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2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案）
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这是一份2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案），共22页。试卷主要包含了图甲是某品牌身高、体重测量仪等内容，欢迎下载使用。
2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案）
1．中国气象局于2021年11月报道，根据最新海温监测数据显示，从2021年10月开始，赤道中东太平洋进入拉尼娜状态，预计冬季可能形成一次弱至中等强度的拉尼娜事件，即2021年将迎来罕见的寒冬，长沙甚至迎来了四场大雪，寒冬取暖一直是南方家庭的头疼难事。小明为此在网上寻找取暖设备，出现了大量如图甲所示的推荐，看着诱人的广告语，心动的小明赶紧购买了一台，但是小明对1度电暖全屋表示怀疑，他发现铭牌上面有如图乙所示的电路原理图，并能单独开启室温循环功能，在暖风机参数中只找到了电动机的功率为55W，电动机的电阻为22Ω。为了弄清楚取暖器的真实功率，他给自家电表拍了一张照片如图丙所示，找到电表参数为“3200imp/kW·h”，接着关掉家里所有的用电器，只开启暖风机取暖，并在电表旁计时20s，共计80次闪烁，请帮小明计算：
（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是多少？
（2）求取暖器取暖时的实际功率；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要多少度电？
2．小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1）定值电阻R0的阻值为多少Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？
3．为抗击新冠疫情，学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω，0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求？
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是多少？
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表的指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻？
4．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为某同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，求电中药壶的效率（保留整数）。
5．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
（1）当秤盘为空时，R的阻值为多少；
（2）体重为400N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2V，则R0的阻值是多少；
（3）若小华站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是0.36J，则小华的体重为多少。
6．如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。当输入电压U1＝220V时，居民楼消耗的功率为22kW，求：
（1）通过输电线的电流；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'。
7．如图1所示是家里常用的电饭锅及铭牌。
额定电压
220V
额定功率
500W
容 量
2kg
（1）该电饭锅正常工作时的电流和电阻各是多少？（若不能除尽，结果保留一位小数）
（2）某同学利用标有1200r/kW•h的电能表和停表测量其煮饭时的实际电功率，发现当电能表转盘转动18r时，停表示数从图2甲变到乙。（操作和读数均正确）电饭锅的实际功率是多少？把测量结果和铭牌比较后，你有什么猜想？
（3）电饭锅有加热（煮饭）和保温两个档位，请你设计出一种能实现加热和保温两个档位的电路图，并分析说明哪种情况是加热（煮饭）档或保温档。
8．图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况，设计了其电路原理图，如图乙所示。电源UA的电压大小未知，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=175cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.25A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.30A；身高h2=140cm的小红站在踏板上时，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A，求：
（1）小明的重力；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）电源UA的电压；
（4）小明测量身高时，乙图中电路（1）和电路（2）的电功率总共是多少？
9．科技社团的甲、乙两组同学，分别利用两个阻值均为44Ω的电加热丝（阻值不随温度改变）、一个扇形铜块旋转开关、若干导线和一个插头，制作电热饮水机的加热装置。完成后，接入家庭电路中，旋转扇形开关至1、2位置为“停”，至2、3位置为“慢速加热”，至3、4位置为“快速加热”。大家还发现，甲电热饮水机的“慢速加热”与乙电热饮水机的“快速加热”功率相同。
（1）请在图甲，乙虚线框内，按要求将两组同学设计的加热装置电路图补充完整；
（2）求甲电热饮水机“快速加热”时电路中的总电流；
（3）求乙电热饮水机“慢速加热”的总功率。
10．图甲是小明设计的车速提醒电路，电源电压为12V且保持不变，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图乙是R的阻值与车速的关系图像。图丙是车速从0加速到100km/h过程中，Rv的电功率随电流变化的关系图像。求：
（1）当车速为100km/h时，电压表的示数；
（2）当车速为100km/h时，电阻Rv的阻值；
（3）当电路中的电流为0.6A时，电阻Rv的电功率。
