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专题训练(九)　电能(一)　基础篇
一、选择题　　　 　　　
1．电能表的表盘如图BG－9－1所示，关于该电能表，下列说法正确的是(　　)
图BG－9－1
A．“220 V”是说该电能表应接在220 V的电路上使用
B．“10(20) A”是说这个电能表的额定电流是20 A
C．“10(20) A”是说这个电能表的额定最大电流是10 A
D．“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·h
2．如图BG－9－2所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑片P向右滑动时(灯泡电阻不变)(　　)
图BG－9－2
A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡变暗
B．电流表示数变小，电压表示数变大，灯泡变亮
C．灯泡的实际功率减小
D．灯泡的实际功率增大
3．如图BG－9－3所示是探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是(　　)
图BG－9－3
A．甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B．甲实验中通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系
D．乙实验中通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
4.某同学利用如图BG－9－4所示的电路，测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是(　　)
图BG－9－4
A．闭合开关前，滑片P应滑到B端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率
D．由实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮
二、填空题
5．一只“220 V　100 W”的电烙铁，它的额定功率是________W，正常工作时它的电阻是________________________________________________________________________Ω，
通过它的电流是________A。
6．如图BG－9－5所示，电阻R1和R2并联，电源电压为3 V，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A，R2的阻值为9 Ω，则R1的电功率为________W，R2的电功率为________W。
图BG－9－5
7．如图BG－9－6所示为一电热饮水机的电路简图，其额定电压为220 V，具有“加热”“保温”两种功能，对应功率分别为400 W和40 W。当开关S1、S2均闭合时，饮水机处于________(填“保温”或“加热”)状态，R1的阻值为________Ω。
图BG－9－6
三、实验探究题
8．2016·温州 某兴趣小组利用如图BG－9－7甲所示装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
图BG－9－7
①将阻值为10 Ω和20 Ω的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶中玻璃管内液面的高度变化分别为Δh1、Δh2。
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置。
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶中玻璃管内液面的高度变化分别为Δh3、Δh4，实验数据如下表。
电流大小
烧瓶中玻璃管内液面的高度变化
A烧瓶(RA＝10 Ω)
B烧瓶(RB＝20 Ω)
I
Δh1
Δh2
2I
Δh3
Δh4
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________A。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________________________。
(3)小明认为只要选择“Δh1、Δh2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”。请比较这两个量的大小关系：______________。
四、解答题
9．如图BG－9－8所示，电源电压不变，电阻R1的阻值为20 Ω，R2的阻值为30 Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A，求：
(1)电源电压U。
(2)通电100 s，电流通过电阻R2产生的热量。
　图BG－9－8
10．“光强”是表示光的强弱程度的科学量，照射光越强，光强越大，光强符号用E表示，国际单位为坎德拉(cd)。如图BG－9－9甲所示为光敏电阻的实物和元件符号；图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E间的关系图；图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电路，已知电源电压为6 V，小灯泡L标有“6 V　6 W”字样，灯丝的电阻随温度的变化而变化。
图BG－9－9
(1)求小灯泡正常发光时的电流。
(2)光敏电阻接收光强为3 cd的光照射时，闭合开关，测得电路中的电流为0.6 A，求此时小灯泡的电阻。
(3)某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5 V，光敏电阻消耗的电功率为2.25 W，求此时光敏电阻接收到的光强。

教师详解详析
1．A　[解析] “10(20) A”表示电能表的额定电流是10 A，短时间内最大电流是20 A；600 revs/(kW·h)表示接在电能表上的用电器，每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转600转。
2．C　[解析] 当滑片右移时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，故由I＝可得电路中电流减小，即电流表示数变小；由U＝IR可知，灯泡两端电压减小，即电压表示数减小；由电功率计算公式P＝UI可知，灯泡的实际功率减小，故灯泡变暗。
3．B　[解析] 装置甲中一个5 Ω的电阻与两个并联的5 Ω电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的并联总电流和通过左端电阻的电流相等，即I左＝I右，两个5 Ω的电阻并联，根据并联电路的电流特点知I右＝I1＋I2，两电阻阻值相等，则支路中电流相等，即I1＝I2，所以右边容器中通过电阻的电流是通过左边容器中电阻电流的一半，即该实验是研究电流产生的热量与电流的关系；由Q＝I2Rt可知，左边容器中的电阻产生的热量多，空气的温度升得较快，因此通电一段时间后，左侧U形管中液面高度差更大。在乙装置中，将容器中的电阻串联起来接到电源两端，通过它们的电流I与通电时间t相同，左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻，即该实验是探究电流产生的热量与电阻大小的关系；由Q＝I2Rt可知，右边容器中的电阻产生的热量多，空气温度升得较快，故右侧U形管中液面高度差更大。
4．B　[解析] 闭合开关前，滑动变阻器应滑到B端，即其阻值最大位置；闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，并不一定是小灯泡灯丝断了；当电压表示数为2.5 V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率；小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮。
5．100　484　0.45
6．0.9　1
[解析] 根据公式P＝UI可得P1＝3 V×0.3 A＝0.9 W；根据公式P＝可得P2＝＝1 W。
7．加热　1210
[解析] 当开关S1、S2均闭合时，R1、R2并联，电路中总电阻最小，根据公式Q＝可得，单位时间内产生的热量最多，故饮水机处于加热状态；当开关S1闭合、S2断开时，电路处于保温状态，根据公式R＝可得R1＝1210 Ω。
8．(1)0.24　(2)电流和通电时间　(3)Δh3＞Δh2
[解析] (1)由图可以知道，电流表选用的是0～0.6 A量程，分度值为0.02 A，根据指针位置可得电流I＝0.24 A。(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同。(3)由第一行数据可以知道，通过的电流相同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的高度变化可得吸收热量的变化；由第一列数据可以知道，电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的高度变化可得吸收热量的变化；其他条件不变，电流和电阻分别变为原来的2倍，通过比较得出Δh2＜Δh3，可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大。
9．(1)由图可知，电阻R1与R2并联，并联电路各支路两端电压相等，等于电源电压，则电源电压U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V。
(2)通过R2的电流：I2＝＝＝0.2 A，则通电100 s，电流通过电阻R2产生的热量：Q＝I22R2t＝(0.2 A)2×30 Ω×100 s＝120 J。
10．(1)由P＝UI可得：IL＝＝＝1 A。
(2)由图乙可知，E＝3 cd时，R＝6 Ω，由R＝可得，电路中的总电阻：R总＝＝＝10 Ω，因为串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以此时灯泡的阻值：RL′＝R总－R＝10 Ω－6 Ω＝4 Ω。
(3)由P＝可得，光敏电阻的阻值：R′＝＝＝9 Ω。由图乙可知，当光敏电阻的阻值为9 Ω时，接收到的光强为2 cd。
专题训练(八)　功　功率　简单机械　　　　 　　　　　　　　　
一、选择题
1.如图BG－8－1所示，学校各教室都配置了饮水机，小芳将放置在地面上标有“16 L”的一桶水安装到饮水机上，下列与小芳所做的功最接近的是(　　)
图BG－8－1
A．160 J B．260 J
C．360 J D．460 J
2．2018·宁夏 如图BG－8－2所示的机械中，使用时不能省力，但能省距离的是(　　)
图BG－8－2
3.如图BG－8－3所示，可绕O点转动的轻质杠杆，在D点挂一个重为G的物体M，用一个弹簧测力计依次在A、B、C三点沿与圆O相切的方向用力拉，都使杠杆在水平位置平衡，读出三次测力计的示数分别为F1、F2、F3，它们的大小关系是(　　)
图BG－8－3
A．F1＜F2＜F3＜G 　　B．F1＞F2＞F3＞G
C．F1＝F2＝F3＝G 　　D．F1＞F2＝F3＝G
4．如图BG－8－4甲所示，长1 m、粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动，杆上有一光滑滑环，用竖直向上的测力计(未画出)拉着滑环缓慢向右移动，使杆保持水平状态，测力计示数F与滑环离O点的距离s的关系如图乙所示，则杆重(　　)
图BG－8－4
A．500 N B．50 N C．100 N D．10 N
5．2018·乐山 图BG－8－5甲中，用力F1水平拉着重为G的物体在水平路面上匀速移动s的距离。图乙中，用动滑轮拉着同一物体在同一路面上匀速移动s的距离，水平拉力为F2。使用动滑轮的过程中(　　)
图BG－8－5
A．总功为W总＝F2s
B．有用功为W有用＝Gs
C．机械效率为η＝×100%
D．额外功为W额外＝2F2s－F1s
二、填空题
6．2018·北仑模拟 第23届冬季奥林匹克运动会，2018年2月9日到25日在韩国平昌郡举行。如图BG－8－6所示的冰壶比赛中，从出发点A被运动员推着运动6 m后，在B处被推出，沿冰道运动30 m到O点停下来。被推出去的冰壶停下来，是由于________________________；从A点到O点运动过程中，若运动员对冰壶的推力是10 N，运动员对冰壶做的功是________J。
图BG－8－6
7．2018·内江 用如图BG－8－7甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100 N，每次运送的量不定。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图像，则动滑轮重为________N；当某次运送3件货物时，绳子的拉力F是________N。(不考虑绳重和摩擦)
图BG－8－7
8．简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题。
图BG－8－8
(1)如图BG－8－8甲所示，物体处于静止状态，物体的重力为________N。(不计摩擦及滑轮和绳子的自重)
(2)如图乙所示是一把剪刀，在使用过程中要达到相对省力的效果，则被剪物体应放在________(填“A”或“B”)处。
三、实验探究题
9．2018·河北 探究杠杆的平衡条件：
图BG－8－9
(1)杠杆两端螺母的作用是____________________________________。
(2)小明用如图BG－8－9甲所示装置进行实验，收集了下表中的数据，分析数据可知，杠杆的平衡条件是____________________。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
0.5
0.2
1.0
0.1
2
1.0
0.15
1.5
0.1
3
3.0
0.1
2.0
0.15
(3)小明又用如图乙所示装置进行实验，请在图中画出拉力F的力臂l，弹簧测力计的读数应是________________________________________________________________________N。
(一个钩码重0.5 N)
(4)如图丙所示，小红实验时在一平衡杠杆的两端放上不同数量的相同硬币，杠杆仍在水平位置平衡。她用刻度尺测出L1和L2，则2L1________(填“＞”“＜”或“＝”)3L2。
[拓展] 探究了杠杆的平衡条件后，小红对天平上游码的质量进行了计算，她用刻度尺测出L3和L4(如图丁所示)，则游码的质量为________g。
四、解答题
10．2018·台州 图BG－8－10甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
(1)如图乙所示，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③。经测试发现：①②之间是绝缘的，②③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是________。
(2)图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点，B是小壶盖的配重，OB是配重柄，AOB能绕固定点O自由转动。请在图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂l。
(3)已知：小壶盖质量为4 g，OA＝3 cm，OC＝1.4 cm，OB＝1 cm，∠AOB＝135°。要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。(配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4)
图BG－8－10
教师详解详析
1．A　[解析] 水的体积为V＝16 L＝0.016 m3；
水的质量为m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×0.016 m3＝16 kg，
其重力为G＝mg＝16 kg×10 N/kg＝160 N，
饮水机的高度约为h＝1 m，
故做功为W＝Gh＝160 N×1 m＝160 J。
2．D
3．C　[解析] 力臂是支点到力的作用线的距离，由图示可以看出，三次拉力方向都与圆O相切，可知三次力的力臂都等于圆的半径，所以三个力臂是相等的，且阻力与阻力臂均不变，故三个拉力大小相等。又由于阻力的力臂与三个力的力臂相等，所以拉力等于物体的重力。
4．C　[解析] 读图可知，当s＝OA＝1 m时，动力臂是阻力臂的二倍，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，此时的动力就是阻力的二分之一。读图乙可知，此时的动力F＝50 N，则杆重G＝2F＝2×50 N＝100 N。
5．D　[解析] 使用动滑轮时拉力端移动的距离为s′＝2s，拉力做的总功为W总＝F2s′＝F2×2s＝2F2s。使用动滑轮做的有用功，等于直接拉物体做的功，即W有用＝F1s。机械效率为η＝×100%＝×100%。额外功为W额外＝W总－W有用＝2F2s－F1s。
6．冰面对冰壶有摩擦阻力　60
[解析] 力是改变物体运动状态的原因，被推出去的冰壶停下来，是由于冰面对冰壶有摩擦阻力；冰壶从出发点A被运动员推着运动了6 m，推力做功为W＝Fs＝10 N×6 m＝60 J。
7．100　200
[解析] 由图乙可知，当提升货物重G＝100 N时，η＝50%，
不考虑绳重和摩擦，滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%，
即50%＝，解得：G动＝100 N。
当运送3件货物时，货物的总重为G′＝3×100 N＝300 N，
由图甲可知n＝2，不考虑绳重和摩擦，此时绳子的拉力：
F′＝(G′＋G动)＝×(300 N＋100 N)＝200 N。
8．(1)4.8　(2)B
9．(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡
(2)F1l1＝F2l2
(3)如图所示　2
(4)＞　[拓展] 
10．(1)铜环①
(2)如图所示
(3)当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图所示：
OD＝×OC＝×1.4 cm＝1 cm，根据杠杆的平衡条件可得：
Gl＝G1l1，mgl＝m1gl1，m1＝＝＝＝4 g；
当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图所示：
OE＝×OB＝×1 cm≈0.71 cm，
根据杠杆的平衡条件：Gl′＝G2l1′，mgl′＝m2gl1′，m2＝＝m＝≈7.88 g，(考虑实际情况)
综上，配重B的质量取值范围为4～7.88 g。

专题训练(十)　电能(二)　提高篇　　　　 　　　　　　　　　
一、选择题
1．如图AG－10－1所示，将一个标有“2 W　5 V”的小灯泡L与一个阻值为5 Ω的电阻R串联后接到电压为7 V的电源上，闭合开关，小灯泡恰能正常发光，则通电1 min时电阻R产生的热量是(　　)
图AG－10－1
A．48 J B．120 J
C．144 J D．无法判断　
2．如图AG－10－2所示，电源电压为4.5 V，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器规格为“10 Ω　1 A”，小灯泡L标有“2.5 V　1.25 W”字样(灯丝电阻不变)，在保证通过小灯泡L的电流不超过其额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
图AG－10－2
①小灯泡的额定电流是0.6 A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10 Ω
③电压表示数变化范围是0～3 V
④电流表示数变化范围是0.3～0.5 A
A．只有②④正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①③正确
3．如图AG－10－3甲所示的电路，电源电压不变，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中，电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示，则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中(　　)
图AG－10－3
A．电路总功率的最小值为1.8 W
B．电路总功率的最大值为5.4 W
C．定值电阻电功率的最小值为1.35 W
D．定值电阻电功率的变化量为4.05 W
4.2018·杭州模拟 某汽车电动机和车灯的电路如图AG－10－4所示，只闭合开关S1时，电流表示数为10 A，再闭合开关S2时，电流表示数为40 A。若电源电压为10.5 V，定值电阻R的阻值为0.05 Ω，电流表内阻不计，车灯电阻不变，则因电动机工作车灯的电功率降低了(　　)
图AG－10－4
A．27.75 W B．315 W
C．27.25 W D．240 W
二、填空题
5.将阻值为RA＝40 Ω和RB＝10 Ω的两个电阻A、B串联后接在电源上，相同时间内，两电阻中产生热量较多的是____________。若将两电阻并联后接在4 V的电源上，1 min内两电阻产生的总热量为________J。
图AG－10－5
6．标有“6 V　1.5 W”的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图AG－10－6所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在12 V的电源两端，每只灯泡的电阻________Ω，电路总功率为________W。　
图AG－10－6
7．2018·贺州 如图AG－10－7所示，闭合S1、S2、S3时，电压表示数为3 V，电流表示数为0.5 A，R1在10 s内产生的热量是________J；闭合S1、S3，断开S2时，电压表示数为2 V，此时R1与R2的功率之比为________。
图AG－10－7
三、实验探究题
8．2018·北仑模拟 盛夏，小科家里的电灯经常忽明忽暗。小科从学校借来额定电压为2.5 V的小灯泡等实验器材，想通过实验来研究产生这种现象的原因。
图AG－10－8
(1)如图AG－10－8甲所示是小科同学已连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)小科将滑动变阻器的滑片向左滑动，小灯泡慢慢变亮，电压表示数逐渐变大；接着又向右移动滑片，小灯泡又逐渐变暗，电压表示数也逐渐变小。小科分析：电灯忽明忽暗是电灯两端的________________________________________________________________________
不稳定造成的。
(3)小科再将小灯泡两端的电压调至2.5 V时，电流表的示数如图乙所示，由此可以知道小灯泡的额定功率是________。
(4)小科结合学过的电学知识进一步分析：家里的电灯有时虽然暗些，但是电灯的实际功率变小了，消耗的电能也少了。由此他想到此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了。他的想法对吗？________。请简要说明理由：______________________________
________________________________________________________________________。
9．2018·上城区二模 小金同学为了测量小灯泡的额定功率，到实验室找了一些器材：电压约12 V的电源1个，额定电压为3.8 V的小灯泡1个，0～9999 Ω的电阻箱(最小变化值为1 Ω，符号为)1个，开关1个，电压表两个，导线若干。
(1)测量小灯泡电压的电压表选择________量程是合适的。
(2)请你帮小金设计一个测量小灯泡额定功率的电路，把电路图画在下面的虚线框中。
(3)小金在实验中始终无法精准测得小灯泡的额定功率，分析原因：________________________________________________________________________。
四、解答题
10．2018·杭州模拟 如图AG－10－9甲所示是一个豆浆机的实物图，豆浆机的中间部位是一个电动机，电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转，从而将原料粉碎打浆；刀片外部是一个环状加热管(电热丝)，用来对豆浆加热。该豆浆机的部分参数如表所示。制作豆浆的过程中加热和打浆交替进行，图乙是用该豆浆机做好一次豆浆的P－t图像。问：
图AG－10－9
额定电压
220 V
频率
50 Hz
电动机输入功率
110 W
加热功率
1000 W
(1)加热管正常工作时电热丝的阻值是多少？
(2)在8～11 min的时间内，设豆浆质量为1.5 kg，比热容恒为4×103 J/(kg·℃)，加热管产生的热量全部被豆浆吸收，到第11 min时豆浆的温度恰好为100 ℃，则第8 min时豆浆的温度为多少？
(3)豆浆机在粉碎打浆时，电动机的内阻为40 Ω，则电动机输出的机械功率是多少？

教师详解详析
1．A　[解析] 小灯泡恰能正常发光，所以通过灯泡的电流：I＝＝＝0.4 A，又因为灯泡与电阻串联，所以通过电阻的电流等于灯泡正常工作时的电流0.4 A；则通电1 min时电阻R产生的热量：Q＝I2Rt＝(0.4 A)2×5 Ω×60 s＝48 J。
2．A　[解析] 由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。灯泡正常发光时的电压为2.5 V，功率为1.25 W，由P＝UI可得，小灯泡正常发光时的电流为I＝0.5 A，故①错误。当电路中的电流为0.5 A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，分得的电压最小，由串联电路总电压等于各分电压之和可知，此时电压表的示数为U滑＝U－UL＝4.5 V－2.5 V＝2 V，故电压表的示数变化范围为2～3 V，故③错误。2 V＜3 V，没有超出电压表的量程，灯泡两端的电压可以达到2.5 V，串联电路中各处的电流相等，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为R滑min＝4 Ω；当电压表的示数为3 V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡两端的电压：UL′＝U－U滑max＝4.5 V－3 V＝1.5 V，灯泡的电阻：RL＝5 Ω，电路中的最小电流：Imin＝0.3 A，电路中电流变化的范围即电流表的示数变化范围是0.3～0.5 A，故④正确；滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R滑max＝10 Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是4～10 Ω，故②正确。
3．A　[解析] 由图甲可知，滑片在最左端时，电压表短路，示数为0，电流为I左＝1.2 A，滑片在最右端时，电压表测量滑动变阻器两端的电压，U滑＝4.5 V，电流为I右＝0.3 A，根据欧姆定律可得：U＝I左R1①，U＝I右R1＋U滑②，两式联立：I左R1＝I右R1＋U滑，解得R1＝5 Ω，U＝6 V。电路总功率的最小值：P小＝UI右＝6 V×0.3 A＝1.8 W。电路总功率的最大值：P大＝UI左＝6 V×1.2 A＝7.2 W。定值电阻电功率的最小值：P1小＝I右2R1＝(0.3 A)2×5 Ω＝0.45 W。定值电阻电功率的最大值：P1大＝I左2R1＝(1.2 A)2×5 Ω＝7.2 W，定值电阻电功率的变化量：ΔP＝P1大－P1小＝7.2 W－0.45 W＝6.75 W。
4．A　[解析] 只闭合开关S1时，车灯和定值电阻R串联，已知电流表的示数为10 A，电源电压为10.5 V，定值电阻R的阻值为0.05 Ω，则车灯的电功率：P1＝UI－I2R＝10.5 V×10 A－(10 A)2×0.05 Ω＝100 W；车灯电阻：R灯＝－R＝－0.05 Ω＝1 Ω；当S1和S2同时闭合时，电动机和车灯并联，再和定值电阻串联，R总＝＝＝0.2625 Ω，并联电路的总电阻：R并＝R总－R＝0.2625 Ω－0.05 Ω＝0.2125 Ω，根据串联电路的特点：＝，又因为U＝UR＋U并，结合两式可求得U并＝8.5 V，此时车灯的电功率：P2＝＝＝72.25 W，所以降低的电功率ΔP＝P1－P2＝100 W－72.25 W＝27.75 W。
5．A　120
[解析] 已知RA>RB，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，两个电阻串联后，通过的电流相等，相同时间内，电阻A中产生热量较多；两电阻并联，由Q＝I2Rt、I＝得，QA＝＝＝24 J，QB＝＝＝96 J，产生的总热量：Q＝QA＋QB＝24 J＋96 J＝120 J。
6．20　2.4
[解析] 把三只相同的灯泡串联接在12 V的电源上，三只灯泡的电阻相等，因串联电路中各处的电流相等，所以，由U＝IR可以知道，三只灯泡两端的电压相等，即每只灯泡两端的电压为UL＝＝＝4 V，
由图像可以知道，当UL＝4 V时，电路中的电流I＝0.2 A，
则此时每只灯泡的电阻：
RL＝＝＝20 Ω；
电路的总功率：P＝UI＝12 V×0.2 A＝2.4 W。
7．15　2∶1
[解析] (1)由图知，闭合S1、S2、S3时，只有R1连入电路中，电压表测电源电压，电流表测电路中电流，所以电源电压为3 V，R1在10 s内产生的热量：
Q＝W＝UIt＝3 V×0.5 A×10 s＝15 J。
(2)闭合S1、S3，断开S2时，两电阻串联，电压表测R1两端电压，即U1＝2 V，
由串联电路特点可知R2两端电压：U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V，
由P＝UI可得两电阻的功率之比：
＝＝＝＝。
8．(1)如图所示
(2)电压　(3)0.75 W
(4)不对　电热水壶把水烧开需要的热量是一定的，电热水壶功率变小了，加热时间会增加，热量散失得更多，所以不但不会省电，还会更费电
[解析] (1)由于电源电压是3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表接入的是小量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时其接入电路的电阻变大，故接滑动变阻器左下接线柱。(2)当调节滑动变阻器时，电压表示数不断改变，灯泡忽明忽暗，说明灯泡两端电压不稳定造成灯泡忽明忽暗。(3)由图乙可知，当灯泡两端电压为额定电压2.5 V时，电流为0.3 A，故灯泡的额定功率为P额＝UI＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。(4)电热水壶烧水时，根据Q＝cmΔt得，水吸收的热量是一定的，电热水壶的功率变小了，加热时间会增加，热量散失得更多，所以不但不会省电，还会更费电。
9．(1)0～15 V　
(2)如图所示
(3)电阻箱不能连续改变电阻
[解析] (1)因为小灯泡的额定电压为3.8 V，所以测小灯泡电压的电压表应选择0～15 V量程。
(2)两只电压表分别与小灯泡和电阻箱并联，通过调节电阻箱的电阻，使小灯泡两端的电压为3.8 V，同时读出电阻箱两端的电压值和电阻值，求得电流值，即可求出小灯泡的额定功率，所以电路设计如图所示。
(3)由于电阻箱不能连续改变电阻，使得实验中始终无法精准测得小灯泡的额定功率。
10．(1)由P＝可得，加热管正常工作时电热丝的电阻：
R1＝＝＝48.4 Ω。
(2)由P＝可得，加热管在8～11 min产生的热量：Q＝W＝Pt＝1000 W×3×60 s＝1.8×105 J，
加热管产生的热量全部被豆浆吸收，则Q吸＝Q＝1.8×105 J，
由Q吸＝cm(t－t0)可得，
1．8×105 J＝4×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(100 ℃－t0)
解得t0＝70 ℃。
(3)电动机转动时，通过的电流为I＝＝＝0.5 A，
发热功率为P热＝I2r＝(0.5 A)2×40 Ω＝10 W，
其输入的电功率为P入＝110 W，
消耗的电能转化为内能和机械能，故电动机输出的机械功率为P出＝P入－P热＝110 W－10 W＝100 W。

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