【决胜2015】(压轴题)中考物理专题22电学之等效电路(含解析)要点.pdf

1 专题 22 电学之等效电路 一、选择题 1.（2014·辽阳） 如图所示， 电源电压为12V 不变，灯泡 L1标有“12V 6W”的字样， 灯泡 L2标有“2V 1W” 的字样，电流表量程为03A，滑动变阻器R标有“ 12 2A ”的字样（假设灯丝电阻不变），则下列说法 正确的是（） A闭合 S1、S2、S3时，电流表的最小示数是1.5A B闭合 S1、S2，断开 S3时， L1的功率为6W C只闭合S3，变阻器滑片滑到最右端时，L2正常发光 D整个电路消耗的最大功率为36W 【答案】 ABD =12V ×3A=36W ，故 D正确。 考点：电功率、动态电路 2 2. （2014·铁岭）如图所示电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R1的滑片向上移动时，以下 说法正确的是（） A、示数不变，示数变大 B示数不变，示数变大，示数变大 C示数变小，示数变大，示数变大 D和示数的和不变 【答案】 B 考点：欧姆定律、动态电路。 3. （2014·铁岭） 如图电路，灯泡标有“12V 6W” ，滑动变阻器R1标有“ 100 1A ” ，电压表量程为0 15V，电流表量程为0 0.6A，只闭合开关S1，S2，滑动变阻器连入电路阻值为16 时，灯正常发光；只 闭合 S1，S3，示数为 0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（） A 电源电压为20V B 只闭合 S1，S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围是1672 C 只闭合 S1，S2时，灯泡的最小功率为0.375W 3 DR2的阻值为16 【答案】 AB 【解析】由图示电路图可知，只闭合开关S1，S2时，灯泡与滑动变阻器串联接在电源两端，滑动变阻器 连入 电路阻值为1 6时， 灯正常发光，则灯泡两端电压为12V，电路电流等于灯泡额定电流 A V W U P I5 .0 12 6 额 额 ， 灯 泡 电 阻 ： W V P U RL 6 )12( 2 2 额 额 =24 ， 滑 动 变 阻 器 两 端 电 压 ：U1= IR1=0.5A×16 =8V，电源电压：U=UL+ U1=12V+8V=20V ，故选项A正确； （2）由电路图可知，只闭合S1， S2时，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻 器两端电压，此时灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值最小为16 ，当电压表示数等于其量程15V 时滑动变阻器电路的阻值最大，此时电路电流最小，I最小=A 24 5 24 15V20V LL L R UU R U滑最大 ，滑动 变阻器接入电路的最大阻值：R滑最大=72 A 24 5 15V 最小 滑最大 I U ，只闭合 S1，S2时，为了保护元件的安全，滑 动变阻器连入电路的阻值范围是1672，故选项B正确； （3）只闭合S1，S2时，灯泡的最小功率PL最小=I 最小 2R L=（ 24 5 A） 2×241.04W ，故选项 C错误； （ 4）由电路图可知，只闭合S1，S3时，灯泡与电阻R2串联，此时电流表示数为0.2A ，电路总电阻： R= 0.2A 20V 2 I U 100 ，电阻R2的阻值：R2=RRL=100 24=76，故选项D错误 . 考点：欧姆定律、电功率、动态电路 4. （2014·达州） 如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片向右 移动的过程中，下列判断正确的是（） A、电流表A的示数变大，电压表V1的示数变小 B、电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小 C、电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 D、电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 【答案】 D 4 【解析】由图知：电阻定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量的是通过电路中的电流，电压表V1 测量的是R1两端电压U1，V2测量的是R2两端电压U2，R2接入电路中的阻值为右半部分，滑动变阻器的滑片 向右移动的过程中，电阻R2的阻值变小，电源电压不变，故通过电路中的电流I变大，U1=IR1，R1不变， 所以U1变大，选项A、B 是错误的； C选项中电压表V1的示数与电流表A 的示数的比值即为定值电阻R1不 变，故是错误的；D选项中电压表V2的示数与电流表A的示数的比值即为R2接入电路的电阻，应变小，是 正确的。