(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围，小聪设计了如图K16-16甲所示的电路，请用笔画线代替导线，完成图乙中实物电路的连接。
图K16-16
(2)正确连接电路后，进行实验，记录的实验数据如下表所示。当电压表示数为2. 5 V时，电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
实验次数 1
物理量 电压/V 电流/A 电功率/W
1. 0 0. 24
1. 5 0. 32
2. 0 0. 38
2. 5
3. 0 0. 44
2
3
4
5
(3)分析表中数据可得出结论：小灯泡工作时，消耗的电功率随电压的增大而 。根据表中数据还可以判断出，小聪在实验中选用的是R0= Ω的定值电阻。
(4)完成实验后，爱动脑筋的小聪又想出一种测量小灯泡额定功率的方法，设计了如图丁所示的电路，所用电压表量程为“0~15 V”，请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后，闭合开关S，将开关S1拨至“1”，调节滑动变阻器滑片直至电压表示数为 ； ②滑片不动，再将开关S1拨至“2”，读出电压表示数为U0； ③小灯泡的额定功率P额= 。(用U额、U0、R0表示)
11
若步骤②中，在将开关S1拨至“2”时，不小心将滑动变阻器滑片向右移动了少许，其他操作正确，则测出的小灯泡额定功率比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
【参考答案】
1. 化学 3. 996×10
[解析]手机锂电池充满电后，存储的电能：
4
W=UIt=UQ=3. 7 V×3000 mA·h=3. 7 V×3000×10-3 A×3600 s=3. 996×104 J。
2. 2. 4 67. 5 [解析] 通过R1的电流I1=
????1+??2
3V
????1
=
3V
4Ω
=0. 75 A，通过R2的电流I2=
????2
=
3V
6Ω
=0. 5 A，R1和R2并联后的总电阻R=
2
????总
=
=0. 75A+0. 5A=2. 4 Ω ，电阻R1消耗的电能Q=??21R1t=(0. 75 A)×4 Ω×30 s=67. 5 J。
3. 1500 1000 4. 0. 05 110
[解析]因为P=UI，所以灯泡正常发光的电流为I==W×10 s=110 J。 5. 丙 乙 甲
??2
????11W
220V
=0. 05 A. 因为P=，所以灯泡消耗的电能为W=Pt=11
????[解析]根据P=??，当电压U一定时，电阻R越小，电功率P越大。也就是说，电烤箱在额定电压下，其高挡位(即电功率P最大)对应其电路的电阻最小，其低挡位(即电功率P最小)对应其电路的电阻最大，而中挡位对应的电路的电阻处于两者之间。由图甲知，只闭合S1和S0，此时电路阻值为R1；由图乙知，只闭合S2和S0，
12
2
此时电路的阻值为R2；由图丙知，同时闭合S0、S1和S2，此时电路的阻值为R=??1。因为R1>R2>R，可见图+??1
2
????丙对应的电路阻值最小，应为高挡，而图甲对应的电路阻值最大，应为低挡。因此，高挡、中挡和低挡对应的电路图分别是图丙、图乙和图甲。 6. 363 400 7. 2 20 12
[解析]由小灯泡的I-U图像可知，当灯泡的实际功率为0. 5 W时，UL=2 V，IL=0. 25 A。由图乙所示电路图可知，只闭合开关S时，只有灯泡接入电路，灯泡两端的电压等于电源电压，则电源电压U=UL=2 V；由图甲所示电路图可知，闭合开关S后再闭合开关S1，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，电流表示数变大，由题可知，电流表示数变化了0. 1 A，则通过电阻R的电流：IR=ΔI=0. 1 A，由I=??得电阻R的阻值：R=??=
??????2V
0. 1A
=20 Ω。通电1 min，定值电阻R消耗的电能：WR=UIRt=2 V×0. 1 A×1×60 s=12 J。
8. 2. 25 4~10 Ω
[解析] 由题图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。 根据P=UI可得，灯泡正常发光时电路中的电流I=IL=
??L额??L额
=
1. 25W2. 5V
=0. 5 A，
由题知，滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A，因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中的最大电流
Imax=IL=0. 5 A，则电路的最大电功率Pmax=UImax=4. 5 V×0. 5 A=2. 25 W。
灯泡的电阻RL=
??L额??L
=
2. 5V0. 5A
=5 Ω，
电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最小为
R滑min=????滑
max
=
??-??L额??max
=
4. 5V-2. 5V0. 5A
=4 Ω；
当电压表的示数为3 V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压
UL'=U-U滑max=4. 5 V-3 V=1. 5 V，电路中的最小电流I min=??L=
L
??'1. 5V5Ω
=0. 3 A，所以滑动变阻器接入电路中的
最大阻值R滑max=
??滑max??min
=0. 3A=10 Ω，所以滑动变阻器阻值变化的范围是4~10 Ω。
3V
9. D
13
10. C [解析]他家在这段时间内消耗的电能W=8633. 5 kW·h-8543. 2 kW·h=90. 3 kW·h，故A错误。电能表是测量消耗电能的仪表，故B错误。3600 r/(kW·h)表示电路中每消耗1 kW·h的电能，电能表的转盘转过3600 r，只让一个标有“220 V 1000 W”的电热水器正常工作10 min，其消耗的电能为W=Pt=1 kW× h= 6
61
1
kW·h，则电能表的转盘转过的圈数N=6 kW·h×3600 r/(kW·h)=600 r，故C正确。电能表属于测量仪表，不消耗电能，没有额定功率，故D错误。
11. B [解析]手机工作电压是一定的，如果降低了电池的输出电压，手机将不能正常工作，故A不符合题意。手机电池储存的电能是一定的，由公式W=Pt知，要延长手机工作的时间，需要减小输出功率，而手机工作电压是不变的，由P=UI知，在省电模式下，应减小电池的输出电流，故B符合题意。如果电子线路电阻变小，而输出电压不变，由P=
??2
知输出功率变大，反而耗电，故??1
C不符合题意。由公式W=Pt知，增大电池的输出
功率，手机的工作时间会缩短，故D不符合题意。 12. B
13. B [解析]由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U=IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小，故A错误。根据P=UI可得，灯的额定电流：IL额=????L额
L额
=
0. 625W2. 5V
=0. 25 A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0~0. 6 A，所以，电路中
的最大电流为Imax=0. 25 A， 由I=??，灯泡的电阻：RL=??????L额
L额
=0. 25A=10 Ω，电路中的最小总电阻：Rmin=??2. 5V??max
=0. 25A=24 Ω，
6V
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min=Rmin-RL=24 Ω-10 Ω=14 Ω，故C错误。该电路的最大功率：Pmax=UImax=6 V×0. 25 A=1. 5 W，故D错
误。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin=????L+??滑max
=
6V
10Ω+50Ω
=0. 1 A，则电流表示数的变化范围是0. 1~0. 25 A，故B正确。
14. A [解析] 由题可知，R1、R2为阻值相同的电热丝，设R1=R2=R， 分析图K16-11所示的连接方式可知：甲图为开路，P甲=0， 乙图中两电阻串联，R乙=2R，P乙=??=2??，
乙
??2??2
14
丙图中只有电阻R1工作，R丙=R，P丙=
??2
??2??丙
=
??2
， ??丁图中两电阻并联，R丁=2R，P丁=??=1=2??。
丁
2
1
??2??2
??可见，甲的发热功率与丙的发热功率不相等，故A不正确，符合题意。 丁的发热功率是丙的发热功率的2倍，故B正确，不符合题意。 丙的发热功率是乙的发热功率的2倍，故C正确，不符合题意。 丁的发热功率是乙的发热功率的4倍，故D正确，不符合题意。
15. 解：(1)当闭合开关S、S1，电热丝R1和R2并联，此时为高温挡；当断开S1只有R1单独工作时，为低温挡， 则煮饭时通过R1的电流I1=??=220V=2 A。 (2)R2的电功率P2=P高-P低=1100 W-440 W=660 W，
??2
P=??可知，电热丝??2R2=??2
(220V)660W
2
??低
440W
则由R2阻值=≈73. 3 Ω。
(3)30 min内R1一直工作，R1消耗的电能
W1=P低t=0. 44 kW×0. 5 h=0. 22 kW·h。
R2消耗的电能W2=W总-W1=0. 44 kW·h-0. 22 kW·h=0. 22 kW·h。
16. 解：(1)灯泡的阻值RL=
??额2??额
=
(12V)36W
2
=4 Ω。
(2)当开关S、S1均闭合，滑片移到最左端时，此时R1与L并联； 因为灯泡恰好正常发光，所以电源电压U=U额=12 V；通过R1的电流
I1=??=24Ω=0. 5 A。
1
??12V
(3)闭合开关S、断开开关S1，滑片移到最右端时，此时滑动变阻器全部电阻接入电路，即R大=20 Ω，且与灯泡串联；此时电路中的电流I=??=??串
????大
+??L
=20+4Ω=0. 5 A，
12V
电路的总功率P=UI=12 V×0. 5 A=6 W。
15
中考物理大一轮复习第一篇教材复习第16课时电功电功率课时训练
