电功率的计算
一、综合题
1. 在如图所示的电路中，电源电压不变，R1=3Ω，R2=6Ω．
（1）当S1、S3断开，S2闭合时，电流表示数为1A，求电源电压．
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，求电路中的总功率；
（3）通电1min，电阻R1产生的热量．
2. 如图所示，电源电压恒定，R1=30Ω，闭合开关S，断开开关S1 ， 电流表示数是0.3A．当闭合S、S1时，发现电流表示数变化了0.2A，求：
（1）电源电压；
（2）R2的阻值是多少？
（3）当闭合S、S1时，电路消耗的总功率．
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3.如图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时，测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流变化关系如图（b）所示．
（1）求电源的电压U和滑动变阻器的最大阻值Rm ．
（2）当电流I=1.0A时，求电阻R1与R2消耗的功率之比P1：P2 ．
（3）写出电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式，并写出V2大小的变化范围．
4. 如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示．
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光．求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min，求电流通过电阻R2产生的热量．
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5.如图所示，电源两端电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器；当滑动变阻器的滑片P滑动时测出电压值、电流值，得出滑动变阻器的功率P和电流I的关系图象如图乙所示，根据图象信息．求：
（1）滑动变阻器的最大最值；
（2）R1的阻值和电源电压；
（3）求此电路的最大电功率．
6.如甲图所示，R1为定值电阻，电源电压保持不变．当闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P从B端移到A端，两电表示数变化关系如乙图所示．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值；
（3）滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率．
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7.如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5 V，滑动变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍.闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5 V，电流表示数为I1 ， 当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2 ， 且I1∶I2＝5∶4.两次变阻器连入电路的电阻之比R1∶R＝8∶15.如图是该小灯泡I－U图象.求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻值.
（2）滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率.？
（3）电源电压.？
8.如图所示，电源电压恒为20V．灯泡L上标有“12V 6W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V．当滑动变阻器R的滑片P在B点，且RAB= R时，只闭合S和S1 ， 灯泡L恰好正常发光．当只闭合S和S2 ， 滑动变阻器R的滑片P分别在中点O和B点时，电压表示数之比UAO：UAB=3：2．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求：
（1）滑动变阻器R的最大电阻值；
（2）当滑动变阻器R的滑片P在中点O时，只闭合S和S1 ， 电压表的示数是多少？
（3）当只闭合S和S2 ， 在保证电路安全的情况下，电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率是多少？
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9.如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，灯泡L标有“6V 3W”字样，当开关S、S1同时闭合时，灯泡L正常发光；当开关S闭合，S1断开时，电流表示数为0.2A（设灯丝电阻不受温度影响）．求：
（1）电源电压
（2）电阻R的阻值
（3）当开关S闭合，S1断开时，灯泡L消耗的实际功率．
10. 某兴趣小组设计了如图所示电路，AB为裸导线，CD、EF是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝，其电阻与长度成正比．AB、CD平行放置，并用导线与电流表、开关S1和电源相连，电源电压为U=10V，EF垂直放置在AB、CD的中点间，且接触良好，CD=2EF，A、C两点间接有开关S2 ． 现只闭合开关S1 ， 电流表示数为I1=1A；若把EF从两中点间向左边移动一段距离后，电流表示数为I2= I1；若把EF从两中点间向右边移动一段距离后，电流表示数为I3=2I1 ．
求：
（1）在上述EF向左、向右移动过程中，电路总电阻的变化量大小△R左、△R右各为多少？
（2）电流表示数为I2时，EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少？
（3）把EF移动到B、D两点间，再闭合两开关，电路消耗的总功率为多少？
