备战2025中考物理专题2.19电功电功率综合计算试卷(解析版)

2.19电功、电功率综合计算1．(2019·云南)如图，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：（1）电源电压；（2）电阻R2的阻值；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。【答案】（1）6V；（2）24Ω；（3）7.5W【解析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，由I＝EQ\F(U,R)可得，电源的电压：U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；（2）当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻：R＝EQ\F(U,I)＝EQ\F(6V,0.2A)＝30Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2＝R－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路的总功率：P＝EQ\F(U2,R1)+EQ\F(U2,R2)＝EQ\F((6V)2,6Ω)+EQ\F((6V)2,24Ω)＝7.5W。2．（2019·荆州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。【答案】（1）6Ω；（2）3.375W；（3）当3Ω～12Ω。【解析】解：（1）根据P＝EQ\F(U2,R)得，灯泡正常工作时电阻：RL＝EQ\F(U额2,P额)＝EQ\F((3V)2,1.5W)＝6Ω；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡L被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，当滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，通过R1的电流：I1＝EQ\F(U,R1)＝EQ\F(4.5V,10Ω)＝0.45A，通过滑动变阻器R2的电流：I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(4.5V,15Ω)＝0.3A，电路最小总功率：P最小＝U×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压。灯泡的额定电流：I额＝EQ\F(P额,U额)＝EQ\F(1.5W,3V)＝0.5A；因为灯泡额定电流I额＝0.5A，电流表量程为0～3A，滑动变阻器标有“15Ω1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为I最大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器R2阻值最小，则电路最小总电阻：R最小＝EQ\F(U,I最大)＝EQ\F(4.5V,0.5A)＝9Ω滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小－RL＝9Ω－6Ω＝3Ω；因为电压表量程为0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为U2＝3V时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流：I最小＝EQ\F(U－U2,RL)＝EQ\F(4.5V－3V,6Ω)＝0.25A，滑动变阻器R2最大阻值：R2最大＝EQ\F(U2,I最小)＝EQ\F(3V,0.25A)＝12Ω，因此滑动变阻器的阻值范围为3Ω～12Ω。3.（2019·兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡L的电阻；（2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；（3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。【答案】（1）12Ω（2）6V6Ω（3）1.5Ω≤R2≤6Ω3W～4.8W【解析】（1）灯泡L的电阻：RL=EQ\F(U2L额,PL额)=EQ\F((6V)2,3W)=12Ω（2）S、S1与S2均闭合时，电压表和R2被短路，L与R1并联后接在电源上，L正常发光:电源电压：U=U1=UL=UL额=6V通过灯L的电流IL=IL额=EQ\F(PL额,UL额)=EQ\F(3W,6V)=0.5A，电流表测干路电流：I=1.5AR1阻值：R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(U,I－IL)=EQ\F(6V,1.5A－0.5A)=6Ω（3）闭合S，断开S1与S2时，L断路，R1与R2串联，电压表测R2两端电压。为保证电流表和R2的安全，则：U2=EQ\F(U,R1+R2)R2≤3VEQ\F(6V,6Ω+R2)R2≤3VR2≤6Ω＜10Ω所以，滑动变阻器的取值范围为：1.5Ω≤R2≤6Ω当R2阻值最大时，电路总电阻最大，电路总功率最小电路总功率的最小值为：Pmin==EQ\F(U2,R1+R2max)=EQ\F((6V)2,6Ω+6Ω)=3W当R2阻值最小时，电路总电阻最小，电流最大，电路总功率最大电路总功率的最大值为：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W电路总功率的变化范围为：3W～4.8W4．(2019·营口)如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”字样，灯L标有“3V1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？【答案】（1）5Ω（2）1.25W（3）0.8W【解析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1.2W,3V)=0.4A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR＝U－UL＝5V－3V＝2V，由I＝eq\f(U,R)可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝eq\f(UR,I)＝eq\f(2V,0.4A)=5Ω；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流：I′＝eq\f(U,R0+R)＝eq\f(5V,5Ω+5Ω)=0.5A，则R0的电功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：U0＝U－UR′＝5V－3V＝2V，此时电路中的电流：I″＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(2V,5Ω)=0.4A，此时变阻器接入电路中的电阻：R′＝eq\f(UR′,I′′)＝eq\f(3V,0.4A)=7.5Ω，所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。5．（2019·安顺）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V1.6W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？（2）只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W．