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．某同学在探究用电器消耗的电功率变化规律时设计如图甲所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，变阻器的电功率与电流的关系图像如图乙所示。求： (1)电功率最大时电压表的示数； (2)接入电路的最大值： (3)电路消耗的最大功率。 2．如图所示电路中，电源电压为8V并且保持不变，变阻器的最大阻值为20Ω，小灯泡的规格为“6V；3W” （设灯泡的电阻恒定不变）求： （1）灯泡的电阻？ （2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是多大？ （3）P在最左端时，电路中的总功率？ 3．如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“  ”。在A、B间接入规格为“  ”的灯泡L，闭合开关，当变阻器连入电路的阻值为时，灯泡正常发光。求： （1）灯泡L正常工作时电阻； （2）电源电压； （3）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻，要求接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器能使电流表示数达到，求的取值范围。（提示：太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到）。    4．新冠疫情防控期间为减少病毒传播，保证师生健康，学校利用过氧乙酸对办公室、教室等室内的空气进行熏蒸消毒。某科技兴趣小组设计了一个简易检测仪，检测教室空气中过氧乙酸气体的浓度，其电路原理如甲图所示。电源电压为12V，R0为定值电阻，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如乙图所示。 （1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，电压表的示数为3V，定值电阻R0的阻值是多少？ （2）当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，整个电路的电功率是多少？ （3）消毒标准如下：ρ<0.15g/m3为不合格，0.15g/m3≤ρ<0.3g/m3为合格，ρ≥0.3g/m3为超标。某次消毒后对教室内过氧乙酸气体的浓度进行检测时，电压表的示数为8V，请通过计算判断该次消毒为不合格、合格还是超标。 5．如图所示，电源电压U=24V，定值电阻R0=4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω  2A”，电压表量程为0～15V。 （1）求当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流； （2）求电路消耗的最小电功率； （3）请分析说明，为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。    6．智能家居带给我们健康、舒适的生活，如智能马桶图甲，某品牌智能马桶座圈的简易加热电路如图乙所示，电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，再通过开关S1的通断，实现“高、中、低”三种温挡的调节，其中低温挡的功率为20W，电阻R2为1210Ω。 （1）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作多少小时？ （2）该座圈处于中温挡工作时的电功率为多少？    7．近年来户外露营火爆，小林购置了一款多功能电煮锅用于户外露营如图甲所示。如图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关可以断开、接A或接B，和都是用于加热的纯电阻，下表是电煮锅的部分参数。（和的电阻值不随温度变化而变化） 项目 额定电压（V） 低温挡功率（W） 中温挡功率（W） 高温挡功率 参数 220 550 1100 （1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流大小； （2）求高温挡的功率； （3）为了在户外使用电煮锅来烫火锅，小林另外购置了一款户外电源，如图丙所示，其参数显示它能够存储2度电。求这个充满电的户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作多少分钟？      8．科技小组制作了一个小的“灯光秀”玩具，其电路图如图所示。电源电压保持不变，其中，小灯泡L的规格为“3V，0.75W”。当开关S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数变为0.6A。（不考虑灯丝电阻变化）求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)电路消耗的最小功率。 9．.如图甲所示是一款三挡可调的家用电砂锅用于文火慢烧法炖粥和汤。图乙是它的简化电路图，和均为发热电热丝的阻值为，的阻值为。通过开关、的通断电砂锅实现“高、中、低”三挡温度。[已知求： (1)当闭合开关，断开开关时，电砂锅处于 挡位；当同时闭合开关、时，电砂锅处于 挡位；当闭合开关，断开开关时，电砂锅处于 挡位； (2)用低温挡加热时将3kg的汤温度从升高到，用了3小时，该电砂锅加热的效率。 10．