期末专题：动态电路中的电功率的变化分析计算（专项训练）----2025-2026学年人教版物理九年级全一册上学期

期末专题：动态电路中的电功率的变化分析计算（专项训练） 1．如图所示，小灯泡L的额定电压为U额，定值电阻R的阻值为R1，闭合开关，流过R1的电流为I1，流过L的电流为I2。（假设灯丝电阻不变，计算结果请用题中的R1、U额、I1、I2表示）求： （1）此时L的电阻； （2）此时L的实际功率； （3）小灯泡L的额定电功率。    2．在综合实践活动中，小明设计了一种电热饮水机电路，如图甲所示。R1和R2均为电热丝，S2是自动控制开关，可实现“低挡”、“高挡”之间的转换。饮水机工作时功率随时间的变化关系图象如图乙所示，求： （1）饮水机工作时，通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）根据图乙计算，在30min内电路消耗的总电能，恰好使5L的水温度升高30℃，则这个热水器的效率是多少？    3．如图所示电路中，电源电压恒为6V，灯泡L标有“6V  1.5W”字样，滑动变阻器的最大阻值为40Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关：S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A。 （1）求闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，电阻R1的功率； （2）只闭合开关S、S1，移动滑动变阻器滑片，在确保电路安全的前提下，求电流表示数变化范围。 4．安安家新买了某款电热毯，图为该电热毯的电路原理图，有高、中、低三个挡位并可手动调节。已知该电热毯的额定电压为U，低温挡、中温挡的额定功率分别为、。加热电阻、、的阻值未知（阻值均不变）。 （1）求电热毯低温挡正常工作时电路中的电流。 （2）分析说明：当开关S接什么位置时，电热毯处于高温挡？ （3）求的阻值。 5．如图所示电路，电源电压为18V不变，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样，电压表接“0~15V”量程，电流表接“0~3A”量程。 （1）当电流表示数为0.6A时，求定值电阻R1的电压和滑动变阻器R2的阻值； （2）在保证电路安全前提下，求定值电阻R1的电功率范围； （3）若用电阻R3来替换R1，不改变电压表的量程，确保电路安全前提下，要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。 6．小明用图所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻、滑动变阻器的功率与电流的图像甲和乙，如图所示，求： （1）的阻值； （2）当电流表示数为时，滑动变阻器消耗的功率。 7．为保障学生的安全，某学校在校门口设置了一个测温通道，安装有测温仪，如图所示，测量人体体温的简化电路如图所示，定值电阻阻值大小为200Ω，R2为热敏电阻，其阻值随温度的变化如图所示，当人的体温达到或超过时，测温仪就会发出警报声提醒。该测温仪的工作电压为5V。 （1）当人的体温达到时，电压表的示数为多少? （2）当时，消耗的电功率为多少? （3）如果测温门里的电源电压降低了，为保持测温仪器的灵敏度，在节能环保的前提下，你可以采用哪些方法?（答一种即可） 8．下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差1.4W。已知灯泡上标有“3V  0.6A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求： 滑动变阻器 的滑片位置 电压表 V1的示数U1/V 电压表 V2的示数U2/V A 9U0 9U0 B 6U0 10U0 (1)灯泡正常发光时的电阻； (2)灯泡正常发光100s消耗的电能； (3)滑动变阻器R2的最大阻值； (4)闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。 9．如图甲所示，这是某品牌电暖器，其简化电路图如图乙所示，其中R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图丙所示，每个电热丝的额定电压均为220V； （1）电热丝R1、R2的阻值随两端实际电压的增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）每个电热丝正常工作时的电阻 及额定功率各是多少？ （3）闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电暖器消耗的总功率是多少？ （4）闭合开关S1、S3，断开开关S2时，让电暖器工作15min，容积为50m3的密闭卧室内的温度升高了10℃，则电暖器的加热效率是多少？[结果保留到1%，c空气=1.0×103J/(kg•℃)，ρ空气=1.2kg/m3] 10．如图甲所示是某品牌的“无油空气炸锅”，其原理是利用循环的热空气流加热食物，工作电路如图乙所示。使空气循环流动的电风扇标有“220V 44W”的字样，R1、R2为加热空气的电热丝，其中R1的阻值为50Ω（不考虑温度对电阻的影响）求在工作过程中： （1）温控开关闭合，R2阻值调为零时，通过干路的电流； （2）若该空气炸锅在某次烤制食物过程中，将温控开关闭合后持续工作5min，消耗的总电能为（不计能量损耗），求此时R2接入电路中的阻值。    11．如图所示，电源电压恒定，是定值电阻，小灯泡L标有“6V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.6A。 (1)求小灯泡的额定电流； (2)求电阻的阻值； (3)闭合，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值。 12．如图所示，电源电压，定值电阻，，滑动变阻器R的最大阻值为，电压表的量程为，电流表的量程为。 (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)求该电路的最大电功率。 (4)开关S1闭合，S2、S3断开时，求滑动变阻器R的最大电功率。 13．如图所示电路中，电源两端电压为U，且保持不变。R1、R2和R3为三个定值电阻，已知R1=5Ω。当只闭合开关S2时，电流表的示数为0.3A，电路消耗的总功率为P；当三个开关都闭合时，电流表的示数变化了1.95A，电路消耗的总功率为P′；当只断开开关S1时，电流表的示数为0.45A，电路消耗的总功率为P″。试求： （1）电源电压U； （2）电阻R2和R3； （3）总功率P″； （4）P∶P′ 14．在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电流表“0-0.6A”，电压表“0-15V”小灯泡上标有“12V、6W”字样，小灯泡的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。当S闭合、S1接到a位置且R0的滑片P在某一位置时，电路中的电流I为0.5A电压表的示数为5V，R1的电功率为P1；当S闭合、S1接到b位置且R0的滑片P在最左端时；电路中的电流I'为0.4A，电压表的示数为12V，R2的电功率为P'1，P1：P'1=75：32。 (1)小灯泡正常发光时的电阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电源电压大小； (4)当S闭合、S1接到c位置时，在保证电路元件安全情况下，求电路中的最大电功率，及对应滑动变阻器的阻值。 15．如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡上标有“6V3W”，忽略温度对灯泡电阻的影响。电流表量程0~3A，电压表量程0~15V。当只闭合S3时，灯泡L正常发光，电路的总功率为P1；闭合S1、S3时，电路的总功率为P2；将滑动变阻器调到处于最大阻值的处，断开S1、S3，只闭合S2，此时灯泡实际功率为其额定功率的倍。已知P1∶P2=2∶3，求： （1）灯泡电阻； （2）电源电压； （3）在确保所有元件安全的前提下，通过控制开关的通断和调节滑片，求电路总功率的最大值和最小值。 16．如图所示，电源电压18V保持不变，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V，灯泡L标有“6V 6W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω 10A”字样。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使灯泡正常工作，不考虑灯丝电阻的变化。求： （1）灯泡正常工作时的电流和电阻； （2）灯泡正常工作30min所放出的热量是多少？这些热量在1标准大气压下能否把50g的水从20℃加热至沸腾？（热量全部被水吸收）[] （3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围。    17．如图所示，电源电压恒为18V，灯泡标有“6V 3W”，R1为标有“60Ω 1A”的滑动变阻器，电压表量程均为（不考虑灯泡电阻的变化）。 （1）求灯泡正常工作时的电流； （2）求电路的最小总功率； （3）若移动滑动变阻器滑片过程中，电压表 V1示数的变化量与电压表 V2示数变化量之比为 5∶3，求R2的电阻。 18．小华和小英在实验室设计并连接了如图甲所示的电路，图中电源电压U保持不变。她们进行了如下实验：当开关S1闭合、S2断开，使滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，读取电压表与电流表示数；闭合开关S2，断开S1，滑动变阻器的滑片在最右端时，电路的消耗的功率为1.2W。求： (1)定值电阻R1的阻值和R的最大阻值； (2)定值电阻R2的阻值； (3)通过调节滑动变阻器的滑片或改变开关S1、S2的通断，能够得到的整个电路的最大功率是多少？ 19．如图所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，R1=12Ω，小灯泡标有“6V 1.5W”（小灯泡灯丝电阻阻值不变），滑动变阻器R2标有“30Ω 0.5A”，电流表的量程是0~0.6A，电压表的量程是0~3V。求： （1）小灯泡的电阻为多少？ （2）只闭合S1、S3时，电流表的示数为多少？ （3）只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，求电路的总功率的变化范围？ 20．如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“10V　5W”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P由a端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)当开关闭合、断开，将滑动变阻器的滑片P移动到a端时灯泡L的实际电压； (3)当开关和都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，电路消耗的总功率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《期末专题：动态电路中的电功率的变化分析计算（专项训练）2025-2026学年人教版九年级物理上册》参考答案 1．（1）；（2）I1I2R1；（3） 【详解】解：（1）由图可知灯泡L和定值电阻R并联，根据得定值电阻R两端的电压为 UR=I1R1 因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，即 U=UL=UR=I1R1 此时L的电阻为 （2）此时L的实际功率为 PL=ULI2=I1I2R1 （3）已知灯丝的电阻不变，则小灯泡L的额定电功率为 答：（1）此时L的电阻为； （2）此时L的实际功率为I1I2R1； （3）小灯泡L的额定电功率为。 2．（1）1A；（2）110Ω；（3）95.5% 【详解】解：（1）由图甲可知，当S1、S2都闭合时，R1、R2并联，电路中电阻较小，由可知，电功率较大，为“高挡”；当S1闭合、S2断开时，电路中只有R1，电路中电阻较大，由可知，电功率较小，为“低挡”；由图乙可知，高挡功率为660W，低挡功率为220W。由P=UI可得通过R1的电流 （2）从“低挡”到“高挡”，电路中增加R2与R1并联，电源电压不变，R1的功率不变，则R2的功率 P2=P高-P低=660W-220W=440WR2的阻值 （3）由图乙知，30min内电路消耗的总电能 水的体积 V=5L=5dm3=5×10-3m3 由可得，水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg 则水吸收的热量 这个热水器的加热效率 答：（1）通过电阻R1的电流为1A； （2）电阻R2的阻值为110Ω； （3）这个热水器的效率是95.5%。 3．（1）1.2W；（2）0.1A～0.2A 【详解】解：（1）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片位于最左端时，小灯泡和R1并联，小灯泡正常发光，因此通过小灯泡的电流 电流表测干路电流，因此通过R1的电流 则R1的功率 （2）R1的阻值 当只闭合开关时，滑片在最左端，最大电流为 当只闭合开关时，滑片向右移动，电压表示数为3V时 此时电流最小为 故电流表示数的变化范围为0.1A～0.2A。 答：（1）电阻R1的功率为1.2W； （2）电流表示数变化范围为0.1A～0.2A。 4．（1）；（2）1，分析见解析；（3） 【详解】解：（1）低温挡正常工作时电路中的电流 （2）根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，功率越大，挡位越高；由图可知，当开关S接1时，电路只接入电阻，电阻最小，电热毯处于高温挡。 （3）当开关S接3时，电阻、和串联，电热毯处于低温挡，总电阻 当开关S接2时，电阻和串联，电热毯处于中温挡，总电阻 的阻值 答：（1）电热毯低温挡正常工作时电路中的电流是； （2）见解析； （3）R3的阻值是。 5．（1）6V， 20Ω；（2）0.9W~10W；（3）9Ω或者25Ω 【详解】解：（1）闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。当电流表示数为0.6A时，根据欧姆定律可知定值电阻R1的电压 U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V 根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压 U2＝U﹣U1＝18V﹣6V＝12V 根据欧姆定律可知滑动变阻器R2的阻值 （2）因为R2上标有“50Ω  1A”，所以允许通过的最大电流是1A，则 P1大＝I大2R1＝（1A）2×10Ω＝10W 根据欧姆定律可知电路的最小电流 此时R2两端的电压 U2＝I小R2＝0.3A×50Ω＝15V 恰好等于电压表的最大量程，电路安全 P1小＝I小2R1＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W 定值电阻R1的电功率范围为0.9W～10W。 （3）由题意可知，电路中的最大电流可能是1A或者是 （即R2＝0） 电路中的最小电流可能是 （即R2＝50Ω）或（即电压表满偏为15V时） 因为最大电流恰好是最小电流的3倍，则有以下几种情况： ①电路中最大电流为1A，最小电流为时，电路的总电阻为 解得 R3＝54Ω﹣50Ω＝4Ω 根据可得，电压表最大示数 U2大＝I小R2大A×50Ω≈16.7V＞15V 所以这种情况不可能； ②电路中最大电流为1A，最小电流为时，则 ③电路中的最大电流为，所以最小电流为时，则 3 解得 R3＝25Ω 电路中的最大电流为 I大1A 电压表的最大示数为 所以这种情况可能； ④电路的最大电流为，所以最小电流为时；由于 3 所以这种情况不可能。 综上可得：R3的阻值是9Ω或者25Ω。 答：（1）定值电阻R1的电压12 V；滑动变阻器R2的阻值20Ω； （2）定值电阻R1的电功率范围为0.9W~10W； （3）R3的阻值是9Ω或者25Ω。 6．（1）；（2） 【详解】解：（1）两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流，当变阻器的滑片移动到最左端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路为R1的简单电路，根据可知R1的功率最大，由右图可知，此时电路的最大电流为4I0，R1的最大功率为P0，根据P=I2R可知，R1的阻值大小为 （2）在（1）中，当变阻器的滑片移动到最左端时，电压表示数即电源电压，根据P=UI可知，电源电压为 当电流表示数为时，由欧姆定律可知R1的电压为 根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为 电流表示数为时，滑动变阻器消耗的功率为 答：（1）的阻值为 ； （2）当电流表示数为时，滑动变阻器消耗的功率。 7．（1）1V；（2）0.03125W；（3）增大定值电阻.的阻值 【详解】解：（1）由图乙可知，时，，串联电路中的电流 电压表示数 （2）当时，根据串联电路分压规律 消耗的电功率 （3）当人的体温越高，电阻越小，电压表示数越高，测温仪就会发出警报声提醒。若测温门里的电源电压降低了，为保持测温仪器的灵敏度，即为了使在一定温度时达到报警电压，故应增大定值电阻的阻值。 答：（1）当人的体温达到 37.3 °C时，电压表的示数为1V； （2）R1消耗的电功率为0.03125W； （3）可以采用增大定值电阻R1的阻值来保持灵敏度。 8．(1)5Ω (2)180J (3)10Ω (4)4.8W 【详解】（1）根据灯泡铭牌“3V 0.6A”可知，灯泡的额定电压，额定电流。根据欧姆定律可得，灯泡正常发光时的电阻 （2）灯泡正常发光100s消耗的电能 （3）由电路图可知，RL、R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压U1，电压表V2测R1和R2两端的总电压U2。滑片从A端移到B端，V1示数从9U0减小到6U0。因为，R1阻值不变，所以电路中电流I减小。根据串联电路的电阻特点和欧姆定律，电源电压U不变，电流减小说明总电阻增大，即滑动变阻器接入电路的电阻增大。因此，滑片在A端时，R2接入电路的电阻为0；在B端时，R2接入电路的电阻为最大值。 设滑片在A、B两端时电路中的电流分别为IA、IB。在A端时（），① 在B端时② ③ 联立①②可得： 联立②③可得即，由于电源电压U恒定，根据串联电路的电压关系可得 将，，代入可得 （4）电路的总功率，当电路总电阻最大时，总功率最小。滑片在B端时，电路总电阻最大。 根据题意，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差1.4W。在A点时，，在B点时， 将，代入可得， 电源电压 电路总功率的最小值为 9． 增大 110Ω 440W 330W 76% 【详解】解：（1）[1]由题意可知，R1、R2是两个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图丙所示，从图丙可以看到，这图像的斜率 而图丙的图像，随两端实际电压的增大，斜率是不断变小的，即是变小的，则是变大的，电热丝R1、R2的阻值随两端实际电压的增大而增大。 （2）[2]由题意可知，每个电热丝的额定电压均为220V，即每个电热丝正常工作时的电压为220V，从图丙可以看到，电热丝正常工作时的电流为2.0A，根据欧姆定律的变换式，可得电热丝正常工作时的电阻 电热丝正常工作时的电阻为110Ω。 [3]由[2]解析可知，每个电热丝正常工作时的电压为220V，电热丝正常工作时的电流为2.0A，根据电功率的公式，可知，电热丝的额定功率 电热丝的额定功率为440W。 （3）[4]由题意可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，两电阻丝串联，根据串联电路的分压特点，可知，单个电阻丝的电压为110V，再观察图丙，当电阻丝的电压为110V时，流过电阻丝的电流为1.5A，串联电路的电流处处相等，则整个电路的电流为1.5A，电源电压为220V，则根据电功率的公式，可得，电暖器消耗的总功率 电暖器消耗的总功率为330W。 （4）[5]闭合开关S1、S3，断开开关S2时，根据电流的流法可知，两电阻丝是并联的，则单个电阻丝的电压为220V，为正常工作，电热丝正常工作时的电阻为110Ω，再根据图丙，可看到，流过电阻丝的电流为2A，工作时间15min=900s，根据焦耳定律，可得，单个电热丝产生的热量 两个电热丝产生的热量 即电暖气产生的热量为；而容积为50m3的密闭卧室内的温度升高了10℃，c空气=1.0×103J/(kg•℃)，ρ空气=1.2kg/m3，空气的质量 空气温度变化量为10℃，根据比热容公式，可知，空气吸收的热量 则电暖器的加热效率 电暖器的加热效率约为76%。 答：（1）电热丝R1、R2的阻值随两端实际电压的增大而增大； （2）每个电热丝正常工作时的电阻为110Ω；额定功率是440W； （3）闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电暖器消耗的总功率是330W； （4）电暖器的加热效率约为76%。 10．（1）4.6A；（2）5Ω 【详解】解：（1）由可知，通过电风扇的电流 当温控开关闭合，阻值调为零时，通过的电流 通过干路的电流 （2）由可知，空气炸锅在某次烤制食物过程中电路中的总功率 则并联电路的特点可知，空气炸锅的加热功率 由可知，加热的总电阻 根据串联电路的电阻特点可知，接入的阻值 答：（1）温控开关闭合，阻值调为零时，通过干路的电流为； （2）R2接入电路中的阻值为。 11．(1)1A (2)10Ω (3)1.2W 【详解】（1）根据P=UI可知小灯泡的额定电流 （2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，滑动变阻器R1被短路，电流表测干路的电流。小灯泡恰好正常发光，根据并联电路的电压特点可知电源电压 电流表示数为1.6A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流 根据欧姆定律可知电阻的阻值 （3）定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据可知电路的总功率最小，则电路总功率的最小值 12．(1)0.5A (2) (3)3W (4)0.625W 【详解】（1）当开关S1、S3闭合，S2断开时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流为 即此时电流表的示数为0.5A。 （2）当S1闭合，S2、S3断开，R1与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端电压，当R接入电路电阻0时，此时电路中总电阻最小，电流最大为 故变阻器接入电路中的最小值为0； 当变阻器R两端电压达到电压表的量程时，电路中电流最小为 此时变阻器接入电路的阻值最大为 故滑动变阻器R能接入电路的阻值范围为0~15Ω。 （3）当开关S1、S2、S3均闭合时，R1与R2并联，由并联电路电压规律可知 U1=U2=U=5V 此时电路中电流 超过电流表的量程，故电路中最大功率为电流等于电流表最大量程时，即I=0.6A，此时电路最大功率 （4）开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R串联，滑动变阻器R的功率为 由函数知识可知，当电路中的电流为 滑动变阻器R的功率最大，则最大功率为 13．（1）9V；（2）30Ω，10Ω；（3）4.05W；（4）2∶15 【详解】解：（1）当只闭合开关S2时，R2、R3串联接入电路，电流表测该串联电路的电流为0.3A；三个开关都闭合时，电路中R1和R2并联，电流表测干路电流，此时电流表的示数变化了1.95A，故干路电流 只断开开关S1，电路中只有R2接入电路，电流表测流过R2的电流，即I2=0.45A，所以三个开关都闭合时，电路中R1和R2并联接入电路时，流过R1的电流 所以电源电压 （2）R2的电阻 只闭合开关S2，R2和R3串联接入电路，此时电路总电阻 R3的电阻 （3）只断开开关S1，电路中只有R2接入电路，电路消耗的总功率 （4）两种情况下电路消耗的功率之比 P∶P′=UI串∶UI并=0.3A∶2.25A=2∶15 答：（1）电源电压为9V； （2）电阻R2为30Ω，R3为10Ω； （3）总功率P″为4.05W； （4）P∶P′为2∶15。 14．(1)24Ω (2)30Ω (3)20V (4)10W；16Ω 【详解】（1）小灯泡正常发光时的电阻为 （2）当S闭合、S1接到b位置且的滑片P在最左端时，电阻与变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，电路中的电流为0.4A，电压表的示数为12V，则滑动变阻器的最大阻值为 （3）当S闭合、S1接到a位置且的滑片P在某一位置时，电阻与变阻器串联，此时电路中的电流I为0.5A，电压表的示数为5V。设电源电压为U，则电源电压为---------①；当S闭合、S1接到b位置且的滑片P在最左端时，电阻R2与变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，此时电路中的电流为0.4A，电压表的示数为12V，则电源电压为----------②；的电功率，R2的电功率，则解得-----------③由①②③解得：U=20V，R1=30Ω，R2=20Ω。即电源电压为20V。 （4）当S闭合、S1接到c位置时，灯泡和变阻器串联，要使电路中的功率最大，则总电阻最小，变阻器接入电路的阻值最小时，滑动变阻器两端电压也最小，灯泡两端电压最大12V。由电源电压为20V，串联分压可得，滑动变阻器两端电压为8V。从乙图找到坐标（12V，0.5A），即小灯泡的电压为12V，电流为0.5A，根据欧姆定律可计算得滑动变阻器阻值为 ，则此时电路中的电功率最大为 15．（1）12Ω；（2）18V；（3）最大值13.5W，最小值4.5W 【详解】解：（1）由题意可知，灯泡的电阻为 （2）当只闭合S3时，R1与灯泡L串联，记电源电压为U，则 闭合S1、S3时，电路中只有R1接入电路，则 解得 R1=24Ω 由只闭合S3时，灯泡L正常发光，则电源电压为 （3）在只闭合S1、S3时，电路中只有R1接入电路，此时电路中的电阻为最小值，电流为最大电流 电路总功率的最大值为 P大=UI大=18V×0.75A=13.5W 将滑动变阻器调到处于最大阻值的处，断开S1、S3，只闭合S2，电路为R2、R1和灯泡L串联，电压表测量R2、R1串联两端的电压，电流表测电路中的电流；此时灯泡的实际功率为其额定功率的倍，即 由P=I2R可知，此时电路中的实际电流为 根据欧姆定律，电路中的总电阻是 滑动变阻器的最大阻值为 R2=3(R总-R1-RL)=3×(54Ω-24Ω-12Ω)=54Ω 当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，电路中的电流为 R2、R1两端的电压是 U'=I'(R2+R1)=0.2A×(24Ω+54Ω)=15.6V>15V 说明滑动变阻器不能以最大阻值接入电路，由滑动变阻器阻值越大，电压表示数越大，电路中电流越小。可得出当电压表示数为最大值15V时，电路中有最小电流。此时灯泡两端电压为 电路中最小电流为 电路中总功率最小值为 答：（1）灯泡电阻12Ω； （2）电源电压18V； （3）电路总功率的最大值13.5W，最小值4.5W。 16．（1）电流为1A，电阻为6Ω；（2）10800J；不能；（3）12Ω~30Ω 【详解】解：由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流； （1）根据P=UI可得，灯的额定电流 根据欧姆定律可知，灯泡的电阻为 （2）灯泡正常工作30min所放出的热量等于其消耗的电能 Q=W=Pt=6W×1800s=10800J 把50g的水从20℃加热至沸腾需要吸收的热量 Q吸=c水m（t﹣t0)=4.2×103J/（kg•℃）×0.05kg×（100℃﹣20℃)=1.68×104J 所以，该热量30min不能把1标准大气压下50g的水从20℃加热至沸腾； （3）为了保护灯泡，电路中的电流最大为1A，电路中的最小总电阻 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值为 R滑min=R-RL=18Ω-6Ω=12Ω 电压表的最大示数为15V，即滑动变阻器两端的最大电压为15V，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和可知： 灯泡两端的最小电压为 ULmin=U-U滑max=18V﹣15V=3V 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路中的最大电阻为 即滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为 12Ω~30Ω 答：（1）灯泡正常工作时的电流为1A，电阻为6Ω； （2）灯泡正常工作30min所放出的热量为10800J；该热量30min不能把1标准大气压下50g的水从20℃加热至沸腾； （3）在保证电路安全的条件下，滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为12Ω~30Ω。 17．（1）0.5A；（2）4.5W；（3）8Ω 【详解】解：（1）由题意和可得，灯泡正常工作时的电流是 （2）当开关S闭合时，灯泡L和R1、R2串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R1、R2两端电压，且电压表量程均为，所以，当电压表V₂的示数等于15V时，灯泡两端的电压是 由可得，灯泡的电阻是 因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的最小且最小电流是 根据可知，电路的最小总功率是 （3）设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1示数的变化量是 电压表V2示数变化量是 因电压表V₁示数的变化量与电压表V₂示数变化量之比为5∶3，且不考虑灯泡电阻的变化，所以 解得 答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.5A； （2）电路的最小总功率4.5W； （3）R2的电阻是8Ω。 18．(1)10Ω，6Ω； (2)7.3Ω； (3)3.8W 【详解】（1）当开关S1闭合、S2断开时，定值电阻R1的阻值和R串联，电流表测电路中电流，电压表测R1电压。由乙图可知，电流为0.25A时，电压表示数为2.5V，根据得定值电阻R1的阻值为 当滑片在最左端时，变阻器阻值为0，电路中只有R1，此时电压表示数为4V，则电源电压为4V。当电流最小为0.25A时，变阻器阻值最大，根据得总电阻为 由串联电路电阻的规律得变阻器R的最大阻值为 （2）闭合开关S2，断开S1，滑动变阻器的滑片在最右端时，R2和变阻器R的最大阻值串联，电路的消耗的功率为1.2W，则总电阻为 由串联电路电阻的规律得定值电阻R2的阻值为 （3）S1、S2均闭合，滑动变阻器的滑片在最左端时，此时R1、R2并联，电路总电阻最小，根据得总功率最大，此时R1的功率为 R2功率为 由并联电路电功率的规律知整个电路的最大功率为 19．（1）24Ω；（2）0.5A；（3）0.75W~1.5W 【详解】解：（1）根据题意以及可得，小灯泡的电阻为 （2）只闭合S1、S3时，电路中只有定值电阻R1接入电路，根据欧姆定律可得，电路中的电流为 （3）只闭合S2时，灯泡L与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；灯泡的额定电流为 滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0~0.6A，所以，根据串联电路的电流特点可知，电路中的最大电流I最大=0.25A，则电路总的最大电功率为 因为电压表的量程为0~3V，所以滑动变阻器两端的最大电压U滑大=3V，由串联电路的电压特点可知，灯泡两端的电压为 电路中最小电流为 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 因此电路中的最小电流能达到0.125A，则电路总的最小电功率为 故电路的总电功率的变化范围为0.75W~1.5W。 答：（1）小灯泡的电阻为24Ω； （2）只闭合S1、S3时，电流表的示数为0.5A； （3）只闭合S2时，在保证电路安全的情况下，电路的总电功率的变化范围为0.75W~1.5W。 20．(1) (2)6V (3)7.2W 【详解】（1）灯泡正常发光时电阻为 （2）当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于a端时，此时电路中电流最小为，小灯功率为1.8W，则小灯两端电压为 （3）当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于中点时，读图乙可知此时电路中电流为，小灯电阻为3.2W，小灯两端电压为 当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于a端时，根据串联电路电压特点可知 ① 当开关闭合、断开，滑动变阻器滑片P位于中点时，根据串联电路电压特点可知 ② ①②联立解得 当开关和都闭合、滑动变阻器的滑片P移动到a端时，灯泡L短路，电路为只有工作的简单电路。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $