【文档说明】【中考物理】第19课时　电功　电功率（可编辑word）.docx，共(26)页，885.308 KB，由管理员店铺上传

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1第19课时电功电功率夯基提能作业A组基础巩固一、选择题1.历史上最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系的物理学家是()A.安培B.伏特C.奥斯特D.焦耳2.灯泡L上标有“2.5V”的字样,它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示。下列说法中正确的是

()A.灯泡L的额定电流是0.2AB.灯泡L正常发光时的电阻是10ΩC.灯泡L的额定功率是6.25WD.灯丝的电阻随电压的增大而减小3.现有“6V3W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2,将它们接入电路中,

不考虑灯丝电阻的变化。下列关于两只灯泡的说法正确的是()A.串联后接到12V电源的两端,两灯均能正常发光B.串联工作时,L1和L2两端的电压之比为1∶2C.并联工作时,L1和L2中的电流之比为2∶1D.并联工作时,L

1和L2的功率之比为1∶24.(2017重庆A,8,3分)如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“4.5V2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0

.6A”。在电路安全的情况下,下列说法正确的是()2A.将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数超过量程B.灯泡L正常发光时的电阻值为7.5ΩC.只闭合开关S,该电路的最大功率是2.7WD.只闭合开关S

,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω5.(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是()A.小灯泡的额定功率为24WB.电源电压为12VC.滑动变阻器的最大阻值为9ΩD.

小灯泡的最小功率为1.5W二、填空题6.(2018河北升学一模)电热水器使用三线插头,分别与火线、零线和相连。小红家的电热水器内装有50kg的水,将其单独接入家庭电路中,热水器正常工作,要使热水器中的水温度升高10℃,则这些水吸收的热量为J;在此过程中,热水器的热效率为70%,则如

图所示的电能表的转盘将转过转。[不计热损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)]37.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,则通过甲、乙两电阻的电流之比为,甲、乙两电阻两端电压之比为,甲、乙两电阻消耗的功率之比为。8

.如图所示是小明家的电能表,其示数为kW·h。有一容积为1.2L的电热水壶中装满初温为20℃的水,将其单独连接到家庭电路中,通电7min,水的末温为t末,电能表的转盘转过350圈,则电热水壶的实际功率是W。如果在这一过程中电热水壶的效率是90%,则t末=℃。[ρ水=1.0×103kg/m3、c

水=4.2×103J/(kg·℃)]9.(2017黑龙江哈尔滨,45,2分)如图,电阻R=55Ω,当闭合S1、S2时,通过电阻R的电流为A,电路消耗的总功率为1000W,当只闭合S2时,电动机消耗的电功率为W。三、计算题10.(2018河北张家口、邢台一模,39)在如图甲所示的

电路中,电源电压为12V,且保持不变,电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器R1标有“30Ω0.5A”字样。求:4(1)若电流表的示数为0.4A,求滑动变阻器接入电路的阻值;(2)用电阻R2替换电阻R0,移动滑片P由

距左端三分之一的位置逐渐向右移动,当恰好使两只电表偏离零刻度的角度相同时(电流表、电压表的表盘如图乙所示),电路的电功率为3.6W。求:①定值电阻R2的阻值;②在移动滑片过程中,电路电功率的最大值和最小值。11.如图所示电路,电源电压保持不变

。L上标有“6V3W”字样。当只闭合开关S、S1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,电阻R1的功率P1=3W,灯消耗的电功率为PL;当只闭合开关S、S2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,灯消耗的电功率为PL'。已知U1∶U2=2∶3,PL∶PL'=4∶1,(灯丝电阻不随温度改变)求:5

(1)灯丝的电阻;(2)R1和R2电阻之比;(3)R1的阻值和电源电压。12.(2017四川成都A,25,6分)如图所示,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,灯泡L上标有“3V0.6W”的字样。只闭合开关S、S1,

并把R的滑片移到最右端,电流表的示数为0.1A。(1)电源电压为多少?(2)若三个开关都闭合,R的滑片移到最左端,此时电路的总功率为多少?13.图甲是小明家买的一把养生壶,它是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电热水壶,其铭牌如表,图乙是他家

