九年级上学期物理期末复习（易错题60题18大考点）-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练（苏科版）

九年级上学期物理期末复习（易错题60题18大考点） 测试范围：苏科版九年级上册第14章，下册第15章。 一．探究电流与电压的关系（共3小题） 二．动态电路的分析（共5小题） 三．欧姆定律的应用（共6小题） 四．欧姆定律求范围值（共2小题） 五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 六．串并联的比例计算（共3小题） 七．欧姆定律的多状态计算（共3小题） 八．伏安法测电阻（共2小题） 九．伏安法测小灯泡的电阻（共4小题） 十．电功与电能的计算（共2小题） 十一．电功率P＝UI的简单计算（共3小题） 十二．动态电路中电功率的变化（共2小题） 十三．电功率的综合计算（共10小题） 十四．伏安法测量小灯泡的电功率（共3小题） 十五．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共3小题） 十六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 十七．电热的综合计算（共2小题） 十八．家庭电路的故障分析（共2小题） 一．探究电流与电压的关系（共3小题） 1．（2023秋•太湖县期末）实验是初中物理学习的重要途径，如图是电学中重要的实验电路图，利用此电路图可以完成多个初中电学实验。若电源电压保持不变，温度对灯丝电阻的影响不可忽略，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．若探究电流与电阻关系，定值电阻R由10Ω换成5Ω后，为完成实验，应将滑片左移 B．若要测量定值电阻R的值，可移动滑片记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，可以减小误差 C．若将定值电阻R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系 D．上述三个实验中，滑动变阻器的作用都是改变电阻两端的电压和通过的电流 2．（2023秋•集宁区期末）某实验小组用如图甲所示的实验器材探究电流与电压、电阻的关系。老师提供的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），两个滑动变阻器（规格分别是“5Ω，2A”“20Ω，1A”），导线若干。 （1）连接电路时，开关S应处于 　 　状态，滑动变阻器的滑片P应位于图中 　 　（选填“A”或“B”）点，这样做的目的是 　 　。 （2）小明使用规格为“10Ω”的定值电阻和规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器，通过实验得出了表一中的数据。 表一： 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.24 老师指出表一其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第 　 　（填写实验序号）组，理由是 　 　。 （3）如果实验过程中电流表没有示数，而电压表的示数接近电源电压，请分析电路出现的故障可能是 　 　。 （4）小花和小红通过实验得出了表二和表三中的数据。 表二：（电压表示数U＝4V恒定不变） 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.8 0.4 0.2 表三：（R＝5Ω恒定不变） 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 3 4.5 电流I/A 0.3 0.6 0.9 ①小花在做表二中实验时，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；这样移动滑片的目的是 　 　。 ②小红在做表三中实验时，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动；这样移动滑片的目的是 　 　。根据表中数据分析，小红为完成整个实验，应该选取规格为 　 　的滑动变阻器。 3．（2023秋•和平区期末）在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 　 　； （3）继续实验，记录实验数据如下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图像；分析图像可以得到的结论是 　 　。 电阻R＝5Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.506 0.6 二．动态电路的分析（共5小题） 4．（2023秋•南京期末）如图甲是某款测温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　） A．显示仪是由电流表改装成的 B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大 C．热敏电阻Rt随着温度的升高阻值减小 D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小 5．（2023秋•承德县期末）如图所示，是烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值随光照强度的增加而减小 B．烟雾越浓，电流表示数越小 C．烟雾越浓，电压表示数越大 D．若要提高警报灵敏度，可以适当减小R0的阻值 6．（2023秋•大渡口区期末）如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．A的示数变大，V1的示数变大 B．A的示数变大，V2的示数不变 C．V1的示数与A的示数的比值变大 D．V1的示数与V2的示数之和不变 7．（2023秋•景县期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时（　　） A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小 B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大 C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变 8．（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 三．欧姆定律的应用（共6小题） 9．（2023秋•濠江区期末）如图，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，R1、R2的U﹣I关系图像如图。下列四种判断中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．图线甲是电阻R1的U﹣I关系图象 C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω 10．（2023秋•甘井子区期末）小华利用如图所示的电路将电压表改装成风速表，实现风速v最大时，电压表示数正好为0，无风时电压表正好满偏。风速增大时，探头上升带动滑片P向上运动，若滑动变阻器接入电路的阻值随风速v均匀变化。则电压表示数U和风速v之间的关系图象为（　　） A． B． C． D． 11．（2023秋•南关区校级期末）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　 　V，R1的阻值为　 　Ω。 12．（2023秋•丰城市校级期末）如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1　 　Ω，电源电压 　 　V。 13．（2023秋•东港市期末）某兴趣小组设计了一种压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0﹣3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： （1）该装置所能测量的最大压力为多少？ （2）在电压表量程不可改的情况下，若要把该装置所能测量的最大压力值变成原来的2.5倍，请通过计算，说出一种可行的办法（要求只更换一个元件）。 14．（2023秋•龙华区校级期末）如图所示电路中，电阻R1的阻值是20Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数为如图所示，求： （1）通过电阻R2的电流；（2）电源电压； （3）电阻R2的阻值。 四．欧姆定律求范围值（共2小题） 15．（2023秋•白碱滩区期末）如图所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，定值电阻R1＝5Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～10Ω B．0Ω～20Ω C．5Ω～20Ω D．2.5Ω～10Ω 16．（2023秋•通川区期末）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电流表、电压表示数；图乙是电路中电流表与电压表示数关系的图像，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值是20Ω B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10～15Ω D．滑动变阻器中的电流与其两端的电压成反比 五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 17．（2023秋•桐城市校级期末）如图甲所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小，两电表示数之间的关系图象如图乙所示，则电源电压U＝　 　V，R0＝　 　Ω。 18．（2023秋•通川区期末）小明利用热敏电阻为电暖箱设计了一个温度可自动控制的装置，如甲图所示，控制电路中电源电压U1恒定为12V，热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如乙图所示，电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“电暖箱”共安装有2个标有“220V 440W”的发热电阻R。当电暖箱的温度达到设定的最高温度值，电磁铁线圈中电流等于60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下，使“电暖箱”工作电路断开。求： （1）工作电路正常工作时，工作电路的总电流。 （2）发热电阻R的阻值。 （3）当电暖箱设定的最高温度为50℃时，滑动变阻器R2两端电压。 六．串并联的比例计算（共3小题） 19．（2023秋•巴中期末）如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙为（　　） A．4：3 B．3：2 C．3：4 D．3：1 20．（2023秋•高碑店市期末）如图所示，定值电阻R1＝15Ω，定值电阻R2＝5Ω，当开关S、S1均闭合时，两电压表示数之比U1：U2＝　 　。若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电流表示数之比I1：I2＝　 　。 21．（2023秋•威宁县期末）R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们并联起来接入电路，如图甲所示，则闭合开关S后，通过每个电阻的电流之比为I1：I2：I3＝5：3：1；若将它们串联起来接入同一电路，如图乙所示，闭合开关S后，测得各电阻两端的电压关系为U1：U2：U3＝　 　。 七．欧姆定律的多状态计算（共3小题） 22．（2023秋•公主岭市期末）如图所示的电路中，电源两端电压恒定，将滑片置于滑动变阻器的中点，当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（　　） A．U1＞U2 B．U1＝U2 C．I1＜I2 D．I1＞I2 23．（2023秋•红岗区校级期末）电源电压不变，R1＝10Ω．R2＝15Ω．当S1、S2都闭合时。甲、乙都是电压表，则U甲：U乙＝　 　；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲：I乙＝　 　。 24．（2023秋•蛟河市期末）在如图所示的电路中，电源电压为9伏且保持不变。先闭合电键S1，电流表的示数为0.3安，再闭合电键S2，电流表的示数为0.5安。求： ①电阻R1的阻值； ②通过电阻R2的电流I2及R2的电阻值。 八．伏安法测电阻（共2小题） 25．（2023秋•交城县期末）如图甲为小新做“伏安法测电阻”的实验电路。 （1）在连接电路时，开关应 　 　，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最 　 　端（选填“左”或“右”）； （2）在图甲所示的电路中，闭合开关后，电压表的指针 　 　（选填“偏转”或“不偏转”），如果只有一条导线连接错误，该导线是第 　 　条（从图中选填导线序号）； （3）某次测量中，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，此次测得的电阻值为 　 　； （4）实验中多次测量的目的是 　 　； （5）小新做完以上实验后，又利用如图丙所示的电路，测量另一个未知电阻Rx的阻值（R0是阻值已知的定值电阻） ①只闭合开关S1，电流表的示数为I1； ②S1、S2都闭合后，电流表的示数为I2； ③请写出未知电阻Rx的阻值表达式Rx＝　 　（用I1、I2和R0表示）。 26．（2023秋•炎陵县期末）小明与小军用两节干电池作为电源，测量未知电阻Rx的阻值。 （1）小明设计如图甲所示电路进行测量；当小明连接完最后一根导线时，立即看到电流表出现示数并且指针向左偏转，请你指出出现这种现象可能的原因是什么： ①　 　；②　 　。 （2）设计电路时，使用了滑动变阻器（0～20Ω），其作用除了保护电路之外，还有 　 　。 （3）排除故障后，闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值 　 　。 （4）小明用电阻箱（0～9999Ω）代替待测电阻Rx，用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时，电压表的示数接近3V，电流表示数很小，于是他得出Rx＝1000Ω。小军指出他的测量不正确，理由是 　 　。 （5）小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，他将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，电流表的示数仍很小，小军通过计算得出待测电阻Rx＝　 　Ω。 九．伏安法测小灯泡的电阻（共4小题） 27．（2023秋•曹县期末）某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选用器材连接了如图所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，所用器材均能满足实验需要。 （1）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接，注意导线不能交叉； （2）该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是 　 　； （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电压表指针偏转明显，电流表无示数，则发生的故障可能是小灯泡 　 　（选填“断路”或“短路”）； （4）排除电路故障后进行实验，测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A，则小灯泡此时的电阻为 　 　Ω（结果保留1位小数）； （5）实验中发现，当电压表示数为0.9V时，小灯泡刚好微微发光，此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 　 　（选填“大”或“小”）； （6）小明同学记录多组不同电压下的电流，求出多个电阻，之后又对这些电阻值求平均值，小明处理数据的做法对减小实验误差 　 　（选填“有”或“无”）帮助。 28．（2023秋•上饶期末）如图所示是“测量小灯泡的电阻”实验，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）用笔画线完成图甲中实物电路的连线，要求：滑片向左移动时，小灯泡变亮。 （2）小亮连接电路时，开关应 　 　，电路连接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表的读数是 　 　A，此时小灯泡的电阻是 　 　Ω（保留一位小数）。 （3）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，由此可以得出的结论是：　 　。 （4）小亮又设计了如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，R0为已知阻值的定值电阻。实验步骤如下，请帮他把缺少的步骤补全。 实验步骤：A.按照设计的电路图连接电路。 B.断开S2、闭合S1，记录电流表示数为I1。 C.　 　。 表达式：Rx＝ 　 　（用已知和测量的物理量符号表示）。 29．（2023秋•防城港期末）为了测定小灯泡的电阻，小明选取了相应器材进行实验，已知小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）小明连接好电路，如图甲所示，但检查后发现有一导线连接错误，错误导线是 　 　（选填“①”、“②”或“③”），假如闭合开关，会出现的现象是 　 　。 （2）故障排除后，先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 　 　A，小灯泡正常发光时的电阻是 　 　Ω。 （3）由一组实验数据绘出小灯泡的I﹣U图象形状如图丙，该图象不是一条直线，原因是灯泡的电阻随 　 　的变化而变化。A、B两点电阻的大小关系是RA　 　RB。 （4）另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R0（最大阻值用R0表示），他设计如图电路，也测出了小灯泡在U0＝2.5V时的电阻，请根据下列步骤列R出表达式。 ①闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表的读数为U0。 ②接着调节变阻器R0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数，用U表示。 ③小灯泡正常发光时电阻的表达式R＝　 　（用U、U0、R0字母表示）。 30．（2023秋•邗江区期末）小丽等同学连接并联电路时，发现“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡，原来两个小灯泡都变暗了”。他们认为再并联一个小灯泡后，原来的灯泡因两端的电压变低而变暗，但不知道实际电压变小的原因，于是，几名同学提出了三种猜想，猜想一：并联的灯越多，导线损失的电压越大；猜想二：并联的灯越多，电池两端的电压越小；猜想三：并联的灯越多，干路中的电流越小。 （1）根据所学的知识，他们经过讨论，断定猜想三是错误的。你认为他们判断的依据是 　 　。 （2）为了验证其他猜想，他们设计了如图甲所示的电路进行实验（电压表V1并联在电池组两端）。先将1只电阻连接在A、B两点之间，读出开关闭合前电压表V1的示数，以及开关闭合后电压表V1和V2的示数，然后分别将2只、3只、4只相同的电阻并联在A、B两点之间，进行多次实验，记录的实验数据如表所示。 电阻只数 开关断开，电压表V1的示数U/V 开关闭合，电压表V1的示数U1/V 电压表V2的示数U2/V 1 6.00 5.85 5.84 2 6.00 5.71 5.69 3 6.00 5.58 5.55 4 6.00 5.45 5.41 根据表中数据回答： ①这说明猜想一是 　 　的，猜想二是 　 　的。（正确/错误） ②分析数据可知，电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关，电路中所接的电阻越小，电池两端输出的实际电压越 　 　。 ③设U和U1的变化为ΔU1，U1和U2的差为ΔU2，则ΔU1　 　（大于/小于）ΔU2，查阅资料可知，电池内部是有电阻的，导线也是有一定电阻的，分析数据可知，　 　（电池内部/导线）电阻是导致AB两端实际电压变小的主要原因。 （3）小兰同学设计了如图乙所示的电路，运用一个电流表和一个已知电阻R0，测出未知电阻Rx的阻值。请你根据前面探究的结论对该测量方案进行评估。采用该方案的测量结果将 　 　（偏大/偏小），简单说明理由：　 　。 十．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•金安区校级期末）图甲是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为6V，线圈的电阻R1为10Ω且不变，调温电阻R3最大阻值为100Ω；热敏电阻R2的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。R0和R2均置于恒温箱（图中虚线框）中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： （1）恒温箱中温度的最高温度设定为30℃时，此时R3接入电路的阻值为多少Ω？ （2）工作电路工作时，2min消耗的电能为多少J？ （3）该恒温箱能设定的最高温度为多少？ 十一．电功率P＝UI的简单计算（共3小题） 33．（2023秋•桐城市校级期末）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　　） A．6V、1.5W B．6V、0.75W C．3V、1.5W D．3V、0.75W 34．（2023秋•凤山县期末）小明用两只灯泡做实验，灯甲标有“6V 6W”，灯乙标有“3V 6W”，把它们串联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路两端允许的最高电压是 　 　V；把它们并联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路干路中允许经过的最大的电流是 　 　A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。 35．（2023秋•管城区校级期末）小明家有一种电饭锅，它有加热和保温两种工作状态，（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如下数据与如图所示的原理电路图。 额定电压 220V 加热时功率 800W 保温时功率 44W （1）请说出该电饭锅何时处于保温状态； （2）试求R1和R2的阻值； （3）当电饭锅正常加热15min后，小明家的电能表的表盘示数从329.4kW•h会变成多少？ 十二．动态电路中电功率的变化（共2小题） 36．（2023秋•互助县期末）如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　） A．电路总功率变大 B．电压表的示数变小 C．通过气敏电阻的电流变小 D．气敏电阻R的阻值变大 37．（2023秋•达州期末）如图所示电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI．不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断中正确的是 A．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大 B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电压表V2与V1的示数之差不变 C．定值电阻R1的阻值为 D．小灯泡L消耗的电功率增大了ΔU1•ΔI 十三．电功率的综合计算（共10小题） 38．（2023秋•兴隆县期末）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　） A．电阻甲和乙都是阻值不变的电阻 B．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V D．当乙两端电压为2V时，R乙＝5Ω 39．（2023秋•泗水县期末）如图甲电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为10W B．电路的最大总功率为1.2W C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．滑动变阻器R接入电路的最小阻值是8Ω 40．（2023秋•通川区期末）如图所示，电源电压恒为20V，灯泡L上标有“12V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，R2的阻值为20Ω。开关S接1，当滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时（R是滑动变阻器的最大阻值），灯泡L恰好正常发光。保证电路安全情况下，下列说法错误的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为80Ω B．开关S接2时，电流表示数的变化范围为0.25 A～1A C．开关S接1时，滑动变阻器的可调节范围为16Ω～72Ω D．通过控制开关S与不同触点接触并移动滑片P，整个电路的最大功率和最小功率之比为12：5 41．（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 42．（2023秋•乐亭县期末）如图甲所示的电路中，电源电压为3V，灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示，定值电阻R的电阻为 　 　Ω，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比P1：P2＝　 　。 43．（2023秋•巴南区期末）将额定电压为6V的小灯泡接入如图甲所示的电路中，已知小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，灯泡的额定功率为 　 　W；滑动变阻器的滑片在A、B两点之间移动，RB＝3RA；滑片移动过程中电压表的示数变化范围为1～3V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，滑片置于A点时，电路消耗的功率为 　 　W。 44．（2023秋•临清市期末）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L为“6V 1.2W”，滑动变阻器R2为“30Ω 1A”，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电流表示数为0.6A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为 　 　Ω。只闭合开关S1，在保证电路安全情况下，整个电路的总功率变化范围是 　 W。 45．（2023秋•瑶海区校级期末）如图甲所示的电路电源电压保持不变，其中R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，得到R2的电功率与通过它的电流的关系，如图乙所示。则在此过程中，滑动变阻器R2消耗的最大电功率为 　 　W。 46．（2023秋•朝天区期末）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 47．（2023秋•和平区期末）如图1是小明探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由I0变为6I0，电压表V2的示数变为U0，其中U0、I0为已知量，请解答如下问题： （1）小明在图2坐标系中分别画出了电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，但由于粗心忽略了标注出图象的A、B、C、D端点对应的坐标值，请你帮助小明在图2的坐标轴上注明（写出计算过程）； （2）求滑动变阻器R1消耗的电功率最大值P1最大。 十四．伏安法测量小灯泡的电功率（共3小题） 48．（2023秋•梁园区期末）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。 （2）连接电路时，开关应处于 　 　状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 　 　（选填“左端”“右端”或“中间”）。 （3）正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表和电流表都有偏转，但小灯泡不亮，原因可能是 　 　。 （4）若想测小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器滑片的同时眼睛要注意观察 　 　（选填“电压表”“电流表”或“小灯泡”）。 （5）移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，图像是曲线的原因是 　 　。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 　 　W。 （6）根据你学过的实验，利用题中所给器材，还可以完成的实验是 　 　。 49．（2023秋•东平县期末）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。 （2）电路正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 　 　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 （3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 　 　A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，可计算出小灯泡的额定电功率为 　 　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为 　 　。 ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。可知小灯泡的额定功率P额＝ 　 　（用U额、U和R表示）。 50．（2023秋•望花区期末）小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 　 　端，使电路中的电流在开始测量时最小。 （2）测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为 　 V，换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I﹣U图象，如图乙的图线A所示。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻R/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 灯泡亮度 很暗 暗 较暗 较亮 正常发光 很亮 电阻平均值R平均/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由：　 　。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于 　 　Ω。 （4）另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I﹣U图象，如图乙的图线B所示，应该是电压表与 　 　并联的图象。 （5）从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的 　 　决定的，实验中灯泡的额定功率为 　 　W。 十五．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共3小题） 51．（2023秋•高碑店市期末）实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整（导线不能交叉）。 （2）电路连接完整，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　 　（选填“左”或“右”）端。 （3）小组同学电路连接无误后闭合开关，观察到灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是 　 　。 （4）排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 　 　A，小灯泡的额定功率为 　 　W。 【拓展】实验中电压表意外损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式：P额＝　 　。（用U额、I、R0表示） 52．（2023秋•南开区期末）同学们到实验室做了测量小灯泡电功率的实验后，老师要求同学们思考如果实验器材发生变化是否也能测量出小灯泡的额定功率呢，老师提供的器材如下：额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的定值电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。 小贴士 如图甲所示是一单刀双掷开关的电路符号。图乙是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例，当S与“1”接触时，灯泡L1发光；当S与“2”接触时，灯泡L2发光。 要求： （1）请帮同学们设计出实验电路图并画在虚线框内； （2）写出主要实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测小灯泡额定功率P的数学表达式。（用已知量和测量量表示） P＝　 　。 53．（2023秋•东莞市校级期末）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）连接电路时，滑动变阻器应选 　 　（选填“R1”或“R2”）。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 　 　。 （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。 ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 　 　（用字母表示），此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝　 　（用字母U额、I、R0表示）。 十六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 54．（2023秋•乐山期末）在四个相同的水槽中盛有质量、温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），采用如图四种方法连接放入水槽中，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最低的是（　　） A． B． C． D． 55．（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”）。 56．（2023秋•葫芦岛期末）用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 （1）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系时，应该在两个瓶子中装入质量、初温相同的煤油，在两个瓶子中接入阻值　 　（相同/不同）的电阻丝，过程中通过观察比较　 　反映电阻丝产生热量的多少； （2）探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流关系时，除了在原电路中加入电流表外，还应该串入　 　来改变电路中电流大小，通电相同时间后，将同一瓶子中的现象进行比较。 （3）若在两个瓶子中分别放入等质量的煤油和水、接入相同阻值的电阻丝，通电相同时间后，煤油温度升高20℃，水温升高10℃，则可以算出煤油的比热容为　 　J/（kg•℃）。 十七．电热的综合计算（共2小题） 57．（2023秋•平潭县期末）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 58．