17.2电流做功的快慢（新课预习.培优卷）-2025-2026学年九年级全一册物理沪科版（2024）

17.2 电流做功的快慢 一、选择题 1．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　） A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗 C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗 2．如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置C时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为2Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大电阻为12Ω D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W 3．将“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”的两个灯泡接在合适的电源上，两个小灯泡均没有烧坏，两灯相比较与实际相符的是（　　） A．若两灯串联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 B．若两灯串联，“2.5V 0.3A”灯泡两端电压更大 C．若两灯并联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 D．若两灯并联，通过“3.8V 0.3A”灯泡的电流更大 4．如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是（　　） A．1.5V 0.5A B．1.5V 1A C．3V 0.5A D．3V 1A 5．小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　） A．灯泡两端的最大电压是1.5V B．电路中电流变化的范围是0.2A～0.5A C．该电路中电流的最大功率是2.25W D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω 6．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　） A．1：4 B．2：5 C．2：7 D．2：11 二、填空题 7．充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 　 　 J，输出功率为 　 　 W。 完全充电 100mA/20V/5h 输出电压 5V　　 输出电流 1000mA 8．现有“12V6W”的电灯泡一只，正常工作时，通过该灯泡的电流为　 　 A；若将它接在电压为“6V”的电路中，该灯泡的电阻为　 　 Ω（不考虑温度对电阻的影响），实际功率为　 　 W，消耗150J的电能可供它连续工作　 　 s。 9．如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲图中通过L1的电流是 　 　 A，L1消耗的实际功率为 　 　 W，乙图中灯泡L1两端的电压为 　 　 V。 10．一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡 　 　 （选填“串”或“并”）联一个 　 　 Ω的电阻。（不考虑灯泡电阻受温度的影响） 11．一只灯泡标有“12V、6W”字样，它正常工作时电流是　 　 A，若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是　 　 V。 12．如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯电流为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为 　 　 W和滑动变阻器的最大值为 　 　 Ω。 13．小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。 （1）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的转盘在3min内转过320圈，则：①电能表的示数变为　 　 kW•h；②电水壶烧水是利用了电流的　 　 效应；③电路的实际电功率是　 　 W。 （2）上一问中算出的电路实际电功率　 　 电水壶额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”），造成此大小关系的原因是：　 　 。 三、计算题 14．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值。两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。 （1）求R2的最大阻值； （2）若滑片置于变阻器的中点时，R2消耗的功率为0.8W，求R0的阻值和电源电压U； （3）若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，请写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。 四、解答题 15．某同学在练习电路连接的实验中，根据如图所示的电路图连接了实物。检查电路连接无误后，闭合开关，观察到灯泡L1比灯泡L2亮一些。他猜想：灯泡L1靠近电池的正极，通过的电流比灯泡L2中的大，所以更亮一些。请你设计实验，验证这个猜想是错误的。 实验方案：　 　 （所需仪器不限）。 灯泡L1比L2亮的原因是：　 　 。 17.2 电流做功的快慢 参考答案与试题解析 一、选择题 1．如图中，灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”“6V 6W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在②中比在①中（设灯丝电阻不变）（　　） A．