物理九年级全册电功率一课一练

这是一份物理九年级全册电功率一课一练，共75页。试卷主要包含了、开关S、导线若干，电功率的实验电路，、开关三个和导线若干等内容，欢迎下载使用。
15.2 电功率（实验探究、计算题）一．实验探究题（共20小题）1．（2019•宜宾）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω）、滑动变阻器两个（R甲：“10Ω1A“；R乙：“50Ω0.5A“）、开关S、导线若干。（1）该实验的原理是电功率P＝　   　（2）实验中，应选用的滑动变阻器是　   　（选填“R甲”或“R乙”）；（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为　   　Ω（保留到小数点后一位）（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）：①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。则小灯泡额定功率P额＝　   　（用R0、U1、U2表示）。2．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理出是：　   　。（2）小明和小红讨论后，选择0﹣3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，B接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表，电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中。电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26 0.310.34　   　       小灯泡的亮度逐渐变亮①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　   　。②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　   　。④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现　   　现象，导致器材可能损坏。3．（2019•襄阳）小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。（1）甲图是小明同学连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，他接下来的操作是　   　。（3）故障排除后，开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向　   　（选填“左”或“右”）端移动滑片：最后小明根据测量数据绘制了灯泡的I﹣U图象，如图丙所示。则灯泡的额定电功率为　   　。（4）他又找来了3个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，控制电阻两端的电压为2V不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为　   　Ω。4．（2019•台州）图甲是测定小灯泡（额定电压2V）电功率的实验电路。（1）某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为　   　瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是　   　。（2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为　   　欧姆。5．（2019•武汉）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是　   　（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　   　W，此时小灯泡的电阻是　   　（结果保留两位小数）Ω。（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是　   　（填字母标号）。A．△R1＞△R2      B．△R1＝△R2     C．△R1＜△R2        D．无法比较6．（2019•聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。（1）本实验中应选择　   　滑动变阻器（选填“A”或“B”）。（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是　   　。A．断开开关，更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　   　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。（5）实验中多次测量的目的是　   　。A．测不同电压下小灯泡的实际功率B．多次测量求平均值，减小误差7．（2019•长沙）小海同学用如图1所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你在图1中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；（2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小海接下来的操作合理的是　   　（选填字母符号）A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱B．拧紧开关两端的接线柱C．检查滑动变阻器是否短路（3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（如图2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为　   　W。8．（2019•河北）小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到　   　（选填“左”或“右”）端。（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是　   　（填写序号）①灯泡L处断路②灯泡处短路③开关S2处断路测试元件灯泡L开关S2电压表无示数有示数（4）排除故障后，小明继续实验。①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为　   　V②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V③小灯泡的额定功率为　   　W。（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实　   　（选填“＞”“＜”或“＝”）P额【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是　   　Ω。9．（2019•娄底）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：①　   　；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是　   　。（3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。（4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用：滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。10．（2019•盐城）小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系，电源电压为4V，保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：　   　。（2）下表是记录与处理实验数据的表格（部分），表中A和B处内容是　   　和　   　。小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/AABU额＝2.5V1.00.1//（3）实验中测出在U＝2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向　   　移动：当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。（4）小明认为（2）中表格内数据不是真实的。你　   　（同意/不同意）小明的观点，写出你判的依据。答：　   　。11．（2019•遂宁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3V．断开开关，经检查，各元件完好，电路连接正确则实验中操作错误之处是　   　。（3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向　   　端移动（选填“A”或“B”）。（4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡额定功率是　   　W。（5）根据小灯泡的I﹣U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随　   　的变化而变化。（6）若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值　   　（选填“偏大”或“偏小”）。12．（2019•枣庄）在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6V的电源一个，2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干。（1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是　   　（选填“A”或“B”）。（2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。（3）连线好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡　   　（选填“短路”或“断路”）。（4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　   　W，小灯泡正常工作时的电阻是　   　Ω，（小数点后保留1位小数）（5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻　   　（选填“增大”或“减小”）。13．（2019•扬州）在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）。（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　   　。（2）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向　   　（A/B）端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　   　W。（3）测量结束后，小明应先　   　，然后拆除　   　上的导线，再拆除其它导线。（4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　   　A．测量小灯泡的电阻B．探究串联电路电流的特点C．探究串联电路电压的特点D．探究电流与电压的关系14．（2019•凉山州）某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　   　（选填“A”或“B”）端，目的是　   　。（2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是　   　。（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　   　（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为　   　A，则小灯泡的额定功率为　   　W。15．（2019•济宁）小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器　   　（选填“甲”或“乙”）。（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡亮度12.200.28 比正常发光暗22.500.30 正常发光32.800.32 比正常发光亮①可得出的实验结论：　   　（写出一条即可）；②小灯泡的额定功率为　   　W。（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为　   　（用已知字母表示）。16．（2019•重庆）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）；（2）连接电路时，开关S必须　   　，滑动变阻器的滑片P应调到最　   　阻值处；（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡　   　（其它部分均完好）；（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝　   　V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝　   　（用字母表示）；（5）小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中实验序号12345电压表示数/VU11.01.52.02.5电流表示数/AI10.140.180.200.24则灯泡的额定功率为　   　W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而　   　。17．（2018•河南）小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V“字样。（1）请你根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连接完整。要求：当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小。（2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，示数为　   　V．要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向　   　（选填“左”或“右”）移动。（3）调节滑动变阻器，测出多组数据，画出了如图丁所示的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为　   　W．小灯泡灯丝的电阻随其两端电压的增大而　   　（选填“增大”“不变”或“减小”）。（4）小明分析图象发现，当小灯泡两端电压为零时，通过小灯泡的电流也为零，他认为小灯泡不通电时，灯丝的电阻为零，他的观点正确吗？　   　。理由是　   　。18．（2018•天水）小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）电路连接好后小明闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是　   　。（3）故障排除后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　   　W。（4）完成上述实验后，小明又找到了一只阻值已知的定值电阻R0，并借助部分现有的实验器材设计了如图丙所示的电路，继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为　   　时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数I，则小灯泡正常发光时的电阻R＝　   　（以上两空均用含有I、U额、和R0的代数式表示）19．（2018•本溪）下面是小溪所做的电学实验：（一）探究电流与电阻的关系。（1）小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路，实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。请用笔画线代替导线把电路补充完整。（2）正确连接电路后开始实验。小溪发现换上　   　Ω的电阻后，移动滑片，电压表示数始终不能达到需要控制的电压值，不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应该适当　   　（填“增大”或“减小”）控制的电压值。通过实验数据可以得出的结论是：　   　一定时，导体中电流与电阻成　   　。（二）测量小灯泡的额定功率。（1）小溪按乙图连接电路，测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率，她使用了电压表的小量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出此时电流表的示数为0.2A，求出小灯泡的电阻为　   　Ω，并利用公式P额＝求出了小灯泡的额定功率。然后她又换用电压表的大量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示为　   　A，小灯泡的额定功率为　   　W．小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异，根本原因是　   　。（2）小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。电路如图丁所示（电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”）。请把下面的实验步骤补充完整。①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表V2的示数为　   　V，此时小灯泡正常发光；②只闭合开关　   　，保持滑片P的位置不动，此时V1的示数为1V，V2的示数为2V；③该灯泡的额定功率P额＝　   　W．20．（2018•鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最　   　（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是　   　。