（2023秋•古冶区期末）小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示。通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。图乙是电饭锅的电路图，R2＝60.5Ω，保温时总功率为100W。 （1）自动开关S接通时，电饭锅处于哪种状态？此时电功率多大？ （2）R1的阻值多大？ （3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃（整个过程不计能量损失），需要多长时间？ 十八．家庭电路的故障分析（共2小题） 59．（2023秋•邗江区校级期末）电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（　　） A．各支路均完好 B．L1所在的支路短路 C．L2所在的支路断路 D．L3所在的支路短路 60．（2023秋•吉安期末）如图是一个电热电器电路，电热丝，指示灯，开关组成串联电路，接在电源上，已知该电路有一个元件断路，一个元件短路，但不知道是哪个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处得到。下表所示的结果，根据表格内容可判断（　　） 校验次数 1 2 3 4 5 6 校验电灯接入点 af ab cd ef ad cf 发光情况 正常 发光 不发 光 亮度 较暗 不发 光 亮度 较暗 正常 发光 A．指示灯断路，开关短路 B．指示灯断路，电热丝短路 C．电热丝断路，开关短路 D．开关断路，指示灯短路 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 $$ 九年级上学期物理期末复习（易错题60题18大考点） 测试范围：苏科版九年级上册第14章，下册第15章。 一．探究电流与电压的关系（共3小题） 二．动态电路的分析（共5小题） 三．欧姆定律的应用（共6小题） 四．欧姆定律求范围值（共2小题） 五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 六．串并联的比例计算（共3小题） 七．欧姆定律的多状态计算（共3小题） 八．伏安法测电阻（共2小题） 九．伏安法测小灯泡的电阻（共4小题） 十．电功与电能的计算（共2小题） 十一．电功率P＝UI的简单计算（共3小题） 十二．动态电路中电功率的变化（共2小题） 十三．电功率的综合计算（共10小题） 十四．伏安法测量小灯泡的电功率（共3小题） 十五．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共3小题） 十六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 十七．电热的综合计算（共2小题） 十八．家庭电路的故障分析（共2小题） 一．探究电流与电压的关系（共3小题） 1．（2023秋•太湖县期末）实验是初中物理学习的重要途径，如图是电学中重要的实验电路图，利用此电路图可以完成多个初中电学实验。若电源电压保持不变，温度对灯丝电阻的影响不可忽略，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．若探究电流与电阻关系，定值电阻R由10Ω换成5Ω后，为完成实验，应将滑片左移 B．若要测量定值电阻R的值，可移动滑片记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，可以减小误差 C．若将定值电阻R换成小灯泡，可以探究电流与电压的关系 D．上述三个实验中，滑动变阻器的作用都是改变电阻两端的电压和通过的电流 【答案】B 【解答】解：A．研究电流与电阻关系时要控制电压不变，定值电阻R由10Ω换成5Ω后，根据分压原理，电阻两端的电压变小，根据串联电路电压的规律，要减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要减小滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右滑动，故A不符合题意； B．若要测量定值电阻R的值，为减小误差，可移动滑片记录多组数据，算出多个电阻值求其平均值，故B符合题意； C．探究电流与电压的关系，应控制定值电阻的阻值不变，灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，故C不符合题意； D．探究电流与电阻关系，滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变； 探究电流与电压的关系，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压； 测量定值电阻R的阻值的实验中，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流，故D不符合题意。 故选：B。 2．（2023秋•集宁区期末）某实验小组用如图甲所示的实验器材探究电流与电压、电阻的关系。老师提供的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），两个滑动变阻器（规格分别是“5Ω，2A”“20Ω，1A”），导线若干。 （1）连接电路时，开关S应处于 　断开　状态，滑动变阻器的滑片P应位于图中 　A　（选填“A”或“B”）点，这样做的目的是 　保护电路　。 （2）小明使用规格为“10Ω”的定值电阻和规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器，通过实验得出了表一中的数据。 表一： 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.24 老师指出表一其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第 　①　（填写实验序号）组，理由是 　电路中的最小电流为0.15A　。 （3）如果实验过程中电流表没有示数，而电压表的示数接近电源电压，请分析电路出现的故障可能是 　定值电阻断路　。 （4）小花和小红通过实验得出了表二和表三中的数据。 表二：（电压表示数U＝4V恒定不变） 实验序号 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.8 0.4 0.2 表三：（R＝5Ω恒定不变） 实验序号 1 2 3 电压U/V 1.5 3 4.5 电流I/A 0.3 0.6 0.9 ①小花在做表二中实验时，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，应将滑片P向 　A　（选填“A”或“B”）端移动；这样移动滑片的目的是 　控制电阻两端电压不变　。 ②小红在做表三中实验时，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，应将滑片P向 　B　（选填“A”或“B”）端移动；这样移动滑片的目的是 　改变定值电阻两端电压　。根据表中数据分析，小红为完成整个实验，应该选取规格为 　“20Ω，1A”　的滑动变阻器。 【答案】（1）断开；A；保护电路；（2）①；电路中的最小电流为0.15A；（3）定值电阻断路；（4）①A；控制电阻两端电压不变；②B；改变定值电阻两端电压；“20Ω，1A”。 【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关S应处于断开状态，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处，即图中A点； （2）电源电压为4.5V，滑动变阻器的规格是“20Ω，1A”，可知滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据电阻的串联，电路的最大电阻： R串大＝20Ω+10Ω＝30Ω，由欧姆定律，电路的最小电流： I小＝＝＝0.15A＞0.1A，故第①组数据有拼凑的嫌疑； （3）如果实验过程中电流表没有示数，说明电路可能断路，而电压表的示数接近电源电压，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，即电路出现的故障可能是定值电阻断路； （4）①由表二数据可知，小花是探究电流与电阻的关系实验，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，即把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向A端移动； ②由表三中的数据可知，小红是探究电流与电压的关系实验，获得第1组实验数据后，要想得到第2组数据，即增大定值电阻两端电压，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，应将滑片P向B端移动； 在探究电流与电压的关系实验中，为了得出普遍规律，应多次实验，故这样移动滑片的目的是改变定值电阻两端电压； 由表三中第1组数据可知，当定值电阻两端电压为1.5V时，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U﹣U1＝4.5V﹣1.5V＝3V，则滑动变阻器接入电路的阻值为： R滑＝＝＝10Ω＞5Ω，故应该选取规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器。 故答案为：（1）断开；A；保护电路；（2）①；电路中的最小电流为0.15A；（3）定值电阻断路；（4）①A；控制电阻两端电压不变；②B；改变定值电阻两端电压；“20Ω，1A”。 3．（2023秋•和平区期末）在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）； （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 　0.1A　； （3）继续实验，记录实验数据如下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图像；分析图像可以得到的结论是 　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　。 电阻R＝5Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.506 0.6 【答案】（1）；（2）0.1A；（3）；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【解答】解：（1）电压表应该并联在定值电阻两端，正确的连线为：； （2）当电流表的示数如图乙所示时，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.1A； （3）根据表中数据描点、连线作图： ； 分析图像可以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。 故答案为：（1）；（2）0.1A；（3）；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 二．动态电路的分析（共5小题） 4．（2023秋•南京期末）如图甲是某款测温枪，图乙是它内部的原理图，其中电源电压保持不变，Rt为热敏电阻，定值电阻R0为保护电阻；在测量体温时，当被测者体温较高时，显示仪的示数也会较大。正常条件下关于此测温仪，下列分析正确的是（　　） A．显示仪是由电流表改装成的 B．被测温者温度越高，电路消耗的电功率越大 C．热敏电阻Rt随着温度的升高阻值减小 D．将R0更换为阻值更大的电阻，测相同温度，显示仪示数变小 【答案】D 【解答】解：A、闭合开关，两电阻串联接入电路，因为显示仪与Rt并联，所以显示仪是电压表，故A错误； BC、被测温者温度越高，显示仪的示数也会较大，即电压表示数越大，根据串联分压原理可知热敏电阻接入电路的阻值变大，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，根据串联电路电阻规律可知串联电路总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流越小，由P＝UI可知电路消耗的功率也越小，故BC错误； D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压原理可知R0两端分得的电压变大，根据串联电路电压规律可知热敏电阻两端的电压变小，因此显示仪示数会变小，故D正确。 故选：D。 5．（2023秋•承德县期末）如图所示，是烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R0为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（　　） A．光敏电阻R的阻值随光照强度的增加而减小 B．烟雾越浓，电流表示数越小 C．烟雾越浓，电压表示数越大 D．若要提高警报灵敏度，可以适当减小R0的阻值 【答案】D 【解答】解：如图所示定值电阻R0光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电阻两端的电压； A、当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照减弱，电路中电流增大，说明电路中的电阻减小，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故A错误； B、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路中的电流越大，故B错误； C、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，电路中的电流越大，根据欧姆定律I＝，定值电阻R0两端的电压增大，串联电路电源电压等于各部分电压之和，故光敏电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，故C错误； D、要提高警报灵敏度，需减小电路中R0的阻值以增大电流，使报警器更快报警，故D正确。 故选：D。 6．（2023秋•大渡口区期末）如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中，下列说法中正确的是（　　） A．A的示数变大，V1的示数变大 B．A的示数变大，V2的示数不变 C．V1的示数与A的示数的比值变大 D．V1的示数与V2的示数之和不变 【答案】D 【解答】解：AB．根据电路图知，两个电阻串联连接，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 电源电压不变，开关S闭合后，滑片向右移动时，变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路的分压特点知，变阻器两端电压变小，V1的示数变小；根据串联电路的电压规律可知，电阻R2两端的电压变大，V2的示数变大；根据欧姆定律知，电路的电流变大，电流表示数变大，故AB错误； C．根据R＝可知，V1与A的示数的比值等于变阻器接入电路的阻值，所以两者比值变小，故C错误； D．V1与V2的示数之和为电源电压，而电源电压不变，所以两者的和不变，故D正确。 故选：D。 7．（2023秋•景县期末）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时（　　） A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小 B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大 C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变 D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流， 因电源的电压不变， 所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A2的示数不变， 当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大， 由I＝可知，通过R2的电流变小， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小， 因电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变，电流表A1的示数变小， 所以，电压表V示数与电流表A1示数比值变大，电压表V示数与电流表A2示数比值不变，故C错误，D正确。 故选：D。 8．（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。 三．欧姆定律的应用（共6小题） 9．（2023秋•濠江区期末）如图，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中，R1、R2的U﹣I关系图像如图。下列四种判断中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．图线甲是电阻R1的U﹣I关系图象 C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω 【答案】D 【解答】解：（1）因为滑片在a时，此时滑动变阻器的电阻为0，电压变为0；故从“U﹣I”关系图象可以看出，甲为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象，乙为电阻R1的U﹣I图象，故B错误； 根据串联电路电压的规律，电源电压等于两电压表示数之和，由U﹣I图象可知，电路中电流为0.3A，R1两端的电压U1＝3V，R2两端的电压U2＝3V， 则电源电压U＝U1+U2＝3V+3V＝6V，故A错误； （2）当路中电流为0.3A，R1两端的电压U1＝3V，R1的阻值R1＝＝＝10Ω，C错误； （3）由分压原理，当电压表V2示数最大时，变阻器连入电路的电阻最大，由图2知，这时的电压为4V，电流为0.2A， 由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值： R2大＝＝＝20Ω，故D正确； 故选：D。 10．（2023秋•甘井子区期末）小华利用如图所示的电路将电压表改装成风速表，实现风速v最大时，电压表示数正好为0，无风时电压表正好满偏。风速增大时，探头上升带动滑片P向上运动，若滑动变阻器接入电路的阻值随风速v均匀变化。