期末《动态电路电功率的最值问题》计算题真题训练B卷 --2024-2025学年人教版九年级物理（全一册）

2024-2025学年人教版九年级物理（全一册）期末《动态电路电功率的最值问题》计算题真题训练B卷 姓名：___________班级：___________ 1．（23-24九年级上·四川成都·阶段练习）如图所示，电源电压为12V。并且保持不变，电流表量程为0~3A。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，R2为12Ω。小灯泡L上标有“3V；3W”字样。 （1）当S闭合，S1、S2都断开时要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （2）闭合S、S1、S2，通过调节滑动变阻器R1，整个电路的最小功率是多少？ 2．（2023·河北·一模）如图所示的电路中，电源电压恒为18V，小灯泡L上标有“6V  3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S2时，小灯泡正常发光；当4个开关都闭合，滑片P置于变阻器的中点时，电流表A的示数为1.5A。求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）变阻器R2的最大阻值。 （3）若在图中a、b两点间正确接入一个量程为0～15V的电压表，当小灯泡通电时，它的最小电功率是多少。    3．（2023·山东德州·二模）如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求： （1）小灯泡L的电阻； （2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路阻值； （3）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。    4．（2023·安徽合肥·一模）如图甲，电源电压不变，滑动变阻器R最大阻值为12Ω，灯泡L标有“8V 8W”，定值电阻R0和灯泡L的信息图像如图乙所示。其中当只闭合开关S、S1，滑片P位于R最右端时，灯泡L的实际功率为1W。求： （1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量； （2）电源电压； （3）电路消耗的最大电功率。 5．（24-25九年级上·安徽阜阳·阶段练习）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，调节滑片P从a端移动到b端过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求： （1）电源电压和定值电阻R0的阻值； （2）求证：当滑动变阻器接入电路中的阻值R滑=R0时，滑动变阻器的电功率最大。 6．（23-24九年级上·江苏扬州·期末）如图甲所示，电路中电源电压不变，定值电阻R0=10Ω，滑动变阻器R最大阻值为15Ω，灯泡L的额定电压为6V，其电流和两端电压的关系如图乙所示。当闭合开关S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片位于最右端时，灯泡L的实际功率为1.2W。求： （1）灯泡的额定功率； （2）电源电压； （3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率。 7．（23-24九年级上·广西百色·期末）如图所示，是小勇设计的某电器设备的部分电路。电源电压为9V且保持不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，电流表的量程为0~3A，滑动变阻器R2上标有“20Ω  2A”（不计灯丝电阻随温度的变化）。求： （1）只闭合开关S1时，灯泡L正常发光，则R1的阻值为多少Ω？ （2）只闭合开关S2，当滑动变阻器R2连入的电阻为10.5Ω时，灯泡的实际功率是多少W？ （3）电路的最大功率是多少W？ 8．（23-24九年级·山东青岛·自主招生）如图甲所示的电路中，当闭合开关S、S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯泡L正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示；当所有开关都闭合，滑动变阻器的阻值为4.5Ω时。灯泡L再次正常发光。求： （1）灯泡L正常发光时的功率； （2）电阻R2的阻值； （3）通过调节各开关的通断及变阻器滑片位置，使得电路总功率最小，求此最小功率。（结果保留一位小数） 9．（23-24九年级上·重庆巫溪·期末）如图甲所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像。求： （1）电源电压； （2）该滑动变阻器的最大电阻值。 10．（23-24九年级上·湖南株洲·期末）在如图所示的电路中，电源两端电压不变，M为电子集成元件，L是小灯泡且RL=10Ω（其电阻不随温度变化），R为滑动变阻器。当开关闭合时，R的滑片从一端移动到另一端时，M的阻值与其两端的电压变化如图所示且遵循欧姆定律。求： （1）现闭合开关S，调节R使其接入电路的电阻值逐渐减小，通过灯泡L的电流保持多少不变？ （2）滑动变阻器的最大阻值，电源电压U； （3）计算滑动变阻器R的最大电功率。（请写出必要的计算过程） 11．（23-24九年级上·河北廊坊·期末）如图甲所示，电源电压保持不变，电压表量程为0~15V，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”，电压表与电流表示数的关系如图乙所示。求： （1）电源电压U和定值电阻的阻值R； （2）保证电路元件安全，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围； （3）开关S闭合后，整个电路消耗的最大功率和最小功率。 12．（23-24九年级上·河北保定·期末）如图所示的电路图，小灯泡L标有“6V  3W”字样且灯丝电阻不变，滑动变阻器标有“”字样，当只闭合开关，并将滑动变阻器的滑片P移动到最左端时，小灯泡L恰好正常发光。当滑片P在最左端位置不变，开关、都闭合时，电流表的示数为0.7A。求： （1）小灯泡L的电阻值。 （2）电阻的电阻值。 （3）通过开关、的通断，求整个电路的最大总功率和最小总功率。 13．（23-24九年级上·山东德州·期末）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器滑片P位a端时，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V。当滑片P在b时，电流表示数为0.6A，电压表示数为0V。求： （1）滑动变阻器最大阻值； （2）电源电压和的阻值； （3）电路消耗的最大功率和最小功率之间的范围。 14．（23-24九年级上·四川自贡·期末）如图甲所示，电路中电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程，滑动变阻器（最大阻值未知），定值电阻。闭合开关、，断开开关，将滑动变阻器的滑片从b端移动到a端，流过定值电阻的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求： （1）定值电阻的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）若闭合开关、，断开开关，若电压表的量程为，在保证电路元件都安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电路总功率的变化范围。 15．（23-24九年级上·重庆长寿·期末）如图所示的电路中，电源电压恒定为9V，灯泡L上标有“6V  2.4W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为60Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，求： （1）小灯泡L正常发光时的电流； （2）当闭合开关S、断开开关S1、S2时，在不超过灯泡额定电压的情况下，电路消耗的最大电功率； （3）当闭合开关S、S1、S2时，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围。 16．（23-24九年级上·重庆合川·期末）在如图所示的电路中，电源电压18V，电压表选用“”量程，电流表选用“”量程，滑动变阻器标有“”，灯泡上标有“”字样，灯丝电阻不受温度影响，求： （1）灯泡正常发光时的电阻； （2）当电流表的示数为时，电压表的示数； （3）在电路安全的情况下，整个电路的最小电功率（不为零）。 17．（23-24九年级上·重庆忠县·期末）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙中a、b两条曲线是根据图甲电路测得的两个电阻的U-I曲线。其中曲线a表示电压表V1的变化图像，曲线b表示电压表V2的变化图像。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）R1消耗的最大功率。 18．（2023·湖南永州·中考真题）如图所示，电源电压恒为3V，小灯泡标有“2.5V  1.2W”（设小灯泡电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 （1）求小灯泡正常发光时的电流； （2）求小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）求小灯泡正常发光时电路的总功率； （4）在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片Р至某一位置，此时滑动变阻器的功率最大，求滑动变阻器的最大功率。    19．（2023·安徽合肥·三模）如图所示，电源电压不变。小灯泡L1上标有“6V 6W”、 L2上标有“6V 3W”字样，且灯丝电阻不受温度影响，滑动变阻器的最大电阻为60Ω，当只闭合开关S1，且滑动变阻器R'接入电路电阻为12Ω时，小灯泡L1恰好正常发光。求： （1）小灯泡L1的电阻； （2）电源电压； （3）当电路中至少有一个小灯泡工作时，该电路的最小总功率。    试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案 1．