电路综合计算 专项练习 --2026-2027学年人教版物理九年级全一册

主题训练卷（七） 单元整合：电路综合计算 类型1 简单电路计算 1.如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为0.2A，电阻R2的阻值为15Ω。下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R1的电流为0.5A B．电源电压为5V C．电阻R1的阻值为10Ω D．若断开开关S2，电流表A1示数不变 2.如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。则电源电压为________V；当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是________Ω。 3.如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，电源电压为_____V，滑片在中点时变阻器的电功率为______W。 5.如图的电路中，电源电压U=6V且保持不变，定值电阻R1=6Ω，定值电阻R2=4Ω。求： （1）只闭合S1电流表的示数多大？ （2）只闭合S2电流表的示数多大？ （3）从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电流表的示数变化了多少？ 类型2 比例类电路计算 5.如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，已知R：R1：R2=1：1：2，则下列说法正确的是（　　） A．当滑片P移动到a端时，闭合S1、S2，通过R1与R2的电流之比是1：2 B．当滑片P移动到a端时，闭合S1、S2，通过R1与R2的电流之比是1：1 C．当滑片P移动到b端时，只闭合S1，滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1：1 D．当滑片P移动到b端时，只闭合S2，滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2：1 6.如图所示的电路中，电源两端电压不变，当甲乙都为电流表时，只闭合开关S1，R1与R2两个电阻是________联（选填“串”或“并”），此时甲、乙两表的示数比是2：3；如果把甲乙全部换成电压表，再闭合S1和S2，则甲、乙两表示数之比是_______。 7.如图所示电路，电源电压和定值电阻的阻值保持不变。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，电阻R1消耗的电功率为P1；当只闭合开关S1、S3时，电路消耗的总功率为P2，且P2=3P1；当只闭合开关S2时，电阻R2消耗的功率为1.6W，则R1与R2的阻值之比为__________；电源电压为___________。 类型 3动态电路相关计算 8.图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.625W B．电路的最大总功率为1.2W C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．R的阻值变化范围为20Ω～8Ω 9.（多选）如图所示，当开关S闭合，S1、S2断开时，通过R3的电流为I1；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A1的示数为1.8A；当开关S、S1闭合，S2断开，电流表A1的示数相较于开关S、S1、S2都闭合时变化了1.2A，此时通过R3的电流为I2。已知R1＝15Ω，I1：I2＝1：3，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．当开关S、S1、S2闭合，电流表A2示数为1.6A C．当开关S闭合，S1、S2断开，电路的总功率为10.8W D．当开关S闭合，S1、S2断开，电压表V1和V2的示数之比为4：3 10.如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为_________A，电源电压为________V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为_________J。 11.在如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为________Ω；滑动变阻器的最大功率为_________W。 12.体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少； （2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少； （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 13.如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1。 求：（1）定值电阻R1的阻值； （2）R0的最大阻值和电源电压U； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。 类型四 安全（范围）类电路计算 14.如图所示电路中，电源电压6V恒定不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，小灯泡上标有“2V，1W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω，1A”。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，在不损坏电路元件的前提下，电流表、电压表示数的范围分别是（　　） A．0.25A～0.6A，1V～2V B．0.3A～0.5A，1V～1.5V C．0.25A～0.5A，1.5V～2V 15.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器最少接入10Ω B．当水流速度增大时，电压表的示数变大 C．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变小 D．电路消耗总电功率的变化范围为1.35～2.7W 16.如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图象如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s,电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（　　） ①灯泡L的电阻为16Ω ②电源电压为12V ③P2=0.75W ④PL=1W A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有①③④正确 17.如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（　　） ①U=6V ②R2′=4Ω ③P=1.35W ④Q=27J A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②③④正确 18.