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11. ( 15分 ) 如图所示，R1=20欧，R2=40欧，电源电压保持不变
（1）当S1、S2都闭合时，电流表A1的示数是0.6安，小灯泡L恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压；
（2）当S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2安，求小灯泡的实际功率；
（3）小灯泡的额定功率是多少？
12.如图所示，电路中电源电压和灯L的电阻保持不变，定值电阻R=20Ω，灯L标有“8V 6.4W”字样，电流表用0～0.6A量程，电压表用0～15V量程．
（1）灯泡L的电阻为多少？
（2）开关S1闭合，S2、S3断开时，电压表的示数为6V，电源电压为多少？
（3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，电流表的示数为0.6A，滑动变阻器的最大电阻为多少？
（4）当开关S2闭合，S1、S3断开，在确保电路安全的情况下，当电路消耗的功率最大时，滑动变阻器消耗的功率是多少？
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13. 如图所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为12Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若闭合S1、S2 ， 断开S3 ， 小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：
（1）小灯泡L的电阻为多大？
（2）电源电压为多少？
（3）R2阻值为多大？
（4）若闭合S1、S3 ， 断开S2 ， 并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？
14.如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1=50Ω，只闭合开关S3 ， 将滑动变阻器滑片P移到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L的实际功率为1.8W；电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．求：
（1）开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1的电流是多少？
（2）小灯泡的电阻是多少？只闭合开关S3 ， 滑片P在中点时，电压表的示数是多少？
（3）在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是多少？
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15.一只标有“6V、3W”的小灯泡，接在如图所示的电路中，设电源电压和灯丝电阻均不变，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时，闭合开关后小灯泡恰能正常发光，求电源电压是多少？
（3）如果换一电源及额定电压为8V的灯泡，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到中点c时，灯泡正常发光，此时灯泡的电功率为P，当滑片P滑到b端时，灯泡的实际功率为P′，已知P：P′=16：9，求所换电源的电压？（设所换电源电压和灯丝电阻均不变 ）
16.如图所示的电路中，电源电压为18V且不变，电阻R1为15Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω，1A”的字样，闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片P，求：
（1）当电流表示数为0.3A时，滑动变阻器两端电压U2及10s内电流通过电阻R1所做的功W1
（2）用电阻R0替换定值电阻R1 ， 选择合适的量程，移动滑片，能使电压表变化的角度和电流表变化的角度相同，求：①替换电阻R0的阻值可能为多少？
②选定替换定值电阻R0后，移动滑动变阻器滑片，求电流通过R0所消耗的最小功率．
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答案解析部分
一、综合题
1.【答案】（1）【解答】解：当S1、S3断开，S2闭合时，Rl、R2串联；
则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和得：
电路中的总电阻R=Rl+R2=3Ω+6Ω=9Ω；
电源电压：U=IR=1A×9Ω=9V．
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，Rl、R2并联，
则P1===27W，P2===13.5W，
所以，P=P1+P2=27W+13.5W=40.5W；
（3）电阻R1产生的热量Q=W=P1t=27W×60s=1620J．
【解析】【分析】（1）当S1、S3断开，S2闭合时，Rl、R2串联，根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再根据公式U=IR即可求出电源电压；
（2）当S1、S3闭合，S2断开时，Rl、R2并联，由P=分别求出电阻的功率，然后求其和即为总功率；
（3）利用W=Pt即可求电阻R1产生的热量．
2.【答案】（1）解：闭合开关S，断开开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流， 由I= 可得，电源的电压：
U=I1R1=0.3A×30Ω=9V
（2）解：当闭合S、S1时，R1与R2并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，电流表示数的变化量即为通过R2的电流，则I2=0.2A，
因并联电路中各支路两端电压相等，
所以，R2的阻值：
R2= = =45Ω
（3）解：因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，当闭合S、S1时，干路电流：
