人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率知识集锦.docx

人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率知识集锦

1

单选题
1、如图所示的电路中，电源电压U保持不变。
①只闭合开关S和S3，调节滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.2A时，电压表V2的示数为1V；
②只闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；
③只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，电流表的示数为I2，此时电路的功率为P1；保持滑片位置不变，再闭合开关S2，电流表的示数变化了0.2A。此时电路的功率为P2；
已知I1：I2=1：9，U1：U2=1：2，下列说法正确的是（  ）

A．U=6VB．I1=0.1AC．R2=10ΩD．P1：P2=7：9
答案：B
只闭合开关S和S3时，R1与滑动变阻器串联，此时滑动变阻器接入电路电阻
R=UPI=1V0.2A=5Ω
电源电压
U=I×R1+R=0.2A×R1+5Ω……①
只闭合开关S和S2，R1、R2、R3串联，电压表V1测量R1两端电压，V2测量R2和R3的电压，则
U1=I1R1
U2=I1×R2+R3
因为U1：U2=1：2，则
2R1=R2+R3……②
I1=UR1+R2+R3……③
只闭合开关S、S1和S3，将滑片移动到最左端时，R1与R2并联则
I2=UR1+UR2……④
因为I1：I2=1：9则
UR1+R2+R3：UR1+UR2=1:9
化简可得
R1R2R1+R2+R3×R1+R2=19……⑤
联立①⑤可得
R1=2R2，R3=3R2
则
R3=32R1
保持滑片位置不变，再闭合开关S2，R1、R2、R3并联则通过R3的电流为0.2A，则
U=0.2A×R3=0.2A×32R1……⑥
由①⑥联立可得
U=3V；R1=10Ω
则
R2=12R1=5Ω；R3=32R1=15Ω
I2=UR1+UR2=3V10Ω+3V5Ω=0.9A
再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.2A，则
I'=0.9A +0.2A =1.1A
P1:P2=UI2:UI'=I2:I'=0.9A:1.1A=9:11
故选B。
2、关于电功、电能和电功率的下列说法中，正确的是（　　）
A．千瓦时是电功率的单位
B．电功率是表示电流做功多少的物理量
C．单位时间内电流做功越多，电功率就越大
D．用电器电功率越大，消耗的电能越多
答案：C
A．千瓦时是电功的单位，千瓦是电功率的单位，故A错误；
B．电功率是表示电流做功快慢的物理量，电功率大表示做功快，电功率小表示做功慢，故B错误；
C．根据P=Wt可知，单位时间电流做功越多，电功率越大，故C正确；
D．根据W=Pt可知，用电器电功率越大，消耗的电能不一定越多，因为时间不确定，故D错误。
故选C。
3、物理科技小组在课外制作活动中，把一废旧电饭锅改造成一个由一根电热丝和两个开关组成的简易电饭锅。接通电源，手动开关闭合，电热丝工作，当锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合；接通电源，温控开关在锅内温度低于60℃时自动闭合，电热丝工作，锅内温度高于85℃时，温控开关自动断开。通过两个开关的通断，可实现加热和保温两种功能。根据以上描述，下列判断正确的是（  ）
A．接通电源，闭合手动开关，电热丝才能开始工作
B．当手动开关自动断开时，简易电饭锅马上进入保温状态
C．锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作
D．简易电饭锅加热时的功率大于保温时的功率
答案：C
A．由题意可知，由题意可知，温控开关S1与按钮开关S2是并联的，如图所示

电热丝要工作，只需闭合开关S1或者开关S2，当锅内温度低于60℃时，温控开关S1自动闭合，电热丝工作，故A错误；
B．当手动开关自动断开时，锅内温度达到103℃，锅内温度高于85℃，温控开关S1不会闭合，所以简易电饭锅不能马上进入保温状态，故B错误；
C．锅内温度达到103℃时，手动开关自动断开，且无法自动闭合，而温控开关在锅内温度低于60℃时才会自动闭合，所以锅内温度由103℃降至60℃过程中，电热丝不工作，故C正确；
D．根据公式
P=U2R
可知，简易电饭锅加热时的功率与保温时的功率一样大，故D错误。
故选C。
4、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。
5、如图所示电路中，将开关S闭合，完全相同的灯L1和灯L2均发光。下列说法正确的是（  ）

