中考物理重难点精讲讲练(全国通用)电学专项突破3：电路安全问题专题练习(原卷版+解析)

这是一份中考物理重难点精讲讲练(全国通用)电学专项突破3：电路安全问题专题练习(原卷版+解析)，共19页。试卷主要包含了8W，6A”，电流表的量程为0～3A，625W等内容，欢迎下载使用。

为保证电路安全，需要考虑以下问题：
1.电路中的电流既不能超过电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流值，又不能超过用电器的额定电流值。
2.用电器两端的电压既不能超过电压表的量程，又不能超过用电器的额定电压值。
3.如果各用电器串联，那么将各用电器的最小额定电流当做整个电路允许通过的最大电流；如果各用电器并联，那么将各用电器的最小额定电压当做整个电路的总电压。
1．（2022•铜仁市）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B．电路中消耗的最大功率为4.8W
C．滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
D．当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J
2．（2022•兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A．小灯泡的电阻为10Ω
B．电源电压为15V
C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W
D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
3．（2022•泰安）如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图象如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（ ）
①灯泡L的电阻为16Ω
②电源电压为12V
③P2＝0.75W
④PL＝1W
A．只有①④正确B．只有②③正确
C．只有①②正确D．只有①③④正确
4．（2021•兰州）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）
A．电路消耗的最大总功率为3W
B．电流表示数的变化范围为0.2A～0.5A
C．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为2Ω
D．电阻R1消耗的最大功率为0.9W
5．（2021•贵港）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A．①②B．②④C．②③D．③④
6．（2021•黔东南州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）
A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大功率为2.7W
7．（2020•金昌）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“15Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．要保证电路安全。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为2.5V
B．电路消耗的最大功率3W
C．小灯泡的最小功率为0
D．电流表的示数变化范围0.2A～0.5A
8．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压恒为15V，R1＝6Ω，R3＝3Ω，R2是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P2，电阻R1消耗的功率为P1，则P2﹣P1最大值为 W。
9．（2022•辽宁）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω，灯泡的额定功率为 W，以上两种情况，电路最大功率为 W。
10．（2022•梧州）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A。问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2。要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
11．（2021•丹东）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V 5W”（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求：
（1）灯丝电阻和电源电压。
（2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值。
（3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。
电学专项突破3：电路安全问题
方法点拨：
为保证电路安全，需要考虑以下问题：
1.电路中的电流既不能超过电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流值，又不能超过用电器的额定电流值。
2.用电器两端的电压既不能超过电压表的量程，又不能超过用电器的额定电压值。
3.如果各用电器串联，那么将各用电器的最小额定电流当做整个电路允许通过的最大电流；如果各用电器并联，那么将各用电器的最小额定电压当做整个电路的总电压。
1．（2022•铜仁市）如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡标有“4V 1.6W”字样（灯丝电阻不受温度影响），滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是（ ）
A．移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B．电路中消耗的最大功率为4.8W
C．滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V
D．当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动变阻器通电1min产生的热量为140J
【答案】C
【解答】解：由图知，滑动变阻器与L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中电流；
A、移动滑动变阻器的滑片，由于电压表的量程为0～3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，小于小灯泡的额定电压，所以小灯泡不能正常发光，故A错误；
B、由P＝UI可得灯光正常发光电流：
IL＝＝＝0.4A，
由P＝知小灯泡的电阻为：
