2.19 电功、电功率综合计算1(2019云南)如图，R16，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1A；S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2A求：（1）电源电压；（2）电阻R2的阻值；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率。【答案】（1）6V；（2）24；（3）7.5W【解析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，由I可得，电源的电压：UI1R11A66V；（2）当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻：R30，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻R2的阻值：R2RR130624；（3）当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且电路的总功率等于各用电器功率之和，所以，电路的总功率：P + + 7.5W。2（2019荆州）如图，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V 1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15 1A”字样，定值电阻R1阻值为10，电流表量程为03A，电压表量程为03V，不计温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡正常工作时电阻为多大；（2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电路最小总功率为多大；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。【答案】（1）6；（2）3.375W；（3）当312。【解析】解：（1）根据P得，灯泡正常工作时电阻：RL6；（2）当开关 S、S1、S2 闭合，S3 断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2 并联，当滑动变阻器R2的阻值最大为15时，电路总电流最小，电路总功率最小，通过 R1的电流：I10.45A，通过滑动变阻器R2的电流：I20.3A，电路最小总功率：P最小U（I1+I2）4.5V（0.45A+0.3A）3.375W；（3）当开关S、S3闭合，S1、S2 断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压。灯泡的额定电流：I额0.5A；因为灯泡额定电流I额0.5A，电流表量程为 03A，滑动变阻器标有“15 1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大I额0.5A，此时滑动变阻器 R2阻值最小，则电路最小总电阻：R最小9滑动变阻器R2最小阻值：R2最小R最小RL963；因为电压表量程为 03V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U23V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流：I最小0.25A，滑动变阻器R2最大阻值：R2最大12，因此滑动变阻器的阻值范围为 312。3.（2019兰州）如图所示的电路中，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V 3W”的字样，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“10 0.8A”的字样，电流表A的量程为03A，电压表V的量程为03V，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：（1）灯泡L的电阻；（2）闭合S、S1与S2时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1.5A，求电源电压U和R1的阻值；（3）闭合S，断开S1与S2时，在确保电路安全的前提下，求滑动变阻器R2接入电路的阻值范围和电路总功率的变化范围。【答案】（1）12 （2）6V 6 （3）1.5R26 3W4.8W【解析】（1）灯泡L的电阻：RL=12（2）S、S1与S2均闭合时，电压表和R2被短路，L与R1并联后接在电源上，L正常发光:电源电压：U=U1=UL=UL额=6V 通过灯L的电流IL= IL额= =0.5A，电流表测干路电流：I=1.5AR1阻值：R1= =6（3）闭合S，断开S1与S2时，L断路，R1与R2串联，电压表测R2两端电压。为保证电流表和R2的安全，则：U2= R23V R23V R2610所以，滑动变阻器的取值范围为：1.5R26当R2阻值最大时，电路总电阻最大，电路总功率最小电路总功率的最小值为：Pmin= =3W 当R2阻值最小时，电路总电阻最小，电流最大，电路总功率最大电路总功率的最大值为：Pmax=UImax=6V0.8A=4.8W 电路总功率的变化范围为：3W4.8W4(2019营口)如图所示电路，电源电压为5V不变，定值电阻R0阻值为5，滑动变阻器R上标有“201A”字样，灯L标有“3V 1.2W”，电压表量程为03V（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：（1）当S1闭合、S2接b，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，R0的电功率是多少？（3）当S1闭合、S2接a时，R0的最小电功率是多少？【答案】（1）5（2）1.25W（3）0.8W【解析】（1）当S1闭合、S2接b时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，由PUI可得，电路中的电流：I=0.4A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：URUUL5V3V2V，由I可得，滑动变阻器接入电路的阻值：R =5；（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，所以，电路中的电流：I=0.5A，则R0的电功率：P0（I）2R0（0.5A）251.25W；（3）当S1闭合、S2接a时，定值电阻R0与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数UR3V时，R0两端的电压：U0UUR5V3V2V，此时电路中的电流：I= 0.4A，此时变阻器接入电路中的电阻：R = 7.5，所以，电路中的最小电流为0.4A，此时R0的电功率最小，则P0小（I）2R0（0.4A）250.8W。5（2019安顺）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”的字样，滑动变阻器R1的最大阻值为20，定值电阻R220，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V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IU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？【答案】（1）10；（2）20；（3）2.512。【解析】解：（1）灯泡L标有“4V，1.6W”字样表示灯的额定电压为4V，额定功率为1.6W，根据PUI可得：灯泡的电阻RL10；（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，由于变阻器和R2并联，则电流表测总电流I0.5A，根据PUI得电源电压：U5V；则通过R2的电流，I20.25A；由并联电路电流的规律，通过动变阻器R1的电流：I10.5A0.25A0.25A，由I可得R1接入电路中的阻值为：R120；（3）只闭合开关S和S1，灯与变阻器串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，根据PUI，灯正常工作时的电流：IL0.4A，电流表量程为00.6A，根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为I最大0.4A，此时灯正常发光，由欧姆定律和电阻的串联规律，变阻器有最小阻值；由串联电路电压的规律和欧姆定律，滑动变阻器R1的最小阻值：R滑小RL102.5；因电压表的量程为03V，电压表的最大示数为U最大3V时，变阻器连入电路中的电阻最大，根据串联电路两端的电压等于各电阻两端的电压之和可知：灯泡两端的最小电压UL最小5V3V2V，由图乙可知，此时通过灯的电流为电路中的最小电流，则I最小0.25A，由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻：R滑大12，故滑动变阻器R1允许的取值范围是2.512。6如图所示，将标有“2.5V 0.625W”字样的小灯泡接入电源电压4.5V（电压保持不变）电路中，为调节灯泡亮度，在电路中串联一个滑动变阻器，两个电压表的量程都是3V。（1）移动滑动变阻器滑片，使小灯泡正常发光，灯泡正常发光时的电阻是多大？（2）在小灯泡正常发光的情况下，通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能是多少？（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，滑动变阻器允许的取值范围是多少？（假定灯丝电阻保持不变）【答案】（1）10（2）150J（3）820【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据PUI=求出灯泡正常发光时的电阻； （2）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出小灯泡正常发光时电路中的电流，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用W=UIt求出通电5分钟滑动变阻器消耗的电能；（3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律求出其大小；当电压表V2的示数最大时，滑动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此时灯泡两端的电压，利用串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案。 解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压。 （1）由PUI=可得，灯泡正常发光时的电阻：RL 10； （2）因串联电路中各处的电流相等，且小灯泡正常发光， 所以，电路中的电流：I= I L=0.25A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，滑动变阻器两端的电压： UR=UUL=4.5V2.5V=2V， 则通电5分钟，滑动变阻器消耗的电能： WR=URIt=2V0.25A560S=150J； （3）为保证两个电压表两端的电压不超过3V，小灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下， 当灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 则R小=8；当电压表V2的示数UR大=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时灯泡两端的电压： UL小=UUR大=4.5V-3V=1.5V， 此时电路中的电流：I=，即= 解得：R大=20，所以，滑动变阻器允许的取值范围是820。7(2019海南)小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是6V，小灯泡的IU图像如图乙所示。求：（1）小灯泡正常发光时的电阻。（2）小灯泡正常发光10min消耗的电能。（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为3V，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？（4）小明认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。【答案】（1）6 （2）3600J （3）25% （4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）【解析】（1）由图乙可知，小灯泡正常发光时的电流I额=1A，额定电压U额=6V小灯泡正常发光时的电阻R=6（2）小灯泡正常发光消耗的电能 W=UIt=6V1A1060s=3600J（3）小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%，即=50%由P额=U额I额=6V1A=6W 解得此时电路总功率P=12W电源电压U=12V 当小灯泡两端的电压为3V时，流过小灯泡的电流为0.7A此时小灯泡的实际功率P实=U1I1=3V0.7A=2.1W电路总功率P=UI1=12V0.7A=8.4W小灯泡的实际功率P实占电路总功率的百分比为=25%（4）灯泡发光时的电压比电源电压小太多或者滑动变阻器消耗的电能太多（合理即可得分）8.（2019吉林）某种荧光台灯铭牌上标有“额定功率11W，额定电流0.05A”的字样。当台灯正常发光时，求：（1）台灯两端的电压； （2）10s内台灯消耗的电能。 【答案】 （1）台灯两端的电压：U=220V（2）10s内台灯消耗的电能：W=Pt=11W10s=110J。 【解析】 （1）已知额定功率和额定电流，根据公式U=计算台灯两端的电压；（2）已知台灯的功率和时间根据公式W=Pt计算消耗的电能。9(2019泰州)如图为某型号电动机的铭牌，求：(1)此电动机的额定电流.(2)此电动机正常工作10min所消耗的电能和由此转化为的机械能.牌电动机型号JT-44额定电压220V额定电功率44W线圈电阻100制造商【答案】（1）0.2 A（2）2.64104J 2. 4104J 【解析】解：（1）由P=UI可得，电动机的额定电流：I额=0.2A；（2）此电动机正常工作10 min所消耗的电能：W电=P额t=44W600s=2.64104J，这台电动机10 min内产生的热量：Q=I2Rt=(0.2A)2100600s=2400J；转化的机械能：W机=W电Q=2.64104J2400J= 2. 4104J；10.（2019成都A卷）在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变.R1、R2为定值电阻,已知电灯L的伏安特性曲线（即电流随两端电压的变化图像)如图乙所示。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为0.26A；当开关S2、S3闭合,S1断开时,电流表的示数为1.25A；当开关S3闭合,S1、S2断开时，电流表的示数为0.2A。求: (1)当开关S1、S3闭合,S2断开，5min内电路消耗的电能是多少? (2)当开关S3闭合, S1、S2断开，R2消耗的电功率是多大?【答案】（1）390J（2）0.24W【解析】本题为电学计算题，考查电路的连接状态，欧姆定律计算，以及电功和电功率的公式运用，难度偏中等；题中有三个连接状态，需要考生掌握不同状态的电路情况；电阻R1的阻值没让求，但是也会用到，另外值得注意的是伏安特性曲线，说明灯泡的电阻也在随着两端电压的变化而变化，考生容易犯错计算出灯泡的固定阻值。（1）由题意知：当开关S1、S3闭合，S2断开时R1和R2被短路，只有灯泡L和电流表接入电路电流I1=0.26A，由图知电源电压U=5VW=UIt=0.26A5V300s=390J（2）当开关S2、S3闭合，S1断开时，只有R1和电流表接入电路由欧姆定律得R1= =4当开关S3闭合，S1、S2断开时，R1、R2和灯泡串联，此时I3=0.2A由图像可知，灯泡此时电压UL=3VR1分得电压U1=0.2AR1=0.8VR2分得电压为U2=5V3V0.8V=1.2V所以R2消耗的电功率P2= U2 I2=1.2V0.2A=0.24W11(2019百色)如图所示的电路，电源电压恒定，R1、R2为两个定值电阻，L为“2.5V 0.5W”的小灯泡。开关S1、S2、S3均闭合时，电流表A1的示数为0.55A，A2的示数为0.1A；保持S1闭合，断开S2、S3，小灯泡L恰好正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的阻值RL；（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能；（3）电源电压和电阻R1、R2的阻值。【答案】（1）12.5 （2）30J （3）R1=10 R2=45【解析】（1）由P=UI可得：小灯泡正常发光时通过它的电流IL=0.2A由I=可得：小灯泡正常发光时阻值RL= 12.5（2）小灯泡正常发光1min所消耗的电能：W=Pt=0.5W60s=30J（3）S1、S2、S3均闭合时，电阻R1、R2并联，小灯泡没有接入电路，设电源电压为U，则通过电阻R1的电流I1=II2=0.45A，即有U=0.45A R1保持S1闭合，断开S2、S3时，R1与小灯泡串联U=IL R1+ U额 即有U=0.2A R1+ 2.5V 联立解得U=4.5V R1=10 R2= = 4512（2019毕节）如图所示的电路，电源电压保持不变，R130，R210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）12V（2）1.2A（3）1920J。【解析】解：（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，由I可得，电源电压：UI1R10.4A3012V；（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：I21.2A；（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：II1+I20.4A+1.2A1.6A，通电100s整个电路消耗的电能：WUIt12V1.6A100s1920J。13（2019贵阳）如图所示电路，电源电压恒为8V，小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响，闭合开关S，求：（1）小灯泡的额定电流；（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值。（3）移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3V时，小灯泡的实际功率。【答案】（1）0.5A（2）4（3）0.75W【解析】（1）灯泡的额定电流：I额=0.5A（2）灯泡正常工作时电路中的电流为：I= I额=0.5A 滑动变阻器两端的电压：UR=UU额=8V6V=2V， 所以滑动变阻器的电阻为：R=4（3）灯泡的电阻：RL=12当电压表示数为3V时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的实际功率为：PL=0.75W14（2019大庆）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40，R2为滑动变阻器其阻值变化范围为050，允许通过的电流足够大。试求：（1）R1的最大功率是多少？（2）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为6V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？（3）在调节滑片P的过程中，滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少？【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W【解析】解：（1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时，电路为R1的简单电路，此时R1的功率最大，则R1的最大功率P132.4W；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当R2两端电压为6V时，R1两端的电压：U1UU236V6V30V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I0.75A，通电5min电流对整个电路做的功：WUIt36V0.75A560s8100J；（3）因串联中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1，滑动变阻器R2的电功率：P2=I12R2()2R2，所以，当R2R140时，滑动变阻器消耗的电功率最大，则：P2大8.1W。15. (2019济宁)如图17所示,电路中的电源电压不变。只用一根导线连接b、c时,电阻R上的电压为9.6V,通过灯泡L的电流为0.2A;用一根导线连接a、b,一根导线连接c、d时,电阻R与灯泡L的电功率之比为14,灯泡L正常发光。求(1)电阻R的阻值;(2)灯泡L的额定电压;(3)只用一根导线连接c、d时电路消耗的总功率【答案】（1）48（2）12V（3）12W【解析】（1）只用一根导线连接b、c时，灯泡L与电阻R串联，串联电路电流处处相等，所以电阻R的电流也为0.2A，根据I得电阻R的阻值：R48；（2）用一根导线连接a、b，一根导线连接c、d时，灯泡L和电阻R并联，并联电路电压处处相等，根据P知电阻R和灯泡L的电功率之比为：PRPL，解得：RLR4812，灯泡L与电阻R串联时，小灯泡两端的电压为：ULIRL0.2A122.4V，电源电压为：UUL+UR9.6V+2.4V12V，因为灯泡与电阻R并联时，灯泡正常发光，所以灯泡L的额定电压就是电源电压，为12V；（3）只用一根导线连接c、d时只有灯泡工作，此时电路消耗的总功率为：P12W。16(2019大连)如图所示是调温型电熨斗的简化电路图，它的工作电压为220V。R1和R2均为电熨斗底板中的加热元件，R2的阻值为61.6，只闭合S1时为低温档，电功率为440W同时闭合S1和S2时为高温档，试求：（1）低温档工作时，电路中的电流是多少？（2）电阻R1的阻值是多少？（3）高温档的电功率是多少？【答案】（1）2A（2）48.4（3）1000W【解析】（1）只闭合S1时为低温档，电功率为440W， 由P=UI可得，电路中的电流： I= = =2A；（2）只闭合S1时，R1与R2串联，电熨斗处于低温档， 由I= 可得，电路的总电阻： R=110， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电阻R1的阻值： R1=RR2=11061.6=48.4； （3）同时闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，电熨斗处于高温档， 则高温档的电功率：P高= = 1000W。17(2019锦州)为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为00.6A的电流表和量程为03V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：（1）小灯泡L2的额定电流。（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12。【解析】（1）由PUI可得，小灯泡L2的额定电流I2额0.5A；（2）将L1和L2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，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：PP1+P26W+3W9W，由P可得10min内电路消耗的电能：WPt9W1060s5400J；（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，为了保证电路元件安全，灯泡正常发光时的电流为电路中电流，由I可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小12。18(2019赤峰)同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是，他们利用实验室中的器材，设计了一个功率可以调节的电路（如图所示）来模拟上述电器的工作状况。已知R110，学生电源提供的电压为12V且保持不变，R1、R2电阻保持不变。（1）开关S1闭合且开关S2接a时，电路的总功率为21.6W。此时R1与R2 联；求：电路中总电流和R2阻值（2）开关S1断开且开关S2接b时，求：10s时间内电流通过整个电路做的功。【答案】（1）并；1.8A， 20（2）48J【解析】（1）开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，利用PUI求出总电流，根据欧姆定律求出R1的电流，然后根据并联电路的特点求出R2的电流和R2阻值；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，求出电路中的总电阻，根据WI2Rt即可求出电流通过整个电路做的功。（1）由图知，开关S1闭合且开关S2接a时，R1、R2并联，根据PUI可得总电流：I1.8A，通过R1的电流：I11.2A，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2II11.8A1.2A0.6A；由I可得，R2的阻值：R220；（2）开关S1断开且开关S2接b时，R1、R2串联，则总电阻：RR1+R210+2030，所以，10s时间内电流通过整个电路做的功：Wt10s48J。19 (2019聊城)如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W”字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A求：（1）定值电阻R1的阻值；（2）滑动变阻器R2的最大阻值；（3）小灯泡通电时消耗的最小电功率。【答案】解：（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P=UI可得电路中电流：I=I1=IL= = =0.6A，由串联电路的电压特点知，R1两端电压：U1=UU额=12V6V=6V，所以R1的阻值：R1= = =10；（2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大，通过R1的电流：I1= = =1.2A，通过R2的电流：I2=II1=1.8A1.2A=0.6A，所以R2的最大阻值：R2= = =20；（3）串联电路有分压的特点，且R1R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小，灯泡的电阻：RL= =10，电路中的最小电流：I= = =0.4A，所以灯泡通电消耗的最小电功率：P最小=I2RL=（0.4A）210=1.6W。【解析】（1）只闭合S、S1时，L与R1串联，小灯泡正常发光，由P=UI计算电路中电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R1的阻值； （2）当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，由并联电路特点和欧姆定律计算R2的最大阻值； （3）当灯泡两端电压最小时其功率最小，由串联电路分压特点结合电路图分析电路的连接情况，从而计算小灯泡的最小电功率。本题考查了串联和并联电路特点、欧姆定律以及电功率公式的应用，正确分析开关在不同状态下电路的连接方式以及电表的作用是关键。20(2019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20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00.6A，电压表的量程为03V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6（3）P1和P2的比是512。【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UUL6V；（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：WLPLt3W60s180J，则1min内R2消耗的电能：W2WWL540J180J360J，由WUItt可得，R2的阻值：R2t60s6；（3）由PUIt可得，灯泡的电阻：RL12，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U13V时，灯泡两端的电压：ULUU16V3V3V，此时电路中的电流：I0.25A，电路的最小功率：P1UI6V0.25A1.5W；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I0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻：R1R264，所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，则P2UI26V0.6A3.6W，则P1P21.5W3.6W512。21(2019凉山)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R最大阻值为10，小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1，断开开关S2，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化。求：（1）电源的电压及小灯泡L的电阻；（2）R1的阻值；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数。【答案】（1）电源的电压是6V；小灯泡L的电阻是12；（2）R1的阻值是8；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，电流表的示数是0.3A。【解析】（1）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可判断电源电压，同时据灯泡正常发光，据P=可计算小灯泡的电阻；（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联电路的特点，可求R1的电压，再根据串联分压的公式可求R1；（3）闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时，假设此时变阻器接入电路的电阻是R，此时电流表的示数为I，列出方程解答即可。解：（1）由图知，闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器滑片P移至最左端时，变阻器接入电路的阻值为0，此时R1被短路，电路为灯泡的基本电路；因灯泡L恰好正常发光，故可知电源电压：UUL6V，小灯泡L的电阻：RL= = 12；（2）闭合开关S、S1，断开开关S2，小灯泡与电阻R1串联，电压表测小灯泡的电压，电压表的示数为3.6V，则R1的电压：U1UUL6V3.6V2.4V，忽略小灯泡电阻随温度的变化，根据串联分压规律可得：= ，代入数据，= ，解得R18；（3）闭合S，断开S1、S2，移动滑片P，滑动变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的电功率为0.72W时，设此时变阻器接入电路的电阻是R，此时电流表的示数为I，此时该电路的电流为：I= = 此时变阻器的功率：PI2R0.72W 联立解得：I0.2A或0.3A，当变阻器接入阻值最大为10时，电路中电流最小，则I最小= = 0.27A，所以I0.2舍去，即此时电流表示数为0.3A。22. (2019泸州)小明家电热水器铭牌标识为“220V 1000W”。由于使用了多年，该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小明在家中把该电热水器单独接入220V的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242次，电能表规格如图所示。问：（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段电热丝的电阻值为多少？【答案】（1）968W（2）50（3）1512.5【解析】（1）3000imp/kWh表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3000次，据此求出电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能，利用P=求出该电热水器的实际电功率；（2）根据P=UI=求出该电热水器氧化电热丝的实际电阻值；（3）根据P=UI=求出电热水器铭牌标识的功率对应的电阻，为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，根据电阻的并联求出并联电阻的阻值。本题考查了电阻的并联和电功率公式的灵活应用，明白电能表参数的含义是关键。解：（1）3000imp/kWh表示每消耗1kWh的电能，指示灯闪烁3000次，所以，电能表指示灯闪烁了242次消耗的电能：W=kWh=3.6106J=2.904105J，该电热水器的实际电功率：P实= =968W；（2）由P=UI=可得，该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：R实= =50；（3）电热水器铭牌标识的功率对应的电阻：R= =48.4，为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R，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：R=1512.5。23(2019眉山)如图甲所示，灯泡L标有“20V 8W”的字样，把它与滑动变阻器R串联接入电路，电源电压恒为25V，灯泡L的I-U图象如图乙所示。求：（1）当灯泡L正常发光时，整个电路1min内消耗的电能；（2）移动滑动变阻器的滑片P，使灯泡L消耗的实际功率为3W，滑动变阻器连入电路的电阻值为多少？滑动变阻器消耗的电功率为多少？【答案】解：（1）已知灯泡的额定电压为20V，由图象知，当灯泡的电压为U额=20V时，通过的电流I额=0.4A，由于串联电路电流处处相等，所以电路中的电流为I=I额=0.4A，此时整个电路1min内消耗的电能：W=UIt=25V0.4A160s=600J；（2）由图象知，当灯泡实际功率P实=3W时，U实=10V，I实=0.3A，滑动变阻器两端的电压：U=UU实=25V