第十三章 电功和电功率 单元练习 -2025-2026学年北师大版物理九年级下册

第十三章电功和电功率课时练习 一、单选题 1．下列用电器功率接近1kW的是（　　） A．台式计算机 B．电视机 C．电冰箱 D．电热水壶 2．走进教室，轻松应考。教室里的LED护眼灯是保护同学们视力的重要设备，下列关于它的说法正确的是（    ） A．护眼灯正常工作的电流约为120mA B．护眼灯正常工作的电压为36V C．一盏护眼灯一天工作8小时，消耗的电能约0.2W·h D．护眼灯发光效率可达100% 3．如图甲所示，电源电压恒定，R为定值电阻，滑动变阻器R′标有“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V。只闭合开关S和S1，滑片从最右端滑动到a点时，灯泡L恰好正常发光；只闭合开关S和S2，滑片从a点向某一方向移动，直到电压表示数与灯泡L的额定电压相同，两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示，下列说法正确的是（    ） A．电源电压为3.75V B．灯泡L的额定功率为1.5W C．定值电阻R的阻值为15Ω D．闭合开关S和S1，电路允许的最大功率为6W 4．图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯正常发光，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的指针偏转情况如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．两灯是串联的 B．通过L2的电流是0.9A C．L1、L2的电阻之比是5∶4 D．L1、L2消耗的功率之比是5∶4 5．图甲是坐位体前屈测量仪，它可测试身体的柔韧性，图乙是该装置的简化电路。闭合开关，测试者向前推动挡板，挡板移动的距离越大，仪器的示数就越大，测试者的柔韧性就越好。下列说法正确的是（　　） A．挡板P由B向A滑动时，电流表示数小 B．挡板P前移的距离越大，电压表示数越大 C．挡板P前移的距离越大，电路的总功率越大 D．此电路设计中，用电流表示数反映测量成绩 6．如图甲电路中，电源电压不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，忽略灯泡电阻变化．电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V．只闭合开关、，滑片P位于最右端时，小灯泡恰好正常发光；在电路安全的前提下移动滑片P，电流表示数与关系如图乙所示．当断开，闭合S、、时，电流表示数与的关系如图乙所示，电路总功率的最大值为，则下列判断正确的是（    ） A． B． C． D． 7．如图甲所示电路，R0为25Ω，R为滑动变阻器，其参数“？Ω？A”模糊不清，RT为温敏电阻（电阻随温度的变化而变化）。电流表量程为0~0.6A，电压表V1的量程为0~3V，V2的量程为0~15V。只闭合开关S1、S2，电流表示数为0.6A；只闭合开关S2、S3，在安全范围内最大程度移动滑片，V1和V2示数分别随变阻器阻值的变化图像如图乙所示；只闭合开关S1、S4，在安全范围内最大程度移动滑片，将电压表示数随变阻器阻值变化的图像添加至图乙中。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为14V B．只闭合开关S2、S3时，滑动变阻器的取值范围为2Ω~12Ω C．滑动变阻器的最大阻值为75Ω，允许通过的最大电流为0.5A D．只闭合开关S1、S4时，整个电路的功率变化范围为1.8W~9W 8．通过一根电阻丝的电流为2A，通电1 min产生了2.4×104 J的热量，则该电阻丝的阻值是（　　） A．66Ω B．6600Ω C．100Ω D．220Ω 9．如图甲是小开设计的调光灯的模拟电路，为定值电阻，电源电压保持不变。闭合开关S，在安全的情况下，滑动变阻器的滑片P从某端点移到某一位置的过程中，消耗的功率变化量为，电路消耗的总功率变化量为。图乙中有OA、AB和CD三段图像，其中有两段反映滑片移动过程中电压表和示数与电流表A示数的关系。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为12V B．OA是电压表与电流表A的关系图像 C． D．滑动变阻器的变化范围为 10．用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，两个烧瓶内的煤油质量和初温相同，下列说法不正确的是（　　） A．烧瓶内装煤油而不是水，是为了使实验现象更明显 B．为达到实验目的，选用的甲、乙两根电阻丝的阻值不能相等 C．实验中通过比较温度计上升的示数来比较电阻产生的热量的多少 D．