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通用版初中物理九年级物理全册第十八章电功率重难点归纳

1

单选题
1、标有“220V24W”的甲灯和标有“220V40W”的乙灯铭牌如图所示，下列说法中正确的是（  ）

A．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
B．串联后接在220V的电路中，因为通过它们的电流相等，所以一样亮
C．串联后接在220V的电路中，因为甲灯实际功率较大，所以甲灯较亮
D．串联后接在220V的电路中，因为乙灯额定功率较大，所以乙灯较亮
答案：C
A．根据灯泡的铭牌知道，两灯泡正常发光时电压相等，甲灯的额定功率小于乙灯的额定功率，由P=UI=U2R知道，甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故A错误；
BCD．两灯串联在220V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=I2R知道，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，所以甲灯较亮，故BD错误，C正确。
故选C。
2、下列物理量最接近实际的是（　　）
A．初中物理课本长约26cmB．中学生正常体温约42℃
C．人体的安全电压约220VD．一盏日光灯的功率约900W
答案：A
A．一根筷子的长度在25cm左右， 初中物理课本的长度略大于25cm，在26cm左右，故A符合实际；
B．中学生正常体温约为37℃，故B不符合实际；
C．人体的安全电压是不高于36V，故C不符合实际；
D．一盏日光灯的功率较小，约为40W，故D不符合实际。
故选A。
3、如图甲所示电路，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的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（  ）

A．定值电阻R1的阻值为20ΩB．电压表的最小示数为9V
C．电路消耗总功率的最大值为9WD．滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量为2.7W
答案：D
由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的功率为6.5W，此时的电流为
I=PU=6.5W13V=0.5A
此时电源电压为
U=U1+U2=0.5A×R+13V ①
由图乙可知，当R2两端的电压为15V时，R2消耗的功率为4.5W，此时的电流为
I'=P'U'=4.5W15V=0.3A
此时电源电压为
U=U1+U2=0.3A×R+15V    ②
联立①①得
R1=10Ω
U=18V
故A错误；
B．由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，此时电压表的示数，即定值电阻R2两端的电压
U2小=U-U1大= U-I大R1=18V-0.6A×10Ω=12V
故B错误；
C．由B可知，电路中的最大电流为0.6A，则电路消耗总功率的最大值为
P大=UI大=18V×0.6A=10.8W
故C错误；
D．由B可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
R总=UI大=18V0.6A=30Ω
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值
R2小=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压
U2大=15V
由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压
U小=U-U2大=18V-15V=3V
此时电路中的电流
I小=U1小R1=3V10Ω=0.3A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
R'=UI小=18V0.3A=60Ω
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值
R2大=R-R1=60Ω-10Ω=50Ω
滑动变阻器消耗的电功率为
PR=I2R2=UR1+R22R=U2R1+R22R2=U2R1-R22+4R1R2R2=U2R1-R22R2+4R1
滑动变阻器消耗的电功率最大时滑动变阻器的电阻为
R2=R1=10Ω
滑动变阻器接入电路的最小阻值为20Ω，则当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，此时电路中的电流最大为0.6A，滑动变阻器消耗的电功率最大
P大=I大R2小=(0.6A)2×20Ω=7.2W
当滑动变阻器接入电路的电阻为50Ω时，此时电路中的电流最大为0.3A，滑动变阻器消耗的电功率最小
P小=I小R2大=(0.3A)2×50Ω=4.5W
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量
ΔP=P大-P小=7.2W-4.5W=2.7W
故D正确。
故选D。
4、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由右向左滑动，下列说法正确的是（  ）

A．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变暗
B．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡变暗
C．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变亮
D．电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡变亮
答案：D
由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的滑片P由右向左滑动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，所以电压表示数变大，由P=UI可知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡亮度变亮。综上所述，故ABC错误，D正确。
故选D。
5、随州尚市镇所产油桃小有名气，受到很多网友的青睐，为维护品牌形象，需要把大油桃挑选出来出售给网友。为此小刚同学设计了一种油桃自动筛选器，其原理如图甲，放在水平轻质传送带上的油桃，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图乙所示。电源电压不变，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于U0（U0为设定值）时，机械装置启动，将质量小的油桃推出传送带，实现自动筛选功能。下列说法中正确的是（  ）

