九年级全一册物理期末复习（易错题60题18大考点）-2024-2025学年九年级物理全一册同步知识解读与专题训练（人教版）

九年级全一册物理期末复习（易错题60题18大考点） 训练范围：人教版九年级全一册第17~18章。（第13~16章在期中复习易错题60题41大考点） 一．探究电流与电压的关系（共2小题） 二．探究电流与电阻的关系（共2小题） 三．动态电路的分析（共4小题） 四．应用欧姆定律设计电路图（共2小题） 五．欧姆定律的应用（共5小题） 六．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 七．串并联的比例计算（共3小题） 八．欧姆定律的多状态计算（共4小题） 九．伏安法测电阻（共3小题） 十．伏安法测小灯泡的电阻（共3小题） 十一．电功与电能的计算（共2小题） 十二．电功率P＝UI的简单计算（共2小题） 十三．电功率多档位问题（共3小题） 十四．电功率范围值问题（共3小题） 十五．电功率的综合计算（共11小题） 十六．伏安法测量小灯泡的电功率（共4小题） 十七．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 十八．电流产生的热量与电阻的关系（共2小题） 一．探究电流与电压的关系（共2小题） 1．（2023秋•清河区校级期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻R0，电流表，电压表，规格为“30Ω，0.5A”的滑动变阻器，开关，导线若干。 （1）按电路图连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻R0　断路　（选填“短路”或“断路”）。 （2）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 　左　（选填“左”或“右”）端调节，观察每次电压、电流值，并记录在表格中。 实验次序 1 2 3 U/V 2 2.6 3.0 I/A 0.2 0.26 0.3 根据表中的数据可得出结论：电阻一定时，电流与电压成 　正比　。 （3）根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为 　0.75　V，此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 　1：3　。 【答案】（1）断路；（2）左；正比；（3）0.75；1：3。 【解答】解：（1）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源正负极是相通的，电流表无示数是因为通过电流表的电流过小，产生这种情形的原因是定值电阻断路，使电压表串联接入了电路中； （2）连接正确的电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端。所以在闭合开关后，我们要向左调节滑片来改变定值电阻两端的电压； 分析表中数据可知，通过电阻的电流随着电阻两端的电压的增大而增大，且电压与电流的比值为定值，所以可知：电阻一定时，电流与电压成正比； （3）由串联电路的电压、电阻关系可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大（30Ω）时，定值电阻两端的电压最小；由表中数据我们可以求得定值电阻的阻值为R＝＝＝10Ω。当滑动变阻器接入电路的电阻最大（30Ω）时通过电路的电流为I小＝＝＝＝0.075A。则定值电阻两端的最小电压为U小＝I小R＝0.075A×10Ω＝0.75V；在串联电路中，通过定值电阻与滑动变阻器的电流相等，所以我们用公式P＝I2R进行比较，即＝＝＝。 故答案为：（1）断路；（2）左；正比；（3）0.75；1：3。 2．（2023秋•垦利区期末）同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：新干电池两节，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（30Ω、2A）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。 （1）当滑片P向右滑时电流表示数变大，按照电路图在图乙中将实物图补充完整。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 　A　（选填“A”或“B”）端；闭合开关S，移动滑片P，发现电流表指针几乎末偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 　C　。 A．R短路 B．滑动变阻器短路 C．R断路 D．滑动变阻器断路 （3）闭合开关以后，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，此时滑动变阻器除保护电路以外的作用是 　B　（选填字母序号）； A．控制定值电阻两端电压不变 B．改变定值电阻两端电压 （4）测量的数据如表格所示，根据以上实验数据得到的结论是：电阻一定时，　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.08 0.1 0.5 0.4 0.5 0.6 【答案】（1）见解答图；（2）A；C；（3）B；（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【解答】解：（1）当滑片P向右滑时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于阻值最大处，即A端； 闭合开关S，移动滑片P，发现电流表指针几乎末偏转，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障原因可能是R断路，故选：C； （3）为避免实验的偶然性，应多次测量通过定值电阻的电流随其两端电压的变化，才能得出具有普遍性的结论，实验中滑动变阻器的另一个作用是改变电阻两端的电压，故选：B； （4）由表中数据可知，当电阻两端电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；C；（3）B；（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 二．探究电流与电阻的关系（共2小题） 3．（2023秋•武汉期末）某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“50Ω，0.5A”，该同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（　　） A．实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B．多次实验的目的是为了减小误差 C．实验中定值电阻两端的电压只能控制在2V～2.5V之间 D．由记录的实验数据可知，通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1：2 【答案】C 【解答】解：A.探究电流跟电阻关系时滑动变阻器的主要作用控制定值电阻两端电压不变，故A错误； B.换不同的定值电阻多次实验，为了得到普遍规律，故B错误； C.滑动变阻器的规格是“50Ω 0.5A”，表示变阻器允许通过的最大电流为0.5A，故电路中通过的最大电流为0.5A，此时电路中的电阻最小，对应的最小定值电阻为5Ω，变阻器分得的电压也最小，电压表示数最大，由欧姆定律，电压表控制不变的最大电压为：UV大＝I大R1＝0.5A×5Ω＝2.5V； 设电压表控制的小电压为UV小，根据串联电路的规律和分压原理有：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① ①式左边为一定值，右边也为一定值，当最大的定值电阻接入时，变阻器连入电路中的电阻也应最大，＝，电压表控制的小电压为UV小＝2V，故实验中定值电阻两端的电压只能控制在2V～2.5V之间，故C正确； D.探究电流跟电阻关系时要控制不同定值电阻两端电压不变，电压一定时，通过的电流与电阻成反比，故通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为2：1，故D错误。 故选：C。 4．（2023秋•皇姑区期末）探究“电流与电压的关系”实验中，小高连接的电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。 （1）小高连接如图甲所示的实物电路，在检查电路时小高发现多连了一条导线。请你找出多余的导线并用“×”在图中标记。 （2）闭合开关前，小高发现电流表指针如图乙偏转，其原因可能是 　电流表没有调零　； （3）排除故障后，小高通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，绘制出I﹣U图象（如图丙a）；实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象（如图丙b），则图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系由大到小排列为 　RB＞RC＞RA　； （4）实验完成后，小高又用该装置探究“电流与电阻的关系”。他控制电压表的示数为2.5V并保持不变，可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 ①小高将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，再闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的示数为I1＝0.5A，记录数据； ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，拆下5Ω电阻，将10Ω电阻接入电路。正确操作后，读出电流表示数并记录数据。此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 　14　Ω； ③分别将15Ω和20Ω电阻接入电路，正确完成实验； ④根据实验数据，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象。由此可得出结论：电压一定时，　通过导体的电流和导体的电阻成反比　； ⑤实验中，分别将四个电阻单独换入电路完成实验，为保证电路安全，定值电阻两端的最大电压值为 　3　V。 【答案】（1）见解答图；（2）电流表没有调零；（3）RB＞RC＞RA；（4）14；通过导体的电流和导体的电阻成反比；3。 【解答】解：（1）滑动变阻器下接线柱连接了电阻两端，电阻会短路，因此去掉电阻右端与滑动变阻器连接的导线；： ； （2）闭合开关前，发现电流表指针如图乙，原因是电流表没有调零； （3）由图丙可知，a图线是正比例图线，表示定值电阻的I﹣U图象，所以B点电阻与a、b相交处电阻相等，由b图线可知，灯泡两端的电压变大时，电流变大，但电压增大比电流增大得更快，根据欧姆定律可知，灯泡的电阻增大，所以RA＜RC＜R交点，即：RB＞RC＞RA； （4）②为了保护电路，拆接电路的过程中开关要断开； 探究电流与电阻的关系的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，由题意可知，定值电阻两端的电压为2.5V，此时电路中的电流：I2＝＝＝0.25A，变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U2＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器接入电路的电阻：R滑2＝＝＝14Ω； ④由图丁可知，电流与电阻的乘积保持不变，因此可得结论：电压一定时，电流和电阻成反比； ⑤由电流表量程为0﹣0.6A可知，电路中的最大电流为0.6A，定值电阻接5Ω时，其两端的电压：U最大＝I最大R1＝0.6A×5Ω＝3V，所控制的电压不能超过3V，若控制电压超过3V，当接5Ω的定值电阻时，会损坏损坏电流表。 故答案为：（1）见解答图；（2）电流表没有调零；（3）RB＞RC＞RA；（4）14；通过导体的电流和导体的电阻成反比；3。 三．动态电路的分析（共4小题） 5．（2023秋•石鼓区校级期末）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法中正确的是（　　） A．电流表A2的示数变小，电压表V的示数变小 B．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 C．电流表A2与电流表A1的示数之差不变 D．电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，R1和R2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测通过R2的电流，电压表测电源的电压； 因电源的电压不变，所以电压表的示数不变，故AB错误； 滑动变阻器的滑片P向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大， 由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A1的示数变小，故D错误； 因为并联电路两端电压不变，而定值电阻R1的阻值不变，所以根据欧姆定律可知通过R1的电流不变； 又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流变小，即电流表A2的示数变小； 电流表A1与电流表A2的示数之差为通过R1的电流，所以电流表A1与电流表A2的示数之差不变，故C正确。 故选：C。 6．（2023秋•霸州市期末）如图所示，电源电压保持不变，S始终闭合，当S1掷到1时，小灯泡恰好正常发光。当S1由1掷到2时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，小灯泡正常发光 B．电压表示数不变，小灯泡发光暗淡 C．电流表示数变小，电压表示数变小 D．电压表示数不变，电流表示数变大 【答案】A 【解答】解： 由图知，当S1掷到1时，R1与L并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压； 当S1由1掷到2时，R2被短路，电路为L的简单电路，电流表测通过L的电流，电压表测电源两端的电压， 因电源电压保持不变， 所以，电压表的示数不变，故C错误； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过L的电流和实际功率不变，小灯泡仍正常发光，故B错误； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电路的总电流变小，即电流表示数变小，故A正确、D错误。 故选：A。 7．（2023秋•长岭县期末）如图所示，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将 　变大　，电压表示数将 　变大　（填“变大”、“不变”或“变小”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：当开关断开时，如图1所示；当开关闭合时，如图2所示。 ∵电阻越串越大、大于任何一个分电阻， ∴当开关S由断开到闭合时，电路中的电阻变小； ∵I＝，且电源的电压不变， ∴电路中的电流变大，即电流表的示数变大； ∴U＝IR， ∴电阻R两端的电压变大，即电压表的示数变大。 故答案为：变大；变大。 8．（2023秋•廉江市校级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器R2滑片向右移动时，电流表的示数　变小　。电压表的示数　变小　，R2两端的电压　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】见试题解答内容 【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V测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。 当滑动变阻器R2滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大， 由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小； 由U＝IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表的示数变小； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器R2两端的电压变大。 故答案为：变小；变小；变大。 四．应用欧姆定律设计电路图（共2小题） 9．（2023秋•武胜县期末）如图所示是测Rx阻值的四个电路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解答】解：A、由电路图可知，电阻R和电阻Rx串联，但电流表与Rx并联，电压表串联使用，不符合电表的正确使用规则；所以该电路图不正确； B、由电路图可知，电阻R和电阻Rx串联，但电流表与Rx并联，不能测量通过Rx的电流；所以该电路图不正确； C、由电路图可知，但电流表与Rx串联，电压表与Rx并联使用，能分别测出Rx两端的电压和通过Rx的电流；所以该电路图正确； D、由电路图可知，没有使用滑动变阻器，不能起到保护电路和改变Rx的电压，且电流表的正负接线柱接反了；所以该电路图不正确； 故选：C。 10．（2023秋•澧县期末）如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 由图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联， 当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小， 由I＝可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，Rx两端的电压减小， 由电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大可知，电压表应并联在R0两端，如下图所示： 五．欧姆定律的应用（共5小题） 11．（2023秋•朝阳区期末）如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω，定值电阻R2＝20Ω，电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中，电流表、电压表示数的变化情况是（　　） A．0.3A～0.1A B．0.15A～0.1A C．0～6V D．2V～6V 【答案】D 【解答】解：（1）由图可知，滑片在a端时，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压， 根据串联电路的电阻规律可得，电路的总电阻：R＝R1+R2＝40Ω+20Ω＝60Ω， 根据欧姆定律可得，电路中的电流：I＝＝＝0.1A， R2两端的电压：U2＝IR2＝0.1A×20Ω＝2V； （2）滑片在b端时，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，因为滑片移动时，电路中的电阻不变，所以电路中的电流I＝0.1A不变，电压表测量电源两端的电压，电压表的示数为电源电压UV＝6V。 