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初中物理电功率微专题

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电功率微专题
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1．如图所示的电路中，电源电压不变，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围为1A～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（　　）

A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W
2.如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A
C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V D．电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W
2．如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡的灯丝电阻为5Ω B．该电路功率变化范围是1.35W～2.7W
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω D．电流表最大示数为0.6A
3．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（　　）

A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W
C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A
D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W
4．如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　）

A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W
C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
5.如图所示，电源电压为6V，小灯泡标有“4V，1.6W”的字样，定值电阻R=20Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器上标有“0～20Ω，1A”字样．求：
（1）小灯泡的电阻为多大？
（2）若只闭合S，S1时，要使电路消耗的功率最小，此时滑动变阻器的滑片应向哪端移动？此时消耗最小功率是多少W？
（3）若电流表的测量范围为0～0.6A，电压表的测量范围为0～3V，当只闭合S与S2时，在不损坏用电器的前提下，求滑动变阻器的取值范围．

6.如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变．小灯泡R1标有“4V 1.6W”字样，R2=20Ω，滑动变阻器R3允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．请画出每个小题的等效电路图．
（1）只闭合开关S2时，电压表的示数为2V，则R2消耗的电功率是多少？
（2）在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R3消耗的最大功率和最小功率之比为3：1，若只闭合开关S3，小灯泡R1消耗的电功率变化范围是多少？

档位微专题
1.家用电熨斗为了适应不同衣料的熨烫需要，设计了调整温度的多档开关．使用时，转动旋钮即可使电熨斗达到需要的低温、中温或高温．图甲是电熨斗的电路图，图中电热丝R1=R2=110Ω．旋转开关可以改变1、2、3、4四个接点的连接情况，如图乙中的A、B、C所示．则（　　）

A．图乙中的B图表示R1与R2串联
B．图乙中的A图表示电熨斗处于中温档
C．电熨斗在高温档工作时的等效电阻是220Ω
D．电熨斗在低温档工作时消耗的电功率是220W
2.如图所示，小亮设计了一个多档位电加热器，加热部分是两根阻值不同的电热丝R1和R2．图甲是一个档位旋钮，档位旋钮内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘共有10个金属触点，分别按照数字编号与图乙中数字编号相同的触点用导线连接．用绝缘材料制成的旋钮两端各有一个金属滑片，转动旋钮到某位置时（箭头只能指向a、b、c、d四个位置），就可以将相邻的触点连接起来．例如，图甲中，旋钮上的箭头指向图中位置d，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时也将3、4两触点接通．转动旋钮，指向不同位置时，通过档位旋钮改变电热丝的连接关系，从而实现高温档、中温1档、中温2档、低温档的四档加热功率．若需要高温档加热，则档位旋钮箭头应该指向（　　）

A．a B．b C．c D．d
3.小明设计了一个多档位电加热器，其工作原理如图所示．其中R1、R2为发热电阻，两个灯泡L是发热电阻相应的工作指示灯，其所消耗的电功率可忽略不计．小明设想通过开关的组合，使电加热器能有多档功率，现已知此电热器最大发热功率为300W，当只闭合S1时，发热功率为100W．则（　　）

A．此电热器只有两档不同的功率
B．两个发热电阻的阻值之比R1：R2=1：2
C．只闭合开关S2，电加热器在该档位正常工作时的电流约为1.36A
D．在最大档位正常工作5小时，产生的热量为5.4×106J

4.如图是一种调温型电热毯的电路示意图，R1和R2是两根相同的电热丝．图中虚线框内是“三刀四档”滑动式调温开关，“三刀”（即AB、CD、EF三个滑片）只能同时并排向左或向右滑动，使开关处于“1”、“2”、“3”、“4”档中的某一档位上．当开关处于“4”档时，电热毯不发热；当开关处于其他三档中的某一档位时，电热毯的最小发热功率为30W．（　　）

A．电热毯以最小发热功率工作时，流过电路中的电流为1.4A
B．开关处于“1”档时，电热毯的发热功率为120W
C．开关处于“2”档时，电热毯的发热功率为80W
D．开关处于“3”档时，电热毯工作30min产生的热量是5.4×104kW•h
5.如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图．R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V 800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻．电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，进入保温状态．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（　　）

A．电压力锅是对大气压强的应用
B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅处于升压状态
C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18min
D．电压力锅正常工作时的最大电流是5A

6.如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶．它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C，单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示．

