中考物理一轮复习基础过关复习集训24《电功率第1节电功电功率焦耳定律》练习册（含答案）

这是一份中考物理一轮复习基础过关复习集训24《电功率第1节电功电功率焦耳定律》练习册（含答案），共45页。试卷主要包含了 家用电能表抄见数所用的单位是，5 A D等内容，欢迎下载使用。

第1节　电功　电功率　 焦耳定律
(答题时间：____分钟　分值：91分)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
基础训练
1. (上海)家用电能表抄见数所用的单位是(　　)
A. 千瓦 B. 千瓦时 C. 库仑 D. 伏特
2. (菏泽)下列用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)

3. (本溪)将一个标有“220 V　200 W”的电风扇单独接在家庭电路中，正常工作1 min后，电能表示数如图所示．下列说法中正确的是(　　)
A. 这段时间内电风扇消耗了1 123.4 J的电能
B. 这段时间内电能表转盘共转了10转
C. 电能表应安装在家庭电路的总开关之后
D. 此时该电路不能再接入一台功率为2 500 W的空调

第3题图
4. (六盘水)如图所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法中正确的是(　　)
A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大
C. 灯泡L变暗 D. 电路中的总功率变大
　　　
第4题图
5. (镇江)如图是一种输液时所用报警电路，电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致的示数增大而触发警报器(图中未画出)报警，则M接触药液后(　　)
A. M的电阻RM变大
B. 电路消耗的总功率变大
C. 与的示数乘积不变
D. 与的示数之比变大
　
第5题图 第6题图
6. (吉林省卷)如图所示，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时，电路中(　　)
A. 电流表的示数变大，小灯泡变亮
B. 电流表的示数变小，小灯泡变亮
C. 电压表的示数变小，小灯泡不亮
D. 电压表的示数变大，小灯泡不亮
7. (葫芦岛)如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，下列判断中正确的是(　　)
A. 电压表示数变大 B. 电流表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数比值变小
D. 电压表示数与电流表示数乘积变小
　
第7题图 第8题图
8. (哈尔滨)两定值电阻R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，现将R1、R2接入如图所示的电路，电源电压为3 V，当开关S闭合时，下列分析正确的是(　　)
A. R1、R2电流之比为1∶2
B. R1、R2两端的电压之比为2∶1
C. R1、R2消耗的电功率之比为1∶2
D. 电路消耗总的电功率等于2.7 W
9. (福建)如图所示，将标有“3 V　3 W”的灯泡L1和标有“6 V　3 W”的灯泡L2串联在电路中，闭合开关S，其中只有一只灯泡正常发光，设灯泡电阻不变，则L1两端的电压及通过L1的电流分别是(　　)

　第9题图
A. 3 V　1 A B. 1.5 V　1 A
C. 3 V　0.5 A D. 1.5 V　0.5 A
10. (荆州)如图，电源电压恒为 8 V，电压表量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，灯泡L标有“6 V　3 W”字样，若闭合开关，在保证电路元件安全的情况下，不考虑灯丝电阻变化，则下列说法正确的是(　　)
A. 电压表示数的变化范围是0～3 V
B. 电流表示数的变化范围是0.25 A～0.5 A
C. 滑动变阻器的阻值变化范围是4 Ω～7.2 Ω
D. 灯泡L的功率变化范围是0.75 W～3 W
　 　
第10题图 第11题图
11. (六盘水)小明家电能表本月初的示数为，本月底的示数如图所示，小明家本月消耗的电能为______ kW·h，如果按0.5 元/(kW·h)的电价计费，本月应付电费____元，该电能表的参数表明，小明家能同时使用的用电器总功率不得超过________W.
12. (曲靖)将标有“6 V　3 W”和“6 V　6 W”的灯泡L1、L2串联接在电源电压为6 V的电路中，灯泡________两端的电压较大．通电1 min，L1、L2消耗电能之比为________(不计灯丝阻值变化)．
13. (本溪)图甲是用来探究电流通过导体产生热量多少与电流大小关系的实验装置，装置中R1、R2的阻值应________(选填“相等”或“不相等”)．若R1＝10 Ω，R3＝5 Ω，实验时R2的电流为2 A，1 min内电流通过R2产生的热量为______J；只将R1和R3连入如图乙所示装置，在相同时间里，电流通过R1和R3产生的热量之比为________．

第13题图
14. (青海省卷)如
图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝30 Ω，R2＝20 Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.2 A，则电源电压为____ V，通过R2的电流是________ A，1 min内电流通过R2产生的热量是________J.

第14题图 第15题图
15. (吉林省卷)如图是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系的图像．现将它们并联后接在电压为2 V的电源两端，则干路中的电流是____A，小灯泡L的实际电功率是______W.
16. (南充)如图甲所示，电源电压恒定不变，R1＝10 Ω，开关S闭合，的示数为6 V，电流表的示数如图乙所示，则R2的功率为______W；通电1 min，R1产生的热量为______J.

第16题图
17. (广东省卷)有“3 V　0.75 W”的L1灯泡和“3 V　1.5 W”的L2灯泡，如图甲所示，闭合开关，L1和L2正常发光，则电路总电阻R＝______Ω；如图乙所示，闭合开关，L1灯正常发光，则电源2的电压U＝________V，此时L2灯消耗的实际功率P＝________W．(假设灯丝电阻不变)

第17题图
18. (扬州)如图，电源电压恒定不变，R1＝20 Ω，闭合开关S、S1，电流表示数为 0.3 A，则电源电压为________ V，10 s内电流通过R1产生的热量为________ J；再闭合关S2，调节R2，使电流表示数为 0.6 A，则此时变阻器R2的阻值为________Ω.

第18题图
19. (通辽)小明家新买了一款电热水器(内有电加热管)，洗澡前只需几分钟就可以把水烧热，但他发现和热水器相连的导线却不太热；当他洗完热水澡后没有擦干，走出浴室后他用电风扇吹干时却感觉很冷．请问这都是怎么回事？

20. (青海省卷)(8分)小明奶奶住在农村，她家的过道灯泡在深夜时很容易烧坏，为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2都是“220 V　40 W”，请回答下列问题(设灯泡的电阻不变，电源电压变化忽略不计)：
(1)灯泡L1的电阻是多少？
(2)闭合开关S和S1，L1正常发光，工作5 h消耗的电能是多少？
(3)断开S1，闭合S，让两盏灯泡都发光，深夜灯泡不容易烧坏，请计算此时L1两端的电压？
(4)请计算两盏灯泡都发光时电路消耗的总功率是多少？

第20题图



21. (哈尔滨)(6分)在家庭实验室，小聪学习使用电熨斗，如图为一款有高温、低温两挡的家用电熨斗，部分参数见下表．

额定电压
220 V
高温挡额定功率
1 500 W
低温挡额定功率
500 W
整体质量
1.2 kg
请回答：
(1)电熨斗平放在水平桌面上，它与桌面的接触面积为9.8×10－3 m2，则电熨斗对桌面的压强有多大？(g＝9.8 N/kg)
(2)使用高温挡时，通过电熨斗的电流是多少？(结果保留一位小数)
(3)电烫斗在一次使用中，高温挡工作累计30 min，低温挡工作累计15 min，求此次使用中一共消耗多少电能？


　第21题图


22. (福建)(8分)某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示．滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U－I图像如图乙所示. 求：
(1)R1的阻值；
(2)电路消耗的最大电功率；
(3)当R2消耗的电功率为0.5 W时，R2的阻值．

第22题图

23. (2018原创)(10分)如图甲为海涛同学设计的储水式电热水器的原理图，电热水器贮满水通电后，电热水器内的电热管将电热水器内胆内的水加热，当加热到所设定的温度时电路自动断开，电热管停止加热，整机处于保温状态．图甲中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为 6 V的电源U1、导线等组成控制电路．当电磁铁线圈中的电流I＜10 mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10 mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15 mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1＝33 Ω、R2＝66 Ω、R3＝154 Ω、U2＝220 V.

