12. ★★★ 某智能手机的锂电池上标有“3.7 V 4 200 mA·h”字样，该手机搭配了超级快充功能，快充时保持充电电压3.7 V不变，增大充电的电流。若给锂电池充入80%的电能，需要充电40 min，此时手机的快充电流大小跟哪种用电器正常工作时的电流最接近（）

A.节能灯
B.电风扇
C.电饭锅
D.电冰箱

12. C 解析:此时手机的快充电流 $I=\frac{W}{Ut}=\frac{3.7\ \mathrm{V}× 4\ 200\ \mathrm{mA· h}× 80\%}{3.7\ \mathrm{V}× \frac{40}{60}\ \mathrm{h}}=5\ 040\ \mathrm{mA}=5.04\ \mathrm{A}$。A. 节能灯正常工作时的电流约0.1 A,不符合题意;BD. 电风扇、电冰箱正常工作时的电流约1 A,不符合题意;C. 电饭锅正常工作时的电流约5 A,符合题意。故选C。

13. ♦♦|科学思维 如图所示的电路,电源电压保持不变,甲、乙均为滑动变阻器。开关S闭合后,甲、乙接入电路的电阻分别为$R_甲$、$R_乙$,此时电路的总功率为$P_0$。若将甲接入电路的阻值增大10 Ω,乙接入电路的阻值减小10 Ω,电路的总功率仍为$P_0$;若将甲接入电路的阻值增大6 Ω,乙接入电路的阻值减小6 Ω,此时,甲的电功率为$P_甲$,乙的电功率为$P_乙$,则

()

A.$R_甲＞R_乙,P_甲＞P_乙$
B.$R_甲＜R_乙,P_甲＞P_乙$
C.$R_甲＞R_乙,P_甲＜P_乙$
D.$R_甲＜R_乙,P_甲＜P_乙$

13. D 解析:由题图可知,两个滑动变阻器并联,电路的总功率$P_0$取决于电路的总电阻;若将甲接入电路的电阻增大10 Ω,乙接入电路的电阻减小10 Ω,此时电路的总功率仍为$P_0$,说明此时电路的总电阻不变,而并联电路总电阻满足 $\frac{1}{R_0} = \frac{1}{R_甲} + \frac{1}{R_乙} = \frac{1}{R_甲+10\ \Omega} + \frac{1}{R_乙-10\ \Omega}$,说明甲、乙电阻相当于互换了,即甲增加10 Ω后等于原来乙的电阻,乙减小10 Ω后等于原来甲的电阻,即 $R_甲+10\ \Omega=R_乙$,可排除AC;若将甲接入电路的阻值增大6 Ω,乙接入电路的阻值减小6 Ω,则$(R_甲+6\ \Omega)-2\ \Omega=R_乙-6\ \Omega$,即此时甲的阻值比乙的阻值大2 Ω,由于两电阻两端电压相同,故此时通过甲电阻的电流较小,根据 $P=UI$,有 $P_甲＜P_乙$。故选D。

14. ★★ 如图甲所示，电源电压恒定，$R_0$为定值电阻。闭合开关，将滑动变阻器$R$的滑片$P$从$a$端移到$b$端的过程中，其电流$I$与电压$U$的关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器$R$的最大阻值为 Ω，定值电阻$R_0$消耗的最大功率和最小功率之比为 。
＞＞ P33 专题10

14. 3 10 9 : 1 解析:根据电路图可知,$R_0$和$R$串联,电流表测量电路中电流,电压表测量$R$两端电压;当滑动变阻器$R$的滑片$P$移到$b$端时,变阻器$R$阻值最大,电路中的电流最小,是0.2 A,滑动变阻器两端电压是2 V,变阻器$R$的最大阻值是 $R_{\mathrm{max}}=\frac{U_{\mathrm{max}}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;当滑动变阻器$R$的滑片$P$移到$a$端时,电路中只有$R_0$,电路中的电流最大,是0.6 A,则有电源电压为 $U=0.6\ \mathrm{A}× R_0 ···$①,$U=0.2\ \mathrm{A}· R_0+2\ \mathrm{V}···$②,联立①②解得 $R_0=5\ \Omega,U=3\ \mathrm{V}$。根据 $P=UI=I^2R$ 可知,定值电阻$R_0$消耗的最大功率和最小功率取决于电路中电流的最大值和最小值,所以定值电阻$R_0$消耗的最大功率和最小功率之比为 $\frac{P_{0\mathrm{max}}}{P_{0\mathrm{min}}} = \frac{I_{\mathrm{max}}^2R_0}{I_{\mathrm{min}}^2R_0} = \frac{I_{\mathrm{max}}^2}{I_{\mathrm{min}}^2} = \frac{(0.6\ \mathrm{A})^2}{(0.2\ \mathrm{A})^2}=9 : 1$。

15. ★★★|科学探究 用如图所示的装置探究影响电流热效应的因素。甲、乙、丙三个相同的容器内均装有质量相等的煤油,电阻丝$R_1$、$R_2$、$R_3$浸没在煤油中,其中$R_1=R_2=5\ \Omega$、$R_3=10\ \Omega$。闭合开关前,记录下煤油的初温度$t_0$,开关S接a、调节滑动变阻器滑片P,使电流表的示数为1 A,记录下第100 s和第200 s时甲容器中煤油的末温度t;开关S接b,调节滑片P,使电流表的示数为0.5 A,记录下第200 s时乙、丙容器中煤油的末温度t,断开开关,结果如下表,比较序号①②可得:当通过导体的电流和导体的相等时,导体产生的热量与通电有关。比较序号②和可知导体产生的热量与电流大小有关。实验中,电阻丝$R_2$产生的热量为J。


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15. 电阻 时间 ③ 250 解析:比较序号①②,电阻丝和导体中的电流不变,通电时间越长,升高的温度越高,可以得到当通过导体的电流和导体的电阻相等时,导体产生的热量与通电时间有关。探究导体产生的热量与电流大小的关系,需保持电阻和通电时间相同,改变电流大小,$R_1$和$R_2$的阻值相等,所以比较序号②和③得到导体产生的热量与电流大小有关。开关S接b,$R_2$和$R_3$串联,电路中的电流是0.5 A,通电时间是200 s,电阻丝$R_2$产生的热量为 $Q=I^2R_2 t=(0.5\ \mathrm{A})^2× 5\ \Omega× 200\ \mathrm{s}=250\ \mathrm{J}$。