第十五章 电功与电热 电功、电功率计算专题训练2025-2026学年苏科版物理九年级下册

第十五章 电功与电热 电功、电功率计算专题训练2025-2026学年苏科版物理九年级下册 题型01 与电能表相关的电功、电功率计算 1．如图所示的是小明家所使用的电能表，单独使用某个用电器时电能表指示灯10min闪了150次。 （1）10min消耗的电能是多少？ （2）该用电器的实际功率是多少？ 2．图甲是某款家用两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，低温挡的功率为110W。闭合开关前，观察电度表的示数如图乙所示。闭合开关S1和S2并开始计时，工作30min，观察电度表的示数如图丙所示。求： （1）低温挡时通过电路的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 3．盛夏，某同学发现教室里空调的压缩机工作10min后会停止5min，之后再重新工作……周而复始。他观察空调铭牌获悉，压缩机制冷时空调的电功率为2200W，压缩机不工作时空调的电功率为200W。家庭电路电压为220V，求： （1）压缩机正常工作时的功率； （2）压缩机制冷时，通过空调的电流； （3）空调正常运行时，每15min消耗的电能。 4．小明发现家里的电能表上标“220V 1000imp/（kW•h）”的字样，其中1000imp是指示灯闪烁1000次的意思；为了测量电磁炉的电功率，他把其他用电器都断开，只接通了电磁炉。他定时30s加热一杯水，从启动电磁炉开始，到电磁炉停止工作，观察到电能表上指示灯闪烁15次，请计算小明家电磁炉的功率。 题型02 与调光灯相关的电功、电功率计算 5．小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？ （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？ （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？ 6．物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L1标有“6V，1.2A”，灯泡L2标有“6V，0.8A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω，2A”，如图乙是灯泡L1和灯泡L2的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、S2，闭合S3，并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时，灯泡L2正常发光。求： （1）灯泡L1的额定电功率； （2）电源电压； （3）当断开开关S2、S3，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时，求滑动变阻器10秒钟消耗的电能。 7．为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V，12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象。求： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能； （3）电源电压。 8．在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，将滑动变阻器R的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.5A。假设灯泡电阻不发生变化，求： （1）灯泡L正常发光时的电流是多少； （2）滑动变阻器R的最大电阻是多少； （3）电源的电压为多少。 题型03 与传感器相关的电功、电功率计算 9．如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压为8V时，摄像机自主启动拍摄。求摄像机启动拍摄时： （1）电路中的电流； （2）RP的阻值及消耗的电功率。 10.声如图甲是小明家某品牌空气净化器，其额定电压为220V，额定功率为40W，单独正常工作1h，净化空气的体积为250m3。该净化器内部有一个检测电路，其简化电路图如图乙所示，检测电路电压恒为32V，R0阻值为20Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。求： （1）净化器启动前，检测电路电流表示数为0.4A，此时空气中有害气体的浓度是多少？ （2）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，此时检测电路中R0两端电压是多少？ （3）正常工作时，将容积为100m3房间内空气全部净化，需要消耗多少电能？ 11．星空浩瀚，探索无垠。我国必将在太空中书写更多新传奇，实现更加恢弘壮丽的航天梦。飞船发射前，通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为50Ω，压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时，将压力传感器R置于舱体内，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为100V。舱体内气压为1.0×105Pa。求： （1）舱体不漏气时通过R0的电流。 （2）舱体不漏气时电路10min消耗的电能。 （3）电压表示数为75V时舱内的气压。 题型04 电功、电功率综合计算 12．如图中所示电路，已知电阻R1＝20Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.5A。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电源电压； （3）整个电路在通电5min消耗的电能。 13．如图所示，一个电阻器的电阻R1为10Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.8A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.2A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）开关S1、S2都闭合时，电路在5s内消耗的电能。 14．如图所示的电路中，R1＝20Ω，R2＝30Ω，电源电压恒为12V，求： （1）闭合开关S1，断开S2时，电路中的电流； （2）闭合开关S1、S2时，R1和R2的总功率； （3）闭合开关S2，断开S1时，电压表的示数（电压表测R1两端电压）。 15．如图所示电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，闭合开关S、S1、S3，将滑动变阻器的滑片调至中点，电压表示数为9V，接着断开S3，电压表示数变化了3V，此时电流表示数为I1。（不计温度对灯泡电阻的影响）请计算下列问题： （1）电源电压的大小是多少？ （2）电流表示数I1是多少？ （3）将滑动变阻器滑片调至最左端，用灯泡L2替换电压表，闭合所有开关，电流表示数为I2，若I1：I2＝2：5，电阻R2与灯泡L2的阻值之比为1：6，则灯泡L2的电阻是多少？通电10min内灯泡L2消耗的电能为多少？ 16．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。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十五章 电功与电热 电功、电功率计算专题训练2025-2026学年苏科版物理九年级下册 题型01 与电能表相关的电功、电功率计算 1．如图所示的是小明家所使用的电能表，单独使用某个用电器时电能表指示灯10min闪了150次。 （1）10min消耗的电能是多少？ （2）该用电器的实际功率是多少？ 【详解】 （1）电能表上标有“3000imp/（kW•h）”，表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁3000次，电能表指示灯闪了150次，用电器消耗的电能W＝0.05kW•h； （2）该用电器的实际功率是P=w/t=0.3kW＝300W。 答：（1）10min消耗的电能是0.05kW•h； （2）该用电器的实际功率是300W。 2．图甲是某款家用两挡电热器的简化电路，R1、R2为阻值一定的电热丝。该电热器接入电压恒为220V的电路中，低温挡的功率为110W。闭合开关前，观察电度表的示数如图乙所示。闭合开关S1和S2并开始计时，工作30min，观察电度表的示数如图丙所示。求： （1）低温挡时通过电路的电流。 （2）高温挡时电热器的电功率。 【详解】 （1）电压U＝220V，低温挡的功率为110W，根据P＝UI知， 低温挡时，电流I =P/U=110W/220V=0.5A； （2）高温挡时，S1和S2闭合，消耗的电能 W ＝2025.6kW•h﹣2024.9kW•h＝0.7kW•h； 电功率P=W/t=0.7kW•h/0.5h= 1400W。 答：（1）低温挡时通过电路的电流是0.5A； （2）高温挡时电热器的电功率是1400W。 3．盛夏，某同学发现教室里空调的压缩机工作10min后会停止5min，之后再重新工作……周而复始。他观察空调铭牌获悉，压缩机制冷时空调的电功率为2200W，压缩机不工作时空调的电功率为200W。家庭电路电压为220V，求： （1）压缩机正常工作时的功率； （2）压缩机制冷时，通过空调的电流； （3）空调正常运行时，每15min消耗的电能。 