题目内容
1．
如图所示，电源电压恒定，定值电阻R2=10Ω，滑动变阻器R0上标有“40Ω，0.5A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表V的量程为0～15V．当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电压表的示数为9V，电流表的示数为0.45A，问：（1）电源电压U和定值电阻R1的阻值分别是多少？
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，通电100s，电流通过电阻R2做的功是多少？
（3）当电路接通时，在确保电路元件安全的前提下，试讨论何时电路的总功率最小，最小功率是多少；何时电路的总功率最大，最大功率又是多少？
分析 （1）当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，根据电压表的示数可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，R0与R2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W=I2Rt求出电流通过电阻R2做的功；
（3）比较R1与R2的阻值，两电阻阻值最大的电阻与滑动变阻器的最大阻值串联时电路的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电路的最小功率；根据欧姆定律求出滑片位于B端时通过R1与R2的电流，然后与滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程相比较确定电路中最大电流，根据P=UI求出电路的最大功率．
解答 解：（1）当开关S打到1位置且滑片P在B端时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源的电压，
由电压表的示数可知，电源的电压U=9V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，定值电阻R1的阻值：
R1=$\frac{U}{I}$=$\frac{9V}{0.45A}$=20Ω；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，R0与R2串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I1=$\frac{U}{\frac{1}{2}{R}_{0}+{R}_{2}}$=$\frac{9V}{\frac{1}{2}×40Ω+10Ω}$=0.3A，
电流通过电阻R2做的功：
W2=I12R2t=（0.3A）2×10Ω×100s=90J；
（3）因R1=20Ω＞R2=10Ω，
所以，当开关S打到1位置且滑片P在A端时，R0的最大阻值和R1串联，电路中的电阻最大，电功率最小，
则电路的最小总功率：
P小=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}+{R}_{1}}$=$\frac{（9V）^{2}}{40Ω+20Ω}$=1.35W，
滑片位于B端时，通过R1与R2的电流分别为：
I=0.45A，I′=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{9V}{10Ω}$=0.9A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表A的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，
所以，当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时，电路的总功率最大，
则电路的最大功率：
P大=UI大=9V×0.5A=4.5W．
答：（1）电源电压为9V，定值电阻R1的阻值为20Ω；
（2）当开关S打到2位置且滑片P在中点时，通电100s，电流通过电阻R2做的功是90J；
（3）当开关S打到1位置且滑片P在A端时，电路的总功率最小，最小为1.35W；当开关S打到位置2且电路中的电流为0.5A时，电路的总功率最大，最大为4.5W．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，会判断最后一问中电路的最大和最小总功率是关键．
开心快乐假期作业暑假作业西安出版社系列答案
在如图所示的电路中，电源电压恒为8V，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．求：
在物理小组课外活动中，同学们利用两段阻值不同的电热丝R1和R2，设计成高、中、低三档位的电热器，电路图如图所示，其中R1=2R2．在安全情况下，用三档分别给同一容器中质量均为2kg的水加热（c水=4.2×103J/（kg•℃））．| 电阻器档位 | 额定电压 | 额定功率 | 水升高的温度 | 加热时间 |
| 高温 | 220V | 10℃ | 6min | |
| 中温 | 220V | 8℃ | 8min | |
| 低温 | 220V | 100W | 4℃ | 9min |
（2）中温档正常工作时电流是多大？
（3）高温档的工作6min消耗的电能是多少？
（4）若忽略容器吸热等损失，电热器用中温档工作时，效率是多少？
如图所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上方连有正方体木块A，容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，当容器中水深为20cm时，木块A有$\frac{3}{5}$的体积浸在水中，此时弹簧恰好处于自然状态，即没有发生形变（已知水的密度为1.0×103kg/m3，不计弹簧所受的浮力，g取10N/kg）
在测量水的温度时，甲、乙、丙三位同学按如图所示方法读数，正确的是乙同学，水的温度是52℃．
小健利用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾的特点”．| A． | 海水、泉水、糖水、冰水都属于溶液 | |
| B． | 盐酸、氢氧化钠溶液、紫铜等都是靠自由电子导电的物质 | |
| C． | 陶瓷、合成橡胶、塑料都是很好的绝缘材料 | |
| D． | 金刚石、石墨和C60都是由原子构成的物质 |
