電功率之動(dòng)態(tài)電路計(jì)算（解析版）

專題46電功率之動(dòng)態(tài)電路計(jì)算

考點(diǎn)：電功率之動(dòng)態(tài)電路計(jì)算

1.（2020重慶A卷）燈泡L標(biāo)有“6V”字樣，為探究其工作時(shí)的特點(diǎn)，小剛利用圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)，其中電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“30Q、1A"。閉合開關(guān)后，將變動(dòng)變阻器的滑片P從。

端向右緩慢移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)達(dá)到6V時(shí)為止。圖乙是用獲緡的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的U/圖像，下列判斷正

確的是（）

A.閉合開關(guān)，在移動(dòng)滑片P的過(guò)程中，燈L的最小電阻為10Q

B.變阻器的滑片P移到》端時(shí)，燈L正常發(fā)光的額定功率為3.6W

C.燈L與5Q的定值電阻凡，并聯(lián)接人電壓為6V電路，電路的總功率為7.2W

D.燈L與10Q的定值電阻取串聯(lián)接人電壓為9V的電路，足每秒消耗電能為2.5J

【答案】D

【解析】

Utv

A、當(dāng)U=1V,/=0.2A時(shí)，燈的電阻最小氐=7=.=5口A錯(cuò)誤；

B、當(dāng)滑片滑到〃端時(shí)，由于不知道電源電壓為多少，所以不能確定燈是否會(huì)正常發(fā)光，B錯(cuò)誤；

L

C、并聯(lián)電路電壓相等，所以燈和&的電壓都為6V,由乙圖得，/=0.6A,/1=^=75=1,2A,/=4+/I

MIM2

=0.6A+1.2A=1.8A,P=U/=6VX1.8A=10.8W,C錯(cuò)誤；

MOQ=0.5A,由乙圖可知，當(dāng)燈泡電壓等于4V時(shí)剛好符合條件，8=牛=悲

=8Q,Ui=h/?2=0.5AX10Q=5V,D正確。

2.（2020重慶B卷）如圖甲所示的電路，電源電壓不變，L是標(biāo)有“4V”字樣的燈泡，定值電阻為60Q,

兩個(gè)電流表的量程均為0-0.6A,電壓表的量程為0-15V,圖乙是小燈泡L的電流隨其電壓變化的圖像。當(dāng)S

閉合，SHS2斷開，將滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為5V。下列說(shuō)

法正確的是（）

A.電源電壓為5V

B.變阻器R的最大限值為IOC

C.移動(dòng)滑片P當(dāng)燈泡L的功率為IW時(shí)，變阻器衣接入的阻值為6.25C

D.當(dāng)S、Si、S2都閉合，為保證電路安全，變阻器R消耗的最大功率為4.05W

【答案】D

【解析】

A.當(dāng)S閉合，SHS2斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，將滑片P移到

變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，小燈泡L恰好正常發(fā)光，此時(shí)燈泡兩端的電壓為4V,電壓表示數(shù)為5V（即變阻器的

電壓為5V）,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源電壓為

U=U1+UR=4V+5V=9V

故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)S閉合，SHS2斷開，滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí)，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖乙可知，此時(shí)通過(guò)

燈泡的電流為O.5A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等，則由歐姆定律可知，產(chǎn)生滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻

為

哈以二或二皿

IO.5A

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

底大=2R=2xl0C=20C

故B錯(cuò)誤：

C.移動(dòng)滑片P,當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí)，根據(jù)乙圖可知，此時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V,電路中的電

流為0.4A,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

UR=U-UL=9V-2.5V=6.5V

由歐姆定律可得，此時(shí)滑動(dòng)變限器接入電路的電阻為

心產(chǎn)”=竺，16.25Q

故C錯(cuò)誤；

D.當(dāng)S、Si、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián)，電流表A測(cè)干路中的電流，電流表Ai測(cè)通過(guò)

定值電阻&的電流；兩個(gè)電流表的量程均為。?0.6A,所以干路中的最大電流為/總大=（）.6A；通過(guò)定值電

阻％的電流為

V^=015A

根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，通過(guò)滑動(dòng)變阻潴的最大電流為

/R大=1{,大—I。=0.6A—0.15A=0.45A

則滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為

%大=9VxO.45A=4.05W

N人0人

故D正確。

故選D。

3.（2020襄陽(yáng)）如圖所示，只閉合開關(guān)S時(shí)燈Li的功率為9W；斷開開關(guān)S,閉合Si、S2時(shí)，燈Li

的功率為16W。電源電壓不變，且燈絲電阻不受溫度的區(qū)影響。則Li、L2兩燈燈絲電阻之比是（）

A.I：3B.4：3D.3：4

【答案】C

【解析】

只閉合開關(guān)S時(shí)，兩個(gè)燈泡串聯(lián)，燈L的功率

U

4=/"=&==9W①

（凡+%）2

斷開開關(guān)S,閉合Si、S2時(shí)，兩個(gè)燈泡并聯(lián)，燈Li的功率

I產(chǎn)

<=—=16W@

R\

由①②得到

R\9W

（Ri+Rj16W

R,1

故選C。

4.（2020孝感）如圖甲所示，電源電壓U恒定，4為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)

滑動(dòng)變阻器的滑片p,兩電壓表Y、V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象如圖乙所示，則（）

A.圖乙中Zc”段表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象

B.電源電壓U=3.0V

C.定值電阻凡二24。

D.調(diào)節(jié)滑片P的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器R的最大電功率為0.375W

【答案】ABD

【解析】

由電路圖知，尺）與R串聯(lián)，電壓表V測(cè)&）兩端的電壓，電壓表V2測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)整個(gè)電

路的電流。

A.因連接電路前，變阻器的滑片位于最大值端，當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，電路中的電阻最大，電壓最大，當(dāng)滑

片向左移動(dòng)的過(guò)程中，變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知，變阻器分得的電壓逐漸

減小，電阻凡分得的電壓逐漸增大，即V2的示數(shù)減小，V1的示數(shù)增加，故圖乙中以/段表示電壓表V2的

示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖象，故A符合題意；

B.由圖乙知，當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，分得的電壓為2.4V,此時(shí)電阻凡分得的電壓為0.6V,

由串聯(lián)甩路電壓的特點(diǎn)可得電源電壓

U=%+UR=0.6V+2.4V=3V

故B符合題意；

C.由乙圖知，當(dāng)小兩端的目壓為0.6V時(shí)，電路中的電流為0.1A,根據(jù)歐姆定律可得4的阻值

UR06V

Z,0.1A

故c不符合題意；

D.滑片從〃點(diǎn)到。點(diǎn)的過(guò)程中，電路中的電流

U

1=

&+R

R消耗的功率為

產(chǎn)"R=

g+R1\=——

J也也+4兄

R

由上式知，當(dāng)

R=R、=6Q

滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，則

故D符合題意。

故選ABDo

5.（2020武漢）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L的一U圖象如圖乙所示。當(dāng)只閉合

開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電壓表的示數(shù)是2V,電流表的示數(shù)是人；當(dāng)只閉合開關(guān)&、S3,

滑片?在最左端時(shí)，電流表的示數(shù)是〃；當(dāng)只閉合開關(guān)52、S3,滑片尸在中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)是3V,電

流表的示數(shù)是從已知/1：/2=2：9,h：h=3：lo當(dāng)滑片P在最左端時(shí)，通過(guò)開關(guān)通斷，可使電路消耗的

功率最大，該最大值是（）

123467〃八

乙

A.7.2WB.8.1WC.9.0WD.9.9W

【答案】B

【解析】

當(dāng)滑片。在最左端時(shí)，通過(guò)開關(guān)通斷，要使電路消耗的功率最大，根據(jù)公式「=華可得，整個(gè)電路電

阻應(yīng)最小，當(dāng)閉合開關(guān)S|、S2、S3時(shí)，電阻心、&與電燈泡并聯(lián)，此時(shí)電路總電阻最??；

當(dāng)只閉合開關(guān)S1,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí)，電路為凡、R2串聯(lián)的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)R2電壓,