11．如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I=0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光忽略温度对灯泡电阻的影响。
（1）求电源电压U；
（2）最后闭合S1，电流表示数变为I'=0.9A，求R1的阻值；
（3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。
12．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1∶5。求：
（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。
13．如图甲所示，是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。将小灯泡连接到如图乙所示的电路中，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电流是0.3A，R1=20Ω， R2标有“30Ω、2A”字样。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）同时闭合开关 S、S2，断开 S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，求此时滑动变阻器 R2的电阻；
（3）同时闭合开关 S、S1和 S2，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，求此时整个电路工作 lmin消耗的电能；
（4）在电路通电的情况下，调整开关 S1、S2的开闭状态，并移动滑动变阻器的滑片，求整个电路消耗的最小电功率。
14．如图，已知灯泡L的额定电压为6V，灯泡电阻RL=10Ω，R1和R2均为定值电阻，假设电源电压和灯泡L的电阻保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电流；
（2）当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L正常发光，求电源电压U；
（3）当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，电流表的示数为1.1A，求电阻R2的阻值；
（4）当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L的实际功率为其额定功率的，求电阻R1的阻值。
参考答案：
1．（1）0.25A；（2）4.5kW；（3）1350度
【解析】
【详解】
解：（1）单独开启室温循环功能时，S1闭合，S2断开，仅电动机工作，电动机的功率为55W，电路中的电流为
（2）取暖器取暖时，只开启暖风机取暖，闪烁80次消耗的电能为
电表闪烁80次所用的时间为
取暖器取暖时的实际功率为
（3）若每天开启10h，取暖30天需要消耗的电能为
W=Pt=4.5kW×10×30h=1350kW·h=1350度
答：（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是0.25A；
（2）取暖器取暖时的实际功率为4.5kW；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要1350度电。
2．（1）40；（2）40；（3）510Ω
【解析】
【详解】
解：（1）由题意知，电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，电路的总电阻
电热水壶的功率最大时根据得R′接入阻值为0Ω，即
（2）实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热 1min内消耗电能
电能表指示灯1min内闪烁的次数
（3）水温保持在60℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为
由图像知，电热水壶每秒钟散发的热量
则散热功率
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率
此时电路中的总电阻
则R′的阻值
答：（1）定值电阻R0的阻值为40Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了40次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为510Ω时，才能将水温保持在60℃。
3．（1）能达到消毒要求；（2）2.4W；（3）“5Ω，0.6A”
【解析】
【详解】
解：（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，定值电阻中的电流
I0==0.3A
根据串联电路电流处处相等，则电路电流
I＝I0＝0.3A
根据串联电路电压特点得，过氧乙酸气体传感器两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V
由欧姆定律得，过氧乙酸气体传感器的电阻
R1==17.5Ω
由图像知，过氧乙酸气体传感器电阻随着过氧乙酸气体浓度的增大而逐渐减小，过氧乙酸气体传感器电阻等于17.5Ω时，对应的过氧乙酸气体浓度明显大于0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。
（2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸气体传感器的电阻最小，电路电流最大，定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压
＝0.4A×2.5Ω＝1V
电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求，则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路的总功率
P=UI0'＝6V×0.4A＝2.4W
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，过氧乙酸气体传感器的电阻为R1′＝5Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V，根据串联电路电压特点，则过氧乙酸气体传感器两端的电压是
U''1＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V
