﹣UR′＝12V﹣6V＝6V， 因串联电路中各处的电流相等，且在10s内定值电阻R1产生的热量为36J， 所以，由Q＝I2Rt＝UIt可得，电路中的最小电流：Ib＝＝＝0.6A， 由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω， 当滑片位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 则电路中的最大电流：Ia＝＝＝1.2A，故A错误； B.滑片P在中点时，电压表的示数为4V，此时R1两端的电压：U1′＝U﹣UR＝12V﹣4V＝8V， 此时电路中的电流：I中＝＝＝0.8A， 10s内滑动变阻器R消耗的电能：WR＝URI中t＝4V×0.8A×10s＝32J，故B错误； C.R1先后两次消耗的电功率之比P1：P1′＝U1′I中：U1Ib＝8V×0.8A：6V×0.6A＝16：9，故C正确； D.滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比：PR：PR′＝URI中：UR′Ib＝4V×0.8A：6V×0.6A＝8：9，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式、电热公式的应用，正确的得出滑片位于b端时电压表的示数是关键。 14．如图甲所示的电路中，电源电压不变，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R2阻值变化的图像如图乙所示，下列说法中错误的是（　　） A．电源电压为6V B．该电路的最大功率为3.6W C．P在b端时，电阻R1的功率为0.1W D．P在b端时，该电路的总功率为0.5W 【答案】D 【分析】由图甲所示电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测定值电阻R1两端电压。 （1）由图甲所示电路可知，滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图像读出电源的电压； （2）P在b端时，R2的阻值最大，根据图乙读出R2的阻值和电压表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出R1的阻值，根据P＝UI求出电阻R1的功率和电路的总功率； （3）当滑片在a端时，电路中的电阻最小，电路的功率最大，利用P＝求出电路的最大功率。 【解答】解： 由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。 （1）滑片在a端时，只有定值电阻R1接入电路，电压表测电源两端电压， 由图乙所示图像可知，电源电压U＝6V，故A正确； （2）P在b端时，R2的阻值50Ω最大，由图乙可知此时电压表的示数U1＝1V， 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： U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I＝＝＝0.1A， 则R1的阻值： R1＝＝＝10Ω， 电阻R1的功率： P1＝U1I＝1V×0.1A＝0.1W，故C正确； 电路的总功率： Pb＝UI＝6V×0.1A＝0.6W，故D错误； （3）当滑片在a端时，电路中的总电阻最小，电路的功率最大，则 P大＝＝＝3.6W，故B正确。 故选：D。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。 15．如图所示电路，电源电压保持不变。只闭合开关S，电流表的示数为0.2A，再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.3A．那么闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比是（　　） A．2：3 B．3：2 C．5：2 D．1：2 【答案】A 【分析】当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流； 当再闭合开关S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知闭合开关S1时通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点可知电流表的变化量即为通过R2的电流，根据并联电路的电压特点和P＝UI求出闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比。 【解答】解：当只闭合开关S时，电路为R1的简单电路，电流表的示数为通过R1的电流，即I1＝0.2A； 当再闭合开关S1时，两电阻并联，电流表测干路电流， ∵并联电路中各支路独立工作、互不影响， ∴闭合开关S1时通过R1的电流不变， ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和， ∴通过R2的电流等于电流表的变化量，即I2＝0.3A， ∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴闭合S、S1后，R1与R2的电功率之比： ＝＝＝＝。 故选：A。 【点评】本题考查了电功率公式的应用，关键是根据并联电路的特点判断出再闭合开关S1时电流表示数的变化量即为通过R2的电流。 16．如图甲所示电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中，电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．滑动变阻器R的最大阻值是10Ω C．R0的最小电功率为0.2W D．当滑片P置于中点时，R的电功率为0.9W 【答案】D 【分析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R0的简单电路，此时电压表测R0两端的电压，其示数最大，根据图乙读出电压表的最大示数即为电源的电压； （2）当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，根据图乙和图丙读出电表的示数，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值； （3）当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R0的功率最小，根据P＝UI求出其大小； （4）根据欧姆定律求出定值电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑片P置于中点时电路中的电流，根据P＝UI＝I2R求出R的电功率。 