2022中考物理复习-电功率的计算巩固练习（含答案）

这是一份2022中考物理复习-电功率的计算巩固练习（含答案），共25页。试卷主要包含了，电压表的量程为0～3V，如图所示电路等内容，欢迎下载使用。

2022中考物理复习 电功率的计算巩固练习

一．计算题（共17小题）
1．（2020•涿州市校级模拟）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡的额定电压为3V（忽略灯丝电阻的变化），电压表的量程为0～3V．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表的示数为0.5A；当闭合S，断开S1、S2，滑片P位于中点时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，用阻值为10Ω的定值电阻R0替换灯泡，移动滑片P，在保证电路安全的前提下，当电路总功率最大时，定值电阻R0的功率为多大？

2．（2021•马山县一模）如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I﹣U关系图像，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）灯泡正常发光1min时消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。

3．（2020秋•桐城市校级月考）电鳗是一种能对外界施加电压的动物。如图甲，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极。当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如图乙所示，接入电路的导体棒及水的电阻R＝5000Ω，电流I＝0.02A。求此时AB间的电压U和R的电功率P。

4．（2021秋•荣成市期中）某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻是阻值可以调整的电阻器，其阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。

（1）求R1的阻值；
（2）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求可变电阻R2的阻值。
5．（2018秋•长沙月考）如图所示电路：电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，L1，L2，L3是同种规格的灯泡，这种规格的灯泡电流I与电压U的关系如图图象所示。
当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为4V，滑动变阻器R消耗的功率为P1，移动滑动变阻器滑片P至中点时，L3恰好正常发光，滑动变阻器R消耗的功率为P2，P1：P2＝32：25，则：
（1）当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时L3的电阻是多少？
（2）L1的额定功率是多少？
（3）当闭合S2、断开S1时，为保证电路的安全，滑动变阻器的滑动范围为多少？
6．（2017•市中区一模）如图，是某节能型家用电饭锅﹣甲图，及简化的电路图﹣乙图，当S1、S2都闭合时，R1、R2两个发热体同时给锅加热，处于高温加热状态，当只闭合S1处于低温保温状态，已知家庭电路电压为220V，R2工作时的阻值为88欧姆，电饭锅处于低温保温状态时的功率为44W，通过计算回答：
（1）低温保温状态时，通过R1的电流是多少？
（2）高温加热状态时，电路消耗的总功率是多少？
（3）如果做一次米饭，高温加热状态用时十五分钟，则整个电路消耗电能是多少焦？

7．（2020•岚山区三模）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：

（1）R1和R2的阻值；
（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；
（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。
8．（2021•梧州模拟）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应，求：
（1）滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值Ra和Rb；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器消耗的最大电功率。

9．（2021秋•江苏期末）如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用加热挡工作时，电路的总功率为1000W；用保温挡工作时，电路的总功率为440W。求：
（1）电饭煲在保温挡时，开关S应 　 　（选填“闭合”或“断开”）。
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。

10．（2017•许昌二模）如图所示是小明制作的压力报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1＝6V，指示灯L的额定电压UL＝2.5V，定值电阻R1＝350Ω，控制电路电源电压U2＝1.5V，电阻R2＝400Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为150Ω．当闭合开关S1和S2后，指示灯正常发光，蜂鸣器不工作；当水平向左压电阻R2时，滑动变阻器的滑动端P向左移动，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）求指示灯L的额定功率。
（2）水平向左压电阻R2，已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。求此时滑动变阻器接入电路的阻值。（衔铁电阻、电磁铁线圈电阻和控制电路中的弹簧电阻均忽略不计）

11．如图所示，电源电压为24V，R1和R2为定值电阻，R3为标有“24Ω 1A”字样的滑动变阻器，灯L标有“6V 3W”字样；电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V；当只闭合S1时，电流表示数为0.5A；当只闭合S2时，电压表的示数9V．（忽略温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）灯L的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当只闭合S2时，定值电阻R2消耗的功率；
（4）当只闭合S3时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率的范围。

12．（2020•浦东新区二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，现有阻值关系为R1＜R2＜R3的三个电阻，其中R2的阻值为10欧。
①把R2接入电路MN间，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6安，求：
（a）电源电压U；
（b）电流通过R2消耗的电功率P2。
②在三个电阻中任选二个，以某种方式连接后接入电路MN间，能否使电流表A的示数也为0.6安？若能，请说明所选电阻及连接方式：若不能，请说明理由。

13．（2020•硚口区模拟）电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，其相关参数如表。

（1）当该款眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
（2）图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图。电源电压U为6伏，已知电热丝R1阻值为8Ω，电热丝R2阻值为12Ω，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为　 　（选填”高”、“中”或“低）温挡。
②中温挡功率为多少瓦？
③充满电，最多能在高温挡正常工作多长时间？
型号

额定充电（放电）电压
6V
充电电流
400mA
电池容量
1000mAh
14．（2019秋•恩平市期末）有一种车床用的照明灯泡，规格为“36V 1A”，现在将该照明灯泡与一个定值电阻R并联接入如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，照明灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A．求：
（1）定值电阻R的大小。
（2）整个电路消耗的电功率。

15．（2022•安徽模拟）如图甲所示，电源两端电压U总保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙反映了开关闭合后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，ab两端电压U和通过电流I之间的关系图像（图中A、B两点分别对应两端）；图丙反映了滑动变阻器R2消耗的功率P与电流I之间的关系的部分图像。求：
（1）R2的最大阻值R0为多大？
（2）电源两端电压U总为多大？
（3）当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率P总可能为多大？

16．（2020•简阳市 模拟）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η（注意η＝）与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，求：

（1）电路中的最大电流；变阻器消耗的最大电功率。
（2）铅蓄电池的节数；每节铅蓄电池的阻值。
（3）变阻器的总电阻。
17．（2019•呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。


参考答案与试题解析
一．计算题（共17小题）
1．（2020•涿州市校级模拟）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝30Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，灯泡的额定电压为3V（忽略灯丝电阻的变化），电压表的量程为0～3V．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片移到最右端时，电流表的示数为0.5A；当闭合S，断开S1、S2，滑片P位于中点时，小灯泡恰好正常发光。求：
（1）电源电压；
（2）小灯泡的额定功率；
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，用阻值为10Ω的定值电阻R0替换灯泡，移动滑片P，在保证电路安全的前提下，当电路总功率最大时，定值电阻R0的功率为多大？

【解答】解：
（1）S、S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，R1与R2并联，等效电路如图1：

则I1＝，I2＝，
根据I＝I1+I2 可得：
+＝I，
+＝0.5A，
解得电源电压：
U＝6V；
（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与R2串联接入电路，等效电路如图2：

小灯泡正常发光，UL＝3V，此时R2两端电压：
U2＝U﹣UL＝6V﹣3V＝3V，
滑片P位于中点时，接入电路的阻值R2′＝10Ω，
电路中的电流：
IL＝I2＝＝＝0.3A；
灯泡的额定功率：
PL＝ULIL＝3V×0.3A＝0.9W。
（3）当S闭合，S1、S2都断开时，用定值电阻R0替换灯泡，等效电路如图3：

电压表的量程为0～3V，则R0两端的电压U0＝3V，电路中的电流最大，此时电路的电功率最大，
R的电功率：
P0＝＝＝0.9W。
答：（1）电源电压为6V；
（2）小灯泡的额定功率为0.9W；
（3）在保证电路安全的前提下，当电路总功率最大时，定值电阻R0的功率为0.9W。
2．（2021•马山县一模）如图甲是定值电阻和标有“8V 8W”灯泡L的I﹣U关系图像，如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12Ω。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：
（1）电阻R1的阻值；
（2）灯泡正常发光1min时消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，求电路消耗的最大功率。

【解答】解：（1）由甲图可知，当定值电阻两端的电压为6V时，通过电阻的电流为0.6A，由欧姆定律可得定值电阻阻值为：R1＝＝＝10Ω；
（2）灯泡“8V 8W”，灯泡正常发光1min时消耗的电能：W＝Pt＝8W×60s＝480J；
（3）当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器R2的滑片P滑到b端时，灯泡与整个滑动变阻器串联。
由图像知，灯泡实际功率P实L＝1W时，灯泡两端电压为U实L＝2V，I实＝0.5A，
因为I＝，所以滑动变阻器两端电压为U2＝I实R2＝0.5A×12Ω＝6V，
所以电源电压为U＝U实L+U2＝2V+6V＝8V；
（4）当开关S、S1、S2同时闭合，滑动变阻器滑片位于最左端，灯泡和定值电阻R1并联。
因为U实L′＝U＝U额＝8V，
所以灯泡实际功率P实L′＝P额＝8W；
所以R1功率为P1＝＝＝6.4W；
电路消耗的最大总功率为P总＝P实L′+P1＝8W+6.4W＝14.4W。
答：（1）电阻R1的阻值为10Ω；
（2）灯泡正常发光1min时消耗的电能为480J；
（3）电源电压为8V；
（4）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P，电路消耗的最大功率为14.4W。
3．（2020秋•桐城市校级月考）电鳗是一种能对外界施加电压的动物。如图甲，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，A、B两点是电源两极。当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B点，形成闭合回路，电路图如图乙所示，接入电路的导体棒及水的电阻R＝5000Ω，电流I＝0.02A。求此时AB间的电压U和R的电功率P。

【解答】解：（1）由I＝可得，此时AB间的电压：
U＝IR＝0.02A×5000Ω＝100V，
R的电功率：
P＝UI＝100V×0.02A＝2W；
答：此时AB间的电压为100V，R的电功率P为2W。
4．（2021秋•荣成市期中）某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关S，加热电路给保温箱加热，R1为定值电阻，R2为可变电阻（可变电阻是阻值可以调整的电阻器，其阻值可在0和最大阻值之间调节）；L是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热；当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为24V，保温箱工作时加热电路的最大功率为144W，最小功率为24W。

（1）求R1的阻值；
（2）调节可变电阻R2为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作20s后温度传感器会切断电源。停止工作10s后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下，5min内保温箱消耗电能9600J，求可变电阻R2的阻值。
【解答】解：（1）根据图甲可知，当R2的阻值为0时，只有R1工作，此时电路中电阻最小，由P＝可知，电路的功率最大为144W。
根据P＝可得R1的阻值：R1＝＝＝4Ω；
（2）根据图乙分析可知，1min（60s）内加热2次，一次的加热时间为20s，则5min内共加热10次，加热的总时间t'＝20s×10＝200s，
已知5min内保温箱消耗的电能W＝9600J，
则此时电路的总功率：P＝＝＝48W；
根据P＝可得，此时电路的总电阻：R＝＝＝12Ω。
因为R1、R2串联，则可变电阻R2的阻值：R2＝R﹣R1＝12Ω﹣4Ω＝8Ω。
答：（1）R1的阻值为4Ω；
（2）可变电阻R2的阻值为8Ω。
5．（2018秋•长沙月考）如图所示电路：电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，L1，L2，L3是同种规格的灯泡，这种规格的灯泡电流I与电压U的关系如图图象所示。
当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，电压表示数为4V，滑动变阻器R消耗的功率为P1，移动滑动变阻器滑片P至中点时，L3恰好正常发光，滑动变阻器R消耗的功率为P2，P1：P2＝32：25，则：
（1）当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时L3的电阻是多少？
（2）L1的额定功率是多少？
（3）当闭合S2、断开S1时，为保证电路的安全，滑动变阻器的滑动范围为多少？
【解答】解：
（1）当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时，灯泡L1、L2并联后再与L3、变阻器的最大阻值串联，电压表测L3的电压，电流表测总电流；
此时电压表示数为4V，由图知，此时通过L3的电流为0.4A，
则L3的电阻：RL3＝＝＝10Ω；
（2）由题知，滑片在最右端和中点处时，变阻器消耗功率之比P1：P2＝32：25，
设前后两次电路中的总电流分别为I1、I2，
则有P1：P2＝＝32：25，
解得I1：I2＝4：5，因I1＝0.4A，所以可得I2＝0.5A，
由右图可知，当I2＝0.5A，UL3＝6V，且此时L3恰好正常发光，
则L3的额定功率：PL3＝UL3×I2＝6V×0.5A＝3W，
已知L1、L2、L3是同种规格的灯泡，所以L1的额定功率也是3W；
（3）当闭合S1、S2时，灯泡L1、L2并联，L3串联在干路上，因灯泡的规格相同，则由并联电路的特点可知灯泡L1、L2的电流均为灯泡L3电流的，
所以滑片在最右端时，IL3＝0.4A，UL3＝4V，IL1＝0.2A，由图象可知此时UL1＝1V；
滑片在中点时，IL3′＝0.5A，UL3′＝6V，IL1′＝0.25A，由图象可知此时UL1′＝2V；
因电源电压不变，所以U＝UL1+UL3+UR＝UL1′+UL3′+，
结合欧姆定律可得：1V+4V+0.4A×R＝2V+6V+0.5A×，
解得：R＝20Ω，U＝13V，
当闭合S2、断开S1时，L2、L3、R串联，电流相等，
电路中的最大电流等于小灯泡的额定电流，即Imax＝0.5A，这时UL2″＝UL3″＝6V，
所以滑动变阻器的最小电阻为：Rmin＝＝＝2Ω，
当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，电路中电流最小，电压表的示数最小，各元件是安全的，
由此可知，滑动变阻器的滑动范围为2Ω～20Ω。
答：（1）当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P在最右端时L3的电阻是10Ω；
（2）L1的额定功率是3W；
（3）当闭合S2、断开S1时，为保证电路的安全，滑动变阻器的滑动范围为2～20Ω。
6．（2017•市中区一模）如图，是某节能型家用电饭锅﹣甲图，及简化的电路图﹣乙图，当S1、S2都闭合时，R1、R2两个发热体同时给锅加热，处于高温加热状态，当只闭合S1处于低温保温状态，已知家庭电路电压为220V，R2工作时的阻值为88欧姆，电饭锅处于低温保温状态时的功率为44W，通过计算回答：
（1）低温保温状态时，通过R1的电流是多少？
（2）高温加热状态时，电路消耗的总功率是多少？
（3）如果做一次米饭，高温加热状态用时十五分钟，则整个电路消耗电能是多少焦？

【解答】解：
（1）方法一：
因当只闭合S1处于低温保温状态，电饭锅低温保温状态时的功率为44W，
由P＝得R1的阻值：
R1＝＝＝1100Ω；
由I＝得通过R1的电流：I1＝＝＝0.2A；
方法二
由P＝UI得通过R1的电流：I1＝＝＝0.2A；
（2）当S1、S2都闭合时，R1、R2两个发热体同时给锅加热，处于高温加热状态，
处于高温加热状态时，加在R1的两端的电压不变，它的阻值不变，所以R1的功率仍为P1＝44W；
由公式P＝得处于高温加热状态时R2的功率为：P2＝＝＝550W；
所以高温加热状态时，电路消耗的总功率：P＝P1+P2＝44W+550W＝594W；
（3）由P＝可得，高温加热状态用时十五分钟，整个电路消耗电能：
W＝Pt＝594W×15×60s＝534600J；
答：（1）低温保温状态时，通过R1的电流是0.2A；
（2）高温加热状态时，电路消耗的总功率是594W；
（3）如果做一次米饭，高温加热状态用时十五分钟，则整个电路消耗电能是534600J。
7．（2020•岚山区三模）在综合实践活动中，小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅，如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝，S是定时开关，S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中，原料加入锅中，利用定时开关S定好煮饭时长，就可以开始10min加热，5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭，电路总功率随时间变化的图像如图乙所示，求：

（1）R1和R2的阻值；
（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能；
（3）在用电高峰期该电饭锅的实际电压只有209V，求在用电高峰期该电饭锅保温过程中R1消耗的电功率。
【解答】解：（1）当S、S1均闭合时，R2被短路，只有R1接入电路，电饭锅处于加热状态，
由图乙可知功率为1100W，所以R1的阻值为：R1＝＝＝44Ω，
当S闭合时，R1和R2串联，电饭锅处于保温状态，
由图乙可知总功率为440W，所以电路的总电阻为：R＝＝＝110Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，
所以R2的阻值为：R2＝R﹣R1＝110Ω﹣44Ω＝66Ω；
（2）由图乙看出：电饭锅煮一次饭，加热了20min，保温了10min，电路消耗的电能为各部分电能之和，
所以电饭锅做一次饭消耗的电能为：W＝P1t1+P2t2＝1100W×20×60s+440W×10×60s＝1.584×106J；
（3）保温时R1和R2串联，此时电路中的电流为：I＝＝＝1.9A，
所以R1的功率为：P1′＝I2R1＝（1.9A）2×44Ω＝158.84W。
答：（1）R1的阻值为44Ω，R2的阻值为66Ω；
（2）该电饭锅做一次饭消耗的电能为1.584×106J；
（3）R1消耗的电功率为158.84W。
8．（2021•梧州模拟）如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，闭合开关移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系如图乙所示，图乙中的a、b两点与图甲中滑动变阻器的滑片在a、b两位置时相对应，求：
（1）滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值Ra和Rb；
（2）电源电压；
（3）滑动变阻器消耗的最大电功率。

【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0与R串联。
（1）由图乙可知，当滑片在a、b两点时，电路中的电流Ia＝0.8A、Ib＝0.4A，变阻器消耗的电功率均为PR＝3.2W，
由P＝UI＝I2R可得，滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值：
Ra＝＝＝5Ω，Rb＝＝＝20Ω；
（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＝IR总＝I（R0+R），
滑片在a、b两点时有：
U＝Ia（R0+Ra）＝0.8A×（R0+5Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U＝Ib（R0+Rb）＝0.4A×（R0+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R0＝10Ω，U＝12V；
（3）滑动变阻器接入电路中的电阻为R时，电路中的电流：
I＝＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
PR′＝I2R＝（）2R＝＝＝＝，
当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则PR大＝＝＝3.6W。
答：（1）滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值Ra和Rb依次为5Ω、20Ω；
（2）电源电压为12V；
（3）滑动变阻器消耗的最大电功率为3.6W。
9．（2021秋•江苏期末）如图甲所示是某品牌电饭煲，图乙是该电饭煲的原理图。它有加热和保温两挡，通过开关S进行调节，R0与R为阻值不同的电热丝。现在将该电饭煲接在220V的电源上，用加热挡工作时，电路的总功率为1000W；用保温挡工作时，电路的总功率为440W。求：
（1）电饭煲在保温挡时，开关S应 　断开　（选填“闭合”或“断开”）。
（2）电热丝R0的阻值是多少？
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率。

【解答】解：（1）由P＝知，电压一定时，P与R成反比，
由电路图知，开关S断开时，R0与R串联，电路的总电阻等于两电阻之和，电阻最大，电路的电功率最小；
由于开关S与R并联，则当开关S闭合时，电阻R被短路，只有电热丝R0连入电路，电路中的电阻最小，电路的电功率最大；
所以电饭煲在高温挡时，开关S应闭合；电饭煲在保温挡时，开关S应断开；
（2）由P＝得，电热丝R0的阻值是：R0＝＝＝48.4Ω；
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，此时：U实＝90%U额＝0.9×220V＝198V，
电饭锅加热状态的实际功率：P实＝＝＝810W。
答：（1）断开；
（2）电热丝R0的阻值是48.4Ω；
（3）用电高峰时，实际电压只有额定电压的90%，电饭锅加热状态的实际功率为810W。
10．（2017•许昌二模）如图所示是小明制作的压力报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1＝6V，指示灯L的额定电压UL＝2.5V，定值电阻R1＝350Ω，控制电路电源电压U2＝1.5V，电阻R2＝400Ω，滑动变阻器R3的最大阻值为150Ω．当闭合开关S1和S2后，指示灯正常发光，蜂鸣器不工作；当水平向左压电阻R2时，滑动变阻器的滑动端P向左移动，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）求指示灯L的额定功率。
（2）水平向左压电阻R2，已知电磁铁线圈中的电流达到3mA时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。求此时滑动变阻器接入电路的阻值。（衔铁电阻、电磁铁线圈电阻和控制电路中的弹簧电阻均忽略不计）

