寒假（期末）复习《动态电路电功率的最值问题》专项巩固练 ---2024-2025学年苏科版物理九年级

2024-2025学年苏科版九年级物理上学期寒假（期末）复习季 《动态电路电功率的最值问题》专项巩固练 姓名：___________班级：___________ 1．如图所示，灯泡L标有“8V  4W”的字样，开关S闭合，滑片P在中点时，电压表的示数为4V，灯泡正常发光（假定灯泡电阻不随温度变化而变化）。求： （1）灯泡的电阻RL； （2）电源电压U； （3）滑动变阻器的最大阻值R； （4）整个电路的最小功率。 2．如图所示，电源电压U保持不变，定值电阻R1的阻值是30Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，当S、S1闭合，S2断开时电流表示数为0.2A，当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.1A。（不考虑温度对灯泡电阻的影响），求： (1)电源电压U； (2)灯泡的阻值； (3)电路中消耗的最小总功率。 3．如图所示，小灯泡规格为“6V，4W”（设灯丝的电阻不受温度影响），当滑动变阻器R的滑片P移至a端时，电流表示数为0.5A；当滑动变阻器R的滑片P移至b端时，电压表示数为3V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R的最大阻值； （3）滑片P位于b端时，电路消耗的总功率。 4．如图所示，灯泡L上标有“6V  3W”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R2上标有“15Ω 1A”。求： （1）当闭合S1、S2、S3时，灯泡L恰好正常发光，求电源电压及灯泡L正常发光时的电阻； （2）当只闭合S1，滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时，电流表示数为0.4A，求R1的阻值； （3）当只闭合S1时，为确保电路中各元件安全，求滑动变阻器允许连入的阻值范围。    5．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”的字样，电压表的量程为0~3V，灯泡和上分别标有“2V，0.8W”和“2.5V，1.25W”的字样，忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S、，调节滑动变阻器R的滑片P，当电压表的示数为2V时，灯泡恰好正常发光。 （1）请根据实物图画出开关S、断开状态下的电路图； （2）求电源电压： （3）当开关S、闭合时，在确保电路安全的情况下，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； （4）只闭合开关S时，计算电路在1min内最多消耗的电能。    6．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V  3.6W”字样，为的定值电阻，滑动变阻器铭牌上标有“■  1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为，电流表使用的量程为。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为3.6W。求： (1)电源电压为 V； (2)当只闭合开关时，小灯泡的实际功率； (3)当只闭合开关时，电流表改接的量程，在不损坏各电路元件的情况下，整个电路允许的电功率的范围。 7．如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=20Ω，R2=50Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A。 (1)当开关S1、S3闭合，S2断开时，求电流表的示数； (2)开关S1闭合，S2、S3断开。为保证电路元件安全，求滑动变阻器R接入电路的阻值范围； (3)更换开关的状态，求该电路能实现的最大电功率。 8．BMI指数，即身体质量指数，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准，其计算公式为：BMI＝质量/身高2（质量单位：kg；身高单位：m，BMI的单位：kg/m2）。小王设计了如图甲的电路来测量身体质量指数，R1为定值电阻；R2是竖直固定放置的滑动变阻器，滑片P随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入的长度成正比；压敏电阻R3的阻值随压力F的变化关系如图乙。同时闭合开关S1、S2，当身高h1＝150cm的小王双脚站在踏板上时，此时R2的滑片恰好在中点，电压表示数为12V，电流表A1示数为0.3A，电流表A2示数为0.24A；当身高h2＝120cm的小花双脚站在踏板上时，电压表示数为6V，电流表A1示数为0.6A。