如图所示电路，电源电压恒定不变，定值电阻R1＝10Ω，R2＝30Ω，电流表A量程为0～3A，电压表V1、V2的量程为0~3V、0~15V。闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求： （1）电阻R1消耗的功率； （2）电源电压； （3）现有三个滑动变阻器：“20Ω2A”、“100Ω2A”、“150Ω1A”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2中的一个，要求闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，在保证电路中各元件都能安全工作的情况下电路中的电功率变化量最大。通过计算说明应选择哪个电阻，并求出电功率的最大变化量。    11．如图甲所示，电路中电源电压不变，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为，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、，断开，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）只闭合开关S、，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值； （3）只闭合开关S、，电路消耗的最小电功率。 12．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。 13．如图甲电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R1标有“?V 0.5A”（阻值未知），电阻R2为滑动变阻器，它的量程是“0~50Ω”，电流表的量程为“0~0.6A”，V1的量程是“0~15V，V2的量程是“0~3V”。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图乙。 （1）求R1的阻值； （2）当滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω，R1消耗的功率是0.96W，求电源电压U； （3）为了电路中各元件的安全，求电路中滑动变阻器的取值范围。 14．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） 15．如图所示，图甲是“10V  10W”的灯泡L和电阻的电流随电压变化图像，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω  2.5A”字样，电源电压恒定。只闭合开关，滑片P位于a端，此时电流表的示数为0.5A。 （1）灯泡L正常发光的电阻； （2）电源电压； （3）同时闭合开关和，灯泡L正常工作状态下，求整个电路的功率？此时滑动变阻器接入电路的电阻？ 16．如图甲所示，电源电压18V不变，灯泡L规格为“15V 45W”，电流表量程为“0~0.6A“和“0~3A”，电压表的量程为“0~3V“和“0~15V”，滑动变阻器R的规格为“10Ω3A”和“25Ω2A”。求： (1)小灯泡正常发光时的电阻。 (2)只闭合开关S1，电流表选取合适量程，移动滑片P，可使灯泡L正常发光，当移动滑动变阻器滑片P，求流过电流表的最小电流； (3)将电源调到15V，只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处（可能重新选择了电流表量程和变阻器）电流表指针指到满偏刻度的位置，两表示数的I-U关系如图乙所示，求滑片P在最右端B处时，R0消耗的电功率是多少？ 17．恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关，通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压，、是电热丝，，“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，置于“加热”挡位，箱内温度从升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率。恒温箱的容积，箱内空气密度，箱内空气的比热容。求： （1）“保温”时恒温箱的电功率； （2）电热丝的阻值； （3）恒温箱的恒温温度。    18．如图所示，电源电压恒为，阻值为，滑动变阻器的规格为“”，电流表的量程是。闭合开关，移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡L正常发光，电路中的电流为（灯泡电阻不随温度变化）。 （1）求小灯泡的电阻； （2）当闭合开关、、时，求电路中干路的最大电流； （3）若开关断开，、都闭合，用一只电压表（量程为）替换，为了保证电路各元件安全，求电路消耗的功率变化范围。（结果保留两位小数） 19．如图所示电路，电源电压恒为9V，小灯泡标有“6V  3W”字样。滑动变阻器标有“20Ω  2A”，若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S。求： （1）小灯泡的额定电流； （2）移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，求滑动变阻器的阻值； （3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3V时，求小灯泡的实际功率。 20．如图所示，电源电压恒为18V，灯泡L上标有“10V5W”字样，滑动变阻器R的最大阻值为200Ω，当只闭合S和S1，移动滑动变阻器的滑片P时，它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图丁所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时，定值电阻R0的电功率变化了5.4W，求： （1）灯泡L正常发光时通过的电流。 （2）忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率。 （3）R0的电阻是多少？ 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)5V (2) (3)5W 【详解】（1）由图甲可知，和变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，由图乙可知，当变阻器的功率最大为1.25 W时，电路中的电流为0.25A，由P=UI可知，此时变阻器两端的电压为 （2）当变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0.2A，此时变阻器的功率为1.2W由可得，滑动变阻器的最大阻值 （3）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压 由图乙可知，当电路中的电流时，滑动变阻器的功率 则滑动变阻器接入电路中的电阻 电源的电压 因电源的电压不变 电源的电压 滑动变阻器接入电路的阻值为时，电路总电阻最小，电源电压不变，根据可知总功率最大，为 2．（1）12Ω；（2）4Ω；（3）2W 【详解】解：（1）由可得，灯泡的电阻 （2）由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流      串联电路中各处的电流相等，则灯泡正常发光时电路中的电流      因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压      由欧姆定律得，此时滑动变阻器接入电路中的电阻      （3）因为灯和滑动变阻器串联，则P在最左端时，电路中的总电阻      电路中的电流      则电路中的总功率      答：（1）灯泡的电阻为12Ω； （2）小灯泡正常发光时，变阻器接入电路的阻值是4Ω； （3）P在最左端时，电路中的总功率为2W。 3．（1）12Ω；（2）18V；（3） 【详解】解：（1）由可得，灯泡正常工作时电阻 （2）当变阻器连入电路的阻值为时，灯泡正常发光，因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 （3）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻后，调节滑动变阻器能使电流表示数达到，此时电路中的总电阻 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，的阻值最大，此时其阻值 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，的阻值最小，此时其阻值 则的取值范围为。 答：（1）灯泡L正常工作时电阻为； （2）电源电压为； （3）的取值范围为。 4．（1）20Ω；（2）3.6W；（3）该次消毒为超标 【详解】解：（1）当教室内空气没有消毒（即过氧乙酸气体的浓度为0）时，从图乙可以看到，，这时电压表的示数为3V，即定值电阻R0的电压为3V，电源电压为12V，这是一个串联电路，则传感器Rt的电压为9V，根据欧姆定律可知，流过传感器Rt的电流 串联电路电流处处相等，流过定值电阻R0的电流也为0.15A，定值电阻R0的电压为3V，则根据欧姆定律的变换式可知，定值电阻R0的阻值 定值电阻R0的阻值为20Ω。 （2）从图乙可以看到，当检测仪处过氧乙酸气体的浓度为0.15g/m3时，传感器Rt的电阻为20Ω，由（1）解析可知道，定值电阻R0的阻值是20Ω，电路的总电阻 电源电压为12V，根据电功率的推导式，可知整个电路的电功率 整个电路的电功率为3.6W。 （3）由题意可知，电压表示数为8V，即定值电阻R0的电压为8V，定值电阻R0的阻值是20Ω，那么流过定值电阻R0的电流 串联电路的电流处处相等，则流过传感器Rt的电流也为0.4A，根据串联电路的电压规律，可知，传感器Rt的电压 传感器Rt的电压为4V，这时传感器Rt的电阻 传感器Rt的电阻为10Ω，据此观察图乙，ρ=0.3g/m3，根据题中的消毒标准，该次消毒为超标。 答：（1）定值电阻R0的阻值为20Ω； （2）整个电路的电功率为3.6W； （3）该次消毒为超标。 5．（1）1.5A；（2）24W；（3）8Ω 【详解】解：（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压。通过定值电阻的电流为 （2）根据可知，当电压一定时，电阻越大，电功率越小。当滑动变阻器全部接入电路时，电路中的电阻最大，为 R总=R0+R大=4Ω+20Ω=24Ω 电路消耗的最小电功率为 （3）要保证滑动变阻器安全，电路中允许通过的最大电流为I大=2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为 要保证电压表安全，R0两端最大电压为U1=15V，则滑动变阻器两端电压为 U2=U-U1=24V-15V=9V 电路中最大电流为 超过了滑动变阻器允许通过的最大电流，所以要使电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为8Ω。 答：（1）当电压表示数U0=6V时，通过定值电阻R0的电流为1.5A； （2）电路消耗的最小电功率为24W； （3）为保障电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为8Ω。 6．（1）50h；（2）40W 【详解】解：（1）由可知，1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作的时间为 （2）当开关S1闭合、S2接a时，两电阻并联，由并联电路的电阻特点可知，此时电路中总电阻最小，根据可知此时总功率最大，为高温挡，闭合S1，S2接b时，电路为R1的简单电路，总电阻较小，根据可知此时总功率较大，为中温挡，当开关S1断开、S2接b时，两电阻串联，由串联电路的电阻特点可知，总电阻最大，根据可知此时总功率最小，为低温挡；根据可知，该座圈处于低温挡时，电路的总电阻 由串联电路的电阻特点可知，R1的阻值为 R1=R串-R2=2420Ω-1210Ω=1210Ω 该座圈处于中温挡工作时的电功率为 答：（1）1千瓦时的电能可供该座圈低温挡工作50h； （2）该座圈处于中温挡工作时的电功率为40W。 7．（1）5A；（2）2200W；（3）158.3min 【详解】解：由可知，当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；当开关S1闭合，S2接A时，此时R2被短路，电路中只有R1一个电阻，此时为中温挡；当开关S1闭合，S2接B时，此时电路为并联电路，根据并联电路电阻规律可知，此时电路总电阻最小，功率最大，为高温挡。 （1）由可得，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小为 （2）由题可得，R1的阻值为 当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；此时电路的总电阻 根据串联电路电阻规律可得 由可知，高温挡的功率 （3）电煮锅在高温挡工作15min消耗的电能 剩余的电能 由可得，在低温挡工作的时间为 答：（1）电煮锅处于中温挡工作时，求电路中的电流为5A； （2）高温挡的功率为2200W； （3）这个充满电的户外电源能够使电煮锅在高温挡工作15min把水烧开后，还能继续在低温挡工作158.3min。 8．(1) 8V (2) 40Ω (3) 2W 【详解】（1）由图可知，当开关、都断开时，电阻与小灯泡L串联，此时小灯泡L正常发光，其两端电压，所以根据电功率公式 P = UI，可得此时电路中的电流为 根据欧姆定律，电阻两端的电压 串联电路中总电压等于各部分电压之和的规律，电源电压 （2）当开关、都闭合时，电阻与并联，小灯泡L被开关短路，电流表测量干路电流，示数为 并联电路中各支路电压等于电源电压，由欧姆定律，可得通过电阻的电流 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和的规律，通过电阻的电流 所以电阻的阻值 （3）电源电压U保持不变，根据电功率公式可知，当电路的总电阻最大时，电路消耗的总功率最小。由题可知，电路的四种状态： 1. 当开关、都闭合，电阻与并联，总电阻最小。 2.闭合、断开，与并联后与L串联。 3. 断开、闭合，断路，接入电路（L被短路）。总电阻为。 4. 、都断开：与L串联。 由于，， 结合串并联电路电阻规律可知，当与L串联时，电路的总电阻最大。 此状态即为第（1）问中的情况，电路总电阻最大，总电流最小，为0.25A。 因此，电路消耗的最小功率 9．(1) 中温 高温 低温 (2) 【详解】（1）[1][2][3]当S、S1、S2都闭合时，、并联；当S、S1闭合，S2断开时，电路为的简单电路；当S、S2闭合，S1断开时，电路为的简单电路；因为并联电路的总电阻小于各支路的电阻，由题意可知，，所以由 可知，、并联时，电路中的电阻最小，电功率最大，电砂锅为高温挡；电路为的简单电路时，电路中的电阻最大，电功率最小，电砂锅为低温挡；电路为的简单电路时，电砂锅为中温挡；因此当闭合开关S1，断开开关S2时，电路为的简单电路，电砂锅处于中温挡位；当同时闭合开关S1、S2时，、并联，电砂锅处于高温挡位；当闭合开关S2，断开开关S1时，电路为的简单电路，电砂锅处于低温挡位。 （2）因为低温挡位时，电路为的简单电路，所以低温挡的电功率 由可知，电砂锅低温挡加热消耗的电能 汤吸收的热量 电蒸锅的加热效率为 10．（1）0.9W；（2）12V；（3）见解析 【详解】解：（1）由图知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压，根据串联电路的电流特点知R1消耗的功率为 （2）总电阻为 由欧姆定律可得，电源电压为 （3）由可知电源电压一定，当通过电路的电流变化最大时电路中的电功率变化量最大，由可知电压变化越大，通过电路的电流变化越大，由题意知，定值电阻R1＝10Ω，R2＝30Ω，所以应用滑动变阻器替换R2，因为电源电压大于3V，此时电压表V1的量程改为0~15V。当用“20Ω2A”的滑动变阻器替换R2，滑动变阻器接入电路阻值最大时，通过电路的电流为 滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的阻值为0时，通过电路的电流为 电路安全，电路电功率的最大变化量为 当用“100Ω 2A”的滑动变阻器替换R2，滑动变阻器接入电路阻值最大时，通过电路的电流为 滑动变阻器两端的电压为 电路安全，电路电功率的最大变化量为 用“150Ω 1A”的变阻器替换R2，滑动变阻器接入电路的阻值为0时，通过电路的电流为 电路不安全，综上可知，应选用“100Ω 2A”滑动变阻器替换R2，电路电功率的最大变化量为13.1W。 答：（1）电阻R1消耗的功率为0.9W； （2）电源电压为12V； （3）应选用“100Ω2A”滑动变阻器替换R2，电路电功率的最大变化量为13.1W。 11．（1）4.8W；（2）17.5Ω；（3）10W 【详解】（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，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30Ω，L与滑动变阻器R串联；由图像并结合PL实＝ULI，当灯泡的实际功率为1.2W时，通过灯泡的电流为0.6A，灯泡两端的电压为2V，由串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 U＝UL+U滑＝UL+IR滑＝2V+0.6A×30Ω＝20V 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以只闭合开关S、S1，灯泡正常发光时，滑动变阻器两端电压为 U滑'＝U-U额＝20V-6V＝14V 因串联电路处处电流相等，通过滑动变阻器的电流也为0.8A，则此时滑动变阻器接入电路中的阻值为 （3）只闭合开关S、S2，R0与R串联，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，则电路最小电流为 电路消耗的最小功率为 P小＝UI小＝20V×0.5A＝10W 答：（1）灯泡的额定功率为4.8W； （2）灯泡正常工作时，滑动变阻器接入电路中的阻值为17.5Ω； （3）只闭合开关S、S2，电路消耗的最小电功率为10W。 12．(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 13．（1）6Ω；（2）6V；（3）2Ω~10Ω 【详解】解：由电路图可知，R0与R1、R2串联，电压表V1测R1和R2两端的电压之和，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由图乙可知，电路中的电流I=0.3A时，电压表V1的示数为4.8V，电压表V2的示数为3V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以R1两端的电压 U1=UV1-UV2=4.8V-3V=1.8V 根据欧姆定律可得R1的阻值 （2）R1消耗的功率是0.96W时，通过电路的电流 此时R1两端的电压 U1′=I′R1=0.4A×6Ω=2.4V 串联电路各处电流相等，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω，此时滑动变阻器两端的电压 U2′=I′R2=0.4A×5Ω=2V 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压 U=I′R0+U1′+U2′=0.4A×R0+2.4V+2V① 电路中的电流I=0.3A时，根据欧姆定律可得电源电压 U=IR0+UV2=0.3A×R0+4.8V② ①②联立可得 R0=4Ω U=6V （3）R1标有“?V 0.5A”，电流表的量程为“0~0.6A”，所以通过电路的最大电流为0.5A，根据欧姆定律可得此时电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的阻值 R2小=R-R1-R0=12Ω-6Ω-4Ω=2Ω 电压表V2的量程是“0~3V”，根据串联分压原理可知当电压表V2示数为3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由图乙可知此时通过电路的电流为0.3A，根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω~10Ω。 答：（1）R1的阻值为6Ω； （2）电源电压U为6V； （3）电路中滑动变阻器的取值范围2Ω~10Ω。 14．（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。 15．（1）10Ω；（2）12V；（3）24W，1Ω 【详解】解：（1）由可得灯泡的额定电流 由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合开关时，灯泡L和滑动变阻器串联，滑动变阻器的滑片P在a端，接入电路的阻值最大，电流表示数为，根据图甲可知灯泡两端的电压，此时滑动变阻器两端的电压 电源电压 （3）由图甲可知电阻阻值 由于灯泡L正常发光时，通过灯的电流为1A，灯泡两端的电压为10V，同时闭合开关和，电阻与灯泡L并联后，与滑动变阻器串联，所以两端的电压为10V时，通过的电流 此时通过滑动变阻器的总电流 此时滑动变阻器两端的电压 则滑动变阻器接入电路中的电阻 整个电路的功率 答：（1）灯泡L正常发光的电阻为10Ω； （2）电源电压为12V； （3）同时闭合开关和，灯泡L正常工作状态下，整个电路的功率为24W，此时滑动变阻器接入电路的电阻为1Ω。 16．(1)5Ω (2)1.2A (3)2.25W 【详解】（1）由可得小灯泡正常发光时的电阻 （2）只闭合开关S1时，等效电路图如下图所示： 灯泡正常发光时，通过的电流 则滑动变阻器R的规格为“10Ω 3A”，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，流过电流表的示数最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，流过电流表的最小示数 （3）只闭合开关S2、S4，将滑片P置于中点O处，等效电路图如下图所示： 滑片P移到最左端A时，R0两端的电压等于电源的电压 由图乙可知，横坐标每个小格代表的电压为，则P在中点O时的电压 此时电流表指针指到满偏刻度的位置，当电流表选择大量程，电流表的示数为时，则变阻器的最大阻值，不符合题意； 当电流表选择小量程，示数为时，变阻器的最大阻值，符合题意； 所以，所用变阻器的规格为“25Ω  2A”，电流表的量程为“0~0.6A”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，R0的阻值 滑片P在最右端B处时，接入电路中的电阻最大，此时R0消耗的电功率是 17．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）由图可知，当闭合开关S，温控开关S1置于右边两个触点时，R1和R2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，恒温箱处于加热挡，当闭合开关S，温控开关S1置于左边触点时，只有R1工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，恒温箱处于保温挡，“恒温”时恒温箱的电功率为 （2）由于并联电路中各用电器的电功率之和等于电路的总功率，则加热挡工作时R2的电功率为 由可知，R2的阻值为 （3）由可知，恒温箱消耗的电能为 由可知，恒温箱内气体吸收的热量为 由可知，恒温箱内气体的质量为 由可知，恒温箱的恒温温度为 （1）“保温”时恒温箱的电功率为； （2）电热丝的阻值为； （3）恒温箱的恒温温度为。 18．（1）6Ω；（2）2.8A；（3）6.67～8W 【详解】解：（1）由图可知，只闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R1串联，移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值为时，小灯泡L正常发光，电路中的电流为，此时电路的总电阻为 则小灯泡的电阻 （2）当闭合开关、、时，灯泡被短路，R0与R1并联，电流表测量R1的电流。通过R0的电流为 滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表量程为0～3A，所以通过R1的最大电流为2A，则电路中干路的最大电流 （3）若开关断开，、都闭合，用一只电压表（量程为）替换，则灯泡L与R1串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。此时电路的最大电流为1A，最大功率为 根据串联分压原理可知，当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，电流最小，根据串联电路电压特点可知，灯泡L两端的电压为 8V-3V=5V 电路最小电流为 电路的最小功率为 电路消耗的功率变化范围为6.67～8W。 答：（1）小灯泡的电阻为6Ω； （2）当闭合开关、、时，电路中干路的最大电流为2.8A； （3）电路消耗的功率变化范围为6.67W～8W。 19．（1）0.5A；（2）6Ω；（3）0.75W 【详解】解：（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由P=UI得，灯泡的额定电流 （2）灯泡正常工作时滑动变阻器两端的电压 U'=U总-U=9V-6V=3V 所以滑动变阻器的电阻 （3）灯泡的电阻 当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率 答：（1）小灯泡的额定电流是0.5A； （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值是6Ω； （3）电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率是0.75W。 20．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）灯泡正常发光时的电阻是 所以，灯泡L正常发光时的电流是 （2）当只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，滑动变阻器一半的阻值接入电路，灯泡L和滑动变阻器串联，电路中的总电阻 此时通过灯泡的电流 故灯泡的实际功率是 （3）根据题意知道，当只闭合S和S1 时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当变阻器接入电路中的为R1和4R1时，此时电路中的电路中的电流分别是 由图2知道，变阻器接入电路中的为R1和4R1时对应电压表的示数分别为U1、2U1，则两次电压表的示数之比是 解得 又因为定值电阻R0的电功率变化了5.4W，由可得 解得 答：（1）灯泡L正常发光时通过的电流是0.5A； （2）忽略温度对灯丝电阻的影响，只闭合S和S2，且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时，灯泡的实际功率是0.45W； （3）R0的电阻是20Ω。 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 $