人教版初中物理同步 章节检测 第18章 电功率（选拔卷）（教师版含解析）

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第十八章  电功率选拔卷(考试时间：60分钟  试卷满分：100分)一、选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．如图分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW•h”表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是(　　)A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多 B．小明家上月消耗的电能为911kW•h C．小明家干路中的电流不得超过10A D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W解：A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了做功的快慢，因此指示灯闪烁越快，电能表所在电路的总功率越大，故A错误；B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW•h﹣5546.7kW•h＝91.1kW•h，故B错误；C、因为电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；D、指示灯闪烁32次消耗的电能：W＝kW•h＝0.02kW•h；电饭锅的功率：P＝＝＝0.6kW＝600W。答案：D。2．一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了(　　)A．0.25W B．1.75W C．0.75W D．1W解：根据欧姆定律可得：当U＝3V时，电路中的电流I1＝＝，当U′＝4V时，电路中的电流I2＝＝，则﹣＝0.25A，解得：R＝4Ω，该电阻R所消耗电功率的变化：PR′﹣PR＝﹣＝﹣＝1.75W。答案：B。3．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上滑动时，观察到的现象是(　　)A．灯泡变暗，电压表示数变大 B．灯泡变亮，电压表示数不变 C．电路消耗的总功率变小，电压表示数不变 D．电路消耗的总功率变大，电压表示数变大解：由电路图可知，电压表测电源电压，因电源电压不变，因此滑片向上移动时，电压表示数不变，故AD错误；滑片向上移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻也增大，由欧姆定律可知电路中电流减小；由P＝I2R可知灯泡的实际功率减小，则灯泡变暗；电源电压不变，电路中电流减小，由P＝UI可知电路消耗的总功率变小，故C正确，B错误。答案：C。4．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示。现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是(　　)A．1.2W B．0.8W C．2W D．3W解：根据图象可知，当甲灯泡两端电压为2V时，通过甲灯泡的电流为0.4A；因为串联电路处处电流相等，因此通过乙灯泡的电流也为0.4A；根据图象可知，此时乙灯泡两端电压为3V；乙灯泡消耗的功率：P＝UI＝3V×0.4A＝1.2W。答案：A。5．有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图(乙)所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图(甲)所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则A、B两元件的电功率之比为(　　)A．4：5 B．5：4 C．2：3 D．1：3解：由图示电路图可知，两元件串联，通过它们的电流相等，由图甲所示图象可知，电流为0.4A时，A、B两元件两端的电压分别为2.0V、2.5V，两元件的电功率之比：＝＝＝；答案：A。6．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解：根据欧姆定律可得：当电路中的电流I1＝1A时，电压表的示数U1＝I1R2＝1A×R2，当电路中的电流I2＝1.3A时，电压表的示数U2＝I2R2＝1.3A×R2，因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，所以，U2﹣U1＝1.3A×R2﹣1A×R2＝3V，解得：R2＝10Ω，定值电阻R2所消耗的最小功率：P2min＝I12R2＝(1A)2×10Ω＝10W，定值电阻R2所消耗的最大功率：P2max＝I22R2＝(1.3A)2×10Ω＝16.9W，所以，该定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10W～16.9W。答案：D。7．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯泡L1、L2都能正常发光，甲、乙两只电表的示数之比为3：5，则L1、L2的额定功率之比是(　　)A．2：3 B．3：2 C．5：3 D．