I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A，
电路消耗的总功率：
P=UI=9V×0.5A=4.5W
【解析】【分析】（1）闭合开关S，断开开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；（2）当闭合S、S1时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，电流表示数的变化量即为通过R2的电流，根据并联电路的电流特点和欧姆定律求出R2的阻值；（3）当闭合S、S1时，根据并联电路的电流特点求出干路电流，利用P=UI求出电路消耗的总功率．
3.【答案】（1）解：当P在A端时，只有电阻R1接入电路，此时电阻R1的电压最大， 由I﹣U图象可知，电阻R1两端电压U1=6V，电路电流I1=1.5A，
电阻R1的阻值：R1= = =4Ω；
由电路图可知，当P在A端时电源电压加在R1上，
由I﹣U图象可知，电源电压U=U1=6V；
当P在B端时，滑动变阻器全部接入电路，总电阻最大，电流最小，
由I﹣U图象可知电路电流是I=I1′=0.5A；
此时电路总电阻：R总= = =12Ω，
则滑动变阻器R2的最大阻值：Rm=R总﹣Rl=12Ω﹣4Ω=8Ω
（2）解：当电流I′′=1.0A时，由图象可得，U1=4V， 电阻R1与R2串联，则R2两端的电压：U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V，
电阻R1与R2消耗的功率分别为：P1=U1I″=4V×1.0A=4W；
P2=U2I″=2V×1.0A=2W；
电阻R1与R2消耗的功率之比P1：P2=4W：2W=2：1
（3）解：V2测滑动变阻器R2的电压， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表V2的示数与通过电阻R2的电流变化关系式：
U2=U﹣IR1 =6V﹣I×4Ω；
当P在A端时，V2的示数为0V；
当P在B端时，R1两端电压最小，由图象可知UR1=2V，则U2=U﹣UR1=6V﹣2V=4V；
所以电压表V2示数的变化范围为：0V～4V
【解析】【分析】（1）由电路图可知，当滑片P在A端时，只有电阻R1接入电路，此时电阻R1的电压最大，由I﹣U图象找出电压所对应的电流，由欧姆定律可以求出电阻R1的阻值；
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由电路图可知，当滑片P在A端时，只有电阻R1接入电路，电阻R1两端的电压等于电源电压，由I﹣U图象可以求出电源电压；
由电路图可知，当滑片在B端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，此时电阻R1两端电压最小，由I﹣U图象找出流过电路的电流，由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器的最大阻值；（2）根据P=UI，分别求出电阻R1与R2消耗的功率，可得功率之比P1：P2；（3）由图可知V2并联在滑动变阻器R2两端，当R2短路时电压最小；当R2全部接入时电压最大，根据串联电路的规律可求得V2的电压．
4.【答案】（1）解：当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联， 因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，
所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流I=IL=0.5A，
由I= 可得，R1两端的电压：
U1=I× R1=0.5A× ×40Ω=10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=UL+U1=6V+10V=16V，
灯泡的额定功率：
PL=ULIL=6V×0.5A=3W
答：电源电压为16V，小灯泡的额定功率为3W
（2）解：当只闭合开关S2时，灯泡与R2串联，电流表测电路中的电流，即I′=0.4A， 由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′=4V，
此时R2两端的电压：
U2=U﹣UL′=16V﹣4V=12V，
电阻R2的阻值：
R2= = =30Ω，
小灯泡的实际功率：
PL′=UL′I′=4V×0.4A=1.6W
答：电阻R2的阻值为30Ω，小灯泡的实际功率为1.6W
（3）解：当只闭合开关S2时，通电1min电流通过电阻R2产生的热量： Q2=（I′）2R2t=（0.4A）2×30Ω×60s=288J
答：电流通过电阻R2产生的热量为288J
【解析】【分析】（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器 R1串联，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据图乙读出通过灯泡的电流即为电路中的电流，根据欧姆定律求出R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据P=UI求出灯泡的额定功率；（2）当只闭合开关S2时，灯泡与R2串联，电流表测电路中的电流，根据图象读出灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值，根据P=UI求出小灯泡的实际功率；（3）当只闭合开关S2时，根据Q=I2Rt求出通电1min电流通过电阻R2产生的热量．
5.【答案】（1）【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的最小电流I小=0.4A，滑动变阻器消耗的电功率P2=4W，
由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2===25Ω；
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=可得，电源的电压：
U=I小（R1+R2）=0.4A×（R1+25Ω），
由图乙可知，电路中的电流I=0.8A时，滑动变阻器消耗的电功率P2′=6.4W，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：
R2′===10Ω，
电源的电压：
U=I（R1+R2′）=0.8A×（R1+10Ω），
因电源的电压不变，
所以，0.4A×（R1+25Ω）=0.8A×（R1+10Ω），
解得：R1=5Ω，
电源的电压U=I小（R1+R2）=0.4A×（5Ω+25Ω）=12V；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路消耗的电功率最大，
则P大===28.8W．
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【解析】【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，根据图乙读出此时滑动变阻器消耗的电功率，利用P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
（2）根据电阻的串联和欧姆定律表示出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电源的电压，再根据图象读出电路中的电流为0.8A时变阻器消耗的电功率，利用P=I2R求出滑动变阻器接入电路中的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压；
（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路消耗的电功率最大，根据P=求出电路的最大功率．
6.【答案】（1）解：当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压， 由图象可知，电源的电压U=6V；
答：电源电压为6V；
（2）解：当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由图象可知，电路中的电流I小=0.2A，R1两端的电压U1=2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R2两端的电压：
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，
由I= 可得，滑动变阻器R2的最大阻值：
R2= = =20Ω；
答：滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω；
（3）解：R1的阻值： R1= = =10Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑片P滑到AB中点时，电路中的电流：
I= = =0.3A，
电阻R1的电功率：
P1=I2R1=（0.3A）2×10Ω=0.9W．
答：滑片P滑到AB中点时电阻R1的电功率为0.9W．
【解析】【分析】（1）当滑动变阻器的滑片滑到A端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，根据图象读出电源的电压；（2）当滑动变阻器的滑片滑到B端时，R2接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流和R1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2的最大阻值；（3）根据欧姆定律求出R1的阻值，滑片P滑到AB中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出电阻R1的电功率．
7.【答案】（1）解：由电路图可知，灯泡L与R0 、R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流
由图象可知，当小灯泡正常发光时的电压是U1 =2.5V时，通过灯泡的电流I1 =0.25A，由I=U/R知道，小灯泡正常发光时的电阻：RL =U1/I1=2.5V/0.25A=10Ω；
（2）解：因为当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1 =0.25A，当滑片P置于最右端时，电流表示数I2 ，又因为I1 ：I2 =5：4，所以I2 =4/5I1 =4/5×0.25A=0.2A，由图象可知，此时灯泡两端的电压U2 =1V，则灯泡的实际电功率：P2 =U2 I2 =1V×0.2A=0.2W；
（3）解：因为R1 ：R=8：15，R=3R0 ，所以，当滑片P置于某点时，变阻器接入电路的阻值：R1 =8/15R=8/15×3R0 =1.6R0 ，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0 与R1 两端的电压之和：
U01 =I1（R1 +R0 ）=0.25A×（1.6R0 +R0 ）=0.25A×2.6R0 ，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U1 +U01 =2.5V+0.25A×2.6R0
当滑片P置于最右端时，R0 与R两端的电压之和：
U02 =I2（R+R0 ）=0.2A×（3R0 +R0 ）=0.2A×4R0 ，
则电源的电压：U=U2 +U02 =1V+0.2A×4R0
因电源的电压不变，故2.5V+0.25A×2.6R0 =1V+0.2A×4R0 ，所以R0 =10Ω，
则电源的电压：U=U2 +U02 =1V+0.2A×4R0 =1V+0.2A×4×10Ω=9V.
【解析】【分析】本题综合考查学生对利用欧姆定律和电功率公式以及串并联规律来解决电学综合题的能力。（1）会分析电路是串联还是并联。（2）利用串并联规律，找到每个用电器的电流，电压，电阻，电功率等物理量。（3）利用公式求解。
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8.【答案】（1）解：只闭合S和S1 ， 滑动变阻器与灯泡串联；
当灯泡正常发光时，由P=UI可知，电路电流：IL= = =0.5A；
由串联电路电压规律和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的阻值：RAB= = =16Ω；
因为RAB=
R，所以R=5RAB=5×16Ω=80Ω；
答：滑动变阻器R的最大电阻值为80Ω.
（2）解：只闭合S和S1 ， 滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；
由P= 可知，灯丝的阻值：RL= = =24Ω；
此时电路中的电流：I= = =0.3125A；
由欧姆定律可知，电压表的示数：UAB=IRAB=0.3125A× ×80Ω=12.5V；
答：当滑动变阻器R的滑片P在中点O时，只闭合S和S1 ， 电压表的示数是12.5V.
（3）解：当只闭合S和S2 ， R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；
当滑片在B点时，电压表的示数：UAB= ×RAB= ×
×80Ω= ﹣﹣﹣﹣①
当滑片在O点时，电压表的示数：UAO= ×RAO= × ×80Ω= ﹣﹣﹣﹣②
因为UAO：UAB=3：2，所以 ： =3：2
解之：R0=20Ω；
当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，则最小电流：I最小= = =0.2A，
此时电压表示数：UR=I最小×R=0.2A×80Ω=16V＞15V，因此当电压表示数为15V时，电路电流最小，此时R0消耗的功率最小；
故电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率：P= = =2.8125W．
答：当只闭合S和S2 ， 在保证电路安全的情况下，电阻R0消耗电功率最小时，滑动变阻器R消耗的电功率是2.8125W．
【解析】【分析】（1）只闭合S和S1 ， 滑动变阻器与灯泡串联；先根据灯泡的铭牌和P=UI的应用求出电路电流，然后根据欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大阻值；（2）只闭合S和S1 ， 滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；先根据P= 求出灯丝的阻值，然后根据欧姆定律求出电路电流，并进一步求出滑动变阻器两端电压，即电压表的示数；（3）当只闭合S和S2 ， R0与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压；先根据滑动变阻器R的滑片P分别在中点O和B点时，电压表示数之比UAO：UAB=3：2求出R0的阻值，然后根据欧姆定律求出滑动变阻器全部接入电路时的电流以及滑动变阻器两端电压，并结合电压表的量程和欧姆定律确定电路最小电流，最后根据P= 求出滑动变阻器R消耗的电功率．本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等以及利用电压表示数之比求出定值电阻的阻值．
9.【答案】（1）解：当开关S、S1同时闭合时，灯泡L正常发光，电路为灯泡L的简单电路，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，电源的电压U=UL额=6V；
答：电源电压为6V；
（2）解：根据P=可得灯泡的电阻：RL===12Ω，
当开关S闭合，S1断开时，灯泡L与R串联，
由I=可得电路中的总电阻R总===30Ω，
串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和，
R=R总﹣RL=30Ω+12Ω=18Ω，
答：电阻R的阻值为18Ω
（3）解：由P=UI=I2R得灯泡L的实际功率：PL=I2RL=（0.2A）
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2×12Ω=0.48W．
答：当开关S闭合，S1断开时，灯泡L消耗的实际功率为0.48W．
【解析】【解答】（1）当开关S、S1同时闭合时，电路为灯泡L的简单电路，根据灯泡正常发光时的电压和额定电压相等得出电源的电压；
（2）当开关S闭合，S1断开时，R与L串联，根据I=求得电路中的总电阻，根据P=求出灯泡的电阻；然后可得电阻R的阻值
（3）当开关S断开时，灯泡与R串联，根据欧姆定律求出电路中的电流，根据P=UI=I2R求出灯泡L的实际功率．
【分析】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，关键是知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
10.【答案】（1）解：根据欧姆定律可得：EF垂直放置在AB、CD的中点间时电路中的电阻R中= = =10Ω，
把EF从两中点间向左边移动一段距离后电路中的总电阻R左= = = =12.5Ω，
把EF从两中点间向右边移动一段距离后电路中的总电阻R右= = = =5Ω，
∴△R左=R左﹣R中=12.5Ω﹣10Ω=2.5Ω，△R右=R中﹣R右=10Ω﹣5Ω=5Ω
（2）解：设EF、CF、DF三段电阻丝的电阻为R，则EF垂直放置在AB、CD的中点间时电路中的电阻： R中=2R=10Ω，
解得：R=5Ω，
把EF从两中点间向左边移动一段距离后，电路中的总电阻：
R左=12.5Ω，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据P=I2R可得：
PEF：P总=I22R：I22×R左=R：R左=5Ω：12.5Ω=2：5
（3）解：把EF移动到B、D两点间，再闭合两开关时，EF段电阻和CD段电阻并联， ∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴EF段电阻和CD段电阻消耗的电功率：
PEF= = =20W，PCD= = =10W，
电路消耗的总功率：
P=PEF+PCD=20W+10W=30W
【解析】【分析】（1）只闭合开关S1时，EF和DF段电阻串联，根据欧姆定律求出三种情况下电路中的总电阻，然后求出电路总电阻的变化量△R左和△R右的大小；（2）根据电阻的串联结合EF在两中点间时电路的总电阻求出EF段的电阻，又知道电流表示数为I2时电路中的总P=I2R求出EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比；（3）把EF移动到B、D两点间，再闭合两开关时，EF段电阻和CD段电阻并联，根据并联电路的电压特点和P= 得出他们消耗的电功率，两者之和即为电路消耗的总功率．
11.【答案】（1）解：分析电路可知，当S1 、S2 都闭合时，R1 与L并联，R2 被短路 ，此时小灯泡L恰好正常发光，由并联规律和欧姆定律可知，
U=U额 =U1 =I1 •R1 =0.6A×20Ω=12V
（2）解：分析电路可知，当S1 、S2 都断开时，R2与L串联，R1 被断路，由串联规律和欧姆定律可知，
IL =I2 =0.2A ，UL =U-U2 =U-I2 •R2 =12V-0.2A×40Ω=4V ，RL = UL/ IL ＝ 4V /0.2A =20Ω ，P实 =U实 IL =4V×0.2A=0.8W
（3）解：由P=UI和I=U/R可得，P额 = U2额 /RL ＝ (12V)2 /20Ω =7.2W
【解析】【分析】本题综合性较强，综合考查串、并联的规律，欧姆定律的计算，电功率公式计算，需要注意的是：P=I2 R和P= U2 /R 这两个公式的灵活运用。
12.【答案】（1）解：根据P=UI可得，灯泡的额定电流：
IL额= = =0.8A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
RL= = =10Ω
（2）解：开关S1闭合，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压，
∵串联电路中各处的电流相等，
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∴电路中的电流：
I= = =0.3A，
此时灯泡两端的电压：
UL=IRL=0.3A×10Ω=3V，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴电源的电压：
U=UR+UL=6V+3V=9V
（3）解：将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，R与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中各支路两端的电压相等，
∴通过R的电流：
IR= = =0.45A，
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
∴通过滑动变阻器的电流：
Iab=I﹣IR=0.6A﹣0.45A=0.15A，
滑动变阻器的最大阻值：
Rab= = =60Ω
（4）解：当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，
∵灯泡的额定电流为0.8A，电流表的量程为0～0.6A，
∴为确保电路安全，电路中的最大电流为0.6A，
此时灯泡两端的电压：
UL′=ImaxRL=0.6A×10Ω=6V，
滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UL′=9V﹣6V=3V，
滑动变阻器消耗的功率：
P滑=U滑Imax=3V×0.6A=1.8W
【解析】【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出额定电流，根据欧姆定律求出电阻；（2）开关S1闭合，S2、S3断开时，R与L串联，电压表测R两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）将滑动变阻器的滑片移到b端，闭合开关S1、S2、S3时，R与滑动变阻器的最大值并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流，利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；（4）当开关S2闭合，S1、S3断开，滑动变阻器与灯泡串联，根据灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时电路消耗的功率最大，根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用P=UI求出滑动变阻器消耗的功率．
13.【答案】（1）解：由P= 可知，小灯泡L的电阻： RL= = =12Ω
（2）解：闭合S1、S2 ， 断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联， 电压表测R1两端的电压，灯泡正常发光，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=UL+U2=6V+3V=9V
（3）解：闭合S1、S2 ， 断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表测R2两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I= = =0.5A，
由I= 可得，R2的阻值：
R2= = =6Ω．