此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω。【解析】解：（1）灯泡L标有“4V，1.6W”字样表示灯的额定电压为4V，额定功率为1.6W，根据P＝UI＝EQ\F(U2,R)可得：灯泡的电阻RL＝EQ\F(U额2,P额)＝EQ\F((4V)2,1.6W)＝10Ω；（2）只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，由于变阻器和R2并联，则电流表测总电流I＝0.5A，根据P＝UI＝EQ\F(U2,R)得电源电压：U＝EQ\R(,P2R2)＝EQ\R(,1.25W×20Ω)＝5V；则通过R2的电流，I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(5V,20Ω)＝0.25A；由并联电路电流的规律，通过动变阻器R1的电流：I1＝0.5A－0.25A＝0.25A，由I＝EQ\F(U,R)可得R1接入电路中的阻值为：R1＝EQ\F(U,I1)＝EQ\F(5V,0.25A)＝20Ω；（3）只闭合开关S和S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，根据P＝UI，灯正常工作时的电流：IL＝EQ\F(P额,U额)＝EQ\F(1.6W,4V)＝0.4A，电流表量程为0～0.6A，根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I最大＝0.4A，此时灯正常发光，由欧姆定律和电阻的串联规律，变阻器有最小阻值；由串联电路电压的规律和欧姆定律，滑动变阻器R1的最小阻值：R滑小＝EQ\F(U,I最大)－RL＝EQ\F(5V,0.4A)－10Ω＝2.5Ω；因电压表的量程为0～3V，电压表的最大示数为U最大＝3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和可知：灯泡两端的最小电压UL最小＝5V－3V＝2V，由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则I最小＝0.25A，由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：R滑大＝EQ\F(U最大,I最小)＝EQ\F(3V,0.25A)＝12Ω，故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω~12Ω。6．如图所示，将标有“2.5V0.625W”字样的小灯泡接入电源电压4.5V（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是3V。（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）【答案】（1）10Ω（2）150J（3）8Ω～20Ω【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。（1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI=EQ\F(U2,R)求出灯泡正常发光时的电阻；（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出小灯泡正常发光时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用W=UIt求出通电5分钟滑动变阻器消耗的电能；（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出其大小；当电压表V2的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案。解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。（1）由P＝UI=EQ\F(U2,R)可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝EQ\F(UL2,PL)＝EQ\F((2.5V)2,0.625W)＝10Ω；（2）因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I=IL=EQ\F(UL,RL)=EQ\F(2.5V,10Ω)=0.25A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR=U－UL=4.5V－2.5V=2V，则通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能：WR=URIt=2V×0.25A×5×60S=150J；（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R小=EQ\F(UR,I)=EQ\F(2V,0.25A)=8Ω；当电压表V2的示数UR大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时灯泡两端的电压：UL小=U－UR大=4.5V-3V=1.5V，此时电路中的电流：I′=EQ\F(UL小,RL)=EQ\F(UR大,R大)，即EQ\F(1.5V,10Ω)=EQ\F(3V,R大)解得：R大=20Ω，所以，滑动变阻器允许的取值范围是8Ω～20Ω。7．(2019·海南)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I—U图像如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。【答案】（1）6Ω（2）3600J（3）25%（4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）【解析】（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额=1A，额定电压U额=6V小灯泡正常发光时的电阻R=EQ\F(U额,I额)=EQ\F(6V,1A)=6Ω（2）小灯泡正常发光消耗的电能W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，即EQ\F(P额,P)=50%由P额=U额I额=6V×1A=6W解得此时电路总功率P=12W电源电压U=EQ\F(P,I额)=EQ\F(12W,1A)=12V当小灯泡两端的电压为3V时，流过小灯泡的电流为0.7A此时小灯泡的实际功率P实=U1I1=3V×0.7A=2.1W电路总功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W小灯泡的实际功率P实占电路总功率的百分比为EQ\F(P额,P′)=EQ\F(2.1W,8.4W)=25%（4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）8.（2019·吉林）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W，额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时，求：（1）台灯两端的电压；（2）10s内台灯消耗的电能。【答案】（1）台灯两端的电压：U=EQ\F(P,I)=EQ\F(11W,0.05A)=220V（2）10s内台灯消耗的电能：W=Pt=11W×10s=110J。【解析】（1）已知额定功率和额定电流，根据公式U=EQ\F(P,I)计算台灯两端的电压；（2）已知台灯的功率和时间根据公式W=Pt计算消耗的电能。9．(2019·泰州)如图为某型号电动机的铭牌，求：(1)此电动机的额定电流.(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.★★牌电动机型号JT-44额定电压220V额定电功率44W线圈电阻100Ω制造商★★★★★★【答案】（1）0.2A（2）2.64×104J2.4×104J【解析】解：（1）由P=UI可得，电动机的额定电流：I额=EQ\F(P额,U额)=EQ\F(44W,220V)=0.2A；（2）此电动机正常工作10min所消耗的电能：W电=P额t=44W×600s=2.64×104J，这台电动机10min内产生的热量：Q=I2Rt=(0.2A)2×100Ω×600s=2400J；转化的机械能：W机=W电－Q=2.64×104J－2400J=2.4×104J；10.（2019·成都A卷）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?【答案】（1）390J（2）0.24W【解析】本题为电学计算题，考查电路的连接状态，欧姆定律计算，以及电功和电功率的公式运用，难度偏中等；题中有三个连接状态，需要考生掌握不同状态的电路情况；电阻R1的阻值没让求，但是也会用到，另外值得注意的是伏安特性曲线，说明灯泡的电阻也在随着两端电压的变化而变化，考生容易犯错计算出灯泡的固定阻值。（1）由题意知：当开关S1、S3闭合，S2断开时R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路电流I1=0.26A，由图知电源电压U=5VW=UIt=0.26A×5V×300s=390J（2）当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路由欧姆定律得R1=eq\f(U,I2)=eq\f(5V,1.25A)=4Ω当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯泡串联，此时I3=0.2A由图像可知，灯泡此时电压UL=3VR1分得电压U1=0.2A×R1=0.8VR2分得电压为U2=5V－3V－0.8V=1.2V所以R2消耗的电功率P2=U2I2=1.2V×0.2A=0.24W11．(2019·百色)如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V0.5W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能；（3）电源电压和电阻R1、R2的阻值。【答案】（1）12.5Ω（2）30J（3）R1=10ΩR2=45Ω【解析】（1）由P=UI可得：小灯泡正常发光时通过它的电流IL=EQ\F(P额,U额)=EQ\F(0.5W,2.5V)=0.2A由I=EQ\F(U,R)可得：小灯泡正常发光时阻值RL=EQ\F(U额,IL)=EQ\F(2.5V,0.2A)=12.5Ω（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能：W=Pt=0.5W×60s=30J（3）S1、S2、S3均闭合时，电阻R1、R2并联，小灯泡没有接入电路，设电源电压为U，则通过电阻R1的电流I1=I－I2=0.45A，即有U=0.45AR1……①保持S1闭合，断开S2、S3时，R1与小灯泡串联U=ILR1+U额即有U=0.2AR1+2.5V……②联立①②解得U=4.5VR1=10ΩR2=EQ\F(U,I2)=EQ\F(4.5V,0.1A)=45Ω12．（2019·毕节）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。（1）求电源电压；（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。【答案】（1）12V（2）1.2A（3）1920J。【解析】解：（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由I＝EQ\F(U,R)可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(12V,10Ω)＝1.2A；（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，通电100s整个电路消耗的电能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。13．（2019·贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。【答案】（1）0.5A（2）4Ω（3）0.75W【解析】（1）灯泡的额定电流：I额=EQ\F(P额,U额)=EQ\F(3W,6V)=0.5A（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I=I额=0.5A滑动变阻器两端的电压：UR=U－U额=8V－6V=2V，所以滑动变阻器的电阻为：R=EQ\F(UR,I额)=EQ\F(2V,0.5A)=4Ω（3）灯泡的电阻：RL=EQ\F(U额,I额)=EQ\F(6V,0.5A)=12Ω当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率为：PL=EQ\F(UL2,RL)=EQ\F((3V)2,12Ω)=0.75W14．（2019·大庆）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？【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W【解析】解：（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，则R1的最大功率P1＝eq\f(U2,R1)＝eq\f((36V)2,40Ω)＝32.4W；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：U1＝U－U2＝36V－6V＝30V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(30V,40Ω)＝0.75A，通电5min电流对整个电路做的功：W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝eq\f(U,R1+R2)，滑动变阻器R2的电功率：P2=I12R2＝(eq\f(U,R1+R2))2R2＝eq\f(U2,eq\f((R1+R2)2,R2))＝eq\f(U2,eq\f(R12+2R1R2+R22,R2))＝eq\f(U2,eq\f(R12－2R1R2+R22+4R1R2,R2))＝eq\f(U2,eq\f((R1－R2)2,R2)+4R1)，所以，当R2＝R1＝40Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：P2大＝eq\f(U2,4R1)＝eq\f((36V)2,4×40Ω)＝8.1W。15.(2019·济宁)如图17所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为1︰4,灯泡L正常发光。求(1)电阻R的阻值;(2)灯泡L的额定电压;(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率【答案】（1）48Ω（2）12V（3）12W【解析】（1）只用一根导线连接b、c时，灯泡L与电阻R串联，串联电路电流处处相等，所以电阻R的电流也为0.2A，根据I＝EQ\F(U,R)得电阻R的阻值：R＝EQ\F(UR,I)＝EQ\F(9.6V,0.2A)＝48Ω；（2）用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，灯泡L和电阻R并联，并联电路电压处处相等，根据P＝EQ\F(U2,R)知电阻R和灯泡L的电功率之比为：PR︰PL＝EQ\F(U2,R)︰EQ\F(U2,RL)＝EQ\F(RL,R)＝EQ\F(1,4)，解得：RL＝EQ\F(1,4)R＝EQ\F(1,4)×48Ω＝12Ω，灯泡L与电阻R串联时，小灯泡两端的电压为：UL＝IRL＝0.2A×12Ω＝2.4V，电源电压为：U＝UL+UR＝9.6V+2.4V＝12V，因为灯泡与电阻R并联时，灯泡正常发光，所以灯泡L的额定电压就是电源电压，为12V；（3）只用一根导线连接c、d时只有灯泡工作，此时电路消耗的总功率为：P＝EQ\F(U2,RL)＝EQ\F((12V)2,12Ω)＝12W。16．(2019·大连)如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6Ω，只闭合S1时为低温档，电功率为440W．同时闭合S1和S2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？【答案】（1）2A（2）48.4Ω（3）1000W【解析】（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W，由P=UI可得，电路中的电流：I=EQ\F(P低,U)=EQ\F(440W,220V)=2A；（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档，由I=EQ\F(U,R)可得，电路的总电阻：R=EQ\F(U,I)=EQ\F(220V,2A)=110Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R1的阻值：R1=R－R2=110Ω－61.6Ω=48.4Ω；（3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档，则高温档的电功率：P高=EQ\F(U2,R)=EQ\F((220V)2,48.4Ω)=1000W。17．(2019·锦州)为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：（1）小灯泡L2的额定电流。（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12Ω。【解析】（1）由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流I2额＝EQ\F(P2额,U2额)＝EQ\F(3W,6V)＝0.5A；（2）将L1和L2并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，由P＝EQ\F(W,t)可得10min内电路消耗的电能：W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，为了保证电路元件安全，灯泡正常发光时的电流为电路中电流，由I＝EQ\F(U,R)可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小＝EQ\F(U滑最小,I最大)＝EQ\F(U′－U2额,I2额)＝EQ\F(12V－6V,0.5A)＝12Ω。18．(2019·赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。①此时R1与R2联；②求：电路中总电流和R2阻值（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。【答案】（1）①并；②1.8A，20Ω（2）48J【解析】（1）开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，利用P＝UI求出总电流，根据欧姆定律求出R1的电流，然后根据并联电路的特点求出R2的电流和R2阻值；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，求出电路中的总电阻，根据W＝I2Rt即可求出电流通过整个电路做的功。（1）由图知，开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，根据P＝UI可得总电流：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(21.6W,12V)＝1.8A，通过R1的电流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(12V,10Ω)＝1.2A，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2＝I－I1＝1.8A－1.2A＝0.6A；由I＝eq\f(U,R)可得，R2的阻值：R2＝eq\f(U,I2)＝eq\f(12V,0.6A)＝20Ω；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，则总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，所以，10s时间内电流通过整个电路做的功：W＝eq\f(U2,R)t＝eq\f((12V)2,30Ω)×10s＝48J。19．(2019·聊城)如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。【答案】解：（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P=UI可得电路中电流：I=I1=IL=eq\f(P额,U额)=eq\f(3.6W,6V)=0.6A，由串联电路的电压特点知，R1两端电压：U1=U－U额=12V－6V=6V，所以R1的阻值：R1=eq\f(U1,I1)=eq\f(6V,0.6A)=10Ω；（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，通过R1的电流：I1=eq\f(U,R1)=eq\f(12V,10Ω)=1.2A，通过R2的电流：I2=I－I1=1.8A－1.2A=0.6A，所以R2的最大阻值：R2=eq\f(U1,I2)=eq\f(12V,0.6A)=20Ω；（3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，灯泡的电阻：RL=eq\f(U额,IL)=eq\f(6V,0.6A)=10Ω，电路中的最小电流：I′=eq\f(U,RL+R2)=eq\f(12V,10Ω+20Ω)=0.4A，所以灯泡通电消耗的最小电功率：P最小=I′2RL=（0.4A）2×10Ω=1.6W。【解析】（1）只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由P=UI计算电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R1的阻值；（2）当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，由并联电路特点和欧姆定律计算R2的最大阻值；（3）当灯泡两端电压最小时其功率最小，由串联电路分压特点结合电路图分析电路的连接情况，从而计算小灯泡的最小电功率。本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确分析开关在不同状态下电路的连接方式以及电表的作用是关键。20．(2019·达州)如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：（1）电源电压。（2）R2的阻值。（3）在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。