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备战2022 中考科学 重难点练习 专题2.6 电功率与动态电路电功率分析
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专题2.6 电功率与动态电路电功率分析
1.如图所示的四个电路中电源电压U相同，R1
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丁、甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲、丁
【答案】C
【解析】要判断电路的总功率大小，需要先分析四个电路的总电阻大小．两个电阻串联时，总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时，总电阻比任何一个电阻都小．因为电源电压都相同，根据公式P=U2/R可知，电阻越小功率越大．
2.下列电路图中电源电压 U 保持不变，小灯泡的额定电压为 U0，且 U＞U0，定值电阻的阻值为 R。在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
【答案】C
【解析】
A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，故不合题意；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为，小灯泡的额定功率表达式是，符合题意．
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，故不合题意．
故选 C．
3. 为了测定未知电阻RX的实际功率,某同学根据提供的器材：电流表一只,定值电阻R0一只,电池组(电压未知)、开关、导线等,设计如下的四种实验电路：图中虚线画的电流表是第二次测量时电流表的位置,四个图中不能测出电阻RX的实际功率的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
A.Rx和定值电阻并联,电流表测干路电流,然后测出通过定值电阻的电流,根据欧姆定律求出其两端的电压,即为未知电阻两端的电压,再用电流表测出通过定值电阻的电流,根据并联电路电流的特点求出通过Rx的电流,根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
B.Rx和定值电阻并联,电流表先测出通过未知电阻的电流,再用电流表测出通过定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压,即为未知电阻两端的电压。根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
C.Rx和定值电阻并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出其两端的电压,即为未知电阻两端的电压,再用电流表测出通过未知电阻的电流,根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
D.Rx和定值电阻并联，电流表两次都是测得电路电流，无法计算出未知电阻起两端的电压，所以不能测出其电功率。
故选D.
4.某同学在实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图像，如图甲所示，则图乙中有关此小灯泡的功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是（ ）
【答案】D
【解析】由U-I图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；由可知，在P-U2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数，因随温度的升高R增大因而应减小，故AB错误；同理，在P-I2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故C错误，D正确．
故选D．
5.在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、电源(电源两端电压不变但电压未知)、一个已知阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个开关、导线若干。
(1)小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。
① ，
② 。
(2)本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P= 。
【答案】（1）①按图连接电路,闭合开关S1、S2,断开S3,调节R1使电流表示数I1=1.5V/R0,并记录I1；②断开开关S2,闭合S3、S1,记录电流表示数I2.(2)P=1.5V×(I2−I1).
【解析】要测灯泡的额定功率，根据R=U/I，可知应用电流表测出通过电阻的电流、电压表测出其两端的电压；实验中无电压表、有定值电阻，可根据并联电路的电压特点设计电路，即先用电流表测出通过定值电阻的电流使定值电阻两端的电压为1.5V，再用电流表测出并联电路的电流，进一步根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
6.小明设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。则下列说法正确的是
A.天然气浓度增大，电压表示数变小
B.天然气浓度减小，电流表示数变大
C.天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小
D.天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小，故由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，由可知，气敏电阻两端的电压会增大，即电压表的示数会变大；这时根据可知，电路消耗的总功率变大；所以A、C说法错误；
由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高，故由欧姆定律可得电路中电流减小，即电流表示数减小，但是根据欧姆定律知电压表与电流表示数的比值为R0的阻值，而R0为定值电阻阻值不变，所以B说法错误，D说法正确。
故选：D。
7.如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A.电路总功率的最小值为1.8W B.电路总功率的最大值为5.4W
C.定值电阻电功率的最小值为1.35W D.定值电阻电功率的变化为4.05W
【答案】A
【解析】由图甲可知，滑片在左端时，电压表被短路，示数为0，此时电路电流为I左=1.2A，
滑片在右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑=4.5V，电流为I右=0.3A，
根据欧姆定律可得：U=I左R1…①
U=I右R1+U滑…②
两式联立：I左R1=I右R1+U滑，解得R1=5Ω，U=6V，
电路总功率的最小值：P小=UI右=6V×0.3A=1.8W，故A正确；
电路总功率的最大值：P大=UI左=6V×1.2A=7.2W，故B错误；
定值电阻电功率的最小值：P1小=I右2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W，故C错误；
定值电阻电功率的最大值：P1大=I左2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W，
定值电阻电功率的变化：△P=P1大-P1小=7.2W-0.45W=6.75W，故D错误。
故选A。
8.电源电压3V保持不变，把标有“3V，3W”的灯L1和标有“3V，1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是（ ）
A.灯L1消耗的实际功率是3W B.灯L2消耗的实际功率是1.5W
C.两灯消耗的总功率是1W D.电压表的示数与电源电压之比是1：2
【答案】C
【解析】由可知，灯泡电阻：，，
由图示电路图可知，两灯泡串联，电压表测L1两端电压，
电路电流：；
A.灯L1消耗的实际功率：，故A错误；
B.灯L2消耗的实际功率：，故B错误；
C.两灯消耗的总功率：，故C正确；
D.电压表示数与电源电压之比：，故D错误；
故选C．
9.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B是电阻R1的I-U关系图象 B.电源电压为16V
C.R1的阻值是20Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【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；
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电阻R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的U-I关系图像，B为电阻R1的U-I图像，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U-I图像可知，电路中的最小电流I=0.2A，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=14V+4V=18V，故B错误；
由I=U/R可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值：R1=U1/I=4V/0.2A=20Ω，R2=U2/I=14V/0.2A=70Ω，故C正确、D错误。
故选C。
10.如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，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。下列判断正确的是（ ）
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由变P1为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【答案】B
【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。
A.设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由可得，此时电路中的电流为：
，
滑动变阻器消耗的功率为：-------①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：，
此时滑动变阻器消耗的功率为：------②
已知----③
联立①②③解得，电源电压；
则滑动变阻器的最大阻值为：
，故A错误；
B.灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，
电路允许消耗的最大功率：，故B正确；
C.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：，
此时滑动变阻器的电阻为：
，
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；
D.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：，故D错误。
故选B。
11.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0∼0．6A”“0∼15V”．要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）
A.电路允许通过的最大电流为0.6A B.电路消耗总电功率的最大值为27W
C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W D.滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω∼40Ω
【答案】：C
【解析】灯泡电阻为RL=UL2/PL=(6V)2/3W=12Ω.
(1)电路中电流最大，总电阻最小，电压表示数最小，不会烧坏电压表。
电流表的量程是0∼0.6A，允许通过最大电流为0.6A.
灯泡额定电路为：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A.
灯泡和电流表串联，电路中最大电流为0.5A.
电路中电阻为R总=U/IL=18V/0.5A=36Ω.
所以,滑动变阻器连入电路最小电阻为：R小=R总−RL=36Ω−12Ω=24Ω.
(2)电路中最大功率为P总=UIL=18V×0.5A=9W.
(3)灯泡串联在电路中，电功率最小，电阻不变，电流变小，滑动变阻器连入电路的电阻最大。
根据串联电路中各串联导体起分担电压作用，电阻越大，分担电压越大，此时滑动变阻器分担电压最大为15V，
所以,灯泡电压为：UL′=U−U′=18V−15V=3V.
所以,IL′=UL′/RL=3V/12Ω=0.25A<0.5A，不会烧坏电流表和灯泡。
所以灯泡最小功率为：PL′=ULIL′=3V×0.25A=0.75W，
所以滑动变阻器连入电路最大阻值为：R大=U′/IL′=15V/0.25A=60Ω，
所以，电路允许通过的最大电流为0.5A，
电路消耗总电功率的最大值为9W，
小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W，
滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω∼60Ω.
故选C.
