初中物理九年级物理全册第十八章电功率知识点归纳总结.docx

通用版初中物理九年级物理全册第十八章电功率知识点归纳总结(精华版)

1

单选题
1、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。
2、智能手机的“电量”低到一定量时，会自动提示用户采用“省电模式”，在这种模式下，可延长电池电量的使用时间，原因是（  ）
A．减小了线路的电阻B．减小了线路的总功率
C．增大了电池的电压D．增大了电能的消耗
答案：B
A．因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以电子线路的电阻不变，故A不符合题意；
B．智能手机耗电达到一定量时，剩余的电能也是定量，由W＝Pt可知，要延长手机的工作时间，需要减小电池的输出功率，故B符合题意；
C．手机工作的电压是不变的，故C不符合题意；
D．为了延长使用时间应该降低电能的消耗，故D不符合题意。
故选B。
3、如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是（  ）

A．电源电压为20V
B．R1的阻值为6欧姆
C．为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为6～50Ω
D．开关S闭合后电路消耗的最小电功率约为6.7W
答案：C
AB．由电路图知道，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，由图乙知道，当R2＝10Ω时，U1＝12V，当R2′＝20Ω时，U1′＝8V，由于串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别是
I=U1R1，I'=U1'R1
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，电源电压
U=U1R1R1+R2U=U1'R1R1+R2'
代入数据
U=12VR1R1+10ΩU=8VR1R1+20Ω
解得
R1＝10Ω，U＝24V
故AB错误；
C．当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的电流
I大=U1''R1=15V10Ω=1.5A
此时滑动变阻器两端的电压是
U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R2小=U2小I大=9V1.5A=6Ω
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，电压表的示数最小，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6～50Ω，故C正确；
D．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，电路消耗的功率最小，则
P小=U2R1+R2大=24V210Ω+50Ω=9.6W
故D错误。
故选C。
4、两灯泡L1、L2（R1＝3R2）。若将其串联在某电源上，两灯的总功率为P串，若将其并联在同一电源上，两灯的总功率为P并，则P串：P并为（ ）
A．3:16B．3:4C．4:3D．1:3
答案：A
两电阻串联时的总功率为
P串=U2R1+R2=U23R2+R2=U24R2
两电阻并联时的总功率为
P并=U2R1+U2R2=U23R2+U2R2=4U23R2
故
P串P并=U24R24U23R2=316
故A符合题意。
故选A。
5、如图所示，小明送给奶奶一个电动足部按摩器，可以对足底进行加热、按摩。下列说法正确的是（　　）

A．按摩器工作时将机械能转化为电能
B．按摩器的工作原理与动圈式话筒的工作原理相同
C．按摩器发热利用了电流的热效应
D．对足底加热时，足底温度升高，利用做功的方式改变足底的内能
答案：C
A．按摩器工作时消耗了电能，将电能转化为机械能和内能，故A错误；
B．按摩器的工作原理与电动机工作原理相同。动圈式话筒工作时，没有电源，将机械能转化为电能，与发电机工作原理相同，故B错误；
C．电流流过按摩器产生热量，所以按摩器发热利用了电流的热效应，故C正确；
D．对足底加热时，足底温度升高，利用热传递的方式改变足底的内能，故D错误。
故选C。
6、将标有“12V，3W”的甲灯和“6V，3W”的乙灯，串联接在15V的电源上，那么能正常发光的是
A．甲灯B．乙灯C．两灯都能正常发光D．两灯都不正常发光
答案：A
甲灯正常发光时的电流
I1=P1U1=3W12V=0.25A
电阻
R1=U1I1=12V0.25A=48Ω
乙灯正常发光时的电流
I2=P2U2=3W6V=0.5A
电阻
R2=U2I2=6V0.5A=12Ω
将它们串联在15V的电源上，电路中的电流
I=UR1+R2=15V48Ω+12Ω=0.25A
故甲灯能正常发光。故选A。
7、甲、乙两电热丝电阻之比为2:3，通过的电流之比为3:1，则相同时间内产生的热量之比为（  ）
A．2:1B．6:1C．1:2D．1:6
答案：B
相同时间内产生的热量之比为
Q甲Q乙=I甲2R甲tI乙2R乙t=I甲I乙2×R甲R乙=312×23=61
故选B。
8、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。
9、小明家半年前新装了一只电能表，现在表盘的示数如图，下列说法正确的是（　　）