求：
（1）松开扳机，当温度为80℃时，电路总电阻；
（2）扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能；
（3）当温度180℃时，胶液具有最佳粘性，已知一根胶条质量为40g，若熔化1kg需要吸收6.0×105J热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少需要的时间．

7.我国北方冬天比较寒冷，许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”．其工作电路可简化为如图所示，其中K为保护开关，平常处于闭合状态，当温度超过某一警戒温度时自动断开，扇形导体S为旋转型选档开关，可绕0点旋转，每次都和相邻的两触点同时接触，从而实现关、低、中、高四个档位的转换（档位顺序未知，电功率越大档位越高）．小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率．他先关闭家里其它所有的用电器，然后将S旋转到与触点1、2连接，观察发现家里标有“3000r/（kW•h）”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转．已知R1和R2是发热电阻，R2的阻值是R1的2倍，其它电阻忽略不计，小明家电压恒为220V．完成下列问题：
（1）当S与触点1、2接触时，电热炕功率是多少？
（2）当电热坑处于低档时，电路中通过O点的电流是多少？
（3）当该电热炕处于低档，且正常工作30min，所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度？
[无热损失，c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]．

8.小明的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．

型 号
SYL﹣624
额定电压
220V
频 率
50Hz
电动机功率
120W
加热功率
1210W
容 量
1000mL
请解答下列问题：
（1）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？
（2）豆浆机加热一次可以将1kg的豆浆温度升高40℃，豆浆比热容按4.2×103J/（kg•℃）计算，该豆浆机加热时的效率是多少？
（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

电功率与生活微专题
1.如表为某电烤箱铭牌，如图虚线框内所示是其内部简化电路图，R1和R2均为电热丝．则下列说法中正确的是（　　）
××牌电烤箱
额定电压
220V
额定功率
高温档
1100W
低温档
440W
频率
50Hz

A．电烤箱在高温挡工作10min所消耗的电能是6.6×l05J
B．电路中R2的阻值是llOΩ C．电路中R1的阻值是44Ω
D．若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路．该开关最好安装在A、B、C中的A点处
2.为测量某电热杯的电功率，小明同学把家中其余用电器均从电源上断开，只将该电热杯接入电路，观察电能表，发现在2min内电能表转盘转动36圈．电能表的部分技术参数如表，该电热杯的电功率是（　　）
电压
220V
电流规格
10（20）A
电流频率
50Hz
每千瓦时的转数
3600revs/（kW•h）
A．300W B．200W C．150W D．30W
3.小红的妈妈要买一台洗衣机，妈妈交给小红一张洗衣机说明书（表所示）和四个需要小红解答的问题，小红的答案如下，其中正确的是（　　）

防触电保护类型Ⅰ类
额定洗涤容量5kg
额定电压220V
电流频率50Hz
洗涤功率330W
甩干功率650W
水加热功率1950W
最大工作电流10A
自来水压力0.05≤P≤1MPa
重量72kg
出厂日期
2009年4月20日
A．在电压 220V时洗衣机正常工作
B．这台洗衣机所受的重力约为 5000N
C．洗衣机常温下正确洗涤2h，消耗的电能是0.66kW•h
D．洗衣机甩干时的工作电流是1.5A
4.装饰用的彩灯，串成一串串，接在220V电源上，观察灯的结构发现，每个灯的灯丝（R1）引线上方绕有金属电阻丝（R2），如图所示；即使R1断了，R2仍能导电．下列对电路情况的几种分析中正确的是（　　）
①根据工作特性，R1大于R2；
②根据工作特性，R1应该小于R2；
③当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变暗；
④当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余的灯将变亮．

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为50W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为32W．若灯丝电阻不变，则此时输电导线上消耗的功率为（　　）

A．12W B．8W C．18W D．9W
6.如图所示是某医院的应急供电线路示意图．柴油发电机到用电区的输电线路所用导线单位长度的电阻为5×10﹣4Ω/m，柴油发电机的输出电压为260V．用电区内每个用电器的额定电压均为220V，总功率为44kW，当这些用电器都正常工作时，求：
（1）用电区干路中的电流多大？
（2）输电线上损失的电功率是多少？
（3）发电机与用电区间的距离？

