專題16電功率圖像的六種類型

專題16電功率圖像的六種類型（解析版）考點(diǎn)直擊解題方法與技巧UI、PR、UR等圖象能夠提供電路中電壓、電流、電阻和功率等物理量之間的關(guān)系，解答相關(guān)試題應(yīng)注意:（1）明確圖象的描述對(duì)象。（2）弄清圖象中的一些特殊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電路狀態(tài)。（3）善于根據(jù)題干的提示從圖象中獲取相關(guān)信息。典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點(diǎn)1

IU和IR圖像【典例11】（2022?金壇區(qū)一模）如圖甲所示，電源電壓不變，R1＝15Ω，滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“5Ω1A”字樣。當(dāng)R2的滑片P在b端且只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；當(dāng)R2的滑片P在a端且同時(shí)閉合S、S1、S2時(shí)，燈泡正常發(fā)光，如圖乙是燈泡的電流﹣電壓圖像。下列說(shuō)法正確的是（）A．電源電壓為3V B．燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲電阻為5Ω C．只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，滑片P從b移到a，電流表的示數(shù)變化范圍：0.48A﹣0.8AD．只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，燈泡的功率為0.48W【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，R1與R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)電源兩端的電壓，當(dāng)R2的滑片P在b端時(shí)，接入電路中的電阻最大，此時(shí)電路中的電流I＝0.3A，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I（R1+R2）＝0.3A×（15Ω+5Ω）＝6V，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)R2的滑片P在a端且同時(shí)閉合S、S1、S2時(shí)，R1與燈泡L并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，燈泡的額定電壓UL＝U＝6V，由圖乙可知，對(duì)應(yīng)的電流IL＝0.8A，則燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻：RL＝＝＝7.5Ω，故B錯(cuò)誤；C、只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，滑片P在b端，燈泡與R2的最大阻值串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可知電流表的最小示數(shù)為：I最?。剑剑剑?.48A；滑片P在a端只有燈泡連入電路，因燈泡兩端的實(shí)際電壓為6V，則燈泡正常工作，所以電流表的最大示數(shù)為I＝IL＝0.8A，則滑片P從b移到a，電流表的示數(shù)變化范圍：0.48A﹣0.8A；故C正確；D、當(dāng)R2的滑片P在b端且只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，燈泡L與R2的最大阻值串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，由題知，此時(shí)電壓表示數(shù)為3V，即U2＝3V；根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得此時(shí)燈泡的電壓：UL＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，所以，由圖乙可知，通過(guò)燈泡的電流為0.6A，此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：PL′＝UL′IL′＝3V×0.6A＝1.8W，故D錯(cuò)誤。故選：C?！镜淅?2】圖甲中R0為定值電阻，電源電壓保持不變?；瑒?dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω1A”字樣，電流表量程0～0.6A，燈泡L的額定電流是0.5A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)或都閉合兩種情況中，移動(dòng)滑片P（所有元件都安全）得到了兩次電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系的圖象（如圖乙所示），燈泡在工作時(shí)正常發(fā)光。則電阻R0的阻值為10Ω，小燈泡L的額定功率為3W，開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)與都閉合時(shí)，電路最大功率之比為6：11?！敬鸢浮?0；3；6：11?！窘獯稹拷猓河杉讏D可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，此時(shí)由于R1的阻值不能為零，由此可判斷出圖乙中的上邊的曲線為S1、S2都閉合時(shí)電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系的圖象，則下邊的曲線為S1、S2都斷開(kāi)時(shí)電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系；如下圖：開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，由圖象中上邊的曲線可知，當(dāng)R1＝20Ω時(shí)，I1＝0.3A，由I＝可得電源電壓：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；由于燈泡發(fā)光時(shí)恰好正常工作（其額定電壓等于電源電壓6V），且燈泡L正常工作的電流是0.5A，則燈泡L的額定功率：P額＝PL＝UIL＝6V×0.5A＝3W；開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，R1與R0串聯(lián)，當(dāng)R1＝0Ω時(shí)，電路中只有R0連入，由圖象中下邊的曲線可知：I＝0.6A，由I＝可得R0的阻值：R0＝＝＝10Ω；開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，干路最大電流I閉合＝I1最大+IL＝0.6A+0.5A＝1.1A；開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，R1與R0串聯(lián)，由圖象中下邊的曲線可知最大電流I斷開(kāi)＝0.6A，則開(kāi)關(guān)都閉合與都斷開(kāi)時(shí)，電路最大功率之比為：P斷開(kāi)：P閉合＝UI斷開(kāi)：UI閉合＝I斷開(kāi)：I閉合＝0.6A：1.1A＝6：11。故答案為：10；3；6：11?！咀兪?1】（2022?煙臺(tái)一模）如圖甲中R0為定值電阻，電源電壓保持不變?；瑒?dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω1A”字樣，電流表量程0～0.6A，燈泡L的額定電流是0.5A。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)或都閉合兩種情況中，移動(dòng)滑片P（所有元件都安全）得到了兩次電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系的圖像（如圖乙所示），燈泡在工作時(shí)正常發(fā)光。下列說(shuō)法中正確的是（）A．