專題05電功、電能、電功率和效率問(wèn)題專項(xiàng)培優(yōu)

全國(guó)初中物理競(jìng)賽試題精編

一、單選題

I.如圖I所示的電路，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20C,閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變

阻器的滑片，使其從最右端向左滑動(dòng)到〃點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光；在圖2中繪制出電流表與兩電壓表

示數(shù)關(guān)系的圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）

AI/A

10U/V

圖2

A.曲線中是燈泡的圖像

B.小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為20c

C.滑片在。點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為5c

D.滑片在。點(diǎn)時(shí)，通電Imin,滑動(dòng)變阻器與小燈泡消耗電能之比為5：1

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串聯(lián)電路的電壓規(guī)律及應(yīng)用、歐姆定律的圖像表示、歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、電功的公式及簡(jiǎn)單

應(yīng)用

【詳解】A.由電路圖可知，變阻器R與燈泡串聯(lián)，電壓表Vi測(cè)R兩端的電壓，電壓表Vz測(cè)燈泡兩端的

電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑片從最右端向左滑動(dòng)到〃點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的電阻變小，電路中

的電流變大，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，變阻器R兩端的電壓變小，燈泡兩端的電壓變大，則圖2中曲

線甲是變阻器K的/-U圖像，曲線乙是燈泡的/-U圖像，故A錯(cuò)誤；

B.滑片在a點(diǎn)時(shí)，小燈泡恰好正常發(fā)光，由圖2可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為4=04A,此時(shí)燈泡兩

端的電壓為U歆=iov,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為

故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)滑片位于最右端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻最大，此時(shí)電路中的電流最小，由圖2可知，電路中

的最小電流此時(shí)燈泡和變阻器兩端的電壓相等，國(guó)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所

以范源電壓為

U=%+UR=2%=2/min/?ni;lx=2x0.3Ax20C=12V

滑片在a點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

UR=U-U^=12V-10V=2V

故猾片在。點(diǎn)時(shí)變阻器接入電路的電阻為

￡^=2Y=5Q

/癡0.4A

故C正確;

D.滑片在。點(diǎn)時(shí)，通電Imin,滑動(dòng)變阻器與小燈泡消耗電能之比為

叫「U'3J」J2VJ

%4W4IOV5

故D錯(cuò)誤°

故選C。

2.如圖甲所示，是某型號(hào)電壓力鍋簡(jiǎn)化的工作電路圖。R。是阻值為484Q的保溫電阻，R/是規(guī)格為“220V

800W”的主加熱電阻，R2是副加熱電阻。電壓力鍋煮飯分為“加熱升壓-保壓―保溫'’三個(gè)階段，通過(guò)如圖

乙所示的鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)與時(shí)間“（P-D?！标P(guān)系圖象可了解其工作過(guò)程：接通電源，啟動(dòng)智能控制開關(guān)S,

S自動(dòng)接到小同時(shí),自動(dòng)閉合，電壓力鍋進(jìn)入加熱升壓狀態(tài)；當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)達(dá)80kPa時(shí)，S,自動(dòng)斷開,

進(jìn)入保壓狀態(tài)，當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)降至60kPa時(shí)，Si又會(huì)自動(dòng)閉合；當(dāng)保壓狀態(tài)結(jié)束，飯就熟了，S自動(dòng)接

到4減壓進(jìn)入保溫狀態(tài)。電壓力鍋煮飯時(shí)，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)共耗電0.25kW?h,下列說(shuō)法正確

的是（）

A.電壓力鍋煮飯時(shí),鍋內(nèi)氣壓增大液體沸點(diǎn)降低

B.當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)為40kPa時(shí)，電壓力鍋一定處于升壓狀態(tài)

C.電壓力鍋煮飯時(shí)，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)R/的工作時(shí)間是18mm

D.電壓力鍋止常_L作時(shí)的最大電流是5A

2

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功的公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用、歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、大氣壓對(duì)液體沸點(diǎn)的影響

【詳解】A.高壓鍋煮飯熟得快是利用液體的沸點(diǎn)隨氣壓的增大而升高的原理，故A錯(cuò)誤；

B.由圖乙可知，當(dāng)鍋內(nèi)工作壓強(qiáng)為40kPa時(shí)，電壓力鍋可能處于升壓狀態(tài)，也可能處于保溫狀態(tài)，故B

錯(cuò)誤；

C.由圖乙可知，在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)R/的工作時(shí)間分別為。?6min,9?12min,15?18min,即

