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人教版九年级全册第2节 电功率一课一练
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这是一份人教版九年级全册第2节 电功率一课一练，共19页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
电功率较难题
一、单选题
1．如图所示，小灯泡L标有"6V 3W"字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当 S闭合，S1断开，滑动变阻器消片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为 9V
B．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为 4.5V
C．滑动变阻器的最大阻值为 18Ω
D．电路的最小功率与量大功率之比为3：16
2．如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A．滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0∼0.6A”，电压表量程为“0∼15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．电源电压为12V
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D．若将电压表量程换为0∼3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω∼50Ω
4．如图所示，电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A．电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。移动滑片P，当电流表示数为0.4A，电压表示数为2V。下列说法中正确的是：（ ）
A．定值电阻R1为5Ω
B．滑片P向右移动，电压表、电流表示数都变小
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的功率相等
D．为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为0～10Ω
5．如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
①电流表示数的最小值为0.25A
②滑动变阻器阻值的变化范围为3~20Ω
③小灯泡电功率的变化范围为0.375~1.5W
④电路消耗的最大电功率为3.375W
A．①④ B．②④ C．③④ D．①③
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲︰I乙＝3︰4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比R1︰R2＝1︰3
B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1︰I2＝3︰1
C．S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲︰U乙＝3︰1
D．总功率之比P1︰P2＝16︰3
7．如题图甲所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“2.5V”，滑动变阻器R标有“10Ω 1A”的字样，灯泡L的I-U图线如图乙所示，闭合开关S，在电路安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．滑片P向右移动的过程中，电压表示数变小
B．滑片P向左移动的过程中，灯丝电阻变大
C．滑片P处于b端时，电压表示数为1.5V
D．灯泡正常发光时，电路总电功率为0.75W
8．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数的变化范围为0.2A~0.5A
B．滑动变阻器R2接入阻值为2Ω~20Ω
C．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
D．电路消耗的最大总功率为3.6W
9．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是18Ω
D．若电压表的示数为3.6V时，则电路的总功率为5.4W
10．在东京奥运会的男子百米决赛中，和苏炳添同时参赛的英国选手因抢跑被红牌罚下，这精准度记录是因为赛道起点装有电子起跑器，图甲是电子起跑器的简化电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙。下列分析正确的是（ ）
A．圆圈处的电表为电压表
B．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端电压变小
C．R0电阻可与Rx并联
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
11．图甲电路电源电压恒定不变，小灯泡标有“3V”字样。第一次只闭合S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V2的示数为1.5V；滑到最上端时，小灯泡恰好正常发光。图乙是两次实验中电流表A的示数与电压表V1、V2示数的关系图象，则下列判断不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为0.75W
B．定值电阻R0的阻值为12Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为15Ω
D．第一次移动滑片时电路消耗的最小功率为0.36W
12．为了打赢疫情防控战，某工厂加紧生产消毒液，如图甲所示，这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时阻值变小），R2是阻值为40Ω的定值保护电阻，a、b间接监控装置，R1两端的电压随时间变化的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，则下列说法正确的是（ ）
A．当有瓶装消毒液遮挡激光时，R2消耗的功率为0.4W
B．当没有瓶装消毒液遮挡激光时，光敏电阻R1的阻值为80Ω
C．当没有瓶装消毒液遮挡激光时，电路消耗的总功率为0.6W
D．生产线正常生产时，一分钟可生产消毒液150瓶
13．A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．A，B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯并联接在3V的电源两端，A，B两灯的实际功率之比为2∶1
C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D．将两灯并联在6V的电源两端，电路中的总功率为9W
14．在如图甲所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2的最大阻值是 20Ω。 闭合开关，当滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的P—R图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R1 的阻值为 20Ω
B．当滑片 P 滑至最右端时，电流表的示数为 0.2A
C．当滑片 P 滑至最右端时，R2 两端的电压为为 2V
D．当滑片 P 滑至最左端时，R1消耗的功率为 4W
15．如图所示，电源电压为6V，定值电阻 R=10Ω ，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电压表接入电路的量程为 0∼3V ，电流表接入电路的量程为 0∼0.6A ，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时，它的功率最大为0.9W
B．滑动变阻器两端的电压由5A减小到0V
C．电流表的示数变化范围为 0.1A∼0.3A
D．电阻 R 的功率变化范围为 0.1W∼0.9W
16．图示的电路中，电源两端电压为 6V 并保持不变，滑动变阻器 R 标有“20Ω 1A”字样， 小灯泡 L 标有 “2V 1W”字样。当开关 S 闭合，在不损坏电路各元件的前提下（不考虑温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器的滑片 P 移动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 0Ω~20Ω
C．电流表的示数变化范围为 0.25A~0.5A
D．电压表的示数变化范围为 1V~6V
17．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲乙两图中的电源电压是相同的，图乙中 R1=R2=R3=5Ω 。通电相同时间后（ ）
A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1
B．甲图中，两电阻串联主要是为了保证通电时间相同
C．乙图中，左右两电阻发热量之比为4：1
D．乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
18．如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合，L1的电功率为25W；第二次只闭合开关S，L1的电功率为9W。下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2两灯灯丝电阻之比为2∶3
B．只闭合S时，L1和L3消耗的电功率之比为9∶4
C．前后两次L1两端的电压之比为25∶9
D．前后两次电路消耗的总功率之比为25∶6
19．物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离X，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图象。电压表读数U与X的关系如图乙所示，电流表读数I与X的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中（ ）
①由图象可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置X＝5cm
②滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
④若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②④正确
20．如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为 P′ 。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图象。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
C．两次实验中，P:P′=1:2
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
二、填空题
21．现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2（灯丝电阻不变）在保证电路安全的前提下；将它们并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，干路允许通过的最大电流是 A。将它们串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则电源电压是 V，此时L1与L2的功率之比是 。
22．如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω，R2=6Ω。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移到A端时，L正常发光，则电源电压为 V；当闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为 J；在保证电路安全的前提下，只闭合S1时电路消耗的功率最小值为P1，只闭合S2时电路消耗的功率最大值为P2，则P1和P2的比是 。
23．图甲所示电路中，电源电压恒定。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，电压表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示，A、B两点的电功率PA：PB=1：7.图乙中的 （选填“①”或“②”）是电压表V1的图象，小灯泡的额定功率是 W；在滑片移动的过程时，滑动变阻器的功率 （选填“逐渐变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
24．在如图所示的电路中，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为 10W ；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且 I1:I2=2:3 ，则 U1:U2= ， R1:R2= ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且 I:I3=5:3 ，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则 P3= W 。
