第十八章电功率图像专题 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

电功率图像专题 小试牛刀基础练 一、U-I（I-U）图像 1．如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B端向A端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为20Ω B．电源电压为16V C．电路的最大电功率为3.6W D．当电流表示数为0.4A时，R2接入电路的阻值为25Ω 2．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 3．在如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是图甲中小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V，R1和L是 联；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V，则R₂= Ω；如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，此时小灯泡的实际功率是 W。 4．如图甲所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则 （选填“AB”或“BC”）段是电压表V2示数变化的图像，电路中的最大电功率为 W。 5．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光，在图乙中绘制出电流表与两块电压表示数关系的图像，求： (1)电源电压及整个电路的最小电功率； (2)小灯泡的额定功率。 6．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： (1)小灯泡L正常工作时的电流； (2)电源电压； (3)只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； (4)只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 二、U-R（I-R）图像 7．如图甲所示的电路，电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2W，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光。图乙是两电压表中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的滑片滑动至最右端时，灯泡的阻值为10Ω C．整个电路功率的范围是1.8~2.4W D．灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器的功率之比为5∶1 8．如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（   ） A．电源电压为6V B．定值电阻阻值为10Ω C．电路的最小功率为0.6W D．电流表示数变化范围为0.2~0.3A 9．如图甲所示的电路中，电源电压不变，的阻值不变，滑动变阻器的规格为“ 1A”。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，最大范围内移动滑片P，绘制了通过的电流与接入电路的电阻关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．的电阻为 C．当滑片P移到中点时，通过的电流为0.2AD．当滑片P移到最右端时，10s内滑动变阻器消耗的电能为10J 10．如图甲所示，电源电压保持不变。R1=10Ω，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．的最小电功率为1.6W C．滑动变阻器最大功率为1.6W D．当滑片P在中点时，与的电功率之比为2:9 11．如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻、R为电阻箱。闭合开关S，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱R的阻值的关系如图乙所示。电源电压为 V，电阻箱R的最大功率为 W。 12．如图甲所示，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。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了2.4W。此过程中滑动变阻器的最大功率为（　　） A．0.8W B．1.2W C．1.8W D．3.6W 13．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S，在保证电路安全情况下，分别绘制了电流表示数与电压表示数，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为15Ω B．电源电压为18V C．电路的总功率范围为4.2~9W D．将两电表互换位置，变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω 14．图甲中 R0 为定值电阻，电源电压恒定，滑动变阻器 R1 标有“20Ω 1A”字样，电流表量程 0~0.6A，灯泡 L 的额定电流是 0.5A。闭合开关 S，当开关 S1、S2 都断开或都闭合两种情况中，移动滑片 P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与 R1 阻值变化关系的图像（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。 下列说法中正确的是（　　） A．图线 a 对应 S1、S2 都断开的情况 B．电流表的最小示数为 0.2A C．灯泡 L 的额定功率为 6W D．该电路的最大功率为 3.6W 三、P-U图像 15．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．电源电压为6V C．电路电流的变化范围0.1~0.4A D．该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W 16．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的变化范围为2.7W～10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～110Ω 17．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图像；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像。则下列说法正确的是（   ） A．电源电压为5V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.8W D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为 18．定值电阻R1与规格为“”的滑动变阻器R2串联接入电源电压不变的电路中，如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图像如图乙所示。下列说法错误的是 A．当滑动变阻器R2的电功率最大时，电路中的电流是 B．当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电路的总功率最大 C． R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流相等 D．当滑动变阻器的滑片P向右移时，电阻R1两端的电压变小 19．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为。在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率与电压表示数的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（   ） A．电源电压为15V B．电流表的示数变化范围为 C．滑动变阻器的调节范围为 D．电路消耗总功率变化范围为 四、P-I图像 20．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 21．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关，移动滑片过程中，通过定值电阻的电流与其消耗电功率的图像如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移到距最左端位置时，电路电流为，当滑片移到距最左端位置时，电路电流为。若电流表所选量程为，电压表所选量程为，下列分析正确的是（　　） A．定值电阻的阻值为 B．电源电压为 C．滑动变阻器接入电路的最小阻值为 D．的最大功率是 22．如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的关系图线如图2，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数与电流表示数比值不变 B．电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小 C．当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端 D．图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线 23．图甲所示电路中，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，移动滑动变阻器 R1的滑片P，得到图乙所示的该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，则下列叙述正确的是（　　） A．电源电压和R的阻值分别为12V和50Ω B．电压表 V1的最大示数与最小示数之比为6： 1 C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．电阻 R消耗的最大功率为3.6W 24．如图甲电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“10Ω，1A”闭合开关，并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象，如图乙所示。