资源简介

　电功　电功率（二）
@基础知识
1.测量灯泡的电功率（伏安法）
目　　的：学会测量灯泡的额定功率和灯泡在不同电压下的实际功率，并加以比较。
原　　理：P＝　UI　。
器　　材：电池组、　电流表　、　电压表　、　滑动变阻器　、开关和导线、灯泡（标有“2.5V”字样）。
步　　骤：（1）如图所示连接电路，将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U＝2.5V，同时记下电流表的示数I。
（2）计算灯泡的额定功率P＝UI。
（3）调节滑动变阻器滑片改变灯泡两端的　电压　，使它略高于或低于额定电压，测出对应的电流值，即可求出灯泡不在额定电压下的实际功率。
说　　明：（1）电压表量程根据　额定电压　确定，选取的滑动变阻器允许通过的最大电流要　大于　灯泡的额定电流。
（2）测量时手移动滑片的位置，眼睛应观察　电压表　的示数。
（3）不能将多次测量的电功率求平均值。多次测量的目的不是为了减小误差，而是测量不同电压下灯泡的实际功率以及实际功率与灯泡亮度的规律。
（4）滑动变阻器规格根据串联分压原理选取，主要作用是保护电路和改变灯泡两端的电压。
结　　论：灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光，此时实际功率才等于额定功率；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时亮，即灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
2.电能表
作　　用：测量　电功　或　电能　的仪表。
铭　　牌：
（1）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
（2）“2.5（5）A”表示这个电能表的标定电流为2.5A，额定最大电流为5A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
（3）“50Hz”表示这个电能表应该在频率为50Hz的交流电路中使用。
（4）“3000r/（kW·h）”表示每消耗　1kW·h　的电能，电能表的转盘转3000转。
读　　数：W＝W2－W1（某段时间内用电的度数等于计数器上前后两次读数之差），此铭牌上的读数是1362.5kW·h。
说　　明：通过电能表转盘转数n计算电功方法：W＝×1kW·h＝×3.6×106J。（n0为铭牌上所标的转盘转数）
3.用电能表和钟表测用电器的电功率（铭牌上所标的转盘转数为n0）
原　　理：P＝。
步　　骤：（1）使其他用电器均　不工作　，只让待测用电器工作。
（2）记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t，则用电器消耗的电能：W＝kW·h＝×3.6×106J。
（3）用公式P＝求功率。
说　　明：若知道电流值，也可根据公式P＝UI，U＝220V，求得家用电器的功率值；反之，若知道功率，也可求得电流值。
@归类探究
类型之一　伏安法测量灯泡的电功率
　[2024·自贡]在“测量灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的灯泡，设计了如图甲所示的电路。
（1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示的器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
【答案】 如答图所示。
答图
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数　变大　（填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为　2.5　V时灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为　0.28　A，灯泡的额定功率为　0.7　W。若灯泡两端的实际电压为2.3V，则灯泡的实际功率　小于　（填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。
（3）小王同学也按如图甲所示的电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因：　连接电路时开关没有断开；闭合开关前，滑动变阻器滑片没有移到阻值最大处　。
【变式】　在“测量灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω　1A”。
（1）电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于　N　（填“M”或“N”）端。
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为3.0V，你认为产生该现象的原因是　滑动变阻器　发生了开路。
（3）排除故障后，为了测量灯泡的额定电功率，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察　电压表　。
（4）小明移动滑动变阻器的滑片过程中，测量出了4组实验数据，描点并绘制出了通过
滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。当电压表示数为　0.5　V时，灯泡正常发光，此时灯泡的功率为　0.625　W。
（5）同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中，　E　点并不是实验直接测得的数据，她的理由是　E点滑动变阻器接入电路的电阻25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω　。
类型之二　用电能表计算电能、电功率
　[2024·重庆A卷]如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是　2024.6　kW·h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为　84　％。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
@限时集训