（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏　   　（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为　   　（选填“电压”或“电流”）。（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　   　。（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是　   　A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V二．计算题（共20小题）21．（2019•呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25（1）电阻R1和R2的阻值；（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。22．（2019•大连）如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？23．（2019•本溪）图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求（1）R1和R2的阻值是多少？（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？24．（2019•青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？（2）定值电阻R0的阻值是多少？（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？25．（2019•营口）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？26．（2019•大庆）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0﹣50Ω，允许通过的电流足够大。试求：（1）R1的最大功率是多少？（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？27．（2019•贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。28．（2019•东营）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2．主要参数如下表。项目参数额定电压（V）220R1额定功率（W）1936R2额定功率（W）968电动机功率（W）44适用面积（m2）10（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃），不考虑其他因素影响）29．（2019•赤峰）同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ὡ，学生电源提供的电压为12V且保持不变R1、R2电阻保持不变。（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。①此时R1与R2　   　联；②求：电路中总电流和R2阻值（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。30．（2019•郴州）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）漏电电阻Rx的阻值；（3）漏电位置到甲地的距离。31．（2019•宁波）如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S1后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。请解答下列问题：（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少？（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1与R0串联，L1两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A．假设此时L1两端电压为U1，通过的电流为IL1。可求得R1＝＝＝＝30Ω老师指出：求解R1时，代入的“3V””0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：　   　，并正确求解R1。（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）32．（2019•长沙）在某次科技活动中，刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们，盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变，R0是阻值为3Ω的定值电阻，R1是滑动变阻器。小海进行了如下的实验操作：（I）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A；（Ⅱ）用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，此时电流表的示数为1.8A；（Ⅲ）把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，小海发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W。（1）请根据操作（I）求出黑盒子BC间的电阻；（2）在操作（Ⅱ）中，求黑盒子工作100s消耗的电能；（3）①请画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值；②小海接下来继续进行研究，他将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S．移动R1的滑片，黑盒子的电功率会随之变化，求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。33．（2019•海南）小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。34．（2019•攀枝花）某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：（1）滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；（2）滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大；（3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。35．（2019•淮安）如图是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的接触面积为0.02m2．该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W．[g取10N/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）求电热水壶的额定电流（保留一位小数）；（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强；（3）用此电热水壶将1kg，初温为20℃的水加热到100℃，沸腾水至少吸收多少热量？（4）电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃需要多长时间。36．（2019•荆州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围37．（2019•宜宾）如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数I。38．（2019•黄冈）某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V．已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率。（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/（kg•℃）。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热损失。39．（2019•深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率；（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。40．（2019•连云港）中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U＝250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻R0＝0.15Ω．闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P＝50kW，求：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率P0；（2）用户得到的功率P1和输电效率η；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2＝1kW的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）
答案与解析一．实验探究题（共20小题）1．（2019•宜宾）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，实验室提供如下器材：电源（电压恒为6V）、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω）、滑动变阻器两个（R甲：“10Ω1A“；R乙：“50Ω0.5A“）、开关S、导线若干。（1）该实验的原理是电功率P＝　UI　（2）实验中，应选用的滑动变阻器是　R乙　（选填“R甲”或“R乙”）；（3）选用滑动变阻器后，请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图，并画在图甲的虚线框内；（4）某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况，如图乙所示，完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为　10.4　Ω（保留到小数点后一位）（5）另一小组实验时，发现电流表已经损坏，为了测出该小灯泡的额定功率，小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图丙所示的电路并完成了该实验（电源电压不变）：①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。则小灯泡额定功率P额＝　U1×　（用R0、U1、U2表示）。【分析】（1）测电功率的原理：P＝UI；（2）根据额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω），由欧姆定律得出灯的额定电流，根据串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器连入电路的电阻确定选用滑动变阻器；（3）电压表测灯的电压，电流表测电路中的电流；（4）由欧姆定律求得该小灯泡正常发光时的电阻；（5）要测灯的额定功率，首先使灯正常发光，先将电压表与灯并联，通过移动滑片的位置，使灯的电压为额定电压；保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，可求出此时定值电阻的电压，由欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI可求出灯的额定功率。【解答】解：（1）该实验的原理是电功率P＝UI；（2）电源（电压恒为6V）、额定电压为2.5V的待测小灯泡L（电阻约为10Ω），由欧姆定律，灯的额定电流为：I＝＝＝0.25A，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω；故选用滑动变阻器R乙；（3）测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示：（4）由欧姆定律，求得该小灯泡正常发光时的电阻为：R＝＝≈10.4Ω；（5）①闭合开关S，S1接b，调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光，记录电压表示数U1。②闭合开关S，滑动变阻器滑片保持不动，S1接a，读出此时电压表示数为U2。在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因保持滑片位置不动，各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为U2﹣U1；由欧姆定律灯的额定电流：I＝，则小灯泡额定功率：P额＝U1×。故答案为：（1）UI；（2）R乙；（3）如上所示；（4）10.4；（5）U1×。【点评】本题测灯的功率，考查实验原理，电路设计、器材选择、电阻计算和设计方案测功率的能力。2．（2019•无锡）小明和小红做“测量小灯泡的功率”实验，实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，器材有：电压恒为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。（1）小明连接了如图甲所示的电路，准备将电压表接在小灯泡两端，电压表的表盘如图乙所示，小红认为这样连接电压表不妥，理出是：　电压表大量程分度值为0.5V，测量额定电压3.8V误差较大　。（2）小明和小红讨论后，选择0﹣3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，B接线柱上，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。（3）正确连接好电路后，他们采用合理的操作方式，闭合开关，移动滑片P，读出电压表，电流表的示数，观察小灯泡的亮度变化，记录在下表中。电压表的示数U/V2.92.52.31.70.70.50电流表的示数I/A0.200.220.240.26 0.310.34　灯的功率　       小灯泡的亮度逐渐变亮①为达成实验目的，请将表格中的栏目补充完整：　灯的功率　。②当电压表示数为0.7V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　1.14　W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：　灯的实际功率越大，灯越亮　。④实验时，若移动滑片P至B端，则开关闭合后会出现　电压超过电压表量程　现象，导致器材可能损坏。【分析】（1）根据灯的额定电压为3.8V，电压表要选用大量程0﹣15V，确定其分度值，从测量的误差分析；（2）选择0﹣3V的量程，将电压表接在滑动变阻器的A，B接线柱上；根据实验目的回答；电压表大量程分度值为0.5V，测量额定电压3.8V误差较大；（3）①为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率；②根据串联电路电压的规律结合电流表示数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；③分析表中数据得出结论；④由表中第1组数据，根据欧姆定律得出变阻器连入电路中的电阻，由分压原理分析回答。【解答】解：（1）灯的额定电压为3.8V，故选用电压表大量程0﹣15V，其分度值为0.5V，故测量额定电压3.8V误差较大；（2）如下所示：实验目的是测量小灯泡的额定功率和实际功率，电压表大量程分度值为0.5V，测量额定电压3.8V误差较大。（3）①为达成实验目的，表格中的栏目为灯的功率；②当电压表示数为0.7V时（灯的电压为4.5V﹣0.7V＝3.8V），电流表示数如图丙所示，电流表示数为0.3A则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W。③实验结果表明，小灯泡的亮度与实际功率的关系是：灯的实际功率越大，灯越亮。④由表中第1组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝＝14.5Ω，实验时，若移动滑片P至B端，即变阻器的最大电阻20Ω连入电路中，由分压原理，则开关闭合后电压表示数变大，会出现超过电压表量程现象，导致器材可能损坏。故答案为：（1）电压表大量程分度值为0.5V，测量额定电压3.8V误差较大；（2）如上所示；（3）①灯的功率；②1.14；③灯的实际功率越大，灯越亮；④电压超过电压表量程。【点评】本题测量小灯泡的功率，考查对实验方案的评估和实验方案的设计、功率计算和数据分析。3．（2019•襄阳）小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右。（1）甲图是小明同学连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，他接下来的操作是　断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端　。（3）故障排除后，开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向　右　（选填“左”或“右”）端移动滑片：最后小明根据测量数据绘制了灯泡的I﹣U图象，如图丙所示。则灯泡的额定电功率为　0.5W　。（4）他又找来了3个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，控制电阻两端的电压为2V不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为　40　Ω。【分析】（1）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联；（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯烧坏了，据此回答；（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；由测绘制了灯泡的I﹣U图象知灯在额定电压下的电流，根据P＝UI得出灯泡的额定电功率；（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。