九年级物理上册 第十五章 电能与电功率练习（打包9套）（新版）粤教沪版.zip

115．1 电能与电功同步练习1．电流可以做功，电流做功的过程就是把______能转化为____________能的过程，电流做了多少功，就消耗了多少______能．2．可充电手电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境．电池充电时，________能转化为化学能，用手电筒照明时，小灯泡将电能转化为________能．3．如图 1 所示的用电器中，工作时将电能转化为机械能的是( )图 14．完成下列单位换算：(1)2 kW·h＝________度＝__________J；(2)1.08×106 J＝________kW·h.5．电功的计算公式：____________．其中 W 表示________，单位是________； U 表示________，单位是________； I 表示________，单位是________； t 表示________，单位是________．6．将阻值为 5 Ω 的电阻接在电压为 10 V 的电源上，通过它的电流是________A，通电10 min 电流做的功是________J.7．关于电功，下列说法不正确的是( )A．电功是表示电流做功多少的物理量B．电流做功越多，消耗的电能就越多C．用电能表可以直接测量电流做功的多少D．电功就是电能，两者是一回事知识点 2 电能表8．某同学家的电能表本月末抄表时的示数如图 2 所示，若本月应交电费 45 元，且电价为 0.5 元/度，则上月末抄表时的示数为__________kW·h；从该电能表表盘上你还能读出哪些信息：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出一条即可)．图 22图 3９.电能表是测量________的仪表，图 3 中电能表的示数是__________kW·h.10．一只家用电能表上标着“600 r/(kW·h)”，它表示________________________________________________________________________________________________________________________________________________.现在室内只有一只灯泡发光，测出转盘 5 min 转了 60 r，利用这些数据，计算出灯泡在这段时间内消耗的电能是__________kW·h，平均每分钟消耗的电能是____________kW·h.11．几位同学观察到一用户的电能表表盘如图 4 所示，下面是他们对该电能表的看法，你认为正确的是( )图 4A．电能表接在照明电路中流过的电流是 5 AB．电能表接在照明电路中流过的电流是 10 AC．电能表消耗 1 kW·h 的电能，转盘转 3000 rD．电能表的转盘转 3 r，所计量的用电器消耗的电能是 W＝3.6×10 3 J12．在我国许多地区采用火力发电，在火电站进的是“煤”，出的是“电”，如图 5 所示，在这个过程中能量的转化是( )图 5A．化学能—重力势能—动能—电能B．化学能—内能—机械能—电能C．内能—化学能—机械能—电能D．机械能—内能—机械能—电能13．一杯香浓的豆浆可以让我们的早上有一个精力充沛的开始．电动豆浆机在工作过程中，转动的叶轮将豆子打磨研碎，加热体将豆浆加热至煮熟．下面说法中正确的是( )A．通电后叶轮转动，电动机将机械能转化为电能B．从开始加热到豆浆煮熟的过程中，豆浆的内能不变C．叶轮打磨研碎豆子和加热豆浆时，电流都做了功D．喝刚刚煮好的豆浆时，在它表面吹气可以加快豆浆的升华，使它凉得快些14．电能表的表盘如图 6 所示，下列关于电能表的说法正确的是( )3图 6A．“50 Hz”是说这个电能表在频率为 50 Hz 的交流电路中使用B．“10(20) A”是说这个电能表的基本电流是 20 AC．“10(20) A”是说这个电能表的额定最大电流是 10 AD．“600 revs/(kW·h)”表示电能表上的转盘转过 1 转消耗的电能是 600 kW·h15．风能是一种潜力很大的能源，中国新能源战略把大力发展风力发电作为重点．请你回答下列问题：(1)风力发电机发电时，将________能转化为________能．(2)风力发电与传统的火力发电相比，它的优点是________________________________________________________________________．(3)除了风力发电外，请你再说出一种具有上述优点的发电方式：________________________________________________________________________.16．小明在家中做了如下实验，他关闭了家中其他用电器，让某一用电器单独工作，图 7他观察到电能表的转盘 3 分钟转过 180 圈，则该用电器消耗的电能为________ kW·h；他又将一个小用电器单独接在此电能表上工作一段时间，若小用电器消耗的电能为7.2×107 J，那么此电度表转盘应转过________圈．17． 如图 8 所示分别是小明家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600 imp/(kW·h)”表示每消耗 1 kW·h 的电能，指示灯闪烁 1600 次，下列选项中正确的是( )图 8A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B．小明家上月消耗的电能为 911 kW·hC．小明家干路中的电流不得超过 10 AD．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作 2 min，指示灯闪烁 32 次，则电饭锅消耗的电能为 7.2×104 J18．[2017·六盘水] 小明家电能表本月初的示数为 ，本月底的示数如4图 9 所示，小明家本月消耗的电能为________ kW·h，如果按 0.5 元/( kW·h)的电价计费，本月应付电费________元．图 919．[2017·河北] 一天小明家中的 IC 电能表上的余额用完了，电能表便切断了电路，小明的父亲将存有 300 元的 IC 卡插入电能表，电路又接通了，此时电能表的示数为，小明家所在地每度电的价格是 0.6 元，300 元电费可用电________kW·h，为防止电能表再次切断电路，小明家应在电能表的示数为前为 IC 卡电能表充值．5答案1．电 其他形式 电2．电 光 3.B4．(1)2 7.2×10 6 (2)0.35． W＝ UIt 电功 焦耳(J) 电压 伏(V) 电流 安(A) 通电时间 秒(s)6．2 1.2×10 4 7.D8．841.6 该电能表应在 220 V 的电路中使用(合理即可)9．电功 732.410．用电器每消耗 1 kW·h 的电能，电能表的转盘转 600 r 0.1 0.0211． D 12． B 13． C 14． A15．(1)机械 电 (2)节约能源，无污染等(3)水力发电(或太阳能发电、核能发电、潮汐发电、地热发电等)16．