则电压表示数U和风速v之间的关系图象为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压， 由于探头上表面凸下表面平，相同时间内空气经过上表面的路程比下表面长，经过上表面的速度比下表面快，所以上表面的气压小于下表面的气压，探头将受到一向上的合力，当风速增大时，在杠杆的作用下滑片P上移，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压减小， 滑动变阻器接入电路的阻值随风速v均匀变化，则电压表示数U和风速v之间的关系可以看成电压表示数U和滑动变阻器接入电路的阻值的关系，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电压表示数：UV＝×R0，分析函数关系可知U随滑动变阻器接入电路的阻值的变化是先快后慢。 故选：B。 11．（2023秋•南关区校级期末）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为　6　V，R1的阻值为　5　Ω。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，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＝1.2A， 根据欧姆定律可得，电源的电压： U＝I1R1＝1.2A×R1， 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，由右图可知，I2＝0.4A，U2＝4V， 滑动变阻器的最大阻值： R2＝＝＝10Ω， 串联电路中总电压等于各分电压之和， 电源的电压：U＝I2R1+U2＝0.4A×R1+4V， 电源的电压不变， 1.2A×R1＝0.4A×R1+4V， 解得：R1＝5Ω， 电源的电压U＝1.2A×R1＝1.2A×5Ω＝6V。 故答案为：6；5。 12．（2023秋•丰城市校级期末）如图甲所示，R2为电阻箱，调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1　5　Ω，电源电压 　2.5　V。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，当R2＝0Ω时，＝2A﹣1，则电路中的电流I1＝0.5A， 此时只有R1接入电路，则由I＝可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.5A×R1，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当R2＝10Ω时，＝6A﹣1，则电路中的电流I2＝A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电源的电压： U＝I2（R1+R2）＝A×（R1+10Ω），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变， 所以，0.5A×R1＝A×（R1+10Ω）， 解得：R1＝5Ω， 电源的电压U＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V。 故答案为：5；2.5。 13．（2023秋•东港市期末）某兴趣小组设计了一种压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为12V，定值电阻R0的阻值为20Ω，电压表的量程为0﹣3V，轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连，R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后，试问： （1）该装置所能测量的最大压力为多少？ （2）在电压表量程不可改的情况下，若要把该装置所能测量的最大压力值变成原来的2.5倍，请通过计算，说出一种可行的办法（要求只更换一个元件）。 【答案】（1）该装置所能测量的最大压力为2×102N； （2）换电压为7.5V的电源。 【解答】解：（1）由图像可知，当检测板所受压力增大时，力敏电阻R的阻值变小，则电路的总电阻减小，电路的电流增大，电压表测定值电阻R两端的电压，可知电压表的示数增大。当电压表示数达到3V时，该装置测量的压力达到最大值； 根据欧姆定律得出此时电路中的电流I＝＝＝0.15A， R根据串联电路的电压特点可知两端的电压为UR＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V， 根据欧姆定律可知R的阻值为 ， 由图像可知，该装置所能测量的最大压力为 F＝2×102N； （2）当所测压力值变成原来的2.5倍，即 F'＝2.5F＝2.5×2×102N＝5×102N， 由图像可知力敏电阻 R'＝30Ω， 因电压表量程不可改，若电阻R0不变，则R总＝R'+R0＝30Ω+20Ω＝50Ω， ， U'＝IR总＝0.15A×50Ω＝7.5V， 换电压为7.5V的电源。 答：（1）该装置所能测量的最大压力为2×102N； （2）换电压为7.5V的电源。 14．（2023秋•龙华区校级期末）如图所示电路中，电阻R1的阻值是20Ω，闭合开关S，电流表A、A1的示数为如图所示，求： （1）通过电阻R2的电流；（2）电源电压； （3）电阻R2的阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。 （1）由图可知，两电流表的量程均为0～0.6A，分度值为0.02A，示数分别为0.3A、0.5A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流I＝0.5A，通过R1的电流I1＝0.3A，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； （2）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I＝可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V； （3）电阻R2的阻值： R2＝＝＝30Ω。 答：（1）通过电阻R2的电流为0.2A；（2）电源电压为6V； （3）电阻R2的阻值为30Ω。 四．欧姆定律求范围值（共2小题） 15．（2023秋•白碱滩区期末）如图所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，定值电阻R1＝5Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～10Ω B．0Ω～20Ω C．5Ω～20Ω D．2.5Ω～10Ω 【答案】D 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路总电流， 当电流表示数为I1＝0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小， 根据欧姆定律可得，电阻R1两端电压： U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V， 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＝4.5V﹣3V＝1.5V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，滑动变阻器连入电路的电阻最小： Rmin＝＝＝2.5Ω； 当电压表示数最大为U2max＝3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大， 此时R1两端电压： U1′＝U﹣U2max＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路电流为： I2＝＝＝0.3A， 滑动变阻器接入电路的最大电阻： Rmax＝＝＝10Ω， 变阻器接入电路的阻值范围为2.5Ω～10Ω。 故选：D。 16．（2023秋•通川区期末）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电流表、电压表示数；图乙是电路中电流表与电压表示数关系的图像，下列说法正确的是（　　） A．定值电阻R0的阻值是20Ω B．电源电压为4.5V C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10～15Ω D．滑动变阻器中的电流与其两端的电压成反比 【答案】B 【解答】解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； AB、由图乙可知，当滑动变阻器两端的电压为0时，电路中的电流最大为I大＝0.6A， 根据欧姆定律可知，电源电压为：U＝I大R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器两端的电压为3V时，电路中的电流I＝0.2A， 根据串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压U＝U滑+IR0＝3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：定值电阻R0＝7.5Ω，电源电压U＝4.5V，故A错误、B正确； C、当电压表示数为0时，滑动变阻器连入电路的阻值为0， 当电压表示数为3V时，通过电路中的电流为0.2A， 由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值为：R滑大＝＝＝15Ω， 所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0～15Ω，故C错误； D、由图乙可知，通过滑动变阻器的电流与其两端的电压成一次函数关系，不是反比关系，故D错误。 故选：B。 五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共2小题） 17．（2023秋•桐城市校级期末）如图甲所示，R是压敏电阻，其阻值随压力的变化而改变，R0为定值电阻，闭合开关S，改变R上压力大小，两电表示数之间的关系图象如图乙所示，则电源电压U＝　6　V，R0＝　10　Ω。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测压敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流， 由图乙可知，当UR＝4V时，电路中的电流I＝0.2A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I＝可得，电源的电压： U＝UR+IR0＝4V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 由图乙可知，当UR′＝1V时，电路中的电流I′＝0.5A，则电源的电压： U＝UR′+I′R0＝1V+0.5A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变， 所以，4V+0.2A×R0＝1V+0.5A×R0， 解得：R0＝10Ω， 电源的电压U＝UR+IR0＝4V+0.2A×10Ω＝6V。 故答案为：6；10。 18．（2023秋•通川区期末）小明利用热敏电阻为电暖箱设计了一个温度可自动控制的装置，如甲图所示，控制电路中电源电压U1恒定为12V，热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如乙图所示，电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，“电暖箱”共安装有2个标有“220V 440W”的发热电阻R。当电暖箱的温度达到设定的最高温度值，电磁铁线圈中电流等于60mA时，电磁继电器的衔铁被吸下，使“电暖箱”工作电路断开。求： （1）工作电路正常工作时，工作电路的总电流。 （2）发热电阻R的阻值。 （3）当电暖箱设定的最高温度为50℃时，滑动变阻器R2两端电压。 【答案】（1）工作电路正常工作时，工作电路的总电流为4A； （2）发热电阻R的阻值为110Ω； （3）当电暖箱设定的最高温度为50℃时，滑动变阻器R2两端电压为1.8V。 【解答】解：（1）由图可知，工作电路正常工作时，两个电阻并联，电路总电流：＝4A； （2）由P＝UI＝可得，发热电阻R的阻值：。 （3）当开关S闭合时，控制电路R0、R1和R2串联， 由图乙可知t＝50℃时，R1＝140Ω， 当电暖箱中的温度为50℃，此时控制电路的电流为I＝60mA＝0.06A， 由I＝ 可得，电路的总电阻：； 根据串联电路的电阻特点可得，变阻器接入电路的阻值：R2′＝R总﹣R0﹣R1＝200Ω﹣30Ω﹣140Ω＝30Ω； 由I＝可得，滑动变阻器R 2两端电压：U2＝IR2＝0.06 A×30Ω＝1.8V。 答：（1）工作电路正常工作时，工作电路的总电流为4A； （2）发热电阻R的阻值为110Ω； （3）当电暖箱设定的最高温度为50℃时，滑动变阻器R2两端电压为1.8V。 六．串并联的比例计算（共3小题） 19．（2023秋•巴中期末）如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙为（　　） A．4：3 B．3：2 C．3：4 D．3：1 【答案】C 【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2串联，如下图所示： 则U＝U甲，U2＝U乙， 由题知，U甲：U乙＝4：1，即U：U2＝4：1， ∵串联电路各处的电流相等，且总电阻等于各分电阻之和， ∴根据欧姆定律可得： ＝＝＝， 解得：＝； （2）若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，如下图所示： ∵并联电路各支路两端的电压相等， ∴＝＝＝， ∵并联电路总电流等于各支路电流之和， ∴＝＝＝。 故选：C。 20．（2023秋•高碑店市期末）如图所示，定值电阻R1＝15Ω，定值电阻R2＝5Ω，当开关S、S1均闭合时，两电压表示数之比U1：U2＝　3：1　。若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电流表示数之比I1：I2＝　3：1　。 【答案】3：1；3：1。 【解答】解： （1）当开关S、S1均闭合时，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测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，两电压表示数之比： ＝＝＝＝； （2）将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A2测R1支路的电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两电流表示数之比： ＝＝＝＝。 故答案为：3：1；3：1。 21．（2023秋•威宁县期末）R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们并联起来接入电路，如图甲所示，则闭合开关S后，通过每个电阻的电流之比为I1：I2：I3＝5：3：1；若将它们串联起来接入同一电路，如图乙所示，闭合开关S后，测得各电阻两端的电压关系为U1：U2：U3＝　3：5：15　。 【答案】3：5：15。 【解答】解：在甲中，三个电阻并联，根据并联电路各支路两端电压相等和和已知条件，由欧姆定律得出通过三个电阻的电阻之比： R1：R2：R3＝：：＝：：； 因为，I1：I2：I3＝5：3：1，所以：R1：R2：R3＝3：5：15； 在乙中，三个电阻串联，根据欧姆定律U＝IR和串联电路电流的规律确定三个电阻两端电压之比： U1：U2：U3＝（IR1）：（IR2）：（IR3）＝R1：R2：R3＝3：5：15。 故答案为：3：5：15。 七．欧姆定律的多状态计算（共3小题） 22．（2023秋•公主岭市期末）如图所示的电路中，电源两端电压恒定，将滑片置于滑动变阻器的中点，当开关S1闭合，S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1、I1；当开关S1、S2都闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2、I2，则（　　） A．U1＞U2 B．U1＝U2 C．I1＜I2 D．I1＞I2 【答案】C 【解答】解：当开关S1闭合，S2断开时，定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑片右侧两端的电压， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的电流： I1＝， 电压表的示数： U1＝I1×； 当开关S1、S2都闭合时，定值电阻R0与滑动变阻器阻值的一半串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 此时电路中的电流： I2＝＞，即I1＜I2，故C正确、D错误； 电压表的示数： U2＝I2×， 由I1＜I2可得，I1×＜I2×，即U1＜U2，故AB错误。 故选：C。 23．（2023秋•红岗区校级期末）电源电压不变，R1＝10Ω．R2＝15Ω．当S1、S2都闭合时。甲、乙都是电压表，则U甲：U乙＝　3：5　；当S1闭合，S2断开时，甲、乙都是电流表，则I甲：I乙＝　5：2　。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：当S1、S2都闭合，甲、乙都是电压表时，R1、R2串联， U甲：U乙＝IR2：I（R1+R2）＝15Ω：（10Ω+15Ω）＝3：5； 当S1闭合，S2断开时，两电阻并联， 通过R1支路的电流为I1＝， 通过R2支路的电流为I2＝， 所以I甲：I乙＝（I1+I2）：I2＝（+）：＝（R1+R2）：R1＝（10Ω+15Ω）：10Ω＝5：2。 故答案为：3：5，5：2。 24．（2023秋•蛟河市期末）在如图所示的电路中，电源电压为9伏且保持不变。先闭合电键S1，电流表的示数为0.3安，再闭合电键S2，电流表的示数为0.5安。求： ①电阻R1的阻值； ②通过电阻R2的电流I2及R2的电阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）先闭合电键S1时，只有R1接入电路，电流表的示数为0.3A；所以通过R1的电流I1＝0.3A： 根据I＝可得： 电阻R1＝＝＝30Ω； （2）再闭合电键S2时，R1、R2并联，通过R1的电流不变，则由并联电路的电流规律可得： 通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； 根据I＝可得： 电阻R2＝＝＝45Ω； 答：①电阻R1的阻值为30Ω； ②通过电阻R2的电流I2及R2的电阻值分别为0.2A、45Ω。 