如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为__________J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为_________Ω。 19.如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变，小灯泡L标有“5V 0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌是“20Ω 1A”，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。 求：（1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表的示数为2V，求定值电阻R2的阻值； （3）若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 20.如图甲所示，电源电压可调，滑动变阻器R标有“1A”字样，电流表量程0～3A，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，其电流与电压的关系如图乙所示。只闭合开关S1，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的功率为3.2W。求： （1）L2正常发光时的电阻； （2）此时的电源电压和滑动变阻器的最大电阻； （3）若滑片的移动范围为2Ω至最大阻值处，只闭合S3，移动滑片P且同时调节电源电压，使其中一个小灯泡正常发光，各元件均安全工作，求电路总电功率的变化范围。 21.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。 求： （1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； （2）当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。 类型五 多档位用电器计算 22.（多选）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R1=48.4Ω，R2=435.6Ω。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。[不考虑热量损失，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]下面说法正确的是（　　） A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位 B．电热壶的正常加热功率为100W C．电热壶将1kg的水从25℃加热到75℃，需要正常工作210s D．测量时电热壶的实际加热功率为800W 23.一种学生设计的电热座椅主要由座垫和脚踏组成，其电路示意图如图所示，座垫内的电热丝R1=260Ω、R2=150Ω，脚踏内的电热丝R3=400Ω。闭合开关S1，开关S2接_________可以使脚踏处于“低温挡”，开关S2接_________可以使脚踏处于“高温挡”（忽略温度变化对电阻的影响），脚踏处于中温挡时，电热座椅在通电5min所消耗的电能___________J。 24.如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。 求：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率； （2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能； （3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 25.如图甲所示是家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg] 项目 参数 电源电压（V） 220 中温挡功率（W） 400 高温挡功率（W） 1200 容积（L） 1 求：（1）R1、R2的阻值。 （2）低温挡正常工作时的功率。（结果保留整数） （3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，烧开一锅水需要的时间。 26.图甲所示为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该锅可实现汤锅、烧烤同时进行，也可以分开控制。图乙为其部分简化电路图。R1、R2、R左、R右均为加热电阻，R2的阻值为56Ω，R右=2R左，开关S1控制中央区域对汤锅进行加热的电路，S2为温控开关，S左、S右分别控制左右两烧烤盘区域的加热电阻R左、R右，该涮烤锅部分参数如表所示。1标准大气压下，汤锅在加热状态时，将汤锅中2kg的水由20℃加热至沸腾，共用时14min。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）， 求：（1）电阻R右的阻值； （2）汤锅保温挡的额定保温功率； （3）正常工作时电路中的最大电流； （4）加热状态时汤锅的加热效率。 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤盘 加热 保温 左盘 右盘 1100W 440W 【答案与解析】 类型1 简单电路计算 1.如图所示的电路中，电流表A1的示数为0.5A，A2的示数为0.2A，电阻R2的阻值为15Ω。下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R1的电流为0.5A B．电源电压为5V C．电阻R1的阻值为10Ω D．若断开开关S2，电流表A1示数不变 C 【解析】由电路图可知，两开关都闭合，此时两电阻并联，电流表A2测R2支路的电流，电流表A1测干路中的电流；开关S1控制整个电路，开关S2只控制电阻R1； 由题意可知，干路电流I=0.5A，通过电阻R2的电流I2=0.2A，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流：I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A，故A错误； 因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由欧姆定律可得电源电压：U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V，故B错误； 由I=可得，电阻R1的阻值：R1==10Ω，故C正确； 原来两个开关都闭合，电流表A1测干路中的电流；若断开开关S2，电路为R2的简单电路，两个电流表都测R2的电流，由并联电路的特点可知通过R2的电流不变，且小于干路中的电流，所以可知电流表A1示数变小，故D错误。 2.如图所示，电源电压恒定，R1的阻值为20Ω，R2的阻值为10Ω。当S闭合，S1、S2断开时，电流表的示数为0.5A。则电源电压为 15 V；当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数变化了0.4A，则R3的阻值是 100 Ω。 15 100 【解析】（1）当S闭合，S1、S2断开时，R3开路，R1、R2串联，电流表测量电路电流； 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，电源电压为：U=IR=I（R1+R2）=0.5A×（20Ω+10Ω）=15V； （2）当S、S1、S2都闭合时，R2被短路，R1、R3并联，电流表测干路中的电流；根据并联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻变小，电流表的示数变化了0.4A，所以电流表示数增大了0.4A，示数为0.9A；因并联电路中各支路两端电压相等，所以通过R1的电流：I1==0.75A，因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R3的电流：I3=I-I1=0.9A-0.75A=0.15A，则R3的电阻为：R3==100Ω。 3.如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为______Ω，电源电压为_____V，滑片在中点时变阻器的电功率为______W。 8 6 2 【解析】如图甲所示，闭合开关，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压； 当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据串联分压特点可知电压表的示数最大，由图乙可知，UR=6V，根据欧姆定律可得，电路中的电流I=，定值电阻两端的电压U0=IR0=×R0=×8Ω， 根据串联电路的电压特点可知，电源电压U=UR+U0=6V+×8Ω........①， 当滑片位于中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为总电阻的一半，由图乙可知，UR′=4V，根据欧姆定律可得，路中的电流I′=，定值电阻两端的电压U0′=I′R0=×R0=×8Ω，根据串联电路的电压特点可知，电源电压U=UR′+U0′=4V+×8Ω........②， 联立①②可得：R=8Ω，U=12V。 滑片在中点时电路中的电流为：I′==0.5A， 变阻器的电功率为：P=UR′I′=4V×0.5A=2W。 5.如图的电路中，电源电压U=6V且保持不变，定值电阻R1=6Ω，定值电阻R2=4Ω。求： （1）只闭合S1电流表的示数多大？ （2）只闭合S2电流表的示数多大？ （3）从只闭合S2和S3的状态到只闭合S1和S3的状态，电流表的示数变化了多少？ 解：（1）由图示电路图可知，只闭合S1，只有电阻R1接在电路中， 通过R1的电流为：I1==1A； （2）由图示电路图可知，只闭合S2，两电阻串联，R1、R2串联的总电阻：R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω， 电路中的电流：I==0.6A； （3）只闭合S2和S3，R1被短路，只有电阻R2接在电路中，此时，电流表示数为：I2==1.5A， 只闭合S1和S3，R1、R2并联，此时电流表测干路中的电流，因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以此时电流表的示数为： I′=I1+I2==2.5A， 电流表示数的变化量：△I=I′-I2=2.5 A-1.5 A=1A。 类型2 比例类电路计算 5.如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R，已知R：R1：R2=1：1：2，则下列说法正确的是（　　） A．当滑片P移动到a端时，闭合S1、S2，通过R1与R2的电流之比是1：2 B．当滑片P移动到a端时，闭合S1、S2，通过R1与R2的电流之比是1：1 C．当滑片P移动到b端时，只闭合S1，滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1：1 D．当滑片P移动到b端时，只闭合S2，滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2：1 C 【解析】当滑片P移动到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S1、S2，R1和R2并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，R1：R2=1：2，则通过R1与R2的电流之比为2：1，故AB错误； C、当滑片P移动到b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，只闭合S1，R和R1串联接入电路，由串联电路分压原理可得滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比：UR:U1=R:R1=1:1，故C正确； D、当滑片P移动到b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，只闭合S2，R和R2串联接入电路，由串联电路分压原理可得滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比：UR:U2=R:R2=1:2，，故D错误。 6.如图所示的电路中，电源两端电压不变，当甲乙都为电流表时，只闭合开关S1，R1与R2两个电阻是________联（选填“串”或“并”），此时甲、乙两表的示数比是2：3；如果把甲乙全部换成电压表，再闭合S1和S2，则甲、乙两表示数之比是_______。 并；3：1 【解析】当甲、乙都是电流表时，只闭合S1，两个电阻并联，且电流甲测量R2的电流，电流乙测量干路的总电流；此时甲、乙两表的示数之比是2：3，即：I2：I=2：3，因为并联电路干路中的总电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流和通过R2的电流之比为：I1：I2=（I-I2）：I2=（3-2）：2=1：2；并联电路各支路两端的电压相等，由U=IR可得：I1R1=I2R2，则两电阻的阻值之比为：R1：R2=I2：I1=2：1，当甲、乙都是电压表，闭合S1和S2，两电阻串联，电压表甲测量的是总电压，电压表乙测量R2两端的电压；因为串联电路中各处电流相等，根据U=IR可得，两电阻两端的电压之比为：，串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，所以电压表甲、乙的示数之比为：U甲：U乙=U：U2=（U1+U2）：U2=（2+1）：1=3：1。 7.如图所示电路，电源电压和定值电阻的阻值保持不变。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，电阻R1消耗的电功率为P1；当只闭合开关S1、S3时，电路消耗的总功率为P2，且P2=3P1；当只闭合开关S2时，电阻R2消耗的功率为1.6W，则R1与R2的阻值之比为 2：1 ；电源电压为 12V 。 2：1 12V 【解析】当只闭合开关S1时，等效电路图如图1所示；当只闭合开关S1、S3时，等效电路图如图2所示；当只闭合开关S2时，等效电路图如图3所示。 （1）图1中，P1=，图2中，P2=+， 因为P2=3P1，所以+=3，解得：R1=2R2； （2）图1和图3中，电源的电压不变，=，I3=I1=×0.6A=0.4A， 图3中，根据P=I2R可知R2==10Ω，R1=2R2=2×10Ω=20Ω，图1中，电源的电压U=I1R1=0.6A×20Ω=12V。 类型 3动态电路相关计算 8.图甲所示电路，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（　　） A．小灯泡的额定功率为0.625W B．电路的最大总功率为1.2W C．小灯泡的灯丝阻值越来越小 D．R的阻值变化范围为20Ω～8Ω A 【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。 小灯泡的额定电压为2.5V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流为：IL=0.25A； 小灯泡的额定功率：P额=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W，故A正确；电路中的最大电流：I大=IL=0.25A，电路的最大功率：P大=UI大=4.5V×0.25A=1.125W，故B错误；由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I-U图像为一条向U轴靠近的图线，根据R=可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误；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，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压UL′=0.5V时，通过的电流IL′=0.08A，此时滑动变阻器两端的电压：UR′=U-UL′=4.5V-0.5V=4V，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I小=IL′=0.08A则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大==50Ω； 当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压UL=2.5V时，通过的电流IL=0.25A；滑动变阻器两端的电压：UR′'=U-UL=4.5V-2.5V=2V，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：I大=IL=0.25A；则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R小==8Ω；R的阻值变化范围为50Ω～8Ω，故D错误。 9.（多选）如图所示，当开关S闭合，S1、S2断开时，通过R3的电流为I1；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A1的示数为1.8A；当开关S、S1闭合，S2断开，电流表A1的示数相较于开关S、S1、S2都闭合时变化了1.2A，此时通过R3的电流为I2。已知R1＝15Ω，I1：I2＝1：3，电源电压保持不变。下列说法正确的是（　　） A．电源电压为8V B．当开关S、S1、S2闭合，电流表A2示数为1.6A C．当开关S闭合，S1、S2断开，电路的总功率为10.8W D．当开关S闭合，S1、S2断开，电压表V1和V2的示数之比为4：3 BD 【解析】当开关S、S1、S2闭合，R1、R2、R3并联，电流表A1测通过R2和R3的总电流，电流表A1的示数为1.8A，电流表A2测通过R1和R2的总电流； 当开关S、S1闭合，S2断开，R1、R2被短路，电路为R3的简单电路，电流表A1测通过R3的电流，电流表A1的示数变化了1.2A，所以通过定值电阻R2的电流为1.2A，由欧姆定律可知电源电压：U＝I2R2＝1.2A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 并联电路互不影响，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路电流规律可得通过定值电阻R3的电流：I'＝1.8A﹣1.2A＝0.6A，即电流表A1的示数为0.6A，由欧姆定律可知电源电压：U＝I'R3＝0.6A×R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 当开关S闭合，S1、S2断开，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1和R2两端的总电压，电压表V2测R2和R3两端的总电压，此时电路中电流为I，I：I′＝1：3，则II′0.6A＝0.2A；串联电路总电阻等于各部分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+R2+R3）＝0.2A×（15Ω+R2+R3）﹣﹣﹣﹣﹣﹣③， 由①②③解得：R2＝5Ω，R3＝10Ω，U＝6V，故A错误；当开关S、S1、S2闭合，R1、R2、R3并联，电流表A2测通过R1和R2的总电流，由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，通过R1、R2的电流分别为：I10.4A，I21.2A，由并联电路的电流特点可知，电流表A2示数：IA2＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，故B正确；当开关S闭合，S1、S2断开，R1、R2、R3串联，此时通过R3的电流为0.2A，即串联电路的电流为0.2A，则电路的总功率为：P＝UI＝6V×0.2A＝1.2W，故C错误；当开关S闭合，S1、S2断开，R1、R2、R3串联，电压表V1测R1和R2两端的总电压，电压表V2测R2和R3两端的总电压，根据电阻的串联和分压原理可知，电压表V1和V2的示数之比：，即电压表V1和V2的示数之比为4：3，故D正确。 10.如图甲所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为10Ω，图乙是小灯泡L的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，通过小灯泡的电流为 0.6 A，电源电压为 8 V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V，电路在1min内消耗的电能为 384 J。 0.6 8 384 【解析】由图可知，当只闭合S1、S2时，R1、L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；由图乙可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯泡的电流为0.6A；根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知，R1两端的电压：U1=IR1=0.6A×10Ω=6V，根据串联电路的电压特点可知，电源电压：U=UL+U1=2V+6V=8V；当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表测量灯泡L两端的电压；根据图乙可知，当小灯泡两端的为4V时，通过小灯泡的电流为0.8A，根据串联电路的电流特点可知，电路中的电流为0.8A，电路在1min内消耗的电能：W=UI′t=8V×0.8A×1×60s=384J。 11.在如图甲所示电路中，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。闭合开关并将滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的电功率与电流表示数的关系图像如图乙所示。则定值电阻R的阻值为 10 Ω；滑动变阻器的最大功率为 3.6 W。 10 3.6 【解析】由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流； 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，由图像可知，电路中的电流I小=0.4A， 由I=可得，电源的电压：U=I小（Rx+R）=0.4A×（20Ω+R）-------① 当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大， 由图像可知，电路中的电流I大=1.2A， 电源电压：U=I大R=1.2A×R------② 根据①②解得：R=10Ω， 电源电压：U=I大R=1.2A×10Ω=12V； 当滑动变阻器滑动到某一位置时，滑动变阻器的阻值为R'， 此时电路中的电流为：I=，那么滑动变阻器的电功率为： P=I2R'=（）2×R'==； 当R=R'=10Ω时，P的值最大，即滑动变阻器的最大功率为：P最大==3.6W，=3.6W。 12.体重超标已影响了部分中学生的身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0=5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少； （2）当体重计示数为600N时，R0消耗的电功率为多少； （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R=45Ω，I=0.12A，则电源电压为： U=I（R+R0）=0.12A×（45Ω+5Ω）=6V； （2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'=15Ω，此时电路中电流为：I'==0.3A； 定值电阻R0消耗的功率为：P=I'2R0=（0.3A）2×5Ω=0.45W； （3）已知电流表量程为0～0.6A，当电路中的电流最大为Imax=0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为：R''=-R0=-5Ω=5Ω。 13.如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1。 求：（1）定值电阻R1的阻值； （2）R0的最大阻值和电源电压U； （3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。 解：（1）只闭合S1时，R0与R1串联，电压表V测量R1两端电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R1的阻值为： R1==10Ω； （2）只闭合开关S1，滑片位于最右端时，电源电压为： U=U1+I1R0=2.5V+0.25A×R0-----① 滑片位于R0的中点时，电源电压为： U=U2+I2R0=4V+0.4A×R0-----② 联立两式解得：R0=30Ω，U=10V； （3）由题意知：R2=2R1=2×10Ω=20Ω， 闭合开关S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器滑片到最左端时，R1和R3并联， P1==10W， P3=P-P1=15W-10W=5W， R3==20Ω； 当滑片位于最左端，开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个电路最大功率为： P最大=P1+P2+P3=++=++=20W。 类型四 安全（范围）类电路计算 14.如图所示电路中，电源电压6V恒定不变，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V，小灯泡上标有“2V，1W”（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“20Ω，1A”。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，在不损坏电路元件的前提下，电流表、电压表示数的范围分别是（　　） A．0.25A～0.6A，1V～2V B．0.3A～0.5A，1V～1.5V C．0.25A～0.5A，1.5V～2V D．0.25A～0.5A，1V～2V 解：由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压； 根据题意可知，小灯泡的额定电压为2V，小于3V，即小灯泡两端的最大电压UL=2V， 由P=UI可知，小灯泡允许通过的最大电流：IL==0.5A， 电流表量程为0～0.6A，所以电路中允许通过的最大电流I大=IL=0.5A； 由I=可知，小灯泡的电阻：RL==4Ω， 当滑动变阻器接入电路的阻值最大，即R滑=20Ω，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小， 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R=R滑+RL=20Ω+4Ω=24Ω， 电路中的最小电流：I小==0.25A， 由I=可知，小灯泡两端的最小电压：UL小=I小RL=0.25A×4Ω=1V， 所以电流表的示数变化范围为0.25A～0.5A，电压表的示数变化范围为1V～2V。 15.如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动，电源电压保持4.5V不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的规格为“15Ω 1A”。闭合开关S，随着水流速度的改变，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器最少接入10Ω B．当水流速度增大时，电压表的示数变大 C．当水流速度减小时，电压表与电流表的示数之比变小 D．电路消耗总电功率的变化范围为1.35～2.7W D 【解析】由图知，闭合开关，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 当水流速度增大时，机翼状的探头上下表面受到水的压强不同，上表面水的流速大、压强小，下表面水的流速小、压强大，下表面受到的压强大于上表面受到的压强，R2的滑片上移，R2接入电路的阻值减小，根据串联电路的分压特点可知，变阻器R2两端的电压减小，即电压表示数减小，故B错误；当水流速度减小时，上下表面的压强差减小，R2的滑片下移，变阻器接入电路的阻值增大，由R=可知，电压表与电流表的示数之比等于R2接入电路中的阻值，则该比值变大，故C错误； 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：I==0.9A， 因串联电路中各处的电流相等，且变阻器R2允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为I大=0.6A； 则电路的最大总功率为：P大=UI大=4.5V×0.6A=2.7W； 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则电路中的最小总电阻：R总小==7.5Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R2小=R总小-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω，故A错误； 由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为U2=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，总功率最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时R1的电压：U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V， 则电路中最小的电流：I小==0.3A， 电路的最小总功率为：P小=UI小=4.5V×0.3A=1.35W， 所以，电路消耗总电功率的变化范围为1.35W∼2.7W，故D正确。 16.如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图象如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s,电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（　　） ①灯泡L的电阻为16Ω ②电源电压为12V ③P2=0.75W ④PL=1W A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①②正确 D．只有①③④正确 A 【解析】①、已知灯泡L的额定电压U额=8V，灯泡L的额定功率P额=4W，由P＝可知灯泡L的电阻为：R==16Ω，故①正确； ②、由欧姆定律结合图乙中的数据可知电阻R2的阻值为：R2==16Ω；由图甲可知，当闭合开关S、S1、S2时，滑动变阻器和L被短路，电路中只有R2；由W=t可知，U==8V，故②错误； ③、当闭合开关S1、S2，断开开关S时，L被短路，R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压； 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，由电压表的量程可知R1两端的电压最大为U1大=3V， 由串联电路的电压特点可知R2两端的电压最小为：U2小=U-U1大=8V-3V=5V， 此时电路中最小电流为：I小==0.3125A， 由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最大阻值为：R1==9.6Ω，滑动变阻器的最大阻值50Ω，符合条件； 则R2的最小功率为：P2=I小U2小=0.3125A×5V=1.5625W，故③错误； ④、当闭合开关S，断开开关S1、S2时，L和R2串联，电流表测电路中的电流； 由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R=R2+RL=16Ω+16Ω=32Ω， 此时电路中的电流为：I==0.25A， 此时灯泡L的实际功率为：PL=I2RL=（0.25A）2×16Ω=1W，故④正确； 综上所述分析可知①④正确，故B、C、D错误，A正确。 17.如图所示的电路中，电源电压U恒定，灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，断开开关S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，电流表示数为0.3A；闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P，定值电阻R1在10s内产生的热量为Q。下列说法中（　　） ①U=6V ②R2′=4Ω ③P=1.35W ④Q=27J A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有①③正确 D．只有②③④正确 B 【解析】（1）闭合开关S，断开开关S1、S2，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′，当滑动变阻器滑片移至中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为×20Ω=10Ω，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律可得滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.3A×10Ω=3V；灯泡的电阻RL==5Ω，此时灯泡两端的电压UL′=IRL=0.3A×5Ω=1.5V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U=UL′+U2=1.5V+3V=4.5V，故①错误； 灯泡正常发光的电流IL==0.5A，电流表量程为0～0.6A，串联电路各处电流相等，所以通过电路的最大电流为0.5A，根据欧姆定律可得电路最小总电阻R==9Ω，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R2′=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω，故②正确； （2）闭合开关S、S1、S2，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据电流表的量程可知通过干路的最大电流为0.6A，并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过定值电阻的电流I1==0.3A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的最大电流I2=I′-I1=0.6A-0.3A=0.3A，滑动变阻器在电路中消耗的最大功率为P=UI2=4.5V×0.3A=1.35W，故③正确；定值电阻R1在10s内产生的热量为Q=W=UI1t=4.5V×0.3A×10s=13.5J，故④错误。 18.如图所示，电源电压恒为12V，R0=60Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”，电流表的量程为“0～0.6A”，小灯泡上标有“6V 3W”字样，不考虑温度对灯丝电阻的影响。当开关S闭合，S1、S2断开，小灯泡正常发光，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为 180 J；当S、S1、S2都闭合，为了保证电路中各元件的安全，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值为 30 Ω。 180 30 【解析】（1）当开关S闭合，S1、S2断开，灯泡L与变阻器R串联，因为此时小灯泡正常发光，所以UL=6V，PL=3W；由P=UI可得，串联电路中的电流：I=IL==0.5A，由串联电路的电压特点可得变阻器两端的电压为：UR=U-UL=12V-6V=6V，则通电1min电流通过滑动变阻器产生的热量为：Q=W=URIt=6V×0.5A×60s=180J； （2）当S、S1、S2都闭合，此时灯泡被短路，R0与R并联，电流表测干路中的电流；电流表的量程为“0～0.6A”，为了保证干路中的电流表不被烧坏，则干路电流最大为0.6A，通过R0的电流为：I0==0.2A，由并联电路的电流特点可知，通过变阻器的最大电流为：IR=I总大-I0=0.6A-0.2A=0.4A，滑动变阻器允许接入电路中的最小阻值：R小==30Ω。 19.如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变，小灯泡L标有“5V 0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌是“20Ω 1A”，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V。 求：（1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，电压表的示数为2V，求定值电阻R2的阻值； （3）若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 解：（1）由题知灯泡正常发光时的电流为IL=0.5A，正常发光时两端的电压为UL=5V， 则小灯泡正常发光时的电阻为：RL==10Ω； （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最左端时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压； 已知电压表的示数为2V，即R1两端的电压为U1=2V， 滑动变阻器的滑片P置于最左端时，R1连入电路的阻值最大为：R1=20Ω， 则通过R1的电流为：I1==0.1A，即电路中的电流为I=I1=0.1A， 由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为：U2=U-U1=6V-2V=4V， 则R2的阻值为：R2==40Ω； （3）若只闭合开关S和S2，该电路为R1和灯L的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压； 为保证各元件安全工作，电表所测的部分不能超出其量程，且电流不能超出用电器允许通过的最大电流； ①当滑动变阻器R1连入电路的阻值最小时，由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大， 由题知最大电流为：I大=0.5A， 电路中的总电阻最小为：R==12Ω， 由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器连入电路的阻值最小为：R1小=R-RL=12Ω-10Ω=2Ω； ②当滑动变阻器R1连入电路的阻值最大时，由串联电路分压的特点可知此时R1两端的电压最大， 由电压表的量程可知R1两端的电压最大为：U1大=3V， 由串联电路的电压特点可知灯L两端的电压为：UL′=U-U1大=6V-3V=3V， 此时电路中的电流为：I′==0.3A， 则滑动变阻器连入电路的最大阻值为：R1大= =10Ω； 由上述分析可知滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω～10Ω。 20.如图甲所示，电源电压可调，滑动变阻器R标有“1A”字样，电流表量程0～3A，小灯泡L1、L2的额定电压均为6V，其电流与电压的关系如图乙所示。只闭合开关S1，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的功率为3.2W。求： （1）L2正常发光时的电阻； （2）此时的电源电压和滑动变阻器的最大电阻； （3）若滑片的移动范围为2Ω至最大阻值处，只闭合S3，移动滑片P且同时调节电源电压，使其中一个小灯泡正常发光，各元件均安全工作，求电路总电功率的变化范围。 解：（1）由图乙可知，L2正常发光时的电流I2=0.8A，则L2正常发光时的电阻R2＝＝7.5Ω； （2）只闭合开关S1时，L2与滑动变阻器串联，L2正常发光，则I=I2=0.8A， 滑动变阻器电压U滑＝＝4V， 电源电压U=U2+U滑=6V+4V=10V， 滑动变阻器最大电阻R＝2×=10Ω； （3）只闭合S3时，两灯串联后再与变阻器串联，通过两灯的电流相等， 因灯L1的额定电流大于灯L2的额定电流，所以只能使L2正常发光，此时电路中的电流：I=IL2=0.8A； 由图象可知，当电流为0.8A时的L1两端的电压UL1=2V，此时灯L1的电阻RL1==2.5Ω， 因滑动变阻器接入电路的电阻不小于2Ω，根据串联电路的电阻特点可知，电路的最小电阻： R串小=7.5Ω+2Ω+2.5Ω=12Ω； 电路的最大电阻：R串大=7.5Ω+10Ω+2.5Ω=20Ω， 所以电路的最小功率： P小=I2R串小=（0.8A）2×12Ω=7.68W； 电路的最大功率： P大=I2R串大=（0.8A）2×20Ω=12.8W， 即电路总电功率的变化范围为7.68W～12.8W。 21.如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。小灯泡L标有“6V 1.2W”字样，R0为10Ω的定值电阻，滑动变阻器R铭牌上标有“■Ω 1A”字样（电阻值已模糊不清），电压表使用的量程为0～3V，电流表使用的量程为0～0.6A。闭合所有开关，小灯泡正常发光，此时滑动变阻器的滑片在最右端，滑动变阻器的电功率为0.72W。 求： （1）滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值； （2）当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，小灯泡的实际功率； （3）当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流。 解：（1）由图可知，闭合所有开关，灯泡L与滑动变阻器R并联，电流表测量通过滑动变阻器的电流； 根据并联电路的电压特点可知，电源电压：U=UR=UL=6V； 此时滑动变阻器的滑片在最右端，接入电路的阻值最大，滑动变阻器的最大阻值：R==50Ω，即滑动变阻器R铭牌上标注的电阻值为50Ω； （2）由图可知，当开关S1、S3闭合，S2、S4断开时，灯泡与R0串联； 小灯泡的电阻：RL==30Ω， 根据串联电路特点和欧姆定律可知，电路中的电流：I==0.15A； 小灯泡的实际功率：PL′=I2RL=（0.15A）2×30Ω=0.675W； （3）由图可知，当开关S2、S4闭合，S1、S3断开时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压； 根据电压表量程可知，R0两端的最大电压：U0大=3V， 电路中的最大：I大==0.3A， 根据题意可知，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以在不损坏各电路元件的情况下，电路中允许通过的最大电流为0.3A。 类型五 多档位用电器计算 22.（多选）某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图甲所示，电热丝R1=48.4Ω，R2=435.6Ω。小滨为测量电热壶的实际功率，他把家中的其它用电器都与电源断开，仅让电热壶工作，1min内电能表（如图乙）的转盘转动了16转。[不考虑热量损失，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]下面说法正确的是（　　） A．开关S接“2”时，电热壶为“加热”挡位 B．电热壶的正常加热功率为100W C．电热壶将1kg的水从25℃加热到75℃，需要正常工作210s D．测量时电热壶的实际加热功率为800W CD 【解析】开关S接“1”时，电路为R1的简单电路，开关S接“2”时，电热丝R1、R2串联； 因为串联电路中的总电阻大于各串联导体的电阻，所以由P=可知，电路为R1的简单电路时，电路中的电阻最小，电功率最大，电热壶为“加热”挡；R1、R2串联时，电路中的电阻最大，电功率最小，此时电热壶为“保温”挡，因此开关S接“2”时，电热壶为“保温”挡，故A错误；电热壶的正常加热功率：P加热===1000W，故B错误；水吸水的热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（75℃-25℃）=2.1×105J，因为不考虑热量损失，所以电热壶加热时消耗的电能：W=Q吸=2.1×105J，由P=可知，电热壶正常加热的时间：t'==210s,故C正确；1200r/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1200转，电能表的转盘转16r时，电热壶消耗的电能：W实=kW•h；电蒸锅的实际功率：P实==0.8kW=800W，故D正确。 23.一种学生设计的电热座椅主要由座垫和脚踏组成，其电路示意图如图所示，座垫内的电热丝R1=260Ω、R2=150Ω，脚踏内的电热丝R3=400Ω。闭合开关S1，开关S2接 b 可以使脚踏处于“低温挡”，开关S2接 a 可以使脚踏处于“高温挡”（忽略温度变化对电阻的影响），脚踏处于中温挡时，电热座椅在通电5min所消耗的电能 26400 J。 B a 26400 【解析】（1）①S2接a触点时，电路为R3的简单电路； ②S2接b触点时，R3与R1串联在电路中； ③S2接c触点时，R3与较小的电阻R2串联在电路中； 由电阻的串联规律，②中电路的电阻最大，①中电路的电阻最小， 由P=，可知，S2接b触点时为可以使脚踏处于“低温挡”； 开关S2接a可以使脚踏处于“高温挡”； （2）S2接c触点时，R3与较小的电阻R2串联在电路中，由串联电阻的规律： R串=R3+R2=400Ω+150Ω=550Ω； 电热座椅在通电5min所消耗的电能： W=t=×5×60s=26400J。 24.如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，R1、R2均是发热电阻，其中R2=506Ω。养生壶正常工作时，开关置于“1”为加热挡，电路中电流为5A；开关置于“2”为保温挡。 求：（1）当开关置于“1”时，R1的阻值及R1消耗的电功率； （2）当开关置于“2”时，养生壶1min消耗的电能； （3）将壶内500g的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量。[c水=4.2×103J/（kg•℃）] 解：（1）开关置于“1”为加热挡，由图乙可知，此时电路中只有R1工作， R1的阻值：R1==44Ω； R1消耗的电功率：P1=UI=220V×5A=1100W； （2）由图乙可知，当开关置于“2”时，R1、R2串联， 根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R=R1+R2=44Ω+506Ω=550Ω， 养生壶1min消耗的电能：W=t=×1×60s=5280J； （3）水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×500×10-3kg×（100℃-20℃）=1.68×105J。 25.如图甲所示是家用多功能电炖锅，它有三段温控功能：高温炖，中温煮和低温熬，图乙是它的简化电路图，下表是该电炖锅的部分参数。[ρ水=1×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃），g=10N/kg] 项目 参数 电源电压（V） 220 中温挡功率（W） 400 高温挡功率（W） 1200 容积（L） 1 求：（1）R1、R2的阻值。 （2）低温挡正常工作时的功率。（结果保留整数） （3）在标准大气压下，使用高温挡将初温是12℃的一锅水烧开，若电炖锅高温挡加热效率为80%，烧开一锅水需要的时间。 解：（1）由图乙可知，当开关S1闭合、S2接B时，R1、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P=可知，电路中的总功率最大，电炖锅处于高温炖状态； 当开关S1断开、S2接A时，R1、R2串联，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最大，总功率最小，电炖锅处于低温熬状态； 当开关S1闭合、S接A时，只有R1工作，电炖锅处于中温煮状态； 由表格数据可知，电炖锅中温煮的功率为P中=400W， R1的阻值：R1===121Ω； 由于电路中的总功率等于各用电器的电功率之和，则电炖锅高温炖时，R2的电功率：P2=P高-P中=1200W-400W=800W， R2的阻值：R2===60.5Ω； （2）根据串联电路的电阻特点可知，电炖锅低温熬时电路中的总电阻：R=R1+R2=60.5Ω+121Ω=181.5Ω， 电炖锅低温熬正常工作时的电功率：P低==≈267W； （3）水的体积V=1L=1dm3=1×10-3m3， 水的质量：m=ρ水V=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg, 一个标准大气压下，水的沸点是100℃， 水吸收的热量：Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-12℃）=3.696×105J， 由η=可知，电炖锅消耗的电能：W==4.62×105J， 由P=可知，烧开一锅水需要的时间：t′==385s。 26.图甲所示为某款双控温多功能家用涮烤两用分体电火锅，该锅可实现汤锅、烧烤同时进行，也可以分开控制。图乙为其部分简化电路图。R1、R2、R左、R右均为加热电阻，R2的阻值为56Ω，R右=2R左，开关S1控制中央区域对汤锅进行加热的电路，S2为温控开关，S左、S右分别控制左右两烧烤盘区域的加热电阻R左、R右，该涮烤锅部分参数如表所示。1标准大气压下，汤锅在加热状态时，将汤锅中2kg的水由20℃加热至沸腾，共用时14min。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃）， 求：（1）电阻R右的阻值； （2）汤锅保温挡的额定保温功率； （3）正常工作时电路中的最大电流； （4）加热状态时汤锅的加热效率。 额定电压 额定功率 220V 汤锅 烧烤盘 加热 保温 左盘 右盘 1100W 440W 解：（1）由P=可知，电阻R右的阻值：R右===110Ω； （2）由图乙可知，当S1、S2都闭合时，汤锅加热电路中只有R1工作，当S1闭合、S2断开时，汤锅加热电路中R1、R2串联； 根据串联电路的电阻特点可知，当S1、S2都闭合时，加热电路中只有R1工作，汤锅加热电路中的电阻最小，由P=知，加热电路中的功率最大，汤锅处于加热挡； 当S1闭合、S2断开时，汤锅加热电路中R1、R2串联，电路中的总电阻最大，总功率最小，汤锅处于保温挡； 由PI=可知，R1的阻值：R1===44Ω， R1、R2的串联总电阻：R=R1+R2=44Ω+56Ω=100Ω， 汤锅保温挡的额定保温功率：P保温===484W； （3）根据题意可知，左盘加热电阻R左的阻值：R左=R右=×110Ω=55Ω， R左的电功率：P左===880W， 当烧烤左、右盘同时工作，汤锅处于加热状态时，电路中总功率最大，最大总功率：P大=P左+P右+P加热=880W+440W+1100W=2420W， 由P=UI可知，正常工作时电路中的最大电流：I大==11A； （4）一个标准大气压下，水的沸点是100℃， 汤锅中的水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J， 汤锅消耗的电能：W=P加热t=1100W×14×60s=9.24×105J， 加热状态时汤锅的加热效率：η=×100%≈72.7%。 学科网（北京）股份有限公司 $