2024-2025學年版塊17 電功率 專題17-10 其他類型 （含答案） 初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講

2024-2025學年版塊17電功率專題17-10其他類型（含答案）初中物理尖子生自主招生培優(yōu)講義83講專題17-10其他類型知識·解讀一、非純電阻電路電功率與電熱計算1、純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路非純電阻電路元件特點電路中只有電阻元件電路中除電阻外，還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器電流、電壓、電阻三者的關系遵循歐姆定律I＝eq\f(U,R)不遵循歐姆定律，U>IR或I<eq\f(U,R)能量轉(zhuǎn)化形式電流做功，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t電流做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能量：電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他元件舉例電阻、電爐絲、白熾燈電動機、電解槽2、電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系(1)純電阻電路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t；P電＝P熱＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)。(2)非純電阻電路：電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt，W＞Q；電功率P電＝UI，熱功率P熱＝I2R，P電＞P熱。3、友情提醒(1)在非純電阻電路中，只能用W＝UIt，P＝UI計算電功和電功率；Q＝I2Rt及P熱＝I2R計算電熱和熱功率。(2)對于含有電動機的電路，電動機轉(zhuǎn)動時是非純電阻電路，電動機不轉(zhuǎn)時是純電阻電路。二、變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題1、變值電阻的功率：，而R0RS根據(jù)基本不等式，令y==≥2R0R0RS當時，具有最小值，則功率P具有最大值?！嘟Y(jié)論：當R0=R時，變值電阻R0的功率具有最大值2、P出與R的關系如圖所示。（R為變值電阻，r為定值電阻，P出為R的輸出功率）（1）當R＝r時，R輸出功率最大Pm＝eq\f(E2,4r)，此時效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝50%。（2）當R<r時，隨R的增大輸出功率越來越大。（3）當R>r時，隨R的增大輸出功率越來越小。（4）當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻R1、R2，且R1·R2＝r2。三、燈泡亮度問題1、當燈泡正常發(fā)光時：U實＝U額→P實＝P額→額定功率越大，燈泡月亮。2、當燈泡非正常發(fā)光時（額定電壓相同）：（1）兩燈泡串聯(lián)：I1=I2,根據(jù)P=I2R,電阻越大的燈泡越亮；（2）兩燈泡并聯(lián)：u1=u2,根據(jù)P=u2/R,電阻越大的燈泡越亮；典例·解讀類型一、非純電阻電路電功率與電熱計算例1、（多選）關于三個公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)的適用范圍，以下說法正確的是()A、第一個公式普遍適用于求電功率，后兩式普遍適用于求電熱功率B、在純電阻電路中，三個公式既可適用于求電功率，又可適用于求電熱功率C、在非純電阻電路中，第一個公式可適用于求電功率，第二個公式可用于求電熱功率，第三個公式?jīng)]有意義D、由U＝IR可知，三個公式?jīng)]有任何區(qū)別，它們表達相同的意義，所示P即是電功率【【答案】BC.【解析】首先要明確，歐姆定律U＝IR只適用于純電阻電路，因此三個公式在純電阻電路中沒有區(qū)別，但在非純電阻電路中它們互不相同。其次，P＝UI表示電功率，而P＝I2R表示電熱功率。因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為熱能。例2、規(guī)格為“220V36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機消耗的功率和發(fā)熱的功率。【【答案】(1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)發(fā)熱功率為P熱＝I2R。(2)機械能的功率為：P機＝P電－P熱。(3)電動機不轉(zhuǎn)動時，可理解為純電阻。(1)排氣扇在220V的電壓下正常工作時的電流為：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，發(fā)熱功率為：P熱＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。轉(zhuǎn)化為機械能的功率為：P機＝P－P熱＝36W－1W＝35W。(2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動后，電動機成為純電阻電路，電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能，此時電動機中電流為I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，電動機消耗的功率即電功率等于熱功率：P電′＝P熱′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。類型二、變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題例3、如圖，R0是定值電阻，電源電壓保持不變，當滑動變阻器接入電路的阻值為R時，其消耗的功率是30W；當接入電路的阻值為3R時，其消耗的功率不可能是（

）A、10WB、20WC、30WD、80W【【答案】A.【解析】有圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)。由題意可得：當滑動變阻器接入電路的阻值為R時，其消耗的功率：；則