R/的工作時(shí)間

//=i2min=0.2h

故C錯(cuò)誤；

D.R2的工作時(shí)間

r2=18min=O.3h

在正常加熱升壓和保壓狀態(tài)消耗的電能

即

0.25&W/=0.8kWx0.2h+P.x（）.3h

解得

6=0.3kW=300W

兩加熱電阻同時(shí)工作時(shí)電路電流最大，則總功率

P=P,+6=800W+3OOW=I100W

由

P=UI

可得

,P1100W一

I=—=----------=5A

V220V

故D正確。

故選D.，

3.如圖所示的電路中，〃、。、。是三只電表（電壓表或電流表），閉合開關(guān)S,標(biāo)有“3V0.5A”的燈泡Li

正常發(fā)光，標(biāo)有“6V0.5A”的燈泡L2發(fā)光較暗。若不考慮溫度對(duì)打絲電阻的影響，下列說(shuō)法正確的是（）

A.電表。為電流表，且示數(shù)為IAB.電表方為電壓表，且示數(shù)為3V

C.電表c為電流表，且示數(shù)為0.25AD.閉合開關(guān)S,電流1s所做總功為2.25J

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、電功的公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用

【詳解】ABC.由題意知，電路中開關(guān)閉合后，L2發(fā)光較暗，L正常發(fā)光，則兩燈不是串聯(lián)在電路中，因

為構(gòu)燈的定額電流相等，串聯(lián)時(shí)，L正常發(fā)光，通過(guò)的電流為0.5A,則通過(guò)L2的電流也為0.5A,Lz也正

常發(fā)光。那么兩燈并聯(lián)連接在電路中，所以〃、〃是電流表，c是電壓表。其中，。測(cè)干路的電流，人測(cè)通

過(guò)L2的電流.I/F常發(fā)光,則電源電壓

U=Ui=3V

燈L2的電阻

凡4或=12。

I20.5A

不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響時(shí)，通過(guò)L2的電流

U=3V

瓦―血=0.25A

所以干路的電流，即電流表。的示數(shù)

I=h+h其=0.5A+0.25A=0.75A

故ABC錯(cuò)誤；

D.通電1s,電流所做的總功

W=U/r=3VxO.75Ax1s=2.25J

故D正確。

故選D。

4.燈泡標(biāo)有“6V”字樣，為探究其工作時(shí)的特點(diǎn)，小剛利用圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中電源電壓保持

不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“3()Q1A”。閉合開關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從〃點(diǎn)向右緩慢移動(dòng)，直到

電壓表示數(shù)達(dá)到6V時(shí)為止。圖乙是用獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U-/圖像，下列判斷正確的是()

4

A.電源電壓為6V

B.閉合開關(guān)，在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，燈泡L的最小電阻為1()。

C.滑動(dòng)變阻器的滑片P移到匕端時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，且燈的額定功率為3.6W

D.燈泡L與10Q的定值電住上串聯(lián)接入電壓為9V的電路，R2每秒消耗電能為2.5J

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】電功的公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用、含有變阻器電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算、歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】A.由圖甲知道，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，滑片在。端時(shí)，變阻器連入

阻值最大，電路總電阻最大，電流最小，由圖象知道，此時(shí)燈泡兩端電壓3=1V,電流為0.2A,由串聯(lián)

電路特點(diǎn)和歐姆定律知道，變阻器兩端電壓

Uah=IRab=0.2Ax30c=6V

所以，電源電壓

U=Ui.+Uab=17+6V=77

故A錯(cuò)誤;

B.由圖象知道，燈泡電流隨兩端電壓增大而增大，且電壓變化大于電流變化，說(shuō)明燈泡電阻逐漸增大;

且猾片移動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)燈泡兩端電壓"=1丫時(shí)?，通過(guò)的電流為〃=().2A,此時(shí)燈泡電阻最小，由歐姆定律

知道，燈泡的最小電阻

7忐-

故B偌誤;

C.由于燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為6V,由圖象知道，此時(shí)電路中電流等于燈泡的額定電流0.6A,變阻器

連入電路的阻值

絡(luò)=2=X"C<3OC

/額40.6A

說(shuō)明，燈泡L正常發(fā)光，滑片不在〃端，故C錯(cuò)誤;

D.由圖象知道，燈泡兩端中，壓為4V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.5A,燈L與1()。的定侑電阻M串聯(lián)，由

串我電路特點(diǎn)和歐姆定律知道，此時(shí)七兩端電壓

U2=hR2=O.5AxlOQ=5V

總電壓

U=Ui.+U2=4V+5V=9V

符合將兩者連入電壓為9V電路的條件，故此時(shí)火2每秒消耗電能

W2=U2h/=5VxO.5Axls=2.5J

故D正確。

故選D。

5.定值電阻Q、R2和滑動(dòng)變阻器R3接入如圖電路中，電源電壓不變。當(dāng)開關(guān)S閉合，S2斷開，滑片P

位于〃點(diǎn)時(shí)，電壓表Vi和V?的示數(shù)之比U/：3=2:1,電流表的示數(shù)A；接著滑片P位于最右端時(shí)，電

壓表Vi和V2的示數(shù)之比U/'：S'=2:5。當(dāng)開關(guān)Si斷開,S2閉合，兩個(gè)電壓表Vi和V2的示數(shù)之比卬必”=3:1,

通過(guò)開關(guān)的閉合與斷開及調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電路消耗的功率最小為4.5W。下列說(shuō)法正確的是（）

B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是30c

C.當(dāng)開關(guān)Si斷開，S2閉合，電路消耗的功率為18W

D.當(dāng)開關(guān)Si閉合，S?斷開，滑片P位于〃點(diǎn)時(shí)，以消耗的功率為4W

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】含有變阻器電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算、動(dòng)態(tài)電路中電功率的變化分析

【詳解】AB.當(dāng)開關(guān)Si閉合、S2斷開，滑片P位于。點(diǎn)時(shí)，幻與凡串聯(lián)，電壓表V/測(cè)R/兩端的電壓,

電壓表上測(cè)片兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，旦電壓表V/和V2

的示數(shù)之比

M：S=2：1所以由/=§可得

q

RI（J,

”二才二于二彳即凡尸。^/。，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓

Ka211U21

6

U=hR.e=h(R/+RQ=lAx(R+0.5RD=1.5R/接著滑片P位于最右端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻最大,

電壓表V/和V2的示數(shù)之比

Ui：3，=2：5則

.

R1TJ?9

U=7^-=U='即火產(chǎn)2.54,當(dāng)開關(guān)S/斷開、S2閉合時(shí)，R/與心串聯(lián)，電壓表V/測(cè)電源兩端的電壓，

&ju23

，2

電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，因兩個(gè)電壓表V/和V2的示數(shù)之比

n

Uf：U2=3：I所以

U”/R1I(P4-J?)R+R3

77/二與蕾=七十上;即&=0.5Q,當(dāng)開關(guān)S/、S2斷開，滑片P位于最右端時(shí)，R、&與

a的最大阻值串聯(lián)，此時(shí)電路的總電阻最大，總功率最小，則

P^=—=—————=——9^]-------=4.5W解得：R=8d則

小R"總與+4+&4+0.5q+2.54

凡=R2=0.5R/=0.5X8Q=4Q電源的電壓

U:15R尸12V滑動(dòng)變阻器的最大阻值

R3=2.5R/=2.5X8C=20Q故AB錯(cuò)誤；

C.當(dāng)開關(guān)S/斷開、S2閉合時(shí)，R與后串聯(lián)，電壓表V/測(cè)電源兩端的電壓，電壓表V2測(cè)后兩端的電壓,

電流表測(cè)電路中的電流，電路消耗的功率

U2_U202V『

P=二12W故C錯(cuò)誤;

R總K+R?8Q+4Q

D.當(dāng)開關(guān)S/閉合，S2斷開，滑片P位于〃點(diǎn)時(shí)，R/與R.，串聯(lián)，電壓表V/測(cè)R/兩端的電壓，電壓表V2

測(cè)R”兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，尺，消耗的功率

P3=I]2R產(chǎn)(1A)2x4C=4W故D正確。

故選Do

6.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，陽(yáng)和處為滑動(dòng)變阻器，它們的滑片可移動(dòng)的最大距離相等，

已知滑動(dòng)變阻器電阻絲的阻值與其長(zhǎng)度成正比。開始時(shí)，R/、型的滑片均位于變阻器的正中間，開關(guān)閉合

后，電路的總功率為0.4W。若將R/的滑片向左移3cm,&的滑片向右移動(dòng)6cm,電路的總功率變?yōu)?.3W；

若將此的滑片向右移3cm,R2的滑片向右移動(dòng)6cm,電路的總功率為。.5W,則滑動(dòng)變阻器R/、R2的總電

阻之比為()

B.4：1C.6：1D.8：1

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】含有變阻滯電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算、電功率P=UI及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

R

【詳解】設(shè)Q、&的最大阻值分別為小、及,設(shè)它們的長(zhǎng)度為L(zhǎng)em,則兩個(gè)變阻器1cm長(zhǎng)的電阻分別為，、

年，當(dāng)即上的滑片均位于變阻器的正中間時(shí)，電路的總功率為P/=0.4W,由公式P=U/=±可知

LR

U2=R(；4+；&)=；x0.4Wx(飛+&)

若將Q的滑片向左移3cm,&的滑片向右移動(dòng)6cm,電路的總功率變?yōu)镻2=0.3W,則

爐二嗚凡+*,+等卜0.3Wxd+詈,+喇

則

』xO.4Wx(q+RJ=0.3WX［R1+西+，/??+處］

212L2L)

18凡+36凡

解得Lr=-；將Q的滑片向右移3cm,心的滑片向右移動(dòng)6cm,電路的總功率為P3=0.5W,則

氣+&

小正公也+1+空］=0.5Wx|%.也+/+處］

A21L2-L)U'L2-L)

則

0.5WxI/?,-學(xué)+；&+華》;XO.4WX(R1+R2)

、2L2L)2

18國(guó)+36凡

將2r=二"々"代入，解得勺：心二8：1,故D符合題意，ABC不符合題意。

故選D。

7.如圖甲所示，是小南設(shè)計(jì)的測(cè)量物體重力的電子秤，電源電壓為3V,刈是阻值為100C的定值電阻，

R是壓力敏感電阻，其阻值隨壓力變化如圖乙所示，。是杠桿支點(diǎn)，。4：08=3:1托盤、杠桿和壓桿質(zhì)量

不計(jì)。下列選項(xiàng)正確的是()

8

B.R承受的壓力為350N時(shí),Ro的功率為0.09W

C.電壓表的最大示數(shù)是2V

D.電壓表示數(shù)為IV時(shí)，物重是250N

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】運(yùn)用杠桿平衡原理進(jìn)行計(jì)算、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律及應(yīng)用、歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、電功率P=UI

及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】A.根據(jù)杠桿平衡條件可得

GxOB=FxOA

由國(guó)像乙可知壓力敏感電阻R的阻值隨壓力口的增大而變小，物重越小時(shí)壓力敏感電阻受到壓力越小，敏

感電阻R的阻值增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知壓力敏感口阻兩端的電壓變大，則定值電阻兩端的電

壓減小，即電壓表示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；

B.R承受的壓力為350N時(shí)，R接入電路中的阻值為100C,此時(shí)電路中的電流定值電阻和壓力敏感電

阻R串聯(lián)，此時(shí)電路中的電流

U3V

I=---------=-------------------=0.015A用）的功率

R+R100C+100C八?？贘刀牛

.=八凡=（（）.（）J5A）2x100Q=0.0225W

故B錯(cuò)誤;

C.由圖像可知：F/=0,Q-450G,F2=5ON,A/—400C,代入

R=aF+b

可得關(guān)系式為

R=—尸+450C

當(dāng)最大壓力為400N時(shí)，R3=50C,此時(shí)電路中的電流

U3V

=0.02A

?)+6I00Q+50Q

由/=二可得，定值電阻片兩端的電壓

K

U：=IR=0.02AX1OOQ=2V

即電壓表示數(shù)為2V,故C正確；

D.電壓表示數(shù)為IV時(shí)，電路中的電流

U"IV

==0.01A

凡100Q

由/=烏可得總電阻

A

—A就T300Q

根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可得壓力敏感電阻的阻值為

R4=R,_&=300c-100Q=200n

代人關(guān)系式

R=-F+450C

可得：a=250N,由題知，4BO為一-水平杠桿

OA：OB=3：5

根據(jù)杠桿平衡條件可得

F4XOA=G4XOB

即

250Nx5=Gxl

解得物重G=750N,故D錯(cuò)誤。

故選C。

8.如圖甲所示，電源電壓保持不變，電流表的最程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V,滑動(dòng)變阻器與的

規(guī)格為“50Q0.5A”.閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,測(cè)得多組數(shù)據(jù).用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了電流

與滑動(dòng)變阻器阻值的變化關(guān)系圖（如圖乙所示）.在保證電路安全的情況下，下列計(jì)算結(jié)果中正確的是（）

甲乙

A.電源電壓為12V

B.勺的阻值為15c

10

C.滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍是10-50Q

D.滑動(dòng)變阻器的最大功率為0.9W

【答案】D

【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)態(tài)電路中電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】由圖乙可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為I0C時(shí)，此時(shí)電路中的電流為0.3A,

利IJ串聯(lián)電路電壓規(guī)律，則電源電壓U=0.3AxlOQ+0.3Ax9①，

當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為50Q時(shí)，此時(shí)電路中的電流為0.1A,利用串聯(lián)電路電壓規(guī)律，

則電源電壓U=01Ax50C+01Ax?②,

由①②解得U=6V,%=10C,故AB錯(cuò)誤；

當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值最小，電流表的最大測(cè)量值為0.6A,

滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為0.5A,故電路中的最大電流為限=0.5A,幣=10Q,