電流表的示數(shù)是小此時(shí)有U=/|R+2V,當(dāng)只閉合開關(guān)S2、S3,滑片P在中點(diǎn)時(shí)，電路為R、燈泡串聯(lián)

的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)燈泡電壓，電壓表的示數(shù)是3V,電流表的示數(shù)是〃，根據(jù)乙圖可知，/?=0.3A,此時(shí)

有/3&+3V,已知A：12=2：9/：6=3：1,則/】：/2：，3=2：9：3,聯(lián)立上面方程可求出t/=6V,/3=0.9A,

當(dāng)只閉合開關(guān)Si、S3,滑片P在最左端時(shí)，此時(shí)電路為R2、R3并聯(lián)的電路，電流表的示數(shù)是N則有

當(dāng)閉合開關(guān)％、S2、S3時(shí)，電阻&、&與電燈泡并聯(lián)，整個(gè)電路電阻最小，功率最大，由乙圖，此時(shí)

燈泡電壓為6V,此時(shí)電路消耗的最大功率為P=U/=6Vx（0.9A+0.45A）=8.1W,故ACD不符合題意，

B符合題意。

6.（2020荊州）如圖所示，電源電壓和燈泡電阻不變，當(dāng)閉合開關(guān)S2和S3,斷開Si,燈泡L正常發(fā)

光；當(dāng)閉合開關(guān)Si和8,斷開S2,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為L(zhǎng)6A；當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，燈泡L消

耗的實(shí)際功率為其額定功率的"，幻與R?消耗的功率之比為3：1,下列說(shuō)法正確的是（）

A.電源電壓為10V

B.燈泡L的額定功率為3.6W

C.C的阻值為15。

D.當(dāng)只閉合S2時(shí)，R的電功率為1.2W

【答案】B

【分析】

【解析】

A.當(dāng)閉合開關(guān)Si和S3,斷開S2時(shí)，電阻修與型并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源電壓，即

電源電壓為6V,故A錯(cuò)誤;

BCD.當(dāng)只閉合開關(guān)S2時(shí)，電阻凡、上與燈泡串聯(lián)，電壓表測(cè)Ri兩端的電壓，由凡與及消耗的功率

之比為3：1,根據(jù)尸=/2寵可知，R與及之比為3：1,即4二3生；則電阻凡與他并聯(lián)時(shí)的電流之比為1:

3,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知

Z=71+/2=Z1+3Z1=1.6A

解得：I,=0.4A./2=1.2A：根據(jù)歐姆定律可知，R與R?的阻值分別為

0*3凡上二更=5。

/,0.4A*,/21.2A

當(dāng)閉合開關(guān)S2和S3,斷開Si時(shí)，電路為燈泡的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)燈泡L正常發(fā)光，則燈泡L的額定電

I〃2

壓為6V；又燈泡L消耗的實(shí)際功率為其額定功率的二，根據(jù)〃=J可知，燈泡L的實(shí)際電壓為額定電壓

9R

的;，即實(shí)際電壓為

U..y=1^.=ix6V=2V

實(shí)3額3

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，凡與R2的總電壓為

U息=U-U.%=6V-2V=4V

此時(shí)電路中的電流為

4V

--------=0.2A

/?i4-Z?215。+5Q

則燈泡L的額定功率為

P,.(;y=9P..=9U“/=9x2Vx().2A=3.6W

當(dāng)只閉合S2時(shí)，心的電功率為

耳=〃&=(O.2A)2X15Q=O.6W

故B正確，CD錯(cuò)誤；

故選B。

7.(2020隨州)某同學(xué)做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的實(shí)驗(yàn)，電路圖如圖所示，電源電壓恒定為4.5V,電壓表量

程為“0-3V”，電流表量程為“0-0.6A"，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“2()C1A”，燈泡標(biāo)有“3V1.5W”字樣(忽略燈絲電阻

受溫度的影響)，為保證電路安全，小燈泡兩端電壓不超過(guò)額定電壓，兩電表的示數(shù)均不超過(guò)所選量程。則

以下判斷不正確的是()

Ii?_?-

A.變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

B.燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為3。

C.當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí)，電路消耗的總功率最大

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為9Q時(shí)、燈泡的功率為0.54W

【答案】C

【解析】

電路為串聯(lián)電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路電流。

A.變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入阻值變大，由歐姆定律以及串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻

器兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，通過(guò)電路電流變小，即電流表示數(shù)變小，故A正確，不符合題意；

B.燈泡正常發(fā)光時(shí)，由「二力可得電路電流為

=0.5A

根據(jù)串聯(lián)分壓可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

?；?U-心=4.5V-3V=1.5V

由/=與可得滑動(dòng)變阻器接入阻值

R

34懸二3。

故B正確，不符合題意；

C.根據(jù)P=U/可知，要想電路消耗的總功率最大，則電路電流應(yīng)該最大，考慮電路安全，電路最大電

流應(yīng)該為0.6A,由P工可得燈泡的阻值

R

a(3v)

R.=-^=^—^-=6Q

[1.5W

此時(shí)由/=*可得燈泡兩端電壓

U；=IR=0.6Ax6Q=3.6V

根據(jù)串聯(lián)分壓可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為

u/=U—U；=4.5V-3.6V=0.9V

即電壓表示數(shù)為0.9V時(shí)，電路消耗的總功率最大，故C錯(cuò)誤，符合題意:

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為9c時(shí)，電路總電阻

/?=9Q+6Q=15Q

此時(shí)電路電流

tq=0.3A

R15Q

由/=g?可得燈泡兩端電壓

R

U[=I"RL=0.3AX6Q=1.8V

則燈泡的功率

片‘=ru"=0.3AX1.8V=0.54W

故D正確，不符合題意。

故選c。

8.(2020三市一企)如圖甲的電路中，RA、RB的阻值分別為凡、咫,其電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示

。閉合開關(guān)，RA的電壓為Ui,電流為小電功率為P；RB的電E為S,電流為〃，電功率為尸2；電路的總

電阻為上總電壓為“總電流為/,總功率為尸，則

A.Ri:R2=\：3B.U\：Uz=\：1C./：/2=3：ID.P:Pi=4：3

【答案】ABD

【解析】

A.由圖乙分析可知Ri=l()C,R2=3OQ,所以RI：R2=1：3,故A符合題意;

B.由圖甲知，RA與/?B并聯(lián)，所以U\：Uz=\：h故B符合題意：

C.由圖甲知，RA與RB并聯(lián)，則有八：A=&：R產(chǎn)3：1,而/：〃="+A）：；2=4：1,故C不符合題

意；

D.由圖甲知，RA與RB并聯(lián)，則有Pi：a=&：R產(chǎn)3：1,而P：Pi=（Pi+PQ：P）=4：3,故D符合

題意。

故選ABD0

9.（2020巴中）如圖所示的電路中，電源電壓恒為6V,電壓表的量程為0-3V。電流表的量程為0-0.6A。

滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20。1A“，燈泡標(biāo)有“5V2.5W”字樣（不考慮燈絲電阻的變化）。在保證電路安全

的恃況下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.電路中電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器的功率為0.8W

B.電壓表的變化范圍為2V-3V

C.電流表的最大值為0.5A

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中，燈泡的實(shí)際功率逐漸變小

【答案】C

【解析】

由電路圖可知，燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。

A.燈泡的電阻為

LPL2.5W

當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，電路電流最小，此時(shí)電路中的電流為

—〃一=—6V—02A

沿

RL+Rin10Q+20Q

則滑動(dòng)變阻器的功率為

￡件=/2&7=(o2ApX20Q=0.8W

故A正確，不符合題意;

