人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率易混淆知识点.docx

人教版2023初中物理九年级物理全册第十八章电功率易混淆知识点

1

单选题
1、如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（  ）

A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
答案：C
A．电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω，由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，电路中的电流达到最大值
I大=I0=UVR0=3V10Ω=0.3A＜0.6A
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，因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电路最小电流
I小=UR总=UR+R0=6V20Ω+10Ω=0.2A
因此电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A，故A错误；
B．当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1=3V，滑动变阻器两端电压达到最小值，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流为0.3A，则滑动变阻器接入电路的最小电阻
R'=U'I大=3V0.3A=10Ω
因此，变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故B错误；
C．由以上分析可知，电阻R0中通过的最大电流和最小电流分别是0.3A和0.2A，根据P=I2R可知，R0消耗的功率最大值和最小值分别是
P大=I大2R0=(0.3A)2×10Ω=0.9W
P小=I小2R0=(0.2A)2×10Ω=0.4W
因此，电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，故C正确；
D．由公式P=UI可得，电路消耗的总功率的最大值和最小值分别为
P总大=UI大=6V×0.3A=1.8W
P总小=UI小=6V×0.2A=1.2W
因此，电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故D错误。
故选C。
2、图中所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
A．计算器B．电饭煲
C．电风扇D．电视机
答案：B
A．计算器工作时，主要将电能转化为光能和声能，少部分转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故A不符合题意。
B．电饭煲工作时，主要将电能转化为内能，是利用了电流的热效应，故B符合题意。
C．电风扇工作时，主要将电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的，故C不符合题意。
D．电视机工作时，主要将电能转化为光能和声能，少部分转化为内能，不是利用电流热效应工作的，故D不符合题意。
故选B。
3、在综合实践活动课上，小明设计了如图甲所示的模拟调光灯电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光，此过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示．下列说法正确的是（  ）
①电源电压为4V
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，定值电阻R1与灯泡L的电功率之比为1∶1
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量为11.25J
④实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω

A．只有①②B．只有②④
C．只有②③④D．只有①②④
答案：B
由电路图可知，闭合开关S后，灯泡、R1、R2串联，电压表V1测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流，由题意可知，电压表V2未画出。
①因灯泡两端的电压越大时通过的电流越大，所以图乙中图线①是小灯泡的I-U图像，由图线②可知，电压表V2的示数随电流表示数的增大而减小，所以电压表V2测滑动变阻器两端的电压或测定值电阻和滑动变阻器两端的电压之和，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，所以，由电流相等时两电压表的示数之和不相等可知，电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压，即并联在滑动变阻器R2两端；当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压UL=0.5V，变阻器R2两端的电压U2=3.5V，电路中的电流I=0.1A，则电源的电压
U=UL+U2+IR1=0.5V+3.5V+0.1A×R1①
当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压UL′=2.5V，变阻器R2两端的电压U2′=0.75V，电路中的电流I′=0.25A，则电源的电压
U=UL′+U2′+I′R1=2.5V+0.75V+0.25A×R1②
由①②可得
R1=5Ω，U=4.5V
故①错误；
②滑动变阻器的滑片处于最右端的时候，R1两端的电压
U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V
则定值电阻R1与灯泡L的电功率之比
P1PL=U1IULI=U1UL=0.5V0.5V=11
故②正确；
③小灯泡正常发光时，定值电阻R1在1min内产生的热量
Q1=I′2R1t=(0.25A)2×5Ω×60s=18.75J
故③错误；
④当滑动变阻器的滑片处于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，则变阻器最大阻值
R2大=U2I=3.5V0.1A=35Ω
当灯泡正常发光时，变阻器接入电路中的电阻最小，则
R2小=U2'I'=0.75V0.25A=3Ω
所以，为使灯泡能正常发光且安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为3~35Ω，故④正确。
故选B。
4、如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （    ）

A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联
C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A
D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
答案：D
A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由P=U2R知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；
BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻
R=R1R2R1+R2=22Ω×44Ω22Ω+44Ω=443Ω
由P=U2R知道，热水挡正常工作时的功率
P热=U2R=220V2443Ω=3300W
故B错误，D正确。
C．温水挡时，电路的总电阻
R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω
由I=UR知道，电路的电流
I=UR总=220V66Ω≈3.3A
故C错误。
故选D。
5、如图所示是分别通过甲、乙两段导体的电流和其两端电压的图线，分别将甲、乙两导体串联和并联后接在同一电路中，下列说法正确的是（　　）

A．甲、乙串联时，甲、乙消耗的电功率相同
B．甲、乙并联时，甲、乙消耗的电功率相同
C．甲、乙串联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
D．甲、乙并联时，甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
答案：C
AC．由图像可知，通过两电阻的电流和电阻两端的电压成正比，即两电阻为定值电阻，
由图像可知，当
U甲=U乙=4V
时，I甲=0.4A，I乙=1.0A，根据欧姆定律可得两电阻的阻值分别为
R甲=U甲I甲=4V0.4A=10Ω
R乙=U乙I乙=4V1.0A=4Ω
比较可知R甲>R乙；甲、乙串联时，串联电路各处电流相等，由P=I2R可知甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率，故A错误，C正确；
BD．甲、乙并联时，并联电路各支路两端电压相等，由P=U2R 可知甲消耗的电功率小于乙消耗的电功率，故BD错误。
故选C。
6、如图所示，是某同学设计的一台体重测量仪的工作原理图，当测量者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到金属片BC上的某一位置，体重显示表就能显示出测量者的体重。下列关于这种体重测量仪分析正确的是（  ）

A．体重显示表是用电流表改装成的B．工作原理图中的AB部分相当于开关
C．体重越大，电路中的电流越小D．体重越大，整个电路的电功率越大
答案：D
A．由图可知，R1与R2串联，体重显示表与R2并联，测的是R2两端的电压，故体重显示表是用电压表改装成的，故A错误；
B．当体重测量仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体AB的位置，电路断路，但AB部分不相当于开关，故B错误；
C．当测试仪所测体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据I=UR可知，电路中的电流变大，故C错误；
D．体重越大时，滑动变阻器接入电路的电阻越小，电路中的电流变大，根据公式P=UI可知，整个电路的电功率越大，故D正确。
故选D。
7、如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，则（  ）

A．电路中总电阻增大B．电流表A示数增大
C．电压表V示数减小D．电路的总功率减小
答案：B
A．酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，R2阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中总电阻减小，故A不符合题意；
B．根据I=UR可知，电源电压不变，当电路总电阻减小时，电路电流变大，电流表A示数增大，故B符合题意；
C．根据U=IR可知，当电流增大时R1两端电压变大，电压表V示数增大，故C不符合题意；
D．电路的总功率P=UI，电源电压不变，电流变大，电路的总功率变大，故D不符合题意。
故选B。
8、下列家用电器的有关数据，最符合实际的是（　　）
A．电视遥控器的工作电流为1AB．洗衣机的工作电压为220V
C．电冰箱的工作电压为380VD．空调的待机功率为0.01W
答案：B
A．普通灯泡正常发光时的电流为0.2~0.3A，电视遥控器的工作电流比灯泡正常发光时的电流小，约为50mA左右，故A不符合题意；
BC．家庭电路的电压为220V，所以洗衣机、电冰箱正常工作的电压都是220V，故B符合题意，C不符合题意；
D．空调的待机功率大约为5W左右，故D不符合题意。
故选B。
9、中国力争在2030年前实现“碳达峰”。为了践行绿色低碳发展，我市推行纯电动汽车（如图）。汽车蓄电池充电过程中将（  ）

A．机械能转化为电能B．电能转化为机械能
C．电能转化为化学能D．化学能转化为电能
答案：C
蓄电池充电时，消耗电能，获得化学能，是将电能转化为化学能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
10、关于电功，下列说法不正确的是（  ）
A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能
B．电流做功的过程就是消耗电能的过程
C．用电能表可以测量电流做功的多少
D．电流越大，电流做功就一定越多
答案：D
A．根据能量守恒定律可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确，A不符合题意；
B．电流做功的过程，就是消耗电能的过程，电流做功越多，消耗的电能就越多，故B正确，B不符合题意；
C．电能表是用来测量电流做功的多少的仪器，可以直接用电能表测量电流做功的多少，故C正确，C不符合题意；
D．由W=UIt可知，电流做功的多少与电压、电流和通电时间有关，电流越大，故电流做功不一定越多，故D错误，D符合题意。
故选D。
11、如图是用两个电加热器对甲、乙两杯液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像，假设加热过程中热量损失相同，根据图像下列说法正确的是（　　）

A．乙液体的比热容大于甲液体的比热容
B．加热相同时间，甲、乙液体吸收热量一样多，增加的内能一样多
C．若甲、乙液体都是同种液体且质量相同，则甲液体中的电加热器功率大
D．若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体，则甲的质量大
答案：C
A．题干中没有明确两种液体的质量关系和两种电热器的规格关系，由Q吸=cmΔt不能比较二者的比热容大小，故A错误； 
B．题干中没有明确两种电热器完全相同，所以在相同时间内两种液体吸收的热量不一定相同，故B错误；
C．若甲、乙液体都是同种液体且质量相同，由图像可知，在相同时间内甲液体升高的温度高，说明甲吸收的热量多，由P=Wt可知，甲液体中的电加热器的功率大，故C正确；
D．若两个电加热器相同且甲乙都是同种液体，则在相同时间内两种液体吸收的热量相同，由Q吸=cmΔt可知，温度变化大的液体质量小，由图像可知，甲液体温度变化大，所以甲液体质量小，故D错误。
故选C。
12、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。
13、下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为2A
B．一台空调的额定功率约为100W
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约1J
D．某汽油机上的飞轮转速为1800r/min，此汽油机每秒对外做功30次
答案：C
A．小明同学所用台灯正常工作的电流约为0.2A，故A不符合题意；
B．一台空调的额定功率约为1000W，故B不符合题意；
C．将一个鸡蛋从地面举过头顶，做功约
W有=Gh=0.5N×2m=1J
故C符合题意；
D．某汽油机上的飞轮转速为1800r/min，每秒飞轮转的次数为
1800r1min=1800r60s=30r
汽油机一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功一次，故此汽油机每秒对外做功次数为15次，故D不符合题意。
故选C。
14、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。
15、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。
多选题
16、如图甲所示，额定电压为6V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压一定，滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端时，灯泡L的I-U图像如图乙所示，下列说法正确的是（  ）

A．灯泡正常发光时的电流为0.5A
B．灯泡正常发光时的阻值为10Ω
C．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
D．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω，灯泡消耗的电功率为1.5W时，灯泡的电阻为6Ω
答案：BD
AB．由图可知，灯泡和变阻器串联，灯泡正常发光时的电压为6V，由图像可知通过灯泡的电流为0.6A，此时电路中电流最大，变阻器的滑片在最左端，连入电路的电阻为零，只有灯泡的简单电路，所以电源电压是6V，灯泡正常发光时的阻值为
RL=ULIL=6V0.6A=10Ω 
故B正确，A错误；
C．当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由I=UR可知，电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流是0.3A，灯泡两端的电压是1.5V，滑动变阻器的最大阻值为
R大=U-UL'I=6V-1.5V0.3A=15Ω 
故C错误；
D．滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω，如果灯泡的电阻为6Ω，电路中的电流
I'=UR'L+R=6V6Ω+6Ω=0.5A
灯泡消耗的电功率为
PL'=I'2R'L=(0.5A)2×6Ω=1.5W
故D正确。
故选BD。
17、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S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，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到中点时，电压表V2的示数为1.5V，滑到最上端时，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12Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为15Ω
D．两次实验中，电路最小功率为0.36W
答案：ACD
第一次只闭合S1、S3，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表V1测量电源电压，电流表A测量此时的电路电流，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端，滑动变阻器R接入的电阻由最大变为0。第二次只闭合开关S2，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V2测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V2的示数为1.5V，滑到最上端时，电路中只有灯泡工作，小灯泡正常发光。说明电源电压等于灯泡的额定电压3V。
A．从乙图中可以看出，灯泡正常发光时的电流
I1=0.25A
小灯泡的额定功率为
P=UI1=3V×0.25A=0.75W
故A正确；
B．从乙图中可以看出，当电路中只有定值电阻R0工作时，电路的电流为
I2=0.3A
R0的阻值为
R0=UI2=3V0.3A=10Ω
故B错误；
C．第二次只闭合开关S2，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表V2测量灯泡的电压。将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V2的示数为1.5V，从乙图中可以看出，此时电路的电流
I3=0.2A
此时滑动变阻器的电压
UR=U-UL=3V-1.5V=1.5V
此时滑动变阻器接入的电阻
R'=URI3=1.5V0.2A=7.5Ω
滑动变阻器R的最大阻值为
R=2R'=2×7.5Ω=15Ω
故C错误；
D．从乙图可以看出，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，且滑动变阻器接入的电阻最大时，电路的电流最小，此时电功率最小，此时电路的总电阻
R总=R0+R=10Ω+15Ω=25Ω
两次实验中，电路最小功率为
P=U2R总=3V225Ω=0.36W
故D符合题意。
故选ACD。
18、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。
19、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。
20、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。
21、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。
22、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。
23、电阻温度计的制造使用了热敏电阻。图甲是某热敏电阻R的阻值随温度变化的关系图像。根据这种电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：热敏电阻R、电源、电流表（0～0.6A）、开关S、定值电阻R0（50Ω）、导线若干。当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A。下列说法正确的是（  ）

A．电源电压为20 V
B．当环境温度升高时，电流表的示数变小
C．当电流表的读数为0.25A时，根据图甲分析可得当时的环境温度低于20℃
D．当环境温度为100℃时，热敏电阻R在3分钟内消耗的电能为200J
答案：AD
由电路图可知，闭合开关，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流。
A．当温度环境为20℃时，由图像可知，热敏电阻的阻值
R＝50Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由
I=UR
可得，电源电压
U＝IR总＝I（R+R0）＝0.2A×（50Ω+50Ω）＝20V
故A正确；
B．当环境温度升高时，热敏电阻的阻值变小，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，则电流表的示数变大，故B错误；
C．当电流表的读数为0.25A时，电路的总电阻
R总'=UI'=20V0.25A=80Ω
此时热敏电阻的阻值
R'＝R总'﹣R0＝80Ω﹣50Ω＝30Ω
由图像可知，热敏电阻为50Ω时，环境温度是20℃，热敏电阻为20Ω时，环境温度是40℃，且热敏电阻的阻值随温度的上升而变小，故热敏电阻为30Ω时，环境温度是高于20℃，故C错误；
D．由图甲可知，当环境温度为100℃时，热敏电阻的阻值
R″＝10Ω
则
R总″＝R″+R0＝10Ω+50Ω＝60Ω
所以，电流
I″=UR总″=20V60Ω=13A
热敏电阻R在3分钟内消耗的电能
W＝I2Rt＝(13A)2×10Ω×3×60s＝2