串联电路中各串联导体的电压比等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0＝5Ω，则定值电阻的电流
故重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是2.4W；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
4．（1）红灯；（2）242W；（3）77%
【解析】
【详解】
解：（1）指示灯的阻值忽略不计，当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中的总电阻较大，根据
可知，电路的总功率较小，电中药壶处于文火档；当开关S闭合，S'与触点N接触时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中的总电阻较小，根据
可知，电路的总功率较大，电中药壶处于猛火档。
当开关S闭合，S'与触点N接触，电路中为R1和指示灯A的串联电路，电中药壶处于猛火档位，此时红灯亮，故A灯为红灯。
（2）猛火档的额定功率为2420W，根据公式
可知，R1的电阻为
当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，电中药壶处于文火档，故电中药壶文火档的额定功率为
（3）用猛火档加热6min沸腾，消耗的电能为
W=P猛火t=2420W×6×60s=8.712×105J
水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
电中药壶的效率为
答：（1）A灯是红灯；
（2）电中药壶文火档的额定功率为242W；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，电中药壶的效率为77%。
5．（1）600Ω；（2）200Ω；（3）800N
【解析】
【详解】
解：（1）由图丙可知：当秤盘为空，F=0时，R的阻值为600Ω。
（2）串联电路电压的关系
U总=U+U0
压敏电阻R两端的电压
UR=U总-U0=6V-2V=4V
由图像可知压敏电阻的阻值为400Ω，电路中的电流
R0的阻值是
（3）电路的功率
由可得，电路中的总电阻为
压敏电阻的电阻值
R=R总-R0=500Ω-200Ω=300Ω
由图像丙可知小华的体重为600N。
答：（1）当秤盘为空时，R的阻值为600Ω；
（2）R0的阻值是200Ω；
（3）小华的体重为600N。
6．（1）100A；（2）232V；（3）204.16V
【解析】
【详解】
解：（1）根据得，通过输电线的电流
（2）根据欧姆定律得，输电线的电压
输电线的电阻与用电器串联，根据串联电路中电压特点得，供电设备的输出电压
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，根据可得，用户家中用电器的总电阻
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流通过输电线的电流
居民楼用户端得到的实际电压
答：（1）通过输电线的电流100A；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U=232V；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'=204.16V。
7．（1）2.3A，96.8Ω；（2）450W<500W，猜想：电源电压可能小于220V；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）由P=UI可得，该电饭锅正常工作时的电流
由可得，该电饭锅正常工作时的电阻
（2）电能表转盘转动18r消耗的电能
由图乙可知，电饭锅的工作时间
t=2min=120s
则电饭锅的实际功率
猜想：电源电压可能小于220V。
（3）方法1：电路图如图所示：
当S1、S2都闭合为加热档，此时R1两端电压为电源电压，由知电路中的电流大，根据P=UI可知，电功率大；当S1闭合、S2断开为保温档，此时两电阻串联，由知电路中的电流小，根据P=UI可知，电功率小。
方法2：电路图如图所示：
当S1、S2都闭合为加热档，此时R1 R2并联，干路电流最大，根据P=UI知电功率大；当S1闭合、S2断开为保温档，此时电路为R1的简单电路，干路电流最小，根据P=UI知电功率小。
答：（1）该电饭锅正常工作时的电流为2.3A，电阻是96.8Ω；
（2）电饭锅的实际功率是450W，猜想：电源电压可能小于220V；
（3）上面方法中任意一个均可。
8．（1）700N；（2）96Ω；（3）16.8V；（4）5.79W
【解析】
【详解】
解：（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测量电路电流，电源UB的电压为3V，小明站在踏板上时，由可知，R3的阻值
由图丙可知，当R3=12Ω时，F=700N，由于压力等于重力，所以小明的重力
G=F=700N
（2）乙图中左电路可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表A1测量电路中的电流，因串联电路处处电流相等，所以滑动变阻器接入电路的阻值
小明站在踏板上时，滑片恰好在R2中点，则滑动变阻器的最大阻值
R2=2R中=2×48Ω=96Ω
（3）因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以由可得，小明站在踏板上时，电源电压
UA=U1+I1R1=14.4V+0.30A×R1①
小红站在踏板上时，电源电压
UA=U2+I2R1=12V+0.6A×R1②
联立①②可得
R1=8Ω，UA=16.8V
（4）小明测量身高时，乙图中电路（1）中的电源电压为16.8V，电路中的电流为0.30A，则电路（1）的功率
P1=U1I1=16.8V×0.30A=5.04W
电路（2）中的电源电压是3V，电路中的电流为0.25A，则电路（2）的电功率
P2=U2I2=3V×0.25A=0.75W
则两电路中的总电功率是
P总=P1+P2=5.04W+0.75W=5.79W
答：（1）小明的重力为700N；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为96Ω；
（3）电源UA的电压为16.8V；
（4）乙图中电路（1）和电路（2）的电功率总共是5.79W。
9．（1）；（2）10A；（3）550W
【解析】
【详解】
解：（1）根据可知，电源电压一定时，电路总电阻越小，电路电功率越大。对于甲、乙电热饮水机电路，旋转扇形开关至1、2位置为“停”，电路断路，没有电阻接入电路；
对于甲电热饮水机电路：开关至2、3位置时，电路只有一个电阻R接入电路，为“慢速加热”；开关至3、4位置时，两电阻R并联，为“快速加热”。
对于乙电热饮水机电路：由于甲电热饮水机的“慢速加热”与乙电热饮水机的“快速加热”功率相同，所以开关至3、4位置时，电路为只有一个电阻R接入的简单电路，为“快速加热”；开关至2、3位置时，两电阻串联，为“慢速加热”。故甲、乙电热饮水机电路如下图所示：
（2）甲电热饮水机“快速加热”时，2个电阻并联，电路中的总电阻为
电路中的总电流为
（3）乙电热饮水机“慢速加热”时，2个电阻串联，电路的总电阻为
R总′=44Ω+44Ω=88Ω
乙电热饮水机“慢速加热”的总功率为
答：（1）见解析；
（2）甲电热饮水机“快速加热”时电路中的总电流为10A；
（3）乙电热饮水机“慢速加热”的总功率为550W。
10．（1）10V；（2）50Ω；（3）3.6W
【解析】
【详解】
解：图甲的电路中，R与Rv串联，电流表测量电路中的电流，电压表测Rv两端的电压。
（1）由图乙知，车速越大，Rv的阻值越大；电源电压不变的情况下，由 可知，整个电路中的电流越小，结合图丙可知，当车速为100km/h时，电流为I1=0.2A，此时Rv的功率为P1=2W。则此时电压表的示数
（2）根据串联电路的分压规律可知，当车速为100km/h时，定值电阻两端的电压
UR=U-U1=12V-10V=2V
定值电阻的阻值
则当车速为100km/h时，电阻RV的阻值为
（3）当电路中的电流I2=0.6A时，此时Rv的阻值
电阻Rv的电功率
P2=I22Rv2=（0.6A）2×10Ω=3.6W
答：（1）当车速为100km/h时，电压表的示数为10V；
（2）当车速为100km/h时，电阻Rv的阻值为50Ω；
（3）当电路中的电流为0.6A时，电阻Rv的电功率为3.6W。
11．（1）6V；（2）20Ω；（3）0.6W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）将R2的滑片P移至a端，R2阻值为0，电路中只有灯L工作，由于L正常发光，可知电源电压与灯泡的额定电压相等，即电源电压
U=UL=6V
（2）将R2的滑片P移至a端，L正常发光，最后闭合S1，此时电路中R1与灯L并联，干路中的电流为I'=0.9A，灯泡通过的电流为
R1通过的电流为
I1=I'-IL=0.9A-0.6A=0.3A
R1的电阻为
（3）将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电路中R2与灯L串联。此时电路中的电流I=0.12A，则电路总电阻为
灯泡的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
R2=R总-RL=50Ω-10Ω=40Ω
由可得：电源电压U不变，只有电路中电阻最大时，电路中有最小电功率，此时电路中滑动变阻器R2取最大阻值，并与R1串联，电路总电阻最大。此时电路中的总电阻为
R最大=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
此时电路工作时的最小电功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）R1的阻值为20Ω；
（3）电路工作时的最小电功率为0.6W。
12．（1）6Ω；（2）3Ω或12Ω；（3）0.5W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）灯R1的阻值
（2）当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，只有灯泡的简单电路，灯R1的实际功率为1.5W，灯泡两端的电压等于电源电压，电源电压
滑片P置于c点时，变阻器和灯泡串联，R3在1min内消耗的电能为20J，所以
R3=3Ω或R3=12Ω
（3）当只闭合开关S、S2时，R2和R3串联，变阻器的滑片P在a端时，只有R2的简单电路，由图乙可知，P2=3W，R2的阻值
滑片P置于b端时，变阻器连入电路的电阻最大，通过两个电阻的电流相等，R2与R3的功率之比为1∶5，所以
R3大=15Ω
电路消耗的最小功率
=0.5W
答：（1）灯R1的阻值是6Ω；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值是3Ω或12Ω；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率是0.5W。
13．（1）10Ω；（2）4Ω；（3）81J；（4）0.18W
【解析】
【详解】
解：（1）小灯泡的额定电流是0.3A，由甲图可知，灯的额定电压为
UL=3V
由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻
（2）同时闭合开关 S、S2 ，断开 S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，根据串联电路电压的规律，灯泡的电压为
U灯=U-UV=3V-1V=2V
由甲图可知，灯的电流为0.25A，根据串联电路电流的规律，由欧姆定律，此时滑动变阻器 R2的电阻
（3）同时闭合开关 S、S1 和 S2，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，R1与灯并联，由并联电阻的规律，此时电路的电阻为
此时整个电路工作 lmin 消耗的电能
（4）根据可知，当电路的电阻最大时，电路的功率最小。根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电路小于其中任一电阻，定值电阻R1大于灯的电阻，故当R1定值电阻与变阻器的最大电阻串联，即只闭合开关 S、S1，滑动变阻器的滑片移动到最大阻值时，电路的电阻最大，根据串联电阻的规律，则电路的小功率为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）此时滑动变阻器 R2的电阻为4Ω；
（3）此时整个电路工作 lmin消耗的电能为81J；
（4）整个电路消耗的最小电功率为0.18W。
。
14．（1）0.6A；（2）6V；（3）12Ω；（4）8Ω
【解析】
【详解】
解：（1）灯泡L正常发光时的电流为
（2）当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L直接接到电源两端，且灯泡L正常发光，灯泡的额定电压为6V，则电源电压
（3）当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，灯泡L和R2并联，电压为电源电压6V，电流表测干路电流，通过灯泡的电流为0.6A，则通过R2的电流
R2的电阻
（4）当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L和R2、R1三者串联，设此时电路中电流为 ，灯泡的额定功率为