RL＝＝＝10Ω，
由于电压表的量程为0～3V，所以小灯泡两端的最大电压为3V，
通过小灯泡的最大电流为：
IL′＝＝＝0.3A＜IL＝0.4A，
由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，
所以电路中的最大电流为I大＝IL′＝0.3A，
电路中消耗的最大功率为：
P大＝UI大＝12V×0.3A＝3.6W，故B错误；
CD、当电压表示数为3V时，滑动变阻器两端的电压最大，由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的最小电压为：
U滑小＝U﹣UV大＝12V﹣3V＝9V；
当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑动接入电路的电阻最大，
由I＝和串联电路电阻的规律得电路中的最小电流为：
I小＝＝＝0.2A，
滑动变阻器两端的最大电压为：
U滑大＝I小R滑大＝0.2A×50Ω＝10V，故滑动变阻器两端电压变化范围为9～10V，故C正确；
此时滑动变阻器通电1min产生的热量为：
Q＝W＝U滑大I小t＝10V×0.2A×60s＝120J，故D错误。
故选：C。
2．（2022•兰州）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 0.6A”，电流表的量程为0～3A。不考虑灯丝电阻的变化，只闭合S，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法错误的是（ ）
A．小灯泡的电阻为10Ω
B．电源电压为15V
C．小灯泡发光最暗时的功率约为1.4W
D．电路消耗总功率的最小值与最大值之比是1：8
【答案】D
【解答】解：A、由I＝可知，小灯泡的电阻RL＝＝＝10Ω，故A正确；
B、由于小灯泡正常发光，根据串联电路特点可知，通过滑动变阻器R的电流IR＝IL＝0.6A，
由欧姆定律可知，滑动变阻器R两端的电压UR＝IRR′＝0.6A××30Ω＝9V，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压U＝UL+UR＝6V+9V＝15V，故B正确；
C、当滑动变阻器滑片P移到右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大R＝30Ω，
此时电路中的最小电流I小＝＝＝＝0.375A，
小灯泡发光最暗时的功率P＝I小2RL＝（0.375A）2×10Ω≈1.4W，故C正确；
D、要保证电路安全，分析电路可得，当闭合开关S、S2和S1时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；
因并联电路中各支路两端电压相等，
所以此时通过R0的电流：I0＝＝＝1.5A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路的最大电流：Imax＝1A+1.5A＝2.5A，
电路消耗的最大功率：Pmax＝UImax＝15V×2.5A＝37.5W；
当S闭合，S1、S2都断开，R与RL串联，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时，电路电流最小，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，
所以电路最小电流：Imin＝＝＝0.375A，
电路消耗的最小功率：Pmin＝UImin＝15V×0.375A＝5.625W；
则电路消耗总功率的最小值与最大值之比Pmin：Pmax＝5.625W：37.5W＝3：20，故D错误。
故选：D。
3．（2022•泰安）如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”字样，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图象如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电30s，电路中电流所做的功为120J；当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率为PL；当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率为P2。下列说法中（ ）
①灯泡L的电阻为16Ω
②电源电压为12V
③P2＝0.75W
④PL＝1W
A．只有①④正确B．只有②③正确
C．只有①②正确D．只有①③④正确
【答案】A
【解答】解：①、已知灯泡L的额定电压U额＝8V，灯泡L的额定功率P额＝4W，
由可知灯泡L的电阻为：＝＝16Ω，故①正确；
②、由欧姆定律结合图乙中的数据可知电阻R2的阻值为：R2＝＝＝16Ω；
由图甲可知，当闭合开关S、S1、S2时，滑动变阻器和L被短路，电路中只有R2；
由W＝可知U2＝＝＝（8V）2，则电源电压U＝8V，故②错误；
③、当闭合开关S1、S2，断开开关S时，L被短路，R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，其两端的电压最大，由电压表的量程可知R1两端的电压最大为U1大＝3V，
由串联电路的电压特点可知R2两端的电压最小为：U2小＝U﹣U1大＝8V﹣3V＝5V，
此时电路中最小电流为：I小＝＝＝0.3125A，
由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最大阻值为：R1＝＝＝9.6Ω，滑动变阻器的最大阻值50Ω，符合条件；
则R2的最小功率为：P2＝I小U2小＝0.3125A×5V＝1.5625W，故③错误；
④、当闭合开关S，断开开关S1、S2时，L和R2串联，电流表测电路中的电流；
由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R＝R2+RL＝16Ω+16Ω＝32Ω，
此时电路中的电流为：I＝＝＝0.25A，
此时灯泡L的实际功率为：PL＝I2RL＝（0.25A）2×16Ω＝1W，故④正确；
综上所述分析可知①④正确，故B、C、D错误，A正确。
故选：A。
4．（2021•兰州）如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）
A．电路消耗的最大总功率为3W
B．电流表示数的变化范围为0.2A～0.5A
C．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为2Ω
D．电阻R1消耗的最大功率为0.9W
【答案】D
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R1与滑动变阻器R2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，电路中的电流I＝＝＝0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，
所以，电路中的最大电流为0.3A，故B错误；
此时电路消耗的功率最大，电阻R1消耗的功率最大，滑动变阻器R2接入电路的阻值最小，
则电路消耗的最大功率：P大＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故A错误；
此时电路的总电阻：R总＝＝＝20Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器R2接入电路的最小阻值：R2小＝R总﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，故C错误；
电阻R1消耗的最大功率：P1大＝U1I＝3V×0.3A＝0.9W，故D正确。
故选：D。
5．（2021•贵港）如图所示的电路，灯L标有“6V 3.6W”字样，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，灯L正常发光；滑片P移到最左端时，电压表示数为3.6V。假设灯丝电阻不受温度影响，下列四个结论正确的是（ ）
①灯L正常发光时的电阻为12Ω
②电源电压为6V
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω
④电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W
A．①②B．②④C．②③D．③④
【答案】B
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
①灯泡正常发光时的电压UL＝6V，功率PL＝3.6W，
由P＝UI＝可得，灯L正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω，故①错误；
②当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，变阻器接入电路中的电阻为零，电路为灯泡L的简单电路，
由灯L正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V，故②正确；
③当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，其两端的电压UR＝3.6V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯泡两端的电压UL′＝U﹣UR＝6V﹣3.6V＝2.4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流I＝＝＝0.24A，
则滑动变阻器的最大阻值：R大＝＝＝15Ω，故③错误；
④当滑动变阻器R的滑片P移到最右端时，电路为灯泡的简单电路，此时电路的总电阻最小，总功率最大，则P大＝PL＝3.6W，
当滑片P移到最左端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的电流最小，总功率最小，则P小＝UI＝6V×0.24A＝1.44W，
所以，电路消耗的总功率的变化范围为1.44～3.6W，故④正确。
综上可知，②④正确。
故选：B。
6．（2021•黔东南州）如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为“0～0.6A”，电压表的量程为“0～3V”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（设灯丝电阻不变），滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，在保证电路安全的情况下，移动滑片P的过程中，下列正确的是（ ）
A．电流表的示数最大为0.6A
B．滑动变阻器接入电路的最小电阻为4Ω
C．灯泡消耗的最小电功率为0.12W
D．电路消耗的最大功率为2.7W
【答案】B
【解答】解：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）根据P＝UI可得，灯的额定电流：
IL额＝＝＝0.5A，
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（即电流表的最大示数）为Imax＝IL额＝0.5A，故A错误；
由I＝可得，灯泡的电阻：
RL＝＝＝5Ω，
电流最大时，电路中的总电阻：
R＝＝＝9Ω，
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＝R﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω，故B正确；
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝4.5V×0.5A＝2.25W，故D错误；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中电流最小，灯泡的功率最小，
则电路中的最小电流：
Imin＝＝＝0.18A，
灯泡的最小功率：
PLmin＝（Imin）2RL＝（0.18A）2×5Ω＝0.162W，故C错误。
故选：B。
7．（2020•金昌）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，小灯泡正常发光。若已知滑动变阻器R的规格是“15Ω 1A”，灯泡L标有“2.5V 1.25W”字样（不考虑灯泡电阻随温度的变化），电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．要保证电路安全。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为2.5V
B．电路消耗的最大功率3W
C．小灯泡的最小功率为0
D．电流表的示数变化范围0.2A～0.5A
【答案】D
【解答】解：由图可知：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡的电压，电流表测串联电路的电流。
A、当开关S闭合后，滑动变阻器R接入电路的电阻为3Ω时，由于灯泡正常工作，则UL＝U额＝2.5V，电路中的最大电流I最大＝I额＝＝＝0.5A；
根据I＝可得：滑动变阻器两端的电压U滑＝I最大R滑＝0.5A×3Ω＝1.5V，所以电源电压U＝UL+U滑＝2.5V+1.5V＝4V，故A错误；
B、电路消耗的最大功率P最大＝UI最大＝4V×0.5A＝2W，故B错误；
C、灯泡的电阻RL＝＝＝5Ω；已知电压表量程为0～3V．则当电压表示数为3V．滑动变阻器连入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小；根据串联电路的总电压等于各分电阻的两端电压之和可得：灯泡两端的电压UL′＝U﹣U滑最大＝4V﹣3V＝1V，则电路中电流为I′＝＝＝0.2A，滑动变阻器连入电路的电阻R滑′＝＝＝15Ω＝R滑最大；
所以，电路中的最小电流I最小＝I′＝0.2A，灯泡的最小功率PL最小＝UL′I最小＝1V×0.2A＝0.2W；故C错误；
D、由于电流表测量电路中电流，所以电流表的示数变化范围0.2A～0.5A，故D正确。
