2024-2025学年版块17 电功率 专题17-10 其他类型 （含答案） 初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲

2024-2025学年版块17电功率专题17-10其他类型（含答案）初中物理尖子生自主招生培优讲义83讲专题17-10其他类型知识·解读一、非纯电阻电路电功率与电热计算1、纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式能的用电器电流、电压、电阻三者的关系遵循欧姆定律I＝eq\f(U,R)不遵循欧姆定律，U>IR或I<eq\f(U,R)能量转化形式电流做功，电能全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t电流做功，电能转化为内能和其他形式的能量：电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他元件举例电阻、电炉丝、白炽灯电动机、电解槽2、电功与电热的区别与联系(1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t；P电＝P热＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)。(2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，W＞Q；电功率P电＝UI，热功率P热＝I2R，P电＞P热。3、友情提醒(1)在非纯电阻电路中，只能用W＝UIt，P＝UI计算电功和电功率；Q＝I2Rt及P热＝I2R计算电热和热功率。(2)对于含有电动机的电路，电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转时是纯电阻电路。二、变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题1、变值电阻的功率：，而R0RS根据基本不等式，令y==≥2R0R0RS当时，具有最小值，则功率P具有最大值。∴结论：当R0=R时，变值电阻R0的功率具有最大值2、P出与R的关系如图所示。（R为变值电阻，r为定值电阻，P出为R的输出功率）（1）当R＝r时，R输出功率最大Pm＝eq\f(E2,4r)，此时效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝50%。（2）当R<r时，随R的增大输出功率越来越大。（3）当R>r时，随R的增大输出功率越来越小。（4）当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1、R2，且R1·R2＝r2。三、灯泡亮度问题1、当灯泡正常发光时：U实＝U额→P实＝P额→额定功率越大，灯泡月亮。2、当灯泡非正常发光时（额定电压相同）：（1）两灯泡串联：I1=I2,根据P=I2R,电阻越大的灯泡越亮；（2）两灯泡并联：u1=u2,根据P=u2/R,电阻越大的灯泡越亮；典例·解读类型一、非纯电阻电路电功率与电热计算例1、（多选）关于三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)的适用范围，以下说法正确的是()A、第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求电热功率B、在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求电热功率C、在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求电热功率，第三个公式没有意义D、由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所示P即是电功率【【答案】BC.【解析】首先要明确，欧姆定律U＝IR只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同。其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示电热功率。因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为热能；而在非纯电阻电路中，UI>I2R，即消耗的电能只有部分转化为热能。例2、规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。【【答案】(1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)发热功率为P热＝I2R。(2)机械能的功率为：P机＝P电－P热。(3)电动机不转动时，可理解为纯电阻。(1)排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，发热功率为：P热＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。转化为机械能的功率为：P机＝P－P热＝36W－1W＝35W。(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，电动机消耗的功率即电功率等于热功率：P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。类型二、变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题例3、如图，R0是定值电阻，电源电压保持不变，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率是30W；当接入电路的阻值为3R时，其消耗的功率不可能是（

）A、10WB、20WC、30WD、80W【【答案】A.【解析】有图可知，定值电阻与滑动变阻器串联。由题意可得：当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率：；则

．当滑动变阻器接入电路的阻值为3R时，消耗的功率为：.故选A．例4、如图所示，电源电压不变，定值电阻R阻值为18Ω。有四只白炽灯泡、、、，它们的规格分别为“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。当把它们分别接在电路中的M、N两端时，实际功率最大的是（）A、B、C、D、【【答案】B.【解析】根据得，。可分别计算出各个灯泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根据变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题的结论，只需选择电阻值与定值电阻相同的即可（若无相同，则选择电阻最接近的）。故选B。类型三、灯泡亮度问题例5、一只标有“10V5W”的甲灯和一只标有“6V1.8W”的乙灯串联接入电路，两灯均能发光，则关于两灯实际亮度的说法正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（）A、甲灯较亮B、乙灯较亮C、两灯亮度相同D、以上三种情况均有可能【【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P实甲＝P实乙。故选C。例6、在如图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“220V15W”和“220V60W”字样，两灯都发光时，若L1比L2亮，应闭合的开关为______；若L2比L1亮，应闭合的开关为______。【【答案】S2；S1、S3.【解析】两灯泡的额定电压相等，额定功率关系为P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的变形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，L1比L2亮时，L1的实际功率较大，由P＝I2R可知，两灯泡应串联在电路中，即闭合开关S2；当L2比L1亮时，由P＝eq\f(U2,R)可知，两灯泡应并联在电路中，即闭合开关S1、S3。培优·训练一、选择题1、（多选）如图所示，R1＝20Ω，电动机M绕组R2＝10Ω，当开关打开时，电流表示数为0.5A；当开关合上时，若电压U不变，电流表的示数I及电路消耗的功率P应是()A、I＝1.5AB、I<1.5AC、P＝15WD、P<15W2、小亮家有一台电风扇，内阻为20Ω，额定电压为220V，额定功率为66W，将它接上220V电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动。则此时电风扇消耗的功率为()A．66WB．2420WC．11WD．不确定3、（多选）一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内()A．电炉放热和电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的电功率大于电炉的电功率4、有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W5、（多选）日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是()A．IU＞PB．IU＝PC．P>I2(R1＋R2)D．P＝I2(R1＋R2)6、如图，电源电压恒为4.5V，Ⓐ的量程为“0～0.6A”，Ⓥ的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（

）A、Ⓐ的示数最大为0.6AB、灯泡消耗的最小功率为0.12WC、电路消耗的最大总功率为2.7WD、滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω7、如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（

）A、滑动变阻器的最大阻值为10ΩB、电路允许消耗的最大功率为4.5WC、小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置D、滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W8、在如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列选项正确的是（

）A、U1/I不变，△U1/△I变小B、U2/I变大，△U2/△I不变C、U3/I不变，△U3/△I不变D、P1变大，P2变小，P3变大9、a、b两个灯炮分别标有“36V、36W”“36V、72W”的字样，把它们接在72V的电路中，为了使两个灯泡都正常发光且消耗电功率最小的连接方式是（

）A、B、C、D、10、小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“50Ω

1A”，灯泡L标有“2.5V

1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（

）A、灯泡两端的最大电压是1.5VB、该电路中电源的最大功率是1.25WC、电路中电流变化的范围是0.3A～0.5AD、滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω二、填空题1、甲灯标有“36V7.2W”字样，乙灯标有“12V1.2W”字样。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光，正常发光的是灯泡_______，电源电压是_______V，另一盏灯的实际功率是_______W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）2、将“36V27W”的甲灯泡和“36V18W”的乙灯泡并联在电路中，电源电压为24V，甲灯泡的实际功率为______W，乙灯泡的实际功率为______W，______灯泡更亮一些。（忽略温度对灯丝电阻的影响）三、计算题1、如图所示，灯L上标有200W，电动机上标有2000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻。2、如图所示的电路中，电源电压为60V，内阻不计，电阻R＝2Ω，电动机的内阻R0＝1.6Ω，电压表的示数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率。专题17-10其他类型知识·解读一、非纯电阻电路电功率与电热计算1、纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路非纯电阻电路元件特点电路中只有电阻元件电路中除电阻外，还包括能把电能转化为其他形式能的用电器电流、电压、电阻三者的关系遵循欧姆定律I＝eq\f(U,R)不遵循欧姆定律，U>IR或I<eq\f(U,R)能量转化形式电流做功，电能全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t电流做功，电能转化为内能和其他形式的能量：电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他元件举例电阻、电炉丝、白炽灯电动机、电解槽2、电功与电热的区别与联系(1)纯电阻电路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t；P电＝P热＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)。(2)非纯电阻电路：电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，W＞Q；电功率P电＝UI，热功率P热＝I2R，P电＞P热。3、友情提醒(1)在非纯电阻电路中，只能用W＝UIt，P＝UI计算电功和电功率；Q＝I2Rt及P热＝I2R计算电热和热功率。(2)对于含有电动机的电路，电动机转动时是非纯电阻电路，电动机不转时是纯电阻电路。二、变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题1、变值电阻的功率：，而R0RS根据基本不等式，令y==≥2R0R0RS当时，具有最小值，则功率P具有最大值。∴结论：当R0=R时，变值电阻R0的功率具有最大值2、P出与R的关系如图所示。（R为变值电阻，r为定值电阻，P出为R的输出功率）（1）当R＝r时，R输出功率最大Pm＝eq\f(E2,4r)，此时效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝50%。（2）当R<r时，随R的增大输出功率越来越大。（3）当R>r时，随R的增大输出功率越来越小。（4）当P出<Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1、R2，且R1·R2＝r2。三、灯泡亮度问题1、当灯泡正常发光时：U实＝U额→P实＝P额→额定功率越大，灯泡月亮。2、当灯泡非正常发光时（额定电压相同）：（1）两灯泡串联：I1=I2,根据P=I2R,电阻越大的灯泡越亮；（2）两灯泡并联：u1=u2,根据P=u2/R,电阻越大的灯泡越亮；典例·解读类型一、非纯电阻电路电功率与电热计算例1、（多选）关于三个公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)的适用范围，以下说法正确的是()A、第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求电热功率B、在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求电热功率C、在非纯电阻电路中，第一个公式可适用于求电功率，第二个公式可用于求电热功率，第三个公式没有意义D、由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所示P即是电功率【【答案】BC.【解析】首先要明确，欧姆定律U＝IR只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同。其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示电热功率。因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为热能；而在非纯电阻电路中，UI>I2R，即消耗的电能只有部分转化为热能。例2、规格为“220V36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：(1)接上220V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率。【【答案】(1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)发热功率为P热＝I2R。(2)机械能的功率为：P机＝P电－P热。(3)电动机不转动时，可理解为纯电阻。(1)排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，发热功率为：P热＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。转化为机械能的功率为：P机＝P－P热＝36W－1W＝35W。(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，电动机消耗的功率即电功率等于热功率：P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。类型二、变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题例3、如图，R0是定值电阻，电源电压保持不变，当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率是30W；当接入电路的阻值为3R时，其消耗的功率不可能是（

