2024年中考物理压轴题专项训练：电学综合计算题（解析版）

压轴题01电学综合计算题

NO.1

压轴题解读

i.考查电路中电流、电压、电能、电功率等相关物理量的计算；

2.结合I-U或U-I图像，计算与图像相关的物理量；

3.计算因滑动变阻器变化而导致的电路中其他物理的改变；

4.结合电表的量程和分度值、滑动变阻器，小灯泡规格，计算电路中相关物理量的最值或取值范围；

5.电热的综合计算一单挡位、多挡位问题；电路图常结合敏感电阻、电磁继电器，其他自动装置等考查。

NO.2

压轴题密押

0解题要领归纳

1.串联电路（如图）:滑动变阻器接入电路电阻越小=电路电流越大，与滑动变阻器串联的用电

器两端电压越大：

①电流最大值（电流表量程、灯泡额定电流、滑动变阻器的最大电流=>取最小）；

②电压最大值（灯泡额定电压、电压表量程一取最小）；

③滑动变阻器取值范围（最大值一滑动变阻器规格、并联在滑动变阻器两端的电

压表读数最大时，接入电路的电阻一取最小；最小值一电路电流最大时接入电路的电阻）.

④小灯泡阻值R,不随温度变化时，滑动变阻器最大电功率'港大=厂"滑=（麻花厂"滑

U2__j、,u2

a-心）2即当R滑虫时，滑动变阻器有最大功率以=碣.

-----------------------------+4R.

R泊R滑L

~（y）~

2.并联电路（如图）:滑动变阻器接入电路电阻越小=该支路电流越大n电路总电流越大：

①电流最大值（电流表量程、流经滑动变阻器最大电流=取最小）；

②滑动变阻器取值范围（最大值一滑动变阻器规格；最小值一电流最大时滑动变

阻器接入电路的电阻）.

3.多挡位电路分析步骤：连接方式=阻值大小判断=挡位判断，示例（如图）:S闭合，R】与R2

串联；S、So闭合，R,接入电路一心与Rz串联的总电阻大于RinS、S。闭合为高

温挡，S闭合时为低温挡。

目录：

♦题型01求动态电路中的电功、电功率

♦题型02最值问题

♦题型03取值范围问题

♦题型04多开关变换问题

♦题型05图像题

♦题型06电热器中的多档位开关问题

♦题型07电磁继电器在电路中的应用

♦题型08力敏、压敏、热敏等敏感电阻在电路中的应用

♦题型09电磁感应在电路中的应用

♦题型10简单机械在电路中的应用

♦题型11其他电学压轴题

♦题型01求动态电路中的电功、电功率

1.（2024.四川广元.二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L标有72V6W”字样（忽略灯丝电

阻随温度的变化），滑动变阻器R标有“20。1A”字样，两个电压表均有，。〜3V”和“0〜15V”两个量程，电流表有

“0〜0.6A”和“0〜3A”两个量程。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片至最左端时，小灯泡恰好正常发光。