则电路的最小功率与最大功率之比为 ，电源电压为 V。 五、P-R图像 25．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①电源的电压为24V②R1的阻值为20Ω ③电路的最大电功率为28.8W④电路的最小电功率为14.4W A．只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③ 26．如图甲所示，电源电压恒定不变，为定值电阻，滑动变阻器最大阻值是20Ω。闭合开关后，移动滑动变阻器，得到滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，当滑片P滑至最右端时，通电30s电流通过产生的热量是 J。 27．如图甲所示，将定值电阻与规格为“”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压 B．的阻值为 C．电路的最大功率 D．分别连入阻值为和时，滑动变阻器的功率不同 28．如图甲所示电路中，为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一个位置移至另一位置过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，下列说法正确的是（    ） A．电源电压为3V B．电阻的阻值为10Ω C．整个电路最大功率是3.6W D．电流表的示数变化了0.2A 29．在如图甲所示的电路中， 电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率 P 随 PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有（　　） ①定值电阻 ②电源的电压为6V ③该电路消耗的总电功率最大值为2.25W ④定值电阻 R2的最小电功率为1W A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 得心应手提升练 1．如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I﹣U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中R与D的电功率之比为P1：P2＝a，丙图中R与D的电功率之比P3：P4＝b，则下列关系式中正确的是（　　） A．ab＝1 a＞b B．ab＜1 a＜b C．ab＜1  a＞b D．ab＞1 a＜b 2．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，灯泡电流达到最大值，此时灯泡的实际功率为8W。在图乙中绘制出滑片从最右端滑到a点过程中，电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法正确的是（　　） A．变阻器的最大阻值为 B．电源电压为20V C．a点时变阻器阻值为 D．电路中最小总功率为7.2W 3．某原件内部有电源和定值电阻R0，电源电压U保持不变。为测量R0阻值，小明将元件接线柱a、b接入如图1电路。实验时，调节电阻箱R1阻值，利用电流传感器测得对应电流I，绘制图像如图2所示。数据处理时，小明得到图像的函数关系式： ，则电源电压U= V，定值电阻R0= Ω，图中P点对应状态时， R0的功率为 W。 4．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，、是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则电源电压为 V，的最小功率为 W。 5．图甲所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，L为额定电流为0.25A的小灯泡，R为滑动变阻器，只闭合开关、，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示；只闭合开关、，滑片P移动过程中，电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示，关于此电路，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．闭合开关、，当R=15Ω时，电路中的电流为0.15A C．小灯泡正常发光时电阻是10Ω D．将R换成与L完全相同的小灯泡，闭合、，根据丙图像可求得电路总功率约0.6W 6．图甲电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为闭合，移动滑片，滑动变阻器的电功率与其阻值变化的图像如图乙所示。滑动变阻器接入电路的阻值由变化到的过程中，电压表和的示数均变化了，电流表的示数变化了 (1)电源电压是 ； (2)电阻的阻值为 的阻值为 ； (3)电路消耗的总功率的最小值是 。 7．如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“10V　5W”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的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)当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压； (3)当开关和都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率。 8．如图甲中R0为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样，电流表量程0﹣0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为3.6W C．R0的阻值为15Ω D．开关都闭合时，电路最大功率为6.6W 9．如图甲，小灯泡额定电压为，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为，电流表量程为，电源电压保持不变．闭合开关，断开开关的滑片从最右端滑到最左端后，保持的滑片不动；再闭合开关、，断开开关，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动．图乙是两次移动滑片的过程中电流表和电压表的示数关系图像．下列说法不正确的是（  ） A．电源电压为11V B．小灯泡的额定功率为 C．滑动变阻器和的最大阻值之比为 D．整个过程中小灯泡消耗的最小功率是 10．如图甲所示，电源的电压U＝6V，为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，图Ⅰ描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律，图Ⅱ描述电压表示数与电流表示数的变化规律，图Ⅲ描述效率（滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比）随滑动变阻器电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。 (1)根据乙图Ⅱ求出定值电阻的阻值； (2)根据乙图Ⅲ，求出滑动变阻器的最大阻值，即d点的横坐标； (3)根据乙图Ⅰ，写出关于滑动变阻器功率P和滑动变阻器两端电压U的P－U表达式，利用（1）的计算结果，求出b点的横坐标。 11．如图甲所示电路，电源电压U＝12V且保持不变，灯L标有“8V 4W”字样，滑动变阻器的铭牌R2标有“60Ω 1A”。当闭合S，S1时，滑片P移至某处，灯L正常发光，则此时灯泡的电阻为 Ω；当只闭合S和S2时，调节R2滑片在某点和最右端移动过程中，电压表示数与R2消耗的电功率的关系图像如图乙所示，P1:P2＝3:4，则可算出R1的阻值为 Ω。 12．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6.5V B．灯泡L的参数为“5V1.25W” C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4 D．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 电功率图像专题 小试牛刀基础练 一、U-I（I-U）图像 1．如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B端向A端滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为20Ω B．电源电压为16V C．电路的最大电功率为3.6W D．当电流表示数为0.4A时，R2接入电路的阻值为25Ω 【答案】AD 【详解】A．求的阻值。设电源电压为，阻值为。从图乙取两个点：当时，，可得 当时，，可得 联立方程解得，，故A正确； B．由上述计算，电源电压，故B错误； C．电路的最大电功率。电功率，当电流最大时，最大电功率 故C错误； D．当电流为时，总电阻 故D正确。 故选AD。 2．如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（　　） A．Ⅱ是灯泡的关系图像 B．灯泡最小功率为1W C．R的最大阻值为 D．电路的最大功率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，灯泡和变阻器R串联，电压表测灯泡的电压，测滑动变阻器的电压；当滑片由a端向b端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值减小，则由欧姆定律和串联电路的特点可知电路中电流增大，电压表的示数增大，的示数减小，所以Ⅰ是灯泡的关系图像，Ⅱ是变阻器的关系图像，故A不符合题意。 B．当滑片滑到a点时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路中电流最小，由可知，灯泡的功率最小； 由图乙可知，此时灯泡电压1V，电流，灯泡的最小功率 故B不符合题意。 C．当滑片在a点时，由图乙可知，滑动变阻器全部接入电路，变阻器R的电压、电流为5V、，则变阻器R的最大阻值： 故C不符合题意； D．当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，由可知，此时电路中的功率最大，由图乙可知，此时电路电压、电流为6V、，电路的最大功率为： 故D符合题意。 故选D。 3．