强化突破16、动态电路分析计算-2023-2024学年九年级科学上册学练测（浙教版）（解析版）

强化突破16、动态电路分析计算一、选择题1．小科用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为”20Ω1A”，灯泡标有”2.5V1.25W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．该电路的最大功率是2.7WB．灯泡的最小功率是0.162WC．电流表示数的变化范围是0~0.5AD．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~20Ω【答案】B【解析】A..灯泡的额定电流IL=PLUL=1.25W2.5V=0.5A，电流表的量程为0~0.6A，所以电路中电流最大值为I大=I当阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，灯泡的功率最小，

电路中电流最小值为I小=U总R总=4.5V5Ω+20Ω=0.18A，

灯泡的最小功率是P小=I小2RL所以滑动变阻器阻值变化的范围是4Ω～20Ω．故D错误。故选B。2．（2023九上·拱墅期末）如图所示，两只灯泡L1和L2上分别标有“6V4W”和“3V1W”字样，将它们串联后接在电压可在3~6V之间调节的电源上，闭合开关S，若两灯的灯丝电阻不随温度变化，则下列说法正确的是（）A．通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流B．当电源电压调节到6V时，灯L1正常发光C．在调节电源电压的过程中，灯L1始终比灯L2亮D．在调节电源电压的过程中，两灯的功率变化量相等【答案】D【解析】A.根据图片可知，两个灯泡串联，则通过它们的电流相等，故A错误；

B.灯泡L1的电阻为：R1=U12P1=6V24W=9Ω；R23．如图甲所示的电路，在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A．电源电压是16VB．当电流表的示数是0.4A时，R2接入电路的阻值是30ΩC．R1的阻值是20ΩD．该电路的最大电功率为7.2W【答案】C【解析】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）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，

由图乙可知I1=0.9A，

由I=UR可得，电源的电压：U=I1R1=0.9A×R1①，

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2可知，I2=0.2A，U2=14V，

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=U2+I2R1=14V+0.2A×R1②，

①②联立解得：R1=20Ω，U=18V，故A错误，C正确；

电路的最大功率：P大=UI1=18V×0.9A=16.2W，故D错误；

当电流表的示数是0.4A时，电压表的示数为10V，

则R2的阻值为：4．（2023九上·杭州期末）如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12VC．滑动变阻器允许调节的范围是24～60ΩD．该电路的最大功率是10.8W【答案】C【解析】由电路图可知，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。

A.滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，

由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，

由U=IR可知，灯泡两端的电压变大，

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变小即电压表的示数变小，故A错误；

B.由P=UI可得，灯泡的额定电流：

IL=PLUL=3W6V=0.5A；

灯泡的电阻：RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，

当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压：

UL″=IRL=0.4A×12Ω=4.8V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电压表的示数：

U滑=U-UL″=18V-4.8V=13.2V，故B错误；

C.因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，

所以，电路中的最大电流为0.5A，

此时电路中的总电阻：

R=UI大=18V0.5A=36Ω，

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滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω，

5．（2023九上·杭州期末）用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图（图乙）。下列说法错误的是（）A．电源电压为16VB．R＝R0＝8Ω时，R的功率最大C．虚线b表示的是R的功率与电流的关系D．当电流表示数为0.5安时，R消耗的功率为5W【答案】D【解析】研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流，

由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图像开口向上，图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系，故C正确不合题意；

由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，

当滑动变阻器R连入阻值为0时，电路为R0的简单电路，电路的电路中电流最大，

由图像知此时的电流I=2A，P0=32W，

由P=UI可得，电源电压：U=U0=P0I=32W2A=16V，故A正确不合题意；

由图乙中，R0的功率与电流关系图像知，I=2A时，P0=32W，

由P=I2R可得，R0的阻值；R0=P0I02=32W(2A)2=8Ω；

由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，R0两端电压：

U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V，

由串联电路特点知，此时R两端电压：6．（2023九上·南浔期末）如图所示，一个标有“6伏3.6瓦”字样的小灯泡L和最大阻值为50欧的滑动变阻器Ｒ串联后接在电源电压U恒为6伏的电路中，设灯泡电阻不变，下列判断不正确的是（）A．无论如何移动滑片P，电路中总功率不会超过2瓦B．移动滑片P，电路中总功率最小值为0.6瓦C．当滑片P滑至某个位置时，L和Ｒ的电功率相等D．当滑片P由A滑向B的过程中，灯泡L的电功率一直是减小的【答案】A【解析】A.根据图片可知，当滑动变阻器的滑片移到a端时，电路中只有灯泡L自己工作，此时电路的总电阻最小，而总功率是最大的。因为电源电压等于灯泡的额定电压，所以灯泡此时消耗的实际功率等于额定功率，即为3.6W，故A错误符合题意；

