2021-2022学年人教版物理中考专题复习之综合应用题课件PPT

这是一份2021-2022学年人教版物理中考专题复习之综合应用题课件PPT，共60页。
类型一　交通工具类(力学)1.用速度公式v= 计算：(1)要找出对应路程、对应时间或对应速度。
(2)套单位。①s-m，t-s，v-m/s。②s-km，t-h，v-km/h。③换算：1 m/s=3.6 km/h。计算时要统一单位，不要混搭代入。
2.用压强p= 公式计算：(1)静止在水平面上时F=G总=G1+G2=(m1+m2)g。(2)受力面积S的单位要统一为m2。(3)交通工具与地面的接触面积，要根据题目判断题中给出的是轮子与地面接触的总面积还是每个轮子与地面接触的面积。
3.用功的公式W=Fs计算：(1)找到做功的两个必要因素中的力和力的方向上的距离。(2)竖直举高物体，克服物体的重力做功：W=Gh，先算G=mg，质量m的单位必须用千克(kg)，高度h的单位为米(m)。
(3)水平移动物体，克服物体的摩擦力做功：W=fs物，此时的条件为水平匀速直线运动，则F=f。
4.用功率公式P= 及P=Fv计算：(1)W没有特殊说明时，已知或所求的都是总功。(2)时间t的单位一定是秒(s)，功率P的单位一定是瓦(W)，速度v的单位一定是米/秒(m/s)，绝对不能用其他常用单位。
5.用热机效率公式η= ×100%计算：(1)先分清能量的转化方向是：内能→机械能。(2)内能的计算：Q放=qm或Q放=qV。(3)机械能的计算。①克服摩擦力做功W有=fs物(适用条件：物体沿水平面做匀速直线运动)。②克服重力做功W有=G物h(适用条件：物体向上运动)。
6.用电动车(电动汽车)的效率公式η= ×100%计算：(1)先分清能量的转化方向是电能→机械能。(2)电能的计算：W电=UIt、W电=Pt。(3)机械能的计算：克服摩擦力做功W有=fs物(适用条件：汽车沿水平面做匀速直线运动)。
【核心考题】1.新能源纯电动汽车因其环保、节能、高效、维护方便等诸多优势，而有望在将来取代燃油车成为人们日常使用的重要交通工具，现在常德市的出租汽车中就已出现了纯电动汽车的靓丽身影。电动汽车提供能量的装置为车内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将驱动车
轮行驶。如图所示为国内某型号的纯电动汽车，若该车和车内乘客的总质量为2.4×103 kg。每个车轮与地面的接触面积为0.01 m2。当该车在水平路面上以25 m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为320 V，通过电动机的电流为60 A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计。(g取10 N/kg)求：
(1)该电动汽车此时对地面的压强。(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率。(3)该电动汽车电动机线圈的电阻。
解：(1)电动汽车对水平地面的压力：F=G=mg=2.4×103 kg×10 N/kg=2.4×104 N，受力面积S=4S0=4×0.01 m2=0.04 m2，电动汽车对水平地面的压强：p= =6×105 Pa。
(2)电动汽车在水平路面上匀速行驶，则汽车受到的牵引力F=f=0.02 G=0.02×2.4×104 N=480 N，汽车匀速行驶牵引力做功的功率：P有用=Fv=480 N×25 m/s=1.2×104 W；电动汽车行驶消耗的电功率：P电=UI=320 V×60 A=1.92×104 W；则该电动汽车将电能转化为机械能的效率：η= ×100%= ×100%=62.5%。
(3)若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，则电动机线圈的发热功率为：P热=P电-P有用=1.92×104 W-1.2×104 W=7.2×103 W，根据P=I2R可得：线圈的电阻R= =2 Ω。
答：(1)该电动汽车此时对地面的压强是6×105 Pa。(2)该电动汽车将电能转化为机械能的效率是62.5%。(3)该电动汽车电动机线圈的电阻是2 Ω。
2.(2019·南通质检)有一种环保汽车，以蓄电池为驱动能源，此环保汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力，某辆这种类型的环保汽车，总质量为3×103 kg。当它在水平路面上匀速行驶时，电动机工作电流为50 A，工作电压为300 V，汽车所受阻力为车重的0.04倍。(g取10 N/kg)
(1)若汽车电能转化为机械能的效率为80%，则匀速前进的速度多大？
(2)用太阳能电池为电动机供电。太阳辐射的总功率为4×1026 W，太阳到地球的距离为1.5×1011 m，半径为r的球的表面积约为12r2。太阳能传播到地面的过程中有25%的能量损耗，这种汽车太阳能电池把太阳能转化为电能的效率为30%。求所需的太阳能电池板的最小面积是多大？
【解析】(1)环保汽车的电功率为P电=UI=300 V×50 A=15 000 W，机械功率为P机=80%P电=0.8×15 000 W=12 000 W，因为P= =Fv，所以汽车行驶的速度：v= =10 m/s。
(2)地面上每平方米面积接收太阳辐射功率：P0= W/m2，由题意知：30%P0S板=P电，解得：S板= =45 m2。
答案：(1)汽车匀速前进的速度为10 m/s；(2)太阳能电池板的面积为45 m2。
3.我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600如图所示，该飞机蓄满水后总质量53.5 t。为检测飞机性能，先后进行了模拟灭火和水面滑行测试。在灭火测试中，飞机盘旋在火场上方150 m处，将所蓄水分次投下，每次投水200 kg，用时20 s到达地面。在水面滑行测试中，飞机在水平面上以10 m/s的
速度沿直线匀速滑行了60 s，若飞机发动机牵引力的总功率始终保持2.5×106 W。(g取10 N/kg)求：
(1)飞机蓄满水时总的重力为多少；(2)每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率；(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机所受的牵引力。
解：(1)飞机蓄满水时总的重力：G总=m总g=53.5×103 kg×10 N/kg=5.35×105 N；(2)每次投水的质量m水=200 kg，下落的高度h=150 m，下落时间t=20 s，则每次投下的水在下落过程中重力做功的平均功率：P水= =1.5×104 W；
(3)飞机在水面沿直线匀速滑行时，飞机的速度v=10 m/s，飞机发动机牵引力的总功率P=2.5×106 W，由P= =Fv可得，飞机所受的牵引力：F= =2.5×105 N。
答：(1)飞机蓄满水时总的重力为5.35×105 N(2)重力做功的平均功率是1.5×104 W(3)飞机所受的牵引力是2.5×105 N
4.如图为某型号中型履带式水陆两栖突击车，它采用了轻质铝合金装甲车体，进一步增强了水中浮渡能力，该两栖车装配有输出功率为1.1×106 W的发动机。
(1)在海面训练过程中，发射多枚炮弹后，车体向上浮起了一些。车底部受到水的压强将_________；在陆地上行驶，履带可以_________车体对地面的压强。(均选填“增大”“减小”或“不变”) (2)两栖车的总质量约为30 t，在深水中悬浮时，它受到的浮力是多少牛？(g取10 N/kg)
(3)两栖车在陆地上以36 km/h的速度匀速行驶了72 km时，若两栖车发动机的输出功率全部用于做机械功，发动机做了多少焦耳的功？
【解析】(1)车体向上浮起时，排开水的体积减小，则液面下降，由p=ρgh知，车底所受到水的压强减小。履带可以增大受力面积，在压力不变时，车体对地面的压强减小。(2)根据物体的浮沉条件可知，车在水中悬浮时 F浮=G=mg=30×103 kg×10 N/kg=3×105 N
(3)根据v= 得，车行驶的时间t= =2 h=7 200 s根据P= 得，发动机做的机械功W=Pt=1.1×106 W×7 200 s=7.92×109 J答案：(1)减小　减小　(2)它受到的浮力是3×105 N(3)发动机做功7.92×109 J
5.如图所示的“无人机”具有4个旋翼，每个旋翼均由一个相同规格的电动机带动，可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。
(1)其中一个旋翼的电动机额定功率为30 W，额定电压为15 V。电动机正常工作时，通过的电流为多少？(2)其中一个旋翼的电动机线圈的电阻为2 Ω，求该单个电动机正常工作时的额定输出功率。
(3)该无人机所需的能量是由一块电压为15 V，容量为5 000 mA·h的电池提供，若无人机效率为70%，飞行时的实际输出功率为100 W，则该机最多能飞行多少时间？
解：(1)由P=UI可得，电动机正常工作时通过的电流：I= =2 A；(2)电动机线圈的热功率：P热=I2R=(2 A)2×2 Ω=8 W，则电动机的输出功率：P机械=P-P热=30 W-8 W=22 W；
(3)电池的输出电压为15 V，容量为5 000 mA·h，则电池储存的能量：W=UIt=15 V×5 000×10-3 A×3 600 s=2.7×105 J，由η= ×100%可得，电能转为的机械能：W机=W×70%=2.7×105 J×70%=1.89×105 J，由P= 可得，该机最多能飞行的时间：
t= =1 890 s。
答：(1)电动机正常工作时，通过的电流为2 A。(2)单个电动机正常工作时的额定输出功率是22 W。(3)该机最多能飞行1 890 s。
类型二　简单机械类(力学)【答题规则】1.杠杆平衡条件：F1l1=F2l2中，要注意力和力臂的对应性，切不可对应错误。2.滑轮组中绳子自由端移动的距离与物体移动距离的关系：s=nh(竖直提升重物)，s=ns物(水平移动物体)。
3.滑轮、滑轮组中绳子自由端拉力F的求解：(1)定滑轮：F=G物(竖直提升重物，不考虑绳重及摩擦)或F=f(水平移动物体)。(2)动滑轮：F= (G物+G动)(竖直提升重物，不考虑绳重及摩擦)或F= f(水平移动物体)。
(3)滑轮组：F= (G物+G动)(竖直提升重物，不考虑绳重及摩擦)或F= f(水平移动物体)。
4.机械效率的计算：(1)滑轮组竖直方向提升重物： 。(2)滑轮组水平方向拉动物体：(f为物体克服的摩擦力)。
(3)斜面： ×100%(h：斜面高，l：斜面长)。
【核心考题】1.(2019·梧州一模)我国农村经常用辘轳将水从井里提上来，如图所示，辘轳的本质是可以连续转动的杠杆。已知吊桶的重力是20 N，能装80 N的水；井中水面到地面的高度为5 m，不计摩擦及绳和摇柄质量。
(1)请说明使用该机械比人直接提升吊桶的好处。(答出一条即可)(2)当人通过辘轳用20 s的时间，将装满水的吊桶从水面匀速提升到地面时，人所做的有用功的功率是多大？(3)当人通过辘轳将装满水的吊桶匀速提升到地面时，辘轳的机械效率是多少？
解：(1)使用辘轳将水从井里提上来的过程中，可以省力，也可以改变施力的方向，且使用时比较安全。(2)人所做的有用功：W有=Gh=80 N×5 m=400 J；人所做有用功的功率：P= =20 W；(3)不计摩擦及绳和摇柄的质量，匀速提升吊桶所做总功：W总=Fh=100 N×5 m=500 J；该机械的机械效率：η= ×100%= ×100%=80%。
答：(1)使用辘轳将水从井里提上来的过程中，可以省力，也可以改变施力的方向，且使用时比较安全；(2)人所做有用功的功率是20 W；(3)该机械的机械效率是80%。
2.如图是用动滑轮提升货物A的示意图。在竖直向上的拉力F的作用下，重450 N的货物A在50 s的时间里，匀速竖直上升了10 m。在这个过程中，拉力F做的功为5 000 J。求：
(1)有用功W有。(2)拉力F的功率P。(3)动滑轮的机械效率η。
解：(1)有用功为克服货物重力做的功，即W有=Gh=450 N×10 m=4 500 J(2)P= =100 W(3)η= ×100%= ×100%=90%
答：(1)有用功W有是4 500 J(2)拉力F的功率P是100 W(3)动滑轮的机械效率η是90%
3.如图所示，某施工队利用滑轮组从水中提取物体，上升过程中物体始终不接触水底。已知物体质量为4 t，体积为1 m3。(g取10 N/kg，ρ水=1.0×103 kg/m3)
(1)物体完全浸没在水中时，求物体所受浮力的大小。(2)物体下表面与水面距离为3 m时，求物体下表面所受水的压强。(3)若不计动滑轮的自重、绳重和摩擦，当浸没在水中的物体被匀速提升时，求电动机对绳子的拉力。
(4)物体离开水面后，在电动机作用下匀速上升，若电动机功率为9 kW、对绳子的拉力为1.5×104 N，求物体上升的速度和滑轮组的机械效率(机械效率精确到0.1%)。
解：(1)物体受到的浮力：F浮=G排=ρ水V排g =1.0×103 kg/m3×1 m3×10 N/kg =1×104 N(2)物体下表面所受的压强：p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×3 m=3×104 Pa
(3)物体的质量：m=4 t=4×103 kg物体所受的重力：G=mg=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N动滑轮对物体的拉力：F1=G-F浮=4×104N-1×104N=3×104N 电动机对绳子的拉力：F2= =1×104N
(4)由P= =Fv电动机拉动绳子的速度为：v1= =0.6 m/s物体上升的速度为： v= v1=0.2 m/s，滑轮组的机械效率为：η= ×100%= ×100%= ×100%=×100%= ×100%≈88.9%。
答：(1)物体所受的浮力为1×104 N。(2)物体下表面所受水的压强为3×104 Pa。(3)电动机对绳子的拉力为1×104 N。(4)物体上升的速度为0.2 m/s，滑轮组的机械效率为88.9%。
4.如图甲所示，工人沿斜面把一箱货物从底端推进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如乙所示。在此期间，工人推这箱货物沿斜面匀速运动时的推力为594 N，此斜面的长为5 m，高为1 m，这箱货物重为1 500 N。(1)5～30 s内，这箱货物运动的速度是多少？(2)推力做功的功率是多大？
(3)该斜面的机械效率是多少？(4)这箱货物沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦力为多大？
解：(1)由图可知，5～30 s内，这箱货物运动的距离s=5 m，其速度v= =0.2 m/s；(2)推力做功W总=Fs=594 N×5 m=2 970 J；则功率P= =118.8 W；(3)有用功W有用=Gh=1 500 N×1 m=1 500 J；则机械效率η= ×100%= ×100%≈50.5%。
(4)总功等于有用功和额外功之和，克服摩擦力所做的功：W额=W总-W有用=2 970 J-1 500 J=1 470 J，由W额=fs可得，摩擦力的大小：f= =294 N。
答：(1)货物运动的速度是0.2 m/s。(2)推力做功的功率是118.8 W。 (3)该斜面的机械效率是50.5%。 (4)这箱货物沿斜面匀速向上运动时所受的摩擦力为294 N。
5.如图甲所示是位于宜宾市高庄桥的国内首座“公路在下、铁路在上”的金沙江公铁两用大桥的施工现场照片。如图乙所示是某次施工中使用的升降与移动的塔吊和滑轮组，为了保证塔吊起重物不会翻倒，在塔吊左边配有一个重物P，已知OA=12 m，OB=4 m，动滑轮的质量为40 kg，一块重为8×104 N、体积为1 m3的正方体物块D。(忽略江水流动对物块的影响，不计
绳、塔吊横梁及定滑轮的自重和摩擦，江水密度取ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/kg)
(1)若物块D从平台上匀速升降，为了保证铁塔不致翻倒，使其横梁始终保持水平，求塔吊左边的配重物P的质量为多少千克？(2)若将物块D完全浸没水中后以0.4 m/s的速度匀速下沉到江底，则拉力F的功率是多少？
(3)若将物体D从江底匀速打捞出水面，假如绳子自由端的最大拉力为2.5×104 N，那么物体D露出体积为多少时，绳子刚好被拉断？
解：(1)重物的质量：m物= =8 000 kg，由杠杆平衡条件可得：OA×m总g=OB×m配 g，即：OA×(m物+m动)g=OB×m配g，解得：m配= = =24 120 kg；
(2)由题可知，不计摩擦和绳重，由图可知，绳子的有效股数n=3，物块D完全浸没水中所受的浮力：F浮=ρ水V排g=1.0×103 kg/m3×1 m3×10 N/kg=1×104 N，浸没水中时物体对滑轮的拉力：F′=G物-F浮=8×104 N-10 000 N=7×104 N，拉力：F= (F′+G动)绳子自由端的移动速度：v′=3v物
拉力F的功率：P=Fv′=(F′+G动)v物=(7×104 N+40 kg×10 N/kg)×0.4 m/s=28 160 W；
(3)当绳子自由端的最大拉力为F大=2.5×104 N时，由F大= (F拉+G动)可知物体拉滑轮的力F拉为：F拉=3F大-G动=3×2.5×104 N-40 kg×10 N/kg=74 600 N，此时物体所受的浮力：F浮′=G物-F拉=8×104 N-74 600 N=5 400 N，浸在水中的体积：
V排′= =0.54 m3，物体露出水面的体积：V露=V-V排′=1 m3-0.54 m3=0.46 m3。答：(1)塔吊左边的配重物P的质量为24 120 kg　(2)拉力F的功率是28 160 W　(3)物体D露出体积为0.46 m3时 ，绳子刚好被拉断
类型三　动态电路类(电学)【答题规则】1.取值范围和极值类：(1)根据题中已知条件，列出符合题意的不等式。(2)将不等式中的物理量整理成包含滑动变阻器阻值的式子。(3)代入数据求出滑动变阻器阻值的范围。
(4)若求解电路中的电流、用电器电压、功率以及电路总功率的范围，则应找准相应的计算公式，再将公式中的物理量整理成包含滑动变阻器阻值的式子。
(5)代入滑动变阻器最大阻值，可求出电路中的最小电流、用电器两端最小电压、用电器最小功率和电路消耗的最小功率。反之，代入滑动变阻器最小阻值，可求出电路中的最大电流、用电器两端最大电压、用电器最大功率和电路消耗的最大功率。(串联电路)
2.动态电路类：(1)分析电路并画出等效电路图。(2)判断电路中各元件的连接方式及电表所测对象。(3)判断开关断开或闭合(滑片滑动)时，电路的连接方式、电表所测对象及电路总电阻的变化，再结合电源电压不变和电路总电阻的变化，判断电路中电流的变化。
(4)根据串、并联电路U、I、R关系及欧姆定律和电功率的知识列出相应的关系式即可解答。
【核心考题】1.如图所示电路，电源电压恒定，小灯泡上标有“6 V　3.6 W”字样(灯丝电阻不变)，R1为阻值30 Ω的定值电阻，请计算：
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少？(2)当S1断开，S2、S3闭合时，小灯泡刚好正常发光，则电源电压是多少？(3)当S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少？(4)该电路的最大功率是多少？
【解析】(1)小灯泡正常发光时的电阻：RL= =10 Ω；(2)当S1断开，S2、S3闭合时，电路为灯泡的基本电路；因为灯泡正常发光，所以电源电压：U=UL=6 V；(3)当S1、S2断开，S3闭合时，R1和灯泡L串联；电路中的电流：I= =0.15 A；
(4)当S3断开，S1、S2闭合时，R1和灯泡L并联，此时电路消耗的功率最大；电路中的总电阻：R= =7.5 Ω；电路中的电流：I′= =0.8 A；电路的最大功率：P=UI′=6 V×0.8 A=4.8 W。
答：(1)小灯泡正常发光时的电阻是10 Ω(2)电源电压是6 V(3)电路中的电流是0.15 A(4)电路的最大功率是4.8 W
2.某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220 V，最大功率为440 W，发热器部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻R是可变电阻，其最大阻值为110 Ω。温度对电阻值的影响忽略不计，则：
(1)该电熨斗以最大功率工作10 min消耗多少电能？(2)定值电阻R0的阻值为多大？(3)该电熨斗在以额定电压工作时的最小功率是多大？此时通过电熨斗的电流是多大？
解：(1)t=10 min=600 sW=Pmaxt=440 W×600 s=2.64×105 J
(2)R的滑片在最左端时，功率最大方法一：R0= =110 Ω方法二：I= =2 AR0= =110 Ω。
(3)R的滑片在最右端时，功率最小R总=R+R0=110 Ω+110 Ω=220 Ω方法一：Pmin= =220 WI= =1 A
方法二：I= =1 APmin=UI=220 V×1 A=220 W答：(1)电熨斗消耗的电能是2.64×105 J。(2)定值电阻R0的阻值是110 Ω。(3)电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是220 W，此时通过电熨斗的电流是1 A。
3.如图，已知电源电压为24 V，R2上标有“100 Ω　3 A”的字样，灯泡上标有“12 V　3 W”的字样，电流表A1的量程为0～0.6 A，电流表A的量程为0～3 A。
(1)求灯泡正常工作时的电阻。(2)当闭合S，断开S1、S2时，灯泡正常工作，求R1的电阻。(3)当S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器，求R2的电功率变化范围。
解：(1)RL= =48 Ω。(2) 闭合S，断开S1、S2时，R1与灯泡L串联，灯L发光正常，U1=U电-U额=24 V-12 V=12 VIL额= =0.25 AI=IL额， R1= =48 Ω。
(3)当S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，灯泡被短路，U1′=U2=U电=24 VI1= =0.5 AI干max=3 A，I2max=I干max-I1=3 A-0.5 A=2.5 AP2max=U2I2max=24 V×2.5 A=60 WR2max=100 Ω，P2min= =5.76 WR2的电功率范围为5.76～60 W
答：(1)灯泡正常工作时的电阻是48 Ω(2)R1的阻值是48 Ω(3)R2的电功率变化范围是5.76～60 W