（4）解：闭合S1、S3 ， 断开S2时，滑动变阻器R与定值电阻R1串联， 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路的最大功率：
P= = =6.75W
【解析】【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L的电阻；（2）闭合S1、S2 ， 断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，电压表测R2
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两端的电压，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；（3）闭合S1、S2 ， 断开S3时，灯泡L与定值电阻R2串联，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值；（4）闭合S1、S3 ， 断开S2时，滑动变阻器、定值电阻R1串联，由P= 可知，电路的总功率最大时，电路中的总电阻最小，据此判断滑动变阻器接入电路中的电阻，然后根据电阻的串联和P= 求出电路的最大总功率．
14.【答案】（1）解：开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器被短路，R1和L并联，
通过R1的电流：I1= = =0.24A
（2）解：只闭合S3时，滑动变阻器滑片P移到中点时，灯泡和滑动变阻器串联，
由P=I2R得：
灯泡的电阻：RL= = =45Ω；
此时灯泡两端的实际电压：UL=I L实RL=0.2A×45Ω=9V，
所以滑动变阻器两端的电压：U滑=U﹣UL=12V﹣9V=3V，即为电压表示数；
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R= = =15Ω，
滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω
（3）解：电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，即只闭合开关S1时，R1和R2串联，电阻最大，电路中的电流最小，此时电路消耗的功率最小；
为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压U1=U﹣U2大=12V﹣3V=9V，
电路中的最小电流I小= = =0.18A，
电路消耗的最小功率P=UI小=12V×0.18A=2.16W
【解析】【分析】（1）首先弄明白开关S1、S2、S3都闭合时，电路结构，再根据欧姆定律计算通过R1的电流；（2）只闭合S3时，灯泡和滑动变阻器串联，知道电流值和小灯泡的实际功率，根据P=I2R求出灯泡的电阻；
根据欧姆定律求出灯泡两端的电压，根据串联分压求出滑动变阻器两端的电压，即为电压表示数；（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小；
为了保证电路安全，电压表示数不能超过3V，据此求出R1两端的电压，进而求出最小电流，根据P=UI求出最小功率．
15.【答案】（1）解：灯泡的电阻： RL= = =12Ω；
（2）解：因此时灯泡正常发光， 所以电路中的电流：
I= = =0.5A，
电源的电压：
U=I（RL+RP）=0.5A×（12Ω+6Ω）=9V；
（3）解：当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑到中点c时，等效电路图如图1所示； 当滑片P滑到b端时，等效电路图如图2所示．
∵P：P′=16：9，
∴ = = ，
解得： = ；
∵电源的电压不变，
∴I（RL+ RAP）=I′（RL+RAP）
解得：RL=RAP ，
由图1可得：
电源的电压U=I（RL+ RAP）=I× RL= UL= ×8V=12V．
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【解析】【分析】（1）由灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率，根据R= 求出灯泡的电阻．（2）先根据I= 求出灯泡正常发光时的电流，再根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电源的电压．（3）根据电路的变化，画出等效电路图，根据电功率之比和公式P=I2R求出灯泡的电流之比，再利用欧姆定律列出等式，最终求出电源电压．
16.【答案】（1）解：由I= 得，电阻R1两端的电压：
U1=IR1=0.3A×15Ω=4.5V；
所以变阻器两端的电压：
U2=U﹣U1=18V﹣4.5V=13.5V；
电流通过R1所做的功：
W1=U1It=4.5V×0.3A×10s=13.5J
（2）解：①电压表的量程为0～15V，其分度值为0.5V，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，根据题意，R0的阻值可能为：
R0= = =25Ω
②根据题意，当变阻器的阻值最大时，R0的电功率最小，此时电流：
I= = =0.24A
则P0=I2R0=（0.24A）2×25Ω=1.44W
【解析】【分析】结合串联电路的电压规律和欧姆定律计算公式求电压，利用W=UIt求电能，电压的变化量和电流的变化量的比是定值电阻值，当电流最小时，电功率最小，利用电功率计算公式求最小功率.
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