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6.2电功率
一、单选题
1.1kW•h的电能可以使（ ）
A. “220V 40W”的电灯正常工作50h B. “220V 80W”的电灯正常工作20h
C. “220V 100W”的电灯正常工作10h D. “220V 100W”的电灯正常工作3h
2.学习了电功率的测量后，小明想用一只电能表（标有“3000r/kW·h”字样）和一只手表，测量一个铭牌模糊的电炉的电功率，他关闭了家里所有用电器，让电炉单独工作10min，发现电能表转盘转过了400r，则电炉的实际功率为：( )
A. 400W B. 800W C. 1000W D. 1200W
3.下列有关物理量的估计，不符合实际的是（ ）
A. 中学生跑完50m用时约8s B. 一个中学生体重约为500N
C. 5月份苏州地区的平均气温约为20℃ D. 教室内一盏日光灯正常发光时的电功率为200W
4.如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作．若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是（）
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A. 电子元件工作时，电阻保持不变
B. 为使电子元件处于正常工作状态，变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
C. 当P在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1︰1
D. 电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6W
5.如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当将一个“2.5V 0.5A”的小灯泡接在a，b两点间是，小灯泡恰好正常发光；若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡接在a，b两点间，则这个小灯泡（ ）
A. 比正常发光亮些 B. 比正常发光暗些 C. 能正常发光 D. 灯丝将会被烧断
6.沈倩同学将L1和L2串联在电路中，如图所示，两盏灯分别标有“36V，P1W”和“36V，P2W”，他闭合开关后，发现灯L1亮了而灯L2不亮，当他用一根导线并联接在灯L1的两端时，发现灯L2亮了而灯L1却不亮了，下列分析正确的是（ ）
A. L1灯丝一定断路了 B. L2灯丝一定短路了
C. L1灯电阻一定比L2灯电阻大得多 D. L1灯的额定功率一定比L2灯的额定功率大得多
7.如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变小 C. R0消耗的功率变大 D. 电路消耗的总功率减小
8.李慧同学为了测一只正在煲粥的电饭煲的实际电功率，她关闭了家中其他所有家用电器，这时她家标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表的转盘每分钟转过15圈，则这只电饭煲当时的实际电功率为（ ）
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A. 15W B. 200W C. 300W D. 3000W
9.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.把它们串联接在电路中，如图（乙）所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，则电源电压和元件B的电功率分别是（）
A. 2.0V、0.8 W B. 2.5V、1.0W C. 4.5V、1.0 W D. 4.5V、1.8W
10.下列估计结果中符合实际的是（）
A. 家用电视机的功率约800W B. 正常人的步行速度约10m/s
C. 两只鸡蛋的重为1N D. 人的正常体温约40℃
11.如图甲所示，电源电压恒为9V，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电流在0.1A~0.4A之间时电子元件均能正常工作.若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确的是 （）
A. 电子元件工作时，电阻保持不变
B. 为使电子元件处于正常工作状态，滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5Ω~70Ω
C. 当变阻器滑片在中点时，电子元件与滑动变阻器的电压之比为1:1
D. 电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率为3.6W
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12.如图所示，电源电压为3V保持不变，两灯泡都标有“3V 0.9W”字样，要使两灯泡都能正常发光，以下说法正确的是（ ）
A. 只闭合S1 B. 同时闭合S1和S3 ， 断开S2 C. 同时闭合S1和S2 ， 断开S3 D. 只闭合S2
13.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 两灯均正常发光时，乙灯消耗的电能较快 B. 两灯均正常发光时，甲灯的电阻小于乙灯的电阻
C. 两灯串联在220伏的电路中，甲灯比乙灯亮 D. 将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率为25瓦
二、填空题
14.10秒内通过某导体横截面的电荷量为5库，通过该导体的电流为________安；若该导体两端电压为6伏，它的电阻为________欧．若将该导体两端的电压变为12伏，该导体消耗的电功率为________瓦．
15.小华用一电磁炉将质量为1kg的水[c水=4.2×103J/（kg•℃）]从20℃加热到30℃，水吸收的热量是________J，若不计热损失，加热时间为35s，则该电磁炉的实际功率是________ W．
16.小林利用定值电阻R进行实验，记录的实验数据如下表所示．表中I为通过电阻R的电流，P为电阻R的电功率．请根据表中数据归纳电功率P与电流I的关系：在________的条件下，P=________．
I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
P/W
1.2
2.7
4.8
7.5
10.8
14.7
17.（2017•绵阳）如图所示，A、B两端间电压U=6V，且保持不变，R1=10Ω，R2=20Ω．a、b两端接不同的电阻Rf时，R1的电功率不同，其最小值为________ W；a、b两端不接电阻时，c、d两端的电压称为空载电压，若要求c、d两端的电压不得低于空载电压的60%，Rf的阻值范围应为________．
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18.（2016•无锡）如图所示为小明设计的电烙铁工作电路，电烙铁可处于正常工作和顶热两种状态，电烙铁上标有“220V 40W”的字样，R0为定值电阻．
（1）电烙铁是利用电流的________效应工作的．
（2）电烙铁正常工作时功率为40W，暂时不用时的预热功率为10W，则R0的阻值为________．（设电烙铁的电阻不随温度的变化而变化）
（3）生活中使用的电烙铁，其烙铁头是一种合金．所谓合金就是不同金属（也包括一些非金属）在熔化过程中形成的一种融合或冷却后的固态．下表列出了几种金属的熔点和沸点（在标准大气压下）．其中难以与表中其他金属形成合金的是________．
金属
铁
铜
锌
银
金
熔点/℃
1535
1083
419.5
962
1064
沸点/℃
2750
2567
907
2212
2807
19.把标有“6V 3W”字样的小灯泡接在9V的电源，要让小灯泡正常工作，应串联一个________欧的电阻，该电阻消粍的功率为________ W．
20.定值电阻R消耗的电功率P随通过R的电流I变化的图像如图所示。请根据图像判断：当通过R的电流I为0.3A时，电阻R消耗的电功率P为________ W。
三、解答题
21.在图（a）所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，定值电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S，移动变阻器R2的滑片P到某一位置时，电压表V的示数如图（b）所示。
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① 求定值电阻R1消耗的电功率P1。
② 求变阻器R2连入电路的阻值。
③ 现用阻值分别为10欧、30欧的定值电阻替换R1 ， 求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的最大变化量。（写出电压表V示数最大变化量的计算过程）
22. PTC是一种半导体陶瓷材料，它的发热效率较高。PTC有一个人为设定的温度叫“居里点温度”，当它的温度低于“居里点温度”度时，其电阻值会随温度升高而变小；当它的温度高于“居里点温度”时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图甲所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图乙所示，R0是定值电阻，其阻值不受温度的影响。RT是PTC电阻，它的电阻值与温度的关系如图丙所示。该电热水壶在“居里点温度”状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。
求：（1）由图丙知该PTC材料的“居里点温度”是 ℃；
（2）R0的阻值为多少?
（3）当RT的温度为130℃时，电路中RT的实际功率为多少?
四、实验探究题
23.某物理兴趣小组的同学们为自己的房间设计了一种冬天取暖的电路模型．如图所示，只闭合开关S，灯泡L发光，发热电阻丝R1工作；温度较低时，可再闭合S1、S2 ， 由发热电阻丝改成的滑动变阻器开始工作．电源电压为24V，R2上标有“100Ω 3A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电流表的量程为 0～3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样．
（1）闭合S，断开S1、S2 ， 灯泡正常工作，求R1的阻值．
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（2）S、S1、S2均闭合时，求滑动变阻器R2上消耗电功率的最小值和最大值．
24.利用铅笔可以做一些物理实验．
（1）图甲所示，用手指压笔尖，手却感觉疼，这说明________．
（2）图乙所示，透过装有水的烧杯看铅笔，看到一个________（选填“正立”或“倒立”）、________（选填“放大”或“缩小”）、________（选填“实”或“虚”）像．
（3）图丙所示，在厚厚书本下垫几支相同的铅笔后，用橡皮筋拉动书，发现比没有铅笔时容易的多，这个现象说明________ 可以大大减小摩擦．
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（4）图丁所示，合上开关，将铅笔芯右端的金属夹M向左滑动，灯的亮度将________．
（5）用铅笔在白纸上画一条线，用放大镜或低倍显微镜看这条线________（选填“连续”或“不连续”）．
五、综合题
25.家用电饭煲是利用电流的热效应来工作的，某电饭煲的额定电压为220V，它的额定功率为1100W（不考虑温度对电阻值的影响）。则 ：
（1）电饭煲正常工作的电流是多大？
（2）电饭煲正常工作30min消耗的电能是多少kW•h？
26.如图是一款冬夏两用风机的工作原理图，工作时可以吹出热风或冷风，其热风档的额定功率为616W．
（1）当开关拨到图中位置“1”时，风机吹出的是________风；
（2）若某次仅将该风机接入电路，风机正常工作并吹出冷风，观察到5min内规格为3000r/（kW•h）的电能表转了29转，则风机正常工作电流做功多少焦耳？
（3）求电热丝的阻值．
27.如图所示，滑动变阻器R2上标有“40Ω1A”字样，只闭合开关S1 ， 将变阻器滑片P移到中点时，电流A1示数为0.2A，灯泡L的实际功率为1.6W；同时闭合开关S1、S2 ， 且将变阻器滑片P移到a端时，灯泡正常发光，此时电流表A2的示数为0.1A．（电源电压不变，忽略湿度对灯泡电阻影响）则：
（1）只闭合开关S1时，电压表示数是多少？电源电压是多少？
（2）同时闭合开关S1、S2 ， 且将变阻器滑片P移到a端时，电流表A1的示数是多少？灯泡L的额定功率是多少？
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解：由P=可知，用电器工作的时间：t=；
A、t===25h，故A错误；
B、t===12.5h，故B错误；
CD、t===10h，故C正确、D错．
故选C．
【分析】应用电功率公式分析答题．
2.【答案】B
【解析】【解答】转400转消耗的电能W=×400=，
该电器消耗的实际功率P==0.8kW=800W．
故选B．
3.【答案】D
【解析】【解答】解： A、中学生50m跑的时间一般在8s左右．故A符合实际；
B、中学生的质量在50kg左右，受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右．故B符合实际；
C、5月份苏州地区气温舒适，平均气温在20℃左右．故C符合实际；
D、一般电视机的功率在150W左右，教室中日光灯的功率比电视机小得多，在40W左右．故D不符合实际．
故选D．
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
4.【答案】B
【解析】
【解答】（1)从图象可知，电子元件的电阻是在变化的，故A错误；
（2)电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1=9V-2V=7V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，R大===70Ω，
电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V，
滑动变阻器接入电路的电阻最小，R小===12.5Ω
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．
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧～70欧，故B正确；
（3)因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，
所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误；
（4)当电路消耗的功率最小时，电路电流最小，为I小=0.1A，
电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W，故D错误．
故选B．
【分析】（1)从图象可知，电流与电子元件两端的电压不是正比关系，电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求．
（2)当P在中点时，无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比．
（3)由图象可知，电路电流最小为0.1A，电流最大为0.4A，找到对应的电压，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻．
5.【答案】B
【解析】【分析】由铭牌可以比较L1和L2灯丝电阻的大小关系，由可知当接入L2时电阻变大，使电路中的电流变小，不能达到额定0.5A，不能正常工作．
由铭牌及可知，
,;
∴R1＜R2 ，
当接入L2时，使电路中的电阻变大，电路中的电流变小，不能达到正常工作电流，其实际功率小于额定功率，比正常发光暗些．
故选B
【点评】理解两个电阻串联，当其中一个电阻增大时，总电阻变大，电路中电流变小是本题的关键．
6.【答案】C
【解析】【解答】用一根导线并接在灯L1的两端时，发现灯L2亮了而灯L1不亮，说明L2没有被短路，因此导致L2不亮的原因只能是实际功率太小；
串联电路中处处电流相等，并且L2的实际功率太小，由P=I2R可得，串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比，因此灯L1的电阻一定比灯L2的电阻大得多．C 符合题意，ABD不合题意.
故答案为：C．
【分析】由图知两灯串联，有一灯亮说明电路是通路；灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，实际功率越小灯泡越暗，由此分析解答.
7.【答案】D
【解析】【解答】由电路图知道，闭合开关S后，滑动变阻器R与灯泡R0并联，电流表测通过灯泡的电流，电压表测电源电压；因为电源的电压保持不变，所以移动滑片时，电压表V的读数不变，B不符合题意；因为并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以移动滑片时，通过灯泡R0
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的电流不变，即电流表的读数不变，实际功率不变，AC不符合题意；当滑动变阻器的滑片P由中点向右端移动时，接入电路中的电阻变大，由I=U/R可知，该支路的电流变小，又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所有干路电流变小，由P=UI知道，电路消耗的功率减小，D符合题意，
故答案为：D。
【分析】图中电路是并联电路，当支路电阻改变时，另一分支不受影响，总电流和总功率会变化.
8.【答案】C
【解析】【解答】解：这只电饭煲在1分钟内消耗的电能：W= =0.005kW•h，这只电饭煲当时的实际电功率：P= = =0.3kW=300W．
故选 C．
【分析】题中已知电能表每分钟转过15圈，有时间、有电能表转过的圈数，所以要算这只电饭煲的实际功率，我们应该用公式P= 去进行分析计算．
由公式P= 可知，要算电饭煲消耗的实际电功率，我们就需要先知道电饭煲消耗的电能和工作时间．题中已知电能表每分钟转过15圈，所以电饭煲的工作时间我们可以取1分钟，接下来的关键就是要算出电饭煲在1分钟内消耗的电能．要计算电饭煲在1分钟内消耗的电能，我们可利用电能表的参数和转过的圈数进行计算，计算方法是用转过的圈数15圈除以“3000revs/（kW•h）”即可算出这只电饭煲在1分钟内消耗的电能，算出电饭煲在1分钟内消耗的电能以后，再根据公式P= ，用消耗的电能除以时间就可以算出这只电饭煲当时的实际电功率．
9.【答案】C
【解析】C
解析: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1（甲)所示.把它们串联接在电路中，如图（乙)所示，闭合开关S，这时电流表的示数为0.4A，有由图像可知，电源电压是4.5V。元件B的电功率是P=UI=2.5V*0.4A=1W.选
10.【答案】C
【解析】【解答】两只鸡蛋的重约为1N，符合实际情况，
故选C．
【分析】利用对重力的估测来判断A是否符合题意；
首先对报纸的重力与桌面的接触面积进行估测，再利用公式P=F/S
计算压强，判断B是否符合题意；
首先估测中学生手掌的面积，已知大气压，再利用公式F=PS计算压力，判断C是否符合题意；
首先对成年人的质量进行估测，而人体的密度接近水的密度，再利用公式V=m/ρ
计算体积，判断D是否符合题意．
11.【答案】B
【解析】【解答】（1)从图象可知，电子元件的电阻是在变化的，故A错误；
（2)电子元件处于正常工作状态时，电路电流最小为0.1A，电子元件两端的最小电压为2V，
所以滑动变阻器两端的最大电压为U1
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=9V-2V=7V，
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，R大===70Ω，
电路电流最大为0.4A，电子元件两端的最大电压为4V，
所以滑动变阻器两端的最小电压为U2=9V-4V=5V，
滑动变阻器接入电路的电阻最小，R小===12.5Ω．
所以滑动变阻器的阻值范围应控制在12.5欧～70欧，故B正确；
（3)因为电子元件与滑动变阻器串联，通过的电流相等，
所以电子元件与滑动变阻器串联两端的电压之比就等于两电阻之比，
因无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，
所以无法判断它们两端电压的关系，故C错误；
（4)当电路消耗的功率最小时，电路电流最小，为I小=0.1A，
电路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W，故D错误．
故选B．
【分析】（1)从图象可知，电流与电子元件两端的电压不是正比关系，电子元件处于正常工作状态时，电路消耗的最小功率根据公式P=UI可求．
（2)当P在中点时，无法判断电子元件与滑动变阻器电阻的大小关系，根据电阻的分压特点可知无法确定当P在中点时电子元件与滑动变阻器的电压之比．
（3)由图象可知，电路电流最小为0.1A，电流最大为0.4A，找到对应的电压，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压，进一步求出滑动变阻器接入电路的电阻．本题考查电阻、电压、电功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是计算滑动变阻器的电阻范围，重点是学会根据图象分析问题．
12.【答案】B
【解析】【解答】解：电源电压为3V保持不变，两灯泡都标有“3V 0.9W”字样，要使两灯泡都能正常发光，两灯泡两端的电压应等于3V，所以两灯泡应并联；
A、若只闭合S1 ， 只有L2正常发光，L1不发光，A错误；
B、由图知，当同时闭合S1和S3 ， 断开S2时，两灯泡并联，B正确；
C、同时闭合S1和S2 ， 断开S3 ， L1短路，不会发光，C错误；
D、只闭合S2 ， 两灯泡串联，都不能正常发光，D错误．
故选B．
【分析】要使两灯泡都正常发光，应使其两端的电压都等于其额定电压，根据并联电路的电压特点分析即可．
13.【答案】B
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【解析】【解答】解：A．因灯泡正常发光时实际功率和额定功率相等，所以，正常发光时乙灯泡的电功率较大，
由电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量可知，乙灯泡消耗的电能较快，故A正确，不符合题意；
B．两灯泡正常发光时的电压均为220V，由P=的变形式R=可知：
甲灯泡的电功率较小，电阻较大，即甲灯的电阻大于乙灯的电阻，故B不正确，符合题意；
C．两灯泡串联时通过它们的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
由P=I2R可知，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮，故C正确，不符合题意；
D．由P=可得，乙灯泡的电阻R乙= ，
将乙灯接入110伏电路中，它的实际功率：
P乙′= ×100W=25W，故D正确，不符合题意．
故选B．
【分析】（1）灯泡正常发光时的功率和额定功率相等，电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量；
（2）根据P=比较两灯泡正常发光时的电阻关系；
（3）两灯泡串联时通过它们的电流相等，根据P=I2R比较两灯泡串联时的实际功率关系，根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的关系；
（4）根据P=表示出乙灯泡的电阻，再根据P=求出接入110伏电路中乙灯泡的实际功率．
二、填空题
14.【答案】0.5；12；12
【解析】【解答】解：通过该导体的电流：
I= = =0.5A，
由I= 可得，导体的电阻：
R= = =12Ω，
电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，该导体两端的电压变为12V时，导体的电阻仍为12Ω不变，
此时，导体消耗的电功率：
P= =
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=12W．
故答案为：0.5；12；12．
【分析】（1）知道10秒内通过某导体横截面的电荷量，根据I= 求出通过导体的电流，又知道导体两端的电压，根据欧姆定律求出导体的电阻；（2）电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，根据P= 求出该导体两端的电压变为12V时消耗的电功率．
15.【答案】4.2×104；1200
【解析】【解答】解：（1）水吸收的热量： Q吸=cm（t﹣t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（30℃﹣20℃）
=4.2×104J；（2）电磁炉的实际功率P= = =1200W．
故答案为：4.2×104；1200．
【分析】知道水的质量、水的比热容和水温的变化，利用Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
根据公式P= 计算电磁炉的实际功率．
16.【答案】电阻R不变；30•I2（W）
【解析】【解答】解：根据电功率公式P=I2R可知，要归纳电功率和电流的关系需要保持电阻R不变； 根据表中一组电流和电功率的数据，代入电功率公式P=I2R可得：R= = =30Ω；
根据电功率公式P=I2R=30•I2（W）．
故答案为：保持电阻R不变； 30•I2（W）．
【分析】本题是探究电功率跟电流的关系，根据电功率公式P=I2R可知，要归纳电功率和电流的关系需要保持电阻R不变．取一组数据代入电功率公式，可求出电阻，然后可归纳出电功率与电流的关系．
17.【答案】0.4；Rf≥10Ω
【解析】【解答】解：（1）由电路图可知，R2与Rf并联， 根据并联电路电阻规律可知，其总电阻：
R并= = = ≤20Ω，
即R2与Rf并联的最大总电阻为20Ω，
根据串联电路分压特点可知，R并两端的电压最大，
此时电阻R1两端的电压最小，根据P= 可知，R1的电功率最小，
根据串联电路电阻规律可知，电路总电阻：
R总=R1+R并=10Ω+20Ω=30Ω，
则电路中的电流：
I= = =0.2A，
由欧姆定律得，电阻R1两端的电压：
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V，
则R1的最小电功率：
P1= = =0.4W，（2）a、b两端不接电阻时，电阻R1和R2串联，
根据串联电路分压特点可知， = =
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，
又因为U1+U2=U=6V，
联立以上两式可解得：U1=2V，U2=4V，
即：c、d两端的空载电压U空载=U2=4V，
由题意知，a、b两端接不同的电阻Rf时，c、d两端的最小电压：：
Ucd=60%U空载=60%×4V=2.4V，
则此时电阻R1两端的最大电压：
U1′=U﹣Ucd=6V﹣2.4V=3.6V，
电路中的最大电流：
I′= = =0.36A，
则有：I′= = =0.36A，
解得：Rf=10Ω，即为a、b两端接入的最小电阻；
则Rf的阻值范围应为Rf≥10Ω．
故答案为：0.4；Rf≥10Ω．
【分析】（1）根据并联电路电阻规律求出其总电阻表达式，利用极限求出R2与Rf并联的最大总电阻，利用串联电路分压特点、欧姆定律及电功率公式P= 求出R1的最小电功率；（2）a、b两端不接电阻时，电阻R1和R2串联，根据串联电路特点求出电阻R2两端的电压即为c、d两端的空载电压，由题意求出c、d两端的最小电压，进而此时电阻R1两端的最大电压，利用欧姆定律和串联电路电流特点求出Rf的最小阻值，从而得其阻值范围．
18.【答案】（1）热
（2）1210Ω
（3）锌
【解析】【解答】解：（1）电烙铁在工作时，主要将电能转化为内能，产生热量，故是利用了电流的热效应；（2）由电路图可知，开关S接2时，电路为电烙铁的简单电路，由P= 可得，电烙铁的电阻：R= = =1210Ω，
开关S接1时，电烙铁和R0串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=I2R可得，电路中的电流：
I= = = A，由I= 可得，电路中的总电阻：R总= = =2420Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R0的阻值：
R0=R总﹣R=2420Ω﹣1210Ω=1210Ω
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；（3）合金是不同种金属在熔化状态下形成的一种熔合物，即两种金属都成为液态时进行混合；
由于金属锌的沸点低，小于其它金属的熔点，因此锌和其它金属无法完成液态时混合．
故答案为：（1）热；（2）1210Ω；（3）锌．
【分析】（1）电流流过导体时产生热量的现象是电流的热效应；（2）由电路图可知，开关S接2时，电路为电烙铁的简单电路，根据P= 求出电烙铁的电阻；开关S接1时，电烙铁和R0串联，根据串联电路的电流特点和P=I2R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R0的阻值；（3）根据题中合金形成的信息和表格中金属的熔、沸点，判断不能形成合金的金属组合．本题考查了电流的热效应、串联电路的特点和欧姆定律的应用、熔点以及沸点的信息，判断好电烙铁的两种状态和从题干中获取合金混合的特点是关键．
19.【答案】6；1.5
【解析】【解答】解：因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常工作， 所以，串联电阻R两端的电压：
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I= = =0.5A，
由I= 可得，串联电阻的阻值：
R= = =6Ω，
电阻消耗的电功率：
PR=URI=3V×0.5A=1.5W．
故答案为：6；1.5．
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据P=UI求出电阻消耗的电功率．
20.【答案】9
【解析】【解答】从图像中可读出以下数据：
I/A
0.4
0.5
0.6
P/W
16
25
36
从这些数据可以看出，电功率与电流的平方成正比，即， 任取一组数据代入：， 解得：
【分析】考查实验数据的处理。
三、解答题
21.【答案】解：①由图可读出电压表示数为2.4伏，P1＝U12/R1＝（2.4伏）2/20欧＝0.288瓦
②U2＝U－U1＝6伏－2.4伏＝3.6伏， U2/ R2＝U1/R1 ， R2= U2 R / U11
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＝30欧
③用阻值为10欧的定值电阻R1替换R1。当变阻器R2的滑片P滑至左端时，变阻器连入电路的电阻为零，定值电阻R1两端的电压最大，即为电源电压6伏。 当变阻器R2的滑片P滑至右端时，变阻器连入电路的电阻为50欧，电路中的电流I为最小，电阻R1两端的电压U1最小。
I＝U/（R1＋R2最大）＝6伏/（10欧＋50欧）＝0.1安,U1＝IR1＝0.1安×10欧＝1伏,电压表V示数的最大变化量△U1＝U－U1＝6伏－1伏＝5伏.
