9年级-06-电功率（解析版）-全国初中物理竞赛试题编选

试卷第=page3131页，共=sectionpages3232页试卷第=page3232页，共=sectionpages3232页《电功率》全国初中物理竞赛试题精编一、单选题1．如图甲所示，电源的电压U=12V，R0为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从B端滑至A端的过程中，图乙描述电压表示数随电流表示数的变化规律，图丙描述滑动变阻器的功率随其两端电压的变化规律，图丁描述滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比η随滑动变阻器电阻的变化规律，下列说法正确的是（）

A．定值电阻R0的阻值为5ΩB．图丙上P1的大小为14.4WC．滑动变阻器最大阻值30ΩD．图乙上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.4W【答案】C【详解】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。A．当滑片位于A端时，滑动变阻器接入电路中电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流为定值电阻的阻值为故A错误；B．当滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中电流为此时滑动变阻器消耗的电功率为当时，变阻器消耗的电功率最大，根据上述公式计算出故B错误；C．滑动变阻器消耗功率与电路消耗总功率之比当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，效率最大，由图丁可知，最大效率为，即解得故C正确；D．由图乙可知，a点表示电路中的电流最小，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小此时电压表的示数为图乙上经过a点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为故D错误。故选C。2．用如图所示的电路研究滑动变阻器R的电功率。电源电压保持不变，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片可移动的最大距离为18cm，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度成正比。闭合开关S后，当滑片位于滑动变阻器R的中点时，滑动变阻器R的电功率为1.50W；将滑片移动一段距离后，滑动变阻器R的电功率变为2.94W，则滑动变阻器R的滑片移动的方向和距离可能为（）

A．向左移动7cm B．向左移动6cm C．向右移动5cm D．向右移动4cm【答案】C【详解】假设，滑动变阻器R的电阻丝的阻值与其长度关系为R=kl……①电路中的电功率和电压的……②由①②两式联立可得……③把l=9cm，P=1.50W带入③式可得……④滑动变阻器R的电功率变为2.94W，把P=2.94W带入③式可得……⑤联立④⑤两式可得……⑥A．向左移动7cm，此时的l为l=9cm+7cm=16cm带入⑥式可得不符合题意，故A不符合题意；B．向左移动6cm，此时的l为l=9cm+6cm=15cm带入⑥式可得由于为负值，不符合题意，故B不符合题意；C．向右移动5cm，此时的l为l=9cm-5cm=4cm带入⑥式可得k=R0故C符合题意；D．向右移动5cm，此时的l为l=9cm-4cm=5cm带入⑥式可得由于为小于0的负值，不符合题意，故D不符合题意。故选C。3．如图甲所示的电路，电源电压4.5V不变。R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“xΩ1A”字样，其铭牌上所标的最大阻值模糊不清，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。先闭合开关S、S1，断开S2、S3，将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端；再闭合开关S、S2、S3，断开S1，在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器，两次实验中电流表与电压表示数的关系图像如图乙所示。则关于此电路的说法正确的是（）

A．灯泡L的额定电压为3V B．定值电阻R1的阻值为20ΩC．R1的最大功率为1.35W D．该电路的最大与最小功率之比为3∶1【答案】C【详解】A．闭合开关S、S2、S3，断开S1，小灯泡与滑动变阻器串联，图乙中上面图像为此时电流表与电压表示数的关系。电路电流最大为0.3A，此时滑动变阻器两端电压为0，因此小灯泡两端电压等于电源电压为4.5V。因为在保证电路安全的前提下最大范围移动滑动变阻器，因此小灯泡额定电压为4.5V，故A错误；BC．闭合开关S、S1断开S2、S3，分析电路可知R1与R2串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器滑片左侧电阻的电压，根据欧姆定律可知，将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端，总电阻不变，因此电流不变，电压表示数变化，因此图乙中下面图像为此时电流表与电压表示数的关系；有图像可知，当电压表示数为3V时，滑动变阻器阻值最大，即根据串联电路电压的特点可知，此时R1两端电压为1.5V，即电阻R1为根据P=UI可得，当R1电流最大，同时电压最大时，则其最大功率为P1=U1I1=4.5V×0.3A=13.5W故B错误，C正确；D．根据P=UI可知，因为电源电压一定，当电路中电流最大时，电路消耗功率最大，即电路最大功率应是电阻R1与灯泡并联，滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，Pmax=UImax=4.5V×0.4A=1.8W当电路中电流最小时，电路消耗功率最大，即Pmin=UImin=4.5V×0.1A=0.45W所以该电路的最大与最小功率之比为Pmax︰Pmin=1.8W︰0.45W=4︰1故D错误。故选C。4．图甲电路中，电源电压U不变，灯泡L标有“”字样，忽略灯泡电阻变化。电流表量程，电压表量程。只闭合开关S、，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光；在保障电路安全的前提下，移动滑片P，电流表示数与关系如图乙a所示；当断开闭合S、、时，电流表示数与的关系如图乙b所示，电路总功率的最大值为P，则（）

A． B．I1=0.45A C． D．P=1.8W【答案】B【详解】A．只闭合开关S、，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片P位于最右端，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，小灯泡恰好正常发光，电源电压即为灯泡正常工作时电压6V，故A不符合题意；BC．由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最小，根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电压表量程，根据串联分压原理可知电压表示数为3V，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流为串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压为代入相关数据即得到解得当断开，闭合S、、时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，由乙图可知滑动变阻器接入电路的电阻为R时，通过电路的电流最大，通过电路的最大电流为，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得干路电流为代入相关数据即得到，解得滑动变阻器接入电路的电阻为2R时，通过电路的电流为故B符合题意，C不符合题意；D．当断开闭合S、、时，定值电阻和滑动变阻器并联接入电路，电流表测干路电流，电路总功率，电源电压U不变，即当电流表量程达到最大值时，电路总功率的最大为故D不符合题意。故选B。5．如图所示，电源电压不变。只闭合开关S1，将滑片移至最右端，电压表V2的示数为U1，电流表A1的示数为I1；再将滑片移至中点，电压表V2的示数为U2，R3的功率为P；只闭合开关S1、S2，电流表A1的示数为I1'；闭合S1、S2和S3，将滑片移至最右端，R3的电功率为8.1W。已知滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，U1︰U2=2︰3，I1︰I1'=1︰9，下列说法正确的是（）

A．R1=10Ω B．I1=0.2A C．U2=2V D．P=0.4W【答案】B【详解】只闭合开关S1，将滑片移至最右端，分析电路图可知，R1、R2的最大阻值与R3串联，电流表A1测串联电路中电流，电压表V2测R3两端电压，则电流表A1的示数电压表V2的示数①将滑片移至中点，电压表V2的示数②R3的功率只闭合开关S1、S2，电路中只有R1，电流表A1的示数闭合S1、S2和S3，将滑片移至最右端，分析电路图可知，R1、R2的最大阻值与R3并联，R3的电功率已知滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，且U1︰U2=2︰3③I1︰I1'=1︰9由①②③解得R1=5Ω，R3=10Ω由解得U=9V则故B正确，ACD错误。故选B。二、多选题6．如图所示的电路，电源电压不变，灯L标有“6V3W”字样，不考虑灯丝电阻的变化。当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开，此时甲电流表I甲＝0.5A，电路消耗的总功率为P1；当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，此时乙电压表U乙＝2.4V，电路消耗的总功率为P2，下列说法正确的是（）