1.[2024·临沂]如图所示电路的电源电压保持不变，将开关S1和S2都闭合，两灯泡均正常发光。下列判断正确的是（　D　）
A.灯泡L1和L2是串联连接的
B.电压表不能测量灯泡L2两端的电压
C.断开开关S2后电流表的示数不变
D.两灯泡的额定电压一定相同
2.[2025·自贡]如图所示为某用电器的I－U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　D　）
A.0.6W B.1.8W
C.3.2W D.4.8W
3.[2024·自贡]如图所示是灯泡L的I－U图像，结合图像分析，下列说法正确的是（　C　）
A.当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W
D.将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω
4.[2025·达州]如图所示为定值电阻R和灯泡L的U－I图像，灯泡L的额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　B　）
A.电源电压为2.5V
B.灯泡L的额定功率为0.75W
C.R与灯泡L的功率之比为5∶3
D.灯泡L的U－I图像为图线B
5.[2025·德阳]图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是（　D　）
A.电源电压为1.5V
B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.通过灯泡L的电流为0.2A
D.灯泡L的实际功率为0.9W
6.[2024·临沂]如图所示电路的电源电压为9V，电流表使用0～0.6A量程，电压表使用0～3V量程，阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器的最大阻值应大于（　A　）
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
7.[2024·达州]定值电阻R和灯泡L的电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源的两端，则R与L消耗的电功率之比为　3∶1　；若将R与L并联在2V电源的两端，则电路消耗的总功率为　1.3　W。
8.[2024·凉山州]灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I－U关系图像如图乙所示，　A　（填“A”或“B”）图像是灯泡的I－U关系图像，B图像所代表元件的阻值为　40　Ω，当电压表示数为8V时，灯泡L和定值电阻R在10s内消耗的总电能为　48　J。
9.[2025·遂宁]某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关，将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动，直到灯泡电压达到额定值，记录了不同时刻三个电表的示数，并在同一坐标图中分别绘制了L和RP的U－I图像如图乙所示。电源电压恒定不变，图乙中曲线　a　是滑动变阻器的U－I图像；该电路的电源电压为　6　V；灯泡的额定电功率为　1.2　W。
10.如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值。
（2）R0的阻值和电源电压。
（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
解：由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。
（1）由图乙可知，当滑片P在b端时，电路中的电流最小，
且Ib＝0.2A，Pb＝2W，
由P＝UI＝I2R可知，滑动变阻器的最大阻值：
Rb＝＝＝50Ω。
（2）由图乙可知，当滑片P在某点c处时，电路中的电流Ic＝0.4A，Pc＝3.2W，所以滑动变阻器接入电路的阻值：
Rc＝＝＝20Ω。
当滑片P在b端时，电源电压：U＝Ib（R0＋Rb）＝0.2A×（R0＋50Ω）……①，
当滑片P在某点c处时，电源电压：U＝Ic（R0＋Rc）＝0.4A×（R0＋20Ω）……②，
由①②解得：R0＝10Ω，U＝12V。
（3）当滑片P在b端时，电路中的电流最小，电路消耗的电功率最小，最小电功率：P最小＝UIb＝12V×0.2A＝2.4W；
当滑片P在a端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，电路消耗的电功率最大，最大电功率：
P最大＝＝＝14.4W。
则整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比：
＝＝。
11.[2024·眉山]如图所示电路，电源电压恒为10V，R2的最大阻值是20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1和R2允许通过的最大电流是1A。在保证所有元件安全情况下：闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R1的滑片，电流表的示数变化范围是0.25～0.5A，电压表的最大示数是8V；若闭合开关S、S2，断开S1，移动滑动变阻器R2的滑片，当R2的阻值最小是R'时，电压表示数是4V。下列结论正确的是（　A　）
A.R'的阻值是8Ω
B.灯泡的额定功率是2W
C.滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω
D.两种情况下电路电流的最小值与最大值之比是2∶3
12.现有下列实验器材：学生电源、定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω）、灯泡RL（额定电压为2.5V）、滑动变阻器“50Ω　1A”、电流表、电压表、开关和导线若干。
（1）小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系：
①请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物连接完整（要求滑片向右移动时电压表示数减小）。
【答案】 如答图所示。
答图
②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数并记录如下：
A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示，请将读数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.24 0.3
B.分析数据可以得出的初步结论是
　在电阻一定时，导体中的电流跟两端电压成正比　。
C.该实验所用的探究方法是　控制变量法　。
③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤，分析数据得出结论。
（2）小聪同学把定值电阻换成灯泡RL，接着进行“研究灯泡的电阻”实验。在实验过程中，多次移动滑片，读出电压表和电流表示数并记录，然后描绘出小灯泡的I－U关系图像（图丙）。请分析论证：
①需要测量多组数据的目的是　B　（填“A”或“B”）。
A.求灯泡阻值的平均值，减小误差
B.找出灯泡阻值的变化规律
②灯泡的灯丝由暗变亮的过程，即灯丝的温度逐渐升高的过程。由实验数据结合实验现象得出结论：导体的电阻与　温度　有关；与其他同学评估交流发现，灯泡的亮度是由灯泡的　实际功率　（填“额定功率”或“实际功率”）决定的。
13.[2024·达州]如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω　2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压U＝　24　V，R1的阻值为　20　Ω，电路的最大电功率为　28.8　W。
14.[2024·宜宾]某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“50Ω　2A”。
（1）该实验的原理是　R＝　。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整。
【答案】 如答图所示。
答图
（3）若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，出现这种现象的原因是　将滑动变阻器下面的两个接线柱接入了电路　。
（4）若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P向　右　（填“左”或“右”）滑动时，灯泡L变亮。
（5）在移动滑片P的过程中，应该观察　电压　表的示数，使灯泡L正常发光。
（6）当灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则灯泡正常发光时的电阻是　10　Ω。
（7）完成实验后，小组又设计了如图乙所示的电路图，测量该灯泡L正常发光时的电阻，R0为定值电阻，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下：
①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数U1＝　2.5　V；
②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数并记为U2；
③该灯泡正常发光时的电阻RL＝　　（用U1、U2、R0表示）。
15.标有“6V　3.6W”字样的灯泡和其他的电学元件连成电路，如图甲所示。当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1－I图像（如图乙所示），且当滑片滑至最左端时灯泡正常发光。已知定值电阻R0＝12Ω。求：
（1）电源电压U。
（2）灯泡正常发光时的电阻RL。
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。
解：（1）由图可知，当只闭合开关S1，滑动变阻器滑片滑至最左端时，只有灯泡L接入电路，且灯泡正常发光，则电源电压：U＝UL＝6V。
（2）灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω。
（3）当只闭合开关S1时，灯泡L和R1串联，电压表测R1两端的电压，由图乙可知电路中的最小电流I'＝0.2A，最大电压：
U'＝4V，滑动变阻器的最大值：RP＝＝＝20Ω；
当开关S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，灯泡L被短路，滑动变阻器和R0并联在电路中；
通过滑动变阻器的电流：I1'＝＝＝0.6A；
通过电阻R0的电流：I0＝＝＝0.5A；
整个电路消耗的电功率：P＝U（I1'＋I0）＝6V×（0.6A＋0.5A）＝6.6W。　电功　电功率（二）
@基础知识
1.测量灯泡的电功率（伏安法）
目　　的：学会测量灯泡的额定功率和灯泡在不同电压下的实际功率，并加以比较。
原　　理：P＝ 。
器　　材：电池组、 、 、 、开关和导线、灯泡（标有“2.5V”字样）。
步　　骤：（1）如图所示连接电路，将滑动变阻器的滑片放在阻值最大的位置上，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数U＝2.5V，同时记下电流表的示数I。
（2）计算灯泡的额定功率P＝UI。
（3）调节滑动变阻器滑片改变灯泡两端的 ，使它略高于或低于额定电压，测出对应的电流值，即可求出灯泡不在额定电压下的实际功率。
说　　明：（1）电压表量程根据 确定，选取的滑动变阻器允许通过的最大电流要 灯泡的额定电流。
（2）测量时手移动滑片的位置，眼睛应观察 的示数。
（3）不能将多次测量的电功率求平均值。多次测量的目的不是为了减小误差，而是测量不同电压下灯泡的实际功率以及实际功率与灯泡亮度的规律。
（4）滑动变阻器规格根据串联分压原理选取，主要作用是保护电路和改变灯泡两端的电压。
结　　论：灯泡两端实际电压等于额定电压时，灯泡正常发光，此时实际功率才等于额定功率；低于额定电压时，灯泡比正常发光时暗；高于额定电压时，灯泡比正常发光时亮，即灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的。
2.电能表
作　　用：测量 或 的仪表。
铭　　牌：
（1）“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
（2）“2.5（5）A”表示这个电能表的标定电流为2.5A，额定最大电流为5A，电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。
（3）“50Hz”表示这个电能表应该在频率为50Hz的交流电路中使用。
（4）“3000r/（kW·h）”表示每消耗 的电能，电能表的转盘转3000转。
读　　数：W＝W2－W1（某段时间内用电的度数等于计数器上前后两次读数之差），此铭牌上的读数是1362.5kW·h。
说　　明：通过电能表转盘转数n计算电功方法：W＝×1kW·h＝×3.6×106J。（n0为铭牌上所标的转盘转数）
3.用电能表和钟表测用电器的电功率（铭牌上所标的转盘转数为n0）
原　　理：P＝。
步　　骤：（1）使其他用电器均 ，只让待测用电器工作。
（2）记下电能表转盘转过一定转数n所用的时间t，则用电器消耗的电能：W＝kW·h＝×3.6×106J。
（3）用公式P＝求功率。
说　　明：若知道电流值，也可根据公式P＝UI，U＝220V，求得家用电器的功率值；反之，若知道功率，也可求得电流值。
@归类探究
类型之一　伏安法测量灯泡的电功率
　[2024·自贡]在“测量灯泡额定功率”的实验中，小刚同学用一个电压表、一个电流表、一个开关、一个滑动变阻器、电压为4.5V的电源和额定电压为2.5V的灯泡，设计了如图甲所示的电路。
（1）实验中需要依据如图甲所示的电路图，将如图乙所示的器材进行连线，请用笔画线代替导线，将如图乙所示电路连接完整。
（2）正确连接好电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数 （填“变大”“变小”或“不变”）。当电压表的示数为 V时灯泡正常发光，此时电流表指针如图丙所示，其示数为 A，灯泡的额定功率为 W。若灯泡两端的实际电压为2.3V，则灯泡的实际功率 （填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。
（3）小王同学也按如图甲所示的电路图连接电路，当连接最后一根导线时，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。请你指出导致此现象可能的原因： 。
【变式】　在“测量灯泡电功率”的实验中，电源电压恒为3.0V，灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω　1A”。
（1）电学兴趣小组的同学连接好如图甲所示的电路后，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“M”或“N”）端。
（2）闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表示数为0，电压表示数为3.0V，你认为产生该现象的原因是 发生了开路。
（3）排除故障后，为了测量灯泡的额定电功率，手在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察 。
（4）小明移动滑动变阻器的滑片过程中，测量出了4组实验数据，描点并绘制出了通过
滑动变阻器的电流I随其两端电压U变化的图像，如图乙所示。当电压表示数为 V时，灯泡正常发光，此时灯泡的功率为 W。
（5）同组的小英通过计算指出曲线上所标出的五个点中， 点并不是实验直接测得的数据，她的理由是 。
类型之二　用电能表计算电能、电功率
　[2024·重庆A卷]如图所示，小欣同学家电能表4月底的示数是 kW·h；若关闭家中其他用电器，只有电热水壶工作，电能表的指示灯闪烁300次时，刚好将1.2kg水从20℃加热到80℃，则电热水壶的加热效率为 ％。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
@限时集训
1.[2024·临沂]如图所示电路的电源电压保持不变，将开关S1和S2都闭合，两灯泡均正常发光。下列判断正确的是（　 　）
A.灯泡L1和L2是串联连接的
B.电压表不能测量灯泡L2两端的电压
C.断开开关S2后电流表的示数不变
D.两灯泡的额定电压一定相同
2.[2025·自贡]如图所示为某用电器的I－U图像，其额定电压为12V，则额定功率是（　 　）
A.0.6W B.1.8W
C.3.2W D.4.8W
3.[2024·自贡]如图所示是灯泡L的I－U图像，结合图像分析，下列说法正确的是（　 　）
A.当通过灯泡L的电流为0.2A时，工作1min消耗的电能是0.24J
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时，其电功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L并联在3.6V的电源两端，电路的总功率为2.88W
D.将灯泡L和6Ω的定值电阻串联在6V的电源两端，电路的总电阻为18Ω
4.[2025·达州]如图所示为定值电阻R和灯泡L的U－I图像，灯泡L的额定电压为2.5V。将两用电器串联在电源两端，灯泡L正常发光。下列说法正确的是（　 　）
A.电源电压为2.5V
B.灯泡L的额定功率为0.75W
C.R与灯泡L的功率之比为5∶3
D.灯泡L的U－I图像为图线B
5.[2025·德阳]图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2A，下列说法正确的是（　 　）
A.电源电压为1.5V
B.定值电阻R的阻值为10Ω
C.通过灯泡L的电流为0.2A
D.灯泡L的实际功率为0.9W
6.[2024·临沂]如图所示电路的电源电压为9V，电流表使用0～0.6A量程，电压表使用0～3V量程，阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器的最大阻值应大于（　 　）
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
7.[2024·达州]定值电阻R和灯泡L的电流随两端电压的变化图像如图所示。若将R与L串联在4V电源的两端，则R与L消耗的电功率之比为 ；若将R与L并联在2V电源的两端，则电路消耗的总功率为 W。
8.[2024·凉山州]灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I－U关系图像如图乙所示， （填“A”或“B”）图像是灯泡的I－U关系图像，B图像所代表元件的阻值为 Ω，当电压表示数为8V时，灯泡L和定值电阻R在10s内消耗的总电能为 J。
