2018中考物理专题复习电功率计算题

2018中考物理专题复习电功率计算题

‎ 2018中考物理专题复习：经典电功率计算题 ‎1．（2017•福建）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，电路如图甲所示。滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R1的U﹣I图象如图乙所示。求：21*cnjy*com ‎（1）R1的阻值；（2）电路消耗的最大功率；‎ ‎（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值。‎ ‎2．（2017•桂林）如图所示电路，电源电压恒为12V，定值电阻R为12Ω，灯泡L标有“12V 0.5A”字样，假设灯丝电阻不随温度的变化而变化，求：‎ ‎（1）灯泡L的额定功率是多少？‎ ‎（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是多少？‎ ‎（3）开关S1、S2、S3分别处于什么状态时，整个电路消耗的总功率最小？此时的总功率为多少？‎ ‎ ‎ ‎3．（2017•六盘水）如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯L标有“12V 12W”的字样，R2=12Ω，当S1、S2都闭合时。电流表示数为1.2A．这时灯L正常发光（忽略温度对灯丝电阻的影响），求：‎ ‎（1）电源电压；（2）电阻R1的阻值；‎ ‎（3）若将开关S1、S2都断开。此时灯L实际消耗的功率是多少？‎ ‎ ‎ ‎4．（2017•怀化）如图所示，电源电压U保持不变，定值电阻R1的阻值是30Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，当S、S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.2A，当S、S2闭合，S1‎ 断开，且滑片P在b端时，电流表示数为0.1A．（不考虑温度对灯泡电阻的影响），求：www-2-1-cnjy-com ‎（1）电源电压U；（2）灯泡的阻值；‎ ‎（3）电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比。‎ ‎ ‎ ‎5．（2017•聊城）如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．求：‎ ‎（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？‎ ‎（2）小灯泡的电阻是多少？只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是多少？‎ ‎（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？‎ ‎ ‎ ‎6．（2017•江西）如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”www.21-cn-jy.com ‎（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？21*cnjy*com ‎（2）电源电压调至8V，断开开关S1，闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。‎ ‎ ‎ ‎7．（2017•鄂州）已知A灯标着“6V 3W”，B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：‎ ‎（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；‎ ‎（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；‎ ‎（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。‎ ‎8．（2017•咸宁）如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L的额定电压为6V，R1为某特殊电阻元件，通过它的电流与其两端的电压的关系如图乙所示。当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，灯泡L正常发光，电流表的示数为0.9A．求：‎ ‎（1）灯泡L的额定功率；‎ ‎（2）当闭合开关S2、S3，断开S1，滑片P置于a端时，电流表的示数为0.4A，R2的最大阻值；‎ ‎（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能。‎ ‎ ‎ ‎9．（2017•遂宁）如图甲所示电路，电源电压保持不变，标有“5V 2.5W”的小灯泡L两端的电压和通过它的电流关系如图乙所示，定值电阻R1=5Ω，滑动变阻器上标有“0.5A”字样。当开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡恰好正常发光；当S、S2闭合，S1断开，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电流表的示数是0.4A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2'与其最大阻值R2的比是1：4．求：‎ ‎（1）小灯泡正常发光时的电阻；‎ ‎（2）当开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器的滑片P位于a端时，通电1min，电流对整个电路做的功；‎ ‎（3）当开关S、S1闭合，S2断开，电流表量程选“0～0.6A”，R1两端电压不得超过3V．在保证电路安全的情况下，R1的电功率最大变化量△P。‎ ‎10．（2017•南通）如图，电源电压恒定，小灯泡L标有“6V 3W”字样，定值电阻R2的阻值为10Ω，R1为滑动变阻器，开关S1、S2都闭合时，L恰好正常发光，电流表示数为1.1A．求：（1）小灯泡正常发光时的电阻；‎ ‎（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能；‎ ‎（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率。‎ ‎ ‎ ‎11．（2017•贺州）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1=20Ω，当闭合开关S1、S3，断开S2时，电流表的示数为0.3A，当闭合开关能S2、S3，断开S1时，电流表的示数为1.2A。‎ ‎（1）求电源电压；‎ ‎（2）求电阻R2的阻值；‎ ‎（3）当闭合S1，断开S2、S3时，电路消耗的电功率为P1；当闭合S2，断开S1、S3时，电路消耗的电功率为P2，且P1：P2=1：2，求电阻R3的阻值；‎ ‎（4）求整个电路消耗的最小电功率。‎ ‎ ‎ ‎12．（2016•聊城）如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电流表的示数变化了1A．求：‎ ‎（1）小灯泡正常发光时的电流。（2）电源电压。‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。‎ ‎ ‎ ‎13．（2016•安顺）如图所示电路，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”的字样，小灯泡L上标有“12V 6W”的字样，电流表的量程为0﹣3A。‎ ‎（1）当开关S1，S2，S都闭合时，求小灯泡L在5min内产生的热量。（滑动变阻器R2连入电路的电阻不为0）‎ ‎（2）当开关S1，S2，S都闭合，电流表的示数为2A时，求R2消耗的电功率。‎ ‎（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎14．（2016•青岛）如图甲所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V，1.6W”字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=20Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．请画出该题的各个等效电路图。求：‎ ‎（1）小灯泡正工作时的电阻是多少？‎ ‎（2）只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，R2消耗的电功率为1.25W．此时滑动变阻器R1接入电路中的阻值是多少？‎ ‎（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是多少？‎ ‎ ‎ ‎15．（2016•德阳）图示电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，定值电阻R2=30Ω，灯泡L标有“6V 3.6W”字样，且电阻不变。当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，灯L刚好正常发光。求：‎ ‎（1）灯泡工作时的电阻；‎ ‎（2）当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5min内做的电功是多少？‎ ‎（3）该电路工作时能消耗的最大功率是多少？‎ ‎ ‎ ‎16．（2016•锦州）如图所示，图甲是电阻R1和电阻R2的电流随电压变化图象，将它们按图乙所示接入电路中，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，电源电压不变。‎ ‎（1）当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，电阻R1的实际功率为1W，求电源电压。‎ ‎（2）当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，电阻R1的实际功率为9.6W，求电流表的示数。‎ ‎17．（2016•潍坊）如图所示的电路中，电源电压18V不变，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡电阻不变，定值电阻R0阻值为10Ω。‎ ‎（1）断开S1、S2，闭合S，移动滑片，当灯泡正常发光时，求滑动变阻器消耗的功率。‎ ‎（2）闭合S、S1、S2，滑片从最右端向左移动，当连入电路的阻值等于变阻器总阻值的时，电流表示数比滑片在最右端时变化了0.3A，保持此时滑片位置不动，求在1min内电路消耗的电能。‎ ‎ ‎ ‎18．（2016•咸宁）如图所示电路，电源电压U和小灯泡L电阻不变，R1、R2是定值电阻，当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为3V，电流表的示数为0.1A；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为0.6A；电阻R2的电功率是3.6W．请求：‎ ‎（1）电阻R1的电阻值为　 　Ω，电源电压　 　V。‎ ‎（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量。‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率。‎ ‎ ‎ ‎19．（2016•巴中）如图所示的电路中，电源电压恒为6V，小灯泡L上标有“6V，3W”的字样，电阻R1的阻值为8Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω，2A”的字样。求：‎ ‎（1）小灯泡L正常工作时的电阻；‎ ‎（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，R1在10min内产生的热量；‎ ‎（3）当开关S1、S2、S都闭合，电流表的示数为1.5A时，R2消耗的电功率。‎ ‎ ‎ ‎20．（2016•宜宾）如图是某电器设备的部分电路，电源电压U=4.5V保持不变，灯泡L标有“6V、6W”字样。已知闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为2.025W，不计灯丝电阻随温度的变化。‎ ‎（1）求定值电阻R1的阻值；‎ ‎（2）三个开关S1，S2，S3都闭合时，求通过电流表的电流大小；‎ ‎（3）电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R2的阻值在0﹣20Ω内可调，只闭合开关S2，在保证电表安全的情况下，求灯泡L消耗的电功率的变化范围。‎ ‎ ‎ ‎21．（2015•荆州）电源电压为25V且保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其上标有“50Ω 2A”的字样，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，灯泡L标有“5V 1W”的字样。‎ ‎（1）灯泡L正常工作时的电流是多大？‎ ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡恰好正常工作，求R1的阻值。‎ ‎（3）S、S1、S2均闭合，求滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大？并求出此种情况下电路1min消耗的电能。‎ ‎ ‎ ‎22．（2015•通辽）某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3A”字样，电流表A2的量程为0～3A，灯泡上标有“12V 3W”的字样。（1）求灯泡正常工作时的电流； ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常发光，求R1的阻值； ‎（3）S、S1、S2均闭合时，求R2消耗的最大电功率和最小电功率。‎ ‎ ‎ 参考答案 ‎1.【分析】（1）由R1的U﹣I图象可知，通过R1的电流与电压成正比，R1为定值电阻，找一组对应的U、I值，利用欧姆定律求R1的阻值；‎ ‎（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，利用P=UI求电路最大功率；‎ ‎（3）知道R2消耗的电功率为0.5W，利用P=I2R、I=联立方程组求R2的阻值。‎ ‎（2）当滑动变阻器连入电阻为0时，电路中的电流最大，此时电阻R1两端的电压等于电源电压，电源电压U=U1=6V，最大电流为I1=0.6A，‎ 电路最大功率P=UI1=6V×0.6A=3.6W；‎ ‎（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，‎ P2=I2R2，‎ ‎0.5W=I2R2，﹣﹣﹣﹣①‎ 而I==，代入①得：‎ ‎0.5W=（）2R2，‎ ‎（）2=，‎ ‎36R2=0.5×（10+R2）2，‎ ‎72R2=（10+R2）2，‎ ‎（R2）2﹣52R2+100=0，‎ 解得R2的阻值：‎ R2=2Ω或R2=50Ω，‎ 由图乙可知，当R2最大时，I最小=0.15A，‎ 电路总电阻R===40Ω，‎ R2的最大值R最大=R﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω，‎ 所以R2=50Ω舍去，‎ R2=2Ω。‎ 答：（1）R1的阻值为10Ω；‎ ‎（2）电路消耗的最大功率为3.6W；‎ ‎（3）当R2消耗的电功率为0.5W时，R2的阻值为2Ω。‎ ‎2.【分析】（1）根据灯泡上字样的含义，根据P=UI求灯的额定功率；‎ ‎（2）分析电路的连接，判断灯的发光情况，根据欧姆定律求通过R的电流，根据并联电路电流的规律求总电流；‎ ‎（3）根据欧姆定律求出灯的电阻，根据P=UI=，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于任一电阻，判断开关的开关与闭合情况使灯与R串联时，根据电阻的串联，电路的总电阻，根据P=UI=求电路的最小电功率。