用的电能表。小明在壶中加入初温为25℃的水,在家庭电路中只接入该壶,6min将水烧开(标准大气压下),且电能表的转盘转了300转。不考虑温度对电阻的影响,请你计算在此过程中:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]6型号HX-201504额定电压220V频率50Hz额定功率1210W热效率

87.5%(1)消耗的电能;(2)壶中水的质量;(3)养生壶两端的实际电压。14.在如图甲所示的电路中,灯泡的额定电压为6V,灯泡的I-U关系如图乙所示;电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。只闭合开关S2

,滑片滑到某处时,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.4A,定值电阻R1消耗的功率为2.8W,求:(1)灯泡的额定功率;(2)R1的阻值及电源电压;7(3)只闭合开关S1,在电路安全的情况下,电路消耗的最大功率及滑动变阻器连入电路的最大阻值。15.在如图

甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为一定值电阻,小灯泡L上标有“6V3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S接1时,移动滑动变阻器的滑片P至a端时,定值电阻R0消耗的电功率为7.2W;当移动滑动变阻器的滑片P至b端时,电压表的示数是4V,定值电阻R0消耗的电功率为0.8W。当开关S接2

时,在滑动变阻器的滑片P从a移动到b的过程中,滑动变阻器消耗的电功率随它的电阻变化的曲线如图乙所示。(1)求小灯泡的电阻;(2)求电源电压;(3)当开关S接2,滑动变阻器消耗的功率最大时,灯泡L的实际功率是多少?816.(2018河北唐山路南模拟)

如图所示电路中,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。求:(1)当滑片P在某一端点时,电压表的示数;(2)小灯泡

正常发光时的电阻;(3)电源电压。17.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1=20Ω,小灯泡L额定电压为6V,电流表的量程为0~3A。当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电流表示数为0.4A;调

节滑片P至中点时小灯泡恰好正常发光;通过L的电流与电压的关系如图乙所示。求:9(1)小灯泡正常发光时的电阻值;(2)电源电压;(3)当开关S1、S2、S3都闭合时调节滑动变阻器的滑片P,在电流不超过电流表量程的情况下,电路中总功率的最大值和最小值。10B组能

力提升一、选择题1.如图为一种握力计和它的工作原理示意图。电源电压恒定不变,握力显示表是由电流表改装而成,定值电阻R2起保护电路作用,其电阻值为5Ω,弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力,移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电

阻不计)。该握力计测量范围为0~300N,电路中电流变化范围0.1~0.6A。则下列判断正确的是()A.握力300N时电路中电流为0.6AB.握力计工作电路的电源电压为3VC.R1连入电路阻值变化范围为0~30ΩD.R2消耗的最小功率为0.5W2.(多选)

如图甲所示的电路中,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的关系图像如图乙所示。下列判断正确的是()A.R1的电阻为5ΩB.滑动变

阻器的最大电阻为10ΩC.电路消耗的最大总功率为1.8WD.电路消耗的最小总功率为1W3.(2018河北唐山路南模拟)(多选)如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,下列说法中正确的是()11A

.只闭合S,滑动变阻器滑片向右移动时,电压表示数变大,电流表A1示数变小B.只闭合S,滑动变阻器滑片向左移动时,电压表示数变化量ΔU与电流表A1示数变化量ΔI比值变大C.只闭合S、S1,滑动变阻器滑片向右移动,电压表示数与电流表A1示数比值变大D

.只闭合S,滑片移到中间某位置后,保持滑片位置不变,再闭合S1、S2,电路的总功率变大4.如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点)。闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的

电功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的电功率为1.8W。则当滑片P从a移到b的过程中()A.电流表示数变化了0.6AB.电压表示数变化了4VC.R1消耗的电功率变化了5WD.电路消耗的总功率变化了6W5.图中“+”、“-”分别表示电表的正负接线柱,

可以测量R消耗的电功率的电路图是()6.(2017黑龙江哈尔滨,26,2分)两定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω,现将R1、R2接入如图所示的电路,电源电压为3V,当开关S闭合时,下列分析正确的是()12A.R1、