综上可知，当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中，电流表示数为0.1A，且保持不变；电压表示数的变化情况是：2V～6V； 因此，ABC错误，D正确。 故选：D。 12．（2023秋•扶余市期末）如图所示电路，闭合开关S后，电压表V的读数为9V，电压表V1的读数为5V，若电阻R1＝10Ω，求： （1）通过R1的电流； （2）R2的阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，R1和R2串联，电压表V1测R2两端的电压，V测电源的电压； （1）∵串联电路的总电压等于各分电压之和， ∴R1两端的电压U1＝U﹣U2＝9V﹣5V＝4V， 根据欧姆定律可得，通过R1的电流： I1＝＝＝0.4A； （2）∵串联电路中各处的电流相等， ∴R2＝＝＝＝12.5Ω。 答：（1）通过R1的电流为0.4A， （2）电阻R2的阻值为12.5Ω。 13．（2023秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样。闭合开关S后，电流表A的示数为0.5安。求： ①电阻R1两端的电压U1； ②此时滑动变阻器R2的阻值； ③现用电压为U0的电源替换原来的电源，要求变阻器的滑片P移到任意位置均能保证电路安全。求U0的最大值（写出完整的判断、计算过程）。 【答案】①电阻R1两端的电压为5V； ②此时滑动变阻器R2的阻值为26Ω； ③U0的最大值为10V。 【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流； ①由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流：I1＝I2＝I＝0.5A， 由欧姆定律可知，R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.5A×10Ω＝5V； ②由串联电路的电压特点可知，R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝18V﹣5V＝13V， 由欧姆定律可知，此时滑动变阻器R2的阻值：R2＝＝＝26Ω； ③因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由串联电路的电流特点可知，为保证电路安全，电路中的最大电流为1A， 由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大， 则U0的最大值：U0＝I最大R1＝1A×10Ω＝10V。 答：①电阻R1两端的电压为5V； ②此时滑动变阻器R2的阻值为26Ω； ③U0的最大值为10V。 14．（2023秋•宝山区期末）如图甲所示电路，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ωㅤ2A”的字样。当滑动变阻器的滑片P移至b端时，闭合开关S，电流表的示数为0.1安。 ①求电源电压U0。 ②求滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表的示数IA。 ③若将一只电压表并联接入该电路（A和B）、（B和C）或（A和C）中的某一部分两端，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请写出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的阻值。 【答案】①电源电压U0为6V； ②电流表的示数IA＝0.6A； ③当电压表选大量程时，电压表可在AC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为0～50Ω的任意值； 可在AB间，滑动变阻器接入电路的阻值R2＝0Ω； 当电压表选小量程时，电压表可在AB间，对应的变阻器连入电路中的电阻为40Ω； 电压表也可接在BC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为2.5Ω。 【解答】解： （1）当滑动变阻器的滑片P移至b端时，闭合开关S，R1与变阻器的最大阻值接入电路，此时电流表的示数为0.1A， 由欧姆定律得，电源电压U0＝I（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+50Ω）＝6V； （2）当变阻器的滑片P移至a端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路中只有R1，R1两端的电压即为电源电压，可得U1＝U0＝6V， 此时电流表的示数IA＝＝＝0.6A； （3）由图知，若电压表选用大量程，其示数为6V，而电源电压也为6V，电压表示数等于电源电压，此时电压表接在电源两端，若接在AC间，此时R2为任意值均符合条件；若接在AB间，滑动变阻器接入电路的阻值R2＝0Ω符合条件； 若电压表只能选用小量程，其示数应为1.2V； 当电压表并联在AB两端时，此时电压表测R1两端的电压，即U1＝1.2V， 则滑动变阻器两端的电压：U滑＝U0﹣U1＝6V﹣1.2V＝4.8V， 根据串联分压规律可得：＝，即：＝， 解得：R滑＝40Ω； 当电压表并联在BC两端时，此时电压表测R2两端的电压，即U滑′＝1.2V， 此时R1两端的电压：U1′＝U0﹣U滑′＝6V﹣1.2V＝4.8V， 根据串联分压规律可得：＝，即：＝， 解得：R滑′＝2.5Ω； 综上可知，电压表可在AC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为0～50Ω的任意值； 电压表可在AB间，对应的变阻器连入电路中的电阻为40Ω； 电压表也可接在BC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为2.5Ω。 答：①电源电压U0为6V； ②电流表的示数IA＝0.6A； ③当电压表选大量程时，电压表可在AC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为0～50Ω的任意值； 可在AB间，滑动变阻器接入电路的阻值R2＝0Ω； 当电压表选小量程时，电压表可在AB间，对应的变阻器连入电路中的电阻为40Ω； 电压表也可接在BC间，对应的变阻器连入电路中的电阻为2.5Ω。 15．（2023秋•余江区期末）如图所示，电源电压U保持不变，R1＝20Ω．当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电流表示数为0.5A；若将滑片P滑至变阻器中点时，电流表示数为0.2A 求：（1）电源电压U （2）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片P在变阻器最左端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 根据欧姆定律可得： 电源的电压U＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V； （2）当滑片P滑至变阻器中点时，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压， 根据欧姆定律可得： R1两端的电压U1＝I′R1＝0.2A×20Ω＝4V； 根据串联电路中的总电压等于各分电压之和可知： 定值电阻R两端的电压UR＝U﹣U1＝10V﹣4V＝6V， 则R2中＝＝＝30Ω。 所以滑动变阻器的最大阻值R2最大＝2R2中＝2×30Ω＝60Ω。 答：（1）电源电压为10V； （2）滑动变阻器的最大电阻为60Ω。 六．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 16．（2023秋•交城县期末）小新设计了一个用电压表的示数反映环境温度的电路，其电路原理图如甲所示。其中，电源电压恒为20V，电压表的量程为0～15V，定值电阻R0＝300Ω，热敏电阻R1的阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，（　　） A．环境温度越低，R1的阻值越小 B．环境温度越低，电压表的示数越大 C．此电路能反映的最高环境温度100℃ D．当环境温度为40℃时，电压表的示数12V 【答案】D 【解答】解：AB、由图甲可知，该电路为R1和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R0两端的电压； 当环境温度降低时，R1的阻值变大，由串联电路分压规律可知R1两端的电压变大，则由串联电路的电压特点可知R0两端的电压变小，即电压表示数变小，故AB错误； C、电压表两端电压不能超过其最大测量值，故当R0两端的电压达到15V时，此电路所允许的环境温度最高， 此时电路中的电流为： I大＝＝＝0.05A， 根据串联电路的电压特点可知，此时热敏电阻两端的电压为： U1小＝U﹣U0大＝20V﹣15V＝5V， 根据欧姆定律可知此时热敏电阻的阻值为： R1＝＝＝100Ω； 由图乙可知，热敏电阻的阻值为100Ω时，对应的环境温度为80℃，即此电路能反映的最高环境温度是80℃，故C错误； D、由图乙知，当环境温度为40℃时，R1的阻值是：R1′＝200Ω； 当环境温度为40℃时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流： I1＝＝＝0.04A， 此时电压表的示数为： UV＝U0＝IR0＝0.04A×300Ω＝12V，故D正确。 故选：D。 17．（2023秋•陵城区期末） 体重超标已影响了部分中学生催身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少。 （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少。 （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 【答案】（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V； （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为1.5V； （3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。 【解答】解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R＝45Ω，I＝0.12A，则电源电压为： U＝I（R+R0）＝0.12A×（45Ω+5Ω）＝6V； （2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'＝15Ω，此时电路中电流为：I'＝＝＝0.3A； 定值电阻R0两端的电压为：U0＝I'R0＝0.3A×5Ω＝1.5V； （3）已知电流表量程为0～0.6A，当电路中的电流最大为Imax＝0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为：R''＝﹣R0＝﹣5Ω＝5Ω； 由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。 答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V； （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为1.5V； （3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。 七．串并联的比例计算（共3小题） 18．（2023秋•伊州区校级期末）在如图的电路中，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙＝1：3；断开开关S，拆去电压表并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（　　） A．3：1 B．1：1 C．1：3 D．4：3 【答案】C 【解答】解：（1）在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S时，两电阻串联在电路中，甲表测的是R1两端的电压，乙表测的是R2两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I＝可得，两电阻的阻值之比： ＝＝＝＝； （2）断开开关S，拆去电压表并在甲、乙两处分别接入电流表时，两电阻并联在电路中，甲表测的是通过R2的电流，乙表测的是通过R1的电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两电流表的示数之比： ＝＝＝＝。 故选：C。 19．（2023秋•定远县校级期末）如图所示，电源电压保持不变，R1＝3R2，当S闭合，S1断开，电流表示数为I1；当S、S1都闭合，电流表示数为I2；I1与I2之比是（　　） A．1：3 B．1：4 C．3：4 D．4：3 【答案】C 【解答】解： 当S闭合，S1断开时，只有R2接在电源U上，电流表示数I1＝， 当S、S1都闭合时，电阻R1和R2是并联的，电流表测量干路电流， 则由并联电路的电流特点和欧姆定律可得，此时电流表示数I2＝+， 又R1＝3R2， 所以I1：I2＝：（+）＝：（+）＝，故C正确。 故选：C。 20．（2023秋•满城区期末）如图所示电路中，已知电源电压为3V，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω。如果甲、乙两表均为电压表，当开关S闭合时，两电阻连接方式是 　串联　（选填“串联”或“并联”）；甲表示数为 　1　V。如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，乙表示数为 　0.3　A，甲、乙两表的示数之比 　3：2　。 【答案】串联；1；0.3；3：2。 【解答】解：当两表都是电压表时，两个电阻串联，甲测R1两端电压，乙测量电路总电压。此时，电路中电流， R1两端电压（甲表读数）U1＝IR1＝0.1A×10Ω＝1V。 两表都是电流表，开关断开时，两个电阻并联，甲测干路电流，乙测通过R1的电流， 两表示数之比为。 故答案为：串联；1；0.3；3：2。 八．欧姆定律的多状态计算（共4小题） 21．（2023秋•新市区校级期末）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝18Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.60A，开关S2接b时电流表的示数可能为（　　） A．0.30A B．0.40A C．0.50A D．0.80A 【答案】C 【解答】解：当开关接a时，电阻R1和电阻R3串联，由串联电路的电压规律和电阻特点可得电源电压：U＝Ia（R1+R3）……①， 当开关接b时，电阻R2和电阻R3串联，由串联电路的电压规律可得电源电压：U＝Ib（R2+R3）……②， 联立①②解得：当开关接b时，电流表的示数： ， 当R3的阻值接近0时，电流接近0.4A，当R3的阻值接近无穷大时，电流接近0.6A，即0.4A＜Ib＜0.6A，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 22．（2023秋•隆阳区期末）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，标有“3V 3W”的小灯泡L电阻大小不随温度变化。当图中甲、乙两表均为电流表时，闭合开关S1，断开S2，若甲、乙两表示数分别为1.5A和2.5A，则电阻R的阻值为 　2　Ω；当图中甲、乙两表均换为电压表时，同时闭合开关S1和S2，则甲、乙两表示数比为 　5：2　。 【答案】2；5：2。 【解答】解：（1）闭合开关S1，断开S2，两表均为电流表时，R与L并联，电流表甲测通过R支路的电流，电流表乙测干路电流，根据并联电路的特点知， 通过灯泡的电流IL＝I﹣IR＝2.5A﹣1.5A＝1A， “6V 3W”的小灯泡的额定电流I额＝＝＝1A， 说明此时灯泡恰好正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压U＝U额＝3V；由并联电压特点知，UR＝U＝3V； 电阻R的阻值R＝＝＝2Ω； （2）同时闭合开关S1和S2，两表均为电压表时，R与L串联，甲电压表测电源两端的电压，乙电压表测R两端的电压， 灯泡电阻RL＝＝3Ω， 根据串联电路的电压特点知， U甲：U乙＝（UL+UR）：UR＝（IRL+IR）：IR＝（RL+R）：R＝（3Ω+2Ω）：2Ω＝5：2。 故答案为：2；5：2。 23．（2023秋•蜀山区期末）电源电压不变，当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，则U甲：U乙＝4：6；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲：I乙＝　3：1　。 【答案】3：1。 【解答】解：当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，两电阻串联，电压表甲测R2两端的电压，乙电压表测电源的电压，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知两电阻之比：＝＝＝＝＝； 当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，两电阻并联，电流表甲测干路电流，电流表乙测R2支路的电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过R1、R2的电流之比：＝＝＝， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，两电流表的示数之比： ＝＝＝。 故答案为：3：1。 24．（2023秋•延川县期末）如图所示的电路中，灯泡L1标有“2.5V 0.5A”字样，L2上只能看清“3V”字样，设灯丝电阻不变，电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合，L2刚好正常发光，电流表读数为I1；若只闭合S，L1正常发光，电流表读数为I2，则电源电压为 　3　V，R的阻值为 　1　Ω，I1：I2＝　6：1　。 【答案】3；1；6：1。 【解答】解：若S、S1、S2均闭合，灯泡L1被短路，灯泡L2与R并联，L2刚好正常发光，则U2＝3V， 根据并联电路特点可知，电源电压U＝UL2＝3V； 若只闭合S，灯泡L1与R串联，L1正常发光，则灯泡L1两端的电压U1＝2.5V，通过灯泡L1的电流I1′＝0.5A； 根据串联电路的电压特点可知，R两端的电压UR＝U﹣U1＝3V＝2.5V＝0.5V； 根据串联电路的电流太大可知，通过R的电流IR＝I2＝I1′＝0.5A； 由I＝可知，R的阻值：R＝＝＝1Ω； 若S、S1、S2均闭合，灯泡L1被短路，灯泡L2与R并联，电流表测量通过R的电流I1， 则I1＝＝＝3A； 则＝＝。 故答案为：3；1；6：1。 九．伏安法测电阻（共3小题） 25．（2023秋•承德县期末）小红设计了如图所示的实验电路，测电阻Rx的阻值，图中R为电阻箱：①开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置，使电流表示数为I，记下电阻箱示数R1；②开关接b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为I，记下电阻箱示数R2；则Rx＝　R2﹣R1　（用所测物理量符号表示）；若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】R2﹣R1；偏大。 【解答】解：在①中，待测电阻、电阻箱和滑动变阻器串联，电流表测电路的电流；在②中，电阻箱与滑动变阻器串联，因保持滑动变阻器滑片位置不变，即滑动变阻器连入的电阻不变，且电流表示数不变，由等效替代法可得R2＝R1+Rx， 则未知电阻Rx＝R2﹣R1； 若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，即减小了滑动变阻器接入电路中电阻，则为了保证电流表示数仍为I，调节电阻箱接入电路中的电阻比R2大，所以测出的待测电阻值将偏大。 故答案为：R2﹣R1；偏大。 26．（2023秋•平原县期末）如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路： （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大；导线不能交叉）； （2）电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至 　A　端（选填“A”或“B”）； （3）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了 　开路　（选填“开路”或“短路”）； （4）排除故障后，闭合开关，当滑片P移动到某一位置时，电流表示数如图乙所示，其示数为 　0.28　A，此时电压表的示数如图丙所示，其示数为 　2.6　V，则可计算出待测电阻Rx＝　9.3　Ω（结果保留一位小数）。小林同学提出应多次改变滑片P的位置，读出多次实验数据进行计算，这么做的目的是 　减小误差　。 （5）另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验，根据自己的实验数据绘制了如图丁所示的U﹣I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是：　电压表并联在滑动变阻器的两端　。 【答案】（1）如上图所示；（2）A；（3）开路；（4）9.3；减小误差；（5） 【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表示数变大，说明变阻器接入电路的电阻变大，故应将变阻器的右下接线柱连入电路中，如下图所示： （2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处，即A端； （3）小明闭合开关后，发现电流表示数为零，电路可能开路，但电压表有示数，则电压表与电源连通，此时电路中的一处故障是待测电阻Rx开路； （4）其中一次测量电流表和电压表的指针如图乙、丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流为0.28A，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则电压为2.6V， 由欧姆定律可得，此次测得的电阻值Rx＝＝≈9.3Ω； 小林同学提出应多次改变滑片P的位置，读出多次实验数据进行计算，这么做的目的是取平均值，减小测量的误差。 （5）图中待测电阻与变阻器串联，当变阻器连入电路的电阻变小时，由欧姆定律可知电路的电流变大，根据U＝IR可得，待测电阻两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知，滑动变阻器的电压变小，而图丁所示的U﹣I图像中电流增大时电压减小，这说明小刚在实验操作中出现的问题是将电压表并联在变阻器两端了。 故答案为：（1）如上图所示；（2）A；（3）开路；（4）9.3；减小误差；（5）电压表并联在变阻器两端。 27．（2023秋•金山区期末）小红和小华同学分别做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和待测电阻各两个，导线若干。小红选用的待测电阻的阻值大于小华选用的待测电阻的阻值，其余器材均相同。小红正确连接电路，闭合开关，移动滑片至某位置，两电表的示数如图（a）和（b）所示。小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3伏、电流表示数为0.3安，移动滑片，发现电压表示数变小。 ①本实验的原理是 　R＝　。 ②在小红实验中，待测电阻的阻值为 　10　欧。 ③在小华实验中：电压表并联在 　滑动变阻器　两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）。 ④通过计算说明实验时所用的电源电压。 【答案】①R＝；②10；③滑动变阻器；④实验时所用的电源电压为4.5V。 【解答】解：①在“用电流表、电压表测电阻”实验中，用电压表测电阻两端电压，用电流表测通过电阻的电流，根据R＝求出电阻阻值，故本实验的原理是R＝； ②小红正确连接电路，闭合开关，移动滑片至某位置，两电表的示数如图（a）和（b）所示，电压表选用大量程，分度值0.5V，其示数为3V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，则待测电阻的阻值为： R1＝＝＝10Ω； ③待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当电流变大时，即滑动变阻器阻值变小，根据U＝IR可知，待测电阻的电压变大，由串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压变小；因小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3伏、电流表示数为0.3安，移动滑片，此时滑动变阻器阻值变小，发现电压表示数变小，即电压表示数的变化与滑动变阻器两端电压变化相同，说明电压表并联在滑动变阻器两端； ④小红选用的待测电阻两端电压为3V，说明电源电压大于3V； 小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3V，此时电压表测滑动变阻器两端电压；因小红选用的待测电阻的阻值大于小华选用的待测电阻的阻值，说明小华选用的待测电阻两端电压一定小于3V，根据串联电路电压规律，电源电压一定小于3V+3V＝6V， 即3V＜U＜6V，又因电源电压为1.5V的整数倍且保持不变， 解得：U＝4.5V。 故答案为：①R＝；②10；③滑动变阻器；④实验时所用的电源电压为4.5V。 十．伏安法测小灯泡的电阻（共3小题） 28．（2023秋•冠县期末）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）正确连续好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　A　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　B　（选填字母代号）。 A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 （4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 　0.28　A，小灯泡正常发光时的电阻约为 　8.9　Ω（结果保留一位小数）。 【答案】（1）见解答图；（2）A；（3）B；（4）0.28；8.9。 【解答】解：（1）电压表应并联在小灯泡两端，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的A端； （3）电流表有示数说明电路是通路，小灯泡不发光，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，即造成这一现象的原因可能是小灯泡短路或电压表短路，故选：B； （4）由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A，则小灯泡正常发光时的电阻为： R＝＝≈8.9Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）B；（4）0.28；8.9。 29．（2023秋•珠海期末）小海根据图甲所示的电路图连接电路，测量定值电阻R0的阻值，电源电压恒定不变。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最 　右　（选填“左”或“右”）端，闭合开关后移动滑片，当电压表示数为1V时，电流表示数为0.2A，则R0＝　5　Ω； 小海接着要将R0两端电压调至2V，应将滑片向 　左　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察 　电压　表（选填“电流”或“电压”）的示数； （2）此实验小海多次测量的目的是 　A　； A.求平均值，减小误差 B.避免偶然性，寻求普遍规律 （3）小珠用电阻箱设计了如图乙所示电路，应用等效替代法测量灯泡正常发光时的电阻； ①按照电路图连接好电路，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器使电流表示数等于灯泡的额定电流I0； ②断开开关S3，闭合开关S1和S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直至 　电流表的示数为I0　，读出此时电阻箱R的阻值为R0； ③通过实验可知，灯泡L正常发光时的电阻为 　R0　。 【答案】（1）右；5；左；电压；（2）A；（3）②电流表的示数为I0；③R0。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即最右端； 闭合开关后移动滑片，当电压表示数为1V时，电流表示数为0.2A，则R0的阻值为： R0＝＝＝5Ω； 小海接着要将R0两端电压调至2V，即增大R0两端电压，根据串联电路规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向左移动，同时眼睛应观察电压表的示数； （2）在测定值电阻R0的阻值实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，故选：A； （3）实验步骤： ①按照电路图连接好电路，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器使电流表示数等于灯泡的额定电流I0； ②断开开关S3，闭合开关S1和S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直至电流表的示数为I0，读出此时电阻箱R的阻值为R0； ③在步骤①中，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为I0，此时小灯泡正常发光； 在步骤②中，保持滑动变阻器滑片的位置不动，断开开关S3，闭合开关S1和S2，电阻箱和滑动变阻器串联接入电路，调节电阻箱R，使电流表的示数为I0，读出此时电阻箱的电阻值为R0，此时电阻箱的电阻等于灯泡正常发光时的电阻，即灯泡L正常发光时的电阻为R0。 故答案为：（1）右；5；左；电压；（2）A；（3）②电流表的示数为I0；③R0。 30．（2023秋•沈丘县期末）在“测量小灯泡的电阻”试验中，小灯泡的额定电压是2.5伏。 （1）请你用笔画线代替导线将图1所示电路连接完整。 （2）小梦在接完最后一根导线时，小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的原因是　连接电路时，开关未断开　。 （3）排除故障后，继续试验，如图2所示是小灯泡正常发光时的电流，此时灯丝的电阻是　5　Ω。 （4）大梦和小梦按照老师的要求，设计了如下在缺少电流表时测量小灯泡电阻的方案： 大梦：用如图3所示电路（滑动变阻器最大阻值已知）．闭合开关，分别读出滑片在A、B两端时电压表的示数，然后计算出小灯泡的电阻。 小梦：把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻两端，如图4所示，闭合开关，读出电压表的示数，然后计算出小灯泡的电阻。 你认为　小梦　设计的方案好，理由是　定值电阻的阻值恒定，误差小　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程为0～3V，且与灯泡并联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出； 滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，如下图所示： （2）连好电路，没闭合开关灯泡就发光，说明开关之前是闭合的，这是错误操作，为保护电路开关应断开。 （3）灯泡正常发光时的电压U＝2.5V， 由电路图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以小灯泡正常发光时的电流I＝0.5A； 此时灯丝的电阻R＝＝＝5Ω。 （4）滑片在A、B两端时，电路中的电流不同，灯丝的温度不同，会使灯泡的电阻不同，所以根据大梦的方法测量的灯泡的电阻不准确；把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻两端，可根据定值电阻两端的电压和定值电阻的阻值求出电流，根据串联电路的电流关系可知灯泡的电流，从而能够根据公式R＝计算出灯泡的电阻，小梦的方法较好一些。 故答案为：（1）如上图所示； （2）连接电路时，开关未断开； （3）5； （4）小梦；定值电阻的阻值恒定，误差小。 十一．电功与电能的计算（共2小题） 31．（2023秋•莲湖区期末）创新实验小组的同学们为医院设计了一个皮肤温度检测装置，当温度≥37℃时发出报警。设计的感温区电路如图1所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图2所示，电流表量程为0～10mA，数字式电压表量程为0～4V，当检测到电压表的示数≤3V时便会报警；当检测温度为33℃时，电压表示数为3.6V。下列分析与计算正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大 B．当皮肤温度升高时，电压表的示数变大 C．电源电压为6V D．当报警时，通电5min定值电阻R0消耗的电能为27J 【答案】C 【解答】解：由电路图可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻R两端的电压，电流表测通过电路的电流； A、由图像知热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，故A错误； B、由图像知，当皮肤温度升高时，热敏电阻的阻值变小，分压变小，电压表的示数变小，故B错误； C、当检测温度为37℃时，热敏电阻的阻值为400Ω， 由题意可知此时电压表示数为3V，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.0075A； 由图像可知当检测温度为33℃时，热敏电阻的阻值为600Ω，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.006A， 根据串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和可得： U＝IR0+U1＝0.0075A×R0+3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U＝I′R0+U2＝0.006A×R0+3.6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②得：U＝6V，R0＝400Ω，故C正确； D、当报警时，电压表的示数为3V，由串联电路电流的规律知定值电阻R0两端的电压为： U0＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V， 通电5min定值电阻R0消耗的电能为： W＝t＝×5×60s＝6.75J，故D错误。 故选：C。 32．（2023秋•阳春市期末）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。R1和R2均为电热丝（阻值不随温度变化），S2是自动控制开关，可实现低温挡、高温挡之间的转换，饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示。求： （1）30min内电路消耗的总电能； （2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流； （3）电阻R1的阻值。 【答案】（1）30min内电路消耗的总电能为6.6×105J； （2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流为1A； （3）电阻R1的阻值220Ω。 【解答】解： （1）由图乙知，高挡功率P高＝660W＝0.66kW，t1＝10min＝h； 低挡功率P低＝220W＝0.22kW，t2＝20min＝h＝h； 30min内电路消耗的总电能： W＝W1+W2＝P高t1+P低t2＝0.66kW×h+0.22kW×h＝kW•h＝×3.6×106J＝6.6×105J； （2）由图甲可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中电阻较小，由P＝可知，电功率较大，为“高挡”； 当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，电路中电阻较大，由P＝可知，电功率较小，为“低挡”； 由P＝UI可得通过R1的电流：I1＝＝＝1A； （3）由上分析可知，根据P＝可得： R1＝＝＝220Ω。 答：（1）30min内电路消耗的总电能为6.6×105J； （2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流为1A； （3）电阻R1的阻值220Ω。 十二．电功率P＝UI的简单计算（共2小题） 33．（2023秋•牟平区期末）研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是（　　） A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比 C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同 【答案】B 【解答】解：A、从图可知两灯泡串联，通过两灯泡的电流相同，所以该电路所示实验可以研究电功率与电压的关系；故A正确； B、两个灯泡亮度不同，间接反映电功率大小，但是由于灯泡的亮暗无法准确反映实际功率的大小，所以不能得出“电流相同时，电功率跟电压成正比”这个结论，故B错误； C、为了判断灯泡的功率大小，我们可以通过观察灯泡的亮度来判断灯泡功率的大小，灯泡越亮灯泡的功率越大。故C正确； D、两灯泡串联，流过它们的电流相同，LI、L2规格不同，则灯泡两端的电压不同，因此设计此实验可以探究电功率与电压的关系；故D正确。 故选：B。 34．（2023秋•中山市期末）某款新型电饭煲，额定电压为220V，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，如图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，闭合时为高温挡，断开时为低温挡。