備戰(zhàn)2025中考物理專題2.19電功電功率綜合計算試卷(解析版)

2.19電功、電功率綜合計算1．(2019·云南)如圖，R1＝6Ω，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數(shù)為1A；S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數(shù)為0.2A．求：（1）電源電壓；（2）電阻R2的阻值；（3）當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時，電路的總功率?！敬鸢浮浚?）6V；（2）24Ω；（3）7.5W【解析】（1）當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時，電路為R1的簡單電路，由I＝EQ\F(U,R)可得，電源的電壓：U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；（2）當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時，R1與R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，此時電路中的總電阻：R＝EQ\F(U,I)＝EQ\F(6V,0.2A)＝30Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2的阻值：R2＝R－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω；（3）當(dāng)S1、S2閉合，S3斷開時，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電路的總功率：P＝EQ\F(U2,R1)+EQ\F(U2,R2)＝EQ\F((6V)2,6Ω)+EQ\F((6V)2,24Ω)＝7.5W。2．（2019·荊州）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“3V1.5W”字樣，滑動變阻器R2上標(biāo)有“15Ω1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時電阻為多大；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時，電路最小總功率為多大；（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍?！敬鸢浮浚?）6Ω；（2）3.375W；（3）當(dāng)3Ω～12Ω。【解析】解：（1）根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)得，燈泡正常工作時電阻：RL＝EQ\F(U額2,P額)＝EQ\F((3V)2,1.5W)＝6Ω；（2）當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合，S3斷開時，燈泡L被短路，定值電阻R1與滑動變阻器R2并聯(lián)，當(dāng)滑動變阻器R2的阻值最大為15Ω時，電路總電流最小，電路總功率最小，通過R1的電流：I1＝EQ\F(U,R1)＝EQ\F(4.5V,10Ω)＝0.45A，通過滑動變阻器R2的電流：I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(4.5V,15Ω)＝0.3A，電路最小總功率：P最?。経×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；（3）當(dāng)開關(guān)S、S3閉合，S1、S2斷開時，R1斷路，燈泡L與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓。燈泡的額定電流：I額＝EQ\F(P額,U額)＝EQ\F(1.5W,3V)＝0.5A；因?yàn)闊襞蓊~定電流I額＝0.5A，電流表量程為0～3A，滑動變阻器標(biāo)有“15Ω1A”字樣，所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為I最大＝I額＝0.5A，此時滑動變阻器R2阻值最小，則電路最小總電阻：R最小＝EQ\F(U,I最大)＝EQ\F(4.5V,0.5A)＝9Ω滑動變阻器R2最小阻值：R2最?。絉最小－RL＝9Ω－6Ω＝3Ω；因?yàn)殡妷罕砹砍虨?～3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器兩端電壓最大為U2＝3V時，此時滑動變阻器阻值最大，此時電路中電流：I最小＝EQ\F(U－U2,RL)＝EQ\F(4.5V－3V,6Ω)＝0.25A，滑動變阻器R2最大阻值：R2最大＝EQ\F(U2,I最小)＝EQ\F(3V,0.25A)＝12Ω，因此滑動變阻器的阻值范圍為3Ω～12Ω。3.（2019·蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”的字樣，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標(biāo)有“10Ω0.8A”的字樣，電流表A的量程為0～3A，電壓表V的量程為0～3V，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡L的電阻；（2）閉合S、S1與S2時，燈泡L正常發(fā)光，電流表A的示數(shù)為1.5A，求電源電壓U和R1的阻值；（3）閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍和電路總功率的變化范圍?！敬鸢浮浚?）12Ω（2）6V6Ω（3）1.5Ω≤R2≤6Ω3W～4.8W【解析】（1）燈泡L的電阻：RL=EQ\F(U2L額,PL額)=EQ\F((6V)2,3W)=12Ω（2）S、S1與S2均閉合時，電壓表和R2被短路，L與R1并聯(lián)后接在電源上，L正常發(fā)光:電源電壓：U=U1=UL=UL額=6V通過燈L的電流IL=IL額=EQ\F(PL額,UL額)=EQ\F(3W,6V)=0.5A，電流表測干路電流：I=1.5AR1阻值：R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(U,I－IL)=EQ\F(6V,1.5A－0.5A)=6Ω（3）閉合S，斷開S1與S2時，L斷路，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端電壓。為保證電流表和R2的安全，則：U2=EQ\F(U,R1+R2)R2≤3VEQ\F(6V,6Ω+R2)R2≤3VR2≤6Ω＜10Ω所以，滑動變阻器的取值范圍為：1.5Ω≤R2≤6Ω當(dāng)R2阻值最大時，電路總電阻最大，電路總功率最小電路總功率的最小值為：Pmin==EQ\F(U2,R1+R2max)=EQ\F((6V)2,6Ω+6Ω)=3W當(dāng)R2阻值最小時，電路總電阻最小，電流最大，電路總功率最大電路總功率的最大值為：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W電路總功率的變化范圍為：3W～4.8W4．(2019·營口)如圖所示電路，電源電壓為5V不變，定值電阻R0阻值為5Ω，滑動變阻器R上標(biāo)有“20Ω1A”字樣，燈L標(biāo)有“3V1.2W”，電壓表量程為0～3V．（不考慮燈絲電阻的變化，且保證各元件均安全）求：（1）當(dāng)S1閉合、S2接b，燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當(dāng)S1閉合、S2接a時，R0的電功率是多少？（3）當(dāng)S1閉合、S2接a時，R0的最小電功率是多少？【答案】（1）5Ω（2）1.25W（3）0.8W【解析】（1）當(dāng)S1閉合、S2接b時，燈泡L與變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(1.2W,3V)=0.4A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：UR＝U－UL＝5V－3V＝2V，由I＝eq\f(U,R)可得，滑動變阻器接入電路的阻值：R＝eq\f(UR,I)＝eq\f(2V,0.4A)=5Ω；（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當(dāng)S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電壓之和，所以，電路中的電流：I′＝eq\f(U,R0+R)＝eq\f(5V,5Ω+5Ω)=0.5A，則R0的電功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；（3）當(dāng)S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)UR′＝3V時，R0兩端的電壓：U0＝U－UR′＝5V－3V＝2V，此時電路中的電流：I″＝eq\f(U0,R0)＝eq\f(2V,5Ω)=0.4A，此時變阻器接入電路中的電阻：R′＝eq\f(UR′,I′′)＝eq\f(3V,0.4A)=7.5Ω，所以，電路中的最小電流為0.4A，此時R0的電功率最小，則P0?。剑↖″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。5．（2019·安順）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V1.6W”的字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2＝20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．求：（1）小燈泡正工作時的電阻是多少？（2）只閉合開關(guān)S、S2和S3移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時，R2消耗的電功率為1.25W．此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？