2026年中考物理一轮复习专题：含有变阻器电路的动态计算

2026年中考物理一轮复习专题：含有变阻器电路的动态计算 1．如图所示，电源电压保持不变，定值电阻，灯泡L上标有“6V  3.6W”的字样。闭合开关S、，断开，电压表的示数为9V，灯泡正常发光。求： （1）电源电压U； （2）此时滑动变阻器连入电路的电阻值； （3）同时闭合开关S、、将滑动变阻器移滑片至最左端时，电压表示数为多少？电路的总电流为多少？ 2．如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“”字样。若不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，求： (1)小灯泡的额定电流； (2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值； (3)移动滑动变阻器的滑片到最右端时，电压表示数为多少。 3．如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为15Ω，提供的电源电压恒定。 （1）将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，求R1的阻值； （2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电压表的示数； （3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电流表的示数为0.6A，求滑动变阻器接入电路的电阻。    4．如图乙所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”。图甲是小灯泡L的图像，其额定电压为5V。闭合开关S，变阻器滑片在B端时，电压表的示数为3V。求： （1）小灯泡的额定功率和电源电压； （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻； （3）若用一个阻值为2.5Ω的电阻替换小灯泡，电压表选用0~3V的量程，为了保证电路安全，在移动滑动变阻器滑片的过程中，求电路总功率的范围。 5．如图所示，电源电压U和R1、R2的阻值保持不变，滑动变阻器RP铭牌上标有“30Ω  0.5A”，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程是0～15V。只闭合开关S1时，滑动变阻器的滑片位于中间位置，电路中的电流为I1，电压表的示数为U1；同时闭合S1、S2时，滑动变阻器的滑片位于最左端，电路中的电流相对于I1减小了0.1A，电压表示数为U2，滑动变阻器此时的功率为2.7W。已知U1:U2 = 2:1，求： (1)同时闭合开关S1和S2时，电路中电流的大小； (2)R1与R2的电阻之比； (3)电源电压U。 6．如图甲所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“12V，6W”的字样，其电阻随温度的变化而变化，滑动变阻器的规格为“？Ω  2A”，闭合开关S，开关拨至1，将滑片从最右端向左移，滑动变阻器的功率P随电流变化关系如图乙所示，滑动变阻器两端的电压随电流变化关系如图丙所示，乙、丙两图中M点对应滑片位置相同。 （1）求灯泡正常发光时灯丝的电阻； （2）求滑动变阻器的最大阻值； （3）开关拨至2，在保证电路安全的前提下，先将滑片滑至某一位置，小灯泡恰好正好发光，再将滑片滑至某一端点，小灯泡电功率变化了5.7W，此时滑动变阻器的功率为多少？ 7．如图所示，电源电压为，为定值电阻，为滑动变阻器，电流表测量范围为“0~0.6A”，电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为，电压表的示数为。求： (1)的阻值； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)在保证电路安全的情况下，将电压表改接在两端，电路消耗的最小功率。 8．如图所示，是某电器设备的一部分电路。已知电源电压和灯泡的阻值均保持不变，定值电阻，灯泡上标有“”的字样。开关为单刀双掷开关，电源和电流表的内阻不计，电流表的量程为“”。 （1）只闭合开关时，电流表示数；在不损坏电流表及电源的情况下，闭合开关，将开关接“”，移动滑片置于其中点，此时电流表示数；当开关断开，开关接“”时，移动滑动变阻器滑片，使灯泡正常发光，求滑动变阻器消耗的电功率？ （2）在确保电路安全的情况下，求此电路功率的最大变化量？ 9．在图（a）所示的电路中，电源电压为20伏且保持不变，电阻R1的阻值为5欧，滑动变阻器R2上标有“20  2A”字样，两电压表的表盘均如图（b）所示。闭合电键S后，电压表V2示数为12伏。求： (1)此时滑动变阻器R2接入的阻值。 (2)10秒内通过电阻R1的电荷量。 (3)在确保电路中各元件均能正常工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P的过程中，电压表V1示数的最大变化量。 10．如图所示，灯泡标有“”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“？   1A”的字样，最大阻值模糊不清．电流表量程为，电压表量程为，现有两个不同电压值的电源可供选择，其中一个电源电压为，另一电源电压未知．当接入电压为的电源，、均断开，接，滑动变阻器滑片移到中点处时，灯泡恰好正常发光。当接入另一电压未知的电源，闭合、断开，接，当滑动变阻器的滑片调到某点时，电流表示数为，电压表示数为，消耗的功率为；滑动变阻器的滑片调到另一点时，电压表示数为消耗的功率为；已知。求： (1)灯泡L正常发光时的电阻； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)电源在两个电压值可选时，保证电路安全的情况下，求整个电路的最大电功率和最小电功率。 11．如图所示，电流表的量程是 0～0.6 A，电压表的量程是 0～15 V．电源电压恒为 15 V．滑动变阻器 R1 的阻值范围是0～50 Ω，灯泡 L 标有“6 V   3.6 W”字样，灯丝电阻保持不变。求： （1）灯泡 L 的电阻是多少？ （2）闭合开关 S1、S2 时，灯泡 L 消耗的功率为 2.5 W，则 R2 的电阻为多大？ （3）通过开关的通断，在不损坏电路元件的情况下，电路消耗的功率范围？ 12．如图所示的电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标“20Ω 2A”的字样，闭合开关S后，电流表的示数为1A，电压表的示数是4V，求： （1）电阻R1的阻值。 （2）电路中的最小电流。 （3）在电压表和电流表不改变量程的情况下，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。 13．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡正常工作时的电阻； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，整个电路的总功率； （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 14．如图所示，电源电压为不变，小灯泡L规格为“”（灯泡电阻不受温度影响），电流表的量程为“”、“”。闭合开关，小灯泡L正常发光。 （1）求的电阻和功率； （2）拆除小灯泡L，从规格分别为“”、“”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？ 15．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。    16．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。 17．如图所示，小灯泡L的额定电压为12V，定值电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“40Ω 2A ”的字样。闭合S1、S2，小灯泡L正常发光，此时通过小灯泡的电流为0.6A。电流表、电压表的量程分别为0~3A， 0~15V，电路均在安全范围内工作，求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）闭合S1、S2，移动滑动变阻器滑片，求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围； （3）断开S1、S2，若用一个电压可调的电源去替代原来的电源，电流表、电压表的量程分别为0~0.6A， 0~3V。通过移动滑动变阻器滑片，使两个电表均能达到各自的满刻度，且电路正常工作，求电源电压的可调范围。 18．小一连接电路如图所示，和是定值电阻，电源电压保持不变。他先将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数分别为和；他又将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数为和。小一发现电压表示数的变化量大于电压表示数的变化量，请你分析并判断和的大小关系。（可以画等效电路图进行辅助说明） 19．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示。求： (1)滑动变阻器R的阻值范围。 (2)R0的阻值。 (3)电源电压。 20．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电流表A的示数为I1，滑动变阻器R2消耗的电功率P2为3W。当只闭合开关S，将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时，电压表V1的示数为U1'，电压表V2的示数为U2'，电流表A的示数为I2。闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时，电流表A的示数I3，电阻R3的电功率为P3。已知，.求： (1)电流I1与I2的比值。 (2)电功率P3的大小。 (3)通过断开、闭合开关及移动滑动变阻器滑片P，电路所消耗的最小电功率Pmin。（结果保留1位小数） 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 《2026年中考物理一轮复习专题：含有变阻器电路的动态计算》参考答案 1．（1）15V；（2）15Ω；（3）3A 【详解】解：（1）闭合开关S、，断开，此时灯泡和R2串联，电压表测量R2两端电压。