2024甘肃中考物理二轮专题训练 题型三 计算题 (含答案)

这是一份2024甘肃中考物理二轮专题训练 题型三 计算题 (含答案)，共21页。试卷主要包含了压力，压强，简单机械相关计算，热量，电学动态电路相关计算等内容，欢迎下载使用。
类型1 生活现象类
1. 一辆主战坦克，质量为6×104 kg，当它静止在水平地面上时，履带与地面接触的总面积为6 m2，求：
(1)坦克受到的重力(g取10 N/kg)；
(2)坦克对地面的压强．
2.自行车骑行是生活中一种环保的出行方式．如图所示，小明骑自行车出行的途中，沿直线匀速经过一段长100 m的平直路面，用时20 s．该过程中前后轮与地面的总接触面积为20 cm2，若小明的质量为55 kg，自行车重150 N，骑行时受到的阻力为总重的0.03倍．(ρ水＝1.0×103 kg/m3)
第2题图
(1)求骑行时车对水平地面的压强；
(2)该压强相当于多高水柱产生的压强？
(3)求骑行过程中动力做的功及功率．
类型2 模型类(兰州4考)
3.如图所示，小华依照帕斯卡做了一个实验，他用一个封闭的木桶，桶内装满水，上面插一根很细的管子；从楼上的阳台向管中灌水，只用了几杯水，当水位达到4 m高时，桶就被撑破了．已知桶重20 N，桶内底面积为1 000 cm2，桶与地面接触的面积是200 cm2，管中水与桶内水的总体积为50 L，请回答下列问题：
第3题图
(1)小华所做的实验说明液体的压强与________有关；
(2)当水位达到4 m高时，水对桶底产生的压强是多大？
(3)桶对水平地面的压强为多大？
4. 如图所示，质量为80 g的薄壁容器放在水平地面上，容器底面积为40 cm2，内装0.52 kg的水，水深12 cm，已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，取g＝10 N/kg，求：
第4题图
(1)容器对水平地面的压强；
(2)水对容器底部的压力．
二、压强、浮力综合计算
类型1 结合实际情景类)
1. 如图为中国新一代通用型导弹驱逐舰169号(武汉舰)，它是052B型导弹驱逐舰．其满载时的排水量约为7×103 t．当驱逐舰以72 km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是自身总重力的0.01倍．(海水密度近似取1.0×103 kg/m3)
求：
第1题图
(1)在水面下3 m深处，船体受到的海水的压强是多少？
(2)驱逐舰满载时，受到的浮力是多少？
(3)驱逐舰满载时，排开海水的体积是多少？
(4)驱逐舰满载时以72 km/h的速度匀速航行，受到的牵引力是多少？
2.如图是我国自主研制的“准三代”96A式主战坦克，它采用1 000马力V型水冷涡轮增压柴油机，安装了先进的火控系统和多种光电技术应用，使火炮威力更大、火力反应时间更短、打击精度更高．该坦克具有潜渡功能，坦克重42 t，高2.3 m．每条履带与地面的接触面积为2 m2.请利用给出的数据，求：(g取10 N/kg)
第2题图
(1)该坦克在水平路面行驶时，对地面的压强；
(2)坦克在深为5 m的河水潜渡时，在坦克顶部面积为0.8 m2的舱门受的河水的压力；
(3)坦克在该河段水中潜渡时，坦克对水平河床的压力为105 N，该坦克的体积是多大？
类型2 模型类(兰州3考)
3.一个质量忽略不计、底面积为100 cm2的容器中装有2 kg水，放在水平桌面上．将一个石块挂在弹簧测力计下，测力计的示数为5.6 N，慢慢将石块浸没在水中，不接触杯壁和杯底，水无溢出，稳定后，弹簧测力计的示数为2.8 N．(g取10 N/kg)求：
第3题图
(1)石块所受的浮力F浮；
(2)石块的密度ρ；
(3)在如图所示状态下，容器底对桌面的压强p；
4. 一题多设问 如图所示，圆柱形容器中盛有某种液体，该液体的密度为0.8×103 kg/m3，一个体积为103 cm3、重力为6 N的实心物体被细线系在容器底部，此时液体的深度为60 cm.求：
第4题图
(1)液体对容器底部的压强；
(2)细线对物体的拉力；
(3)剪断细线后，物体最终露出液体表面的体积；
拓展设问
(4)剪断细线后，液体对容器底部减小的压力；
(5)若物体的底面积为100 cm2，则剪断细线后，物体底部受到液体的压强．
5. 如图所示，图甲中长方体石块和图乙中长方体木块完全浸没在同种液体中静止，石块和木块的体积相等. 甲、乙两图中细绳的拉力相等，已知石块和木块的重力分别为30 N、10 N．石块的密度ρ石＝1.5×103 kg/m3.(忽略细绳所受的浮力，g取10 N/kg)求：
第5题图
(1)石块所受的浮力；
(2)该液体的密度．
三、简单机械相关计算(兰州3考)
1.一题多设问 如图所示，工人师傅用150 N的拉力，使重为1 000 N的物体以0.2 m/s的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动，已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍．不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦．求：
第1题图
(1)工人师傅拉力的功率；
(2)动滑轮的重；
(3)若物重增大到2 000 N，则滑轮组的机械效率；
拓展设问
(4)物体是边长为10 cm的正方体，物体静止时对水平地面的压强；
(5)工人师傅工作1 min时拉力所做的功；
(6)物体在地面运动10 cm时摩擦力所做的功；
(7)若工人师傅的体重为60 kg，则工人师傅最多可拉多重的物体？
2.一题多设问 在美丽乡村建设中，政府为某村购置一批健身器材．工人往车上搬运装有健身器材的箱子时，用长木板搭了一个3 m长的斜面，把120 kg的箱子沿斜面匀速推到1 m高的车厢上，如图．推箱子做的额外功是300 J．(g取10 N/kg)
求：
第2题图
(1)推箱子做的有用功；
(2)斜面的机械效率；
(3)沿斜面的推力；
拓展设问
(4)箱子受到的摩擦力；
(5)若整个过程中用时15 s，则推力做功的功率．
四、热量、热效率相关计算
类型1 燃料烧水类(兰州3考)
1.一题多设问 小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，但在教材的燃料热值表中没有查阅到．于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃加热至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3.他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．求：
第1题图
(1)在这个过程中水吸收了多少热量？
(2)请你帮小明算出天然气的热值．
拓展设问
(3)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克的焦炭？(焦炭的热值为q焦炭＝3.0×107 J/kg)
2. 如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107 J，使质量为80 kg，初温为20 ℃的水温度升高到50 ℃，求：
(1)已知干木柴的热值为q＝1.2×107 J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52×107 J的热量，需要完全燃烧多少千克干木柴？
(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少？[水的比热容为c＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)该太阳能热水器的效率是多少？
类型2 家用电器类(兰州3考；省卷6考)
3. 王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如下表所示．求：

第3题图
(1)该电热水壶正常工作时的电阻是多少？
(2)用该电热水壶将1.5 L的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量是多少？[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]
(3)王明在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其他用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5 min内电能表指示灯闪烁了72次(电能表如图所示)，此电热水壶的实际功率是多少？
4.一题多设问 如图所示是一款电火锅的简化电路图，额定电压为220 V，当开关S0闭合后，锅内温控开关S自动控制小火和大火两种加热状态，已知R2的电阻为48.4 Ω，小火加热功率为1 000 W．求：
第4题图
(1)电火锅大火加热的功率．
(2)用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃吸收的热量．[c汤＝4×103 J/(kg·℃)]
(3)若忽略热量损失，用大火将2 kg清汤从20 ℃加热到100 ℃需要的时间．
拓展设问
(4)小火加热状态时电路中的电流．(结果保留二位小数)
(5)电阻R1的阻值．
5. 图甲是小明家的电饭锅及电路原理图，该电饭锅有高温和保温两挡，由开关S进行调节．已知R0与R为电热丝，现将电饭锅接在220 V的电源上，使用高温挡工作时，电饭锅功率为1 000 W；使用保温挡工作时，电饭锅功率为440 W．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
根据相关知识，回答下列问题：
第5题图
(1)饭煮熟后，开关S将________(选填“闭合”或“断开”)
(2)电热丝R的阻值为多少？
(3)用此电饭锅高温挡将质量为1 kg，温度为25 ℃的水加热，使锅中水温升高60 ℃，需用时5 min，求此加热过程中电饭锅的加热效率．
(4)如图乙所示，电能表上有参数模糊不清， 小明把家中其他用电器断开仅使用电饭锅，调至高温挡烧水5 min，电能表的转盘转了250转，则电能表上模糊的参数应该是多少？
拓展设问
(5)若某天晚上，用电饭锅高温挡将相同质量的水从25 ℃加热升高60 ℃所用时间为6 min，则晚上的实际电压为多少？(假设电饭锅的加热效率不变，最终结果保留整数)
6. 康康家里有一台电火锅，部分技术参数如下表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关．
第6题图
(1)电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图像如图乙所示．若用高温挡把质量为4 kg、初温为50 ℃的水加热到60 ℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率；(保留三位有效数字)
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能；
(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率．
7. (模型建构)图甲所示为某款家用即热式饮水机，这种饮水机无水仓，打开出水开关立即给水加热，出水口随即流出热水，停止出水时加热就会停止．其额定功率为2 800 W．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
第7题图
(1)该饮水机正常工作时电流有多大？(计算结果保留一位小数)
(2)某次该饮水机正常工作时，1 min内流出98 ℃热水500 g，若忽略热量损失，则流入水的初温为多少？
(3)图乙所示为小明家使用的电热丝类烧水壶，其铭牌为“220 V 1 800 W”．图丙为其简化示意图．小明也想将其功率改造为2 800 W．那他应该怎么做？请将图丁中虚线框补画完整，并计算出相关电阻的阻值．
五、电学动态电路相关计算
类型1 滑动变阻器类
1.一题多设问 在如图所示电路中，电源电压为18 V，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器标有“50 Ω 2 A”字样，电压表的量程为“0～15 V”，闭合开关后，电路正常工作，求：
第1题图
(1)当电压表的示数为14 V时，电阻R1的电功率；
(2)在滑片由B端移到A端的过程中，电路中的电流的变化范围；
(3)若在电路中再串联一个量程为“0～0.6 A”的电流表，要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围．
拓展设问
(4)当电压表示数为14 V时滑动变阻器接入电路的阻值．
(5)串联一个量程为0～0.6 A的电流表，滑片由B端移动到A端的过程中，电压表示数的变化范围．
(6)接入电流表后，电阻R1功率的变化范围．
2. 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10 Ω，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像如图乙所示．求：
第2题图
(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．
3. 如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示．求：
第3题图
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率．
类型2 开关通断类
4.如图所示，R1＝6 Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表示数为1 A，S3闭合，S1、S2断开时，电流表示数为0.2 A．求：
第4题图
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值；
(3)当S1、S2闭合，S3断开时，电路的总功率．
5. 如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20 Ω，灯泡标有“6 V 3 W”字样．当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光；当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2 V (不考虑灯丝电阻随温度变化)．求：
第5题图
(1)灯泡电阻；
(2)电源电压；
(3)当S闭合，S1、S2断开时，通电1 min R1消耗的电能；
拓展设问
(4)电路消耗的最小功率．
类型3 多开关与滑动变阻器结合类(兰州4考；)
6. 在如图所示的电路中，电源电压恒定，电阻R1的阻值为10 Ω，电阻R2的阻值为40 Ω.只闭合开关S和S1，将滑动变阻器R的滑动触头从最左端移动到最右端的过程中，电流表的示数从0.2 A逐渐增大到0.6 A．求：
第6题图
(1)电源的电压U；
(2)滑动变阻器R的最大阻值；
(3)要使整个电路消耗的电功率最大，请写出开关S1、S2的开闭状态和滑动变阻器R的滑动触头所在位置，并计算出电功率的最大值．
7.如图所示，电源电压恒定，灯泡L标有“9 V 9 W”字样，且灯丝电阻不受温度影响．当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，灯泡正常发光，电流表的示数为1.5 A；当开关S闭合、S1断开，滑片P在中点和b端时，电流表的示数之比为I中∶Ib＝5∶3.求：
第7题图
(1)电阻R1的阻值；
(2)滑动变阻器R2的最大阻值；
(3)若开关S闭合，S1断开，且电流表的量程为0～0.6 A时，求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大？
参考答案
一、压力、压强相关计算
1. (1)6×105 N (2)1×105 Pa 2. (1)3.5×105 Pa (2)35 m (3)2 100 J 105 W 3. (1)液体的深度 (2)4×104 Pa (3)2.6×104 Pa 4. (1)1 500 Pa (2)4.8 N
二、压强、浮力综合计算
1. (1)3×104 Pa (2)7×107 N (3)7×103 m3 (4)7×105 N 2. (1)1.05×105 Pa (2)2.16×104 N (3)32 m3
3. (1)2.8 N (2)2×103 kg/m3 (3)2 280 Pa 4. (1)4.8×103 Pa (2)2 N (3)2.5×10－4 m3 (4)2 N (5)600 Pa
5. (1)20 N (2)1×103 kg/m3
三、简单机械相关计算
1. (1)60 W (2)100 N (3)80% (4)1×105 Pa (5)3 600 J (6)20 J (7)5 500 N 2. (1)1 200 J (2)80% (3)500 N (4)100 N (5)100 W
四、热量、热效率相关计算
1. (1)5.04×105 J (2)4×107 J/m3 (3)0.084 kg 2. (1)2.1 kg (2)1.008×107 J (3)40% 3. (1)48.4 Ω (2)5.04×105 J (3)900 W 4. (1)2 000 W (2)6.4×105 J (3)320 s (4)4.55 A (5)48.4 Ω 5. (1)断开 (2)61.6 Ω (3)84% (4)3 000 r/(kW·h) (5)201 V 6. (1)1.68×105 J η＝84.8% (2)η′＝63.6%，因为η>η′，所以高温挡更节能 (3)176 W
7. 解：(1)由P＝UI得，该饮水机正常工作时的电流I＝eq \f(P,U)＝eq \f(2 800 W,220 V)≈12.7 A
(2)由P＝eq \f(W,t)得，正常工作1 min时消耗的电能W＝Pt＝2 800 W×1×60 s＝1.68×105 J
若忽略热量损失，则水吸收的热量Q吸＝W＝1.68×105 J
由Q吸＝cmΔt得，Δt＝eq \f(Q吸,c水m)＝eq \f(1.68×105 J,4.2×103 J/（kg·℃）×0.5 kg)＝80 ℃
则水的初温t初＝t末－Δt＝98 ℃－80 ℃＝18 ℃
(3)方法一：如答图甲所示
第7题答图甲
要将烧水壶的功率从1 800 W提高为2 800 W，根据P＝UI和I＝eq \f(U,R)得P＝eq \f(U2,R)，电压不变，要增大功率，以给电路中再并联一个电热丝从而减小电路中的总电阻，并联电热丝消耗的电功率
P并＝P－P′＝2 800 W－1 800 W＝1 000 W
并联电热丝的阻值R并＝eq \f(U2,P并)＝eq \f(（220 V）2,1 000 W)＝48.4 Ω
方法二：如答图乙所示
第7题答图乙
要将烧水壶的功率从1 800 W提高为2 800 W，根据P＝UI和I＝eq \f(U,R)得P＝eq \f(U2,R)，电压不变，要增大功率，可以给电路中换一个阻值更小的电热丝
新电热丝的阻值R′＝eq \f(U2,P)＝eq \f(（220 V）2,2 800 W)≈17.3 Ω
五、电学动态电路相关计算
1. 解：(1)由图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电压表的示数为14 V，则R1两端的电压U1＝U－U2＝18 V－14 V＝4 V
电阻R1的电功率
P＝eq \f(Ueq \\al(2,1),R1)＝eq \f(（4 V）2,10 Ω)＝1.6 W
(2)在滑片由B端移到A端的过程中，电压表的量程为“0～15 V”，则电压表的最大示数为15 V，当U2大＝15 V，R1两端的电压
U1′＝ U－U2大＝18 V－15 V＝3 V
此时电路中的电流最小
I′＝eq \f(U1′,R1)＝eq \f(3 V,10 Ω)＝0.3 A
当电压表的示数为0，R1两端的电压为18 V时，电路中的电流最大
I″＝eq \f(U,R1)＝eq \f(18 V,10 Ω)＝1.8 A
故电路中电流的变化范围为0.3～1.8 A
(3)若在电路中再串联一个量程为“0～0.6 A”的电流表，则电路中的电流最大为0.6 A，根据欧姆定律可得电路的总电阻
R总＝eq \f(U,I最大)＝eq \f(18 V,0.6 A)＝30 Ω
此时滑动变阻器连入电路中的阻值最小为
R2最小＝ R总－ R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω
电压表的最大示数为15 V，则滑动变阻器连入电路中的阻值最大为
R2最大＝eq \f(U最大,I′)＝eq \f(15 V,0.3 A)＝50 Ω
故滑动变阻器连入电路中的阻值范围为20～50 Ω
【拓展设问】
(4)此时通过电路中的电流I＝eq \f(U1,R1)＝eq \f(4 V,10 Ω)＝0.4 A
滑动变阻器接入电路的阻值R2′＝eq \f(U2,I)＝eq \f(14 V,0.4 A)＝35 Ω
(5)由(3)知，电路中的最大电流I最大＝0.6 A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小为20 Ω，则变阻器两端的最小电压为Umin＝I最大R2最小＝0.6 A×20 Ω＝12 V，即电压表最小示数为12 V，又电压表最大示数为15 V，则在滑片由B端移到A端的过程中， 电压表的变化范围为12～15 V
(6)若在电路中再串联一个量程为“0～0.6 A”的电流表，则电路中的电流最大为0.6 A，此时R1消耗的最大功率Pmax＝Ieq \\al(2,最大)R1＝(0.6 A)2×10 Ω＝3.6 W
最小电流为0.3 A，此时R1消耗的最小功率为Pmin＝I′2R1＝(0.3 A)2×10 Ω＝0.9 W
接入电流表后，电阻R1功率的变化范围为0.9～3.6 W
2. 解：(1)图甲中，小灯泡、滑动变阻器、定值电阻串联，电流表测电路的电流，电压表测灯两端的电压，电压表测灯和R0两端的电压之和，滑片P从a端滑至b端时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大，由图乙知，当滑片在b端时，Ib＝0.4 A，即电路的电流为0.4 A，的示数即电源电压U＝8 V，电压表的示数为4 V，即灯两端的电压U灯＝4 V，由欧姆定律I＝eq \f(U,R)得，此时灯泡的电阻R灯＝eq \f(U灯,Ib)＝eq \f(4 V,0.4 A)＝10 Ω
由已知条件可知，灯正常发光，故灯的额定功率
P灯＝U灯Ib＝4 V×0.4 A＝1.6 W
由串联电路电压的规律，R0两端的电压
U0＝U－U灯＝8 V－4 V＝4 V
由欧姆定律得，R0＝eq \f(U0,I0)＝eq \f(4 V,0.4 A)＝10 Ω
(2)滑片在a端时，由图乙知，电路的电流最小为I小＝0.2 A，电压表的示数U1＝3 V，
根据串联电路电压的规律及欧姆定律，滑动变阻器的最大电阻R滑大＝eq \f(U－U1,I小)＝eq \f(8 V－3 V,0.2 A)＝25 Ω
(3)当电路的电流最大时，电路的最大功率
P大＝UI大＝8 V×0.4 A＝3.2 W
电路的最小功率P小＝UI小＝8 V×0.2 A＝1.6 W
3. 解：(1)电源电压不变，当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路的总电阻最小，根据欧姆定律可知，电路中的电流最大，由图乙可知，最大电流为Imax＝0.6 A
(2)滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流最小，由图乙可知，最小电流Imin＝0.1 A
此时滑动变阻器的电功率PR＝0.5 W
根据P＝UI可知，滑动变阻器两端的电压
UR＝eq \f(PR,Imin)＝eq \f(0.5 W,0.1 A)＝5 V
(3)由图甲可知，该电路为串联电路，当滑动变阻器全部接入电路中时，电路中的电流最小，根据欧姆定律和串联电路的电压规律可知：
UR＋IminR0＝U电 即5 V＋0.1 A·R0＝U电①
当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可知：
ImaxR0＝U电 即0.6 A·R0＝U电②
联立①②，解得：U电＝6 V，R0＝10 Ω
滑片移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率
P＝I(U电－IR0)＝－I2R0＋IU电
当I＝eq \f(U电,2R0)＝eq \f(6 V,2×10 Ω)＝0.3 A时，P最大，则滑动变阻器功率的最大值
Pmax＝I(U电－IR0)＝0.3 A×(6 V－0.3 A×10 Ω)＝0.9 W
4. 解：(1)当S1闭合，S2、S3断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I＝eq \f(U,R)可得，电源电压U＝I1R1＝1 A×6 Ω＝6 V
(2)当S3闭合，S1、S2断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻
R＝eq \f(U,I)＝eq \f(6 V,0.2 A)＝30 Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电阻R2的阻值R2＝R－R1＝30 Ω－6 Ω＝24 Ω
(3)当S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，电路的总功率P＝eq \f(U2,R1)＋eq \f(U2,R2)＝eq \f(（6 V）2,6 Ω)＋eq \f(（6 V）2,24 Ω)＝7.5 W
5. 解：(1)灯泡L标有“6 V 3 W”字样，表示灯的额定电压为6 V，额定功率为3 W
由P＝eq \f(U2,R)可得，灯泡的电阻RL＝eq \f(Ueq \\al(2,L),PL)＝eq \f(（6 V）2,3 W)＝12 Ω
(2)当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，由于此时灯泡L正常发光，所以电源电压等于灯泡的额定电压，即U＝6 V
(3)当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2 V，根据串联电路电压的规律，R2的电压U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V
由I＝eq \f(U,R)可得，此时电路中的电流
I＝eq \f(U2,R2)＝eq \f(4 V,20 Ω)＝0.2 A
通电1 min，R1消耗的电能
W＝U1It＝2 V×0.2 A ×60 s＝24 J
【拓展设问】
(4)由题意和前面计算可知，R2的阻值大于灯的电阻，根据串联电路总电阻大于其中任一分电阻，并联电路总电阻小于其中任一分电阻，故当只闭合S，R2与R1串联时，电路的总电阻最大，此时电路的功率最小，电路消耗的最小功率
P小＝eq \f(U2,R1＋R2)＝eq \f(（6 V）2,10 Ω＋20 Ω)＝1.2 W
6. 解：(1)当S、S1闭合，滑动触头在最右端时，R1单独工作，电路中的电流I＝0.6 A，电源电压U＝IR1＝0.6 A×10 Ω＝6 V
(2)当S、S1闭合，滑动触头在最左端时，R1、R串联，电路中的电流I′＝0.2 A，由I＝eq \f(U,R)知，电路中的总电阻R总＝eq \f(U,I′)＝eq \f(6 V,0.2 A)＝30 Ω，R的最大阻值为R＝R总－R1＝30 Ω－10 Ω＝20 Ω
(3)根据P＝eq \f(U2,R)可知，电源电压一定，当S、S1、S2闭合，滑动触头在最右端时，R1、R2并联，整个电路的电阻最小，电功率最大，电路总电阻R并＝eq \f(R1R2,R1＋R2)＝eq \f(10 Ω×40 Ω,10 Ω＋40 Ω)＝8 Ω，最大电功率Pmax＝eq \f(U2,R并)＝eq \f(（6 V）2,8 Ω)＝4.5 W
7. 解：(1)当开关S和S1都闭合，滑片P在a端时，R2被短路，R1与灯泡L并联，电流表测量干路中电流，因为灯泡正常发光，所以电源电压U＝9 V，所以通过灯泡的额定电流IL＝eq \f(PL,UL)＝eq \f(9 W,9 V)＝1 A，由并联电路的电流规律可知，通过R1的电流
I1＝I－IL＝1.5 A－1 A＝0.5 A
电阻R1的阻值R1＝eq \f(U,I1)＝eq \f(9 V,0.5 A)＝18 Ω
(2)灯泡的电阻RL＝eq \f(UL,IL)＝eq \f(9 V,1 A)＝9 Ω
当开关S闭合、S1断开时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，当滑片P在中点时，电流表的示数
I中＝eq \f(U,RL＋\f(1,2)R2)＝eq \f(9 V,9 Ω＋\f(1,2)R2)
当滑片P在b点时，电流表的示数
Ib＝eq \f(U,RL＋R2)＝eq \f(9 V,9 Ω＋R2)
因为eq \f(I中,Ib)＝eq \f(5,3)，所以eq \f(9 V,9 Ω＋\f(1,2)R2)∶eq \f(9 V,9 Ω＋R2)＝5∶3
解得R2＝36 Ω
(3)当开关S闭合、S1断开时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，当电流表的示数为0.6 A时，电路消耗的功率最大，最大功率
P最大＝UI大＝9 V×0.6 A＝5.4 W
当滑动变阻器的全部阻值接入电路中时，电路消耗的功率最小，最小功率
P最小＝eq \f(U2,RL＋R2)＝eq \f(（9 V）2,9 Ω＋36 Ω)＝1.8 W
电路消耗的最大功率与最小功率的比值
eq \f(P最大,P最小)＝eq \f(5.4 W,1.8 W)＝eq \f(3,1)
额定电压
220 V
频 率
50 Hz
额定容量
1.8 L
额定功率
1 000 W
额定电压
220 V
高温挡
1 100 W
低温挡
880 W
保温挡
××× W