由题知灯泡的实际功率
电路中的电流
由串联电路的电压规律得
代入数据
解得
答：（1）灯泡L正常发光时的电流为0.6A；
（2）电源电压U为6V；
（3）电阻R2的阻值为12Ω；
（4）电阻R1的阻值为8Ω。
2022中考物理复习-电功率的计算难题专练（共14题，含答案）
1．中国气象局于2021年11月报道，根据最新海温监测数据显示，从2021年10月开始，赤道中东太平洋进入拉尼娜状态，预计冬季可能形成一次弱至中等强度的拉尼娜事件，即2021年将迎来罕见的寒冬，长沙甚至迎来了四场大雪，寒冬取暖一直是南方家庭的头疼难事。小明为此在网上寻找取暖设备，出现了大量如图甲所示的推荐，看着诱人的广告语，心动的小明赶紧购买了一台，但是小明对1度电暖全屋表示怀疑，他发现铭牌上面有如图乙所示的电路原理图，并能单独开启室温循环功能，在暖风机参数中只找到了电动机的功率为55W，电动机的电阻为22Ω。为了弄清楚取暖器的真实功率，他给自家电表拍了一张照片如图丙所示，找到电表参数为“3200imp/kW·h”，接着关掉家里所有的用电器，只开启暖风机取暖，并在电表旁计时20s，共计80次闪烁，请帮小明计算：
（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是多少？
（2）求取暖器取暖时的实际功率；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要多少度电？
2．小明周末在帮妈妈收拾厨房时，发现家中的不锈钢内胆电热水壶有加热和保温功能，通过原理图发现主要电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，在额定电压220V下工作时，人通过调节R′连入电路的电阻，电热水壶的功率可以在40W～1210W之间变化。电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图甲所示（壶内水温跟壶表面温度一致），求：
（1）定值电阻R0的阻值为多少Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为多大时，才能将水温保持在60℃？
3．为抗击新冠疫情，学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω，0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求？
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是多少？
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表的指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻？
4．在抗击新冠肺炎疫情期间，中医为诊疗发挥了积极作用，成为世界瞩目的“中国战法”重要组成部分。如图甲所示为某同学家的电中药壶，有“猛火”和“文火”两个档位，工作电路简化为图乙所示，其中S'为档位开关，R1、R2为定值电阻，A、B为阻值可忽略不计的指示灯。当电中药壶处于猛火档时，红灯亮；处于文火档时，绿灯亮。额定电压为220V，猛火档的额定功率为2420W，R2=180Ω。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
（1）判断A灯是红灯还是绿灯；
（2）求电中药壶文火档的额定功率；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，求电中药壶的效率（保留整数）。
5．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
（1）当秤盘为空时，R的阻值为多少；
（2）体重为400N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2V，则R0的阻值是多少；
（3）若小华站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是0.36J，则小华的体重为多少。
6．如图是供电设备向居民楼用户输电的示意图。当输入电压U1＝220V时，居民楼消耗的功率为22kW，求：
（1）通过输电线的电流；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'。
7．如图1所示是家里常用的电饭锅及铭牌。
额定电压
220V
额定功率
500W
容 量
2kg
（1）该电饭锅正常工作时的电流和电阻各是多少？（若不能除尽，结果保留一位小数）
（2）某同学利用标有1200r/kW•h的电能表和停表测量其煮饭时的实际电功率，发现当电能表转盘转动18r时，停表示数从图2甲变到乙。（操作和读数均正确）电饭锅的实际功率是多少？把测量结果和铭牌比较后，你有什么猜想？
（3）电饭锅有加热（煮饭）和保温两个档位，请你设计出一种能实现加热和保温两个档位的电路图，并分析说明哪种情况是加热（煮饭）档或保温档。
8．图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况，设计了其电路原理图，如图乙所示。电源UA的电压大小未知，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=175cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.25A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.30A；身高h2=140cm的小红站在踏板上时，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A，求：
（1）小明的重力；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）电源UA的电压；
（4）小明测量身高时，乙图中电路（1）和电路（2）的电功率总共是多少？
9．科技社团的甲、乙两组同学，分别利用两个阻值均为44Ω的电加热丝（阻值不随温度改变）、一个扇形铜块旋转开关、若干导线和一个插头，制作电热饮水机的加热装置。完成后，接入家庭电路中，旋转扇形开关至1、2位置为“停”，至2、3位置为“慢速加热”，至3、4位置为“快速加热”。大家还发现，甲电热饮水机的“慢速加热”与乙电热饮水机的“快速加热”功率相同。
（1）请在图甲，乙虚线框内，按要求将两组同学设计的加热装置电路图补充完整；
（2）求甲电热饮水机“快速加热”时电路中的总电流；
（3）求乙电热饮水机“慢速加热”的总功率。
10．图甲是小明设计的车速提醒电路，电源电压为12V且保持不变，R为定值电阻，Rv的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图乙是R的阻值与车速的关系图像。图丙是车速从0加速到100km/h过程中，Rv的电功率随电流变化的关系图像。求：
（1）当车速为100km/h时，电压表的示数；
（2）当车速为100km/h时，电阻Rv的阻值；
（3）当电路中的电流为0.6A时，电阻Rv的电功率。
11．如图所示，电源电压恒定，R1为定值电阻，灯泡L上标有“6V 3.6W”，将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电流表示数I=0.12A；再将R2的滑片P移至a端，L正常发光忽略温度对灯泡电阻的影响。
（1）求电源电压U；
（2）最后闭合S1，电流表示数变为I'=0.9A，求R1的阻值；
（3）若R2的滑片P的位置及各开关状态任意组合，求电路工作时的最小电功率。
12．如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1∶5。求：
（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。
13．如图甲所示，是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像。将小灯泡连接到如图乙所示的电路中，已知电源电压保持3V不变，小灯泡的额定电流是0.3A，R1=20Ω， R2标有“30Ω、2A”字样。
（1）求小灯泡正常发光时的电阻；
（2）同时闭合开关 S、S2，断开 S1，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，求此时滑动变阻器 R2的电阻；
（3）同时闭合开关 S、S1和 S2，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，求此时整个电路工作 lmin消耗的电能；
（4）在电路通电的情况下，调整开关 S1、S2的开闭状态，并移动滑动变阻器的滑片，求整个电路消耗的最小电功率。
14．如图，已知灯泡L的额定电压为6V，灯泡电阻RL=10Ω，R1和R2均为定值电阻，假设电源电压和灯泡L的电阻保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时的电流；
（2）当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L正常发光，求电源电压U；
（3）当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，电流表的示数为1.1A，求电阻R2的阻值；
（4）当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L的实际功率为其额定功率的，求电阻R1的阻值。
参考答案：
1．（1）0.25A；（2）4.5kW；（3）1350度
【解析】
【详解】
解：（1）单独开启室温循环功能时，S1闭合，S2断开，仅电动机工作，电动机的功率为55W，电路中的电流为
（2）取暖器取暖时，只开启暖风机取暖，闪烁80次消耗的电能为
电表闪烁80次所用的时间为
取暖器取暖时的实际功率为
（3）若每天开启10h，取暖30天需要消耗的电能为
W=Pt=4.5kW×10×30h=1350kW·h=1350度
答：（1）单独开启室温循环功能时（仅电动机工作），电路中的电流是0.25A；
（2）取暖器取暖时的实际功率为4.5kW；
（3）若每天开启10h，取暖一个月（30天）需要1350度电。
2．（1）40；（2）40；（3）510Ω
【解析】
【详解】
解：（1）由题意知，电路由定值电阻R0和可变电阻R′（调温开关）串联而成，电路的总电阻
电热水壶的功率最大时根据得R′接入阻值为0Ω，即
（2）实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热 1min内消耗电能
电能表指示灯1min内闪烁的次数
（3）水温保持在60℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为
由图像知，电热水壶每秒钟散发的热量
则散热功率
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率
此时电路中的总电阻
则R′的阻值
答：（1）定值电阻R0的阻值为40Ω；
（2）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有该电热水壶以最大功率加热时，如图乙所示的电能表指示灯1min内闪烁了40次；
（3）在温度为20℃的房间正常使用该电热水壶，应将R′的阻值调为510Ω时，才能将水温保持在60℃。
3．（1）能达到消毒要求；（2）2.4W；（3）“5Ω，0.6A”
【解析】
【详解】
解：（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，定值电阻中的电流
I0==0.3A
根据串联电路电流处处相等，则电路电流
I＝I0＝0.3A
根据串联电路电压特点得，过氧乙酸气体传感器两端的电压
U1＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V
由欧姆定律得，过氧乙酸气体传感器的电阻
R1==17.5Ω
由图像知，过氧乙酸气体传感器电阻随着过氧乙酸气体浓度的增大而逐渐减小，过氧乙酸气体传感器电阻等于17.5Ω时，对应的过氧乙酸气体浓度明显大于0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。
（2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸气体传感器的电阻最小，电路电流最大，定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压
＝0.4A×2.5Ω＝1V
电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求，则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路的总功率
P=UI0'＝6V×0.4A＝2.4W
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，过氧乙酸气体传感器的电阻为R1′＝5Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V，根据串联电路电压特点，则过氧乙酸气体传感器两端的电压是
