專題15 電學(xué)知識體系大綜合（包括含圖像）的計算問題--2025年中考物理二輪復(fù)習(xí)【情境】重難點計算專題必練（原卷+解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 小明測量小燈泡的電功率，電路如圖甲所示，電源電壓恒為6V，小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。實驗得到小燈泡的U-I圖象如圖乙所示。下列分析正確的是（）
A. 小燈泡的電阻約為12.7Ω
B. 小燈泡的額定功率為1.14W
C. 小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路中的阻值為20Ω
D. 小燈泡兩端電壓為2.0V時，滑動變阻器消耗的電功率為0.88W
【答案】BD
【解析】A．燈泡電阻隨溫度升高而增大，所以燈泡電阻不能確定，故A錯誤；
B．由乙可知，當(dāng)燈泡電壓為3.8V時，通過燈泡電流為0.3A，則小燈泡的額定功率為
故B正確；
C．小燈泡正常發(fā)光時，燈泡亮度電壓為3.8V時，通過燈泡電流為0.3A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流與電壓特點可得，滑動變阻器兩端電壓為
滑動變阻器阻值為
故C錯誤；
D．小燈泡兩端電壓為2.0V時，電路電流為0.22A，根據(jù)串聯(lián)電路的電流與電壓特點可得，滑動變阻器兩端電壓為
滑動變阻器消耗的電功率為
故D正確。故選BD。
2. （2024河北）如圖所示，電源電壓為6V。a、b為兩個電表，其中一個為電流表，一個為電壓表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。閉合開關(guān)S，電路總功率為P1，通過M點的電流為I1；a、b互換后再閉合開關(guān)，電路總功率為P2，通過M點的電流為I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列說法正確的是（）
A. a為電流表
B. R2的阻值為30Ω
C. 將圖中的電源、電表a、電表b任意互換，閉合開關(guān)，電路總功率的最小值為3W
D. 將R1、R2、R3中的一個與圖中的電表a互換，閉合開關(guān)，電表a的示數(shù)可能比互換前小
【答案】AC
【解析】A．由題意可知，當(dāng)兩個表互換位置后，P1∶P2=5∶6，則
①
兩次的電流關(guān)系為
②
聯(lián)立①②式可得，。當(dāng)a為電壓表，b為電流表時，R1單獨工作，R2和R3短路，電路中的電流為
則開始時，a為電流表，b為電壓表，電路電流為。故A正確；
B．當(dāng)a為電流表，b為電壓表時，R1短路，R2和R3并聯(lián)工作，則電路中的電流為
③
兩個電阻的阻值關(guān)系為
④
聯(lián)立③④可得，，故B錯誤；
C．由題意可知，將圖中的電源、電表a、電表b任意互換，共有如下6種組合：
根據(jù)可知，當(dāng)電路中阻值最大時，電路的電功率最小，（1）為題中原圖，為R2和R3并聯(lián)工作，阻值為
（2）為題中a，b互換位置后，為R1單獨工作，阻值為，（3）為R1單獨工作，阻值為，（4）為R1、R2和R3并聯(lián)工作，阻值為
（5）為R2和R3并聯(lián)工作，阻值為
（6）為R1、R2和R3并聯(lián)工作，阻值為
綜上可知，電路中的最大阻值為12Ω，則電路中的最小電功率為
故C正確；
D．將R1、R2、R3中的一個與圖中的電表a互換，有如下3種情況：
根據(jù)A中分析可知，未更換之前，R1短路，R2和R3并聯(lián)工作，電流表測量干路電流，電路中的阻值為12Ω；（7）中，R1短路，R2和R3并聯(lián)，與未更換前一致，故（7）中電流表示數(shù)將不變；（8）中，R3短路，R1和R2并聯(lián)，電流表測量干路電流，電路中的阻值為
根據(jù)可知，（8）中電流表示數(shù)將變大；（9）中R2短路，R1和R3并聯(lián)，電流表測量干路電流，電路中的阻值為
根據(jù)可知，（9）中電流表示數(shù)將變大。綜上所述，故D錯誤。
故選AC。
3. （2024河北）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2均為定值電阻，R1=20Ω，R2=10Ω，R為滑動變阻器，電壓表V1的量程為0～15V，V2的量程為0～3V。閉合開關(guān)，滑動變阻器R的滑片置于某一位置A時，電壓表V1的示數(shù)為14V，V2的示數(shù)為2V。在保證電路安全的情況下移動R的滑片，兩電表均能達(dá)到滿偏。
（1）求滑片置于A時，電路中的電流；
（2）求電源電壓；
（3）用最大阻值為50Ω的滑動變阻器R0替換電阻R1，不改變其他元件的連接。閉合開關(guān)，使電路總功率保持最大，在保證電路安全的情況下，調(diào)節(jié)R和R0接入電路的阻值，其中R僅可以在替換前的范圍內(nèi)變化，求R0接入電路的阻值范圍。
【答案】（1）0.2A；（2）18V；（3）10Ω~20Ω
【解析】（1）求滑片置于A時，變阻器R、R1和R2串聯(lián)，V2測量R2兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知，電路中的電流等于通過R2的電流，為
（2）R1兩端的電壓為
V1測量變阻器R和R2兩端的總電壓，則電源電壓為
（3）根據(jù)可知，當(dāng)R阻值越小時，電路中電流越大，R2兩端電壓越大，V2的量程為0~3V，則R2兩端的最大電壓為3V，電路中的最大電流為
R1兩端的電壓為
則R兩端的電壓為
則替換前R最小電阻為
當(dāng)R阻值最大時，R和R2兩端電壓最大，為15V，則此時R1兩端電壓為
電路中的電流為
則R2兩端的電壓為
則此時R兩端電壓為
R的最大阻值為
即R的范圍為30Ω~90Ω，閉合開關(guān)，使電路總功率保持最大，根據(jù)可知，當(dāng)電流恒為最大值時，電路的總功率保持最大，由上述可知，電流最大時為
電路中的總電阻為
此時R在阻值最小值時，為30Ω，則R0的最大阻值為
當(dāng)R阻值最大時，R0兩端的阻值最小，R和R2兩端電壓最大為15V，則R0兩端的電壓為
則R0的最小阻值為
綜上所述，R0的阻值范圍為10Ω~20Ω。
答：（1）求滑片置于A時，電路中的電流0.2A；
（2）求電源電壓18V；
（3）R0接入電路的阻值范圍為10Ω~20Ω。
4．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置，兩電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）
A．曲線a表示電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像
B．滑片在最右端時，燈泡的功率是1W
C．燈泡正常發(fā)光時的電壓是6V
D．燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器連入電路的阻值為4Ω
【答案】D
【解析】A．由圖甲可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表V2測燈泡兩端的電壓，V1測滑動變阻器兩端的電壓。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發(fā)光的位置時，變阻器阻值變小，則總電阻變小，根據(jù)可知電路中電流表示數(shù)變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電壓表V1示數(shù)變小，電壓表V2示數(shù)變大，所以曲線a表示電壓表V2示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像，曲線b表示電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)變化的關(guān)系圖像，故A不符合題意；
B．滑片在最右端時，電路電流最小，由圖可知，此時燈泡的電流為0.2A，電壓為1V，
則此時燈泡的功率為PL＝ULI1＝1V×0.2A＝0.2W，故B不符合題意；
C．由圖可知，電流為0.2A時，電壓表V1示數(shù)為8V，電壓表V2示數(shù)為1V，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知電源電壓為U＝U1+U2＝8V+1V＝9V，
當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，變阻器電壓為2V，則燈泡正常發(fā)光時的電壓為U額＝U﹣U滑＝9V﹣2V＝7V，故C不符合題意；
D．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路電流為0.5A，變阻器電壓為2V，則滑動變阻器連入電路的阻值為，故D符合題意。
5. （2024重慶B）將標(biāo)有“2A”但最大阻值未知的滑動變阻器R1、阻值為15Ω的R2和標(biāo)有“2.5V 1.25W”的燈泡L（不計燈泡電阻變化）接入如圖所示的電路，其中電源具有6V和另一電壓未知的檔位，電壓表量程為0~3V，電流表量程為0~0.6A。燈泡的額定電流為______A。將電源調(diào)到電壓未知的檔位，只閉合開關(guān)S和S2，當(dāng)R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A。保障電路安全，只閉合開關(guān)S和S1，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器及電源電壓，電路的最大功率和最小功率之差為______W。
【答案】 0.5 1.95
【解析】燈泡正常發(fā)光時的電流為
燈泡的電阻
只閉合開關(guān)S和S2時，L與R1串聯(lián)，當(dāng)R1接入電路的阻值為其最大阻值的時，燈泡正常發(fā)光，此時電路中的電流為0.5A，則電源電壓為
…………①
移動滑片使R1接入電路的阻值增大6Ω，電流表示數(shù)變化了0.2A，即此時電流表的示數(shù)為
電源電壓為
…………②
由①②兩式可得，R1=40Ω，U=4.5V。
只閉合開關(guān)S和S1時，R1與R2串聯(lián)；當(dāng)電源電壓為6V，當(dāng)R1接入電路為0時，即電壓表的示數(shù)為0，則R2兩端的電壓為電源電壓6V時，電路中的電流最大，此時電路中的電流
電路的最大功率為
當(dāng)電源電壓為另一檔位4.5V時，電壓表的示數(shù)為最大3V時，電路中的電流最小，此時R2兩端的電壓
電路中的最小電流
電路的最小功率為
電路的最大功率和最小功率之差為
6. （2024重慶A）如圖甲所示，電源電壓不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，定值電阻大于5Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω；1A”，小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙所示。若閉合開關(guān)S、接1，在電路安全的情況下，變阻器允許接入電路的最大阻值為15Ω，則電源電壓為________V；若閉合開關(guān)S、接2，在電路安全的情況下，電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍，則電阻的阻值為________Ω。
【答案】 4.5 40
【解析】當(dāng)閉合開關(guān)S、接1，燈泡和變阻器串聯(lián)，電壓表測量變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知，變阻器阻值越大，分壓越多，電壓表量程為0～3V，則變阻器最大分壓為3V，故變阻器兩端電壓為3V，通過變阻器的電流大小為
由圖乙可知，當(dāng)通過燈泡的電流為0.2A時，其兩端的電壓為1.5V。則電源電壓為
若閉合開關(guān)S、接2，定值電阻和變阻器串聯(lián)，電壓表測量變阻器兩端電壓，電流表測量串聯(lián)電路的電流。當(dāng)變阻器阻值最大時，電源電壓可表示為
①
當(dāng)變阻器阻值最小，即阻值為0時，電路中電流最大，電路中允許通過的最大電流是最小電流的1.5倍，則電源電壓可表示為
②
聯(lián)立①②式可得，，，故R1的阻值為40Ω。
7. 如圖甲所示的電路，電流表量程為0~0.6A，小燈泡L標(biāo)有“4V 2W”字樣。閉合開關(guān)、，在確保電路安全的情況下，調(diào)整滑動變阻器滑片P位置，記錄多組電壓表示數(shù)U與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是（）
A. 電源的電壓為10V
B. 電阻R能達(dá)到的最大功率為3.6W
C. 滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為
D. 斷開，小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器的功率為2.5W
【答案】BC
【解析】A．由圖甲可知，閉合開關(guān)、，則L被短路，R與串聯(lián)，電壓表測兩端電壓，電流表測電路中電流。由圖乙可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為10V時，電流表示數(shù)為0.2A，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，電源電壓為
①
當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時，電流表示數(shù)為0.6A，則電源電壓
②
由①②可得
，
故A錯誤；
B．由可知，當(dāng)電路中電流最大時，即為0.6A時，電阻R的功率最大，為
故B正確；
C．由歐姆定律可知，當(dāng)電路中電流最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最小。由圖乙可知，當(dāng)電路中電流最大時，即為0.6A時，滑動變阻器兩端的電壓為6V，則滑動變阻器接入電路的最小值為
故C正確；
D．由圖乙可知，斷開，則，L、R與串聯(lián)，小燈泡正常發(fā)光時的電流為
則電路中電流
R兩端電壓
由串聯(lián)電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓
滑動變阻器的功率為
故D錯誤。故選BC。
8.（2024四川宜賓）如圖甲所示，已知電源電壓4.5V保持不變，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V，滑動變阻器R的規(guī)格為“50Ω 2A”，燈泡L的規(guī)格為“4V 1.2W”，其電流與電壓的關(guān)系圖像如圖乙。試求：
（1）燈泡正常發(fā)光時的電流；
（2）當(dāng)滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電路的總功率；
（3）在電路安全情況下，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)燈泡的電功率最小時，燈泡L的阻值；
（4）用一個阻值為30Ω定值電阻替換燈泡L，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)滑動變阻器的功率為0.15W時，滑動變阻器連入電路的阻值。
【答案】（1）0.3A；（2）1.125W；（3）7.5Ω；（4）15Ω
【解析】（1）由得，燈泡正常發(fā)光時的電流
（2）由圖甲得，燈泡與變阻器串聯(lián)，電壓表測量變阻器的電壓，電流表測量電路電流，當(dāng)滑片P滑到某一位置時，電壓表的示數(shù)為2.5V，此時燈泡的電壓為
由圖乙得，此時燈泡的電流為0.25A，串聯(lián)電路電流處處相等，此時電路的總功率
（3）當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時，變阻器接入電路中電阻最大，電路中電阻最大，電流最小，燈泡的電壓最小，電功率最小，此時燈泡的電壓為
由圖像得，此時電路中電流為0.2A，由歐姆定律得，燈泡L的阻值為
（4）用一個阻值為30Ω的定值電阻替換燈泡L，定值電阻與R串聯(lián)，調(diào)節(jié)滑片P，當(dāng)滑動變阻器的功率為0.15W時，由歐姆定律與得，此時變阻器的電功率為
解得滑動變阻器連入電路的阻值
或（舍去）
則滑動變阻器連入電路阻值為15Ω。
答：（1）燈泡正常發(fā)光時的電流0.3A；
（2）此時電路的總功率1.125W；
（3）燈泡L的阻值7.5Ω；
（4）滑動變阻器連入電路的阻值15Ω。
9.（2024四川眉山）如圖所示電路，電源電壓恒為10V，的最大阻值是，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，和允許通過的最大電流是1A。在保證所有元件安全情況下：閉合S、，斷開，移動的滑片，電流表的示數(shù)變化范圍是0.25～0.5A，電壓表的最大示數(shù)是8V；若閉合S、，斷開，移動的滑片，當(dāng)?shù)淖柚底钚∈菚r，電壓表示數(shù)是4V。下列結(jié)論中正確的是（）
A. 的阻值是
B. 燈泡的額定功率是2W
C. 滑動變阻器的最大阻值是
D. 兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是
【答案】A
【解析】AB．當(dāng)燈泡正常發(fā)光時，電路中的電流最大，可知此時電路中電流為0.5A，即燈泡的額定電流為I額=0.5A；只閉合開關(guān)S、S2，燈泡與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，當(dāng)燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，由歐姆定律可知，此時滑動變阻器R2接入電路的電阻最小，由串聯(lián)電路的分壓原理可知，滑動變阻器R2兩端電壓最小，可知此時滑動變阻器R2兩端的電壓為，由歐姆定律可知，此時R2的阻值最小值為
由串聯(lián)電路的電壓特點可知，燈泡額定的電壓
所以燈泡的額定功率
故A正確，B錯誤；
C．只閉合開關(guān)S、S1，燈泡與滑動變阻器R1串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器兩端的電壓最大，由圖乙可知，滑動變阻器兩端的最大電壓為8V，通過的最小電流為0.25A，由歐姆定律可知，滑動變阻器R1的最大阻值
故C錯誤；
D．由題意可知，兩次電路中燈泡正常發(fā)光時電路中的電流最大，因此兩次電路中的最大電流都等于燈泡的額定電流0.5A。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2，R2滑片滑至最右端時，該情況下的電流最小。由以上知額定狀態(tài)下燈泡的電阻為
此時電路的最小電流為
，所以兩種情況下的最小電流為0.25A，故兩種情況電路電流的最小值與最大值之比是
故D錯誤。
故選A。
10. （2024四川達(dá)州）如圖甲所示，將定值電阻與規(guī)格為“40Ω 2A”的滑動變阻器連入電源電壓恒定不變的電路中。移動滑片P，的電功率P與其連入電路電阻R之間的變化圖像如圖乙所示。則電源電壓________V，的阻值為________Ω，電路的最大電功率為________W。
【答案】 24V 20Ω 14.4
【解析】由圖乙知，當(dāng)R2=10Ω時，P2=6.4W，由P=I2R得
同理，當(dāng)R2=20Ω時，P2=7.2W，由P=I2R得
根據(jù)電源電壓不變建立等式有
解得R1=20Ω
將R1=20Ω代入上式左邊或者右邊即得，U總=24V
當(dāng)R1=R2=20Ω時，R1有最大功率，此時據(jù)圖乙知R2也有最大功率，故電路最大功率為
P總= P1+P2=7.2 W+7.2 W =14.4W
11. （2024四川廣安）如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，電流表量程是0~0.6A，電壓表量程是0~3V。閉合開關(guān)S，在滑動變阻器R的滑片從最右端向左滑到a點的過程中，滑動變阻器R和燈泡L的圖像分別如圖乙所示，當(dāng)滑片在a點時燈泡L恰好正常發(fā)光。下列說法正確的是（）
A. 電源電壓為4VB. 燈泡L正常發(fā)光時的電阻為6Ω
C. 電路中允許的最大功率為2.25WD. 電壓表測量的是滑動變阻器R兩端的電壓
【答案】C
【解析】ABD．由電路圖可知，L與R串聯(lián)，電流表測電路中電流，電壓表測燈泡兩端電壓。當(dāng)滑動變阻器R的滑片從最右端向左滑到a點的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路中總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中電流增大，則燈泡兩端電壓增大，由串聯(lián)電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓減小，因此上半部分圖像是R的圖像，下半部分是L的圖像。當(dāng)滑片在a點時燈泡L恰好正常發(fā)光，則由圖乙可知此時
，，
由串聯(lián)電路電壓特點可知，電源電壓
燈泡L正常發(fā)光時的電阻為
故ABD錯誤；
C．因燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A，因此電路中允許的最大功率為
故C正確。
故選C。
12．如圖所示，電源電壓為6V且保持不變，電壓表的量程為0~3V，電壓表的量程為0~5V，電流表的量程為0~0.6A，小燈泡L標(biāo)有“4V 10Ω”的字樣（不考慮溫度對燈絲電阻的影響），滑動變阻器標(biāo)有“30Ω 1A”的字樣，閉合開關(guān)S，移動滑片P，在保證電路中各元件都不損壞的情況下，下列說法中錯誤的是（）
A．電流表A示數(shù)的變化范圍是0.15A~0.3A
B．電壓表示數(shù)的變化范圍是1.5V~3V
C．滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是10Ω~30Ω
D．電壓表示數(shù)的變化范圍是3V~5V
【答案】D
【解析】分析電路可知，燈泡L和變阻器串聯(lián)，電壓表測燈泡電壓，電壓表測變阻器電壓，電流表測電路電流。電壓表量程為0~3V，則電壓表示數(shù)最大為3V，此時電路中電流最大為
則此時電壓表示數(shù)最小為
此時變阻器阻值最小為
滑動變阻器標(biāo)有“30Ω 1A”的字樣，則變阻器阻值最大為30Ω，此時電路中電流最小為
此時電壓表示數(shù)最小為
此時電壓表示數(shù)最大為
所以電流表A示數(shù)的變化范圍是0.15A~0.3A，電壓表示數(shù)的變化范圍是1.5V~3V，滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍是10Ω~30Ω，電壓表示數(shù)的變化范圍是3V~4.5V，故ABC正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。
故選D。
13．如圖所示電路中，燈泡L的額定電流為0.25A（超過此電流燈泡極易燒壞），其電流與電壓關(guān)系如圖2所示，滑動變阻器R的規(guī)格為“，1A”，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，L恰好正常發(fā)光。下列說法正確的是（）
A．燈泡正常工作時電阻為
B．電壓表的調(diào)節(jié)范圍為1.5-3V
C．電源電壓為6V
D．滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍是
【答案】B
【解析】A．燈泡L的額定電流為0.25A，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈泡正常工作時電阻為
故A錯誤；
B．當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，L恰好正常發(fā)光，此時電路中的電流最大，滑動變阻器阻值最小，電壓表的示數(shù)最小，最小電壓為1.5V，根據(jù)電壓表的量程可知，當(dāng)滑動變阻器兩端的最大電壓為3V，故B正確；
C．當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，L恰好正常發(fā)光，此時電源電壓為
故C錯誤；
D．L恰好正常發(fā)光，滑動變阻器接入的阻值為
當(dāng)滑動變阻器兩端的電壓為3V時，小燈泡兩端的電壓為1V，則此時的電流為0.15A，此時滑動變阻器的阻值為
滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍是6Ω~20Ω，故D錯誤。
故選B。
14. 如圖所示的電路中，電源電壓恒定為4.5V，燈泡L上標(biāo)有“2.5V；1.25W”字樣（燈絲電阻不變），定值電阻R1阻值為15Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω；1A”，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V，求：
（1）小燈泡L的電阻；
（2）閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S1、S2，電流表示數(shù)為0.3A，此時滑動變阻器R2連入電路的阻值；
（3）閉合開關(guān)S、S1、S2，滑動變阻器的滑片滑至最右端，通電1min定值電阻R1產(chǎn)生的熱量；
（4）閉合開關(guān)S、S1、S2，在確保電路各元件安全的情況下，滑動變阻器R2的最大功率。
【答案】（1）；（2）；（3）；（4）
【解析】（1）由題意可得，小燈泡的電阻為
（2）閉合開關(guān)S，斷開S1、S2時，燈泡L與滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表測燈L兩端電壓，電流表測電路中的電流，所以電路總電阻為
所以滑動變阻器此時接入電路的電阻為
（3）閉合開關(guān)S、S1、S2時，R1與R2并聯(lián)，燈泡L和電壓表被短接，所以此時R1兩端的電壓為
根據(jù)歐姆定律可得，R1所在支路的電流為
所以通電1min定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為
（4）因為電流表量程為0~0.6A，所以干路中的電流最大為0.6A，又因為R1所在支路的電流為0.3A，所以R2所在支路允許通過的最大電流為
因為R2兩端的電壓為
所以R2的最大功率為
15. （2024湖南二模）如圖所示，電源電壓恒定，L為“6V 3.6W”的小燈泡（假設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化）。當(dāng)S1斷開，S和S2閉合時，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)S、S1、S2都閉合時，通過定值電阻R1、R2的電流之比為3：2；閉合開關(guān)S，在確保通過電阻R2的電流不為零的前提下，控制S1、S2的通斷，R2消耗的最大功率和最小功率之比為9：1。求：
（1）燈泡L的電阻；
（2）電源電壓；
（3）R2消耗的最大功率。
【答案】（1）10Ω；（2）6V；（3）4.8W
【解析】（1）由“6V 3.6W”可得，小燈泡L的電阻為
（2）當(dāng)S1斷開、S和S2閉合時，R1、R2短路，只有L接入電路，小燈泡正常發(fā)光，即電源電壓等于小燈泡兩端的電壓為6V。
（3）當(dāng)S、S1和S2都閉合時，L、R1、R2并聯(lián)，此時功率最大為
通過定值電阻R1、R2的電流之比為3：2，由并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等
可得
當(dāng)S閉合，S1，S2都斷開時，L、、串聯(lián)，此時功率最小為
由R2消耗的最大功率和最小功率之比為9：1，則
可得，此時R2兩端的電壓為
根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律
可得，此時R1兩端的電壓為
小燈泡兩端的電壓為
R2的阻值為
則R2消耗的最大功率為
16. （2024湖南二模）小燈泡L和定值電阻R接在如圖甲所示的電路中，其兩者的I-U關(guān)系圖象如圖乙所示，下列說法中正確的是（）
A. 圖乙中曲線A表示電阻R的I-U關(guān)系圖象
B. 當(dāng)電源電壓為4V時，電流表示數(shù)為0.5A
C. 當(dāng)電源電壓為4V時，小燈泡L的實際功率為1.6W
D. 如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，電路消耗的總功率為2W
【答案】D
【解析】A．通過定值電阻R的電流I與電壓U成正比，故應(yīng)為圖乙中曲線B表示，故A錯誤；
B．如圖所示，燈泡與電阻R并聯(lián)，電流表測干路電流，當(dāng)電源電壓為4V時，燈泡與電阻R兩端電壓都為4V，由圖乙可知，燈泡電流為0.3A，電阻R電流為0.1A，電流表示數(shù)為
故B錯誤；
C．當(dāng)電源電壓為4V時，燈泡電流為0.3A，小燈泡L的實際功率為
故C錯誤；
D．如果將小燈泡L和電阻R串聯(lián)接在電壓為10V的電源兩端，燈泡與電阻R電流相同，且兩端電壓之和為10V，從圖乙可查得電流為0.2A時，燈泡兩端電壓為2V，電阻R兩端電壓為8V，電路消耗的總功率為
故D正確。故選D。

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