‎ 根据欧姆定律通过R的电流：‎ IR==1A，‎ 根据并联电路电流的规律，电路中的总电流是：‎ I=IL+IR=0.5A+1A=1.5A；‎ ‎（3）由欧姆定律I=，灯的电阻：‎ RL===24Ω，‎ P=UI=，当电路的总电阻最大时，电路的总功率最小，根据并联的电阻小于其中任一电阻，并联的电阻大于任一电阻，故当灯与R串联时，即S1、S3断开，S2闭合，灯与R串联时，串联的总电阻最大，根据电阻的串联，此时电路的总电阻：‎ R串联=RL+R=24Ω+12Ω=36Ω，‎ 电路的最小电功率：‎ P最小===4W。‎ 答：（1）灯泡L的额定功率是6W；‎ ‎（2）当断开开关S2、闭合S1和S3时，电路中的总电流是1.5A；‎ ‎（3）即S1、S3断开，S2闭合时，整个电路消耗的总功率最小，此时的总功率为4W。‎ ‎3.【分析】（1）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路两端的电压相等和额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压；‎ ‎（2）当S1、S2都闭合时，根据P=UI求出通过灯泡的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值；21教育网 ‎（3）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，将开关S1、S2都断开时，L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，根据P=I2R求出此时灯L实际消耗的功率。‎ ‎【解答】解：（1）当S1、S2都闭合时，L与R1并联，电流表测干路电流，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，‎ 所以，电源的电压U=UL=12V；‎ ‎（2）当S1、S2都闭合时，由P=UI可得，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R1的电流：‎ I1=I﹣IL=1.2A﹣1A=0.2A，‎ 由I=可得，R1的阻值：‎ R1===60Ω；‎ ‎（3）灯泡的电阻：‎ RL===12Ω，‎ 将开关S1、S2都断开时，L与R2串联，‎ 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′===0.5A，‎ 则灯L实际消耗的功率：‎ PL=（I'）2RL=（0.5A）2×12Ω=3W。‎ 答：（1）电源电压为12V；‎ ‎（2）电阻R1的阻值为60Ω；‎ ‎（3）若将开关S1、S2都断开。此时灯L实际消耗的功率是3W。‎ ‎4.【分析】（1）当S、S1闭合，S2断开时，此电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；2-1-c-n-j-y ‎（2）当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电路总电阻，根据串联电路的电阻特点求出灯泡的阻值；‎ ‎（3）根据P=UI可知，电源电压一定，当电路中电阻最小时，电流最大，总功率最大，反之总功率最小；‎ 当灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的电阻最大，电路消耗的总功率最小，根据P=UI求出其大小；当灯泡与R1并联时电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，根据P=UI求出其大小，进一步求出两者的比值。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）当S、S1闭合，S2断开时，此电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，‎ 根据欧姆定律可得，电源电压：U=IR1=0.2A×30Ω=6V；‎ ‎（2）当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，‎ 根据欧姆定律可得，电路总电阻：R===60Ω，‎ 灯泡的阻值：R灯=R﹣R2=60Ω﹣50Ω=10Ω；‎ ‎（3）当S、S2闭合，S1断开，且滑片P在b端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路总电阻最大，电路消耗总功率最小，‎ P小=UI′=6V×0.1A=0.6W；‎ 当3个开关都闭合，且滑片在a端时，灯泡与R1并联，电路中的总电阻最小，电路消耗的总功率最大，‎ 此时电路的总电流：I总=I1+I灯=+=+=0.8A，‎ 则电路消耗的最大总功率：P大=UI大=6V×0.8A=4.8W；‎ 所以电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比：‎ ‎==。‎ 答：（1）电源电压U=6V；‎ ‎（2）灯泡的阻值10Ω；‎ ‎（3）电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比8：1。‎ ‎5.【分析】（1）首先弄明白开关S1、S2、S3都闭合时，电路结构，再根据欧姆定律计算通过R1的电流；【版权所有：21教育】‎ ‎（2）只闭合S3时，灯泡和滑动变阻器串联，知道电流值和小灯泡的实际功率，根据P=I2‎ R求出灯泡的电阻；‎ 根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压，即为电压表示数；‎ ‎（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小；‎ 为了保证电路安全，电压表示数不能超过3V，据此求出R1两端的电压，进而求出最小电流，根据P=UI求出最小功率。‎ ‎【解答】解：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，‎ 通过R1的电流：I1===0.24A；‎ ‎（2）只闭合S3时，滑动变阻器滑片P移到中点时，灯泡和滑动变阻器串联，‎ 由P=I2R得：‎ 灯泡的电阻：RL===45Ω；‎ 此时灯泡两端的实际电压：UL=I L实RL=0.2A×45Ω=9V，‎ 所以滑动变阻器两端的电压：U滑=U﹣UL=12V﹣9V=3V，即为电压表示数；‎ 此时滑动变阻器连入电路中的阻值R===15Ω，‎ 滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω；‎ ‎（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S1时，R1和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；‎ 为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压U1=U﹣U2大=12V﹣3V=9V，‎ 电路中的最小电流I小===0.18A，‎ 电路消耗的最小功率P=UI小=12V×0.18A=2.16W。‎ 答：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是0.24A；‎ ‎（2）小灯泡的电阻是45Ω；只闭合开关S3，滑片P在中点时，电压表的示数是3V；‎ ‎（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是2.16W。‎ ‎6.【分析】（1）闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据并联电路的电压特点和串联电路的电压特点求出R两端的电压，根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，根据欧姆定律求出R0的阻值；‎ ‎（2）断开开关S1，闭合开关S2，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，电源的电压大于灯泡的额定电压，则当灯泡正常发光时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；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，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的电压特点求出L两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R的最大阻值，进一步得出答案。