中考物理一轮复习讲义第15章电功电功率考点知识梳理例题满分必练

这是一份中考物理一轮复习讲义第15章电功电功率考点知识梳理例题满分必练，共45页。试卷主要包含了概念，单位，电功的计算，电能的测量，在测定标有“3.8V”小灯泡等内容，欢迎下载使用。

第15章电功、电功率
考点梳理
考点1　电能
1、概念：电能是能让用电器工作的一种能源，电能转化成其他形式能的过程就是电流做功的过程，电能的转化过程中电流所做的功叫电功，用符号W表示，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。
2、单位：电能和电功的国际单位都是焦耳，简称焦，符号为J；常用单位是“度”，学名千瓦时，符号是kW·h；1 kW·h＝3.6×106 J。
3、电功的计算：
计算公式：W＝UIt＝Pt(普适公式)。
推导公式：由欧姆定律可推导出W＝I2Rt＝t(只适用于纯电阻电路)。
4、电能的测量：测量工具——电能表
(1)关于电能表的几个重要参数的意义：
“220 V”表示电能表应接在220_V的电路中使用，即额定电压为220 V。
“10(20) A”表示电能表的标定电流是10_A，在短时间内允许通过的最大电流不能超过20_A。
“50 Hz”表示电能表在50赫兹的交流电路中使用。
“600 r/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。
(2)电能表的读数：电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。且最后一位为小数。
考点2　电功率
1、概念：用电器在1 s内消耗的电能叫做电功率，用符号P表示；电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
2、电功率的计算
计算公式：P＝＝UI(普适公式)。
推导公式：由欧姆定律可推导出，P＝＝I2R(只适用于纯电阻电路)。
3、单位：电功率的国际单位是瓦特，简称瓦(W)；常用单位还有千瓦(kW),1 kW＝103 W。
4、额定电压、额定功率和实际功率
额定电压：指用电器正常工作时的电压，即用电器上标着的电压；家用电器的额定电压通常是220_V。
额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率，即用电器上标着的功率。
实际功率：用电器在非额定电压下工作时实际消耗的电功率；实际功率随实际电压而变化，实际电压越高，实际功率越大。
5、串、并联电路的电功率
串联电路：①在串联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。
②在串联电路中电功率分配与电阻成正比，即＝。
并联电路：①在并联电路中，总功率等于各用电器实际功率之和，即P总＝P1＋P2＋…＋Pn。
②在并联电路中总功率分配与电阻成反比，即＝。
考点3　电流的热效应
电流通过导体时电能转化成热能的现象叫做电流的热效应。
根据电功率的公式P＝UI和U＝IR，可得P＝I2R，它表示电流通过导体时产生热能的快慢。这个公式表明：
(1)在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率与导体的电阻成正比；
(2)在导体电阻相同的条件下，电能转化成热能的功率与电流的平方成正比。
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，由于导体产生的热量Q与电路消耗的电能W相等，因此计算电热的功率可用如下导出公式P＝，P＝UI，P＝。
考点4　焦耳定律、电热器
1、电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q＝I2Rt。
2、电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点：①清洁卫生，②热效率高，③方便调控，缺点是非加热用电器工作时也产生热量。
考点5　伏安法测小灯泡的电功率
1、原理：P＝UI。
2、基本方法：用电压表测量用电器两端的电压，用电流表测量通过用电器的电流，根据公式计算用电器的电功率。
3、器材：电压表、电流表、滑动变阻器、灯泡、开关、学生电源、导线。
4、实验电路图如图所示。
5、实验步骤：
①按设计电路图连接实物，设计实验表格；
②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为额定电压，观察灯泡发光情况，并记下电流表的示数，算出额定功率；
③调节滑动变阻器，使电压为额定电压的1.2倍，观察小灯泡发光情况，记下电流表和电压表的示数，计算出此时小灯泡的实际功率；
④调节滑动变阻器，使电压低于额定电压，观察小灯泡的发光情况，记下电流表和电压表的示数，算出小灯泡的实际功率。
考点6　用电能表测小灯泡功率
1、电能表
(1)作用：测量电功率即记录电路中在一段时间内消耗电能的多少。
(2)铭牌：如图所示。
a．“220 V”表示这个电能表应该在220 V的电路中使用；
b．“10 A”表示这个电能表允许通过的最大电流是10 A；
c．“50 Hz”表示这个电能表应该在50赫兹的交流电路中使用；
d．“2 500 r/kW·h”表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转2 500转。
(3)读数：W＝W2－W1(用电度数＝计数器上前后两次读数之差)
(4)说明：通过电能表转盘转数n计算电功方法：W＝1 kW·h×＝3.6×106 J×(由转盘转数n计算，n0为电能表铭牌标着的转盘转数)。
2、电能表测用电器的电功率
(1)步骤：
a．使室内其他用电器均停止工作，只让待测用电器工作；
b．记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t；
c．计算用电器的实际功率P＝＝3.6×106 J×。
家电功率：普通照明白炽灯泡15～60 W，电饭锅350～1 350 W，家用电冰箱100～140 W，家用空调1 000～2 000 W，复读机10～20 W，洗衣机200～400 W。
(2)说明：若知道电流值，也可根据公式P＝UI，U＝220 V求得家用电器的功率值。
典例·解读
正确区分额定功率和实际功率
1、一个用电器的电功率是随着它两端的电压的改变而改变的。而且，一个用电器也不是随便接入什么电路都能工作的。设计用电器时，需要确定它在正常工作时的工作条件(如电压、电流)、工作性能(如电功率)，通常在用电器的铭牌上标出。正常工作时的电压叫做额定电压，在额定电压下的电功率叫做额定功率。
2、实际功率是用电器在实际工作时的功率，是不确定的。如果用电器两端实际电压等于它的额定电压时，则实际功率等于额定功率，这时用电器正常工作；如果用电器两端的实际电压小于它的额定电压，则实际功率小于额定功率，这时用电器不能正常工作；如果用电器两端的实际电压大于它的额定电压，则实际功率大于额定功率，用电器也不能正常工作，严重时会影响用电器的使用寿命。为此，在使用用电器时，应尽量保证用电器两端的电压等于或接近其额定电压，这样才能使用电器更好地发挥作用。
例1、甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中正确的是(　　)。
A．两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较多
B．两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C．两灯串联在220 V的电路中，甲灯比乙灯亮
D．将乙灯接入110 V电路中，它的实际功率为50 W
解析：由题图可知，U甲＝U乙＝220 V，P甲＝25 W，P乙＝100 W。两灯均正常发光时，灯泡消耗的电能W＝Pt，灯泡乙的功率较大，但消耗的电能不一定多，所以选项A错。两灯均正常发光时，由R＝，U甲＝U乙，P甲R乙，所以选项B错。两灯串联在220 V的电路中，电流相同，由P＝I2R得，则甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯亮，选项C正确。将乙灯接入110 V电路中，若不考虑灯丝电阻变化，U实＝U乙，则P实＝P乙＝25 W，选项D错。
答案：C
巧用不变量妙解电功率问题
电功率的计算是同学们电学学习过程中的一道难关，如何利用不变量正确选用公式是解决此类问题的关键。
例2、如果加在某定值电阻两端的电压从6 V升高到10 V，通过该电阻的电流变化了0.1 A，则该电阻的电功率变化了（　　）
A．1.6 W B．4.0 W C．0.4 W D．3.4 W
解析：本题考查了电功率。设定值电阻为R，加6 V电压时通过的电流是，加10 V电压时通过的电流是，由于两次电流的变化是0.1 A，所以－＝0.1 A，解得R＝40 Ω。加6 V电压时通过的电功率是＝0.9 W，加10 V电压时通过的电功率是＝2.5 W，所以电功率的变化是2.5 W－0.9 W＝1.6 W。
答案：A
方法归纳利用不变量选择公式的方法有：（1）电流不变：在串联电路中，首选P＝I2R。串联电路中电流处处相等，电功率与电阻成正比，采用P＝I2R计算更简单。（2）电压不变：在并联电路中，首选P＝。并联电路中各支路两端的电压相等，电功率与电阻成反比，采用P＝计算更简单。（3）电阻不变：计算同一用电器在不同电压下的电功率时，首先利用导出公式R＝算出电阻后再求解其他量。
易错剖析
易错点　有关电功率的计算
例3、某工地的一只“220 V　100 W”的灯泡亮度较暗，测得该灯泡的实际功率只有81 W，而电源电压却为220 V。输电导线上消耗的功率约为多大？你在计算中用到了什么近似？
错解：灯泡的实际功率81 W，所以输电线上消耗的功率为100 W－81 W＝19 W。
错因：认为电路中的总功率100 W不变。
解析：＝（）2＝，因此＝，导体上分得的电压为总电压的，所以＝＝，导线上消耗的功率为灯泡实际功率的，即9 W。计算中用到的近似：不考虑灯丝电阻随实际功率的变化。
方法归纳在利用电功率公式进行计算时，必须将同一个导体或同一段电路中的电压、电流、电阻和时间代入计算，所有物理量要一一对应；即使是同一段电路，由于开关的闭合、断开、滑动变阻器的滑动等外部条件的变化，也会引起电路中的电流、电压、电阻的变化，因此必须保证公式中的所有物理量是同一时间的值，切不可混淆电路状态变化前后I、U、R的对应关系。

控制变量法在探究焦耳定律中的应用
焦耳定律是初中阶段所学的一个非常重要的定律，是中考考查的热点问题，探究影响电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关，主要采用的是控制变量法。
例4、为了探究影响电热的因素，实验室准备了两个装满煤油的烧瓶，两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管，两根不同阻值的电阻丝，以及滑动变阻器、开关、导线、电源等。两个实验小组根据提供的实验器材，分别设计了如图甲、乙所示的两个方案。
　　甲乙
(1)这两个方案是通过观察什么知道电热的多少？_____________________________________.
(2)甲方案探究的问题是什么？_____________________________________.
(3)乙方案探究的问题是什么？_____________________________________.
解析：实验中用煤油升高的高度来体现煤油温度的变化，从而体现出煤油吸收热量的多少，最终反映出电流产生热量的多少。在甲图中两根电热丝串联，利用串联电路中电流相等的特点来探究在时间、电流一定时，电热与电阻的关系；在乙图中两根电热丝并联，利用并联电路中各支路两端的电压相等的特点来探究在时间、电压一定时，电热与电阻的关系。
答案：(1)观察玻璃管中液面升高的高度
(2)在时间、电流一定时，探究电热与电阻的关系
(3)在时间、电压一定时，探究电热与电阻的关系
易错剖析
易错点　对焦耳定律的理解
例5、关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是（　　）
A．根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据Q＝t可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C．根据Q＝UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关
D．根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
错解：A、B或C
错因：不能正确理解焦耳定律公式运用的条件，片面地利用数学知识去讨论问题。[来源:Z+xx+k.Com]
解析：在理解电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系时，要注意成立的条件，如根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间产生的热量越多，故选项A错误，选项D正确；根据Q＝t可知，在电压一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越少，故选项B错误；根据Q＝UIt可知，电流产生的热量等于电压、电流与通电时间的乘积，这不是电流产生热量的决定式，所以不能说电流产生的热量与电阻无关，故选项C错误。
答案：D
测量小灯泡电功率应注意的问题
(1)电源电压应高于小灯泡的额定电压。
(2)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压，电流表的量程要大于小灯泡正常工作时的电流。
(3)滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的正常工作电流，而滑动变阻器的最大阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显。
(4)实验前，开关要断开，防止由于电路连接错误而发生短路，损坏电流表或电源。
(5)实验时，首先将滑动变阻器滑片滑至阻值最大处，目的是防止电路中电流过大，起到保护作用。
(6)移动滑动变阻器使灯泡两端电压高于额定电压时要注意，实际电压不能超过额定电压的1.2倍，同时时间不能过长，否则容易烧坏小灯泡。
例6、在测定标有“3.8V”小灯泡（阻值约为10Ω）额定功率的实验中，所给器材如下：学生电源（有3V、6V、9V三档）、电阻R1=5Ω、两块电流表（0-0.6A-3A）、两只滑动变阻器（A.“5Ω2A”,B.“10Ω1A”）。请完成下列实验：
(1)根据图甲中的电路，将图乙中实物电路补充完整。

甲乙丙
(2)在这个实验中，你将选用学生电源的________V挡，选择________(选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(3)闭合开关前，滑动变阻器的滑片要置于________端(选填“A”或“B”)。调节变阻器，灯泡正常发光时电流表A1的示数如图丙，则小灯泡的额定功率是________W。
解析：本题考查伏安法测小灯泡的额定功率。根据电路图连接实物图时，应注意电流表的正确使用方法及量程的选择，A1应选小量程，A2应选大量程；在这个实验中，由于小灯泡的额定电压是3.8 V，所以应该选用学生电源的6 V挡，B滑动变阻器的额定电流太小，所以选择A滑动变阻器；小灯泡正常发光时的电流约为＝0.38 A。闭合开关前，滑动变阻器的滑片要置于阻值最大的一端即A端，灯泡正常发光时电流表A1的示数I＝0.4 A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8 V×0.4 A＝1.52 W。
答案：(1)如图所示：
(2)6　A　(3)A　1.52
电能表技术参数识别
例7、小明观察家中的电能表(如图)，下列说法正确的是(　　)
A.此电能表应该接在220V的电路中使用
B.电能表的额定功率是220W
C.小明家已经消耗的电能为107J
D.此电能表转盘每小时转过3000转
【解析】选A。本题考查对电能表技术参数的了解。此电能表的额定电压是220V，它应该接在220V的电路中使用，故A正确、B错误；小明家已经消耗的电能为107kW·h，故C错误；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，故D错误。
电功率图像问题
例8、如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。则该滑动变阻器的最大电阻值是________Ω，电源电压是________V。
【解析】本题考查电功率的有关计算。由图甲可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入电路的电阻R1=P1I2=2 W(0.2 A)2=50Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)；当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P′1=3.2W，此时R1接入电路的电阻R′1=P'1I'2=3.2 W(0.4 A)2=20Ω，电源电压U=I′(R0+R′1)=0.4A×(R0+20Ω)，解得R0=10Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。
答案：50　12
例9、当一个电阻的阻值为R时，将它接在电路中通电一段时间，产生的热量为Q。如果要使它产生的热量为2Q，下列办法中可行的是(　　)
A.将电压变为原来的2倍，通电时间变为原来的12
B.将电阻变为原来的2倍，通电时间变为原来的12
C.将电阻变为原来的12，通电时间变为原来的2倍
D.将电压变为原来的12，电阻变为原来的2倍
【解析】选A。本题考查电热公式的理解和应用。设电阻两端的电压为U，电阻的阻值为R，通电时间为t，则产生的热量Q=I2Rt=U2Rt。
A项中，QA=(2U)2R×12t=2U2Rt=2Q，正确；B项中，QB=U22R×12t=14U2Rt=14Q，错误；
C项中，QC=U212R×2t=4U2Rt=4Q，错误；D项中，QD=12U22Rt=18×U2Rt=18Q，错误。
满分·必练
练习一电功　电功率的理解及简单计算
一、单项选择题
1.(北京)下列用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)
A. 计算器 B. 电热水壶C. 收音机 D. 电冰箱
2. (沈阳)如图所示，电源电压保持不变，R1＝15 Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表示数为0.2 A；同时闭合开关S1、S2，电流表示数为0.5 A，此时R1、R2的电功率分别为P1、P2.下列判断正确的是(　　)
A. P1∶P2＝2∶3　　R1∶R2＝2∶5 B. P1∶P2＝2∶3 R1∶R2＝3∶2
C. P1∶P2＝3∶2 R1∶R2＝2∶5 D. P1∶P2＝3∶2 R1∶R2＝3∶2
3.(贵阳)灯泡L与定值电阻R的I－U图像如图所示．若将L与R串联在8 V的电源上，下列说法正确的是(　　)
A. 灯泡的电阻是10 Ω B. 灯泡两端的电压是8 V
C. 电路中的电流是1.5 A D. 电路消耗的总功率是4 W
4.(牡丹江改编)现有“12 V　6 W”的灯泡L1和“12 V　12 W”的灯泡L2，将它们接入电路中，不考虑灯丝电阻的变化．下列说法正确的是(　　)
A. 并联接到电压是12 V电路的两端，L1灯不能正常发光
B. 串联接到电压是24 V电路的两端，两灯均能正常发光
C. 两灯并联工作时，L1和L2中的电流之比为2∶1
D. 两灯串联工作时，L1和L2两端的电压之比为2∶1
5. (德州)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“3 V　1.5 W”的灯泡L1正常发光，标有“6 V　3 W”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1 A B．电表b为电压表，且示数为3 V
C．电表c为电流表，且示数为0.25 A D．闭合开关S，电路消耗的总功率为2.25 W
6.小龙家上月初电能表示数为，电能表的部分参数及上月末的示数如图所示，表盘上“3 200 imp/(kW·h)”表示每消耗1 kW·h的电能，指示灯闪烁3 200次，下列选项正确的是(　　)
A. 小龙家上月消耗的电能为680 kW·h
B. 小龙家同时使用的用电器总功率不可超过2 200 W
C. 指示灯闪烁的次数越多，电能表所在电路接入的用电器总功率越大
D. 断开其他用电器，只让阻值是100 Ω的电热棒单独工作3 min，指示灯闪烁64次，此时小龙家的实际电压是200 V
二、双项选择题
7.(贵阳改编)如图所示是加热器的电路图．设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关S1和S2的通断组合，可得到不同加热挡位．该加热器最大电功率是12 W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8 W．则下列判断正确的是(　　)
A. 该加热器只有两个加热挡位
B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2＝1∶2
C. 加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D. 该加热器功率最小电功率是8 W
8.(南通改编)如图甲，电源电压恒定，R0为定值电阻，电阻R的阻值随环境温度变化而改变，改变环境温度，定值电阻R0两端的电压U0随温度t变化的关系如图乙所示，则下列描述R两端的电压U，电路消耗的总功率P随温度t变化的关系图线中，可能正确的是(　　)

三、填空题
9.(德阳)如图所示，电源电压为9 V且保持不变，闭合S时，电压表的示数为5.4 V，电流表的示数为0.6 A，则R1＝________Ω，R1、R2消耗的电功率之比为________．
10.(哈尔滨)在安全工作条件下，将“2.5 V 　0.3 A”小灯泡Ll和“3.0 V　0.3 A”小灯泡L2串联在电路中工作，通过两灯的电流之比为______；若将L1和L2并联在另一电源下工作，则L1和L2能消耗的总功率最大值为________W．(设灯丝电阻不变)
11.(贵港)家用电吹风的简化电路如图所示，主要技术参数如下表．则该电吹风正常工作吹热风时，电热丝的阻值是________Ω，正常工作吹热风5 min电热丝产生的热量是________J.
热风温度
50～75 ℃
额定功率
热风时：1 000 W；冷风时：120 W
额定电压
220 V

四、实验探究题
12. (长春)在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中：
(1)如图所示，两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气，两个容器中的电阻丝R1、R2(R1 (2)通电10 s，观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同，这说明：电流产生的热量与________有关．
(3)在研究电流产生的热量与电流的关系时，将一段导线与电阻丝R2并联，通电10 s，左侧U形管中液面高度的变化比(2)中左侧U形管中液面高度变化________(选填“大”或“小”)．
五、综合题
13.(云南省卷)如图所示，R0、Rx为定值电阻，其中R0＝10 Ω，开关S断开时，电流表的示数为0.6 A；开关S闭合时，电流表的示数为0.8 A，若电源电压不变，求：
(1)电源电压； (2)电阻Rx的阻值；
(3)开关S闭合时，通电1 min，电阻Rx产生的热量．









14.(济宁)如图所示，电路中的电源电压不变．只用一根导线连接b、c时，电阻R上的电压为9.6 V，通过灯泡L的电流为0.2 A；用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，电阻R与灯泡L的电功率之比为1∶4，灯泡L正常发光．求：
(1)电阻R的阻值； (2)灯泡L的额定电压；
(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率．








练习二动态电路分析与计算
类型1　滑动变阻器类
1.(北京)如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合时，灯L正常发光．如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是(　　)
A. 电流表的示数变大，灯L变亮B. 电流表的示数变大，灯L变暗
C. 电流表的示数变小，灯L变亮D. 电流表的示数变小，灯L变暗
2.(山西)图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重．电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑．下列分析正确的是(　　)
A. 身高越高电压表示数越大B. 身高越高通过R0的电流越小
C. 体重越大电流表示数越大D. 体重越大电路消耗总功率越大
3.(广东省卷)如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是(　　)
A．电源电压是9 V
B．定值电阻R的阻值是6 Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18 Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9 V
4.(潍坊)(双选)如图所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列判断正确的是(　　)
A. 电流表的示数变大B. 电压表的示数变大
C. 电路中消耗的总功率变大D. 电压表与电流表示数的比值变大
5.(威海)(双选)如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图．机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动．电源电压保持4.5 V不变，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V，定值电阻R1阻值为5 Ω，滑动变阻器R2的规格为“15 Ω　1 A”．闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是(　　)
A. 当水流速度增大时，电压表的示数变大
B. 当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变大
C. 滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5 Ω～10 Ω
D. 电路消耗总电功率的变化范围为1.35 W～4.05 W
6.(遂宁)如图所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从位置a移到另一位置b的过程中，电流表的示数变化范围为0.4 A～0.2 A，电压表的示数变化范围为2 V～4 V．则定值电阻R0的阻值为_______Ω，电源电压为______V；滑动变阻器的滑片P在a位置和b位置时，电路消耗的总功率之比为________．

类型2　多开关类
7. (武汉)如图所示，电源电压保持不变．只闭合开关S1，电流表和电压表均有示数，若再闭合开关S2，则下列说法正确的是(　　)
A. 电流表示数变大，电压表示数变小
B. 电流表示数变小，电压表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变
8. (西宁)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1和S2，灯L正常发光；则断开开关S2时(　　)
A. 电流表示数变大，灯L变亮
B. 电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C. 电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D. 电压表示数不变，电路的总功率变大
9.(襄阳)如图所示，电源电压恒定，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙＝4∶1；当开关S1闭合、S2断开，若甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比为(　　)
A. 4∶3　　B. 3∶2　　C. 3∶4　　D. 3∶1
10. (深圳)甲图是小灯泡L和电阻R的I－U图像．将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1 W．下列说法错误的是(　　)
A. 只闭合开关S1时，小灯泡L的电阻为4 Ω
B. 再闭合开关S2时，电流表示数增加0.2 A
C. 再闭合开关S2时，电路总功率为1.4 W
D. 再闭合开关S2后，在1 min内电阻R产生的热量为240 J
11.如图所示，电源电压不变，先闭合开关S，待电路稳定后再闭合开关S1，电流表的示数______，电压表示数与电流表示数的乘积______．(均选填“变大”“变小”或“不变”)
类型3　传感器及敏感电阻类
12.(德州)如图是检测酒精浓度的测试仪原理图，图中电源电压恒定为8 V，R1为定值电阻，酒精气体传感器R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小．当酒精浓度为0时，R2＝60 Ω，此时电压表示数为2 V，以下说法错误的是(　　)
A. 若酒精气体浓度越大，电压表和电流表示数都越大
B. 定值电阻R1的阻值为20 Ω
C. 酒精浓度为0时，电路消耗的总功率为0.6 W
D. 若电流表示数达到0.2 A时，表示酒驾，此时R2消耗的电功率为0.8 W
13. (淄博)新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率，在生活中广泛应用．图甲是PTC调试工作电路，R0是保护电阻，阻值恒定；RT是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示．闭合开关S，当温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中(　　)
A. 电流表示数先变小后变大
B. 电压表示数先变大后变小
C. 电压表与电流表示数的比值先变小后变大
D. 保护电阻R0消耗的功率先变小后变大
14. (青岛)如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图．电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示．闭合开关，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值________，电压表示数________．当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号．
练习三电路故障分析
类型1　常规电路故障分析
1.(吉林省卷)如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数．如果电路中只有一处故障，则故障是(　　)
A. 变阻器断路B. 小灯泡短路
C. 电流表短路 D. 小灯泡断路
2. (常州)如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，灯L1、L2都发光．一段时间后，有一盏灯突然熄灭，电流表无示数、电压表有示数，电路故障可能是(　　)
A. L1短路 B. L1断路 C. L2短路 D. L2断路
3.(攀枝花)如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡正常发光，两电表均有示数．一段时间后，三灯突然熄灭．两电表示数均为零．若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数．造成此现象的原因可能是(　　)
A. 甲灯泡短路 B. 甲灯泡断路
C. 乙灯泡断路 D. 两灯泡断路
4. (凉山州)如图所示为小明连接的电路，他先检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一个电压表分别并联接到ab、bc、ac两点，灯L1、L2均不发光，且电压表无示数，再用电压表并联接到dc两点时，灯L1、L2均不发光，但电压表指针有明显偏转，由此判定电路的故障可能是(　　)
A. 灯L1断路 B. 灯L2断路C. 灯L1短路 D. 灯L2短路
5. (天津)如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同．闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显．则故障原因可能是(　　)
A. L1短路 B. L1断路
C. L2短路D. L2断路
6.如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大．则下列判断正确的是(　　)
A. R0短路，电流表示数变大B. R1断路，电压表示数变大
C. R1断路，电流表示数变大D. R0短路，电压表示数变大
7.(眉山)如图所示，闭合开关S后小灯泡L1、L2均正常发光，它们的连接方式是________联；一段时间后，有一个小灯泡熄灭，而电流表的示数为零，则电路中出现的故障是________．
8. (盐城)小芳用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”．闭合开关后，左右移动回形针，小灯泡始终不亮．为检查电路故障，小芳将电压表接到A、B两点，测得电压为3.0 V，则A、B间______(选填“短路”或“断路”)，这种故障可能的情况是____________、______________________________．
9.(内江)如图所示，电源电压为3 V，闭合开关，两只相同灯泡L1、L2都亮，灯泡L2两端的电压为________V．突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为3 V，电路故障可能是灯泡________(选填“L1”或“L2”)开路．
10.在如图所示的电路中，电源电压保持不变．电键S由断开到闭合时，观察到电路中两电表的示数始终为零．若电路中的故障只发生在电阻R1、R2处：
①则电阻R2______断路(选填“一定”或“可能”)；
②现用一只完好的电阻R0替换电阻R2，来进一步确定电路故障．请写出闭合电键S后，两电表的示数情况及相对应的电路故障．
示例：电流表、电压表均有示数且不为零，则只有电阻R2断路．__________________________________(写出示例以外的一种情况即可)
类型2　伏安法实验中的故障分析
11.(常德)如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯L不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是(　　)
A. 灯L断路 B. 灯L短路
C. 变阻器R断路D. 变阻器R短路
12.小明利用如图所示的电路测Rx的电阻，连接好电路闭合开关后，电流表、电压表均有示数，但无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数均不变，出现这种情况的原因是(　　)
A. Rx短路B. Rx断路C. 电流表断路D. 滑动变阻器接线柱接错了
13.在“测量小灯泡工作时的电阻”实验中，小亮和小华同学设计的电路图如图所示，她们分别根据设计的电路图连接了电路的实物图．小亮闭合开关后，发现灯泡发光较暗，而且无论怎样移动变阻器的滑片，两电表示数不变，可能出现的故障是____________________________；而小华闭合开关后，发现两表均无示数，则可能出现的故障是__________________________．
14.如图为小明在做测量小灯泡的电功率的电路图，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，在多次实验的过程中小明遇到以下问题，请你帮他一起分析、解决(实验中电压表、电流表无故障)：
(1)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，产生这一现象的原因可能是__________________；
(2)闭合开关后，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，产生这一现象的原因可能是____________；
(3)闭合开关，过了一段时间，小灯泡突然熄灭，电流表示数增大，电压表示数几乎为0，则产生的故障可能是______________________．
练习四电学综合计算
类型Ⅰ　简单电路计算类
1. (新疆)如图所示电路中，电阻R1的阻值为2 Ω，当开关闭合后，电压表的示数为1 V，的示数为2 V．求：
(1)电源两端的电压； (2)通过R1的电流和R2的阻值；
(3)R2在1 min内产生的热量．