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像如图丙所示。求： （1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能； （3）R2的阻值。 【答案】（1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流为4A； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能为5.28×105J； （3）R2的阻值为220Ω。 【解答】解：（1）当开关S和S1均闭合时，电阻R1与R2并联，电路的总电阻最小，由P＝UI＝知电饭煲的电功率大，为高温挡，由题图丙可知，此时电路的总功率P＝880W，由P＝UI可得，电路中的总电流为： I＝＝＝4A； （2）由图丙可知，0～10min电饭煲高温挡工作，则电饭煲消耗的电能为： W＝P高t＝880W×10×60s＝5.28×105J； （3）只闭合开关S、断开S1时，电路为R1的简单电路，电饭煲功率较小，为低温挡，由题图丙可知，此时电路的功率P低＝660W，则电阻R2的电功率为： P2＝P高﹣P低＝880W﹣660W＝220W， 电阻R2的阻值为： R2＝＝＝220Ω。 答：（1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流为4A； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能为5.28×105J； （3）R2的阻值为220Ω。 十三．电功率多档位问题（共3小题） 35．（2023秋•福建期末）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，电能表示数如乙图所示，则（　　） A．开关S1闭合，S2断开时，处于高温挡 B．高温挡的功率是低温挡功率的20倍 C．电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J D．高温挡工作20min，电能表脉冲指示灯闪烁2240imp 【答案】D 【解答】解： A．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P＝UI＝可知，电路的总功率最小，电饭锅处于低温挡，故A错误； B．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P高＝+， 则P高：P低＝（+）：＝（+）：＝21：1， 即高温挡的功率是低温挡功率的21倍，故B错误； C．由图乙可知，电能表的示数为12.5kW•h，电能表的读数为累计测量值，且单位是kW•h，所以不能表明电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J，故C错误； D．由P＝可得，高温挡工作20min消耗的电能： W＝P高t＝2.1kW×h＝0.7kW•h， 电能表脉冲指示灯闪烁3200imp/（kW•h）×0.7kW•h＝2240imp，故D正确。 故选：D。 36．（2023秋•衡东县校级期末）厨房里蕴含了物理知识。 （1）某型号电饭煲有加热和保温两种功能，如图甲所示，是电饭煲的工作原理图。图乙是电饭煲正常工作过程中功率与时间的关系图像。下列说法正确的是 　D　； A.电饭锅是利用电流的磁效应进行工作的 B.当开关S闭合时，该电饭锅处于保温状态 C.由图像可知，R1与R2的阻值之比为1：8 D.图中阴影面积表示加热10分钟耗电0.15度 （2）炒菜时，打开吸油烟机的排风扇，在吸油烟机的照明灯没工作的情况下，排风扇也可转动起来，请你在如图中把电路图丙补充完整；（要求：S1控制排风扇，S2控制照明灯。） （3）冰箱里的温度升高到一定程度时，温控开关会自动闭合压缩机工作。如图丁为冰箱内的温控开关的部分结构图，膜盒中气体随着温度的升高受热膨胀，胀动膜推动金属杠杆向左转动，使触点接触，压缩机电路开始工作制冷，当膜盒里的气体温度下降到一定程度，由于气体体积收缩，胀动膜向右侧瘪回去，金属杠杆被弹簧向右拉动，触点又分开，制冷结束，直到下次温度升高再重复上述过程。凸轮是设定温度的旋钮，手动旋转凸轮时，凸轮会带动连杆的上端移动位置，从而改变弹簧上的拉力。如果将凸轮逆时针旋转，凸轮将连杆向右顶，使得弹簧上的拉力增大，此时要将触点接通制冷，需要膜盒里面气体温度更 　高　（“高”或“低”）。 【答案】（1）D；（2）；（3）高。 【解答】解：（1）A.电饭锅是利用电流的热效应进行工作的，而非电流磁效应，A错误； B.当开关S闭合时，只有R2在电路中，据P＝，电压一定时，只有R2在电路中，比R1R2串联在电路中时电阻要小，所以功率较大，该电饭锅处于加热状态； C.由图像获得信息，P加热＝900W，P保温＝100W； 当开关S闭合时，只有R2在电路中，P加热＝＝900W①； 当开关S断开时，R1R2串联在电路中，P保温＝＝100W②； 用①②得，，所以C错误； D.图中阴影面积表示消耗的电能：W＝P加热t＝0.9kW×＝0.15kW•h＝0.15度，所以D正确； 故答案选：D。 （2）排风扇和照明灯为并联，按照要求完成电路图： （3）当冷藏室里的温度升高时，膜盒中气体随着温度的升高受热膨胀，弹性金属膜盒推动金属杠杆向左转动，使动触点与静触点接触，控制的压缩机电路开始工作制冷。如果将凸轮逆时针旋转，凸轮将连杆向右顶，使得弹簧上的拉力增大，此时要将触点接通制冷，膜盒推动金属杠杆的力增大，需要膜盒里面气体温度更高。 故答案为：（1）D；（2）；（3）高。 37．（2023秋•武功县期末）如图所示为某家用电水壶的简化电路图，表格中为其铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝且阻值不变，其中R2＝40Ω。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定加热功率 ？W 额定保温功率 44W （1）当S1闭合、S2拨到“1”时，电水壶处于 　加热　（选填“加热”或“保温”）状态。求该电水壶的额定加热功率。 （2）求电水壶在保温挡正常工作时电路中的电流。 （3）求R1的阻值。 【答案】（1）加热；1210W；（2）电水壶在保温挡正常工作时电路中的电流0.2A；（3）R1的阻值为1060Ω。 【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2拨至“1”时，只有R2工作，电路中电阻小，根据可知此时电水壶的功率大，为加热状态；当开关S1闭合、S2拨至“2”时，R1和R2串联，电路中电阻大，根据可知此时电水壶的功率小，为保温状态 电水壶的额定加热功率：； （2）根据P＝UI可得，电水壶处于保温挡时电路中的电流： （3）电水壶处于保温状态时，电路的总电阻： 由串联电路的电阻规律可得R1的阻值：R1＝R总﹣R2＝1100Ω﹣40Ω＝1060Ω 故答案为：（1）加热；1210W；（2）电水壶在保温挡正常工作时电路中的电流0.2A；（3）R1的阻值为1060Ω。 十四．电功率范围值问题（共3小题） 38．（2023秋•陵城区期末）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电压表V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．由题意可知，滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数UP＝1.5V，灯泡两端的电压UL＝UL额＝2.5V， 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＝UL+UP＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误； B．由串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻变大时，其分得的电压变大，即电压表V2的示数变大， 此时电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的电压变小，即电压表V1的示数变小， 由图乙可知，当电压表的示数增大时，电流表的示数减小，则图像为滑动变阻器的I﹣U图像； 由图乙知当变阻器两端电压最大即UP大＝3V时，灯泡两端电压最小即UL小＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 为保证灯泡长期工作，灯泡两端电压最大为其额定电压， 所以电压表V1的示数变化范围为1V～2.5V，故B错误； C.由图乙知变阻器电阻最大时，其两端电压UP大＝3V时，电路中的电流I小＝0.1A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝30Ω； 当变阻器接入电路的阻值最小时，其两端电压UP小＝1.5V，电路中的电流I大＝0.5A， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝3Ω； 所以滑动变阻器的取值范围是3Ω～30Ω，故C错误； D.当电路中的电流I小＝0.1A，灯泡两端的电压U'L＝U﹣UP大＝4V﹣3V＝1V， 灯泡的最小功率PL小＝U'L×I小＝1V×0.1A＝0.1W， 当电路中的电流I大＝0.5A，灯泡两端的电压UL＝2.5V， 灯泡的最大功率PL大＝UL×I大＝2.5V×0.5A＝1.25W， 所以小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W，故D正确。 故选：D。 39．（2023秋•裕华区校级期末）如图所示电路，电源电压为18V不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样，电压表接“0～15V”量程，电流表接“0～3A”量程。 （1）当电流表示数为0.6A时，求定值电阻R1的电压和滑动变阻器R2的阻值； （2）在保证电路安全前提下，求定值电阻R1的电功率范围； （3）若用电阻R3来替换R1，不改变电压表的量程，确保电路安全前提下，要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。 【答案】（1）定值电阻R1的电压12 V；滑动变阻器R2的阻值20Ω；（2）定值电阻R1的电功率范围为0.9W～10W；（3）R3的阻值是9Ω或者25Ω。 【解答】解：（1）闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 当电流表示数为0.6A时，根据欧姆定律可知定值电阻R1的电压U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V， 根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压U2＝U﹣U1＝18V﹣6V＝12V， 根据欧姆定律可知滑动变阻器R2的阻值R2＝＝＝20Ω； （2）因为R2上标有“50Ω 1A”，所以允许通过的最大电流是1A。 P1大＝I大2R1＝（1A）2×10Ω＝10W； 根据欧姆定律可知电路的最小电流I小＝＝＝0.3A，此时R2两端的电压U2＝IR2＝15V，恰好等于电压表的最大量程，电路安全； P1小＝I小2R1＝（0.3A）2×10Ω＝1＝0.9W； 定值电阻R1的电功率范围为0.9W～10W； （3）因为R2上标有“50Ω 1A”，所以允许通过的最大电流是1A。 电路中的最大电流可能是1A或者是（即R2＝0）； 电路中的最小电流可能是（即R2＝50Ω）或（即电压表满偏为15V时） 因为最大电流恰好是最小电流的3倍，则有以下几种情况： ①电路中最大电流为1A，最小电流为：I小＝A，， 解得：R3＝54Ω﹣50Ω＝4Ω； 根据I＝可得，电压表最大示数：U2大＝I小R2大＝A×50Ω≈16.7V＞15V，所以这种情况不可能； ②电路中最大电流为1A，最小电流为时； 则：I小＝A，此时电压表示数为15V，； ③电路中的最大电流为，所以最小电流为时， 则：＝3×，解得：R3＝25Ω； 电路中的最大电流为：I大＝＜1A； 电压表的最大示数为：U2大＝I小R2大＝×0.72A×50Ω＝12V＜15V，所以这种情况可能； ④电路的最大电流为，所以最小电流为时； 由于≠3×；所以这种情况不可能。 由此分析可知：R3的阻值是9Ω或者25Ω。 答：（1）定值电阻R1的电压12 V；滑动变阻器R2的阻值20Ω；（2）定值电阻R1的电功率范围为0.9W～10W；（3）R3的阻值是9Ω或者25Ω。 40．（2023秋•黔江区期末）如图甲所示是一款暖奶器，其铭牌如表，它有高温挡消毒、中温挡加热和低温挡保温的功能，其等效电路结构如图乙所示。已知：电源电压为36V，R1、R2为发热电阻，R3为的规格为“20Ω 6A”的滑动变阻器。求： （1）高温挡工作6min消耗的电能。 （2）R2的电阻。 （3）电压表的量程为“0﹣24V”，电流表的量程为“0﹣3A”，在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节的加热功率范围。 高温挡 300W 中温挡 180W 低温挡 ？W﹣？W 【答案】（1）高温挡工作6min消耗的电能1.08×105J； （3）R2的电阻阻值为10.8Ω； （4）在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节的加热功率范围：20W～64.8W。 【解答】解：（1）高温挡工作6min消耗的电能：W＝P高t＝300W×6×60s＝1.08×105J； （2）S、S1、S2闭合时，R1、R2并联，总电阻最小，根据P＝UI＝可知，电源的电压一定时，暖奶器的功率最大，处于高温挡；S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路处于中温状态，因电路的总功率等于各用电器功率之和，所以R2的电功率：P2＝P高﹣P中＝300W﹣180W＝120W， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以R2的电阻R2＝＝＝10.8Ω； （3）S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，暖奶器处于中温挡， R1的电阻：R1＝＝＝7.2Ω； S闭合，S1，S2均断开时，R1与R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，电器处于低温挡，当R3接入电路中的电阻为0时，电路中的电流为：I＝＝＝5A， 电流表量程为“0﹣3A”，5A＞3A，所以，电路中的最大电流：I大＝3A， 此时低温挡的功率P1大＝R1＝（3A）2×7.2Ω＝64.8W， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，根据串联电阻的规律及欧姆定律， 电路中的电流：I′＝＝≈1.32A， R3两端的电压U′3＝I′R3＝1.32A×20Ω＝26.4V＞24V， 所以当R3两端的电压U3＝24V时，电路中的电流最小，此时R1两端电压U1＝U﹣U3＝36V﹣24V＝12V， 电路中的最小电流：I小＝＝＝A， 此时低温挡的功率：P1小＝R1＝（A）2×7.2Ω＝20W， 所以低温挡手动调节的加热功率范围为20W～64.8W。 答：（1）高温挡工作6min消耗的电能1.08×105J； （3）R2的电阻阻值为10.8Ω； （4）在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节的加热功率范围：20W～64.8W。 十五．电功率的综合计算（共11小题） 41．（2023秋•句容市期末）在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，都正确的是（　　） ①电源电压为6V ②R2的阻值为4Ω ③R2的最大功率为9W ④电流表示数的变化范围为0.75～1.5A ⑤电压表示数的变化范围为0～6V A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②③⑤ 【答案】A 【解答】解：①②由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流； 滑动变阻器接入电路中的阻值为2Ω时，滑动变阻器1的电功率为2W， 根据P＝I2R可知：2W＝×2Ω， 解得：I1＝1A， 由欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压：U＝I1R+I1R1＝1A×R2+1A×2Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器接入电路中的阻值为8Ω时，滑动变阻器R1的电功率为2W， 根据P＝I2R可知：2W＝×8Ω， 解得：I2＝0.5A， 根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝I2R+I2R1′＝0.5A×R2+0.2A×8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②得：U＝6V，R2＝4Ω； 故①②正确； ③当滑动变阻器的电阻为0时，R2的功率最大，P＝＝＝9W，故③正确。 ④当变阻器接入电路的电阻为零时，电路中的电流最大， 由欧姆定律可知，电路中的最大电流：I最大＝＝1.5A， 当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时，电路中的电流最小，由（1）可知，最小电流：I最小＝I2＝0.5A， 因此电流表示数的变化范围为0.5A～1.5A，故④错误。 ⑤当滑动变阻器的电阻为0时，电压表被短路，示数为0，当变阻器接入电路的电阻最大为8Ω时， 综上所述，①②③正确。 故选：A。 42．（2023秋•江都区期末）如图所示电路，电源电压为6V。在a、b间接入“3V 1W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器使灯L1正常发光。断开开关后取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“3V 3W”的灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．灯L2正常发光 B．电压表的示数保持3V不变 C．滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω D．灯L2的实际功率为0.75W 【答案】D 【解答】解：AB、在a、b间接入“3V 1W”的灯L1时，灯L1和滑动变阻器串联，电压表测灯L1两端的电压，调节滑动变阻器使其正常发光，则其两端的电压为3V，灯L1的电阻为：R1＝＝＝9Ω， 闭合开关，调节滑动变阻器使灯L1正常发光时，根据串联电路的电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V， 此时电路中的电流为：I＝＝＝A， 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为： R＝＝＝9Ω， 灯L2的电阻为：R2＝＝＝3Ω， 保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“3V 3W”的灯L2后闭合开关，此时电路中的电流为： I'＝＝＝0.5A， 此时灯L2分的电压为：U2'＝I'R2＝0.5A×3Ω＝1.5V， 即此时灯L2两端的实际电压小于其额定电压，则灯L2不能正常发光， 此时电压表测的是灯L2两端的电压，则电压表示数减小，故AB错误； C、此时滑动变阻器两端的电压为：U滑'＝U﹣U2'＝6V﹣1.5V＝4.5V， 接入电路的阻值为：R'＝＝＝9Ω，故C错误； D、灯L2的实际功率为：P2'＝U2'I'＝1.5V×0.5A＝0.75W，故D正确。 