A．该电能表的标定电流为20A
B．该电能表应接在50Hz的直流电路中使用
C．小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转
D．小明家半年内的用电量是6335kW·h
答案：C
A．由电能表的表盘可知， 该电能表的标定电流为10A，最大工作电流为20A，故A错误；
B．由表盘上的“50Hz∼ ”可知，该电能表应接在50Hz交流电路中使用，故B错误；
C．由表盘上的“3000r/kW⋅h”可知，小明家每消耗1度电，铝盘转动3000转，故C正确；
D．小明家半年内的用电量是633.5kW⋅h，故D错误。
故选C。
10、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。
11、如图，电源电压不变，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“8V  4W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0~3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（  ）

①电源电压为12V
②R2的最大阻值为24Ω
③开关都闭合时，R2的最大功率为28.8W
④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为3.6W
A．①②B．①②④C．①③④D．①②③④
答案：D
①②由于小灯泡L标有“8V4W”字样，所以小灯泡的额定电流为
I额=P额U额=4W8V=0.5A
小灯泡的电阻为
RL=U额I额=8V0.5A=16Ω
当滑片P从b端滑动到某一位置时，电流表电流表示数增大了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，所以滑片P在b端时，电路中的电流为
Ib=I额-ΔI=0.5A-0.2A=0.3A
当滑片P在b端时，电源电压为
U=Ib（RL+R2b）=0.3A×（16Ω+R2b）①
当滑片P在某一位置时，电源电压为
U=I额（RL+R2′）=0.5A×（16Ω+R2b-16Ω）②
由于电源电压不变，由①②式得
R2b=24Ω，U=12V
故①②正确；
③开关都闭合时，R1、R2并联，小灯泡L被短路，电流表测干路电流。通过R1的电流为
I1=UR1=12V20Ω=0.6A
由于电流表量程为0~3A，所以当电流表满偏时，通过滑动变阻器R2的电流最大，为
I2大=I-I1=3A-0.6A=2.4A
所以滑动变阻器R2的最大功率为
P=UI2大=12V×2.4A=28.8W
故③正确；
④当S闭合，S1、S2断开且滑动变阻器的滑片P位于b端时，电路中的电阻最大，电流最小，由①②分析可知，最小电流为Ib=0.3A，所以在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为
P小=UIb=12V×0.3A=3.6W
故④正确。
总上，①②③④都正确，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
12、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。
13、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。
14、夏季汛期来临，某科技小组设计了一个监测观音湖水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙。则下列说法正确的是（  ）

A．当水位升高时，电压表的示数变大
B．该电路的电源电压是6V
C．该电路工作时的最小总功率是0.3W
D．当水位达到警戒水位时，电流表的示数为0.2A
答案：D
由图可知，变阻器R和电阻R0串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．当水位升高时，浮子向上运动，带动金属滑杆AP在竖直向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，由串联分压可知变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故A错误；
B．由图丙可知，R接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，由I=UR可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，R两端的电压是6V，电源电压为
U=I小(R大+R0)=0.1A×(60Ω+R0)①
当R接入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电路的总电阻最小，由I=UR可知通过电路的电流最大，最大电流是0.3A，电源电压为
U=I大R0=0.3A×R0②
电源电压不变，则0.1A×(60Ω+R0)=0.3A×R0
R0=30Ω
电源电压
U=I大R0=0.3A×30Ω=9V
故B错误；
C．电路中最小电流是0.1A，该电路工作时的最小总功率
P小=UI小=9V×0.1A=0.9W
故C错误；
D．由图乙可知，水位升高195.0m-175.0m=20.0m
变阻器的阻值变化量是60Ω，水位的变化量和变阻器的阻值变化量成正比，当警戒水位时，水位升高190.0m-175.0m=15.0m
则20.0m60Ω=15.0mR' 
R′=45Ω
此时变阻器连入电路的电阻
R′′=R大-R′=60Ω-45Ω=15Ω
当水位达到警戒水位时，电流表的示数为
I=UR0+R″=9V30Ω+15Ω=0.2A 
故D正确。
故选D。
15、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。
多选题
16、如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。当S1闭合、S2断开时，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡的I﹣U图象，小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、S1断开时，为保证电路中的各元件都不会损坏，下列说法中正确的是（  ）

