2024年中考物理（全國(guó)）難點(diǎn) 專題07 電路安全和最大（?。╇姽β视?jì)算問(wèn)題教師版

專題07電路安全和最大（?。╇姽β视?jì)算問(wèn)題隨著科技的快速進(jìn)步和教育的不斷深化，電路安全和最大（小）電功率計(jì)算問(wèn)題在中考物理中的重要性日益凸顯。針對(duì)這一問(wèn)題，我們可以預(yù)見(jiàn)，2024年中考物理的命題趨勢(shì)將呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)：一、注重基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用電路安全和電功率計(jì)算是物理學(xué)中的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是日常生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象。因此，命題者將更加注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的考查?？忌枰炀氄莆针娐返幕窘M成、電流、電壓、電阻等基本物理量的概念和計(jì)算方法，以及電功率的計(jì)算公式和應(yīng)用。二、強(qiáng)調(diào)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決能力中考物理命題將更加注重對(duì)實(shí)際問(wèn)題的分析和解決能力的考查。命題者可能會(huì)設(shè)計(jì)一些與日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐緊密相關(guān)的問(wèn)題情境，要求考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和解決。例如，可能會(huì)給出某個(gè)家庭電路的具體參數(shù)，要求考生計(jì)算電路的最大功率、最小功率以及可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題等。三、增加綜合性題目的比重為了考查考生的綜合素質(zhì)和解題能力，命題者可能會(huì)增加綜合性題目的比重。這些題目可能涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)和多種解題方法，要求考生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，綜合運(yùn)用各種方法進(jìn)行解答。因此，考生需要加強(qiáng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的整合和綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。四、注重創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)隨著新課程改革的深入推進(jìn)，中考物理命題將更加注重對(duì)考生創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。因此，命題者可能會(huì)設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性問(wèn)題或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)題目，要求考生進(jìn)行科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。考生需要加強(qiáng)對(duì)科學(xué)探究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，提高自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新探究的能力。2024年中考物理“電路安全和最大（?。╇姽β视?jì)算問(wèn)題”命題趨勢(shì)將更加注重基礎(chǔ)知識(shí)的理解和應(yīng)用、實(shí)際問(wèn)題的分析和解決能力、綜合性題目的比重以及創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。因此，考生需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握和綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)，提高解題能力和科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，教師也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和思維能力的培養(yǎng)，為學(xué)生的未來(lái)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（限時(shí)：20分鐘）一、單選題1．小華用如圖所示的電路測(cè)小燈泡功率，電路中電源電壓恒為4.5V，電壓表的量程為0~3V，電流表的量程為0~0.6A，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω；1A”，燈泡標(biāo)有“2.5V；1.25W”字樣。若閉合開(kāi)關(guān)，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程，燈泡兩端電壓不允許超過(guò)額定值，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說(shuō)法正確的是（）A．電流表示數(shù)的變化范圍是0~0.5AB．滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是2.5~20ΩC．燈泡的最小功率是0.162WD．該電路的最大功率是2.7W【答案】C【解析】B．由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。由P=UI可得，燈泡的額定電流因串聯(lián)電路中各處的電流相等，電流表的量程為0~0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，為確保各元件安全，電路中的最大電流為Imax=0.5A。由歐姆定律可得，燈泡的電阻此時(shí)電路中的最小總電阻因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值R滑min=R﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω因滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻越大，電路中電流越小，燈泡兩端的電壓越小，因此可以將滑動(dòng)變阻器的最大阻值接入電路中。則滑動(dòng)變阻器的電阻允許調(diào)節(jié)的范圍是4~20Ω，故B錯(cuò)誤；D．該電路的最大功率Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W故D錯(cuò)誤；A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，此時(shí)電路中的最小電流則電流表示數(shù)的變化范圍是0.18~0.5A，故A錯(cuò)誤；C．燈泡的最小功率PLmin=(Imin)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W故C正確。故選C。2．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種預(yù)防電梯超員的壓力傳感報(bào)警裝置，其工作電路如圖甲所示。小組同學(xué)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)如下：電源電壓保持3V不變，報(bào)警器R0的阻值恒為5Ω，壓敏電阻Rx隨所受壓力F的變化圖象如圖乙所示，當(dāng)Rx所受壓力達(dá)到10N，報(bào)警器R0開(kāi)始發(fā)出報(bào)警信號(hào)，則（）A．壓力越大，電流表的示數(shù)越小B．壓力為5N時(shí)，Rx兩端的電壓為C．報(bào)警器報(bào)警時(shí)，電流表的示數(shù)為D．報(bào)警器報(bào)警時(shí)，電路消耗的功率為【答案】D【解析】由電路圖可知，R0與Rx串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流；A．由圖乙可知，壓力越大時(shí)，壓敏電阻Rx的阻值越小，電路的總電阻越小，由可知，電路中的電流越大，即電流表的示數(shù)越大，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，當(dāng)壓力為5N時(shí)，壓敏電阻的阻值，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流Rx兩端的電壓故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)Rx所受壓力達(dá)到10N，報(bào)警器R0開(kāi)始發(fā)出報(bào)警信號(hào)，由圖乙可知，壓敏電阻的阻值，此時(shí)電路中的電流故C錯(cuò)誤；D．電路消耗的功率故D正確。故選D。3．如圖﹣1所示為一種電子握力計(jì)，它的工作原理示意圖如圖﹣2所示，電源電壓不變，握力顯示表由電流表改裝而成，定值電阻R2阻值為6Ω；不施加力時(shí)彈簧一端的滑片P在電阻R1的最上端，移動(dòng)到最下端時(shí)施加的力最大（彈簧的電阻不計(jì)）。電路中電流變化的范圍為0.1～0.5A，則下列說(shuō)法正確的是（）A．施加的力越大，電路中電流越大B．施加的力越小，R2消耗的功率越小C．R1連入電路的阻值變化范圍是0～30ΩD．電路消耗的總功率變化范圍是0.3～1.5W【答案】D【解析】A．施加握力時(shí)，變阻器滑片向下移動(dòng)。用的力越大，滑片向下移動(dòng)的距離越大，變阻器連入電路的越大，電路中的電流越小。故A錯(cuò)誤；B．施加的握力越小，電路中的電流越大，定值電阻的阻值不變，根據(jù)可知，定值電阻的功率越大。故B錯(cuò)誤；CD．當(dāng)不施加握力時(shí)，變阻器連入電路的阻值為0，電路中電流最大，為0.5A，此時(shí)電源電壓為電路總功率為當(dāng)握力最大，變阻器全部連入電路，此時(shí)電路中電流最小，為0.1A，則電路總電阻為變阻器此時(shí)連入電路的阻值為此時(shí)電路總功率為故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多選題4．如圖所示，電源電壓恒為6V，電流表量程為“”，電壓表量程“”，滑動(dòng)變阻器、小燈泡L（燈絲電阻不變）分別標(biāo)有“”、“”字樣。在保證電路安全的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，下列選項(xiàng)中正確的是（）