A．当油桃随传送带一起向右匀速运动时，油桃受到向右的摩擦力
B．当检测区没有油桃时，电路中的电流最大
C．检测区油桃质量越大，电路中的总功率越大
D．检测区油桃质量越小，电压表的示数越大
答案：C
A．因为油桃随传送带一起向右匀速运动，所以油桃与传送带之间没有发生相对运动、也没有相对运动的趋势，则油桃在水平方向上不受摩擦力的作用，故A错误；
B．由电路图可知，压敏电阻与电阻R0串联，电压表测量定值电阻R0两端的电压，当检测区没有油桃时，压敏电阻R受到的压力为零，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值最大，由串联电路的电阻规律可知，电路中的电阻最大，电源电压不变，由欧姆定律I=UR可知，此时电路中的电流最小，故B错误；
C．检测区油桃质量越大，压敏电阻R受到的压力越大，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越大，压敏电阻R的阻值越小，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越小，电源电压不变，由P=UI=U2R可知，电路中的总功率越大，故C正确；
D．检测区油桃质量越小，压敏电阻R受到的压力越小，由图乙可知，压敏电阻R受到的压力越小，压敏电阻R的阻值越大，由串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻越大，电源电压不变，由欧姆定律I=UR可知，电路中的电流越小，由U = IR0可知，定值电阻R0两端的电压越小，即电压表的示数越小，故D错误。
故选C。
6、如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑片从中点向右移动到最右端的过程中，下列说法正确的是（  ）

A．电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小
答案：D
由电路图可知：电阻R1、R2并联，电流表A2测R2电流，A1测干路中电流，电压表测电源电压。闭合开关S后，滑片从中点向右移动到最右端的过程中，R2电阻变大，故A2示数变小，因为总电阻变大，所以A1的示数变小，电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大，电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小，故ABC错误，D正确。
故选D。
7、如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡参数“？V？W”模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象。下列判断正确的是（  ）