【解答】解：
（1）指示灯正常发光时，指示灯和R1串联，此时指示灯两端的电压为：UL＝2.5V，
由串联电路电压的规律可得，R1的电压：
U＝U1﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V；
电路的电流为：
I＝＝＝0.01A；
指示灯L的额定功率：
PL＝ULI＝2.5V×0.01A＝0.025W；
（2）当蜂鸣器开始报警时，控制电路中的电流为：I′＝3mA，
由欧姆定律可得，控制电路的总电阻为：
R＝＝＝500Ω；
由电阻的串联可得，滑动变阻器连入电路的电阻为：
R3＝R﹣R2＝500Ω﹣400Ω＝100Ω。
答：（1）指示灯L的额定功率为0.025W；
（2）此时滑动变阻器R3接入电路的阻值为100Ω。
11．如图所示，电源电压为24V，R1和R2为定值电阻，R3为标有“24Ω 1A”字样的滑动变阻器，灯L标有“6V 3W”字样；电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V；当只闭合S1时，电流表示数为0.5A；当只闭合S2时，电压表的示数9V．（忽略温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）灯L的电阻；
（2）定值电阻R1的阻值；
（3）当只闭合S2时，定值电阻R2消耗的功率；
（4）当只闭合S3时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率的范围。

【解答】解：
（1）由P＝UI＝可得，灯L的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）灯泡正常发光时的电流：
IL＝＝＝0.5A，
当只闭合S1时，R1与灯泡串联，电流表测电路中的电流，
此时通过灯泡的电流和额定电流相等，灯泡正常发光，其两端电压为6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻R1两端的电压：
U1＝U﹣UL＝24V﹣6V＝18V，
则定值电阻R1的阻值：
R1＝＝＝36Ω；
（3）当只闭合S2时，R1、R2、L串联，电压表测R1两端的电压，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I′＝＝＝0.25A，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝I′RL＝0.25A×12Ω＝3V，
则定值电阻R2两端的电压：
U2＝U﹣U1′﹣UL′＝24V﹣9V﹣3V＝12V，
定值电阻R2消耗的功率：
P2＝U2I′＝12V×0.25A＝3W；
（4）当只闭合S3时，R1、R3、L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U1″＝15V时，电路中的电流：
I1＝＝＝A≈0.42A＜0.5A＜0.6A，
所以，电路中的最大电流为A，此时电路的总功率最大，
则P大＝UI大＝24V×A＝10W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：
I2＝＝＝A，
则电压表的示数：
U1′″＝I2R1＝A×36Ω＝12V＜15V，
所以，电路中的最小电流为A，此时电路的总功率最小，
则P小＝UI小＝24V×A＝8W，
所以，电路消耗的总功率的范围为8W～10W。
答：（1）灯L的电阻为12Ω；
（2）定值电阻R1的阻值为36Ω；
（3）当只闭合S2时，定值电阻R2消耗的功率为3W；
（4）当只闭合S3时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的总功率的范围为8W～12W。
12．（2020•浦东新区二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，现有阻值关系为R1＜R2＜R3的三个电阻，其中R2的阻值为10欧。
①把R2接入电路MN间，闭合开关S后，电流表A的示数为0.6安，求：
（a）电源电压U；
（b）电流通过R2消耗的电功率P2。
②在三个电阻中任选二个，以某种方式连接后接入电路MN间，能否使电流表A的示数也为0.6安？若能，请说明所选电阻及连接方式：若不能，请说明理由。

【解答】解：①（a）根据欧姆定律I＝得电源电压为：U＝IR2＝0.6A×10Ω＝6V；
（b）电流通过R2消耗的电功率：
P2＝UI＝6V×0.6A＝3.6W；
②串联电路的总电阻大于任意一个串联导体的电阻（R＝R1+R2）
因为R1＜R2＜R3，不管哪两个电阻串联总电阻都大于R2（R2+R3、R1+R3、R1+R2均大于10欧），
任何两个电阻串联接入原电路，电流都小于0.6安；
并联电路的总电阻小于任一并联导体的电阻（），
不管哪两个电阻并联总电阻都小于R2，任何两个电阻串联接入原电路，电流都大于0.6安，不能使电流表A的示数也为0.6A。
答：①（a）电源电压U为6V；
（b）电流通过R2消耗的电功率P2为3.6W；
②不能，因为串联电路的总电阻大于任意一个串联导体的电阻，因为R1＜R2＜R3，不管哪两个电阻串联总电阻都大于R2（R2+R3、R1+R3、R1+R2均大于10欧），任何两个电阻串联接入原电路，电流都小于0.6安；
并联电路的总电阻小于任一并联导体的电阻，不管哪两个电阻并联总电阻都小于R2，任何两个电阻串联接入原电路，电流都大于0.6安，不能使电流表A的示数也为0.6A。
13．（2020•硚口区模拟）电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。如图甲是一款市场上的产品，其相关参数如表。

