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2020年中考物理一轮考点练习41《电功率综合计算》
考点 电功率综合计算
1．(2019·十堰)在如图电路中，电源电压不变，R2为滑动变阻器，只闭合开关S，且变阻器的滑片在b端时，额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A：再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.4A。只闭合S，变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4︰1，（灯泡的电阻不随温度变化），求：

（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电路消耗的最大电功率；
（4）滑动变阻器R2的最大阻值。
2．(2019·莱芜)小华将滑动变阻器和小灯泡串联组成了如图甲所示的调光电路，其电源电压为6V，灯泡的额定电压为2.5V。调节滑动变阻器的滑片，从a端开始向b端移动到某一位置的过程中，测出了多组电流和电压值，并绘制了如图乙所示的图象。求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（4）小华手边还有一只额定电压为1.5V，正常工作时电阻为7.5Ω的灯泡，若将此灯泡替代甲图中的灯泡，请你通过计算说明该灯泡能否在这个电路中正常发光。
3．(2019·南充)如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，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的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值PMPN=12。

（1）求定值电阻R1前后两次电功率之比；
（2）求电源电压；
（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。
4. (2019·咸宁)如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω。闭合开关,滑动变阻器消耗的电功率P与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示；
(1)当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数 (选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小”)；
(2)结合图乙数据计算定值电阻R0的阻值；
(3)当滑动变阻器两次消耗的电功率都为0.8W时，对应滑动变阻器接入电路的阻值R1和R2分别是多少?

5．(2019·湖州)现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。

（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?
6. (2019·襄阳)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V、2W”字样,当S1和S2同时闭合时,电流表的示数为0.5A；当只闭合S1时,电压表的示数为3V,此时R1消耗的功率为04W。求：

(1)小灯泡正常工作时的电阻值；
(2)R1的阻值。
7．（2019·天门）如图所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值为50Ω．当S1闭合，S2断开，滑片移到最左端时，电压表的示数为2V．求：

（1）电源电压。
（2）通电10s内R2消耗的电能。
（3）现同时闭合S1、S2，求电路的最小功率。
8．(2019·自贡)图13是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω 2A”，灯泡L上标着“10V 12W”的字样，电源电压恒为16V，灯泡电阻随温度变化。

（1）求定值电阻R0的阻值；
（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。
9．（2019·安顺）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？
（2）只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W．此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？
（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？

10．(2019·云南)如图，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：

（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。
11．（2019·荆州）如图，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）灯泡正常工作时电阻为多大；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；
（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。
12.（2019·兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）灯泡L的电阻；
（2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；
（3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。
13．(2019·营口)如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？

14．如图所示，将标有“2.5V 0.625W”字样的小灯泡接入电源电压4.5V（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是3V。

（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？
（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？
（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）
15．(2019·海南)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I—U图像如图乙所示。

求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？
（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。

16.（2019·吉林）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W，额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时，求：
（1）台灯两端的电压；
（2）10s内台灯消耗的电能。

17．(2019·泰州)如图为某型号电动机的铭牌，求：
(1)此电动机的额定电流.
(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.
★★牌电动机
型号 JT-44
额定电压 220V
额定电功率 44W
线圈电阻 100Ω
制造商★★★★★★
18.（2019·成都A卷）在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变.R1、R2为定值电阻,已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合,S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。求: (1)当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少? (2)当开关S3闭合, S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大?

19．(2019·百色)如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V 0.5W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。求：

（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；
（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能；
（3）电源电压和电阻R1、R2的阻值。
20．（2019·毕节）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。
21．（2019·贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，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，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
22．（2019·大庆）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0~50Ω，允许通过的电流足够大。试求：

（1）R1的最大功率是多少？
（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？
（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？
23. (2019·济宁)如图17所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为1︰4,灯泡L正常发光。求

(1)电阻R的阻值;
(2)灯泡L的额定电压;
(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率
24．(2019·锦州)为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：

（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
25．(2019·赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。

（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。
①此时R1与R2　 　联；
②求：电路中总电流和R2阻值
（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。
26．(2019·凉山)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：

（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；
（2）R1的阻值；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。
27. (2019·泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：

（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
28．(2019·眉山)如图甲所示，灯泡L标有“20V 8W”的字样，把它与滑动变阻器R′串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I-U图象如图乙所示。求：
（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；
（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？

29．(2019·绵阳)为减少碳排放，国家鼓励发展电动车。综合续航里程是电动车性能的重要指标，我国目前测试综合续航里程的标准是：电动车充满电后，重复以下一套循环，将电能耗尽后实际行驶的里程就是综合续航里程。一套循环：由4个市区工况与1个市郊工况组成。市区工况是模拟在市区速度较低的情况，每1个市区工况平均时速18km/h，行驶时间200s；市郊工况是模拟交通畅通的情况，每1个市郊工况平均时速64.8km/h，行驶时间400s。国产某型号的电动汽车有四个相同的轮胎，空载整车质量2400kg，在水平地面上时每个轮胎与地面的接触面积是0.06m2，使用的液冷恒温电池包充满电后蓄电池电能是70kW•h。某次测试，在市区工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是480N，在市郊工况行驶过程中，电动汽车平均牵引力大小是600N，测得的综合续航里程是336km。g取10N/kg。求：
（1）空载时轮胎对地面的压强。
（2）本次测试中，完成1个市区工况，电动汽车牵引力做的功。
（3）本次测试中，完成一套循环，电动汽车平均消耗多少kW•h的电能。
30. (2019·遂宁)如图是某同学设计的调光台灯电路图，电源电压高于灯泡L额定电压且恒定不变，灯泡L上标有“6V9W”的字样，当S闭合，S1拨至“1”位置时，L正常发光，R0在10s内产生的热量是45J；当S闭合，S1拨至“2”位置，调节滑片P使滑动变阻器接入电阻为滑动变阻器总阻值的13时，灯泡L的实际功率为3.24W。不考虑灯丝电阻受温度的影响。求：

（1）小灯泡L的额定电流。
（2）电源电压。
（3）滑动变阻器的最大阻值。
（4）小灯泡L能调节到的最小电功率。
31．(2019·宜宾)如图13所示电路中，已知电源电压保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，R0为定值电阻。

（1）小灯泡L正常发光时的电流为多少？
（2）只闭合开关S1和S2，将变阻器滑片从最左端a向右滑动，当变阻器接入电路的阻值为4Ω时，小灯泡L恰好正常发光，则电源电压是多少？
（3）只闭合开关S1和S3，当滑片置于a时，电压表示数为6V，电流表示数为0.2A，此时滑动变阻器消耗的电功率为1.2W，当滑片向右滑动到另外某个位置时，变阻器消耗的电功率仍然为1.2W，试求在这个位置时电流表的示数。
32．（2019·广东）如图所示，电源的电压恒定R1、R2为定值电阻。R2的阻值为60Ω．只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2A，再闭合开关Sl时，电流表的示数为0.6A，求：

（1）电源的电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）开关S0、Sl均闭合后，通电l0s电路消耗的总电能。
33．（2019·贵港）如图16甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，小灯泡L的额定电压是6V且灯丝电阻不随温度变化。当闭合开关S1、S3，断开开关S2，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数从1V变为3V的过程中，电路总功率变化了3.6W，其中电压表示数为3V时，电流表示数为0.3A；滑动变阻器R2的电功率P2与电压表示数U1的关系如图16乙所示，滑动变阻器R2的滑片在a点、b点时，对应电压表示数为Ua、Ub，且Ub=8Ua。求：
（1）定值电阻R1的阻值。
（2）电源电压。
（3）滑动变阻器R2的滑片从a点滑到b点过程中，R2接入电路的阻值范围。
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3，滑动变阻器R2的滑片在中点时，小灯泡L恰好正常发光，其电功率为PL；当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，小灯泡L的电功率为P′L。则PL与P′L之比是多少？

34．（2019·邵阳）如图甲所示的电路中，电源电压不变，L是标有“6V 3W的电灯，当S1和S3闭合、S2断开时，灯L正常发光，电流表的示数如图乙所示。求：

（1）电源电压。
（2）定值电阻R的值
（3）S1和S3断开、S2闭合时，灯L的实际功率。（不考虑温度对电阻的影响）
35．(2019·攀枝花)某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系，得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻，电源电压不变。求：

（1）滑动变阻器R消耗的最大功率为多少；
（2）滑动变阻器R的阻值为多大时，滑动变阻器R消耗的功率最大；
（3）滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。
36．（2019·苏州）如图所示电路中，电源电压为6V,电阻R1、R2的阻值分别为120Ω和6Ω闭合开关S则：
(1)电流表的示数是多少？
(2)求电阻R2在1min内消耗的电能；
(3)断开开关S，将电阻R2拆下，再将最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3接入剩余电路中，重新闭合S，移动滑片，记录电流表示数如下表所示。
①表中有1个数据记录错误，该数据是 ；
②请根据表中数据判断R1与R3的连接方式并简述理由： 。
序号 1 2 3
电流（A） 0.12 0.25 0.40


37．（2019·乐山）如图所示，L为标有为“2.5V 0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A。求：

（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电路接通时的最小功率。
38．(2019·南通)图示电路中，电源电压恒定，定值电阻电阻R0=10Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1.0A”．把滑片P移至某一位置，闭合S1，当S2分别断开和接“1”时，电流表示数分别为0.4A和0.6A．

（1）求电源电压；
（2）求开关S2接“1”时，滑动变阻器10s内消耗的电能；
（3）用量程为0~3V的电压表替换电流表，S2改接“2”，闭合S1，移动滑片P，求R0的电功率的最小值．
39．(2019·德州)如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。

求：
（1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值；
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，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。
40．(2019·广安)小蕊同学在学习了电学知识后，观察到生活中的许多电热器都有多个挡位，于是他利用电压恒为10V的电源和两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器的多挡位问题。已知R1＝20Ω、R2＝30Ω，请计算：

（1）S2闭合，S1、S3断开时，电路中的电流；
（2）S3断开，S1、S2闭合时，通电5min电路消耗的电能；
（3）该电路的最大功率和最小功率之比。
41．(2019·巴中)如甲图所示的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（　　）

A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12.8W
C．R0的最小功率是1.6W
D．滑动变阻器最大阻值是35Ω
42. (2019·湘西)下图是普通家用两档电取暖器内部简化电路图，R1、R2为电热丝，且电阻阻值相同，高温档位功率为1100W，低温档位功率为440W，家庭电路电压U=220V，求：

（1）电取暖器处于高温档位时电路中的电流强度；
（2）电路中R1的阻值；
（3）如果普通家庭生活用电的电费价格为每度0.55元，试计算用该电取暖器的低温档位取暖4小时需要缴纳的电费。
43．(2019·呼和浩特)如图所示，灯泡上标有“9V 5.4W”的字样(假设灯丝电阻不变)，只闭合S1，当滑动变阻器滑动到某处时，电流表A2读数为0.2A，电压表V读数为9V；两个开关全部闭合，滑动变阻器滑动到最左端时，灯泡恰好正常发光，电流表A2读数为1.0.A，则
(1)只闭合S1，电流表A2读数为0.2A时，滑动变阻器接入电路的电阻值；
(2)电阻R1的电阻值；
(3)滑动变阻器从左向右滑动过程中，滑动变阻器的最大功率。

44．(2019·济南)如图甲所示电路中，定值电阻R的阻值为20Ω，电源电压保持不变。闭合开关S后，整个电路正常工作，两电流表的表盘均如图乙所示。求：

（1）通过灯泡L的电流是多少安？
（2）电源两端的电压是多少伏？
（3）灯泡L消耗的电功率是多少瓦？
（4）整个电路工作10s消耗了多少焦的电能？


答案与解析
考点 电功率综合计算
1．(2019·十堰)在如图电路中，电源电压不变，R2为滑动变阻器，只闭合开关S，且变阻器的滑片在b端时，额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A：再闭合开关S1，电流表的示数变化了0.4A。只闭合S，变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4︰1，（灯泡的电阻不随温度变化），求：

（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电路消耗的最大电功率；
（4）滑动变阻器R2的最大阻值。
【答案】（1）8V（2）20Ω（3）4W（4）16Ω
【解析】（1）只闭合开关S，且变阻器的滑片在b端时，为灯的简单电路，电流表测灯的电流，因额定功率为4W的灯泡L正常发光，电流表的示数为0.5A，根据P＝UI，灯的额定电压即电源电压为：U＝PLIL＝4W0.5A＝8V；
（2）由并联电路各支路电流互不影响，再闭合开关S1，灯与R1并联，电流表测并联电路的电流，电流表的示数变化了0.4A，即通过R1的电流为0.4A，由欧姆定律，
R1＝UI1＝8V0.4A＝20Ω；
（3）只闭合S，变阻器的滑片在b端时，为灯的简单电路；根据P＝U2R，当电路的电阻最小，电路的功率最大，故电路消耗的最大电功率即为灯的额定功率为4W；
（4）变阻器滑片在a端时，R2与灯串联，已知变阻器滑片在b端和a端时，灯L消耗的功率之比为4︰1，因灯泡的电阻不随温度变化，故P＝U2R，故P与U2成正比， PbPa＝U2 U灯2， U U灯＝41 =21，R2与灯串联，由串联电路的规律，灯的电压与变阻器最大电阻的电压之比为1︰1，由分压原理，滑动变阻器R2的最大阻值等于灯的电阻，故R2＝RL＝ULIL＝8V0.5A＝16Ω
2．(2019·莱芜)小华将滑动变阻器和小灯泡串联组成了如图甲所示的调光电路，其电源电压为6V，灯泡的额定电压为2.5V。调节滑动变阻器的滑片，从a端开始向b端移动到某一位置的过程中，测出了多组电流和电压值，并绘制了如图乙所示的图象。求：

（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）小灯泡正常发光10min所消耗的电能；
（4）小华手边还有一只额定电压为1.5V，正常工作时电阻为7.5Ω的灯泡，若将此灯泡替代甲图中的灯泡，请你通过计算说明该灯泡能否在这个电路中正常发光。
【答案】（1）20Ω（2）1W（3）600J（4）这说明该灯泡不能在这个电路中正常发光
【解析】（1）由乙图可知，当滑片P在最右端时，电压表示数为4.8V，电流表示数为0.24A Rmax=UI =4.8V0.24A =20Ω
（2）由乙图可知，当U=2.5V时，I=0.4A，由电功率公式得 P额=UI=2.5V×0.4A=1W
（3）W=Pt=1W×600s=600J
（4）假设小灯泡正常工作，由欧姆定律得 I=UR =1.5V7.5Ω =0.2A
该电路允许的最大电压为 Umax=I（R灯+ Rmax）=0.2A×（7.5Ω+20Ω）=5.5V﹤6V
这说明该灯泡不能在这个电路中正常发光。
3．(2019·南充)如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6Ω，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的规格为“40Ω 1A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A，且滑动变阻器连入电路中的阻值PMPN=12。

（1）求定值电阻R1前后两次电功率之比；
（2）求电源电压；
（3）在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围。
【答案】（1）定值电阻R1前后两次电功率之比为9︰4；
（2）电源电压为3.6V；
（3）在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
【解析】（1）滑片由M点滑到N点，电阻变大，电路中的电流减小，求出滑片P置于N点时电路中的电流，再根据P＝I2R求出定值电阻R1前后两次电功率；
（2）根据电源电压不变列出等式，求出电源电压；
（3）根据电流表量程和滑动变阻器规格分析电路中的最大电流，进而求出滑动变阻器的最小阻值；
电压表测量滑动变阻器两端的电压，其示数最大时，滑动变阻器连入电路中的阻值最大，根据分压特点求出连入电路的最大阻值。
解：（1）滑片由M点滑到N点，电阻变大，电路中的电流减小，所以滑片P置于N点时电路中的电流：IN＝IM－0.1A＝0.3A－0.1A＝0.2A，
定值电阻R1前后两次电功率之比：PMPN= IM2 R1IN2 R1 = IM2IN2 = (0.3A)2(0.2A)2=9︰4；
（2）滑片P置于M点时，电源电压U＝IM（R1+RM），
滑片P置于N点时，电源电压U＝IN（R1+RN），RN＝2RM，
所以0.3A×（R1+RM）＝0.2A×（R1+2RM），
解得RM＝R1＝6Ω，
电源电压：U＝IM（R1+RM）＝0.3A×（6Ω+6Ω）＝3.6V；
（3）根据电流表量程和滑动变阻器规格可知，电路中的最大电流为I大＝0.6A，
由欧姆定律可得，电路总电阻：R=U I大=3.6V 0.6A=6Ω，
滑动变阻器连入电路的最小阻值：
R滑小＝R－R1＝6Ω－6Ω＝0Ω；
电压表的量程为0～3V，滑动变阻器两端的最大电压U滑＝3V，
R1两端的电压U1＝U－U滑＝3.6V－3V＝0.6V，
根据串联电路的分压特点可知：U1R1=U滑R滑大，0.6V6Ω=3VR滑大，
解得R滑大＝30Ω，
所以在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
4. (2019·咸宁)如图甲所示，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器的最大阻值是20Ω。闭合开关,滑动变阻器消耗的电功率P与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示；
(1)当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，电压表的示数 (选填“逐渐增大”、“先增大后减小”或“逐渐减小”)；
(2)结合图乙数据计算定值电阻R0的阻值；
(3)当滑动变阻器两次消耗的电功率都为0.8W时，对应滑动变阻器接入电路的阻值R1和R2分别是多少?

【答案】（1）逐渐增大（2）R0=10Ω （3）R2=20Ω
【解析】由图甲知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。
（1）当滑动变阻器滑片从左端移至右端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻逐渐变大，根据串联电路的电阻越大，分得的电压越大的特点可知电压表示数逐渐变大；
（2）由图象可知，当R=10Ω时，P最大=0.9W，由P=I2R可得，电路中的电流：
I=P最大R =0.9W10Ω =0.3A，由I=UR可得，电路中的总电阻：
R总=UI= 6V0.3A=20Ω，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以：
R0=R总−R=20Ω−10Ω=10Ω；
（3）根据串联电路的电阻特点和P=I2R可得：滑动变阻消耗的功率
P=I2R= (U R0+R)2R=(6V10Ω+R)2R ，
当滑动变阻器两次消耗的电功率都为0.8W时，即：(6V10Ω+R)2R =0.8W，
解得：R1=5Ω，R2=20Ω。
5．(2019·湖州)现有规格分别为“6V3W”和“6V6W”两个小灯泡L1、L2，已知它们的电流与电压间关系如图所示。

（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是多少?
【答案】增大
【解析】
解：（1）对L1来说，由图知，当电压为1V时，电流为0.1A，由欧姆定律得，
R11=U11I11 =1V0.1A =10Ω
当电压为6V时，电流为0.5A，同理，R12=12Ω；故L1灯丝电阻都随电流的增大而增大，同理，可得出L2灯丝电阻都随电流的增大而增大；
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，根据并联电路电压的规律，两灯的电压为6V，通过两灯的电流分别为0.5A和1A，根据并联电路电流的规律，干路电流为：I=I1+I2=0.5A+1A=1.5A，
通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为：
W=UIt=6V×1.5A×5×60s=2700J；
（3）由P=UI，灯L1的额定电流为：
IL1=P1U1 =3W6V =0.5A，同理，灯L2的额定电流为1A，根据串联电路电流的规律，电路的最大电流为0.5A，灯L1的实际功率为3W，由图知，灯L2的电压为2V，故其实际功率为：P2=U2IL1=2V×0.5A=1W
L1、L2消耗的实际总功率最大值是：P=P1+P2=3W+1W=4W。
答：（1）由图可知，L1、L2的灯丝电阻都随电流的增大而增大；
（2）若将L1、L2并联接在学生电源间，电源电压调节为6伏，通电5分钟，则两灯泡消耗的总电能为2700J；
（3）若将L1、L2串联接在学生电源间，调节电源电压，在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下，L1、L2消耗的实际总功率最大值是4W。
（1）对L1来说，由图知当电压为1V时电流大小，由欧姆定律得出电阻大小，当电压为6V时右知对应的电流，同理得出灯的电阻，同理，L2灯丝电阻也能得出相同的结论；
（2）根据并联电路电压的规律知两灯的电压，由图知通过两灯的电流，根据并联电路电流的规律得出干路电流；根据W=UIt求出通电5分钟两灯泡消耗的总电能为；
（3）由P=UI，可知灯L1的额定电流，同理可知灯L2的额定电流，根据串联电路电流的规律确定电路的最大电流，根据P=UI求出灯L2的实际功率，从而得出L1、L2消耗的实际总功率最大值。
6. (2019·襄阳)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有“6V、2W”字样,当S1和S2同时闭合时,电流表的示数为0.5A；当只闭合S1时,电压表的示数为3V,此时R1消耗的功率为04W。求：

(1)小灯泡正常工作时的电阻值；
(2)R1的阻值。
【答案】（1）18Ω；（2）10Ω
【解析】
（1）小灯泡正常发光时的电阻：RL=U2P =（6V）22W =18Ω
（2）当S1和S2同时闭合时，只有R1接入电路，
U=I1R1即U=0.5R1 …………①
当只闭合S1时，R1与小灯泡串联在电路中
U1R1 =UR1+ RL′ 即U－3R1 =UR1+ RL′ …………②
P1=U1I1即0.4=（U－3）×3 RL′ …………③
联合等式①②③解得：R1=10Ω或R1=3.6Ω
经检验得R1=10Ω
注意：1.若学生将第（1）问小灯泡正常发光时的电阻18Ω，代入到③中，计算出电源电压的值，然后再利用①计算出R1的阻值给1分。
2.其它解法如果正确同样给分。
7．（2019·天门）如图所示，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3的最大阻值为50Ω．当S1闭合，S2断开，滑片移到最左端时，电压表的示数为2V．求：

（1）电源电压。
（2）通电10s内R2消耗的电能。
（3）现同时闭合S1、S2，求电路的最小功率。
【答案】（1）6V；（2）8J；（3）0.6W。
【解析】解：（1）当S1闭合，S2断开，滑片移到最左端时，可知R1与R2串联，电压表测R1两端电压U1＝2V，串联电路中电流处处相等，
电源电压：U＝IR串=U1R1 ×(R1+R2)=2V 10Ω ×(10Ω+20Ω)＝6V；
（2）通电10s内，R2所消耗的电能为：
W2＝U2It＝(U－U1)It＝(6V－2V)×2V 10Ω ×10s＝8J；
（3）同时闭合S1、S2，由图可知，R1与R3串联接入电路，根据P＝UI=U2R= U2R1+R3可知，当滑片P滑至最右端即R3接入电路的电阻最大时，电路消耗的总功率最小，P小= U2R1+R3= (6V)210Ω+50Ω=0.6W。
8．(2019·自贡)图13是小邦同学设计的调光灯电路，R0为定值电阻，S为选择开关，当S接触a点时，小灯泡正常发光但不能调光，当S接触b点时，电路断开，当S接触c点时，电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω 2A”，灯泡L上标着“10V 12W”的字样，电源电压恒为16V，灯泡电阻随温度变化。

（1）求定值电阻R0的阻值；
（2）当S接触c点时，调节R的滑片至中点位置，电路中的电流为1A，求此时灯泡的实际功率。
【答案】（1）5Ω（2）6W
【解析】（1）当S接触a点时，灯泡L与电阻R0串联，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，R0两端的电压：U0＝U－UL＝16V－10V＝6V，
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＝PLUL＝12W10V＝1.2A，
由I＝UR可得，定值电阻R0的阻值：R0＝U0I＝6V1.2A＝5Ω；
（2）当S接触c点时，灯泡L、R0、12R串联，此时电路中的电流I′＝1A，
则R0和12R两端的电压之和：U1＝I′（R0+12R）＝1A×（5Ω+12×10Ω）＝10V，
此时灯泡两端的电压：UL′＝U－U1＝16V－10V＝6V，
则此时灯泡的实际功率：PL′＝UL′I′＝6V×1A＝6W。
9．（2019·安顺）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2＝20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？
（2）只闭合开关S、S2和S3移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W．此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？
（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？

【答案】（1）10Ω；（2）20Ω；（3）2.5Ω~12Ω。
【解析】解：（1）灯泡L标有“4V，1.6W”字样表示灯的额定电压为4V，额定功率为1.6W，根据P＝UI＝U2R可得：灯泡的电阻RL＝U额2P额＝(4V)21.6W＝10Ω；
（2）只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，由于变阻器和R2并联，则电流表测总电流I＝0.5A，
根据P＝UI＝U2R得电源电压：U＝P2R2 ＝1.25W×20Ω ＝5V；
则通过R2的电流，I2＝UR2＝5V 20Ω＝0.25A；
由并联电路电流的规律，通过动变阻器R1的电流：I1＝0.5A－0.25A＝0.25A，
由I＝UR可得R1接入电路中的阻值为：R1＝UI1＝5V0.25A＝20Ω；
（3）只闭合开关S和S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，根据P＝UI，灯正常工作时的电流：IL＝P额U额＝1.6W4V＝0.4A，
电流表量程为0～0.6A，根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I最大＝0.4A，此时灯正常发光，由欧姆定律和电阻的串联规律，变阻器有最小阻值；
由串联电路电压的规律和欧姆定律，滑动变阻器R1的最小阻值：
R滑小＝U I最大－RL＝5V0.4A－10Ω＝2.5Ω；
因电压表的量程为0～3V，电压表的最大示数为U最大＝3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和可知：
灯泡两端的最小电压UL最小＝5V－3V＝2V，
由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则I最小＝0.25A，
由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：
R滑大＝U最大I最小＝3V0.25A＝12Ω，
故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω~12Ω。
10．(2019·云南)如图，R1＝6Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A．求：

（1）电源电压；
（2）电阻R2的阻值；
（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。
【答案】（1）6V；（2）24Ω；（3）7.5W
【解析】
（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，
由I＝UR可得，电源的电压：U＝I1R1＝1A×6Ω＝6V；
（2）当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
此时电路中的总电阻：R＝UI＝6V0.2A＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R2的阻值：R2＝R－R1＝30Ω－6Ω＝24Ω；
（3）当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，电路的总功率：P＝U2R1 + U2R2＝(6V)26Ω+ (6V)224Ω＝7.5W。
11．（2019·荆州）如图，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）灯泡正常工作时电阻为多大；
（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；
（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。
【答案】（1）6Ω；（2）3.375W；（3）当3Ω～12Ω。
【解析】解：
（1）根据P＝U2R 得，灯泡正常工作时电阻：RL＝U额2P额 ＝(3V)21.5W ＝6Ω；
（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2 并联，当滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω时，电路总电流最小，电路总功率最小，
通过 R1的电流：I1＝UR1 ＝4.5V10Ω ＝0.45A，
通过滑动变阻器R2的电流：I2＝UR2 ＝4.5V 15Ω ＝0.3A，
电路最小总功率：P最小＝U×（I1+I2）＝4.5V×（0.45A+0.3A）＝3.375W；
（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：I额＝P额U额 ＝1.5W3V ＝0.5A；
因为灯泡额定电流I额＝0.5A，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 I最大＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器 R2阻值最小，则电路最小总电阻：R最小＝UI最大 ＝4.5V0.5A ＝9Ω
滑动变阻器R2最小阻值：R2最小＝R最小－RL＝9Ω－6Ω＝3Ω；
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 U2＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，
此时电路中电流：I最小＝U－U2 RL ＝4.5V－3V 6Ω ＝0.25A，
滑动变阻器R2最大阻值：R2最大＝U2I最小 ＝3V 0.25A ＝12Ω，
因此滑动变阻器的阻值范围为 3Ω～12Ω。
12.（2019·兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10Ω 0.8A”的字样，电流表A的量程为0～3A，电压表V的量程为0～3V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：

（1）灯泡L的电阻；
（2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；
（3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。
【答案】（1）12Ω （2）6V 6Ω （3）1.5Ω≤R2≤6Ω 3W～4.8W
【解析】
（1）灯泡L的电阻：RL=U2L额P L额=(6V)23W=12Ω
（2）S、S1与S2均闭合时，电压表和R2被短路，L与R1并联后接在电源上，L正常
发光:电源电压：U=U1=UL=UL额=6V
通过灯L的电流IL= IL额=PL额U L额 =3W 6V =0.5A，
电流表测干路电流：I=1.5A
R1阻值：R1=U1I1=UI－I L= 6V1.5A－0.5A =6Ω
（3）闭合S，断开S1与S2时，L断路，R1与R2串联，电压表测R2两端电压。为保证电流表和R2的安全，则：U2=U R1+ R2 R2≤3V 6V 6Ω+ R2 R2≤3V R2≤6Ω＜10Ω
所以，滑动变阻器的取值范围为：1.5Ω≤R2≤6Ω
当R2阻值最大时，电路总电阻最大，电路总功率最小
电路总功率的最小值为：Pmin==U2 R1+ R2max= (6V)2 6Ω+6Ω=3W
当R2阻值最小时，电路总电阻最小，电流最大，电路总功率最大
电路总功率的最大值为：Pmax=UImax=6V×0.8A=4.8W
电路总功率的变化范围为：3W～4.8W
13．(2019·营口)如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5Ω，滑动变阻器R上标有“20Ω1A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为0～3V．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：
（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？
（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？

【答案】（1）5Ω（2）1.25W（3）0.8W
【解析】
（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝PLUL＝1.2W3V=0.4A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：UR＝U－UL＝5V－3V＝2V，
由I＝UR可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R＝URI ＝2V0.4A=5Ω；
（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流：
I′＝UR0+R ＝5V5Ω+5Ω=0.5A，则R0的电功率：P0＝（I′）2R0＝（0.5A）2×5Ω＝1.25W；
（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0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，当电压表的示数UR′＝3V时，R0两端的电压：U0＝U－UR′＝5V－3V＝2V，此时电路中的电流：I″＝U0R0 ＝2V5Ω= 0.4A，此时变阻器接入电路中的电阻：R′＝UR′I′′ ＝3V0.4A= 7.5Ω，
所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则
P0小＝（I″）2R0＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W。
14．如图所示，将标有“2.5V 0.625W”字样的小灯泡接入电源电压4.5V（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是3V。

（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？
（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？
（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）
【答案】（1）10Ω（2）150J（3）8Ω～20Ω
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P＝UI=U2R 求出灯泡正常发光时的电阻；
（2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出小灯泡正常发光时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用W=UIt求出通电5分钟滑动变阻器消耗的电能；
（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出其大小；当电压表V2的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案。
解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。
（1）由P＝UI=U2R 可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝UL2PL ＝(2.5V)20.625W ＝10Ω；
（2）因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：I= I L=ULRL =2.5V10Ω =0.25A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压： UR=U－UL=4.5V－2.5V=2V，
则通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能： WR=URIt=2V×0.25A×5×60S=150J；
（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下， 当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
则R小=URI =2V0.25A =8Ω；当电压表V2的示数UR大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时灯泡两端的电压： UL小=U－UR大=4.5V-3V=1.5V，
此时电路中的电流：I′=UL小RL =UR大 R大 ，即1.5V 10Ω =3V R大 解得：R大=20Ω，
所以，滑动变阻器允许的取值范围是8Ω～20Ω。
15．(2019·海南)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的I—U图像如图乙所示。

求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻。
（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。
（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？
（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。
【答案】（1）6Ω （2）3600J （3）25% （4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）
【解析】（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额=1A，额定电压U额=6V
小灯泡正常发光时的电阻R=U额 I额 =6V1A =6Ω
（2）小灯泡正常发光消耗的电能 W=UIt=6V×1A×10×60s=3600J
（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，即P额 P =50%
由P额=U额I额=6V×1A=6W 解得此时电路总功率P=12W
电源电压U=P I额 =12W 1A =12V 当小灯泡两端的电压为3V时，流过小灯泡的电流为0.7A
此时小灯泡的实际功率P实=U1I1=3V×0.7A=2.1W
电路总功率P′=UI1=12V×0.7A=8.4W
小灯泡的实际功率P实占电路总功率的百分比为P额 P′ =2.1W 8.4W =25%
（4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）
16.（2019·吉林）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W，额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时，求：
（1）台灯两端的电压；
（2）10s内台灯消耗的电能。
【答案】 （1）台灯两端的电压：U=PI =11W0.05A =220V
（2）10s内台灯消耗的电能：W=Pt=11W×10s=110J。
【解析】 （1）已知额定功率和额定电流，根据公式U=PI 计算台灯两端的电压；
（2）已知台灯的功率和时间根据公式W=Pt计算消耗的电能。
17．(2019·泰州)如图为某型号电动机的铭牌，求：
(1)此电动机的额定电流.
(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.
★★牌电动机
型号 JT-44
额定电压 220V
额定电功率 44W
线圈电阻 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，电动机的额定电流：I额=P额 U额=44W 220V=0.2A；
（2）此电动机正常工作10 min所消耗的电能：W电=P额t=44W×600s=2.64×104J，
这台电动机10 min内产生的热量：Q=I2Rt=(0.2A)2×100Ω×600s=2400J；
转化的机械能：W机=W电－Q=2.64×104J－2400J= 2. 4×104J；
18.（2019·成都A卷）在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变.R1、R2为定值电阻,已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合,S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。求: (1)当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少? (2)当开关S3闭合, S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大?

【答案】（1）390J（2）0.24W
【解析】本题为电学计算题，考查电路的连接状态，欧姆定律计算，以及电功和电功率的公式运用，难度偏中等；题中有三个连接状态，需要考生掌握不同状态的电路情况；电阻R1的阻值没让求，但是也会用到，另外值得注意的是伏安特性曲线，说明灯泡的电阻也在随着两端电压的变化而变化，考生容易犯错计算出灯泡的固定阻值。
（1）由题意知：当开关S1、S3闭合，S2断开时
R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路
电流I1=0.26A，由图知电源电压U=5V
W=UIt=0.26A×5V×300s=390J
（2）当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路
由欧姆定律得R1=UI2 =5V1.25A=4Ω
当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯泡串联，此时I3=0.2A
由图像可知，灯泡此时电压UL=3V
R1分得电压U1=0.2A×R1=0.8V
R2分得电压为U2=5V－3V－0.8V=1.2V
所以R2消耗的电功率P2= U2 I2=1.2V×0.2A=0.24W
19．(2019·百色)如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V 0.5W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。求：

（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；
（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能；
（3）电源电压和电阻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：小灯泡正常发光时通过它的电流IL=P额U额=0.5W2.5V=0.2A
由I=UR可得：小灯泡正常发光时阻值RL=U额IL=2.5V0.2A= 12.5Ω
（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能：W=Pt=0.5W×60s=30J
（3）S1、S2、S3均闭合时，电阻R1、R2并联，小灯泡没有接入电路，设电源电压为U，则通过电阻R1的电流I1=I－I2=0.45A，即有U=0.45A R1……①
保持S1闭合，断开S2、S3时，R1与小灯泡串联
U=IL R1+ U额 即有U=0.2A R1+ 2.5V……② 联立①②解得U=4.5V R1=10Ω
R2=U I2= 4.5V 0.1A= 45Ω
20．（2019·毕节）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。

（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。
【答案】（1）12V（2）1.2A（3）1920J。
【解析】解：（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，
由I＝UR 可得，电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
则电流表的示数：I2＝UR2 ＝12V 10Ω ＝1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R1、R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，
通电100s整个电路消耗的电能：W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。
21．（2019·贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，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，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。
【答案】（1）0.5A（2）4Ω（3）0.75W
【解析】（1）灯泡的额定电流：I额=P额U额 =3W6V =0.5A
（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I= I额=0.5A
滑动变阻器两端的电压：UR=U－U额=8V－6V=2V，
所以滑动变阻器的电阻为：R=UR I额 =2V 0.5A =4Ω
（3）灯泡的电阻：RL=U额 I额 =6V 0.5A =12Ω
当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，
此时灯泡的实际功率为：PL=UL2 RL =(3V)2 12Ω =0.75W
22．（2019·大庆）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0~50Ω，允许通过的电流足够大。试求：

（1）R1的最大功率是多少？
（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？
（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？
【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W
【解析】解：（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，则R1的最大功率P1＝U2R1＝(36V)240Ω＝32.4W；
（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：U1＝U－U2＝36V－6V＝30V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I＝U1R1＝30V40Ω＝0.75A，
通电5min电流对整个电路做的功：W＝UIt＝36V×0.75A×5×60s＝8100J；
（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝UR1+ R2，
滑动变阻器R2的电功率：
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，当R2＝R1＝40Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：
P2大＝U2 4R1＝(36V)2 4×40Ω＝8.1W。
23. (2019·济宁)如图17所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为1︰4,灯泡L正常发光。求

(1)电阻R的阻值;
(2)灯泡L的额定电压;
(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率
【答案】（1）48Ω（2）12V（3）12W
【解析】（1）只用一根导线连接b、c时，灯泡L与电阻R串联，串联电路电流处处相等，所以电阻R的电流也为0.2A，根据I＝UR得电阻R的阻值：R＝URI＝9.6V0.2A＝48Ω；
（2）用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，灯泡L和电阻R并联，并联电路电压处处相等，根据P＝U2R知电阻R和灯泡L的电功率之比为：PR︰PL＝U2R︰U2RL＝RLR＝14，
解得：RL＝14R＝14×48Ω＝12Ω，
灯泡L与电阻R串联时，小灯泡两端的电压为：UL＝IRL＝0.2A×12Ω＝2.4V，
电源电压为：U＝UL+UR＝9.6V+2.4V＝12V，
因为灯泡与电阻R并联时，灯泡正常发光，所以灯泡L的额定电压就是电源电压，为12V；
（3）只用一根导线连接c、d时只有灯泡工作，
此时电路消耗的总功率为：P＝U2RL＝(12V)212Ω＝12W。
24．(2019·锦州)为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：

（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12Ω。
【解析】（1）由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流I2额＝P2额 U2额 ＝3W6V ＝0.5A；
（2）将L1和L2并联接在6V电源两端时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，
所以，电路的总功率：P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，
由P＝Wt 可得10min内电路消耗的电能：W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；
（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，
为了保证电路元件安全，灯泡正常发光时的电流为电路中电流，
由I＝UR 可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小＝U滑最小 I最大 ＝U′－U2额 I2额 ＝12V－6V 0.5A ＝12Ω。
25．(2019·赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R1＝10Ω，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。

（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。
①此时R1与R2　 　联；
②求：电路中总电流和R2阻值
（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。
【答案】（1）①并；②1.8A， 20Ω（2）48J
【解析】（1）开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，利用P＝UI求出总电流，根据欧姆定律求出R1的电流，然后根据并联电路的特点求出R2的电流和R2阻值；
（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，求出电路中的总电阻，根据W＝I2Rt即可求出电流通过整个电路做的功。
（1）由图知，开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，
根据P＝UI可得总电流：I＝PU＝21.6W12V＝1.8A，
通过R1的电流：I1＝UR1＝12V10Ω＝1.2A，
因并联电路干路电流等于各支路电流之和，
所以通过R2的电流：I2＝I－I1＝1.8A－1.2A＝0.6A；
由I＝UR可得，R2的阻值：R2＝UI2＝12V0.6A＝20Ω；
（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，
则总电阻：R＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，
所以，10s时间内电流通过整个电路做的功：W＝U2Rt＝(12V)230Ω×10s＝48J。
26．(2019·凉山)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：

（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；
（2）R1的阻值；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。
【答案】（1）电源的电压是6V；小灯泡L的电阻是12Ω；（2）R1的阻值是8Ω；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数是0.3A。
【解析】（1）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，据P=U2R可计算小灯泡的电阻；
（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的特点，可求R1的电压，再根据串联分压的公式可求R1；
（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，假设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，列出方程解答即可。
解：
（1）由图知，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；
因灯泡L恰好正常发光，故可知电源电压：U＝UL＝6V，
小灯泡L的电阻：RL=U额2P额 =（6V）23W= 12Ω；
（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，则R1的电压：U1＝U－UL＝6V－3.6V＝2.4V，
忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联分压规律可得：ULRL= U1R1，
代入数据，3.6V12Ω= 2.4VR1，解得R1＝8Ω；
（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联，
滑动变阻器的电功率为0.72W时，设此时变阻器接入电路的电阻是R′，此时电流表的示数为I，
此时该电路的电流为：I=URL+R′ =6V12Ω+R′ ………………①
此时变阻器的功率：P＝I2R′＝0.72W ………………②
联立①②解得：I＝0.2A或0.3A，
当变阻器接入阻值最大为10Ω时，电路中电流最小，则I最小=URL+R =6V12Ω+10Ω= 0.27A，
所以I＝0.2舍去，即此时电流表示数为0.3A。
27. (2019·泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：

（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？
【答案】（1）968W（2）50Ω（3）1512.5Ω
【解析】
（1）3000imp/kW•h表示每消耗1kW•h的电能，指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能