3：5解：由电路图可知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会造成电源短路；如果甲为电流表，则L2被短路、不能工作；所以，甲、乙均为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测L2两端电压，电压表乙测电源电压；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两灯泡两端的电压之比：＝＝＝，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡L1、L2都能正常发光，所以，由P＝UI可得，两灯泡的额定功率之比：＝＝＝。答案：A。8．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1：2，此时R2的功率为P2，则P1：P2为(　　)A．1：4 B．1：2 C．1：1 D．4：1解：在第1种情况下，R2两端的电压U2＝U＝，R1两端的电压为U1＝U﹣＝；在第2种情况 下，R2两端的电压U2′＝U＝，R1的电压为U1′＝U﹣＝，根据电阻不变时，通过的电流与电压成正比，所以，两种情况下通过R1的电流之比＝＝，即两种情况下通过R2的电流之比；＝＝×＝。答案：C。9．有两个电路元件A和B，流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)A．A的电阻值为6.25Ω B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5：4 C．A和B并联在电压为2.5V的电源两端，A、B的电功率之比为5：4 D．当A和B串联，两者电阻相同时，电源电压为3V解：A．由图象可知，当通过A的电流IA＝0.4A时，A两端的电压UA＝2.0V，由I＝可得，A的电阻值：RA＝＝＝5Ω，故A错误；B．A和B串联，电路中电流为0.4A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两元件的电流IA＝IB＝0.4A，由图象可知，两元件两端的电压UA＝2.0V，UB＝2.5V，由P＝UI可得，A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故B错误；(3)A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两元件两端的电压UA′＝UB′＝2.5V，由图象可知，通过两元件的电流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A，则A、B的电功率之比：＝＝＝＝，故C正确；(4)当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D错误。答案：C。10．如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是(　　)A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω D．电路的最大电功率是2.5W解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；(2)根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝＝0.25A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。答案：B。11．两白炽灯L1上标着“220V 100W”，L2上标着“220V 40W”现把它们串联后接入220伏的电路，不考虑灯丝的电阻受温度的影响，下列说法正确的是(　　)A．L2的功率小于L1的功率 B．L1、L2的总功率小于100W大于40W C．L1的功率小于25W D．L1、L2功率之比是5：2解：由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：R1＝＝＝484Ω；R2＝＝＝1210Ω，两灯泡串联后接入220V的电路时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流为：I＝＝＝A，两灯泡的实际功率分别为：P1′＝I2R1＝(A)2×484Ω＝W≈8.2W，故C正确；P2′＝I2R2＝(A)2×1210Ω＝W≈20.4W，所以，L2的功率大于L1的功率，故A错误；两灯泡的总功率：P＝P1′+P2′＝8.2W+20.4W＝28.6W，故B错误；两灯泡的功率之比：P1′：P2′＝W：W＝2：5，故D错误。答案：C。12．如图甲所示电路，闭合开关S后，当滑片P从中点滑到最右端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图线如图乙所示。图乙中U1、U2、I1、I2已知，电源的电压保持不变，灯泡的额定电压为U2．则由此不能用U1、U2、I1、I2表示出的物理量是(　　)A．电源的电压 B．灯泡的额定功率 C．滑动变阻器的最大阻值 D．滑片P移至最左端时电路的总功率解：(1)当滑片位于右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电压表测电源的电压，即U＝U2，灯泡的额定功率PL＝U2I2；(2)当滑片位于中点时，电压表的示数为U1，电路中的电流为I1，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压UR＝U﹣U1＝U2﹣U1，根据欧姆定律可得：R＝，即R＝2＝2；(3)由乙图可知，灯泡的电阻是变化的，无法求出滑片P移至最左端时电路中的总电阻，即无法求出电路的总功率。答案：D。13．在“测量小灯泡和定值电阻的阻值”实验中，根据测得的电流和电压数据绘制了如图甲中A、B的I﹣U图象，现将小灯泡L和定值电阻R连成如图乙、丙电路(电源电压均为8V)，则下列说法正确(　　)A．由图甲知小灯泡电阻随温度的增大而减小 B．图乙电路的总功率为 2.4W C．由图甲知定值电阻的阻值为 10Ω D．图丙电路中电流表示数为 0.7A解：(1)定值电阻的I﹣U图象是正比例函数图象，其I﹣U图象是B图线，则A图线为灯泡的I﹣U图象，由图象可知，当灯泡两端的电压分别为1V、2V、4V、8V时，通过灯泡的电流依次为0.2A、0.3A、0.4A、0.5A，由I＝变形式R＝可得，灯泡的电阻依次为5Ω、6.7Ω、10Ω、16Ω，所以，小灯泡两端的电压增大时，通过的电流增大，由P＝UI可得，灯泡的实际电功率增大，温度升高，灯泡的电阻增大，故A错误；(2)由电路图乙可知，定值电阻R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由图象可知，当I＝0.3A、UR＝6V、UL＝2V时符合，则图乙电路的总功率P＝UI＝8V×0.3A＝2.4W，故B正确；定值电阻的阻值R＝＝＝20Ω，故C错误；(3)由电路图丙可知，定值电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，灯泡和定值电阻两端的电压均为8V，由图象可知，通过它们的电流分别为IL＝0.5A、IR＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的示数I＝IL+IR＝0.5A+0.4A＝0.9A，故D错误。答案：B。14．如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，滑动变阻器滑片P在a端时，电流表的示数为2.4A，电压表的示数为12V；滑片P移动到中点时，R1消耗的功率为P1；滑片P移到b点时，R1消耗的功率为P1′，P1：P1′＝25：9，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比为(　　)A．1：2 B．5：3 C．25：9 D．25：18解：根据电路图可知，电阻R1与变阻器R2串联，电压表测量R1两端电压，电流表测量电路中的电流；设滑片P移到变阻器中点和b点时电路中的电流分别为I1、I2；已知P1：P1′＝25：9，由P＝I2R可得：＝＝＝；设滑动变阻器R2的最大阻值为R，滑片P在中点和在b端时，R2消耗的功率之比：＝＝×＝×＝。答案：D。15．下列电路图中电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U0，且U＞U0，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是(　　)A． B． C． D．解：A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选；B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；C、将开关拨到2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使得电压表的示数为U0，则小灯泡正常发光；将开关拨到1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U1，通过小灯泡的电流为I＝，小灯泡的额定功率表达式是P＝U0I＝，C选项图可选。D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流。测不出灯泡的额定电流，该电路图不能选。答案：C。16．如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0＝30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则(　　)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4Ω～20Ω B．当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗最大功率是3.6W C．当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为2.4W D．当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω解：A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联。由P＝可得，小灯泡电阻RL＝＝＝6Ω，由P＝UI可得小灯泡正常发光时的电流：I＝＝＝0.5A，当电路中电流最大时，电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R小＝＝＝6Ω；滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大＝20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω～20Ω；故A错误；B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，电阻最小时电流最大，其最大电流：I最大＝＝0.5A电路消耗最大功率P最大＝UI最大＝6V×0.5A＝3W；故B错误；C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过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＝＝＝0.3A，则干路上的电流I最小＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A，电路消耗的总功率最小值P最小＝UI最小＝6V×0.5A＝3W，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＝＝＝10Ω，滑动变阻器与R0并联，则 ＝+，即：＝+，解得R滑＝15Ω．故D正确。答案：D。二、填空题(每空1分，共19分)17．图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图象。现将L与阻值为10Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S，L的实际功率为1.8W．则电源电压是　6　V，此时通过R的电流是　0.6　A。解：由图乙可知：灯泡L与电阻R并联，根据P＝UI，从图象上可以看出，当L的实际功率为1.8W时，对应的实际电压为6V，实际电流为0.3A，则电源电压U＝U实＝6V，通过R的电流IR＝＝＝0.6A。答案：6；0.6。18．已知甲灯标有“6V 3W”字样，乙灯的额定电压是3V．甲、乙两灯的U﹣I关系如图所示，则乙灯的额定功率是　1.8　W．确保电路安全的前提下，两灯串联使用，电路两端的最大电压是　8　V，两灯并联使用，电路最大电流是　0.9　A。解：(1)由图象可知，当乙灯的额定电压是3V时，I乙＝0.6A，乙灯的额定功率P乙＝U乙I乙＝3V×0.6A＝1.8W；由P＝UI可得，甲灯的额定电流I甲＝＝＝0.5A，两灯串联使用，电路中的最大电流是I甲＝0.5A，由图象可知，此时乙灯两端电压为2V，故电路两端的最大电压U串＝6V+2V＝8V；(2)两灯泡并联时，电路两端的最大电压为3V，由图象可知，此时流经甲的电流I甲′＝0.3A，乙灯正常发光，故电路最大电流I＝I甲′+I乙＝0.3A+0.6A＝0.9A。答案：1.8；8；0.9。19．某元件(阻值不变)标有“6V 6W”字样，它正常工作的电流是　1　A，它的电阻R是　6　Ω，将该元件与灯L接入电路中，如图1所示，通过灯L的电流随电压变化的图象如图2所示，电流表量程为“0﹣0.6A”，电压表量程为“0﹣3V”，闭合开关，在保证电路各元件都安全的情况下，灯L消耗的最大电功率可达到　1　W。解：(1)∵U1＝6V，P1＝6W，根据公式P＝UI∴元件正常工作的电流I1＝＝＝1A；根据公式I＝，元件的电阻为R1＝＝＝6Ω；(2)由电路图可知，灯泡与元件串联，电压表“0﹣3V”测量元件两端的电压，电流表“0﹣0.6A”测电路中的电流；此时元件两端的电压最高为U2＝3V，此时电路中的电流I2＝＝＝0.5A；根据图2可知，当电路中电路为I＝0.5A时，小灯泡两端的电压为U＝2V，此时小灯泡的功率为P＝UI＝2V×0.5A＝1W。答案：1；6；1。20．如图所示，电源电压保持不变，R1：R2＝1：4．只闭合S1时，电流表的示数为0.1A，R1消耗的功率为P1；只闭合S2时，R0消耗的功率为0.1W，R2消耗的功率为P2，且P1：P2＝1：1．则R0先后两次消耗的功率之比为　4：1　。解：只闭合S1时，R0与R1串联，电流表测电路中的电流；只闭合S2时，R0与R2串联；∵P＝I2R，且R1：R2＝1：4，∴＝＝()2×＝()2×＝，解得：＝，R0先后两次消耗的功率之比：＝＝()2＝()2＝。答案：4：1。21．某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究，电源为电压可调的学生电源，小灯泡L标有“6V1.2W”字样，R为20Ω的定值电阻。小组根据记录的电流表和电压表的示数变化，描绘出如图乙所示的I﹣U关系图。当电压表的示数为2V时，通过小灯泡L的电流为　0.3　A，调节电源电压，当电路消耗的总功率为1.35W时，小灯泡的实际功率为　0.9　W。解：由电路图可知，灯泡L电阻R并联，电压表测并联部分两端的电压，电流表测干路中的电流。(1)由乙图象可知，当电压表的示数为2V时，电流表的示数即干路电流I＝0.4A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由I＝可得，通过R的电流：IR＝＝＝0.1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过小灯泡L的电流：IL＝I﹣IR＝0.4A﹣0.1A＝0.3A；(2)由乙图象可知，电路电流I＝0.45A，电源电压U＝3V时，小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为P总＝UI＝3V×0.45A＝1.35W，此时流过定值电阻的电流：IR′＝＝＝0.15A，流过灯泡的电流：IL′＝I′﹣IR′＝0.45A﹣0.15A＝0.3A，则灯泡的实际功率：PL实＝U′IL′＝3V×0.3A＝0.9W。答案：0.3；0.9。22．如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示。图乙中的a′、b′两点分别与滑片P在图甲中的a、b两位置相对应。则电源电压为　12　V。解：由电路图可知，R0与滑动变阻器串联，当P在a点时，总电阻较大，电流较小，由图乙知，电路中电流I＝0.4A，滑动变阻器功率PR＝3.2W，由P＝UI可知，此时变阻器两端电压：UR＝＝＝8V，由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U0+UR＝IR0+UR，即：U＝0.4A×R0+8V，当P在b点时，总电阻较小，电流较大，由图乙知，电路中电流I′＝0.8A，滑动变阻器功率PR＝3.2W，此时变阻器两端电压，UR′＝＝＝4V，则电源电压：U＝I′R0+UR′＝0.8A×R0+4V，电源电压不变，所以有：0.4A×R0+8V＝0.8A×R0+4V，解得：R0＝10Ω，所以电源电压：U＝0.4A×10Ω+8V＝12V。答案：12。23．如图1所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图2所示，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω．则灯泡L正常发光时的功率为　13.5　W．阻值为　6　Ω．在调节滑动变阻器的过程中，灯泡L消耗电功率的最小值是　2　W。在某次正常调节中，R的阻值变化量比L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是　向左、向右均可　(选填“一定向左”“一定向右”或“向左、向右均可”)。解：(1)灯泡正常发光时的电压为9V，由图像可知，灯泡正常发光时的电流IL＝1.5A，灯泡L正常发光时的功率：PL＝ULIL＝9V×1.5A＝13.5W；由I＝可得，此时灯丝的电阻：RL＝＝＝6Ω；(2)由电路图可知，R与L串联，当滑动变阻器连入电路的电阻最大时，电流最小，灯泡L消耗电功率的最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电路中各处的电流相等，所以，U＝UL′+IR，即12V＝UL′+I×10Ω，由图像可知，当电路中的电流为1A，此时灯泡两端电压为2V，满足上述等式，则灯泡的最小功率：PL小＝UL′I＝2V×1A＝2W；(3)原来电路中的电流为I1(即通过灯的电流)，设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2(即通过灯电流)，根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜(U为电源总电压)，根据欧姆定律，即R总2＜R总1；滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值△R1小于变阻器连入电路中减小的值△R2，即小灯泡阻值的变化量大小为△R1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R2，即R的阻值变化量比L的阻值变化量大。滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，灯泡变暗，电流变小，电路的总电阻变大，但灯丝的温度降低，电阻减小，所以灯丝电阻的减小量△R1小于滑动变阻器的增大量△R2，故滑片不论向左还是向右移动，R的阻值变化量比L的阻值变化量大。答案：13.5；6；2；向左、向右均可。24．如图1所示电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为6V。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关系图象如图2所示。则小灯泡的额定功率　6　W；电源电压　6　V；滑动变阻器的最大阻值　9　Ω。解：当滑片位于左端时，等效电路图如图甲所示；当滑片位于右端时，等效电路图如图乙所示；(1)由图甲和图乙可知，当滑片位于左端时电压表的示数最大，为电源的电压，电流表的示数也最大，由图2可知，电源的电压U＝6V，此时通过灯泡的电流IL＝1.0A，因此时灯泡的电压和额定电压相等，所以灯泡的额定功率PL＝ULIL＝6V×1.0A＝6W；(2)由图2可得乙图中：UL＝1.5V，电路中的电流I＝0.5A，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣1.5V＝4.5V，所以R滑＝＝＝9Ω。答案：6；6；9。三、实验探究题(每空1分，共21分)25．小明做测“小灯泡电功率”实验时，所用器材有电压为6V的电源，额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。(1)如图甲所示是小明没有连接完整实物电路，请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整；(2)小明连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，则原因可能是　滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路　。(3)小明调整电路后闭合开关，移动滑片P到某处。电压表的示数为2.2V，要测得小灯泡的额定功率。应将滑片P向　右　(选填“左”或“右”)端滑动。(4)小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成了如图乙所示的U﹣I图象，根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是　0.5　W。(5)实验结束后，小明仅将小灯泡换成定值电阻，来探究电流与电阻的关系，小明想要完成四组实验，准备好的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。①将电路连接正确后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙所示，为　0.4　A，则定值电阻的阻值为　5　Ω。②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，电压表示数将　变大　(选填“变大”或“变小”)；为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于　40　Ω。解：(1)灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程，并联在灯的两端：电流表选用小量程，串联在电路中，如图所示；(2)滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；(3)电压表的示数为2.2V，小于灯的额定电压，要测得小灯泡的额定功率，要增大灯的电压，减小变阻器分得的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑片P向右端移动；(4)由图乙知，灯在2.5V额定电压下对应的电流为0.2A，灯的额定功率P＝U′I′＝2.5V×0.2A＝0.5W；(5)①电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.4A，定值电阻的大小R＝＝5Ω；②断开开关，将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻，其余不动，闭合开关，根据分压原理，电压表示数将变大；当接入20Ω的电阻时，要保持电压为2V不变，变阻器要分去6V﹣2V＝4V的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值至少为×20Ω＝40Ω，即为完成此四组实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。答案：(1)如上图所示；(2)滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路；(3)右；(4)0.5；(5)①0.4；5；②变大；40；26．小青在“测量小灯泡的额定功率”实验中，选用的小灯泡标有“2.5V”字样。(1)如图甲是小青测量小灯泡额定功率不完整的实物电路，请用笔画线代替导线将电路连接完整；(2)连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，接下来应进行的操作是　C　(选填标号)；A．更换小灯泡B．检查开关是否闭合C．移动滑动变阻器滑片D．检查电压表是否断路(3)实验时，电压表的示数如图乙所示，则应将滑片向　A　(选填“A”或“B”)端移到某一位置，才能使小灯泡正常工作。若正常工作时电流表示数为0.5A，则小灯泡的额定功率为　1.25　W；(4)完成上述实验后，小青又设计了一种测额定功率的方案，如图丙所示，R0是阻值已知的定值电阻。请完成下列操作：①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点　A　(选填“A”或“B”)，移动滑片，使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1；②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，读出电压表的示数U2；③用U1、U2、R0表示小灯泡的额定功率，则表达式P＝　　。解：(1)电压表应并联到灯泡的两端，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表选用的是小量程；如图所示：；(2)闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，连接好电路后闭合开关，小青发现小灯泡没有发光，但电流表有示数，说明电路是通路，由于滑动变阻器的阻值最大，根据欧姆定律可知，电路中的电流较小，灯泡的实际功率过小，所以接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片，改变电路中电流的大小，观察灯泡是否发光，故C正确；(3)图乙中电压表选用0﹣3V的小量程，分度值为0.1V，电压大小为1.9V；灯在额定电压下正常发光，电压表示数为1.9V时，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向A端移动到合适位置，直到电压表示数为额定电压2.5V；灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.5A＝1.25W；(4)①连接好电路，闭合开关S，将开关S1拨到触点A点，移动滑片，当电压表的示数为小灯泡的额定电压U1＝2.5V时，小灯泡正常发光；②保持滑片的位置不动，再将开关S1拨到另一触点，电压表测量的是灯泡与定值电阻两端的总电压，读出电压表的示数U2；此时R0两端的电压为：U0＝U2﹣U1；③此时为串联电路，则电路中的电流为：I＝＝，小灯泡的额定功率表达式为：P＝U1＝。答案：(1)如图；(2)C；(3)A；1.25；(4)A；。27．如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，且R甲＞R乙，瓶中插入温度计a、b．(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。①闭合开关，通电一段时间后，小希发现　甲　烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越　大　，产生的热量越多。②本实验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制　通过导体的电流　和通电时间相同；还使用转换的科学方法：把　电流产生热量的多少　转换为温度升高的多少。(2)小希想把装置改成探究物质吸热能力的实验装置，在甲、乙两瓶中加入质量、初温都相同的不同液体，将两瓶中的电阻丝换成　阻值　相等的电阻丝。①一段时间后，小希观察到乙瓶内液体温度高一些，据此判断“乙瓶内液体吸收的热量多”，他的判断是　错误　(填“正确”或“错误”)，请说明理由　两电阻丝相同，加热相同的时间，放出的热量相同，所以a、b两种液体吸收的热量相等　。②甲、乙两瓶内液体的比热容关系是c甲　大于　c乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。解：(1)①由图知，两电阻丝串联，电流和通电时间相同，且R甲＞R乙，根据Q＝I2Rt可知，甲瓶中电阻丝产生的热量多，温度计的示数变化大；这表明：其它条件相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多；②探究电流产生的热量跟电阻的关系时，应控制电流和通电时间不变，采用的是控制变量法；通过两金属丝串联的方式，来控制电流和通电时间相同；电流产生的热量不能用眼睛直接观察，通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少，采用的是转换法；(2)要探究物质的吸热能力，则应让水和煤油的质量相等、吸收的热量(加热时间)相等，由温度的变化大小得出物质吸热能力关系。故用相同质量的水换成其中一个烧瓶中的煤油；还应当保证甲、乙烧瓶中电阻丝的阻值相等(即加热器相同)；①他的判断是错误的；因为两电阻丝相同，加热相同的时间，放出的热量相同，所以a、b两种液体吸收的热量相等；②一段时间后，小希观察到乙瓶内液体温度高一些，因两种液体吸收的热量相等、质量也相等，由Q＝cm△t可知，乙液体的比热容小，即甲的比热容大于乙的比热容。答案：(1)①甲；大；②通过导体的电流；电流产生热量的多少；(2)阻值；①错误；两电阻丝相同，加热相同的时间，放出的热量相同，所以a、b两种液体吸收的热量相等；②大于。四、计算题(28题6分，29题6分，共12分)28．如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：(1)小灯泡正常发光时的电阻；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；(3)S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。解：(1)小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI＝，故灯的电阻：RL＝＝＝12Ω；(2)S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U＝6V，灯正常发光时的电流：IL＝＝0.5A电流表示数即为干路的总电流，I＝1.1A，根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：I1＝I﹣IL＝1.1A﹣0.5A＝0.6A，R1在10min内消耗的电能：W＝UI1t＝6V×0.6A×10×60s＝2160J；(3)S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P＝UI＝I2R，电功率与对应的电阻成正比，故＝，故R1＝×R2＝×10Ω＝5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：I′＝＝＝0.4A，R2的电功率：P2＝U2I′＝I′2R2＝(0.4A2×10Ω＝1.6W。答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；(2)S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；(3)S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。29．小亮家新装了一台智能电热马桶盖，如图甲所示，他查阅使用说明书发现便座加热电路有高、中、低三挡并可手动调节，其额定电压为220V，低温挡、中温挡的额定功率为22W和44W。利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图，如图乙所示，用两定值电阻R1和R2表示两电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。当它接入家庭电路中正常工作时：(1)低温挡加热的电流多大？(2)中温挡加热5h，消耗多少度电？(3)高温挡加热的额定功率是多少瓦？解：(1)由P＝UI可得，低温挡加热的电流：I＝＝＝0.1A；(2)由P＝可得，中温挡加热5h消耗的电能：W＝P中温t＝44×10﹣3kW×5h＝0.22kW•h＝0.22度；(3)当开关S1闭合、S2接b时，电路为R1的简单电路，马桶盖处于中温挡，由P＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝1100Ω，当开关S1断开、S2接b时，R1与R2串联，马桶盖处于低温挡，则电路中的总电阻：R＝＝＝2200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝2200Ω﹣1100Ω＝1100Ω，当开关S1闭合、S2接a时R1与R2并联，电热马桶盖处于高温挡，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R′＝＝＝550Ω，高温挡加热的额定功率：P高温＝＝＝88W。答：(1)低温挡加热的电流为0.1A；(2)中温挡加热5h，消耗0.22度电；(3)高温挡加热的额定功率是88W。