在实验装置中，将甲、乙两根电阻丝改为并联，可探究导体产生的热量与电流的关系 二、填空题 11．某手机的锂电池，上面标明电压为3.7V，容量，其充满电后大约储存电能为_____，当给手机充电时，手机的锂电池相当于_____（选填“用电器”“电源”或“开关”）。 12．LED灯具有节能、环保的特点，其制成发光二极管的材料是___________（选填“导体”或“半导体”）。如图所示是小魏家电能表此刻示数，若小魏一家计划出去旅游，家里只设定一个“220V 8.5W”的LED灯每天定时正常工作4h，则30天后电能表的读数为___________kW·h。若电费为每度电0.5元，则小魏家这30天应交的电费为___________元。 13．如图甲中为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器标有“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阻值变化关系的图象（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。灯泡L的额定功率是___________W；开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比____________。 14．如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器的滑片P从最左端向右滑到某处时滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大阻值为________Ω，R0的阻值大小为________Ω。 15．现有一个电压恒为6V的电源，电源两端可接入如图所示的电路中，电压表量程可在0~3V和0~15V下调节，R1和R2是阻值未知的两个定值电阻，R3是最大阻值为10Ω的滑动变阻器。断开开关S，将电压表量程调为0~15V，电源接在A、C两个接线柱之间时，R3从a端移至b端，电压表示数变化量为；当电源接在B、C两个接线柱之间时，R3从a端移至b端，电压表示数变化量为，已知，则 R1___________ R2（选填“>”“<”或“=”）。当电压表量程为0~3V时，保证电路安全的前提下，将电源接入A、B、C中任意两个接线柱之间，控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值 P1和最小值 P2，P1与P2的差值为21W，且调节电压表量程为0~15V，电路的总功率最小值减小0.75W，则 R1=_______Ω。 三、作图题 16．如图（a）所示为某型号带有USB接口的插座面板，其内部简化电路如图（b）所示，三孔插座和USB供电模块可独立工作，且均受开关控制，试用笔画线代替导线，将各元件正确连入家庭电路中。 四、实验题 17．实验室提供了实验所需的器材：电源，开关，电流表，电压表，定值电阻若干，额定电压为2.5V的小灯泡，滑动变阻器（20，1A） 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1 1.6 2.4 2.8 电流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56 (1)某小组同学想利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”，虚线框中应接入______（选填“定值电阻”或“额定电压为2.5V的小灯泡”），原因：______。 (2)在闭合开关后，某同学发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是______。 (3)由上面表格数据可知，该同学所选定值电阻阻值为______。可以得出结论：______。 (4)分析如图2坐标图，甲乙丙三位同学获得了不同的图像，发现导致乙组数据与甲和丙不同，图像未过原点的原因是______。甲组数据和丙组数据的图像斜率不同的原因是______。 (5)另一组同学想测小灯泡的额定功率，在虚线框中接入小灯泡后，闭合开关，移动滑片P至某位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡L的额定功率应将滑片P向______（填“左”或“右”）端移动，当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图3所示，则小灯泡L的额定功率为______W。 (6)聪明的小明找来一个电压未知的电源（电压不变）、已知阻值为的定值电阻，利用单刀三掷开关设计了如图4所示的电路，来测出额定电压U额仍为2.5V的小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤： ①闭合开关，开关接______接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______； ②闭合开关，开关接______接线柱，滑动变阻器的滑片______（选填“向左移动”、“向右移动”或“保持不动”），读出电压表示数为； ③闭合开关，开关接c接线柱，读出电压表的示数为； ④小灯泡L额定功率的表达式______。