【详解】（1）压缩机正常工作时的功率： P＝P总﹣P0＝2200W﹣200W＝2000W； （2）由P＝UI可得压缩机制冷时，通过空调的电流： I =P/U=2200W/220V=10A； （3）空调正常运行15min； 压缩机制冷10min，空调消耗的电能： ， 另外5min，空调消耗的电能： ， 工作15min共消耗电能： 。 答：（1）压缩机正常工作时的功率为2000W； （2）压缩机制冷时，通过空调的电流为10A； （3）空调正常运行时，每15min消耗的电能为1.38×106J。 4．小明发现家里的电能表上标“220V 1000imp/（kW•h）”的字样，其中1000imp是指示灯闪烁1000次的意思；为了测量电磁炉的电功率，他把其他用电器都断开，只接通了电磁炉。他定时30s加热一杯水，从启动电磁炉开始，到电磁炉停止工作，观察到电能表上指示灯闪烁15次，请计算小明家电磁炉的功率。 【详解】电磁炉工作时，30s内电能表指示灯闪烁15次， 则电磁炉消耗的电能为： W=n/N＝0.015kW•h， 电磁炉的实际功率为： 率P=W/t=0.015kW•h/(1/120h)= 1400W1.8kW＝1800W。 答：小明家电磁炉的功率是1800W。 题型02 与调光灯相关的电功、电功率计算 5．小明学习了电学知识后，在家自制了一盏调光灯，他选用了标有“2.5V 0.5W”的小灯泡，电源电压恒为4.5V，组成如图电路。小明闭合开关后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光。请通过计算回答： （1）小灯泡正常发光时的电流是多少安？ （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少欧？ （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能是多少焦？ 【详解】 （1）由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流： I额=P/U=0.5/2.5V=0.2A。 （2）由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，当小灯泡正常发光时，根据串联电路的特点，通过滑动变阻的电流等于小灯泡的额定电流，即I滑＝I额， 根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端电压： U滑＝U﹣U灯＝4.5V﹣2.5V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻： R滑=U滑/I=2V/0.2A=10Ω。 （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能： W＝UIt＝4.5V×0.2A×1×60s＝54J。 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.2A。 （2）此时滑动变阻器接入电路的电阻是10Ω。 （3）小灯泡正常发光1min整个电路消耗的电能为54J。 6．物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L1标有“6V，1.2A”，灯泡L2标有“6V，0.8A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω，2A”，如图乙是灯泡L1和灯泡L2的电压与电流的关系图象。当断开开关S1、S2，闭合S3，并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时，灯泡L2正常发光。求： （1）灯泡L1的额定电功率； （2）电源电压； （3）当断开开关S2、S3，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时，求滑动变阻器10秒钟消耗的电能。 【详解】（1）灯泡L1的额定电功率：P1额＝U1额I1额＝6V×1.2A＝7.2W； （2）当断开开关S1、S2，闭合S3，并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时，灯泡L1、L2串联， 已知灯泡L2正常发光，则灯泡L2两端的电压为：U2＝U2额＝6V，电路中的电流I＝I2额＝0.8A， 由图乙可知：此时灯泡L1两端的电压为：U1＝2V， 根据串联电路的电压特点可知电源电压：U＝U1+U2＝2V+6V＝8V； （3）当断开开关S2、S3，闭合S1，滑动变阻器与L2串联，当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时，根据P＝UI可得： 75%， 则滑动变阻器两端的电压：U滑＝75%U＝75%×8V＝6V， 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灯泡L2两端电压： U′2＝U﹣U滑＝8V﹣6V＝2V， 由图乙可知：此时电路中的电流为I＝0.4A， 则滑动变阻器10秒钟消耗的电能：W滑＝U滑It＝6V×0.4A×10s＝24J。 