题型六 考向2 分情况讨论类-【一战成名新中考·五行卷】2023河北中考物理复习·方向性试题强化训练

五行卷·河北物理 考向２　分情况讨论类（２０２１．３８） ５．在如图所示的电路中，电源电压为１２Ｖ，电 阻Ｒ１的阻值为１０Ω，闭合开关Ｓ，电压表的 示数为４．８Ｖ． （１）求电路电流Ｉ； （２）求电阻Ｒ２的阻值； （３）现用电阻 Ｒ０替换电阻 Ｒ１、Ｒ２中的一个， 替换后闭合开关Ｓ，电流表调整量程后，求指 针正好达到满偏时电阻Ｒ０的阻值． 第５题图 ６．如图所示，电源电压为４．５Ｖ，电阻Ｒ２的阻值 是１０Ω，闭合开关，电压表的示数是３Ｖ． （１）求通过电阻 Ｒ２的电流和滑动变阻器 Ｒ１ 接入电路的阻值Ｒ滑； （２）求此时滑动变阻器消耗的电功率； （３）更换电源电压为１８Ｖ，电压表选择０～ １５Ｖ量程且改接到滑动变阻器两端，电流表 量程可能改变．当滑动变阻器滑片移到某一 位置时，电流表指针偏转到表盘的 １ ３处，求 出此时滑动变阻器接入电路的阻值．（要保 证电路各元件安全） 第６题图                                                                        ６５ 五行卷·河北物理 ７．在如图所示的电路中，电源电压保持不变， 电阻Ｒ１的阻值为３０Ω，滑动变阻器 Ｒ２上标 有“１００Ω　１Ａ”字样．闭合开关 Ｓ时，两电 流表的示数分别为０．８Ａ和０．３Ａ， （１）求电源电压Ｕ； （２）求滑动变阻器Ｒ２接入电路的阻值； （３）若两电流表量程可换，现用定值电阻Ｒ０ 替换Ｒ１、Ｒ２中的一个，要求：替换后，闭合开 关Ｓ时，电路正常工作，电流表 Ａ１和 Ａ２的示 数差仍与原来相同，且有一个电表示数能达 到满刻度．请判断所替换的电阻是 Ｒ１还是 Ｒ２，并计算电阻Ｒ０可能的阻值． 第７题图 ８．如图甲所示的电路中，电源电压不变，电阻 Ｒ２的阻值为４Ω，闭合开关Ｓ，电压表的示数 为２Ｖ，且Ｒ１与Ｒ２的功率之比为１∶４． （１）求Ｒ１的阻值； （２）求电源电压； （３）用定值电阻 Ｒ０替换电阻 Ｒ１、Ｒ２中的一 个，并且可能重新选择了电表的量程．替换 后两电表的示数相比替换之前一个变大，一 个变小，且电流表指针如图乙所示，请判断 Ｒ０所替换的电阻是 Ｒ１还是 Ｒ２，并求出电阻 Ｒ０的阻值． 甲 　　 乙 第８                                                                        题图 ７５ 五行卷·河北物理 ９．如图甲所示，小灯泡 Ｌ标有“２４Ｖ　０．５Ａ” 字样，电流表有０～０．６Ａ和０～３Ａ两个量 程，电压表接０～１５Ｖ量程，滑动变阻器 Ｒ１ 上标有“３０Ω　 ２Ａ”字样，电源电压恒为 ２４Ｖ，小灯泡电阻随温度的改变而改变， （１）求小灯泡Ｌ正常发光时的电阻； （２）移动滑片，当 Ｒ１接入电路的阻值为 ２５Ω时，Ｒ１的功率为４Ｗ，求这种状态下小 灯泡的实际电功率； （３）若保持电压表０～１５Ｖ量程不变，电流 表可以改变量程，用未知电阻 Ｒ２替代小灯 泡Ｌ，移动滑片，发现在电路安全的前提下电 流表示数能够达到的最小值如图乙所示，请 通过计算判断Ｒ２可能的阻值． 