25．如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB，R1：R2=2：1，U1：U2=3：2，则Il：I2= ；若P1：PB=1：8，则电阻RA：RB= 。
26．小明家中有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，小明用该水龙头正常加热 1 min消耗的电能为 J；。他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关 S1可以同时与 a、b 相连，或只与 c 相连，使其有高温和低温两档。改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4：1，此时高温档时的电功率为 W。
27．如图所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变。将滑片从一端移到另一端时，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中。则电阻R0的阻值为 Ω，该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
28．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器R标有“30Ω 2A”字样，只闭合S1，滑动变阻器的滑片P接在中点时，电压表示数为U1,电流表示数为I1，电源总功率为P1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表示数U2=4V；同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片接在最左端时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3，电源总功率为P3。已知I1:I3=4:3，U1:U3=2：1，则P1:P3= ,定值电阻R1为 Ω。通过开关的组合和滑片的移动，滑变可达到的最大功率为 W。
29．如图 a 所示是电阻甲和乙的 I﹣U 图象，当电阻甲两端电压为1V时，R甲＝ Ω；如图 b 所示，当开关闭合，电路中电流为 0.2A 时，R甲和 R乙两端的电压的之比是 ；如图 c 所示，当开关闭合，电源电压为 2V 时，R甲和 R乙消耗的功率之比为 。
30．如图所示的电路电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1=10 Ω ，滑动变阻器R2阻值范围为0~20Ω.闭合开关S，当P在最右端时R1号R2的功率之比是 ，在滑片从左向右移动的过程中，电压表读数变 ，滑动变阻器的最大功率为 W。
31．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R1＝2R2，灯泡L上标有“12V 9W”字样。当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同；通过开关S1、S2、S3闭合或断开及改变滑动变阻器滑片P的位置，可使电路在某种状态下消耗的功率最小，则最小功率值P＝ W（忽略温度对灯电阻的影响）。
三、计算题
32．如图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器R上标有“220V·2200W”的字样；控制电路电源电压U0=30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图18乙所示，R0为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃左右，当水温低于40℃时，继电器的弹簧会将衔铁拉起来，使工作电路中的动触点和静触点接通，电热器R开始工作；当水温升高到40℃时，控制电路中线圈的电流恰好增大到100mA，此时衔铁被电磁铁吸下来，工作电路中的电热器R停止工作。已知电热器R的加热效率为70%，电热器R正常工作25min可将水从30℃加热到40℃。若不计继电器线圈的电阻，求：
（1）电热器R正常工作时的电阻；
（2）电热器R正常工作25min产生的热量；
（3）恒温水箱内装有水的质量；
（4）当水温升高到40℃时滑动变阻器R0消耗的功率。
33．如图所示，电源电压为18V不变，定值电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，只闭合开关S1时电流表的示数为0.45A，若只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是多少W？
34．在如图所示电路中，电源电压保持不变， R1=20Ω ，灯泡的电阻 R3 不变。只闭合开关 S1 时，电流表示数为 I1=0.3A 。
（1）只闭合开关 S2 时，电压表示数为2V，此时小灯泡L正常发光。求灯泡的阻值 R3 ；
（2）只闭合开关 S3 时，调节滑动变阻器，当灯泡的实际功率为额定功率的 14 时，求滑动变阻器1min所做的功；
（3）开关 S1 、 S2 、 S3 都闭合时，保证各电路元件安全使用，允许通过电流表的电流最大值和最小值之比是 I大:I小=3:2 ，此时滑动变阻器 R2 对应的功率之比是 P2大:P2小=3:1 ，求滑动变阻器的最大阻值 R2 及电流表的量程。
35．电路如图，灯泡 R3 标有“5V 1W”字样，灯泡阻值保持不变。 R1=20Ω ，滑动变阻器 R2 最大阻值为20 Ω 。电流表的量程为0~ 0.6 A，电压表的量程为0~3V。请画出每个小题的等效电路图。
（1）只闭合开关 S1 时，电流表的示数为 0.3 A，则电源电压是多少：
（2）只闭合开关 S2 ， R2 的滑片位于中点处，此时 R2 消耗的电功率是多少：
（3）只闭合开关 S3 ，在保证各电路元件都正常使用的前提下， R2 的取值范围是多少？
（4）若更换新电源，并将电压表的量程调为0~15V。只闭合 S2 时，调节 R2 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 Ia ；只闭合 S3 时，调节 R2 的滑片使接入电路中的电阻为20 Ω ，电路中的电流为 Ib ；若 Ia：Ib=3：2 ，则此时电源电压是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】C
9．【答案】C
10．【答案】D
11．【答案】B
12．【答案】C
13．【答案】D
14．【答案】B
15．【答案】B
16．【答案】C
17．【答案】C
18．【答案】D
19．【答案】D
20．【答案】C
21．【答案】2.5；7.5；4∶1
22．【答案】6；540；5∶11
23．【答案】②；3.6；先变大后变小
24．【答案】2:3；2:1；45
25．【答案】1：2；4：7
26．【答案】1.32×105J；4400W
27．【答案】3；64
28．【答案】4：3；5；3.6
29．【答案】5；1：2；2：1
30．【答案】1：2；小；0.9
31．【答案】1.5
32．【答案】（1）解：电热器正常工作时的电阻 R=U2P=(220V)22200W=22Ω
（2）电热器正常工作25min时，产生的热量 Q放=Pt=2200W×1500s=3.3×106J
（3）水吸收的热量 Q吸=Q放×η=3.3×106J×70%=2.31×106J
恒温箱中水的质量 m=Q吸c(t−t0)=2.31×106J4.2×103J/（kg⋅℃）×(40oC−30oC)=55kg
（4）由乙图可知，水温40℃时，热敏电阻的阻值Rt=50Ω，I=100mA=0.1A控制电路的总电阻 R总=UI=30V0.1A=300Ω
变阻器连入电路的电阻 R=R总﹣Rt=300Ω−50Ω=250Ω
变阻器R消耗的电功率 P=I2R=（0.1A）2×250Ω=2.5W
33．【答案】解：由图可知，只闭合开关S1时，定值电阻R1与定值电阻R3串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的总电阻为 R=UI=18V0.45A=40Ω
定值电阻 R3 的阻值为 R3=R−R1=40Ω−30Ω=10Ω
只闭合开关 S2 时，定值电阻 R3 与滑动变阻器 R2 串联接入电路，电压表测量定值电阻 R3 两端的电压，电流表测量电路中的电流，由滑动变阻器 R2 的铭牌为“ 50Ω0.5A ”和电流表量程是 0～0.6A 可知，电路中的最大电流为 0.5A ，此时定值电阻 R3 两端的电压为 U3=I3R3=0.5A×10Ω=5V<15V
所以电路中的最大电流为 0.5A ，此时电路中的总功率最大，最大总功率 P最大=UI最大=18V×0.5A=9W
当滑动变阻器 R2 接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，此时电路中的总功率最小，所以电路中的最大电阻为 R最大=R3+R2最大=10Ω+50Ω=60Ω
电路中的最小电流 I最小=UR最大=18V60Ω=0.3A 电路中的最小总功率为 P最小=UI最小=18V×0.3A=5.4W
所以电路的总功率变化量为 ΔP=P最大−P最小=9W−5.4W=3.6W
答：若只闭合开关 S2 时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是 3.6W 。
34．【答案】（1）解：只闭合开关S1时，只有R1的简单电路，电流表示数为 I1=0.3A ，电源电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
只闭合开关S2时，电阻R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电阻R1两端的电压U1=U-U3=6V-2V=4V
通过电路的电流 I=I1=U1R1=4V20Ω =0.2A
灯泡的阻值 R3=U3I=2V0.2A =10Ω
灯泡的额定功率P3=U3I=2V×0.2A=0.4W
答：灯泡的阻值是10Ω；
（2）解：只闭合开关 S3 时，变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，当灯泡的实际功率P3实= 14 P3= 14 ×0.4W=0.1W
通过灯泡的电流 I3=P3R3=0.1W10Ω =0.1A
灯泡的实际电压U3实=I3R3=0.1A×10Ω=1V
变阻器两端的电压U2=U-U3实=6V-1V=5V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是0.1A，滑动变阻器1min所做的功W=U2I3t=5V×0.1A×60s=30J
答：滑动变阻器1min所做的功是30J；
（3）解：开关S1、S2、S3都闭合时，R1和滑动变阻器并联，电流表测量干路中的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流 I1=0.3A ，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I大∶I小=3∶2
所以，滑动变阻器R2的最大和最小功率之比 P2大P2小=U(I大−0.3A)U(I小−0.3A)=I大−0.3AI小−0.3A=32I小−0.3AI小−0.3A=31
I小=0.4A
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过R2的电流最小，此时电流表的示数最小，此时通过R2的电流I2小=I小-I1=0.4A-0.3A=0.1A
滑动变阻器的最大阻值 R2最大=UI2小=6V0.1A =60Ω
电流表的最大示数I大= 32I小=32× 0.4A=0.6A
则电流表的量程是0～0.6A。
答：滑动变阻器的最大阻值是60Ω，电流表的量程是0～0.6A。
35．【答案】（1）解：只闭合开关 S1 时，只有 R1 接入，等效电路图如下所示：
电流表的示数为 0.3 A，则电源电压是 U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答：电源电压是6V：
（2）解：只闭合开关 S2 ， R1 与 R2 串联接入，滑片位于中点处，电压表测量 R2 两端电压，等效电路图如下所示：
电路中的电流为 I2=UR1+0.5R2=6V20Ω+0.5×20Ω=0.2A
此时 R2 消耗的电功率是 P2=I22R2′=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答：此时 R2 消耗的电功率是0.4W：
（3）解：只闭合开关 S3 ， R3 与 R2 串联接入，电压表测量 R2 两端电压，等效电路图如下所示：
灯泡 R3 额定电流为 IL=PLUL=1W5V=0.2A
灯泡 R3 电阻为 RL=ULIL=5V0.2A=25Ω
根据串联分压，当电压表满量程时 R2 达到最大值，此时电路中的电流为 Imin=U−UVR3=6V−3V25Ω=0.12A
则 R2 接入的最大值为 R2max=UVImin=3V0.12A=25Ω
当电路中的电流为灯泡额定电流0.2A时，电路中的总电阻为 R总=UImax=6V0.2A=30Ω
此时 R2 接入的最小值为 R2min=R总−RL=30Ω−25Ω=5Ω
即在保证各电路元件都正常使用的前提下， R2 的取值范围是5~25W。
答： R2 的取值范围是5~25W；
（4）解：闭合 S2 时， R1 与 R2 串联接入，调节 R2 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 Ia ，即 Ia=U−3VR1
只闭合 S3 时， R3 与 R2 串联接入，调节 R2 的滑片使接入电路中的电阻为20 Ω ，电路中的电流为 Ib ，即 Ib=UR3+20Ω
若 Ia：Ib=3：2 ，即 IaIb=U−3VR1×R3+20ΩU=32
代入数据可得此时电源电压是 U=9V
答：此时电源电压是9V。
电功率较难题
一、单选题
1．如图所示，小灯泡L标有"6V 3W"字样（不计温度对灯丝电阻的影响），当S闭合，滑动变阻器滑片P在最左端时，小灯泡L正常发光；当 S闭合，S1断开，滑动变阻器消片P在中点时，电流表的示数为0.2A，下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为 9V
B．调节电路元件，可使电压表达到的最大值为 4.5V
C．滑动变阻器的最大阻值为 18Ω
D．电路的最小功率与量大功率之比为3：16
2．如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为0.6A．滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0∼0.6A”，电压表量程为“0∼15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．电源电压为12V
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W
D．若将电压表量程换为0∼3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω∼50Ω
4．如图所示，电路中，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A．电压表量程为0～3V，滑动变阻器R2规格为“20Ω 0.5A”。移动滑片P，当电流表示数为0.4A，电压表示数为2V。下列说法中正确的是：（ ）
A．定值电阻R1为5Ω
B．滑片P向右移动，电压表、电流表示数都变小
C．滑片P移至变阻器中点时，R1和R2的功率相等
D．为保证电路安全，滑动变阻器阻值可调节范围为0～10Ω
5．如图所示，电源电压恒为4.5V，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“15Ω 2A”，小灯泡L标有“3.0V 1.5W”的字样（灯丝电阻不变）。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
①电流表示数的最小值为0.25A
②滑动变阻器阻值的变化范围为3~20Ω
③小灯泡电功率的变化范围为0.375~1.5W
④电路消耗的最大电功率为3.375W
A．①④ B．②④ C．③④ D．①③
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲︰I乙＝3︰4，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比R1︰R2＝1︰3
B．当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1︰I2＝3︰1
C．S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲︰U乙＝3︰1
D．总功率之比P1︰P2＝16︰3
7．如题图甲所示，电源电压恒为3V，灯泡L标有“2.5V”，滑动变阻器R标有“10Ω 1A”的字样，灯泡L的I-U图线如图乙所示，闭合开关S，在电路安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．滑片P向右移动的过程中，电压表示数变小
B．滑片P向左移动的过程中，灯丝电阻变大
C．滑片P处于b端时，电压表示数为1.5V
D．灯泡正常发光时，电路总电功率为0.75W
8．如图所示，电源电压恒为6V，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关S，在确保电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P，下列说法中正确的是（ ）
A．电流表示数的变化范围为0.2A~0.5A
B．滑动变阻器R2接入阻值为2Ω~20Ω
C．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W
D．电路消耗的最大总功率为3.6W
9．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是（ ）
A．电源电压9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的最大阻值是18Ω
D．若电压表的示数为3.6V时，则电路的总功率为5.4W
10．在东京奥运会的男子百米决赛中，和苏炳添同时参赛的英国选手因抢跑被红牌罚下，这精准度记录是因为赛道起点装有电子起跑器，图甲是电子起跑器的简化电路图，电源电压恒定，圆圈处为电表，R0为定值电阻，压敏电阻Rx安装在踏板上，其电阻与所受压力的关系如图乙。下列分析正确的是（ ）
A．圆圈处的电表为电压表
B．运动员起跑时，用力踩踏板，R0两端电压变小
C．R0电阻可与Rx并联
D．运动员没有踩踏板时，电路消耗的总功率最小
11．图甲电路电源电压恒定不变，小灯泡标有“3V”字样。第一次只闭合S1、S3，将滑动变阻器R的滑片从最下端滑到最上端。第二次只闭合开关S2，将滑动变阻器R的滑片从最下端向上滑到中点时，电压表V2的示数为1.5V；滑到最上端时，小灯泡恰好正常发光。图乙是两次实验中电流表A的示数与电压表V1、V2示数的关系图象，则下列判断不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为0.75W
B．定值电阻R0的阻值为12Ω
C．滑动变阻器R的最大阻值为15Ω
D．第一次移动滑片时电路消耗的最小功率为0.36W
12．为了打赢疫情防控战，某工厂加紧生产消毒液，如图甲所示，这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为光敏电阻（有光照射时阻值变小），R2是阻值为40Ω的定值保护电阻，a、b间接监控装置，R1两端的电压随时间变化的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，则下列说法正确的是（ ）
A．当有瓶装消毒液遮挡激光时，R2消耗的功率为0.4W
B．当没有瓶装消毒液遮挡激光时，光敏电阻R1的阻值为80Ω
C．当没有瓶装消毒液遮挡激光时，电路消耗的总功率为0.6W
D．生产线正常生产时，一分钟可生产消毒液150瓶
13．A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（ ）
A．A，B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小
B．将两灯并联接在3V的电源两端，A，B两灯的实际功率之比为2∶1
C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V
D．将两灯并联在6V的电源两端，电路中的总功率为9W
14．在如图甲所示的电路中，电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器R2的最大阻值是 20Ω。 闭合开关，当滑片P从一端滑到另一端的过程中，滑动变阻器的P—R图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．R1 的阻值为 20Ω
B．当滑片 P 滑至最右端时，电流表的示数为 0.2A
C．当滑片 P 滑至最右端时，R2 两端的电压为为 2V
D．当滑片 P 滑至最左端时，R1消耗的功率为 4W
15．如图所示，电源电压为6V，定值电阻 R=10Ω ，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电压表接入电路的量程为 0∼3V ，电流表接入电路的量程为 0∼0.6A ，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P由最右端向左端移动过程中，在保证电压表和电流表安全的情况下，下列说法不正确的是（ ）
A．当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时，它的功率最大为0.9W
B．滑动变阻器两端的电压由5A减小到0V
C．电流表的示数变化范围为 0.1A∼0.3A
D．电阻 R 的功率变化范围为 0.1W∼0.9W
16．图示的电路中，电源两端电压为 6V 并保持不变，滑动变阻器 R 标有“20Ω 1A”字样， 小灯泡 L 标有 “2V 1W”字样。当开关 S 闭合，在不损坏电路各元件的前提下（不考虑温度对灯泡电阻的影响），滑动变阻器的滑片 P 移动的过程中，下列说法中正确的是 （ ）
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．滑动变阻器 R 的阻值变化范围为 0Ω~20Ω
C．电流表的示数变化范围为 0.25A~0.5A
D．电压表的示数变化范围为 1V~6V
17．如图所示，是探究“电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关”的实验装置。甲乙两图中的电源电压是相同的，图乙中 R1=R2=R3=5Ω 。通电相同时间后（ ）
A．甲图中，左右两电阻发热量之比为2：1
B．甲图中，两电阻串联主要是为了保证通电时间相同
C．乙图中，左右两电阻发热量之比为4：1
D．乙图中，若将右侧容器上面的电阻拆除，右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍
18．如图所示，电源电压保持不变，L1、L2、L3是电阻保持不变的灯泡，L2、L3完全相同。第一次开关S、S1、S2都闭合，L1的电功率为25W；第二次只闭合开关S，L1的电功率为9W。下列说法正确的是（ ）
A．L1、L2两灯灯丝电阻之比为2∶3
B．只闭合S时，L1和L3消耗的电功率之比为9∶4
C．前后两次L1两端的电压之比为25∶9
D．前后两次电路消耗的总功率之比为25∶6
19．物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。组装好电路后，闭合开关，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离X，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制图象。电压表读数U与X的关系如图乙所示，电流表读数I与X的关系如图丙所示。根据题目信息，以下说法中（ ）
①由图象可知，电源电压3.0V，滑动变阻器出现了断路故障，且断点位置X＝5cm
②滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化2Ω
③滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是20Ω
④若电流表的量程为0～3A，则此电路的最大功率可达4.5W
A．只有①③正确 B．只有②④正确
C．只有①④正确 D．只有①②④正确
20．如图甲所示，电源电压不变，第一次实验闭合开关S1、S2，断开S3，将R2的滑片P2置于最下端，R1的滑片P1从最左端滑至最右端时，电路消耗的功率为P。第二次实验闭合开关S3，断开S1、S2，将R2的滑片P2从最下端向上滑至中点时，电压表V2的示数为3V，若继续向上滑动滑片P2，电路消耗的最大功率为 P′ 。如图乙所示是两次实验中电流表A与电压表V1、V2示数关系的图象。下列说法正确的是（ ）
A．R2的最大阻值为20Ω
B．该电路工作时，能消耗的最大总功率为3.6W
C．两次实验中，P:P′=1:2
D．第一次实验向右移动滑片P1的过程中，电路消耗的功率将变大
二、填空题
21．现有两个分别标有“6V 6W”和“3V 6W”的灯泡L1和L2（灯丝电阻不变）在保证电路安全的前提下；将它们并联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，干路允许通过的最大电流是 A。将它们串联后接在某一电源上，使其中一只灯泡正常发光，则电源电压是 V，此时L1与L2的功率之比是 。
22．如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，小灯泡L上标有“6V3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω，R2=6Ω。电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移到A端时，L正常发光，则电源电压为 V；当闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为 J；在保证电路安全的前提下，只闭合S1时电路消耗的功率最小值为P1，只闭合S2时电路消耗的功率最大值为P2，则P1和P2的比是 。
23．图甲所示电路中，电源电压恒定。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，电压表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示，A、B两点的电功率PA：PB=1：7.图乙中的 （选填“①”或“②”）是电压表V1的图象，小灯泡的额定功率是 W；在滑片移动的过程时，滑动变阻器的功率 （选填“逐渐变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。
24．在如图所示的电路中，当只闭合开关S，滑片P滑至a端时，电流表A的示数为I1，电压表的示数为U1，电阻R1的电功率P1为 10W ；当闭合开关S、S2时，电流表A的示数为I2，电压表的示数为U2，且 I1:I2=2:3 ，则 U1:U2= ， R1:R2= ；当开关S、S1、S2都闭合且滑片P在b端时，电流表A的示数为I，电流表A1的示数为I3，且 I:I3=5:3 ，此时滑动变阻器R3的功率为P3，则 P3= W 。
25．如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为RA时，电压表的示数为U1，电流表的示数为I1，电阻R1的电功率为P1；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为RB时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻RB的电功率为PB，R1：R2=2：1，U1：U2=3：2，则Il：I2= ；若P1：PB=1：8，则电阻RA：RB= 。
26．小明家中有一个标有“220V 2200W”的即热式水龙头，其电阻为R0，小明用该水龙头正常加热 1 min消耗的电能为 J；。他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻 R 和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关 S1可以同时与 a、b 相连，或只与 c 相连，使其有高温和低温两档。改装后，水龙头正常工作时高温档与低温档电功率之比为 4：1，此时高温档时的电功率为 W。
27．如图所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变。将滑片从一端移到另一端时，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中。则电阻R0的阻值为 Ω，该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
28．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器R标有“30Ω 2A”字样，只闭合S1，滑动变阻器的滑片P接在中点时，电压表示数为U1,电流表示数为I1，电源总功率为P1，滑动变阻器的滑片P接在最左端时，电压表示数U2=4V；同时闭合S1、S2，滑动变阻器的滑片接在最左端时，电压表的示数为U3，电流表的示数为I3，电源总功率为P3。已知I1:I3=4:3，U1:U3=2：1，则P1:P3= ,定值电阻R1为 Ω。通过开关的组合和滑片的移动，滑变可达到的最大功率为 W。
29．如图 a 所示是电阻甲和乙的 I﹣U 图象，当电阻甲两端电压为1V时，R甲＝ Ω；如图 b 所示，当开关闭合，电路中电流为 0.2A 时，R甲和 R乙两端的电压的之比是 ；如图 c 所示，当开关闭合，电源电压为 2V 时，R甲和 R乙消耗的功率之比为 。
30．如图所示的电路电源电压为6V且保持不变，定值电阻R1=10 Ω ，滑动变阻器R2阻值范围为0~20Ω.闭合开关S，当P在最右端时R1号R2的功率之比是 ，在滑片从左向右移动的过程中，电压表读数变 ，滑动变阻器的最大功率为 W。
31．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为R2，且R1＝2R2，灯泡L上标有“12V 9W”字样。当三个开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针的位置相同；通过开关S1、S2、S3闭合或断开及改变滑动变阻器滑片P的位置，可使电路在某种状态下消耗的功率最小，则最小功率值P＝ W（忽略温度对灯电阻的影响）。
三、计算题
32．如图甲是恒温水箱温控电路，它由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器R上标有“220V·2200W”的字样；控制电路电源电压U0=30V，热敏电阻Rt作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图18乙所示，R0为滑动变阻器。为了把温度控制在40℃左右，当水温低于40℃时，继电器的弹簧会将衔铁拉起来，使工作电路中的动触点和静触点接通，电热器R开始工作；当水温升高到40℃时，控制电路中线圈的电流恰好增大到100mA，此时衔铁被电磁铁吸下来，工作电路中的电热器R停止工作。已知电热器R的加热效率为70%，电热器R正常工作25min可将水从30℃加热到40℃。若不计继电器线圈的电阻，求：
（1）电热器R正常工作时的电阻；
（2）电热器R正常工作25min产生的热量；
（3）恒温水箱内装有水的质量；
（4）当水温升高到40℃时滑动变阻器R0消耗的功率。
33．如图所示，电源电压为18V不变，定值电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω0.5A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，只闭合开关S1时电流表的示数为0.45A，若只闭合开关S2时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是多少W？
34．在如图所示电路中，电源电压保持不变， R1=20Ω ，灯泡的电阻 R3 不变。只闭合开关 S1 时，电流表示数为 I1=0.3A 。
（1）只闭合开关 S2 时，电压表示数为2V，此时小灯泡L正常发光。求灯泡的阻值 R3 ；
（2）只闭合开关 S3 时，调节滑动变阻器，当灯泡的实际功率为额定功率的 14 时，求滑动变阻器1min所做的功；
（3）开关 S1 、 S2 、 S3 都闭合时，保证各电路元件安全使用，允许通过电流表的电流最大值和最小值之比是 I大:I小=3:2 ，此时滑动变阻器 R2 对应的功率之比是 P2大:P2小=3:1 ，求滑动变阻器的最大阻值 R2 及电流表的量程。
35．电路如图，灯泡 R3 标有“5V 1W”字样，灯泡阻值保持不变。 R1=20Ω ，滑动变阻器 R2 最大阻值为20 Ω 。电流表的量程为0~ 0.6 A，电压表的量程为0~3V。请画出每个小题的等效电路图。
（1）只闭合开关 S1 时，电流表的示数为 0.3 A，则电源电压是多少：
（2）只闭合开关 S2 ， R2 的滑片位于中点处，此时 R2 消耗的电功率是多少：
（3）只闭合开关 S3 ，在保证各电路元件都正常使用的前提下， R2 的取值范围是多少？
（4）若更换新电源，并将电压表的量程调为0~15V。只闭合 S2 时，调节 R2 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 Ia ；只闭合 S3 时，调节 R2 的滑片使接入电路中的电阻为20 Ω ，电路中的电流为 Ib ；若 Ia：Ib=3：2 ，则此时电源电压是多少？
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】C
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】C
8．【答案】C
9．【答案】C
10．【答案】D
11．【答案】B
12．【答案】C
13．【答案】D
14．【答案】B
15．【答案】B
16．【答案】C
17．【答案】C
18．【答案】D
19．【答案】D
20．【答案】C
21．【答案】2.5；7.5；4∶1
22．【答案】6；540；5∶11
23．【答案】②；3.6；先变大后变小
24．【答案】2:3；2:1；45
25．【答案】1：2；4：7
26．【答案】1.32×105J；4400W
27．【答案】3；64
28．【答案】4：3；5；3.6
29．【答案】5；1：2；2：1
30．【答案】1：2；小；0.9
31．【答案】1.5
32．【答案】（1）解：电热器正常工作时的电阻 R=U2P=(220V)22200W=22Ω
（2）电热器正常工作25min时，产生的热量 Q放=Pt=2200W×1500s=3.3×106J
（3）水吸收的热量 Q吸=Q放×η=3.3×106J×70%=2.31×106J
恒温箱中水的质量 m=Q吸c(t−t0)=2.31×106J4.2×103J/（kg⋅℃）×(40oC−30oC)=55kg
（4）由乙图可知，水温40℃时，热敏电阻的阻值Rt=50Ω，I=100mA=0.1A控制电路的总电阻 R总=UI=30V0.1A=300Ω
变阻器连入电路的电阻 R=R总﹣Rt=300Ω−50Ω=250Ω
变阻器R消耗的电功率 P=I2R=（0.1A）2×250Ω=2.5W
33．【答案】解：由图可知，只闭合开关S1时，定值电阻R1与定值电阻R3串联接入电路，电压表测量定值电阻R3两端的电压，电流表测量电路中的电流，此时电路中的总电阻为 R=UI=18V0.45A=40Ω
定值电阻 R3 的阻值为 R3=R−R1=40Ω−30Ω=10Ω
只闭合开关 S2 时，定值电阻 R3 与滑动变阻器 R2 串联接入电路，电压表测量定值电阻 R3 两端的电压，电流表测量电路中的电流，由滑动变阻器 R2 的铭牌为“ 50Ω0.5A ”和电流表量程是 0～0.6A 可知，电路中的最大电流为 0.5A ，此时定值电阻 R3 两端的电压为 U3=I3R3=0.5A×10Ω=5V<15V
所以电路中的最大电流为 0.5A ，此时电路中的总功率最大，最大总功率 P最大=UI最大=18V×0.5A=9W
当滑动变阻器 R2 接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，此时电路中的总功率最小，所以电路中的最大电阻为 R最大=R3+R2最大=10Ω+50Ω=60Ω
电路中的最小电流 I最小=UR最大=18V60Ω=0.3A 电路中的最小总功率为 P最小=UI最小=18V×0.3A=5.4W
所以电路的总功率变化量为 ΔP=P最大−P最小=9W−5.4W=3.6W
答：若只闭合开关 S2 时，在保证元件安全的情况下移动滑片，电路的总电功率变化量是 3.6W 。
34．【答案】（1）解：只闭合开关S1时，只有R1的简单电路，电流表示数为 I1=0.3A ，电源电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
只闭合开关S2时，电阻R1和灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电阻R1两端的电压U1=U-U3=6V-2V=4V
通过电路的电流 I=I1=U1R1=4V20Ω =0.2A
灯泡的阻值 R3=U3I=2V0.2A =10Ω
灯泡的额定功率P3=U3I=2V×0.2A=0.4W
答：灯泡的阻值是10Ω；
（2）解：只闭合开关 S3 时，变阻器和灯泡串联，电流表测量电路中的电流，当灯泡的实际功率P3实= 14 P3= 14 ×0.4W=0.1W
通过灯泡的电流 I3=P3R3=0.1W10Ω =0.1A
灯泡的实际电压U3实=I3R3=0.1A×10Ω=1V
变阻器两端的电压U2=U-U3实=6V-1V=5V
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流是0.1A，滑动变阻器1min所做的功W=U2I3t=5V×0.1A×60s=30J
答：滑动变阻器1min所做的功是30J；
（3）解：开关S1、S2、S3都闭合时，R1和滑动变阻器并联，电流表测量干路中的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流 I1=0.3A ，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且I大∶I小=3∶2
所以，滑动变阻器R2的最大和最小功率之比 P2大P2小=U(I大−0.3A)U(I小−0.3A)=I大−0.3AI小−0.3A=32I小−0.3AI小−0.3A=31
I小=0.4A
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，通过R2的电流最小，此时电流表的示数最小，此时通过R2的电流I2小=I小-I1=0.4A-0.3A=0.1A
滑动变阻器的最大阻值 R2最大=UI2小=6V0.1A =60Ω
电流表的最大示数I大= 32I小=32× 0.4A=0.6A
则电流表的量程是0～0.6A。
答：滑动变阻器的最大阻值是60Ω，电流表的量程是0～0.6A。
35．【答案】（1）解：只闭合开关 S1 时，只有 R1 接入，等效电路图如下所示：
电流表的示数为 0.3 A，则电源电压是 U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答：电源电压是6V：
（2）解：只闭合开关 S2 ， R1 与 R2 串联接入，滑片位于中点处，电压表测量 R2 两端电压，等效电路图如下所示：
电路中的电流为 I2=UR1+0.5R2=6V20Ω+0.5×20Ω=0.2A
此时 R2 消耗的电功率是 P2=I22R2′=(0.2A)2×10Ω=0.4W
答：此时 R2 消耗的电功率是0.4W：
（3）解：只闭合开关 S3 ， R3 与 R2 串联接入，电压表测量 R2 两端电压，等效电路图如下所示：
灯泡 R3 额定电流为 IL=PLUL=1W5V=0.2A
灯泡 R3 电阻为 RL=ULIL=5V0.2A=25Ω
根据串联分压，当电压表满量程时 R2 达到最大值，此时电路中的电流为 Imin=U−UVR3=6V−3V25Ω=0.12A
则 R2 接入的最大值为 R2max=UVImin=3V0.12A=25Ω
当电路中的电流为灯泡额定电流0.2A时，电路中的总电阻为 R总=UImax=6V0.2A=30Ω
此时 R2 接入的最小值为 R2min=R总−RL=30Ω−25Ω=5Ω
即在保证各电路元件都正常使用的前提下， R2 的取值范围是5~25W。
答： R2 的取值范围是5~25W；
（4）解：闭合 S2 时， R1 与 R2 串联接入，调节 R2 的滑片至某一位置，电压表的示数为3V，电路中的电流为 Ia ，即 Ia=U−3VR1
只闭合 S3 时， R3 与 R2 串联接入，调节 R2 的滑片使接入电路中的电阻为20 Ω ，电路中的电流为 Ib ，即 Ib=UR3+20Ω
若 Ia：Ib=3：2 ，即 IaIb=U−3VR1×R3+20ΩU=32
代入数据可得此时电源电压是 U=9V
答：此时电源电压是9V。
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