2021中考物理真題分類匯編-電功和電功率-電功率專題二（計算電功率）（含答案，共40題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

?2021中考物理真題分類匯編-電功和電功率-電功率專題二（計算電功率）（含答案，共40題)

一．多選題（共7小題）
（多選）1．（2021?日照）如圖所示，將兩個定值電阻R1、R2按甲、乙兩種方式接在電源電壓均為U的兩個電路中。開關(guān)閉合時甲、乙兩個電路中流經(jīng)R1的電流分別為0.2A和0.3A。下列判斷正確的有（　?。?br />
A．R1、R2的電阻之比為2：1
B．甲、乙兩電路中的總功率之比為4：81
C．R2在甲、乙兩電路中的電壓之比為1：3
D．甲、乙兩電路中R1的電功率之比為4：9
（多選）2．（2021?呼和浩特）亮亮家的臺燈是通過電位器來調(diào)節(jié)亮度的。他想知道臺燈由暗變亮過程中，電位器的電流，電壓，電阻，電功率的變化規(guī)律。于是他根據(jù)自己課上所學(xué)電路知識，設(shè)計出如圖所示電路。已知小燈泡L上標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣（假設(shè)小燈泡電阻RL不變），滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”，電源電壓為U＝4V。針對如圖所示電路，亮亮進(jìn)行了計算、推導(dǎo)、分析。以下關(guān)于亮亮的分析、結(jié)論正確的是（　?。?br />
A．臺燈變亮?xí)r，滑動變阻器消耗的電功率會變小
B．由滑動變阻器功率與其電流的關(guān)系：P滑＝﹣RL（I?U2RL）2+U24RL知，當(dāng)I＝0.4A時，P滑最大
C．由滑動變阻器功率與其電阻關(guān)系：P滑=(4V)2(R滑?5ΩR滑)2+20Ω知，當(dāng)R滑＝5Ω時，P滑最大
D．由滑動變阻器功率與其電壓關(guān)系：P滑=?(U滑?2V)2+4V25Ω知，P滑最大值為0.8W
（多選）3．（2021?錦州）圖甲中R0為定值電阻，電源電壓保持不變?；瑒幼冏杵鱎1標(biāo)有“20Ω 1A”字樣，電流表量程0﹣0.6A，燈泡L的額定電流是0.5A。當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開或都閉合兩種情況中，移動滑片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），燈泡在工作時正常發(fā)光。下列說法中正確的是（　?。?br />
A．電源電壓為4V
B．燈泡L的額定功率為3W
C．R0的阻值為10Ω
D．開關(guān)都斷開與都閉合時，電路最大功率之比為6：11
（多選）4．（2021?朝陽）如圖所示，電源電壓恒為8V，小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，滑動變阻器R2上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣，定值電阻R1為20Ω，電流表的量程為0～3A，電壓表的量程為0～3V。不計溫度對燈絲電阻的影響，在保證電路元件安全的前提下，下列說法正確的是（　?。?br />
A．小燈泡正常工作時，它的電阻為12Ω
B．當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S、S3閉合時，R2連入電路的最小阻值為4Ω
C．當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S、S3閉合時，小燈泡L的最小功率為1.5W
D．當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，開關(guān)S3斷開時，電路總功率最小值為4.48W
（多選）5．（2021?盤錦）如圖甲所示的電路中，電源電壓6V，小燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”，其電流與電壓關(guān)系如圖乙所示。只閉合開關(guān)S1、S3時，電流表的示數(shù)為1.2A；只閉合開關(guān)S2時，調(diào)節(jié)滑片P，使R2的電功率為燈泡的2倍，保持滑片位置不動。下列判斷正確的是（　　）

A．燈泡L的額定電流是0.5A
B．定值電阻R1的阻值是10Ω
C．只閉合開關(guān)S2時，10s內(nèi)R2消耗的電能是10J
D．只閉合開關(guān)S1時，小燈泡的實際功率是1.6W
（多選）6．（2021?營口）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，移動滑片P，滑動變阻器消耗的電功率與電流關(guān)系的圖像如圖乙所示。則（　　）

A．滑動變阻器的最大阻值是20Ω
B．滑動變阻器消耗的電功率最大時，變阻器的阻值是10Ω
C．電源電壓為8V
D．電路消耗的最大電功率為14.4W
（多選）7．（2021?通遼）如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡的額定電壓為3V。第一次只閉合S1、S3，將滑動變阻器R的滑片從最下端滑到最上端，第二次只閉合開關(guān)S2，將滑動變阻器R的滑片從最下端向上滑到中點時，電壓表V2的示數(shù)為1.5V，滑到最上端時，小燈泡正常發(fā)光。圖乙是兩次實驗中電流表A與電壓表V1、V2示數(shù)關(guān)系圖象，下列說法正確的是（　　）

A．小燈泡的額定功率為0.75W
B．定值電阻R0的阻值為12Ω
C．滑動變阻器R的最大阻值15Ω
D．兩次實驗中，電路最小功率為0.36W
二．實驗探究題（共2小題）
8．（2021?株洲）某廠家生產(chǎn)的油汀取暖器有四種規(guī)格，每種規(guī)格都有兩根電熱絲、三個擋位和相同的電路圖，對應(yīng)的功率如表所示。
規(guī)格
9片
10片
11片
12片
功率
1擋
600W
800W
800W
1000W
2擋
1000W
1000W
1200W
1200W
3擋
1600W
1800W
2000W

（1）“12片”的油汀取暖器3擋的功率為　　W。
（2）“11片”的油汀取暖器的空腔內(nèi)灌有4kg的導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油的比熱容為2.1×103J/（kg?℃），可知油溫升高100℃吸收的熱量為　　×105J。
（3）“10片”的油汀取暖器在2擋正常工作時，其電熱絲的電阻為　　Ω。（家庭電路電壓220V）
（4）如圖是“9片”的油汀取暖器的旋鈕式功率選擇開關(guān)。轉(zhuǎn)動旋鈕可以將左側(cè)相鄰兩個金屬觸點相連，同時與右側(cè)金屬板連通。已知圖中旋鈕處于位置M（金屬片連接b、c兩觸點）時對應(yīng)的擋位是2，則位置H對應(yīng)的擋位是　 ?。ㄌ睢?”或“3”）。

9．（2021?瀘州）王力同學(xué)在學(xué)?？吹诫姽煾祩冋诟鼡Q安全出口指示燈，他發(fā)現(xiàn)這些指示燈都是LED燈（發(fā)光二極管，電路元件符號為），在實驗室他找來了一只標(biāo)有“5V”字樣的LED燈，電壓為9V的電源，并設(shè)計了如圖甲所示的電路。

（1）如圖甲所示，閉合開關(guān)S前，要將滑動變阻器的滑片置于　　（選填“a”或“b”）端，閉合開關(guān)S后移動滑片P，LED燈發(fā)光，測得4組數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點如圖乙所示。當(dāng)該LED燈正常工作時，LED燈的額定功率為　　W，此時變阻器RP接入電路的阻值是　　Ω。再調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)LED燈兩端電壓達(dá)到6V時，該LED燈并未燒毀，則LED燈在6V電壓下工作10s消耗的電能為　　J。
（2）在圖甲中斷開S，只改變電源的正負(fù)極后再閉合S，LED燈不發(fā)光、電流表示數(shù)幾乎為零，但電壓表有示數(shù)，此時LED燈所在的電路相當(dāng)于　　（選填“通路”“開路”或“短路”）。王力同學(xué)又把該LED燈接某低壓電路中，該燈出現(xiàn)持續(xù)頻閃現(xiàn)象，說明這個電路中的電流是　 ?。ㄟx填“交流電”或“直流電”）。
三．計算題（共28小題）
10．（2021?柳州）如圖所示，電源電壓恒定，R1為定值電阻，燈泡L上標(biāo)有“6V 3.6W”，將R2的滑片P移至b端，先閉合S、S2，電流表示數(shù)I＝0.12A；再將R2的滑片P移至a端，L正常發(fā)光，忽略溫度對燈泡電阻的影響。
（1）求電源電壓U；
（2）最后閉合S1，電流表示數(shù)變?yōu)镮'＝0.9A，求R1的阻值；
（3）若R2的滑片P的位置及各開關(guān)狀態(tài)任意組合，求電路工作時的最小電功率。

11．（2021?鹽城）梅雨季節(jié)空氣濕度RH較大，人會感覺不舒服，人體感覺比較舒服的濕度RH范圍是40%～60%。小聰設(shè)計了一款濕度計，從濕度計（由小量程電流表改裝而成）指針?biāo)缚潭瓤芍獫穸却笮?，其原理如圖甲所示.R0為1000Ω的定值電阻，電源電壓恒為6V，R為濕敏電阻，其阻值隨空氣濕度的變化關(guān)系如圖乙所示，當(dāng)指針?biāo)笣穸葘?yīng)電流表示數(shù)為2mA時。
（1）計算電路消耗的總功率。
（2）如果空氣濕度不變，求3min內(nèi)電阻R0消耗的電能。
（3）求此時的空氣濕度，并判斷人體感覺是否舒服。

12．（2021?赤峰）中國的廚藝最講究“火候”二字，圖甲所示的智能蛋糕機(jī)就是采用智能化技術(shù)控制制作過程不同時間段的溫度，制作出口感好、營養(yǎng)價值高的蛋糕。該蛋糕機(jī)的部分參數(shù)如下表所示。
U額＝220V
額定功率/W
中溫440
高溫880
（1）求該蛋糕機(jī)正常工作時中溫?fù)鹾透邷負(fù)醯碾娏髦取?br /> （2）求該蛋糕機(jī)正常工作處于中溫?fù)鯐r電路的總電阻。
（3）小明課下查得其實際工作的簡化電路圖如圖乙所示，S1為單刀開關(guān)，S2為單刀多擲開關(guān)，R1、R2為電加熱絲。請判斷蛋糕機(jī)處于高溫、中溫、低溫?fù)鯐r開關(guān)S1、S2所處的狀態(tài)；并計算該蛋糕機(jī)低溫?fù)醯念~定功率。
13．（2021?百色）如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V，1.5W”字樣，滑動變阻器R2上標(biāo)有“15Ω，1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0～3A，電壓表量程為0～3V，不計溫度對燈絲電阻的影響。求：
（1）燈泡正常工作時的電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開，變阻器R2滑片處于最右端時：電流表示數(shù)為多大？電路總功率為多大？
（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍。