电功率较大，亮度较亮 B．电功率较小，亮度较暗 C．电功率相同，亮度相同 D．电功率较大，亮度较暗 【答案】A 【分析】根据电功率公式P分别计算灯泡L1和灯泡L2的电阻，并比较两灯的电阻大小； 在开关S闭合的前提下，①只闭合S1，灯泡L1、L串联接入电路，②只闭合S2，灯泡L2、L串联接入电路；根据串联电路电阻规律可知电路①和电路②的总电阻的大小关系，根据欧姆定律可得通过两电路的电流的大小关系，根据电功率公式P＝I2R可知灯泡L在②中与在①中的电功率的大小关系，灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，据此解答。 【解答】解： 由P可得两灯的电阻分别为： R112Ω，R26Ω， 比较可知R1＞R2； 在开关S闭合的前提下，①只闭合S1，灯泡L1、L串联接入电路，②只闭合S2，灯泡L2、L串联接入电路， 因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，且R1＞R2，所以R总1＞R总2，由欧姆定律可知I1＜I2，即在②中的电流大； 因灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，所以根据公式P＝I2R可知，灯泡L在②中比在①中的电功率大，亮度较亮。 故选：A。 【点评】本题考查了串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用，题目有一定难度。 2．如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置C时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（　　） A．灯泡的电阻为2Ω B．电源电压为9V C．滑动变阻器的最大电阻为12Ω D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W 【答案】D 【分析】先画出当S1、S2都断开，滑片P处于b端和滑到某一位置以及保持滑片P的位置不变、闭合S1、S2时的等效电路图。 （1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出其电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻；灯泡正常发光时的电流和额定电流相等，据此可知图2中的电流，进一步根据题意可知图1中的电流，利用串联电路的特点和欧姆定律结合电源的电压不变求出Rab的阻值和电源的电压； （2）根据题意求出图3中的电流，利用并联电路电流特点和欧姆定律求出此时通过滑动变阻器的电流，利用并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用欧姆定律求出R0的阻值，当S1、S2都闭合、滑片位于最大阻值处电路中的电功率最小，根据P求出各支路消耗的电功率，两者之和即为电路消耗的最小功率。 【解答】解：当S1、S2都断开，滑片P位于b端时，等效电路图如图1所示； 当S1、S2都断开，滑片P位于c端时，等效电路图如图2所示； 当S1、S2都闭合，滑片P位于c端时，等效电路图如图3所示。 （1）灯泡正常发光时的电压为6V，电功率为3W， 根据P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流： IL0.5A， 根据欧姆定律可得，灯泡的电阻： RL12Ω，故A错误； 图2中灯泡正常发光，由串联电路中各处的电流相等可知，电路中的电流为0.5A， 因为图1中的电阻大于图2中的电阻，根据欧姆定律可得，图1中的电流小于图2中的电流，即0.5A﹣0.1A＝0.4A， 因为电源的电压不变，所以在图1和图2中，由串联电路特点和欧姆定律有： U＝I（RL+Rab）＝（I+0.1A）（RL+Rac）， 即：0.4A×（12Ω+Rab）＝0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω） 解得：Rab＝18Ω，Rac＝12Ω， 电源的电压U＝I1（RL+Rab）＝0.4A×（12Ω+18Ω）＝12V，故BC错误； （2）闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，因并联电电阻变小，故电流变大，图3中干路电流0.5A+1.5A＝2.0A， 并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过滑动变阻器的电流： I滑1A， 并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以R012Ω， 当S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小功率： Pmin20W．所以D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和根据题意得出三种情况下电路中电流之间的关系。 3．将“2.5V0.3A”和“3.8V0.3A”的两个灯泡接在合适的电源上，两个小灯泡均没有烧坏，两灯相比较与实际相符的是（　　） A．若两灯串联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 B．若两灯串联，“2.5V 0.3A”灯泡两端电压更大 C．若两灯并联，“3.8V 0.3A”灯泡更亮 D．若两灯并联，通过“3.8V 0.3A”灯泡的电流更大 【答案】A 【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压不同，额定电流相等，根据欧姆定律比较两灯泡的电阻关系。 （1）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据欧姆定律可知两灯泡的电阻关系，根据P＝UI可知灯泡实际功率的关系，实际功率大的灯泡较亮； （2）两灯泡并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律可知通过它们的电流关系，根据P＝UI比较两灯实际功率关系，进一步判断亮暗关系。 