故选：D。 43．（2023秋•渭滨区期末）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不变），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。下列描述正确的是（　　） A．定值电阻R0与R1的比值为1：2 B．只闭合S和S2，在保证电路安全的情况下，灯泡的最小功率为0.75W C．只闭合S和S2，电路消耗的最大功率为10.8W D．只闭合S和S2，滑动变阻器允许调节的范围是18Ω～60Ω 【答案】B 【解答】解：由P＝可得，灯泡正常发光时的电阻： RL＝＝12Ω， 灯泡L正常发光时的电流： IL＝＝＝0.5A； A、当只闭合S和S1时，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流， 则变阻器接入电路中的为R1和4R1时，电路中的电路中的电流分别为： I1＝＝， I2＝＝， 由图乙可知，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1， 则两次电压表的示数之比：＝＝＝， 解得：R1＝R0，即R0：R1＝2：1．故A错误； B、只闭合S和S2时，L与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流， 当电压表的示数UR大＝15V时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡两端的电压： UL小＝U﹣UR大＝18V﹣15V＝3V， 灯泡的最小功率： PL小＝＝＝0.75W；故B正确； C、只闭合S和S2，L与R1串联，电路中的最大电流不能超过灯泡的额定电流， 故电路消耗的最大功率为P＝UIL＝18×0.5A＝9W，故C错误； D、只闭合S和S2，L与R1串联，电路中的最大电流不能超过灯泡的额定电流，此时滑动变阻器的电阻最小； 最小值为：R小＝＝＝24Ω； 应为电压表得量程为0﹣15V，当滑动变阻器电阻最大时分得电压最大，最大为15V； 此时灯泡得电压为：U′L＝18V﹣15V＝3V， 通过得电流为：I′L＝＝＝0.25A； R2大＝＝＝60Ω， 滑动变阻器允许调节的范围是24Ω～60Ω，故D错误。 故选：B。 44．（2023秋•硚口区期末）如图所示，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.4A时，电压表V2的示数为2V；只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；闭合开关S、S1、S2和S3，将滑片移动到最左端时，电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再断开关S2，电流表的示数变化了0.4A，此时电流表的示数为I2，电路的功率为P2。已知I1：I2＝1：9，U1：U2＝1：2，下列说法错误的是（　　） A．U＝6V B．I2＝1.8A C．R1＝10Ω D．P1：P2＝9：7 【答案】D 【解答】解：只闭合开关S和S3时，R1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， 由欧姆定律和串联电路的电压特点可知，电源电压： U＝U10+UR＝IR1+UR＝0.4A×R1+2V……① 只闭合开关S和S2时，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端电压，V2测量R2和R3两端的总电压，电流表测电路中的电流， 由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知： ＝＝＝， 解得：2R1＝R2+R3……② 只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，R1、R2并联，电流表测干路电流， 由欧姆定律和并联电路的电流特点可知： ＝＝＝＝……③ 由②③可知：R1＝2R2，R3＝3R2，R3＝R1， 闭合开关S、S1、S2和S3，将滑片移动到最左端时，R1、R2、R3并联，电流表测干路的电流， 由并联电路的特点可知，此时通过R1、R2的电流不变，则通过R3的电流大小等于电流表的示数变化，即I3'＝0.4A， 由欧姆定律可知，电源电压： U＝I3'R3＝0.4A×R1……④ 由①④可知：U＝6V，R1＝10Ω，故AC正确； R2的阻值：R2＝R1＝×10Ω＝5Ω， R3的阻值：R3＝R1＝×10Ω＝15Ω， 则I1＝＝＝0.2A，由I1：I2＝1：9知I2＝9I1＝9×0.2A＝1.8A，故B正确； 由于闭合开关S、S1和S3，电路的功率为P1； 保持滑片位置不变，再断开关S2，电流表的示数变化了0.4A，此时电流表的示数为I2＝1.8A，说明闭合开关S、S2、S1和S3时，电路中的电流为：I′＝I2+I3'＝1.8A+0.4A＝2.2A， 根据P＝UI的两次电路的功率之比为：＝＝＝＝，故D错误。 故选：D。 45．（2023秋•铜官区期末）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示，电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法中正确的是（　　） A．电路允许通过的最大电流为0.6A B．电路消耗总电功率的最大值为27W C．电路消耗总电功率的最小值为4.5W D．滑动变阻器RW允许调节的范围是24Ω～40Ω 【答案】C 【解答】解：由图可知灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流； （1）由P＝可得，灯丝的电阻为： RL＝＝＝12Ω， 灯正常发光时的电流为： IL＝＝＝0.5A； 所以由题知可知电路中的最大电流应为I最大＝0.5A，故A不正确； 即：I最大＝＝＝0.5A， 解得：滑动变阻器连入电路的最小值R最小＝24Ω， 电路中电功率最大： P最大＝UI最大＝18V×0.5A＝9W，故B不正确； （2）为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，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，即U＝UL′+UR， 所以，UL′＝U﹣UR＝18V﹣15V＝3V， 此时电路中最小的电流为： I′＝＝＝0.25A， 滑动变阻器连入的最大电阻为： R最大＝＝＝60Ω； 由此可知：滑动变阻器允许调节的范围为24Ω～60Ω，故D不正确； 此时电路消耗的电功率最小为： P小＝UI′＝18V×0.25A＝4.5W，故C正确。 故选：C。 46．（2023秋•两江新区期末）如图1所示，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使其从最右端向左滑动，直到灯泡L正常发光时停止滑动。电流表示数与两电压表示数的关系如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．电源电压是8V B．灯泡L正常发光时的功率是5.6W C．移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～8V D．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围是3.75～40Ω 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。 A、当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压最大，则此时灯泡两端的电压最小，由图乙可知，电压随着电流最大的图线是电流表示数与电压表V1示数的关系图像，电压随着电流减小的图线是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，此时电路电流为0.2A，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为8V； 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL1+U滑＝1V+8V＝9V，故A错误； B、根据题意可知，当电流表示数最大时，灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路电流为0.8A，滑动变阻器两端电压为3V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以正常发光时的电压：UL＝U﹣U滑′＝9V﹣3V＝6V， 则正常发光时的功率：PL＝ULI最大＝6V×0.8A＝4.8W，故B错误； C、由AB可知，灯泡两端的最大电压为6V，最小电压为1V，因此移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～6V，故C错误； D、由图2可知，当滑动变阻器两端的最大电压U滑＝8V时，通过的电流I小＝0.2A， 由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大电阻：R滑大＝＝＝40Ω， 当滑动变阻器两端的最小电压U滑′＝3V时，通过的电流I大＝0.8A， 则滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑小＝＝＝3.75Ω， 因此滑动变阻器阻值的变化范围是3.75～40Ω，故D正确。 故选：D。 47．（2023秋•雁塔区校级期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A；断开开关S1，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。则电源电压为 　6　V，电阻R2的阻值为 　9　Ω；两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为 　9：25　。 【答案】6；9；9：25。 【解答】解： 当将电压表、电流表的位置互换后开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测R1支路的电流，电压表测量电源电压，则电源电压为6V； 电压表、电流表的位置互换后，根据欧姆定律可得：R1＝＝＝6Ω， 两表位置互换前，只闭合开关S1后，两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据I＝可得总电阻：R＝＝＝15Ω， 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝15Ω﹣6Ω＝9Ω； 两表位置互换前R2的功率：P2＝I2R2＝（0.4A）2×9Ω＝1.44W，两表位置互换后R2的功率：P2′＝＝＝4W，则两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为：P2：P2′＝1.44W：4W＝9：25。 故答案为：6；9；9：25。 48．（2023秋•桥西区期末）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V 0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为P1，开关S、S1、S2均闭合时的最小总功率为P2，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U＝　6　V，P1：P2＝　1：4　。 【答案】6；1：4。 【解答】解：只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，由于灯泡的额定电流为0.3A，所以电路中的电流最大为0.3A，因此图乙中下方曲线为此时电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化关系图像； 开关S、S1、S2均闭合时，灯泡被短路，定值电阻与滑动变阻器并联，此时电路中的总电阻小于滑动变阻器的阻值，电路中的电流比只闭合S时的电流大，因而所对应的图像是上方的图像，当滑片移到最左端时，电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电路中的最小电流为I'＝0.6A； 只闭合开关S时，灯泡与滑动变阻器串联，根据滑动变阻器电阻最小为0，此时电流最大为0.3A，恰好等于灯泡的额定电流，说明灯泡正常发光，电源电压等于灯泡的额定电压，为6V； 由I＝可得，灯泡电阻为：RL＝＝＝20Ω， 电路中的最小电流I＝＝＝0.15A， 电路的最小总功率为P1＝UI＝6V×0.15A＝0.9W； 开关S、S1、S2均闭合时，电路的最小总功率为P2＝UI'＝6V×0.6A＝3.6W； 则P1：P2＝0.9W：3.6W＝1：4。 故答案为：6；1：4。 49．（2023秋•沈丘县期末）如图1所示的电路中，电源电压为5V，闭合开关S，电流表A1、A2的指针位置如图2所示。根据电路的连接情况和指针位置可以推断：灯L1中的电流为 　0.54　A，功率为 　2.7　W；1min内整个电路消耗的电能为 　300　J。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图知，R1和R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路电流； 根据并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，则电流表A1示数大于电流表A2的示数， 而电流表A1指针偏转角度小于电流表A2指针偏转角度， 所以A1使用的是0～3A的量程，A2使用的是0～0.6A的量程， 由右图知：A1示数为1.0A，A2示数为0.46A，即：I＝1.0A，I2＝0.46A； 由并联电路电流特点知：通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝1.0A﹣0.46A＝0.54A， 因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压 R1的电功率为：P＝UI1＝5V×0.54A＝2.7W； 1min整个电路消耗的电能为：W＝UIt＝5V×1.0A×60s＝300J。 故答案为：0.54；2.7；300。 50．（2023秋•九龙坡区校级期末）如图甲所示电路中，灯泡L标有“5V，5W”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，则灯泡正常发光时的电流为 　1　A。将电源电压调至某一值，只闭合开关S，移动滑片P，得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示，且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中，电压表V1的示数变化了1V，电压表V2的示数变化了5V，则滑动变阻器在滑动的过程中，电路的最小功率为 　3.6　W。 【答案】1；3.6。 【解答】解：由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝1A； 灯泡的电阻：RL＝＝＝5Ω； 当S1断开后，电阻R1与滑动变阻器、小灯泡L串联，电压表V1测滑动变阻器与R1的电压，电压表V2测滑动变阻器与小灯泡的电压，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中，滑动变阻器分到的电压变大，将小灯泡L与滑动变组器看成一个电阻，滑动变阻器与电阻R1看成一个电阻，则可知V1与V2示数均变大，设电源电压为U，滑动变阻器调节前后电路中电流为I1和I2；调节滑动变阻器前， 由欧姆定律可得：I1＝……① 此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为：U1＝I1（RL+0.25R1）， 灯泡L与滑动变阻器总电压为U2＝I1（RL+0.25R1）， 调节滑动变阻器后，由欧姆定律可得：……② 此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为：U1′＝I2（R1+R2）， 灯泡L与滑动变组器的总电压为：U2′＝I2（RL+R1）， 由题知U1′﹣U1＝1V，U2′﹣U2＝5V， 即U1′﹣U1＝I2（R1+R2）﹣I1（0.25R1+R2）＝1V……③， U2′﹣U2＝I2（RL+R1）﹣I1（RL+0.25R1）＝5V……④， 由图像可知，滑动变阻器在R＝0.25R1和R＝R1时电功率相等，则由电功率公式P＝I2R可得：P1＝×0.25R1＝P2＝R1，即＝4， 因电流恒为正值，则I1＝2I2， 将其代入①②联立可得R1＝10+2R2……⑤ 联立①②③④⑤可得R2＝25Ω，U＝18V，将R2＝25Ω代入⑤中得R1＝60Ω； 因为灯泡L、定值电阻R2、滑动变阻器R2处于串联， 由电功率公式可知，电阻越大电功率越小，故当滑动变阻器阻值最大为R1时，电路中电功率最小为：P小＝＝3.6W。 故答案为：1；3.6。 51．（2023秋•沂南县期末）将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入如图甲所示电路，以此来控制小灯泡的亮度。闭合开关S后，将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，额定电压为6V的小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求： （1）小灯泡的额定功率。 （2）滑片P在A端时小灯泡的电阻。 （3）电阻丝AB的总阻值。 【答案】（1）小灯泡的额定功率为3.6W； （2）滑片P在A端时小灯泡的电阻为5Ω； （3）电阻丝AB的总阻值为25Ω。 【解答】解：（1）由图乙可知，灯泡两端的电压为额定电压6V时，通过灯泡的电流为0.6A， 小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝6V×0.6A＝3.6W； （2）滑片P在B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为灯泡的简单电路， 根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最小，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由图乙可知此时灯泡两端的电压为6V，则电源的电压U＝UL＝6V； 当滑片滑到A端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻最大，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小， 由图乙可知此时通过小灯泡的电流为I＝0.2A，灯泡两端电压UL′＝1V， 由欧姆定律可知，此时小灯泡的电阻：RL'＝＝＝5Ω； （3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑片P在A端时，电阻丝AB两端电压：UAB＝U﹣UL′＝6V﹣1V＝5V， 因串联电路中各处的电流相等，所以，由欧姆定律可得电阻丝AB的阻值：RAB＝＝＝25Ω。 