A．灯L1比灯L2亮
B．通过A点的电流大于通过B点的电流
C．灯L1的实际电功率比灯L2的实际电功率小
D．电路中AB两点间的电压等于BC两点间的电压
答案：D
ABC．由图可知，两个灯泡串联，两个灯泡完全相同，两个灯泡的电阻相同，串联电路中各处的电流相等，所以通过A点的电流等于通过B点的电流，由P=I2R可知两个灯泡的实际功率相同，两个灯泡亮度相同，故ABC错误；
D．由U=IR可知两个灯泡两端的电压相等，所以AB两点间的电压等于BC两点间的电压，故D正确。
故选D。
6、如图所示为某小组设计的多挡位电热器电路，U不变，R1、R2为电阻丝且R1>R2，电热器功率最大时开关状态为（  ）

A．S1闭合，S2接aB．S1闭合，S2接b
C．S1断开，S2接aD．S1断开，S2接b
答案：A
当S1闭合，S2接a，两电阻并联；当S1闭合，S2接b时，R2被短路，电路为R1的简单电路；当S1断开，S2接a时，电路为R2的简单电路；当S1断开，S2接b时，两电阻串联。根据并联电路总电阻小于其中任一分电阻，串联电路总电阻大于任一分电阻，故可知当S1闭合，S2接a，两电阻并联，此时电路的电阻最小，由P=U2R可知，此时电热器的电功率最大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
7、某款家用电热取暖器有两个档位，它正常工作时，下列说法正确的是（　　）
A．取暖器的电热丝是由电阻率小、熔点高的材料制成
B．“高温”档一定比“低温”档产生的热量多
C．“高温”档一定比“低温”档的工作电阻大
D．连接电热丝的导线比电热丝的电阻小
答案：D
A．取暖器中的电热丝的作用是发热，材料应电阻率大、熔点高，熔点高的目的是防止电热丝发热后熔化，故A错误；
B．高温挡的功率大，相同时间，高温挡产生的热量一定比低温挡产生的热量多，故B错误；
C．高温挡的功率大，家庭电路的电压为220V，电压一定，根据P=U2R可知，高温挡的电阻小，故C错误；
D．接通电路后，连接电热丝的导线与电热丝是串联的，所以通过的电流相等，导线上产生的热量小，根据Q=I2Rt可知，导线的电阻小，故D正确。
故选D。
8、下列做法不符合安全用电的是
A．将电水壶的金属外壳接地
B．在家庭电路中插座与电灯连接必须是并联
C．家庭电路布线时熔断器应在总开关之后
D．使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
答案：D
A．将电水壶的金属外壳接地，是为了漏电时防止触电，符合安全用电，故A不符合题意；
B．插座与电灯连接必须是并联，符合安全用电，故B不符合题意；
C．家庭电路布线时熔断器应在总开关之后，为了在换保险丝时不触电，符合安全用电，故C不符合题意；
D．使用测电笔时手应接触笔尾金属体，故D符合题意。
故选D。
9、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。
10、如图所示的电路中，a、b、c是三只电表（电压表或电流表），闭合开关S，标有“3V  0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V 0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（  ）