（1）当该款眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要多少时间？
（2）图乙是手动调节高、中、低三挡加热的电热眼罩简化原理图。电源电压U为6伏，已知电热丝R1阻值为8Ω，电热丝R2阻值为12Ω，开关S3只接a或b。
①丙图电路中S1闭合、S2断开、S3接a时，加热电路为　低　（选填”高”、“中”或“低）温挡。
②中温挡功率为多少瓦？
③充满电，最多能在高温挡正常工作多长时间？
型号

额定充电（放电）电压
6V
充电电流
400mA
电池容量
1000mAh
【解答】解：（1）由表格数据可知，充电电流I＝400mA，电池容量Q＝1000mAh，
当该款眼罩还剩20%的电池容量时，
由I＝可得，在额定电压下充电的时间：
t＝＝＝2h；
（2）①由电路图可知，当S1闭合、S2断开、S3接a时两电阻串联，当S1闭合、S2闭合、S3接a时电路为R1的简单电路，当S1闭合、S2闭合、S3接b时两电阻并联，
因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当S1闭合、S2断开、S3接a时，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最小，加热电路为低温挡；
②当S1闭合、S2闭合、S3接a时，电路为R1的简单电路，加热电路为中温挡，
则中温挡功率：
P中＝＝＝4.5W；
③当S1闭合、S2闭合、S3接b时，两电阻并联，加热电路为高温挡，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，高温挡时电路中的电流：
I′＝+＝+＝1.25A＝1250mA，
充满电时最多能在高温挡正常工作的时间：
t′＝＝＝0.8h。
答：（1）当该款眼罩还剩20%的电池容量时，在额定电压下充电，充满电至少需要2h；
（2）①低；②中温挡功率为4.5W；③充满电，最多能在高温挡正常工作0.8h。
14．（2019秋•恩平市期末）有一种车床用的照明灯泡，规格为“36V 1A”，现在将该照明灯泡与一个定值电阻R并联接入如图所示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，照明灯泡正常发光，电流表的示数为1.5A．求：
（1）定值电阻R的大小。
（2）整个电路消耗的电功率。

【解答】解：由电路图可知，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，且照明灯泡正常发光，
所以，电源的电压U＝UL＝36V，通过灯泡的电流IL＝1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻R的电流：
IR＝I﹣IL＝1.5A﹣1A＝0.5A，
由I＝可得，定值电阻的阻值：
R＝＝＝72Ω；
（2）整个电路消耗的电功率：
P＝UI＝36V×1.5A＝54W。
答：（1）定值电阻R的阻值为72Ω；
（2）整个电路消耗的电功率为54W。
15．（2022•安徽模拟）如图甲所示，电源两端电压U总保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。图乙反映了开关闭合后，滑片P从最右端移动到最左端的过程中，ab两端电压U和通过电流I之间的关系图像（图中A、B两点分别对应两端）；图丙反映了滑动变阻器R2消耗的功率P与电流I之间的关系的部分图像。求：
（1）R2的最大阻值R0为多大？
（2）电源两端电压U总为多大？
（3）当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率P总可能为多大？