‎ ‎【解答】解：（1）闭合开关S1和S2，灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联，电流表测干路电流，电压表测R两端的电压，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，且串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，灯泡正常发光时，电压表的示数：‎ UR=U﹣UL=6V﹣6V=0V，‎ 此时通过灯泡的电流IL=0.5A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，通过R0的电流：‎ I0=I﹣IL=0.6A﹣0.5A=0.1A，‎ 由I=可得，R0的阻值：‎ R0===60Ω；‎ ‎（2）灯泡的电阻：‎ RL===12Ω，‎ 断开开关S1，闭合开关S2，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，‎ 因电源的电压U′＞UL，‎ 所以，灯泡正常发光时，电路中的电流最大，即I大=0.5A，‎ 此时电路中的总电阻：‎ R总===16Ω，‎ 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小=R总﹣RL=16Ω﹣12Ω=4Ω，‎ 当电压表的示数UR大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，L两端的电压：‎ UL′=U′﹣UR大=8V﹣3V=5V，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以，电路中的电流：‎ I′==，即=，‎ 解得：R=7.2Ω，‎ 所以，滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω～7.2Ω。‎ 答：（1）电压表的示数是0V，R0的阻值是60Ω；‎ ‎（2）滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω～7.2Ω。‎ ‎7.【解答】解：（1）将A、B并联接在6V电源两端时，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，‎ 所以，两灯泡两端的电压均为额定电压6V，实际功率和额定功率相等，即PA=3W，PB=6W，‎ 电路的总功率：‎ P总=PA+PB=3W+6W=9W，‎ 由P=可得，30min内电路消耗的电能：‎ W总=P总t=9W×30×60s=1.62×104J；‎ ‎（2）将A、B两灯串联接在某电源两端时，‎ 因串联电路中各处的电流相等，且A灯恰好正常发光，‎ 所以，由图象可知，电路中的电流I=IA=0.5A，‎ 由图甲可知，B灯泡两端的电压UB=2V，‎ 由I=可知，此时B灯电阻：‎ RB===4Ω；‎ ‎（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时，‎ 因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍，‎ 所以，由P=UI可知，U滑=2UA′，‎ 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=U滑+UA′=2UA′+UA′=3UA′=12V，‎ 解得：UA′=4V，U滑=2UA′=2×4V=8V，‎ 由图象可知，此时电路中的电流I=0.4A，‎ 则滑动变阻器的功率：‎ P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W。‎ 答：（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，30min内电路消耗的电能为1.62×104J；‎ ‎（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，此时B灯电阻为4Ω；‎ ‎（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，滑动变阻器的功率为3.2W。21cnjy.com ‎8.【分析】（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和额定电压下灯泡正常发光可知电源的电压，根据图乙读出通过R1的电流，根据并联电路的电流特点求出通过L的电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率；【来源：21cnj*y.co*m】‎ ‎（2）当闭合开关S2、S3，断开S3，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据图乙读出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出R2的最大阻值；【出处：21教育名师】‎ ‎（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，L、R1、R2串联，根据P=UI求出电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流，根据欧姆定律求出此时R2两端的电压，由图象读出R1两端的电压，再根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，利用W=UIt求出此时灯泡1min内消耗的电能。‎ ‎【解答】解：（1）当闭合开关S1、S3，断开S2，滑片P置于b端时，R1与L并联，电流表测干路电流，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光，‎ 所以，电源的电压U=UL=6V，‎ 由图乙可知，通过R1的电流I1=0.6A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，通过L的电流：‎ IL=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A，‎ 则灯泡的额定功率：‎ PL=ULIL=6V×0.3A=1.8W；‎ ‎（2）当闭合开关S2、S3，断开S3，滑片P置于a端时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，‎ 由图乙可知，R1两端的电压U1=2V，‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和，‎ 所以，R2两端的电压：‎ U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，‎ 由I=可知，R2的最大阻值：‎ R2===10Ω；‎ ‎（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，L、R1、R2串联，‎ 由P=UI可得，电路消耗的总功率为1.2W时电路中的电流：‎ I″===0.2A，‎ 此时R2两端的电压：‎ U2′=I″R2=0.2A×10Ω=2V，‎ 由图象可知，R1两端的电压U1′=1V，‎ 则灯泡两端的电压：‎ UL′=U﹣U1′﹣U2′=6V﹣1V﹣2V=3V，‎ 此时灯泡1min内消耗的电能：‎ WL=UL′I″t=3V×0.2A×60s=36J。‎ 答：（1）灯泡L的额定功率为1.8W；‎ ‎（2）R2的最大阻值为10Ω；‎ ‎（3）当只闭合开关S2，滑片P置于a端时，电路消耗的总功率为1.2W，此时灯泡1min内消耗的电能为36J。21·世纪*教育网 ‎9.【分析】分析清楚电路结构，作出等效电路图；‎ ‎（1）由电功率公式的变形公式可以求出灯泡电阻。‎ ‎（2）由并联电路特点求出电阻功率，利用W=UIt求出电流对整个电路做的功。‎ ‎（3）根据R1两端电压不得超过3V，利用欧姆定律求出通过R1的最大电流。与电流表量程比较得出电路中的最大电流；串联电路特点与欧姆定律求出电流中的最小电流，利用P=I2R分别求出R1的电功率最大值和最小值，然后求出变化量。‎ ‎【解答】解：当S、S1、S2都闭合且滑片位于a端时，等效电路如图1；‎ 当S、S1闭合，S2断开且滑片位于R2时，等效电路如图2；‎ ‎（1）由P=可知，灯泡电阻：RL===10Ω；‎ ‎（2）开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡恰好正常发光，此时为并联电路，则电源电压U=U额=5V；‎ 由图象得：灯泡恰好正常发光时通过灯泡的电流为IL=0.5A；‎ 通过R1的电流为I1===1A，‎ 则干路电流I=IL+I1=0.5A+1A=1.5A；‎ 通电1min，电流对整个电路做的功W=UIt=5V×1.5A×60s=450J；‎ ‎（3）由图2可知：当I′=0.4A时，则由欧姆定律可知：‎ 总电阻R总===12.5Ω，‎ 根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：‎ R2′=R总﹣R1=12.5﹣10=2.5Ω，‎ 已知R2'与其最大阻值R2的比是1：4，则：R2=4R2′=4×2.5Ω=10Ω；‎ 由于R1两端电压不得超过3V，则通过R1的电流最大为I最大===0.3A；‎ 已知电流表的量程选“0～0.6A”所以，电路的电流最大为I最大=0.3A，‎ 此时R1的电功率最大为：P1最大=（I最大）2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W；‎ 要使R1的电功率最小，则电路的电流最小，即滑动变阻器的电阻全部连入电路，所以滑片P应滑到b端，‎ 则电路中的最小电流为I最小═==0.25A，‎ R1的电功率最小为：P1最小=（I最小）2R1=（0.25A）2×10Ω=0.625W，‎ 则最大变化量△P1=P1最大﹣P1最小=0.9W﹣0.625W=0.275W；‎ 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω；‎ ‎（2）通电1min，电流对整个电路做的功为450J；‎ ‎（3）在保证电路安全的情况下，R1的电功率最大变化量△P=0.275W。‎ ‎10.【分析】（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，根据P=UI=求灯的电阻；‎ ‎（2）分析电路的连接，根据灯正常发光确定电源电压，根据并联电路电流的规律得出变阻器的电流，根据 W=UIt求在10min内消耗的电能：‎ ‎（3）分析电路的连接，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I2R，电功率与对应的电阻成正比，求出R1，根据电阻的串联和欧姆定律，求电路的电流，根据P=UI=I2R求R2的功率。2·1·c·n·j·y ‎【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P=UI=，故灯的电阻：‎ RL===12Ω；‎ ‎（2）S1、S2都闭合时，R2短路，灯与变阻器并联，电流表测电路的总电流，因L恰好正常发光，故电源电压为U=6V，灯正常发光时的电流：21·cn·jy·com IL==0.5A 电流表示数即为干路的总电流，I=1.1A，‎ 根据并联电路电流的规律，通过变阻器的电流：‎ I1=I﹣IL=1.1A﹣0.5A=0.6A，‎ R1在10min内消耗的电能：‎ W=UI1t=6V×0.6A×10×60s=2160J；‎ ‎（3）S1、S2都断开，R1与R2串联，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍，根据串联电路电流的规律，结合P=UI=I2R，电功率与对应的电阻成正比，故=，‎ 故R1=×R2=×10Ω=5Ω，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：‎ I′===0.4A，‎ R2的电功率：P2=U2I′=I′2R2=（0.4A2×10Ω=1.6W。‎ 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为12Ω；‎ ‎（2）S1、S2都闭合时，R1在10min内消耗的电能为2160J；‎ ‎（3）S1、S2都断开，调节滑片使R2的电功率为R1电功率的2倍时，R2的电功率为1.6W。‎ ‎11.【分析】（1）分析当闭合开关S1、S3，断开S2时电路的连接，根据欧姆定律电源电压；‎ ‎（2）当闭合开关能S2、S3，断开S1时电路的连接，根据欧姆定律求电阻R2的阻值；‎ ‎（3）分析开关转换时电路的连接，根据P=UI=结合已知条件求电阻R3的阻值；‎ ‎（4）根据P=UI=，当电路的总电阻最大时，电路消耗的最小电功率，根据串联电路的电阻大于其中任一电阻，并联电路的电阻小于其中任一个电阻，求出串联的总电阻最大，从而求出整个电路消耗的最小电功率。‎ ‎【解答】解：‎ ‎（1）当闭合开关S1、S3，断开S2时，R3短路，只有R1接入电路，电流表测电路中的电流，‎ 根据I=可得，电源电压：‎ U=I1R1=0.3A×20Ω=6V；‎ ‎（2）当闭合开关能S2、S3，断开S1时，R3短路，只有R2接入电路，电流表的示数为1.2A，‎ 根据I=可得，电阻R2的阻值：‎ R2===5Ω；‎ ‎（3）当闭合S1，断开S2、S3时，R1、R3串联，电路消耗的电功率为：‎ P1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 当闭合S2，断开S1、S2时，R2、R3串联，电路消耗的电功率为：‎ P2=﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，‎ 将①②代入P1：P2=1：2可得：‎ ‎=，因R1=20Ω，R2=5Ω，‎ 解得R3=10Ω；‎ ‎（4）根据P=UI=可知，当电路的总电阻最大时，电路消耗的最小电功率；根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻，并联电路的总电阻小于其中任一个电阻，因R2=5Ω＜R1=20Ω；故当R1、R3串联时，电路的最大电阻为：R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω，‎ 即当断开开关S2、S3，闭合S1时，R1、R3串联的总电阻最大：‎ 整个电路消耗的最小电功率：‎ P最小===1.2W。‎ 答：（1）电源电压为6V；‎ ‎（2）电阻R2的阻值为5Ω；‎ ‎（3）电阻R3的阻值为10Ω；‎ ‎（4）整个电路消耗的最小电功率为1.2W。‎ ‎12.【分析】（1）小灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出其电流；‎ ‎（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与R串联，根据欧姆定律求出灯泡的电阻，根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源的电压；‎ ‎（3）保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与R并联，干路电流变大，根据题意得出干路电流，根据并联电路的电压特点求出通过变阻器的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过R0的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0‎ 的电流不变，根据欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的最小功率。‎ ‎【解答】解：（1）由P=UI可得，小灯泡正常工作时的电流：‎ IL===0.5A；‎ ‎（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，L与R串联，‎ 由I=可得，灯泡的电阻：‎ RL===12Ω，‎ 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电路中各处的电流相等，‎ 所以，电源的电压：‎ U=I（RL+）=IL（RL+）=0.5A×（12Ω+）=12V；‎ ‎（3）保持滑片P的位置不变，开关S、S1、S2都闭合时，R0与R并联，干路电流变大，‎ 此时干路电流：‎ I′=I+△I=IL+△I=0.5A+1A=1.5A，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，‎ 所以，通过滑动变阻器的电流：‎ I滑===1A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，通过定值电阻R0的电流：‎ I0=I′﹣I滑=1.5A﹣1A=0.5A，‎ 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，‎ 所以，滑片移动时通过R0的电流不变，‎ 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路消耗的总功率最小，‎ 通过滑动变阻器的电流：‎ I滑′===0.5A，‎ 干路电流：‎ I″=I0+I滑′=0.5A+0.5A=1A，‎ 电路消耗的最小功率：‎ P=UI″=12V×1A=12W。‎ 答：（1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A；‎ ‎（2）电源电压为12V；‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值12W。‎ ‎13.【分析】（1）当开关S1，S2，S都闭合时，L与R2并联，额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出小灯泡L在5min内产生的热量；‎ ‎（2）当开关S1，S2，S都闭合时，电流表测干路电流，根据P=UI求出通过L的电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用P=UI求出R2消耗的电功率；‎ ‎（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，根据电流表示数不小于其量程的可求电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用的电阻的串联求出滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。21世纪教育网版权所有 ‎【解答】解：（1）当开关S1，S2，S都闭合时，L与R2并联，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，‎ 所以，小灯泡L在5min内产生的热量：‎ QL=WL=PLt=6W×5×60s=1800J；‎ ‎（2）当开关S1，S2，S都闭合时，电流表测干路电流，‎ 由P=UI可得，通过L的电流：‎ IL===0.5A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，通过R2的电流：‎ I2=I﹣IL=2A﹣0.5A=1.5A，‎ 则R2消耗的电功率：‎ P2=UI2=12V×1.5A=18W；‎ ‎（3）当开关S1，S2都断开，S闭合时，R1与R2串联，‎ 因电流表示数不小于其量程的，且电流表的量程为0～3A，‎ 所以，电路中的最小电流：‎ I小=×3A=1A，‎ 电路中的总电阻：‎ R===12Ω，‎ 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接入电路的最大阻值：‎ R2=R﹣R1=12Ω﹣5Ω=7Ω。‎ 答：（1）小灯泡L在5min内产生的热量为1800J；‎ ‎（2）R2消耗的电功率为18W；‎ ‎（3）滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为7Ω。‎ ‎　‎ ‎14.【分析】（1）小灯泡正工作时的电压和额定电压相等，根据图乙可知通过灯泡的电流，根据欧姆定律求出电阻；‎ ‎（2）只闭合开关S、S2和S3时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=表示出R2消耗的电功率求出电源的电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的并联求出 滑动变阻器R1接入电路中的阻值；‎ ‎（3）只闭合开关S和S1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，比较电流表的量程和灯泡正常发光时的电流确定电路中的最大电流，此时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据图象读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻，然后得出滑动变阻器R1允许的取值范围。‎ ‎【解答】解：（1）小灯泡正常发光时两端的电压UL=4V，由图乙可知通过灯泡的电流IL=0.4A，‎ 由I=可得，小灯泡正工作时的电阻：‎ RL===10Ω；‎ ‎（2）闭合开关S、S2和S3时，等效电路图如下图所示：‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，‎ 所以，由P=可得，电源的电压：‎ U===5V，‎ 由I=可得，电路中的总电阻：‎ R===10Ω，‎ 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，‎ 所以，=+，即=+，‎ 解得：R1=20Ω；‎ ‎（3）只闭合开关S和S1时，等效电路图下图所示：‎ 因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，‎ 所以，电路中的最大电流I大=0.4A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，‎ 此时电路中的总电阻：‎ R′===12.5Ω，‎ 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：‎ R1小=R′﹣RL=12.5Ω﹣10Ω=2.5Ω，‎ 当电压表的示数U1大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，‎ 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﹣U1大=5V﹣3V=2V，‎ 由图象可知，通过灯泡的电流即电路中的电流I小=0.25A，‎ 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：‎ R1大===12Ω，‎ 所以，滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω～12Ω。‎ 答：（1）小灯泡正工作时的电阻是10Ω；‎ ‎（2）只闭合开关S、S2和S3，移动滑动变阻器R1的滑片P使电流表示数为0.5A时，滑动变阻器R1接入电路中的阻值是20Ω；‎ ‎（3）只闭合开关S和S1，移动滑动变阻器R1的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围是2.5Ω～12Ω。‎ ‎15.【分析】当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，电路为灯泡的基本电路，根据灯泡正常发光求出电源电压。‎ ‎（1）由灯泡铭牌可以找出灯泡的额定电压与额定功率，由R=求出灯泡的阻值；‎ ‎（2）当S1断开、S2闭合时，R2与滑动变阻器串联，先根据欧姆定律求出电路电流，然后根据W=I2Rt求出R2在5min内做的电功；‎ ‎（3）根据P=UI可知，电源电压一定，当电路电阻最小时，电路的总功率最大，由电路图判断电路电阻最小，即电路总功率最大的条件，然后由并联电路特点及功率公式P=求出电路的最大功率。‎ ‎【解答】解：当滑动变阻器滑片滑到最左端，只闭合S1时，电路为灯泡的基本电路；‎ 由于灯泡正常发光，因此电源电压为6V；‎ ‎（1）由P=可得，灯泡工作时的电阻：RL===10Ω；‎ ‎（2）当S1断开、S2闭合时，R2与滑动变阻器串联；‎ 当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电路中的电流：I===0.12A；‎ R2在5min内做的电功：W=I2R2t=（0.12A）2×30Ω×5×60s=129.6J；‎ ‎（3）当S1、S2均闭合，滑片在最左端时，电路中的总电阻最小，即R最小===7.5Ω；‎ 电路的最大功率：P最大===4.8W。‎ 答：（1）灯泡工作时的电阻为10Ω；‎ ‎（2）当S1断开、S2闭合时，将滑动变阻器的滑片滑到最右端，R2在5min内做的电功是129.6J；‎ ‎（3）电路工作时能消耗的最大功率是4.8W。‎ ‎16.【分析】（1）当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据图象读出R1的实际功率为1W时的电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；‎ ‎（2）读出一组R2的电流和电压值，根据欧姆定律求出R2的阻值；当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和P=UI求出通过R1的电流，再根据欧姆定律求出通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。‎ ‎【解答】解：（1）当只闭合开关S1，滑片P位于a端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，‎ 由图象可知，当U1=2V，通过的电流I1=0.5A时，‎ R1的实际功率P1=U1I1=2V×0.5A=1W，‎ 因串联电路中各处的电流相等，‎ 所以，滑动变阻器两端的电压：‎ UR=I1R=0.5A×20Ω=10V，‎ 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=UR+U1=10V+2V=12V；‎ ‎（2）由图象可知，当R2两端的电压U2=2V时，通过的电流I2=0.2A，‎ 由I=可得，R2的阻值：‎ R2===10Ω；‎ 当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，且电阻R1的实际功率为9.6W，‎ 所以，由P=UI可得，通过R1的电流：‎ I1′===0.8A，‎ 通过R2的电流：‎ I2′===1.2A，‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，‎ 所以，干路电流表的示数：‎ I=I1′+I1′=0.8A+1.2A=2A。‎ 答：（1）电源的电压为12V；‎ ‎（2）当把滑片P移到b端，同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2A。‎ ‎17.【分析】（1）断开S1、S2，闭合S时，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，额定电压下灯泡正常发光，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据P=UI求出滑动变阻器消耗的功率；‎ ‎（2）闭合S、S1、S2时，R0与R并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R0的电流不变，则干路电流表示数的变化量即为通过R电流的变化量，根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出电流的变化量求出滑动变阻器的最大阻值，根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用W=t求出在1min内电路消耗的电能。‎ ‎【解答】解：（1）断开S1、S2，闭合S时，灯泡L与滑动变阻器R串联，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，且灯泡正常发光，‎ 所以，滑动变阻器两端的电压：‎ UR=U﹣UL=18V﹣6V=12V，‎ 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：‎ I===1A，‎ 滑动变阻器消耗的功率：‎ PR=URI=12V×1A=12W；‎ ‎（2）闭合S、S1、S2时，R0与R并联，电流表测干路电流，‎ 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，‎ 所以，通过R0的电流不变，‎ 则干路电流表示数的变化量即为通过R电流的变化量，‎ 因并联电路中各支路两端的电压相等，‎ 所以，由I=可得，电流表示数的变化量：‎ ‎△I=△IR=﹣=﹣=0.3A，‎ 解得：R=20Ω，‎ 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，‎ 所以，电路中的总电阻：‎ R总===6Ω，‎ 在1min内电路消耗的电能：‎ W=t=×60s=3240J。‎ 答：（1）滑动变阻器消耗的功率为12W；‎ ‎（2）在1min内电路消耗的电能为3240J。‎ ‎18.【分析】（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，电压表测量R1两端的电压，根据欧姆定律求出R1的电阻值和电路的总电阻；‎ 当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R1和灯泡L断路，只有R2工作，根据P=UI求出电源电压，根据欧姆定律和串联电路电阻规律求出R2的阻值和灯丝的阻值；‎ ‎（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的基本电路，根据Q=t即可求出电流10s内通过电阻R1所产生的热量；‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合，电阻R1、R2和灯泡并联，根据P=即可求出小灯泡L的额定电功率。‎ ‎【解答】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2和灯泡串联，电压表测量R1两端的电压，‎ 由欧姆定律得，电阻R1的电阻值：R1===30Ω；‎ 当开关S、S2闭合，S1断开时，电阻R1和灯泡L断路，只有R2工作，‎ 由P=UI得，电源电压：U===6V；‎ 电阻R2的电阻值：R2===10Ω；‎ 当开关S闭合，S1、S2断开时，电路的总电阻：R===60Ω；‎ 因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以阻值：RL=60Ω﹣30Ω﹣10Ω=20Ω；‎ ‎（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电路为R1的基本电路；‎ 电流10s内通过电阻R1所产生的热量：Q=t=×10s=12J；‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合，电阻R1、R2和灯泡并联；‎ 小灯泡L的额定电功率：PL===1.8W。‎ 答：（1）30；6；‎ ‎（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，电流10s内通过电阻R1所产生的热量为12J。‎ ‎（3）当开关S、S1、S2都闭合，小灯泡L正常发光，小灯泡L的额定电功率为1.8W。‎ ‎19.【分析】（1）根据P=求出灯泡正常工作时的电阻；‎ ‎（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，灯泡和R1串联，根据I=求出电路中的电流，再根据Q=I2R1t求出R1在10min内产生的热量；‎ ‎（3）当开关S1、S2、S都闭合，R1被短路，灯泡和滑动变阻器并联，小灯泡正常工作，电流表测量干路电流，根据P=UI求出灯泡中的电流，再求出R2支路电流，根据P=UI2求出R2消耗的电功率。‎ ‎【解答】解：（1）由P=得：‎ 灯泡正常工作时的电阻：‎ RL===12Ω；‎ ‎（2）开关S1与S2都断开，S闭合时，灯泡和R1串联，‎ 电路中的电流：I====0.3A，‎ R1在10min内产生的热量：‎ Q=I2R1t=（0.3A）2×8Ω×10×60s=432J；‎ ‎（3）当开关S1、S2、S都闭合，R1被短路，灯泡和滑动变阻器并联，小灯泡正常工作，‎ 由P=UI得：‎ 灯泡中的电流IL===0.5A，‎ R2支路电流I2=I′﹣IL=1.5A﹣0.5A=1A，‎ R2消耗的电功率：‎ P2=UI2=6V×1A=6W。‎ 答：（1）小灯泡L正常工作时的电阻12Ω；‎ ‎（2）R1在10min内产生的热量432J；‎ ‎（3）R2消耗的电功率6W。‎ ‎20.【分析】（1）闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路，根据P=求出定值电阻R1的阻值；‎ ‎（2）三个开关S1，S2，S3都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电路，根据P=求出灯泡的电阻，再根据电阻的并联求出电路中的总电阻，利用欧姆定律求出通过电流表的电流大小；‎ ‎（3）只闭合开关S2时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电路，电压表测R2两端的电压，根据欧姆定律求出灯泡的额定电流，然后与电流表的量程相比较确定电路的最大电流，根据P=I2R求出灯泡L消耗的最大功率，当电压表的示数最大时电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据P=求出灯泡L消耗的最小功率，然后得出答案。‎ ‎【解答】解：（1）闭合开关S1和S2时，电路为R1的简单电路，‎ 由P=可得，定值电阻R1的阻值：‎ R1===10Ω；‎ ‎（2）三个开关S1，S2，S3都闭合时，R1与L并联，电流表测干路电路，‎ 由P=可得，灯泡的电阻：‎ RL===6Ω，‎ 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，‎ 所以，电路中的总电阻：‎ R===3.75Ω，‎ 通过电流表的电流大小：‎ I===1.2A；‎ ‎（3）只闭合开关S2时，灯泡L与R2串联，电流表测电路中的电路，电压表测R2两端的电压，‎ 灯泡的额定电流：‎ IL===1A，‎ 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I大=0.6A，‎ 则灯泡消耗的最大功率：‎ PL大=I大2RL=（0.6A）2×6Ω=2.16W，‎ 当电压表的示数最大U2=3V时，电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，‎ 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﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V，‎ 灯泡L消耗的最小功率：‎ PL小===0.375W，‎ 所以，灯泡L消耗的电功率的变化范围0.375W～2.16W。‎ 答：（1）定值电阻R3的阻值为10Ω；‎ ‎（2）三个开关S1，S2，S3都闭合时，通过电流表的电流为1.2A；‎ ‎（3）只闭合开关S2，在保证电表安全的情况下，灯泡L消耗的电功率的变化范围为0.375W～2.16W。【来源：21·世纪·教育·网】‎ ‎21.【分析】（1）根据公式I=计算灯泡的额定电流；‎ ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡与R1串联，根据灯泡的额定电压求出R1两端的电压，通过R1的电流等于灯泡的额定电流，由欧姆定律可求得R1的阻值；‎ ‎（3）根据题意，确定出电路中的最大电流值，便可得出变阻器对应的阻值；‎ 由W=UIt可计算出1min内消耗的电能。‎ ‎【解答】解：（1）由P=UI可得，灯泡的额定电流I额===0.2A；‎ ‎（2）闭合S、断开S1、S2，R1与L串联，灯泡正常工作，则UL=5V，IL=0.2A，‎ R1两端的电压U1=U﹣UL=25V﹣5V=20V；‎ 由I=得，定值电阻的电阻大小为：R1===100Ω；‎ ‎（3）S、S1、S2均闭合时，电路电压为25V，L短路，R1与R2并联，此时通过R1的电流是一个定值，大小为：21教育名师原创作品 IR1===0.25A，‎ R1的电功率为PR1=UR1IR1=25V×0.25A=6.25W，‎ 如果电路干路中的电流为电流表A2允许通过的最大电流3A，而R1的电流为0.25A，这时R2通过的电流为：‎ IR2=I总﹣IR1=3A﹣0.25A=2.75A＞2A，超过了变阻器允许通过的最大电流，所以R2中能通过的最大电流为2A，于是此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为：‎ R2===12.5Ω；‎ R2最大功率为PR2大=UIR2大=25V×2A=50W 从而电路中最大功率为P总大=PR1+PR2大=6.25W+50W=56.25W；‎ 由P=得，电路1min消耗的电能最大值W=P总大t=56.25W×60s=3375J。‎ 答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.2A；‎ ‎（2）R1的阻值为100Ω；‎ ‎（3）滑动变阻器R2为12.5Ω时电路功率最大，此时电路1min消耗的电能值是3375J。‎ ‎22.【分析】（1）根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，可利用公式I=计算出灯泡L正常工作时的电流。‎ ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，从而可以判断出灯泡两端的电压，知道电源电压，利用串联电路电压的特点计算出电阻R1两端的电压，又知道此时通过灯泡的电流，再利用公式R=计算出R1的阻值。 ‎ 电流表测干路电流；由灯泡正常发光时 电压和额定电压相等可知电源的电压，根据欧姆定律分别求出各支路的电流，再利用并联电路的电流特点求出电流表的示数。‎ ‎（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，灯泡被短路，电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流。知道电源电压，利用并联电路电压的特点判断出电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压，知道滑动变阻器的最大电阻，可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值。知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值，可利用公式I=计算出此时通过R1的电流，又知道电流表A2量程为0～3A，从而可以判断出干路中的最大电流，再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流，再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值。‎ ‎【解答】解：（1）UL=12V，PL=3W，‎ 灯泡L正常工作时的电流为：IL===0.25A。‎ ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡L与电阻R1串联，而此时灯泡正常工作，‎ 则此时灯泡两端的电压为UL=12V，而电源电压为U=72V，‎ 电阻R1两端的电压为：U1=U﹣UL=72V﹣12V=60V，‎ 灯泡L正常工作时的电流为0.25A，此时电路中的电流为0.25A，‎ 电阻R1的阻值为：R1===240Ω。‎ ‎（3）S、S1、S2均闭合时，电阻R1和滑动变阻器R2并联，电源电压为U=72V，‎ 则U1=U2=U=72V，‎ 而滑动变阻器的最大电阻为R大=100Ω，‎ R2消耗电功率的最小值为：P小===51.84W。‎ 电阻R1的阻值为240Ω，而U1=U2=U=72V，‎ 此时通过R1的电流为：I1===0.3A，‎ 电流表A1测通过电阻R1的电流，电流表A2测干路中的总电流，电流表A1的量程为0～0.6A，电流表A2的量程为0～3A，‎ 通过R2的最大电流为：I2=I﹣I1=3A﹣0.3A=2.7A，‎ R2消耗电功率的最大值为：P大=UI2=72V×2.7A=194.4W。‎ 答：（1）灯泡正常工作时的电流是0.25A。‎ ‎（2）闭合S，断开S1、S2，灯泡正常工作，电阻R1的阻值为240Ω。‎ ‎（3）S、S1、S2均闭合时，R2上消耗电功率的最小值为51.84W、最大值为194.4W。‎