A．定值电阻R0的阻值为15Ω
B．小灯泡的参数为“4V 2W”
C．只闭合开关S、S2，电路的总功率最大时，灯与滑动变阻器的功率之比为5∶3
D．只闭合开关S、S2，为保证电路安全，滑动变阻器的阻值范围为7.5~30Ω
答案：C
第一次只闭合开关S、S1，变阻器与电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
第二次只闭合开关S、S2，变阻器与灯泡L串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象，即滑动变阻器的U—I图象，由题可知，第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端，当滑片移到b端时，变阻器接入的阻值为0，其分得的电压为0（即电压表示数为0），所以图乙中直线为滑动变阻器与R0串联时的图象，曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象。
A．只闭合开关S、S1，滑片P移到b端时，电路中只有R0，此时电路中电流最大为
I大=0.4A
在a端时，滑动变阻器与定值电阻串联，电路中的电流最小，最小为0.2A，滑动变阻器两端电压为
U滑=4V
由欧姆定律得，电源电压为
U=I大R0=I小R0+4V
即0.4A×R0=0.2A×R0+4V
解得R0=20Ω。
所以电源电压为
U=I大R0=0.4A×20Ω=8V
故A错误；
B．图乙中曲线为滑动变阻器与灯泡串联时的图象，由图象可知，当电压表示数最小为3V时，灯泡正常发光，则灯泡的额定电压
U额=U-UV小=8V-3V=5V
此时电路中的电流I额=0.4A，则小灯泡的额定功率
P额=U额I额=5V×0.4A=2W
则小灯泡的参数为“5V 2W”，故B错误；
C．只闭合开关S、S2，变阻器R与灯泡L串联，电路的总功率最大时，电流最大为0.4A，此时电压表示数
U1=3V
此时灯泡两端电压
UL=U-U1=8V-3V=5V
则灯与变阻器的功率之比为
PL∶P1=ULI∶U1I=UL∶U1=5V∶3V=5∶3
故C正确；
D．因保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P，由图乙知，当电压表示数最大为6.4V时，变阻器连入电路中的电阻最大，由图知，此时的电流为
I滑=0.32A
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最大电阻
R滑大=UVI滑=6.4V0.32A=20Ω
因为电流表的量程为0~0.6A，小灯泡的额定电流为0.4A，所以电路的最大电流为0.4A，此时滑动变阻器的电阻最小，此时小灯泡两端的电压为5V。根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-UL=8V-5V=3V
滑动变阻器的最小电阻为
R滑小=U滑I大=3V0.4A=7.5Ω
所以滑动变阻器的阻值范围为7.5~20Ω，故D错误。
故选C。
8、以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（　　）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
答案：C
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
A．洗衣机工作过程中把电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．笔记本电脑工作过程中主要将电能转化为声能、光能，故B不符合题意；
C．电饭锅工作过程中主要是把电能转化为内能，故C符合题意；
D．音响工作过程中主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
9、关于电功率，下列说法正确的是（　　）
A．用电器消耗的电能越多，它的电功率越大
B．用电器工作时所用的时间越短，它的电功率越大
C．消耗的电能一定时，所用时间越长，它的电功率越大
D．用电器工作的时间一定时，消耗的电能越多，它的电功率越大
答案：D
A．用电器消耗的电能越多，做的功越多，做功所用时间不确定，不能比较功率大小，故A错误；
B．用电器工作时所用的时间越短，做功多少不确定，不能比较功率大小，故B错误；
C．消耗的电能一定时，所用时间越长，它的电功率越小，故C错误；
D．用电器工作的时间一定时，消耗的电能越多，由P=Wt可知，电功率越大，故D正确。
故选D。
10、下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（　　）
A．电风扇B．电视机C．电饭煲D．电冰箱
答案：C
电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，电蚊香加热器工作时将电能转化为内能；
A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，故B不符合题意；
C．电饭煲是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能，故C符合题意；
D．电冰箱主要工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
11、如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~3V”，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（  ）

A．电流表的示数最大为0.6AB．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12WD．电路消耗的最大功率为2.7W
答案：B
从图中可以看，开关闭合后，根据电流的流法可知，这是一个串联电路，灯泡L和滑动变阻器R串联在电路中，电压表并联在灯泡L两端，电流表测串联电路的电流。
A．假设电流表的示数最大为0.6A，这时串联电路的电流是0.6A，流过灯泡L的电流是0.6A，灯泡L标有“2.5V  1.25W”字样，并且设灯丝电阻不变，根据电功率的推导式P=U2R可知，灯泡L的电阻
RL=UL2PL=2.5V21.25W=5Ω
灯泡L的电阻是5Ω；根据欧姆定律的变换式U=IR可知，灯泡L的电压
UL'=IL'RL=0.6A×5Ω=3.0V
这时灯泡L的电压是3.0V，但是灯泡L标有“2.5V”字样，即额定电压是2.5V，这是最大电压，不能超过这个电压，那么灯泡L的电压不能是3.0V，假设不成立，电流表的示数最大不能为0.6A，故A错误；
B．假设滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，由A解析可知，灯泡L的电阻是5Ω，电源电压恒为4.5V，电路中的电流
I=UR滑'+RL=4.5V4Ω+5Ω=0.5A
这时灯泡L的电压
UL''=IRL=0.5A×5Ω=2.5V
这时灯泡L的电压是额定电压，灯泡安全工作，这也是滑动变阻器接入电路的最小电阻，不能再小，否则灯泡不能安全工作，故B正确；
C．根据电功率的推导式P=I2R可知，灯泡L的电阻不变，当流过灯泡L的电流最小时，灯泡的电功率最小，即要求串联电路的电流最小，从图中可以看到，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即
Imin=UR滑+RL=4.5V20Ω+5Ω=0.18A
这时灯泡L的电压
UL'''=IminRL=0.18A×5Ω=0.9V
灯泡不会出现安全问题，电压表也没有安全问题，电路的电流是0.18A，电流表也没有安全问题，没有超过滑动变阻器R的最大电流1A，电路是安全的，0.18A是电路的最小电流值，是允许存在的，不能再小了，灯泡L的电阻是5Ω，根据电功率的推导式P=I2R可知，灯泡消耗的最小电功率
PLmin=Imin2⋅RL=0.18A2×5Ω=0.162W
灯泡消耗的最小电功率是0.162W，不是0.12W，故C错误；
D．由B解析可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω，这时电路的总电阻最小，电路的电流最大，大小是0.5A，电源电压恒为4.5V，根据电功率的公式P=UI可知，电路消耗的最大功率
Pmax=UI=4.5V×0.5A=2.25W
电路消耗的最大功率是2.25W，不是2.7W，故D错误。
故选B。
12、如图所示，关于灯泡变亮的说法中正确的是（　　）