BC.當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中電流最大為

U3V

=0.3A<0.6A

410Q

符合題意，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)，根據(jù)分壓原理燈泡分得的電壓最小為

4出=的=°2幻（）G=2V

即電壓表的變化范圍為2V-3V,故B正確，不符合題意，C錯(cuò)誤，符合題意；

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中，接入電路電阻變大，根據(jù)分壓原理，燈泡兩瑞電壓減小,

同時(shí)根據(jù)歐姆定律電路中電流減小，燈泡的實(shí)際功率減小，故D正確，不符合題意。

故選C。

10.（2020南充）如圖甲所示滑動(dòng)變阻器的滑片從。端滑到〃端的過(guò)程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的

規(guī)律如圖乙所示。則以下說(shuō)法正確的是（）

A.Ro的阻值為10Q

B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為60C

C.電源電壓為8V

D.滑片在滑動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器的最大功率為0.9W

【答案】AD

【解析】

ABC.當(dāng)滑片P在〃端時(shí)，旦路為Ro的簡(jiǎn)單電路，電路中的電流最大，由圖乙可知，電路中的最大電

流/大=0.6A,則電源的電壓

U=1人Ro=O.6AxRo①

當(dāng)滑片位于力端時(shí)，Ru與R串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)/?兩端的電壓，此時(shí)電路中的電

流最小，由圖乙可知，電路中的電流

/=0.1A,（/R=5V

滑動(dòng)變阻器的最大阻值

D45V

/小0.1A

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電源的電壓

MRo+R）=O.1AX（R（）+50C）②

由①②得到

0.6Ax/?o=O.1Ax（/?o+50Q）

吊尸10。

電源電壓

U-1大Ro=O.6Ax10Q=6V

D.滑動(dòng)變阻器的功率

U?

R

當(dāng)R二Ro時(shí)，變阻器的功率最大，最大功率為

U2(6V)2

PMb=-------=---------=---0--.-9W

4%4xlOQ

故D正確。

故選ADo

11.（2020內(nèi)江）如圖所示，電源電壓恒為6V,三個(gè)定值電阻Ro=10C、R=20Q、/?2=I0QO第一次閉

合開關(guān)S、Si,第二次閉合開關(guān)S、S2（電流表、電壓表安全且均有示數(shù)），兩次電路總電阻的變化量為△/?,

電流表示數(shù)的變化量為A/,電壓表示數(shù)的變化量為AU,電路消耗總功率的變化量為AP。則（）

A.AR=20QB.A/=0.2AC.AU=2.0VD.AP=0.6W

【答案】D

【解析】

由電路圖知，閉合開關(guān)S、Si時(shí)，電阻R）、Ri串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻Ro兩端的電壓，則電路中的總電阻

R*\=Ro+R\=10Q+20C=30Q

則電流表的示數(shù)

號(hào)黑二02A

電壓表的示數(shù)

Uo=/iRo=0.2AxlOQ=2V

電路消耗的總功率

PI=^/I=6VX0.2A=1.2W

閉合開關(guān)S、S2時(shí)，電阻Ro、R2串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻R）兩端的電壓，則電路中的總電阻

R2=RO+&=10Q+10Q=20Q

則電流表的示數(shù)

與二更=0.3A

R、,、20C

電壓表的示數(shù)

Uo'=/2Ro=0.3Ax100=3V

電路消耗的總功率

P2=C//2=6VXO.3A=1.8W

那么

AR=10C,A/=0.1A,NU=\V,AP=0.6W

故ABC不符合題意，D符合題意。

故選D。

12.（2020新疆）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動(dòng)變阻器Ri、R2的滑片可移動(dòng)的最大距

離相等。開始時(shí)，R、&的滑片均位于變阻器的正中間，開關(guān)閉合后，電路的總功率為0.4W。若將R的

滑片向左移動(dòng)3cm,&的滑片向右移動(dòng)3cm,電路的總功率變?yōu)?.3W；若將幻、/?2的滑片從正中間均向

右移動(dòng)3cm,電路的總功率變?yōu)?.5W。已知滑動(dòng)變阻器電阻絲的阻值與其長(zhǎng)度成正比，則滑動(dòng)變阻器Q

的最大阻值與&的最大阻值之比為（）

凡K

——.