B.当滑动变阻器的滑片移到b端时，此时电路的总电阻最大，而总功率是最小的；

灯泡的电阻：RL电路的总电阻：R总=RL+R=10Ω+50Ω=60Ω，

电路的总功率：P总故B正确不合题意；

C.根据串联电路的电流规律可知，通过它们的电流相等。根据公式P=I2R可知，当电流相同时，滑动变阻器的阻值与灯泡的阻值相等，它们消耗的功率也是相等的，故C正确不合题意；

D.当滑片P由a滑向b的过程中，滑动变阻器的阻值在增大，则电路中的电流在减小。根据公式P=I2R可知，灯泡的功率不断减小，故D正确不合题意。故选A。7．如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在a、b间接“6V6W”的灯泡时，闭合开关，灯L恰能正常发光；断开开关，在a、b间换接入一个“6V4W”的灯泡后，再闭合开关，下列说法中错误的是（）A．灯L将变亮 B．灯L将变暗C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小【答案】A【解析】A、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以A错误；

B、接入“6V4W”的灯泡后，通过灯L的电流变小，灯L变暗，所以B正确；

C、换接的灯泡两端的电压变大，所以换接的灯泡可能会烧坏，所以C正确；

D、电路中的电源电压不变，总电阻变大，总电流变小，电路总功率要变小，所以D正确。所以选：A。8．现有R1、R2两个电阻，它们的U-I关系图象分别如图甲、图乙所示，将这两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，下列说法正确的是（）A．该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍B．通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍C．电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等D．电阻R1与电阻R2的电功率相等【答案】A【解析】A.两个电阻串联后接入电压为6V的电源两端，串联电路电流相等，通过观察甲和乙，当电流为0.2A时，R1的电压U1为4V，R2的电压U2为2V，电源电压为2V+4V=6V，符合题意，根据R1=UB.两电阻是串联后接入电源的，所以通过的电流是相等的，B错误C.根据A中分析，电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压不相等，C错误D.通过电阻R1与电阻R2的电流相等，但R1和R2的阻值不相等，根据功率P=I2R，可得两者功率不相等，D错误故答案为：A9．（2022九上·舟山月考）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（）A．图线A是电阻R1的I-U关系图象B．电源电压为14VC．滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩD．R1消耗的最大功率是16.2W【答案】D【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，

所以由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I-U关系图象，图线B为电阻R1的I-U图象，故A错误；

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I-U图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，此时R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源电压：U=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；

由I=UR可得，滑动变阻器的最大阻值：R2大=U2I=14V0.2A=70Ω，故C错误；

根据图像B可知，R110．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P由最右端移到最左端，得到两电表示数的U﹣I图像。有关说法正确的是（）A．电源电压为4V B．R1的阻值30ΩC．滑动变阻器R2的最大阻值10Ω D．电路总功率最小值1.2W【答案】D【解析】根据图1可知，当滑片在最右端时，R1与R2串联，电压表测R2的电压。

此时变阻器的阻值最大，电流最小。

根据图2可知，此时电压表的示数为4V，电流表的示数为0.2A；

根据U总=U1+U2得到：U总=0.2A×R1+4V；

当滑片在最左边时，只有R1工作，此时电流表的示数为0.6A，电压表的示数为零；

根据U总=I总R总得到：U总=0.6A×R1；

二者联立解得：R1=10Ω，U总=6V；

故A、B错误；

根据上面的分析可知，变阻器的最大阻值：R2=U2I2=4V0.2A11．如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0~0.6A”量程，电压表接“0~15V"量程，灯泡上标有“6V3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（）A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12VC．滑动变阻器允许调节的范围是24~60ΩD．该电路的最大功率是10.8W【答案】C【解析】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）滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；