U''1＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V
串联电路中各串联导体的电压比等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0＝5Ω，则定值电阻的电流
故重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作，电路消耗的电功率是2.4W；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，重新选用的定值电阻的规格为“5Ω，0.6A”。
4．（1）红灯；（2）242W；（3）77%
【解析】
【详解】
解：（1）指示灯的阻值忽略不计，当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，此时电路中的总电阻较大，根据
可知，电路的总功率较小，电中药壶处于文火档；当开关S闭合，S'与触点N接触时，电路为R1和指示灯A的串联电路，此时电路中的总电阻较小，根据
可知，电路的总功率较大，电中药壶处于猛火档。
当开关S闭合，S'与触点N接触，电路中为R1和指示灯A的串联电路，电中药壶处于猛火档位，此时红灯亮，故A灯为红灯。
（2）猛火档的额定功率为2420W，根据公式
可知，R1的电阻为
当开关S闭合，S'与触点M接触时，电路为两电阻和指示灯B的串联电路，电中药壶处于文火档，故电中药壶文火档的额定功率为
（3）用猛火档加热6min沸腾，消耗的电能为
W=P猛火t=2420W×6×60s=8.712×105J
水吸收的热量为
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
电中药壶的效率为
答：（1）A灯是红灯；
（2）电中药壶文火档的额定功率为242W；
（3）某同学在电中药壶中加入2kg、20℃的水，将电中药壶接入照明电路中，用猛火档加热6min沸腾，电中药壶的效率为77%。
5．（1）600Ω；（2）200Ω；（3）800N
【解析】
【详解】
解：（1）由图丙可知：当秤盘为空，F=0时，R的阻值为600Ω。
（2）串联电路电压的关系
U总=U+U0
压敏电阻R两端的电压
UR=U总-U0=6V-2V=4V
由图像可知压敏电阻的阻值为400Ω，电路中的电流
R0的阻值是
（3）电路的功率
由可得，电路中的总电阻为
压敏电阻的电阻值
R=R总-R0=500Ω-200Ω=300Ω
由图像丙可知小华的体重为600N。
答：（1）当秤盘为空时，R的阻值为600Ω；
（2）R0的阻值是200Ω；
（3）小华的体重为600N。
6．（1）100A；（2）232V；（3）204.16V
【解析】
【详解】
解：（1）根据得，通过输电线的电流
（2）根据欧姆定律得，输电线的电压
输电线的电阻与用电器串联，根据串联电路中电压特点得，供电设备的输出电压
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，根据可得，用户家中用电器的总电阻
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流通过输电线的电流
居民楼用户端得到的实际电压
答：（1）通过输电线的电流100A；
（2）若输电线的总电阻R0＝0.12Ω，供电设备的输出电压U=232V；
（3）当居民的用电器的额定功率增加到55kW时，若供电设备输出电压和供电线路均不变的情况下，则居民楼用户端得到的实际电压U1'=204.16V。
7．（1）2.3A，96.8Ω；（2）450W<500W，猜想：电源电压可能小于220V；（3）
【解析】
【详解】
解：（1）由P=UI可得，该电饭锅正常工作时的电流
由可得，该电饭锅正常工作时的电阻
（2）电能表转盘转动18r消耗的电能
由图乙可知，电饭锅的工作时间
t=2min=120s
则电饭锅的实际功率
猜想：电源电压可能小于220V。
（3）方法1：电路图如图所示：
当S1、S2都闭合为加热档，此时R1两端电压为电源电压，由知电路中的电流大，根据P=UI可知，电功率大；当S1闭合、S2断开为保温档，此时两电阻串联，由知电路中的电流小，根据P=UI可知，电功率小。
方法2：电路图如图所示：
当S1、S2都闭合为加热档，此时R1 R2并联，干路电流最大，根据P=UI知电功率大；当S1闭合、S2断开为保温档，此时电路为R1的简单电路，干路电流最小，根据P=UI知电功率小。
答：（1）该电饭锅正常工作时的电流为2.3A，电阻是96.8Ω；
（2）电饭锅的实际功率是450W，猜想：电源电压可能小于220V；
（3）上面方法中任意一个均可。
8．（1）700N；（2）96Ω；（3）16.8V；（4）5.79W
【解析】
【详解】
解：（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A2测量电路电流，电源UB的电压为3V，小明站在踏板上时，由可知，R3的阻值
由图丙可知，当R3=12Ω时，F=700N，由于压力等于重力，所以小明的重力
G=F=700N
（2）乙图中左电路可知，R1、R2串联，电压表测量R2两端的电压，电流表A1测量电路中的电流，因串联电路处处电流相等，所以滑动变阻器接入电路的阻值
小明站在踏板上时，滑片恰好在R2中点，则滑动变阻器的最大阻值
R2=2R中=2×48Ω=96Ω
（3）因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以由可得，小明站在踏板上时，电源电压
UA=U1+I1R1=14.4V+0.30A×R1①
小红站在踏板上时，电源电压
UA=U2+I2R1=12V+0.6A×R1②
联立①②可得
R1=8Ω，UA=16.8V
（4）小明测量身高时，乙图中电路（1）中的电源电压为16.8V，电路中的电流为0.30A，则电路（1）的功率
P1=U1I1=16.8V×0.30A=5.04W
电路（2）中的电源电压是3V，电路中的电流为0.25A，则电路（2）的电功率
P2=U2I2=3V×0.25A=0.75W
则两电路中的总电功率是
P总=P1+P2=5.04W+0.75W=5.79W
答：（1）小明的重力为700N；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为96Ω；
（3）电源UA的电压为16.8V；
（4）乙图中电路（1）和电路（2）的电功率总共是5.79W。
9．（1）；（2）10A；（3）550W
【解析】
【详解】
解：（1）根据可知，电源电压一定时，电路总电阻越小，电路电功率越大。对于甲、乙电热饮水机电路，旋转扇形开关至1、2位置为“停”，电路断路，没有电阻接入电路；
