第六章章末卷2

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第六章章末卷2 一、選擇題 1．如圖甲，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（允許通過(guò)的最大電流為5A）．圖乙反映了開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到閉合，再移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，ab兩端電壓U和通過(guò)的電流I之間的關(guān)系；圖丙反映了滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系，則下列說(shuō)法不正確的是（　　） A．電源電壓為50V B．R1的阻值為5Ω C．當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率為200W D．滑動(dòng)變阻器連入阻值的范圍為4～45Ω 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)接入電路，ab兩點(diǎn)間電壓是滑動(dòng)變阻器兩端電壓；由圖乙所示圖象求出電壓與電流的對(duì)應(yīng)值，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律列方程，可以求出電源電壓與電阻R1的阻值；由圖丙求出R2消耗的功率為120W時(shí)的電路電流，由P=UI求出電路消耗的總功率；根據(jù)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，由歐姆定律可以求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍。 【解答】解：A、由圖乙所示圖象可知：I=1A時(shí)U2=45V，I′=5A時(shí)U2′=25V，設(shè)電源電壓是U， ∵I=，∴電阻R1兩端電壓U1=IR1，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，U=U2+IR1，則U=45V+1A×R1； U=25V+5A×R1； 解得：U=50V，R1=5Ω；故AB正確； C、由圖丙可知，當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路電流為4A，則電路消耗的總功率P=UI=50V×4A=200W，故C正確； D、由圖乙所示圖象可知：I=1A時(shí)U2=45V，I′=5A時(shí)U2′=25V，∵I=，∴滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R最大===45Ω， R最小===5Ω，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是5Ω～45Ω，故D錯(cuò)誤； 本題選錯(cuò)誤的，故選D。 【點(diǎn)評(píng)】本題是一道圖象圖，難度較大，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、由圖象獲取所需信息、熟練應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律、電功率公式即可正確解題。 2．如圖所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍 C．丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】先分析四圖的連接方式，求出四種連接的電阻大小，電源電壓不變，根據(jù)公式P=求出各自的電功率，從而判斷各個(gè)選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò)。 【解答】解：由題知，R1、R2為阻值相同的電熱絲，設(shè)R1=R2=R， 分析各連接方式可知： 甲圖為開(kāi)路，P甲=0， 乙圖中兩電阻串聯(lián)，R乙=2R，P乙==， 丙圖中只有電阻R1工作，R丙=R，P丙==， 丁圖中兩電阻并聯(lián)，R丁=R，P丁===2， 可見(jiàn)，甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率不相等，故A錯(cuò)； 丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍，故B正確； 丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍，故C正確； 丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍，故D正確。 故選：BCD。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查電功率大小的計(jì)算，關(guān)鍵是分析電路的連接，這是本題的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)，還要知道串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律。 3．某理物興趣小組的同學(xué)用幾個(gè)完全相同的燈泡，設(shè)計(jì)如圖甲、乙、丙三種電路，電源電壓相同且恒定不變，電路消耗的總功率大小關(guān)系是（　　） A．P甲＞P乙＞P丙 B．P甲＜P乙＜P丙 C．P甲=P乙=P丙 D．P甲=P乙＞P丙 【考點(diǎn)】II：電阻的串聯(lián)；IJ：電阻的并聯(lián)；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】燈泡完全相同說(shuō)明它們的電阻相等，根據(jù)串并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)可知，兩電阻并聯(lián)時(shí)總電阻最小，兩電阻串聯(lián)時(shí)總電阻最大；根據(jù)P=可知，電壓不變時(shí)，電阻越小，電路消耗的電功率越大，反之越大。 【解答】解：兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻等于各分電阻之和，即總電阻越串越大，大于任何一個(gè)分電阻；并聯(lián)時(shí)，總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，即總電阻越并越小，小于任何一個(gè)分電阻； ∴R甲＞R乙＞R丙， ∵電源的電壓相同且不變， ∴由P=可知，P甲＜P乙＜P丙。 故選：B。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了利用串并聯(lián)電路電阻特點(diǎn)和電功率公式解決簡(jiǎn)單問(wèn)題的能力。掌握電阻的串聯(lián)，相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，電阻變大；電阻的并聯(lián)，相當(dāng)于增大橫截面積，減小電阻是解決本題的關(guān)鍵。 4．某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω1A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化），在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（　　） A．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A B．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω C．燈泡的最小功率是0.162W D．該電路的最大功率是2.25W 【考點(diǎn)】H!：串聯(lián)電路的電流規(guī)律；I6：串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；IH：歐姆定律的應(yīng)用；II：電阻的串聯(lián)；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】從圖中可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，為了不損壞電路元件，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，應(yīng)該選取通過(guò)燈泡L與通過(guò)滑動(dòng)變阻器額定電流相比較，得出電路中的最大電流，通過(guò)燈泡L的電流可利用公式IL=計(jì)算，并且此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，可利用公式R總=計(jì)算總電阻，再利用公式RL=計(jì)算燈泡的電阻，最后利用公式R小=R總﹣RL計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值； 為了不把電壓表?yè)p壞，電壓表的最大示數(shù)為3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，利用公式UL′=U﹣U大計(jì)算電壓，再利用公式I小=計(jì)算電流，最后利用公式R大=計(jì)算電阻， 燈泡的最小功率可利用公式P小L=I小2RL計(jì)算； 電路中的最大功率可利用公式P總大=UI大計(jì)算。 