A．电表a为电流表，且示数为1AB．电表b为电压表，且示数为3V
C．电表c为电流表，且示数为0.25AD．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J 
答案：D
ABC．由题意知，电路中开关闭合后，L2发光较暗，L1正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1正常发光，通过的电流为0.5A，则通过L2的电流也为0.5A，L2也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以a、b是电流表，c是电压表。其中，a测干路的电流，b测通过L2的电流。L1正常发光，则电源电压
U=U1=3V
灯L2的电阻
R2=U2I2=6V0.5A=12Ω
不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过L2的电流
I2实=UR2=3V12Ω=0.25A
所以干路的电流，即电流表a的示数
I=I1+I2实=0.5A+0.25A=0.75A
故ABC错误；
D．通电1s，电流所做的总功
W=UIt=3V×0.75A×1s=2.25J
故D正确。
故选D。
11、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。
12、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。
13、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。
14、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。
15、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。
多选题
16、如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，将R的滑片从b端移到a端过程中，两个电压表示数与电流表示数关系如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为4.5V
B．滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C．R1的最小电功率为0.225W
D．闭合开关S1、S2，通电10s整个电路最多产生热量为36J
答案：BCD
AB．由电路图知，S1闭合、S2断开时，三个电阻串联在电路中，电压表V1测R2两端的电压，V2测R2和R两端的总电压。电流表测电路中的电流。滑片由b端向a端移动的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，据欧姆定律知，电路中的电流变大，则R2两端的电压变大，R2两端的电压变大，R两端的电压变小。由图乙知，当电路中的电流最小为0.15A时，V1的示数为1.5V，V2的示数为4.5V。此时变阻器接入电路的阻值最大，变阻器两端的电压
U滑=U2-U1=4.5V-1.5V=3V
变阻器的最大阻值
Rmax=U滑I1=3V0.15A=20Ω
当变阻器接入电路的阻值为0时，R2两端的电压为3.0V，电路电流为0.3A。据串联电路的特点有
U-4.5V=0.15A×R1，U-3V=0.3A×R1
解以上两式得，电源电压及R1的阻值分别为
U=6V，R1=10Ω
故A错误，B正确；
C．R1的最小电功率
P1=I12R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
故C正确；
D．R2的阻值
R2=U1I1=1.5V0.15A=10Ω
闭合开关S1、S2，变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流最大，此时电路中只有R2工作，通电10s整个电路最多产生的热量
Q=U2R2t=(6V)210Ω×10s=36J
故D正确。
故选BCD。
17、如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω1.5A”，灯泡的额定电流为0.5A，电阻为5Ω（灯丝电阻不变）。闭合开关，要求两电表的示数均不能超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则下列说法正确的是（  ）

A．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，电压表示数变大，灯泡变亮
B．电压表与电流表示数的比变大
C．灯泡的最小功率是0.45W
D．滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω
答案：CD
A．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，当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器接入的阻值在变大，由串联分压原理可知，此时滑动变阻器分压变大，所以电压表示数变大，灯泡分压减小，由P=U2R知，灯泡的功率变小，所以灯泡变暗。故A错误；
B．电压表与电流表示数的比为滑动变阻器的阻值，因没有说明滑片移动的方向，无法判断，故B错误；
C．电压表量程为0～3V，所以滑动变阻器两端的最大电压为3V，由串联分压规律可知，此时灯泡的电压最小值为
UL=U-UP=4.5V-3V=1.5V
灯泡的最小功率为
PL=U2RL=(1.5V)25Ω=0.45W
故C正确；
D．由C知滑动变阻器两端的最大电压为3V，由串联分压原理可知，此时滑动变阻器接入的阻值最大，最大阻值为
3V1.5V=RP大5Ω
所以
RP大=10Ω
当灯泡的额定电流为0.5A，即电路中的电流最大时，此时总电阻最小，最小总电阻为
R总=UI大=4.5V0.5A=9Ω
由串联分压原理可知，此时滑动变阻器的阻值最小为
RP小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω
所以滑动变阻器允许的调节范围是4～10Ω，故D正确。
故选CD。
18、如图是小明家电能表的某个时刻的表盘示意图，由此你能得到的正确信息是（　　）