14．（2021?德陽）如圖甲所示電路，電源電壓可調(diào)，R為標(biāo)有“1A“字樣的滑動變阻器，電流表量程為0﹣3A，L1、L2是額定電壓均為6V的小燈泡，其電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。求：

（1）L2正常發(fā)光時的電阻；
（2）若只閉合開關(guān)S1，電源電壓調(diào)節(jié)為10V，滑片P滑至中點時小燈泡正常發(fā)光，滑動變阻器的最大阻值；
（3）若不清楚電路中各開關(guān)閉合或斷開的狀態(tài)，滑動變阻器滑片P的移動范圍為2Ω至最大阻值處，現(xiàn)移動滑片P同時調(diào)節(jié)電源電壓，使電路中兩個小燈泡均發(fā)光且有小燈泡正常發(fā)光，電路中各元件均安全工作，對應(yīng)電路總電功率的變化范圍。
15．（2021?畢節(jié)市）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時，測得電阻R1兩端的電壓與通過它的電流變化關(guān)系如圖乙所示。求：
（1）電源的電壓U0；
（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片在B端時，滑動變阻器的電功率P2；
（3）若把電壓表的量程改為0～3V，且要求電路安全，滑動變阻器連入電路中的最小電阻。

16．（2021?丹東）如圖所示，電源電壓恒定，燈泡L標(biāo)有“10V5W”（燈絲電阻不變），定值電阻R1阻值為10Ω，電壓表量程0～15V，電流表量程0～0.6A，滑動變阻器R2標(biāo)有“40Ω 0.5A”字樣。當(dāng)S閉合，單刀雙擲開關(guān)S1接a，滑片置于某位置時，電壓表示數(shù)為5V，電流表示數(shù)為0.4A。求：
（1）燈絲電阻和電源電壓。
（2）在保證電路安全的前提下，且電路中有電阻或小燈泡工作時，整個電路總功率最小值。
（3）在保證電路安全的前提下，S1分別接a和b時，滑片從左端向右端滑動過程中，兩次電路總功率最大值之比。

17．（2021?益陽）某些電阻的阻值會隨溫度的變化而明顯改變，利用電阻的這種特性可以制成電阻溫度計，從而用來測量溫度。在如圖甲所示的電路中，電流表量程為0～0.6A，電源電壓恒為6V，R滑為滑動變阻器，電阻R作為溫度計的測溫探頭。當(dāng)t≥0℃時，R的阻值隨溫度t的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S后，把R放入0℃環(huán)境中，調(diào)節(jié)滑動變阻器R滑，使電流表指針恰好滿偏（即0.6A），然后保持R滑的阻值不變。
（1）在0℃環(huán)境中通電30s，整個電路消耗的電能是多少？
（2）滑動變阻器接入電路的電阻R滑為多大？
（3）再把測溫探頭R放到100℃環(huán)境中時，R消耗的電功率多少？

18．（2021?安順）如圖所示電路，電源電壓保持不變，燈L標(biāo)有“3V 0.6A”的字樣，定值電阻R的阻值為10Ω。設(shè)燈絲電阻不變，求：
（1）燈絲電阻；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，電流表示數(shù)為0.2A時，燈L兩端電壓；
（3）當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，定值電阻R消耗的電功率。

19．（2021?襄陽）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，燈泡L標(biāo)有“6V 6W”的字樣，R0為定值電阻。閉合開關(guān)，在滑片P由b端滑到a端的過程中：電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)關(guān)系圖象如圖乙所示，燈泡由較暗到正常發(fā)光，電路中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍。求：
（1）小燈泡L正常工作時的電流及小燈泡正常工作10s消耗的電能；
（2）R0的電阻；
（3）當(dāng)滑片P移到某一點c時，R上消耗的功率Pc與滑片移到b點時R上消耗的功率Pb之比為Pc：Pb＝33：35，且此時R上消耗的功率Pc等于燈泡L和R0上消耗的總功率。求滑片P滑到c點時燈泡L的實際功率。（結(jié)果保留二位小數(shù)）

20．（2021?郴州）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片從最右端滑向最左端的過程中，滑動變阻器的電功率P隨電流I變化關(guān)系圖線如圖乙所示。求：

（1）滑動變阻器接入電路電阻為零時，電路中的電流；
（2）滑動變阻器接入電路電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓；
（3）滑動變阻器的滑片從最右端滑向最左端的過程中，滑動變阻器的最大功率。
21．（2021?通遼）某不銹鋼內(nèi)膽電熱水壺具有加熱和保溫功能，其銘牌如圖甲所示，工作電路圖如圖乙所示，虛線框內(nèi)的加熱電路由兩個加熱電阻組成，定值電阻R0＝40Ω，R′是最大阻值為840Ω的可變電阻（調(diào)溫開關(guān)），人通過調(diào)節(jié)R′可以改變電熱水壺的功率。

（1）在額定電壓下工作時，該電熱水壺最大功率為多大？
（2）電熱水壺每秒向外散失的熱量Q跟電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度的溫差關(guān)系如圖丙所示（壺內(nèi)水溫跟壺表面溫度一致），在額定電壓下工作。在溫度為20℃的房間使用，要求電熱水壺溫度保持70℃，問應(yīng)將R′的阻值調(diào)為多大？
（3）用電高峰時，實際電壓為200V，當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時，如圖丁所示的電能表指示燈1min內(nèi)閃爍了多少次？
22．（2021?大慶）如圖甲所示電路，小燈泡額定電壓為5V，滑動變阻器R1、R2允許通過的最大電流均為1A，電壓表量程為0～15V，電流表量程為0～0.6A，電源電壓U保持不變。斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，R1的滑片從最右端逐漸滑向最左端過程中，小燈泡始終正常發(fā)光；保持R1的滑片在最左端不動，斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，在保證所有元件安全的情況下，將R2的滑片從最右端向左進(jìn)行最大范圍移動。圖乙中A﹣B是移動滑動變阻器R1的滑片過程中電流表和電壓表的示數(shù)關(guān)系圖象，C﹣B是移動滑動變阻器R2的滑片過程中電流表和電壓表的示數(shù)關(guān)系圖象。（本題中小燈泡阻值會隨著溫度變化而變化）求：

（1）電源電壓U；
（2）滑動變阻器R1和R2的最大阻值；
（3）整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率P。
23．（2021?深圳）某科技興趣小組用一個88Ω的電阻R1、開關(guān)、導(dǎo)線等器材制作了一個電烤箱，先將電烤箱接入電壓為220V的家庭電路，簡化電路如甲所示，閉合開關(guān)，求

（1）通過R1的電流；
（2）R1消耗的電功率；
（3）小組發(fā)現(xiàn)烤熟蛋糕耗費時間過長，為解決這個問題，小組找來一個相同規(guī)格的電阻R2進(jìn)行改裝。
①你認(rèn)為應(yīng)按照圖　　（選填“乙”或“丙”）進(jìn)行改裝；
②閉合開關(guān)S后，通電10min，求改裝后電烤箱產(chǎn)生的熱量。
24．（2021?北京）如圖所示的是某款家用電熱器的簡化電路，R1、R2為阻值一定的電熱絲。該電熱器接入電壓恒為220V的電路中。電熱器高溫?fù)醯墓β蕿?90W，低溫?fù)醯墓β蕿?10W。
求：
（1）低溫?fù)鯐r通過電路的電流；
（2）電熱絲R2的阻值。

25．（2021?吉林）如圖所示，R1的電阻為5Ω，閉合開關(guān)后，通過電阻R1和R2的電流分別為0.6A和0.3A，求：
（1）電源電壓；
（2）整個電路消耗的總功率。

26．（2021?河北）如圖所示，小燈泡L規(guī)格為“5V 1W”，R0＝50Ω，電源電壓不變，電流表的量程為“0～0.6A”、“0～3A”，閉合開關(guān)，小燈泡L正常發(fā)光。
（1）求R0的功率和電源電壓；
（2）拆除小燈泡L，從規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑動變阻器中選擇其中之一，以及若干導(dǎo)線連入電路。選擇哪種規(guī)格的變阻器電路消耗的功率最大？最大功率是多少？

27．（2021?泰州）如圖是一款煲湯用的電熱鍋工作原理的簡化電路圖，該電熱鍋有兩擋，分別是高溫?fù)鹾捅負(fù)?。R1與R2均為電熱絲，R1的阻值為66Ω，S1為溫控開關(guān)，保溫?fù)鯐r的總功率是440W。求：
（1）保溫?fù)鯐r電路中的電流；
（2）高溫?fù)鯐r的電功率；
（3）若該電熱鍋煲湯時，高溫?fù)豕ぷ?.5h，保溫?fù)豕ぷ?h，則在此過程中消耗的電能是多少kW?h。

28．（2021?昆明）如圖所示的電路，電源電壓為6V保持不變，R1＝4Ω。開關(guān)閉合，滑動變阻器R2的滑片置于a端時，電壓表V1的示數(shù)為2V，求：
（1）電壓表V2的示數(shù)；
（2）電流表的示數(shù)；
（3）整個電路的功率；
（4）當(dāng)滑片滑到b端時，通電1min電流做的功。

29．（2021?懷化）如圖甲所示，電源電壓為6V，小燈泡L標(biāo)有“4V 0.5A”的字樣（忽略小燈泡電阻的變化）。閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，得出滑動變阻器的電功率P與其接入電路的阻值R間的關(guān)系如圖乙所示。求：

（1）小燈泡的電阻；
（2）當(dāng)R＝8Ω時，滑動變阻器的電功率P1；
（3）如圖乙所示，當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值分別為R1、R2時，滑動變阻器的電功率均為P2，則R1與R2的乘積是多少。
30．（2021?廣安）在抗擊新冠肺炎疫情期間，中醫(yī)為診療發(fā)揮了積極作用，成為世界矚目的“中國戰(zhàn)法”重要組成部分。如圖甲所示為小藝同學(xué)家的電中藥壺，有“猛火”和“文火”兩個擋位，工作電路簡化為圖乙所示，其中S′為擋位開關(guān)，R1、R2為定值電阻，A、B為阻值可忽略不計的指示燈。當(dāng)電中藥壺處于猛火擋時，紅燈亮；處于文火擋時，綠燈亮。已知電中藥壺額定電壓為220V，猛火擋的額定功率為2420W，R2＝180Ω。