本题应选D。 考点：电路的动态分析 5. （2014·内江） 如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动， 下列说法中正确的是（） A、电压表的示数不变，电流表A1的示数变大 B、电压表的示数变大，电流表A1的示数变大 C、电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变小 D、电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大 【答案】 C 【解析】闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R2所在支路的电流，电流表A2测干路中的电流，电压表 测量电源电压。将滑动变阻器的滑片P向左移动，R2接入电路中的电阻变大，由 2 2 R U I，R 2所在支路的 电流变小，电流表A1示数变小。R1所在支路的电流不变，干路中的电流变大，电流表A2的示数同时变小； 电压表始终测量电源电压，示数不变。综上所述答案为C 考点：并联电路电流、电压特点，欧姆定律，动态电路分析。 6. （2014·绵阳） 如图所示的电路中，S1闭合 S2断开时，甲、乙是电流表，I 甲:I乙1:3 ，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:R22:1 B当 S1闭合 S2断开时，通过R1和R2电流之比为I1:I2 1:2 5 CSl、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:P29:2 【答案】 D 【解析】 S1闭合 S2断开时，甲、乙是电流表时，等效电路如下图所示： 2 1 = 3 II II 甲 乙 ，则 1 2 2 1 I I ，因为 12 21 IR IR ，所以 1 2 1 = 2 R R ，A、B错； 当 S1、S2都闭合，甲、乙是电压表时，等效电路如图所示： 12 22 3 2 URRU UUR 甲 乙 ，所以C 错；因为 2 1= U P R并 ， 2 2= U P R串 ，所以 1121 2 12 12 12 1 +39 = 22 + 3 RPRRR R R RPR RR R 串 并 ，D 对。 考点：欧姆定律电功率 7. （2014·武汉） 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=10。当开关 S1闭合， S2、S3断开时，电压 表的示数为U1，R2消耗的功率为P2；当开关S1、S2、S3都闭合时，电压表的示数为U1，R2消耗的功率为 P2，且电流表A1的示数为0.9A 。已知U1U1=16，P2P2=19，下列结论错误 的是 A开关 S1闭合， S2、S3断开时，电流表A2的示数为0.1A B开关 S1闭合， S2、S3断开时，电路消耗的总功率为0.6W C开关 S1、S2、S3都闭合时，电流表A2的示数为1.1A V 乙 V 甲 R2R1 A A R2 R1 乙 甲 6 D开关 S1、S2、S3都闭合时，R1和R2消耗的总功率为4.5W 【答案】 D 【解析】当开关S1闭合， S2、S3断开时，R1、R2、R3串联接入电路，电压表的示数为U1，R2消耗的功率为 P2，则P2=（U1/R1） 2R 2=（U1/10 ） 2R 2；当开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联接入电路，电压表测量 的是电源电压值，它的示数为U1，且电流表 A1的示数为通过R1、R2的电流之各， 通过R2的电流为I2=0.9A U1/10 ，R2消耗的功率为P2=I2 2R 2=（0.9A U1/10 ） 2R 2；已知U1U1=16，P2P2=19， 解得U1=1V，U1=6V 。当开关S1闭合， S2、S3断开时，电流表A2的示数为I= U1/ R1=1V/10 =0.1A ，电路 的总电阻为R= U1/I=6V/0.1A=60 ，电路消耗的总功率为P= U1I=6V ×0.1A=0.6W， A、B选项正确。当 开关S1、 S2、 S3都闭合时，通过R2的电流为I2=0.9A U1/10 =0.9A 6V/10=0.3A ，R2= U1/ I2=6V/0.3A=20 ，R3=RR1R2= 60 1020 =30，电流表A2的示数为通过干路的电流I 总=0.9A+ U1/ R3=0.9A+ 6V/ 30=1.1A ，选项 C正确，故本题应选项D。 