A．電流表的示數(shù)變化范圍是B．電壓表的示數(shù)變化范圍是C．滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是D．滑動(dòng)變阻器的最大電功率【答案】AC【解析】A．由電路圖可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)燈泡L兩端的電壓；由可得，燈泡的電阻為當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小，即電流表的示數(shù)最小，則因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，小燈泡L的額定電流為，所以，電路中電流表的最大電流，則電流表的示數(shù)變化范圍是，故A正確；B．當(dāng)電路中的電流為時(shí)，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓為，即電壓表的最大示數(shù)為，當(dāng)電路中的電流最小時(shí)，燈泡兩端的電壓最小，即電壓表的最小示數(shù)為所以，電壓表的示數(shù)變化范圍是，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)電路中的電流最大時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，此時(shí)電路的總電阻為由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值為所以，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是，故C正確；D．當(dāng)電路中的電流為I時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為因電流表的示數(shù)變化范圍是，所以，當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大，則故D錯(cuò)誤。故選AC。5．如圖甲所示，電源電壓不變，電流表的量程為，電壓表的量程為，小燈泡參數(shù)“？V？W”模糊不清。第一次只閉合開(kāi)關(guān)S、，滑片P從a端移到b端；第二次只閉合開(kāi)關(guān)S、，保證電路中所有元件都安全的前提下，最大范圍內(nèi)移動(dòng)滑片P。圖乙是這兩次實(shí)驗(yàn)過(guò)程繪制的電壓表和電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像。下列判斷正確的是（）A．小燈泡的參數(shù)為“”B．電源電壓為9VC．只閉合開(kāi)關(guān)S、，電路的總功率最大時(shí)，燈與滑動(dòng)變阻器的功率之比為1∶3D．只閉合開(kāi)關(guān)S、，定值電阻的功率最大值與滑動(dòng)變阻器的功率最大值之比為4∶1【答案】AD【解析】第一次只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路中的電流；第二次只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，滑動(dòng)變阻器與燈泡L串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路中的電流；第一次只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，滑片P從a端移到b端，當(dāng)滑片移動(dòng)到b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0，其分得的電壓為0，即電壓表示數(shù)為0，所以圖乙中直線為滑動(dòng)變阻器與串聯(lián)時(shí)的圖像，曲線為滑動(dòng)變阻器與燈泡L串聯(lián)時(shí)的圖像；BD．只閉合開(kāi)關(guān)S、，滑片P移動(dòng)到b端時(shí)，電路中只有，此時(shí)電路中電流最大為滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電路中的電流最小，最小為；由歐姆定律得，電源電壓即解得電源電壓為根據(jù)可知定值電阻的功率最大值滑片在a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流最小，由圖乙可知此時(shí)電路中的電流為，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為4V，由歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值滑動(dòng)變阻器的功率為當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大，為只閉合開(kāi)關(guān)S、，電路的總功率最大時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器的功率之比為故B錯(cuò)誤，D正確；AC．圖乙中曲線為滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)時(shí)的圖像，由圖像可知，電壓表示數(shù)最小為時(shí)，燈泡兩端的電壓最大，此時(shí)燈泡正常發(fā)光，則燈泡的額定電壓為此時(shí)電路中的電流，則小燈泡的額定功率則小燈泡的參數(shù)為“”；只閉合開(kāi)關(guān)S、，電路的總功率最大時(shí)，電路中的電流最大，由圖像知最大電流為，滑動(dòng)變阻器的電壓為，燈泡電壓為，根據(jù)可知燈與滑動(dòng)變阻器的功率之比故C錯(cuò)誤，A正確。故選AD。三、填空題6．如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R1=20Ω，小燈泡L標(biāo)有“8V4W”字樣（燈絲電阻不變），電流表量程為0~3A。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從b端滑動(dòng)到某一位置時(shí)，變阻器連入電路中的阻值減小了16Ω，電流表示數(shù)增大了0.2A，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光。則電源電壓為V；R2的最大阻值為Ω；在保證電路安全的情況下，開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，R2的最大功率為W?！敬鸢浮?22428.8【解析】[1][2]當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值，R與L串聯(lián)接入電路，此時(shí)通過(guò)電路的電流為I1；滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端滑動(dòng)到某一位置時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小了16Ω，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流變大，電流表示數(shù)變化了0.2A，電路中的電流增加0.2A，此時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，此時(shí)通過(guò)電路的電流為I2，則所以滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)電路的電流為燈泡的電阻為因串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和，由歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P在b端時(shí)電源電壓為

①滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端滑動(dòng)到某一位置時(shí)電源電壓為

②①②兩式聯(lián)立，解得：R2最大=24Ω，U=12V。[3]當(dāng)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí)，滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián)接入電路，燈泡被短路，并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，通過(guò)定值電阻R1的電流為因?yàn)椴⒙?lián)電路干路電流等于各支路電流之和，電流表測(cè)干路電流，電流表量程為0~3A，當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到最大時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流最大，則通過(guò)滑動(dòng)變阻器的最大電流為所以滑動(dòng)變阻器的最大功率為7．如圖所示，電源電壓，定值電阻為，滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“”，電流表和電壓表量程分別選擇““、“”。閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作時(shí)，電壓表示數(shù)范圍為；滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為。

【答案】【解析】[1][2]①當(dāng)變阻器連入電路中阻值最大時(shí)，電路中電流最小，定值電阻兩端電壓最小。此時(shí)，電路中電流為電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓，此時(shí)示數(shù)為②受電壓表量程限制，定值電阻兩端電壓最大為3V，此時(shí)電路中電流為此電流沒(méi)有超過(guò)電流表量程。此時(shí)電路中總電阻為變阻器連入電路電阻為故電壓表的示數(shù)變化范圍為1.5V~3V；變阻器連入電路的阻值范圍為5Ω~20Ω。四、計(jì)算題8．如圖甲所示，是一款養(yǎng)生杯，其銘牌如下表所示。它有著高溫消毒、中溫加熱和低擋保溫的功能，其等效電路結(jié)構(gòu)如圖乙所示。已知：電源電壓為36V，R1和R2為發(fā)熱電阻，R3是規(guī)格為“20Ω5A”的滑動(dòng)變阻器。S閉合，S1、S2均斷開(kāi)時(shí)，電器處于低溫?fù)酰苿?dòng)滑片，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)低溫?fù)醯募訜峁β剩篠、S1閉合，通過(guò)控制S2的通斷，可以使電器處于高溫?fù)趸蛑袦負(fù)?。?）養(yǎng)生杯以中溫?fù)跽９ぷ髁?min，求發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量；（2）電阻R2的阻值大??；（3）電壓表的量程為“0~24V”，電流表量程為“0~3A”，在不損壞電路元件的前提下，求低溫?fù)跏謩?dòng)調(diào)節(jié)時(shí)R1的加熱功率范圍?！敬鸢浮浚?）5.4×104J；（2）12.96Ω；（3）20W~64.8W【解析】解：（1）養(yǎng)生杯以中溫?fù)跽９ぷ髁?min，發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量為（2）S、S1、S2閉合時(shí)，R1、R2并聯(lián)，電路的總電阻最小，根據(jù)可知，電源的電壓一定時(shí)，養(yǎng)生杯的功率最大，處于高溫?fù)?；?dāng)S、S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電路為只有R1的簡(jiǎn)單電路，養(yǎng)生杯處于中溫?fù)?；因電路的總功率等于各用電器功率之和，所以：R2的電功率為P2=P高-P中=280W-180W=100W因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路的兩端電壓相等，因此根據(jù)可得，R2的電阻為（3）S、S1閉合，S2斷開(kāi)時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，養(yǎng)生杯處于中溫?fù)?，根?jù)可得，R1的電阻為S閉合，S1，S2均斷開(kāi)時(shí)，R1與R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R3的兩端電壓，電流表測(cè)電路電流，養(yǎng)生杯處于低溫?fù)?，?dāng)R3接入電路中的電阻為0時(shí)，電路中的電流為電流表量程0~3A，所以電路中的最大電流，此時(shí)低溫?fù)醯墓β蕿楫?dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，電路中的電流為R3兩端的電壓為即當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理，電壓表示數(shù)變大，因?yàn)殡妷罕砹砍虨?~24V，所以電壓表示數(shù)最大為：，所以，當(dāng)R3兩端的電壓時(shí)，電路中的電流最小，此時(shí)R1的兩端電壓為電路中的最小電流為此時(shí)低溫?fù)醯墓β蕿樗?，低溫?fù)跏謩?dòng)調(diào)節(jié)時(shí)R1的加熱功率范圍為20W~64.8W。答：（1）養(yǎng)生杯以中溫?fù)跽９ぷ髁?min，發(fā)熱電阻產(chǎn)生的熱量為5.4×104J；（2）電阻R2的阻值大小為12.96Ω；（3）低溫?fù)跏謩?dòng)調(diào)節(jié)時(shí)R1的加熱功率范圍為20W~64.8W。9．如圖所示，電源兩端電壓不變，燈泡上標(biāo)有“6V3W”字樣（假設(shè)燈泡的電阻不隨溫度而改變）。當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1，電壓表的示數(shù)為U1，電路的總功率是P1，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2，電壓表示數(shù)為U2，電路的總功率是P2，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，電阻R2的電功率為0.72W，已知U1∶U2=3∶4，I1∶I2=1∶4。求：（1）燈泡的阻值；（2）P1∶P2；（3）通過(guò)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合，電路的最大功率和最小功率分別為多少？

