浙教版九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)講練測(cè)專題提升Ⅳ動(dòng)態(tài)電路中電功電功率變化問(wèn)題(原卷版+解析)

專題提升Ⅳ動(dòng)態(tài)電路中電功電功率變化問(wèn)題學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備 1知識(shí)點(diǎn)二、整體思路 2知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析 2類型一、滑動(dòng)變阻器引起的串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析 2類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析 2【鞏固提高】 5知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備串聯(lián)并聯(lián)電流II=I1=I2=…I=I1+I2+…電壓UU=U1+U2+…U=U1=U2=…電阻R多個(gè)R=R1+R2+…R=1/R1+1/R2+…兩個(gè)R=R1+R2R=（R1*R2)/（R1+R2）等值R=nRR=R/n比例R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2總結(jié)等流分壓阻大壓大成正比等壓分流阻大流小成反比歐姆定律：I=U/R推導(dǎo)式：R=U/IU=IR知識(shí)點(diǎn)二、整體思路利用去表法分析電路連接方式：把電流表看做導(dǎo)線，把電壓表去掉不看。利用串聯(lián)法分析電流表測(cè)量對(duì)象，去源法分析電壓表測(cè)量對(duì)象。明確電路中電阻變化的情況。（先開(kāi)關(guān)后滑動(dòng)變阻器，先串后并）運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)規(guī)律分析各個(gè)物理量變化。知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析R總=R滑R總=R滑+R定滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變I總I總=U總/R總U定=I定R定P定=I2定P定=I2定R定P總=U總I總UU滑=U總-U定定值電阻兩端的電壓（電功率）改變滑動(dòng)變阻器的電壓改變（電功率不確定）類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變II支=U總/R支本支路電阻改變電路中電流（總電功率）改變（2022秋?武義縣期末）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（）A．電流表示數(shù)最大值為0.6A B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V C．滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.6W D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω（2023?北侖區(qū)二模）如圖甲所示，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為15V B．R1的阻值為25歐 C．R2的最大阻值為50歐 D．該電路消耗的最大電功率為4.8W（2023?鹿城區(qū)模擬）如圖甲，R1為定值電阻，Rp為滑動(dòng)變阻器，閉合開(kāi)關(guān)，Rp的滑片從一端移動(dòng)到另一端，得到電壓與電流圖象如圖乙，下列說(shuō)法正確的是（）A．R1阻值為1.8Ω B．電路消耗的最小功率為0.2W C．當(dāng)Rp總阻值的35接入電路時(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為5：6D．當(dāng)電流為0.4A時(shí)，R1與Rp連入電路的阻值之比為2：1（2022秋?慈溪市校級(jí)期末）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（2022秋?寧?？h期末）超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，原理如圖甲中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的電阻R1隨電流I變化關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓為6V，且保持不變，限流電阻R2＝15Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣。（1）此時(shí)燈泡L（選填“能”或“不能”）正常工作，超導(dǎo)部件電阻R1為。（2）當(dāng)燈泡短路時(shí)，電流表的示數(shù)為。【鞏固提高】（2023?江北區(qū)一模）小寧做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，器材有：電壓恒定為6伏的電源、額定電壓為4.5伏小燈泡、電流表（0～0.6安）、電壓表（0～3伏）、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，導(dǎo)線若干。電路設(shè)計(jì)如下：（1）正確連接電路后，小寧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在I﹣U圖像中描點(diǎn)，得到滑動(dòng)變阻器電流與電壓的關(guān)系，如圖乙所示。由此可知，小燈泡的額定功率為。（2）小寧利用該電路繼續(xù)探究通過(guò)小燈泡的電流與兩端電壓的關(guān)系，他在圖乙的基礎(chǔ)上畫(huà)出了小燈泡的I﹣U圖像，如圖丙中的虛線。請(qǐng)從串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷小寧畫(huà)的虛線是否合理，并說(shuō)出判斷的理由。（2023?西湖區(qū)模擬）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．燈泡兩端的最大電壓是1.5V B．該電路中電流的最大功率是2.25W C．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A D．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω（2022秋?余姚市期末）如圖甲所示的電路，在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．R1的阻值是20Ω B．當(dāng)電流表的示數(shù)是0.4A時(shí)，R2接入電路的阻值是30Ω C．電源電壓是16V D．該電路的最大電功率為7.2W（2022秋?西湖區(qū)期末）小金利用如圖甲所示電路（未連接全），測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后該電路能測(cè)量小燈泡額定功率 B．閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，則滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向B端移動(dòng) C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，則小燈泡額定功率為0.75W D．實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮（2022秋?寧?？h期末）有兩個(gè)電路元件A和B，流過(guò)元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．A的電阻值為6.25Ω B．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時(shí)，A、B的電功率之比為5：4 C．A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端，A、B的電功率之比為5：4 D．當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時(shí)，電源電壓為3V（2022秋?臺(tái)州期末）某科學(xué)小組用L1、L2兩個(gè)小燈泡及其它必要元件，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙三個(gè)電路，電源電壓相同且恒定不變，閉合開(kāi)關(guān)后電路消耗的總功率P甲、P乙、P丙的關(guān)系是（）A．P乙＜P甲＜P丙 B．P甲＞P乙＞P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＜P丙＝P乙（2022秋?新昌縣期末）如圖電路中，電源電壓恒為12伏。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4伏；當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2伏，10秒內(nèi)定值電阻R1做功為60焦。下列結(jié)果正確的是（）A．當(dāng)滑片P在b端時(shí)，R1兩端的電壓為8伏 B．電路中的最小電流為0.5安 C．定值電阻R1的阻值為8歐 D．電路中R先后兩次消耗的電功率之比為8：9（2023?慈溪市校級(jí)模擬）如圖所示有一款平面鏡防霧膜，膜內(nèi)裝有電熱絲，將它貼在鏡的背面并通電，可防止水蒸氣在鏡面上液化。若防霧膜的額定功率為20W正常工作10min消耗的電能是J。如圖乙所示，給防霧膜電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，使電熱絲的功率在原功率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用，則R的最大阻值為Ω。（2023?杭州一模）小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示。把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表示數(shù)為1.5V；再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“10Ω2A”。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為4.5V B．小燈泡的額定功率為1.5W C．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.25W D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3Ω（2022秋?慈溪市校級(jí)期中）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑片P由滑動(dòng)變阻器b端移動(dòng)到a端的過(guò)程中，分別測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，通過(guò)計(jì)算得出滑動(dòng)變阻器對(duì)應(yīng)的電功率P，并畫(huà)出滑動(dòng)變阻器的電功率P和電流I的關(guān)系圖象，如圖乙所示。求：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（2）R0的阻值和電源電壓；（3）整個(gè)電路消耗的最小電功率和最大電功率之比。（2022秋?濱江區(qū)期末）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V。閉合開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過(guò)程中，小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。求：（1）小燈泡的額定功率。（2）燈泡正常工作5分鐘消耗的電能。（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值。（2023?寧?？h一模）小寧為了設(shè)計(jì)了一個(gè)電子量角器（如圖甲所示），把同種材料制成的粗細(xì)均勻的電阻絲AB彎成半圓形，O為圓心，OP為能夠繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬滑片（OP的阻值忽略不計(jì)），P與AB接觸良好，OA與OP的夾角為θ，電阻絲AB的阻值為25Ω。將制作好的電子量角器接入電路，如圖乙所示，電源電壓U＝6V不變，R0＝25Ω，電壓表量程為0﹣3V。轉(zhuǎn)動(dòng)滑片OP，電壓表的示數(shù)隨之改變，將角度標(biāo)在電壓表的刻度盤(pán)的對(duì)應(yīng)刻度線上。（1）當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)OP使角θ為180°時(shí)，電壓表的示數(shù)為V；（2）能否去掉電路中的R0，請(qǐng)判斷并說(shuō)明理由；（3）求當(dāng)θ為36°時(shí)R0的電功率；（4）小寧發(fā)現(xiàn)改造后的刻度盤(pán)不均勻，請(qǐng)你在圖丙的基礎(chǔ)上幫他重新設(shè)計(jì)電路，使得角度在電壓表的刻度盤(pán)上能分布均勻。

專題提升Ⅳ動(dòng)態(tài)電路中電功電功率變化問(wèn)題學(xué)習(xí)目錄學(xué)習(xí)目錄目錄TOC\o"1-4"\h\z\u模塊一知識(shí)掌握 1知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備 1知識(shí)點(diǎn)二、整體思路 2知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析 2類型一、滑動(dòng)變阻器引起的串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析 2類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析 2【鞏固提高】 8知識(shí)重點(diǎn)知識(shí)重點(diǎn)模塊一知識(shí)掌握知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備串聯(lián)并聯(lián)電流II=I1=I2=…I=I1+I2+…電壓UU=U1+U2+…U=U1=U2=…電阻R多個(gè)R=R1+R2+…R=1/R1+1/R2+…兩個(gè)R=R1+R2R=（R1*R2)/（R1+R2）等值R=nRR=R/n比例R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2總結(jié)等流分壓阻大壓大成正比等壓分流阻大流小成反比歐姆定律：I=U/R推導(dǎo)式：R=U/IU=IR知識(shí)點(diǎn)二、整體思路利用去表法分析電路連接方式：把電流表看做導(dǎo)線，把電壓表去掉不看。利用串聯(lián)法分析電流表測(cè)量對(duì)象，去源法分析電壓表測(cè)量對(duì)象。明確電路中電阻變化的情況。（先開(kāi)關(guān)后滑動(dòng)變阻器，先串后并）運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)規(guī)律分析各個(gè)物理量變化。知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析R總R總=R滑+R定滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變I總I總=U總/R總U定=I定R定P定=I2定P定=I2定R定P總=U總I總UU滑=U總-U定定值電阻兩端的電壓（電功率）改變滑動(dòng)變阻器的電壓改變（電功率不確定）類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變II支=U總/R支本支路電阻改變電路中電流（總電功率）改變（2022秋?武義縣期末）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作時(shí)，下列敘述正確的是（）A．電流表示數(shù)最大值為0.6A B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V C．滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.6W D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω【解答】解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；（1）由于電壓表的量程為0?3V，所以當(dāng)電壓表U0最大示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流為：I0=U因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過(guò)的最大電流為2A，所以，電路中的最大電流為0.3A，即電流表的最大示數(shù)為0.3A，故A錯(cuò)誤；此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總電阻為：R總=UI0根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和知變阻器接入電路中的最小阻值為：R小＝R總﹣R0＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，當(dāng)變阻器接入電路中的阻值最大為20Ω時(shí)，電路中的電流最小，電流表和電壓表示數(shù)都最小，所以，滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故D錯(cuò)誤；（2）電路中的最小電流為：I′=U電壓表的最小示數(shù)為：U0′＝I′R0＝0.15A×10Ω＝1.5V，所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3V，故B正確；（3）滑動(dòng)變阻器的電功率電壓電路總功率與電阻電路的電功率之差，即P＝UI﹣I2R0＝4.5V×I﹣I2×10Ω，根據(jù)拋物線的性質(zhì)可知當(dāng)I=b?2a=故選：B。（2023?北侖區(qū)二模）如圖甲所示，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a端移動(dòng)到b端的過(guò)程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為15V B．R1的阻值為25歐 C．R2的最大阻值為50歐 D．該電路消耗的最大電功率為4.8W【解答】解：由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.8W時(shí)，其兩端電壓為2V，由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I1=P由I=UR及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝I1R1+U1＝0.4A×R當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.5W時(shí)，其兩端電壓為5V，由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I2=P由I=UR及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝I2R1+U2＝0.1A×R由①②解得：R1＝10Ω，U＝6V，故AB錯(cuò)誤；C、由圖乙可知，當(dāng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，其電阻最大，此時(shí)電流最小為I2＝0.1A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R2=U2ID、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)（電路為R1的簡(jiǎn)單電路），電路中的電阻最小，電流最大，則電路中的最大電流為：I大=U該電路消耗的最大電功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2023?鹿城區(qū)模擬）如圖甲，R1為定值電阻，Rp為滑動(dòng)變阻器，閉合開(kāi)關(guān)，Rp的滑片從一端移動(dòng)到另一端，得到電壓與電流圖象如圖乙，下列說(shuō)法正確的是（）A．R1阻值為1.8Ω B．電路消耗的最小功率為0.2W C．當(dāng)Rp總阻值的35接入電路時(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為5：6D．當(dāng)電流為0.4A時(shí)，R1與Rp連入電路的阻值之比為2：1【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器RP串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R1兩端的電壓。（1）當(dāng)滑片位于左端時(shí)，接入電路中的電阻為0，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)最大，由圖乙可知，電源的電壓U＝3V，電路中的電流I＝0.6A，由I=UR可得，RR1=UI=（2）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，由圖乙可知，電路中的最小電流I′＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝1V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UP＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：RP=UPI'電路消耗的最小功率：P小＝UI′＝3V×0.2A＝0.6W，故B錯(cuò)誤；（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，當(dāng)Rp總阻值的35接入電路時(shí)，Rp與定值電阻消耗的功率：P（4）當(dāng)電流為0.4A時(shí)，電路的總電阻：R總=UI2Rp連入電路的阻值：RP″＝R總﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，所以，R1與Rp連入電路的阻值之比R1：RP″＝5Ω：2.5Ω＝2：1，故D正確。故選：D。（2022秋?慈溪市校級(jí)期末）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【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=UR，∴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＝5C、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=UR，∴滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R最大=UR最小=U2'I'=25V5A本題選錯(cuò)誤的，故選：D。（2022秋?寧?？h期末）超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，原理如圖甲中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的電阻R1隨電流I變化關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓為6V，且保持不變，限流電阻R2＝15Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣。（1）此時(shí)燈泡L（選填“能”或“不能”）正常工作，超導(dǎo)部件電阻R1為。（2）當(dāng)燈泡短路時(shí)，電流表的示數(shù)為?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL=P因0.5A＜0.6A，所以，由乙圖可知R1的阻值為0Ω，此時(shí)R2被短路，燈泡L兩端的電壓為6V，能正常發(fā)光；（2）燈泡被短路時(shí)，R1與R2并聯(lián)，根據(jù)圖乙可知，通過(guò)R1的電流大于0.6A時(shí)阻值為7.5Ω，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，此時(shí)電流表的示數(shù)：I＝I1+I2=UR故答案為：（1）能；0Ω；（2）1.2A。【鞏固提高】（2023?江北區(qū)一模）小寧做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，器材有：電壓恒定為6伏的電源、額定電壓為4.5伏小燈泡、電流表（0～0.6安）、電壓表（0～3伏）、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，導(dǎo)線若干。電路設(shè)計(jì)如下：（1）正確連接電路后，小寧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在I﹣U圖像中描點(diǎn)，得到滑動(dòng)變阻器電流與電壓的關(guān)系，如圖乙所示。由此可知，小燈泡的額定功率為。（2）小寧利用該電路繼續(xù)探究通過(guò)小燈泡的電流與兩端電壓的關(guān)系，他在圖乙的基礎(chǔ)上畫(huà)出了小燈泡的I﹣U圖像，如圖丙中的虛線。請(qǐng)從串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷小寧畫(huà)的虛線是否合理，并說(shuō)出判斷的理由。【解答】解：（1）當(dāng)燈泡兩端電壓為4.5V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V﹣4.5V＝1.5V，由圖乙可知，此時(shí)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)，燈泡的額定電流為0.5A，則小燈泡額定功率為：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W；（2）串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和；由圖丙可知，當(dāng)電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓與燈泡兩端電壓之和等于電源電壓，即6V，故小寧畫(huà)的虛線合理。故答案為：（1）2.25W；（2）合理，當(dāng)電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓與燈泡兩端電壓之和等于電源電壓。（2023?西湖區(qū)模擬）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．燈泡兩端的最大電壓是1.5V B．該電路中電流的最大功率是2.25W C．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A D．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω【解答】解：∵UL＝2.5V，PL＝1.25W∴IL=P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=U總IRL=UL2R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，燈泡兩端的最小電壓是1.5V，故A錯(cuò)誤；再利用公式I小=U最后利用公式R大=U大I所以電路中電流的變化范圍是0.3A﹣0.5A，故C錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω﹣10Ω，故D錯(cuò)誤；電路中的最大功率為P總大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正確。