由U=IR可知，灯泡两端的电压变大。

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变小，即电压表的示数变小，故A错误；

（2）由P=UI可得，灯泡的额定电流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，

灯泡的电阻：RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，

当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压：UL′=IRL=0.4A×12Ω=4.8V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以此时电压表的示数：U滑=U-UL′=18V-4.8V=13.2V，故B错误；

（3）因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，

所以电路中的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，

此时电路中的总电阻：R=UI大=18V0.5A=36Ω，

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滑小=R-RL=36Ω-12Ω=24Ω；12．如下图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（是一种新型的半导体陶瓷材料）加热元件，其工作电路如下图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液；松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如下图丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法正确的是（）A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中B．松开扳机，只有一只PTC元件接入电路C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为27.5WD．PTC元件的电阻随温度的升高而不断变大【答案】C【解析】A.扣动扳机，接通A、B触点，两只PTC元件并联在电路中，故A错误；

B.松开扳机，B点接入，此时两个PTC元件串联接入电路，故B错误；

C.松开扳机，当温度为80℃时，PTC元件的电阻为880Ω，并联时总电阻为：R总=R1R13．如图所示，电源电压为10V且保持不变，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a端时，电流表示数为0.1A，R2消耗的电功率为0.5W；当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数为4V。下列说法正确的是（）A．滑片P在a点时，R1消耗的电功率为1WB．清片P在b点时，R1消耗的电功率为4WC．滑片P在c点时，R2消耗的电功率为0.48WD．滑片P在c点时，R1和R2消耗的功率之比为2：3【答案】C【解析】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。

当滑片P在a时，电流表示数为0.1A，

由串联电路的电流特点可知，通过R1、R2的电流：I1=I2=0.1A，

由P=UI可知，此时R2两端电压：U2=P2I2=0.5W0.1A=5V，

由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压：U1=U-U2=10V-5V=5V，

因此R1消耗的电功率：P1=U1I1=5V×0.1A=0.5W，故A错误；

由欧姆定律可知，R1的电阻：R1=U1I=5V0.1A=50Ω，

滑片P在另一端b点时，即变阻器连入电路中的电阻为0，电路中只有R1，

此时R1消耗的电功率为：P1=U2R1=(10V)250Ω=2W，故B错误；

当滑片P移动至某一位置c时，电压表示数U2'=4V，

根据串联电路电压特点可知，R1的电压：U114．（2022九上·西湖期末）小金用如图所示电路研究电流产生的热量与哪些因素有关，他将电热丝R1、R2涂上一种红色温变油墨，当温度达到80℃时，该油墨会变成无色，以下选项错误的是（）A．通电后油墨升温变色是由于电流的热效应B．R1、R2应选择同种材料制成的阻值不同的电阻C．若要使变色时间提前，应将滑动变阻器滑片P往右移D．该实验可研究电流产生的热量与通电时间的关系【答案】C【解析】通电后油墨升温变色是由于电流的热效应，故A正确不合题意；

根据图片可知，两个电阻串联，则通过它们的电流和通电时间相同，那么只能是探究电流产生的热量与电阻大小的关系。既然探究电流产生的热量与电阻的关系，那么两个电阻的阻值应该不同，故B正确不合题意；

要使变色时间提前，那么就要增大电阻产生的热量，即增大通过它们的电流，减小总电阻，那么变阻器的滑片应该想左滑动，故C错误符合题意。

只观察其中一个电阻，它的阻值和电流相同，当时间足够长时，红色油墨才会变色，这可以探究电流产生的热量与通电时间的关系，故D正确不合题意。故选C。15．（2022九上·越城期末）如图，将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关，发现灯L1较亮，灯L2较暗，其原因是（）A．灯L1额定功率较大 B．灯L1的电阻较大C．灯L2两端电压较大 D．通过灯L2的电流较大【答案】B【解析】两个灯泡串联在电路中，