A．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
B．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向右移
C．M连E接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
D．M连F接线柱，闭合开关，滑动变阻器滑片向左移
答案：C
AC.如图，小灯泡和滑动变阻器串联在电路中，M接E时，滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电路中电流变小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗；滑动变阻器的滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电路中电流变大，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；故A错误，C正确；
BD.当M连F接线柱时，滑动变阻器都接下面两个接线柱，滑动变阻器相当于定值电阻，移动滑片，不能改变电路中的电阻，不能改变电路中的电流，不能改变灯泡的实际功率，不能改变灯泡的亮度，故BD错误。
故选C。
13、如图所示的电路中，定值电阻R0和电源电压保持不变，滑片P位于滑动变阻器的中点时，定值电阻的电功率为16W，当滑片从中点向b端移动距离s后，定值电阻的电功率为9W；滑片从中点向a端移动距离s，定值电阻的电功率为（  ）

A．36WB．25WC．23WD．18W
答案：A
第1次操作中，定值电阻与变阻器串联，定值电阻R0，滑片P位于滑动变阻器的中点时，R0的电功率为16W，根据P=U2R可得，定值电阻的电压
U1=P1R0=16W×R0=4R0
第2次操作中，当滑片从中点向b端移动距离s后，R0的电功率为9W，同理定值电阻的电压
U2=P2R0=9W×R0=3R0
由I=UR，在R不变时，电流与电压成正比，两种情况下，对定值电阻来说，电流之比
I1I2=U1U2=4R03R0=43
设变阻器的最大电阻为R，滑片从中点向b端移动距离s后增大电阻为R＇，由电阻的串联规律可知，两种情况下的滑动变阻器连入电路的电阻之比
R0+0.5RR0+0.5R+R'
由欧姆定律可知，电压不变时，电流与电阻成反比，第1、2次操作中，对应的电流之比
43=R0+0.5R+R'R0+0.5R
故
R'=R0+0.5R3
第3次操作中，根据串联电阻的规律，滑片从中点向a端移动距离s后，此时电路的总电阻
R总3=R0+0.5R-R0+0.5R3=2R0+R3①
第2次操作中，滑片从中点向b端移动距离s后变阻器的电阻
R滑2=0.5R+R'=0.5R+R0+0.5R3
根据串联电阻的规律可得，此时电路的总电阻
R总2=R滑2+R0=0.5R+R0+0.5R3+R0=2R+4R03②
②除以①得
R总2R总3=21
由欧姆定律可知，电压不变时，电流与电阻成反比，故根据串联电阻的规律可得，滑片从中点向b端移动距离s后的电流与滑片从中点向a端移动距离s后的电流之比为
I2I3=R总3R总2=12
根据P=I2R可知，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，故在第2、3次操作中
P2P3=I2I32=14
滑片从中点向a端移动距离s后，R0的电功率
P3=4P2=4×9W=36W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
14、图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为5VB．R的最大阻值为20Ω
C．R=10Ω时，其功率最大D．R=15Ω时，电路消耗的功率为1.8W
答案：D
A．由图甲可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压；由图乙可知，当变阻器阻值为5Ω时，其两端电压为3V；当变阻器两端电压为10Ω时，其两端电压为4V，由串联电路中的电压规律和电源电压不变可得
U=3V+3V5Ω×R0……①
U=4V+4V10Ω×R0……②
由①②解得
U=6V，R0=5Ω
故A错误；
B．由图乙可知，R的最大阻值应大于20Ω，故B错误；
C．R的功率
PR=(UR0+R)2R0=U2R0(R0-R)2+4R0R=U2(R0-R)2R0+4R
由上式可知，当
R=R0=5Ω
时，滑动变阻器有最大电功率。故C错误；
D．当R=15Ω时，电路消耗的功率为
P=U2R+R0=6V215Ω+5Ω=1.8W
故D正确。
故选D。
15、小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（  ）