（1）判斷A燈是紅燈還是綠燈；
（2）求電中藥壺文火擋的額定功率；
（3）暑假的一天晚上，小藝用電中藥壺幫奶奶熬藥，先用猛火擋加熱6min至沸騰后，再用文火擋慢熬30min，共消耗電能0.3kW?h，由此計算電中藥壺的實際電壓。
31．（2021?揚州）如圖所示為模擬調(diào)光燈電路，電源電壓恒為6V，燈泡標(biāo)有“2.5V 0.5A”字樣（燈絲阻值不變），滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”字樣。
（1）求燈泡正常發(fā)光時的電功率；
（2）求燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值；
（3）該電路設(shè)計是否有缺陷？如有，請給出解決辦法。

32．（2021?岳陽）圖甲是某款電熨斗，圖乙是其電路原理圖。電源電壓為220V，R1、R2為發(fā)熱體。該電熨斗兩擋功率分別為100W和500W，通過開關(guān)S實現(xiàn)溫度控制，S閉合時為高溫?fù)酢?br /> （1）求R1的阻值；
（2）在使用過程中，若電熨斗10min消耗電能1.32×105J，請通過計算說明：在這段時間內(nèi)電熨斗處于何種工作狀態(tài)，并求出相應(yīng)狀態(tài)下的工作時間；
（3）為了適應(yīng)不同室溫和更多衣料，小明對電路做了改進(jìn)，將R2換成滑動變阻器R3，如圖丙所示，R1、R3均為發(fā)熱體。假定電熨斗每秒鐘散失的熱量Q跟電熨斗表面溫度與環(huán)境溫度的溫度差△t關(guān)系如圖丁所示。在一個20℃的房間，要求電熨斗表面保持220℃不變，應(yīng)將R3的阻值調(diào)為多大？

33．（2021?濰坊）某電動三輪車坐墊加熱裝置的簡化電路如圖所示，電路中R0、R1、R2均為發(fā)熱電阻，已知，R1＝3Ω，R2＝9Ω，僅閉合S1時，加熱功率P1＝24W；僅閉合S2時，加熱功率P2＝12W，求：
（1）電源電壓U及R0的電阻值；
（2）該裝置的最大加熱功率。

34．（2021?麗水）智能家居帶給我們健康、舒適的生活，如智能馬桶（圖甲），某品牌智能馬桶座圈的簡易加熱電路如圖乙所示，電阻R1和R2是阻值恒定的電熱絲，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b，再通過開關(guān)S1的通斷，實現(xiàn)“高、中、低”三種溫?fù)醯恼{(diào)節(jié)，其中低溫?fù)醯墓β蕿?0瓦，電阻R2為1210歐。

（1）座圈加熱時，把電能轉(zhuǎn)化為　　能；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時，該座圈的電路相當(dāng)于下列選項中的　　；

（3）1千瓦時的電能可供該座圈低溫?fù)豕ぷ鞫嗌傩r？
（4）該座圈處于中溫?fù)豕ぷ鲿r的電功率為多少？
35．（2021?重慶）如圖甲所示，是小喬同學(xué)從廢棄的電熱器上拆下的加熱部件，該部件由阻值不變的兩根電阻絲R1、R2構(gòu)成，小喬設(shè)計了圖乙的電路對該部件進(jìn)行檢測，其中R0＝22Ω，M、N為接線柱。
（1）用導(dǎo)線把M和N連接，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為1A，求電源電壓；
（2）把M接A，N接B，只閉合開關(guān)S1，電流表示數(shù)為0.5A，求R1的阻值；
（3）用導(dǎo)線把B和C連接，然后將M接A，N接B，閉合開關(guān)S1和S2，電流表示數(shù)為1.5A；檢測結(jié)束后，小喬利用該部件重新組裝一個加熱器，求新加熱器接入220V電路中能達(dá)到的最大電功率。
36．（2021?樂山）如圖所示電路中，燈泡L標(biāo)有“6V 3W”字樣（不計溫度對燈絲電阻的影響）。當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時，電流表示數(shù)為1.5A，并且燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數(shù)為0.25A。求：
（1）電源電壓；
（2）定值電阻R的阻值；
（3）開關(guān)S1閉合后，電路中的最小功率。

37．（2021?黑龍江）如圖甲所示為某電烤箱的內(nèi)部簡化電路，S1為自動控制開關(guān)，R1和R2均為電熱絲，圖乙是電烤箱正常工作時電流隨時間變化的圖象。求：

（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r的功率；
（2）電熱絲R2的阻值；
（3）15min內(nèi)R1消耗的電能。

四．解答題（共3小題）
38．（2021?安順）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P1：P2＝　　。

39．（2021?黃石）如圖所示。電源電壓恒定，燈泡L標(biāo)有“9V 9W”字樣，且燈絲電阻不受溫度影響。當(dāng)開關(guān)S和S1都閉合，滑片P在a端時，燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1.5A；當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開，滑片P在中點和b端時，電流表的示數(shù)之比為I中：Ib＝5：3。求：
（1）電阻R1的阻值；
（2）滑動變阻器R2的最大阻值；
（3）若開關(guān)S閉合，S1斷開，且電流表的量程為0～0.6A時，求電路消耗的最大功率與最小功率的比值多大？

40．（2021?上海）在如圖所示電路中，電源電壓為6V且保持不變，滑動變阻器R2允許通過最大電流為3A。電流表A、A1的表盤均如圖所示。變阻器滑片P位于最大阻值處，閉合開關(guān)S，電流表A1示數(shù)為0.3A。兩電流表指針偏離零刻度線角度相同。

（1）求電阻R1的阻值；
（2）求此時經(jīng)過變阻器R2的電流I2；
（3）移動變阻器滑片P，在電路安全工作的前提下，求變阻器R2消耗的最小電功率與最大電功率之比P2min：P2max。

參考答案與試題解析
一．多選題（共7小題）
1．【解答】解：A、甲圖中兩電阻串聯(lián)，乙圖中兩電阻并聯(lián)。
在甲圖中，根據(jù)歐姆定律和電阻串聯(lián)的特點可知，電源電壓U＝I串（R1+R2）＝0.2A×（R1+R2）......①，
在乙圖中，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點可知，電源電壓U＝I1R1＝0.3A×R1......②，
聯(lián)立①②可知：R1R2=21，故A正確；
B、設(shè)R1＝2R，R2＝R，則根據(jù)歐姆定律可知，
乙圖中通過兩電阻的電流之比：I1I2=U2RUR=12，
則通過R2的電流I2＝2I1＝2×0.3A＝0.6A，
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知乙圖中干路電流I并＝I1+I2＝0.3A+0.6A＝0.9A，
根據(jù)P＝UI可知甲、乙兩電路中的總功率之比：P甲P乙=UI串UI并=I串I并=0.2A0.9A=29，故B錯誤；
C、根據(jù)歐姆定律可知R2在甲、乙兩電路中的電壓之比為：U甲2U乙2=I串R2I2R2=I串I2=0.2A0.6A=13，故C正確；
D、根據(jù)P＝I2R可知甲、乙兩電路中R1的電功率之比：P甲1P乙1=I串2R1I12R1=I串2I12=(0.2A)2(0.3A)2=49，故D正確。
故選：ACD。
2．【解答】解：由圖可知，臺燈與滑動變阻器串聯(lián)，因為臺燈阻值不變，臺燈變亮?xí)r，根據(jù)P＝UI＝I2R可知，通過臺燈的電流變大，滑動變阻器接入電路的電阻變小。由P=U2R可得小燈泡的阻值為：RL=U2P=(2.5V)21.25W=5Ω。
B、電路中的總功率等于燈泡和滑動變阻器的功率之和，所以滑動變阻器的功率為：P滑＝UI﹣I2RL，
滑動變阻器功率與電流的關(guān)系為：P滑＝UI﹣I2RL＝RL（UIRL?I2）＝﹣RL（I2?UIRL）
即P滑＝﹣RL（I2?UIRL）＝﹣RL（I?U2RL）2+U24RL，帶入數(shù)據(jù)得
P滑＝﹣5Ω（I?4V2×5Ω）2+(4V)24×5Ω=?5Ω×（I﹣0.4A）2+0.8W，
所以當(dāng)I＝0.4A時，P滑最大，為0.8W，故B正確；
AC、滑動變阻器與其電阻的關(guān)系為：P滑＝I2R滑＝（UR滑+RL）2R滑=U2(R滑+RL)2R滑=U2(R滑?RL)2+4R滑RLR滑，代入數(shù)據(jù)得
P滑=(4V)2(R滑?5Ω)2+4R滑×5ΩR滑=(4V)2(R滑?5ΩR滑)2+20Ω，
所以當(dāng)滑動變阻器的值等于小燈泡的阻值5Ω，滑動變阻器的功率最大，而滑動變阻器的阻值大于或小于5Ω時，滑動變阻器的功率會變小，所以臺燈會變亮，滑動變阻器的功率由小變大，故A錯誤，C正確；
D、串聯(lián)電路中電流處處相等，所以電路中的電流為：I滑＝IL=U?U滑RL=4V?U滑5Ω，
滑動變阻器的功率為：P滑＝U滑I滑＝U滑×4V?U滑5Ω，
則滑動變阻器與其電壓的關(guān)系為：P滑=4V×U滑?U滑25Ω=?(U滑2?4V×U滑)5Ω=?(U滑?2V)2+(2V)25Ω，
當(dāng)滑動變阻器兩端電壓為2V時，功率最大，即P滑=?(U滑?2V)2+(2V)25Ω=?(2V?2V)2+(2V)25Ω=0.8W，故D正確。
故選：BCD。
3．【解答】解：
由甲圖可知，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，此時由于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都斷開時電流表示數(shù)與R1阻值變化關(guān)系；如下圖：