八．伏安法测电阻（共2小题） 25．（2023秋•交城县期末）如图甲为小新做“伏安法测电阻”的实验电路。 （1）在连接电路时，开关应 　断开　，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最 　左　端（选填“左”或“右”）； （2）在图甲所示的电路中，闭合开关后，电压表的指针 　不偏转　（选填“偏转”或“不偏转”），如果只有一条导线连接错误，该导线是第 　2　条（从图中选填导线序号）； （3）某次测量中，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，此次测得的电阻值为 　10Ω　； （4）实验中多次测量的目的是 　求平均值，减小误差　； （5）小新做完以上实验后，又利用如图丙所示的电路，测量另一个未知电阻Rx的阻值（R0是阻值已知的定值电阻） ①只闭合开关S1，电流表的示数为I1； ②S1、S2都闭合后，电流表的示数为I2； ③请写出未知电阻Rx的阻值表达式Rx＝　　（用I1、I2和R0表示）。 【答案】（1）断开；左；（2）不偏转；2；（3）10Ω；（4）求平均值，减小误差；（5）。 【解答】解：（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处，即最左端； （2）原电路中，电阻和电压表没有连入电路中，故闭合开关后，电压表的指针不偏转；在“伏安法测电阻”的实验中，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，且电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出，所以错误的是导线2； （3）某次测量中，电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A，故此次测得的电阻值为： R＝＝＝10Ω； （4）多次测量求平均值可以减小误差； （5）①只闭合开关S1，两电阻串联，电流表的示数为I1，电源电压为U＝I1（Rx+R0）； ②开关S1、S2都闭合后，只有电阻R0工作，电流表的示数为I2，电源电压为：U＝I2R0； ③根据电源电压不变知： I1（Rx+R0）＝I2R0， 解得未知电阻Rx的阻值为： Rx＝。 故答案为：（1）断开；左；（2）不偏转；2；（3）10Ω；（4）求平均值，减小误差；（5）。 26．（2023秋•炎陵县期末）小明与小军用两节干电池作为电源，测量未知电阻Rx的阻值。 （1）小明设计如图甲所示电路进行测量；当小明连接完最后一根导线时，立即看到电流表出现示数并且指针向左偏转，请你指出出现这种现象可能的原因是什么： ①　开关未断开　；②　电流表正负接线柱接反了　。 （2）设计电路时，使用了滑动变阻器（0～20Ω），其作用除了保护电路之外，还有 　改变定值电阻两端电压的作用　。 （3）排除故障后，闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值 　太大　。 （4）小明用电阻箱（0～9999Ω）代替待测电阻Rx，用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时，电压表的示数接近3V，电流表示数很小，于是他得出Rx＝1000Ω。小军指出他的测量不正确，理由是 　没有控制电压表的示数不变　。 （5）小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，他将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，电流表的示数仍很小，小军通过计算得出待测电阻Rx＝　2000　Ω。 【答案】（1）①开关未断开；②电流表正负接线柱接反了；（2）改变定值电阻两端电压的作用；（3）太大；（4）没有控制电压表的示数不变；（5）2000。 【解答】解：（1）如果连接好电路最后一根导线时看到电流表指针立即偏转，说明连接电路时，开关未断开；此时电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反了； （2）本实验中，为提高测量电阻的准确度，要多次测量取平均值，故实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外还有改变定值电阻两端电压的作用； （3）闭合开关发现电流表示数很小，说明电路的总电阻大；电压表示数接近3V，说明未知电阻Rx分得的电压很大，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，根据串联分压原理可知，未知电阻Rx的阻值太大； （4）小明用电阻箱代替待测电阻Rx，此时电阻箱和滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱两端的电压，根据串联电路的分压作用知当电阻箱的示数和待测电阻的阻值相同时，电压表的示数与原来相同，所以实验时应该保持滑动变阻器的电阻和电压表的示数不变，改变电阻箱的示数，当电压表的示数和原来相同时，电阻箱的电阻值就等于待测电阻的阻值，而实验中电压表示数只是近似3V，不能确保电压表的示数不变，所以电阻箱的电阻值就不等于待测电阻的阻值； （5）小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，此时电阻箱和待测电阻Rx串联，电压表测量待测电阻Rx两端的电压，当将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，根据串联电路的分压作用知＝，即＝， 代入数据得： ＝， 解得：Rx＝2000Ω。 故答案为：（1）①开关未断开；②电流表正负接线柱接反了；（2）改变定值电阻两端电压的作用；（3）太大；（4）没有控制电压表的示数不变；（5）2000。 九．伏安法测小灯泡的电阻（共4小题） 27．（2023秋•曹县期末）某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中，选用器材连接了如图所示的电路，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电压为2.5V，所用器材均能满足实验需要。 （1）请用笔画线代替导线，完成实物电路的连接，注意导线不能交叉； （2）该实验中，滑动变阻器除了保护电路，其主要作用是 　改变灯泡两端电压　； （3）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡不亮，电压表指针偏转明显，电流表无示数，则发生的故障可能是小灯泡 　断路　（选填“断路”或“短路”）； （4）排除电路故障后进行实验，测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A，则小灯泡此时的电阻为 　8.3　Ω（结果保留1位小数）； （5）实验中发现，当电压表示数为0.9V时，小灯泡刚好微微发光，此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 　小　（选填“大”或“小”）； （6）小明同学记录多组不同电压下的电流，求出多个电阻，之后又对这些电阻值求平均值，小明处理数据的做法对减小实验误差 　无　（选填“有”或“无”）帮助。 【答案】（1）见解答图；（2）改变灯泡两端电压；（3）断路；（4）8.3；（5）小；（6）无。 【解答】解：（1）电压表与小灯泡并联、电流表与小灯泡串联，如下图所示： ； （2）滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压，使小灯泡两端的电压等于小灯泡的额定电压； （3）电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，则故障为小灯泡断路； （4）灯泡的电阻为： RL＝＝≈8.3Ω； （5）实验中发现，当电压表示数为0.9V时，小灯泡刚好微微发光，此时小灯泡灯丝的温度低于小灯泡正常发光时的温度，小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要小； （6）不同电压下，灯丝的温度不同，电阻不同，对这些电阻值求平均值没有意义，因此小明处理数据的做法对减小实验误差无帮助。 故答案为：（1）见解答图；（2）改变灯泡两端电压；（3）断路；（4）8.3；（5）小；（6）无。 28．（2023秋•上饶期末）如图所示是“测量小灯泡的电阻”实验，小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）用笔画线完成图甲中实物电路的连线，要求：滑片向左移动时，小灯泡变亮。 （2）小亮连接电路时，开关应 　断开　，电路连接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表的读数是 　0.3　A，此时小灯泡的电阻是 　8.3　Ω（保留一位小数）。 （3）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，由此可以得出的结论是：　灯丝的电阻随温度的变化而变化　。 （4）小亮又设计了如图丙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，R0为已知阻值的定值电阻。实验步骤如下，请帮他把缺少的步骤补全。 实验步骤：A.按照设计的电路图连接电路。 B.断开S2、闭合S1，记录电流表示数为I1。 C.　闭合S1，S2，记录电流表示数为I2　。 表达式：Rx＝ 　　（用已知和测量的物理量符号表示）。 【答案】（1）见解答图；（2）断开；0.3；8.3；（3）灯丝的电阻随温度的变化而变化；（4）闭合S1，S2，记录电流表示数为I2；。 【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端；滑片向左移动时，小灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时，应断开开关；由图丙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；由欧姆定律可得小灯泡的阻值：R＝＝≈8.3Ω； （3）实验发现，当加在小灯泡两端的电压不同时，小灯泡的温度不同，测量的小灯泡的阻值也不同，说明灯丝的电阻随温度的变化而变化； （4）实验步骤： A、按电路图连接电路； B、断开S2、闭合S1，记录电流表示数为I1，此时电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1R0； C、闭合S1，S2，记录电流表示数为I2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过待测电阻的电流：Ix＝I2﹣I1； 并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得待测电阻的阻值：Rx＝＝。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；0.3；8.3；（3）灯丝的电阻随温度的变化而变化；（4）闭合S1，S2，记录电流表示数为I2；。 29．（2023秋•防城港期末）为了测定小灯泡的电阻，小明选取了相应器材进行实验，已知小灯泡上标有“2.5V”字样。 （1）小明连接好电路，如图甲所示，但检查后发现有一导线连接错误，错误导线是 　②　（选填“①”、“②”或“③”），假如闭合开关，会出现的现象是 　灯泡异常亮，移动滑片，灯泡的亮度不变，过一会儿可能熄灭　。 （2）故障排除后，先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为 　0.5　A，小灯泡正常发光时的电阻是 　5　Ω。 （3）由一组实验数据绘出小灯泡的I﹣U图象形状如图丙，该图象不是一条直线，原因是灯泡的电阻随 　温度　的变化而变化。A、B两点电阻的大小关系是RA　＜　RB。 （4）另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表，却多了一个滑动变阻器R0（最大阻值用R0表示），他设计如图电路，也测出了小灯泡在U0＝2.5V时的电阻，请根据下列步骤列R出表达式。 ①闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表的读数为U0。 ②接着调节变阻器R0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数，用U表示。 ③小灯泡正常发光时电阻的表达式R＝　R0　（用U、U0、R0字母表示）。 【答案】（1）②；灯泡异常亮，移动滑片，灯泡的亮度不变，过一会儿可能熄灭；（2）0.5；5；（3）温度；＜；（4）③R0。 【解答】解：（1）由图甲可知，滑动变阻器同时接了上面两个接线柱，应上下接线柱各选一个接入电路，所以导线②连接错误； 假如闭合开关，因灯泡两端电压等于电源电压3V，大于其额定电压2.5V，故灯泡异常亮，移动滑片，灯泡的亮度不变，过一会儿可能熄灭； （2）小灯泡正常发光时，其两端电压为2.5V； 由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，所以分度值为0.02A，示数为0.5A； 则小灯泡正常发光时的电阻：R＝＝＝5Ω； （3）造成小灯泡的I﹣U图象不是一条直线的原因：灯的电阻随温度的升高而变大；A、B两点相比，B点的电压、电流较大，灯泡较亮，灯丝温度较高，所以RA＜RB； （4）实验步骤： ①闭合开关，先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端，再调节另一滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为U0时为止； ②接着调节变阻器R0的滑片到最右端，读出这时电压表的示数为U； ③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UR0＝U﹣U0， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I＝＝， 小灯泡正常发光时的电阻： R＝＝＝R0。 故答案为：（1）②；灯泡异常亮，移动滑片，灯泡的亮度不变，过一会儿可能熄灭；（2）0.5；5；（3）温度；＜；（4）③R0。 30．（2023秋•邗江区期末）小丽等同学连接并联电路时，发现“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡，原来两个小灯泡都变暗了”。他们认为再并联一个小灯泡后，原来的灯泡因两端的电压变低而变暗，但不知道实际电压变小的原因，于是，几名同学提出了三种猜想，猜想一：并联的灯越多，导线损失的电压越大；猜想二：并联的灯越多，电池两端的电压越小；猜想三：并联的灯越多，干路中的电流越小。 （1）根据所学的知识，他们经过讨论，断定猜想三是错误的。你认为他们判断的依据是 　并联的灯越多，总电阻越小，总电流越大　。 （2）为了验证其他猜想，他们设计了如图甲所示的电路进行实验（电压表V1并联在电池组两端）。先将1只电阻连接在A、B两点之间，读出开关闭合前电压表V1的示数，以及开关闭合后电压表V1和V2的示数，然后分别将2只、3只、4只相同的电阻并联在A、B两点之间，进行多次实验，记录的实验数据如表所示。 电阻只数 开关断开，电压表V1的示数U/V 开关闭合，电压表V1的示数U1/V 电压表V2的示数U2/V 1 6.00 5.85 5.84 2 6.00 5.71 5.69 3 6.00 5.58 5.55 4 6.00 5.45 5.41 根据表中数据回答： ①这说明猜想一是 　正确　的，猜想二是 　正确　的。（正确/错误） ②分析数据可知，电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关，电路中所接的电阻越小，电池两端输出的实际电压越 　小　。 ③设U和U1的变化为ΔU1，U1和U2的差为ΔU2，则ΔU1　大于　（大于/小于）ΔU2，查阅资料可知，电池内部是有电阻的，导线也是有一定电阻的，分析数据可知，　电池内部　（电池内部/导线）电阻是导致AB两端实际电压变小的主要原因。 （3）小兰同学设计了如图乙所示的电路，运用一个电流表和一个已知电阻R0，测出未知电阻Rx的阻值。请你根据前面探究的结论对该测量方案进行评估。采用该方案的测量结果将 　偏小　（偏大/偏小），简单说明理由：　S1闭合后，电阻两端的实际电压变小　。 【答案】（1）并联的灯越多，总电阻越小，总电流越大；（2）①正确；正确；②小；③大于；电池内部；（3）偏小；S1闭合后，电阻两端的实际电压变小。 【解答】解：（1）根据并联电阻的规律，并联的灯越多，总电阻越小，由欧姆定律，总电流越大，断定猜想三是错误的； （2）①开关断开，U的示数即为电源输出的电压，电压表V2的示数U2即为用电器的电压，由表中数据，电阻只数越多，U2越小，根据串联电路电压的规律，导线上损失的电压越大，故并联的灯越多，导线损失的电压越大，猜想一是正确的； 这说明，并联的灯越多，电池两端的电压（U1示数）越小，猜想二是正确的； ②根据并联电阻的规律，并联的电阻只数越多，电阻越小， 分析数据可知，电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关，电路中所接的电阻越小，电池两端输出实际电压（U1示数）越小； ③第1次实验中，电池内部电阻的电压为：6.00V﹣5.85V；导线上的电压为5.85V﹣5.84V； 因6.00V﹣5.85V＞5.85V﹣5.84V； 同理： 6.00V﹣5.71V＞5.71V﹣5.69V， ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣； 设U和U1的变化为ΔU1，U1和U2的示数差为ΔU2，则ΔU1 大于ΔU2，故电池内部电阻是导致AB两端实际电压变小主要原因； （3）由上面的结论知，因闭合开关S1后，导线和电池内部损失的电压变大，待测电阻两端的实际电压变小，根据欧姆定律，采用该方案的测量结果将偏小。 故答案为：（1）并联的灯越多，总电阻越小，总电流越大；（2）①正确；正确；②小；③大于；电池内部；（3）偏小；S1闭合后，电阻两端的实际电压变小。 十．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•金安区校级期末）图甲是某恒温箱的电路原理图。