故選：B。（2022秋?余姚市期末）如圖甲所示的電路，在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過(guò)程中，電壓表與電流表示數(shù)的變化如圖乙所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．R1的阻值是20Ω B．當(dāng)電流表的示數(shù)是0.4A時(shí)，R2接入電路的阻值是30Ω C．電源電壓是16V D．該電路的最大電功率為7.2W【解答】解：A、C、由乙圖知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，兩端電壓最大，為14V；此時(shí)電路電流最小，為0.2A，因?yàn)镮=U所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2=U最大I根據(jù)題意得：0.2A=U解得U=18VRB、當(dāng)電路電流為I′＝0.4A時(shí)，電路總電阻為R′=UI'=所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R2′＝R′﹣R1＝45Ω﹣20Ω＝25Ω．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、電路消耗的最大功率為P最大＝UI最大＝18V×0.9A＝16.2W．此選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：A。（2022秋?西湖區(qū)期末）小金利用如圖甲所示電路（未連接全），測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后該電路能測(cè)量小燈泡額定功率 B．閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，則滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向B端移動(dòng) C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，則小燈泡額定功率為0.75W D．實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮【解答】解：A、在測(cè)小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)中，燈泡、滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后，此時(shí)電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，所以該電路能測(cè)量小燈泡額定功率，故A正確；B、閉合開(kāi)關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數(shù)為2V，小于燈泡額定電壓，要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向A端移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.3A，則小燈泡額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，故C正確；D、燈泡的亮度由燈泡的實(shí)際功率決定的，實(shí)際功率越大，燈泡亮度越亮，故D正確。故選：B。（2022秋?寧?？h期末）有兩個(gè)電路元件A和B，流過(guò)元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．A的電阻值為6.25Ω B．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時(shí)，A、B的電功率之比為5：4 C．A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端，A、B的電功率之比為5：4 D．當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時(shí)，電源電壓為3V【解答】解：A．由圖象可知，當(dāng)通過(guò)A的電流IA＝0.4A時(shí)，A兩端的電壓UA＝2.0V，由I=URA=UAIB．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時(shí)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，通過(guò)兩元件的電流IA＝IB＝0.4A，由圖象可知，兩元件兩端的電壓UA＝2.0V，UB＝2.5V，由P＝UI可得，A、B的電功率之比：PA（3）A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩元件兩端的電壓UA′＝UB′＝2.5V，由圖象可知，通過(guò)兩元件的電流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A，則A、B的電功率之比：PA（4）當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時(shí)，它們兩端的電壓和通過(guò)的電流相等，由圖象可知，電路中的電流為0.6A，兩元件兩端的電壓均為3V時(shí)符合，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D錯(cuò)誤。故選：C。（2022秋?臺(tái)州期末）某科學(xué)小組用L1、L2兩個(gè)小燈泡及其它必要元件，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙三個(gè)電路，電源電壓相同且恒定不變，閉合開(kāi)關(guān)后電路消耗的總功率P甲、P乙、P丙的關(guān)系是（）A．P乙＜P甲＜P丙 B．P甲＞P乙＞P丙 C．P甲＝P乙＝P丙 D．P甲＜P丙＝P乙【解答】解：由甲電路圖可知，電路為燈泡L1的簡(jiǎn)單電路，乙電路為兩燈泡串聯(lián)，丙電路為兩燈泡并聯(lián)，根據(jù)因串聯(lián)電路中電阻越串越大、并聯(lián)電路中電阻越并越小的特點(diǎn)可知：R甲＜R乙，R甲＞R丙，所以，R乙＞R甲＞R丙，由于甲、乙、丙三個(gè)電路的電源電壓相同且恒定不變，則根據(jù)P＝UI=U所以，閉合開(kāi)關(guān)后電路消耗的總功率關(guān)系為：P乙＜P甲＜P丙。故選：A。（2022秋?新昌縣期末）如圖電路中，電源電壓恒為12伏。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4伏；當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2伏，10秒內(nèi)定值電阻R1做功為60焦。下列結(jié)果正確的是（）A．當(dāng)滑片P在b端時(shí)，R1兩端的電壓為8伏 B．電路中的最小電流為0.5安 C．定值電阻R1的阻值為8歐 D．電路中R先后兩次消耗的電功率之比為8：9【解答】解：由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。ABC．當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，定值電阻R1兩端的電壓：U1＝U﹣U滑＝12V﹣4V＝8V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I=U1R解得：R＝R1；當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，其兩端分得的電壓變大，由電壓表的示數(shù)變化了2V可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′＝U滑+2V＝4V+2V＝6V，此時(shí)R1兩端的電壓：U1′＝U﹣U滑′＝12V﹣6V＝6V，故A錯(cuò)誤；此時(shí)10s內(nèi)定值電阻R1做功為60J，由W＝UIt=U2Rt可得，定值電阻R1的阻值：R1=U1此時(shí)電路中的電流最小，則最小電流：I小=UD．電路中R先后兩次消耗的電功率之比：P滑故選：D。（2023?慈溪市校級(jí)模擬）如圖所示有一款平面鏡防霧膜，膜內(nèi)裝有電熱絲，將它貼在鏡的背面并通電，可防止水蒸氣在鏡面上液化。若防霧膜的額定功率為20W正常工作10min消耗的電能是J。如圖乙所示，給防霧膜電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，使電熱絲的功率在原功率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用，則R的最大阻值為Ω?！窘獯稹拷猓海?）由P=WW＝Pt＝20W×10×60s＝1.2×104J；（2）由P＝UI=UR電熱膜=U2P當(dāng)變阻器R的阻值最大時(shí)，通過(guò)電熱膜的電流最小，此時(shí)電熱膜的功率最小，結(jié)合題意可知，電熱膜的最小功率為：P最?。?0W×25%＝5W，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI＝I2R可得，電路中的電流：I小=P由I=UR總=UI小因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，變阻器的最大阻值：R＝R總﹣R0＝4840Ω﹣2420Ω＝2420Ω。故答案為：1.2×104；2420。（2023?杭州一模）小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示。把小燈泡接入如圖乙所示的電路中，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表示數(shù)為1.5V；再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“10Ω2A”。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為4.5V B．小燈泡的額定功率為1.5W C．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.25W D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3Ω【解答】解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電路中的電流I＝0.3A，由I=UU滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正確；（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，電路中的電流I′＝0.5A，因額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，所以，燈泡的額定功率：PL額＝UL額I′＝3V×0.5A＝1.5W，故B正確；此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑′＝U﹣UL額＝4.5V﹣3V＝1.5V，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R滑′=U滑'滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P滑′＝U滑′I′＝1.5V×0.5A＝0.75W，故C不正確。故選：C。（2022秋?慈溪市校級(jí)期中）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)滑片P由滑動(dòng)變阻器b端移動(dòng)到a端的過(guò)程中，分別測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，通過(guò)計(jì)算得出滑動(dòng)變阻器對(duì)應(yīng)的電功率P，并畫(huà)出滑動(dòng)變阻器的電功率P和電流I的關(guān)系圖象，如圖乙所示。求：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（2）R0的阻值和電源電壓；（3）整個(gè)電路消耗的最小電功率和最大電功率之比。【解答】解：由圖甲可知，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；（1）由乙圖可知，當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電路中的電流最小，且Ib＝0.2A，Pb＝2W，由P＝UI＝I2R可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：Rb=PbI（2）由乙圖可知，當(dāng)滑片P在某點(diǎn)c處時(shí)，電路中的電流Ic＝0.4A，Pc＝3.2W，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值Rc=PcI當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電源電壓：U＝Ib（R0+Rb）＝0.2A×（R+50Ω）……①當(dāng)滑片P在某點(diǎn)c處時(shí)，電源電壓：U＝Ic（R0+Rc）＝0.4A×（R+20Ω）……②由①②解得：R0＝10Ω，U＝12V；（3）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，最小電功率：P最小＝UIb＝12V×0.2A＝2.4W，當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，電路消耗的電功率最大，