【解答】解：（1）原电路中，灯与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，灯应与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示：（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，说明电路中电流过大，将灯烧坏了，他接下来的操作是：断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端；（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；根据测量数据绘制了灯泡的I﹣U图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，灯泡的额定电功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（4）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器。故答案为：（1）如上；（2）断开开关，换用同规格的灯泡，将滑片移到最左端；（3）右；0.5；（4）40。【点评】本题测定“小灯泡的额定电功率”，考查电路连接、注意事项、操作过程、电流表读数、功率计算，也考查了探究通过导体的电流与电阻的关系实验和控制变量法及对器材的要求。4．（2019•台州）图甲是测定小灯泡（额定电压2V）电功率的实验电路。（1）某同学根据实验数据画出如图乙所示的图象，则该小灯泡的额定功率为　0.8　瓦。老师认为图乙曲线右半段不符合实验事实，理由是　当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有3V）　。（2）另一同学为探究电流跟电阻的关系，换用4.5V的电源，并用多个不同阻值的定值电阻替换图甲中的灯泡，得到如图丙的图象，则他选用的滑动变阻器的最大阻值至少为　15　欧姆。【分析】（1）根据如图乙所示的图象知当电压为2V时电流大小，根据P＝UI求出该小灯泡的额定功率；根据灯的额定电压2V分析；（2）研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙可得出控制不变的电压；当电流中的最小电流为0.1A，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律得出此时的定值电阻大小，由串联电路的规律及欧姆定律求出选用的滑动变阻器的最大阻值。【解答】解：（1）根据如图乙所示的图象知，当电压为2V时，电流为0.4A，则该小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2V×0.4A＝0.8W；灯的额定电压2V，故当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有3V）；（2）研究电流与电阻关系时要控制电压不变，由图丙中，控制不变的电压：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V，电流中的最小电流为0.1A，变阻器连入的电阻最大，根据欧姆定律，此时的定值电阻大小：R定＝＝＝30Ω，由串联电路的规律及欧姆定律，选用的滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑＝﹣R定═﹣30Ω＝15Ω。故答案为：（1）0.8；当实际电压远大于灯的额定电压时，小灯泡会烧毁（或电源电压只有3V）；（2）15。【点评】本题考查功率计算及对额定电压的理解和串联电路的规律、欧姆定律的运用。5．（2019•武汉）某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率。实验中电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是2.5V。（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。（2）正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是　小灯泡　（填“电流表”、“滑动变阻器”或“小灯泡”）断路。（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　0.65　W，此时小灯泡的电阻是　9.62　（结果保留两位小数）Ω。（4）继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，这段时间内，若小灯泡电阻变化量的绝对值是△R1，滑动变阻器接入电路的电阻变化量的绝对值是△R2，则△R1和△R2大小关系正确的是　C　（填字母标号）。A．△R1＞△R2      B．△R1＝△R2     C．△R1＜△R2        D．无法比较【分析】（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表与灯并联；（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，由P＝UI得出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出此时小灯泡的电阻；（4）因电源电压不变，根据欧姆定律先判断出两种情况下总电阻的变化，再根据灯的电阻随温度的减小而减小和串联电阻的规律分析回答。【解答】解：（1）原电路中，灯与电压表短路了，灯应与变阻器串联，电压表应与灯并联，如下所示：（2）经分析，正确连接电路后，用开关进行试触，发现电流表指针不偏转，而电压表指针明显偏转。故障原因可能是小灯泡断路；（3）排除故障后，按正确的步骤进行实验。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W，由欧姆定律，此时小灯泡的电阻是：R＝＝≈9.62Ω；（4）原来的电流为I1，继续调节滑动变阻器，让小灯泡两端的电压逐渐降低，小灯泡逐渐变暗，此时灯的电压减小，通过灯的电流也减小，所以I1＞I2，所以＞（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＞R总1；滑片移动后电路的总电阻大于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率减小，灯丝的温度降低，小灯泡阻值随温度的减小而变小，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值减小的值△R1小于变阻器连入电路中增大的值△R2，故选C。故答案为：（1）如上所示；（2）小灯泡；（3）0.65；9.62；（4）C。【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路的连接、故障分析、功率计算及影响电阻大小的因素和串联电阻的规律。6．（2019•聊城）如图所示，在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，有两个规格分别为“10Ω 1A“的A滑动变阻器和“50Ω 2A“的B滑动变阻器，电源电压为6V。（1）本实验中应选择　B　滑动变阻器（选填“A”或“B”）。（2）请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大。（3）连好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表电压表均有示数。接下来应进行的操作是　C　。A．断开开关，更换小灯泡B．检查电路是否断路C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（4）问题解决后，继续进行实验，发现电压表的示数如图乙所示，要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向　右　（选填“右”或“左”）端移动，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为　0.45　W。（5）实验中多次测量的目的是　A　。A．测不同电压下小灯泡的实际功率B．多次测量求平均值，减小误差【分析】（1）根据小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω由欧姆定律求灯的额定电流，根据串联电路电压的规律，求灯正常发光时变阻器分得的电压为，由欧姆定律，求变阻器连入电路中的电阻，确定变阻器选用的规格；（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，根据灯泡正常工作电流确定电流表量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大确定变阻器的接线柱；（3）闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，不用更换灯泡，也不用检查电路是否断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，分析电阻过大的原因，然后进行下一步操作；（4）灯在额定电压下正常发光，比较电压与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表小量程读数，由P＝UI求灯的额定功率；（5）改变灯泡两端的电压，测得流过灯泡的电流，由P＝UI可求出不同电压下灯泡的实际功率。【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流：I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为：U'＝6V﹣2.5V＝3.5V，由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值R＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B；（2）实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中，灯泡正常工作电流约0.25A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程，由滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应将其右下接线柱接入电路中，实物图如图所示；（3）闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没损坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作；（4）闭合开关，由图乙知，电压表量程0﹣3V，分度值0.1V，电压表示数为1.7V，小于灯的额定电压2.5V，要测量小灯泡的额定功率，由串联电路电压的规律，应增大灯的电压减小变阻器分得的电压，根据分压原理，应减小变阻器分得的电压，应将滑动变阻器滑片向右端移动，当电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光；由图丙知，电流表分度值为0.02A，此时示数为0.18A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝2.5V×0.18A＝0.45W；（5）灯泡两端电压不同时其实际功率不同，多次测量的目的是测不同电压下小灯泡的实际功率，从而得到灯泡亮度也实际功率的关系。故选A。故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）右；0.45；（5）A。【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查了器材的选择、电路的连接、电表的读数、额定功率的计算、多次实验的目的等知识，综合性较强。7．（2019•长沙）小海同学用如图1所示的实验器材测量小灯泡的电功率，已知小灯泡的额定电压为2.5V。（1）请你在图1中用笔画线代替导线，帮小海把电路连接完整；（2）小海把滑片移到最左端，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压。为了排除故障，小海接下来的操作合理的是　A　（选填字母符号）A．拧紧小灯泡和它两端的接线柱B．拧紧开关两端的接线柱C．检查滑动变阻器是否短路（3）排除故障后，小海选择合适的量程，移动滑片，读出了三组实验数据。粗心的小海把三次数据随手写在草稿纸上（如图2）而没有填写在对应的表格中。请你帮助小海计算出小灯泡的额定功率为　0.75　W。【分析】（1）确定电流表量程与灯串联；注意电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中；（2）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（3）导体电阻除与材料、长度和横截面积有关外，还与导体的温度有关；灯泡的额定电压和此时的电流，利用公式P＝UI得到额定功率。【解答】解：（1）电流表与灯串联，变阻器接线柱按一上一下的原则串联接入电路中，如下所示：（2）正确连接好电路，闭合开关后发现：小灯泡不亮，电流表示数为零，而电压表示数接近电源电压，仅滑动变阻器或小灯泡存在故障，则电路中的故障是灯泡断路，故应拧紧小灯泡和它两端的接线柱，故选A；（3）由图象知，电流与电压不成正比，但是电压越大电流越大，故当额定电压2.5V时，电流为0.30A，原因是随电压的升高，灯泡亮度增大，电阻也变大了；灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.30A＝0.75W。故答案为：（1）如图示；（2）A；（3）0.75。【点评】本题测量小灯泡的功率，考查电路连接、故障分析、操作过程、数据处理、功率计算是一道综合题。8．（2019•河北）小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材：额定电压为2.5v的小灯泡、电池组（二节干电池串联，电压为3V），电压表一块，滑动变阻器（10Ω，2A）定值电阻（R0＝5Ω）、开关三个和导线若干。（1）用笔画线代替导线，将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。（2）闭合开关前，应将变阻器滑片滑到　右　（选填“左”或“右”）端。（3）连接完电路后，小明只闭合S、S1时，移动滑片P，电压表示数发生改变；只闭合S、S2时，移动滑片P，小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测，把电压表并联在某电路元件两端，测试结果如表所示。则电路中一定存在的故障是　③　（填写序号）①灯泡L处断路②灯泡处短路③开关S2处断路测试元件灯泡L开关S2电压表无示数有示数（4）排除故障后，小明继续实验。①只闭合S、S2，移动滑片P，使电压表的示数为　2.5　V②只闭合S、S1，保持滑片P不动，读出电压表的示数为2.25V③小灯泡的额定功率为　0.75　W。（5）当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时，灯泡的实际功率P实　＞　（选填“＞”“＜”或“＝”）P额【拓展】小红通过课外学习知道，干电池有一定的电阻，我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它（如图3所示）。于是小红在小明完成步骤①后，将电压表并联在电池组两端，保持滑片P的位置不变，只闭合S、S2时，读出电压表示数为2.55V，则小明实验中所用电池组的电阻r是　1.5　Ω。【分析】（1）根据电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，结合由于灯泡的额定电压选择电压表的量程；（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；（3）根据电压表的示数情况判断故障位置；（4）第一步应使灯泡正常发光，进而知道电压表的示数；利用串联分压规律求出滑动变阻器接入的阻值，然后根据串联电路电压特点和欧姆定律以及电功率公式求出小灯泡的额定功率；（5）当电阻不变时，由P＝ 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，从而得出答案；【拓展】根据串联电路特点和欧姆定律求出小明实验中所用电池组的电阻r。【解答】解：（1）由电路图可知，电压表测并联部分电路两端的电压，即测灯泡两端的电压，由于灯泡的额定电压为2.5V＜3V，故只需将电压表的“3”接线柱与开关S1的右接线柱连接即可，如图所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即滑到右端。（3）①若灯泡L处断路，将电压表与灯泡L并联，则电压表有示数且接近电源电压，故①不符合题意；②若灯泡L处短路，将电压表与灯泡L并联，则电压表无示数，将电压表与开关S2并联，则电压表仍然无示数，故②不符合题意；③若开关S2处断路，将电压表与开关S2并联，则电压表无示数且接近电源电压，故③符合题意。（4）①只闭合S、S2，R与L串联，电压表测L两端的电压，移动滑片P，使电压表示数U额＝2.5V，此时灯泡L正常发光；②只闭合S、S1，R与R0串联，此时电压表测R0两端的电压U0＝2.25V，则有：＝，即：＝，解得：R滑＝Ω，③灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压：U滑′＝U﹣U额＝3V﹣2.5V＝0.5V，此时电路中的电流：I＝＝＝0.3A，则小灯泡的额定功率：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。（5）当电阻不变时，由P＝ 可知，电压变为原来的一半，功率变为原来的四分之一，由于灯泡的电阻是变化的，当电压减小时，功率减小，电阻也减小，故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时，小灯泡的实际功率P实＞P额。【拓展】由第（4）问可知，小灯泡正常发光时电路中的电流I＝0.3A，将电压表并联在电池组两端，其测量滑动变阻器和灯泡的总电压U′＝2.55V，则电池电阻两端的电压：Ur＝U﹣U′＝3V﹣2.55V＝0.45V，所以，所用电池组的电阻：r＝＝＝1.5Ω。故答案为：（1）如上图所示；（2）右；（3）③；（4）①2.5； ②0.75；（5）＞；【拓展】1.5。【点评】本题是一道测量小灯泡电功率的实验题，考查了实物图的连接、注意事项、电路故障分析、电功率的计算等，对于第（5）问，若能画出小灯泡的I﹣U图象，解题更直观，属于中考常考题型。9．（2019•娄底）小明设计的“测量小灯泡额定功率”的电路图如图甲，已知电源电压U恒为6V，小灯泡标有“3.8V”字样，它正常发光时通过的电流约为0.32A。（1）小明按图甲进行电路连接，当他接好最后一根导线时，小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏。请指出小明在连接电路时的错误操作：①　连接电路时开关没有断开　；②滑动变阻器滑片P在图甲最右端位置。（2）另一组同学也在做这个实验，但开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，请分析造成此现象的可能原因是　灯泡断路　。（3）小明更换了一个同型号的新灯泡，正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　1.14　W。（4）小明还想用已有实验器材测量未知电阻Rx（约1Ω）的阻值。当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏。（注意：其他器材完好、桌上还有一个开关S1可以使用：滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω）请帮他完成实验设计：在方框中画出一个能测出Rx阻值的电路图。【分析】（1）为保证电路安全，连接电路时，开关要断开，滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值；（2）根据灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程和分度值，然后读出图丙的电流值，根据P＝UI求出灯泡额定功率；（3）开关闭合后，电压表有示数说明电压表与电源之间是通路，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮、电流表没有示数说明电路断路，即电压表并联部分断路；（4）当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏，若不用滑动变阻器，根据欧姆定律求出电路中的电流，然后与电流表的量程相比较判断出电路需要滑动变阻器，又因滑动变阻器的铭牌模糊不清，实验时应先测出滑动变阻器的阻值，然后再测出Rx的阻值，据此设计电路图。【解答】解：（1）当他连接好所有的导线时，发现小灯泡立即发出耀眼的光，接着小灯泡烧坏，这说明①连接电路时开关没有断开，②开关闭合前滑动变阻器没有调到最大阻值处；（2）开关闭合后，无论怎样移动滑片发现小灯泡都不亮，电流表没有示数，但电压表有示数，这说明电压表并联部分断路，即原因可能是灯泡断路；（3）由小灯泡标正常发光时通过的电流约为0.32A可知，实验时电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以，图乙中电流表的示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（4）当他用电阻Rx替换小灯泡后，发现电压表已损坏，若不用滑动变阻器，则电路中的电流I1＝＝＝6A，超出电流表的量程，所以电路中需要串联滑动变阻器，又因滑动变阻器的铭牌模糊不清，其最大阻值约为15Ω，所以，实验时应先测出滑动变阻器的阻值，然后再测出Rx的阻值，故设计的电路图如下图所示：实验步骤：按图示电路图连接电路，闭合开关S1、S2，移动滑片到适当位置，读出电流表示数I，则滑动变阻器接入电路中的电阻R＝＝；保持滑片位置不变，再断开开关S2，读出电流表示数I′，则电路的总电阻R总＝＝，由串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得，未知电阻Rx＝R总﹣R＝﹣。故答案为：（1）连接电路时开关没有断开；（2）灯泡断路；（3）1.14；（4）电路图如上图所示。【点评】本题考查了测量小灯泡电功率的实验，涉及到实验的注意事项、电路故障的判断、电流表的读数和电功率的计算，难点是最后一问中电路的设计，要注意电源的电压是确定的。10．（2019•盐城）小华做“测量小灯泡的功率”的实验，并探究小灯泡亮度与功率的关系，电源电压为4V，保持不变，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的不妥之处：　开关是闭合的　。（2）下表是记录与处理实验数据的表格（部分），表中A和B处内容是　灯的功率　和　灯的亮度　。小灯泡的规格电压表的示数U/V电流表的示数I/AABU额＝2.5V1.00.1//（3）实验中测出在U＝2.0V时的功率后，要测量其额定功率，滑动变阻器的滑片应向　右　移动：当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　0.8　W。（4）小明认为（2）中表格内数据不是真实的。你　同意　（同意/不同意）小明的观点，写出你判的依据。答：　变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻　。【分析】（1）连接电路时开关要断路开；（2）根据实验目的分析；（3）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；（4）由表中数据，根据串联电路的规律和欧姆定律求出变阻器连入电路的电阻与现有变阻器的电阻比较。【解答】解：（1）图甲所示是小华正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，在器材操作上存在的不妥之处：开关是闭合的；（2）探究小灯泡亮度与功率的关系，故表中A和B处内容是灯的功率和灯的亮度；（3）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，示数为2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，当电压表的示数达到额定电压时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W；（4）由表中数据，根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：R滑大＝＝＝30Ω＞20Ω，即大于变阻器的最大电阻，所以（2）中表格内数据不是真实的，同意小明的观点。故答案为：（1）开关是闭合的；（2）灯的功率；灯的亮度；（3）右；0.8；（4）同意；变阻器连入电路的电阻30Ω大于变阻器的最大电阻。【点评】本题测量小灯泡的功率，考查注意事项、表格设计、操作过程及串联电路的规律和欧姆定律的运用。11．（2019•遂宁）在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压2.5V的小灯泡，滑动变阻器、开关、导线若干，部分实物电路如图甲所示。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求：滑片P向右移动时小灯泡变亮）。（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3V．断开开关，经检查，各元件完好，电路连接正确则实验中操作错误之处是　滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处　。（3）改正错误后进行实验，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示；若要测量小灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向　B　端移动（选填“A”或“B”）。（4）图丙是由实验数据描出的小灯泡的I﹣U图象，则小灯泡额定功率是　0.625　W。（5）根据小灯泡的I﹣U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随　温度　的变化而变化。（6）若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值　偏大　（选填“偏大”或“偏小”）。【分析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右移动时小灯泡变亮，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中；（2）为防止电路中的电流过大，烧坏电路元件闭合开关前滑动变阻器处于最大阻值处；（3）根据电压表的量程和分度值读出示数，然后与灯泡的额定电压相比较确定灯泡两端电压变化，根据串联电路的分压特点可知变阻器接入电路中电阻的变化，从而得出滑片移动的方向；（4）根据图丙读出额定电流，根据P＝UI求出灯泡的额定功率；（5）灯泡灯丝的电阻与温度有关；（6）比较两个电压下灯泡电阻的关系，根据P＝得出按此方案算出灯泡的额定功率与真实值的关系。【解答】解：（1）滑动变阻器的右下方接线柱与开关相连时，滑片P向右移动时小灯泡变亮，如下图所示：（2）连接好电路，闭合开关，发现小灯泡很亮，电压表示数为3V，且各元件完好，电路连接正确，则实验中操作错误之处是：滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；（3）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2V，若要测量小灯泡的额定功率，应使电压表的示数达到2.5V，由串联电路的分压特点可知，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片P应向B端移动；（4）由图丙可知，电压表的示数为2.5V时，通过的电流为0.25A，则小灯泡额定功率是P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；（5）根据小灯泡的I﹣U图象计算出不同电压下灯丝电阻值不同，原因是灯丝电阻随温度的变化而变化；（6）由图丙可知，灯泡两端的电压为2V时，通过的电流为0.225A，由I＝的变形式R＝可得，灯泡两端的电压为2V、2.5V时的电阻分别为8.9Ω、10Ω，若用第（3）小问中所测得数据算出灯泡的电阻RL，再根据P＝计算灯泡的额定功率，按此方案算出灯泡的额定功率比真实值偏大。故答案为：（1）如上图所示；（2）滑动变阻器的滑片没有调到阻值最大处；（3）B；（4）0.625；（5）温度；（6）偏大。【点评】本题考查了实物图的连接和实验的注意事项、电压表的读数、串联电路的分压特点、电功率的计算等，涉及到的知识点较多，综合性强，有一定的难度。12．（2019•枣庄）在“测量小灯泡的电功率”实验中，提供的器材有：6V的电源一个，2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω）一个，电流表（0～0.6A，0～3A）和电压表（0～3V，0～15V）各一个，“50Ω 2A”的滑动变阻器A和“10Ω 1A”的滑动变阻器B各一个，开关一个，导线若干。（1）通过估算，你应选用的滑动变阻器是　A　（选填“A”或“B”）。（2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确。（3）连线好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡　短路　（选填“短路”或“断路”）。（4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是　0.75　W，小灯泡正常工作时的电阻是　8.3　Ω，（小数点后保留1位小数）（5）根据测出的数据，作出了小灯泡的电流I与电压U的关系图线，发现该图线不是一条直线，如图丙所示，其原因是温度升高，灯丝电阻　增大　（选填“增大”或“减小”）。【分析】（1）由欧姆定律求出2.5V的小灯泡（电阻约为10Ω0的额定电流，由串联电路的规律及欧姆定律求出灯正常发时变阻器连入的电阻确定选用的滑动变阻器；（2）原电路中，灯短路了，电压表串联在电路中是错误的，灯与电流表串联，电压表与灯并联；（3）连线好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据小灯泡不亮，电压表无示数分析；（4）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；由欧姆定律求出小灯泡正常工作时的电阻；（5）灯的温度升高，灯丝电阻增大。【解答】解：（1）2.5V的小灯泡，电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：I＝＝＝0.25A，由串联电路的规律及欧姆定律，灯正常发时变阻器连入的电阻：R滑＝＝＝14Ω，故选滑动变阻器是A；（2）原电路中，灯短路了，电压表串联在电路中是错误的，灯与电流表串联，电压表与灯并联，如下所示：（3）连线好电路后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡短路；（4）故障移除后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，由欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻是：R＝＝≈8.3Ω；（5）如图丙所示，小灯泡的电流I与电压U的关系图线不是一条直线，其原因是温度升高，灯丝电阻增大。故答案为：（1）A；（2）如上；（3）短路；（4）0.75；8.3；（5）增大。【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查器材的选择、电路连接、故障分析、功率和电阻计算及影响电阻大小的因素。13．（2019•扬州）在“测量小灯泡电功率”的实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）。（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是　灯泡断路　。（2）排除故障后，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了继续完成实验，应将滑片P向　A　（A/B）端移动。小明根据实验所测的数据，作出如图丙所示的图象，则小灯泡的额定功率为　0.5　W。（3）测量结束后，小明应先　断开开关　，然后拆除　电源　上的导线，再拆除其它导线。（4）小明对本实验进行了拓展思考，以下探究活动用该实验装置中的器材不能完成的是　D　A．测量小灯泡的电阻B．探究串联电路电流的特点C．探究串联电路电压的特点D．探究电流与电压的关系【分析】（1）若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；（2）灯在额定电压下正常发光，根据图中电压表小量程读数，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；由如图丙所示的图象知灯在额定电压下的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；（3）为保护电路，测量结束后，小明应先断开开关，然后拆除电源上的导线，防止电源短路；（4）A．由R＝分析；B．可将电流分别串联在电路不同处；C．可分别将电压表串联在用电器两端；D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变。【解答】解：（1）如图甲所示，正确连接电路后，闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障可能是灯泡断路。（2）灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压；由如图丙所示的图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；（3）为保护电路，测量结束后，小明应先断开开关，然后拆除电源上的导线，再拆除其它导线；（4）A．由R＝，可测量小灯泡的电阻；B．将电流分别串联在电路不同处，可探究串联电路电流的特点；C．分别将电压表串联在用电器两端，可探究电流与电压的关系；D、探究电流与电压的关系要控制电阻不变，灯的电阻随温度的变化而变化，不可行。故选D。故答案为：（1）灯泡断路；（2）A；0.5；（3）断开开关；电源；（4）D。【点评】本题测量小灯泡电功率，考查故障分析、操作过程及注意事项和控制变量法的运用。14．（2019•凉山州）某实验小组做“测量小灯泡电功率”的实验，电路如图甲所示，已知电源电压为3V，小灯泡的额定电压为2.5V。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于　A　（选填“A”或“B”）端，目的是　保护电路　。（2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是　电压表正负接线柱接反了　。（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向　B　（选填“A”或“B”）端移动；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，为　0.32　A，则小灯泡的额定功率为　0.8　W。【分析】（1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处；（2）电流应从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，反之指针反向偏转；（3）灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出灯泡的额定功率。【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的A端，目的是保护电路。（2）实验中，闭合开关，发现电压表指针反偏，其原因是电压表正负接线柱接反了。（3）灯在额定电压下正常发光，示数为2.2V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B动，直到电压表示数为额定电压；当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.32A，灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.32A＝0.8W。故答案为：（1）A；保护电路；（2）电压表正负接线柱接反了；（3）B；0.32；0.8。【点评】本题“测量小灯泡电功率”，考查注意事项、操作过程和额定功率的计算。15．（2019•济宁）小明用如图1所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率。（1）电源电压为6V，小灯泡的电阻约为10Ω，有两个不同规格的滑动变阻器：甲标有“10Ω1A”乙标有“50Ω2A”，实验时应该选择滑动变阻器　乙　（选填“甲”或“乙”）。（2）小明将实验数据和现象填写在下表中。次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯泡电功率P/W灯泡亮度12.200.28 比正常发光暗22.500.30 正常发光32.800.32 比正常发光亮①可得出的实验结论：　灯的实际功率越大，灯越亮　（写出一条即可）；②小灯泡的额定功率为　0.75　W。