A．电源电压为6VB．当甲、乙都是电压表，S1、S2闭合时，电阻R的实际功率为0.48WC．电路的总功率之比P1∶P2=25∶6D．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，两表示数之比I甲∶I乙＝2∶3【答案】AC【详解】A．由P=UI可得，灯泡的额定电流当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与灯泡并联，电流表甲测灯泡所在支路的电流，电流表乙测干路电流，通过灯泡的电流此时灯泡正常发光，灯泡的电压为额定电压，即电源的电压故A正确；B．灯泡的电阻当甲、乙都是电压表，S1、S2都闭合，R与L串联，电压表甲测电源两端的电压，电压表乙测L两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压电阻R的阻值电阻R的实际功率故B错误；CD．当甲、乙都是电流表，S1闭合、S2断开时，R与L并联，此时通过R的电流因并联电路中干路电流等于各支路电流之和所以，干路电流则两电流表示数之比电路的总功率之比故C正确，D错误。故选AD。7．如图甲所示，电源电压为12V恒定不变，闭合开关S。在保证电路安全的前提下，调节滑动变阻器的滑片，从最大值滑至a点时，灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A．灯泡正常发光时的电压为3VB．灯泡额定功率为1.8WC．滑动变阻器最大阻值为40ΩD．滑片在a点时，通电10s，定值电阻R产生的热量为9J【答案】BCD【详解】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R、滑动变阻器串联，电压表V1测R两端的电压，电压表V2测滑动变阻器和R两端的电压之和，电流表测电路中的电流。A．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表V2的示数不小于电压表V1的示数，由图乙可知，上方的曲线为电压表V2的示数与电流表示数关系的图像，下方的直线为电压表V1的示数与电流表示数的关系图像。当滑动变阻器的滑片滑至a点时，接入电路中的电阻最小，此时电路的电流最大，灯泡正常发光，由图乙可知，电路中的最大电流I大=0.3A，此时电压表V1的示数UR=3V，电压表V2的示数U2=6V，根据串联电路的电压特点可知，灯泡正常发光的电压UL=U-U2=12V-6V=6V故A错误；B．小灯泡额定功率PL=ULI大=6V×0.3A=1.8W故B正确；C．当滑动变阻器的滑片位于左端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.2A，此时电压表V1的示数UR′=2V，电压表V2的示数U2′=10V，根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压U滑=U2′-UR′=10V-2V=8V根据欧姆定律可知，滑动变阻器的最大阻值故C正确；D．滑片在a点时，通电10s，定值电阻R产生的热量QR=WR=URI大t=3V×0.3A×10s=9J故D正确。故选BCD。8．如图所示的电路中，电源电压恒定，R1=8Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω0.5A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（）

A．电源电压为6VB．断开开关S1，闭合开关S、S2，且电路安全时，R2接入电路的阻值范围是4Ω~20ΩC．灯泡L的额定功率为1WD．断开开关S1，闭合开关S、S2，且电路安全时，滑动变阻器的最大功率为1.125W【答案】ACD【详解】A．断开开关S2，闭合开关S、S1，灯泡和电阻R1串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压；串联电路各处电流相等，电阻R1两端的电压串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压故A正确；C．电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，灯泡L的额定功率故C正确；B．断开开关S1，闭合开关S、S2，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压原理可知，当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由电阻的串联和欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，电压表的量程为0~3V，当电压表的示数为3V时，电阻R1两端的电压由串联电路电流处处相等可得R2接入电路的最大阻值电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，当通过电路的电流为0.5A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路的电阻最小为滑动变阻器接入电路的最小阻值所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为，故B错误；D．滑动变阻器的电功率等于电路总功率与定值电阻的功率之差，即根据抛物线的性质可知，当电路中的电流为此时滑动变阻器的电功率最大，最大为故D正确。故选ACD。三、填空题9．如图所示的电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从右向左移动的过程中，电压表示数变。当滑片P位于滑动变阻器最大阻值端时，电流表的示数为0.2A，电路消耗的总功率为P1；当滑片P移动到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6V，电路消耗的总功率为P2，已知P1︰P2=2︰3。当滑片位于滑动变阻器中点时，10s内电流通过滑动变阻器R做功为J。