【答案】（1）12Ω；（2）1:4；（3）3W，0.75W【解析】解：（1）由P=UI可得，燈泡L正常工作時(shí)的電流為由歐姆定律可得，燈泡的電阻為（2）當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，R1與L串聯(lián)，電壓表測(cè)量R1兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中電流，電流表的示數(shù)為I1，電壓表的示數(shù)為U1，電路的總功率是P1；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓，電流表測(cè)干路電流，電流表的示數(shù)為I2，電壓表示數(shù)為U2，電路的總功率是P2，當(dāng)只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí)，R2與L串聯(lián)，電壓表測(cè)量R2兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中電流；U2即電源電壓，因電源電壓不變，根據(jù)P=UI可知，電功率與電流成正比，故P1∶P2=I1∶I2=1∶4（3）已知U1∶U2=3∶4，在第一次操作中，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，燈的電阻與R1的電壓之比為1∶3，由分壓原理可知，有R1=3RL=3×12Ω=36Ω根據(jù)在電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比，根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電阻的規(guī)律，在第1、2次操作中對(duì)應(yīng)的電流之比有聯(lián)立得出R2=18Ω在第3次操作中，電阻R2的電功率為0.72W，根據(jù)P=I2R可知電路的電流為在第3次操作中，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律及歐姆定律，電源電壓為根據(jù)，電源電壓不變時(shí)，電路的電阻越?。ù螅娐返墓β首畲螅ㄐ。?，根據(jù)并聯(lián)、串聯(lián)電阻的規(guī)律，可知R1與R2并聯(lián)時(shí)電路的電阻最小，則有電路的最大功率為R1大于R2；故當(dāng)燈與R1串聯(lián)時(shí)電路的電阻最大，即在第1次操作中電路的功率最小，根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律有答：（1）燈泡的阻值為12Ω；（2）P1∶P2為1∶4；（3）通過(guò)開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)或閉合，電路的最大功率和最小功率分別為3W和0.75W。10．圖甲是小雯家空氣加濕器電路的示意圖。加濕裝置上標(biāo)有“220V22W”字樣，R1是探測(cè)空氣濕度的濕敏電阻置于加濕器表面，其阻值隨空氣濕度變化的圖像如圖乙所示，R0是電磁鐵線圈的電阻。當(dāng)控制電路中的電流增大到某一數(shù)值時(shí)，銜鐵被吸引下來(lái)，加濕裝置電路斷開(kāi)；當(dāng)控制電路中的電流減小到某一數(shù)值時(shí)，銜鐵被拉回，加濕裝置電路閉合并開(kāi)始工作。已知控制電路電源的電壓為6V且保持不變，當(dāng)空氣濕度為40%時(shí)，控制電路中的電流為0.04A，現(xiàn)在小雯讓加濕器工作時(shí)，使臥室內(nèi)空氣濕度控制在40%～50%。求：（1）加濕裝置正常工作時(shí)的電流及電磁鐵線圈R0的阻值；（2）濕度控制在40%～50%之間，電磁鐵線圈消耗的最小功率；（3）電流范圍不變時(shí)，若小雯用阻值為75Ω的線圈替換原電磁鐵線圈，加濕器工作時(shí)臥室內(nèi)的空氣濕度最大值是多少？

【答案】（1）0.1A，50Ω；（2）0.08W；（3）60%【解析】解：（1）由P＝UI可知，加濕裝置正常工作時(shí)的電流為控制電路中，電磁鐵線圈和濕敏電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流。當(dāng)空氣濕度為40%時(shí)，濕敏電阻的阻值為100Ω，根據(jù)歐姆定律可知，總電阻為根據(jù)電阻串聯(lián)的特點(diǎn)可知，電磁鐵線圈為R0＝R﹣R1＝150Ω﹣100Ω＝50Ω（2）由P＝I2R可知，當(dāng)控制電路中的電流最小時(shí)，電磁鐵線圈消耗的電功率最小，由歐姆定律可知，當(dāng)濕敏電阻的阻值最大時(shí)，控制電路中的電流最小，由圖乙可知，濕敏電阻的阻值隨著空氣濕度的增大而減小，在加濕器正常工作范圍內(nèi)，當(dāng)空氣濕度為40%時(shí)，濕敏電阻的阻值最大，為100Ω，此時(shí)電磁鐵線圈消耗的最小功率為P小＝I2R0＝（0.04A）2×50Ω＝0.08W（3）由歐姆定律可知，當(dāng)濕敏電阻的阻值最小時(shí)，控制電路中的電流最大，由圖乙可知，在加濕器正常工作范圍內(nèi)，當(dāng)空氣濕度為50%時(shí)，濕敏電阻的阻值最小，為75Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知，加濕器正常工作時(shí)，控制電路中的最大電流為電流范圍不變時(shí)，由歐姆定律可知，此時(shí)控制電路中的最小電阻用阻值為75Ω的線圈替換原電磁鐵線圈后，則濕敏電阻的阻值為R1′＝R總小﹣R0′＝125Ω﹣75Ω＝50Ω由圖乙可知，當(dāng)濕敏電阻的阻值為50Ω時(shí)，空氣濕度為60%。即用阻值為75Ω的線圈替換原電磁鐵線圈，則加濕器正常工作時(shí)臥室內(nèi)的空氣濕度最大是60%。答：（1）加濕裝置正常工作時(shí)的電流為0.1A，電磁鐵線圈R0的阻值50Ω；（2）濕度控制在40%～50%之間，電磁鐵線圈消耗的最小功率為0.08W；（3）電流范圍不變時(shí)，若小雯用阻值為75Ω的線圈替換原電磁鐵線圈，加濕器工作時(shí)臥室內(nèi)的空氣濕度最大值是60%。11．小明參加學(xué)校物理社團(tuán)活動(dòng)，借助老師的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)壓力測(cè)試機(jī)，可以利用電流表的示數(shù)來(lái)反映壓力的大小，其中用到了壓敏電阻，其阻值隨著壓力的增大而減小，小明設(shè)計(jì)的電路圖如圖甲所示，電流與壓力F的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知電源電壓為36V，定值電阻的阻值為，電流表量程為。當(dāng)壓力為0N時(shí)，電流表示數(shù)為。（1）請(qǐng)計(jì)算當(dāng)壓力為0N時(shí)，的阻值；（2）請(qǐng)寫(xiě)出壓力F與阻值大小的數(shù)量關(guān)系式，并計(jì)算該測(cè)試機(jī)可以承擔(dān)的最大壓力；（3）老師告訴小明用阻值為的定值電阻替換可以增大該測(cè)試機(jī)的量程，替換后測(cè)試機(jī)的測(cè)量范圍為，求電流表的示數(shù)變化范圍。（計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)）

【答案】（1）；（2）；90N；（3）【解析】解：根據(jù)電路圖可知，定值電阻與壓敏電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流。（1）根據(jù)時(shí)，電流表示數(shù)為，電路的總電阻根據(jù)串聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)可知的阻值（2）由圖乙可知，電路中的電流的倒數(shù)與壓力成一次函數(shù)關(guān)系，而電壓不變，電阻與電流的倒數(shù)成正比關(guān)系，則壓敏電阻與壓力F的關(guān)系為一次函數(shù)，設(shè)為①由圖象可知，當(dāng)時(shí)電路的總電阻此時(shí)的阻值當(dāng)時(shí)，，由①式可知②③由②和③可得，壓敏電阻隨壓力F變化的關(guān)系式電路中的最大電流，由可得，電路中的總電阻因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，的最小阻值此時(shí)上的壓力最大，則解得；（3）用阻值為的定值電阻替換后，測(cè)試機(jī)的測(cè)量范圍為，當(dāng)，總電阻電路中的電流當(dāng)，總電阻電路中的電流電流表的示數(shù)變化范圍是。答：（1）請(qǐng)計(jì)算當(dāng)壓力為0N時(shí)，的阻值是；（2）壓力F與阻值大小的數(shù)量關(guān)系式是，該測(cè)試機(jī)可以承擔(dān)的最大壓力90N；（3）電流表的示數(shù)變化范圍是。12．電源電壓9V，燈泡L標(biāo)有“6V

3W”字樣。燈泡電阻受溫度的影響忽略不計(jì)。求：

（1）燈L的電阻多大？（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)滑片使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為其最大值的時(shí)，燈正常發(fā)光，則滑動(dòng)變阻器最大阻值為？（3）只閉合S、S1時(shí)，R1的電功率為燈L的2倍，則R1的電功率多大？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】解：（1）燈泡電阻受溫度的影響忽略不計(jì)，則根據(jù)燈泡電阻為（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2時(shí)，滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)，燈正常發(fā)光，說(shuō)明此時(shí)燈泡的電壓為6V，電源電壓9V，則滑動(dòng)變阻器的電壓為此時(shí)電流即為燈泡的額定電流，電流為所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器阻值為則滑動(dòng)變阻器最大阻值為（3）只閉合S、S1時(shí)，R1與燈泡串聯(lián)，根據(jù)，電流相等，R1的電功率為燈L的2倍，則R1的電阻為燈L的2倍，即此時(shí)電路中電流為則R1的電功率為答：（1）燈L的電阻為；（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，調(diào)節(jié)滑片使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為其最大值的時(shí)，燈正常發(fā)光，則滑動(dòng)變阻器最大阻值為；（3）只閉合S、S1時(shí)，R1的電功率為燈L的2倍，則R1的電功率為。（限時(shí)25分鐘）一、單選題1．如圖所示的電路中，電源電壓為18V，為定值電阻，為滑動(dòng)變阻器，移動(dòng)滑片電路中的電流能達(dá)到在確保電路安全的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為；用定值電阻替換后，再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為，下列說(shuō)法正確的是（）①電流表的量程為，電壓表量程為15V②的阻值為③的阻值為④滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”