工作电路电压为220V，电热丝R0的阻值为88Ω；控制电路电源电压为6V，线圈的电阻R1为10Ω且不变，调温电阻R3最大阻值为100Ω；热敏电阻R2的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。R0和R2均置于恒温箱（图中虚线框）中，当继电器线圈中的电流达到50mA时，继电器的衔铁会被吸下。求： （1）恒温箱中温度的最高温度设定为30℃时，此时R3接入电路的阻值为多少Ω？ （2）工作电路工作时，2min消耗的电能为多少J？ （3）该恒温箱能设定的最高温度为多少？ 【答案】（1）恒温箱中温度的最高温度设定为30℃时，此时R3接入电路的阻值为50Ω； （2）工作电路工作时，每分钟消耗的电能为6.6×104J； （3）该恒温箱能设定的最高温度为90℃。 【解答】解：（1）由题意可知，当继电器线圈中的电流达到I＝50mA＝0.05A时，继电器的衔铁会被吸下，此时恒温箱中温度最高， 此时控制电路的总电阻：R总＝＝＝120Ω， 由图乙可知，恒温箱中温度保持为30℃，热敏电阻R2的阻值R2＝60Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，此时R3的阻值：R3＝R总﹣R2﹣R1＝120Ω﹣60Ω﹣10Ω＝50Ω； （2）工作电路工作时，2分钟消耗的电能为： W＝UIt＝＝6.6×104J； （4）当恒温箱能设定的温度最高时，热敏电阻R2的阻值最小，而此时控制电路的总电阻为120Ω不变， 则热敏电阻R2的最小阻值：R2小＝R总﹣R3大﹣R1＝120Ω﹣100Ω﹣10Ω＝10Ω， 由图乙可知，该恒温箱能设定的最高温度为90℃。 答：（1）恒温箱中温度的最高温度设定为30℃时，此时R3接入电路的阻值为50Ω； （2）工作电路工作时，每分钟消耗的电能为6.6×104J； （3）该恒温箱能设定的最高温度为90℃。 十一．电功率P＝UI的简单计算（共3小题） 33．（2023秋•桐城市校级期末）如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6V 3W”字样。当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L消耗的电功率P为（　　） A．6V、1.5W B．6V、0.75W C．3V、1.5W D．3V、0.75W 【答案】B 【解答】解：（1）当开关S闭合，滑片P移至a端时，灯泡和变阻器并联电流表测干路电流， 因为灯泡正常发光， 所以电源电压U＝U变＝UL额＝6V， 由P＝UI得：通过灯泡的电流IL额＝＝＝0.5A， 由于并联电路的干路电流等于各支路电流之和， 则通过变阻器的电流I变＝I﹣IL额＝1A﹣0.5A＝0.5A， 由欧姆定律得：滑动变阻器的最大阻值R滑＝＝＝12Ω。 （2）由欧姆定律得：灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω， 当开关S断开，滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联， 根据串联电路的电阻特点可知：此时总阻值为R′＝R滑+RL＝12Ω+12Ω＝24Ω， 电路中的电流I′＝＝＝0.25A， ∴灯泡的实际功率P实＝I′2RL＝（0.25A）2×12Ω＝0.75W。 故选：B。 34．（2023秋•凤山县期末）小明用两只灯泡做实验，灯甲标有“6V 6W”，灯乙标有“3V 6W”，把它们串联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路两端允许的最高电压是 　7.5　V；把它们并联在同一电路中保证其中一个灯泡正常工作，则电路干路中允许经过的最大的电流是 　2.5　A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。 【答案】7.5；2.5。 【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为： I甲＝＝＝1A，I乙＝＝＝2A， 由I＝可得，两灯泡的电阻分别为： R甲＝＝＝6Ω，R乙＝＝＝1.5Ω， 因串联电路中各处的电流相等，所以两只电阻串联时，电路中的最大电流I＝I甲＝1A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，两端允许加的最大电压： U＝I（R甲+R乙）＝1A×（6Ω+1.5Ω）＝7.5V； 将两灯并联在电路中，并保证电路安全，则根据两灯的额定电压可知，并联电路的最大电压为3V，通过甲灯的电流I′甲＝＝0.5A； 根据并联电路的电流特点可知，干路中允许通过的最大电流为I＝0.5A+2A＝2.5A。 故答案为：7.5；2.5。 35．（2023秋•管城区校级期末）小明家有一种电饭锅，它有加热和保温两种工作状态，（由机内温控开关S0自动控制），从说明书上收集到如下数据与如图所示的原理电路图。 额定电压 220V 加热时功率 800W 保温时功率 44W （1）请说出该电饭锅何时处于保温状态； （2）试求R1和R2的阻值； （3）当电饭锅正常加热15min后，小明家的电能表的表盘示数从329.4kW•h会变成多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由图可知，当两开关都闭合时，电路为R1的简单电路； 当开关S闭合，开关S0断开时，两电阻串联，根据电阻越串越大、大于任何一个分电阻可知，电路电阻变大； 根据P＝可知，当两开关都闭合时，电饭锅处于加热状态，功率为800W； 当开关S闭合，开关S0断开时，电饭锅处于保温状态，则它的功率是44W。 （2）加热时，电路为R1的简单电路，则 R1＝＝＝60.5Ω； 保温时，两电阻串联，则 R总＝＝＝1100Ω， R2＝R总﹣R1＝1100Ω﹣60.5Ω＝1039.5Ω； （3）电饭锅正常加热15min消耗的电能： W＝P加热t＝0.8KW×h＝0.2KW•h， 电能表的表盘示数变为： 329.4KW•h+0.2kW•h＝329.6KW•h。 答：（1）当开关S闭合，开关S0断开时，电饭锅处于保温状态； （2）R1和R2的阻值分别为60.5Ω、1039.5Ω； （3）电能表的表盘示数变为329.6KW•h。 十二．动态电路中电功率的变化（共2小题） 36．（2023秋•互助县期末）如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度的升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则下列判断正确的是（　　） A．电路总功率变大 B．电压表的示数变小 C．通过气敏电阻的电流变小 D．气敏电阻R的阻值变大 【答案】A 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。 因气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小， 所以，厨房天然气浓度升高时，气敏电阻R的阻值变小，电路中的总电阻变小，故D错误； 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I＝可得，电路中的电流变大，即通过气敏电阻的电流变大，故C错误； 由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误； 由P＝UI可知，电路总功率变大，故A正确。 故选：A。 37．（2023秋•达州期末）如图所示电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI．不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断中正确的是（　　） A．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大 B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电压表V2与V1的示数之差不变 C．定值电阻R1的阻值为 D．小灯泡L消耗的电功率增大了ΔU1•ΔI 【答案】C 【解答】解：（1）将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小， 由I＝可知，电路中的电流变大即电流表的示数变大， 由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大即电压表V1的示数变大，定值电阻两端的电压变大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡和滑动变阻器两端的电压之和变小即电压表V2的示数变小，故A不正确； 因电压表V2与V1的示数之差等于滑动变阻器两端的电压， 所以，电压表V2与V1的示数之差变小，故B不正确； （2）因R1两端的电压UR1＝U﹣U2， 所以，ΔUR1＝ΔU2， R1＝＝，故C正确； 因＝RL，ΔI＝I﹣I′， 所以，ΔU1•ΔI＝（ΔI）2RL＝（I﹣I′）2×RL＝I2RL+（I′）2RL﹣2II′RL≠I2RL﹣（I′）2RL，故D不正确。 故选：C。 十三．电功率的综合计算（共10小题） 38．（2023秋•兴隆县期末）如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象，下列说法中正确的是（　　） A．电阻甲和乙都是阻值不变的电阻 B．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2V D．当乙两端电压为2V时，R乙＝5Ω 【答案】B 【解答】解：A．由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，而乙对应的电流与电压不成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A错误； B．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时， 因并联电路各支路两端的电压相等， 所以，两电阻两端的电压为2V， 由图象可知，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流： I＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A， 则电路总功率： P＝UI＝2V×0.6A＝1.2W，故B正确； C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，通过甲、乙的电流均为0.2A， 由图象可知，U甲＝1V，U乙＝2V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时电源的电压： U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，故C错误； D．由图象可知，当乙两端电压为2V时，通过乙的电流为0.2A， 由I＝可得，R乙＝＝＝10Ω，故D错误。 故选：B。 39．（2023秋•泗水县期末）如图甲电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为10W B．电路的最大总功率为1.2W C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．滑动变阻器R接入电路的最小阻值是8Ω 【答案】D 【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L两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL＝0.25A； 小灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W，故A错误； B、电路中的最大电流：I大＝IL＝0.25A，电路的最大功率：P大＝UI大＝4.5V×0.25A＝1.125W，故B错误； C、由图甲可知，滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，此过程中，电路中的电流增大，由图乙可知，通过灯泡的电流增大，灯泡两端的电压也增大，但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，由欧姆定律可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误； D、当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 由图乙可知，小灯泡两端的电压UL＝2.5V时，通过的电流IL＝0.25A； 滑动变阻器两端的电压：UR′'＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I大＝IL＝0.25A， 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝8Ω，故D正确。 故选：D。 40．（2023秋•通川区期末）如图所示，电源电压恒为20V，灯泡L上标有“12V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，R2的阻值为20Ω。开关S接1，当滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时（R是滑动变阻器的最大阻值），灯泡L恰好正常发光。保证电路安全情况下，下列说法错误的是（　　） A．滑动变阻器的最大阻值为80Ω B．开关S接2时，电流表示数的变化范围为0.25 A～1A C．开关S接1时，滑动变阻器的可调节范围为16Ω～72Ω D．通过控制开关S与不同触点接触并移动滑片P，整个电路的最大功率和最小功率之比为12：5 【答案】D 【解答】解：AC、由电路图可知，开关S接1时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，且滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时，灯泡正常发光； 由P＝UI可知，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A， 因电流表量程为0～3A，所以电路最大电流：I大＝IL＝0.5A， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U1＝U﹣UL＝20V﹣12V＝8V， 因串联电路处处电流相等，所以由I＝可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R1小＝＝＝16Ω， 则滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝80Ω，故A正确； 当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小， 灯泡的阻值：RL＝＝＝24Ω， 此时灯泡两端电压：UL′＝U﹣UV＝20V﹣15V＝5V， 电路中最小电流：I小＝＝＝A， 则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1大＝＝＝72Ω， 故滑动变阻器接入电路的阻值范围为16Ω～72Ω，故C正确； B、由电路图可知，开关S接2时，定值电阻R2与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流； 当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，此时定值电阻R2两端电压：U2小＝U﹣UV＝20V﹣15V＝5V， 电路中的最小电流：I小′＝＝＝0.25A； 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大， 电路中的最大电流：I大′＝＝＝1A， 因电流表量程为0～3A，所以电路最大电流：I大′＝1A， 因此电流表示数的变化范围为0.25～1A，故B正确； D、开关S接1时，灯泡与滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡的额定电流0.5A； 开关S接2时，定值电阻R2与滑动变阻器串联，当变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的最大电流I大′＝1A， 因I大′＞I大，则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大′＝20V×1A＝20W； 由前面解答可知，开关S接1时，I小＝A；开关S接2时，I小′＝0.25A＝A； 比较可知，I小＜I小′，则电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝20V×A＝W， 则P大：P小＝20W：W＝24：5，故D错误。 故选：D。 41．（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。 42．（2023秋•乐亭县期末）如图甲所示的电路中，电源电压为3V，灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像如图乙所示，定值电阻R的电阻为 　15　Ω，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比P1：P2＝　2：1　。 【答案】15；2：1。 【解答】解：由图乙可知，当定值电阻两端的电压UR＝3V时，通过R的电流为IR＝0.2A，根据可得，定值电阻R的阻值为 由图甲可知，灯泡L与定值电阻R并联，根据并联电路特点可知，UR＝UL＝U＝3V 由图乙可知，当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.4A，闭合开关S，灯泡L和R消耗的功率之比为 故答案为：15；2：1。 43．（2023秋•巴南区期末）将额定电压为6V的小灯泡接入如图甲所示的电路中，已知小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，灯泡的额定功率为 　3　W；滑动变阻器的滑片在A、B两点之间移动，RB＝3RA；滑片移动过程中电压表的示数变化范围为1～3V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，滑动变阻器规格为“40Ω 1A”，滑片置于A点时，电路消耗的功率为 　2.8　W。 【答案】3；2.8。 