A．这是测量电功率的仪表
B．小明家用了314.5度电
C．“10（20A）”说明这个电能表的额定最大电流是20安
D．“600revs/(kW⋅h)”是表示电能表上的转盘转1转消耗的电能是600千瓦时
答案：BC
A．电能表是测量电功的仪表，而不是测量电功率的仪表，故A错误；
B．电能表的读数：数字方框中最后一位是小数，单位是kW⋅h，由图可知，小明家电能表的读数为314.5kW⋅h，即小明家用了314.5度电，故B正确；
C．10(20)A表示电能表能够正常通过的最大电流为20A，故C正确；
D．600revs/(kW⋅h)表示电路中用电器每消耗1kW⋅h电能，电能表的转盘转过600转，故D错误。
故选BC。
19、如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P滑到最右端时，电压表示数为9V，定值电阻R1消耗的功率为0.2W；当滑片P滑到a点时，电压表示数为3V，R1消耗的功率为3.2W。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为12V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值为135Ω
D．滑片P在a点时，滑动变阻器R2消耗的功率为1.2W
答案：BD
AB．由电路可知，电压表测量R2的电压，设电源电压为U，当电压表示数为9V时，定值电阻两端的电压
U1=U-9V
则R1消耗的功率为
P1=（U-9V）2R1=0.2W……①
当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压
U1'=U-3V
则R1消耗的功率为
P1'=（U-3V）2R1=3.2W……②
解①②两式得
U=11V
R1=20Ω
故A错误，B正确；
C．闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P滑到最右端时，电压表示数为9V，根据串联电路的特点，串联电路的电阻之比等于电压之比，即
R1R2=U1U2=2V9V
则滑动变阻器的最大阻值
R2=90Ω
故C错误；
D．滑片P在a点时，电压表的示数为3V，则R1两端的电压为
U1=11V-3V=8V
则串联电路中的电流
I=I1=U1R1=8V20Ω=0.4A
由
P=UI
可得，此时滑动变阻器消耗的功率
P2=U2I=3V×0.4A=1.2W
故D正确。
故选BD。
20、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑动到a点时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两个电压表示数的关系图象如图乙。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为8V
B．小灯泡灯丝的电阻为10Ω
C．小灯泡的额定功率为1.2W
D．该过程中电路总功率的变化范围是0.8W~2.4W
答案：ACD
A．由图可知滑动变阻器和灯泡串联，电压表V1测量滑动变阻器两端电压，电压表V2测量灯泡两端电压。所以电源电压等于两电压表示数之和，即
U电=7V+1V=8V
故A正确；
B．灯丝电阻会随温度升高而增大，通过灯丝的电流与灯泡两端电压不会是线性变化，所以滑动变阻器滑片从b点滑动到a点的过程中，灯丝电阻在变大，故B错误；
C．电阻两端电压与电阻成正比，由图甲、乙可知当滑动变阻器滑片在a点时，滑动变阻器两端电压为4V，此时电路中电流为0.3A。由图乙可知当滑动变阻器滑片在a点时，灯泡两端电压为4V，此时灯泡正常发光，所以小灯泡的额定功率为
P=UI=4V×0.3A=1.2W
故C正确；
D．由图乙可知电路中最小电流为0.1A，所以最小功率为
P小=U电I小=8V×0.1A=0.8W
电路中最大电流为0.3A，所以最大功率为
P大=U电I大=8V×0.3A=2.4W
所以该过程中电路总功率的变化范围是0.8W~2.4W，故D正确。
故选ACD。
21、某爱心团队去养老院送电暖气，电暖气有低、中、高三挡，已知R1=55Ω，R2=44Ω，以下说法正确的是（  ）
品牌

型号
HY2215-11E
额定电压
220V
档位
3挡
额定功率
低温880W
中温1100W
高温1980W
A．使用“低温档”只需要闭合S2
B．使用“高温档”要闭合S1、S2
C．闭合S1、S2时，通过R1、R2的电流之比为5:4
D．中温档正常工作1分钟，产生的热量为6.6×104J
答案：BD
AB．根据P=U2R可知，当电压一定时，R越大，P越小，为低温挡，R越小，P越大，为高温挡。由电路图可知，S1、S2同时闭合时，R1、R2并联，电阻最小，功率最大，为高温挡；由于R1＞R2，所以只闭合S1时，电阻最大，功率最小，为低温挡；只闭合S2时，为中温挡，故A错误，B正确；
C．当S1、S2都闭合时，R1与R2并联，由并联分流可知通过R1、R2的电流之比为
I1I2=R2R1=44Ω55Ω=45
故C错误；
D．中温挡正常工作，R2接入电路，1分钟产生的热量为
Q=I2R2t=U2R2t=(220V)244Ω×60s=6.6×104J
故D正确。
故选BD。
22、如图所示，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，当滑片P从一端移动到另一端时，电压表示数变化范围为U0~2U0，定值电阻R1消耗电功率的变化量为P0。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为2U0B．电阻R1的阻值为U02P0
C．滑动变阻器R2的最大阻值为3U02P0D．电路消耗的最小功率为13P0
答案：AC
A．闭合开关S，当滑片P置于左端时，R2接入阻值为0，电压表示数最大，则R1两端电压为电源电压，所以电源电压为
U=U1=2U0
故A正确；
BC．闭合开关S，当滑片P置于右端时，R2接入最大阻值，电压表示数为U0，则此时R1两端电压为U0，所以R2此时两端电压为
U2=U-U1'=2U0-U0=U0
则
U2=U1'=U0
根据串联电路电流的规律及欧姆定律可得
U2R2=U1'R1
所以R1=R2。
定值电阻R1消耗电功率的变化量为
P0=2U02R1-U02R1=3U02R1
变形可得此时R2与R1的阻值为
R2=R1=3U02P0
故B错误，C正确；
D．当滑动变阻器接入最大电阻时，电路消耗的最小功率为
P小=U2R总=2U02R1+R2=2U02R1
当R1=3U02P0时，变形得
P小=2U02R1+R2=2U023U02P0=23P0
故D错误。
故选AC。
23、在测额定电压为“3.8V”的小灯泡额定电功率实验中，R阻值已知，电源电压未知，能测出小灯泡额定功率电路的是（  ）
A．B．C．D．
答案：BD
A．实验中没有电压表，无法判断灯泡两端是否为额定电压，需利用已知电阻计算电压，但图中无法测量出灯泡正常工作的经过R的电流，所以不能测量灯泡的额定功率。故A不符合题意；
B．如图所示，闭合开关S、S1，R与L并联，两端电压相同，调节滑动变阻器，使R所在支路上的电流表示数为IR=3.8VR时，根据欧姆定律，R与L两端电压均为3.8V，L正常发光，再读出干路上的电流表示数为I，则灯泡的额定电流为
IL=I-IR=I-3.8VR
所以L额定功率为
PL=ULIL=3.8V×I-3.8VR
故B符合题意；
C．电压表在分别测量L与R的电压时，正负接线柱接反，无法完成实验，故C不符合题意；
D．如图，闭合S1，单刀双掷开关置于2，调节滑动变阻器，使电压表示数为3.8V，保持滑动变阻器接入阻值不变，再将单刀双掷开关置于1，测出R与L的总电压为U，则R两端的电压为
UR=U-3.8V
则此时电路中的电流即灯泡的额定电流为
IL=IR=URR=U-3.8VR
所以L额定功率为
PL=ULIL=3.8V×U-3.8VR
故D符合题意。
故选BD。
24、如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则下列说法中不正确的是（  ）

A．电源电压为18V
B．小灯泡的额定功率为6W
C．滑动变阻器的最大阻值为15Ω
D．定值电阻R0阻值为5Ω
答案：ACD
由图甲得，电阻R0、灯泡L、滑动变阻器R串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量灯泡L与滑动变阻器R的总电压，电压表V2测量灯泡L与电阻R0的总电压。
AB．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，滑片在左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，小灯泡恰好正常发光，此时电压表V2测量的是电源电压，电压表V1测量灯泡L的电压。由图乙得，灯泡正常发光时，电源电压为12V，灯泡正常发光的电压为6V，电路电流为1.0A，因此小灯泡的额定功率为
PL=ULIL=6V×1.0A=6W
故A错误，符合题意，B正确，不符合题意；
CD．当滑动变阻器的滑片在最左端时，电阻R0的电压为
U0=U-UL=12V-6V=6V
由欧姆定律得，电阻R0的阻值为
R0=U0I=6V1.0A=6Ω
由图乙得，滑动变阻器接入阻值最大时，电路的电流为0.5A，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为4V，由欧姆定律得，此时电阻R0的电压为
U'0=I'R0=0.5A×6Ω=3V
灯泡L的电压为
U'L=U2-U'0=4V-3V=1V
滑动变阻器的电压为
UP=U1-U'L=9V-1V=8V
由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值为
RP=UPI'=8V0.5A=16Ω
故CD错误，符合题意。
故选ACD。
25、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。
填空题
26、在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为___________V，电阻R1的阻值为___________Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。