【解答】解： 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 A.当变阻器接入电路中的电阻为零时，电路为R0的简单电路，此时电压表测R0两端的电压，其示数最大， 由图乙可知，电压表的示数最大为6V，则电源的电压U＝6V，故A错误； B.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小， 由图乙可知电压表的最小示数U0＝2V，由图丙可知电路中的最小电流I小＝0.2A， 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﹣U0＝6V﹣2V＝4V， 由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值R＝＝＝20Ω，故B错误； C.当变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，R0的功率最小， 则R0的最小功率P0小＝U0I小＝2V×0.2A＝0.4W，故C错误； D.定值电阻的阻值R0＝＝＝10Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，当滑片P置于中点时，电路中的电流I＝＝＝0.3A， 则此时变阻器R的电功率：PR＝I2×＝（0.3A）2×＝0.9W，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。 17．如图甲所示的测电笔使用方法是 　不规范　（填“规范”或“不规范”）的。如图乙所示是家庭电路的一部分，闭合开关，电灯不亮，所以他用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是 　零线　（填“ab”“bc”“cd”“火线”或“零线”）开路。 【答案】不规范；零线。 【分析】测电笔是辨别火线和零线的工具，在使用测电笔时，手必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体。 根据照明电路的组成和测电笔的使用分析电路故障。 【解答】解：图中的手没有接触笔尾金属体，这种使用方法是不规范的。 闭合开关，电灯不亮，所以他用测电笔测试图中的a、b、c、d四点，只有a点不发光，可能发生的故障是零线开路，零线开路后，对地的电压为零，氖管不发光。 故答案为：不规范；零线。 【点评】本题考查的是测电笔的使用；会分析简单的照明电路的故障。 18．如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5伏，开关闭合后，小灯泡正常发光。图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图像。回答下列问题： （1）小灯泡正常发光时的电流为 　0.2　安。 （2）小灯泡正常发光时，定值电阻R通电10秒产生的热量为 　2　焦。 【答案】0.2；2。 【分析】由图像读出小灯泡的正常工作电流，根据串联电路的特点，得到定值电阻中的电流，再由图像读出电阻两端的电压，根据纯电阻电路电能全部转化为内能，用W＝UIt计算出消耗的电能，即可知电阻产生的热量。 【解答】解：由图像可知，在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时，灯丝中通过的电流：IL＝0.2A， 串联电路中电流处处相等，所以通过定值电阻的电流：IR＝IL＝0.2A， 由图像可知，此时定值电阻两端的电压：UR＝1V， 通电：t＝10s，定值电阻消耗的电能：W＝URIRt＝1V×0.2A×10s＝2J， 定值电阻消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量：Q＝W＝2J。 故答案为：0.2；2。 【点评】本题考查从图像中获取信息，以及电热的计算，计算电热通常是用焦耳定律，在纯电阻电路中则有多种方法，要熟练。 19．为测定小灯泡的额定功率，小柯利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材，按图甲方式连接电路进行实验。 （1）闭合开关，小柯将滑动变阻器的滑片移到某一位置后，电压表示数如图乙所示，此时电压大小为 　2　V。为了使小灯泡正常发光，需将滑动变阻器的滑片向 　A　端移动。（选填“A”或“B”） （2）根据图丙可知，该小灯泡的额定功率为 　0.625　W。 【答案】（1）2；A；（2）0.625。 【分析】（1）根据电压表选用量程确定分度值读数，比较电压表示数与灯泡额定电压大小，根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向； （2）根据图丙确定灯泡额定电流，利用P＝UI求出灯泡额定功率。 【解答】解：（1）闭合开关，移动滑片P到某一位置，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测得小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片P向A端移动，使电压表的示数为2.5V； （2）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。 故答案为：（1）2；A；（2）0.625。 【点评】本题测小灯泡额定功率实验，考查了实验操作、功率的计算等知识。 20．在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡额定电压为2.5V，正常工作时电阻约为12Ω。现有器材：电源（电压为6V保持不变），电流表，电压表，开关、导线若干，另有两种规格的滑动变阻器可供选择：R1（50Ω 2A）、R2（10Ω 1A）。 （1）本次实验中应选择的滑动变阻器是 　R1　（填“R1”或“R2”）。 （2）小朱同学连接了如图所示电路，该电路中存在一处连接错误，只要改接一根导线就可以使电路连接正确，请你把接错的那一根导线找出来打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连接。 （3）实验小组多次改变滑动变阻器滑片的位置，并根据实验数据画出了小灯泡的I﹣U关系图像如图所示，由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ 　0.5　W，同时发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线，原因是 　小灯泡的电阻随温度变化而变化　。 【答案】（1）R1；（2）见解答图；（3）0.5；小灯泡的电阻随温度变化而变化。 【分析】（1）根据串联电路的特点和欧姆定律计算出灯泡正常发光时所需滑动变阻器的阻值，选择合适的变阻器； （2）为了测量灯泡的额定功率，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中； （3）根据图像利用P＝UI求出小灯泡的额定功率；小灯泡的电阻随温度变化而变化。 【解答】解：（1）当灯泡正常发光时的电流大约为：IL＝＝≈0.2A，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I滑＝IL＝0.2A，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R滑＝＝＝17.5Ω＞10Ω，因此应选择R1； （2）由题图甲可知，电路中存在一处连接错误是电流表与小灯泡并联，即滑动变阻器与小灯泡之间的连线错误，应改为小灯泡的右端接线柱与电压表负接线柱相连，如图所示： 。 （3）根据小灯泡的I﹣U关系图像知，小灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率是：P额＝U额I额＝2.5V×0.2A＝0.5W。 由于小灯泡的电阻随温度变化而变化，因此小灯泡的I﹣U图像不是一条直线。 故答案为：（1）R1；（2）见解答图；（3）0.5；小灯泡的电阻随温度变化而变化。 【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路连接、欧姆定律的应用和电功率的计算等知识，涉及的知识点多。 21．某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。 （1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线。 （2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 　0.9　W。 （3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为U额的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0阻值已知。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 　A2　（选填“A1”或“A2”）的示数为 　　时（用符号表示），再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡L1的额定功率。 【答案】（1）见解答图；（2）0.9；（3）A2；。 【分析】（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，由此判断电路中错误连接； （2）根据电流表选用的量程，读出电流表的示数，根据P＝UI计算功率； （3）根据并联电路中电压规律及欧姆定律计算出通过电阻R0的电流。 【解答】解：（1）电路中电流表与灯泡串联，电压表与灯泡并联，错误导线及正确连接如图所示： （2）如图乙所示，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A，此时电压为2.5V， 由P＝UI得灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.36A＝0.9W； （3）如图丙所示的电路图中，电阻R0和灯泡L并联，电流表A1测量小灯泡的电流，电流表A2测量定值电阻R0的电流，根据并联电路中电压规律可知：UR0＝UL； 测量小灯泡额定功率，需要电阻R0两端的电压为U额，根据欧姆定律可得通过电阻R0的电流为：I＝，即电流表A2的示数为时，再读出测量灯泡的电流的电流表示数I，即可计算小灯泡L1的额定功率为：P额＝U额I。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.9；（3）A2；。 【点评】本题考查了小灯泡电功率的实验，主要考查电路连接、电流表读数方法、并联电路中电压规律等知识，属中考的热点题。 22．小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V），小灯泡L（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω），电流表、电压表、开关、规格分别为“10Ω 1A”的滑动变阻器R1和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器R2各一个，导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，帮小华同学将图甲中的电路连接完整； （2）为了顺利完成实验，小华应选用规格为 　R2　（填“R1”或“R2”）的滑动变阻器； （3）分析乙中图象发现小灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是 　小灯泡的电阻受温度的影响　； （4）小华打算增加一个阻值为150Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过操作图中单刀双掷开关（单刀双掷开关分别接“a”、b”各一次）测量小灯泡的额定电功率，图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图，则以下判断正确的是 　B　。 A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．