A．图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B．当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A
C．当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W
答案：D
A．通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；
B．如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为
I=I1+I2=0.3A+0.1A=0.4A
故B错误；
C．当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为
P=UI1=4V×0.3A=1.2W
故C错误； 
D．如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为
P'=U'I'=10V×0.2A=2W
故D正确。
故选D。
多选题
16、如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V，第一次只闭合开关S1、S3，变阻器的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为1.5V，滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图象。下列说法正确的是（  ）

A．小灯泡的额定功率为0.75W
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为7.5Ω
D．两次实验中，电路的最小功率为0.36W
答案：ABD
第一次只闭合开关S1、S3，定值电阻与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电流表测电路的电流，因此电压表V1示数保持不变；第二次只闭合开关S2，灯与变阻器串联，电压表V2测量灯泡两端电压，电流表测电路的电流，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点再滑至最上端时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，滑片在最上端时，接入电路的阻值为0，由欧姆定律可知，电路的电流变大，灯泡两端电压变大，故图乙中左边的曲线表示电流表A与电压表V2示数关系的图像，竖线表示电流表A与电压表V1示数的关系。
AC．在第二次操作中，滑片在最上端时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡正常发光，此时电路电流最大，所以电源电压
U=UL=3V
由乙图左边曲线可知，灯泡的额定电流IL=0.25A，灯泡的额定功率
PL=ULIL=3V×0.25A=0.75W
滑片在中点时电压表示数为1.5V，由串联电路的规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻
R滑中=U-U2I2=3V-1.5V0.2A=7.5Ω
故滑动变阻器R的最大阻值
R滑大=2R滑中=2×7.5Ω=15Ω
故A正确，C错误；
B．在第一操作中，滑片在最上端时，电路为R0的简单电路，电路电流最大，由乙图竖线可知，电路的最大电流为0.3A，定值电阻R0的阻值
R0=UI大=3V0.3A=10Ω
故B正确；
D．由乙图知，第一次操作中电路的最小电流小于第二次操作中电路的最小电流，在第一次操作中，当滑片滑到最下端时，电路的电阻最大，因此第一次操作中，滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的最小电流
I小=UR0+R滑大=3V10Ω+15Ω=0.12A
则两次操作中，电路的最小功率
P小=UI小=3V×0.12A=0.36W
故D正确。
故选ABD。
17、如图甲所示电路中，电源电压恒为5V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表、电压表连入电路的量程分别为“0~0.6A”和“0~3V”，小灯泡上标有“3V”字样，通过小灯泡的电流随其两端的电压变化关系如图乙。下列说法正确的是（  ）