【解析】【分析】考查串联电路计算。
22.【答案】解：（1）由题意和图丙可知该PTC材料的“居里点温度”是100℃
（2）R0、RT串联，由图知当t=100℃时RT=34Ω
R0=R总-RT=U2/p- RT =(220V)2/1100W-34Ω=10Ω
（3）由图知当t＇=130℃时RT＇=45Ω
电路中的电流：I＇= U/（R0+ RT）=220V/（10Ω+45Ω）=4A
RT的实际功率： PT＇= I＇2 RT＇=（4A）2×45Ω=720W
【解析】【分析】考查欧姆定律的应用和电功率的计算。
四、实验探究题
23.【答案】（1）解：闭合S，断开S1、S2 ， 灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，
由P=UI可知，电流电流：I===0.25A，
灯泡两端的电压为UL=12V，而电源电压为U=24V，
电阻R1两端的电压为：U1=U﹣UL=24V﹣12V=12V，
由I=可知，电阻R1的阻值为：R1===48Ω．
答：R1的阻值为48Ω；
（2）解：由图示电路图可知，S、S1、S2都闭合时，L短路，R1与R2并联，
根据P=可知，当R2=100Ω时，P2最小，
滑动变阻器消耗的功率最小：P2min===5.76W，
当电流表A的示数为3A时，P2最大，
I1===0.5A，
通过滑动变阻器的电力与：I2=3A﹣0.5A=2.5A，
滑动变阻器消耗的最大功率：P2max=UI2=24V×2.5A=60W；
答：滑动变阻器R2上消耗电功率的最小值为5.76W，最大值为60W．
【解析】【解答】（1）闭合S，断开S1、S2 ， 灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，从而可以判断出灯泡两端的电压，知道电源电压，利用串联电路电压的特点计算出电阻R1两端的电压，又知道此时通过灯泡的电流，再利用公式R=计算出R1
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的阻值
电流表测干路电流；由灯泡正常发光时电压和额定电压相等可知电源的电压，根据欧姆定律分别求出各支路的电流，再利用并联电路的电流特点求出电流表的示数．
（2）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，灯泡被短路，电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流．知道电源电压，利用并联电路电压的特点判断出电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压，知道滑动变阻器的最大电阻，可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值．知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值，可利用公式I=计算出此时通过R1的电流，又知道电流表A2量程为0～3A，从而可以判断出干路中的最大电流，再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流，再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值．
【分析】本题综合性较强，考查的内容较多．会辨别串、并联，会用欧姆定律计算，会用电功率公式计算，知道串、并联电路的电压规律，电流规律．关键是公式及其变形的灵活运用，难点是开关断开闭合过程中对电路连接情况的影响．
24.【答案】（1）物体间力的作用是相互的
（2）正立；放大；虚
（3）用滚动摩擦代替滑动摩擦
（4）变亮
（5）不连续
【解析】【解答】解：（1）手对铅笔尖施加力的作用的同时，手指受到铅笔尖的反作用力，说明力的作用是相互的；（2）装有水的烧杯相当于一个凸透镜，铅笔在一倍焦距之内，根据凸透镜成像规律可知，看到的是正立、放大的虚像．（3）直接拉动桌面上的书时，书受到的摩擦力是滑动摩擦力；在书本下垫几支相同的铅笔后，用橡皮筋拉动书，书受到的摩擦力是滚动摩擦力；发现此时比没有铅笔时容易的多，这个现象说明用滚动摩擦代替滑动摩擦可以大大减小摩擦；（4）铅笔芯是导体，合上开关，将铅笔芯右端的金属夹M向左滑动，铅笔芯连入电路的长度减小，电阻减小，电流增大，灯的亮度将变亮；（5）铅笔在纸上画一条线，线是固态的碳组成的；而碳是由许多微小的颗粒组成，且颗粒之间有空隙，故放在放大镜或低倍显微镜下观察，会看到画的那一条直线是由很多放大的颗粒组成的，所以变得不连续了．
