2023年中考物理二轮复习专题训练12 电学范围与极值的计算

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 专题12电学范围与极值的计算一、选择题1．如图甲所示为某测温模拟电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻的阻值为40Ω，热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，电源两端的电压恒为6V，下列说法正确的是（　　）A．在确保电路安全的条件下，该电路消耗的最小功率为0.45WB．温度0℃应标在电压表零刻度处C．电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃D．只增大电源两端的电压，该电路可测量的最高温度将升高2．如图所示，把标有“6V  3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（　　）A．向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小B．向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6AC．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60ΩD．小灯泡电功率的变化范围是0.5W~3W3．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω   1A”，灯泡L上标有“2.5V   1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（　　）A．小灯泡的电阻为2ΩB．电流表的示数变化范围是C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是D．电路消耗的最大总功率为2.7W4．如图所示，电压表V1、V2的量程均为0~3V，电流表A的量程为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“50Ω   2A”，电源电压保持不变。滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表V1、V2的示数分别为1.5V和3V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如右图所示。下列说法中正确的是（　　）A．电源电压为4VB．小灯泡正常发光时的电阻为3ΩC．小灯泡的额定功率为0.75WD．整个电路工作消耗的最小功率为0.45W5．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω     1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V     3.6W”字样（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最大值与最小值之比是（　　）A．15∶2 B．11∶3 C．11∶2 D．5∶16．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 3.6WB．小灯泡的最小功率是 0.75WC．电流表的最小示数是 0.15AD．变阻器的调节范围是12Ω~25Ω7．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“3V 1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中正确的是（　　）A．电路中的最小电流为0.3AB．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，灯泡的功率为0.24WC．滑动变阻器阻值变化范围为3~12ΩD．当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大8．灯泡L上标有“6V 3W”字样，它两端的电压与电流变化的关系如图甲所示。现把灯泡L接入图乙所示的电路中，若电源电压恒为10V不变，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，且所有元件完好，则下列说法中错误的是（　　）A．灯泡L的阻值随电压的增大而增大B．灯泡L正常发光时，电压表的示数为4VC．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率6WD．当电流表示数为0.2A时，滑动变阻器R消耗的电功率为1.8W9．如图，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（　　）  ①电源电压为24V②R2的最大阻值为48Ω③开关都闭合时，R2的最大功率为43.2W④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18WA．①② B．①②③ C．①③④ D．①②③④10．如图所示的电路中，电源电压为 6V且保持不变，滑动变阻器 R 的规格为“40Ω 1A”，定值电阻 R1的规格为“10Ω   0.5A”。只闭合开关 S、S2，当滑动变阻器 R 的滑片 P 分别在 B 端和中点时，R 消耗的功率之比为 8：9。则下列判断正确的是（　　）① 只闭合开关 S、S1，将 R 的滑片 P 从中点向右移动一段距离，电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变② 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器 R 接入电路的阻值范围是 2Ω~40Ω③ 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，定值电阻 R1 的功率变化范围是0.144W~0.9 W④ 定值电阻 R2 的阻值是10ΩA．① ② B．① ③ C．② ④ D．① ④二、计算题11．如图所示，电源电压恒定，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“6V  3.6W”字样，滑动变阻器R2标有“40Ω 1A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S1时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的彩响，求：（1）灯泡正常发光时的电阻为多少Ω？（2）电源电压为多少V？（3）在保证电路各元件安全的情况下，任意闭合开关和移动滑片，电路消耗的最小功率与最大功率的比值为多少？12．如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。为保证电路安全，求：（1）滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少？    （2）电压表示数的最小值是多少？（3）电阻R1的电功率最小值和滑动变阻器R2的电功率最大值分别是多少？13．如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：  （1）只闭合S1时，流过R1的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）该用电器的最大电功率。14．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，灯L上标有“4V 1.6W”字样（不计温度对电阻的影响）。只闭合开关S1､S3时，滑动变阻器R1的滑片从A端滑向B端的过程中，滑动变阻器R1的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：（1）求滑动变阻器的最大阻值；（2）求电源电压和定值电阻器R2的阻值；（3）只闭合开关S1､S2时，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器R1的功率范围。15．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“80Ω 1A”字样，定值电阻R2=10Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为。当开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P至中点，此时电流表示数为0.1A，不考虑灯泡的电阻变化，求：  （1）灯泡的电阻；（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，灯泡消耗的电功率变化范围；（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，定值电阻R2实际电功率允许的变化范围。16．如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求：（1）电阻的阻值；（2）闭合，断开，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。17．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。18．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求：（1）小灯泡的额定功率；（2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压；（3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的电流；（2）电源电压；（3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。20．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。
 答案与解析一、选择题1．如图甲所示为某测温模拟电路，温度表由量程为0~3V的电压表改装而成。定值电阻的阻值为40Ω，热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示，电源两端的电压恒为6V，下列说法正确的是（　　）A．在确保电路安全的条件下，该电路消耗的最小功率为0.45WB．温度0℃应标在电压表零刻度处C．电压表的3V刻度处应标注的温度为40℃D．只增大电源两端的电压，该电路可测量的最高温度将升高【答案】A【解析】A．由图甲可知，电路为定值电阻R0和热敏电阻R的串联电路，电压表测量热敏电阻R两端的电压，当热敏电阻阻值变大时，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路消耗的功率变小，电压表的量程为0~3V，为保证电压表安全，当热敏电阻R两端电压为3V时，热敏电阻的阻值为最大值，电源电压为6V，根据串联电路分压特点，当热敏电阻R的阻值等于定值电阻R0时，它两端的电压为3V，电路消耗的功率最小为，A符合题意；B．由图乙可知，温度表为0℃时，热敏电阻R的阻值不为零，故R的两端电压不为零，温度0℃不应标在电压表零刻度处，B不符合题意；C．电源电压为6V，根据串联电路分压特点，当热敏电阻R两端的电压为3V时，它的阻值等于定值电阻的阻值为40Ω，由图乙可知此时对应的温度为30℃，C不符合题意；D．只增大电源两端的电压，电压表的最大电压不变为3V，根据串联电路分压特点，热敏电阻允许接入电路的阻值变小，该电路可测量的最高温度将减小，D不符合题意。故答案为：A。2．如图所示，把标有“6V  3W”的小灯泡L与最大阻值为100Ω的滑动变阻器R连接在电压恒定为18V的电路中，灯丝电阻不随温度变化。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片P，则下列说法中正确的是（　　）A．向右移动滑片P，电流表和电压表示数均变小B．向左移动滑片P，电路中的最大电流为0.6AC．滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60ΩD．小灯泡电功率的变化范围是0.5W~3W【答案】C【解析】A．分析电路可知，小灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，当向右移动滑片P时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电源电压和灯的电阻不变，根据公式可知，电路中电流变小，即电流表示数变小，根据欧姆定律可知灯两端的电压为，电流变小，灯的电阻不变，所以灯两端的电压变小，根据串联电路中电压的规律，灯的电压加上滑动变阻器的电压等于电源电压，电源电压不变，灯的电压变小，所以滑动变阻器的电压变大，即电压表示数变大，A不符合题意；B．电流表决定电路中最大电流为0.6A，小灯泡工作时实际电流不能超过额定电流，则小灯泡决定电路中最大电流为，则电路中的最大电流为0.5A，B不符合题意；C．小灯泡的电阻为，电路中最小总电阻为，滑动变阻器接入电路的最小电阻为，当电压表示数最大时，电流中电流最小，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中最小电流为，滑动变阻器接入电路的最大电阻为，所以，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围为24Ω~60Ω，C符合题意；D．根据公式，灯的电阻一定，当电流最大时，灯的功率最大，当电流最小时灯的功率最小，则灯的最大功率为，灯的最小功率为，所以，小灯泡的功率范围为0.75W~3W，D不符合题意。故答案为：C。3．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω   1A”，灯泡L上标有“2.5V   1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（　　）A．小灯泡的电阻为2ΩB．电流表的示数变化范围是C．滑动变阻器允许调节的阻值范围是D．电路消耗的最大总功率为2.7W【答案】B【解析】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，则灯泡的电阻为A不符合题意；B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为此时电路中的最小电流为：在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为电流表的示数变化范围是，B符合题意；C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值滑动变阻器允许调节的阻值范围是，C不符合题意。D．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为D不符合题意。故答案为：B。4．如图所示，电压表V1、V2的量程均为0~3V，电流表A的量程为0~0.6A，滑动变阻器R的规格为“50Ω   2A”，电源电压保持不变。滑动变阻器的滑片P在某一位置时，电压表V1、V2的示数分别为1.5V和3V，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，其中一只电压表与电流表示数的变化图像如右图所示。下列说法中正确的是（　　）A．电源电压为4VB．小灯泡正常发光时的电阻为3ΩC．小灯泡的额定功率为0.75WD．整个电路工作消耗的最小功率为0.45W【答案】D【解析】A．图中，R与灯串联，电压表V1测灯两端的电压，V2测R两端的电压，电流表测电路的电流，因电压表V1、V2的示数分别为1.5V和3V，根据串联电路电压的规律，电源电压U=1.5V+3V=4.5V A不符合题意；BCD．当滑片左移时，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律，电路的总电阻变大，根据欧姆定律，电流表示数变小，灯的电压变小，由串联电路电压的规律，变阻器两端的电压大，故图中的图线表示电流随变阻器的电压的变化关系，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，由图知，电路的最小电流为I小=0.1A，整个电路安全工作消耗的最小功率为P小=UI小=4.5V×0.1A=0.45W电流表A的量程为0~0.6A，即电流表允许通过的最大电流为0.6A，小于变阻器允许通过的最大电流，在保证电路各元件安全的最大范围内调节滑片P，由图知，电路的最大电流为0.5A，说明灯的额定电流为0.5A，此时变阻器两端的电压为1.5V，故灯的额定电压为UL=4.5V-1.5V=3V故灯的额定功率P额=U额L×I额=3V×0.5A=1.5W小灯泡正常发光时的电阻为BC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。5．如图所示电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω     1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V     3.6W”字样（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0~3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最大值与最小值之比是（　　）A．15∶2 B．11∶3 C．11∶2 D．5∶1【答案】C【解析】当S闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R与灯泡L串联。滑片P移到R的中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω，小灯泡恰好正常发光，电路电流为滑动变阻器两端电压为UR=I1R=0.6A×10Ω=6V所以电源电压为U=UL+U额=6V+6V=12V根据公式 可知，电源电压不变，当S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R与灯泡L串联，且滑动变阻器连入电路阻值最大时，总电阻最大R总=RL+R滑=30Ω此时总功率最小，为当S，S1、S2都闭合且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大，此时通过R0的电流为干路最大电流为Imax=1A+1.2A=2.2A最大功率为Pmax=UImax=12V×2.2A=26.4W电路消耗总功率的最大值与最小值之比是C符合题意，ABD不符合题意。故答案为：C。6．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 3.6WB．小灯泡的最小功率是 0.75WC．电流表的最小示数是 0.15AD．变阻器的调节范围是12Ω~25Ω【答案】B【解析】图中灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测滑动变阻器两端电压。为保证电路安全，电路中最大电流为0.3A，电压表最大示数为3V。A．当电路中电流最大时电路功率最大，为P=UI=6V×0.3A=1.8WA不符合题意；B．根据串联电路分压规律可知，当电压表示数最大（3V）时，滑动变阻器允许接入的阻值最大，此时电路中电流最小，灯泡两端电压最低，灯泡功率最小。则当电压表示数最大时，灯泡两端最低电压为UL=6V-3V=3V由图乙可知，此时灯泡电流为0.25A，则灯泡最小功率为P=ULIL=3V×0.25A=0.75WB符合题意；C．由B项分析可知，灯泡电压为3V时，电路中电流最小为0.25A，即电流表的最小示数是 0.25A。C不符合题意；D．当电路中电流最大时，灯泡正常发光，滑动变阻器阻值最小，则滑动变阻器最小阻值为Rmin==5Ω当电路中电流最小时，滑动变阻器阻值最大，则滑动变阻器最大值为Rmax==12Ω即变阻器的调节范围是5Ω~12Ω。D不符合题意。故答案为：B。7．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程选择“0～3V”，电流表量程选择“0～0.6A”，滑动变阻器R规格为“20Ω 1A”，小灯泡L上标有“3V 1.5W”字样（忽略灯丝电阻的变化）。闭合开关S，若两电表示数均不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压，下列说法中正确的是（　　）A．电路中的最小电流为0.3AB．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，灯泡的功率为0.24WC．滑动变阻器阻值变化范围为3~12ΩD．当电压表示数为3V时，电路消耗的总功率最大【答案】C【解析】由电路图知，R与L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。A．根据P=UI，灯的额定电流为 由欧姆定律，灯泡的阻值 变阻器连入电路的电阻越大，电压表示数越大，电路的电流越小。根据电压表的量程可知，变阻器的最大电压为3V，此时变阻器连入电路的电阻有最大值，根据串联电路的规律及欧姆定律，此时电路的最小电流为 A不符合题意； B．当滑动变阻器连入电路的阻值为9Ω时，根据串联电阻的规律及欧姆定律，此时电路的电流为 灯泡的实际功率为 B不符合题意； C．因灯泡的额定电流0.5A小于0.6A，故电路的最大电流为0.5A，此时变阻器连入电路的电阻有最小值，根据串联电阻的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的最小电阻为 由A可知，变阻器的电压为3V时，变阻器连入电路的电阻有最大值，此时通过灯泡的最小电流为0.25A，根据串联电路电流的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的最大值为 故变阻值连入电路的阻值变化范围为3～12Ω，C符合题意； D．由A可知，当电压表示数为3V时，电路的电流最小，根据P=UI，电路消耗的总功率最小，D不符合题意。故答案为：C。8．灯泡L上标有“6V 3W”字样，它两端的电压与电流变化的关系如图甲所示。现把灯泡L接入图乙所示的电路中，若电源电压恒为10V不变，电流表的量程为“0~0.6A”，电压表的量程为“0~15V”，且所有元件完好，则下列说法中错误的是（　　）A．灯泡L的阻值随电压的增大而增大B．灯泡L正常发光时，电压表的示数为4VC．为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率6WD．当电流表示数为0.2A时，滑动变阻器R消耗的电功率为1.8W【答案】C【解析】A．图甲是灯泡的U-I图像，其斜率表示灯泡的电阻，由图甲可知，斜率增大，则灯泡L的阻值随电压的增大而增大，A正确，不符合题意；B．灯泡正常发光时的电压UL=6V，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以灯泡L正常发光时，电压表的示数UR=U-UL=10V-6V=4VB正确，不符合题意；C．由电流表的量程可知，电路中的最大电流为0.6A，为了保证电路的安全，灯泡允许通过的最大电流所以电路中的最大电流为0.5A，整个电路消耗的最大功率P最大=UI最大=10V×0.5A=5W，C错误，符合题意；D．由图甲可知，当电流为0.2A时，灯泡两端电压为1V，所以滑动变阻器两端电压UR'=U-UL'=10V-1V=9V所以电阻R的电功率PR=URI=9V×0.2A=1.8WD正确，不符合题意。故答案为：C。9．如图，电源电压不变，定值电阻R1＝20Ω，小灯泡L标有“6V 3W”字样（灯丝电阻不变），电流表量程为0～3A。当只闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从b端滑动到某一位置时，变阻器连入电路中的阻值减小了12Ω，电流表示数增大了0.1A，此时小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的情况下，都正确且无漏选的一组是（　　）  ①电源电压为24V②R2的最大阻值为48Ω③开关都闭合时，R2的最大功率为43.2W④在电流表有示数的情况下，电路消耗的总功率最小值为18WA．①② B．①②③ C．①③④ D．①②③④【答案】B【解析】当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，电流表测电路中的电流，设此时通过电路的电流为I1；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12Ω，已知电流表示数增大了0.1A，即电路中的电流增大0.1A，此时小灯泡恰好正常发光，则此时通过电路的电流为 所以可知滑动变阻器的滑片P在b端时电路的电流为 小灯泡L标有“6V 3W”字样，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，则灯泡的电阻为 因串联电路总电阻等于各分电阻之和，则由欧姆定律可知，滑动变阻器的滑片P在b端时电源电压为 滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时电源电压为 联立解得R滑＝48Ω，U＝24V，故①②正确；（2）当开关S、S1、S2都闭合时，灯泡被短路，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，此时电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，则通过定值电阻的电流为 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且此时电流表测干路电流，电流表量程为0～3A，则当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流为 所以滑动变阻器的最大功率为 故③正确；当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，灯泡L和滑动变阻器最大阻值串联，此时通过电路的电流最小，则由题意和前面解答可知最小电流为I小＝I1＝0.4A所以电路消耗的总功率最小值为P小＝UI小＝24V×0.4A＝9.6W故④错误。综上可知，只有①②③正确，ACD不符合题意，B符合题意。故答案为：B。10．如图所示的电路中，电源电压为 6V且保持不变，滑动变阻器 R 的规格为“40Ω 1A”，定值电阻 R1的规格为“10Ω   0.5A”。只闭合开关 S、S2，当滑动变阻器 R 的滑片 P 分别在 B 端和中点时，R 消耗的功率之比为 8：9。则下列判断正确的是（　　）① 只闭合开关 S、S1，将 R 的滑片 P 从中点向右移动一段距离，电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变② 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器 R 接入电路的阻值范围是 2Ω~40Ω③ 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，定值电阻 R1 的功率变化范围是0.144W~0.9 W④ 定值电阻 R2 的阻值是10ΩA．① ② B．① ③ C．② ④ D．① ④【答案】B【解析】① 从图中可以看到，当只闭合开关 S、S1时，R1与变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1的电压，将R的滑片 P 从中点向右移动一段距离，由可知，两次电压表的读数分别是、，两式相减，可得到即   ，可得到   ，由于R1是定值电阻，所以电压表示数的变化量和电流表示数变化量的比值不变，① 正确；② 滑动变阻器R的规格为“40Ω   1A”，表示R的最大电阻是40Ω，允许通过的最大电流是1A，定值电阻R1的规格是“10Ω   0.5A”，表示R1的电阻是10Ω，允许通过的最大电流是0.5A，由串联电路电流的规律可知，电路的最大电流只能是0.5A，从图中可以看到，电压表选用小量程，最大示数是3V，由串联电路电压的规律可知，变阻器的最小电压是   由分压原理可知，变阻器连入电路的最小电阻   ，电路是串联的，根据欧姆定律可知此时电路的电流是   变阻器   连入电路的电阻越大，电压表的示数越小，电路的电流越小，所以变阻器   连入电路的最大电阻是   ，故只闭合开关S、S1，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是10Ω~40Ω，② 错误；③ 只闭合开关 S、S1，为保证电路安全，根据   可知，当   的电压最小时，其功率也最小，当   的电压最大时，其功率也最大，即滑动变阻器   接入电路的阻值范围是40Ω时，电压表的示数最小，由分压原理可知，此时   的电压为   电压的4倍，由串联电路电压规律可知，   的最小电压是   这时定值电阻   的最小功率是   电压表的示数最大为3V，这时定值电阻   的最大功率是   所以定值电阻   的功率变化范围是0.144W~0.9 W，③ 正确；④ 只闭合开关 S、S2，则   与变阻器串联，电流表测电路的电流，电压表测   的电压，滑动变阻器的滑片分别在B端和中点时，R消耗的功率之比为8：9，根据   可知   解得   ；根据电压不变时，电流与电阻成反比，可知   解得   ，④ 错误。故答案为：B。二、计算题11．如图所示，电源电压恒定，定值电阻R1=20Ω，小灯泡L标有“6V  3.6W”字样，滑动变阻器R2标有“40Ω 1A”字样，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A。当只闭合开关S1时，灯泡L恰好正常发光，不计温度对灯丝电阻的彩响，求：（1）灯泡正常发光时的电阻为多少Ω？（2）电源电压为多少V？（3）在保证电路各元件安全的情况下，任意闭合开关和移动滑片，电路消耗的最小功率与最大功率的比值为多少？【答案】解：（1）灯泡正常发光时的电流 灯泡的电阻 （2）当只闭合开关S1时，定值电阻R1与灯泡L串联，灯泡L正常发光，灯泡两端的电压是6V，由串联电路的电流特点可知，此时电路中电流I=IL=0.6A 由欧姆定律可知，R1两端的电压U1=IR1=0.6A×20Ω=12V由串联电路的电压特点可知，电源电压U=U1+UL=12V+6V=18V（3）因为电路中的电压一定，根据P=UI可知，当电路中的电流最大时，电路中的功率最大；当电路中的电流最小时，电路中的功率最小；由电路图可知，开关S2闭合时，灯泡被短路，电压表测电源电压，由于电源电压大于电压表的量程，因此为了电路安全，开关S2不能闭合；当闭合S3，断开S1、S2时，滑动变阻器R与灯泡L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，灯泡的额定电流为0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0~0.6A，由串联电路的电路特点可知，为了安全，电路中的最大电流只能为I大=0.6A，此时电路消耗的最大功率P大=UI大=18V×0.6A=10.8W 当闭合S3，断开S1、S2时，滑动变阻器R与灯泡L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，当电压表的示数为15V时，变阻器连入电路的电阻最大，电路中的电流最小，电路中的功率最小，此时灯泡两端的电压UL′=U-U2大=18V-15V=3V最小电流 滑动变阻器R2的最大阻值是40Ω，此时滑动变阻器接入电路的电阻 所以电压表的示数不可能为15V，当滑动变阻器R2的阻值是40Ω，电路中的电流为 电路中的最小功率P小=UI′小=18V×0.36A=6.48W电路消耗的最小功率与最大功率的比值为 【解析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；利用电压和电流的比值， 计算电阻；
（2）根据电流和电阻的乘积计算电压；根据串联电路电压规律，计算总电压；
（3）根据电压和电流的乘积计算电功率；根据电压和电阻的比值， 计算电流；利用总电压和总电阻的比值，计算电流；根据电压和电流的乘积计算电功率。12．如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电阻R1=5Ω，滑动变阻器R2的最大值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。为保证电路安全，求：（1）滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少？    （2）电压表示数的最小值是多少？（3）电阻R1的电功率最小值和滑动变阻器R2的电功率最大值分别是多少？【答案】解：（1）为了保护电路由得则解得由得则则解得则（2）当时由欧姆定律得，电压表示数的最小值是（3）当时电阻R1的电功率最小值动变阻器R2的电功率最大值当时【解析】（1）根据电流表的最大示数，结合电源电压，计算电路的最小电阻；利用电压表的最大示数，计算滑动变阻器的最大电阻；
（2）根据电路的最大电流和滑动变阻器的最小电阻，计算滑动变阻器的最小分压；
（3）根据定值电阻的最小电流和电阻，计算最小电功率；利用电压和电阻，可以计算电功率。13．如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：  （1）只闭合S1时，流过R1的电流；（2）电阻R2的阻值；（3）该用电器的最大电功率。【答案】解：（1）只闭合S1时，流过R1的电流为（2）当S1断开，S2接b时，R1和R2串联，由公式P=UI得电路总电流R1的电功率为R2的阻值为（3）当S1闭合，S2接a时，R1和R2并联，该用电器功率最大。R1和R2的电功率分别为该用电器最大电功率为【解析】（1）根据电压和电阻的比值，计算电流；
（2）根据电功率和电压的比值， 计算电流，根据电流和电阻，可以计算电功率；利用电功率和电流，可以计算电阻；
（3）根据电压和电阻，可以计算电功率，根据各支路电功率，计算总功率。14．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电压表的量程为0~15V，电流表的量程为0~0.6A，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，灯L上标有“4V 1.6W”字样（不计温度对电阻的影响）。只闭合开关S1､S3时，滑动变阻器R1的滑片从A端滑向B端的过程中，滑动变阻器R1的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：（1）求滑动变阻器的最大阻值；（2）求电源电压和定值电阻器R2的阻值；（3）只闭合开关S1､S2时，在保证电路安全的前提下，求滑动变阻器R1的功率范围。【答案】解：（1）根据灯L上标有“4V 1.6W”字样（不计温度对电阻的影响），可知灯泡的阻值为 额定电流为 只闭合开关S1､S3时，两个电阻串联，电压表测量变阻器两端电压，滑动变阻器R1的滑片在A端时接入最大阻值，电路中的电流为0.1A，其消耗功率为0.5W，则其两端电压为 滑动变阻器的最大阻值为 （2）滑动变阻器R1的滑片在A端时 滑到B端时接入零阻值 联立可得 可解得电源电压和定值电阻器R2的阻值为 ， （3）只闭合开关S1､S2时，灯泡与变阻器串联，电压表测量变阻器两端电压，电压表的量程为0~15V，而电源电压仅为6V，则滑动变阻器允许接入最大阻值；滑动变阻器的功率表达式为 可知当变阻器接入的阻值与灯泡的阻值相同时有最大功率，为 此时电路中的电流为 滑动变阻器接入最大阻值后电路中电流最小，为 此时消耗的功率为 当减小滑动变阻器接入阻值，使电路中的电流为灯泡额定电流时 可解得 此时滑动变阻器消耗的功率为 可知在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R1的功率范围为0.5~0.9W。【解析】（1）根据公式P=UI及，可求出电阻；（2）根据公式U=IR，可求出电压及电阻；
（3）根据公式及P=I2R，可求出功率范围。15．如图所示电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1标有“80Ω 1A”字样，定值电阻R2=10Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为。当开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器的滑片P至中点，此时电流表示数为0.1A，不考虑灯泡的电阻变化，求：  （1）灯泡的电阻；（2）当开关S、S1闭合，S2断开时，灯泡消耗的电功率变化范围；（3）当开关S、S2闭合，S1断开时，定值电阻R2实际电功率允许的变化范围。【答案】解：（1）当开关S、 闭合， 断开时，变阻器与灯泡串联，变阻器的电压 灯泡的电阻 （2）当开关S、S1闭合，S2断开时，变阻器与灯泡串联，因电压表选用0~3V的量程，则灯泡的电压最大为 ，灯泡消耗的最大电功率是 变阻器连入电路的电阻越大，电路的电流越小，则灯泡的功率越小，电路的最小电流 灯的最小功率 则灯泡消耗的电功率变化范围为 （3）当开关S、S2闭合，S1断开时，两电阻串联， 消耗的最大电功率 电路的最小电流 的最小电功率 所以，定值电阻 实际电功率允许的变化范围为 【解析】（1）根据电流和电阻的乘积计算电压；根据串联电路分压和电流的比值， 计算电阻；
（2）根据电压和电阻，可以计算电功率的大小；利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据电流和电阻，可以计算电功率；
（3）利用电压和电阻，可以计算电功率的大小；利用电压和电阻的比值，计算电流；根据电流和电阻，可以计算电功率。16．如图所示的电路中，电源电压保持恒定，定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为。闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电流表、的示数分别为1.0A、0.4A。求：（1）电阻的阻值；（2）闭合，断开，调节滑动变阻器，求电路消耗功率的范围。【答案】解：（1）闭合开关和，当滑动变阻器接入电路中的阻值为零时，电阻和并联，电流表测干路电流，示数为，电流表测流过的电流，示数为， 两端的电压为由于并联电路中各用电器两端电压相等，都等于电源电压，所以两端的电压为并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以流过的电流为的电阻为（2）闭合，断开，滑动变阻器R与串联接入电路，当时，电路的总电阻最小，电路的功率最大，电路最大功率为当时，电路的总电阻最大，电路的功率最小，最小功率为综上所述，电路消耗的功率范围为。【解析】（1）根据电路的通断情况，判断电路的连接情况；根据并联电路电压相等，干路电流等于各支路电流之和，结合欧姆定律公式，求解电阻的阻值；
（2）根据电路的通断情况，判断电路的连接情况；根据电压一定时，电流与电阻成反比，结合电功率公式，求解电功率的范围。17．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程为，滑动变阻器R2标有“1A”字样，最大阻值未知。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端，得R1的“U﹣I”关系图像如图乙所示。（1）求电阻R1的阻值和R2的最大阻值；（2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片P位于a端，此时电流表示数为0.42A，求R3通电50s产生的电热；（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，且电压表的量程为 ，在保证电路元件都安全的情况下，求电路总功率的变化范围。【答案】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2与R1串联，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端时，电路中只有R1，由乙图可知，此时R1两端的电压为6V，电流为0.6A，电阻R1的阻值滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，R2的最大阻值（2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流；使R2的滑片P位于a端，滑动变阻器接入电路的电阻最大为50Ω，通过滑动变阻器的电流通过R3的电流R3通电50s产生的电热（3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片P在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为1V，电流为0.1A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为电压表的示数最大时，电路中的电流最大，电流的最大值电路的最大功率电路总功率的变化范围为：。【解析】（1）根据电压和电流的比值， 计算电阻；利用分压和电流的比值， 计算电阻；
（2）利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据并联电路电流规律，计算支路电流；根据电压、电流和时间，可以计算电流产生的热量；
（3）根据电压和电流的乘积计算电功率；利用电压和电阻的比值， 计算电流。18．如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。为的定值电阻，小灯泡上标有“”字样，滑动变阻器上标有“”字样，电流表使用的量程为。当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为。求：（1）小灯泡的额定功率；（2）开关、闭合，，断开时，定值电阻两端的电压；（3）开关、闭合，，断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器连入电路的最大阻值。【答案】解：（1）所有开关都闭合时，R1被短路，灯与并联，小灯泡正常发光，则滑动变阻器的滑片移到最上端时，滑动变阻器连入电路中的阻值为，通过滑动变阻器的电流通过小灯泡的电流小灯泡的额定功率（2）开关、闭合，、断开时，定值电阻和小灯泡串联，小灯泡的灯丝电阻电路中的电流定值电阻两端的电压（3）开关、闭合，、断开时，定值电阻和滑动变阻器串联，若R2接入最大值，此时电路中的电流最小，最小值为因为0.75A大于电流表量程的最大值，电流表只能接入大量程，题中要求的电流值至少达到则电路中最小电流电路中的最大总电阻则滑动变阻器连入电路的最大阻值【解析】（1）根据公式P＝UI，可求出小灯泡的额定功率；（2）根据欧姆定律公式，结合串联电路电压、电流特点，可求出定值电阻两端的电压 ；
（3）根据欧姆定律公式，结合串联电路电压、电流特点，可求出滑动变阻器连入电路的最大阻值 。19．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求：（1）小灯泡正常发光时的电流；（2）电源电压；（3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。【答案】解：（1）小灯泡正常发光时的电流（2）滑片P移到中点时，小灯泡正常发光，此时电路中的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为所以电源电压U=UL+U2=3V+5V=8V（3）断开S1，闭合S和S2，当电压表为3V时，电流最大，电路的功率最大，此时电路中的电流电路消耗的最大功率P=UI1=8V×0.3A=2.4W【解析】（1）根据电功率和电压的比值， 计算电流；
（2）利用电流和电阻的乘积，计算电压；在串联电路中，总电压等于各用电器电压和；
（3）利用电压和电阻的比值， 计算电流；根据电压和电流的乘积，计算电功率。20．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求：（1）小灯泡L的电阻；（2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值；（3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量；（4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。【答案】解：（1）由题意可得，小灯泡的电阻为（2）闭合开关S，断开S1、S2时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯L两端电压，电流表测电路中的电流，所以电路总电阻为所以滑动变阻器此时接入电路的电阻为（3）闭合开关S、S1、S2时，R1与R2并联，灯泡L和电压表被短接，所以此时R1两端的电压为根据欧姆定律可得，R1所在支路的电流为所以通电1min定值电阻R1产生的热量为（4）因为电流表量程为0~0.6A，所以干路中的电流最大为0.6A，又因为R1所在支路的电流为0.3A，所以R2所在支路允许通过的最大电流为因为R2两端的电压为所以R2的最大功率为【解析】（1）根据用电器的电压和 电功率，计算电阻大小；
（2）根据电压和电流的比值， 计算电阻；结合串联电路电阻规律计算部分电阻；
（3）利用电压和电阻的比值， 计算电流，利用电流、电阻和时间，计算产生的热量；
（4）根据并联电路电流规律，计算支路电流；根据电压和电流的乘积，计算电功率。