．當滑動變阻器接入電路的阻值為3R時，消耗的功率為：.故選A．例4、如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R阻值為18Ω。有四只白熾燈泡、、、，它們的規(guī)格分別為“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（）A、B、C、D、【【答案】B.【解析】根據(jù)得，。可分別計算出各個燈泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根據(jù)變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題的結(jié)論，只需選擇電阻值與定值電阻相同的即可（若無相同，則選擇電阻最接近的）。故選B。類型三、燈泡亮度問題例5、一只標有“10V5W”的甲燈和一只標有“6V1.8W”的乙燈串聯(lián)接入電路，兩燈均能發(fā)光，則關于兩燈實際亮度的說法正確的是（不計溫度對燈絲電阻的影響）（）A、甲燈較亮B、乙燈較亮C、兩燈亮度相同D、以上三種情況均有可能【【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P實甲＝P實乙。故選C。例6、在如圖所示的電路中，燈泡L1、L2上分別標有“220V15W”和“220V60W”字樣，兩燈都發(fā)光時，若L1比L2亮，應閉合的開關為______；若L2比L1亮，應閉合的開關為______。【【答案】S2；S1、S3.【解析】兩燈泡的額定電壓相等，額定功率關系為P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的變形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，L1比L2亮時，L1的實際功率較大，由P＝I2R可知，兩燈泡應串聯(lián)在電路中，即閉合開關S2；當L2比L1亮時，由P＝eq\f(U2,R)可知，兩燈泡應并聯(lián)在電路中，即閉合開關S1、S3。培優(yōu)·訓練一、選擇題1、（多選）如圖所示，R1＝20Ω，電動機M繞組R2＝10Ω，當開關打開時，電流表示數(shù)為0.5A；當開關合上時，若電壓U不變，電流表的示數(shù)I及電路消耗的功率P應是()A、I＝1.5AB、I<1.5AC、P＝15WD、P<15W2、小亮家有一臺電風扇，內(nèi)阻為20Ω，額定電壓為220V，額定功率為66W，將它接上220V電源后，發(fā)現(xiàn)因扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動。則此時電風扇消耗的功率為()A．66WB．2420WC．11WD．不確定3、（多選）一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同的時間內(nèi)()A．電爐放熱和電動機放熱相等B．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D．電動機消耗的電功率大于電爐的電功率4、有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60W5、（多選）日常生活用的電吹風中有電動機和電熱絲，電動機帶動風葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風可將頭發(fā)吹干。設電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，則以下選項正確的是()A．IU＞PB．IU＝PC．P>I2(R1＋R2)D．P＝I2(R1＋R2)6、如圖，電源電壓恒為4.5V，?的量程為“0～0.6A”，?的量程為“0～3V“，燈泡上標有“2.5V1.25W”（不考慮燈絲電阻變化），滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關，在保證電路安全的情況下，移動滑片P的過程中（

）A、?的示數(shù)最大為0.6AB、燈泡消耗的最小功率為0.12WC、電路消耗的最大總功率為2.7WD、滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Ω7、如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V3W“字樣，閉合開關后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V，此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2＝5：6．下列判斷正確的是（

）A、滑動變阻器的最大阻值為10ΩB、電路允許消耗的最大功率為4.5WC、小燈泡正常發(fā)光時，滑片P位于滑動變阻器中點位置D、滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了0.6W8、在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，四個電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和△U3表示，電阻R1、R2、R3消耗的電功率分別用P1、P2、P3表示，下列選項正確的是（

）A、U1/I不變，△U1/△I變小B、U2/I變大，△U2/△I不變C、U3/I不變，△U3/△I不變D、P1變大，P2變小，P3變大9、a、b兩個燈炮分別標有“36V、36W”“36V、72W”的字樣，把它們接在72V的電路中，為了使兩個燈泡都正常發(fā)光且消耗電功率最小的連接方式是（

）A、B、C、D、10、小勤在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示。電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規(guī)格“50Ω

1A”，燈泡L標有“2.5V

1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化）。在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（

）A、燈泡兩端的最大電壓是1.5VB、該電路中電源的最大功率是1.25WC、電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5AD、滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω二、填空題1、甲燈標有“36V7.2W”字樣，乙燈標有“12V1.2W”字樣。將它們串聯(lián)后接在電源上，其中一個燈泡能正常發(fā)光，正常發(fā)光的是燈泡_______，電源電壓是_______V，另一盞燈的實際功率是_______W。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）2、將“36V27W”的甲燈泡和“36V18W”的乙燈泡并聯(lián)在電路中，電源電壓為24V，甲燈泡的實際功率為______W，乙燈泡的實際功率為______W，______燈泡更亮一些。（忽略溫度對燈絲電阻的影響）三、計算題1、如圖所示，燈L上標有200W，電動機上標有2000W，在A、B兩端加上220V的電壓時，燈和電動機均正常工作，求電燈正常工作時的電阻。2、如圖所示的電路中，電源電壓為60V，內(nèi)阻不計，電阻R＝2Ω，電動機的內(nèi)阻R0＝1.6Ω，電壓表的示數(shù)為50V，電動機正常工作，求電動機的輸出功率。專題17-10其他類型知識·解讀一、非純電阻電路電功率與電熱計算1、純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路非純電阻電路元件特點電路中只有電阻元件電路中除電阻外，還包括能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的用電器電流、電壓、電阻三者的關系遵循歐姆定律I＝eq\f(U,R)不遵循歐姆定律，U>IR或I<eq\f(U,R)能量轉(zhuǎn)化形式電流做功，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t電流做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其他形式的能量：電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt，W＝Q＋W其他元件舉例電阻、電爐絲、白熾燈電動機、電解槽2、電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系(1)純電阻電路：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t；P電＝P熱＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)。(2)非純電阻電路：電功W＝UIt，電熱Q＝I2Rt，W＞Q；電功率P電＝UI，熱功率P熱＝I2R，P電＞P熱。3、友情提醒(1)在非純電阻電路中，只能用W＝UIt，P＝UI計算電功和電功率；Q＝I2Rt及P熱＝I2R計算電熱和熱功率。(2)對于含有電動機的電路，電動機轉(zhuǎn)動時是非純電阻電路，電動機不轉(zhuǎn)時是純電阻電路。二、變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題1、變值電阻的功率：，而R0RS根據(jù)基本不等式，令y==≥2R0R0RS當時，具有最小值，則功率P具有最大值。∴結(jié)論：當R0=R時，變值電阻R0的功率具有最大值2、P出與R的關系如圖所示。（R為變值電阻，r為定值電阻，P出為R的輸出功率）（1）當R＝r時，R輸出功率最大Pm＝eq\f(E2,4r)，此時效率η＝eq\f(R,R＋r)×100%＝50%。（2）當R<r時，隨R的增大輸出功率越來越大。（3）當R>r時，隨R的增大輸出功率越來越小。（4）當P出<Pm時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻R1、R2，且R1·R2＝r2。三、燈泡亮度問題1、當燈泡正常發(fā)光時：U實＝U額→P實＝P額→額定功率越大，燈泡月亮。2、當燈泡非正常發(fā)光時（額定電壓相同）：（1）兩燈泡串聯(lián)：I1=I2,根據(jù)P=I2R,電阻越大的燈泡越亮；（2）兩燈泡并聯(lián)：u1=u2,根據(jù)P=u2/R,電阻越大的燈泡越亮；典例·解讀類型一、非純電阻電路電功率與電熱計算例1、（多選）關于三個公式P＝UI、P＝I2R、P＝eq\f(U2,R)的適用范圍，以下說法正確的是()A、第一個公式普遍適用于求電功率，后兩式普遍適用于求電熱功率B、在純電阻電路中，三個公式既可適用于求電功率，又可適用于求電熱功率C、在非純電阻電路中，第一個公式可適用于求電功率，第二個公式可用于求電熱功率，第三個公式?jīng)]有意義D、由U＝IR可知，三個公式?jīng)]有任何區(qū)別，它們表達相同的意義，所示P即是電功率【【答案】BC.【解析】首先要明確，歐姆定律U＝IR只適用于純電阻電路，因此三個公式在純電阻電路中沒有區(qū)別，但在非純電阻電路中它們互不相同。其次，P＝UI表示電功率，而P＝I2R表示電熱功率。因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為熱能。例2、規(guī)格為“220V36W”的排氣扇，線圈電阻為40Ω，求：(1)接上220V的電壓后，排氣扇轉(zhuǎn)化為機械能的功率和發(fā)熱的功率；(2)如果接上電源后，扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，求電動機消耗的功率和發(fā)熱的功率?！尽敬鸢浮?1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)發(fā)熱功率為P熱＝I2R。(2)機械能的功率為：P機＝P電－P熱。(3)電動機不轉(zhuǎn)動時，可理解為純電阻。(1)排氣扇在220V的電壓下正常工作時的電流為：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，發(fā)熱功率為：P熱＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。轉(zhuǎn)化為機械能的功率為：P機＝P－P熱＝36W－1W＝35W。(2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動后，電動機成為純電阻電路，電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能，此時電動機中電流為I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，電動機消耗的功率即電功率等于熱功率：P電′＝P熱′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。類型二、變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題例3、如圖，R0是定值電阻，電源電壓保持不變，當滑動變阻器接入電路的阻值為R時，其消耗的功率是30W；當接入電路的阻值為3R時，其消耗的功率不可能是（

