中考物理一轮微专题复习专题47中考电学体系内综合计算题（教师版）

这是一份中考物理一轮微专题复习专题47中考电学体系内综合计算题（教师版），共22页。试卷主要包含了串并联电路电流，欧姆定律，对电功公式的理解把握，对电功率公式的理解把握，焦耳定律等内容，欢迎下载使用。

专题47 电学体系内综合计算题

一、串并联电路电流、电压特点
1.串联电路的特点
(1)电流：各处的电流都相等。表达式：I=I1=I2
(2)电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式：U=U1+U2
(3)电阻：电路的总电阻等于各用电器电阻之和。 表达式：R=R1+R2
2.并联电路的特点：
(1)电流：干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2
(2)电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2
(3)电阻：电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。
表达式：
二、欧姆定律
1.数学表达式：
其中I代表电流，单位是A
U代表电压，单位是V
R代表电阻，单位是Ω
2.说明：(1)I、U、R三量必须对应同一导体(或者同一段电路)；
(2)I、U、R三量对应的是同一时刻
三、对电功公式的理解把握
1.电功计算式:W =UIt
其中W代表电功, 单位是 J
U代表电压，单位是 V
I代表电流， 单位是A
t代表通电时间，单位是s
说明：(1)I、U、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位；
1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。
2.电功导出式：W =I2Rt 与
只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路(对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用)
四、对电功率公式的理解把握
1.电功率定义式：
其中P代表电功率，单位是W
W代表电功，单位是 J
t代表通电时间，单位是s
说明：(1)P、W、t 必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位；
1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。
2.电功率计算式：P=IU
其中P代表电功率，单位是W
I代表电流， 单位是A
U代表电压，单位是V
说明：(1)I、U 必须对同一段电路而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位；
(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。
3.电功率导出式：
这两个到处公式只能用于纯电阻电路。
五、焦耳定律
1．焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
2．焦耳定律公式：Q=I2Rt ，(式中单位Q→焦；I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。)
3．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热 量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。(如电热器，电阻就是这样的。)

【例题1】(2020黑龙江龙东农垦森工)如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则(　　)

A．R1的功率范围5W～0.8W B．R1的功率范围7.2W～0.8W
C．R2的最大功率是1.8W D．R2的最大功率为1.6W
【答案】AC
【解析】因为滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，所以电路的最大电流为1A，此时R1的电功率最大，
所以R1的最大功率为：P1大＝R1＝(1A)2×5Ω＝5W；
当滑动变阻器电阻最大时，电路的电流最小，R1的电功率最小，
最小电流为：I小＝＝＝0.4A，
所以R1的最小功率为：P1小＝R1＝(0.4A)2×5Ω＝0.8W，
故R1的功率范围5W～0.8W，故A正确，B错误；
滑动变阻器的功率为：P2＝R2
＝＝＝，
当R1＝R2＝5Ω时R2的电功率最大，最大为P2大＝＝＝1.8W，故C正确，D错误。
【对点练习】(2019内蒙古通辽)如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是(　　)

A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω
C．小灯泡的额定功率为8W
D．电路总功率的变化范围为8W～12W
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和，电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.0A，电压表V2的示数U0＝6V，电压表V1的示数为12V，即电源的电压U＝12V，故A错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
UL＝U﹣U0＝12V﹣6V＝6V，
因此时小灯泡恰好正常发光，
所以，灯泡的额定功率：
PL＝ULI大＝6V×1.0A＝6W，故C错误；
电路的最大总功率：
P大＝UI大＝12V×1.0A＝12W；
(2)当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，
由图象可知，电路中的最小电流I小＝0.5A，电压表V1的示数UV1＝5V，
此时滑动变阻器两端的电压：
UR＝U﹣UV1＝12V﹣5V＝7V，
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：
R＝＝＝14Ω，故B正确；
电路的最小总功率：
P小＝UI小＝12V×0.5A＝6W，
则电路总功率的变化范围是6W～12W，故D错误。
【例题2】(2020湖南衡阳)如图所示电路中，电源电压为6V，电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，小灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表所选量程为0～3A。

(1)当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端，电流表的示数为0.9A，小灯泡L在5min内产生的热量是　 　J。
(2)当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的(即示数不小于最大量程的)，则R2接入电路的最大阻值是　 　Ω。
【答案】(1)540；(2)4。
【解析】(1)当开关S1，S2，S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路，电流表测量干路中电流，
R2的滑片置于最右端，连入电阻R2最大＝10Ω，
滑动变阻器两端的电压等于电源电压，
通过滑动变阻器的电流：
I2＝＝＝0.6A，
通过灯的电流：
IL＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
灯两端的电压等于电源电压，
小灯泡L在5min内产生的热量：
Q＝W＝UILt＝6V×0.3A×5×60s＝540J；
(2)当开关S1、S2都断开，S闭合时，电阻R1与R2串联；
为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A，
所以最小电流Imin＝×3A＝1A，
由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V；
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器R2两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值：
R2max＝＝＝4Ω。
【对点练习】(2019四川巴中)如图所示的电路中，L1标有“6V 3W，L2标有“3V 3W”，闭合开关后，两灯均发光，此时电路的总电阻R总＝　Ω，两电压表示数之比U1：U2＝　；若将两灯并联后接入3V电路中，则两灯的实际功率之比P1：P2＝　　。(不计温度对灯丝电阻的影响)

【答案】15；5：1；4：1。
【解析】由P＝UI＝可得，两灯泡的电阻分别为：
R1＝＝＝12Ω
R2＝＝＝3Ω
由电路图可知，L1与L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时电路的总电阻：
R总＝R1+R2＝12Ω+3Ω＝15Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电压表示数之比：
＝＝＝＝，
由P＝UI＝I2R可得，两灯的实际功率之比：
＝＝＝＝。
【例题3】(2020甘肃天水)如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，灯L上标有“6V 3W”字样(不考虑灯丝电阻随温度的变化)，定值电阻R2＝30Ω．当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，电流表示数为0.3A，求：
(1)灯泡的电阻；
(2)电源电压；
(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。

【答案】(1)灯泡的电阻为12Ω；
(2)电源电压为18V；
(3)在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。
【分析】(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI＝求出灯泡的电阻；
(2)当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，R1与L串联，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与R1串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出电源电压；
(3)只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡可以正常发光，其功率等于额定功率；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压，利用P＝UI＝求出灯L消耗的最小电功率，然后得出灯L消耗的电功率范围。
【解答】解：(1)由P＝UI＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω；
(2)当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，R1与L串联，
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：
I1＝IL＝＝＝0.5A，
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＝I1(RL+R1)＝0.5A×(12Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与R1串联，电流表测电路中的电流，
则电源的电压：
U＝I2×(R2+R1)＝0.3A×(30Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝18V，R1＝60Ω；
(3)只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
此时灯泡可以正常发光，其最大功率为3W，
当电压表的示数U1＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小，
此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U1＝18V﹣15V＝3V，
灯L消耗的最小电功率：
PL′＝＝＝0.75W，
所以，灯L消耗的电功率范围为0.75W～3W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。
【对点练习】(2019四川南充)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。

(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。
【解答】(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=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：
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。

1.(2019山东东营)如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是(　　)

A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】B
【解答】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电
流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；
(2)根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：
Rmin＝＝＝24Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin＝＝＝0.1A，
则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。
2.(2019四川巴中)如甲图的电路中，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
【答案】C
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，此时电路的总功率最大，
由乙图可知，电路中的最大电流I大＝1.6A，
由I＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝5Ω，故A正确；
电路的最大总功率：
P大＝UI大＝8V×1.6A＝12.8W，故B正确；
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电压表的示数最大，电流表的示数最小，R0的功率最小，
由乙图可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，变阻器R两端的电压UR＝7V，
则R0的最小功率：
P0小＝I小2R0＝(0.2A)2×5Ω＝0.2W，故C错误；
滑动变阻器的最大阻值：
R大＝＝＝35Ω，故D正确。
3.(2019四川南充)如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V 1.5W”(灯L电阻不受温度影响)，滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，闭合开关S，当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是(　　)

A．灯L的电阻为6Ω
B．电压表V1示数为6V
C．R接入电路中的阻值为18Ω
D．电路消耗的总功率为4.5W
【答案】AD
【解析】(1)首先判断电路连接情况和电压表测量谁的电压，灯和滑动变阻器是串联的，判断电压表测量谁的电压。
(2)知道电压和功率求灯的电流，知道电源电压和电流求出功率，知道滑动变阻器的电压和电流求出电阻。
由图知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1并联在电源两端，则V1测电源电压，电压表V2和灯泡并联，则V2测量灯泡的电压，
当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光，
由P＝UI可得，电路中的电流：I0.5A，
则灯L的电阻：RL6Ω，故A正确。
已知电源电压恒为9V，V1测电源电压，所以V1的示数为9V，故B错误。
此时灯L正常发光，则UL＝3V，
滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，
滑动变阻器接入电路中的阻值：R'12Ω，故C错误。
电路消耗的功率为：P＝UI＝9V×0.5A＝4.5W，故D正确。
二、填空题
4.(2019安徽省)如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为____W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是____J。

【答案】 8.64；32
【解析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式，根据欧姆定律算出电路的电流，根据P＝I2R算出电阻R1消耗的电功率；同理，先算出电阻R1和R2的总电阻，根据欧姆定律算出电路的电流和电阻R2两端的电压，根据Q＝W＝ t算出6s内电流通过R2产生的热量.