R2电流之比为1∶2B.R1、R2两端的电压之比为2∶1C.R1、R2消耗的电功率之比为1∶2D.电路消耗总的电功率等于2.7W7.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于滑动变阻器

的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是()A.电源电压为10VB.R1的阻值为18ΩC.滑动变阻器R的最大阻值为9ΩD.R1先后两次消耗的电功率之比为4∶38.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4.5V,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确

的是()A.电路中电流变化的范围是0.18~0.5AB.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5~10ΩC.灯泡的最小功率是0.162WD.该电路的最大功率是2.25W139.(2017四川成都B,5,2分)(多选)如图

所示,电源电压U不变。只闭合开关S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,电阻RA的电功率为PA;滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数U2=2V;同时闭合S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时,电压表的示数

为U3,电流表的示数为I3,电阻RB的电功率PB=0.675W,电路的总功率为P3。已知:RA=15Ω,RB=30Ω,PA∶PB=8∶9,U1∶U3=2∶1。则下列计算结果正确的是()A.I1∶I3=4∶3B.R1∶R2=2∶1C.

U=12VD.P3=0.9W二、填空题10.为了节约能源,我国制定了彩电能效标准,该标准规定,彩电待机功率不得超过9W。若每个家庭平均拥有2台电视机,每天待机5h,则某家庭每天电视机待机消耗的电能最多将达到J。晚上,婷

婷一家人坐在电视机前观看电视,开机一段时间后,当她用手去摸电视机背面时,感觉到有点热,这是电流的效应所致。11.(2018河北唐山路北模拟)只让一台电热器工作3min,标有“1600r/(kW·h)”字样的电能表铝

盘转过了32r,则电热器消耗的功率为W,查看该电热器的铭牌,发现标有“220V484W”的字样,你认为电热器实际功率低于它的额定功率的原因可能是(电热器的电阻不变)。12.(2017重庆A,11,3分)如图所示电路中,电源电压恒为6V

,R1=30Ω,只闭合开关S时,电流表示数为A;同时闭合开关S、S1,电流表示数为0.5A,则通电1分钟电阻R2产生的热量为J。1413.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲,电源电压为24V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示,当灯泡正

常发光时,灯丝的电阻为Ω,调节滑动变阻器R,当滑动变阻器两端电压为12V时,灯泡消耗的实际功率为W,滑动变阻器R连入电路的阻值是Ω。三、计算题14.(2017江苏苏州,25,10分)如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是

发热电阻。热水器主要参数如下表。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]额定电压220V容积30L加热功率2000W保温功率800W(1)开关S跳至触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为kg。(2)R2的阻

值为多大?(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量?(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能?加热效率是多少?1515.如图甲所示的电路图,电源电

压为9V且保持不变,小灯泡L标有“6V6W”的字样,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出),电流表与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求:(1)小灯泡正常发光时的电阻;(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能;(3)小灯泡电功率为2.1W时的电阻;(4)滑片P在A

、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差。16答案精解精析A组基础巩固一、选择题1.D英国物理学家焦耳做了大量实验,于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系,故本题应选D

。2.B由图像信息可知,灯丝的电阻随电压的增大而增大,灯泡正常发光时的电阻为10Ω,正常发光时的电流I=𝑈𝑅=2.5V10Ω=0.25A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W,故B选项正确。3.D由题意可知

,灯泡L1的电阻R1=𝑈12𝑃1=12Ω,额定电流I1=𝑃1𝑈1=0.5A,灯泡L2的电阻R2=𝑈22𝑃2=6Ω,额定电流I2=𝑃2𝑈2=1A。两灯串联时,两灯的电压之比U1'∶U2'=R1∶R2=2∶1,若电源电压为12V,则L1两端的电压U1'=8V,高于其额定电压,不能正

常工作,故A、B错误;两灯并联时,L1和L2中的电流之比I1'∶I2'=R2∶R1=1∶2,L1和L2的功率之比P1'∶P2'=I1'∶I2'=1∶2,故C错误,D正确。所以答案为D。4.D将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1时,灯泡L与

滑动变阻器R并联,电压表被短路无示数,所以电压表读数不会超过量程;由P=UI=𝑈2𝑅可得,灯泡正常发光时的电阻RL=𝑈L2𝑃L=(4.5V)22.25W=9Ω;只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流

,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,通过灯泡的电流IL=𝑈𝑅L=4.5V9Ω=0.5A,此时电压表的示数为零,电流表的示数小于0.6A,则电路的最大功率为2.25W;当电压表的示数UR=3V时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡两端的电压UL'=U-UR=4.