（3）小明用上面的实验器材测量电阻Rx阻值时，发现电压表已损坏，重新设计电路，选了一个阻值已知的R1，连接电路如图2所示。他先将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，电流表读数为I1，后将导线C端接到电流表“3”接线柱上，电流表读数为I2，则Rx的阻值为　　（用已知字母表示）。【分析】（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律得出灯的额定电流，根据串联电路电压的规律求出此时变阻器连入电路的电阻确定选用的滑动变阻器；（2）①根据P＝UI，由表中数据求出3次实验的功率得出结论；②灯在额定电压下的电流为0.3A，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；（3）分析开关时电路的连接及电流表测量的电流，根据欧姆定律求出电源电压；根据并联电路电流的特点得，得出通过Rx的电流； 由欧姆定律得出待测电阻的表达式。【解答】解：（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流为：I＝＝＝0.25A，根据串联电路电压的规律，此时变阻器连入电路的电阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用50Ω2A滑动变阻器，即选用乙；（2）①根据P＝UI，由表中数据，3次实验的功率分别为：0.616W、0.75W、0.896W，故可得出的实验结论：灯的实际功率越大，灯越亮；②灯在额定电压下的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）将导线C端接到电流表“﹣”接线柱上，R1与Rx并联，此时电流表测干路总电流I1，将导线C端接到电流表“3”接线柱上，R1与Rx并联，此时电流表测通过R1的电流I2，则定值电阻R1两端电压U1＝I2R1，因并联电路，故为电源电压U＝U1＝I2R1；根据并联电路电流的特点得，通过Rx的电流为Ix＝I1﹣I2；故电阻Rx的表达式为：Rx＝＝。故答案为：（1）乙；（2）①灯的实际功率越大，灯越亮；②0.75；（3）。【点评】本题测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率，考查对器材的要求、数据分析、额定功率计算及设计实验方案则电阻的能力。16．（2019•重庆）在测小灯泡电功率实验中，小杨同学选用的器材有：额定电压为2.5V的灯泡、电流表、电压表、开关、学生电源、滑动变阻器和若干导线等。（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将答图乙中的实物电路连接完整（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）；（2）连接电路时，开关S必须　断开　，滑动变阻器的滑片P应调到最　大　阻值处；（3）正确连接电路后，闭合开关S，发现电压表无示数，电流表有示数，原因是灯泡　短路　（其它部分均完好）；（4）故障排除后，滑片移至某处，电压表表盘如图丙所示，其读数为U1＝　0.7　V，再读出电流表的示数I1，由此算出此时灯泡电功率P1＝　U1I1　（用字母表示）；（5）小杨同学继续移动滑片P，将两电表对应的示数记录到下表中实验序号12345电压表示数/VU11.01.52.02.5电流表示数/AI10.140.180.200.24则灯泡的额定功率为　0.6　W，他分析表中数据，发现灯泡的电阻也在变化，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而　增大　。【分析】（1）滑动变阻器应串联入电路中，滑片P向右移动时电流变小，由此确定滑动变阻器的接线情况；（2）连接电路时，应断开开关，并且将变阻器的滑片滑动最大值；（3）电流表有示数，说明电路是通路，再由电压表无示数分析故障的原因；（4）由图丙读出电压表示数，由P＝UI表示出此时灯泡的电功率；（5）由表格可知灯泡电压等于额定电压时的电流，由P＝UI计算额定功率；灯丝电阻与温度有关；【解答】解：（1）测小灯泡电功率实验中，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，向右移动滑片P时电流变小，所以滑动变阻器接入的阻值应变大，由图乙知应将其左下接线柱接入电路，如图所示：（2）为了保护电路，连接电路时，开关S必须断开，并动变阻器的滑片P应调到最大阻值处；（3）正确连接电路后，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路，但电压表没有示数，说明在电压表两接线柱之间的电路是短路，其它部分均完好，所以出现故障的原因是小灯泡短路；如果发现电流表没有示数，说明电路有断路发生，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因是小灯泡断路；（4）由图丙知，电压表使用0﹣3V量程，分度值0.1V，所以U1＝0.7V，此时电流表的示数I1，所以此时灯泡电功率P1＝U1I1；（5）灯泡电压等于2.5V时正常发光，由表格可知此时通过灯泡的电流为0.24A，所以灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W；由表中数据知，灯泡两端电压越大时，通过它的电流也越大，其实际功率越大，温度越高，但电压变化比电流变化大，所以灯泡电阻增大。故答案为：（1）见上图；（2）大；（3）短路；（4）0.7；U1I1；（5）0.6；增大。【点评】本题考查了实物图连接、连接电路的注意事项、电路故障的判断、影响电阻的因素、功率的计算公式的应用，本实验是电学中的重点实验，要掌握好。17．（2018•河南）小明在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压恒为3V，小灯泡上标有“2.5V“字样。（1）请你根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路连接完整。要求：当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小。（2）闭合开关，调节滑片到某一位置时，电压表示数如图丙所示，示数为　2.3　V．要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向　左　（选填“左”或“右”）移动。（3）调节滑动变阻器，测出多组数据，画出了如图丁所示的I﹣U图象，由图象可知，小灯泡的额定功率为　0.5　W．小灯泡灯丝的电阻随其两端电压的增大而　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）。（4）小明分析图象发现，当小灯泡两端电压为零时，通过小灯泡的电流也为零，他认为小灯泡不通电时，灯丝的电阻为零，他的观点正确吗？　不正确　。理由是　导体的电阻大小决定于导体的长度、材料和横截面积有关，并与温度有关，若其它条件不变，在温度降低时，电阻变小，但电阻不会为0　。【分析】（1）根据当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小确定变阻器左下接线柱连入电路中，由图丁电流值，电流表选用小量程与灯串联，根据灯的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联；（2）根据图中电压表小量程读数，灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；（3）根据所示的I﹣U图象可知灯的额定电流，根据P＝UI得出小灯泡的额定功率；根据小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大分析；（4）导体的电阻大小决定于导体的长度、材料和横截面积有关，并与温度有关，据此分析。【解答】解：（1）当滑片向左移动时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，由图丁电流值，电流表选用小量程与灯串联，灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如下所示：（2）图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.3V，灯在额定电压下正常发光，因2.3V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；（3）根据所示的I﹣U图象可知，灯的额定电流为0.2A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；当电压变大时，通过灯的电流也变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯丝的温度升高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故小灯泡灯丝的电阻随其两端电压的增大而增大；（4）当小灯泡两端电压为零时，小灯泡的电流也为零，他认为灯丝的电阻为零，这个观点不正确；导体的电阻大小决定于导体的长度、材料和横截面积有关，并与温度有关，若其它条件不变，在温度降低时，电阻变小，但电阻不会为0。故答案为：（1）如上所示；（2）2.3；左；（3）0.5；增大；（4）不正确；导体的电阻大小决定于导体的长度、材料和横截面积有关，并与温度有关，若其它条件不变，在温度降低时，电阻变小，但电阻不会为0。【点评】本题测量小灯泡的电功率，考查电路连接、电压表读数、操作过程、额定功率的计算及影响电阻大小的因素。18．（2018•天水）小明同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电功率，于是在学校实验室借了一些实验器材，连接了如图甲所示的实验电路，电源电压恒定不变。 （1）在图甲中找出连接错误的一根导线并在该导线上画“×”，用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）电路连接好后小明闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是　灯泡短路（电压表被短路）　。（3）故障排除后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为　1.14　W。（4）完成上述实验后，小明又找到了一只阻值已知的定值电阻R0，并借助部分现有的实验器材设计了如图丙所示的电路，继续测量另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻。测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为　　时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数I，则小灯泡正常发光时的电阻R＝　　（以上两空均用含有I、U额、和R0的代数式表示）【分析】（1）根据灯的额定电压为3.8V确定电压表应选用大量程与灯并联；（2）电路连接好后小明闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电压表无示数分析故障的原因；（3）根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率；（4）要测灯正常发光时电阻，应先使灯正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时，由并联电路电压的规律，灯的电压为额定电压，灯正常发光；保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流，根据欧姆定律写出正常发光时的电阻R表达式。【解答】解：（1）灯的额定电压为3.8V，故电压表应选用大量程与灯并联：如下所示：（2）电路连接好后小明闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，无论怎样移动滑动变阻器的滑片发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，则故障原因可能是灯泡短路（电压表被短路）。（3）故障排除后，小明调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；（4）测量时，应先闭合开关S和S1，调节滑动变阻器，当电流表的示数为时，小灯泡正常发光；接着将S1断开，S2闭合，读出电流表的示数为I，此时，电流表测干路电流，根据并联电路电流的规律，灯的电流为：I额＝I﹣，由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻：R＝＝。故答案为：（1）如上所示；（2）灯泡短路（电压表被短路）；（3）1.14；（4）；。【点评】本题测量小灯泡正常工作时的电功率，考查电路连接、故障分析、功率计算及设计方案测电阻的能力。19．（2018•本溪）下面是小溪所做的电学实验：（一）探究电流与电阻的关系。（1）小溪用5Ω、10Ω、15Ω和20Ω四个电阻、电压恒为4.5V的电源、“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材连接成部分实验电路，实验过程中控制电阻两端的电压2V不变。请用笔画线代替导线把电路补充完整。（2）正确连接电路后开始实验。小溪发现换上　20　Ω的电阻后，移动滑片，电压表示数始终不能达到需要控制的电压值，不能完成实验。为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应该适当　增大　（填“增大”或“减小”）控制的电压值。通过实验数据可以得出的结论是：　电压　一定时，导体中电流与电阻成　反比　。（二）测量小灯泡的额定功率。（1）小溪按乙图连接电路，测量标有“3.8V”的小灯泡的额定功率，她使用了电压表的小量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出此时电流表的示数为0.2A，求出小灯泡的电阻为　10　Ω，并利用公式P额＝求出了小灯泡的额定功率。然后她又换用电压表的大量程，调节变阻器滑片，使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示为　0.3　A，小灯泡的额定功率为　1.14　W．小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异，根本原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　。（2）小溪又设计了一个方案测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率。电路如图丁所示（电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”）。请把下面的实验步骤补充完整。①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表V2的示数为　3　V，此时小灯泡正常发光；②只闭合开关　S和S1　，保持滑片P的位置不动，此时V1的示数为1V，V2的示数为2V；③该灯泡的额定功率P额＝　0.6　W．【分析】（一）探究电流与电阻的关系。（1）根据实验过程中控制电阻两端的电压2V不变确定电压表选用小量程与电阻并联；（2）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理求出当变阻器最大电阻接入电路时定值电阻的最大值分析；根据变阻器最大电阻太小，分得的电压小分析；电压一定时，导体中电流与电阻成反比；探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。（二）测量小灯泡的额定功率。（1）由欧姆定律得出小灯泡的电阻；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，根据灯的电阻随温度的变化而变化分析；（2）测量额定电压为3V的小灯泡的额定功率，根据P＝UI，关键是测灯的额定电流，首先使灯正常发光，通过开关的转换使电压表V1滑变阻器滑片以左电阻丝的电压，此时可知灯的电压，根据串联电路电压的规律，得出滑变阻器滑片以左电阻丝的电压，根据串联电路各处的电流相等，由欧姆定律可得出滑片以左电阻丝的电阻大小，由第1次操作，根据欧姆定律可求出灯的额定电流，根据P＝UI求出灯的额定功率。【解答】解：（一）探究电流与电阻的关系。（1）实验过程中控制电阻两端的电压2V不变，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：（2）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，电阻分得的电压为变阻器分得的＝0.8倍，根据分压原理，当变阻器最大电阻接入电路时，定值电阻的最大值为：R滑＝0.8×20Ω＝16Ω＜20Ω，故小溪发现换上20Ω的电阻后，移动滑片，电压表示数始终不能达到需要控制的电压值，不能完成实验；即换上20Ω的电阻时，因变阻器最大电阻太小，分得的电压小，故电压表示数高于2V，为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验，他应该适当增大控制的电压值；通过实验数据可以得出的结论是：电压一定时，导体中电流与电阻成反比；（二）测量小灯泡的额定功率。（1）调节变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出此时电流表的示数为0.2A，由欧姆定律，出小灯泡的电阻为：R＝＝＝10Ω；调节变阻器滑片，使电压表示数为3.8V时，电流表示数如图丙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W；根据P额＝求出小灯泡的额定功率，小溪发现两次得到的额定功率值有较大差异，根本原因是灯的电阻随温度的变化而变化；（2）实验步骤：①只闭合开关S和S2，调节变阻器的滑片，使电压表V2的示数为3V，此时小灯泡正常发光；②只闭合开关S和S1，保持滑片P的位置不动，此时V1的示数为1V，V2的示数为2V；③在①中，电压表V2测灯的电压，在②中，V1测R1滑片以左电阻R左的电压，由串联电路电压的规律，R1滑片以右电阻R右的电压，U右＝6V﹣1V﹣2V＝3V，因滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电流的规律，通过变阻器滑片以左和以右的电流相等，由欧姆定律有：＝，即＝＝，故R右＝15Ω，故在第1次操作中，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U滑＝6V﹣3V＝3V，电路中的电流即灯的额定电流为：IL＝＝＝0.2A，该灯泡的额定功率：P额＝U额×IL＝3V×0.2A＝0.6W。故答案为：（一）（1）如上所示；（2）20；增大；电压；反比；（二）（1）10；0.3；1.14；灯的电阻随温度的变化而变化；（2）①3；②S和S1；③0.6。