0.06 6000017． D18．130 6519．500 115.2 认识电功率1．电功率是表示________________的物理量，它是电流在________时间内做的功，它的定义式为 P＝______．甲电动机在 5 s 内做功 15000 J，乙电动机在 1 s 内做功 800 J，则______电动机做功较快．2．下列说法中正确的是( )A．电功率是表示电流做功多少的物理量B．电功率是表示电流做功快慢的物理量C．用电器的电功率越大，做功越少D．电功率小的用电器耗电一定少3．一台电风扇的电功率是 50 W，它表示( )A．电风扇 1 s 内消耗 50 J 的电能B．电风扇 1 s 内产生 50 J 的电能C．1 s 内电风扇将 50 J 的电能全部转化为机械能D．电流做功 50 J知识点 2 影响电功率大小的因素4．在“探究电功率跟电流、电压关系”的实验中，小丽同学设计了如图所示的电路．(1)此电路是用来探究电功率跟________的关系的．小丽是通过观察______________来判断灯泡的电功率大小的，并通过比较两电压表的示数，得出实验结论．(2)请你帮助小丽重新设计一个电路来探究电功率跟另一因素的关系：应该添加的器材是________．简述你所设计的电路的连接情况：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.5．同学们用如图所示电路探究“电功率与电流的关系”．以下观点不正确的是( )A．实验要选取规格不同的灯泡B．实验中将两灯并联控制了灯泡两端的电压相同C．将滑动变阻器串联在干路中可以完成实验D．将题中并联电路改为串联电路也可以完成实验知识点 3 电功率的简单计算6．某电炉的电炉丝通电 1 min 40 s 消耗的电能是 4×104 J，那么电炉丝的电功率是( )A．40 W B．20 WC．400 W D．2 W7．教室有“220 V 40 W”的电灯 6 盏，如果这些灯每天工作 5 小时，30 天共耗电________kW·h.8．家庭中测量所用电能多少的仪器是________表，当标有“220 V 11 W”字样的节能灯正常工作时，两端的电压为________V，通过的电流为________A.29．如图所示的电路，小灯泡 L 的电阻为 10 Ω，定值电阻 R 的阻值为 15 Ω，当开关 S闭合时，小灯泡 L 发光，电流表示数为 0.3 A，求：(1)电源电压．(2)通过定值电阻 R 的电流．(3)小灯泡的电功率．10．关于电功与电功率，下列说法正确的是( )A．电功率的大小决定于电流做功的多少B．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的多少C．电功与电功率都表示了电能转化为其他形式能的快慢D．电功率等于用电器在单位时间里所消耗的电能11．1 kW·h 的电能可以使( )A．“220 V 40 W”的电灯正常工作 50 hB．“220 V 80 W”的电灯正常工作 20 hC．“220 V 100 W”的电灯正常工作 10 hD．“220 V 100 W”的电灯正常工作 3 h12．如图甲所示的两个电流表均为学校实验室常用的电流表，如图乙所示．闭合开关后，两电流表的指针都正常偏转且角度相同，此时灯 L1和 L2所消耗的电功率 P1和 P2的比值为( )A．4∶1 B．1∶4 C．5∶1 D．1∶513．如图所示是一个能吹冷热风的电吹风简化电路，其中 A 是吹风机， B 是电阻丝．将它接入家庭电路，只闭合 S1，电吹风吹冷风；若再将 S2闭合，则此时该电路的( )A．总电阻增大 B．总电功率增大C．总电压减小 D．总电流减小14．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甲所示．把它们串联在电路中，如图乙所示，闭合开关 S，这时电流表的示数为 0.2 A，则电源电压和元件B 的电功率分别是( )3A．2.0 V 0.8 W B．4.5 V 0.5 WC．2.5 V 1.0 W D．4.5 V 1.0 W图 15－2－715．如图 15－2－7 所示的电路，电源电压保持不变， R1的阻值为 15 Ω，只闭合开关S，电流表的示数为 0.2 A；再闭合开关 S1，电流表的示数变为 0.5 A，则此时电路的总功率为________W， R2的阻值是________Ω.16．在探究“灯泡的电功率跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：甲：电功率跟电压有关，电压越高，电功率越大．乙：电功率跟电流有关，电流越大，电功率越大．请你任选其中一个猜想，设计实验，进行验证．(1)你验证的猜想是______(选填“甲”或“乙”)．(2)实验需要的器材除电源、导线、开关外，还需要____________________________．(3)在下面的虚线框中画出你的实验电路图．Ｋ(4)在该实验中，你需要收集的数据是________________________________________________________________________________________________.(5)你是通过观察比较______________________________________________来比较两灯泡功率的大小的．17．[2017·连云港] 智能手机在现代生活中的作用越来越重要，频繁地使用会导致它的电能消耗很快，当手机“电量”所剩无几时，通常可以将其设置成“省电模式”来延长使用时间，这是通过以下哪种方式实现的( )A．增大电池电压 B．增加总功率C．减小总功率 D．降低散热能力18．[2017·齐齐哈尔] 小宇同学学习了电能的知识后，回到家里观察电能表．小宇家的电能表如图所示，则小宇家里所有用电器同时工作时的总功率不得超过________ W；若小宇只让家中的热水器工作，经过 30 s，电能表的转盘转了 30 转，则该用电器的功率是________W.419．[2017·曲靖] 如上图所示，电源电压恒定，开关 S 闭合与断开时，电流表的示数均为 0.3 A，则电阻 R2处的故障是________．若把 R2换成一个 12 Ω 的电阻，断开开关 S，电流表的示数为 0.2 A，则 S 断开后，R 1消耗的功率为________ W.5答案1．电流做功快慢 单位 甲Wt2．B3．A 4． (1)电压 灯泡的亮度 (2)电流表 两灯泡并联，每一个支路上串联一块电流表5． D 6. C7．368．电能 220 0.059．(1)小灯泡 L 与电阻 R 并联，小灯泡两端电压等于电源电压，因为 I＝ ，所以电源UR电压 U＝U L＝I LRL＝0.3 A×10 Ω ＝3 V.(2)通过定值电阻 R 的电流：IR＝ ＝ ＝0.2 A.UR 3 V15 Ω(3)小灯泡的电功率：PL＝U LIL＝3 V×0.3 A＝0.9 W.10． D 11． C12． A 13． B14． B 15． 1.5 1016．答案一：(1)甲(2)两个规格不同的小灯泡、电压表(3)如图所示(4)两灯泡两端的电压 U1、U 2(5)两灯泡的亮度答案二：(1)乙(2)两个规格不同的小灯泡、电流表(3)如图所示(4)通过两灯泡的电流 I1、I 2(5)两灯泡的亮度17． C 18．