在如图甲所示的电路中，电源电压不变，图乙是图甲中小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像，当只闭合S1、S2时，电压表示数是2V，R1和L是 联；当只闭合S2、S3时，电压表示数是4V，则R₂= Ω；如果将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，此时小灯泡的实际功率是 W。 【答案】 串 5 0.4 【详解】[1][2]由图甲可知，当只闭合S1、S2时，灯泡L与R1串联，电压表测量灯泡的电压为，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.6A；由图乙可得R1的阻值为 则电源电压为 当只闭合S2、S3时，灯L与电阻R2串联，电压表测灯泡的电压，示数是4V，即，由图乙可知，此时通过灯泡的电流，根据串联电路规律及欧姆定律可得R2的阻值为 [3]R2的图像在图乙中如下图所示，可知将电阻R2与小灯泡串联在3V的电源上，电路中的电流应为0.4A，此时灯泡两端电压为1V，所以灯泡的实际功率 4．如图甲所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则 （选填“AB”或“BC”）段是电压表V2示数变化的图像，电路中的最大电功率为 W。 【答案】 BC 7.2 【详解】[1]由电路图知道，电阻R2、变阻器R3和电阻R1串联，电压表V2测电阻R2的电压，V1测电阻R2与变阻器R3的总电压，电流表测电路的电流；将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，变阻器接入电路的电阻变大，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由串联电阻的规律可知电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，由U=IR判断，V2示数变小，故图乙中图线BC表示电压表V2的示数随电流表示数的变化规律，则图线AB表示电压表V1的示数随电流表示数的变化规律。 [2]当变阻器接入电路的电阻最大时，电阻R2两端的电压为U2=1.6V，电阻R2和变阻器R3两端的电压为U23=9.6V，通过电阻R2的电流为0.2A，因为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，所以此时电路中的电流 即  ① 变阻器连入电路的电阻为0时，电阻R2的电压，通过电阻R2的电流为0.6A，则R2的阻值为 由串联电路的规律及欧姆定律知道 ，此时电路中的电流 即  ② 由①②解得：U=12V，即电源电压为12V。由图知道电路中的最大电流为0.6A，由知道，电路中的最大电功率为 5．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光，在图乙中绘制出电流表与两块电压表示数关系的图像，求： (1)电源电压及整个电路的最小电功率； (2)小灯泡的额定功率。 【答案】(1)12V；3.6W(2)4W 【详解】（1）由电路图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测滑动变阻器R两端的电压，电压表V2测灯泡L两端的电压，电流表A测电路中的电流；当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I=0.3A，此时灯泡和滑动变阻器两端的电压相等，即UL=UR，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为 此时电路的总功率最小，最小为 （2）当滑片从最右端向左滑动到a点时，接入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，因串联电路分压的特点可知，R两端的电压变小，灯泡两端的电压变大，当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡正常发光时的电流，变阻器两端电压为，根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，此时小灯泡两端的电压为 小灯泡的额定功率为 6．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“10V 5W”字样，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。先只闭合开关S和S1，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；再断开开关S1，闭合开关S2，将滑片P从a点向右移动到最右端b，图乙是这两次实验过程中绘制的电压表示数U和电流表示数I的关系图象。求： (1)小灯泡L正常工作时的电流； (2)电源电压； (3)只闭合开关S和S1，滑动变阻器R1的阻值变化范围； (4)只闭合开关S和S2，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率。 【答案】(1)0.5A(2)12V(3)4~40Ω(4)0.5W 【详解】（1）由可得，小灯泡L正常工作时的电流为 （2）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，当滑片P移动到a点，由图乙曲线知，此时电路中最大电流为Ia=0.5 A，小灯泡L正常发光。此时电压表示数U1a=2V，则电源电压为 （3）只闭合开关S和S1，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，滑片P移动到a点，L正常发光时，电压表的示数最小U1a=2V，电流表示数最大，为Ia=0.5A，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 滑片P移动到b点，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数最大，由图乙曲线知，电压表的示数为U1b=10V，电流表示数最小，为Ib=0.25A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值为，故滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~40Ω。 （4）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，此时滑动变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，相当于一个定值电阻，其接入电路的阻值为R1b=40Ω，电压表测量R1滑片P左侧部分两端的电压，由图乙直线知，滑片P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数不变，为I=0.25A，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。滑片P在最右端b点时，滑动变阻器的阻值R1=40Ω，其两端电压为Ub=10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压为 定值电阻R2的电功率为 因定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变，故滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5W。 二、U-R（I-R）图像 7．如图甲所示的电路，电源电压保持不变。灯泡L的额定功率为2W，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动至灯泡正常发光。图乙是两电压表中的一个电压表示数与滑动变阻器阻值变化关系的图像。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．滑动变阻器的滑片滑动至最右端时，灯泡的阻值为10Ω C．整个电路功率的范围是1.8~2.4W D．灯泡正常发光时，灯泡与滑动变阻器的功率之比为5∶1 【答案】BCD 【详解】A．由图甲可知，开关S闭合后，灯泡L与变阻器串联，电压表V1测量灯泡两端的电压，电压表V2测量变阻器两端的电压；变阻器滑片向右滑动时，变阻器接入电阻变大，根据串联电路分压原理可知，变阻器两端的电压变大，由此分析图乙是电压表V2的示数与变阻器阻值变化关系的图像。当变阻器的滑片滑动到灯泡正常发光时，电路中的电流最大，变阻器两端的电压最低，由图乙可知电压表V2的示数U滑小=1V，变阻器的接入电阻R滑小=2.5Ω，根据欧姆定律可得，电路中的电流 由串联电路电流规律可得，灯泡的额定电流IL=I大=0.4A， 根据电功率计算公式可得，灯泡两端的电压 由串联电路电压规律可得，电源电压U=UL+U滑小=5V+1V=6V 故A错误； B．滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器接入的电阻最大，R滑大=10Ω，由图乙可知变阻器两端的电压，即电压表V2的示数U滑大=3V，根据欧姆定律可得，电路中的电流 由串联电路电压规律可得，此时灯泡两端的电压UL小=U-U滑大=6V-3V=3V 由欧姆定律可得，此时灯泡的阻值 故B正确； C．变阻器的滑片在最右端时，变阻器接入电阻最大，电路中的电流最小I小=0.3A，则电路的最小电功率P小=UI小=6V×0.3A=1.8W 灯泡正常发光时，电路中电流最大I大=0.4A，则电路的最大电功率P大=UI大=6V×0.4A=2.4W 整个电路功率的范围是1.8~2.4W，故C正确； D．当变阻器的滑片滑动到灯泡正常发光时，电路中的电流最大，灯泡两端的电压UL=5V，变阻器两端的电压U滑小=1V，由P=UI可得，灯泡与滑动变阻器的功率之比 故D正确。 故选BCD。 8．如图甲所示，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。在保证电路各元件安全的前提下，电压表的示数随滑动变阻器阻值变化的关系图像如图乙所示。下列说法中正确的是（   ） A．电源电压为6V B．定值电阻阻值为10Ω C．电路的最小功率为0.6W D．电流表示数变化范围为0.2~0.3A 【答案】ABD 【详解】AB．由图甲可知，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当时，两端电压，当时，两端电压，因为串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流分别为 又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，电源的电压 即 解得 则电源的电压，故AB正确； CD．当电压表的示数时，电路中的电流最大，则 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的功率最小，此时电路中的最小电流 所以，电流表示数变化范围为，电路的最小功率，故C错误，D正确。 故选ABD。 9．如图甲所示的电路中，电源电压不变，的阻值不变，滑动变阻器的规格为“ 1A”。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，最大范围内移动滑片P，绘制了通过的电流与接入电路的电阻关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．的电阻为 C．当滑片P移到中点时，通过的电流为0.2A D．当滑片P移到最右端时，10s内滑动变阻器消耗的电能为10J 【答案】D 【详解】由图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器R2两端的电压。 AB．当电路中的电流I1=0.3A时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I1R2+I1R1=0.3A×20Ω+0.3A×R1① 当电路中的电流I2=0.1A时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I2R′2+I2R1=0.1A×100Ω+0.1A×R1② 联立①②式可得，电源电压U=12V，R1的电阻R1=20Ω，故AB错误； C．变阻器的最大阻值是100Ω，当滑片P移到中点时，通过R2的电流为，故C错误； D．当滑片P移到最右端时，变阻器R2全部接入电路，电路中的电流为0.1A，10s内滑动变阻器消耗的电能为W=I22R′2t=(0.1A)2×100Ω×10s=10J，故D正确。 故选D。 10．如图甲所示，电源电压保持不变。R1=10Ω，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．的最小电功率为1.6W C．滑动变阻器最大功率为1.6W D．当滑片P在中点时，与的电功率之比为2:9 【答案】AC 【详解】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V 故A正确； B．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W 故B错误； C．电阻消耗的功率是 符合二次函数解析式，所以当时，消耗的功率有最大值为 故C正确； D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为 故D错误。 故选AC。 11．如图甲所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻、R为电阻箱。闭合开关S，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱R的阻值的关系如图乙所示。电源电压为 V，电阻箱R的最大功率为 W。 【答案】 6 0.75 【详解】[1]闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路电流。当电流表示数I的倒数为2A-1时，电路中电流为0.5A，此时R接入电路的电阻值为0，电路中只有R0连入电路，根据欧姆定律可知电源电压U=IR0=0.5A×R0 ......① 当电流表示数I的倒数为5A-1时，电路中电流为0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω，根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U=I′R′+I′R0=0.2A×18Ω+0.2A×R0 ......② 联立①②可得U=6V，R0=12Ω。 [2]调整电阻箱R的阻值，此时电路中的电流，根据P=UI=I2R可知，R的电功率 当R=R0=12Ω时，R的电功率最大为 12．如图甲所示，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。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了2.4W。此过程中滑动变阻器的最大功率为（　　） A．0.8W B．1.2W C．1.8W D．3.6W 【答案】C 【详解】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；根据图乙数据，结合欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时电路中前、后的电流之比 根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得 解得 当R的阻值为R1时，根据串联电路的分压关系可得 即 当R的阻值为4R1时，根据串联电路的分压关系可得，即 根据可得，定值电阻R0的电功率变化量 则有 根据可得，滑动变阻器的功率 由上式可知，当时，滑动变阻器的功率最大，最大功率为 故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 13．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表量程为0~15V。闭合开关S，在保证电路安全情况下，分别绘制了电流表示数与电压表示数，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡正常发光时的电阻为15Ω B．电源电压为18V C．电路的总功率范围为4.2~9W D．将两电表互换位置，变阻器连入电路的阻值范围为30~50Ω 【答案】C 【详解】A．据图可知，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，据乙图可知，当灯泡的额定电流为0.6A，对应的电压为6V，则小灯泡正常发光时的电阻为，故A错误； B．当灯泡的额定电流为0.6A时，滑动变阻器的阻值为，则滑动变阻器分到的电压为 则电源电压为，故B错误； C．当电流达到灯泡的额定电流0.6A时，电路功率达最大值为 当滑动变阻器阻值最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，此时最小电流为 则电路中最小电功率为 故电路的总功率范围为4.2~9W，故C正确； D．将两表互换位置，电路为滑动变阻器的简单电路。电流表测电路电流，电压表示数为零，只需考虑电流表，当电流表示数最大为0.6A时，滑动变阻器的阻值最小为 最大值为滑动变阻器的最大规格为，故变阻器连入电路的阻值范围为25～50Ω，故D错误。 故选C。 14．图甲中 R0 为定值电阻，电源电压恒定，滑动变阻器 R1 标有“20Ω 1A”字样，电流表量程 0~0.6A，灯泡 L 的额定电流是 0.5A。闭合开关 S，当开关 S1、S2 都断开或都闭合两种情况中，移动滑片 P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与 R1 阻值变化关系的图像（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。 下列说法中正确的是（　　） A．图线 a 对应 S1、S2 都断开的情况 B．电流表的最小示数为 0.2A C．灯泡 L 的额定功率为 6W D．该电路的最大功率为 3.6W 【答案】B 【详解】A．闭合开关 S，当开关 S1、S2 都断开时，电路为R1和R0串联；当开关 S1、S2 都闭合时，电路为R1和L并联，电流表测量R1支路电流，由于R1单独的电阻小于R1和R0串联时的总电阻，因此当R1接入电路中的阻值相同时，R1和L并联时电流表的示数大于R1和R0串联时的电流，因此图线 a 对应 S1、S2 都闭合的情况，故A错误； B．据图线a可知，当变阻器接入电路中的阻值最大时，电流表的示数为0.3A，可得电源电压为 据图线b 可知，变阻器接入电路中的阻值为0时，电路为R0单独串联，此时电路中的电流为0.6A，可得R0的阻值为 闭合开关 S，当当开关 S1、S2 都断开时，且变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电阻为 电路中的最小电流为 故B正确； C．根据题意，灯泡在工作时正常发光，且闭合开关 S，开关 S1、S2 都闭合时，电路为R1和L并联，灯泡工作，灯泡此时两端电压与电源电压相等为6V，则灯泡L的额定功率为 故C错误； D．已知电流表量程 0~0.6A，当R1和L并联，且电流表的示数为0.6A时，电路中的总电流最大为 该电路的最大功率为 故D错误。 故选B。 三、P-U图像 15．如图甲所示，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中，R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示，下列说法错误的是（　　） A．R1的阻值为10Ω B．电源电压为6V C．电路电流的变化范围0.1~0.4A D．该电路消耗的功率范围为0.6~3.6W 【答案】C 【详解】由图甲知，两个电阻串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，滑片置于a端，变阻器接入电路的阻值为0，电路的总阻值最小，电路中的电流最大，滑片置于b端，变阻器接入电路的阻值最大，电路的总阻值最大，电路中的电流最小，据串联电路的分压特点知，此时变阻器两端的电压最大。由图乙知，变阻器两端的最大电压为5V，R2消耗的功率为0.5W，据P=UI得，电路的最小电流 当变阻器两端的电压为2V时，R2消耗的功率为0.8W。电路中的电流 据串联电路的分压特点及欧姆定律有， 解得R1=10Ω，电源电压U=6V。电路中的最大电流 电路消耗的最大功率 电路消耗的最小功率 故ABD正确，不符合题意，C错误，符合题意。 故选C。 16．如图甲所示电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2铭牌上标有“120Ω 0.8A”的字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器滑片，经测量分析，得出R2的电功率P与其两端电压U的关系如图乙。则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．R1的阻值为25Ω C．电路总功率的变化范围为2.7W～10.8W D．