第十八章电功率压轴培优提高练 ----2025-2026学年人教版物理九年级

电功率压轴培优提高练 一、单选题 1．如图所示，在探究电路变化特点的实验电路中，电源电压恒为6V，R1为10Ω，R2的规格为“50Ω  0.5A”，电流表A的量程为“0～0.6A”，电压表V1的量程为“0～3V”，电压表V2的量程为“0～15V”，闭合开关S后，在保证各电路元件都安全的情况下，滑片P在a、b间滑动过程中，正确的是（　　） A．P向b移动，V1示数变化量与A示数变化量的比值变大 B．P在不同位置时，R2的功率可能相等 C．滑动变阻器的取值范围是0～50Ω D．同一状态下R1与R2电功率的比值范围为0.2～1 2．如图甲所示电路，电源电压不变，R₂是定值电阻，滑动变阻器R1标有“80Ω  1A”，电流表量程为0~0.6A，两个电压表量程均为0~15V。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中，电压表 V2的示数随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示。在保证电路安全的前提下，最大范围内移动滑片P，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为21V B．R2的阻值为30Ω C．电压表 V1的示数变化范围为6~15V D．电路总功率的最大变化量为 7.56W 3．如图甲所示，L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R2=20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω。当闭合开关S和S1时，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，在保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（　　） A．电源电压为18V B．只闭合开关S和S2，电路中电流的变化范围为0.25A~0.5A C．只闭合开关S和S1，当电压表示数为9V与15V时，R1接入电路的阻值之差为80Ω D．在任意闭合开关和调节滑片P时，整个电路的最大功率与最小功率的比值为16∶1 4．如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器R2上标有“160；0.5A”。当电流表示数为0.3A时，R2的功率为3.6W：当电流表示数为0.4A时，R2的功率为4W。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的（　　） A．电源电压为15V B．定值电阻R1的最小功率为0.2W C．滑动变阻器R2接入电路最小阻值为10 D．滑动变阻器R2电功率最大变化量为1.8W 5．如图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，电压表选择“0~15V”量程，灯泡标有“5V 2.5W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的功率随其阻值的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡电阻为2Ω B．电源电压为9V C．当开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器的功率最大值为3.6W D．当开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~50Ω 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V   2.4W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化，滑动变阻器R2标有“50Ω   2A”，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。闭合S、S1、S3小灯泡正常发光；闭合S、S2，滑片P在距离a端处，此时电压表的示数为U1；闭合S、S3，此时电压表的示数为U2。已知U1∶U2=2∶3，则下列说法错误的是（　　） A．电源电压为6V B．小灯泡的电阻为15Ω C．定值电阻R1的阻值为5Ω D．通过开关的通断和滑片的移动，电路中总功率最大为14.4W 7．如图甲，规格为“5Ω 0.5A”，，灯L标有“6V 3.6W”字样，电压表V2量程为0~15V，电压表V3量程为0~3V，电流表A量程为0~0.6A，电源电压保持不变。闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片从某一位置开始向某端最大限度移动，电路消耗的总功率改变了。如图乙所示，其中有AB、BC和CD三段图像，有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。在保证电路安全的情况下，以下说法正确的是（   ） ①AB是灯泡L的图像 ②为1.2W ③闭合开关S、S2，电压表V3示数变化范围为1~3V ④闭合开关S、S2，滑动变阻器接入电路阻值范围为2~5Ω A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 8．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器最大阻值为R3。当只闭合开关S，滑片P在最左端时，电压表示数为U1，再将S1闭合，滑片P移至最右端，电压表示数变为U2，R3的电功率为P3；当只闭合S、S2、S3，滑片P仍在最右端时，R3的电功率为的电功率为P3'，电流表A与A1示数之差为1.5A。已知：U1∶U2=5∶9，P3∶P3'=9∶25，P3'=7.5W。下列结论中错误的是（    ） A．只闭合S时，电路的最大总功率为7.5W B．只闭合S时，滑动变阻器R3的最大电功率为1.875W C．只闭合S2、S3，电路的最小总功率为33.75W D．只闭合S、S2、S3，电路的最小总功率为41.25W 9．如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V；1.8W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω；2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S1、S2，断开开关S3，小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片P至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1︰U2=2︰3，P1︰P2=8︰9。保证电路中各元件安全，且电路中有电流，任意闭合或断开开关S1、S2、S3，下列说法中正确的是（　　） A．定值电阻R1的阻值是10Ω B．电路总电功率最小为0.72W C．电路总电功率最大时，滑动变阻器R2连入电路的阻值可能为20Ω D．滑动变阻器R2有电流通过情况下，最大与最小电功率之差为 10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，灯泡的电阻不变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2；已知U1:U2=2:3。在电路安全的条件下，下列说法正确的是（　　） ①R1的最大阻值为36Ω ②当闭合开关S2，断开S1、S3，R2功率最大值为0.375W ③当闭合开关S3，断开S1、S2，R2接入电路的阻值范围0~12Ω ④通过开关的断开、闭合和移动滑片，电路总功率最大值为5.4W A．②④ B．③④ C．①③ D．②③ 二、填空题 11．如图甲所示，电源的电压U＝6V，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端滑至A端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如下：图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述效率η（同一状态下，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。则定值电阻R0的阻值为 Ω，图乙阴影部分的面积为 W。 12．如图所示，电源电压保持6V不变。闭合开关S，将滑动变阻器R接入电路的电阻从RA调节为RB时，RA与RB的电功率均为1W，电压表V1、V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2，ΔU1︰ΔU2=1︰3，则滑片移动过程中，电压表V1的示数变化量与电流表的示数变化量的比值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；随后用电流表A1、A2分别替换电压表V1、V2，保持R接入电路的阻值为RB，电流表A1、A2的电流之比为9︰5，则RA= Ω。 13．在如图所示电路中，电源电压不变。仅闭合开关S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数U1，电路消耗的总功率为P1。将滑片移到中点的过程中，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。保持滑片位置处于中点不变，仅闭合开关S2时，电压表示数 U2。当开关S1、S2、S3全闭合时，电路消耗的总功率为P2。已知 U1∶U2=3∶2，P1∶P2=1∶9，则 R1∶R2= 。 14．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0是粗细均匀的电阻丝，允许通过的最大电流为3A，电阻丝上标有0~60cm的均匀刻度，A、B是可以左、右调节的限位器，分别在10cm和50cm处，滑片P只能在限位器A、B之间滑动，电流表的量程为0~4A。闭合开关S，当滑片Р在 cm刻度时，电流表的示数最小，再移动滑片Р至20cm处，此时电流表示数变化了0.15A，在保证电路安全的前提下，调节滑片P与限位器的位置，电路中的最大功率与最小功率的比是 。 15．如图甲所示，电源电压保持不变，灯L上标有“12V；6W”字样（不考虑小灯泡的电阻变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。滑动变阻器R的最大阻值为250。闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8时，灯泡正常发光；闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R关系如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了7.2W，则电源电压为 V。若闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最小电功率为 W。 16．如图甲所示电路中，灯泡L标有“5V 5W”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，则灯泡正常发光时的电流为 A。将电源电压调至某一值，只闭合开关S，移动滑片P，得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示，且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中，电压表V1的示数变化了1V，电压表V2的示数变化了5V，则滑动变阻器在滑动的过程中，电路的最小功率为 W。 17．如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V 45W”，且灯泡的电阻不变，电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω 3A”和“25Ω 2A”。将电源调到18V，电流表量程为“0~3A”，只闭合开关S1，选择合适规格的变阻器后，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，流过电流表的最小电流是 A；若将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指针指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I-U关系如图乙所示，则滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是 W。 18．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器 R3标有“R3max 1.5A”， 电流表量程均为0~3A，电压表量程为0~15V。当滑片P在中点位置，只闭合 S1时，电流表 A2的示数为I2，电压表的示数为U，R2的电功率为 P2，将滑片P移至最左端，同时闭合 S1和 S2时，电流表 A1的示数为I1，电流表 A₂的示数为 I2'，R2的电功率为P2'；再将滑片移至最右端，同时闭合 S1、S2和 S3 ，电流表 A2的示数为I2''，电压表的示数为U'。已知U︰U' ＝1︰2， I1︰I2'＝1︰3，I2'－I2''＝0.7A，P2'－P2＝14.7W。则 R2︰R3max＝ ；同时闭合 S1、S2和 S3时，在保证电路安全前提下移动滑片 P，电路总功率的最大值为 W。 19．如图甲所示，定值电阻的阻值，灯泡L标着“6V”字样，只闭合S1和S3时，电路消耗的功率为6.4W；若S1，S2和S3都闭合，滑片在b端处，电流表示数为0．96A，滑动变阻器的最大阻值为 。改变电源电压后，只闭合S2时，小灯泡L的图像如图乙所示，当电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；当灯两端电压为4V时，滑动变阻器的电阻为R2′，已知：R2:R2′=8:15，若电流表的量程为，电压表量程为。只闭合S2，在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的变化范围为 W。 20．如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器的电功率与电压表示数的关系如图所示，滑动变阻器的滑片在a点，b点时，对应电压表示数为、，且，滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中，接入电路的阻值范围是 ，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，当滑动变阻器的滑片在距左端处时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为，则与之比是 。 三、计算题 21．如图所示，电源电压和小灯泡阻值均保持不变。小灯泡L1标有“8V 3.2W”字样，R2=40Ω，滑动变阻器R3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0~3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V；在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1。求： （1）小灯泡L1的电阻； （2）电源电压； （3）若只闭合开关S3，小灯泡L1消耗的电功率变化范围是多少。 22．如图甲所示是一款家用电热水壶，铭牌参数如下表所示。简化电路图如图乙所示，其中为发热电阻，滑动变阻器上产生的热量不会被水吸收。在某次加热过程中将电热水壶单独接入电路，的滑片调整到某一适当位置且始终保持不动。求： 型号 LNBS-Z56K8 额定电压 220V 额定总功率 220W-1210W 最大容量 1L （1）滑动变阻器的最大阻值为多少？ （2）将满壶水从40℃加热到100℃需要吸收多少热量？[] （3）在上述（2）加热过程中，发热电阻产生的热量有70%被水吸收，恰好用时6min，则该过程中电能表（如图丙）的铝盘转了多少转？ 23．我国的特高压术已经领先全球，为我们的生产、生活带来了巨大的活力和价值。如图所示，在相距100km的甲、乙两地之间有两条高压输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。在某次强对流天气后输电线的某处发生短路。为确定短路位置，检修员利用电流表、阻值为100Ω的定值电阻R和电压可调的电源接成如图所示电路进行检测。当可调电源提供的电压为200V时，电流表示数为0.2A。求： (1)此时电路的总功率； (2)短路位置离甲地距离多少km； (3)排除短路、线路检修完毕，甲、乙两地恢复正常供电，输电电压为500kV，输电总功率为104kW，此时高压输电的输电效率η为多少（输电效率为乙地得到电功率P乙与甲地输电总功率P甲之比，用百分数表达）。 24．小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣，于是结合所学知识设计了如图甲所示的压力测量仪。其中，电源电压保持4.5V不变，电压表量程为0~3V，是电阻箱。为粗细均匀的导体棒，总阻值为，总长度为20cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不计。弹簧每受到1N的力会形变0.5cm。当托盘不放物体时，压力为0N，金属指针P恰好位于导体棒的最上端，现闭合开关S，调节。求： (1)当压力为0N时，电路中的电流； (2)在保证电路安全的情况下，该测量仪能测得最大压力； (3)小张在对电压表表盘进行压力标注时发现，表盘上的压力刻度并不均匀，如图乙所示，①请利用现有器材帮小张设计一个压力刻度均匀的电路，在图丙虚线方框内画出；②通过调节新设计电路中的阻值，可使压力测量仪的量程为0~30N，分度值为1N。则应调为多少Ω？ 25．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程“0-0.6A”，电压表量程“0-15V”，滑动变阻器R2标有“1A”字样，R3的阻值为20Ω。闭合S1、S3，断开S2，R2滑片从b端到a端的过程中画出电压表示数U随电流表示数I变化的图象如图乙。求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）断开S1，闭合S2、S3时，在电路安全的前提下，电流表A的示数范围； （3）任意改变开关状态及滑动变阻器滑片位置，在保证电路安全的前提下，求电路的最小功率和最大功率之比。 26．某实验小组设计了一款门外测温报警装置，其简化电路如图所示。门外来人用手按压力感电路中的压敏电阻 R压（其阻值随压力的增大而变小），当定值电阻R1两端的电压 U1≥1V时，将触发热感电路开关 S2闭合；若热感电路中的电流 I2≥0.2A，则会触发另外的报警器（图中未画出） 发出警报，门内人员即可通过报警提示决定是否开门。还可以通过调节滑动变阻器 R2来设置不同的报警临界温度。已知两电路的电源电压均为6V，电压表量程为0~3V，电流表量程为 0~0.6A，R1的阻值为6Ω， R2标有“50Ω 1A”， 热敏电阻 R热随温度的变化情况如下表格。 温度/℃ 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 30 R热/Ω 45 36.5 25 23 21.5 19 17.5 17 16.8 （1） 当电压表示数为1V时，力感电路消耗的总功率为多少W； （2） 当设置的报警临界温度为 36.5℃时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少Ω； （3） 若移动滑片完成某次设置后，电路安全前提下， R1和 R2的最大功率之比为1︰3，则此次设置的报警临界温度为多少 ℃？    27．重庆火锅，又称麻辣火锅，深受广大重庆老百姓的喜爱，俗话说：没有一个难题是一顿火锅解决不了的。如图甲就是一款常见的便携式电火锅，图乙是其简化电路图，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能。已知正常工作时，低温挡加热功率为242W，中温挡加热功率为484W。求： （1）电火锅在低温挡正常工作时的电流； （2）在用电高峰期，家庭电路的实际电压只有200V，关掉家里的其他用电器，只有电火锅在中温挡状态工作，5min内标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯将会闪烁多少次； （3）如图丙所示，已知烫熟一盘牛肉丸需要2.42×105J的热量。该电火锅的加热效率为80%，电火锅正常工作情况下用高温挡烫熟这盘牛肉丸，需要多少秒。 28．“附中文创”以其精致的做工，优良的品质，受到师生的一致好评。如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”，图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图：控制电路中，U1＝4V，保护电阻R0＝100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙，电磁铁线圈电阻不计：工作电路中。U2＝220V，R1、R2为加热电阻：当通过电磁铁的电流I≤0.008A时，工作电路开始保温，加热功率为440W，保温功率为100W。求： (1)加热电阻R1的阻值有多大？ (2)开始保温时，电水壶内水的温度是多少？ (3)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，请通过计算写出改进方案。（调整一个电学元件，计算出具体数值，写出一种方案即可） 29．