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    10．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为4V时，小灯泡消耗的功率为1W；当电压表的示数为2V时，小灯泡正常发光，消耗的功率为4W，灯丝电阻不受温度影响，在保证电路元件安全的情况下，下列说法正确的是（　　）
    A．小灯泡的电阻为1Ω
    B．电源电压为8V
    C．电路消耗的最大功率为12W
    D．小灯泡消耗的最大和最小功率之比为16：1

    分析 （1）灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据P=I2R可得求出当电压表的示数为4V时电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，同理得出电压表的示数为2V时电源的电压，注意此时灯泡的实际功率和额定功率相等，根据电源的电压不变得出等式即可求出灯泡的电阻，进一步求出电源的电压；
    （2）当电压表的示数为2V时，灯泡正常发光，此时电路中的电流最大，电路消耗的功率最大，根据P=UI求出其大小；
    （3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出最小值，灯泡正常发光时的功率最大，据此求出小灯泡消耗的最大和最小消耗功率之比．

    解答 解：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
    （1）当电压表的示数为4V时，
    由P=I2R可得，电路中的电流：
    I1=$\sqrt{\frac{{P}_{L}}{{R}_{L}}}$=$\sqrt{\frac{1W}{{R}_{L}}}$，
    因串联电路中总电压等于各分电压之和，
    所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电源的电压：
    U=UL+UR=I1RL+UR=$\sqrt{\frac{1W}{{R}_{L}}}$×RL+4V，
    当电压表的示数为2V时，灯泡正常发光，则PL额=4W，
    电路中的电流：
    I2=$\sqrt{\frac{{P}_{L额}}{{R}_{L}}}$=$\sqrt{\frac{4W}{{R}_{L}}}$，
    则电源的电压：
    U=UL额+UR′=I2RL+UR′=$\sqrt{\frac{4W}{{R}_{L}}}$×RL+2V，
    因电源的电压不变，
    所以，$\sqrt{\frac{1W}{{R}_{L}}}$×RL+4V=$\sqrt{\frac{4W}{{R}_{L}}}$×RL+2V，
    解得：RL=4Ω，故A错误；
    电源的电压U=UL+UR=I1RL+UR=$\sqrt{\frac{1W}{4Ω}}$×4Ω+4V=6V，故B错误；
    （2）当电压表的示数为2V时，灯泡正常发光，此时电路中的电流最大，电路消耗的功率最大，
    Pmax=UI2=U$\sqrt{\frac{4W}{{R}_{L}}}$=6V×$\sqrt{\frac{4W}{4Ω}}$=6W，故C错误；
    （3）最大当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，
    则电路中的电流：
    I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$=$\frac{6V}{4Ω+20Ω}$=0.25A，
    灯泡消耗的最小功率：
    PL′=I2RL=（0.25A）2×4Ω=0.25W，
    则小灯泡消耗的最大和最小消耗功率之比：
    PL额：PL′=4W：0.25W=16：1，故D正确．
    故选D．

    点评 本题考查了串联电路电路特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等以及利用好电源的电压不变这一条件．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    20．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1为定值电阻，当变阻器R2的滑片向右移动的过程中（　　）
    A．电流表示数变小，电压表V1示数变大
    B．电压表V1示数不变，电压表示V2数变大
    C．电压表V1和电压表V2示数都变大
    D．整个电路消耗的总功率变大

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    1．“中国好声音”比赛现场，吉他手弹奏吉他时不断用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的音调．

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    18．周末小勇和同学骑车出游，在路上一辆汽车从小勇的后面飞快地向前驶过，若以汽车为参照物，则小勇是后退（选填“前进”、“后退”或“静止”）的．小勇看到驶过的汽车后面卷起一团灰尘，这是因为：流体流速快的地方，压强小．当小勇看到前方有行人时，就按响了车铃，铃声是由铃碗的振动产生的．

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    5．小蒙照镜子时发现，她离镜子越远，感觉镜中的像就越小．所以小蒙猜想：平面镜所成的像的大小与物体到平面镜的距离有关．于是，她从实验室里找来光具座、平面镜、玻璃板，两个相同的蜡烛等器材组装成图甲的装置．

    （1）为了完成实验，小蒙在B处放置的是玻璃板（“平面镜”或“玻璃板”）．
    （2）实验中，小蒙多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，移动蜡烛C，并在A侧观察，结果每次实验都能使蜡烛C与A的像完全重合．这说明平面镜所成的像与物体大小相等．
    （3）接下来，小蒙将蜡烛C换成一个光屏，（如图乙）则光屏上不能（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明，平面镜所成的像是虚像．
    （4）小蒙还想利用光具座探究“凸透镜的成像规律”．于是，她又将B处的器材换成一个焦距为10cm的凸透镜（位置摆放如图丙所示）．若使光屏上能承接到烛焰A的像，则应将蜡烛向右（选填“左”或“右”）移动．若不移动蜡烛，也可在蜡烛和凸透镜之间放置一个度数合适的近视镜（选填“近视镜”或“远视镜”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．轻质杠杆两端悬挂同种材料大小不同的实心金属球，杠杆处于平衡状态．若同时浸没在水中，请证明杠杆仍然保持平衡．

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    （1）当S2打到A端时，脚踏处于高温档，并说明理由．
    （2）该电热课椅消耗的最小功率是多少瓦（计算结果保留1位小数）？
    （3）当脚踏处于中温档时，该电热课椅在1天内消耗的电能为多少度（若1天工作6小时）？

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．电饭锅是一种常见的家用电器，其工作电路可简化为如图所示的电路，其中S是一个温控开关，R1为电热板，R2为保温器．当开关S闭合时，电饭锅处于煮饭状态；当饭熟后，开关S自动断开，电饭锅处于保温状态．已知电饭锅煮饭状态时的电流为4A，20min可将饭煮熟；而处于保温状态时的电流只有0.4A．通过计算回答：
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    （2）电饭锅煮饭状态时的电功率多大？
    （3）电饭锅将饭煮熟时，电热板产生了多少焦的热量？
    （4）保温器R2的阻值多大？

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    A．移动蜡烛适当远离透镜B．移动光屏适当靠近透镜
    C．移动蜡烛适当靠近透镜D．同时将光屏和蜡烛适当靠近凸透镜

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