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω～110Ω 【答案】C 【详解】由图甲可知，R1、R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，电流表测量电路中的电流。 AB．由图乙可知，当R2两端的电压为8V时，R2的电功率为4W，由P=UI可知，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I1R1+8V=0.5A×R1+8V① 当R2两端的电压为10V时，R2的电功率为4W，由P=UI可知，此时电路中的电流 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=I2R1+10V=0.4A×R1+10V② 联立①②两式可解得，电源电压U=18V，R1的阻值R1=20Ω，故AB错误； CD．根据题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，为了电路安全，电路中的最大电流为I大=0.6A，则电路中的最大总功率P大=UI大=18V×0.6A=10.8W 电路中的最小总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值R2小=R小-R1=30Ω-20Ω=10Ω 根据电压表量程可知，R2两端的最大电压为15V，根据串联电路的电压特点可知，R1两端最小电压U1小=U-U2大=18V-15V=3V 电路中最小电流 电路中的最小总功率P小=UI小=18V×0.15A=2.7W 滑动变阻器接入电路的最大阻值 所以，电路总功率的变化范围为2.7W～10.8W，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为10Ω~100Ω，故D错误，C正确。 故选C。 17．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为，电压表的量程为，灯泡L的额定电压为4V。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，图乙是滑动变阻器功率与电压表示数的关系图像；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，图丙是通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系图像。则下列说法正确的是（   ） A．电源电压为5V B．定值电阻R0的阻值为20Ω C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器的最大功率为0.8W D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器移动的阻值范围为 【答案】D 【详解】AB．由图甲知，只闭合开关S和S1，电路中定值电阻R0与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。由图乙知，当滑片移动到a，变阻器接入电路的阻值最大，两端分得的电压最大为5V，此时变阻器消耗的功率为0.5W。电路中的电流 当变阻器两端的电压为2V时，消耗的功率为0.8W，电路中的电流 设电源电压为U，则有， 解得，电源电压U=6V，。故AB错误； C．只闭合S和S1，据知，当变阻器接入电路的阻值与R0的阻值相等时，变阻器的功率最大为，故C错误； D．只闭合S和S2，灯泡L与变阻器串联接入电路，电压表测变阻器两端的电压，由图丙知，灯泡L正常发光时，电路的电流为0.4A，则电路的最大电流为0.4A，据串联电路的分压特点知，此时变阻器接入电路的阻值最小为 当变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，电源电压为6V，电压表选用大量程，则变阻器两端的电压不会超过电压表的量程。灯泡两端的电压最小为1V，电路中的最小电流为0.1A。变阻器接入电路的最大电阻 变阻器接入的阻值范围为，故D正确。 故选D。 18．定值电阻R1与规格为“”的滑动变阻器R2串联接入电源电压不变的电路中，如图甲所示。移动滑动变阻器的滑片P，滑动变阻器R2的电功率P与其接入电路的电阻R之间的关系图像如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．当滑动变阻器R2的电功率最大时，电路中的电流是 B．当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电路的总功率最大 C． R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流相等 D．当滑动变阻器的滑片P向右移时，电阻R1两端的电压变小 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，与滑动变阻器串联，由图乙可知，当接入滑动变阻器的阻值为20Ω时，的电功率最大为7.2W，根据可知，电路中的电流为，故A正确，不符合题意； B．当滑片P在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，根据串联电路的电阻特点可知，串联电路的总电阻最小，根据可知，电路的总功率最大，故B正确，不符合题意； C．由图乙中（）（）两个点可知，根据电功率公式可知，R2的阻值为时电路中的电流为 R2的阻值为时的电流为 R2的阻值为时电路中的电流与R2的阻值为时的电流不相等，故C错误，符合题意； D．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端的电压变大，而电阻R1两端的电压变小，故D正确，不符合题意。 故选C。 19．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为。在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率与电压表示数的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（   ） A．电源电压为15V B．电流表的示数变化范围为 C．滑动变阻器的调节范围为 D．电路消耗总功率变化范围为 【答案】D 【详解】由图甲可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2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； A．由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的电功率为6.5W，由P=UI可知，此时电路中的电流 由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压为① 当R2两端的电压为15V时，R2消耗的电功率为4.5W，此时电路中的电流 电源电压为② 联立①②两式解得R1=10Ω，U=18V，故A错误； B．由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流I最大=0.6A；当电压表为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的最小电流I最小=0.3A；因此，电流表的示数变化范围为，故B错误； C．由串联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流I最大=0.6A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值 由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0~15V，因此滑动变阻器两端的最大电压U2'=15V，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值 滑动变阻器R2的调节范围为20~50Ω，故C错误； D．当电压表为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的最小电流I最小=0.3A，则电路消耗总功率的最小值 滑动变阻器接入电路的电阻最小时，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流I最大=0.6A，则电路消耗总功率的最大值 所以电路消耗总功率变化范围为，故D正确。 故选D。 四、P-I图像 20．如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端，其消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示，以下正确的是（　　） A．滑动变阻器R的最大阻值40Ω B．电源电压U的大小6V C．R0的阻值20Ω D．当滑片P置于中点，在5s内电阻R0上所产生的焦耳热18J 【答案】D 【详解】A．滑动变阻器滑片P从最右端开始，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电流为0.4A时，滑动变阻器功率为3.2W，根据P=I²R可得此时电阻为 则滑动变阻器的最大阻值20Ω，故A错误； BC．当电流为0.6A时，滑动变阻器功率达到最大值3.6W，同理，根据P=I2R可得，此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，为最大阻值的一半，此时滑动变阻器两端的电压U' =I2R半=0.6A×10Ω=6V 电源电压U=6V+ I2R0=6V+0.6A×R0① 滑动变阻器接入电路的阻值最大时，滑动变阻器分得电压U滑=I1R最大=0.4A×20Ω=8V 电源电压不变，U=8V+I1R0=8V+0.4A×R0② ①②两个式子联立得，8V+0.4A×R0=6V+0.6A×R0 解得R0=10Ω 则电源电压U =6V+0.6A×R0=12V 故BC错误； D．当滑片P置于中点时，滑动变阻器接入10Ω，电流为0.6A，根据焦耳定律，R0在5s内产生 故D正确。 故选D。 21．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关，移动滑片过程中，通过定值电阻的电流与其消耗电功率的图像如图乙所示。当滑动变阻器的滑片移到距最左端位置时，电路电流为，当滑片移到距最左端位置时，电路电流为。若电流表所选量程为，电压表所选量程为，下列分析正确的是（　　） A．定值电阻的阻值为 B．电源电压为 C．滑动变阻器接入电路的最小阻值为 D．的最大功率是 【答案】AB 【详解】A．由图甲可知，滑动变阻器R与定值电阻串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。