中考物理17电能 电功 电功率(附答案)
课时训练(十七) 电能电功电功率
(限时:60分钟)
|基础巩固|
一、选择题
1.从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（)
A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B.给铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C.发电机工作时主要将机械能转化为电能
D.电热水壶工作时电能转化为内能
2.一个标有“220 V440 W”的电热器，当通过它的电流为1 A时，它的实际功率（)
A. 等于额定功率
B.大于额定功率
C.小于额定功率
D.无法判断
3.【2019·巴中】下列说法错误的是（)
A. 电荷的定向移动形成电流
B.串联电路中电流处处相等
C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定
D.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
4.如图K17-1所示是A、B两定值电阻的U-I关系图像，由图像中信息可知（)
图K17-1
A. 若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B两端的电压大
B.若将A、B两电阻串联在某电源两端，则B的实际功率大
C.若将A、B两电阻并联在某电源两端，则通过A的电流大
D.若将A、B两电阻并联在某电源两端，则A的实际功率小
5.【2019·长春】如图K17-2所示，电源电压恒定。闭合开关S1，小灯泡发光，再闭合开关S2，则
（)
图K17-2
A. 小灯泡变亮
B.电流表示数变小
C.电压表示数不变
D.电路的总电阻变大
6.【2018·福建A卷】灯泡L与定值电阻R组成的电路如图K17-3甲所示，L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B，闭合开关S，L正常发光，电路的总功率为4.8 W，此时灯泡L的（)
图K17-3
A. 电压为7 V
B.电流为0.3 A
C.电阻为20 Ω
D.电功率为3 W
7.【2019·安顺】现有恒定电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U-I图像如图K17-4所示。将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5 V开始逐渐减小，电流表的示数从0.3 A开始逐渐增大。下列结论正确的是（)
图K17-4
A. 电源电压为5 V
B.小灯泡的最大功率为0.3 W
C.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
D.整个电路的最小功率是1.8 W
8.【2019·齐齐哈尔改编】如图K17-5所示的电路，电源电压恒为4.5 V，小灯泡L标有“3 V 1.5 W”字样（忽略灯丝电阻的变化)，滑动变阻器R规格为“30 Ω 1 A”，电流表量程选择0~0.6 A，电压表量程选
择0~3 V。闭合开关S，在不损坏电路元件的情况下，下列选项正确的是（)
图K17-5
A. 电路中最大电流为0.6 A
B.电路的最大功率为2.25 W
C.电压表示数变化范围为1~3 V
D.滑动变阻器阻值变化范围为0~30 Ω
二、填空题
9.【2019·攀枝花】为了提倡节能环保，攀枝花市引进大量新能源电动公交车。为新能源电动公交车充电的导线较粗是为了减小导线的。若充电过程中充电电流为100 A，充电电压为380 V，则新能源电动公交车充电2 h消耗的电能为kW·h。
10.小柳在家中看电视时，把遥控器一摁，电视关了，可是电视机上还有一个指示灯亮着（此时，电视机处于待机状态)。学习了电能的知识后，她想:这时电视机是否还在消耗电能呢？如果消耗电能，具体情况又是怎样的？于是她设计了如下方案进行探究:全家外出旅游前，让电视机处于待机状态，然后拔掉其他用电器的插头或关掉开关，记下时间和家中电能表的信息如图K17-6甲;两天后回到家中，再记下此时的时间和电能表的信息如图乙。
图K17-6
（1)从该电能表的表盘参数可知，当通过电能表的电流小于A时，电能表可以稳定精确地工作。（2)在小柳外出的这段时间内，她家的电视机消耗的电能是kW·h。
（3)小柳家电视机在待机状态下的电功率是W。
11.【2018·安徽】图K17-7中R1=4 Ω，R2=6 Ω，把它们并联在U=3 V的电路中，则R1和R2并联后的总电阻为Ω;通电30 s，电阻R1消耗的电能为J。
图K17-7