【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、控制变量法、对器材的要求和实验结论；同时也考查了测量小灯泡的额定功率及影响灯的电阻的因素及在没有电流表情况下设计实验方案测额定功率的能力，最后一问（2）难度大。20．（2018•鞍山）王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线，连接了如图甲所示的电路。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到最　右　（选填“左”或“右”）端，这样做的目的是　保护电路　。（2）他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏　电压表　（选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”）（3）他检查电路，发现一处连接错误，只改变了一根导线的连接就将电路修改正确，请你在错误的导线上打“×”，并补画上正确的连线。（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图象的横坐标为　电流　（选填“电压”或“电流”）。（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是　0.7W　。（6）取下小灯泡，将阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置，可利用该电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。控制电压一定时，不可以选取的电压值是　A　A.1.5V B.2V C.2.5V D.3V【分析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处；（2）电源电压为4.5V，电压表选用小量程，分析电路连接回答；（3）电流表应串联在电路中，电压表与灯并联；（4）灯丝的电阻随温度升高而增大。根据欧姆定律，电压的增加量应大于电流的增加量；（5）根据电流选用小量程确定分度值读数，根据P＝UI求小灯泡的额定功率；（6）根据串联电路电压的规律和分压原理得出电压表最小示数。【解答】解：（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到阻值最大处的最右端，这样做的目的是保护电路；（2）电源为三节新干电池串联，电源电压为4.5V；原电路中，电压表串联在电路中，电流表将灯短路，电路中几乎没有电流，电压表（量程为0﹣3V）测电源电压，故他闭合开关后，又立即断开了开关，否则会损坏电压表；（3）电流表应串联在电路中，电压表应与灯并联，改正后如下左图所示：（4）实验中，他调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数从1.5V变化到3V，画出了如图乙所示的图象，由于灯丝的电阻随温度的升高，由U＝IR可知，灯泡电压的变化量大于电流的变化量，如上右图所示，所以可以判断图象的横坐标为电流；（5）当电压表示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，电流选用小量程，大小为0.28A，则小灯泡的额定功率：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；（6）探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端的电压一定（即电压表示数不变），设电压表示数为U′，根据串联电路电压的规律可知，变阻器的电压为一定值，由串联分压原理有：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，①式中左边为一定值，当定值电阻最大时，变阻器的最大电阻连入电路中，即＝，解得最小电压为：U′≈1.93V，则不可以选取的电压值是1.5V，故选A。故答案为：（1）右；保护电路；（2）电压表；（3）如上图所示；（4）电流；（5）0.7W；（6）A。【点评】本题测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率，考查注意事项、电路连接、影响电阻大小因素、额定功率计算及探究“电压一定时，电流与电阻的关系”中对实验的要求。二．计算题（共20小题）21．（2019•呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25（1）电阻R1和R2的阻值；（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。【分析】（1）分析开关转换时电路的连接，根据电阻的串联和P＝UI＝确定加热和保温时电路的连接，由P＝，求出R2的阻值；由P＝知R不变时，电功率与电压的平方成正比，结合串联电路电压的规律和由分压原理得出两电阻之比，从而求出R1；（2）由P＝得，家庭电路的实际电压；由并联电路各支路电压相等，P＝UI得求出通过电视机的实际电流。【解答】解：（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：由P＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝40Ω，由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：U实＝＝＝200 V，因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：I电视＝＝＝1 A。答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。【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，关键是确定不同档位电路的连接。22．（2019•大连）如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V．R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？【分析】（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，根据P＝UI求出电路中的电流；（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，根据欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出电阻R1的阻值；（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，根据P＝UI＝求出高温档的电功率。【解答】解：（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝2A；（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，由I＝可得，电路的总电阻：R＝＝＝110Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值：R1＝R﹣R2＝110Ω﹣61.6Ω＝48.4Ω；（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，则高温档的电功率：P高＝＝＝1000W。答：（1）低温档工作时，电路中的电流是2A；（2）电阻R1的阻值是48.4Ω；（3）高温档的电功率是1000W。【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律、电功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。23．（2019•本溪）图甲是具有高温、低温两档的电热饭盒，高温档电功率为242W，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求（1）R1和R2的阻值是多少？（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103J/（kg•℃）]（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是多少？【分析】（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，根据P＝UI＝求出R1的阻值，利用R2的阻值是R1的4倍求出R2的阻值；（2）根据W＝Pt求出高温档加热5min消耗的电能，不计热量损失，饭菜吸收的热量和消耗的电能相等，根据Q吸＝cm△t求出1kg饭菜升高的温度（3）如果实际电压是200V，根据电阻的串联和P＝UI＝求出低温档工作时的实际功率。【解答】解：（1）开关S接2时，电路为R1的简单电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，电热饭盒处于高温档，由P＝UI＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝200Ω，则R2的阻值：R2＝4R1＝4×200Ω＝800Ω；（2）高温档加热5min消耗的电能：W＝P高t＝242W×5×60s＝7.26×104J，不计热量损失，则饭菜吸收的热量：Q吸＝W＝7.26×104J，由Q吸＝cm△t可得，1kg饭菜升高的温度：△t＝＝＝24.2℃；（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率：P低实＝＝＝40W。答：（1）R1和R2的阻值依次为200Ω、800Ω；（2）高温档加热5min，不计热量损失，可以将1kg饭菜升高的温度是24.2℃；（3）如果实际电压是200V，低温档工作时的实际功率是40W。【点评】本题考查了电功率公式和电功公式、吸热公式的综合应用，分清电热饭盒不同档位时电路的连接方式是关键。24．（2019•青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？（2）定值电阻R0的阻值是多少？（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？【分析】（1）根据P＝求出该电熨斗以最大功率工作10min消耗的电能；（2）当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，根据P＝UI＝求出定值电阻R0的阻值；（3）当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出此时通过电熨斗的电流，利用P＝UI求出该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率。【解答】解：（1）由P＝可得，该电熨斗以最大功率工作10min消耗的电能：W大＝P大t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；（2）当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，由P＝UI＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝44Ω；（3）当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时通过电熨斗的电流：I＝＝＝1A，该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率：P小＝UI＝220V×1A＝220W。答：（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗6.6×105J的电能；（2）定值电阻R0的阻值是44Ω；（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是220W，此时通过电熨斗的电流是1A。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用，是一道较为简单的计算题。25．（2019•营口）如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？【分析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，利用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接入电路的阻值；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0的电功率；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出电压表的示数最大时R0两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时变阻器接入电路中的电阻，据此得出电路中的最小电流，根据P＝UI＝I2R求出R0的最小电功率。【解答】解：（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，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＝5V﹣3V＝2V，由I＝可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝5Ω；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流：I′＝＝＝0.5A，则R0的电功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：U0＝U﹣UR′＝5V﹣3V＝2V，此时电路中的电流：I″＝＝＝0.4A，此时变阻器接入电路中的电阻：R′＝＝＝7.5Ω，所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。答：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是5Ω；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是0.8W。【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，正确的确定最后一问中电路中的最小电流是关键。26．（2019•大庆）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0﹣50Ω，允许通过的电流足够大。试求：（1）R1的最大功率是多少？（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？【分析】（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，根据P＝UI＝求出其最大值；（2）当R2两端电压为6V时，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W＝UIt求出通电5min电流对整个电路做的功；（3）根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝UI＝I2R表示出滑动变阻器R2的电功率，根据表达式得出功率最大时变阻器接入电路中的电阻，然后求出变阻器消耗的最大功率。【解答】解：（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，则R1的最大功率P1＝＝＝32.4W；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝36V﹣6V＝30V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝＝＝0.75A，通电5min电流对整个电路做的功：W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝，滑动变阻器R2的电功率：P2＝（I1）2R2＝（）2R2＝＝＝＝，所以，当R2＝R1＝40Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：P2大＝＝＝8.1W。答：（1）R1的最大功率是32.4W；（2）通电5min，电流对整个电路做的功是8100J；（3）滑动变阻器R2能达到的最大功率是8.1W。【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，正确的判断滑动变阻器消耗的电功率最大时接入电路中的电阻是关键。27．（2019•贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W“字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出额定电流。（2）知道电源电压和灯泡的电压求出滑动变阻器电压，知道电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器电阻。（3）知道灯泡的电压和电阻，根据P＝求出实际功率。【解答】解：（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由P＝UI得，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，由欧姆定律得，灯泡的电阻：R＝＝＝12Ω；（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I＝IL＝0.5A，滑动变阻器两端的电压：U'＝U总﹣U＝8V﹣6V＝2V，所以滑动变阻器的电阻：R'＝＝＝4Ω；（3）当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率为：P实＝＝＝0.75W。答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是4Ω；（3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。【点评】对于有灯泡的电路，一定要注意灯丝的电阻是否一定，一般情况下有图象反映灯泡的电压和电流关系时，灯泡电阻是变化的，没有图象的一般认为是不变的。28．（2019•东营）图甲为新型风暖浴霸，因其安全性能好、发热柔和，深受大家喜爱。它是利用电动机鼓动空气流动，通过加热元件加热冷空气带动室内升温。图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图，其发热元件是两根阻值不变的电热丝R1、R2．主要参数如下表。