5V-3V=1.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流I=𝑈L'𝑅L=𝑈𝑅𝑅,即1.5V9Ω=3V𝑅,解得R=18Ω,所以滑动变阻器的取值范围是0~18Ω,故选D。5.ABC分析题图甲、乙可知,当滑片P滑到最左端时,电压表示数为

电源电压U=12V,通过灯泡的电流I=2A,故小灯泡的额定功率P=UI=12V×2A=24W,故A、B项正确;灯泡L与滑动变阻器R串联,当滑片P在最右端时,灯泡两端的实际电17压UL=3V,电路中的电流I'=1A,则R两端的电压UR=U-UL=12V-

3V=9V,滑动变阻器的最大阻值R=𝑈𝑅𝐼'=9V1A=9Ω,此时灯泡消耗的功率最小,PL小=ULI'=3V×1A=3W,故C正确,D错误。二、填空题6.答案地线2.1×1063000解析有金属外壳用电器和大功率用电器要求使用三线插头分别与火线、零线和地线相连。水吸

收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×10℃=2.1×106JW=𝑄𝜂=2.1×106J70%=3×106J=56kW·hn=56kW·h×3600r/(kW·h)=3000r7.答案2∶11∶12∶1解析由图像可知,R甲=𝑈甲𝐼甲=3

V0.6A=5Ω,R乙=𝑈乙𝐼乙=3V0.3A=10Ω。当甲、乙两电阻并联接在电源两端时,电压之比为1∶1,由I=𝑈𝑅及P=𝑈2𝑅知电流和功率之比均等于电阻的反比,即2∶1。8.答案864.0100095解析由题图可知,小明家电能表的示数为864.0kW·

h;电热水壶通电7min消耗的电能W=3.6×1063000×350J=4.2×105J,故电热水壶的实际功率P=𝑊𝑡=4.2×105J420s=1000W;电热水壶中所装水的质量m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1.2×10-

3m3=1.2kg,由于电热水壶的效率为90%,所以Q吸=Wη=4.2×105J×90%;根据公式Q吸=cmΔt可得,Δt=𝑄吸𝑐水m=4.2×105J×90%4.2×103J/(kg·℃)×1.2kg=75℃,故水吸热后的末温t末=20℃+75℃=95℃。9.答案4120解析U=220V,R

=55Ω则I=𝑈𝑅=220V55Ω=4AR消耗的电功率P1=U·I=220V×4A=880W18P总=1000W则电动机消耗的电功率PM=P总-P1=120W三、计算题10.答案(1)20Ω(2)①15Ω②5.76W3.2W解析(1)电流表的示数为0.4A,则定值电阻两端的电压

为U0=IR0=0.4A×10Ω=4V滑动变阻器两端的电压为U1=U-U0=12V-4V=8V则滑动变阻器连入电路的电阻为R1=𝑈1𝐼=8V0.4A=20Ω(2)①在滑片P移动过程中,滑动变阻器连入电路的最小电阻为R最小=𝑅最大3=30Ω3=10Ω当恰好使两只电表偏离零刻度线的角度

相同时,电路的电功率为3.6W,则此时电路中的电流为I'=𝑃𝑈=3.6W12V=0.3A确定电压表的量程方法1:若电压表选择的量程为0~3V,此时电压表的示数应为1.5V,则此时滑动变阻器连入电路的电阻为

RP=𝑈𝑃'𝐼'=1.5V0.3A=5Ω<10Ω,则电压表选择的量程应为0~15V的量程,电压表的示数应为7.5V方法2:由题意可得,滑动变阻器连入电路的电阻大于10Ω,当电路电流为0.3A时,电压表的示数应大于3V,