由串联电路的电流特点可知，当电路中的电流为时，通过定值电阻的电流也为，由图乙可知，此时定值电阻消耗的电功率为，由可知，定值电阻的阻值为，故A正确； B．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片移到距最左端位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为，此时电路中的电流为，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：① 当滑动变阻器的当滑片移到距最左端位置时，滑动变阻器接入电路的电阻为，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，当电路中的电流为时，电源电压② 因为电源电压保持不变，所以由①②解得：，，故B正确； C．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，由欧姆定律可知，电路中的最大电流：， 电压表测定值电阻两端电压，电压表示数最大时，电流为 因此电路中的实际最大电流只能为，则根据欧姆定律滑动变阻器接入电路的最小阻值为， 故C错误； D．电路中电流最大时，的功率最大，最大的功率为 故D错误。 故选AB。 22．如图1，电源电压恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，电路中各部分功率与电流的关系图线如图2，下列说法中正确的是（　　） A．电压表示数与电流表示数比值不变 B．电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小 C．当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端 D．图线①是电路总功率P与I的图线、图线③是滑动变阻器功率P与I的图线 【答案】D 【详解】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流。 D.当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，此时滑动变阻器的电功率为零，由图2可知，③是滑动变阻器的功率与电流的关系图线；由P=UI可知，电源电压不变时，电路的总功率与电流成正比，由图乙可知，①是电路的总功率与电流的关系图线；由 P=UI=I2R 可知，则②是定值电阻R的功率与电流的关系图线，故D正确； A.因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从a移向b的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此其比值变小，故A错误； B.由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻：，因此电压表示数的减少量即定值电阻两端的电压增加量与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值，即比值不变，故B错误； C.当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A，故C错误。 故选D。 23．图甲所示电路中，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，移动滑动变阻器 R1的滑片P，得到图乙所示的该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像，则下列叙述正确的是（　　） A．电源电压和R的阻值分别为12V和50Ω B．电压表 V1的最大示数与最小示数之比为6： 1 C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．电阻 R消耗的最大功率为3.6W 【答案】B 【详解】A．由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器R1​串联，电压表V测R1​两端的电压，电压表V1​测R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最大时，电路中的电流最小，由P=I2R可知，由图象可知，当滑动变阻器消耗的电功率为P=2.0W时，电路中的电流I=0.2A，滑动变阻器的最大阻值 当滑动变阻器接入电路中的阻值为R2时，由图象可知，当滑动变阻器消耗的电功率为P'=3.2W时，电路中的电流I'=0.4A，由P=I2R可得 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压有 ……………………① ……………………② 联合①②解得：U=12V，R=10Ω，故A错误； B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电压表V1​的示数最大为电源电压，即 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电压表V1​的示数最小，则 电压表 V1的最大示数与最小示数之比为 U1大∶U1小=12V ∶2V=6∶ 1 故B正确； C．由以上分析可知，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，故C错误； D．电阻R消耗的最大功率 故D错误。 故选B。 24．如图甲电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“10Ω，1A”闭合开关，并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图象，如图乙所示。则电路的最小功率与最大功率之比为 ，电源电压为 V。 【答案】 1:3 3 【详解】由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx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最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的电流I小=0.2A，由欧姆定律可得，电源的电压：U=I小（Rx+R）=0.2A×（10Ω+R）① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图像可知，电路中的电流I大=0.6A，则电源电压：U=I大R=0.6A×R② 联立①②解得R=5Ω。 电源电压U=I大R=0.6A×5Ω=3V 根据P=UI可知P小:P大=I小:I大=0.2A:0.6A=1:3 五、P-R图像 25．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变。定值电阻R1与滑动变阻器R2（规格为“40Ω2A”）串联在电路中。闭合开关，移动滑片，R2的电功率P与其连入电路的电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列说法中正确的是（    ） ①电源的电压为24V②R1的阻值为20Ω③电路的最大电功率为28.8W④电路的最小电功率为14.4W A．只有①② B．只有②③ C．只有①④ D．只有①②③ 【答案】D 【详解】利用图像中（10，6.4）和（40，6.4）两个点，根据电功率公式推导得到I=，代入得到两个点对应的电流分别为0.8A和0.4A，根据电源电压不变，则U=0.8A×（10Ω+R1）=0.4A×（40Ω+R1） 解得R1=20Ω，U=24V，①②正确； 滑动变阻器接入阻值最小时，电路的功率最大，电路的最大电功率，③正确； 滑动变阻器接入阻值最大时，电路的功率最小，电路的最小电功率，④错误。 故选D。 26．如图甲所示，电源电压恒定不变，为定值电阻，滑动变阻器最大阻值是20Ω。闭合开关后，移动滑动变阻器，得到滑动变阻器的P-R图象如图乙所示，当滑片P滑至最右端时，通电30s电流通过产生的热量是 J。 【答案】12 【详解】由题意可知，闭合开关后，移动滑动变阻器，得到滑动变阻器的P-R图象如图乙，故由图甲、图乙可得：当滑动变阻器阻值为时，，则此时电路中的电流为 根据欧姆定律变形可得：………………① 当滑动变阻器阻值为时，，则此时电路中的电流为 根据欧姆定律变形可得：………………② 联立①②两式可解得： 当滑动变阻器的滑片滑至最右端时，因R1、R2串联，故电路中的总电阻为 此时电路中的电流为 所以，此时通电30s电流通过产生的热量是 27．如图甲所示，将定值电阻与规格为“”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。下列选项正确的是（　　） A．电源电压 B．的阻值为 C．电路的最大功率 D．分别连入阻值为和时，滑动变阻器的功率不同 【答案】AB 【详解】AB．利用图像中和两个点，根据电功率公式推导得到，代入得到两个点对应的电流分别为和，根据电源电压不变与欧姆定律可得方程   解得 代入原方程得出电源电压 故AB正确； C．电路最大功率即滑动变阻器接入阻值最小为的时候，此时电路总功率 故C错误； D．由图像可知，分别连入阻值为和时，滑动变阻器的功率相同，故D错误。 故选AB。 28．如图甲所示电路中，为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器滑片从一个位置移至另一位置过程中变阻器的电功率与其电阻的关系图像，下列说法正确的是（    ） A．电源电压为3V B．电阻的阻值为10Ω C．整个电路最大功率是3.6W D．电流表的示数变化了0.2A 【答案】BC 【详解】A．由图像可知，当滑动变阻器接入电路中的电阻R=10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，根据 可得，滑动变阻器两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压为 由于电源电压大于3V，所以电源电压不可能为3V，故A错误； B．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，由图像可知，此时滑动变阻器消耗的电功率为 PR​=0.8W 则电路中的电流为 由可得，定值电阻R1​两端的电压为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，电路中的电流为 此时定值电阻R1​两端的电压为 U1′​=I′R1​=0.3A×R1​ 因电源的电压不变，所以 即 解得 R1​=10Ω 故B正确； C．