项目参数额定电压（V）220R1额定功率（W）1936R2额定功率（W）968电动机功率（W）44适用面积（m2）10（1）开关均闭合，求浴霸正常工作时的干路电流是多少？（2）正常工作时，求R1的阻值是多少？（3）实际电压为200V时，求R2的实际功率是多少？（4）浴霸正常工作时，使容积为20m3的房间空气温度升高20℃，求室内空气吸收的热量是多少？（ρ空气取1.2kg/m3，c空气取1.0×103J/（kg•℃），不考虑其他因素影响）【分析】（1）知道每一个的功率求出总功率，又知道电压求出总电流。（2）知道R1的额定功率和额定电压求出电阻。（3）知道R2的额定功率和额定电压求出电阻，知道实际电压和电阻求出实际功率。（4）知道空气的体积、密度求出质量，根据Q＝cm△t求出空气吸收的热量。【解答】解：（1）开关均闭合时，R1、R2和电动机同时工作，电路总功率为：P＝P1+P2+P3＝1936W+968W+44W＝2948W，由P＝UI 可得，浴霸正常工作时的干路电流：I＝＝＝13.4A；（2）由P＝可得R1的阻值为：R1＝＝＝25Ω；（3）由P＝可得R2的阻值为：R2＝＝＝50Ω，实际电压为200V时，R2的实际功率为：P2′＝＝＝800W；（4）室内空气的质量为：m＝ρ空气V＝1.2kg/m3×20m3＝24kg， 空气吸收的热量为：Q吸＝c空气m△t＝1.0×103J/（kg•℃）×24kg×20℃＝4.8×105J。答：（1）开关均闭合，浴霸正常工作时的干路电流是13.4A。（2）正常工作时，R1的阻值是25Ω。（3）实际电压为200V时，R2的实际功率是800W。（4）室内空气吸收的热量是4.8×105J。【点评】对于开关都闭合时，干路电流也可以求出每一个支路的电流，然后再求出总电流。29．（2019•赤峰）同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ὡ，学生电源提供的电压为12V且保持不变R1、R2电阻保持不变。（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。①此时R1与R2　并　联；②求：电路中总电流和R2阻值（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。【分析】（1）开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，利用P＝UI求出总电流，根据欧姆定律求出R1的电流，然后根据并联电路的特点求出R2的电流和R2阻值；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，求出电路中的总电阻，根据W＝I2Rt即可求出电流通过整个电路做的功。【解答】解：（1）由图知，开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，根据P＝UI可得总电流：I＝＝＝1.8A，通过R1的电流：I1＝＝＝1.2A，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.8A﹣1.2A＝0.6A；由I＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝20Ω；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，则总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，所以，10s时间内电流通过整个电路做的功：W＝t＝×10s＝48J。答：（1）①并；②电路中总电流为1.8A，R2阻值为20Ω；（2）10s时间内电流通过整个电路做的功是48J。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别。30．（2019•郴州）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2Ω．现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx．为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.5A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0V，电流表示数为0.3A．求：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）漏电电阻Rx的阻值；（3）漏电位置到甲地的距离。【分析】（1）根据P＝UI求出第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）设出漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律表示出甲地进行第一次检测和乙地进行第二次检测时的总电阻，然后联立等式即可求出漏电电阻Rx的阻值；（3）根据电缆每千米的电阻为0.2Ω求出漏电位置到甲地的距离。【解答】解：（1）由P＝UI可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：＝＝＝＝；（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为R1和R2，则R1+R2＝60km×0.2Ω/km＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①在甲地进行第一次检测时，有：2R1+Rx＝＝＝12Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②在乙地进行第二次检测时，有：2R2+Rx＝＝＝20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③可得：Rx＝4Ω，R1＝4Ω，R2＝8Ω；（3）漏电位置到甲地的距离L1＝＝20km。答：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比为5：3；（2）漏电电阻Rx的阻值为4Ω；（3）漏电位置到甲地的距离为20km。【点评】本题考查了电阻的串联和欧姆定律、电功率公式的应用，理清两次测量时电路的连接方式是关键。31．（2019•宁波）如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S1后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。请解答下列问题：（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少？（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1与R0串联，L1两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A．假设此时L1两端电压为U1，通过的电流为IL1。可求得R1＝＝＝＝30Ω老师指出：求解R1时，代入的“3V””0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：　3V、0.3A　，并正确求解R1。（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）【分析】（1）操作①中，开关S2接1、2，L1与R0串联，电压表V1测L1两端电压，电流表测电路中的电流，根据P＝UI求出灯L1的额定功率；操作③中，开关S2接4、5，L2与R0串联，电压表V2测L2两端电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律和P＝求出灯L1的额定功率；（2）L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，根据串联分压特点可知，此时，并联部分电路两端的电压将小于3V，通过L1的电流将小于0.3A，进而找出错误的数据；在操作①中，由欧姆定律得，灯L1的电阻，由于操作②和③中，电流表示数都是0.4A，说明R1、L1并联后与L2对电路的影响是等效的，根据并联电路电阻特点求出R1的阻值；（3）在操作①和③中，根据电源电压不变列方程求出电压电压和R0的阻值，当开关S2接4、5时，R0与L2串联，当L2正常发光，根据串联分压特点求出R0的阻值，进而得出R0阻值的变化及滑片P移动的方向。【解答】解：（1）操作①中，开关S2接1、2，L1与R0串联，电压表V1测L1两端电压为U1＝3V，电流表测电路中的电流I1＝0.3A，则灯L1的额定功率：P1额＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W，操作③中，开关S2接4、5，L2与R0串联，电压表V2测L2两端电压为U2＝2V，电流表测电路中的电流I2＝0.4A，由欧姆定律得，灯L2的电阻：RL2＝＝＝5Ω，则灯L1的额定功率：P2额＝＝＝1.8W。（2）L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，根据串联分压特点可知，此时，并联部分电路两端的电压将小于3V，通过L1的电流将小于0.3A，故错误的数据是：3V、0.3A。在操作①中，由欧姆定律得，灯L1的电阻：RL1＝＝＝10Ω，由于操作②和③中，电流表示数都是0.4A，说明R1、L1并联后与L2对电路的影响是等效的，即：R1、L1并联后的总电阻为5Ω，则有：+＝，即+＝，解得：R1＝10Ω。（3）在操作①中，电源电压：U＝3V+0.3A×R0，在操作③中，电源电压：U＝2V+0.4A×R0，由以上两式可解得：R0＝10Ω，U＝6V；当开关S2接4、5时，R0与L2串联，要使L2正常发光，即UL2＝U额＝3V，则R0两端的电压：U0′＝U﹣UL2＝6V﹣3V＝3V，根据串联分压特点可知，＝，即：＝，解得：R0′＝5Ω，所以，R0减小的阻值：△R＝R0﹣R0′＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，故滑片应向左移动。答：（1）灯L1、L2的额定功率分别是0.9W、1.8W；（2）错误的数据：3V、0.3A，R1的阻值为10Ω；（3）当开关S2接4、5时，滑片P向左移动，使其阻值减小5Ω才能使L2正常工作。【点评】本题主要考查串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的灵活应用，关键是要正确分析开关在不同位置时电路连接方式的变化，解题过程较为复杂，有一定难度。32．（2019•长沙）在某次科技活动中，刘老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子，绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。刘老师告诉同学们，盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变，R0是阻值为3Ω的定值电阻，R1是滑动变阻器。小海进行了如下的实验操作：（I）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表示数为1.8V，电流表示数为0.6A；（Ⅱ）用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，此时电流表的示数为1.8A；（Ⅲ）把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，小海发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电压表的示数均变化了0.45V，电路的总功率均变化了0.18W。（1）请根据操作（I）求出黑盒子BC间的电阻；（2）在操作（Ⅱ）中，求黑盒子工作100s消耗的电能；（3）①请画出黑盒子内的电路图，并标明各电阻的阻值；②小海接下来继续进行研究，他将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S．移动R1的滑片，黑盒子的电功率会随之变化，求此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。【分析】（1）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表测BC两端的电压，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出黑盒子BC间的电阻；（2）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压；用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，电路为黑盒子的简单电路，根据W＝UIt求出黑盒子工作100s消耗的电能；（3）①用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，根据欧姆定律求出黑匣子的电阻；把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S时，根据P＝UI求出电路中电流的变化量，根据欧姆定律求出此时黑匣子的电阻，综上分析画出黑盒子内的电路图；②把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流，将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电路中电流的变化均为0.05A，据此求出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S时，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，黑匣子的电功率最大，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，黑匣子的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最大和最小电流，根据P＝UI＝I2R求出此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比。【解答】解：（1）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，电压表测BC两端的电压，电流表测电路中的电流，由I＝可得，黑盒子BC间的电阻RBC＝＝＝3Ω；（2）把BC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，将R1的滑片移至最左端时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝UBC+IR0＝1.8V+0.6A×3Ω＝3.6V，用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，闭合开关S和S1，电路为黑盒子的简单电路，则黑盒子工作100s消耗的电能：W＝UIt＝3.6V×1.8A×100s＝648J；（3）①用导线把AC连接起来，再将AB接线柱接入MN之间，黑匣子的电阻：R＝＝＝2Ω，把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S时，由P＝UI可得，电路中电流的变化量：△I＝＝＝0.05A，此时黑匣子的电阻：RAC＝＝＝9Ω，综上可知，黑盒子BC间的电阻为3Ω，用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω，AC间的电阻为9Ω，黑盒子内的电路图如下图所示：②把AC两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：I1＝＝＝0.3A，因将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时，电路中电流的变化均为0.05A，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I2＝I1﹣0.05A×2＝0.3A﹣0.1A＝0.2A，此时电路的总电阻：R总＝＝＝18Ω，则滑动变阻器的最大阻值：R1＝R总﹣R0﹣RAC＝18Ω﹣3Ω﹣9Ω＝6Ω，将AB两个接线柱接到MN之间，只闭合开关S时，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，黑匣子的电功率最大，此时电路中的电流：I大＝＝＝0.4A，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，黑匣子的电功率最小，此时电路中的电流：I小＝＝＝0.24A，由P＝UI＝I2R可得，此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比：＝＝＝＝。答：（1）黑盒子BC间的电阻为3Ω；（2）在操作（Ⅱ）中，黑盒子工作100s消耗的电能为648J；（3）①黑盒子内的电路图如上图所示；②此过程中黑盒子的最大电功率与最小电功率之比为25：9。【点评】本题以探究黑匣子内部结构为背景考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电功公式的应用，正确的得出电阻关系和滑动变阻器的最大阻值是关键。33．（2019•海南）小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。【分析】（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流，根据欧姆定律变形可求小灯泡的电阻；（2）根据W＝UIt可求小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，＝＝50%可求电源电压，再由图乙求出小灯泡两端电压为3V时，电路中的电流为I′，根据可求小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比；（4）调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。【解答】解：（1）小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I﹣U图象如图乙所示，由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流，IL＝1A，由I＝可得小灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω；（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能：WL＝ULILt＝6V×1A×10×60s＝3600J；（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，＝＝50%可得电源电压：＝＝50%，解得：U＝12V；把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比：＝＝＝25%；（4）由（3）分析可知，调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是6Ω。