期末专项训练：动态电路中电功率计算题 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（专项训练） 1．小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，现有学生电源（电压有4、6和8伏三挡）、待测小灯（额定电压为“2.5V”或“4.5V”）、滑动变阻器标有“20Ω；2A”字样、电压表、电流表、开关以及导线若干。他选用某挡电源电压，正确连接电路且实验步骤正确。闭合开关后，电压表、电流表的示数如图（a）（b）所示。接着，他移动变阻器的滑片至另一端，在此过程中发现小灯始终无法正常发光。 （1）求电源电压U； （2）若小华换用标有“5Ω；3A”字样的变阻器，闭合开关，移动变阻器的滑片，能否使小灯泡正常发光？请说明理由； （3）若小华对电源的挡位进行调整，重新正确连接电路且实验步骤正确。小华移动变阻器的滑片使小灯正常发光，观察到电流表的示数为0.3安，并发现此时滑片恰好在变阻器的中点附近某位置。请通过计算求出调整后的电源电压U和小灯的额定功率P额。 2．在图（a）所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1与滑动变阻器R2（标有“20Ω 3A”字样）以串联或并联的方式连入电路的MN两点间，变阻器的接线与滑片的位置如图（b）所示。闭合开关S，观察到两电表示数如图（c）所示。 （1）求此时电路的总电阻R总； （2）求此时R1与R2消耗的总功率P总。 （3）不改变电表量程，移动变阻器滑片P至某位置，电路元件均正常工作，观察到电流表指针满偏，且R1与R2消耗的功率相差7.2瓦。请分析判断R1与R2的连接方式，并计算R1的阻值。 3．如图1为某款电热桌垫，小明查阅说明书知道其原理电路如图2所示，发热部分由R1和R2组成，通过调温按钮控制不同电功率，铭牌如下表。不考虑温度对电阻的影响，求： ××牌电热桌垫 额定电压 24V 额定功率 高温挡 60W 低温挡 12W （1）高温挡时，通电5min消耗的电能？ （2）低温挡时，通过R1的电流是多少？ （3）R1和R2的电阻分别是多少？    4．如图所示电路中，电源电压为18V且恒定不变，灯泡L标有“6V  3W”字样，灯丝的电阻保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“100Ω   1A”，电流表所用量程为0~0.6A，电压表所用量程为0~15V。移动滑片P，在保证电路安全的前提下。求： （1）滑动变阻器允许接入电路的阻值范围； （2）电流表示数变化范围； （3）电压表示数变化范围； （4）灯泡的实际功率变化范围； （5）电路的总功率变化范围。 5．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？    6．图甲是一家用电暖器，额定电压为220V，有低、中、高三挡。图乙为其简化的电路原理图，S是自我保护开关，电暖器跌倒时，S自动断开，切断电源，保证安全。闭合S1为低温挡，额定功率为550W；闭合S2为中温挡，额定功率为1100W；S1、S2都闭合为高温挡。试求： （1）低温挡正常工作时R1的电阻是多少？ （2）中温挡正常工作10min消耗的电能是多少？ （3）高温挡正常工作时的总电流是多少？ 7．如图所示是某课外活动小组设计的小台灯的电路图。S为单刀双掷开关，电源电压为12V，且保持不变，小灯泡的额定功率是6W，灯丝电阻不变，电阻R的阻值为，当开关S接“2”时，小灯泡恰好正常发光。 （1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功是多少？ （2）小灯泡的额定电流是多少？灯丝的电阻是多少？ （3）开关S接“1”时，电阻R的功率是多少？    8．小明家的电饭锅，额定电压220V，简化电路如图甲。发热电阻R1、R2阻值不随温度变化，操作开关S1、S2、S3，的通断（S1、S2不会同时闭合），可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合S3时，为煲汤挡，额定功率为440W。求： （1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流及R2的阻值； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率； （3）若电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1∶9，电阻R1的阻值。 9．梅雨季节空气湿度RH较大，人会感觉不舒服，人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%。小聪设计了一款湿度计，从湿度计（由小量程电流表改装而成）指针所指刻度可知湿度大小，其原理如图甲所示。R0为1kΩ的定值电阻，电源电压恒为3V，R为湿敏电阻，其阻值随空气湿度的变化关系如图乙所示，当指针所指湿度对应电流表示数为1.5mA时。 （1）求此时的空气湿度，并判断人体感觉是否舒服。 （2）若空气湿度为50%，求电路消耗的总功率。      