答：（1）小灯泡的额定功率为3.6W； （2）滑片P在A端时小灯泡的电阻为5Ω； （3）电阻丝AB的总阻值为25Ω。 十六．伏安法测量小灯泡的电功率（共4小题） 52．（2023秋•常宁市期末）小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。 （1）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 　断路　（选填“短路”或“断路”）。 （2）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应 　减小　（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值；此小灯泡的额定功率是 　0.75　W。 【答案】（1）断路；（2）减小；0.75。 【解答】解：（1）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路故障可能是小灯泡断路； （2）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，小于灯泡额定电压2.5V，要使小灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律可知，应减小变阻器两端的电压，即应减小滑动变阻器接入电路中的阻值； 由图乙可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.3A，小灯泡额定功率为： P额＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。 故答案为：（1）断路；（2）减小；0.75。 53．（2023秋•石泉县期末）在测量额定电压为4V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）请用笔画线代替导线，将图﹣1的电路连接完整。 （2）在连接电路时，开关应处于 　断开　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）闭合开关，发现电流表示无示数，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的可能原因是灯泡 　断路　（选填“短路”或“断路”）。 （4）移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，为 　3　V，此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为 　0.72　W。 （5）继续移动滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为 　4　V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。 （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，小灯泡越亮，它的实际功率越 　大　。 【答案】（1）见解答图；（2）断开；（3）断路；（4）3；0.72；（5）4；（6）大。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为4V，故电压表选用大量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态； （3）闭合开关，发现电流表示无示数，说明电路可能断路，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即造成这一现象的可能原因是灯泡断路； （4）由（1）可知，电压表选用大量程；移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，电压表分度值0.5V，其示数为3V； 此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为： P＝UI＝3V×0.24A＝0.72W； （5）当灯泡两端电压为额定电压时，即4V，灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率； （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，实际功率越大，灯泡的亮度由灯泡实际功率决定，实际功率越大，灯泡亮度越亮。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；（3）断路；（4）3；0.72；（5）4；（6）大。 54．（2023秋•临泉县期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）； （2）正确连接电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　B　（选填“A”或“B”）端移动； （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为 　0.625　W。 【答案】（1）见解答图；（2）B；（3）0.625。 【解答】解：（1）小灯泡额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；由图丙可知，电路中最大电流为0.3A，故电流表选用小量程串联在电路中；滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱串联在电路中，如下图所示： ； （2）正确连接电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.9V，小于灯泡额定电压2.5V，为了测小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向B端移动； （3）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）见解答图；（2）B；（3）0.625。 55．（2023秋•蒸湘区校级期末）圆圆在做“测量小灯泡的电功率”的实验，如图甲，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关，移动滑片，使小灯泡正常发光，若此时电流表的示数是0.3A，请帮她算出小灯泡的额定功率是 　0.75　W； （2）她想利用本实验装置来探究电流与电压的关系，你认为她 　不能　（选填“能”或“不能”）完成探究实验； （3）她想创新，设计了如图乙所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，R0为阻值等于10Ω的定值电阻。测量过程如下： ①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 　0.25　A时，小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S1断开，S和S2闭合，读出电流表的示数为I；则小灯泡的额定功率表达式P额＝　2.5V×（I﹣0.25A）　（用已知量和测量量表示）； （4）她接着又设计了如图丙所示的电路测量Rx的电阻： ①闭合开关S，把开关S1拨至a处，把滑片P移动到某一位置，记下电压表示数U； ②闭合开关S，将开关S1拨至b处，保持滑片的位置不变，记下电压表示数U′； 则Rx的阻值的表达式：Rx＝　　。 【答案】（1）0.75；（2）不能；（3）0.25；2.5V×（I﹣0.25A）；（4）。 【解答】解：（1）闭合开关，移动滑片，使小灯泡正常发光，若此时电流表的示数是0.3A，则小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W； （2）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一定值，所以不能用本实验装置来探究电流与电压的关系； （3）闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为： 时，小灯泡正常发光； 在步骤①中，R0与灯泡并联，电流表测定值电阻的电流，电流表的示数为I1＝0.25A，定值电阻两端的电压为： U0＝I1R0＝0.25A×10Ω＝2.5V，由并联电路电压的规律，灯的电压为2.5V，灯正常发光； 在步骤②中，电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流I额＝I﹣0.25A，则小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×（I﹣0.25A）； （4）在步骤①中，电压表测待测电阻和定值电阻的总电压； 在步骤②中，保持滑片位置不动，通过开关的转换，电压表测定值电阻的电压，由欧姆定律，电路的电流为，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律可知，待测电阻两端的电压为Ux＝U﹣U′， 由欧姆定律可知，Rx阻值的表达式为： 。 故答案为：（1）0.75；（2）不能；（3）0.25；2.5V×（I﹣0.25A）；（4）。 十七．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 56．（2023秋•宝安区校级期末）如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器密封着等量的空气。下列说法错误的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，R3的阻值可以不为5Ω C．将 R1换成 10Ω的电阻，可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系 D．两个透明容器中空气内能增大是通过热传递的方式改变的 【答案】C 【解答】解：A．两个容器密封，容器内的电阻丝发热导致里面的空气受热膨胀从而引起U形管里液面的变化，故A正确； B．由题中的图可得R3与R2并联后与R1串联，即R1在干路中，R2在支路中，三者电流存在关系：R2与R3电流之和为R1的电流，即I2+I3＝I1，探究导体产热的多少与电流的关系只要保证R1与R2电阻相同，通电时间相同，电流不同，所以R3只要有电流就可以满足，故B正确； C．探究导体产热与电阻的关系需要保证电流相同，通电时间相同，电阻不同，由B中可得R1在干路中，R2在支路中，两者电流不相同，没有控制变量，故C错误； D．电阻丝通过热传递的方式来增大空气内能，故D正确。 故选：C。 57．（2023秋•定边县校级期末）如图所示，运用控制变量法，小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙（R甲＜R乙）串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间，控制电流一定时，探究电流通过导体时产生的热与　电阻　的关系，通电后，温度计的示数升高，这是由电流的　热　效应引起的，其中，　乙　瓶煤油的温度升高得快。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：图中的电阻是串联，而串联时，电流相等，通电时间也相等，但电阻不相等，故是研究电热与电阻的关系；这是由于电流的热效应引起的； 据Q＝I2Rt可知，此时两个装置中的电流相同、通电时间相同，但乙中的电阻大于甲中的电阻，所以电流通过乙瓶中的电阻所产生的热量更多一些，故乙瓶中的煤油温度升高的更快一些。 故答案为：电阻；热；乙。 58．（2023秋•阳谷县期末）如图，在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在装有煤油的烧瓶内安装根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 　温度计示数变化　，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是 　C　。 A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系 C.探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少 （2）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中装有相同质量煤油的 　B　（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 　串联　（选填“串联”或“并联”）。 （3）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中 　A　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成 　相同质量的水　，水和煤油吸热的多少是通过 　加热时间　来反映的（选填“温度计示数变化量”或“加热时间”）。 【答案】（1）温度计示数变化；C；（2）B；串联；（3）A；相同质量的水；加热时间 【解答】解：（1）电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数变化来反映，这是转换法。本实验中是通过温度计示数变化来判断电流产生的热量多少。 A．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻，这是等效替代法，故A不符合题意。 B．电流与电压和电阻有关。探究电流跟电压关系时，控制电阻不变，探究电流跟电阻关系时，控制电压不变，所以在探究电流与电压、电阻的关系时使用的是控制变量法，故B不符合题意。 C．探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少，这是转换法的应用，故C符合题意。 （2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。探究电流产生热量多少跟电阻的关系，控制电流和通电时间不变，改变电阻的大小。由于串联电路中电流处处相等，通电时间相同，所以选择乙图中的B烧瓶与甲图中的烧瓶电阻串联。 （3）“比较水和煤油比热容的大小”根据Q＝cmΔt，可以采用质量相同，吸收热量相同的不同物质，所以选择乙图中A烧瓶，由于电阻相同，和甲图烧瓶并联，电压相同，电流产生热量相同，并且把烧瓶A的液体换成和甲图中质量相同的水； 水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映。 故答案为：（1）温度计示数变化；C；（2）B；串联；（3）A；相同质量的水；加热时间。 十八．电流产生的热量与电阻的关系（共2小题） 59．（2023秋•西安期末）按要求填空。 （1）如图1所示，电阻箱的读数为 　527　Ω。 （2）如图2所示，试管中的水加热一段时间后，塞在试管口的橡皮塞会冲出去并产生“白气”，试管内水蒸气的 　内　能转化为橡皮塞的机械能。 （3）如图3所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，　甲　（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟 　电阻　有关。 【答案】（1）527；（2）内；（3）甲；电阻。 【解答】解：（1）电阻箱的读数：0×1000Ω+5×100Ω+2×10Ω+7×1Ω＝527Ω； （2）橡皮塞会冲出去，是试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能； （3）两个容器中的电阻丝串联，电流相等、通电时间相等，U形管液面高度差不同，是因为电阻不同，所以电流通过导体产生的热量跟电阻有关，且电阻越大，电流通过导体产生的热量越多。 故答案为：（1）527；（2）内；（3）甲；电阻。 60．（2023秋•田家庵区校级期末）为了探究“电流产生的热量与电阻大小关系”，小丽实验小组采用了如图所示的实验装置，其中R1＞R2。 （1）实验中R1、R2采用什么连接方法使通过它们的电流相等？　R1R2串联　。 （2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是 　甲　（“甲”或“乙”）瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越 　多　。 （3）上述实验方法是研究物理问题的常用方法，此方法我们称为 　控制变量法　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由电路图知：电阻R1与R2首尾顺次连接，它们间是串联，这样可以控制流过两电阻的电流与通电时间相等； （2）由Q＝I2Rt可得：电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，则电流产生的热量越多；因为R1＞R2，所以甲瓶中电阻丝产生的热量多，即玻璃管内煤油上升较高的是甲瓶； （3）由Q＝I2Rt可知电流产生热量的多少跟三个因素有关，探究其中一个因素关系时，控制其它两个因素不变，这种方法是控制变量法。 故答案为：（1）R1R2串联；（2）甲；多；（3）控制变量法。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 九年级全一册物理期末复习（易错题60题18大考点） 训练范围：人教版九年级全一册第17~18章。（第13~16章在期中复习易错题60题41大考点） 一．探究电流与电压的关系（共2小题） 二．探究电流与电阻的关系（共2小题） 三．动态电路的分析（共4小题） 四．应用欧姆定律设计电路图（共2小题） 五．欧姆定律的应用（共5小题） 六．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 七．串并联的比例计算（共3小题） 八．欧姆定律的多状态计算（共4小题） 九．伏安法测电阻（共3小题） 十．伏安法测小灯泡的电阻（共3小题） 十一．电功与电能的计算（共2小题） 十二．电功率P＝UI的简单计算（共2小题） 十三．电功率多档位问题（共3小题） 十四．电功率范围值问题（共3小题） 十五．电功率的综合计算（共11小题） 十六．伏安法测量小灯泡的电功率（共4小题） 十七．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 十八．电流产生的热量与电阻的关系（共2小题） 一．探究电流与电压的关系（共2小题） 1．（2023秋•清河区校级期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，所选的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻R0，电流表，电压表，规格为“30Ω，0.5A”的滑动变阻器，开关，导线若干。 （1）按电路图连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻R0　 　（选填“短路”或“断路”）。 （2）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 　 　（选填“左”或“右”）端调节，观察每次电压、电流值，并记录在表格中。 实验次序 1 2 3 U/V 2 2.6 3.0 I/A 0.2 0.26 0.3 根据表中的数据可得出结论：电阻一定时，电流与电压成 　 　。 （3）根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为 　 　V，此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 　 　。 2．（2023秋•垦利区期末）同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：新干电池两节，电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（30Ω、2A）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。 （1）当滑片P向右滑时电流表示数变大，按照电路图在图乙中将实物图补充完整。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 　 　（选填“A”或“B”）端；闭合开关S，移动滑片P，发现电流表指针几乎末偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 　 　。 A．R短路 B．滑动变阻器短路 C．R断路 D．滑动变阻器断路 （3）闭合开关以后，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，此时滑动变阻器除保护电路以外的作用是 　 　（选填字母序号）； A．控制定值电阻两端电压不变 B．改变定值电阻两端电压 （4）测量的数据如表格所示，根据以上实验数据得到的结论是：电阻一定时，　 　。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.08 0.1 0.5 0.4 0.5 0.6 二．探究电流与电阻的关系（共2小题） 3．（2023秋•武汉期末）某同学按照如图所示的电路来探究电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，滑动变阻器的规格为“50Ω，0.5A”，该同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别进行了5次实验，并记录实验数据。以下说法正确的是（　　） A．实验中滑动变阻器的作用是使定值电阻两端电压各不相同 B．多次实验的目的是为了减小误差 C．实验中定值电阻两端的电压只能控制在2V～2.5V之间 D．由记录的实验数据可知，通过5Ω和10Ω电阻的电流之比为1：2 4．（2023秋•皇姑区期末）探究“电流与电压的关系”实验中，小高连接的电路如图甲所示。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。 （1）小高连接如图甲所示的实物电路，在检查电路时小高发现多连了一条导线。请你找出多余的导线并用“×”在图中标记。 （2）闭合开关前，小高发现电流表指针如图乙偏转，其原因可能是 　 　； （3）排除故障后，小高通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，绘制出I﹣U图象（如图丙a）；实验完成后，将电阻换成小灯泡，重复上述实验过程，绘制出I﹣U图象（如图丙b），则图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系由大到小排列为 　 　； （4）实验完成后，小高又用该装置探究“电流与电阻的关系”。他控制电压表的示数为2.5V并保持不变，可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 ①小高将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处，再闭合开关，适当调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的示数为I1＝0.5A，记录数据； ②断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，拆下5Ω电阻，将10Ω电阻接入电路。正确操作后，读出电流表示数并记录数据。此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 　 Ω； ③分别将15Ω和20Ω电阻接入电路，正确完成实验； ④根据实验数据，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象。由此可得出结论：电压一定时，　 　； ⑤实验中，分别将四个电阻单独换入电路完成实验，为保证电路安全，定值电阻两端的最大电压值为 　 　V。 三．动态电路的分析（共4小题） 5．（2023秋•石鼓区校级期末）如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法中正确的是（　　） A．电流表A2的示数变小，电压表V的示数变小 B．电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大 C．电流表A2与电流表A1的示数之差不变 D．电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变 6．（2023秋•霸州市期末）如图所示，电源电压保持不变，S始终闭合，当S1掷到1时，小灯泡恰好正常发光。当S1由1掷到2时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变小，小灯泡正常发光 B．电压表示数不变，小灯泡发光暗淡 C．电流表示数变小，电压表示数变小 D．电压表示数不变，电流表示数变大 7．（2023秋•长岭县期末）如图所示，电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将 　 　，电压表示数将 　 　（填“变大”、“不变”或“变小”） 8．（2023秋•廉江市校级期末）如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器R2滑片向右移动时，电流表的示数　 　。电压表的示数　 　，R2两端的电压　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 四．应用欧姆定律设计电路图（共2小题） 9．（2023秋•武胜县期末）如图所示是测Rx阻值的四个电路图，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 10．（2023秋•澧县期末）如图为某兴趣小组设计的电子秤简易电路图，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，电压表Ⓥ的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。 五．欧姆定律的应用（共5小题） 11．（2023秋•朝阳区期末）如图所示，滑动变阻器R1的最大阻值为40Ω，定值电阻R2＝20Ω，电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中，电流表、电压表示数的变化情况是（　　） A．0.3A～0.1A B．0.15A～0.1A C．0～6V D．2V～6V 12．（2023秋•扶余市期末）如图所示电路，闭合开关S后，电压表V的读数为9V，电压表V1的读数为5V，若电阻R1＝10Ω，求： （1）通过R1的电流； （2）R2的阻值。 13．（2023秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样。闭合开关S后，电流表A的示数为0.5安。求： ①电阻R1两端的电压U1； ②此时滑动变阻器R2的阻值； ③现用电压为U0的电源替换原来的电源，要求变阻器的滑片P移到任意位置均能保证电路安全。求U0的最大值（写出完整的判断、计算过程）。 14．（2023秋•宝山区期末）如图甲所示电路，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ωㅤ2A”的字样。当滑动变阻器的滑片P移至b端时，闭合开关S，电流表的示数为0.1安。 ①求电源电压U0。 ②求滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表的示数IA。 ③若将一只电压表并联接入该电路（A和B）、（B和C）或（A和C）中的某一部分两端，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请写出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的阻值。 15．（2023秋•余江区期末）如图所示，电源电压U保持不变，R1＝20Ω．当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电流表示数为0.5A；若将滑片P滑至变阻器中点时，电流表示数为0.2A 求：（1）电源电压U （2）滑动变阻器的最大阻值。 六．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 16．（2023秋•交城县期末）小新设计了一个用电压表的示数反映环境温度的电路，其电路原理图如甲所示。其中，电源电压恒为20V，电压表的量程为0～15V，定值电阻R0＝300Ω，热敏电阻R1的阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，（　　） A．环境温度越低，R1的阻值越小 B．环境温度越低，电压表的示数越大 C．此电路能反映的最高环境温度100℃ D．当环境温度为40℃时，电压表的示数12V 17．（2023秋•陵城区期末）体重超标已影响了部分中学生催身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少。 （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少。 （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 七．串并联的比例计算（共3小题） 18．（2023秋•伊州区校级期末）在如图的电路中，电源电压U保持不变，在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S，测得U甲：U乙＝1：3；断开开关S，拆去电压表并在甲、乙两处分别接入电流表，此时I甲：I乙是（　　） A．3：1 B．1：1 C．1：3 D．4：3 19．（2023秋•定远县校级期末）如图所示，电源电压保持不变，R1＝3R2，当S闭合，S1断开，电流表示数为I1；当S、S1都闭合，电流表示数为I2；I1与I2之比是（　　） A．1：3 B．1：4 C．3：4 D．4：3 20．（2023秋•满城区期末）如图所示电路中，已知电源电压为3V，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω。如果甲、乙两表均为电压表，当开关S闭合时，两电阻连接方式是 　 　（选填“串联”或“并联”）；甲表示数为 　 　V。如果甲、乙两表均为电流表，当开关S断开时，乙表示数为 　 　A，甲、乙两表的示数之比 　 　。 八．欧姆定律的多状态计算（共4小题） 21．（2023秋•新市区校级期末）如图电路，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝18Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.60A，开关S2接b时电流表的示数可能为（　　） A．0.30A B．0.40A C．0.50A D．0.80A 22．（2023秋•隆阳区期末）在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，标有“3V 3W”的小灯泡L电阻大小不随温度变化。当图中甲、乙两表均为电流表时，闭合开关S1，断开S2，若甲、乙两表示数分别为1.5A和2.5A，则电阻R的阻值为 　 　Ω；当图中甲、乙两表均换为电压表时，同时闭合开关S1和S2，则甲、乙两表示数比为 　 　。 23．（2023秋•蜀山区期末）电源电压不变，当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，则U甲：U乙＝4：6；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲：I乙＝　 　。 24．（2023秋•延川县期末）如图所示的电路中，灯泡L1标有“2.5V 0.5A”字样，L2上只能看清“3V”字样，设灯丝电阻不变，电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合，L2刚好正常发光，电流表读数为I1；若只闭合S，L1正常发光，电流表读数为I2，则电源电压为 　 　V，R的阻值为 　 　Ω，I1：I2＝　 　。 九．伏安法测电阻（共3小题） 25．（2023秋•承德县期末）小红设计了如图所示的实验电路，测电阻Rx的阻值，图中R为电阻箱：①开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置，使电流表示数为I，记下电阻箱示数R1；②开关接b，保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱使电流表示数仍为I，记下电阻箱示数R2；则Rx＝　 　（用所测物理量符号表示）；若开关接b时，滑动变阻器滑片不小心向左移动了少许，测出的待测电阻值将 　 　（选填“偏大”或“偏小”）。 26．（2023秋•平原县期末）如图甲是小林用“伏安法”测电阻的实验电路： （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大；导线不能交叉）； （2）电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至 　 　端（选填“A”或“B”）； （3）小林闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了 　 　（选填“开路”或“短路”）； （4）排除故障后，闭合开关，当滑片P移动到某一位置时，电流表示数如图乙所示，其示数为 　 　A，此时电压表的示数如图丙所示，其示数为 　 　V，则可计算出待测电阻Rx＝　 　Ω（结果保留一位小数）。小林同学提出应多次改变滑片P的位置，读出多次实验数据进行计算，这么做的目的是 　 　。 （5）另一组的小刚同学用相同的器材连接电路并进行实验，根据自己的实验数据绘制了如图丁所示的U﹣I图像。你认为小刚在实验操作中出现的问题是：　 　。 27．（2023秋•金山区期末）小红和小华同学分别做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和待测电阻各两个，导线若干。小红选用的待测电阻的阻值大于小华选用的待测电阻的阻值，其余器材均相同。小红正确连接电路，闭合开关，移动滑片至某位置，两电表的示数如图（a）和（b）所示。小华将变阻器滑片P移至阻值最大处，闭合开关，电压表示数为3伏、电流表示数为0.3安，移动滑片，发现电压表示数变小。 ①本实验的原理是 　 　。 ②在小红实验中，待测电阻的阻值为 　 　欧。 ③在小华实验中：电压表并联在 　 　两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）。 ④通过计算说明实验时所用的电源电压。 十．伏安法测小灯泡的电阻（共3小题） 28．（2023秋•冠县期末）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 （2）正确连续好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　 　（选填字母代号）。 A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路 （4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻约为 　 　Ω（结果保留一位小数）。 29．（2023秋•珠海期末）小海根据图甲所示的电路图连接电路，测量定值电阻R0的阻值，电源电压恒定不变。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最 　 　（选填“左”或“右”）端，闭合开关后移动滑片，当电压表示数为1V时，电流表示数为0.2A，则R0＝　 　Ω； 小海接着要将R0两端电压调至2V，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛应观察 　 　表（选填“电流”或“电压”）的示数； （2）此实验小海多次测量的目的是 　 　； A.求平均值，减小误差 B.避免偶然性，寻求普遍规律 （3）小珠用电阻箱设计了如图乙所示电路，应用等效替代法测量灯泡正常发光时的电阻； ①按照电路图连接好电路，闭合开关S1和S3，调节滑动变阻器使电流表示数等于灯泡的额定电流I0； ②断开开关S3，闭合开关S1和S2，保持滑动变阻器滑片位置不动，调节电阻箱R的阻值，直至 　 　，读出此时电阻箱R的阻值为R0； ③通过实验可知，灯泡L正常发光时的电阻为 　 　。 30．（2023秋•沈丘县期末）在“测量小灯泡的电阻”试验中，小灯泡的额定电压是2.5伏。 （1）请你用笔画线代替导线将图1所示电路连接完整。 （2）小梦在接完最后一根导线时，小灯泡立即发光，请你分析产生这一现象的原因是　 　。 （3）排除故障后，继续试验，如图2所示是小灯泡正常发光时的电流，此时灯丝的电阻是　 　Ω。 （4）大梦和小梦按照老师的要求，设计了如下在缺少电流表时测量小灯泡电阻的方案： 大梦：用如图3所示电路（滑动变阻器最大阻值已知）．闭合开关，分别读出滑片在A、B两端时电压表的示数，然后计算出小灯泡的电阻。 小梦：把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻两端，如图4所示，闭合开关，读出电压表的示数，然后计算出小灯泡的电阻。 你认为　 　设计的方案好，理由是　 　。 十一．电功与电能的计算（共2小题） 31．（2023秋•莲湖区期末）创新实验小组的同学们为医院设计了一个皮肤温度检测装置，当温度≥37℃时发出报警。设计的感温区电路如图1所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值R与温度t的关系如图2所示，电流表量程为0～10mA，数字式电压表量程为0～4V，当检测到电压表的示数≤3V时便会报警；当检测温度为33℃时，电压表示数为3.6V。下列分析与计算正确的是（　　） A．热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大 B．当皮肤温度升高时，电压表的示数变大 C．电源电压为6V D．当报警时，通电5min定值电阻R0消耗的电能为27J 32．（2023秋•阳春市期末）在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。R1和R2均为电热丝（阻值不随温度变化），S2是自动控制开关，可实现低温挡、高温挡之间的转换，饮水机工作时功率与时间的关系图像如图乙所示。求： （1）30min内电路消耗的总电能； （2）饮水机工作时，通过电阻R1的电流； （3）电阻R1的阻值。 十二．电功率P＝UI的简单计算（共2小题） 33．