人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率高频考点知识梳理.docx

人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率高频考点知识梳理

1

单选题
1、将一个标有“36V，40W”的灯泡接入电路时，通过它的实际电流是1A，它的实际功率（  ）
A．大于40WB．等于40W
C．小于40WD．等于36W
答案：C
根据灯泡上所标的额定电压和额定电流可知，小灯泡的电阻
R=U2P=36V240W=32.4Ω
若通过它的实际电流是1A，则小灯泡的实际功率
P实=I实2R=(1A)2×32.4Ω=32.4W
故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2、如图所示电路，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，滑动变阻器R规格为“20Ω  1A”，定值电阻R0的规格为“10Ω  0.5A”。为了保证电路安全，闭合开关后在滑动变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（  ）

A．变阻器R接入电路阻值变化范围为2Ω~20Ω
B．电流表示数允许变化范围是0.2A~0.5A
C．电路消耗的最小电功率为1.2W
D．电阻R0消耗的最小电功率为0.9W
答案：D
A．定值电阻与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流。因为电压表量程为0~3V，当电压表示数3V时，定值电阻R0分担电压
UR0=U电源-UV=6V-3V=3V
电路中电流为
I=UR0R0=3V10Ω=0.3A
可求出滑动变阻器接入电路中最大阻值为
R大=UVI=3V0.3A=10Ω
故A错误；
B．定值电阻R0的规格为“10Ω  0.5A”，所以电路中最大电流为0.5A，当滑动变阻器接入电路中最大阻值为10Ω时，电路中电流最小为
I=U电源R总=6V10Ω+10Ω=0.3A
故B错误；
C．电路中电流最小为0.3A时，电路消耗的电功率最小为
P=U电源I小=6V×0.3A=1.8W
故C错误；
D．电路中电流最小为0.3A时，电阻R0消耗的最小电功率
P=UR0I小=3V×0.3A=0.9W
故D正确。
故选D。
3、某品牌智能电热毯能够根据环境温度自动实现多挡位加热，以增强人体舒适度。其等效电路简化图如图甲所示，R1、R2均为加热电阻，R1>R2，S为智能开关，可根据实际选择不同电阻接入电路。某段工作过程，加热功率随环境温度变化如图乙所示。下列说法中正确的是（  ）

A．环境温度为25℃时，开关S连接接线柱1和2
B．环境温度为35℃时，开关S连接接线柱2和3
C．开关S连接接线柱1和2，工作1h产生的热量为0.1kW•h
D．开关S连接接线柱2和3，电路总电阻为484Ω
答案：D
A．环境温度为25℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为100W，功率较大，根据电功率公式P=U2R可知，电路的总电阻较小，观察图甲，智能开关S连接接线柱1和2时，只有电阻R1接入电路，智能开关S连接接线柱2和3时，R1和R2并联接入电路，电路的总电阻比智能开关S连接接线柱1和2时的，还要小，则环境温度为25℃时，应该是智能开关S连接接线柱2和3，故A错误；
B．环境温度为35℃时，观察图乙，可知，这时加热功率为44W，功率较小，根据电功率公式P=U2R可知，电路的总电阻较大，由A解析可知，只有仅仅电阻R1接入电路时，电路的总电阻才较大，则智能开关S是连接接线柱1和2，故B错误；
C．开关S连接接线柱1和2，只有电阻R1接入电路，电路的总电阻较大，加热功率较小，为44W=0.044kW，则工作1h产生的热量为
Q=W=Pt=0.044kW×1h=0.044kW⋅h
工作1h产生的热量为0.044kW⋅h，故C错误；
D．开关S连接接线柱2和3时，加热功率较大，为100W，电源电压为220V，根据电功率公式P=U2R可知，电路的总电阻为
R总=U2P'=220V2100W=484Ω
电路总电阻为484Ω，故D正确。
故选D。
4、在“探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关”的实验中发现，电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，这是因为二者的（  ）
A．电阻不同B．电流不同
C．密度不同D．通电时间不同
答案：A
导线和电阻丝串联连接，由于电阻丝的阻值远远大于导线的阻值，而串联电路处处电流相等，因此通过电阻丝和导线中的电流和通电时间都相等，由Q=I2Rt可知，在电流和通电时间都相同时，电阻丝产生的热量较多，导线产生的热量较少，所以电路中的电阻丝温度升高而导线温度没有明显变化，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R1为定值电阻。电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，滑动变阻器R2的最大阻值为80Ω。在保证电路元件安全的情况下，小心移动滑片，R2消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（  ）

A．定值电阻R1的阻值为20ΩB．电压表的最小示数为9V
C．电路消耗总功率的最大值为9WD．滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量为2.7W
答案：D
由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表并联在滑动变阻器两端，电流表测电路中的电流。
A．由图乙可知，当R2两端的电压为13V时，R2消耗的功率为6.5W，此时的电流为
I=PU=6.5W13V=0.5A
此时电源电压为
U=U1+U2=0.5A×R+13V ①
由图乙可知，当R2两端的电压为15V时，R2消耗的功率为4.5W，此时的电流为
I'=P'U'=4.5W15V=0.3A
此时电源电压为
U=U1+U2=0.3A×R+15V    ②
联立①①得
R1=10Ω
U=18V
故A错误；
B．由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电压表的示数最小，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，因为电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，此时电压表的示数，即定值电阻R2两端的电压
U2小=U-U1大= U-I大R1=18V-0.6A×10Ω=12V
故B错误；
C．由B可知，电路中的最大电流为0.6A，则电路消耗总功率的最大值为
P大=UI大=18V×0.6A=10.8W
故C错误；
D．由B可知，滑动变阻器接入电路的电阻最小时，电路中的电流最大为0.6A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
R总=UI大=18V0.6A=30Ω
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值
R2小=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，因为电压表的量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压
U2大=15V
由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R1两端的电压
U小=U-U2大=18V-15V=3V
此时电路中的电流
I小=U1小R1=3V10Ω=0.3A
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻
R'=UI小=18V0.3A=60Ω
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值
R2大=R-R1=60Ω-10Ω=50Ω
滑动变阻器消耗的电功率为
PR=I2R2=UR1+R22R=U2R1+R22R2=U2R1-R22+4R1R2R2=U2R1-R22R2+4R1
滑动变阻器消耗的电功率最大时滑动变阻器的电阻为
R2=R1=10Ω
滑动变阻器接入电路的最小阻值为20Ω，则当滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω时，此时电路中的电流最大为0.6A，滑动变阻器消耗的电功率最大
P大=I大R2小=(0.6A)2×20Ω=7.2W
当滑动变阻器接入电路的电阻为50Ω时，此时电路中的电流最大为0.3A，滑动变阻器消耗的电功率最小
P小=I小R2大=(0.3A)2×50Ω=4.5W
则滑动变阻器R2消耗功率的最大变化量
ΔP=P大-P小=7.2W-4.5W=2.7W
故D正确。
故选D。
6、如图所示的电路中，电源电压恒为18V，纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样，滑动变阻器R2的规格为“200Ω 1A”，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V。在保证各电路元件安全使用的情况下，下列说法正确的是（  ）

A．电流表示数的最小值为0.08A
B．电压表的示数变化范围为0~15V
C．滑动变阻器的阻值变化范围为20~125Ω
D．整个电路总功率的最大值为10.8W
答案：C
ABC．由图可知，因为纯电阻用电器R1标有“10V 4W”字样，根据P=U2R可得R1的电阻为
R1=U额2P额=（10V）24W=25Ω
所以电阻R1在额定电压下的电流为
I1=U额R1=10V25Ω=0.4A
即电路中电流的最大值为0.4A，根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻为
R总最小=U电I最大=18V0.4A=45Ω
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最小=R总最小-R1=45Ω-25Ω=20Ω
此时滑动变阻器两端电压最小，即电压表示数最小为
Umin=18V-10V=8V
因为电压表的量程为0~15V，所以滑动变阻器两端电压最大为15V，即电压表示数最大为15V，根据串联电路电压的特点可得，电阻R1两端最小的电压为3V，此时通过电阻R1的电流为
I'1=UR1=3V25Ω=0.12A
即电路中电流的最大值为0.12A，根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻为
R总最大=U电I最小=18V0.12A=150Ω
所以此时接入电路中滑动变阻器的最小阻值为
R滑最大=R总最大-R1=150Ω-25Ω=125Ω
所以滑动变阻器的变化范围是20~125Ω，故AB错误，C正确；
D．因为电路中的电流的最大值为0.4A，电源电压为18V，所以整个电路总功率的最大值为
Pmax=U电I1=18V×0.4A=7.2W
故D错误。
故选C。
7、将额定电压相同的两个灯泡L1、L2串联后接入电路中（如图所示），接通电路后发现L2要亮一些，则下列判断不正确的是（  ）

A．L2的实际电功率要大一些
B．L1的额定功率比L2的大
C．L1的电阻比L2的小
D．通过L2的电流要大一些
答案：D
A．灯泡的亮度决定于灯泡的实际功率，L2亮一些，说明L2的实际功率略大一些，故A正确，不符合题意；
CD．串联电路中电流相等，L2要亮一些说明P1<P2，由P=I2R可得：R1<R2，故C正确，不符合题意；D错误，符合题意；
B．两灯的额定电压相等，则由P=U2R，R1<R2可知，P1额>P2额，故B正确，不符合题意。
故选D。
8、如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（  ）

A．18WB．28WC．38WD．48W
答案：A
当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，小灯泡的电阻RL＝8Ω，由P=I2R可知，小灯泡两端的电流为
IL=PLRL=2W8Ω=0.5A
串联电路中电流处处相等，所以流过电阻R2和滑动变阻器R1的电流都为0.5A。
当电阻R2=0，小灯泡两端电压为
UL=ILRL=0.5A×8Ω=4V
滑动变阻器R2两端的电压为
U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V
所以电源电压为
U总=UL+U1=4V+10V=14V
当滑片P置于a端时，电阻R2和滑动变阻器R1的阻值都为0，小灯泡两端的电压等于电源电压，所以小灯泡的实际功率为
PL'=UL2RL=(14V)28Ω=24.5W
当电阻R2=8Ω时，小灯泡两端电压为
UL=ILRL=0.5A×8Ω=4V
滑动变阻器R2两端的电压为
U1=I1R1=0.5A×20Ω=10V
电阻R2两端的电压为
U2=I2R2=0.5A×8Ω=4V
所以电源电压为
U总'=UL+U1+U2=4V+10V+4V=18V
当滑片P置于a端时，滑动变阻器R1的阻值为0，电路中只有小灯泡与电阻R2串联，电源电压等于小灯泡和电阻R2两端的电压之和，由于小灯泡和电阻R2的阻值相等，所以根据串联分压原理可知，小灯泡两端的电压等于电阻R2两端的电压，即
UL=U2=U总'2=9V
所以小灯泡的实际功率为
PL'=UL2RL=(9V)28Ω=10.125W
因为R2<RL， 所以
10.125W<PL'<24.5W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
9、小林受穿戴式“智能体温计”（如图甲所示）的启发，设计了一个如图乙所示的体温计电路图，用电表示数大小反映温度高低，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，定值电阻R2起保护电路的作用。下列分析正确的是（  ）

A．该电路中的电表是电流表B．温度变化时R2两端电压不变
C．温度升高时电路中电流变大D．温度降低时电路的总功率变大
答案：D
A．由图可知，该电路为串联电路，由于电表并联在热敏电阻R1的两端，因此该电表为电压表，故A错误；
BC．当热敏电阻的温度升高时，热敏电阻的阻值变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据U=IR可知，定值电阻R2 两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，热敏电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故BC错误；
D．温度降低时，热敏电阻的阻值变小，串联电路的总电阻变小，电路中的电流变大，电源电压不变，根据P=UI可知，电路消耗的总功率变大，故D正确。
故选D。
10、以下用电器工作时，电能主要转化为内能的是（　　）
A．洗衣机
B．笔记本电脑
C．电饭锅
D．音响
答案：C
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
A．洗衣机工作过程中把电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．笔记本电脑工作过程中主要将电能转化为声能、光能，故B不符合题意；
C．电饭锅工作过程中主要是把电能转化为内能，故C符合题意；
D．音响工作过程中主要是将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
11、如图所示，用阴影部分面积描述的物理量中，不正确的是（　　）
A． 用电器的电功率B． 物体所受的压强
C． 物体的质量D． 物体运动的路程
答案：B
A．阴影部分的面积为
SA=UI
用电器的电功率为
P=UI
故
SA=P
故A正确，不符合题意；
B．阴影部分的面积为
SB=FS
物体所受的压强为
p=FS
SA、P两者不等，故B错误符合题意；
C．阴影部分的面积为
SC=ρV
物体的质量为
m=ρV
故
SC=m
故C正确，不符合题意；
D．阴影部分的面积为
SD=vt
物体运动的路程为
s=vt
故
SD=s
故D正确，不符合题意。
故选B。
12、下列用电器与电蚊香加热器工作原理相同的是（　　）
A．电风扇B．电视机C．电饭煲D．电冰箱
答案：C
电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程，电蚊香加热器工作时将电能转化为内能；
A．电风扇工作时，电能主要转化为机械能，故A不符合题意；
B．电视机工作时主要是把电能转化为声能和光能，故B不符合题意；
C．电饭煲是利用电流的热效应工作的，把电能转化为内能，故C符合题意；
D．电冰箱主要工作部件是压缩机（压缩机实际是一个电动机），正常工作时压缩机主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
13、一种家用电能表上的参数如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．该电能表应该在220V的电路中使用
B．该电能表的额定最大电流为20A
C．电能表是计量用电器消耗电能的仪表
D．该电能表此时的读数是31.6J
答案：D
A．电能表表盘上220V表示这个电能表应该在220V的电路中使用，故A正确，不符合题意；
B．10A（20）表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，故B正确，不符合题意；
C．电能表是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，故C正确，不符合题意；
D．该电能表此时的读数是31.6kW·h，故D错误，符合题意。
故选D。
14、如图甲所示电路，电源电压不变，电流表的量程为“0~3A”，小灯泡L的规格为“6V   3W”，忽略温度对小灯泡电阻的影响。只闭合开关S2，当滑动变阻器的滑片从b端滑到a端的过程中，滑动变阻器R2的电功率跟电路的总功率之比η与R2的关系如图乙所示，且当滑片滑到b端时，滑动变阻器的阻值为Rb，电流表的示数为0.3A；只闭合开关S1，小灯泡正常发光。在保证电路安全的情况下，下列说法不正确的是（  ）

A．RL:Rb=1:4B．电源电压U=18V
C．R1的阻值为24ΩD．开关均闭合，R2的变化范围为8~24Ω
答案：D
A．只闭合S2，L与R2串联，通过二者的电流相等。根据图像，R2的功率占总功率的80%，则L的功率占总功率的20%，L与R2的功率比
PL:Pb=1:4
根据P=I2R，电流相同时，功率比等于阻值比，则
RL:Rb=PL:Pb=1:4
故A正确，不符合题意；
B．灯泡的电阻
RL=UL2PL=6V23W=12Ω
滑动变阻器的滑片位于b点时的电阻
Rb=4RL=4×12Ω=48Ω
只闭合S2，滑片在b点时电路的总电阻
R总=RL+Rb=12Ω+48Ω=60Ω
电源电压
U=IR总=0.3A×60Ω=18V
故B正确，不符合题意；
C．只闭合S1时L与R1串联，此时L可以正常发光，说明L两端的电压为6V，则R1两端的电压为12V，根据串联电路分压规律，元件两端的电压比等于电阻比，所以
R1:RL=U1:UL=12V:6V=2:1
所以
R1=2RL=2×12Ω=24Ω
故C正确，不符合题意；
D．开关全部闭合时，L被短路，R1，R2并联，电流表测量总电流，此时R1的电流
I1=UR1=18V24Ω=0.75A
为了保证安全，总电流不能超过3A，则R2的最大电流
I2大=I总-I1=3A-0.75A=2.25A
此时R2的阻值最小
R2小=UI2大=18V2.25A=8Ω
所以R2的变化范围为8~48Ω，故D错误，符合题意。
故选D。
15、如图所示的电路中，定值电阻R0和电源电压保持不变，滑片P位于滑动变阻器的中点时，定值电阻的电功率为16W，当滑片从中点向b端移动距离s后，定值电阻的电功率为9W；滑片从中点向a端移动距离s，定值电阻的电功率为（  ）

A．36WB．25WC．23WD．18W
答案：A
第1次操作中，定值电阻与变阻器串联，定值电阻R0，滑片P位于滑动变阻器的中点时，R0的电功率为16W，根据P=U2R可得，定值电阻的电压
U1=P1R0=16W×R0=4R0
第2次操作中，当滑片从中点向b端移动距离s后，R0的电功率为9W，同理定值电阻的电压
U2=P2R0=9W×R0=3R0
由I=UR，在R不变时，电流与电压成正比，两种情况下，对定值电阻来说，电流之比
I1I2=U1U2=4R03R0=43
设变阻器的最大电阻为R，滑片从中点向b端移动距离s后增大电阻为R＇，由电阻的串联规律可知，两种情况下的滑动变阻器连入电路的电阻之比
R0+0.5RR0+0.5R+R'
由欧姆定律可知，电压不变时，电流与电阻成反比，第1、2次操作中，对应的电流之比
43=R0+0.5R+R'R0+0.5R
故
R'=R0+0.5R3
第3次操作中，根据串联电阻的规律，滑片从中点向a端移动距离s后，此时电路的总电阻
R总3=R0+0.5R-R0+0.5R3=2R0+R3①
第2次操作中，滑片从中点向b端移动距离s后变阻器的电阻
R滑2=0.5R+R'=0.5R+R0+0.5R3
根据串联电阻的规律可得，此时电路的总电阻
R总2=R滑2+R0=0.5R+R0+0.5R3+R0=2R+4R03②
②除以①得
R总2R总3=21
由欧姆定律可知，电压不变时，电流与电阻成反比，故根据串联电阻的规律可得，滑片从中点向b端移动距离s后的电流与滑片从中点向a端移动距离s后的电流之比为
I2I3=R总3R总2=12
根据P=I2R可知，在电阻不变时，电功率与电流的平方成正比，故在第2、3次操作中
P2P3=I2I32=14
滑片从中点向a端移动距离s后，R0的电功率
P3=4P2=4×9W=36W
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
多选题
16、如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关，当滑动变阻器滑片P从最右端滑到最左端过程中，R1的I—U关系图像如图乙中某条线所示，则下列判断正确的是（  ）

A．电源电压为10V
B．R1的阻值是20Ω
C．该电路的最大功率为4.5W
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
答案：B
A．由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0V，由图像可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像，B为电阻R1的I﹣U图像；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由I—U图像可知，电路中的最小电流
I=0.1A
R1两端的电压
U1=2V
R2两端的电压
U2=7V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压
U=U1+U2=2V+7V=9V
故A错误；
C．电流最大值为0.45A，该电路的最大功率
P=UI大=9V×0.45A=4.05W
故C错误；
BD．由I=UR可得，定值电阻R1的阻值
R1=U1I=2V0.1A=20Ω
滑动变阻器的最大阻值
R2=U2I=7V0.1A=70Ω
故B正确，D错误。
故选B。
17、如图所示电路中，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0.6A，电压表量程为0∼3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（     ）

A．滑片P向右移动时，电压表与电流表的示数变化量之比不变
B．滑动变阻器允许接入电路的取值范围为4Ω∼10Ω
C．R1消耗的电功率变化范围是0.45W∼1.25W
D．R2消耗的电功率变化范围是0.9W∼1W
答案：D
A．设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I′，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的示数分别为
U滑=U-U1=U-IR1
U滑′=U-U1′=U-I′R1
则
ΔU滑=U滑'-U滑=U-I'R1-（U-IR1）=（I-I'）R1=ΔIR1
即
ΔUΔI=R1
所以，电压表与电流表的示数变化量的比值不变，故A正确，不符合题意；
BC．由于串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，R2允许通过的最大电流为0.5A，所以电路中的最大电流是
I大=0.5A
此时R1两端的电压最大，电压表的示数最小，变阻器接入电路中的电阻最小，由I=UR知道，R1两端的最大电压
U1大=I大R1=0.5A×5Ω=2.5V
R1的最大功率
P1max=U1大I大=2.5V×0.5A=1.25W
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表的最小示
U2小=U-U1大=4.5V-2.5V=2V
滑动变阻器R2接入电路的最小阻值
R2小=U2小I大=2V0.5A=4Ω
当电压表的示数最大为U2=3V时，R1两端的最小电压
U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
电路中的最小电流
I小=U小R1=1.5V5Ω=0.3A
R1的最小功率
P1min=U1I小=1.5V×0.3A=0.45W
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
R2=U2I小=3V0.3A=10Ω
滑动变阻器R2的阻值变化范围为4Ω～10Ω，R1的电功率变化范围是0.45W～1.25W，故BC正确，不符合题意；
D．由P=I2R知道，滑动变阻器消耗的电功率为
P=I2R=UR1+R22R2=U2R12+2R1R2+R22R2=U2R12-2R1R2+R22+4R1R2R2=U2R1-R22R2+4R12
所以， 当R1=R2时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为
P大=U24R1=4.5V24×5Ω=1.0125W 
故D错误，符合题意。
故选D。
18、如图甲所示，电源电压不变，小灯泡的额定电压为3V，第一次只闭合开关S1、S3，变阻器的滑片从最下端滑至最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为1.5V，滑至最上端时，小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图象。下列说法正确的是（  ）

A．小灯泡的额定功率为0.75W
B．定值电阻R0的阻值为10Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为7.5Ω
D．两次实验中，电路的最小功率为0.36W
答案：ABD
第一次只闭合开关S1、S3，定值电阻与变阻器串联，电压表V1测电源电压，电流表测电路的电流，因此电压表V1示数保持不变；第二次只闭合开关S2，灯与变阻器串联，电压表V2测量灯泡两端电压，电流表测电路的电流，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑至中点再滑至最上端时，变阻器连入电路的电阻逐渐变小，滑片在最上端时，接入电路的阻值为0，由欧姆定律可知，电路的电流变大，灯泡两端电压变大，故图乙中左边的曲线表示电流表A与电压表V2示数关系的图像，竖线表示电流表A与电压表V1示数的关系。
AC．在第二次操作中，滑片在最上端时，电路为灯泡的简单电路，此时灯泡正常发光，此时电路电流最大，所以电源电压
U=UL=3V
由乙图左边曲线可知，灯泡的额定电流IL=0.25A，灯泡的额定功率
PL=ULIL=3V×0.25A=0.75W
滑片在中点时电压表示数为1.5V，由串联电路的规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的电阻
R滑中=U-U2I2=3V-1.5V0.2A=7.5Ω
故滑动变阻器R的最大阻值
R滑大=2R滑中=2×7.5Ω=15Ω
故A正确，C错误；
B．在第一操作中，滑片在最上端时，电路为R0的简单电路，电路电流最大，由乙图竖线可知，电路的最大电流为0.3A，定值电阻R0的阻值
R0=UI大=3V0.3A=10Ω
故B正确；
D．由乙图知，第一次操作中电路的最小电流小于第二次操作中电路的最小电流，在第一次操作中，当滑片滑到最下端时，电路的电阻最大，因此第一次操作中，滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的最小电流
I小=UR0+R滑大=3V10Ω+15Ω=0.12A
则两次操作中，电路的最小功率
P小=UI小=3V×0.12A=0.36W
故D正确。
故选ABD。
19、如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个相同透明容器中密封着等质量的空气，下列说法正确的是（　　）

A．此实验装置可以探究电流产生的热量与电流大小的关系
B．本实验利用了转换法将电流通过电阻产生热量的多少转换成U形管液面高度差的变化
C．通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小
D．此实验结论可以用来解释电炉工作一段时间后，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热
答案：BD
A．探究电流产生的热量与电流大小的关系，要控制电阻和通电时间相同，改变电流大小进行实验。由图得，该实验装置由两电阻不同的电阻丝串联，控制了电阻丝的电流和通电时间相同，改变了电阻大小，可以探究电流产生的热量与电阻大小的关系，不能探究电流产生的热量与电流大小的关系，故A错误；
B．本实验利用了转换法将电流通过电阻产生热量的多少转换成U形管液面高度差的变化，U形管液面高度差越大，说明电阻丝产生的热量越多。故B正确；
C．由Q=I2Rt得，电流相同，通电时间相同，电阻越大，产生的热量越多，故通电一段时间后，右侧电阻丝产生的热量比左侧电阻丝产生的热量多，因此右侧U形管中液面的高度差比左侧的大，故C错误；
D．电炉工作一段时间后，电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热，是因为电炉丝与导线的电流和通电时间相同，电炉丝的电阻很大，导线电阻很小，几乎为0，可以用本实验解释，故D正确。
故选BD。
20、如图所示的电路中，电源电压不变且等于小灯泡L的额定电压，a和b是电流表或定值电阻。开关都闭合时，无论将滑片P置于何处，小灯泡L都能正常发光。下列说法正确的是（  ）

A．a是电流表，b是定值电阻
B．只闭合S1，滑片P右移时，电路的总功率变小
C．只闭合S1和S3，滑片P左移时，电压表的示数不变
D．只闭合S2，滑片P右移时，小灯泡L变亮
答案：ABC
A．若a是电流表，b是定值电阻，则所有开关闭合后，电流表将滑动变阻器短路，定值电阻与灯泡L并联在电路中，故无论如何滑动滑片P，灯泡两端电压始终等于电源电压，始终正常发光，故A正确；
B．只闭合S1，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，滑片P右移时，则电路的总电阻变大，根据电功率的公式P=U2R得，电源电压一定，电阻变大，电路总功率变小。故B正确；
C．只闭合S1和S3，滑动变阻器被短路，定值电阻和电流表串联接入电路，电压表始终测量的是电源电压，故滑片P左移时，电压表的示数不变，故C正确；
D．只闭合S2，小灯泡和滑动变阻器串联接入电路，滑片P右移时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻随之变大，电路电流I变小，根据串联电路分压特点可知，小灯泡两端电压U变小，故根据电功率公式P=UI可知，小灯泡的电功率降低，亮度变暗，故D错误。
故选ABC。
21、把标有“6V  3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在总电压恒为18V的电路中，如图所示，电流表和电压表选择的量程分别为“0～0.6A”和“0～15V”；要求闭合开关S后，两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值，且灯泡L两端电压不超过额定值（设灯丝电阻不变），下列说法中正确的是（  ）

A．电路允许通过的最大电流为0.5A
B．电路消耗总电功率的最大值为10.8W
C．电路消耗总电功率的最小值为4.5W
D．滑动变阻器R允许调节的范围是24Ω～60Ω
答案：ACD
由图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量串联电路的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
AB．灯泡正常发光电流
IL=P额U额=3W6V=0.5A
电流表量程0~0.6A，根据串联电路的电流特点可知电路中最大电流为0.5A，此时电路中总电功率的最大值
P大=UI大=18V×0.5A=9W
故A正确，B错误；
C．灯泡电阻
RL=U额IL=6V0.5A=12Ω
为保护电压表，滑动变阻器两端的最大电压为15V，此时滑动变阻器连入的电阻最大，小灯泡两端的最小电压
UL=U-UR=18V-15V=3V
此时电路中的电流最小为
I小=ULRL=3V12Ω=0.25A
电路消耗总电功率的最小值为
P小=UI小=18V×0.25A=4.5W
故C正确；
D．电路中的最小电流为0.25A，电路的总电阻
R=UI小=18V0.25A=72Ω 
滑动变阻器的最大值
R滑大=R-RL=72Ω-12Ω=60Ω
电路中的最大电流为0.5A，电路的总电阻
R'=UI大=18V0.5A=36Ω 
滑动变阻器的最小值
R滑小=R′-RL=36Ω-12Ω=24Ω
变阻器的允许调节的范围是24Ω～60Ω，故D正确。
故选ACD。
22、小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，画出如图所示的图像。其中图线①表示电阻R1，图线②表示电阻R2。根据图像信息可判断（  ）

A．当R1和R2串联时，两个电阻的阻值不可能相等
B．当R1两端电压为9V时，通过它的电流为0.9A
C．当通过R1电流为0.5A时，1min内电阻R1产生的热量为150J
D．当R1和R2串联，R2的功率为0.2W时，R1的功率为1.6W
答案：BC
A．R1和R2串联时，串联电路电流处处相等，由图知两图线的交点处的电流和电压值都相等，根据公式R=UI可知，此时两个电阻的阻值相等，故A错误；
B．由图像可知，当R1两端的电压为8V时，通过的电流为0.8A，由欧姆定律可得，此时电阻R1的阻值
R1=U1I1=8V0.8A=10Ω
由于R1的I-U图像为一条倾斜的直线，所以可知R1为定值电阻，则当R1两端的电压为9V时，通过它的电流
I'=U1'R1=9V10Ω=0.9A
故B正确；
C．由图知，当通过R1的电流为0.5A时，其两端的电压为5V，1min内电阻R1产生的热量
Q1=W1=U1″I1″t=5×0.5A×60s=150J
故C正确；
D．当R1和R2串联，串联电路电流处处相等，当R2的功率为0.2W时，对应电流是0.2A，电压是1V，此时通过R1的电流同为0.2A，由图可知其两端的电压为2V，根据P=UI可知R2的功率
P=UI=2V×0.2A=0.4W
故D错误。
故选BC。
23、如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，反映了电阻的特性，现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合S1时，电流表的示数为0.5A，电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（  ）

A．只闭合S1时，小灯泡L两端的电压为4V
B．只闭合S1时，小灯泡L的功率为8W
C．同时闭合S1、S2，电流表的示数为0.7A
D．同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量为60J
答案：AC
A．只闭合S1时，只有小灯泡L接入电路，此时电路电流为0.5A，根据图甲的图像可知，此时小灯泡对应的电压为4V，即小灯泡L两端的电压和电源电压均为4V，故A正确；
B．根据P=UI可知，只闭合S1时，小灯泡L的功率
P灯=UI灯=4V×0.5A=2W
故B错误；
C．同时闭合S1、S2时，小灯泡L和电阻R并联。并联电路中各并联支路两端的电压等于电路的总电压，即4V，根据图甲图像可知，此时电阻R对应的电流为0.2A。因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和，电流表测量干路电流，则同时闭合S1、S2，电流表的示数
I=I灯+IR=0.5A+0.2A=0.7A
故C正确；
D．同时闭合S1、S2，在30s内电流通过电阻R产生的热量
Q=W=PRt=UIRt=4V×0.2A×30s=24J
故D错误。
故选AC。
24、如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0∼0.6A，电压表所选量程为0∼15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”｡闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是（  ）

A．电压表测量的是灯泡L两端的电压
B．滑片P向右移动时，电压表示数变大
C．电源电压为8.5V
D．闭合开关后，滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50Ω
答案：BD
A．闭合开关、灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，故A错误；
B．滑动变阻器的滑片向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，由串联分压原理可知滑动变阻器两端的电压变大，即电压表示数变大，故B正确；
CD．因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，小灯泡L标有“6V 3.6W”，此时通过电路的电流
I=PLUL=3.6W6V=0.6A
由图乙可知此时滑动变阻器两端的电压为3V，由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为
Rmin=U滑I=3V