根据AB选项可知，电源电压为 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时，电路为R1​的简单电路，电路的总功率最大，则电路的最大功率为 故C正确； D．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时，电路为R1​的简单电路，电路的总功率最大，则电路的最大电流为 电流表示数的变化量为 ΔI=Imax−I=0.6A−0.2A=0.4A 故D错误。 故选BC。 29．在如图甲所示的电路中， 电源的电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为，R2为定值电阻但看不清标识。滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中，滑动变阻器的电功率 P 随 PN间电阻R变化的关系如图乙所示，其中滑动变阻器阻值取2Ω和8Ω时电功率相同，则以下说法正确的有（　　） ①定值电阻 ②电源的电压为6V ③该电路消耗的总电功率最大值为2.25W ④定值电阻 R2的最小电功率为1W A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 【答案】C 【详解】①②．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当和滑动变阻器的电功率均为2W，因串联电路中各处的电流相等所以，两次电路中的电流分别为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压恒定，电源的电压: 解得 ， 故①②正确； ③．电路中电流最大时电路消耗的功率最大，测试滑动变阻器的阻止为0，该电路消耗的总电功率最大值 故③错误； ④.由串联分压的规律可知，当变阻器R1 接入最电路中的电阻最大为8Ω时，此时电路中的电流，定值电阻 R2的最小电功率最小，最小值为 故④正确。 由计算可知，①②④正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 得心应手提升练 1．如图甲是某一特殊纯电阻元件D和定值电阻R的I﹣U关系图像。小明将D和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中R与D的电功率之比为P1：P2＝a，丙图中R与D的电功率之比P3：P4＝b，则下列关系式中正确的是（　　） A．ab＝1 a＞b B．ab＜1 a＜b C．ab＜1  a＞b D．ab＞1 a＜b 【答案】B 【详解】设乙图中的电源电压为U，由乙图知R和D并联，根据并联电路电压的规律可知，R和D两端的电压相等都等于电源电压，则R与D的电功率之比为① 由丙图知R和D串联，设此时特殊纯电阻元件D的电阻为RD′，根据串联电路电流的规律可知，通过R和D的电流相等，则R和D的电功率之比为② 则③ 由题意可知，乙图和丙图中的电源电压相等，当R和D串联时，由串联电路电压的规律可知，而R和D并联时它们两端的电压都等于电源电压，在甲图中作出D元件的I-U图像如下，在I-U图像中，图线越靠近电压这一端，表示元件的电阻越大，所以由下图可知④ 由①④可知a＜1，由②④可知b＞1，则a＜b，由③④可知ab＜1，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．如图甲所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动到a点时，灯泡电流达到最大值，此时灯泡的实际功率为8W。在图乙中绘制出滑片从最右端滑到a点过程中，电流表与两电压表示数关系的图像。下列说法正确的是（　　） A．变阻器的最大阻值为 B．电源电压为20V C．a点时变阻器阻值为 D．电路中最小总功率为7.2W 【答案】AD 【详解】ABC．闭合开关S，灯泡和变阻器串联。电压表V1测量灯泡两端电压，电压表V2测量变阻器两端电压，电流表测量电路电流。滑片在最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，从图乙可知为，滑片从最右端向左滑动到a点时，变阻器接入电路中的电阻逐渐变小，电路中的电流变大，根据串联分压特点可知，变阻器两端的电压逐渐变小，灯泡两端电压逐渐变大，可知图乙中右面的曲线为电流表与电压表V1的示数变化关系的图像，左面的曲线为电流表与电压表V2的示数变化关系的图像。调节滑动变阻器的滑片到a点时，灯泡电流达到最大值，小灯泡恰好正常发光，可知此时变阻器两端电压为4V，电路中的电流为，根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值 根据可得灯泡两端的电压为 根据串联电路的电压特点可知电源电压为 调节滑动变阻器的滑片在最右端时，从图乙可知为0.3A，且从图乙可知灯泡两端的电压和变阻器两端的电压相等，则变阻器两端的电压 滑动变阻器的最大阻值为，故A正确，BC错误； D．由图像可知电路中的最小电流为0.3A，则电路的最小总功率为，故D正确。 故选AD。 3．某原件内部有电源和定值电阻R0，电源电压U保持不变。为测量R0阻值，小明将元件接线柱a、b接入如图1电路。实验时，调节电阻箱R1阻值，利用电流传感器测得对应电流I，绘制图像如图2所示。数据处理时，小明得到图像的函数关系式： ，则电源电压U= V，定值电阻R0= Ω，图中P点对应状态时， R0的功率为 W。 【答案】 20 5 5 【详解】[1][2]假设当R1的电阻为15Ω和10Ω时，代入函数关系式可知，此时电流分别为I1=1A，I1′=，根据欧姆定律可列式子 联列解得U=20V，R0=5Ω。 [3]当R1的电阻为15Ω，电路的电流为1A，根据电功率公式计算R0的功率P=I2R0=(1A)2×5Ω=5W 4．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，、是定值电阻，是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则电源电压为 V，的最小功率为 W。 【答案】 15 0.6 【详解】[1][2]由电路图可知，电阻R2、变阻器R3和电阻R1串联，电压表V2测电阻R2的电压，V1测电阻R2与变阻器R3的总电压，电流表测电路的电流； 将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，变阻器接入电路的电阻变大，串联电路总电阻等于各分电阻之和，由串联电阻的规律可知电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据U=IR判断，V2示数变小，故图乙中图线BC表示电压表V2的示数随电流表示数的变化规律，则图线AB表示电压V1的示数随电流表示数的变化规律； 当变阻器接入电路的电阻最大时，电阻R2两端的电压为U2=2V，电阻R2和变阻器R3两端的电压为U23=12V，通过电阻R2的电流为0.2A， 因为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，所以此时电路中的电流 即 ……① 变阻器连入电路的电阻为0时，电阻R2的电压U2′=6V，通过电阻R2的电流为0.6A， 由串联电路的规律及欧姆定律可知，此时电路中的电流 即 ……② 由①②解得U=15V，即电源电压为15V，R1=15Ω， 由图知电路中的最小电流为0.2A，R1的最小功率为P=I小2R1=(0.2A)2×15Ω=0.6W 5．图甲所示的电路中，电源电压不变，为定值电阻，L为额定电流为0.25A的小灯泡，R为滑动变阻器，只闭合开关、，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示；只闭合开关、，滑片P移动过程中，电压表与电流表的示数之间的关系图像如图丙所示，关于此电路，下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为2.5V B．闭合开关、，当R=15Ω时，电路中的电流为0.15A C．小灯泡正常发光时电阻是10Ω D．将R换成与L完全相同的小灯泡，闭合、，根据丙图像可求得电路总功率约0.6W 【答案】BCD 【详解】只闭合S、S2：R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压（图乙是U−R图像）。只闭合S、S1：小灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流（图丙是U−I图像）。 B．只闭合S、S2时，R0与R串联。由图乙，当R=10Ω时，UR=2.0V；由图乙另一组数据（如R=5Ω，UR=1.5V），根据串联电路电流相等，可得， 联立解得U=3V，R0=5Ω。当R=15Ω时，电路电流，故B正确； A．由B选项分析知，电源电压U=3V，故A错误； C．当灯泡正常发光时，电流I=0.25A ，由图丙可知此时R两端电压UR=0.5V ，则灯泡两端电压 灯泡电阻，故C正确； D．将R换成与L完全相同的小灯泡，闭合S、S1，则两灯泡串联，根据分压规律可知，电压表示数为1.5V，由丙图可知，电路电流I=0.2A时，电路总功率，故D正确。 故选BCD。 6．图甲电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的最大阻值为闭合，移动滑片，滑动变阻器的电功率与其阻值变化的图像如图乙所示。滑动变阻器接入电路的阻值由变化到的过程中，电压表和的示数均变化了，电流表的示数变化了 (1)电源电压是 ； (2)电阻的阻值为 的阻值为 ； (3)电路消耗的总功率的最小值是 。 【答案】(1)6(2) 5 20(3)1.2 【详解】（1）闭合开关S后，R0、R1、R2串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1、R2两端的电压之和，电压表V2测R0、R1两端的电压之和。 滑动变阻器接入电路的阻值为时，电路中的电流为，则两端的电压 滑动变阻器接入电路的阻值为时，电路中的电流为，则两端的电压 则两端的电压的变化量 根据串联电路的电压规律可知，两端的电压的变化量等于R1、R2两端电压之和的变化量，即等于电压表V1示数的变化量，所以，则 同理可求得。 由图乙可知，滑动变阻器接入电路的阻值分别为和时，滑动变阻器消耗的电功率相等，即 则，由题意知 则，。 滑动变阻器接入电路的阻值为时，电源电压为 滑动变阻器接入电路的阻值为时，电源电压为 解得，。 （2）[1][2]由上问可知，。 （3）滑动变阻器接入电路的阻值为时，此时电路电阻最大，功率最小。电路消耗的总功率的最小值 7．