【解答】解：由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压不同，额定电流相等， 由I的变形式R可知，3.8V灯泡的电阻较大，2.5V灯泡的电阻较小； （1）两灯泡串联时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由U＝IR可知，3.8V灯泡两端的电压较大，2.5V灯泡两端的电压较小，故B错误； 因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小， 所以，由P＝UI可知，3.8V灯泡的实际功率较大，灯泡较亮，故A正确； （2）两灯泡并联时， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I可知，通过3.8V灯泡的电流较小，通过2.5V灯泡的电流较大，故D错误； 由P＝UI可知，2.5V灯泡的实际功率较大，灯泡较亮，故C错误。 故选：A。 【点评】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的应用，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。 4．如图所示，将标有“3V 3W”的灯泡L1和标有“6V 3W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是（　　） A．1.5V 0.5A B．1.5V 1A C．3V 0.5A D．3V 1A 【答案】A 【分析】由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P＝UI求出两灯泡的额定电流，两灯泡串联时通过它们的电流相等，且其中只有一只灯泡正常发光，则电路中的电流为两灯泡额定电流的较小值，根据欧姆定律求出灯泡L1的电阻，再根据欧姆定律求出此时L1两端的电压。 【解答】解：由P＝UI可得，两灯泡的额定电流分别为： I1额1A，I2额0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且其中只有一只灯泡正常发光， 所以，电路中的电流即通过L1的电流：I1′＝I2＝0.5A； 由I可得，灯泡L1的电阻：R13Ω， 此时L1两端的电压：U1′＝I1′R1＝0.5A×3Ω＝1.5V。 故选：A。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，要注意两灯泡串联时能正常发光的灯泡为额定电流较小的。 5．小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（　　） A．灯泡两端的最大电压是1.5V B．电路中电流变化的范围是0.2A～0.5A C．该电路中电流的最大功率是2.25W D．滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω 【答案】C 【分析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，然后与电压表的量程相比较确定灯泡能正常发光，根据P＝UI求出灯泡正常发光时的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流，此时电路的总功率最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据P＝UI求出电路的最大总功率，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值； （2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当电压表的示数为3V时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的最小电流，然后得出电路中电流的变化范围。 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W， 因串联电路总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 因2V＜3V，没有超出电压表的量程， 所以，灯泡可以正常发光，即灯泡两端的最大电压是2.5V，故A错误； 由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流： IL0.5A， 因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“0～0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时电路的总功率最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 则电路的最大电功率： P大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故C正确； 滑动变阻器接入电路的最小阻值： R滑小4Ω，故D错误； （2）灯泡的电阻： RL5Ω， 当电压表的示数最大为3V时，灯泡两端的电压最小，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 则灯泡两端的最小电压： UL′＝U﹣U滑大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的最小电流： I小0.3A， 则电路中电流变化范围是0.3A～0.5A，故B错误。 故选：C。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的确定电路中的最大电流和最小电流是关键，要注意选择题中只要判断出一处错误即可。 6．