作业03 电功（解析版）

完成时间：月日天气：作业03电功一、电功1.概念：电流所做的功叫做电功，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。2.计算：电流通过导体做的电功等于导体两端的电压、通过导体的电流和通电时间的乘积。即：电功=电压×电流×通电时间。可表示为：3.单位：焦耳（J）要点：1.电流通过电灯时，电流做功，灯丝灼热发光,，电能转化为内能和光能；电吹风通入电流，电流做功，把电能转化成内能和机械能；电热水瓶，通过电流做功，利用电能把水烧开，把电能转化成内能；洗衣机利用电能，通过电流做功，把电能转化为机械能和内能，把衣物洗净。2.根据W=UIt和欧姆定律有：

其中W=UIt是普遍适用的；

而只适用于纯电阻电路。（纯电阻电路：将电能全部转化为内能的电路）二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗的电能。

2.计算方法：电能表的示数由四位整数和一位小数组成。电能表的计量器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。但要注意电能表的示数的最后一位是小数。

3.重要参数的意义：

（1）“220V”—表示电能表应该在220V的电路中使用；

（2）“10（20A）”—表示这个电能表的标定电流为10A，在短时间应用时电流可超过10A，但不能超

过20A；

（3）“50Hz”—表示它在50赫的交流电路中使用；

（4）“600revs/kW·h”—表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转。根据电能表转盘转动的转数进行计算.如果电能表标有“600revs/kW·h”,当转盘转过n圈时,消耗的电能为；

（5）新型电能表：IC卡电能表；没有铝盘，靠内部的电子电路计算电能。一、单选题1．在国际单位制中，电功的单位是（）A．库仑 B．安培 C．焦耳 D．伏特【答案】C【详解】物理学中，所有功和能的单位都是焦耳，符号J。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。2．以下所列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（）A．电风扇 B．电水壶C．电饭煲 D．电视机【答案】A【详解】A．电风扇通电后会转动，把电能转化为机械能。故A符合题意；BC．电水壶、电饭煲都是利用电流的热效应工作的，主要把电能转化为内能。故BC不符合题意；D．电视机在工作时消耗电能，输出光信号和声信号，因而是把电能转化为光能和声能。故D不符合题意。故选A。3．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【详解】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。4．某充电宝标有“电池能量：74W·h”，某手机电池标有“电池容量：3.7V4000mA·h”，则该充电宝的电池能量是手机电池容量的（）A．2倍 B．3倍 C．4倍 D．5倍【答案】D【详解】手机电池容量：3.7V，4000mA·h，即电池能量为3.7V×4A·h=14.8W·h该充电宝的电池能量是手机电池容量=5倍故选D。5．下列关于电功的说法中，错误的是（

）A．用电器消耗电能的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程B．用电器消耗的电能越多，电流做的功越多C．电动机工作时，电流做功将电能转化为机械能D．电功的单位与电能的单位是不同的【答案】D【详解】A．用电器在使用过程中通过电流做功，将电能转化成其他形式的能，故A正确，不符合题意；B．用电器在使用过程中通过电流做功，将电能转化成其他形式的能，根据能量守恒定律，用电器消耗的电能越多，电流做的功越多，故B正确，不符合题意；C．电动机在工作过程中消耗电能，转化为机械能，故C正确，不符合题意；D．电功的单位是焦耳，电能的单位也是焦耳，故D错误，符合题意．6．有两个电阻R1和R2，R1=9Ω，R2=3Ω，采用下列四种连接方式，分别接到电压为12V的电源上，通电10min，电流做功最少的连接方式是（

）A．R1和R2并联 B．R1和R2串联 C．只接入R1 D．只接入R2【答案】B【详解】根据电阻越串越大、大于任何一个分电阻，电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知，当两个电阻串联时总电阻最大，由可知，两电阻串联时，相同时间内电流做功最少，故B正确。7．小明家上次查看电能表示数为，本次查看时电能表读数如图所示，则下列说法正确的是（）A．他家在这段时间内消耗的电能为992kW•hB．电能表是测量电功率的仪表C．这个电能表的测量值是以“J”为单位D．若只让一个标有“220V，1000W”的电热水器正常工作20min，则电能表的圆盘转1200转【答案】D【详解】A．他家在这段时间内消耗的电能故A错误；B．电能表是测量消耗电能的仪表，不是测量电功率的，故B错误；C．电能表是测量消耗电能的仪表，测量值的单位是kW•h，故C错误；D．3600r/（kW•h）表示电路中每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转过3600r，只让一个标有“220V1000W”的电热水器正常工作20min，其消耗的电能为则电能表的圆盘转过的圈数故D正确。故选D。8．小明是一个爱动手并且善于思考的同学。一天他把自己的手机拆开，看到了一块如图所示的锂电池。以下是他做出的判断，其中不正确的是（）A．这块电池能提供的电能大约为2.3×104JB．图中mAh和Wh都是能量的单位C．将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元D．这块电池提供的电能若全部用来驱动电动机，能借助机械将一个中学生提升超过20m高【答案】B【详解】A．这块电池能提供的电能大约为W＝UIt＝3.7V×1.7A×3600s＝2.2644×104J和2.3×104J相差不大，故A正确，不符合题意；B．mA是电流的单位，h是时间的单位，所以mAh是电荷量的单位，不是能的单位，W是功率的单位，h是时间的单位，故Wh是能量的单位，故B错误，符合题意；C．由A知电池能提供的电能大约为2.3×104J≈0.006kW•h根据我国电的价格，将这块电池充满电需要的电费将不会超过0.1元，故C正确，不符合题意；D．中学生的重力约为500N，根据W＝Gh知故D正确，不符合题意。故选B。9．甲、乙、丙三个导体串联在电路中，它们材料相同、均为圆柱体，规格如表所示，通电1min，电流通过甲、乙、丙做的功分别为，则（）导体长度/cm横截面积/cm2甲51乙101丙52A． B． C． D．【答案】A【详解】甲乙导体材料和横截面积相同，乙的长度大于甲的长度，乙的电阻大于甲的电阻，甲丙导体材料和长度相同，丙的横截面积大于甲的横截面积，丙的电阻小于甲的电阻，即R乙＞R甲＞R丙将它们串联在电路中，电流大小相等，通电1min，根据W=I2Rt可知W乙＞W甲＞W丙故选A。10．现有两个定值电阻R1和R2（R1<R2），按照如图所示的四种方式，分别接到电压恒为U的电源两端工作相同的时间。则四个电路中电流做功大小关系正确的是（）A．W甲>W乙>W丙>W丁 B．W乙>W丙>W丁>W甲C．W甲>W丙>W丁>W乙 D．W丙>W丁>W乙>W甲【答案】B【详解】因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，且R1<R2，所以，四个电路中的总电阻关系为R甲>R丁>R丙>R乙因电源的电压恒为U，且工作时间相等，由可知，四个电路中电流做功大小关系为W乙>W丙>W丁>W甲故ACD错误，B正确。故选B。二、填空题11．电流所做的功叫。电功国际单位是，常用单位有度（千瓦时），1度=1千瓦时=焦耳。【答案】电功焦耳3.6×106【详解】[1]电功的定义是电流所做的功。[2]电功的国际单位是焦耳（J）。[3]1度=1千瓦时=1000W3600s=3.6×106J12．在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，电流做功越；如果电压和电流不变，通电时间越长，电流做功就越．所以电流在某段电路上所做的功，等于这段电路上、和的乘积．写成公式是．【答案】多多电压电流时间W=UIt【详解】根据焦耳定律可知在通电时间相同的情况下，电压越大，电流越大，电流做功越多；电流在某段电路上所做的功，等于这段电路上电压、电流和时间的乘积．写成公式是W=UIt．13．电流通过电炉工作时是把能转化为能．给蓄电池充电的过程，实际上是把能转化为能的过程，如果在充电过程中消耗了2000焦的电能，则能大约增加了焦，电流做了焦的功．【答案】电内电化学化学20002000【详解】[1][2]电炉是利用电流热效应工作的，是将电能转化为内能；[3][4]蓄电池充电时是将电能转化成化学能储存起来；[5][6][7]充电过程中电流做功将电能转化为化学能，消耗了2000焦电能，则化学能大约增加了2000焦，即电流做了2000焦的功．14．如图所示，，则通过和的电流之比为，相同时间内电流通过和做的功之比为．【答案】【详解】[1]由图可知，两个电阻串联，串联电路中通过各电路元件的电流相等，所以通过和的电流之比为；[2]由于，所以，则相同时间内电流通过和做的功之比．15．小明观察到家里的电能表如图所示。他只将一个电热水器接入家庭电路正常工作，观察到电能表指示灯闪烁80次用时48秒，则这段时间内，电热水器消耗的电能为J，该热水器连续工作30min，电能表示数将变为。【答案】【详解】[1]电能表指示灯闪烁80次电热水器消耗的电能为[2]电功率为所以该热水器连续工作30min消耗的电能为所以电能表示数变为16．如图所示的电路，电源电压恒定，R1为定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图。则滑动变阻器的最大电阻为Ω，电源电压为V，通电10秒电路消耗的电能最多为J。【答案】2039【详解】[1]由电路图可知，闭合开关，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最小，由串联分压的特点可知此时电压表的示数最大，由图像可知此时变阻器两端的电压U滑=2V，电路中的最小电流Imin=0.1A，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值[2]当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路为定值电阻R1的简单电路，电源电压不变，根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图像可知电路中的最大电流Imax=0.3A，由欧姆定律可得，电源电压U=ImaxR1=0.3A×R1①当滑片位于a端时，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电源电压U=Imin×(R1+R2)=0.1A×(R1+20Ω)②由①②可得R1=10Ω，U=3V[3]电源电压不变，根据公式W=UIt可知，电路中电流最大时，在相同时间内电路消耗的电能最多，通电10秒电路消耗的电能最多为Wmax=UImaxt=3V×0.3A×10s=9J三、作图题17．如图甲为探究电流做功与电流大小的关系的装置，请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接图补充完整．()【答案】【详解】探究电流做功跟电流的大小之间的关系时，要保持电压相同、通电时间相同，即要将两电阻并联，用两只电流表测出通过两电阻的电流，电流表可选用小量程，开关应接在干路上，如图所示：四、计算题18．如图所示，电阻R2是5Ω，电源电压保持4.5V不变，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V。求：（1）电阻R1的阻值；（2）电阻R2在1min内消耗的电能。【答案】（1）10Ω；（2）27J【详解】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压。（1）因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压则电阻R1的阻值（2）电阻R2在1min内消耗的电能答：（1）电阻R1的阻值是10Ω；（2）电阻R2在1min内消耗的电能为27J。19．如图所示，电源电压保持不变，已知R1的阻值为10Ω，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.3A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，求：（1）电源电压；（2）定值电阻R2通电50s消耗的电能。【答案】（1）3V；（2）30J【详解】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由得，电源的电压（2）当开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，则开关S2闭合前后，通过R1的电流不变，根据并联电路中，干路电流等于各支路电流之和可知，通过R2的电流为定值电阻R2通电50s消耗的电能为答：（1）电源电压为3V；（2）定值电阻R2通电50s消耗的电能为30J。20．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻的阻值为，只闭合开关，电流表的示数为。求：（1）电源电压；（2）再闭合开关，电流表示数变化了，的阻值是多少？（3）两开关均闭合，通电整个电路消耗的电能是多少？【答案】（1）6V；（2）；（3）180J【详解】解：（1）由图可知，只闭合S1，此时为R1的简单电路，两电流表均测量电路中电流，所以电源电压为（2）再闭合开关，此时两电阻并联，电流表A1测电R1支路电流，电流表A2测干路电流，电流表示数变化了，变化的电流即为通过R2的电流，的阻值为（3）两开关均闭合，通电整个电路消耗的电能为答：（1）电源电压6V；（2）的阻值是；（3）两开关均闭合，通电整个电路消耗的电能是180J。五、实验题21．电流做的功跟电压、电流和通电时间三个因素都有关。某同学想通过实验验证电功跟电压的关系，选用的器材如图所示。其中甲、乙两玻璃瓶内装有初始温度相同、等质量的煤油，两电阻丝阻值不同（）。（1）将两根电阻丝串联后接入电路中的目的是；（2）通电一段时间后，通过观察来比较电流做功多少，这里用到了法；（3）通过实验发现：在相同时间内，电流通过电阻丝（选填“”或“”）做的功多；（4）若两端的电压为3V，电路中的电流为0.4A，则20s内电流通过做的功为。【答案】可控制电流和时间相等温度计的示数转换R124J【详解】（1）[1]将两根电阻丝串联后接入电路中，根据串联电路中电流规律可知，电流相等，且在同一电路中，通电时间相同。（2）[2][3]实验中运用转换法通过观察温度计示数的变化情况来得到电流做功多少的。（3）[4]当通电时间和电流相同时，电阻越大，电压越大，则电流做的功越多。（4）[5]R1做的功为22．为了探究“电流做功与电压大小和电流大小的关系”，某同学特别设计了两个实验，已知两个烧瓶中装有质量相等的煤油，且R1>R2，图甲采用串联电路，在通电时间相同的情况下，探究电流做功跟电压大小的关系。（1）通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度和，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，越大，电流做功越多；（2）该同学要继续探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系。他使用的器材如图乙所示，电阻丝、煤油与原来相同。请根据这个目标，用笔画线代替导线，将图乙的实物连接图补充完整。；（3）小明认为实验次数太少，结论具有偶然性，但又不想增加新的器材，实验中可以采取的办法进行实验，测量多组不同数据。【答案】电压表的示数电压改变电源电压【详解】（1）[1][2]通电一段时间，通过观察两玻璃管内煤油上升的高度，上升高的电流做功多，同时观察电压表的示数，结果左边玻璃管内煤油上升的高度大，我们可以推测：在通电时间相同、通电电流相等的情况下，电压越大，电流做功越多。（2）[3]探究在通电时间相同时，电流做功跟电流的大小之间的关系，要保持电压相同，要将两电阻并联，如图所示：（3）[4]学生电源能改变提供的电压值，若不添加新器材，可以通过学生电源改变电源电压，从而多做几次实验。一、单选题1．如图所示的充电宝容量为，给手机充电时充电电压为5V。下列说法正确的是（）

A．充电宝给手机充电时，充电宝将电能转化为化学能B．给充电宝充满电，可以存储的电能C．充电宝上的二极管指示灯是利用半导体材料制作的D．给充电宝充电时，充电宝相当于电路中的电源【答案】C【详解】AD．使用充电宝给手机充电时，充电宝相当于电源，将化学能转化为电能，给充电宝充电时，充电宝相当于用电器，将电能转化为化学能，故AD错误；B．充电宝充满电储存的电能为故B错误；C．发光二极管，是利用半导体材料制作的，故C正确。故选C。2．如图是某家庭电路所用电能表，则下列说法中正确的是（

）A．1kW·h等于3.6×105JB．电能表是计量电流的仪器C．该电能表的额定最大电流为10AD．电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗电能0.5kW·h【答案】D【详解】A．1kW·h等于3.6×106J，故A错误；B．电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是计量电流的仪器，故B错误；C．电能表上“10（40)A”，40A是指该电能表平时允许通过的最大电流（或电能表的额定最大电流）为40A，故C错误；D．1200revs/（kW·h）表示电路中用电器消耗电能lkW·h，电能表转盘转过1200转，当电能表转盘转过600转，接在这个电能表上的用电器消耗电能0.5kW·h，故D正确。故选D。3．如图是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是（）

A．体重显示表是用电压表改装成的B．体重越大，体重显示表的示数越大C．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路D．体重测试仪所测体重越大，电路消耗电能越少【答案】B【详解】．由电路图可知，体重测试仪串联在电路中，所以体重显示表是用电流表改装成的，故A错误；B．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，根据可知，电路中的电流变大，即体重显示表的示数越大，故B正确；C．当自动体重测试仪的上方无物体时，滑片位于绝缘体的位置，电路处于断路，故C错误；D．由可知，电路消耗电能的多少与工作时间有关，而工作时间不知，消耗电能的多少无法判断，故D错误。故选。4．如图所示的电路中，、、是三只电表（电压表或电流表），闭合开关，标有“3V

0.5A”的灯泡L1正常发光，标有“6V0.5A”的灯泡L2发光较暗。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A．电表为电流表，且示数为1A B．电表为电压表，且示数为3VC．电表为电流表，且示数为0.25A D．闭合开关S，电流1s所做总功为2.25J【答案】D【详解】ABC．由题意知，电路中开关闭合后，L2发光较暗，L1正常发光，则两灯不是串联在电路中，因为两灯的定额电流相等，串联时，L1正常发光，通过的电流为0.5A，则通过L2的电流也为0.5A，L2也正常发光。那么两灯并联连接在电路中，所以a、b是电流表，c是电压表。其中，a测干路的电流，b测通过L2的电流。L1正常发光，则电源电压U=U1=3V灯L2的电阻不考虑温度对灯丝电阻的影响时，通过L2的电流所以干路的电流，即电流表a的示数I=I1+I2实=0.5A+0.25A=0.75A故ABC错误；D．通电1s，电流所做的总功W=UIt=3V×0.75A×1s=2.25J故D正确。故选D。5．如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像，将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，小灯泡正常发光时的电压为4V，只闭合开关S时电压表的示数为1V。电源两端电压保持不变，下列说法中正确的是（）①灯泡L正常发光时的电阻为5Ω

②只闭合开关S时，通过电阻R的电流为0.2A③电源电压为5V

④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功2JA．只有①③正确 B．只有②④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确【答案】D【详解】①小灯泡正常发光时的电压为4V，此时小灯泡的电流为0.5A，则小灯泡正常发光的电阻为故①错误；②只闭合开关S时，灯泡和定值电阻串联，电压表的示数为1V，电压表测量小灯泡电压，从图甲可知，此时电路中的电流为0.2A，根据串联电路电流处处相等，故通过电阻R的电流为0.2A，故②正确；③只闭合开关S时，根据图甲可知，定值电阻两端的电压为4V，则电源电压为故③正确；④只闭合开关S时，1s内通过灯泡L的电流做功故④错误；综上所述，②③正确；D正确；ACD错误。故选D。6．如图甲所示，是某型号电压力锅简化的工作电路图。R0是阻值为484Ω的保温电阻，R1是规格为“220V800W”的主加热电阻，R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段，通过如图乙所示的锅内工作压强与时间“（P﹣t）。”关系图象可了解其工作过程：接通电源，启动智能控制开关S，S自动接到a，同时S1自动闭合，电压力锅进入加热升压状态；当锅内工作压强达80kPa时，S1自动断开，进入保压状态，当锅内工作压强降至60kPa时，S1又会自动闭合；当保压状态结束，饭就熟了，S自动接到b，减压进入保温状态。电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态共耗电0.25kW•h，下列说法正确的是（）

A．电压力锅煮饭时，锅内气压增大液体沸点降低B．当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅一定处于升压状态C．电压力锅煮饭时，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间是18mmD．电压力锅正常工作时的最大电流是5A【答案】D【详解】A．高压锅煮饭熟得快是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理，故A错误；B．由图乙可知，当锅内工作压强为40kPa时，电压力锅可能处于升压状态，也可能处于保温状态，故B错误；C．由图乙可知，在正常加热升压和保压状态R1的工作时间分别为0～6min，9～12min，15～18min，即R1的工作时间t1＝12min＝0.2h故C错误；D．R2的工作时间在正常加热升压和保压状态消耗的电能即解得两加热电阻同时工作时电路电流最大，则总功率由P＝UI可得故D正确。故选D。二、填空题7．如图，在测量电阻实验中，电阻。闭合开关，将单刀双掷开关掷于a端，电压表示数为2.5V；将切换到b端，电压表示数为1.5V，则电源电压为V，电阻的阻值为，1min电流对做功J。【答案】2.5811.25【详解】[1]闭合开关，将单刀双掷开关掷于a端，R0与R1串联，电压表测电源电压，电压表示数为2.5V，则电源电压为2.5V。[2]将切换到b端，R0与R1仍串联，电压表测R0两端电压，电压表示数为1.5V，则电路中的电流根据串联电路总电压等于分电压的和，电阻两端电压为由得，电阻的阻值为[3][1min电流对做功W=U0It=1.5V×0.125A×60s=11.25J8．如图甲所示电路中，当闭合开关后，则灯泡L1和L2（选填“并联”或“串联”）；两个电压表指针偏转均为图乙中所示，则灯L1两端的电压为V；此时相同时间两灯消耗电能之比W1∶W2为。【答案】串联4.84∶1【详解】[1][2]由电路图可知：闭合开关后，电灯L1、L2串联，电压表V2测L2两端的电压，电压表V1测电源电压；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电压表V2的示数应小于V1的示数；而两个电压表指针偏转相同，所以电压表V2的量程是0～3V，分度值为0.1V，示数1.2V，即L2两端的电压U2＝1.2V；电压表V1的量程是0～15V，分度值为0.5V，示数为6V，即电源电压U＝6V，由串联电路的特点可知，L1两端的电压[3]由于是串联电路，根据串联电路的电流处处相等可得通过L1、L2的电流相等，通电时间相同，则两灯消耗电能之比为9．在如图所示的电路中，电源电压为15V不变，滑动变阻器的滑片P在最左端。闭合开关S1，断开S2，滑片P移至中点附近时，电流表的示数为0.5A；保持滑片P不动，闭合开关S2，断开S1时，电流表的示数是0.2A，则R3的阻值为Ω，在此状态下通电10s，电路消耗的电能为J。

【答案】4530【详解】[1]闭合开关S1，断开开关S2，滑片P移至中点附近时，R2与R1串联，电流表测电路的电流，此时电流表的示数是0.5A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律得电路的总电阻保持滑片P不动，闭合开关S2，断开开关S1时，R1、R2、R3串联，电流表测电路中的电流，此时电流表的示数是0.2A，此时电路的总电阻则电阻R3的阻值R3=(R1+R2+R3)-(R1+R2)=R总′-R总=75Ω-30Ω=45Ω[2]此状态下通电10s，电路消耗的电能为W=UI2t=15V×0.2A×10s=30J10．如图所示，电源电压保持不变，灯丝电阻不受温度影响，滑动变阻器的最大电阻为12Ω，当S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表示数为6V；当S、S1都闭合，滑动变阻器的滑片P在b端时，电流表的示数为2A。（1）当S、S1都闭合，滑动变阻器的滑片P在b端时，电压表的示数是多少？（2）电源电压是多少？（3）S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯L在10min内消耗的电能是多少？【答案】0V12V1800J【详解】（1）[1]当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯L与R并联，电压表测量电流表两端的电压，因为电流表的电阻很小，所以电压表的示数几乎为零。（2）[2]当S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯L与R串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流，电路中的电流为设灯L的电阻为RL，电源电压为U得当S、S1都闭合，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯L与R并联，电流表测量干路电流，干路电流为解得，（3）[3]当S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P在a端时，灯L与R串联，由（2）可知，此时电路电流为灯L在10min内消耗的电能是三、计算题11．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P在允许范围内移动的过程中，电流表A与电压表V1的示数关系如图乙所示，当电流表示数为0.4A时，两电压表示数恰好相等。则（1）电源电压是多少？（2）求变阻器允许的阻值变化范围；（3）滑动变阻器滑片P向右移动时，小灯泡L的阻值怎样变化？（4）小灯泡的阻值最大时，电流通过它2min内做的功。【答案】（1）6V；（2）2～25Ω；（3）见解析；（4）300J【详解】解：（1）由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测小灯泡两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当电流表示数为0.4A时，电压表V1示数为3V，此时两电压表的示数相等，根据串联电路电压特点可知，电源电压为（2）由图乙可知，电路中的电流最大为0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时灯泡两端电压为，滑动变阻器此时电压为则滑动变阻器接入电路的最小阻值为由图乙可知，电路中的电流最小为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端电压为，滑动变阻器此时电压为则滑动变阻