專題提升Ⅳ 動(dòng)態(tài)電路中電功電功率變化問題（解析版）

專題提升Ⅳ動(dòng)態(tài)電路中電功電功率變化問題

學(xué)習(xí)目錄

目錄

模塊一知識(shí)掌握....................................................................................................................................1

知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備......................................................................................................................1

知識(shí)點(diǎn)二、整體思路......................................................................................................................2

知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析..................................................................................................................2

類型一、滑動(dòng)變阻器引起的串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析..................................................................2

類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析..................................................................2

【鞏固提高】..........................................................................................................................................8

知識(shí)重點(diǎn)

模塊一知識(shí)掌握

知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)儲(chǔ)備

串聯(lián)并聯(lián)

電流II=I1=I2=…I=I1+I2+…

電壓UU=U1+U2+…U=U1=U2=…

多

R=R1+R2+…R=1/R1+1/R2+…

個(gè)

電兩

R=R1+R2R=（R1*R2)/（R1+R2）

阻R個(gè)

等

R=nRR=R/n

值

第1頁共20頁.

比例R1/R2=U1/U2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2R2/R1=I1/I2=W1/W2=P1/P2=Q1/Q2

總結(jié)等流分壓阻大壓大成正比等壓分流阻大流小成反比

歐姆定律：I=U/R推導(dǎo)式：R=U/IU=IR

知識(shí)點(diǎn)二、整體思路

（1）利用去表法分析電路連接方式：把電流表看做導(dǎo)線，把電壓表去掉不看。

（2）利用串聯(lián)法分析電流表測(cè)量對(duì)象，去源法分析電壓表測(cè)量對(duì)象。

（3）明確電路中電阻變化的情況。（先開關(guān)后滑動(dòng)變阻器，先串后并）

（4）運(yùn)用歐姆定律及串并聯(lián)規(guī)律分析各個(gè)物理量變化。

知識(shí)點(diǎn)三、程序法分析

類型一、滑動(dòng)變阻器引起的串聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析

R總=R滑+R定

滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變

I總=U總/R總U定=I定R定

電路總電阻改變電路中電流（總電功率）改變

2

P定=I定R定

P總=U總I總

U滑=U總-U定

定值電阻兩端的電壓（電功率）改變滑動(dòng)變阻器的電壓改變（電功率不確定）

類型二、滑動(dòng)變阻器引起的并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析

滑動(dòng)變阻器移動(dòng)R滑阻值改變

I支=U總/R支

本支路電阻改變電路中電流（總電功率）改變

第2頁共20頁.

[例題1]（2022秋?武義縣期末）如圖所示，電源電壓為4.5V，定值電阻R0為10Ω，滑動(dòng)變阻器R

的規(guī)格為“20Ω2A”，電流表和電壓表量程分別選擇“0～0.6A”“0～3V”。閉合開關(guān)S，電路正

常工作時(shí)，下列敘述正確的是（）

A．電流表示數(shù)最大值為0.6A

B．電壓表示數(shù)范圍為1.5～3V

C．滑動(dòng)變阻器的功率可達(dá)0.6W

D．滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為5～10Ω

【解答】解：由電路圖可知，R0與R串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；

?0

（1）由于電壓表的量程為0?3V，所以當(dāng)電壓表U0最大示數(shù)為3V時(shí)，電路中的電流為：I0=

?0

3?

==0.3A，

10?

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為2A，

所以，電路中的最大電流為0.3A，即電流表的最大示數(shù)為0.3A，故A錯(cuò)誤；

?4.5?

此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總電阻為：R總===15Ω，

?00.3?

根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和知變阻器接入電路中的最小阻值為：R?。絉總﹣R0＝15Ω

﹣10Ω＝5Ω，

當(dāng)變阻器接入電路中的阻值最大為20Ω時(shí)，電路中的電流最小，電流表和電壓表示數(shù)都最小，

所以，滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為5Ω～20Ω，故D錯(cuò)誤；

??4.5?

（2）電路中的最小電流為：I′====0.15A，

?總′?0?大10?20?

電壓表的最小示數(shù)為：U0′＝I′R0＝0.15A×10Ω＝1.5V，

所以，電壓表示數(shù)范圍為1.5V～3V，故B正確；

2

（3）滑動(dòng)變阻器的電功率電壓電路總功率與電阻電路的電功率之差，即P＝UI﹣IR0＝4.5V×I﹣

I2×10Ω，

?4.5?

根據(jù)拋物線的性質(zhì)可知當(dāng)I===0.225A，滑動(dòng)變阻器的電功率最大，最大為P

2?2×(10?)

第3頁共20頁.

4???2(4.5?)2

===0.50625W，故C錯(cuò)誤。

4?4×(10?)

故選：B。

[例題2]（2023?北侖區(qū)二模）如圖甲所示，R1為定值電阻，閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a

端移動(dòng)到b端的過程中，R2消耗的電功率P與其兩端電壓U的關(guān)系圖像如圖乙所示。下列說法

正確的是（）

A．電源電壓為15V

B．R1的阻值為25歐

C．R2的最大阻值為50歐

D．該電路消耗的最大電功率為4.8W

【解答】解：由圖甲可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電

流。

AB、當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.8W時(shí)，其兩端電壓為2V，

?10.8?

由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I1===0.4A，

?12?

?

由I=及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝IR+U＝0.4A×R+2V……①

?1111

當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為0.5W時(shí)，其兩端電壓為5V，

?20.5?

由P＝UI可得，此時(shí)電路中的電流為：I2===0.1A，

?25?

?

由I=及串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，電源的電壓：U＝IR+U＝0.1A×R+5V……②

?2121

由①②解得：R1＝10Ω，U＝6V，故AB錯(cuò)誤；

C、由圖乙可知，當(dāng)變阻器兩端電壓最大為5V時(shí)，滑動(dòng)變阻器全部接入電路中，其電阻最大，此

時(shí)電流最小為I2＝0.1A，

?25?

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：R2===50Ω，故C正確；

?20.1?

D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)（電路為R1的簡單電路），電路中的電阻最小，電流最

第4頁共20頁.

大，

?6?

則電路中的最大電流為：I大===0.6A；

?110?

該電路消耗的最大電功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

[例題3]（2023?鹿城區(qū)模擬）如圖甲，R1為定值電阻，Rp為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)，Rp的滑片從

一端移動(dòng)到另一端，得到電壓與電流圖象如圖乙，下列說法正確的是（）

A．R1阻值為1.8Ω

B．電路消耗的最小功率為0.2W

3

C．當(dāng)R總阻值的接入電路時(shí)，它與定值電阻消耗的功率之比為5：6

p5

D．當(dāng)電流為0.4A時(shí)，R1與Rp連入電路的阻值之比為2：1

【解答】解：

由電路圖可知，定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器RP串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R1兩端

的電壓。

（1）當(dāng)滑片位于左端時(shí)，接入電路中的電阻為0，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)最大，

由圖乙可知，電源的電壓U＝3V，電路中的電流I＝0.6A，

?

由I=可得，R的阻值：

?1

?3?

R===5Ω，故A錯(cuò)誤；

1?0.6?

（2）當(dāng)滑片位于右端時(shí)，接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，

由圖乙可知，電路中的最小電流I′＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝1V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

第5頁共20頁.

UP＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，

則滑動(dòng)變阻器的最大阻值：

??2?

R===10Ω，

P?′0.2?

電路消耗的最小功率：

P?。経I′＝3V×0.2A＝0.6W，故B錯(cuò)誤；

（3）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

233

3???1??′??′??×10?

所以，當(dāng)R總阻值的接入電路時(shí)，R與定值電阻消耗的功率：===5=5

pp2

5?1?1?1?1?15?

6

=，故C錯(cuò)誤；

5

（4）當(dāng)電流為0.4A時(shí)，電路的總電阻：

?3?

R總===7.5Ω，

?20.4?

Rp連入電路的阻值：

RP″＝R總﹣R1＝7.5Ω﹣5Ω＝2.5Ω，

所以，R1與Rp連入電路的阻值之比R1：RP″＝5Ω：2.5Ω＝2：1，故D正確。

故選：D。

[例題4]（2022秋?慈溪市校級(jí)期末）如圖甲，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器（允許通過的最大

電流為5A）。圖乙反映了開關(guān)由斷開到閉合，再移動(dòng)滑片P的過程中，ab兩端電壓U和通過的

電流I之間的關(guān)系；圖丙反映了滑動(dòng)變阻器消耗的功率P與電流I之間的關(guān)系，則下列說法不

正確的是（）

A．電源電壓為50V

B．R1的阻值為5Ω

C．當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路消耗的總功率為200W

D．滑動(dòng)變阻器連入阻值的范圍為4～45Ω

第6頁共20頁.

【解答】解：A、由圖乙所示圖象可知：I＝1A時(shí)U2＝45V，I′＝5A時(shí)U2′＝25V，設(shè)電源電

壓是U，

?

∵I=，∴電阻R兩端電壓U＝IR，由串聯(lián)電路特點(diǎn)可知，U＝U+IR，則U＝45V+1A×R；U

?111211

＝25V+5A×R1；解得：U＝50V，R1＝5Ω；故AB正確；

C、由圖丙可知，當(dāng)R2的功率為120W時(shí)，電路電流為4A，則電路消耗的總功率P＝UI＝50V×

4A＝200W，故C正確；

?

D、由圖乙所示圖象可知：I＝1A時(shí)U＝45V，I′＝5A時(shí)U′＝25V，∵I=，∴滑動(dòng)變阻器接入電

22?

?245?

路的阻值R===45Ω，

最大?1?

?2′25?

R===5Ω，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是5Ω～45Ω，故D錯(cuò)誤；

最小?′5?

本題選錯(cuò)誤的，

故選：D。

[例題5]（2022秋?寧?？h期末）超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導(dǎo)部件和限流

電阻并聯(lián)組成，原理如圖甲中虛線框內(nèi)所示。超導(dǎo)部件的電阻R1隨電流I變化關(guān)系如圖乙所示。

已知電源電壓為6V，且保持不變，限流電阻R2＝15Ω，燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣。

（1）此時(shí)燈泡L（選填“能”或“不能”）

正常工作，超導(dǎo)部件電阻R1為。

（2）當(dāng)燈泡短路時(shí)，電流表的示數(shù)為。

【解答】解：（1）根據(jù)P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流：

??3?

IL===0.5A，

??6?

因0.5A＜0.6A，

所以，由乙圖可知R1的阻值為0Ω，此時(shí)R2被短路，燈泡L兩端的電壓為6V，能正常發(fā)光；

第7頁共20頁.

（2）燈泡被短路時(shí)，R1與R2并聯(lián)，

根據(jù)圖乙可知，通過R1的電流大于0.6A時(shí)阻值為7.5Ω，

因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，

所以，此時(shí)電流表的示數(shù)：

??6?6?

I＝I1+I2=+=+=1.2A。

?1?27.5?15?

故答案為：（1）能；0Ω；（2）1.2A。

【鞏固提高】

1.（2023?江北區(qū)一模）小寧做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，器材有：電壓恒定為6伏的電源、

額定電壓為4.5伏小燈泡、電流表（0～0.6安）、電壓表（0～3伏）、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各1個(gè)，

導(dǎo)線若干。電路設(shè)計(jì)如下：

（1）正確連接電路后，小寧進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并在I﹣U圖像中描點(diǎn)，得到滑動(dòng)變阻器電

流與電壓的關(guān)系，如圖乙所示。由此可知，小燈泡的額定功率為。

（2）小寧利用該電路繼續(xù)探究通過小燈泡的電流與兩端電壓的關(guān)系，他在圖乙的基礎(chǔ)上畫出了

小燈泡的I﹣U圖像，如圖丙中的虛線。請(qǐng)從串聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷小寧畫的虛線是否合理，并說

出判斷的理由。

【解答】解：（1）當(dāng)燈泡兩端電壓為4.5V時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V

﹣4.5V＝1.5V，由圖乙可知，此時(shí)通過滑動(dòng)變阻器的電流為0.5A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)，燈泡

的額定電流為0.5A，則小燈泡額定功率為：

P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W；

（2）串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和；由圖丙可知，當(dāng)電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓

與燈泡兩端電壓之和等于電源電壓，即6V，故小寧畫的虛線合理。

第8頁共20頁.

故答案為：（1）2.25W；（2）合理，當(dāng)電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓與燈泡兩端電壓之和等

于電源電壓。

2.（2023?西湖區(qū)模擬）某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電路如圖所示。電源電壓恒

為4.5V，電壓表量程“0～3V”，滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω1A”，燈泡L標(biāo)有“2.5V1.25W”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1.5V

B．該電路中電流的最大功率是2.25W

C．電路中電流變化的范圍是0.18A～0.5A

D．滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω～10Ω

【解答】解：∵UL＝2.5V，PL＝1.25W

??1.25?

∴IL===0.5A，

??2.5?

滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，

所以電路中的最大電流I大＝I＝IL＝0.5A，

由于此時(shí)電流最大，所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，

?總4.5?

R===9Ω，

總?0.5?

22

??(2.5?)

RL===5Ω，

??1.25?

R?。絉總﹣RL＝9Ω﹣5Ω＝4Ω；

∵當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U大＝3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電流最小，

∴UL′＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V，燈泡兩端的最小電壓是1.5V，故A錯(cuò)誤；

??1.5?

再利用公式I小===0.3A，

??5?

?大3?

最后利用公式R大===10Ω；

?小0.3?

第9頁共20頁.

所以電路中電流的變化范圍是0.3A﹣0.5A，故C錯(cuò)誤；

滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω﹣10Ω，故D錯(cuò)誤；

電路中的最大功率為P總大＝UI大＝4.5V×0.5A＝2.25W，故B正確。

故選：B。

3.（2022秋?余姚市期末）如圖甲所示的電路，在滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從B向A滑動(dòng)的過程

中，電壓表與電流表示數(shù)的變化如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）

A．R1的阻值是20Ω

B．當(dāng)電流表的示數(shù)是0.4A時(shí)，R2接入電路的阻值是30Ω

C．電源電壓是16V

D．該電路的最大電功率為7.2W

【解答】解：

A、C、由乙圖知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻最大時(shí)，兩端電壓最大，為14V；此時(shí)電路電流最

小，為0.2A，

?

因?yàn)镮=，

?

?最大14?

所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2===70Ω。

?最小0.2?

根據(jù)題意得：

?

0.2A=

?170?

?

0.9?=

?1

U18V

解得=．選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

?1=20?

B、當(dāng)電路電流為I′＝0.4A時(shí)，

?18?

電路總電阻為R′===45Ω，

?′0.4?

所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R2′＝R′﹣R1＝45Ω﹣20Ω＝25Ω．此選項(xiàng)錯(cuò)誤；

第10頁共20頁.

D、電路消耗的最大功率為P最大＝UI最大＝18V×0.9A＝16.2W．此選項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選：A。

4.（2022秋?西湖區(qū)期末）小金利用如圖甲所示電路（未連接全），測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡

的額定功率，下列說法錯(cuò)誤的是（）

A．將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后該電路能測(cè)量小燈泡額定功率

B．閉合開關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，則滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)向B端移動(dòng)

C．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，則小燈泡額定功率為0.75W

D．實(shí)驗(yàn)還可得知，小燈泡的實(shí)際功率越大，小燈泡越亮

【解答】解：A、在測(cè)小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)中，燈泡、滑動(dòng)變阻器和電流表串聯(lián)，電壓表并聯(lián)

在燈泡兩端，將圖中EC接線柱用導(dǎo)線相連后，此時(shí)電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，所以該電路能測(cè)量

小燈泡額定功率，故A正確；

B、閉合開關(guān)后，電壓表的讀數(shù)如圖乙，電壓表選用小量程，分度值0.1V，其示數(shù)為2V，小于燈

泡額定電壓，要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，應(yīng)減小

滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻

器滑片應(yīng)向A端移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖丙，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為

0.3A，則小燈泡額定功率為：

P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W，故C正確；

D、燈泡的亮度由燈泡的實(shí)際功率決定的，實(shí)際功率越大，燈泡亮度越亮，故D正確。

故選：B。

5.（2022秋?寧?？h期末）有兩個(gè)電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所

示，下列說法正確的是（）

第11頁共20頁.

A．A的電阻值為6.25Ω

B．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時(shí)，A、B的電功率之比為5：4

C．A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端，A、B的電功率之比為5：4

D．當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時(shí)，電源電壓為3V

【解答】解：

A．由圖象可知，當(dāng)通過A的電流IA＝0.4A時(shí)，A兩端的電壓UA＝2.0V，

?

由I=可得，A的電阻值：

?

??2.0?

RA===5Ω，故A錯(cuò)誤；

??0.4?

B．A和B串聯(lián)，電路中電流為0.4A時(shí)，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，通過兩元件的電流IA＝IB＝0.4A，

由圖象可知，兩元件兩端的電壓UA＝2.0V，UB＝2.5V，

由P＝UI可得，A、B的電功率之比：

????????2.0?4

====，故B錯(cuò)誤；

????????2.5?5

（3）A和B并聯(lián)在電壓為2.5V的電源兩端時(shí)，

因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，

所以，兩元件兩端的電壓UA′＝UB′＝2.5V，

由圖象可知，通過兩元件的電流IA′＝0.5A，IB′＝0.4A，

則A、B的電功率之比：

??′??′??′??′0.5?5

====，故C正確；

??′??′??′??′0.4?4

（4）當(dāng)A和B串聯(lián)，兩者電阻相同時(shí)，它們兩端的電壓和通過的電流相等，

由圖象可知，電路中的電流為0.6A，兩元件兩端的電壓均為3V時(shí)符合，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

第12頁共20頁.

所以，電源的電壓：

U＝UA″+UB″＝3V+3V＝6V，故D錯(cuò)誤。

故選：C。

6.（2022秋?臺(tái)州期末）某科學(xué)小組用L1、L2兩個(gè)小燈泡及其它必要元件，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、

丙三個(gè)電路，電源電壓相同且恒定不變，閉合開關(guān)后電路消耗的總功率P甲、P乙、P丙的關(guān)系是

（）

A．P乙＜P甲＜P丙B．P甲＞P乙＞P丙

C．P甲＝P乙＝P丙D．P甲＜P丙＝P乙

【解答】解：由甲電路圖可知，電路為燈泡L1的簡單電路，乙電路為兩燈泡串聯(lián)，丙電路為兩

燈泡并聯(lián)，

根據(jù)因串聯(lián)電路中電阻越串越大、并聯(lián)電路中電阻越并越小的特點(diǎn)可知：R甲＜R乙，R甲＞R丙，

所以，R乙＞R甲＞R丙，

?2

由于甲、乙、丙三個(gè)電路的電源電壓相同且恒定不變，則根據(jù)P＝UI=可得：

?

所以，閉合開關(guān)后電路消耗的總功率關(guān)系為：P乙＜P甲＜P丙。

故選：A。

7.（2022秋?新昌縣期末）如圖電路中，電源電壓恒為12伏。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變

阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4伏；當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，電壓表的示數(shù)變化

了2伏，10秒內(nèi)定值電阻R1做功為60焦。下列結(jié)果正確的是（）

第13頁共20頁.

A．當(dāng)滑片P在b端時(shí)，R1兩端的電壓為8伏

B．電路中的最小電流為0.5安

C．定值電阻R1的阻值為8歐

D．電路中R先后兩次消耗的電功率之比為8：9

【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)S，定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端

的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。

ABC．當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)為4V，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，定值電阻R1兩端的電壓：U1＝U﹣U滑＝12V﹣4V＝8V，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

?滑4?

?18?

所以，電路中的電流：I==1，即=1，

?1??1?

22

解得：R＝R1；

當(dāng)滑片P移到滑動(dòng)變阻器的b端時(shí)，變阻器接入電路中的電阻變大，其兩端分得的電壓變大，

由電壓表的示數(shù)變化了2V可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′＝U滑+2V＝4V+2V＝6V，

此時(shí)R1兩端的電壓：U1′＝U﹣U滑′＝12V﹣6V＝6V，故A錯(cuò)誤；

22

?2?1′(6?)

此時(shí)10s內(nèi)定值電阻R1做功為60J，由W＝UIt=t可得，定值電阻R1的阻值：R1=t=

??160?

×10s＝6Ω，故C錯(cuò)誤；

?1′6?

此時(shí)電路中的電流最小，則最小電流：I小===1A，故B錯(cuò)誤；

?16?

2

?滑

22

?滑12?滑

?2×(4?)8

D．電路中R先后兩次消耗的電功率之比：=2===，故D正確。

?′222

滑?滑′?滑′(6?)9

?

故選：D。

8.（2023?慈溪市校級(jí)模擬）如圖所示有一款平面鏡防霧膜，膜內(nèi)裝有電熱絲，將它貼在鏡的背面

并通電，可防止水蒸氣在鏡面上液化。若防霧膜的額定功率為20W正常工作10min消耗的電能

是J。如圖乙所示，給防霧膜電路連接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，使電熱絲的功率在原功

率的25%～100%之間變化，以滿足不同季節(jié)使用，則R的最大阻值為Ω。

第14頁共20頁.

?

【解答】解：（1）由P=可得，防霧膜正常工作10min消耗的電能：

?

W＝Pt＝20W×10×60s＝1.2×104J；

?2

（2）由P＝UI=可得，電熱膜的電阻：

?

?2(220?)2

R===2420Ω，

電熱膜?20?

當(dāng)變阻器R的阻值最大時(shí)，通過電熱膜的電流最小，此時(shí)電熱膜的功率最小，

結(jié)合題意可知，電熱膜的最小功率為：P最?。?0W×25%＝5W，

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，

所以，由P＝UI＝I2R可得，電路中的電流：

?最小5?1

I小===A，

?電熱膜2420?22

?

由I=可得，此時(shí)電路中的總電阻：

?

?220?

R==1=4840Ω，

總?小?

22

因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以，變阻器的最大阻值：

R＝R總﹣R0＝4840Ω﹣2420Ω＝2420Ω。

故答案為：1.2×104；2420。

9.（2023?杭州一模）小燈泡L的額定電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示。把小燈泡接入如

圖乙所示的電路中，先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)S，電壓表示數(shù)為1.5V；再

將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V．已知電源電壓恒定，滑動(dòng)變阻器的銘牌標(biāo)有“10Ω

2A”。下列說法中錯(cuò)誤的是（）

第15頁共20頁.

A．電源電壓為4.5V

B．小燈泡的額定功率為1.5W

C．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為1.25W

D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為3Ω

【解答】解：（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，

由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電路中的電流I＝0.3A，

?

由I=可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

?

U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，

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＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正確；

（2）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，電路中的電流I′＝0.5A，

因額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，

所以，燈泡的額定功率：

PL額＝UL額I′＝3V×0.5A＝1.5W，故B正確；

此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：

U滑′＝U﹣UL額＝4.5V﹣3V＝1.5V，

滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：

′

?滑1.5?

R滑′===3Ω，故D正確；

?′0.5?

滑動(dòng)變阻器消耗的電功率：

P滑′＝U滑′I′＝1.5V×0.5A＝0.75W，故C不正確。

故選：C。

10.（2022秋?慈溪市校級(jí)期中）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻

器。當(dāng)滑片P由滑動(dòng)變阻器b端移動(dòng)到a端的過程中，分別測(cè)出幾組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值，

第16頁共20頁.

通過計(jì)算得出滑動(dòng)變阻器對(duì)應(yīng)的電功率P，并畫出滑動(dòng)變阻器的電功率P和電流I的關(guān)系圖象，

如圖乙所示。求：

（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值；

（2）R0的阻值和電源電壓；

（3）整個(gè)電路消耗的最小電功率和最大電功率之比。

【解答】解：由圖甲可知，定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；

（1）由乙圖可知，當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電路中的電流最小，且Ib＝0.2A，Pb＝2W，

??2?

2

由P＝UI＝IR可知，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為：Rb=2=2=50Ω；

??(0.2?)

（2）由乙圖可知，當(dāng)滑片P在某點(diǎn)c處時(shí)，電路中的電流Ic＝0.4A，Pc＝3.2W，所以滑動(dòng)變阻

??3.2?

器接入電路的阻值Rc==2=20Ω；

??2(0.4?)

當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電源電壓：U＝Ib（R0+Rb）＝0.2A×（R+50Ω）……①

當(dāng)滑片P在某點(diǎn)c處時(shí)，電源電壓：U＝Ic（R0+Rc）＝0.4A×（R+20Ω）……②

由①②解得：R0＝10Ω，U＝12V；

（3）當(dāng)滑片P在b端時(shí)，電路中的電流最小，電路消耗的電功率最小，最小電功率：P最?。経Ib

＝12V×0.2A＝2.4W，

當(dāng)滑片P在a端時(shí)，電路為R0的簡單電路，電路中的電流最大，電路消耗的電功率最大，最大

?2(12?)2

電功率：P最大===14.4W，

?010?

?最小2.4?1

則整個(gè)電路消耗的最小電功率和最大電功率之比：==。

?最大14.4?6

答：（1）滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω；

（2）R0的阻值為10Ω，電源電壓為12V；

（3）整個(gè)電路消耗的最小電功率和最大電功率之比為1：6。

11.（2022秋?濱江區(qū)期末）如圖甲所示，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為12V。閉合開

第17頁共20頁.

關(guān)S后，當(dāng)滑片P從最右端滑到最左端的過程中，小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示。求：

（1）小燈泡的額定功率。

（2）燈泡正常工作5分鐘消耗的電能。

（3）滑動(dòng)變阻器的最大阻值。

【解答】解：（1）小燈泡的額定電壓為12V，從圖中可知小燈泡的額定電流為2A，小燈泡的額

定功率PL＝ULIL＝12V×2A＝24W；

（2）燈泡正常工作5分鐘消耗的電能W＝PLt