）A、10WB、20WC、30WD、80W【【答案】A.【解析】有圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)。由題意可得：當滑動變阻器接入電路的阻值為R時，其消耗的功率：；則

．當滑動變阻器接入電路的阻值為3R時，消耗的功率為：.故選A．例4、如圖所示，電源電壓不變，定值電阻R阻值為18Ω。有四只白熾燈泡、、、，它們的規(guī)格分別為“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。當把它們分別接在電路中的M、N兩端時，實際功率最大的是（）A、B、C、D、【【答案】B.【解析】根據(jù)得，?？煞謩e計算出各個燈泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根據(jù)變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題的結(jié)論，只需選擇電阻值與定值電阻相同的即可（若無相同，則選擇電阻最接近的）。故選B。類型三、燈泡亮度問題例5、一只標有“10V5W”的甲燈和一只標有“6V1.8W”的乙燈串聯(lián)接入電路，兩燈均能發(fā)光，則關于兩燈實際亮度的說法正確的是（不計溫度對燈絲電阻的影響）（）A、甲燈較亮B、乙燈較亮C、兩燈亮度相同D、以上三種情況均有可能【【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P實甲＝P實乙。故選C。例6、在如圖所示的電路中，燈泡L1、L2上分別標有“220V15W”和“220V60W”字樣，兩燈都發(fā)光時，若L1比L2亮，應閉合的開關為______；若L2比L1亮，應閉合的開關為______?！尽敬鸢浮縎2；S1、S3.【解析】兩燈泡的額定電壓相等，額定功率關系為P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的變形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，L1比L2亮時，L1的實際功率較大，由P＝I2R可知，兩燈泡應串聯(lián)在電路中，即閉合開關S2；當L2比L1亮時，由P＝eq\f(U2,R)可知，兩燈泡應并聯(lián)在電路中，即閉合開關S1、S3。培優(yōu)·訓練一、選擇題1、（多選）如圖所示，R1＝20Ω，電動機M繞組R2＝10Ω，當開關打開時，電流表示數(shù)為0.5A；當開關合上時，若電壓U不變，電流表的示數(shù)I及電路消耗的功率P應是()A、I＝1.5AB、I<1.5AC、P＝15WD、P<15W2、小亮家有一臺電風扇，內(nèi)阻為20Ω，額定電壓為220V，額定功率為66W，將它接上220V電源后，發(fā)現(xiàn)因扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動。則此時電風扇消耗的功率為()A．66WB．2420WC．11WD．不確定3、（多選）一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，都通過相同的電流，在相同的時間內(nèi)()A．電爐放熱和電動機放熱相等B．電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓C．電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D．電動機消耗的電功率大于電爐的電功率4、有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A．電解槽消耗的電功率為120WB．電解槽的發(fā)熱功率為60WC．電解槽消耗的電功率為60WD．電路消耗的總功率為60W5、（多選）日常生活用的電吹風中有電動機和電熱絲，電動機帶動風葉轉(zhuǎn)動，電熱絲給空氣加熱，得到熱風可將頭發(fā)吹干。設電動機線圈的電阻為R1，它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián)，接到直流電源上，電吹風兩端電壓為U，通過的電流為I，消耗的電功率為P，則以下選項正確的是()A．IU＞PB．IU＝PC．P>I2(R1＋R2)D．P＝I2(R1＋R2)6、如圖，電源電壓恒為4.5V，?的量程為“0～0.6A”，?的量程為“0～3V“，燈泡上標有“2.5V1.25W”（不考慮燈絲電阻變化），滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω1A”。閉合開關，在保證電路安全的情況下，移動滑片P的過程中（

）A、?的示數(shù)最大為0.6AB、燈泡消耗的最小功率為0.12WC、電路消耗的最大總功率為2.7WD、滑動變阻器接入電路的最小電阻為4Ω7、如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V3W“字樣，閉合開關后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V，此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2＝5：6．下列判斷正確的是（

）A、滑動變阻器的最大阻值為10ΩB、電路允許消耗的最大功率為4.5WC、小燈泡正常發(fā)光時，滑片P位于滑動變阻器中點位置D、滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了0.6W8、在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向下滑動時，四個電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U1、△U2和△U3表示，電阻R1、R2、R3消耗的電功率分別用P1、P2、P3表示，下列選項正確的是（

）A、U1/I不變，△U1/△I變小B、U2/I變大，△U2/△I不變C、U3/I不變，△U3/△I不變D、P1變大，P2變小，P3變大9、a、b兩個燈炮分別標有“36V、36W”“36V、72W”的字樣，把它們接在72V的電路中，為了使兩個燈泡都正常發(fā)光且消耗電功率最小的連接方式是（

）A、B、C、D、10、小勤在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時，電路如圖所示。電源電壓恒為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動變阻器規(guī)格“50Ω

1A”，燈泡L標有“2.5V

1.25W”字樣（忽略燈絲電阻變化）。在不損壞電路元件的情況下，下列判斷正確的是（

）A、燈泡兩端的最大電壓是1.5VB、該電路中電源的最大功率是1.25WC、電路中電流變化的范圍是0.3A～0.5AD、滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω二、填空題1、甲燈標有“36V7.2W”字樣，乙燈標有“12V1.2W”字樣。將它們串聯(lián)后接在電源上，其中一個燈泡能正常發(fā)光，正常發(fā)光的是燈泡_______，電源電壓是_______V，另一盞燈的實際功率是_______W。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）2、將“36V27W”的甲燈泡和“36V18W”的乙燈泡并聯(lián)在電路中，電源電壓為24V，甲燈泡的實際功率為______W，乙燈泡的實際功率為______W，______燈泡更亮一些。（忽略溫度對燈絲電阻的影響）三、計算題1、如圖所示，燈L上標有200W，電動機上標有2000W，在A、B兩端加上220V的電壓時，燈和電動機均正常工作，求電燈正常工作時的電阻。2、如圖所示的電路中，電源電壓為60V，內(nèi)阻不計，電阻R＝2Ω，電動機的內(nèi)阻R0＝1.6Ω，電壓表的示數(shù)為50V，電動機正常工作，求電動機的輸出功率。

專題17-10其他類型例1、【答案】BC.【解析】首先要明確，歐姆定律U＝IR只適用于純電阻電路，因此三個公式在純電阻電路中沒有區(qū)別，但在非純電阻電路中它們互不相同。其次，P＝UI表示電功率，而P＝I2R表示電熱功率。因此，在純電阻電路中，UI＝I2R，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而在非純電阻電路中，UI>I2R，即消耗的電能只有部分轉(zhuǎn)化為熱能。例2、【答案】(1)35W；1W；(2)1210W；1210W.【解析】(1)發(fā)熱功率為P熱＝I2R。(2)機械能的功率為：P機＝P電－P熱。(3)電動機不轉(zhuǎn)動時，可理解為純電阻。(1)排氣扇在220V的電壓下正常工作時的電流為：I＝eq\f(P,U)＝eq\f(36,220)A≈0.16A，發(fā)熱功率為：P熱＝I2R＝(0.16)2×40W≈1W。轉(zhuǎn)化為機械能的功率為：P機＝P－P熱＝36W－1W＝35W。(2)扇葉被卡住不能轉(zhuǎn)動后，電動機成為純電阻電路，電流做功全部轉(zhuǎn)化為熱能，此時電動機中電流為I′＝eq\f(U,R)＝eq\f(220,40)A＝5.5A，電動機消耗的功率即電功率等于熱功率：P電′＝P熱′＝UI′＝220×5.5W＝1210W。例3、【答案】A.【解析】有圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)。由題意可得：當滑動變阻器接入電路的阻值為R時，其消耗的功率：；則

．當滑動變阻器接入電路的阻值為3R時，消耗的功率為：.故選A．例4、【答案】B.【解析】根據(jù)得，?？煞謩e計算出各個燈泡的阻值：R1=4.5Ω；R2=18Ω；R3=72Ω；R4=288Ω根據(jù)變值電阻與定值電阻串聯(lián)的功率最值問題的結(jié)論，只需選擇電阻值與定值電阻相同的即可（若無相同，則選擇電阻最接近的）。故選B。例5、【答案】C.【解析】R甲＝eq\f(U甲2,P甲)＝eq\f(（10V）2,5W)＝20Ω，R乙＝eq\f(U乙2,P乙)＝eq\f(（6V）2,1.8W)＝20Ω，R甲＝R乙，又I甲＝I乙，由公式P＝I2R可知，P實甲＝P實乙。故選C。例6、【答案】S2；S1、S3.【解析】兩燈泡的額定電壓相等，額定功率關系為P1＜P2，由公式P＝eq\f(U2,R)的變形式R＝eq\f(U2,P)可知，R1＞R2。因燈泡的亮暗取決于實際功率的大小，所以，L1比L2亮時，L1的實際功率較大，由P＝I2R可知，兩燈泡應串聯(lián)在電路中，即閉合開關S2；當L2比L1亮時，由P＝eq\f(U2,R)可知，兩燈泡應并聯(lián)在電路中，即閉合開關S1、S3。培優(yōu)·訓練一、選擇題1、BD解析：當開關打開時，U＝I1R1＝10V。開關合上時，U>I2R2，所以流過電動機電流I2<eq\f(U,R2)＝1A，而I1＝0.5A，故I<1.5A，B對。P1＝Ieq\o\al(2,1)R1＝5W，P2<UI2＝10W，即P2<10W，故P<15W，D對。2、B解析：當扇葉被東西卡住不能轉(zhuǎn)動時，電路為純電阻電路，所以電風扇消耗的功率也就是熱功率。P＝eq\f(U2,R)＝2420W。B對，A、C、D錯。3、ABD解析：由Q熱＝I2Rt知A對；電爐為純電阻用電器，UIt＝I2Rt，U＝IR，電動機為非純電阻用電器，U′I′t>I′2Rt，U′>I′R，C錯，B、D對。4、C解析：燈泡能正常發(fā)光，說明電解槽和燈泡均分得110V電壓，且干路電流I＝I燈＝eq\f(60W,110V)，則電解槽消耗的功率P＝P燈＝60W，C對A錯；電解槽的發(fā)熱功率P熱＝I2R＝1.3W，B錯；整個電路消耗的功率P總＝220V×eq\f(60W,110V)＝120W，D錯。5、BC解析：根據(jù)題意可知，通過電吹風的電流為I，它兩端的電壓為U，所以它消耗的電功率P＝UI，B項正確，A項錯；電吹風內(nèi)部有兩部分電阻，一是電熱絲的電阻，二是電動機線圈的電阻，所以熱功率為I2(R1＋R2)，因為電功還有一部分轉(zhuǎn)化為電動機的機械能，所以P＞I2(R1＋R2)。C項正確，D項錯誤。6、D7、B8、B9、B10、C二、填空題1、乙；30；1.8[解析]根據(jù)電功率公式P＝UI變形可得兩燈泡的額定電流分別為：I甲＝eq\f(P甲,U甲)＝eq\f(7.2W,3.6V)＝0.2A，I乙＝eq\f(P乙,U乙)＝eq\f(1.2W,12V)＝0.1A；因為串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以兩燈泡串聯(lián)時，電路中的最大電流為I＝I乙＝0.1A，即燈泡乙正常發(fā)光；由I＝eq\f(U,R)變形可得甲燈泡的電阻：R甲＝eq\f(U甲,I甲)＝eq\f(36V,0.2A)＝180Ω，此時甲燈泡的實際功率：P甲′＝I2R甲＝(0.1A)2×180Ω＝1.8W。乙燈泡的電阻：R乙＝eq\f(U乙,I乙)＝eq\f(12V,0.1A)＝120Ω，電源電壓為U＝I(R甲＋R乙)＝0.1A×(180Ω＋120Ω)＝30V。2、12；8；甲三、計算題1、2Ω解析：設A、B間的總電流為I，A、B間的總電壓U＝220V，A、B間消耗的總功率P＝200W＋2000W＝2200W。因為P＝UI，所以I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2200,220)A＝10A。由IL＝I，PL＝Ieq\o\al(2,L)R，所以R＝eq\f(PL,I\o\al(2,L))＝eq\f(200,102)Ω＝2Ω。2、210W解析：電壓表的示數(shù)為電動機兩端的電壓，電源電壓已知，可得UR＝U源－U機＝(60－50)V＝10V， 由歐姆定律：I＝eq\f(UR,R)＝5A，對電動機由能量關系有P電＝P熱＋P出，所以P出＝P電－P熱＝UI－I2R0＝(50×5－52×1.6)W＝210W。專題17-11電學綜合計算例1、在如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變．R1、R2為定值電阻，已知電燈L的伏安特性曲線(即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示．當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.26A；當開關S2、S3閉合，S1斷開時，電流表的示數(shù)為1.25A；當開關S3閉合，S1、S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A．求：(1)當開關S1、S3閉合，S2斷開，5min內(nèi)電路消耗的電能是多少？(2)當開關S3閉合，S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大？甲乙【【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由圖像可知：UL＝5V，則電源電壓U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)當開關S2、S3閉合，S1斷開時，電路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.當開關S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和L三者串聯(lián)，已知I＝0.2A，由圖像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R1＝20Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“100Ω1A”．(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，電流表示數(shù)為0.4A，求電源電壓．(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表的示數(shù)為4V，求R3的阻值．(3)閉合開關S1、S2和S3，在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動變阻器R2的阻值取值范圍．【【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，為R1的簡單電路，電流表示數(shù)為0.4A，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，R2、R3串聯(lián)，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表(測滑動變阻器的電壓)的示數(shù)為4V．則電路中的電流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)閉合開關S1、S2和S3，R1、R2并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過R1的電流為0.4A；電流表的量程為0～0.6A，則干路電流最大為0.6A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過滑動變阻器的最大電流：I最大＝I總大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由歐姆定律可得，滑動變阻器連入電路的最小電阻：R滑小＝eq\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；當滑動變阻器滑片移動最左端時，滑動變阻器接入阻值最大，總電流最小，沒有超過電流表量程，故滑動變阻器的最大電阻為100Ω，在不損壞電流表、電壓表的情況下，滑動變阻器R2的阻值取值范圍為40～100Ω.例3、如圖，電源電壓一定，已知燈泡L標有“6V7.2W”字樣(燈絲電阻不受溫度影響)，R1＝10Ω.當S、S1，閉合，且滑片P在a端時，燈泡L正常發(fā)光；當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電流表示數(shù)為0.2A.(1)求燈泡L的電阻阻值．(2)求滑動變阻器Rx的最大值．(3)通過對S、S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，請求出電路總功率的最小值．【【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因為燈泡L標有“6V7.2W”字樣，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，燈泡L的電阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,額),P額)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由電路圖可知，當S、S1閉合，且滑片P在a端時，電路為燈泡L的簡單電路，且燈正常發(fā)光，所以電源電壓是：U＝U額＝6V；當S、S2閉合時，R1與Rx串聯(lián)，電流表測電路中的電流，當P在滑動變阻器中點處時，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律知道總電阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑動變阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因為RL＜R1，所以當閉合S、S2，并且滑片在b端時，R1與Rx的最大阻值串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，且電路總功率的最小值是：P最小＝eq\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培優(yōu)·訓練1、如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電阻R1＝10Ω，R2＝5Ω.滑動變阻器R的規(guī)格為“30Ω2.5A”．電流表A2選用0～3A的量程，電壓表選用0～15V的量程．閉合全部開關，電流表A1的示數(shù)為1A．求：(1)電源電壓．(2)若將表盤如圖乙所示的電流表A3接入電路，閉合全部開關，改變滑片位置，A3的指針恰好指在滿偏的三分之二處，滑動變阻器接入電路的可能值．(3)用一個新的電源替代原來的電源，只閉合S，在保證電路安全的情況下，電源電壓的最大值．甲乙2、如圖所示的電路中，小燈泡上標有“6V3.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大電阻為40Ω.當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡正常發(fā)光；當所有開關都閉合，滑片滑到A端時，A1、A2的示數(shù)之比是3∶1(燈的電阻保持不變)．求：(1)電源電壓．(2)當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在A端時，小燈泡兩端的實際電壓．(3)小燈泡消耗的最小電功率(不能為0)．3、如圖所示的電路中，電源的電壓為U保持不變，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P位于某一位置A時，電壓表的示數(shù)為4V；移動滑動變阻器的滑片P位于另一位置B時，電流表的示數(shù)增大了0.2A，電阻R的功率增大了2W，求：(1)當滑動變阻器的滑片P位于位置A時，流過定值電阻R的電流為多大？(2)當滑動變阻器的滑片P位于位置B時，定值電阻R的功率為多大？(3)該定值電阻R的阻值為多少？4、如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標有“8V”字樣，電流表的量程為0～1.2A，如圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的圖像．滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2的阻值為9Ω，當閉合S和S2、斷開S1、滑動變阻器的滑片移到中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光．求：(1)電源電壓是多少？(2)閉合S和S1、斷開S2，為保證電流表的安全，滑動變阻器的取值范圍為多少？(3)閉合S和S2、斷開S1，當滑動變阻器的阻值調(diào)到17.5Ω時，這時小燈泡的功率為3.2W，此時電流表的讀數(shù)為多少？甲乙5、家用電飯鍋中自動開關一般由感溫鐵氧體組成，將電飯鍋的自動開關S按下，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，當感溫鐵氧體溫度達到103℃時失去磁性，被吸鐵塊由彈簧彈開，使電飯鍋進入保溫狀態(tài)．某家用電飯鍋內(nèi)部電路簡化示意圖如圖甲，某次使用該電飯鍋在220V的電壓下煮飯過程中，通過的電流隨時間變化的圖像如圖乙．(1)當鍋內(nèi)溫度為100℃時，自動開關S與____(選填“1”或“2”)連接，此時電飯鍋處于________(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)．(2)該電飯鍋此次工作30min消耗的電能為多少？(3)電阻R1與R2的阻值之比為多少？(4)若要使該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，可以給電阻R1并聯(lián)一個阻值為多大的電阻R3?甲乙6、如圖是一個溫度可調(diào)的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變．發(fā)熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動變阻器，其阻值變化范圍為0～50Ω，允許通過的電流足夠大．試求：(1)R1的最大功率是多少？(2)將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？(3)在調(diào)節(jié)滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達到的最大功率是多少？專題17-11電學綜合計算例1、在如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變．R1、R2為定值電阻，已知電燈L的伏安特性曲線(即電流隨兩端電壓的變化圖像)如圖乙所示．當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.26A；當開關S2、S3閉合，S1斷開時，電流表的示數(shù)為1.25A；當開關S3閉合，S1、S2斷開時，電流表的示數(shù)為0.2A．求：(1)當開關S1、S3閉合，S2斷開，5min內(nèi)電路消耗的電能是多少？(2)當開關S3閉合，S1、S2斷開，R2消耗的電功率是多大？甲乙【【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由圖像可知：UL＝5V，則電源電壓U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)當開關S2、S3閉合，S1斷開時，電路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.當開關S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和L三者串聯(lián)，已知I＝0.2A，由圖像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、如圖所示，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，R1＝20Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“100Ω1A”．(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，電流表示數(shù)為0.4A，求電源電壓．(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表的示數(shù)為4V，求R3的阻值．(3)閉合開關S1、S2和S3，在不損壞電流表、電壓表的情況下，求滑動變阻器R2的阻值取值范圍．【【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，為R1的簡單電路，電流表示數(shù)為0.4A，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，R2、R3串聯(lián)，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表(測滑動變阻器的電壓)的示數(shù)為4V．則電路中的電流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)閉合開關S1、S2和S3，R1、R2并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過R1的電流為0.4A；電流表的量程為0～0.6A，則干路電流最大為0.6A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過滑動變阻器的最大電流：I最大＝I總大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由歐姆定律可得，滑動變阻器連入電路的最小電阻：R滑?。絜q\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；當滑動變阻器滑片移動最左端時，滑動變阻器接入阻值最大，總電流最小，沒有超過電流表量程，故滑動變阻器的最大電阻為100Ω，在不損壞電流表、電壓表的情況下，滑動變阻器R2的阻值取值范圍為40～100Ω.例3、如圖，電源電壓一定，已知燈泡L標有“6V7.2W”字樣(燈絲電阻不受溫度影響)，R1＝10Ω.當S、S1，閉合，且滑片P在a端時，燈泡L正常發(fā)光；當S、S2閉合，且P在滑動變阻器中點處時，電流表示數(shù)為0.2A.(1)求燈泡L的電阻阻值．(2)求滑動變阻器Rx的最大值．(3)通過對S、S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動變阻器，可使電路所消耗的總功率最小，請求出電路總功率的最小值．【【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因為燈泡L標有“6V7.2W”字樣，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，燈泡L的電阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,額),P額)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由電路圖可知，當S、S1閉合，且滑片P在a端時，電路為燈泡L的簡單電路，且燈正常發(fā)光，所以電源電壓是：U＝U額＝6V；當S、S2閉合時，R1與Rx串聯(lián)，電流表測電路中的電流，當P在滑動變阻器中點處時，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律知道總電阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑動變阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因為RL＜R1，所以當閉合S、S2，并且滑片在b端時，R1與Rx的最大阻值串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，且電路總功率的最小值是：P最?。絜q\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培優(yōu)·訓練1、如圖甲所示，電源電壓保持不變，定值電阻R1＝10Ω，R2＝5Ω.滑動變阻器R的規(guī)格為“30Ω2.5A”．電流表A2選用0～3A的量程，電壓表選用0～15V的量程．閉合全部開關，電流表A1的示數(shù)為1A．求：(1)電源電壓．(2)若將表盤如圖乙所示的電流表A3接入電路，閉合全部開關，改變滑片位置，A3的指針恰好指在滿偏的三分之二處，滑動變阻器接入電路的可能值．(3)用一個新的電源替代原來的電源，只閉合S，在保證電路安全的情況下，電源電壓的最大值．甲乙2、如圖所示的電路中，小燈泡上標有“6V3.6W”字樣，滑動變阻器R1的最大電阻為40Ω.當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡正常發(fā)光；當所有開關都閉合，滑片滑到A端時，A1、A2的示數(shù)之比是3∶1(燈的電阻保持不變)．求：(1)電源電壓．(2)當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在A端時，小燈泡兩端的實際電壓．(3)小燈泡消耗的最小電功率(不能為0)．3、如圖所示的電路中，電源的電壓為U保持不變，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P位于某一位置A時，電壓表的示數(shù)為4V；移動滑動變阻器的滑片P位于另一位置B時，電流表的示數(shù)增大了0.2A，電阻R的功率增大了2W，求：(1)當滑動變阻器的滑片P位于位置A時，流過定值電阻R的電流為多大？(2)當滑動變阻器的滑片P位于位置B時，定值電阻R的功率為多大？(3)該定值電阻R的阻值為多少？4、如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡上標有“8V”字樣，電流表的量程為0～1.2A，如圖乙是小燈泡的電流隨電壓變化的圖像．滑動變阻器R1的最大阻值為20Ω，定值電阻R2的阻值為9Ω，當閉合S和S2、斷開S1、滑動變阻器的滑片移到中點時，小燈泡恰好正常發(fā)光．求：(1)電源電壓是多少？(2)閉合S和S1、斷開S2，為保證電流表的安全，滑動變阻器的取值范圍為多少？(3)閉合S和S2、斷開S1，當滑動變阻器的阻值調(diào)到17.5Ω時，這時小燈泡的功率為3.2W，此時電流表的讀數(shù)為多少？甲乙5、家用電飯鍋中自動開關一般由感溫鐵氧體組成，將電飯鍋的自動開關S按下，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，當感溫鐵氧體溫度達到103℃時失去磁性，被吸鐵塊由彈簧彈開，使電飯鍋進入保溫狀態(tài)．某家用電飯鍋內(nèi)部電路簡化示意圖如圖甲，某次使用該電飯鍋在220V的電壓下煮飯過程中，通過的電流隨時間變化的圖像如圖乙．(1)當鍋內(nèi)溫度為100℃時，自動開關S與____(選填“1”或“2”)連接，此時電飯鍋處于________(選填“加熱”或“保溫”)狀態(tài)．(2)該電飯鍋此次工作30min消耗的電能為多少？(3)電阻R1與R2的阻值之比為多少？(4)若要使該電飯鍋的加熱功率提高到1100W，可以給電阻R1并聯(lián)一個阻值為多大的電阻R3?甲乙6、如圖是一個溫度可調(diào)的育苗箱電路，電源電壓為36V，且保持不變．發(fā)熱電阻R1的阻值為40Ω，R2為滑動變阻器，其阻值變化范圍為0～50Ω，允許通過的電流足夠大．試求：(1)R1的最大功率是多少？(2)將滑片P移到某一位置，R2兩端電壓為6V時，通電5min，電流對整個電路做的功是多少？(3)在調(diào)節(jié)滑片P的過程中，滑動變阻器R2能達到的最大功率是多少？專題17-11電學綜合計算例1、【答案】(1)390J；(2)0.24W.【解析】(1)當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電路中只有L工作，已知IL＝0.26A，由圖像可知：UL＝5V，則電源電壓U＝UL＝5V，W＝UILt＝5V×0.26A×300s＝390J；(2)當開關S2、S3閉合，S1斷開時，電路中只有R1工作，R1＝eq\f(U,I1)＝eq\f(5V,1.25A)＝4Ω.當開關S3閉合，S1、S2斷開時，R1、R2和L三者串聯(lián)，已知I＝0.2A，由圖像可知：UL′＝3V，U1＝IR1＝0.2A×4Ω＝0.8V，U2＝U－U1－UL′＝5V－0.8V－3V＝1.2V，P2＝U2I＝1.2V×0.2A＝0.24W．例2、【答案】(1)8V；(2)50Ω；(3)40～100Ω.【解析】(1)閉合開關S1，斷開開關S2、S3，為R1的簡單電路，電流表示數(shù)為0.4A，根據(jù)歐姆定律可得，電源電壓：U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V.(2)閉合開關S3，斷開開關S1、S2，R2、R3串聯(lián)，滑動變阻器滑片置于中點位置時，電壓表(測滑動變阻器的電壓)的示數(shù)為4V．則電路中的電流：I2＝eq\f(U2,0.5R滑)＝eq\f(4V,50Ω)＝0.08A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律可得，R3的阻值：R3＝eq\f(U－U2,I2)＝eq\f(8V－4V,0.08A)＝50Ω.(3)閉合開關S1、S2和S3，R1、R2并聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測干路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過R1的電流為0.4A；電流表的量程為0～0.6A，則干路電流最大為0.6A，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過滑動變阻器的最大電流：I最大＝I總大－I1＝0.6A－0.4A＝0.2A，由歐姆定律可得，滑動變阻器連入電路的最小電阻：R滑小＝eq\f(U,I最大)＝eq\f(8V,0.2A)＝40Ω；當滑動變阻器滑片移動最左端時，滑動變阻器接入阻值最大，總電流最小，沒有超過電流表量程，故滑動變阻器的最大電阻為100Ω，在不損壞電流表、電壓表的情況下，滑動變阻器R2的阻值取值范圍為40～100Ω.例3、【答案】(1)5Ω；(2)40Ω；(3)0.72W.【解析】(1)因為燈泡L標有“6V7.2W”字樣，所以由P＝eq\f(U2,R)知道，燈泡L的電阻阻值是：RL＝eq\f(Ueq\o\al(2,額),P額)＝eq\f(（6V）2,7.2W)＝5Ω.(2)由電路圖可知，當S、S1閉合，且滑片P在a端時，電路為燈泡L的簡單電路，且燈正常發(fā)光，所以電源電壓是：U＝U額＝6V；當S、S2閉合時，R1與Rx串聯(lián)，電流表測電路中的電流，當P在滑動變阻器中點處時，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律知道總電阻是：R1＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(U,I)，即：10Ω＋eq\f(Rx,2)＝eq\f(6V,0.2A)，所以滑動變阻器Rx的最大值是：Rx＝40Ω.(3)因為RL＜R1，所以當閉合S、S2，并且滑片在b端時，R1與Rx的最大阻值串聯(lián)，電路的總電阻最大，總功率最小，且電路總功率的最小值是：P最?。絜q\f(U2,R1＋Rx)＝eq\f(（6V）2,10Ω＋40Ω)＝0.72W．培優(yōu)·訓練1、解：(1)由電路圖可知，閉合全部開關，R2被短路，滑動變阻器R和定值電阻R1并聯(lián)，電流表A1測通過R1的電流，即I1＝1A，電壓表測電源電壓，由歐姆定律得，電源電壓：U＝I1R1＝1A×10Ω＝10V.(2)將A3接入電路，開關全部閉合，由題意知，有兩種連接方法：①當A3串聯(lián)在干路中時，由于I1＝1A，則A3選用0～3A的量程，由題意知，干路中的電流：I＝eq\f(2,3)×3A＝2A，通過滑動變阻器的電流：I滑1＝I－I1＝2A－1A＝1A，此時滑動變阻器的阻值：R滑1＝eq\f(U,I滑1)＝eq\f(10V,1A)＝10Ω.②當A3與R串聯(lián)時，A3可選用0～3A和0～0.6A的量程，若A3選用0～3A，則有I滑2＝2A，此時滑動變阻器的阻值：R滑2＝eq\f(U,I滑2)＝eq\f(10V,2A)＝5Ω；若A3選用0～0.6A，則有I滑3＝0.4A，此時滑動變阻器的阻值：R滑3＝eq\f(U,I滑3)＝eq\f(10V,0.4A)＝25Ω，所以，滑動變阻器接入電路的阻值可能為10Ω、5Ω、25Ω.(3)只閉合S時，R和R2串聯(lián)，電壓表測R兩端的電壓，電流表A2測電路中的電流，由題意知，電路中的最大電流：I最大＝2.5A，當電壓表示數(shù)最大時，即UV＝15V，新電源電壓最大，此時R2兩端的電壓：U2＝I最大R2＝2.5A×5Ω＝12.5V，則新電源電壓的最大值：U最大＝UV＋U2＝15V＋12.5V＝27.5V．2、解：(1)小燈泡上標有“6V3.6W”字樣，表示小燈泡的額定電壓為6V，額定功率為3.6W，小燈泡的額定電流：I＝eq\f(PL,UL)＝eq\f(3.6W,6V)＝0.6A，小燈泡正常發(fā)光時的電阻：RL＝eq\f(UL,IL)＝eq\f(6V,0.6A)＝10Ω，當只閉合S、S2，滑動變阻器的滑片P在中點時，小燈泡與滑動變阻