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）正立；放大；虚；（3）用滚动摩擦代替滑动摩擦；（4）变亮；（5）不连续．
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；（2）装水的水瓶中间厚、边缘薄，形成一个水凸透镜，水凸透镜和玻璃凸透镜对光线的作用和成像情况是相同的．（3）通过橡皮筋的伸长情况判断摩擦力的大小；书在桌面上滑动时受到的摩擦力是滑动摩擦力，书在铅笔上运动时，受到的摩擦力是滚动摩擦力；分析实验现象可以得出实验结论．（4）铅笔芯是导体，连入长度不同，连入电阻不同，能起到变阻作用．（5）根据显微镜的作用和组成铅笔的成分来解答此题，
五、综合题
25.【答案】（1）解：根据题意知道，电饭煲的额定电压是U额=220V，额定功率是P额=1100W，
所以由P=UI知道，电饭煲正常工作时的电流是：I=P额/U额=1100W/220V=5A
（2）解：由P=W/t可知电饭煲正常工作30min消耗的电能是：
W=P额t=1.1kW×0.5h=0.55kW•h。
【解析】【分析】利用P=UI计算电饭煲正常工作的电流；再用W=Pt计算电饭煲正常工作30min消耗的电能．
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26.【答案】（1）解：当开关拨至图中位置“1”时，电动机和电阻丝并联连接，同时工作，因此风机吹出的是热风
（2）解：电能表转过29转消耗的电能： W= kW•h= ×3.6×106J=3.48×104J；
风机的功率：
P凉风= = =0.116kW=116W
（3）解：因电路中的总功率等于各用电器功率之和， 所以，电热丝的功率：
PR=P热风﹣P凉风=616W﹣116W=500W，
由P= 得电热丝的阻值：
R= = =96.8Ω
【解析】【分析】（1）当风机工作时吹出凉风时，需要电动机单独工作；当风机工作时吹出热风时，需要电动机和电阻丝同时工作；（2）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过3000r，据此求出转过29r消耗的电能，即风机正常工作电流做的功；利用P= 求风机的功率；（3）热风档的功率减去凉风档的功率即为电热丝的功率，根据并联电路的电压特点和P= 求出电热丝的阻值．
27.【答案】（1）解：只闭合开关S1 ， 将变阻器滑片P移到中点时，L与 R2串联，电流表A1测电路中的电流， 此时电压表被短路，示数为0V，
由P=I2R可得，灯泡的电阻：
RL= = =40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I= 可得，电源的电压：
U=I（RL+ R2）=0.2A×（40Ω+ ×40Ω）=12V；
（2）解：同时闭合开关S1、S2 ， 且将变阻器滑片P移到a端时，L与R1并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过L的电流：
IL= = =0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1
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的示数：
I′=IL+I1=0.3A+0.1A=0.4A，
灯泡的电功率即为额定功率：
PL=UIL=12V×0.3A=3.6W．
【解析】【分析】（1）只闭合开关S1 ， 将变阻器滑片P移到中点时，L与 R2串联，电流表A1测电路中的电流，电压表被短路，根据P=I2R表示出灯泡的实际功率即可求出其电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；（2）同时闭合开关S1、S2 ， 且将变阻器滑片P移到a端时，L与R1并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流，根据并联电路的电压特点求出通过L的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，根据P=UI求出灯泡的电功率即为额定功率．
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