如图甲所示为传统的围炉煮茶活动，电围炉内部简化电路如图乙所示，其额定电压为220V，R1是标有“10A；48Ω”的滑动变阻器，R2是一根粗细均匀、长度为4m的电热丝；闭合开关S，调节滑片Р可以改变R2的发热功率，若R2的最大发热功率为1210W，求： （1）电热丝R2的电阻； （2）电热丝R2的最小发热功率； （3）电热丝长期工作容易在某点熔断（不考虑熔断前后电热丝粗细、长度变化），可以用如图丙所示的方法进行修理，若形成缠绕结的电阻为0.04Ω，为了保证R1的滑片Р始终可以滑动到任意位置，且电热丝的最小发热功率不得低于200W，请通过计算求出该电围炉最多可修理的次数。（假设修理后的缠绕结及其附近不会再熔断） 30．如图甲所示，小江正在操作科创小组自主开发的一款水下摄像头深度控制装置。该装置的简化电路见图乙，电源电压为110V。R1的阻值由操作员通过电脑程序直接设定（范围为0-40Ω），其作用是设置水下摄像头的目标深度。压敏电阻R2所受压强与阻值的关系如下表格所示，该电阻随摄像头深入水中以测量摄像头所处的实际深度。电脑程序通过比较R1和R2的大小自动调节开关S2，实现升降功能：当R1＞R2时，S2连接接线柱1，电动机正转使摄像头下降；当R1＜R2时，S2连接接线柱3，电动机反转使摄像头上升；两电阻相等时，开关S2连接接线柱2，电动机停止工作。（水的密度ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg） （1）当摄像头所处实际深度为1m时，电动机恰好不工作，求R1的阻值； （2）某次操作中，摄像头所处深度为3m，S2连接接线柱3，通过R2的电流为2A，求此时电动机的功率； （3）流过电动机的电流与其两端所加电压的关系如图丙所示，当电动机功率为90W时，流过R2的电流为3A，求此时操作人员设定的目标深度。 p（） 0 5 10 15 20 25 R2（） 2 5 10 16 23 30 p（） 30 35 40 45 50 55 R2（） 35 40 43 45 47 49 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 $ 电功率压轴培优提高练 一、单选题 1．如图所示，在探究电路变化特点的实验电路中，电源电压恒为6V，R1为10Ω，R2的规格为“50Ω  0.5A”，电流表A的量程为“0～0.6A”，电压表V1的量程为“0～3V”，电压表V2的量程为“0～15V”，闭合开关S后，在保证各电路元件都安全的情况下，滑片P在a、b间滑动过程中，正确的是（　　） A．P向b移动，V1示数变化量与A示数变化量的比值变大 B．P在不同位置时，R2的功率可能相等 C．滑动变阻器的取值范围是0～50Ω D．同一状态下R1与R2电功率的比值范围为0.2～1 【答案】D 【详解】由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测定值电阻R1两端电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端电压。 A．设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I′，根据欧姆定律可知，V1示数变化量与A示数变化量的比值为 由于R1是定值电阻，阻值不变，所以P向b移动，V1示数变化量与A示数变化量的比值不变，故A错误； C．因为定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，且定值电阻R1为10Ω，电压表V1的量程为“0～3V”，为保证电路安全，则电路允许的最大电流为 电源电压为6V，电压表V2的量程为“0～15V”，不会超量程，滑动变阻器允许最大电流为0.5A，所以，电路中最大电流为0.3A；此时电路总电阻最小为 由串联电路的电阻特点知，滑动变阻器最小阻值为R2min＝Rmin﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω 滑动变阻器的取值范围是10～50Ω，故C错误； B．滑动变阻器的电功率为 当时，滑动变阻器的电功率最大，当其阻大于10Ω时，电功率阻电阻变大而变小，滑动变阻器的取值范围是10～50Ω，所以，P在不同位置时，R2的功率不可能相等，故B错误； D．当时，R1与R2电功率的比值为 滑动变阻器接入电路的阻值为50Ω时，定值电阻R1与滑动变阻器R2电功率的比值为 所以同一状态下定值电阻R1与滑动变阻器R2电功率的比值范围为0.2～1，故D正确。 故选D。 2．如图甲所示电路，电源电压不变，R₂是定值电阻，滑动变阻器R1标有“80Ω  1A”，电流表量程为0~0.6A，两个电压表量程均为0~15V。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a点滑到b点的过程中，电压表 V2的示数随滑动变阻器阻值变化的图像如图乙所示。在保证电路安全的前提下，最大范围内移动滑片P，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为21V B．R2的阻值为30Ω C．电压表 V1的示数变化范围为6~15V D．电路总功率的最大变化量为 7.56W 【答案】D 【详解】AB．由电路图可知，滑动变阻器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。由图乙可知，当R1=20Ω时电压表 V2的示数为9V，电路电流 当R1=40Ω时电压表 V2的示数为6V，电路电流 电源电压 解得，，故AB错误； C．当电路电流最大为0.6A时，电压表 V1的示数最小，此时电压表 V2示数 电压表 V1的示数最小为 当滑动变阻器R1阻值最大为80Ω时，电路总电阻 此时电路电流 电压表 V1的示数最大值 电压表 V1的示数变化范围为6~14.4V，故C错误； D．当电路电流最大为0.6A时，电路总功率最大 当电路电流最小为0.18A时，电路总功率最小 电路总功率的最大变化量 故D正确。 故选D。 3．如图甲所示，L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R2=20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器R1的最大阻值为100Ω。当闭合开关S和S1时，移动滑片P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，在保证电路安全的情况下，下列说法错误的是（　　） A．电源电压为18V B．只闭合开关S和S2，电路中电流的变化范围为0.25A~0.5A C．只闭合开关S和S1，当电压表示数为9V与15V时，R1接入电路的阻值之差为80Ω D．在任意闭合开关和调节滑片P时，整个电路的最大功率与最小功率的比值为16∶1 【答案】D 【详解】A．当闭合开关S和S1时，R1和R2串联，移动滑片，R1两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，由图可知，当R1接入电阻为16Ω时，它两端的电压为8V，可知此时电路中的电流 则此时R2两端的电压 可得电源电压 故A正确，A不符合题意； B．只闭合开关S和S2时，R1和灯泡L串联，灯泡的额定电流 灯泡的电阻 为了不烧坏灯泡，电路中的最大电流为0.5A。当滑片向左移动，根据串联电路的分压原理可知，电压表示数会变大，当电压为15V时，滑动变阻器接入电路的电阻达到最大值，此时电路中的电流最小，根据串联电路的电压规律可知，此时小灯泡两端的电压 则电路中的最小电流 故只闭合开关S和S2，电路中电流的变化范围为0.25A~0.5A，故B正确，B不符合题意； C．当闭合开关S和S1时，R1和R2串联，已知电源电压为18V，当电压表示数为9V时，可知R2两端电压为9V，由串联电路的分压原理可知，此时R1接入电路的电阻 当R2两端电压为15V时，R2两端电压为3V，则电路中的电流 则此时R1接入电路的电阻 可得电压表示数为9V与15V时，R1接入电路的阻值之差 故C正确，C不符合题意； D．闭合开关S、S1，断开S2， R2和R1串联，电流表选择的是小量程，所以电路中最大电流为0.6A，此时电路总功率最大，则电路最大总功率 已知R2=20Ω，RL=12Ω，因此当闭合开关S和S1，R1和R2串联，通过调节滑动变阻器R1滑片，可使电路中的电流达到最小值，当R1两端电压为15V时，接入电路的电阻最大，电流最小，此时R2两端的电压为3V，则是电路中的最小电流 则电路中的最小功率 可得整个电路的最大功率与最小功率的比值 故D错误，D符合题意。 故选D。 4．如图，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器R2上标有“160；0.5A”。当电流表示数为0.3A时，R2的功率为3.6W：当电流表示数为0.4A时，R2的功率为4W。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的（　　） A．电源电压为15V B．定值电阻R1的最小功率为0.2W C．滑动变阻器R2接入电路最小阻值为10 D．滑动变阻器R2电功率最大变化量为1.8W 【答案】D 【详解】A．分析电路可知为R1、R2串联，电压表测R2两端电压，当电流表示数为0.3A时，R2的功率为3.6W，此时R2的电压为 电源电压可表示为 ----------① 当电流表示数为0.4A时，R2的功率为4W,此时R2的电压为 电源电压可表示为 ------------② 联立①②解得电源电压为18V，定值电阻为，故A错误； B．当滑动变阻器两端电压为15V时，定值电阻分的电压最小，结合A选项可知电源电压为18V，可知此时R1两端电压为3V，由可知此时定值电阻的电功率最小为 故B错误； C．结合A选项可知，电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时R1两端的电压为 电源电压为18V，那么此时滑动变阻器R2两端电压为8V，则滑动变阻器的阻值为 故C错误； D．由滑动变阻器的电功率求值公式 可知，当电流为0.45A时，滑动变阻器的电功率最大，带入公式可求最大功率为为4.05W，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，即电压表的示数为15V时，滑动变阻器消耗的电功率最小，此时定值电阻的电压为3V，电路中的电流为 带入公式可求滑动变阻器的最小电功率为2.25W，可得滑动变阻器的最大电功率变化量为 故D正确。 故选D。 5．如图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，电压表选择“0~15V”量程，灯泡标有“5V 2.5W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。当开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的功率随其阻值的变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡电阻为2Ω B．电源电压为9V C．当开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器的功率最大值为3.6W D．