10．如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω小灯泡L标有“12Vㅤ4W”的字样，只闭合开S3，将滑动变阻器R2的滑片P移到中点时，电流表示数为0.25A；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求 （1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？ （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）只闭合开关S1时，在保证电路安全的条件下，求电路消耗的最小电功率是多少？ 11．如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω；1A”字样。图乙为小灯泡的电流和电压关系图象。当变阻器滑片P在最右端时，只闭合S1、S2，电流表示数为0.2A。求： （1）电源电压为多少？ （2）当S1、S2、S3都闭合且滑片P在最左端时，此时电路总功率为多少？ （3）只闭合S1、S2，当滑动变阻器滑片在某位置时，电压表示数为8V时，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为多少？ 12．在下图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，电源电压为15V。 （1）①求此时通过电阻R1的电流I1。 （2）②把滑动变阻器R2与电流表（量程为0-0.6A）以某种方式接入电路中，发现电路中最小电功率为27W。 a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式，并说明理由。 b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax。 c.求电路中的最大电功率Pmax。 13．在如图1所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的3倍。闭合开关S，当滑片Р置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1，当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1∶I2=5∶4，两次变阻器连入电路的电阻之比R1∶R=8∶15。如图是该小灯泡I-U图像。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻值； （2）滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率； （3）电源电压。 14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L上标有“12V 6W”，滑动变阻器的最大阻值为36Ω。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片移动到最左端时（假设灯丝电阻不随温度改变）灯泡正常发光： （1）求灯泡L正常发光时的电流； （2）求滑片移动到最右端时，灯泡L的电功率； （3）滑片移动到某一位置时，灯泡L与滑动变阻器的电功率之比是4∶1，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。 15．如图甲所示，多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场认可和欢迎。图乙是该养生壶的简化电路图，养生壶铭牌如表格所示。。求： 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 275 中温挡功率（W） 550 高温挡功率（W） 1000 一壶水质量（） 1 （1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小； （2）R2的阻值； （3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是20℃的一壶水烧开，若养生壶高温挡加热效率为，水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。 16．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。 17．如图甲是科技创新小组自制的小鸡孵化箱，图乙是孵化箱的简化电路图，电源电压恒为24V，电流表的量程均为0～3A，电压表的量程足够大。R1是阻值不变的发热电阻丝， R2为阻值可变的发热电阻丝（标有“50Ω  2A”），灯L的电阻为32Ω（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。 （1）仅闭合开关S1，将R2的滑片移至最左端，电流表A1示数为0.5A，求R1的阻值； （2）三个开关均闭合，移动R2的滑片，在保证电路安全的情况下，求R2的最大功率。 18．如图所示的电路中，小灯泡上标有“2V 1W”字样，电流表的量程为0~0.6A。若将滑片移动到最右端，只闭合开关S2，断开S1与S3时，小灯泡正常发光；再将滑片向左移到中点位置时，电压表示数为5V。始终保持滑片在中点位置不变，当闭合开关S1、S3，断开S2时，定值电阻R0消耗的功率为P1；当只闭合开关S1，断开S2与S3时，定值电阻R0消耗的功率为P2，P1∶P2=9∶4，求： （1）小灯泡正常发光时灯丝的电阻； （2）电源电压； （3）电路安全工作时，通过调节开关和滑片，电路的最大功率与最小功率的之比是多少。 19．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。 20．如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻。闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A。求： (1)电源电压； (2)通电1min时，产生的热量； (3)当开关S、S1、S2处于何种状态时，电路中消耗的总功率最大并求出最大值。 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》参考答案 1．（1）4V；（2）不能；因为当滑片滑至阻值最小处时，灯泡两端电压为电源电压，即4V，依然小于灯泡的额定电压；（3）8V；1.35W 【详解】解：（1）电路开关闭合前，滑动变阻器位于阻值最大处，电路开关闭合后，小华将滑动变阻器的滑片至另一端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为0，小灯泡两端电压等于电源电压，依然无法正常发光，说明电源电压低于小灯泡额定电压，即选择的小灯泡额定电压为4.5V，电源电压为4V。 （2）若换用标有“5Ω；3A”字样的变阻器，滑片滑至阻值最小处时，灯泡两端电压为电源电压，即4V，依然小于灯泡的额定电压，故无法正常发光。 （3）小华对电源的挡位进行调整，当小灯泡正常发光时，其两端电压为4.5V，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为 此时滑片恰好在变阻器的中点附近,即接入电路的阻值约为10Ω，则其两端电压约为 则根据串联电路电压关系可知，电源电压约为 由题意得，电源电压最接近8V，即调整后的电源电压为8V。 答：（1）电源电压U为4V； （2）小灯泡不能正常发光，因为当滑片滑至阻值最小处时，灯泡两端电压为电源电压，即4V，依然小于灯泡的额定电压，故无法正常发光； （3）调整后的电源电压U为8V，小灯的额定功率为1.35W。 2．（1）6Ω；（2）36W；（3）并联，R1的阻值为10Ω 【详解】解：（1）由图（c）可知，电源电压为12V，电流表总电流为2A。求此时电路的总电阻R总为 （2）此时R1与R2消耗的总功率P总为 （3）由题意可知，此时电路中电流为，此时R1与R2消耗的总功率P总为 电路的总功率等于各个用电器功率之和，设两个用电器的功率为，即 R1与R2消耗的功率相差7.2瓦，即 联立①②可得，。 在（1）中变阻器的接线与滑片的位置如图（b）所示，此时滑动变阻器阻值所使用的电阻丝超过二分之一，滑动变阻器最大阻值为20Ω，则此时的，串联电路中总电阻等于各电阻之和可知，而（1）中总电阻只有6Ω，故该电路为并联。 假设为R1的功率，并联电路中互不干扰，则（1）中R2的功率为 则（1）中R2的阻值为 大于滑动变阻器最大阻值，故该假设不成立。 同理，假设为R1的功率，并联电路中互不干扰，则（1）中R2的功率为 则（1）中R2的阻值为 小于滑动变阻器最大阻值，假设成立。则R1的阻值为 答：（1）此时电路的总电阻R总为6Ω； （2）此时R1与R2消耗的总功率P总为36W； （3）R1与R2的连接方式为并联，R1的阻值为10Ω。 3．（1）；（2）0.5A；（3）48Ω；12Ω 【详解】（1）由表格可知高温挡功率为60W，此时，通电5min消耗的电能为 （2）根据P=UI可知，低温挡时，通过R1的电流为 （3）在低温挡下根据可知R1的阻值为 高温挡功率减去低温挡功率就是R2的功率 R2的阻值为 答：（1）高温挡时，通电5min消耗的电能为； （2）低温挡时，通过R1的电流是0.5A； （3）R1的阻值为48Ω， R2的阻值为12Ω。 4．（1）24~60Ω；（2）0.25~0.5A；（3）12~15V；（4）0.75~3W；（5）4.5~9W 【详解】解：（1）（2）由电路图可知，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。灯泡的额定电流 灯泡的电阻 滑动变阻器R铭牌上的规格是“100Ω   1A”，电流表所用量程为0~0.6A，通过电路的最大电流 Imax=IL额0.5A 此时变阻器连入电路的电阻最小，最小总电阻为 由电阻的串联可知变阻器连入电路的最小电阻 Rmin=R总min-RL=36Ω-12Ω=24Ω 当电压表的示数Umax=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，此时灯泡两端的电压 ULmin=U-Umax=18V-15V=3V 电路中的最小电流 滑动变阻器接入电路中的最大阻值 成立，滑动变阻器的阻值调节范围是24~60Ω，电流表示数变化范围是0.25~0.5A。 （3）由（1）可知，变阻器连入电路的电阻最小时，此时电路中的电流最大，电路中的最大电流是0.5A，由串联分压可知变阻器两端的电压最小，电压表的最小示数为 Umin=ImaxRmin=0.5A×24Ω=12V 电压表的最大示数是15V，电压表示数变化范围12~15V。 （4）变阻器连入电路的电阻最小时，此时电路中的电流最大，电路中的最大电流是0.5A，灯泡正常发光，灯泡的最大功率是3W，当电压表的示数Umax=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，最小电流是0.25A，由P=I2R可知灯泡的功率最小，灯泡的最小功率 PLmin=I2minRL=(0.25A)2×12Ω=0.75W 小灯泡的实际功率范围为0.75~3W。 （5）变阻器连入电路的电阻最小时，此时电路中的电流最大，电路中的最大电流是0.5A，电路消耗的最大功率 Pmax=UImax=18V×0.5A=9W 滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，最小电流是0.25A，电路消耗的最小功率 Pmin=UImin=18V×0.25A=4.5W 电路的总功率范围为4.5~9W。 答：（1）滑动变阻器的阻值调节范围是24~60Ω； （2）电流表示数变化范围是0.25~0.5A； （3）电压表示数变化范围是12~15V； （4）小灯泡的实际功率范围为0.75~3W； （5）电路的总功率范围为4.5~9W。 5．（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。 6．（1）88Ω；（2）6.6×105J；（3）7.5A 【详解】解：（1）闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，由可求“低温”挡正常工作时的电阻是 （2）中温挡正常工作10min消耗的电能 （3）闭合S，闭合S1为“低温”挡，R1单独接入电路，闭合S2为“中温”挡，R2单独接入电路，高温挡为S1、S2同时闭合，R1、R2并联，高温挡的额定功率 根据可得高温挡时正常工作的总电流 答：（1）低温挡正常工作时R1的电阻是88Ω； （2）中温挡正常工作10min消耗的电能是6.6×105J； （3）高温挡正常工作时的总电流是7.5A。 7．（1）1800J；（2），灯丝的电阻是；（3） 【详解】解：（1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功 （2）开关接“2”时，小灯泡正常发光，只有小灯泡接在电源上，则小灯泡的额定电压 由可得，小灯泡的额定电流 灯丝的电阻 （3）开关S接“1”时，灯和电阻R串联，电路总电阻 此时电路中的电流为 电阻R的功率 答：（1）小灯泡正常发光，电流通过小灯泡做的功是； （2）小灯泡的额定电流是，灯丝的电阻是； （3）开关S接“1”时，电阻R的功率是。 8．（1）2A，110Ω；（2）1100W；（3）55Ω 【详解】解：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流 R2的阻值为 （2）“1200imp/（kW•h）”中表示电路每消耗1kW•h的电能，电能表的指示灯闪烁1200r。电饭锅煮饭消耗的电能 电饭锅煮饭挡的实际功率 （3）闭合S3时，为煲汤挡，只有R2的简单电路，R2的阻值为110Ω，当只闭合开关S2，两个电阻串联，电路的总电阻最大，由可知电路的总功率最小，电饭煲处于保温挡；只闭合开关S1和S3，两个电阻并联，电路的总电阻最小，由可知电路的总功率最大，电饭煲处于煮饭挡；电阻R1在保温挡和煮饭挡时，消耗的功率之比是1∶9，即设电阻R1在保温挡的电压为U1，而电阻R1在煮饭挡的电压等于电源电压U 解得 由串联电路的电压规律可得，保温时R1、R2分得的电压之比 解得 所以电阻R1的阻值 答：（1）电饭锅在煲汤挡正常工作时，电路中的电流是2A； （2）某天用电高峰，小明关闭其它用电器，只让电饭锅在煮饭挡工作，发现电能表（如图乙）指示灯30s内闪烁11次，电饭锅煮饭挡的实际功率是1100W； （3）电阻R1的阻值是55Ω。 9．（1）80%，不舒服；（2）3×10-3W 【详解】解：（1）当电流表的示数为 I=1.5mA=1.5×10-3A 电路总电阻 此时R的阻值 由图像乙可知，当R=1kΩ时，RH=80%，而人体感觉比较舒服的湿度RH范围是40%～60%，故此时人体感觉不舒服。 （2）若空气湿度为50%，R´=2kΩ，电路的总电阻 电路消耗的总功率 答：（1）此时的空气湿度为80%，人体感觉不舒服； （2）若空气湿度为50%，电路消耗的总功率为3×10-3W。 10．（1）0.24A；（2）3V； 24Ω；（3）2.16W。 【详解】解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，通过R1的电流为 （2）小灯泡L标有“12Vㅤ4W”的字样，由 可得，小灯泡的阻值为 只闭合开关S3，滑片P在中点时，灯泡和滑动变阻器串联，电流表示数为0.25A，灯的电压为 根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为 即电压表示数为3V；变阻器的最大阻值为 （3）电源电压不变，只闭合开关S1时，R1和R2串联，电路中的总电阻最大时，根据 电路消耗的功率最小，为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压为 电路中的最小电流为 电路消耗的最小功率为 答：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A； （2）只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；滑动变阻器的最大阻值是24Ω； （3）只闭合开关S1时，在保证电路安全的条件下，求电路消耗的最小电功率是2.16W。 11．（1）12V；（2）21.6W；（3）20Ω 【详解】解：（1）当R2的滑片在右端，且只闭合S1、S2时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由，电源的电压 （2）当S1、S2、S3都闭合且滑片在最左端时，R1与灯泡L并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，则灯泡与R1两端的电压 UL＝U1=U＝12V 由图乙可知，当灯泡的电压为12V时，灯泡的电流 IL＝0.6A 通过R1的电流 电路总电流 此时电路总功率为 （3）只闭合S1、S2，且当电压表示数为8V时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，R1两端的电压 R2的电流 此时滑动变阻器接入电路中的电阻 答：（1）电源电压为12V； （2）此时电路总功率为多21.6W； （3）当电压表示数为8V时，滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω。 12．①1.5A；②a. 并联，理由见解析；b.50Ω；c. 31.5W 【详解】解：（1）①求此时通过电阻R1的电流I1为 （2）②根据电路中最小电功率有 所以连接方式是并联 ②通过滑动变阻器的最小电流 I2min=I总min-I1=1.8A-1.5A=0.3A 滑动变阻器的最大阻值R2max为 ③通过滑动变阻器的最大电流 I2max=0.6A 所以干路中的最大电流 I总max=I1+I2max=1.5A+0.6A=2.1A 电路中的最大电功率Pmax为 P总max=UI总max=15V×2.1A=31.5W 答：（1）①求此时通过电阻R1的电流I1为1.5A； （2）②a.判断电阻R1与电阻R2的连接方式是并联，理由见解析； b.求电路中滑动变阻器的最大阻值Rmax为50Ω； c.求电路中的最大电功率Pmax为31.5W。 13．（1）；（2）；（3） 【详解】解：由电路图可知，灯泡L与R0、R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由图象可知，当小灯泡的电压 时，通过灯泡的电流 由可得，小灯泡正常发光时的电阻 （2）当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为 当滑片P置于最右端时，电流表示数I2，由I1∶I2=5∶4可得，电路中的电流 由图象可知，灯泡两端的电压 则灯泡的实际电功率 （3）因 R1∶R=8∶15 所以，当滑片P置于某点时，变阻器接入电路的阻值 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0与两端的电压之和 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 当滑片P置于最右端时，与R两端的电压之和 则电源的电压 因电源的电压不变，所以 解得 则电源的电压 答（1）小灯泡正常发光时的电阻值； （2）滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率； （3）电源电压是。 14．（1）0.5A；（2）0.96W；（3）6Ω 【详解】（1）由P＝UI可得，灯泡L正常发光时的电流 （2）由可得，灯泡的电阻 当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P移到最左端时，小灯泡正常发光，则电源电压 U=U额=12V 当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，根据串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路的电流 则灯泡消耗的实际功率 PL＝I2RL＝(0.2A)2×24Ω＝0.96W （3）设滑片移动到某一位置时，电路的电流为I0，根据P＝I2R可得，灯泡的电功率PL0＝I02RL，变阻器的电功率PR0＝I02R，则有 此时变阻器的阻值 答：（1）灯泡L正常发光时的电流为0.5A； （2）滑片移动到最右端时，灯泡L的电功率为0.96W； （3）此时滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω。 15．（1）1.25A；（2）88Ω；（3）3.36×105J，420s 【详解】解：（1）当S1断开，S2接A时，电阻R1和R2串联接入电路，电路中电阻最大，电流最小，养生壶处于低温挡， 由P=UI得，正常工作时电路中的电流为 电路的总电阻为 （2）当S1闭合，S2断开时，电路中R1接入电路，电路中电阻比R1和R2串联小，比R1和R2并联大，养生壶处于中温挡，由得养生壶在中温挡工作时R1的电阻为 R2的电阻为 （3）在标准大气压下，水的沸点为100℃，根据题意可知水吸收的热量为 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J 养生壶高温挡加热效率为80%，由得养生壶消耗的电能为 由得烧开一壶水需要的时间为 答：（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流为1.25A； （2）R2的阻值为88Ω； （3）水吸收的热量为3.36×105J；烧开一壶水需要的时间为420s。 16．(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 17．（1）16Ω；（2）18W 【详解】解：（1）仅闭合开关S1，将R2的滑片移至最左端，此时电路中电阻R1和小灯泡L串联，电路中电流为0.5A，故电路中的总电阻 则R1的阻值 R1=R总-RL=48Ω-32Ω=16Ω （2）三个开关均闭合时，R1、R2和灯泡L并联，A1测干路电流，A2测R1和R2的总电流，因电流表的量程均为0～3A，故干路最大电流为3A，其中通过R1的电流 通过小灯泡的电流 则R2中通过的最大电流 I2=I-I1-IL=3A-1.5A-0.75A=0.75A 故R2的最大功率 P最大=UI2=24V×0.75A=18W 答：（1）R1的阻值16Ω； （2）R2的最大功率为18W。 18．（1）4Ω；（2）12V；（3）3∶2 【详解】解：（1）由可得小灯泡正常发光时灯丝的电阻 由P=UI可得小灯泡正常发光时的电流 （2）将滑片移动到最右端，只闭合开关S2时，小灯泡与滑动变阻器的最大值串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，小灯泡正常发光，则电路电流为0.5A；将滑片向左移到中点位置时，小灯泡与滑动变阻器的最大值串联，小灯泡依然正常发光，但电压表测量的滑动变阻器接入一半阻值时两端的电压，根据可知 代入数据，即 根据串联电路电压规律及可得电源电压 U=IR+2V=0.5A×20Ω+2V=12V （3）始终保持滑片在中点位置不变，当闭合开关S1、S3，断开S2时，定值电阻与滑动变阻器的左半部分串联接入电路，电压表测量左半部分两端的电压，定值电阻R0消耗的功率为P1，此时电路电流 当只闭合开关S1，定值电阻与滑动变阻器最大值串联接入电路，定值电阻R0消耗的功率为P2，此时电路电流 又 P1∶P2=9∶4 则有 解得 R0=10Ω 小灯泡灯丝阻值不变为4Ω，定值电阻为10Ω，可通过只闭合开关S1使滑动变阻器与定值电阻串联，调节滑片使其电流表示数最大，即电路最大电流为0.6A时，有最大电功率为 Pmax=UImax=12V×0.6A=7.2W 电源电压不变，要想电路功率最小，根据可知应使电路电阻最大，可知只闭合开关S1，移动滑片到最右端时，电路电阻最大为 Rmax=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω 此时电路电流 不会超过电流表量程，则电路最小功率 则电路的最大功率与最小功率的比值 答：（1）小灯泡正常发光时灯丝的电阻是4Ω； （2）电源电压是12V； （3）电路安全工作时，通过调节开关和滑片，电路的最大功率与最小功率的比值是3∶2。 19．(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。 20．(1) (2) (3)见解析 【详解】（1）由图可知，闭合开关S，断开开关S1、S2，R1、R2串联，电流表测量电路中的电流；根据串联电路的特点可知，电路中的总电阻为R=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω 根据欧姆定律可知，电源电压为U=IR=0.3A×40Ω=12V （2）通电1min时，R1产生的热量为Q1=I2R1t=（0.3A）2×20Ω×1×60s=108J （3）因为电源电压不变，由 可知，R总越小，功率越大；R总越大，功率越小；根据串并联电路的特点可知，当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R3并联，电路的总电阻最小，电路中消耗的电功率最大，最大电功率为 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 $