）A、10WB、20WC、30WD、80W【【答案】A.【解析】有图可知，定值电阻与滑动变阻器串联。由题意可得：当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率：；则

．当滑动变阻器接入电路的阻值为3R时，消耗的功率为：.故选A．例4、如图所示，电源电压不变，定值电阻R阻值为18Ω。有四只白炽灯泡、、、，它们的规格分别为“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。当把它们分别接在电路中的M、N两端时，实际功率最大的是（）A、B、C、D、【【答案】B.【解析】根据得，。可分别计算出各个灯泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根据变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题的结论，只需选择电阻值与定值电阻相同的即可（若无相同，则选择电阻最接近的）。故选B。类型三、灯泡亮度问题例5、一只标有“10V5W”的甲灯和一只标有“6V1.8W”的乙灯串联接入电路，两灯均能发光，则关于两灯实际亮度的说法正确的是（不计温度对灯丝电阻的影响）（）A、甲灯较亮B、乙灯较亮C、两灯亮度相同D、以上三种情况均有可能【【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P实甲＝P实乙。故选C。例6、在如图所示的电路中，灯泡L1、L2上分别标有“220V15W”和“220V60W”字样，两灯都发光时，若L1比L2亮，应闭合的开关为______；若L2比L1亮，应闭合的开关为______。【【答案】S2；S1、S3.【解析】两灯泡的额定电压相等，额定功率关系为P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的变形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，L1比L2亮时，L1的实际功率较大，由P＝I2R可知，两灯泡应串联在电路中，即闭合开关S2；当L2比L1亮时，由P＝eq\f(U2,R)可知，两灯泡应并联在电路中，即闭合开关S1、S3。培优·训练一、选择题1、（多选）如图所示，R1＝20Ω，电动机M绕组R2＝10Ω，当开关打开时，电流表示数为0.5A；当开关合上时，若电压U不变，电流表的示数I及电路消耗的功率P应是()A、I＝1.5AB、I<1.5AC、P＝15WD、P<15W2、小亮家有一台电风扇，内阻为20Ω，额定电压为220V，额定功率为66W，将它接上220V电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动。则此时电风扇消耗的功率为()A．66WB．2420WC．11WD．不确定3、（多选）一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内()A．电炉放热和电动机放热相等B．电炉两端电压小于电动机两端电压C．电炉两端电压等于电动机两端电压D．电动机消耗的电功率大于电炉的电功率4、有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则()A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W5、（多选）日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是()A．IU＞PB．IU＝PC．P>I2(R1＋R2)D．P＝I2(R1＋R2)6、如图，电源电压恒为4.5V，Ⓐ的量程为“0～0.6A”，Ⓥ的量程为“0～3V“，灯泡上标有“2.5V1.25W”（不考虑灯丝电阻变化），滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中（

）A、Ⓐ的示数最大为0.6AB、灯泡消耗的最小功率为0.12WC、电路消耗的最大总功率为2.7WD、滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω7、如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V3W“字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V，此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6．下列判断正确的是（

）A、滑动变阻器的最大阻值为10ΩB、电路允许消耗的最大功率为4.5WC、小灯泡正常发光时，滑片P位于滑动变阻器中点位置D、滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了0.6W8、在如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个电表的示数都发生了变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示，电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示，下列选项正确的是（

）A、U1/I不变，△U1/△I变小B、U2/I变大，△U2/△I不变C、U3/I不变，△U3/△I不变D、P1变大，P2变小，P3变大9、a、b两个灯炮分别标有“36V、36W”“36V、72W”的字样，把它们接在72V的电路中，为了使两个灯泡都正常发光且消耗电功率最小的连接方式是（

）A、B、C、D、10、小勤在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示。电源电压恒为4.5V，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“50Ω

1A”，灯泡L标有“2.5V

1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化）。在不损坏电路元件的情况下，下列判断正确的是（

）A、灯泡两端的最大电压是1.5VB、该电路中电源的最大功率是1.25WC、电路中电流变化的范围是0.3A～0.5AD、滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω二、填空题1、甲灯标有“36V7.2W”字样，乙灯标有“12V1.2W”字样。将它们串联后接在电源上，其中一个灯泡能正常发光，正常发光的是灯泡_______，电源电压是_______V，另一盏灯的实际功率是_______W。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）2、将“36V27W”的甲灯泡和“36V18W”的乙灯泡并联在电路中，电源电压为24V，甲灯泡的实际功率为______W，乙灯泡的实际功率为______W，______灯泡更亮一些。（忽略温度对灯丝电阻的影响）三、计算题1、如图所示，灯L上标有200W，电动机上标有2000W，在A、B两端加上220V的电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻。2、如图所示的电路中，电源电压为60V，内阻不计，电阻R＝2Ω，电动机的内阻R0＝1.6Ω，电压表的示数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率。

专题17-10其他类型例1、【答案】BC.【解析】首先要明确，欧姆定律U＝IR只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同。其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示电热功率。因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为热能；而在非纯电阻电路中，UI>I2R，即消耗的电能只有部分转化为热能。例2、【答案】(1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)发热功率为P热＝I2R。(2)机械能的功率为：P机＝P电－P热。(3)电动机不转动时，可理解为纯电阻。(1)排气扇在220V的电压下正常工作时的电流为：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，发热功率为：P热＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。转化为机械能的功率为：P机＝P－P热＝36W－1W＝35W。(2)扇叶被卡住不能转动后，电动机成为纯电阻电路，电流做功全部转化为热能，此时电动机中电流为I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，电动机消耗的功率即电功率等于热功率：P电′＝P热′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。例3、【答案】A.【解析】有图可知，定值电阻与滑动变阻器串联。由题意可得：当滑动变阻器接入电路的阻值为R时，其消耗的功率：；则

．当滑动变阻器接入电路的阻值为3R时，消耗的功率为：.故选A．例4、【答案】B.【解析】根据得，。可分别计算出各个灯泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根据变值电阻与定值电阻串联的功率最值问题的结论，只需选择电阻值与定值电阻相同的即可（若无相同，则选择电阻最接近的）。故选B。例5、【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P实甲＝P实乙。故选C。例6、【答案】S2；S1、S3.【解析】两灯泡的额定电压相等，额定功率关系为P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的变形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，L1比L2亮时，L1的实际功率较大，由P＝I2R可知，两灯泡应串联在电路中，即闭合开关S2；当L2比L1亮时，由P＝eq\f(U2,R)可知，两灯泡应并联在电路中，即闭合开关S1、S3。培优·训练一、选择题1、BD解析：当开关打开时，U＝I1R1＝10V。开关合上时，U>I2R2，所以流过电动机电流I2<eq\f(U,R2)＝1A，而I1＝0.5A，故I<1.5A，B对。P1＝Ieq\o\al(2,1)R1＝5W，P2<UI2＝10W，即P2<10W，故P<15W，D对。2、B解析：当扇叶被东西卡住不能转动时，电路为纯电阻电路，所以电风扇消耗的功率也就是热功率。P＝eq\f(U2,R)＝2420W。B对，A、C、D错。3、ABD解析：由Q热＝I2Rt知A对；电炉为纯电阻用电器，UIt＝I2Rt，U＝IR，电动机为非纯电阻用电器，U′I′t>I′2Rt，U′>I′R，C错，B、D对。4、C解析：灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110V电压，且干路电流I＝I灯＝eq\f(60W,110V)，则电解槽消耗的功率P＝P灯＝60W，C对A错；电解槽的发热功率P热＝I2R＝1.3W，B错；整个电路消耗的功率P总＝220V×eq\f(60W,110V)＝120W，D错。5、BC解析：根据题意可知，通过电吹风的电流为I，它两端的电压为U，所以它消耗的电功率P＝UI，B项正确，A项错；电吹风内部有两部分电阻，一是电热丝的电阻，二是电动机线圈的电阻，所以热功率为I2(R1＋R2)，因为电功还有一部分转化为电动机的机械能，所以P＞I2(R1＋R2)。C项正确，D项错误。6、D7、B8、B9、B10、C二、填空题1、乙；30；1.8[解析]根据电功率公式P＝UI变形可得两灯泡的额定电流分别为：I甲＝eq\f(P甲,U甲)＝eq\f(7.2W,3.6V)＝0.2A，I乙＝eq\f(P乙,U乙)＝eq\f(1.2W,12V)＝0.1A；因为串联电路中各处的电流相等，所以两灯泡串联时，电路中的最大电流为I＝I乙＝0.1A，即灯泡乙正常发光；由I＝eq\f(U,R)变形可得甲灯泡的电阻：R甲＝eq\f(U甲,I甲)＝eq\f(36V,0.2A)＝180Ω，此时甲灯泡的实际功率：P甲′＝I2R甲＝(0.1A)2×180Ω＝1.8W。乙灯泡的电阻：R乙＝eq\f(U乙,I乙)＝eq\f(12V,0.1A)＝120Ω，电源电压为U＝I(R甲＋R乙)＝0.1A×(180Ω＋120Ω)＝30V。2、12；8；甲三、计算题1、2Ω解析：设A、B间的总电流为I，A、B间的总电压U＝220V，A、B间消耗的总功率P＝200W＋2000W＝2200W。因为P＝UI，所以I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2200,220)A＝10A。由IL＝I，PL＝Ieq\o\al(2,L)R，所以R＝eq\f(PL,I\o\al(2,L))＝eq\f(200,102)Ω＝2Ω。2、210W解析：电压表的示数为电动机两端的电压，电源电压已知，可得UR＝U源－U机＝(60－50)V＝10V， 由欧姆定律：I＝eq\f(UR,R)＝5A，对电动机由能量关系有P电＝P热＋P出，所以P出＝P电－P热＝UI－I2R0＝(50×5－52×1.6)W＝210W。专题17-11电学综合计算例1、在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变．R1、R2为定值电阻，已知电灯L的伏安特性曲线(即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示．当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A．求：(1)当开关S1、S3闭合，S2断开，5min内电路消耗的电能是多少？(2)当开关S3闭合，S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大？甲乙【【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由图像可知：UL＝5V，则电源电压U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，电路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和L三者串联，已知I＝0.2A，由图像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A”．(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压．(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值．(3)闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围．【【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，为R1的简单电路，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，R2、R3串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表(测滑动变阻器的电压)的示数为4V．则电路中的电流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根据串联电路的规律和欧姆定律可得根据串联电路的规律和欧姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)闭合开关S1、S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流为0.4A；电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，由并联电路电流的规律，通过滑动变阻器的最大电流：I最大＝I总大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小电阻：R滑小＝eq\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；当滑动变阻器滑片移动最左端时，滑动变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故滑动变阻器的最大电阻为100Ω，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40～100Ω.例3、如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V7.2W”字样(灯丝电阻不受温度影响)，R1＝10Ω.当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯泡L正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A.(1)求灯泡L的电阻阻值．(2)求滑动变阻器Rx的最大值．(3)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值．【【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因为灯泡L标有“6V7.2W”字样，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，灯泡L的电阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,额),P额)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由电路图可知，当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为灯泡L的简单电路，且灯正常发光，所以电源电压是：U＝U额＝6V；当S、S2闭合时，R1与Rx串联，电流表测电路中的电流，当P在滑动变阻器中点处时，由串联电路特点和欧姆定律知道总电阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑动变阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因为RL＜R1，所以当闭合S、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，且电路总功率的最小值是：P最小＝eq\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培优·训练1、如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω.滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”．电流表A2选用0～3A的量程，电压表选用0～15V的量程．闭合全部开关，电流表A1的示数为1A．求：(1)电源电压．(2)若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，滑动变阻器接入电路的可能值．(3)用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值．甲乙2、如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω.当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3∶1(灯的电阻保持不变)．求：(1)电源电压．(2)当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压．(3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)．3、如图所示的电路中，电源的电压为U保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P位于某一位置A时，电压表的示数为4V；移动滑动变阻器的滑片P位于另一位置B时，电流表的示数增大了0.2A，电阻R的功率增大了2W，求：(1)当滑动变阻器的滑片P位于位置A时，流过定值电阻R的电流为多大？(2)当滑动变阻器的滑片P位于位置B时，定值电阻R的功率为多大？(3)该定值电阻R的阻值为多少？4、如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“8V”字样，电流表的量程为0～1.2A，如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像．滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为9Ω，当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时，小灯泡恰好正常发光．求：(1)电源电压是多少？(2)闭合S和S1、断开S2，为保证电流表的安全，滑动变阻器的取值范围为多少？(3)闭合S和S2、断开S1，当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时，这时小灯泡的功率为3.2W，此时电流表的读数为多少？甲乙5、家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．(1)当锅内温度为100℃时，自动开关S与____(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态．(2)该电饭锅此次工作30min消耗的电能为多少？(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?甲乙6、如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变．发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器，其阻值变化范围为0～50Ω，允许通过的电流足够大．试求：(1)R1的最大功率是多少？(2)将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？(3)在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？专题17-11电学综合计算例1、在如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变．R1、R2为定值电阻，已知电灯L的伏安特性曲线(即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示．当开关S1、S3闭合，S2断开时，电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合，S1断开时，电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A．求：(1)当开关S1、S3闭合，S2断开，5min内电路消耗的电能是多少？(2)当开关S3闭合，S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大？甲乙【【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由图像可知：UL＝5V，则电源电压U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，电路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和L三者串联，已知I＝0.2A，由图像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω1A”．(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压．(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值．(3)闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围．【【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，为R1的简单电路，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，R2、R3串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表(测滑动变阻器的电压)的示数为4V．则电路中的电流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根据串联电路的规律和欧姆定律可得根据串联电路的规律和欧姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)闭合开关S1、S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流为0.4A；电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，由并联电路电流的规律，通过滑动变阻器的最大电流：I最大＝I总大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小电阻：R滑小＝eq\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；当滑动变阻器滑片移动最左端时，滑动变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故滑动变阻器的最大电阻为100Ω，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40～100Ω.例3、如图，电源电压一定，已知灯泡L标有“6V7.2W”字样(灯丝电阻不受温度影响)，R1＝10Ω.当S、S1，闭合，且滑片P在a端时，灯泡L正常发光；当S、S2闭合，且P在滑动变阻器中点处时，电流表示数为0.2A.(1)求灯泡L的电阻阻值．(2)求滑动变阻器Rx的最大值．(3)通过对S、S1、S2的控制和调节滑动变阻器，可使电路所消耗的总功率最小，请求出电路总功率的最小值．【【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因为灯泡L标有“6V7.2W”字样，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，灯泡L的电阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,额),P额)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由电路图可知，当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为灯泡L的简单电路，且灯正常发光，所以电源电压是：U＝U额＝6V；当S、S2闭合时，R1与Rx串联，电流表测电路中的电流，当P在滑动变阻器中点处时，由串联电路特点和欧姆定律知道总电阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑动变阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因为RL＜R1，所以当闭合S、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，且电路总功率的最小值是：P最小＝eq\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培优·训练1、如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，R2＝5Ω.滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”．电流表A2选用0～3A的量程，电压表选用0～15V的量程．闭合全部开关，电流表A1的示数为1A．求：(1)电源电压．(2)若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，滑动变阻器接入电路的可能值．(3)用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值．甲乙2、如图所示的电路中，小灯泡上标有“6V3.6W”字样，滑动变阻器R1的最大电阻为40Ω.当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑片滑到A端时，A1、A2的示数之比是3∶1(灯的电阻保持不变)．求：(1)电源电压．(2)当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在A端时，小灯泡两端的实际电压．(3)小灯泡消耗的最小电功率(不能为0)．3、如图所示的电路中，电源的电压为U保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P位于某一位置A时，电压表的示数为4V；移动滑动变阻器的滑片P位于另一位置B时，电流表的示数增大了0.2A，电阻R的功率增大了2W，求：(1)当滑动变阻器的滑片P位于位置A时，流过定值电阻R的电流为多大？(2)当滑动变阻器的滑片P位于位置B时，定值电阻R的功率为多大？(3)该定值电阻R的阻值为多少？4、如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“8V”字样，电流表的量程为0～1.2A，如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像．滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2的阻值为9Ω，当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时，小灯泡恰好正常发光．求：(1)电源电压是多少？(2)闭合S和S1、断开S2，为保证电流表的安全，滑动变阻器的取值范围为多少？(3)闭合S和S2、断开S1，当滑动变阻器的阻值调到17.5Ω时，这时小灯泡的功率为3.2W，此时电流表的读数为多少？甲乙5、家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开，使电饭锅进入保温状态．某家用电饭锅内部电路简化示意图如图甲，某次使用该电饭锅在220V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图乙．(1)当锅内温度为100℃时，自动开关S与____(选填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于________(选填“加热”或“保温”)状态．(2)该电饭锅此次工作30min消耗的电能为多少？(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少？(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1100W，可以给电阻R1并联一个阻值为多大的电阻R3?甲乙6、如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变．发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器，其阻值变化范围为0～50Ω，允许通过的电流足够大．试求：(1)R1的最大功率是多少？(2)将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？(3)在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？专题17-11电学综合计算例1、【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由图像可知：UL＝5V，则电源电压U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)当开关S2、S3闭合，S1断开时，电路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和L三者串联，已知I＝0.2A，由图像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，为R1的简单电路，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，R2、R3串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表(测滑动变阻器的电压)的示数为4V．则电路中的电流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根据串联电路的规律和欧姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)闭合开关S1、S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流为0.4A；电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，由并联电路电流的规律，通过滑动变阻器的最大电流：I最大＝I总大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由欧姆定律可得，滑动变阻器连入电路的最小电阻：R滑小＝eq\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；当滑动变阻器滑片移动最左端时，滑动变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故滑动变阻器的最大电阻为100Ω，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40～100Ω.例3、【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因为灯泡L标有“6V7.2W”字样，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，灯泡L的电阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,额),P额)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由电路图可知，当S、S1闭合，且滑片P在a端时，电路为灯泡L的简单电路，且灯正常发光，所以电源电压是：U＝U额＝6V；当S、S2闭合时，R1与Rx串联，电流表测电路中的电流，当P在滑动变阻器中点处时，由串联电路特点和欧姆定律知道总电阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑动变阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因为RL＜R1，所以当闭合S、S2，并且滑片在b端时，R1与Rx的最大阻值串联，电路的总电阻最大，总功率最小，且电路总功率的最小值是：P最小＝eq\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培优·训练1、解：(1)由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流，即I1＝1A，电压表测电源电压，由欧姆定律得，电源电压：U＝I1R1＝1A×10Ω＝10V.(2)将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：①当A3串联在干路中时，由于I1＝1A，则A3选用0～3A的量程，由题意知，干路中的电流：I＝eq\f(2,3)×3A＝2A，通过滑动变阻器的电流：I滑1＝I－I1＝2A－1A＝1A，此时滑动变阻器的阻值：R滑1＝eq\f(U,I滑1)＝eq\f(10V,1A)＝10Ω.②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程，若A3选用0～3A，则有I滑2＝2A，此时滑动变阻器的阻值：R滑2＝eq\f(U,I滑2)＝eq\f(10V,2A)＝5Ω；若A3选用0～0.6A，则有I滑3＝0.4A，此时滑动变阻器的阻值：R滑3＝eq\f(U,I滑3)＝eq\f(10V,0.4A)＝25Ω，所以，滑动变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω.(3)只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大＝2.5A，当电压表示数最大时，即UV＝15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压：U2＝I最大R2＝2.5A×5Ω＝12.5V，则新电源电压的最大值：U最大＝UV＋U2＝15V＋12.5V＝27.5V．2、解：(1)小灯泡上标有“6V3.6W”字样，表示小灯泡的额定电压为6V，额定功率为3.6W，小灯泡的额定电流：I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(3.6W,6V)＝0.6A，小灯泡正常发光时的电阻：RL＝eq\f(UL,IL)＝eq\f(6V,0.6A)＝10Ω，当只闭合S、S2，滑动变阻器的滑片P在中点时，小灯泡与滑动变阻