A．①②③ B．②③④ C．②③ D．③④【答案】C【解析】由電路圖可知，與串聯(lián)，電壓表測(cè)兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。①②④．當(dāng)電路中接入，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電壓表的示數(shù)最大。情況一：若電壓表的量程為，則電壓表的最大示數(shù)，因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，所以，兩端的電壓因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流即解得：。當(dāng)變阻器接入電路中的電阻為零時(shí)，電路中的電流即滑動(dòng)變阻器可以接入電路中的電阻為零，電路安全，這與矛盾，故此種情況不可能；情況二：若電壓表的量程為，則電壓表的最大示數(shù)，因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，所以，兩端的電壓因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流由歐姆定律可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為最小時(shí)，電路中的最大電流即電路中的最大電流為1A，所以，電流表的量程為，電路中的最大電流應(yīng)是指滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流，即滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，故①④錯(cuò)誤，②正確；③．用定值電阻替換后，再移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器的電阻變化范圍變?yōu)椋瑒t時(shí)，電路中的電流達(dá)到滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流1A，即，由可知此時(shí)電壓表的最小示數(shù)此時(shí)電路總電阻根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知當(dāng)時(shí)，電路中的電流電壓表的示數(shù)電路安全，故③正確。綜上所述，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。2．如圖甲所示，電源的電壓U=12V，R0為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器的滑片P從B端滑至A端的過(guò)程中，圖乙描述電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化規(guī)律，圖丙描述滑動(dòng)變阻器的功率隨其兩端電壓的變化規(guī)律，圖丁描述滑動(dòng)變阻器消耗功率與電路消耗總功率之比η隨滑動(dòng)變阻器電阻的變化規(guī)律，下列說(shuō)法正確的是（）

A．定值電阻R0的阻值為5ΩB．圖丙上P1的大小為14.4WC．滑動(dòng)變阻器最大阻值30ΩD．圖乙上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的兩條虛線與坐標(biāo)軸圍成的長(zhǎng)方形面積為2.4W【答案】C【解析】由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。A．當(dāng)滑片位于A端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻為零，此時(shí)電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電流為定值電阻的阻值為故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為R時(shí)，電路中電流為此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為當(dāng)時(shí)，變阻器消耗的電功率最大，根據(jù)上述公式計(jì)算出故B錯(cuò)誤；C．滑動(dòng)變阻器消耗功率與電路消耗總功率之比當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，效率最大，由圖丁可知，最大效率為，即解得故C正確；D．由圖乙可知，a點(diǎn)表示電路中的電流最小，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，此時(shí)電路中的電流最小此時(shí)電壓表的示數(shù)為圖乙上經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的兩條虛線與坐標(biāo)軸圍成的長(zhǎng)方形面積為故D錯(cuò)誤。故選C。3．如圖所示，電源電壓U保持不變，滑動(dòng)變阻器R0的最大電阻是25Ω。①當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2和S3斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，電壓表示數(shù)是U1，R1的功率是P1，電流表示數(shù)是I1；②當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合、S1和S3斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，電壓表示數(shù)是，R2的功率是1.2W；③當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，R1的功率是，電流表示數(shù)是12；已知I1:I2=1:7，U1:U1'=3：2，P1:P1'=1:36在開(kāi)關(guān)閉合或斷開(kāi)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中，下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（）

A．該電路的最大功率是24.3WB．電路阻值最大是70C．電流表的最大示數(shù)是2.1AD．電源電壓是9V【答案】A【解析】BD．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2和S3斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，R1和滑動(dòng)變阻器R0的全部串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量R1的電壓，電壓表示數(shù)是U1，如圖甲。第二過(guò)程：當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合、S1和S3斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，R1、R2、R3串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量R1的電壓，電壓表示數(shù)是如圖乙。已知R2的功率為P2=1.2W。第三過(guò)程：當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2和S3都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，R1、R2、R3并聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量R1的電壓，電壓表示數(shù)是電源電壓U，電流表測(cè)量R1、R2的總電流，如圖丙。

甲圖，電壓表示數(shù)是U1，R1的電壓是U1，R1的功率是P1；丙圖中電壓表示數(shù)是U，R1的電壓是U，R1的功率是P1'；且P1:P1'=1:36對(duì)于同一導(dǎo)體所以所以因?yàn)镽1和滑動(dòng)變阻器R0的全部串聯(lián)在電路中，所以；因?yàn)镽0=25Ω，串聯(lián)電路中電壓比等于電阻比，所以；因?yàn)閁1:U1'=3:2，且，則，因?yàn)榇?lián)電路中電壓之比等于電阻之比，所以故電路的最大電阻為因?yàn)閷?duì)于甲圖對(duì)于乙圖因?yàn)榇霐?shù)據(jù)得，則由題意得當(dāng)開(kāi)關(guān)S2閉合、S1和S3斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片在最左端時(shí)，R2的功率是1.2W，則解得。此時(shí)由串聯(lián)電路電壓關(guān)系可知故電源電壓為故BD正確，不符合題意；AC．甲乙都是串聯(lián)電路，電阻大，電流小，丙是并聯(lián)電路，電流大，電流表測(cè)量R1、R2的電流。電流表測(cè)量R1、R2的電流，所以電流表示數(shù)最大為電路中并聯(lián)電路的總電阻越小，電流越大，即電路中的最大電流為故該電路的最大功率為故A錯(cuò)誤，符合題意，C正確，不符合題意。故選A。二、多選題4．在如圖所示電路中，定值電阻R的阻值未知，當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器R1的某一點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，R1的功率為1.2W，當(dāng)滑片滑動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)，R和R1兩端的電壓比為U1∶U2=1∶4，此時(shí)電流表示數(shù)為0.16A，則（）

A．滑動(dòng)變阻器的滑片是向左滑動(dòng)B．電阻R的阻值為10ΩC．滑動(dòng)滑片后電壓表的示數(shù)為6.4VD．滑動(dòng)滑片前后定值電阻R的功率之比為25∶16【答案】BD【解析】ABC．當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器R1的某一點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V，R1的功率為1.2W，設(shè)電路的總電壓為U，此時(shí)的電壓和電流分別為U示、I1，則有……①……②當(dāng)滑片滑動(dòng)到另一點(diǎn)時(shí)，R和R1兩端的電壓比為U1:U2=1:4，則U2=4U1，此時(shí)電流表示數(shù)為0.16A，令為I2，所以有……③……④聯(lián)立①②③④式，解得U1=1.6V，故C不符合題意；由③式得故B符合題意；由②式得根據(jù)，，則滑動(dòng)滑片后阻值比滑動(dòng)滑片前大，所以滑動(dòng)變阻器的滑片是向右滑動(dòng)，故A不符合題意；D．滑動(dòng)滑片前，定值電阻R的功率滑動(dòng)滑片后，定值電阻R的功率所以故D符合題意。故選BD。5．圖甲是一種測(cè)溫電路，溫度表由量程為0~3V的電壓表改裝而成，電源電壓U恒為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示。則（）

A．電路可測(cè)量的最高溫度為30℃B．溫度表的10℃應(yīng)標(biāo)在電壓表1V刻度處C．若僅減小R的阻值，可以提高測(cè)量的最高溫度D．若僅將U減小，電路可測(cè)量的最高溫度將提高【答案】AD【解析】A．由圖甲可知，電阻R與熱敏電阻Rt串聯(lián)，電壓表測(cè)Rt兩端的電壓；由圖乙可知熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知Rt的阻值最大時(shí)，Rt兩端的電壓最大，因?yàn)殡妷罕淼牧砍虨?~3V，所以Rt兩端最的電壓為3V，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電阻R兩端的最小電壓UR=Ut-U=6V-3V=3V此時(shí)電路中的電流由歐姆定律可知，Rt的最大阻值由圖乙可知，電路可測(cè)量的最高溫度為30℃，故A符合題意；B．由圖乙可知，溫度為10℃時(shí)熱敏電阻的阻值為20Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，電路中總電阻R總=R+R't=40Ω+20Ω=60Ω此時(shí)電路中的電流由歐姆定律變形可得，Rt兩端的電壓Ut=IR′t=0.1A×20Ω=2V故B不符合題意；C．若僅減小R的阻值，電源電壓一定，Rt兩端的最大電壓為3V不變，由可知，此時(shí)電路中的最小電流變大，Rt最大阻值變小，由圖乙可知，測(cè)得的最高溫度減少，故不C符合題意；D．若僅將U減小，則R兩端的最小電壓也減小，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的最小電流也減小，則由可知，Rt的最大值增加，由圖乙可知，測(cè)得的最高溫增加，故D符合題意。故選AD。三、填空題6．如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“”，電流表的量程為，電壓表的量程為。先閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)S2，在保證電路安全的情況下，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑動(dòng)到a點(diǎn)，小燈泡正常發(fā)光；再斷開(kāi)S1，閉合S2，將滑動(dòng)變阻器的滑片從a點(diǎn)向某一方向移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)與小燈泡的額定電壓相同。圖乙是兩次調(diào)節(jié)過(guò)程中電流表與電壓表示數(shù)變化的關(guān)系圖像。小燈泡的額定功率為W；再斷開(kāi)S1，閉合S2時(shí)，滑片是從a點(diǎn)向（選填“左”或“右”）移動(dòng)的；該電路的最小功率為W?！敬鸢浮坑摇窘馕觥縖1][2]開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，燈泡和變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓，在保障電路元件安全的情況下，將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端滑動(dòng)到a點(diǎn)，由于燈泡電阻隨溫度變化，故可知此過(guò)程中電流表與電壓表示數(shù)變化關(guān)系為圖乙中的曲線，則另一次調(diào)節(jié)過(guò)程中電流表與電壓表示數(shù)變化關(guān)系圖像為圖乙中的直線，滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí)，電路中總電阻最大，由歐姆定律知道，電路中電流最小，從圖中可知是，燈泡兩端電壓為1V，變阻器兩端電壓為根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道，電源電壓再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1閉合開(kāi)關(guān)S2，電阻R和變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)量電路電流，電壓表測(cè)量R兩端的電壓，由圖乙知道，兩條圖像中電壓相等時(shí)等于燈泡額定電壓電路中的電流為，變阻器滑片在a點(diǎn)時(shí)，電路中的電流為，電阻R兩端的電壓為，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻R的阻值可知電路中的電流從變?yōu)椋鶕?jù)歐姆定律知道，電路中的總電阻變大，變阻器接入電路的電阻值變大，故滑片是從a點(diǎn)向右移動(dòng)的。當(dāng)電路中的電流為時(shí)，燈泡的額定電壓等于R兩端的電壓，由歐姆定律可得在閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，且滑片在a點(diǎn)時(shí)，燈泡的額定電流燈泡的額定功率閉合開(kāi)關(guān)S和S1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2，燈泡和變阻器串聯(lián)，此時(shí)電路的最小功率為[3]當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S和S2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1，且變阻器接入電路中阻值最大時(shí)，此時(shí)電路的最小功率為所以，電路的最小功率為。四、計(jì)算題7．在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“；1A”字樣，電阻的阻值為，電壓表所用量程為，電流表所用量程為。只閉合開(kāi)關(guān)S、，移動(dòng)滑片P，中的電流與其兩端電壓變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。（1）求電源電壓U；（2）只閉合開(kāi)關(guān)S、S2，為保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍；（3）只閉合開(kāi)關(guān)S、S1，在移動(dòng)滑片P過(guò)程中，求電路總功率的最大值和滑動(dòng)變阻器的最大功率。