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　） A．1：4 B．2：5 C．2：7 D．2：11 【答案】D 【分析】（1）小灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，根据P＝UI求出正常工作时的电流；知道灯泡正常发光时的电压和电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻； （2）当S闭合，S1、S2都断开，灯泡与滑动变阻器串联，滑片P移到R的中点时，由灯泡正常发光可知电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源电压； 当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路的总电阻最大，根据P＝UI求出电路消耗的最小总功率； 分析电路可知，当闭合开关S、S1和S2时，变阻器和定值电阻R0并联，当通过滑动变阻器的电流最大为1A时，干路电流最大，根据并联电路的电压规律和欧姆定律求出通过R0的电流，再根据并联电路的电流规律求出干路的最大电流，根据P＝UI求出电路消耗的最大总功率，进一步求出电路消耗的最小总功率和最大总功率之比。 【解答】解：（1）由P＝UI可得，小灯泡正常工作时的电流：， 灯泡电阻不随温度变化，由I可知，灯泡的电阻：RL10Ω； （2）当S闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R与灯泡L串联； 滑片P移到R的中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω＝10Ω，小灯泡恰好正常发光，则电路中的电流I＝I额＝0.6A， 此时滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V， 由串联电路的特点可得电源电压为：U＝UR+U额＝6V+6V＝12V， 电源电压不变，根据公式可知，当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，总电阻最大，总功率最小， 电路的最大总电阻：R总大＝RL+R滑大＝10Ω+20Ω＝30Ω， 则电路的最小总功率为：Pmin4.8W； 当S、S1和S2都闭合时，变阻器和定值电阻R0并联， 此时通过R0的电流为：， 当通过滑动变阻器的电流最大为1A时，干路中的电流为：I总＝I滑大+I0＝1A+1.2A＝2.2A＜3A，所以总电流最大为2.2A， 则最大总功率为：Pmax＝UImax＝12V×2.2A＝26.4W， 电路消耗总功率的最小值与最大值之比：； 故D正确，ABC错误。 故选：D。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是电路中最大电流和最小电流的判断。 二、填空题 7．充电宝是一个可充放电的锂聚合物电池。某充电宝部分相关参数如下表所示。该充电宝完全充满电时储存的电能为 　3.6×104　 J，输出功率为 　5　 W。 完全充电 100mA/20V/5h 输出电压 5V　　 输出电流 1000mA 【答案】见试题解答内容 【分析】由充电宝的铭牌可知完全充电参数，根据W＝UIt求出完全充满电时储存的电能，又知道输出电压和输出电流，根据P＝UI求出输出功率。 【解答】解：该充电宝完全充满电时储存的电能： W＝UIt＝20V×100×10﹣3A×5×3600s＝3.6×104J， 输出功率： P＝U′I′＝5V×1000×10﹣3A＝5W。 故答案为：3.6×104；5。 【点评】本题考查了电功公式和电功率公式的应用，明白充电宝参数的含义是关键。 8．现有“12V6W”的电灯泡一只，正常工作时，通过该灯泡的电流为　0.5　 A；若将它接在电压为“6V”的电路中，该灯泡的电阻为　24　 Ω（不考虑温度对电阻的影响），实际功率为　1.5　 W，消耗150J的电能可供它连续工作　100　 s。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）灯泡正常工作时的电压和额定电压相等，根据I求出通过该灯泡的电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻； （2）电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，根据P求出接在电压为6V电源的实际功率，根据W＝Pt求出消耗150J电能可工作的时间。 【解答】解：（1）正常工作时，灯泡的实际功率为6W，两端的电压为12V，则 通过该灯泡的电流： I0.5A， 灯泡的电阻： R24Ω； （2）∵灯泡的电阻与两端的电压和通过的电流无关， ∴接在电压为6V的电源上时，灯泡的电阻仍为24Ω， 灯泡的实际功率： PL实1.5W， 消耗150J的电能可供它连续工作的时间： t100s。 故答案为：0.5；24；1.5；100。 【点评】本题考查了欧姆定律、电功率公式和电功公式的灵活运用，关键是知道灯泡正常工作时的电压和额定电压相等、实际功率和额定功率相等。 9．如图所示，灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样，电源电压6V恒定。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲图中通过L1的电流是 　0.5　 A，L1消耗的实际功率为 　3　 W，乙图中灯泡L1两端的电压为 　2.4　 V。 【答案】0.5；3；2.4。 【分析】电源电压6V恒定，甲图中灯泡L1与灯泡L2并联，因此灯泡L1两端的电压等于6V，为额定电压，根据I求出甲图中通过L1的电流； 灯泡L1两端的电压为6V时，L1消耗的实际功率此时等于额定功率； 根据R分别求出灯泡L1的电阻和灯泡L2的电阻； 乙图中灯泡L1与灯泡L2串联，根据I求出电路中的电流，再根据U＝IR求出乙图中灯泡L1两端的电压。 