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2020年中考物理一輪考點練習41《電功率綜合計算》
考點 電功率綜合計算
1．(2019·十堰)在如圖電路中，電源電壓不變，R2為滑動變阻器，只閉合開關S，且變阻器的滑片在b端時，額定功率為4W的燈泡L正常發光，電流表的示數為0.5A：再閉合開關S1，電流表的示數變化了0.4A。只閉合S，變阻器滑片在b端和a端時，燈L消耗的功率之比為4︰1，（燈泡的電阻不隨溫度變化），求：

（1）電源電壓；
（2）電阻R1的阻值；
（3）電路消耗的最大電功率；
（4）滑動變阻器R2的最大阻值。
2．(2019·萊蕪)小華將滑動變阻器和小燈泡串聯組成了如圖甲所示的調光電路，其電源電壓為6V，燈泡的額定電壓為2.5V。調節滑動變阻器的滑片，從a端開始向b端移動到某一位置的過程中，測出了多組電流和電壓值，并繪制了如圖乙所示的圖象。求：

（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）小燈泡的額定功率；
（3）小燈泡正常發光10min所消耗的電能；
（4）小華手邊還有一只額定電壓為1.5V，正常工作時電阻為7.5Ω的燈泡，若將此燈泡替代甲圖中的燈泡，請你通過計算說明該燈泡能否在這個電路中正常發光。
3．(2019·南充)如圖，電源電壓不變，定值電阻R1＝6Ω，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器R2的規格為“40Ω 1A”，閉合開關后，當滑片P置于M點時，電流表示數為0.3A，當滑片P置于N點時，電流表示數變化了0.1A，且滑動變阻器連入電路中的阻值PMPN=12。

（1）求定值電阻R1前后兩次電功率之比；
（2）求電源電壓；
（3）在不損壞元件的情況下，求出滑動變阻器的取值范圍。
4. (2019·咸寧)如圖甲所示，電源電壓為6V恒定不變，滑動變阻器的最大阻值是20Ω。閉合開關,滑動變阻器消耗的電功率P與滑動變阻器接入電路的阻值R之間的關系如圖乙所示；
(1)當滑動變阻器滑片從左端移至右端的過程中，電壓表的示數 (選填“逐漸增大”、“先增大后減小”或“逐漸減小”)；
(2)結合圖乙數據計算定值電阻R0的阻值；
(3)當滑動變阻器兩次消耗的電功率都為0.8W時，對應滑動變阻器接入電路的阻值R1和R2分別是多少?

5．(2019·湖州)現有規格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關系如圖所示。

（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦?
（3）若將L1、L2串聯接在學生電源間，調節電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是多少?
6. (2019·襄陽)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L上標有“6V、2W”字樣,當S1和S2同時閉合時,電流表的示數為0.5A；當只閉合S1時,電壓表的示數為3V,此時R1消耗的功率為04W。求：

(1)小燈泡正常工作時的電阻值；
(2)R1的阻值。
7．（2019·天門）如圖所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值為50Ω．當S1閉合，S2斷開，滑片移到最左端時，電壓表的示數為2V．求：

（1）電源電壓。
（2）通電10s內R2消耗的電能。
（3）現同時閉合S1、S2，求電路的最小功率。
8．(2019·自貢)圖13是小邦同學設計的調光燈電路，R0為定值電阻，S為選擇開關，當S接觸a點時，小燈泡正常發光但不能調光，當S接觸b點時，電路斷開，當S接觸c點時，電路可連續調光。已知滑動變阻器R的規格為“10Ω 2A”，燈泡L上標著“10V 12W”的字樣，電源電壓恒為16V，燈泡電阻隨溫度變化。

（1）求定值電阻R0的阻值；
（2）當S接觸c點時，調節R的滑片至中點位置，電路中的電流為1A，求此時燈泡的實際功率。
9．（2019·安順）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V 1.6W”的字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2＝20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．求：
（1）小燈泡正工作時的電阻是多少？
（2）只閉合開關S、S2和S3移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，R2消耗的電功率為1.25W．此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？
（3）只閉合開關S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？

10．(2019·云南)如圖，R1＝6Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數為1A；S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數為0.2A．求：

（1）電源電壓；
（2）電阻R2的阻值；
（3）當S1、S2閉合，S3斷開時，電路的總功率。
11．（2019·荊州）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標有“3V 1.5W”字樣，滑動變阻器R2上標有“15Ω 1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計溫度對燈絲電阻的影響。

求：（1）燈泡正常工作時電阻為多大；
（2）當開關S、S1、S2閉合，S3斷開時，電路最小總功率為多大；
（3）當開關S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍。
12.（2019·蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L上標有“6V 3W”的字樣，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標有“10Ω 0.8A”的字樣，電流表A的量程為0～3A，電壓表V的量程為0～3V，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：

（1）燈泡L的電阻；
（2）閉合S、S1與S2時，燈泡L正常發光，電流表A的示數為1.5A，求電源電壓U和R1的阻值；
（3）閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍和電路總功率的變化范圍。
13．(2019·營口)如圖所示電路，電源電壓為5V不變，定值電阻R0阻值為5Ω，滑動變阻器R上標有“20Ω1A”字樣，燈L標有“3V 1.2W”，電壓表量程為0～3V．（不考慮燈絲電阻的變化，且保證各元件均安全）求：
（1）當S1閉合、S2接b，燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？
（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當S1閉合、S2接a時，R0的電功率是多少？
（3）當S1閉合、S2接a時，R0的最小電功率是多少？

14．如圖所示，將標有“2.5V 0.625W”字樣的小燈泡接入電源電壓4.5V（電壓保持不變）電路中，為調節燈泡亮度，在電路中串聯一個滑動變阻器，兩個電壓表的量程都是3V。

（1）移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發光，燈泡正常發光時的電阻是多大？
（2）在小燈泡正常發光的情況下，通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能是多少？
（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，滑動變阻器允許的取值范圍是多少？（假定燈絲電阻保持不變）
15．(2019·海南)小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I—U圖像如圖乙所示。

求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻。
（2）小燈泡正常發光10min消耗的電能。
（3）經測算，小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？
（4）小明認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現這種情況的原因。

16.（2019·吉林）某種熒光臺燈銘牌上標有“額定功率11W，額定電流0.05A”的字樣。當臺燈正常發光時，求：
（1）臺燈兩端的電壓；
（2）10s內臺燈消耗的電能。

17．(2019·泰州)如圖為某型號電動機的銘牌，求：
(1)此電動機的額定電流.
(2)此電動機正常工作10min所消耗的電能和由此轉化為的機械能.
★★牌電動機
型號 JT-44
額定電壓 220V
額定電功率 44W
線圈電阻 100Ω
制造商★★★★★★
18.（2019·成都A卷）在如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變.R1、R2為定值電阻,已知電燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示。當開關S1、S3閉合,S2斷開時,電流表的示數為0.26A；當開關S2、S3閉合,S1斷開時,電流表的示數為1.25A；當開關S3閉合,S1、S2斷開時，電流表的示數為0.2A。求: (1)當開關S1、S3閉合,S2斷開，5min內電路消耗的電能是多少? (2)當開關S3閉合, S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大?

19．(2019·百色)如圖所示的電路，電源電壓恒定，R1、R2為兩個定值電阻，L為“2.5V 0.5W”的小燈泡。開關S1、S2、S3均閉合時，電流表A1的示數為0.55A，A2的示數為0.1A；保持S1閉合，斷開S2、S3，小燈泡L恰好正常發光。求：

（1）小燈泡正常發光時的阻值RL；
（2）小燈泡正常發光1min所消耗的電能；
（3）電源電壓和電阻R1、R2的阻值。
20．（2019·畢節）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當閉合開關S1、S，斷開S2時，電流表的示數為0.4A。

（1）求電源電壓；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，求電流表的示數；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能。
21．（2019·貴陽）如圖所示電路，電源電壓恒為8V，小燈泡標有“6V 3W”字樣。若不考慮溫度對燈泡電阻的影響，閉合開關S，求：

（1）小燈泡的額定電流；
（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器R接入電路的阻值。
（3）移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為3V時，小燈泡的實際功率。
22．（2019·大慶）如圖是一個溫度可調的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變。發熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動變阻器其阻值變化范圍為0~50Ω，允許通過的電流足夠大。試求：

（1）R1的最大功率是多少？
（2）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？
（3）在調節滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達到的最大功率是多少？
23. (2019·濟寧)如圖17所示,電路中的電源電壓不變。只用一根導線連接b、c時,電阻R上的電壓為9.6V,通過燈泡L的電流為0.2A;用一根導線連接a、b,一根導線連接c、d時,電阻R與燈泡L的電功率之比為1︰4,燈泡L正常發光。求

(1)電阻R的阻值;
(2)燈泡L的額定電壓;
(3)只用一根導線連接c、d時電路消耗的總功率
24．(2019·錦州)為培養同學們的探究能力，某校組織科技社團的同學們對小燈泡的亮暗進行研究。現取“6V 6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個，標有“50Ω 1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一個，根據測得的數據繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關系的圖象，如圖甲所示。求：

（1）小燈泡L2的額定電流。
（2）將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，10min內電路消耗的電能。
（3）將小燈泡L2與滑動變阻器R串聯接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關S，調節滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。
25．(2019·赤峰)同學們發現電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調節的。于是，他們利用實驗室中的器材，設計了一個功率可以調節的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R1＝10Ω，學生電源提供的電壓為12V且保持不變，R1、R2電阻保持不變。

（1）開關S1閉合且開關S2接a時，電路的總功率為21.6W。
①此時R1與R2　 　聯；
②求：電路中總電流和R2阻值
（2）開關S1斷開且開關S2接b時，求：10s時間內電流通過整個電路做的功。
26．(2019·涼山)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器R最大阻值為10Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣。閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，小燈泡L恰好正常發光。閉合開關S、S1，斷開開關S2，電壓表的示數為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化。求：

（1）電源的電壓及小燈泡L的電阻；
（2）R1的阻值；
（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數。
27. (2019·瀘州)小明家電熱水器銘牌標識為“220V 1000W”。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發生了變化，為準確測量氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作5min，發現電能表指示燈閃爍了242次，電能表規格如圖所示。問：

（1）小明測得該電熱水器的實際電功率是多少？
（2）該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是多少？
（3）為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯一段新的電熱絲，則并聯的這段電熱絲的電阻值為多少？
28．(2019·眉山)如圖甲所示，燈泡L標有“20V 8W”的字樣，把它與滑動變阻器R′串聯接入電路，電源電壓恒為25V，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。求：
（1）當燈泡L正常發光時，整個電路1min內消耗的電能；
（2）移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡L消耗的實際功率為3W，滑動變阻器連入電路的電阻值為多少？滑動變阻器消耗的電功率為多少？

29．(2019·綿陽)為減少碳排放，國家鼓勵發展電動車。綜合續航里程是電動車性能的重要指標，我國目前測試綜合續航里程的標準是：電動車充滿電后，重復以下一套循環，將電能耗盡后實際行駛的里程就是綜合續航里程。一套循環：由4個市區工況與1個市郊工況組成。市區工況是模擬在市區速度較低的情況，每1個市區工況平均時速18km/h，行駛時間200s；市郊工況是模擬交通暢通的情況，每1個市郊工況平均時速64.8km/h，行駛時間400s。國產某型號的電動汽車有四個相同的輪胎，空載整車質量2400kg，在水平地面上時每個輪胎與地面的接觸面積是0.06m2，使用的液冷恒溫電池包充滿電后蓄電池電能是70kW?h。某次測試，在市區工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是480N，在市郊工況行駛過程中，電動汽車平均牽引力大小是600N，測得的綜合續航里程是336km。g取10N/kg。求：
（1）空載時輪胎對地面的壓強。
（2）本次測試中，完成1個市區工況，電動汽車牽引力做的功。
（3）本次測試中，完成一套循環，電動汽車平均消耗多少kW?h的電能。
30. (2019·遂寧)如圖是某同學設計的調光臺燈電路圖，電源電壓高于燈泡L額定電壓且恒定不變，燈泡L上標有“6V9W”的字樣，當S閉合，S1撥至“1”位置時，L正常發光，R0在10s內產生的熱量是45J；當S閉合，S1撥至“2”位置，調節滑片P使滑動變阻器接入電阻為滑動變阻器總阻值的13時，燈泡L的實際功率為3.24W。不考慮燈絲電阻受溫度的影響。求：

（1）小燈泡L的額定電流。
（2）電源電壓。
（3）滑動變阻器的最大阻值。
（4）小燈泡L能調節到的最小電功率。
31．(2019·宜賓)如圖13所示電路中，已知電源電壓保持不變，小燈泡L的規格為“6V 3W”，滑動變阻器的最大阻值為30Ω，R0為定值電阻。

（1）小燈泡L正常發光時的電流為多少？
（2）只閉合開關S1和S2，將變阻器滑片從最左端a向右滑動，當變阻器接入電路的阻值為4Ω時，小燈泡L恰好正常發光，則電源電壓是多少？
（3）只閉合開關S1和S3，當滑片置于a時，電壓表示數為6V，電流表示數為0.2A，此時滑動變阻器消耗的電功率為1.2W，當滑片向右滑動到另外某個位置時，變阻器消耗的電功率仍然為1.2W，試求在這個位置時電流表的示數。
32．（2019·廣東）如圖所示，電源的電壓恒定R1、R2為定值電阻。R2的阻值為60Ω．只閉合開關S0時，電流表的示數為0.2A，再閉合開關Sl時，電流表的示數為0.6A，求：

（1）電源的電壓；
（2）電阻R1的阻值；
（3）開關S0、Sl均閉合后，通電l0s電路消耗的總電能。
33．（2019·貴港）如圖16甲所示，電源電壓保持不變，R1是定值電阻，小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨溫度變化。當閉合開關S1、S3，斷開開關S2，調節滑動變阻器R2的滑片，使電壓表示數從1V變為3V的過程中，電路總功率變化了3.6W，其中電壓表示數為3V時，電流表示數為0.3A；滑動變阻器R2的電功率P2與電壓表示數U1的關系如圖16乙所示，滑動變阻器R2的滑片在a點、b點時，對應電壓表示數為Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：
（1）定值電阻R1的阻值。
（2）電源電壓。
（3）滑動變阻器R2的滑片從a點滑到b點過程中，R2接入電路的阻值范圍。
（4）當閉合開關S1、S2，斷開開關S3，滑動變阻器R2的滑片在中點時，小燈泡L恰好正常發光，其電功率為PL；當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時，小燈泡L的電功率為P′L。則PL與P′L之比是多少？

34．（2019·邵陽）如圖甲所示的電路中，電源電壓不變，L是標有“6V 3W的電燈，當S1和S3閉合、S2斷開時，燈L正常發光，電流表的示數如圖乙所示。求：

（1）電源電壓。
（2）定值電阻R的值
（3）S1和S3斷開、S2閉合時，燈L的實際功率。（不考慮溫度對電阻的影響）
35．(2019·攀枝花)某科技小組探究如圖甲所示電路中的滑動變阻器R的電功率P與電流表A的示數I之間的變化關系，得到P與I之間的關系如圖乙所示。圖甲中R0為定值電阻，電源電壓不變。求：

（1）滑動變阻器R消耗的最大功率為多少；
（2）滑動變阻器R的阻值為多大時，滑動變阻器R消耗的功率最大；
（3）滑動變阻器R兩端電壓UR與電流表示數I的關系式。
36．（2019·蘇州）如圖所示電路中，電源電壓為6V,電阻R1、R2的阻值分別為120Ω和6Ω閉合開關S則：
(1)電流表的示數是多少？
(2)求電阻R2在1min內消耗的電能；
(3)斷開開關S，將電阻R2拆下，再將最大阻值為30Ω的滑動變阻器R3接入剩余電路中，重新閉合S，移動滑片，記錄電流表示數如下表所示。
①表中有1個數據記錄錯誤，該數據是 ；
②請根據表中數據判斷R1與R3的連接方式并簡述理由： 。
序號 1 2 3
電流（A） 0.12 0.25 0.40


37．（2019·樂山）如圖所示，L為標有為“2.5V 0.625W”的小燈泡，滑動變阻器R2的最大電阻為15Ω，電源電壓保持恒定。閉合開關S1、S2，且R2阻值為0時，燈泡L正常發光，電流表讀數I=0.75A。求：

（1）電源電壓U；
（2）電阻R1的阻值；
（3）電路接通時的最小功率。
38．(2019·南通)圖示電路中，電源電壓恒定，定值電阻電阻R0=10Ω，滑動變阻器R標有“50Ω 1.0A”．把滑片P移至某一位置，閉合S1，當S2分別斷開和接“1”時，電流表示數分別為0.4A和0.6A．

（1）求電源電壓；
（2）求開關S2接“1”時，滑動變阻器10s內消耗的電能；
（3）用量程為0~3V的電壓表替換電流表，S2改接“2”，閉合S1，移動滑片P，求R0的電功率的最小值．
39．(2019·德州)如圖（a）所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V0.5A”字樣，電流表量程0～0.6A，電壓表量程0～3V，滑動變阻器R1的最大阻值20Ω。只閉合開關S、S1，調節滑動變阻器滑片P，得到電流表與電壓表示數關系如圖（b）所示。

求：
（1）小燈泡的額定功率；
（2）電源電壓及定值電阻R2的阻值；
（3）只閉合開關S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖（c）所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍。
40．(2019·廣安)小蕊同學在學習了電學知識后，觀察到生活中的許多電熱器都有多個擋位，于是他利用電壓恒為10V的電源和兩個阻值不同的定值電阻，設計了如圖所示的電路來探究電熱器的多擋位問題。已知R1＝20Ω、R2＝30Ω，請計算：

（1）S2閉合，S1、S3斷開時，電路中的電流；
（2）S3斷開，S1、S2閉合時，通電5min電路消耗的電能；
（3）該電路的最大功率和最小功率之比。
41．(2019·巴中)如甲圖所示的電路中，電源電壓為8V恒定不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關S后，在滑片P滑動過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示，根據圖象信息可知，下列判斷錯誤的是（　　）

A．R0的阻值是5Ω
B．電路的最大總功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6W
D．滑動變阻器最大阻值是35Ω
42. (2019·湘西)下圖是普通家用兩檔電取暖器內部簡化電路圖，R1、R2為電熱絲，且電阻阻值相同，高溫檔位功率為1100W，低溫檔位功率為440W，家庭電路電壓U=220V，求：

（1）電取暖器處于高溫檔位時電路中的電流強度；
（2）電路中R1的阻值；
（3）如果普通家庭生活用電的電費價格為每度0.55元，試計算用該電取暖器的低溫檔位取暖4小時需要繳納的電費。
43．(2019·呼和浩特)如圖所示，燈泡上標有“9V 5.4W”的字樣(假設燈絲電阻不變)，只閉合S1，當滑動變阻器滑動到某處時，電流表A2讀數為0.2A，電壓表V讀數為9V；兩個開關全部閉合，滑動變阻器滑動到最左端時，燈泡恰好正常發光，電流表A2讀數為1.0.A，則
(1)只閉合S1，電流表A2讀數為0.2A時，滑動變阻器接入電路的電阻值；
(2)電阻R1的電阻值；
(3)滑動變阻器從左向右滑動過程中，滑動變阻器的最大功率。

44．(2019·濟南)如圖甲所示電路中，定值電阻R的阻值為20Ω，電源電壓保持不變。閉合開關S后，整個電路正常工作，兩電流表的表盤均如圖乙所示。求：

（1）通過燈泡L的電流是多少安？
（2）電源兩端的電壓是多少伏？
（3）燈泡L消耗的電功率是多少瓦？
（4）整個電路工作10s消耗了多少焦的電能？


答案與解析
考點 電功率綜合計算
1．(2019·十堰)在如圖電路中，電源電壓不變，R2為滑動變阻器，只閉合開關S，且變阻器的滑片在b端時，額定功率為4W的燈泡L正常發光，電流表的示數為0.5A：再閉合開關S1，電流表的示數變化了0.4A。只閉合S，變阻器滑片在b端和a端時，燈L消耗的功率之比為4︰1，（燈泡的電阻不隨溫度變化），求：

（1）電源電壓；
（2）電阻R1的阻值；
（3）電路消耗的最大電功率；
（4）滑動變阻器R2的最大阻值。
【答案】（1）8V（2）20Ω（3）4W（4）16Ω
【解析】（1）只閉合開關S，且變阻器的滑片在b端時，為燈的簡單電路，電流表測燈的電流，因額定功率為4W的燈泡L正常發光，電流表的示數為0.5A，根據P＝UI，燈的額定電壓即電源電壓為：U＝PLIL＝4W0.5A＝8V；
（2）由并聯電路各支路電流互不影響，再閉合開關S1，燈與R1并聯，電流表測并聯電路的電流，電流表的示數變化了0.4A，即通過R1的電流為0.4A，由歐姆定律，
R1＝UI1＝8V0.4A＝20Ω；
（3）只閉合S，變阻器的滑片在b端時，為燈的簡單電路；根據P＝U2R，當電路的電阻最小，電路的功率最大，故電路消耗的最大電功率即為燈的額定功率為4W；
（4）變阻器滑片在a端時，R2與燈串聯，已知變阻器滑片在b端和a端時，燈L消耗的功率之比為4︰1，因燈泡的電阻不隨溫度變化，故P＝U2R，故P與U2成正比， PbPa＝U2 U燈2， U U燈＝41 =21，R2與燈串聯，由串聯電路的規律，燈的電壓與變阻器最大電阻的電壓之比為1︰1，由分壓原理，滑動變阻器R2的最大阻值等于燈的電阻，故R2＝RL＝ULIL＝8V0.5A＝16Ω
2．(2019·萊蕪)小華將滑動變阻器和小燈泡串聯組成了如圖甲所示的調光電路，其電源電壓為6V，燈泡的額定電壓為2.5V。調節滑動變阻器的滑片，從a端開始向b端移動到某一位置的過程中，測出了多組電流和電壓值，并繪制了如圖乙所示的圖象。求：

