2023年中考物理难点提高篇-功率极值计算

2023年中考物理难点提高篇一功率极值计算

计算题(共12小题)

1.如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻Rz=10Q,滑动变阻器R”标有"60。，1A”的字样，只闭

合S”电流表的示数为0.3A。

(1)求电源电压U；

(2)闭合开关Si、S2,电流表的示数为0.35A时，求R接入电路的阻值；

(3)闭合开关&、S2,在保证电路安全的条件下，调节滑动变阻器可以改变电路消耗的电功率，求整个

电路消耗的最小电功率P。

2.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关8、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光,

电压表V的示数为6V,电流表A。的示数为0.4A。只闭合开关Si,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,

电流表A的示数为0.2A,灯泡的实际功率为0.4W(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求：

(1)电阻艮的阻值；

(2)灯泡L的额定功率；

(3)通过开关的通断和移动滑片P,该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比。

代丁1■©厂即

3.如图甲所示是定值电阻R。和标有“6V6W”灯泡L的信息图像。将它们接入图乙所示的电路，其中电源

电压不变，滑动变阻器R最大阻值为8。，当只闭合开关S、S„滑片P位于R最右端时灯泡L的实际功

率为1W»求：

(1)灯泡正常发光时的电阻；

(2)电源电压；

(3)R。的电阻大小为多少？当只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率是多少？

4.夜龙汇游是顺德群众喜闻乐见的节目。小明制作了一个龙舟模型，用红、绿灯做眼睛，并设计如图的电

路来调节亮度和眨眼，红、绿灯L、1_2分别标有“6V,6W”“6V,3W”字样。电压表量程有0〜3V和0〜

15V,滑动变阻器最大阻值为100Q,电源电压U=18V。(灯丝电阻不变)求：

(1)红灯L正常工作时的电流；

(2)闭合S?、断开&,1_2正常工作时，滑动变阻器接入电路的阻值；

(3)在电路安全的前提下，该电路的最小电功率。

5.小胡同学是个生活的有心人，他观察发现生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V

的电源和两个定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知Ri=Rz=20。。请解

答以下问题：

(1)通过断开闭合不同的开关这个电路最多有几种不同功率的挡位？

(2)S3断开，Si、Sz闭合时，通电5min电路消耗的电能；

(3)该电路的最大功率和最小功率之比。

6.如图所示的电路中，电源电压不变，Ri=36Q,小灯泡标有9V2.25W”(小灯泡灯丝电阻阻值不变)，滑

动变阻器R2标有*'20000.5A”，电流表的量程是0〜0.6A,电压表的量程是0〜15V。当只断开S?时，

电流表示数为0.5A。求：

(1)电源电压为多少？

(2)只闭合S,时，小灯泡消耗的电功率为多少？

(3)只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，当电路的总电功率最小时，滑动变阻器的电功率是多少？

7.如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的规格为“25Q1A",电流表量程选择“0〜0.6A”,

电压表量程选择“。〜3V"。小灯泡L上标有“3V”字样，小灯泡的I-U图象如图乙所示。求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻值；

(2)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值;

(3)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率。

8.在如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R的阻值为12。，滑动变阻器R?标有“100。1A"

字样，闭合开关S,移动滑片P至某位置时，电流表示数为0.5A。

(1)求此时电阻R两端的电压5。

(2)若电流表量程为0〜0.6A,电压表量程为0〜15V。闭合开关S,移动滑片P,在电路安全工作的情

况下，旦的最大电功率为多少？

9.如图所示，电源电压恒为4V,电压表量程为“。〜3V”，电流表量程为“0〜0.6A”，滑动变阻器规格为“20

Q1A"，小灯泡L标有“2.5V1.25W”的字样(灯丝电阻不变)。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流，

电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，求：

(1)滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围；

(2)小灯泡的实际电功率的变化范围。

10.某实验小组的同学想要探究滑动变阻器在电路中的作用，设计了如图所示的电路。已知电源电压不变,

灯泡L(其阻值会随温度改变而改变)标有“2.5V,0.3A”字样。当只闭合开关S”滑动变阻器的滑片

置于最右端时，电压表的示数为3V,R的功率为区；将滑动变阻器的滑片置于最左端时，电流表的示数

为0.3A,R的功率为P2,已知巴：P2=1：4»当同时闭合开关S,和S?时，移动滑动变阻器的滑片至某一

位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。求：

(1)灯泡L的额定功率；

(2)滑动变阻器的最大阻值；

(3)在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最小功率与最大功率之比。

11.如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V,3.6Wn,R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，

滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。(不计温度对灯丝电

阻的影响)求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻；

(2)电源电压；

(3)当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少；

(4)若电压表的量程为0〜3V,电流表的量程为0〜0.6A,为保证电路安全，该电路电功率的变化范围。

12.如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“3V,0.9W”字样，忽略温度对小灯泡电阻的影响，R,

是阻值为50。的定值电阻，电流表的量程为。〜0.6A,电压表的量程为。〜3V,滑动变阻器R2的规格为

11?,1A”。当只闭合开关S2时，小灯泡恰好正常发光，求：

(1)小灯泡的阻值是多大；

(2)电源电压是多少；

(3)在不损坏各电路元件的情况下，若闭合所有开关，滑动变阻器R,消耗的最大功率和最小功率之比

为6：5。当只闭合开关S3时，小灯泡L消耗的最小电功率是多少？

参考答案

计算题(共12小题)

1.如图所示电路中，电源电压恒定，定值电阻Rz=10Q,滑动变阻器R”标有“60。，1A”的字样，只闭

合&,电流表的示数为0.3A。

(1)求电源电压U；

(2)闭合开关&、S2,电流表的示数为0.35A时，求R接入电路的阻值；

(3)闭合开关S八S2,在保证电路安全的条件下，调节滑动变阻器可以改变电路消耗的电功率，求整个

电路消耗的最小电功率P。

【解答】解：(1)只闭合S“电路为比的简单电路，电流表测电路中的电流,

此时电流表的系数为0.3A,由欧姆定律"可知，电源电压为U=12R2=0.3AX10Q=3V；

R

(2)闭合开关S,、S2,电阻R、R2并联，电流表测干路电流，此时示数为0.35A,

因并联电路中各支路互不影响，则通过Rz的电流仍为0.3A,

根据并联电路的电流特点可知，通过井的电流为h=l-l2=0.35A-0.3A=0.05A,

由欧姆定律I」•可知，R接入电路的阻值:U_^L_

R==60。；

R1-0.05A

(3)电源电压不变，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，干路中电流最小，由(2)的

解答可知，变阻器R接入电路的阻值最大为60Q时，干路电流最小为0.35A,

则整个电路消耗的最小电功率：Pmi„=UI-3VX0.35A=1.05W。

答：(1)电源电压为3V；

(2)闭合开关&、S2,电流表的示数为0.35A时，R的阻值为60Q；

(3)闭合开关&、S2,在保证电路安全的条件下，整个电路消耗的最小电功率为1.05W。

2.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S八S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光,

电压表V的示数为6V,电流表A2的示数为0.4Ao只闭合开关S„将滑动变阻器的滑片P移到b端时,

电流表A的示数为0.2A,灯泡的实际功率为0.4W(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求：

(1)电阻％的阻值；

(2)灯泡L的额定功率；

(3)通过开关的通断和移动滑片P,该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比。

【解答】解：(1)闭合开关S,、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡L与定值电阻R并联，电

流表心测外支路的电流，电压表测电源两端的电压，电压表的示数为6V,则电源电压U=6V；

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由|=旦可得，电阻R的阻值：

I

Ri=二-=-07_.=15Q；

h0.4A

(2)只闭合开关S„将滑动变阻器的滑片P移到b端时，Rz的最大阻值和灯泡L串联，电流表4测电

路中的电流，

由P=UI可得，灯泡两端的电压：

u=P.k=0.4W=?v,

I0.2A

由1=旦可得，灯泡的电阻：

R

RL=-HL=-2——=1OQ,

I0.2A

因闭合开关8、S2,将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，由并联电路的电压特点可知灯

泡的额定电压等于电源电压，

所以，灯泡L的额定功率：

尤额

=尤=(6V)2

PlSi==3.6W；

410Q

(3)所有开关闭合时，该电路为并联电路；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过灯泡的电流最大，