12.如图K17-8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（a、b为其两个端点)。当闭合开关S，滑片P在某一端点时，电压表示数为8 V，R2消耗的功率为0.8 W;当滑片P移到另一位置时，电流表示数为0.3 A，R2消耗的功率比原来增加了1 W。则滑动变阻器R2的最大阻值是Ω，整个电路消耗的最大功率是W。
图K17-8
13.【2019·柳州模拟】如图K17-9所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“3 V 1.5 W”字样且电阻不变，电压表量程为0~3 V，电流表量程为0~0.6 A，滑动变阻器R x标有“30 Ω 2 A”。闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.7 V时，电流表示数为0.3 A，电源电压为V。为保证电路安全，R x允许接入的最小阻值为Ω。移动滑片P，电路总功率的最小值为W。
图K17-9
三、实验探究题
14.【原创】如图K17-10所示是小柳测定灯泡L额定功率的实物电路图（不完整)。
图K17-10
（1)请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整。
（2)正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到（选填“A”或“B”)端。
（3)该实验的原理是。
15.【2019·北部湾经济区】小明用如图K17-11甲所示的实验装置测量小灯泡电阻，小灯泡的额定电压为4.5 V。
图K17-11
（1)连接电路时，开关应。
（2)请在图甲中用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接（要求:滑片向左移动时，灯变亮)。
（3)正确完成电路连接后，闭合开关时，电流表没有示数，小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是小灯泡（选填“短路”或“断路”)。
（4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，此时电路中的电流为A，小灯泡的电阻为Ω。
（5)小明还设计了如图K17-12所示的电路，测出了另一小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值均为R0，小灯泡的额定电流为I额。请将以下实验步骤补充完整:
图K17-12
②只闭合开关S、S1，移动R1的滑片，使电流表示数为I额。
②接着
。
③再将R1的滑片调至最左端，记下电流表的示数为I1;将R1的滑片调至最右端，记下电流表的示数为I2。
④写出小灯泡额定功率的表达式:P= 。（用R0、I额、I1、I2表示)
16.【2018·龙东】在测定额定电压为3.8 V的小灯泡（电阻大约为10 Ω)额定功率的实验中，小明连接了如图K17-13甲所示的电路，其中电源电压为6 V且保持不变。
图K17-13
（1)用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。（要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡逐渐变亮，连线不得交叉)
（2)在连接电路时，若有A（“5 Ω 1 A”)、B（“10 Ω0.5 A”)和C（“10 Ω0.2 A”)三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器（选填“A”“B”或“C”)连入电路，才能保证实验顺利进行。（3)在实验中，若电压表示数为2 V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑动变阻器的滑片P向（选填“A”或“B”)端移动，当电压表的示数为3.8 V时，小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则电路中的电流是A，小灯泡的额定功率为W。
（4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出I-U图像如图丙所示。结果发现图像不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压（选填“成”或“不成”)正比，这是因为。
（5)若把小灯泡换成一个定值电阻，还可探究的关系。
A. 电流与电阻
B.电流与电压
四、综合应用题
17.【2018·柳州】如图K17-14所示，滑动变阻器R2最大阻值为10 Ω，将其滑片移到b端，只闭合开关S，电流表的示数为0.3 A，小灯泡的实际功率为0.9 W;闭合开关S、S1，将滑动变阻器滑片移到a端，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1 A。不考虑灯丝电阻的变化，求:
（1)电源电压。
（2)R1的阻值。
（3)小灯泡的额定功率。