因为L1比L2亮，所以实际功率P1>P2；

根据实际功率与电阻成正比得到：P1P2=R1R2；

则灯泡电阻R1>R2；

故B正确；

根据P=U2R可知，当额定电压相同时，额定功率与电阻成反比；

因为R1>R2；

所以额定功率P1额<P2额。

16．图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（）A．显示仪是由电流表改装成的B．测较高温度时，R0两端的功率较大C．测较低温度时，R0两端的功率较大D．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值【答案】B【解析】根据图片可知，R0与显示仪并联，再与R串联。

A.电流表与用电器串联，而电压表与用电器并联，则显示仪为电压表，故A错误；

BC当温度升高后，R的阻值减小，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它两端的电压减小。根据U总=U+U0可知，R0两端的电压增大，根据公式可知，P=U2R可知，R0的功率变大，故B正确，而C错误；

二、填空题17．（2023九上·海曙期末）小科用如图所示的电路进行实验，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P从变阻器R的一端逐渐移到某位置的过程中，小科多次记录数据并绘制得到滑动变阻器R的P-I图像，实验中电流表和电压表均安全。（1）滑动变阻器的最大阻值为Ω，电源电压是V。（2）求出图中最高点A点的纵坐标为W。【答案】（1）20；12（2）9【解析】（1）根据图片可知，滑动变阻器与R0串联，电压表的变阻器的电压，电流表的总电流。

当电流为0.5A时，变阻器的功率为5W；当电流为2A时，变阻器的功率为8W；

根据公式U=PI分别计算出对应的电压表的示数为10V和1V；

根据U总=U0+U变得到：U总=0.5A×Ｒ0＋10Ｖ；

U总=2A×Ｒ0＋4Ｖ；

联立解得：U总=12V，R0=4Ω；

滑动变阻器的最大阻值为：R变=U变I变=10V0.5A=20Ω。

（2）当R变=R18．如图所示的电路，电源电压为4.5V，小灯泡L上标有“3V1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化），滑动变阻器R规格为“30Ω1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”。闭合开关S，在不损坏电路元件情况下，电路的最大功率为，滑动变阻器阻值变化范围为。【答案】2.25W；3-30Ω【解析】灯泡L上标有“3V1.5W”字样，根据P=U2R，灯泡L的电阻RL=U2P=(3V)21.5W=6Ω

电压表和电流表都不能超过其测量范围，当电流表最大时，电流I=0.6A

电路中最小电阻R最小=UI19．在如图所示的两电路中，R1、R2为定值电阻，滑动变阻器（最大阻值为R3）相同，电源电压相等且保持不变，闭合甲图中开关S1，将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端，发现电流表A1的示数变为原来的13；再将甲图中的滑片移到最左端、乙图中的滑片移到最右端后，闭合开关S1、S2，发现电流表A1、A2的示数为之比为1：2；此时R1、R2消耗的电功率分别是为P1、P2，则R1：R3＝，P1：P2＝【答案】1：2；2：3【解析】（1）由图甲可知，R1与R3串联，电流表A1测电路中的电流，

当滑片位于左端时，接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为I1=UR1；

当滑片位于右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，为I2=UR1+R3；

因电源的电压不变，且滑动变阻器R3的滑片P从最左端移到最右端时，电流表A1的示数变为原来的

13；

即：I2=13I1，所以，UR1+R3＝13×UR1；

解得：R1=12×R3①

胡R1：R3=1：2。

（2）图甲中滑动变阻器R3的滑片P移到最左端时，电路为R1的简单电路，电流表A1测电路中的电流，为I1=UR1；

图乙中滑动变阻器R3滑片P移到最右端后，R2与R20．如图所示，是电路元件甲和标有“2.5V1.25W”字样的元件乙的电流与两端电压关系的图像。若把甲和乙并联后接在电压2V的电源两端，电路的总功率是W，若把甲和乙串联在电源电压为3V的电路中，乙的实际功率是W；若把乙和“3V3W"的灯泡L(灯丝电阻不变)串联在电源两端，在保证电路元件安全的情况下，电源电压最大为V。【答案】1.2；0.4；4【解析】（1）当甲和乙并联在电压为2V的电源上时，

