参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题） 1．（2015?黑河）如图所示，电源电压恒为6V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，电压表接入电路的量程为 0～3V，电流表接入电路的量程为0～0.6A．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变小，电流表的示数变大 B．电流表的示数变化范围为0.2A～0.3A C．电阻R2的两端电压由4V减小到3V
D．电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；
根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化，再根据串联电路的分压特点求出电压表的示数变化；根据欧姆定律的应用可分别电路中的总电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻值，同时可以利用P=
求得电阻R1消耗的功率的变化
范围．
【解答】解：（1）滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；
电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据串联电路电阻的分压特点可知R1两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误． （2）当滑片在b端时，R1、R2串联，
电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω， 电路中的电流为I==
=0.2A，
电压表的示数为U1=IR1=0.2A×10Ω=2V； 当滑片在a端时，电路中只有R1，R1两端电压为电源电压，因电压表接入电路的量程为 0～3V，所以电压表示数为3V． 此时电路中的电流为I=
=
=0.3A，
故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是0.2A～0.3A，
电压表的示数变化范围是2V～3V，电阻R2的两端电压由4V减小到3V，故B、C正确． （3）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，
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当滑片P滑到a端时，电阻R1消耗的功率最大，则最大功率P最大=
==0.9W，
当滑片P滑到b端时，电阻R1消耗的功率最小，则最小功率P最小=
==0.4W
则电阻R1消耗的功率的变化范围为0.4W～0.9W，故D正确．
故选BCD．
【点评】本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨别和电表量程的判断，并且会灵活运用欧姆定律． 2．（2015?葫芦岛）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）．电流表量程为“0～0.6A”，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡的灯丝电阻为5Ω
B．该电路功率变化范围是1.35W～2.7W
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω D．电流表最大示数为0.6A
【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据P=可计算灯泡电阻；
（2）根据P=UI计算灯泡正常发光电流，根据电流表和电压表量程确定电路中的最大电流和最小电流，从而计算电流消耗功率的范围；
（3）根据灯泡正常发光电流，由电流表和电压表量程，根据欧姆定律计算滑动变阻器的取值范围； 【解答】解： A、根据P=
，灯泡电阻RL=
=
=5Ω，故A正确；
BD、根据P=UI，灯泡正常发光的电流IL=
==0.5A，电流表量程0～0.6A，
由图灯泡与滑动变阻器串联，为使电路安全，电路中的最大电流I最大=0.5A，所以电路的最大功率P最大=UI最大=4.5V×0.5A=2.25W；
电压表示数最大3V，此时灯泡电压最小，UL′=U﹣UV=4.5V﹣3V=1.5V，此时电流中电流最小，I最小=
=
=0.3A，
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电路的最大功率P最小=UI最小=4.5V×0.3A=1.35W．所以电路功率变化范围是1.35W～2.25W．故B、D错误；
C、电路电流最小时，总电阻最大，滑动变阻器有最大值，R变最大=R总最大﹣RL=RL=
﹣5Ω=10Ω；
﹣RL=
﹣
电路电流最大时，总电阻最小，滑动变阻器有最小值，R变最小=R总最小﹣RL=
﹣5Ω=4Ω．所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω．故C正确． 故选AC．
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，正确分析电路中的最大和最小电流是解题的关键． 3．（2015?泸州）某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电源电压恒为6V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，灯泡L标有“3V 0.9W”字样（忽略灯丝电阻变化）．在实验中为了保证所有元件的安全，下列判断正确的是（ ）
A．该电路中，变阻器R接入电路的阻值变化范围为0～20Ω B．该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W～3.6W C．该电路中，电流表示数的变化范围为0.2A～0.6A D．该电路中，电灯消耗功率的变化范围为0.4W～0.9W 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】A、根据题意判断出电路中的最大电流，根据其确定变阻器的阻值范围；
BC、根据电流表、电压表、变阻器、灯泡的规格判断电流的最大值，根据欧姆定律判断电流的最小值；
根据电流的变化范围，由P=UI计算电路总功率的变化范围，得出结论； D、根据灯丝的阻值不变，结合电流的变化得出灯泡电功率的变化．
【解答】解：由P=UI得，灯泡正常发光时的电流值I额===0.3A，灯泡的电阻值
RL=
==10Ω；
A、由电路图知，灯泡与变阻器串联，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.3A，变阻器允许通过的最大电流为2A，可知电路中允许通过的最大电流为0.3A，此时灯泡两端电压为3V，未超过电压表的量程；
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电流最大时，为变阻器允许的最小值，所以R小=围为10～20Ω，A错误；
==10Ω，可得变阻器的变化范
BC、当变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，I小===0.2A，电路
消耗的最小功率P小=UI小=6V×0.2A=1.2W； 由A知，I大=0.3A，则P大=UI大=6V×0.3A=1.8W，可得电路中的电流变化范围为0.2A～0.3A，电功率的变化范围为1.2W～1.8W，B错误，C错误；
D、电路的最小电流为0.2A，灯泡的最小电功率PL小=U小I小=（I小）RL=（0.2A）×10Ω=0.4W； 灯泡的最大功率等于0.9W，所以灯泡的功率范围为0.4W～0.9W，D正确． 故选D．
【点评】本题是有关电功率的应用分析，掌握电功率的计算公式，能够确定电路的最大电流和最小电流值是关键．
4．（2015?苏州）如图所示，电源电压为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样．不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全．则（ ）
2
2
A．S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω～50Ω
B．S闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25W～3W C．S、S1、S2都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4W
D．S、S1、S2都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω 【考点】欧姆定律的应用；电功率的计算． 【专题】压轴题；欧姆定律；电能和电功率．
【分析】A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．根据滑动变阻器的规格和欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值范围；
2
B、S、S1、S2都闭合，此电路为滑动变阻器和R0的并联电路，根据P=IR分析灯泡的功率变化范围；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，要使电路消耗的总功率最小，则滑动变阻器的阻值最大，据此求得流经滑动变阻器的电流，与R0的支路上的电流之和为干路上的电流，然后利用P=UI求得电路消耗的总功率最小值；
D、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，当电路消耗的总功率最大时，根据电流表的量程确定干路中的电流，利用R=求得电路中的总电阻，然后可求滑动变阻器接入电路的阻值．
【解答】解：A、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联．小灯泡上标有“6V 3W”字样．
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小灯泡电阻R===12Ω，小灯泡正常发光时的电流I===0.5A，
则滑动变阻器接入电路的最小阻值R小===12Ω；
滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，则最大阻值R大=50Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是12Ω～50Ω，故A错误；
B、S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与L串联，其最小电流I最小=
=
=
A， R灯=
×12Ω≈0.45W，
则灯泡的最小功率P最小=
故灯泡的功率变化范围是2.25W～3W，故B错误；
C、S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，流经R0的电流I1=当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则I2=
==
=0.2A， =0.24A
则干路上的电流I最小=I1+I2=0.2A+0.24A=0.44A，
电路消耗的总功率最小值P最小=UI最小=12V×0.44A=5.28W，故C错误；
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R总==因滑动变阻器与R0并联，则
=20Ω， =
+
，即
=
+
解得R滑=30Ω．故D正确． 故选D． 【点评】此题考查了电路连接关系的识别、串并联电路的特点、欧姆定律以及电功率的计算，是电学典型的综合题，考查全面，难度较大，需要熟练掌握电路特点、计算公式和规律． 5．（2014?李沧区校级自主招生）两只灯泡A和B额定电压都是110V，A的额定功率为60W，B的额定功率为100W，为了把它们接在220V电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电功率最小，应采用下面的哪种接法？（ ）
A． B． C．
D．
【考点】电功率的计算．
【专题】推理法；电能和电功率．
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