则电压表的量程应选0~15V的量程,电压表的示数为7.5V滑动变阻器连入电路的电阻为RP=𝑈𝑃𝐼'=7.5V0.3A=25Ω,定值电阻R2的电阻为R2=𝑈-𝑈𝑃𝐼'=12V−7.5V0.3A=

15Ω②电压表的量程大于电源电压,则当滑片位于最右端时,电路电流最小,其大小为I小=𝑈𝑅最大+𝑅2=12V30Ω+15Ω=415A则电路的最小功率为19P小=U·I小=12V×415A=3.2W当滑片位于其三分之一处时,电路电流最大,其电流大

小为I大=𝑈𝑅最小+𝑅2=12V10Ω+15Ω=0.48A,则电路的最大功率为P大=U·I大=12V×0.48A=5.76W11.答案(1)12Ω(2)1∶3(3)12Ω12V解析(1)RL=𝑈L2𝑃L=(6V)23W=12Ω

(2)𝑃L𝑃L'=𝐼12𝑅L𝐼22𝑅L=𝐼12𝐼22=41则𝐼1𝐼2=21𝑈1𝑈2=𝐼1𝑅1𝐼2𝑅2=2𝑅1𝑅2=23,则𝑅1𝑅2=13(3)因为电源电压不变,所以I1(R1+RL)=I2(R2+R

L)解得R1=12Ω又因P1=𝐼12R1,所以I1=√𝑃1𝑅1=√3W12Ω=0.5A电源电压U=I1(R1+RL)=0.5A×(12Ω+12Ω)=12V12.答案(1)3V(2)1.5W解析(1)只闭合开关S、S1,并把R的滑片移到最右端,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电源电

压U=I×(R0+Rmax)=0.1A×(10Ω+20Ω)=3V(2)由题意知RL=𝑈L2𝑃L=(3V)20.6W=15Ω若3个开关都闭合,R的滑片移到最左端,此时电路为并联电路R总=1𝟏𝑹𝟎+𝟏𝑹𝐋=1𝟏𝟏𝟎𝛀+𝟏𝟏𝟓𝛀=6ΩP总=𝑈2𝑅总=(3V)26Ω=

1.5W13.答案(1)3.6×105J(2)1kg(3)200V解析(1)养生壶消耗的电能W=3003000kW·h=0.1kW·h=3.6×105J;20(2)水吸收的热量Q吸=ηW=87.5%×3.6×105J=3.15×105J,由Q吸=cmΔt可得,壶中水的质量m=𝑄

吸𝑐水Δ𝑡=3.15×105J4.2×103J/(kg·℃)×(100℃−25℃)=1kg;(3)养生壶的电阻R=𝑈额2𝑃额=(220V)21210W=40Ω,养生壶的实际功率P实=𝑊𝑡=3.6×105J360s=1000W,由公式P=𝑈2𝑅得,U

实=√𝑃实R=√1000W×40Ω=200V。14.答案(1)3W(2)17.5Ω17V(3)8.5W50Ω解析(1)由图像可知,灯泡正常发光时的电流I额=0.5A灯泡L的额定功率P额=U额I额=6V×0.5

A=3W(2)只闭合开关S2,R1与R2串联,I1=0.4A由P=I2R得R1=𝑃1𝐼12=2.8W(0.4A)2=17.5ΩR1两端的电压U1=I1R1=0.4A×17.5Ω=7V电源电压U=U1+U2=7V+10V=17V(3)只闭合开关S1时,R2与灯泡L串联,当电

路中电流为0.5A时,电路消耗的功率最大,P最大=UI=17V×0.5A=8.5W滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表示数最大,为15V,此时灯泡L两端的电压为2V由图像可知,电路中的电流为0.3A滑动变阻器接入电路的

最大阻值为R最大=𝑈2'𝐼'=15V0.3A=50Ω15.答案(1)12Ω(2)6V(3)0.75W解析(1)小灯泡的电阻RL=𝑈额2𝑃额=(6V)23W=12Ω(2)当开关S接1,移动滑动变阻器的滑片P至a端时,定值电阻R0消耗的电功率为7.2W=𝑈2𝑅0①当移

动滑动变阻器的滑片P至b端时,定值电阻R0消耗的电功率为0.8W=(𝑈-4V)2𝑅0②联立上述两式可得U=6V21(3)当开关S接2,移动滑动变阻器的滑片使滑动变阻器消耗的功率最大时,由图乙可知滑动变阻器的电阻R1为12Ω,则此时灯

泡与滑动变阻器组成的串联电路中的电流I=𝑈𝑅L+𝑅1=6V12Ω+12Ω=0.25A小灯泡的实际功率PL'=I2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W16.答案(1)3V(2)12.5Ω(3)9V解析(1)当滑动变阻器的滑片P在某一端点时,小灯泡两端的电压UL=𝑃𝐼=0.9W0.3

A=3V电压表测的是小灯泡两端的电压,即电压表的示数为3V(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表示数变化了2V,可能为1V或5V,由于此时灯泡的功率为2W,大于0.9W。可知电压表示数应为5V此时灯泡正常发光,电阻为RL=𝑈额2𝑃额=

(5V)22W=12.5Ω小灯泡正常发光时的电流I额=𝑃额𝑈额=2W5V=0.4A(3)设滑动变阻器最大阻值为R,滑动变阻器与灯泡串联当变阻器的滑片P在最右端时U=UL+IR当滑动变阻器滑片P在中点时U=U额+I额𝑅2解得U=9VR=20Ω1

7.答案(1)12Ω(2)11V(3)33W12.1W解析(1)由图像可知UL=6V时,IL=0.5A小灯泡正常发光时的阻值RL=𝑈L𝐼L=6V0.5A=12Ω(2)当开关S2闭合,S1、S3断开时,L

与滑动变阻器R2串联滑片P在最右端时,I=0.4A,由图乙可知UL'=3VRL'=𝑈L'𝐼=3V0.4A=7.5Ω滑片P在中点时,R2'=12R2,小灯泡正常发光22I'=0.5A,RL=12Ω因为电源电压保持不变,所以I(RL'+R2)=I'

(RL+R2')0.4A×(7.5Ω+R2)=0.5A×(12Ω+12𝑅2)解得R2=20Ω,代入求得电源电压U=11V(3)开关S1、S2、S3都闭合时,R1与滑动变阻器R2并联,电源电压不变干路电流等

于3A时,电路的总功率最大Pmax=UImax=11V×3A=33W滑动变阻器调到最大值时,电路中的电阻最大,电路的总功率最小Pmin=UImin=𝑈2𝑅max=𝑈2𝑅1+𝑈2𝑅2=12.1WB组能力提升一、选择题1.B当握力最大时,滑片P位于最下端,R1接入电路的阻值最大,电路中电

流为最小值0.1A,故A错;当R1阻值为0时,电路中电流为最大值0.6A,电源电压U=5Ω×0.6A=3V,故B正确;当电路中电流为0.1A时,电路中总电阻是30Ω,R1的最大值是25Ω,故C错;当电路中电流最小时,R2消耗的功率最小,为0.05W,故D错。2.ABC由电路

图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图像可知I1=0.6A,由I=𝑈𝑅可得R1=𝑈𝐼1=3V0.6A=5Ω,故A正确;电路消耗的最大功率P1=UI1=

3V×0.6A=1.8W,故C正确;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,由图像可知,I2=0.2A,U2=2V,则滑动变阻器的最大阻值R2=𝑈2𝐼2=2V0.2A=10Ω,故B正确;电路消耗的最小功率P2=UI2=3V×0.2A=0.6W,故

D错误。故选A、B、C。3.ACD当只闭合S时为串联电路,滑动变阻器滑片向右滑动,电阻增大,电压表示数增大,A1示数减小,故A项正确;电压表示数变化量ΔU与电流表A1示数变化量ΔI比值等于R1,是定值,B选项错误。当只闭合S、S1时,只有R3接入电路,电压表示数与电流表A1示数比值等于R3的阻值

,滑片右移,阻值变大,故C项正确;D项中电路由串联电路变为并联电路,总功率变大,故D项正确。234.D由图知R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。当滑片P在某一端点时,R2消耗的电功率为1W,可知滑片在b端,则R2两端的电压U2=𝑃𝐼=1W0.1A=10V,R2的最大

值R2=𝑈2𝐼=10V0.1A=100Ω,此时U=0.1A×R1+10V①当滑片P移动至另一位置时,电流表示数为0.3A,R2两端的电压U2'=𝑃'𝐼'=1.8W0.3A=6V,此时U=0.3A×R1+6V②联立①②解得R1=20Ω,U=12V当P在a端时,R2

连入电路的阻值为0,所以电压表示数UV=0,电流表示数IA=𝑈𝑅1=12V20Ω=0.6A由前面的计算可知,当P在b端时,IA'=0.1A,电压表示数UV'=10V,由此得电流表示数变化为ΔI=IA-IA'=0.6A-0.1A=0.5A,故A错误;电压表示数变

化为ΔU=UV'-UV=10V-0=10V,故B错误;R1的电功率变化为ΔP1=𝐼A2R1-IA'2R1=(0.6A)2×20Ω-(0.1A)2×20Ω=7W,故C错误;电路消耗的总功率变化为ΔP=UΔI=12V×0.5A=6W,故D

正确。故选D。5.B由测量R消耗电功率的原理P=UI可知,电路中需与R串联电流表测量通过R的电流,与R并联电压表测量R两端电压U,故选项A、D错误;C图中电表的连接方式有误,因为电流表和电压表使用方法中均要求电流从正接线柱流进,负接线柱流出,因此图C中正负接线柱

接反了,故C选项错误,B选项正确。6.BR1与R2串联,串联电路电流处处相等,R1、R2电流之比为1∶1;R1、R2两端的电压之比为U1∶U2=R1∶R2=10Ω∶5Ω=2∶1;R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2=U1I1∶U2I2=U1∶U2=R1∶R2=2∶1;

电路消耗总的电功率P总=𝑈2𝑅1+𝑅2=(3V)210Ω+5Ω=0.6W。故正确选项为B。7.C设电源电压为U,滑片P在滑动变阻器中点时,电压表示数为4V,R1两端电压为U-4V;当滑片P置于滑动变阻器b端时,电压表示数变化了2V,即增大了2V,变为6V

,R1两端电压为U-6V。根据串联电路特点列出方程24{𝑈-4V𝑅1=4V𝑅/2①𝑈-6V𝑅1=6V𝑅②,则①②式可得出{𝑈=12V𝑅=𝑅1故选项A错误。再由滑片P置于b端时,15s内R1产生的热量为60J,代入公式Q=(𝑈-6V)2𝑅1t得出R1=9Ω,即R=9

Ω,故选项B错误,选项C正确。由于R1两端的电压分别为8V和6V,根据公式P=𝑈2𝑅知,R1先后两次消耗的电功率之比为16∶9,故选项D错误。8.D灯泡L的电阻RL=𝑈L2𝑃L=(2.5V)21.25W=5Ω,额定电流IL=𝑃L𝑈L=1

.25W2.5V=0.5A,故电路中的最大电流为0.5A,此时电路的总电阻R总=𝑈𝐼L=4.5V0.5A=9Ω,R滑最小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω,电路的最大功率P=UIL=4.5V×0.5A=2.25

W,选项D正确;由电压表的量程可知,滑动变阻器两端的最大电压为3V,则UL'=4.5V-3V=1.5V,此时电路中的电流为I最小=𝑈L'𝑅L=1.5V5Ω=0.3A,电路的总电阻R总'=𝑈𝐼最小=4.5V0.3A=15Ω,R滑最大=R总'-RL=15Ω-5Ω=10Ω,

灯泡的最小功率为P'=𝐼最小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W,选项C错误;综上所述,电路中电流变化的范围是0.3~0.5A,滑动变阻器阻值变化的范围是4~10Ω,故选项A、B均错误。9.AD

只闭合开关S1时,R1、R2、R串联,电压表测R1和R2两端的电压,同时闭合S1、S2时,R1被短路,R2、R串联,电压表测R2两端的电压。PB=𝐼32RB=0.675W,I3=0.15A又PA∶PB=8∶9,得PA=0.6W由PA=𝐼12RA得I1=

0.2AI1∶I3=0.2A∶0.15A=4∶3,A正确。U1=I1(R1+R2)U3=I3R2又U1∶U3=2∶1可得R2=2R1即R1∶R2=1∶2,B错误。U=I1(R1+R2+RA)=I3(R2+RB)25又I1=0.2A,I3=

0.15A,RA=15Ω,RB=30Ω,R2=2R1得R1=5Ω,R2=10Ω,U=6V,C错误。P3=I3U=0.15A×6V=0.9W,D正确。二、填空题10.答案3.24×105热解析某家庭每天电视机待机消耗的电能W=UIt=Pt=2

×9W×5×3600s=3.24×105J;电视机内的导体都有电阻,电流流过这些导体,会产生热量,这是电流的热效应。11.答案400实际电压低于220V12.答案0.2108解析只闭合开关S时,则通过电阻R1的电流,即电流表示数I1=𝑈𝑅1=6V30Ω

=0.2A;同时闭合开关S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A,通电1min电阻R2产生的热量Q2=W2=UI2t=6V×0.3A×60s=108J。13

.答案603.640解析灯泡L的额定电压为24V,由图乙可知,灯泡正常发光时的电流I=0.4A,故此时灯丝的电阻RL=𝑈𝐼=24V0.4A=60Ω;调节滑动变阻器R,当滑动变阻器两端电压UR=12V时,灯泡L两端电压UL=U-UR=24V-12V=12V,再次分析

图像乙可得,此时电路中的电流I'=0.3A,故灯泡消耗的实际功率P实=ULI'=12V×0.3A=3.6W;滑动变阻器R连入电路的阻值R滑=𝑈𝑅𝐼'=12V0.3A=40Ω。三、计算题14.答案(1)b30(2)36.3Ω(3)3.78×10

6J(4)4.2×106J90%解析(1)S跳至b触点时,电路电阻最大,由P=𝑈2𝑅知此时功率较小,处于保温状态。m=ρV=1.0×103kg/m3×30×10-3m3=30kg。(2)R=𝑈2𝑃保=(220V)2800W=60.5Ω26S接a时为加热状态,

R1=𝑈2𝑃加=(220V)22000W=24.2ΩR2=R-R1=60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω(3)Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(55℃-25℃)=3.78×106J(4)W=P加t=2000W×35×60s=4.2×106Jη=𝑄𝑊=

3.78×106J4.2×106J=90%15.答案(1)6Ω(2)360J(3)4.3Ω(4)0.5W解析(1)小灯泡正常发光时通过小灯泡的电流由公式P=UI得I=𝑃𝑈=6W6V=1A小灯泡正常发光时的电阻由I=

𝑈𝑅得RL=𝑈𝐼=6V1A=6Ω(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能由P=𝑊𝑡得W=Pt=6W×60s=360J(3)当小灯泡的功率P1=2.1W时,由图乙可知,小灯泡两端电压U1=3V,通过小灯泡的电流I1=0.7A,此时小灯泡的电阻RL1=𝑈1

𝐼1=3V0.7A≈4.3Ω(4)由图乙可知,当滑片在A点时,小灯泡两端电压为2V,通过小灯泡的电流为0.5A,滑动变阻器两端电压UA=9V-2V=7V,通过的电流IA=0.5A,滑动变阻器滑片在A点时的功率PA=UAIA=7V×

0.5A=3.5W当滑片在B点时,小灯泡两端电压为6V,通过小灯泡的电流为1A,滑动变阻器两端电压UB=9V-6V=3V,通过的电流IB=1A,滑动变阻器滑片在B点时的功率PB=UBIB=3V×1A=3W所以,滑片在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率

之差PA-PB=3.5W-3W=0.5W(其他合理的解答均给分)