A.3：1B.4：1C.5：1D.6：1

【答案】B

【解析】

設(shè)R、R2的最大阻值分別為品、&,設(shè)兩個(gè)變阻器滑片可移動(dòng)的距離為acm,則滑片移動(dòng)3cm時(shí)，其

連人電路電阻的變化量為最大阻值的2倍。

a

〃2

由公式P=——可得R、R的滑片均位于變阻器的正中間時(shí)

R

U2

=0.4W①

0.5月+0.5%

將R的滑片由中間向左移動(dòng)3cm,R的滑片由中間向右移動(dòng)3cm時(shí)

U2

=0.3W

--33-②

0.5/?,4--/?,+0.5/?,+-/?2

a"a

將吊、R2的滑片從正中間均向右移動(dòng)3cm時(shí)

-------------------X—=0.5W

0.5?-3a+0.5凡+』凡③

aa

①:②可得

67=18cm

將y=l8cm分別代入②與③中，將兩式相除，整理得

/?I：/?2=4：1

選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，不符合題意；選項(xiàng)B正確，符合題意

故選B。

13.（2020自貢）如圖所示，電源電壓不變，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開，滑片P

從萬(wàn)端滑到某一位置c時(shí)（圖中未標(biāo)出），滑動(dòng)變阻器R的電阻減小了6Q,電流表示數(shù)變化了0.1A,此時(shí)

燈泡恰好正常發(fā)光；保持滑片P的位置不變，閉合開關(guān)與、S2,電流表示數(shù)乂變化了1.5A,設(shè)燈絲電阻不

變，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.燈泡的電阻為2c

B.電源電壓為9V

C.滑動(dòng)變阻器的最大電阻為12Q

D.當(dāng)Si、S2都閉合時(shí)，調(diào)節(jié)滑片P，電路消耗總功率的最小值為20W

【答案】D

【解析】

A.燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流

P.3W

=0.5A

燈泡的電阻

U,6V

4工廿絞

故A錯(cuò)誤;

BC.當(dāng)開關(guān)Si、S2都斷開，滑片P在〃端，變阻器連入電路的阻值最大，與燈泡串聯(lián)，滑片P從/，端

滑到某一位置c時(shí)，電變阻器連入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，由/可知通過(guò)電路的電流變大,

通過(guò)電路的電流是0.5A,滑片P住人端的電流為

/b=0.5A-0.1A=0.4A

因?yàn)殡娫吹碾妷翰蛔儯纱?lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律得到

U=/b(/?L+Rab)=/b(/?L+Ric)

0.4Ax(l2C+&b)=0.5Ax(12C+4b-6C)

解得

/?ab=18Q,Rac=12Q

電源電壓

U=0.4Ax(12C+18Q)=12V

故BC錯(cuò)誤；

D.當(dāng)開關(guān)Si、S2都閉合，變阻器和電阻Ro并聯(lián)，電流表測(cè)量干路中的電流，由并聯(lián)電路電阻的規(guī)律

可知總電阻變小，總電流變大，所以干路電流

/=0.4A+0.1A+1.5A=2A

并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流

U12V

7~二百，A

ac

Ro的阻值

U12V

二12。

當(dāng)Si、S2都閉合，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)，電路的總功率最小，則電路的最小功率

U2U2_(12V)2卜(12V)2

Pinin二=20W

瓦T12。18Q

故D正確。

故選D。

14.(2020雅安)在如圖甲所示的電路中，Ri為定值電阻，滑動(dòng)變阻器&上標(biāo)有“20C0.5A”，當(dāng)滑片P

由c點(diǎn)移到”端的過(guò)程中，電壓表示數(shù)U隨滑動(dòng)變阻器R?接入電路的阻值變化情況如圖乙所示，凡的最小

A.電源電壓為5VB.Ri的阻值為20C

C.他接入電路的最小阻值為2cD.R2的最小功率是0.8W

【答案】C

【分析】

由圖甲所示電路圖可知，定值電阻凡與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻修兩端電壓；

(1)根據(jù)可知：電路中電流最小時(shí)R的功率最小，所以當(dāng)R的功率最小時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的

電阻最大，即在。點(diǎn)，由圖乙可知，R?為20c時(shí)，電壓表的示數(shù)為2V,根據(jù)片W求出此時(shí)電路的電流，

然后根據(jù)歐姆定律求出兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)即可求出電源電壓；

(2)根據(jù)歐姆定律求出R的阻值;

⑶由于滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有則電路中的最大電流為0.5A,根據(jù)歐姆定律求出電路中最小

電阻，利用電阻的串聯(lián)特點(diǎn)即可求出心接入電路的最小阻值；

(4)根據(jù)電路中的電流變化范圍，利用QU/求出滑動(dòng)變阻器的功率變化范圍，據(jù)此得出此的最小功率。

【解析】

由圖甲所示電路圖可知，定值電阻吊與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻凡兩端電壓；

A.由于凡是定值電阻，根據(jù)可知，電路中電流最小時(shí)尺的功率最小，當(dāng)電流最小時(shí)滑動(dòng)變阻

器連入電路的電阻最大，則由圖乙知，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為20Q,此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,根據(jù)

P=U/可得，此時(shí)電路的電流

［最小=（）-4W

/最小二=0.2A

U\~2V

根據(jù)/二二和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得電源電壓

R

U=&小&雄大+4=0.2Ax20Q+2V=6V

故A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)/=§?可得凡的阻值

R

故B錯(cuò)誤;

C.由于滑動(dòng)變阻器氏上標(biāo)有“20Q0.5A”，則電路中的最大電流為0.5A,根據(jù)/=g?可得最小總電阻

R

U6V

我最小

江=前二12。

則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最小阻值為

%最小=%小一4=12Q-10C=

故C正確；

D.由前面解答可知，電路中電流的取值范圍為0.2A?0.5A,滑動(dòng)變阻器消耗的功率

222

P2=UJ=(U-U1)I=UI-IR.=6VX/-10QX/=0.9W-10(7-0.3)W

所以當(dāng)/-0.3=0時(shí)，即/=0.3A時(shí),&的功率最大尸廢大=0.9W；根據(jù)前面推出的變阻器消耗功率與電

流的二次函數(shù)表達(dá)式作出PT圖像。根據(jù)圖像可知，當(dāng)電流最大為0.5人時(shí),，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最小,

滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率

6最小二U幾大一4大打=6VX0.5A—10QX（0.5A『=0.5W

故D錯(cuò)誤。

故選c。

15.（2020遂寧）如圖甲是小明設(shè)計(jì)的自助探究實(shí)驗(yàn)電路，燈泡L在安全范圍內(nèi)的伏安特性曲線如圖乙,

電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值20C,電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V0下列是小明

對(duì)此電路通過(guò)計(jì)算分析作出的幾個(gè)判斷，其中正確的是（）

A.變阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，燈泡亮度變亮

B.變阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變小，燈泡亮度變暗

C.為保證電路各元件安全，滑動(dòng)變阻是阻值只能在5c?10Q之間調(diào)節(jié)

D.在安全調(diào)節(jié)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率是0.9W

【答案】C

【解析】

AB.由圖甲可知，電路是一個(gè)串聯(lián)電路，變阻器滑片右移時(shí)，電路中的總電阻減小，電流表示數(shù)變大,

電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電路中的總電阻較小，電流增大，燈泡的電壓增大，電壓表示數(shù)

減小，燈泡亮度變亮，故AB錯(cuò)誤；

C.由題意知，電源電壓為4.5V,電壓表的最大測(cè)量值是3V,所以加在小燈泡兩端的電壓為1.5V,由

圖乙可知，此時(shí)的電流為0.3A,所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為

由圖乙知，燈泡兩端的最大電壓為2.5V,滑動(dòng)變阻淵兩端的電壓為2V,此時(shí)的電流為0.4A,所以此時(shí)