丙方案能，丁方案不能 D．丙方案不能，丁方案能 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联；灯丝电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流确定电流表要选用小量程与灯串联； （2）灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路的特点和欧姆定律求出变阻器的阻值至少为多大，确定选择滑动变阻器的规格； （3）灯泡电阻是变化的，原因是受温度的影响； （4）开关S接“a”、“b”各一次，根据电路图，确定能否使小灯泡正常发光，若不能，则无法测量小灯泡的额定电功率。 【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，灯丝电阻约为10Ω， 由欧姆定律，灯泡正常发光时电路中电流约为： I＝＝＝0.25A，所以电流表要选用小量程与灯串联，如下所示： （2）灯泡正常发光时电路中电流的为0.25A，根据串联电路的规律，灯正常发光时变阻器应分去的电压： U变＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律，变阻器的阻值至少为： R变＝＝＝14Ω＞10Ω，所以应选择滑动变阻器的规格为“50Ω 0.5A”； （3）灯泡电阻是变化的，原因是小灯泡的电阻受温度的影响； （5）图丙中，无论开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；图丁中，R0、小灯泡、变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻的电压，当开关接b时测量灯和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯的额定电功率，故选B。 故答案为：（1）如上图所示；（2）R2；（3）小灯泡的电阻受温度的影响；（4）B。 【点评】此题是测量灯泡额定功率的实验，考查了电路连接、器材选择、电功率的计算、影响电阻的因素、电路故障的分析及对实验方案的评估。 23．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，根据P＝UI＝求灯的电阻； （2）分析电路的连接，根据灯正常发光确定电源电压，根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流，根据 W＝UIt求在10min内消耗的电能： （3）分析电路的连接，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，求出R1，根据电阻的串联和欧姆定律，求电路的电流，根据P＝UI＝I2R求R2的功率。 【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI＝，故灯的电阻： RL＝＝＝12Ω； （2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，灯正常发光时的电流： IL＝＝0.5A 电流表示数即为干路的总电流，I＝1.1A， 根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流： I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A， R1在10min内消耗的电能： W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J； （3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，故＝， 故R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流： I′＝＝＝0.4A， R2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝（0.4A2×10Ω＝1.6W。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω； （2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J； （3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。 【点评】本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律、电功率和电功的计算，关键是正确识别电路的连接。 24．某电热水器内部简化电路如图甲所示，由控制电路和加热电路组成。加热电路中电压为220V，加热电阻R1＝44Ω，控制电路中电源电压恒为12V，R0为定值电阻，Rt为热敏电阻（其阻值随水温的变化关系如图乙所示）；虚线框内为电压检测自动开关，当检测到两端的电压降到3V时S2闭合；检测到R0两端电压升高到6V时S2断开。已知热水器中水温降到40℃时，加热电路开始加热；水温升至某温度时，加热电路停止加热。求： （1）开关S2闭合时加热电路的电功率。 （2）定值电阻R0的阻值。 （3）加热电路停止加热时水的温度。 【答案】（1）开关S2闭合时加热电路的电功率1100W， （2）定值电阻R0的阻值为50Ω， （3）加热电路停止时水的温度为80℃。 【分析】（1）定值电阻R1的阻值已知，根据P＝可求出此时加热电路的电功率。 （2）水温降到40℃时，S2开始闭合加热，此时R0两端的电压为3V，40℃时热敏电阻的阻值从乙图可知，根据串联电路中电压和电阻的关系，可求出R0。 （3）检测到R0两端的电压升高到6V时停止加热，R0的阻值已知，Rt两端电压可求出，根据串联电路中电压和电阻的关系可求出，此时Rt的最值，通过乙图可知水温。 【解答】解：（1）S2闭合时加热电路的电功率P＝＝＝1100W.。 （2）由乙图知水温40℃时热敏电阻的阻值Rt＝150Ω，此时U0＝3V， Rt两端的电压Ut＝U1﹣U0＝12V﹣3V＝9V， 所以＝ R0＝＝＝50Ω。 （3）停止加热时R0两端的电压U0′＝6V，此时Rt两端电压Ut′＝U1﹣U0′＝12V﹣6V＝6V， 因为U0′＝Ut′＝6V，所以此时热敏电阻Rt＝R0＝50Ω， 从乙图可知此时对应的水温为80℃。 