A．电源电压为4.5V
B．小灯泡的最小功率为0.6W
C．电路的最大功率为2.7W
D．R2连入电路的阻值范围为4Ω～7.5Ω
答案：ABD
A．当S1闭合、S2断开时，此时滑动变阻器R2与电阻R1串联，电压表测量滑动变阻器R2的电压，电流表测量串联电路中的电流，当滑动变阻器R2的滑片移到最右端时，此时电路中只有电阻R1工作，由图乙可知，此时电路电流为I1=0.6A，则电源电压等于电阻R1两端的电压，即
U电源=U1=I1R1=0.6A×R1……①
当滑动变阻器R2的滑片移到最左端时，此时滑动变阻器R2与电阻R1串联，由图乙可知，此时电路电流为I1'=0.2A，则滑动变阻器R2两端的电压为3V，电源电压等于电阻R1两端的电压和滑动变阻器R2两端之和，即
U电源=U1+U2=I1'R1+3V=0.2A×R1+3V……②
由①②解得
R1=7.5Ω，U电源=4.5V
故A正确；
B．当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，滑动变阻器R2的阻值越大，电路电流越小，小灯泡的电功率越小，滑动变阻器R2的阻值越大，R2两端的电压越大，由于电压表的量程为0～3V，所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V，则小灯泡两端的电压为
UL=U电源-U2=4.5V-3V=1.5V
图乙中的B图象可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A，则小灯泡的最小功率为
PL最小=ULIL=1.5V×0.4A=0.6W
故B正确；
C．当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，滑动变阻器R2的阻值越小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙中的B图象可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，电流为0.5A，此时电路的最大功率为
P最大=U电源IL'=4.5V×0.5A=2.25W
故C错误；
D．由C可知，滑动变阻器R2的阻值越小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V，则滑动变阻器R2两端的电压为
U2最小=U电源-UL额=4.5V-2.5V=2V
串联电路中电流处处相等，所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.5A，滑动变阻器R2的最小阻值为
R2最小=U2最小I2=2V0.5A=4Ω
由B可知，当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器R2与灯泡L串联，由于电压表的量程为0～3V，所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V，则小灯泡两端的电压为1.5V，由乙图可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A，串联电路中电流处处相等，所以流过滑动变阻器R2的电流也为0.4A，滑动变阻器R2的最大阻值为
R2最大=U2最大I2'=3V0.4A=7.5Ω
所以R2连入电路的阻值范围为4Ω～7.5Ω。故D正确。
故选ABD。
17、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示，则下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为9V
B．定值电阻R0的阻值为3Ω
C．R0消耗的最大功率为9W
D．滑片P在a端时，10s内电源提供的电能是90J
答案：ABD
AB．由图甲知，闭合开关S，R、R0串联，电压表V测R两端电压，电流表测电路中电流。滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，当滑片位于a点时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小=1A，R两端的电压Ub=6V，因串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和，所以，电源的电压为
U=U0+Ua=I小R0+Ua=1A×R0+6V……①
当滑片位于b点时，只有R0连入电路，电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流I大=3A，则电源的电压
U=I大R0=3A×R0……②
电源电压不变，由①②解得
R0=3Ω
U=9V
故AB正确；
C．电路中电流最大时，R0消耗的功率最大，所以R0消耗的最大功率为
P0=UI大=9V×3A=27W
故C错误；
D．滑片P在a端时，电路中电流最小，10s内电源提供的电能
W=UI小t=9V×1A×10s=90J
故D正确。
故选ABD。
18、下列各种说法中的有关数据，与实际相符的是（  ）
A．人体的正常体温约为37℃
B．人感觉舒适的环境温度约为25℃
C．中国家用电冰箱工作电流约为10A
D．中国家庭生活用电电压为220V
答案：ABD
A．人体的正常体温为36至为37℃，故A符合题意；
B．人体的正常体温为36至为37℃，人感觉舒适的环境温度约为25℃，故B符合题意；
C．中国家用电冰箱的功率在220W左右，根据P=UI，工作电流约为
I=PU=220W220V=1A
故C不符合题意；
D．世界各国有家用电压可能不同，中国家庭生活用电电压为220V，故D符合题意。
故选ABD。
19、如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 1.25W”。若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，电路中各元件均安全工作，小灯泡两端电压不允许超过额定电压。闭合开关，下列说法正确的是（  ）

A．电路的最大电功率是3.6W
B．电流表的示数变化范围是0.24～0.5A
C．滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω
D．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
答案：BC
A．由小灯泡规格“2.5V 1.25W”可知，小灯泡正常发光时的电流为
IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A
由题意可知，为保护电路中各元件安全工作，电路中最大电流Imax=IL=0.5A，故电路的最大电功率
Pmax=UImax=6V×0.5A=3W
故A错误；
B．小灯泡的电阻
RL=UL2PL=2.5V21.25W=5Ω
当滑动变阻器电阻为20Ω时，电路中电阻最大，电流达到最小值
Imin=URL+RP=6V5Ω+20Ω=0.24A
电路中的最大电流为0.5A，因此，电流表的示数变化范围是0.24～0.5A，故B正确；
C．当电路中的电流达到最大值0.5A时，滑动变阻器电阻最小，此时电路中的总电阻
R总=UImax=6V0.5A=12Ω
滑动变阻器的最小电阻
RPmin=R总-RL=12Ω-5Ω=7Ω
从图中可以看出，滑动变阻器的滑片向右移动时，接入的电阻越大，电路电流越小，灯泡的电压越小，所以滑动变阻器接入的最大电阻为20Ω，因此，滑动变阻器的阻值调节范围是7～20Ω，故C正确；
D．由图可知，当滑片向右移动时，电路中电阻变大，则电流变小，即电流表示数变小；根据串联电路的分压原理可知，滑动变阻器电阻变大，则分配在它两端的电压变大，根据串联电路电压特点可知，小灯泡两端电压变小，即电压表示数变小，故D错误。
故选BC。
20、用如图装置“探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，下列说法正确的是（  ）

A．烧瓶中所装煤油的质量应该相等
B．烧瓶中三根电阻丝的电阻大小是相等的
C．闭合开关，通过三根电阻丝的电流大小是相等的
D．实验中通过观察温度计示数变化量来判断电阻丝产生热量的多少
答案：ACD
AB．探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系，应控制通过电阻丝的电流相等，通电时间相同，让三根电阻丝的电阻大小不同，用煤油的温度变化来反映电阻丝放出热量的多少，所以实验时应控制煤油的质量相同，由Q吸=cmΔt可知，相同质量的煤油，温度升高得越多，则煤油吸收的热量越多，说明电阻丝放出的热量越多，故A正确，B错误；
C．三个电阻串联接入电路，根据串联电路电流特点可知通过三根电阻丝的电流大小是相等的，故C正确；
D．实验中，煤油吸热，温度会升高，相同质量的煤油，温度升高得越多，则煤油吸收的热量越多，通过观察温度计示数变化情况可以判断电流通过导体产生热量的多少，故D正确。
故选ACD。
21、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则（  ）

A．滑动变阻器的最大阻值是20Ω
B．滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是10Ω
C．电源电压为8V
D．电路消耗的最大电功率为14.4W
答案：ABD
当电路中的电流最小时，滑动变阻器的值最大
U=0.4A×Rmax+0.4A×R0 
滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值与R0相等， 
U=0.6A×R0+0.6A×R0
P=3.6W=U2×0.6A
联立以上三式解得
U=12V、R0=10Ω、Rmax=20Ω
当滑动变阻器电阻为0时，电路消耗的最大电功率为
Pmax=UI=12V×12V10Ω=14.4W
综合以上分析可知：ABD符合题意，C不符合题意。
故选ABD。
22、如图是教材上想要得出焦耳定律所做的演示实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。下列分析正确的是（　　）

A．U形管中液面上升是因为空气热胀冷缩造成的
B．甲实验通电一段时间后，右侧容器内空气吸收的热量更多
C．甲实验是为了探究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的大
答案：AB
A．电阻丝产生的热量不易直接观察，可给等质量的气体加热，根据热胀冷缩，气体吸热越多，气体膨胀程度越大，U形管内的液面高度差越大，采用了转换法，故A正确；
B．甲图中两电阻串联，通过两电阻丝的电流相等，而右侧容器中的电阻值大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，右侧容器中电阻丝放热多，故右侧容器内空气吸收的热量更多（通电时间相同），故B正确；
C．电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外两个因素不变，甲图中通过两电阻丝的电流相同，通过时间相同，而两电阻阻值不同，故甲实验是为了探究电流产生的热量与电阻的关系，故C错误；
D．乙图中，右侧容器内两电阻丝并联后再与左侧容器中的电阻串联，容器内两电阻丝阻值相同，根据串联电路电流的规律及并联电路电流的规律，通过左侧容器内电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流，由焦耳定律Q=I2Rt可知，乙实验通电一段时间后，左侧容器中电阻丝放热多，由转换法，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小，故D错误。
故选AB。
23、如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0~3V，灯L1和L2分别标有“2V  0.4W”“2.5V  0.625W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，L2正常发光；在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为4.5V
B．闭合开关S、S1，滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω
C．只闭合开关S，调节滑动变阻器滑片可使L1、L2正常发光
D．只闭合开关S，通电10s，电路最多消耗9J的电能
答案：ABD
A．闭合开关S、S1，滑动变阻器与L2串联，L2正常发光，此时L2两端电压为2.5V，电压表示数为2V，则滑动变阻器两端电压为2V，则电源电压
U=U2+U滑=2.5V+2V=4.5V
故A正确；
B．L2正常发光时的电流
I2=P2U2=0.625W2.5V=0.25A
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻
R小=U滑I2=2V0.25A=8Ω
L2的电阻
R2=U2I2=2.5V0.25A=10Ω
当滑动变阻器两端电压为3V时，此时滑动变阻器接入电路的最大电阻
R大=U大I=U大U-U大R2=3V4.5V-3V10Ω=20Ω
则滑动变阻器接入电路的阻值范围为8Ω~20Ω，故B正确；
C．只闭合开关S，L1、L2与滑动变阻器串联，L1正常发光时的电流
I1=P1U1=0.4W2V=0.2A≠I2
因为串联电路电流处处相等，所以L1、L2不可能同时正常发光，故C错误；
D．只闭合开关S，当电路电流最大为L1的额定电流0.2A时，电路功率最大，电路消耗电能
W=UIt=4.5V×0.2A×10s=9J
电路最多消耗9J的电能，故D正确。
故选ABD。
24、如图所示，小明同学设计了一种烟雾报警装置，R0的电阻为40Ω，R为光敏电阻，其阻值随激光的光照强度减弱而增大。当电路中电流小于或等于0.3A时，烟雾报警器报警。开关S闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W。下列说法正确的是（  ）

A．当R处的烟雾浓度逐渐减小时，电流表的示数变大
B．电源电压为24V
C．当电压表的示数为16V时，烟雾报警器报警
D．当电路中电流为0.4A时，R消耗的电功率为6W
答案：AC
A．如图，R0与R串联，当R处的烟雾浓度逐渐减小时，R的阻值变小，电路中的电流为
I=UR+R0
即电流变大，电流表的示数变大，故A正确；
B．开关S 闭合后，当电流为0.5A时，光敏电阻R的电功率为4W，R0两端的电压为
UR0=IR0=0.5A×40Ω=20V
光敏电阻R两端的电压为
UR=PI=4W0.5A=8V
则串联电路中电源电压为
U=UR0+UR=20V+8V=28V
故B错误；
C．如图串联电路中，电压表测量R两端的电压，当电压表的示数为16V时，R0两端的电压为
U'R0=U-U'R=28V-16V=12V
电路中的电流为
I'=U'R0R0=12V40Ω=0.3A
烟雾报警器报警，故C正确；
D．当电路中电流为0.4A时，R0两端的电压为
U″R0=I″R0=0.4A×40Ω=16V
R两端的电压为
U″R=U-U″R0=28V-16V=12V
R消耗的电功率为
P'=U″RI″=12V×0.4A=4.8W
故D错误。
故选AC。
25、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。
填空题
26、如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V 12W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S1，断开S2，灯泡L正常发光；闭合开关S1、S2，电流表示数为1.5A，则电源电压为___________V；闭合开关S1，断开S2，通电30s定值电阻R产生的热量是___________J。

答案：     36     720
[1]闭合开关S1，断开S2，灯泡L和定值电阻串联，灯泡L正常发光，根据P=UI可知电路电流
I=PLUL=12W12V=1A
根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压
UR=IR=1A×R
根据串联电路的电压特点可知电源电压
U=UL+UR=12V+1A×R……①
闭合开关S1、S2，电路为定值电阻的简单电路，电流表示数为1.5A，则电源电压为
U=I'R=1.5A×R ……②
联立①②可知，U=36V，R=24Ω。
[2] 闭合开关S1，断开S2，灯泡L和定值电阻串联，通电30s定值电阻R产生的热量为
Q=I2Rt=1A2×24Ω×30s=720J
27、如图所示电路中，电源电压恒为4.5V，灯L标有“3V 0.9W”，滑动变阻器R上标有“30Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，则灯泡正常工作时的电流为__________A，此时通电1min滑动变阻器产生的热量为__________J。为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器连入电路的阻值范围是__________Ω（灯丝电阻保持不变）。

答案：     0.3     27     5~20
[1]灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡正常工作时的电流
I=P额U额=0.9W3V=0.3A
[2]当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器的电压
U滑=U电源-U额=4.5V-3V=1.5V
此时通电1min滑动变阻器产生的热量
Q滑=U滑It=1.5V×0.3A×1×60s=27J
[3]当灯泡正常工作时，电路中电流为0.3A，所以电路中电流不能超过0.3A，则此时滑动变阻器的阻值
R滑最小=U滑I最大=1.5V0.3A=5Ω
电压表测量滑动变阻器的电压，电压表量程为0~3V，则U滑最大=3V，此时灯泡的电压为1.5V，灯L标有“3V 0.9W”， 则灯泡阻值
RL=U额2P=3V20.9W=10Ω
此时电路中电流
I'=UL'RL=1.5V10Ω=0.15A
则此时滑动变阻器的阻值
R滑最大=U滑最大I'=3V0.15A=20Ω
所以滑动变阻器的阻值范围为5~20Ω。
28、老师做“电池+口香糖锡纸=取火工具”的实验