期末专题：动态电路中电功率计算题（专项训练）2025-2026学年人教版九年级物理全一册

期末专题：动态电路中电功率计算题 1．如图所示，电源电压为10V且保持不变，定值电阻，。求： (1)当开关S1闭合，S2、S3断开时，电路中的电流； (2)当开关S1、S2断开、S3闭合时，两端的电压； (3)该电路的最大功率。 2．如图甲所示，电源电压恒为，灯泡上标有“10V  5W”字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~15V，滑动变阻器的最大阻值为。当只闭合和，移动滑动变阻器的滑片时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由增大到时，定值电阻的电功率变化了，（不计灯丝电阻随温度的变化）求： (1)灯泡L正常发光时通过的电流？ (2)只闭合和，且滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值的时，求此时灯泡的实际功率？ (3)只闭合和，在保证电路安全的情况下，要使电阻消耗电功率最小，滑动变阻器接入电路的电阻值为？ 3．如图所示，电源电压恒为，和分别标有“8V 3.2W”和“6V 12W”字样，不计温度对灯丝电阻的影响。 (1)求的电阻。 (2)只闭合开关，移动滑片P使电流表示数为0.25A时，求消耗的电功率。 (3)闭合所有开关，滑片P移至a端时，求电路的总功率。 4．如图甲是体测用到的简易坐位体前屈测试仪，图乙为其内部简化电路，将滑块移到规定位置时S1闭合，灯L发光。图乙电源电压U恒定，R2为滑动变阻器，小灯泡L的额定电压为4V，其电流与电压的关系如图丙所示，R1的阻值为20Ω，当S1闭合、S2断开时，电压表示数为1V，滑动变阻器标有“40Ω；1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求： (1)小灯泡正常工作时的电阻； (2)电源电压； (3)将电阻R1与灯泡L的位置调换，当S1断开、S2闭合时，滑动变阻器的最大电功率。 5．如图，电路中电源电压可调，小灯泡L标有“”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器的铭牌上标有“”字样，电流表量程，电压表量程，将电源电压调至，闭合开关，断开，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光． (1)求小灯泡正常发光时的电流和此时滑动变阻器连入电路的阻值． (2)开关状态不变，电源电压仍为．在保证电路安全的情况下，求电路消耗的最小功率． (3)现调节电源电压，闭合开关，断开，将滑动变阻器滑片移至a点时，滑动变阻器连入电路的阻值为，电流表示数为，电压表示数为；将滑动变阻器的滑片移至b点时，滑动变阻器连入电路的阻值为，电流表示数为．．求此时电源电压． 6．如图甲所示的电路，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L上标有“6V  5W”的字样。闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中（图中未标出），电流表与电压表示数的变化曲线如图乙所示。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)小灯泡正常发光30s消耗的电能； (3)小灯泡电功率为2.1W时的电阻（计算结果保留1位小数）； (4)滑片P在A、B位置时，滑动变阻器的电功率之差。 7．如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为，电流表量程为，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻。当闭合开关S、，断开，滑动变阻器滑片移到中点时，小灯泡正常发光。图乙为小灯泡两端电压与电流的关系图像。 (1)求电源电压； (2)当闭合开关S、，断开，调节滑动变阻器，求此时小灯泡的功率； (3)当闭合开关S、，断开，求的最大功率和此时的阻值。 8．如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为9Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω，小灯泡L上标有“6V  6W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。当闭合S1、S3、S4、S5，断开S2，滑片处于b端时，小灯泡刚好正常发光。试问： (1)小灯泡L的电阻为多少？ (2)电源电压为多少？ (3)闭合S1、S2、S5，断开S3、S4时，滑动变阻器R2的最大功率为多少？ 9．如图电路中，电源电压U=6V保持不变，小灯泡L标有“6V  3W”字样（设灯泡电阻不变），定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)闭合开关S1、S2时，电流表的示数； (3)S1、S2都断开，调节滑片使R1的电阻与R2相等时，R1的电功率。 10．为应对在寒冷的夜晚学习，小超自制了一款集加热与调光一体的台灯如图所示。已知电源电压为3V且保持不变，R1、R2均为发热电阻，其中R1阻值为30Ω且保持不变，R2上标有“20Ω，1A”，灯泡L标有“2.5V，0.5W”字样，不考虑灯丝电阻变化，电流表量程为0～0.6A．求： (1)灯泡L正常发光时的电阻RL； (2)在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，R2的最大发热功率； (3)电源电压降为2.6V后，在保证电路安全的情况下，通过控制开关的断开闭合和调节R2，灯L的最小实际电功率。 11．我市中考体育统一进行电子测试，立定跳远电子测试仪如图甲所示，图乙为其工作原理图，电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为距离传感器的核心部件，图丙是Rs阻值随测试者成绩变化的关系图像。当传感器测到男生测试者成绩达到2.31m时，语音播报器提醒测试已满分，不需要进行第二次测试，此时电路中电流为0.2A。 (1)此时R0的阻值； (2)若测试者成绩达到2.31m时，Rs的工作时长为1.5s，此时Rs消耗的电能； (3)当测试者成绩为1.6m时，求Rs的电功率。 12．小英在实验室设计了如图甲所示的电路，图中电源电压保持不变。她用两个阻值不同的定值电阻完成实验，滑动变阻器铭牌上标有“？”，电流表选用“0~0.6A”量程，电压表选用“0~15V”量程。她进行了如下实验：闭合开关，断开，使滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端，用图象记录此过程中电压表、电流表示数变化情况，如图乙所示；闭合开关，断开，调节滑动变阻器的滑片，在不改变电流表、电压表量程，且保证电路安全的条件下，电路的最大电流与最小电流之比为。 (1)求定值电阻的阻值和电源电压； (2)求定值电阻的阻值； (3)在可改变电流表、电压表量程的条件下，通过调节滑动变阻器的滑片及改变开关的通断、能够得到的整个电路的最大功率与最小功率之比是多少？ 13．如图1所示，电源电压恒定，灯泡L标有“6V，3W”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。电压表选用“0-15V”量程，电流表选用0-0.6A量程求： (1)求电源电压和小灯泡的电阻； (2)求电路消耗的最小功率； (3)用R2替换小灯泡，闭合开关，调节滑动变阻器，电流表的最大示数是最小示数的2倍，求R2的可能值。 14．小宇设计了如图甲所示电路，电源电压U恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，灯泡L上标有“6V 3.6W”字样，其电阻随温度的变化忽略不计，电压表分别选择合适量程以确保电路安全。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P使滑片从一端到另一端点移动过程中，两电压表V1、V2的示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。滑片在A、B两个端点时，R1的功率变化了0.6W。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)I1与I2之比； (3)若两个电压表的量程均改为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，闭合开关，保证电路安全的前提下，滑片P从左端向右移动的过程中，R1电功率的最小值。 15．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表、电压表量程分别为0~0.6A、0~15V，定值电阻R1=24Ω，灯泡L的规格为“6V  3W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当闭合开关S1、S4，滑片P从a端滑到中点时小灯泡恰好正常发光，电压表与电流表的U-I图像如图乙所示。 (1)求小灯泡的电阻； (2)闭合，断开时，求电路的最小功率； (3)闭合，断开时，将电源换成一个电压可调的电源，在保证电路安全的情况下，要求电表示数不低于量程的五分之二，通过分析计算判断：只保留哪一只电表使得电源电压变化范围最大，并求出电源电压的最大变化范围。 16．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R2，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，L上标有“6V　6W”字样。若只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电压表V1的示数为U1，R1消耗的功率为P1，电路中的电流为I1；若此时将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电压表V1的示数变为U1′，R1消耗的功率为P1′，此时电路中的电流为I2。已知U1∶U1′=1∶2，P1∶P1′=9∶1，通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W（设灯丝电阻不随温度改变）。求： (1)灯泡L的电阻； (2)I1与I2之比； (3)只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至中点时，灯L消耗的实际功率。 17．如图所示，电源电压为且保持不变，定值电阻，滑动变阻器R上标有“”，电压表量程为，电流表量程为。闭合开关S后，请计算： (1)两端的最大电压； (2)滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围； (3)当与R的电功率相等时，电路的总电功率。 18．物理兴趣小组的同学们设计了如甲图所示的电路，其中电源电压不变，灯泡L1标有“6V，1.2A”，灯泡L2标有“6V，0.8A”，滑动变阻器的规格为“20Ω，2A”，如图乙是灯泡L1和灯泡L2的电压与电流的关系图象．当断开开关S1、S2，闭合S3，并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时，灯泡L2正常发光．求： (1)灯泡L1的额定电功率； (2)电源电压； (3)当断开开关S2、S3，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片P，当滑动变阻器的电功率为整个电路功率75%时，求滑动变阻器10秒钟消耗的电能； 19．某兴趣小组设计了一个监测湖水水位的报警装置，其原理如图1。电源电压恒定，电阻R0的阻值为30Ω；R是竖直放置的长条形电阻片。浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动、AP与R组成滑动变阻器。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，电压表示数与电流表示数的U﹣I图像如图2所示。 (1)求滑动变阻器的最大阻值； (2)求电源电压和电路的最小功率； (3)滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，记录下几组水位和对应的电流表示数。当电流表的示数为0.25A时，水位达到警戒值，求警戒水位。 水位h/cm 10 15 20 30 电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3 20．科技小组制作了一个小的“灯光秀”玩具，其电路如图所示，其中，小灯泡L的规格为“3V，0.75W”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）求： (1)、都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压； (2)、都闭合时，电流表示数变为0.6A，求的阻值； (3)求电路消耗的最小功率。 21．如图甲是某款全自动中药电煎药壶，加热电路简化后如图乙所示，R1和R2为发热电阻丝（阻值不变）。只闭合S时文火煎药，S、S1都闭合时武火煎药，文火的功率为110W。求：[已知] (1)R2的电阻值。 (2)电煎药壶中装有0.8kg、初温为25℃的水，在1个标准大气压下，用电煎药壶的武火正常加热280s，将水刚好加热到沸腾，加热效率为90%，此次加热过程中电煎药壶消耗的电能。 (3)武火时，通过R1的电流。（结果保留一位小数） 第8页，共9页 第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 《期末专题：动态电路中电功率计算题》参考答案 1．(1)0.25A (2)2V (3)12.5W 【详解】（1）闭合，、断开时，是的简单电路，电路中的电流为 （2） 、断开、闭合时，与串联，总电阻 串联电路的电流 两端的电压 （3）当、闭合，断开时，与并联，此时电路的总电阻最小，总功率最大，此时通过的电流 并联电路的总电流 该电路的最大功率 2．(1)0.5A (2)1.8W (3)100Ω 【详解】（1）根据灯泡L的铭牌“10V 5W”可知，灯泡的额定电压为10V，额定功率为5W。由电功率公式可得，灯泡正常发光时通过的电流 （2）由可得，灯泡电阻 当只闭合S和S2时，灯泡L与滑动变阻器R串联。 滑动变阻器接入电路的电阻 此时电路的总电阻 根据欧姆定律，电路中的电流 此时灯泡的实际功率 （3）当只闭合S和S1时，定值电阻R0与滑动变阻器R串联。根据图乙和题意，当变阻器接入电阻为R1时，其两端电压为U1；当接入电阻为4R1时，其两端电压为2U1。 根据串联电路分压规律和欧姆定律，可得 ，……① ，……② 由①②两式联立消去U1可得 解得     当变阻器接入电阻从R1增大到4R1时，R0的电功率变化了5.4W。 由可得，定值电阻R0的变化功率 解得 要使电阻R0消耗的电功率最小，根据，需要使电路中的电流最小。则需要使滑动变阻器接入电路的电阻R最大。所以当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的电阻R最大，此时R0两端电压 电路中的电流 因串联电路中各处的电流相等，所以滑动变阻器的阻值为 因此，要使R0消耗电功率最小，滑动变阻器接入电路的电阻值为100Ω。 3．(1) (2)1.25W (3)13.8W 【详解】（1）根据灯的铭牌“8V 3.2W”可知，其额定电压，额定功率，则的电阻 （2）只闭合开关S、S1时，灯与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流。已知此时电路中的电流，则消耗的电功率 （3）闭合所有开关，滑片P移至a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0。此时，灯与灯并联，电源电压。灯消耗的功率 灯两端的电压等于其额定电压6V，所以正常发光。灯消耗的功率 电路的总功率等于两灯功率之和，即 4．(1)10Ω (2)5V (3)0.3125W 【详解】（1）小灯泡正常工作时，其两端的电压等于额定电压，由题意可知，小灯泡的额定电压，从图丙的I-U图像可知，当灯泡两端电压为4V时，通过灯泡的电流，根据欧姆定律，小灯泡正常工作时的电阻为 （2）当S1闭合、S2断开时，电阻R1与灯泡L串联接入电路，电压表测量灯泡L两端的电压。此时电压表示数为，由图丙可知，当时，通过灯泡的电流，根据串联电路中电流处处相等的特点，电路中的总电流 电阻R1两端的电压为 根据串联电路中总电压等于各部分电压之和的特点，电源电压为 （3）将电阻R1与灯泡L的位置调换后，电路结构变为灯泡L与滑动变阻器R2并联，然后与电阻R1串联。当S1断开、S2闭合时，灯泡L所在的支路断开，电路简化为滑动变阻器R2与定值电阻R1串联。滑动变阻器R2消耗的电功率为 当滑动变阻器时，滑动变阻器消耗的功率最大，此阻值在滑动变阻器“0~40Ω”的调节范围内。则滑动变阻器的最大电功率为 5．(1)， (2) (3) 【详解】（1）由小灯泡L标有“6V  3W”可知，小灯泡的额定电压U额=6V，额定功率P额=3W； 小灯泡正常发光时的电流为 闭合开关S1、S3，断开S2时，灯泡L与滑动变阻器R2串联。 因为小灯泡正常发光，所以电路中的电流I=I额=0.5A 灯泡两端的电压UL=U额=6V 根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压为 根据欧姆定律，此时滑动变阻器连入电路的阻值为。 （2）首先计算小灯泡的电阻（忽略温度影响） 开关状态不变，L与R2串联。电源电压U=18V恒定，根据公式P=UI，当电路中电流最小时，电路消耗的功率最小。 要使电流最小，需要电路总电阻最大，即滑动变阻器接入电路的阻值最大。 但必须保证电路安全，各元件均不能超过其量程或额定值： ① 电流表示数为I，； ② 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.6A； ③ 小灯泡正常发光电流为0.5A，为保证灯泡安全，电路中最大电流Imax≤0.5A ④ 电压表测量R2两端的电压U2， 当滑动变阻器阻值增大时，电路中电流减小，R2两端电压会增大。 当电压表示数达到最大值15V时， 此时灯泡L两端的电压为 此时电路中的电流为最小值 此电流未超过各元件限制，故电路中的最小安全电流为0.25A 电路消耗的最小功率为Pmin=UImin=18V×0.25A=4.5W。 （3）（3）闭合开关S1、S2，断开S3时，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压。设电源电压为。 当滑片在a点时，根据题意有，其中 即① 当滑片在b点时，根据题意有② 已知，可得 已知，可得 在a点时，根据欧姆定律有 将Ib和Rb的关系代入式②得 ③ 可得 将代入式③得 ④ 由式①可得， 代入式④解得。 6．(1)7.2Ω (2)150J (3)4.3Ω (4)1W 【详解】（1）根据小灯泡的铭牌“6V 5W”，由可得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）小灯泡正常发光时，其实际功率等于额定功率，由可得，灯泡正常发光30s消耗的电能 （3）由图乙可知，当小灯泡的电功率时，灯泡两端电压为3V，通过灯泡的电流为0.7A，由欧姆定律，可得此时灯泡的电阻为 （4）由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电源电压。滑片P从A点移到B点的过程，对应于图乙曲线的两个端点。由图乙可知，当灯泡两端电压，电路中电流。根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器的电功率为 由图乙可知，当灯泡两端电压，等于小灯泡的额定电压，电路中电流 根据串联电路电压特点，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器的电功率为 滑片P在A、B位置时，滑动变阻器的电功率之差为 7．(1) (2) (3)， 【详解】（1）当闭合开关，断开时，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测量电路中的电流。 滑动变阻器滑片移到中点，其接入电路的电阻为， 此时小灯泡正常发光，其两端电压为额定电压 。 由图乙可知，当灯泡两端电压为时，通过灯泡的电流 。因为与串联，所以电路中的电流。 根据欧姆定律，滑动变阻器两端的电压为：， 根据串联电路电压规律，电源电压为：。 （2）当闭合开关，断开，调节滑动变阻器时，与仍然是串联。 设此时电路中的电流为，小灯泡两端的电压为， 根据串联电路电压规律和欧姆定律，电源电压满足：，即， 查阅图乙可知，当电流时，灯泡两端的电压。 代入上式检验：，等式成立。 所以，此时电路中的电流为，小灯泡两端的电压为。 此时小灯泡的功率为：。 （3）当闭合开关S、S₂，断开S₁时，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电流表测量电路中的电流。电路中的电流为， 滑动变阻器的功率为， 当变阻器R1的阻值等于与其串联的定值电阻的阻值时，变阻器的功率最大。 即当时，的功率最大，该阻值在的最大阻值20Ω范围内。 此时电路中的电流为， 此电流小于电流表量程，电路安全。的最大功率为。 8．(1)6Ω (2)6V (3)1W 【详解】（1）小灯泡的电阻 （2）当闭合S1、S3、S4、S5，断开S2，滑片处于b端时，小灯泡刚好正常发光。分析电路可知，小灯泡与滑动变阻器并联，滑动变阻器接入电路的阻值最大。此时小灯泡刚好正常发光，说明小灯泡两端的电压等于其额定电压，根据并联电路的电压特点，可知电源电压 （3）闭合S1、S2、S5，断开S3、S4时，滑动变阻器与定值电阻串联。滑动变阻器的功率 当 时，滑动变阻器的电功率最大，为 9．(1)12Ω (2)1.1A (3)0.9W 【详解】（1）由题可知，小灯泡的铭牌“6V 3W”，所以由可得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）当闭合开关、时，分析电路可知，滑动变阻器被短路，小灯泡L与定值电阻并联，电流表测量干路电流。电源电压U=6V，在并联电路中，各支路两端电压相等，即 通过小灯泡L的电流 通过定值电阻的电流 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律，所以电流表的示数 （3）当、都断开时，分析电路可知，定值电阻与滑动变阻器串联。根据题意，此时滑动变阻器的电阻与定值电阻相等，即 所以电路的总电阻 根据欧姆定律，电路中的电流 的电功率 10．(1)12.5Ω (2)1.8W (3)0.08W 【详解】（1）由可得，灯泡L正常发光时的电阻为 （2）S1、S3都闭合，S2断开时，电路是关于R2的简单电路，电流表测量电路中的电流，由电流表的量程0～0.6A和变阻器的参数“20Ω，1A”，根据串联电路电流规律可得，电路中的最大电流，根据可得，变阻器R2的最大发热功率 （3）闭合S1，断开S2、S3，灯泡L与滑动变阻器R2串联，变阻器接入电阻最大时，电路的总电阻最大 电源电压降为2.6V后，此时电路中的电流最小 由可得，灯泡消耗的最小功率 11．(1)40Ω； (2)1.2J； (3)0.9W 【详解】（1）由图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流；由图丙可知，测试者成绩达到2.31m时，Rs的阻值为20Ω，由欧姆定律可知，此时电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，R0的阻值 （2）若测试者成绩达到2.31m时，Rs的电阻为20Ω，此时Rs消耗的电能 （3）由图丙可知，测试者成绩为1.6m时，Rs的阻值为40Ω，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路中的电流 的电功率 12．(1)， (2) (3) 【详解】（1）闭合开关，断开，与滑动变阻器串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。由图乙可知，当电流时，电压，根据欧姆定律，的阻值 当滑动变阻器滑片滑到最左端时，电路中只有，此时电流，电源电压 （2）由第1问可知，滑动变阻器的最大阻值为 闭合开关，断开，与滑动变阻器串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。因为，第一次电路中电流最大值为0.6A，所以无论怎样移动滑片，此时电路电流不可能超过电流表量程。因为电源电压为6V，所以无论怎样移动滑片，所以电压表示数不可能超过6V。 电路的最大电流与最小电流之比为，则 即 解得。 （3）当两开关都闭合，滑动变阻器接入阻值为0时，此时与并联，电路电阻最小，电路功率最大，最大功率为 闭合开关，断开，与滑动变阻器串联，滑动变阻器接入阻值为最大时，电路电阻最大，电路功率最小，最小功率为 最大功率与最小功率之比是 13．(1)18V，12Ω (2)5.4W (3)12Ω或48Ω 【详解】（1）由图1可知，当闭合开关S时，灯泡L和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压；由题意可知，当滑片滑到中点时，小灯泡正常发光，说明此时灯泡两端电压为6V，电路中的电流为 根据图像可知，此时变阻器两端的电压为 根据串联电路的电压特点可得，电源电压为 由可得，灯泡的电阻为 （2）当滑片滑到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻 则滑动变阻器的最大阻值 当变阻器的滑片P在最右端时，变阻器接入电路的电阻最大，则电路中总电阻最大，滑动变阻器两端电压 没有超过电压表的测量范围，则此时电路的总功率最小，则电路消耗的最小功率为 （3）当电压表示数最大时，电流表示数最小，此时的电压为 电流表的示数最大为，根据电流表的最大示数是最小示数的2倍，最小为，根据欧姆定律知， 而此时电压表示数为的电压5倍，根据串联分压规律可知，滑动变阻器的电阻也应该为的阻值的5倍，可知滑动变阻器的电阻为，但滑动变阻器的最大电阻只有，故不可能调到；所以最小电流为 解得，电流最大为，其电压为 此时滑动变阻器的电阻 故可以满足要求。 当电阻很大时，如果电流不能超量程，电流表的最大示数是最小示数的2倍，根据欧姆定律可知 即 解得；此时最大电流 不超过量程，故可能成立。 14．(1)10Ω (2)1∶2 (3)0.2W 【详解】（1）灯泡L正常发光时的电阻为 （2）由图甲知，灯泡L与定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1和R2两端总电压，因此V2表示数大于等于V1表示数，即图像中下边图线为V1表示数随电流表示数变化的图象，则I=I1时，R1两端电压U1=U0，Iʹ=I2时，R1两端电压U1ʹ=2U0，则 （3）当滑动变阻器的划片在最右端时，电阻最大，电路中电流最小为I1，此时R1两端的电压为U0，所以此时电阻R1的功率为 当滑动变阻器的划片在最左端时，电阻为0，电路中电流最大为I2，此时R1两端的电压为2U0，所以此时电阻R1的功率为 由题意知R1的功率变化了0.6W，即 则 保证电路安全的前提下，滑片P在最右端时，滑动变阻器的阻值最大，电路中电流最小，则R1的功率最小为 15．(1)12Ω (2)4.5W (3)保留电流表时，电源电压变化的范围最大，最大变化范围为2.88~30V 【详解】（1）小灯泡的电阻 （2）闭合开关S1、S4时，小灯泡和滑动变阻器串联，电压表与滑动变阻器并联，测量滑动变阻器两端的电压。 当小灯泡正常发光时，通过小灯泡的电流 则通过滑动变阻器的电流 由图乙可知，此时滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路中的电阻 滑动变阻器的最大电阻为 电源电压 当闭合S2、S3，断开S1、S4时，滑动变阻器与定值电阻R1串联，根据可知，在电源电压不变的情况下，总电阻R越大，电路消耗的电功率最小 此时电路中最大总电阻 电路中消耗的最小电功率 （3）闭合开关S1、S4，断开S2、S3时，小灯泡和滑动变阻器串联，为了保证电路安全，则电路中的电流不能超过小灯泡的额定电流，即I≤IL=0.5A 当保留电流表时： 电路中接入电路的最大电阻 电路中接入电路的最小电阻 由题意得，电路中电流应满足，故电路中电流范围是 根据欧姆定律可知，当电路中电流越大，电阻越大时，电路中总电压就越大；电流越小，电阻越小时，电路中总电压就越小，故： 电路中最大电压 电路中最小电压 故保留电流表时，电源电压的变化范围为2.88~30V。即变化范围为 当保留电压表时： 电压表测量滑动变阻器两端电压，为了保证电路安全，滑动变阻器两端的最大电压 小灯泡两端的最大电压为 电路中最大电压为 故保留电压表时，电源电压的变化范围不超过21V，故保留电流表时，电源电压变化的范围最大，最大变化范围为2.88~30V。 16．(1)6Ω (2)3∶1 (3)0.54W 【详解】（1）由可得灯泡L的电阻 （2）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P滑至A端时，电路为R1和L的串联电路，电压表V1测量定值电阻R1两端电压，示数为U1，R1消耗的功率 将滑动变阻器的滑片P滑至B端，电路为R1、RP、L的串联电路，滑动变阻器的最大阻值接入电路中，电压表V1测量定值电阻R1和两滑动变阻器两端电压，示数为U1′，则此时R1消耗的功率 已知P1∶P1′=9∶1 则 故 （3）结合欧姆定律可知，电压表V1两次示数之比 解得 已知前后两次电流之比，根据欧姆定律有 将第1小问求得的灯泡阻值带入上式，解得R1=4Ω，RP=20Ω 通过开关的通断及滑片的移动可知定值电阻R1的最大功率为9W，根据可知，当定值电阻R1两端电压最大时，其功率最大，分析电路图可知，当闭合所有开关时，定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L并联，此时定值电阻R1两端电压最大（等于电源电压），则有 解得电源电压U=6V。只闭合开关S1，定值电阻R1、滑动变阻器、灯泡L串联，将滑动变阻器的滑片P滑至中点时，滑动变阻器接入阻值为一半，即10Ω。此时电路电流 灯泡两端实际电压 则此时灯L消耗的实际功率 17．(1) (2) (3) 【详解】（1）当电路中的电流时，两端的电压最大，则两端的最大电压 （2）当时，滑动变阻器R接入电路中的阻值最小，则 即 当电压表示数时，滑动变阻器R接入电路中的阻值最大，则 此时两端的电压 在串联电路中，即 动变阻器R的最大阻值，因此滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为 （3）根据公式可知，当滑动变阻器R接入电路的阻值时，与R的电功率相等，此时电路的总电阻，电路总功率 18．(1)7.2W (2)8V (3)24J 【详解】（1）由题意可知，灯泡L1标有“6V，1.2A”，由可得，灯泡L1的额定电功率为 （2）当断开开关S1、S2，闭合S3，并将滑动变阻器的滑片P置于R的最左端时，灯泡L1和灯泡L2串联，电流表测电路中的电流，因此时灯泡L2正常发光，由题意可知，此时通过电路中的电流为L2的额定电流为I2额=0.8A，由图乙可知，此时L1两端的电压为U1=2V，L2两端的电压为U2=6V，根据串联电路，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可得，电源电压为 （3）当断开开关S2、S3，闭合S1，灯泡L2和滑动变阻器串联，由题意可知，，根据串联电路中，电流处处相等，由可得，，则滑动变阻器两端的电压为，根据串联电路，电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和可得，此时灯泡L2两端的电压为，由图乙可得，此时电路中的电流为，由可得，滑动变阻器10秒钟消耗的电能为 19．(1)60Ω (2)9V，0.9W (3)28cm 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，则电压表示数为6V，此时滑动变阻器的最大值为 （2）根据串联电路的总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.1A时，总电压 电路的最小功率 （3）当电路中的电流为时，电路的总电阻 滑动变阻器接入电路的电阻为 根据滑杆AP从底端上移到顶端的过程中，滑动变阻器连入电路的电阻均匀变化，则从0.1A到0.3A，电阻减小了60Ω，电水位上升了30cm-10cm=20cm 故滑动变阻器的电阻每减小3Ω，水位升高1cm；当电路中的电流为0.25A时，电路的总电阻 滑动变阻器接入电路的电阻为 根据电阻每减小3Ω，水位升高1cm得；此时电阻比0.3A时的电阻大6Ω，说明水位比30cm小2cm，即警戒水位是28cm 20．(1)8V (2) (3)2W 【详解】（1）小灯泡L的规格为“3V，0.75W”，小灯泡的额定电流为 小灯泡L的电阻为 当S1，S2都断开时，R1与灯串联，小灯泡L恰好正常发光，电路中的电流为0.25A，其中，电源电压。 （2）当S1，S2都闭合时，灯被短路，两电阻并联。通过R1的电流 根据并联电路电流的规律，通过R2的电流为 R2的阻值。 （3）由知，电路中电阻最大时，电功率最小。当、都断开时，R1与灯串联，此时电路电阻最大，电路的最小功率为。 21．(1)440Ω (2)2.8×105J (3)4.0A 【详解】（1）由图乙可知，当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知电路中的总功率最大，电煎药壶处于武火挡；当开关S闭合、S1断开时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，电煎药壶处于文火挡。R2的阻值为 （2）水吸收的热量为 可知加热过程中消耗的电能为 （3）武火时的电功率为 两电阻并联时为武火，由于并联电路各个支路互不影响，所以R1的功率为 通过R1的电流为 答案第16页，共16页 答案第17页，共17页 学科网（北京）股份有限公司 $