第23题图
(1)衔铁被吸下时，加热电路的总电阻是多大？
(2)保温状态下，若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%，求10分钟内热水器散失的热量；
(3)为使控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？若R0为该值，衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少？


直击中考
1. (巴中)如图所示是定值电阻甲和小灯泡乙(6 V　3 W)的U－I图像，将它们串联在电路中，下列说法正确的是(　　)

第1题图
A. 该电路允许的最大电压为12 V
B. 当小灯泡正常发光时，电阻消耗的功率为3 W
C. 当电源电压为7 V时，电路消耗的总功率为 2.8 W
D. 若将两者并联起来，电路消耗的最大功率为 7.2 W
2. (天津)如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片P从a端滑到b端的整个过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示．由图像可知，R1的阻值为________Ω；当电路中的电流为0.2 A时，R1与R2消耗的电功率之比为__________．

　　 　 　甲　　　　　　　　乙
第2题图
3. (兰州)如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示，则电源电压为________V，滑片移至最左端时10 s内电流通过R1产生的热量为________J.

第3题图
4. (聊城)(8分)如图所示，电源电压保持12 V不变，电阻R1＝50 Ω，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0.2 A，小灯泡L的实际功率为1.8 W；电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求：
(1)当开关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？

　第4题图







答 案
基础训练
1. B　【解析】电能表是测量用电器利用了多少电能的仪表，电能表的计量单位是千瓦时，符号是kW·h.故选B.
2. A　【解析】电饭锅主要是把电能转化为内能，是利用电流的热效应工作的，A符合题意；抽油烟机工作时，主要是把电能转化为机械能，不是利用电流热效应工作的， B不符合题意；电视机、笔记本电脑在工作时，主要将电能转化为光能和声能，C、D不符合题意. 故选A.
3. B　【解析】电能表上的示数是1 123.4 kW·h，指这块电能表从使用到现在，接在这个电能表下的用电器一共消耗的电能，A错误；电风扇正常工作1 min消耗的电能W＝Pt＝0.2 kW× h＝ kW·h，此过程中电能表转盘的转数n＝ kW·h×3 000 r/(kW·h)＝10 r，B正确；电能表应该安装在家庭电路总开关之前，C错误；电能表在电路中的最大功率P最大＝UI最大＝220 V×20 A＝4 400 W，P余＝P最大－P＝4 400 W－200 W＝4 200 W＞2 500 W，因此该空调能接入使用，D错误．故选B.
4. D　【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；滑片P向左移动时，电路总电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，电流表示数变大，灯泡变亮，A、C错误；滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联电路分压规律知滑动变阻器分压变小，电压表示数变小，B错误；根据P＝UI，电源电压不变，电流变大，所以电路中的总功率变大，D正确．故选D.
5. B　【解析】M接触药液后，的示数变大，根据串联电路分压规律可知，此时RM阻值变小，A错误；根据P＝可知，电源电压不变，又因为RM阻值变小，总电阻变小，总功率变大，B正确；与的乘积代表的是R的电功率，因为总电阻变小，电流变大，而R的阻值不变，根据P＝I2R知R的功率变大，即该乘积变大，C错误；与的示数之比代表的是R的电阻，R的电阻是不变的，所以该比值不变，D错误．故选B.
6. D　【解析】当开关S断开时，小灯泡L与电阻R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当开关S闭合时，小灯泡L被短路，电路为只有R的简单电路，电压表仍测R两端的电压，即电源电压，电流表测电路中的电流；因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，当开关S由断开到闭合时，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，开关S闭合前电压表测量R两端的电压，开关闭合后，电压表测量电源电压，故电压表示数变大；当开关S闭合时，小灯泡短路，小灯泡不会亮，综上所述D正确．故选D.
7. D　【解析】由电路图可知，当闭合开关S时，滑动变阻器与R1组成并联电路，电流表测量通过滑动变阻器的电流，电流表测量干路中的电流，电压表测电源电压．当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，因为电源电压不变，所以电压表的示数不变，A错误；滑动变阻器接入电路中的电阻变大，从而导致电路中总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的总电流变小，即电流表示数变小，B错误；因为电压表示数与电流表示数比值等于滑动变阻器接入电路的电阻值，所以比值增大，C错误；因为电压表示数不变，电流表示数减小，所以电压表示数与电流表示数乘积变小，D正确．故选D.
8. B　【解析】由电路图可知，R1与R2串联，串联电路中各处电流相等，所以R1、 R2电流之比为1∶1，A错误；由U＝IR知，电流相同时，电压与电阻成正比，所以R1、R2两端的电压之比为2∶1，B正确；由P＝UI知，电流相同时，电功率与电压成正比，所以R1、R2消耗的电功率之比为2∶1，C错误；电路中的电流I＝＝＝0.2 A，电路消耗的总电功率P＝UI＝3 V×0.2 A＝0.6 W，D错误．故选B.
9. D　【解析】灯泡L1的额定电流：I1＝＝＝1 A，灯泡L1的电阻R1＝＝＝3 Ω；灯泡L2的额定电流：I2＝＝＝0.5 A; 比较可知：I1＞I2，在串联电路中，电流处处相等，所以只有一只灯泡正常发光时，电路中的电流应是0.5 A，所以灯泡L1两端的电压U1′＝I2R1＝0.5 A×3 Ω＝1.5 V．故选D.
10. C　【解析】由题图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中电流；灯泡正常工作时的电流为：I额＝＝＝0.5 A，为了电路中电流表、滑动变阻器、灯泡等元件安全，则电路中的最大电流为0.5 A，此时灯泡L消耗的功率最大，为3 W；电路中的最小总电阻为：R＝＝＝16 Ω，灯丝的电阻为：RL＝＝＝12 Ω，则滑动变阻器接入电路的电阻最小值为：R小＝R－RL＝16 Ω－12 Ω＝4 Ω，此时滑动变阻器两端的电压最小，为：U小＝I额R小＝0.5 A×4 Ω＝2 V；为了电压表的安全，滑动变阻器两端的电压最大为3 V，此时灯泡L两端电压为5 V，电路中的电流最小为I小＝＝≈0.42 A，灯泡L消耗的功率最小为P小＝ULI小＝5 V× A≈2.08 W，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大为R大＝＝＝7.2 Ω.综上所述，电压表的示数变化范围是2 V～3 V，电流表的示数变化范围是0.42 A～0.5 A，滑动变阻器的阻值变化范围是4 Ω～7.2 Ω，灯泡L的功率变化范围是2.08 W～3 W，故A、B、D错误，C正确．故选C.
11. 130　65　2 200　【解析】根据电能表的读数方法，电能表的示数是951.6 kW·h，最后一位是小数，单位是kW·h，则本月用电度数为：W＝951.6 kW·h－821.6 kW·h＝130 kW·h；应交电费130 kW·h×0.5元/(kW·h)＝65元；由电能表上的参数可知：工作电压220 V，允许通过的最大电流10 A．则小明家同时使用的用电器总功率：P＝UI＝220 V×10 A＝2 200 W.
12. L1　2∶1　【解析】由P＝可得R1＝＝＝12 Ω，R2＝＝＝6 Ω.根据串联电路中的分压原理可知，串联电路中电压与电阻成正比，即灯泡L1两端的电压较大；由W＝I2Rt可知，因通电时间，电流均相等，则L1、L2消耗的电能之比为电阻之比，即W1∶W2＝R1∶R2＝12 Ω∶6 Ω＝2∶1.
13. 相等　2 400　2∶1　【解析】研究电热实验中，图甲由于R2并联了一个电阻，使通过R1和R2的电流不相等，要研究电热与电流的关系，需控制电阻、通电时间相等，故R1＝R2；1 min内电流表通过R2产生的热量Q2＝I2R2t＝(2 A)2×10 Ω×1×60 s＝2 400 J；题图乙中通过R1和R3电流相等，t相等，Q与R成正比，则R1和R3产生的热量之比为Q1∶Q3＝R1∶R3＝10 Ω∶5 Ω＝2∶1.