答：（1）开关S2闭合时加热电路的电功率1100W， （2）定值电阻R0的阻值为50Ω， （3）加热电路停止时水的温度为80℃。 【点评】本题考查了电功率的计算及串联电路中分得电压和电阻的关系。 25．如图所示，小灯泡L标有“6V3W”字样，滑动变阻器R0最大阻值是24Ω，电源电压为6V恒定不变。设小灯泡L电阻不变，求： （1）小灯泡L的电阻？ （2）当S1、S2均闭合，滑片滑在R0最右端时，小灯泡L在1min内消耗的电能？ （3）当S1、S2均闭合，滑片滑到R0的中点时，整个电路消耗的电功率是多大？ （4）当S1闭合、S2断开时，要使滑动变阻器R0消耗的电功率为最大，计算出R0的连入阻值应为多少？此时R0消耗的最大功率为多少？ 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝求出小灯泡的电阻； （2）当S1、S2均闭合，滑片滑在R0最右端时，灯泡与R0的最大阻值并联，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，根据P＝求出小灯泡L在1min内消耗的电能； （3）当S1、S2均闭合，滑片滑到R0的中点时，灯泡与R0的阻值的一半并联后与剩余一半R0的阻值串联，根据电阻的串联和并联求出电路中的总电阻，利用P＝求出整个电路消耗的电功率； （4）当S1闭合、S2断开时，灯泡与R0串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出R0的电功率，根据数学知识判断R0消耗的功率最大时的阻值，进一步求出最大功率。 【解答】解：（1）由P＝可得，小灯泡的电阻： RL＝＝＝12Ω； （2）当S1、S2均闭合，滑片滑在R0最右端时，灯泡与R0的最大阻值并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，此时灯泡两端的电压为6V，则灯泡的实际功率为3W， 由P＝可得，小灯泡L在1min内消耗的电能： W＝PLt＝3W×60s＝180； （3）当S1、S2均闭合，滑片滑到R0的中点时，灯泡与R0的阻值的一半并联后与剩余一半R0的阻值串联， 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的总电阻： R＝+＝+＝18Ω， 整个电路消耗的电功率： P＝＝＝2W； （4）当S1闭合、S2断开时，灯泡与变阻器接入电路中的电阻R1串联， 则电路中的电流： I＝， 变阻器消耗的电功率： P1＝I2R1＝（）2R1＝＝＝＝， 当R1＝RL＝12Ω时，变阻器消耗的电功率最大， P1大＝＝＝0.75W。 答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）当S1、S2均闭合，滑片滑在R0最右端时，小灯泡L在1min内消耗的电能为180J； （3）当S1、S2均闭合，滑片滑到R0的中点时，整个电路消耗的电功率是2W； （4）当S1闭合、S2断开，R0的连入阻值为12Ω时R0消耗的功率最大，最大为0.75W。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，分清电路的连接方式、会变形等式是解决问题的关系。 26．冬天寒潮来袭，小周购买了如图甲所示的取暖器。该取暖器的简易电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，可通过开关S1、S2的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，电源电压为220V，电阻R2的阻值为40Ω。 （1）当开关S1闭合、S2断开时，为低温挡，小周通过仪表测得电流值为4.4A，则R1的电阻值为多少欧。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为多少安。 【答案】（1）R1的电阻值为50Ω。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为9.9A。 【分析】（1）当开关S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，已知电路中的电流，根据欧姆定律计算R1的电阻值； （2）当开关S1、S2均闭合时，两个电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算R2的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流。 【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，只有R1接入电路，且I1＝4.4A， 则R1的电阻值：R1＝＝＝50Ω； （2）当开关S1、S2均闭合时，两个电阻并联， 因并联电路中各支路互不影响，则通过R1的电流不变，仍然为4.4A， 并联电路中各支路两端的电压相等，则通过R2的电流：I2＝＝＝5.5A， 根据并联的电流特点可知，此时电路中的总电流：I＝I1+I2＝4.4A+5.5A＝9.9A。 答：（1）R1的电阻值为50Ω。 （2）当开关S1、S2均闭合时，为高温挡，此时电路中的总电流为9.9A。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础题。 27．图甲为某款新型电饭煲，其额定电压为220V，它能智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感，图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S为手动开关，S1是自动控制开关，通过S1的控制，可智能实现高温挡或低温挡，从而控制食物在不同时段的温度。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工作的30min内，它消耗的电功率随时间变化的图象如图丙所示。求： （1）S和S1均闭合时，电路中的总电流。 （2）R1和R2的电阻值。 （3）30min内电饭煲消耗的电能。 （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要多长时间？ 