2022年中考物理专题复习—变阻器型动态电路

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2022年中考物理专题复习—变阻器型动态电路
1.在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：

（1）定值电阻R1的阻值。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功。
（3）将R1和R2按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值。




2.如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
(1)灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？
(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？





3.如图甲是一款可调温果汁加热鼎，乙是其简化电路图，R1.R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W.当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W-1100W.【果汁比热容取4. 0x103J/(kg·℃)]求：
（1)加热鼎最大功率时电路中的电流。
（2)滑动变阻器R1的最大阻值。
（3)不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min,果汁升高的温度。





4.在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡L标有“4V、16W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），为定值电阻，滑动变阻器标有 “20Ω 、1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关闭合断开时，电压表的示数为4V，工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关断开闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。





5.如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40 Ω，小灯泡的额定电压为6 V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。

（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4 A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1 min，求电流通过电阻R2产生的热量。




6.如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1 A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3 A，L1、L2是额定电压均为6 V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1， 电源电压调节为10 V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2 Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求对应电路总电功率的变化范围。




7.在如图 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
1.求电阻 R1 的阻值
2.求此时经过变阻器 R2 的电流I2
3.移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max





8.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求：

(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)电路总功率的最大值和最小值。




9.如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 2.5A”。当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量；
（3）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?





10.下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：

（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。





11.如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V5W”（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求：
（1）灯丝电阻和电源电压。
（2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值。
（3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。





12.在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4Ⅴ，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I-Ｕ图像如图乙所示。求：
(1)小灯泡的额定功率；
(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接人电路的阻值；
(3)当小灯泡消耗的功率为0.2W时， 通电1min，滑动变阻器R产生的热量。





13.如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1:5。求：

（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。




14.如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。

(1)求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
(2)金属丝OA的电阻Ra= ______ Ω。
(3)继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB=23OB时，电流表示数为0.36A；当PB=12OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO=13OC时，电压表示数为4.8V；当PO=14OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。




15.如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0-3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求:

（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?




16.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为0～0.6A，电源电压恒为6V，R滑为滑动变阻器，电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0℃时，R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，把R放入0℃环境中，调节滑动变阻器R滑，使电流表指针恰好满偏（即0.6A），然后保持R滑的阻值不变。
（1）在0℃环境中通电30s，整个电路消耗的电能是多少？
（2）滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大？
（3）再把测温探头R放到100℃环境中时，R消耗的电功率多少？





17.如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，电源电压U保持不变。断开开关，闭合开关、，的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持的滑片在最左端不动，断开开关，闭合开关S、，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求：
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器和的最大阻值；
（3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。





18.如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）当时，滑动变阻器的电功率；
（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。





19.如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。

（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。




20.某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，是最大阻值为的可变电阻（调温开关），人通过调节可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次？


2022年中考物理专题复习—变阻器型动态电路参考答案
1.在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：

（1）定值电阻R1的阻值。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功。
（3）将R1和R2按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值。
【答案】10Ω;80J;1:8
2.如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
(1)灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？
(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

【答案】解：(1)闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，
灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，所以电压表V1的示数为3V，
串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：UH=U−UL=4.5V−3V=1.5V，即电压表V2的示数为1.5V，
灯泡正常工作时的电流：I=PLUL=0.75W3V=0.25A，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH=UHI=1.5V0.25A=6Ω；
(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能：W=UIt=4.5V×0.25A×4×60s=270J。
答：(1)灯泡正常工作时，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为1.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω；
(2)灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能为270J。
3.如图甲是一款可调温果汁加热鼎，乙是其简化电路图，R1.R2均为加热电阻，当开关接1时，加热鼎处于保温挡，保温功率为275W.当开关接2时，加热鼎处于可调温挡，可调功率范围为275W-1100W.【果汁比热容取4. 0x103J/(kg·℃)]求：
（1)加热鼎最大功率时电路中的电流。
（2)滑动变阻器R1的最大阻值。
（3)不计热量损失，加热鼎用最大功率对1kg果汁加热2min,果汁升高的温度。

【答案】5A 132Ω 33℃
4.在如图所示的电路中，电源电压，小灯泡L标有“4V、16W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），为定值电阻，滑动变阻器标有 “20Ω 、1A”的字样，电流表A的量程为0~0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻；
（2）当开关闭合断开时，电压表的示数为4V，工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关断开闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。

【答案】（1）10Ω；（2）240J；（3）
5.如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40 Ω，小灯泡的额定电压为6 V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。

（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4 A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1 min，求电流通过电阻R2产生的热量。
【答案】（1）16 V 3 W （2）30 Ω 1.6 W （3）288 J 
6.如图甲所示电路，电源电压可调，R为标有“1 A”字样的滑动变阻器，电流表量程为0～3 A，L1、L2是额定电压均为6 V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。求：

（1）L2正常发光时的电阻；
（2）若只闭合开关S1， 电源电压调节为10 V，滑片P滑至中点时小灯泡正常发光，滑动变阻器的最大阻值；
（3）若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为2 Ω至最大阻值处，现移动滑片P同时调节电源电压，使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光，电路中各元件均安全工作，求对应电路总电功率的变化范围。
【答案】（1） （2）10Ω （3）7.68W～12.8W​​​​
7.在如图 所示电路中，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器 R2 允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1 的表盘均如图 8 所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处，闭合开关 S，电流表 A1 示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
1.求电阻 R1 的阻值
2.求此时经过变阻器 R2 的电流I2
3.移动变阻器滑片 P，在电路安全工作的前提下，求变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min:P2max

【答案】1、 R1=U/I1=6V/0.3A=20Ω
2、干路电流表和 A1 偏角相同，且干路电流大于支路电流，故干路电流为 1.5A； I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
3、滑动变阻器的最小电流为 1.2A；最大电流为 3A-0.3A=2.7A；最小功率和最大功率的比值等于最小电流和最大电流的比值 1.2A：2.7A=4:9
8.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求：

(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
(2)滑动变阻器的最大阻值；
(3)电路总功率的最大值和最小值。
【答案】解：当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等；
所以此时电路中的电流为：I=0.2A，
L的电压为：UL=1V，R0的电压为：U0=2V；
当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；
所以此时电路中的电流为：I′=0.4A，
L的电压为：UL′=4V，R0的电压为：U0′=4V。
(1)当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，
根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为：RL′=UL′I′=4V0.4A=10Ω，
根据题意，此时灯泡正常发光，
所以灯泡的额定功率为：P额=UL′I′=4V×0.4A=1.6W，
定值电阻R0的阻值为：R0=U0′I′=4V0.4A=10Ω；
(2)当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，
U电=UL′+U0′=4V+4V=8V，
U滑=U电−U0−UL=8V−2V−1V=5V，
根据欧姆定律，
R滑=U滑I=5V0.2A=25Ω；
(3)电路总功率的最大值为：P大=U电I′=8V×0.4A=3.2W，
电路总功率的最小值为：P小=U电I=8V×0.2A=1.6W。
答：(1)小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；
(2)滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
(3)电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。
9.如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 2.5A”。当S闭合、S1断开，滑片P滑到变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量；
（3）若电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?

【答案】（1）36Ω；（2）1920J；（3）0.5A，12W~72W
10.下图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：

（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

【答案】（1）；（2）；（3）
11.如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“10V5W”（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为10Ω，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R2标有“40Ω 0.5A”字样。当S闭合，单刀双掷开关S1接a，滑片置于某位置时，电压表示数为5V，电流表示数为0.4A。求：
（1）灯丝电阻和电源电压。
（2）在保证电路安全的前提下，且电路中有电阻或小灯泡工作时，整个电路总功率最小值。
（3）在保证电路安全的前提下，S1分别接a和b时，滑片从左端向右端滑动过程中，两次电路总功率最大值之比。

【答案】解：（1）灯丝电阻R＝＝＝20Ω；
当单刀双掷开关S1接a时，由图可知R1与滑动变阻器R2串联，此时U2＝5V，I＝0.4A，R1＝10Ω，
电源电压：U＝U1+U2＝5V+0.4A×10Ω＝9V。
（2）当单刀双掷开关S1接b时，灯泡与滑动变阻器最大值串联时电路总阻值最大，且电路安全，
整个电路总功率最小：＝＝1.35W。
（3）S1接a时，R1与滑动变阻器R2串联，此时回路最小阻值：Rmin＝R1＝10Ω，
回路电流：I＝＝0.9A＞0.5A，电路不安全，
滑片从左端向右端滑动过程中，电路总功率最大值：Pmax＝UImax＝9V×0.5A＝4.5W；
S1接b时，灯泡与滑动变阻器R2串联，此时回路最小阻值：Rmin＝R＝20Ω，
回路电流：I＝＝0.45A，电路安全，所以＝＝4.05W，
两次电路总功率最大值之比：＝10：9。
12.在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电源电压恒为4Ⅴ，小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”，实验得到小灯泡的I-Ｕ图像如图乙所示。求：
(1)小灯泡的额定功率；
(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接人电路的阻值；
(3)当小灯泡消耗的功率为0.2W时， 通电1min，滑动变阻器R产生的热量。

【答案】

13.如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1:5。求：

（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。
【答案】6Ω 3Ω或12Ω 0.5W
14.如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。

(1)求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
(2)金属丝OA的电阻Ra= ______ Ω。
(3)继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB=23OB时，电流表示数为0.36A；当PB=12OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO=13OC时，电压表示数为4.8V；当PO=14OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
【答案】0
【解析】解：(1)灯泡L正常发光时的电压UL=6V，灯泡的电功率PL=2.4W，
由P=UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：IL=PLUL=2.4W6V=0.4A；
(2)闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，
则金属丝OA的电阻为0Ω，相当于导线，即Ra=0Ω；
(3)图甲中：
①当PB=23OB时，23Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流I1=0.36A，
②当PB=12OB时，12Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，此时电路中的电流I2=IL=0.4A；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，
③当PO=13OC时，13Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL′=4.8V，
④当PO=14OC时，14Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL″=6.0V，此时灯泡正常发光，
由②④灯泡都正常发光可知，12Rb=14Rc，即Rc=2Rb，
由④可得，电源的电压U=UL+I2×14Rc=6V+0.4A×14Rc-------I，
由Rc=2Rb可知，23Rb=13Rc，即①③电路是等效的，
由③可得，电源的电压U=UL′+I1×13Rc=4.8V+0.36A×13Rc-----II，
由I、II可得：Rc=60Ω，U=12V。
答：(1)灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流为0.4A；
(2)0；
(3)金属丝OC的电阻Rc为60Ω，电源电压为12V。
15.如图所示，电源电压不变，定值电阻R0=20Ω，电流表量程为0-3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求:

（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能?
（2）电源电压是多少伏?
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少?
【答案】（1）
方法一
当小灯泡正常工作时，t=1min=60s
W=Pt
=4W×60s=240J
方法二
灯泡额定电流
灯泡消耗电能W=UIt=8V×0.5A×60s=240J
（2）当S闭合，S1、S2断开，滑片P在b端时，R与L串联，此时电流为I1。当滑片P从b端滑到某一位置时，电阻减小16Ω，电流增大，电流变化量△I=0.2A，灯泡恰好正常发光，此时电流为I2。


灯泡电阻
（或）
根据题意
①
②
解①②两式得
U=12V
（3）当S、S1、S2都闭合时，此时L被短路，R0与R井联，通过R0的电流

在保证电路安全的前提下，电流表最大示数I总=3A，此时R连入电路中阻值最小，最大，功率最大。
通过滑动变阻器最大电流

滑动变阻器最大功率

16.某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为0～0.6A，电源电压恒为6V，R滑为滑动变阻器，电阻R作为温度计的测温探头。当t≥0℃时，R的阻值随温度t的变化关系如图乙所示。闭合开关S后，把R放入0℃环境中，调节滑动变阻器R滑，使电流表指针恰好满偏（即0.6A），然后保持R滑的阻值不变。
（1）在0℃环境中通电30s，整个电路消耗的电能是多少？
（2）滑动变阻器接入电路的电阻R滑为多大？
（3）再把测温探头R放到100℃环境中时，R消耗的电功率多少？

【答案】 （1）W = UIt
 = 6V×0.6A×30s  = 108J
（2）由图乙可知，在0℃环境中测温探头的电阻为R1=2Ω，
已知电路中电流I1=0.6A，由
可解得滑动变阻器接入电路的电阻R滑=8Ω
（3）当把测温探头R放到100℃温度环境中时，
由图乙可知测温探头的电阻R2=7Ω，
总电阻为R串=R滑+R2=8Ω+7Ω=15Ω
电流为
R消耗的电功率P = I12R
由以上两式解得P =1.12W
17.如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器、允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，电源电压U保持不变。断开开关，闭合开关、，的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持的滑片在最左端不动，断开开关，闭合开关S、，在保证所有元件安全的情况下，将的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C~B是移动滑动变阻器的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求：
（1）电源电压U；
（2）滑动变阻器和的最大阻值；
（3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。

【答案】（1）11V；（2）12Ω，30Ω；（3）0.6W
18.如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）当时，滑动变阻器的电功率；
（3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为、时，滑动变阻器的电功率均为，则与的乘积是多少。

【答案】（1）；（2）；（3）
19.如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3 A。

（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2 W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1 cm阻值改变1 Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为x cm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
【答案】（1）15 Ω （2）9 V 3 Ω （3）P=81x(15+x)2
20.某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻，是最大阻值为的可变电阻（调温开关），人通过调节可以改变电热水壶的功率。
（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？
（2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将的阻值调为多大？
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯在内闪烁了多少次？

【答案】（1）1210W；（2）400Ω；（3）50次
【解析】解：（1）当R′接入电路的阻值为0时，电路为R0的简单电路，根据P＝UI＝可知此时该电热水壶的功率最大，为P大＝＝＝1210W；
（2）电热水壶表面温度为70℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为：
△t＝70℃﹣20℃＝50℃，
由图像知，电热水壶每秒钟散失的热量Q＝110J，
则散热功率P散＝＝＝110W，
要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率P＝P散＝110W，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝440Ω，
则R′的阻值：R′＝R总﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω；
（3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，
实际功率为P大′＝＝＝1000W，
1min消耗的电能W＝P大′t′＝1000W×1×60s＝6×104J＝kW•h，
从丁图可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，故电能表指示灯实际闪烁的次数n＝kW•h×3000imp/（kW•h）＝50imp。
答：（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为1210W；
（2）应将R′的阻值调为400Ω；
（3）电能表指示灯1min内闪烁了50次。