（用、、、表示） 18．小华利用如图甲的电路，测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻。现有器材：电源、滑动变阻器（20Ω；1A）、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)连接电路时，开关必须________，滑动变阻器的滑片P应置于________端。 (2)连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表、电压表都有示数，则接下来的操作应是：________。 (3)移动滑片P到滑动变阻器的某一位置时，电压表示数如图乙所示，读数为________V。 (4)根据实验收集到的数据，做出小灯泡工作时I-U的关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω；小灯泡正常发光时的功率为________W。 (5)小华打算只利用电流表测量标有“0.3A”字样小灯泡正常发光时的电阻。他增加了一个阻值已知的定值电阻R0和一个开关S1，请把图丁中的电路图补充完整，使其能完成实验。 五、计算题 19．为展现南开中学同学们优美的仪容仪表，学生服务中心贴心准备了衣物挂烫机，其内部电路简化结构如图甲所示，、为电阻相同的电热丝，旋钮开关内部连接方式如图乙所示，即：关闭挡、低温挡、中温挡、高温挡，其中高温挡的电功率为2.2kW。求： (1)高温挡正常工作时的电流； (2)实验室中，断开除挂烫机外的全部用电器，用高温挡工作经过44s，再以中温挡工作44s。观察到电能表闪烁了60次，电能表脉冲信号为，求实际电压； (3)为了安全和满足挂烫不同质地衣物的需求，现增加一个智能控制开关S，当电路故障或电流过大时可自动断电，、根据需要可改造成相应阻值的滑动变阻器，实现三挡均可调节且正常工作时低温挡只能在550~1100W区间内连续调节，利用以上器材，请在方框内画出改进后的电路图。 20．如图所示，R1、R3为定值电阻，R2为阻值与接入长度成正比的滑动变阻器，最大阻值为R2max，将滑片移至距上端长度的A点不动，滑动变阻器连入电路的阻值为RA，此时开关S、S1、S2均闭合，电压表示数为18V，电流表示数为6A；只闭合开关S，电流表示数为I1，电阻R1的功率为P1；闭合开关S1和S2时，电流表示数为I2，电阻R1消耗的功率为P2。已知R1、RA、R3的电阻大小可能是3Ω、6Ω、9Ω、18Ω中的其中3个，，且。求： (1)开关S、S1、S2均闭合时，电路的总功率； (2)若只能闭合一个开关，则开关通断、滑片位置的不同组合下通电电路总电阻的最大值和最小值之比； (3)当只闭合S时，用未知电源代替原电源，未知电阻R4、R5分别代替R1、R3。当滑片移至最上端时，电压表示数为U0，电流表示数为I0；当滑片移至最下端时，电压表示数为，电流表示数为。则请用符号U0、I0、、、R2max写出滑片移至最下端时电阻R5的消耗的功率的表达式。 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 《第十三章电功和电功率课时练习----2025-2026学年北师大版物理九年级下学期》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B D B B B C C D 1．D 【详解】A．台式计算机的功率在100W左右，故A不符合题意； B．电视机的功率在100W左右，故B不符合题意； C．电冰箱的功率在200W左右，故C不符合题意； D．电热水壶的功率比较大，约为1kW，故D符合题意。 故选D。 2．A 【详解】A．若护眼灯正常工作的电流约为120mA，则护眼灯的功率 符合实际情况，故A符合题意； B．护眼灯安装在家庭电路中，所以正常工作的电压为220V，故B不符合题意； C．一盏护眼灯一天工作8小时，消耗的电能，故C不符合题意； D．护眼灯消耗电能除了转化为光能还转化为其他形式得能，故效率达不到100%，故D不符合题意。 故选A。 3．B 【详解】A．由电路图甲知，只闭合开关S和S1时，小灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表测小灯泡两端的电压。滑片从最右端滑动到a点的过程，变阻器接入电路的阻值变小，电路中的电流变大，因为小灯泡的电阻随着温度变化而变化，所以图乙中的曲线为测量小灯泡电压时电压表与电流的关系图线。则滑片置于最右端时，电压表的示数为1V，电路中的电流为0.25A。此时变阻器两端的电压 电源电压U=U变+U1=5V+1V=6V，故A错误； C．只闭合S和S2时，变阻器与定值电阻R串联接入电路，电压表测定值电阻R两端的电压，滑片从a点向某一方向移动到某一点时，电压表示数与灯泡额定电压相同，由图乙中，电路电流为0.3A时，电压表示数等于额定电压，滑片移动过程，电路的电流变小，在a点时，电压表示数为3.75V，电路的电流为0.375A。定值电阻的阻值 此时变阻器两端的电压U变2=U-U2=6V-3.75V=2.25V 滑片在a点，变阻器接入电路的阻值 故C错误； B．只闭合S和S2，滑片移到某一点时，由图乙知，此时电路中的电流为0.3A，电路中的总电阻 此时变阻器接入电路的阻值 其两端的电压 此时电压表的示数为 即小灯泡的额定电压为3V。小灯泡正常发光时，滑片置于a点，变阻器两端的电压 电路中的电流 小灯泡的额定功率，故B正确； D．闭合开关S和S1，小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，电路允许的最大功率，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】图甲所示的电路可知，灯L1和L2并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过灯L1这条支路的电流。图乙所示电流表A2的量程为，分度值为0.02A，示数为0.5A，则通过L2的电流是 两灯两端的电压相等，根据可知， 即L1、L2的电阻之比是；两灯两端的电压相等，根据可知， 即L1、L2消耗的功率之比是，故D正确，ABC错误。 故选D。 5．B 【详解】A．由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联在电路中，滑动变阻器相当于一个定值电阻接入电路，其总阻值不变。当挡板P由B向A滑动时，电路的总电阻不变。电源电压U不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变，故A错误； B．挡板P前移，即滑片P由B向A滑动，滑片P与B点之间的电阻丝长度变长，所以电压表所测量的电阻阻值变大。因为电路中的电流I不变，根据可知，电压表的示数变大。因此挡板移动的距离越大，仪器的示数就越大，故B正确； C．挡板P前移的距离越大，电路的总电阻和电源电压都不变，所以电路中的总电流不变。根据总功率公式可知，电路的总功率不变，故C错误； D．由A的解析可知，挡板P移动时，电流表示数不变，不能反映测量成绩。由B的解析可知，挡板P移动时，电压表示数发生变化，所以此电路设计中，是用电压表示数反映测量成绩，故D错误。 故选B。 6．B 【分析】只闭合开关、，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片P位于最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为灯泡的简单电路，灯泡两端电压等于电源电压；根据欧姆定律计算灯泡的电阻，由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最小，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程0~3V，根据串联分压原理可知电压表示数，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流，根据串联电路规律结合欧姆定律可得电源电压及R的值。 当断开，闭合S、、时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最大为0.6A，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可得的值，关键并联电路电流规律结合欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的电阻为2R时通过电路的电流可得的值；电路总功率，电源电压不变，电流表测干路电流，即当电流表量程达到最大值时总功率最大。 【详解】A．只闭合开关、，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片P位于最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，小灯泡恰好正常发光，电源电压即为灯泡正常工作时电压6V，故A错误； BC．