已知：电源UB电压为4.8V，电压表量程为0～15V，两电流表量程均为0～0.6A，g取10N/kg。求：      (1)小王的质量。 (2)只闭合S1，调节R2滑片的位置，在电路安全前提下，R1的最小功率。 (3)闭合S1、S2，在电路安全前提下，用该电路测量不同人的BMI指数，该装置能测出BMI指数的最大值（结果保留一位小数）。 9．如图甲所示电路中，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关，图乙是该滑动变阻器滑片从一端移至另一端过程中滑动变阻器的电功率与其连入电路电阻的关系图像。求： (1)电源电压。 (2)电路总功率的变化量。 10．如图甲所示，是一款家用多功能涮烤一体锅，既可以单独涮火锅、烧烤，又可以同时涮烤，且火锅加热的功率可以根据实际需要进行调节。其内部简化电路如图乙所示，其中R1、R2均为电热丝，滑动变阻器R的最大阻值为70Ω，下表为铭牌上的部分参数。求： （1）R2的阻值； （2）仅在火锅状态下，电热丝的最小功率； （3）若一体锅在火锅状态下以最大功率工作的加热效率为80%，当涮锅中盛满20℃的2kg水时，将水在一标准大气压下烧开至少需要多少秒?[c水=4.2×103J/(kg·℃)，计算结果保留整数] 多功能涮烤一体锅 额定电压/V 220 额定功率/W 火锅最大功率 1210 烧烤 2000 11．如图甲所示的电路中，电源电压可调，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，电压表接0~15V的量程，电流表接0~0.6A量程。将电源电压调为某一定值时，滑片从一个端点开始移动，移动过程中电压表和电流表示数变化如图乙所示。求： （1）定值电阻R0的大小； （2）改变电源电压，当一个电表达满刻度时，另一电表为满刻度的三分之一，则此时电路的总功率大小； （3）电流表改接0~3A量程，若使滑动变阻器可任意调节（从0调到最大阻值），且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一，则电源电压的可变范围。 12．如图所示，电源电压为12V，灯泡L额定电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为42Ω。当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，灯泡L正常发光（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器的功率为3W，接入阻值为RA，电流表示数为I1；当S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，灯泡L的实际功率是额定功率的，定值电阻R1的功率是灯泡L实际功率的。此时滑动变阻器的功率是1.875W，接入阻值为RB，电流表示数为I2。求： （1）电流表示数I1与I2之比。 （2）RA与RB的阻值。 （3）在保证电路安全的情况下，电路总功率的最大值和最小值。 13．如图是小明探究欧姆定的实验电路，电源电压恒定，是滑动变阻器，是定值电阻，将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数由变为，电表的示数变为，其中、为已知量，请解答如下问题： （1）小明在图坐标系中分别画出了电流表A的示数随两电压表、的示数变化关系图象，但由于粗心忽略了标注出图象的A、B、C、D端点对应的坐标值，请你帮助小明在图的坐标轴上注明（写出计算过程）； （2）求滑动变阻器消耗的电功率最大值。 14．如图1所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V  0.5A”字样/假设灯丝电阻不变）。当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端滑到中点时，小灯泡正常发光，电压表与电流表的U-I图像如图2所示。求： （1）电源电压； （2）小灯泡的电阻和电路消耗的最小功率； （3）将电源换成可调电压的电源，电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，在保证电路安全的情况下，要求电表示数不低于量程的一半，通过分析计算判断只保留一只电表使得电源电压变化范围最大，电源电压的最大变化范围是多少？ 15．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器上标有“60Ω 2A”字样，电阻 R2的阻值为8Ω，电压表所用量程为0~15V，电流表所用量程为0~3A。只闭合开关S、S1，移动滑片P 时，R0中的电流与其两端电压变化的关系图像如图乙所示。 （1）求电源电压U； （2）只闭合开关S、S2，移动滑片，求当电流表示数为0.6A 时，滑动变阻器连入电路阻值； （3）只闭合开关S、S1，在移动滑片P过程中，求滑动变阻器功率的最大值。 学科网（北京）股份有限公司 答案 1．（1）16Ω；（2）12V；（3）16Ω；（4）4.5W 解：（1）由得灯泡的电阻为 （2）当滑片P在中点时，R′与灯泡L串联，因为灯泡正常发光，所以 UL=U额=8V 因为串联电路的电压等于各分电压之和，所以，电源电压 U=UR+UL=4V+8V=12V （3）因为灯泡正常发光，所以电路中的电流 滑动变阻器接入电路的电阻为 所以，变阻器的最大阻值 R=2R′=2×8Ω=16Ω （4）当滑片位于最大阻值处时，电路的最大总电阻 R串=RL+R最大=16Ω+16Ω=32Ω 则电路消耗的最小功率为 答：（1）灯泡的电阻RL为16Ω。 （2）电源电压为12V； （3）滑动变阻器的最大阻值为16Ω； （4）电路消耗的最小功率为4.5W。 2．(1)6V；(2)10Ω；(3)0.6W 解：(1)当S、S1闭合，S2断开时,只有R1工作，R1两端电压就是电源电压 (2)当S、S2闭合，S1断开时，R1断路，灯泡与滑动变阻器R2串联，串联的总电阻为 由于这时滑动变阻器滑片P在b端，所以滑动变阻器接入电路的阻值为50Ω,灯泡电阻为 (3)根据由于电路总电压保持不变，所以电路中电阻越大，电路中的总功率就越小，由电路图可知，当S、S2闭合，S1断开，滑动变阻器滑片滑到b端时，电路中的总电阻最大，这时的总功率最小，而这时电路中电流I2=0.1A，电路中消耗的最小总功率为 答：(1)电源电压6V； (2)灯泡的阻值10Ω； (3)电路中消耗的最小总功率0.6W。 3．（1）4.5V；（2）18Ω；（3）0.75W 解：（1）灯泡的电阻 当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路为灯泡的简单电路，则电源的电压为 （2）当滑片P移至b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 滑动变阻器的最大阻值 （3）滑片P位于b端时，，消耗的功率 答：（1）电源电压是4.5V； （2）滑动变阻器R的最大阻值为18Ω； （3）滑片P位于b端时，电路消耗的总功率为0.75W。 4．（1）6V， 12Ω；（2）10Ω；（3）0Ω到10Ω。 解：（1）闭合S1、S2、S3时，灯泡与R1并联，滑动变阻器R2被短路，电压表示数为0，由于灯泡正常发光，则电源电压 灯泡L正常发光时的电阻 （2）只只闭合S1时，R1和R2串联，滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时 电路的总电阻 则 （3）只闭合S1时，R1、R2和电流表串联，电压表测量R2两端电压，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”，所以，当滑动变阻器滑片向左边移动时，最大电流是 此时，R1分的电压是 所以，滑动变阻器可以滑到最左端，即0Ω；当滑动变阻器滑片向右边移动时，R2两端的最大电压是 则，R1分的电压是 根据串联分压原理可知，相同电阻分相同电压，所以，滑动变阻器此时的电阻等于R1的电阻值，即10Ω，所以，滑动变阻器的范围是0Ω到10Ω。 答：（1）当闭合S1、S2、S3时，灯泡L恰好正常发光，电源电压是6V，灯泡L正常发光时的电阻是12Ω； （2）当只闭合S1，滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时，电流表示数为0.4A，R1的阻值是10Ω； （3）当只闭合S1时，为确保电路中各元件安全，滑动变阻器允许连入的阻值范围是0Ω到10Ω。 5．（1）   （2）4.5V；（3）4Ω～10Ω；（4）108J 解：（1）开关S、 S1断开时，L1、L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电路图如下：        （2）闭合开关S、S1 时，L2与R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，当电压表的示数为2V时，则UR=2V，此时灯泡 L2 恰好正常发光，则U2=2.5V，电源电压 （3）[3]当L2正常发光时，滑动变阻器接入的电阻最小，此时电路中的电流最大 滑动变阻器接入的最小电阻 电压表的量程为0~3V，则滑动变阻器两端的最大电压为Umax=3V，灯泡L2的电阻 灯泡两端的电压 电路中的电流最小 则滑动变阻器接入的最大电阻 滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω。 （4）只闭合开关S时，L1、L2与R串联，当电路中电流最大时，单位时间内消耗的电能最多，灯泡 L1正常发光的电流 由于I1＜I2，则电路的最大电流为I=0.4A，则电路在1min内最多消耗的电能 答：（2）电源电压为4.5V； （3）滑动变阻器R接入电路的阻值范围为4Ω～10Ω； （4）只闭合开关S时，电路在1min内最多消耗的电能108J。 6．(1)6(2)2.5W(3)3W~3.6W 解：（1）由电路图可知，当闭合所有开关时，电阻R1被短路，小灯泡与滑动变阻器并联在电路中，灯泡与滑动变阻器两端的电压均等于电源电压，由于小灯泡L标有“6V  3.6W”字样，且小灯泡正常发光，则此时小灯泡两端的电压等于额定电压，为6V，所以电源电压为6V。 （2）小灯泡的灯丝电阻为 由电路图可知，当只闭合开关时，小灯泡与电阻R1串联在电路中，此时电路中的电流为 小灯泡的实际功率为 （3）闭合所有开关时，当滑动变阻器的滑片在最右端，即滑动变阻器接入电路中阻值最大时，滑动变阻器的电功率为3.6W，则滑动变阻器的最大阻值为 当只闭合开关时，滑动变阻器与电阻R1串联在电路中，电压表测量R1两端的电压，当滑动变阻器接入电路中阻值最大时，串联电路电流最小，最小电流为 电功率最小为 当电路中电流最大为0.6A时，此时定制电阻R1两端的电压最大，最大为 没有超过电压表的量程，所以电路中电流为0.6A时，电路电功率最大，最大电功率为 所以在不损坏各电路元件的情况下，整个电路允许的电功率的范围为。 7．(1)0.25A(2)0~30Ω(3)1.75W 解：（1）由电路图可知，当开关S1、S3闭合，S2断开时，只有定值电阻R1与电流表串联接入电路中，则由欧姆定律可得电路中的电流即电流表的示数为 （2）由电路图可知，当开关S1闭合，S2、S3断开时，定值电阻R1与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，为保证电路元件安全，电路中的电流不能超过电流表的最大量程，滑动变阻器两端电压不能超过电压表的最大量程，根据电流表与电压表的量程可知，当电压表的示数为最大量程3V时，是滑动变阻器允许接入电路中的最大阻值，此时滑动变阻器两端电压为3V，则根据串联电路的电压规律可知定值电阻R1两端电压为2V，由欧姆定律可得电流为 所以滑动变阻器允许接入电路中的最大阻值为 当滑动变阻器接入电路中阻值为0时，电路中电流最大，由（1）可知此时电流为0.25A，没有超过电流表的最大量程，所以可知滑动变阻器R接入电路的阻值范围为0~30Ω。 （3）因为电源电压恒为5V，所以当电路中的总电阻最小时，电路的总功率最大，根据电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，滑动变阻器被短路，定值电阻R1与R2并联接入电路中，此时电路的总电阻最小，总功率最大，所以可得电路能实现的最大电功率为 8．(1)50kg(2)0.648W(3) 解：（1）小王站在踏板上时，A2示数为0.24A，则 UB＝4.8V 则此时 如图乙，当 时，受到的压力 F＝500N 则小王的质量 （2）由题意，身高h1＝150cm的小王双脚站在踏板上时，此时R2的滑片恰好在中点，电压表示数为12V，即R2两侧的电压是12V，电流表A1示数为0.3A，则R2—半的阻值为 算出 当身高h2＝120cm的小花双脚站在踏板上时，电压表示数为6V，电流表A1示数为0.6A，算出 联立①②，解得 ， 当R2最大，电路中电流最小时，R1功率最小，为保证电路安全，电流表示数最大为0.6A，电压表示数最大为15V，则 解得 且最大为 所以 解得 即当 R1的最小功率 所以R1的最小功率是0.648W。 （3）根据可知，当BMI最小，质量尽量大，身高尽量小，由题意，左边电路在 h2＝120cm 时，达到左边电路电流表最大电流，即身高最小为1.2m；为保证右边路路安全，电流 Ⅰ右＜0.6A 则 即 如图乙，当 压敏电阻R3受到的力是 即体重 m＜80kg BMI最大为 该装置能测的BMI值的最大值为。. 9．(1)6V(2)2.4W 解：（1）由电路图可知，闭合开关，滑动变阻器R1与定值电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当R1=10 Ω时，P1=0.9 W，当R1'=20 Ω时，P1'=0.8 W，因串联电路中各处的电流相等，则由可得，两种情况下电路中的电流分别为 因串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，且电源电压不变，则有 U=I1（R+R1）=I2（R+R1'） 即 0.3 A×（R+10 Ω）=0.2 A×（R+20 Ω） 解得R=10 Ω，则电源电压为 U=I1（R+R1）=0.3 A×（10 Ω+10 Ω）=6 V （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路的总电阻最小，整个电路的总功率最大，为 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，电路的总功率最小，为 所以，电路总功率变化量为 10．（1）24.2Ω；（2）160W；（3）694s 解：（1）由图乙可知，闭合S、S1，R1和R串联，火锅加热的功率可以根据实际需要进行调节，当R1工作时处于火锅加热状态，当R2工作时处于烧烤状态，当R1、R2都工作时处于涮、烤状态；R2的阻值为 （2）由表格数据知火锅最大功率为1210W，此时滑动变阻器的电阻最小，为0，R1的阻值 由题意知当滑动变阻器的电阻最大时，电热丝的功率最小，此时电路的最小电流为 电热丝的最小功率为 P火锅小=I2R1=(2A)2×40Ω=160W （3）在一标准大气压下水的沸点为100℃，水的质量为 m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg 水吸收热量 Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J 加热中消耗的电能 将水在一标准大气压下烧开至少需要的时间为 答：（1）R2的阻值为24.2Ω； （2）仅在火锅状态下，电热丝的最小功率为160W； （3）若一体锅在火锅状态下的加热效率为80%，当涮锅中盛满20℃的水时，将水在一标准大气压下烧开至少需要694s。 11．（1）10Ω；（2）6.6W；（3）17.5V~21V 解：（1）电路为定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。 当滑动变阻器的电阻最大时，电流最小，为0.24A，所以电路中的最大电阻 电源电压为 U=UP+U0=UP+IR0=6V+0.24A×R0…………① 当电流最大为0.6A时，电源电压为 U=UP'+U0'=UP'+I'R0=2.4V+0.6A×R0…………② 联立①②解得，R0=10Ω； （2）当一个电表达满刻度时，另一电表为满刻度的三分之一，如果电压表满偏，U''=15V，电流表为满刻度的三分之一，电流I''=0.2A；此时滑动变阻器的阻值为 大于滑动变阻器的最大阻值，不可能调到，故排除； 如果电流表满偏I'''=0.6A，电压表为满刻度的三分之一，即U'''=5V，滑动变阻器的阻值为 可能调到，此时电源电压为 U=5V+I'''R0=5V+0.6A×10Ω=11V 此时电路的总功率为 P=UI=11V×0.6A=6.6W （3）由题知，电流表改接0~3A量程，且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一，当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时，若电路中电流最小，由题意可知最小电流为 则最小电源电压为 U总小=I小（R滑大+R0）=0.5A×（25Ω+10Ω）=17.5V 此时电压表的示数为 UV=I小R滑大=0.5A×25Ω=12.5V＜15V 电压表是安全的，当变阻器接入电路的电阻最小为0时，电路中的最大电流为 所以最小电源电压为17.5V；当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时，由串联分压的规律可知此时变阻器两端的电压最大，若变阻器两端的电压最大为15V，此时电路中的电流为 最大电源电压为 U总大=I4（R滑大+R0）=0.6A×（25Ω+10Ω）=21V 当变阻器接入电路的电阻最小为0时，电路中的最大电流为 所以最大电源电压为21V。 综上可知，电源电压的可变范围17.5V~21V。 答：（1）定值电阻R0的大小是10Ω； （2）此时电路的总功率大小为6.6W； （3）电源电压的可变范围17.5V~21V。 12．（1）2︰1；（2）12Ω，30Ω；（3）6W，2.4W 解：（1）由图可知，当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，若此时电路中电流I1，灯泡正常发光，则灯的额定功率 S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，L、R1、变阻器串联，灯泡消耗的功率是额定功率的，此时电路中电流为I2，则此时灯的实际功率为 因为 所以 则 则 即电流表示数I1与I2之比为2︰1。 （2）当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，此时电路中电流I1，灯泡正常发光，所以灯两端电压为6V，那么滑动变阻器两端电压为 此时滑动变阻器的电阻 由可知，当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，滑动变阻器功率为 S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，滑动变阻器功率 所以 代入数值得 则 则 （3）根据，电源电压一定，当电路电阻最小时，功率最大。 当开关S和S1都闭合，滑动变阻器的滑片P移至A点时，L与变阻器串联，灯泡正常工作时，电路中电流最大，电路中功率最大，此时电路中的电流 电路的最大功率 灯的电阻为 电流 R1的电阻为 S闭合，S1断开，滑动变阻器的滑片P移至B点时，L、R1、变阻器串联，当滑片P在最右端时，电路中电阻最大，电流最小，功率最小，所以 答：（1）电流表示数I1与I2之比为2︰1； （2）RA与RB的阻值分别为12Ω，30Ω； （3）在保证电路安全的情况下，电路总功率的最大值和最小值分别为6W，2.4W。 13．（1）见详解；（2） 解：解：（1）由图可知，两电阻串联，测两端电压，测两端电压，当滑片从左向右移动时，滑动变阻器接入的阻值变小，电路中电流变大，两端电压变大，两端电压变小，故AC表示两端电压与电流的关系，BD表示两端电压与电流的关系；当滑动变阻器的滑片在最右端时，接入的阻值为零，电路中电流最大为，的示数为零，故对应A点的坐标为（0，），此时两端电压最大，等于电源电压，故对应D点坐标为（，），且的阻值为 当滑动变阻器的滑片在最左端时，滑动变阻器接入的阻值最大，电路中电流最小为，则两端电压为 故对应B点坐标为（，），此时滑动变阻器两端电压为 故对应C点坐标为（，），如图所示： （2）两电阻串联，滑动变阻器消耗的电功率可表示为 故当时，滑动变阻器的功率最大，为 答：（1）A点的坐标为（0，），B点坐标为（，），C点坐标为（，），D点坐标为（，）； （2）滑动变阻器的最大功率为。 14．（1）18V（2）12Ω，5.4W（3）3.6～30V 解：（1）由图甲知，当闭合开关S时，灯泡L和滑动变阻器R1串联，当滑片在中点时，由图像乙可知，电路中的电流为I=0.5A，滑动变阻器两端的电压UV=12V，灯泡的额定电流为I=0.5A，所以此时灯泡两端电压为U额=6V，所以电源电压 （2）灯泡的电阻为 当闭合开关S，滑片P从右端滑到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻 则 滑动变阻器的滑片P在最右端时，电路电阻最大，电功率最小为 （3）闭合开关S时，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，①只保留电压表，当电压表的示数U1最大=15V，且电路中的电流为0.5A时，电源的电压最大，电源的最大电压 因保证电路安全前提下，要求电表示数不低于量程的一半，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数 时，电源的电压最小，此时电路中的电流 此时灯泡两端的电压 则电源的最小电压 电源电压变化范围为9.375～21V。②只保留电流表，当电路中的电流最大且滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电源的电压最大，电源的最大电压 因保证电路安全前提下，要求电表示数不低于量程的一半，所以，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0且电流表的示数 时，电源的电压最小，则电源的最小电压 电源电压变化范围为3.6～30V；综上所述，只保留电流表时电源电压变化范围最大，为3.6～30V。 答：（1）电源电压为18V； （2）小灯泡的电阻12Ω和电路消耗的最小功率为5.4W； （3）电源电压的最大变化范围为3.6～30V。 15．（1）18V；（2）22Ω；（3）4.05W 解：（1）由图甲可知，只闭合开关S、S1，R1、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；由图乙可知，当电路中的电流为0.8A时，R0两端的电压为2V，根据串联电路的特点和欧姆定律知道，电源电压 U=0.8A×R1+2V…… ① 当电路中的电流为0.3A时，R0两端的电压为12V，根据串联电路的特点和欧姆定律知道，电源电压 U=0.3A×R1+12V…… ② 联立①②两式解得U=18V，R1=20Ω。 （2）由图甲可知，只闭合开关S、S2，R2、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；当电流表示数为0.6A 时，电路中的总电阻为 根据串联电路的电阻特点知道，滑动变阻器接入电路的阻值 R滑1=R总1=R2=30Ω-8Ω=22Ω （3）只闭合开关S、S1，R1、R0串联，电压表测量R0两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器的功率 当R1=R0时，滑动变阻器的功率最大，最大功率 答：（1）电源电压U为18V； （2）只闭合开关S、S2，移动滑片，当电流表示数为0.6A 时，滑动变阻器连入电路的阻值为22Ω； （3）只闭合开关S、S1，在移动滑片P过程中，滑动变阻器功率的最大值为4.05W。 学科网（北京）股份有限公司 $$