图K17-14
18.【2019·荆州】如图K17-15所示，电源电压恒为4.5 V，灯泡L上标有“3 V 1.5 W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 Ω 1 A”字样，定值电阻R1的阻值为10 Ω，电流表的量程为0~3 A，电压表的量程为0~3 V，不计温度对灯丝电阻的影响。求:
（1)灯泡正常工作时的电阻为多大。
（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。
图K17-15
|能力提升|
一、选择题
1.【2019·柳州模拟】标有“6 V 1.5 W”的小灯泡，通过它的电流与其两端电压变化的关系如图K17-16所示。若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，此时灯泡的电阻和实际功率约为（)
图K17-16
A. 24 Ω0.67 W
B.20 Ω0.96 W
C.24 Ω0.96 W
D.20 Ω0.8 W
2.把标有“220 V40 W”的灯泡L1和“220 V60 W”的灯泡L2串联接入220 V电路的两端，下列说法正确的是（)
A. 两灯泡的额定电压都变小了
B.两灯泡的额定电功率都变小了
C.灯泡L1两端的实际电压比L2两端的实际电压大
D.通过灯泡L1的实际电流比L2的实际电流大
3.甲、乙两灯分别标有“6 V 3 W”和“6 V 6 W”字样。先将两灯串联后接在电压为U的电路中，甲灯的功率为P1，再将两灯并联后接在同一电压下，乙灯的功率为P2，两次灯泡均安全，忽略温度对灯丝电阻的影响，则P1∶P2为（)
A. 9∶2
B.2∶9
C.4∶9
D.1∶9
4.【2019·温州】小明按图K17-17甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路中（如图乙)，闭合开关后，灯泡L1、L2的功率分别为P1'、P2'（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)。下列关系式正确的是（)
图K17-17
A. P2'>P1'>P1
B.P2'>P1>P1'
C.P1>P2'>P1'
D.P1>P1'>P2'
5.【2019·内江】如图K17-18所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为ΔP1、ΔP2。则下列判断正确的是（)
图K17-18
A. ΔP1+ΔP2=ΔI2（R1+R2)
B.|ΔU1|>|ΔU2|
C.|ΔU1
ΔI |+|ΔU2
ΔI
|=R1+R2
D.|ΔU1|<|ΔU2|
6.如图K17-19所示，电源电压为6 V且保持不变，R0=30 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，电流表的量程为0~0.6 A，小灯泡上标有“3 V 1.5 W”字样，不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则（)
图K17-19
A. 当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20 Ω
B.当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率是3.6 W
C.当S、S1、S2闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4 W
D.当S、S1、S2闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15 Ω
7.【2019·通辽】某建筑工地需要架设临时供电线路，实现照明和电加热功能，其简化电路如图K17-20所示，供电处电压U不变，从供电处到工地用长导线（有电阻)连接。闭合开关S1、S2时，加热器和照明灯同时工作。断开S2后与断开S2前相比较，下列说法正确的是（)
图K17-20
A. 照明灯亮度不变
B.照明灯亮度变暗
C.相同时间内长导线上消耗的电能不变
D.相同时间内整个供电线路消耗的电能减少
8.【2018·海南】如图K17-21所示， A、B为两盏白炽灯， A灯型号是“110 V25 W”，B灯型号是“110 V 100 W”，R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220 V的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是（)
图K17-21