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能是3600J。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是25%；（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，是小灯泡两端的电压太小或滑动变阻器两端的电压太大。【点评】本题主要考查欧姆定律、电功率的计算，掌握有关公式可解。34．（2019•攀枝花）某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：（1）滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；（2）滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大；（3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。【分析】（1）根据图乙可知滑动变阻器R消耗的最大功率；（2）当I1＝1A时，P最大＝4W，根据P＝I2R求出滑动变阻器R的阻值；（3）当滑动变阻器R接入的阻值为0时，电路中的电流最大I2＝2A，当滑动变阻器R接入的阻值为4Ω时，电路中的电流最大I1＝1A，根据电源电压不变列方程即可求出R0的阻值和电源电压，再利用串联电路电压特点可得出则滑动变阻器R两端电压。【解答】解：（1）由图乙可知，滑动变阻器R消耗的最大功率为4W。（2）当I1＝1A时，P最大＝4W，由P＝I2R得，此时滑动变阻器R的阻值：R＝＝＝4Ω。（3）当滑动变阻器R接入的阻值为0时，电路中的电流最大I2＝2A，电源电压：U＝I2R0＝2A×R0，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑动变阻器R接入的阻值为4Ω时，此时电路中的电流为I1＝1A，电源电压：U＝I1（R0+R）＝1A×（R0+4Ω），﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②则有：2A×R0＝1A×（R0+4Ω），解得：R0＝4Ω，将R0代入①式可解得，U＝8V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，滑动变阻器R两端电压：UR＝U﹣IR0＝8V﹣4Ω×I。答：（1）滑动变阻器R消耗的最大功率为4W；（2）滑动变阻器R的阻值为4Ω时，滑动变阻器R消耗的功率最大；（3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式为UR＝8V﹣4Ω×I。【点评】本题主要考查串联电路的特点、欧姆定律以及电功率公式的应用等，关键是能从图象上获取有用的信息，会利用方程解决问题，难度不大。35．（2019•淮安）如图是一款家庭常用的电热水壶，经测量该电热水壶的质量为0.6kg，它与桌面的接触面积为0.02m2．该电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1000W．[g取10N/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]（1）求电热水壶的额定电流（保留一位小数）；（2）求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强；（3）用此电热水壶将1kg，初温为20℃的水加热到100℃，沸腾水至少吸收多少热量？（4）电热水壶正常工作时，若不考虑热量损失，将壶中质量为1kg、初温为20℃的水加热到100℃需要多长时间。【分析】（1）已知电热水壶的额定电压和额定功率，利用公式I＝得到额定电流；（2）已知电热水壶的质量，可以得到重力，电热水壶对桌面的压力等于其重力；已知压力和接触面积，可以得到电热水壶对桌面的压强；（3）已知水的比热容、质量、初温度和末温度，利用公式Q＝cm△t得到水吸收的热量；（4）不考虑热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量。已知电热水壶额定功率和消耗的电能，可以得到加热时间。【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热水壶的额定电流：I＝＝≈4.5A；（2）电热水壶对桌面的压力：F＝G＝mg＝0.6kg×10N/kg＝6N，电热水壶对桌面的压强：p＝＝＝300Pa；（3）水吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝336000J；（4）已知不考虑热量损失，所以消耗的电能W＝Q＝336000J，由P＝可得，需要的加热时间：t＝＝＝336s。答：（1）电热水壶的额定电流为4.5A；（2）电热水壶对桌面的压强为300Pa；（3）水吸收的热量为336000J；（4）将壶中质量为lkg、初温为20℃的水加热到100℃需要336s。【点评】此题是一道综合题，考查了电功率变形公式、压强计算公式、热量计算公式和电能变形公式的应用，计算环节不复杂，难度不大。36．（2019•荆州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0﹣3A，电压表量程为0﹣3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围【分析】（1）根据P＝算出小灯泡的电阻；（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L 被短路，定值电阻 R1 与滑动变阻器R2 并联，当滑动变阻器 R2 阻值最大为 15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，根据欧姆定律分别算出通过 R1的电流和通过滑动变阻器R2的电流，根据P最小＝U×（I1+I2） 算出电路最小总功率；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器 R2串联，电压表测滑动变阻器 R2 两端电压，根据P＝UI算出灯泡额定电流，根据小灯泡的额定电流、电流表的量程、滑动变阻器的最大电流，判断出最大电流，此时滑动变阻器 R2 阻值最小，根据欧姆定律算出最小电阻和滑动变阻器的最小电阻；根据电压表量程为 0～3V，在确保电路元件安全的情况下，判断出滑动变阻器两端电压最大为 U2＝3V 时，滑动变阻器阻值最大，根据欧姆定律算出最小电流和滑动变阻器的最大电阻。【解答】解：（1）根据P＝得，灯泡正常工作时电阻：RL＝＝＝6Ω；（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2 并联，当滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，通过 R1的电流：I1＝＝＝0.45A，通过滑动变阻器R2的电流：I2＝＝＝0.3A，电路最小总功率：P最小＝U×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5A；因为灯泡额定电流I额＝0.5A，电流表量程为 0～3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器 R2阻值最小，则电路最小总电阻：R最小＝＝＝9Ω滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；因为电压表量程为 0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流：I最小＝＝＝0.25A，滑动变阻器R2最大阻值：R2最大＝＝＝12Ω，综上所述滑动变阻器的阻值范围为 3Ω～12Ω。答：（1）灯泡正常工作时电阻为6Ω；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为3.375W；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为 3Ω～12Ω。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，会确定通过滑动变阻器的电流范围和对应滑动变阻器电阻的变化是关键。37．（2019•宜宾）如图所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数I。【分析】（1）已知灯泡额定电压和额定功率，利用公式I＝得到额定电流，也就是正常发光时的电流；（2）只闭合开关S1和S2，小灯泡与滑动变阻器串联。已知小灯泡正常发光，可以得到小灯泡两端电压；串联电路电流处处相等，已知滑动变阻器阻值及通过的电流，可以得到滑动变阻器两端电压；灯泡与滑动变阻器两端电压之和是电源电压；（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，定值电阻与滑动变阻器串联。已知电源电压和滑动变阻器两端电压，可以得到定值电阻两端电压，已知定值电阻两端电压和通过的电流，可以得到定值电阻的阻值；设滑动变阻器滑片位于另一位置时的电路电流为I，根据电源电压、滑动变阻器消耗的功率及定值电阻阻值列方程求解电流表示数。【解答】解：（1）由P＝UI得，小灯泡正常发光时的电流为：IL＝＝＝0.5A；（2）闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL＝6V，此时电路中的电流为IL＝0.5A，由I＝可得，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝ILR＝0.5A×4Ω＝2V，所以电源电压：U总＝UL+UR＝6V+2V＝8V；（3）闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当滑片置于a时，即变阻器两端的电压U滑＝6V，电路中的电流为I0＝0.2A，定值电阻两端的电压：U0＝U总﹣U滑＝8V﹣6V＝2V，定值电阻的阻值：R0＝＝＝10Ω；当滑片滑到另外某个位置时，设此时电流表的示数为I，电压表的示数为U滑′，由题意知，P滑＝U滑′I＝1.2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，又U总＝U滑′+IR0，即8V＝U滑′+10Ω•I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，所以由①②可得：1.2W＝（8V﹣10Ω•I）I，即10Ω•I2﹣8V•I+1.2W＝0，解方程得I1＝0.2A或I2＝0.6A，故在这个位置时电流表的示数I＝I2＝0.6A。答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A；（2）电源电压为8V；（3）电流表的示数是0.6A。【点评】此题是一道电学综合题，考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率计算公式的应用，根据电源电压不变和串联电路特点列出正确的方程，是解答第三小题的关键，有一定难度。38．（2019•黄冈）某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能。其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关，通常闭合，当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开。S2是壶壁温控开关，按下时对水加热，水烧开后自动断开，电热水瓶处于保温状态。S3是电动出水开关，按下时闭合，电磁泵将水抽出。已知电热水瓶保温功率为50W，加热功率为1000W。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是多大？（2）闭合S3，电磁泵两端电压为12V．已知R3阻值为200Ω，求电磁泵的电功率。（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过多长时间，S1才会断开？已知发热盘质量为0.5kg，比热容为0.5×103J/（kg•℃）。设水烧干瞬间，发热盘的温度为110℃，不计热损失。【分析】由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。（1）根据P＝算出电热水瓶处于保温状态且不抽水时的电阻；（2）闭合S3时，根据串联电路电压的规律算出电阻R3两端的电压，根据欧姆定律算出电流，由P＝UI算出电磁泵的电功率；（3）由Q＝cm△t算出发热盘吸收的热量，瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即W＝Q放＝Q吸，由P＝算出加热时间。【解答】解：由图和题意可知，闭合开关S1和S2，电阻R1和R2并联，处于加热状态；只闭合开关S1时，只有电阻R2工作，处于保温状态；只闭合开关S1和S3时，电动机和电阻R3串联，电磁泵将水抽出，电动机工作。（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，只有电阻R2工作，根据P＝可得，电路中的电阻：R2＝＝＝968Ω；（2）闭合S1、S3时，电动机和电阻R3串联，已知此时电磁泵两端电压为12V，则由串联电路电压的规律可得，电阻R3两端的电压：U3＝U﹣U泵＝220V﹣12V＝208V，这一支路的电流为：I＝＝＝1.04A，则电磁泵的电功率：P泵＝U泵I＝12V×1.04A＝12.48W；（3）瓶里的水烧干后，发热盘吸收的热量：Q吸＝cm△t＝0.5×103J/（kg•℃）×0.5kg×（120℃﹣110℃）＝2500J；瓶里的水烧干后，S2没有自动断开（仍然是加热状态），不计热损失，电流产生的热量全部被发热盘吸收，即W＝Q放＝Q吸，由P＝可得，水烧干后到S1断开所需的时间：t＝＝＝＝2.5s。答：（1）电热水瓶处于保温状态且不抽水时，电路中的电阻是968Ω；（2）电磁泵的电功率为12.48W；（3）若水烧开后，S2没有自动断开，则瓶里的水烧干后，经过2.5s时间，S1才会断开。【点评】本题考查了电功率、电功、串联电路电压的规律等知识，判断出不同开关的闭合情况是解题的关键。39．（2019•深圳）“道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压U＝6V；R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器R2的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为U1＝5V，调零后R2的滑片位置保持不变。（1）当电压表示数为U1＝5V时，求R1消耗的电功率；（2）当电压表示数为U1＝5V时，求R2接入电路中的阻值；（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。【分析】（1）由图象读出酒精含量为0mg/100mL时气敏电阻的阻值，根据P＝求出R1消耗的电功率；（2）求出R2两端的电压，根据串联分压原理求出R2接入电路中的阻值；（3）根据欧姆定律求出此时的电路总电阻，再求出气敏电阻的阻值，由图象分析属于酒驾还是醉驾。【解答】解：（1）由电路图可知，气敏电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图象可知，气体中酒精含量为0mg/100mL时，气敏电阻的阻值R1＝50Ω，R1消耗的电功率：P1＝＝＝0.5W；（2）此时R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣5V＝1V，根据串联电路的分压规律可得：＝，即：＝，解得R2接入电路中的阻值：R2＝10Ω；（3）某次检测中，电流表示数I1′＝0.2A，根据欧姆定律可得，此时电路的总电阻：R总＝＝＝30Ω，由电阻的串联可得，此时气敏电阻R1的阻值：R1′＝R总﹣R2＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由图象可知，R1′＝20Ω时，气体中酒精含量大于0mg/100mL且小于80mg/100mL，则此驾驶员属于酒驾。答：（1）R1消耗的电功率为 0.5W；（2）R2接入电路的阻值为 10Ω；（3）此驾驶员为酒驾。【点评】此题主要考查的是学生对欧姆定律和串联电路电压、电阻特点的理解和掌握，读懂图象是解决此题的关键。40．（2019•连云港）中国95后的天才科学家曹原，在2018年3月5日，成功实现了石墨烯的“超导电实验”，破解了困扰全球物理学界107年的难题，为超导研究打开了一扇新的大门，可能成为常温超导体研究的里程碑，超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站，如图所示，发电机提供的电压U＝250V，保持恒定，通过输电线向较远处用户输电，输电线的总电阻R0＝0.15Ω．闭合开关S，若发电机提供给电路的总功率P＝50kW，求：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率P0；（2）用户得到的功率P1和输电效率η；（3）若将输电线改为超导输电线，在保证用户得到以上功率不变的情况下（此时可在用电器前端加一调压装置，以保证用电器能正常工作），与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2＝1kW的电饭煲正常工作多少天？（假设电饭煲每天工作2小时）【分析】（1）根据P＝I2R求损耗的热功率P0；（2）根据输出功率，和电线的热功率损耗求得用户得到的功率P1和输电效率η；（3）根据能量关系，和功率求得工作时间。【解答】解：（1）由题知，发电机提供的电压U＝250V，提供给电路的总功率P＝50kW，根据P＝UI得，通过输电线的电流：I＝＝＝200A，输电线上损耗的热功率：P0＝I2R0＝（200A）2×0.15Ω＝6000W＝6kW；（2）损耗的热功率为：P0＝6kW；用户得到的功率为：P1＝P﹣P0＝50kW﹣6kW＝44kW，则输电效率：η＝×100%＝×100%＝88%；（3）节省的电功率等于损耗的热功率，则每天节省的电能：W0＝P0t1（其中t1＝24h），设这些电能可供该电饭煲正常工作N天，则电饭煲消耗的电能：W2＝P2t2N （其中t2＝2h），根据能量关系可得W0＝W2，即：P0t1＝P2t2N，代入数据可得：6kW×24h＝1kW×2h×N，解得N＝72天。答：（1）通过输电线的电流和输电线上损耗的热功率为6kW；（2）用户得到的功率为44kW、输电效率为88%；（3）与原来相比，每天节省的电能可供一个额定功率P2＝1kW的电饭煲正常工作72天。【点评】本题主要考查了电功率的计算，和焦耳定律的应用等知识，有一定的难度。