【答案】（1）18V；（2）；（3）16.2W，4.05W【解析】解：（1）由圖甲知道，只閉合開(kāi)關(guān)，、串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)啥说碾妷海娏鞅頊y(cè)量電路中的電流；由圖乙知道，當(dāng)電路中的電流為0.8A時(shí)，兩端的電壓為2V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律知道，電源電壓

①當(dāng)電路中的電流為0.3A時(shí)，兩端的電壓為12V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律知道，電源電壓

②聯(lián)立①②兩式解得（2）由圖甲知道，只閉合開(kāi)關(guān)S、，、串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)啥说碾妷海娏鞅頊y(cè)量電路中的電流；根據(jù)電壓表量程知道，兩端的最大電壓為15V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道，兩端的最小電壓電路中的最小電流由知道，滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值根據(jù)滑動(dòng)變阻器的規(guī)格和電流表量程知道，電路中的最大電流為1A，由知道，電路中的最小總電阻根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值則滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為（3）只閉合開(kāi)關(guān)S、，、串聯(lián)，電壓表測(cè)量?jī)啥说碾妷海娏鞅頊y(cè)量電路中的電流；當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為時(shí)，電路中的電流最大，電路中的最大電流電路安全；電路中的最大總功率滑動(dòng)變阻器的功率當(dāng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率最大，最大功率答：電源電壓U為18V；只閉合開(kāi)關(guān)S、，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍為；只閉合開(kāi)關(guān)S、，在移動(dòng)滑片P過(guò)程中，電路總功率的最大值為16.2W；滑動(dòng)變阻器的最大功率為。8．如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)R2的滑片位于最右端時(shí)，電路中的電流為0.2A，R2的功率為0.8W，當(dāng)R2的滑片移至中點(diǎn)時(shí)，R1兩端電壓變化了1V。求：（1）當(dāng)R2的滑片位于最右端時(shí)，R2兩端的電壓；（2）電阻R2的最大阻值；（3）當(dāng)R2的滑片位于最右端時(shí)，通電10s，R2消耗的電能；（4）電源電壓。

【答案】（1）4V；（2）20Ω；；（3）8J；（4）6V【解析】解：（1）閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)?shù)幕挥谧钣叶藭r(shí)，電路中的電流為0.2A，的功率為0.8W，由可知，兩端的電壓為（2）由可知，的最大阻值為（3）當(dāng)?shù)幕挥谧钣叶藭r(shí)，通電10s，消耗的電能為（4）當(dāng)?shù)幕浦林悬c(diǎn)時(shí)，電路中的總電阻最小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大，兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，兩端的電壓變小，所以此時(shí)兩端的電壓為此時(shí)電路中的電流為根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，當(dāng)時(shí)，電源電壓為當(dāng)時(shí)，電源電壓為聯(lián)立兩式解得電源電壓為答：（1）當(dāng)?shù)幕挥谧钣叶藭r(shí)，兩端的電壓為；（2）電阻的最大阻值為；（3）當(dāng)?shù)幕挥谧钣叶藭r(shí)，通電，消耗的電能為；（4）電源電壓為。9．如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R1=8Ω，R2為滑動(dòng)電阻器，其最大阻值為24Ω，滑動(dòng)電阻器的滑片P在a端時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5A，求：（1）電源電壓；（2）滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率。

【答案】（1）4V；（2）0.5W【解析】解：（1）滑動(dòng)電阻器的滑片P在a端時(shí)，滑動(dòng)電阻器接入電路中的阻值為0，定值電阻為8Ω，電流表的讀數(shù)為0.5A，則電壓電壓U=U1=I1R1=0.5A×8Ω=4V（2）由于電路中的總功率P總=P1+P2則滑動(dòng)變阻器的功率P2=P總-P1=UI-I2R1=4I-8I2由二次函數(shù)的極值可得，當(dāng)I=0.25A時(shí)，P2有極大值P2=0.5W所以滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為0.5W。答：（1）電源電壓為4V；（2）滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為0.5W。10．在如圖甲所示的電路中，電源電壓恒為18V，電流表量程為“0-0.6A”和“0-3A”，電壓表的量程為“0-3V”和“0-15V”，表盤(pán)如圖乙所示?；瑒?dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω1A”，小燈泡的規(guī)格為“3V1.5W”。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻和此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率。（2）用一定值電阻R0替換小燈泡接入電路中，并將一電壓表并聯(lián)在R0兩端，不改變電表的量程，在確保電路中所有元件均安全的情況下移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，發(fā)現(xiàn)三個(gè)電表可以偏轉(zhuǎn)到相同的位置，求滿足要求的R0的最大阻值及該電路的最小電功率。

【答案】（1），；（2），【解析】解：（1）由題目可知，小燈泡的額定電壓為3V，額定功率為1.5w，由可得小燈泡的電阻為流過(guò)小燈泡的電流為滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓之和等于電源電壓，電流相等，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為滑動(dòng)變阻器的電功率為（2）在前面電路中，電壓表的量程應(yīng)是0-15V，電流表量程是0-0.6A，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，串聯(lián)電路中電阻越大分的電壓越大，由于并聯(lián)