2021年中考科学电学培优专题11：电学图像相关计算

这是一份2021年中考科学电学培优专题11：电学图像相关计算，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。

1.如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从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，则此过程中下列选项正确的是（ ）

A. 电路总功率的最大值为43.2W B. 滑动变阻器最大功率为3.6W
C. 滑动变阻器的最大阻值为10Ω D. 定值电阻电功率的变化值为8.1W
2.如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置，将两根阻值不等的电阻丝R1、R2 串联后分别放入两个透明容器中，并封闭等量的空气，通电前 A 、B 两个U形管内的液面高度差相同．接通电源时R1 、R2 两端的电压分别为U1 和U2 ，过一段时间后，则（ ）
A. U1 ＞U2 ， A管两侧液面高度差较大 B. U1= U2 ， A管两侧液面高度差较小
C. U1= U2 ， A管两侧液面高度差较大 D. U1＜ U2 ， A管两侧液面高度差较小
3.如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时（ ）
A. 电压表V2示数与电流表A示数比值变大
B. 电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C. 电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变
D. 电流表A示数变大，电压表V2示数变大
4.如图所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数范围在1A至2A之间，电压表的示数范围在6V至9V之间，则定值电阻R的阻值及电源电压分别是（ ）
A. 3Ω 15V B. 6Ω 15V C. 3Ω 12V D. 6Ω 12V
5.在如图所示的电路中，电源电压为3伏特，电阻R的阻值为5欧姆，滑动变阻器标有“20Ω 2A“字样，当滑片由A端滑到B端的过程中（ ）
A. 电阻R两端的电压不断变大 B. 电阻R的功率不断变小
C. 滑动变阻器两端的电压不断变小 D. 滑动变阻器的功率不断变大
6.有两个电路元件A和B，把它们串联在电路中，如图甲所示，流过元 件的电流与其两端电压的关系如图乙所示．闭合开关 S，电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（ ）
A. 2.0V 0.8 W B. 2.5V 1.0W C. 4.5V 1.0 W D. 4.5V 1.8W
7.在右图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小，将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2 ， 下列说法正确的是（ ）
A. 螺线管左端为S极，右端为N极 B. 当R1的滑片向左端滑动时，电压表示数减小
C. 当R1的滑片向右端滑动时，电流表示数增大 D. 在螺线管中插入铁芯，电压表示数增大
8.下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（ ）
A. 电脑 B. 电视机 C. 空调 D. 手电筒
9.根据U﹣I图象判断，下列说法的正确的是（ ）
A. 当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B. 当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
C. 将甲和乙并联，若电压为1V，则干路电流为0.4A
D. 将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V
10.在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压恒为 3V ，实验准备了阻值分别为 5Ω 、 10Ω 、 20Ω 的电阻，当将 5Ω 的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 2V ，再分别用 10Ω 、20Ω的电阻替换的 5Ω 电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）
A. 此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B. 更换定值电阻时，开关可以不断开
C. 用 10Ω 的电阻替换 5Ω 电阻时，滑片位置不动，电压表的示数小于 2V
D. 用 10Ω 的电阻代替 5Ω 电阻实验时，为达到实验目的应调节滑片向右移动
11.如图所示的电路中，电源电压恒定不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表V2的示数将变小 B. 灯泡的亮度始终保持不变
C. 电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等 D. 电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大
12.矿泉水中含有人体所需的多种矿物质，导电能力较强．纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水，矿物质含量较少，导电能力较差．小明根据它们导电能力不同这一特点，设计了如图所示的实验装置，M、N是相同的两根细长玻璃管，M内装满矿泉水，N内装满纯净水．先将单刀双掷开关S拨到1，则（ ）
A. 将滑动变阻器的滑片P向右移动时，通过管M内的电流增大
B. 将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数减小
C. 保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关S拨到2时，通过R的电流增大
D. 保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关S拨到2时，电压表示数减小
13.根据欧姆定律可导出公式R=UI ， 依此可测定导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 导体的电阻与导体中的电流成反比
C. 导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D. 导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值
二、多选题
14.下列说法中正确的是（ ）
A. 正常工作的电视机插座发生短路时，电视机会因为通过的电流过大而烧毁
B. 金属导电时，是金属中的自由电子定向移动形成了电流
C. 电压是形成电流的原因，因此电路两端电压越大，电路的总电流也越大
D. 较长金属导线的电阻值不一定比较短金属导线的电阻值大
15.如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压为3V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. R1的电阻为10Ω B. 滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C. 电路消耗的最大功率为1.8W D. 电路消耗的最小功率为1W
三、填空题
16.如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1 ， 电流表的示数为I1 ， 电阻R1的电功率为P1；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2 ， 电流表的示数为I2 ， 电阻RB的电功率为PB ， R1：R2=2：1，U1：U2=3：2，则Il：I2=________；若P1：PB=1：8，则电阻RA：RB=________。
17.如图电路，R1=20欧，R2=30欧，R3=40欧，当开关S接1时，电流表A1的读数是0.5安，S接2时，电流表A2的示数是 ________安，电源电压是 ________伏.