灯泡正常发光，则其两端电压为额定电压6V，电压表示数为9V，则R2两端电压为9V，根据串联电路电压规律，电源电压为 （2）电路中的电流为 此时滑动变阻器连入电路的电阻值为 （3）同时闭合开关S、、将滑动变阻器滑片移至最左端，此时R2的阻值为0,，根据可知电压表示数为0；灯泡和R1并联，灯泡两端电压为电源电压15V，超过额定电压，故灯泡烧坏，则电路中只有R1工作，电路的总电流为 答：（1）电源电压U为15V； （2）此时滑动变阻器连入电路的电阻值15Ω； （3）同时闭合开关S、、将滑动变阻器移滑片至最左端时，电压表示数为0，电路的总电流3A。 2．(1)0.5A (2)4Ω (3)4.8V 【详解】（1）灯泡的额定电压是6V，额定功率是3W，由得，灯泡的额定电流 （2）灯泡正常工作时电路中的电流为 滑动变阻器两端的电压 所以滑动变阻器的电阻 （3）若不考虑温度对灯丝电阻的影响，由欧姆定律得，灯泡的电阻 移动滑动变阻器的滑片至最右端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则此时电路总电阻： 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流 由欧姆定律得，电压表示数 3．（1）7.5Ω；（2）1V；（3）15Ω 【详解】解：（1）将a、b分别接在电源两端，电路为只有R1的简单电路，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，则电源电压为3V，R1的阻值 （2）只将a、c分别接在电源两端，电路为串联电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω，串联电路中电压比等于电阻比 解得 （3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，此时电路为并联电路，电流表测量干路电流。由（1）可知，此时R1的电流为0.4A，故滑动变阻器的电流为 滑动变阻器连入电路的阻值 答：（1）R1的阻值为7.5Ω； （2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，电压表的示数为1V； （3）滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω。 4．（1）4W，15V；（2）12.5Ω；（3）10~15W 【详解】解：（1）由图甲可知，当灯泡的两端电压等于其额定电压时，通过的电流为0.8A，所以小灯泡的额定功率为 由图乙可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测的是灯泡的两端电压。闭合开关S，变阻器滑片在B端时，变阻器接入电路的电阻最大为R滑大=20Ω，电压表的示数为3V，即此时灯泡的两端电压为3V，由图甲可知，通过灯泡的电流为I1=0.6A，根据串联电路特点和欧姆定律可得，电源电压为 （2）小灯泡正常发光时，小灯泡的两端电压为5V，此时的电路电流为0.8A，根据串联电路的电压特点可知，此时变阻器的两端电压为 根据欧姆定律可得，滑动变阻器的电阻为 （3）当电压表示数达到最大时，即此时通过定值电阻的电流最大，为 由于滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”，所以电路的最大电流为Imax=1A；电路的最大电功率为 当变阻器连入电路的电阻最大时，电路电流最小，为 此时电路的电功率最小，为 所以电路总功率的范围是10~15W。 答：（1）小灯泡的额定功率为4W，电源电压为15V； （2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为12.5Ω； （3）电路总功率的范围为10~15W。 5．(1)0.3A (2)1∶2 (3)12V 【详解】（1）同时闭合开关S1和S2时，同时闭合S1、S2时，滑动变阻器的滑片位于最左端，与串联，被短路，因为 所以电路中的电流。 （2）同时闭合S1、S2时， 只闭合开关S1时，滑动变阻器的滑片位于中间位置，R1、R2、和串联，电流表测量电路中的电流 电压表测R1、R2串联后两端的电压U1，则有 又因为 所以解①②③得。 （3）由于，即，，即 解③④⑤得，，，电源电压为。 6．（1）；（2）；（3）4.5W 【详解】解：（1）小灯泡正常发光时的电阻 （2）由图丙可知，电路中最小电流是0.2A，此时滑动变阻器两端的电压是10V，所以滑动变阻器的最大电阻 （3）只闭合开关S，开关拨至1，电阻R与滑动变阻器R1串联，将滑片从最右端向左移，由图乙可知，此时滑动变阻器的功率为 由图丙可知，此时滑动变阻器两端的电压为 根据可得，此时电路中的电流为 设电源电压为U，设定值电阻的阻值为R，由图丙可知，当电流 时，根据串联电路中的电压规律可得 由图丙可知，当电流 时，根据串联电路中的电压规律可得 联立①②解得 只闭合开关S，开关拨至2，由题意知小灯泡恰好正常发光，到滑片P滑至某一端点过程中，小灯泡电功率变化了 在保证电路安全的前提下，则小灯泡实际功率为 所以当小灯泡的实际功率 时，此时小灯泡最暗，设此时滑动变阻器两端的电压为，则小灯泡两端的电压 小灯泡的电流 由题可知 解得 或 如果 时，小灯泡两端电压为 所以 舍去，即 此时滑动变阻器的功率为 即小灯泡L最暗时的滑动变阻器的功率为4.5W。 答：（1）灯泡正常发光时灯丝的电阻； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）此时滑动变阻器的功率为4.5W。 7．(1)15Ω (2)70Ω (3)约6.7W 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流，根据题意，当滑片移至滑动变阻器中点时，电压表示数为6V，电流表示数为 0.4A，根据欧姆定律，可得的阻值 （2）当滑片移至滑动变阻器中点时，定值电阻与滑动变阻器R串联，电源电压为20V，根据串联电路电压特点，此时滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 因为滑片位于中点，所以滑动变阻器的最大阻值为 （3）将电压表改接在R两端，则电压表测量R两端的电压，因为电源电压不变，根据电功率计算公式，可知串联电路中电流越小，电路消耗的总功率越小；由欧姆定律可知，电源电压一定时，串联电路中电流越小，则电路中的总电阻越大。 当滑动变阻器滑片位于最大阻值处时，串联电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，根据欧姆定律，可得此时电路中的电流 此时滑动变阻器两端的电压为 为保证电路安全，电流表和电压表均不能超过其最大量程，示数不超过其量程，此时滑动变阻器两端电压大于电压表能测的最大电压值，故滑片位于最大阻值处的情况不符合题意； 根据串联电路的分压定律，可知当滑动变阻器两端电压最大等于电压表能测最大电压值15V时，此时电路中的总电阻最大，电流最小，电路消耗的功率最小；根据欧姆定律，可得此时电路中的电流 此时电路电流小于电流表能测最大电流值0.6A，故电路安全，此种情况符合题意， 根据电功率计算公式，可得 8．（1）2.4W；（2）28W 【详解】解：（1）由题意可知，只闭合S1时，只有R0接入电路，电源电压 当开关S1断开，开关S2接“b”时，灯L与滑动变阻器串联，灯正常发光时，其两端电压等于额定电压4V，电功率等于其额定功率1.6W，所以此时电路中的电流 滑动变阻器两端电压 此时滑动变阻器消耗的电功率 （2）闭合开关S1，将开关S2接“a”，移动滑片P置于其中点时，R0与R最大阻值的一半并联，电流表测量干路的电流，通过R0的电流不变，通过R的电流 滑动变阻器两端电压等于电源电压，滑动变阻器的最大阻值为 灯的电阻为 在确保电路安全的情况下，求出电路的最大功率和最小功率就可求出最大变化量，因电源电压不变，根据 可知，总电阻最大，总功率最小，总电阻最小，总功率最大。当开关S1断开，S2接b，滑动变阻器连入阻值最大时，L、R串联，此时总电阻最大；总电阻为 最小总功率 当开关S1闭合，S2接a时，R0与R并联，电流表测干路的电流，且干路最大电流为3A，最大总功率 电路功率的最大变化量 答：（1）当开关S1断开，开关S2接“b”时，灯正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率是2.4W； （2）在确保电路安全的情况下，此电路功率的最大变化量是28W。 9．(1)7.5欧 (2)16库 (3)5伏 【详解】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表 测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压 因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 则变阻器接入电路中的电阻 （2）由可得，10秒内通过电阻R1的电荷量 （3）由滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流 则R1两端的最大电压 当电压表V2示数为15V时，R1两端的电压最小 所以，电压表V1示数的最大变化量 10．(1)15Ω (2)30Ω (3)5W，0.55W 【详解】（1）由灯泡L的铭牌“3V 0.6W”可知，灯泡的额定电压，额定功率。则灯泡正常发光时的电阻为 （2）当电源电压U = 6V，S₁、S₂均断开，S₃接b时，灯泡L与滑动变阻器串联。滑片移到中点处时，灯泡L恰好正常发光，此时电路中的电流等于灯泡的额定电流 根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端的电压为 此时滑动变阻器接入电路的电阻（即一半阻值）为 所以，滑动变阻器R₂的最大阻值为 （3）1.求未知电源电压和的阻值。 当接入未知电源，S₁闭合、S₂断开，S₃接a时，与串联，电压表测两端的电压。根据题意，当I₁ = 0.4A时，U₂₁ = 2V，消耗的功率为P₁。当电压表示数为U₂₂ = 4V时，消耗的功率为P₂。根据电功率公式，有 所以。因为I₁ = 0.4A，所以     电源电压U'保持不变，根据串联电路的特点和欧姆定律可得① ② 联立①②解得，。所以，两个可选的电源电压分别为6V和10V。 2.求电路的最大电功率。电路的最大功率，需在保证电路安全的前提下，使总电流最大。 安全要求：电流表，灯泡L电流，滑动变阻器电流。 ①当电源电压时：S₁、S₂闭合，S₃接b，与并联。总电流 为保证电流表安全，，则，解得。为使总电流最大，应使接入电路的阻值最小，即。此时总电流最大为。最大功率 ②当电源电压U = 10V时：若S₁闭合，S₂断开，S₃接a，与串联。为使电流最大，滑动变阻器接入电路的电阻应为0。此时电路中电流 因为0.5A < 0.6A，电路安全。最大功率     （其他接法，如含灯泡的电路或与并联的电路，在10V电压下均会超过元件的安全限值，不予考虑）。比较两种情况，电路的最大电功率为5W。 3.求电路的最小电功率。电路的最小功率，需在保证电路安全的前提下，使总电流最小（即总电阻最大）。 当电源电压U = 6V时： 若S₁、S₂断开，S₃接a，灯泡、与串联。为使电流最小，滑动变阻器接入电路的电阻应最大为30Ω。此时电路中电流 最小功率 11．（1）10Ω；（2）20Ω；（3）3.75～9W 【详解】解：（1）由知道，灯泡L的电阻为 （2）闭合开关S1、S2时，灯泡与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L消耗的功率为2.5W，由结合串联电路电流特点知道，电路中的电流为 此时电路的总电阻为 则R2的电阻为 （3）由P=UI知道，灯泡的额定电流 电流表的量程是0～0.6A，所以电路中最大电流为0.6A，则电路中的总功率最大为 当闭合开关S1、S3，且滑动变阻器的阻值最大为50Ω时，电路中的总电阻最大，由知道，此时电路的总功率最小，电路消耗的最小总功率为 所以整个电路消耗的总功率的变化范围是3.75～9W。 答：（1）灯泡L的电阻是10Ω； （2）闭合开关S1、S2时，灯泡L消耗的功率为2.5W，则R2的电阻为20Ω； （3）通过开关的通断，在不损坏电路元件的情况下，电路消耗的功率范围为3.75～9W。 12．（1）4Ω；（2）0.75A；（3）5Ω～20Ω 【详解】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）电阻R1的阻值 （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的最小电流 （3）由题意可知，电流表量程为0~ 3A，而滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流 此时变阻器接入电路中的电阻最小，此时电路中的总电阻 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值 当变阻器接入电路中的电阻最大为 20Ω时，电路中电流最小，电压表示数最小，各电路元件是安全的，所以变阻器R2的阻值范围为5Ω~20Ω。 答：（1）电阻R1的阻值为4Ω； （2）电路中的最小电流为0.75A； （3）滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为5Ω～20Ω。 13．（1）6Ω；（2）3.375W；（3）3Ω～12Ω 【详解】解：（1）根据得，灯泡正常工作时电阻 （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，灯泡L被短路，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测量干路电流，变阻器R2滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω，通过R1的电流 通过滑动变阻器R2的电流 电流表的示数为 电路总功率 （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，灯泡的额定电流 因为灯泡额定电流 电流表量程为0～3A, 滑动变阻器标有“15Ω，1A”字样,所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 此时滑动变阻器R2阻值最小，则电路最小总电阻 滑动变阻器R2最小阻值 因为电压表量程为0～3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流 滑动变阻器R2最大阻值 综上所述滑动变阻器的阻值范围为3Ω～12Ω。 答：（1）灯泡正常工作时的电阻6Ω； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，整个电路的总功率3.375W； （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围3Ω～12Ω。 14．（1）50Ω，2 W；（2）见解析 【详解】解：（1）由于L与串联，灯泡正常发光，根据串联电路电流的规律及P=UI可知电路中的电流 两端的电压为 U0= U- UL= 15V-5V = 10V 根据欧姆定律可知，的电阻为 的功率为 （2）若定值电阻R0与滑动变阻器串联时，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，最大电流 若R0与滑动变阻器并联时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过滑动变阻器的最小电流分别为 因“10Ω 1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，且小于1.5A，所以，该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联，因“100Ω 0.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，且大于0.15A，所以，该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，此时电路的最大总电流 I大′=I大+IR大=0.3A+0.5A=0.8A 综上可知，当“100Ω 0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联，且电流表（选0～0.6A量程时位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路）时，电路的总功率最大，则电路消耗的最大功率 P滑大=UI大′=15V×0.8A=12W 答：（1）R0的功率为2W，电源电压为15V； （2）选择“100Ω 0.5A”规格的变阻器与定值电阻R0并联、且电流表选0～0.6A量程位于两支路之一或选0～3A的量程位于干路时，电路消耗的总功率最大，最大功率是12W。 15．（1）6V， 12Ω；（2）10Ω；（3）0Ω到10Ω。 【详解】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。 16．(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。 17．（1）20Ω；（2）6~40Ω；（3）4.8V≤U≤7.8V 【详解】解：（1）闭合S1、S2，L与R2并联，电流表测干路电流，小灯泡正常发光时的电阻为 （2）电流表的量程为0~3A，则R2的电流为 故R2允许的最大电流为2A，则滑动变阻器接入的最小电阻为 故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围6~40Ω。 （3）断开S1、S2，R1与R2串联，电压表测R2两端电压，当电路中电流表达到最大值I1=0.6A时，且变阻器最大接入电路的阻值为0时，电源电压最小为 当电压表示数最大，即，且变阻器接入电路的阻值最大为40Ω时，电路中的电流为 此时电源电压为 电流表不能达到最大值，故不符合题意。最大值I1=0.6A时，时，则电源最大电压为 所以允许的最大电压范围为4.8~7.8V。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为20Ω； （2）闭合S1、S2，移动滑动变阻器滑片，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围6~40Ω； （3）电源电压的可调范围为4.8~7.8V。 18．（分析过程见解析） 【详解】当滑片P移到a端时，电路为和串联，电压表测的电压，电压表测的电压，设电源电压为U，根据欧姆定律及串联电路的电压规律可得，两端的电压① 两端的电压② 当滑片P移到b端时，电路为、R和串联，电压表测、R的电压，电压表测、R的电压，设电源电压为U，根据欧姆定律及串联电路的电压规律可得，电压表V1的示数③ 电压表V2的示数④ 联立①③可得 联立②④可得 因为 即 化简可知 19．(1) (2) (3) 【详解】（1）滑动变阻器从一端移动到另一端，即电阻从0移动到最大值，故电阻最大时，电流最小，由图可知电压表测量滑动变阻器电压，故滑动变阻器最大值为 故滑动变阻器R的阻值范围是。 （2）电路是串联的，电压表测滑动变阻器的电压，当滑动变阻器在最右端时，电压表电压最大，此时电路中电流最小为0.1A，则电源电压为 当滑动变阻器在最左端时，电压表示数是0，电路中电流最大，为0.3A，此时的电压等于电源电压，则电源电压 联立以上两式解得 （3）将代入上式可得电源电压为 20．(1)4∶1 (2)16W (3)0.9W 【详解】（1）设电源电压为U，R2最大阻值为R2，当闭合开关S、S1时，R2、R3串联，R1短路，电压表V1测R2两端电压，电压表V2测R3两端电压，此时 当只闭合开关S时，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1、R2两端电压，电压表V2测R3两端电压，此时电源电压 已知，即 所以 （2）当闭合开关S、S1时，R2、R3串联，R1短路，此时电源电压① 当只闭合开关S时，R1、R2、R3串联，此时电源电压② 已知③，④ 由①②③④得，即，化简得⑤ 当闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的A端时，R2、R3串联，R1短路，R2达到最大阻值，此时，电路中的电流⑥ 滑动变阻器R2消耗的电功率⑦ 当闭合开关S、S1，当滑片P移至滑动变阻器R2的B端时, R2阻值为0，只有R3接入电路，此时，电路中的电流⑧ 电阻R3的电功率为⑨ 由⑤⑥⑧可得⑩ 再由⑦⑨⑩可得 已知,所以电阻R3的电功率 （3）由可知，电路中的总电阻最大时，电路消耗的电功率最小。即P在A端，S闭合，S1断开，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1、R2两端电压，电压表V2测R3两端电压，将滑片P移至滑动变阻器R2的中点时，R2的阻值为，此时,， 由①②③④得，整理得 此时电路中最小功率 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 $