(1)当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联，
电路的电流：I＝ ＝ ＝1.2A，
电阻R1消耗的电功率：P＝I2R1＝(1.2A)2×6Ω＝8.64W；(2)当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联，
R1和R2并联的总电阻：R＝ ＝ ＝2Ω，
干路中的电流：I′＝ ＝ ＝2A，
则电阻R2两端的电压：U2＝I′R＝2A×2Ω＝4V，
6s内电流通过R2产生的热量：Q＝W＝ t＝ ×6s＝32J。
三、综合计算题
5.(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。
【答案】(1)小灯泡的额定功率为2W；
(2)电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；
(3)只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω～7.5Ω。
【解析】(1)小灯泡的额定功率：P额＝U额l额＝4V×0.5A＝2W；
(2)只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，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。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2，
在图(b)中取两组数据代入公式，可得：
U＝3.0V+0.2A×R2 ﹣﹣﹣﹣①
U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω；
(3)只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路电阻最大，
此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V，
由图(c)可知电路中最小电流：I最小＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大=7.5Ω；
灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A(电流表安全)，灯泡L正常工作时的电压为4V，
此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V，
则R1接入电路的最小电阻：R1小=2Ω，
所以R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω。
6.(2019四川乐山)如图，L为标有为“2.5V0.625W”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：(不考虑温度对灯泡电阻的影响)

(1)电源电压U；
(2)电阻R1的阻值；
(3)电路接通时的最小功率。
【答案】(1)电源电压U是2.5V；
(2)电阻R1的阻值是5Ω；
(3)电路接通时的最小功率是0.25W。
【答案】(1)当S1、S2都闭合，且R2阻值为0时，灯泡L与R1并联，且小灯泡刚好正常发光。
由并联电路的特点可得，电源电压：U=UL=2.5V；
(2)小灯泡正常发光时，由P=得灯的电阻：
RL===10Ω；
则此时通过灯泡的电流：
IL===0.25A；
开关S1和S2都闭合，灯泡L与R1并联，电流表测总电流，
因并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：
I1=I-IL=0.75A-0.25A=0.5A，
由I=得R1的阻值：
R1===5Ω；
(3)由上数据可知：RL＞R1，所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端，开关S2断开，S1闭合时，灯泡L和R2的最大阻值串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。
则最小功率：
Pmin===0.25W
7.(2019贵州黔东南)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)电源电压为12V；
(2)当闭合开关S2、S，断开S1时，电流表的示数为1.2A；
(3)当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电能为1920J。
【解析】(1)当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表通
过的电流，由I＝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＝＝＝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。
8.(2019四川达州)如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V 3W”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响)，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光；闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：

(1)电源电压。(2)R2的阻值。(3)在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1；只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。
【答案】(1)电源电压为6V(2)R2的阻值为6Ω(3)P1和P2的比是5：12。
【解析】(1)只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V；
(2)闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时灯泡正常发光，其功率为3W，
由P＝可得，灯泡1min消耗的电能：
WL＝PLt＝3W×60s＝180J，
则1min内R2消耗的电能：
W2＝W﹣WL＝540J﹣180J＝360J，
由W＝UIt＝t可得，R2的阻值：
R2＝＝×60s＝6Ω；
(3)由P＝UIt＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝12Ω，
只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1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＝3V时，灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V，
此时电路中的电流：
I＝＝＝0.25A，
电路的最小功率：P1＝UI＝6V×0.25A＝1.5W；
只闭合S2时，R2与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电流表的示数I′＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：
R1＝﹣R2＝﹣6Ω＝4Ω，
所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，则
P2＝UI2＝6V×0.6A＝3.6W，
则P1：P2＝1.5W：3.6W＝5：12。
9.(2019湖南怀化)如图甲是定值电阻的和标有“8 V 8 W"灯泡L的I-U关系图象如图 乙所示.电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω。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)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；
(2)电源电压；
(3)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。

【解析】(1)灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量:
Q=P额t= 8 W×10s=80J;
(2)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 ，由图甲可知，此时，小灯泡两端的电压UL=2V；电流I=0.5A；
则滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.5A×12 Ω=6V；
电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V
(3)当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，小灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由甲图可计算出R1=U1/I1=2V/0.2A=1 Ω;其电功率P1=U2/R1=(8V)2/1 Ω=64W。
电路消耗的最大功率W=P额+P1=8W+64W=72W.