考点：电路的综合分析与计算 8. （2014·遵义） 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合 S、S1，断开 S2时，电压表示数为 5V，闭合 S 、S2，断开 S1时，电压表示数为7V， 则R:R2为 A.3:2 B.2:3 C.7:5 D.5:7 【答案】 A 【解析】由题意知：电源电压U保持不变，R1=2R2，闭合 S、S1，断开 S2时，R1、R串联接入电路，电压表 测量的是R两端电压，示数为UR=5V，则由串联分压得 1 RR U R U R ，即 2 2 5 RR U R V ；闭合S、S2， 断开 S1时，R2、R串联接入电路， 电压表测量的是R两端电压，示数为UR=7V， 则由串联分压得 2 RR U R U R ， 即 2 7 RR U R V ，由解得R:R2=3:2 。故选 A。 考点：电路的综合分析与计算 9. （2014·滨州） 如图所示的电路，电源电压恒定，开关S1闭合， S2断开要使电压表和电流表的示数均 增大，下列操作一定可行的是（） 7 A滑动变阻器的滑片P向右移 B滑动变阻器的滑片P向左移 C滑动变阻器的滑片P不动， S1由闭合到断开 D滑动变阻器的滑片P不动， S2由断开到闭合 【答案】 D 【解析】此电路是串联电路，电压表测滑动变阻器两端电压。滑片向右移动时，R2阻值增大，它分得的电 压也增大，但电阻增大时，电流会减小，所以A不合题意；同理滑片向左移动时，会使电流表示数增大而 电压表示数减小，B也不合题意；S1闭合时，两表都有示数，断开时，电路断路，两表示数都会变为0，C 也不合题意； S2闭合后，把R1短路，电路中电阻减小，电流增大，同时R2两端的电压变为电源电压，所以 电压表示数也增大，D符合题意。 考点：电路 10.（2014·泉州）如图所示的电路中， 电源电压不变， 只闭合开关S1时， 电压表 V1与 V2的示数之比为32； 只闭合开关S2时，电压表V1与 V2的示数之比为53，则R1与R2的电阻之比为 A35 B23 C43 D53 【答案】 C 【解析】只闭合开关S1时，等效电路如图a 所示；只闭合开关S2时，等效电路如图b 所示 . 8 观察图 a 可知R1 与R0 串联， V1测串联电路总电压（即电源电压），V2测R1两端电压，串联电路中电压与 电阻成正比，所以结合题意得 10 11 3 = 2 URR UR 电源 1 ，观察图b 同理可得 20 22 5 = 3 URR UR 电源 2 解 12两式得 R1R2=43，对照各选项，C正确，选填C。 考点：串联电路电压与电阻关系综合应用 11. （2014·泉州） 如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后， 在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是 A电流表A1和电流表A2的示数都变大 B电路总功率变大，电压表V的示数不变 C电路总功率变小，电压表V的示数不变 D电流表A2和电压表V的示数都保持不变 【答案】 B 【解析】图 9 电路可等效为下图。电流表相当于短路，电压表相当于断路。R1与R2并联， A1测测R1支路 电流， A2测干路电流， V测R1两端电压（并联电路两端电压即电源电压）。闭合开关S后，在滑片P从最左 端向右移动到中间位置的过程中，滑动变阻器R2接入电路电阻变小，读题知电源电压不变，故电压表V的 示数不变，由欧姆定律得通过R2的电流变大， A1的示数不变，由并联电路干路上电流等于各支路上电流的 和可得A2的示数变大，由P=UI得电路总功率变大。综上所述：A1的示数不变，A2的示数变大，电压表V 的示数不变，电路总功率变大。对照各选项，B符合题意，选填B。 考点：动态电路分析，电表使用，并联电路电压、电流规律应用，欧姆定律应用。 12. （2014·鄂州） 如图所示，电源电压不变，当只闭合S1时，电流表A 1示数为I1 ，电流表 A2示数为 I2。当开关S1、S2都闭合时，电流表A1示数为I1 ，电流表A2 示数为I2 ，I2：I1=2:3 ，I2 ：I1=4:7 ，则 9 电阻R1:R2:R3的比值为 A2:3:4 B3:4:7 C2:1:4 D4:2:1 【答案】 C 【解析】设电源电压为U，当只闭合S1时，R1与R2并联，由I2：I1=2:3 和并联电路中电流、电压的特点， 可知U/R2: （U/R1+U/R2）=2:3 ，解得：R1:R2=2:1 ，即R1=2R2；S1、S2都闭合时，R1、R2与R3并联，同理，由 I2 ：I1=4:7和并联电路中电流的特点，可知U/R2: （U/R1+U/R2+U/R3） =4:7 ，把R1=2R2代入得U/R2: （3U/2R2+U/R3）=4:7 ，解得：R3:R2=4:1 ，所以电阻R1:R2:R3=2:1:4 。故选 C 考点：电路分析；并联电路中电流、电压的特点；欧姆定律 13. （2014·南京） 如图所示，电源电压不变，R1、R2、R3为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表A 与 电压表 V1、V2均有示数，断开开关S2，则 A电流表A不数变大，电压表Vl示数变大 B电流表A示数变小，电压表V2示 数变小 C电压表V1示数与电流表A示数的比值变大 D电压表V2示数与电流表A示数的 比值变大 【答案】 D 【解析】开关 S1、S2都闭合，电阻R1被短路，电阻R2和R3串联，两个电压表都是测R2两端的电压，电流 表测串联电路中的电流。当S2被断开，三个电阻串联接入电路，串联电路中的总电阻变大，电流变小，电 流表的示数变小，选项A、B错误。电压表V1仍测R2两端的电压，电压表V1示数与电流表A示数的比值仍 是R2的阻值大小不变。电压表V2现在是测R2和R3两端的总电压，电压表V2示数与电流表A示数的比值是 R2和R3的总阻值，比原来的比值大。所以选择D。 考点：欧姆定律 14. （2013·锦州） 如图所示电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S 后，滑动变阻器的滑片P自 a 向 b 10 移动的过程中（） A 小灯泡亮度变暗 B 电压表 V1的示数变大 C 电压表 V2的示数与电流表A的示数之比不变 D 电路消耗的总功率变小 【答案】 B 【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测灯泡 L 两端的电压，电压表V2测滑动变阻 器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知 电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化，根据P=UI可知电路消耗总功率的变化和灯泡实际功率的变化， 利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断灯泡亮暗的变化，根据欧姆定律可知电压表V2的示数与电流表 A的示数之比等于滑动变阻器接入电路中电阻的阻值，进一步得出答案 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表 V1测灯泡 L两端的电压， 电压表 V2测滑动变阻器两端的电 压，电流表测电路中的电流； 滑动变阻器的滑片P自 a 向 b 移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小， I=， 电路中的电流变大，灯泡两端的电压变大即电压表V1的示数变大，故B正确； P=U， 电路消耗的总功率变大，故D不正确； 灯泡的实际功率变大，灯泡变亮，故A不正确； 由欧姆定律可知，电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于滑动变阻器接入电路中电阻的阻值， 电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小，故C不正确 考点：电路的动态分析；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用；电功率的计算 15. （2013·襄阳） 如图所示电路，电源两端的电压一定，当开关S1闭合、 S2断开时，电流表和电压表示 数分别为I1、U1；当再闭合S2，且将滑片P适当右移后，电流表和电压表示数分别为I2、U2，则下列叙述 一定正确的是 11 AI1I2 U1U2 BU1I2 U1大于、小于或等于U2都有可能 【答案】 B 【解析】当开关S1闭合、 S2断开时，灯泡与变阻器串联，电压表测量变阻器的两端电压，电流表测电路 中的电流；当再闭合S2时，灯泡被短路，电压表测的是电源电压，故U2一定大于U1，A、D 均不对；当再 闭合 S2时，又将滑片适当右移，说明电阻变大，当移动较小，增加的电阻小于灯泡的电阻时，I2I1，当增 加的电阻等于灯泡的电阻时，I2=I1，当增加的电阻大于灯泡的电阻时，I2I1，故 B是正确的。 考点：欧姆定律。 16. （2012·贵港） 如图所示的电路图，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.25A，电 压表的示数为8V：断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开， S2闭合，电流表的示数为0.2A ， 则（） AR1=8，R2=40BR1=32，R2=40 CR1=40，R2=32DR1=32，R2=8 【答案】 D 【解析】（1）当开关S1、S2都闭合，两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测通过R1的电流； 电压表的示数为8V，所以电源的电压U=8V， R1=32； （2）将电压表、电流表的位置互换，S1断开， S2闭合时，两电阻串联，电流表测电路中的电流， 电路中的总电阻： R=40， R2=RR1=40 32=8 12 故选 D 二、填空题 1. （2014·贵港） 如图所示，滑动变阻器的最大阻值为9 ，电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑 片P在 a 端， S 和 S1都闭合时，电流表A 的示数为2A，灯泡正常发光；当S 闭合， S1断开，滑片P 滑到 b 端时，电压表的示数为4.5V ，此时灯泡L 的实际功率为 W；灯泡L 的额定电压为 V。 【答案】 9 2.25 【解析】P在 a 端， S 和 S1都闭合时，电阻R与灯泡L 并联，电流表测量干路中的电流，由并联电 路电流关系I=I1+I2= A R UU L 2 9 ; 当S闭合， S1断开，滑片P滑到 b 端时，电阻R与 灯泡 L 串联，由串联电路电流处处相等可知 9 5.45.4V R VU L , 由，可得U=9V,RL=9, 当电阻 R与灯泡L 并联，灯泡正常发光，灯泡的额定电压为9V; 当电阻R与灯泡L 串联，灯泡L 的实际功 率为W VV R U P L L 25. 2 9 )5. 49( 2 2 考点：额定功率、实际功率 2. （2014·遵义） 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=15，闭合 S1、S2，断开 S3时，电流表示数 为 0.4A ，则此时R1两端电压为 V 。当 S1、S2、S3都闭合时，R1的电功率为P1；闭合S1、S3，断开 S2时，R1的电功率为P1的 9/16 ；则R2的电阻为。 【答案】 6；5。 【解析】由题意知：电源电压保持不变，R1=15，当闭合 S1、S2，断开 S3时，R1、R3串联接入电路，电流 表示数为I=0.4A ，则此时R1两端电压为U1=IR1=0.4A×15 =6V。当 S1、S2、S3都闭合时，仅R1接入电路， 则R1的电功率为P1=U 2/ R1=U 2/15 ；闭合 S 1、S3，断开 S2时，R1、R2串联接入电路，R1的电功率为P1= U/ 13 （R1+R2） 2R 1=U/（15+R2） 215 =9/16 P1；由解得R2=5。 考点：电路的综合分析与计算 3. （2013·南京） 如图所示电路，电源电压不变，电灯L 标有“ 6V 1.2W“字样。当开关S1、S2均闭合时， 电灯 L 恰能正常发光，电流表示数为0.5A 。则： 电动机两端电压为_V，通过电动机的电流为_A。 通电 1min 电路消耗电能 _ _J。 【答案】（1） 6 0.3 （2） 180 【解析】并联电路电压相等等于电源电压，小灯泡正常发光，电压即为额定电压6v，通过小灯泡的电流 就是额定电流 p I u =0.2A，电动机电压等于小灯泡电压也为6v，并联干路电流等于个支路电流之和。所 以 通 过 电 动 机 电 流 为0.5-0.2=0.3； 电 路 消 耗 的 电 能 是 整 个 电 路 ，60.53PUIvAw， 360180QptwsJ 考点：串并联电路非纯电阻电路 4. （2012·大理） 如图所示电路中，L 标有“ 3V 1.5W”字样当S1、 S3闭合， S2断开时， L 正常发光；当 S2闭合， S1、S3断开时，电流表示数为0.2A 则R的电阻为，此时灯L 两端的电压时 V 【答案】 6；1.2 【解析】（1）当 S1、S3闭合， S2断开时，等效电路图如下图所示： 灯泡正常工作， 电源的电压U=UL额=3V； 14 （2）灯泡的电阻： RL=6， 当 S2闭合， S1、S3断开时，等效电路图如下图所示： 电路的总电阻： R总=15， R=R总RL=156=9， 灯泡两端的电压： UL=IRL=0.2A×6=1.2V 考点：等效电路；欧姆定律；电功率 三、计算题 1. （2014·贵港） 如图所示，电源电压为12V，且保持不变，定值电阻R1为 24，小灯泡上标有“6V 3W” 字样灯丝电阻不随温度改变 （1）求灯泡的额定电流 （2）求当 S、S1、S2都闭合时，R1的电功率 （3）当只闭合S，断开 S1，S2，滑动变阻器滑片P移至中点时，小灯泡恰好正常发光，求滑动变阻器的最 大阻值 【答案】（1）求灯泡的额定电流为0.5A （2）求当 S、S1、S2都闭合时，R1的电功率为6W （3）滑动变阻器的最大阻值为24 【解析】（1）灯泡正常发光时通过灯泡的电流： V W U P I 6 3 额 额 =0.5A， （2）当开关 S1、S2、S3都闭合时， 15 灯泡被短路，R1与R2并联，R1的电功率 W V R U P6 24 )12( 2 1 2 1 1 （3）当只闭合S，断开S1，S2时，滑动变阻器与灯泡串联，此时灯泡恰好正常发光可知电路中的电流为 0.5A ，灯泡两端的电压为6V，滑动变阻器两端的电压U2=UUL=12V 6V=6V ，由欧姆定律得此时滑动变阻 器的阻值为12 5.0 6 1 2 2 / A V I U R，滑动变阻器的最大阻值R2=2R 2 =2× 12=24 考点：电功率的计算 2. （2014·辽阳） 如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L 标有“ 6V 3W”字样，滑动变阻器R2的最大阻 值是 20。 （1）当开关S1、S2闭合，滑片P置于 b 端时，小灯泡正常发光，求此时电流表的示数。 （2）当开关S1闭合、 S2断开，滑片P置于 a 端时，电流表的示数为0.2A，求此时R1两端的电压。 【答案】（1）当开关 S1、S2闭合，电流表的示数为0.8A ； （2）当开关 S1闭合、 S2断开，R1两端的电压为2V. 【解析】（1）当开关 S1、S2闭合，滑片P置于 b端时R2=20，R2与 L 并联，小灯泡正常发光，小灯泡两 端电压U=U额=6V，电流表测干路中的电流， 通过灯泡的电流：A5.0 V6 W3 1 U P I 通过R2的电流A V R U I3.0 20 6 2 2 干路中的电流AAAIII8 .03.05. 0 21 （2）当 S1闭合， S2断开，P置于 a 端时灯泡被短路，R1与R2串联 , 电路中的电流为0.2A, R2两端电压U2=I / R2=0.2A×20 =4V，R1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V 考点：欧姆定律、电功率的计算、动态电路。 3. （2014·娄底） 如图所示，电源电压为12V，且保持不变已知滑动变阻器的最大阻值为24，R0为未 知阻值的定值电阻，小灯泡标有“6V 3W”字样，求： 16 （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？ （2）当 S闭合， S1，S2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？ （3）当 S闭合， S1， S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P至端时（ a 或 b） ，小灯泡的亮度最暗，此 时电流表的示数是 A （计算结果保留两位小数） （4） S，S1，S2都闭合时，调节滑动变阻器的滑片，使电路中的总功率最小，且最小功率为18W ，求R0的 阻值 【答案】（1）灯泡的电阻是12 欧姆，正常工作时的电流是0.5A ； （2）当 S闭合， S1，S2都断开时，要是小灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路的阻值为12 欧姆； （3）当 S闭合， S1，S2都断开时，移动滑动变阻器的滑片P至 b 端，小灯泡的亮度最暗，此时电流表的示 数是 0.33A； （4）R0的阻值为 12 【解析】（ 1）由P=UI可知，灯泡的额定电流：0.5A 6V 3W 额 额 U P I，灯泡正常发光时的电阻： 12 0.5A 6V I U RL 额 ； （2）当 S闭合， S1、S2都断开时灯泡与滑动变阻器串联，等效电路图如图所示： 由于灯泡正常工作，所以此时灯泡两端的电压U额=6V，电路电流等于灯泡额定电流I=0.5A， 滑动变阻器两端的电压U滑=UU额=12V6V=6V ， 滑动变阻器接入电路中的阻值为12 5. 0 6 A V I U R 滑 滑 ； （3）当 S闭合， S1、S2都断开时，等效电路图如图所示： 17 当滑片在b端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，电路电流最小，灯泡最暗， 此时电路电流： 2412 12 / 1 V RR U I L 滑 0.33A； （4）闭合 S、S1、S2时R0与滑动变阻器并联，等效电路图如图所示： 滑动变阻器在b 端时滑动变阻器电阻最大，电路的总功率最小， 由P=UI可知，电路最小电流：A5 .1 2V1 W81 U P I，通过滑动变阻器的电流I 滑=A V 5 .0 24 12 ， 通过R0的电流：I0=II滑=1.5A-0.5A=1 A，R0的阻值为12 1 12 0 0 A V I U R 考点：欧姆定律、电功率的综合计算。 4. （2013·兰州） 如图所示，变阻器R2上标有“ 20 1A ”的字样。只闭合开关S1，将变阻器滑片P移到 中点时，电流表A1示数为 0.2A，灯泡 L 的实际功率为0.8W；闭合开关S1、S2，将变阻器滑片P移到 a 端 时，灯泡正常发光，电流表A1示数为0.4A，此时电压表示数是多少？电阻R1的阻值是多少？灯泡L 的额 定功率是多少？（不考虑温度对灯丝电阻的影响） 【答案】6V 601.8w 【解析】由题意可知：当 1 S闭合时P在中点时： 0.8 4 0.2 L Pw UV IA 滑动变阻器两端电压为 =0.2102UIRAV 电源电压 ' 426 L UUUVVV 即电压表示数为6V L S1 P R2R1 V A1 A2 S2 ab 18 当 12 SS闭合 .P在a点时 6 0.3 20 L L UV IA R 通过 1 R的电流为： 1 0.40.30.1IAAA 1 6 60 0.1 UV R I 60.31.8 L PUIVAw 解析电路图时，先简化电路，把电流表看作导线，把电压表看作开路，只解析用电器的连接方式 只闭合开关S1时，电路中灯泡L 和电阻R2串联，此时电流为0. 2A，总电压为6V。 开关 S1、S2都闭合时，灯泡L 和电阻R2串联后，再和电阻R1并联；电流为0.4A 。 考点：电路的简化与计算；并联电路的电流规律；等效电路；串联电路和并联电路的辨别；并联电路的电 压规律；欧姆定律的应用；电功率的计算 5. （2013·泰安） 如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为 5，小灯泡上标有“12V 6W”字样， 闭合开关S （1）当开关S1、S2都闭 合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常 发光，求滑动变阻器的最大阻值。 （2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。 【答案】（ 1）15； （2）6.4W 【解析】 本题考查了串并联电路、欧姆定律的应用，熟练掌握电功率公式、欧姆定律是正确解题的关键 （1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，此时滑动变阻器阻值最大，小灯泡和R2 并联，小灯泡正常发光的电流 1 1 0.5A P I U 滑动变阻器中的电流 R2 19 21 1.2AIII 滑动变阻器的最大阻值 2 2 10 U R I 接入电路中的总电阻 12 15RRR （2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，此时R1和R2串联，电流表的读数 2 0.8A U I R 此时滑动变阻器消耗的电功率 2 222 6.4WPIR 考点：欧姆定律的应用；串联、并联电路的电压规律 6. （2012·怀化） 如图 1 所示，电源电压U=12V，R1为定值电阻，阻值为24，R为滑动变阻器R的最 大阻值为48，小灯泡上标有“6V 3W ” ，小灯泡的UI关系如图2 所示求： （1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少？ （2） S 闭合， S1、S2都断开时，调节滑动变阻器，当小灯泡两端的电压为4V 时，滑动变阻器接入电阻的 阻值为多大？ （3） S1、 S2、S3都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是 多少？ 【答案】 1）灯泡正常工作时通过灯丝的电流为0.5A ； （2）S闭合， S1、S2都断开时，调节滑动变阻器，当 小灯泡两端的电压为4V 时，滑动变阻器接入电阻的阻值为20； （3）S1、S2、S3都闭合时，调节滑动变阻 器滑片到b处时，整个电路消耗的总功率最小为9W 【解析】（1）灯泡正常工作时，两端的电压为UL=6V， 20 由图 2 可得，灯泡正常工作时通过灯丝的电流IL=0.5A； 考点：等效电路；欧姆定律；电功率