【解答】解：（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，
由乙图中A点可知，电流的最小值I1＝2A，此时R2两端电压U1＝40V，
由I＝可得，R2的最大阻值：
R0＝＝＝20Ω；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，
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总＝I1R1+U1＝2A×R1+40V，
当滑动变阻器阻值为0时，电流中的电流最大，由乙图中B点可知最大值I2＝10A，
则电源的电压：
U总＝I2R1＝10A×R1，
因电源的电压不变，
所以，2A×R1+40V＝10A×R1，
解得：R1＝5Ω，
电源电压U总＝I2R1＝10A×5Ω＝50V；
（3）由丙图可知，当R2的功率为120W时，电路中的电流I＝4A，
则电路消耗的总功率：
P总＝U总I＝50V×4A＝200W；
由乙图可知，当ab两端电压U2＝20V时电路中的电流I′＝6A，
P2＝U2I′＝20V×6A＝120W，
此时电路消耗的总功率：
P总′＝U总I′＝50V×6A＝300W，
所以，电路消耗的总功率P总可能为200W或300W。
答：（1）R2的最大阻值R0为20Ω；
（2）电源两端电压U总为50V；
（3）当R2的功率为120W时，电路消耗的总功率P总可能为200W，也可能为300W。
16．（2020•简阳市 模拟）在实际生活中电池本身是有电阻的，因此，实际的电池可以等效为一个没有电阻的理想电池和一个阻值一定的电阻串联而成。在如图甲所示电路中，电源由几个相同的铅蓄电池组成（每节电压为2V）。合上开关S，变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图乙、丙、丁所示，图乙表示电压表示数与电流表示数的关系；图丙表示滑动变阻器的功率跟电压表示数的关系；图丁表示铅蓄电池输出电能的效率η（注意η＝）与变阻器接入电路电阻大小的关系，b点时η最大。不计电表、导线对电路的影响，求：

（1）电路中的最大电流；变阻器消耗的最大电功率。
（2）铅蓄电池的节数；每节铅蓄电池的阻值。
（3）变阻器的总电阻。
【解答】解：
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，
由图乙可知电路中的最大电流为I大＝4A，
由图丙可知，变阻器消耗的最大电功率P滑大＝6W；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，由I＝可得，电源的电压：
U＝I大r总＝4A×r总﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I＝，
滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R＝（）2R＝＝＝＝，
当R＝r总时，变阻器消耗的电功率最大，即P滑大＝＝6W，
则＝6W﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得：U＝6V，r总＝1.5Ω，
因每节蓄电池的电压为2V，
所以，电池的节数：
n＝＝＝3节，
每节铅蓄电池的阻值：
r＝＝＝0.5Ω；
（3）由图丁可知，铅蓄电池输出电能的最大效率为80%，
则η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝80%，
解得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝4r总＝4×1.5Ω＝6Ω。
答：（1）电路中的最大电流为4A，变阻器消耗的最大电功率为6W；
（2）铅蓄电池的节数为3节，每节铅蓄电池的阻值为0.5Ω；
（3）变阻器的总电阻为6Ω。
17．（2019•呼伦贝尔）家庭电路中某电热锅的额定电压是220V，加热状态的额定功率是1210W，简化电路如图所示，S1为温控开关，发热电阻R1与R2的阻值恒定，电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）在用电高峰期，家中只有电热锅和液晶电视机工作时，电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流。

【解答】解：
（1）①当开关S、S1均闭合时，只有电阻R2接入电路，
②当开关S闭合，S1断开时，电阻R1和R2串联，根据电阻的串联，此时总电阻最大，由P＝UI＝可知此时总功率最小，此时为保温状态，则①为加热状态：
由P＝可得，R2的阻值：
R2＝＝＝40Ω，
由P＝可知，电阻R不变时，电功率与电压的平方成正比，因电阻R2在保温状态与加热状态时的功率之比为4：25，所以保温时R2的电压与加热时R2的电压之比为＝，
即串联时R2的电压与电源电压之为2：5，
根据串联电路电压的规律可知，R1和R2串联时，R2的电压与R1的电压之比为2：3，
由串联分压原理可得，R2：R1＝2：3，
则R1＝R2＝×40Ω＝60Ω；
（2）由P＝得，家庭电路的实际电压：
U实＝＝＝200 V，
因并联电路各支路电压相等，则由P＝UI得，通过电视机的实际电流：
I电视＝＝＝1 A。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为60Ω和40Ω；
（2）电热锅的实际功率为1000W（始终处于加热状态），电视机的实际功率为200W，计算这时通过液晶电视机的电流为1A。