【答案】（1）S和S1均闭合时，电路中的总电流为3A； （2）R1和R2的电阻值分别为110Ω、220Ω； （3）30min内电饭煲消耗的电能为9.9×105J； （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要的时间为247s。 【分析】（1）由图乙可知，当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电饭煲的功率最大，由图丙可知此时的电功率，根据P＝UI求出电路中的总电流； （2）由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，由图丙可知此时的电功率，由P＝可求出R1的阻值；根据P2＝P高﹣P低求出R2的电功率，根据P＝可求出R2的阻值； （3）根据图乙可知工作30min中两种情况下的工作时间，根据Q＝W＝UIt求出两种情况下消耗的电能，据此求出消耗的总电能； （4）由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间，根据Q＝W＝UIt求出产生的热量，又知道正常工作时电饭煲的最大功率，根据P＝可求出电路的总电阻，根据Q＝W＝t求出实际电压为200V时的工作时间。 【解答】解：（1）由图乙可知，当S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电饭煲的功率最大，电饭煲处于高温挡； 由图丙可知，此时电饭煲的电功率P高＝660W， 由P＝UI可知，此时电路中的总电流：I＝＝＝3A； （2）由图乙可知，当开关S闭合，S1断开时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电饭煲处于低温挡； 由图丙可知，此时电饭煲的电功率P低＝440W， 由P＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝110Ω； 电饭煲高温挡工作时，R2的电功率：P2＝P高﹣P低＝660W﹣440W＝220W， 由P＝可知，R2的阻值：R2＝＝＝220Ω； （3）由图丙可知，0～30min，以功率P低＝440W的工作时间t1＝15min＝900s， 以功率P高＝660W的工作时间t2＝30min﹣15min＝15min＝900s， 0～30min内电饭煲消耗的总电能：W＝W1+W2＝P低t1+P高t2＝440W×900s+660W×900s＝9.9×105J； （4）电饭煲在220V电压下正常工作时，由图丙可知，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开时的时间t＝15min﹣10min＝5min＝300s， 此过程中产生的热量：Q＝W＝P高t＝440W×300s＝1.32×105J， 电饭煲最大功率时电路中的总电阻：R＝＝≈73.3Ω， 根据题意可知，在不同电压下，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开产生的热量相同。 由Q＝W＝t可得，在实际电压198V时，电饭煲从开始工作到S1第一次自动断开需要的时间：t′＝＝≈247s。 答：（1）S和S1均闭合时，电路中的总电流为3A； （2）R1和R2的电阻值分别为110Ω、220Ω； （3）30min内电饭煲消耗的电能为9.9×105J； （4）在不同电压下，电饭煲从S1第一次自动断开到重新闭合期间产生的热量相同。若使用该电饭煲时的实际电压为198V，则从S1第一次自动断开到重新闭合需要的时间为247s。 【点评】本题考查了并联电路的特点、电功公式以及电功率公式的灵活应用，从图像中读出有用的信息和判断出不同功率时电饭煲电路的连接方式是关键。 五．解答题（共3小题） 28．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从最右端b点滑向a点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的部分图象如图乙所示。 （1）电压表V1示数随电流表示数变化的图象应用图乙 　ec　（填“dc”或“ec”）表示。 （2）电源电压是多少？ （3）滑片P移动到中点时，定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是多少？ 【答案】（1）ec； （2）电源电压是6V； （3）滑片P移动到中点时，定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是2：5。 【分析】滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。 （1）滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；据此可判断出图乙中dc，ec分别是哪一个电压表的示数随电流表示数变化的图线； （2）从图象可以看出，滑片P在b点的电压表示数与电流值，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律计算定值电阻R0的阻值和滑动变阻器接入电路的最大阻值； （3）滑片P移动到中点时，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比。 【解答】解：由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。 （1）滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R2两端的电压变大； 所以图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线； （2）由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.1A，U1＝1V、U2＝5V， 所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V； 定值电阻R0的阻值是：R0＝＝＝10Ω； R接入电路的最大阻值是：R＝＝＝50Ω。 （3）滑片P移动到中点时，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比：＝＝＝＝。 故答案为：（1）ec； （2）电源电压是6V； （3）滑片P移动到中点时，定值电阻R0和滑动变阻器的电功率之比是2：5。 