【解答】解：电源电压6V恒定，甲图中灯泡L1与灯泡L2并联，因此灯泡L1两端的电压等于6V，为额定电压，则甲图中通过L1的电流是： I10.5A； L1消耗的实际功率此时等于额定功率，为3W； 灯泡L1的电阻为： R112Ω； 灯泡L2的电阻为： R218Ω； 乙图中灯泡L1与灯泡L2串联，电路中的电流为： I0.2A； 乙图中灯泡L1两端的电压为： U1′＝IR1＝0.2A×12Ω＝2.4V。 故答案为：0.5；3；2.4。 【点评】此题考查了用电器的额定功率与实际功率、电功率公式的应用、串并联电路中电流、电压、电阻的规律、欧姆定律，涉及知识点较多，但难度不是太大。 10．一灯泡标有“6V 3W”的字样，现仅有8V的电源，要使小灯泡正常发光，应该给小灯泡 　串　 （选填“串”或“并”）联一个 　4　 Ω的电阻。（不考虑灯泡电阻受温度的影响） 【答案】见试题解答内容 【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，电源的电压大于灯泡的额定电压时，要使灯泡正常发光应串联一个电阻分压；根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值。 【解答】解：灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3W， 要使灯泡接到8V的电源上时正常发光，应串联一个电阻R分压， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，串联电阻两端的电压： UR＝U﹣UL＝8V﹣6V＝2V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由P＝UI可得，灯泡正常工作时电路中的电流： I＝IL0.5A， 由I可得，串联电阻的阻值： R4Ω。 故答案为：串；4。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要注意用电器正常工作时的电压和额定电压相等。 11．一只灯泡标有“12V、6W”字样，它正常工作时电流是　0.5　 A，若把它与另一只“12V、12W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是　18　 V。 【答案】见试题解答内容 【分析】根据串联电路电流的特点，即串联电路处处电流相等，为了确保每个用电器都不烧坏，选择较小的额定电流；然后根据串联电路电压的特点求出总电压。 【解答】解：由P＝UI得灯泡的额定电流： I10.5A； I21A， 因为串联，为了让两只灯泡都能长时间发光，只能让第一盏灯正常发光，即电路中电流只能为I＝0.5A， 由P＝UI和I得： R124Ω； R212Ω； 由欧姆定律可得： 电路中的电压：U＝I1（R1+R2）＝0.5A×（24Ω+12Ω）＝18V。 故答案为：0.5；18。 【点评】两电阻串联时，电路中的电流相等，所以为了保证安全，以额定电流小的为准，这是本题的关键。 12．如图甲所示，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，当灯电流为1A时，灯正常发光，则灯的额定功率为 　8　 W和滑动变阻器的最大值为 　11　 Ω。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）由图象读出灯光正常发光两端电压，由P＝UI计算灯泡的额定功率； （2）由滑片在左端，结合图象分析可得电源电压； 当滑片位于右端时，电路中的电流最小，根据图象读出电路中的电流和灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。 【解答】解： （1）由题知，当灯的电流为1A时，灯正常发光，由图象可知，此时灯泡两端的电压为8V， 则灯泡的额定功率： P额＝ULIL＝8V×1A＝8W； （2）由电路图知，滑片在左端时，变阻器连入阻值为0，电路为灯泡的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大为1A，灯泡两端的电压为8V， 则电源电压：U＝UL＝8V， 当滑片位于右端时，灯泡和变阻器的最大阻值串联，电路中电阻最大，电流最小， 由图象可知，此时UL′＝2.5V，I′＝0.5A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝8V﹣2.5V＝5.5V， 由I可得，滑动变阻器的最大阻值： R滑大11Ω。 故答案为：8；11。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是从图象中获取有用信息。 13．小华利用电能表和手表估测规格为“220V 1100W”电水壶的实际功率，电能表表盘如图所示。 （1）在此电水壶中加水，将其接入电路并工作，数出电能表的转盘在3min内转过320圈，则：①电能表的示数变为　3512.1　 kW•h；②电水壶烧水是利用了电流的　热　 效应；③电路的实际电功率是　2000　 W。 （2）上一问中算出的电路实际电功率　大于　 电水壶额定功率（选填“大于”、“等于”或“小于”），造成此大小关系的原因是：　电路中还有其他用电器在工作　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）3200r/（kW•h）表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3200圈，从而可求320圈消耗的电能，然后可知电能表的示数变为多少； 电水壶是利用电流的热效应制成的加热设备；知道时间，根据公式P求出电路的实际电功率； （2）比较电路的实际功率和电水壶的额定功率可知它们之间的关系，电路的实际功率比电水壶的额定功率大的多时原因可能是电路中有其它用电器在工作。 【解答】解： （1）3200r/（kW•h）表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转3200圈， 则电能表的转盘在3min内转过320圈，电路消耗的电能： W0.1kW•h， 则：①电能表的示数变为3512.0kW•h+0.1kW•h＝3512.1kW•h； ②电水壶属于电热器，工作时电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的； ③电路的实际电功率：P实2kW＝2000W； （2）电路的实际功率2000W大于电水壶额定功率1100W； 要利用电能表测量电水壶的电功率，需要关闭电路中的其他用电器，如果没有关闭电路中的其他用电器，测得电路消耗的电能偏大，测得电路的电功率就大于电水壶的电功率，所以造成此大小关系的原因是：家庭电路中有其他用电器仍在工作。 故答案为：（1）3512.1；热；2000；（2）大于；电路中还有其他用电器在工作。 【点评】本题考查了电热器的工作原理、使用电能表时消耗电能和电功率的计算，要注意利用电能表测量用电器的电功率时其它用电器不能工作。 三、计算题 14．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值。两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙，当滑片在b端时电流表示数为0.3A。 （1）求R2的最大阻值； （2）若滑片置于变阻器的中点时，R2消耗的功率为0.8W，求R0的阻值和电源电压U； （3）若滑动变阻器滑片每移动1cm，阻值改变1Ω，设滑片从a端向b端滑动的距离为xcm，请写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。 【答案】（1）R2的最大阻值为10Ω； （2）求电源电压U为6V和R0的阻值为2Ω； （3）R2消耗的电功率P随x变化的关系式P。 【分析】R1、R2与R0串联，电压表V2测R2的电压，电压表V1测R1与R2的总电压，根据串联电路电压的规律，确定两电压表所对应的图象： （1）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流最小，由图可知最小电流和V2的示数，由欧姆定律得出R2的最大阻值； （2）当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路电压的规律及欧姆定律得出R1； 当变阻器连入电路的电阻为5Ω时，根据P＝I2R得出电路的电流，根据串联电路电压的规律及欧姆定律列式求出U和R0； （3）滑片移动xcm时，变阻器连入电路的电阻为：R变＝x（Ω），由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的电流表达式，根据P＝I″2R变写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。 【解答】解： R1、R2与R0串联，电压表V2测R2的电压，电压表V1测R1与R2的总电压， 根据串联电路电压的规律，故V1的示数大于V2的示数，故I图象为电流随V1的示数变化，Ⅱ图象为电流随V2的示数变化。 （1）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即为0.3A，可知V2的示数为3V， 由欧姆定律可得R2的最大阻值为： R210Ω； （2）当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可得R1的阻值： R18Ω， 当变阻器连入电路的电阻为5Ω时，根据P＝I2R可得，电路的电流： I′0.4A， 根据串联电路的规律及欧姆定律，因电源电压不变，有： U＝U1+IR0， U＝I′（R1+R中+R0）， 即：U＝5.4V+0.3A×R0； U＝0.4A×（8Ω+5Ω+R0）； 由以上两式可解得：U＝6V，R0＝2Ω； （3）滑片移动xcm时，变阻器连入电路的电阻为：R变＝x（Ω）， 由串联电阻的规律及欧姆定律可得电路的电流为： I″， R2消耗的电功率：P＝I″2R变。 答：（1）R2的最大阻值为10Ω； （2）求电源电压U为6V和R0的阻值为2Ω； （3）R2消耗的电功率P随x变化的关系式P。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。 四、解答题 15．某同学在练习电路连接的实验中，根据如图所示的电路图连接了实物。检查电路连接无误后，闭合开关，观察到灯泡L1比灯泡L2亮一些。他猜想：灯泡L1靠近电池的正极，通过的电流比灯泡L2中的大，所以更亮一些。请你设计实验，验证这个猜想是错误的。 实验方案：　将电流表分别串联在A、B、C三点，闭合开关，测量出A、B、C三点的电流，比较其大小（或：将两只灯泡的位置调换后，闭合开关，观察两只灯泡的亮度是否变化）　 （所需仪器不限）。 灯泡L1比L2亮的原因是：　由于串联，通过两只灯泡的电流相等，根据P＝I2R可知，电阻大的灯泡，实际功率大，灯泡就亮一些　 。 【答案】见试题解答内容 【分析】猜想灯泡的亮度跟灯泡所处的位置有关，在设计实验步骤时应依据控制变量的思想，保持其他条件不变，只改变两灯泡的位置进行实验探究。由于两灯是串联关系，故电流大小应该是一样大的；测定电流的大小的仪器是电流表，据此即可设计出合理的实验。再根据公式：P＝I2R即可比较出灯泡L1比L2亮的原因。 【解答】解：∵灯泡是串联关系， ∴通过灯泡的电流是一样大的； ∴要想验证各处的电流，应该使用电流表来测量； ∴实验方案为：将电流表分别串联在A、B、C三点，闭合开关，测量出A、B、C三点的电流，比较其大小（或：将两只灯泡的位置调换后，闭合开关，观察两只灯泡的亮度是否变化）。 ∵串联，通过两只灯泡的电流相等， 再根据P＝I2R可知，电阻大的灯泡，实际功率大，灯泡就亮一些。 故答案为： 将电流表分别串联在A、B、C三点，闭合开关，测量出A、B、C三点的电流，比较其大小（或：将两只灯泡的位置调换后，闭合开关，观察两只灯泡的亮度是否变化）； 由于串联，通过两只灯泡的电流相等，根据P＝I2R可知，电阻大的灯泡，实际功率大，灯泡就亮一些。 【点评】此题重点考查了灯泡亮度的决定因素；解决类似题目的关键是知道串联电路的电流处处相等，并且知道影响灯泡实际功率的因素：串联、并联都与电阻有关，串联时，电阻大的越灯泡亮，并联，灯泡电阻小的越亮。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$