7.小阳家装饰了一串小彩灯，接入家庭电路后发出五颜六色的光彩．小阳看到小彩灯共33个，并确定它们之间是串联的．过了一段时间，小阳看到其中一盏灯不亮了，其他彩灯继续发光，这种现象与所学的串联电路的知识不相符．他认真对小彩灯进行研究，看到小彩灯的结构如图，在灯丝的下方有一根细金属丝．查阅了相关资料知道：这根细金属丝与灯丝并联，在正常情况下，细金属丝由于表面有氧化铜与导电支架绝缘，电流只能从灯丝通过．当小彩灯灯丝烧断瞬间，细金属丝两端电压很高，此时表面氧化铜被击穿，金属丝与导电支架导通，保证串联电路仍为通路，其他小彩灯继续发光．每个小彩灯标有“8V 0.5A”，细金属丝通电后的阻值是10Ω．若小彩灯灯丝电阻不随温度改变，家庭电路的电压是220V，计算过程与结果保留两位小数，求：
（1）当每一盏灯都发光时，每盏灯消耗的电功率；
（2）当其中一盏灯的灯丝断的瞬间，这盏灯两端的电压；
（3）这盏灯金属丝接入电路后，其他彩灯可以发光，每盏灯消耗的电功率；
（4）这串小彩灯有多少盏灯的灯丝断了，整串灯的电流将超过0.5A？

含有电动机微专题
1.某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为50kg，电源电压为110V，不计电源电阻及各处摩擦．当电动机转动，使物体以0.9m/s的速度匀速上升时，电路中的电流大小为5A．则电动机线圈的电阻大小为（g=10N/kg）（　　）

A．
22Ω
B．
11Ω
C．
16Ω
D．
4Ω
2.小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P．
（1）当电压表示数为0.3V时，电动机不转动，此时电流表示数为0.3A．求电动机线圈的电阻是多大？
（2）当电压表示数为3V时，电动机正常转动，此时电流表示数为0.4A．求电动机的发热功率及对外做功的机械功率．

3.在场馆和楼房建设工地上，“塔吊”是常见的一种起重设备，如图所示是“塔吊”的示意图，假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.4Ω．在一次吊起重物时，电动机正常工作20s，把蘑物吊起20m．求：
（1）该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能．
（2）电动机工作过程中，线圈产生的热量．
（3）在该起重设备中，如果这次吊起重物的机械效率为80%，则被吊重物的质量为多少吨？

4.张华家买了一个家用电吹风，其简化电路图如图乙所示，主要技术参数如表所示：
型号
SHZ2010﹣624
热风温度
50℃～75℃
额定功率
热风时：1000W
冷风时：120W
额定电压
220V
质量
0.5kg
（1）当吹冷风时，电吹风正常工作2min消耗的电能是多少？
（2）电热丝的电阻值为多大？
（3）当电吹风正常工作并且吹热风时，l min内电流通过电热丝产生的热量是多少？此时该电吹风转化为内能的效率是多少？

5.电吹风是现代家庭的常用电器．如图所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，湛江三角牌某型号电吹风的主要技术参数如表所示：
（1）当只闭合S1时，电吹风正常工作，通过电动机的电流为多大？（小数点后保留两位）
（2）当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，5min内电流通过R产生的热量是多少？
（3）小明家的电压很不稳定，当电吹风接入实际电压为198V的电路，吹热风时电热丝R的实际功率为多少？
三角牌电吹风
ZJQF003
额定电压
220V
频率
50Hz
吹热风时功率
880W
吹冷风时功率
80W

功率最值问题
1.两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（　　）
A． B． C． D．
2. 如图所示，电源电压U=6V且保持不变，电阻R=10Ω，滑动变阻器R′的铭牌上标有“20Ω 1A”字样，在从左往右移动滑动变阻器滑片的过程中，下面表示滑动变阻器所消耗的功率P′与接入电路的电阻R′关系的图象正确的是（　　）

A． B． C． D．
3.如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P﹣R图象如图乙所示，则R1=　　　　　　Ω；当滑片P滑至最右端时，电流表的示数为　　　　　　A，通电10s电流通过R1产生的热量是　　　　　　J．R2的最大功率是　　　　　　W，整个电路最大功率是　　　　　　 W．

4. 小明应用如图甲所示的电路“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系”，将得到的数据绘成a、b、c三条图线画在了同一坐标系中，如图乙所示，b图线表示定值电阻R0的发热功率P0随电流I变化的关系，则表示“电源总功率PU随电流I变化的关系”图线是　　　　　　．如电源电压U保持不变，则由图象可知：电源电压U为　　　　　　V．定值电阻R0的阻值为　　　　　　Ω．当电流为1.5A时，滑动变阻器的接入电阻为　　　　　　Ω．

5.干电池本身有一定的电阻，因此，实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成．如图所示，电源由几个相同的干电池组成．合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，求：