它们两端的电压U1=U2=U=2V；

根据图像可知，此时通过甲的电流为0.4A，通过乙的电流为0.2A；

那么干路电流I总=I1+I2=0.4A+0.2A=0.6A；

此时总功率为：P总=U总I总=2V×0.6A=1.2W；

（2）根据图像可知，当电流为0.2A时，甲的电源为1V，乙的电压为2V；

根据U总=U1+U2可知，此时恰好等于电源电压。

则此时乙的实际功率为：P乙=U乙I乙=2V×0.2A=0.4W；

（3）乙的额定电流为：I乙=P乙U乙=1.25W2.5V=0.5A；

灯泡L的额定电流为：IL=PLUL=3W3V21．如图所示的电路总电压不变。只闭合开关S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，电路消耗总功率为10W，电流表的示数为I1；只断开开关S1，滑片P移至最右端时，电流表的示数为I2，电压表的示数为U1；只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，电压表示数为U2。若I1：I2=5：3，U1：U2=2：3。则上述三个状态中，电路消耗总功率的最小值是W。【答案】3.6【解析】由电路图可知：只闭合开关S3，滑动变阻器的滑片P在最左端时，只有R1接入电路，等效电路图如图1所示；

只断开开关S1，滑片P移至最右端时，R1和R2串联接入电路，等效电路图如图2所示；

只闭合开关S1，滑片P仍在最右端时，R1、R2和R3串联接入电路，等效电路图如图3所示；

电源电压不变，设电源电压为U，

如图1、图2所示，由欧姆定律得：I1I2=UR1：UR1+R2=R1+R2：R1=5：3，

则R2=23R1；

如图2、图3所示，由欧姆定律得：

I22．（2022九上·安吉期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器从阻值最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图象如图乙所示。则电源电压为V，定值电阻R1的阻值为Ω，整个电路的最大功率为W。【答案】6；10；3.6【解析】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。

（1）由图甲可知，电源电压等于V1表和V2表示数之和，故电源电压U=2V+4V=6V；

（2）图甲是定值电阻R1和滑动变阻器R2串联的电路，调节滑动变阻器从阻值从最大到最小，电路的总电阻变小，电路中的电流变大，

定值电阻R1两端电压U1=IR1会变大，而滑动变阻器两端电压U2=U-U1会变小，

所以，V1表示数的变化是图乙中的乙图线，V2表示数变化是图乙中的甲图线，

定值电阻R1的阻值为：R1=U1I1=三、实验探究题23．在”测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω)，电流表(0~0.6A、0~3A)，电压表(0~3V、0~15V)，开关和导线若干，另有标有：“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。（1）实验电路如图甲所示，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整；（2）本实验选择的滑动变阻器是(填”R1”或”R2”)；（3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是______。(填字母代号)A．两种方案都能 B．两种方案都不能C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能【答案】（1）（2）R1（3）B【解析】（1）灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选择的量程为0～3V。灯泡的电阻约为8Ω，所以小灯泡的额定电流约为：I额；

（2）电源电压恒为4.5V，当灯泡正常发光时，

滑动变阻器两端的电压：UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V，

根据串联电路电压与电阻成正比得到：UUL=RRL；

即2V2.5V=（3）图乙中，无论开关接“a”还是接“b”都无法得知小灯泡是否正常发光，此方案不能测定小灯泡的额定电功率；

图丙中，R0、小灯泡和滑动变阻器三者串联，开关S接“a”时，电压表测量定值电阻的电压，当开关接“b”时测量灯泡和定值电阻的总电压，不能通过调节滑动变阻器使灯泡两端的电压为2.5V，所以此方案不能测出小灯泡的额定功率；故选B。24．（2022九上·舟山月考）为了测定小灯泡的电功率，小明利用电压恒为3伏的电源、滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验，闭合开关并移动滑片P，获得相关数据如表：实验序号电压／伏电流／安电功率／瓦12.00.1822.50.2033.00.22（1）请在指定位置画出实验电路图（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的最合理操作是。A．更换小灯泡B．将电源正负极对调C．检查电路是否断路，看开关是否接触不良D．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光（3）请分析表中数据，得出小灯泡正常发光时的电功率为。（4）在实验后，小明绘制了P-I图像（如图乙），以下说法正确的是。（填序号）①曲线a表示总功率②曲线b表示小灯泡电功率③曲线b表示滑动变阻器电功率【答案】（1）（2）D（3）0.5W（4）①②【解析】（1）根据甲图可知，除了电压表与灯泡并联，其它的都是串联。电流从正极出发，依次经过开关、变阻器、电流表、灯泡，然后回到电源的负极，电压表并联在灯泡两侧，如下图所示：

（2）小明同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，可能是滑动变阻器接入的阻值太大所致，那么接下来他首先应进行的最合理操作是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光，故选D。

（3）根据表格可知，灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.2A，那么灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。

（4）根据P=UI可知，电源电压相等，则总功率与电流成正比，即二者变化的图像为一条倾斜的直线，故a为总功率的图像；

根据P=I2R可知，当电流增大时，灯泡的电阻也在增大，因此二者变化的图像逐渐向上弯曲，故b为灯泡的功率图像。故选①②。四、解答题25．（2022九上·镇海区期末）在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，灯泡L2的额定电压为6V，图乙是灯泡L2的U﹣I图象。（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值。（2）开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率。（3）开关S接b时，通过调节电源电压可使电路允许达到的最大总功率是多少？【答案】（1）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示），∵U0＝1.2V，I＝0.3A，∴电阻R0的阻值为：R0＝U0答：定值电阻R0的阻值为4Ω。（2）当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时，∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V，又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω，∴此时电路中的电流为：I0＝P0R0=1W灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W答：灯泡L1的额定功率为4W（3）开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示），当电路达到最大总功率时，应该有一盏灯泡正常发光，由（2）可知，灯泡L1的额定电流为0.5A，由图象可知灯泡L2的额定电流为0.6A，所以串联电路允许通过的最大电流是0.5A。此时，L1正常发光，电路中的电流为I1＝I2＝0.5A，从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V，则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，∴电路允许达到的最大总功率：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W答：电路允许达到的最大总功率为6W26．如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S1后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。请解答下列问题：（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少？（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1与R0串联，L1两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A．假设此时L1两端电压为U1，通过的电流为IL1。可求得R1＝U1I1＝U老师指出：求解R1时，代入的“3V””0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：▲，并正确求解R1。（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）【答案】（1）解：操作①中，开关S2接1、2，L1与R0串联，电压表V1测L1两端电压为U1＝3V，电流表测电路中的电流I1＝0.3A，则灯L1的额定功率：P1额＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W，操作③中，开关S2接4、5，L2与R0串联，电压表V2测L2两端电压为U2＝2V，电流表测电路中的电流I2＝0.4A，由欧姆定律得，灯L2的电阻：RL2＝U2I2则灯L2的额定功率：P2额＝U额2R答：灯L1、L2的额定功率分别是0.9W、1.8W；（2）解：L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与R0串联，根据串联分压特点可知，此时，并联部分电路两端的电压将小于3V，通过L1的电流将小于0.3A，故错误的数据是：3V、0.3A。在操作①中，由欧姆定律得，灯L1的电阻：RL1＝U1I1由于操作②和③中，电流表示数都是0.4A，说明R1、L1并联后与L2对电路的影响是等效的，即：R1、L1并联后的总电阻为5Ω，则有：1R1+1RL1＝1RL2，即解得：R1＝10Ω。答：错误的数据：3V、0.3A，R1的阻值为10Ω；（3）解：在操作①中，电源电压：U＝3V+0.3A×R0，在操作③中，电源电压：U＝2V+0.4A×R0，由以上两式可解得：R0＝10Ω，U＝6V；当开关S2接4、5时，R0与L2串联，要使L2正常发光，即UL2＝U额＝3V，则R0两端的电压：U0′＝U﹣UL2＝6V﹣3V＝3V，根据串联分压特点可知，U0'R0'＝U解得：R0′＝5Ω，所以，R0减小的阻值：△R＝R0﹣R0′＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，故滑片应向左移动。答：当开关S2接4、5时，滑片P向左移动，使其阻值减小5Ω才能使L2正常工作。27．如图甲所示电路中，电源电压不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，小灯泡的额定电压和额定功率模糊不清。第一次只闭合开关S、S1，滑片P从a端移到b端；第二次只闭合开关S、S2，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片P。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图象。求：（写出计算过程）（1）电源电压；（2）小灯泡的额定功率。【答案】（1）只闭合S、S1时，P在b端，只有R0