2.19 電功、電功率綜合計算1(2019云南)如圖，R16，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表示數為1A；S3閉合，S1、S2斷開時，電流表示數為0.2A求：（1）電源電壓；（2）電阻R2的阻值；（3）當S1、S2閉合，S3斷開時，電路的總功率。【答案】（1）6V；（2）24；（3）7.5W【解析】（1）當S1閉合，S2、S3斷開時，電路為R1的簡單電路，由I可得，電源的電壓：UI1R11A66V；（2）當S3閉合，S1、S2斷開時，R1與R2串聯，電流表測電路中的電流，此時電路中的總電阻：R30，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻R2的阻值：R2RR130624；（3）當S1、S2閉合，S3斷開時，R1與R2并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且電路的總功率等于各用電器功率之和，所以，電路的總功率：P + + 7.5W。2（2019荊州）如圖，電源電壓恒為4.5V，燈泡L上標有“3V 1.5W”字樣，滑動變阻器R2上標有“15 1A”字樣，定值電阻R1阻值為10，電流表量程為03A，電壓表量程為03V，不計溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡正常工作時電阻為多大；（2）當開關S、S1、S2閉合，S3斷開時，電路最小總功率為多大；（3）當開關S、S3閉合，S1、S2斷開時，在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器R2的取值范圍。【答案】（1）6；（2）3.375W；（3）當312。【解析】解：（1）根據P得，燈泡正常工作時電阻：RL6；（2）當開關 S、S1、S2 閉合，S3 斷開時，燈泡 L被短路，定值電阻 R1與滑動變阻器R2 并聯，當滑動變阻器R2的阻值最大為15時，電路總電流最小，電路總功率最小，通過 R1的電流：I10.45A，通過滑動變阻器R2的電流：I20.3A，電路最小總功率：P最小U（I1+I2）4.5V（0.45A+0.3A）3.375W；（3）當開關S、S3閉合，S1、S2 斷開時，R1斷路，燈泡L與滑動變阻器R2串聯，電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓。燈泡的額定電流：I額0.5A；因為燈泡額定電流I額0.5A，電流表量程為 03A，滑動變阻器標有“15 1A”字樣，所以，在確保電路元件安全的情況下，電路中最大電流為 I最大I額0.5A，此時滑動變阻器 R2阻值最小，則電路最小總電阻：R最小9滑動變阻器R2最小阻值：R2最小R最小RL963；因為電壓表量程為 03V，所以在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器兩端電壓最大為 U23V 時，此時滑動變阻器阻值最大，此時電路中電流：I最小0.25A，滑動變阻器R2最大阻值：R2最大12，因此滑動變阻器的阻值范圍為 312。3.（2019蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈泡L上標有“6V 3W”的字樣，R1為定值電阻，滑動變阻器R2上標有“10 0.8A”的字樣，電流表A的量程為03A，電壓表V的量程為03V，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：（1）燈泡L的電阻；（2）閉合S、S1與S2時，燈泡L正常發光，電流表A的示數為1.5A，求電源電壓U和R1的阻值；（3）閉合S，斷開S1與S2時，在確保電路安全的前提下，求滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍和電路總功率的變化范圍。【答案】（1）12 （2）6V 6 （3）1.5R26 3W4.8W【解析】（1）燈泡L的電阻：RL=12（2）S、S1與S2均閉合時，電壓表和R2被短路，L與R1并聯后接在電源上，L正常發光:電源電壓：U=U1=UL=UL額=6V 通過燈L的電流IL= IL額= =0.5A，電流表測干路電流：I=1.5AR1阻值：R1= =6（3）閉合S，斷開S1與S2時，L斷路，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端電壓。為保證電流表和R2的安全，則：U2= R23V R23V R2610所以，滑動變阻器的取值范圍為：1.5R26當R2阻值最大時，電路總電阻最大，電路總功率最小電路總功率的最小值為：Pmin= =3W 當R2阻值最小時，電路總電阻最小，電流最大，電路總功率最大電路總功率的最大值為：Pmax=UImax=6V0.8A=4.8W 電路總功率的變化范圍為：3W4.8W4(2019營口)如圖所示電路，電源電壓為5V不變，定值電阻R0阻值為5，滑動變阻器R上標有“201A”字樣，燈L標有“3V 1.2W”，電壓表量程為03V（不考慮燈絲電阻的變化，且保證各元件均安全）求：（1）當S1閉合、S2接b，燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值是多少？（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當S1閉合、S2接a時，R0的電功率是多少？（3）當S1閉合、S2接a時，R0的最小電功率是多少？【答案】（1）5（2）1.25W（3）0.8W【解析】（1）當S1閉合、S2接b時，燈泡L與變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光，所以，由PUI可得，電路中的電流：I=0.4A，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：URUUL5V3V2V，由I可得，滑動變阻器接入電路的阻值：R =5；（2）保持滑動變阻器滑片位置不動，當S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯，因串聯電路中總電阻等于各分電壓之和，所以，電路中的電流：I=0.5A，則R0的電功率：P0（I）2R0（0.5A）251.25W；（3）當S1閉合、S2接a時，定值電阻R0與變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表的示數UR3V時，R0兩端的電壓：U0UUR5V3V2V，此時電路中的電流：I= 0.4A，此時變阻器接入電路中的電阻：R = 7.5，所以，電路中的最小電流為0.4A，此時R0的電功率最小，則P0小（I）2R0（0.4A）250.8W。5（2019安順）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標有“4V 1.6W”的字樣，滑動變阻器R1的最大阻值為20，定值電阻R220，電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V求：（1）小燈泡正工作時的電阻是多少？（2）只閉合開關S、S2和S3移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，R2消耗的電功率為1.25W此時滑動變阻器R1接入電路中的阻值是多少？（3）只閉合開關S和S1，移動滑動變阻器R1的滑片P，小燈泡L的IU圖象如圖乙所示，在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器R1允許的取值范圍是多少？【答案】（1）10；（2）20；（3）2.512。【解析】解：（1）燈泡L標有“4V，1.6W”字樣表示燈的額定電壓為4V，額定功率為1.6W，根據PUI可得：燈泡的電阻RL10；（2）只閉合開關S、S2和S3，移動滑動變阻器R1的滑片P使電流表示數為0.5A時，由于變阻器和R2并聯，則電流表測總電流I0.5A，根據PUI得電源電壓：U5V；則通過R2的電流，I20.25A；由并聯電路電流的規律，通過動變阻器R1的電流：I10.5A0.25A0.25A，由I可得R1接入電路中的阻值為：R120；（3）只閉合開關S和S1，燈與變阻器串聯，電壓表測變阻器的電壓，電流表測電路中的電流，根據PUI，燈正常工作時的電流：IL0.4A，電流表量程為00.6A，根據串聯電路電流的規律，電路中的最大電流為I最大0.4A，此時燈正常發光，由歐姆定律和電阻的串聯規律，變阻器有最小阻值；由串聯電路電壓的規律和歐姆定律，滑動變阻器R1的最小阻值：R滑小RL102.5；因電壓表的量程為03V，電壓表的最大示數為U最大3V時，變阻器連入電路中的電阻最大，根據串聯電路兩端的電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知：燈泡兩端的最小電壓UL最小5V3V2V，由圖乙可知，此時通過燈的電流為電路中的最小電流，則I最小0.25A，由歐姆定律和串聯電路電流的規律，變阻器連入電路中的最大電阻：R滑大12，故滑動變阻器R1允許的取值范圍是2.512。6如圖所示，將標有“2.5V 0.625W”字樣的小燈泡接入電源電壓4.5V（電壓保持不變）電路中，為調節燈泡亮度，在電路中串聯一個滑動變阻器，兩個電壓表的量程都是3V。（1）移動滑動變阻器滑片，使小燈泡正常發光，燈泡正常發光時的電阻是多大？（2）在小燈泡正常發光的情況下，通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能是多少？（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，滑動變阻器允許的取值范圍是多少？（假定燈絲電阻保持不變）【答案】（1）10（2）150J（3）820【解析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。 （1）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據PUI=求出燈泡正常發光時的電阻； （2）根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出小燈泡正常發光時電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用W=UIt求出通電5分鐘滑動變阻器消耗的電能；（3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下，當燈泡正常發光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，根據歐姆定律求出其大小；當電壓表V2的示數最大時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出此時燈泡兩端的電壓，利用串聯電路的電流特點和歐姆定律得出等式即可求出變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出答案。 解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測L兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓。 （1）由PUI=可得，燈泡正常發光時的電阻：RL 10； （2）因串聯電路中各處的電流相等，且小燈泡正常發光， 所以，電路中的電流：I= I L=0.25A， 因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和， 所以，滑動變阻器兩端的電壓： UR=UUL=4.5V2.5V=2V， 則通電5分鐘，滑動變阻器消耗的電能： WR=URIt=2V0.25A560S=150J； （3）為保證兩個電壓表兩端的電壓不超過3V，小燈泡兩端的電壓不超過額定電壓的情況下， 當燈泡正常發光時，電路中的電流最大，滑動變阻器接入電路中的電阻最小， 則R小=8；當電壓表V2的示數UR大=3V時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大， 此時燈泡兩端的電壓： UL小=UUR大=4.5V-3V=1.5V， 此時電路中的電流：I=，即= 解得：R大=20，所以，滑動變阻器允許的取值范圍是820。7(2019海南)小明根據如圖甲所示的電路組裝成調光燈，并進行測試。電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓是6V，小燈泡的IU圖像如圖乙所示。求：（1）小燈泡正常發光時的電阻。（2）小燈泡正常發光10min消耗的電能。（3）經測算，小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，如果把燈光調暗，使小燈泡兩端電壓為3V，小燈泡的實際功率占電路總功率的百分比是多少？（4）小明認為這個調光燈使用時，小燈泡的功率占電路總功率的百分比太低，請寫出一種出現這種情況的原因。【答案】（1）6 （2）3600J （3）25% （4）燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）【解析】（1）由圖乙可知，小燈泡正常發光時的電流I額=1A，額定電壓U額=6V小燈泡正常發光時的電阻R=6（2）小燈泡正常發光消耗的電能 W=UIt=6V1A1060s=3600J（3）小燈泡正常發光時的功率占電路總功率50%，即=50%由P額=U額I額=6V1A=6W 解得此時電路總功率P=12W電源電壓U=12V 當小燈泡兩端的電壓為3V時，流過小燈泡的電流為0.7A此時小燈泡的實際功率P實=U1I1=3V0.7A=2.1W電路總功率P=UI1=12V0.7A=8.4W小燈泡的實際功率P實占電路總功率的百分比為=25%（4）燈泡發光時的電壓比電源電壓小太多或者滑動變阻器消耗的電能太多（合理即可得分）8.（2019吉林）某種熒光臺燈銘牌上標有“額定功率11W，額定電流0.05A”的字樣。當臺燈正常發光時，求：（1）臺燈兩端的電壓； （2）10s內臺燈消耗的電能。 【答案】 （1）臺燈兩端的電壓：U=220V（2）10s內臺燈消耗的電能：W=Pt=11W10s=110J。 【解析】 （1）已知額定功率和額定電流，根據公式U=計算臺燈兩端的電壓；（2）已知臺燈的功率和時間根據公式W=Pt計算消耗的電能。9(2019泰州)如圖為某型號電動機的銘牌，求：(1)此電動機的額定電流.(2)此電動機正常工作10min所消耗的電能和由此轉化為的機械能.牌電動機型號JT-44額定電壓220V額定電功率44W線圈電阻100制造商【答案】（1）0.2 A（2）2.64104J 2. 4104J 【解析】解：（1）由P=UI可得，電動機的額定電流：I額=0.2A；（2）此電動機正常工作10 min所消耗的電能：W電=P額t=44W600s=2.64104J，這臺電動機10 min內產生的熱量：Q=I2Rt=(0.2A)2100600s=2400J；轉化的機械能：W機=W電Q=2.64104J2400J= 2. 4104J；10.（2019成都A卷）在如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變.R1、R2為定值電阻,已知電燈L的伏安特性曲線（即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示。當開關S1、S3閉合,S2斷開時,電流表的示數為0.26A；當開關S2、S3閉合,S1斷開時,電流表的示數為1.25A；當開關S3閉合,S1、S2斷開時，電流表的示數為0.2A。求: (1)當開關S1、S3閉合,S2斷開，5min內電路消耗的電能是多少? (2)當開關S3閉合, S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大?【答案】（1）390J（2）0.24W【解析】本題為電學計算題，考查電路的連接狀態，歐姆定律計算，以及電功和電功率的公式運用，難度偏中等；題中有三個連接狀態，需要考生掌握不同狀態的電路情況；電阻R1的阻值沒讓求，但是也會用到，另外值得注意的是伏安特性曲線，說明燈泡的電阻也在隨著兩端電壓的變化而變化，考生容易犯錯計算出燈泡的固定阻值。（1）由題意知：當開關S1、S3閉合，S2斷開時R1和R2被短路，只有燈泡L和電流表接入電路電流I1=0.26A，由圖知電源電壓U=5VW=UIt=0.26A5V300s=390J（2）當開關S2、S3閉合，S1斷開時，只有R1和電流表接入電路由歐姆定律得R1= =4當開關S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和燈泡串聯，此時I3=0.2A由圖像可知，燈泡此時電壓UL=3VR1分得電壓U1=0.2AR1=0.8VR2分得電壓為U2=5V3V0.8V=1.2V所以R2消耗的電功率P2= U2 I2=1.2V0.2A=0.24W11(2019百色)如圖所示的電路，電源電壓恒定，R1、R2為兩個定值電阻，L為“2.5V 0.5W”的小燈泡。開關S1、S2、S3均閉合時，電流表A1的示數為0.55A，A2的示數為0.1A；保持S1閉合，斷開S2、S3，小燈泡L恰好正常發光。求：（1）小燈泡正常發光時的阻值RL；（2）小燈泡正常發光1min所消耗的電能；（3）電源電壓和電阻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：小燈泡正常發光時通過它的電流IL=0.2A由I=可得：小燈泡正常發光時阻值RL= 12.5（2）小燈泡正常發光1min所消耗的電能：W=Pt=0.5W60s=30J（3）S1、S2、S3均閉合時，電阻R1、R2并聯，小燈泡沒有接入電路，設電源電壓為U，則通過電阻R1的電流I1=II2=0.45A，即有U=0.45A R1保持S1閉合，斷開S2、S3時，R1與小燈泡串聯U=IL R1+ U額 即有U=0.2A R1+ 2.5V 聯立解得U=4.5V R1=10 R2= = 4512（2019畢節）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R130，R210當閉合開關S1、S，斷開S2時，電流表的示數為0.4A。（1）求電源電壓；（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，求電流表的示數；（3）當閉合開關S1、S2、S時，通電100s，求整個電路消耗的電能。【答案】（1）12V（2）1.2A（3）1920J。【解析】解：（1）當閉合開關S1、S，斷開S2時，電路為R1的簡單電路，電流表測通過的電流，由I可得，電源電壓：UI1R10.4A3012V；（2）當閉合開關S2、S，斷開S1時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過的電流，則電流表的示數：I21.2A；（3）當閉合開關S1、S2、S時，R1與R2并聯，因并聯電路中各支路獨立工作、互不影響，所以，通過R1、R2的電流不變，因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流：II1+I20.4A+1.2A1.6A，通電100s整個電路消耗的電能：WUIt12V1.6A100s1920J。13（2019貴陽）如圖所示電路，電源電壓恒為8V，小燈泡標有“6V 3W”字樣。若不考慮溫度對燈泡電阻的影響，閉合開關S，求：（1）小燈泡的額定電流；（2）小燈泡正常發光時，滑動變阻器R接入電路的阻值。（3）移動滑動變阻器的滑片，當電壓表示數為3V時，小燈泡的實際功率。【答案】（1）0.5A（2）4（3）0.75W【解析】（1）燈泡的額定電流：I額=0.5A（2）燈泡正常工作時電路中的電流為：I= I額=0.5A 滑動變阻器兩端的電壓：UR=UU額=8V6V=2V， 所以滑動變阻器的電阻為：R=4（3）燈泡的電阻：RL=12當電壓表示數為3V時，燈泡兩端的電壓為3V，此時燈泡的實際功率為：PL=0.75W14（2019大慶）如圖是一個溫度可調的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變。發熱電阻R1的阻值為40，R2為滑動變阻器其阻值變化范圍為050，允許通過的電流足夠大。試求：（1）R1的最大功率是多少？（2）將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？（3）在調節滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達到的最大功率是多少？【答案】（1）32.4W（2）8100J（3）8.1W【解析】解：（1）當滑動變阻器R2接入電路中的電阻為零時，電路為R1的簡單電路，此時R1的功率最大，則R1的最大功率P132.4W；（2）因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，當R2兩端電壓為6V時，R1兩端的電壓：U1UU236V6V30V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，電路中的電流：I0.75A，通電5min電流對整個電路做的功：WUIt36V0.75A560s8100J；（3）因串聯中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I1，滑動變阻器R2的電功率：P2=I12R2()2R2，所以，當R2R140時，滑動變阻器消耗的電功率最大，則：P2大8.1W。15. (2019濟寧)如圖17所示,電路中的電源電壓不變。只用一根導線連接b、c時,電阻R上的電壓為9.6V,通過燈泡L的電流為0.2A;用一根導線連接a、b,一根導線連接c、d時,電阻R與燈泡L的電功率之比為14,燈泡L正常發光。求(1)電阻R的阻值;(2)燈泡L的額定電壓;(3)只用一根導線連接c、d時電路消耗的總功率【答案】（1）48（2）12V（3）12W【解析】（1）只用一根導線連接b、c時，燈泡L與電阻R串聯，串聯電路電流處處相等，所以電阻R的電流也為0.2A，根據I得電阻R的阻值：R48；（2）用一根導線連接a、b，一根導線連接c、d時，燈泡L和電阻R并聯，并聯電路電壓處處相等，根據P知電阻R和燈泡L的電功率之比為：PRPL，解得：RLR4812，燈泡L與電阻R串聯時，小燈泡兩端的電壓為：ULIRL0.2A122.4V，電源電壓為：UUL+UR9.6V+2.4V12V，因為燈泡與電阻R并聯時，燈泡正常發光，所以燈泡L的額定電壓就是電源電壓，為12V；（3）只用一根導線連接c、d時只有燈泡工作，此時電路消耗的總功率為：P12W。16(2019大連)如圖所示是調溫型電熨斗的簡化電路圖，它的工作電壓為220V。R1和R2均為電熨斗底板中的加熱元件，R2的阻值為61.6，只閉合S1時為低溫檔，電功率為440W同時閉合S1和S2時為高溫檔，試求：（1）低溫檔工作時，電路中的電流是多少？（2）電阻R1的阻值是多少？（3）高溫檔的電功率是多少？【答案】（1）2A（2）48.4（3）1000W【解析】（1）只閉合S1時為低溫檔，電功率為440W， 由P=UI可得，電路中的電流： I= = =2A；（2）只閉合S1時，R1與R2串聯，電熨斗處于低溫檔， 由I= 可得，電路的總電阻： R=110， 因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和， 所以，電阻R1的阻值： R1=RR2=11061.6=48.4； （3）同時閉合S1和S2時，電路為R1的簡單電路，電熨斗處于高溫檔， 則高溫檔的電功率：P高= = 1000W。17(2019錦州)為培養同學們的探究能力，某校組織科技社團的同學們對小燈泡的亮暗進行研究。現取“6V 6W”和“6V3W”的小燈泡L1和L2各一個，標有“50 1A”字樣的滑動變阻器一個，量程為00.6A的電流表和量程為03V的電壓表各一個，根據測得的數據繪制出了兩燈中電流與其兩端電壓變化關系的圖象，如圖甲所示。求：（1）小燈泡L2的額定電流。（2）將兩燈并聯接在電壓為6V的電源兩端，10min內電路消耗的電能。（3）將小燈泡L2與滑動變阻器R串聯接在電壓為12V的電源兩端，如圖乙所示。閉合開關S，調節滑動變阻器，為了保證電路元件安全，求滑動變阻器允許接入電路的最小阻值。【答案】（1）0.5A（2）5400J（3）12。【解析】（1）由PUI可得，小燈泡L2的額定電流I2額0.5A；（2）將L1和L2并聯接在6V電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，且額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，所以，電路的總功率：PP1+P26W+3W9W，由P可得10min內電路消耗的電能：WPt9W1060s5400J；（3）由圖示電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，為了保證電路元件安全，燈泡正常發光時的電流為電路中電流，由I可知，滑動變阻器接入電路的最小阻值：R滑最小12。18(2019赤峰)同學們發現電飯鍋、電高壓鍋等用電器的功率都是可以調節的。于是，他們利用實驗室中的器材，設計了一個功率可以調節的電路（如圖所示）來模擬上述電器的工作狀況。已知R110，學生電源提供的電壓為12V且保持不變，R1、R2電阻保持不變。（1）開關S1閉合且開關S2接a時，電路的總功率為21.6W。此時R1與R2 聯；求：電路中總電流和R2阻值（2）開關S1斷開且開關S2接b時，求：10s時間內電流通過整個電路做的功。【答案】（1）并；1.8A， 20（2）48J【解析】（1）開關S1閉合且開關S2接a時，R1、R2并聯，利用PUI求出總電流，根據歐姆定律求出R1的電流，然后根據并聯電路的特點求出R2的電流和R2阻值；（2）開關S1斷開且開關S2接b時，R1、R2串聯，求出電路中的總電阻，根據WI2Rt即可求出電流通過整個電路做的功。（1）由圖知，開關S1閉合且開關S2接a時，R1、R2并聯，根據PUI可得總電流：I1.8A，通過R1的電流：I11.2A，因并聯電路干路電流等于各支路電流之和，所以通過R2的電流：I2II11.8A1.2A0.6A；由I可得，R2的阻值：R220；（2）開關S1斷開且開關S2接b時，R1、R2串聯，則總電阻：RR1+R210+2030，所以，10s時間內電流通過整個電路做的功：Wt10s48J。19 (2019聊城)如圖所示，電源電壓恒為12V，小燈泡上標有“6V 3.6W”字樣且燈絲電阻保持不變，當只閉合S、S1時，小燈泡正常發光；當所有開關都閉合，滑動變阻器的滑片滑到最右端時，電流表A的示數是1.8A求：（1）定值電阻R1的阻值；（2）滑動變阻器R2的最大阻值；（3）小燈泡通電時消耗的最小電功率。【答案】解：（1）由圖可知，只閉合S、S1時，L與R1串聯，小燈泡正常發光，由串聯電路電流特點和P=UI可得電路中電流：I=I1=IL= = =0.6A，由串聯電路的電壓特點知，R1兩端電壓：U1=UU額=12V6V=6V，所以R1的阻值：R1= = =10；（2）由圖可知，當所有開關都閉合時，R1和R2并聯，電流表測干路電流，滑片在最右端，其連入阻值最大，通過R1的電流：I1= = =1.2A，通過R2的電流：I2=II1=1.8A1.2A=0.6A，所以R2的最大阻值：R2= = =20；（3）串聯電路有分壓的特點，且R1R2，所以當S、S2閉合且滑片在右端時，燈泡和變阻器R2的最大阻值串聯，此時燈泡分得電壓最小，燈泡消耗的電功率最小，燈泡的電阻：RL= =10，電路中的最小電流：I= = =0.4A，所以燈泡通電消耗的最小電功率：P最小=I2RL=（0.4A）210=1.6W。【解析】（1）只閉合S、S1時，L與R1串聯，小燈泡正常發光，由P=UI計算電路中電流，由串聯電路特點和歐姆定律計算R1的阻值； （2）當所有開關都閉合時，R1和R2并聯，電流表測干路電流，滑片在最右端，由并聯電路特點和歐姆定律計算R2的最大阻值； （3）當燈泡兩端電壓最小時其功率最小，由串聯電路分壓特點結合電路圖分析電路的連接情況，從而計算小燈泡的最小電功率。本題考查了串聯和并聯電路特點、歐姆定律以及電功率公式的應用，正確分析開關在不同狀態下電路的連接方式以及電表的作用是關鍵。20(2019達州)如圖所示，電源電壓保持不變，R2為定值電阻，小燈泡L上標有“6V 3W”字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器R1的最大阻值為20只閉合S1，將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，L正常發光；閉合所有開關時整個電路1min消耗的電能為540J已知電流表的量程為00.6A，電壓表的量程為03V求：（1）電源電壓。（2）R2的阻值。（3）在保證電路安全的前提下，只閉合S1時移動滑片P使電路消耗的功率最小，若此時電路的最小功率為P1；只閉合S2時移動滑片P使電路消耗的功率最大，若此時電路的最大功率為P2則P1和P2的比是多少。【答案】（1）電源電壓為6V（2）R2的阻值為6（3）P1和P2的比是512。【解析】（1）只閉合S1、將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，電路為燈泡L的簡單電路，因額定電壓下燈泡正常發光，所以，由燈泡正常發光可知，電源的電壓UUL6V；（2）閉合所有開關時，燈泡L與電阻R2并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，此時燈泡正常發光，其功率為3W，由P可得，燈泡1min消耗的電能：WLPLt3W60s180J，則1min內R2消耗的電能：W2WWL540J180J360J，由WUItt可得，R2的阻值：R2t60s6；（3）由PUIt可得，燈泡的電阻：RL12，只閉合S1時，燈泡L與變阻器R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電壓表的示數U13V時，燈泡兩端的電壓：ULUU16V3V3V，此時電路中的電流：I0.25A，電路的最小功率：P1UI6V0.25A1.5W；只閉合S2時，R2與變阻器R1串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當電流表的示數I0.6A時，滑動變阻器接入電路中的電阻：R1R264，所以，電路中的最大電流為0.6A，此時電路的功率最大，則P2UI26V0.6A3.6W，則P1P21.5W3.6W512。21(2019涼山)如圖所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器R最大阻值為10，小燈泡L標有“6V 3W”字樣。閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，小燈泡L恰好正常發光。閉合開關S、S1，斷開開關S2，電壓表的示數為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化。求：（1）電源的電壓及小燈泡L的電阻；（2）R1的阻值；（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數。【答案】（1）電源的電壓是6V；小燈泡L的電阻是12；（2）R1的阻值是8；（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，電流表的示數是0.3A。【解析】（1）閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；因燈泡L恰好正常發光，故可判斷電源電壓，同時據燈泡正常發光，據P=可計算小燈泡的電阻；（2）閉合開關S、S1，斷開開關S2，小燈泡與電阻R1串聯，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數為3.6V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據串聯電路的特點，可求R1的電壓，再根據串聯分壓的公式可求R1；（3）閉合開關S、S2，斷開開關S1，滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器消耗的電功率為0.72W時，假設此時變阻器接入電路的電阻是R，此時電流表的示數為I，列出方程解答即可。解：（1）由圖知，閉合開關S、S1、S2，滑動變阻器滑片P移至最左端時，變阻器接入電路的阻值為0，此時R1被短路，電路為燈泡的基本電路；因燈泡L恰好正常發光，故可知電源電壓：UUL6V，小燈泡L的電阻：RL= = 12；（2）閉合開關S、S1，斷開開關S2，小燈泡與電阻R1串聯，電壓表測小燈泡的電壓，電壓表的示數為3.6V，則R1的電壓：U1UUL6V3.6V2.4V，忽略小燈泡電阻隨溫度的變化，根據串聯分壓規律可得：= ，代入數據，= ，解得R18；（3）閉合S，斷開S1、S2，移動滑片P，滑動變阻器與燈泡串聯，滑動變阻器的電功率為0.72W時，設此時變阻器接入電路的電阻是R，此時電流表的示數為I，此時該電路的電流為：I= = 此時變阻器的功率：PI2R0.72W 聯立解得：I0.2A或0.3A，當變阻器接入阻值最大為10時，電路中電流最小，則I最小= = 0.27A，所以I0.2舍去，即此時電流表示數為0.3A。22. (2019瀘州)小明家電熱水器銘牌標識為“220V 1000W”。由于使用了多年，該電熱水器中的電熱絲明顯氧化導致其電阻發生了變化，為準確測量氧化電熱絲的實際電阻值，小明在家中把該電熱水器單獨接入220V的家庭電路中工作5min，發現電能表指示燈閃爍了242次，電能表規格如圖所示。問：（1）小明測得該電熱水器的實際電功率是多少？（2）該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值是多少？（3）為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯一段新的電熱絲，則并聯的這段電熱絲的電阻值為多少？【答案】（1）968W（2）50（3）1512.5【解析】（1）3000imp/kWh表示每消耗1kWh的電能，指示燈閃爍3000次，據此求出電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能，利用P=求出該電熱水器的實際電功率；（2）根據P=UI=求出該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值；（3）根據P=UI=求出電熱水器銘牌標識的功率對應的電阻，為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯一段新的電熱絲，根據電阻的并聯求出并聯電阻的阻值。本題考查了電阻的并聯和電功率公式的靈活應用，明白電能表參數的含義是關鍵。解：（1）3000imp/kWh表示每消耗1kWh的電能，指示燈閃爍3000次，所以，電能表指示燈閃爍了242次消耗的電能：W=kWh=3.6106J=2.904105J，該電熱水器的實際電功率：P實= =968W；（2）由P=UI=可得，該電熱水器氧化電熱絲的實際電阻值：R實= =50；（3）電熱水器銘牌標識的功率對應的電阻：R= =48.4，為恢復該電熱水器的銘牌功率，可與氧化電熱絲并聯一段新的電熱絲R，因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，所以， = +，即 = +，解得：R=1512.5。23(2019眉山)如圖甲所示，燈泡L標有“20V 8W”的字樣，把它與滑動變阻器R串聯接入電路，電源電壓恒為25V，燈泡L的I-U圖象如圖乙所示。求：（1）當燈泡L正常發光時，整個電路1min內消耗的電能；（2）移動滑動變阻器的滑片P，使燈泡L消耗的實際功率為3W，滑動變阻器連入電路的電阻值為多少？滑動變阻器消耗的電功率為多少？【答案】解：（1）已知燈泡的額定電壓為20V，由圖象知，當燈泡的電壓為U額=20V時，通過的電流I額=0.4A，由于串聯電路電流處處相等，所以電路中的電流為I=I額=0.4A，此時整個電路1min內消耗的電能：W=UIt=25V0.4A160s=600J；（2）由圖象知，當燈泡實際功率P實=3W時，U實=10V，I實=0.3A，滑動變阻器兩端的電壓：U=UU實=25V