干路中的电流最大，此时电路的总功率是最大的；

此时电阻氐的电功率为：Pi=Uli=6VX0.4A=2.4W；

灯泡正常发光，则灯泡的功率为：PL额=3.6W；

电路的最大功率为：P大=P,+PL颓=2.4W+3.6W=6W；

只闭合开关S“将滑动变阻器的滑片P移到b端时，该电路为串联电路，此时电路的总电阻最大，总功

率最小，此时电路中的电流为1=0.2A；

则最小功率为：P,b=UI=6VX0.2A=1.2W»

则该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比为：1.2W：6W=1：5

答:(1)电阻R的阻值为15Q；

(2)灯泡L的额定功率为3.6W；

(3)通过开关的通断和移动滑片P,该电路总功率的最小值和总功率的最大值之比为1:5o

3.如图甲所示是定值电阻R。和标有“6V6W”灯泡L的信息图像。将它们接入图乙所示的电路，其中电源

电压不变，滑动变阻器R最大阻值为8。，当只闭合开关S、S„滑片P位于R最右端时灯泡L的实际功

率为1Wo求：

(1)灯泡正常发光时的电阻；

(2)电源电压；

(3)R。的电阻大小为多少？当只闭合开关S、S2)电路消耗的最小电功率是多少？

AI/A

(1)根据P=正得灯泡正常发光时的电阻为R尸@)2=6Q.

RP额6W

(2)当只闭合开关S、S,,滑片P位于R最右端时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值串联，

灯泡L的实际功率为1W,由图甲可得，此时灯泡两端的电压Ui=2V,通过的电流li=O.5A时符合要求，

因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器两端的电压UR=IRR=IIR=0.5AX8O=4V；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压：U=UL+UR=2V+4V=6V；

(3)由图甲可知，U0=2V时，通过的电流l°=0.2A,由欧姆定律可得R。的阻值为：咫=员=_@_=

Io0.2A

10Q；

当S、S2闭合时，R。与R串联，滑片移到最右端时，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，

电路的最大总电阻为：R,9=RO+R=1OQ+8Q=18Q,

22

则电路的最小功率为：p.i产工=♦电=2w°

R总18。

答：(1)灯泡正常发光时的电阻为6。；

(2)电源电压为6V；

(3)R。的电阻大小为1OQ;当只闭合开关S、S2,电路消耗的最小电功率为2W。

4.夜龙汇游是顺德群众喜闻乐见的节目。小明制作了一个龙舟模型，用红、绿灯做眼睛，并设计如图的电

路来调节亮度和眨眼，红、绿灯L、Lz分别标有"6V,6W”“6V,3W"字样。电压表量程有。〜3V和0〜

15V,滑动变阻器最大阻值为1OOQ,电源电压U=18V。(灯丝电阻不变)求：

(1)红灯L正常工作时的电流；

(2)闭合S2、断开S”Lz正常工作时，滑动变阻器接入电路的阻值；

(3)在电路安全的前提下，该电路的最小电功率。

【解答】解：(1)红灯L标有“6V,6W”正常工作时，红灯L正常工作时的电流：I=11强=里1=骁，

1敢U1额6V

红灯L的电阻：4=［迺=空=60；

11额1A

(2)闭合S2,断开S”变阻器R与1_2串联，绿灯Lz正常工作时的电流：I整趣_=W!L=O.5A，

/敬比额6V

绿灯Lz的电阻：1^=!遒=_叟_=12。，

12额0・5A

串联电路中电流处处相等，I=l2颤=0.5A,

此时电路中的总电阻：R,&=£=J8L=36Q,滑动变阻器接入电路的电阻阻值：R=R.a-R2=36Q-

I0.5A

120=240；

(3)电源电压不变，当电路的电流最小时，也就是电路的总阻值达到最大时，电路的电功率达到最小，

R,<R2,因此只闭合Sz,l_2接入电路与变阻器串联，同时考虑安全问题，电压表的量程最大15V,G两端

电压：U2=18V-15V=3V,

通过L2的电流：i=兽—关=o.25A，

乙1\21/

由串联电路的电流规律规律可知。电路中的最小电流：Kn=l2=0.25A,

电路最小功率为：P=Ulmin=18VX0.25A=4.5W.

答：(1)红灯L正常工作时的电流1A；

(2)闭合Sz、断开&,1_2正常工作时，滑动变阻器接入电路的阻值是24Q；

(3)在电路安全的前提下，该电路的最小电功率是4.5W。

5.小胡同学是个生活的有心人，他观察发现生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V

的电源和两个定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R,=R2=20QO请解

答以下问题：

(1)通过断开闭合不同的开关这个电路最多有几种不同功率的挡位？

(2)S3断开，S,、力闭合时，通电5min电路消耗的电能；

(3)该电路的最大功率和最小功率之比。

Tj2

(1)由图可知，当S2闭合，SMS3断开时，两电阻串联，总电阻最大，根据P=t知此时总功率最小;

当Sz断开，Si、S3闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据P=a知此时总功率最大，

R

当S3断开，Si、&闭合时，电阻R1被短路，只有Rz连入电路，电阻较大，根据P=U-知总功率较小；

R

当S,断开，Sz、S3闭合时，电阻R2被短路，只有R1连入电路，电阻较大，由于R与R2的阻值相同，根据

P=U_知此时总功率与S3断开，S八S2闭合时相同；

R

所以该电路最多有3种不同功率的挡位；

(2)当S3断开，SlvS2闭合时，电阻R被短路，只有R2连入电路，

22

则通电5min电路消耗的电能：W2=Lt=..(l°V)X5X60s=1500J；

R220Q

(3)两电阻串联时，总功率最小，则电路的最小功率为：

P最产卫2_=(则)2_

R1+R220Q+20Q

两电阻并联时，总功率最大，则电路的最大功率为：

P畛=或+止=(10V)2+(10V)2=mw,

RiR220020Q

该电路的最大功率和最小功率之比：

F最大=10W=」.1

P最小西T,°

答：(1)通过断开闭合不同的开关这个电路最多有3种不同功率的挡位；

(2)S3断开，Si、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能为1500J；

(3)该电路的最大功率和最小功率之比为4：1。

6.如图所示的电路中，电源电压不变，Ri=36Q,小灯泡标有9V2.25W”(小灯泡灯丝电阻阻值不变)，滑

动变阻器Rz标有“200Q0.5A”，电流表的量程是0〜0.6A,电压表的量程是。〜15V。当只断开S?时，

电流表示数为0.5A。求：

(1)电源电压为多少？

(2)只闭合&时，小灯泡消耗的电功率为多少？

(3)只闭合S?时，在保证电路安全的情况下，当电路的总电功率最小时，滑动变阻器的电功率是多少？

【解答】解：(1)当只断开S2时，电路为R的简单电路，灯泡L被短路;

由欧姆定律可知，电源电压：U=IR,=0.5AX36Q=18V；

(2)只闭合$时，灯泡L与R串联，

由P=UI可知：灯泡的额定电流：I.=.=2-25W=O.25A,

U额9V

由欧姆定律可知，灯泡的电阻：R=酶=_=360,

I额0.25A

由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：1'=—y—=—=0.25A,

RL+Rt36Q+36Q

小灯泡消耗的电功率：PL=I'2RO=(0.25A)2X36Q=2.25W；

(3)只闭合力时，灯泡L与R2串联，电压表测R,两端的电压，电流表测电路中的电流；

因为电压表的量程为0〜15V,所以滑动变阻器两端的最大电压U滑大=15V,

由串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压：U-j、=U-U滑大=18V-15V=3V,

电路中最小电流：I最小=也»=_头=」3,

RL36012

此时滑动变阻器接入电路的电阻：R滑=巴隹=芈匕=180。＜2000,因此电路中的最小电流能达到

I最小—A

12

AA,根据P=UI可知，此时电路的总功率最小，则滑动变阻器的最小电功率：

12

P星小=U滑大IgM、=15VxJ^A=1.25W。

12

答：(1)电源电压为18V；

(2)只闭合S,时，小灯泡消耗的电功率为2.25W；

(3)只闭合Sz时，在保证电路安全的情况下，当电路的总电功率最小时，滑动变阻器的电功率是1.25W。

7.如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V,滑动变阻器R的规格为“25Q1A"，电流表量程选择“。〜0.6A”，

电压表量程选择“。〜3V"。小灯泡L上标有“3V”字样，小灯泡的I-U图象如图乙所示。求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻值；

(2)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值;

(3)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率。

【解答】解：(1)小灯泡L上标有“3V”字样，由乙图知灯泡的额定电流为0.25A；

根据I=旦可得，小灯泡正常发光时的电阻值：

R

RI=_E^_=_'迎_=120；

I额0.25A

(2)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻值越小，电流越

大，根据电流表量程为0-0.6A,灯泡的额定电流为0.25A,

故电流允许的最大电流为lmax=0.25A；此时灯泡的电压U[=3V；

滑动变阻器接入电路的电阻最小为：

R,小=.=吧=4.5V-3V=6Q；

【max【max625A

(3)由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，根据串联电路分压规律可知,

滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的

示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为：

U.=U-U潸=4.5V-3V=1.5V,

由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.15A,小灯泡的最小功率是

PL=ULIL=1.5VX0.15A=0.225WO

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻值12Q；

(2)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻值6Q；

(3)闭合开关S,移动滑片P,在保证电路安全的情况下，小灯泡的最小电功率0.225W。

8.在如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻氐的阻值为12Q,滑动变阻器R2标有“100。1A"

字样，闭合开关S,移动滑片P至某位置时，电流表示数为0.5A。

(1)求此时电阻氐两端的电压5。

(2)若电流表量程为。〜0.6A,电压表量程为0〜15V。闭合开关S,移动滑片P,在电路安全工作的情

况下，区的最大电功率为多少？

【解答】解：由电路图可知，R.vR?串联，电流表测量电路电流，电压表测量”两端电压；

(1)由l=U可得，Ri两端电压：Ui=IR,—0.5AX12Q—6V,

R

(2)当电压表示数最大为15V时，电路电流：\'=21^=J5V=1.25A,

R1120

因串联电路处处电流相等，且电流表量程为。〜o.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以电路

允许的最大电流为：I大=0.6A,

R的最大电功率：R大=1大包=(0.6A)2X12Q=4.32W»

答：(1)此时电阻R两端的电压U,为6V。

(2)闭合开关S,移动滑片P,在电路安全工作的情况下，R,的最大电功率为4.32W。

9.如图所示，电源电压恒为4V,电压表量程为“0〜3V”，电流表量程为“0〜0.6A”，滑动变阻器规格为“20

。1A"，小灯泡L标有“2.5Vl.25W”的字样(灯丝电阻不变)。若通过小灯泡L的电流不超过额定电流,

电流表、电压表不能超过量程，则移动滑动变阻器的滑片，求：

(1)滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围；

(2)小灯泡的实际电功率的变化范围。

【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电

路中的电流。

灯泡正常发光时的电压为2.5V,功率为1.25W,

因串联电路总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时电压表的示数U滑=11-UL=4V-2.5V=1.5V

<3V,

此时灯泡正常发光，即小灯泡的最大实际功率为1.25W,

由P=UI可得灯泡正常发光时的电流：IL=ZL=L25W=o.5A,

UL2.5V

因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程“。〜0.6A”，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,

所以，电路中的最大电流I大=IL=0.5A,

此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑小=?置=工里=3

I大0.5A

O；

当电压表的示数最大为3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的实际功率

最小，

电压表数最大为3V时，灯泡两端的电压为：UJ=11-Uv=4V-3V=1V,

灯泡的电阻：RL=—=->=50,

IL0.5A

此时通过电路的电流：I'=与一=』-=0.2A,

RL5Q

此时滑动变阻器接入电路的阻值：R滑大=上.=争_=15Q,所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范

I'0.2A

围为3Q〜15Q；

灯泡的最小功率：Pi，j、=(I小)2RL=(0.2A)2X5Q=0.2W,

所以，小灯泡的实际电功率变化范围为0.2W~1.25W。

答：(1)滑动变阻器连入电路的阻值的变化范围为3Q〜15。；

(2)小灯泡的实际电功率的变化范围0.2W~1.25Wo

10.某实验小组的同学想要探究滑动变阻器在电路中的作用，设计了如图所示的电路。已知电源电压不变，

灯泡L(其阻值会随温度改变而改变)标有“2.5V,0.3A"字样。当只闭合开关S1,滑动变阻器的滑片

置于最右端时，电压表的示数为3V,R的功率为巴；将滑动变阻器的滑片置于最左端时，电流表的示数

为0.3A,用的功率为Pz,已知巴：P?=1：4。当同时闭合开关S,和S2时，移动滑动变阻器的滑片至某一

位置时，电压表和电流表的示数分别为3V和0.2A。求：

(1)灯泡L的额定功率；

(2)滑动变阻器的最大阻值；

(3)在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最小功率与最大功率之比。

【解答】解：(1)灯泡L标有"2.5V,0.3A"字样，灯泡的额定电压:Ug=2.5V,额定电流:I额=0.3A,

由电功率计算公式可得，灯泡的额定电功率：Psi-UgslSF-2.5VX0.3A=0.75W；

(2)只闭合开关S“移动滑片至最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0,灯泡与R串联，电流表的

ZF数为12=0.3A,

由于灯泡L标有“2.5V,0.3A”字样，则此时灯泡L正常发光，

根据灯泡的额定电压可知此时灯泡L两端的电压为：5=2.5V,

则根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：

U=UL+I2R1=2.5V+0.3AXR,----------------------------①

闭合开关8和8,移动滑片至某一位置时，L短路，R八R2串联，电压表测量R2两端的电压，电压表和

电流表的示数分别为S'=3V和I'=0.2A,

根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：

U=Uz'+1'Ri=3V+0.2R,----------------------------②

解①②得电源电压U=4V,R,=5Q；

将滑动变阻器R2的滑片置于最右端，只闭合开关8时，灯泡与R2串联，电压表测量R?两端的电压,

R的功率为Pt；

已知Pi：?2=1：4,根据P=/R可得:

22

IIRI：I2RI=1：4,

所以，I1：I2=1:2,

即：I1=A|2=JLX0.3A=0.15A；

22

根据l=U可得滑动变阻器R2的最大值为：

R

R2=—=—3V.=20Q；

0.15A

(3)在只闭合S,时，灯泡才有电流通过，滑动变阻器比的滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的

阻值最大，电路电流最小，灯泡的功率最小，此时滑动变阻器两端的电压为U?=3V,根据l=U可得RI

R

两端电压为：Ui=liRi=0.15AX5Q=0.75V,

根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，灯泡两端电压为：

UL5E=U-UI-U2=4V-3V-0.75V=0.25V,

则灯泡的最小功率为：PE、=UL实h=0.25VX0.15A=0.0375W；

滑动变阻器R2的滑片置于最左端时，滑动变阻器接入电路阻值为零，电路电流最大，最大电流是0.3A,

灯泡正常发光，灯泡的功率最大，此时灯泡的功率为额定功率：

&大=P^=0-75W；

所以，灯泡的最小功率与最大功率之比为：

PL小=0.0375W=1：

PL大o.75W20°

答：(1)灯泡L的额定功率是0.75W；

(2)滑动变阻器的最大阻值是20。；

(3)在有电流通过灯泡L的情况下，灯泡L的最小功率与最大功率之比为1：20。

11.如图甲所示的电路，小灯泡L标有“6V,3.6W”，R为滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S后，

滑片P从b端移到a端的过程中，电压表示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。(不计温度对灯丝电

阻的影响)求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻；

(2)电源电压；

(3)当滑片P滑到中点时，小灯泡L的实际功率是多少；

(4)若电压表的量程为0〜3V,电流表的量程为。〜0.6A,为保证电路安全，该电路电功率的变化范围。

【解答】解：(1)小灯泡L标有“6V3.6W"，表示灯的额定电压为6V,灯的额定功率为3.6W,根据P=

工匕，灯正常发光时的电阻：

R

RL=~H^=@)2=100；

PL3.6W

(2)滑片P从b端移到a端的过程中，变阻器连入电路中的电阻从最大到为0,根据分压原理，电压表

示数从最大到变为0,

由图乙知，P在b点时，电压表示数为4V,对应的电流为0.2A；

P在a点时，电压表示数为0V,对应的电流为0.6A,

P在a点时，为灯的简单电路，由欧姆定律，电源电压：

U=IORL=0.6AX10Q=6V；

(3)P在b点时，根据欧姆定律和电阻的串联，变阻器的最大电阻：

3件=-y-一凡=_§^_-10Q=20Q,

Ib0.2A

当滑片P滑到中点时，变阻器连入电路中的电阻：

R中=0.5R滑=0.5X20Q=10Q,根据电阻的串联和欧姆定律，此时电路中的电流：

I中=-------=-----变----=0.3A,

瓦+R中10Q+10Q

灯的实际功率：

P灯=1中？XRL=(0.3A)2X10Q=0.9WO

(4)图乙可知l，=0.6A,电路消耗的最大功率：Pi=Uli=6VX0