A、開關(guān)S1、S2都閉合時，滑動變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，由圖象中上邊的曲線可知，當(dāng)R1＝20Ω時，I1＝0.3A，
由I=UR可得電源電壓：U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V，故A錯誤；
B、由于燈泡發(fā)光時恰好正常工作（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，故B正確；
C、開關(guān)S1、S2都斷開時，R1與R0串聯(lián)，當(dāng)R1＝0Ω時，電路中只有R0連入，由圖象中下邊的曲線可知：I＝0.6A，
由I=UR可得R0的阻值：R0=UI最大=6V0.6A=10Ω，故C正確；
D、開關(guān)都閉合時，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；
開關(guān)都斷開時，R1與R0串聯(lián)，由圖象中下邊的曲線可知最大電流I斷開＝0.6A，
則開關(guān)都閉合與都斷開時，電路最大功率之比為：
P斷開：P閉合＝UI斷開：UI閉合＝I斷開：I閉合＝0.6A：1.1A＝6：11，故D正確。
故選：BCD。
4．【解答】解：A、小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣，根據(jù)P=U2R可知小燈泡正常工作時的電阻RL=U額2P額=(6V)23W=12Ω，故A正確；
B、當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開，S、S3閉合時，L、R2串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量R2兩端的電壓。
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流為I=U額RL=6V12Ω=0.5A＜1A＜3A，故電路中的最大電流為0.5A，根據(jù)歐姆定律可知電路中的總電阻最小，則滑動變阻器接入電路的電阻最小，R總=UI=8V0.5A=16Ω，根據(jù)電阻串聯(lián)的特點可知R滑＝16Ω﹣12Ω＝4Ω，故B正確；
C、根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，電壓表的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，此時電路總電阻最大，總電流最小，根據(jù)P＝I2R可知燈泡的電功率最小，
此時燈泡兩端的電壓為UL＝8V﹣3V＝5V，燈泡的最小功率為PL=UL2RL=(5V)212Ω≈2W，故C錯誤；
D、當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，開關(guān)S3斷開時，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，通過R1的電流I1=UR1=8V20Ω=0.4A，
通過滑動變阻器的最小電流I2=UR2=8V50Ω=0.16A，
則干路最小電流I?。?.4A+0.16A＝0.56A，
電路總功率最小值P?。経I?。?V×0.56A＝4.48W，故D正確。
故選：ABD。
5．【解答】解：A、燈泡L的規(guī)格為“6V 3W”，由P＝UI可得燈泡L的額定電流：IL=PLUL=3W6V=0.5A，故A正確；
B、由圖甲可得，當(dāng)S1、S3閉合，S2斷開時，燈L被短路、滑動變阻器沒有連入電路，電路中只有R1，由歐姆定律可得：R1=UI1=6V1.2A=5Ω，故B錯誤；
C、只閉合開關(guān)S2時，燈L與滑動變阻器串聯(lián)，串聯(lián)電路各處電流相等，調(diào)節(jié)滑片P，使R2的電功率為燈泡的2倍，
由P＝UI可知：R2兩端的電壓、燈L兩端電壓之比：U2：UL′＝2：1，
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，即U2+UL′＝U＝6V，
所以R2兩端的電壓為4V、燈L兩端電壓為2V，
由圖乙可知此時通過燈的電流，即電路中的電流：I′＝0.25A，
10s內(nèi)R2消耗的電能是：W＝U2I′t＝4V×0.25A×10s＝10J，故C正確；
D、只閉合開關(guān)S1時，燈泡和定值電阻串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路各處電流相等，當(dāng)通過電路的電流為0.4A時，由乙圖可知燈泡兩端的電壓為4V，
由歐姆定律可得定值電阻兩端的電壓：U1＝I1′R1＝0.4A×5Ω＝2V，燈泡電壓和電阻電壓之和正好等于電源電壓（4V+2V＝6V），
此時小燈泡的實際功率：PL′＝UL′I1′＝4V×0.4A＝1.6W，故D正確。
故選：ACD。
6．【解答】解：（1）當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，R的最大阻值和R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流，
由圖乙可知，電路中的最小電流I最?。?.4A，滑動變阻器的功率P1＝3.2W，
由P＝I2R可得，滑動變阻器的最大阻值：
R最大=P1I最小2=3.2W(0.4A)2=20Ω，故A正確；
（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，由I=UR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，滑動變阻器的功率最大，最大為P1′＝3.6W，
則滑動變阻器接入電路中的電阻：
R′=P1′I′2=3.6W(0.6A)2=10Ω，故B正確；
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最小（R+R0）＝0.4A×（20Ω+10Ω）＝12V，故C錯誤；
（3）當(dāng)滑動變阻器的電阻最小時，電路的電流最大，總電功率最大，最大為：
P最大=U2R0=(12V)210Ω=14.4W，故D正確。
故選：ABD。
7．【解答】解：
第一次只閉合開關(guān)S1、S3，定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表V1測電源電壓，電流表測電路的電流，當(dāng)變阻器R的滑片滑至最上端時，為定值電阻的簡單電路，因電壓表V1測電源電壓，故V1示數(shù)保持不變；第二次只閉合開關(guān)S2，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表V1測電源電壓，V2測燈的電壓，電流表測電路的電流，將滑動變阻器R的滑片從最下端向上滑至中點再滑至最上端時，變阻器連入電路的電阻逐漸變小，最后為0，由歐姆定律，電路的電流變大，燈的電壓變大，故圖中左邊的曲線表示電流表A與電壓表V2示數(shù)關(guān)系的圖像，豎線表示電流表A與電壓表V1示數(shù)的關(guān)系：
A、小燈泡的額定電壓為3V，在第二次操作中，滑片滑至最上端時，因燈正常發(fā)光，故電源電壓為3V，由圖知，此時的電流最大為0.25A，故燈的額定功率：
P＝UI＝3V×0.25A＝0.75W，A正確；
B、在第一次操作中，滑片從最下端滑至最上端時，V1的示數(shù)不變，為定值電阻的簡單電路，此時電路的電流應(yīng)最大，由圖中豎線可知，電路的最大電流為0.3A，由歐姆定律，
R0=UI大=3V0.3A=10Ω，B錯誤；
C、在第二次操作中，滑片在中點時，由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，變阻器連入電路的電阻：
R滑中=U?U2I2=3V?1.5V0.2A=7.5Ω，故滑動變阻器R的最大阻值為15Ω，C正確；
D、由乙圖知，第一次操作中電路的最小電流小于第二次操作中電路的最小電流，在第一次操作中，當(dāng)滑片滑到最下端時，電路的電阻最大，由串聯(lián)電阻的規(guī)律和歐姆定律，電路的最小電流：
I小1=UR0+R滑大=3V10Ω+15Ω=0.12A，
兩次實驗中，電路的最小功率為：
P小1＝I小1×U＝0.12A×3V＝0.36W，D正確。
故選：ACD。
二．實驗探究題（共2小題）
8．【解答】解：（1）分析“9片”、“10片”、“11片”三種規(guī)格的油汀取暖器可知，3擋功率等于1擋、2擋功率之和，而每種規(guī)格都有兩根電熱絲、三個擋位和相同的電路圖，所以，“12片”的油汀取暖器3擋的功率為1擋與2擋功率之和，即為1000W+1200W＝2200W；
（2）導(dǎo)熱油吸收的熱量為：Q吸＝cmΔt＝2.1×103J/（kg?℃）×4kg×100℃＝8.4×105J；
（3）“10片”的油汀取暖器在2擋正常工作時，功率P＝1000W，由P=U2R可得，此時電熱絲的電阻為：R=U2P=(220V)21000W=48.4Ω；
（4）由圖可知，當(dāng)轉(zhuǎn)動旋鈕處于位置H（金屬片連接a、b兩觸點）時，兩電熱絲組成并聯(lián)電路；當(dāng)轉(zhuǎn)動旋鈕處于位置M（金屬片連接b、c兩觸點）時，只有上面電熱絲接入電路；當(dāng)轉(zhuǎn)動旋鈕處于位置M（金屬片連接c、d兩觸點）時，只有下面電熱絲接入電路；
由題可知，當(dāng)圖中旋鈕處于位置M（金屬片連接b、c兩觸點）時對應(yīng)的擋位是2，根據(jù)P=U2R可知，在電壓一定時，電功率與電阻成反比，當(dāng)轉(zhuǎn)動旋鈕處于位置H時，兩電熱絲組成并聯(lián)電路，此時總電阻最小，功率最大，故位置H對應(yīng)的擋位是3。
故答案為：（1）2200；（2）8.4；（3）48.4；（4）3。
9．【解答】解：（1）閉合開關(guān)S前，要將滑動變阻器的滑片移到b端；
當(dāng)燈正常發(fā)光時，根據(jù)圖像乙可知通過燈的電流為20mA＝20×10﹣3A；
LED燈的額定功率為：P額＝U額?I額＝5V×20×10﹣3A＝0.1W；
根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律U＝U1+U2得滑動變阻器兩端的電壓為：Up＝U﹣UL＝9V﹣5V＝4V；
根據(jù)公式I=UR可得滑動變阻器接入電路的阻值為：Rp=UI=4V20×10?3A=200Ω；
則LED燈在6V電壓下工作10s消耗的電能為：WL＝UIt＝6V×35×10﹣3A×10s＝2.1J.
（2）在串聯(lián)電路中，當(dāng)電流表示數(shù)幾乎為零，說明電路中存在開路，LED燈所在的電路相當(dāng)于開路；
發(fā)光二級管具有單向?qū)щ娦?，?jù)此可知，當(dāng)燈出現(xiàn)持續(xù)頻閃現(xiàn)象時，說明電路中的電流是交流電。
故答案為：（1）b；0.1；200；2.1；（2）開路；交流電。
三．計算題（共28小題）
10．【解答】解：由P=U2R可知，燈泡L的電阻：RL=U額2P=(6V)23.6W=10Ω，由P＝UI可知，燈泡的額定電流：IL額=P額U額=3.6W6V=0.6A；
（1）當(dāng)S、S2閉合，將R2的滑片P移至a端時，電路為燈泡L的簡單電路，此時電源電壓與燈泡L兩端的電壓相等，
因為此時燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓：U＝UL額＝6V；
（2）當(dāng)S、S1、S2閉合，R2的滑片P移至a端時，電阻R1與燈泡L并聯(lián)，
根據(jù)并聯(lián)電路的特點，此時燈泡L不受影響，仍然正常發(fā)光，通過燈泡L的電流：IL＝IL額＝0.6A