A．小灯泡正常发光时的电阻为12Ω
B．滑片P向b端移动，电压表示数变小
C．当电流表的示数为0.2A时，小灯泡10s消耗的电能为6J
D．为保护电路元件，滑动变阻器的取值范围为8~15Ω
答案：AD
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
A．灯泡正常发光时的电压UL=3V，由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.25A，由I=UR可得，小灯泡正常发光时的电阻
RL=ULIL=3V0.25A=12Ω
故A正确；
B．滑片P向b移动，接入电路中的电阻变大，因串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，故B错误；
C．当电流表的示数为0.2A时，由图像可知灯泡两端的电压UL'=2V，通电10s小灯泡消耗的电能
WL=UL'It=2V×0.2A×10s=4J
故C错误；
D．因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.25A，电流表的量程为0~0.6A，所以，电路中的最大电流I大=0.25A，此时小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，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
U滑=U-UL=5V-3V=2V
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R滑=U滑I大=2V0.25A=8Ω
当滑动变阻器两端的电压最大为U滑大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压
UL'=U-U滑大=5V-3V=2V
由图像可知，当灯泡两端电压为2V时，电路中的最小电流I小=0.2A，滑动变阻器接入电路中的最大阻值
R滑'=U滑大I小=3V0.2A=15Ω
所以为保护电路元件，滑动变阻器的取值范围为8Ω~15Ω，故D正确。
故选AD。
18、如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个相同透明容器中密封着等质量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．此实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B．本实验利用了转换法将电流通过电阻产生热量的多少转换成U形管液面高度差的变化
C．通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
D．此实验结论可以用来解释电炉工作一段时间后，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热
答案：BD
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小进行实验。由图得，该实验装置由两电阻不同的电阻丝串联，控制了电阻丝的电流和通电时间相同，改变了电阻大小，可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系，不能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故A错误；
B．本实验利用了转换法将电流通过电阻产生热量的多少转换成U形管液面高度差的变化，U形管液面高度差越大，说明电阻丝产生的热量越多。故B正确；
C．由Q=I2Rt得，电流相同，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，故通电一段时间后，右侧电阻丝产生的热量比左侧电阻丝产生的热量多，因此右侧U形管中液面的高度差比左侧的大，故C错误；
D．电炉工作一段时间后，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，是因为电炉丝与导线的电流和通电时间相同，电炉丝的电阻很大，导线电阻很小，几乎为0，可以用本实验解释，故D正确。
故选BD。
19、严寒冬季，我国北方哨兵脚上穿有电热靴。一只靴内加热电路如图所示，电源电压恒定，S2为三挡旋钮开关（金属片M可分别拨至a、b、c处），电阻丝R1、R2规格相同且阻值不变，b为电阻丝R1的中点。这只电热靴的低温挡为12W，则（  ）

A．开关S2接a时电热靴功率最大
B．该电热靴利用了电流的热效应
C．该电热靴的安全电压应为220V
D．中温挡和高温挡的功率分别为16W和24W
答案：BD
A．两电阻丝规格相同，设R1与R2的阻值都为R；由P=U2R可知，在U一定时，R越小，电功率越大，R越大，电功率越小；由图示电路图可知，S2接a时两电阻丝串联，总电阻最大，电功率最小，电热靴处于低温档；当S2接b时，电阻丝R2与R1的右半部分接入电路，电热靴处于中温挡；当S2接c时，只有电阻丝R2接入电路，电路电阻最小，电路电功率最大，电热靴处于高温挡，故A不符合题意；
B．电热靴工作时，将电能转化成内能，利用了电流的热效应，故B符合题意；
C．因为家庭电路电压为220V，对人体的安全电压是不高于36V，所以该电热靴的电源电压大约只有几伏，故C不符合题意；
D．由上面分析可知，这只电热靴的低温挡的功率为
P低=U22R=12W
则
U2R=24W
电热靴的高温挡的功率为
P高=U2R=24W
电热靴的中温挡的功率为
P中=U2R+12R=23×U2R=23×24W=16W
故D符合题意。
故选BD。
20、如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯泡发光，当移动滑动变阻器的滑片P时，灯泡变亮了一些，下列判断正确的是（  ）