14. 6　0.3　108　【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表测R1支路的电流．由I＝可得，电阻R1两端的电压：U1＝I1R1＝0.2 A×30 Ω＝6 V；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电源的电压：U＝U2＝U1＝6 V；通过电阻R2的电流：I2＝＝＝0.3 A；1 min内电流通过R2产生的热量为Q＝IR2t＝(0.3 A)2×20 Ω×60 s＝108 J.
15. 0.8　 1.2　【解析】若将它们并联接在电压为2 V的电源两端，由题图可知：通过R的电流是0.2 A，通过L的电流是0.6 A，由于并联在电路中，干路电流等于各支路的电流之和，所以干路电流是I＝IR＋IL＝0.2 A＋0.6 A＝0.8 A；灯泡实际消耗的电功率P＝UIL＝2 V×0.6 A＝1.2 W.
16. 7.2　 864　【解析】由图乙知，电流表的量程是0～3 A，分度值是0.1 A，电流表示数是1.2 A，电阻R2的功率为P2＝U2I＝6 V×1.2 A＝7.2 W；通电1 min电阻R1产生的热量为：Q＝I2 R1t＝(1.2 A)2×10 Ω×60 s＝864 J.
17. 4　4.5　0.375　【解析】L1正常发光的电阻R1＝＝＝12 Ω，L2正常发光的电阻R2＝＝＝6 Ω，如图甲所示L1、L2并联正常发光时，R总＝＝＝4 Ω；图乙L1、L2串联，L1正常发光时，L1两端的电压为U1＝3 V，通过的电流I＝＝＝0.25 A，L2两端的电压为U2＝IR2＝0.25 A×6 Ω＝1.5 V，所以电源2的电压U＝U1＋U2＝3 V＋1.5 V＝4.5 V；L2消耗的实际功率P2实＝U2I＝1.5 V×0.25 A＝0.375 W.
18. 6　18　20　【解析】电源电压恒定不变，R1＝20 Ω，闭合开关S、S1，电路中R1与电流表串联，电流表示数为0.3 A，则电源电压为U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V；10 s内电流通过R1产生的热量为Q＝IR1t＝(0.3 A)2×20 Ω×10 s＝18 J；再闭合开关S2，调节R2，使电流表示数为0.6 A，则此时两电阻并联，电流表测量干路电流，可得变阻器R2的阻值为R2＝＝＝＝20 Ω.
19. 答：由焦耳定律Q＝I2Rt可知，当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．导线与电热水器中的电加热管串联，电流和通电时间相同，电加热管的电阻远大于导线的电阻，电加热水器产生的热量较多，所以能快速把水烧热，而导线并不太热；电风扇吹风加快了空气流速，使身体表面的水的蒸发加快，蒸发吸热，所以感觉很冷．
20. (8分)解：(1)灯泡L1的电阻R1＝＝＝1 210 Ω
(2)闭合开关S和S1，L2被短路，电路为只有L1的简单电路，L1正常工作5 h消耗的电能
W1＝P1t＝40×10－3 kW×5 h＝0.2 kW·h
(3)断开S1，闭合S时，灯泡L1、L2串联
电流I＝＝＝ A
L1两端的电压U1＝IR1＝A ×1 210 Ω＝110 V
(4)两盏灯泡都发光时电路消耗的总功率
P总＝UI＝220 V× A＝20 W
21. (6分)解：(1)电熨斗对桌面的压强：
p＝＝＝＝＝1.2×103 Pa
(2)由表格可知高温挡额定功率：P高＝1 500 W，U额＝220 V，根据P＝UI，高温挡电熨斗中电流I高＝＝≈6.8 A
(3)根据P＝，高温挡工作消耗电能：W高＝P高t高＝1 500 W×30×60 s＝2.7×106 J
低温挡工作消耗电能：W低＝P低t低＝500 W×15×60 s＝4.5×105 J
此次消耗电能：W总＝W高＋W低＝2.7×106 J＋4.5×105 J＝3.15×106 J
22. (8分)解：(1)从图像乙中可以看出，U1＝6 V时，I1＝0.6 A，
则R1＝＝＝10 Ω
(2)当变阻器的阻值为零时，电路的电流最大，消耗的电功率最大，此时电阻R1两端的电压为电源电压，即U＝U1＝6 V，电流为I1＝0.6 A
电路消耗的最大功率为P＝UI1＝6 V×0.6 A＝3.6 W
(3)当P2＝0.5 W时，有P2＝I2R2＝0.5 W和U＝I(R1＋R2)＝6 V
联立并代入数据得到R2＝2 Ω或R2＝50 Ω
当R2最大时，电流最小为I＝0.15 A，所以R总＝＝＝40 Ω
则有R2的最大值：R2max＝R总－R1＝40 Ω－10 Ω＝30 Ω
R2＝50 Ω(舍去)，所以R2＝2 Ω
23. (10分)解：(1)由电路图可知，衔铁被吸下时，R1、R2并联，则加热电路的总电阻R＝＝＝22 Ω
(2)由电路图可知，保温状态下，R2、R3串联，10 min加热电路产生的热量Q＝t＝×10×60 s＝1.32×105 J
则10分钟内热水器散失的热量Q′＝＝＝1.65×105 J
(3)由图乙可知，热敏电阻的最小值是R＝200 Ω，当R最小，控制电路中的电流不超过最大值时，保护电阻R0阻值最小，由I0＝得，
保护电阻R0的最小值R0＝－R＝－200 Ω＝200 Ω
由题意可知，衔铁刚好被吸下时，电路电流I＝10 mA＝0.01 A
此时电路总电阻R总＝＝＝600 Ω，此时热敏电阻R′＝R总－R0＝600 Ω－200 Ω＝400 Ω
由图乙可知，此时水温为60 ℃
直击中考
1. C　【解析】小灯泡的额定电流为I＝＝＝0.5 A，将小灯泡和定值电阻串联后，电路中允许通过的最大电流为0.5 A，由图像可知，此时定值电阻两端的电压为 5 V，所以该电路允许的最大电压为6 V＋5 V＝11 V，A错误；小灯泡正常发光时，电压为6 V，由图像可知，电路电流为0.5 A，电阻的电压为5 V，即电阻消耗的功率为P＝UI＝5 V×0.5 A＝2.5 W，B错误；从图像可以看出，当电源电压为7 V时，即定值电阻和小灯泡的电压分别为4 V和3 V时，电路中的电流为0.4 A，故电路消耗的总功率为P总＝U总I＝7 V×0.4 A＝2.8 W，C正确；若将两者并联起来，当它们两端的电压均为6 V 时，电路消耗的功率最大，此时从图像中可以看出，通过它们的电流分别是0.5 A和0.6 A，故总电流为1.1 A，最大功率为6 V×(0.5 A＋0.6 A)＝6.6 W，D错误．故选C.
2. 10　2∶1　【解析】当滑片P位于b端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流，此时电路电流最大．由图像乙可知，电路中最大电流为0.3 A时，电压表的示数为3 V，即电源电压为3 V，由I＝可得，定值电阻R1的阻值 R1＝＝＝10 Ω；当电路中电流为I2＝0.2 A时，R1两端电压U1＝2 V，根据串联电路总电压等于各用电器电压之和，所以R2两端电压U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V，所以P1∶P2＝(U1I2)∶(U2I2)＝ U1∶U2＝2∶1.
3. 15　6　【解析】由电路图可知，滑动变阻器与R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电压表测量滑动变阻器与R2两端电压之和，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片向右移动时，R接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，电流增大，则R2和R1两端的电压增大，则电路中电压表示数变大，示数减小，电路中的电流增大，由图乙可知，当滑片移到最左端时，由欧姆定律可得＝0.2 A，当滑片移动最右端时，由欧姆定律可得＝0.6 A，组成方程组解之得U＝15 V，R1＝15 Ω，当滑片移到左端时，R1在10 s产生的热量Q＝I2R1t＝(0.2 A)2×15 Ω×10 s＝6 J.
4. (8分)解：(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，R2被短路，小灯泡L与R1并联，通过R1的电流I1＝＝＝＝0.24 A
(2)只闭合开关S3时，小灯泡L与滑动变阻器串联，
IL实＝0.2 A，PL实＝1.8 W，由PL＝ULIL＝IRL得小灯泡L的电阻
RL＝＝＝45 Ω
UL实＝＝＝9 V
电压表测R2的电压，所以电压表示数U2＝U总－UL实＝12 V－9 V＝3 V
或：只闭合开关S3时，小灯泡L与滑动变阻器串联
由I总＝得R总＝＝＝60 Ω
IL实＝0.2 A，PL实＝1.8 W，则有
UL实＝＝＝9 V
电压表示数U2＝U总－UL实＝12 V－9 V＝3 V
＝＝＝＝15 Ω
RL＝R总－＝60 Ω－15 Ω＝45 Ω
(3)电源电压一定，要使电路中的电功率最小，则由P总＝U总I总知：I总应最小，R总应最大，因R1＝50 Ω，RL＝45 Ω，50 Ω＞45 Ω，所以R1应与R2串联，
＝＝＝＝15 Ω，得R2＝30 Ω
在保证电路安全的条件下，电流表的示数不能超过0.6 A，电压表的示数不能超过3 V，令电压表示数为3 V，则R2接入电路阻值最大，电路中电流最小，此时有＝，即
＝，得R2′≈16.67 Ω＜R2，即滑动变阻器阻值合理，此时电路中电流为I＝＝＝0.18 A＜0.6 A，则电路安全，因素电路最小功率：
P最小＝U总I1′＝12 V×0.18 A＝2.16 W














滑动变阻器滑片移动
引起的动态电路常规计算专练
(四市.29、南宁2考、钦州.28)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1. 如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R0的阻值是30 Ω.当滑动变阻器接入电路的电阻为10 Ω时，电流表的示数为I；要使电流表的示数变为原来的一半，滑动变阻器连入电路的阻值是(　　)
A. 15 Ω　 　B. 20 Ω　 　C. 30 Ω　 　D. 60 Ω
　
第1题图 第2题图
2. (荆州)如图所示，电源电压和灯L的电阻不变，灯L上标有“6 V　3 W”字样．当开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为1.0 A，灯L正常发光；当开关S断开，滑片P移至b端时，电源电压U和灯L的电功率P分别为(　　)
A. 6 V　1.5 W 　　B. 6 V　0.75 W
C. 3 V　1.5 W 　　D. 3 V　0.75 W
3. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，滑动变阻器滑片P滑到c点时，电压表示数为4 V，灯L正常发光；当滑片P滑到b点时，电压表示数为 8 V．已知灯L的电阻为4 Ω，其电阻大小不随温度变化，电阻Rac＝Rab，则灯L的额定功率是(　　)

第3题图
A. 32 W
B. 18 W
C. 16 W
D. 9 W
4. (扬州)图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I－U图像，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V，下列说法正确的是(　　)

第4题图
A. 小灯泡电阻随温度的增大而减小
B. 小灯泡的实际电功率为0.6 W
C. 电阻的阻值为0.05 Ω
D. 电阻的电功率为0.8 W
5. 如图所示的电路图中，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片P在C端(最右端)时，电压表的示数为9 V，电流表的示数为0.15 A；滑片P在中点B时，电压表的示数为6 V，则滑动变阻器R1的最大阻值是________，R2的阻值是________，电源电压为 ________．
　
第5题图 第6题图
6. (达州)小华用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，闭合开关S时，发现电压表有示数，但电流表无示数，请你帮他分析电路故障可能是________；排除故障后，他发现在移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表示数从2 V变到4 V，电流表的示数变化了0.2 A，则电阻R1为________Ω，R1变化的功率为________ W.
7. (滨州)如图甲所示 ，将额定电压为2.5 V的小灯泡接入电源电压为4.5 V 的电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，记录相应电压表和电流表示数绘制成如图乙所示的I－U图像，则小灯泡的额定功率为______W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是______Ω.

第7题图
8. (云南省卷)压力传感器的原理图如图所示．其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10 V，R1＝8 Ω，R2的阻值变化范围为0～10 Ω.闭合开关S，压力F与R2的变化量成正比．F＝1 N时，R2为2 Ω，此时电流表示数是________A；当电流表的示数为I时，F＝______________N(写出关于I的数字表达式)．

　第8题图
9. 如甲电路图所示，电源电压保持不变，将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端，电压表、的示数与电流表的示数变化情况如图乙所示．根据图像可知，表示电压表的示数变化的是______(选填“a”或“b”)．电源电压为________V，滑动变阻器R2的最大阻值为________Ω.

第9题图
10. 在图甲电路中，当滑片P由b移动到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示，当滑片P移到中点时，通过R1的电流为______A；当滑片P移到a端，R1消耗的功率为______W.

第10题图
11. (云南省卷)如图所示，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片置于最左端时电流表的示数I1＝0.5 A，电压表示数U1＝6 V；滑动变阻器的滑片置于最右端时电流表的示数I2＝0.25 A．若电源电压不变，求：
(1)待测电阻Rx的阻值；
(2)滑动变阻器的滑片置于最右端时电压表的示数U2；
(3)滑动变阻器的滑片置于最右端时，待测电阻Rx消耗的电功率P2.

第11题图


12. (白银)小林在做测量小灯泡功率的实验时，连接了如图甲所示电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为2.5 V．闭合开关后，将滑动变阻器滑片P从最右端开始向左滑动到某一位置的过程中，电流表示数与电压表示数的变化曲线如图乙所示．求：

第12题图


(1)小灯泡正常发光时的电阻；
(2)当电压表示数为1 V时，小灯泡在1 min内消耗的电能；
(3)小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路的阻值是其最大阻值的五分之一，求电源电压．

答 案
1. C　【解析】由电路图知，滑动变阻器与电阻R0并联，电流表测干路电流；滑动变阻器接入电路阻值为10 Ω 时，由并联电路电阻特点知，＝＋，电路总电阻R＝＝＝7.5 Ω，电源电压U＝IR＝7.5 Ω×I；电流表的示数变为原来的一半时，电路总电阻R′＝＝＝15 Ω，由并联电路特点知：＝＋，RP′＝＝＝30 Ω，则此时滑动变阻器接入电路中的阻值为30 Ω.故选C.
2. B　【解析】当S闭合、滑片P移到a端时，灯泡和整个滑动变阻器并联，灯L正常工作，说明电源电压为6 V，灯泡的电阻为R＝＝＝12 Ω，通过灯泡的电流I＝＝＝0.5 A，因为此时电流表示数为1 A，由并联电路分流特性可知，此时通过变阻器的电流也为0.5 A，所以滑动变阻器的最大电阻和灯泡的电阻相等为12 Ω；当S断开、滑片P移到b端时，灯泡和整个滑动变阻器串联，灯泡两端的电压和滑动变阻器两端的电压相等，为3 V，灯泡的电功率为P实＝＝＝0.75 W．故选B.
3. C　【解析】设电源电压为U，则滑片滑到c点时，电路中的电流I1＝，此时电压表示数U1＝I1Rac＝·Rac＝4 V①式，滑片滑到b点时，电路中电流I2＝，此时电压表示数U2＝I2Rab＝·Rab＝8 V②式，已知RL＝4 Ω，Rac＝Rab，代入①②两式相比得＝2，解得Rac＝2 Ω，Rab＝8 Ω，故U＝12 V；当滑片在c点时，灯正常发光，此时灯两端的电压UL＝12 V－4 V＝8 V，则灯泡的额定功率P＝＝＝16 W．故选C.
4. B　【解析】根据题图甲可知小灯泡的电阻随温度的增大而增大，A错误；由题图乙可知，小灯泡L与定值电阻R串联在电路中，由题图甲可知，当串联电路的电流为0.3 A时，电路中的总电压为8 V，此时小灯泡两端的电压为2 V，故小灯泡的实际功率为P实＝U实I实＝2 V×0.3 A＝0.6 W，B正确；定值电阻的阻值为R＝＝＝20 Ω，C错误；定值电阻的电功率为PR＝URIR＝6 V×0.3 A＝1.8 W，D错误．故选B.
5. 60 Ω　60 Ω　18 V　【解析】滑片P在C端时，滑动变阻器全部接入电路，滑动变阻器最大阻值R1最大＝＝＝60 Ω；当滑片P在中点B时，电路电流I′＝＝＝＝0.2 A．电源电压U＝I×(R1最大＋R2)＝0.15 A×(60 Ω＋R2)①，U＝I′×(＋R2)＝0.2 A×(30 Ω＋R2)②，由①②解得：R2＝60 Ω，U＝18 V.
6. 电阻R1断路(电流表短路)　10　1.2　【解析】闭合开关S，电压表有示数，但电流表无示数，则可能出现的电路故障有电阻R1断路或电流表短路；电压表测量定值电阻R1两端的电压，R1是定值电阻，则其U－I图像是过原点的直线，则R1＝＝＝10 Ω；R1变化的功率为ΔP＝－＝1.6 W－0.4 W＝1.2 W.
7. 0.625　8　【解析】从题图乙可以看出，当小灯泡两端的电压为额定电压2.5 V时，通过小灯泡的电流为0.25 A，小灯泡的额定功率P额＝ULI＝2.5 V×0.25 A＝0.625 W；滑动变阻器两端的电压UP＝U－UL＝4.5 V－2.5 V＝2 V，滑动变阻器接入电路的电阻RP＝＝＝8 Ω.
8. 1　　【解析】由题图可知，电阻R1与R2串联，当F＝1 N时，电路中的总电阻为：R＝R1＋R2＝8 Ω＋2 Ω＝10 Ω ，根据欧姆定律，此时电路中的电流为：I＝＝＝1 A ，即电流表示数为1 A；同理，当电路中电流为I时，电路中的总电阻为R＝，此时R2接入电路的电阻为R2＝R－R1＝－R1 ，依题意，压力F与R2的变化量成正比，即其比值为 N/Ω，故此时压力为：F＝(－R1) ＝＝.
9. a　3　 10　【解析】由题图甲可知两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流；将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，电流增大，R1两端的电压增大，则R2两端的电压减小，所以电压表的示数增大，电压表的示数减小，可知图乙中图线a表示的是电压表的示数随电流的变化，图线b表示的是电压表的示数随电流的变化；当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路为R1的简单电路，电压表测量电源电压，此时电路中的总电阻最小，由I＝可知，电路中的电流最大，根据题图乙可知，当电路中电流最大时，电压表的示数为3 V，的示数为零，因此电源电压为3 V；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，由题图乙可知，电路中的最小电流I＝0.2 A，滑动变阻器两端的电压U滑＝2 V，滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝10 Ω.
10. 0.6　1.6　【解析】当滑片P移到b时，电路中只有R1，电压表测电源两端电压，由题图乙可知电源电压为12 V．当滑片P移到a时，R2接入的阻值最大，电压表测R1两端的电压，当滑片P移到中点时，R2接入电路中的阻值为 10 Ω，由题图乙可知，电压表示数为6 V，则R2两端电压为U2＝U－U1＝12 V－6 V＝6 V，通过R2的电流为I2＝＝＝0.6 A．因为R1与R2串联，所以通过R1的电流也为0.6 A；由题图乙知R2的最大阻值为 20 Ω，R2接入阻值最大时，R1两端电压为U1′＝4 V，根据串联电路的分压原理可知，则R2两端电压为8 V，所以通过R2的电流为I2′＝＝＝0.4 A，串联电路中电流处处相等，故I1′＝I2′＝0.4 A，R1消耗的功率为P1＝U1I1＝4 V×0.4 A＝1.6 W.
11. 解：(1)当滑动变阻器的滑片置于最左端时，电路为Rx的简单电路，电压表测Rx两端电压，电流表测电路电流，则Rx＝＝＝12 Ω
(2)U2＝I2Rx＝0.25 A×12 Ω＝3 V
(3)P2＝U2I2＝3 V×0.25 A＝0.75 W
12. 解：(1)由题图乙可知电灯泡正常发光时电阻为UL＝2.5 V，IL＝0.25 A，
RL＝＝＝10 Ω
(2)当电压表示数为1 V时，小灯泡两端实际电压：UL′＝1 V
此时，流过灯泡的电流为IL′＝0.2 A，小灯泡在1 min内，消耗的电能为
W＝UL′IL′t＝1 V×0.2 A×1×60 s＝12 J
(3)当小灯泡正常发光时电源电压：U＝IL(R1＋RL)＝0.25 A×(R1＋10 Ω)①
当滑动变阻器滑片在最右端时，小灯泡的电阻：
RL′＝＝＝ Ω，又因为R＝5R1
所以U＝IL″(R＋RL′)＝0.15 A×(5R1＋ Ω)②
联立方程得R1＝4 Ω，则电源电压
U＝0.15 A×(5×4 Ω＋ Ω)＝3.5 V







开关开闭引起的动态电路常规计算专练
(钦州2012.30)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1. 如图所示，当开关S断开时，电压表的示数为U1，当开关S闭合后，电压表示数为U2，已知U1∶U2＝5∶2.R1＝10 Ω，R2的电阻是(　　)
A. 10 Ω B. 5 Ω
C. 15 Ω D. 20 Ω
　
第1题图 第2题图
2. (绥化)如图所示，R1与R2并联在电源电压为3 V的电路中．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3 A；同时闭合开关S1和S2，电流表的示数为0.5 A．则(　　)
A. R1的阻值为6 Ω
B. R2的阻值为15 Ω
C. 通过R1的电流是0.5 A
D. 通过R2的电流是0.3 A
3. 如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S2闭合、S1断开时，电流表示数为0.3 A，电压表示数为9 V；若将两表互换位置，并同时闭合S1和S2，电流表示数为0.5 A，则下列说法中错误的是(　　)

第3题图
A. 电压表示数仍为9 V
B. R1的电阻为18 Ω
C. R2的电阻为45 Ω
D. R2消耗的电功率为6．75 W
4. (十堰)如图甲是通过小灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像．现将小灯泡L与电阻R连入图乙所示的电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W；再闭合S1，电流表示数为0.9 A．下列结果错误的是(　　)

第4题图
A. 电源电压为6 V
B. 电路消耗的总功率为5.4 W
C. 通过电阻R的电流为0.6 A
D. 电阻R的阻值为20 Ω
5. (衢州)如图所示电路，电源电压恒为6 V，L1标有“6 V　7.2 W”，L2标有“6 V　3.6 W”，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是(　　)
A. 仅闭合S1、S3，L1不亮，L2亮
B. 仅闭合S2、S3，电流表读数为0.6 A
C. 仅闭合S1、S2，电路总电阻为15 Ω
D. 仅闭合S3，电路消耗的总功率为10.8 W
　　
第5题图 第6题图
6. (遵义)如图所示，当S、S1闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点时，电压表的示数为U1，滑动变阻器消耗的功率为0.9 W；当S、S2闭合，滑动变阻器的滑片P位于最左端时，电压表的示数为2U1，滑动变阻器消耗的功率为0.2 W，则R1与R2的比值是(　　)
A. 1∶18 B. 18∶1
C. 1∶6 D. 6∶1
7. (哈尔滨)如图所示，电阻R＝55 Ω，当闭合S1、S2时，通过电阻R的电流为________A，电路消耗的总功率为1 000 W．当只闭合S2时，电动机消耗的电功率为________W.
　
第7题图 第8题图
8. 如图所示，电源电压恒定，小灯泡标有“3 V　0.6 W”字样，R为定值电阻．闭合开关S、断开S1，小灯泡正常发光；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.3 A，则R的阻值为________Ω，此时小灯泡L和电阻R消耗的功率之比是________．
9. (沈阳)如图所示的电路中，电源电压恒定，灯丝的电阻RL不随温度变化，开关S1闭合，电流表的示数为I1，再闭合开关S2，小灯泡的亮度______(选填“变亮”、“亮暗”或“不变”)，电流表的示数为I2.若I1∶I2＝2∶3，则RL∶R＝________．