（1）串联的干电池个数．
（2）变阻器的总电阻．
（3）甲、乙、丙三个图上的a、b、c各点的坐标．

电功率与欧姆定律综合微专题
1.如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，R1、R2的U﹣I关系图象如图所示．则下列判断正确的是（　　）
①图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象
②电源电压为12V
③电阻R1的最小电功率为2.7W
④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω

A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确
2.图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示，下列判断正确的是（　　）

A．R1的电阻为5Ω
B．滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C．电路消耗的最大总功率为1.8W
D．电路消耗的最小总功率为1W
3.如图所示，电源电压恒为12V，L1上标有“3V 3W”字样，当闭合S1，将S2拨至a处，滑动变阻器的滑片移至中点处，L1正常发光，电路的总功率为P1；将滑片移至最右端，S2拨至b时，L2恰好正常发光，此时电流表的示数为0.5A，电路的总功率为P2，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（　　）

A．滑动变阻器的最大电阻为9Ω B．P1：P2=1：2
C．L2的额定功率为1.5W D．L2正常发光时电阻为3Ω
4.如图所示，电源电压保持不变，L1上标有“1.2V？W”，L2上标有“9V？W”．闭合开关S1后，当开关S接“1”，滑片P在最左端时，电压表示数为5.4V，L1此时的实际功率是额定功率的；当开关S接2时，P在中点，电压表示数为2V．若将L1和L2串联后接在该电源上时，电路中电流为0.2A，下面说法中正确的是：（设灯丝电阻不随温度改变）（　　）

A．电源电压为10V B．L1的额定功率为2W
C．L2的额定功率3W D．滑动变阻器的最大阻值20Ω
5.如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变．R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω．当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′．当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″．下列判断正确的是（　　）

A．U=6V，R2=20Ω B．U=9V，R3=30Ω
C．R3=10Ω，P：P″=3：2 D．R2=20Ω，P：P′=2：15
6.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10Ω．当开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为U1．R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1′，R2消耗的功率为P2′，且电流表A1的示数为0.9A．已知U1：U1′=1：6，P2：P2′=1：9，下列结论错误的是（　　）

A．开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A
B．开关S1闭合，S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W
C．开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A
D．开关S1、S2、S3都闭合时，R2和R3消耗的总功率为5.4W
7.如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P′．已知P：P′=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（　　）

A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5Ω B．电压表V1的示数始终为18V
C．电流表A2最小示数为0.6A D．电路消耗的最小功率为108W
8.如图所示电路，电源电压和灯丝电阻保持不变，滑动变阻器的最大电阻R2=20Ω，当开关S1、S2闭合，S3断开，滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为U1，灯L消耗的功率是其额定功率的；当开关S1、S2、S3都闭合，滑动变阻器的滑片P在A端时，电流表的示数为1.5A，此时电阻R1的功率为10.8W电压表的示数为U2，且U1：U2=1：3，R1＞R2．
求：
（1）电源电压；　　　　　
（2）此灯泡的额定功率；
（3）当开关S1闭合，S2、S3都断开，滑动变阻器的滑片P在B端时灯L的电功率．

9.如图所示，电源电压为12V保持不变．当闭合开关S0和S1时，电流表A1的示数为0.8A；调整开关S0、S1和S2的开闭状态，发现某一状态时，电路消耗的电功率最大为P1，电流表A2的示数为3.6A，R3消耗的功率为P2；当电路消耗的最小功率为P3时，R1和R2消耗的总功率为P4；已知P1：P3=11：1，求：
（1）R3的阻值；
（2）当S0闭合，S1、S2都断开时，电压表的示数；
（3）P2和P4的比值．

参考答案与试题解析

一．选择题（共20小题）
1．（2015•黑河）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

A．电压表的示数变小，电流表的示数变大
B．电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A
C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D．电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．
【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；
根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化，再根据串联电路的分压特点求出电压表的示数变化；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以利用P=求得电阻R1消耗的功率的变化范围．
【解答】解：（1）滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；
电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据串联电路电阻的分压特点可知R1两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误．
（2）当滑片在b端时，R1、R2串联，
电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，
电路中的电流为I===0.2A，
电压表的示数为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V；
当滑片在a端时，电路中只有R1，R1两端电压为电源电压，因电压表接入电路的量程为 0～3V，所以电压表示数为3V．
此时电路中的电流为I===0.3A，
故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是0.2A～0.3A，
电压表的示数变化范围是2V～3V，电阻R2的两端电压由4V减小到3V，故B、C正确．
（3）电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，
当滑片P滑到a端时，电阻R1消耗的功率最大，则最大功率P最大===0.9W，
当滑片P滑到b端时，电阻R1消耗的功率最小，则最小功率P最小===0.4W
则电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W，故D正确．
故选BCD．
【点评】本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨别和电表量程的判断，并且会灵活运用欧姆定律．

2．（2015•葫芦岛）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡的灯丝电阻为5Ω
B．该电路功率变化范围是1.35W～2.7W
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
D．电流表最大示数为0.6A
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．菁优网版权所有
【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=可计算灯泡电阻；
（2）根据P=UI计算灯泡正常发光电流，根据电流表和电压表量程确定电路中的最大电流和最小电流，从而计算电流消耗功率的范围；
（3）根据灯泡正常发光电流，由电流表和电压表量程，根据欧姆定律计算滑动变阻器的取值范围；
【解答】解：
A、根据P=，灯泡电阻RL===5Ω，故A正确；
BD、根据P=UI，灯泡正常发光的电流IL===0.5A，电流表量程0～0.6A，
由图灯泡与滑动变阻器串联，为使电路安全，电路中的最大电流I最大=0.5A，所以电路的最大功率P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W；
电压表示数最大3V，此时灯泡电压最小，UL′=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V，此时电流中电流最小，I最小===0.3A，
电路的最大功率P最小=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W．所以电路功率变化范围是1.35W～2.25W．故B、D错误；
C、电路电流最小时，总电阻最大，滑动变阻器有最大值，R变最大=R总最大﹣RL=﹣RL=﹣5Ω=10Ω；
电路电流最大时，总电阻最小，滑动变阻器有最小值，R变最小=R总最小﹣RL=﹣RL=﹣5Ω=4Ω．所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω．故C正确．
故选AC．
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析电路中的最大和最小电流是解题的关键．

3．（2015•泸州）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（　　）

A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω
B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W
C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A
D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W
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【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】A、根据题意判断出电路中的最大电流，根据其确定变阻器的阻值范围；
BC、根据电流表、电压表、变阻器、灯泡的规格判断电流的最大值，根据欧姆定律判断电流的最小值；
根据电流的变化范围，由P=UI计算电路总功率的变化范围，得出结论；
D、根据灯丝的阻值不变，结合电流的变化得出灯泡电功率的变化．
【解答】解：由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值I额===0.3A，灯泡的电阻值RL===10Ω；
A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；
电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R小===10Ω，可得变阻器的变化范围为10～20Ω，A错误；
BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I小===0.2A，电路消耗的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W；
由A知，I大=0.3A，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B错误，C错误；
D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率PL小=U小I小=（I小）2RL=（0.2A）2×10Ω=0.4W；
灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确．
故选D．
【点评】本题是有关电功率的应用分析，掌握电功率的计算公式，能够确定电路的最大电流和最小电流值是关键．

4．（2015•苏州）如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（　　）

A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W
C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算．菁优网版权所有
【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围；
B、S、S1、S2都闭合，此电路为滑动变阻器和R0的并联电路，根据P=I2R分析灯泡的功率变化范围；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与R0的支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值；
D、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用R=求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值．
【解答】解：A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．小灯泡上标有“6V 3W”字样．
小灯泡电阻R===12Ω，小灯泡正常发光时的电流I===0.5A，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小===12Ω；
滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，则最大阻值R大=50Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A错误；
B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，其最小电流I最小===A，
则灯泡的最小功率P最小=R灯=×12Ω≈0.45W，
故灯泡的功率变化范围是2.25W～3W，故B错误；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，流经R0的电流I1===0.2A，
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2===0.24A
则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C错误；
D、由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，则电路消耗的总功率最大，
电路中的总电阻R总===20Ω，
因滑动变阻器与R0并联，则=+，即=+
解得R滑=30Ω．故D正确．
故选D．
【点评】此题考查了电路连接关系的识别、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算，是电学典型的综合题，考查全面，难度较大，需要熟练掌握电路特点、计算公式和规律．

5．（2014•李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（　　）
A． B． C． D．
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【专题】推理法；电能和电功率．
【分析】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，在由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路．
【解答】解：A、由于额定电压都是110V，额定功率PA=60W、PB=100W，由此可知RA＞RB，把灯泡B与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，故A错误；
B、由于灯泡要满足110V的额定电压，所以当A灯泡与电阻串联以后，再与B灯泡并联，而B灯泡的电压高于额定110V的电压，不能正常工作，故B错误；
C、由于额定电压都是110V，额定功率PA=60W、PB=100W，由此可知RA＞RB，把灯泡A与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以A