9.【2019·龙东地区改编】如图K17-22所示的电路中，电源电压为4 V，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~3 V，小灯泡标有“2 V 1 W”字样（灯丝的电阻不变)，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样。闭合开关，在保证电路各元件安全的情况下，下列说法正确的是（)
图K17-22
A. 小灯泡的最小功率为0.36 W
B.电压表的示数变化范围是1~3 V
C.滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~12 Ω
D.电路总功率变化范围为1.5~2 W
二、填空题
10.【2019·铜仁】如图K17-23所示，电路中电源电压不变，已知R1=2R2，闭合开关S，则通过R1与通过R2的电流之比I1 I2= ;R1与R2的电功率之比P1 P2= 。
图K17-23
11.充电宝具有充电和供电功能，其内部单节锂电芯的输出电压为3~5 V，如果电芯串联，则输出电压成倍增加;如果电芯并联，则输出电压不变。
（1)在保障输出电压3~5 V不变时，为了增加充电宝储电能量，通常将多节锂电芯连接在一起，则其连接方
式是（选填“串联”或“并联”)。
（2)手机电池标称容量“2000 mA·h”，与手机相匹配的充电宝标称容量“10000 mA·h”，用充电宝给耗尽电的该手机充满电，理论上能充电次;实际使用时能充满的次数要小于理论的次数，请写出造成充电宝输出能量损失的一种因素: 。
12.【2019·绥化】图K17-24甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图像，将它们按图乙所示接入电路中，只闭合开关S时，灯L的实际功率为0.8 W;再闭合开关S1后，电流表的示数变化了A。若将R与标有“50 Ω0.5 A”的滑动变阻器串联后接到该电源（电源电压恒定)上，则滑动变阻器消耗的最大电功率是W。
图K17-24
R时，电压13.【2017·柳州】如图K17-25所示，电源电压不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P处于1
4
表的示数为4 V，当滑动变阻器的滑片P继续向右滑至中点时，电压表示数变化了2 V，则电源电压为V;通过移动滑动变阻器的滑片P，使R0与R的电功率分别达到最大值P0、P，则P0∶P= 。
图K17-25
三、实验探究题
14.（1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个标有“2.5 V”字样、额定功率约为1 W 的小灯泡和必要的实验器材。
①根据电功率P=UI，小明画出实验电路图如图K17-26甲所示，图中①应接入，②应接入。（均选填“电压表”或“电流表”)
图K17-26
②连接电路时，开关应该;闭合开关，移动滑片的过程中，观察到电流表示数几乎接近最大值时，小灯泡仍然不亮，且电压表无示数，其原因可能是。
③经检查电路连接正确后，小明连续进行了3次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在下表中，其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为 A ，小灯泡的额定功率为 W 。
序号
灯泡两端
的
电压U/V 通过灯丝 的电流I/A 灯泡的
亮度
灯泡的电
功率P/W 1 2.00 0.44 较暗 0.88 2 2.50 正常发光 3
3.00
0.50
很亮
1.50 （2)在柳州市农网改造中，小柳家从村口通过进户线接入220 V 的家庭电路。电工师傅想测试小柳的电学知识，他让小柳用电压表，两个分别标有“220 V 550 W”“220 V 1100 W”的电炉R 1、R 2以及开关，连接成如图K17-27所示的电路。只闭合S 0时，电压表示数为220 V;只闭合S 0、S 1时，电压表示数为214.4 V;当闭合S 0、S 2，断开S 1时，电压表的示数为210.4 V 。
图K17-27
①上述现象可概括为 ， 用电器两端的电压越低。 ②造成用电器两端的电压降低的原因是 。
③当闭合开关S 0、S 2，断开S 1时，整个家庭电路消耗的电功率为 W 。
15.【2019·绥化】小倩同学现有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡的额定功率，于是连接了如图K17-28甲所示的实验电路（不完整)，电源电压恒为6 V 。
图
K17-28
（1)请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。（连线时导线不能交叉)
（2)图甲中，连接电路时，开关应处于状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于（选填“A”或“B”)端。
（3)电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，接下来的操作应该是。（填字母)
A. 更换小灯泡
B.检查电路是否有故障
C.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4)实验时，移动滑片P到某处，电压表示数为2.5 V。要测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向（选填“A”或“B”)端移动。当电压表示数为 3.8 V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是W。
（5)在实验操作中，发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值已知的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下:
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器，使电压表的示数为;
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额= 。（用U、U额和R0表示)
四、综合应用题
16.【2019·柳州】如图K17-29甲所示的电路中，电源电压为24 V，电阻R2=20 Ω，电压表的量程为0~15 V。闭合开关S后，调节滑片P使电压表示数为8 V。
（1)电路中的电流为多少？
（2)R1消耗的电功率为多少？
（3)撤去图甲中的R1、R2，现有定值电阻R3=10 Ω，两个滑动变阻器R4、R5（最大阻值分别为20 Ω和50 Ω)，请将R4、R5其中之一和R3填入图乙所示的虚线框内。要求:闭合开关S，移动滑片P时电压表安全工作且示数不为零，R3两端电压有最大的变化范围。
①按要求完成图乙的电路图;
②求R3两端电压的变化范围。
图K17-29
17.【2019·潍坊】在如图K17-30所示电路中，小灯泡L标有“4 V 1.6 W”字样，定值电阻R1=20 Ω，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1 A，电流表A1的量程为0~0.6 A，电流表A2的量程为0~3 A，电压表的量程为0~3 V，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。只闭合开关S2时，电压表的示数为2 V;将滑动变阻器滑片滑到最左端，闭合所有开关，此时电流表A2示数为0.5 A。
（1)求电源电压。
（2)求滑动变阻器R2的最大阻值。
（3)只闭合开关S3，在电路安全的情况下，求小灯泡电功率的变化范围。
图K17-30
【参考答案】
基础巩固
1.B
2.C
3.D
4.D
5.C 【解析】由电路图可知,只闭合开关S1时,电路中只有小灯泡,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,当开关S1、S2都闭合时,灯与定值电阻并联,电流表测干路的电流,电压表测电源电压,由并联电路的特点可知,开关S2闭合前后,电压表的示数不变,由于并联后的总电阻变小,所以电流表的示数变大,由于小灯泡两端的电压不变,所以小灯泡消耗的功率不变,小灯泡的亮度不变,所以A、B、D错误,C正确。
6.D
7.D
8.B
9.电阻76
10.（1）20 （2）0.2 （3）4
11.2.4 67.5
【解析】通过R1的电流I1=U
R1=3V
4Ω
=0.75 A,通过R2的电流I2=U
R2
=3V
6Ω
=0.5 A,R1和R2并联后的总电阻
R=U
I
总=U
I1+I2
=3V
0.75A+0.5A
=2.4 Ω ,电阻R1消耗的电能W=I12R1t=（0.75 A）2×4 Ω×30 s=67.5 J。
12.80 8.1
【解析】当闭合开关S,滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电压表示数为0,所以当滑片P在某一端点,电压表示数不为0时,滑片在b端。
由P=U 2
R 得R2的最大阻值为R2=U2
2
P2
=（8V）
2
0.8W
=80 Ω；
滑片P在b端时,I1=U2
R2=8V
80Ω
=0.1 A,
由于串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,根据欧姆定律可得：电源电压U=I1R1+U2=0.1 A×R1+8 V①,
当滑片P移到另一位置时,R2消耗的功率P'2=P2+1 W=0.8 W+1 W=1.8 W,
由P=UI得：R2两端的电压U'2=P'2
I2=1.8W
0.3A
=6 V,
由于串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,根据欧姆定律可得：
电源电压U=I2R1+U'2=0.3 A×R1+6 V②,
联立①②得：R1=10 Ω,U=9 V,
当滑动变阻器的滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,此时整个电路消耗的功率最大,P最大
=U 2R 1
=
（9V）
2
10Ω
=8.1 W 。
13.4.5 3 1.125 14.（1）如图所示
（2）A （3）P=UI 15.（1）断开 （2）如图所示
（3）断路 （4）0.3 15 （5）②闭合开关S 和S 2,断开开关S 1,保持滑动变阻器R 1的滑片位置不变,调节滑动变阻器R 2的滑片,使电流表示数为I 额 ④I 额2×I 2R
0I 1
-I
2
【解析】（5）①只闭合开关S 和S 1,调节滑动变阻器R 1的滑片,使电流表示数为I 额。
②接着闭合开关S 和S 2,断开开关S 1,保持滑动变阻器R 1的滑片位置不变,调节滑动变阻器R 2的滑片,使电流表示数为I 额。则R 2接入电路的电阻等于灯泡的电阻。
③接着将R 1的滑片调至最左端,记下电流表的示数为I 1,再将R 1的滑片调至最右端,记下电流表的示数为I 2。 根据滑片在最左端和最右端电源电压相等得： I 1R 2=I 2（R 0+R 2）, 解得R 2=I 2R
0I 1
-I 2
。
④该灯泡额定功率的表达式：P=I 额2×I 2R
0I 1
-I
2
。 16.（1）如图所示
（2）B
（3）A 0.4 1.52
（4）不成 灯丝电阻随温度的升高而增大 （5）B
【解析】（3）当电压表示数为2 V 时,应将滑动变阻器的滑片P 向A 端滑动,减小滑动变阻器接入电路的阻值,减小滑动变阻器两端电压,从而增大灯泡两端电压,使灯泡两端电压等于额定电压3.8 V 。由图乙可知,电流表示数为0.4 A,即电路中电流为0.4 A 。小灯泡的额定功率P 额=U L I L =3.8 V×0.4 A=1.52 W。
（4）I-U 图像不是直线,表明通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大。
17. 解：（1）开关S 闭合,滑片在b 端时,小灯泡与滑动变阻器R 2最大阻值串联,灯泡两端电压 U 灯=P I =
0.9W 0.3A
=3 V,
滑动变阻器两端电压U 2=IR 2=0.3 A×10 Ω=3 V, 则电源电压U=U 灯+U 2=3 V+3 V=6 V 。 （2） 灯泡电阻R L =U 灯
I =
3V 0.3A =10 Ω,当开关S 、S 1闭合,滑片在a 端时,灯泡L 与R 1并联,电流表测干路电流,
此时通过灯泡的电流I L =U
R L =6V
10Ω
=0.6 A,
则R 1=U
I
总
-I L
=6V
1A -0.6A =15 Ω。
（3）灯泡的额定功率 P 额=UI L =6 V×0.6 A=3.6 W。 18.解：（1）灯泡正常工作时的电阻 R L =U 额2
P 额
=
（3V）
21.5W
=6 Ω。
（2）当开关S 、S 1、S 2闭合,S 3断开时,灯泡L 被短路,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2并联。 当滑动变阻器R 2接入电路的阻值最大,为15 Ω时,电路总电流最小,所以,电路总功率最小。 通过R 1的电流I 1=U R 1=
4.5V 10Ω
=0.45 A,
通过滑动变阻器R 2的电流I 2=U R 2
=4.5V
15Ω=0.3 A,
电路最小总功率P 最小=U×（I 1+I 2）=4.5 V×（0.45 A+0.3 A ）=3.375 W 。
（3）当开关S 、S 3闭合,S 1、S 2断开时,R 1断路,灯泡L 与滑动变阻器R 2串联,电压表测滑动变阻器R 2两端的电压。
灯泡额定电流I 额=P 额U 额
=
1.5W
3V
=0.5 A 。
因为灯泡额定电流I 额=0.5 A,电流表量程为0~3 A,滑动变阻器标有“15 Ω 1 A”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=0.5 A,此时滑动变阻器R 2接入电路的阻值最小。 电路最小总电阻R 最小=U
I
最大
=4.5V
0.5A =9 Ω,
滑动变阻器R 2接入电路的最小阻值R 2最小=R 最小-R L =9 Ω-6 Ω=3 Ω。
因为电压表量程为0~3 V,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U 2=3 V 时,滑动变阻器接入电路的阻值最大, 此时电路中电流 I 最小=
U -U 2R L
=
4.5V -3V 6Ω
=0.25 A,
滑动变阻器R 2接入电路的最大阻值 R 2最大=U 2
I
最小
=3V
0.25A =12 Ω。
综上所述,滑动变阻器的阻值范围为3~12 Ω。 能力提升
1.D 【解析】把三个灯泡串联起来,接在12 V 的电源两端,据串联电路电压规律可知,每个灯泡两端电压为4 V,由题图可知,此时通过灯泡的电流为0.2 A,则此时灯泡的电阻R=U I =4V