对于甲电热饮水机电路：开关至2、3位置时，电路只有一个电阻R接入电路，为“慢速加热”；开关至3、4位置时，两电阻R并联，为“快速加热”。
对于乙电热饮水机电路：由于甲电热饮水机的“慢速加热”与乙电热饮水机的“快速加热”功率相同，所以开关至3、4位置时，电路为只有一个电阻R接入的简单电路，为“快速加热”；开关至2、3位置时，两电阻串联，为“慢速加热”。故甲、乙电热饮水机电路如下图所示：
（2）甲电热饮水机“快速加热”时，2个电阻并联，电路中的总电阻为
电路中的总电流为
（3）乙电热饮水机“慢速加热”时，2个电阻串联，电路的总电阻为
R总′=44Ω+44Ω=88Ω
乙电热饮水机“慢速加热”的总功率为
答：（1）见解析；
（2）甲电热饮水机“快速加热”时电路中的总电流为10A；
（3）乙电热饮水机“慢速加热”的总功率为550W。
10．（1）10V；（2）50Ω；（3）3.6W
【解析】
【详解】
解：图甲的电路中，R与Rv串联，电流表测量电路中的电流，电压表测Rv两端的电压。
（1）由图乙知，车速越大，Rv的阻值越大；电源电压不变的情况下，由 可知，整个电路中的电流越小，结合图丙可知，当车速为100km/h时，电流为I1=0.2A，此时Rv的功率为P1=2W。则此时电压表的示数
（2）根据串联电路的分压规律可知，当车速为100km/h时，定值电阻两端的电压
UR=U-U1=12V-10V=2V
定值电阻的阻值
则当车速为100km/h时，电阻RV的阻值为
（3）当电路中的电流I2=0.6A时，此时Rv的阻值
电阻Rv的电功率
P2=I22Rv2=（0.6A）2×10Ω=3.6W
答：（1）当车速为100km/h时，电压表的示数为10V；
（2）当车速为100km/h时，电阻Rv的阻值为50Ω；
（3）当电路中的电流为0.6A时，电阻Rv的电功率为3.6W。
11．（1）6V；（2）20Ω；（3）0.6W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）将R2的滑片P移至a端，R2阻值为0，电路中只有灯L工作，由于L正常发光，可知电源电压与灯泡的额定电压相等，即电源电压
U=UL=6V
（2）将R2的滑片P移至a端，L正常发光，最后闭合S1，此时电路中R1与灯L并联，干路中的电流为I'=0.9A，灯泡通过的电流为
R1通过的电流为
I1=I'-IL=0.9A-0.6A=0.3A
R1的电阻为
（3）将R2的滑片P移至b端，先闭合S、S2，电路中R2与灯L串联。此时电路中的电流I=0.12A，则电路总电阻为
灯泡的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
R2=R总-RL=50Ω-10Ω=40Ω
由可得：电源电压U不变，只有电路中电阻最大时，电路中有最小电功率，此时电路中滑动变阻器R2取最大阻值，并与R1串联，电路总电阻最大。此时电路中的总电阻为
R最大=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
此时电路工作时的最小电功率
答：（1）电源电压为6V；
（2）R1的阻值为20Ω；
（3）电路工作时的最小电功率为0.6W。
12．（1）6Ω；（2）3Ω或12Ω；（3）0.5W
【解析】
【分析】
【详解】
解：（1）灯R1的阻值
（2）当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，只有灯泡的简单电路，灯R1的实际功率为1.5W，灯泡两端的电压等于电源电压，电源电压
滑片P置于c点时，变阻器和灯泡串联，R3在1min内消耗的电能为20J，所以
R3=3Ω或R3=12Ω
（3）当只闭合开关S、S2时，R2和R3串联，变阻器的滑片P在a端时，只有R2的简单电路，由图乙可知，P2=3W，R2的阻值
滑片P置于b端时，变阻器连入电路的电阻最大，通过两个电阻的电流相等，R2与R3的功率之比为1∶5，所以
R3大=15Ω
电路消耗的最小功率
=0.5W
答：（1）灯R1的阻值是6Ω；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值是3Ω或12Ω；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率是0.5W。
13．（1）10Ω；（2）4Ω；（3）81J；（4）0.18W
【解析】
【详解】
解：（1）小灯泡的额定电流是0.3A，由甲图可知，灯的额定电压为
UL=3V
由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻
（2）同时闭合开关 S、S2 ，断开 S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1V，根据串联电路电压的规律，灯泡的电压为
U灯=U-UV=3V-1V=2V
由甲图可知，灯的电流为0.25A，根据串联电路电流的规律，由欧姆定律，此时滑动变阻器 R2的电阻
（3）同时闭合开关 S、S1 和 S2，当滑动变阻器的滑片调至最左端时，R1与灯并联，由并联电阻的规律，此时电路的电阻为
此时整个电路工作 lmin 消耗的电能
（4）根据可知，当电路的电阻最大时，电路的功率最小。根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电路小于其中任一电阻，定值电阻R1大于灯的电阻，故当R1定值电阻与变阻器的最大电阻串联，即只闭合开关 S、S1，滑动变阻器的滑片移动到最大阻值时，电路的电阻最大，根据串联电阻的规律，则电路的小功率为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；
（2）此时滑动变阻器 R2的电阻为4Ω；
（3）此时整个电路工作 lmin消耗的电能为81J；
（4）整个电路消耗的最小电功率为0.18W。
。
14．（1）0.6A；（2）6V；（3）12Ω；（4）8Ω
【解析】
【详解】
解：（1）灯泡L正常发光时的电流为
（2）当闭合开关S1，断开开关S2和S3时，灯泡L直接接到电源两端，且灯泡L正常发光，灯泡的额定电压为6V，则电源电压
（3）当闭合开关S1和S3，断开开关S2时，灯泡L和R2并联，电压为电源电压6V，电流表测干路电流，通过灯泡的电流为0.6A，则通过R2的电流
R2的电阻
（4）当闭合开关S2，断开开关S1和S3时，灯泡L和R2、R1三者串联，设此时电路中电流为 ，灯泡的额定功率为
由题知灯泡的实际功率
电路中的电流
由串联电路的电压规律得
代入数据
解得
答：（1）灯泡L正常发光时的电流为0.6A；
（2）电源电压U为6V；
（3）电阻R2的阻值为12Ω；
（4）电阻R1的阻值为8Ω。
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