4.已知灯泡A标有“6 V　3 W”，灯泡B标有“6 V　6 W”字样，滑动变阻器R的规格是“50 Ω　2 A”，A灯和B灯的电流和其两端电压的变化关系如图甲所示，则：(1)将两灯并联接在电压为6 V的电源上，求通电1 min两灯消耗的电能。
(2)将两灯串联接在某一电源上，使其中一个灯正常发光，求此时另一个灯的功率是多大？(3)将A灯与变阻器R串联接在12 V的电源两端，如图乙所示，调节变阻器，当滑动变阻器的功率是灯泡A功率的2倍时，求变阻器的功率。
解：(1)将A、B并联接在6 V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，两灯泡两端的电压均为额定电压6 V，实际功率和额定功率相等，即PA=3 W，PB=6 W，则电路的总功率：P总=PA+PB=3 W+6 W=9 W，由P= 可得，1 min内电路消耗的电能：W总=P总t=9 W×1×60 s=540 J；
(2)由P=UI得，A灯正常发光时的电流IA= =0.5 A；B灯正常发光时的电流IB= =1 A，将两灯串联接在某一电源上，使其中一个灯正常发光，另一灯又不能烧坏，所以应该是额定电流较小的A灯正常发光，电路中的电流应该为I=IA=0.5 A，查图象知，A灯正常发光电流为I=0.5 A时，B灯两端的电压U=2 V，此时B灯功率P=UI=2 V×0.5 A=1 W；
(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12 V电源两端时，滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，由P=UI可得，U滑=2UA′，电源电压：U电=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=12 V，解得：UA′=4 V，则U滑=2UA′=2×4 V=8 V，由图象可知，UA′=4 V时，电路中的电流I′=0.4 A，则滑动变阻器的功率：P滑=U滑I′=8 V×0.4 A=3.2 W。
答：(1)通电1 min两灯消耗的电能是540 J(2)另一个灯的功率是1 W(3)变阻器的功率是3.2 W
5.如图甲所示电路，电源电压恒为6 V，小灯泡L的I -U图象如图乙所示。电阻R1为30 Ω，滑动变阻器R2的额定电流为1 A，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。请画出该题的各个等效电路图。
(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，L正常发光，此时通过R1的电流是多少？(2)只闭合开关S3，移动滑片P，当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示数为0.2 A，滑动变阻器的最大阻值是多少？(3)在保证各元件安全的条件下，电路消耗的最大功率和最小功率各是多少？
解：(1)当开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器R2短路，等效电路图如图1所示，
L正常发光，根据并联电路电压的规律，电源电压即小灯泡的额定电压为6 V，R1的电压为6 V，由欧姆定律，此时通过R1的电流是：I1= =0.2 A。
(2)只闭合开关S3，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器的电压，电流表测电路中的电流，等效电路图如图2所示，移动滑片P，当R2接入电路中的阻值为其最大阻值的 时，电流表的示数为0.2 A，此时，由图乙，小灯泡L的电阻为RL′= =20 Ω，由欧姆定律得电路的总电阻：R= =30 Ω，根据电阻的串联，R=RL′+ R2，滑动变阻器的最大阻值是：
R2=4(R-RL′)=4×(30 Ω-20 Ω)=40 Ω。
(3)由图乙知，小灯泡的电压为6 V时，小灯泡的额定电流为0.25 A，由欧姆定律得小灯泡正常发光的电阻：RL= =24 Ω；
①根据P= ，当电路的总电阻最小时，总功率最大，根据串联电阻大于其中任一电阻，并联电阻小于其中任一电阻，故只有当开关S1、S2、S3都闭合，小灯泡与R1并联时，总电阻最小，如图1所示，R并= 电路的最大功率：Pmax= =2.7 W；
②根据P= ，当电路的总电阻最大时，总功率最小，因R1>RL，故当R1与滑动变阻器的最大电阻串联时，即只闭合开关S1，移动滑片P使R2接入电路中的阻值为其最大阻值时，如图3所示，电路的总电阻最大；因R1