故选：D。
8．（2022•襄阳）如图所示电路，电源电压恒为15V，R1＝6Ω，R3＝3Ω，R2是规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，滑片P在a、b间滑动（a、b都不是端点），滑动变阻器消耗的功率为P2，电阻R1消耗的功率为P1，则P2﹣P1最大值为 W。
【解答】解：由图可知，三个电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
滑动变阻器消耗的功率等于电路总功率与定值电阻消耗的功率之差，
即P2＝UI﹣I2（R1+R3）＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω），
电阻R1消耗的功率为P1＝I2R1＝I2×6Ω，
则P2﹣P1＝15V×I﹣I2×（6Ω+3Ω）﹣I2×6Ω＝15V×I﹣I2×15Ω，
根据抛物线的性质可知当I＝＝＝0.5A＜1A时，P2﹣P1有最大值，
最大值为P2﹣P1＝＝＝3.75W。
故答案为：3.75。
9．（2022•辽宁）如图甲所示，电源电压为5V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。在保证所有元件安全的情况下，只闭合开关S、S1，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电流表示数与电压表示数关系的图象，如图乙所示。只闭合开关S、S2，最大范围移动滑动变阻器滑片，绘制出电压表示数与滑动变阻器R2接入电路中阻值关系的图象，如图丙所示。滑动变阻器R1的最大阻值为 Ω，灯泡的额定功率为 W，以上两种情况，电路最大功率为 W。
【解答】解：（1）只闭合开关S、S1，灯泡与滑动变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压，根据串联电路的分压原理可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大，由图乙可知，滑动变阻器两端的最大电压为4V，通过的最小电流为0.2A，由欧姆定律可知，滑动变阻器R1的最大阻值：R1大＝＝＝20Ω；当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，由图乙可知此时电路中电流为0.5A，即灯泡的额定电流为0.5A；
只闭合开关S、S2，灯泡与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，由欧姆定律可知，此时滑动变阻器R2接入电路的电阻最小，由串联电路的分压原理可知，滑动变阻器R2两端电压最小，由图丙可知此时滑动变阻器R2两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知，灯泡额定的电压：U额＝5V﹣2V＝3V，所以灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝3V×0.5A＝1.5W；
（2）由P＝UI可知，电源电压一定时，电路中的电流最大时，电路的电功率最大，由题意可知，两次电路中灯泡正常发光时电路中的电流最大，因此两次电路中的最大电流都等于灯泡的额定电流，所以两次电路消耗的最大功率：P＝UI额＝5V×0.5A＝2.5W。
故答案为：20；1.5；2.5。
10．（2022•梧州）在如图所示的电路中，电源电压恒定为6V，R1阻值为10Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.9A。问：
（1）通过R1的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2。要求：替换后，电源的最大电功率不小于15W，则电源的最小电功率是多少？
【解答】解：由图可知，R1、R2并联，电流表测干路的电流；
（1）由并联电路的电压特点可知，R1两端的电压U1＝U＝6V，
则通过R1的电流：
I1＝＝＝0.6A；
（2）由并联电路的电流特点可知，通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
由并联电路的电压特点可知，R2两端的电压U2＝U＝6V，
由欧姆定律可知，R2的阻值：
R2＝＝＝20Ω；
（3）由P＝UI可知，电路中的最小电流：
I最小＝＝＝2.5A，
由滑动变阻器的规格可知，滑动变阻器允许通过的最大电流：
I滑大＝2A，
则通过定值电阻的最小电流：
I定小＝I最小﹣I滑大＝2.5A﹣2A＝0.5A＞0.3A，
因此滑动变阻器替换的是R2，
由欧姆定律可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过滑动变阻器的电流最小，
由并联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑＝U＝6V，
通过滑动变阻器的最小电流：
I滑小＝＝＝0.12A，
由并联电路的电流特点可知，电路中的最小电流：
I小＝I1+I滑小＝0.6A+0.12A＝0.72A，
由并联电路的特点可知，通过R1的电流不变，
则电源的最小电功率：
P小＝UI小＝6V×0.72A＝4.32W。
答：（1）通过R1的电流是0.6A；
（2）R2的阻值是20Ω；
（3）更换后电源的最小电功率是4.32W。
11．（2021•丹东）如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V 5W”（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求：
（1）灯丝电阻和电源电压。
（2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值。
（3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。
【解答】解：（1）由灯泡L铭牌“10V 5W”，可得灯丝电阻R＝＝＝20Ω；
根据题意当单刀双掷开关S1接a时，由图可知R1与滑动变阻器R2串联，此时U2＝5V，I＝0.4A，R1＝10Ω，
所以电源电压U＝U1+U2＝5V+0.4A×10Ω＝9V；
（2）由（1）知灯丝电阻R＝20Ω，R1＝10Ω，由题知滑动变阻器最大值R2＝40Ω，
分析右图可知当单刀双掷开关S1接b时，灯泡与滑动变阻器最大值串联时电路总阻值最大，且电路安全，整个电路总功率最小：
＝＝1.35W；
（3）S1接a时，R1与滑动变阻器R2串联，此时回路最小阻值Rmin＝R1＝10Ω，回路电流I＝＝0.9A＞0.5A，电路不安全，滑片从左端向右端滑动过程中，电路总功率最大值Pmax＝UImax＝9V×0.5A＝4.5W；
S1接b时，灯泡与滑动变阻器R2串联，此时回路最小阻值Rmin＝R＝20Ω，回路电流I＝＝0.45A，电路安全，
所以＝＝4.05W，
两次电路总功率最大值之比：＝10：9。
答：（1）灯丝电阻为20Ω，电源电压为9V；
（2）在保证电路安全的前提下，整个电路总功率最小值为1.35W；
（3）电路总功率最大值之比为10：9。