甲 　　 乙 第９题图 １０．在如图所示的电路中，电源电压保持不变， 滑动变阻器 Ｒ１上标有“５０Ω　１Ａ”字样， 定值电阻Ｒ２阻值为１０Ω． （１）当只闭合开关 Ｓ２时，电压表示数为 ８Ｖ，电流表示数为０．４Ａ，求电源电压和此 时滑动变阻器接入电路的阻值； （２）当只闭合开关Ｓ２，电压表接０～１５Ｖ量 程，电流表接０～０．６Ａ量程时，在移动滑 动变阻器滑片的过程中，求电路总电功率 的范围； （３）电流表的量程为０～３Ａ，电压表的量 程为０～１５Ｖ，在开关任意通断都能保证电 路安全的前提下，求滑动变阻器允许接入 电路的阻值范围． 第１０题图                                                                        ８５ 五行卷·河北物理 方 向 性 试 题 题型六　第３８题专练—电学计算题 １．解：（１）由图可知，当Ｓ１和Ｓ２闭合、Ｓ３接ｂ时，两电阻并联，电 路中的总电阻最小，根据Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，此时为高温挡；由于电 路中并不存在Ｒ２单独接入的情况，所以当 Ｓ１和 Ｓ２闭合、Ｓ３ 接ａ时，只有Ｒ１工作，电路中的总电阻较小，为中温挡；当Ｓ１ 闭合、Ｓ２断开、Ｓ３接ａ时，两电阻串联，电路中的总电阻最大， 为低温挡， 结合表格数据可得Ｒ１的阻值：Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ中 ＝（５Ｖ） ２ ５Ｗ ＝５Ω； （２）当Ｓ１闭合、Ｓ２断开、Ｓ３接ａ时，两电阻串联，为低温挡，则 眼罩在低温挡正常工作时的电功率： Ｐ低 ＝ Ｕ２ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ （５Ｖ） ２ ５Ω＋１０Ω≈ １．６７Ｗ； （３）眼罩在高温挡正常工作１０ｍｉｎ产生的热量： Ｗ＝Ｐｔ＝（Ｐ１＋Ｐ２）ｔ＝（ Ｕ２ Ｒ１ ＋Ｕ ２ Ｒ２ ）ｔ＝［（５Ｖ） ２ ５Ω ＋（５Ｖ） ２ １０Ω ］× １０×６０ｓ＝４５００Ｊ． ２．解：（１）开关Ｓ１闭合、Ｓ２接 ａ时，电路为 Ｒ１的简单电路，电热 水壶处于加热状态，由欧姆定律可得电热丝 Ｒ１的阻值：Ｒ１＝ Ｕ Ｉ＝ ２２０Ｖ ４Ａ ＝５５Ω； （２）当Ｓ１闭合、Ｓ２接 ｂ，两电阻串联接入电路，电热水壶处于 保温状态， 由欧姆定律可得此时通过电路的电流：Ｉ′＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝５５Ｖ５５Ω ＝１Ａ， 串联电路总电压等于各串联部分的电压之和，则电热丝 Ｒ２ 两端的电压：Ｕ２＝Ｕ－Ｕ１＝２２０Ｖ－５５Ｖ＝１６５Ｖ， 则电热丝Ｒ２的阻值：Ｒ２＝ Ｕ２ Ｉ′＝ １６５Ｖ １Ａ ＝１６５Ω； （３）当照明电路的电压下降到１９８Ｖ时，由于照明电路与电 热水壶为并联关系，则电热水壶两端的电压为１９８Ｖ，因为 其处于保温状态，由欧姆定律可得此时通过电路的电流： Ｉ″＝ Ｕ″Ｒ１＋Ｒ２ ＝ １９８Ｖ５５Ω＋１６５Ω ＝０．９Ａ， 则Ｒ１、Ｒ２两端的电压分别为： Ｕ１′＝Ｉ″Ｒ１＝０．９Ａ×５５Ω＝４９．５Ｖ， Ｕ２′＝Ｉ″Ｒ２＝０．９Ａ×１６５Ω＝１４８．５Ｖ． ３．解：（１）由Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ可知，当只闭合开关 Ｓ１、Ｓ２时，Ｒ１和 Ｒ２并 联接入电路，电路中的电阻最小，消耗的功率最大，为加热 挡；当只闭合开关Ｓ１时，只有 Ｒ１工作，电路中的电阻最大， 消耗的功率最小，为保温挡，由表格数据可得电热丝 Ｒ１的 阻值： Ｒ１＝ Ｕ２ Ｐ保温 ＝（２２０Ｖ） ２ ２２０Ｗ ＝２２０Ω； （２）由并联电路特点可知，电热丝Ｒ２的电功率： Ｐ２＝Ｐ加热 －Ｐ保温 ＝２２００Ｗ－２２０Ｗ＝１９８０Ｗ， 由Ｐ＝ＵＩ可知，加热时通过电热丝 Ｒ２的电流：Ｉ２ ＝ Ｐ２ Ｕ ＝ １９８０Ｗ ２２０Ｖ ＝９Ａ； （３）此 时 水 吸 收 的 热 量：Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ＝４．２ × １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５０ｋｇ×２２℃＝４．６２×１０６Ｊ， 由Ｐ＝Ｗｔ可知，整个加热过程中电热水器消耗的电能： Ｗ＝Ｐ加热ｔ＝２２００Ｗ×４０×６０ｓ＝５．２８×１０ ６Ｊ， 电热水器的效率：η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％ ＝ ４．６２×１０６Ｊ ５．２８×１０６Ｊ ×１００％ ＝ ８７．５％． ４．解：（１）加热 （２）由Ｐ＝Ｕ ２ Ｒ得，Ｒ２的阻值：Ｒ２＝ Ｕ２ Ｐ加热 ＝（２２０Ｖ） ２ １１００Ｗ ＝４４Ω， 由题干条件可知 Ｐ保温 Ｐ加热 ＝１９，由 Ｐ＝Ｉ ２Ｒ可得，保温时通过 Ｒ２ 的电流为加热时电流Ｉ１的 １ ３，则保温时Ｒ２两端的电压ＵＲ２ ＝ １ ３Ｉ１Ｒ２，加热时 Ｒ２两端的电压为 Ｕ电源 ＝Ｉ１Ｒ２，则保温时 Ｒ２ 两端电压为电源电压的 １ ３，由串联电路电压特点可知，Ｒ１两 端的电压为电源电压的 ２ ３， 由串联电路的电阻规律可得 Ｒ１的阻值：Ｒ１ ＝２Ｒ２ ＝２× ４４Ω＝８８Ω； （３）由ρ＝ｍＶ得，水的质量：ｍ＝ρＶ＝１×１０ ３ｋｇ／ｍ３×４× １０－３ｍ３＝４ｋｇ， 水吸收的热量：Ｑ吸 ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）× ４ｋｇ×（６５℃－４０℃）＝４．２×１０５Ｊ． ５．解：（１）由电路图可知，闭合开关 Ｓ，两电阻串联，电压表测 Ｒ１两端的电压，电流表测电路中的电流． 电路中的电流：Ｉ＝Ｉ１＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝４．８Ｖ１０Ω ＝０．４８Ａ； （２）因为串联电路中电流处处相等，则通过 Ｒ２的电流：Ｉ２＝ Ｉ＝０．４８Ａ， 因为串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和， 所以Ｒ２两端的电压：Ｕ２＝Ｕ－Ｕ１＝１２Ｖ－４．８Ｖ＝７．２Ｖ， Ｒ２的阻值：Ｒ２＝ Ｕ２ Ｉ２ ＝７．２Ｖ０．４８Ａ＝１５Ω； （３）若电流表所选量程为０～３Ａ，闭合开关Ｓ，此时指针正好 满偏，则此时电路中的电流：Ｉ′＝３Ａ， 电路中的总电阻：Ｒ＝ＵＩ′＝ １２Ｖ ３Ａ＝４Ω， 由于串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，而此时电路中 的总电阻小于Ｒ１、Ｒ２的阻值，故此假设不成立； 若电流表所选量程为０～０．６Ａ，闭合开关 Ｓ，指针正好指在 满刻度处时，电路中的电流：Ｉ″＝０．６Ａ， 电路中的总电阻：Ｒ′＝ＵＩ″＝ １２Ｖ ０．６Ａ＝２０Ω， 则替换Ｒ１时Ｒ０的阻值：Ｒ０＝Ｒ′－Ｒ２＝２０Ω－１５Ω＝５Ω， 替换Ｒ２时Ｒ０＝Ｒ′－Ｒ１＝２０Ω－１０Ω＝１０Ω． ６．解：由电路图可知，滑动变阻器 Ｒ１与电阻 Ｒ２串联，电压表测 Ｒ２两端的电压，电流表测电路中的电流． （１）通过电阻Ｒ２的电流：Ｉ２＝ Ｕ２ Ｒ２ ＝３Ｖ１０Ω ＝０．３Ａ， 根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知                                                                        ， ９２ 五行卷·河北物理 方 向 性 试 题 电阻Ｒ１两端的电压：Ｕ１＝Ｕ－Ｕ２＝４．５Ｖ－３Ｖ＝１．５Ｖ， 根据串联电路电流处处相等可知，通过电阻Ｒ１的电流：Ｉ１＝ Ｉ２＝０．３Ａ， 根据Ｉ＝ＵＲ可得，Ｒ１接入电路的阻值：Ｒ滑 ＝ Ｕ１ Ｉ１ ＝１．５Ｖ０．３Ａ＝ ５Ω； （２）滑动变阻器消耗的功率：Ｐ滑 ＝Ｕ１Ｉ１＝１．５Ｖ×０．３Ａ＝ ０．４５Ｗ； （３）电流表指针偏转到表盘的 １３处，电流表示数可能为１Ａ 或０．２Ａ， 若电流表示数为１Ａ，则Ｒ２两端的电压： Ｕ２′＝Ｉ２′Ｒ２＝１Ａ×１０Ω＝１０Ｖ， Ｒ１两端的电压：Ｕ１′＝Ｕ′－Ｕ２′＝１８Ｖ－１０Ｖ＝８Ｖ＜１５Ｖ， 没有超出电压表量程，此种情况成立， 根据Ｉ＝ＵＲ可得，Ｒ１接入电路的阻值：Ｒ滑′＝ Ｕ１′ Ｉ２′ ＝８Ｖ１Ａ＝８Ω； 若电流表示数为０．