（2）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为 2.4 V；
（3）在（2）的基础上，若要使小灯泡正常发光，他们应将图甲中滑片P向 B （选填“A”或“B”）端移动； （4）他们移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象，根据图象信息，可知小灯泡的额定功率是 0.5 W；
（5）一位小组成员将图甲中的小灯泡更换成定值电阻，电路其他部分不改变，他还可以完成的探究实验是 B A．探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 B．探究电流与电压的关系
C．探究电流产生的热量与电阻的关系． 考点： 电功率的测量． 专题： 实验题；简答题；压轴题；测量型实验综合题． 分析： （1）电流表指针偏转说明电路通路，电压表示数为0说明电压表并联的部分短路或其接线柱断路； （2）确定电压表的量程、最小分度值，由图读出电压表的示数； （3）根据电压表的示数可知：灯泡电压小于灯泡额定电压，移动滑动变阻器滑片，使接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压增大； （4）根据图象找出灯泡的额定电压下对应的电流值，利用功率公式求额定功率； （5）电流跟电阻和电压同时有关，灯泡换成定值电阻，电阻一定，可以探究电流跟电压的关系． 解答： 解： （1）电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零说明电压表并联的部分短路或电压表接线柱断路，若接线柱连接无误则原因是灯泡短路； （2）电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2.4V； （3）因电压表的示数为2.4V，所以灯泡电压小于灯泡额定电压，需要使灯泡两端的电压增大，即需要减小电路中的电阻，则滑动变阻器滑片向B段移动，使接入电路的阻值变小． （4）有图象可知灯泡两端的电压为2.5V时，对应的电路中电流为0.2A，则灯泡的额定功率为P=U额I=2.5V×0.2A=0.5W． （5）小灯泡更换成定值电阻，能保持电阻不变，通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系． 故答案为：（1）B；（2）2.4；（3）B；（4）0.5；（5）B． 点评： 本题考查了电表的读数、欧姆定律的应用、电路故障的判断等，这些都是学生应掌握的内容，也是常考的内容，平时要注意掌握． 8．（2012?铜仁地区）如图所示的电路中，电源电压不变，R1=R2=R3=6Ω．某同学误将一电流表并联在R1两端，闭合开关后，读得电流表示数为0.6A，则电源电压U= 7.2 V；发现错误后，该同学将图中电流表换成了电压表，则此时电压表的示数是 2.4 V，每只电阻消耗的电功率是 0.96 W，电流每分钟在每只电阻上产生的热量是 57.6 J．
考点： 电功率的计算；欧姆定律的应用；电阻的串联． 专题： 计算题；动态预测题． 分析： （1）当电流表并联在R1两端时，R2、R3串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压； （2）电流表换成了电压表时，三电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定2律求出电压表的示数，根据P=IR求出每只电阻消耗的电功率，根据Q=W=Pt求出电流每分钟在每只电阻上产生的热量． 解答： 解：（1）当电流表并联在R1两端时，如下图所示：
电源的电压U=I（R2+R3）=0.6A×（6Ω+6Ω）=7.2V； （2）电流表换成了电压表时，如下图所示： 电路中的电流I′===0.4A， 电压表的示数U1=I′R1=0.4A×6Ω=2.4V； 22每只电阻消耗的电功率P=（I′）R1=（0.4A）×6Ω=0.96W， 电流每分钟在每只电阻上产生的热量Q=W=Pt=0.96W×60s=57.6J． 故答案为：7.2；2.4；0.96；57.6． 点评： 本题考查了电阻的串联和欧姆定律、电功率、热量的计算，关键是电路接电压表和电流表时电路的判断． 9．（2012?泰州）电脑的中央处理器（CPU）只有半张扑克牌大小，工作时发热显著，常采用散热片与风扇组合冷却，某电脑CPU的功率为90W，其中发热功率占8%，铜质散热器的质量是0.8kg．若工作半小时，CPU消耗电能
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1.62×10 J，产生热量 1.296×10 J，这些热量可使散热器温度升高 41.5 ℃[铜的比热容为0.39×1 0J/（kg?℃），结果保留一位小数）． 考点： 电功的计算；热量的计算；焦耳定律． 专题： 计算题；压轴题． 分析： ①知道电脑CPU的功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算出CPU消耗的电能． ②知道发热功率占CPU功率的8%，从而可以计算出其发热功率，再利用公式Q=W=Pt计算出产生的热量． ③知道铜质散热器的质量和铜的比热容，可利用公式Q=cm△t的公式变形△t=解答： 解： ①∵P=90W，t=0.5h=1800s， 5∴CPU消耗的电能为：W=Pt=90W×1800s=1.62×10J． ②∵发热功率占CPU功率的8%， ∴P热=P×8%=90W×8%=7.2W， 4产生的热量为：Q=P热t=7.2W×1800s=1.296×10J． 3③∵c=0.39×1 0J/（kg?℃），m=0.8kg， ∴散热器升高的温度为：△t=54计算出散热器温度升高． ==41.5℃． 故答案为：1.62×10；1.296×10；41.5． 点评： 本题是一道电学与热学的综合应用题，利用公式W=Pt计算用电器消耗的电能，以及利用热量的公式计算温度的变化，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，注意计算时的单位变换要正确． 10．（2012?安顺）某课外小组的同学自制了一只电烙铁，额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率为
?? 40 W，在额定电压下通电10min产生 ?? 24000 J热量． 考点： 电功率的计算；额定电压；额定功率；电功与热量的综合计算． 专题： 计算题；压轴题． 分析： （1）知道电烙铁的额定电压和在额定电压下工作时的电阻，利用P=电烙铁的额定功率； （2）电流通过电烙铁做功消耗的电能全部用来产生热量，因为电烙铁在额定电压下工作，所以实际功率等于额定功率，再利用Q=W=Pt求在额定电压下通电10min产生的热量． 解答： 解：（1）P额===40W； （2）∵电烙铁在额定电压下工作， ∴P=P额=40W， ∴通电10min产生的热量： Q放=W电=Pt=40W×10×60s=24000J． 故答案为：40，24000． 点评： 本题考查了电功率的计算、电流产生热量的计算，对纯电阻电路Q=W=Pt，计算时注意单位统一． 11．（2011?太原）LED灯是一种新型的环保节能灯，小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率，他用如图所示的装置进行了实验（其中R0为光敏电阻，其电阻值与光照强度成反比）其实验步骤如下： ①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座，通过调整，使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm，灯泡与热敏电阻的距离约为30cm．闭合开关S 和S1，通电10min，分别读出温度计和电流表的示数，并填入下表． ②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座，重复上述实验． 灯泡类型 盒内初温 盒内末温 电流表示数 20℃ 78℃ 6mA 白炽灯 50℃ 15m A 普通节能灯 20℃ 20℃ 35℃ 60m A LED灯 根据小梦的探究，请回答：
（1）电能转化为内能最多的灯是 白炽灯 ，这是通过观察 温度计示数的变化 来比较的． （2）电能转化为光能最多的灯是 LED灯 ，这是通过观察 电流表示数的变化 来比较的． （3）LED灯的发光效率较 高 （填“高”或“低”）．
（4）综合分析表中数据可知，15W的LED灯的发光亮度与 150W 的白炽灯发光亮度相当．
考点： 物理学方法；电功率的计算． 专题： 简答题；压轴题；信息给予题；转换法． 分析： 转换法是中学物理中一种重要的研究方法，可以借助某些物体的特性规律来研究看不到或不易测量的物理量或规律．
电能转化的内能多少不易测量，所以借助物体温度变化的高低；电能转化的光能的多少借助光对光敏电阻的影响而引起电路中电流的变化的来比较． 解答： 解：（1）电能通过灯泡上转化为内能时，会使周围的空气温度升高，根据转换法，用温度计测量空气的温度可知电能转化为内能的多少；即通过观察温度计示数的变化可比较电能转化为内能的多少； 于是比较盒内温度升高最高的是白炽灯，即电能转化为内能最多的是白炽灯． （2）电能通过灯泡上转化为光能时，灯光照射到光敏电阻上，因其电阻值与光照强度成反比，当光照强度很强时，使光敏电阻的阻值减小，电路中的电流变大；所以电能转化为光能的多少，通过观察电流表示数的变化就可知； 由表格数据中可知：使用LED灯时的电流表的示数最大，表明电能转化为光能最多的是LED灯． （3）由上可知：在规格相同条件下，LED灯消耗相同的电能，转化成的光能最多，即LED灯的发光效率最高． （4）分析表中数据可知： 15W的LED灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为60mA； 而15W的白炽灯的发光亮度能使含有光敏电阻的电路中的电流为6mA； 则需要与一个LED灯的发光亮度相当的15W的白炽灯的个数是n==10；即白炽灯的功率为15W×10=150W． 故答案为：（1）白炽灯、温度计示数的变化；（2）LED灯、电流表示数的变化；（3）高；（4）150W． 点评： 本题考查学生对实验探究的分析论证能力，注意利用转换法后，光能和内能变化规律与温度计和电流表的示数变化的对应关系． 三．解答题（共19小题） 12．（2013?遵义）如图所示，电路中电源电压和灯L的电阻保持不变，定值电阻R=20Ω，灯L标有“8V 6.4W”字样，电流表用0～0.6A量程，电压表用0～15V量程． （1）灯泡L的电阻为多少？
（2）开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，电源电压为多少？
（3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，电流表的示数为0.6A，滑动变阻器的最大电阻为多少？
（4）当开关S2闭合，S1、S3断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是多少？
考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；并联电路的电压规律；电路的动态分析；电功率的计算． 专题： 计算题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率；电路变化分析综合题． 分析： （1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出电阻； （2）开关S1闭合，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压； （3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，R与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值； （4）当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时电路消耗的功率最大，根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI求出滑动变阻器消耗的功率． 解答： 解：（1）根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL额===0.8A， 根据欧姆定律可得，灯泡的电阻： RL===10Ω； （2）开关S1闭合，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴电路中的电流： I===0.3A， 此时灯泡两端的电压： UL=IRL=0.3A×10Ω=3V， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴电源的电压： U=UR+UL=6V+3V=9V； （3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，R与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流， ∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴通过R的电流： IR===0.45A， ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和， ∴通过滑动变阻器的电流： Iab=I﹣IR=0.6A﹣0.45A=0.15A， 滑动变阻器的最大阻值： Rab===60Ω； （4）当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联， ∵灯泡的额定电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A， ∴为确保电路安全，电路中的最大电流为0.6A， 此时灯泡两端的电压： UL′=ImaxRL=0.6A×10Ω=6V， 滑动变阻器两端的电压： U滑=U﹣UL′=9V﹣6V=3V， 滑动变阻器消耗的功率： P滑=U滑Imax=3V×0.6A=1.8W． 答：（1）灯泡L的电阻为10Ω； （2）电源电压为9V； （3）滑动变阻器的最大电阻为60Ω； （4）当开关S2闭合，S1、S3断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是1.8W． 点评： 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别，要注意在确保电路安全的情况下电路最大电流的确定． 13．（2013?自贡）如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．当开关同时闭合时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．