12.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡L接入如图 (乙)所示的电路中,若电路电压为10V不变,电流表的量程为“0∼0.6A”,电压表的量程为“0∼15V”。则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
【答案】D
【解答】(1)灯泡正常发光时的电压UL=6V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡L正常发光时，电压表的示数：UR=U−UL=10V−6V=4V，故A不正确；
(2)由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V，
∴UR=U−UL=10V−1V=9V，故B不正确；
(3)灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡两端的电压越大时，实际功率越大，温度越高，电阻越大，因电压表的示数越大时，灯泡两端的电压越小所以，灯泡的电阻随两端的电压增大而减小，故C不正确；
(4)由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时，电路中的电流为1A>0.6A，
∴电路中的最大电流I=0.6A，
电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W；
故选D.
13.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,R2的总阻值为50Ώ。下列说法中错误的是( )
A.电源电压为6V B.该电路的最大功率为3.6W
C.P在b端时,电阻R1的功率为0.1 W D.P在b端时，该电路的总功率为0.5 W
【答案】D
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，
由图乙所示图象可知，电源电压U=6V，故A正确；
(2)P在b端时,R2的阻值50Ω最大,由图乙可知电压表的示数U1=1V，
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：U2=U−U1=6V−1V=5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I=U2/R2=5V/50Ω=0.1A，
则R1的阻值：R1=U1/I=1V/0.1A=10Ω，
电阻R1的功率：P1=U1I=1V×0.1A=0.1W，故C正确；
电路的总功率：Pb=UI=6V×0.1A=0.6W，故D错误；
(3)当滑片在a端时，电路中的总电阻最小，电路的功率最大，则
P大=U2/R1=(6V)2/10Ω=3.6W，故B正确。
故选D.
14.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 10Ω”字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.5A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B.滑片P在最右端时通过电路中的电流是0.9A
C.R消耗的电功率范围是1.5∼3W D.电路消耗的总功率范围是2.4W∼4.5W
【答案】D
【解析】
(1)由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，由于并联电路独立工作、互不影响，所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗，故A错误；
(2)当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时通过滑动变阻器的电流和干路电流最小，
由于并联电路中各支路两端的电压相等，则通过滑动变阻器的最小电流：
I1min=U/R1=3V/10Ω=0.3A，
则干路的电流Imin=IL+I1min=0.5A+0.3A=0.8A，故B错误；
R1消耗的最小电功率：P1min=UI1min=3V×0.3A=0.9W，
电路消耗的最小总功率：Pmin=UImin=3V×0.8A=2.4W；
(3)由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流I1max为1A，
R1消耗的最大电功率：
P1max=UI1max=3V×1A=3W，
∴R1消耗的电功率范围是0.9W∼3W，故C错误；
通过干路的最大电流：Imax=IL+I1max=0.5A+1A=1.5A，
电路消耗的最大总功率：Pmax=UImax=3V×1.5A=4.5W；
电路消耗的总功率范围是2.4W∼4.5W，故D正确。
故选D.
15.如如图所示电路中，电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.3A，则下列说法中错误的是（ ）
A.电压表的示数仍为6V B.R2的阻值为10Ω
C.电路中的总电阻为7.5Ω D.R2消耗的电功率为3.6W
【答案】C
【解析】按题意可知，第一次两个电阻是串联的，电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压，电流表测的是两个电阻的电流；
第二次两个电阻是并联的,电流表测得是R1的电流，电压表测得是电源电压；
A.第二次两个电阻是并联的，电压表测得是电源电压，所以示数仍为6V，说法正确，不符合题意；
B.第一次两个电阻是串联的,总阻值R=U/I=6/0.2=30Ω,第二次可以知道R1=U/I=6/0.3=20Ω,所以R2的阻值为10Ω，说法正确，不符合题意；
C.电路中的总电阻为R=U/I=6/0.2=30Ω，说法错误，符合题意；
D.R2消耗的电功率P=U2/R2=3.6W，说法正确，不符合题意；
故选C.
16. 将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为4P1.将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时,下列说法中正确的是( )
A.R1与R2的电阻之比为4:1 B.并联时通过R1与R2的电流之比为1:1
C. 并联时R2消耗的功率为25P1/4 D. 并联时两电阻消耗的总功率为25P1/4
【答案】C
【解析】(1)R1、R2串联时，通过两电阻的电流相等，由题知P2=4P1，
所以，由P=I2R可知R2=4R1，即R1/R2=1/4.故A错误；
(2)当R1、R2并联在同一电源两端时，因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以由I=U/R可得，并联时通过R1与R2的电流之比I1'：I2'=R2：R1=4：1.故B错误；
(3)①R1、R2串联时，由串联分压规律可知，它们的电压之比为U1：U2=R1：R2=1：4，
所以可知U2=U，U1=U，
则串联时R2的功率：P2=U22/R2=(U)2/R2=×U2/R2；
所以U2/R2=P2=×4P1=P1
同理可得，串联时R1的功率：P1=U12/R1=(U)2/R1=U2/R1，
所以U2/R1=25P1
②当R1、R2并联在同一电源两端时，它们两端的电压均等于电源电压U，
则此时R2消耗的功率：P2'=U2/R2=P1.故C正确；
此时R1消耗的功率：P1'=U2/R1=25P1；
电路消耗的总功率：P总'=U2/R1+U2/R2=25P1+P1=P1.故D错误。
故选：C。
17.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A.A的电阻值为6.25Ω
B.A.B两个元件串联时，当电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5:4
C.将A.B并联接在2.5V的电源上时，A. B消耗的电功率之比为5:4
D.AB串联接在的电源上，两者电阻相同时，电源电压为3伏
【答案】C
【解析】
A.由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V，
由I=U/R可得，A的电阻值：RA=UA/IA=2.0V/0.4A=5Ω，故A错误；
B.A和B串联，电路中电流为0.4A时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A，
由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V，
由P=UI可得，A.B的电功率之比：PA:PB=UAIA:UBIB=UA:UB=2.0V:2.5V=4:5，故B错误；
(3)A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V，
由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A，
则A.B的电功率之比：PA′：PB′=UA′IA′：UB′IB′=IA′：IB′=0.5A：0.4A=5：4
故C正确；
(4)当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，
由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，
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=UA″+UB″=3V+3V=6V，故D错误。
故选：C。
18.如图甲所示是某兴趣小组在做“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的U-I图像。小枫利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，闭合开关，电流表示数为0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A.此时电路中R1消耗的功率为3W
B.此电路1min内R1、R2消耗的电能之和为360J
C.若将R1、R2串联接入6V的电源两端，则电路中消耗的功率为2.4W
D.若将R1、R2并联接入6V的电源两端，则电路中消耗的功率为2.5W
【答案】C
【解析】由图乙可知,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流；
A.由图象可知,当通过R1的电流I1=0.6A时,R1两端的电压为6V，
则电阻R1消耗的功率：P1=UI1=6V×0.6A=3.6W；故A错误；
B.R1、R2并联，则两支路两端的电压相等，均为6V；
由图象可知,当R2两端的电压为6V时,通过R2的电流I2=0.5A时；
电路中的总电流I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A；
此电路1min内R1、R2消耗的电能之和：W=UIt=6V×1.1A×60s=396J，故B错误；
C.若将R1、R2串联接入6V的电源两端,通过R1、R2电流相等，
从图象可知，它们电压之和为6V时的电流为0.4A，
则电路中消耗的功率为：P=UI=6V×0.4A=2.4W，故C正确；
D.若将R1、R2并联接入5V的电源两端,从图象可知,当R1、R2两端的电压为5V时,通过R1、R2的电流都是0.5A，则电路的总电流I′=I1′+I2′=0.5A+0.5A=1A；
电路中消耗的功率为：P′=U′I′=5V×1A=5W，故D错误。
故选C.
19.如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。下列说法正确的是（ ）。
A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电源电压为8V D.滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）比较滑片P在某一端点和滑片P移至中点时灯泡消耗的功率判断开始时滑片的位置，根据P=UI求出此时灯泡两端的电压，根据串联电路的分压特点结合电压表示数的变化判断滑片位于中点时电压表的示数，根据P=UI=U2/R求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑片P移到最右端点时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源的电压，滑片P移到中点时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值，进一步求出电源的电压；
（3）滑片P在最右端时，根据P=I2R求出滑动变阻器的功率。
20.如右图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则 （ ）
A.R1的电功率一定减小 B.R2的电功率一定增大
C.电流表的示数增大 D.电压表的示数减小
【答案】A
【解答】由图可知，两个电阻串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2的电压。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，R2的阻值变大，由欧姆定律I=U/R可知，在电压不变的情况下，串联电路的电流变小；由U=IR可知，R1的电压变小，则R2的电压变大；由电功率P=UI=可知，R1的电功率一定减小。R2的电功率P2=[U/(R1+R2)]2 R2，由数学知识可知，当R1=R2时，R2的电功率最大。故选A
21.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A.电源电压为14伏 B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端，电流表示数为0.75安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
由图可知,当滑片滑到b处时,变阻器接入电路的电阻最大为R且与电阻R1串联,滑动变阻器两端电压为U大=8V，即U大=IbR=×R=8V ①
当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻为R2且与R1串联,此时滑动变阻器两端电压为U中=6V，
由欧姆定律可得,电路中电流I中=，即U中=I中=×=6V ②
由①②可得：R=2R1，U=12V；故A不正确
当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,R两端电压UR1=U−U大=12V−8V=4V，
由题可知,此时10秒内定值电阻R1做功为20焦,由W=UIt可得此时电路中的电流：I==20J/(4V×10s)=0.5A；故C不正确
变阻器的最大阻值：R=U大/I=8V/0.5A=40Ω；故B不正确；
由上可知R=2R1,根据P=UI=U2/R可得，
电路先后两次消耗的总电功率之比：Pb：P中=2：3，故D正确。
故选D.
22.如图所示的电路，电源电压恒为3V，R1=10Ω，R2是规格为“20Ω；1A”的滑动变阻器。闭合开关S后，在向左移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电压表示数逐渐减小 B.电压表与电流表的示数比值减小
C.电路总功率可能为0.2W D.R1的最大功率是0.9W
【答案】D
【解析】A、由图知，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路中的电流；
在向左移动滑片P的过程中，变阴器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，根据U=IR可知R1的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B、由欧姆定律可知，电压表与电流表的示数比值等于R1的电阻，则该比值不变，故B错误；
C、当滑片P移动到最右端时，R1与滑动变阻器的最大电阻串联，根据电阻的串联，电路的最大总电阻：R大=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，
电路的最小功率为：
P小=U2/R大=(3V)2/30Ω=0.3W，故C错误；
D、当滑片P移动到最左端时，电路为R1的简单电路，R1的电压最大，则R1的最大功率：
P1大=U2/R1=(3V)2/10Ω=0.9W，故D正确。
23.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1.R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A.已知U1:U1′=1:6,P2:P2′=1:9,下列结论错误的是( )
A.开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为0.1A
B.开关S1闭合,S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W
C.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1.1A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,R2和R3消耗的总功率为5.4W
【答案】D
【解析】当开关S1闭合,S2、S3断开时,三只定值电阻串联,电压表测量R1两端电压。
此时的电路电流为I串=U1/R1=U1/10Ω；电阻R2消耗的功率为P2=I串2R2=()2R2；
当开关S1、S2、S3都闭合时,三只电阻并联,电流表A1测量通过R1+R2的电流,电流表A2测量整个电路电流。
通过R1的电流为I1=U1′/R1=U1′/10Ω，
通过R2的电流为I2=I1+2−I1=0.9A−U1′/10Ω，
电阻R2消耗的功率为P2′=I22R2=(0.9A−U1′/10Ω)2R2；
已知U1:U1′=1:6,P2:P2′=1:9，
即()2R2:(0.9A−U1′/10Ω)2R2=1:9，
解得U1=1V,U1′=6V；
A.当开关S1闭合,S2、S3断开时，
电流表A2示数为I=U1/R1=1V/10Ω=0.1A.此选项正确；
B.当开关S1闭合,S2、S3断开时，
电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W.此选项正确；
C. 已知U1:U1′=1:6，
∴R1/(R1+R2+R3)=1:6，
∴R2+R3=5R1=5×10Ω=50Ω；
已知P2:P2′=1：9，
代入数值解得R2=20Ω；
∴R3=50Ω−20Ω=30Ω；
开关S1、S2、S3都闭合时，
通过R3的电流为I3=U/R3=6V/30Ω=0.2A，
∴电流表A2的示数为I总=0.9A+0.2A=1.1A.此选项正确；
D. 开关S1、S2、S3都闭合时，
R2消耗的功率为P2=U2/R2=(6V)2/20Ω=1.8W，
R3消耗的功率为P3=U2/R3=(6V)2/30Ω=1.2W，
所以R2、R3消耗的总功率为P2+P3=UI1+2=1.8W+1.2W=3W.此选项错误。
故选D.
24.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8V～9.6V
④电阻R0消耗的电功率范围为0.4W～0.8W
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；由R=UI可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确；当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0的电流最大，I大=U/(R0小+R)=12V/(10Ω+40Ω)=0.24A，则电压表的最大示数为：U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V，R0消耗的电功率：PR0大=(I大)2R0=(0.24A)2×10Ω=0.576W，当R0大=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I小=U/(R0大+R）=12V/(20Ω+40Ω)=0.2A，则电压表的最小示数为：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，所以，电压表示数的范围为8V～9.6V，故③正确；R0消耗的电功率：PR0小=(I小)2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，所以，电阻R0消耗的功率范围为0.4W～0.576W，故④错误。
25.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为3V B.R1的最大功率为0.2W
C.R2的最大阻值为10Ω D.电路的总功率变化了1.2W
【答案】B
【解析】由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
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2可知I1=0.6A，
由I=U/R可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1，
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=2V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=U2/I2=2V/0.2A=10Ω，故C正确；
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=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
因电源的电压不变，
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V，故A正确；
当电路中的电流最小时，电路的总功率最小，则P小=UI2=3V×0.2A=0.6W，
当电路中的电流最大时,电路为R1的简单电路，其电功率最大即为电路的最大总功率，则
P1大=P大=UI1=3V×0.6A=1.8W，故B错误；
所以，电路的总功率的变化量：△P=P1大−P1小=1.8W−0.6W=1.2W，故D正确。
故选B。
26.在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（ ）
A.电压表示数不变，电路消耗总功率变大
B.电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小
C.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变
D.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大
【答案】C
【解析】①定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片由b端向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的总电阻R变小，
而电源电压U不变,由I=U/R可知电路电流变大，即电流表示数变大；
②∵定值电阻的阻值不变，
∴由公式U=IR可知，定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大；
③∵电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，
∴根据欧姆定律I=U/R可知，电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，并且定值电阻的阻值不变，即电压表示数与电流表示数的比值不变。
④∵电源电压U不变，而电路中的电流变大，
∴由公式P=UI可知，电路消耗总功率的变大。
故A.B.D不符合题意，C符合题意。
故选C.
27.如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）
A. 12W B. 4W C. 8W D. 2W
【答案】D
【解析】已知电源电压不变、R0的阻值不变．利用滑动变阻器滑片滑动时对应的电压表和电流表示数得出等式U=R0I+U滑，可解得R0的值，利用电功率计算公式计算出R0两种情况下的电功率，则可求得R0的电功率改变量．
28.如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了
A. 0.2W B. 1.8W C. 2.0W D. 8.0W
【答案】B
【解析】电阻两端的电压变化，电阻保持不变，
当电阻两端的电压为8V时，通过电阻的电流为I1=U1/R=8V/R−−−−−−−−−−−①，
当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为I2=U2/R=10V/R−−−−−−−−−②，
电流的变化量△I=I2−I1=0.1A−−−−③，
由①②③解得R=20Ω，
电阻电功率变化量：
△P=P2−P1=U22/R−U12/R=(10V)2/20Ω−(8V)2/20Ω=1.8W，
故选B.
29.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到8V，通过该电阻的电流变化了100mA，则该电阻的电功率变化了（ ）
A. 1.4W B. 1.8W C. 2W D. 3.2W
【答案】A
【解析】参照28
30.一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A. 0.25W B. 1.75W C. 0.75W D. 1W
【答案】B
【解析】参照28
31.某灯泡直接连在电压不变的电源两端，灯泡的电功率为16W，现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为9W，若灯泡的电阻不变，则长导线消耗的电功率为（ ）
A. 3W B. 4W C. 9W D. 1W
【答案】A
【解析】设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I，
此时灯泡的功率为P=I2R=16W−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−①
当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I′，
此时灯泡的实际功率为P′=I′2R=9W−−−−−−−−−②
由①②可得：I′=I，此时电路的总功率P总=UI′=U×I=12W，
长导线消耗的电功率为12W−9W=3W.
故选C.
32.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W。则输电导线AC、BD上消耗的功率为 （ ）
A. 1W B. 2W C. 4W D. 9W
【答案】C
【解析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P=I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时的电路总功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率．
33.如图所示利用小型发电机给工厂中的电动机和灯泡供电，发电机的输出功率为1kW，输电电压为250V，发电机与工厂之间距离为为400m，发电机与工厂之间两根输电导线总电阻为7.5Ω，其它导线电阻忽略不计，在该电路中灯泡的实际功率为110W，电动机线圈电阻4Ω。求：（提示：先画出等效电路图）
（1）输电效率为多少？
（2）电动机的电功率以及输出功率。
【答案】（1）输电效率为88%。
（2） 电动机的电功率是770W，输出功率是721W。
【解析】（1）已知输电功率及输电电压，由电功率的变形公式I=P/U求出输电电流，由公式P=I2R求出输电导线损失的电功率，根据输电功率与导线损失的电功率求出有用功率，最后求出输电效率．
（2）由欧姆定律及串联电路的特点可以求出用户电压，由电功率的变形公式可以求出流过电动机的电流，由并联电路电流特点求出流过电动机的电流，然后由电功率公式P=I2R求出电动机线圈消耗的热功率；由电路图可知，电动机与灯泡并联，由并联电路功率规律求出电动机的功率；电动机总功率与热功率之差等于电动机的输出功率．
34.如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=2：9．则下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为18V B. 滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C. 电路的最大功率为12.15W D. 电路的最小功率为2.7W
【答案】C
【解析】(1)由电路图可知，只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，R1与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，
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−U滑=U−6V，
则电阻R1的功率： P1=U12/R1=(U−6V)2/10Ω，
闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R2的功率： P2=U2/R2=U2/20Ω，
则P1：P2=(U−6V)2/10Ω：U2/20Ω=2：9，
解得：U=9V，故A错误；
(2)只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=U1/R1=(U−U滑)/R1=，即(9V−6V)/10Ω=，
解得：R=40Ω，故B错误；
(3)闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大， 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：R并=R1R2/(R1+R2)=10Ω×20Ω/(10Ω+20Ω)=Ω，
电路的最大功率：P大=U2/R并=(9V)2/Ω=12.15W，故C正确；
(4)R1与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的最小功率：P小=U2/(R1+R)=(9V)2/(10Ω+40Ω)=1.62W，故D错误。
故选：C。
35.加在某玩具电动机上的电压是U，接通电路，用手将电动机转轴捏住使其不转，消耗的电功率为P；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上发热功率为（ ）
A. P22/P1 B. P1 C. P2-P1 D. P1- P22/P2
【答案】A
【解析】由题，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，
由P=U2/R可得电动机线圈电阻：R=U2/P1，
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能的内能，由P=UI可得此时电动机的电流，
I=P2/U，
所以线圈上发热功率为：P热=I2R=(P2/U)2R=P22/P1
故选A.
36.已知R1和R2并联后接到电压为U的电源上，它们消耗的电功率分别是P1和P2；现在将它们串联后仍接在原电源上，此时消耗的总功率为P，证明：
【解析】证明：并联时R1消耗的电功率P1=U2/R1，
R2消耗的电功率P2=U2/R2，
两电阻串联后接在原来的电源上，电路中的总电阻R=R1+R2，电流中的电流I=U/R=U/(R1+R2)，
消耗的总功率P=UI=U2/(R1+R2)
37.已知两个电阻并联后接入电路，利用并联电路特点证明：并联电路总功率等于各个电阻的功率和。
【答案】
证明：设通过电阻R1的电流为I1，两端电压为U1，
通过电阻R2的电流为I2，两端电压为U2，
干路电流为I，电源电压为U。
∵P1=U1I1 P2=U2I2
根据并联电路特点 U=U1=U2 I=I1+I2
∴ P1+P2= U1I1+ U2I2= UI1+UI2= U(I1+ I2)= UI
又∵ P=UI
∴ P=P1+P2
专题2.6 电功率与动态电路电功率分析
1.如图所示的四个电路中电源电压U相同，R1
A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲 C. 丁、甲、乙、丙 D. 丙、乙、甲、丁
【答案】C
【解析】要判断电路的总功率大小，需要先分析四个电路的总电阻大小．两个电阻串联时，总电阻比任何一个电阻都大；两个电阻并联时，总电阻比任何一个电阻都小．因为电源电压都相同，根据公式P=U2/R可知，电阻越小功率越大．
2.下列电路图中电源电压 U 保持不变，小灯泡的额定电压为 U0，且 U＞U0，定值电阻的阻值为 R。在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是（ ）
【答案】C
【解析】
A、S2闭合S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开S3闭合时，电流表把电阻短路；两个都闭合或断开时，电流表均无示数．测不出灯泡的额定电流，故不合题意；
B、S2闭合S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故不合题意；
C、开关处于1的位置，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；开关处于2的位置，电压表测量的是灯泡的两端电压U0，则小灯泡的电流为，小灯泡的额定功率表达式是，符合题意．
D、开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻的电流．测不出灯泡的额定电流，故不合题意．
故选 C．
3. 为了测定未知电阻RX的实际功率,某同学根据提供的器材：电流表一只,定值电阻R0一只,电池组(电压未知)、开关、导线等,设计如下的四种实验电路：图中虚线画的电流表是第二次测量时电流表的位置,四个图中不能测出电阻RX的实际功率的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
A.Rx和定值电阻并联,电流表测干路电流,然后测出通过定值电阻的电流,根据欧姆定律求出其两端的电压,即为未知电阻两端的电压,再用电流表测出通过定值电阻的电流,根据并联电路电流的特点求出通过Rx的电流,根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
B.Rx和定值电阻并联,电流表先测出通过未知电阻的电流,再用电流表测出通过定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压,即为未知电阻两端的电压。根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
C.Rx和定值电阻并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出其两端的电压,即为未知电阻两端的电压,再用电流表测出通过未知电阻的电流,根据P=UI即可求出电阻RX的实际功率。
D.Rx和定值电阻并联，电流表两次都是测得电路电流，无法计算出未知电阻起两端的电压，所以不能测出其电功率。
故选D.
4.某同学在实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图像，如图甲所示，则图乙中有关此小灯泡的功率P与U2或P与I2的图像可能正确的是（ ）
【答案】D
【解析】由U-I图象可知，电压和电流增大时，灯泡的实际功率增大，灯泡的温度升高，且图线的斜率越来越大，即灯泡的电阻随温度的升高而增大；由可知，在P-U2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻的倒数，因随温度的升高R增大因而应减小，故AB错误；同理，在P-I2图象中，图象上某点切线的斜率为电阻R，而电阻R又随温度的升高而增大，故C错误，D正确．
故选D．
5.在一次测定小灯泡额定功率的实验中,老师给出了下列器材：额定电压为1.5V的小灯泡、电源(电源两端电压不变但电压未知)、一个已知阻值为R0的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、3个开关、导线若干。
(1)小利同学设计的实验电路如图所示，请你写出本实验主要测量步骤及所测的物理量。
① ，
② 。
(2)本实验中，计算小灯泡额定功率的表达式P= 。
【答案】（1）①按图连接电路,闭合开关S1、S2,断开S3,调节R1使电流表示数I1=1.5V/R0,并记录I1；②断开开关S2,闭合S3、S1,记录电流表示数I2.(2)P=1.5V×(I2−I1).
【解析】要测灯泡的额定功率，根据R=U/I，可知应用电流表测出通过电阻的电流、电压表测出其两端的电压；实验中无电压表、有定值电阻，可根据并联电路的电压特点设计电路，即先用电流表测出通过定值电阻的电流使定值电阻两端的电压为1.5V，再用电流表测出并联电路的电流，进一步根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
6.小明设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。则下列说法正确的是
A.天然气浓度增大，电压表示数变小
B.天然气浓度减小，电流表示数变大
C.天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小
D.天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【解析】由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小，故由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，由可知，气敏电阻两端的电压会增大，即电压表的示数会变大；这时根据可知，电路消耗的总功率变大；所以A、C说法错误；
由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的减小而升高，故由欧姆定律可得电路中电流减小，即电流表示数减小，但是根据欧姆定律知电压表与电流表示数的比值为R0的阻值，而R0为定值电阻阻值不变，所以B说法错误，D说法正确。
故选：D。
7.如图甲所示电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中（ ）
A.电路总功率的最小值为1.8W B.电路总功率的最大值为5.4W
C.定值电阻电功率的最小值为1.35W D.定值电阻电功率的变化为4.05W
【答案】A
【解析】由图甲可知，滑片在左端时，电压表被短路，示数为0，此时电路电流为I左=1.2A，
滑片在右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压U滑=4.5V，电流为I右=0.3A，
根据欧姆定律可得：U=I左R1…①
U=I右R1+U滑…②
两式联立：I左R1=I右R1+U滑，解得R1=5Ω，U=6V，
电路总功率的最小值：P小=UI右=6V×0.3A=1.8W，故A正确；
电路总功率的最大值：P大=UI左=6V×1.2A=7.2W，故B错误；
定值电阻电功率的最小值：P1小=I右2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W，故C错误；
定值电阻电功率的最大值：P1大=I左2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W，
定值电阻电功率的变化：△P=P1大-P1小=7.2W-0.45W=6.75W，故D错误。
故选A。
8.电源电压3V保持不变，把标有“3V，3W”的灯L1和标有“3V，1.5W”的灯L2按如图的方式连接，当开关S闭合后，则下列说法中正确的是（ ）
A.灯L1消耗的实际功率是3W B.灯L2消耗的实际功率是1.5W
C.两灯消耗的总功率是1W D.电压表的示数与电源电压之比是1：2
【答案】C
【解析】由可知，灯泡电阻：，，
由图示电路图可知，两灯泡串联，电压表测L1两端电压，
电路电流：；
A.灯L1消耗的实际功率：，故A错误；
B.灯L2消耗的实际功率：，故B错误；
C.两灯消耗的总功率：，故C正确；
D.电压表示数与电源电压之比：，故D错误；
故选C．
9.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B是电阻R1的I-U关系图象 B.电源电压为16V
C.R1的阻值是20Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【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；
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电阻R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的U-I关系图像，B为电阻R1的U-I图像，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U-I图像可知，电路中的最小电流I=0.2A，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=14V+4V=18V，故B错误；
由I=U/R可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值：R1=U1/I=4V/0.2A=20Ω，R2=U2/I=14V/0.2A=70Ω，故C正确、D错误。
故选C。
10.如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，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。下列判断正确的是（ ）
A.滑动变阻器的最大阻值为10Ω
B.电路允许消耗的最大功率为4.5W
C.小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置
D.滑动变阻器消耗的功率由变P1为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W
【答案】B
【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。
A.设电源电压为U，当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
由可得，此时电路中的电流为：
，
滑动变阻器消耗的功率为：-------①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：，
此时滑动变阻器消耗的功率为：------②
已知----③
联立①②③解得，电源电压；
则滑动变阻器的最大阻值为：
，故A错误；
B.灯泡的额定电流为0.5A，则电路中的最大电流为0.5A，
电路允许消耗的最大功率：，故B正确；
C.小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电压为：，
此时滑动变阻器的电阻为：
，
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以此时滑片P不在中点位置，故C错误；
D.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：，故D错误。
故选B。
11.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器Rw连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示．电流表和电压表选择的量程分别为“0∼0．6A”“0∼15V”．要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）
A.电路允许通过的最大电流为0.6A B.电路消耗总电功率的最大值为27W
C.小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W D.滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω∼40Ω
【答案】：C
【解析】灯泡电阻为RL=UL2/PL=(6V)2/3W=12Ω.
(1)电路中电流最大，总电阻最小，电压表示数最小，不会烧坏电压表。
电流表的量程是0∼0.6A，允许通过最大电流为0.6A.
灯泡额定电路为：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A.
灯泡和电流表串联，电路中最大电流为0.5A.
电路中电阻为R总=U/IL=18V/0.5A=36Ω.
所以,滑动变阻器连入电路最小电阻为：R小=R总−RL=36Ω−12Ω=24Ω.
(2)电路中最大功率为P总=UIL=18V×0.5A=9W.
(3)灯泡串联在电路中，电功率最小，电阻不变，电流变小，滑动变阻器连入电路的电阻最大。
根据串联电路中各串联导体起分担电压作用，电阻越大，分担电压越大，此时滑动变阻器分担电压最大为15V，
所以,灯泡电压为：UL′=U−U′=18V−15V=3V.
所以,IL′=UL′/RL=3V/12Ω=0.25A<0.5A，不会烧坏电流表和灯泡。
所以灯泡最小功率为：PL′=ULIL′=3V×0.25A=0.75W，
所以滑动变阻器连入电路最大阻值为：R大=U′/IL′=15V/0.25A=60Ω，
所以，电路允许通过的最大电流为0.5A，
电路消耗总电功率的最大值为9W，
小灯泡L消耗电功率的最小值为0.75W，
滑动变阻器Rw允许调节的范围是24Ω∼60Ω.
故选C.
12.灯泡L上标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图(甲)所示。现把灯泡L接入如图 (乙)所示的电路中,若电路电压为10V不变,电流表的量程为“0∼0.6A”,电压表的量程为“0∼15V”。则下列说法正确的是( )
A. 灯泡L正常发光时，电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时，电压表的示数为8V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W
【答案】D
【解答】(1)灯泡正常发光时的电压UL=6V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡L正常发光时，电压表的示数：UR=U−UL=10V−6V=4V，故A不正确；
(2)由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V，
∴UR=U−UL=10V−1V=9V，故B不正确；
(3)灯泡的电阻随温度的升高而增大，即灯泡两端的电压越大时，实际功率越大，温度越高，电阻越大，因电压表的示数越大时，灯泡两端的电压越小所以，灯泡的电阻随两端的电压增大而减小，故C不正确；
(4)由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时，电路中的电流为1A>0.6A，
∴电路中的最大电流I=0.6A，
电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W；
故选D.
13.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,R2的总阻值为50Ώ。下列说法中错误的是( )
A.电源电压为6V B.该电路的最大功率为3.6W
C.P在b端时,电阻R1的功率为0.1 W D.P在b端时，该电路的总功率为0.5 W
【答案】D
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端电压，电流表测电路中的电流。
(1)滑片在a端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电源两端电压，
由图乙所示图象可知，电源电压U=6V，故A正确；
(2)P在b端时,R2的阻值50Ω最大,由图乙可知电压表的示数U1=1V，
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：U2=U−U1=6V−1V=5V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I=U2/R2=5V/50Ω=0.1A，
则R1的阻值：R1=U1/I=1V/0.1A=10Ω，
电阻R1的功率：P1=U1I=1V×0.1A=0.1W，故C正确；
电路的总功率：Pb=UI=6V×0.1A=0.6W，故D错误；
(3)当滑片在a端时，电路中的总电阻最小，电路的功率最大，则
P大=U2/R1=(6V)2/10Ω=3.6W，故B正确。
故选D.
14.如图所示的电路,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 10Ω”字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡L的电流为0.5A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B.滑片P在最右端时通过电路中的电流是0.9A
C.R消耗的电功率范围是1.5∼3W D.电路消耗的总功率范围是2.4W∼4.5W
【答案】D
【解析】
(1)由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，由于并联电路独立工作、互不影响，所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗，故A错误；
(2)当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时通过滑动变阻器的电流和干路电流最小，
由于并联电路中各支路两端的电压相等，则通过滑动变阻器的最小电流：
I1min=U/R1=3V/10Ω=0.3A，
则干路的电流Imin=IL+I1min=0.5A+0.3A=0.8A，故B错误；
R1消耗的最小电功率：P1min=UI1min=3V×0.3A=0.9W，
电路消耗的最小总功率：Pmin=UImin=3V×0.8A=2.4W；
(3)由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流I1max为1A，
R1消耗的最大电功率：
P1max=UI1max=3V×1A=3W，
∴R1消耗的电功率范围是0.9W∼3W，故C错误；
通过干路的最大电流：Imax=IL+I1max=0.5A+1A=1.5A，
电路消耗的最大总功率：Pmax=UImax=3V×1.5A=4.5W；
电路消耗的总功率范围是2.4W∼4.5W，故D正确。
故选D.
15.如如图所示电路中，电源电压不变，当开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.2A，电压表示数为6V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0.3A，则下列说法中错误的是（ ）
A.电压表的示数仍为6V B.R2的阻值为10Ω
C.电路中的总电阻为7.5Ω D.R2消耗的电功率为3.6W
【答案】C
【解析】按题意可知，第一次两个电阻是串联的，电压表测的是两个电阻的总电压即电源电压，电流表测的是两个电阻的电流；
第二次两个电阻是并联的,电流表测得是R1的电流，电压表测得是电源电压；
A.第二次两个电阻是并联的，电压表测得是电源电压，所以示数仍为6V，说法正确，不符合题意；
B.第一次两个电阻是串联的,总阻值R=U/I=6/0.2=30Ω,第二次可以知道R1=U/I=6/0.3=20Ω,所以R2的阻值为10Ω，说法正确，不符合题意；
C.电路中的总电阻为R=U/I=6/0.2=30Ω，说法错误，符合题意；
D.R2消耗的电功率P=U2/R2=3.6W，说法正确，不符合题意；
故选C.
16. 将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为4P1.将这两个定值电阻并联接在电压为U的电源两端时,下列说法中正确的是( )
A.R1与R2的电阻之比为4:1 B.并联时通过R1与R2的电流之比为1:1
C. 并联时R2消耗的功率为25P1/4 D. 并联时两电阻消耗的总功率为25P1/4
【答案】C
【解析】(1)R1、R2串联时，通过两电阻的电流相等，由题知P2=4P1，
所以，由P=I2R可知R2=4R1，即R1/R2=1/4.故A错误；
(2)当R1、R2并联在同一电源两端时，因为并联电路各支路两端的电压相等，
所以由I=U/R可得，并联时通过R1与R2的电流之比I1'：I2'=R2：R1=4：1.故B错误；
(3)①R1、R2串联时，由串联分压规律可知，它们的电压之比为U1：U2=R1：R2=1：4，
所以可知U2=U，U1=U，
则串联时R2的功率：P2=U22/R2=(U)2/R2=×U2/R2；
所以U2/R2=P2=×4P1=P1
同理可得，串联时R1的功率：P1=U12/R1=(U)2/R1=U2/R1，
所以U2/R1=25P1
②当R1、R2并联在同一电源两端时，它们两端的电压均等于电源电压U，
则此时R2消耗的功率：P2'=U2/R2=P1.故C正确；
此时R1消耗的功率：P1'=U2/R1=25P1；
电路消耗的总功率：P总'=U2/R1+U2/R2=25P1+P1=P1.故D错误。
故选：C。
17.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。则下列说法中正确的是（ ）
A.A的电阻值为6.25Ω
B.A.B两个元件串联时，当电流为0.4A时，A、B的电功率之比为5:4
C.将A.B并联接在2.5V的电源上时，A. B消耗的电功率之比为5:4
D.AB串联接在的电源上，两者电阻相同时，电源电压为3伏
【答案】C
【解析】
A.由图象可知,当通过A的电流IA=0.4A时,A两端的电压UA=2.0V，
由I=U/R可得，A的电阻值：RA=UA/IA=2.0V/0.4A=5Ω，故A错误；
B.A和B串联，电路中电流为0.4A时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以,通过两元件的电流IA=IB=0.4A，
由图象可知,两元件两端的电压UA=2.0V,UB=2.5V，
由P=UI可得，A.B的电功率之比：PA:PB=UAIA:UBIB=UA:UB=2.0V:2.5V=4:5，故B错误；
(3)A和B并联在电压为2.5V的电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以,两元件两端的电压UA′=UB′=2.5V，
由图象可知,通过两元件的电流IA′=0.5A,IB′=0.4A，
则A.B的电功率之比：PA′：PB′=UA′IA′：UB′IB′=IA′：IB′=0.5A：0.4A=5：4
故C正确；
(4)当A和B串联，两者电阻相同时，它们两端的电压和通过的电流相等，
由图象可知，电路中的电流为0.6A，两元件两端的电压均为3V时符合，
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=UA″+UB″=3V+3V=6V，故D错误。
故选：C。
18.如图甲所示是某兴趣小组在做“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的U-I图像。小枫利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路，闭合开关，电流表示数为0.6A，则下列说法正确的是（ ）
A.此时电路中R1消耗的功率为3W
B.此电路1min内R1、R2消耗的电能之和为360J
C.若将R1、R2串联接入6V的电源两端，则电路中消耗的功率为2.4W
D.若将R1、R2并联接入6V的电源两端，则电路中消耗的功率为2.5W
【答案】C
【解析】由图乙可知,R1、R2并联,电流表测R1支路的电流；
A.由图象可知,当通过R1的电流I1=0.6A时,R1两端的电压为6V，
则电阻R1消耗的功率：P1=UI1=6V×0.6A=3.6W；故A错误；
B.R1、R2并联，则两支路两端的电压相等，均为6V；
由图象可知,当R2两端的电压为6V时,通过R2的电流I2=0.5A时；
电路中的总电流I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A；
此电路1min内R1、R2消耗的电能之和：W=UIt=6V×1.1A×60s=396J，故B错误；
C.若将R1、R2串联接入6V的电源两端,通过R1、R2电流相等，
从图象可知，它们电压之和为6V时的电流为0.4A，
则电路中消耗的功率为：P=UI=6V×0.4A=2.4W，故C正确；
D.若将R1、R2并联接入5V的电源两端,从图象可知,当R1、R2两端的电压为5V时,通过R1、R2的电流都是0.5A，则电路的总电流I′=I1′+I2′=0.5A+0.5A=1A；
电路中消耗的功率为：P′=U′I′=5V×1A=5W，故D错误。
故选C.
19.如图所示电路中，电源电压不变。闭合开关后，当滑片P在某一端时，电流表示数为0.3A，小灯泡消耗的功率为0.9W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2W。下列说法正确的是（ ）。
A.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.电源电压为8V D.滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2W
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）比较滑片P在某一端点和滑片P移至中点时灯泡消耗的功率判断开始时滑片的位置，根据P=UI求出此时灯泡两端的电压，根据串联电路的分压特点结合电压表示数的变化判断滑片位于中点时电压表的示数，根据P=UI=U2/R求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）当滑片P移到最右端点时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源的电压，滑片P移到中点时，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值，进一步求出电源的电压；
（3）滑片P在最右端时，根据P=I2R求出滑动变阻器的功率。
20.如右图所示的电路中，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，则 （ ）
A.R1的电功率一定减小 B.R2的电功率一定增大
C.电流表的示数增大 D.电压表的示数减小
【答案】A
【解答】由图可知，两个电阻串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量R2的电压。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，R2的阻值变大，由欧姆定律I=U/R可知，在电压不变的情况下，串联电路的电流变小；由U=IR可知，R1的电压变小，则R2的电压变大；由电功率P=UI=可知，R1的电功率一定减小。R2的电功率P2=[U/(R1+R2)]2 R2，由数学知识可知，当R1=R2时，R2的电功率最大。故选A
21.如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是( )
A.电源电压为14伏 B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧
C.滑片在b端，电流表示数为0.75安 D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3
【答案】D
【解析】由电路图可知,R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
由图可知,当滑片滑到b处时,变阻器接入电路的电阻最大为R且与电阻R1串联,滑动变阻器两端电压为U大=8V，即U大=IbR=×R=8V ①
当滑片在中点时,变阻器接入电路的电阻为R2且与R1串联,此时滑动变阻器两端电压为U中=6V，
由欧姆定律可得,电路中电流I中=，即U中=I中=×=6V ②
由①②可得：R=2R1，U=12V；故A不正确
当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,R两端电压UR1=U−U大=12V−8V=4V，
由题可知,此时10秒内定值电阻R1做功为20焦,由W=UIt可得此时电路中的电流：I==20J/(4V×10s)=0.5A；故C不正确
变阻器的最大阻值：R=U大/I=8V/0.5A=40Ω；故B不正确；
由上可知R=2R1,根据P=UI=U2/R可得，
电路先后两次消耗的总电功率之比：Pb：P中=2：3，故D正确。
故选D.
22.如图所示的电路，电源电压恒为3V，R1=10Ω，R2是规格为“20Ω；1A”的滑动变阻器。闭合开关S后，在向左移动滑片P的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.电压表示数逐渐减小 B.电压表与电流表的示数比值减小
C.电路总功率可能为0.2W D.R1的最大功率是0.9W
【答案】D
【解析】A、由图知，两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路中的电流；
在向左移动滑片P的过程中，变阴器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，根据U=IR可知R1的电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B、由欧姆定律可知，电压表与电流表的示数比值等于R1的电阻，则该比值不变，故B错误；
C、当滑片P移动到最右端时，R1与滑动变阻器的最大电阻串联，根据电阻的串联，电路的最大总电阻：R大=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω，
电路的最小功率为：
P小=U2/R大=(3V)2/30Ω=0.3W，故C错误；
D、当滑片P移动到最左端时，电路为R1的简单电路，R1的电压最大，则R1的最大功率：
P1大=U2/R1=(3V)2/10Ω=0.9W，故D正确。
23.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.当开关S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为U1.R2消耗的功率为P2;当开关S1、S2、S3都闭合时,电压表的示数为U1′,R2消耗的功率为P2′,且电流表A1的示数为0.9A.已知U1:U1′=1:6,P2:P2′=1:9,下列结论错误的是( )
A.开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表A2的示数为0.1A
B.开关S1闭合,S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W
C.开关S1、S2、S3都闭合时,电流表A2的示数为1.1A
D.开关S1、S2、S3都闭合时,R2和R3消耗的总功率为5.4W
【答案】D
【解析】当开关S1闭合,S2、S3断开时,三只定值电阻串联,电压表测量R1两端电压。
此时的电路电流为I串=U1/R1=U1/10Ω；电阻R2消耗的功率为P2=I串2R2=()2R2；
当开关S1、S2、S3都闭合时,三只电阻并联,电流表A1测量通过R1+R2的电流,电流表A2测量整个电路电流。
通过R1的电流为I1=U1′/R1=U1′/10Ω，
通过R2的电流为I2=I1+2−I1=0.9A−U1′/10Ω，
电阻R2消耗的功率为P2′=I22R2=(0.9A−U1′/10Ω)2R2；
已知U1:U1′=1:6,P2:P2′=1:9，
即()2R2:(0.9A−U1′/10Ω)2R2=1:9，
解得U1=1V,U1′=6V；
A.当开关S1闭合,S2、S3断开时，
电流表A2示数为I=U1/R1=1V/10Ω=0.1A.此选项正确；
B.当开关S1闭合,S2、S3断开时，
电路消耗的总功率为P=UI=6V×0.1A=0.6W.此选项正确；
C. 已知U1:U1′=1:6，
∴R1/(R1+R2+R3)=1:6，
∴R2+R3=5R1=5×10Ω=50Ω；
已知P2:P2′=1：9，
代入数值解得R2=20Ω；
∴R3=50Ω−20Ω=30Ω；
开关S1、S2、S3都闭合时，
通过R3的电流为I3=U/R3=6V/30Ω=0.2A，
∴电流表A2的示数为I总=0.9A+0.2A=1.1A.此选项正确；
D. 开关S1、S2、S3都闭合时，
R2消耗的功率为P2=U2/R2=(6V)2/20Ω=1.8W，
R3消耗的功率为P3=U2/R3=(6V)2/30Ω=1.2W，
所以R2、R3消耗的总功率为P2+P3=UI1+2=1.8W+1.2W=3W.此选项错误。
故选D.
24.如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω～20Ω，电压表接入电路的量程为0～15V，电流表接入电路的量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是( )
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8V～9.6V
④电阻R0消耗的电功率范围为0.4W～0.8W
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【解答】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，
当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；由R=UI可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确；当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0的电流最大，I大=U/(R0小+R)=12V/(10Ω+40Ω)=0.24A，则电压表的最大示数为：U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V，R0消耗的电功率：PR0大=(I大)2R0=(0.24A)2×10Ω=0.576W，当R0大=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I小=U/(R0大+R）=12V/(20Ω+40Ω)=0.2A，则电压表的最小示数为：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，所以，电压表示数的范围为8V～9.6V，故③正确；R0消耗的电功率：PR0小=(I小)2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W，所以，电阻R0消耗的功率范围为0.4W～0.576W，故④错误。
25.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为3V B.R1的最大功率为0.2W
C.R2的最大阻值为10Ω D.电路的总功率变化了1.2W
【答案】B
【解析】由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
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2可知I1=0.6A，
由I=U/R可得，电源的电压：U=I1R1=0.6A×R1，
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=2V，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=U2/I2=2V/0.2A=10Ω，故C正确；
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=I2R1+U2=0.2A×R1+2V，
因电源的电压不变，
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+2V，
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V，故A正确；
当电路中的电流最小时，电路的总功率最小，则P小=UI2=3V×0.2A=0.6W，
当电路中的电流最大时,电路为R1的简单电路，其电功率最大即为电路的最大总功率，则
P1大=P大=UI1=3V×0.6A=1.8W，故B错误；
所以，电路的总功率的变化量：△P=P1大−P1小=1.8W−0.6W=1.2W，故D正确。
故选B。
26.在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（ ）
A.电压表示数不变，电路消耗总功率变大
B.电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小
C.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变
D.电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大
【答案】C
【解析】①定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片由b端向a端移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，则电路中的总电阻R变小，
而电源电压U不变,由I=U/R可知电路电流变大，即电流表示数变大；
②∵定值电阻的阻值不变，
∴由公式U=IR可知，定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大；
③∵电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，
∴根据欧姆定律I=U/R可知，电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，并且定值电阻的阻值不变，即电压表示数与电流表示数的比值不变。
④∵电源电压U不变，而电路中的电流变大，
∴由公式P=UI可知，电路消耗总功率的变大。
故A.B.D不符合题意，C符合题意。
故选C.
27.如图所示，将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置，则电压表的示数由8V变为6V，电流表示数相应由0.4A变为0.6A，那么定值电阻R0的电功率改变量为（不计温度对电阻的影响，电源电压保持不变）
A. 12W B. 4W C. 8W D. 2W
【答案】D
【解析】已知电源电压不变、R0的阻值不变．利用滑动变阻器滑片滑动时对应的电压表和电流表示数得出等式U=R0I+U滑，可解得R0的值，利用电功率计算公式计算出R0两种情况下的电功率，则可求得R0的电功率改变量．
28.如果加在某定值电阻两端的电压从8V升高到10V，通过该电阻的电流变化了0.1A，则该电阻的电功率变化了
A. 0.2W B. 1.8W C. 2.0W D. 8.0W
【答案】B
【解析】电阻两端的电压变化，电阻保持不变，
当电阻两端的电压为8V时，通过电阻的电流为I1=U1/R=8V/R−−−−−−−−−−−①，
当电阻两端的电压为10V时，通过电阻的电流为I2=U2/R=10V/R−−−−−−−−−②，
电流的变化量△I=I2−I1=0.1A−−−−③，
由①②③解得R=20Ω，
电阻电功率变化量：
△P=P2−P1=U22/R−U12/R=(10V)2/20Ω−(8V)2/20Ω=1.8W，
故选B.
29.如果加在某定值电阻两端的电压从6V升高到8V，通过该电阻的电流变化了100mA，则该电阻的电功率变化了（ ）
A. 1.4W B. 1.8W C. 2W D. 3.2W
【答案】A
【解析】参照28
30.一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功率增加了（ ）
A. 0.25W B. 1.75W C. 0.75W D. 1W
【答案】B
【解析】参照28
31.某灯泡直接连在电压不变的电源两端，灯泡的电功率为16W，现通过长导线将该灯泡连接到原来的电源上，灯泡的电功率为9W，若灯泡的电阻不变，则长导线消耗的电功率为（ ）
A. 3W B. 4W C. 9W D. 1W
【答案】A
【解析】设灯泡直接连接在电源两极上时电路中的电流为I，
此时灯泡的功率为P=I2R=16W−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−①
当它通过两根长导线连接到原来的电源上时电路中的电流为I′，
此时灯泡的实际功率为P′=I′2R=9W−−−−−−−−−②
由①②可得：I′=I，此时电路的总功率P总=UI′=U×I=12W，
长导线消耗的电功率为12W−9W=3W.
故选C.
32.如图所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的AB两点时，灯泡L消耗的功率为25W，若将灯泡L接在离电源较远的CD两点时，灯泡L消耗的功率为16W。则输电导线AC、BD上消耗的功率为 （ ）
A. 1W B. 2W C. 4W D. 9W
【答案】C
【解析】先设出灯泡L分别连接在A、B和C、D两点时电路中的电流，根据P=I2R分别列出灯泡L消耗的电功率的方程，求出两种情况下电流之间的关系；再根据电流关系求出将灯泡L接C、D两点时的电路总功率，总功率减掉L消耗的功率即为导线AC和BD消耗的总功率．
33.如图所示利用小型发电机给工厂中的电动机和灯泡供电，发电机的输出功率为1kW，输电电压为250V，发电机与工厂之间距离为为400m，发电机与工厂之间两根输电导线总电阻为7.5Ω，其它导线电阻忽略不计，在该电路中灯泡的实际功率为110W，电动机线圈电阻4Ω。求：（提示：先画出等效电路图）
（1）输电效率为多少？
（2）电动机的电功率以及输出功率。
【答案】（1）输电效率为88%。
（2） 电动机的电功率是770W，输出功率是721W。
【解析】（1）已知输电功率及输电电压，由电功率的变形公式I=P/U求出输电电流，由公式P=I2R求出输电导线损失的电功率，根据输电功率与导线损失的电功率求出有用功率，最后求出输电效率．
（2）由欧姆定律及串联电路的特点可以求出用户电压，由电功率的变形公式可以求出流过电动机的电流，由并联电路电流特点求出流过电动机的电流，然后由电功率公式P=I2R求出电动机线圈消耗的热功率；由电路图可知，电动机与灯泡并联，由并联电路功率规律求出电动机的功率；电动机总功率与热功率之差等于电动机的输出功率．
34.如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和20Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1，闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=2：9．则下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为18V B. 滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C. 电路的最大功率为12.15W D. 电路的最小功率为2.7W
【答案】C
【解析】(1)由电路图可知，只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，R1与R2串联，电压表测变阻器两端的电压，
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−U滑=U−6V，
则电阻R1的功率： P1=U12/R1=(U−6V)2/10Ω，
闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R2的功率： P2=U2/R2=U2/20Ω，
则P1：P2=(U−6V)2/10Ω：U2/20Ω=2：9，
解得：U=9V，故A错误；
(2)只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I=U1/R1=(U−U滑)/R1=，即(9V−6V)/10Ω=，
解得：R=40Ω，故B错误；
(3)闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大， 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：R并=R1R2/(R1+R2)=10Ω×20Ω/(10Ω+20Ω)=Ω，
电路的最大功率：P大=U2/R并=(9V)2/Ω=12.15W，故C正确；
(4)R1与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路中的总电阻最大，电路的总功率最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的最小功率：P小=U2/(R1+R)=(9V)2/(10Ω+40Ω)=1.62W，故D错误。
故选：C。
35.加在某玩具电动机上的电压是U，接通电路，用手将电动机转轴捏住使其不转，消耗的电功率为P；松手后电动机正常工作，消耗的电功率为P2，则电动机正常工作时，线圈上发热功率为（ ）
A. P22/P1 B. P1 C. P2-P1 D. P1- P22/P2
【答案】A
【解析】由题，接通电路，电动机不转时只将电能转化为内能，
由P=U2/R可得电动机线圈电阻：R=U2/P1，
电动正常工作时消耗的电能转化为机械能的内能，由P=UI可得此时电动机的电流，
I=P2/U，
所以线圈上发热功率为：P热=I2R=(P2/U)2R=P22/P1
故选A.
36.已知R1和R2并联后接到电压为U的电源上，它们消耗的电功率分别是P1和P2；现在将它们串联后仍接在原电源上，此时消耗的总功率为P，证明：
【解析】证明：并联时R1消耗的电功率P1=U2/R1，
R2消耗的电功率P2=U2/R2，
两电阻串联后接在原来的电源上，电路中的总电阻R=R1+R2，电流中的电流I=U/R=U/(R1+R2)，
消耗的总功率P=UI=U2/(R1+R2)
37.已知两个电阻并联后接入电路，利用并联电路特点证明：并联电路总功率等于各个电阻的功率和。
【答案】
证明：设通过电阻R1的电流为I1，两端电压为U1，
通过电阻R2的电流为I2，两端电压为U2，
干路电流为I，电源电压为U。
∵P1=U1I1 P2=U2I2
根据并联电路特点 U=U1=U2 I=I1+I2
∴ P1+P2= U1I1+ U2I2= UI1+UI2= U(I1+ I2)= UI
又∵ P=UI
∴ P=P1+P2
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