答案：     6     30     180
[1]由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为
I=0.5A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R2两端的电压为
U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为
U=U2=6V
[2]由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为
R1=UI1=6V0.2A=30Ω
[3]由W=UIt 知道，通电1min，该电路消耗的总电能
W=UIt=6V×0.5A×1×60s=180J
27、如图所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，A2的示数0.3A，则电源电压为______V，电路消耗的总功率为______W，1min内电流通过电动机产生的机械能为______J。

答案：     6     4.8     150
[1]由图可知，闭合开关后，R与电动机M并联，A2测通过R的电流，A1测干路的电流。闭合开关，A2的示数为I2 = 0.3A，即为通过R的电流，由并联电路电压的规律和欧姆定律可得，电源电压为
U=U2=I2R=0.3A×20Ω=6V
[2]A1的示数为0.8A，即总电流I = 0.8A，则电路消耗的总功率为
P= UI= 6V×0.8A= 4.8W
[3]根据并联电路电流的规律可得，通过电动机的电流为
IM =I- I2 =0.8A- 0.3A = 0.5A
1min电动机消耗的电能
W=U IM t=6V×0.5A×60s=180J
电动机线圈的电阻2Ω，所以，1 min内电流通过电动机产生的热量为
Q= IM2R线圈t=(0.5A)2×2Ω×1×60s=30J
则1min内电流通过电动机产生的机械能为
W机械能=W--Q=180J-30J=150J
28、如图所示是电阻甲和乙的I–U图象，由图像可知，当甲、乙并联在8V的电源上，电阻之比R甲：R乙=______；当甲、乙串联在9V的电源上，实际功率之比P甲：P乙=______。

答案：     3:4     5:4
[1]当甲、乙并联在8V的电源上，由图像可知
I甲=0.8A，I乙=0.6A
并联电路中，电阻之比等于电流的反比
R甲:R乙=I乙:I甲=0.6A:0.8A=3:4
[2]当甲、乙串联在9V的电源上，电流相同，由图像可知
U甲=5V，U乙=4V
根据
P=UI
可得，甲乙的功率之比
P甲:P乙= U甲:U乙=5:4
29、如图所示，甲乙两个透明容器中密封着等量的空气，通电一段时间后________（选填“甲”或“乙”）容器连接的U形管液面高度差较大，实验表明：电流通过导体产生的热量跟________（选填“电流”或“电阻”）的大小有关；当电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是________J。

答案：     甲     电阻     4
[1][2]电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由图可知，甲乙中的电阻串联在电路中，电流和通电时间相同，根据焦耳定律可知电阻越大，产生的热量越多，所以甲中产生的热量多，U形管液面高度较大，即电流通过导体产生的热量跟电阻大小有关。
[3]电流为0.2A时，通电10s甲容器中的电阻产生的热量是
Q=I2Rt=(0.2A)2×10Ω×10s=4J
30、如图所示，电源电压恒为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，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为___________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为___________Ω。

答案：     180     30
[1]当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，小灯泡正常发光，灯泡两端的电压为6V，滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UL=12V-6V=6V
灯泡正常发光时的电流，即电路中的电流
I=IL=PLUL=3W6V=0.5A
通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为
Q=W=UIt=6V×0.5A×60s=180J
[2]当S、S1、S2都闭合，电阻R0与滑动变阻器并联，灯泡被短路，电流表测干路电流，为了保证电路中各元件的安全，电路中的最大电流不超过电流表的最大量程0.6A。通过电阻R0的电流
I0=UR0=12V60Ω=0.2A
通过滑动变阻器的最大电流
I滑最大=I最大-I0=0.6A-0.2A=0.4A
滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为
R滑最小=UI滑最大=12V0.4A=30Ω

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