4400 120019．短路 0.96115.3 怎样使用电器正常工作第 1 课时 研究额定电压与额定功率1．一只灯泡标有 “PZ220 V 40 W” 的字样，其中“220 V”表示____________________，“40 W”表示__________________．此灯正常发光时通过灯丝的电流约为________A.2．将“PZ220－60”的灯泡接入电路中正常发光时，它消耗的电功率( )A．一定大于 60 W B．一定等于 60 WC．一定小于 60 W D．三种情况都有可能3．灯泡的亮暗程度取决于( )A．灯泡两端的电压 B．通过电灯的电流C．灯泡的实际功率 D．灯泡的额定功率4．一盏“220 V 25 W”的电灯甲和一盏“36 V 25 W”的电灯乙，当它们都正常发光时( )A．甲灯亮 B．乙灯亮C．两灯一样亮 D．无法判断5．小明家照明用的白炽灯泡的灯丝烧断了，他爸爸将断了的灯丝搭在一起继续使用，发现灯泡比往常更亮，原因是灯丝的( )A．电阻变小，实际功率变大B．电阻变小，实际功率变小C．电阻变大，实际功率变大D．电阻变大，实际功率变小图 16．将两只额定电压相同的小灯泡 L1、L 2串联在如图 1 所示的电路中，闭合开关 S 后，发现灯泡 L1较亮，灯泡 L2较暗．下列说法正确的是( )A．通过灯泡 L1的电流大于灯泡 L2的电流B．灯泡 L2的额定功率小于灯泡 L1的额定功率C．灯泡 L2发生了短路D．灯泡 L2的阻值小于灯泡 L1的阻值7．某用电器铭牌上标有“220 V 100 W”的字样，用电器的额定功率是________W，正常工作时的电阻为________Ω；当该用电器两端电压为 110 V 时，实际功率是________W.8．小明用如图 2 所示的方法将两只灯泡连接在电源上，结果两只灯泡都亮了．若电源电压为 3 V，灯泡的规格均为“2 V 0.2 A”，则每只灯泡的实际功率是________W．(假设灯泡的电阻不变)2图 2图 39．如图 3 所示，灯泡 L1与 L2均标有“6 V 3 W”字样， AB 两端的电压 U＝6 V．开关S 断开时，通过灯泡 L2的电流为________A．闭合开关 S，两只灯泡消耗的总功率为________W.10．灯 L1上标有“220 V 60 W”字样，灯 L2上标有“ 220 V 15 W”字样，则灯丝的电阻 R1________(选填“＞”“＝”或“＜”) R2，灯丝较粗的灯是__________；若将它们并联接在 220 V 的电源上，较亮的灯是________；若把它们串联接在 220 V 的电源上，较亮的灯是__________．(灯丝长度和材料相同)11．如图 4 所示的电路，小灯泡标有“6 V 3 W”的字样，电源电压恒为 9 V，小灯泡电阻不变．闭合开关 S，当滑动变阻器滑片 P 移到某一位置时，小灯泡恰好正常工作．求：(1)小灯泡正常工作的电流．(2)滑动变阻器接入电路的电阻．(3)滑动变阻器消耗的电功率．图 412．把标有“220 V 60 W”和“220 V 100 W”的甲、乙两灯串联接在 220 V 的电源上比并联接在 220 V 的电源上变暗了，其原因是( )A．灯泡的电阻变大了B．灯泡的额定功率变小C．灯泡的额定电压变小了D．灯泡的实际功率小于额定功率13．甲、乙两灯，将它们并联在照明电路中均能正常发光，且甲灯比乙灯亮，不考虑温度对电阻的影响，那么( )A．甲灯两端的电压比乙灯两端的电压大B．甲灯中的电流比乙灯中的电流小C．甲灯的额定功率比乙灯的额定功率大3D．甲灯的电阻比乙灯的电阻大14．有两个定值电阻 RA和 RB，各自的电流与电压关系如图 5A、 B 所示的图线．则( )A．若将它们串联接在电源两端， RA中的电流是 RB的 2 倍B．若将它们并联接在电源两端， RA两端的电压是 RB的 2 倍C．若将它们串联接在电源两端， RA的电功率是 RB的 2 倍D．若将它们并联接在电源两端， RA的电功率是 RB的 2 倍图 5图 615．在如图 6 所示的电路中，电源电压恒定，L 1、L 2均标有“6 V 6 W”字样(设灯丝的电阻不变)．当 S1、S 2闭合时，灯 L1正常发光；则 S1闭合、S 2断开时，两灯的总功率是( )A．12 W B．6 WC．3 W D．2 W16．如图 7 所示的电路中，有一阻值为 10 Ω 的电阻 R2与一个标有“12 V 6 W”字样的灯泡 L 并联，电源电压为 6 V 保持不变．可知灯泡正常工作的电阻值为________Ω；闭合开关 S 后，灯泡 L 的实际功率为________W．(忽略灯泡电阻的变化)图 717．如图 8 所示，灯 L1和定值电阻 R2并联，已知干路电流为 1.5 A， R2阻值为 220 Ω，电路消耗的总功率是 330 W，灯 L1正常发光．求灯 L1的额定功率和电阻．图 8418．[2017·福建] 如图 9 所示，将标有“3 V 3 W”的灯泡 L1和标有“6 V 3 W”的灯泡 L2串联在电路中，闭合开关 S，其中只有一只灯泡正常发光，设小灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过 L1的电流分别是( )图 9A．3 V 1 A B．1.5 V 1 AC．3 V 0.5 A D．1.5 V 0.5 A19．[2017·宜宾] 一只灯泡标有“12 V 6 W”的字样，它正常工作时电流是________A，若把它与另一只“12 V 12 W”的灯泡串联在电路中，为了让两只灯泡都能长时间发光，则所能加的最大电压是________ V.51．灯泡的额定电压为 220 V(或灯泡正常发光时的电压为 220 V) 灯泡的额定功率为40 W(或灯泡正常发光时的功率为 40 W) 0.182．B 3.C 4.C5．A 6．D 7.100 484 258．0.225 9.0.5 610．＜ L 1 L 1 L 211．(1)因为 P＝ UI，所以小灯泡正常发光的电流为 I 额 ＝ ＝ ＝0.5 A.P额U额 3 W6 V(2)当灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 U1＝ U－ U 额 ＝9 V－6 V＝3 V，通过滑动变阻器的电流为 I1＝ I 额 ＝0.5 A，因为 I＝ ，所以滑动变阻器的阻值为 R1＝ ＝ ＝6 UR U1I1 3 V0.5 AΩ.(3)滑动变阻器消耗的电功率为 P1＝ U1I1＝3 V×0.5 A＝1.5 W.12．D 13.C14．C 15．C 16． 24 1.5 17．由题意可知，灯 L1和定值电阻 R2并联，由 P＝ UI 可得，电源的电压：U＝ ＝ ＝220 V，PI 330 W1.5 A并联电路中各支路两端的电压相等，通过 R2的电流 I2＝ ＝ ＝1 A，UR2 220 V220 Ω通过灯泡的电流：I1＝ I－ I2＝1.5 A－1 A＝0.5 A，灯泡正常发光时的额定功率：P1＝ UI1＝220 V×0.5 A＝110 W，由 I＝ 可得，灯泡的电阻：URR1＝ ＝ ＝440 Ω.UI1 220 V0.5 A18．D 19．0.5 18115.3 怎样使用电器正常工作第 2 课时 测量小灯泡的电功率1．在 “测量小灯泡的额定功率”的实验中，当移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察( )A．灯泡的发光情况B．滑动变阻器滑片的位置C．电压表的示数D．电流表的示数2．在物理实验中，经常要进行多次测量，其目的有两个：①为了减小误差；②是为了寻找规律．在“测量小灯泡不同电压下的电功率”的实验中，多次测量的目的是________(选填“①”或“②”)；在“用电压表和电流表测量导体的电阻”的实验中，多次测量的目的是________(选填“①”或“②”)．3．在“测量小灯泡电功率”的实验中，已知电源电压为 3 V，小灯泡的额定电压为 2.5 V.图 10(1)连接电路时，开关应________．(2)请你用笔画线代替导线将图 10 甲中的电路连接完整．(3)闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到________(选填“ A”或“ B”)端．闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表指针偏转，电压表示数为 0，产生故障的原因可能是______________________．(4)排除故障后，实验得到的数据如下表．在第 1 次实验中，小灯泡两端电压为 2 V 时，电流表示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为________A，此时小灯泡的实际功率为________W.实验次数 电压表示数 U/V 电流表示数 I/A 小灯泡电功率 P/W1 2.02 2.5 0.22 0.553 2.8 0.24 0.67(5)由上表可知，小灯泡的额定功率为________W；小灯泡的实际功率随实际电压的增大而________(选填“增大”或“减小”)．4．小明同学在做测量小灯泡电功率的实验时，他设计了如图 11 所示的电路，正确操作并闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来他首先应进行的操作2是( )图 11A．检查电路是否某个位置接触不好，断路了 B．更换小灯泡 C．移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光 D．重新连接一次电路 5．如图 12 所示，电源电压恒为 4.5 V，灯泡 L 标有“3 V 0.9 W”的字样，在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是( )图 12A．该电路的最大功率是 1.35 W B．滑动变阻器的阻值可以调到零 C．滑片 P 向右移动时，电压表示数变大 D．滑片 P 向左移动时，灯泡 L 消耗的功率变大 6．实验室购买了一批规格为“2.5 V 0.8 W”的小灯泡，某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时，得到了如下一组数据．次数 第一次 第二次 第三次电压 U/V 3 2.5 2电流 I/A 0.44 0.4 0.34(1)分析这组数据，你认为该小灯泡是否合格：________，理由是______________________．(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的，则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了：________，理由是____________________________________．用这只小灯泡做实验时，容易出现的故障是____________________________________．7．小华做“测量小灯泡电功率”的实验，所用小灯泡的额定电压为 2.5 V.图 13(1)实验中所用电压表在未接入电路时表盘如图 13 甲所示，在使用它测量前首先应进行的操作是________．(2)小华连接的电路如图乙所示，其中有一根导线连接不规范，导致开关没有闭合时________表就有读数，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将其改正．3(3)实验中测出小灯泡在 U＝2.0 V 时的电功率后，要测量其额定功率，应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片．当电压表示数达到额定电压时，电流表示数如图丙所示，其值为______A，则小灯泡的额定功率为______W.(4)测量结束后，应断开开关，先拆除________两端的导线，再拆除其他导线．8．[2017·兰州] 为了探究小灯泡在不同电压下工作时(实际电压不允许超过额定电压的五分之一)，消耗的电功率是否相同，某同学选取一个额定电压为 2.5 V 的小灯泡．(1)请你帮他设计电路，并在虚线框中画出电路图．(2)他还准备了：蓄电池(6 V)，电流表(0～0.6 A0～3 A)、电压表(0～3 V 0～15 V)、滑动变阻器 R1(10 Ω 0.6 A)、滑动变阻器R2(50 Ω 0.6 A)、开关、导线若干．为了完成实验，应选择滑动变阻器________接入电路，电压表选用________量程．图 14(3)由实验测得，通过小灯泡的电流随电压变化的关系图线如图 14 所示．由图可知，小灯泡正常发光时，通过灯丝的电流是________ A，此时消耗的电功率为________ W.(4)通过数据分析可以得出：______________________________________．9．[2017·苏州] 在测定额定电压为“2.5 V”的小灯泡电功率的分组实验中：图 15(1)请用笔画线代替导线，将图 15 甲中的实物电路连接完整．(2)小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是4______________________．排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为________ W.(3)小明在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如下表)，你认为这样处理数据是________________(选填“合理”或“不合理”)的，理由：______________________________．实验序号 电压 U/V 电流 I/A 功率 P/W 平均功率 P′/ W① 2.0 0.26 0.52② 2.5 0.28 0.70③ 2.8 0.30 0.840.69(4)下列描述小灯泡功率 P 随滑动变阻器阻值 R 变化情况的图像中，正确的是________．图 1651．C 2．② ①3．(1)断开 (2)如图所示 (3) A 小灯泡短路 (4)0.20 0.40 (5)0.55 增大4．C5．A 6．(1)不合格 在额定电压的条件下小灯泡的实际功率大于额定功率 (2)短了 电压一定时，由 P＝ 可知电功率越大，电阻越小 小灯泡容易烧坏U2R7． (1)校零 (2)电压 如图所示(3)右 0.26 0.65 (4)电源8．(1)如图所示(2)R2 0～3 V (3)0.2 0.5 (4)小灯泡在不同电压下的电功率不同9．(1)如图所示(2)小灯泡断路 0.75 (3)不合理 小灯泡在不同实际电压下的实际功率不同反映了小灯泡的亮暗程度不同，求平均值没意义 (4)B115.4 探究焦耳定律1．下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是( )图 12．在炎热的夏天，电视机连续使用较长时间后，要停一会儿；但如果长期停止使用，隔一段时间要通电一次．前者是为了__________，后者是为了________________．3．某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻的关系，设计了如图 2所示的电路图，其中正确的是( )图 24．为了探究电流通过导体产生的热量跟什么因素有关，某同学将两段阻值不同的电阻丝 R1、 R2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图 3甲、乙所示的两套装置．已知所用的蓄电池电压相等且保持不变， R1＜ R2，装入烧瓶的煤油质量相等．下列有关此探究活动的各种表述，错误的是( )图 3A．在此实验中，电流通过导体产生的热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C．比较相同通电时间 a、 c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关D．在相同的通电时间内， d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多5．电流通过导体产生的热量，跟____________成正比，跟____________成正比，跟________成正比，这个规律叫做焦耳定律．焦耳定律的数学表达式是________．6．某导体的电阻是 3 Ω，当通过 2 A的电流时，1 min 内产生的热量是________．7．一根电阻丝接入 3 V的电路中，闭合开关后，通过的电流为 200 mA，则通电 100 s，电流通过电阻丝产生的热量为__________J．当开关断开后，该电阻丝的电阻大小为__________Ω.28．如图 4所示的电路中，电源电压保持不变，电阻 R2的阻值为 15 Ω.闭合开关 S后，电流表的示数为 1 A，通过电阻 R2的电流为 0.4 A．求：(1)电源电压 U.(2)通电 10 s，电流通过电阻 R1产生的热量．图 49．当温度降到很低时，某些金属导体的电阻会突然消失，这种现象称为超导现象．假如所有导体都没有了电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是( )A．白炽灯仍然能发光B．电风扇仍然能转动C．电饭锅仍然能煮饭D．电熨斗仍然能熨烫衣服10．下列情况中不属于防止电热危害的是( )A．电视机的后盖有许多孔B．电脑机箱内有小风扇C．电动机外壳有许多散热片D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次11．如图 5所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电一段时间后(液体均不沸腾)，发现两只温度计示数上升的相同．不考虑热损失，则电阻 R1、 R2的大小关系是( )图 5A． R1＞ R2 B． R1＜ R2C． R1＝ R2 D．无法确定12．如图 6所示，阻值为 R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为 U或 2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是( )3图 613．如图 7所示的实验装置中，三个相同的烧瓶 A、 B、 C内部都盛有质量和初温均相等的液体，其中， A、 B烧瓶中装的是煤油， C瓶中装的是水， A、 B、 C瓶中电阻丝的阻值分别为 RA、 RB、 RC，且 RA＜ RB＝ RC.(假设实验中没有任何热损失)图 7(1)小明用该装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系”，他应该观察比较__________两瓶中温度计的示数变化情况，其中________瓶中的液体温度升高得更快一些．(2)小红用该装置完成“比较水和煤油吸热升温的情况”的实验，她应该观察比较__________、 C两瓶中温度计的示数变化情况，实验中水和煤油吸热的多少是通过________________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的．该实验中装有________(选填“水”或“煤油”)的烧瓶中温度计示数变化较大．14．下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图 8所示， R1和 R2均为电热丝．求：(1)电烤箱在高温挡正常工作 10 min所产生的热量．(2)电路中 R1的阻值．(3)电烤箱在低温挡正常工作时，电路中的电流和 R1的电功率．图 8××牌电烤箱额定电压 220 V高温挡 1100 W额定功率低温挡 440 W电源频率 50 Hz415．[2017·沈阳] 电热水器在工作过程中把电能转换成________能，某电热水器的铭牌如图 9所示，在该电热水器中装初温为 25 ℃、质量为 60 kg的水，在额定电压下工作1400 s，水温升高 10 ℃，则水吸收的热量是________ J，电热水器消耗的电能是________J．[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]图 951． B2．散热 利用电流热效应驱潮3． B 4. D5．电流的平方 导体的电阻 通电时间 Q＝I 2Rt6．720 J7．60 158．(1)电源电压：U＝U 1＝U 2＝I 2R2＝0.4 A×15 Ω ＝6 V.(2)通过 R1的电流：I 1＝I－I 2＝1 A－0.4 A＝0.6 A，R1产生的热量：Q 1＝UI 1t＝6 V×0.6 A×10 s＝36 J.9． B 10． D11． A 12． D 13．(1)A、B B (2)B 加热时间 煤油14．(1)在高温挡正常工作 10 min产生的热量：Q＝W＝P 高 t＝1100 W×600 s＝6.6×10 5 J.(2)由 P 高 ＝UI 高 及 R1＝ ，得 R1＝ ，UI高 U2P高代入数据得 R1＝44 Ω .(3)由 P 低 ＝UI 低 得，电路中的电流 I 低 ＝ ＝ ＝2 A；P低U 440 W220 VR1的电功率：P 1低 ＝I 低 2R1＝(2 A)2×44 Ω ＝176 W.15．内 2.52×10 6 2.8×10 61第 15 章电能与电功率一．选择题（共 10 小题，满分 30 分，每小题 3 分）1．如图是一个油量表的示意图，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关，当浮球最低时滑片 P 滑到 a 端，电流表示数为 0.3A，当浮球最高时，滑片 P 滑到 b 端，电流表示数为0.5A．下列说法错误的是（ ）A．电阻 R1的阻值为 30ΩB．电源电压为 15VC．在加满油后，1min 内电阻 R1产生的热量为 450JD．电阻 R1最小功率为 7.5W2．如图所示，电源电压恒为 6V，定值电阻 R1=10Ω，滑动变阻器 R2的最大阻值为 20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A；当开关 S 闭合，滑动变阻器的滑片 P 从 b 端向 a 端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）A．电压表的示数变小，电流表的示数变大B．电流表的示数变化范围为 0.2A～0.3AC．电阻 R2的两端电压由 4V 减小到 3VD．电阻 R1消耗的功率的变化范围为 0.4W～0.9W3．为了防止甲醛超标的危害，如图甲所示是我校创新小组的同学们设计的甲醛监测设备的原理图。电源电压恒为 3V，R 0为 10Ω 的定值电阻，R 为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示。用电压表示数反映污染指数，污染指数在 50 以下为轻度污染，50﹣100 之间为中度污染，100 以上为重度污染，以下分析正确的是（ ）A．污染指数越小，电压表示数越大B．电压表示数为 1V 时，属于重度污染C．污染指数越大，电路中消耗的总功率越小D．污染指数为 50 时，电压表的示数为 2.5V24．如图所示为保温电饭锅的电路示意图，R 1和 R2为两发热体电阻丝，S 为温控开关，A、B 两点接在稳压电源上，R1：R 2=10：1，加热状态时电路的功率为 1100W，则下列说法正确的是（ ）A．S 断开时，两发热体 R1、R 2均发热是加热状态B．加热状态时 10 分钟消耗 1.1×104J 电能C．保温状态时 R2的功率为 110WD．保温状态时电路的总功率为 100W5． LED 灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管。发光二极管的主要材料是（ ）A．半导体材料 B．超导材料 C．隐形材料 D．纳米材料6．在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是（ ）A．灯 L 可能变亮B．只可能电阻 R 断路C．电阻 R 可能断路、灯 L 可能短路D．电阻 R 可能短路、灯 L 可能断路7．如图所示电路，电源电压恒定，R 为光敏电阻，其阻值随着光照的增强而减小，R 0为定值电阻，当光照减弱时（ ）A．V 与 A1示数的比值减小 B．V 与 A2示数的比值不变C．A 2与 A1示数之差变大 D．电路消耗的总功率减小8．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，将滑动变阻器 R 的滑片 P 向左移动，在此过程中（ ）A．电压表 V1示数变小，电压表 V2示数变大B．电流表 A 示数变小，电压表 V1示数不变C．电流表 A 示数不变，灯泡 L 亮度变亮D．电压表 V1示数不变，灯泡 L 亮度变暗9．小金同学用一只标有“3.0V”字样的小灯泡练习测定小灯泡的电功率。按照电路图连接好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，任意移动滑动变阻3器的滑片，电压表示数不变。经检查电路连接无误，且导线无接触不良之处，排除故障后，小金同学还想利用这套实验装置测量一段电炉丝的电阻 R，可是连接电路时发现电流表已烧坏。根据以上信息，下列说法错误的是（ ）A．闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应置于左端B．产生这种故障原因是灯泡处断路C．发生故障时，电压表测量的是电源电压D．小金同学认为利用现有器材不能测出电炉丝的电阻10．如图甲所示，L 上标有“6V 3W”字样，电流表量程为 0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器 R 的最大电阻为 100Ω．只闭合开关 S1，滑片置于 a 点时，变阻器连入电路中的电阻为 Ra，电流表示数为 Ia；只闭合开关 S2，移动滑片 P，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示，当滑片 P 置于 b点时，电压表示数 Ub=8V，电流表示数为 Ib．已知Ra：R 0=12：5，I a：I b=3：5（设灯丝电阻不随温度变化）．则下列选项正确的是（ ）A．I b=0.5 AB．只闭合 S1时，电源电压 U 与 I、R 的关系式是 U=0.5A×（R a+12Ω）C．电源电压 U=9 VD．只闭合开关 S1时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围为 4.5～9 W二．填空题（共 10 小题，满分 25 分）11．（2 分）在如图所示电路中，定值电阻 R0的阻值为20Ω，电动机线圈电阻为2Ω，闭合开关，电流表 A1、A 2的示数分别为 0.8A，0.3A，则该电路电源电压为 V，1min 内电流通过电动机产生的热量为 J。12．（2 分）在学习了动物的呼吸作用之后，科学兴趣小组设计了如图装置来研究昆虫是否进行呼吸作用。O 点是一固定点，活塞连接金属滑片，活塞运动，滑动变阻器阻值会随之改变，闭合开关后小灯泡发光（碱石灰可以吸收二氧化碳）．实验预测与分析：4（1）如果昆虫进行呼吸作用，活塞最终将停留在 a 的 位置（选填“原来”、“偏左”或“偏右”）。（2）随着昆虫不断地呼吸，小灯泡的亮度将 。（3）装置中指针设计成 AO 段比 OB 段短，这对实验现象起到了 作用。13．（2 分）一只电烙铁标有“220V、75W”字样，其中“220V”表示 ，“75W”表示 ，该电烙铁正常工作时通过的电流强度是 ，电阻是 。14．（3 分）在测定小灯泡额定功率的实验中，小薇同学连接的实物电路如图甲所示，其中小灯泡的额定电压为 2.5V，额定功率小于 1W。（1）同组的小明在检查线路时，发现有一根导线连接错误，若此时闭合开关，可观察到的现象是：（写出两个即可）① ；② 。（2）排除故障后，实验数据记录如上表。①此表格设计不妥之处是 ；②当电压表的示数为 2.5V 时，电流表的示数如图乙所示，故小灯泡的额定功率是 W。次数 U/V I/A P/W1 2.00 0.16 0.32 2 2.50 3 3.00 0.27 0.81 小灯泡电功率的平均值 P 额 =W15．（3 分）无水箱式电热水器具有体积小、加热快的优点，图甲是它的工作原理图。5（1）温控器：水温传感器测量到出水温度并将信息传给微电脑芯片，微电脑芯片将测量到的水温和预先设定的温度进行比较，然后即时控制温控器内的两个开关的状态，从而让喷头喷出预先设定温度的热水。请在图乙虚线框中补齐温控器内的两个开关。（2）水压控制开关：当热水器内没有水或水压过低时，图丙所示的水压控制开关能确保电热水器停止工作。图中顶杆必须具有很好的 性才能防止漏电。（3）家庭电路中该电热水器在正常电压下工作，当喷头喷出水的流量为 4.5L/min 时，5℃的冷水经过加热后温度最高可达 38℃，已知通过电热水器的电流为 52.5A，则该电热水器的加热效率多少？如果此时还要进一步提高水温，应该怎样调节冷水的流量的大小？16．（3 分）小林家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下表。为了测量该电水壶烧水时的实际功率，小林所学知识和爸爸合作进行了如下实验；关掉家里所用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从 25℃上升到 35℃所用的时间是 50s，这壶水吸收的热量 J，同时观察到家中“220V 10A（40A） 3200imp/（kw•h）”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了 80 次，电水壶加热的效率是 。[C 水 =4.2×103J/（kg•℃）]。17．（3 分）电冰箱是间断式工作的（即工作一段时间停止一段时间，再工作再停止，如此循环）。某电冰箱铭牌有关参数如表所示。在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时，一天实际工作 h；若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为 12min，每消耗 1kW•h 电能，电能表转盘转 1500 转，则该电冰箱每天启动 次，每工作一次电能表转盘转 转。从表中提供的数据可以推算出该电冰箱正常工作一个月（按 30 天计算）耗电 度。若该电冰箱每工作一次后的间歇时间都相等，那么它的间歇时间的可能值是 min．（填整数位）容积（L） 175功率（W） 150耗电量（kW•h/24h） 0.96额定电压（V） 22018．（2 分）在如图所示电路中，电源电压 6V 保持不变。只闭合开关S1，电流表示数为 0.2A；再闭合开关 S2，电流表示数变化了 0.4A．则6R2的阻值为 Ω，S 2闭合前后 R1消耗的电功率相差 W。19．（3 分）如图所示，弹簧下悬挂小铁块 A．闭合开关，电磁铁的上端为 极。滑片 P 向左滑动过程中，弹簧将 （“伸长”或“缩短 ”）；保持滑片位置不变，当开关 S 由“1”接“2”，弹簧将 （“伸长” 或“缩短”）。20．（2 分）如图所示，当开关 S 闭合时，灯 L1、L 2均不发光，电流表示数为零，但电压表指针有明显偏转，则此电路的故障是 。三．实验探究题（共 2 小题，满分 20 分，每小题 10 分）21．（10 分）在复习电学知识时，小明在实验室又做了“测量小灯泡电功率”和“探究电流与电压、电阻关系”的实验。实验中，所用的电源电压为 6V，小灯泡的额定电压为 3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。实物中少了两根导线。请用笔画线代替导线补上，将图乙中的实物电路连接完整。（2）连接电路时开关应 ，滑动变阻器滑片 P 应放在最 端（选填“左”或“右”）。（3）闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为 3.8V 时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。（4）移动变阻器的滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丁所示的小灯泡的 I﹣U 图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻 （选填“变大”、“不变”或“变小”），如果小灯泡两端的电压为 1.9V，则小灯泡的实际功率 0.38W（选填“大于”、“小于”或“等于”）。7（5）在做“探究电流与电阻关系”的实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在 范围内选择。A．U≤3V B． 2.4V≤U≤3V C．U≥3V D．3V≤U≤6V。22．（10 分）电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。李明同学要通过实验探究电功跟电压的关系，他选用的器材如图所示。其中甲、乙两容器完全相同，电阻丝 R1的阻值大于电阻丝 R2的阻值。（1）请你用笔画线代替导线，帮他把实验电路连接完整。（2）他在该实验中选用两根阻值不同的电阻丝，其目的是 。（3）在这个实验中，李明是通过观察比较 来比较电流做功多少的。电流通过电阻丝 做的功多（填 R1或 R2）。（4）由这个实验可以得到的结论是： 。四．计算题（共 3 小题，满分 15 分，每小题 5 分）23．（5 分）如图所示电路中电源两端电压保持不变，小灯泡 L 的规格为“12V 12W”且电阻不随电压变化而变化，滑动变阻器的最大阻值为 R3．将滑动变阻器的滑片 P 置于 A 端，只闭合开关 S1时，电压表V1的示数为 U1，电路中的总电流为 I1，电压表 V2的示数为U2，将滑动变阻器的滑片 P 置于 B 端，仍只闭合开关 S1，电压表 V1的示数为 U1´，电路中的总电流为 I2，电压表 V2的示数为 U2´，R 1消耗的电功率为 0.72W．已知U1：U 1´=4：7，U 2：U 2´=2：1，求：（1）小灯泡 L 的电阻；（2）I 1与 I2的比值；（3）电源电压；8（4）若电流表的量程为 0～3A，此电路的最大和最小功率。24．（5 分）如图所示是小明家电饭煲铭牌，有额定功率高、中、低三档，但中、低档已模糊不清。从说明书中的电路图可知，内部有两根电阻丝，每根电阻丝的阻值均为 110Ω（设电阻丝阻值恒定不变），中档是一根电阻丝接入电路，低档是两根电阻丝串联接入电路。把电饭煲接在正常的家庭电路中使用。求：定电压 220V频率 50Hz高档 900W中档额定功率低档（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是多少？当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率多大？（2）若使用高档，电饭煲正常工作 20min，消耗的电能是多少？如图所示是小明家的电能表，在这过程中若小明家只使用电饭煲，则电能表转盘旋转多少圈？（3）晚上，由于是用电高峰期，该电饭煲的实际工作电压只有 200V，加热效率为 80%，求利用高档功率把 2kg 的水从 20℃加热到 80℃需要多长时间？25．（5 分）如图甲所示的电路，灯 L 标有“9W”的字样，R 2两端的电压随电流的变化曲线如图乙所示，滑动变阻器 R1上标有“50Ω 2.5A”的字样，电压表 V1接入 0﹣15V 的量程，闭合 S3，断开 S1和 S2，灯 L 恰好正常发光，电流表的示数达到半偏，且电路安全工作。求：（1）灯 L 的额定电压和电源电压（2）闭合 S2、S 3，断开 S1，若用电压表 V2替换定值电阻 R2，标有“1A”的定值电阻 R0替9换灯 L，移动滑片，使两电压表先后均能达到满刻度，且电路安全工作，求满足所有条件时，定值电阻 R0允许的替换阻值范围是多少？整个电路总功率的最大值？10参考答案一．选择题1．D。2．A。3．B。4．D。5．A。6．C。7．D。8．A。9．D。10．AD。二．填空题11．6；30。12．（1）偏左；（2）变暗；（3）放大。13．额定电压为 220V；额定功率为 75W；0.34A；645.33Ω。14．（1）①电压表示数接近电源电压；②灯不亮，电流表示数为 0；（2）①设计了小灯泡电功率的平均值一栏；②0.5。15．（1）如上图所示；（2）绝缘；（3）该电热水器的加热效率为 90%；进一步提高水温的可行措施：调小进入热水器的冷水的流量。16．7.56×10 4；84%。17．6.4； 32； 45； 28.8； 33。18．20；3.2。19．N；伸长；缩短。20．L 2断路。三．实验探究题1121．（1）图见上；（2）断开；左；（3）1.52；（4）变大；大于；（5）B。22．（1）（2）使 R1、R 2两端的电压不同；（3）温度计示数的变化，R 1；（4）在电流一定、通电时间一定时，电压越高，电流做的功越多。四．计算题23．解：（1）根据 P= 可得灯泡 L 的电阻：RL= = =12Ω；（2）将滑片 P 置于变阻器的 A 端，只闭合开关 S1时，等效电路如图 1 所示；将滑片 P 置于变阻器的 B 端，只闭合开关 S1时，等效电路如图 2 所示；由图 1、图 2 得电路中的电流之比：= = ，（3）图 1、图 2 中，根据欧姆定律和串联电路的特点可得：12= ，即： = ，所以， = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，图 1 中，电源电压：U=I 1（R 1+RL），图 2 中，电源电压：U=I 2（R 1+RL+R3），因电源电压不变，则： = = ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，解①②得：R 1= RL= ×12Ω=8Ω；滑动变阻器的最大阻值为 R3= R1= ×8Ω=20Ω，由 P=I2R 得：I 2= = =0.3A，所以电源电压：U 总 =I2（R 1+RL+R3）=0.3A×（8Ω+12Ω+20Ω）=12V；（4）根据 P= 可知在电源电压不变的条件下，电路中的电阻越小功率越大；所以，由图可知：只闭合开关 S1，将滑片 P 置于变阻器的 B 端，电阻 R1、R L、R 3串联时电路中的总电阻最大，功率最小，如图 2 所示；则最小功率为 P 最小 =UI2=12V×0.3A=3.6W；只开关 S1、S 2、S 3都闭合，电阻 R1、R L、R 3并联时电路中的总电阻最小，功率最大，如图3 所示：由于电流表测量通过电阻 R1和 R3的电流，量程为 0～3A，所以，R 1和 R3的电流之和 I′最大为 3A，13灯泡的电流为 IL= = =1A，则最大总电流 I 最大 =I′+I L=3A+1A=4A，所以最大功率为 P 最大 =UI 最大 =12V×4A=48W。答：（1）小灯泡 L 的电阻为 12Ω；（2）I 1与 I2的比值为 2：1；（3）电源电压为 12V；（4）若电流表的量程为 0～3A，此电路的最大和最小功率分别为 3.6W、48W。24．解：（1）当电饭煲使用中档时，一根电阻丝接入电路，通过的电流：I= = =2A，电饭煲使用低档时，两根电阻丝串联接入电路，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，消耗的电功率：P 低 = = =220W；（2）使用高档时，由 P= 可得，电饭煲正常工作 20min 消耗的电能：W=P 高 t=900×10﹣3 kW× h=0.3kW•h，因 600R/kW•h 表示的是电路中每消耗 1kW•h 的电能，电能表的转盘转 600R，所以，电能表转盘旋转的圈数：n=0.3kW•h×600R/kW•h=180R；（3）电饭煲加热时的电阻R= = = Ω，水吸收的热量：Q 吸 =cm（t﹣t 0）=4.2×10 3J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣20℃）=5.04×10 5J，由 η= ×100%可得，电饭煲消耗的电能：14W= = =6.3×105J，由 W= t 可得，需要的加热时间：t′= = =847s。答：（1）当电饭煲使用中档时，通过它的电流是 2A；当电饭煲使用低档时，它消耗的电功率为 220W；（2）若使用高档，电饭煲正常工作 20min，消耗的电能是 0.3kW•h；电能表转盘旋转180R；（3）利用高档功率把 2kg 的水从 20℃加热到 80℃需要 847s。25．解：（1）由图乙可知，通过 R2的电流 I2=0.5A 时其两端的电压 U2=6V，由 I= 可知，R 2的阻值：R2= = =12Ω，闭合 S3、断开 S1和 S2，R 2与 L 串联，电压表 V1测 L 两端的电压，电流表测电路中的电流，由电流表的示数达到半偏可知，电路中的电流可能为 0.3A，也可能为 1.5A，因灯泡正常发光时的功率为 9W，所以，由 P=UI 可得，灯泡两端的电压：UL= = =30V 或 UL= = =6V，由电压表的量程为 0～15V 且电路安全工作可知，灯泡的额定电压应为 6V，电路中的电流为 1.5A，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=UL+IR2=6V+1.5A×12Ω=24V；（2）闭合 S2、S 3，断开 S1，若用电压表 V2替换定值电阻 R2，标有“1A”的定值电阻 R0替15换灯 L 后，电路为 R0与 R1串联，电压表 V1测 R0两端的电压，电压表 V2测 R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由电压表 V1的示数为 15V 时、电压表 V2的示数为 9V 可知，电压表 V2的量程为 0～15V，当电压表 V2的示数为 15V、且滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，R 0的阻值最大，此时电路中的最小电流：I 小 = = =0.3A，则 R0的最大阻值：R0 大 = = =30Ω；因滑动变阻器允许通过的最大电流为 2.5A，R 0允许通过的最大电流为 1A，所以，电路中的最大电流为 1A，当电压表 V1的示数为 15V，且电路中的电流最大时，R 0的阻值最小，电路的总功率最大，则 R0的最小阻值：R0 小 = = =15Ω，所以，定值电阻 R0允许的替换阻值范围是 15Ω～30Ω；整个电路的最大总功率：P 大 =UI 大 =24V×1A=24W。答：（1）灯 L 的额定电压为 6V，电源电压为 24V；（2）定值电阻 R0允许的替换阻值范围是 15Ω～30Ω，整个电路总功率的最大值为 24W。