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初中物理中考复习 专项11 电学动态电路、图像、比例相关计算（解析版）-备战2021年中考物理精选考点专项突破题集
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这是一份初中物理中考复习 专项11 电学动态电路、图像、比例相关计算（解析版）-备战2021年中考物理精选考点专项突破题集，共25页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专项11 电学动态电路、图像、比例相关计算
一、选择题
1．（2020·桂林）如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
【答案】D
【解析】由电路图可知，当闭合开关S，两个电阻串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，滑动变阻器阻值从最大变化到最小时，根据串联分压特性可知，图2中甲为R2，乙为R1：AB．滑动变阻器接入阻值为零时，R1两端电压达到最大，为电源电压，即6V，此时定值电阻R1的阻值为，故A、B错误；C．滑动变阻器接入阻值为最大值时，电路中电流为0.2A，此时，则滑动变阻器R2的最大值为，故C错误；D．变阻器滑片在中点时，根据欧姆定律可知，故D正确。故选D。
2．（2020·内江）如图所示，电源电压恒为6V，三个定值电阻R0 =10Ω、R1 =20Ω、R2 =10Ω。第一次闭合开关S、S1，第二次闭合开关S、S2（电流表、电压表安全且均有示数），两次电路总电阻的变化量为∆R，电流表示数的变化量为∆I，电压表示数的变化量为∆U，电路消耗总功率的变化量为∆P。则（ ）
A．∆R=20Ω B．∆I=0.2A C．∆U=2.0V D．∆P=0.6W
【答案】D
【解析】由电路图知，闭合开关S、S1时，电阻R0、R1串联，电压表测电阻R0两端的电压，则电路中的总电阻R总1=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω，则电流表的示数，电压表的示数U0=I1R0=0.2A×10Ω=2V，电路消耗的总功率P1=UI1=6V×0.2A=1.2W，闭合开关S、S2时，电阻R0、R2串联，电压表测电阻R0两端的电压，则电路中的总电阻R总2=R0+R2=10Ω+10Ω=20Ω，则电流表的示数，电压表的示数U0＇=I2R0=0.3A×10Ω=3V，电路消耗的总功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W，那么∆R=10Ω，∆I=0.1A，∆U=1V，∆P=0.6W，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
3．（2020·淄博）如图甲所示，电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。灯泡L的额定电流为0.25A，其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，则（ ）
A．灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω
B．灯泡正常发光1min消耗的电能是60J
C．电路消耗的总功率最大是1.6W
D．当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器连入电路的阻值是12.5Ω
【答案】D
【解析】A．灯泡L的额定电流为0.25A，由图乙可知，灯泡正常发光电流为0.25A时，电压为2.5V，电阻为10Ω，故A不符合题意；B．灯泡正常发光1min消耗的电能是，故B不符合题意；C．灯泡L的额定电流为0.25A，电路中最大电流为0.25A，电路消耗的总功率最大是，故C不符合题意；D．当电流表的示数为0.2A时，由图乙可知，灯泡两端电压为1.5V，所以滑动变阻器两端电压为2.5V连入电路的阻值是，故D符合题意。故选D。
4．（2020·永州）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（ ）
A．图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象 B．当R2＝R1时，电流的大小为0.2A
C．电源电压为8V D．R1的阻值为30Ω
【答案】C
【解析】A．两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象，故A错误；B．串联电路各处的电流相等，当 时，由 ，则两电阻的电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，故B错误；C．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，因电路的电压等于两电压表示数之和，即电源电压，C正确；D．当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，电路的电流最大为0.8A，由欧姆定律，故D错误。故选C。
5．（2020·广安）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示｡以下分析错误的是（ ）
A．电源电压是3V
B．R1的电阻值是10Ω
C．R2的最大电阻值是20Ω
D．当滑片P移到中点时，电阻R1工作10s消耗4J的电能
【答案】D
【解析】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电压表测电源两端的电压，由图乙可知，电压表的示数即电源的电压U=3V，电路中的电流I=0.3A，R1的阻值，故AB正确，不符合题意；C．当滑片位于a端时，接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电流中的电流是0.1A，电压表的示数1V，变阻器两端的电压U2=U-U1=3V-1V=2V，由串联电路电流的规律和欧姆定律得到变阻器的最大阻值R2=，故C正确，不符合题意；D．当滑片P移到中点时，通过电路的电流，电阻R1工作10s消耗的电能，故D错误，符合题意。故选D。
6．（2020·铜仁）如图所示，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由12V变为8V。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R1与R2的阻值之比为2：1
C．S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比为3：1
D．S1断开前后，R2消耗的电功率之比为9：4
【答案】D
【解析】A．开关S1闭合时R1被短路，此时电压表测量的是R2两端电压，也是电源电压，所以电源电压为12V，故A错误；B．开关S1断开时，电阻R1和R2串联分压，此时电压表测量的为R2两端电压8V，电源电压为12V，由串联电路电压特点可知R1两端电压为4V，根据串联电路的分压原理可知，故B错误； C．S1断开前，整个电路消耗的电功率，S1断开后，整个电路消耗的电功率，S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比，故C错误；D．S1断开前，R2消耗的电功率，S1断开后，R2消耗的电功率，S1断开前后，R2消耗的电功率之比，故D正确。故选D。
7．（2020·眉山）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I—U图象。下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.2W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J
【答案】D
【解析】A．只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，由图象可知，当UL＝2V时，IL＝0.5A，其实际功率为，则电源的电压，由可得，小灯泡L的电阻，故A错误；B．再闭合S2后，R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，所以，R两端的电压也为2V，由图象可知，此时通过R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流为，电路总功率，故B错误；C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关S2后，通过L的电流不变，则电流表示数的增加量即为通过R的电流，其大小为0.2A，故C错误；D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量，故D正确。故选D。
8．（2020·天水）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关后，当滑片从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为
B．滑动变阻器的最大阻值为
C．该电路总功率变化范围为
D．小灯泡正常发光，电流所做的功为
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。A．由题意可知，当滑片位于最左端时，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压为，即小灯泡的额定电压为，故A错误；B．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，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，由可得，滑动变阻器的最大阻值，故B正确；C．当滑片位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙可知，通过灯泡的电流，则，当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，则，所以，该电路总功率变化范围为，故C错误；D．小灯泡正常发光，由可得，电流所做的功，故D错误。故选B。
9．（2020·自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻为2Ω
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大电阻为12Ω
D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W
【答案】D
【解析】A．灯泡正常发光时的电流IL==0.5A，灯泡的电阻RL==12Ω
故A错误；BC．当开关S1、S2都断开，滑片P在b端，变阻器连入电路的阻值最大，与灯泡串联，滑片P从b端滑到某一位置c时，电变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=可知通过电路的电流变大，通过电路的电流是0.5A，滑片P在b端的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A，因为电源的电压不变，由串联电路特点和欧姆定律得到U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)，0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)，解得Rab=18Ω，Rac=12Ω，
电源电压U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V，故BC错误；D．当开关S1、S2都闭合，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电阻的规律可知总电阻变小，总电流变大，所以干路电流I=0.4A+0.1A+1.5A=2A，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，R0的阻值R0=，当S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小功率Pmin=，故D正确。故选D。
10．（2020·重庆）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4Ｖ”字样的灯泡，定值电阻为60Ω，两个电流表的量程均为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P当灯泡L的功率为1W时，变阻器R接入的阻值为6.25Ω
D．当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】D
【解析】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律可得，电源电压为，故A错误；B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可知，产生滑动变阻器接入电路的电阻为，则滑动变阻器的最大阻值为，故B错误；C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为，故C错误；D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为；通过定值电阻的电流为，根据并联电路电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为，则滑动变阻器R消耗的最大功率为，故D正确。故选D。
11．（2020·泰州）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电路的最大功率是3.6W
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电流表的最小示数是0.15A
D．电流表的最大示数是0.4A
【答案】B
【解析】AD．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是，故AD错误；BC．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为，由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是，故B正确；C错误。故选B。
12．（2019·河池）如图甲是调光台灯的模拟电路，电源电压不变，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器的滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2=2R1。小灯泡的I-U图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．R1的阻值为10Ω
C．当滑片在A点时，电路总功率是3.2W
D．当滑片在B点时，R2的功率是2.5W
【答案】D
【解析】AB．当滑动变阻器的滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，由乙图可知，此时电路中电流为0.4A，R1为，当滑动变阻器的滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，由乙图可知，此时电路中电流为0.25A，R2为，R2=2R1，，U=12V，R1=20Ω，故A、B错误；C．当滑片在A点时，电路总功率是，故C错误；D．当滑片在B点时，R2的功率是，故D正确。故选D。
13．（2020·遵义）（多选）如图所示，电源电压U保持不变滑动变阻器最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器的滑片P置于中点，闭合开关S、S1、S2，电流表A1示数为1.5A；保持滑片P位置不变，闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表A2示数为I1，电路总功率为4.5W，改变滑片P的位置使之移到最右端，电流表A2示数为I2，且I1：I2＝3：5通过开关和滑动变阻器调整电路，使闭合电路的最大功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．U=15V B．R=20Ω C．R2=50Ω D．P=30W
【答案】AD
【解析】A．闭合开关S、S1、S2时，R被短路，R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流I，由欧姆定律得，电源电压，故A正确；BC．闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P置于中点时，0.5R与R2串联，电流表A2测电路电流，根据P=UI得，干路电流，电路总电阻，由串联电路中电组的关系可知①，闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，此时电路中只有R2，电流表A2测通过R2的电流I2，因为I1：I2＝3：5，所以，R2的阻值②，将②代入①可得，故B错误，C错误；D．由 知，U不变时，R越小，P越大，所以当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，R被短路，此时电路的电阻最小，电路消耗的电功率最大，所以，故D正确。故选AD。
14．（2020·黑龙江）（多选）如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则 （ ）
A．R1的功率范围 5W~0.8W
B．R1的功率范围7.2W~0.8W
C．R2的最大功率是1.8W
D．R2的最大功率为1.6W
【答案】BC
【解析】AB．当滑片P在最右端时，电路中总电阻最小，电流最大，此时R1的功率最大P1max=Imax2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W，当滑片P在最左端时，电路中总电阻最大，电流最小，此时R1的功率最小P1min=Imin2R1=(0.4A)2×5Ω=0.8W，故R1的功率范围7.2W~0.8W，故A错误，B正确；CD．当R2＇=R1=5Ω时，滑动变阻器R2的功率最大，此时，电路中的电流 ，最大功率P2max=I2max2R2＇=(0.6A)2×5Ω=1.8W，故C正确，D错误。故选BC。
二、非选择题
15．（2020·安顺）如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W；当滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，R的功率为0.9W，则电源电压U=_____V。
【答案】7.5
【解析】调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W，根据P=UI，R的电压为，滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，这时电流表的示数为0.3A，R的功率为0.9W，根据P＝UI，R的电压为，设电源电压为U，由串联电路的规律及欧姆定律，根据R0的电阻不变列方程有，即，电源电压为
16．（2020·广元）如图所示，电源电压恒定为10V，R1=10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2 V变成5 V，则R2的阻值为______Ω，滑动变阻器的最大阻值为______Ω，当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电功为______J。
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【答案】10 30 120
【解析】当滑片在最左端时，电路电流，电阻R2两端的电压U2=U−U1=10V−5V=5V，则电阻；当滑片在最右端时，电路电流，电阻R2两端的电压，滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器的最大阻值；当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电功
17．（2020·眉山）如图甲所示，R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1∶P2＝______，将甲图所示电路改变为乙图所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是______V。
【答案】1∶4 4
【解析】由甲电路图可知，断开开关S时，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，所以，电路消耗的总功率P1＝，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1＝R2，所以，电路消耗总功率P2＝+＝2，P1：P2＝∶2＝1∶4；由乙电路图可知，R1与L串联，设小灯泡的额定电压UL，因串联电路中各处的电流相等，且此时灯泡正常发光，所以，电路中的电流I＝IL＝，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压U＝UL+IR1，8V＝UL+×4Ω，整理可得UL2﹣8V×UL+16V2＝0，UL＝4V
18．（2020·宜昌）两只定值电阻R1和R2的I-U图像如下图所示｡当把这两只电阻并联接在3V电源上时，通过干路的电流是____A，在相同时间内，产生的热量更多的是___ （选填“R1”或“R2”）
【答案】0.45 R1
【解析】并联时电压相等，由图可知：当电压等于3V时，R1中的电流为0.3A，R2中的电流为0.15A，所以干路上的电流为0.3A+0.15A=0.45A；根据公式Q=W=UIt可知：电压和时间相同，R1中的电流大于R2中的电流，所以R1中产生的热量更多。
19．（2020·岳阳）如图所示是某小灯泡的电流电压图像，小灯泡的额定电压为6V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是______Ω。若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为______J。
【答案】20 9
【解析】小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为6V，由图可知，通过小灯泡的电流为0.3A，小灯泡的电阻RL==20Ω；由图可知，当电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.2A，并联电路各支路电压相等，通过R的电流IR==0.3A，干路电流为0.2A+0.3A=0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为
20．（2020·襄阳）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为______V，灯的功率变化量为______W。
【答案】9 4
【解析】由甲图知，灯与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表灯两端的电压，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，即滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙知，此时滑动变阻器分得的电压为8V，灯两端的电压为1V，根据串联电路电压的特点知，电源电压为；由乙图知，灯正常发光时，此时电路中的电流最大，即灯正常发光时的电流为0.6A，此时滑动变阻器分得的为2V，灯两端的电压为，灯的额定功率为，当滑片位于最大值端时，灯消耗的功率为，灯的功率变化量为
21．（2020·日照）在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。
【答案】(1)504J；(2)0.36W；(3)2.07A
【解析】
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能
5min内小灯泡L消耗的电能是504J。
(2)当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据可知
当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻
串联电路的总电阻
R2的电阻大小
这时电阻R2的电功率
电阻R2的电功率是0.36W。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小
电流表的示数约是。
22．（2020·遵义）如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的I﹣U图象。
(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？
(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？
(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】(1)16Ω；(2)10V；(3)2.8W
【解析】
(1)小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示灯的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡正常发光的电流为IL=0.5A，由欧姆定律，灯正常发光的电阻
(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，R1与L串联，电压表测小灯泡两端电压，此时UL=8V，故灯正常发光，则通过电路的电流
由欧姆定律，则R1两端电压
根据串联电路电压的规律，此时电源电压
(3)同时闭合开关S、S1时，R1被短路，R与L串联，由图乙可知，当PL＇=2W时，UL＇=5V，IL＇=0.4A，据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器消耗的电功率
23．（2020·广西）如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动段一距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1.此时电压表的示数为2.5V。电流表读数I与滑片P滑动距离s的关系如图乙所示。求：
(1)当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；
(2)当滑片P移到s＝2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量；
(3)当滑片P移到s＝6cm处时，R1消耗的电功率；
(4)电压表的量程为“0﹣3V”，电流表的量程为“0﹣6A”。若R1未断路，为保护电路安全，R0的电功率变化范围。
【答案】(1)12.5Ω；(2)4J；(3)0.2W；(4)0.225W-2.025W
【解析】
(1)有图以及题意可知，当电流表开始有示数时，电流为0.2A，闭合开关S1.，电压表测量的是滑动变阻器R1两端的电压，电压为2.5V，则此时R1接入电路的阻值为
(2)当滑片P移到s＝2cm处时，电路中电流为0.2A，已知电源电压为4.5V，R1两端电压为2.5V，则电阻R0两端电压为
则电阻R0电阻为
则电阻R0在10s内产生的热量为
(3)当滑片P移到s＝6cm处时，由图可知，电路中电流为0.4A，则电路中总电阻为
此时R1接入电路的阻值为
则R1消耗的电功率为
(4)因为电压表测量的是滑动变阻器R1两端的电压，且电压表的量程为“0﹣3V”，则，当电压表示数达到最大时，电阻R0两端电压为
此时R1电功率为
因为电流表的量程为“0﹣6A”，当R1接入电路的阻值为0时，电路中电流
0.45A<6A，故电流表仍是安全的，则当R1接入电路的阻值为0时，R1电功率为
则R0的电功率变化范围为0.225W-2.025W。
24．（2020·云南）如图所示，电源电压6V恒定不变，R1阻值为15Ω，电流表量程为0~0.6A。
（1）开关S、S1都闭合，滑片P不能移到a端的原因是会造成电路_____ （ 选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（2）开关S闭合、S1断开时，求电流表示数；_____
（3）开关S、S1都闭合时，为了电流表不超量程，求变阻器R2连入电路的最小阻值。_____
【答案】短路 0.4A 30Ω
【解析】
(1)开关S、S1都闭合，电阻R1和变阻器R2并联，当滑片P移到a端时，变阻器连入电路的电阻为0，会造成电路短路。
(2)开关S闭合、S1断开时，为R1的简单电路，由欧姆定律得到电流表示数
(3)开关S、S1都闭合时，电流表测干路电流，通过R1的电流为0.4A不变，故通过变阻器的最大电流为I2=0.6A-0.4A=0.2A
变阻器R2连入电路的最小阻值
25．（2020·镇江）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω 0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω 0.3A”电阻，R2为“20Ω 0.4A”电阻，电压表量程为0~3V。①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为____W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使电压表的示数为1V，则R接入电路的阻值为___Ω；③闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为____｡
【答案】1.2 6
【解析】
（1）闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接人电路的阻值为10Ω，电源电压为6V，电路中R和R2串联，此时电路消耗的电功率为
（2）断开S1，闭合S2､S3，调节R，此时R、R1和R2串联，使电压表的示数为1V，则加在R1和R2两端的电压为5V，电路中的电流为，则R接入电路的阻值为
（3）闭合所有开关，R1被短路，R2允许流经的最大电流是0.4A，电源的电压最大为6V，所以当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电阻R2消耗的电功率最大为
因为，电压表的能测量的最大值为3V，所以加在R2两端的最小电压为3V，此时电阻R2消耗的电功率最小为
所以，闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为。
专项11 电学动态电路、图像、比例相关计算
一、选择题
1．（2020·桂林）如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（ ）
A．电源电压为10V
B．定值电阻R1的阻值为20Ω
C．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
【答案】D
【解析】由电路图可知，当闭合开关S，两个电阻串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，滑动变阻器阻值从最大变化到最小时，根据串联分压特性可知，图2中甲为R2，乙为R1：AB．滑动变阻器接入阻值为零时，R1两端电压达到最大，为电源电压，即6V，此时定值电阻R1的阻值为，故A、B错误；C．滑动变阻器接入阻值为最大值时，电路中电流为0.2A，此时，则滑动变阻器R2的最大值为，故C错误；D．变阻器滑片在中点时，根据欧姆定律可知，故D正确。故选D。
2．（2020·内江）如图所示，电源电压恒为6V，三个定值电阻R0 =10Ω、R1 =20Ω、R2 =10Ω。第一次闭合开关S、S1，第二次闭合开关S、S2（电流表、电压表安全且均有示数），两次电路总电阻的变化量为∆R，电流表示数的变化量为∆I，电压表示数的变化量为∆U，电路消耗总功率的变化量为∆P。则（ ）
A．∆R=20Ω B．∆I=0.2A C．∆U=2.0V D．∆P=0.6W
【答案】D
【解析】由电路图知，闭合开关S、S1时，电阻R0、R1串联，电压表测电阻R0两端的电压，则电路中的总电阻R总1=R0+R1=10Ω+20Ω=30Ω，则电流表的示数，电压表的示数U0=I1R0=0.2A×10Ω=2V，电路消耗的总功率P1=UI1=6V×0.2A=1.2W，闭合开关S、S2时，电阻R0、R2串联，电压表测电阻R0两端的电压，则电路中的总电阻R总2=R0+R2=10Ω+10Ω=20Ω，则电流表的示数，电压表的示数U0＇=I2R0=0.3A×10Ω=3V，电路消耗的总功率P2=UI2=6V×0.3A=1.8W，那么∆R=10Ω，∆I=0.1A，∆U=1V，∆P=0.6W，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
3．（2020·淄博）如图甲所示，电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。灯泡L的额定电流为0.25A，其电流随电压变化的图象如图乙所示。闭合开关S，移动滑片P，在保证电路安全的情况下，则（ ）
A．灯泡正常发光时的电阻是7.5Ω
B．灯泡正常发光1min消耗的电能是60J
C．电路消耗的总功率最大是1.6W
D．当电流表的示数为0.2A时，滑动变阻器连入电路的阻值是12.5Ω
【答案】D
【解析】A．灯泡L的额定电流为0.25A，由图乙可知，灯泡正常发光电流为0.25A时，电压为2.5V，电阻为10Ω，故A不符合题意；B．灯泡正常发光1min消耗的电能是，故B不符合题意；C．灯泡L的额定电流为0.25A，电路中最大电流为0.25A，电路消耗的总功率最大是，故C不符合题意；D．当电流表的示数为0.2A时，由图乙可知，灯泡两端电压为1.5V，所以滑动变阻器两端电压为2.5V连入电路的阻值是，故D符合题意。故选D。
4．（2020·永州）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（ ）
A．图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象 B．当R2＝R1时，电流的大小为0.2A
C．电源电压为8V D．R1的阻值为30Ω
【答案】C
【解析】A．两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象，故A错误；B．串联电路各处的电流相等，当 时，由 ，则两电阻的电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，故B错误；C．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，因电路的电压等于两电压表示数之和，即电源电压，C正确；D．当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，电路的电流最大为0.8A，由欧姆定律，故D错误。故选C。
5．（2020·广安）如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，变阻器滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示｡以下分析错误的是（ ）
A．电源电压是3V
B．R1的电阻值是10Ω
C．R2的最大电阻值是20Ω
D．当滑片P移到中点时，电阻R1工作10s消耗4J的电能
【答案】D
【解析】AB．由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电压表测电源两端的电压，由图乙可知，电压表的示数即电源的电压U=3V，电路中的电流I=0.3A，R1的阻值，故AB正确，不符合题意；C．当滑片位于a端时，接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，此时电流中的电流是0.1A，电压表的示数1V，变阻器两端的电压U2=U-U1=3V-1V=2V，由串联电路电流的规律和欧姆定律得到变阻器的最大阻值R2=，故C正确，不符合题意；D．当滑片P移到中点时，通过电路的电流，电阻R1工作10s消耗的电能，故D错误，符合题意。故选D。
6．（2020·铜仁）如图所示，电源电压不变，开关S闭合，S1由闭合到断开，电压表的示数由12V变为8V。则下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压为20V
B．R1与R2的阻值之比为2：1
C．S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比为3：1
D．S1断开前后，R2消耗的电功率之比为9：4
【答案】D
【解析】A．开关S1闭合时R1被短路，此时电压表测量的是R2两端电压，也是电源电压，所以电源电压为12V，故A错误；B．开关S1断开时，电阻R1和R2串联分压，此时电压表测量的为R2两端电压8V，电源电压为12V，由串联电路电压特点可知R1两端电压为4V，根据串联电路的分压原理可知，故B错误； C．S1断开前，整个电路消耗的电功率，S1断开后，整个电路消耗的电功率，S1断开前后，整个电路消耗的电功率之比，故C错误；D．S1断开前，R2消耗的电功率，S1断开后，R2消耗的电功率，S1断开前后，R2消耗的电功率之比，故D正确。故选D。
7．（2020·眉山）如图甲所示，电源电压不变，将小灯泡L和电阻R接入电路中，只闭合开关S1时，小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I—U图象。下列说法中正确的是（ ）
A．只闭合开关S1时，L的电阻为10Ω
B．再闭合开关S2后，电路总功率为1.2W
C．再闭合开关S2后，电流表示数增加0.5A
D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量是24J
【答案】D
【解析】A．只闭合开关S1时，电路为小灯泡L的简单电路，此时小灯泡L的实际功率为1W，由图象可知，当UL＝2V时，IL＝0.5A，其实际功率为，则电源的电压，由可得，小灯泡L的电阻，故A错误；B．再闭合S2后，R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，所以，R两端的电压也为2V，由图象可知，此时通过R的电流为0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流为，电路总功率，故B错误；C．因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，再闭合开关S2后，通过L的电流不变，则电流表示数的增加量即为通过R的电流，其大小为0.2A，故C错误；D．再闭合开关S2后，在1min内电阻R产生的热量，故D正确。故选D。
8．（2020·天水）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关后，当滑片从最右端向最左端滑动的过程中，小灯泡的关系图象如图乙所示，最后小灯泡正常发光。下列说法中正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电压为
B．滑动变阻器的最大阻值为
C．该电路总功率变化范围为
D．小灯泡正常发光，电流所做的功为
【答案】B
【解析】由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。A．由题意可知，当滑片位于最左端时，小灯泡正常发光，此时变阻器接入电路中的电阻为零，通过灯泡的电流最大，由图乙可知，灯泡两端的电压为，即小灯泡的额定电压为，故A错误；B．当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，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，由可得，滑动变阻器的最大阻值，故B正确；C．当滑片位于最左端时，电路为小灯泡的简单电路，电路中的电流最大，电路的总功率最大，由图乙可知，通过灯泡的电流，则，当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路的电流最小，电路的总功率最小，由图乙可知，灯泡两端的电压，电路中的电流，则，所以，该电路总功率变化范围为，故C错误；D．小灯泡正常发光，由可得，电流所做的功，故D错误。故选B。
9．（2020·自贡）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”字样，当开关S1、S2都断开，滑片P从b端滑到某一位置c时（图中未标出），滑动变阻器R的电阻减小了6Ω，电流表示数变化了0.1A，此时灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合开关S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，设灯丝电阻不变，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻为2Ω
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大电阻为12Ω
D．当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为20W
【答案】D
【解析】A．灯泡正常发光时的电流IL==0.5A，灯泡的电阻RL==12Ω
故A错误；BC．当开关S1、S2都断开，滑片P在b端，变阻器连入电路的阻值最大，与灯泡串联，滑片P从b端滑到某一位置c时，电变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由I=可知通过电路的电流变大，通过电路的电流是0.5A，滑片P在b端的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A，因为电源的电压不变，由串联电路特点和欧姆定律得到U=Ib(RL+Rab)=Ib(RL+Rac)，0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)，解得Rab=18Ω，Rac=12Ω，
电源电压U=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V，故BC错误；D．当开关S1、S2都闭合，变阻器和电阻R0并联，电流表测量干路中的电流，由并联电路电阻的规律可知总电阻变小，总电流变大，所以干路电流I=0.4A+0.1A+1.5A=2A，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，R0的阻值R0=，当S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路的总功率最小，则电路的最小功率Pmin=，故D正确。故选D。
10．（2020·重庆）如图甲所示的电路，电源电压不变，L是标有“4Ｖ”字样的灯泡，定值电阻为60Ω，两个电流表的量程均为0-0.6A，电压表的量程为0-15V，图乙是小灯泡L的电流随其电压变化的图像。当S闭合，S1、S2断开，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡Ｌ恰好正常发光，电压表示数为5V。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为5V
B．变阻器R的最大阻值为10Ω
C．移动滑片P当灯泡L的功率为1W时，变阻器R接入的阻值为6.25Ω
D．当S、S1、S2都闭合，为保证电路安全，变阻器R消耗的最大功率为4.05W
【答案】D
【解析】A．当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，将滑片P移到变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，此时灯泡两端的电压为4V，电压表示数为5V（即变阻器的电压为5V），由串联电路的电压规律可得，电源电压为，故A错误；B．当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到变阻器R的中点时，灯泡正常发光，根据图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.5A，因串联电路中各处的电流相等，则由欧姆定律可知，产生滑动变阻器接入电路的电阻为，则滑动变阻器的最大阻值为，故B错误；C．移动滑片P，当灯泡L的功率为1W时，根据乙图可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A，根据串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为，由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的电阻为，故C错误；D．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器和定值电阻并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过定值电阻的电流；两个电流表的量程均为0～0.6A，所以干路中的最大电流为；通过定值电阻的电流为，根据并联电路电流特点可知，通过滑动变阻器的最大电流为，则滑动变阻器R消耗的最大功率为，故D正确。故选D。
11．（2020·泰州）如图甲所示电路，电源电压恒为6V，滑动变阻器R的规格为“25Ω、1A”，电流表量程选择“0~0.6A”，电压表量程选择“0~3V”，小灯泡上标有“4.5V、0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关S，为保证电路安全，在移动滑片P的过程中，下列选项正确的是（ ）
A．电路的最大功率是3.6W
B．小灯泡的最小功率是0.75W
C．电流表的最小示数是0.15A
D．电流表的最大示数是0.4A
【答案】B
【解析】AD．由图可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；题意可知，为保证电路安全，电路中允许通过的最大电流是0.3A，即电流表的最大示数是0.3A，电路的最大功率是，故AD错误；BC．由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示数最小；即当电压表的示数为3V时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为，由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是0.25A，小灯泡的最小功率是，故B正确；C错误。故选B。
12．（2019·河池）如图甲是调光台灯的模拟电路，电源电压不变，小灯泡规格是“6V3W”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V；当滑动变阻器的滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，且R2=2R1。小灯泡的I-U图像如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压是6V
B．R1的阻值为10Ω
C．当滑片在A点时，电路总功率是3.2W
D．当滑片在B点时，R2的功率是2.5W
【答案】D
【解析】AB．当滑动变阻器的滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R1，电压表的示数为4V，由乙图可知，此时电路中电流为0.4A，R1为，当滑动变阻器的滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路的电阻为R2，电压表的示数为2V，由乙图可知，此时电路中电流为0.25A，R2为，R2=2R1，，U=12V，R1=20Ω，故A、B错误；C．当滑片在A点时，电路总功率是，故C错误；D．当滑片在B点时，R2的功率是，故D正确。故选D。
13．（2020·遵义）（多选）如图所示，电源电压U保持不变滑动变阻器最大阻值为R，R1、R2为定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器的滑片P置于中点，闭合开关S、S1、S2，电流表A1示数为1.5A；保持滑片P位置不变，闭合开关S，断开开关S1、S2，电流表A2示数为I1，电路总功率为4.5W，改变滑片P的位置使之移到最右端，电流表A2示数为I2，且I1：I2＝3：5通过开关和滑动变阻器调整电路，使闭合电路的最大功率为P。下列说法正确的是（ ）
A．U=15V B．R=20Ω C．R2=50Ω D．P=30W
【答案】AD
【解析】A．闭合开关S、S1、S2时，R被短路，R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流I，由欧姆定律得，电源电压，故A正确；BC．闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P置于中点时，0.5R与R2串联，电流表A2测电路电流，根据P=UI得，干路电流，电路总电阻，由串联电路中电组的关系可知①，闭合开关S，断开开关S1、S2，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，此时电路中只有R2，电流表A2测通过R2的电流I2，因为I1：I2＝3：5，所以，R2的阻值②，将②代入①可得，故B错误，C错误；D．由 知，U不变时，R越小，P越大，所以当开关S、S1、S2都闭合时，R1与R2并联，R被短路，此时电路的电阻最小，电路消耗的电功率最大，所以，故D正确。故选AD。
14．（2020·黑龙江）（多选）如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则 （ ）
A．R1的功率范围 5W~0.8W
B．R1的功率范围7.2W~0.8W
C．R2的最大功率是1.8W
D．R2的最大功率为1.6W
【答案】BC
【解析】AB．当滑片P在最右端时，电路中总电阻最小，电流最大，此时R1的功率最大P1max=Imax2R1=(1.2A)2×5Ω=7.2W，当滑片P在最左端时，电路中总电阻最大，电流最小，此时R1的功率最小P1min=Imin2R1=(0.4A)2×5Ω=0.8W，故R1的功率范围7.2W~0.8W，故A错误，B正确；CD．当R2＇=R1=5Ω时，滑动变阻器R2的功率最大，此时，电路中的电流 ，最大功率P2max=I2max2R2＇=(0.6A)2×5Ω=1.8W，故C正确，D错误。故选BC。
二、非选择题
15．（2020·安顺）如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R0与滑动变阻器R串联。调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W；当滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，R的功率为0.9W，则电源电压U=_____V。
【答案】7.5
【解析】调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，电流表示数为0.1A，R的功率为0.6W，根据P=UI，R的电压为，滑片移动到另一位置时，电流表示数变化了0.2A，这时电流表的示数为0.3A，R的功率为0.9W，根据P＝UI，R的电压为，设电源电压为U，由串联电路的规律及欧姆定律，根据R0的电阻不变列方程有，即，电源电压为
16．（2020·广元）如图所示，电源电压恒定为10V，R1=10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2 V变成5 V，则R2的阻值为______Ω，滑动变阻器的最大阻值为______Ω，当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电功为______J。
-
【答案】10 30 120
【解析】当滑片在最左端时，电路电流，电阻R2两端的电压U2=U−U1=10V−5V=5V，则电阻；当滑片在最右端时，电路电流，电阻R2两端的电压，滑动变阻器两端的电压为，滑动变阻器的最大阻值；当滑片P置于b点时，该电路1min消耗的电功
17．（2020·眉山）如图甲所示，R1＝R2，断开开关S时，电路消耗的总功率为P1，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，电路消耗总功率为P2，则P1∶P2＝______，将甲图所示电路改变为乙图所示的电路，若R1＝4Ω，电源电压为8V，小灯泡的额定功率为4W，闭合开关灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压是______V。
【答案】1∶4 4
【解析】由甲电路图可知，断开开关S时，R1与R2串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且R1＝R2，所以，电路消耗的总功率P1＝，若将开关S与电源的位置对换后，闭合S，R1与R2并联，因并联电路中各支路两端的电压相等，且R1＝R2，所以，电路消耗总功率P2＝+＝2，P1：P2＝∶2＝1∶4；由乙电路图可知，R1与L串联，设小灯泡的额定电压UL，因串联电路中各处的电流相等，且此时灯泡正常发光，所以，电路中的电流I＝IL＝，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压U＝UL+IR1，8V＝UL+×4Ω，整理可得UL2﹣8V×UL+16V2＝0，UL＝4V
18．（2020·宜昌）两只定值电阻R1和R2的I-U图像如下图所示｡当把这两只电阻并联接在3V电源上时，通过干路的电流是____A，在相同时间内，产生的热量更多的是___ （选填“R1”或“R2”）
【答案】0.45 R1
【解析】并联时电压相等，由图可知：当电压等于3V时，R1中的电流为0.3A，R2中的电流为0.15A，所以干路上的电流为0.3A+0.15A=0.45A；根据公式Q=W=UIt可知：电压和时间相同，R1中的电流大于R2中的电流，所以R1中产生的热量更多。
19．（2020·岳阳）如图所示是某小灯泡的电流电压图像，小灯泡的额定电压为6V。小灯泡正常发光时，灯丝的电阻是______Ω。若将小灯泡与R=10Ω的定值电阻并联接入某电路，干路中的总电流为0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为______J。
【答案】20 9
【解析】小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为6V，由图可知，通过小灯泡的电流为0.3A，小灯泡的电阻RL==20Ω；由图可知，当电压为3V时，通过灯泡L的电流为0.2A，并联电路各支路电压相等，通过R的电流IR==0.3A，干路电流为0.2A+0.3A=0.5A，通电10s，电阻R消耗的电能为
20．（2020·襄阳）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。则电源电压为______V，灯的功率变化量为______W。
【答案】9 4
【解析】由甲图知，灯与滑动变阻器串联，电流表测整个电路的电流，电压表灯两端的电压，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，即滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙知，此时滑动变阻器分得的电压为8V，灯两端的电压为1V，根据串联电路电压的特点知，电源电压为；由乙图知，灯正常发光时，此时电路中的电流最大，即灯正常发光时的电流为0.6A，此时滑动变阻器分得的为2V，灯两端的电压为，灯的额定功率为，当滑片位于最大值端时，灯消耗的功率为，灯的功率变化量为
21．（2020·日照）在如图甲所示的电路中，小灯泡L的电流随两端电压的变化关系如图乙所示，当开关S、S1闭合，S2断开时，电压表的示数为6.0V；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为1.0A；当开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为3.0V。已知电源电压恒定不变，R1、R2为定值电阻。求：
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，5min内小灯泡L消耗的电能；
(2)当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R2的电功率；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。
【答案】(1)504J；(2)0.36W；(3)2.07A
【解析】
(1)当开关S、S1闭合，S2断开时，从甲图可以看到，只有灯泡L接入电路，电压表的示数为6.0V，即灯泡L两端电压、电源电压是6.0V，从乙图可以看到，这时流过灯泡的电流是0.28A，那么5min内小灯泡L消耗的电能
5min内小灯泡L消耗的电能是504J。
(2)当开关S、S2闭合，S1断开时，只有定值电阻R1接入电路，电源电压是6.0V，电流表的示数为1.0A，根据可知
当开关S闭合，S1、S2断开时，电阻R1、R2、小灯泡L串联接在电路中，电压表的示数为3.0V，即小灯泡L两端电压是3.0V，从图乙可看到，电流是0.2A，这时灯泡的电阻
串联电路的总电阻
R2的电阻大小
这时电阻R2的电功率
电阻R2的电功率是0.36W。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，从甲图可以看到，电阻R1、R2、小灯泡L并联接在电路中，电流表测的是干路电流，大小
电流表的示数约是。
22．（2020·遵义）如图甲所示电路，电源为电压可调的直流学生电源，小灯泡L标有“8V 4W”的字样，定值电阻R1=4Ω，滑动变阻器R标有“50Ω 1A”的字样；如图乙所示为小灯泡L的I﹣U图象。
(1)小灯泡L正常工作时的电阻是多少？
(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端，调节电源电压使电压表示数为8V，此时电源电压U是多大？
(3)同时闭合开关S、S1，调节电源电压为12V，滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，小灯泡L消耗的电功率为2W，此时滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】(1)16Ω；(2)10V；(3)2.8W
【解析】
(1)小灯泡L标有“8V 4W”的字样，表示灯的额定电压为8V，额定功率为4W，由图乙知小灯泡正常发光的电流为IL=0.5A，由欧姆定律，灯正常发光的电阻
(2)只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P置于a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω，R1与L串联，电压表测小灯泡两端电压，此时UL=8V，故灯正常发光，则通过电路的电流
由欧姆定律，则R1两端电压
根据串联电路电压的规律，此时电源电压
(3)同时闭合开关S、S1时，R1被短路，R与L串联，由图乙可知，当PL＇=2W时，UL＇=5V，IL＇=0.4A，据串联电路电压的规律，此时滑动变阻器两端的电压
此时滑动变阻器消耗的电功率
23．（2020·广西）如图甲所示电路，电源电压恒为4.5V，闭合开关S后，滑片P由右向左滑动，因变阻器某处发生断路，滑片P向左移动段一距离后电流表才有读数，当电流表开始有读数时，才闭合开关S1.此时电压表的示数为2.5V。电流表读数I与滑片P滑动距离s的关系如图乙所示。求：
(1)当电流表开始有读数时，R1接入电路的阻值；
(2)当滑片P移到s＝2cm处时，电阻R0在10s内产生的热量；
(3)当滑片P移到s＝6cm处时，R1消耗的电功率；
(4)电压表的量程为“0﹣3V”，电流表的量程为“0﹣6A”。若R1未断路，为保护电路安全，R0的电功率变化范围。
【答案】(1)12.5Ω；(2)4J；(3)0.2W；(4)0.225W-2.025W
【解析】
(1)有图以及题意可知，当电流表开始有示数时，电流为0.2A，闭合开关S1.，电压表测量的是滑动变阻器R1两端的电压，电压为2.5V，则此时R1接入电路的阻值为
(2)当滑片P移到s＝2cm处时，电路中电流为0.2A，已知电源电压为4.5V，R1两端电压为2.5V，则电阻R0两端电压为
则电阻R0电阻为
则电阻R0在10s内产生的热量为
(3)当滑片P移到s＝6cm处时，由图可知，电路中电流为0.4A，则电路中总电阻为
此时R1接入电路的阻值为
则R1消耗的电功率为
(4)因为电压表测量的是滑动变阻器R1两端的电压，且电压表的量程为“0﹣3V”，则，当电压表示数达到最大时，电阻R0两端电压为
此时R1电功率为
因为电流表的量程为“0﹣6A”，当R1接入电路的阻值为0时，电路中电流
0.45A<6A，故电流表仍是安全的，则当R1接入电路的阻值为0时，R1电功率为
则R0的电功率变化范围为0.225W-2.025W。
24．（2020·云南）如图所示，电源电压6V恒定不变，R1阻值为15Ω，电流表量程为0~0.6A。
（1）开关S、S1都闭合，滑片P不能移到a端的原因是会造成电路_____ （ 选填“通路”、“短路”或“断路”）；
（2）开关S闭合、S1断开时，求电流表示数；_____
（3）开关S、S1都闭合时，为了电流表不超量程，求变阻器R2连入电路的最小阻值。_____
【答案】短路 0.4A 30Ω
【解析】
(1)开关S、S1都闭合，电阻R1和变阻器R2并联，当滑片P移到a端时，变阻器连入电路的电阻为0，会造成电路短路。
(2)开关S闭合、S1断开时，为R1的简单电路，由欧姆定律得到电流表示数
(3)开关S、S1都闭合时，电流表测干路电流，通过R1的电流为0.4A不变，故通过变阻器的最大电流为I2=0.6A-0.4A=0.2A
变阻器R2连入电路的最小阻值
25．（2020·镇江）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω 0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω 0.3A”电阻，R2为“20Ω 0.4A”电阻，电压表量程为0~3V。①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为____W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使电压表的示数为1V，则R接入电路的阻值为___Ω；③闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为____｡
【答案】1.2 6
【解析】
（1）闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接人电路的阻值为10Ω，电源电压为6V，电路中R和R2串联，此时电路消耗的电功率为
（2）断开S1，闭合S2､S3，调节R，此时R、R1和R2串联，使电压表的示数为1V，则加在R1和R2两端的电压为5V，电路中的电流为，则R接入电路的阻值为
（3）闭合所有开关，R1被短路，R2允许流经的最大电流是0.4A，电源的电压最大为6V，所以当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电阻R2消耗的电功率最大为
因为，电压表的能测量的最大值为3V，所以加在R2两端的最小电压为3V，此时电阻R2消耗的电功率最小为
所以，闭合所有开关，在保证电路安全的前提下，电阻R2消耗的电功率范围为。
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