3.如图4所示电路中，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0～3A．

①当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为多大？

②当开关S1、S2均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于多少？整个电路的电功率的变化范围是多少？ 解3.依次分析表中的数据与现象可以看出，当S1单独闭合后，所有元件均不工作，说明它的位置不在干路，只能答： 控制个别元件的工作；当S2单独闭合后，所有元件均工作，说明它控制着整个电路的通断；当S1S2同时闭合时，灯L1不亮，说明它被短路，并通过电压表示数的变化可知，这不是一个并联电路，由此综合得出电路是一个串联电路，S2控制整个电路，S1与L1并联，电压表测L2两端的电压，电流表测电路中的电流．如图所示． ①当开关S1、S2都断开时，小灯泡L与 R1串联，小灯泡L恰能正常发光： RL===12Ω， ∵UL=6V，∴U1=12V﹣6V=6V=UL 又∵= ∴R1=12Ω； ②当开关S1、S2均闭合时，R1 与 R2组成并联电路，要使电流表安全使用，电路中的总电流最大为3A． I1===1A，∴I2=I﹣﹣I1=3A﹣1A=2A，∴R2===6Ω 此时整个电路的电功率P=UI=12V×3A=36W， 当R2接入电路中的阻值为12Ω时，总电阻为R==6Ω， 此时整个电路的电功率P′===24W， ∴当开关S1、S2均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω；整个电路的电功率的变化范围是24～36W． 故答案为： 3.①R1的阻值为12Ω； ②变阻器接入电路的阻值不得小于6Ω；整个电路的电功率的变化范围是24～36W． 11 / 32

点在这里所需要解决的几个问题的中，（1）主要考查了电动机的原理，明确其原理是指通电导体在磁场中受力，评： 就能轻松解决相关的问题了； （2）主要考查了电磁继电器工作过程的分析，找准工作顺序，依次判断各元件的工作情况即可； （3）是一个较有难度的题目，必须通过表格中的现象与数据，明确开关的作用、电压表、电流表的测量对象、判断出电路的串并联性质，最后画出电路图，多做一些有益的假设可帮助我们做出判断； （4）本题的综合性较强，但解决的关键还是对电路性质的准确判断，在明确电路性质后，再综合运用相关公式和规律进行分析来帮助解决． 4．如图所示，电源电压36V，小灯泡L标有“20V 8W”字样，若电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”（小灯泡电阻不变），求： ①小灯泡的电阻是多少？

②小灯泡正常工作时的电流是多少？

③在使用中要保证电路中的各个元件不受损坏，则滑动变阻器的阻值不能小于多少？此时电路中的总功率是多大？

考点： 电功率的计算；欧姆定律的应用． 专题： 计算题． 分析： （1）小灯泡L标有“20V 8W”字样，根据R=可求出电阻． （2）小灯泡L标有“20V 8W”字样，根据I=可求出电流． （3）因为小灯泡的额定电压是20V，电压表量程为“0～15V”，所以灯泡两端电压最大是15V；求出此时电路中的电流，再与小灯泡正常工作时的电流和电流表量程为“0～0.6A”比较，若此时电路中的电流，比小灯泡正常工作时的电流和0.6A都小，灯泡两端电压最大就是15V，然后进行有关计算；不然，就以三个电流中的最小电流为准． 解答： 解：①小灯泡的电阻：RL===50Ω． ②小灯泡正常工作时的电流：IL===0.4A． 12 / 32

③当UL实=15V时，I′=IL实===0.3A． 可见此时电流小于电流表量程，也小于小灯泡正常工作时的电流． 所以灯泡两端电压最大是15V． U滑=U﹣UL实=36V﹣15V=21V． 此时滑动变阻器的阻值是：R滑===70Ω． 若滑动变阻器的阻值小于70Ω，则灯泡两端电压将大于15V． 所以滑动变阻器的阻值不能小于70Ω． R总=RL+R滑=50Ω+70Ω=120Ω． 此时电路中的总功率：P总===10.8W． 答：①小灯泡的电阻是50Ω． ②小灯泡正常工作时的电流是0.4A． ③在使用中要保证电路中的各个元件不受损坏，则滑动变阻器的阻值不能小于70Ω，此时电路中的总功率是10.8W． 点评： 小灯泡的电阻和小灯泡正常工作时的电流是基本的运算，比较简单．难点在第三问，对于这类问题，可先让一个元件的电压或电流达到最大值，由此算出其他的元件的电压和电流，然后做出判断． 5．（2013?青岛模拟）如图所示电路，电源电压不变，R1=18Ω，小灯泡标有“6V 3W”（电阻不变），滑动变阻器的最大阻值为50Ω，电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～3V．当只断开S2时，电流表示数为0.5A．求： （1）电源电压；

（2）只闭合S1时，小灯泡消耗的电功率；

（3）只闭合S2时，在不超过电流表、电压表量程的情况下，小灯泡电压的变化范围．

考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；电阻的串联；电功率的计算． 专题： 计算题；欧姆定律；电能和电功率；电路变化分析综合题． 分析： （1）当只断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）只闭合S1时，灯泡与电阻R1串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，先根据P=UI求出灯泡的额的电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，最后根据P=IR求出小灯泡消耗的电功率； 13 / 32

2

（3）只闭合S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据灯泡的额的电流和电流表的量程选择电路中的最大电流，然后根据欧姆定律求出灯泡两端的最大电压，再利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压结合电压表的量程可知此时电压表的示数也最大． 解答： 解：（1）当只断开S2时，电路的等效电路图如下图所示： 根据欧姆定律可得： 电源的电压U=IR1=0.5A×18Ω=9V； （2）只闭合S1时，电路的等效电路图如下图所示： 根据P=UI可得： 灯泡的额的电流IL额=根据欧姆定律可得： 灯泡的电阻RL===12Ω， ==0.5A， ∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和， ∴根据欧姆定律可得电路中的电流I′=22==0.3A， 小灯泡消耗的电功率PL=（I′）RL=（0.3A）×12Ω=1.08W； （3）只闭合S2时，等效电路图如图所示： ∵IL额=0.5A，电流表的量程为0～0.6A， ∴电路中的最大电流为Imax=0.5A， 灯泡两端的最大电压Umax=ImaxRL=0.5A×12Ω=6V； ∵串联电路的总电压等于各分电压之和， ∴滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣Umax=9V﹣6V=3V，即此时电压表的示数达到最大示数， 故小灯泡电压只能为6V． 答：（1）电源电压为9V； 14 / 32

（2）只闭合S1时，小灯泡消耗的电功率为1.08W； （3）只闭合S2时，小灯泡的电压只能为6V． 点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断，难点是根据电表的量程和灯泡的额定电流确定灯泡两端的电压变化范围．

6．如图所示，电源电压恒定，R1=18Ω，滑动变阻器R2的最大值是24Ω，小灯泡L上标有“6V、3W”字样，电流表的量程为0～3A．

（1）当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器的滑片P滑至中点时，灯泡L恰好正常发光，则电源电压U为多大？ （2）当开关S1闭合，S2、S3断开，通电5分钟，电流通过灯泡L所做的功是多少？

（3）当开关S1、S2、S3都闭合时调节滑动变阻器的滑片P，在电流不超过电流表量程的情况下，电路中用电器总功率的最大值和最小值分别是多少？

考点： 欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻的串联；电功的计算；电功率的计算． 专题： 应用题；电路和欧姆定律；电能和电功率；电路变化分析综合题． 分析： （1）当开关S2闭合、S1、S3断开，、滑动变阻器的滑片P滑到中点时，滑动变阻器与灯泡串联；根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，求出灯泡两端的电压，再根据串联电路电流特点和I=求出电路中的电流，最后根据串联电路电压特点和欧姆定律求出电源的电压； （2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，当开关S1闭合，S2、S3断开，R1和灯泡串联，根据电阻的串联特点和2欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=IRt求出灯泡5min消耗的电能； （3）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1和滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，根据电流表的量程确定电路中的最大电流，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时干路电流最小，根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出干路电流，最后根据P=UI求出电路消耗的总功率的最大值和最小值． 解答： 解：（1）当开关S1、S3断开、S2闭合、滑动变阻器的滑片P滑到中点时，滑动变阻器与灯泡串联； ∵灯泡正常发光， ∴灯泡两端的电压为UL=6V， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴根据P=UI可得，电路中的电流： I=IL===0.5A， ∵串联电路中总电压等于各分电压之和， ∴电源的电压： 15 / 32