四、计算题
18.如图甲、乙是一种家用电熨斗及其简化电路原理图（额定电压为220V），虚线框内为加热电路，R0是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）．该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，根据以上信息计算：
①定值电阻R0的阻值；
②可变电阻R的阻值变化范围？
③假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？
19.如题图所示，电源电压保持不变，电阻 R2=15Ω 。当开关 S 、 S1 均闭合时，电流表的示数为 0.4A ；当开关 S 闭合、 S1 断开时，电流表的示数为 0.24A 。求：
（1）电源电压；
（2）电阻 R1 的阻值。
20.某型号的电饭锅有两档，其原理如图所示，电阻R1＝44Ω。当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，当开关S断开时，电饭锅处于保温档，保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.04倍。求：
（1）高温档的功率；
（2）保温时电路中的电流；
（3）电阻R2的阻值。
21.在如图（a）所示的电路中，电源电压为12伏。闭合开关S，电流表A1、A的示数分别为0.3安、2.3安。
（1）求通过电阻R2电流I2。
（2）求电阻R1的阻值。
（3）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，两电流表表盘如图（b）所示。求电阻R0的阻值及电流表A的示数。
22.在图所示的电路中，Rl＝20Ω，R2＝30Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3A。
（1）电阻R1两端的电压是多少？
（2）通过R2的电流是多少？
23.如图所示电路中，电源两端电压U保持不变，R1、R2是定值电阻，R2的阻值为10Ω。 当开关S闭合时，电流表的示数为0.1A， 电压表示数为3V。 通过计算回答：
（1）电阻R1的阻值是多少欧？
（2）电阻R1消耗的电功率是多少瓦？
（3）电源两端的电压U是多少伏？
五、综合题
24.如左图是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，如图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻．当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态
（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．求此加热过程中：①水吸收的热量； ②饮水机的加热效率．
（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）．
25.阅读短文，回答问题．
压力传感器
压力传感器种类很多，电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器的原理如图1所示，金属梁右端为固定端，左端为自由端，金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片，应变片结构如图2所示，它主要是由基地、金属电阻丝和引线等组成，电阻丝固定在基底上，当应变片被拉长时，金属电阻丝同时被拉长，电阻丝的电阻变大，反之，当应变片把压缩时，金属电阻丝变短，电阻丝的电阻变小．
当自由端受到向下的压力F时，金属梁向下弯曲，上应变片被拉长，下应变片被压缩，如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时．上应变片引线间两端电压为U1 ， 下应变片引线间两端电压为U2 ． 传感器可以通过输出两个电压的差值U（U=U1﹣U2）来反映压力F的大小．
请回答下列问题：
（1）当应变片被拉长时，金属电阻丝的电阻或变大，原因是________．
（2）当金属梁没有受到压力时，由于________，所以U1=U2 ， U=0
（3）当金属梁受力向下弯曲时，U1________，U2________（选填“变大”、“变小”或“不变”）
答案解析部分
一、单选题
1. B
解答：根据图像，电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的分压，根据图乙，电压最小时，电流为1.2A，是通过R1的电流，电压最大时，电流0.3A，根据电源电压不变，则1.2A·R1=0.3A·R1+9V，R1=10Ω，电源电压U=1.2A×10Ω=12V，电路的最大电功率为P=UI=12V×1.2A=14.4W，A不符合题意；当滑动变阻器的阻值和定值电阻相同时，电功率最大，为P滑=I2R=UR总2R=12V10Ω+10Ω2×10Ω=3.6W ， B符合题意；滑动变阻器的最大阻值为R滑=U'I'=9V0.3A=30Ω ， C不符合题意；定值电阻的最大电功率是电路的最大电功率，为14.4W，最小电功率为P小=I'2R=0.3A2×10Ω=0.9W ， 电功率的变化范围是14.4W-0.9W=13.5W，D不符合题意。
故答案为：B.
分析：利用电压、电流和电阻的关系，计算电阻和电源电压，根据电流和电阻可以计算电功率的大小，利用电压和电流的比值计算电阻的大小。
2. D
解答：由电路图可知两电阻串联，根据串联电路的电流特点可知通过它们的电流相同，又R1小于R2 ， 根据串联电路的分压规律知U1一定小于U2 ， 根据Q=I2Rt得，R1产生的热量较少，所以A管内两液面的差值小，D符合题意．
故答案为：D .
分析：串联电路中的电流处处相等 . 根据串联电路的电压规律分析两电阻两端的电压大小；根据焦耳定律Q=I2Rt判断两电阻产生的热量多少，电阻产生的热量越多与之相连的U开管中的液面高度差越大 .
3. C
解答：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝ UR 可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，由U＝IR可知，R1两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，D不符合题意；则电压表V2示数与电流表A示数比值变小，A不符合题意；由R＝ UI 可知，电压表V1示数与电流表A示数比值等于R1的阻值，所以其比值不变，B不符合题意；（2）设滑片移动前后电流表的示数分别为I1、I2 ， 则电压表V1的示数分别为U1＝I1R1 ， U1′＝I2R1 ， 所以电压表V1示数的变化量：△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝（I2﹣I1）R1＝△IR1 ， 即 ΔU1ΔI . ＝R1 ， 则电压表V1示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变，C符合题意。
故答案为：C。
分析：在串联电路中当电阻变化时，电流和电压也会相应变化，利用电压和电流的比值计算电阻.
4. C
解答：由电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′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；
当电路中的电流为1A时，电压表的示数为9V，
∵串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压U=I1R+U滑=1A×R+9V，
当电路中的电流为2A时，电压表的示数为6V，
电源的电压：
U=I2R+U滑′=2A×R+6V，
∵电源的电压不变，
∴1A×R+9V=2A×R+6V，
解得：R=3Ω，
电源的电压U=1A×R+9V=1A×3Ω+9V=12V．
故选C．
分析：由 电路图可知，电阻R与滑动变阻器R′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；当滑片向下移动时接入电路中的电阻变小，电路中的电流变 大，滑动变阻器两端的电压变小，据此得出两电表对应的示数关系；根据串联电路的特点和欧姆定律表示出滑片位于上下两个点时电源的电压，利用电源的电压不变 建立等式即可求出定值电阻的阻值和电源的电压．本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是滑片移动时电压表和电流表示数对应关系的判断．
5.B
解答：解：A、滑片右移，连入电路的电阻增大，总电压不变，电路中的电流减小，根据U=IR，电流减小，定值电阻R不变，电压减小．不符合题意． B、定值电阻两端的电压减小，电流减小，根据P=UI，定值电阻的功率减小．符合题意．
C、串联电路的总电压等于各串联导体的电压之和，定值电阻的电压减小，电源电压不变，滑动变阻器的电压增大．不符合题意．
D、P=UI=（U总﹣U'）I=（3﹣5I）I=3I﹣5I2 ， 根据数学知识，P是关于I的一元二次函数，P是一条抛物线，开口朝下，有最大值，功率先增大后减小．不符合题意．
故选B．
分析：滑片右移，连入电路的电阻增大，总电压不变，电路中的电流减小，根据U=IR，电流减小，电阻不变，电压减小．根据P=UI可以判断定值电阻的功率变化．
对于滑动变阻器，首先用电功率公式表示出其功率，为：P=UI（=U总﹣U'）I=（3﹣5I）I=3I﹣5I2 ， 此时可结合数学中二次函数性质的相关内容，来判断功率的变化情况．
6. C
解答：解：
由题，A和B串联在电路中，
串联电路中电流处处相等，闭合开关S，电流表的示数为0.4A时，通过A、B的电流均为0.4A，
由图象知，此时UA=2V，UB=2.5V，
串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和，所以电源电压：
U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V；
元件B的电功率：
PB=UBI=2.5V×0.4A=1W．
故选C．
分析：已知两元件串联，根据串联电路电流特点，结合图象读出此时两元件的电压，由串联电路电压特点得到总电压，由P=UI计算B的电功率．
7. B
解答：A. 电流从电磁铁的右端流入，左端流出，利用安培定则判断电磁铁的左端为N极、右端为S极，A不符合题意；
B. 当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，因此磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，B符合题意；
C. 当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，则电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，因此磁敏电阻的阻值变大；由欧姆定律可知电流表示数变小，C不符合题意；
D. 在螺线管中插入铁芯后，螺线管的磁性增强，则磁敏电阻的阻值减小；因为串联电路起分压作用，因此磁敏电阻分得的电压变小，故电压表示数变小，D不符合题意.
故答案为：B.
分析：根据题干给出的条件判断电阻的变化，根据I=UR判断电路中电流的变化，根据串分压的知识，电阻变小，分压变少，从而可得电压表的示数变化.
8. C
解答：手电筒是低压用电器，正常工作的电流大约是0.2A，电脑、电视机、空调都是家用电器，工作时电压均为220V，电脑功率约为200W，电视机功率约为150W，空调功率约为1000W，由 I=PU 可知正常工作时空调电流最大约为 I=PU=1000W220V≈4.5A
故答案为：C。

分析：根据电功率和电压计算电流，判断电流大小。
9. D
解答：解答：A. 由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，A不符合题意；
B. 由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I＝ UR 可得,乙的阻值R乙＝ U乙I乙＝ ＝5Ω，B不符合题意；
C. 由图可知甲和乙并联，若电压为1V，则通过两电阻的电流分别为0.2A和0.4A根据并联电路的电流规律可知干路中的电流是0.6A，C不符合题意，
D.由图象可知将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为分别是1.5V和0.5V由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：U ＝1.5V+0.5V＝2V，D符合题意.
故答案为：D.
分析：根据图像，利用串联电路和并联电路中电流和电压规律，结合欧姆定律进行计算.
10. D
解答：A．在探究“电流与电阻关系”时，要控制电阻的电压不变，故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外，还有控制R两端的电压不变，A不符合题意；
B．更换定值电阻时，为保护电路，开关应处于断开状态，B不符合题意；
CD．根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表的示数大于2V，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

分析：定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向；
11. B
解答：解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电压表V1、V2均测电源两端的电压，电流表A1、A3测阻器支路的电流，电流表A2测灯泡支路的电流。
因电源电压恒定不变，
所以，滑片移动时，电压表V1、V2的示数均不变，A不符合题意；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，电流表A2的示数不变，灯泡的亮度始终保持不变，B符合题意；
将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中，接入电路中的电阻变小，
由I＝ UR 可知，通过滑动变阻器的电流变大，即电流表A1、A3的示数变大，
则电流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小，CD不符合题意。
故答案为：B。
分析：结合电路图，理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响判断通过灯泡的电流和实际功率功率的变化，进一步判断出灯泡亮度的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过变阻器电流的变化，然后判断出电流表A1的示数与电流表A2的示数关系、电压表V，的示数与电流表A3的示数比值变化情况.
12.D
解答：解：A、单刀双掷开关S拨到1，并将滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，即电路中的总电阻变大，由I= UR 可知，电路中的电流减小，即通过管M内的电流减小，故A错误；
B、单刀双掷开关S拨到1，并将滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，而串联电路起分压作用，故滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，故B错误；
CD、保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关S拨到2时，N与滑动变阻器串联，而N为纯净水，电阻大，因此此时电路中的总电阻变大，由I= UR 可知，电路中的电流减小；而串联电路起分压作用，故N两端电压变大，又由串联电路两端电压等于各部分电压之和可知，滑动变阻器两端电压变小，即电压表示数变小．故C错误，D正确．
故选D．
分析：（1）根据滑动变阻器滑片移动的方向确定滑动变阻器接入电路电阻的变化，然后根据欧姆定律以及串联电路的作用判断电路电流的变化以及电压表示数的变化；（2）N是纯净水，电阻较大，单刀双掷开关S从1拨到2时，电路的总电阻变大，电流变小，根据U=IR可知，电压表示数变小．
13. D
解答：公式R=UI说明，导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值；
但电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与它两端的电压和通过的电流无关．
所以，A、B、C说法错误，不符合题意；D说法正确，符合题意．
故选D．
分析：导体电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与它两端的电压和通过的电流无关，R= U I 这个导出公式只说明导体电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值．本题考查欧姆定律及其公式变形的应用，关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积，与导体两端的电压和通过的电流没有关系．
二、多选题
14. B,D
解答：A．正常工作的电视机插座发生短路时，会造成电路电流过大，容易引起火灾，烧毁电源。电视机通过的电流不会过大，A不符合题意。
B．电荷的定向移动形成电流。金属导电时，是金属中的自由电子定向移动形成了电流，B符合题意。
C．电压是形成电流的原因，根据欧姆定律 I=UR ，通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关，因此电路两端电压越大，电路的总电流不一定也越大。C不符合题意。
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小不仅与导体的长度有关，还与导体的材料、横截面积有关，D符合题意。
故答案为：BD。
分析：引起电路中电流过大的原因有两个：一是电路发生短路；二是用电器总功率过大.
金属导电时，是金属中的自由电子定向移动形成了电流.
电阻的大小不仅与导体的长度有关，还与导体的材料、横截面积有关.
15.BC
解答：解：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．（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，只有R1工作，电路中的电流最大， 由图乙可知I1=0.6A，
由I= UR 可得，R1的电阻：
R1= UI1 = 3V0.6A =5Ω，故A错误；
电路消耗的最大功率：
P最大=UI1=3V×0.6A=1.8W，故C正确；（2）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，
由图乙可知，电路中的电流I2=0.2A，对应电压U2=2V，
由欧姆定律得，滑动变阻器的最大阻值：
R2= U2I2 = 2V0.2A =10Ω，故B正确；
电路消耗的最小功率：
P最小=UI2=3V×0.2A=0.6W，故D错误．
故选：BC．
分析：由图甲可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律求出R1的电阻，根据P=UI求出电路消耗的最大总功率；（2）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，电路消耗的电功率最小，根据图乙读出电路中的电流最小时电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，利用P=UI求出电路消耗的最小总功率．
三、填空题
16. 1：2；4：7
解答：当开关S1闭合、S2断开，三电阻串联，电压表测电阻R1和R2 ， 又由于R1：R2=2：1，则可以设R1=2R0 ， R2=R0 ， 则电路中的电流为 I1=UR=U1R1+R2=U13R0
则当开关S1、S2都闭合，电阻R1被短路，此时电阻R2和滑动变阻器串联，故此时电路中的电流为 I2=UR=U2R2=U2R0
则电流Il：I2为 I1I2=U13R0U2R0=U1U2×R03R0=32×13=12
故Il：I2= 1：2 若P1：PB=1：8，则电功率P1为 P1=I12R1
电功率P2为 PB=I22RB
则电功率的比值为 P1PB=I12R1I22RB=(I1I2)2×R1RB=14×2R0RB=18
化简可得 RB=4R0
当开关S1闭合、S2断开，三电阻串联，此时电路中的电流为 I1=UR总=UR1+R2+R总=U3R0+RA
则当开关S1、S2都闭合，电阻R1被短路，此时电阻R2和滑动变阻器串联，故此时电路中的电流为 I2=UR总'=UR2+RB=UR0+4R0=U5R0
电流之比为 I1I2=U3R0+RAU5R0=5R03R0+RA==12
化简可得 RB=7R0
电阻RA：RB为
则电阻RA：RB= 4R0 ： 7R0 =4：7
故 RA：RB=4：7。

分析：根据电压和总电阻的比值计算电流，并计算电流的比值；根据电流和电阻计算电功率，并计算电功率的比值；根据电压和总电阻计算电流，结合电流关系计算未知电阻的大小。
17. 0.3
；6
解答：解：（1）当开关S接1时，R1 ， R2并联，电流表A1测量的是干路电流，
有：U=I1×R1R2R1+R2=0.5A×20Ω×30Ω20Ω+30Ω=6V
（2）当S接2时，R3被电流表A1短路，
所以，I2=UR1=6V20Ω=0.3A​
故答案为：0.3，6
分析：当开关S接1时，R1 ， R2并联，电流表A1测量的是干路电流；当S接2时，R3被电流表A1短路，分别利用欧姆定律公式计算即可．
四、计算题
18. 解：①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电熨斗的电功率最大，
由P= U2R 可得，R0的阻值：
R0= U2P大 = (220V)2484W =100Ω，
②当R的阻值接入电路中的电阻最大时，电熨斗消耗的电功率最小，
此时电路中的总电阻：
R总= U2P小 = (220V)2121W =400Ω，
根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知R的最大阻值：
R=R总﹣R0=400Ω﹣100Ω=300Ω，
所以，可变电阻R的阻值变化范围为0～300Ω；
③熨斗表面温度为220℃，此时电熨斗表面温度与环境温度之差：
△t=220℃﹣20℃=200℃，
由图象知，电熨斗每秒钟散发的热量Q=440J，
则散热功率P散= Qt = 440J1s ═440W，
要保持电熨斗的表面温度不变，则电熨斗的电功率P=P散=440W，
此时电路中的总电阻：
R总′= U2P = (220V)2440W =110Ω，
则R的阻值：R′=R总′﹣R0=110Ω﹣100Ω=10Ω。
答：①R0的阻值为100Ω；
②可变电阻R的阻值变化范围为0～300Ω；
③现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，应将R的阻值调为10Ω。
分析：根据电路图的连接和电功率，计算电路中的电子的大小，结合坐标图像中的电热和时间计算热功率.
19. （1）解：当开关 S 、 S1 均闭合时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电源电压 U0=U2=IR2=0.4A×15Ω=6V
答：电源电压为 6V ；
（2）解：当开关 S 闭合、 S1 断开时，R1、R2串联，此时R2两端电压 U2'=I'R2=0.24A×15Ω=3.6V
R1两端电压 U1'=U0-U2'=6V-3.6V=2.4V
R1的阻值 R1=U1'I'=Ω
答：电阻 R1 的阻值为 10Ω 。
分析：（1）开关闭合，电路中只有电阻R2工作，利用欧姆定律求解电压即为电源电压；
（2）串联电路中，总电压等于各个用电器两端电压之和，利用电压规律求解电阻R1的电压，除以电流即为电阻的阻值。
20. （1）解：当开关S闭合时，电饭锅处于高温档，R2被短接，电路只有R1工作。由 P=U2R 可得 P高=U2R1=(220V)244Ω=1100W
答：高温档的功率是1100W；
（2）解：当开关S断开时，R1和R2串联，电饭锅处于保温档，保温时电饭锅的功率为高温档功率的0.04倍，则保温档的功率 P保=0.04P高=0.04×1100W=44W
由P=UI可得，保温时电路中的电流 I保=P保U=44W220V=0.2A
答：保温时电路中的电流是0.2A
（3）解：由 I=UR 可知 R总=UI保=220V0.2A=1100Ω
则电阻R2的阻值 R2=R总-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω
答：电阻R2的阻值为1056Ω。
分析：（1）结合用电器两端的电压和用电器的电阻，利用功率公式P=U2/R求解功率即可；
（2）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式I=P/U求解用电器的电流即可；
（3）结合用电器的额定功率和额定电压，利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻。
21. （1）解：R1与R2并联，所以通过电阻R2电流I2为 I2=I-I1=2.3A-0.3A=2A
答：通过电阻R2电流I2为2A
（2）解：根据 I=UR 得电阻R1的阻值为 R1=UI1=12V0.3A=40Ω
答：电阻R1的阻值为40Ω
（3）解：两电流表指针偏转角度相同，则I=5I1 ， 若替换R2 ， 则干路的电流为 I'=1.5A
通过电阻R0的电流为 I2'=I'-I1=1.5A-0.3A=1.2A
电阻R0的阻值为 R0=UI2'=12V1.2A=10Ω
若替换R1 ， 可得 I''=2A+I1''
I''=5I1''
可解得干路的电流为 I''=2.5A
通过电阻R0的电流为 I1''=0.5A
电阻R0的阻值为 R0=UI1''=12V0.5A=24Ω
答：当用电阻R0替换R2时，电阻R0的阻值为10Ω，电流表A的示数为1.5A；当用电阻R0替换R1时，电阻R0的阻值为24Ω，电流表A的示数为2.5A
分析：（1）两个电阻是并联关系，明确电流表和电压表的测量对象，结合并联电路电流规律求解即可；
（2）利用欧姆定律求解定值电阻的阻值；
（3）偏转角度相同，两个电流表量程不同，结合欧姆定律分析求解即可。
22. （1）解：由电路图可知,两电阻并联，电流表测通过R1支路的电流。(1)根据欧姆定律得：R1两端的电压U1 = I1R1 = 20Ω × 0.3A = 6V
（2）解：根据并联电路的电压特点可知：U2 = U1 = 6V，根据欧姆定律得：通过R2的电流：I2 =U2R2=6V30Ω= 0.2A
分析：分析电路： 两电阻并联， 电流表测通过R1支路的电流，根据U1=I1R1 可得R1两端的电压； 根据并联电路的电压特点和欧姆定律可得 通过R2的电流.
23. （1）解：因为R1和R2串联，所以I1=I2=I=0.1A
由公式 I=UR 得：电阻R1的阻值 R1=U1I1=3V0.1A=30Ω
答：电阻R1的阻值是30Ω
（2）解：电阻R1消耗的电功率 P1=U1I1=3V×0.1A=0.3W
答：电阻R2消耗的电功率是0.3W
（3）解：电阻R2两端的电压U2=I2R2=0.1A×10Ω=1V
电源两端的电压U=U1+U2=3V+1V=4V
答：电源两端的电压是4V。
分析：（1）串联电路中电流处处相等，结合欧姆定律求解电阻的阻值；
（2）结合用电器的额定电流和额定电压，利用功率的公式P=UI求解用电器的功率即可；
（3）结合用电器的电流和电阻，利用欧姆定律求解用电器两端的电压即可。
五、综合题
24. （1）解：由表信息可知：
饮水机正常工作时电路中的电流：
I= PU = 440W220V =2A
（2）解：热水箱中的水质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg
水吸收的热量：
Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃﹣20℃）=2.94×105J
电流做的功：
W=Pt=440W×14×60s=3.696×105J，
∵该电路是纯电阻电路
∴Q放=W
饮水机的加热效率：
η= Q吸W ×100%= 2.95×105J3.696×105J ×100%≈79.5%
（3）解：当S闭合时，饮水机处于加热状态
R2= U2P加热 = (220V)2440W =110Ω
当S断开时，饮水机处于保温状态
P保温= U2R总 = (220V)2R1+R2 =40W
所以R1=1100Ω．
分析：（1）由表格可知：加热状态下的功率，利用公式I= PU 即可求得正常工作时电路中的电流；（2）先求出水的质量，再根据公式Q吸=cm（t2﹣t1）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出电流做的功，最后代入效率公式，即可求解；（3）当S闭合时，饮水机处于加热状态，电路中只有R2在工作，利用R= U2P 求出R2的阻值；当S断开时，饮水机处于保温状态，此时R1、R2串联，根据R= U2P 求出总电阻，然后利用电阻的串联求出R1的阻值．
25. （1）导体的长度越大、横截面积越小电阻越大
（2）两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等
（3）变大；变小
解答：解：（1）当应变片被拉长时，电阻丝长度变大，横截面积变小，所以电阻变大；（2）由题意可知，金属梁的上、下表面的应变片完全相同，即两应变片的电阻相同，且两应变片串联在电路中，所以通过两应变片的电流相等，根据U=IR可知，上应变片引线间两端电压为U1和下应变片引线间两端电压为U2相等；即U1=U2 ， U=U1﹣U2=0；（3）当金属梁受力向下弯曲时，上面金属电阻丝长度变大，电阻变大，下面金属电阻丝长度变短，电阻变小；由欧姆定律可知，电压U=IR，电流一定时，电阻越大，导体，U1变大，U2变小．
故答案为：（1）导体的长度越大、横截面积越小电阻越大；（2）两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等；（3）变大；变小．
分析：（1）电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，材料相同、横截面积相同，导体越长，电阻越大；（2）根据串联电路电流的特点结合U=IR分析，以U1=U2 ， U=0的原因；（3）外力F增大时，上面金属电阻丝被拉伸，下面金属电阻丝被压缩，电阻丝长度发生变化，可知电阻的变化；在电流相同时，根据U=IR分析，电压随电阻的变化．
本题考查欧姆定律的应用和影响电阻大小的因素，关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度，难点是根据题目所给信息结合我们所学知识解题．水桶容量
20L
热水箱容量
1L
额定电压
220V
加热功率
440W
保温功率
40W