答：（1）灯泡L1的额定电功率为7.2W； （2）电源电压为8V； （3）当断开开关S2、S3，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时，滑动变阻器10秒钟消耗的电能为24J。 7．为研究调光灯的工作原理，某小组设计了如图甲所示的模拟电路进行探究。已知小灯泡L标有“12V，12W”字样，电源电压恒定不变。在保证电路安全的情况下，通过调节滑动变阻器，分别记录三个电表的示数，并将电表示数绘制成如图乙所示的关系图象。求： （1）灯泡L正常发光时的电流； （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能； （3）电源电压。 【详解】由电路图可知，灯泡L和变阻器R串联在电路中，电流表测量电路的电流，电压表V1测量R两端的电压，电压表V2测量灯泡的电压。 （1）灯泡L标有“12V 12W”字样，灯泡正常发光时的电流IL1A， （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能：W＝Pt＝12W×10s＝120J； （3）当电流最小为0.3A时，灯泡和滑动变阻器的电压分别为3V和15V，故电源电压U＝UL+UR＝3V+15V＝18V。 答：（1）灯泡L正常发光时的电流是1A； （2）灯泡L正常发光10s消耗的电能是120J； （3）电源电压是18V。 8．在综合实践活动课上，小明设计了如图所示的模拟调光灯电路，此电路中电源电压不变，灯泡L标有“6V 6W”字样，将滑动变阻器R的滑片P置于最右端，闭合开关，电压表和电流表示数分别为6V和0.5A。假设灯泡电阻不发生变化，求： （1）灯泡L正常发光时的电流是多少； （2）滑动变阻器R的最大电阻是多少； （3）电源的电压为多少。 【详解】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压； （1）由P＝UI可得，灯泡L正常发光时的电流：； （2）由I可得，滑动变阻器R的最大电阻：R12Ω； （3）根据串联电路的特点可知，此时通过灯泡的电流：IL′＝IR＝0.5A， 根据题意可知，灯泡的电阻不发生变化，由欧姆定律可知，灯泡的灯泡电阻：RL6Ω， 由欧姆定律可知，此时灯泡两端电压：UL′＝IRRL＝0.5A×6Ω＝3V， 根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U＝UR+UL′＝6V+3V＝9V。 答：（1）灯泡L正常发光时的电流是1A； （2）滑动变阻器R的最大电阻是12Ω； （3）电源的电压为9V。 题型03 与传感器相关的电功、电功率计算 9．如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压为8V时，摄像机自主启动拍摄。求摄像机启动拍摄时： （1）电路中的电流； （2）RP的阻值及消耗的电功率。 【详解】由图可知，定值电阻R与红外线探测电阻RP串联，电压表测R两端的电压； （1）由串联电路的电流特点可知，电路中的电流： I＝IR1A； （2）由串联电路的电压特点可知，RP两端的电压： UP＝U﹣UR＝12V﹣8V＝4V， 由欧姆定律可知，RP的阻值： Rp4Ω。 RP的阻值及消耗的电功率：P＝UPI＝4V×1A＝4W。 答：（1）电路中的电流为1A； （2）RP的阻值为4Ω，消耗的电功率为4W。 10.声如图甲是小明家某品牌空气净化器，其额定电压为220V，额定功率为40W，单独正常工作1h，净化空气的体积为250m3。该净化器内部有一个检测电路，其简化电路图如图乙所示，检测电路电压恒为32V，R0阻值为20Ω，R为气敏电阻，其阻值大小与有害气体浓度的关系如图丙所示。求： （1）净化器启动前，检测电路电流表示数为0.4A，此时空气中有害气体的浓度是多少？ （2）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，此时检测电路中R0两端电压是多少？ （3）正常工作时，将容积为100m3房间内空气全部净化，需要消耗多少电能？ 【详解】（1）由图乙可知，两个电阻串联，电路总电阻为 气敏电阻阻值为R＝R总﹣R0＝80Ω﹣20Ω＝60Ω 由图丙可知，此时空气中有害气体的浓度为1.0μg/m3 （2）由图丙可知，有害气体的浓度减小到0.1μg/m3时，气敏电阻的阻值为300Ω，电路中电流为 检测电路中R0两端电压是U0＝IR0＝0.1A×20Ω＝2V （3）100m3房间内空气全部净化的时间为 消耗的电能为W＝Pt＝40W×1440s＝5.76×104J 答：（1）此时空气中有害气体的浓度是1.0μg/m3； （2）净化后有害气体的浓度减小到0.1μg/m3，此时检测电路中R0两端电压是2V； （3）正常工作时，将容积为100m3房间内空气全部净化，需要消耗5.76×104J电能。 