滑動(dòng)變阻器的最小阻值為

二Up12V

上一二50

0.4A

所以，為保證電路各元件安全，滑動(dòng)變阻是阻值只能在5c~10。之間調(diào)節(jié)，故C正確;

D.根據(jù)公式尸=U],山選項(xiàng)C知，在安仝調(diào)節(jié)過(guò)程中滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率是

P1n=5/?=2Vx0.4A=0.8W

故D錯(cuò)誤。

故選C。

16.（2020眉山）如圖甲所示，電源電壓不變，將小燈泡L和電阻R接入電路中，只閉合開關(guān)Si時(shí),

小燈泡L的實(shí)際功率為1W。圖乙是小燈泡L和電阻R的/-U圖象。下列說(shuō)法中正確的是（）

甲

A,只閉合開關(guān)Si時(shí),L的電阻為10Q

B.再閉合開關(guān)S2后,電路總功率為1.2W

C.再閉合開關(guān)S2后,電流表示數(shù)增加0.5A

D.再閉合開關(guān)S2后,在Imin內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量是24J

【答案】D

【解析】

A.只閉合開關(guān)Si時(shí)，電路為小燈泡L的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)小燈泡L的實(shí)際功率為1W,

由圖象可知，當(dāng)UL=2V時(shí)，/L=0.5A,其實(shí)際功率為

4=UJL=2VXO.5A=1W

則電源的電壓

u=a=2v

由/=?■可得，小燈泡L的電阻

忌曲

故A錯(cuò)誤;

B.再閉合S2后，R與L并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，R兩

端的電壓也為2V,由圖象可知，此時(shí)通過(guò)R的電流為0.2A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,

所以，干路電流為

I=IR+/L=02A+0.5A=0.7A

電路總功率

P=t/7=2VxO.7A=1.4W

故B錯(cuò)誤;

C.因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，再閉合開關(guān)S2后，通過(guò)L的電流不變，則電流

表示數(shù)的增加量即為通過(guò)公的電流，其大小為0.2A,故C錯(cuò)誤:

D.再閉合開關(guān)S?后，在Imin內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量

③=叫=43=2Vx0.2Ax60s=24J

故D正確。

故選D。

17.(202()瀘州)某興趣小組探究小臺(tái)燈電路中各物理量的關(guān)系，如圖所示。已知小燈泡的規(guī)格為“3V0.

9W,假設(shè)燈泡電阻不變，電源電壓為3V。在探究過(guò)程中，閉合開關(guān)S,無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電流

表示數(shù)都不會(huì)低于0.1A。則下列說(shuō)法中正確的是()

A.小燈泡的電阻為AC

B.當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，電壓表示數(shù)為2V

C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Q

D.該電路消耗的最大功率與最小功率之比為3：I

【答案】AD

【解析】

〃2

A.由P=—可得小燈泡的電阻為

R

%：=3)2

R10Q

L40.9W

故A正確：

B.由圖知，小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表測(cè)整個(gè)電路的電流，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，當(dāng)電

流表示數(shù)為O.2A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為

4=/內(nèi)=0.2Axl()Q=2V

由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得，電壓表的示數(shù)為

UR=U-UR=3V-2V=1V

故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)電路的電流為0.1A時(shí)，小燈泡兩端的電壓為

=叭=O.lAxlOQ=lV

根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可得

"4=3V-1V

凡U「Uj1V

則變阻器的最大阻值為

RIlklA=2R.L=2xl0Q=20Q

故r錯(cuò)誤:

D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為。時(shí)，此時(shí)電路消耗的功率最大，即為小燈泡的額定功率，即

心X=%,=0.9W

當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，此時(shí)電路消耗的功率最小，即

4n=[/Z=3Vx0.1A=0.3W

最大功率與最小功率之比為

媼二空町31

匕加0.3W一

故D正確。

故選AD“

18.（2020廣元）如圖所示電路中，電源電壓U=6V不變，氏為滑動(dòng)變阻器，/?2為定值電阻，開關(guān)S

閉合后，當(dāng)滑片P在變阻器的。、b