第9题图 第10题图
10. (鄂尔多斯)如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＝1 Ω，R2＝2 Ω，当S1、S2都断开时，电流表的示数为2 A，若通电30 s，电路中消耗的总电能为______J，当S1、S2由都断开变为都闭合时，电流表的示数变化了1.5 A，则电阻R3＝______Ω，此时电路的总功率为________W.
11. (南京)如图所示，电源电压恒为3 V，R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω.只闭合S3，电流表的示数为______A．电压表的示数为 ______V；只闭合S1、S2、S3，电流表的示为______A；要使电路消耗的电功率最小，应只闭合开关______．
　
第11题图 第12题图
12. (西宁)如图所示电路，电源电压为6 V，R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，当S1、S2、S3闭合时，电路消耗的总功率为________W；当闭合S1，断开S2、S3时，电压表示数为 3 V，则10 s内R3产生的热量为________ J，此时R1的功率与S1、S2、S3闭合时R1的功率的比值为________．
13. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R2的阻值为10 Ω，开关S始终处于闭合状态，当开关S1分别处于断开和闭合状态时，电压表的示数分别为2 V和3 V. 求：
(1)电源电压；
(2)定值电阻R1的阻值；
(3)当开关S1闭合时，电路中的电流．

第13题图



14. (营口)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 Ω，小灯泡的额定电压为6 V，它的电流随电压变化的图像如图乙所示．
(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0.4 A．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1 min，求电流通过电阻R2产生的热量．

第14题图

答 案
1. C　【解析】当开关S断开时，电压表测电源电压，当S开关闭合后R1与R2串联，电压表测量R1两端电压，U1∶U2＝5∶2，根据串联电路电流和电阻规律可知R总＝R1＋R2，由U＝IR可得U2＝U1，＝＝得出R2＝15 Ω.故选C.
2. B　【解析】由题图可知当只闭合S1时，只有R1接入电路，电流表测电路电流，根据I＝，R1的阻值为：R1＝＝＝10 Ω，A错误；闭合开关S1和S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，所以U＝U1＝U2＝3 V，通过R1的电流不变：I1＝0.3 A，C错误；通过R2的电流I2＝I′－I1＝0.5 A－0.3 A＝0.2 A，D错误；R2＝＝＝15 Ω，B正确．故选B.
3. C　【解析】当开关S2闭合、S1断开时，等效电路图如解图甲所示；当将两表互换位置，并同时闭合S1和S2时，等效电路图如解图乙所示；

第3题解图
由解图甲可得，电源电压U＝9 V，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以根据欧姆定律可得，电源的电压：U＝I(R1＋R2)＝0.3 A×(R1＋R2)＝9 V①，由解图乙可得：电压表的示数仍为9 V，A正确，不符合题意；R1＝＝＝18 Ω，B正确，不符合题意；将R1＝18 Ω代入①式可得：R2＝12 Ω，C不正确，符合题意；R2消耗的电功率为P2＝＝＝6.75 W，D正确，不符合题意．故选C.
4. D　【解析】只闭合S，小灯泡的实际功率为1.8 W，由题图甲可知，此时小灯泡两端电压为6 V，小灯泡的电流为0.3 A，说明电源电压为6 V，A正确，不符合题意；再闭合S1，电流表示数为0.9 A，电路消耗的总功率P＝UI＝6 V×0.9 A＝5.4 W，B正确，不符合题意；通过R的电流IR＝I－IL＝0.9 A－0.3 A＝0.6 A，C正确，不符合题意；电阻R＝＝＝10 Ω，D错误，符合题意．故选D.
5. B　【解析】仅闭合S1、S3时，灯泡L2被短路，电路为L1的简单电路，所以只有灯泡L1亮，L2不亮，A错误；仅闭合S2、S3时，电路为L2的简单电路，电流表测电路中的电流，因L2两端的电压和额定电压相等，所以，由P＝UI可得，电流表的示数I2＝＝＝0.6 A，B正确；仅闭合S1、S2时，两灯泡并联，由P＝可得两灯泡的电阻，R1＝＝＝5 Ω，R2＝＝＝10 Ω，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R＝＝＝ Ω，C错误；仅闭合S3时，两灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路消耗的总功率：P＝＝＝2.4 W，D错误．故选B.
6. C　【解析】当S、S1闭合，P滑至R中点时，R1与R串联，R1两端电压为U1，列方程得：()2×R＝0.9 W①；当S、S2闭合，P滑至R左端时，R2与R串联，R2两端电压为2U1，列方程得：()2×R＝0.2 W②
联立①②可得(R1)2∶(R2)2＝1∶36，则R1∶R2＝1∶6.故选C.
7. 4　120　【解析】由题图知，当闭合S1、S2时，电阻R与电动机并联电路，通过电阻R的电流I＝＝＝4 A．电阻R消耗的功率为P1＝UI＝220 V×4 A＝880 W，则电动机消耗的电功率P2＝P－P1＝1 000 W－880 W＝120 W．电动机与R并联，只闭合 S2时，电动机工作状态不变，其消耗的电能为120 W.
8. 10　2∶3
【解析】闭合S，断开S1，电路为只有小灯泡L的简单电路，根据铭牌“3 V　0.6 W”求得小灯泡正常发光时的电流，IL＝＝＝0.2 A，当闭合开关S、S1，由题图可知，小灯泡L与定值电阻R并联，开关S1闭合前后通过小灯泡L的电流不变，当闭合S、S1后，电流表测通过小灯泡L与电阻R的总电流，电流表示数变化了0.3 A，即通过小灯泡L与电阻R的电流分别为0.2 A和0.3 A，则R＝＝＝10 Ω，再根据P＝UI得，电压一定，电功率跟电流成正比，故小灯泡L与电阻R的电功率之比等于电流之比为2∶3.
9. 不变　 1∶2　【解析】由题图可知，开关S2闭合前，电路中只有小灯泡L工作，S2闭合后，小灯泡L与R并联，电流表测干路电流．并联电路各支路上的用电器互不干扰，所以小灯泡L亮度不变；电流表两次电流比为2∶3，即小灯泡L与干路电流比为2∶3，小灯泡L与电阻R电流比为2∶1，并联电路各支路两端电压相等，电流与电阻成反比，所以RL∶R＝1∶2.
10. 360　12　21　【解析】当S1、S2都断开时，R1与R2串联，电路的总电阻R＝R1＋R2＝3 Ω，电源电压为U＝IR＝ 2 A×3 Ω＝6 V；则通电30 s电路中消耗的总电能为W＝UIt＝6 V×2 A×30 s＝360 J；当开关S1、S2由都断开改为都闭合时，R2与R3并联，电路的总电阻变小，则电路中的电流将变大，由题意可知，此时的电流表示数为I′＝2 A＋1.5 A＝3.5 A，通过R2的电流为I2＝＝＝3 A，则通过R3的电流为I3＝I′－I2＝3.5 A－3 A＝0.5 A，则R3的阻值为R3＝＝＝12 Ω；此时电路的总功率为P总＝U总I总＝6 V×3.5 A＝21 W.
11. 0.15　 1.5　 0.45　S4　【解析】当只闭合S3时，R1和R2串联，电流表的示数为I＝＝＝0.15 A，电压表的示数为R2两端的电压U2＝IR2＝0.15 A×10 Ω＝1.5 V；当闭合S1、S2、S3时，R1和R3并联，R2被短路，电流表的示数为R1、R3的电流之和，电流表示数为＋＝0.3 A＋0.15 A＝0.45 A；要使电路中的电功率最小，由公式P＝得电路中的电阻要最大，当S4闭合，R1、R2、R3串联连接，总电阻最大，电路消耗的电功率最小．
12. 5.4　9　1∶4　【解析】当S1、S2、S3闭合时，R1与R2并联，R3被短路，则电路消耗的总功率为P＝P1＋P2＝＋＝＋＝5.4 W；当S1闭合，S2、S3断开时，R1与R3串联，电压表测量R1两端的电压，电路中的电流为I＝＝＝0.3 A，R3两端的电压为U3＝U－U1＝6 V－3 V＝3 V，R3的阻值为R3＝＝＝10 Ω，则10 s内R3产生的热量为Q3＝I2R3t＝(0.3 A)2×10 Ω×10 s＝9 J，此时R1的电功率为P1′＝U1I＝3 V×0.3 A＝0.9 W，S1、S2、S3闭合时R1的电功率为P1＝＝＝3.6 W，则P1′∶P1＝0.9 W∶3.6 W＝1∶4.
13. 解：(1) 当开关S、S1闭合时，定值电阻R2被短路，只有定值电阻R1接入电路，此时电压表测定值电阻R1两端电压，即为电源电压U＝3 V
(2)当开关S闭合，S1断开时，定值电阻R1、R2串联，电压表测定值电阻R1两端的电压，即U1＝2 V
则定值电阻R2两端的电压为U2＝U－U1＝3 V－2 V＝1 V
电路中的电流I＝＝＝0.1 A
R1的阻值为R1＝＝＝20 Ω
(3)当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，由(2)知R1＝20 Ω，则此时电路中的电流为I′＝＝＝0.15 A
14. 解：(1)当只闭合开关S1，滑动变阻器R1的滑片调到中点时，小灯泡与R1组成串联电路，滑动变阻器连入的电阻R变＝×40 Ω＝20 Ω
由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流为I灯＝0.5 A，电压为U灯＝6 V
只闭合S1时，小灯泡与R1串联，即I灯＝I变，则滑动变阻器两端的电压为U变＝I变R变＝ I灯R变＝0.5 A×20 Ω＝10 V
电源电压为U＝U灯＋U变＝6 V＋10 V＝16 V
小灯泡的额定功率为P灯额＝ U灯I灯＝6 V×0.5 A＝3 W
(2)当只闭合开关S2时，小灯泡与R2组成串联电路，由图乙可知，当通过小灯泡的电流为0.4 A时，小灯泡两端的电压为U灯实＝4 V
小灯泡的实际功率P灯实＝ U灯实I灯实＝4 V×0.4 A＝1.6 W
R2两端的电压为U2＝U－U灯实＝16 V－4 V＝12 V
通过R2的电流I2＝I灯实＝0.4 A，
R2的电阻为R2＝＝＝30 Ω
(3)通电1 min，电流通过R2产生的热量为Q2＝IR2t＝(0.4 A)2×30 Ω×1×60 s









动态电路极值、范围计算专练
类型1　只含滑动变阻器类问题(南宁.15、钦州2考、北海2考、防
城港7考)
1. (西宁)如图所示电路，电源电压为12 V且保持不变．闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4 V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变化了2 V，在10 s内定值电阻R1产生的热量为60 J．则下列结果正确的是(　　)
A. 电路中的最小电流为1.5 A
B. 滑片P在中点时，9 s内滑动变阻器R消耗的电能为60 J
C. R先后两次消耗的电功率之比为8∶9
D. R1先后两次消耗的电功率之比为4∶3
　　
第1题图 第2题图
2. (黔东南)如图所示，电源电压恒为9 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的规格为“24 Ω　0.8 A”，灯泡标有“3 V　1.5 W”字样．闭合开关，在电路安全的情况下(不考虑灯丝电阻的变化)，则下列说法中正确的是(　　)
A. 滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～24 Ω
B. 电流表示数的变化范围是0.1 A～0.5 A
C. 电压表示数的变化范围是1 V～3 V
D. 灯泡的最小功率是0.54 W
3. (攀枝花)如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图乙所示．则下列判断正确的是(　　)

第3题图
A. 电源电压为10 V
B. 定值电阻R1的阻值为20 Ω
C. 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10 Ω
D. 变阻器滑片在中点时，电路消耗的总功率为 1.8 W
4. (十堰)如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，在移动滑动变阻器R滑片的过程中，描绘出了如图乙所示的滑动变阻器消耗电功率与电流关系的图像，以下计算结果错误的是(　　)

第4题图
A. 滑动变阻器消耗的最大功率为3.6 W B. 电源电压为12 V
C. 滑动变阻器最大阻值为100 Ω D. R0的阻值为20 Ω
5. (南宁二模)如图甲所示电路中，R1为定值电阻，a、b为滑动变阻器R2的两个端点，当滑片P从a端移到b端的过程中，将电流表和电压表对应的示数绘成I－U图像如图乙所示，则电路的电流变化了________A，电源的电压为________V，电路的最小电功率为________W.

第5题图
6. (雅安)如图所示电路，电源电压和灯泡L的电阻值均保持不变，灯泡L标有“12 V　6 W”字样．闭合开关S，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表示数为3 V；当滑动变阻器滑片P移到最右端b点时，电压表示数为5 V；则电源电压为________ V，滑动变阻器的最大电阻值为________ Ω.

第6题图
7. (南充)如图所示电路，电源电压和灯泡L的电阻值均保持不变，灯泡L标有“12 V　6 W”字样，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表示数为3 V；当滑动变阻器滑片P移到右端b点时，电压表示数为5 V．求：
(1)灯泡L的电阻值；
(2)灯泡L正常发光时，灯泡L在6 min内消耗的电能；
(3)电源电压和滑动变阻器的最大阻值．

第7题图

8. (宜宾)如图甲的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示．求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)变阻器R2的最大阻值；
(3)电压表的示数变化范围；
(4)变阻器R2的最大电功率．

第8题图


类型2　含多开关类问题(南宁.29、北海3考、防城港5考)
9. (重庆A卷)如图所示电路中，电源电压恒为4.5 V，灯泡L标有“4.5 V　2.25 W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R最大阻值为50 Ω，电压表量程为“0～3 V”，电流表量程为“0～0.6 A”．在电路安全的情况下，下列说法正确的是(　　)

第9题图
A. 将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电压表读数超过量程
B. 灯泡L正常发光时的电阻值为7.5 Ω
C. 只闭合开关S，该电路的最大功率是2.7 W
D. 只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0～18 Ω
10. 如图所示，电源电压为12 V，滑动变阻器R2上标有“20 Ω　2 A”的字样，灯泡L上标有“6 V　3 W”的字样．当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡正常工作，通过R1的电流是______A，当开关S、S1、S2均闭合时，为了保证电路的安全，则R2上消耗的最大功率为______W.

　第10题图
11. (丹东)如图，电源电压恒为6 V，定值电阻R为6 Ω，灯泡L标有“6 V　3 W”字样，灯丝电阻不变，求：
(1)灯泡L正常发光的电阻是多少？
(2)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最小？最小功率是多少？
(3)开关S1、S2、S3分别在什么状态时，整个电路中消耗的总功率最大？最大功率是多少？


　第11题图




12. (江西)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V　0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程：0～0.6 A，电压表量程：0～3 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”
(1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？
(2)电源电压调至8 V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围．

　第12题图









答 案
1. C　【解析】由电路图知，P向b移动，滑动变阻器阻值变大，电压表示数变大，增大了2 V，即在b端时，电压表示数为6 V；串联电路电流处处相等，Q＝I2Rt ＝t得：R1＝6 Ω，则：＝，得R＝R1＝6 Ω，最小电流Imin＝＝＝1 A，故A错误；滑片P在中点时，9 s消耗的电能W＝IR1t1＝t＝×9 s＝48 J, B错误；R先后消耗的电功率比：P1∶P2＝∶＝∶＝∶6＝8∶9 , C正确；R1先后两次消耗的电功率之比为：P1′∶P2′＝∶＝64∶36＝16∶9，D错误，故选C.
2. D　【解析】由题意可知，灯泡电阻RL＝＝＝6 Ω，灯泡的额定电流I＝＝＝0.5 A．因为电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器规格为“0.8 A”，灯泡额定电流为0.5 A，所以电路中允许通过的最大电流为0.5 A，此时电压表示数为3 V，变阻器接入电路的阻值最小，为RP＝＝＝＝12 Ω；当滑动变阻器接入电路阻值最大的时候，电路中电流最小，即I最小＝＝＝0.3 A，此时电压表示数为UL＝IRL＝0.3 A×6 Ω＝1.8 V，故电压表的变化范围为1.8 V～3 V，滑动变阻器接入电路阻值范围12 Ω～24 Ω，电流表的变化范围0.3 A～0.5 A．A、B、C均错误．当通过灯泡电流最小的时候，灯泡消耗的功率最小，即PL最小＝IRL＝(0.3 A)2×6 Ω＝0.54 W，D正确．故选D.
3. D　【解析】由U＝IR知定值电阻R1两端电压随电流的增大而增大，故乙是电阻R1的“U－I”关系图像，则甲是电阻R2的“U－I”关系图像．当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.2 A，电阻R1的电压U1＝2 V，滑动变阻器两端的电压U2＝4 V；因为串联电路总电压等于各支路电压之和，所以电源电压：U＝U1＋U2＝2 V＋4 V＝6 V，A错误；根据欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝10 Ω；滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20 Ω，即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～20 Ω，B、C错误；因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器的滑片在中点时，电流表示数：I′＝＝＝0.3 A；电路消耗的总功率：P＝UI′＝6 V×0.3 A＝1.8 W，D正确．故选D.
4. A　【解析】R0与R串联，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中最小电流为0.1 A，R的电功率为1.0 W，则滑动变阻器的最大阻值为Rmax＝＝＝100 Ω，C正确，不符合题意；由图像可知，当电路中的电流为0.2 A时，滑动变阻器的电功率为1.6 W，此时滑动变阻器接入电路的电阻为R′＝＝＝40 Ω，则电源电压为U＝0.2 A×(R0＋40 Ω)①，当电路中的电流为0.1 A时，电源电压为U＝0.1 A×(R0＋100 Ω)②，联立①、②两式可得，0.2 A×(R0＋40 Ω)＝0.1 A×(R0＋100 Ω)，解得R0＝20 Ω，把R0＝20 Ω代入①式可得：电源电压U＝12 V，B、D正确，不符合题意；滑动变阻器消耗的功率为P″＝I″2R＝R＝＝，所以当R＝R0＝20 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为Pmax＝＝＝1.8 W，A错误，符合题意．故选A.
5. 0.4　12　2.4　【解析】当滑片P在a端时，R2接入电路的电阻值最大，此时电路的电流最小，由图乙可知，此时电流表示数为0.2 A，电压表示数为4 V，当滑片P移到b端，此时R2的接入电路的电阻为零，电流表的示数最大，为0.6 A，电压表的示数最大，且是电源电压，电路的电流变化了ΔI＝0.6 A－0.2 A＝0.4 A，电源电压为12 V；电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中的电流最小时总功率最小，则P小＝12 V×0.2 A＝2.4 W.
6. 15　12　【解析】根据灯泡的铭牌“12 V　6 W”可求出灯泡的额定电流为I额＝＝＝0.5 A，灯泡的电阻为RL＝＝＝24 Ω.电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片P移到中点时，电压表的示数为3 V，电路中的电流可以表示为I＝＝，此时电源电压U＝UR＋UL＝3 V＋×24 Ω①；当滑动变阻器滑片P移到最右端b点时，电压表的示数为5 V，电路中的电流可以表示为I′＝，此时电源电压可以表示为U＝U′R＋U′L＝5 V＋×24 Ω②，由①②两式可以解得电源电压U＝15 V，R滑＝12 Ω.
7. 解：(1)灯泡的额定电流：I额＝＝＝0.5 A
灯泡的电阻为：RL＝＝＝24 Ω
(2)因为灯泡正常发光P＝P额＝6 W，t＝6 min＝360 s
所以W＝Pt＝6 W×360 s＝2.16×103 J
(3)设电源电压为U，滑动变阻器的最大值为R
当P为中点时，灯泡L与R串联：＝　①
当P在b点时，灯泡L与R串联：＝　②
将RL＝24 Ω代入①式和②式联合解得：
U＝15 V，R＝12 Ω
8. 解：(1)当P在a端时，只有电阻R1接入电路，由I－U图像可以看出，电阻R1两端电压即电源电压为U＝24 V，电路电流I1＝3 A，则电阻R1的阻值R1＝＝＝8 Ω
(2)当P在b端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路中的电流最小，由I－U图像可知电路电流是I＝I1′＝1 A；此时电路总电阻：R总＝＝＝24 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值R2＝R总－R1＝24 Ω－8 Ω＝16 Ω
(3)由题图甲可知，电压表测滑动变阻器两端的电压，当P在a端时：电压表的示数为0 V，由图像乙可知，当P在b端时：U1′＝8 V，所以U2′＝U－U1′＝24 V－8 V＝16 V，所以电压表示数的变化范围为：0～16 V
(4)电路中电流I″＝，滑动变阻器消耗功率P2＝I2″·R2＝·R2＝＝＝＝
当R2＝R1时，P2最大，即：P2大＝＝＝18 W
9. D　【解析】将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1时，电压表被短路，R与L并联，电流表测干路中的电流，此时电压表无示数，不会超过其量程，A错误；由于灯泡L标有“4.5 V　2.25 W”字样，则灯泡L正常发光时的电阻值为RL＝＝＝9 Ω，B错误；只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器R接入电路的电阻两端的电压；灯泡L的额定电流为IL＝＝＝0.5 A，电流表的最大量程为 0.6 A，则电路中的最大电流Imax＝IL＝0.5 A，故该电路的最大功率为Pmax＝U电源Imax＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W，C错误；此时电路中的总电阻最小，则滑动变阻器接入电路的电阻最小，即为Rmin＝－RL＝－9 Ω＝0 Ω；根据串联“分压”可知：当电压表的示数达到其最大量程3 V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，即为Imin＝IL＝＝＝ A，则滑动变阻器接入电路的最大阻值Rmax＝＝＝18 Ω，故滑动变阻器的取值范围是0～18 Ω，D正确．故选D.
10. 0.5　24　【解析】当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与L串联，此时灯泡正常工作，则此时流经R1的电流即为灯泡正常发光时的电流IL＝＝＝0.5 A；当开关S、S1、S2均闭合时，灯泡L被短路，则R1与R2并联，R1、R2两端电压为电源电压；由滑动变阻器的铭牌可知：允许通过滑动变阻器的最大电流为2 A，则R2上消耗的最大电功率为P＝UI＝12 V×2 A＝24 W.
11. 解：(1)由P＝可知，灯泡正常发光的电阻：RL＝＝＝12 Ω
(2)当S2闭合，S1、S3断开时，此时L与R串联，电路的总电阻最大，由P＝可知电路总功率最小
电路中的总电阻：R总＝RL＋R＝12 Ω＋6 Ω＝18 Ω
电路的最小功率：Pmin＝＝＝2 W
(3)当S2断开，S1、S3闭合时，此时L与R并联，电路的总电阻最小，由P＝可知，电路中电功率最大，L正常发光，电阻R的功率PR＝＝＝6 W
电路的最大功率：Pmax＝PL＋PR＝3 W＋6 W＝9 W
12. 解：(1)当电源电压调至6 V时，S1、S2闭合，小灯泡L与滑动变阻器R串联，再与R0并联，
由于小灯泡正常发光，所以小灯泡两端的电压UL＝6 V，故滑动变阻器两端的电压UR＝U0－UL＝6 V－6 V＝0 V，即电压表的示数为0 V
通过R0的电流：I0＝I总－IL＝0.6 A－0.5 A＝0.1 A，则R0的阻值R0＝＝＝60 Ω
(2)当电源电压调为8 V时，S1断开、S2闭合时，小灯泡L与滑动变阻器R串联
①当电压表示数为3 V时，滑动变阻器的阻值最大
小灯泡的电阻RL＝＝＝12 Ω
小灯泡两端的电压UL′＝U－UR＝8 V－3 V＝5 V
通过小灯泡的电流IR＝IL′＝＝＝ A
滑动变阻器的最大阻值：Rmax＝＝＝7.2 Ω
②当电路中的电流为0.5 A时，滑动变阻器的阻值最小
UR′＝U－UL＝8 V－6 V＝2 V
Rmin＝＝＝4 Ω
故滑动变阻器的阻值变化范围是4 Ω～7.2 Ω