11．星空浩瀚，探索无垠。我国必将在太空中书写更多新传奇，实现更加恢弘壮丽的航天梦。飞船发射前，通常要检验舱体的气密性。小明设计的检测电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为50Ω，压力传感器R的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性监测时，将压力传感器R置于舱体内，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为100V。舱体内气压为1.0×105Pa。求： （1）舱体不漏气时通过R0的电流。 （2）舱体不漏气时电路10min消耗的电能。 （3）电压表示数为75V时舱内的气压。 【详解】（1）由图甲可知，R与R串联，电压表测量R0两端的电压； 当舱体不漏气时，电压表示数为100V，定值电阻R0的阻值为50Ω， 通过R0的电流：I2A； （2）由图乙可知，当舱体内气压为1.0×105Pa时，压力传感器R的阻值为R＝10Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻：R总＝R+R0＝10Ω+50Ω＝60Ω， 由I可知，电源电压：U＝IR总＝2A×60Ω＝120V， 舱体不漏气时电路10min消耗的电能：W＝UIt＝120V×2A×10×60s＝1.44×105J； （3）当电压表示数为75V时，电路中的电流：I′＝I0′1.5A， 根据串联电路的电压特点可知，压力传感器R两端的电压：UR＝U﹣U0′＝120V﹣75V＝45V， 由I可知，此时压力传感器R的阻值：R′30Ω， 由图乙可知，当压力传感器R的阻值为30Ω时，舱内的气压为0.4×105Pa＝4×104Pa。 答：（1）舱体不缓气时通过R0的电流为2A。 （2）舱体不漏气时电路10min消耗的电能为1.44×105J。 （3）电压表示数为75V时舱内的气压为4×104Pa。 题型04 电功、电功率综合计算 12．如图中所示电路，已知电阻R1＝20Ω，电源电压保持不变，闭合开关S，电压表示数为4V，电流表示数为0.5A。求： （1）电阻R2的阻值； （2）电源电压； （3）整个电路在通电5min消耗的电能。 【详解】（1）由图示知，开关闭合时，R1、R2串联，电压表测电阻R2两端的电压。电流表测电路中的电流； 由I可知，电阻R2的阻值：； （2）由I可知，R1两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V， 据串联电路的电压特点知，电源电压：U＝U1+U2＝10V+4V＝14V； （3）整个电路通电5min消耗的电能：W＝UIt＝14V×0.5A×5×60s＝2100J 答：（1）电阻R2的阻值为8Ω； （2）电源电压为14V； （3）整个电路在通电5min消耗的电能为2100J。 13．如图所示，一个电阻器的电阻R1为10Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.8A；再闭合开关S2后，电流表的示数变为1.2A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值； （3）开关S1、S2都闭合时，电路在5s内消耗的电能。 【详解】 （1）由电路图可知，若断开开关S2，闭合S1，电路为R1单电阻电路，电流表测通过R1的电流．由可得，电源电压U＝U1＝I1R1＝0.8A×10Ω＝8V （2）若闭合开关S1、S2，电阻R1、R2并联，电流表测干路的电流，根据并联电路的电流关系，通过R2的电流I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.8A＝0.4A 所以电阻R2的阻值 （3）开关S1、S2都闭合时，电路在5s内消耗的电能W＝UIt＝8V×1.2A×5s＝48J。 答：（1）电源电压为8V； （2）电阻R2的阻值为20Ω； （3）开关S1、S2都闭合时，电路在5s内消耗的电能为48J。 14．如图所示的电路中，R1＝20Ω，R2＝30Ω，电源电压恒为12V，求： （1）闭合开关S1，断开S2时，电路中的电流； （2）闭合开关S1、S2时，R1和R2的总功率； （3）闭合开关S2，断开S1时，电压表的示数（电压表测R1两端电压）。 【详解】（1）闭合S1，断开S2时，两电阻串联，电压表测量电源电压，电路中的电流为： I串0.24A， （2）闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，R1和R2的总功率； P7.2W； （3）闭合S2，断开S1时，R1与R2串联，电压表测量R1两端的电压，由（1）电路中的电流为0.24A， 电压表的示数为： U1＝I串R1＝0.24A×20Ω＝4.8V。 答：（1）闭合开关S1，断开S2时，电路中的电流为0.24A； （2）闭合开关S1、S2时，R1和R2的总功率为7.2W； （3）闭合开关S2，断开S1时，电压表的示数为4.8V。 15．如图所示电路，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1最大阻值为30Ω，闭合开关S、S1、S3，将滑动变阻器的滑片调至中点，电压表示数为9V，接着断开S3，电压表示数变化了3V，此时电流表示数为I1。（不计温度对灯泡电阻的影响）请计算下列问题： （1）电源电压的大小是多少？ （2）电流表示数I1是多少？ （3）将滑动变阻器滑片调至最左端，用灯泡L2替换电压表，闭合所有开关，电流表示数为I2，若I1：I2＝2：5，电阻R2与灯泡L2的阻值之比为1：6，则灯泡L2的电阻是多少？通电10min内灯泡L2消耗的电能为多少？ 【详解】（1）闭合开关S、S1、S3，灯泡L被短路，只有滑动变阻器的简单电路，电压表测量变阻器两端的电压，同时测量电源电压，将滑动变阻器的滑片调至中点，电压表示数为9V，电源电压U＝U1＝9V； （2）断开S3，变阻器与灯泡L串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时变阻器的阻值R1中R130Ω＝15Ω， 电压表示数变化了3V，变阻器两端的电压U1＝U﹣ΔU＝9V﹣3V＝6V， 通过电路的电流I10.4A，电流表的示数是0.4A。 （3）将滑动变阻器滑片调至最左端，变阻器连入电路的电阻是30Ω，用灯泡L2替换电压表，闭合所有开关，电路中变阻器、灯泡L2、R2并联，灯泡L被短路，电流表测量干路中的电流，因为I1：I2＝2：5， 电流表的示数I2I10.4A＝1A， 变阻器接入电路的电阻：R1＝30Ω，根据欧姆定律可得通过R1的电流为： I′10.3A， 根据并联电路的规律可知通过灯L2和定值电阻R2的电流：I′＝I2﹣I′1＝1A﹣0.3A＝0.7A， 由欧姆定律可知，通过灯L2的电流： ， 通过定值电阻R2的电流：I′2， 根据并联电路的规律可知：I′＝+I′20.7A…………①， 电阻R2与灯泡L2的阻值之比为1：6，②， 联立①②可得灯泡L2的电阻：＝90Ω， 通电10min内灯泡L2消耗的电能为： Wt600s＝540J。 答：（1）电源电压的大小是9V； （2）电流表示数I1是0.4A； （3）灯泡L2的电阻是90Ω，通电10min内灯泡L2消耗的电能为540J。 16．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。 【详解】（1）小灯泡L正常工作时的电流I0.5A； （2）只闭合开关S和S1，灯L与变阻器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I＝0.5 A，L正常发光。此时电压表示数U1a＝2V，电源电压U＝UL+U1＝10V+2V＝12V； （3）只闭合开关S和S1，灯L与变阻器R1串联，P在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I＝0.5A，滑动变阻器的最小阻值R1a4Ω， P在b点，由图乙曲线知，电压表的示数最大U1b＝10V，电流表示数最小Ib＝0.25A，变阻器阻值最大R1b40Ω， 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，R1与定值电阻R2串联，此时变阻器R1的两个下端接线柱均接入电路，R1此时相当于一个定值电阻，其接入电路的电阻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，P从a点滑动到最右端b点的过程中，电流表示数I＝0.25A不变，定值电阻R2两端的电压不变，其电功率不变。P在最右端b点，此时变阻器的阻值R1＝40Ω，Ub＝10V，由串联电压规律可知，定值电阻R2两端的电压U2＝U﹣Ub＝12V﹣10V＝2V， 定值电阻R2的电功率P2＝U2I＝2V×0.25A＝0.5W，因此，P在a点时，定值电阻R2的电功率也为0.5 W。 答：（1）小灯泡L正常工作时的电流为0.5A； （2）电源电压为12V； （3）只闭合开关S和S1，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，滑片P在a点时，定值电阻R2的电功率为0.5W。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $