019中考物理知识点全突破系列专题电功率的计算含解析120.pdf

1电功率的计算电功率的计算一、综合题1.在如图所示的电路中，电源电压不变，R1=3，R2=6（1）当 S1、S3断开，S2闭合时，电流表示数为 1A，求电源电压 （2）当 S1、S3闭合，S2断开时，求电路中的总功率；（3）通电 1min，电阻 R1产生的热量 2.如图所示，电源电压恒定，R1=30，闭合开关 S，断开开关 S1 ，电流表示数是 0.3A当闭合 S、S1时，发现电流表示数变化了 0.2A，求：（1）电源电压；（2）R2的阻值是多少？（3）当闭合 S、S1时，电路消耗的总功率 23.如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑动变阻器的滑片 P 由 B 端移动到 A 端时，测得电阻 R1两端的电压与通过电阻 R1的电流变化关系如图（b）所示 （1）求电源的电压 U 和滑动变阻器的最大阻值 Rm （2）当电流 I=1.0A 时，求电阻 R1与 R2消耗的功率之比 P1：P2 （3）写出电压表 V2的示数与通过电阻 R2的电流变化关系式，并写出 V2大小的变化范围 4.如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器 R1的最大阻值是 40，小灯泡的额定电压为 6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示 （1）当只闭合开关 S1时，将滑动变阻器 R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光求电源电压和小灯泡的额定功率；（2）当只闭合开关 S2时，此时电流表的示数为 0.4A，求电阻 R2的阻值，小灯泡的实际功率；（3）当只闭合开关 S2时，通电 1min，求电流通过电阻 R2产生的热量 35.如图所示，电源两端电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片 P 滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率 P 和电流 I 的关系图象如图乙所示，根据图象信息求：（1）滑动变阻器的最大最值；（2）R1的阻值和电源电压；（3）求此电路的最大电功率 6.如甲图所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变当闭合开关 S，滑动变阻器 R2的滑片 P 从 B 端移到 A 端，两电表示数变化关系如乙图所示求：（1）电源电压；（2）滑动变阻器 R2的最大阻值；3）滑片 P 滑到 AB 中点时电阻 R1的电功率 47.如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为 2.5 V，滑动变阻器的最大阻值 R 为定值电阻 R0的三倍.闭合开关 S，当滑片 P 置于某点时，电压表示数为 2.5 V，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 I1I254.两次变阻器连入电路的电阻之比R1R815.如图是该小灯泡 IU 图象.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.？8.如图所示，电源电压恒为 20V灯泡 L 上标有“12V 6W”字样，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 015V当滑动变阻器 R 的滑片 P 在 B 点，且RAB=R 时，只闭合 S 和 S1 ，灯泡 L 恰好正常发光当只闭合 S 和 S2 ，滑动变阻器 R 的滑片 P 分别在中点 O 和 B 点时，电压表示数之比UAO：UAB=3：2（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）滑动变阻器 R 的最大电阻值；（2）当滑动变阻器 R 的滑片 P 在中点 O 时，只闭合 S 和 S1 ，电压表的示数是多少？（3）当只闭合 S 和 S2 ，在保证电路安全的情况下，电阻 R0消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率是多少？59.如图所示，电源电压保持不变，R 为定值电阻，灯泡 L 标有“6V 3W”字样，当开关 S、S1同时闭合时，灯泡 L 正常发光；当开关 S 闭合，S1断开时，电流表示数为 0.2A（设灯丝电阻不受温度影响）求：（1）电源电压 （2）电阻 R 的阻值 （3）当开关 S 闭合，S1断开时，灯泡 L 消耗的实际功率 10.某兴趣小组设计了如图所示电路，AB 为裸导线，CD、EF 是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝，其电阻与长度成正比AB、CD 平行放置，并用导线与电流表、开关 S1和电源相连，电源电压为 U=10V，EF 垂直放置在 AB、CD的中点间，且接触良好，CD=2EF，A、C 两点间接有开关 S2 现只闭合开关S1 ，电流表示数为 I1=1A；若把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后，电流表示数为 I2=I1；若把 EF 从两中点间向右边移动一段距离后，电流表示数为 I3=2I1 求：（1）在上述 EF 向左、向右移动过程中，电路总电阻的变化量大小R左、R右各为多少？（2）电流表示数为 I2时，EF 消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少？（3）把 EF 移动到 B、D 两点间，再闭合两开关，电路消耗的总功率为多少？611.(15 分)如图所示，R1=20 欧，R2=40 欧，电源电压保持不变（1）当 S1、S2都闭合时，电流表 A1的示数是 0.6 安，小灯泡 L 恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；（2）当 S1、S2都断开时，电流表 A2的示数是 0.2 安，求小灯泡的实际功率；（3）小灯泡的额定功率是多少？12.如图所示，电路中电源电压和灯 L 的电阻保持不变，定值电阻 R=20，灯 L 标有“8V 6.4W”字样，电流表用 00.6A 量程，电压表用 015V 量程（1）灯泡 L 的电阻为多少？（2）开关 S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为 6V，电源电压为多少？（3）将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关 S1、S2、S3时，电流表的示数为 0.6A，滑动变阻器的最大电阻为多少？（4）当开关 S2闭合，S1、S3断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是多少？713.如图所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为 12，小灯泡 L 上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变若闭合 S1、S2 ，断开 S3 ，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为 3V，那么：（1）小灯泡 L 的电阻为多大？（2）电源电压为多少？（3）R2阻值为多大？（4）若闭合 S1、S3 ，断开 S2 ，并移动滑动变阻器 R 的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？14.如图所示，电源电压保持 12V 不变，电阻 R1=50，只闭合开关 S3 ，将滑动变阻器滑片 P 移到中点时，电流表示数为 0.2A，小灯泡 L 的实际功率为1.8W；电流表的量程为 00.6A，电压表的量程为 03V（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：（1）开关 S1、S2、S3都闭合时，通过 R1的电流是多少？（2）小灯泡的电阻是多少？只闭合开关 S3 ，滑片 P 在中点时，电压表的示数是多少？（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？815.一只标有“6V、3W”的小灯泡，接在如图所示的电路中，设电源电压和灯丝电阻均不变，求：（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为 6 时，闭合开关后小灯泡恰能正常发光，求电源电压是多少？（3）如果换一电源及额定电压为 8V 的灯泡，当闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 滑到中点 c 时，灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为 P，当滑片 P 滑到 b 端时，灯泡的实际功率为 P，已知 P：P=16：9，求所换电源的电压？（设所换电源电压和灯丝电阻均不变）16.如图所示的电路中，电源电压为 18V 且不变，电阻 R1为 15，滑动变阻器 R2标有“50，1A”的字样，闭合电键 S 后，移动滑动变阻器的滑片 P，求：（1）当电流表示数为 0.3A 时，滑动变阻器两端电压 U2及 10s 内电流通过电阻 R1所做的功 W1（2）用电阻 R0替换定值电阻 R1 ，选择合适的量程，移动滑片，能使电压表变化的角度和电流表变化的角度相同，求：替换电阻 R0的阻值可能为多少？选定替换定值电阻 R0后，移动滑动变阻器滑片，求电流通过 R0所消耗的最小功率 9答案解析部分一、综合题1.【答案】（1）【解答】解：当 S1、S3断开，S2闭合时，Rl、R2串联；则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得：电路中的总电阻 R=Rl+R2=3+6=9；电源电压：U=IR=1A9=9V（2）当 S1、S3闭合，S2断开时，Rl、R2并联，则 P1=27W，P2=13.5W，所以，P=P1+P2=27W+13.5W=40.5W；（3）电阻 R1产生的热量 Q=W=P1t=27W60s=1620J 【解析】【分析】（1）当 S1、S3断开，S2闭合时，Rl、R2串联，根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再根据公式 U=IR 即可求出电源电压；（2）当 S1、S3闭合，S2断开时，Rl、R2并联，由 P=分别求出电阻的功率，然后求其和即为总功率；（3）利用 W=Pt 即可求电阻 R1产生的热量2.【答案】（1）解：闭合开关 S，断开开关 S1时，电路为 R1的简单电路，电流表测通过 R1的电流，由 I=可得，电源的电压：U=I1R1=0.3A30=9V（2）解：当闭合 S、S1时，R1与 R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过 R1的电流不变，电流表示数的变化量即为通过 R2的电流，则I2=0.2A，因并联电路中各支路两端电压相等，所以，R2的阻值：R2=45（3）解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，当闭合S、S1时，干路电流：I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A，电路消耗的总功率：P=UI=9V0.5A=4.5W 【解析】【分析】（1）闭合开关 S，断开开关 S1时，电路为 R1的简单电路，电流表测通过 R1的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）当闭合 S、S1时，R1与 R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过 R1的电流不变，电流表示数的变化量即为通过 R2的电流，根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出 R2的阻值；（3）当闭合 S、S1时，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用 P=UI 求出电路消耗的总功率3.【答案】（1）解：当 P 在 A 端时，只有电阻 R1接入电路，此时电阻 R1的电压最大，由 IU 图象可知，电阻 R1两端电压 U1=6V，电路电流I1=1.5A，电阻 R1的阻值：R1=4；由电路图可知，当 P 在 A 端时电源电压加在 R1上，由 IU 图象可知，电源电压 U=U1=6V；当 P 在 B 端时，滑动变阻器全部接入电路，总电阻最大，电流最小，由 IU 图象可知电路电流是 I=I1=0.5A；此时电路总电阻：R总=12，则滑动变阻器 R2的最大阻值：Rm=R总Rl=124=8（2）解：当电流 I=1.0A 时，由图象可得，U1=4V，电阻 R1与 R2串联，则 R2两端的电压：U2=UU1=6V4V=2V，电阻 R1与 R2消耗的功率分别为：P1=U1I=4V1.0A=4W；P2=U2I=2V1.0A=2W；电阻 R1与 R2消耗的功率之比 P1：P2=4W：2W=2：1（3）解：V2测滑动变阻器 R2的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表 V2的示数与通过电阻 R2的电流变化关系式：U2=UIR1=6VI4；当 P 在 A 端时，V2的示数为 0V；当 P 在 B 端时，R1两端电压最小，由图象可知 UR1=2V，则U2=UUR1=6V2V=4V；所以电压表 V2示数的变化范围为：0V4V 【解析】【分析】（1）由电路图可知，当滑片 P 在 A 端时，只有电阻 R1接入电路，此时电阻 R1的电压最大，由 IU 图象找出电压所对应的电流，由10欧姆定律可以求出电阻 R1的阻值；由电路图可知，当滑片 P 在 A 端时，只有电阻 R1接入电路，电阻 R1两端的电压等于电源电压，由 IU 图象可以求出电源电压；由电路图可知，当滑片在 B 端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，此时电阻R1两端电压最小，由 IU 图象找出流过电路的电流，由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值；（2）根据 P=UI，分别求出电阻 R1与R2消耗的功率，可得功率之比 P1：P2；（3）由图可知 V2并联在滑动变阻器R2两端，当 R2短路时电压最小；当 R2全部接入时电压最大，根据串联电路的规律可求得 V2的电压4.【答案】（1）解：当只闭合开关 S1时，将滑动变阻器 R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联，因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流 I=IL=0.5A，由 I=可得，R1两端的电压：U1=I R1=0.5A 40=10V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=UL+U1=6V+10V=16V，灯泡的额定功率：PL=ULIL=6V0.5A=3W答：电源电压为 16V，小灯泡的额定功率为 3W（2）解：当只闭合开关 S2时，灯泡与 R2串联，电流表测电路中的电流，即I=0.4A，由图乙可知，此时灯泡两端的电压 UL=4V，此时 R2两端的电压：U2=UUL=16V4V=12V，电阻 R2的阻值：R2=30，小灯泡的实际功率：PL=ULI=4V0.4A=1.6W答：电阻 R2的阻值为 30，小灯泡的实际功率为 1.6W（3）解：当只闭合开关 S2时，通电 1min 电流通过电阻 R2产生的热量：Q2=（I）2R2t=（0.4A）23060s=288J答：电流通过电阻 R2产生的热量为 288J 【解析】【分析】（1）当只闭合开关 S1时，将滑动变阻器 R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出 R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据 P=UI 求出灯泡的额定功率；（2）当只闭合开关 S2时，灯泡与 R2串联，电流表测电路中的电流，根据图象读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出 R2两端的电压，根据欧姆定律求出电阻 R2的阻值，根据 P=UI 求出小灯泡的实际功率；（3）当只闭合开关 S2时，根据 Q=I2Rt 求出通电 1min 电流通过电阻 R2产生的热量5.【答案】（1）【解答】解：由电路图可知，R1与 R2串联，电压表测 R2两端的电压，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，由图乙可知，电路中的最小电流 I小=0.4A，滑动变阻器消耗的电功率P2=4W，由 P=I2R 可得，滑动变阻器的最大阻值：R2=25；（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由 I=可得，电源的电压：U=I小（R1+R2）=0.4A（R1+25），由图乙可知，电路中的电流 I=0.8A 时，滑动变阻器消耗的电功率P2=6.4W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2=10，电源的电压：U=I（R1+R2）=0.8A（R1+10），因电源的电压不变，所以，0.4A（R1+25）=0.8A（R1+10），11解得：R1=5，电源的电压 U=I小R1+R2）=0.4A（5+25）=12V；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路消耗的电功率最大，则 P大=28.8W 【解析】【分析】由电路图可知，R1与 R2串联，电压表测 R2两端的电压，电流表测电路中的电流（1）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，根据图乙读出此时滑动变阻器消耗的电功率，利用 P=I2R 求出滑动变阻器的最大阻值；（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的电压，再根据图象读出电路中的电流为 0.8A 时变阻器消耗的电功率，利用 P=I2R 求出滑动变阻器接入电路中的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出 R1的阻值，进一步求出电源的电压；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时电路消耗的电功率最大，根据P=求出电路的最大功率6.【答案】（1）解：当滑动变阻器的滑片滑到 A 端时，电路为 R1的简单电路，电压表测电源的电压，由图象可知，电源的电压 U=6V；答：电源电压为 6V；（2）解：当滑动变阻器的滑片滑到 B 端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图象可知，电路中的电流 I小=0.2A，R1两端的电压U1=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2=UU1=6V2V=4V，由 I=可得，滑动变阻器 R2的最大阻值：R2=20；答：滑动变阻器 R2的最大阻值为 20；（3）解：R1的阻值：R1=10，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片 P 滑到 AB 中点时，电路中的电流：I=0.3A，电阻 R1的电功率：P1=I2R1=（0.3A）210=0.9W答：滑片 P 滑到 AB 中点时电阻 R1的电功率为 0.9W 【解析】【分析】（1）当滑动变阻器的滑片滑到 A 端时，电路为 R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图象读出电源的电压；（2）当滑动变阻器的滑片滑到 B 端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流和 R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出 R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器 R2的最大阻值；（3）根据欧姆定律求出 R1的阻值，滑片 P 滑到 AB 中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据 P=I2R 求出电阻 R1的电功率7.【答案】（1）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由图象可知，当小灯泡正常发光时的电压是 U1=2.5V 时，通过灯泡的电流 I1=0.25A，由 I=U/R 知道，小灯泡正常发光时的电阻：RL=U1/I1=2.5V/0.25A=10；（2）解：因为当滑片 P 置于某点时，电压表示数为 2.5V，电流表示数为 I1=025A，当滑片 P 置于最右端时，电流表示数 I2，又因为 I1：I2=5：4，所以 I2=4/5I1=4/50.25A=0.2A，由图象可知，此时灯泡两端的电压 U2=1V，则灯泡的实际电功率：P2=U2 I2=1V0.2A=0.2W；（3）解：因为 R1：R=8：15，R=3R0，所以，当滑片 P 置于某点时，变阻器接入电路的阻值：R1=8/15R=8/153R0=1.6R0，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0 与 R1 两端的电压之和：U01=I1（R1+R0）=0.25A（1.6R0+R0）=0.25A2.6R0，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U1+U01=2.5V+0.25A2.6R0当滑片 P 置于最右端时，R0 与 R 两端的电压之和：U02=I2（R+R0）=0.2A（3R0+R0）=0.2A4R0，则电源的电压：U=U2+U02=1V+0.2A4R0因电源的电压不变，故 2.5V+0.25A2.6R0=1V+0.2A4R0，所以 R0 12=10，则电源的电压：U=U2+U02=1V+0.2A4R0=1V+0.2A410=9V.【解析】【分析】本题综合考查学生对利用欧姆定律和电功率公式以及串并联规律来解决电学综合题的能力。（1）会分析电路是串联还是并联。（2）利用串并联规律，找到每个用电器的电流，电压，电阻，电功率等物理量3）利用公式求解。8.【答案】（1）解：只闭合 S 和 S1 ，滑动变阻器与灯泡串联；当灯泡正常发光时，由 P=UI 可知，电路电流：IL=0.5A；由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：RAB=16；因为 RAB=R，所以 R=5RAB=516=80；答：滑动变阻器 R 的最大电阻值为 80.（2）解：只闭合 S 和 S1 ，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；由 P=可知，灯丝的阻值：RL=24；此时电路中的电流：I=0.3125A；由欧姆定律可知，电压表的示数：UAB=IRAB=0.3125A 80=12.5V；答：当滑动变阻器 R 的滑片 P 在中点 O 时，只闭合 S 和 S1 ，电压表的示数是 12.5V.（3）解：当只闭合 S 和 S2 ，R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；当滑片在 B 点时，电压表的示数：UAB=RAB=80=当滑片在 O 点时，电压表的示数：UAO=RAO=80=因为 UAO：UAB=3：2，所以：=3：2解之：R0=20；当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，则最小电流：I最小=0.2A，此时电压表示数：UR=I最小R=0.2A80=16V15V，因此当电压表示数为15V 时，电路电流最小，此时 R0消耗的功率最小；故电阻 R0消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率：P=2.8125W答：当只闭合 S 和 S2 ，在保证电路安全的情况下，电阻 R0消耗电功率最小时，滑动变阻器 R 消耗的电功率是 2.8125W 【解析】【分析】（1）只闭合 S 和 S1 ，滑动变阻器与灯泡串联；先根据灯泡的铭牌和 P=UI 的应用求出电路电流，然后根据欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；（2）只闭合 S和 S1 ，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；先根据P=求出灯丝的阻值，然后根据欧姆定律求出电路电流，并进一步求出滑动变阻器两端电压，即电压表的示数；（3）当只闭合 S 和 S2 ，R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；先根据滑动变阻器 R 的滑片P 分别在中点 O 和 B 点时，电压表示数之比 UAO：UAB=3：2 求出 R0的阻值，然后根据欧姆定律求出滑动变阻器全部接入电路时的电流以及滑动变阻器两端电压，并结合电压表的量程和欧姆定律确定电路最小电流，最后根据 P=求出滑动变阻器 R 消耗的电功率本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及利用电压表示数之比求出定值电阻的阻值9.【答案】（1）解：当开关 S、S1同时闭合时，灯泡 L 正常发光，电路为灯泡 L 的简单电路，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，电源的电压 U=UL额6V；答：电源电压为 6V；（2）解：根据 P=可得灯泡的电阻：RL=12，13当开关 S 闭合，S1断开时，灯泡 L 与 R 串联，由 I=可得电路中的总电阻 R总=30，串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，R=R总RL=30+12=18，答：电阻 R 的阻值为 18（3）解：由 P=UI=I2R 得灯泡 L 的实际功率：PL=I2RL=（0.2A）212=0.48W答：当开关 S 闭合，S1断开时，灯泡 L 消耗的实际功率为 0.48W 【解析】【解答】（1）当开关 S、S1同时闭合时，电路为灯泡 L 的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；（2）当开关 S 闭合，S1断开时，R 与 L 串联，根据 I=求得电路中的总电阻，根据 P=求出灯泡的电阻；然后可得电阻 R 的阻值（3）当开关 S 断开时，灯泡与 R 串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据 P=UI=I2R 求出灯泡 L 的实际功率【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等10.【答案】（1）解：根据欧姆定律可得：EF 垂直放置在 AB、CD 的中点间时电路中的电阻 R中=10，把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后电路中的总电阻 R左=12.5，把 EF 从两中点间向右边移动一段距离后电路中的总电阻 R右=5，R左=R左R中=12.510=2.5，R右=R中R右=105=5（2）解：设 EF、CF、DF 三段电阻丝的电阻为 R，则 EF 垂直放置在 AB、CD的中点间时电路中的电阻：R中=2R=10，解得：R=5，把 EF 从两中点间向左边移动一段距离后，电路中的总电阻：R左=12.5，串联电路中各处的电流相等，根据 P=I2R 可得：PEF：P总=I22R：I22R左=R：R左=5：12.5=2：5（3）解：把 EF 移动到 B、D 两点间，再闭合两开关时，EF 段电阻和 CD 段电阻并联，并联电路中各支路两端的电压相等，EF 段电阻和 CD 段电阻消耗的电功率：PEF=20W，PCD=10W，电路消耗的总功率：P=PEF+PCD=20W+10W=30W 【解析】【分析】（1）只闭合开关 S1时，EF 和 DF 段电阻串联，根据欧姆定律求出三种情况下电路中的总电阻，然后求出电路总电阻的变化量R左和R右的大小；（2）根据电阻的串联结合 EF 在两中点间时电路的总电阻求出 EF段的电阻，又知道电流表示数为 I2时电路中的总 P=I2R 求出 EF 消耗的功率与电路消耗的总功率之比；（3）把 EF 移动到 B、D 两点间，再闭合两开关时，EF 段电阻和 CD 段电阻并联，根据并联电路的电压特点和 P=得出他们消耗的电功率，两者之和即为电路消耗的总功率11.【答案】（1）解：分析电路可知，当 S1、S2 都闭合时，R1 与 L 并联，R2 被短路，此时小灯泡 L 恰好正常发光，由并联规律和欧姆定律可知，U=U额=U1=I1 R1=0.6A20=12V（2）解：分析电路可知，当 S1、S2 都断开时，R2与 L 串联，R1 被断路，由串联规律和欧姆定律可知，IL=I2=0.2A，UL=U-U2=U-I2 R2=12V-0.2A40=4V，RL=UL/IL 4V/0.2A=20，P实=U实 IL=4V0.2A=0.8W（3）解：由 P=UI 和 I=U/R 可得，P额=U2额/RL (12V)2/20=7.2W 【解析】【分析】本题综合性较强，综合考查串、并联的规律，欧姆定律的计算，电功率公式计算，需要注意的是：P=I2 R 和 P=U2/R 这两个公式的灵活运用。1412.【答案】（1）解：根据 P=UI 可得，灯泡的额定电流：IL 额=0.8A，根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：RL=10（2）解：开关 S1闭合，S2、S3断开时，R 与 L 串联，电压表测 R 两端的电压，串联电路中各处的电流相等，电路中的电流：I=0.3A，此时灯泡两端的电压：UL=IRL=0.3A10=3V，串联电路中总电压等于各分电压之和，电源的电压：U=UR+UL=6V+3V=9V（3）解：将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关 S1、S2、S3时，R 与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流，并联电路中各支路两端的电压相等，通过 R 的电流：IR=0.45A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过滑动变阻器的电流：Iab=IIR=0.6A0.45A=0.15A，滑动变阻器的最大阻值：Rab=60（4）解：当开关 S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，灯泡的额定电流为 0.8A，电流表的量程为 00.6A，为确保电路安全，电路中的最大电流为 0.6A，此时灯泡两端的电压：UL=ImaxRL=0.6A10=6V，滑动变阻器两端的电压：U滑=UUL=9V6V=3V，滑动变阻器消耗的功率：P滑=U滑Imax=3V0.6A=1.8W 【解析】【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据 P=UI 求出额定电流，根据欧姆定律求出电阻；（2）开关 S1闭合，S2、S3断开时，R 与 L串联，电压表测 R 两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）将滑动变阻器的滑片移到 b 端，闭合开关 S1、S2、S3时，R 与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过 R 的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（4）当开关 S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时电路消耗的功率最大，根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用 P=UI 求出滑动变阻器消耗的功率13.【答案】（1）解：由 P=可知，小灯泡 L 的电阻：RL=12（2）解：闭合 S1、S2 ，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，电压表测 R1两端的电压，灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=UL+U2=6V+3V=9V（3）解：闭合 S1、S2 ，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，电压表测R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，由 P=UI 可得，电路中的电流：I=0.5A，由 I=可得，R2的阻值：15R2=6（4）解：闭合 S1、S3 ，断开 S2时，滑动变阻器 R 与定值电阻 R1串联，当滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最大功率：P=6.75W 【解析】【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据 P=求出小灯泡 L 的电阻；（2）闭合 S1、S2 ，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，电压表测 R2两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）闭合 S1、S2 ，断开 S3时，灯泡 L 与定值电阻 R2串联，根据串联电路的电流特点和 P=UI 求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻 R2的阻值；（4）闭合 S1、S3 ，断开 S2时，滑动变阻器、定值电阻 R1串联，由 P=可知，电路的总功率最大时，电路中的总电阻最小，据此判断滑动变阻器接入电路中的电阻，然后根据电阻的串联和 P=求出电路的最大总功率14.【答案】（1）解：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：I1=0.24A（2）解：只闭合 S3时，滑动变阻器滑片 P 移到中点时，灯泡和滑动变阻器串联，由 P=I2R 得：灯泡的电阻：RL=45；此时灯泡两端的实际电压：UL=I L 实RL=0.2A45=9V，所以滑动变阻器两端的电压：U滑=UUL=12V9V=3V，即为电压表示数；此时滑动变阻器连入电路中的阻值 R=15，滑动变阻器的最大阻值 R滑=2R=215=30（3）解：电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关 S1时，R1和 R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时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U1=UU2 大=12V3V=9V，电路中的最小电流 I小=0.18A，电路消耗的最小功率 P=UI小=12V0.18A=2.16W【解析】【分析】（1）首先弄明白开关 S1、S2、S3都闭合时，电路结构，再根据欧姆定律计算通过 R1的电流；（2）只闭合 S3时，灯泡和滑动变阻器串联，知道电流值和小灯泡的实际功率，根据 P=I2R 求出灯泡的电阻；根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压，即为电压表示数；（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小；为了保证电路安全，电压表示数不能超过 3V，据此求出 R1两端的电压，进而求出最小电流，根据 P=UI 求出最小功率15.【答案】（1）解：灯泡的电阻：RL=12；（2）解：因此时灯泡正常发光，所以电路中的电流：I=0.5A，电源的电压：U=I（RL+RP）=0.5A（12+6）=9V；（3）解：当闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P 滑到中点 c 时，等效电路图如图 1 所示；当滑片 P 滑到 b 端时，等效电路图如图 2 所示16P：P=16：9，=，解得：=；电源的电压不变，I（RL+RAP）=I（RL+RAP）解得：RL=RAP ，由图 1 可得：电源的电压 U=I（RL+RAP）=I RL=UL=8V=12V 【解析】【分析】（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据 R=求出灯泡的电阻（2）先根据 I=求出灯泡正常发光时的电流，再根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电源的电压（3）根据电路的变化，画出等效电路图，根据电功率之比和公式 P=I2R 求出灯泡的电流之比，再利用欧姆定律列出等式，最终求出电源电压16.【答案】（1）解：由 I=得，电阻 R1 两端的电压：U1=IR1=0.3A15=4.5V；所以变阻器两端的电压：U2=UU1=18V4.5V=13.5V；电流通过 R1 所做的功：W1=U1It=4.5V0.3A10s=13.5J（2）解：电压表的量程为 015V，其分度值为 0.5V，电流表的量程为00.6A，分度值为 0.02A，根据题意，R0的阻值可能为：R0=25根据题意，当变阻器的阻值最大时，R0 的电功率最小，此时电流：I=0.24A则 P0=I2R0=（0.24A）225=1.44W 【解析】【分析】结合串联电路的电压规律和欧姆定律计算公式求电压，利用 W=UIt 求电能，电压的变化量和电流的变化量的比是定值电阻值，当电流最小时，电功率最小，利用电功率计算公式求最小功率.