当开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~50Ω 【答案】D 【详解】A．由得，小灯泡电阻为 故A错误； B．当开关S、S1闭合， S2断开时，电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压， 由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时，滑动变阻器的电功率为1.6W，由P= I2R可知，电路中的电流 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压 U=I (R0+R) =0.4A× (R0+10Ω) 当滑动变阻器接入电路的电阻为40Ω时，滑动变阻器的电功率为1.6W，由P=UI=12R可知, 电路中的电流 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电源电压 U=I'(R0+R') =0.2A× (R0+40Ω) 由①②解得U=12V，故B错误； D．当开关S、S2闭合，S1断开时，灯L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，灯泡的额定电流为 滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由串联电路的电流特点可知，此时电路中的最大电流为 I=IL=0.5A 由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小，由串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器两端的电压 U滑=U-UL=12V-5V=7V 滑动变阻器接入电路的电阻 电压表选择“0~15V”量程，电源电压12V，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表不超过量程，所以滑动变阻器连入电路的最大阻值为50Ω，即当开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~50Ω，故D正确； C．滑动变阻器消耗的电功率 当 R=RL=10Ω 时，滑动变阻器消耗的电功率最大，但滑动变阻器接入电路的电阻范围为14Ω~50Ω，由数学知识可知，当滑动变阻器接入电路的电阻大于10Ω的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻越大，滑动变阻器的电功率越小，因此当滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω时，滑动变阻器的电功率最大，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，为I =0.5A，则滑动变阻器的最大功率 P滑大= I2R滑小=(0.5A)2×14Ω=3.5W 故C错误。 故选D。 6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V   2.4W”的字样，其电阻不随温度的变化而变化，滑动变阻器R2标有“50Ω   2A”，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~3V。闭合S、S1、S3小灯泡正常发光；闭合S、S2，滑片P在距离a端处，此时电压表的示数为U1；闭合S、S3，此时电压表的示数为U2。已知U1∶U2=2∶3，则下列说法错误的是（　　） A．电源电压为6V B．小灯泡的电阻为15Ω C．定值电阻R1的阻值为5Ω D．通过开关的通断和滑片的移动，电路中总功率最大为14.4W 【答案】C 【详解】A．由图可知，闭合S、S1、S3，定值电阻R1被短路，电路等效为小灯泡接在电源两极的简单电路，小灯泡正常发光，灯泡两端的电压为灯泡的额定电压U额=6V，所以电源电压 U=U额=6V 故A正确，不符合题意； B．小灯泡的电阻 故B正确，不符合题意； C．闭合S、S2，变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测量定值电阻两端的电压，滑片P在距离a端处，变阻器的接入电阻为 根据串联电路的规律和欧姆定律可得，电压表示数 ① 闭合S、S3，灯泡与定值电阻R1串联，由串联电路规律和欧姆定律表示出电压表的示数为 ② 已知 U1∶U2=2∶3③ 由①②③解得，定值电阻R1的阻值R1=15Ω，故C错误，符合题意； D．在电源电压不变时，电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大，当闭合开关S、S1、S2和S3，R1被短路，灯泡与变阻器并联接在电源上，电流表测量干路的电流，灯泡中的电流 电流表的量程为0~3A，变阻器中允许通过的最大电流I2大=2A，根据并联电路的电流规律，在变阻器中通过最大电流时，干路的电流 I大=IL+I2大=0.4A+2A=2.4A<3A 所以电路中总功率最大为 P=UI大=6V×2.4A=14.4W 故D正确，不符合题意。 故选C。 7．如图甲，规格为“5Ω 0.5A”，，灯L标有“6V 3.6W”字样，电压表V2量程为0~15V，电压表V3量程为0~3V，电流表A量程为0~0.6A，电源电压保持不变。闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片从某一位置开始向某端最大限度移动，电路消耗的总功率改变了。如图乙所示，其中有AB、BC和CD三段图像，有两段反映了上述滑片移动过程中电压表V1和V2示数与电流表A示数的对应关系。在保证电路安全的情况下，以下说法正确的是（   ） ①AB是灯泡L的图像 ②为1.2W ③闭合开关S、S2，电压表V3示数变化范围为1~3V ④闭合开关S、S2，滑动变阻器接入电路阻值范围为2~5Ω A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 【答案】B 【详解】①②．根据题意及图甲、乙可知，当闭合开关S、S1时，灯L与滑动变阻器 R1最大阻值串联，当滑动变阻器R1的滑片向某端最限度移动（阻值逐渐接入电路变小）。根据电源电压一定及欧姆定律可知，电路中电流（电流表的示数）逐渐变大，根据此时串联电路的分压规律知，BC 段为电压表V2随电流表示数变化的图像（电源电压由V2测量）。CD段为灯L（电压表V1 ）随电流表示数变化的图像。为了保证电路安全及灯L的铭牌数据知，电源电压等于灯L的额定电压 则电路消耗的总动率变化量为 故①错误，②正确 ③④．当闭合开关S、S2，R2与R3串联，为了保护电路，当电流表示数最大为I大=0.5A时，R2接入阻值最小，其两端分压（电压表V3）示数最小，根据欧姆宝律，此时电路总电阻 此时R2接入阻值最小 R2两端的最小电压（V3示数） 当R2接入阻值最大R2'= 5Ω时，电路中的电流为 根据欧姆定律V3的示数（R2' 两端电压最大）为 综上所述，闭合开关S、S2，电压表V3示数变化范围为1~2V，闭合开关S、S2，滑动变阻器接入电路阻值范围为2~5Ω，故③错误，④正确。 故选B。 8．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器最大阻值为R3。当只闭合开关S，滑片P在最左端时，电压表示数为U1，再将S1闭合，滑片P移至最右端，电压表示数变为U2，R3的电功率为P3；当只闭合S、S2、S3，滑片P仍在最右端时，R3的电功率为的电功率为P3'，电流表A与A1示数之差为1.5A。已知：U1∶U2=5∶9，P3∶P3'=9∶25，P3'=7.5W。下列结论中错误的是（    ） A．只闭合S时，电路的最大总功率为7.5W B．只闭合S时，滑动变阻器R3的最大电功率为1.875W C．只闭合S2、S3，电路的最小总功率为33.75W D．只闭合S、S2、S3，电路的最小总功率为41.25W 【答案】C 【详解】由图可知，当只闭合开关S，滑片P在最左端时，R1、R2串联，电流表A测量电路中的电流I1，电压表V测量R1两端电压U1，整理电路如图1所示： 再将S1闭合，滑片P移至最右端，R3最大阻值接入电路，R2、R3串联，R1被短路，电流表测电路中电流I2，电压表测R3两端电压U2，R3的电功率为P3，简化电路如图2： 当只闭合S、S2、S3，滑片P仍在最右端时，三个电阻并联，电压表被短路，电流表A测干路电流I，电流表A1测R2、R3的电流之和I4，R3的电功率为的电功率为P3'，简化电路如图3： 当只闭合S、S2、S3，三个电阻并联，电压相等且等于电源电压U，电流表A与A1示数之差就是此时通过R1的电流I5=1.5A，可得 由图2和图3可知，R3的电阻不变，电功率之比为9：25，根据可知，两次电压之比为 又因为 所以 由图1和图3可知，R1的电阻不变，其两端电压之比为 根据可知，两次电流之比为 I1：I5=1：3 所以电流I1=0.5A，在图1中两电阻的电压之比 电流相等，电阻之比也为1：2，即 结合第一个关系式可得 图2中，两电阻的电压之比 电流相等，电阻之比也为3：2，即 又因为 P3：P3'=9:25 P3'=7.5W 所以 A．只闭合S时，滑片P在最左端时，电路中电阻最小，电流最大，电功率最大，最大电功率 故A正确，A不符合题意； B．只闭合S时，三个电阻串联，R3的电功率 可知，当A时，R3的电功率最大，此时R3为 R3的最大功率 故B正确，B不符合题意； C．只闭合S2、S3时，电压表被短路，R1与R3并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量R3的电流，当电路中功率最小时，干路电流最小，电阻最大，则 故C错误，C符合题意； D．只闭合S、S2、S3时三个电阻并联，功率最小时，干路电流最小，电阻最大， 故D正确，D不符合题意。 故选C。 9．如图所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V；1.8W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R2标有“60Ω；2A”字样，R1是定值电阻，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。闭合开关S1、S2，断开开关S3，小灯泡L恰好正常发光。将R2的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，此时电压表示数为U1，R2消耗的功率为P1；向左移动滑片P至某点，此时电压表示数为U2，R2消耗的功率为P2。已知U1︰U2=2︰3，P1︰P2=8︰9。保证电路中各元件安全，且电路中有电流，任意闭合或断开开关S1、S2、S3，下列说法中正确的是（　　） A．定值电阻R1的阻值是10Ω B．电路总电功率最小为0.72W C．电路总电功率最大时，滑动变阻器R2连入电路的阻值可能为20Ω D．滑动变阻器R2有电流通过情况下，最大与最小电功率之差为 【答案】C 【详解】A．由图得，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，电路中只有小灯泡L工作，小灯泡L恰好正常发光，说明电源电压等于灯泡的额定电压6V，故；将的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压；前、后两次移动滑片P，定值电阻的电压比为，则电路电流比为；设向左移动滑片至某点时滑动变阻器阻值为，由可知 已知，则；因电源电压不变，已知电路电流比为，则 解得，故A错误； B．闭合开关S3，断开开关S1、S2，电源电压不变，当滑片P移至最右端时，电路总电阻最大，此时电路总功率最小值为，故B错误； C．闭合所有开关，滑动变阻器和灯泡并联接入电路，根据电流表的量程可知通过电路的最大电流为0.6A，根据并联电路电压特点可知此时灯泡两端的电压为6V，灯泡正常发光，通过灯泡的电流 此时通过滑动变阻器的电流 此时滑动变阻器接入电路的阻值 故C正确； D．闭合所有开关，滑动变阻器和灯泡并联接入电路，根据可知通过滑动变阻器的电流最大时，滑动变阻器消耗的电功率最大，滑动变阻器消耗的最大电功率为 将的滑片P移至最右端，闭合开关S3，断开开关S1、S2，两电阻串联接入电路，此时滑动变阻器消耗的电功率最小，滑动变阻器消耗的最小电功率为P′ 滑动变阻器R2有电流通过情况下，最大与最小电功率之差为，故D错误。 故选C。 10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表V1的量程为0~15V，电压表V2的量程为0~3V，小灯泡L标有“6V，3W”字样，灯泡的电阻不变。当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，电流表的示数为0.75A；当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，电压表V1的示数为U1；当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，电压表V2的示数为U2；已知U1:U2=2:3。在电路安全的条件下，下列说法正确的是（　　） ①R1的最大阻值为36Ω ②当闭合开关S2，断开S1、S3，R2功率最大值为0.375W ③当闭合开关S3，断开S1、S2，R2接入电路的阻值范围0~12Ω ④通过开关的断开、闭合和移动滑片，电路总功率最大值为5.4W A．②④ B．③④ C．①③ D．②③ 【答案】D 【详解】当闭合开关S1、S2、S3且R2的滑片在最左端时，灯泡正常发光，此时灯泡L和滑动变阻器R1并联接入电路，因此电源电压大小等于小灯泡的额定电压，即6V。此时通过小灯泡的电流为 则由并联电路电流关系可知，通过滑动变阻器R1的电流为 此时滑动变阻器R1接入电路的阻值最大为 当闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片置于距左端处，R1的滑片在最右端时，此时R1和串联接入电路，通过电路中的电流为 则滑动变阻器R2两端电压为 当闭合开关S3，断开S1、S2，在电路安全的前提下移动R2的滑片，当R2的滑片在距左端处时，灯泡L和串联接入电路，此时通过电路中的电流为 此时滑动变阻器R2两端的电压为 由题意知U1∶U2=2∶3，即 上式可以得出。当闭合开关S2，断开S1、S3，此时R1和R2串联接入电路，假若R2可以滑到最右端，则电路中的电流为 此时电阻R2两端电压为 电压表电压表V2的量程为0~3V，此时将超量程，因此电压表V2最大为3V，则此时电路中的电流最小，为 当R2的滑片P移到最左端时，电路中的电流最大为 因此电流的范围为0.125A~0.25A，此时R2消耗的电功率为 则当时，R2消耗的电功率最大为 当闭合开关S3，断开S1、S2，此时灯泡L和电阻R2串联接入电路，灯泡安全，则当R2的滑片P向右移动时，R2两端的电压逐渐变大，电压表V2的量程为0~3V，当电压表达到最大值时，灯泡两端的电压也为3V，此时通过灯泡的电流为 则R2接入电路的阻值最大为 即此时R2接入电路的阻值范围为0~12Ω。由电功率可知，当电路中的电阻越小时，电路消耗的电功率越大，则当开关均闭合时，将R2的滑片移到最左端时，此时灯泡正常发光，整个电路的总电阻最小，此时电路的电功率最大为 故②③正确，①④错误。 故选D。 二、填空题 11．如图甲所示，电源的电压U＝6V，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端滑至A端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如下：图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述效率η（同一状态下，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。则定值电阻R0的阻值为 Ω，图乙阴影部分的面积为 W。 【答案】 2 2.88 【详解】[1]由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于A端时，滑动变阻器接入电路中电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为3A，由欧姆定律可知，定值电阻的阻值 [2]当滑片位于B端时，滑动变阻器最大值与定值电阻串联，串联电路中各处的电流相等，由可知可知滑动变阻器与定值电阻电功率之比就是电阻阻值之比，由并可知，则所以，故，R滑大＝8Ω； 由图乙可知，a点表示电路中的电流最小，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流为 此时电压表的示数即滑动变阻器电压为 则乙图阴影部分面积为 12．如图所示，电源电压保持6V不变。闭合开关S，将滑动变阻器R接入电路的电阻从RA调节为RB时，RA与RB的电功率均为1W，电压表V1、V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2，ΔU1︰ΔU2=1︰3，则滑片移动过程中，电压表V1的示数变化量与电流表的示数变化量的比值 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；随后用电流表A1、A2分别替换电压表V1、V2，保持R接入电路的阻值为RB，电流表A1、A2的电流之比为9︰5，则RA= Ω。 【答案】 不变 2 【详解】[1]两电阻与变阻器串联，电压表V1测R1和变阻器两端的电压，电压表V2测R2和变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联电路电压规律，电压表V1的示数变化量与电阻R2的电压变化量相等，根据欧姆定律，可知电压表V1的示数变化量（电阻R2的电压变化量）与电流表的示数变化量的比值为电阻R2的阻值，所以电压表V1的示数变化量与电流表的示数变化量的比值不变。 [2]将滑动变阻器R接入电路的阻值从RA调节为RB时，RA与RB的电功率均为1W，根据串联电路电阻规律、欧姆定律、电功率公式可得......① 电压表V1、V2示数变化量分别为ΔU1和ΔU2，根据串联电路电压的规律可知ΔU1等于R2两端的电压变化量，ΔU2等于R1两端的电压变化量，已知，根据欧姆定律有 整理可得R1=3R2......② 随后用电流表A1、A2分别替换电压表V1、V2，保持R接入电路的阻值为RB，三个电阻并联接入电路，电压表A1测通过R2和变阻器的电流，电压表A2测通过R1和变阻器的电流，电流表A1、A2的电流之比为9︰5，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可得：.....③ 联立②③可得R2=0.5RB......④ 已知U=6V，联立①②④可得R2=1Ω，RA=2Ω。 13．在如图所示电路中，电源电压不变。仅闭合开关S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，电压表示数U1，电路消耗的总功率为P1。将滑片移到中点的过程中，电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。保持滑片位置处于中点不变，仅闭合开关S2时，电压表示数 U2。当开关S1、S2、S3全闭合时，电路消耗的总功率为P2。已知 U1∶U2=3∶2，P1∶P2=1∶9，则 R1∶R2= 。 【答案】 变小 1∶2 【详解】[1]仅闭合开关S1时，定值电阻R1与滑动变阻器R3串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑片移到中点的过程中，即变阻器接入电阻减小时，根据分压原理可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小。 [2]当仅闭合开关S1时，滑动变阻器接入电路阻值最大为R3，电压表示数为U1，即滑动变阻器两端电压为U1，设电源电压为U，根据串联电路的规律和欧姆定律可得，电压表示数为 根据可得，电路的总功率为 当仅闭合开关S2时，定值电阻R2与滑动变阻器R3串联，由题意知，此时滑动变阻器R3的接入电阻为其总阻值的一半，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的规律和欧姆定律，可知电压表示数为 当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联接在电源上，此时变阻器及电压表被短路，根据并联电路电压特点可知，此时电阻，R1与R2两端的电压相等，且等于电源电压，根据可得，此时电路的总功率为 由题意可知 根据①③可得 由题意可知 根据②④可得 由⑤⑥可得 故 14．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R0是粗细均匀的电阻丝，允许通过的最大电流为3A，电阻丝上标有0~60cm的均匀刻度，A、B是可以左、右调节的限位器，分别在10cm和50cm处，滑片P只能在限位器A、B之间滑动，电流表的量程为0~4A。闭合开关S，当滑片Р在 cm刻度时，电流表的示数最小，再移动滑片Р至20cm处，此时电流表示数变化了0.15A，在保证电路安全的前提下，调节滑片P与限位器的位置，电路中的最大功率与最小功率的比是 。 【答案】 30 9∶5 【详解】[1]设滑片左侧电阻为R1，右侧电阻为R2，由题意可知，R1+R2为一定值R0（R0是电阻R0的总阻值），即R1+R2= R0，当闭合开关S，当滑片Р移动时，电阻R1、R2并联，并联后的电阻R并为 在电压一定时，电流表的示数最小，根据可知，需R并最大，即最大，R0是一定值，只需R1R2最大，于是有 即时，有最大值，此时 故滑片Р在30cm刻度时，电流表的示数最小。 [2]当滑片在30cm刻度处，R1、R2并联的总电阻为 电流为 此时流最大，根据P=UI可知，此时电路中的功率最小，为 移动滑片Р至20cm处时，电路中的总电阻为左右两侧的电阻分别为， 此时的电流为 由于Р至20cm处，电流表示数变化了0.15A，即 解得 当滑片P移到A（或B）时，电路中的总电阻为左右两侧的电阻分别为，（或，），此时电路中的电阻最小，为 此时的电流为 不超量程，故电路中的最大功率为 所以路中的最大功率与最小功率的比为 15．如图甲所示，电源电压保持不变，灯L上标有“12V；6W”字样（不考虑小灯泡的电阻变化），电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。滑动变阻器R的最大阻值为250。闭合S、S2，断开S1，当变阻器接入的阻值为8时，灯泡正常发光；闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与其接入电路的电阻R关系如图乙。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了7.2W，则电源电压为 V。若闭合开关S、S1，断开S2，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器消耗的最小电功率为 W。 【答案】 16 1 【详解】[1]闭合S、S2，断开S1此时小灯泡与滑动变阻器串联，，当变阻器接入的阻值为8Ω时，灯泡正常发光，此时灯泡的电流为 滑动变阻器两端电压为 则电源电压为 [2]闭合开关S和S1且断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为： ------① ------② 由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，即 I1＝2I2----③ 由①②③得 R0=3R1 由于定值电阻R0的功率变化了7.2W，则由P=I2R可得 即 代入可得R0= 滑动变阻器电功率可表示为 结合函数表达式及在保证电源安全的情况下，当电流为时功率最小，此时功率为1W。 16．如图甲所示电路中，灯泡L标有“5V 5W”字样，且阻值不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，则灯泡正常发光时的电流为 A。将电源电压调至某一值，只闭合开关S，移动滑片P，得到滑动变阻器的电功率P1与滑动变阻器接入的阻值RP变化的图像如图乙所示，且滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到R1的过程中，电压表V1的示数变化了1V，电压表V2的示数变化了5V，则滑动变阻器在滑动的过程中，电路的最小功率为 W。 【答案】 1 3.6 【详解】[1]由P=UI得，灯泡正常发光时的电流为 [2]由得，灯泡的电阻为 由图可知，电阻R2与滑动变阻器、小灯泡L串联，电压表V1测滑动变阻器与R2的电压，电压表V2测滑动变阻器与小灯泡的电压，由串联电路分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值由0.25R1滑动到 R1的过程中，滑动变阻器分得的电压变大，将小灯泡L与滑动变阻器看成一个电阻，滑动变阻器与电阻R2看成一个电阻，则可知V1与V2示数均变大，设电源电压为U，滑动变阻器调节前后电路中电流为I1和I2；调节滑动变阻器前，由欧姆定律得，电流为       ① 此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为 灯泡L与滑动变阻器总电压为 调节滑动变阻器后，由欧姆定律得可得电流为      ② 此时滑动变阻器与电阻R2串联后总电压为 灯泡L与滑动变阻器总电压为 由题知      ③      ④ 由图像可知滑动变阻器在和R1时电功率相等，则由电功率公式P=I2R 可得 即，因电流恒为正值，则I1=2I2，将其代入①②联立可得 R1= 10Ω+2R2 ⑤ 将①②代入③④得 ⑥ ⑦ 将⑤代入⑥⑦后联立可得R2=25Ω，U=18V，将R2=25Ω代入⑤中得R1=60Ω，因为灯泡L、定值电阻R、滑动变阻器R2处于串联，由电功率公式可知，电阻越大电功率越小，故当滑动变阻器阻值最大为R1时，电路中电功率最小为 17．如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“15V 45W”，且灯泡的电阻不变，电流表量程为“0~0.6A”和“0~3A”，电压表的量程符合要求，滑动变阻器R的规格分别为“10Ω 3A”和“25Ω 2A”。将电源调到18V，电流表量程为“0~3A”，只闭合开关S1，选择合适规格的变阻器后，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，流过电流表的最小电流是 A；若将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器R）电流表指针指到满偏刻度的位置，若将滑片P从中点移到最左端A，两表示数的I-U关系如图乙所示，则滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是 W。 【答案】 1.2 2.25 【详解】[1]根据可得，灯泡的电阻为 只闭合开关S1，灯泡L正常发光，等效电路如图所示 灯泡正常发光时，通过其的电流为 则滑动变阻器R的规格“10Ω 3A”，当变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小，电流表示数最小，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，流过电流表的最小电流是 [2]若将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片置于中点O处，等效电路如图所示 滑片P移到最左端A时，R0的两端电压等于电源电压，即 由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为 则P在中点O时的电压为 此时电流表指针指到满偏刻度的位置，其示数为2A或0.4A，当电流表示数为I1=2A时，变阻器的最大阻值为 与题意不符合；当电流表示数为I2=0.4A时，变阻器的最大阻值为 符合题意；所以所用变阻器的规格为“25Ω 2A”，电流表的量程为“0~0.6A”，此时总电阻为 根据串联电路的电阻特点可得，R0的电阻为 当滑片P在最右端B处时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电路的电流为 此时R0消耗的电功率是 18．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器 R3标有“R3max 1.5A”， 电流表量程均为0~3A，电压表量程为0~15V。当滑片P在中点位置，只闭合 S1时，电流表 A2的示数为I2，电压表的示数为U，R2的电功率为 P2，将滑片P移至最左端，同时闭合 S1和 S2时，电流表 A1的示数为I1，电流表 A₂的示数为 I2'，R2的电功率为P2'；再将滑片移至最右端，同时闭合 S1、S2和 S3 ，电流表 A2的示数为I2''，电压表的示数为U'。已知U︰U' ＝1︰2， I1︰I2'＝1︰3，I2'－I2''＝0.7A，P2'－P2＝14.7W。则 R2︰R3max＝ ；同时闭合 S1、S2和 S3时，在保证电路安全前提下移动滑片 P，电路总功率的最大值为 W。 【答案】 1︰2 30.8 【详解】[1][2]当滑片P在中点位置时，只闭合S1，R2和R3串联，电流表A2测电路中的电流，电压表测R3两端的电压，此时A2的示为I2，V的示数为U，R2的电功率为P2；将滑片P移至最左端，同时闭合S1，S2，R1和R2并联，电流表A1测R1所在支路中的电流，电流表A2测干路中的电流，此时电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I'2，R2的电功率为P'2；已知I1︰I'2＝1︰3，并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得 将滑片移至最右端，同时闭合 S1、S2和 S3 ，此时R2被短路，R1和R3并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流，电流表A2的示数为I″2，电压表示数为U'，已知U︰U'＝1︰2，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联分压原理可得 则 所以 R3max＝2R2② 已知I'2－I″2＝0.6A，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可得 又P'2－P2＝10.8W，根据可得 联立①②③④可得R1＝20Ω，R2＝10Ω，U'＝14V，R3max＝20Ω，故 R2 ︰R3max＝1︰2 通过R1的电流为 当通过滑动变阻器的电流为1.5A时，电路的总功率最大，此时总电流为 Imax＝I1＋I3＝0.7A＋1.5A＝2.2A 最大功率为 Pmax＝UImax＝14V×2.2A＝30.8W 19．如图甲所示，定值电阻的阻值，灯泡L标着“6V”字样，只闭合S1和S3时，电路消耗的功率为6.4W；若S1，S2和S3都闭合，滑片在b端处，电流表示数为0．96A，滑动变阻器的最大阻值为 。改变电源电压后，只闭合S2时，小灯泡L的图像如图乙所示，当电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；当灯两端电压为4V时，滑动变阻器的电阻为R2′，已知：R2:R2′=8:15，若电流表的量程为，电压表量程为。只闭合S2，在保证电路元件安全的情况下，电路总功率的变化范围为 W。 【答案】 50 【详解】[1]只闭合S1和S3时，电路为只有R1的简单电路，电路消耗的功率为6.4W，根据可得，电源电压，即电阻R1两端的电压 若S1，S2和S3都闭合，电阻R1、R2并联，灯泡被短路，滑片在b端处，电阻R2全部用如电路，电流表测干路电流，通过R1的电流 通过滑动变阻器的电流 滑动变阻器的最大阻值为 [2]只闭合S2时，小灯泡L与滑动变阻器串联，当小灯泡正常发光时，电路的功率最大时，滑动变阻器的电阻为R2；由小灯泡L的图像可知，电路中的电流为0.5A，则电源电压为      ① 当灯两端电压为4V时，电路中的电流为0.4A，滑动变阻器的电阻为R2′电源电压      ②    ③ 联立①②③解得 ，  ，    电路的最大功率 由电压表量程为可知，当滑动变阻器两端的电压为9V时，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压为1V，电路中的电流为0.2A，电路的最小功率 电路总功率的变化范围为。 20．如图甲所示，电源电压保持不变，是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A，滑动变阻器的电功率与电压表示数的关系如图所示，滑动变阻器的滑片在a点，b点时，对应电压表示数为、，且，滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中，接入电路的阻值范围是 ，当闭合开关S1、S2，断开开关S3，当滑动变阻器的滑片在距左端处时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为，则与之比是 。 【答案】 【详解】[1]当闭合开关S1、S3，断开开关S2，变阻器与串联，电压表测电压，电流表测电路电流，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A，则电阻为 电压表示数为1V时，电流为 设电源电压为，根据，电路总功率变化了3.6W，则有 所以电源电压为 滑动变阻器的滑片在a点，b点时，对应电压表示数为、，且     ① 由图乙可知，滑片在a点，b点时，变阻器的功率相等，根据串联电路的规律和有 将代入并化简，可得      ② 联立①②，解得 ， 滑片在a点时，根据串联电路电压规律，变阻器的电压为 根据分压原理，变阻器连入电路的电阻为 同理滑片在b点时，变阻器连入电路的电阻为 则滑动变阻器的滑片从a点滑到b点过程中，接入电路的阻值范围为。 [2]当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，变阻器和灯泡串联，电压表测灯泡电压。当滑动变阻器的滑片在距左端处时，小灯泡L恰好正常发光，故灯的电压为6V，根据串联分压原理，变阻器的电压为 根据串联分压规律，变阻器的电阻为 此时灯泡L电功率为；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，变阻器的最大电阻为。根据串联分压原理，灯泡电压为变阻器电压的，此时灯的电压为 此时灯泡L电功率为。根据，在电阻不变时，电功率和电压的平方成正比，则与之比为 三、计算题 21．如图所示，电源电压和小灯泡阻值均保持不变。小灯泡L1标有“8V 3.2W”字样，R2=40Ω，滑动变阻器R3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0~3V。只闭合开关S2时，电压表的示数为2V；在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1。求： （1）小灯泡L1的电阻； （2）电源电压； （3）若只闭合开关S3，小灯泡L1消耗的电功率变化范围是多少。 【答案】（1）；（2）6V；（3） 【详解】解：（1）小灯泡L1标有“8V 3.2W”字样，根据，则小灯泡L1的电阻为 （2）只闭合开关S2时，L1和串联，电压表测灯泡电压，则此时电流为 则电源电压为 （3）若闭合所有开关，和并联，电流表测电流。电流表量程为0~0.6A，所以电流最大为0.6A，此时功率为 当滑片位于阻值最大处时，根据，其功率最小，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为4∶1，则最小功率为 则的最大阻值为 若只闭合开关S3，小灯泡L1和串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡电压，电压表量程为0~3V，所以灯泡的最大电流为 所以小灯泡L1消耗的电功率最大为 当时，电路中电流最小，最小电流为 所以小灯泡L1消耗的电功率最小为 所以小灯泡L1消耗的电功率变化范围为。 答：（1）小灯泡L1的电阻为； （2）电源电压为6V； （3）若只闭合开关S3，小灯泡L1消耗的电功率变化范围为。 22．如图甲所示是一款家用电热水壶，铭牌参数如下表所示。简化电路图如图乙所示，其中为发热电阻，滑动变阻器上产生的热量不会被水吸收。在某次加热过程中将电热水壶单独接入电路，的滑片调整到某一适当位置且始终保持不动。求： 型号 LNBS-Z56K8 额定电压 220V 额定总功率 220W-1210W 最大容量 1L （1）滑动变阻器的最大阻值为多少？ （2）将满壶水从40℃加热到100℃需要吸收多少热量？[] （3）在上述（2）加热过程中，发热电阻产生的热量有70%被水吸收，恰好用时6min，则该过程中电能表（如图丙）的铝盘转了多少转？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）分析电路可知，当滑片置于最左端时，此时只有接入电路，电路电阻最小，根据可知电路的总功率最大为1210W，则的阻值为 当滑片置于最右端时，此时、串联接入电路，电路电阻最大，根据可知电路的总功率最小为220W，则总电阻为 则滑动变阻器的最大阻值为 （2）满壶水的质量为 则吸收的热量为 （3）发热电阻消耗的电能为 的实际功率为 则热水壶工作时的电流为 则电热水壶消耗的电能为 所以电能表的铝盘的转数为 答：（1）滑动变阻器的最大阻值为； （2）将满壶水从40℃加热到100℃需要吸收的热量为； （3）电能表的铝盘的转数为。 23．我国的特高压术已经领先全球，为我们的生产、生活带来了巨大的活力和价值。如图所示，在相距100km的甲、乙两地之间有两条高压输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。在某次强对流天气后输电线的某处发生短路。为确定短路位置，检修员利用电流表、阻值为100Ω的定值电阻R和电压可调的电源接成如图所示电路进行检测。当可调电源提供的电压为200V时，电流表示数为0.2A。求： (1)此时电路的总功率； (2)短路位置离甲地距离多少km； (3)排除短路、线路检修完毕，甲、乙两地恢复正常供电，输电电压为500kV，输电总功率为104kW，此时高压输电的输电效率η为多少（输电效率为乙地得到电功率P乙与甲地输电总功率P甲之比，用百分数表达）。 【答案】(1)40W(2)45km(3)92% 【详解】（1）根据P＝UI可知此时电路的总功率P＝UI＝200V×0.2A＝40W （2）根据欧姆定律可知电路总电阻 则每条输电线的电阻为 则短路位置离甲地距离为 （3）电路电流为 输电线总电阻为 则输电线消耗的电功率为 则此时高压输电的输电效率为 24．小张同学对实验室的压力秤非常感兴趣，于是结合所学知识设计了如图甲所示的压力测量仪。其中，电源电压保持4.5V不变，电压表量程为0~3V，是电阻箱。为粗细均匀的导体棒，总阻值为，总长度为20cm。金属指针P可在金属杆AB上滑动，且与它接触良好，金属指针与金属杆电阻和摩擦忽略不计。弹簧每受到1N的力会形变0.5cm。当托盘不放物体时，压力为0N，金属指针P恰好位于导体棒的最上端，现闭合开关S，调节。求： (1)当压力为0N时，电路中的电流； (2)在保证电路安全的情况下，该测量仪能测得最大压力； (3)小张在对电压表表盘进行压力标注时发现，表盘上的压力刻度并不均匀，如图乙所示，①请利用现有器材帮小张设计一个压力刻度均匀的电路，在图丙虚线方框内画出；②通过调节新设计电路中的阻值，可使压力测量仪的量程为0~30N，分度值为1N。则应调为多少Ω？ 【答案】(1)0.225A(2)20N(3)见解析，10Ω 【详解】（1）当压力为0N时，电路为R1的简单电路，此时电路电流为 （2）由图得，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2的电压。依题意得，托盘上的重物越重，滑片下移长度越长，R2接入电路中电阻越大，电路电阻越大，电路电流越小；由串联电路中电阻越大分到的电压越大得，此时R2的电压变大，电压表示数变大。电压表量程为0~3V，则电压表的最大示数为3V，此时R1的电压为 此时电路电流为 由欧姆定律得，此时R2的阻值为 弹簧的形变量为 该测量仪能测得最大压力为 （3）为了使电压表的刻度均匀，应在改变电阻的同时，保持电流不变，则滑片移动过程中，电路电阻不变，则R2的电阻应全部接入电路中，滑片接在电压表的一端，使滑片移动过程中，电压表的示数均匀变化，如图所示： 依题意得，压力测量仪的最大测量值为 此时弹簧的形变量为 则R2与电压表并联部分的电阻的阻值为 此时电路电流为 由与串联电路电阻特点得，R1应调为 25．如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程“0-0.6A”，电压表量程“0-15V”，滑动变阻器R2标有“1A”字样，R3的阻值为20Ω。闭合S1、S3，断开S2，R2滑片从b端到a端的过程中画出电压表示数U随电流表示数I变化的图象如图乙。求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）断开S1，闭合S2、S3时，在电路安全的前提下，电流表A的示数范围； （3）任意改变开关状态及滑动变阻器滑片位置，在保证电路安全的前提下，求电路的最小功率和最大功率之比。 【答案】（1）10Ω；（2）0.42A-0.6A；（3）1∶8 【详解】解：（1）由图可知，闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2和R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑动变阻器R2的滑片P在a端时，滑动变阻器的电阻为零，电路中只有电阻R1接入电路，它两端的电压最大，为电源电压，由图乙知电源电压为6V，此时电路中的电流为0.6A，由可得，定值电阻R1的阻值为 当滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙知此时R1的两端的电压为1V，电路中的电流为0.1A；根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为 由可得，滑动变阻器接入电路的值为 （2）当断开开关S1，闭合S2、S3时，滑动变阻器R2和R3并联，电流表测量干路电流，根据并联电路电压规律可知，滑动变阻器R2和R3两端的电压相等，且等于电源电压，即 由可得，通过R3的电流为 当滑动变阻器滑片移动到a端时，滑动变阻器的接入电路的电阻最大，则由可得，此时通过滑动变阻器的电流为 根据并联电路电流特点可得，此时的干路电流为 当滑动变阻器滑片移动到b端时，此时电路短路，不符合题意；由于电流表量程为“0-0.6A”，即干路中允许通过的电流最大为0.6A，由于并联电路各支路互不影响，故此时通过R3的电流仍然为0.3A，根据并联电路电流特点知，此时通过滑动变阻的电流为也为0.3A，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为 符合题意，由此可知，电流表A的示数范围为 0.42A~0.6A （3）由可知，电源电压不变，则电路中电阻越小，电功率越大，电阻越大，电功率越小；由图可知，在保证电路安全的前提下，当只闭合开关S1时，电阻R1、R2和滑动变阻器串联，且滑动变阻阻值为最大值，由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路电阻最大为 由可得，此时电路电功率最小为 由于并联电路中电路电阻小于任何支路电阻，由此可知，当断开S1，闭合S2、S3时，滑动变阻器R2和R3并联，此时电路电阻最小，根据可知，电阻越小电流越大；由（2）知，电路中允许通过的电流最大值为0.6A，则由可得，此时电路中的电功率最大为 由此可知，电路的最小功率和最大功率的比值为 答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω； （2）断开S1，闭合S2、S3时，在电路安全的前提下，电流表A的示数范围为0.42A~0.6A； （3）任意改变开关状态及滑动变阻器滑片位置，在保证电路安全的前提下，求电路的最小功率和最大功率之比为1∶8。 