【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及欧姆定律和电功率公式的应用，要明白电路各个用电器的连接情况。在电学中，有些题目的信息是通过图象给出的，要能将电路图与图象结合起来并从中获取有用信息。 29．如图甲，空气炸锅是一种常用的家庭电器。其内部部分电路简化为如图乙所示：定值电阻R1＝40Ω，R2＝110Ω，通过控制开关S1、S2、S3可实现低温、中温、高温三个挡位的调节。 （1）若不慎将S1、S2同时闭合，电路会因发生 　短路　而导致严重后果。 （2）当R1、R2串联时，空气炸锅处于低温挡。此时电路中：S1、S2、S3三个开关的断开或闭合情况是：　S1、S3断开，S2闭合　。 （3）当S1、S3闭合，S2断开时，该空气炸锅处于 　高温　挡工作。此时，图乙电路干路上的总电流为多少安？（写出计算过程） 【答案】（1）短路； （2）S1、S3断开，S2闭合； （3）高温；此时，图乙电路干路上的总电流为7.5A。 【分析】（1）由图乙可知，当S1、S2同时闭合时，电路将发生短路； （2）由图乙可知，当S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联； （3）由图乙可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，根据并联电路的特点和P＝可知此时电路所处的挡位；根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出干路上的总电流。 【解答】解：（1）图乙可知，当S1、S2同时闭合时，导线把电源两端直接连接起来，电路将发生短路； （2）由图乙可知，当S1、S3断开，S2闭合时，R1、R2串联，此时空气炸锅处于低温挡； （3）由图乙可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1、R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由P＝可知，电路中的总功率最大，空气炸锅处于高温挡； 根据并联电路的电流特点和欧姆定律可知，干路的总电流：I＝I1+I2＝+＝+＝7.5A。 故答案为：（1）短路； （2）S1、S3断开，S2闭合； （3）高温；此时，图乙电路干路上的总电流为7.5A。 【点评】本题考查串并联电路的特点、电路的三种状态以及欧姆定律的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。 30．在如图所示电路中，电源电压为4.5V且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω，1A”字样，灯泡L上标有“3V，0.9W”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，电流表的示数； （2）当开关S、S3、闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围。 【答案】（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为1.08A； （2）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围0.675W～1.35W 【分析】（1）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，电流表测量干路电流；根据欧姆定律求出电路中电流的大小；变阻器R2滑片处于最右端时，根据电路的连接方式和欧姆定律求出电路中的电流；根据并联电路的电流规律求出干路中的电流； （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R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压；根据灯泡的额定电压和额定功率求出灯泡的额定电流，从而得到电路的最大电流；根据电压表示数和欧姆定律得出电路中的最小电流；根据P＝UI求出电路的最大和最小功率。 【解答】解：（1）根据电路图可知，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，电流表测量干路电流； 通过R1的电流为： ； 变阻器R2滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为25Ω，通过滑动变阻器R2的电流： ； 并联电路中，干路中的电流等于各支路电流的和，所以干路中的电流表的示数为：I＝I1+I2＝0.9A+0.18A＝1.08A； （2）根据电路图可知，当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，根据P＝UI可知，灯泡的额定电流：； 因为灯泡额定电流I额＝0.3A，电流表量程为 0～3A，滑动变阻器标有“25Ω，1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为：I最大＝I额＝0.3A； 此时电路最大功率：Pmax＝UI最大＝4.5V×0.3A＝1.35W； 灯泡的电阻为：； 因为电压表量程为 0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2大＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流最小，为：； 此时电路最小功率：Pmin＝UImin＝4.5V×0.15A＝0.675W； 根据以上可知，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围0.675W～1.35W。 答：（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为1.08A； （2）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围0.675W～1.35W。 【点评】本题考查了串联、并联电路的特点和欧姆定律、电功率计算公式的灵活应用，属于综合题。 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