【答案】大18【详解】[1]分析电路图可知，滑动变阻器与R0串联，电压表测量R0两端电压，将滑动变阻器的滑片P从右向左移动的过程中，滑动变阻器的阻值变小，由串联分压特点可知，滑动变阻器两端电压变小，则R0两端电压变大，所以电压表示数变大。[2]当滑片P位于滑动变阻器最大阻值端时，电流表的示数为0.2A，则电路消耗的总功率P1=UI1=U×0.2A当滑片P移动到滑动变阻器的中点时，电路消耗的总功率P2=UI2由于P1︰P2=2︰3，电源电压U保持不变，所以I2=0.3A当滑片P移动到滑动变阻器的中点时，电压表的示数为6V，则R0的阻值①则当滑片P位于滑动变阻器最大阻值端时，电源电压U=I1R+I1R0=0.2A×R+0.2A×R0②当滑片P移动到滑动变阻器的中点时，电源电压③联立①②③，解得R=40Ω，U=12V则当滑片位于滑动变阻器中点时，10s内电流通过滑动变阻器R做功10．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有“6V3W”字样，其电阻随温度的变化而变化，滑动变阻器Rp规格为“？Ω2A”。小灯泡正常工作时的电阻是Ω。只闭合S1，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示，滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示，乙、丙两图中M点对应滑片位置相同，滑片位于M点时，电路的电流为A。断开S1、闭合S2，在保证电路安全的前提下，先将滑片P滑至某一位置，小灯泡恰好正常发光，再将滑片P滑至某一端点，小灯泡电功率变化了2.7W，小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为W。

【答案】120.44.5【详解】[1]由于小灯泡标有“6V3W”字样，即额定电压为6V，额定功率为3W，根据公式可知，小灯泡正常工作时的电阻为小灯泡正常工作时的电阻为12Ω。[2]由于乙、丙两图中M点对应滑片位置相同，即两图中的M点，变阻器接入电路的阻值是相同的，从乙图可以看到，这时滑动变阻器的功率P为1.6W，从丙图可以看到，这时滑动变阻器两端的电压为4V，根据电功率的公式可知，这时流过变阻器的电流为这时流过变阻器的电流为0.4A；由于是只闭合S1，在甲图中根据电流的流法可知，这是一个串联电路，变阻器Rp和电阻R串联接入电路，串联电路的电流处处相等，滑片位于M点时，电路的电流为0.4A。[3]只闭合S1，变阻器Rp和电阻R串联接入电路，设电源电压为U，电阻R的阻值为R，从图丙可以看到，当电路的电流为0.2A时，滑动变阻器两端的电压为10V，根据串联电路的电压规律可知由[2]解析可知，滑片位于M点时，电路的电流为0.4A，而变阻器两端的电压为4V，根据串联电路的电压规律可知联立上面两式解得U=16V，R=30Ω，滑片在最右端时，变阻器的全部阻值接入电路，变阻器两端的电压为10V，流过它的电流为0.2A，滑动变阻器的最大电阻为断开S1、闭合S2，可知小灯泡恰好正常发光到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡的电功率应该是减小，小灯泡电功率变化了2.7W，在保证电路安全的前提下，则小灯泡实际功率为当小灯泡的实际功率为0.3W时，这时小灯泡最暗，设这时滑动变阻器的电压为，小灯泡两端的电压为串联电路的电流处处相等，小灯泡的电流等于变阻器的电流，即可知最后解得为1V或15V，当为1V的时候，小灯泡两端的电压为15V，已经大于小灯泡的额定电压，所以1V是不可能的，则只能为15V，这时滑动变阻器的功率为即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。11．如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W”字样，其灯丝电阻随温度的变化而变化，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V。此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1∶P2=5∶6，则：前后两次电流大小之比为；滑动变阻器的最大阻值为Ω；滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了W。