【解答】解：由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的额定电流为0.5A，则灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W； 由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压；根据串联分压原理可知，滑动变阻器的滑片在B点时，当电压表示数为1V，由图乙可知，电路中的电流为0.2A，根据串联电路电压规律可知，UL'+I1RB＝U，即1V+0.2A×RB＝U……①； 同理，滑动变阻器的滑片在A点时，当电压表示数为3V，由图乙可知，电路中的电流为0.4A，根据串联电路电压规律可知，UL''+I2RA＝U，即3V+0.4A×RA＝U……①； RB＝3RA……③， 解得：RA＝10Ω，U＝7V， 滑片置于A点时，电路消耗的功率为： P＝UI2＝7V×0.4A＝2.8W。 故答案为：3；2.8。 44．（2023秋•临清市期末）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L为“6V 1.2W”，滑动变阻器R2为“30Ω 1A”，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A。闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电流表示数为0.6A，灯泡正常发光，则定值电阻R1为 　15　Ω。只闭合开关S1，在保证电路安全情况下，整个电路的总功率变化范围是 　1.2～2.4　W。 【答案】15；1.2～2.4。 【解答】解：（1）闭合开关S1、S2，滑片P滑至a端，电路为R1、L的并联电路，电流表测量干路电流； 由于灯泡L正常发光，则电源电压U＝U额＝6V； 根据P＝UI可知灯泡正常工作的电流： IL＝＝＝0.2A， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知： 通过R1的电流I1＝I﹣IL＝0.6A﹣0.2A＝0.4A， 根据I＝可得：R1＝＝＝15Ω； （2）根据I＝可得：RL＝＝＝30Ω； 闭合开关S1后，R1、R2串联， 由于电压表量程为“0～3V”，则当电压表示数为3V时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电路中电流最小； 根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得： R1两端的电压为U1＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V， 此时电路中的最小电流为：I最小＝I1′＝＝＝0.2A， P最小＝UI最小＝6V×0.2A＝1.2W。 当滑动变阻器的电阻最小（为0）时电路的电流最大， 最大电流为：I大＝＝＝0.4A＜0.6A，没有超过电流表的量程， 电路的最大电功率为： P最大＝UI最大＝6V×0.4A＝2.4W， 电路消耗总电功率变化范围为1.2W～2.4W， 故答案为：15；1.2～2.4。 45．（2023秋•瑶海区校级期末）如图甲所示的电路电源电压保持不变，其中R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，将滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，得到R2的电功率与通过它的电流的关系，如图乙所示。则在此过程中，滑动变阻器R2消耗的最大电功率为 　2.7　W。 【答案】2.7。 【解答】解：由图甲可知，两电阻串联，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，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， 由图象可知最小和最大电流分别为I最小＝0.2A；I最大＝0.6A， 由I＝及串联电路的电压规律可得： U＝I最小（R1+R2）＝0.2A×（R1+60Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； U＝I最大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 解①②得：R1＝30Ω；U＝18V； 滑动变阻器R2消耗的功率为：P2＝I2R2＝（）2R2＝＝， 所以，当R1＝R2时，滑动变阻器R2消耗的功率最大，最大功率为： P2＝＝＝2.7W； 故答案为：2.7。 46．（2023秋•朝天区期末）如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P﹣I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡L正常发光时的电阻； （2）电源电压； （3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。 【答案】（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω； （2）电源电压6V； （3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。 【解答】解：（1）灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝10Ω； （2）由图可知小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器电压，滑片P在b端时，灯泡两端的电压：UL1＝＝3V， 串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝UL1+I1R＝3V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 滑动变阻器的滑片位于中点时，由图乙可知通过电路的电流为0.4A，此时灯泡的实际功率为1.6W，灯泡两端的电压：UL2＝＝4V， 根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得电源电压：U＝UL2+I2×＝4V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， ①②联立可得：R＝10Ω，U＝6V； （3）灯泡正常发光时的电流；IL＝＝0.5A， 根据串联电路电流特点可知灯泡正常发光时的电流为通过电路的最大电流，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小， 根据欧姆定律可得此时电路总电阻：R总＝＝12Ω， 根据串联电路电阻规律可得滑动变阻器接入电路的最小阻值：R′＝R总﹣RL＝12Ω﹣10Ω＝2Ω。 答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω； （2）电源电压6V； （3）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。 47．（2023秋•和平区期末）如图1是小明探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由I0变为6I0，电压表V2的示数变为U0，其中U0、I0为已知量，请解答如下问题： （1）小明在图2坐标系中分别画出了电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象，但由于粗心忽略了标注出图象的A、B、C、D端点对应的坐标值，请你帮助小明在图2的坐标轴上注明（写出计算过程）； （2）求滑动变阻器R1消耗的电功率最大值P1最大。 【答案】（1）见解答图； （2）滑动变阻器R1消耗的电功率最大值为U0I0。 【解答】解：（1）由图1可知，两电阻串联，电流表测串联电路电流，电压表V1测滑动变阻器两端电压，电压表V2测R2两端电压；将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中总电阻变小，电流表示数变大；根据串联分压原理，电压表V1示数变小，根据串联电路电压规律，电压表V2示数变大，故AC是滑动变阻器电流与电压变化图线，BD是R2电流与电压变化图线； 当滑动变阻器滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为只有R2的简单电路，此时电路中的电流最大，即6I0，电压表V2测电源电压为U0，因此A点坐标为（0，6I0），D点坐标为（U0，6I0）；根据欧姆定律可知，R2的阻值为：R2＝； 当滑动变阻器滑片位于最左端时，滑动变阻器的最大阻值与R2串联，电路中电阻最大，电流最小为I0，此时R2两端电压为： U2＝I0R2＝I0×＝U0，故B点坐标为（U0，I0）； 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑＝U0﹣U2＝U0﹣U0＝U0，故C点坐标为（U0，I0），如下图所示： ； （2）由串联电阻的规律及欧姆定律可得电路的电流为： I＝＝， 则R1消耗的电功率： P＝I2R1＝（）2R1＝＝， 所以，滑片P从最左端移动到最右端的过程中，当R1＝R2时，R1消耗的电功率最大，最大值为： P1最大＝＝＝U0I0。 答：（1）见解答图； （2）滑动变阻器R1消耗的电功率最大值为U0I0。 十四．伏安法测量小灯泡的电功率（共3小题） 48．（2023秋•梁园区期末）在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中，电路已部分连接，如图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求滑片向右滑动时灯泡变亮）。 （2）连接电路时，开关应处于 　断开　状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 　左端　（选填“左端”“右端”或“中间”）。 （3）正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表和电流表都有偏转，但小灯泡不亮，原因可能是 　灯泡的实际功率太小　。 （4）若想测小灯泡的额定功率，移动滑动变阻器滑片的同时眼睛要注意观察 　电压表　（选填“电压表”“电流表”或“小灯泡”）。 （5）移动滑片，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，图像是曲线的原因是 　灯丝电阻随温度的升高而增大　。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 　0.625　W。 （6）根据你学过的实验，利用题中所给器材，还可以完成的实验是 　伏安法测灯丝的电阻　。 【答案】（1）见解答图；（2）断开；左端；（3）灯泡的实际功率太小；（4）电压表；（5）灯丝电阻随温度的升高而增大；0.625；（6）伏安法测灯丝的电阻。 【解答】解：（1）滑片向右滑动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与灯泡串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即左端； （3）正确连接好电路后，闭合开关，发现电压表和电流表都有偏转，说明电路是通路，且灯泡没有短路，小灯泡不亮，说明灯泡实际功率太小，不足以点亮灯泡； （4）为了测量小灯泡的额定功率，我们需要让灯泡两端的电压等于其额定电压；因此，在移动滑动变阻器滑片的同时，眼睛要注意观察电压表的示数，确保它达到2.5V； （5）图像是曲线的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；根据图像信息，当电压为2.5V时，对应的电流为0.25A，所以小灯泡的额定功率为： P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W； （6）利用题中所给器材，还可以完成的实验是伏安法测电阻；这是因为我们已经有了电源、滑动变阻器、电流表、电压表和小灯泡（可看作电阻），所以可以利用这些器材通过测量电流和电压来计算出灯丝的阻值。 故答案为：（1）见解答图；（2）断开；左端；（3）灯泡的实际功率太小；（4）电压表；（5）灯丝电阻随温度的升高而增大；0.625；（6）伏安法测灯丝的电阻。 49．（2023秋•东平县期末）利用图1所示的电路测量小灯泡的电功率，小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）用笔画线代替导线，将图1中所示的器材连接成完整电路。 （2）电路正确连接后，应将滑片P由最大电阻处缓慢向 　A　端移动（选填“A”或“B”），使灯逐渐变亮。 （3）某次实验时，电流表的示数如图2所示，则通过灯L的电流为 　0.2　A；移动滑片P，记下多组电压和电流值，绘制成图3所示的图像，根据图像的信息，可计算出小灯泡的额定电功率为 　0.625　W。 （4）实验时，由于操作失误，在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，电压表的示数 　变大　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （5）在没有电流表的情况下，用如图4所示的实验电路，也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额，定值电阻的阻值为R，实验步骤如下： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为 　U额　。 ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S2，此时电压表的示数为U。可知小灯泡的额定功率P额＝ 　•U额　（用U额、U和R表示）。 【答案】（1）见解答图；（2）A；（3）0.2；0.625；（4）变大；（5）①U额；②•U额。 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.6V，故电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）灯逐渐变亮，说明电流变大，电路中的电阻减小，故滑动变阻器应向A端移动； （3）由图2可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A； 由图3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，则小灯泡的额定电功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 表中数据可知，第4次小灯泡两端的电压为3V，此时小灯泡此时的电功率为： （4）电路为灯泡与滑动变阻器串联，正常工作时电压表测量灯泡两端电压，灯泡两端电压小于电源电压；在未断开开关的情况下，直接将亮着的小灯泡从灯座上取出，小灯泡处发生断路，电压表测量电源电压，故电压表示数变大； （5）实验步骤： ①只闭合开关S、S1，调节滑片，使电压表示数为U额； ②保持滑片位置不变，只闭合开关S、S1，此时电压表的示数为U； 在步骤①中，灯与定值电阻串联后再与滑动变阻器串联，电压表测灯两端的电压，调节滑动变阻器的滑片，使电压表读数为小灯泡额定电压U额，灯正常发光； 在步骤②中，电压表测灯与R两端的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压： UR＝U﹣U额，由串联电路电流特点和欧姆定律可知，电路中的电流为： I额＝IR＝＝， 小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝•U额。 故答案为：（1）见解答图；（2）A；（3）0.2；0.625；（4）变大；（5）①U额；②•U额。 50．（2023秋•望花区期末）小明在用“伏安法”测小灯泡的电阻和功率实验中，连接了如图甲所示的电路，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到 　左　端，使电路中的电流在开始测量时最小。 （2）测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，则电压表的示数近似为 　3　V，换相同规格的灯泡，重测的数据如表所示，并绘出了I﹣U图象，如图乙的图线A所示。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻R/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 灯泡亮度 很暗 暗 较暗 较亮 正常发光 很亮 电阻平均值R平均/Ω 8.1 （3）依据表格中的数据，小明求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由：　不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义　。通过对实验数据的分析，当无电流通过灯泡时，灯丝的电阻不会大于 　5　Ω。 （4）另外一组同学用相同的器材和电路也做这个实验时，把电压表与某一元件并联，根据测量的数据也绘出了I﹣U图象，如图乙的图线B所示，应该是电压表与 　滑动变阻器　并联的图象。 （5）从实验表格中的数据分析我们可得出，灯泡发光情况，是由灯泡的 　实际功率　决定的，实验中灯泡的额定功率为 　0.625　W。 【答案】（1）左；（2）3；（3）不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义；5；（4）滑动变阻器；（5）实际功率；0.625。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该移到阻值最大处，即左端，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V；测量过程中，移动滑动变阻器的滑片，但灯丝突然烧断，此时电压表串联在电路中，测电源电压，故电压表的示数近似为3V； （3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求不同电压下灯丝电阻的平均值； 由表中数据可知，当灯泡两端电压为0.5V，通过灯泡的电流为0.1A时，灯丝电阻为5Ω，当无电流通过灯泡时，灯丝温度降低，电阻减小，故灯丝的电阻不会大于5Ω； （4）当电流变大时，根据U＝IR，灯泡两端的电压应变大，由串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压变小；随着电流的增大，根据丙图中的B图线可知，电压减小，说明电压表接在了滑动变阻器两端； （5）由表中实验数据可知，随灯泡实际功率的增大，灯泡越来越亮，由此可见：小灯泡的亮度由灯泡实际功率决定； 由表中实验数据可知，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）左；（2）3；（3）不同意，灯泡电阻是变化的，求平均值无意义；5；（4）滑动变阻器；（5）实际功率；0.625。 