21.在如图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直流学生电源，灯泡L1的额定电压为8V，如图乙是灯泡L2的U﹣I图象。
（1）当开关S接a时，电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.3A，求定值电阻R0的阻值； （2）当开关S接a时，调节电源电压，使灯泡L1正常发光，此时R0消耗的功率为1W，求灯泡L1的额定功率；
（3）开关S接b时，通过调节电源电压使灯泡L1正常发光，求电路消耗的总功率。
六、综合能力题（每空2分；共14分）
22.为探究并联电路中电压的规律，实验室提供的器材有：干电池组（电压约为3V）、电压表、多个小灯泡、开关、导线若干．
（1）用笔画线代替导线，在图甲把电路连接完整，使电压表测量灯L1两端电压。
（2）小明刚连完最后一根导线，两灯就亮了，则小明在实验操作中不当之处是________
（3）电路连接正确后进行实验，小明分别测出灯L1、L2两端的电压和并联电路的总电压，电压表示数相同，如图乙所示，其值为________。
（4）如图丙，小明另外在测量串联电路电压规律中测L2两端的电压时，为了节省实验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上；小明用上面的方法能否测出L2两端的电压，为什么？________。
（5）若用图丙实验时，小明发现灯L1亮，但灯L2不亮，可能的原因是________。
23.如图所示，电源的电压为12V，且保持不变，R0为“100Ω 0.5A”的滑动变阻器，R2=10Ω．cd和ef为两对接线柱，另有一只定值电阻R1和一根导线接在两对接线柱上．当闭合S、S1 ． 断开S2 ， 滑动变阻器的S2 ， 断开S1 ， 滑片P置于中点时，滑片P置于最左端a时，滑动变阻器消耗的功率为1W；当闭合S、滑动变阻器消耗的功率为2W．
（1）通过计算确定电阻R1及导线的位置并求出R1的阻值；
（2）闭合S、S2 ， 断开S1 ， 使R2消耗的功率不小于0.9W，且保持电路安全工作，求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
参考答案
一、单项选择题
1. B 2.B 3. B 4. D 5. B 6.C 7. C 8. D 9. C 二、填空题
10. 硅；电能；电炉丝 11.0.05；60 12.1.008×108；300；化学；内 13.（1）2011（2）1.4；0.5 14.短路；串；=；> 15.12；0.3；40；1080 16.比热容；8.4×105J；0.01kg 三、作图题
17. （1）如图所示： （2）如图所示：
四、实验探究题
18. （1）材料；长度；控制变量法（2）小于；间隙；热；温度（3）R2；控制电流相同 19.（1）右（2）大于；右；电压（3）C
（4）控制电压表示数不变（5）电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比 五、计算题
20. （1）解：热水器中电热丝在正常工作时的电阻值为：??=
??2??
=
(220??)22000??
=24.2??；
℃)×50kg×（45℃-25℃）=4.2×106J； （2）水吸收的热量为：Q吸=cm（t-t0）= 4.2 X 103J／(kg·（3）解：由题意知，热水器消耗的电能W=Q吸=4.2×106J； 热水器工作的时间为：??=
????
=
4.2×106??2000??
=2100??。
21. （1）解：当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联（如下图所示），
∵U0＝1.2V，I＝0.3A， ∴电阻R0的阻值为：R0＝
??0
＝ 0.3?? ＝4Ω ??
1.2??
（2）解：当开关S接a时，灯泡L1与电阻R0串联，∵灯泡L1正常发光时， ∴灯泡L1两端的电压为额定电压U1＝8V， 又∵此时R0消耗的功率为P0＝1W，而R0＝4Ω，
∴此时电路中的电流为：I02＝ ?? ＝
0
??01??4??
＝0.25A2 ， 即I1＝I0＝0.5A，
灯泡L1的额定功率为：P1＝U1I1＝8V×0.5A＝4W
（3）解：开关S接b时，灯泡L1与灯泡L2串联（如下图所示），
∵灯泡L1正常发光，
∴此时电路中的电流为I1＝I2＝0.5A，
从灯泡L2的U﹣I图象可知，当电流为0.5A时，灯泡L2两端的电压为U2＝4V， 则电源电压为：U＝U1+U2＝8V+4V＝12V，
∴电路消耗的总功率为：P总＝UI1＝12V×0.5A＝6W。 六、综合能力题
22.（1）解：将两灯并联，因电源电压约为3V，所以电压表选用小量程，如下图所示；
（2）连接电路时，开关没有断开（3）2.6V（4）不能，电压表正负接线柱接反了（5）灯L2的实际功率太小
23. （1）解：假设导线的位置在ef之间，则当闭合S、S1 ． 断开S2 ， 滑动变阻器的滑片P置于最左端a时，只有滑动变阻器连入电路， 则此时变阻器的功率应为：P= ∵P＞P实1 ，
∴在ef之间不是导线，是电阻R1；则导线在cd之间； 则由P=I2R得：此时电路中的电流I1=
=
=0.1A，
=
=1.44W，
滑动变阻器两端的电压U实1=I1R0=0.1A×100Ω=10V， ∵串联电路的电压电压各部分电路两端的电压之和， ∴U1=U﹣U实1=12V﹣10V=2V， 根据欧姆定律得：R1=
=
=20Ω
（2）解：闭合S、S2 ， 断开S1 ， 滑动变阻器与R2串联， ∵使R2消耗的功率不小于0.9W，
∴根据P=I2R得：Imin=
= =0.3A，
根据欧姆定律得：R2两端的最小电压U2min=IminR2=0.3A×10Ω=3V， ∵串联电路的电压电压各部分电路两端的电压之和， ∴U0max=U﹣U2min=12V﹣3V=9V， 根据欧姆定律得：R0max=
=
=30Ω；
∵变阻器额定电流为0.5A，∴电路中最大电流Imax=0.5A， 根据欧姆定律得：R2两端的最大电压U2max=ImaxR2=0.5A×10Ω=5V， ∵串联电路的电压电压各部分电路两端的电压之和， ∴U0min=U﹣U2max=12V﹣5V=7V， 根据欧姆定律得：R0min=
=
=14Ω；
∴滑动变阻器接入电路的阻值范围为14Ω～30Ω
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