【答案】5∶3202.1【详解】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。[1]灯泡正常发光时的电流即第一次的电流I1=0.5A，由题知，当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，所以I2=0.3A，前后两次电流大小之比为[2]滑片在某一位置时，灯泡正常发光此时电路的电流为滑动变阻器消耗的功率为P1；滑片移到某一端点，滑动变阻器的功率为P2；假如滑片是滑到最左端，滑动变阻器连入电路的电阻变成零，电压表的示数会变成零，与题意不符合，故滑动变阻器是滑到了最右端（电阻最大的位置），假设滑动变阻器最大电阻为R0，电源电压为U，滑动变阻器在某一位置时电路的电流为电压表的示数为滑动变阻器的电功率滑动变阻器滑到最右端时，电路中的电流变成I2=0.3A，电流变小，灯泡的电压UL=I′RL变小，滑动变阻器的电压UR=U﹣UL变大，此时电压表的示数为此时滑动变阻器的电功率又因为可得出电源电压U=9V；当滑动变阻器在最右端时电阻最大，此时电压表示数所以滑动变阻器最大阻值为[3]由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压此时灯泡消耗的电功率则灯泡消耗的功率变化了12．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=242Ω，R2=60.5Ω。开关置于接线柱时，火锅处于低温挡；R3的阻值是Ω；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2min，电能表的表盘转了81转，此时电火锅的实际功率为W。[电能表的铭牌上标有，忽略温度对电阻的影响]

【答案】1和2181.5810【详解】[1]当旋钮开关置于“0和1”接线柱时，火锅处于开路；当旋钮开关置于“1和2”接线柱时，、串联，电路电阻最大，电源电压一定，根据可知，电功率最小，火锅处于低温挡；当旋钮开关置于“2和3”接线柱时，被短路，电路为的简单电路，电路电阻较大，电源电压一定，根据可知，电功率较大，火锅处于中温挡；当旋钮开关置于“3和4”接线柱时，、并联，电路电阻最小，电源电压一定，根据可知，电功率最大，火锅处于高温挡。[2]高温挡时的电功率由题意知，低温挡功率为高温挡功率的，即由可得，低温挡时电路总电阻因串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以，的阻值[3]表示电路中用电器每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，电能表的转盘转了81转，火锅消耗的电能火锅的实际功率13．如图甲所示的储水容器底有质量0.5kg、底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻R的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U=12V，R0=10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如表所示（弹簧均在弹性限度内）。压力F/N24…1215电阻R/Ω11070…1610（1）浮桶的重力是N；（g取10N/kg）（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，控制电路总功率是W；（3）当双控阀门打开排水时，容器底受到水的压强是（写出必要的计算过程及文字说明）。

【答案】51.26000Pa，见解析【详解】（1）浮桶的重力G=mg=0.5kg×10N/kg=5N（2）由表格数据知，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，电路的总电阻R总=R0+R=10Ω+110Ω=120Ω电流表的示数电路的总功率P=UI=12V×0.1A=1.2W（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，此时电路中的总电阻此时力敏电阻的阻值R′=R总′-R0=20Ω-10Ω=10Ω由表格数据知，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，则此时浮桶受到的浮力F浮=G+F=5N+15N=20N根据阿基米德原理原理知F浮=ρ水gV排=F浮=ρ水gSh1即20N=1×103kg/m3×10N/kg×10×10-4m2×h1解得浮桶浸入水中的深度h1=0.2m当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，所以此时容器内水的深度h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m此时容器底受到水的压强p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6000Pa14．如图所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R0的最大电阻是20Ω。当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，电压表示数是U1，R1的功率是P1；当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，电压表示数是U1＇，R2和R3的功率之和是1.6W；当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1的功率是P1＇；已知R2:R3=1:3，U1:U1＇=9:5，P1:P1＇=1:25。则U1:U=，该电路的最大功率为W。

【答案】1:527【详解】[1]第一过程：当开关S1闭合、S2和S3断开，滑动变阻器的滑片在最右端时，R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中，电压表测量R1的电压，电压表示数是U1，如图甲。第二过程：当开关S2闭合、S1和S3断开，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1、R2、R3串联在电路中，电压表测量R1的电压，电压表示数是U1′，如图乙。已知，串联电路中功率比等于电阻比，所以，R2和R3的功率之和是1.6WP2+P3=1.6W所以P2=0.4W，P3=1.2W第三过程：当开关S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，R1、R2、R3并联在电路中，电压表测量R1的电压，电压表示数是电源电压U，电流表测量R1、R2的总电流，如图丙。甲图，电压表示数是U1，R1的电压是U1，R1的功率是P1；丙图中电压表示数是U，R1的电压是U，R1的功率是P1′；，对于同一导体所以所以故U1:U=1:5。[2]因为，R1和滑动变阻器R0的全部串联在电路中，所以因为，R0=20Ω，串联电路中电压比等于电阻比，所以甲图，电压表示数是U1，R1的电压是U1，乙图，电压表示数是U1′，R1的电压是U1′，又因为，所以，，所以乙图中R1、R2、R3串联在电路中，串联电路中电压比等于电阻比，已知，所以，又因为，，所以解得同理解得所以又因为所以所以电源电压为甲乙都是串联电路，电阻大，电流小，丙是并联电路，电流大，电流表测量R1、R2的电流电流表测量R1、R2的电流，所以，电流表示数最大为电路中并联电路电阻最小，电流最大，最大电流为所以电路最大功率为15．如图甲所示的电路中，电源电压为12V且恒定不变，R2电阻为12Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为1.6A，若把图甲电路中的两个电流表换成两个电压表，如图乙所示，闭合开关后，电压表V2示数为8V。则R1电阻为Ω；电流表A2的示数为A；图乙电路消耗的总功率为W。

【答案】161.753【详解】[1]由甲电路图可知，三电阻并联，电流表A1测R2和R3支路的电流之和，电流表A2测R1和R2支路的电流之和，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R2的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R3的电流I3＝IA1﹣I2＝1.6A﹣1A＝0.6A则R3的阻值由乙电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1和R2两端的电压之和，电压表V2测R2和R3两端的电压之和，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压U1＝U﹣UV2＝12V﹣8V＝4V则电阻R1的阻值[2]甲电路中A2表的示数[3]图乙电路消耗的总功率P乙＝UI＝12V×0.25A＝3W四、实验题16．小华同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中所用的定值电阻分别是、、、，电源电压为6V不变，滑动变阻器“”。

（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。（2）同组的两个同学先后进行实验，并作出图像如图（2）所示，图（选填“甲”或“乙”）实验操作中不符合要求。（3）按照上述正确的一组数据继续探究：小华用的定值电阻代替原来的电阻进行应换用最大阻值不低于的滑动变阻器。如果只有“”的滑动变阻器，为了能够继续完成实验，他还可以将电源电压调至V。（4）实验结束后，小吴找到一个标有“”字样的小灯泡，他设计了如图（3）所示的电路，测量该小灯泡的额定功率，请完成下列步骤：定值电阻阻值已知，电源电压恒定。①闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为V；②保持滑动变阻器R的滑片不动，，读出电压表的示数；③小灯泡的额定功率（用已知量和测量的量的符号表示）。【答案】

乙闭合开关，断开开关【详解】解：（1）[1]电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：

（2）[2]图甲中电压值为图乙中电压值没有固定定值电阻两端的电压不变，所以操作乙图不符合要求。（3）[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为，定值电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压为滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于。[4]若使用滑动变阻器规格是“”，为了能够继续完成实验，定值电阻两端的电压始终保持；设电源电压为U，根据串联电路电压的规律和分压原理有上式中左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器连入的电阻最大时，定值电阻也最大，此时电源电压最大，带入数据有解得，即调节电源不能超过5V才能完成本次实验操作。（4）[5]闭合开关，断开开关，调节滑动变阻器R的滑片，使灯泡正常发光，即电压表的示数为。[6]根据步骤①，步骤②中电压表应测量灯泡与定值电阻串联后的总电压，则保持滑动变阻器R的滑片不动，闭合开关，断开开关，读出电压表的示数。[7]在步骤①中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节滑动变阻器R的滑片，使电压表的示数为，此时灯泡正常发光；在步骤②中，灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和定值电阻两端电压，因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，灯仍正常发光；根据串联电路电压规律，定值电阻两端电压为根据串联电路电流特点，灯泡正常发光时的电流为则小灯泡的额定功率为17．小红测量小灯泡额定功率的实验中，器材如下：待测小灯泡（额定电压为2.5V）、电源（电压恒为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。

（1）如图甲所示是小红实验时连接的电路，仔细观察发现该电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法；（2）当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为W，小灯泡正常发光的电阻为Ω，将滑片P缓慢向B端滑动，观察小灯泡的亮度将变（选填“亮”或“暗”）；（3）完成上述实验后，另有同学设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变，滑动变阻器R1的最大阻值为R，实验方案如下：①按电路图连接电路；②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；③只闭合开关S2，，使电流表的示数为I额；④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2；⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=（用I额、I1、I2、R表示）。【答案】

0.758.3暗保持R1滑片的位置不变，调节R2滑片的位置，【详解】（1）[1]原电路中，电流表与变阻器串联后再与灯并联，电压表串联在电路中；测量小灯泡额定功率，应让灯、变阻器串联，电压表与灯并联，如图

（2）[2]闭合开关，调节滑动变阻器，当小灯泡正常发光时，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为[2]小灯泡正常发光的电阻为[4]将滑片P缓慢向B端滑动，变阻器连入电路的电阻变大，电路的电流小，故观察小灯泡的亮度将变暗。（3）①按电路图连接电路；②只闭合开关S1，移动R1的滑片，使电流表的示数为I额，灯泡正常发光；③[5]只闭合开关S2，保持R1滑片的位置不变，调节R2滑片的位置，使电流表的示数为I额，此时电阻R2的电阻等于灯泡额定电压下的电阻；④保持R2的滑片位置不动，将R1的滑片移到最左端，电流表的示数为I1，此时电路为R2的简单电路，电源电压再将R1的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，此时电源电压联立以上两式解得⑤[6]小灯泡额定功率的表达式为五、计算题18．某兴趣小组设计了一个温度检测报警装置。其感温区的电路如图甲所示，电源电压恒为4.5V，R0是阻值为15Ω的定值电阻，Rt为热敏电阻。求：（1）当电压表的示数刚好是3V时，电路中的电流；（2）当外界温度升高到37℃时，热敏电阻Rt通电1min产生的热量；（3）Rt的阻值与温度t的关系如图乙所示，当电路中的电流达到0.15A时，将会自动报警，此时热敏电阻的温度。

【答案】（1）0.1A；（2）18J；（3）40【详解】解：（1）由图甲可知，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测热敏电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流；R0两端的电压为通过电路的电流（2）当温度升高到37℃时，如图乙可知，的阻值为30Ω，通过的电流热敏电阻通电1min产生的热量（3）当通过电路的电流为时，根据欧姆定律可得电路总电阻的阻值设的阻值与温度t的关系为：，由图乙可得，当时，，代入关系式可得

①当时，，代入关系式可得

②联立①②解得，的阻值与温度t的关系为当时，热敏电阻的温度答：（1）当电压表的示数刚好是3V时，电路中的电流为0.1A；（2）当外界温度升高到37℃时，热敏电阻Rt通电1min产生的热量为18J；（3）当电路中的电流达到0.15A时，将会自动报警，此时热敏电阻的温度为。19．如图所示电路，电源电压保持不变，已知电阻R2标有“10V，2A”字样，开关S1闭合、S2断开时，电压表V1和V2的比值为4∶1，R1的功率为P1，电流表示数为I1；再闭