資源簡介

電功與電功率
【回顧】
1．純電阻用電器：通電后電能全部轉化為內能，沒有機械能等其他形式能的轉化，比如電烙鐵、電飯鍋、電爐等，這時有W＝Q。由電功的表達式結合歐姆定律可推導出：W＝I2Rt和 W＝t，同理可得，P＝I2R和P＝。
2．非純電阻用電器：電動機、電吹風、蓄電池等，其使用目的并不是產生熱量。電流做功時只有少部分電能轉化為內能，其余大部分電能轉化為其他形式的能(如機械能、化學能等)，這時顯然有W＞Q。此時，W＝UIt只能用來計算總功，產生的內能用焦耳定律計算，也就是Q＝I2Rt，產生的其他形式的能在數值上等于總功減去電熱。
3．額定功率和實際功率
用電器銘牌上標出的電壓值和電功率值指的是該用電器的額定電壓和額定功率。用電器實際消耗的功率叫實際功率。實際功率的大小隨用電器兩端電壓的改變而改變，只有當用電器兩端的電壓恰好等于該用電器的額定電壓時，其實際功率才等于額定功率，一般情況下，兩者是不相等的。
例1　遠距離輸電時，若輸電線的電阻為10 Ω，輸送的電功率為104 kW，為了使輸電線上的熱功率不超過其輸送電功率的4%，輸電電壓至少應為多少？
[答案] 解：根據題意，輸電功率：P＝UI＝104 kW＝107 W，
線路損失的功率：
Pr≤P×4%＝4×105 W，
由Pr＝I2r，r＝10 Ω，
得I≤2×102 A，
所以U＝≥＝5×104 V。
答：為了使輸電線上的熱功率不超過其輸送電功率的4%，輸電電壓至少應為5×104 V。
[方法點撥] 由損失的最大功率可求出最大電流，從而求出最小電壓。
例2　某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖16－1所示，重物的質量為50 kg，電源電壓為110 V，不計電源電阻及各處摩擦。當電動機轉動，使物體以0.9 m/s的速度勻速上升時，電路中的電流大小為5 A。則電動機線圈的電阻大小為(g取10 N/kg)(　　)
圖16－1
A．22 Ω B．11 Ω
C．16 Ω D．4 Ω
[答案] D
電動機對物體做功的電功率：P1＝＝＝Gv＝mgv＝50 kg×10 N/kg×0.9 m/s＝450 W，
電路總電功率：P＝UI＝110 V×5 A＝550 W，
電動機線圈電阻的發熱功率：P2＝P－P1＝550 W－450 W＝100 W，
所以電動機線圈的電阻大小：R＝＝＝4 Ω。
[方法點撥] 對于非純電阻電路的相關計算，可從能量守恒的角度分析：W總(電能)＝內能＋機械能。
1．將規格都是“220 V　100 W”的一臺電風扇、一臺電視機和一把電烙鐵分別接入同一家庭電路中，通電時間相同，下列說法正確的是(　　)
A．三個用電器產生的熱量相同
B．電風扇產生的熱量最多
C．電烙鐵產生的熱量最多
D．電視機產生的熱量最多
2．利用如圖16－2所示電路可定性研究電熱與電流、電阻和通電時間的關系，圖中三個電阻的材料和質量相同，且R1＝R3＝5 Ω，R2＝10 Ω，三個電子溫度計分別與之相連(圖中未畫出)，并能測量它們的溫度。閉合開關后，每隔一定時間記錄各電阻的溫度，通過比較溫度的變化來間接反映電阻產生電熱的多少。下列有關分析與推斷錯誤的是(　　)
圖16－2
A．分析任意一個電阻的溫度變化，可知電熱與通電時間有關
B．分析比較R1和R2的溫度及變化，可知電熱與電阻有關
C．分析比較R1和R3的溫度及變化，可知電熱與電流有關
D．分析比較R2和R3的溫度及變化，可知電熱與電流和電阻有關
3．(多選)現有兩個燈泡L1和L2，它們的電阻分別為R1和R2，兩端的電壓分別為U1和U2，通過兩燈泡的電流分別為I1和I2，此時兩燈泡的電功率分別為P1和P2。若R1＞R2，則下列各關系不可能成立的有(　　)
A．U1＝U2，I1＜I2，P1＞P2
B．U1＞U2，I1＜I2，P1＜P2
C．U1＜U2，I1＞I2，P1＞P2
D．U1＞U2，I1＞I2，P1＜P2
4．金華中考夏天來臨，為了避免蚊蟲的侵擾，許多家庭都會使用電熱滅蚊器。圖16－3甲為某品牌電熱滅蚊器的簡化電路，其中指示燈的電阻不隨溫度變化。
圖16－3
(1)電熱滅蚊器是根據_____________________________________________制成的。
(2)某次使用時，通過熱敏發熱體的電流與使用時間的關系如圖乙所示，則熱敏發熱體兩端電壓的變化情況為________________________。
5．如圖16－4甲所示，某同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，誤將電壓表并聯在了滑動變阻器兩端。閉合開關，他從滑片置于最右端時開始記錄第一組數據，調節滑片測得多組數據，描繪出的U－I圖像如圖乙所示。已知小燈泡的額定電壓為2.5 V，電源電壓為4.5 V。可求得小燈泡正常發光時的阻值為________Ω，額定功率為________W，變阻器最大阻值為________Ω。為使實驗中小燈泡兩端電壓不超過3 V，則滑動變阻器接入電路的最小阻值為________Ω(保留一位小數)。
圖16－4
6．在如圖16－5所示的電路中，R1的阻值為5 Ω，R和R2的阻值均為10 Ω，AB間的電壓U為10 V。則AB間的總電阻為________Ω，電阻R消耗的電功率為________W。
圖16－5
7．如圖16－6所示，R1～R6六個電阻完全相同，阻值都是R，將電壓為U的電源接在C、D兩點之間，則B、C兩點間電阻R4的電功率為________。若將電源接在線路中的A、C兩點之間，則________(填“R1”“R2”“R3”“R4”“R5”“R6”或“所有電阻”)中無電流流過。
圖16－6
8．三個相同的金屬圓環兩兩正交地連接成如圖16－7所示的形狀。若每個四分之一圓周金屬絲電阻為R，測得A、B間電阻為RAB。現將A、B間一段金屬絲改換成另一個電阻為的一段四分之一圓周的金屬絲，并在A、B間加上恒定電壓U，試求消耗的總功率。
　圖16－7
9．小樓想測量某個僅標有“0.25 A”字樣的燈泡的額定功率。電源電壓為 6 V 且恒定。
圖16－8
(1)檢查器材時，小樓發現電壓表存在如圖16－8甲所示的兩個問題：一是指針位置不對；二是部分刻度模糊。出現指針位置不對的原因是____________________________。
(2)小樓認為不更換電壓表也能測出燈泡的額定功率，他進行了如下操作：
①解決了指針問題后，按規范步驟連接了部分電路(如圖乙所示)，請你用筆畫線代替導線幫他連接完整。
②連接好電路并檢查無誤后，閉合開關，在移動變阻器滑片時，眼睛要注視____________的變化，當燈泡正常發光時，滑片正好在變阻器的中點，在滑片移動過程中，電流表示數從0.2 A增大到0.25 A，而電壓表示數從2.0 V開始增大。
(3)小樓的同桌根據實驗數據計算如下：
解：R燈＝＝＝10 Ω；a
P額＝I額2R燈＝(0.25 A)2×10 Ω＝0.625 W。b
答：燈泡的額定功率是0.625 W。
小樓發現步驟 b 的結果有錯，請你指出錯誤原因：____________________________，燈泡的額定功率是 ________W。
10．如圖16－9甲所示是小明在“測量小燈泡電功率”實驗中連接的實驗電路，所用小燈泡的額定電壓為4.0 V，電源是電壓為6 V且保持不變的蓄電池組。
圖16－9
(1)實驗開始，當開關閉合，變阻器滑片P向右移動時，電流表示數________，電壓表示數________。(均填“變大”“變小”或“不變”)
(2)同組的小紅發現連線中有一處不符合實驗要求，所以才出現上述現象，而且只需改動一根導線的連接，就可以順利進行實驗。請你在需要改動的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的接線。
(3)電路連接正確后，小明正常進行實驗并將實驗數據記錄在下表中。若第二次測量時電流表的示數如圖乙所示，則此時電路電流為________A，可得小燈泡的額定功率為________W。分析表中數據，請寫出你還能得出的一個結論： ______________________________________
________________________________________________________________________。
實驗次數 1 2 3
電壓/V 3.0 4.0 4.5
電流/A 0.36 0.45
(4)如果電壓表的0～15 V量程被損壞，只有0～3 V量程能正常使用，實驗室里也沒有其他電壓表可供更換，要求利用現有器材測出小燈泡的額定功率。請在圖丙虛線框中畫出你設計的電路圖。
11．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，實驗室所提供的器材有：電源(電壓恒為6 V)，額定電壓為2.5 V、電阻約為10 Ω的小燈泡，電流表、電壓表、開關各一個，導線若干。滑動變阻器規格有“10 Ω　1 A”“50 Ω　1.5 A”兩個。
(1)圖16－10甲是小壯連接的部分實物圖，請你用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整。
圖16－10
(2)檢查電路連接無誤后，應將滑動變阻器的滑片置于________(填“A或B”)端，閉合開關后，小壯發現因小燈泡發光過亮不能進行實驗，為了完成實驗，他接下來的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)排除故障后，小壯閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，記下各組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制了如圖乙所示的I－U圖像，根據圖像可知，小燈泡的額定功率是________________________________________________________________________W；
圖中從原點到M點再到N點的曲線，反映了燈絲的電阻是________的。
(4)實驗中，某同學的小燈泡先由暗變亮，然后發出耀眼的光后被燒壞，為了避免燈絲被燒斷，請你提出在調節滑動變阻器的過程中應注意的事項：________________________________________________________________________。
12．現有兩只小燈泡L1、L2，它們的額定電壓分別為2.5 V和3.8 V。
圖16－11
(1)如圖16－11甲所示是小明測定小燈泡L1的額定功率的實物電路圖(不完整)。
①請用筆畫線代替導線將實物電路圖連接完整。
②正確連接電路后，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到________(填“A”或“B”)端。閉合開關后，移動滑片P，當電壓表示數為2.5 V時，電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡L1的額定功率為________W。
(2)小華利用如圖丙所示的電路測出了小燈泡L2的額定功率。圖中R為阻值已知的定值電阻，還缺兩個開關和一只電表(電流表或電壓表)，請在虛線框內補上這三個元件的符號，使電路完整，實驗操作簡單。
13．上實驗課時，程東同學用“伏安法”測量某電阻R的阻值，并用被測電阻、滑動變阻器、電壓表、電流表、三節干電池、開關和導線若干等器材做如下實驗：
圖16－12
(1)請根據如圖16－12甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙的電路連接完整。
(2)在連接電路的各元件時，開關應處于斷開狀態。閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P置于________(填“A”或“B”)端。
(3)電路連接完整后，閉合開關S并移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表和電壓表的指針均沒有發生偏轉，發生此現象的原因是_____________________________________________。
(4)排除故障后，若某次測量的電壓和電流大小如圖丙所示：電壓表的示數是________V，電流表的示數是________A，則本次所測電阻的阻值是________Ω。
(5)由于本實驗所用的滑動變阻器上的銘牌字跡已模糊不清(可能是0～20 Ω或0～30 Ω)，請你利用本實驗中的器材，包括已經通過多次測量取平均值得到阻值為R的電阻，在不使用電壓表的前提下，設計一個實驗，測出滑動變阻器的最大阻值R′max。(可畫電路圖幫助說明)
①寫出實驗步驟(用相應的符號代替物理量)。
②滑動變阻器最大阻值的表達式：R′max＝________。　
14．如圖16－13所示，M為直流電動機，它的電阻r＝1.5 Ω，跟電動機串聯的電阻R＝8.5 Ω，外加電壓U＝41 V。當直流電動機轉動穩定后，電壓表示數UM＝24 V，求電動機的輸入功率和其轉化為機械能的效率。
　圖16－13
15．如圖16－14所示，電源兩端電壓不變，電阻R1的阻值為4 Ω。閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P位于左端時，電流表的示數為I1，電壓表V1的示數為U1，變阻器的電功率為P1，R2的電功率為1 W。當滑動變阻器的滑片P位于中點時，電流表的示數為I2，電壓表V2的示數為U2，變阻器的電功率為P2。已知：U1＝U2，P1∶P2＝8∶9。求：
　圖16－14
(1)電流表的兩次示數之比I1∶I2。
(2)電阻R2的阻值。
(3)移動滑動變阻器的滑片，電路所消耗的最大電功率P最大。
16．如圖16－15所示是檢測某種用電器的電路圖，這種用電器上標有“6 V　1.8 W”的字樣(該用電器可看作一個純電阻電器)，滑動變阻器上標有“10 Ω　1 A”的字樣，電流表的量程為0～0.6 A，電壓表的量程為0～3 V。
圖16－15
(1)為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的最大值是多少？
(2)如果該用電器的電阻變化超過標準值1 Ω，該用電器就會失去作用。實際檢測時，將一個電壓恒定的電源加在圖中a、b之間，閉合開關S，調節滑動變阻器，改變電路中的電流，檢測如下：
實驗次數 電流表示數/A 電壓表示數/V
第1次 0.18 1.68
第2次 0.22 0.90
如果不計檢測電路對該用電器電阻的影響，你認為該用電器是否可以正常使用？此時在a、b之間所加的電壓為多大？
答案
1．C　 因為U＝220 V，所以三種用電器的實際功率：P＝P額＝100 W，又因為W＝Pt，所以三種用電器消耗的電能相同。由于電視機和電風扇不是純電阻電路，電視機將一部分電能轉化為光能，電風扇中的電動機將電能大部分轉化為機械能，而電烙鐵將電能全部轉化為內能。所以產生熱量最多的是電烙鐵。
2．D　 根據控制變量法可知，探究電熱與電流、電阻以及通電時間是否有關時，變化的量只能有一個，其他因素均不變。
3．ACD　 (1)若U1＝U2，R1＞R2，根據I＝得，I1＜I2；根據P＝UI得，P1＜P2。
(2)若U1＞U2，R1＞R2，根據I＝可知，I1和I2的大小關系不確定。根據P＝UI可知，當 U1＞U2，I1＜I2時，P1和P2的大小關系不確定，當U1＞U2，I1＝I2或I1＞I2時，P1＞P2。(3)若U1＜U2，R1＞R2，根據I＝得，I1＜I2；根據P＝UI得，P1＜P2。
4．(1)電流的熱效應　(2)先變大后不變
(1)電熱滅蚊器通電時，消耗電能得到內能，是根據電流的熱效應來工作的。(2)由甲圖可知，指示燈與熱敏發熱體串聯，由圖乙可知，通過熱敏發熱體的電流隨使用時間的增加先變小后不變。當通過熱敏發熱體的電流變小時，通過指示燈的電流也變小，由U＝IR可知，指示燈兩端電壓變小，由串聯電路的電壓特點可知，熱敏發熱體兩端電壓變大；當熱敏發熱體中的電流不變時，電路中電流不變，其兩端電壓也不變。所以熱敏發熱體兩端電壓先變大后不變。
5．12.5　0.5　40　6.9
小燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，小燈泡的額定電壓為 2.5 V，電源電壓為4.5 V，即電壓表示數為2 V 時，小燈泡正常發光；由圖像可知，U滑＝2 V時，I＝0.2 A，故小燈泡正常發光時的電阻為RL＝＝＝12.5 Ω，額定功率為P額＝ U額I＝2.5 V×0.2 A＝0.5 W。滑動變阻器接入電路阻值最大時其兩端電壓最大，電路中的電流最小，由圖像知，U滑最大＝4 V，I最小＝0.1 A，滑動變阻器的最大阻值為R最大＝＝＝40 Ω。為使小燈泡兩端的電壓不超過3 V，滑動變阻器分得的最小電壓為U最小＝4.5 V－ 3 V＝1.5 V，由圖像可知，此時I′＝0.22 A，即滑動變阻器接入電路的最小阻值為R最小＝ ＝＝6.9 Ω(只進不舍)。
6．10　2.5
該電路的最后，兩個R1＝5 Ω串聯后的總電阻為10 Ω，再和R2并聯，并聯后的總電阻為5 Ω；依次向前推導，CD右邊的電阻也為10 Ω，再和R＝10 Ω并聯，RCD＝×10 Ω＝5 Ω；
AB間的總電阻：RAB＝R1＋RCD＝5 Ω＋5 Ω＝10 Ω，I＝＝＝1 A。
R和CD右邊的電阻并聯(電阻相同)，
通過電阻R的電流：IR＝I＝×1 A＝0.5 A，
電阻R消耗的電功率：P＝IR2R＝(0.5 A)2×10 Ω＝2.5 W。　
7.　R5
(1)將電壓為U的電源接在C、D兩點之間時，從C點開始到D點結束，等效電路圖如圖所示。
由圖可知：R2、R3和R4、R5構成電橋電路，由于它們的阻值相同，
所以UCB＝UBD＝UCA＝UAD，且UCB＋UBD＝U，
所以B、C兩點間電阻R4兩端的電壓：UCB＝U；
R4的電功率：P＝＝＝。
圖2－4
(2)若將電源接在線路中的A、C兩點之間，等效電路圖如圖所示。
由圖可知：R1、R4和R3、R6構成電橋電路，由于它們的阻值相同，
所以UAB＝UBC＝UAD＝UDC，且UAB＋UBC＝U，UAD＋UDC＝U，
則UAB＝UBC＝UAD＝UDC＝U，
即B、D兩點間的電壓為零。
因此電阻R5中無電流流過。
8．解：設去掉A、B間一段四分之一圓周的金屬絲后剩余部分電阻為Rx，則RAB可等效為Rx與R的并聯電阻。即 RAB＝， Rx＝。 現將R′＝的電阻絲并在AB端，從AB端看進去，此時電阻為R總＝＝， 電流所消耗的電功率為 P＝＝。
答：消耗的總功率為。
9．(1)電壓表沒有調零
(2)①如圖所示
②電流表示數
(3)燈泡電阻隨溫度變化，不是定值　0.875
(1)電壓表指針沒有指零是由于沒有對電壓表調零。(2)①燈泡的額定電流為0.25 A，電流表應選擇0～0.6 A量程，把電流表串聯接入電路。②閉合開關，在移動變阻器滑片時，眼睛要注視電流表示數的變化，當電流表示數等于額定電流時，燈泡正常發光。(3)燈泡電阻受溫度影響，小樓的計算沒有考慮燈泡電阻隨溫度的變化，他的計算是錯誤的；閉合開關時，滑動變阻器阻值全部接入電路，滑動變阻器兩端電壓：U滑＝U－UV＝6 V－2 V＝4 V，滑動變阻器的最大阻值：R＝＝＝20 Ω，滑片在中間時，燈泡正常發光，此時滑動變阻器兩端電壓：U滑′＝I額R′＝0.25 A×＝2.5 V，燈泡的額定電壓：U額＝U－U滑′＝6 V－ 2.5 V＝3.5 V，燈泡的額定功率：P＝U額I額＝3.5 V×0.25 A＝0.875 W。
10．(1)變小　不變
(2)如圖所示
(3)0.42　1.68　小燈泡的實際電壓越大，其實際功率就越大
(4)如圖所示
(1)滑動變阻器和小燈泡串聯，滑片向右移動時，其連入電路的電阻變大，電路中的電流變小，電流表示數變小；此時電壓表測的是小燈泡和滑動變阻器的總電壓，即電源電壓，所以電壓表的示數不變。(2)實物圖正確的接法應該是電壓表接在小燈泡的兩端，而該題電壓表卻測量小燈泡和滑動變阻器兩端的總電壓，所以這里是錯誤的。(3)電流表的量程為0～ 0.6 A，分度值為0.02 A，讀數是0.42 A，此電流就是小燈泡的額定電流，所以其額定功率為P＝UI＝4.0 V×0.42 A＝1.68 W；根據實驗數據還能得出：小燈泡實際功率的大小取決于實際電壓，實際電壓越大，實際功率就越大。(4)由于該電壓表的大量程壞了，所以要想測出4.0 V的電壓，只需要將電壓表接到滑動變阻器兩端即可，電源電壓是6 V，當電壓表的示數為2.0 V時，小燈泡兩端的電壓恰好是4.0 V。
11．(1)如圖所示
(2)A　斷開開關，換接“50 Ω　1.5 A”的滑動變阻器重新實驗
(3)0.625　變化(或變大)
(4)緩慢調節滑動變阻器的滑片，同時觀察電壓表的示數，使其不能超過小燈泡額定電壓值的1.2倍
(1)在測量小燈泡的電功率時，除電壓表與小燈泡并聯外，其他電路元件都是串聯的；小燈泡的額定電壓為2.5 V，所以電壓表的量程應該選擇0～3 V；小燈泡的電阻約是10 Ω，所以小燈泡的額定電流約是0.25 A，故電流表應該選擇0～0.6 A的量程。(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調至阻值最大處，以保護電路，所以檢查電路連接無誤后，應將滑動變阻器的滑片置于A端。滑動變阻器已經把最大阻值接入電路，但燈泡的亮度還是很亮，是因為電路中的電流過大，說明滑動變阻器的最大阻值較小，此時應該斷開開關，換接阻值更大的滑動變阻器進行實驗，即換接“50 Ω　1.5 A”滑動變阻器重新實驗。(3)由圖乙可知，當小燈泡兩端的電壓為2.5 V時，通過小燈泡的電流為0.25 A，所以小燈泡的額定功率為P額＝ U額I額＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W；由從原點到M點再到N點的曲線可知，通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成比例的變化，電壓變化比電流的大，所以根據歐姆定律I＝可知，燈絲的電阻是變化的(或變大的)。(4)小燈泡有額定電壓和額定電流，若實際電壓超過其額定電壓的1.2倍，燈泡就很容易被燒壞，所以為了避免燈絲被燒斷，應該緩慢調節滑動變阻器的滑片，同時觀察電壓表的示數，使其不能超過小燈泡額定電壓的1.2倍。
12．(1)①如圖所示
②A　0.8
(2)如圖所示
(1)②為保護電路，閉合開關前，滑片P應處在使電路中電阻最大的位置，即A端。小燈泡L1的額定功率為P＝UI＝2.5 V×0.32 A＝0.8 W。(2)R與L2串聯，可以通過開關轉換分別測量出L2與R兩端的總電壓和L2兩端電壓，左邊兩虛線框內是開關，右邊虛線框內是電壓表。具體方法如下：①閉合中間的開關，斷開左邊的開關，用電壓表測L2兩端電壓，移動滑片使電壓表示數為3.8 V；②斷開中間開關，滑片不動，測出L2與R兩端的總電壓，根據串聯電路電壓特點計算出R兩端的電壓；③由I＝計算出通過R的電流，即通過L2的電流，根據P＝UI計算出小燈泡L2的額定功率即可。
13．(1)如圖所示
(2)B (3)除定值電阻和電壓表以外的電路出現了斷路
(4)2.6　0.26　10
(5)①如圖所示，閉合開關，將滑片滑到最左端A，測得電流為I1；將滑片滑到最右端B，測得電流為I2　
②
(1)采用“電流流向法”，電流從電源正極出發，依次將開關S、電流表、待測電阻、滑動變阻器串聯起來，再將電壓表并聯在待測電阻的兩端。
(2)閉合開關前，應使滑動變阻器的阻值位于最大處，由圖可知變阻器的滑片滑到B端時連入電路中的阻值最大。
(3)電路連接完整后，閉合開關S，并移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表和電壓表的指針均沒有發生偏轉，即說明此時電路是斷路，且電壓表不能測出電壓，故可能是除定值電阻和電壓表以外的某一部分出現了斷路。
(4)電壓表使用的量程為0～3 V，每一個大格代表1 V，每一個小格代表0.1 V，電壓表示數為U＝2.6 V，電流表使用的量程為0～0.6 A，每一個大格代表0.2 A，每一個小格代表0.02 A，電流表示數為I＝0.26 A，R的阻值：R＝＝＝10 Ω。
(5)解法一：
①如圖1所示，閉合開關，將滑片滑到最左端(A端)，測得電流為I1；將滑片滑到最右端(B端)，測得電流為I2。
②R′max＝。
解法二：
①如圖2所示，閉合開關，當滑片在B端時分別用電流表測出電阻R支路的電流I1和滑動變阻器R′支路的電流I2。
②R′max＝。
14．解：直流電動機轉動穩定后，電壓表示數UM＝24 V，此時電阻R兩端的電壓為
UR＝U－UM＝41 V－24 V＝17 V，
所以流過R的電流為
IR＝＝＝2 A，
所以IM＝IR＝2 A，
則電動機的輸入功率為
PM＝UMIM＝24 V×2 A＝48 W。
電動機的發熱功率為
P熱＝IM2r＝(2 A)2×1.5 Ω＝6 W，
電動機轉化為機械能的效率為
η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝87.5%。
答：電動機的輸入功率為48 W；其轉化為機械能的效率為87.5%。
15．解：閉合開關S，當滑片P位于左端、中點和右端時，等效電路分別如圖甲、乙、丙所示：
(1)由圖甲、乙可得：＝＝，
解得：＝。
(2)因為U一定，根據圖甲、乙，則I1(R1＋R2＋R3)＝I2，
＝＝①；
又因為U1＝U2，則I1(R1＋R3)＝I2；
＝＝②；
由①②式聯立，將R1＝4 Ω代入解得：R2＝6 Ω，R3＝20 Ω。
(3)當滑片P在右端時，電路的總功率最大。根據圖甲、丙：電壓U一定，則I1(R1＋R2＋R3)＝ I3(R1＋R2)；
則＝，將R1、R2、R3的值代入解得：＝；
根據P＝I2R得：＝，
則P最大＝·PR2＝××1 W＝15 W。
答：(1)電流表的兩次示數之比I1∶I2為2∶3；(2)電阻R2的阻值為6 Ω；(3)移動滑動變阻器的滑片，電路所消耗的最大電功率P最大為15 W。
16．解：(1)用電器上標有“6 V　1.8 W”的字樣表示該用電器的額定電壓為6 V，額定功率為1.8 W，所以該用電器的額定電流：I＝＝＝0.3 A，電阻大小：R額＝＝＝20 Ω。當電路中電流I＝I額＝0.3 A，變阻器連入電路中的電阻最大為R滑大＝10 Ω時，根據歐姆定律，電壓表示數為U示＝IR滑大＝0.3 A×10 Ω＝3 V，不超過電壓表的量程，所以電路中允許的最大電流為0.3 A；用電器兩端的電壓為6 V，變阻器全部電阻連入電路中時其兩端電壓U滑＝3 V，根據串聯電路電壓的規律，此時電源電壓的最大值：U大＝6 V＋3 V＝9 V。
(2)設實際測量時電壓為U，用電器的實際電阻為R電，由第1次實驗記錄的數據，根據歐姆定律和串聯電路電壓的規律有：U＝I1R電＋U1＝0.18 A×R電＋1.68 V①；
同理，由第2次實驗記錄的數據有：
U＝I2R電＋U2＝0.22 A×R電＋0.90 V②；
由①②得，R電＝19.5 Ω，U＝5.19 V。
用電器的電阻變化值ΔR＝20 Ω－19.5 Ω＝0.5 Ω＜1 Ω，所以這個用電器可正常使用，此時在a、b之間所加的電壓為5.19 V。
答：(1)為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓的最大值為9 V；(2)這個用電器可以正常使用，此時在a、b之間所加的電壓為5.19 V。

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