2023年初中物理自主招生講義59 （習(xí)題解析）

初中物理自主招生講練59答案與解析一．電功的實(shí)質(zhì)（共2小題）1．下列各設(shè)備中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．電爐 B．電磁爐 C．電飯鍋 D．發(fā)電機(jī)答案與解析：電爐、電飯鍋都是用電設(shè)備，將電能轉(zhuǎn)化為熱能；電磁爐通電后，在底盤和平底鍋的金屬中產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)渦流，其結(jié)果是產(chǎn)生高溫。所以能量轉(zhuǎn)化是：電能﹣﹣﹣﹣磁場(chǎng)能﹣﹣﹣﹣﹣內(nèi)能。發(fā)電機(jī)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。故選：D。（多選）2．下列實(shí)驗(yàn)儀器工作時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電流表 B．電壓表 C．發(fā)電機(jī) D．電動(dòng)機(jī)答案與解析：A、電流表是測(cè)量電流的裝置，它消耗的電能很少，它將消耗的電能轉(zhuǎn)化為電流表指針轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，符合題意；B、電壓表是測(cè)量電壓的裝置，它消耗的電能很少，它將消耗的電能轉(zhuǎn)化為電壓表指針轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，符合題意；C、發(fā)電機(jī)是產(chǎn)生電能的裝置，它是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不符合題意；D、電動(dòng)機(jī)是消耗電能的裝置，它將電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，符合題意。故選：ABD。二．電功與電能的計(jì)算（共17小題）3．功率為10W的發(fā)光二極管（LED燈）的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)。根據(jù)國(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代，估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近（）A．8×108kW?h B．8×1010kW?h C．8×1011kW?h D．8×1013kW?h答案與解析：全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近W＝Pt＝2（0.06kW﹣0.01kW）×5.5×108×4h×365＝8.03×1010kW?h。故選：B。4．夏天空調(diào)器正常工作時(shí)，制冷狀態(tài)與送風(fēng)狀態(tài)交替運(yùn)行。一空調(diào)器在不同工作狀態(tài)下電功率隨時(shí)間變化的關(guān)系見(jiàn)圖，此空調(diào)器運(yùn)行1小時(shí)用電（）A．1.0度 B．1.5度 C．2.0度 D．2.5度答案與解析：由圖可知：1h內(nèi)制冷時(shí)間：t1＝40min＝h，t2＝20min＝h，則空調(diào)消耗的電能：W＝P1t1+P2t2＝2kW×h+0.5kW×h＝1.5kW?h＝1.5度。故選：B。5．2004年6月10日，聯(lián)合國(guó)大會(huì)召開(kāi)第58次會(huì)議，會(huì)議鼓掌通過(guò)了2005年為“國(guó)際物理年”的決議。高郵中學(xué)的“STS”小組以實(shí)際行動(dòng)慶祝“國(guó)際物理年”，對(duì)開(kāi)發(fā)和利用水資源進(jìn)行研究，同學(xué)們認(rèn)為在放自來(lái)水時(shí)，水的機(jī)械能沒(méi)有得到利用而白白浪費(fèi)。于是他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下經(jīng)過(guò)研制，在水龍頭處安裝了一只小型水輪發(fā)電機(jī)，當(dāng)放水時(shí)水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)小型水輪發(fā)電機(jī)的效率為40%，水塔內(nèi)的水面高于水龍頭10米，且保持不變。當(dāng)水龍頭放出1噸水時(shí)，小型水輪發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能為（）A．4000焦 B．98000焦 C．58800焦 D．39200焦答案與解析：G＝mg＝1000kg×9.8N/kg＝9800NW＝Gh＝9800N×10m＝9.8×104JW電＝ηW＝40%×9.8×104J＝39200J故選：D。6．如表分別是一臺(tái)電冰箱和一臺(tái)電風(fēng)扇的銘牌，在24h內(nèi)正常使用電冰箱和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電扇消耗的電能（）BC﹣65B電冰箱額定電壓220V工作頻率50Hz額定功率70W耗電量0.50（kw?h）/24hFS﹣69電扇規(guī)格400mm額定電壓220V工作頻率50Hz額定功率65WA．電冰箱多 B．電風(fēng)扇多 C．一樣多 D．無(wú)法確定答案與解析：電風(fēng)扇耗電：W1＝Pt＝0.065kW×24h＝1.56kW?h，電冰箱耗電：W2＝0.5kW?h/24h×24h＝0.5kW?h，因?yàn)閃1＞W(wǎng)2，所以電風(fēng)扇耗電多，故選：B。7．如圖甲，電磁繼電器和熱敏電阻R1等組成了溫度控制箱電路，R1處于溫箱內(nèi)，電源電壓U＝6V，繼電器線圈的電阻可不計(jì)，圖乙為熱敏電阻的R1﹣t圖象，且已知在50～150℃范圍內(nèi)，熱敏電阻的阻值隨溫度的變化規(guī)律是：R1?t＝K（常數(shù)）；當(dāng)線圈中的電流達(dá)到40mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，下觸點(diǎn)閉合，此時(shí)箱內(nèi)溫度為80℃，當(dāng)線圈中的電流為30mA時(shí)，電磁繼電器的銜鐵釋放，上觸電閉合，此時(shí)箱內(nèi)溫度為60℃，這樣就可以時(shí)控制箱內(nèi)溫度在60℃～80℃范圍內(nèi)變化。圖中的“交流電源”是控制箱加熱器的電源，它的額定功率是1500W。（1）80℃時(shí)，熱敏電阻R1的阻值是150Ω；（2）根據(jù)統(tǒng)計(jì)，正常情況下，溫度控制箱內(nèi)的加熱器，每天加熱50次，每次加熱10min，恒溫箱每天消耗電能12.5kW?h。答案與解析：（1）當(dāng)恒溫箱保持恒溫80℃時(shí)，熱敏電阻：R1＝＝＝150Ω；（2）已知：P＝1500W＝1.5kW，t＝50×10min＝50×h，則每天消耗的電能：W＝Pt＝1.5kW×50×h＝12.5kW?h；故答案為：150；12.5。8．人類已進(jìn)入智能化時(shí)代。小明家安裝了空調(diào)智能控制系統(tǒng)，空調(diào)自動(dòng)開(kāi)啟條件是：家中有人且室溫等于或高于26℃．S1和S2是控制空調(diào)開(kāi)啟的兩個(gè)智能開(kāi)關(guān)，當(dāng)家中有人時(shí)S1自動(dòng)閉合，家中沒(méi)有人時(shí)S1自動(dòng)斷開(kāi)；當(dāng)室溫等于或高于26℃時(shí)S2自動(dòng)閉合，室溫低于26℃時(shí)S2自動(dòng)斷開(kāi)，則控制空調(diào)開(kāi)啟的電路示意圖是圖甲和圖乙中的甲。已知小明家某天室內(nèi)溫度變化情況如圖丙所示，當(dāng)天8h﹣12h和14h﹣18h家中沒(méi)有人，空調(diào)的額定電壓是220V，額定功率是1kW，則這臺(tái)空調(diào)當(dāng)天消耗的電能是5kW?h。答案與解析：（1）由題意知，當(dāng)家中有人S1閉合，且室溫等于或高于26℃時(shí)S2閉合，空調(diào)才會(huì)開(kāi)啟，即兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)空調(diào)開(kāi)啟，只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)空調(diào)都不會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，則兩開(kāi)關(guān)應(yīng)串聯(lián)在電路中，故圖甲符合要求；（2）由題知，當(dāng)天8h﹣12h和14h﹣18h家中沒(méi)有人，結(jié)合當(dāng)天室內(nèi)溫度變化情況，可得當(dāng)天空調(diào)工作時(shí)間：t＝（14h﹣12h）+（21h﹣18h）＝5h，由P＝可得，這臺(tái)空調(diào)當(dāng)天消耗的電能：W＝Pt＝1kW×5h＝5kW?h。故答案為：甲；5。9．雙十中學(xué)的走廊燈原來(lái)是40W的日光燈，現(xiàn)全換為10W的節(jié)能燈，若平均每盞燈每天工作3小時(shí)，全校100盞燈一個(gè)月（30天）可以節(jié)約270度電，請(qǐng)你再提出一種節(jié)電的做法采用聲光控制開(kāi)關(guān)控制節(jié)能燈。答案與解析：（1）一只燈一小時(shí)節(jié)約電能：△W＝（P1﹣P2）t＝（0.04kW﹣0.01kW）×1h＝0.03kW?h，100只每天使用3小時(shí)，30天可以節(jié)電：W＝100×3×30×0.03kW?h＝270kW?h＝270度；（2）走廊里的節(jié)能燈可以采用聲控開(kāi)關(guān)和光控開(kāi)關(guān)來(lái)控制，有人經(jīng)過(guò)時(shí)節(jié)能燈發(fā)光，沒(méi)有人經(jīng)過(guò)時(shí)節(jié)能燈不亮，達(dá)到節(jié)約電能的目的。故答案為：270；采用聲光控制開(kāi)關(guān)控制節(jié)能燈（答案合理即可）。10．“地球一小時(shí)”由世界自然基金會(huì)于2007年發(fā)起，號(hào)召全球的政府、企業(yè)和個(gè)人在三月的最后一個(gè)周六晚上自愿關(guān)燈一小時(shí)，倡導(dǎo)與宣傳節(jié)能減排行動(dòng)，以共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化。北京的鳥(niǎo)巢、水立方和玲瓏塔在3月28日晚上八點(diǎn)半關(guān)燈一小時(shí)，在美麗的黑暗中展示它們對(duì)節(jié)能減排、應(yīng)對(duì)全球氣候變化無(wú)聲的支持。假設(shè)鳥(niǎo)巢中安裝了6000支80W的大功率節(jié)能燈，那么此次活動(dòng)將節(jié)約480kW?h的電能。答案與解析：t＝1h，鳥(niǎo)巢節(jié)能燈的總功率：P＝80W×6000＝480000W＝480kW，可節(jié)約用電：W＝Pt＝480kW×1h＝480kW?h。故答案為：480。11．潮汐能是由于地球和月球、太陽(yáng)相互作用產(chǎn)生的能量，一日兩次，日稱潮，夜稱汐，世界上潮汐能蘊(yùn)藏量約為10億千瓦，我國(guó)約有1.1億千瓦。我國(guó)東南沿海某海灣測(cè)量面積為1.0×107m2，漲潮時(shí)水深20m，此時(shí)關(guān)上水堤閘門，可使水位保持20m不變，退潮時(shí)，堤外水位降至18m，假如利用此水堤建潮汐水力發(fā)電站，水的勢(shì)能變?yōu)殡娔艿男适?0%．每天有兩次漲潮，問(wèn)該電站一天能發(fā)的電能是4×1010J．（g取10N/kg）答案與解析：△h為退潮時(shí)水減少的深度，S為海灣的面積，一次海灣內(nèi)水減少的重力G＝mg＝ρVg＝ρS△hg＝1000kg/m3×1.0×107m2×（20m﹣18m）×10N/kg＝2×1011N，，其重心實(shí)際只下降△h＝（20m﹣18m）＝1m，一天產(chǎn)生的水的勢(shì)能W＝2G△h＝2×2×1011N×1m）＝4×1011J，水的勢(shì)能變?yōu)殡娔躓電＝ηW＝10%×4×1011J＝4×1010J。故答案為：4×1010。12．如圖是一種電動(dòng)自行車，它的技術(shù)參數(shù)如下：?電動(dòng)機(jī)36V，180W?密封免維護(hù)酸鉛蓄電池（12V，12Ah※）×3?額定載重75kg，最高時(shí)速20km/h?在正常行駛（速度為15km/h）的情況下，能行駛60km?行駛100km充電電能消耗1.2kW?h根據(jù)以上參數(shù)回答下列問(wèn)題：（1）為了使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)連接方式。（2）電動(dòng)自行車在正常行駛（15km/h）的情況下行駛60km，用時(shí)為4h。（3）電動(dòng)自行車在以最高時(shí)速（20km/h）行駛時(shí)，所受阻力為40.5N。（4）電動(dòng)自行車100km充電電能消耗1.2kW?h，在正常行駛（15km/h）的情況下行駛60km充電電能消耗是0.72kW?h，設(shè)此時(shí)所受阻力為25N，則行駛60km克服阻力做功是2.592×106J。（5）Ah是電量單位，1Ah＝3600C。答案與解析：（1）為使電動(dòng)機(jī)正常工作，3個(gè)蓄電池應(yīng)采用串聯(lián)連接方式。（2）速度v＝15km/h，路程s＝60km，∵v＝，∴行駛時(shí)間t＝＝4h。（3）電動(dòng)自行車在以最高時(shí)速（20km/h＝20×m/s＝m/s）行駛時(shí)，所受阻力：f＝F＝＝＝40.5N；（4）在正常行駛（15km/h＝15×m/s＝m/s）的情況下，電動(dòng)自行車受到的牽引力：F＝＝＝43.2N，則在正常行駛（15km/h）的情況下行駛60km充電電能消耗：W＝×60km＝0.72kW?h；行駛60km克服阻力做功：W′＝f′s＝43.2N×60000m＝2.592×106J。（5）1Ah＝1A×3600s＝3600C。故答案為：（1）串聯(lián)；（2）4h；（3）40.5N；（4）0.72kW?h；2.592×106J；（5）3600。13．一種學(xué)生設(shè)計(jì)的電熱座椅主要由座墊和腳踏組成，其電路示意圖如圖所示：座墊內(nèi)的電熱絲R1＝260Ω、R2＝150Ω，腳踏內(nèi)的電熱絲R3＝400Ω．閉合開(kāi)關(guān)S1，開(kāi)關(guān)S2接b可以使腳踏處于“低溫?fù)酢保洪_(kāi)關(guān)S2接a可以使腳踏處于“高溫?fù)酢保ê雎詼囟茸兓瘜?duì)電阻的影響），腳踏處于中溫?fù)鯐r(shí)，電熱座椅在通電5min所消耗的電能26400J。答案與解析：（1）①S2接a觸點(diǎn)時(shí)，電路為R3的簡(jiǎn)單電路；②S2接b觸點(diǎn)時(shí)，R3與R1串聯(lián)在電路中；③S2接c觸點(diǎn)時(shí)，R3與較小的電阻R2串聯(lián)在電路中；由電阻的串聯(lián)規(guī)律，②中電路的電阻最大，①中電路的電阻最小，由P＝，可知，S2接b觸點(diǎn)時(shí)為可以使腳踏處于“低溫?fù)酢?；開(kāi)關(guān)S2接a可以使腳踏處于“高溫?fù)酢保唬?）S2接c觸點(diǎn)時(shí)，R3與較小的電阻R2串聯(lián)在電路中，由串聯(lián)電阻的規(guī)律：R串＝R3+R2＝400Ω+150Ω＝550Ω；電熱座椅在通電5min所消耗的電能：W＝t＝×5×60s＝26400J。故答案為：b；a；26400。14．無(wú)鏈條電動(dòng)自行車，被稱為“沒(méi)有鏈條的混合動(dòng)力電動(dòng)自行車”。它相比傳統(tǒng)自行車具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：省力、耐用、安靜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等，因此，無(wú)鏈條電動(dòng)自行車是城市中一種理想的交通工具。如圖所示為一種在售的無(wú)鏈條電動(dòng)自行車。它結(jié)合了電子動(dòng)力和人體動(dòng)力，此車既可以通過(guò)給鋰電池充電獲得能量，也可以通過(guò)騎行者踩腳踏板獲得能量。騎行者踩腳踏板的動(dòng)能可轉(zhuǎn)化為電能，存儲(chǔ)在自行車框架中的鋰電池內(nèi)，之后通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，以此驅(qū)動(dòng)自行車前進(jìn)。因此使騎行者騎得更省力，同時(shí)也能減少對(duì)環(huán)境的污染。為了保證電動(dòng)車的續(xù)航能力，該車采用了能量密度大的鋰電池，其能量密度達(dá)0.2kW?h/kg，能量密度是指存儲(chǔ)能量與電池質(zhì)量的比值。下表是該無(wú)鏈條電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)（表中電池容量＝放電電流×放電時(shí)間，例如，1A?h是指以1A的電流能連續(xù)工作1h）：（g取10N/kg）整車整車質(zhì)量40kg最大車速26km/h最大噪聲≤30dB鋰電池電壓40V容量10A?h電動(dòng)機(jī)額定功率180W（1）電動(dòng)車行駛時(shí)極為安靜是從聲源處（選填“聲源處”或“傳播途徑中”）減弱噪聲的，與汽車相比，電動(dòng)車啟動(dòng)較快的原因之一是因?yàn)槠滟|(zhì)量小，具有的慣性較小；（2）圖中這款車的鋰電池最多所能儲(chǔ)存的電能約為1.44×106J，鋰電池的質(zhì)量為2kg，測(cè)試時(shí)若質(zhì)量為60kg的騎行者不踩腳踏板，僅靠鋰電池驅(qū)動(dòng)，在平直路面上最多可連續(xù)勻速行駛2.7×104m，已知行駛時(shí)的阻力為車對(duì)地面壓力的0.04倍，則電動(dòng)機(jī)的效率為75%。若騎行者同時(shí)踩腳踏板輔助鋰電池給車提供能量，這種“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”可使車連續(xù)勻速行駛3.6×104m，則“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比為1：3。答案與解析：（1）該電動(dòng)自行車行駛時(shí)本身發(fā)出的聲音極為安靜，故是在聲源處減弱噪聲的；慣性是物質(zhì)本身的一種屬性，慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)，電動(dòng)車與汽車相比，電動(dòng)車質(zhì)量小，具有的慣性小，所以啟動(dòng)較快。（2）由題中圖表可知，這款車的鋰電池最多所能儲(chǔ)存的電能為：W＝UIt＝40V×10A?h＝400Wh＝400W×3600s＝1.44×106J，鋰電池的質(zhì)量m＝＝＝2kg，由于電動(dòng)車在平直路面上可持續(xù)勻速行駛，則F＝f＝0.04F'＝0.04（G車+G人）＝0.04（m車g+m人g）＝0.04（40kg×10N/kg+60kg×10N/kg）＝40N，W1＝Fs1＝40N×2.7×104m＝1.08×106J，那么電動(dòng)機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%＝75%，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)提供的能量：W2＝Fs2＝40×3.6×104m＝1.44×106J，“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量：W3＝W2﹣W1＝1.44×106J﹣1.08×106J＝0.36×106J，“混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)”時(shí)人所提供的能量與“電力驅(qū)動(dòng)”時(shí)鋰電池提供的能量之比：＝＝＝1：3。故答案為：（1）聲源處；慣性。（2）1.44×106；2；75；1：3。15．我省不少農(nóng)村樓房頂上裝有如圖甲所示的水箱，注滿時(shí)，水箱內(nèi)的水面離地面平均高度為10m。圖乙是這種水箱的結(jié)構(gòu)及工作示意圖，其中A、B是由密度為2.5×103千克/米3的材料制成的圓柱體，它們的體積均為500cm3，位于水箱頂部的傳感開(kāi)關(guān)是一種特殊的“拉線開(kāi)關(guān)”，其電阻隨拉力變化及電路的工作狀態(tài)如表。（g取10牛/千克）傳感開(kāi)關(guān)受到的拉力/牛2515傳感開(kāi)關(guān)的電阻/歐55000電動(dòng)水泵的工作狀態(tài)通電轉(zhuǎn)動(dòng)斷電停轉(zhuǎn)（1）為了增加安全性，壓力傳感開(kāi)關(guān)通常是通過(guò)一只電磁繼電器控制電動(dòng)水泵，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按照題意將圖乙中電動(dòng)水泵電路連接完整。（2）當(dāng)電動(dòng)水泵斷電停轉(zhuǎn)時(shí)，圓柱體排開(kāi)水的體積是多大？（壓力傳感開(kāi)關(guān)下的細(xì)繩和A、B間的細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計(jì)）（3）當(dāng)電動(dòng)水泵處于通電轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電磁鐵所在電路的電流大約是0.8A，求電磁鐵線圈的電阻。（4）電動(dòng)水泵的規(guī)格為“220伏500瓦”，水箱一次注水需要10分鐘，每次注水量為1.5噸.某戶人家1個(gè)月用水量為15噸，這戶人家每月用水需要消耗多少電能？答案與解析：（1）如下圖所示：（2）由ρ＝可得，A、B的總質(zhì)量：m總＝ρV總＝2.5×103kg/m3×2×500×10﹣6m3＝2.5kg，A、B的總重力：G＝m總g＝2.5kg×10N/kg＝25N；當(dāng)電動(dòng)水泵停止向水箱中注水時(shí)水箱中的水位最高，由表格可知此時(shí)圓柱體受到的浮力為：F?。紾﹣F＝25N﹣15N＝10N，由F?。溅阉甮V排得，V排＝＝＝1.0×10﹣3m3＝1000cm3；（3）當(dāng)電動(dòng)水泵處于通電轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由歐姆定律可知該電路總電阻為：R＝＝＝7.5Ω，由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)電動(dòng)水泵處于通電轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，傳感開(kāi)關(guān)的電阻R傳感＝5Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電磁鐵線圈的電阻為：R線圈＝R﹣R傳感器＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω；（4）這戶人家每月用水需要注水的次數(shù)：n＝＝10，即10次，一個(gè)月電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間：t＝10×10min＝100min＝6000s，由P＝可得，這戶人家每月用水需要消耗的電能：W＝Pt＝500W×6000s＝3×106J。答：（1）如上圖；（2）當(dāng)電動(dòng)水泵斷電停轉(zhuǎn)時(shí)，圓柱體排開(kāi)水的體積是1000cm3；（3）電磁鐵線圈的電阻為2.5Ω；（4）這戶人家每月用水需要消耗的電能3×106J。16．黑夜中看不見(jiàn)開(kāi)關(guān)位置，為此小明設(shè)計(jì)了如圖所的電路。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S合向b時(shí)，照明燈亮、指示燈滅，避免指示燈費(fèi)電；S合向a時(shí)，照明燈滅、指示燈亮，顯示開(kāi)關(guān)位置（S只能擺這兩種狀態(tài)）。他利用一個(gè)“10V1W”的小燈泡和一段1.0×104Ω/m的電阻絲安裝指示燈。（1）為使指示燈正常發(fā)光，請(qǐng)?jiān)趫D示方框內(nèi)完成指示燈和電阻絲的連接電路。（2）按上述設(shè)計(jì)，電阻絲需截用多長(zhǎng)一段？（3）若照明燈一天（24小時(shí)）使用6小時(shí)，則整個(gè)電路一天總共耗電多少度？答案與解析：（1）指示燈的額定電壓是10V，所以需要將電阻與燈泡串聯(lián)進(jìn)行分壓才可以；（2）由題意可知電阻需要分擔(dān)的電壓是220V﹣10V＝210V，串聯(lián)電路中的電流I＝＝＝0.1A，故電阻絲的電阻R＝＝＝2100Ω，所以需要電阻絲的長(zhǎng)度L＝＝0.21m；答：電阻絲需截0.21m；（3）當(dāng)照明燈亮?xí)r，消耗的電能：W1＝P1t＝0.1kW×6h＝0.6kW?h；當(dāng)指示燈亮?xí)r，W2＝P2t＝UIt＝220V×0.1A×18h＝0.022kW?18h＝0.396kW?h；因此，整個(gè)電路工作一天消耗的電能：W＝W1+W2＝0.6kW?h+0.396kW?h＝0.996kW?h，即0.996度。答：整個(gè)電路一天總共耗電0.996度。17．小柯為了解不同照明燈的性價(jià)比，制作了如圖1所示的裝置。在正對(duì)觀察孔的紙箱內(nèi)平放一張寫有“E”字的卡片，移動(dòng)照明燈，使從觀察孔恰能看清“E”字，測(cè)出燈與箱之間的距離，以比較燈的照明效果。實(shí)驗(yàn)后，他又查閱了相關(guān)資料，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)燈泡類型功率/W燈與紙箱之間的距離/cm1白熾燈60902白熾燈25603節(jié)能燈1190（1）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你可以發(fā)現(xiàn)白熾燈的照明效果與燈的功率和照明的距離有關(guān)。比較節(jié)能燈與白熾燈，在保證照明效果相同情況下，節(jié)能燈有什么優(yōu)點(diǎn)？（2）白熾燈工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況如圖2，試推測(cè)節(jié)能燈工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況，仿照右圖畫出節(jié)能燈工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化圖。（3）小柯了解到白熾燈的發(fā)光效率大約只有8%，請(qǐng)計(jì)算一下60W的白熾燈如一年正常工作2000h會(huì)白白浪費(fèi)掉多少度的電能。答案與解析：（1）分析1和3兩次實(shí)驗(yàn)可知，在保證照明效果相同情況下，節(jié)能燈消耗的電功率小，所以節(jié)能燈有節(jié)省電能的效果；（2）節(jié)能燈可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，故節(jié)能燈工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化圖如下圖所示：（3）白熾燈一年消耗的電能：W＝Pt＝0.06kW×2000h＝120kW?h，浪費(fèi)的電能：W′＝（1﹣η）W＝（1﹣8%）×120kW?h＝110.4kW?h。答：（1）節(jié)能燈有節(jié)省電能的效果；（2）如上圖所示；（3）60W白熾燈一年正常工作2000h會(huì)白白浪費(fèi)掉110.4度的電能18．常見(jiàn)的電動(dòng)自行車，使用前要先對(duì)車上的蓄電池充電，騎行時(shí)蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是這種品牌電動(dòng)自行車的一些主要技術(shù)參數(shù)。最高車速≤30km/h一次充電連續(xù)行駛里程50km鉛酸蓄電池36V/10Ah充電時(shí)間8h一次充電耗電量0.6kW?h電動(dòng)機(jī)效率80%整車質(zhì)量40kg最大騎行噪聲≤62dB（1）該電動(dòng)自行車的充電器效率是多大？（2）若質(zhì)量是60kg的人騎電動(dòng)自行車在水平路面上以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，受到的阻力是人與車總重的0.03倍，取g＝10N/kg．求：電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做功的功率和通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流。答案與解析：（1）電池儲(chǔ)存的最大電能：W1＝UIt＝0.036kV×10A×1h＝0.36kW?h；一次充電耗電能：W2＝0.6kW?h；充電器效率是η＝×100%＝×100%＝60%；（2）因?yàn)殡妱?dòng)自行車勻速行駛，所以F＝f＝0.03G＝0.03×（m1+m2）g＝0.03×（60kg+40kg）×10N/kg＝30N，電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做的功的功率：P有＝＝＝Fv＝30N×6m/s＝180W，根據(jù)η＝＝＝可得：P總＝＝＝225W，根據(jù)P＝UI可得，通過(guò)線圈的電流：I＝＝＝6.25A。答：（1）電動(dòng)自行車的充電器效率是60%；（2）電動(dòng)機(jī)對(duì)自行車做功的功率為180W；通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流為6.25A。19．盼盼同學(xué)家買了一輛電動(dòng)自行車，它行駛的動(dòng)力是靠蓄電池提供的。當(dāng)它的工作電壓為35V，工作電流為6A時(shí)。試求：（1）如果蓄電池的持續(xù)放電時(shí)間為3h，則該車以5m/s的速度勻速行駛的最大行程是多少km？在這一過(guò)程中，蓄電池給電動(dòng)車提供了多少電能？（2）電動(dòng)車蓄電池的電功率一部分轉(zhuǎn)化為無(wú)用功率，另一部分轉(zhuǎn)化為車行駛的有用功率，其效率為80%．當(dāng)電動(dòng)車以6m/s的速度勻速行駛時(shí)，它所受到的阻力是多少？答案與解析：（1）電動(dòng)車持續(xù)行駛的時(shí)間為3h，則電動(dòng)車勻速行駛的最大行程為：s＝vt＝5m/s×3×3600s＝54000m＝54km；蓄電池提供的電能W＝UIt＝35V×6A×3×3600s＝2.268×106J；（2）電動(dòng)車的總功率P＝UI＝35V×6A＝210W；則輸出的有用功率P有＝P×80%＝210W×80%＝168W；則根據(jù)P＝＝＝Fv；可得：牽引力F＝＝＝28N；因電動(dòng)車做勻速運(yùn)動(dòng)，故摩擦力f＝F＝28N；答：（1）最大行程為54km；蓄電池給電動(dòng)車提供的電能為2.268×106J；（2）它所受到的阻力為28N；三．電能表（共4小題）20．電能表是測(cè)量用電器消耗電能的儀表，小華想驗(yàn)證他家電能表表盤上標(biāo)注的每千瓦時(shí)的轉(zhuǎn)數(shù)是否準(zhǔn)確，于是，他將標(biāo)有“220V3A”的用電器單獨(dú)接入電路中，當(dāng)該用電器正常工作5min后，電能表的轉(zhuǎn)盤正好轉(zhuǎn)了110r則該電能表每千瓦時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)是（）A．2400r B．2000r C．1500r D．1200r答案與解析：5min用電器消耗的電能為：W＝Pt＝UIt＝220V×3A×5×60s＝1.98×105J＝0.055kW?h，∴＝＝2000r/kw?h則電能表每kw?h的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)為2000r。故選：B。21．賈銘同學(xué)打算利用電能表來(lái)測(cè)量電視機(jī)實(shí)際消耗的電功率。他斷開(kāi)電能表連接的所有其他用電器，只把電視機(jī)打開(kāi)，在t秒內(nèi)測(cè)得電能表的盤轉(zhuǎn)數(shù)為N．如果電能表銘牌上標(biāo)明每千瓦時(shí)的盤轉(zhuǎn)數(shù)為n，電視機(jī)的電功率為瓦。答案與解析：電視機(jī)消耗的電能為：W＝＝kW?h＝×3.6×106J，電視機(jī)的功率：P＝＝×3.6×106W，故答案為：×3.6×106W。22．電冰箱是間斷式工作的（即工作一段時(shí)間停止一段時(shí)間，再工作再停止，如此循環(huán)）．某電冰箱銘牌有關(guān)參數(shù)如下表所示。在家庭電路中只有電冰箱在標(biāo)定電壓下工作，一天實(shí)際工作6h；若電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間都為12min，每消耗1kw?h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，則該電冰箱每天啟動(dòng)30次，每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)。容積（L）175功率（W）150耗電量（kW?h/24h）0.9額定電壓（V）220答案與解析：由圖表知，W＝0.9kW?h，P＝0.15kW，工作時(shí)間：t＝；電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間：t′＝12min＝；電冰箱每天啟動(dòng)次數(shù)：n＝＝30；電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作耗電量為：W′＝＝0.03kW?h，電冰箱每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)：0.03kW?h×＝45轉(zhuǎn)。故答案為：6；30；45。23．電冰箱是間斷式工作的（即工作一段時(shí)間停止一段時(shí)間；再工作再停止，如此循環(huán)）．某電冰箱銘牌有關(guān)參數(shù)如右表所示。在家庭電路中只有電冰箱在標(biāo)定耗電量下工作時(shí)，一天實(shí)際工作6h；若電冰箱每次從啟動(dòng)到停止工作的時(shí)間都為12min，每消耗1kW?h電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1500轉(zhuǎn)，則該電冰箱每天啟動(dòng)30次，每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)45轉(zhuǎn)。答案與解析：電冰箱實(shí)際工作時(shí)間t1＝＝＝6h電冰箱每天啟動(dòng)次數(shù)n＝6h÷h＝30（次）w2＝Pt2＝0.15kW×h＝0.03kW?h。每工作一次電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)的圈數(shù)n＝1500r/kW?h×0.03kW?h＝45r。故答案為：6；30；45。四．電功率的計(jì)算（共37小題）24．如圖甲所示，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線如圖乙所示。下列敘述正確的是（）A．電流表示數(shù)為3A時(shí)滑片在b點(diǎn) B．滑片在a點(diǎn)時(shí)，10s內(nèi)電阻R消耗的電能為90J C．圖乙中dc是表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線 D．滑片從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)的過(guò)程中，電路消耗的總功率最大值為22.5W答案與解析：由圖甲知，R、R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流。（1）滑片P從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)的過(guò)程中，R1連入阻值變小，電路中總電阻變小，由I＝可知，電路中電流變大，R2兩端的電壓變大，即電壓表V2的示數(shù)變大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R1兩端的電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變小，綜上可知，圖乙中，dc段表示V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化的圖線，ec段表示V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖線，故C錯(cuò)誤；（2）當(dāng)滑片位于b點(diǎn)時(shí)，接入電路中的電阻較大，電路中的電流較小，由圖乙可知，電路中的最小電流I小＝1A，R1兩端的電壓U1＝6V，R2兩端的電壓U2＝1V，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＝U1+U2+I小R＝6V+1V+1A×R，當(dāng)滑片位于a點(diǎn)時(shí)，接入電路中的電阻較小，電路中的電流較大，電路消耗的總功率最大，由圖乙可知，電路中的最大電流I大＝3A，故A錯(cuò)誤；此時(shí)R1兩端的電壓U1′＝3V，R2兩端的電壓U2′＝3V，則電源的電壓：U＝U1′+U2′+I大R＝3V+3V+3A×R，因電源的電壓不變，所以，1V+6V+1A×R＝3V+3V+3A×R，解得：R＝0.5Ω，電源的電壓：U＝U1+U2+IR＝1V+6V+1A×0.5Ω＝7.5V，電路消耗的最大總功率：P大＝UI大＝7.5V×3A＝22.5W，故D正確；滑片在a點(diǎn)時(shí)，電阻R兩端的電壓：UR＝U﹣U1′﹣U2′＝7.5V﹣3V﹣3V＝1.5V，此時(shí)電阻R消耗的電能：WR＝URI大t＝1.5V×3A×10s＝45J，故B錯(cuò)誤。故選：D。25．將兩個(gè)定值電阻R1、R2并聯(lián)接在電壓為U的電源兩端，R1消耗的功率為P，R2消耗的功率為3P。當(dāng)把它們串聯(lián)在電壓為4U的電源兩端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A．R1兩端的電壓為U B．通過(guò)R1的電流為 C．通過(guò)R2的電流為 D．兩個(gè)電阻消耗的總功率為15P答案與解析：（1）當(dāng)R1、R2并聯(lián)在電壓為U的電源兩端時(shí)，兩電阻兩端的電壓為U，R2消耗的功率為3P，根據(jù)歐姆定律和P＝UI可得通過(guò)R2的電流I2＝＝，由P＝可知：＝＝＝＝即R1＝3R2；（2）當(dāng)把它們串聯(lián)在電壓為4U的電源兩端時(shí)，電路中的電流：I＝＝＝＝，故B錯(cuò)誤、C正確；由I＝可得，R1兩端的電壓：U1＝IR1＝×3R2＝3U，故A錯(cuò)誤；R2兩端的電壓U2＝IR2＝×R2＝U，兩個(gè)電阻消耗的總功率P＝U′I＝4U×＝4×＝4×3P＝12P，故D錯(cuò)誤。故選：C。26．具有防霧、除露、化霜功能的汽車智能后視鏡能保障行車安全，車主可通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)功能切換。如圖所示是模擬加熱原理圖，其中測(cè)試電源的電壓為10V，四段電熱絲電阻均為10Ω，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大。下列說(shuō)法不正確的是（）A．開(kāi)關(guān)旋至“3”擋，開(kāi)啟化霜功能 B．開(kāi)啟化霜功能，電路總電阻為5Ω C．化霜與防霧電路的總功率之差為15W D．從防霧到除露，電路總電流變化1A答案與解析：由題知，防霧、除露、化霜所需加熱功率依次增大；A、當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí)，兩條電阻絲串聯(lián)接入電路；當(dāng)旋鈕旋到“2”時(shí)，只有一條電阻絲接入電路；當(dāng)旋鈕旋到“3”時(shí)，兩條電阻絲并聯(lián)接入電路；由電阻串聯(lián)和并聯(lián)的特點(diǎn)可知，開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí)總電阻最大，開(kāi)關(guān)旋至“3”擋時(shí)總電阻最?。桓鶕?jù)P＝可知，電路中總電阻越大，則總功率最小，所以，當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至“1”擋時(shí)，開(kāi)啟防霧功能，開(kāi)關(guān)旋至“3”擋，開(kāi)啟化霜功能，故A正確；BC、開(kāi)啟防霧功能時(shí)電路中的電流為：I1＝＝＝0.5A，此時(shí)電路的總功率P1＝UI1＝10V×0.5A＝5W；開(kāi)啟化霜功能時(shí)，開(kāi)關(guān)旋至“3”擋，兩條電阻絲并聯(lián)接入電路，此時(shí)電路的總電阻為R霜＝R＝×10Ω＝5Ω，此時(shí)電路的總電流為I3＝＝＝2A；此時(shí)電路的總功率為P3＝UI3＝10V×2A＝20W，則化霜與防霧電路的總功率之差為：ΔP＝P3﹣P1＝20W﹣5W＝15W，故BC正確。D、當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至“2”擋時(shí)，只有一條電阻絲單獨(dú)接入電路，電阻較大（大于并聯(lián)時(shí)的總電阻），電路消耗的功率較小，此時(shí)為除露功能；此時(shí)電路中的電流I2＝＝＝1A；從防霧到除露，電路總電流變化量為：ΔI＝I2﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A，故D錯(cuò)誤；故選：D。27．如圖所示電路，電源電壓6V保持不變，定值電阻的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，滑片由b端向a端移動(dòng)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A．電壓表示數(shù)最小值是4V B．電流表示數(shù)最大值是0.2A C．電路總功率不會(huì)小于1.2W D．定值電阻消耗的最小功率是1.2W答案與解析：A、讀圖可知，電路串聯(lián)，當(dāng)滑片在b端時(shí)，電路中電阻最大為R＝10Ω+20Ω＝30Ω，此時(shí)電流最小為I＝＝＝0.2A，此時(shí)電壓表的示數(shù)最小，示數(shù)為U最?。絀R定＝0.2A×10Ω＝2V，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)滑片在a端時(shí)，電路中只有定值電阻工作，電阻最小，電流最大，故電流表示數(shù)最大值是：I最大＝＝＝0.6A，故B錯(cuò)誤；C、由公式P＝可知，當(dāng)電阻最大時(shí)，電路中總功率最小，即P最?。剑剑?.2W，故C正確；D、由上述解析可知，當(dāng)滑片在b端時(shí)，定值電阻分壓最小，電路中電流最小，定值電阻的其功率最小，故P定＝U最小×I＝2V×0.2A＝0.4W，故D錯(cuò)誤。故選：C。28．如圖所示，把兩個(gè)相同的燈泡分別接在甲、乙電路中，甲電路兩端的電壓為U，乙電路兩端的電壓為2U。調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光，此時(shí)變阻器消耗的功率分別為P1和P2，兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙，則下列關(guān)系中正確的是（）A．P1＝P2 B．P甲＞P乙 C．P甲＜P乙 D．由于變阻器R1和R2阻值未知，無(wú)法判斷各功率之間的關(guān)系答案與解析：設(shè)燈泡的額定電流為I0，額定電壓為U0，兩燈都正常發(fā)光。甲圖中兩燈泡并聯(lián)后與變阻器串聯(lián)，通過(guò)變阻器的電流為2I0，變阻器兩端的電壓為U﹣U0，根據(jù)P＝UI可知變阻器消耗的功率為P1＝（U﹣U0）×2I0＝2（U﹣U0）×I0，電路消耗的總功率為P甲＝U×2I0＝2UI0；乙圖為兩燈泡和變阻器的串聯(lián)電路，通過(guò)變阻器的電流為I0，變阻器兩端的電壓為2U﹣2U0，根據(jù)P＝UI可知變阻器消耗的功率為P2＝（2U﹣2U0）×I0＝2（U﹣U0）×I0＝P1，電路消耗的總功率為P乙＝2U×I0＝2UI0＝P甲。故BCD錯(cuò)誤，A正確。故選：A。29．在如圖所示的電路中，電阻R1標(biāo)有“6Ω1A”，R2標(biāo)有“3Ω1.6A”，電流表A1、A2的量程均為0～3A，電壓表量程0～15V，在a、b間接入電壓可調(diào)的電源。閉合開(kāi)關(guān)S后，為保證R1、R2均不損壞，則R1消耗的最大功率及允許通過(guò)電流表A1的電流分別為（）A．6.0W1.0A B．2.16W1.8A C．3.84W2.4A D．6.0W3.0A答案與解析：開(kāi)關(guān)閉合s后，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)電源的電壓，電流表A1測(cè)干路電流，電流表A2測(cè)通過(guò)電阻R2的電流。（1）電阻R1標(biāo)有“6Ω1A”，R2標(biāo)有“3Ω1.6A”，根據(jù)歐姆定律可得：電阻R1兩端允許的最大電壓為U1＝I1R1＝1A×6Ω＝6V，電阻R2兩端允許的最大電壓為U2＝I2R2＝1.6A×3Ω＝4.8V，由并聯(lián)電路，各支路電壓相等，且6V＞4.8V，為了保護(hù)電阻R2，電源電壓的最大值：U＝U2＝4.8V，則R1消耗的最大功率為：P1＝＝＝3.84W；（2）此時(shí)通過(guò)電阻R1的電流為：I1′＝＝＝0.8A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，故干路電流表A1的示數(shù)I＝I1′+I2＝0.8A+1.6A＝2.4A。故選：C。30．定值電阻R1、R2和滑動(dòng)變阻器R3接入如圖電路中，電源電壓不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片P位于a點(diǎn)時(shí)，電壓表V1和V2的示數(shù)之比U1：U2＝2：1．電流表的示數(shù)I1＝1A；滑片P位于最右端時(shí)，電壓表V1和V2的示數(shù)之比U1′：U2’＝2：5．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合，兩個(gè)電壓表V1和V2的示數(shù)之比U1”：U2”＝3：1．當(dāng)通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)及調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，可使電路消耗的功率最小為4.5W，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電源的電壓為10V B．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是20Ω C．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合，R1消耗的電功率為4W D．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，R1消耗的最大功率為4.5W答案與解析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片P位于a點(diǎn)時(shí)的等效電路為圖1所示：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，R3滑片P位于b端時(shí)的等效電路為圖2所示：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，并且滑動(dòng)變阻器的滑片位于b端時(shí)，電路的總電阻最大，消耗的電功率最小，此時(shí)的等效電路如圖3所示：圖1中：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且U1：U2＝2：1，所以，由I＝可得：＝＝＝，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，I1＝＝＝＝1A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①圖2中：由U1′：U2′＝2：5可得：＝＝＝，即Rb＝，圖4中：P?。剑剑剑?.5W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②兩式可得：U＝12V，R1＝8Ω，故A錯(cuò)誤；滑動(dòng)變阻器的最大阻值：Rb＝＝＝20Ω，故B正確；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)，S2閉合的等效電路如圖4所示：由U1″：U2″＝3：1可得：＝＝＝，即R2＝＝＝4Ω，此時(shí)電路中的電流：I′＝＝＝1A，R1消耗的電功率：P1＝（I′）2R1＝（1A）2×8Ω＝8W，故C錯(cuò)誤；（3）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片P位于右端時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，R1消耗的功率最大，則P1大＝＝＝18W，故D錯(cuò)誤。故選：B。（多選）31．如圖甲所示的電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移動(dòng)到另一端，定值電阻R0的電功率P與電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．定值電阻的阻值是10Ω B．整個(gè)電路消耗的最大功率為7.2W C．滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.6W D．滑動(dòng)變阻器的最大功率為1.8W答案與解析：由電路圖可知，定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器R1兩端的電壓；A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，只有R0接入電路，R0兩端的電壓最大（等于電源電壓），R0消耗電功率最大，由圖乙可知此時(shí)定值電阻R0的電功率P0＝7.2W，由P＝得：7.2W＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，變阻器的最大阻值與R0串聯(lián)，由串聯(lián)分壓的規(guī)律結(jié)合圖乙可知此時(shí)電壓表的示數(shù)最大為4V，此時(shí)定值電阻R0的電功率P0′＝0.8W，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可得，定值電阻R0兩端的電壓為：U0＝U﹣4V，由P＝得：0.8W＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；聯(lián)立①②解得：U＝6V，R0＝5Ω，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，只有R0接入電路，電路的總電阻最小，則總功率最大，則整個(gè)電路消耗的最大功率P最大＝P0最大＝7.2W，故B正確；CD、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最大為4V，則定值電阻的電壓為6V﹣4V＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是R0阻值的2倍，即變阻器的最大阻值為10Ω≥5Ω，滑動(dòng)變阻器的功率為：P1＝I2R1＝（）2R1＝＝＝，所以，當(dāng)R1＝R0時(shí)滑動(dòng)變阻器的功率最大，最大為：P滑大＝＝＝1.8W，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。（多選）32．將四個(gè)定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測(cè)出相應(yīng)電阻兩端的電壓U和通過(guò)的電流I，把測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，如圖所示。根據(jù)圖中信息判斷，下列說(shuō)法正確的是（）A．阻值最大的電阻是a B．阻值最大的電阻是b C．b消耗的電功率是d消耗的電功率的4倍 D．a(chǎn)消耗的電功率與c消耗的電功率不相等答案與解析：AB、由題意和圖示可知，所給圖像為定值電阻的U﹣I圖像，為便于比較，設(shè)橫軸上一個(gè)小格表示I0，縱軸上一個(gè)小格表示U0；由公式I＝可得R＝，即電阻大小為圖像縱、橫坐標(biāo)之比，Ra＝＝＝3×，Rb＝＝＝，Rc＝＝＝×，Rd＝＝＝，故Ra＞Rb＝Rd＞Rc；故A正確，B錯(cuò)誤；CD、由公式P＝UI可知，功率的大小為圖像縱橫坐標(biāo)之積，相當(dāng)于以縱、橫坐標(biāo)為邊的矩形面積，故Pa：Pb：Pc：Pd＝3：16：3：4，所以Pb：Pd＝16：4＝4：1，故C正確；Pa：Pc＝3：3，即Pa＝Pc，D錯(cuò)誤。故選：AC。（多選）33．如圖所示，電源兩端電壓保持12V不變，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣，滑動(dòng)變阻器最大電阻值R＝48Ω。不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．S閉合后，使電壓表的示數(shù)減少1V，小燈泡L兩端的電壓就增加1V B．S閉合后，小燈泡L的最小實(shí)際電功率為0.48W C．滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是12Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光 D．滑片移到正中間時(shí)通電6秒，小燈泡消耗的電能是8J答案與解析：由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓。A、因電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，所以S閉合后，電壓表的示數(shù)減少1V時(shí)，小燈泡L兩端的電壓就減少1V，故A錯(cuò)誤；B、由P＝UI＝可得燈泡的電阻為：RL＝＝＝12Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，燈泡的實(shí)際功率最小，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的最小電流為：I?。剑剑?.2A，燈泡的最小電功率為：PL?。剑↖小）2RL＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W，故B正確；C、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是12Ω時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理和電源電壓為12V可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器分得的電壓相等，即均為6V，由于此時(shí)燈泡兩端電壓等于燈泡的額定電壓，所以燈泡正常發(fā)光，故C正確；D、滑片移到正中間時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為：×48Ω＝24Ω，由串聯(lián)電阻的特點(diǎn)和歐姆定律可得，電路中的電流為：I＝＝＝A，小燈泡消耗的電能：W＝I2RLt＝（A）2×12Ω×6s＝8J，故D正確。故選：BCD。（多選）34．如圖甲所示的，電源電壓不變，L是標(biāo)有“4V”字樣的燈泡。定值電阻R0的阻值為60Ω，兩個(gè)電流表的量程均為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V。圖乙是小燈泡L的電流隨其電壓變化的圖像。當(dāng)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，將滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為5V。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為5V B．變阻器R的最大阻值為10Ω C．移動(dòng)滑片P，當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí)，變阻器R接入的阻值為16.25Ω D．當(dāng)S、S1、S2都閉合，為保證電路安全，變阻器R消耗的最大功率為4.05W答案與解析：A、當(dāng)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，將滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓為4V，電壓表示數(shù)為5V（即變阻器的電壓為5V），由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源電壓為：U＝UL+UR＝4V+5V＝9V，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)S閉合，S1、S2斷開(kāi)，滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖乙可知，此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.5A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則由I＝可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻：R＝＝＝10Ω，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R滑大＝2R＝2×10Ω＝20Ω，故B錯(cuò)誤；C、移動(dòng)滑片P，當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí)，根據(jù)乙圖可知，此時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V，電路中的電流為0.4A，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：UR′＝U﹣UL′＝9V﹣2.5V＝6.5V，由歐姆定律可得，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：R滑＝＝＝16.25Ω，故C正確；D、當(dāng)S、S1、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián)，電流表A測(cè)干路中的電流，電流表A1測(cè)通過(guò)定值電阻R0的電流；兩個(gè)電流表的量程均為0～0.6A，所以干路中的最大電流為I總大＝0.6A；通過(guò)定值電阻R0的電流為：I0＝＝＝0.15A；根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流為：IR大＝I總大﹣I0＝0.6A﹣0.15A＝0.45A，則滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為：PR大＝UIR大＝9V×0.45A＝4.05W，故D正確。故選：CD。（多選）35．如圖電路中有兩只燈泡L1“6V3W”和L2“8V2W”，下列說(shuō)法正確的是（）（燈泡電阻不隨溫度變化）A．同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S3，則電路會(huì)出現(xiàn)短路 B．只閉合開(kāi)關(guān)S1，為保證兩燈不損壞，電源的最大電壓為14V C．同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S2和S3，如果電源電壓為6V，兩只燈泡的總功率小于5W D．同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，則L1被短接，只有L2接入電路答案與解析：A、由圖知，同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S3，導(dǎo)線將電源兩極連接起來(lái)，則電路會(huì)出現(xiàn)短路，故A正確；B、由P＝UI可得，兩燈泡的額定電流分別為：I1＝＝＝0.5A，I2＝＝＝0.25A，由I＝可得，兩燈泡的電阻分別為：R1＝＝＝12Ω，R2＝＝＝32Ω，只閉合開(kāi)關(guān)S1，兩燈泡串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以兩燈泡串聯(lián)時(shí)，電路允許通過(guò)的最大電流I大＝I2＝0.25A；又因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電源的最大電壓：U大＝I大（R1+R2）＝0.25A×（12Ω+32Ω）＝11V，故B錯(cuò)誤；C、同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S2和S3，則L1與L2并聯(lián)；如果電源電壓為6V，由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，兩燈的電壓均為6V，因L1的額定電壓為6V，所以L1正常發(fā)光，則L1的實(shí)際功率為3W，L2的實(shí)際功率：P2實(shí)＝＝＝1.125W，兩只燈泡的總功率：P總＝P1實(shí)+P2實(shí)＝3W+1.125W＝4.125W＜5W，故C正確；D、同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2，則L1被短接（被短路），不接入電路中，只有L2接入電路，故D正確。故選：ACD。（多選）36．表中提供的是成都七中使用的一臺(tái)數(shù)學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)，小明根據(jù)其中的數(shù)據(jù)作出了以下判斷，正確的是（）電源工作電壓220V電源頻率50Hz光源電壓24V光源電流10.0A鼓風(fēng)機(jī)電壓220V鼓風(fēng)機(jī)電流0.1AA．光源和鼓風(fēng)機(jī)是串聯(lián)在電路中的 B．這臺(tái)投影儀的耗電總功率是240W C．如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話，所串聯(lián)的電阻的阻值為19.6Ω，該電阻消耗的功率為1960W D．這臺(tái)投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法不可行，因?yàn)閷?shí)際使用中很難有效的解決散熱問(wèn)題，因此容易燒毀投影儀答案與解析：A、由投影儀工作特點(diǎn)知，光源與鼓風(fēng)機(jī)可以單獨(dú)工作，所以兩者并聯(lián)的，故A錯(cuò)誤；B、由表中的數(shù)據(jù)可知，光源消耗的功率：P光源＝U光源I光源＝24V×10.0A＝240W；鼓風(fēng)機(jī)消耗的功率：P風(fēng)機(jī)＝U風(fēng)機(jī)I風(fēng)機(jī)＝220V×0.1A＝22W；所以，這臺(tái)投影儀消耗的總功率：P＝P光源+P風(fēng)機(jī)＝240W+22W＝262W，故B錯(cuò)誤；C、若光源采用串聯(lián)電阻降壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電阻R應(yīng)分得的電壓：UR＝U電源﹣U光源＝220V﹣24V＝196V；通過(guò)電阻R的電流：IR＝I光源＝10.0A，根據(jù)歐姆定律可得，選用電阻的阻值：R＝＝＝19.6Ω；則該電阻消耗的功率：PR＝URIR＝196V×10A＝1960W，故C正確；D、因?yàn)樗x用電阻消耗的功率為1960W，遠(yuǎn)大于投影儀正常工作時(shí)所消耗的功率，造成不必要的電能浪費(fèi)；同時(shí)電阻上消耗1960W的功率，將產(chǎn)生大量熱，實(shí)際使用中很難有效的解決散熱問(wèn)題，因此容易燒毀投影儀，所以這臺(tái)投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓，故D正確。故選：CD。（多選）37．將某燈泡接到電壓不變的電源兩端，燈泡的電功率為40W．如果將燈泡和某電阻R串聯(lián)后再接到上述電源的兩端，電阻的電功率為6.4W，不考慮燈泡的電阻隨溫度而發(fā)生變化，則此時(shí)燈泡的電功率可能為（）A．33.6W B．25.6W C．1.6W D．0.9W答案與解析：當(dāng)燈泡接到電源兩端時(shí)，由P＝I2R可得，電路中電流：I＝＝，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和P＝I2R可得，當(dāng)燈泡與電阻R串聯(lián)后，電路中電流：I′＝IR＝＝，電源電壓不變，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律有：IRL＝I′（R+RL），即：?RL＝（R+RL），化簡(jiǎn)得：4R2﹣17RRL+4RL2＝0，解得：4R＝RL或R＝4RL，即：＝或＝，若4R＝RL，燈泡和定值電阻串聯(lián)，由P＝I2R可得它們的功率之比：＝＝，則：PL′＝4PR＝4×6.4W＝25.6W；同理，若R＝4RL，由P＝I2R可得它們的功率之比：＝＝，則：PL′＝PR＝×6.4W＝1.6W。故選：BC。（多選）38．如圖所示電路中，電源電壓不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（a、b為其兩端點(diǎn)）．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，R2消耗的電功率為1W；當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，R2消耗的電功率為1.8W．則當(dāng)滑片P從a移到b的過(guò)程中（）A．電流表示數(shù)變化了0.5A B．電壓表示數(shù)變化了10V C．R1消耗的電功率變化了5W D．電路消耗的總功率變化了6W答案與解析：由題可知，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑片P在某一端點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)為0.1A，當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，這表明某一端點(diǎn)為b點(diǎn)，即滑片于b點(diǎn)時(shí)，電流表示數(shù)最小為Ib＝0.1A；由圖可知，R1與R2串聯(lián)，當(dāng)P于b點(diǎn)時(shí)，R2全部接入電路，電壓表測(cè)R2兩端的電壓U2，R2消耗的電功率為1W；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和P＝UI可得，電源電壓：U＝U1+U2＝IbR1+＝0.1A×R1+﹣﹣﹣﹣①當(dāng)滑片P移動(dòng)至某一位置時(shí)，電流表示數(shù)為I'＝0.3A，R2消耗的電功率為P'2＝1.8W，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和P＝UI可得，電源電壓：U＝U1'+U2'＝I'R1+＝0.3A×R1+﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可解得：U＝12V，R1＝20Ω；當(dāng)滑片于a點(diǎn)時(shí)，R2接入電路的阻值為0，電壓表示數(shù)為0，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，電流表的最大示數(shù)：Ia＝＝＝0.6A，電壓表的最小示數(shù)：Ua＝0V，電路消耗的最大總功率：Pa＝UIa＝12V×0.6A＝7.2W，R1消耗的最大電功率：P1＝Pa＝7.2W；當(dāng)滑片于b點(diǎn)時(shí)，R2全部接入電路且與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R2的電壓U2，電路中電流最小為Ib＝0.1A，即電流表的最小示數(shù)：Ib＝0.1A，R2兩端的電壓即電壓表示數(shù)：U2＝＝＝10V，電路消耗的最小總功率：Pb＝UIb＝12V×0.1A＝1.2W，R1消耗的最小電功率：P1'＝Ib2R1＝（0.1A）2×20Ω＝0.2W，所以，當(dāng)滑片由a滑至b端時(shí)：A、電流表示數(shù)變化：ΔI＝Ia﹣Ib＝0.6A﹣0.1A＝0.5A，故A正確；B、電壓表示數(shù)變化：ΔU＝Ub﹣Ua＝10V﹣0V＝10V，故B正確；C、R1消耗的電功率變化：ΔP1＝P1﹣P1'＝7.2W﹣0.2W＝7W．故C錯(cuò)誤。D、電路消耗的總功率變化：ΔP＝Pa﹣Pb＝7.2W﹣1.2W＝6W，故D正確；故選：ABD。39．如圖所示，電源電壓保持不變。R1＜R2＜R3，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1點(diǎn)時(shí)，R2消耗的電功率P2；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2點(diǎn)時(shí)，R3消耗的電功率P3；則P2＞P3（填“＞”“＝”“＜”）。答案與解析：當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1點(diǎn)時(shí)，電阻R1、R2串聯(lián)；當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2點(diǎn)時(shí)，電阻R1、R3串聯(lián)；所以開(kāi)關(guān)S分別接1和2時(shí)，可看成R1與一個(gè)可變電阻R串聯(lián)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，電路中電流：I＝，可變電阻的電功率：PR＝I2R＝（）2×R＝＝，當(dāng)R＝R1時(shí)，可變電阻的電功率PR有最大值，且PR＝，PR與可變電阻R的關(guān)系圖象大致如下圖所示：，因?yàn)镽1＜R2＜R3，由圖象知，P2＞P3。故答案為：＞。40．如圖所示，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是0.3A，電壓表的示數(shù)是6V；若兩表互換位置，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電流表的示數(shù)是0.2A。則R1的阻值是20Ω；兩表互換位置前后R2消耗的電功率之差為3.2W。答案與解析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2同時(shí)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)R1支路的電流，電壓表測(cè)電源電壓；已知電壓表示數(shù)是6V，則電源電壓：U＝6V；由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，根據(jù)I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；（2）兩表互換位置，當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流；根據(jù)I＝可得，電路中的總電阻：R＝＝＝30Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，兩表互換位置前，兩電阻并聯(lián)，R2兩端的電壓等于電源電壓，則R2消耗的功率：P2＝＝＝3.6W，兩表互換位置后，兩電阻串聯(lián)，電路中電流為0.2A，則R2消耗的功率：P2′＝I2R2＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，所以，兩表互換位置前后R2消耗的電功率之差：ΔP＝P2﹣P2′＝3.6W﹣0.4W＝3.2W。故答案為：20；3.2。41．如圖甲，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω20A”，閉合開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑至某一位置時(shí)，小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙，電源電壓為15V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為3Ω，小燈泡的額定功率為6W。答案與解析：由電路圖可知，燈泡L與定值電阻R2、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表V1測(cè)L與R2兩端的電壓之和，電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端時(shí)，接入電路中的電阻R大＝20Ω，因電壓表V1測(cè)L與R2兩端的電壓之和，電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)，因此由圖像可知，電壓表V1的示數(shù)U1＝5V，電壓表V2的示數(shù)U2＝3V，電路中的電流I?。?.5A，由I＝可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝I小R大＝0.5A×20Ω＝10V，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＝U1+UR＝5V+10V＝15V；（2）由圖像可知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，L與R2兩端的電壓之和U1′＝12V，R2兩端的電壓U2′＝6V，電路中的電流I大＝1A，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)燈泡兩端的電壓：UL＝U1′﹣U2′＝12V﹣6V＝6V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣U1′＝15V﹣12V＝3V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R′＝＝＝3Ω，因此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，所以燈泡的額定功率：PL＝ULI大＝6V×1.0A＝6W。故答案為：15；3；6。42．一電熱器單獨(dú)接在電源兩端，消耗的電功率為81W，與一定值電阻串聯(lián)接入該電源兩端，定值電阻消耗的電功率為8W。則串聯(lián)時(shí)，該電熱器消耗的電功率為64W。（電源電壓不變，電熱器的阻值大于定值電阻的阻值）答案與解析：設(shè)電熱器的阻值為R1，定值電阻的阻值為R2，電源電壓為U由P＝UI＝可得，＝81W﹣﹣﹣﹣①當(dāng)電熱器與定值電阻串聯(lián)時(shí)，電路電流：I＝，由P＝UI＝I2R可得，定值電阻消耗的電功率：P2＝（）2R2＝8W﹣﹣﹣﹣﹣②可得：＝化簡(jiǎn)后可得：+＝解答：＝8，＝（舍去）；則P1＝（）2R1＝（）2R2×＝8W×8＝64W。故答案為：64W。43．小明同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行如下操作：閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端c點(diǎn)移動(dòng)到最左端a點(diǎn)的過(guò)程中，記錄了滑片P分別置于a、b、c三點(diǎn)時(shí)電表的示數(shù)（見(jiàn)下表），已知小燈泡L的額定電壓為6V。則：滑片P的位置/電表的示數(shù)a點(diǎn)b點(diǎn)c點(diǎn)V1表（V）62.51.5V2表（V）03.54.5A表（A）0.60.250.15（1）滑動(dòng)變阻器的最大值30Ω；（2）滑動(dòng)變阻器消耗的最大電功率是0.9W。答案與解析：開(kāi)關(guān)閉合，電壓表V2測(cè)量變阻器的電壓，V1測(cè)量燈泡電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。（1）滑片在c點(diǎn)時(shí)，變阻器接入的阻值最大，為最大阻值，根據(jù)歐姆定律可知R變max＝＝＝30Ω；（2）滑片在a、b、c三點(diǎn)時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知燈泡電阻RL＝＝＝＝＝10Ω，故燈泡阻值不變，滑片在a點(diǎn)時(shí)，電源電壓U＝U1a+U2a＝6V+0V＝6V，滑片在任意位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗電功率P＝I2R變＝（）2R變＝，可知，當(dāng)R變＝RL時(shí)，變阻器功率最大，為P變max＝＝＝0.9W。故答案為：（1）30；（2）0.9。44．如圖所示，R為阻值為25Ω的滑動(dòng)變阻器，電源電壓為6V，定值電阻R0為10Ω．則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為10Ω時(shí)，其消耗的功率最大，最大功率為0.9W。當(dāng)R＝5Ω和R＝20Ω時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率相同，為0.8W。答案與解析：（1）電路中的電流：I＝，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P＝I2R＝（）2R＝＝＝＝，當(dāng)R＝R0＝10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，P大＝＝＝0.9W；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為5Ω時(shí)電路電流：I′＝＝＝0.4A，滑動(dòng)變阻器消耗的功率：P1＝I′2R′＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為R″時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.8W，此時(shí)電路電流：I″＝＝由P＝I2R可知：0.8W＝（）2R″R″＝20Ω或R″＝5Ω，已知R＝5Ω，所以R″＝20Ω。故答案為：10；0.9W；20；0.8W。45．將電阻R1＝4Ω和R2＝12Ω的電阻并聯(lián)接在電源兩極上，電阻R1消耗的功率為2.25W，則電路的總電阻為3Ω，電路中消耗的總功率為3W。答案與解析：因?yàn)閮呻娮璨⒙?lián)，所以電路的總電阻：R＝＝＝3Ω，因并聯(lián)電路兩端電壓相等，所以由P＝可得，電路兩端電壓：U＝U1＝＝＝3V，則電路消耗的總功率：P＝＝＝3W。故答案為：3Ω；3W。46．某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，電源為電壓可調(diào)的學(xué)生電源，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表的示數(shù)變化，描繪出如圖乙所示的I﹣U關(guān)系圖。當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，通過(guò)R的電流為0.1A，調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)電路消耗的總功率為1.65W時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為1.5W。答案與解析：由電路圖可知，R與L并聯(lián)，電壓表測(cè)并聯(lián)部分的電壓，電流表測(cè)干路電流。（1）小燈泡L標(biāo)有“6V，3W”字樣表示燈額定電壓為6V，燈的額定功率為3W，由P＝UI可得，通過(guò)燈泡的額定電流：IL＝＝＝0.5A，因電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律，此時(shí)燈正常發(fā)光，由圖像可知，干路電流表的示數(shù)I＝0.6A，根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，故通過(guò)R的電流：IR＝I﹣IL＝0.6A﹣0.5A＝0.1A；（2）在（1）中，根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由I＝可得R的阻值：R＝＝＝60Ω；由圖乙知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，干路電流I′＝0.55A，則此時(shí)電路消耗的總功率為：P＝U′I′＝3V×0.55A＝1.65W，即：當(dāng)電路消耗的總功率為1.65W時(shí)，電源電壓為3V，干路電流I′＝0.55A，由歐姆定律可得，此時(shí)通過(guò)R的電流為：IR′＝＝＝0.05A根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過(guò)燈泡的電流：IL′＝I′﹣IR′＝0.55A﹣0.05A＝0.5A，小燈泡的實(shí)際功率：PL′＝U′IL′＝3V×0.5A＝1.5W。故答案為：0.1；1.5。47．圖中電阻R1與阻值為0～10歐的滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)后接在電壓為4伏的電源上。當(dāng)滑動(dòng)片P在A位置時(shí)，閉合電鍵K，伏特表的示數(shù)是2伏（A、B是滑動(dòng)變阻器的兩端）。那么調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電路中安培表的示數(shù)最大值是0.4A，當(dāng)滑動(dòng)片P到某一位置時(shí)，電阻R1的實(shí)際功率為0.9瓦，那么這時(shí)變阻器接入電路部分的阻值是3.33Ω。答案與解析：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，伏特表測(cè)R1兩端的電壓，安培表測(cè)電路中的電流。（1）滑動(dòng)片P在A位置時(shí)，變阻器接入電路中的電阻最大，伏特表的示數(shù)是2V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R2兩端的電壓U2＝U﹣U1＝4V﹣2V＝2V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流I＝＝＝0.2A，電阻R1的阻值R1＝＝＝10Ω；當(dāng)滑動(dòng)片P在B位置時(shí)，變阻器接入電路中的電阻為零，電路中安培表的示數(shù)最大，則I大＝＝＝0.4A；（2）當(dāng)滑動(dòng)片P到某一位置時(shí)，電阻R1的實(shí)際功率為0.9瓦，由P＝UI＝I2R可得，電路中的電流I′＝＝＝0.3A，此時(shí)電路中的總電阻R＝＝＝Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，這時(shí)變阻器接入電路部分的阻值R2′＝R﹣R1＝Ω﹣10Ω＝Ω≈3.33Ω。故答案為：0.4A；3.33Ω。48．物理興趣小組開(kāi)展科技競(jìng)賽活動(dòng)，設(shè)計(jì)了汽車超速報(bào)警的電路，如圖甲所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻，Rc為可變電阻，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)提醒駕駛員車速過(guò)快，需要減速?，F(xiàn)警示速度設(shè)置為120km/h。當(dāng)車速?gòu)?加速到120km/h的過(guò)程中，Rc消耗的電功率隨電流變化的圖像如圖乙所示；圖丙是Rc的阻值與車速關(guān)系的圖像。求：（1）當(dāng)車速為120km/h時(shí)，求電流、電壓表的示數(shù)和Rc的阻值？（2）求電源電壓與R的阻值？（3）若需要把警示速度改為100km/h，則需要把R換成多大的定值電阻？（保留兩位小數(shù)）答案與解析：（1）由圖甲知，R與Rc串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電路，電壓表測(cè)Rc兩端的電壓，由圖丙可知，車速越大，Rc的阻值越大，當(dāng)車速達(dá)到最大120km/h時(shí)，Rc的阻值最大，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律知，此時(shí)電路中電流最小，由圖乙可知，此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，Pc＝2.0W，由P＝UI可得，此時(shí)電壓表的示數(shù)：Uv＝Uc＝＝＝10V，由I＝可得，此時(shí)Rc的阻值：Rc＝＝＝50Ω；（2）由圖丙知，車速為0時(shí)可變電阻Rc′＝10Ω，此時(shí)電路中電阻最小，電流最大，由圖丙可知最大電流：I最大＝0.6A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（R+10Ω）＝0.6A×R+6V，當(dāng)車速為120km/h時(shí)，電源電壓：U＝I最小×R+Uc＝0.2A×R+10V，電源電壓保持不變，所以：0.6A×R+6V＝0.2A×R+10V，解得：R＝10Ω，電源電壓：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（10+10Ω）＝12V；（3）由圖丙可知，Rc與v的關(guān)系是一次函數(shù)，設(shè)為Rc＝kv+b，把Rc′＝10Ω、v＝0km/h和Rc＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b，解得：b＝10Ω，k＝Ω?h/km，即Rc＝Ω?h/km×v+10Ω，當(dāng)把警示速度改為100km/h，可變電阻的阻值：Rc″＝Ω?h/km×100km/h+10Ω＝Ω，由題意和（2）的解答知，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值（10V）時(shí)超速報(bào)警，此時(shí)電路中的電流：I′＝Ic″＝＝＝A，則此時(shí)定值電阻：R′＝＝＝≈8.67Ω。答：（1）當(dāng)車速為120km/h時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A、電壓表的示數(shù)為10V、Rc的阻值為50Ω；（2）電源電壓為12V，R的阻值為10Ω；（3）若需要把警示速度改為100km/h，則需要把R換成8.67Ω的定值電阻。49．為了探究電阻發(fā)熱功率的極值問(wèn)題，某學(xué)生用到電源電壓恒為4V，燈泡電阻R1＝20Ω，電路如圖所示，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R＝40Ω，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，不計(jì)導(dǎo)線的電阻，電路始終安全。（1）滑動(dòng)變阻器阻值為多少時(shí)，燈泡消耗功率最大，且最大功率P1是多少？（2）滑動(dòng)變阻器阻值為多少時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，且最大功率是多少？（請(qǐng)寫出推導(dǎo)過(guò)程）答案與解析：（1）由題意和電路圖可知，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，不考慮溫度對(duì)電阻的影響，電路始終安全；根據(jù)P＝可知，當(dāng)燈泡兩端的電壓最大為電源電壓時(shí)（此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為0），燈泡（其電阻為R1）消耗的功率最大，則燈泡消耗的最大功率：P1max＝＝＝0.8W；（2）滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P＝I2R＝（）2R＝＝＝，所以，當(dāng)R＝R1＝20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，其最大值為：P滑大＝＝＝0.2W。答：（1）滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí)，燈泡消耗功率最大，且最大功率P1是0.8W；（2）滑動(dòng)變阻器阻值為20Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，且最大功率是0.2W。50．青島實(shí)驗(yàn)高中每周二下午會(huì)開(kāi)設(shè)很多豐富多彩的校本課，有趣的電就是其中之一，學(xué)生可以在課上探究一些生活中碰到的實(shí)際問(wèn)題。小燈泡作為中學(xué)最常使用的電學(xué)元件之一，通常認(rèn)為其電阻不隨溫度而發(fā)生變化，但在實(shí)際應(yīng)用中其電阻并非定值。小雨同學(xué)在校本課上設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量某種型號(hào)小燈泡I﹣U圖像的電路，如圖甲。電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器最大電阻60Ω。（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合，滑片處于a端時(shí)，求電流表A1的示數(shù)；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片離a端處時(shí)，電流表A2的示數(shù)0.2A，求此時(shí)小燈泡的電阻；（3）在開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)的情況下，某同學(xué)描繪出小燈泡I﹣U圖象如圖乙。求圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值大小和滑動(dòng)變阻器消耗的功率。答案與解析：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1，S2均閉合，滑片處于a端時(shí)，燈泡和電流表A2被短路，則電路為滑動(dòng)變阻器最大阻值的簡(jiǎn)單電路，電流表A1測(cè)電路中的電流，則電流表A1的示數(shù)為：I1＝＝＝0.1A；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片離a端處時(shí)，燈泡與變阻器串聯(lián)，電流表A2測(cè)電路中的電流，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻為：R′＝（1﹣）R＝×60Ω＝20Ω，根據(jù)I＝可知電路中的總電阻為：R總＝＝＝30Ω；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，此時(shí)小燈泡的電阻：RL＝R總﹣R′＝30Ω﹣20Ω＝10Ω；（3）在開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)的情況下，由圖乙可知，圖中C點(diǎn)燈泡兩端的電壓UL＝3.9V，通過(guò)燈泡的電流IL＝0.3A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，變阻器兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝6V﹣3.9V＝2.1V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，此時(shí)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為：IR＝IL＝0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電阻為：R″＝＝＝7Ω；此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率：PR＝URIR＝2.1V×0.3A＝0.63W。答：（1）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1，S2均閉合，滑片處于a端時(shí)，電流表A1的示數(shù)為0.1A；（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑片離a端處時(shí)，小燈泡的電阻為10Ω；（3）在開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)的情況下，圖中C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值大小為7Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.63W。51．如圖所示，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣（假如燈泡電阻不受溫度影響），電源電壓為6V保持不變。求：（1）小燈泡的電阻為多大？（2）當(dāng)只閉合S1，滑片P位于b處時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率為0.75W，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為多大？（3）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于中點(diǎn)c處時(shí)，電流表的示數(shù)及小燈泡的實(shí)際電功率各為多大？答案與解析：（1）根據(jù)P＝可知小燈泡的電阻RL＝＝＝12Ω；（2）當(dāng)只閉合S1，滑片P位于b處時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流。小燈泡的實(shí)際功率為0.75W，根據(jù)P＝I2R可知電路中的電流I＝＝＝0.25A，根據(jù)歐姆定律可知總電阻R串＝＝＝24Ω，根據(jù)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器的最大阻值R＝R串﹣RL＝24Ω﹣12Ω＝12Ω；（3）當(dāng)S1、S2閉合，滑片P位于中點(diǎn)c處時(shí)，燈泡和滑動(dòng)變阻器的滑片右端電阻并聯(lián)后與滑動(dòng)變阻器的滑片左端電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流?；瑒?dòng)變阻器滑片左端和右端的電阻Ra＝Rb＝＝＝6Ω，根據(jù)電阻并聯(lián)的特點(diǎn)可知：＝+＝+，即：R并＝4Ω，根據(jù)歐姆定律可知電流表的示數(shù)I′＝＝＝0.6A，根據(jù)歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器滑片端的電阻兩端的電壓Ua＝I′Ra＝0.6A×6Ω＝3.6V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知小燈泡兩端的電壓U燈′＝U﹣Ua＝6V﹣3.6V＝2.4V，燈泡的實(shí)際電功率P燈′＝＝＝0.48W。答：（1）小燈泡的電阻為12Ω；（2）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為12Ω；（3）電流表的示數(shù)及小燈泡的實(shí)際電功率分別為0.6A、0.48W。52．如圖所示，電路中電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的最大值為R0。開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最右端a點(diǎn)，閉合開(kāi)關(guān)S1，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I1＝0.1A；此后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑動(dòng)到中點(diǎn)b點(diǎn)，只閉合開(kāi)關(guān)S2，電壓表的示數(shù)仍然為U，電流表的示數(shù)為I2，R2消耗的功率P2＝0.6W，求：（1）電流表示數(shù)I2。（2）電阻R2的阻值。（3）若電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器的最大值R0是多少。答案與解析：（1）只閉合開(kāi)關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到最右端a點(diǎn)，R1與變阻器的最大電阻串聯(lián)，電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I1＝0.1A；此后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，將滑動(dòng)變