2. (广东省卷)如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60 Ω.只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A．求：
(1)电源的电压； (2)电阻R1的阻值；
(3)开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能．


3.(眉山)如图甲所示，灯泡L标有“20 V　8 W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25 V，灯泡L的I－U图像如图乙所示．求：
(1)当灯泡L正常发光时，整个电路1 min内消耗的电能；
(2)移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3 W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？







4.(郴州)甲、乙两地相距60 km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆．已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2 Ω.现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为Rx.为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测，在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关S，电压表示数为6.0 V，电流表示数为0.5 A．用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0 V，电流表示数为0.3 A．求：
(1)第一次与第二次检测的电源输出功率之比；
(2)漏电电阻Rx的阻值；
(3)漏电位置到甲地的距离．




类型Ⅱ　滑动变阻器相关的极值、范围类
1.(苏州)如图，把标有“12 Ω　3 W”的电阻R0与最大阻值为50 Ω的滑动变阻器R连接在电压恒为18 V的电源两端，闭合S，电压表所用量程为0～15 V，电流表所用量程为0～0.6 A．求：
(1)电阻R0的额定电压；
(2)将R的阻值调为48 Ω，在1 min内R0产生的电热；
(3)为保证安全，电路消耗总功率的范围．







2.(遂宁)如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡L额定电压且恒定不变．灯泡L上标有“6 V　9 W”的字样，当S闭合，S1拨至“1”位置时，L正常发光，R0在10 s内产生的热量是45 J；当S闭合，S1拨至“2”位置，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的时，灯泡L的实际功率为3.24 W．不考虑灯丝电阻受温度的影响．求：
(1)小灯泡L的额定电流． (2)电源电压．
(3)滑动变阻器的最大阻值． (4)小灯泡L能调节到的最小电功率．





3.(十堰)在如图电路中，电源电压不变，R2为滑动变阻器，只闭合开关S，且变阻器的滑片P在b端时，额定功率为4 W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5 A；再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.4 A．只闭合S，变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4∶1，(灯泡的电阻不随温度变化)，求：
(1)电源电压； (2)电阻R1的阻值；
(3)电路消耗的最大电功率； (4)滑动变阻器R2的最大阻值．







4.如图甲所示，电源电压可调，L的规格为“2 V　1 W”，且灯丝电阻不随温度变化．电压表的量程为“0～3 V”，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω.
(1)调节电源电压至U，只闭合S1，移动滑片，在电压表的示数不超过量程时，灯泡消耗的最小功率为0.25 W，求灯丝电阻和R接入电路的最大阻值；
(2)调节电源电压至U′，只闭合S2，滑片从a移到b的过程中，两表的I－U关系如图乙所示，滑片在a和b点时，电压表指针均指到满偏刻度的三分之二位置(电压表重新选择了量程)．求电源电压U′.





类型Ⅲ　力电综合类(主要为敏感电阻)
1. (2018恩施州)如图，图甲为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表(量程为0～0.1 A，转换刻度后可以显示体重大小)．其中AO∶BO＝5∶1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图乙所示．设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3 V，取g＝10 N/kg.计算：
(1)如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12 mA，这个人的体重是多少kg?
(2)该秤能显示的最大体重值是多少kg?






2. (资阳)如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图，电源电压为U＝24 V，R0为保护电阻，为油量表(实际是量程为0～0.6 A的电流表改装)，R为处于油箱下方的压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图像如图乙所示，它与油箱的接触面积为S＝0.01 m2.长方体油箱装满油时深度h＝0.4 m．若忽略油箱重量，汽油密度ρ＝0.7×103 kg/m3，g取10 N/kg，求：
(1)汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p；
(2)保护电阻R0的阻值；
(3)油量表“0”刻度对应的电流I0.



3.(温州)小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示．装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连．挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0～3伏．弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示．无风时，滑片P在A处．有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级.
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)．测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力．
第3题图甲
(1)在滑片P左移的过程中，电路的总电阻______(选填“变大”“不变”或“变小”)．
(2)当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比．经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示．后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q.







4.如图所示是某压力测力计的电路原理示意图．图中电源电压为7.5 V并保持不变；定值电阻R0的规格是“400 Ω　15 mA”，起保护电路的作用；G是由灵敏电流表改装成的指针式测力显示器(电阻忽略不计)；R是一种新型电子元件，在压力不超过600 N的前提下，其阻值随压力大小的变化规律如表格中数据所示．
(1)R0上能够承受的最大电压是多少？
(2)该测力计的量程是多少？
(3)通过推导电流I与压力F大小的关系式，说明该测力显示器的刻度是不均匀的．
(4)若要增大该测力计的量程，请说出一种改进方法．




类型Ⅳ　家用电器类
1. (龙东)如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据．
(1)当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于______状态(选填“加热”或“保温”)，此时电路中的电流是多大？
(2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃.求：水吸收的热量是多少？[水的比热容4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求：将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃的时间为多少秒？



2.(葫芦岛)图甲是一款电煮壶，为了保留药膳的营养，可以把被加热的药膳放到炖盅里加热．图乙是其简化的电路图，R1、R2均为发热电阻，且R1＝R2.电煮壶有加热和保温两个挡．加热挡的功率为1 000 W．求：
(1)电煮壶保温挡的功率．
(2)炖盅内0.5 kg的药膳温度升高了80 ℃，药膳吸收的热量．[c药膳＝4×103 J/(kg·℃)]
(3)电煮壶在加热挡正常工作600 s，壶中的水和药膳总共吸收了4.8×105 J的热量．则电煮壶的加热效率是多少？






3. (岳阳)一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表所示(设电炖锅不同挡位的电阻和加热效率均不变)．
甲乙
(1)求电炖锅在高温挡正常工作时的电流(计算结果保留一位小数)；
(2)在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到标有“1 800 r/(kW·h)”的电能表转盘在121 s内转了20圈，求此时的实际电压；
(3)电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50 ℃时开始计时，绘制的水温随时间变化的图像如图乙所示．结合所给信息，通过计算，分析比较用高温挡还是用低温挡更节能．


4. (威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式．如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图．它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱．正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，R1为242 Ω，R2为60.5 Ω.(忽略温度对电阻的影响)
(1) 请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？
(2)R3的阻值是多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，在1分钟内产生的热量是多少焦耳？
(3)小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2分钟，电能表的表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？[电能表的铭牌上标有3 000 r/(kW·h)]
















第15章电功、电功率
例1、解析：由题图可知，U甲＝U乙＝220 V，P甲＝25 W，P乙＝100 W。两灯均正常发光时，灯泡消耗的电能W＝Pt，灯泡乙的功率较大，但消耗的电能不一定多，所以选项A错。两灯均正常发光时，由R＝，U甲＝U乙，P甲R乙，所以选项B错。两灯串联在220 V的电路中，电流相同，由P＝I2R得，则甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率，所以甲灯比乙灯亮，选项C正确。将乙灯接入110 V电路中，若不考虑灯丝电阻变化，U实＝U乙，则P实＝P乙＝25 W，选项D错。
答案：C
例2、解析：本题考查了电功率。设定值电阻为R，加6 V电压时通过的电流是，加10 V电压时通过的电流是，由于两次电流的变化是0.1 A，所以－＝0.1 A，解得R＝40 Ω。加6 V电压时通过的电功率是＝0.9 W，加10 V电压时通过的电功率是＝2.5 W，所以电功率的变化是2.5 W－0.9 W＝1.6 W。
答案：A

例3、错解：灯泡的实际功率81 W，所以输电线上消耗的功率为100 W－81 W＝19 W。
错因：认为电路中的总功率100 W不变。
解析：＝（）2＝，因此＝，导体上分得的电压为总电压的，所以＝＝，导线上消耗的功率为灯泡实际功率的，即9 W。计算中用到的近似：不考虑灯丝电阻随实际功率的变化。

例4、解析：实验中用煤油升高的高度来体现煤油温度的变化，从而体现出煤油吸收热量的多少，最终反映出电流产生热量的多少。在甲图中两根电热丝串联，利用串联电路中电流相等的特点来探究在时间、电流一定时，电热与电阻的关系；在乙图中两根电热丝并联，利用并联电路中各支路两端的电压相等的特点来探究在时间、电压一定时，电热与电阻的关系。
答案：(1)观察玻璃管中液面升高的高度
(2)在时间、电流一定时，探究电热与电阻的关系
(3)在时间、电压一定时，探究电热与电阻的关系

例5、错解：A、B或C
错因：不能正确理解焦耳定律公式运用的条件，片面地利用数学知识去讨论问题。[来源:Z+xx+k.Com]
解析：在理解电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系时，要注意成立的条件，如根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间产生的热量越多，故选项A错误，选项D正确；根据Q＝t可知，在电压一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越少，故选项B错误；根据Q＝UIt可知，电流产生的热量等于电压、电流与通电时间的乘积，这不是电流产生热量的决定式，所以不能说电流产生的热量与电阻无关，故选项C错误。
答案：D

例6、解析：本题考查伏安法测小灯泡的额定功率。根据电路图连接实物图时，应注意电流表的正确使用方法及量程的选择，A1应选小量程，A2应选大量程；在这个实验中，由于小灯泡的额定电压是3.8 V，所以应该选用学生电源的6 V挡，B滑动变阻器的额定电流太小，所以选择A滑动变阻器；小灯泡正常发光时的电流约为＝0.38 A。闭合开关前，滑动变阻器的滑片要置于阻值最大的一端即A端，灯泡正常发光时电流表A1的示数I＝0.4 A，则小灯泡的额定功率P＝UI＝3.8 V×0.4 A＝1.52 W。
答案：(1)如图所示：
(2)6　A　(3)A　1.52

例7、【解析】选A。本题考查对电能表技术参数的了解。此电能表的额定电压是220V，它应该接在220V的电路中使用，故A正确、B错误；小明家已经消耗的电能为107kW·h，故C错误；“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，电能表的转盘转3000转，故D错误。

例8、【解析】本题考查电功率的有关计算。由图甲可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，当电路中的电流I=0.2A时，R1的电功率P1=2W，由P=I2R可得，R1接入电路的电阻R1=P1I2=2 W(0.2 A)2=50Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(R0+50Ω)；当电路中的电流I′=0.4A时，R1的电功率P′1=3.2W，此时R1接入电路的电阻R′1=P'1I'2=3.2 W(0.4 A)2=20Ω，电源电压U=I′(R0+R′1)=0.4A×(R0+20Ω)，解得R0=10Ω，电源电压U=I(R0+R1)=0.2A×(10Ω+50Ω)=12V。
答案：50　12

例9、【解析】选A。本题考查电热公式的理解和应用。设电阻两端的电压为U，电阻的阻值为R，通电时间为t，则产生的热量Q=I2Rt=U2Rt。
A项中，QA=(2U)2R×12t=2U2Rt=2Q，正确；B项中，QB=U22R×12t=14U2Rt=14Q，错误；
C项中，QC=U212R×2t=4U2Rt=4Q，错误；D项中，QD=12U22Rt=18×U2Rt=18Q，错误。
练习一电功　电功率的理解及简单计算
1. B　【解析】电热水壶是利用电流的热效应制成的加热设备，是利用电流的热效应来工作的，B符合题意，故选B.
2. B　【解析】①由电路图可知，只闭合开关S1时，只有R1连入电路中，此时电流表示数为0.2 A，由I＝可得，电源电压：U＝IR1＝0.2 A×15 Ω＝3 V；②闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路间互不影响，所以通过R1的电流不变，仍为0.2 A，由并联电路电流特点可得通过R2的电流：I2＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A，由并联电路的电压特点知，U2＝U＝3 V，可得R2阻值：R2＝＝＝10 Ω，所以＝＝，R1的电功率P1＝＝＝0.6 W，R2的电功率P2＝＝＝0.9 W，所以＝＝.故选B.
3. D　【解析】由串联电路特点，L和R串联在8 V的电路中，由题图可知，I＝0.5 A，灯泡两端电压为3 V，灯泡电阻RL＝＝＝6 Ω，A、B、C错误；电路消耗的总功率为P＝UI＝8 V×0.5 A＝4 W，D正确．故选D.
4. D　【解析】两灯泡并联接入12 V电路中，两灯两端电压均为12 V，都能正常发光，A错误；根据P＝得R＝可知R1＝24 Ω，R2＝12 Ω.由串联电路电压规律＝可知，两灯泡串联接入24 V电路中U1＝16 V，U2＝8 V，两灯均不能正常发光，B错误；两灯并联工作时，电流之比为1∶2，C错误；两灯串联工作时，电压之比等于电阻之比为2∶1，D正确．故选D.
5. D　【解析】根据P＝UI可知：灯泡L1正常发光的电流为I1额＝＝＝0.5 A，灯泡L2正常发光的电流为I2额＝＝＝0.5 A；由P＝得：灯泡L2的电阻R2＝＝＝12 Ω；则通过灯泡L1的电流为I1＝0.5 A，标有“6 V　3 W”的灯泡L2虽能发光但较暗，则通过灯泡L2的电流小于0.5 A，由此可知：通过L1、L2的电流不相等，所以L1、L2并联，则a是电流表；b是电流表，测量通过灯泡L2的电流，B错误；c是电压表，测量电源电压，C错误；由于标有“3 V　1.5 W”的灯泡L1正常发光，故电源电压U＝U1额＝3 V，即c表示数为3 V; 则I2＝＝＝0.25 A，则干路电流I＝I1＋I2＝0.5 A＋0.25 A＝0.75 A，A错误；闭合开关S，电路消耗的总功率为P总＝UI＝3 V×0.75 A＝2.25 W，D正确．故选D.
6. D　【解析】小龙家上个月消耗的电能为W＝772.3 kW·h－704.3 kW·h＝68 kW·h，A错误；小龙家同时使用的用电器的总功率不能超过P总＝UI＝220 V×20 A＝4 400 W，B错误；由于不知道用电器工作时间的长短，因此指示灯闪烁的次数越多，不能说明用电器的总功率越大，C错误；指示灯闪烁64次，电热棒消耗的电能为W＝×3.6×106 J＝7.2×104 J，根据W＝t，小龙家的实际电压为U′＝＝＝200 V，D正确．故选D.
7. BC　【解析】发热电阻丝R1和R2并联，由于电源电压保持不变，闭合S1和S2时电路总功率为P＝P1＋P2＝＋＝12 W，只闭合S1时只有R1接入电路P1＝＝8 W，只闭合S2时只有R2接入电路P2＝＝12 W－8 W＝4 W，该加热器有12 W、8 W、4 W三个加热功率挡位，A错误；＝＝＝＝；电阻R1∶R2＝1∶2，B正确；并联电路电流与电阻成反比，R1与R2的电流之比为2∶1，C正确；只闭合S2时电路加热功率为4 W，D错误．故选BC.
8. BD　【解析】设电源电压为U，由图甲可知，定值电阻R0与热敏电阻R串联，由图乙可知，UR0＝U0－kt，则UR＝U－UR0＝U－U0＋kt，可见UR图像是关于t的正比例函数图像，并且是在UR＝kt的基础上向上平移(U－U0)，A错误，B正确；因为电源电压保持不变，温度升高时电路中的电流线性变小，所以根据P＝UI可知，电路消耗的总功率线性变小(即P－t图线应是一条斜向下的直线)，C错误，D正确．故选BD.
9. 6　2∶3　【解析】由题图可知，闭合S后，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量整个电路中的电流；根据串联电路的电压特点和欧姆定律，有I＝＝＝，代入数值可得0.6 A＝＝，解得R1＝6 Ω，R2＝9 Ω；由串联电路电流规律和P＝I2R可知，两电阻消耗的电功率之比等于其阻值之比，即P1∶P2＝6∶9＝2∶3.
10. 1∶1　1.375　【解析】①因为在串联电路中，通过各用电器的电流相等，所以当两个小灯泡串联在电路中，通过两灯的电流相等，电流之比为1∶1；②由于灯L1的额定电压为2.5 V，灯L2的额定电压为3 V，所以当把两灯并联时，电源电压最大为2.5 V，灯泡L2的电阻为R2＝＝＝10 Ω，两灯消耗的总功率最大值为P总最大＝P1大＋P2大＝2.5 V×0.3 A＋＝1.375 W.
11. 55　 2.64×105　【解析】电吹风机正常工作吹热风时，电热丝消耗的功率P＝P热－P冷＝1 000 W－120 W＝880 W，根据P＝可知，电热丝的阻值R＝＝＝55 Ω；电吹风正常吹热风5 min电热丝产生的热量Q放＝W＝Pt＝880 W×5×60 s＝2.64×105 J.
12. (1)电流　电阻丝产生的热量的多少　(2)电阻　(3)大
13.解：(1)S断开时，只有R0工作，由I＝得，电源的电压U＝I0R0＝0.6 A×10 Ω＝6 V
(2)S闭合时，两电阻并联，电压等于电源电压6 V，通过电阻Rx的电流：
Ix＝I－I0＝0.8 A－0.6 A＝0.2 A
由I＝可得Rx＝＝＝30 Ω
(3)开关S闭合时，通电1 min电阻Rx产生的热量：Q＝IRxt＝(0.2 A)2×30 Ω×1×60 s＝72 J
14.解：(1)当用一根导线连接b、c时，小灯泡与定值电阻串联，故IR＝IL＝0.2 A
由欧姆定律公式I＝变形可得定值电阻的阻值为R＝＝＝48 Ω
(2)当用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，小灯泡与定值电阻并联．在并联电路中，电功率与对应的电阻成反比关系，故由PR∶PL＝1∶4得R∶RL＝4∶1
所以小灯泡的电阻为RL＝12 Ω
当用一根导线连接b、c时，小灯泡与定值电阻串联，此时电路总电压为U＝I×(R＋RL)＝0.2 A×(48 Ω＋12 Ω)＝12 V
所以小灯泡的额定电压为12 V
(3)当用一根导线连接c、d时，电路为一个小灯泡的简单电路，电路消耗的总功率为P＝＝＝12 W
练习二动态电路分析与计算
1. D　【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流．将滑动变阻器的滑片向右滑动，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，由P＝I2R可知，灯泡的实际功率变小，所以灯泡变暗，A、B、C错误，D正确．故选D.
2. A　【解析】由题图可知，开关S 闭合，压敏电阻R与滑动变阻器R0并联，电流表测R所在支路的电流，电压表测滑动变阻器滑片以下电阻两端的电压．当身高越高时，滑片越向上移，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故其所在支路的电流不变，此时电压表所测电阻的阻值越大，由U＝IR可得，电压表示数越大，A正确，B错误；由题意知，压敏电阻的阻值随压力的增大而增大，当体重越大，即压力越大时，压敏电阻的阻值越大，电源电压不变，由I＝可得，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，C错误；体重越大，R所在支路电流越小，R0所在支路电流不变，故总电流越小，电源电压不变，由P＝UI可知，电路消耗的总功率越小，D错误．故选A.
3. C　【解析】当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为1.5 A，电压表的示数为9 V，即电源电压为9 V，A正确；由I＝可得，定值电阻R的阻值：R＝＝＝6 Ω，B正确；定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I′＝0.5 A，则电路中的总电阻：R总＝＝＝18 Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器的最大阻值：R滑＝R总－R＝18 Ω－6 Ω＝12 Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～12 Ω，C错误；若定值电阻R出现接触不良时，电流表没有示数，电压表示数约等于电源电压，约为9 V，D正确．故选C.
4. AC　【解析】由图可知，闭合开关，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路电流，电压表测滑动变阻器R2两端的电压，电压表测定值电阻R1两端的电压．当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，在串联电路中，总电阻等于分电阻之和，故电路中的总电阻变小，根据欧姆定律公式I＝可知，电源电压不变，总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，A正确；由电功率公式P＝UI可知，电源电压不变，电路中的电流变大，故电路中消耗的总功率变大，C正确；电源电压不变，定值电阻两端电压变大，故滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小，B错误；电压表与电流表示数的比值指的是定值电阻R1的阻值，故比值不变，D错误．故选AC.
5. BC　【解析】由电路图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压．当水流速度增大时，机翼状的探头受到向上的升力变大，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，在串联电路中，电压与电阻成正比关系，故电压表示数变小；电压表与电流表的比值为滑动变阻器的阻值，故当水流速度减小时，向上的升力减小，滑片向下运动，滑动变阻器接入的阻值变大，故电压表与电流表的比值变大，A错误、B正确；因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6 A，所以电路中的最大电流为I最大＝0.6 A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，由欧姆定律公式I＝变形可得电路中的总电阻：R＝＝＝7.5 Ω，此时滑动变阻器接入的阻值为R最小＝R－R1＝7.5 Ω－5 Ω＝2.5 Ω；该电路的最大功率：P最大＝UI最大＝4.5 V×0.6 A＝2.7 W；当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时电路中的电功率最小，此时滑动变阻器两端的电压为3 V，定值电阻两端的电压为1.5 V，R1∶R最大＝U1∶U最大＝1∶2，所以滑动变阻器的阻值为10 Ω，故滑动变阻器的变化范围为2.5 Ω～10 Ω，C正确；此时接入的电路中的最小电流为：I小＝＝＝0.3 A，电路的最小功率：P最小＝UI最小＝4.5 V×0.3 A＝1.35 W，电路消耗总功率的变化范围是1.35 W～2.7 W，D错误．故选BC.
6. 10　6　2∶1　【解析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表并联在滑动变阻器两端，当滑片P位于a时，电流表示数是Ia＝0.4 A，滑动变阻器两端的电压是2 V，则电源电压U＝0.4 A×R0＋2 V，当滑片P位于b时，电流表示数是Ib＝ 0.2 A，滑动变阻器两端的电压是4 V，则电源电压U＝0.2 A×R0＋4 V，所以0.4 A×R0＋2 V＝0.2 A×R0＋4 V，解得：R0＝10 Ω，所以电源电压U＝0.4 A×10 Ω＋2 V＝6 V；滑动变阻器的滑片P在a位置和b位置时，电路消耗的总功率之比为＝＝＝＝.
7. D　【解析】由电路图可知，只闭合S1时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；若再闭合S2时，R2被短路，电压表测电源两端的电压，所以电压表的示数增大；电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，A、B错误；由R＝可知，电压表与电流表示数比值等于R1的阻值，则电压表与电流表示数的比值不变，C错误、D正确．故选D.
8. C　【解析】由电路图可知，闭合开关S1和S2时，灯泡L与电阻R并联，电压表测的是电源电压，电流表测的是干路电流；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，断开开关S2前后通过灯泡的电流不变，亮暗不变且仍能正常发光；又因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，干路电流变小，即电流表的示数变小，A错误，C正确；断开开关S2前后电压表的示数不变，B错误；由P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，D错误．故选C.
9. C　【解析】由电路图可知，当两个开关都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1、R2是串联的，其中甲电压表测的是电源电压，乙电压表测的是R2两端的电压，因为两表的示数比为U甲∶U乙＝4∶1，根据串联电路分压规律可知：R1∶R2＝3∶1；当开关S1闭合、S2断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2并联，其中甲电流表测得是通过R2的电流，乙电流表测的是干路电流，设电源电压为U，R1∶R2＝3∶1 ①，通过R1的电流为I1＝，流过R2的电流为I2＝，所以甲电流表的示数为，乙电流表的示数为＋②，联立①②可得：两电流表的示数之比∶(＋)＝3∶4.故选C.
10. D　【解析】只闭合S1，灯泡的功率为1 W，根据P＝UI，由图可知，灯泡电压为2 V、电流为0.5 A，所以灯泡电阻为R＝＝＝4 Ω，A正确；再闭合S2，电源电压为2 V，所以电阻R两端电压为2 V，由图可知通过R电流为0.2 A，所以电流表示数增大了0.2 A，B正确；再闭合S2，电路总功率为P＝UI＝2 V×(0.2 A＋0.5 A)＝1.4 W，C正确；再闭合S2，1 min内电阻R产生的热量为Q＝UIt＝2 V×0.2 A×60 s＝24 J，D错误．故选D.
11.变大　不变
12. C　【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．因传感器电阻R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，所以当酒精气体浓度增大时，R2的电阻减小，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据串联电路的分压原理，电压表的示数增大，A不符合题意；电压表的示数为2 V时，因串联电路中各处的电流相等，所以电路中电流表的示数：I＝＝＝0.1 A；因R1两端的电压：U1＝2 V，则定值电阻R1的电阻值为：R1＝＝＝20 Ω，B不符合题意；当酒精气体浓度为0时，电路中的电流为0.1 A，此时电路消耗的电功率为P＝UI＝8 V×0.1 A＝0.8 W，C符合题意；若电流表的示数为0.2 A时，根据欧姆定律可得，U1′＝I′R1＝0.2 A×20 Ω＝4 V，U2′＝U－U1′＝8 V－4 V＝4 V，则R2消耗的电功率为P2＝U2′I′＝4 V×0.2 A＝0.8 W，D不符合题意．故选C.
13. C　【解析】温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中RT的电阻先变小后变大，由于电流表示数I＝，所以电流表示数先变大后变小，A错误；电压表测PTC电阻RT两端的电压，则示数先变小后变大，B错误；电压表与电流表示数的比值为RT的电阻值，先变小后变大，C正确；R0消耗的功率P＝I2R0，由于电流先变大后变小，则功率先变大后变小，D错误．故选C.
14.越小　越大　【解析】由乙图可知，R2随酒精气体的浓度的增大而减小，当驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值越小，由甲图可知，R1与R2串联接入电路，电压表测R1两端电压，根据欧姆定律，电路中电流变大，由于R1为定值电阻，根据U＝IR1，I变大，R1不变，所以电压表的示数变大．
练习三电路故障分析
1. A　【解析】假设变阻器断路，此时电压表直接接在了电源两端，电压表测电源电压，电流表示数几乎为0，A符合题意；假设小灯泡短路，电路中只有滑动变阻器接入电路，电流表有示数，B不符合题意；假设电流表短路，则电流表无示数，而电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时滑动变阻器两端的电压与小灯泡两端的电压之和等于电源电压，C不符合题意；假设小灯泡断路，电压表、电流表都没有接入电路，均无示数，D不符合题意；故选A.
2. D　【解析】由电路图可知，闭合开关S，L1与L2并联，电流表测通过L2的电流，电压表测电源电压．如果灯泡L1短路，将形成电源短路，电流表、电压表示数为零，A不符合题意；如果灯泡L1断路，L1不发光，电流表的示数不变，电压表还是测量电源电压，示数不变，B不符合题意；如果灯泡L2短路，整个电路短路，两灯都不发光，电压表示数变为零，C不符合题意；如果灯泡L2断路，L2不发光，电流表与电压表串联，由于电压表的内阻很大，由I＝可知，此时电流很小，即电流表示数几乎为零，而电压表示数不变，D符合题意．故选D.
3. B　【解析】由电路图可知三个灯泡串联，电流表测量串联电路电流，电压表测量乙灯两端电压．闭合开关三灯都发光，两电表均有示数说明这时电路正常．一段时间后三灯熄灭说明很可能是某处断路．两电表示数均为0，说明很可能是甲灯或丙灯断路；甲、乙两灯互换，由于此时电路处于断路状态，所以应该是电压表有示数，说明是此时和电压表并联的甲灯断路．故选B.
4. B　【解析】将电压表并联在dc两点时，电压表有示数，说明电压表和电源是接通的，而L2不亮，说明它没有电流，L2两端有电压没有电流，一定是L2断路．故选B.
5. A　【解析】当L1短路时，L2发光，电压表测量L2两端电压，指针偏转明显，A符合题意；当L1断路时，整个电路断路，两灯均不发光，电压表无示数，B不符合题意；当L2短路时，L1发光，电压表也被短路，无示数，C不符合题意；当L2断路时，电压表串联在电路中，示数接近电源电压，两灯均不发光，D不符合题意．故选A.
6. B　【解析】如果R0短路，R1与灯泡L并联，故电路总电阻减小，电压表测量电源电压，由欧姆定律可知，电流表示数变大，灯泡两端电压变大，即电压表示数变大，灯泡变亮，A、D不符合题意；如果R1断路，则灯泡L与R0串联，电路电阻增大，由欧姆定律可知，电流表示数变小；由U＝IR可知，R0两端电压变小；因串联电路两端电压等于各部分电压之和，因此灯泡两端电压变大，即电压表示数变大，灯泡变亮，B符合题意，C不符合题意．故选B.
7.并　L1或断路(或L1和均断路)　【解析】由电路图可知，当闭合开关S后，小灯泡L1和L2并联，电流表测量通过L1的电流；若一个小灯泡熄灭，而电流表的示数为零，说明灯泡L1支路断路，即L1或断路，或L1和均断路，灯泡L2支路工作正常．
8.断路　灯丝断了　灯泡和灯座之间接触不良　【解析】闭合开关后，左右移动回形针，灯始终不亮，电压表连接A、B两点，测得电压为3 V，说明电压表和电源是接通的，故障可能是与电压表并联部分出现断路，即灯泡灯丝断了或灯泡和灯座之间接触不良．
9. 1.5　L2　【解析】串联电路两端的总电压等于各个用电器的电压之和，而且电压与电阻成正比，两个灯泡相同其电阻相等，所以加在它们两端电压也相等，都是电源电压一半，所以灯泡L2两端电压是1.5 V；两灯泡都熄灭说明电路出现断路，而电压表示数变为电源电压进一步说明是和电压表并联的灯泡L2断路．
10.①一定　②电流表有示数、电压表无示数，则R1短路同时R2断路(合理即可)
11. B　【解析】故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，若灯L断路，则电压表与滑动变阻器、电流表串联接入电路，则灯不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，A不符合题意；若灯L短路，则灯不亮，电压表无示数，电流表有示数，B符合题意；若变阻器R处断路，则电流表、电压表均无示数，灯不亮，C不符合题意；若变阻器R处短路，则电流表、电压表均有示数，灯L亮，D不符合题意．故选B.
12. D
13.滑动变阻器下端的两个接线柱接入了电路　滑动变阻器断路
14. (1)小灯泡断路　(2)小灯泡短路　 (3)小灯泡短路


练习四电学综合计算
类型Ⅰ　简单电路计算类
1.解：(1)R1与R2串联
电源电压U＝U1＋U2＝1 V＋2 V＝3 V
(2)通过R1的电流I1＝＝＝0.5 A
在串联电路中，电流处处相等，所以I1＝I2＝0.5 A
R2的阻值R2＝＝＝4 Ω
(3)R2在1 min内产生的热量
Q＝IR2t＝(0.5 A)2×4 Ω×60 s＝60 J
2.解：(1)只闭合S0时，电路只有R2接入电路
根据欧姆定律I＝得
U2＝I2R2＝0.2 A×60 Ω＝12 V
电源电压U＝U2＝12 V
(2)闭合S0和S1时，R1和R2并联接入电路
由并联电路电流规律I＝I1＋I2得
I1＝I－I2＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A
由并联电路电压规律得U1＝U＝12 V
根据欧姆定律I＝得
电阻R1的阻值R1＝＝＝30 Ω
(3)开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能W＝UIt＝12 V×0.6 A×10 s＝72 J
3.解：(1)灯L正常发光，两端电压UL＝20 V，由图乙可得此时I＝0.4 A
整个电路消耗的电能W＝UIt＝25 V×0.4 A×60 s＝600 J
(2)由图像得，当灯泡两端的电压UL＝10 V，通过灯泡的电流I′＝0.3 A时，灯泡实际功率为3 W
变阻器两端的电压U′＝U－UL＝25 V－10 V＝15 V
变阻器连入电路的电阻R′＝＝＝50 Ω
变阻器消耗的电功率P′＝U′I′＝15 V×0.3 A＝4.5 W
4.解：(1)两次检测电源输出功率之比为：
＝＝＝
(2)设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻值分别为R1和R2，则
R1＋R2＝0.2 Ω/km×60 km　　　　①
由在甲地进行第一次检测，有：
2R1＋Rx＝＝　　　　②
由在乙地进行第二次检测，有：
2R2＋Rx＝＝　　　　③
由①②③联立方程组，解得：
Rx＝4 Ω　　R1＝4 Ω　　R2＝8 Ω
(3)设漏电位置离甲地的距离为L1，则
由：R1＝0.2 Ω×L1＝4 Ω
得：L1＝20 km
类型Ⅱ　滑动变阻器相关的极值、范围类
1.解：(1)额定电压：由P＝知，U额＝＝＝6 V
(2)R0与R串联，电路中的电流：I＝＝＝0.3 A，R0产生的热量：Q0＝I2R0t＝(0.3 A)2×12 Ω×60 s＝64.8 J
(3)当I最大时，P总最大，从电流表看，I最大＝0.6 A，从R0看，I额＝＝＝0.5 A，所以最大电流Imax＝0.5 A；最大功率：Pmax＝UImax＝18 V×0.5 A＝9 W；当I最小时，P总最小；R越大，I越小，电压表示数越大；当UR＝15 V时，R最大，I最小，此时U0＝U－UR＝18 V－15 V＝3 V，电路中电流I′＝＝＝0.25 A，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝＝＝60 Ω＞50 Ω，所以滑片在最右端时，电压表示数也小于15 V，此时最小电流为：Imin＝＝＝ A，最小功率：Pmin＝UImin＝18 V× A≈5.23 W，即功率范围5.23 W～9 W
2.解：(1)灯泡L的额定电流：I额＝＝＝1.5 A
(2)当S闭合，S1拨至“1”位置时，L与R0串联，据W＝U0I额t可得：R0两端的电压U0＝＝＝3 V，所以电源电压U＝U额＋U0＝6 V＋3 V＝9 V
(3)当S1拨至“2”位置滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的时，L的实际功率为P实＝3.24 W，由于灯丝的电阻RL ＝＝＝4 Ω，据P实＝I2RL可得，此时电路中的电流I＝＝＝0.9 A，由于U＝I(R＋R0 ＋RL)，电阻R0的阻值R0 ＝＝＝2 Ω，即9 V＝0.9 A×(R＋2 Ω＋4 Ω)，解得滑动变阻器的最大阻值R＝12 Ω
(4)当滑动变阻器全部连入电路时，电路中的电流最小I小＝＝＝0.5 A，则小灯泡的最小电功率P小＝IRL ＝(0.5 A)2×4 Ω＝1 W
3.解：(1)只闭合开关S，滑片在b端时，电路中只有灯L，且灯L恰好正常发光
电源电压U＝U额＝＝＝8 V
(2)再闭合S1时，电路中灯L与电阻R1并联，电流表示数的变化量即为通过R1的电流
则通过电阻R1的电流I1＝0.4 A，U1＝U＝8 V
电阻R1的阻值R1＝＝＝20 Ω
(3)当电路中电功率最大时，总电流最大，也就是开关S、S1都闭合，且变阻器滑片P移动在b端时，电路中灯L与电阻R1并联
电路中最大电流I＝I额＋I1＝0.5 A＋0.4 A＝0.9 A
电路消耗的最大电功率P＝UI＝8 V×0.9 A＝7.2 W
(4)灯泡的电阻RL＝＝＝16 Ω
只闭合开关S，变阻器滑片在a端时，灯L与变阻器最大阻值串联
因此P额∶P实＝4∶1
P实＝P额＝＝1 W
P实＝　即1 W＝
灯L两端的电压UL＝4 V
变阻器两端电压UR2＝U－UL＝8 V－4 V＝4 V
此时电路中的电流IR2＝IL＝＝0.25 A
变阻器的最大阻值R2＝＝＝16 Ω
4.解：(1)只闭合S1时，L与R串联，电压表测R两端的电压
因P＝，所以RL＝＝＝4 Ω
当灯泡消耗的最小功率为Pmin＝0.25 W时
由Pmin＝得UL＝1 V，此时电路中的电流最小
I＝＝＝0.25 A
电压表的最大值为3 V，则R接入电路的最大阻值为：
Rmax＝＝＝12 Ω
(2)根据P置于a、b两点时电压表指针指到满偏刻度的三分之二位置
当R在a点时，R接入电路的电阻较小，此时电压表量程为0～3 V
所以UR＝3 V×＝2 V，U′＝IaR0＋2 V
当R在b点时，R接入电路的电阻较大，此时电压表量程为0～15 V
所以UR′＝15 V×＝10 V，U′＝IbR0＋10 V
根据两表的I－U图像可知：Ia＝2Ib
因为Ia＝，Ib＝
所以U′＝18 V
类型Ⅲ　力电综合类
1.解：(1)当电流表示数为I＝12 mA＝0.012 A时，根据欧姆定律可得压力传感器的电阻：
R＝＝＝250 Ω
从图乙可以看出此时压力杆对传感器的压力：F＝100 N
再根据杠杆的平衡条件可知：F×AO＝G×BO，则G＝5F＝500 N
所以m＝＝＝50 kg
(2)由题意知，电流表的量程为0～0.1 A，所以电流表示数为0.1 A时为称量的最大体重值，设为m′
根据欧姆定律，此时压力传感器的电阻为
R′＝＝＝30 Ω
设压力杆对压力传感器的压力为F，根据图像可知：
R－F满足关系式R＝－0.5F＋300
把R′＝30 Ω代入其中，可以得出此时压力杆对压力传感器的压力为F′＝540 N
再根据杠杆平衡条件可得：G′＝5F′＝2 700 N
最大体重值为：m′＝＝＝270 kg
2.解：(1)装满油时油箱的深度h＝0.4 m，则汽油对压敏电阻的压强p＝ρgh＝0.7×103 kg/m3×10 N/kg×0.4 m＝2.8×103 Pa；对压敏电阻上表面的压力F＝pS＝2.8×103 Pa×0.01 m2＝28 N
(2)当电路电流最大为电流表的最大量程时，即I＝0.6 A时，电路的总电阻最小为Rmin＋R0，由图可知Rmin＝20 Ω，电源电压为U＝24 V，则I＝则R0＝－Rmin＝－20 Ω＝20 Ω
(3)当压敏电阻所受的压力为0 N时，压敏电阻最大为Rmax＝220 Ω，则此时电路总电阻为R总＝Rmax＋R0＝220 Ω＋20 Ω＝240 Ω，则此时电路的电流I0＝＝＝0.1 A
3. (1)不变　【解析】(1)根据图甲电路图，电阻AB全部接入电路中与电阻R0串联，电压表测量的是滑动变阻器滑片与A点之间的电压，因此当滑片向左移动时，电路中总电阻不变，而电压表示数逐渐变大．
解：(2)I＝＝＝0.25安
RAP＝＝＝8欧
＝　得：x＝16厘米
查图乙得：F＝14牛
p＝＝＝70帕
据表可知，风级为五级．
(3)保护电阻R0的阻值由14 欧换成5 欧，闭合开关，此时电路中的电流I1＝＝＝0.4 A，由于电压表的量程为0～3 伏，即当电压表示数为3伏时，测定电阻AB部分阻值的最大长度为y，因此RAP＝＝＝7.5 欧，则＝，得：y＝15 厘米，查图乙得：F1＜14 牛，因此计算得压强小于70 帕，风速也为五级，但风速比保护电阻阻值为14欧时小，即得如答图所示的图像．

第3题答图
4.解：(1)电阻R0中允许通过的最大电流为I＝15 mA＝0.015 A
则最大电压为：U0＝IR0＝0.015 A×400 Ω＝6 V
(2)由表中数据可知，压力为0时，电阻为300 Ω，
压力增大到50 N时，减少的电阻为300 Ω－280 Ω＝20 Ω，
压力增大到100 N时，减少的电阻为300 Ω－260 Ω＝40 Ω，
压力增大到150 N时，减少的电阻为300 Ω－240 Ω＝60 Ω，
压力增大到200 N时，减少的电阻为300 Ω－220 Ω＝80 Ω，
依此类推，可知压力增大50 N时，电阻减小20 Ω；即减小的电阻为：0.4F
依此类推，所以电子元件的阻值R随压力F变化的关系式是R＝300－0.4F
当压力最大时，R总＝＝＝500 Ω
R＝R总－R0＝500 Ω－400 Ω＝100 Ω
所以，代入上式可知压力最大为500 N，即量程F＝500 N
(3)根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知：
电路中的电流I＝
把R和F的关系式R＝300－0.4F，U＝7.5 V，R0＝400 Ω代入上式
化简得I＝
所以电流和电压不成一次函数关系，故该测力显示器的刻度是不均匀的
(4)方法一：换R0，增大R0的阻值；方法二：换电源，减小电源电压；还有将压力由两块R分压、串联一个适当阻值的电阻、增大R0的额定电流等方案．
类型Ⅳ　家用电器类
1.解：(1)①保温
②S1闭合、S2断开，电路为R1与R2的一个串联电路，由P＝UI得，I＝＝＝0.2 A
(2)水吸收的热量Q＝c水mΔt＝c水Vρ水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10－3 m3×1.0×103 kg/m3×(90 ℃－20 ℃)＝2.94×105 J
(3)电热饮水机正常工作将热水箱中的水从20 ℃加热到90 ℃消耗的电能
W＝＝＝3.675×105 J
则加热所用时间t＝＝＝918.75 s
2.解：(1)当开关S闭合，旋钮开关接2时，电路为R2的简单电路，电煮壶处于加热状态，由P＝得：R2＝＝＝48.4 Ω
开关S闭合，旋钮开关接1时，电阻R1、R2串联，电煮壶处于保温状态，
R总＝R1＋R2＝48.4 Ω＋48.4 Ω＝96.8 Ω
由P＝得：P保＝＝＝500 W
(2)药膳吸收的热量：Q吸＝c药膳mΔt＝4×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×80 ℃＝1.6×105 J
(3)在加热挡正常工作600 s，消耗的电能
W电＝P加热t＝1 000 W×600 s＝6×105 J
电煮壶的加热效率是η＝×100%＝×100%＝80%
3.解：(1)高温挡正常工作电流：I＝＝≈2.7 A
(2)【方法一】电炖锅在中温挡时的电路中的电阻：R中＝＝＝121 Ω
电炖锅消耗的电能：W中＝×3.6×106 J＝4×104 J
U实＝＝＝200 V
【方法二】电炖锅消耗的电能：
Rrp＝＝＝121 Ω
W中＝×3.6×106 J＝4×104 J
电炖锅实际功率：P实＝＝＝ W
电路实际电压：U实＝＝＝200 V
(3)【方法一】低温挡：P1＝200 W　t1＝9 min　ΔT1＝58 ℃－50 ℃＝8 ℃
高温挡：P2＝600 W　t2＝6 min　ΔT2＝70 ℃－50 ℃＝20 ℃
设水的质量为m，比热容为c.
低温挡时效率η1＝，高温挡时效率η2＝
即＝＝＝＜1
η1＜η2，高温挡更节能
【方法二】低温挡时消耗电能W1＝P1t1＝200 W×9×60 s＝1.08×105 J
水温升高1 ℃消耗电能：W1′＝＝1.35×104 J
高温挡时消耗电能：W2＝P2t2＝600 W×6×60 s＝2.16 ×105 J
水温升高1 ℃消耗电能：W2′＝＝1.08×104 J
W1′＞W2′，高温挡更节能
4.解：(1)当旋钮开关置于1和2接线柱时，电阻R2、R3串联，电路中电阻最大，由P＝可知，电功率最小，火锅处于低温挡
(2)当旋钮开关置于3和4接线柱时，电阻R1和R2并联，此时电路电阻最小，根据公式P＝可知，此时电路功率最大，处于高温挡．则R1和R2的功率分别为P1＝＝＝200 W；P2＝＝＝800 W；此时高温挡的功率为P高温＝P1＋P2＝200 W＋800 W＝1 000 W
所以P低温＝P高温＝×1 000 W＝200 W，所以低温挡时电路中的总电阻为R＝＝＝242 Ω，所以R3＝R－R2＝242 Ω－60.5 Ω＝181.5 Ω，电火锅处于低温挡1 min产生的热量Q低温＝W低温＝P低温t＝200 W×60 s＝12 000 J
(3)高温挡加热2 min电火锅实际消耗的电能为W高温＝＝＝0.027 kW·h，t＝2 min＝ h
此时火锅处于高温挡的实际功率为P实＝＝＝0.81 kW＝810 W
因P实＜1 000 W，故此时电火锅不是正常工作