（3）只閉合開關(guān)S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω?！窘馕觥拷猓海?）燈泡L標(biāo)有“4V，1.6W”字樣表示燈的額定電壓為4V，額定功率為1.6W，根據(jù)P＝UI＝EQ\F(U2,R)可得：燈泡的電阻RL＝EQ\F(U額2,P額)＝EQ\F((4V)2,1.6W)＝10Ω；（2）只閉合開關(guān)S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數(shù)為0.5A時，由于變阻器和R2并聯(lián)，則電流表測總電流I＝0.5A，根據(jù)P＝UI＝EQ\F(U2,R)得電源電壓：U＝EQ\R(,P2R2)＝EQ\R(,1.25W×20Ω)＝5V；則通過R2的電流，I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(5V,20Ω)＝0.25A；由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過動變阻器R1的電流：I1＝0.5A－0.25A＝0.25A，由I＝EQ\F(U,R)可得R1接入電路中的阻值為：R1＝EQ\F(U,I1)＝EQ\F(5V,0.25A)＝20Ω；（3）只閉合開關(guān)S和S1，燈與變阻器串聯(lián)，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路中的電流，根據(jù)P＝UI，燈正常工作時的電流：IL＝EQ\F(P額,U額)＝EQ\F(1.6W,4V)＝0.4A，電流表量程為0～0.6A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中的最大電流為I最大＝0.4A，此時燈正常發(fā)光，由歐姆定律和電阻的串聯(lián)規(guī)律，變阻器有最小阻值；由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律，滑動變阻器R1的最小阻值：R滑?。紼Q\F(U,I最大)－RL＝EQ\F(5V,0.4A)－10Ω＝2.5Ω；因電壓表的量程為0～3V，電壓表的最大示數(shù)為U最大＝3V時，變阻器連入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：燈泡兩端的最小電壓UL最小＝5V－3V＝2V，由圖乙可知，此時通過燈的電流為電路中的最小電流，則I最?。?.25A，由歐姆定律和串聯(lián)電路電流的規(guī)律，變阻器連入電路中的最大電阻：R滑大＝EQ\F(U最大,I最小)＝EQ\F(3V,0.25A)＝12Ω，故滑動變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω~12Ω。6．如圖所示，將標(biāo)有“2.5V0.625W”字樣的小燈泡接入電源電壓4.5V（電壓保持不變）電路中，為調(diào)節(jié)燈泡亮度，在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，兩個電壓表的量程都是3V。（1）移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發(fā)光，燈泡正常發(fā)光時的電阻是多大？（2）在小燈泡正常發(fā)光的情況下，通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能是多少？（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，滑動變阻器允許的取值范圍是多少？（假定燈絲電阻保持不變）【答案】（1）10Ω（2）150J（3）8Ω～20Ω【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。（1）燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等，根據(jù)P＝UI=EQ\F(U2,R)求出燈泡正常發(fā)光時的電阻；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動變阻器兩端的電壓，利用W=UIt求出通電5分鐘滑動變阻器消耗的電能；（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出其大?。划?dāng)電壓表V2的示數(shù)最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時燈泡兩端的電壓，利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出答案。解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。（1）由P＝UI=EQ\F(U2,R)可得，燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL＝EQ\F(UL2,PL)＝EQ\F((2.5V)2,0.625W)＝10Ω；（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且小燈泡正常發(fā)光，所以，電路中的電流：I=IL=EQ\F(UL,RL)=EQ\F(2.5V,10Ω)=0.25A，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：UR=U－UL=4.5V－2.5V=2V，則通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能：WR=URIt=2V×0.25A×5×60S=150J；（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，則R小=EQ\F(UR,I)=EQ\F(2V,0.25A)=8Ω；當(dāng)電壓表V2的示數(shù)UR大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，此時燈泡兩端的電壓：UL小=U－UR大=4.5V-3V=1.5V，此時電路中的電流：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，滑動變阻器允許的取值范圍是8Ω～20Ω。7．(2019·海南)小明根據(jù)如圖甲所示的電路組裝成調(diào)光燈，并進(jìn)行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I—U圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻。（2）小燈泡正常發(fā)光10min消耗的電能。（3）經(jīng)測算，小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調(diào)暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實(shí)際功率占電路總功率的百分比是多少？（4）小明認(rèn)為這個調(diào)光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現(xiàn)這種情況的原因?！敬鸢浮浚?）6Ω（2）3600J（3）25%（4）燈泡發(fā)光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）【解析】（1）由圖乙可知，小燈泡正常發(fā)光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V小燈泡正常發(fā)光時的電阻R=EQ\F(U額,I額)=EQ\F(6V,1A)=6Ω（2）小燈泡正常發(fā)光消耗的電能W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J（3）小燈泡正常發(fā)光時的功率占電路總功率50%，即EQ\F(P額,P)=50%由P額=U額I額=6V×1A=6W解得此時電路總功率P=12W電源電壓U=EQ\F(P,I額)=EQ\F(12W,1A)=12V當(dāng)小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A此時小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)=U1I1=3V×0.7A=2.1W電路總功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)占電路總功率的百分比為EQ\F(P額,P′)=EQ\F(2.1W,8.4W)=25%（4）燈泡發(fā)光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）8.（2019·吉林）某種熒光臺燈銘牌上標(biāo)有“額定功率11W，額定電流0.05A”的字樣。當(dāng)臺燈正常發(fā)光時，求：（1）臺燈兩端的電壓；（2）10s內(nèi)臺燈消耗的電能。【答案】（1）臺燈兩端的電壓：U=EQ\F(P,I)=EQ\F(11W,0.05A)=220V（2）10s內(nèi)臺燈消耗的電能：W=Pt=11W×10s=110J?！窘馕觥浚?）已知額定功率和額定電流，根據(jù)公式U=EQ\F(P,I)計算臺燈兩端的電壓；（2）已知臺燈的功率和時間根據(jù)公式W=Pt計算消耗的電能。9．(2019·泰州)如圖為某型號電動機(jī)的銘牌，求：(1)此電動機(jī)的額定電流.(2)此電動機(jī)正常工作10min所消耗的電能和由此轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能.★★牌電動機(jī)型號JT-44額定電壓220V額定電功率44W線圈電阻100Ω制造商★★★★★★【答案】（1）0.2A（2）2.64×104J2.4×104J【解析】解：（1）由P=UI可得，電動機(jī)的額定電流：I額=EQ\F(P額,U額)=EQ\F(44W,220V)=0.2A；（2）此電動機(jī)正常工作10min所消耗的電能：W電=P額t=44W×600s=2.64×104J，這臺電動機(jī)10min內(nèi)產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(0.2A)2×100Ω×600s=2400J；轉(zhuǎn)化的機(jī)械能：W機(jī)=W電－Q=2.64×104J－2400J=2.4×104J；10.