(1)求小灯泡正常发光时的电阻。

(2)当滑动变阻器的滑片P滑至连入电路的阻值为6Q时，求此时电路的总功率。

(3)若用电阻&来替换小灯泡L,选择适当的电表量程，调节滑动变阻器滑片至中点时，电压表V!与V2的偏

转角度之比为1：2,求满足要求的&的阻值。

【答案】(1)24Q;(2)4.8W;(3)9Q,10Q

【详解】解：(1)小灯泡正常发光时的电阻

_U[_(12V)2

R=24Q

(2)闭合开关S,调节滑动变阻器滑片至最左端时，电路为只有小灯泡的简单电路，小灯泡恰好正常发光，则

电源电压U=4=12V,当滑动变阻器的滑片P滑至连入电路的阻值为6。时，电路中的总电阻

R=RL+R滑=24。+6Q=30Q

此时电路中的电流

U12V0人

Ir=—=------=0.4A

R30Q

电路的总功率

P=W=12VxO.4A=4.8W

(3)若用电阻&来替换小灯泡L,滑动变阻器滑片至中点时，电路为Ro、R的串联电路，此时滑动变阻器连

入电路的阻值夫滑=10Qo电压表V2测电源电压，故电压表V2的量程为0-15V,电压表Vi的量程可能

为0〜3V或0~15V。当电压表Vi的量程为0~3V时，电压表Vi与V2偏转角度之比为1：2,则电压表

%与V2的示数之比为1：10,即所以

7^,U-U,9

=

utT

又感=1。。贝4q=9。。。当电压表V］的量程为。〜15V时，电压表Vi与V2偏转角度之比为1：2,则

电压表V］与V2的示数之比为1：2,即上=工，则

U2

&=u-u1

T

则

7?o'=R滑=10Q

则满足要求的即的阻值为90。或10Q

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻为24。;

(2)此时电路的总功率为4.8W;

(3)满足要求的&的阻值为90Q或10Qo

2.(2023•江苏南通.模拟预测)如图所示，电源电压恒定，R为滑动变阻器，小灯泡L的规格为“3V3W”，不计

灯丝电阻随温度而发生的变化。现将滑动变阻器的触头移至某一位置，当Si闭合，S2断开时，小灯泡正常发光；

当Si与S2均闭合时，电流表的示数为1.5A。求：

(1)小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度/；

(2)电源电压U及滑动变阻器接入电路的阻值R/；

(3)Si闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12Q时，滑动变阻器在50s内消耗的电能忆

【详解】解：(1)小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度

UL3V

(2)将滑动变阻器的触头移至某一位置，当Si闭合，S2断开时，变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流,

由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是1A,电源电压

U=Uz+/R/=3V+1AxR/①

当Si与S2均闭合时，只有变阻器的简单电路，电流表测量电路中的电流，电源电压

U=I'Ri=L5A*Ri②

由①和②得到

U=9V,Ri=6Q

(3)灯泡正常发光时的电阻

Si闭合，S2断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为12。时，电路中的电流

9V

1"=—=0.6A

RL+R3Q+12Q

滑动变阻器在50s内消耗的电能

W=/"2RU(O.6A)2X12Qx50s=216J

答：(1)小灯泡正常发光时流过灯泡的电流强度/为1A;

(2)电源电压。等于9V,滑动变阻器接入电路的阻值4为6。；

(3)当滑动变阻器接入电路的阻值为12。时，滑动变阻器在50s内消耗的电能卬为216JO

♦题型02最值问题

3.(2024.黑龙江绥化.模拟预测)在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变,电源电压U=6V,

小灯泡&标有“3V3W”字样，电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为0-3V滑动变阻器丛的最大阻值为20Qo

求：

(1)只闭合S2时，电流表示数为0.5A,则滑动变阻器以接入的电阻是多大；

(2)闭合开关Si和S3时，电路的功率为6W,则闭合开关Si、S2和S3时，电路的总电阻；

(3)在不损坏各元件的情况下，只闭合开关Si,R/消耗的最大功率为多少。

【答案】(1)9Q;(2)2Q;(3)2.16W

TJ2

【详解】解：(1)只闭合S2时，&和B串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是以的两端电压。根据尸=3

R

可得，灯泡的电阻为

ul_(3V)2

=3。

此时电流表示数为0.5A,即电路电流为/=0.5A;根据串联电路特点和欧姆定律可得，滑动变阻器丛接入的电阻

是

R=--R.=且匕-3Q=9Q

3I”0.5A

U2

(2)闭合开关Si和S3时，电路为Ri的简单电路，根据「=一可得，Ri的电阻为

A

U2(6V)2

K=——=----=612

;6W

闭合开关Sl、S2和S3时，&被短路，&和R并联，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以,

电路中的总电阻为

(3)在不损坏各元件的情况下，只闭合开关S1，R和丛串联，电流表测的是电路电流，电压表测的是以的两

端电压。当变阻器接入电路的电阻最大时，根据分压原理可知，其两端电压最大，由于电压表的量程为3V,

所以变阻器的两端电压最大为3V;根据串联分压可得，此时尺的两端电压为

U]=U-U滑大=6V-3V=3V

根据欧姆定律可得，此时通过幻的电流为

773V

/尸」=——=0.5A<0.6A

1&6Q

电流表安全。由于电流表的量程为0~0.6A,当电流表示数达到最大时，即/?=0.6A,根据欧姆定律可得，此时

以的两端电压为

U；=/2K=0.6AX6Q=3.6V

根据串联分压可得，此时后的两端电压为

L^=U-Ui=6V-3.6V=2.4V<3V

电压表安全。综上可知，电路的最大电流为A=0-6A,此时R/消耗的功率最大，为

片=/温=(0.6A>x60=2.16W

答：(1)只闭合S2时，电流表示数为0.5A,则滑动变阻器后接入的电阻是9C;

(2)闭合开关Si和S3时，电路的功率为6W,则闭合开关Si、S2和S3时，电路的总电阻为2Q;

(3)在不损坏各元件的情况下，只闭合开关Si,4消耗的最大功率为2.16W.

4.(2023・湖南长沙•二模)如图所示，电源两端电压不变,灯泡上标有“6V3W”字样(假设灯泡的电阻不随温度

而改变1当只闭合开关S1时，电流表的示数为h,电压表的示数为5,电路的总功率是P1,当开关Si、S2、

S3都闭合时，电流表的示数为12,电压表示数为U2,电路的总功率是P2,当只闭合开关S2时，电阻&的电功

率为0.72W,已知Ui：U2=3：4,刀：/2=1：4。求：

(1)灯泡的阻值；

(2)B：巳；

(3)通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为多少？

【答案】(1)12。；(2)1:4;(3)3W,0.75W

【详解】

解：(1)由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流为

人―.5A

36V

由欧姆定律可得，灯泡的电阻为

箴=12。

(2)当只闭合开关Si时，R/与L串联，电压表测量以两端的电压，电流表测量电路中电流，电流表的示数为

h,电压表的示数为Ui,电路的总功率是P；

当开关S1.$2、S3都闭合时，4与尺2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，电流表的示数为h,电压

表示数为U2,电路的总功率是P2,

当只闭合开关S2时，尺2与L串联，电压表测量七两端的电压，电流表测量电路中电流；3即电源电压，因电

源电压不变，根据P=U/可知，电功率与电流成正比，故

Pi：尸2=刀：及=1：4

(3)已知①：5=3:4,在第一次操作中，根据串联电路电压的规律，灯的电阻与Q的电压之比为1：3,由分

压原理可知，有

R/=3&=3x120=36。

根据在电压不变时，电流与电阻成反比，根据串联和并联电阻的规律，在第1、2次操作中对应的电流之比有

用+6=1

R1+RL~4

联立得出

&=18。

在第3次操作中，电阻&的电功率为0.72W,根据P=FR可知电路的电流为

在第3次操作中，根据串联电阻的规律及欧姆定律，电源电压为

[7=Z3(7?L+7?2)=0.2Ax(12Q+18Q)=6V

根据P=」,电源电压不变时，电路的电阻越小(大)，电路的功率最大(小)，根据并联、串联电阻的规律，

R

可知岛与&并联时电路的电阻最小，则有

36Qxl8Q

Ri+居-36。+180

电路的最大功率为

U2(6V)2

rL==----=3W

大R并12Q

E大于七;故当灯与以串联时电路的电阻最大，即在第1次操作中电路的功率最小，根据串联电阻的规律有

答：(1)灯泡的阻值为12c;

(2)B：P2为1：4;

(3)通过开关的断开或闭合，电路的最大功率和最小功率分别为3W和0.75W。

5.(2023.湖南长沙.三模)如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R的最大阻值为200Q，灯泡L上标有“12V

6W”的字样，电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0~15Vo当闭合开关S和Si且断开S2时，移动滑动变阻器的

滑片，当P在。点时，滑动变阻器接入电阻为Ra,电流表示数为h,滑动变阻器功率为Pa,当P在b点时，滑

动变阻器接入电阻为Rb,电流为h,滑动变阻器功率为Pb,已知凡：凡=1：5,小八=2：1,6-匕=0.3W，则：

(1)灯泡L正常工作时的电流为多少；

(2)当闭合S和S2,断开Si时，移动滑片使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻为多少；

(3)定值电阻Ro阻值多少；

(4)闭合开关S和Si,断开S2时，保证电路安全的条件下，心可实现的是最大功率和最小功率之比是多少？

【答案】(1)0.5A;(2)24Q;(3)90Q;(4)64:9

【详解】解：(1)灯泡L上标有“12V6W”字样，表示灯的额定电压为12V,额定功率为6W,由〃=[//可得，

灯泡L正常发光时的电流

/=&=丝=0.5A

额U额12V

(2)当闭合S和S2,断开S1时，灯泡L与滑动变阻器R串联，当灯泡正常发光时，此时电路中的电流为0.5A,

串联电路分电压，此时滑动变阻器两端的电压为

U滑=U-U额=24V-：12V=12V

由欧姆定律推导公式得到此时接入电路中的滑动变阻器阻值为

(3)闭合开关S和Si且断开S2时，定值电阻R。与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路

中的电流，则滑动变阻器分别接入电路中的阻值为Ra和Rb时，电路中的电路中的电流分别为

&①

’2='+'②

已知此：扁=1:5,小八=2：1,联立①②解得

4=34③

由题干知

P「P«=03W④

由尸=尸我可知

△尸==0.3W⑤

在⑤中代入题干中数据和①②③等式得

(24V)2(24V)2

AP=X5R“一R〃=0.3W

M)2(4RJ

解得

Ra=30。

由③得

国=90Q

(4)7?最大阻值为200Q,&阻值恒定90Q，因凡和R组成串联电路，出于电器安全考虑，各电表不能超过量

程最大值，据尸=方可知，当定值电阻放两端的电压最小时，功率最小，故调节滑动变阻器R使R两端电压

R

最大为15V,此时凡两端的电压最小为

滑max=24V-l5V=9V

凡的最小功率为

瞿=S9W

当R未接入电路时，滑动变阻器两端电压达到最小0V,电源电压集中在&两端，此时电流最大

U24V

max苗一砺~0.27A

电流表安全，故&两端电压为最大值24V时，功率最大为

铲唔=6.4W

%

Ro的最大功率和最小功率之比为

七：心m=6.4W:0.9W=64:9

答：(1)灯泡L正常工作时的电流为0.5A;

(2)当闭合S和S2,断开Si时，移动滑片使灯泡正常发光，此时滑动变阻器连入电路的电阻为24。；

(3)定值电阻&阻值为90Q;

(4)闭合开关S和Si,断开S2时，保证电路安全的条件下，&的最大功率和最小功率之比为64:9。

♦题型03取值范围问题

6.(2024.江苏徐州.一模)如图，电源电压恒定U=9V,R/、&是定值电阻，R/=10。，滑动变阻器治标有“20。,

0.5A”字样，闭合开关Si、S2、S3,电流表的示数为1.5A。求：

(1)只闭合开关Si,电流表的示数；

(2)开关SixS2、S3都闭合时，R?在10s内产生的热量；

(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时，丛的电功率变化范围。

【答案】(1)0.9A;(2)54J;(3)0.9-2.5W

【详解】解：(1)只闭合开关Si,电路中只有对工作，所以电流表示数

/=且=空=0.9A

R,10Q

(2)开关Si、S2、S3都闭合时，以、史并联，滑动变阻器以被短路，电流表测干路电流。因并联电路各支路互

不影响，根据并联电路的电流特点可知，通过&的电流大小为

/2=/总一/1=1.5A—0.9A=0.6A

&在10s内产生的热量为

Q=吗=UI2t=9Vx0.6Axl0s=54J

(3)只闭合开关S3,滑动变阻器以与电阻Ri串联,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,故电路中最大电

流为人=0公，4最大电功率为

加」以"Q5A)2x1。。=2.5W

当滑片移动到最左端时，电阻最大，电路中电流最小为

U9V“A

，rmin=---------------------

min=0.3A

Rt+R310Q+20Q

R/最小电功率为

几m=q/=Q3A)2xlOQ=O.9W

所以Ri的电功率变化范围为0.9~2.5Wo

答：(1)只闭合开关S!,电流表的示数为0.9A；

(2)开关SUS2、S3都闭合时,凡在10s内产生的热量为54J;

(3)只闭合开关S3,移动变阻器滑片时，4的电功率变化范围为0.9~2.5W。

7.(2023.河北邯郸.二模)如图所示的电路中，电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V,3.6W”(灯丝电阻不

随温度变化)，滑动变阻器R标有“50。，1A”字样，电压表量程为0-15V,求：

(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少；

(2)若电源电压为15V,当R取最大值时，求电路总功率；

(3)若将灯泡换成等阻值的定值电阻，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P从距左端三分之一处移动到最

右端的过程中，发现电表示数均不小于所选量程最大值的三分之一，目保证电路安全，求电源电压。的取值范

围。

【答案】(1)10。；(2)3.75W;(3)12V-16V

【详解】解：由电路图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流。

(1)根据P=誉可得小灯泡正常发光时的电阻为

R

(2)当R取最大值时，则电路中的总电阻

R=R+RL=50Q+10Q=60Q

则电路总功率

(3)将滑动变阻器&的滑片P从距左端三分之一处向右端移动的过程中，电表示数均不小于三分之一，所以,

由滑动变阻器的规格可知，电流表的量程为0-0.6A,电路中电流的变化范围为0.2A-0.6A,当电路中的电流为

0.2A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源的电压

U=/(R1+R2)=0.2Ax(10Q+50Q)=12V

当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻为,此时电源的电压

,50

[/=+R,)=0.6Ax(10Q+yQ)=16V

所以，电源的电压范围为12V-16V;由电压表的量程为0~15V可知，电压表示数的变化范围为5V-15V,当电

压表的示数为5V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为孝。，此时电源的电压

U'=(x(K+凡)=京匕*(10。+平。)=8丫

R23

3

当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为50。,此时电源的电压

C7"=^2_X(2?1+7?2)=^^X(1OQ+5OQ)=18V

R250。

所以，电源的电压范围为8V-18V；因电流表、电压表能同时偏转相同的角度，所以，电源的电压范围为12V~16VO

答：(1)小灯泡正常发光时的电阻是10Q；

(2)若电源电压为15V,当R取最大值时，电路总功率为3.75W;

(3)电源电压U的取值范围为12V~16VO

♦题型04多开关变换问题

8.(2023•江苏苏州一模)如图所示，电源电压不变，定值电阻4=1。。，电流表量程为。~3A，小灯泡标有“6V,

3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响\当开关S闭合，Si、S2断开，滑动变阻器滑片P从b端滑动到某一

位置时，变阻器接入电路中的阻值减小了10Q,电流表示数变化了0.2A,此时小灯泡恰好正常发光。

(1)电源电压是多大？

(2)S闭合，Si,S2断开时，为保证电路安全，滑动变阻器的取值范围是多少？

(3)S、Si、S2都闭合,为保证电路安全,求滑动变阻器的最大功率。

【答案】(1)7.5V;(2)3Q-13Q;(3)16.875W

【详解】答：(1)由尸="得小灯泡正常发光的电流为

仁-5A

UL6V

由/=g得灯泡的电阻为

K

当开关S闭合，、S2断开，该电路为滑动变阻器R和小灯泡L的串联电路，电流表测电路中的电流；由题知

滑片P从6滑至某一位置时，其接入电路的阻值变小，电路中的电流变大；当滑片P从b端滑至某一位置时,

灯泡正常发光，则电路中的电流为

/=/L=0.5A

则电源电压为

t/=[/L+t/R=6V+^=6V+0.5Ax(7?p-10Q)®

当滑片P在b端时，电路中的电流为

V=Z-0.2A=0.5A-0.2A=0.3A

则电源电压为

U=「(&+Rp)=0.3Ax(12O+Rp)②

联立①②可解得

%=13C,U=7.5V

(2)S闭合，S|、S?断开时，为保证电路安全，当滑动变阻器接入电路的电阻最小时，灯正常发光，此时接入

的电阻

R小=Rp—10Q=3Q

当变阻器接入电路的电阻最大，电路安全，故滑动变阻器的取值范围3d13Q。

(3)当开关S、SuS?都闭合时，L被短路，该电路为滑动变阻器R和定值电阻4的并联电路，电流表测干路

的电流；通过4的电流为

U7.5V…4

/7=—=------=0.75A

0nR010Q

已知电流表量程为0~3A,则干路电流最大/=3A,由并联电路的电流特点可知通过R的最大电流为

人大=/大一%=3A-0.75A=2.25A

则滑动变阻器的最大功率为

%=/大。=2.25Ax7.5V=16.875W

答：(1)电源电压是7.5V;

(2)滑动变阻器的取值范围3d13。；

(3)当开关S、SuS2都闭合时，调节滑片P,在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是16.875W。

9.(2023.湖南长沙.三模)如图所示电路，电源电压恒定。心=10。，滑动变阻器&的最大阻值为25。、允许通

过的最大电流为2A,电流表的量程为0~3A。当只闭合Si和S2时，电压表示数为6V;当只闭合Si和S3时，电

流表示数为0.6A。求：

(1)当只闭合Si和S2时，流过Ri的电流；

(2)当只闭合Si和S3时，R3的电功率；

(3)当Si、S2和S3都闭合时，保证仪器安全的情况下，若换用不同的电源，都能使电流表的示数达到最大值

3A,电源电压的取值范围。

【答案】(1)0.6A;(2)3.6W;(3)5V-12.5V

【详解】解：(1)当只闭合Si和S2时，电压表测R/两端电压，同时也是测电源电压，即U=6V;流过4的电

流

/=&0.6A

1&10Q

(2)当只闭合S1和S3时，电路为&的简单电路，电流表示数即为流过穴3的电流，h=0.6A;&的电功率为

尸3=U/3=6VxO.6A=3.6W

(3)当Si、S2和S3都闭合时，Ri、&、&并联，此时电流表显示的是干路电流，则

4=%募=1。。

滑动变阻器&的电流为最大电流值2A时，电源电压值应为最小值，因电流表在干路上，示数达到最大值3A,

根据并联电路电流规律

"+/3'=/-/2'=3A-2A=1A

即

代入数据得

焉+焉”

解得U〃，=5V;当滑动变阻器及达到最大阻值25Q时，电源电压值应为最大值，因电流表在干路上，示数达到

最大值3A,根据并联电路电流规律

h"+I2"+l3"=3A

即

代入数据得

焉+恭焉=3A

解得Ux=12.5V;因此，当Si、S2和S3都闭合时，保证仪器安全的情况下，电源电压的取值范围为5V~12.5VO

答：(1)当只闭合Si和S2时,流过Ri的电流为0.6A;

(2)当只闭合Si和S3时，®的电功率为3.6W;

(3)当Si、S2和S3都闭合时，保证仪器安全的情况下，若换用不同的电源，都能使电流表的示数达到最大值

3A,电源电压的取值范围为5V~12.5VO

♦题型05图像题

10.(2023•山东德州•中考真题)如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关St,滑动变阻器的滑片从最

右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3,断开S2,滑动变阻器

的滑片在最左端时，电路的总功率为15WO已知R2=2R1,求：

(1)定值电阻式/的阻值；

(2)见的最大阻值和电源电压U;

(3)定值电阻&的阻值及整个电路的最大功率。

【详解】解：(1)只闭合S1时，&与E串联，电压表V测R/两端的电压，电流表A测串联电路中的电流，由

乙图可知，刈的阻值

(2)只闭合开关S一滑片位于最右端时，电源电压

U=U\+IxRa=2.5V+0.25Ax4........①

滑片位于&中点时，电源电压

Z7=t/2+Z2x1??o=4V+O.4Ax1??o.......②

联立①②两式解得

4=30Q

U=10V

即治的最大阻值为30Q,电源电压为10Vo

(3)由题意可知

7?2=2R=2x10Q=20Q

闭合开关S1和S3,断开开关S2,滑动变阻器滑片滑到最左端时，R/和尺3并联，则

U2U2

---1---

扁居

所以总的阻值

U-(10V)2

我3==200

U2(10V)2

15W-

10Q

当滑片位于最左端，开关Si、S2、S3都闭合时，Ri、尺、&并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个

电路的最大功率

p一上20V)20V)20V)1

最大RiR2R310Q200200

答：(1)定值电阻Ri的阻值为IOC;

(2)&的最大阻值和电源电压为10V;

(3)定值电阻&的阻值及整个电路的最大功率为20Wo

11.(2024.广东茂名.一模)如图甲是小梦家豆浆机的工作原理图(豆浆机由搅拌器和加热器R组成)，其中电动

机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，电动机的额定功率是200Wj是加热电阻质的额定功率是HOOW,

豆浆机一般工作是：加热-搅拌-加热-搅拌-加热(图乙、丙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息X小梦的妈妈向

豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,求:

(1)豆浆机的加热电阻是多少?

(2)从第6min至第9min,豆浆吸收的热量是多少?[c豆浆=4.0xl03J/(kg.r)]

(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

【答案】(1)44C;(2)1.8xlO5J;(3)7.5xlO5J

【详解】解(1状图甲可知,电源的电压为220V加热电阻R的额定功率是1100W根据电功率的推导式P=—

R

可知，豆浆机的加热电阻为

u2(220V)

R=—=---^-=44Q

P1100W

豆浆机的加热电阻为44QO

(2)已知小梦的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg,那么豆浆的质量为1.5kg,观察图丙，从第6min至第

9min,豆浆的温度变化量为

Ar=100℃-70℃=30℃

根据比热容公式可知，这段时间豆浆吸收的热量为

Q=c豆浆mAt=4.0xl03J/(kg•℃)xl.5kgx30℃-1.8x105J

豆浆吸收的热量为L8X105J。

(3)从图乙可看到，豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能为

5

W=电+P2t2+P3t3+舄4+甲5=110°WX300s+200Wx60s+ll00Wxl80s+200Wx60s+1100Wxl80s=7.5xlOJ

总共消耗的电能为7.5X105J。

答：(1)豆浆机的加热电阻为44Q;

(2)从第6min至第9min,豆浆吸收的热量为1.8xlO5J；

5

(3)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能为7.5xl0Jo

12.(2024・江苏常州.一模)图甲为某同学设计的调光灯电路，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡L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，滑片P调至最右端时，灯泡的实际功率为额定

功率的一半。已知滑动变阻器&的铭牌上标有“1A”，小灯泡额定电压为6V,灯泡L的电流与电压关系如图乙所

示，电源电压恒为9V。求：

(1)当S接触a点时，小灯泡100s内消耗的电能；

(2)定值电阻扁的阻值；

(3)S接触c点，在保证电路元件安全的条件下，整个电路消耗的总功率的范围。

【答案】(1)360J;(2)5C;(3)4.05W-5.4W

【详解】解：(1)如图甲所示，当S接触a点时，小灯泡和定值电阻心串联，小灯泡正常发光，小灯泡额定电

压为6V,由图乙可知此时通过小灯泡的电流为0.6A,则小灯泡100s内消耗的电能为

W=ujt=6Vx0.6Ax100s=360J

(2)电源电压恒为9V,当S接触a点时，小灯泡和定值电阻治串联，小灯泡两端的电压为6V,则定值电阻

&两端的电压为

。定=C/-L/L=9V-6V=3V

当S接触。点时，小灯泡和定值电阻用串联，由图乙可知此时通过小灯泡的电流为0.6A,根据串联电路电流处

处相等可知，通过定值电阻的电流为0.6A,则定值电阻的阻值为

(3)当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为6V,通过小灯泡的电流为0.6A,则小灯泡的额定