灯泡L标有“6V  3W”字样，忽略灯泡电阻变化，灯泡的电阻 由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最小，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器允许接入电路的电阻最大，电压表此时示数最大为3V，即滑动变阻器两端的电压，电源电压为6V，易知小灯泡的电压也是3V，串联电路中的电流为 则 当断开，闭合S、、时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最大，通过电路的最大电流为0.6A，此时通过滑动变阻器的电流 并联电路干路电流等于各支路电流之和，那么通过定值电阻的电流 那么定值电阻的阻值 滑动变阻器接入电路的电阻为2R时，通过滑动变阻器的电流 电路中总电流 故B正确，C错误； D．当断开，闭合S、、时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，电源电压不变，即当电流表量程达到最大值0.6A时，电路总功率的最大为 故D错误。 故选B。 7．B 【详解】A．只闭合S1、S2时，只有R0（25Ω）接入电路，电流I=0.6A，因此电源电压，故A  错误； B．只闭合开关S1、S4， R 与 R0串联， V2测 R0 两端电压，由图乙可知电阻R0两端的最大电压是12.5V，则滑动变阻器可通过的电流 只闭合S2、S3，此时R（滑动变阻器）与RT（温敏电阻）串联，V1测R电压，V2测电源电压。当增大滑动变阻器接入电阻6R时，电压表V1的示数为1V，即滑动变阻器两端电压为 滑动变阻器接入最小电阻R时，由图可知，此时电压表V1的示数为1V，即滑动变阻器两端电压为，电路中的电流为0.5A，滑动变阻器接入的电阻最小 滑动变阻器接入的电阻的最大值为，故B正确； C．只闭合开关S2、S3，电阻R0与滑动变阻器串联，由图乙可知，当滑动变阻器接入最大值时，V2的示数，则有 由串联电路中电压的分配规律 即 解得：，结合B选项可知，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，允许通过的最大电流为0.5A，故C错误； D．只闭合开关S1、S4， R 与 R0串联，最大功率 最大总大值为 最小功率 所以只闭合开关S1、S4时，整个电路的功率变化范围为1.8W~7.5W，故D错误。故D错误。 故选B。 8．C 【详解】由可得，电阻丝的阻值 故选C。 9．C 【详解】B．电路为灯泡、滑动变阻器和定值电阻R0的串联电路。电压表V2测量灯泡和滑动变阻器两端的总电压ULP。根据串联电路电压规律和欧姆定律可得 因为电源电压和定值电阻R0的阻值不变，所以V2的示数ULP随电流I增大时而减小。V1测变阻器两端电压，若变阻器阻值变小，电路中电流会变大。所以V1示数随电流表A示数的增大而减小。当电流相同时，电压表V1示数较小，所以，AB表示V2示数与电流表A示数的关系，CD表示V1示数与电流表A示数的关系，故B错误； A．根据图像，当电流时，V2示数，故有 ① 当电流时，V2示数，故有 ② 联立①②解得：，。所以电源电压为。故错误； C．电路消耗的总功率P。定值电阻R0消耗的功率P0。灯泡和滑动变阻器共同消耗的功率PLP，且。功率的变化量关系为 在A点，灯泡和滑动变阻器的总功率 在B点，灯泡和滑动变阻器的总功率 可见，在此过程中PLP保持不变，即。因此，。所以，，故正确； D．由图像CD可知，当电流为0.5A时，电压表V1的示数为0，则此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，即接入电路的最小阻值为0。根据图像，滑片移到某一位置，电流变为，此时变阻器连入的阻值最大，此时V1示数3.5V，，此时变阻器连入的阻值 所以滑动变阻器的变化范围为，故D错误。 故选。 10．D 【详解】A．煤油比热容小，吸热后温度变化大，现象更明显，故A正确，不符合题意； B．探究热量与电阻关系，需电阻不同，故B正确，不符合题意； C．通过温度计示数变化反映热量多少，故C正确，不符合题意； D．改为并联，电阻、电流均不同，无法探究热量与电流关系（需控制电阻、时间，改变电流），故D错误，不符合题意。 故选D。 11． 用电器 【详解】[1]锂电池的电压为3.7V，容量，则充满电后，储存的电能 [2]充电时的手机电池将电能转化为化学能，消耗了电能，相当于用电器。 12． 半导体 4354.62 0.51 【详解】[1]发光二极管的材料是半导体，因为半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，适合制作二极管。 [2]LED灯消耗的电能 电能表原来的示数是4353.6kW·h，所以30天后读数是 [3]小魏家这30天应交的电费为 13． 3 6：11 【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。 [1]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，当时，，电源电压 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 [2]开关S1、S2都断开时，R1与R0串联，当时，电路中只有R0连入，由图象中下边的曲线可知，，由可得，R0的阻值 开关都闭合时，变阻器R1与灯泡L并联，干路最大电流 开关都断开时，R1与R0串联，由图象中下边的曲线可知最大电流，则开关都闭合与都断开时，电路最大功率之比为 14． 100 20 【详解】[1]如图甲所示电路，滑动变阻器与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当滑动变阻器的滑片处于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大即Rmax，此时电路中的电流为0.1A，由图乙及可得，此时滑动变阻器消耗的功率为 解得 [2]根据串联电路电流电压特点及欧姆定律可得，电源电压为① 由图乙可得，当电路中的电流为0.2A时，此时滑动变阻器消耗的功率为 解得 此时电源电压为② 由①②解得。 15． < 2 【分析】本题考查的是欧姆定律与电功率的综合运算，重点是根据来判断电路总功率最大最小值对应的电路情况，要注意的是，电压表量程调大，电路总功率发生变化，说明初始时滑动变阻器并未调至最大值，不能用进行计算，然后将三种电路情况对应的电路总功率分别列出，联立求解即可。 【详解】[1]断开开关 S，电压表测量 R3​ 两端电压，电源接在A、C两个接线柱之间时，R3从a端移至b端，电压表示数变化量 当电源接在B、C两个接线柱之间时，R3从a端移至b端，电压表示数变化量 由于，即 整理得，故。 [2]开关 S 闭合， R1与 R2​并联，，总电阻最小，此时 由可知，电路总阻值越小，电路总功率越大，则 电压表量程 0∼3V 时，最小功率 P2​电路安全要求 ，由可知，电路总阻值越大，电路总功率越小，因为，则滑动变阻器阻值接入最大，电源接在B、C两个接线柱之间， R2与 R3​串联，电路总功率最小，故有，由于滑动变阻器阻值接入最大时，即，由串联分压可知， 故此时，则电路最小功率 由于，故 整理得……① 又因为调节电压表量程为0~15V，R3可接至10Ω，此时 电路的总功率最小值减小0.75W，即 解得……② 联立①②可得： 16． 【详解】三孔插座和供电模块可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和供电模块由开关控制，说明开关在干路上，故电路连接如下图 17．(1) 定值电阻 灯丝电阻随着温度的升高而变大，不能控制电阻不变 (2)定值电阻断路 (3) 5 电阻一定时，电流与电压成正比 (4) 电流表没调零 两位同学选的定值电阻不同 (5) 左 0.65 (6) a b 保持不动 【详解】（1）[1][2]探究“电流与电压的关系”，保持电阻不变，虚线框中应接入定值电阻，因为灯丝电阻随着温度的升高而变大，不能控制电阻不变。 （2）在闭合开关后，某同学发现电流表指针无偏转，可能电路中出现断路，电压表指针有较大偏转，说明电压表和电源两极连接，可能与电压表并联的定值电阻断路。 （3）[1]由表中数据可知，定值电阻阻值 [2]由表中数据可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）[1]由图像可知，当电压为零时，乙中的电流不为零，可能是实验前电流表未调零。 [2]在I-U图像中，直线的斜率越小，电阻越大。由图可知，丙的斜率比甲小，说明丙对应的电阻比甲大，所以可能是两位同学选的定值电阻不同。 （5）[1]灯泡的额定电压是2.5V，移动滑片P至某位置时，电压表示数为2V，为测量小灯泡L的额定功率，需要增大灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向左端移动。 [2]当小灯泡L正常发光时，电流表示数如图3所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则小灯泡L的额定功率为 （6）①[1][2]要测小灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压达到U额，所以应闭合开关S1，开关接a线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U额。 ②[3][4]闭合开关，开关接b接线柱，滑动变阻器的滑片保持不动，电压表测量灯泡和变阻器的总电压，读出电压表示数为U1。 ④[5]再将开关S2接c接线柱，电压表测量电源电压，读出电压表的示数为U2，电源电压是U2，R0的电压 此时电路中的电流 灯泡额定功率 18．(1) 断开 B (2)移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 (3)2.1 (4) 10 0.625 (5) 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关必须断开。 [2]闭合开关前滑动变阻器滑片要调到最大阻值处，由图甲可知，滑动变阻器下接线柱接左端，因此滑片移到右端时，接入的电阻丝最长，电阻最大。 （2）闭合开关后，电流表、电压表都有示数，说明电路是通路，灯泡不亮的原因可能是滑动变阻器接入电阻过大，电路电流太小，灯泡实际功率远小于额定功率，因此下一步操作是移动滑动变阻器滑片，减小接入电阻，观察小灯泡是否发光。 （3）电压表选用量程，分度值为，因此读数为。 （4）[1]小灯泡额定电压为，正常发光时电压等于额定电压，由图丙可知，时，对应的电流，因此小灯泡正常发光的电阻 [2]小灯泡额定功率 （5）因为小华打算只利用电流表测量标有“0.3A”字样小灯泡正常发光时的电阻，所以要用替代法测出小灯泡在0.3A工作时的电压，根据串联电路电压的特点，应当设计出符合小灯泡工作的一种情况和闭合开关小灯泡不工作的一种情况，从而算出小灯泡的电阻，如图所示： 19．(1)10A (2)200V (3) 【详解】（1）挂烫机在高温挡正常工作时，功率为 家庭电路的额定电压为，由可得，高温挡正常工作时的电流 （2）由图可知，高温挡工作时，电阻R1和R2并联。因为R1、R2为电阻相同的电热丝，设 由可得，并联总电阻 故R1和R2电热丝的电阻均为 由图可知，中温挡工作时，只有电阻R1接入电路， 由电能表参数可知，电能表闪烁60次，消耗的电能为 挂烫机在实际电压下工作，消耗的总电能等于高温挡和中温挡消耗电能之和，即 代入数据可得 解得 （3）为了安全，当电路故障或电流过大时可自动断电，应在干路中的火线上串联一个智能控制开关S。要使低温、中温、高温三挡的功率都可以在一定范围内连续调节，需要将定值电阻R1和R2改造成滑动变阻器。低温挡时，R1与R2串联，由可知，在额定电压不变的情况下，要使功率在 550W ~ 1100W 区间内调节，其对应的总电阻范围为 即两滑动变阻器串联后的总电阻调节范围应为44 ~ 88Ω。综上所述，将R1和R2均替换为滑动变阻器，并在火线处增加开关S即可满足所有要求，如图所示： 20．(1)108W (2)15∶2 (3) 【分析】（1）根据开关S、S₁、S₂均闭合时的电路连接方式，结合电压表示数和电流表示数，利用公式计算电路总功率。 （2）首先根据开关S、S₁、S₂均闭合时的电路状态，结合已知的电压、电流值，确定此时的电路连接方式，再结合给出的电阻可选值，推断出、、的阻值；然后根据滑动变阻器阻值与接入长度的关系，求出；接着分析只能闭合一个开关时，不同开关通断、滑片位置组合下的电路总电阻，找出最大值和最小值，最后计算比值。 （3）当只闭合S，滑片在最上端和最下端时，分别分析电路连接方式，利用欧姆定律和串联电路的特点，推导出的相关表达式，再结合功率公式，写出在滑片移至最下端时的功率表达式。 【详解】（1）当开关S、S1、S2均闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测电路中的总电流，电压表测电源电压。由题意可知，电源电压,电路中的电流，则电路的总功率 （2）只闭合S时，R1、R2、R3串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器R2连入电路的阻值为RA。根据串联电路的电阻关系，电路中的总电阻 则电路中的电流 电阻R1的功率 当闭合S1、S2时，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测电路中的总电流，滑动变阻器R2连入电路的阻值为RA。根据并联电路的电阻关系，电路中的总电阻 电路中的总电流 电阻R1的功率 由题意可知， 即 整理得 即……① 已知 即……② 由①②得 整理得 则……③ 由①③整理得 即 已知R1、RA、R3的电阻大小可能是3Ω、6Ω、9Ω、18Ω中的其中3个，所以，，。 满足当开关S、S1、S2均闭合时，电路中的总电流 滑动变阻器的滑片移至距上端长度的A点时，滑动变阻器连入电路的阻值为RA，所以，则滑动变阻器的最大阻值 当只闭合S时，R1、R2、R3串联，当滑片滑至最上端时，R2接入电路的阻值最大，此时电路中的总电阻最大为 只闭合S1时，电路是断路，不符合题意； 只闭合S2时，只有R1接入电路，此时电路中的电阻最小为 总电阻的最大值和最小值之比 （3）当只闭合S时，R4、R2、R5串联，电压表测R4两端电压，电流表测电路电流。当滑片移至最上端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电源电压……④ 当滑片移至最下端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，R4、R5串联，电源电压……⑤ 由④⑤得，R5的阻值 此时电阻R5消耗的功率 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $