2022年广西中考物理专题练9-电功率

这是一份2022年广西中考物理专题练9-电功率，共30页。

A．R1的阻值为50Ω
B．P在A端时电流表示数为0.8A
C．P在C点时电压表示数为10V
D．P在A端时R1的电功率为14.4W
2．（2021•贵港）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A．①②B．②④C．②③D．③④
3．（2022•贵港模拟）如图甲所示，电源电压为18V，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，电压表的示数如图乙所示。下列四个结论正确的是（ ）
①定值电阻R的阻值为20Ω
②滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，电压表示数变大
④电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W
A．①②B．②④C．②③D．③④
4．（2021•南宁三模）甲、乙两只简易型电加热器（俗称“热得快”）及其铭牌如图所示，若它们的电阻不随温度的变化而改变，则下列说法中正确的是（ ）
A．将甲接入110V的电路中，它的实际功率为550W
B．两电加热器均正常工作时，甲的电阻大于乙的电阻
C．两电加热器串联后接在220V的电路中，甲实际功率较小
D．两电加热器均正常工作时，相同时间内乙消耗的电能较多
5．（2021•梧州模拟）某家用电能表的表盘上标有“6000r/kW•h”的字样，在电路中只接入一个用电器且正常工作时，电能表转盘在1min内转了60转，则该用电器的额定功率是（（ ）
A．3600WB．1000WC．600WD．10W
6．（2021•南宁一模）如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列说法正确的是（ ）
A．甲实验中两个电阻串联是为了保证两个电阻两端电压相等
B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：4
7．（2021•南平模拟）如图是“探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关”的实验装置。两个10Ω的电阻并联后再与另一个10Ω的电阻串联，将其中两个电阻按图示分别置于两个透明容器中，两个容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．图示中实验是为了探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系
B．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C．通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D．将图示中左侧10Ω电阻丝换成5Ω电阻丝后，可探究电流产生的热量与电阻的关系
8．（2021•桂平市三模）如图是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，以下说法正确的是（ ）
A．先闭合开关S1，再闭合开关S2，通过右容器中电阻丝的电流变小
B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变
C．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同
D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面比左边U形管内的液面高
9．（2021•玉林模拟）如图所示，电源电压不变，将定值电阻R1和R2串联后接在电源上，R1消耗的功率为3W，R2消耗的功率为6W，若将它们并联后仍接在该电源上，此时电路消耗的总功率为（ ）
A．4.05WB．9WC．12WD．40.5W
10．（2021•南宁三模）如图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验装置，两个密闭透明容器中装着等量的空气，R1＝R2＝R3，当开关S闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R1和R2的电流相等
B．通电一段时间后，右边U形管内液面的高度差比左边小
C．该实验装置是探究电流通过电阻时产生的热量与电阻大小的关系
D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少
11．（2021•南宁二模）如图甲是模拟调光灯的实物图。电源电压为4V，铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比。铅笔芯A端的夹子固定不动，P端的夹子可以在铅笔芯上自由滑动。灯泡的额定电压为2.5V，其电流随电压变化的I﹣U图象如图乙所示。当灯泡两端电压为0.4V时，灯泡恰好发光。以下说法不正确的是（ ）
A．闭合开关，移动P端夹子能连续调光
B．当P端夹子滑至距A端2.5cm处时，小灯泡是安全的
C．从灯泡恰好发光到正常发光，其实际功率变化范围为0.048W～0.7W
D．闭合开关，P 端夹子滑到距A点端10cm处，小灯泡的实际功率为0.128W
12．（2021•都安县模拟）甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图像如图所示。现将甲、乙两灯并联在电路中，当通过乙灯的电流为0.4A时，甲灯消耗的功率是（ ）
A．1.2WB．1.8WC．0.8WD．3W
13．（2021•玉州区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，移动滑动变阻器R1的滑片P，当电流表的示数变化范围1～1.3A时，电压表的示数变化了3V，则此过程中定值电阻R2所消耗功率的变化范围是（ ）
A．1～3.9WB．3～5.07WC．3.9～10WD．10～16.9W
14．（2021•玉州区模拟）如图电路中，开关闭合后，发现灯L1比L2亮，下列分析正确的是（ ）
A．L1的电阻比L2的电阻大
B．通过L1的电流比L2的电流大
C．L1两端电压比L2两端电压小
D．L1的实际功率比L2的实际功率小
二．填空题（共4小题）
15．（2021•玉林）把一段匀质导线对折后其阻值比原来的 （选填“大”或“小”）；一个定值电阻两端的电压由2V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了1A，通电时间由1s增加到2s，则该电阻产生的电热增加了 J。
16．（2022•扶绥县一模）如图所示是一台电热水壶铭牌上的部分信息，请根据铭牌所提供的信息，电热水壶正常工作时的电流为 A；给该电热水壶装满水进行加热，使水的温度从28℃升高到72℃，水吸收的热量是 J，电热水壶正常工作时，所产生的热量有80%被水吸收，则给水加热的时间是 s。[已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
17．（2022•贵港模拟）如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器R标有“20Ω 0.5A”字样，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L的额定电压为2.5V，电流表量程为0～0.6A，图乙是通过小灯泡L的电流随两端电压变化的图像。当S、S1闭合，S2断开，滑动变阻器的滑片P刚好在中点时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压为 V。当S、S2闭合，S1断开时，移动滑片P，在确保电路安全的情况下，通电1min整个电路消耗的最大电能为 J。
18．（2022•贵港模拟）大山同学家中的电能表如图所示，该电能表的示数是 kW•h；大山同学让家中电饭煲单独工作1min，发现电能表的转盘转了8转，则该电饭煲的电功率为 W。
三．实验探究题（共5小题）
19．（2021•梧州）小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验，所用的小灯泡额定电压为2.5V。
（1）图甲为小亮连接的实物电路，请你帮他补充完整：
（2）电路连接正确后，闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 （选填“左”或“右”）端：闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，产生这种现象的原因是 （写出一种合理情况即可）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示为 A，此时计算出小灯泡的实际功率为 W；
（4）根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示，根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W，并可归纳出：小灯泡两端的实际电压越 ，实际功率越大。
（5）完成上述实验后，小亮进一步思考，在没有电流表的情况下，能否测量小灯泡的额定功率？他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置，设计的电路图如图丁所示，然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，将电压表 点（选填“A”或“B”）的接线改接到C点，观察并记录电压表示数为U，则小灯泡的额定功率可表示为P额＝ （用R0、U额、U等物理量符号表示），所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 Ω。
20．（2021•河池）如图所示，在“测量小灯泡额定功率”的实验中，备选器材有：电源（恒为6V）、小灯泡（额定电压2.5V、阻值约8Ω）、三个滑动变阻器（A.“10Ω 1A”B.“20Ω 0.5A”、C.“50Ω 0.2A”）、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）本实验应选择的滑动变阻器是 （填代号）；
（2）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮）；
（3）连接电路时，开关应该处于 状态；
（4）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故障，则故障原因可能是 ；
（5）排除故障后再次闭合开关，移动滑片直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 。
（6）某同学想测阻值约50Ω的电阻R，在其它连线均不变的情况下，仅将电阻R替换小灯泡，能否测出其阻值？请说出你的理由 。
21．（2022•贵港模拟）大山做“测量小灯泡的额定功率”实验，实验电路如图甲所示，实验中电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压U额＝2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。
（1）请按照图甲中的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向右移时灯泡变暗。
（2）连接电路时，开关应 。
（3）大山同学正确进行实验，根据实验数据作出的小灯泡的I﹣U图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是 W；某次实验中，小明发现电压表和电流表都正常偏转，小灯泡却不发光，原因是 。
（4）实验室中的滑动变阻器有两种规格：A.“10Ω 2A”，B.“50Ω 1A”，可判断本实验中选用的滑动变阻器的规格为 （选填“A”或“B”）。
（5）同组的小玲同学，设计了如图丁所示的电路，利用一已知阻值为R0的定值电阻，也测出了小灯泡的额定功率。请完成如下实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②保持滑动变阻器滑片位置不变， ，记录电压表示数U；
③小灯泡的额定功率P额＝ （用题中已知物理量表示）
22．（2022•广西模拟）在“测量小灯泡的额定功率”实验中，在如图中，小亮连接的电路如图甲所示，电源由三节新的干电池串联而成，小灯泡上标有“2.5V”字样。
（1）若利用甲电路实验，闭合开关， （填“电流表”或“电压表”）可能烧坏。
（2）若只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（3）小亮正确连接电路后，闭合开关，边调节滑动变阻器滑片，边观察 （选填“电压表”或“电流表”）示数，直至小灯泡正常发光，小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是 W。
（4）测完小灯泡额定功率后，小亮移动滑动变阻器的滑片，测了两组数据：A（2.0V，0.2A），B（3.0V，0.32A），其中你认为 （填“A”或“B”）组数据有误。
（5）上述实验结束后，小亮又设计了如图丙所示电路，来测量额定电流I额＝0.2A的小灯泡的额定功率，其中电源电压未知但保持不变，定值电阻R0＝10Ω，其测量过程如下：
①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为 A，这时小灯泡正常发光。
②只闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片的位置不动，这时电流表时数为0.3A。
③闭合开关S1、S3，断开开关S2，这时电流表示数为0.6A。
④小灯泡的额定功率P额＝ W。
23．（2022•南海区一模）小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω，1A”和R2“30Ω，0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）小华设计了甲图所示的电路，她应选用的滑动变阻器规格为 （选填“R1”或“R2”）。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）确定电路正确后，移动滑片P到某一点时，电压表示数为2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向 （选填“左”“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）移动滑动变阻器滑片在不同位置，可描绘出小灯泡U﹣I图像如图乙所示，当小灯泡正常发光时，小灯泡的额定功率为 W。
（5）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损坏，小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路（图中还缺一条导线连接完整）。已知小灯泡额定电压为2.5V，定值电阻阻值为R。
①闭合开关S和S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为 ；
② ，记录电流表的示数为I；
③小灯泡额定功率表达式为：P额＝ （用已知量符号表示）。
四．计算题（共2小题）
24．（2022•贵港模拟）如图所示，电源电压恒为6V，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，小灯泡L标有“2V 0.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化）。闭合开关S2、S3，滑片P移至B端时，电流表的示数为0.3A；保持滑片位置不变，闭合开关S1、S2、S3时，电流表示数为0.5A。求：
（1）滑动变阻器R1的最大阻值；
（2）闭合开关S1、S2、S3，滑片P在B端时，1min内电流通过定值电阻R2产生的热量；
（3）只闭合开关S2，在保证电路安全的前提下，小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比。
25．（2022•梧州模拟）如图，电源电压保持不变，灯泡上标有“12V6W”，定值电阻R1＝120Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”，电压表的量程选用“0﹣3V”，断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，灯泡刚好正常发光。
（1）电源电压
（2）将滑片移到B端，三个开关都闭合，1min内电路消耗的电能是多少？
（3）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是多少？
五．综合能力题（共1小题）
26．（2022•凤山县模拟）如图甲所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2＝10Ω，滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～50Ω。闭合开关，滑动变阻器滑片从一端向另一端移动过程中，滑动变阻器的电功率随其电阻变化的图象如图乙所示。求：
（1）当电功率P＝0.4W时，电流表的示数分别为多少。
（2）电源电压和定值电阻R1。
（3）滑动变阻器最大功率为多少。
六．解答题（共1小题）
27．（2022•广西模拟）如图甲所示电路，电压表的量程为0～15V，小灯泡的额定电压为12V，其两端电压与电流的关系如图乙所示。定值电阻R0＝10Ω。只闭合开关S、S2，当滑动变阻器的滑片P移到中点时，电压表的示数为8V，小灯泡正常发光。求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）电源电压；
（3）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器能接入电路的最大阻值；
（4）闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡和滑动变阻器的功率之比为2：3，此时电路消耗的总功率。
2022年广西中考物理专题练9-电功率
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题）
1．【解答】解：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。
（1）因当滑片P在某一端点时电流表示数为0.2A，当滑片P移动至某一位置C时电流表示数为0.6A，
所以，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A（电路中的最小电流），即滑片位于B端，
由P＝I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：R2=P2I小2=2W(0.2A)2=50Ω；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR可得，电源的电压：
U＝I1（R1+R2）＝0.2A×（R1+50Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
滑片P移动至某一位置C时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R2′=P2'I22=3.6W(0.6A)2=10Ω，
则电源的电压：U＝I2（R1+R2′）＝0.6A×（R1+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
因电源的电压不变，所以，0.2A×（R1+50Ω）＝0.6A×（R1+10Ω），
解得：R1＝10Ω；
电源的电压U＝I1（R1+R2）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V，故A错误；
（2）P在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，只有R1连入电路，
则电路中的最大电流：I大=UR1=12V10Ω=1.2A，故B错误；
R1的电功率为：P＝UI大＝12V×1.2A＝14.4W，故D正确；
（3）P在C点时，根据I=UR可得电压表示数为：U2′＝I2R2′＝0.6A×10Ω＝6V，故C错误。
故选：D。
2．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3.6W，
由P＝UI=U2R可得，灯L正常发光时的电阻RL=UL2PL=(6V)23.6W=10Ω，故①错误；
②当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为灯泡L的简单电路，
由灯L正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V，故②正确；
③当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，其两端的电压UR＝3.6V，
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＝6V﹣3.6V＝2.4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I=UL'RL=2.4V10Ω=0.24A，
则滑动变阻器的最大阻值：R大=URI=Ω，故③错误；
④当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路的总电阻最小，总功率最大，则P大＝PL＝3.6W，
当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的电流最小，总功率最小，则P小＝UI＝6V×0.24A＝1.44W，
所以，电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
3．【解答】解：由电路图可知，当开关S闭合，定值电阻R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。
①由图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，则滑动变阻器的滑片P滑至中点时变阻器两端的电压U滑＝9V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝I滑=U滑R滑2=9V20Ω2=0.9A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压：UR＝U﹣U滑＝18V﹣9V＝9V，
则定值电阻R的阻值：R=URI=9V0.9A=10Ω，故①错误；
②由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流I大＝1A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻：R总=UI大=18V1A=18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值：R滑小＝R总﹣R＝18Ω﹣10Ω＝8Ω，故②正确；
③滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，
由I=UR可知，电路中的电流变大，定值电阻R两端的电压变大，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故③错误；
④电路中的最大电流I大＝1A，则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大＝18V×1A＝18W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：I′=UR总'=UR+R滑=18V10Ω+20Ω=0.6A，
此时滑动变阻器两端的电压：U滑′＝I′R滑＝0.6A×20Ω＝12V＜15V，
则电路中的最小电流I小＝I′＝0.6A，此时电路的总功率最小，
电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝18V×0.6A＝10.8W，
所以，电路消耗的总功率的变化范围为10.8W～18W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
4．【解答】解：
A、根据P＝UI=U2R可得，甲的电阻R甲=U乙2P乙=(220V)21100W=44Ω，
将甲接入110V的电路中，它的实际功率P甲′=U甲实2R甲=(110V)244Ω=275W，故A错误；
B、两电加热器的额定电压相同、甲的额定功率较大，根据P＝UI=U2R的变形式R=U2R可知，甲的电阻较小，故B错误；
C、两电加热器串联后接在220V的电路中时，通过它们的电流相等，甲的电阻小，由P＝I2R可知，甲的实际功率较小，故C正确。
D、已知甲的额定功率大于乙的额定功率，用电器正常工作时的功率和额定功率相等，根据W＝Pt可知相同时间内甲消耗的电能较多，故D错误。
故选：C。
5．【解答】解：6000r/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6000转；
则电能表转盘在1min内转了60转，用电器消耗的电能：W=60r6000r/kW⋅ℎ=0.01kW•h；
该用电器的额定功率：P=Wt=0.01kW⋅ℎ160ℎ=0.6kW＝600W。
故选：C。
6．【解答】解：A、甲实验两电阻丝阻值不同，两电阻串联后，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，故A错误；
B、甲实验两电阻丝串联，则通过电阻丝的电流和通电时间相同，右侧电阻阻值是左侧电阻阻值的2倍，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，右侧电阻产生的热量也是左侧的2倍，故左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1：2，故B正确；
C、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，再与左侧电阻串联；故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，但通过电阻的电流不同，所以研究电流产生的热量与电流的关系，故C错误；
D、乙实验，右侧电阻丝与另一电阻丝并联，故左右空气盒中电阻丝的电阻和通电时间相同，左侧的电流是右侧电流的2倍，由焦耳定律Q＝I2Rt可知，左侧电阻产生热量是右侧电阻产生热量的4倍，即左右两侧容器内空气吸收的热量之比为4：1，故D错误；
故选：B。
7．【解答】解：AC、装置中两个10Ω的电阻并联后再与一个10Ω的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右边两个电阻的总电流和左边电阻的电流相等，即I右＝I左，两个10Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1+I2，两电阻的阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，左侧U形管中液面的高度差更大，故A错误，C正确；
B、该实验装置是利用U形管中空气的热胀冷缩来反应电阻丝产生的热量的多少，虽然产生热量的多少不能直接观察，但可以通过U形管液面高度差的变化来反映，故B错误；
D、将左边容器中的电阻丝换成5Ω的电阻丝后，左右容器中的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系，故D错误。
故选：C。
8．【解答】解：A、先闭合开关S1，电路为左边电阻和右下电阻串联，由于两电阻相等，故两电阻等值分压，当再闭合开关S2，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时右边电阻分压较小，由欧姆定律可知，通过右容器中电阻丝的电流变小，故A正确；
B、先闭合开关S1，电流左边电阻和右下电阻串联，当再闭合开关S2，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，此时电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电流表示数应变大，故B错误；
C、闭合开关S1、S2，由图可知，右边两个电阻并联然后与左边电阻串联，由于三个电阻相同，根据串、并联电路电流特征可得通过右侧两电阻的电流相等，小于通过左侧电阻的电流，故通过三根电阻丝的电流不相同，故C错误；
D、由C可知，闭合开关S1、S2，通过右容器中电阻丝的电流小于通过左侧容器中电阻的电流，由Q＝I2Rt可得，电流通过左边电阻产生热量的多，则应该是左边U形管内的液面比右边U形管内的液面高。故D错误。
故选：A。
9．【解答】解：将定值电阻R1和R2串联后接在电源上时，
串联电路中各处的电流相等，且已知P1＝3W，P2＝6W，
根据P＝I2R可得：R1R2=P1I2P2I2=P1P2=3W6W=12；
设电源的电压为U，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
根据欧姆定律可得，电路中的电流：
I=UR1+R2=UR1+2R1=U3R1，
R1消耗的功率：
P1＝I2R1＝（U3R1）2×R1＝3W，即U2R1=27W，
两电阻并联时，
根据并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，
可知电路总的总电阻：
R并=R1R2R1+R2=R1×2R1R1+2R1=2R13，
此时电路中的总功率：
P并=U2R并=U223R1=23U2R1=32×27W＝40.5W。
故选：D。
10．【解答】解：AC、装置中R2、R3并联后再与R1串联，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R1的电流I1＝I2+I3，并联电路各并联支路两端电压相等，两电阻的阻值相等，由欧姆定律可得I2＝I3，所以右边容器中通过R3的电流I3是左侧通过R1电流的一半，所以通过电阻R1和R2的电流不相等，即该实验是研究电流产生的热量与电流的关系，故AC错误；
B、左右两容器中的电阻相同，而通过电阻R1的电流大于R2的电流，通电时间相同，由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，左边U形管内液面的高度差比右边U形管内液面的高度差大，故B正确；
D、电流产生的热量不能用眼睛直接观察，对密封容器中空气加热，引起U形管中液面变化，通过液面高度差的变化来反映，是利用容器内气体的热胀冷缩来反映电阻放出热量的多少，故D错误。
故选：B。
11．【解答】解：D．因铅笔芯长15cm、阻值为30Ω，其阻值与长度成正比，
所以，P滑到距A点10cm处，接入电路中的电阻：
RP=30Ω15cm×10cm＝20Ω，
则电源的电压：
U＝UL+ILRP，即4.0V＝UL+IL×20Ω，
由图像可知，灯泡两端的电压UL＝0.8V，通过灯泡的电流IL＝0.16A时符合，
此时小灯泡的实际功率：
PL＝ULIL＝0.8V×0.16A＝0.128W，故D正确；
A．当铅笔芯电阻全部接入电路中时，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，其各处的电流相等，
所以，由欧姆定律可知，电源的电压：
U＝UL′+IL′RP，即：4.0V＝UL′+IL′×30Ω，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL′＝0.4V，通过灯泡的电流IL′＝0.12A时符合，此时小灯泡两端电压达到0.4V“刚亮”，
所以，闭合开关，移动P能连续调光，故A正确；
B．由图像可知，小灯泡的电压为2.5V时（即灯泡正常发光），通过灯泡的电流I额＝0.3A，设此时铅笔芯接入的阻值为R滑，
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源的电压：U＝U额+I额R滑，即4.0V＝2.5V+0.3A×R滑，
解得R滑＝5Ω，
此时铅笔芯接入电路的长度L=5Ω30Ω×15cm＝2.5cm，若回形针P向右滑动超过此处，则小灯泡两端的电压会超过额定电压将不安全，
当P端夹子滑至距A端2.5cm处时，小灯泡是安全，故B正确；
C．小灯泡“刚亮”时的实际功率：
PL′＝ULIL＝0.4V×0.12A＝0.048W，
小灯泡正常发光时的实际功率：
PL″＝UL″IL″＝2.5V×0.3A＝0.75W，
所以，小灯泡工作时，从“刚亮”到正常发光，实际功率变化范围为0.048W～0.75W，故C错误。
故选：C。
12．【解答】解：由图象可知，当通过乙灯的电流为0.4A时，其两端的电压U乙＝3V，
将甲、乙两灯并联在电路中，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，将甲、乙两灯并联在电路中时，甲灯两端的电压U甲＝U乙＝3V，
由图象可知，此时通过甲灯的电流I甲＝0.6A，
则甲灯消耗的功率P甲＝U甲I甲＝3V×0.6A＝1.8W。
故选：B。
13．【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，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。
当电流表的示数变化范围1～1.3A时，电压表的示数变化了3V，
则△U2＝U2′﹣U2＝I′R2﹣IR2＝（I′﹣I）R2，即3V＝（1.3A﹣1A）R2，
解得：R2＝10Ω，
当I＝1A时，R2的电功率P2＝I2R2＝（1A）2×10Ω＝10W，
当I′＝1.3A时，R2的电功率P2′＝（I′）2R2＝（1.3A）2×10Ω＝16.9W，
所以，此过程中定值电阻R2所消耗功率的变化范围是10～16.9W。
故选：D。
14．【解答】解：（1）由图可知，两个灯泡串联，因串联电路中电流处处相等，所以通过两灯的电流相等，故B错误；
灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定，L1比L2亮，所以L1的实际功率比L2的实际功率大，故D错误；
（2）两灯的电流相等，且L1的实际功率较大，由P＝I2R可知，L1的电阻比L2的电阻大，由U＝IR知，L1两端电压比L2两端电压大，故A正确，C错误。
故选：A。
二．填空题（共4小题）
15．【解答】解：（1）把一段匀质导线对折后，长度减小，横截面积变大，其阻值变小；
（2）根据题意，设电压为2V时，通过的电流为I，则电压为4V时通过的电流为I+1A，
由欧姆定律可得：U1＝IR0，即2V＝IR0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2＝（I+1A）R0，即4V＝（I+1A）R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：I＝1A，R0＝2Ω。
定值电阻原来产生的电热：Q1＝W1＝U1It＝2V×1A×1s＝2J，
后来产生的电热：Q2＝W2＝U1I′t′＝4V×（1A+1A）×2s＝16J，
则该电阻产生的电热增加量为：△Q＝Q2﹣Q1＝16J﹣2J＝14J。
故答案为：小；14。
16．【解答】解：（1）由P＝UI可得，电热水壶正常工作时的电流：
I=PU=2200W220V=10A；
（2）电热水壶装满水时水的体积：V＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ=mV可得水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（72℃﹣28℃）＝1.848×105J；
（3）由η=Q吸W×100%可得消耗的电能为：
W=Q吸η=1.848×105J80%=2.31×105J，
由P=Wt可得需要的加热时间：
t′=WP=2.31×105J2200W=105s。
故答案为：10；1.848×105；105。
17．【解答】解：（1）当S、S1闭合，S2断开，该电路为L和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
此时灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为UL＝2.5V，由图乙可知此时通过L的电流为IL＝0.25A，即电路中的电流为I＝IL＝0.25A，
由题可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为：R中=R2=20Ω2=10Ω，
由I=UR可知滑动变阻器两端的电压为：UR＝IR中＝0.25A×10Ω＝2.5V，
由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UR+UL＝2.5V+2.5V＝5V；
（2）当S、S2闭合，S1断开时，该电路为R和R0的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；
已知滑动变阻器允许通过的最大电流为IR＝0.5A，电流表所选量程为0～0.6A，
在确保电路安全的情况下，电路中的最大电流为I大＝IR＝0.5A，
则通电1min整个电路消耗的最大电能为：W＝I大Ut＝0.5A×5V×60s＝150J。
故答案为：5；150。
18．【解答】解：（1）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，电能表的示数为362.6kW•h；
（2）600r/（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，
则电能表的转盘转了8转，电饭煲消耗的电能：W=8r600r/(kW⋅ℎ)=2150kW•h；
电饭煲的电功率：P=Wt=2150kW⋅ℎ160ℎ=0.8kW＝800W。
故答案为：362.6；800。
三．实验探究题（共5小题）
19．【解答】解：（1）如图所示：
（2）电路连接正确后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，发现小灯泡不亮，电压表的示数为0V，产生这种现象的原因是灯泡短路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.16A，即通过小灯泡的电流是0.16A；
此时小灯泡的实际功率P＝UI＝2V×0.16A＝0.32W；
（4）由丙图的U﹣I图像可知，当小灯泡的电压为额定电压U额＝2.5V时，电流I＝0.2A，
小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.2A＝0.5W；
由丙图的U﹣I图像可知，U越大，I也越大，根据P＝UI可得：小灯泡两端的实际电压越大，实际功率越大；
（5）调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，接着保持滑片位置不变，
根据电流从电压表正接线柱流入，将将电压表B点的接线改接到C点，观察并记录电压表示数U，因为各个电阻的大小和电压大小都不变，灯泡仍然正常发光，根据串联电路的电压规律，定值电阻的电压为：U0＝U﹣U额，
由欧姆定律，通过定值电阻的电流：
I0=U0R0=U−U额R0，
根据串联电路的电流规律，通过定值电阻的电流即为小灯泡的额定电流，则小灯泡的额定功率可表示为：
P额＝U额I额＝U额×U−U额R0，
在实验操作中，因电压表选用0～3V的量程，故定值电阻的最大电压不能超过3V﹣2.5V＝0.5V，因小灯泡正常工作时电流为I＝0.2A，由欧姆定律I=UR，故R0的最大值不能超过：R0max=U0I=Ω。
故答案为：（1）如答图所示（2）右；灯泡短路；（3）0.16；0.32；（4）0.5；大；（5）B；U额×U−U额R0；2.5。
20．【解答】解：
（1）根据欧姆定律可得，小灯泡的额定电流约为：I=UR=2.5V8Ω=0.3125A；
根据串联电路的电压、电流规律知：U滑≥6V﹣2.5V＝3.5V、U滑R滑=U灯R灯，
即R滑≥8Ω×≥11.2Ω；
所以滑动变阻器的额定电流应大于0.3125A、最大电阻应大于11.2Ω，因此B.“20Ω 0.5A”为合适电阻；
（2）滑片向右移动时小灯泡变亮，说明滑片右移时电流变大，此时接入电路中的总电阻变小，即接入电路中滑动变阻器的阻值变小，电阻丝变短，结合一上一下串联接入原则，应把滑动变阻器B接线柱连入电路，连接方法如下图所示：
；
（3）为保护电路，连接电路时，开关应该处于断开状态；
（4）电压表无示数，可能是与电压表并联部分的电路短路或与电压表并联电路以外的部分断路，电流表有示数，说明电路不可能断路，因此故障可能的原因是与电压表并联的小灯泡短路；
（5）已知小灯泡额定电压是2.5V，由图乙知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.30A，根据电功率计算公式知小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（6）若将阻值约为50Ω的电阻接入图甲中小灯泡所在位置，当变阻器连入电路的电阻最大为20Ω时，电压表示数最小，由欧姆定律和串联电路的规律，电压表示数：
UV＝I′R′=UR'+R最大R'=6V50Ω+20Ω×50Ω≈4.2V＞3V，
故在其它连线均不变的情况下，不能仅将阻值约为50Ω的电阻替换小灯泡，测量其阻值，理由是：
电阻两端的电压超过电压表量程。
故答案为：
（1）B；（2）如上图所示；（3）断开；（4）小灯泡短路；（5）0.75W；（6）不能；电阻两端的电压超过电压表量程。
21．【解答】解：（1）灯泡的额定电流大约为：I=UR=2.5V10Ω=0.25A，因此电压表选择0～0.6A的量程；将电流表的0.6A接线柱与电源的正接线柱相连；将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡的右接线柱相连，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（3）由I﹣U图像知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.25A，额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；
某次实验中，小明发现电压表和电流表都正常偏转，电路为通路，灯两端电压不为0，却发现灯泡不亮，原因是：通过灯的电流过小，导致灯的实际功率过小；
（4）灯泡正常发光时电路电流约为I＝0.25A；
此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，
滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=U滑I=Ω，
大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值，实验时不能选该滑动变阻器，因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器B；
（5）实验步骤：
①连接好电路，闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电压表示数U；
③在①中，电压表测灯泡两端电压；
在②中，电压表测灯泡与定值电阻两端电压；
根据串联电路电压特点和欧姆定律可知，通过灯泡的电流：
I＝IR0=UR0R0=U−U额R0，
灯泡额定功率：P＝U额I＝U额×U−U额R0=U额(U−U额)R0。
故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）0.625；灯的实际功率太小；（4）B；（5）②闭合开关S、S2，断开开关S1；③U额(U−U额)R0。
22．【解答】解：
（1）原电路中，灯与电流表并联，灯发生了短路，电压表通过变阻器与电源相连，因电压表内阻很大，故电路的电流几乎为0，而电压表（选用小量程）测电源电压（4.5V），故若利用甲电路实验，闭合开关，电压表可能烧坏；
（2）本实验中，电流表应与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（3）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当小灯泡两端电压等于额定电压2.5V时，小灯泡正常发光，因此应观察电压表的示数；由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（4）当电压表示数为2.5V时，由欧姆定律，小灯泡正常发光的电阻为：RL=U额I额=≈8.3Ω；
通过灯的电流随电压的增大而变大，根据P＝UI，灯的功率变大，灯的温度升高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻应变大；
根据测了数据A（2.0V 0.2A），由欧姆定律，灯在2V电压下的电阻：RA=UAIA=2V0.2A=10Ω＞8.3Ω；同理，3V时对应的电阻9.4Ω＞8.3Ω，故选填A组数据有误；
（5）①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.2A，这时小灯泡正常发光；
②只闭合开关S3，保持滑动变阻器滑片的位置不动，这时电流表示数为0.3A。
③闭合开关S1、S3，断开开关S2，这时电流表时数为0.6A。
④在③中，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压为：UE＝I3R0＝0.6A×10Ω＝6V；在②中，变阻器与定值电阻串联，根据串联电路的规律及欧姆定律，变阻器连入电路的电阻为：
R滑=UEI2−R0=6V0.3A−10Ω＝10Ω；
在①中，灯与变阻器串联，根据欧姆定律，变阻器的电压为：U滑＝I1R滑＝0.2A×10Ω＝2V，由串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U灯＝UE﹣U滑＝6V﹣2V＝4V，
小灯泡的额定功率P额＝U灯×I灯＝U灯×I1＝4V×0.2A＝0.8W。
故答案为：（1）电压表；（2）如上所示；（3）电压表；0.75；（4）A；（5）①0.2； ④0.8。
23．【解答】解：（1）小灯泡的额定电压约为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω，由欧姆定律可得，灯泡的额定电流约为I=U额RL=2.5V10Ω=0.25A；
灯正常发光时，根据串联电路的规律及欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻约为：R滑=U−U额I=6V−Ω＞10Ω，故选R2“30Ω，0.5A”的滑动变阻器；
（2）电流表有示数，可能是电路为通路；电压表无示数，可能是与电压表并联的小灯泡短路或者电压表短路；
（3）电压表示数为2V，小于灯泡额定电压，要测灯泡额定功率，由电路图可知，应向左端移动滑动变阻器滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器分压，增大灯泡两端电压，使电压表示数等于灯泡额定电压；
（4）由乙图图象可知，当小灯泡两端电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，所以小灯泡的额定电功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W；
（5）要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R起到电压表的测量作用，故先用电流表测通过R的电流，再用电流表测通过R和灯泡的电流，因此应将开关S1的右接线柱与定值电阻R的右接线柱相连，如图所示：
①要测灯泡的额定功率，应该使灯泡先正常发光，故先闭合开关S和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为2.5VR，由并联电路电压的规律和欧姆定律，此时灯的电压为2.5V，正常发光；
②闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变。通过开关的转换，使电流表测灯与R并联的总电流，因为电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡仍正常发光；
③根据并联电路电流的规律，则灯的额定电流为I−2.5VR，小灯泡额定功率表达式为：P额＝U额I额＝2.5V×（I−2.5VR）。
故答案为：（1）R2；（2）短路；（3）左；（4）0.625；（5）如图所示；①2.5VR；②闭合开关S和S1，保持滑片的位置不变；③2.5V×（I−2.5VR）。
四．计算题（共2小题）
24．【解答】解：（1）只闭合开关S2、S3时，滑片P移至B端，电路只有电阻R1工作，此时电流表的示数为0.3A，
根据I=UR知，
滑动变阻器R1的最大阻值为：
R1=UI=6V0.3A=20Ω；
（2）保持滑片位置不变，闭合开关S1、S2、S3时，定值电阻R2和滑动变阻器R1的最大电阻并联，电流表测量干路电流，电流表示数为0.5A，此时通过滑动变阻器的电流仍为0.3A，
根据并联电路电流的规律知，
通过定值电阻R2的电流为：
I2＝I′﹣I＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
1 min内R2消耗的电能为：W＝UI2t＝6V×0.2A×60s＝72J；
（3）只闭合开关S2，小灯泡和滑动变阻器串联，小灯泡的最大电功率为额定功率为0.5W；
根据P＝UI知小灯泡正常发光时的电流为：
IL=P额U额=0.5W2V=0.25A，
根据欧姆定律I=UR得小灯泡的电阻为：
RL=U额I额=2V0.25A=8Ω，
当滑动变阻器的电阻最大时，电路中的电流最小，小灯泡的实际功率最小，
此时电路中的电流为：
I小=URL+R2=6V8Ω+20Ω=314A，
小灯泡L消耗的最小功率为：
P小=I小2RL=(314A)2×8Ω=1849W，
小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比为：P大P小=0.5W1849W=4936。
答：（1）滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω；
（2）闭合开关S1、S2、S3，滑片P在B端时，1min内电流通过定值电阻R2产生的热量为72J；
（3）只闭合开关S2，在保证电路安全的前提下，小灯泡L消耗的最大功率与最小功率之比为49：36。
25．【解答】解：灯泡上标有“12V6W”，表示灯的额定电压为12V，额定功率为6W：
（1）断开S2，闭合S和S1，滑片P移到B端，电路为灯泡的简单电路，因灯泡刚好正常发光，所以可知电源电压等于小灯泡的额定电压，即U＝UL额＝12V；
（2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，灯泡L和R1并联，
因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以此时灯泡仍然正常发光，即PL＝6W，
则1min内电路消耗的电能：
W＝WL+WR＝PLt+U2R1t＝6W×1×60s+(12V)2120Ω×60s＝360J+72J＝432J；
（3）断开S1，闭合S和S2，R1与滑动变阻器R2串联，电压表测变阻器两端的电压，
电压表的量程选用“0～3V”，当电压表示数最大为3V时，由串联分压规律可知，滑动变阻器接入电阻值最大，
因串联电路电流处处相等，
所以根据欧姆定律可得：U2R2=U1R1，
即3VR2=12V−3V120Ω，
解得变阻器接入电路的最大阻值：R2＝40Ω；
则电路中的最小电流：
Imin=UR1+R2=12V120Ω+40Ω=0.075A，
所以电路消耗的最小功率：
Pmin＝UImin＝12V×0.075A＝0.9W。
答：（1）电源电压为12V；
（2）将滑片P移到B端，三个开关都闭合，1min内电路消耗的电能是432J；
（3）断开S1，闭合S和S2，在安全前提下，调节滑片P的过程中，电路消耗的最小功率是0.9W。
五．综合能力题（共1小题）
26．【解答】解：闭合开关，R1、R2、R3串联，电流表测量电路电流，电压表测量R3两端的电压。
（1）（2）当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，功率为0.4W，根据P＝I2R可知电路中的电流为：
I=PR3=0.4W10Ω=0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压U3＝IR3＝0.2A×10Ω＝2V，
电源电压U＝U1+U2+U3＝IR1+IR2+U3＝0.2A×R1+0.2A×10Ω+①，
当滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω时，功率为0.4W，根据P＝I2R可知电路中的电流为：
I′=PR3'=0.4W40Ω=0.1A，
此时滑动变阻器两端的电压U3′＝I′R3＝0.1A×40Ω＝4V，
电源电压U＝U1′+U2′+U3′＝I′R1+I′R2+U3′＝0.1A×R1+0.1A×10Ω+②，
联立①②得：U＝6V，R1＝10Ω；
（3）根据欧姆定律可知电路中的电流：
I″=UR1+R2+R3'，
滑动变阻器的功率为：
P滑＝I″2R3′＝（ UR1+R2+R3'）2R3′=U2R3'(R1+R2−R3')+4R3'(R1+R2)=U2(R1+R2−R3')2R3'+4(R1+R2)，
当R3′＝R1+R2＝10Ω+10Ω＝20Ω时，滑动变阻器的功率最大，
最大为：P滑大=U24(R1+R2)=(6V)24×20Ω=0.45W。
答：（1）当电功率P＝0.4W时，电流表的示数分别为0.2A和0.1A；
（2）电源电压为6，定值电阻R1为10Ω；
（3）滑动变阻器最大功率为0.45W。
六．解答题（共1小题）
27．【解答】解：（1）已知灯泡的额定电压UL＝12V，由图乙可知此时灯泡的额定电流为IL＝0.5A，
由I=UR可知灯泡正常发光时的电阻为：RL=ULIL=12V0.5A=24Ω；
（2）由图甲可知，只闭合S、S2时，该电路为L和滑动变阻器的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压；
已知电压表的示数为8V，即滑动变阻器两端的电压为UP＝8V，
此时灯泡正常发光，则灯泡两端的电压为UL＝12V，
由串联电路的电压特点可知电源电压为：U＝UL+UP＝12V+8V＝20V；
（3）当闭合开关S、S1时，该电路为R0和滑动变阻器的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压；
由串联电路分压规律可知，滑动变阻器接入电路的阻值越大，其两端电压越大，即电压表示数越大；
由电压表量程可知滑动变阻器两端的最大电压为：UP大＝15V，
由串联电路的电压特点可知R0两端的电压为：U0＝U﹣UP大＝20V﹣15V＝5V，
则电路中的电流为：I＝I0=U0R0=5V10Ω=0.5A，
由I=UR可知滑动变阻器接入电路的最大阻值为：RP大=UP大I=15V0.5A=30Ω；
（4）由上述分析可知，闭合开关S和S2，L和滑动变阻器串联，
由P＝UI可知：PLPR=I'UL'I'UR=UL'UR=23，即UR=32UL′﹣﹣﹣①，
又：UL′+UR＝U＝20V﹣﹣﹣②，
联立①②可解得UL′＝8V，
由图乙可知此时通过灯泡的电流为0.4A，即电路中的电流为I′＝0.4A，
则此时电路消耗的总功率为：P＝UI′＝20V×0.4A＝8W。
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为24Ω；
（2）电源电压为20V；
（3）当闭合开关S、S1时，滑动变阻器能接入电路的最大阻值为30Ω；
（4）此时电路消耗的总功率为8W。
容量：1L
额定功率：2200W
额定电压：220V
电源频率：50Hz