則扁兩端的電壓為■=0.5Ax10Q=5V,電源電壓U=6V,

則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為滑

U=(7-(/0=6V-5V=IV,

則滑動(dòng)變阻器的最小阻值為我潸小

滑動(dòng)變阻器的阻值越大電路中的電流越小，電路越安全,

因比滑動(dòng)變阻器的限值變化范圍為2~50Q,故C錯(cuò)誤；

'u'Uu2U

滑動(dòng)變阻器消耗的電功率=(%+RJ2一(9-/?了+4凡內(nèi)一(凡一隊(duì))2

+4&

4R、R、

所以，當(dāng)凡=%二10。時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大;

則游動(dòng)變阻器消耗電功率的最大值/大=/2凡=(0.3A)2X10C=0.9W,故D正確.故選D.

二、多選題

9.如圖所示的電路中，電源電壓保持U恒定，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為Q、此、此均為定值電阻，且

R/=2&=2R3。以下說(shuō)法正確的是()

A.若a、b均為電流表，開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P從中點(diǎn)移到左端時(shí)，電壓表V與a表的示數(shù)

之比保持與不變，電壓表V狗示數(shù)與b表示數(shù)的乘枳變小

B.若a、b均為電壓表，開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)過(guò)程中，電表a與電表b的示數(shù)之

比變小，電表a與電表b的示數(shù)的變化量相等

C.若a、b均為電壓表，開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器滑片P從中點(diǎn)移到左端時(shí),a電壓表的示數(shù)增大了苒，

2

電路總功率減小了U%

12居

D.只閉合開關(guān)Si,滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變小，兩表

示數(shù)乘積變大

【答案】AC

【知識(shí)點(diǎn)】含有變阻器電路的動(dòng)杰計(jì)算、電功率P=UI及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】A.若a、b均為電流表，開關(guān)都閉合，&、R2、尺,并聯(lián)，電壓表V測(cè)電源兩端的電壓，電流表a

測(cè)&、R.，的電流，電流表b測(cè)照、R2的電流，根據(jù)歐姆定律。=//?可知，電壓表V與a表的示數(shù)之比為

R2、&并聯(lián)的電阻，根據(jù)并聯(lián)電路電阻關(guān)系可知，型、幻并聯(lián)后的總電阻為與，所以電壓表V與a表的

示數(shù)之比保持與不變；滑動(dòng)變阻器滑片P從中點(diǎn)移到左端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，則通過(guò)滑

動(dòng)變阻器電流變小，由于此為定值電阻，通過(guò)其電流不變，所以電流表b的示數(shù)變小，則電壓表V的示

數(shù)與b表示數(shù)的乘積變小，故A正確；

B.若a、b均為電壓表，開關(guān)都閉合，R/、R2、七串聯(lián)，電表a測(cè)量&、R2串聯(lián)電壓，電表b測(cè)量后、

a串聯(lián)電壓，滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)過(guò)程中，電阻變小，則電路中的電流變大，所以長(zhǎng)、R3的電壓

變大，即電表b的示數(shù)變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，心的電壓變小，即電表a示數(shù)變小，所以電

表a與電表b的示數(shù)之比變?。桓鶕?jù)U=/R可知，電表b示數(shù)的變化量

AU/,=A/(R2+R3)

電表a示數(shù)的變化量與電壓表V示數(shù)變化量相等，即

12

所以

故B錯(cuò)誤;

C.若a、b均為電壓表，開關(guān)都閉合，Ri、型、&串聯(lián)，電表a測(cè)量刈、七串聯(lián)電壓，電表b測(cè)量/匕、

幾串聯(lián)電壓，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在中點(diǎn)時(shí)，三個(gè)電阻值相等，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，每個(gè)電阻

的電壓為號(hào)，則

5=a=與

電路中的電流/=M，電路的總功率

Jtx

U2

P=UI=—

34

當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移到左端時(shí)，a表的示數(shù)U：=半，電路中的電流/'二條，則a表的示數(shù)增加了

44A2

△u=u=------------=—

a4312

電路總功率

P>=ur=u—=—

4K244

所以電路總功率減小了

3凡4&12R

故C正確；

D.只閉合開關(guān)Si,Q、后、&目聯(lián)，電壓表V串聯(lián)叢的電壓，電流表A測(cè)量串聯(lián)的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻

器滑片P向右滑動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的電阻變小，電路中的電流變大，電壓表V示數(shù)變大，電壓表V

與電流表A的示數(shù)之比為心的阻值，保持不變，兩表示數(shù)乘積變大，故D錯(cuò)誤。

故選ACo

10.如圖甲所示，電源電壓不變，％為定值電阻。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器寵2的滑片P從最左端滑到最

右瑞，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖象如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）

UN

B.定值電阻凡的阻值為IOQ

C.該電路消耗的最大功率和最小功率之比為2:1

D.該電路消耗的最大功率和最小功率之比為4:1

【答案】ABD

【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)態(tài)電路中電功率的范圍問(wèn)題、歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】如圖所示，&、后串聯(lián)，電壓表Vi測(cè)卻兩端電壓，電壓表V2測(cè)后兩端電壓；

A.當(dāng)滑片滑到最右端時(shí)，R2接入阻值為0,如圖乙，電壓表V2示數(shù)為0,電壓表Vi示數(shù)為8V,根據(jù)串

聯(lián)電壓規(guī)律，電源電壓為

U=U1+U2=O+8V=8V

故A正確；

B.定值電阻的U/圖像為過(guò)圓點(diǎn)的直線，如圖乙，當(dāng)Q的電壓為4V時(shí)，，電流為O.4A,R/的阻值為

4=d=]0c

Z,0.4A

故B正確；

CD.該電路消耗的最大功率時(shí)，電路電流最大，即滑動(dòng)變阻器接入阻值為0,只有R/接入，功率為

^=(W=64W

R、IOC

該電路消耗的最小功率時(shí)，電路電流最小，即滑動(dòng)變阻器接入目值為最大，R/、處串聯(lián)接入，如圖乙，此

時(shí)用兩端電壓為6V,則R/兩端電壓為

t/；=(7-t/；=8V-6V=2V

電流為

=0.2A

14

電路功率為

舄、=U/'=8Vx().2A=1.6W

最大功率和最小功率之比為

PK_6.4W_4

~P~~1.6W-T

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選ABD。

11.如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻值，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)關(guān)系圖象如圖

乙圻示，其中是電阻箱阻值為零時(shí)的電流，則下列說(shuō)法不正俑的是（）

A.定值電阻Ro阻值大小為%

uo

B.電阻箱兩端電壓隨電流增大而增大

C.電路消耗的總功率最大值在數(shù)值上等于圖形S3與的面積之和

D.電阻箱消耗的電功率最大值在數(shù)值上等于圖形5/的面積

【答案】ABC

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、電功率P二UI及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】A.電壓表與定值電阻聲聯(lián)，測(cè)量的電壓為Ro兩端的目壓，由圖乙可知，電阻箱阻值為零時(shí)，電

源電壓等于電壓表的讀數(shù)Uo,歐姆定律可得Ro阻值大小

&=牛

故A錯(cuò)誤，符合題意；

B.由圖甲可知，定值電阻和電阻箱串聯(lián)，則有

U/Ud=U電后Uo

由歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓Ud=/R。，則電阻箱兩端的電壓

UR=UO-JRO

可見(jiàn)，隨/的增大，UR減小，故B錯(cuò)誤，符合題意；

C.當(dāng)電路中的總電流最大時(shí)，電路消耗的總功率最大，豆PfU總,依據(jù)題意可知，當(dāng)電阻箱的限值

為零時(shí)，電路中的總電流最大為所以電路消耗的總功率P在數(shù)值上對(duì)應(yīng)圖形中的總面積

S;S/+S2+S3+S4+S5

故c錯(cuò)誤，符合題意:

D.由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可得，電路的總電流

1=-^—

R+R）

電阻箱消耗的功率

2

PK=IR=(懸）xR=

可見(jiàn)當(dāng)R二A時(shí)?，外有最大值，則

Px_^o__^xZo

R24%22%22

所以，在數(shù)值上等于矩形的面積S/,故D正確，符合題意。

故選ABCo

12,有兩個(gè)定值電阻A和B的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖像如圖甲所示，則下列判斷正確的有（）

A.將A和B串聯(lián)接在9V電源兩端時(shí)，電路中的電流為0.5A

B.將A和B并聯(lián)接在6V電源兩端，10s內(nèi)電路消耗的電能是60J

C.定值電阻A的阻值為12Q

D.將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器R,串聯(lián)如圖乙所示，保持滑片位置不動(dòng)，若用電阻B替換電阻A時(shí)，電

流表和電壓表示數(shù)都將變大

【答案】ACD

【知識(shí)點(diǎn)】電功的公式及簡(jiǎn)單應(yīng)用、歐姆定律的應(yīng)用、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律及應(yīng)用、并聯(lián)電路的電流規(guī)律

【詳解】A.將A和B串聯(lián)接在9V電源兩端時(shí)，串聯(lián)電路的電流處處相等，串聯(lián)電路的總電壓等于各部

分電壓之和，結(jié)合圖像可知，此時(shí)電路電流為0.5A,A和B兩端的電壓分別為6V和3V,故A正確；

B.將A和B并聯(lián)接在6V電源兩端，根據(jù)并聯(lián)申，路的電壓特點(diǎn)可知兩電阻兩端的電壓均為6V,從圖中可

16

知通過(guò)A、B的電流分別為0.5A、1A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知干路電流為

/=/)+/2=0.5A+1A=1.5A

根據(jù)W=u〃可知10s內(nèi)電路消耗的電能為

W=VX1.5AX10S=90J

故B錯(cuò)誤;

C.根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，利用歐姆定律可知定值電阻A的阻值為

…A怒"

故C正確;

D.根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，利用歐姆定律可知定值電阻B的阻值為

將A與一個(gè)滑動(dòng)變阻器Ri串聯(lián)如圖乙所示，電流表測(cè)最電路電流，電壓表測(cè)最滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。

保持滑片位置小動(dòng)，若用電阻B替換電阻A時(shí)，總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路電流變大，根據(jù)U

=依.可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，故電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，故D正確。

故選ACDo

13.如圖，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S閉合后，燈Li、L2都能正常工作，且甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比

是3:4,通電lOmin后,下列說(shuō)法正確的是（)

A.L］、L?消耗的電能之比是1:3B.Li、L2消耗的電能之比是3:1

C.Li、L2兩端的電壓之比1:3D.Li、L2兩端的電壓之比3:4

【答案】AC

【知識(shí)點(diǎn)】串聯(lián)電路中各用電器做功與阻值成正比、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律及應(yīng)用

【詳解】由電路圖知，甲乙兩個(gè)都是電壓表，若甲是電流表，閉合開關(guān)S后，燈Li被短路，若乙是電流

表，則電源被短路，且兩燈串聯(lián)在電路中，甲測(cè)燈L2的電壓，乙測(cè)電源電壓。由題意知，兩個(gè)電壓表的示

數(shù)之比為3:4,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)知，LHL2兩燈的電壓之比為1:3,那么兩燈的電阻之比

R/：R2=1:3

據(jù)知，通電lOmin,兩燈消耗的電能之比1:3。故BD錯(cuò)誤，AC正確。

故選ACo

14.如下圖甲中，電源電壓為12V不變，電流表量程0~0.6A,電壓表量程0-15V,滑動(dòng)變阻器銘牌標(biāo)有”?Q,

IA”字樣，虛線框內(nèi)是一個(gè)定值電阻或是一個(gè)小燈泡“6V,0.5A”。閉合開關(guān)，使滑片P移動(dòng)范圍最大，得

到滑動(dòng)變阻器的/-U圖像如圖乙所示。則以下說(shuō)法正確的是（）

甲乙

A.虛線框內(nèi)是小燈泡

B.電路的最大總功率為6W

c.虛線框內(nèi)元件和滑動(dòng)變阻器的功率相等時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值為ion

D.滑動(dòng)變阻器銘牌卜？處的數(shù)值最小為20

【答案】CD

【知以點(diǎn)】含有變阻器電路的動(dòng)態(tài)計(jì)算、電功率P=UI及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】A.由電路圖可知，定值電阻或小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，電壓表測(cè)

量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。根據(jù)歐姆定律可得，滑動(dòng)變阻器的/-U關(guān)系式為

/=/-=%上

〃&&&&

或

/5=吐￡=%上

RLRLRLRL

由國(guó)乙可知，滑動(dòng)變阻器的/-u關(guān)系為一次函數(shù)關(guān)系，則虛線框內(nèi)的元件阻值為一定值，由于小燈泡的電

阻隨溫度的變化而變化，不是一個(gè)定值，所以虛線框內(nèi)是定值電阻，不是小燈泡，故A錯(cuò)誤；

D.由于電壓表最大量程大于電源電壓，故滑動(dòng)變阻器的滑片可以移動(dòng)到最大阻值處，由圖乙可知，滑動(dòng)

變阻器兩端的電壓最大為U”k8V,通過(guò)電路的最小電流為

/〃而=0.4A

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

=募=200

故D正確;

B.此時(shí)定值電阻兩端的電壓為

18

UllrUnuix=12V-8V=4V

定值電阻的阻值為

R定=10C

當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)定值電阻兩端的電壓為

U4U廿Umin=12V-6V=6V

電路中的最大電流為

/z=K=&q=0.6A

25tR,IOC

電路的最大功率為

Pm.x=UMel2VxO.6A=7.2W

故B錯(cuò)誤；

C.串聯(lián)電路各處電流相等，當(dāng)

P聲P澹

由尸=u/可知定值電阻與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器接入電

路的阻值與定值電阻的阻值相等，為10。，故C正確。

故選CDo

三、填空題

15.小明家買了一臺(tái)電熱水器，工人師傅安裝時(shí)，電熱水器的金屬外殼應(yīng)該,在用測(cè)電筆檢測(cè)插座

時(shí)，發(fā)現(xiàn)發(fā)管發(fā)光，說(shuō)明測(cè)電筆接觸的是線；當(dāng)電熱水器正常工作時(shí)，又把空調(diào)接入電路，結(jié)果家

里的“空氣開關(guān)''跳閘了，原因可能是;小明家的電能表的銘牌及盤面如圖所示，電

能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速越快說(shuō)明（選填“電功”或“電功率”）越大；電能表記錄到他家已用電;現(xiàn)只將

某用電器單獨(dú)接在該表上工作20min,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300圈，則該用電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電功率是,

kW.

【答案】接地火用電器總功率過(guò)大電功118.5kW.h0.3

【知識(shí)點(diǎn)】利用電能表的主要參數(shù)計(jì)算電能

【詳解】［I］電熱水器的金屬外殼應(yīng)該按地，這樣可防止因外殼漏電而發(fā)生觸電事故。

⑵使用測(cè)電筆時(shí)，筆尖接觸被檢測(cè)的導(dǎo)線，手接觸筆尾的金屬體，窗管發(fā)光時(shí)接觸的是火線，鼠管不發(fā)光

時(shí)接觸的是零線。

⑶當(dāng)電熱水器正常工作時(shí)，又把空調(diào)接入電路，結(jié)果家里的“空氣開關(guān)''跳閘了，原因可■能是用電器總功率

過(guò)大。

［4］同一電能表，表盤轉(zhuǎn)動(dòng)越快，表示用電器消耗電能越多，或電能做功越大。

⑸電能表最后一位是小數(shù)位，電能表記錄到他家已用電118.5kWho

［6）電器在上述時(shí)間內(nèi)消耗的電功率是

n_300r

/>=］T=A=30Qf）r/kW-h=03kW

//型h

60

16.如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，Ro、Q均為定值電阻，且Ro=;R/,R2為滑動(dòng)變阻器（〃、b

是&的兩個(gè)端點(diǎn)）。當(dāng)閉合開關(guān)Si和S2時(shí)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片到某一位置，電壓表Vi小數(shù)為12V,電

流表示數(shù)為0.25A。當(dāng)只閉合開關(guān)8,滑動(dòng)變阻器滑片在〃端時(shí)，電壓表Vi示數(shù)為必，當(dāng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻

器滑片至〃端時(shí)，電壓表V2的示數(shù)為S,已知S：仍=8：9,且移動(dòng)過(guò)程中，電路總功率變化了2.7W。

則定值電阻R/為Q：電源電壓為Vo

【答案】4818

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算、電功率P=UI及推導(dǎo)式的簡(jiǎn)單計(jì)算

【詳解】口］［2］由圖可知，當(dāng)閉合開關(guān)Si和S2時(shí)，電阻陽(yáng)和&串聯(lián)，電壓表Vi測(cè)量電阻以兩端的電壓，

電流表測(cè)量吊聯(lián)電路中的電流。根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻R/的阻值為

U'12V

//0.25A

由題意可知，定值電阻凡的阻值為

R=-/?.=-X48Q=I2Q

414

當(dāng)只閉合開關(guān)Si,滑動(dòng)變阻器滑片在。端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為零，電阻Ro和R/串聯(lián)，電壓

表V］和V?都測(cè)量電阻此兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，此時(shí)電路中的電流為

20

i=4

°R

則電源電壓為

u=5+u°=q+哈=

即

u=-u.

41

因?yàn)?/p>

Ui：3=8:9

所以

(/=-(/,=-x-(7

41492

即

U學(xué)2……①

當(dāng)只閉合開關(guān)Si,滑動(dòng)變阻器滑片在。端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入的電阻最大，此時(shí)電阻R。、R/和R2串聯(lián)，

電壓表Vi測(cè)量R/兩端的電壓，電壓表V2測(cè)量Q和后兩端的總電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。由串聯(lián)

電路的電阻特點(diǎn)可知，&和后串聯(lián)的總電阻為

Rl2=Rl+R2

由歐姆定律可知，電路中的電流為

gq

凡24+&

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電源電壓為

U=U2+“；=U2+^^……②

聯(lián)立①②可得，心的最大阻值為

R、=-x48Q=60Q

-4

由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和

可得，滑動(dòng)變阻器滑片在〃端電路總功率為

222