【解答】解：∵UL=2.5V，PL=1.25W ∴IL===0.5A， 滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)， 所以電路中的最大電流I大=I=IL=0.5A， 由于此時(shí)電流最大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小， R總===9Ω， RL===5Ω， R小=R總﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω； ∵當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U大=3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小， ∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V， 再利用公式I小===0.3A， 最后利用公式R大===10Ω； 所以電路中電流的變化范圍是0.3A﹣0.5A，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω﹣10Ω； 燈泡的最小功率為P小L=I小2RL=（0.3A）2×5Ω=0.45W； 電路中的最大功率為P總大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W。 故選：D。 【點(diǎn)評(píng)】本題綜合性較強(qiáng)，考查的內(nèi)容較多，會(huì)用歐姆定律計(jì)算，會(huì)用電功率公式計(jì)算，知道串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，電流規(guī)律，電阻規(guī)律，要用到電功率的一個(gè)變形公式：P=I2R求解，需要注意的是：P=I2R和P=這兩個(gè)公式在電功率計(jì)算題里要經(jīng)常用到。 5．如圖所示，電源電壓不變，在a，b間接一個(gè)“3V 1W“的小燈泡，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P至圖示位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光。若在a，b間換接一個(gè)“3V 1.5W“的小燈泡，欲使其正常發(fā)光，滑片P應(yīng)（　　） A．向M移動(dòng) B．向N移動(dòng) C．保持不動(dòng) D．無(wú)法實(shí)現(xiàn) 【考點(diǎn)】I6：串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；ID：滑動(dòng)變阻器的使用；IG：歐姆定律的變形公式；IZ：電路的動(dòng)態(tài)分析；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】根據(jù)P=比較兩燈泡的電阻關(guān)系判斷燈泡更換后電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知此時(shí)燈泡兩端的電壓變化，進(jìn)一步確定滑片移動(dòng)的方向，直至燈泡正常發(fā)光即達(dá)到額定電壓。 【解答】解：由P=可知，兩燈泡的額定電壓相等，更換燈泡后的電阻變小，電路中的總電阻變小， ∵I=， ∴電路中的電流變大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值不變，兩端的電壓變大， ∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和， ∴此時(shí)燈泡分得的電壓小于3V， 使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)使燈泡兩端的電壓再達(dá)到3V，即增大電路中的電流，減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻，滑片向M移動(dòng)。 故選：A。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析，涉及到串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、歐姆定律、滑動(dòng)變阻器的正確使用，判斷好更換電阻后燈泡兩端的電壓變化是關(guān)鍵。 6．現(xiàn)把L1“220V40W”和L2“220V100W”兩盞白熾燈分別串聯(lián)和并聯(lián)在220V的家庭中，下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．串聯(lián)時(shí)，L1比L2亮一些 B．并聯(lián)時(shí)，L1比L2亮一些 C．串聯(lián)時(shí)，L1比L2的總功率大一些 D．并聯(lián)時(shí)，L1比L2的總功率大一些 【考點(diǎn)】J9：電功率與電壓、電流的關(guān)系；JE：實(shí)際功率． 【分析】（1）兩燈泡并聯(lián)時(shí)各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小比較兩燈泡的亮暗； （2）根據(jù)P=比較兩燈泡的電阻關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=I2R比較兩燈泡的實(shí)際功率之間的關(guān)系，進(jìn)一步判斷兩燈泡的亮暗關(guān)系。 【解答】解：（1）兩燈泡并聯(lián)在220V的家庭中時(shí)， ∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小， ∴L2的額定功率較大，實(shí)際功率較大，燈泡較亮，故BD不正確； （2）兩燈泡串聯(lián)在220V的家庭中時(shí)， ∵P=， ∴L1的額定功率小，電阻較大， ∵串聯(lián)電路中各處的電流相等， ∴根據(jù)P=I2R可知，L1的實(shí)際功率較大，燈泡較亮，故AC正確。 故選：AC。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)以及電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小。 7．如圖所示的電路中，電源電壓不變，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片P，當(dāng)電流表的示數(shù)變化范圍為1A～1.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了3V，則該定值電阻R2所消耗功率的變化范圍是（　?。? A．3W～3.9W B．3W～5.07W C．3.9W～10W D．10W～16.9W 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】根據(jù)歐姆定律分別表示出R2兩端的電壓，根據(jù)電壓表的示數(shù)變化了3V建立等式即可求出R2的阻值，利用P=I2R分別求出定值電阻R2所消耗最大和最小功率即可得出答案。 【解答】解：根據(jù)歐姆定律可得： 當(dāng)電路中的電流I1=1A時(shí)，電壓表的示數(shù)U1=I1R2=1A×R2， 當(dāng)電路中的電流I2=1.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)U2=I2R2=1.3A×R2， 因電流表的示數(shù)變化范圍為1A～1.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了3V， 所以，U2﹣U1=1.3A×R2﹣1A×R2=3V， 解得：R2=10Ω， 定值電阻R2所消耗的最小功率： P2min=I12R2=（1A）2×10Ω=10W， 定值電阻R2所消耗的最大功率： P2max=I22R2=（1.3A）2×10Ω=16.9W， 所以，該定值電阻R2所消耗功率的變化范圍是10W～16.9W。 故選：D。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用，表示出電流表示數(shù)的變化求出R2的阻值是關(guān)鍵。 8．將一只標(biāo)有“6V，6W”的燈泡與一定值電阻串聯(lián)后接到電壓為6V的電源上，定值電阻消耗的功率為1W，假設(shè)燈絲電阻不隨溫度而改變，則此時(shí)（　?。? A．燈泡消耗的功率小于5W B．燈泡消耗的功率大于5W C．燈泡與定值電阻消耗的總功率為6W D．燈泡與定值電阻消耗的總功率為7W 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓是6V，額定功率為6W；由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，串聯(lián)電路總電阻等于各電阻之和，燈泡與電阻串聯(lián)后，電路總電阻大于燈泡電阻，由電功率公式P=與串聯(lián)電路特點(diǎn)分析答題。 