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以此時R1中的電流：I1＝I'﹣IL＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
由I=UR可知，定值電阻R1的阻值：R1=UI1=6V0.3A=20Ω；
（3）當(dāng)S、S2閉合，將R2的滑片P移至b端時，滑動變阻器的最大阻值與燈泡L串聯(lián)，
此時電路的總電阻：R總=UI=6V0.12A=50Ω，
因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以滑動變阻器的最大阻值：R2＝R總﹣RL＝50Ω﹣10Ω＝40Ω，
由P=U2R可知，電源電壓U恒定時，電路中的總電阻最大時，電路的電功率最小，
因為R1＞RL，所以當(dāng)定值電阻R1與變阻器R2的最大阻值串聯(lián)時，電路的總電阻最大，總功率最小，此時應(yīng)閉合開關(guān)S、S1，斷開S2，
此時電路的總電阻：R＝R2+R1＝40Ω+20Ω＝60Ω，
電路的最小電功率：P=U2R=(6V)260Ω=0.6W。
答：（1）電源電壓U為6V；
（2）R1的阻值為20Ω；
（3）電路工作時的最小電功率為0.6W。
11．【解答】解：
（1）由圖甲可知，閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)，電流表測量電路中的電流。
當(dāng)指針?biāo)笣穸葘?yīng)電流表示數(shù)為2mA時，電路中的電流I＝2mA＝0.002A，
電路消耗的總功率：P＝UI＝6V×0.002A＝0.012W；
（2）3min內(nèi)電阻R0消耗的電能：W＝I2R0t＝（0.002A）2×1000Ω×3×60s＝0.72J；
（3）根據(jù)歐姆定律可知此時電路的總電阻：R總=UI=6V0.002A=3000Ω，
根據(jù)電阻串聯(lián)的特點可知濕敏電阻的阻值：R＝R總﹣R0＝3000Ω﹣1000Ω＝2000Ω＝2kΩ，
從圖乙中可知此時的空氣濕度為50%，因人體感覺比較舒服的濕度RH范圍是40%～60%，故此時人體感覺舒服。
答：（1）電路消耗的總功率為0.012W；
（2）3min內(nèi)電阻R0消耗的電能為0.72J；
（3）此時的空氣濕度為50%，人體感覺舒服。
12．【解答】解：（1）由公式P＝UI可知，當(dāng)電源電壓U一定時，電功率P與電流I成正比，
則中溫?fù)鹾透邷負(fù)醯碾娏髦葹椋篒中：I高＝P中：P高＝440W：880W＝1：2；
（2）由公式P=U2R可得，中溫?fù)鯐r電路的總電阻為：R中=U2P中=(220V)2440W=110Ω；
（3）由公式P=U2R可知，在電源電壓一定時，電路的總電阻越大，電功率越小，即工作擋位越低。由乙圖可知，
當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接2時，R1與R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，蛋糕機(jī)處于高溫?fù)?，且P高=U2R1+U2R2；
當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接1時，只有R1接入電路工作，R2斷開，電路的總電阻等于R1阻值，蛋糕機(jī)處于中溫?fù)?，且P中=U2R1，R1＝R中＝110Ω；
當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接3時，R1與R2串聯(lián)，電路的總電阻最大，蛋糕機(jī)處于低溫?fù)?，且P低=U2R1+R2；
因為P高=U2R1+U2R2，所以在高溫?fù)跸拢琑2的功率為：P2＝P高﹣P1＝P高﹣P中＝880W﹣440W＝440W，
R2的阻值為：R2=U2P2=(220V)2440W=110Ω
低溫?fù)鯐r的額定功率為：P低=U2R1+R2=(220V)2110Ω+110Ω=220W。
答：（1）該蛋糕機(jī)正常工作時中溫?fù)鹾透邷負(fù)醯碾娏髦葹?：2；
（2）該蛋糕機(jī)正常工作處于中溫?fù)鯐r電路的總電阻為110Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2接2時，蛋糕機(jī)處于高溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S1閉合，S2接1時，蛋糕機(jī)處于中溫?fù)?；?dāng)開關(guān)S1斷開，S2接3時，蛋糕機(jī)處于低溫?fù)?，低溫?fù)鯐r的額定功率為220W。
13．【解答】解：
（1）根據(jù)P=U2R得，燈泡正常工作時電阻：
RL=U額2P額=(3V)21.5W=6Ω；
（2）當(dāng)開關(guān) S、S1、S2 閉合，S3 斷開時，燈泡 L被短路，定值電阻 R1與滑動變阻器R2 并聯(lián)，電流表測量干路電流，
變阻器R2滑片處于最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值為15Ω，通過 R1的電流：I1=UR1=4.5V10Ω=0.45A，
通過滑動變阻器R2的電流：I2=UR2=4.5V15Ω=0.3A，
電流表的示數(shù)為I＝0.45A+0.3A＝0.75A，
電路總功率：P＝UI＝4.5V×0.75A＝3.375W；
（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2 斷開時，R1斷路，燈泡L與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓
燈泡的額定電流：I額=P額U額=1.5W3V=0.5A；
因為燈泡額定電流I額＝0.5A，電流表量程為 0～3A，滑動變阻器標(biāo)有“15Ω 1A”字樣，
所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為 I最大＝I額＝0.5A，此時滑動變阻器 R2阻值最小，
則電路最小總電阻：R最小=UI最大=4.5V0.5A=9Ω
滑動變阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小﹣RL＝9Ω﹣6Ω＝3Ω；
因為電壓表量程為 0～3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器兩端電壓最大為 U2＝3V 時，此時滑動變阻器阻值最大，
此時電路中電流：I最小=U?U2RL=4.5V?3V6Ω=0.25A，
滑動變阻器R2最大阻值：R2最大=U2I最小=3V0.25A=12Ω，
綜上所述滑動變阻器的阻值范圍為 3Ω～12Ω。
答：（1）燈泡正常工作時的電阻為6Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開，變阻器R2滑片處于最右端時：電流表示數(shù)為0.75A，電路總功率為3.375W；
（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍為3Ω～12Ω。
14．【解答】解：（1）當(dāng)燈泡L2正常發(fā)光時，L2兩端的電壓U2＝6V，由圖象可知通過L2的電流IL2＝0.8A，由歐姆定律，L2正常發(fā)光時的電阻：
RL2=UL2IL2=6V0.8A=7.5Ω；
（2）若只閉合S1時，燈L2與變阻器串聯(lián)，因燈正常發(fā)光，燈的電壓為UL2＝6V，電流為IL2＝0.8A，
根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：
R滑中=U?UL2IL2=10V?6V0.8A=5Ω，滑動變阻器的最大阻值為2×5Ω＝10Ω；
（3）由題意可知，兩個小燈泡均發(fā)光且有小燈泡正常發(fā)光，滿足該條件可能有兩種情況：
①閉合S1、S2時，燈L2與L2并聯(lián)后再與變阻器串聯(lián)，因兩燈的額定電壓均為6V，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，兩燈均可正常發(fā)光，
由圖象乙可知，兩燈正常發(fā)光時的電流分別為：1.2A、0.8A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知，
此時干路電流為：1.2A+0.8A＝2A＞1A，即電路中的電流大于滑動變阻器允許通過的最大電流，
因此該情況的電路不能正常工作，故排除；
②只閉合S3時，兩燈串聯(lián)后再與變阻器串聯(lián)，通過兩燈的電流相等，
因燈L1的額定電流大于燈L2的額定電流，所以只能使L2正常發(fā)光，此時電路中的電流：I＝IL2＝0.8A；
由圖象可知，當(dāng)電流為0.8A時的L1兩端的電壓UL1＝2V，此時燈L1的電阻RL1=UL1I=2V0.8A=2.5Ω，
因滑動變阻器接入電路的電阻不小于2Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，電路的最小電阻：
R串?。?.5Ω+2Ω+2.5Ω＝12Ω；
電路的最大電阻：R串大＝7.5Ω+10Ω+2.5Ω＝20Ω，
所以電路的最小功率：
P?。絀2R串小＝（0.8A）2×12Ω＝7.68W；
電路的最大功率：
P大＝I2R串大＝（0.8A）2×20Ω＝12.8W，
即電路的功率范圍為7.68W～12.8W；
答：（1）L2正常發(fā)光時的電阻為7.5Ω；
（2）滑動變阻器的最大阻值為10Ω；
（3）對應(yīng)電路總電功率的變化范圍為7.68W～12.8W。
15．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）當(dāng)滑片在A端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0Ω，電路為R1的簡單電路，電壓表測量的是電源的電壓，此時電路中的電阻最小，電流最大，由圖象可知，電路中的電流Imax＝0.6A，電源的電壓U0＝6V；
（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片在B端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流最小，由圖可知，R1兩端的電壓U1＝2V，Imin＝0.2A；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U0﹣U1＝6V﹣2V＝4V；
滑動變阻器消耗的電功率為：P2＝U滑Imin＝4V×0.2A＝0.8W；
（3）若把電壓表的量程改為0～3V，則R1兩端的最大電壓為3V，此時電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路的電阻最??；由圖可知，此時的最大電流為：I'max＝0.3A；
滑動變阻器兩端的電壓：U'滑＝U0﹣U'1＝6V﹣3V＝3V；
滑動變阻器接入電路的最小電阻為：R2小=U′滑I′max=3V0.3A=10Ω。
答：（1）電源的電壓為6V；
（2）當(dāng)滑動變阻器的滑片在B端時，滑動變阻器的電功率為0.8W；
（3）若把電壓表的量程改為0～3V，且要求電路安全，滑動變阻器連入電路中的最小電阻為10Ω。
16．【解答】解：（1）由燈泡L銘牌“10V5W”，可得燈絲電阻R=U2P=(10V)25W=20Ω；
根據(jù)題意當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S1接a時，由圖可知R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，此時U2＝5V，I＝0.4A，R1＝10Ω，
所以電源電壓U＝U1+U2＝5V+0.4A×10Ω＝9V；
（2）由（1）知燈絲電阻R＝20Ω，R1＝10Ω，由題知滑動變阻器最大值R2＝40Ω，
分析右圖可知當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S1接b時，燈泡與滑動變阻器最大值串聯(lián)時電路總阻值最大，且電路安全，整個電路總功率最小：
Pmin=U2R+R2=(9V)220Ω+40Ω=1.35W；
（3）S1接a時，R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，此時回路最小阻值Rmin＝R1＝10Ω，回路電流I=URmin=9V10Ω=0.9A＞0.5A，電路不安全，滑片從左端向右端滑動過程中，電路總功率最大值Pmax＝UImax＝9V×0.5A＝4.5W；
S1接b時，燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián)，此時回路最小阻值Rmin＝R＝20Ω，回路電流I=9V20Ω=0.45A，電路安全，
所以Pmax′=U2R=(9V)220Ω=4.05W，
兩次電路總功率最大值之比：PmaxPmax′=4.5W4.05W=10：9。
答：（1）燈絲電阻為20Ω，電源電壓為9V；
（2）在保證電路安全的前提下，整個電路總功率最小值為1.35W；
（3）電路總功率最大值之比為10：9。
17．【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器R滑與測溫探頭R串聯(lián)，電流表測電路中的電流。
（1）由題意可知，在0℃環(huán)境中電路中的電流I＝0.6A，
則通電30s內(nèi)整個電路消耗的電能：W＝UIt＝6V×0.6A×30s＝108J；
（2）當(dāng)R放入0℃環(huán)境中時，由圖乙可知，測溫探頭電阻R0＝2Ω，
由I=UR可得，電路的總電阻：R總=UI=6V0.6A=10Ω，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，滑動變阻器接入電路的電阻：R滑＝R總﹣R0＝10Ω﹣2Ω＝8Ω；
（3）把測溫探頭R放到100℃環(huán)境中時，由圖乙可知，測溫探頭電阻R＝7Ω，
此時電路中的電流：I1=UR總′=UR+R滑=6V7Ω+8Ω=0.4A，
R消耗的電功率：PR＝I12R＝（0.4A）2×7Ω＝1.12W。
答：（1）在0℃環(huán)境中通電30s，整個電路消耗的電能是108J；
（2）滑動變阻器接入電路的電阻R滑為8Ω；
（3）再把測溫探頭R放到100℃環(huán)境中時，R消耗的電功率為1.12W。
18．【解答】解：（1）根據(jù)燈泡銘牌數(shù)據(jù)和歐姆定律可知燈絲電阻RL=ULIL=3V0.6A=5Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，燈L和電阻R串聯(lián)，電流表示數(shù)為0.2A時，根據(jù)歐姆定律可知燈L兩端電壓UL′＝IRL＝0.2A×5Ω＝1V，
（3）根據(jù)歐姆定律可知R兩端電壓UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
所以電源電壓U＝UL′+UR＝1V+2V＝3V，
當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合時，電路中只有R接入電路，R消耗的電功率P=U2R=(3V)210Ω=0.9W。
答：（1）燈絲電阻為5Ω；
（2）燈L兩端電壓為1V；
（3）定值電阻R消耗的電功率為0.9W。
19．【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，燈泡L與定值電阻R0、滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測燈泡L和定值電阻R0兩端的電壓之和，電流表測電路中的電流。
（1）小燈泡L正常工作時其兩端的電壓UL＝6V，功率PL＝6W，
由P＝UI可得，小燈泡L正常工作時的電流：IL=PLUL=6W6V=1A，
由P=Wt可得，小燈泡正常工作10s消耗的電能：WL＝PLt＝6W×10s＝60J；
（2）由題意可知，滑片位于a端時，變阻器R接入電路中的電阻為零，此時燈泡正常發(fā)光，
由圖乙可知，此時電壓表的示數(shù)為12V，則電源的電壓U＝12V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，定值電阻R0兩端的電壓：U0＝U﹣UL＝12V﹣6V＝6V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由I=UR可得，R0的電阻：R0=U0Ia=U0IL=6V1A=6Ω；
（3）因燈泡由較暗到正常發(fā)光，電路中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍，
所以，滑片位于b端時，電路中的電流：Ib=12Ia=12×1A＝0.5A，
由圖乙可知，電壓表的示數(shù)UV＝5V，
此時滑動變阻器兩端的電壓：Ub＝U﹣UV＝12V﹣5V＝7V，
此時滑動變阻器的電功率：Pb＝IbUb＝0.5A×7V＝3.5W，
因滑片P移到某一點c時R上消耗的功率Pc與滑片移到b點時R上消耗的功率Pb之比為Pc：Pb＝33：35，
所以，滑片P移到某一點c時R上消耗的功率：Pc=3335Pb=3335×3.5W＝3.3W，
因滑片P移到某一點c時，R上消耗的功率Pc等于燈泡L和R0上消耗的總功率，
所以，電路的總功率：P總＝2Pc＝2×3.3W＝6.6W，
此時電路中的電流：Ic=P總U=6.6W12V=0.55A，
此時定值電阻R0消耗的電功率：P0＝Ic2R0＝（0.55A）2×6Ω＝1.815W，
此時燈泡L的實際功率：PL′＝P總﹣P0﹣Pc＝6.6W﹣1.815W﹣3.3W＝1.485W≈1.49W。
答：（1）小燈泡L正常工作時的電流為1A，小燈泡正常工作10s消耗的電能為60J；
（2）R0的電阻為6Ω；
（3）滑片P滑到c點時燈泡L的實際功率為1.49W。
20．【解答】解：閉合開關(guān)，R0和R串聯(lián)，電流表測量電路中的電流，電壓表測量變阻器兩端的電壓。
（1）當(dāng)滑動變阻器連入電路的電阻為0時，電路為R0的簡單電路，此時電路中電阻最小，電流最大，
由圖象知，此時電路中的電流I＝0.6A；
（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路電阻最大時，電路中電阻最大，電流最小，
由圖象知，此時電路中電流I'＝0.1A，變阻器的電功率P＝0.5W，
根據(jù)P＝UI可得，滑動變阻器兩端的電壓：
UR=PI′=0.5W0.1A=5V；
（3）變阻器連入電路的電阻為0時，根據(jù)歐姆定律表示電源電壓：
U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
變阻器接入電路電阻最大時，根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示電源電壓：
U＝UR+I'R0＝5V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，
滑動變阻器消耗的電功率：
P＝I2R＝（UR0+R）2R=U2R(R0?R)2+4R0R，
所以，當(dāng)R＝R0＝10Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，
則滑動變阻器的最大功率：P最大=U24R0=(6V)24×10Ω=0.9W。
答：（1）滑動變阻器接入電路電阻為零時，電路中的電流為0.6A；
（2）滑動變阻器接入電路電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓為5V；
（3）滑動變阻器的滑片從最右端滑向最左端的過程中，滑動變阻器的最大功率為0.9W。
21．【解答】解：（1）當(dāng)R′接入電路的阻值為0時，電路為R0的簡單電路，根據(jù)P＝UI=U2R可知此時該電熱水壺的功率最大，為P大=U2R0=(220V)240Ω=1210W；
（2）電熱水壺表面溫度為70℃，在溫度為20℃的房間使用，此時電熱水壺表面溫度與環(huán)境溫度之差為：
△t＝70℃﹣20℃＝50℃，
由圖像知，電熱水壺每秒鐘散失的熱量Q＝110J，
則散熱功率P散=Qt=110J1s=110W，
要保持電熱水壺的表面溫度不變，則電熱水器的電功率P＝P散＝110W，
此時電路中的總電阻：
R總=U2P散=(220V)2110W=440Ω，
則R′的阻值：R′＝R總﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）用電高峰時，實際電壓為200V，當(dāng)電路中只有電熱水壺以最大功率加熱時，
實際功率為P大′=U實2R0=(200V)240Ω=1000W，
1min消耗的電能W＝P大′t′＝1000W×1×60s＝6×104J=160kW?h，
從丁圖可知，每消耗1kW?h的電能，電能表指示燈閃爍3000次，故電能表指示燈實際閃爍的次數(shù)n=160kW?h×3000imp/（kW?h）＝50imp。
答：（1）在額定電壓下工作時，該電熱水壺最大功率為1210W；
（2）應(yīng)將R′的阻值調(diào)為400Ω；
（3）電能表指示燈1min內(nèi)閃爍了50次。
22．【解答】解：（1）斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S、S1，R1和燈L串聯(lián)，且R1接入的阻值為最大阻值，且不隨滑片的移動而改變，電壓表的示數(shù)會隨著滑片的移動而改變，乙圖A﹣B段為移動R1電流表和電壓表的示數(shù)關(guān)系圖象，電壓表的最大示數(shù)U1為6V，燈正常發(fā)光時的額定電壓UL＝5V，電源電壓U＝UL+U1＝5V+6V＝11V；
（2）由圖乙A﹣B段可得滑動變阻器最大電壓為6V，電流I＝0.5A，則滑動變阻器R1的阻值R1=U1I=6V0.5A=12Ω；
斷開開關(guān)S1，閉合開關(guān)S、S2，由圖乙B﹣C可知，B點表示R2接入的電阻為0，C點表示R2接入最大阻值，此時電流為I＝0.3A，對應(yīng)電壓為9V；則根據(jù)R2=UI=9V0.3A=30Ω；
（3）A﹣B段小燈泡都正常發(fā)光，功率不變；B﹣C段，電流從0.3～0.5A，電壓表的示數(shù)由6～9V；電源電壓不變U＝11V，則小燈泡的電壓為Umin＝11V﹣9V＝2V時，Imin＝0.3A時，小燈泡消耗功率最小Pmin＝UminImin＝2V×0.3A＝0.6W。
答：（1）電源電壓U為11V；
（2）滑動變阻器R1的最大阻值為12Ω，R2的最大阻值為30Ω；
（3）整個過程中小燈泡工作時消耗的最小功率為0.6W。
23．【解答】解：（1）通過電阻R1的電流為
I=UR=220V88Ω=2.5A
（2）R1消耗的電功率為
P＝UI＝220V×2.5A＝550W
（3）①當(dāng)按圖乙方式連接電路時，電路的總功率為
P并＝2P＝2×550W＝1100W
當(dāng)按圖丙方式連接電路時，電路的總功率為
P串=U2R總=U22R=(220V)22×88Ω=275W
烤熟相同的蛋糕所需的熱量是相同的。根據(jù)W＝Pt可得：P并t并＝P串t串，則：
t并t串=P串P并=275W1100W=14
即烤熟相同的蛋糕，采用圖丙所示方式時所需的時間是采用圖乙方式時所需時間的4倍。
②通電時間為t＝10min＝600s
則這段時間內(nèi)電烤箱產(chǎn)生的熱量為
W＝P并t＝1100W×600s＝6.6×105J
答：（1）通過R1的電流為2.5A。
（2）R1消耗的電功率為550W。
（3）①乙；②通電10min，改裝后電烤箱產(chǎn)生的熱量為6.6×105J。
24．【解答】（1）當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電熱器處于低溫?fù)?，簡化電路如圖所示

低溫?fù)豕β蔖1＝110W，故I1=P1U=110W220V=0.5A；
（2）當(dāng)S1，S2都閉合時，電熱器處于高溫?fù)?，簡化電路如圖所示

電阻R2的功率P2＝P總﹣P1＝990W﹣110W＝880W
電阻R2=U2P2=(220V)2880W=55Ω。
答：（1）低溫?fù)鯐r通過電路的電流為0.5A；
（2）電熱絲R2的阻值為55Ω。
25．【解答】解：（1）由圖知，R1和R2并聯(lián)，
R1兩端的電壓：U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，
由并聯(lián)電路的電壓特點可得電源電壓：U＝U1＝3V；
（2）并聯(lián)電路的總電流I總＝I1+I2＝0.6A+0.3A＝0.9A；
則總功率：P總＝UI總＝3V×0.9A＝2.7W。
答：（1）電源電壓為3V；
（2）整個電路消耗的總功率為2.7W。
26．【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，燈泡L與定值電阻R0串聯(lián)，電流表測電路中的電流。
（1）燈泡正常發(fā)光時其兩端的電壓UL＝5V，功率PL＝1W，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，由P＝UI可得，電路中的電流I1=PLUL=1W5V=0.2A，
由I=UR可得，R0兩端的電壓U0＝I1R0＝0.2A×50Ω＝10V，
R0的功率P0＝U0I1＝10V×0.2A＝2W，
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＝U0+UL＝10V+5V＝15V；
（2）若定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)時，
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流最大，最大電流I大=UR0=15V50Ω=0.3A；
若定值電阻R0與滑動變阻器R并聯(lián)時，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，通過滑動變阻器的最小電流分別為IR=UR=15V10Ω=1.5A，IR′=UR′=15V100Ω=0.15A，
因“10Ω 1A”的滑動變阻器允許通過的最大電流為1A，且小于1.5A，
所以，該規(guī)格的滑動變阻器不能與定值電阻R0并聯(lián)，
因“100Ω 0.5A”的滑動變阻器允許通過的最大電流為0.5A，且大于0.15A，
所以，該規(guī)格的滑動變阻器能與定值電阻R0并聯(lián)，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，此時電路的最大總電流I大′＝I大+IR大＝0.3A+0.5A＝0.8A，
綜上可知，當(dāng)“100Ω 0.5A”的滑動變阻器與定值電阻R0并聯(lián)，且電流表（選0～0.6A量程時位于兩支路之一或選0～3A的量程位于干路）時，電路的總功率最大，
則電路消耗的最大功率P滑大＝UI大′＝15V×0.8A＝12W。
答：（1）R0的功率為2W，電源電壓為15V；
（2）選擇“100Ω 0.5A”規(guī)格的變阻器與定值電阻R0并聯(lián)、且電流表選0～0.6A量程位于兩支路之一或選0～3A的量程位于干路時，電路消耗的總功率最大，最大功率是12W。
27．【解答】解：（1）只閉合開關(guān)S，兩電阻串聯(lián)，總電阻較大，根據(jù)P＝UI=U2R可知，此時總功率較小，電熱鍋處于保溫?fù)酰鶕?jù)P＝UI可知保溫?fù)鯐r電路中的電流I=P保溫U=440W220V=2A；
（2）電熱鍋處于保溫?fù)鯐r，電路的總電阻R總=UI=220V2A=110Ω，則R2＝110Ω﹣66Ω＝44Ω；
同時閉合兩開關(guān)，電路為R2的簡單電路，總電阻較小，根據(jù)P＝UI=U2R可知，此時總功率較大，電熱鍋處于高溫?fù)酰邷負(fù)鯐r的電功率P高溫=U2R2=(220V)244Ω=1100W；
（3）根據(jù)P=Wt可知在此過程中消耗的電能W＝P高溫t1+P保溫t2＝1100W×0.5×3600s+440W×1×3600s＝3.564×106J＝0.99kW?h。
答：（1）保溫?fù)鯐r電路中的電流為2A；
（2）高溫?fù)鯐r的電功率為1100W；
（3）若該電熱鍋煲湯時，高溫?fù)豕ぷ?.5h，保溫?fù)豕ぷ?h，則在此過程中消耗的電能是0.99kW?h。
28．【解答】解：（1）開關(guān)閉合，R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測量R1兩端的電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電流表測量電路電流。
滑動變阻器R2的滑片置于a端時，電壓表V1的示數(shù)為2V，則R1兩端的電壓為2V，電壓表V2的示數(shù)U2＝6V﹣2V＝4V；
（2）電流表的示數(shù)I=U1R1=2V4Ω=0.5A；
（3）整個電路的功率P＝UI＝6V×0.5A＝3W；
（4）當(dāng)滑片滑到b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路為R1的簡單電路，通電1min電流做的功W=U2R1t=(6V)24Ω×1×60s＝540J。
答：（1）電壓表V2的示數(shù)為4V；
（2）電流表的示數(shù)為0.5A；
（3）整個電路的功率為3W；
（4）當(dāng)滑片滑到b端時，通電1min電流做的功為540J。
29．【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓。
（1）由I=UR可得，燈泡的電阻：RL=ULIL=4V0.5A=8Ω；
（2）因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，當(dāng)R＝8Ω時，電路中的電流：I=UR總=UR+RL=6V8Ω+8Ω=0.375A，
滑動變阻器的電功率：P1＝I2R＝（0.375A）2×8Ω＝1.125W；
（3）當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值分別為R1、R2時，電路中的電流分別為：
I1=UR總′=UR1+RL，I2=UR總′=UR2+RL，
因當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值分別為R1、R2時，滑動變阻器的電功率均為P2，
所以，由P＝UI＝I2R可得：P2＝I12R1＝I22R2，即（UR1+RL）2R1＝（UR2+RL）2R2，
整理可得：（R1﹣R2）（RL2﹣R1R2）＝0，
由R1≠R2可知，R1R2＝RL2＝（8Ω）2＝64Ω2。
答：（1）小燈泡的電阻為8Ω；
（2）當(dāng)R＝8Ω時，滑動變阻器的電功率為1.125W；
（3）當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值分別為R1、R2時，滑動變阻器的電功率均為P2，則R1與R2的乘積是64Ω2。
30．【解答】解：指示燈的阻值忽略，當(dāng)開關(guān)S閉合，S′打至觸點M時，電路為兩電阻和指示燈B的串聯(lián)的電路，此時電路中總電阻較大，根據(jù)P＝UI=U2R可知總功率較小，電中藥壺處于文火擋；
當(dāng)開關(guān)S閉合，S′打至觸點N時，電路為R1和指示燈A的串聯(lián)電路，此時電路中總電阻較小，根據(jù)P＝UI=U2R可知總功率較大，電中藥壺處于猛火擋。
（1）當(dāng)開關(guān)S閉合，S′打至觸點N時，電路為R1和指示燈A的串聯(lián)電路，電中藥壺處于猛火擋，此時紅燈亮，故A燈是紅燈；
（2）猛火擋的額定功率為2420W，根據(jù)P＝UI=U2R可知R1=U2P猛火=(220V)22420W=20Ω；
當(dāng)開關(guān)S閉合，S′打至觸點M時，電路為兩電阻和指示燈B的串聯(lián)的電路，電中藥壺處于文火擋，故電中藥壺文火擋的額定功率P文火=U2R總=(220V)220Ω+180Ω=242W；
（3）設(shè)實際電壓為U實，W實＝0.3kW?h＝1.08×106J，
根據(jù)W＝UIt=U2Rt可知消耗的總電能W實=U實2R1t1+U實2R總t2=U實220Ω×6×60s+U實220Ω+180Ω×30×60s，
即：1.08×106J=U實220Ω×6×60s+U實220Ω+180Ω×30×60s，
解出U實＝200V。
答：（1）A燈是紅燈；
（2）電中藥壺文火擋的額定功率為242W；
（3）電中藥壺的實際電壓為200V。
31．【解答】解：閉合開關(guān)，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流
（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V，電流為0.5A，則此時小燈泡消耗的電功率PL＝ULIL＝2.5V×0.5A＝1.25W；
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系可知，滑動變阻器兩端的電壓為：U'＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V；
滑動變阻器接入電路的電阻為：R'=U′IL=3.5V0.5A=7Ω；
（3）電源電壓為6V，大于燈泡的額定電壓，由電路圖可知，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻過小時，會造成燈泡兩端的電壓過大損壞小燈泡；
為讓滑片能自由移動，且小燈泡安全工作，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，燈泡應(yīng)正常發(fā)光，電路中應(yīng)串聯(lián)接入一個7Ω的電阻R0。
答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電功率為1.25W；
（2）燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值為7Ω；
（3）該電路設(shè)計有缺陷，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻過小時，會造成燈泡兩端的電壓過大損壞小燈泡；解決辦法：電路中串聯(lián)接入一個7Ω的電阻R0。
32．【解答】解：（1）觀察圖乙可知當(dāng)S閉合時R2被短路，只有R1接入電路，對應(yīng)高溫?fù)豕β蔖2＝500W，
由P=U2R得R1=U2P2=(220V)2500W=96.8Ω；
（2）已知時間與所消耗電能，可計算出這段時間電熨斗的平均功率P平均=Wt′=1.32×105J10×60s=220W；
因為100W＜220W＜500W，所以這段時間內(nèi)電熨斗在100W到500W之間切換；
設(shè)電熨斗在P1＝100W下工作時間為t，則有W＝P1t+P2（600s﹣t）；
將W＝1.32×105J、P1＝100W、P2＝500W帶入可得t＝420s；
即電熨斗在P1＝100W下工作了420s，在P2＝500W下工作了180s；
（3）由題干可知室溫為20℃，電熨斗表面為220℃，則溫差△t＝220℃﹣20℃＝200℃；
觀察圖像丁可知，在溫差為200℃下電熨斗每秒鐘散失的熱量為400J；
則損失熱量的功率為P損=Wt″=400J1s=400W；
要想保持電熨斗表面溫度不變，則電熨斗的加熱功率P加熱＝400W；
電路丙中的加熱功率P總=U2R1+R3；
將P加熱＝400W、U＝220V、R1＝96.8Ω帶入可得R3＝24.2Ω。
答：（1）R1的阻值是96.8Ω；
（2）在這段時間內(nèi)電熨斗處于高溫?fù)跖c低溫?fù)跸嗷デ袚Q的狀態(tài)，電熨斗在P＝100W下工作了420s，在P＝500W下工作了180s；
（3）如果要求電熨斗表面溫度不變，應(yīng)將R3的阻值調(diào)為24.2Ω。
33．【解答】解：（1）僅閉合S1時，R0、R1串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，加熱功率P1=U2R0+R1=U2R0+3Ω=24W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
僅閉合S2時，R0、R2串聯(lián)接入電路，串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，加熱功率P2=U2R0+R2=U2R0+9Ω=12W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②兩式聯(lián)立，解得：R0＝3Ω，U＝12V；
（2）全部開關(guān)閉合，R1、R2并聯(lián)接入電路，并聯(lián)電路總電阻小于任何一個分電阻，由歐姆定律可得此時通過電路的電流最大，則電路的總功率最大，
電路總功率等于各部分功率之和，所以該裝置的最大加熱功率：P=U2R1+U2R2=(12V)23Ω+(12V)29Ω=48W+16W＝64W。
答：（1）電源電壓U為12V，R0的電阻值為3Ω；
（2）該裝置的最大加熱功率為64W。
34．【解答】解：（1）座圈加熱時，把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時，兩電阻并聯(lián)。
圖A為R1的簡單電路，圖B為兩電阻串聯(lián)的電路，圖C為兩電阻并聯(lián)的電路，故該座圈的電路相當(dāng)于下列選項中的C；
（3）1千瓦時的電能可供該座圈低溫?fù)豕ぷ鞯臅r間t=WP低溫=1kW??20×10?3kW=50h；
（4）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2接a時，兩電阻并聯(lián)?？傠娮枳钚?，根據(jù)P＝UI=U2R可知此時總功率最大，為高溫?fù)酰?br /> 閉合S1，S2接b時，電路為R1的簡單電路，總電阻較小，根據(jù)P＝UI=U2R可知此時總功率較大，為中溫?fù)酰?br /> 當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2接b時，兩電阻串聯(lián)?？傠娮枳畲?，根據(jù)P＝UI=U2R可知此時總功率最小，為低溫?fù)酰?br /> 該座圈處于低溫?fù)鯐r，電路的總電阻R串=U2P低溫=(220V)220W=2420Ω，則R1＝R串﹣R2＝2420Ω﹣1210Ω＝1210Ω，
該座圈處于中溫?fù)豕ぷ鲿r的電功率P中溫=U2R1=(220V)21210Ω=40W。
故答案為：（1）內(nèi)；（2）C；（3）1千瓦時的電能可供該座圈低溫?fù)豕ぷ?0小時；
（4）該座圈處于中溫?fù)豕ぷ鲿r的電功率為40W。
35．【解答】解：（1）用導(dǎo)線把M和N連接，只閉合開關(guān)S1，電路為R0的簡單電路：
由I=UR得，電源電壓：U＝U0＝I1R0＝1A×22Ω＝22V，
（2）把M接A，N接B，只閉合開關(guān)S1，R1和R0串聯(lián)：
由R=UI可知，電路的總電阻：R總=UI2=22V0.5A=44Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可知，R1的阻值：R1＝R總﹣R0＝44Ω﹣22Ω＝22Ω；
（3）用導(dǎo)線把B和C連接，然后將M接A，N接B，閉合開關(guān)S1和S2，R1與R2并聯(lián)，R0被短接，電流表測干路的電流：
R1與R2并聯(lián)的電阻：R并=UI3=22V1.5A=443Ω，
當(dāng)用該部件組裝加熱器接入家庭電路，根據(jù)P=U2R可知，部件的接入電阻最小時，加熱器的功率最大；
所以R1與R2并聯(lián)接入時，加熱器最大加熱功率：
P=U并2R并=(220V)2443Ω=3300W。
答：（1）電源電壓為22V；
（2）R1的阻值是22Ω；
（3）加熱器的最大加熱功率是3300W。
36．【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S1、S2均閉合，滑動變阻器的滑片P在最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值為0，燈泡和定值電阻并聯(lián)，電流表測量干路電流。
燈泡L正常發(fā)光，并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端的電壓相等，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知，電源電壓U＝UR＝UL＝6V；
（2）根據(jù)燈泡銘牌數(shù)據(jù)可知燈泡正常發(fā)光的電流IL=PLUL=3W6V=0.5A，
（1）中電流表示數(shù)為1.5A，并聯(lián)電路干路電流等于各支路的電流之和，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知通過R的電流IR＝1.5A﹣0.5A＝1A，
根據(jù)歐姆定律可知定值電阻R的阻值R=UIR=6V1A=6Ω；
（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，L和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數(shù)為0.25A，
根據(jù)歐姆定律可知電路中總電阻R總=UI=6V0.25A=24Ω，
不計溫度對燈絲電阻的影響，根據(jù)歐姆定律可知燈泡的電阻RL=ULIL=6V0.5A=12Ω，
則滑動變阻器的總電阻R滑＝2×（R總﹣RL）＝2×（24Ω﹣12Ω）＝24Ω，
電源電壓不變，根據(jù)P＝UI=U2R可知電路中總電阻最大時，總功率最小，
開關(guān)S1閉合后，根據(jù)串并聯(lián)電路的電阻特點可知，當(dāng)S2斷開，且滑動變阻器的阻值全部接入電路中時，總電阻最大，電路中的功率最小，
電路中的最小功率為P小=U2R總′=(6V)212Ω+24Ω=1W。
答：（1）電源電壓為6V；
（2）定值電阻R的阻值為6Ω；
（3）開關(guān)S1閉合后，電路中的最小功率為1W。
37．【解答】解：（1）由圖可知，閉合開關(guān)S，只有R1的簡單電路，電路中的電阻較大，由P=U2R可知電功率較小，處于低溫?fù)酰?br /> 當(dāng)S和S1閉合時，兩個電阻并聯(lián)，電路中的總電阻較小，由P=U2R可知電功率較大，處于高溫?fù)酰?br /> 由P＝UI可知，電壓不變，低溫?fù)鯐r，通過電路的電流較??；
由圖乙可知，低溫?fù)鯐r的電流是6A，低溫?fù)豕ぷ鲿r的功率為：
P低＝UI低＝220V×6A＝1320W；
（2）由圖乙可知，低溫?fù)鯐r只有R1的簡單電路，低溫?fù)鯐r的電流是6A，通過R1的電流是6A，高溫?fù)鯐r的總電流是10A，高溫?fù)鮾蓚€電阻并聯(lián)，
由并聯(lián)電路的特點可知通過R1的電流不變，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，通過R2的電流為：
I2＝I﹣I1＝10A﹣6A＝4A，
電熱絲R2的阻值為：
R2=UI2=220V4A=55Ω；
（3）15min內(nèi)R1消耗的電能
W1＝UI1t＝220V×6A×15×60s＝1.188×106J＝0.33kW?h。
答：（1）低溫?fù)豕ぷ鲿r的功率是1320W；
（2）電熱絲R2的阻值是55Ω；
（3）15min內(nèi)R1消耗的電能是0.33kW?h。
四．解答題（共3小題）
38．【解答】解：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=U甲I=6V0.5A=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=U乙I=3V0.3A=10Ω，
甲燈與R1串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知電路電流I=UR甲+R1=U12Ω+R1=0.5A……………………①
乙燈與R2串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知電路電流I′=UR乙+R2=U10Ω+R2=0.3A……………………②
又已知R1+R2＝90Ω……………………③
聯(lián)立①②③解得：
R1＝30Ω，R2＝60Ω
則P1P2=I2R1I′2R2=(0.5A)2×30Ω(0.3A)2×60Ω=2518。
故答案為：25：18。
39．【解答】解：（1）當(dāng)開關(guān)S和S1都閉合，滑片P在a端時，燈泡與R1并聯(lián)，電流表測干路電流，燈泡正常發(fā)光，
則電源電壓等于燈泡的額定電壓9V，根據(jù)P＝UI得出通過燈泡的電流IL=P額U額=9W9V=1A，
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點得出通過電阻R1的電流I1＝I﹣IL＝1.5A﹣1A＝0.5A，
根據(jù)歐姆定律得出電阻R1的阻值R1=UI1=9V0.5A=18Ω；
（2）當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時，電路中燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，滑片P在中點和b端時，
電流表的示數(shù)之比為I中：Ib＝5：3......①，
燈絲的電阻RL=UIL=9V1A=9Ω，
滑片P在中點和b端時電流為I中=URL+R2′=9V9Ω+R2........②，
Ib=URL+R2=9V9Ω+R.........③，
聯(lián)立①②③可得R2＝36Ω；
（3）若開關(guān)S閉合，S1斷開，且電流表的量程為0～0.6A時，L和滑動變阻器串聯(lián)，
根據(jù)P＝UI可知，電路中電流最大時，總功率最大，
故電路消耗的最大功率P大＝UI大＝9V×0.6A＝5.4W，
滑動變阻器滑到最大值時，總電阻最大，根據(jù)P=U2R可知電路的總功率最小，
故電路消耗的最小功率P小=U2RL+R2=(9V)29Ω+36Ω=1.8W，
電路消耗的最大功率與最小功率的比值：P大P小=5.4W1.8W=31=3。
答：（1）電阻R1的阻值為18Ω；
（2）滑動變阻器R2的最大阻值為36Ω；
（3）電路消耗的最大功率與最小功率的比值為3。
40．【解答】解：（1）閉合開關(guān)，兩電阻并聯(lián)接入電路，電流表A測干路電流，電流表A1測通過R1的電流，
并聯(lián)電路各并聯(lián)支路兩端電壓相等，由歐姆定律可得電阻R1的阻值：R1=UI1=6V0.3A=20Ω；
（2）干路電流表A和電流表A1偏角相同，且干路電流大于支路電流，電流表A所選的是0﹣3A量程，電流表A1選擇0﹣0.6A量程，故干路電流為0.3A×5＝1.5A，
并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過變阻器R2的電流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
（3）變阻器滑片P位于最大阻值處時通過滑動變阻器的電流最小，所以通過滑動變阻器的最小電流為 1.2A，
電流表A示數(shù)最大時通過滑動變阻器的電流最大，電流表A的最大示數(shù)為3A，所以通過滑動變阻器的最大電流為：I2′＝I′﹣I1＝3A﹣0.3A＝2.7A，
由電功率公式P＝UI可知變阻器R2消耗的最小功率和最大功率的比值等于最小電流和最大電流的比值，即P2minP2max=I2I2′=1.2A2.7A=49。
答：（1）電阻R1的阻值為20Ω；
（2）此時經(jīng)過變阻器R2的電流為1.2A；
（3）變阻器滑片P，在電路安全工作的前提下，求變阻器R2消耗的最小電功率與最大電功率之比P2min：P2max＝4：9。

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