0.2A =20 Ω,灯泡的实际功率P=UI=4 V×0.2 A=0.8 W。 2.C
3.B 【解析】甲灯电阻R 甲=U 甲2
P 甲
=
（6V）
23W =12 Ω,乙灯电阻R 乙=U 乙2
P 乙
=
（6V）
26W
=6 Ω；
串联接入时,甲灯的功率：P 1=(
U
R 甲+R 乙
)2
×R 甲,
并联接入时,乙灯的功率：P 2=U 2
R 乙,
则P 1∶P 2=U R 甲+R 乙
2
×R 甲∶U 2
R 乙
=2∶9。
4.C
5.C 【解析】滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离后,滑动变阻器连入电路电阻变大,定值电阻分得的电压变小,实际功率变小,则
ΔP 1+ΔP 2=（P 1-P 1后）+（P 2-P 2后）=（I 2
R 1-I 后2R 1）+（I 2
R 2-I 后2R 2）=I 2
R 1-I 后2R 1+I 2
R 2-I 后2R 2=R 1（I 2
-I 后2）+R 2（I 2
-I 后
2）=（I 2
-I 后
2）（R 1+R 2）,A 错误。
由图可知,电压表V 1测R 2与R 0两端电压之和,电压表V 2测R 2两端电压,则ΔU 1=（U-I 后R 1）-（U-IR 1）=-（I 后
-I ）R 1=-ΔIR 1,ΔU 2=I 后R 2-IR 2=ΔIR 2,因定值电阻R 1、R 2阻值相同,所以|ΔU 1|=|ΔU 2|,B 、D 错误。 由以上分析知|ΔU 1ΔI
|=R 1,|
ΔU 2ΔI
|=R 2,故|
ΔU 1ΔI
|+|
ΔU 2ΔI
|=R 1+R 2,C 正确。
6.D
7.D 【解析】设长导线的电阻为R 0,由图知,闭合开关S 1、S 2时,灯泡与加热器并联后与R 0串联,设此时灯泡两端电压为U L ,断开开关S 2时,灯泡与R 0串联,设此时灯泡两端电压为U'L ；由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以,断开开关S 2时,灯泡的电阻大于灯泡与加热器并联的总电阻,导线的电阻不变,根据串联电路的分压规律可知,灯泡两端的电压变大,即U'L >U L ,两端实际电压变大,则灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,A 、B 错误。断开开关S 2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律知,电路中电流减小,导线的电阻不变,由公式W=I 2
Rt 知,单位时间内长导线上消耗的电能减少,C 错误。断开开关S 2时,整个电路的电阻变大,电源电压不变,由W=U 2
R ·t 知,单位时间内整个供电线路消耗的电能减少,D 正确。
8.C
9.C 【解析】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,由题中数据可知,小灯泡的电阻为R L =U L 2P L
=
（2V）
2
1W
=4 Ω,正常发光时,通过灯泡的电流为I L =P L U L
=1W
2V =0.5 A 。由题
意可知,当电压表的示数为3 V 时,小灯泡两端的电压最小,为U min =1 V,电路中电流最小,为I min =U min R L
=
1V 4Ω
=0.25 A,
小灯泡此时消耗的电功率最小,为P min =
U min 2R L
=
（1V）2
4Ω
=0.25 W,A 错误。由题意可知,电路中的最大电流为0.5 A,此
时小灯泡两端的电压为2 V,由于电源电压为4 V,所以此时滑动变阻器两端的电压为2 V,而电压表的最大示数为3 V,则电压表的示数变化范围为2~3 V,B 错误。由于小灯泡与滑动变阻器串联,所以当电路中的电流最大为0.5 A 时,滑动变阻器连入电路的阻值最小,此时R 两端电压U R =U-U L =4 V-2 V=2 V,则R min =U R I L
=2V
0.5A =4 Ω,当
滑动变阻器连入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压为3 V,灯泡两端的电压为1 V,由串联电路的电压
的特点可知U min U R
'=R L
R
max
,即1V 3V =4Ω
R max
,解得：R max =12 Ω,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~12 Ω,C 正确。由题意可知,电路中的电流的变化范围为0.25~0.5 A,由于电源电压为4 V,则由P=UI 可知,电路中总功率的变化范围为1~2 W,D 错误。 10.1 2 1 2
【解析】由图可知,定值电阻R 1、R 2并联,两端电压相等,都等于电源电压。 通过R 1电流I 1=U R 1
=U
2R 2
,
通过R 2电流I 2=U
R 2
,