電源電壓為4V B．燈泡L的額定功率為3W C．R0的阻值為15ΩD．開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)與都閉合時(shí)，電路最大功率之比為5：11【答案】B?！窘獯稹拷猓河杉讏D可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，此時(shí)由于R1的阻值不能為零，由此可判斷出圖乙中的上邊的曲線為S1、S2都閉合時(shí)電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系的圖象，則下邊的曲線為S1、S2都斷開(kāi)時(shí)電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系；如下圖：A、開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，由圖象中上邊的曲線可知，當(dāng)R1＝20Ω時(shí)，I1＝0.3A，由I＝可得電源電壓：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，故A錯(cuò)誤；B、由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓等于電源電壓6V，燈泡L的額定電流是0.5A，則燈泡L的額定功率：P額＝UIL＝6V×0.5A＝3W，故B正確；C、開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，R1與R0串聯(lián)，當(dāng)R1＝0Ω時(shí)，電路中只有R0連入，由圖象中下邊的曲線可知：I＝0.6A，由I＝可得R0的阻值：R0＝＝＝10Ω，故C錯(cuò)誤；D、開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知干路最大電流為：I閉合＝I1最大+IL＝0.6A+0.5A＝1.1A；開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)時(shí)，R1與R0串聯(lián)，由圖象中下邊的曲線可知最大電流I斷開(kāi)＝0.6A，則開(kāi)關(guān)都閉合與都斷開(kāi)時(shí)，電路最大功率之比為：P斷開(kāi)：P閉合＝UI斷開(kāi)：UI閉合＝I斷開(kāi)：I閉合＝0.6A：1.1A＝6：11，故D錯(cuò)誤。故選：B。【變式12】（2021?攀枝花）如圖甲所示的電路，電源電壓為9V，小燈泡L的額定電壓為4V，圖乙是小燈泡L的電流I隨其電壓U的變化的圖像。當(dāng)S閉合，將滑片P移到滑動(dòng)變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，則滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω。移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡L的功率為1W時(shí)，滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為16.25Ω?！敬鸢浮?0；16.25?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，該電路為串聯(lián)電路，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓；小燈泡L的額定電壓為4V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A；滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為：UR＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V；滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為：R＝＝＝10Ω，所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為2×10Ω＝20Ω；移動(dòng)滑片P，當(dāng)小燈泡L的功率為1W時(shí)，根據(jù)圖像可知，此時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V，電路中的電流為0.4A；滑動(dòng)變阻器R接入的阻值為：R'＝＝＝16.25Ω。故答案為：20；16.25?？键c(diǎn)2

PI和PU圖像【典例21】（2021秋?和平區(qū)期末）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A．滑動(dòng)變阻器的最大阻值是10Ω B．圖中電壓表的量程為0～3V C．電源電壓為12V D．電路消耗的最大電功率為7.2W【答案】C?！窘獯稹拷猓篈B、閉合開(kāi)關(guān)，定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，R的最大阻值和R0串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由圖乙可知，電路中的最小電流I最小＝0.4A，滑動(dòng)變阻器的功率P1＝3.2W，由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R最大＝＝＝20Ω，故A錯(cuò)誤；根據(jù)P＝UI可知此時(shí)電壓表的示數(shù)為U1＝＝＝8V，故圖中電壓表的量程為0～15V，故B錯(cuò)誤；C、因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I最?。≧最大+R0）＝0.4A×（20Ω+R0），由圖乙可知，當(dāng)電路中的電流I′＝0.6A時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大，最大為P1′＝3.6W，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R′＝＝＝10Ω；電源的電壓：U＝I′（R′+R0）＝0.6A×（10Ω+R0），因電源的電壓不變，所以，0.4A×（20Ω+R0）＝0.6A×（10Ω+R0），解得：R0＝10Ω，電源的電壓：U＝I最?。≧+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V，故C正確；D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為0時(shí)，電路的總電阻最小，根據(jù)P＝可知總電功率最大，最大為：P最大＝＝＝14.4W，故D錯(cuò)誤。故選：C?！镜淅?2】如圖甲所示電源電壓保持不變，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，圖乙是通過(guò)小燈泡的電功率隨其兩端電壓變化的圖象?；瑒?dòng)變阻器R1的最大值為40Ω，定值電阻R2＝10Ω，當(dāng)閉合S、S1、斷開(kāi)S2、P在中點(diǎn)時(shí)，R2的功率為0.9W，電源電壓為9V，當(dāng)閉合S、S2、斷開(kāi)S1、小燈泡功率為1.6W時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值12.5Ω?！敬鸢浮?；12.5?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)閉合S、S1、斷開(kāi)S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與定值電阻R2串聯(lián)，P在中點(diǎn)時(shí)，R2的功率為0.9W，根據(jù)P＝I2R2知，此時(shí)電路的電流為：I＝＝＝0.3A，根據(jù)I＝可得，電源電壓為：U＝I（R2+）＝0.3A×＝9V；（2）當(dāng)閉合S、S2、斷開(kāi)S1時(shí)，滑動(dòng)變阻器R1與小燈泡串聯(lián)，根據(jù)圖乙知，當(dāng)小燈泡的電功率為1.6W時(shí)，小燈泡兩端的電壓為4V，根據(jù)P＝UI知，此時(shí)電路的電流：I′＝＝＝0.4A，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U2＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V，則滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值：R′2＝＝＝12.5Ω。故答案為：9；12.5?！咀兪?1】（2022?丹陽(yáng)市二模）小明用如圖甲所示電路探究電功率與電流的關(guān)系，滑動(dòng)變阻器滑片從一端滑至另一端，并繪制了定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器R的功率與電流的關(guān)系圖，如圖乙所示，下列說(shuō)法不正確的是（）A．圖像①是定值電阻R0的功率與電流的關(guān)系圖 B．電源電壓為6V，定值電阻R0為5Ω C．圖像中I1+I2＝1.2A D．滑動(dòng)變阻器最大阻值是20Ω【答案】D?！窘獯稹拷猓篈．由P＝I2R可知，流過(guò)定值電阻的電流越大，定值電阻的功率越大，故可知圖像①是定值電阻R0的功率與電流的關(guān)系圖，故A正確，不符合題意；B．當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為0，此時(shí)電路為R0的簡(jiǎn)單電路，則此時(shí)R0兩端電壓為電源電壓，由圖中可知，流過(guò)R0的電流最大為I＝1.2A，此時(shí)R0的功率為7.2W，由P＝I2R可得，定值電阻R0的阻值為R0＝＝＝5Ω，由歐姆定律可得，電源電壓為U＝IR0＝1.2A×5Ω＝6V故B正確，不符合題意；C．設(shè)電路中電流為I，由歐姆定律可得，此時(shí)電路中總電阻為R總＝，故此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為R滑＝R總﹣R0＝﹣R0，由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的功率為P滑＝I2R滑＝I2（﹣R0）＝UI﹣I2R0，由圖中可知，P滑＝1.35W，即UI﹣I2R0＝1.35W，將U＝6V，R0＝5Ω代入解得此時(shí)電流值為I1＝0.3A，I2＝0.9A，故可得I1+I2＝0.3A+0.9A＝1.2A，故C正確，不符合題意；D．由C中可得，電路中的最小電流為I1＝0.3A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大，故由歐姆定律可得，此時(shí)電路中的總電阻為R總′＝＝＝20Ω，故滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R大＝R′總﹣R0＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。【變式22】如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像。則滑動(dòng)變阻器的最大阻值是50Ω，定值電阻R0消耗的最大電功率是14.4W?！敬鸢浮?0；14.4?！窘獯稹拷猓海?）由電路圖可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；由圖像可知，當(dāng)電路中的電流I＝0.2A時(shí)，R1的電功率P1＝2W，由P＝UI＝I2R可得，R1接入電路的電阻為：R1＝＝＝50Ω；此時(shí)電路中電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大，故滑動(dòng)變阻器的最大阻值是50Ω；（2）由圖像可知，當(dāng)電路中的電流I′＝0.4A時(shí)，R1的電功率P1′＝3.2W，此時(shí)R1接入電路的電阻為：R1′＝＝＝20Ω，由于串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則電源的電壓：U＝I′（R0+R1′）＝0.4A×（R0+20Ω）……①當(dāng)電路中的電流I＝0.2A時(shí)，電源的電壓：U＝I（R0+R1）＝0.2A×（R0+50Ω）……②①②兩式聯(lián)立，解得：R0＝10Ω，電源的電壓：U＝I（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻為0時(shí)，通過(guò)定值電阻R0的電流最大，由P＝UI＝可知此時(shí)定值電阻R0的功率最大，此時(shí)定值電阻R0的最大功率：P＝＝＝14.4W。故答案為：50；14.4。考點(diǎn)3

Pt和Rt圖像【典例31】某一天晚上睡覺(jué)前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥。小文將大米等食材放入電飯煲內(nèi)，接通220V家庭電路，經(jīng)過(guò)了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過(guò)程，早餐前斷開(kāi)電源，電飯煲消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖甲所示，電飯煲加熱過(guò)程消耗的電能是0.88kW?h．已知小文家電飯煲加熱和保溫部分基本電路原理如圖乙所示，S是接通家庭電路的開(kāi)關(guān)，S1是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，R1和R2為電阻不變的電熱絲，則R2＝220Ω。【答案】0.88；220。【解答】解：（1）由圖甲可知，0﹣5h這段時(shí)間是待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)功率P待＝44W；5﹣6h為加熱狀態(tài)，加熱功率P加＝880W；6﹣7h為保溫狀態(tài)，保溫功率P保＝220W。加熱過(guò)程的時(shí)間t加＝1h，P加＝880W＝0.88kW，則加熱過(guò)程消耗的電能：W加＝P加t加＝0.88kW×1h＝0.88kW?h；（2）由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路總電阻較小，總功率較大，總功率為P加＝880W。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電路只有R2工作，總電阻較大，功率較小，其功率為P2＝220W。則R2的阻值：。故答案為：0.88；220?！镜淅?2】新型PTC發(fā)熱材料可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電路的電功率，在生活中廣泛應(yīng)用，圖甲是PTC調(diào)試工作電路，R0是保護(hù)電阻，阻值恒定；R1是PTC電阻，阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)溫度從20℃升高到120℃的過(guò)程中（）A．電流表示數(shù)先變小后變大 B．電壓表示數(shù)先變大后變小 C．電壓表與電流表示數(shù)的比值先變小后變大 D．保護(hù)電阻R0消耗的功率先變小后變大【答案】C。【解答】解：A、甲中，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R1的電壓，電流表測(cè)電路的電流，由圖乙知，當(dāng)溫度從20℃升高到100℃的過(guò)程中電阻R1變小，從100℃升高120℃的過(guò)程中電阻R1變大，則根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，總電阻先變小后變大，由歐姆定律可知，電路中的電流先變大后變小，即電流表示數(shù)先變大后變小，故A錯(cuò)誤；B、電路中的電流先變大后變小，根據(jù)U＝IR可知，定值電阻R0的電壓先變大后變小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，R1的電壓先變小后變大，即電壓表示數(shù)先變小后變大，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)歐姆定律可知，電壓表與電流表的比值等于PTC電阻R1的阻值，所以電壓表與電流表的比值先變小后變大，故C正確；D、因電路中的電流先變大后變小，根據(jù)P＝I2R0可知，R0消耗的功率先變大后變小，故D錯(cuò)誤。故選：C?！咀兪?1】夜間嬰兒容易踢開(kāi)被子，同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了鑲嵌在嬰兒被中的踢被警示電路如圖甲所示，電源電壓恒為3V，定值電阻R0阻值為10Ω，熱敏電阻R的阻值隨溫度變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)溫度降低時(shí)，電壓表示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；當(dāng)溫度低于30℃時(shí)，即可認(rèn)為嬰兒已將被子踢開(kāi)，此時(shí)電壓表示數(shù)為0.79V，R的功率為0.17W?！敬鸢浮孔兇?；0.79；0.17。【解答】解：（1）因?yàn)闊崦綦娮璧淖柚惦S溫度的升高而增大，所以，當(dāng)溫度降低時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，電路中的總電阻減小，由I＝可知，電路中的電流增大，定值電阻兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；（2）從圖象中可以看出，溫度為30℃時(shí)，熱敏電阻的阻值為28Ω，電路電流：I＝＝＝＝A，電壓表的示數(shù)：U0＝IR0＝A×10Ω≈0.79V；則R消耗的電功率：P0＝I2R＝（A）2×28Ω≈0.17W。故答案為：變大；0.79；0.17。【變式32】（2022?姑蘇區(qū)模擬）某電熱水器的工作原理如圖甲所示，用電磁繼電器控制加熱和保溫狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。R1、R2為電熱絲，且R2＝3R1，R3為滑動(dòng)變阻器，R0為熱敏電阻（置于電熱水器內(nèi)），R0阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖乙所示。電源E的電壓為6V，當(dāng)R0中的電流I＞15mA時(shí)，銜鐵被吸下，繼電器線圈電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍 B．S1閉合，當(dāng)銜鐵吸下后，熱水器處于加熱狀態(tài) C．當(dāng)熱水溫度為55℃時(shí)，銜鐵剛好被吸下，R3連入電路的阻值為150Ω D．若提高熱水設(shè)置溫度，應(yīng)向左移動(dòng)R3滑片【答案】A?！窘獯稹拷猓篈B、銜鐵與上觸點(diǎn)接觸時(shí)工作電路為R1的簡(jiǎn)單電路，銜鐵與下觸點(diǎn)接觸時(shí)工作電路為R1、R2串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻，所以，銜鐵與上觸點(diǎn)接觸時(shí)電路的總電阻小，由P＝可知，工作電路的總功率大，處于加熱狀態(tài)，同理可知，銜鐵與下觸點(diǎn)接觸時(shí)，處于保溫狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；熱水器的加熱功率和保溫功率的比值：＝＝＝＝＝，即熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍，故A正確；C、當(dāng)熱水溫度設(shè)置為55℃時(shí)，電路中的電流I＝15mA＝0.015A，此時(shí)銜鐵被吸下，工作電路處于保溫狀態(tài)，由歐姆定律可得，電路的總電阻：R總′＝＝＝400Ω，由圖乙可知，此時(shí)熱敏電阻的阻值R0＝150Ω，因繼電器線圈電阻不計(jì)，所以，R3＝R總′﹣R0＝400Ω﹣150Ω＝250Ω，故C錯(cuò)誤；D、因電磁鐵被吸下時(shí)控制電路的電流為15mA不變，即此時(shí)控制電路的總電阻不變，所以，若提高熱水設(shè)置溫度（即R0的阻值更小），應(yīng)增大R3的阻值，則滑片應(yīng)向右移動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：A。能力提升訓(xùn)練能力提升訓(xùn)練一、填空題。1．（2022?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）小明用如圖甲所示的電路來(lái)研究電功率與電流的關(guān)系，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了定值電阻和滑動(dòng)變阻器R的電功率與電流的關(guān)系圖像，如圖乙所示（）A．圖乙中的虛線是R0的功率與電流的關(guān)系圖像 B．定值電阻R0的阻值為16Ω C．當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率為6W D．在移動(dòng)滑片的過(guò)程中，電路消耗的電功率的最大值是8W【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、研究電功率和電流的關(guān)系，通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器R的滑片改變電路中電流，由P＝I2R知，在電阻一定時(shí)，電功率P與電流I是二次函數(shù)關(guān)系，R0＞0，所以圖像開(kāi)口向上，圖乙中實(shí)線a是定值電阻R0的功率與電流的關(guān)系，虛線b表示滑動(dòng)變阻器R的功率與電流關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B、由電路圖可知，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R連入阻值為0時(shí)，電路為R0的簡(jiǎn)單電路，電路的電路中電流最大，由圖像知此時(shí)的電流I＝2A，由P＝UI可得，電源電壓：U＝U0＝＝＝16V，由圖乙中，R0的功率與電流關(guān)系圖像知，I＝2A時(shí)，P0＝32W，由P＝I2R可得，R0的阻值：R0＝＝＝8Ω，故B錯(cuò)誤；C、由歐姆定律可得，當(dāng)電路中電流I′＝0.5A時(shí)，R0兩端電壓：U0′＝I′R0＝0.5A×8Ω＝4V，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，此時(shí)R兩端電壓：UR＝U﹣U0′＝16V﹣4V＝12V，R消耗的功率：PR＝URI′＝12V×0.5A＝6W，故C正確；D、由P＝UI可知，電源電壓一定，當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，電路消耗的電功率的最大，由圖乙可知，電路中的最大電流為I＝2A，因此電路消耗的電功率的最大值：P大＝UI＝16V×2A＝32W，故D錯(cuò)誤。故選：C。2．（2022春?東平縣期中）小偉設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理如圖甲所示。其中，電源兩端電壓為6V固定不變，定值電阻R0＝20Ω，R1是熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān)S后，下列說(shuō)法中（）①當(dāng)環(huán)境溫度降低，電壓表的示數(shù)變小②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V③當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，環(huán)境溫度為20℃④當(dāng)環(huán)境溫度為50℃時(shí)，定值電阻R0在1min內(nèi)消耗的電能為240JA．只有①③正確 B．只有①②正確 C．只有①④正確 D．只有②④正確【答案】A。【解答】解：①閉合開(kāi)關(guān)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量R0兩端的電壓。從圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，熱敏電阻的阻值增大，根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知R1兩端的電壓變大，電源電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表的示數(shù)變小，故①正確；②當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí)，從圖乙可知，R1的阻值為20Ω，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I＝＝＝0.15A，電壓表的示數(shù)UV＝IR0＝0.15A×20Ω＝3V，故②錯(cuò)誤；③當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I′＝＝＝0.1A，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知R1′＝＝＝40Ω，從圖乙可知，環(huán)境溫度為20℃，故③正確；④當(dāng)環(huán)境溫度為50℃時(shí)，從圖乙可知，此時(shí)熱敏電阻的阻值為10Ω，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I″＝＝＝0.2A，定值電阻R0在1min內(nèi)消耗的電能W＝I″2R0t＝（0.2A）2×20Ω×1×60s＝48J，故④錯(cuò)誤。故選：A。3．（2022春?合浦縣期中）如圖甲所示電路中，R0為定值電阻，R1為滑動(dòng)變阻器。閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑至b端，將滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的繪制成如圖乙的圖像。則下列判斷錯(cuò)誤的是（）A．R的功率變化范圍為0.1～12.1W B．該滑動(dòng)變阻器的最大阻值是100Ω C．該過(guò)程中電壓表的示數(shù)可達(dá)11V D．該電路的最大電流是1.1A【答案】C?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，閉合開(kāi)關(guān)，定值電阻R0與變阻器R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖像可知，電路中的最小電流I＝0.1A時(shí)，此時(shí)R1的電功率P1＝1.0W，由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R1＝＝＝100Ω，故B正確；（2）由圖像可知，當(dāng)電路中的電流I′＝0.3A時(shí)，R1的電功率P1′＝2.4W，此時(shí)R1接入電路的電阻：R1′＝＝＝Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可得，電源的電壓：U＝I′（R0+R1′）＝0.3A×（R0+Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，當(dāng)電路中的電流I＝0.1A時(shí)，電源的電壓：U＝I（R0+R1）＝0.1A×（R0+100Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，因電源的電壓不變，所以，0.3A×（R0+Ω）＝0.1A×（R0+100Ω），解得：R0＝10Ω，則電源電壓：U＝I（R0+R1）＝0.1A×（10Ω+100Ω）＝11V，當(dāng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，電路中電流最大，則電路中的最大電流：Imax＝＝＝1.1A，故D正確；（3）從圖中可知電路中電流的最小值為0.1A，根據(jù)歐姆定律可知R0兩端的電壓最小值為：U0小＝I小R0＝0.1A×10Ω＝1V，此時(shí)電壓表的示數(shù)為：U1＝U﹣U0?。?1V﹣1V＝10V，故C錯(cuò)誤；（4）電路中電流的最小值為0.1A，最大值為1.1A，根據(jù)P＝I2R可知R0的最小功率為：P0?。絀小2R0＝（0.1A）2×10Ω＝0.1W，R0的最大功率為：P0大＝I小2R0＝（1.1A）2×10Ω＝12.1W，故R0的功率變化范圍為0.1W～12.1W，故A正確。故選：C。4．（2022?藍(lán)田縣二模）家用電熱鍋有加熱和保溫兩擋，內(nèi)部電路簡(jiǎn)化圖如圖甲所示，S是單刀雙擲開(kāi)關(guān)，R1和R2均為阻值不變的電熱絲，使用該電熱鍋在額定電壓工作，其消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），下列說(shuō)法中正確的是（）A．開(kāi)關(guān)S打到1時(shí)電熱鍋處于保溫狀態(tài) B．電熱鍋利用電流的磁效應(yīng)工作 C．整個(gè)工作過(guò)程中消耗電能為5.83×105J D．加熱過(guò)程使1kg的水溫度升高了70℃，則加熱效率約為81%【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、由圖甲可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1時(shí)，只有電阻R1接入電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)打到2時(shí)，R1、R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，串聯(lián)總電阻大于任一分電阻，所以，當(dāng)開(kāi)關(guān)S打到1時(shí)，只有電阻R1接入電路時(shí)，電路中的總電阻最小，由P＝可知，電路總功率最大，電熱水壺處于加熱狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B、電熱鍋工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電熱鍋是利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙可知，整個(gè)工作過(guò)程中，加熱時(shí)間t加熱＝300s，加熱過(guò)程消耗的電能：W加熱＝P加熱t(yī)加熱＝1210W×300s＝3.63×105J，保溫時(shí)間t保溫＝500s﹣300s＝200s，保溫過(guò)程消耗的電能：W保溫＝P保溫t保溫＝440W×200s＝0.88×105J，整個(gè)工作過(guò)程中消耗電能：W＝W加熱+W保溫＝3.63×105J+0.88×105J＝4.51×105J，故C錯(cuò)誤；D、電熱水壺在加熱過(guò)程中消耗的電能：W加熱＝3.63×105J，水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×70℃＝2.94×105J，加熱效率：η＝＝×100%≈81%，故D正確。故選：D。5．（2022?渝中區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，R1為定值電阻。電流表的量程為“0～0.6A”，電壓表的量程為“0～15V”，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80Ω。在保證電路元件安全的情況下，小心移動(dòng)滑片，R2消耗的電功率P與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．定值電阻R1的阻值為20Ω B．電壓表的最小示數(shù)為9V C．電路消耗總功率的最大值為9W D．滑動(dòng)變阻器R2消耗功率的最大變化量為2.7W【答案】D?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；A、由圖乙可知，當(dāng)R2兩端的電壓為13V時(shí)，R2消耗的電功率為6.5W，由P＝UI可知，此時(shí)電路中的電流：I＝＝＝0.5A，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓：U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.5A×R+13V……①當(dāng)R2兩端的電壓為15V時(shí)，R2消耗的電功率為4.5W，由P＝UI可知，此時(shí)電路中的電流：I'＝＝＝0.3A，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓：U＝U1'+U2'＝I'R1+U2'＝0.3A×R+15V……②由①②解得：R1＝10Ω，U＝18V，故A錯(cuò)誤；B、由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小時(shí)，電壓表的示數(shù)最小，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流最大，因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?～0.6A，所以電路中的最大電流I大＝0.6A，此時(shí)電壓表的示數(shù)，即定值電阻R2兩端的電壓：U2?。経﹣U1大＝U﹣I大R1＝18V﹣0.6A×10Ω＝12V，故B錯(cuò)誤；C、由B可知，電路中的最大電流I大＝0.6A，則電路消耗總功率的最大值：P大＝UI大＝18V×0.6A＝10.8W，故C錯(cuò)誤；D、由B可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小時(shí)，電路中的電流最大為I大＝0.6A，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的總電阻：R＝＝＝30Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值：R2?。絉﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大，因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?～15V，因此滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓U2大＝15V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)定值電阻R1兩端的電壓：U1?。経﹣U2大＝18V﹣15V＝3V，此時(shí)電路中的電流：I?。剑剑?.3A，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的總電阻：R'＝＝＝60Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：R2大＝R'﹣R1＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：P＝I2R2＝（）2R＝＝＝，所以，當(dāng)R2＝R1＝10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，而滑動(dòng)變阻器的允許接入電路的最小電阻R2小＝20Ω＞10Ω，所以當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R2?。?0Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大，此時(shí)電路中的電流最大為I大＝0.6A，P大＝I大2R2小＝（0.6A）2×20Ω＝7.2W，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R2大＝50Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最小，此時(shí)電路中的電流最大為I大＝0.3A，P?。絀小2R2大＝（0.3A）2×50Ω＝4.5W，則滑動(dòng)變阻器R2消耗功率的最大變化量：ΔP＝P大﹣P?。?.2W﹣4.5W＝2.7W，故D正確。故選：D。6．（2022?泰山區(qū)三模）甲、乙兩燈的額定電壓分別為6V和3V，它們的電流隨電壓變化關(guān)系的圖像如圖所示。將甲燈與R1串聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，甲燈正常發(fā)光，R1的功率為P1；乙燈與R2串聯(lián)接在該電源兩端，乙燈也能正常發(fā)光，R2的功率為P2。已知R1+R2＝90Ω，則以下說(shuō)法正確的是（）①將兩燈串聯(lián)時(shí)電路允許的最大總電壓為9V②電阻R1的阻值是24Ω③電源電壓U是21V④電路中P1與P2的比值是25：18A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】C?！窘獯稹拷猓孩儆蓤D知甲燈的額定電流為0.5A，乙燈的額定電流為0.3A，由于串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以兩燈串聯(lián)時(shí)，允許通過(guò)的最大電流中的最大電流為0.3A，由圖像可知，通過(guò)甲燈的電流為0.3A時(shí)甲燈兩端的電壓小于3V，則兩燈串聯(lián)時(shí)電路允許的最大總電壓小于3V+3V＝6V；故①錯(cuò)誤；②甲燈正常發(fā)光，由圖像可知，電路電流為0.5A，根據(jù)歐姆定律可知甲燈正常發(fā)光的電阻為：R甲＝＝＝12Ω，同理，燈乙正常發(fā)光，由圖像可知，電路電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律可知乙燈正常發(fā)光的電阻為：R乙＝＝＝10Ω，甲燈與R1串聯(lián)，由于甲燈正常發(fā)光，電路電流為0.5A，根據(jù)歐姆定律可知電源電壓：U＝I甲（R甲+R1）＝0.5A×（12Ω+R1）……①乙燈與R2串聯(lián)，由于乙燈正常發(fā)光，電路電流為0.3A，根據(jù)歐姆定律可知電源電壓：U＝I乙（R乙+R2）＝0.3A×（10Ω+R2）……②又已知：R1+R2＝90Ω……③聯(lián)立①②③解得：R1＝30Ω，R2＝60Ω，故②錯(cuò)誤；③電源電壓：U＝I甲（R甲+R1）＝0.5A×（12Ω+30Ω）＝21V，故③正確；④P1與P2的比值：＝＝＝，故④正確；由上分析可知③④正確。故選：C。二、填空題。7．（2022?南海區(qū)一模）如圖甲所示是某電器中的一個(gè)電路，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示；電源電壓U保持不變，R0為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)電路工作時(shí)，隨著工作環(huán)境溫度的升高，電壓表的示數(shù)變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）；電路消耗的電功率的表達(dá)式P＝（用題中所給字母表示）；已知當(dāng)溫度為40℃時(shí)，定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，則溫度由40℃上升到100℃時(shí)，定值電阻R0先后消耗的電功率之比是9：16。【答案】變大；；9：16?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，兩電阻是串聯(lián)的，電壓表測(cè)R0兩端的電壓。由圖乙可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，所以，閉合開(kāi)關(guān)電路工作時(shí)，隨著工作環(huán)境溫度的升高，熱敏電阻R的阻值減小，電路的總電阻減?。浑娫措妷篣保持不變，歐姆定律可知電路中電流變大；由U＝IR知R0兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大；此時(shí)電路消耗的電功率：P＝；（2）由圖乙知，當(dāng)溫度為40℃時(shí)熱敏電阻的阻值R＝200Ω，由題知，此時(shí)定值電阻與熱敏電阻的阻值相等，即：R0＝R＝200Ω，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，此時(shí)電路中的電流：I＝＝＝，由圖乙知，當(dāng)溫度為100℃時(shí)熱敏電阻的阻值為R′＝100Ω，此時(shí)電路中的電流：I′＝＝＝，由P＝I2R可得定值電阻R0先后消耗的電功率之比：＝＝＝＝。故答案為：變大；；9：16。8．如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移到另一端的過(guò)程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示，則定值電阻R0的阻值為40Ω；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值分別為R和R時(shí)，電路消耗的總功率為P1、P2，則P1：P2＝2：1。【答案】40；2：1。【解答】解：由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，由圖乙可知I1＝0.3A，由I＝可得，電源的電壓：U＝I1R0＝0.3A×R0，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖乙可知，I2＝0.1A，U2＝8V，則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R＝＝＝80Ω，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＝I2R0+U2＝0.1A×R0+2V，因電源的電壓不變，所以，0.3A×R0＝0.1A×R0+8V，解得：R0＝40Ω，電源的電壓：U＝0.3A×R0＝0.3A×40Ω＝12V；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為R＝×80Ω＝20Ω時(shí)，電路中的電流：I＝＝＝0.2A；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路阻值為R＝80Ω時(shí)，電路中的電流：I'＝＝＝0.1A；根據(jù)P＝UI可知，電路消耗的總功率之比為：P1：P2＝UI：UI'＝I：I'＝0.2A：0.1A＝2：1。故答案為：40；2：1。9．（2021秋?安順期末）兩個(gè)電路元件甲和乙中的電流與電壓的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)將元件甲、乙串聯(lián)后接在電路中，電路中的電流為0.2A，則此時(shí)元件甲兩端的電壓為1V，整個(gè)電路消耗的總功率是0.6W?！敬鸢浮?；0.6?！窘獯稹拷猓簩⒃住⒁掖?lián)后接在電路中，電路中的電流為0.2A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過(guò)甲、乙電路元件的電流相等，由圖像可知，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，對(duì)應(yīng)的甲元件兩端的電壓為1V，對(duì)應(yīng)的乙元件兩端的電壓為2V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電源電壓為：U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，則整個(gè)電路消耗的總功率為：P＝IU＝0.2A×3V＝0.6W。故答案為：1；0.6。10．（2021秋?雙峰縣期末）如圖甲所示電路中，R1為定值電阻，R0為滑動(dòng)變阻器，圖乙是該滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖象，已知電源電壓為12V，圖象中P1＝3.2W，R0的最大功率為14.4W?！敬鸢浮?.2；14.4。【解答】解：由電路圖可知，R0與R1串聯(lián)，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，由圖象可知，電路中的最小電流I＝0.2A時(shí)，此時(shí)R1的電功率P1＝2W，由P＝I2R可得，滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R1＝＝＝50Ω，此時(shí)電路的總電阻：R＝＝＝60Ω，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，則定值電阻的阻值：R0＝R﹣R1＝60Ω﹣50Ω＝10Ω，當(dāng)電路中的電流I′＝0.4A時(shí)，定值電阻兩端的電壓：U0＝I′R0＝0.4A×10Ω＝4V，串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U1＝U﹣U0＝12V﹣4V＝8V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率P1′＝U1I′＝8V×0.4A＝3.2W，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0時(shí)，電路為定值電阻的簡(jiǎn)單電路，根據(jù)歐姆定律可知此時(shí)電路中的電流最大，由P＝I2R可知此時(shí)R0的電功率最大，R0的最大功率為：P＝＝＝14.4W。故答案為：3.2；14.4。11．（2022?廣東一模）如圖甲所示，電源電壓為6V不變，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，R2消耗的電功率P隨電壓表示數(shù)U的變化關(guān)系如圖乙所示，則R2的最大值為50Ω，R1的阻值為10Ω，該電路消耗的最大電功率為3.6W。【答案】50；10；3.6?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，變阻器兩端電壓最大，由圖乙可知，變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P2＝0.5W，根據(jù)P＝UI＝可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：R2大＝＝＝50Ω；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I＝＝＝0.1A，由I＝及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝IR1+U2＝0.1A×R1+5V……①當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U2′＝2V時(shí)，消耗的功率P2′＝0.8W，其由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I′＝＝＝0.4A，根據(jù)I＝及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝I′R1+U2′＝0.4A×R1+2V……②聯(lián)立①②可得：R1＝10Ω，U＝6V；（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，電路電流最大，則I最大＝＝＝0.6A，則電路消耗的最大電功率：P最大＝UI最大＝6V×0.6A＝3.6W。故答案為：50；10；3.6。12．（2022?興城市一模）如圖甲所示電路、電源電壓恒定不變，小燈泡L1、L2的額定電壓均為6V，兩燈的電流隨電壓變化圖象如圖乙所示?；瑒?dòng)變阻器R標(biāo)有“20Ω1A”字樣，電流表的量程為“0～0.6A”，在保證電路安全的前提下，只閉合開(kāi)關(guān)S1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為6Ω時(shí)，燈泡L1正常發(fā)光。該電路的電源電壓為9V；只閉合開(kāi)關(guān)S2，電路消耗的最大功率為3.6W；只閉合開(kāi)關(guān)S3，電路中的電流為0.4A時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為10Ω?！敬鸢浮?；3.6；10?！窘獯稹拷猓褐婚]合S1時(shí)，L1與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)燈泡L1正常發(fā)光時(shí)，L1兩端的電壓U1＝6V，由圖象可知通過(guò)L1的電流I1＝0.5A，串聯(lián)電路各處電流相等，根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR＝IR＝0.5A×6Ω＝3V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以電源電壓：U＝U1+UR＝6V+3V＝9V；只閉合S2時(shí)，L2與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，由圖象可知L2正常發(fā)光時(shí)電路中的電流為1A，而電流表的量程為0～0.6A，所以通過(guò)電路的最大電流為0.6A，該電路的最大電功率為：P＝UI′＝6V×0.6A＝3.6W；只閉合S3時(shí)，滑動(dòng)變阻器和L1、L2串聯(lián)，電路中的電流為0.4A時(shí)，由圖可知兩燈泡兩端的電壓分別為3.5V和1.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：UR′＝U﹣U1′﹣U2′＝9V﹣3.5V﹣1.5V＝4V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R′＝＝＝10Ω。故答案為：9；3.6；10。13．（2020秋?荔灣區(qū)校級(jí)期末）某一天晚上睡覺(jué)前，小文同學(xué)用有預(yù)約功能的電飯煲為家人第二天早餐煲粥。小文將大米等食材放入電飯煲內(nèi)，接通220V家庭電路，經(jīng)過(guò)了待機(jī)、加熱、保溫三個(gè)過(guò)程，早餐前斷開(kāi)電源，電飯煲消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖像如圖甲所示，電飯煲加熱過(guò)程消耗的電能是0.88kW?h。已知小文家電飯煲加熱和保溫部分基本電路原理如圖乙所示，S是接通家庭電路的開(kāi)關(guān)，S1是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，R1和R2為電阻不變的電熱絲，R2＝220Ω。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)，電路的總電阻R＝55Ω。【答案】0.88；220；55?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，0﹣5h這段時(shí)間是待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)功率P待＝44W；5﹣6h為加熱狀態(tài)，加熱功率P加＝880W；6﹣7h為保溫狀態(tài)，保溫功率P保＝220W。加熱過(guò)程的時(shí)間t加＝1h，P加＝880W＝0.88kW，則加熱過(guò)程消耗的電能：W加＝P加t加＝0.88kW×1h＝0.88kW?h；（2）由圖乙可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電路總電阻較小，總功率較大，總功率為P加＝880W。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合、S1斷開(kāi)時(shí)，電路只有R2工作，總電阻較大，功率較小，其功率為P保溫＝220W。則R2的阻值：R2＝＝＝220Ω；當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S、S1時(shí)電路的總電阻為：R＝＝＝55Ω。故答案為：0.88；220；55。14．（2021?遼寧）如圖甲所示電路，電流表A1的量程為0﹣3A，A2的量程為0﹣0.6A，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表V示數(shù)為12V，小燈泡正常發(fā)光。在電路安全的情況下最大范圍調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片，電流表A1示數(shù)與R連入的阻值的關(guān)系圖象如圖乙所示。則小燈泡的額定功率為14.4W，滑動(dòng)變阻器R連入電路的最小阻值為20Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，電流表A1的示數(shù)為1.6A?！敬鸢浮?4.4；20；1.6。【解答】解：由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)S，燈泡和滑動(dòng)變阻器R并聯(lián)，電流表A1測(cè)干路中的電流，電流表A2測(cè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的電流，電壓表測(cè)電源電壓；（1）已知電壓表示數(shù)為12V，則并聯(lián)電路兩端的電壓為12V；在電路安全的情況下，當(dāng)通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的電流最大時(shí)干路電流最大，由于A2的量程為0﹣0.6A，所以，通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的最大電流為：I滑最大＝0.6A，根據(jù)圖象可知電流表A1最大示數(shù)為1.8A，即干路最大電流：I最大＝1.8A，根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過(guò)燈泡的電流：IL＝I最大﹣I滑最大＝1.8A﹣0.6A＝1.2A，則燈泡的額定功率：P額＝PL＝UIL＝12V×1.2A＝14.4W；（2）根據(jù)I＝可得滑動(dòng)變阻器R連入電路的最小阻值為：R滑最?。剑剑?0Ω；（3）根據(jù)圖象可知干路最小電流：I最?。?.4A，則根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知，通過(guò)滑動(dòng)變阻器R的最小電流為：I滑最?。絀最小﹣IL＝1.4A﹣1.2A＝0.2A，根據(jù)I＝可得滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為：R滑最大＝＝＝60Ω；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于中點(diǎn)時(shí)，則滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值為：R′＝R滑最大＝×60Ω＝30Ω，則：I滑＝＝＝0.4A，所以電流表A1的示數(shù)：I＝IL+I滑＝1.2A+0.4A＝1.6A。故答案為：14.4；20；1.6。15．（2021?鹽城二模）如圖1所示，電源電壓不變，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，R2消耗的電功率隨電壓表示數(shù)U變化關(guān)系如圖2所示，則R2的最大值為50Ω，電源電壓6V，該電路消耗的最大電功率3.6W?！敬鸢浮?0；6；3.6?！窘獯稹拷猓河蓤D1可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，變阻器兩端電壓最大，由圖2可知，變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率P2＝0.5W，根據(jù)P＝可得，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值：R滑大＝＝＝50Ω；（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I＝＝＝0.1A，由I＝及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝IR1+U2＝0.1A×R1+5V