【答案】（1）电源电压为6V（2）R2的阻值为6Ω（3）P1和P2的比是5︰12。【解析】（1）只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V；（2）闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，此时灯泡正常发光，其功率为3W，由P＝EQ\F(W,t)可得，灯泡1min消耗的电能：WL＝PLt＝3W×60s＝180J，则1min内R2消耗的电能：W2＝W－WL＝540J－180J＝360J，由W＝UIt＝EQ\F(U2,R)t可得，R2的阻值：R2＝EQ\F(U2,W2)t＝EQ\F((6V)2,360J)×60s＝6Ω；（3）由P＝UIt＝EQ\F(U2,R)可得，灯泡的电阻：RL＝EQ\F(UL2,PL)＝EQ\F((6V)2,3W)＝12Ω，只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U1＝3V时，灯泡两端的电压：UL′＝U－U1＝6V－3V＝3V，此时电路中的电流：I＝EQ\F(UL,RL)＝EQ\F(3V,12Ω)＝0.25A，电路的最小功率：P1＝UI＝6V×0.25A＝1.5W；只闭合S2时，R2与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当电流表的示数I′＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：R1＝EQ\F(U,I′)－R2＝EQ\F(6V,0.6A)－6Ω＝4Ω，所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，则P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W，则P1︰P2＝1.5W︰3.6W＝5︰12。21．(2019·凉山)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V3W”字样。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；（2）R1的阻值；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。【答案】（1）电源的电压是6V；小灯泡L的电阻是12Ω；（2）R1的阻值是8Ω；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数是0.3A。【解析】（1）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，据P=eq\f(U2,R)可计算小灯泡的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的特点，可求R1的电压，再根据串联分压的公式可求R1；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，假设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，列出方程解答即可。解：（1）由图知，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可知电源电压：U＝UL＝6V，小灯泡L的电阻：RL=eq\f(U额2,P额)=eq\f(（6V）2,3W)=12Ω；（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，则R1的电压：U1＝U－UL＝6V－3.6V＝2.4V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联分压规律可得：eq\f(UL,RL)=eq\f(U1,R1)，代入数据，eq\f(3.6V,12Ω)=eq\f(2.4V,R1)，解得R1＝8Ω；（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的电功率为0.72W时，设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，此时该电路的电流为：I=eq\f(U,RL+R′)=eq\f(6V,12Ω+R′)………………①此时变阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W………………②联立①②解得：I＝0.2A或0.3A，当变阻器接入阻值最大为10Ω时，电路中电流最小，则I最小=eq\f(U,RL+R)=eq\f(6V,12Ω+10Ω)=0.27A，所以I＝0.2舍去，即此时电流表示数为0.3A。22.(2019·泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？【答案】（1）968W（2）50Ω（3）1512.5Ω【解析】（1）3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能，利用P=eq\f(W,t)求出该电热水器的实际电功率；（2）根据P=UI=EQ\F(U2,R)求出该电热水器氧化电热丝的实际电阻值；（3）根据P=UI=EQ\F(U2,R)求出电热水器铭牌标识的功率对应的电阻，为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，根据电阻的并联求出并联电阻的阻值。本题考查了电阻的并联和电功率公式的灵活应用，明白电能表参数的含义是关键。解：（1）3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，所以，电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能：W=EQ\F(242,3000)kW•h=EQ\F(242,3000)×3.6×106J=2.904×105J，该电热水器的实际电功率：P实=EQ\F(W,t)=EQ\F(2.904×105J,5×60s)=968W；（2）由P=UI=EQ\F(U2,R)可得，该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：R实=EQ\F(U2,P实)=EQ\F((220V)2,968W)=50Ω；（3）电热水器铭牌标识的功率对应的电阻：R=EQ\F(U2,P)=EQ\F((220V)2,1000W)=48.4Ω，为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R′，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，EQ\F(1,R)=EQ\F(1,R实)+EQ\F(1,R′)，即EQ\F(1,48.4Ω)=EQ\F(1,50Ω)+EQ\F(1,R′)，解得：R′=1512.5Ω。23．(2019·眉山)如图甲所示，灯泡L标有“20V8W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I-U图象如图乙所示。求：（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？【答案】解：（1）已知灯泡的额定电压为20V，由图象知，当灯泡的电压为U额=20V时，通过的电流I额=0.4A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为I=I额=0.4A，此时整个电路1min内消耗的电能：W=UIt=25V×0.4A×1×60s=600J；（2）由图象知，当灯泡实际功率P实=3W时，U实=10V，I实=0.3A，滑动变阻器两端的电压：U′=U－U实=25V－10V=15V，通过的电流为I′=I实=0.3A，由I=EQ\F(U,R)可得，滑动变阻器连入电路的电阻值：R′=EQ\F(U′,I′)=EQ\F(15V,0.3A)=50Ω；滑动变阻器消耗的功率：P′=U′I′=15V×0.3A=4.5W。答：（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能为600J；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为50Ω；变阻器消耗的电功率为4.5W。【解析】（1）已知灯泡的额定电压为20V，也就是灯泡正常工作时的电压，由图象可以得到此时的电路电流。串联电路电流处处相等，已知电源电压和电路电流，利用公式W=UIt得到整个电路消耗的电能；（2）由图象可以得到灯泡实际功率为3W时的电压和电流，根据电源电压和灯泡实际电压可以得到滑动变阻器两端电压；已知滑动变阻器两端电压和通过的电流，可以得到滑动变阻器接入电路的电阻及消耗的电功率。此题考查了串联电路的特点和电能、电功率计算公式的应用，根据图象得到两种情况下灯泡两端电压和通过的电流，是解答此题的关键。24．(2019·绵阳)为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW•h。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g取10N/kg。求：（1）空载时轮胎对地面的压强。（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW•h的电能。【答案】（1）105Pa（2）4.8×105J（3）2.3kW•h【解析】（1）根据G=mg算出空载时整车的重力，根据p＝eq\f(F,S)算出空载时轮胎对地面的压强；（2）根据一个市区的速度和时间算出完成1个市区工况的路程，根据W=Fs算出完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功；（3）根据一个市郊的速度和时间算出完成1个市郊工况的路程，根据W=Fs算出完成1个市郊区工况，电动汽车牵引力做的功；将两次做的功相加就是完成一套循环，电动汽车平均消耗的电能。（1）空载时整车的重力：G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N；空载时轮胎对地面的压强：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(2.4×104N,4×0.06m2)=105Pa；（2）根据v=EQ\F(s,t)知，每1个市区工况的距离：s市区=v市区t市区=eq\f(18,3.6)m/s×200s=1000m，电动汽车牵引力做的功：W市区=F市区s市区=480N×1000m=4.8×105J；（3）每1个市郊工况的距离：s市郊=v市郊t市郊=eq\f(64.8,3.6)m/s×400s=7200m，电动车完成一套循环行驶的路程为s，综合续航里程为s0，将电能耗尽完成一套循环的个数为n，则s=4s市区+s市郊=4×1000m+7200m=11200m=11.2km，n＝eq\f(s0,s)＝eq\f(336km,11.2km)=30；电动车完成一套循环平均消耗的电能为E，电池包蓄能为E总，则E＝eq\f(E0,n)＝eq\f(70kW•h,30)=2.3kW•h。25.(2019·遂宁)如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡L额定电压且恒定不变，灯泡L上标有“6V9W”的字样，当S闭合，S1拨至“1”位置时，L正常发光，R0在10s内产生的热量是45J；当S闭合，S1拨至“2”位置，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的EQ\F(1,3)时，灯泡L的实际功率为3.24W。不考虑灯丝电阻受温度的影响。求：（1）小灯泡L的额定电流。（2）电源电压。（3）滑动变阻器的最大阻值。（4）小灯泡L能调节到的最小电功率。【答案】解：（1）由P=UI可得，小灯泡L的额定电流：IL=eq\f(PL,UL)=eq\f(9W,6V)=1.5A；（2）当S闭合，S1拨至“1”位置时，R0与L串联，因串联电路中各处的电流相等，且L正常发光，所以，电路中的电流I=IL=1.5A，由Q=W=UIt可得，R0两端的电压：U0=eq\f(Q0,It)=eq\f(45J,1.5A×10s)=3V，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=UL+U0=6V+3V=9V；（3）灯泡和R0的阻值分别为：RL=eq\f(UL,IL)=eq\f(6V,1.5A)=4Ω，R0=eq\f(U0,I)=eq\f(3V,1.5A)=2Ω，当S闭合，S1拨至“2”位置，R、R0、L串联，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的EQ\F(1,2)时，由P=UI=I2R可得，电路中的电流：I′=EQ\R(,eq\f(PL′,RL))=EQ\R(,eq\f(3.24W,4Ω))=0.9A，电路的总电阻：R总=eq\f(U,I′)=eq\f(9V,0.9A)=10Ω，滑动变阻器接入电路中的电阻：EQ\F(1,2)R=R总－R0－RL=10Ω－2Ω－4Ω=4Ω，则滑动变阻器的最大阻值为12Ω。（4）当S闭合，S1拨至“2”位置，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，则电路中的最小电流：I小=eq\f(U,R+RL+R0)=eq\f(9V,12Ω+4Ω+2Ω)=0.5A，小灯泡L能调节到的最小电功率：PL小=I小2RL=(0.5A)2×4Ω=1W。【解析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流；（2）当S闭合，S1拨至“1”位置时，R0与L串联，L正常发光，根据串联电路的电流特点和Q=W=UIt求出R0两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源电压；（3）根据欧姆定律求出灯泡和R0的阻值，当S闭合，S1拨至“2”位置，R、R0、L串联，根据串联电路的电流特点和P=UI=I2R求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的电阻，进一步求出滑动变阻器的最大阻值。（4）当S闭合，S1拨至“2”位置，且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据P=UI=I2R求出小灯泡L能调节到的最小电功率。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、电热公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。26．(2019·宜宾)如图13所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V3W”，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数。【答案】（1）0.5A（2）8V（3）0.6A【解析】（1）由P＝UI得，小灯泡正常发光时的电流为：IL＝EQ\F(PL,UL)＝EQ\F(3W,6V)＝0.5A；（2）闭合开关S1和S2时，小灯泡L和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，因小灯泡L恰好正常发光，小灯泡两端电压为UL＝6V，此时电路中的电流为IL＝0.5A，由I＝EQ\F(U,R)可得，此时滑动变阻器两端的电压：UR＝ILR＝0.5A×4Ω＝2V，所以电源电压：U总＝UL+UR＝6V+2V＝8V；（3）闭合开关S1和S3，定值电阻R0和变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，当滑片置于a时，即变阻器两端的电压U滑＝6V，电路中的电流为I0＝0.2A，定值电阻两端的电压：U0＝U总﹣U滑＝8V﹣6V＝2V，定值电阻的阻值：R0＝EQ\F(U0,I0)＝EQ\F(2V,0.2A)＝10Ω；当滑片滑到另外某个位置时，设此时电流表的示数为I，电压表的示数为U滑′，由题意知，P滑＝U滑′I＝1.2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，又U总＝U滑′+IR0，即8V＝U滑′+10Ω•I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，所以由①②可得：1.2W＝（8V﹣10Ω•I）I，即10Ω•I2﹣8V•I+1.2W＝0，解方程得I1＝0.2A或I2＝0.6A，故在这个位置时电流表的示数I＝I2＝0.6A。27．(2019·自贡)图13是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω2A”，灯泡L上标着“10V12W”的字样，电源电压恒为16V，灯泡电阻随温度变化。（1）求定值电阻R0的阻值；（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。【答案】（1）5Ω（2）6W【解析】（1）当S接触a点时，灯泡L与电阻R0串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，所以，R0两端的电压：U0＝U－UL＝16V－10V＝6V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝EQ\F(PL,UL)＝EQ\F(12W,10V)＝1.2A，由I＝EQ\F(U,R)可得，定值电阻R0的阻值：R0＝EQ\F(U0,I)＝EQ\F(6V,1.2A)＝5Ω；（2）当S接触c点时，灯泡L、R0、EQ\F(1,2)R串联，此时电路中的电流I′＝1A，则R0和EQ\F(1,2)R两端的电压之和：U1＝I′（R0+EQ\F(1,2)R）＝1A×（5Ω+EQ\F(1,2)×10Ω）＝10V，此时灯泡两端的电压：UL′＝U－U1＝16V－10V＝6V，则此时灯泡的实际功率：PL′＝UL′I′＝6V×1A＝6W。28.(2019·宁波)如图所示电路，电源电压U不变，灯L1、L2上都标有“3V”字样，且灯丝阻值不变，R1是定值电阻。闭合开关S，后，依次进行如下操作：①开关S2接1、2，移动滑片P，使电压表V1示数为3V，此时电流表示数为0.3A；②开关S2接2、3，电流表示数为0.4A；③开关S2接4、5，电流表示数仍为0.4A，电压表V2示数为2V。请解答下列问题：（1）灯L1、L2的额定功率分别是多少?（2）小科根据上述实验数据，计算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1与R0串联，L1两端电压为3V，通过L1的电流大小为0.3A。操作②中，L1与R1并联后（可看作一个阻值变小的电阻)与R0串联，通过L1与R1的总电流大小I为0.4A。假设此时L1两端电压为U1，通过的电流为IL1。可求得R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(U1,I－IL1)=EQ\F(3V,0.4A－0.3A)

=30Ω老师指出：求解R1时，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：

▲

，并正确求解R1。（3）当开关S2接4、5时，滑片P怎样移动才能使L2正常工作?（要求说明移动方向和变化的阻值大小）【答案】（1）解：操作①中，灯L1正常工作，UL1额=UL1=3V灯L1的额定功率为：PL1额=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W根据操作③，可求出灯L2的电阻值为：RL2=EQ\F(UL2,IL2)=EQ\F(2V,0.4A)=5Ω因此，灯L2的额定功率为：PL2额=EQ\F(UL2额2,RL2)=EQ\F((3V)2,5Ω)=1.8W答：灯L1的额定功率为0.9瓦，灯L2的额定功率为1.8瓦。（2）错误数据：3V、0.3A；解法1：根据操作①可得，RL1=EQ\F(UL1,IL1)=EQ\F(3V,0.3A)=10Ω由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以EQ\F(1,R1)+EQ\F(1,RL1)=EQ\F(1,RL2)即EQ\F(1,R1)+EQ\F(1,10Ω)=EQ\F(1,10Ω)求得：R1=10Ω答：定值电阻R1的阻值为10Ω。解法2：根据操作①可得，RL1=EQ\F(UL1,IL1)=EQ\F(3V,0.3A)=10Ω由于操作②和操作③中，电流表的示数都为0.4A，说明L1和R1并联后与L2对电路的影响是等效的，所以S2接2、3时，IL1'=EQ\F(UL1',RL1)=EQ\F(2V,10Ω)=0.2AI1=I－IL1'=0.4A－0.2A=0.2A所以R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(2V,0.2A)=10Ω答：定值电阻R1的阻值为10欧。（3）解：操作①中，L1与R0串联，U=UL1+UR0=UL1+LR0R0，即：U=3V+0.3A×R0同理，据操作③可得：U=2V+0.4A×R0，综上二式可得：U=6V

R0=10Ω当S2接4、5时，R0与L2串联，己知L2正常工作时UL2'=3V此时，R0两端的电压UR0'=U－UL2'=6V－3V=3V即：UR0'=UL2'=3V所以R0′=RL2=5Ω，R0减小的阻值△R0=R0－R0'=10Ω－5V=5Ω所以滑片P应向左移动答：当S2接4、5时，滑片P应向左移动，并使阻值减小5欧，才能使L2正常工作。【解析】（1）在操作①中，变阻器与灯泡L1串联，电压表V1测L1的电压，此时它正常发光，根据PL1额=UL1IL1

计算它的额定功率；在操作③中，开关接4、5，变阻器与灯泡L2串联，电压表V2测L2的电压，根据RL2=EQ\F(UL2,IL2)

计算出L2的电阻，然后再根据PL2额=EQ\F(UL2额2,RL2)

计算L2的额定功率；（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比；电压表V1测量的部分原来只有L1,与变阻器串联；后来这部分变成L1与R1并联，由于并联电路电阻变小，那么电压表V1的示数肯定不再是3V，那么通过L1的电流肯定也不是0.3A，据此解答；解法1：首先根据RL1=

EQ\F(UL1,IL1)计算出灯泡L1的电阻，然后②和③中电流相同，得到电阻相同，即：

EQ\F(1,R1)+EQ\F(1,RL1)=EQ\F(1,RL2)

，然后求解即可；解法②：首先根据RL1=

EQ\F(UL1,IL1)计算出灯泡L1的电阻；然后根据②和③中电流相同，计算出电压为2V时通过灯泡L1的电流，再根据并联电路总电流等于各处电流之和计算出通过R1的电流，最后根据欧姆定律计算R1的电阻；（3）首先借助①和③两种情况，利用U=UL+U0为等量关系列出方程组，计算出电源电压和变阻器这时接入阻值；当S2接4、5时，R0与L2串联，当灯泡正常发光时，根据

UR0'=U－UL2'计算出这时变阻器两端的电压，再根据串联电路电压与电阻乘正比计算出这时变阻器接入阻值R0′，最后与原来的阻值比较做减法求出变化的阻值和方向。29．（2019·广东）如图所示，电源的电压恒定R1、R2为定值电阻。R2的阻值为60Ω．只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关Sl时，电流表的示数为0.6A，求：RR2R1S0S1A（1）电源的电压；（2）电阻R1的阻值；（3）开关S0、Sl均闭合后，通电l0s电路消耗的总电能。【答案】（1）12V；（2）30Ω；（3）72J【解析】解：（1）只闭合开关S0时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，由I＝EQ\F(U,R)可得，电源的电压：U＝I2R2＝0.2A×60Ω＝12V；（2）闭合S0、Sl时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流：I1＝I－I2＝0.6A－0.2A＝0.4A，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电阻R1的阻值：R1＝EQ\F(U,I1)＝EQ\F(12V,0.4A)＝30Ω；（3）开关S0、Sl均闭合后，通电l0s电路消耗的总电能：W＝UIt＝12V×0.6A×10s＝72J。30．（2019·贵港）如图16甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：（1）定值电阻R1的阻值。（2）电源电压。（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围。（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P′L。则PL与P′L之比是多少？【答案】【解析】（1）由图16甲知，当闭合开关S1、S3，断开开关S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端电压，由U1=3V，I1=0.3A，根据I=EQ\F(U,R)得R1的阻值为R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(3V,0.3A)=10Ω（2）使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路的总功率是增加的，设增加的功率为△P=3.6W，当电压表示数为1V时，电路中的电流为I′=EQ\F(U′,R1)=EQ\F(1V,10Ω)=0.1A当电压表示数为3V时，电路中的电流为I′′=EQ\F(U′′,R1)=EQ\F(3V,10Ω)=0.3A设电源电压为U，在电压表两次示数下，电路的总功率有如下关系UI′+△P=UI′′，即有U×0.1A+3.6=U×0.3解得电源电压为U=18V（3）由图乙知，当滑动变阻器R2的滑片在a点时，滑动变阻器消耗的功率等于在b点时的功率则有（U－Ua）EQ\F(Ua,R1)=（U－Ub）EQ\F(Ub,R1)，又Ub=8Ua，R1=10Ω，U=18V解得Ua=2V、Ub=16VR2的滑片在a点时，电路中的电流为Ia=EQ\F(Ua,R1)=EQ\F(2V,10Ω)=0.2A则此时滑动变阻器接入阻值为Ra=EQ\F(U－Ua,Ia)=EQ\F(18V－2V,0.2A)=80ΩR2的滑片在b点时，电路中的电流为Ib=EQ\F(Ub,R1)=EQ\F(16V,10Ω)=1.6A则此时滑动变阻器接入阻值为Rb=EQ\F(U－Ub,Ib)=EQ\F(18V－16V,1.6A)=1.25Ω所以R2接入电路的阻值范围为1.25Ω~80Ω（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电路是小灯泡L和滑动变阻器R2串联设小灯泡正常发光的电压为UL=6V，电阻为RL，设滑动变阻器的最大阻值为R。R2的滑片在中点时，根据串联电路的分压作用有EQ\F(U－UL,UL)=EQ\F(EQ\F(1,2)R,RL)①当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，设灯泡两端的电压为UL′，有EQ\F(U－UL′,UL′)=EQ\F(R,RL)②联解①②得UL′=3.6V根据P＝EQ\F(U2,R)得PL＝EQ\F(UL2,RL),P′L＝EQ\F(U′L2,RL)，则EQ\F(PL,P′L)=EQ\F(UL2,U′L2)=EQ\F(（6V）2,（3.6V）2)=EQ\F(25,9)31．（2019·天门）如图所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值为50Ω．当S1闭合，S2断开，滑片移到最左端时，电压表的示数为2V．求：（1）电源电压。（2）通电10s内R2消耗的电能。（3）现同时闭合S1、S2，求电路的最小功率。【答案】（1）6V；（2）8J；（3）0.6W。【解析】解：（1）当S1闭合，S2断开，滑片移到最左端时，可知R1与R2串联，电压表测R1两端电压U1＝2V，串联电路中电流处处相等，电源电压：U＝IR串=EQ\F(U1,R1)×(R1+R2)=EQ\F(2V,10Ω)×(10Ω+20Ω)＝6V；（2）通电10s内，R2所消耗的电能为：W2＝U2It＝(U－U1)It＝(6V－2V)×EQ\F(2V,10Ω)×10s＝8J；（3）同时闭合S1、S2，由图可知，R1与R3串联接入电路，根据P＝UI=EQ\F(U2,R)=EQ\F(U2,R1+R3)可知，当滑片P滑至最右端即R3接入电路的电阻最大时，电路消耗的总功率最小，P小=EQ\F(U2,R1+R3)=EQ\F((6V)2,10Ω+50Ω)=0.6W。32．（2019·邵阳）如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6V3W的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：（1）电源电压。（2）定值电阻R的值（3）S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。（不考虑温度对电阻的影响）【答案】（1）6V；（2）12Ω；（3）0.75W。【解析】（1）当S1和S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点结合额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；（2）当S1和S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，根据P＝UI求出通过灯泡的电流，根据电流表的量程和分度值读出干路电流，利用并联电路的电流特点求出通过定值电阻R的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出定值电阻R的值；（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当S1和S3断开、S2闭合时，灯泡L与定值电阻R串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出灯L的实际功率。解：（1）当S1和S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯L正常发光，所以，电源电压U＝UL＝6V；（2）当S1和S3闭合、S2断开时，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流，由P＝UI可得I=EQ\F(P,U)，通过灯泡的电流：IL=EQ\F(P,U)=EQ\F(3W,6V)=0.5A，由图乙可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I＝1A，因并联电路中干路电流等于各