專(zhuān)題11電學(xué)極值問(wèn)題計(jì)算類(lèi)-2023年中考物理計(jì)算題專(zhuān)題提升培優(yōu)練(原卷版+解析)

專(zhuān)題11電學(xué)極值問(wèn)題計(jì)算類(lèi)2023年中考物理計(jì)算題專(zhuān)題提升培優(yōu)練一、單選題1．如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定功率為5W，R0與R2為阻值相同的定值電阻，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～0.6A．在保證電路各元件安全的前提下，先只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，將滑片P從右端b向左最大范圍移動(dòng)到a點(diǎn)，繪制的電流表與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，將滑片從a點(diǎn)向右移動(dòng)到最右端，繪制了電流表示數(shù)與變阻器滑片P左側(cè)連入阻值變化關(guān)系的圖像，如圖丙所示。忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為12VB．只閉合開(kāi)關(guān)S、S0，滑動(dòng)變阻器R1的最大功率為4.5WC．只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4Ω～32ΩD．只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，將滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R2通電1min產(chǎn)生的熱量為43.2J2．在圖甲所示的電路中，電源電壓不變。當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中，定值電阻R1兩端的電壓與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．定值電阻R1的阻值為20ΩB．滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9WC．電路的最大功率為4.5WD．當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)R1的電流10s產(chǎn)生熱量為18J3．在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定，R1為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng)，直至燈泡L正常發(fā)光。此過(guò)程中，電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2（電壓表V2未畫(huà)出）示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為5VB．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，定值電阻R1工作1min產(chǎn)生的熱量為18.75JC．電路允許的最大功率為1WD．再串聯(lián)一個(gè)8Ω的電阻后，R2的滑片可自由移動(dòng)，燈泡能正常發(fā)光且安全4．圖是一個(gè)油量表的示意圖，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)浮球最低時(shí)滑片P滑到a端，電流表示數(shù)為0.3A，當(dāng)浮球最高時(shí)，滑片P滑到b端，電流表示數(shù)為0.5A。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電阻R1的阻值為30ΩB．電源電壓為15VC．在加滿油后，1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為45JD．電阻R1最小功率為2.7W5．在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，電源電壓恒為6V，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表V2的示數(shù)為4V。當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。則下列結(jié)論正確的是（）A．R1的阻值為4ΩB．滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為160ΩC．電路消耗的最小總功率為0.18WD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，在10min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的焦耳熱為5.4×104J二、多選題6．如圖所示，電源電壓12V保持不變，小燈泡標(biāo)有“4V1.6W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1A”字樣，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~15V；閉合開(kāi)關(guān)，保證各元件不損壞，下列選項(xiàng)正確的是（）A．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，小燈泡可能正常發(fā)光B．電路中消耗的最大功率為4.8WC．滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化范圍為9~10VD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器通電1min產(chǎn)生的熱量為140J7．圖甲所示電路中，電源電壓不變，R1是“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻，電壓表量程為0～15V。閉合開(kāi)關(guān)S，在保證電路元件安全的情況下，滑片移動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為12VB．R2的阻值為10ΩC．R1的最大功率是4.5WD．滑片在中點(diǎn)時(shí)，通電90s，電流通過(guò)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為400J8．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，R1、R2為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，將R的滑片從b端移到a端過(guò)程中，兩個(gè)電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為4.5VB．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20ΩC．R1的最小電功率為0.225WD．閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，通電10s整個(gè)電路最多產(chǎn)生熱量為36J9．如圖，電源電壓不變。閉合S，當(dāng)滑片P置于變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V；當(dāng)滑片P置于變阻器R的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V，在10s定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J，下列結(jié)果正確的是（）A．電源電壓為10V B．電阻R1的阻值為6ΩC．電路中的最小電流為1A D．變阻器R先后兩次消耗的電功率之比為8∶910．如圖所示的電路，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為10Ω，電壓表的量程選擇0~3V，電流表的量程選擇0~0.6A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R0的滑片滑至正中間時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.5V，電流表的示數(shù)為0.2A。當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．電源電壓為4.5VB．電阻R2的阻值為25ΩC．在保證電路安全的情況下，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，R0的滑片由正中間向右移動(dòng)時(shí)，整個(gè)電路的最小電功率為0.675WD．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，整個(gè)電路5min產(chǎn)生的熱量為810J三、填空題11．華為手機(jī)的超級(jí)快充充電器最大充電電流可達(dá)10A?，F(xiàn)有華為某一型號(hào)手機(jī)電池，容量為，假設(shè)充電器始終以最大充電電流充電，且把電池充滿，只需要_____min；一根電阻絲的電阻是10Ω，通過(guò)2A的電流時(shí)，1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_____J。12．電源電壓恒為5V，燈泡L標(biāo)有“4V1.6W”字樣（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器R最大阻值為30Ω，電壓表量程“0~3V”，電流表量程為“0~0.6A”。在電路安全的情況下，則L正常工作10s產(chǎn)生熱量為_(kāi)_____J，電路最小功率為_(kāi)_____W。13．如圖所示的電路，電源電壓為3V且保持不變，滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“10Ω1A”的字樣。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，通過(guò)燈泡L的電流為0.6A，則通電1min滑動(dòng)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)____J；在電路安全工作的情況下，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)燈泡亮度會(huì)_____（選填“變亮”、“不變”或“變暗”），此電路最大功率與最小功率之比是_____。14．央視《是真的嗎》節(jié)目中，主持人做了“電池口香糖錫紙取火工具”的實(shí)驗(yàn)：取口香糖錫紙，中間剪掉一些（如圖乙），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負(fù)極，很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開(kāi)始冒煙、著火（如圖甲），這里利用了電流的____________效應(yīng)。已知錫紙條上ab，bc，cd段長(zhǎng)度相等，則_____________段的電阻最大，因?yàn)椴牧虾烷L(zhǎng)度相同時(shí)，橫截面積越_____________（“大”或“小”），電阻越大。能對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行解釋的定律是______________。15．如圖所示，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為24Ω，電源電壓和燈絲電阻不變。閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器滑片在a端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.9A，定值電阻R1的阻值為_(kāi)__________Ω，通電10s，R1產(chǎn)生的熱量是___________J；閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)S1，滑動(dòng)變阻器滑片在b端時(shí)，小燈泡L在1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)__________J。16．如圖所示，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，R1、R2為定值電阻，已知R∶R1∶R2=1∶1∶2，當(dāng)滑片P移動(dòng)到a端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，通過(guò)R1與R2的電流之比是___________；當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)S2，通電1min，R與R2產(chǎn)生的熱量之比是___________。17．如圖所示，電源電壓恒為12V，，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”，電流表的量程為“”，小燈泡上標(biāo)有“”字樣，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，小燈泡正常發(fā)光，則通電電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為_(kāi)__________J；當(dāng)S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動(dòng)變阻器允許接入電路中的最小阻值為_(kāi)__________。18．阻值分別為10Ω和15Ω的兩個(gè)定值電阻，把它們按如圖所示的四種方式分別接入同一電源電壓的電路中，則消耗電功率最小的是圖_____；在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是圖_____。（選填“A”、“B”、“C”或“D”）19．如圖，燈泡規(guī)格“6V3.6W”，滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻為40Ω，R2為定值電阻，電源電壓保持不變，當(dāng)只閉合S、S2，R1的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光（燈絲的電阻不變），燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω，電源電壓為_(kāi)______V；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合，滑片P滑到最左端時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是3∶1，電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______J，該電路燈泡消耗的最小電功率為_(kāi)_______W。20．如圖所示，電源電壓恒定，定值電阻R為12Ω，燈泡L標(biāo)有“12V0.5A”字樣。只閉合S1時(shí)，燈泡正常發(fā)光。假設(shè)燈絲電阻不隨溫度的變化而變化。（1）燈泡的額定功率為_(kāi)_____W；當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合S1、S3時(shí)，電路中的總電流是______A，通電1min定值電阻R產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_____J；（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)______時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最小，最小電功率是______W。四、計(jì)算題21．如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3.6W”的字樣，將滑片移到最右端，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為0.2A，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）將滑片移到某位置，電壓表示數(shù)為1V，滑動(dòng)變阻器電阻絲1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。22．某一學(xué)校興趣小組探究串聯(lián)電路中電阻消耗的電功率與電流的關(guān)系，電路圖如圖甲所示。在滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端向最左端滑動(dòng)的過(guò)程中，R1的U-I圖像如圖乙所示。求：（1）R1的阻值；（2）電路消耗的最大功率；（3）當(dāng)電路消耗的電功率為5W時(shí)，R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量。23．如圖所示電路中，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“12V16W”字樣，定值電阻R1的阻值為15Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“60Ω?A”字樣，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~15V，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，在保證所有電路元件安全的情況下，求：（1）燈泡L的阻值；（2）將R2的滑片移至最右端，閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí)，整個(gè)電路通電10s產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為10:3。若閉合開(kāi)關(guān)S、S3，斷開(kāi)S1、S2，整個(gè)電路總功率的變化范圍是多少？24．如圖所示，電源電壓為9V且保持不變，R0=20Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“90Ω1A”，電流表的量程為“0~0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣，不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全。求：（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，為保證電路安全滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值是多少？（2）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，通電5分鐘R0產(chǎn)生的熱量是多少？（3）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路消耗的最大功率是多少？此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是多少？25．如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝15Ω。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的B端時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為8V。求：（1）滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的B端時(shí)，10s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量；（3）這個(gè)電路消耗的最大電功率。26．如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L標(biāo)有“3V；1.5W”字樣，電流表A和A1使用的量程均為0~0.6A，將滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端。（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，電壓表V的示數(shù)為8.0V，電流表A的示數(shù)為0.4A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值及它在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量各是多少？（2）閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2，電流表A1的示數(shù)為0.2A，則R1的阻值為多大？（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，閉合開(kāi)關(guān)S，為了保證電路的安全（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響），則滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)節(jié)范圍是多少？27．如圖所示的電路，電源電壓為12V，電源兩端電壓不變，定值電阻R2的阻值為20Ω?；瑒?dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。求：（1）S2斷開(kāi)，S1、S3閉合，當(dāng)滑片調(diào)到最右端時(shí)，電流表的示數(shù)；（2）S1、S3斷開(kāi)，S2閉合，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)；（3）將接入電路的電壓表調(diào)到0～3V的量程，當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開(kāi)時(shí)，在電路安全的情況下，整個(gè)電路1min產(chǎn)生的最少熱量。28．在如圖所示的電路中，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為20Ω，滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為40Ω，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器R3的滑片調(diào)到b端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S和S2，斷開(kāi)S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器R3的滑片調(diào)到a端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.16A。求：（1）電源電壓及電阻R2的阻值；（2）當(dāng)三個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到b端時(shí)，電流表的示數(shù)及10min內(nèi)整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量。29．如圖所示，燈L標(biāo)有“6V6W”字樣，電源電壓恒為6V，定值電阻R=3Ω，設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化。求（1）只閉合S1、S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（2）要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?），各開(kāi)關(guān)的閉合情況應(yīng)如何？此時(shí)的最小電功率為多少？30．如圖所示，燈L標(biāo)有“6V2W”字樣，電源電壓恒為6V，定值電阻R=12Ω，設(shè)燈L的阻值不隨溫度變化而變化，求：（1）燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？（2）只閉合S1、S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？（3）要使整個(gè)電路消耗的電功率最?。ㄇ译娐冯娏鞑粸?），各開(kāi)關(guān)的合閉情況應(yīng)如何？此時(shí)的最小電功率為多少？專(zhuān)題11電學(xué)極值問(wèn)題計(jì)算類(lèi)2023年中考物理計(jì)算題專(zhuān)題提升培優(yōu)練一、單選題1．如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定功率為5W，R0與R2為阻值相同的定值電阻，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～0.6A．在保證電路各元件安全的前提下，先只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，將滑片P從右端b向左最大范圍移動(dòng)到a點(diǎn)，繪制的電流表與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示；再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S2，將滑片從a點(diǎn)向右移動(dòng)到最右端，繪制了電流表示數(shù)與變阻器滑片P左側(cè)連入阻值變化關(guān)系的圖像，如圖丙所示。忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為12VB．只閉合開(kāi)關(guān)S、S0，滑動(dòng)變阻器R1的最大功率為4.5WC．只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4Ω～32ΩD．只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，將滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，定值電阻R2通電1min產(chǎn)生的熱量為43.2J【答案】C【詳解】A．只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，R1與L串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)P左側(cè)部分電壓，滑片P從右端b向左移動(dòng)到a點(diǎn)，保證電路元件安全，當(dāng)變阻器連入電路的阻值最小，即滑片在a點(diǎn)時(shí)，電路的總電阻最小，電源電壓一定，由可知，電路中電流最大，由圖乙可知，電路最大電流Imax＝0.5A＜0.6A所以此時(shí)最大電流為燈泡正常發(fā)光的電流，即IL＝0.5A，燈泡此時(shí)兩端電壓等于其額定電壓，由P＝UI可知，燈泡的額定電壓由圖丙可知，滑片在a點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為4Ω，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)變阻器兩端電壓故電源電壓U＝UL＋U滑＝10V＋2V＝12V故A正確，不符合題意；C．小燈泡的電阻只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，由圖像乙可知，電路中最小電流Imin=0.25A,此時(shí)電路中的電阻最大，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，則故只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4Ω～28Ω故C錯(cuò)誤，符合題意；D．由電路圖可知，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，R1相當(dāng)于定值電阻連入電路中，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，電壓表測(cè)P左側(cè)部分電壓，滑片從a點(diǎn)向右移動(dòng)到最右端，電路中電流保持不變，且I2=I＝0.3A由圖丙知R1的最大值：R1max＝32Ω將滑片P移到a點(diǎn)時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，R1的兩端電壓R2的兩端電壓U2＝U?U1＝12V?9.6V＝2.4V定值電阻R2的阻值定值電阻R2的1min產(chǎn)生的熱量Q2＝W2＝U2I2t＝2.4V×0.3A×60s＝43.2J故D正確，不符合題意。B．只閉合開(kāi)關(guān)S、S0時(shí)，R1與R0串聯(lián)，R0的阻值當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1接入的阻值與R0相等時(shí)，R1的功率最大，此時(shí)電路總電阻電路中的電流滑動(dòng)變阻器R1的最大功率故B正確，不符合題意。故選C。2．在圖甲所示的電路中，電源電壓不變。當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中，定值電阻R1兩端的電壓與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．定值電阻R1的阻值為20ΩB．滑動(dòng)變阻器R2的最大功率為0.9WC．電路的最大功率為4.5WD．當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，通過(guò)R1的電流10s產(chǎn)生熱量為18J【答案】B【詳解】A．當(dāng)滑片P移到b端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電壓表的示數(shù)為電源的電壓；由圖象可知，電壓表的示數(shù)為6V，即電源的電壓U=6V；滑片P移到a端時(shí)，R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)R1的電壓，由圖象可知，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω，電壓表的示數(shù)U1=2V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U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流則R1的阻值故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及電功率公式可得，滑動(dòng)變阻器R2的功率為可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值與定值電阻的阻值相等時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率，即R2=R1=10Ω則滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率故B正確；C．滑片P移到b端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電阻的阻值最小，由可知，電路消耗的功率最大，則電路的最大功率故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R2中=0.5×20Ω=10Ω因變阻器連入電路的電阻與定值電阻的大小相等，由分壓原理可知，變阻器和定值電阻的電壓相等，結(jié)合串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，可知?jiǎng)tR1的電壓為U1′=0.5U=0.5×6V=3V故通過(guò)R1的電流10s產(chǎn)生熱量故D錯(cuò)誤。故選B。3．在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上，小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定，R1為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng)，直至燈泡L正常發(fā)光。此過(guò)程中，電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2（電壓表V2未畫(huà)出）示數(shù)變化關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為5VB．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，定值電阻R1工作1min產(chǎn)生的熱量為18.75JC．電路允許的最大功率為1WD．再串聯(lián)一個(gè)8Ω的電阻后，R2的滑片可自由移動(dòng)，燈泡能正常發(fā)光且安全【答案】B【詳解】由電路圖知，燈泡、R1與R2三者串聯(lián)，電壓表V1測(cè)小燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，由可知，通過(guò)小燈泡的電流隨著電壓表示數(shù)的增大而增大，所以圖線①是小燈泡的I﹣U圖像；圖線②隨著電壓表示數(shù)的增大，電流表的示數(shù)減小，說(shuō)明電壓表一定測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，所以電壓表可能只在滑動(dòng)變阻器的兩端，也可能在定值電阻和滑動(dòng)變阻器的兩端；根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各用電器電壓之和知，圖中當(dāng)電流相等時(shí)，圖像①②的電壓之和不相等，說(shuō)明電壓表沒(méi)有并聯(lián)在定值電阻和滑動(dòng)變阻器的兩端，而是只并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端。A．由圖像知當(dāng)電流為0.1A時(shí)，電源電壓為……①當(dāng)電流為0.25A時(shí)，電源電壓為……②聯(lián)立①②得R1＝5ΩU＝4.5V故A錯(cuò)誤；B．由圖乙知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.25A，定值電阻R1在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故B正確；C．由圖乙知，電路的最大電流為0.25A，電路的最大功率為故C錯(cuò)誤；D．小燈泡正常發(fā)光的電阻為因?yàn)镽2的滑片可自由移動(dòng)，且燈泡能正常發(fā)光，所以R2的電阻可以為0，即R2＝0時(shí)，電路的電流為0.25A，此時(shí)電路的總電阻為串聯(lián)的電阻為所以再串聯(lián)一個(gè)3Ω的電阻后，R2的滑片可自由移動(dòng)，燈泡能正常發(fā)光且安全，故D錯(cuò)誤。故選B。4．圖是一個(gè)油量表的示意圖，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)浮球最低時(shí)滑片P滑到a端，電流表示數(shù)為0.3A，當(dāng)浮球最高時(shí)，滑片P滑到b端，電流表示數(shù)為0.5A。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．電阻R1的阻值為30ΩB．電源電壓為15VC．在加滿油后，1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為45JD．電阻R1最小功率為2.7W【答案】C【詳解】AB．由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑片位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由可得，電源的電壓為當(dāng)滑片位于b端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，則電源的電壓為因電源的電壓不變，所以解得，電源的電壓為故AB正確，不符合題意；C．在加滿油后，滑片位于b端，則1min內(nèi)電阻R1產(chǎn)生的熱量為故C錯(cuò)誤，符合題意；D．當(dāng)滑片位于a端時(shí)，電阻R1的功率最小，則故D正確，不符合題意。故選C。5．在如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，電源電壓恒為6V，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表V2的示數(shù)為4V。當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A。則下列結(jié)論正確的是（）A．R1的阻值為4ΩB．滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為160ΩC．電路消耗的最小總功率為0.18WD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，在10min內(nèi)電流通過(guò)R1產(chǎn)生的焦耳熱為5.4×104J【答案】A【分析】先確定電路是哪個(gè)電阻或者哪兩個(gè)電阻的連接，是串聯(lián)還是并聯(lián)，再根據(jù)串并聯(lián)電路電壓、電流特點(diǎn)求出研究對(duì)象的電壓、電流，根據(jù)歐姆定律列出等式，進(jìn)行求解。以電源電壓為不變量作為基礎(chǔ)，利用P=U2/R和W=Q=U2t/R進(jìn)行相應(yīng)電功率、焦耳熱的討論求解?！驹斀狻緼．閉合開(kāi)關(guān)S，R1與R2串聯(lián)，電源電壓U=6V電流表的示數(shù)為0.5A，表明流經(jīng)R1的電流I1=0.5A這時(shí)電壓表V2的示數(shù)為4V。則R1的兩端電壓U1=U-U2=6V-4V=2V根據(jù)可得R1的阻值故A正確；B．當(dāng)把滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大電阻值為R2max，流經(jīng)其的電流為I2=0.3A等于電路總電流。這時(shí)電路中R1和R2串聯(lián)，電源電壓U=6V對(duì)總電路而言利用歐姆定律有U=I2(R1+R2)代入數(shù)據(jù)有6V=0.3A(4Ω+R2max）解得R2max=16Ω故B錯(cuò)誤；C．電路電源電壓一定，根據(jù)知道，總電阻R=(R1+R2max)最大時(shí)，電功率最小，只有R2=16Ω時(shí)電路消耗的總功率最小，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻被短路，電路只有一個(gè)電阻R1在工作。根據(jù)焦耳定律Q=I2R1t以及I=U/R1，所以R1在10min內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為故D錯(cuò)誤。故選A。二、多選題6．如圖所示，電源電壓12V保持不變，小燈泡標(biāo)有“4V1.6W”字樣（燈絲電阻不受溫度影響），滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1A”字樣，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~15V；閉合開(kāi)關(guān)，保證各元件不損壞，下列選項(xiàng)正確的是（）A．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，小燈泡可能正常發(fā)光B．電路中消耗的最大功率為4.8WC．滑動(dòng)變阻器兩端電壓變化范圍為9~10VD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器通電1min產(chǎn)生的熱量為140J【答案】AB【詳解】A．小燈泡的額定電壓為4V，電源電壓為12V，滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器可以改變小燈泡兩端的電壓，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，讓其接入電路中的電阻為20Ω時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，故A正確；B．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中電流最大，則電路中消耗的功率最大，為故B正確；C．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓最小為8V。燈泡電阻為當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大時(shí)，其兩端電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可得解得則滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為10V；變化范圍為8~10V，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻值為R滑m=50Ω可知，滑動(dòng)變阻器通電1min產(chǎn)生的熱量為故D錯(cuò)誤。故選AB。7．圖甲所示電路中，電源電壓不變，R1是“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器，R2是定值電阻，電壓表量程為0～15V。閉合開(kāi)關(guān)S，在保證電路元件安全的情況下，滑片移動(dòng)過(guò)程中，電壓表示數(shù)與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻的變化情況如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為12VB．R2的阻值為10ΩC．R1的最大功率是4.5WD．滑片在中點(diǎn)時(shí)，通電90s，電流通過(guò)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為400J【答案】ACD【詳解】AB．由圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端電壓，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，在電路安全情況下，變阻器連入阻值最小時(shí)，電壓表示數(shù)最大，由圖像知此時(shí)電壓表示數(shù)為UV＝8V，變阻器連入阻值R1＝4Ω，由歐姆定律可得此時(shí)電路中電流為電源電壓為當(dāng)變阻器連入阻值最大時(shí)，電壓表示數(shù)最小，由圖像可知此時(shí)電壓表示數(shù)為變阻器連入阻值為此時(shí)電路中電流為電源電壓為由于電源電壓不變，所以解得R2＝8Ω；電源電壓為故A正確，B錯(cuò)誤；C．電路總功率為P=UI定值電阻的功率為R1的功率等于電路總功率減去定值電阻的功率，所以R1的功率為整理得這是一個(gè)開(kāi)口向下的拋物線，當(dāng)I＝0.75A時(shí)，P1有最大值4.5W，故C正確；D．滑片在中點(diǎn)時(shí)，變阻器連入阻值為，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)電路中電流為由焦耳定律可得，在90s內(nèi)電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選ACD。8．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，R1、R2為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，將R的滑片從b端移到a端過(guò)程中，兩個(gè)電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)關(guān)系如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為4.5VB．滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20ΩC．R1的最小電功率為0.225WD．閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，通電10s整個(gè)電路最多產(chǎn)生熱量為36J【答案】BCD【詳解】AB．由電路圖知，S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，三個(gè)電阻串聯(lián)在電路中，電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓，V2測(cè)R2和R兩端的總電壓。電流表測(cè)電路中的電流?；蒪端向a端移動(dòng)的過(guò)程中，變阻器接入電路的阻值變小，電路的總電阻變小，據(jù)歐姆定律知，電路中的電流變大，則R2兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變大，R兩端的電壓變小。由圖乙知，當(dāng)電路中的電流最小為0.15A時(shí)，V1的示數(shù)為1.5V，V2的示數(shù)為4.5V。此時(shí)變阻器接入電路的阻值最大，變阻器兩端的電壓U滑=U2-U1=4.5V-1.5V=3V變阻器的最大阻值當(dāng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，R2兩端的電壓為3.0V，電路電流為0.3A。據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)有U-4.5V=0.15A×R1，U-3V=0.3A×R1解以上兩式得，電源電壓及R1的阻值分別為U=6V，R1=10Ω故A錯(cuò)誤，B正確；C．R1的最小電功率P1=I12R1=(0.15A)2×10Ω=0.225W故C正確；D．R2的阻值閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)電路中只有R2工作，通電10s整個(gè)電路最多產(chǎn)生的熱量故D正確。故選BCD。9．如圖，電源電壓不變。閉合S，當(dāng)滑片P置于變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V；當(dāng)滑片P置于變阻器R的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化了2V，在10s定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J，下列結(jié)果正確的是（）A．電源電壓為10V B．電阻R1的阻值為6ΩC．電路中的最小電流為1A D．變阻器R先后兩次消耗的電功率之比為8∶9【答案】BCD【詳解】A．閉合S后，R1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)由歐姆定律可知，電路中的電流串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為4V，所以電源電壓①由題意知，當(dāng)滑片滑到b處時(shí)因R接入電路的電阻變大，故電壓表示數(shù)應(yīng)增大，即滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為此時(shí)通過(guò)電路的電流所以電源電壓②根據(jù)電源電壓相同，由①②式可知化簡(jiǎn)可得：R1=R，代入式子可得故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，R1兩端電壓為則由可知故B正確；C．因R=R1，故R的最大阻值為6Ω，當(dāng)滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，此時(shí)通過(guò)電路的電流最小故C正確；D．當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率當(dāng)滑片滑到b點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率所以滑動(dòng)變阻器兩次消耗的電功率之比為故D正確。故選BCD。10．如圖所示的電路，電源電壓恒定不變，電阻R1的阻值為10Ω，電壓表的量程選擇0~3V，電流表的量程選擇0~0.6A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R0的滑片滑至正中間時(shí)，電壓表的示數(shù)為2.5V，電流表的示數(shù)為0.2A。當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，電流表的示數(shù)為0.6A。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（）A．電源電壓為4.5VB．電阻R2的阻值為25ΩC．在保證電路安全的情況下，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，R0的滑片由正中間向右移動(dòng)時(shí)，整個(gè)電路的最小電功率為0.675WD．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，整個(gè)電路5min產(chǎn)生的熱量為810J【答案】ACD【詳解】A．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器R0的滑片滑至正中間時(shí)，變阻器R0和電阻R1串聯(lián)，電壓表測(cè)量變阻器R0兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，由歐姆定律可知R1兩端的電壓U1=IR1=0.2A×10Ω=2V電源電壓U=U1+U0=2V+2.5V=4.5V故A正確；B．當(dāng)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量干路中的電流，通過(guò)R1的電流通過(guò)R2的電流I2=I-I1=0.6A-0.45A=0.15AR2的阻值故B錯(cuò)誤；C．在保證電路安全的情況下，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，變阻器R0和電阻R1串聯(lián)，R0的滑片由正中間向右移動(dòng)時(shí)，由串聯(lián)分壓和電壓表的量程可知，電壓表的最大示數(shù)是3V，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R1兩端的電壓U'1=U-U'0=4.5V-3V=1.5V電路中的電流整個(gè)電路的最小電功率為P=UI'=4.5V×0.15A=0.675W故C正確；D．當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，R0的滑片移至最左端時(shí)，兩個(gè)電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量干路中的電流，整個(gè)電路5min產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選ACD。三、填空題11．華為手機(jī)的超級(jí)快充充電器最大充電電流可達(dá)10A?，F(xiàn)有華為某一型號(hào)手機(jī)電池，容量為，假設(shè)充電器始終以最大充電電流充電，且把電池充滿，只需要_____min；一根電阻絲的電阻是10Ω，通過(guò)2A的電流時(shí)，1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_____J?！敬鸢浮?/p>

24

2400【詳解】[1]充電器的最大充電電流手機(jī)電池容量由可知，把電池充滿需要的時(shí)間[2]電阻絲1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為12．電源電壓恒為5V，燈泡L標(biāo)有“4V1.6W”字樣（不計(jì)溫度對(duì)燈絲電阻的影響），滑動(dòng)變阻器R最大阻值為30Ω，電壓表量程“0~3V”，電流表量程為“0~0.6A”。在電路安全的情況下，則L正常工作10s產(chǎn)生熱量為_(kāi)_____J，電路最小功率為_(kāi)_____W?！敬鸢浮?/p>

16

1【詳解】[1]燈泡正常工作10s產(chǎn)生的熱量[2]當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，電路消耗的功率最小，由可得，燈泡的阻值因串聯(lián)電路兩端電壓燈泡各部分電壓之和，所以電壓表示數(shù)為3V時(shí)，燈泡兩端電壓UL′=U-UR=5V-3V=2V電路最小電流電路消耗的最小功率13．如圖所示的電路，電源電壓為3V且保持不變，滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“10Ω1A”的字樣。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，通過(guò)燈泡L的電流為0.6A，則通電1min滑動(dòng)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為_(kāi)____J；在電路安全工作的情況下，向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)燈泡亮度會(huì)_____（選填“變亮”、“不變”或“變暗”），此電路最大功率與最小功率之比是_____?！敬鸢浮?/p>

54

不變

16∶9【詳解】[1]由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)，當(dāng)滑片位于右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，通電1min滑動(dòng)變阻器R1產(chǎn)生的熱量為[2]因并聯(lián)電路中各支路用電器獨(dú)立工作、互不影響，所以滑片的移動(dòng)燈泡的亮暗不變。[3]根據(jù)歐姆定律可得，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最小電流為由并聯(lián)電路中電流特點(diǎn)可得，通過(guò)干路的最小電流電路消耗的最小總功率為由變阻器的銘牌可知，其允許通過(guò)的最大電流為1A，則干路中的最大電流為則電路消耗的最大總功率為此電路最大功率與最小功率之比為14．央視《是真的嗎》節(jié)目中，主持人做了“電池口香糖錫紙取火工具”的實(shí)驗(yàn)：取口香糖錫紙，中間剪掉一些（如圖乙），將錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負(fù)極，很快發(fā)現(xiàn)錫紙條開(kāi)始冒煙、著火（如圖甲），這里利用了電流的____________效應(yīng)。已知錫紙條上ab，bc，cd段長(zhǎng)度相等，則_____________段的電阻最大，因?yàn)椴牧虾烷L(zhǎng)度相同時(shí)，橫截面積越_____________（“大”或“小”），電阻越大。能對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行解釋的定律是______________?！敬鸢浮?/p>

熱

ab

小

焦耳定律【詳解】[1]錫紙條帶錫的一端接在電池的正極，另一端接在電池的負(fù)極，由于錫紙條有電阻，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量，這是利用了電流的熱效應(yīng)。[2][3][4]由圖可知，錫紙條上相同長(zhǎng)度的ab段、bc段和cd段，ab段橫截面積較小，在材料和長(zhǎng)度相同時(shí)，橫截面積越小，電阻越大，ab段的電阻最大；此時(shí)ab段、bc段、cd段串聯(lián)在電路中，通過(guò)它們的電流相等，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多，能用焦耳定律進(jìn)行解釋。15．如圖所示，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為24Ω，電源電壓和燈絲電阻不變。閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器滑片在a端時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.9A，定值電阻R1的阻值為_(kāi)__________Ω，通電10s，R1產(chǎn)生的熱量是___________J；閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)S1，滑動(dòng)變阻器滑片在b端時(shí)，小燈泡L在1min內(nèi)消耗的電能為_(kāi)__________J?！敬鸢浮?/p>

15

24

20【詳解】[1]由圖知，閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器滑片在a端時(shí)，R1與L并聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知燈泡正常發(fā)光的電流電流表測(cè)干路電流，由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，通過(guò)R1的電流由歐姆定律可得[2]通電10s，R1產(chǎn)生的熱量為[3]閉合開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)S1，滑動(dòng)變阻器滑片在b端時(shí)，變阻器連入的阻值為最大值，且與L串聯(lián)，燈泡的電阻由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)電路中電流小燈泡L在1min內(nèi)消耗的電能16．如圖所示，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R，R1、R2為定值電阻，已知R∶R1∶R2=1∶1∶2，當(dāng)滑片P移動(dòng)到a端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，通過(guò)R1與R2的電流之比是___________；當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)S2，通電1min，R與R2產(chǎn)生的熱量之比是___________?！敬鸢浮?/p>

2∶1

1∶2【詳解】[1]當(dāng)滑片P移動(dòng)到a端時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電阻R1與電阻R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)支路電流與電阻成反比與R1∶R2=1∶2可得，通過(guò)R1與R2的電流之比是2∶1。[2]當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，只閉合開(kāi)關(guān)S2，電阻R與電阻R2串聯(lián)，串聯(lián)電路電流相等，根據(jù)Q=I2Rt，結(jié)合R∶R2=1∶2，可得通電1min，R與R2產(chǎn)生的熱量之比是1∶2。17．如圖所示，電源電壓恒為12V，，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”，電流表的量程為“”，小燈泡上標(biāo)有“”字樣，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，小燈泡正常發(fā)光，則通電電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為_(kāi)__________J；當(dāng)S、S1、S2都閉合，為了保證電路中各元件的安全，滑動(dòng)變阻器允許接入電路中的最小阻值為_(kāi)__________。【答案】

180

30【詳解】[1]當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓為6V，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，即電路中的電流通電電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生的熱量為[2]當(dāng)S、S1、S2都閉合，電阻R0與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，燈泡被短路，電流表測(cè)干路電流，為了保證電路中各元件的安全，電路中的最大電流不超過(guò)電流表的最大量程0.6A。通過(guò)電阻R0的電流通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流滑動(dòng)變阻器允許接入電路中的最小阻值為18．阻值分別為10Ω和15Ω的兩個(gè)定值電阻，把它們按如圖所示的四種方式分別接入同一電源電壓的電路中，則消耗電功率最小的是圖_____；在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是圖_____。（選填“A”、“B”、“C”或“D”）【答案】

C

D【詳解】[1]因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各個(gè)電阻之和，并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，兩電阻串聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最大，兩電阻并聯(lián)時(shí)電路中的總電阻最小，由可知，消耗電功率最小的是圖C。[2]產(chǎn)生熱量為在相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量最多的也就是功率最大的，故選D。19．如圖，燈泡規(guī)格“6V3.6W”，滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻為40Ω，R2為定值電阻，電源電壓保持不變，當(dāng)只閉合S、S2，R1的滑片P在中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光（燈絲的電阻不變），燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_______Ω，電源電壓為_(kāi)______V；當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合，滑片P滑到最左端時(shí)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是3∶1，電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_______J，該電路燈泡消耗的最小電功率為_(kāi)_______W?！敬鸢浮?/p>

10

18

162

1.296【詳解】[1]小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻[2]當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，R1的滑片P在中點(diǎn)時(shí)電阻為20Ω，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電路中的電流R1兩端的電壓電源電壓U=U1+UL=12V+6V=18V[3]當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都閉合，燈泡L被短路，R1與R2并聯(lián)，所以?xún)呻娮鑳啥穗妷憾嫉扔陔娫措妷?，滑片P滑到最左端時(shí)電阻為40Ω，電流表A1、A2的示數(shù)之比是3∶1，因?yàn)锳1測(cè)干路電流，A2測(cè)R1的電流，所以通過(guò)兩電阻R1、R2的電流之比為1∶2，根據(jù)歐姆定律可得，兩電阻的電流之比可得R2=20Ω，通過(guò)R2的電流電阻R2在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量[4]因?yàn)闊襞莸碾娮枰欢?，所以?dāng)電路中的電流最小時(shí)，燈泡的功率最小，所以燈泡與R1串聯(lián)，且滑動(dòng)變阻器的最大阻值接入電路中時(shí)，電流最小，電流為燈泡消耗的最小電功率20．如圖所示，電源電壓恒定，定值電阻R為12Ω，燈泡L標(biāo)有“12V0.5A”字樣。只閉合S1時(shí)，燈泡正常發(fā)光。假設(shè)燈絲電阻不隨溫度的變化而變化。（1）燈泡的額定功率為_(kāi)_____W；當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合S1、S3時(shí)，電路中的總電流是______A，通電1min定值電阻R產(chǎn)生的熱量為_(kāi)_____J；（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)______時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最小，最小電功率是______W?！敬鸢浮?/p>

6

1.5

720

S2

4【詳解】（1）[1][2][3]只閉合S1時(shí)，只有燈泡工作且正常發(fā)光，所以電源電壓等于燈泡的額定電壓為12V；燈泡L的額定功率P額=U額I額=12V×0.5A=6W斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，閉合S1和S3時(shí)，定值電阻R與燈泡L并聯(lián)，小燈泡兩端的電壓等于電源電壓為12V，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，通過(guò)它的電流為額定電流IL=I額=0.5A通過(guò)定值電阻的電流為電路中的總電流為I總=IL+IR=0.5A+1A=1.5A通電1min定值電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=IR2Rt=(1A)2×12Ω×60s=720J（2）[4][5]根據(jù)P=UI，電源電壓不變，要使電路總功率最小，則應(yīng)使電路中總電流最小，即要求電路中總電阻最大。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S3斷開(kāi)，S2閉合時(shí)，定值電阻R與燈泡L串聯(lián)，此時(shí)電路中的總電阻最大，電功率最小，燈泡的電阻為最小電功率是四、計(jì)算題21．如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3.6W”的字樣，將滑片移到最右端，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)為0.2A，忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（3）將滑片移到某位置，電壓表示數(shù)為1V，滑動(dòng)變阻器電阻絲1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）10Ω；（2）20Ω；（3）30J【詳解】解：(1)燈泡的電阻為(2)開(kāi)關(guān)閉合，變阻器滑片滑到最右端時(shí)，變阻器連入電路的阻值最大。此時(shí)，變阻器與小燈串聯(lián)，電路的總電阻為變阻器連入電路的阻值（最大阻值）為(3)變阻器與小燈串聯(lián)，當(dāng)變阻器兩端電壓為1V時(shí)，電路中的電流為1min內(nèi)電流通過(guò)變阻器產(chǎn)生的熱量為答：(1)小燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω；(2)變阻器最大阻值為20Ω；(3)1min時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)變阻器產(chǎn)生的電流為30J。22．某一學(xué)校興趣小組探究串聯(lián)電路中電阻消耗的電功率與電流的關(guān)系，電路圖如圖甲所示。在滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端向最左端滑動(dòng)的過(guò)程中，R1的U-I圖像如圖乙所示。求：（1）R1的阻值；（2）電路消耗的最大功率；（3）當(dāng)電路消耗的電功率為5W時(shí)，R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮浚?）20Ω；（2）7.2W；（3）91.7J【詳解】解：（1）由R1的U-I圖像可知，通過(guò)R1的電流與它的兩端電壓成正比，R1為定值電阻，當(dāng)U1＝12V時(shí)，I1＝0.6A，由歐姆定律可知，R1的阻值為（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)電阻R1兩端的電壓等于電源電壓，電源電壓為U＝U1＝12V最大電流為I1＝0.6A，電路最大功率為P大＝UI1＝12V×0.6A＝7.2W（3）當(dāng)消耗的電功率為5W時(shí)，由P＝UI可知，此時(shí)電路中的電流為根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，串聯(lián)電路中的電流處處相等，即有由可知，此時(shí)R1兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，R2兩端的電壓為R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為答：（1）R1的阻值為20Ω；（2）電路消耗的最大功率7.2W；（3）當(dāng)電路消耗的電功率為5W時(shí)，R2在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量為91.7J。23．如圖所示電路中，電源電壓恒為18V，燈泡L上標(biāo)有“12V16W”字樣，定值電阻R1的阻值為15Ω，滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“60Ω?A”字樣，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~15V，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，在保證所有電路元件安全的情況下，求：（1）燈泡L的阻值；（2）將R2的滑片移至最右端，閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí)，整個(gè)電路通電10s產(chǎn)生的熱量；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為10:3。若閉合開(kāi)關(guān)S、S3，斷開(kāi)S1、S2，整個(gè)電路總功率的變化范圍是多少？【答案】（1）9Ω；（2）270J；（3）6W～18W【詳解】解：（1）燈泡在額定電壓下工作，所以燈的電阻為（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開(kāi)時(shí)，R1和R2并聯(lián)，所以通過(guò)電阻R1的電流通過(guò)R2的電流電路總電流為I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A法一，電路中電流做功產(chǎn)生的熱量法二：電路等效總電阻由焦耳定律得，產(chǎn)生的總熱量（3）開(kāi)關(guān)S，S1和S2閉合時(shí)，R1和R2并聯(lián)，R2最小功率即R2滑片至阻值最大，所以電阻R2消耗最小功率所以，由題可知，電阻R2消耗消耗的最大功率滑動(dòng)變阻器最大電流I2max==1A當(dāng)S和S3閉合，R2和L串聯(lián)，為保護(hù)電壓表，所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓U2≤15V，為保護(hù)燈泡，電路中的電流為保護(hù)滑動(dòng)變阻器，I≤1A，所以最大電流Imax=1A，所以電路消耗的最大功率Pmax=UEImax=18V×1A=18W當(dāng)U2=15V時(shí)，電路中的電流取最小值所以電路消耗的最小功率Pmin=IminUE=A×18V=6W所以電路總功率范圍6W～18W。24．如圖所示，電源電壓為9V且保持不變，R0=20Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“90Ω1A”，電流表的量程為“0~0.6A”，小燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣，不考慮燈絲電阻變化，并保證電路安全。求：（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，為保證電路安全滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值是多少？（2）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，通電5分鐘R0產(chǎn)生的熱量是多少？（3）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電路消耗的最大功率是多少？此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是多少？【答案】（1）60Ω；（2）1215J；（3）4.5W，6Ω【詳解】解：（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，小燈泡被短路，R0與R并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電流表的量程為“0~0.6A”，由電流表的量程可知，干路中的最大電流為0.6A，并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端電壓相等，電源電壓為9V，由歐姆定律可得通過(guò)R0的電流為并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過(guò)R的電流為滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值為（2）由焦耳定律可得通電5分鐘R0產(chǎn)生的熱量為（3）當(dāng)S閉合，S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)接入電路，由可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流又因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨椤?~0.6A”，所以電路允許通過(guò)的最大電流為燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流0.5A，電路消耗最大功率為當(dāng)電路中電流最大時(shí)，電路的總電阻最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小，電路的總電阻為小燈泡的電阻為滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小值為答：（1）滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值為60Ω；（2）通電5分鐘R0產(chǎn)生的熱量是1215J；（3）電路消耗最大功率為4.5W，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值是6Ω。25．如圖所示的電路中，電源兩端電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝15Ω。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的B端時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A；當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為8V。求：（1）滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的B端時(shí)，10s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量；（3）這個(gè)電路消耗的最大電功率?！敬鸢浮浚?）30Ω；（2）12J；（3）14.4W【詳解】解：（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，滑片P在R3的B端時(shí)R1與R3串聯(lián)，由歐姆定律知道①當(dāng)S1閉合，滑片P在R3的中點(diǎn)時(shí)，R1與R3的一半串聯(lián)，則

②由①②解得U＝12VR3＝30Ω（2）S1閉合，滑片P在R3的B端時(shí)，R1與R3串聯(lián)，10s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量（3）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P在R3的A端時(shí)，R1與R2并聯(lián)，連入電路中的電阻最小，電路消耗的功率最大。此時(shí)消耗的功率答：（1）滑動(dòng)變阻器R3的最大阻值為30Ω；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P在R3的B端時(shí)，10s內(nèi)R3產(chǎn)生的熱量為12J；（3）這個(gè)電路消耗的最大電功率為14.4W。26．如圖所示，電源電壓保持不變，燈泡L標(biāo)有“3V；1.5W”字樣，電流表A和A1使用的量程均為0~0.6A，將滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端。（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，閉合開(kāi)關(guān)S、S2，電壓表V的示數(shù)為8.0V，電流表A的示數(shù)為0.4A，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值及它在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量各是多少？（2）閉合開(kāi)關(guān)S、S1、S2，電流表A1的示數(shù)為0.2A，則R1的阻值為多大？（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1、S2，閉合開(kāi)關(guān)S，為了保證電路的安全（忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響），則滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)節(jié)范圍是多少？【答案】（1），；（2）；（3）10~20Ω【詳解】解：（1）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合開(kāi)關(guān)S、，電燈L被短路，電阻沒(méi)有接入電路，此時(shí)只有滑動(dòng)變阻器R接入電路，滑片置于b端，變阻器接入電路的阻值為最大值，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為滑動(dòng)變阻器在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量（2）閉合開(kāi)關(guān)S、、，R1與R并聯(lián)在電路中，電流表A1測(cè)R1的電流，則的阻值（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)、，閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接入電路。忽略溫度對(duì)燈絲電阻的影響，燈泡正常工作時(shí)的電流燈泡L的阻值由于在（1）中的電壓表V示數(shù)為8.0V，故電壓表使用的是0~15V量程，最大電壓等于電源電壓，電壓表不會(huì)超過(guò)量程。又因?yàn)闊襞軱的額定電流為0.5A，所以電路中的電流不能超過(guò)0.5A，則此時(shí)電路中的總電阻滑動(dòng)變阻器的最小阻值所以滑動(dòng)變阻器R的阻值變化范圍是10~20Ω。答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，它在5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量是960J；（2）R1的阻值為40Ω；（3）滑動(dòng)變阻器R的阻值調(diào)節(jié)范圍是10~20Ω。27．如圖所示的電路，電源電壓為12V，電源兩端電壓不變，定值電阻R2的阻值為20Ω?；瑒?dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。求：（1）S2斷開(kāi)，S1、