十五．用电流表和定值电阻测灯泡的电功率（共3小题） 51．（2023秋•高碑店市期末）实验小组在“测量小灯泡额定功率”的实验中，用到的实验器材有：电压恒定为6V的电源、电流表、电压表、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时灯丝的电阻约为12Ω）、滑动变阻器、开关和若干导线。 （1）请根据实验要求将图甲所示的电路连接完整（导线不能交叉）。 （2）电路连接完整，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到 　左　（选填“左”或“右”）端。 （3）小组同学电路连接无误后闭合开关，观察到灯泡不亮且电流表有示数、电压表示无数，电路中只有一处故障，则故障可能是 　小灯泡短路　。 （4）排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，此时应将滑动变阻器的滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表的读数为 　0.2　A，小灯泡的额定功率为 　0.5　W。 【拓展】实验中电压表意外损坏，小组同学经过讨论后，选用阻值为R0的定值电阻进行实验，设计如图丙所示的电路也测出了小灯泡的额定功率。请将实验步骤补充完整。 ①闭合开关S、S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为； ②保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S、S2，读出电流表的示数为I； ③小灯泡的额定功率表达式：P额＝　U额•（I﹣）　。（用U额、I、R0表示） 【答案】（1）见解答图；（2）左；（3）小灯泡短路；（4）右；0.2；0.5；（5）U额•（I﹣）。 【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为12Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为： I'＝＝≈0.21，故电流表选用小量程与开关串联在电路中，电压表选用小量程并联在灯泡两端，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端； （3）小组同学电路连接无误后闭合开关，观察到电流表有示数，说明电路是通路，灯泡不亮，电压表示无数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路，若电路中只有一处故障，则故障可能是小灯泡短路； （4）排除故障后，闭合开关，电压表示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测灯泡额定功率，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，故此时应将滑动变阻器的滑片向右移动； 由（1）可知，电流表选用小量程；小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.2A＝0.5W； （5）在步骤①中，灯泡和R0并联，电流表测定值电阻的电流，由欧姆定律，定值电阻两端的电压为： U0＝I0R0＝×R0＝U额，根据并联电路电压的规律，灯两端的电压为额定电压，此时灯正常发光； 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﹣I0＝I﹣， 则小灯泡的额定功率表达式： P额＝U额I额＝U额•（I﹣）。 故答案为：（1）见解答图；（2）左；（3）小灯泡短路；（4）右；0.2；0.5；（5）U额•（I﹣）。 52．（2023秋•南开区期末）同学们到实验室做了测量小灯泡电功率的实验后，老师要求同学们思考如果实验器材发生变化是否也能测量出小灯泡的额定功率呢，老师提供的器材如下：额定电压为U0的小灯泡、电源（电压未知）、一个阻值为R的定值电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一只单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化。 小贴士 如图甲所示是一单刀双掷开关的电路符号。图乙是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例，当S与“1”接触时，灯泡L1发光；当S与“2”接触时，灯泡L2发光。 要求： （1）请帮同学们设计出实验电路图并画在虚线框内； （2）写出主要实验步骤和需要测量的物理量； （3）写出待测小灯泡额定功率P的数学表达式。（用已知量和测量量表示） P＝　U0（I﹣）　。 【答案】（1）见解答图；（2）见解答内容；（3）U0（I﹣）。 【解答】解：（1）要测灯的额定功率，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R应起到电压表的测量作用，故将R与电流表串联后再与灯并联，如下图所示： ； （2）实验步骤： ①S掷向接线柱1，调节滑动变阻器，使电流表的示数为； ②保持滑动变阻器滑片不动，S掷向接线柱2，读出电流表示数I； （3）在步骤①中，R与电流表串联后与灯并联，调节滑动变阻器，使电流表的示数为，根据欧姆定律可知，R两端电压为U0，由并联电路电压特点，灯泡两端电压为U0，此时灯泡正常发光； 在步骤②中，保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流为I；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，灯泡额定电流为IL＝I﹣， 则灯泡额定功率为： P＝U0IL＝U0（I﹣）。 故答案为：（1）见解答图；（2）见解答内容；（3）U0（I﹣）。 53．（2023秋•东莞市校级期末）如图所示，甲同学在做“测量小灯泡的电功率”实验。实验器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，正常发光时灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1（10Ω 1A）和R2（30Ω 0.5A）的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）连接电路时，滑动变阻器应选 　R2　（选填“R1”或“R2”）。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，电路故障原因是 　小灯泡短路　。 （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　B　端移动（选填“A”或“B”）。通过实验绘制出小灯泡的U﹣I图象，如图乙所示，小灯泡的额定功率为 　0.625　W。 （4）乙同学设计了如图丙所示电路，来测量另一只小灯泡的额定功率（已知灯泡的额定电压为U额），R0阻值已知。 ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为 　　（用字母表示），此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I； ③小灯泡额定功率的表达式P额＝　U额×（I﹣）　（用字母U额、I、R0表示）。 【答案】（1）R2；（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U额×（I﹣）。 【解答】解：（1）灯泡正常发光时电路电流约为I'＝＝＝0.25A； 此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V， 此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，因此应选规格为“30Ω 0.5A”的R2滑动变阻器； （2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的支路短路，即电路故障原因是小灯泡短路； （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表的示数为2.2V，小于灯泡的额定电压2.5V，若想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小变阻器接入电路的阻值，故变阻器滑片应向B端移动； 由U﹣I图象可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，小灯泡额定功率为： P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）实验步骤： ①断开开关S3，闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器滑片P位置不变，断开开关S2，闭合开关S1、S3，记下电流表的读数为I； ③在步骤①中，灯泡L与电阻R0并联，电流表测通过R0的电流，调节滑动变阻器滑片P，使得电流表示数为，根据并联电路电压特点和欧姆定律可知，灯的电压为U额，灯正常发光； 在步骤②中，灯泡L与电阻R0仍并联，电流表测通过灯泡和电阻R0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，灯的额定电流为： I额＝I﹣，灯的额定功率的表达式： P额＝U额I额＝U额×（I﹣）。 故答案为：（1）R2；（2）小灯泡短路；（3）B；0.625；（4）①；③U额×（I﹣）。 十六．探究影响电流通过导体时产生热量的因素（共3小题） 54．（2023秋•乐山期末）在四个相同的水槽中盛有质量、温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1＜R2），采用如图四种方法连接放入水槽中，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最低的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解： 由串并联电路特点可知，串联电路电阻越串越大，并联电路电阻越并越小； 由电路图及已知R1＜R2可知，图A中电路总电阻最大，四个电路电压相等，通电时间相等，由Q＝W＝t可知，A产生的热量最少，水吸收的热量越少，水的温度最低。 故选：A。 55．（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。 56．（2023秋•葫芦岛期末）用如图所示的实验装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 （1）探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系时，应该在两个瓶子中装入质量、初温相同的煤油，在两个瓶子中接入阻值　不同　（相同/不同）的电阻丝，过程中通过观察比较　温度计示数变化　反映电阻丝产生热量的多少； （2）探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流关系时，除了在原电路中加入电流表外，还应该串入　滑动变阻器　来改变电路中电流大小，通电相同时间后，将同一瓶子中的现象进行比较。 （3）若在两个瓶子中分别放入等质量的煤油和水、接入相同阻值的电阻丝，通电相同时间后，煤油温度升高20℃，水温升高10℃，则可以算出煤油的比热容为　2.1×103　J/（kg•℃）。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）由Q＝I2Rt可知，探究电流通过导体产生的热量与导体电阻关系时，应该在两个瓶子中装入质量、初温相同的煤油，使两电阻串联连接，并且在两个瓶子中接入阻值不同的电阻丝，实验中通过观察比较温度计示数变化反映电阻丝产生热量的多少； （2）探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流关系时，为了改变电路中的电流，需在电路中串联一个滑动变阻器，即除了在原电路中加入电流表外，还应该串入滑动变阻器来改变电路中电流大小，通电相同时间后，由于电阻不同，因此将同一瓶子中的现象进行比较； （3）因为Q水＝Q煤油，Q＝cmΔt 可得c水mΔt水＝c煤油mΔt煤油 4.2×103J/（kg•℃）×10℃＝c煤油×20℃， 解得：c煤油＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：（1）不同；温度计示数变化；（2）滑动变阻器；（3）2.1×103。 十七．电热的综合计算（共2小题） 57．（2023秋•平潭县期末）在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图，已知滑动变阻器R0的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω。求闭合开关S后： （1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）； （2）电热丝的最大加热功率； （3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×103J/（kg•℃）] 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R0与加热的电阻丝R1串联。 （1）当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路中电流最小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的最小电流： I小＝＝≈1.4A； （2）当滑动变阻器接入电路阻值最小时，电路中的电流最大，电热丝的加热功率最大， 则P大＝＝＝880W； （3）在最大加热功率下，加热100s内加热电热丝产生的热量： Q＝W＝P大t＝880W×100s＝8.8×104J， 不考虑热量损失，牛奶吸收的热量： Q吸＝Q＝8.8×104J， 由Q吸＝cmΔt可得，牛奶升高的温度： Δt＝＝＝35.2℃。 答：（1）电路中的最小电流为1.4A； （2）电热丝的最大加热功率为880W； （3）最大加热功率下，100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃。 58．（2023秋•古冶区期末）小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示。通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。图乙是电饭锅的电路图，R2＝60.5Ω，保温时总功率为100W。 （1）自动开关S接通时，电饭锅处于哪种状态？此时电功率多大？ （2）R1的阻值多大？ （3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃（整个过程不计能量损失），需要多长时间？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）自动开关S接通时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最小， 由P＝UI＝可知，电路的总功率最大，电饭锅处于加热状态， 此时电功率： P加热＝＝＝800W； （2）自动开关S断开时，R1与R2串联，电路的总电阻最大， 由P＝UI＝可知，电路的总功率最小，电饭锅处于保温状态， 此时电路中的总电阻： R＝＝＝484Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R1的阻值： R1＝R﹣R2＝484Ω﹣60.5Ω＝423.5Ω； （3）水吸收的热量： Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃＝4.2×105 J， 整个过程不计能量损失，由Q＝W＝Pt可得需要的加热时间： t＝＝＝＝525s。 答：（1）自动开关S接通时，电饭锅处于加热状态，此时电功率为800W； （2）R1的阻值为423.5Ω； （3）用电饭锅将5kg水加热升温20℃，需要525s。 十八．家庭电路的故障分析（共2小题） 59．（2023秋•邗江区校级期末）电工师傅常用一只标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝来检查新安装的照明电路中每个支路的情况，如图所示。当只闭合S、S1时L0不亮；当只闭合S、S2时，L0和L2都呈暗红色；当只闭合S、S3时，L0正常发光。由此可以判断（　　） A．各支路均完好 B．L1所在的支路短路 C．L2所在的支路断路 D．L3所在的支路短路 【答案】D 【解答】解：当只闭合S、S1时，L0和L1都不亮，说明电路是断路状态。 当只闭合S、S2时，L0发光呈暗红色时，L0与L是串联，两个灯得到的电压小于220V，故不能正常发光，反而说明电路是正常的； 当只闭合S、S3时，当L0能正常发光，说明L0得到了220V的电压，该支路是发生了短路。 故选：D。 60．（2023秋•吉安期末）如图是一个电热电器电路，电热丝，指示灯，开关组成串联电路，接在电源上，已知该电路有一个元件断路，一个元件短路，但不知道是哪个有故障，今用一个校验电灯分别接在各处得到。下表所示的结果，根据表格内容可判断（　　） 校验次数 1 2 3 4 5 6 校验电灯接入点 af ab cd ef ad cf 发光情况 正常 发光 不发 光 亮度 较暗 不发 光 亮度 较暗 正常 发光 A．指示灯断路，开关短路 B．指示灯断路，电热丝短路 C．电热丝断路，开关短路 D．开关断路，指示灯短路 【答案】D 【解答】解： A、如果指示灯断路，开关短路，将校验电灯接在cd之间时，灯泡处于断路状态，不会发光。此选项不正确； B、如果指示灯断路，电热丝短路，将校验电灯接在cd之间时，灯泡处于断路状态，不会发光。此选项不正确； C、如果电热丝断路，开关短路，将校验电灯接在cd之间时，灯泡处于断路状态，不会发光。此选项不正确； D、如果开关断路，指示灯短路，将灯泡接在上面的任何两点，发光情况都与题目所列一致。此选项正确。 故选：D。 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 $$