如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“10V　5W”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的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)当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压； (3)当开关和都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率。 【答案】(1)(2)6V(3)7.2W 【详解】（1）灯泡正常发光时电阻为 （2）当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于a端时，此时电路中电流最小为，小灯功率为1.8W，则小灯两端电压为 （3）当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于中点时，读图乙可知此时电路中电流为，小灯电阻为3.2W，小灯两端电压为 当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于a端时，根据串联电路电压特点可知 ① 当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于中点时，根据串联电路电压特点可知 ② ①②联立解得 当开关和都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，灯泡L短路，电路为只有工作的简单电路。 8．如图甲中R0为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样，电流表量程0﹣0.6A，灯泡L的额定电流是0.5A。当开关S1、S2都断开或都闭合两种情况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与R1阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为4V B．灯泡L的额定功率为3.6W C．R0的阻值为15Ω D．开关都闭合时，电路最大功率为6.6W 【答案】D 【详解】由甲图可知，当开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，此时由于R1的阻值不能为零，由此可判断出图乙中的上边的曲线为S1、S2都闭合时电流表示数与R1阻值变化关系的图象，则下边的曲线为S1、S2都断开时电流表示数与R1阻值变化关系； A．开关S1、S2都闭合时，滑动变阻器R1与灯泡L并联，由图象中上边的曲线可知，当R1＝20Ω时，I1＝0.3A 由欧姆定律可得，电源电压U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，故A错误； B．由于灯泡发光时恰好正常工作（其额定电压等于电源电压6V），且灯泡L正常工作的电流是0.5A，则灯泡L的额定功率P额＝PL＝UIL＝6V×0.5A＝3W，故B错误； C．开关S1、S2都断开时，R1与R0串联，当R1＝0Ω时，电路中只有R0连入，由图象中下边的曲线可知此时I＝0.6A，由欧姆定律可得，R0的阻值，故C错误； D、开关都闭合时，变阻器R1与灯泡L并联，根据并联电路电流的规律知干路最大电流为I＝I1最大+IL＝0.6A+0.5A＝1.1A 则开关都闭合时，电路最大功率为P＝UI＝6V×1.1A＝6.6W，故D正确。 故选D。 9．如图甲，小灯泡额定电压为，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为，电流表量程为，电源电压保持不变．闭合开关，断开开关的滑片从最右端滑到最左端后，保持的滑片不动；再闭合开关、，断开开关，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动．图乙是两次移动滑片的过程中电流表和电压表的示数关系图像．下列说法不正确的是（  ） A．电源电压为11V B．小灯泡的额定功率为 C．滑动变阻器和的最大阻值之比为 D．整个过程中小灯泡消耗的最小功率是 【答案】C 【详解】AB．闭合开关S、S1，断开开关S2，灯泡与滑动变阻器R1串联，由于电压表接在滑片上，所以变阻器R1始终以最大值连入电路，则的滑片从最右端滑到最左端的过程中，电路中总电阻不变，通过的电流不变，由图乙知可知，此时电路中的电流为0.5A，当变阻器的滑片移动到最左端时，电压表测整个变阻器的电压，且此时电压表的示数最大，由图乙可知，此时的电压为6V，由欧姆定律可得变阻器的最大阻值 再闭合开关S、S2，断开开关S1时，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，在保证所有元件安全的情况下，将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动，灯与变阻器R2、电流表串联，通过的电流相等，由图象知，最大电流为0.5A，而 故可知灯的额定电流为0.5A，故小灯泡的额定功率为 由图像可知，电压表示数为6V，即变阻器的电压为6V，此时灯泡正常发光，则由串联电路电压的规律可知，电源电压为 故AB正确，不符合题意； C．灯泡与变阻器R2串联时，滑片在最右端时，变阻器R2接入的阻值最大，其分得的电压最大，电流最小，由图像可知变阻器最大电压为9V，最小电流为0.3A，则变阻器的最大阻值为 则 故C错误，符合题意； D．通过灯的电流最小时，消耗的功率最小，由图像知，此时最小电流为0.3A，变阻器的电压为9V，由串联电路分压的规律知，此时灯的电压为 则小灯泡消耗的最小功率为 故D正确，不符合题意。 故选C。 10．如图甲所示，电源的电压U＝6V，为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示，图Ⅰ描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律，图Ⅱ描述电压表示数与电流表示数的变化规律，图Ⅲ描述效率（滑动变阻器消耗的功率与电路消耗总功率之比）随滑动变阻器电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计。 (1)根据乙图Ⅱ求出定值电阻的阻值； (2)根据乙图Ⅲ，求出滑动变阻器的最大阻值，即d点的横坐标； (3)根据乙图Ⅰ，写出关于滑动变阻器功率P和滑动变阻器两端电压U的P－U表达式，利用（1）的计算结果，求出b点的横坐标。 【答案】(1)2Ω(2)8Ω(3)3V 【详解】（1）当滑片位于A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为定值电阻R0的简单电路，此时电路中的电流最大，由图Ⅱ可知，电路中的最大电流 由欧姆定律得，定值电阻的阻值 （2）因为串联电路中各处电流相等，由得，滑动变阻器消耗的功率与电路消耗的总功率之比 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，η最大，由图Ⅲ代入 且 解得 即d点的横坐标是8Ω。 （3）滑动变阻器的功率表达式 代入，， 可以求出 即b点的横坐标是3V。 11．如图甲所示电路，电源电压U＝12V且保持不变，灯L标有“8V 4W”字样，滑动变阻器的铭牌R2标有“60Ω 1A”。当闭合S，S1时，滑片P移至某处，灯L正常发光，则此时灯泡的电阻为 Ω；当只闭合S和S2时，调节R2滑片在某点和最右端移动过程中，电压表示数与R2消耗的电功率的关系图像如图乙所示，P1:P2＝3:4，则可算出R1的阻值为 Ω。 【答案】 16 20 【详解】[1]当闭合S、S1时，灯泡和变阻器串联，滑片P移至某处，灯L正常发光，此时灯泡的电阻 [2]当只闭合S和时，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测量R1两端的电压，由题意可知 解得U1=3V，滑片在R2最右端时，其阻值最大，分压最大，电压表示数最小，为U1=3V，R2电功率 所以 解得R1=20Ω 12．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，灯泡L的额定电流为0.5A。第一次只闭合开关S和S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S和S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表和电流表示数变化的关系图像。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为6.5V B．灯泡L的参数为“5V1.25W” C．只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为1∶4 D．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯泡L与滑动变阻器R的电功率之比为5∶1 【答案】C 【详解】A．第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流；滑片P从a端移到b端，当滑片移动到a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，其分得的电压为0，即电压表示数为0，所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图像，曲线为滑动变阻器与灯泡L串联时的图像；滑片P移动到a端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为0.6A，当滑片在b端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A，由欧姆定律得，电源电压 代入数据可得 解得电阻R0和电源电压大小为R0=10Ω，，故A错误； B．当参数为“5V1.25W”灯泡L正常发光时，通过灯泡的额定电流为,故B错误； C．只闭合开关S、S1，滑片在b端时，可知滑动变阻器两端的电压为电压表读数 根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值 电路电流根据可知滑动变阻器的功率 当R0=R滑=10Ω时，滑动变阻器的功率最大，最大功率为 根据可知定值电阻的功率最大值 只闭合开关S、S1，滑动变阻器R的最大电功率与定值电阻R0的最大电功率之比为，故C正确； D．闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，电路中的电流最大，由图像知最大电流为0.5A，滑动变阻器的电压为1.5V，灯泡电压为4.5V，根据P=UI可知灯与滑动变阻器的功率之比，故D错误。 故选C。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $