2024年中考物理電學(xué)壓軸必刷：電路圖與圖像相結(jié)合的綜合電學(xué)計(jì)算問題

專題05電路圖與圖像相結(jié)合的綜合電學(xué)計(jì)算模型

1.如圖甲所示，電源兩端電壓U總保持不變，Ri為定值電阻，R2為滑動變阻器。圖乙反映

了開關(guān)閉合后，滑片P從最右端移動到最左端的過程中，ab兩端電壓U和通過電流I之

間的關(guān)系圖像(圖中A、B兩點(diǎn)分別對應(yīng)兩端)；圖丙反映了滑動變阻器R2消耗的功率P

與電流I之間的關(guān)系的部分圖像。求：

(1)R2的最大阻值Ro為多大？

(2)電源兩端電壓U總為多大？

(3)當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率P總可能為多大?

［答案1(1)R2的最大阻值Ro為20Q；

(2)電源兩端電壓U總為50V；

(3)當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率P總可能為200W,也可能為300Wo

【解答】解：(I)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路中的電流最小,

由乙圖中A點(diǎn)可知，電流的最小值h=2A,此時(shí)R2兩端電壓Ui=40V,

由I=U可得，R2的最大阻值:

R

R。*啜=2皿

(2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，電源的電壓：

U總=I1R1+U1=2AxR1+40V,

當(dāng)滑動變阻器阻值為0時(shí)，電流中的電流最大，由乙圖中B點(diǎn)可知最大值12=10A,

則電源的電壓：

U總=I2R1=10AxRi,

因電源的電壓不變，

所以，2AxRi+40V=10AxRi,

解得：Ri=5Q,

電源電壓U總=I2R1=10Ax5Q=50V；

(3)由丙圖可知，當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路中的電流I=4A,

則電路消耗的總功率：

P總=U總1=50Vx4A=200W；

由乙圖可知，當(dāng)ab兩端電壓U2=20V時(shí)電路中的電流I，=6A,

P2=U2r=20Vx6A=120W,

此時(shí)電路消耗的總功率：

P，5/、=U心、=5OVX6A=3OOW,

所以，電路消耗的總功率P總可能為200W或300Wo

2.在圖甲所示的電路中，已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源，Ro是定值電阻，燈泡Li

的額定電壓為12V,且阻值不變，圖乙是燈泡L2的U-I圖像。

(1)當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，電壓表示數(shù)為1.5V,電流表示數(shù)為0.25A,求Ro的阻值；

(2)當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡Li正常發(fā)光，此時(shí)Li消耗的功率為6W,

求Ro的實(shí)際功率；

(3)開關(guān)S接b時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡Li正常發(fā)光，在一段時(shí)間內(nèi)L2消耗300J的

電能，求電路閉合了多少分鐘？

【答案】(1)Ro的阻值為60；

(2)當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡Li正常發(fā)光，則Ro的實(shí)際功率為L5W；

(3)開關(guān)S接b時(shí)，調(diào)節(jié)電源電壓，使燈泡Li正常發(fā)光，在一段時(shí)間內(nèi)L2消耗300J的

電能，則電路閉合2.5min。

【解答】解：(1)當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，Ro與Li串聯(lián)，電壓表測Ro兩端的電壓，電流表測

電路中的電流，

由I=U可得，Ro的阻值：

R

R。也=AiT=6Q；

100.25A

(2)當(dāng)開關(guān)S接a,燈泡Li正常發(fā)光時(shí)，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P=UI可得，電路中的電流：

Ro的實(shí)際功率：

Po=I2RO=(0.5A)2x6Q=1.5W；

(3)開關(guān)S接b時(shí)，兩燈泡串聯(lián)，由Li正常發(fā)光可知，電路中的電流為0.5A,

由乙圖知L2兩端的電壓為4V,

由W=Ult可得，電路工作的時(shí)間：

w2,300J

150s=2.5min

4Vxo.5Ao

3.如圖甲所示，電源電壓保持不變。燈L標(biāo)有“6V3W”字樣(燈絲電阻不隨溫度變化)，

電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,滑動變阻器R的最大電阻為200Q。只

閉合開關(guān)Si,滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，滑動變阻器連入電路中的電阻為Rb,電流表示數(shù)為

0.3A；只閉合開關(guān)S2,將滑片P從a點(diǎn)移動到b點(diǎn)的過程中，電壓表的示數(shù)與電流表的

示數(shù)的關(guān)系如圖乙所示。已知Rb：Ro=12：5o求：

(1)燈L燈絲的阻值;

(2)電源電壓和定值電阻Ro的阻值;

(3)電路消耗的最小功率。

【答案】(1)燈L燈絲的阻值為12Q；

(2)電源電壓為18V,定值電阻Ro的阻值為20Q；

(3)電路消耗的最小功率為2.7WO

TT2

【解答】解：(1)由P=UI=U_可知，燈L燈絲的阻值:

R

RL=~E^==12Q；

P額3W

(2)只閉合開關(guān)Si,滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變

阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流,

因?yàn)镽b：Ro=12：5,所以Rb=2.4Ro,

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓:

U=UL+Ub=IbRL+IbRb=0.3AX12Q+0.3Ax2.4Ro……①

只閉合開關(guān)Si,滑片P置于b點(diǎn)時(shí)，燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器

兩端的電壓，電流表測電路中的電流,

由圖乙可知，滑動變阻器的滑片在a點(diǎn)時(shí)滑動變阻器兩端的電壓為8V,電路中的電流為

0.5A,

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知，電源電壓:

U=Uo+Ua=IaRo+Ua=0.5AxR0+8V……②

由①②解得：Ro=2OQ,U=18V；

(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，當(dāng)燈泡L或Ro與滑動變阻器串聯(lián)時(shí)，滑動變阻器接

入電路的電阻越大，電路中的電流越小，根據(jù)P=UI可知，整個(gè)電路消耗的功率越小;

根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動變阻器接入電路中的電阻越大，其分擔(dān)的電壓越大,

電壓表的量程為0~15V,所以滑動變阻器分擔(dān)的最大電壓為15V；

因?yàn)镽L<RO,所以在保證電路安全的情況下，定值電阻Ro與滑動變阻器串聯(lián)時(shí)，電路

中的電阻最大，由歐姆定律可知，此時(shí)電路中的電流最小，

定值電阻Ro串聯(lián)在電路中，當(dāng)電壓表示數(shù)為15V時(shí)，Ro兩端的電壓為：

U最小=U-U最大=18V-15V=3V；

此時(shí)電路中的電流為:

”等二備…

故電路消耗的最小功率:

P=UI最小=18VxO.15A=2.7W。

4.已知A燈標(biāo)著“6V3W”,B燈標(biāo)著“6V6W”，滑動變阻器R規(guī)格"50Q2A”。A燈和B

燈中電流隨兩端電壓變化關(guān)系的圖象如圖1所示。貝心

(1)求A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻;

(2)將A,B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，求Imin內(nèi)電路消耗的電能;

(3)將A燈與滑動變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，圖2所示，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)滑

動變阻器的功率是A燈功率的2倍時(shí)，求此時(shí)滑動變阻器接入電路中的電阻R滑與功率P

滑。

【答案】(I)A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為12Q；

(2)將A、B兩燈并聯(lián)接在6V電源兩端，Imin內(nèi)電路消耗的電能為540J；

(3)將A燈與滑動變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端，當(dāng)滑動變阻器的功率是A燈功率的

2倍時(shí)，此時(shí)滑動變阻器接入電路中的電阻為20Q,滑動變阻器的功率為3.2W。

【解答】解：(1)A燈標(biāo)著“6V3W”，表示A燈的額定電壓為6V,其額定功率為3W,

由P=JL_可得，A燈正常發(fā)光時(shí)的電阻：

R

UA(6V)2

KRA.—_—=---=12Q；

PA3W

(2)將A、B并聯(lián)接在6V電源兩端時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,

所以，兩燈泡兩端的電壓均為額定電壓6V,實(shí)際功率和額定功率相等，即PA=3W,PB

=6W,

則電路的總功率:

P總=PA+PB=3W+6W=9W,

由P=2＞可得，Imin內(nèi)電路消耗的電能：

t

W總=P,&t=9Wx1x60s=540J；

(3)將A燈與滑動變阻器R串聯(lián)接在12V電源兩端時(shí)，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且滑動變阻器的功率是A燈功率的2倍,

由「=111可得，U滑=2UA',

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以電源電壓：U=U潸+UA'=2UA'+UA'=3UA'=12V,

解得：UA'=4V,

貝IJU渭=2UA'=2X4V=8V,

由圖象可知，UA'=4V時(shí)，電路中的電流I=0.4A,

則滑動變阻器接入電路中的電阻：

滑動變阻器的功率:

「潸=1；滑1=8丫乂0.4A=3.2W。

5.如圖甲是電阻Ri和燈泡L的電流隨電壓變化圖像，燈泡L上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣,

將它們按圖乙所示的電路連接，滑動變阻器上標(biāo)有“20Q5A"，電流表使用的量程是0~

3A,電源電壓不變。

(1)求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL;

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,滑片P位于a端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W,求電源電壓；

(3)求此電路消耗的最大功率。

fJ/A

【答案】(1)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL為15Q；

(2)電源電壓為12V；

(3)此電路消耗的最大功率為24W。

【解答】解：(1)根據(jù)P=UI=U_可知燈泡的電阻為：

R

2

&=(12V)2=i5Q；

P額9.6W

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,滑片P位于a端時(shí)，RL與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，

由圖象可知，當(dāng)Ui=2V,通過燈泡的電流I=0.5A時(shí)，

RL的實(shí)際功率：p=[J,IT=2VxO.5A=1W；

所以，燈泡L的實(shí)際功率為1W時(shí)，燈泡兩端的電壓UL=2V,電路中電流II=0.5A,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動變阻器兩端的電壓：

UR=IR=O.5AX2OQ=10V,

L[

所以，電源的電壓：

U=UR+UL=10V+2V=12V；

2

(3)根據(jù)P=UI=UIT__可知當(dāng)電路中的電阻最小時(shí)電路消耗的功率最大；

R

由于滑片P移到b端時(shí)，同時(shí)閉合開關(guān)S、Si、S2,燈泡與Ri并聯(lián)時(shí)總電阻最小，所以

此時(shí)電路消耗的電功率最大；

由于電源電壓U=12V,則燈泡正常工作，PL=PS=9.6W,

由圖象可知，當(dāng)Ui=2V,通過電阻Ri的電流h=0.2A,

由I=U可知，電阻R1的阻值：

R

Uiov

Ri='=-^―二10Q；

110.2A

Ri的實(shí)際功率：

P1=止=13)：=14.4W；

立10Q

所以此電路消耗的最大功率：

P=PI+PL=14.4W+9.6W=24Wo

6.如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，滑動變阻器的滑片P由B端

移動到A端的過程中,測得定值電阻Ri兩端的電壓與通過它的電流變化關(guān)系如圖乙所示。

求：

(1)當(dāng)定值電阻Ri兩端的電壓為6V時(shí)，它的阻值；

(2)滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時(shí)，定值電阻Ri的電功率變化量；

(3)滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端的過程中，在圖乙中畫出電壓表V2的示數(shù)

與通過電阻R2的電流的變化關(guān)系圖象。

【答案】(1)定值電阻R1的阻值是40；

(2)滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時(shí)，定值電阻Ri電功率的變化量是8W；

(3)滑動變阻器的滑片P由B端移動到A端時(shí)，電壓表V2的示數(shù)與通過電阻R2的電流

的變化關(guān)系圖像如圖所示：

【解答】解：由圖甲可知，定值電阻Ri與滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路，電壓表Vi測量

定值電阻兩端的電壓，電壓表V2測量滑動變阻器R2兩端的電壓，電流表測量電路中的

電流，

(1)由圖乙可知，當(dāng)定值電阻Ri兩端的電壓為6V時(shí)，通過定值電阻Ri的電流為1.5A,

定值電阻R1的阻值R1=5=—叱一=4Q；

111.5A

(2)由圖乙可知，當(dāng)滑片P在B端時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)歐姆定律

可知電路中的電流最小，根據(jù)U=IR可知值電阻Ri兩端的電壓最小，根據(jù)圖乙可知定值

電阻兩端的電壓為2V,通過定值電阻的電流為0.5A,滑片P在B端時(shí)定值電阻Ri的電

功率pj=UizIf=2VxO.5A=1W,

當(dāng)滑片P在A端時(shí)，滑動變阻器接入電路的阻值最小，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流

最大，根據(jù)U=IR可知定值電阻Ri兩端的電壓最大，根據(jù)圖乙可知定值電阻兩端的電壓

為6V,通過定值電阻的電流為1.5A,滑片P在A端時(shí)定值電阻Ri的電功率Pi=Uih=

6Vx1.5A=9W,

定值電阻Ri電功率的變化量AP=AP=Pi-Piz=9W-1W=8W；

(3)當(dāng)滑片P在A端時(shí)，此時(shí)電壓表Vi的示數(shù)為電源電壓，即電源電壓為6V,

滑動變阻器兩端的電壓U2=U-Ui=U-IRi=6V-4QXI,所以滑動變阻器兩端的電壓

U2與電路中的電流I之間的關(guān)系是一次函數(shù)，

所以電壓表V2的示數(shù)與通過電阻R2的電流的變化關(guān)系圖像如圖所示：

7.如圖甲是電阻Ri和燈泡L的電流隨電壓變化圖象，燈泡上標(biāo)有“12V9.6W”的字樣。將

它們按圖乙所示的電路連接，滑動變阻器上標(biāo)有“20Q1.5A”，電流表使用的量程是0~

(1)求燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,滑片P位于a端時(shí)，燈泡L的實(shí)際功率為1W,求電源電壓

(3)開關(guān)和滑片分別置于什么位置時(shí)，電路消耗的電功率最大？最大功率是多少？

【答案】(I)燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻RL為15Q；

(2)電源電壓為12V；

(3)三個(gè)開關(guān)都閉合，滑片置于b端時(shí)，電路消耗功率最大；最大功率是24W。

【解答】解：(1)根據(jù)P=或可知燈泡的電阻為RL=!%=(12V)2=]5Q；

RP額9.6W

(2)當(dāng)只閉合開關(guān)S、S2,滑片P位于a端時(shí)，RL與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián)，

由圖象可知，當(dāng)ULI=2V,通過燈泡的電流ILI=0.5A時(shí)，

RL的實(shí)際功率PLI=ULIILI=2VXO.5A=1W；

所以，燈泡L的實(shí)際功率為1W時(shí)，燈泡兩端的電壓ULI=2V,電路中電流ILI=0.5A,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，滑動變阻器兩端的電壓：

UR=ILIR=0.5AX20Q=10V,

所以，電源的電壓：

U=UR+ULI=10V+2V=12V；

?2

(3)根據(jù)P=乜—可知當(dāng)電路中的電阻最小時(shí)電路消耗的功率最大；

R

由于滑片P移到b端時(shí)，同時(shí)閉合開關(guān)S、Si、S2,燈泡與Ri并聯(lián)時(shí)總電阻最小，所以

此時(shí)電路消耗的電功率最大；

由于電源電壓U=12V,則燈泡正常工作，PL=P額=9.6W,

由圖象可知，當(dāng)Ui=2V,通過電阻Ri的電流h=0.2A,

U12V

由I=U得：R,=1OQ；

RT70.2A

22

Ri的實(shí)際功率Pi=_=14.4W；

Rl10Q

所以P=PI+PL=14.4W+9.6W=24WO

8.如圖甲所示，電源電壓恒定，Ri為定值電阻，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的滑片從a端移

動到b端的過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系圖像如圖乙所示，求：

(1)R2的最大電阻值；

(2)電源電壓和Ri阻值；

(3)電路在最省電的工作狀態(tài)時(shí)，Rj的電功率。

【答案】(1)R2的最大電阻值為40Q；

(2)電源電壓為6V,Ri阻值為20Q；

(3)電路在最省電的工作狀態(tài)時(shí)，Ri的電功率為0.2W。

【解答】解：由電路圖可知，Ri與滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表

測滑動變阻器R2兩端的電壓。

(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí)接入電路中的電阻最大，電壓表的示數(shù)最大，電流表的示數(shù)最小,

由圖像可知，U滑=4V,電路中的最小電流Imin=01A,

由1=且可得，滑動變阻器的最大阻值：1<2=11-=q-=400；

RIjnin°，1A

(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí)，R滑=0,電路中僅為Ri簡單電路，此時(shí)的電流最大，由圖像可

知，電路中的最大電流Imax=0.6A,

由I=U可得，電源的電壓：U總=ImaxXRi=0.3AxRi--------------------------------①

R

當(dāng)滑片位于b端時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和和I=U可得：

R

電源的電壓：U息=IminX(Rl+R2)=0.1AX(R1+40Q)------------------------------------------②

由①②可得：Ri=20Q,Ua=6V；

(3)根據(jù)P=UI可知：當(dāng)電路中的電流最小時(shí)電路在最省電的工作狀態(tài)，

2

所以此時(shí)Ri的功率為：Pi最小=IminRi=(0.1A)2X20Q=0.2Wo

9.如圖甲所示，電源電壓恒為5V,小燈泡L上標(biāo)有“4V2W”字樣，定值電阻Ri的阻值

為25Q,變阻器R2標(biāo)有“20Q1A”字樣，電壓表量程為0?3V,電流表量程為0?0.6A。

(1)求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。

(2)閉合開關(guān)S、Si、S2,斷開S3,移動變阻器R2的滑片P,使電流表的示數(shù)為0.56A,

求此時(shí)變阻器R2消耗的電功率。

(3)閉合開關(guān)S、S3,斷開Si、S2,移動變阻器R2的滑片P,小燈泡L的U-I關(guān)系如圖

乙所示，在保證電路各元件安全工作的情況下，求變阻器R2允許接入電路的阻值范圍。

【答案】(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為8Q；

(2)變阻器R2消耗的電功率為1.8W；

(3)變阻器R2允許接入電路的阻值范圍為2Q?10Q。

【解答】解：(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=4V,功率PL=2W,

2TJ2n

由P=UI=乜__可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL=一」=(叔.=80；

RPL2W

(2)閉合開關(guān)S、Si、S2,斷開S3時(shí)，Ri與R2并聯(lián)，電流表測干路電流，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，通過Ri的電流：11=衛(wèi)_=_國=0.2人，

立25Q

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，通過R2的電流：12=1-h=0.56A-0.2A=0.36A,

此時(shí)變阻器R2消耗的電功率：P2=UI2=5Vx0.36A=1.8W；

(3)閉合開關(guān)S、S3,斷開Si、S2時(shí)，燈泡L與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電

流表測電路中的電流，

燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：IL=J!L=_^=0.5A,

RL80

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為0-0.6A,變阻器R2允許通過的最大電流

為1A,

所以，電路中的最大電流I大=0.5A,此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，

此時(shí)電路的總電阻：Rg=」j—=5V=1OQ,

"I大0.5A

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，變阻器R2接入電路中的最小阻值：R2小=R=RL=10Q-8Q=2Q；

當(dāng)電壓表的示數(shù)U2=3V時(shí)，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電阻之和，

,

所以，電源的電壓：u=uL+r口2大=1；1_'+rX2OQ,

由圖像可知，當(dāng)電路中的電流即通過燈泡的電流I'=IL'=0.3A、燈泡兩端的電壓UL'

=2V時(shí)符合，

則滑動變阻器接入電路中的最大電阻：R2大=0-=_型_=10Q,

I'0.3A

所以，變阻器R2允許接入電路的阻值范圍為2Q?10Q。

10.如圖(a)所示電路，電源電壓保持不變。小燈泡L標(biāo)有“4V0.5A”字樣，電流表量程

0-0.6A,電壓表量程0~3V,滑動變阻器Ri的最大阻值20Q,只閉合開關(guān)S、Si,調(diào)節(jié)

滑動變阻器滑片P,得到電流表與電壓表示數(shù)關(guān)系如圖(b)所示。

求：

(1)小燈泡的額定功率；

(2)電源電壓及定值電阻R2的阻值；

(3)只閉合開關(guān)S和S2,移動滑動變阻器的滑片P,小燈泡L的I-U圖象如圖(c)所示,

在保證各元件安全工作的情況下，滑動變阻器Ri允許的取值范圍。

【答案】(1)小燈泡的額定功率為2W；

(2)電源電壓為5V,定值電阻R2的阻值為10Q;

(3)只閉合開關(guān)S和S2,滑動變阻器Ri允許的取值范圍為2Q~7.5Q。

【解答】解：

(1)小燈泡的額定功率：P額=11額1額=4VxO.5A=2W；

(2)只閉合開關(guān)S、Si,定值電阻R2和滑動變阻器Ri串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器Ri

兩端的電壓，電流表測電路中的電流，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,得到電流表與電壓表示

數(shù)關(guān)系如圖(b)所示。

由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：U=UI+IR2,

在圖(b)中取兩組數(shù)據(jù)代入公式，可得：

U=3.0V+0.2AXR2-------①

U=1.0V+0.4AXR2-------------②

聯(lián)立①②解得U=5V,R2=10Q；

(3)只閉合開關(guān)S和S2,燈泡L串聯(lián)和滑動變阻器Ri串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器Ri

兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí)，Ri接入電路的電阻最大，

此時(shí)小燈泡兩端電壓為：UL=U-Ui大=5V-3V=2V,

由圖(c)可知電路中最小電流：I最小=0.4A,

則R1接入電路的最大電阻：Ri大△匚=7.5Q；

I最小0?公

燈泡L正常工作時(shí)電流：I最大=0.5A<0.6A(電流表安全)，燈泡L正常工作時(shí)的電壓為

4V,

此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓：Ui小=U-UL額=5V-4V=1V,

則Ri接入電路的最小電阻：Ri小=巴世-=」一=2。，

I最大°。5A

所以R1允許的取值范圍是2Q~7.5QO

11.如圖甲所示，燈泡L標(biāo)有“6V3W”的字樣，電源電壓及燈絲電阻保持不變，滑動變阻

器最大阻值為100Q,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V.只閉合開關(guān)S、

S2,移動滑片P的過程中，電流表示數(shù)與滑動變阻器連入電路的阻值變化關(guān)系如圖乙所

示，當(dāng)滑片P在某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)為11,電壓表示數(shù)為3V；只閉合開關(guān)S、Si,

滑片P移動到另一位置時(shí)，電流表示數(shù)比h減小了0.2A,滑動變阻器連入電路的阻值是

定值電阻Ro阻值的旦倍，求：

5

(1)燈泡正常工作時(shí)的電阻；

(2)電流表示數(shù)11；

(3)電源電壓；

(4)只閉合開關(guān)S、Si,在保證電流表、電壓表和燈泡都安全的情況下，求滑動變阻器連

入電路中的阻值變化范圍。

【答案】(1)燈泡正常工作時(shí)的電阻為120；

(2)電流表示數(shù)L=0.5A；

(3)電源電壓為18V；

(4)滑動變阻器連入電路中的阻值變化范圍為24Q~60Qo

【解答】解：

(1)由P=衛(wèi)IT2一得，小燈泡正常工作時(shí)的電阻：

R

&=蔑_=匕=12Q；

P額3W

(2)只閉合開關(guān)S、S2,變阻器R與Ro串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，當(dāng)滑片

P在某一位置時(shí)，由圖象乙可知，當(dāng)電流表示數(shù)為h時(shí)，滑動變阻器連入電路的阻值為

6Q,

則此時(shí)電流表的示數(shù)：Ii=-=^=0.5A；

Rg60

(3)只閉合開關(guān)S、Si,變阻器R與L串聯(lián)，滑片P移動到另一位置時(shí)，已知電流表示

數(shù)比L減小了0.2A,

貝I］此時(shí)的電流：12=11-0.2A=0.5A-0.2A=0.3A；

根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和以及歐姆定律可得電源電壓：

U=b(R滑'+RL)=O.3AX(ARO+12Q)----------------------------------①