九年级物理电功率提高训练含解析

九年级物理电功率提高训练含解析
一、电功率选择题
1．下列关于电能的说法正确的是（）
A. 可以通过电流表把电能直接测量出来
B. 电能的单位是“度”，学名叫做千瓦
C. 消耗电能越多的用电器，电功率就越大
D. 消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同
【答案】 D
【解析】【解答】A.电流表可以测量电流，不能测量电能，A不符合题意；
B.电能的单位是“度”，又叫千瓦时，B不符合题意；
C.电功率越大，表示电流做功快，C不符合题意；
D.消耗电能相同的用电器，产生的热量不一定相同，D符合题意。

故答案为：D.
【分析】电功率表示电流做功的快慢，不同用电器，转化成的热的效率不同。

2．如图是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置．通电前，A、B 两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（）
A. I1=I2， A管中的液面较低
B. I1=I2， A管中的液面较高
C. I1＞I2， A管中的液面较低
D. I1＞I2， A管中的液面较高
【答案】D
【解析】【解答】解：由图可知，右侧两电阻丝并联后与左侧电阻丝串联，
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以I1＞I2，故AB错误；
由Q=I2Rt可知，通电时间相同时，I1＞I2， R1=R2=5Ω，所以左侧电阻产生的热量较多，
密闭空气吸收热量后，体积不变，压强变大，左侧容器内气体的压强与大气压的差值较大，A测玻璃管液面较高．
故选D．
【分析】由电路图分析电阻丝的连接方式，根据串并联电路的电流特点可知通过它们的电流关系，根据Q=I2Rt比较两电阻产生的热量关系，密闭空气吸收热量后，压强变大，U形管内两液面的差值变大，据此进行解答．
3．如图所示，电源电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=48Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（）
A. 要使电压表的示数增大1V，小灯泡L两端的电压就会减小1V
B. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6W
C. 当滑片P移到变阻器的中点时，小灯泡L正常发光
D. 当滑片P移到最右端时，通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J
【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知，闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压。

（1）由电压表测灯泡L两端的电压可知，电压表的示数增大1V，小灯
泡L两端的电压就会增大1V，A不符合题意；（2）由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：
＝12Ω，
当滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，小灯泡的实际功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流：
I＝＝0.2A，则小灯泡L的最小实际电功率：
P L小＝I2R L＝（0.2A）2×12Ω＝0.48W，B不符合题意；通电10s滑动变阻器消耗的电能：W R ＝I2Rt＝（0.2A）2×48Ω×10s＝19.2J，D符合题意；（3）当滑片P移到变阻器的中点时，电
路中的电流：I′＝ A，此时灯泡的实际功率：
P L′＝（I′）2R L＝（ A）2×12Ω≈1.33W＜3W，所以，此时灯泡不能正常发光，C不符合题意。

故答案为：D。

【分析】闭合开关后，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压.
（1）电压表示数的变化和灯泡两端的电压变化相同；
（2）根据P=UI=求出灯泡的电阻，当滑片P移到最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，小灯泡的实际功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，利用P=I2R求出小灯泡L的最小实际电功率，再利用W=UIt=I2Rt求出通电10s滑动变阻器消耗的电能；
（3）当滑片P移到变阻器的中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P=I2R求出小灯泡L的实际功率，然后与灯泡的额定功率相比较确定是否正常发光.
4．关于电现象，下列说法正确的是（）
A. 电流做功越多，电功率越大
B. 家用电器的金属外壳要接地
C. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥
D. 导体中没有电流通过时，导体就没有电阻
【答案】 B
【解析】【解答】解：A、电功率的大小，不但和做功的多少有关，还与时间的长短有关，故A错误；
B、有金属外壳的家用电器的金属外壳要接地，正确；
C、电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C错误；
D、电阻是导体的一种性质，和导体中有无电流无关，故D错误．
故选B．
【分析】（1）电功率是表示电流做功快慢的物理量，和电流做功的多少、时间的长短有关；
（2）为了防止漏电发生触电事故，所以大功率或有金属外壳的用电器的外壳要接地；（3）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
（4）电阻是导体的一种性质，和导体中有无电流无关．
5．将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（）
A. 电冰箱产生的热量最多
B. 电脑产生的热量最多
C. 电热毯产生的热量最多
D. 三者产生的热量一样多
【答案】C
【解析】【解答】∵接在家庭电路中，U=220V，
∴三种用电器的实际功率：；
又∵，用电器工作时间t相等，
∴三种用电器消耗的电能相同；
∵电冰箱与电风扇工作时，主要把电能转化为机械能，产生的热量很小，电热毯工作时电热丝产生热量，把电能全部转化为热量；
∴产生热量最多的是电热毯。

故答案为：C。

【分析】功率相同的用电器相同时间消耗的电能相同，利用电流的热效应工作的用电器产生的热是最多的.
6．2017•黄冈）下列关于电和磁的说法正确的是（）
A. 金属导体中的电流方向与导体中自由电子定向移动方向相同
B. 家庭电路中同时工作的用电器总功率越大，通过电能表的电流越大
C. 磁场中某点的磁场方向与该点小磁针静止时南极的指向相同
D. 电动机是根据电磁感应原理工作的
【答案】B
【解析】【解答】解：A、自由电子是负电荷，所以金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向相反，故A错误；
B、接入电路的用电器总功率越大，由公式I= 可知通过电能表的电流就越大，故B正确；
C、小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向，故C错误；
A、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故D错误．
故选B．
【分析】（1）物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向；（2）家庭电路电流大的原因：总功率过大；（3）我们规定小磁针N极所指的方向为该点磁场的方向；（4）带电磁铁的仪器利用的是电流的磁效应原理．
7．如图所示，将标有“12V6W”的灯泡和“12V3W”的灯泡接在12V的电路中，闭合开关，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法中正确的是
A. 电路总功率等于9W
B. 电路总功率大于9W
C. 灯泡和一样亮
D. 灯泡比灯泡亮
【答案】D
【解析】【解答】AB．根据可得，两灯泡的电阻分别为：
，，
由电路图可知，灯泡L1、L2串联接在12V的电路中，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：
，
则电路总功率：，A B不符合题意；
CD．由于串联电路中电流处处相等，且，根据可知，灯泡的实际功率较大，则灯泡较亮，C不符合题意，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】理清小灯泡的连接方式，根据P=求出两灯泡的电阻，再根据灯泡的串联和欧姆定律求出电路中的电流；根据P=UI求出总功率；根据P=I2R比较两灯泡实际功率的大小关
系，实际功率大的灯泡较亮.
8．如图所示，阻值为R的电阻丝，用四种方法分别接在电压为U或2U的电源上．闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是（）
A. B. C. D.
【答案】 D
【解析】【解答】因为串联电路中电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以两电阻串联时电路中的总电阻最大，两电阻并联时电路中的总电阻最小，
因为Q放=W=t，所以在相同的时间内放出的热量最多的是D选项．
故选D．
【分析】根据电阻的串并联比较各选项中电阻的大小，根据Q放=t得出它们在相同的时间内放出热量的关系．
9．如图，是某煤气泄漏检测装置的简化电路，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R 为气体传感器电阻，其阻值随煤气浓度的增大而减小，闭合开关，下列说法中正确的是
（）
A. 煤气密度增大时，电流表的示数将变小
B. 煤气密度增大时，电压表的示数将变小
C. 煤气密度减小时，电路消耗的电功率将变小
D. 煤气浓度减小时，电压表与电流表示数的比值略变大
【答案】C
【解析】【解答】解：（1）当煤气密度增大时，气体传感器电阻变小，电路中的总电阻变小，
∵I= ，
∴电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故A不正确；
∵U=IR，
∴定值电阻R0两端的电压变大，故B不正确；
2）当煤气密度减小时，气体传感器电阻变大，电路中的总电阻变大，
∵I= ，
∴电路中的电流变小，
∵P=UI，且电源的电压保持不变，
∴电路消耗的电功率将变小，故C正确；
∵电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，
∴电压表与电流表示数的比值不变，故D不正确．
故选C．
【分析】根据题意得出煤气密度变化时气体传感器电阻的变化，电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电流表示数的变化和电压表示数的变化，根据P=UI可知电路消耗电功率的变化，利用欧姆定律可知电压表与电流表示数比值的变化．
10．现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个，其中灯泡的U﹣I图象如图所示。

将这些元件用导线连成电路后，闭合开关，滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数从5V开始减小，电流表的示数从0.3A开始增大。

下列结论正确的是（）
A. 电源的电压为5V
B. 小灯泡的最大功率为0.3W
C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D. 整个电路的最小功率是1.8 W
【答案】 D
【解析】【解答】解：（1）根据题意可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，如图所示：
；（2）当电压表的示数为5V时，电路中的电流为0.3A，由图象得出此时灯泡两端的电压U L＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压：
U＝U滑+U L＝5V+1V＝6V，A不符合题意；
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R滑＝＝≈16.7Ω，C不符合题意；
整个电路的最小功率：
P min＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，D符合题意；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，
由图象可知通过灯泡的电流I′＝0.5A，则小灯泡的最大功率：
P Lmax＝UI′＝6V×0.5A＝3W，B不符合题意。

故答案为：D。

【分析】结合题意，将滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中，电压表的示数减小，电流表的示数增大，则电压表并联在滑动变阻器两端，否则两电表示数应同时增大或同时减小；当电压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路的总功率最小，根据图象读出电路中的电流为0.3A时灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据P=UI求出整个电路的最小功率；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，灯泡两端的电压和电源的电压相等，根据图象读出通过的电流，根据P=UI求出灯泡的最大功率.
11．甲用电器标有“220V20W”，乙用电器标有“220V60W”，它们都在额定电压下工作，
则下列判断中正确的是（）
A. 甲用电器做功一定多
B. 做相同的功，甲用电器用的时间一定少
C. 乙用电器做功一定多
D. 相同时间内，乙用电器做的功一定多
【答案】 D
【解析】【解答】解：额定电压下，甲用电器的电功率为20W，乙用电器的功率为60W。

AC、由W＝Pt可知，电流做功的多少与通电时间有关，AC不正确；
B、根据t＝可知，完成相同的功，乙用电器所用的时间一定少，B不正确；
D．根据W＝Pt可知，相同时间内，乙用电器完成的功一定多，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】（1）电功率是表示电流做功快慢的物理量；（2）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据W＝Pt比较电功和时间之间的关系。

12．如图所示是加热器的电路图，设电源电压保持不变，R1、R2均为发热电阻丝，通过开关通断组合，可得到不同加热档位。

该加热器最大电功率为12W，只闭合开关S1时，加热器的电功率是8W。

则下列判断正确的是（）
A. 该加热器只有两个加热档位
B. 加热器两个发热电阻丝的阻值之比R1∶R2=1∶3
C. 加热器功率最大时，R1与R2的电流之比为2∶1
D. 该加热器的最小电功率是8W
【答案】 C
【解析】【解答】A．由电路图知道，R1与R2并联连接，且均有一个开关单独控制，这样电加热器能有三个加热档位，即R1单独工作、R2单独工作、R1和R2同时工作，A不符合题意；B．由电路图知道，开关S1、S2均闭合时，R1与R2并联，由于并联电路中总功率等于各用电器功率之和，所以，R2的发热功率是：P2 =P-P1 =12W-8W=4W，又因为并联电路中
各支路两端的电压相等，所以，由知道，两个发热电阻的阻值之比是：
；B不符合题意；C．由于并联电路两端的电压相等，根据P=UI知
道，加热器功率最大时，R1与R2的电流之比是：，C符合题意；D．由于P1=8W，P2=4W，所以，当只有R2工作时，该加热器的电功率最小，即最小电功
率是4W，D不符合题意。

故答案为：C
【分析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，根据并联电路的特点和
求出两个发热电阻的阻值之比；根据P=UI可得电流之比；根据R1的发热功率和R2的发热功率判断得出最小电功率.
13．如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，移动滑片，使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2：1，此时R2的功率为P1；再次移动滑片，使电压表V1示数与电压
表V2示数之比为1：2，此时R2的功率为P2，则P1：P2为（）
A. 1：4
B. 1：2
C. 1：1
D. 4：1
【答案】C
【解析】【解答】解：在第1种情况下，R2两端的电压U21= U= ，R1两端的电压为U11=U﹣ = ；在第2种情况下，R2两端的电压U22= U= ，R1的电压为U12=U﹣
= ，
根据电阻不变时，通过的电流与电压成正比，
所以，两种情况下通过R1的电流之比 = = ，即两种情况下通过R2的电流之比；
= = × = ．
故选C．
【分析】首先求出两种情况下R2的电压之比，根据串联电路电压的特点，求出R1的电压之比，即可求出通过定值电阻R1的电流之比，即通过R2的电流之比，根据P=UI可求两种情况下R2的电功率之比．
14．小亮利用电能表测某家用电器的电功率。

当电路中只有这个用电器工作时，测得在6min内，消耗电能0.03kW·h，这个用电器可能是（）
A. 柜式空调
B. 电视机
C. 电风扇
D. 电饭锅【答案】 B
【解析】【解答】解：A、柜式空调的功率大于1000W，故A不符合题意；
B、电视机的功率小于500W，故B符合题意;
C、电风扇的电功率为30～100W，故C不符合题意；
D、电饭锅的功率在500～1000W，故D不符合题意。

故选B。

【分析】用电器的功率P==300W，柜式空调的电功率远大于1000W，电视机的功率小于500W，电风扇的电功率为30～100W，电饭锅的功率为500～1000W。

15．下列数据中最接近实际情况的是（）
A. 普通居民楼一层的高度约为6m
B. 一个小铁钉受到的重力约为5N
C. 成年人正常步行速度约为5m/s
D. 家用电饭煲的额定功率约为800W
【答案】D
【解析】【解答】解：
A、普通居民楼一层的高度在3m左右，故错；
B、一个小铁钉的质量约5g，受到的重力G=mg=5×10﹣3kg×10N/kg=0.05N，故B错；
C、成年人步行的速度一般在1.1m/s左右，不会达到5m/s；故C错误；
D、一个家用电饭煲的额定功率约为800W，正确．
故选D．
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解，对于选项中的单位，可根据需要进行相应的换算或转换，排除与生活实际相差较远的选项，找出符合生活实际的答案．
16．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。

闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2V，在10s内定值电阻R1产生的热量为60J，则下列结果正确的是（）
A. 电路中的最小电流为1.5A
B. 滑片P在中点时，9s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C. R1先后两次消耗的电功率之比为4：3
D. R先后两次消耗的电功率之比为8：9
【答案】 D
【解析】【解答】解：根据电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流；
根据串联电路分压原理知，滑片从中点到b端时，R连入阻值增大，它分得电压增大，即电压表示数增大了2V，此时电压表示数为4V+2V＝6V；
所以U1＝U﹣U R＝12V﹣6V＝6V，
由Q＝ t可得：R1＝ t＝ ×10s＝6Ω；
A、当滑片在b点时，电路中电阻最大，电流最小，电路中的最小电流：I最小＝I1＝＝
＝1A，A不符合题意；
B、滑片在中点时，电路中的电流：I＝I1′＝＝＝ A，
9s内滑动变阻器R消耗的电能：W R＝U R It＝4V× A×9s＝48J，B不符合题意；
C、由P＝UI可得，R1先后两次消耗的电功率之比：＝＝
＝，C不符合题意。

C、由P＝UI可得，R先后两次消耗的电功率之比：＝＝＝，D符合题意。

故答案为：D
【分析】结合电路图，理清元件的连接方式，根据串联电路分压规律可知滑片从中点到b 端时，电压表示数将增大，因此电压表示数增大了2V，然后根据串联电路电压规律以及Q
＝ t即可求出R1的阻值；当滑片在b点时，电路中的电流最小，根据串联电路电压规律和欧姆定律即可求出电路中的最小电流；先根据欧姆定律求出滑片在中点时电路中的电流，然后根据W=UIt求出9s内滑动变阻器R消耗的电能；根据P=UI即可求出R1、R先后两次消耗的电功率之比.
17．图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1 、R2 为加热电阻丝（R1 >R2 ）。

下列关于电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，其中大小说法正确的是（）
A. 甲的连接方式干路电流最小
B. 乙的连接方式总电阻最小
C. 丙的连接方式消耗电能最多
D. 丁的连接方式发热功率最大
【答案】D
【解析】【解答】由图示可知，甲种接法时，只有电阻R2连入电路；乙种接法时，两电阻
是串联的；丙种接法时，只有电阻R1连入电路；丁种接法时，两电阻并联；故可知丁种接法时总电阻最小，消耗的电能最多，发热功率最大，BC不符合题意，D符合题意；乙种接法总电阻最大，干路中的电流是最小的，A不符合题意；
故答案为：D。

【分析】先根据四种不同连接方式确定电路的连接情况，从而判断电路中电阻大小，由欧
姆定律判断电路中电流大小，当电源电压不变，由P=判断电路消耗电功率大小，由W=Pt分析消耗电能的多少.
18．有两只分别标有”6V3W“和”9V3W“的小灯泡L1、L2，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）
A. L1和L2正常工作时的电流一样大
B. L1和L2串联在一起同时使用时，两灯一样亮
C. L1和L2并联在一起同时使用时，两灯消耗的功率一样大
D. 将L1串联在一个12Ω的电阻，接在电源电压为12V的电路中，L1也能正常发光
【答案】D
【解析】【解答】A.由P=UI可得，两灯泡正常发光时的电流分别为：I1= = =0.5A，I2= = = A，所以两灯泡正常发光时的电流不一样，A不符合题意；
B.由P=UI= 可得，两灯泡的电阻分别为：R1= = =12Ω，R2= = =27Ω，两灯泡串联时通过的电流相等，但灯泡的电阻不同，由P=I2R可知，两灯泡的实际功率不相等，亮度不同，B不符合题意；
C.L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，但灯泡的电阻不同，由P= 可知，两灯泡消耗的电功率不相等，C不符合题意；
D.将L1串联在一个12Ω的电阻时，电路中的总电阻R总=R1+R=12Ω+12Ω=24Ω，电路中的电
流I= = =0.5A，因电路中的电流和灯泡L1正常发光时的电流相等，所以L1能正常发光，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】（1）根据P=UI求出两灯泡的正常发光时的电流；
（2）根据P=UI=求出两灯泡的电阻，根据串联电路的电流特点和P=I2R比较两灯泡的实际功率关系，实际功率大的灯泡较亮；
（3）L1和L2并联在一起同时使用时，它们两端的电压相等，根据P=比较两灯泡消耗的电功率关系；
（4）将L1串联在一个12Ω的电阻时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，然后与灯泡L1正常发光时的电流相比较判断其是否能正常发光.
19．王楠同学在学习了滑动变阻器的知识后，决定将自己的台灯改为调光式，于是他从解放碑雅兰电子城买了“1W 2kΩ”的电位器一个，装在台灯（灯泡为“PZ22060”）上，一开灯，确实能调光，但电位器一会儿就冒起烟了，吓得他赶快扯下了插头。

分析他失败的原因是（）
A. 因为一开灯能调光，说明电位器规格正确，主要是电位器的质量低劣
B. 电位器额定功率偏小
C. 电位器额定电流偏大
D. 电位器电阻偏小，应换用20kΩ
【答案】 B
【解析】【分析】首先利用利用额定功率和实际功率的关系判断A、B、C是否正确．
知道灯泡的额定电压和额定功率，可利用公式R=计算出灯泡的电阻，再利用串联电路的特点和电功率的公式计算出变阻器的实际功率，从而判断D是否正确．
【解答】因为烧毁了，所以电位器规格肯定不合格；故A错误；
功率偏大不可能，既然烧坏了那肯定是实际功率大于了额定功率，C说法错误，不符合题意；B说法正确；
灯泡为“PZ22060”，
∴灯泡的电阻为RL===807Ω；
接上电位器后电路中的总电阻为R=RL+R电=807Ω+2000Ω=2807Ω，
∴电位器的功率为：P电=I2R电=（）2R电=（）2×2000Ω≈12.3W，
从而可知D说法错误；
故选B．
【点评】本题考查了学生对串联电路特点的理解，以及利用电功率的公式分析电路中电功率的大小，本题考查知识点比较多，属于难题．
20．如图甲所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电压表的量程为0～15V．电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。

则下列结果正确的是（）
A. 电源电压为20V
B. R1的阻值为5Ω
C. 为了保证电压表不被烧坏，滑动变阻器的阻值变化范围为4～30Ω
D. 开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W
【答案】 D
【解析】【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。

（1）由图乙可知，当R2＝10Ω时U1＝12V，当R2′＝20Ω时U1′＝8V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流分别为：I＝＝，I′＝＝
，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压保持不变，
所以，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝I′（R1+R2′），即（R1+10Ω）＝（R1+20Ω），
解得：R1＝10Ω，B不符合题意；
电源的电压U＝I（R1+R2）＝ ×（10Ω+10Ω）＝24V，A不符合题意；（2）当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的电流：I大＝＝＝1.5A，
此时滑动变阻器两端的电压：U2小＝U﹣U1″＝24V﹣15V＝9V，
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝＝＝6Ω，
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，电压表的示数最小，
所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～30Ω，C不符合题意；（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，电路消耗的功率最小，则P小＝
＝＝14.4W，D符合题意。

故答案为：D。

【分析】由图乙可知，当R2的阻值为10Ω和20Ω时电压表的示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压.
当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最大电流，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；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，电压表的示数最小，据此得出滑动变阻器接入电路中的阻值范围.
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，电路消耗的功率最小，根据电阻的串联和P=UI=求出电路的最小功率.。