9.[2025·遂宁]某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关，将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动，直到灯泡电压达到额定值，记录了不同时刻三个电表的示数，并在同一坐标图中分别绘制了L和RP的U－I图像如图乙所示。电源电压恒定不变，图乙中曲线 是滑动变阻器的U－I图像；该电路的电源电压为 V；灯泡的额定电功率为 W。
10.如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值。
（2）R0的阻值和电源电压。
（3）整个电路消耗的最小电功率和最大电功率之比。
11.[2024·眉山]如图所示电路，电源电压恒为10V，R2的最大阻值是20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1和R2允许通过的最大电流是1A。在保证所有元件安全情况下：闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器R1的滑片，电流表的示数变化范围是0.25～0.5A，电压表的最大示数是8V；若闭合开关S、S2，断开S1，移动滑动变阻器R2的滑片，当R2的阻值最小是R'时，电压表示数是4V。下列结论正确的是（　 　）
A.R'的阻值是8Ω
B.灯泡的额定功率是2W
C.滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω
D.两种情况下电路电流的最小值与最大值之比是2∶3
12.现有下列实验器材：学生电源、定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω）、灯泡RL（额定电压为2.5V）、滑动变阻器“50Ω　1A”、电流表、电压表、开关和导线若干。
（1）小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系：
①请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物连接完整（要求滑片向右移动时电压表示数减小）。
②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表示数并记录如下：
A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示，请将读数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.24
B.分析数据可以得出的初步结论是
。
C.该实验所用的探究方法是 。
③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤，分析数据得出结论。
（2）小聪同学把定值电阻换成灯泡RL，接着进行“研究灯泡的电阻”实验。在实验过程中，多次移动滑片，读出电压表和电流表示数并记录，然后描绘出小灯泡的I－U关系图像（图丙）。请分析论证：
①需要测量多组数据的目的是 （填“A”或“B”）。
A.求灯泡阻值的平均值，减小误差
B.找出灯泡阻值的变化规律
②灯泡的灯丝由暗变亮的过程，即灯丝的温度逐渐升高的过程。由实验数据结合实验现象得出结论：导体的电阻与 有关；与其他同学评估交流发现，灯泡的亮度是由灯泡的 （填“额定功率”或“实际功率”）决定的。
13.[2024·达州]如图甲所示，将定值电阻R1与规格为“40Ω　2A”的滑动变阻器R2连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，R2的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压U＝ V，R1的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。
14.[2024·宜宾]某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的灯泡在正常发光时的电阻，连接了如图甲所示的部分电路，已知电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“50Ω　2A”。
（1）该实验的原理是 。
（2）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路补充完整。
（3）若连接电路后，闭合开关S，发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表和电压表的示数都不变且较小，出现这种现象的原因是 。
（4）若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路，正确连接电路后，闭合开关S，滑片P向 （填“左”或“右”）滑动时，灯泡L变亮。
（5）在移动滑片P的过程中，应该观察 表的示数，使灯泡L正常发光。
（6）当灯泡正常发光时，电流表示数为0.25A，则灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
（7）完成实验后，小组又设计了如图乙所示的电路图，测量该灯泡L正常发光时的电阻，R0为定值电阻，S2为单刀双掷开关，实验步骤如下：
①闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数U1＝ V；
②保持滑片P的位置不变，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数并记为U2；
③该灯泡正常发光时的电阻RL＝ （用U1、U2、R0表示）。
15.标有“6V　3.6W”字样的灯泡和其他的电学元件连成电路，如图甲所示。当只闭合开关S1时，滑动变阻器滑片P从右向左滑动的过程中记录下电压表示数U1和电流表示数I，并绘制出对应的U1－I图像（如图乙所示），且当滑片滑至最左端时灯泡正常发光。已知定值电阻R0＝12Ω。求：
（1）电源电压U。
（2）灯泡正常发光时的电阻RL。
（3）当S1、S2、S3均闭合，且滑动变阻器滑片处于中点位置时，整个电路消耗的电功率P。

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