２Ａ，则Ｒ２两端电压： Ｕ２″＝Ｉ２″Ｒ２＝０．２Ａ×１０Ω＝２Ｖ， Ｒ１两端的电压：Ｕ１′＝Ｕ′－Ｕ２″＝１８Ｖ－２Ｖ＝１６Ｖ， 因为１６Ｖ＞１５Ｖ，超出了电压表量程，此种情况不成立， 综上所述，滑动变阻器接入电路的阻值为８Ω． ７．解：由电路图可知，Ｒ１与Ｒ２并联，电流表Ａ１测干路电流，电流 表 Ａ２测Ｒ２支路的电流． （１）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且两电流 表的示数分别为０．８Ａ和０．３Ａ， 所以干路电流：Ｉ＝０．８Ａ，通过Ｒ２的电流：Ｉ２＝０．３Ａ，则通过 Ｒ１的电流：Ｉ１＝Ｉ－Ｉ２＝０．８Ａ－０．３Ａ＝０．５Ａ， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以由Ｉ＝ＵＲ可得，电源电压： Ｕ＝Ｉ１Ｒ１＝０．５Ａ×３０Ω＝１５Ｖ； （２）滑动变阻器 Ｒ２接入电路的阻值：Ｒ２ ＝ Ｕ Ｉ２ ＝１５Ｖ０．３Ａ＝ ５０Ω； （３）因电流表 Ａ１和 Ａ２的示数差等于通过Ｒ１的电流大小， 所以要使替换后电流表 Ａ１和 Ａ２的示数差仍与原来相同，则 要保持通过 Ｒ１的电流不变，电源电压不变，则 Ｒ１的电阻不 变，故定值电阻Ｒ０应替换Ｒ２， 又因有一个电表示数能达到满刻度， 当电流表 Ａ１满偏示数为０．６Ａ时，通过 Ｒ０的电流：Ｉ０＝Ｉ′－ Ｉ１＝０．６Ａ－０．５Ａ＝０．１Ａ，则Ｒ０＝ Ｕ Ｉ０ ＝１５Ｖ０．１Ａ＝１５０Ω； 当电流表 Ａ１满偏示数为 ３Ａ时，通过 Ｒ０的电流：Ｉ０＝Ｉ′－ Ｉ１＝３Ａ－０．５Ａ＝２．５Ａ，则Ｒ０＝ Ｕ Ｉ０ ＝１５Ｖ０．５Ａ＝６Ω； 当电流表 Ａ２满偏示数为０．６Ａ时，干路电流：Ｉ′＝Ｉ０＋Ｉ１＝ ０．６Ａ＋０．５Ａ＝１．１Ａ，则Ｒ０＝ Ｕ Ｉ０ ＝１５Ｖ０．６Ａ＝２５Ω； 当电流表 Ａ２满偏示数为 ３Ａ时，干路电流：Ｉ′＝Ｉ０＋Ｉ１＝ ３Ａ＋０．５Ａ＝３．５Ａ＞３Ａ，此种情况不成立． 综上所述，应用定值电阻 Ｒ０替换 Ｒ２，且电阻 Ｒ０的阻值可能 为１５０Ω、６Ω或２５Ω． ８．解：由电路图可知，闭合开关Ｓ，Ｒ１与Ｒ２串联，电压表测 Ｒ１两 端的电压，电流表测电路中的电流． （１）因串联电路中电流处处相等，且 Ｒ１与 Ｒ２的功率之比为 １∶４， 所以由Ｐ＝ＵＩ＝Ｉ２Ｒ可得 Ｐ１ Ｐ２ ＝ Ｉ２Ｒ１ Ｉ２Ｒ２ ＝ Ｒ１ Ｒ２ ＝１４， 则Ｒ１＝ １ ４Ｒ２＝ １ ４×４Ω＝１Ω； （２）电路中的电流：Ｉ＝Ｉ１＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝２Ｖ１Ω ＝２Ａ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压： Ｕ＝ＩＲ总 ＝Ｉ（Ｒ１＋Ｒ２）＝２Ａ×（１Ω＋４Ω）＝１０Ｖ； （３）若用Ｒ０替换电阻Ｒ２时，由Ｕ＝ＩＲ可知，电路中的电流增 大时，Ｒ１两端的电压即电压表的示数也增大，反之都减小， 所以，应用电阻Ｒ０替换电阻Ｒ１； ①若电流表的量程为０～０．６Ａ，由乙图可知，电路中的电流 Ｉ′＝０．２Ａ， 此时电路中的总电阻：Ｒ总′＝ Ｕ Ｉ′＝ １０Ｖ ０．２Ａ＝５０Ω， 则电阻Ｒ０的阻值：Ｒ０＝Ｒ总′－Ｒ２＝５０Ω－４Ω＝４６Ω， 此时电压表的示数：Ｕ０＝Ｉ′Ｒ０＝０．２Ａ×４６Ω＝９．２Ｖ， 由Ｉ′＜Ｉ、Ｕ０＞Ｕ１可知，此种情况符合题意； ②若电流表的量程为０～３Ａ，由乙图可知，电路中的电流 Ｉ″＝１Ａ， 此时电路中的总电阻：Ｒ总″＝ Ｕ Ｉ″＝ １０Ｖ １Ａ＝１０Ω， 则电阻Ｒ０的阻值：Ｒ０′＝Ｒ总″－Ｒ２＝１０Ω－４Ω＝６Ω， 此时电压表的示数：Ｕ０′＝Ｉ″Ｒ０′＝１Ａ×６Ω＝６Ｖ， 由Ｉ″＜Ｉ、Ｕ０′＞Ｕ１可知，此种情况符合题意； 综上所述，应用定值电阻 Ｒ０替换电阻 Ｒ１，电阻 Ｒ０的阻值可 能为６Ω或４６Ω． ９．解：（１）根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻：ＲＬ＝ Ｕ额 Ｉ额 ＝２４Ｖ０．５Ａ＝４８Ω； （２）由Ｐ＝ＵＩ＝Ｉ２Ｒ可知，电路中的电流：Ｉ＝ ＰＲ槡１ ＝ ４Ｗ２５槡Ω＝ ０．４Ａ， 由欧姆定律可知，Ｒ１两端的电压：Ｕ１＝ＩＲ１＝０．４Ａ×２５Ω＝ １０Ｖ， 由串联电路的电压特点，小灯泡两端的电压：ＵＬ＝Ｕ－Ｕ２＝ ２４Ｖ－１０Ｖ＝１４Ｖ， 小灯泡的实际电功率：ＰＬ＝ＵＬＩ＝１４Ｖ×０．４Ａ＝５．６Ｗ； （３）用未知电阻 Ｒ２代替小灯泡 Ｌ后，Ｒ１与 Ｒ２串联，滑动变 阻器接入电路中的电阻越大，电路的总电阻越大，由欧姆定 律可知电路中的电流越小，因电流表量程可以改变，则有两 种可能： ①若电流表量程为“０～０．６Ａ”时，分度值为０．０２Ａ，则最小 电流为Ｉ１＝０．４Ａ， 当滑动变阻器接入电路的阻值最大为３０Ω， 根据欧姆定律可得，电压表示数：ＵＶ＝Ｉ１Ｒ１＝０．４Ａ×３０Ω＝ １２Ｖ＜１５Ｖ，电压表安全， 由欧姆定律可知，电路的总电阻：Ｒ总 ＝ Ｕ Ｉ１ ＝２４Ｖ０．４Ａ＝６０Ω， 当滑动变阻器接入电路的阻值最大为３０Ω，电流最小                                                                        ， ０３ 五行卷·河北物理 方 向 性 试 题 由串联电路的电阻特点可知，此时Ｒ２的阻值：Ｒ２＝Ｒ总 －Ｒ２大 ＝６０Ω－３０Ω＝３０Ω； ②若电流表量程为“０～３Ａ”时，分度值为０．１Ａ，此时的最 小电流为Ｉ２＝２Ａ， 也是滑动变阻器允许通过的最大电流，当滑动变阻器接入电 路的阻值最大为３０Ω， 根据欧姆定律可得电压表示数：ＵＶ′＝Ｉ ２Ｒ１＝２Ａ×３０Ω＝ ６０Ｖ＞１５Ｖ， 故滑动变阻器的最大电阻不能接入电路中，因电压表量程为 ０～１５Ｖ，所以当电压表示数最大为１５Ｖ时，滑动变阻器接 入电路的阻值最大，电流最小，由串联电路的电压特点和欧 姆定律可得Ｒ２的阻值：Ｒ２＝ Ｕ１ Ｉ２ ＝２４Ｖ－１５Ｖ２Ａ ＝４．５Ω， 综上可知，Ｒ２的阻值可能是３０Ω或４．５Ω． １０．解：（１）只闭合开关Ｓ２时，Ｒ１与Ｒ２串联，电源电压：Ｕ＝ＩＲ２＋ Ｕ１＝０．４Ａ×１０Ω＋８Ｖ＝１２Ｖ， 此时滑动变阻器接入电路的阻值：Ｒ１＝ Ｕ１ Ｉ＝ ８Ｖ ０．４Ａ＝２０Ω； （２）只闭合开关Ｓ２时，Ｒ１与 Ｒ２串联，当 Ｒ１接入电路的阻 值为零时，电路电流为Ｉ′＝１２Ｖ１０Ω ＝１．２Ａ＞０．６Ａ，所以电路 中的最大电流Ｉ大 ＝０．６Ａ，由Ｐ＝ＵＩ可知，电路消耗的最大 总功率：Ｐ总大 ＝ＵＩ大 ＝１２Ｖ×０．６Ａ＝７．２Ｗ， 当Ｒ１接入电路的阻值为５０Ω时，电路中的电流最小，最小 电流：Ｉ小 ＝ Ｕ Ｒ１＋Ｒ２ ＝ １２Ｖ５０Ω＋１０Ω ＝０．２Ａ，由 Ｐ＝ＵＩ可知， 此时电路消耗的最小总功率： Ｐ总小 ＝ＵＩ小 ＝１２Ｖ×０．２Ａ＝２．４Ｗ，故电路消耗的总功率的 范围为２．４～７．２Ｗ； （３）当Ｓ１、Ｓ２均闭合时，Ｒ２被短路，电路中只有滑动变阻器 Ｒ１，因为电压表量程为１５Ｖ，大于电源电压１２Ｖ，故滑动变 阻器可接入电路的最大阻值为：Ｒ１ｍａｘ＝５０Ω， 因滑动变阻器规格“５０Ω　１Ａ”，故电路中通过的最大电 流Ｉｍａｘ＝１Ａ， 由Ｉ＝ＵＲ可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小， 且最小阻值：Ｒ１ｍｉｎ＝ Ｕ Ｉｍａｘ ＝１２Ｖ１Ａ＝１２Ω， 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为１２～５０Ω； 当只闭合开关Ｓ１，电路中只有变阻器 Ｒ１，则滑动变阻器接 入电路的阻值范围为１２～５０Ω； 当只闭合开关Ｓ２，Ｒ１与 Ｒ２串联，滑动变阻器接入电路的阻 值越大，电流越小，此时滑动变阻器可接最大阻值，即 Ｒ１ｍａｘ′＝５０Ω， 由滑动变阻器规格可知，电路中通过的最大电流：Ｉ大 ＝１Ａ， 此时滑动变阻器接入电路的最小阻值：Ｒ１ｍｉｎ′＝ Ｕ Ｉ大 －Ｒ２＝ １２Ｖ １Ａ－１０Ω＝２Ω， 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为２～５０Ω， 综上所述，滑动变阻器接入电路的阻值范围为１２～５０Ω． １１．解：（１）已知小灯泡的额定电压为２．５Ｖ，额定电流为 ０． ５Ａ， 由Ｉ＝ＵＲ可知灯泡正常发光时的电阻：ＲＬ＝ ＵＬ ＩＬ ＝２．５Ｖ０．５Ａ＝ ５Ω； （２）闭合开关，Ｒ１和 Ｌ串联，电流表测电路中的电流，电压 表测小灯泡Ｌ两端的电压， 串联电路中电流处处相等，已知小灯泡的额定电流为０．５ Ａ，电流表最大量程为０．６Ａ，通过滑动变阻器的最大电流 为１Ａ， 为确保电路安全，电路中的最大电流为：Ｉ大 ＝ＩＬ＝０．５Ａ， 此时电路中的总电阻最小：Ｒ小 ＝ Ｕ Ｉ大 ＝１８Ｖ０．５Ａ＝３６Ω， 由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器接入电路的最小阻 值：Ｒ１小 ＝Ｒ小 －ＲＬ＝３６Ω－５Ω＝３１Ω， 滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的电流越小，小灯 泡两端的电压越小，即电压表示数越小， 因此滑动变阻器接入电路的最大阻值为４０Ω， 由上述分析可知为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的 阻值范围为３１～４０Ω； （３）当小灯泡正常发光时，电路中的总电阻：Ｒ总 ＝３６Ω，小 灯泡的电阻为５Ω， 此时滑动变阻器接入电路的阻值最小为０Ω，最大值： ＲＰ＝１０Ω， 由串联电路的电阻特点可知 Ｒ０的最小阻值：Ｒ０小 ＝Ｒ总 － ＲＬ－ＲＰ＝３６Ω－５Ω－１０Ω＝２１Ω， Ｒ０的最大阻值：Ｒ０大 ＝Ｒ总 －ＲＬ＝３６Ω－５Ω＝３１Ω， 由上述分析可知Ｒ０的阻值范围是２１～３１Ω． １２．解：由图知，电路为定值电阻 Ｒ１和滑动变阻器 Ｒ２组成的并 联电路，电流表 Ａ测量干路电流，电流表 Ａ１测量 Ｒ１支路 电流． （１）已知电源电压６Ｖ，根据并联电路各支路两端电压相等 可得：Ｕ１＝Ｕ２＝Ｕ总 ＝６Ｖ， 已知电流表 Ａ１的示数是０．３Ａ，故Ｉ１＝０．３Ａ， 由欧姆定律Ｉ＝ＵＲ得Ｒ１＝ Ｕ１ Ｉ１ ＝６Ｖ０．３Ａ＝２０Ω； （２）已知当滑动变阻器调至阻值最大处时，电流表 Ａ示数 为１．５Ａ，根据并联电路电流特点可得，通过Ｒ２的电流： Ｉ２＝Ｉ－Ｉ１＝１．５Ａ－０．３Ａ＝１．２Ａ； （３）滑动变阻器与电源两极直接相连，其两端电压始终不 变，Ｕ２＝Ｕ总 ＝６Ｖ，由（２）可知滑动变阻器接入电路的阻值 最大时，通过Ｒ２的电流最小为１．２Ａ，则Ｒ２消耗的最小电功 率：Ｐ２＝Ｕ２×Ｉ２＝６Ｖ×１．２Ａ＝７．２Ｗ， 当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，干路中的电流最 大，已知电流表 Ａ的量程为０～３Ａ，所以干路最大电流为 ３Ａ，通过滑动变阻器的最大电流：Ｉ２ｍａｘ＝Ｉｍａｘ－Ｉ１＝３Ａ－ ０．３Ａ＝２．７Ａ，滑动变阻器 Ｒ２消耗的最大电功率：Ｐ２′＝ Ｕ２×Ｉ２ｍａｘ＝６Ｖ×２．７Ａ＝１６．２Ｗ． 滑动变阻器消耗的最小电功率与最大电功率之比 Ｐ２∶Ｐ２′＝７．２Ｗ∶１６．２Ｗ＝４∶９． １３．解：（１）由图可知 Ｒ１、Ｒ２串联，电压表测 Ｒ２两端的电压，电 流表测电路中的电流， 开关Ｓ闭合后，电压表 Ｖ的示数为５Ｖ， 根据串联电路的电压关系可知，此时 Ｒ１两端的电压：Ｕ１＝ Ｕ－Ｕ２＝１５Ｖ－５Ｖ＝１０Ｖ， 则通过电阻Ｒ１的电流：Ｉ１＝ Ｕ１ Ｒ１ ＝１０Ｖ１０Ω ＝１Ａ                                                                        ； １３