（1）9Ω；（2）19.2W 【解题过程】解：（1）当S闭合，S1、S2都断开时，灯泡L与滑动变阻器串联，由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流      此时灯泡的电阻 由欧姆定律可得，电路总电阻 根据串联电路电阻规律可得，滑动变阻器接入电路的电阻 R1=R-RL=12Ω-3Ω=9Ω （2）闭合S、S1、S2，电路中灯泡被短路，滑动变阻器与定值电阻并联，根据并联电路电阻规律和公式可知，电路总电阻最大时，整个电路的电功率最小，即滑动变阻器移到最大阻值时，整个电路的电功率最小，此时定值电阻的电功率 滑动变阻器的电功率 则整个电路的最小功率 P=P1+P2=7.2W+12W=19.2W 答：（1）当S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路中的阻值为9Ω。 （2）闭合S、S1、S2，通过调节滑动变阻器R1，整个电路的最小功率是19.2W。 2．（1）；（1）；（3）1.6W 【解题过程】解：（l）由图可知，只闭合S、S2时，灯泡L与R1串联，小灯泡正常发光；因串联电路处处电流相等，所以由P=UI可得，电路中电流 因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以R1两端电压 U1=U-UL=18V-6V=12V 由可得，R1的阻值 （2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，灯泡L短路，电流表测干路电流，且滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，通过R1的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流 I2=I-I1=1.5A-0.9A=0.6A 则R2的最大阻值 （3）串联电路有分压的特点，且R1<R2，所以当S、S3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，灯丝电阻保持不变，由 可知，此时灯泡消耗的电功率最小，灯泡的电阻 在图中a、b两点间正确接入一个量程为0～15V的电压表，所以电路中的最小电流时，滑动变阻器电压不超过15V，即最小电流 所以灯泡通电消耗的最小电功率 答：（1）定值电阻R1的阻值为20Ω ； （2）变阻器R2的最大阻值为60Ω； （3）当小灯泡通电时，它的最小电功率是1.6W。 3．（1）5Ω；（2）10Ω；（3）1.35W 【解题过程】解：（1）由可知，小灯泡L的电阻为 （2）闭合开关S、断开开关S1、S2，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流；由欧姆定律可知，电路中的总电阻为 由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为 （3）闭合开关S、S1、S2，灯泡L与电压表被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流；通过定值电阻R1的电流 因为电流表的量程为0~0.6A，所以，干路的最大电流：I大＝0.6A，由并联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为 则滑动变阻器R2的最大功率为 答：（1）小灯泡L的电阻为5Ω； （2）此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω； （3）滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。 4．（1）960J；（2）8V；（3）14.4W 【解题过程】解：（1）根据P=UI，灯泡正常发光时的电流 灯泡正常发光时的电阻 电流通过灯泡产生的热量 Q=I2Rt=(1A)2×8Ω×2×60s=960J （2）由图乙可知，当小灯泡两端电压为2V，电流为0.5A时，实际功率为1W，根据串联电路电压的特点，因此电源电压为 U=UL+U滑= UL +IR滑=2V+0.5A×12Ω=8V （3）由图乙可知，R0的阻值为 根据可知，当电路电阻最小时，电路消耗的电功率最大，因此电路应开关全部闭合，滑动变阻器滑片移至最左端即阻值为零。根据并联电路电压的特点，灯泡两端电压为8V，符合安全使用要求，此时电路的最大功率为 答：（1）灯泡正常发光2分钟，电流通过灯泡产生的热量960J； （2）电源电压8V； （3）电路消耗的最大电功率14.4W。 5．（1）电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为20Ω；（2）见解析 【解题过程】解：（1）当滑动变阻器的滑片P在a端时，R0和R串联接入电路，电压表测R两端电压，电流表测该电路中的电流；当滑动变阻器的滑片P在b端时，电路中只有R0接入电路，此时电压表示数为0，电流表示数最大。由乙图可知，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电压表示数UR=14.4V，此时电流表示数I=0.48A，当滑动变阻器的滑片P在b端时，电流表示数I0=1.2A。整个滑片移动的过程中，电源电压保持不变，所以，当滑动变阻器的滑片P在a端时，电源电压       ① 当滑动变阻器的滑片P在b端时，电源电压       ② 联立①②解得U=24V，R0=20Ω。 （2）滑动变阻器的电功率 式中U是电源电压为常数，R0是定值电阻，故当R滑=R0时，滑动变阻器的电功率最大。 答：（1）电源电压为24V，定值电阻R0的阻值为20Ω； （2）见解析。 6．（1）4.8W；（2）11V；（3）4.84W 【解题过程】解：（1）由图乙可知，当灯泡两端电压为6V时，通过灯泡的电流为0.8A，即灯泡的额定电流为0.8A，所以灯泡的额定功率为 P额=U额I额=6V×0.8A=4.8W （2）当只闭开关S、S1，滑动变阻器滑片位于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω，L与滑动变阻器R串联。由图像知，当通过灯泡的电流为0.6A时，灯泡两端电压UL=2V，灯泡的实际功率为 PL实=UL×IL=2V×0.6A=1.2W 由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 U=UL+U滑大=UL+ILR滑大=2V+0.6A×15Ω=11V （3）只闭合开关S、S2，R0与R串联，当R接入阻值最大为15Ω时，电路中的电阻最大，根据可知，当电压一定时，电功率最小，最小电功率为 答：（1）灯泡的额定功率为4.8W； （2）电源电压为11V； （3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率为4.84W。 7．（1）6Ω；（2）1.92W；（3）27W 【解题过程】解：（1）由P＝UI可知，小灯泡的额定电流为 由欧姆定律可知，小灯泡的电阻为 只闭合开关S1时，R1与小灯泡串联，因为此时小灯泡正常发光，所以通过小灯泡的电流为 IL＝I额＝0.5A 小灯泡两端的电压 UL＝U额＝6V 由串联电路的电流特点可知，通过R1的电流 I1＝IL＝0.5A 由串联电路的电压特点可知，R1两端的电压 U1＝U-UL＝9V-6V＝3V 则R1的阻值为 （2）只闭合开关S2，R2与小灯泡串联，由串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻为 R＝RL+R2＝12Ω+10.5Ω＝22.5Ω 则电路中的电流为 因此灯泡的实际功率为 PL实＝I2RL＝（0.4A）2×12Ω＝1.92W （3）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路的电功率最大，由串并联电路的特点可知，当S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，灯泡L被短路，电流表测干路电流，此时通过R1的电流为 因为电流表的量程为0~3A，所以干路中的最大电流I最大＝3A，由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流 I2＝I最大-I1′＝3A-1.5A＝1.5A<2A 因此干路中的最大电流可达3A，则电路的最大功率为 P最大＝UI最大＝9V×3A＝27W 答：（1）R1的阻值为6Ω； （2）灯泡的实际功率是1.92W； （3）电路的最大功率是27W。 8．（1）；（2）；（3）3.8W 【解题过程】解：（1）由题意可知当闭合开关S、S1后，滑动变阻器R1和灯泡串联，电压表V1测量滑动变阻器两端电压，电压表V2测量灯泡两端电压，电流表测量干路电流，由此可判断出当滑动变阻器从大到小变化时，滑动变阻器两端电压逐渐减小，而灯泡两端电压逐渐增大，电源电压不变，由图可知当电流表示数为0.3A时，灯泡L两端电压为3V，滑动变阻器两端电压为15V，故电源电压为 由于滑动变阻器的滑片是从最右端滑至灯泡L正常发光的位置，故滑动变阻器接入电路中的最小值为 滑动变阻器接入电路中的最大值为 当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，此时电灯正常发光，故此时通过灯泡的电流也为1A，故灯泡两端电压为 故灯泡的额定电功率为 故灯泡的电阻为 （2）当所有开关都闭合，滑动变阻器的用值为4.5Ω时，灯泡L再次正常发光，说明此时灯泡两端的电压为12V，故此时滑动变阻器两端电压为 此时滑动变阻器电阻为，故干路中电流为 灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为1A，灯泡和电阻R2并联，故通过R2电阻的电流为 此时电阻R2两端电压为12V，故电阻R2的阻值为 （3）根据电功率公式可知电源电压不变，要让电路中电功率最小，只需要让电路中接入的阻值最大即可，又因为 和并联后的阻值会更小，故可判断只需要将滑动变阻器接入的最大阻值，让滑动变阻器和R2串联即可，将开关S、S2闭合，此时电路中的最大阻值为 答：（1）灯泡L正常发光时的功率为； （2）电阻R2的阻值为； （3）通过调节各开关的通断及变阻器滑片位置，使得电路总功率最小，最小功率为3.8W。 9．（1）12V；（2）50Ω 【解题过程】解：（1）当电路中的电流时，此时R1的电功率 由可得，滑动变阻器接入的阻值为 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由欧姆定律可得电源的电压 由图乙像可知，当电路中的电流 时，R1的电功率 此时R1接入电路的电阻 电源的电压 因电源的电压不变，所以 解得 则电源的电压 （2）由电路图甲可知，R0与R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流 此时R1的电功率 由可得，滑动变阻器的最大阻值 答：（1）电源电压为12V； （2）该滑动变阻器的最大电阻值为50Ω。 10．（1）0.3；（2）20Ω，12V；（3）1.8W 【解题过程】解：（1）由RM—U的图像可知，M的阻值与其两端的电压成正比，由可知，通过RM的电流不变，图像可知，当RM=10Ω时，UM=3V，通过RM的电流 因串联电路处处电流相等，所以通过灯泡L的电流保持0.3A不变； （2）由可知，电源电压一定时，要使电路电流不变，则电路的总电阻不变；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，RM接入电路的阻值最大，由图像可知，此时RM接入电路的最大阻值为30Ω，则电路的总电阻 R总=RM+RL=30Ω+10Ω=40Ω 电源电压 U=IR总=0.3A×40Ω=12V 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，RM接入电路的阻值最小，由图像可知，RM接入电路的最小阻值为10Ω，则滑动变阻器的最大阻值 R滑大=R总-RM小-RL=40Ω-10Ω-10Ω=20Ω （3）滑动变阻器的最大功率 P=UI=I2R滑大=（0.3A）2×20Ω=1.8W 答：（1）通过灯泡L的电流保持0.3A不变； （2）滑动变阻器的最大阻值20Ω，电源电压U为12V； （3）滑动变阻器R的最大电功率为1.8W。 11．（1）24V，10Ω；（2）2~16.7Ω；（3）48W，21.6W 【解题过程】解：（1）由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。由图乙可知，滑动变阻器两端的电压U滑=6V时，电路中的电流I=1.8A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压 U=U滑+IR=6V+1.8A×R① 由图乙可知，滑动变阻器两端的电压U滑′=12V时，电路中的电流I′=1.2A，则电源的电压 U=U滑′+I′R=12V+1.2A×R② 由①②可得 U=24V，R=10Ω （2）因串联电路中各处的电流相等，所以，由滑动变阻器的规格可知，电路中的最大电流I大=2A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路中的最小阻值 R滑=R总-R=12Ω-10Ω=2Ω 当电压表的示数U滑″=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，此时定值电阻R两端的电压 UR=U-U滑″=24V-15V=9V 此时电路中的电流 滑动变阻器连入电路中的最大阻值 所以，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为2~16.7Ω； （3）当电路中的电流最大时，整个电路消耗的功率最大，则整个电路消耗的最大功率 P大=UI大=24V×2A=48W 当电路中的电流最小时，整个电路消耗的功率最小，整个电路消耗的最小功率 P小=UI小=24V×0.9A=21.6W 答：（1）电源电压U为24V，定值电阻的阻值R为10Ω； （2）保证电路元件安全，滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为2~16.7Ω； （3）开关S闭合后，整个电路消耗的最大功率和最小功率依次为48W和21.6W。 12．（1）；（2）；（3）， 【解题过程】解：（1）小灯泡L的电阻值 （2）只闭合，滑片P移动到最左端时，电路为只有小灯泡的简单电路，此时灯泡正常发光，所以电源电压 当滑片P在最左端，、都闭合时，灯L与电阻并联，电流表测量干路中的电流，灯泡两端的电压是6V，灯泡正常发光，通过灯泡的电流 通过的的电流 由并联电路电压的规律和欧姆定律得到的电阻值 （3）当开关、都闭合且滑片P在最左端位置时，灯L与电阻并联，由电阻的并联可知电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，最大总功率 的电阻值大于灯泡的电阻，当只闭合，滑片P移动到最右端时，整个电路的总电阻R最大，由可知，电路的总功率最小，电路的总电阻 最小总功率 答：（1）小灯泡L的电阻值是。 （2）电阻的电阻值是； （3）整个电路的最大总功率是，最小总功率是。 13．（1）20Ω；（2）6V，10Ω；（3）1.2W~3.6W 【解题过程】解：（1）由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P在a端时，变阻器连入电路的阻值最大，根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值 （2）当滑动变阻器的滑片P置于a端时，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，根据欧姆定律可得电源电压 U=IaR1+4V=0.2A×R1+4V① 当滑动变阻器的滑片P置于b端时，电路为R1的简单电路，根据欧姆定律可得电源电压 U=IbR1=0.6A×R1② 由①②得 U=6V，R1=10Ω （3）当电流最大为0.6A时，电路的总功率最大，电路消耗的最大功率 P大=UIb=6V×0.6A=3.6W 当电流最小为0.2A时，电路的总功率最小，电路消耗的最小功率 P小=UIa=6V×0.2A=1.2W 电路消耗的功率范围是1.2W~3.6W。 答：（1）滑动变阻器的最大阻值是20Ω； （2）电源电压为6V，R1的阻值为10Ω； （3）电路消耗的功率范围是1.2W~3.6W。 14．（1）；（2）；（3）2.4~14.4W 【解题过程】解：（1）闭合开关、，断开开关，滑动变阻器的滑片在a端时，此时只有定值电阻接入电路。由乙图可知，此时电路中的电流最大，则流过定值电阻的电流为，此时电压表的示数等于电源的电压为，定值电阻的阻值 （2）滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器最大值与串联，此时流过定值电阻的电流最小，由乙图可知，流过定值电阻的电流为，两端的电压为，滑动变阻器的电压 滑动变阻器的最大阻值 （3）若闭合开关、，断开开关，滑动变阻器的滑片在b端时，滑动变阻器与串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时两端的电压为2V，电流为0.2A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为 滑动变阻器的滑片在a端时，接入电路的电阻最小，电路中的电流最大。电源电压为12V，电压表的量程0~15V，则此时电压表的示数为12V，根据图像知，此时电流为1.2A，在电流表的量程范围之内，则电路的最大功率 电路总功率的变化范围为2.4~14.4W。 答：（1）定值电阻的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）保证电路元件都安全的情况下，电路总功率的变化范围2.4~14.4W。 15．（1）0.4A；（2）3.6W；（3）20~50Ω 【解题过程】解：（1）由已知条件可知，小灯泡L正常发光时的电流为 （2）当闭合开关S、断开开关S1、S2时，灯L和滑动变阻器R2串联，小灯泡两端能达到的最大电压为其额定电压，所以电路中能通过的最大电流为灯泡的额定电流，即 I最大=IL额=0.4A 所以电路消耗的最大电功率为 P最大=UI最大=9V×0.4A=3.6W （3）当闭合开关S、S1、S2时，电阻R1与R2并联，通过R1的电流为 电流表测量干路电流，最大不能超过量程0.6A，所以通过R2的最大电流为 I2最大=I-I1=0.6A-0.15A=0.45A 当通过R2的电流最大时，R2接入电路的阻值最小，所以滑动变阻器R2连入电路的最小阻值为 所以滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是20~50Ω。 答：（1）小灯泡L正常发光时的电流是0.4A； （2）电路消耗的最大电功率是3.6W； （3）滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是20~50Ω。 16．（1）；（2）；（3） 【解题过程】解（1）灯泡上标有“”字样，则灯泡正常发光时的电阻 （2）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流。当电流表的示数为时，灯泡的电压为 电压表的示数即滑动变阻器电压 （3）电压表为“”量程，由串联电路的分压规律可知，当电压表示数为时，滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流最小，当电压表示数为时，根据串联电路的分压作用，灯泡的电压为 则电路中最小电流为 整个电路的最小电功率为 答：（1）灯泡正常发光时的电阻为； （2）当电流表的示数为时，电压表的示数为； （3）在电路安全的情况下，整个电路的最小电功率为。 17．（1）8V；（2）60Ω；（3）3.2W 【解题过程】解：（1）由图甲可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，由图乙可知，当电流为0.1A时，根据串联电路电压规律可得，电源电压 （2）由图乙可看出，当R2阻值最大时，电压为，电流为，则滑动变阻器R2的最大阻值 （3）由图乙可得，R1的电阻 由P=I2R可知，电阻不变时，电流最大，电功率最大，故当电流为0.4A时，R1消耗的最大功率 答：（1）电源电压为8V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω； （3）R1消耗的最大功率为3.2W。 18．（1）0.48A；（2）1.04Ω；（3）1.44W；（4）0.432W 【解题过程】解：（1）根据灯泡规格，可求灯泡正常发光时的电流为 （2）当灯泡发光时，滑动变阻器的电压为 滑动变阻器的电阻为 （3）电路中的总功率为 （4）根据灯泡规格，可求灯泡的电阻为 设当电路中的电流为时，滑动变阻器的电功率可表示为 解得当，滑动变阻器的电功率最大，且此时电路安全，带入上式，可求滑动变阻器的最大电功率为 答：（1）小灯泡正常发光时的电流为； （2）小灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）小灯泡正常发光时电路的总功率； （4）滑动变阻器的最大功率0.432W。 19．（1）6Ω；（2）18V；（3）4.5W 【解题过程】解：（1）小灯泡L1的电阻 （2）只闭合开关S1，L1和滑动变阻器R'串联接入电路，小灯泡L1恰好正常发光，则该电路电流 电源电压 （3）小灯泡L2的电阻 因为R2＞R1，所以，当只闭合开关S2，滑动变阻器滑片移至最右端时，电路中L2和滑动变阻器R'串联，此时电路的总功率最小，最小功率 答：（1）小灯泡L1的电阻为6Ω； （2）电源电压为18V； （3）该电路的最小总功率为4.5W。 学科网（北京）股份有限公司 $$