（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）小燈泡的額定功率；
（3）小燈泡正常發光10min所消耗的電能；
（4）小華手邊還有一只額定電壓為1.5V，正常工作時電阻為7.5Ω的燈泡，若將此燈泡替代甲圖中的燈泡，請你通過計算說明該燈泡能否在這個電路中正常發光。
【答案】（1）20Ω（2）1W（3）600J（4）這說明該燈泡不能在這個電路中正常發光
【解析】（1）由乙圖可知，當滑片P在最右端時，電壓表示數為4.8V，電流表示數為0.24A Rmax=UI =4.8V0.24A =20Ω
（2）由乙圖可知，當U=2.5V時，I=0.4A，由電功率公式得 P額=UI=2.5V×0.4A=1W
（3）W=Pt=1W×600s=600J
（4）假設小燈泡正常工作，由歐姆定律得 I=UR =1.5V7.5Ω =0.2A
該電路允許的最大電壓為 Umax=I（R燈+ Rmax）=0.2A×（7.5Ω+20Ω）=5.5V﹤6V
這說明該燈泡不能在這個電路中正常發光。
3．(2019·南充)如圖，電源電壓不變，定值電阻R1＝6Ω，電流表的量程為0~0.6A，電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器R2的規格為“40Ω 1A”，閉合開關后，當滑片P置于M點時，電流表示數為0.3A，當滑片P置于N點時，電流表示數變化了0.1A，且滑動變阻器連入電路中的阻值PMPN=12。

（1）求定值電阻R1前后兩次電功率之比；
（2）求電源電壓；
（3）在不損壞元件的情況下，求出滑動變阻器的取值范圍。
【答案】（1）定值電阻R1前后兩次電功率之比為9︰4；
（2）電源電壓為3.6V；
（3）在不損壞元件的情況下，滑動變阻器的取值范圍為0Ω～30Ω。
【解析】（1）滑片由M點滑到N點，電阻變大，電路中的電流減小，求出滑片P置于N點時電路中的電流，再根據P＝I2R求出定值電阻R1前后兩次電功率；
（2）根據電源電壓不變列出等式，求出電源電壓；
（3）根據電流表量程和滑動變阻器規格分析電路中的最大電流，進而求出滑動變阻器的最小阻值；
電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，其示數最大時，滑動變阻器連入電路中的阻值最大，根據分壓特點求出連入電路的最大阻值。
解：（1）滑片由M點滑到N點，電阻變大，電路中的電流減小，所以滑片P置于N點時電路中的電流：IN＝IM－0.1A＝0.3A－0.1A＝0.2A，
定值電阻R1前后兩次電功率之比：PMPN= IM2 R1IN2 R1 = IM2IN2 = (0.3A)2(0.2A)2=9︰4；
（2）滑片P置于M點時，電源電壓U＝IM（R1+RM），
滑片P置于N點時，電源電壓U＝IN（R1+RN），RN＝2RM，
所以0.3A×（R1+RM）＝0.2A×（R1+2RM），
解得RM＝R1＝6Ω，
電源電壓：U＝IM（R1+RM）＝0.3A×（6Ω+6Ω）＝3.6V；
（3）根據電流表量程和滑動變阻器規格可知，電路中的最大電流為I大＝0.6A，
由歐姆定律可得，電路總電阻：R=U I大=3.6V 0.6A=6Ω，
滑動變阻器連入電路的最小阻值：
R滑小＝R－R1＝6Ω－6Ω＝0Ω；
電壓表的量程為0～3V，滑動變阻器兩端的最大電壓U滑＝3V，
R1兩端的電壓U1＝U－U滑＝3.6V－3V＝0.6V，
根據串聯電路的分壓特點可知：U1R1=U滑R滑大，0.6V6Ω=3VR滑大，
解得R滑大＝30Ω，
所以在不損壞元件的情況下，滑動變阻器的取值范圍為0Ω～30Ω。
4. (2019·咸寧)如圖甲所示，電源電壓為6V恒定不變，滑動變阻器的最大阻值是20Ω。閉合開關,滑動變阻器消耗的電功率P與滑動變阻器接入電路的阻值R之間的關系如圖乙所示；
(1)當滑動變阻器滑片從左端移至右端的過程中，電壓表的示數 (選填“逐漸增大”、“先增大后減小”或“逐漸減小”)；
(2)結合圖乙數據計算定值電阻R0的阻值；
(3)當滑動變阻器兩次消耗的電功率都為0.8W時，對應滑動變阻器接入電路的阻值R1和R2分別是多少?

【答案】（1）逐漸增大（2）R0=10Ω （3）R2=20Ω
【解析】由圖甲知，滑動變阻器R與定值電阻R0串聯，電壓表測量滑動變阻器R兩端的電壓。
（1）當滑動變阻器滑片從左端移至右端的過程中，滑動變阻器接入電路中的電阻逐漸變大，根據串聯電路的電阻越大，分得的電壓越大的特點可知電壓表示數逐漸變大；
（2）由圖象可知，當R=10Ω時，P最大=0.9W，由P=I2R可得，電路中的電流：
I=P最大R =0.9W10Ω =0.3A，由I=UR可得，電路中的總電阻：
R總=UI= 6V0.3A=20Ω，因為串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以：
R0=R總?R=20Ω?10Ω=10Ω；
（3）根據串聯電路的電阻特點和P=I2R可得：滑動變阻消耗的功率
P=I2R= (U R0+R)2R=(6V10Ω+R)2R ，
當滑動變阻器兩次消耗的電功率都為0.8W時，即：(6V10Ω+R)2R =0.8W，
解得：R1=5Ω，R2=20Ω。
5．(2019·湖州)現有規格分別為“6V3W”和“6V6W”兩個小燈泡L1、L2，已知它們的電流與電壓間關系如圖所示。

（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而________（選填“增大”“減小”或“不變”）。
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦?
（3）若將L1、L2串聯接在學生電源間，調節電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是多少?
【答案】增大
【解析】
解：（1）對L1來說，由圖知，當電壓為1V時，電流為0.1A，由歐姆定律得，
R11=U11I11 =1V0.1A =10Ω
當電壓為6V時，電流為0.5A，同理，R12=12Ω；故L1燈絲電阻都隨電流的增大而增大，同理，可得出L2燈絲電阻都隨電流的增大而增大；
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，根據并聯電路電壓的規律，兩燈的電壓為6V，通過兩燈的電流分別為0.5A和1A，根據并聯電路電流的規律，干路電流為：I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A，
通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為：
W=UIt=6V×1.5A×5×60s=2700J；
（3）由P=UI，燈L1的額定電流為：
IL1=P1U1 =3W6V =0.5A，同理，燈L2的額定電流為1A，根據串聯電路電流的規律，電路的最大電流為0.5A，燈L1的實際功率為3W，由圖知，燈L2的電壓為2V，故其實際功率為：P2=U2IL1=2V×0.5A=1W
L1、L2消耗的實際總功率最大值是：P=P1+P2=3W+1W=4W。
答：（1）由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而增大；
（2）若將L1、L2并聯接在學生電源間，電源電壓調節為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為2700J；
（3）若將L1、L2串聯接在學生電源間，調節電源電壓，在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是4W。
（1）對L1來說，由圖知當電壓為1V時電流大小，由歐姆定律得出電阻大小，當電壓為6V時右知對應的電流，同理得出燈的電阻，同理，L2燈絲電阻也能得出相同的結論；
（2）根據并聯電路電壓的規律知兩燈的電壓，由圖知通過兩燈的電流，根據并聯電路電流的規律得出干路電流；根據W=UIt求出通電5分鐘兩燈泡消耗的總電能為；
（3）由P=UI，可知燈L1的額定電流，同理可知燈L2的額定電流，根據串聯電路電流的規律確定電路的最大電流，根據P=UI求出燈L2的實際功率，從而得出L1、L2消耗的實際總功率最大值。
6. (2019·襄陽)如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡L上標有“6V、2W”字樣,當S1和S2同時閉合時,電流表的示數為0.5A；當只閉合S1時,電壓表的示數為3V,此時R1消耗的功率為04W。求：

(1)小燈泡正常工作時的電阻值；
(2)R1的阻值。
【答案】（1）18Ω；（2）10Ω
【解析】
（1）小燈泡正常發光時的電阻：RL=U2P =（6V）22W =18Ω
（2）當S1和S2同時閉合時，只有R1接入電路，
U=I1R1即U=0.5R1 …………①
當只閉合S1時，R1與小燈泡串聯在電路中
U1R1 =UR1+ RL′ 即U－3R1 =UR1+ RL′ …………②
P1=U1I1即0.4=（U－3）×3 RL′ …………③
聯合等式①②③解得：R1=10Ω或R1=3.6Ω
經檢驗得R1=10Ω
注意：1.若學生將第（1）問小燈泡正常發光時的電阻18Ω，代入到③中，計算出電源電壓的值，然后再利用①計算出R1的阻值給1分。
2.其它解法如果正確同樣給分。
7．（2019·天門）如圖所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值為50Ω．當S1閉合，S2斷開，滑片移到最左端時，電壓表的示數為2V．求：

（1）電源電壓。
（2）通電10s內R2消耗的電能。
（3）現同時閉合S1、S2，求電路的最小功率。
【答案】（1）6V；（2）8J；（3）0.6W。
【解析】解：（1）當S1閉合，S2斷開，滑片移到最左端時，可知R1與R2串聯，電壓表測R1兩端電壓U1＝2V，串聯電路中電流處處相等，
電源電壓：U＝IR串=U1R1 ×(R1+R2)=2V 10Ω ×(10Ω+20Ω)＝6V；
（2）通電10s內，R2所消耗的電能為：
W2＝U2It＝(U－U1)It＝(6V－2V)×2V 10Ω ×10s＝8J；
（3）同時閉合S1、S2，由圖可知，R1與R3串聯接入電路，根據P＝UI=U2R= U2R1+R3可知，當滑片P滑至最右端即R3接入電路的電阻最大時，電路消耗的總功率最小，P小= U2R1+R3= (6V)210Ω+50Ω=0.6W。
8．(2019·自貢)圖13是小邦同學設計的調光燈電路，R0為定值電阻，S為選擇開關，當S接觸a點時，小燈泡正常發光但不能調光，當S接觸b點時，電路斷開，當S接觸c點時，電路可連續調光。已知滑動變阻器R的規格為“10Ω 2A”，燈泡L上標著“10V 12W”的字樣，電源電壓恒為16V，燈泡電阻隨溫度變化。

（1）求定值電阻R0的阻值；
（2）當S接觸c點時，調節R的滑片至中點位置，電路中的電流為1A，求此時燈泡的實際功率。
【答案】（1）5Ω（2）6W
【解析】（1）當S接觸a點時，燈泡L與電阻R0串聯，
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發光，
所以，R0兩端的電壓：U0＝U－UL＝16V－10V＝6V，
因串聯電路中各處的電流相等，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：
I＝PLUL＝12W10V＝1.2A，
由I＝UR可得，定值電阻R0的阻值：R0＝U0I＝6V1.2A＝5Ω；
（2）當S接觸c點時，燈泡L、R0、12R串聯，此時電路中的電流I′＝1A，
則R0和12R兩端的電壓之和：U1＝I′（R0+12R）＝1A×（5Ω+12×10Ω）＝10V，
此時燈泡兩端的電壓：UL′＝U－U1＝16V－10V＝6V，
則此時燈泡的實際功率：PL′＝UL′I′＝6V×1A＝6W。
9．（2019·安順）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V 1.6W”的字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2＝20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V．求：
（1）小燈泡正工作時的電阻是多少？
（2）只閉合開關S、S2和S3移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，R2消耗的電功率為1.25W．此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？
（3）只閉合開關S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的I﹣U圖象如圖乙所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？

【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω。
【解析】解：（1）燈泡L標有“4V，1.6W”字樣表示燈的額定電壓為4V，額定功率為1.6W，根據P＝UI＝U2R可得：燈泡的電阻RL＝U額2P額＝(4V)21.6W＝10Ω；
（2）只閉合開關S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，由于變阻器和R2并聯，則電流表測總電流I＝0.5A，
根據P＝UI＝U2R得電源電壓：U＝P2R2 ＝1.25W×20Ω ＝5V；
則通過R2的電流，I2＝UR2＝5V 20Ω＝0.25A；
由并聯電路電流的規律，通過動變阻器R1的電流：I1＝0.5A－0.25A＝0.25A，
由I＝UR可得R1接入電路中的阻值為：R1＝UI1＝5V0.25A＝20Ω；
（3）只閉合開關S和S1，燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路中的電流，根據P＝UI，燈正常工作時的電流：IL＝P額U額＝1.6W4V＝0.4A，
電流表量程為0～0.6A，根據串聯電路電流的規律，電路中的最大電流為I最大＝0.4A，此時燈正常發光，由歐姆定律和電阻的串聯規律，變阻器有最小阻值；
由串聯電路電壓的規律和歐姆定律，滑動變阻器R1的最小阻值：
R滑小＝U I最大－RL＝5V0.4A－10Ω＝2.5Ω；
因電壓表的量程為0～3V，電壓表的最大示數為U最大＝3V時，變阻器連入電路中的電阻最大，根據串聯電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：
燈泡兩端的最小電壓UL最小＝5V－3V＝2V，
由圖乙可知，此時通過燈的電流為電路中的最小電流，則I最小＝0.25A，
由歐姆定律和串聯電路電流的規律，變阻器連入電路中的最大電阻：
R滑大＝U最大I最小＝3V0.25A＝12Ω，
故滑動變阻器R1允許的取值范圍是2.5Ω~12Ω。
10．(2019·云南)如圖，R1＝6Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數為1A；S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數為0.2A．求：

（1）電源電壓；
（2）電阻R2的阻值；
（3）當S1、S2閉合，S3斷開時，電路的總功率。
【答案】（1）6V；（2）24Ω；（3）7.5W
【解析】
（1）當S1閉合，S2、S3斷開時，電路為R1的簡單電路，
由I＝UR可得，電源的電壓：U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；
（2）當S3閉合，S1、S2斷開時，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，
此時電路中的總電阻：R＝UI＝6V0.2A＝30Ω，
因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，
所以，電阻R2的阻值：R2＝R－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω；
（3）當S1、S2閉合，S3斷開時，R1與R2并聯，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且電路的總功率等于各用電器功率之和，
所以，電路的總功率：P＝U2R1 + U2R2＝(6V)26Ω+ (6V)224Ω＝7.5W。
11．（2019·荊州）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標有“3V 1.5W”字樣，滑動變阻器R2上標有“15Ω 1A”字樣，定值電阻R1阻值為10Ω，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~3V，不計溫度對燈絲電阻的影響。

求：（1）燈泡正常工作時電阻為多大；
（2）當開關S、S1、S2閉合，S3斷開時，電路最小總功率為多大；
（3）當開關S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍。
【答案】（1）6Ω；（2）3.375W；（3）當3Ω～12Ω。
【解析】解：
（1）根據P＝U2R 得，燈泡正常工作時電阻：RL＝U額2P額 ＝(3V)21.5W ＝6Ω；
（2）當開關 S、S1、S2 閉合，S3 斷開時，燈泡 L被短路，定值電阻 R1與滑動變阻器R2 并聯，當滑動變阻器R2的阻值最大為15Ω時，電路總電流最小，電路總功率最小，
通過 R1的電流：I1＝UR1 ＝4.5V10Ω ＝0.45A，
通過滑動變阻器R2的電流：I2＝UR2 ＝4.5V 15Ω ＝0.3A，
電路最小總功率：P最小＝U×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；
（3）當開關S、S3閉合，S1、S2 斷開時，R1斷路，燈泡L與滑動變阻器R2串聯，電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓。
燈泡的額定電流：I額＝P額U額 ＝1.5W3V ＝0.5A；
因為燈泡額定電流I額＝0.5A，電流表量程為 0～3A，滑動變阻器標有“15Ω 1A”字樣，
所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為 I最大＝I額＝0.5A，此時滑動變阻器 R2阻值最小，則電路最小總電阻：R最小＝UI最大 ＝4.5V0.5A ＝9Ω
滑動變阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小－RL＝9Ω－6Ω＝3Ω；
因為電壓表量程為 0～3V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器兩端電壓最大為 U2＝3V 時，此時滑動變阻器阻值最大，
此時電路中電流：I最小＝U－U2 RL ＝4.5V－3V 6Ω ＝0.25A，
滑動變阻器R2最大阻值：R2最大＝U2I最小 ＝3V 0.25A ＝12Ω，
因此滑動變阻器的阻值范圍為 3Ω～12Ω。
12.（2019·蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L上標有“6V 3W”的字樣，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標有“10Ω 0.8A”的字樣，電流表A的量程為0～3A，電壓表V的量程為0～3V，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：

（1）燈泡L的電阻；
（2）閉合S、S1與S2時，燈泡L正常發光，電流表A的示數為1.5A，求電源電壓U和R1的阻值；
（3）閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍和電路總功率的變化范圍。
【答案】（1）12Ω （2）6V 6Ω （3）1.5Ω≤R2≤6Ω 3W～4.8W
【解析】
（1）燈泡L的電阻：RL=U2L額P L額=(6V)23W=12Ω
（2）S、S1與S2均閉合時，電壓表和R2被短路，L與R1并聯后接在電源上，L正常
發光:電源電壓：U=U1=UL=UL額=6V
通過燈L的電流IL= IL額=PL額U L額 =3W 6V =0.5A，
電流表測干路電流：I=1.5A
R1阻值：R1=U1I1=UI－I L= 6V1.5A－0.5A =6Ω
（3）閉合S，斷開S1與S2時，L斷路，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端電壓。為保證電流表和R2的安全，則：U2=U R1+ R2 R2≤3V 6V 6Ω+ R2 R2≤3V R2≤6Ω＜10Ω
所以，滑動變阻器的取值范圍為：1.5Ω≤R2≤6Ω
當R2阻值最大時，電路總電阻最大，電路總功率最小
電路總功率的最小值為：Pmin==U2 R1+ R2max= (6V)2 6Ω+6Ω=3W
當R2阻值最小時，電路總電阻最小，電流最大，電路總功率最大
電路總功率的最大值為：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W
電路總功率的變化范圍為：3W～4.8W
13．(2019·營口)如圖所示電路，電源電壓為5V不變，定值電阻R0阻值為5Ω，滑動變阻器R上標有“20Ω1A”字樣，燈L標有“3V 1.2W”，電壓表量程為0～3V．（不考慮燈絲電阻的變化，且保證各元件均安全）求：
（1）當S1閉合、S2接b，燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？
（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當S1閉合、S2接a時，R0的電功率是多少？
（3）當S1閉合、S2接a時，R0的最小電功率是多少？

【答案】（1）5Ω（2）1.25W（3）0.8W
【解析】
（1）當S1閉合、S2接b時，燈泡L與變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，所以，由P＝UI可得，電路中的電流：I＝PLUL＝1.2W3V=0.4A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：UR＝U－UL＝5V－3V＝2V，
由I＝UR可得，滑動變阻器接入電路的阻值：R＝URI ＝2V0.4A=5Ω；
（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯，
因串聯電路中總電阻等于各分電壓之和，所以，電路中的電流：
I′＝UR0+R ＝5V5Ω+5Ω=0.5A，則R0的電功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）當S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表的示數UR′＝3V時，R0兩端的電壓：U0＝U－UR′＝5V－3V＝2V，此時電路中的電流：I″＝U0R0 ＝2V5Ω= 0.4A，此時變阻器接入電路中的電阻：R′＝UR′I′′ ＝3V0.4A= 7.5Ω，
所以，電路中的最小電流為0.4A，此時R0的電功率最小，則
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
14．如圖所示，將標有“2.5V 0.625W”字樣的小燈泡接入電源電壓4.5V（電壓保持不變）電路中，為調節燈泡亮度，在電路中串聯一個滑動變阻器，兩個電壓表的量程都是3V。

（1）移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發光，燈泡正常發光時的電阻是多大？
（2）在小燈泡正常發光的情況下，通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能是多少？
（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，滑動變阻器允許的取值范圍是多少？（假定燈絲電阻保持不變）
【答案】（1）10Ω（2）150J（3）8Ω～20Ω
【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。 （1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據P＝UI=U2R 求出燈泡正常發光時的電阻；
（2）根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出小燈泡正常發光時電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用W=UIt求出通電5分鐘滑動變阻器消耗的電能；
（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，當燈泡正常發光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據歐姆定律求出其大小；當電壓表V2的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出此時燈泡兩端的電壓，利用串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出答案。
解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。
（1）由P＝UI=U2R 可得，燈泡正常發光時的電阻：RL＝UL2PL ＝(2.5V)20.625W ＝10Ω；
（2）因串聯電路中各處的電流相等，且小燈泡正常發光，
所以，電路中的電流：I= I L=ULRL =2.5V10Ω =0.25A， 因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和， 所以，滑動變阻器兩端的電壓： UR=U－UL=4.5V－2.5V=2V，
則通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能： WR=URIt=2V×0.25A×5×60S=150J；
（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下， 當燈泡正常發光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
則R小=URI =2V0.25A =8Ω；當電壓表V2的示數UR大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大， 此時燈泡兩端的電壓： UL小=U－UR大=4.5V-3V=1.5V，
此時電路中的電流：I′=UL小RL =UR大 R大 ，即1.5V 10Ω =3V R大 解得：R大=20Ω，
所以，滑動變阻器允許的取值范圍是8Ω～20Ω。
15．(2019·海南)小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的I—U圖像如圖乙所示。

求：
（1）小燈泡正常發光時的電阻。
（2）小燈泡正常發光10min消耗的電能。
（3）經測算，小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？
（4）小明認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現這種情況的原因。
【答案】（1）6Ω （2）3600J （3）25% （4）燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）
【解析】（1）由圖乙可知，小燈泡正常發光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V
小燈泡正常發光時的電阻R=U額 I額 =6V1A =6Ω
（2）小燈泡正常發光消耗的電能 W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J
（3）小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，即P額 P =50%
由P額=U額I額=6V×1A=6W 解得此時電路總功率P=12W
電源電壓U=P I額 =12W 1A =12V 當小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A
此時小燈泡的實際功率P實=U1I1=3V×0.7A=2.1W
電路總功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W
小燈泡的實際功率P實占電路總功率的百分比為P額 P′ =2.1W 8.4W =25%
（4）燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）
16.（2019·吉林）某種熒光臺燈銘牌上標有“額定功率11W，額定電流0.05A”的字樣。當臺燈正常發光時，求：
（1）臺燈兩端的電壓；
（2）10s內臺燈消耗的電能。
【答案】 （1）臺燈兩端的電壓：U=PI =11W0.05A =220V
（2）10s內臺燈消耗的電能：W=Pt=11W×10s=110J。
【解析】 （1）已知額定功率和額定電流，根據公式U=PI 計算臺燈兩端的電壓；
（2）已知臺燈的功率和時間根據公式W=Pt計算消耗的電能。
17．(2019·泰州)如圖為某型號電動機的銘牌，求：
(1)此電動機的額定電流.
(2)此電動機正常工作10min所消耗的電能和由此轉化為的機械能.
★★牌電動機
型號 JT-44
額定電壓 220V
額定電功率 44W
線圈電阻 100Ω
制造商★★★★★★
【答案】（1）0.2 A（2）2.64×104J 2. 4×104J
【解析】解：（1）由P=UI可得，電動機的額定電流：I額=P額 U額=44W 220V=0.2A；
（2）此電動機正常工作10 min所消耗的電能：W電=P額t=44W×600s=2.64×104J，
這臺電動機10 min內產生的熱量：Q=I2Rt=(0.2A)2×100Ω×600s=2400J；
轉化的機械能：W機=W電－Q=2.64×104J－2400J= 2. 4×104J；
18.（2019·成都A卷）在如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變.R1、R2為定值電阻,已知電燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示。當開關S1、S3閉合,S2斷開時,電流表的示數為0.26A；當開關S2、S3閉合,S1斷開時,電流表的示數為1.25A；當開關S3閉合,S1、S2斷開時，電流表的示數為0.2A。求: (1)當開關S1、S3閉合,S2斷開，5min內電路消耗的電能是多少? (2)當開關S3閉合, S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大?

【答案】（1）390J（2）0.24W
【解析】本題為電學計算題，考查電路的連接狀態，歐姆定律計算，以及電功和電功率的公式運用，難度偏中等；題中有三個連接狀態，需要考生掌握不同狀態的電路情況；電阻R1的阻值沒讓求，但是也會用到，另外值得注意的是伏安特性曲線，說明燈泡的電阻也在隨著兩端電壓的變化而變化，考生容易犯錯計算出燈泡的固定阻值。
（1）由題意知：當開關S1、S3閉合，S2斷開時
R1和R2被短路，只有燈泡L和電流表接入電路
電流I1=0.26A，由圖知電源電壓U=5V
W=UIt=0.26A×5V×300s=390J
（2）當開關S2、S3閉合，S1斷開時，只有R1和電流表接入電路
由歐姆定律得R1=UI2 =5V1.25A=4Ω
當開關S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和燈泡串聯，此時I3=0.2A
由圖像可知，燈泡此時電壓UL=3V
R1分得電壓U1=0.2A×R1=0.8V
R2分得電壓為U2=5V－3V－0.8V=1.2V
所以R2消耗的電功率P2= U2 I2=1.2V×0.2A=0.24W
19．(2019·百色)如圖所示的電路，電源電壓恒定，R1、R2為兩個定值電阻，L為“2.5V 0.5W”的小燈泡。開關S1、S2、S3均閉合時，電流表A1的示數為0.55A，A2的示數為0.1A；保持S1閉合，斷開S2、S3，小燈泡L恰好正常發光。求：

（1）小燈泡正常發光時的阻值RL；
（2）小燈泡正常發光1min所消耗的電能；
（3）電源電壓和電阻R1、R2的阻值。
【答案】（1）12.5Ω （2）30J （3）R1=10Ω R2=45Ω
【解析】（1）由P=UI可得：小燈泡正常發光時通過它的電流IL=P額U額=0.5W2.5V=0.2A
由I=UR可得：小燈泡正常發光時阻值RL=U額IL=2.5V0.2A= 12.5Ω
（2）小燈泡正常發光1min所消耗的電能：W=Pt=0.5W×60s=30J
（3）S1、S2、S3均閉合時，電阻R1、R2并聯，小燈泡沒有接入電路，設電源電壓為U，則通過電阻R1的電流I1=I－I2=0.45A，即有U=0.45A R1……①
保持S1閉合，斷開S2、S3時，R1與小燈泡串聯
U=IL R1+ U額 即有U=0.2A R1+ 2.5V……② 聯立①②解得U=4.5V R1=10Ω
R2=U I2= 4.5V 0.1A= 45Ω
20．（2019·畢節）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝30Ω，R2＝10Ω．當閉合開關S1、S，斷開S2時，電流表的示數為0.4A。

（1）求電源電壓；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，求電流表的示數；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能。
【答案】（1）12V（2）1.2A（3）1920J。
【解析】解：（1）當閉合開關S1、S，斷開S2時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過的電流，
由I＝UR 可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過的電流，
則電流表的示數：I2＝UR2 ＝12V 10Ω ＝1.2A；
（3）當閉合開關S1、S2、S時，R1與R2并聯，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R1、R2的電流不變，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，
通電100s整個電路消耗的電能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。
21．（2019·貴陽）如圖所示電路，電源電壓恒為8V，小燈泡標有“6V 3W”字樣。若不考慮溫度對燈泡電阻的影響，閉合開關S，求：

（1）小燈泡的額定電流；
（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器R接入電路的阻值。
（3）移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為3V時，小燈泡的實際功率。
【答案】（1）0.5A（2）4Ω（3）0.75W
【解析】（1）燈泡的額定電流：I額=P額U額 =3W6V =0.5A
（2）燈泡正常工作時電路中的電流為：I= I額=0.5A
滑動變阻器兩端的電壓：UR=U－U額=8V－6V=2V，
所以滑動變阻器的電阻為：R=UR I額 =2V 0.5A =4Ω
（3）燈泡的電阻：RL=U額 I額 =6V 0.5A =12Ω
當電壓表示數為3V時，燈泡兩端的電壓為3V，
此時燈泡的實際功率為：PL=UL2 RL =(3V)2 12Ω =0.75W
22．（2019·大慶）如圖是一個溫度可調的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變。發熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動變阻器其阻值變化范圍為0~50Ω，允許通過的電流足夠大。試求：

（1）R1的最大功率是多少？
（2）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？
（3）在調節滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達到的最大功率是多少？
【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W
【解析】解：（1）當滑動變阻器R2接入電路中的電阻為零時，電路為R1的簡單電路，此時R1的功率最大，則R1的最大功率P1＝U2R1＝(36V)240Ω＝32.4W；
（2）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，當R2兩端電壓為6V時，R1兩端的電壓：U1＝U－U2＝36V－6V＝30V，
因串聯電路中各處的電流相等，
所以，電路中的電流：I＝U1R1＝30V40Ω＝0.75A，
通電5min電流對整個電路做的功：W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；
（3）因串聯中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I1＝UR1+ R2，
滑動變阻器R2的電功率：
P2=I12R2＝(UR1+R2)2R2＝U2 (R1+R2)2R2＝U2 R12+2R1R2+R22R2＝U2 R12－2R1R2+R22+4R1R2R2＝U2 (R1－R2)2R2+4R1，
所以，當R2＝R1＝40Ω時，滑動變阻器消耗的電功率最大，則：
P2大＝U2 4R1＝(36V)2 4×40Ω＝8.1W。
23. (2019·濟寧)如圖17所示,電路中的電源電壓不變。只用一根導線連接b、c時,電阻R上的電壓為9.6V,通過燈泡L的電流為0.2A;用一根導線連接a、b,一根導線連接c、d時,電阻R與燈泡L的電功率之比為1︰4,燈泡L正常發光。求

(1)電阻R的阻值;
(2)燈泡L的額定電壓;
(3)只用一根導線連接c、d時電路消耗的總功率
【答案】（1）48Ω（2）12V（3）12W
【解析】（1）只用一根導線連接b、c時，燈泡L與電阻R串聯，串聯電路電流處處相等，所以電阻R的電流也為0.2A，根據I＝UR得電阻R的阻值：R＝URI＝9.6V0.2A＝48Ω；
（2）用一根導線連接a、b，一根導線連接c、d時，燈泡L和電阻R并聯，并聯電路電壓處處相等，根據P＝U2R知電阻R和燈泡L的電功率之比為：PR︰PL＝U2R︰U2RL＝RLR＝14，
解得：RL＝14R＝14×48Ω＝12Ω，
燈泡L與電阻R串聯時，小燈泡兩端的電壓為：UL＝IRL＝0.2A×12Ω＝2.4V，
電源電壓為：U＝UL+UR＝9.6V+2.4V＝12V，
因為燈泡與電阻R并聯時，燈泡正常發光，所以燈泡L的額定電壓就是電源電壓，為12V；
（3）只用一根導線連接c、d時只有燈泡工作，
此時電路消耗的總功率為：P＝U2RL＝(12V)212Ω＝12W。
24．(2019·錦州)為培養同學們的探究能力，某校組織科技社團的同學們對小燈泡的亮暗進行研究。現取“6V 6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個，標有“50Ω 1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為0～0.6A的電流表和量程為0～3V的電壓表各一個，根據測得的數據繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關系的圖象，如圖甲所示。求：

（1）小燈泡L2的額定電流。
（2）將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，10min內電路消耗的電能。
（3）將小燈泡L2與滑動變阻器R串聯接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關S，調節滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。
【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12Ω。
【解析】（1）由P＝UI可得，小燈泡L2的額定電流I2額＝P2額 U2額 ＝3W6V ＝0.5A；
（2）將L1和L2并聯接在6V電源兩端時，
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，
所以，電路的總功率：P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，
由P＝Wt 可得10min內電路消耗的電能：W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；
（3）由圖示電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，
為了保證電路元件安全，燈泡正常發光時的電流為電路中電流，
由I＝UR 可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R滑最小＝U滑最小 I最大 ＝U′－U2額 I2額 ＝12V－6V 0.5A ＝12Ω。
25．(2019·赤峰)同學們發現電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調節的。于是，他們利用實驗室中的器材，設計了一個功率可以調節的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R1＝10Ω，學生電源提供的電壓為12V且保持不變，R1、R2電阻保持不變。

（1）開關S1閉合且開關S2接a時，電路的總功率為21.6W。
①此時R1與R2　 　聯；
②求：電路中總電流和R2阻值
（2）開關S1斷開且開關S2接b時，求：10s時間內電流通過整個電路做的功。
【答案】（1）①并；②1.8A， 20Ω（2）48J
【解析】（1）開關S1閉合且開關S2接a時，R1、R2并聯，利用P＝UI求出總電流，根據歐姆定律求出R1的電流，然后根據并聯電路的特點求出R2的電流和R2阻值；
（2）開關S1斷開且開關S2接b時，R1、R2串聯，求出電路中的總電阻，根據W＝I2Rt即可求出電流通過整個電路做的功。
（1）由圖知，開關S1閉合且開關S2接a時，R1、R2并聯，
根據P＝UI可得總電流：I＝PU＝21.6W12V＝1.8A，
通過R1的電流：I1＝UR1＝12V10Ω＝1.2A，
因并聯電路干路電流等于各支路電流之和，
所以通過R2的電流：I2＝I－I1＝1.8A－1.2A＝0.6A；
由I＝UR可得，R2的阻值：R2＝UI2＝12V0.6A＝20Ω；
（2）開關S1斷開且開關S2接b時，R1、R2串聯，
則總電阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
所以，10s時間內電流通過整個電路做的功：W＝U2Rt＝(12V)230Ω×10s＝48J。
26．(2019·涼山)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器R最大阻值為10Ω，小燈泡L標有“6V 3W”字樣。閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，小燈泡L恰好正常發光。閉合開關S、S1，斷開開關S2，電壓表的示數為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化。求：

（1）電源的電壓及小燈泡L的電阻；
（2）R1的阻值；
（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數。
【答案】（1）電源的電壓是6V；小燈泡L的電阻是12Ω；（2）R1的阻值是8Ω；
（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數是0.3A。
【解析】（1）閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；因燈泡L恰好正常發光，故可判斷電源電壓，同時據燈泡正常發光，據P=U2R可計算小燈泡的電阻；
（2）閉合開關S、S1，斷開開關S2，小燈泡與電阻R1串聯，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據串聯電路的特點，可求R1的電壓，再根據串聯分壓的公式可求R1；
（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，假設此時變阻器接入電路的電阻是R′，此時電流表的示數為I，列出方程解答即可。
解：
（1）由圖知，閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；
因燈泡L恰好正常發光，故可知電源電壓：U＝UL＝6V，
小燈泡L的電阻：RL=U額2P額 =（6V）23W= 12Ω；
（2）閉合開關S、S1，斷開開關S2，小燈泡與電阻R1串聯，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數為3.6V，則R1的電壓：U1＝U－UL＝6V－3.6V＝2.4V，
忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據串聯分壓規律可得：ULRL= U1R1，
代入數據，3.6V12Ω= 2.4VR1，解得R1＝8Ω；
（3）閉合S，斷開S1、S2，移動滑片P，滑動變阻器與燈泡串聯，
滑動變阻器的電功率為0.72W時，設此時變阻器接入電路的電阻是R′，此時電流表的示數為I，
此時該電路的電流為：I=URL+R′ =6V12Ω+R′ ………………①
此時變阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W ………………②
聯立①②解得：I＝0.2A或0.3A，
當變阻器接入阻值最大為10Ω時，電路中電流最小，則I最小=URL+R =6V12Ω+10Ω= 0.27A，
所以I＝0.2舍去，即此時電流表示數為0.3A。
27. (2019·瀘州)小明家電熱水器銘牌標識為“220V 1000W”。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發生了變化，為準確測量氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作5min，發現電能表指示燈閃爍了242次，電能表規格如圖所示。問：

（1）小明測得該電熱水器的實際電功率是多少？
（2）該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是多少？
（3）為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯一段新的電熱絲，則并聯的這段電熱絲的電阻值為多少？
【答案】（1）968W（2）50Ω（3）1512.5Ω
【解析】
（1）3000imp/kW?h表示每消耗1kW?h的電能，指示燈閃爍3000次，據此求出電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能