【解答】解：燈泡額定電壓是6V，額定功率是6W，根據(jù)公式P=可知，燈泡與電阻串聯(lián)后電路總電阻大于燈泡電阻，燈泡與電阻串聯(lián)后接在6V電路中，電路消耗的總功率小于燈泡的額定功率6W，已知定值電阻消耗的功率為1W，所以燈泡消耗的實(shí)際功率一定小于6W﹣1W=5W，故A正確，BCD錯(cuò)誤； 故選：A。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查根據(jù)電功率的計(jì)算公式和已知電阻的功率來(lái)比較電路消耗的功率和燈泡消耗的實(shí)際功率的大小，關(guān)鍵是知道串聯(lián)后電源電壓不變，總電阻變大，電路消耗的總功率小于燈泡的額定功率。 9．如圖，電源電壓為8V并保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置時(shí)，定值電阻R0的電功率由6.4W變成了1.6W，則電壓表的示數(shù)可能是（　?。? A．由2V變?yōu)?V B．由3V變?yōu)?V C．由4V變?yōu)?V D．由3V變?yōu)?V 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】根據(jù)P=I2R結(jié)合兩種情況定值電阻消耗的電功率求出兩種情況下的電流關(guān)系，根據(jù)歐姆定律求出兩種情況下R0兩端的電壓關(guān)系，然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)分別表示出選項(xiàng)中電壓表的示數(shù)關(guān)系，找出符合題意的選項(xiàng)。 【解答】解：設(shè)定值電阻R0的電功率由6.4W變成了1.6W時(shí)，電路中的電流由I1變?yōu)镮2， 由P=I2R得： 則====， ∴I1=2I2， 因R0電阻保持不變， 所以，U1=2U2； A．當(dāng)電壓表原來(lái)的示數(shù)為2V時(shí)，R0兩端的電壓U1=8V﹣2V=6V， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為4V時(shí)，R0兩端的電壓U2=8V﹣4V=4V， 不符合U1=2U2，故A不正確； B．當(dāng)電壓表原來(lái)的示數(shù)為3V時(shí)，R0兩端的電壓U1=8V﹣3V=5V， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，R0兩端的電壓U2=8V﹣6V=2V， 不符合U1=2U2，故B不正確； C．當(dāng)電壓表原來(lái)的示數(shù)為4V時(shí)，R0兩端的電壓U1=8V﹣4V=4V， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，R0兩端的電壓U2=8V﹣6V=2V， 符合U1=2U2，故C正確； D．當(dāng)電壓表原來(lái)的示數(shù)為3V時(shí)，R0兩端的電壓U1=8V﹣3V=5V， 當(dāng)電壓表的示數(shù)為5V時(shí)，R0兩端的電壓U2=8V﹣5V=3V， 不符合U1=2U2，故D不正確。 故選：C。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)定值電阻消耗的電功率得出兩種情況下的電流關(guān)系，再根據(jù)電壓表的示數(shù)關(guān)系得出答案。 10．如圖1所示，是某電器內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)圖，R1、R2為阻值相同的電熱絲。不同的連接方式其發(fā)熱功率不同下列說(shuō)法正確的是（　　） A．圖2甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率相等 B．圖2丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍 C．圖2丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍 D．圖2丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】先分析四圖的連接方式，求出四種連接的電阻大小，電源電壓不變，根據(jù)公式P=求出各自的電功率，從而判斷各個(gè)選項(xiàng)的對(duì)錯(cuò) 【解答】解：由題知，R1、R2為阻值相同的電熱絲，設(shè)R1=R2=R， 分析各連接方式可知： 甲圖為開(kāi)路，P甲=0， 乙圖中兩電阻串聯(lián)，R乙=2R，P乙==， 丙圖中只有電阻R1工作，R丙=R，P丙==， 丁圖中兩電阻并聯(lián)，R丁=R，P丁===2， 可見(jiàn)，甲的發(fā)熱功率與丙的發(fā)熱功率不相等，故A不正確； 丁的發(fā)熱功率是丙的發(fā)熱功率的2倍，故B正確； 丙的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的2倍，故C正確； 丁的發(fā)熱功率是乙的發(fā)熱功率的4倍，故D正確。 故選：BCD。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查電功率大小的計(jì)算，關(guān)鍵是分析電路的連接，這是本題的難點(diǎn)，也是重點(diǎn)，還要知道串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律。 11．圖1是用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖，實(shí)驗(yàn)所用的器材：電源一個(gè)（電壓保持6V不變）．待測(cè)電阻一只，電流表（0﹣0.6A，0﹣3A）一只，電壓表（0﹣6V，0﹣15V）一只，滑動(dòng)變阻器（0﹣12Ω）一只，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求電表不超過(guò)其量程，且電表的指針至少能達(dá)到刻度盤的中線，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出被測(cè)電阻R的U﹣I圖象如圖2所示。當(dāng)電流表和電壓表能按要求工作時(shí)，R消耗的最大功率與最小功率之比為（　?。? A．25：4 B．64：25 C．9：2 D．4：1 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】先根據(jù)圖2確定電壓表和電流表的量程，然后讀出已知電壓值和電流值，根據(jù)R=求出定值電阻的阻值； 根據(jù)電流表、電壓表量程以及滑動(dòng)變阻器的位置確定電路中最大的電流和最小電流，根據(jù)P=I2R求出R消耗的最大功率與最小功率。 【解答】解：根據(jù)圖2可知，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～6V；當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí)，電壓表示數(shù)為2.4V，則R===8Ω； 如果滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，電路中的電流I===0.75A＞0.6A，因此當(dāng)電流表示數(shù)為0.6A時(shí)，電路中的電流最大，則最大功率：P最大=（0.6A）2×8Ω=2.88W； 當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流最小，R消耗的功率最小，此時(shí)電路中的電流：I最小===A，則最小功率：P最小=（A）2×8Ω=W； 故消耗的最大功率與最小功率之比為2.88W：W=64：25。 故選：B。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電阻的U﹣I圖象、歐姆定律的應(yīng)用、功率公式的應(yīng)用，根據(jù)電表的量程及電路結(jié)構(gòu)求出流過(guò)電路的最大電流與最小電流是本題的難點(diǎn)，也是本題的解題關(guān)鍵。 二、填空題（共2小題） 12．將標(biāo)有“8V 12W”的小燈泡和“20Ω 2A”的滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑片P移到變阻器的中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，則變阻器消耗的電功率為　22.5　W（電源電壓、燈泡的電阻不變）。 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】利用P=UI先求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I，再結(jié)合功率公式P=I2R求出滑動(dòng)變阻器的電功率。 【解答】解：小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為I===1.5A， 由于串聯(lián)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I′=I=1.5A， 當(dāng)滑片P移到變阻器的中點(diǎn)時(shí)，接入的阻值為10Ω， 故此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率： P′=I′2R=（1.5A）2×10Ω=22.5W。 故答案為：22.5。 【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)于串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率的求解的掌握能力，屬于中檔題目。 13．銘牌上標(biāo)有“220V 11W”的節(jié)能燈，正常工作時(shí)的電流為　0.05　A，它每天正常工作2小時(shí)，那么一個(gè)月消耗　0.66　kW?h的電能（一個(gè)月按30天計(jì)算）。 【考點(diǎn)】J8：電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系；J9：電功率與電壓、電流的關(guān)系． 【分析】（1）由銘牌信息可知燈泡的額定電壓與額定功率，由功率的變形公式I=可求出燈正常工作時(shí)的電流； （2）已知功率與做功時(shí)間由公式W=Pt可以求出燈消耗的電能。 【解答】解：（1）節(jié)能燈正常工作時(shí)的電流I===0.05A； （2）燈每天正常工作2h，一月消耗的電能： W=Pt=0.011kW×2h×30=0.66kW?h； 故答案為：0.05；0.66。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求節(jié)能燈正常工作時(shí)的電流、節(jié)能燈消耗的電能，由燈的銘牌找出燈的額定電壓與額定功率是正確解題的前提，熟練應(yīng)用功率的變形公式是正確解題的關(guān)鍵。 三、解答題（共17小題） 14．如圖所示，燈泡L標(biāo)有“12V 6W”字樣，電阻R為16Ω，電源電壓保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響），求： （1）電源電壓是多少？ （2）燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻是多少？ （3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率是多少？ 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等得出電源的電壓； （2）根據(jù)P=求出燈泡的電阻； （3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡與R串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)P=UI=I2R求出燈泡L的實(shí)際功率。 【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電路為燈泡L的簡(jiǎn)單電路， ∵燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等， ∴電源的電壓U=UL額=12V； （2）根據(jù)P=可得， 燈泡的電阻： RL===24Ω， （3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡與R串聯(lián)， ∵串聯(lián)電路的總阻值等于串聯(lián)的各電阻阻值之和， ∴R=RL+R=24Ω+16Ω=40Ω， ∴此時(shí)電路中的電流I===0.3A， 由P=UI=I2R得： 燈泡L的實(shí)際功率：PL=I2RL=（0.3A）2×24Ω=2.16W。 答：（1）電源電壓為12V； （2）燈泡L正常發(fā)光時(shí)電阻是24Ω； （3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率是2.16W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等。 15．某豆?jié){機(jī)內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，R為電熱絲，為電動(dòng)機(jī)，其額定功率是220W，S1為控制電動(dòng)機(jī)工作的自動(dòng)開(kāi)關(guān)，小明磨制豆?jié){時(shí)，把豆?jié){機(jī)接入220V電路中工作20min，其間電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間共2min，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電路總電流是3A．求： （1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線圈的電流； （2）電熱絲R 的阻值； （3）20min內(nèi)豆?jié){機(jī)消耗的電能。 【考點(diǎn)】H@：并聯(lián)電路的電流規(guī)律；I7：并聯(lián)電路的電壓規(guī)律；IH：歐姆定律的應(yīng)用；J3：電功與電能的計(jì)算；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電熱絲和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)，根據(jù)P=UI求出通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流即為通過(guò)線圈的電流； （2）根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)電熱絲的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出電熱絲R的阻值； （3）根據(jù)P=UI求出電熱絲R的功率，利用W=Pt分別求出電熱絲和電動(dòng)機(jī)消耗的電能，兩者和即為20min內(nèi)豆?jié){機(jī)消耗的電能。 【解答】解：（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電熱絲和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)， 根據(jù)P=UI可得，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)通過(guò)的電流： IM===1A， （2）∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， ∴通過(guò)電熱絲的電流： IR=I﹣IM=3A﹣1A=2A； ∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等， ∴根據(jù)歐姆定律可得，電熱絲R的阻值： R===110Ω； （3）電熱絲加熱的功率： PR=UIR=220V×2A=440W， 20min內(nèi)豆?jié){機(jī)消耗的電能： W=PRt+PMt′=440W×20×60s+220W×2×60s=5.544×105J。 答：（1）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線圈的電流為1A； （2）電熱絲R的阻值為110Ω； （3）20min內(nèi)豆?jié){機(jī)消耗的電能為5.544×105J。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電功公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)電路圖可知電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電熱絲也在工作即豆?jié){機(jī)工作20min時(shí)加熱時(shí)間也為20min。 16．某工地用電動(dòng)起重機(jī)吊起重物，重物的質(zhì)量m=400kg，電源提供的電壓U=220V，不計(jì)一切摩擦。當(dāng)電動(dòng)起重機(jī)以v=0.1m/s的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=2A（g取l0N/kg） （1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R是多少？ （2）電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量m′=200kg的重物，電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變，提升速度是多少？ 【考點(diǎn)】FG：功率計(jì)算公式的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）電動(dòng)機(jī)的輸出功率等于牽引力的功率，根據(jù)牽引力的功率求出電動(dòng)機(jī)的輸出功率；根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)的輸入功率，電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于輸出功率和線圈電阻產(chǎn)生的熱功率之和，根據(jù)能量守恒結(jié)合P=I2R求出電動(dòng)機(jī)線圈的電阻； （2）電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變時(shí)，發(fā)熱功率不變，輸出功率不變，根據(jù)P=Fv求出勻速提升物體時(shí)的速度。 【解答】解：電動(dòng)機(jī)的輸出功率： P出=Fv=Gv=mgv=400kg×l0N/kg×0.1m/s=400W， 電動(dòng)機(jī)的輸入功率： P入=UI=220V×2A=440W， 根據(jù)能量守恒定律得，電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率： PR=P入﹣P出=440W﹣400W=40W， 根據(jù)P=I2R可得，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻： R===10Ω； （2）∵電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變時(shí)，發(fā)熱功率不變， ∴輸出功率不變， 則提升速度v′=====0.2m/s。 答：（1）電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R是10Ω； （2）電動(dòng)機(jī)勻速提升質(zhì)量m′=200kg的重物，電動(dòng)機(jī)的輸入功率不變，提升速度是0.2m/s。 【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道輸入功率和輸出功率以及線圈發(fā)熱功率的區(qū)別和聯(lián)系，注意對(duì)于電動(dòng)機(jī)電路，在電動(dòng)機(jī)正常工作的情況下，不能運(yùn)用閉合電路歐姆定律進(jìn)行求解。 17．目前研制的超導(dǎo)限流器，在電流小于某值時(shí)，其電阻為零；電流大于某值時(shí)，其電阻為一定值。將超導(dǎo)限流器接入電路中，當(dāng)電流突然變大到大于某一值時(shí)，超導(dǎo)限流器瞬間具有一定阻值，保護(hù)整個(gè)電路。如圖甲，是某種超導(dǎo)限流器的電阻隨電流變化的關(guān)系，如圖乙，將該超導(dǎo)限流器和用電器M串聯(lián)后接在電壓為5×104V的高壓電源上。求： （1）當(dāng)電路中的電流為30A時(shí)，用電器M消耗的電功率是多大？ （2）當(dāng)用電器M短路后，該超導(dǎo)限流器能夠保護(hù)這個(gè)電路，R0不能大于某一值，這個(gè)值是多大？ 【考點(diǎn)】IG：歐姆定律的變形公式；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】由圖甲可知，電路電流小于50A時(shí)超導(dǎo)限流器的電阻為零，電流大于50A時(shí)，電阻為一定值； （1）電路電流為30A時(shí)，超導(dǎo)限流器電阻為零，由電功率公式P=UI可以求出M消耗的電功率。 （2）M短路時(shí)，超導(dǎo)限流器兩端電壓等于電源電壓，為保護(hù)電路，電路不能處于短路狀態(tài)， 電路電阻不能為零，超導(dǎo)限流器電阻不能為零，則電路電流最小為50A，由歐姆定律可以求出超導(dǎo)限流器的電阻。 【解答】解：（1）由圖甲可知，電路電流I1=30A時(shí)，超導(dǎo)限流器的電阻為零， 用電器M兩端電壓等于電源電壓，則用電器功率為： P=UI1=5×104V×30A=1.5×106W； （2）M短路時(shí)，限流器兩端電壓等于電源電壓， 為保護(hù)電路，限流電阻阻值不能為零，電路電流最小為50A， 由I=可知， 限流電阻阻值R0===1000Ω； 答：（1）用電器M消耗的電功率是1.5×106W； （2）超導(dǎo)限流電阻阻值不能大于1000Ω。 【點(diǎn)評(píng)】由圖象找出超導(dǎo)限流電阻阻值與電流的關(guān)系，應(yīng)用電功率公式及歐姆定律即可正確解題。 18．如圖所示是某簡(jiǎn)易電加熱器的電路圖。電源電壓是36V保持不變，R1、R2是發(fā)熱電阻絲，R2的電阻是42Ω，滑動(dòng)變阻器的最大電阻是12Ω．開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)為高溫?fù)?、接?”時(shí)為低溫?fù)?，且每個(gè)擋內(nèi)的溫度是可調(diào)的。試求： （1）開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在A端，R1的功率是72W．R1的電阻是多少？ （2）開(kāi)關(guān)s接“2”時(shí)，變阻器的滑片在A端，電路中的電流是多少？ （3）開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在B端，R1的功率是多少？ 【考點(diǎn)】IG：歐姆定律的變形公式；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）分析電路可知，開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在A端，電路為R1的基本電路；由功率的變形公式R=求出R1的電阻； （2）分析電路可知，開(kāi)關(guān)s接“2”時(shí)，變阻器的滑片在A端，兩個(gè)定值電阻串聯(lián)；根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，由歐姆定律求出電路電流； （3）分析電路可知，開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在B端，滑動(dòng)變阻器與定值電阻R1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，由歐姆定律求出電路電流，然后由功率公式P=I2R求出R1的功率。 【解答】解：（1）開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，滑動(dòng)變阻器與R1串聯(lián)， 電阻R1的阻值R1===18Ω； （2）開(kāi)關(guān)s接“2”時(shí)，開(kāi)關(guān)s接“2”時(shí)，變阻器的滑片在A端，兩個(gè)定值電阻串聯(lián)， 電路電流I===0.6A； （3）開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在B端， 此時(shí)電路中電流：I′===1.2A， R1的功率：P=I′2R1=（1.2A）2×18Ω=25.92W。 答：（1）R1的電阻是18Ω； （2）開(kāi)關(guān)s接“2”時(shí)，變阻器的滑片在A端，電路中的電流是0.6A； （3）開(kāi)關(guān)s接“1”時(shí)，變阻器的滑片在B端，R1的功率是25.92W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了求電阻的阻值、電流、功率等問(wèn)題，分析電路結(jié)構(gòu)是正確解題的前提，熟練掌握功率的變形公式、歐姆定律、功率公式是正確解題的關(guān)鍵。 19．如圖是某具有保溫功能的電熱水壺電路原理圖，額定電壓為220V，當(dāng)S1和S2同時(shí)閉合時(shí)，電熱水壺處于加熱狀態(tài)；當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電熱水壺處于保溫狀態(tài)；電熱絲R1=40Ω，R2=1170Ω，工作過(guò)程中不計(jì)溫度對(duì)電熱絲電阻的影響，電熱水壺加熱效率為90%．某次該電熱水壺將0.8kg的水從25℃加熱到100℃所用時(shí)間為280s，求： （1）該電熱水壺的額定保溫功率是多少？ （2）這過(guò)程中0.8kg的水吸收了多少熱量？[水的比熱容c水=4.2×103J/（kg?℃）] （3）這過(guò)程中電熱水壺的實(shí)際工作電壓是多少？ 【考點(diǎn)】GG：熱量的計(jì)算；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，R1、R2連入電路，求出總阻值，根據(jù)P=求出保溫時(shí)電熱水壺的功率。 （2）根據(jù)Q=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量； （3）由加熱效率電流所做的功，根據(jù)P=求出電熱水壺的實(shí)際功率，根據(jù)P=的變形式求實(shí)際工作電壓。 【解答】解：（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，R1、R2連入電路， ∵串聯(lián)電路的總阻值等于串聯(lián)的各電阻阻值之和， ∴R=R1+R2=40Ω+1170Ω=1210Ω， 則保溫功率為P保===40W； （2）水吸收的熱量Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃﹣25℃）=2.52×10﹣5J； （3）實(shí)際電流所做的功W===2.8×105J； ∴實(shí)際功率P實(shí)===1000W， 由圖可知電熱水壺處于加熱狀態(tài)時(shí)，只有電阻R1連入電路； 由P=得：實(shí)際電壓U實(shí)===200V。 答：（1）該電熱水壺的額定保溫功率是40W； （2）這過(guò)程中0.8kg的水吸收了2.52×10﹣5J的熱量； （3）這過(guò)程中電熱水壺的實(shí)際工作電壓是200V。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)際用電器電功率的分析以及運(yùn)用電功率公式結(jié)合歐姆定律計(jì)算相關(guān)物理量的能力。 20．如圖所示，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為5Ω，小燈泡上標(biāo)有“12V6W”字樣，閉合開(kāi)關(guān)S。 （1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，電流表的讀數(shù)為1.7A，小燈泡恰能正常發(fā)光，求滑動(dòng)變阻器的最大阻值。 （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，求電流表的讀數(shù)和滑動(dòng)變阻器消耗的電功率。 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等求出電源的電壓，根據(jù)P=UI求出通過(guò)燈泡的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流，利用歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值； （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，電阻R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I'2R求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率。 【解答】解：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端時(shí)，燈泡與滑動(dòng)變阻器的最大阻值并聯(lián)， 由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光， 所以電源的電壓U=UL=12V， 因?yàn)镻=UI，且燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為6W， 所以通過(guò)小燈泡的電流： IL===0.5A， 由于并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和， 所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流： I2=I﹣IL=1.7A﹣0.5A=1.2A， 由I=可知， 滑動(dòng)變阻器的最大阻值： R2===10Ω； （2）由于串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和， 所以此時(shí)電路中的電流即電流表的示數(shù)： I'===0.8A， 此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率： P2=I'2R2=（0.8A）2×10Ω=6.4W。 答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為10Ω； （2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端，電流表的讀數(shù)為0.8A，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為6.4W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的辨別和知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓與額定電壓相等。 21．如圖所示，電源電壓恒定不變，R2的阻值為8?，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，小燈泡電阻不隨溫度改變。若閉合S1、S2，斷開(kāi)S3，小燈泡剛好正常發(fā)光，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V，那么： （1）小燈泡L的電阻為多大？ （2）電源電壓為多少？ （3）R1電阻為多大？ （4）若閉合S1、S3，斷開(kāi)S2，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為多大時(shí)，電路的總功率最大，這個(gè)最大的功率等于多少？ 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）已知燈泡額定電壓和額定功率，利用公式R=得到燈泡電阻； （2）若閉合S1、S2，斷開(kāi)S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明兩端電壓等于額定電壓，電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓，總電壓等于兩電壓之和； （3）若閉合S1、S2，斷開(kāi)S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光，說(shuō)明兩端電壓等于額定電壓，已知燈泡兩端電壓和電阻，利用歐姆定律得到電路電流；串聯(lián)電路電流處處相等，已知電阻R1兩端電壓和通過(guò)的電流，利用公式R=得到其阻值； （4）若閉合S1、S3，斷開(kāi)S2，滑動(dòng)變阻器、定值電阻R2和燈泡串聯(lián)，要使電路總功率最大，也就是電路總電阻最小，功率大小用公式P=UI計(jì)算。 【解答】解：（1）由P=可知， 燈泡電阻為RL===12Ω； （2）閉合S1、S2，斷開(kāi)S3，燈泡與定值電阻R1串聯(lián)，燈泡正常發(fā)光， 所以電源電壓U=UL+U額=6V+3V=9V； （3）燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路電流為I===0.5A， 所以R1的阻值為R1===6Ω； （4）閉合S1、S3，斷開(kāi)S2，滑動(dòng)變阻器、定值電阻R2和燈泡串聯(lián)，要使電路總功率最大，也就是電路總電阻最小，即滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為0， 此時(shí)的電路電流為I最大===0.45A， 此時(shí)的電功率為P最大=UI最大=9V×0.45A=4.05W。 答：（1）燈泡電阻為12Ω； （2）電源電壓為9V； （3）R1的阻值為6Ω； （4）滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為0時(shí)，電路的總功率最大；此時(shí)的電功率為4.05W。 【點(diǎn)評(píng)】分析多元件、多開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片在不同位置等情況下的電學(xué)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該在掌握電路特點(diǎn)和有關(guān)公式的前提下，各個(gè)擊破，切忌不分主次，漫無(wú)目的，無(wú)從下手。 22．如圖1、圖2所示是我們常見(jiàn)的可調(diào)節(jié)亮度的臺(tái)燈及電路圖，變阻器R的最大電阻值為2200Ω，臺(tái)燈燈泡的銘牌如圖3所示。 求：（1）臺(tái)燈燈泡的電阻。 （2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流。 （3）臺(tái)燈處在最省電時(shí)的工作狀態(tài)時(shí)，燈泡的電功率。 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；II：電阻的串聯(lián)；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）由燈泡的銘牌可知額定電壓和額定功率，利用P=求出電阻； （2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P=UI求出電流； （3）因?yàn)殡娐冯妷阂欢?，總電阻越大功率越小就越省電，根?jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I2R求出燈泡的電功率。 【解答】解：（1）由P=可得，燈泡電阻： RL===2200Ω； （2）燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓UL=220V，功率PL=22W， 由P=UI可得，通過(guò)燈泡的電流： IL額===0.1A； （3）因?yàn)殡娐冯妷阂欢?，總電阻越大功率越小就越省電? ∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， ∴此時(shí)電路中的電流： I===0.05A， 燈泡的電功率： P燈泡=I2RL=（0.05A）2×2200Ω=5.5W。 答：（1）臺(tái)燈燈泡的電阻為2200Ω； （2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.1A； （3）臺(tái)燈處在最省電時(shí)的工作狀態(tài)時(shí)，燈泡的電功率為5.5W。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)臺(tái)燈處在最省電的工作狀態(tài)。 23．將L1“220V 40W”和L2“220V 100W”兩只燈泡分別串聯(lián)和并聯(lián)后，接入電壓可調(diào)的電源上。燈泡串聯(lián)時(shí)，　L1　消耗的功率較大，電路消耗的最大功率為　56　W；兩只燈泡分別串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)，電路消耗的最大功率之比為　2：5　（電壓不允許超過(guò)額定值，燈絲電阻不隨溫度變化） 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算． 【分析】由燈泡銘牌可知，燈泡額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式可以求出燈泡正常工作時(shí)的電流，由電功率公式可以求出燈泡電阻，然后由串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式分析答題。 【解答】解：∵P=UI， ∴燈泡正常工作時(shí)的電流： I1===A， I2===A， ∵I=， ∴燈泡電阻： R1===1210Ω， R2===484Ω， 兩燈泡串聯(lián)時(shí)，通過(guò)它們的電流I相等， 由P=I2R可知，電阻越大，燈泡消耗的功率越大， 由于L1的電阻大于L2的電阻，因此燈L1消耗的功率大； 兩燈泡串聯(lián)，為保證電路安全，電路電流應(yīng)等于額定電流較小燈泡的電流， 即電路電流I=I1=A，電路消耗的最大功率P串最大=I2（R1+R2）=（A）2×（1210Ω+484Ω）=56W； 兩燈泡并聯(lián)時(shí)，燈泡兩端最大電壓等于其額定電壓， 燈泡并聯(lián)時(shí)的最大功率P并最大=P1+P2=40W+100W=140W， 兩只燈泡分別串聯(lián)和并聯(lián)時(shí)，電路消耗的最大功率之比： P串最大：P并最大=56W：140W=2：5； 故答案為：L1；56；2：5。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了判斷哪個(gè)燈泡消耗的功率大、求最大功率與功率之比，知道燈泡銘牌含義、應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、電功率公式即可正確解題。 24．婁新高速已于2012年12月16日正式通車，婁底西出口有100盞風(fēng)光互補(bǔ)路燈成了一道靚麗的風(fēng)景，如下圖。風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)同時(shí)安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽(yáng)能電池板，有風(fēng)時(shí)通過(guò)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，有陽(yáng)光時(shí)通過(guò)太陽(yáng)能電池板發(fā)電，并將電能儲(chǔ)存至蓄電池中。為了節(jié)能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù)，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽(yáng)能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時(shí)間的乘積，最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率。 太陽(yáng)能電池板 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 蓄電池 LED燈 電池板的總面積 0.5m2 最大限制風(fēng)速 12.0m/s 電池容量 150Ah 額定電壓 24V 光電轉(zhuǎn)化效率 20% 最大輸出功率 400W 額定電壓 12V 額定功率 60W （1）能源的種類繁多，太陽(yáng)能和風(fēng)能都屬于　B　。 A．不可再生能源 B．可再生能源 C．化石能源 D．二次能源 （2）風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，是將　機(jī)械（風(fēng)）　能轉(zhuǎn)化為電能。 （3）該型號(hào)LED燈正常工作時(shí)的電流為多少？ （4）當(dāng)太陽(yáng)光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時(shí)，太陽(yáng)能電池板的輸出功率為多少？ （5）這100盞該型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10h，一個(gè)月消耗多少電能？如果用火力發(fā)電供電，則一個(gè)月需要消耗煤炭多少kg？（已知火力發(fā)電時(shí)，發(fā)1度電需煤400g，一個(gè)月以30天計(jì)） 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；J3：電功與電能的計(jì)算；JA：電功率的計(jì)算；K2：能源的分類． 【分析】（1）像水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充的能源叫不可再生能源； （2）判斷能量轉(zhuǎn)化，要看清該過(guò)程中的初始能量和最終形成的能量，進(jìn)而判斷出能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程； （3）該型號(hào)LED燈正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時(shí)的電流； （4）知道太陽(yáng)能電池板的面積、光電轉(zhuǎn)化效率，知道當(dāng)太陽(yáng)光照射到電池板表面處每平方米的功率，利用效率公式求太陽(yáng)能電池板的輸出功率； （5）根據(jù)W=Pt求出100盞該型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10h，一個(gè)月消耗的電能，再根據(jù)發(fā)1度電需煤400g求出需要煤的質(zhì)量。 【解答】解：（1）太陽(yáng)能、風(fēng)能屬于可再生能源，故選B； （2）利用風(fēng)力發(fā)電時(shí)，是將機(jī)械能（風(fēng)能）轉(zhuǎn)化為電能； （3）該型號(hào)LED燈正常工作時(shí)的電壓為24V，功率為60W， 根據(jù)P=UI可得，正常工作時(shí)的電流： I===2.5A； （4）太陽(yáng)能電池板的輸出功率： P輸出=P0/m2×0.5m2×20%=1000W/m2×0.5m2×20%=100W； （5）100盞該型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈的總功率： P=100×60W=6000W=6kW， 一天消耗的電能： W=Pt=6kW×10h=60kW?h， 一個(gè)月用電： W總=60kW?h×30=1800kW?h， ∵發(fā)1度電需煤400g， ∴需要煤的質(zhì)量： m=W總×400g/kW?h=1800kW?h×400g/kW?h=720000g=720kg。 答：（1）B； （2）機(jī)械（風(fēng)）； （3）該型號(hào)LED燈正常工作時(shí)的電流為2.5A； （4）當(dāng)太陽(yáng)光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時(shí)，太陽(yáng)能電池板的輸出功率為100W； （5）這100盞該型號(hào)風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10h，一個(gè)月消耗1800kW?h的電能，如果用火力發(fā)電供電，則一個(gè)月需要消耗煤炭720kg。 【點(diǎn)評(píng)】本題為電學(xué)、熱學(xué)綜合題，綜合考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，屬于難題！ 25．某物理興趣小組探究電子磅秤的工作原理，設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路，主要部件是電流表A和壓力傳感器R1（相當(dāng)于電阻值隨受到的壓力大小而變化的可變電阻），壓力傳感器R1與受到的壓力F的關(guān)系如圖乙所示，秤盤與壓杠質(zhì)量均忽略不計(jì)。電源電壓U=12V，R2=18Ω．求： （1）秤盤上不放重物時(shí)壓力傳感器的電阻R1=30Ω，此時(shí)電流表示數(shù)是多少A？R2消耗的功率是多少W？ （2）電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，秤盤上物體重為多少N？ 【考點(diǎn)】IH：歐姆定律的應(yīng)用；II：電阻的串聯(lián)；JA：電功率的計(jì)算． 【分析】（1）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電路，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P=I2R求出R2消耗的功率； （2）根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)電路中的總電阻，再根據(jù)電阻的串聯(lián)求出壓力傳感器電阻的阻值，由表格讀出對(duì)應(yīng)受到的壓力，此時(shí)物體的壓力和自身的重力相等。 【解答】解：（1）由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電路， ∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， ∴根據(jù)歐姆定律可得，秤盤上不放重物時(shí)電流表的示數(shù)： I===0.25A， R2消耗的功率： P2=I2R2=（0.25A）2×l8Ω=1.125W； （2）電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)電路中的總電阻： R===24Ω， 壓力傳感器電阻的阻值： R1′=R′﹣R2=24Ω﹣18Ω=6Ω， 由圖可知G=F=40N。 答：（1）秤盤上不放重物時(shí)電流表示數(shù)是0.25A，R2消耗的功率是1.125W； （2）電流表示數(shù)為0.5A時(shí)，秤盤上物體重為40N。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出傳感器電阻不同時(shí)對(duì)應(yīng)物體的壓力。 26．如圖為一臺(tái)兩擋式電熱水器的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路，S為溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)S接a時(shí)電路中的電流為5A；當(dāng)S接b時(shí)電路消耗的電功率為22W．求： （1）R1的電阻； （2）高溫?fù)鯐r(shí)電路消耗的電功率； （3）在低溫?fù)豕ぷ鱨0min，電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量。 【考點(diǎn)】JA：電功率的計(jì)算；JI：焦耳定律的計(jì)算公式及其應(yīng)用． 【分析】（1）當(dāng)S接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)電路中的總電阻最小，根據(jù)P=可知，電熱水器處于高溫檔位，根據(jù)歐姆定律求出R1的電阻； （2）根據(jù)P=UI求出高溫?fù)鯐r(shí)電路消耗的電功率； （3）當(dāng)S接b時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電路中的總電阻最大，電功率最小處于低溫檔位，根據(jù)P=UI求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出R2的阻值，再根據(jù)Q=I2Rt求出工作l0min電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量。 【解答】解：（1）當(dāng)S接a時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電熱水器處于高溫檔位， 根據(jù)歐姆定律可得： R1===44Ω； （2）高溫?fù)鯐r(shí)電路消耗的電功率： P高=UI高=220V×5A=1100W； （3）當(dāng)S接b時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電熱水器處于低溫檔位， 電路中的電流： I低===0.1A， 電路中的總電阻： R總===2200Ω， ∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和， ∴R2=R總﹣R1=2200Ω﹣44Ω=2156Ω， 工作l0min電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量： Q2=I低2R2t=（0.1A）2×2156Ω×10×60s=12936J。 答：（1）R1的電阻為44Ω； （2）高溫?fù)鯐r(shí)電路消耗的電功率為1100W； （3）在低溫?fù)豕ぷ鱨0min，電流通過(guò)R2產(chǎn)生的熱量為12936J。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電阻的串聯(lián)和歐姆定律、焦耳定律、電功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是結(jié)合電路圖判斷高溫檔位和低溫檔位。 27．電壓力鍋結(jié)合了壓力鍋和電飯鍋的優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代人喜歡的廚房用具。圖甲是某品牌電壓力鍋的簡(jiǎn)化電路圖，R1為加熱電阻，R2為保溫電阻，S1為電源開(kāi)關(guān)，S2為壓力開(kāi)關(guān)。加熱時(shí)S2與觸點(diǎn)a接通，R1工作；保溫時(shí)S2與觸點(diǎn)b接通，R2工作。電壓力鍋的其他參數(shù)見(jiàn)銘牌。 電壓力鍋的銘牌 額定電壓 220伏 加熱功率 1000瓦 保溫功率 100瓦 氣壓設(shè)定值 175千帕 （1）當(dāng)電壓力鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)水沸騰。此時(shí)，水的溫度?。尽?00℃（選填“＞”、“=”或“＜”） （2）計(jì)算保溫電阻R2正常工作時(shí)的阻值。 （3）圖乙表示電壓力鍋工作時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系。陰影部分面積表示　電壓力鍋加熱10min消耗的電能（或電功）　，并列式計(jì)算它的大小。 【考點(diǎn)】JK：電功與熱量的綜合計(jì)算． 【分析】（1）液體的沸點(diǎn)跟氣壓有關(guān)，氣壓增大沸點(diǎn)升高，氣壓減小沸點(diǎn)降低；比較設(shè)定氣壓和大氣壓即可得出答案； （2）保溫時(shí)S2與觸點(diǎn)b接通，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)P=求出電阻R2正常工作時(shí)的阻值； （3）由乙圖可知，橫坐標(biāo)表示加熱時(shí)間，縱坐標(biāo)表示電功率，根據(jù)W=Pt可知陰影部分面積表示的意思并計(jì)算大小。 【解答】解：（1）電壓力鍋氣壓的設(shè)定值為175kPa大于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓100kPa，所以當(dāng)電壓力鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)水沸騰時(shí)，水的溫度大于100℃； （2）保溫時(shí)S2與觸點(diǎn)b接通，電路為R2的簡(jiǎn)單電路， 由P=可得，電阻R2正常工作時(shí)的阻值： R2===484Ω； （3）由乙圖可知，橫坐標(biāo)表示加熱時(shí)間，縱坐標(biāo)表示電功率， 由W=Pt可知，陰影部分面積表示電壓力鍋加熱10min消耗的電能（或電功）， W=Pt=1000W×10×60s=6×105J。 答：（1）＞； （2）保溫電阻R2正常工作時(shí)的阻值為484Ω； （3）電壓力鍋加熱10min消耗的電能（或電功）；大小為6×105J。 【點(diǎn)評(píng)】本題考查了沸騰與壓強(qiáng)的關(guān)系、電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是明白圖乙中橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義并利用電功率公式得出陰影部分面積表示的意思。 28．熱熔膠是生產(chǎn)中常用的粘合劑，它在常溫下是固體，熔化后再冷卻就能將物體牢牢地粘合在﹣起。圖甲是熱熔膠槍（簡(jiǎn)稱“膠槍”）的外形，其內(nèi)部有兩只相同的PTC加熱元件，電路如圖乙所示，單只PTC加熱元件的電阻與溫度的變化關(guān)系如圖丙所示。膠槍扳機(jī)松開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)Sl斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)S2的觸片與b觸點(diǎn)接通，若此時(shí)接通電源，