U=I×R2+UL=0.5A××24Ω+6V=12V； （2）灯泡的电阻： RL===12Ω， 当开关S1闭合，S2、S3断开，R1和灯泡串联， ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴此时电路中的电流： I′===0.4A， 灯泡5min消耗的电能： W=（I′）RLt=（0.4A）×12Ω×5×60s=576J； 22（3）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1和滑动变阻器R2并联， 由题意可知干路的最大电流I最大=3A， 所以电路消耗的总功率的最大值： P最大=UI最大=12V×3A=36W； 滑动变阻器接入电路的电阻最大时，干路的电流最小， ∵并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和， ∴I最小=+=+=A， 所以电路消耗的总功率的最小值： P最小=UI最小=12V×A=14W． 答：（1）电源电压为12V （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576J； （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36W、14W． 点评： 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式、电功公式的灵活应用，关键是开关闭合断路和闭合时电路串并联的辨别，同时注意电流表的量程． 7．如图所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电表使用的是0～3V量程，定值电阻的阻值为R1=8Ω，灯泡的电阻R2=5Ω，滑动变阻器的最大阻值R3=20Ω．
（1）开关S1闭合，S2断开，电流表示数为0.25A，电压表的示数为2.5V，求电源电压和滑动变阻器接入电路中的电阻值．
（2）开关S1断开，S2闭合，移动变阻器的滑片P，为了保证电流表和电压表不损坏，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是多少？
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考点： 电路的简化与计算；欧姆定律的应用；电阻的串联；电阻的并联． 专题： 计算题． 分析： （1）开关S1闭合，S2断开，R1与变阻器串联，已知滑动变阻器的电压和电流，利用欧姆定律公式计算变阻器电阻值，然后由电流和总电阻求电源电压； （2）开关S1断开，S2闭合，灯与变阻器串联，为了保证电流表和电压表不损坏，应先判定是限制电流？限制电压？然后再求． 解答： 解：（1）R1与变阻器串联， 变阻器连入电路的电阻：所以，电源电压：U=IR总=0.25A×18Ω=4.5v （2）灯与变阻器串联，为了保证电流表和电压表不损坏， 电路最大电流为0.6A时变阻器的电阻：Ω； ， 电压表的最大示数为3v时变阻器的电阻： 变阻器的电阻变化范围是：2.5Ω～10Ω． 答：（1）电源电压是4.5v，滑动变阻器接入电路中的电阻值是10Ω． （2）滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2.5Ω～10Ω． 点评： 本题关键是要弄清开关的断开、闭合是电路的连接形式发生的变化，电路电流不能大于0.6A，以及电压表示数不能大于3v是解决变阻器连入电路阻值大小的突破口． 8．（2013?青岛模拟）如图电路，R1=18Ω，小灯泡L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．当断开S2、S3时，电流表示数为0.3A． 求：
（1）小灯泡L的电阻RL； （2）电源电压U；（写出该小题的解题思路后再求解）
（3）只闭合S2时，在不超过电流表、电压表量程的情况下，小灯泡功率的变化范围．
考点： 欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电阻的串联；电功率的计算． 专题： 计算题；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）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=求出小灯泡的电阻； （2）当断开S2、S3时，灯泡与R1串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电源的电压； （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 17 / 32
据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流结合电流表的量程确定电路中的最大，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）根据P=可得，小灯泡的电阻： RL===12Ω； （2）思路：R=（RL+R1）→U=IR； 当断开S2、S3时，等效电路如图1所示： ∵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，电源的电压： U=I（RL+R1）=0.3A×（12Ω+18Ω）=9V； （3）只闭合S2时，等效电路如图2所示： 灯泡正常发光时两端的电压为6V，通过的电流： IL===0.5A＜0.6A， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴电路中的最大电流为0.5A， ∵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﹣UL=9V﹣6V=3V，即此时电压表的示数达到最大示数， 故小灯泡功率只能为3W． 答：（1）小灯泡L的电阻为12Ω； （2）思路：R=（RL+R1）→U=IR；电源的电压为9V； （3）只闭合S2时，小灯泡的功率只能为3W． 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的电流确定灯泡电功率的范围． 18 / 32
9．如图所示，电源电压U=6V且保持不变，R1=10Ω，R2是最大阻值为60Ω的滑动变阻器，L是标有“6V 0.72W”字样的灯泡，灯泡灯丝电阻不变．
（1）当R2的滑片P到最左端时，要使灯泡L正常发光，S1、S2各应处于什么状态？ （2）当S1、S2都断开，5分钟内灯泡L消耗的电能是多少？
（3）调节滑动变阻器滑片，闭合S1、S2，当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功率是多少？
考点： 电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算． 专题： 计算题；图析法． 分析： （1）由题知，灯的额定电压等于电源电压，当R2的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0，为使灯正常发光，R1不连入，R2支路断开，据此分析判断； （2）当Sl、S2都断开时，R1和电灯串联，根据电灯的额定电压和额定功率可求灯丝电阻，已知R1电阻，可求电路中的电流，又知道通电时间，可求出电灯消耗的电能； （3）当S1、S2都闭合时，R2与灯并联，电流表测的是干路电流，当滑动变阻器的电阻全连入时，干路电流最小、电流表的示数最小，先求出通过灯的电流，再求出通过滑动变阻器的电流，进而求出干路电流，再利用P=UI求整个电路消耗的电功率． 解答： 解：（1）由题知，当R2的滑片滑到最左端时，滑动变阻器连入电阻为0，若闭合S2，电灯将被短路，所以S2应断开； 为使灯正常发光，灯的两端的电压应等于电源电压，应闭合S1，使R1不连入；这样，电路中只有电灯接在电源上，能正常发光； （2）当Sl、S2都断开时，R1和电灯串联， RL===50Ω． 电路中的电流： I===0.1A， 5分钟内灯泡L消耗的电能： WL=IRLt=（0.1A）×50Ω×5×60s=150J； 22（3）当S1、S2都闭合时，R2与灯并联，当滑动变阻器的电阻全连入时，干路电流最小、电流表的示数最小， I2=IL====0.1A， =0.12A， 干路电流： I=I2+IL=0.1A+0.12A=0.22A， 整个电路消耗的电功率： P=UI=6V×0.22A=1.32W． 答：（1）当R2的滑片P到最左端时，要使灯泡L正常发光，S1闭合、S2断开； 19 / 32
（2）当S1、S2都断开，5分钟内灯泡L消耗的电能是150J； （3）调节滑动变阻器滑片，闭合S1、S2，当电流表示数最小时，整个电路消耗的电功率是1.32W． 点评： 本题考查了电功、电功率的计算，涉及到电路动态分析，能分析电路图得出当两开关都闭合和都断开时的电路组成是本题的关键（最好画出等效电路图帮助分析）．
10．（2005?连云港模拟）如图所示，当滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，开关S闭合，这时电流表示数为0.75A，标有“6V，3W”的小灯泡正常发光；开关S断开，变阻器划片P滑到b端时，电压表示数为4.5V（电源电压和灯丝电阻都保持不变），试求：
（1）电阻R1的阻值．
（2）滑动变阻器R2的最大阻值．
（3）开关S断开，滑片P在a、b中点时，灯L的实际功率．
（4）开关S断开，在滑动变阻器与灯泡功率相等的情况下，通电5min20s，灯泡产生的热量是多少？
考点： 欧姆定律的应用；物理量的单位及单位换算；并联电路的电流规律；串联电路的电压规律；电功率的计算；焦耳定律． 专题： 计算题；应用题． 分析： （1）当滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，开关S闭合时，灯泡L与电阻R1并联，电流表测量干路电流，灯泡正常发光，灯泡的额定电压等于电源电压；已知灯泡的额定电压和额定功率，根据相应的公式求出灯泡的电阻与灯泡的额定电流，再根据并联电路电流的特点求出通过电阻R1的电流，最后根据欧姆定律求出电阻R1的阻值； （2）开关S断开，变阻器划片P滑到b端时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的特点求出灯泡L两端的电压，根据欧姆定律求出电路电流；进一步求出滑动变阻器的最大阻值； （3）开关S断开，滑片P在a、b中点时，灯泡L与滑动变阻器的一半串联；根据欧姆定律求出电路电流，再利用公式 P=IR求出灯L的实际功率； （4）开关S断开，灯泡与滑动变阻器串联；在滑动变阻器与灯泡功率相等时，根据公式P=UI可知灯泡与和滑动变阻器两端电压的关系，根据公式Q=解答： 解：（1）灯泡电阻RL===12Ω； t求出灯泡产生的热量． 2通过灯泡的电流IL==0.5A； 由题意知电阻R1两端的电压等于灯泡的额定电压，U1=UL=6V； 通过电阻R1的电流I1=IA﹣IL=0.75A﹣0.5A=0.25A； 所以电阻R1的阻值R1==24Ω． 20 / 32