（2023秋•牟平区期末）研究电功率与电压、电流的关系时，连接了如图所示电路进行实验。下列关于该实验的说法，不合理的是（　　） A．该电路所示实验研究电功率与电压的关系 B．该实验能得出电流相同时，电功率与电压成正比 C．小灯泡电功率的大小通过灯泡的亮度来比较 D．该实验选择的两个小灯泡灯丝的电阻不同 34．（2023秋•中山市期末）某款新型电饭煲，额定电压为220V，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，如图乙为其电路原理图，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1是自动控制开关，闭合时为高温挡，断开时为低温挡。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像如图丙所示。求： （1）电饭煲高温挡工作时，该电路中的干路电流； （2）图丙中0～10min电饭煲消耗的电能； （3）R2的阻值。 十三．电功率多档位问题（共3小题） 35．（2023秋•福建期末）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，电能表示数如乙图所示，则（　　） A．开关S1闭合，S2断开时，处于高温挡 B．高温挡的功率是低温挡功率的20倍 C．电饭锅在这段时间内消耗电能是12.5J D．高温挡工作20min，电能表脉冲指示灯闪烁2240imp 36．（2023秋•衡东县校级期末）厨房里蕴含了物理知识。 （1）某型号电饭煲有加热和保温两种功能，如图甲所示，是电饭煲的工作原理图。图乙是电饭煲正常工作过程中功率与时间的关系图像。下列说法正确的是 　 　； A.电饭锅是利用电流的磁效应进行工作的 B.当开关S闭合时，该电饭锅处于保温状态 C.由图像可知，R1与R2的阻值之比为1：8 D.图中阴影面积表示加热10分钟耗电0.15度 （2）炒菜时，打开吸油烟机的排风扇，在吸油烟机的照明灯没工作的情况下，排风扇也可转动起来，请你在如图中把电路图丙补充完整；（要求：S1控制排风扇，S2控制照明灯。） （3）冰箱里的温度升高到一定程度时，温控开关会自动闭合压缩机工作。如图丁为冰箱内的温控开关的部分结构图，膜盒中气体随着温度的升高受热膨胀，胀动膜推动金属杠杆向左转动，使触点接触，压缩机电路开始工作制冷，当膜盒里的气体温度下降到一定程度，由于气体体积收缩，胀动膜向右侧瘪回去，金属杠杆被弹簧向右拉动，触点又分开，制冷结束，直到下次温度升高再重复上述过程。凸轮是设定温度的旋钮，手动旋转凸轮时，凸轮会带动连杆的上端移动位置，从而改变弹簧上的拉力。如果将凸轮逆时针旋转，凸轮将连杆向右顶，使得弹簧上的拉力增大，此时要将触点接通制冷，需要膜盒里面气体温度更 　 　（“高”或“低”）。 37．（2023秋•武功县期末）如图所示为某家用电水壶的简化电路图，表格中为其铭牌的部分参数，R1、R2为发热丝且阻值不变，其中R2＝40Ω。 型号 SDS﹣15X05 容量 1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 额定加热功率 ？W 额定保温功率 44W （1）当S1闭合、S2拨到“1”时，电水壶处于 　 　（选填“加热”或“保温”）状态。求该电水壶的额定加热功率。 （2）求电水壶在保温挡正常工作时电路中的电流。 （3）求R1的阻值。 十四．电功率范围值问题（共3小题） 38．（2023秋•陵城区期末）如图甲所示，电源电压保持不变。电流表A的量程为0～0.6A，电压表V1、V2的量程均为0～3V，滑动变阻器R的规格为“50Ω，2A”，小灯泡的额定电压为2.5V。滑动变阻器的滑片P在某点时，小灯泡正常发光，此时电压表V2的示数为1.5V。在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为3V B．电压表V1的示数变化范围为1.5V～3V C．滑动变阻器的取值范围是3Ω～50Ω D．小灯泡的功率范围为0.1W～1.25W 39．（2023秋•裕华区校级期末）如图所示电路，电源电压为18V不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样，电压表接“0～15V”量程，电流表接“0～3A”量程。 （1）当电流表示数为0.6A时，求定值电阻R1的电压和滑动变阻器R2的阻值； （2）在保证电路安全前提下，求定值电阻R1的电功率范围； （3）若用电阻R3来替换R1，不改变电压表的量程，确保电路安全前提下，要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。 40．（2023秋•黔江区期末）如图甲所示是一款暖奶器，其铭牌如表，它有高温挡消毒、中温挡加热和低温挡保温的功能，其等效电路结构如图乙所示。已知：电源电压为36V，R1、R2为发热电阻，R3为的规格为“20Ω 6A”的滑动变阻器。求： （1）高温挡工作6min消耗的电能。 （2）R2的电阻。 （3）电压表的量程为“0﹣24V”，电流表的量程为“0﹣3A”，在不损坏电路元件的前提下，求低温挡手动调节的加热功率范围。 高温挡 300W 中温挡 180W 低温挡 ？W﹣？W 十五．电功率的综合计算（共11小题） 41．（2023秋•句容市期末）在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，都正确的是（　　） ①电源电压为6V ②R2的阻值为4Ω ③R2的最大功率为9W ④电流表示数的变化范围为0.75～1.5A ⑤电压表示数的变化范围为0～6V A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．②③⑤ 42．（2023秋•江都区期末）如图所示电路，电源电压为6V。在a、b间接入“3V 1W”的灯L1，闭合开关，调节滑动变阻器使灯L1正常发光。断开开关后取下灯L1，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入“3V 3W”的灯L2后闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．灯L2正常发光 B．电压表的示数保持3V不变 C．滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω D．灯L2的实际功率为0.75W 43．（2023秋•渭滨区期末）如图甲所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“6V 3W”字样（假设灯泡的电阻不变），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω。当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。下列描述正确的是（　　） A．定值电阻R0与R1的比值为1：2 B．只闭合S和S2，在保证电路安全的情况下，灯泡的最小功率为0.75W C．只闭合S和S2，电路消耗的最大功率为10.8W D．只闭合S和S2，滑动变阻器允许调节的范围是18Ω～60Ω 44．（2023秋•硚口区期末）如图所示，电源电压U保持不变。只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.4A时，电压表V2的示数为2V；只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；闭合开关S、S1、S2和S3，将滑片移动到最左端时，电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再断开关S2，电流表的示数变化了0.4A，此时电流表的示数为I2，电路的功率为P2。已知I1：I2＝1：9，U1：U2＝1：2，下列说法错误的是（　　） A．U＝6V B．I2＝1.8A C．R1＝10Ω D．P1：P2＝9：7 45．（2023秋•铜官区期末）把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示，电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”。要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）。下列说法中正确的是（　　） A．电路允许通过的最大电流为0.6A B．电路消耗总电功率的最大值为27W C．电路消耗总电功率的最小值为4.5W D．滑动变阻器RW允许调节的范围是24Ω～40Ω 46．（2023秋•两江新区期末）如图1所示，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使其从最右端向左滑动，直到灯泡L正常发光时停止滑动。电流表示数与两电压表示数的关系如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．电源电压是8V B．灯泡L正常发光时的功率是5.6W C．移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～8V D．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围是3.75～40Ω 47．（2023秋•雁塔区校级期末）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1后，电流表的示数为0.4A；断开开关S1，将电流表和电压表的位置互换，再将开关S1、S2均闭合后，电流表的示数为1A，电压表的示数为6V。则电源电压为 　 　V，电阻R2的阻值为 　 　Ω；两表位置互换前后，电阻R2的功率之比为 　 　。 48．（2023秋•桥西区期末）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V 0.3A”，滑动变阻器R标有“20Ω 2A”，电路工作时不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为P1，开关S、S1、S2均闭合时的最小总功率为P2，两种情况下，移动滑片，得到电流表示数I随滑动变阻器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U＝　 　V，P1：P2＝　 　。 49．（2023秋•沈丘县期末）如图1所示的电路中，电源电压为5V，闭合开关S，电流表A1、A2的指针位置如图2所示。根据电路的连接情况和指针位置可以推断：灯L1中的电流为 　 　A，功率为 　 　W；1min内整个电路消耗的电能为 　 　J。 50．（2023秋•九龙坡区校级期末）如图甲所示电路中，灯泡L标有“5V，5W”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，则灯泡正常发光时的电流为 　 　A。将电源电压调至某一值，只闭合开关S，移动滑片P，得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示，且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中，电压表V1的示数变化了1V，电压表V2的示数变化了5V，则滑动变阻器在滑动的过程中，电路的最小功率为 　 　W。 51．（2023秋•沂南县期末）将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入如图甲所示电路，以此来控制小灯泡的亮度。闭合开关S后，将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，额定电压为6V的小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求： （1）小灯泡的额定功率。 （2）滑片P在A端时小灯泡的电阻。 （3）电阻丝AB的总阻值。 十六．伏安法测量小灯泡的电功率（共4小题） 52．（2023秋•常宁市期末）小华和同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中，灯泡的额定电压为2.5V，电源电压保持6V不变，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。 （1）正确连线后，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是小灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （2）滑片P移到某处时，电压表示数为2V时，要使小灯泡正常发光，应 　 　（选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值；此小灯泡的额定功率是 　 　W。 53．（2023秋•石泉县期末）在测量额定电压为4V小灯泡的电功率实验中，电源是三节新干电池。 （1）请用笔画线代替导线，将图﹣1的电路连接完整。 （2）在连接电路时，开关应处于 　 　（选填“断开”或“闭合”）状态。 （3）闭合开关，发现电流表示无示数，移动滑动变阻器滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的可能原因是灯泡 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （4）移动滑动变阻器滑片P，电压表示数如图﹣2所示，为 　 　V，此时电流表示数为0.24A，则此时小灯泡的实际功率为 　 　W。 （5）继续移动滑动变阻器滑片P，当电压表的示数为 　 　V时，小灯泡正常发光，读出电流表示数，可测得额定功率。 （6）分析实验现象可以发现，小灯泡两端的电压越高，小灯泡越亮，它的实际功率越 　 　。 54．（2023秋•临泉县期末）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电流表的示数变大）； （2）正确连接电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，电压表的示数如图乙所示，为了测小灯泡的额定功率，应将滑片向 　 　（选填“A”或“B”）端移动； （3）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的I﹣U图像，由图像可知，小灯泡的额定功率为 　 　W。 55．（2023秋•蒸湘区校级期末）圆圆在做“测量小灯泡的电功率”的实验，如图甲，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关，移动滑片，使小灯泡正常发光，若此时电流表的示数是0.3A，请帮她算出小灯泡的额定功率是 　 　W； （2）她想利用本实验装置来探究电流与电压的关系，你认为她 　 　（选填“能”或“不能”）完成探究实验； （3）她想创新，设计了如图乙所示的电路，小灯泡的额定电压为2.5V，R0为阻值等于10Ω的定值电阻。测量过程如下： ①闭合开关S和S1，断开S2，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为 　 　A时，小灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S1断开，S和S2闭合，读出电流表的示数为I；则小灯泡的额定功率表达式P额＝　 　（用已知量和测量量表示）； （4）她接着又设计了如图丙所示的电路测量Rx的电阻： ①闭合开关S，把开关S1拨至a处，把滑片P移动到某一位置，记下电压表示数U； ②闭合开关S，将开关S1拨至b处，保持滑片的位置不变，记下电压表示数U′； 则Rx的阻值的表达式：Rx＝　 　。 十七．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 56．（2023秋•宝安区校级期末）如图是探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关的实验装置，两个透明容器密封着等量的空气。下列说法错误的是（　　） A．U形管液面高度变化是因为容器中气体热胀冷缩的缘故 B．探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系，R3的阻值可以不为5Ω C．将 R1换成 10Ω的电阻，可以探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系 D．两个透明容器中空气内能增大是通过热传递的方式改变的 57．（2023秋•定边县校级期末）如图所示，运用控制变量法，小霞把两段电阻不同的金属丝甲、乙（R甲＜R乙）串联后，分别放到两瓶等量的煤油中通电一定时间，控制电流一定时，探究电流通过导体时产生的热与　 　的关系，通电后，温度计的示数升高，这是由电流的　 　效应引起的，其中，　 　瓶煤油的温度升高得快。 58．（2023秋•阳谷县期末）如图，在探究“影响电流热效应的因素”实验中： （1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在装有煤油的烧瓶内安装根电阻丝，并插入支温度计，该实验通过比较 　 　，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是 　 　。 A.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系 C.探究电功大小影响因素时，通过灯泡亮度表示电流做功多少 （2）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中装有相同质量煤油的 　 　（选填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻 　 　（选填“串联”或“并联”）。 （3）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中 　 　（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成 　 　，水和煤油吸热的多少是通过 　 　来反映的（选填“温度计示数变化量”或“加热时间”）。 十八．电流产生的热量与电阻的关系（共2小题） 59．（2023秋•西安期末）按要求填空。 （1）如图1所示，电阻箱的读数为 　 　Ω。 （2）如图2所示，试管中的水加热一段时间后，塞在试管口的橡皮塞会冲出去并产生“白气”，试管内水蒸气的 　 　能转化为橡皮塞的机械能。 （3）如图3所示，甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气，两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通电一段时间后，　 　（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明电流通过导体产生的热量跟 　 　有关。 60．（2023秋•田家庵区校级期末）为了探究“电流产生的热量与电阻大小关系”，小丽实验小组采用了如图所示的实验装置，其中R1＞R2。 （1）实验中R1、R2采用什么连接方法使通过它们的电流相等？　 　。 （2）在通电时间相同时，两玻璃管内煤油上升较高的是 　 　（“甲”或“乙”）瓶。由此可知，在通电时间相同，电流一定的情况下，电阻越大，电流产生的热量越 　 　。 （3）上述实验方法是研究物理问题的常用方法，此方法我们称为 　 　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$