（2019·成都A卷）在如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變.R1、R2為定值電阻,已知電燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開時,電流表的示數(shù)為0.26A；當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合,S1斷開時,電流表的示數(shù)為1.25A；當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A。求:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合,S2斷開，5min內(nèi)電路消耗的電能是多少?(2)當(dāng)開關(guān)S3閉合,S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大?【答案】（1）390J（2）0.24W【解析】本題為電學(xué)計算題，考查電路的連接狀態(tài)，歐姆定律計算，以及電功和電功率的公式運(yùn)用，難度偏中等；題中有三個連接狀態(tài)，需要考生掌握不同狀態(tài)的電路情況；電阻R1的阻值沒讓求，但是也會用到，另外值得注意的是伏安特性曲線，說明燈泡的電阻也在隨著兩端電壓的變化而變化，考生容易犯錯計算出燈泡的固定阻值。（1）由題意知：當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時R1和R2被短路，只有燈泡L和電流表接入電路電流I1=0.26A，由圖知電源電壓U=5VW=UIt=0.26A×5V×300s=390J（2）當(dāng)開關(guān)S2、S3閉合，S1斷開時，只有R1和電流表接入電路由歐姆定律得R1=eq\f(U,I2)=eq\f(5V,1.25A)=4Ω當(dāng)開關(guān)S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和燈泡串聯(lián)，此時I3=0.2A由圖像可知，燈泡此時電壓UL=3VR1分得電壓U1=0.2A×R1=0.8VR2分得電壓為U2=5V－3V－0.8V=1.2V所以R2消耗的電功率P2=U2I2=1.2V×0.2A=0.24W11．(2019·百色)如圖所示的電路，電源電壓恒定，R1、R2為兩個定值電阻，L為“2.5V0.5W”的小燈泡。開關(guān)S1、S2、S3均閉合時，電流表A1的示數(shù)為0.55A，A2的示數(shù)為0.1A；保持S1閉合，斷開S2、S3，小燈泡L恰好正常發(fā)光。求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的阻值RL；（2）小燈泡正常發(fā)光1min所消耗的電能；（3）電源電壓和電阻R1、R2的阻值?！敬鸢浮浚?）12.5Ω（2）30J（3）R1=10ΩR2=45Ω【解析】（1）由P=UI可得：小燈泡正常發(fā)光時通過它的電流IL=EQ\F(P額,U額)=EQ\F(0.5W,2.5V)=0.2A由I=EQ\F(U,R)可得：小燈泡正常發(fā)光時阻值RL=EQ\F(U額,IL)=EQ\F(2.5V,0.2A)=12.5Ω（2）小燈泡正常發(fā)光1min所消耗的電能：W=Pt=0.5W×60s=30J（3）S1、S2、S3均閉合時，電阻R1、R2并聯(lián)，小燈泡沒有接入電路，設(shè)電源電壓為U，則通過電阻R1的電流I1=I－I2=0.45A，即有U=0.45AR1……①保持S1閉合，斷開S2、S3時，R1與小燈泡串聯(lián)U=ILR1+U額即有U=0.2AR1+2.5V……②聯(lián)立①②解得U=4.5VR1=10ΩR2=EQ\F(U,I2)=EQ\F(4.5V,0.1A)=45Ω12．（2019·畢節(jié)）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當(dāng)閉合開關(guān)S1、S，斷開S2時，電流表的示數(shù)為0.4A。（1）求電源電壓；（2）當(dāng)閉合開關(guān)S2、S，斷開S1時，求電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能?！敬鸢浮浚?）12V（2）1.2A（3）1920J。【解析】解：（1）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S，斷開S2時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過的電流，由I＝EQ\F(U,R)可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；（2）當(dāng)閉合開關(guān)S2、S，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過的電流，則電流表的示數(shù)：I2＝EQ\F(U,R2)＝EQ\F(12V,10Ω)＝1.2A；（3）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2、S時，R1與R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，通過R1、R2的電流不變，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，通電100s整個電路消耗的電能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。13．（2019·貴陽）如圖所示電路，電源電壓恒為8V，小燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣。若不考慮溫度對燈泡電阻的影響，閉合開關(guān)S，求：（1）小燈泡的額定電流；（2）小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器R接入電路的阻值。（3）移動滑動變阻器的滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，小燈泡的實(shí)際功率?！敬鸢浮浚?）0.5A（2）4Ω（3）0.75W【解析】（1）燈泡的額定電流：I額=EQ\F(P額,U額)=EQ\F(3W,6V)=0.5A（2）燈泡正常工作時電路中的電流為：I=I額=0.5A滑動變阻器兩端的電壓：UR=U－U額=8V－6V=2V，所以滑動變阻器的電阻為：R=EQ\F(UR,I額)=EQ\F(2V,0.5A)=4Ω（3）燈泡的電阻：RL=EQ\F(U額,I額)=EQ\F(6V,0.5A)=12Ω當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，燈泡兩端的電壓為3V，此時燈泡的實(shí)際功率為：PL=EQ\F(UL2,RL)=EQ\F((3V)2,12Ω)=0.75W14．（2019·大慶）如圖是一個溫度可調(diào)的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變。發(fā)熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動變阻器其阻值變化范圍為0~50Ω，允許通過的電流足夠大。試求：（1）R1的最大功率是多少？（2）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？（3）在調(diào)節(jié)滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達(dá)到的最大功率是多少？【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W【解析】解：（1）當(dāng)滑動變阻器R2接入電路中的電阻為零時，電路為R1的簡單電路，此時R1的功率最大，則R1的最大功率P1＝eq\f(U2,R1)＝eq\f((36V)2,40Ω)＝32.4W；（2）因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，當(dāng)R2兩端電壓為6V時，R1兩端的電壓：U1＝U－U2＝36V－6V＝30V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I＝eq\f(U1,R1)＝eq\f(30V,40Ω)＝0.75A，通電5min電流對整個電路做的功：W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；（3）因串聯(lián)中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I1＝eq\f(U,R1+R2)，滑動變阻器R2的電功率：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，當(dāng)R2＝R1＝40Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，則：P2大＝eq\f(U2,4R1)＝eq\f((36V)2,4×40Ω)＝8.1W。15.(2019·濟(jì)寧)如圖17所示,電路中的電源電壓不變。只用一根導(dǎo)線連接b、c時,電阻R上的電壓為9.6V,通過燈泡L的電流為0.2A;用一根導(dǎo)線連接a、b,一根導(dǎo)線連接c、d時,電阻R與燈泡L的電功率之比為1︰4,燈泡L正常發(fā)光。求(1)電阻R的阻值;(2)燈泡L的額定電壓;(3)只用一根導(dǎo)線連接c、d時電路消耗的總功率【答案】（1）48Ω（2）12V（3）12W【解析】（1）只用一根導(dǎo)線連接b、c時，燈泡L與電阻R串聯(lián)，串聯(lián)電路電流處處相等，所以電阻R的電流也為0.2A，根據(jù)I＝EQ\F(U,R)得電阻R的阻值：R＝EQ\F(UR,I)＝EQ\F(9.6V,0.2A)＝48Ω；（2）用一根導(dǎo)線連接a、b，一根導(dǎo)線連接c、d時，燈泡L和電阻R并聯(lián)，并聯(lián)電路電壓處處相等，根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)知電阻R和燈泡L的電功率之比為：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，燈泡L與電阻R串聯(lián)時，小燈泡兩端的電壓為：UL＝IRL＝0.2A×12Ω＝2.4V，電源電壓為：U＝UL+UR＝9.6V+2.4V＝12V，因?yàn)闊襞菖c電阻R并聯(lián)時，燈泡正常發(fā)光，所以燈泡L的額定電壓就是電源電壓，為12V；（3）只用一根導(dǎo)線連接c、d時只有燈泡工作，此時電路消耗的總功率為：P＝EQ\F(U2,RL)＝EQ\F((12V)2,12Ω)＝12W。16．(2019·大連)如圖所示是調(diào)溫型電熨斗的簡化電路圖，它的工作電壓為220V。R1和R2均為電熨斗底板中的加熱元件，R2的阻值為61.6Ω，只閉合S1時為低溫檔，電功率為440W．同時閉合S1和S2時為高溫檔，試求：（1）低溫檔工作時，電路中的電流是多少？（2）電阻R1的阻值是多少？（3）高溫檔的電功率是多少？【答案】（1）2A（2）48.4Ω（3）1000W【解析】（1）只閉合S1時為低溫檔，電功率為440W，由P=UI可得，電路中的電流：I=EQ\F(P低,U)=EQ\F(440W,220V)=2A；（2）只閉合S1時，R1與R2串聯(lián)，電熨斗處于低溫檔，由I=EQ\F(U,R)可得，電路的總電阻：R=EQ\F(U,I)=EQ\F(220V,2A)=110Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R1的阻值：R1=R－R2=110Ω－61.6Ω=48.4Ω；（3）同時閉合S1和S2時，電路為R1的簡單電路，電熨斗處于高溫檔，則高溫檔的電功率：P高=EQ\F(U2,R)=EQ\F((220V)2,48.4Ω)=1000W。17．(2019·錦州)為培養(yǎng)同學(xué)們的探究能力，某校組織科技社團(tuán)的同學(xué)們對小燈泡的亮暗進(jìn)行研究。現(xiàn)取“6V6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個，標(biāo)有“50Ω1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一個，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關(guān)系的圖象，如圖甲所示。求：（1）小燈泡L2的額定電流。（2）將兩燈并聯(lián)接在電壓為6V的電源兩端，10min內(nèi)電路消耗的電能。（3）將小燈泡L2與滑動變阻器R串聯(lián)接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值?！敬鸢浮浚?）0.5A（2）5400J（3）12Ω。【解析】（1）由P＝UI可得，小燈泡L2的額定電流I2額＝EQ\F(P2額,U2額)＝EQ\F(3W,6V)＝0.5A；（2）將L1和L2并聯(lián)接在6V電源兩端時，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，所以，電路的總功率：P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，由P＝EQ\F(W,t)可得10min內(nèi)電路消耗的電能：W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；（3）由圖示電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡兩端電壓，為了保證電路元件安全，燈泡正常發(fā)光時的電流為電路中電流，由I＝EQ\F(U,R)可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R滑最小＝EQ\F(U滑最小,I最大)＝EQ\F(U′－U2額,I2額)＝EQ\F(12V－6V,0.5A)＝12Ω。18．(2019·赤峰)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調(diào)節(jié)的。于是，他們利用實(shí)驗(yàn)室中的器材，設(shè)計了一個功率可以調(diào)節(jié)的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R1＝10Ω，學(xué)生電源提供的電壓為12V且保持不變，R1、R2電阻保持不變。（1）開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，電路的總功率為21.6W。①此時R1與R2聯(lián)；②求：電路中總電流和R2阻值（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，求：10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功?！敬鸢浮浚?）①并；②1.8A，20Ω（2）48J【解析】（1）開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，R1、R2并聯(lián)，利用P＝UI求出總電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的電流，然后根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)求出R2的電流和R2阻值；（2）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，R1、R2串聯(lián)，求出電路中的總電阻，根據(jù)W＝I2Rt即可求出電流通過整個電路做的功。（1）由圖知，開關(guān)S1閉合且開關(guān)S2接a時，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)P＝UI可得總電流：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(21.6W,12V)＝1.8A，通過R1的電流：I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(12V,10Ω)＝1.2A，因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流：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）開關(guān)S1斷開且開關(guān)S2接b時，R1、R2串聯(lián)，則總電阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，所以，10s時間內(nèi)電流通過整個電路做的功：W＝eq\f(U2,R)t＝eq\f((12V)2,30Ω)×10s＝48J。19．(2019·聊城)如圖所示，電源電壓恒為12V，小燈泡上標(biāo)有“6V3.6W”字樣且燈絲電阻保持不變，當(dāng)只閉合S、S1時，小燈泡正常發(fā)光；當(dāng)所有開關(guān)都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電流表A的示數(shù)是1.8A．求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）滑動變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡通電時消耗的最小電功率?！敬鸢浮拷猓海?）由圖可知，只閉合S、S1時，L與R1串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，由串聯(lián)電路電流特點(diǎn)和P=UI可得電路中電流：I=I1=IL=eq\f(P額,U額)=eq\f(3.6W,6V)=0.6A，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，R1兩端電壓：U1=U－U額=12V－6V=6V，所以R1的阻值：R1=eq\f(U1,I1)=eq\f(6V,0.6A)=10Ω；（2）由圖可知，當(dāng)所有開關(guān)都閉合時，R1和R2并聯(lián)，電流表測干路電流，滑片在最右端，其連入阻值最大，通過R1的電流：I1=eq\f(U,R1)=eq\f(12V,10Ω)=1.2A，通過R2的電流：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）串聯(lián)電路有分壓的特點(diǎn)，且R1＜R2，所以當(dāng)S、S2閉合且滑片在右端時，燈泡和變阻器R2的最大阻值串聯(lián)，此時燈泡分得電壓最小，燈泡消耗的電功率最小，燈泡的電阻：RL=eq\f(U額,IL)=eq\f(6V,0.6A)=10Ω，電路中的最小電流：I′=eq\f(U,RL+R2)=eq\f(12V,10Ω+20Ω)=0.4A，所以燈泡通電消耗的最小電功率：P最小=I′2RL=（0.4A）2×10Ω=1.6W?！窘馕觥浚?）只閉合S、S1時，L與R1串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光，由P=UI計算電路中電流，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計算R1的阻值；（2）當(dāng)所有開關(guān)都閉合時，R1和R2并聯(lián)，電流表測干路電流，滑片在最右端，由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計算R2的最大阻值；（3）當(dāng)燈泡兩端電壓最小時其功率最小，由串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)結(jié)合電路圖分析電路的連接情況，從而計算小燈泡的最小電功率。本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律以及電功率公式的應(yīng)用，正確分析開關(guān)在不同狀態(tài)下電路的連接方式以及電表的作用是關(guān)鍵。20．(2019·達(dá)州)如圖所示，電源電壓保持不變，R2為定值電阻，小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω．只閉合S1，將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，L正常發(fā)光；閉合所有開關(guān)時整個電路1min消耗的電能為540J．已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．求：（1）電源電壓。（2）R2的阻值。（3）在保證電路安全的前提下，只閉合S1時移動滑片P使電路消耗的功率最小，若此時電路的最小功率為P1；只閉合S2時移動滑片P使電路消耗的功率最大，若此時電路的最大功率為P2．則P1和P2的比是多少。【答案】（1）電源電壓為6V（2）R2的阻值為6Ω（3）P1和P2的比是5︰12?！窘馕觥浚?）只閉合S1、將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，電路為燈泡L的簡單電路，因額定電壓下燈泡正常發(fā)光，所以，由燈泡正常發(fā)光可知，電源的電壓U＝UL＝6V；（2）閉合所有開關(guān)時，燈泡L與電阻R2并聯(lián)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，此時燈泡正常發(fā)光，其功率為3W，由P＝EQ\F(W,t)可得，燈泡1min消耗的電能：WL＝PLt＝3W×60s＝180J，則1min內(nèi)R2消耗的電能：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，燈泡的電阻：RL＝EQ\F(UL2,PL)＝EQ\F((6V)2,3W)＝12Ω，只閉合S1時，燈泡L與變阻器R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)U1＝3V時，燈泡兩端的電壓：UL′＝U－U1＝6V－3V＝3V，此時電路中的電流：I＝EQ\F(UL,RL)＝EQ\F(3V,12Ω)＝0.25A，電路的最小功率：P1＝UI＝6V×0.25A＝1.5W；只閉合S2時，R2與變阻器R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當(dāng)電流表的示數(shù)I′＝0.6A時，滑動變阻器接入電路中的電阻：R1＝EQ\F(U,I′)－R2＝EQ\F(6V,0.6A)－6Ω＝4Ω，所以，電路中的最大電流為0.6A，此時電路的功率最大，則P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W，則P1︰P2＝1.5W︰3.6W＝5︰12。21．(2019·涼山)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器R最大阻值為10Ω，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，小燈泡L恰好正常發(fā)光。閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，電壓表的示數(shù)為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化。求：（1）電源的電壓及小燈泡L的電阻；（2）R1的阻值；（3）閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數(shù)。【答案】（1）電源的電壓是6V；小燈泡L的電阻是12Ω；（2）R1的阻值是8Ω；（3）閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數(shù)是0.3A?！窘馕觥浚?）閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；因燈泡L恰好正常發(fā)光，故可判斷電源電壓，同時據(jù)燈泡正常發(fā)光，據(jù)P=eq\f(U2,R)可計算小燈泡的電阻；（2）閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，小燈泡與電阻R1串聯(lián)，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數(shù)為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，可求R1的電壓，再根據(jù)串聯(lián)分壓的公式可求R1；（3）閉合開關(guān)S、S2，斷開開關(guān)S1，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，假設(shè)此時變阻器接入電路的電阻是R′，此時電流表的示數(shù)為I，列出方程解答即可。解：（1）由圖知，閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；因燈泡L恰好正常發(fā)光，故可知電源電壓：U＝UL＝6V，小燈泡L的電阻：RL=eq\f(U額2,P額)=eq\f(（6V）2,3W)=12Ω；（2）閉合開關(guān)S、S1，斷開開關(guān)S2，小燈泡與電阻R1串聯(lián)，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數(shù)為3.6V，則R1的電壓：U1＝U－UL＝6V－3.6V＝2.4V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可得：eq\f(UL,RL)=eq\f(U1,R1)，代入數(shù)據(jù)，eq\f(3.6V,12Ω)=eq\f(2.4V,R1)，解得R1＝8Ω；（3）閉合S，斷開S1、S2，移動滑片P，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑動變阻器的電功率為0.72W時，設(shè)此時變阻器接入電路的電阻是R′，此時電流表的示數(shù)為I，此時該電路的電流為：I=eq\f(U,RL+R′)=eq\f(6V,12Ω+R′)………………①此時變阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W………………②聯(lián)立①②解得：I＝0.2A或0.3A，當(dāng)變阻器接入阻值最大為10Ω時，電路中電流最小，則I最小=eq\f(U,RL+R)=eq\f(6V,12Ω+10Ω)=0.27A，所以I＝0.2舍去，即此時電流表示數(shù)為0.3A。22.(2019·瀘州)小明家電熱水器銘牌標(biāo)識為“220V1000W”。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導(dǎo)致其電阻發(fā)生了變化，為準(zhǔn)確測量氧化電熱絲的實(shí)際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨(dú)接入220V的家庭電路中工作5min，發(fā)現(xiàn)電能表指示燈閃爍了242次，電能表規(guī)格如圖所示。問：（1）小明測得該電熱水器的實(shí)際電功率是多少？（2）該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值是多少？（3）為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，則并聯(lián)的這段電熱絲的電阻值為多少？【答案】（1）968W（2）50Ω（3）1512.5Ω【解析】（1）3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3000次，據(jù)此求出電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能，利用P=eq\f(W,t)求出該電熱水器的實(shí)際電功率；（2）根據(jù)P=UI=EQ\F(U2,R)求出該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值；（3）根據(jù)P=UI=EQ\F(U2,R)求出電熱水器銘牌標(biāo)識的功率對應(yīng)的電阻，為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出并聯(lián)電阻的阻值。本題考查了電阻的并聯(lián)和電功率公式的靈活應(yīng)用，明白電能表參數(shù)的含義是關(guān)鍵。解：（1）3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3000次，所以，電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能：W=EQ\F(242,3000)kW?h=EQ\F(242,3000)×3.6×106J=2.904×105J，該電熱水器的實(shí)際電功率：P實(shí)=EQ\F(W,t)=EQ\F(2.904×105J,5×60s)=968W；（2）由P=UI=EQ\F(U2,R)可得，該電熱水器氧化電熱絲的實(shí)際電阻值：R實(shí)=EQ\F(U2,P實(shí))=EQ\F((220V)2,968W)=50Ω；（3）電熱水器銘牌標(biāo)識的功率對應(yīng)的電阻：R=EQ\F(U2,P)=EQ\F((220V)2,1000W)=48.4Ω，為恢復(fù)該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯(lián)一段新的電熱絲R′，因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，EQ\F(1,R)=EQ\F(1,R實(shí))+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)如圖甲所示，燈泡L標(biāo)有“20V8W”的字樣，把它與滑動變阻器R′串聯(lián)接入電路，電源電壓恒為25V，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。求：（1）當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時，整個電路1min內(nèi)消耗的電能；（2）移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡L消耗的實(shí)際功率為3W，滑動變阻器連入電路的電阻值為多少？滑動變阻器消耗的電功率為多少？【答案】解：（1）已知燈泡的額定電壓為20V，由圖象知，當(dāng)燈泡的電壓為U額=20V時，通過的電流I額=0.4A，由于串聯(lián)電路電流處處相等，所以電路中的電流為I=I額=0.4A，此時整個電路1min內(nèi)消耗的電能：W=UIt=25V×0.4A×1×60s=600J；（2）由圖象知，當(dāng)燈泡實(shí)際功率P實(shí)=3W時，U實(shí)=10V，I實(shí)=0.3A，滑動變阻器兩端的電壓：U′=U－U實(shí)=25V－10V=15V，通過的電流為I′=I實(shí)=0.3A，由I=EQ\F(U,R)可得，滑動變阻器連入電路的電阻值：R′=EQ\F(U′,I′)=EQ\F(15V,0.3A)=50Ω；滑動變阻器消耗的功率：P′=U′I′=15V×0.3A=4.5W。答：（1）當(dāng)燈泡L正常發(fā)光時，整個電路1min內(nèi)消耗的電能為600J；（2）移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡L消耗的實(shí)際功率為3W，滑動變阻器連入電路的電阻值為50Ω；變阻器消耗的電功率為4.5W。【解析】（1）已知燈泡的額定電壓為20V，也就是燈泡正常工作時的電壓，由圖象可以得到此時的電路電流。串聯(lián)電路電流處處相等，已知電源電壓和電路電流，利用公式W=UIt得到整個電路消耗的電能；（2）由圖象可以得到燈泡實(shí)際功率為3W時的電壓和電流，根據(jù)電源電壓和燈泡實(shí)際電壓可以得到滑動變阻器兩端電壓；已知滑動變阻器兩端電壓和通過的電流，可以得到滑動變阻器接入電路的電阻及消耗的電功率。此題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電能、電功率計算公式的應(yīng)用，根據(jù)圖象得到兩種情況下燈泡兩端電壓和通過的電流，是解答此題的關(guān)鍵。24．(2019·綿陽)為減少碳排放，國家鼓勵發(fā)展電動車。綜合續(xù)航里程是電動車性能的重要指標(biāo)，我國目前測試綜合續(xù)航里程的標(biāo)準(zhǔn)是：電動車充滿電后，重復(fù)以下一套循環(huán)，將電能耗盡后實(shí)際行駛的里程就是綜合續(xù)航里程。一套循環(huán)：由4個市區(qū)工況與1個市郊工況組成。市區(qū)工況是模擬在市區(qū)速度較低的情況，每1個市區(qū)工況平均時速18km/h，行駛時間200s；市郊工況是模擬交通暢通的情況，每1個市郊工況平均時速64.8km/h，行駛時間400s。國產(chǎn)某型號的電動汽車有四個相同的輪胎，空載整車質(zhì)量2400kg，在水平地面上時每個輪胎與地面的接觸面積是0.06m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70kW?h。某次測試，在市區(qū)工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是480N，在市郊工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是600N，測得的綜合續(xù)航里程是336km。g取10N/kg。求：（1）空載時輪胎對地面的壓強(qiáng)。（2）本次測試中，完成1個市區(qū)工況，電動汽車牽引力做的功。（3）本次測試中，完成一套循環(huán)，電動汽車平均消耗多少kW?h的電能?！敬鸢浮浚?）105Pa（2）4.8×105J（3）2.3kW?h【解析】（1）根據(jù)G=mg算出空載時整車的重力，根據(jù)p＝eq\f(F,S)算出空載時輪胎對地面的壓強(qiáng)；（2）根據(jù)一個市區(qū)的速度和時間算出完成1個市區(qū)工況的路程，根據(jù)W=Fs算出完成1個市區(qū)工況，電動汽車牽引力做的功；（3）根據(jù)一個市郊的速度和時間算出完成1個市郊工況的路程，根據(jù)W=Fs算出完成1個市郊區(qū)工況，電動汽車牽引力做的功；將兩次做的功相加就是完成一套循環(huán)，電動汽車平均消耗的電能。（1）空載時整車的重力：G=mg=2400kg×10N/kg=2.4×104N；空載時輪胎對地面的壓強(qiáng)：p＝eq\f(F,S)＝eq\f(2.4×104N,4×0.06m2)=105Pa；（2）根據(jù)v=EQ\F(s,t)知，每1個市區(qū)工況的距離：s市區(qū)=v市區(qū)t市區(qū)=eq\f(18,3.6)m/s×200s=1000m，電動汽車牽引力做的功：W市區(qū)=F市區(qū)s市區(qū)=480N×1000m=4.8×105J；（3）每1個市郊工況的距離：s市郊=v市郊t市郊=eq\f(64.8,3.6)m/s×400s=7200m，電動車完成一套循環(huán)行駛的路程為s，綜合續(xù)航里程為s0，將電能耗盡完成一套循環(huán)的個數(shù)為n，則s=4s市區(qū)+s市郊=4×1000m+7200m=11200m=11.2km，n＝eq\f(s0,s)＝eq\f(336km,11.2km)=30；電動車完成一套循環(huán)平均消耗的電能為E，電池包蓄能為E總，則E＝eq\f(E0,n)＝eq\f(70kW?h,30)=2.3kW?h。25.(2019·遂寧)如圖是某同學(xué)設(shè)計的調(diào)光臺燈電路圖，電源電壓高于燈泡L額定電壓且恒定不變，燈泡L上標(biāo)有“6V9W”的字樣，當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時，L正常發(fā)光，R0在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是45J；當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，調(diào)節(jié)滑片P使滑動變阻器接入電阻為滑動變阻器總阻值的EQ\F(1,3)時，燈泡L的實(shí)際功率為3.24W。不考慮燈絲電阻受溫度的影響。求：（1）小燈泡L的額定電流。（2）電源電壓。（3）滑動變阻器的最大阻值。（4）小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率?！敬鸢浮拷猓海?）由P=UI可得，小燈泡L的額定電流：IL=eq\f(PL,UL)=eq\f(9W,6V)=1.5A；（2）當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時，R0與L串聯(lián)，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且L正常發(fā)光，所以，電路中的電流I=IL=1.5A，由Q=W=UIt可得，R0兩端的電壓：U0=eq\f(Q0,It)=eq\f(45J,1.5A×10s)=3V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U=UL+U0=6V+3V=9V；（3）燈泡和R0的阻值分別為：RL=eq\f(UL,IL)=eq\f(6V,1.5A)=4Ω，R0=eq\f(U0,I)=eq\f(3V,1.5A)=2Ω，當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，R、R0、L串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片P使滑動變阻器接入電阻為滑動變阻器總阻值的EQ\F(1,2)時，由P=UI=I2R可得，電路中的電流：I′=EQ\R(,eq\f(PL′,RL))=EQ\R(,eq\f(3.24W,4Ω))=0.9A，電路的總電阻：R總=eq\f(U,I′)=eq\f(9V,0.9A)=10Ω，滑動變阻器接入電路中的電阻：EQ\F(1,2)R=R總－R0－RL=10Ω－2Ω－4Ω=4Ω，則滑動變阻器的最大阻值為12Ω。（4）當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，則電路中的最小電流：I小=eq\f(U,R+RL+R0)=eq\f(9V,12Ω+4Ω+2Ω)=0.5A，小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率：PL小=I小2RL=(0.5A)2×4Ω=1W?！窘馕觥浚?）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流；（2）當(dāng)S閉合，S1撥至“1”位置時，R0與L串聯(lián)，L正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和Q=W=UIt求出R0兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源電壓；（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡和R0的阻值，當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，R、R0、L串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和P=UI=I2R求出電路中的電流，再根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，利用電阻的串聯(lián)求出變阻器接入電路中的電阻，進(jìn)一步求出滑動變阻器的最大阻值。（4）當(dāng)S閉合，S1撥至“2”位置，且滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，燈泡的功率最小，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最小電流，再根據(jù)P=UI=I2R求出小燈泡L能調(diào)節(jié)到的最小電功率。本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、電熱公式的綜合應(yīng)用，要注意燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等。26．(2019·宜賓)如圖13所示電路中，已知電源電壓保持不變，小燈泡L的規(guī)格為“6V3W”，滑動變阻器的最大阻值為30Ω，R0為定值電阻。（1）小燈泡L正常發(fā)光時的電流為多少？（2）只閉合開關(guān)S1和S2，將變阻器滑片從最左端a向右滑動，當(dāng)變阻器接入電路的阻值為4Ω時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，則電源電壓是多少？（3）只閉合開關(guān)S1和S3，當(dāng)滑片置于a時，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.2A，此時滑動變阻器消耗的電功率為1.2W，當(dāng)滑片向右滑動到另外某個位置時，變阻器消耗的電功率仍然為1.2W，試求在這個位置時電流表的示數(shù)。【答案】（1）0.5A（2）8V（3）0.6A【解析】（1）由P＝UI得，小燈泡正常發(fā)光時的電流為：IL＝EQ\F(PL,UL)＝EQ\F(3W,6V)＝0.5A；（2）閉合開關(guān)S1和S2時，小燈泡L和變阻器串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，因小燈泡L恰好正常發(fā)光，小燈泡兩端電壓為UL＝6V，此時電路中的電流為IL＝0.5A，由I＝EQ\F(U,R)可得，此時滑動變阻器兩端的電壓：UR＝ILR＝0.5A×4Ω＝2V，所以電源電壓：U總＝UL+UR＝6V+2V＝8V；（3）閉合開關(guān)S1和S3，定值電阻R0和變阻器串聯(lián)，電壓表測變阻器兩端的電壓，當(dāng)滑片置于a時，即變阻器兩端的電壓U滑＝6V，電路中的電流為I0＝0.2A，定值電阻兩端的電壓：U0＝U總﹣U滑＝8V﹣6V＝2V，定值電阻的阻值：R0＝EQ\F(U0,I0)＝EQ\F(2V,0.2A)＝10Ω；當(dāng)滑片滑到另外某個位置時，設(shè)此時電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U滑′，由題意知，P滑＝U滑′I＝1.2W﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，又U總＝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，故在這個位置時電流表的示數(shù)I＝I2＝0.6A。27．(2019·自貢)圖13是小邦同學(xué)設(shè)計的調(diào)光燈電路，R0為定值電阻，S為選擇開關(guān)，當(dāng)S接觸a點(diǎn)時，小燈泡正常發(fā)光但不能調(diào)光，當(dāng)S接觸b點(diǎn)時，電路斷開，當(dāng)S接觸c點(diǎn)時，電路可連續(xù)調(diào)光。已知滑動變阻器R的規(guī)格為“10Ω2A”，燈泡L上標(biāo)著“10V12W”的字樣，電源電壓恒為16V，燈泡電阻隨溫度變化。（1）求定值電阻R0的阻值；（2）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時，調(diào)節(jié)R的滑片至中點(diǎn)位置，電路中的電流為1A，求此時燈泡的實(shí)際功率。【答案】（1）5Ω（2）6W【解析】（1）當(dāng)S接觸a點(diǎn)時，燈泡L與電阻R0串聯(lián)，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光，所以，R0兩端的電壓：U0＝U－UL＝16V－10V＝6V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：I＝EQ\F(PL,UL)＝EQ\F(12W,10V)＝1.2A，由I＝EQ\F(U,R)可得，定值電阻R0的阻值：R0＝EQ\F(U0,I)＝EQ\F(6V,1.2A)＝5Ω；（2）當(dāng)S接觸c點(diǎn)時，燈泡L、R0、EQ\F(1,2)R串聯(lián)，此時電路中的電流I′＝1A，則R0和EQ\F(1,2)R兩端的電壓之和：U1＝I′（R0+EQ\F(1,2)R）＝1A×（5Ω+EQ\F(1,2)×10Ω）＝10V，此時燈泡兩端的電壓：UL′＝U－U1＝16V－10V＝6V，則此時燈泡的實(shí)際功率：PL′＝UL′I′＝6V×1A＝6W。28.(2019·寧波)如圖所示電路，電源電壓U不變，燈L1、L2上都標(biāo)有“3V”字樣，且燈絲阻值不變，R1是定值電阻。閉合開關(guān)S，后，依次進(jìn)行如下操作：①開關(guān)S2接1、2，移動滑片P，使電壓表V1示數(shù)為3V，此時電流表示數(shù)為0.3A；②開關(guān)S2接2、3，電流表示數(shù)為0.4A；③開關(guān)S2接4、5，電流表示數(shù)仍為0.4A，電壓表V2示數(shù)為2V。請解答下列問題：（1）燈L1、L2的額定功率分別是多少?（2）小科根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算R1的阻值，分析如下：操作①中，L1與R0串聯(lián)，L1兩端電壓為3V，通過L1的電流大小為0.3A。操作②中，L1與R1并聯(lián)后（可看作一個阻值變小的電阻)與R0串聯(lián)，通過L1與R1的總電流大小I為0.4A。假設(shè)此時L1兩端電壓為U1，通過的電流為IL1?？汕蟮肦1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(U1,I－IL1)=EQ\F(3V,0.4A－0.3A)

=30Ω老師指出：求解R1時，代入的“3V”“0.4A”“0.3A”三個數(shù)據(jù)中有錯誤。請你指出錯誤的數(shù)據(jù)：

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，并正確求解R1。（3）當(dāng)開關(guān)S2接4、5時，滑片P怎樣移動才能使L2正常工作?（要求說明移動方向和變化的阻值大小）【答案】（1）解：操作①中，燈L1正常工作，UL1額=UL1=3V燈L1的額定功率為：PL1額=PL1=UL1IL1=3V×0.3A=0.9W根據(jù)操作③，可求出燈L2的電阻值為：RL2=EQ\F(UL2,IL2)=EQ\F(2V,0.4A)=5Ω因此，燈L2的額定功率為：PL2額=EQ\F(UL2額2,RL2)=EQ\F((3V)2,5Ω)=1.8W答：燈L1的額定功率為0.9瓦，燈L2的額定功率為1.8瓦。（2）錯誤數(shù)據(jù)：3V、0.3A；解法1：根據(jù)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，電流表的示數(shù)都為0.4A，說明L1和R1并聯(lián)后與L2對電路的影響是等效的，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：定值電阻R1的阻值為10Ω。解法2：根據(jù)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，電流表的示數(shù)都為0.4A，說明L1和R1并聯(lián)后與L2對電路的影響是等效的，所以S2接2、3時，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：定值電阻R1的阻值為10歐。（3）解：操作①中，L1與R0串聯(lián)，U=UL1+UR0=UL1+LR0R0，即：U=3V+0.3A×R0同理，據(jù)操作③可得：U=2V+0.4A×R0，綜上二式可得：U=6V

R0=10Ω當(dāng)S2接4、5時，R0與L2串聯(lián)，己知L2正常工作時UL2'=3V此時，R0兩端的電壓UR0'=U－UL2'=6V－3V=3V即：UR0'=UL2'=3V所以R0′=RL2=5Ω，R0減小的阻值△R0=R0－R0'=10Ω－5V=5Ω所以滑片P應(yīng)向左移動答：當(dāng)S2接4、5時，滑片P應(yīng)向左移動，并使阻值減小5歐，才能使L2正常工作。【解析】（1）在操作①中，變阻器與燈泡L1串聯(lián)，電壓表V1測L1的電壓，此時它正常發(fā)光，根據(jù)PL1額=UL1IL1

計算它的額定功率；在操作③中，開關(guān)接4、5，變阻器與燈泡L2串聯(lián)，電壓表V2測L2的電壓，根據(jù)RL2=EQ\F(UL2,IL2)

計算出L2的電阻，然后再根據(jù)PL2額=EQ\F(UL2額2,RL2)

計算L2的額定功率；（2）在串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比；電壓表V1測量的部分原來只有L1,與變阻器串聯(lián)；后來這部分變成L1與R1并聯(lián)，由于并聯(lián)電路電阻變小，那么電壓表V1的示數(shù)肯定不再是3V，那么通過L1的電流肯定也不是0.3A，據(jù)此解答；解法1：首先根據(jù)RL1=

EQ\F(UL1,IL1)計算出燈泡L1的電阻，然后②和③中電流相同，得到電阻相同，即：

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

，然后求解即可；解法②：首先根據(jù)RL1=

EQ\F(UL1,IL1)計算出燈泡L1的電阻；然后根據(jù)②和③中電流相同，計算出電壓為2V時通過燈泡L1的電流，再根據(jù)并聯(lián)電路總電流等于各處電流之和計算出通過R1的電流，最后根據(jù)歐姆定律計算R1的電阻；（3）首先借助①和③兩種情況，利用U=UL+U0為等量關(guān)系列出方程組，計算出電源電壓和變阻器這時接入阻值；當(dāng)S2接4、5時，R0與L2串聯(lián)，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，根據(jù)

UR0'=U－UL2'計算出這時變阻器兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓與電阻乘正比計算出這時變阻器接入阻值R0′，最后與原來的阻值比較做減法求出變化的阻值和方向。29．（2019·廣東）如圖所示，電源的電壓恒定R1、R2為定值電阻。R2的阻值為60Ω．只閉合開關(guān)S0時，電流表的示數(shù)為0.2A，再閉合開關(guān)Sl時，電流表的示數(shù)為0.6A，求：RR2R1S0S1A（1）電源的電壓；（2）電阻R1的阻值；（3）開關(guān)S0、Sl均閉合后，通電l0s電路消耗的總電能?！敬鸢浮浚?）12V；（2）30Ω；（3）72J【解析】解：（1）只閉合開關(guān)S0時，電路為R2的簡單電路，電流表測電路中的電流，由I＝EQ\F(U,R)可得，電源的電壓：U＝I2R2＝0.2A×60Ω＝12V；（2）閉合S0、Sl時，R1與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，通過R2的電流不變，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R1的電流：I1＝I－I2＝0.6A－0.2A＝0.4A，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，電阻R1的阻值：R1＝EQ\F(U,I1)＝EQ\F(12V,0.4A)＝30Ω；（3）開關(guān)S0、Sl均閉合后，通電l0s電路消耗的總電能：W＝UIt＝12V×0.6A×10s＝72J。30．（2019·貴港）如圖16甲所示，電源電壓保持不變，R1是定值電阻，小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨溫度變化。當(dāng)閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2，調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片，使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過程中，電路總功率變化了3.6W，其中電壓表示數(shù)為3V時，電流表示數(shù)為0.3A；滑動變阻器R2的電功率P2與電壓表示數(shù)U1的關(guān)系如圖16乙所示，滑動變阻器R2的滑片在a點(diǎn)、b點(diǎn)時，對應(yīng)電壓表示數(shù)為Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：（1）定值電阻R1的阻值。（2）電源電壓。（3）滑動變阻器R2的滑片從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)過程中，R2接入電路的阻值范圍。（4）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3，滑動變阻器R2的滑片在中點(diǎn)時，小燈泡L恰好正常發(fā)光，其電功率為PL；當(dāng)滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，小燈泡L的電功率為P′L。則PL與P′L之比是多少？【答案】【解析】（1）由圖16甲知，當(dāng)閉合開關(guān)S1、S3，斷開開關(guān)S2時，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端電壓，由U1=3V，I1=0.3A，根據(jù)I=EQ\F(U,R)得R1的阻值為R1=EQ\F(U1,I1)=EQ\F(3V,0.3A)=10Ω（2）使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過程中，電路的總功率是增加的，設(shè)增加的功率為△P=3.6W，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時，電路中的電流為I′=EQ\F(U′,R1)=EQ\F(1V,10Ω)=0.1A當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，電路中的電流為I′′=EQ\F(U′′,R1)=EQ\F(3V,10Ω)=0.3A設(shè)電源電壓為U，在電壓表兩次示數(shù)下，電路的總功率有如下關(guān)系UI′+△P=UI′′，即有U×0.1A+3.6=U×0.3解得電源電壓為U=18V（3）由圖乙知，當(dāng)滑動變阻器R2的滑片在a點(diǎn)時，滑動變阻器消耗的功率等于在b點(diǎn)時的功率則有（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點(diǎn)時，電路中的電流為Ia=EQ\F(Ua,R1)=EQ\F(2V,10Ω)=0.2A則此時滑動變阻器接入阻值為Ra=EQ\F(U－Ua,Ia)=EQ\F(18V－2V,0.2A)=80ΩR2的滑片在b點(diǎn)時，電路中的電流為Ib=EQ\F(Ub,R1)=EQ\F(16V,10Ω)=1.6A則此時滑動變阻器接入阻值為Rb=EQ\F(U－Ub,Ib)=EQ\F(18V－16V,1.6A)=1.25Ω所以R2接入電路的阻值范圍為1.25Ω~80Ω（4）當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2，斷開開關(guān)S3時，電路是小燈泡L和滑動變阻器R2串聯(lián)設(shè)小燈泡正常發(fā)光的電壓為UL=6V，電阻為RL，設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R。R2的滑片在中點(diǎn)時，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用有EQ\F(U－UL,UL)=EQ\F(EQ\F(1,2)R,RL)①當(dāng)滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，設(shè)燈泡兩端的電壓為UL′，有EQ\F(U－UL′,UL′)=EQ\F(R,RL)②聯(lián)解①②得UL′=3.6V根據(jù)P＝EQ\F(U2,R)得PL＝EQ\F(UL2,RL),P′L＝EQ\F(U′L2,RL)，則EQ\F(PL,P′L)=EQ\F(UL2,U′L2)=EQ\F(（6V）2,（3.6V）2)=EQ\F(25,9)31．（2019·天門）如圖所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值為50Ω．當(dāng)S1閉合，S2斷開，滑片移到最左端時，電壓表的示數(shù)為2V．求：（1）電源電壓。（2）通電10s內(nèi)R2消耗的電能。（3）現(xiàn)同時閉合S1、S2，求電路的最小功率?！敬鸢浮浚?）6V；（2）8J；（3）0.6W?！窘馕觥拷猓海?）當(dāng)S1閉合，S2斷開，滑片移到最左端時，可知R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端電壓U1＝2V，串聯(lián)電路中電流處處相等，電源電壓：U＝IR串=EQ\F(U1,R1)×(R1+R2)=EQ\F(2V,10Ω)×(10Ω+20Ω)＝6V；（2）通電10s內(nèi)，R2所消耗的電能為：W2＝U2It＝(U－U1)It＝(6V－2V)×EQ\F(2V,10Ω)×10s＝8J；（3）同時閉合S1、S2，由圖可知，R1與R3串聯(lián)接入電路，根據(jù)P＝UI=EQ\F(U2,R)=EQ\F(U2,R1+R3)可知，當(dāng)滑片P滑至最右端即R3接入電路的電阻最大時，電路消耗的總功率最小，P小=EQ\F(U2,R1+R3)=EQ\F((6V)2,10Ω+50Ω)=0.6W。32．（2019·邵陽）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，L是標(biāo)有“6V3W的電燈，當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時，燈L正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖乙所示。求：（1）電源電壓。（2）定值電阻R的值（3）S1和S3斷開、S2閉合時，燈L的實(shí)際功率。（不考慮溫度對電阻的影響）【答案】（1）6V；（2）12Ω；（3）0.75W。【解析】（1）當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)結(jié)合額定電壓下燈泡正常發(fā)光可知電源的電壓；（2）當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，根據(jù)P＝UI求出通過燈泡的電流，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出干路電流，利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過定值電阻R的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出定值電阻R的值；（3）根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻，當(dāng)S1和S3斷開、S2閉合時，燈泡L與定值電阻R串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，利用P＝UI＝I2R求出燈L的實(shí)際功率。解：（1）當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，且燈L正常發(fā)光，所以，電源電壓U＝UL＝6V；（2）當(dāng)S1和S3閉合、S2斷開時，燈泡L與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，由P＝UI可得I=EQ\F(P,U)，通過燈泡的電流：IL=EQ\F(P,U)=EQ\F(3W,6V)=0.5A，由圖乙可知，電流表的量程為0～3A，分度值為0.1A，干路電流I＝1A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各