26．某实验小组设计了一款门外测温报警装置，其简化电路如图所示。门外来人用手按压力感电路中的压敏电阻 R压（其阻值随压力的增大而变小），当定值电阻R1两端的电压 U1≥1V时，将触发热感电路开关 S2闭合；若热感电路中的电流 I2≥0.2A，则会触发另外的报警器（图中未画出） 发出警报，门内人员即可通过报警提示决定是否开门。还可以通过调节滑动变阻器 R2来设置不同的报警临界温度。已知两电路的电源电压均为6V，电压表量程为0~3V，电流表量程为 0~0.6A，R1的阻值为6Ω， R2标有“50Ω 1A”， 热敏电阻 R热随温度的变化情况如下表格。 温度/℃ 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 30 R热/Ω 45 36.5 25 23 21.5 19 17.5 17 16.8 （1） 当电压表示数为1V时，力感电路消耗的总功率为多少W； （2） 当设置的报警临界温度为 36.5℃时，滑动变阻器接入电路的阻值为多少Ω； （3） 若移动滑片完成某次设置后，电路安全前提下， R1和 R2的最大功率之比为1︰3，则此次设置的报警临界温度为多少 ℃？    【答案】（1）1W；（2）7Ω；（3）38℃ 【详解】解：（1）如图， 力感电路中R1和R压串联，电压表测量R1两端的电压；当电压表示数为1V时，力感电路中的电流为 力感电路消耗的总功率为 （2）如表所示，当设置的报警临界温度为 36.5℃时，R热＝23Ω，热感电路中R热与R2串联，电路中的电流I2＝0.2A，总电阻为 故滑动变阻器接入电路的阻值为 （3）当电压表示数为1V时，R1的功率为 则R2的最大功率为 电路中的最大电流为0.2A，故此时热敏电阻的阻值为 此时热敏电阻的阻值为 根据表格可知，设置的报警临界温度为38℃。 答：（1）当电压表示数为1V时，力感电路消耗的总功率为1W； （2）当设置的报警临界温度为 36.5℃时，滑动变阻器接入电路的阻值为7Ω； （3）此次设置的报警临界温度为38 ℃。 27．重庆火锅，又称麻辣火锅，深受广大重庆老百姓的喜爱，俗话说：没有一个难题是一顿火锅解决不了的。如图甲就是一款常见的便携式电火锅，图乙是其简化电路图，R1和R2是两个定值电阻（表示两个电热丝），单刀双掷开关S2可接a或b，该电路通过开关S1和S2的不同接法组合，实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能。已知正常工作时，低温挡加热功率为242W，中温挡加热功率为484W。求： （1）电火锅在低温挡正常工作时的电流； （2）在用电高峰期，家庭电路的实际电压只有200V，关掉家里的其他用电器，只有电火锅在中温挡状态工作，5min内标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯将会闪烁多少次； （3）如图丙所示，已知烫熟一盘牛肉丸需要2.42×105J的热量。该电火锅的加热效率为80%，电火锅正常工作情况下用高温挡烫熟这盘牛肉丸，需要多少秒。 【答案】（1）1.1A；（2）100次；（3）312.5s 【详解】解：（1）低温挡加热功率为242W，电火锅在低温挡正常工作时的电流 （2）由电路图可知，开关S1断开、S2接a时，R1、R2串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，此时为低温挡；开关S1闭合、S2接b时，R1、R2并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，此时为高温挡；当S2接a端时，且闭合S1，只有R1接入电路，此时为中温挡，R1的阻值 电路的总电阻 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知R2的阻值 R2=R总-R1=200Ω-100Ω=100Ω 高温挡的功率 家庭电路的实际电压只有200V，中温挡实际功率 中温挡工作5min消耗的电能 电能表指示灯将会闪烁次数 （3）烫熟这盘牛肉丸消耗的电能 用高温挡烫熟这盘牛肉丸，需要的时间 答：（1）电火锅在低温挡正常工作时的电流是1.1A； （2）在用电高峰期，家庭电路的实际电压只有200V，关掉家里的其他用电器，只有电火锅在中温挡状态工作，5min内电能表指示灯将会闪烁100次； （3）如图丙所示，已知烫熟一盘牛肉丸需要2.42×105J的热量。该电火锅的加热效率为80%，电火锅正常工作情况下用高温挡烫熟这盘牛肉丸，需要312.5秒。 28．“附中文创”以其精致的做工，优良的品质，受到师生的一致好评。如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”，图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图：控制电路中，U1＝4V，保护电阻R0＝100Ω，Rt为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图丙，电磁铁线圈电阻不计：工作电路中。U2＝220V，R1、R2为加热电阻：当通过电磁铁的电流I≤0.008A时，工作电路开始保温，加热功率为440W，保温功率为100W。求： (1)加热电阻R1的阻值有多大？ (2)开始保温时，电水壶内水的温度是多少？ (3)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，请通过计算写出改进方案。（调整一个电学元件，计算出具体数值，写出一种方案即可） 【答案】(1)110Ω；(2)65℃；(3)见解析 【详解】（1）电磁铁的衔铁被往下吸，电磁继电器下方触点接通时，工作电路中只有R1工作，当衔铁失去磁性，动触点与上面的静触点接通时，工作电路中R1、R2串联，根据可知，R1单独工作时电路处于加热状态，R1、R2串联时电路处于保温状态，R1阻值为 （2）开始保温时，控制电路的总电阻 则热敏电阻此时的阻值为Rt＝R总﹣R0＝500Ω﹣100Ω＝400Ω 由图乙知，Rt＝400Ω时，t＝65℃，所以开始保温时，保温杯内的水温度为65℃。 （3）要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃，由图乙知，Rt为300Ω，总电阻为500Ω，根据电阻串联的特点可知，此时R0＝R总﹣Rt＝500Ω﹣300Ω＝200Ω。即将保护电阻R0更换为200Ω的定值电阻。 29．如图甲所示为传统的围炉煮茶活动，电围炉内部简化电路如图乙所示，其额定电压为220V，R1是标有“10A；48Ω”的滑动变阻器，R2是一根粗细均匀、长度为4m的电热丝；闭合开关S，调节滑片Р可以改变R2的发热功率，若R2的最大发热功率为1210W，求： （1）电热丝R2的电阻； （2）电热丝R2的最小发热功率； （3）电热丝长期工作容易在某点熔断（不考虑熔断前后电热丝粗细、长度变化），可以用如图丙所示的方法进行修理，若形成缠绕结的电阻为0.04Ω，为了保证R1的滑片Р始终可以滑动到任意位置，且电热丝的最小发热功率不得低于200W，请通过计算求出该电围炉最多可修理的次数。（假设修理后的缠绕结及其附近不会再熔断） 【答案】（1）40Ω；（2）250W；（3）18次 【详解】解：（1）由题意可知，R1与R2串联，当R1的滑片在最下端时，R1被短路，电路中只有电阻丝R2接入电路，此时R2的发热功率最大，则 电热丝R2的电阻为40Ω。 （2）由题意可知，R1与R2串联，根据公式 可知，若电热丝R2的发热功率最小，则电路中的电流最小，根据串联电路特点可知，当R1全部接入电路中时，电路中的电流最小为 电热丝R2的最小发热功率为 （3）根据公式 可知，当电路中电流最大时，即 此时R2接入电路中的电阻最小 R1与R2串联，根据公式 可知，当R1全部接入电路，电阻丝R2接入电路中的阻值为22Ω时，验证此时电热丝R2的最小功率为 符合题意，所以电热丝的最小发热功率不得低于200W时，R2的阻值为22Ω，由题意可知，电阻丝长度为4m，R2的电阻为40Ω，8cm长的电阻丝可以打一个缠绕结，缠绕结为2cm，一个缠绕结的电阻为0.04Ω，那么当电阻丝接入电路的阻值为22Ω时，需要打结的次数为 所以，该电围炉最多可修理18次。 答：（1）电热丝R2的电阻为40Ω； （2）电热丝R2的最小发热功率为250W； （3）该电围炉最多可修理18次。 30．如图甲所示，小江正在操作科创小组自主开发的一款水下摄像头深度控制装置。该装置的简化电路见图乙，电源电压为110V。R1的阻值由操作员通过电脑程序直接设定（范围为0-40Ω），其作用是设置水下摄像头的目标深度。压敏电阻R2所受压强与阻值的关系如下表格所示，该电阻随摄像头深入水中以测量摄像头所处的实际深度。电脑程序通过比较R1和R2的大小自动调节开关S2，实现升降功能：当R1＞R2时，S2连接接线柱1，电动机正转使摄像头下降；当R1＜R2时，S2连接接线柱3，电动机反转使摄像头上升；两电阻相等时，开关S2连接接线柱2，电动机停止工作。（水的密度ρ水＝1×103kg/m3，g取10N/kg） （1）当摄像头所处实际深度为1m时，电动机恰好不工作，求R1的阻值； （2）某次操作中，摄像头所处深度为3m，S2连接接线柱3，通过R2的电流为2A，求此时电动机的功率； （3）流过电动机的电流与其两端所加电压的关系如图丙所示，当电动机功率为90W时，流过R2的电流为3A，求此时操作人员设定的目标深度。 p（） 0 5 10 15 20 25 R2（） 2 5 10 16 23 30 p（） 30 35 40 45 50 55 R2（） 35 40 43 45 47 49 【答案】（1）10Ω；（2）35W；（3）0.5m 【详解】解：（1）当摄像头所处实际深度为1m时，此时压敏电阻R2所受压强为 根据表格可知，R2的阻值为10Ω，电动机恰好不工作，说明此时两电阻相同，R1的阻值为 （2）某次操作中，摄像头所处深度为3m，此时压敏电阻R2所受压强为 根据表格可知，R2的阻值为35Ω，S2连接接线柱3，压敏电阻与电动机并联，通过R2的电流为2A，则电动机两端的电压为 根据图丙可知，此时通过电动机的电流为0.5A，此时电动机的功率 （3）如图丙所示，当电动机两端的电压为90V时，通过电动机的电流为1A，此时电动机功率为90W时，流过R2的电流为3A；若开关S2接1时，电动机与R1并联后与串联，则通过R1的电流为 此时R1 的阻值为 与题意R1的阻值范围为0-40Ω不符，故开关S2接3，电动机与R2并联后与串联，则此时电流为 此时电压为 则此时阻值为 依题意可知，到达目标深度时，阻值为 根据表格可知，此时压敏电阻受到的压强为，则操作人员设定的目标深度为 答：（1）当摄像头所处实际深度为1m时，电动机恰好不工作， R1的阻值为10Ω； （2）某次操作中，摄像头所处深度为3m，S2连接接线柱3，通过R2的电流为2A，此时电动机的功率为35W； （3）此时操作人员设定的目标深度为0.5m。 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 $