A．电流表示数变大B．滑片 P 向左滑动
C．电压表示数变大D．电路的总功率变大
答案：AD
闭合开关S后，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡变亮时其实际功率变大，此时灯泡两端分得的电压变大，通过灯泡的电流变大，即电流表的示数变大，故A正确；
BC．因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，所以，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小；由I=UR可知，电源电压不变时，电流中的电流变大，说明电路的总最阻变小，所以，变阻器接入电路中的电阻变小，则滑片P向右滑动，故BC错误；
D．由P=UI可知，电源电压不变，电路中的电流变大，所以电路的总功率变大，故D正确。
故选AD。
21、电阻温度计的制造使用了热敏电阻。图甲是某热敏电阻R的阻值随温度变化的关系图像。根据这种电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：热敏电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、定值电阻R0（50Ω）、导线若干。当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为20 V
B．当环境温度升高时，电流表的示数变小
C．当电流表的读数为0.25A时，根据图甲分析可得当时的环境温度低于20℃
D．当环境温度为100℃时，热敏电阻R在3分钟内消耗的电能为200J
答案：AD
由电路图可知，闭合开关，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
A．当温度环境为20℃时，由图像可知，热敏电阻的阻值
R＝50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由
I=UR
可得，电源电压
U＝IR总＝I（R+R0）＝0.2A×（50Ω+50Ω）＝20V
故A正确；
B．当环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，则电流表的示数变大，故B错误；
C．当电流表的读数为0.25A时，电路的总电阻
R总'=UI'=20V0.25A=80Ω
此时热敏电阻的阻值
R'＝R总'﹣R0＝80Ω﹣50Ω＝30Ω
由图像可知，热敏电阻为50Ω时，环境温度是20℃，热敏电阻为20Ω时，环境温度是40℃，且热敏电阻的阻值随温度的上升而变小，故热敏电阻为30Ω时，环境温度是高于20℃，故C错误；
D．由图甲可知，当环境温度为100℃时，热敏电阻的阻值
R″＝10Ω
则
R总″＝R″+R0＝10Ω+50Ω＝60Ω
所以，电流
I″=UR总″=20V60Ω=13A
热敏电阻R在3分钟内消耗的电能
W＝I2Rt＝(13A)2×10Ω×3×60s＝200J
故D正确。
故选AD。
22、如图甲所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”。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；此时，断开S1，闭合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．小灯泡的电阻是4Ω
B．灯泡L的额定功率为1.5W
C．电路工作时消耗的最小电功率为1.5W
D．只闭合开关S和S1，电路允许的最大电功率为3W
答案：BD
A．由于灯泡的电阻随温度的变化而变化，所以灯泡的阻值不是一个定值，故A错误；
B．闭合开关S和S1，断开开关S2，灯泡和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。在保障电路元件安全的情况下，将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点，由于灯泡电阻随温度变化，故可知此过程中电流随电压的变化关系是图乙中的曲线，则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线；只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路中总电阻最大，根据欧姆定律可知，电路中电流最小，从图中可知是0.25A，灯泡两端电压为1V，由欧姆定律，滑动变阻器两端电压为
UR2=IR′=0.25A×20Ω=5V
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U=1V+5V=6V
再断开S1，闭合S2，电阻R1和变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量R1两端的电压，由图乙可知，两条图像中电压相等时（等于灯泡额定电压）电路中的电流为I′=0.3A，且变阻器滑片在a点时，电路中的电流为0.375A，电阻R1两端的电压为3.75V，由欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻
Ra=UaI″=6V-3.75V0.375A=6Ω
R1的阻值
R1=URI″=3.75V0.375A=10Ω
当电路中的电流为0.3A时，R1两端的电压等于灯泡的额定电压，即
U额=I′R1=0.3A×10Ω=3V
在闭合开关S和S1，断开开关S2，且滑片在a点时，可知灯泡的额定电流
I额=Ia=Ua'Ra=6V-3V6Ω=0.5A
灯泡的额定功率
P额=U额I额=3V×0.5A=1.5W
故B正确；
C．灯泡正常工作时的电阻
RL=U额I额=3V0.5A=6Ω<R1
根据P=U2R可知，电路中电阻最大时，功率最小，故可知当闭合开关S和S2，断开开关S1，且变阻器接入电路中阻值最大时，电路的总功率最小
P小=U2R总=(6V)210Ω+20Ω=1.2W
故C错误；
D．闭合开关S和S1，L和R2串联，电路中允许通过的最大电流等于灯泡的额定电流，为0.5A，电路允许的最大功率
P大=UI额=6V×0.5A=3W
故D正确。
故选BD。
23、如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0∼0.6A，电压表所选量程为0∼15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”｡闭合开关