中考物理电功率的综合计算问题(大题培优)含详细答案
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一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源两端电压恒定,闭合开关,灯泡L1比灯泡L2电阻大,则()A.灯泡L1比L2的亮B.电流表A1示数比A2的大C.若L1灯丝烧断,L2两端电压变大D.若L2灯丝烧断,电流表A示数变小【来源】广东省广州市南沙区2017届中考物理一模试题【答案】D【解析】【详解】AB.由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,灯泡L1比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L1的电流小,即电流表A1示数比A2的小,U1=U2,由P实=UI可知,P实1<P实2,灯泡L2比L1的亮,故AB错误;C.因为两灯泡并联,由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等,若L1灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;D.由图可知,电流表A1测量灯泡L1的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;若L2灯丝烧断,电流表A2示数为0,根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,可知电流表A示数变小,故D正确。
故选D。
2.如图甲所示电路,电源电压不变。
R1是滑动变阻器,R2是定值电阻。
当开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片从最右端逐步滑到最左端,根据电压表与电流表的示数,绘制的图像如图乙所示。
下列判断正确的是()A.电路消耗电功率的最大值为7.2W B.变阻器R接入电路的最大阻值为120ΩC.定值电阻R2的电阻值为20ΩD.电源电压为12V【来源】2020年山东省青岛市西海岸新区中考一模物理试题【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】BC .由电路图可知,当滑片位于最左端时,电路为2R 的简单电路,此时电路中的电流最大,由乙图可知0.6A I =大由UI R=可得,电源的电压 220.6A U I R R 大==⨯……①当滑片位于最右端时,滑动变阻器的最大阻值1R 与电阻2R 串联,电压表测1R 两端的电压,此时电路中的电流最小;由乙图可知110V U = 0.1A I =小变阻器1R 的最大阻值1110V 100Ω0.1AU R I 大小=== 因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压12210V 0.1A U U I R R =+=+⨯小……②由①②可得220.6A 10V 0.1A R R ⨯=+⨯解上式可得220ΩR =故B 错误,C 正确; D .电源的电压20.6A 0.6A 20Ω12V U R =⨯=⨯=故D 正确;A .电流最大时,电路消耗的最大电功率0.6A 12V 7.2W P I U ==⨯=大大故A 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示电路,电源电压不变,R1 是定值电阻,R2 是滑动变阻器。
闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中()A.定值电阻R1的阻值为10ΩB.电源电压为 9VC.定值电阻R1消耗的电功率变化了 4.05W D.滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W【来源】2020年重庆市育才中学中考模拟物理试题【答案】D【解析】【分析】【详解】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R1的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I最大=1.2A,由I=UR可得,电源的电压U=I最大R1=1.2A×R1 -------①当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压U=I最小R1+U2=0.3A×R1+4.5V-------②因电源的电压不变,所以1.2A×R1=0.3A×R1+4.5V解得:R1=5Ω,则电源电压U=I大R1=1.2A×5Ω=6V故AB错误;C.由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值P1最小=I最小2R1=(0.3A)2×5Ω=0.45W定值电阻电功率的最大值P1最大=I最大2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W所以定值电阻电功率的变化量ΔP1=P1最大-P1最小=7.2W-0.45W=6.75W故C 错误;D .由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为P 2=I 2R =(12UR R +)2⨯R 2=()2225ΩU R ⨯+R 2=()22225ΩU R R +=()22225Ω20ΩU R R -+ 当R 2=5Ω时,P 2有最大值P 2max =220ΩU =()26V 20Ω=1.8W故D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。
闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
初三物理关于电功率10道典型题(含答案和解析)一、单项选择题:1、下列家用电器中,将电流热效应作为工作原理的是().A. 电视机B. 电热水器C. 抽油烟机D. 电冰箱答案:B.解析:A.电视机主要是把电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应工作的,故A 错误.B.电热水器主要是把电能转化为内能,是利用电流的热效应工作的,故B正确.C.抽油烟机是利用电动机带动工作的,不是利用电流的热效应,故C错误.D.电冰箱利用电动机带动工作,不是利用电流的热效应,故D错误.故选B.考点:电学——电功和电功率——焦耳定律.2、图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为滑动变阻器.闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是().A. 电压表、电流表示数均变大B. 电压表、电流表示数均变小C. 电压表示数变大,电流表示数变小D. 电压表示数变小,电流表示数变大答案:C.解析:由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大.可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AD错误.由I=UR由U=IR可知,R2两端的电压变小.因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误、C正确.故选C.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.二、实验选择题:3、中国科技馆有一个“会发电的衣服”的展台,在展台中可以做模拟“发电纤维发电”的实验.实验过程及现象如下:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加.则下列四个选项中,判断正确的是().A. 压电薄膜振动时可以产生电压.B. 小灯发光说明振动的压电薄膜中产生了电流.C. 发光小灯的数量与踩动踏板的频率有关.D. 增大踩动踏板的频率,压电薄膜发电的总功率变小.答案:ABC.解析:踩动踏步机踏板,带动压电薄膜振动,使得一些与压电薄膜相连的小灯发光,说明有感应电流产生;增大踩动踏板的频率,压电薄膜振动得更剧烈,发光小灯的数量增加,说明产生的电能越多,发电的总功率越大;故ABC正确,D错误.故选ABC.考点:科学——电学——电流与电路——电流和电路.4、小林想测量小灯泡的额定功率及正常发光时的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路如图甲所示.实验中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示.根据实验过程及现象,下列四个选项中,判断正确的是().A. 为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V.B. 图乙中的电流表示数为2.5A.C. 小灯泡正常发光时的电阻为5Ω.D. 小灯泡的额定功率为5W.答案:AC.解析:A.在额定电压下灯泡正常发光,为使小灯泡正常发光,电压表示数应为2.5V,故A正确.B.图乙中,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,故B错误.C.由I=UR可得,灯泡正常发光时的电阻R=UI =2.5V0.5A=5Ω,故C正确.D.小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W,故D错误.故选AC.考点:电学——电功和电功率——测量小灯炮的功率.5、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,实验时,干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变.在不拆改电路的情况下,下列选项中的探究问题,利用这个电路进行实验能完成的().A. 电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比吗?B. 电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗?C. 电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比吗?D. 电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗?答案:BD.解析:A.探究“电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻关系”时,应保持电路中的电流不变,测出不同电阻两端的电压,在不拆改电路的情况下,图中R1两端的电压无法测量,故A不能完成.B.探究“电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压和通过的电流,故B能完成.C.探究“电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻的关系”时,应控制电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值并测出电流,而图中R2的阻值不变,故C不能完成.D.探究“电阻一定时,电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系”时,应控制电阻的阻值不变,通过移动滑片改变R2两端的电压,且根据P=UI可测出R2的功率,可以研究电阻消耗的电功率与电阻两端的电压关系,故D能完成.故选BD.考点:电学欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.电功和电功率——电功率.6、如图所示是小成测量未知电阻RX的实验电路,电源两端电压不变,其中RO为阻值已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数为I1;当开关S、S2闭合,开关S1断开时,电流表示数为I2.则下列四个选项中,RX的表达式正确的是().A.R X=I2−I1I2R0 B.R X=I2I1R0 C.R X=I1I2R0 D.R X=I1I2−I1R0答案:D解析:根据并联分流由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S2断开时,R0与R X并联,电流表测R0支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源的电压:U=I1R0.当开关S、S2闭合,开关S1断开时,R0与R X并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R X的电流:I X=I2−I1,则R X的阻值:R X=UI X =I1R0I2−I1.故选D.考点:电学——欧姆定律——电阻的测量.三、实验解答题:7、如图所示的电阻箱的示数是Ω.答案:2098Ω.解析:电阻箱的示数:2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+8×1Ω=2098Ω.故答案为:2098Ω.考点:电学——电压和电阻——变阻器.8、有一种用新型材料制成的电阻,小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关.他将该电阻、电流表和开关串联起来,接在电源两端.先用冷风使电阻降温,闭合开关,观测电流表示数为I1,并记录,断开开关.再用热风使电阻升温,闭合开关,观测电流表示数为I2,并记录.他发现I1<I2.则小明所探究问题的自变量是:.答案:电阻的温度.解析:根据题意通过改变电阻的温度来改变电阻,从而改变电流,使得I1<I2.故小明所探究问题的自变量是:电阻的温度.故答案为:电阻的温度.考点:科学——电学——电压和电阻——电阻.9、在串联电路中,探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时,记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据判断:当电阻R=5Ω 时,电压U= V.答案:4.5V.解析:由表格数据可知,U与R成一次函数关系,可设为U=kR+b.把R=2Ω,U=3V和R=6Ω,U=5V代入可得:3V=k×2Ω+b,5V=k×6Ω+b.联立等式可得: k=0.5V/Ω ,b=2V.则U=0.5V/Ω×R+2V.所以,当电阻R=5Ω时,电压U=0.5V/Ω×5Ω+2V=4.5V.故答案为:4.5V.考点:电学——欧姆定律——电流与电压和电阻的关系.四、计算题:10、如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω.当开关S闭合时,电压表示数为3V.求:(1)电流表的示数I.(2)电源两端的电压U.答案: (1)0.5A.(2)12V.解析: (1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电路中的电流 I=U1R1=3V6Ω=0.5A.即电流表示数为0.5A.故答案为:0.5A.(2)电源两端的电压U=I(R1+R2)=0.5A×(6Ω+18Ω)=0.5A×24Ω=12V.故答案为:12V.考点:电学——欧姆定律——欧姆定律在串、并联电路中的应用.。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压不变,小灯泡L 上标有“6V ”字样,通过灯泡L 的电流与电压关系如图像所示,电压表选择0~15V 的量程,电流表选择0~3A 的量程。
闭合开关S ,断开S 1和S 2,滑动变阻器的滑片在某处时,电流表的示数为0.4A ;变阻器的滑片滑到另一处时,电压表的示数由8V 变化到4V ,电流表的示数变化了0.4A ,已知R 1:R 2=1:4, R 2为滑动变阻器的最大阻值。
在保证各电路元件安全工作的情况下,则下列结果中不正确的是( )A .R 1的阻值为5ΩB .电源的电压为11VC .整个电路的最大电功率是11WD .整个电路的最小电功率是4.4W【来源】2019年湖北省武汉市武昌区中考二模物理试题【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .闭合开关S ,断开S 1和S 2时,灯泡L 与定值电阻R 1、滑动变阻器R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,电压表的示数由U 2′=8V 变化到U 2″=4V 时,接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则两种情况下电路中的电流分别为:I ′=0.4A ,I ″=0.4A+0.4A=0.8A ,由图象可知,两种情况情况下灯泡两端的电压分别为'L U =1V ,''L U =3V ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U = 'L U +I ′R 1+'2U =1V+0.4A ×R 1+8V , U = ''L U +I ″R 1+ ''2U =3V+0.8A ×R 1+4V ,因电源的电压不变,所以,1V+0.4A ×R 1+8V=3V+0.8A ×R 1+4V ,解得:R 1=5Ω,故A 正确,不符合题意;B .电源的电压:'L U +I ′R 1+ '2U =1V+0.4A ×5Ω+8V=11V ,故B 正确,不符合题意;C .当开关S 、S 2闭合,断开S 2时,电路为R 2的简单电路,因电源的电压小于电压表的量程,所以,当调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数I 大=3A 时,电路消耗的电功率最大,则:P 大=UI 大=11V ×3A=33W ,故C 错误,符合题意;D .当闭合开关S ,断开S 1和S 2,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电功率最小,则电源的电压:U L 小+I 小(R 1+ R 2)= U L 小+I 小(R 1+4 R 1)= U L 小+ I 小×5 R 111V= U L 小+ I 小×25Ω,由图象可知,当I 小=0.4A ,U L 小=1V 符合,则电路的最小电功率:P 小=UI 小=11V ×0.4A=4.4W ,故D 正确,不符合题意。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.定值电阻 R 1、R 2 和滑动变阻器R 3接入如图电路中,电源电压不变。
当开关S 1闭合,S 2断开,滑片P 位于a 点时,电压表V 1和V 2的示数之比U 1∶U 2=2∶1.电流表的示数 I 1=1A ;滑片 P 位于最右端时,电压表 V 1 和 V 2 的示数之比 U 1′∶U 2’=2∶5.当开关 S 1 断开,S 2闭合,两个电压表V 1 和 V 2的示数之比U 1’’ ∶U 2’’=3∶l 。
当通过开关的闭合与 断开及调节滑动变阻器的滑片,可使电路消耗的功率最小为4.5W ,则下列说法 正确的是( )A .电源的电压为 10VB .滑动变阻器的最大阻值是 20ΩC .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,R 1 消耗的电功率为 4WD .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 1 消耗的最大功率为 4.5W 【来源】湖南长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级3月月考物理试题【答案】B【解析】【分析】根据串联电路中电压与电阻成正比,电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大解答。
【详解】A .由上图可知,闭合S 1断开S 2时R 2被短路,电路为R 1与滑动变阻器的串联电路,V 1测R 1的电压,V 2测滑动变阻器的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意可得11221aU R U R == 推出R 1=2R a -----------(1)112325U R U R '==' 推出5R 1=2R 3------------(2)1a1A +U R R =源 -----------(3) 当闭合S 2,断开S 1时,滑动变阻器被短路,为R 1与R 2的串联电路,V 1测R 1与R 2的总电压,V 2测R 2的电压,根据串联电路中电压与电阻成正比,由题意又可得1122231U R R U R ''+=='' 推出R 1=2R 2-------(4)电路最小功率时,就是电压不变时电阻最大则有21234.5W ++U R R R =源 --------(5) 联立(1) (2) (3) (4) (5)解之得12V U =源 ;18R =Ω ;24R =Ω ;320R =Ω ;a 4R =Ω故A 错误;B .滑动变阻器的最大阻值是320R =Ω,故B 正确;C .当开关 S 1 断开,S 2 闭合,滑动变阻器被短路,R 1与R 2串联这时R 1消耗功率2211212V ()()88W +8+4U P R R R =⨯=⨯Ω=ΩΩ源 不是4W ,故C 错误; D .当开关 S 1 闭合,S 2 断开,R 2被短路,当滑动变阻器R 3=0时,R 1 消耗的功率最大为221(12V)8U P R '===Ω源18W 不是4.5W 所以D 错误。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω,定值电阻R 2 的阻值为 20Ω,电压表量程为0~3V ,电流表量程为 0~3A ,灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:( )A .电源电压为 10VB .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1AC .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20ΩD .滑片在 a 端,S 1、S 2和S 3 都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级(下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2U P R=可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2==10Ω2.5WU R P =额额;A .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联;此时小灯泡L 恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,L ==5V U U 额,故A 错误;B .闭合S 2、S 3,断开S 1时,1R 与L 串联,电压表测变阻器1R 的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即=3V U 滑时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小, 则最小电流:L 5V-3V===0.2A 10ΩU U I R -滑; 故B 错误;C .闭合S 1、S 3,断开S 2时,1R 与2R 串联,电压表测变阻器1R 的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为1=3V U 时,变阻器1R 接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:1212U U RR =; 即:13V 5V-3V =20ΩR ; 解得1=30ΩR ,变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω,故C 错误;D .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联,因并联电路的总电阻最小,所以由2U P R=可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功率:()222L L 25V =2.5W+=3.75W 20ΩU P P P P R =+=+最大额额;故D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示的电路中,电源电压12V 且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L 的额定功率为7.2W 。
当开关S 1、S 2都闭合时,通过灯泡的电流为I 1,灯泡正常发光;当开关S 1闭合S 2断开时,通过灯泡的电流为I 2,灯泡的功率是3.2W ,则下列计算结果不正确的是( )A .灯泡电阻是20ΩB .电阻R 的阻值是10ΩC .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6WD .I 1:I 2=9:4【来源】2019年四川省成都市树德实验中学(西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .当开关S 1、S 2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压U =12V ,电路中的电流I 1=P U额=7.2W12V=0.6A 灯泡的电阻R L =1U I =12V 0.6A=20Ω 故A 正确,不符合题意;B .当开关S 1闭合S 2断开时,灯泡和电阻R 串联,电路中的电流I 2LP R 实 3.2W20Ω=0.4A 电路中的总电阻R 总=2U I =12V 0.4A=30ΩR 的阻值R =R 总−R L =30Ω−20Ω=10Ω故B 正确,不符合题意;C .由B 知,当开关S 1闭合S 2断开时,通过电阻R 的电流为0.4A ,则电阻R 的功率P R =I 22R =(0.4A)2⨯10Ω=1.6W故C 正确,不符合题意; D .由AB 知, I 1=0.6A ,I 2=0.4A ,则I 1:I 2=0.6A:0.4A=3:2故D 错误,符合题意。
故选D 。
2.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙。
下列说法中正确的是( )A .电源电压为9VB .滑动变阻器的最大阻值为14ΩC .小灯泡的额定功率为6WD .电路总功率的变化范围是6W~12W【来源】2019年辽宁省阜新市中考模拟物理试题【答案】BCD 【解析】 【分析】由电路图可知,灯泡L 与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联,电压表V 1测L 与R 0两端的电压之和,电压表V 2测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电路中的电流最大,电路的总功率最大,两电压表的示数最大且电压表V 1测电源两端的电压,根据图像读出电表的示数,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,利用P UI =求出灯泡的电功率即为额定功率,利用P UI =求出电路的最大总功率;当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据图像读出V 1的示数和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R 两端电压,利用欧姆定律求出变阻器的最大阻值,利用P UI =求出电路的最小总功率,然后得出电路总功率的变化范围。
2024年中考物理专题训练——电功率的综合计算1.如图所示的电路中电源电压为6V,且电源电压不变,当S1、S2断开,S3闭合时,4.如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S 是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态.已知R 2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W .(1)请计算说明为什么不按下开关S ,电饭锅就不能煮熟饭?(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?5.两只灯泡1L 、2L 分别标有“6V 6W ”、“6V 3W ”字样,其I U 图像如图甲。
(1)1L 正常发光1min 消耗的电能是多少?(2)如图乙电路,2L 恰好正常发光,此时1L 的电阻是多少?(3)如图丙电路,电源电源为6V ,调节滑动变阻器R 使R 的功率和2L 灯功率相等,则R 的功率是多少?6.如图1为王老师家新购的一个电烤火炉,外观设计美观大方,内部简化电路如图2所示,通过调节开关S 2,可以实现高温、中温、低温三个档位,R 1和R 2均为电热丝。
查阅说明书可知,R 1=88Ω,正常工作时高温档功率为中温档功率的5倍。
(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,灯泡L标有“5V 1W”的字样。
(1)灯泡L正常工作时的电流是多大;(2)当闭合S,断开S1、S2,灯泡恰好正常工作,求R1的实际电功率;(3)当S、S1、S2均闭合,求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时,电路的电功率功率最大,最大功率是多少?9.如图所示电路,灯泡L规格为“12V 12W”,灯丝电阻不变。
当只S1闭合时,电阻箱R1接入电路阻值为8Ω,电流表A1示数是0.4A;R1接入电路阻值为18Ω时,电压表示数是3.6V。
求:(1)灯泡电阻;(2)电源电压和R2的阻值;(3)若将电阻箱R1更换为阻值为15Ω的定值电阻R3,此电路的最大电功率。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压U 保持不变,滑动变阻器R 2的最大阻值为30Ω,灯泡L 的电阻是20Ω。
当S 闭合,S 1断开,且滑片P 在b 端时,电流表示数为0.3A ;当S 、S 1都闭合,且滑片P 在a 端时,此时小灯泡正常发光,电流表的示数为0.8A (不考虑温度对电阻的影响),则下列说法正确的是( )A .电源电压为12VB .电阻R 1的阻值为250ΩC .电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比为8:5D .小灯泡的额定功率是11.25W【来源】广东省广州市第六十五中学2019-2020学年九年级4月月考物理试题(线上检测) 【答案】D 【解析】 【分析】当S 闭合,S 1断开,且滑片P 在b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;当S 、S 1都闭合,且滑片P 在a 端时,灯泡与R 1并联,电流表测干路电流,灯泡正常发光,先计算其电流,再由P UI =计算其额定功率;根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过R 1的电流,再根据欧姆定律求出R 1的阻值;当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小,根据P UI =求出其大小;当灯泡与R 1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大,根据P UI =求出其大小,进一步求出两者的比值。
【详解】A .由图知,当S 闭合,S 1断开,且滑片P 在b 端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,由串联电路特点和欧姆定律可得,电源的电压L 2()0.3A 20Ω30Ω15V ()U I R R =+=⨯+=故A 错误;BCD .当S 、S 1都闭合,且滑片P 在a 端时,灯泡与R 1并联,电流表测干路电流,此时小灯泡正常发光,则灯泡的额定电压15V U U ==额此时通过灯泡的电流L L 15V 0.75A 20ΩU I R ===则灯泡的额定功率L 15V 0.75A 11.25W P U I ==⨯=额额通过R 1的电流1L 0.8A 0.75A 0.05A I I I '=-=-=则电阻R 1的阻值1115V 300Ω0.05AU R I === 根据电路图和2U P R=可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大,电路消耗的总功率最小;灯泡与R 1并联时电路中的总电阻最小,电路消耗的总功率最大;则电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比()()max min :::0.8A:0.3A 8:3P P UI UI I I ='='==故BC 错误、D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压为6V 且保持不变,R 0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,电流表的量程为“0-0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则以下说法不正确的是A .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20ΩB .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,电路消耗的最大功率是3WC .当S 、S 1、S 2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD .当S 、S 1、S 2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω 【来源】天津市和平区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。
由2U P R=可得,小灯泡的电阻为:()22L 3V =6Ω1.5WU R P ==额额;由P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流:1.5W==0.5A 3VP I U =额额; 当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:6V-3V=6Ω0.5AU U R I-==额小; 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A ”,则最大阻值R 大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;故A 正确,不符合题意;B .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:6V==0.5A 6Ω+6ΩU I R =最大最小; 电路消耗最大功率:P 最大=UI 最大=6V×0.5A=3W ;故B 正确,不符合题意;C .S 、S 1、S 2都闭合,滑动变阻器与R 0并联,通过R 0的电流:106V=0.2A 30ΩUIR==;当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则:26V=0.3A20ΩUIR==最大;则干路上的电流:I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A;电路消耗的总功率最小值:P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C不正确,符合题意;D.由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:6V=10Ω0.6AURI==总;滑动变阻器与R0并联,则:111R R R=+滑总,即:11=10Ω30Ω1R+滑,解得R滑=15Ω.故D正确,不符合题意。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示的电路中,电源电压12V 且保持不变,灯丝电阻不随温度变化,灯泡L 的额定功率为7.2W 。
当开关S 1、S 2都闭合时,通过灯泡的电流为I 1,灯泡正常发光;当开关S 1闭合S 2断开时,通过灯泡的电流为I 2,灯泡的功率是3.2W ,则下列计算结果不正确的是( )A .灯泡电阻是20ΩB .电阻R 的阻值是10ΩC .当开关S 1闭合S 2断开时,电阻R 的的功率是1.6WD .I 1:I 2=9:4【来源】2019年四川省成都市树德实验中学(西区)中考二模物理试题 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .当开关S 1、S 2都闭合时,电路为灯泡的简单电路,灯泡正常工作,电源的电压U =12V ,电路中的电流I 1=P U额=7.2W12V=0.6A 灯泡的电阻R L =1U I =12V 0.6A=20Ω 故A 正确,不符合题意;B .当开关S 1闭合S 2断开时,灯泡和电阻R 串联,电路中的电流I 2LP R 实 3.2W20Ω=0.4A 电路中的总电阻R 总=2U I =12V 0.4A=30ΩR 的阻值R =R 总−R L =30Ω−20Ω=10Ω故B 正确,不符合题意;C .由B 知,当开关S 1闭合S 2断开时,通过电阻R 的电流为0.4A ,则电阻R 的功率P R =I 22R =(0.4A)2⨯10Ω=1.6W故C 正确,不符合题意; D .由AB 知, I 1=0.6A ,I 2=0.4A ,则I 1:I 2=0.6A:0.4A=3:2故D 错误,符合题意。
故选D 。
2.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V ,额定加热功率990W ,额定保温功率为110W 。
当电加热器正常工作时,下列说法正确的是( )A .加热器的功率为110W 时,开关S 、1S 都闭合B .开关S 闭合,1S 由断开到闭合,电路中电流变大,2R 的功率变大C .电阻1R 与2R 的阻值之比为1∶8D .若用电高峰期实际电压为200V ,加热器保温状态下的实际功率约为90.9W 【来源】2020年四川省成都市锦江区中考二诊物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A .只闭合开关S ,两电阻串联,电阻较大,根据2U P R=知,在电压一定时,电功率较小,加热器处于保温状态,则此时加热器的功率为110W ,故A 错误;B .开关S 闭合,S 1断开时,两电阻串联,S 1闭合时,电阻R 1被短路,只有电阻R 2工作,电阻减小,根据U I R=知,电路的电流增大,R 2的电阻不变,根据22P I R =知R 2的功率变大,故B 正确; C .因为22U P R =加热、212U P R R =+保温,且P 加热=990W 、P 保温=110W ,所以 22212::990W :110W U U P P R R R ==+加热保温即1229 1R RR+=所以1281RR=故C错误;D.只闭合开关S,加热器处于保温状态,两电阻串联,保温功率为110W,则2212(220V)=440Ω110WUPR R+==额保温当实际电压为200V时,实际功率约为2122(200V)=90.9W440ΩUR RP=≈+额实故 D正确;故选BD。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压为6V 且保持不变,R 0=30Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,电流表的量程为“0-0.6A”,小灯泡上标有“3V1.5W”字样。
不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全,则以下说法不正确的是A .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6-20ΩB .当S 闭合,S 1、S 2都断开时,电路消耗的最大功率是3WC .当S 、S 1、S 2都闭合时,电路消耗的总功率最小值为2.4WD .当S 、S 1、S 2都闭合时,滑动变阻器接入电路的最小阻值是15Ω 【来源】天津市和平区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与灯泡串联。
由2U P R=可得,小灯泡的电阻为:()22L 3V =6Ω1.5WU R P ==额额;由P=UI 可得小灯泡正常发光时的电流:1.5W==0.5A 3VP I U =额额; 当电路中电流最大时,电阻最小,则滑动变阻器接入电路的最小阻值:6V-3V=6Ω0.5AU U R I-==额小; 滑动变阻器的规格为“20Ω 1A ”,则最大阻值R 大=20Ω,故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω;故A 正确,不符合题意;B .S 闭合,S 1、S 2都断开,滑动变阻器与L 串联,电阻最小时电流最大,其最大电流:6V==0.5A 6Ω+6ΩU I R =最大最小; 电路消耗最大功率:P 最大=UI 最大=6V×0.5A=3W ;故B 正确,不符合题意;C .S 、S 1、S 2都闭合,滑动变阻器与R 0并联,通过R 0的电流:106V=0.2A 30ΩUIR==;当滑动变阻器的阻值最大时,此支路上的电流最小,则:26V=0.3A20ΩUIR==最大;则干路上的电流:I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A;电路消耗的总功率最小值:P最小=UI最小=6V×0.5A=3W,故C不正确,符合题意;D.由电流表的量程可知,干路中的最大电流为0.6A,则电路消耗的总功率最大,电路中的总电阻:6V=10Ω0.6AURI==总;滑动变阻器与R0并联,则:111R R R=+滑总,即:11=10Ω30Ω1R+滑,解得R滑=15Ω.故D正确,不符合题意。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示的电路中,电源电压U 保持不变,R 0为定值电阻。
闭合开关,电流表A 的示数为I ,电压表V 1的示数为U 1,电压表V 2的示数为U 2;将滑动变阻器R 的滑片从一端移动到另一端,U 1、U 2随I 变化的关系如图乙所示;则下列说法正确的是( )A .电源电压为5.5 VB .滑片在最右端时,定值电阻R 0的功率为6WC .滑动变阻器的最大阻值为12.5 ΩD .电灯的电阻随着电流的增大而减小【来源】2020年中考一轮模拟测试物理试题(一) 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,灯泡L 与R 0、R 组成串联电路,电压表V 2测量L 两端的电压,电压表V 1测量灯泡L 与R 两端的总电压,当电流表的示数变大时,电压表V 2变大,电压表V 1变小,所以U 2-I 的图线为BQ , U 1-I 图线应该为AQ ;ABC .由图像乙知,Q 点U 1和U 2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零,电压表的示数都是3V ,电路中的电流为2.0A ,所以03V 2.0R U +=电源…①当滑动变阻器的滑片移到最左端时,电路中的电流最小为1.0A ,由图像知:电压表V 1的示数为4.5V ,电压表V 2的示数为1V ,所以04.5V 1.0=R U +电源…②由①②得:U 电源=6V ,R 0=1.5Ω,故A 错误; 此时滑动变阻器两端的电压为12= 4.5V-1V=3.5V U U U -=滑滑动变阻器的最大阻值为3.5V===3.5Ω1.0AU R I 滑滑大小 故C 错误;滑片在最右端时,U 1和U 2相等都是3V ,电路中的电流为2.0A ,已知R 0=1.5Ω,定值电阻R 0的功率为2200(2.0A) 1.5Ω=6W P I R ==⨯故B 正确;D .通过灯泡的电流增大时,灯泡两端的电压变大,温度升高,灯丝的电阻变大,故D 错误。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如下图的电路,电路接通后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的最大值为 6V,电流表的最大值为3A 、最小值为1A,由此可以确定〔〕A.电源电压为9VB.定值电阻的阻值为 6 aC.滑动变阻器的最大阻值为 2 QD.定值电阻最大功率为 18W【来源】2021年广西中考一轮模拟物理试题〔三 〕 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】由图可知,电路为定值电阻 R i 与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流 表测量电路电流,当滑动变阻器接入阻值最大时,由串联分压及欧姆定律可知,电压表此 时示数最大为6V,对应电流最小为1A,此时电源电压为 U=U i +U 2=1AXR i +6V0◎时,电路为R i 的简单电路,由欧姆定律可知此时电流最U U il 2R i =3A R i9V 门=9 iA那么滑动变阻器最大阻值为R 滑=R/trR=9 Q-3 Q =6 QU 2斤…,曰,」上*曰,口口 ——可知定值电阻两端电压最大时,功率最大,当滑动变阻器 R接入阻值为0◎时,定值电阻两端电压最大,等于电源电压9V,此时功率为22U 2 9V = =27WB 3应选Ao2.小灯泡L 的额定电压为3V,它的I —U 图象如图甲所示,把小灯泡接入如图乙所示的电当滑动变阻器接入阻值最小为 大为3A,此时电源电压为联立求解可得电源电压为 为9V, 电阻R i 阻值为 3Q,当滑动变阻器全部接入时,电路总电阻定值电阻阻值不变,由 P P lmax路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端.闭合开关S,电压表示数为1.5V,再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V,电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有上“10a 2A〞字样.以下说法中正确的选项是〔〕B.小灯泡的额定功率为0. 45WC.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为0.75WD.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为 3 a【来源】2021年辽宁省沈阳市皇姑区中考一模物理试题【答案】ACD【解析】【详解】A.当滑动变阻器的滑片P移至B端时,滑动变阻器的最大阻值接入电路,与灯泡串联,由图象甲可知,当电压表示数为U L 1.5V,电路中的电流为I 0.3A,由欧姆定律I U可得,滑动变阻器两端的电压RU 滑IR 滑0.3A 10Q 3V根据串联电路电压的特点可得,电源电压为U U L U滑1.5V 3V 4.5V故A正确;B.由图甲可知,当灯泡两端的电压U额3V时,电路中的电流I 0.5A,由P UI可得,灯泡的额定功率嗑U 额I 3V 0.5A 1.5W故B错误;C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为U 滑U U 额4.5V 3V 1.5V由P UI可得,滑动变阻器消耗的功率P骨U 滑I 1.5V 0.5A 0.75W故C正确;D.由R 券可得,滑动变阻器接入电路的电阻故D 正确. 应选ACD .3.如图甲所示电路,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片从最左端 a 滑到最右端b 的过程中,电流表示数I 与电压表示数U 的关系图象如图乙所示,那么以下说法正确的选项是〔〕A.滑动变阻器的最大电功率为 0.8WB.定值电阻R 0的阻值为10 aC.当滑片在a 端时,R 0的功率为0.4WD.当滑片在b 端时,电路的总功率为 1.2W【来源】辽宁省沈阳市和平区 2021-2021学年九年级〔上〕期末测试物理试题 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电 压. A B.当滑片位于a 端时,接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由图像可知,电路 中的最大电流I 大二0.6A,由I U 可得,电源的电压RU I 大 R 0 0.6A R 0当滑片位于b 端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图 4V20 Q 0.2A因电源电压不变,所以解得R 0 10 Q ,电源电压为1.5V= 0 ----- =32 0.5A像可知,U 滑=4V,电路中的最小电流 I 小=0.2A .那么滑动变阻器的最大阻值为因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以, 电源的电压U I R 00.24A R 20 Q0.6A R 0 0.24AR 0 20 QU I 大 R o 0.6A R o 0.6A 10 Q 6V滑动变阻器与电阻 &串联,设滑动变阻器的电功率 P2,两端电压为U2,通过的电流为22U 2 U 2P 2 U 2I 2 I ;% (^―)2R> 1, ---------------------------------Ro %12(R o R滑 )R滑滑动变阻器的电功率最大时, 滑动变阻器的阻值为R 0 10 Q根据串联分压的特点,滑动变阻器两端的电压为总电压的一半,由图可知,当滑动变阻器 两端电压为U R 3V ,通过滑动变阻器的电流为0.3A,所以滑动变阻器的最大功率为P U R I 3V 0.3A 0,9W故A 错误,B 正确;C.当滑片在a 端时,R 0的功率为B UI 大 6V 0.6A = 3.6W故C 错误;D.当滑片在b 端时,由图可知,此时电路中的电流I 小=0.2A,电路的总功率为P UI 小 6V 0.2A 1.2W故D 正确. 应选BD .4.如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表量程为 0~0.6A .图乙中A 、B 分别是小灯 泡和电阻R i 两端的电压随电流变化关系图象.只闭合开关S S i,滑动变阻器的滑片 P 移至a 端时,电路中的电流为 0.2A;滑动变阻器的滑片移至 b 端时,小灯泡恰好正常发光. 只闭合开关S 、S 3,调节滑片P,当滑动变阻器接入电路中的电阻为 10 ◎时,小灯泡两端的电压恰好为2V .那么〔〕A.电源电压为10VB.小灯泡L 的额定功率6WC.只闭合开关S 、S2,滑动变阻器的滑片移至 a 端时,1.5min 电流通过R 产生的热量为 64JD.闭合开关S,改变其它开关的通断及滑片的位置,电路消耗的最小功率可以到达1.2WI 20)U 2__-1 ---------------------- (% — (R o R 滑)2 4R oR骨【来源】辽宁省葫芦岛市连山区 2021-2021学年九年级〔上〕期末测试物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A.由于灯泡灯丝电阻受温度影响,定值电阻阻值不发生变化,那么小灯泡灯丝两端的电压 随电流变化关系图象为曲线,定值电阻两端的电压随电流变化关系图象为过原点的直线, 那么由乙图数据可求 R i 阻值为c U i 4V c R= ---- -------- =40I i 0.iA闭合S 、S3,调节滑片 巳当滑动变阻器接入电路中的电阻为10 ◎时,小灯泡两端的电压恰女?为2V,此时电路为小灯泡与两电阻串联电路,由乙图可知此时电路电流为 电源电压为U U L U i U 2=2V+0.2A40 +0.2A i0 =i2V故A 不符合题意;B.当闭合开关S 、S,滑动变阻器的滑片移至 b 端时,小灯泡恰好正常发光,此时滑动变 阻器接入阻值为0Q 此时电路为小灯泡的简单电路,小灯泡此时两端电压等于电源电压为 12V,对应乙图可知此时电流为0.5A,那么额定功率为% U 额 I 额 12V 0.5A=6W故B 符合题意;C.只闭合开关S 、Si,滑动变阻器的滑片 P 移至a 端时,电路中的电流为 0.2A,此时电路 为小灯泡与滑动变阻器串联电路,且滑动变阻器接入阻值最大,由乙图可知此时小灯泡两 端电压为2V,电源电压为i2V,那么由串联分压可知滑动变阻器两端电压为 i0V,由欧姆定律可求滑动变阻器最大阻值为U 2maxR 2maxI 2故C 符合题意;0.2A,那么 10V “ =50 0.2A那么当闭合开关S 、S 2, 压可求R i 两端电压滑动变阻器的滑片移至a 端时,电路为 R i 与总串联电路,由串联分由于R i 为纯电阻,那么 U iR——UR i R 240 405048 i2V= V 91.5min 电流通过 W 1R 产生的热量为248V —9——i.5 4060s=64JD.由于电源电压不变,那么由可知,当电路阻值最大时,电路总功率最小,那么闭A.在滑动变阻器滑片向左移动的过程中,电流表示数变大,电压表示数变小B.电路的总功率最大值为 10.8WC.小灯泡的电功率最小值为0.75WD.滑动变阻器允许调节的范围是24 8 60 ◎【来源】天津市2021年中考物理模拟试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析实物图可知:灯泡与滑动变阻器是串联关系;电流表测量串联电路的电流〔所选量程 为0~0.6A 〕,电压表测量滑动变阻器两端的电压〔所选量程为0~15V 〕.〔1〕滑片向左移动时,根据滑动变阻器的变阻原理判定连入电路的电阻的变化;再判定总电 阻的变化,根据欧姆定律和串联电路的电压关系判定电流表和电压表示数的变化情况;〔2〕由灯的铭牌求出灯正常发光时的电流和灯丝电阻,确定电路中的最大电流,根据欧姆定合开关S 、S3,滑片滑到最大阻值处时电路电阻最大,功率最小,假设最小功率为 此时电路电流为1.2W,那么那么此时电路总电阻为那么小灯泡此时电阻应为此时小灯泡分得电压应为I minP minU1.2W ------- =0.1A 12VR max12V=120 0.1AR L 实=R max -R 1-R 2max =120 M0 0-50 Q =30 QU L 实=I min R L 实=0.1A x 30 3V但由乙图可知,当小灯泡电流为 0.1A 时,小灯泡两端电压缺乏 2V,前后冲突,故 D 不符合题意. 应选BCo5.把标有“ 6V 3W 〞的小灯泡与最大阻值为 100◎的滑动变阻器连接在电源电压恒为 18V的电路中,各电表选择的量程如下图,要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量 程,且灯泡两端电压不允许超过额定值〔灯丝电阻不变〕,以下说法正确的选项是〔〕律求出滑动变阻器连入电路的最小电阻,利用 P UI 求电路的总功率最大值;(3)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,利用串联电路的电压关系求出此时加在灯两端的电压;再利用欧姆定律求出此时电路中的 最小电流和滑动变阻器连入的电阻;最后利用 P UI 求小灯泡的电功率最小值;(4)由(2)(3)得出滑动变阻器允许调节的范围. 【详解】A.由图知道,由实物电路图可知:灯泡与滑动变阻器串联;电流表测量串联电路的电流 (所选量程为0〜0.6A),电压表测量滑动变阻器两端的电压(所选量程为0~15V),当滑片向左移动时,那么滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由于电源电压不 变,由I U 知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;滑动变阻器连入电路的电R阻变小、分压变小,所以电压表示数的变小,故B.由P UI 可知,当灯正常发光时的电流由于电路中的最大电流是 0.5A,那么滑动变阻器连入电路的最小电阻18V 6V 24 Q0.5A此时电路中电功率最大故B 错误;U2_ tC.由P ——可知,灯泡的电阻R由图知道,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,由串联电路电压特点可知,小灯泡两端的最小电压是此时电路中的电流所以滑动变阻器连入的最大电阻此时小灯泡的最小电功率故C 正确;A 正确;3W . ---- 0.5A 6V1 maxP maxUI max18V 0.5A 9WU 2R L—爪12Q3WU L UU R 18V 15V 3V I I RI L U L 3V R L 12Q 0.25AU R I R15V 0.25A60 QP min U L I L 3V 0.25A0.75WD.由以上计算知道,滑动变阻器允许调节的范围为 应选ACD .6.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如下图,以下说法中正确的选项是〔A.两灯串联在220V 的电路中,甲灯比乙灯亮B.乙灯的灯丝较细,正常发光时的电流较小C.两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较小D.乙灯的实际功率-一定是 25W【来源】广东省深圳市福田区 2021-2021学年九年级〔上〕期末物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】E ……、/一U 2 A.由甲、乙图和电功率变形公式 R ——可知,甲灯的电阻小于乙电阻.当两灯串联时B.乙灯的灯丝较细,电阻大,正常发光时由公式I=U可知通过乙灯的电流比甲灯小,故RB 正确;C.两灯均正常发光时,由于没有给出发光时间,无法比拟哪盏灯灯耗电能多,故 误;D.乙灯的额定功率为 25W,实际功率是实际电压下的功率,如果实际电压不等于额定电 压,实际功率就不等于额定功率,故 D 错误. 应选B .7 .如下图的电路中,电源电压保持不变, R 为定值电阻,当开关闭合时,标有“ 6V6W 〞的小灯泡L 恰好正常发光;假设保持定值电阻R 不变,将L 换成另一只标有“ 6V 3W 〞的小灯泡,闭合开关后,小灯泡工作时消耗的实际功率〔不考虑温度对灯丝电阻的影响〕24 a ~60R 故D 正确.P电流相等,乙灯的实际功率大于甲灯实际功率,甲灯没有乙灯亮,故 A 错误;甲 乙【来源】安徽省无为市 2021-2021学年九年级〔上〕期末质量检测物理试题 【答案】A 【解析】 【详解】U 2一 U 2 「…小工=4 、…上士+…•小,,,,由P——可得到R —,当额定电压相同时,额定功率越小,其电阻越大,所以“ 6VRP3W 〞的小灯泡电阻比“ 6V 6W 〞的小灯泡电阻大,由于串联电路中的总电阻等于各分电阻U之和,所以改接灯泡后,电路的总电阻变大,根据 I R 可知,电路中的电流变小,电阻 R 两端的电压也变小,由于串联电路中的总电压等于各分电压之和,并且电源电压不变, U 2所以“ 6V 3W 〞的小灯泡两端电压是变大的,即大于 6V,由P 一可知,这时灯泡的电 R 功率是变大的,即大于 3W . 应选Ao8 .如下图电路中,电源两端电压为 U,且保持不变.R i 、R 2和R 3为三个定值电阻,已知R i =5Q .当只闭合开关 9时,电流表的示数为 0.3A,电路消耗的总功率为 P;当三个开 关都闭合时,电流表的示数变化了 1.95A,电路消耗的总功率为 p ’.当只断开开关 Si 时, 电流表的示数为0.45A,电路消耗的总功率为 p ''.以下判断正确的选项是〔〕A. U=6V, R 2=20QB. U=9V, F 3=30QC. R 2=20 Q, P : p '=2 : 15D. R 3=10Q, P : P ''=3 : 2B.等于3WC.小于3WD.无法确定A.大于3W【来源】湖北武汉洪山区2021-2021学年九年级4月月考物理试题〔质量监测〕【答案】C【解析】【分析】【详解】当只闭合开关S2时,等效电路图如图1所示;当三个开关都闭合时,等效电路图如图2所示;P UI 2.25U …④由图3可得I U0.45A …⑤ R 2PUI0.45U …⑥由②④⑥式可得P:P 0,3U :2.25U 2:15 P: P 0.3U :0.45U 2:3应选C .9.小明设计了一个多档位电加热器,电路如下图,其中 R i 、2、R 3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计.小明设想通过开关 的组合,使电加热器具有多档功率.当只S i 闭合时,测得功率为 200W;当只S 2闭合时,测得功率为100W ;此电热器最大发热功率为 800W,那么〔B.此电热器共有六档不同的功率C.电阻R i 、R 2、R 3的阻值之比为5: 10: 2 【来源】2021年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】ACR 2 R 30.3A …①P UI 0.3U …②由图2和题意可得U_ U U U R 1 R 2 5 Q R 21.95A+0.3A=2.25A …③由①③⑤式可得: U=9V, R 2=20 Q, B=10Q 故 A 、B 、 D 不符合题意,C 符合题意.D.正确使用此电热器,在连续用电 1min 内可能耗电24000J【解析】 【分析】(1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有 S 3闭合时的功率; (2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同; (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值; (4)由电功公式 W Pt 分析电热器消耗的电能. 【详解】A.三个开关都闭合时,三个发热体并联,功率等于三个功率之和,最大为 800W,所以当只S 3闭合时,电热器功率为P 3 P P P 2 800W 200W 100W 500W故A 正确;B.三个开关的通断组合成的连接方式有:只 S i 闭合;只S 2闭合;只S 3闭合;只S i 、S 2闭合;只S i 、S 3闭合;S 2、S 3闭合;只S i 、S 2、S 3都闭合;共七种组合方式,即为七个档 位,故B错误;工c U 2口 人……C.由P ——可得,三个发热电阻的阻值之比 R故C 正确;D.只S i 闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能W i Pt 200W 60s i.2 i04J只S 2闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能W 2 P 2t i00W 60s 6 i03J只S 3闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能一 — 一 4 W 3 已 500W 60s 3 i0 J 只S i 、S 2闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能W 4 (R P 2)t (200W i00W) 60s i.8 i04J 只S 2、S 3闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能W 5 (P 2 P 3)t (i00W500W) 60s3.6 i04J只S i 、S 3闭合时,工作i 分钟,该电加热器消耗的电能— — — 一一4W 6 (R P 3)t (200W 500W) 60s 4.2 i0 J开关全部闭合时,工作 i 分钟,该电加热器消耗的电能 — — — — 一 一 4W 7 (P P 2 P 3)t (200W i00W 500W) 60s 4.8 i0 J故D 错误. 应选AC .10 .如图甲所示电路,电源电压不变, R 是定值电阻,R 2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图乙 所示,那么R i : R 2: R 3i i i200W : i00W :5:i0: 2滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中( )A.定值电阻R i的阻值为10 aB.电源电压为9VC.定值电阻R i消耗的电功率变化了4.05WD.滑动变阻器消耗的最大功率为 1.8W【来源】2021年重庆市育才中学中考模拟物理试题【答案】D 【解析】【分析】【详解】由电路图可知,定值电阻R i与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.AB.当R2接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,此时电路为R i的简单电路,由图象可知,电路中的最大电流I最大=1.2A,由I=U可得,电源的电压RU=I 最大R=1.2AX R1 ------------ ①当&接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图象可知,电路中的最小电流I最小=0.3A,电压表的最大示数U2=4.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压U=I 最小R+U2=0.3AX R1+4.5V ------- ②因电源的电压不变,所以1.2AX R=0.3AXR+4.5V解得:R1=5 Q,那么电源电压U=I 大R1=1.2AX 5 a =6V故AB错误;C.由P=I2R可得定值电阻电功率的最小值P1 最小=1最小2R1= (0.3A) 2X 5Q=0.45W 定值电阻电功率的最大值P1 最大=1 最大2R1= (1.2A) 2X 5Q=7.2W 所以定值电阻电功率的变化量AP1=P1 最大-P1 最小=7.2W-0.45W=6.75W故C 错误;D.由图乙可知,滑动变阻器消耗的功率为故D 正确. 应选Do11 .图甲为一个超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图.电源电压 为12V,定值电阻R 0的阻值为30 Q,电流表的量程为 0~200mA,电压表的量程为 0~9V.湿 敏电阻R 的阻值随湿度 RH 变化的关系图像如图丙所示,其阻值最大为 120◎图中未画出〕.那么在电路平安工作的前提下,计算可得出A. R 的电流最小值为 80mAB. R 的电功率最大值为 0.9WC. R 0的电功率最小值为 0.3WD.装置能监测湿度最大值为 90%【来源】2021年初中毕业升学测试〔重庆 B 卷〕物理〔带解析〕 【答案】C 【解析】 【分析】【详解】A.由于R 0与R 串联,当R 有最大阻值时电路的电流最小,且最小电流值是=0.08A=80mA,但R 两端的电压 U I =9.6V,超出电压表的量程,故当电压表UP 2=I 2R=( - R 2)U 2R 2=25Q R 222UU22R 2= 5Q R 2= 5Q R 2-------------- ----------------- 20 QR 2 R 2当R 2=5 ◎时,P 2有最大值_ U 2P 2max = ----26V____ =1.8W20Q 20QUI min = __R 0 R12V 30W+120W故B 错误;C.电路有最小电流时,R 0的功率最小为 P 0=I 2R 0= (0.1A) 2X30Q=0.3W,故C 正确;D.由丙图知道,R=100◎时,能监测湿度为 90%,由题意知道当 R 有最大值时能监测湿度最 大值大于90%,故D 错误. 应选C.12.额定电压均为6V 的甲、乙两灯的I-U 图线如下图,那么以下说法不正确的选项是A.甲、乙两灯的电阻均随电压增大而增大B.甲、乙两灯的额定功率之比为 2V 的电源两端时,电阻之比为2 : 38V 的电源两端时,实际功率之比为 1 : 9 2021-2021学年九年级(上)期末物理试题【解析】 【分析】(1)根据图像读出几组电流和电压对应的值,根据欧姆定律求出对应的电阻,然后得出两灯 泡电阻与两端的电压关系;(2)根据图像读出两灯泡额定电压下的电流,根据 比;的示数是9V 时, R 的电流最小,此时 I=—~— =0.1A=100mA,故 A 错误;30B.由欧姆定律可得 U,电路中的电流I=- -------- - ,那么湿敏电阻 R 的电功率:刈组=(一)组=田「.-/?~+圾所以,当R=R )=30a 时,R 的电功率P R 最大,那么22P R 最大=1 =巨_ 4R 0 4 30=1.2W,C.甲、乙两灯并联接在电压为 D .甲、乙两灯串联接在电压为 【来源】四川省达州市达川区 【答案】D P UI 求出甲、乙两灯的额定功率之(3)甲、乙两灯并联接在电压为 2V 的电源两端时,它们两端的电压均为 2V,根据图像读出通过的电流,根据欧姆定律求出此时两灯泡的电阻之比; B.甲、乙两灯的额定电压均为 6V,通过白^电流I 甲额= 0.6A, I 乙额= 0.3A,那么甲、乙两灯的额定功率之比:一额U 甲额1甲额6V 0.6A 2或U 乙额I 乙额6V 0.3A /那么B 正确,不符合题意; C.甲、乙两灯并联接在电压为2V 的电源两端时,它们两端的电压均为2V,由图像可知,通过的电流分别为I 甲= 0.3A, I 乙=0.2A,此时两灯泡的电阻之比:U甲曳生上0.2A 2&Uz. I 甲 0.3A 3, I 乙那么C 正确,不符合题意; D.甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于8V,由图像可知,当电路中的电流 I =0.3A 、U 甲=2V 、U 乙=6V 时符合,那么两灯泡的实 际功率之比:* U 甲I2V 0.3A 1 巳 U 乙 I6V 0.3A 3,那么D 错误,符合题意; 应选DoA.灯泡L i 比L 2的亮B.电流表A i 示数比A 2的大(4)甲、乙两灯串联接在电压为8V,根据图像读出符合要求的电流和电压,根据 【详解】A.由图像可知,甲、乙两灯泡两端的电压分别为 0.6A,通过乙的电流依次为 0.2A 、0.3A,由I 次为6.67 Q 10Q,乙灯泡的电阻依次为 10口、 而增大,那么A 正确,不符合题意;8V 的电源两端时,通过它们的电流相等,且总电压等于P UI 求出两灯泡的实际功率之比.2V 、6V 时,通过甲的电流依次为 0.3AU …, U 八………、二的变形式R 1可知,甲灯泡的电阻依 20Q,所以甲、乙两灯的电阻均随电压增大13.如下图,电源两端电压恒定,闭合开关,灯泡L i 比灯泡L 2电阻大,那么()C.假设L1灯丝烧断,L2两端电压变大D.假设L2灯丝烧断,电流表A示数变小【来源】广东省广州市南沙区2021届中考物理一模试题【答案】D【解析】【详解】AB.由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,灯泡L i比灯泡L2电阻大;由I=U/R可得,通过L i的电流小,即电流表A i示数比A2的小,U i=U2,由P实=UI可知,P实1<P实2, 灯泡L2比L i的亮,故AB错误;C.由于两灯泡并联,由并联电路电压关系可知两灯泡两端电压相等,假设L i灯丝烧断,L2两端电压不变,故C错误;D.由图可知,电流表A i测量灯泡L i的电流;电流表A2测量灯泡L2的电流;电流表A测量干路上的电流;假设L2灯丝烧断,电流表A2示数为0,根据并联电路中干路上的电流等于各支路电流之和,可知电流表A示数变小,故D正确.应选Doi4.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b点滑到a点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示.以下表达正确的选项是)甲ZA.电源电压为14VB.图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线C.滑片从b点滑到a点的过程中,电路消耗的总功率最小值为i2WD.滑片从b滑到a点时,R2的电功率增大i6W【来源】江西省南昌十九中20i8-20i9学年九年级i2月月考物理试题〔上学期第三次〕【答案】D【解析】【详解】AB.由图甲知,R R i、R2串联,电压表V i测R i两端电压,电压表V2测R2两端电压,电流表测串联电路中的电流;滑片P从b点滑到a点的过程中,R i连入阻值变小,电路中总电阻变小,由I U可知,电路中电流变大, R2两端的电压变大,串联分压,所以R1两端R的电压变小,综上可知,图乙中, dc段表示V i的示数随电流表示数的变化的图线, ec段表示V2的示数随电流表示数变化的图线,故B项说法错误;当滑片位于b端时,接入电路中的电阻较大,电路中的电流较小,电路的总功率较小, R2的功率最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小1A , R i两端的电压U1 12V , R2两端的电压U2 2V ,那么电源的电压:U U1 U2 IR 12V 2V 1A R当滑片位于a点时,接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大, R2的功率较大,由图乙可知,电路中的最大电流I大3A , R两端的电压U1 6V , R2两端的电压U2 6V , 那么电源的电压:U U1 U2 I大R 6V 6V 3A R因电源的电压不变,所以,2V 12V 1A R 6V 6V 3A R解得:R 1Q电源的电压:U U1 U2 IR 2V 12V 1A 1Q 15V故A项说法错误;C.电路消耗的总功率最小值:Pj、UI 小15V 1A 15W故C项说法错误;D.滑片从b滑到a点时,R2电功率的增大值:[F2 P2 P2 U2I 大U2I 小6V 3A 2V 1A 16W故D项说法正确.15.实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U-I图象如下图,那么有关此小灯泡功率P 与U2或P与I2的图象可能正确的选项是【来源】2021年初中毕业升学测试〔山东泰安卷〕物理〔带解析〕【答案】D【解析】【分析】在U- I图象中,图线的斜率表示电阻,根据图象斜率判断灯泡电阻的变化关系,然后根据U 2.一, C ,,一公式P=I2R分析P与I2的图象,根据公式P= J 分析P与U2的图象.R【详解】由U- I图象可知,电压和电流增大时,灯泡的实际功率增大,灯泡的温度升高,且图线的斜率越来越大,即灯泡的电阻随温度的升高而增大;U 2 1AB.由P=I2R=L可知,在P-U2图象中,图象上某点切线的斜率为电阻的倒数一,因随R R 『、,,,一…,一一1 .... .......................温度的升高R增大因而一应减小,故AB错误;RCD.同理,在P-I2图象中,图象上某点切线的斜率为电阻R,而电阻R又随温度的升高而增大,故C错误,D正确.应选D.16.如下图,电源电压保持不变,小灯泡L i、L2分别标有“ 6V 3W〞和“6V 6W〞的字样,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~120,当S、&和9都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,两灯都正常发光.不考虑温度对灯泡电阻的影响,那么〔〕氏—gM——〔A.电源电压为12VB.两灯都正常发光时电流表的示数为3AC.整个电路的最小功率2.25WD.整个电路的最大功率9W【来源】2021年中考真题精品解析〔四川乐山卷〕物理【答案】D【解析】 【分析】(1)当S 、S 2和S 3都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡L 1和灯泡L 2并联,两灯泡均正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点求出电源的电压.(2)根据P UI 求出两灯泡都正常发光时通过的电流,根据并联电路的电流特点求出两灯 都正常发光时电流表的示数.(3)根据欧姆定律求出两灯泡的电阻,两灯泡的最大电阻和R 的最大阻值串联时电路中的总U 2电阻最大,电路的总功率最小,根据电阻的串联和 P UI U —求出电路的最小总功率.R(4)当S 、S 2、S 3都闭合且滑片位于 a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总 功率最大,此时两灯泡的实际功率和额定功率相等,两灯泡的功率之和即为电路的总功 率. 【详解】A.当S i 、8、9都闭合,滑动变阻器滑到 a 端时,灯泡L i 和灯泡L 2并联,因并联电路中 各支路两端的电压相等,且两灯都正常发光,那么电源的电压U U 1 U 2 6 V故A 错误;B.由P UI 可得,两灯泡都正常发光时通过的电流R 3W F 2 6W I1 ———0.5A I 2 ———1A U 1 6V ' U 2 6V因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,那么两灯都正常发光时电流表的示数I 1 I 2 0.5A 1A 1.5A故B 错误;,,U 广——C.由I —可得,两灯泡的电阻R6V U 212 Q R 2 — 0.5A ' I 2当S i 、S 3闭合且滑片位于b 端时,R 与R 的最大阻值串联, 总功率最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,那么电路的最小总功率26V 1.5W 12Q 12Q故C 错误;D.当S 、8、S3都闭合且滑片位于 a 端时,两灯泡并联,电路中的总电阻最小,电路的总 功率最大,因此时两灯泡均正常发光,所以整个电路的最大功率巳 PF 2 3W 6W 9W故D 正确.6V - —6 Q 1A电路中的总电阻最大,电路的R iP 」、R 1 R 2。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L 标有“5V 2.5W”的字样,滑动变阻器 R 1 的最大阻值为40 Ω,定值电阻R 2 的阻值为 20Ω,电压表量程为0~3V ,电流表量程为 0~3A ,灯丝电阻不随温度变化。
当 S 1、S 2 和 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到端点 a 时,小灯泡L 恰好正常发光。
在保证电路安全的前提下,以下说法正确的是:( )A .电源电压为 10VB .闭合 S 2、S 3,断开 S 1 时,电路中最小电流为 0.1AC .闭合 S 1、S 3,断开 S 2 时,滑动变阻器取值范围为 0~20ΩD .滑片在 a 端,S 1、S 2和S 3 都闭合时,整个电路的功率最大,最大值为 3.75W 【来源】重庆南开融侨中学2019-2020学年九年级(下)开学测试物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】 根据2U P R=可得,小灯泡的电阻: ()2L L L 5V 2==10Ω2.5WU R P =额额;A .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联;此时小灯泡L 恰好正常发光,则电源电压等于小灯泡的额定电压,L ==5V U U 额,故A 错误;B .闭合S 2、S 3,断开S 1时,1R 与L 串联,电压表测变阻器1R 的电压,当滑动变阻器的两端电压等于电压表的最大值,即=3V U 滑时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小, 则最小电流:L 5V-3V===0.2A 10ΩU U I R -滑; 故B 错误;C .闭合S 1、S 3,断开S 2时,1R 与2R 串联,电压表测变阻器1R 的电压,由串联分压规律可知,当电压表示数最大为1=3V U 时,变阻器1R 接入电路的阻值最大,因串联电路电流处处相等,结合欧姆定律可得:1212U UR R =; 即:13V 5V-3V =20ΩR ; 解得1=30ΩR ,变阻器1R 接入电路的阻值最大为30Ω,故C 错误;D .当S 、S 1和S 2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a 端时,灯泡与电阻2R 并联,因并联电路的总电阻最小,所以由2U P R=可知,此时整个电路的功率最大,则整个电路的最大功率:()222L L 25V =2.5W+=3.75W 20ΩU P P P P R =+=+最大额额;故D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.将两个定值电阻串联接到电压为 U 的电源两端,R 1 消耗的功率为 P 1,R 2 消耗的功率为 3P 1.将这两个定值电阻并联接在电压为U 的电源两端时,下列说法中正确的是( ) A .R 1 与 R 2 的电阻之比为 3:1 B .并联时通过 R 1 与 R 2 的电流之比为 1:1 C .并联时 R 2 消耗的功率为163P 1 D .并联时两电阻消耗的总功率为163P 1 【来源】湖南省长沙市广益实验中学2019-2020学年九年级(下)开学考试物理试题【答案】C 【解析】 【详解】A .串联电流相等,由2=P I R 可知,两电阻功率之比等于电阻之比,即:111221133R P P R P P ===; 故A 错误;B .并联电压相等,电阻与电流成反比,即:122131I R I R ==; 故B 错误;C .在串联中时,R 1 消耗的功率:()2222111121211164U U U P I R R R R R R R ⎛⎫==== ⎪+⎝⎭; 所以有:211=16U P R ;并联时R 2消耗的功率:2221121116=16333U U P P P R R '==⨯=;故C 正确; D .并联时总功率:2211111216464=1616333U U P P P P P R R +=+=⨯=总; 故D 错误。
2.如图所示,电源电压恒为6V ,小灯泡L 标有“4V 1.6W ”字样(阻值保持不变),R 1=20Ω。
滑动变阻器R 2标有“30Ω 1A ”。
电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V 。
下列说法正确的是( )A .闭合S 2,断开S 1、S 3时,通过电阻R 1电流为0.2AB .断开S 2,闭合S 1、S 3时,滑动变阻器R 2连入阻值范围5Ω~10ΩC .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9WD .闭合所有开关,滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比为3:1 【来源】2018年山东省威海市文登区中考一模物理试题 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,闭合S 2,断开S 1、S 3时,灯泡和电阻R 1串联接在电路中,灯泡的电阻大小是()22LL L 4V 10Ω1.6WU R P === 根据欧姆定律可知,通过电阻R 1电流大小是1L 16V0.2A 10Ω20ΩU I I R R ====++即通过电阻R 1电流是0.2A ,A 正确;B .断开S 2,闭合S 1、S 3时,只有滑动变阻器R 2接入电路,电流表的量程为0~0.6A ,当电路的电流最大是0.6A ,滑动变阻器接入电路的阻值大小是2max 6V10Ω0.6AU R I === 这个阻值大小是滑动变阻器接入电路的最小阻值,所以滑动变阻器R 2连入阻值范围是10Ω~30Ω,B 错误;C .闭合开关S 3,断开S 1、S 2时,灯泡和变阻器R 2串联接在电路中,根据2P I R =可知,当电路中的电流最小时,灯泡的电功率最小,这时电路中的总电阻最大,电路中的电流大小是min 6V0.15A 10Ω30ΩI ==+这个电流值大小没有超过电流表的量程,也没有超过滑动变阻器的最大电流限度 电压表的示数是L 0.15A 10Ω 1.5V U =⨯=这个电压值没有超过电压表的量程,这时灯泡的最小电功率是()22Lmin min L 0.15A 10Ω0.225W P I R ==⨯=当电路中的电流最大时,灯泡的电功率最大,这时电路中的总电阻最小,假如电流大小是0.6A ,那么电压表的示数是L 0.6A 10Ω6V U =⨯=这个电压的数值大过了电压表的量程,所以电流不能是0.6A ,假如电压表的示数达到最大3V ,这时电流最大,大小是max 3V0.3A 10ΩI == 这个电流值大小符合电路的安全要求,所以灯泡的最大电功率是()22Lmax max L 0.3A 10Ω0.9W P I R ==⨯=综上所述,电灯L 消耗的功率范围为0.225W~0.9W ,C 正确;D .闭合所有开关,灯泡被短路,电阻R 1、R 2并联接在电路中,根据2U P R=可知,当R 2的电阻最小时,其电功率最大,流过它的电流最大,是0.6A ,其阻值大小是2min 6V10Ω0.6AR == 电功率大小是()222max2min 6V 3.6W 10ΩU P R === 当R 2的电阻最大时,其电功率最小,流过它的电流最小,假如R 2的电阻是30Ω,其电流大小是2min 2max 6V0.2A 30ΩU I R === 这个电流大小符合电路的安全要求,那么其电功率大小是()222min2max 6V 1.2W 30ΩU P R === 那么滑动变阻器R 2消耗的最大功率和最小功率之比是2max 2min : 3.6W :1.2W 3:1P P ==D 正确。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.图甲是用于焊接塑料水管的热熔器,其电路如图乙所示。
加热电阻 R 1=66Ω、R 2=176Ω,S 1 是手动控制开关,S 2 是可随温度自动跳转的温控开关,R 0 特殊限流电阻,热熔器加热时 R 0 电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时 R 0 电阻较小,LED 指示灯发绿光。
已知 LED 发光时两端电压保持不变,则下列说法正确的是( )A .当 S 1、S 2 都闭合时,热熔器处于保温状态B .保温状态时加热电路的电功率是200WC .发红光时LED 的电流等于发绿光时 LED 的电流 D .当 S 1 闭合,S 2 断开时,R 1 的功率大于 R 2 的功率【来源】湖南省长沙市师大附中集团2018-2019学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】A .开关S 1和S 2都闭合时,加热电路只有R 1工作,加热电阻最小,由2U P UI R== 可知,热熔器的加热功率最大,处于加热状态,故A 错误; B .保温状态时,加热电路中R 1与R 2串联,则加热电路的电功率:2212(220V)200W 66176U P R R ===+Ω+Ω保温, 故B 正确;C .由题可知,热熔器加热时R 0的电阻较大,LED 指示灯发红光,保温时R 0的电阻较小,LED 指示灯发绿光,因两种情况下LED 灯发光时两端电压保持不变,且电源电压为220V 不变,所以,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R 0两端的电压不变,由U I R=可知,热熔器加热时R 0的电阻较大,电路中的电流较小,即发红光时LED 灯的电流小于发绿光时LED 灯的电流,故C 错误;D .开关S 1闭合,S 2断开时,加热电路中R 1与R 2串联,因串联电路中各处的电流相等,且由题可知R 1<R 2,所以,由2P I R =可知,R 1的功率小于R 2的功率,故D 错误。
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆,则下列判断正确的是()A .12U U ∆>∆B .12U U ∆=∆C .1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D .21212P P I R R ∆+∆∆+=()【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图所示是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。
假设电源电压380V保持不变,电动机线圈电阻为1Ω,不考虑电动机各处摩擦。
当电动机将540kg重物匀速提升16m 的过程中,电路中的电流为20A,动滑轮的机械效率为80%,则电动机提升重物所用的时间为A.10s B.15sC.20s D.25s【来源】【初中科学2026】【初三下】【答案】B【解析】【详解】拉力做的有用功:W有用=Gh=mgh=540kg×10N/kg×16m=8.64×104J,拉力所做的功(总功):W总=48.6410J=80%Wη⨯有用= 1.08×105J,电动机线圈电阻的发热功率:P热=I2R=(20A)2×1Ω=400W,因能量守恒,电动机的拉力做功的功率为:P=P总-P热=20A×380V-400W=7.2×103W,电动机提升重物所用的时间:t=531.0810J7.210WWP⨯=⨯总=15s,故选B。
【点睛】解决本题的关键知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热)。
2.小明设计了一个多档位电加热器,电路如图所示,其中R1、R2、R3为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其消耗的电功率可忽略不计。
小明设想通过开关的组合,使电加热器具有多档功率。
当只S1闭合时,测得功率为200W;当只S2闭合时,测得功率为100W ;此电热器最大发热功率为800W ,则( )A .当只S 3闭合时,电热器功率为500WB .此电热器共有六档不同的功率C .电阻R 1、R 2、R 3的阻值之比为5∶10∶2D .正确使用此电热器,在连续用电1min 内可能耗电24000J 【来源】2019年河北省唐山市丰润区中考一模物理试题 【答案】AC 【解析】 【分析】(1)由电路图可知,三个发热电阻并联,由并联电路特点可以求出各电阻的功率,求出只有S 3闭合时的功率;(2)三个开关的通断组合成不同的连接方式,其发热功率不同; (3)由电功率的变形公式求出三个发热电阻的比值; (4)由电功公式W Pt =分析电热器消耗的电能。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~6V ,滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”。
闭合开关S 后,调节滑动变阻器的滑片P ,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。
在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )A .R 1的阻值为20ΩB .电压表的变化范围是3V~6VC .滑动变阻器的取值范围是6Ω~40ΩD .电路总功率的变化范围是1.28W~4W【来源】江苏省扬州市梅岭中学2019届九年级中考二模物理试题 【答案】B 【解析】 【分析】根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R 1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由P UI =求电路的总功率。
【详解】A .由甲图知道,R 1 与R 2 串联,电压表测R 2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知1111.3V A 50U U I R R =+=+⨯滑------① 2112.5V A 30U U I R R =+=+⨯滑------②由①②解得:R 1 =10Ω,U =8V ,故A 错误;BCD .由滑动变阻器R 2的规格为“40Ω 0.5A ”,当移动滑片使电流表示数达到I 大=0.5A 时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI 可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为18V 0.5A 10Ω=3V U U I R --⨯==小大变阻器接入电路的最小电阻Ω3V0 6.5AR U I ===小小大 电路的最大总功率8V 0.5A 4W P UI ==⨯=大大根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V ,定值电阻R 1两端的电压为18V 6V 2V U U U =-=-=大此时的总电流为1 12V0.2A 10ΩUIR===小滑动变阻器的最大电阻为6V30Ω0.2AURI===大大小电路的最小功率为221W()8V1.610Ω30ΩUPR R===++小大综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。
故选B。
2.如图,把E、F两点接入电压为U的电源两端,当开关S1和S2都闭合时,电路消耗的总电功率为P1;当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为P2。
若把A、E 两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关S2时,电路消耗的总电功率为P3。
已知P2:P3= 9∶5,则()A.R1:R2=5∶4 B.R1:R2= 4∶5 C.P1:P2= 9∶4 D.P1:P2=9∶5【来源】2020年天津市滨海新区中考一模物理试题(初中毕业生模拟学业考试)【答案】BC【解析】【分析】【详解】由题意知,把E、F两点接入电压为U的电源两端,当开关S1和S2都闭合时,电路消耗的总电功率为211212UPR RR R=+当开关S1和S2都断开时,电路消耗的总电功率为222UPR=把A、E两点接入电压为U的电源两端且只闭合开关 S2时,电路消耗的总电功率为2312U P R R =+由以上三式联立求得1245R R =∶∶,1294P P =∶∶ 故AD 不符合题意,BC 符合题意。
故选BC 。
3.定值电阻1R 、2R 和滑动变阻器3R 接入如图电路中,电源电压不变。
当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,电压表1V 和2V 的示数之比12:2:1U U =,电流表的示数11A I =;当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于最右端时,电压表1V 和2V 的示数之比34:1:3U U =。
当开关1S 断开,2S 闭合,两个电压表1V 和2V 的示数之比56:3:1U U =。
通过开关的闭合与断开及调节滑动变阻器的滑片,使电路消耗的功率最小为9W 。
下列说法正确的是( )A .当开关1S 、2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率不超过6.75WB .当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率为18WC .滑动变阻器最大阻值为45ΩD .电源电压为27V【来源】【万唯】2019年四川省成都市高中阶段教育学校统一招生考试物理试题(黑卷) 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,等效电路图如解图1所示:此时121::2:1A U U R R ==()11A U I R R =+当开关1S 闭合,2S 断开滑片P 位于最右端时,等效电路图如解图2所示:此时3413::1:3U U R R ==当开关1S 断开,2S 闭合时,等效电路如解图3所示:此时56:3:1U U =,则12:2:1R R =当电路消耗功率最小的时候,电路等效图如解图4所示:所以:()21239W U R R R =++由以上分析可得:313R R = 2A 10.5R R R ==所以:()111A 0.5U R R =+ ()21119W 0.53U R R R =++可求得:27V U =,118R =Ω,则2A 9R R ==Ω,354R =Ω 当开关1S 闭合,2S 断开,滑片P 位于a 点时,3R 的功率22314(1A)99W P I R ==⨯Ω=当开关1S 、2S 断开,调节滑片P 时,3R 的功率()22233321231233U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭ ()()()()()2222221231231231231233344U U U R R R R R R R R R R R R R RR R R ===+++-+++-⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦++3P 的最大值在312R R R =+时取得,且最大值()2max12 6.75W 4U P R R ==+ 故选AD 。
4.甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示,下列说法中正确的是( )A .两灯串联在220V 的电路中,甲灯比乙灯亮B .乙灯的灯丝较细,正常发光时的电流较小C .两灯均正常发光时,甲灯消耗的电能较小D .乙灯的实际功率一定是25W【来源】广东省深圳市福田区2019-2020学年九年级(上)期末物理试题 【答案】B 【解析】 【详解】A .由甲、乙图和电功率变形公式2U R P=可知,甲灯的电阻小于乙电阻。
当两灯串联时电流相等,乙灯的实际功率大于甲灯实际功率,甲灯没有乙灯亮,故A 错误; B .乙灯的灯丝较细,电阻大,正常发光时由公式=UI R可知通过乙灯的电流比甲灯小,故B 正确;C .两灯均正常发光时,由于没有给出发光时间,无法比较哪盏灯灯耗电能多,故C 错误;D .乙灯的额定功率为25W ,实际功率是实际电压下的功率,如果实际电压不等于额定电压,实际功率就不等于额定功率,故D错误。
故选B。
5.小文同学在探究“电流与电压关系”实验中,分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值,并根据数据绘制了I-U图象,如图所示。
下列说法中正确的是()A.① 是小灯泡的I-U图像,② 是定值电阻的I-U图像B.当通过定值电阻R的电流为0.2A时,它消耗的电功率为0.4WC.把定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中,电路中的电流是0.4A D.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中,电路中总电流为1A【来源】北京市东城区2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题【答案】B【解析】【详解】A.定值电阻R的阻值大小不变,由UIR=可知1I UR=⋅,因1R的大小不变,那么定值电阻的I-U图像应该是过原点的直线,即① 是定值电阻的I-U图像;而小灯泡L的阻值随温度的变化而变化,那么② 是小灯泡的I-U图像;A错误;B.当通过定值电阻R的电流为0.2A时,由图像可知,此时定值电阻R的电压是2V,那么它消耗的电功率是2V0.2A0.4WP UI==⨯=B正确;C.从图中可以看到,当把定值电阻R和小灯泡L串联后,电流是0.5A时,定值电阻R两端的电压是5V,小灯泡L的电压是4V,这时刚好符合电源电压恒为9V的电路,电流是0.5A,不是0.4A,C错误;D.当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中,从图中可以看到,定值电阻R的电流是0.4A,小灯泡L的电流是0.5A,电路中总电流为0.9A,D错误。
6.如图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R2为10Ω,滑动变阻器R1的规格为“20Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
则:A .电压表测量的是电阻R 2两端的电压B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变小C .为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10ΩD .当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时,通电30s 电阻R 2产生的热量是24J 【来源】重庆市永川区2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .电压表测量的是电阻R 1左端的电压,故A 不符合题意;B .当变阻器R 1的滑片P 向右适度移动时,电压表的示数变大,故B 不符合题意;C .当电路中的电流为0.5A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻为6V 120.5AU R I ===Ω 变阻器R 1接入电路的阻值为min 212102R R R =-=Ω-Ω=Ω当电压表的示数为3V 时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流为212226V 3V0.3A 10U U U I I R R --=====Ω变阻器R 1接入电路的阻值为max max 3V100.3AU R I ===Ω 所以为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R 1接入电路的阻值范围是2~10Ω,故C 符合题意;D .当变阻器R 1接入电路中的阻值是5Ω时,电路的电流为126V 0.4A 510U U I R R R ====+Ω+Ω通电30s 电阻R 2产生的热量为()22220.4A 1030s 48JQ I R t ==⨯Ω⨯=故D 错误。
7.两只电炉,其电阻值分别为1R 和2R (12R R >).将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ,电路消耗的总功率为P ;将两只电炉并联后,仍接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P '和2P '电路消耗的总功率为P '. 则A .12P P >,12P P ''>B .1212P P P P ''+=+C .12P P P '+=D .'11P +'21P =1P【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】当两电阻串联,电流一定相等;由2P I R =可知,电阻大的消耗的功率大.即12P P >,且12P P P +=;当两电阻并联时,由2U P R=可知,电阻小的消耗的功率大,即12P P ''<;因为:221212U U P P R R R +==+ 22212121212()U R R U U P P R R R R ''++=+=所以:22121212()U R R U R R R R ++< 即:1212P P P P ''++<因为21111U P R '=, 22211U P R '= 所以12212111R P P U P R ''++== 而不等于1P ';综上分析,故选D 。