备战中考物理电学高频考点专项训练考点03动态电路计算含解析

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微专题03动态电路计算
动态电路计算是指由于开关通断或者滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化，从而引发其它物理量发生变化，利用欧姆定律以及串并联电路电流、电压规律综合求解
针对练习：
一、选择题
1．如图所示，电源电压保持不变，110
R=Ω，当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电流表的示数为0。

3A；当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.1A，则( ）
A．电压表测的是滑动变阻器的电压
B．电源电压是4V
C．滑动变阻器的最大阻值是20Ω
D．当滑动变阻器的滑片P位于最右端时,电路的总功率0。

9W
【答案】C
【解析】
A．由电路图可知，1R、2R串联，电压表测1R两端的电压,电流表测电路中的电流,故A 不符合题意;
B．当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，电路为1R的基本电路，由
U
I
R
=可知，电源电
压
故B错误；
C．当滑动变阻器的滑片P移到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大,由
U
I
R =可
知，电路的总电阻
23V =30Ω0.1A
U R I ==总 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器的最大阻值
故C 符合题意；
D ．当滑动变阻器的滑片P 位于最右端时，电路的总功率
23V 0.1A=0.3W P UI ==⨯
故D 错误。

故选C 。

2．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R 为定值电阻，闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数由0。

1A 变为0。

3A ，电压表的示数由8V 减少到4V 。

则下列说法正确的是( ）
A ．电源电压为20V
B ．R 的电功率变化量为1.6W
C ．电源电压为15V
D ．R 的电功率变化量为3.2W
【答案】B
【解析】
由电路图可知，电阻R 与滑动变阻器R '串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流,由欧姆定律可知，当0.1A I =时,电源电压
0.1A +8V U R =⨯；
当=0.3A I '时，电源电压
0.3A +4V U R =⨯，
联立解得：=20R Ω，10V U =;定值电阻R 的电功率变化量：
()()()222
2=0.3A 200.1A 20 1.6W P I R I R '∆-=⨯Ω-⨯Ω=
故选B 。

3．在如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V 的示数恒为6V ，电流表的示数为0。

5A ，电压表V 2的示数为4V ，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电流表的示数为0。

3A ，则下列物理量的结果计算错误的是( ）
A ．1R 的阻值为4Ω
B ．滑动变阻器的最大电阻值为16Ω
C ．电路消耗的最小总功率为1。

8W
D ．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，1R 在5min 内消耗的电能为2。

7×104J
【答案】D
【解析】
A ．两电阻串联，电压表V 测电源电压,V 2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流:闭合开关S ，电压表V 的示数恒为6V ，电源电压是6V,电流表的示数为0。

5A ，这时电压表V 2的示数为4V ，由串联电路电压的规律可得R 1两端的电压
U 1=U —U 2=6V —4V=2V
R 1=112V 0.5A
U I =4Ω 故A 正确,不符合题意；
B ．当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,滑动变阻器的最大电阻值为R 2，电路的电流为0。

3A ，电源电压是6V ，利用欧姆定律和电阻的串联规律得到
R 2=2U I —R 1=6V 0.3A
—4Ω=16Ω 故B 正确，不符合题意；
C ．电路电源电压一定，当把滑动变阻器的滑片移至最右端时,电路的电阻最大,电路的电流最小，因电流表的示数为0。

3A ，电路消耗的最小总功率
P =UI =6V ×0.3A=1。

8W
故C 正确，不符合题意；
D ．当滑动变阻器的滑片移至最左端时，电路只有一个电阻R 1在工作，R 1在5min
内消耗的
电能为
W =22
1(6V)4U t R =Ω
×5×60s=2。

7×103J 故D 错误,符合题意。

故选D 。

4．如图所示,电源电压保持不变，闭合开关时,滑动变阻器的滑片P 从一端滑到另一端时,电压表示数U 与电流表示数I 的变化关系如图所示、下列说法错误的是( ）
A ．电源电压是9V
B ．定值电阻的阻值是6Ω
C ．电路消耗的最小功率为4。

5W
D ．滑动变阻器的最大阻值为18Ω
【答案】D
【解析】
由电路图可知,定值电阻R 与滑动变阻器串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。

A ．当滑片位于a 端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时电流表和电压表的示数均最大，由图象可知，电源的电压U ＝9V,电路中的电流I a ＝1.5A ，故A 正确，不符合题意;
B ．定值电阻R 的阻值
R =a 9V =1.5A
U I =6Ω 故B 正确，不符合题意;
C ．当滑片位于b 端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图象可知，电路中的最小电流I b ＝0。

5A ，R 两端的电压U R ＝3V ，电路消耗的最小功率
P min ＝UI a ＝9V ×0。

5A ＝4。

5W
故C 正确，不符合题意;
D ．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以,滑动变阻器两端的电压
U 滑＝U ﹣U R ＝9V ﹣3V ＝6V
则滑动变阻器的最大阻值
R 滑=b 6V =0.5A
U I 滑=12Ω 故D 错误，符合题意。

故选D 。

5．在如图甲电路中，电源电压不变，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。

在滑片P 从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。

则下列说法正确的是( )
A ．电源电压为5V
B ．R 0消耗的最小功率为0。

4W
C ．定值电阻R 0为8Ω
D ．滑片P 在中点时，电流为0。

4A
【答案】B
【解析】 AC ．由图乙可知，当电流为0.2A 时，电压表示数为4V ，则电源电压为
04V 02A U .R =+⨯①
当电流为0。

6A 时，电压表示数为0V,则电源电压为
006A U .R =⨯②
联立①②可得
010ΩR =，6V U
故A 错误,C 错误； B ．由2P I R =可知，当电流中电流最小时，R 0消耗的功率最小，由图乙可知，电路中的最小电流为0。

2A ，所以R 0消耗的最小功率
()2
2min min 002A 10Ω04W P I R ..==⨯= 故B 正确;
D ．滑动变阻器最值最大时，电流最小,由欧姆定理可知，滑动变阻器的最大阻值
1max min 4V 20Ω02A
U R I .=
== 滑片P 在中点时，电路中的电流 max 06V 03A 20Ω+10Ω2
2U
I .R R ===+ 故D 错误。

故选B 。

6．在如图所示的电路中，灯泡L 标有“6V 3W ”字样,电源电压及灯泡电阻均保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻R 0＝10Ω．当S 、S 1都闭合,滑片P 移动到最左端时，灯泡L 正常发光,则（ ）
A ．此时电流表的示数为0。

5A
B ．电源电压为12V
C ．此时电路消耗的总功率为6.6W
D ．若S 闭合、S 1断开，且滑片P 移动到中点时电流表的示数为0.2A
【答案】C
【解析】
ABC ．当S 、S 1都闭合，滑片P 移动到最左端时，R 0与L 并联，电流表测干路电流.由于灯泡L 正常发光时，则
P L ＝P 额＝3W
电源电压
U ＝U L ＝U 额＝6V
通过灯泡的电流
I L=L
L
3W =
6V
P
U=0。

5A 通过R0的电流
I0=
6V 10
U R =
Ω=0.6A
则电流表示数为
I＝I L+I0＝0.5A+0.6A＝1.1A
总功率
P＝UI＝6V×1.1A＝6.6W
故AB错误,C正确;
D．若S闭合、S1断开时,R0与R串联，当滑片P移动到中点，则：滑动变阻器连入电路的电阻
R′=1
2
R=
1
2
×20Ω＝10Ω
总电阻
R总＝R0+R′＝10Ω+10Ω＝20Ω电流表的示数
I=
6V
=
20
U
RΩ
总
=0。

3A
故D错误。

故选C。

7．如图所示，R1＝6 Ω，灯L标有“12 V 6 W"，R2标有“20 Ω 3 A”,电流表量程“0～3 A”，开关都闭合时，灯L正常发光。

电源电压与灯丝电阻均保持不变,下列说法错误的是（）
A．电源电压是12 V
B．断开开关S1、S2,闭合开关S3，当电流表示数为1。

5 A 时,R2在1 min内消耗电能是
270 J
C．开关都闭合，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值是6 Ω
D．电路消耗功率的最小值是4.8 W
【答案】C
【解析】
A．开关都闭合时，R1被短路，灯泡L与滑动变阻器并联,灯L正常发光,由于并联电路各支路两端的电压相等，所以，电源电压
U=U额=12V
故A正确,不符合题意;
B．断开开关S1、S2，闭合开关S3，R1与滑动变阻器串联，当电流表示数为1。

5A时,R1两端的电压
U1=IR1=1。

5A×6Ω=9V
根据串联电路各分电阻两端的电压之和可知
U2=U-U1=12V—9V=3V
R2在1min内消耗的电能
W2=U2It=3V×1。

5A×60s=270J
故B正确，不符合题意；
C．灯泡的额定电流
I额=
6W
=
12V
P
U
额
额
=0。

5A
开关都闭合，由于电流表的量程为0～3A，则干路最大电流
I最大=3A
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，滑动变阻器的最大电流
I滑最大=I最大—I额=3A—0.5A=2.5A
滑动变阻器允许连入电路的最小阻值
R滑最小=
12V
=
2.5A
U
I
滑最大
=4。

8Ω
故C错误,符合题意；
D．根据P=UI可知电源电压不变的情况下，当电路中电阻最大，电流最小时总功率最小,灯泡的电阻
R L=
22
(12V)
=
6W
U
P
额
额
=24Ω＞20Ω
即灯泡电阻大于滑动变阻器的最大阻值,所以根据电阻的串并联特点可知:当R1与灯泡串联时电路中的总电阻最大为
R=R1+R L=6Ω+24Ω=30Ω
最小功率
P最小=
22
(12V)
30
U
R
=
Ω
= 4.8W
故D正确，不符合题意。

故选C.
8．如图所示电路，电源电压不变,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数为0。

3A,电压表示数为9V;若将两表换位置并同时闭合S1和S2时，电流表示数为0。

5A，则下列说法中错误的是（）
A．电压表示数仍为9V B．R1的阻值为18Ω
C．R2的阻值为45ΩD．R2消耗的功率为6。

75W
【答案】C
【解析】
当开关S2闭合，S1断开时，简化电路如图所示：
由图中电压表的示数可知，电源电压U=9V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所
以，由I=U
R
可得，电源的电压：I（R1+R2)=U，即
0。

3A×（R1+R2）=9V-—-—------—-①
若将两表互换位置,并同时闭合S 1和S 2时，简化电路如图所示：
A ．由图可知，电压表仍侧电源的电压，即电压表的示数为9V,故A 正确,不符合题意；
B ．R 1的阻值
R 1=
1U I =9V 0.5A
=18Ω 故B 正确，不符合题意； C ．代入①式可得:R 2=12Ω，故C 错误，符合题意;
D ．R 2消耗的功率
P 2=22U R =()2
9V 12Ω
=6。

75W 故D 正确,不符合题意。

故选C.
二、填空题
9．如图所示，电源电压不变，闭合开关S,调节滑动变阻器，当电流表的示数从0。

4A 变到0.8A 时,电压表的示数变化了4V ，则R 0=_________Ω，R 0的功率变化了___________W.
【答案】10Ω 4。

8W
【解析】
[1］当R 0中电流为0。

4A 时，根据欧姆定律可得
000.4A
U R = ① 当R 0中电流为0。

8A 时，根据欧姆定律可得
004V 0.8A
U R +=
② 联立①②可得R 0=10Ω ［2］当R 0中电流为0。

4A 时,R 0消耗的功率为
22110(0.4A)10Ω=1.6W P I R ==⨯
当R 0中电流为0。

8A 时，R 0消耗的功率为
22220(0.8A)10Ω=6.4W P I R ==⨯
R 0的功率变化为
6.4W —1。

6W=4。

8W
10．如图所示的电路，电源电压保持不变，R 1＝10Ω．当闭合开关S,滑动变阻器滑片P 在中点时，电流表的示数为0.3A;当把滑片P 移到最右端时,电流表的示数为0.2A ．则电源电压为___V,滑动变阻器的最大阻值为_____Ω．
【答案】6 20
【解析】
电源电压保持不变,R 1＝10Ω．当闭合开关S,滑动变阻器滑片P 在中点时，电流表的示数为0。

3A ；210.3(10)2
A R U ⨯Ω+=①， 当把滑片P 移到最右端时,电流表的示数为0。

2A ．20.2(10)A R U ⨯Ω+=②．解得电阻2R 的电阻是2=20R Ω,电源电压为=6v U ．
11．如图是自动测定油箱内油量的原理图，油量表是由量程为0～0。

6A 的电流表改装而成的，弧形变阻器R 的最大值为60Ω，电源电压为24V,R '为定值电阻。

油箱装满汽油时,油量表示数为最大值，R '的阻值为_____Ω;油面升高相同的高度，油量表指针摆动幅度是_____的(选填“均匀"或“不均匀”），从空油箱到加满的过程中，滑动变阻器的消耗的最大功率为_____W.
【答案】40 不均匀 3。

6
【解析】
［1］油箱装满汽油时，油量表(电流表)示数为最大值是0。

6A,此时,滑动变阻器的触头在
电阻最小值一端，变阻器连入电路中的电阻为0,R′两端的电压等于电源电压为24V，R′的阻值
R′=
24V
0.6A
U
I
=
'
=40Ω
［2］油面升高相同的高度，变阻器连入电路中的电阻减小是相同的，根据电阻的串联和欧姆定律,电流表的示数
I A=
U
R R '+
滑
故电流表示数与变阻器连入电路中的电阻减小量不成正比，油量表指针摆动幅度是不均匀的。

[3］根据电阻的串联和欧姆定律,变阻器消耗的功率
P=I2R滑=（
U
R R
'+
滑
)2R滑=
22
22
=
()(-)+4
U U
R R R R R R
R R
'''
+
滑滑滑
滑滑
故当变阻器的电阻等于40Ω时，其功率最大,由分压原理,此时,变阻器的电压为
1
2
×24V=12V
滑动变阻器的消耗的最大功率为
P大=
22
(12V)
40
U
R
=
'Ω
滑=3.6W
12．如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1,断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V,此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为_____W．若保持滑片P位置不动,闭合S、S2，断开S1时,电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为_____Ω，此时R0的功率为_____W．
【答案】4 1 2。

25
【解析】
［1］当闭合S 、S 1，断开S 2时，灯泡L 与变阻器R 串联，电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流，调节滑片P ，使电压表示数为5V ，此时电流表示数为1A,小灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时两端的电压：
U L ＝U ﹣U R ＝9V ﹣5V ＝4V ，
则小灯泡的额定功率:
P L ＝U L I ＝4V ×1A ＝4W ；
[2］此时变阻器接入电路中的电阻:
R ＝5V 1A
R U I =＝5Ω， 若保持滑片P 位置不动，闭合S 、S 2，断开S 1时，R 与R 0串联,电流表测电路中的电流， 由电流表示数增大0。

5A 可知，此时电路中的电流I ′＝1。

5A ，则此时电路中的总电阻:
R 总＝9V 1.5A
U I ='＝6Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以，定值电阻R 0的阻值：
R 0＝R 总﹣R ＝6Ω﹣5Ω＝1Ω;
［3]此时R 0的功率:
P 0＝（I ′）2R 0＝（1.5A ）2×1Ω＝2。

25W ．
13．如图所示,电源电压恒定，先闭合开关S 1、S 2,电压表示数为9V ，电流表示数为1。

5A;然后断开开关S 2，电流表的示数减小了0。

5A ，则此时电压表的示数为__________V ，R 2＝________Ω，此时整个电路1min 消耗的电能为________________J.
【答案】6 3 540
【解析】
［1］［2]闭合开关S 1、S 2，电路中只有电阻R 1的简单电路,电压表测R 1两端电压，也就是电源电压，即电源电压为9V ，电流表测量通过R 1的电流，R 1的阻值
R 1=1119V 1.5A
U U I I ===6Ω
断开开关S2，两电阻串联,电压表测R1两端的电压,由题意可知，此时电路电流
I=1。

5A—0.5A=1A
此时R1两端的电压
U1=IR1=1A×6Ω=6V
则R2两端的电压
U2=U—U1=9V—6V=3V
R2的阻值
R2=22
23V 1A
U U
I I
===3Ω
［3］整个电路1min消耗的电能
W=UIt=9V×1A×60s=540J
14．如图所示电路中，电源电压不变，R1＝10Ω。

当开关S1、S2都闭合时电压表的示数为3V，则电源电压为______V。

当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为1V，则电流表的示数为______A，R2的阻值为______Ω。

【答案】3 0。

1 20
【解析】
［1]当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，电路中只有R1，电压表测量的是电源电压为3V。

［2]当开关S1闭合，S2断开时，电压表测量的是R1两端的电压为1V，电流表测量的是流经R1的电流为
1 1
11V
=0.1A 10Ω
U
I
R
==
则电流表的示数为0。

1A。

［3］当开关S1闭合，S2断开时，定值电阻R1和R2串联，电压表示数为1V,则加在R2两端的电压为2V，电流为0.1A，R2的阻值为
2212V =20Ω0.1A
U R I == 15．如图所示,电源电压恒定，R 1的阻值为20Ω，R 2的阻值为10Ω。

当S 闭合，S 1、S 2断开时，电流表的示数为0。

5A,电源电压是______;当S 、S 1、S 2都闭合时，电流表的示数变化了0。

4A ，则R 3的阻值是______。

【答案】15V 100Ω
【解析】
［1］当S 闭合,S 1、S 2断开时，电阻R 1和R 2串联在电路中，电流表测电路中电流，所以电源电压为
［2］当S 、S 1、S 2都闭合时，电阻R 1和R 3并联在电路中，R 2被短路,电路中的总电阻变小，所以电流变大，电流表的示数变化了0。

4A ，所以此时电流表的示数为0。

9A,通过电阻R 1的电流为
1115V 075A 20Ω
U I .R =
==＇ 通过电阻R 3的电流为 3109A 075A 015A I I I ...=-=-=＇
R 3的阻值
3315V 100Ω015A
U R I .=== 16．在如图所示的电路中，电阻R 1=10Ω,R 2=20Ω,电源电压保持不变，当开关S 1、S 3断开，S 2闭合时,电流表的示数为0。

4A ，电源电压为__V ；当开关S 1、S 3闭合，S 2断开时，电流表的示数为__A 。

【答案】12 1.8
【解析】
［1］当开关S 1、S 3断开，S 2闭合时，电路状态为两电阻串联，根据串联电路特点得
［2]当开关S 1、S 3闭合，S 2断开时，电路状态为两电阻并联，电流表测总电流,根据并联电路特点得
1212V 12V +=+=1.8A 10Ω20Ω
U U I R R '=
三、计算题 17．如图所示的电路中，电源电压恒为6 V ，小灯泡上标有“6 V 3 W"的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表的量程为“0~0。

6 A"，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A"。

（1)若断开开关S ，闭合开关S 1和S 2,将滑动变阻器的滑片P 移到最右端，当电流表示数为0。

6 A 时，求R 1的阻值；
（2)若断开开关S 和S 1，闭合开关S 2,移动滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0。

2 A 时，求滑动变阻器接入电路的电阻；
【答案】(1）60Ω;(2) 18Ω
【解析】
（1)若断开开关S ，闭合开关S 1和S 2，将滑动变阻器的滑片P 移到最右端，电阻R 1和灯泡L 并联，电流表测量干路中的电流，电源电压是6V,灯泡的额定电压是6V,灯泡正常发光，通过灯泡的电流
I L =L L 3W =6V
P U =0.5A 由并联电路电流的规律可知通过电阻R 1的电流
I 1=I —I L =0。

6A —0。

5A=0。

1A
由并联电路电压的规律和欧姆定律得到R1的阻值
R1=
1
6V 0.1A
U
I
==60Ω
（2）若断开开关S和S1，闭合开关S2，变阻器和灯泡L串联,电流表测量串联电路的电流，电压表测量变阻器两端的电压,灯泡的电阻
R L=L
L
6V =
0.5A
U
I=12Ω电路的总电阻
R=
6V
0.2A
U
I
=
'
=30Ω
变阻器连入电路的电阻
R滑=R—R L=30Ω—12Ω=18Ω
答:（1） R1的阻值是60Ω;
（2)滑动变阻器接入电路的电阻是18Ω；
18．如图所示，电源电压为6V且保持不变，小灯泡L标有“6V 3W"字样（不计灯丝电阻随温度的变化)，滑动变阻器R1的规格是“20Ω 1。

5A”，定值电阻R2的阻值为10Ω。

求：(1）小灯泡正常发光时的电流;
（2）只闭合S1,移动滑片P至最右端时，通电1min消耗的电能是多少?
（3）当S1、S2、S3都闭合时，移动滑片P，电路的最大功率是多少？
【答案】（1)0。

5A；（2)67。

5J；(3)12.6W
【解析】
(1)小灯泡正常发光时的电流为
L L L 3W 0.5A 6V
P I U =
== 灯泡的电阻为 L L L 6V 12Ω0.5A
U R I === (2）只闭合S 1，移动滑片P 至最右端时，L 与R 1=20Ω串联在电路中，即
R 总=R L +R 1=12Ω+20Ω=32Ω
电路电流为
6V 0.1875A 32Ω
U I R =
==总 通电1min 消耗的电能为 W 总=UIt =6V ×0.1875A ×60s=67.5J
(3)当S 1、S 2、S 3都闭合时,R 1与R 2并联，L 被短路，此时R 2所在支路的电流为
226V 0.6A 10Ω
U I R === 由题意分析知，当R 1所在支路电流达到滑动变阻器允许通过的最大值,即I 1=1。

5A 时干路电路电流最大，此时
I max =I 1+I 2=1.5A+0.6A=2。

1A
则电路的最大功率是
P max =UI max =6V ×2.1A=12。

6W
答：(1）小灯泡正常发光时的电流为0.5A ；
（2)通电1min 消耗的电能是67。

5J ；
(3）电路的最大功率是12.6W.
19．如图所示,电源电压恒定,1R 的阻值为20Ω,2R 的阻值为10Ω。

当S 闭合,S 1、S 2断开时，电流表的示数为0。

5A ．求:
(1）电源电压;
（2)当S 闭合，S 1、S 2断开时,通电10s 内电路消耗的总电能；
（3）当S 、S 1、S 2都闭合时，电流表的示数变化了0。

4A,则3R 的阻值是多大？
【答案】(1） 15V ；（2) 75J ；（3）100Ω
【解析】
（1)当S 闭合,S 1、S 2断开时，1R 、2R 串联，电流表测整个电路的电流，根据欧姆定律可得电源电压
(2）当S 闭合，S 1、S 2断开时，通电10s 内电路消耗的总电能为
15V 0.5A 10s 75J W UIt ==⨯⨯=
(3）当S 、S 1、S 2都闭合时,1R 、3R 串联，2R 被短路，电流表测整个电路的电流，则此时干路电流为
通过1R 的电流为
1R 115V 0.75A 20Ω
U I R =
== 通过3R 的电流为 13R 0.9A 0.75A 0.15A I I I '=-=-=
则3R 的阻值为
3315V 100Ω015A
U R I .=
== 答：(1)电源电压为15V ； （2）当S 闭合，S 1、S 2断开时，通电10s 内电路消耗的总电能为75J
（3）当S 、S 1、S 2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A ，则3R 的阻值为100Ω。

20．如图所示，电源电压保持12V 不变,电阻R 1 = 40Ω, 只闭合开关S 3,
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S 1、S 2、 S 3 都闭合时,通过R 1的电流是多少?
（2）只闭合开关S 3,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？
【答案】（1）0.3A ;(2)3V ;(3)2.4W
【解析】
（1）开关S 1、S 2、 S 3 都闭合时，滑动变阻器被短路，R 1和L 并联，通过R 1的电流为
1112V 0.3A 40Ω
U I R === (2)只闭合开关S 3，滑片P 在中点时，灯泡和滑动变阻器串联,根据P UI =可得灯泡两端的实际电压
L L L 1.8W 9V 0.2A
U P I === 根据串联电路电压特点可得，滑动变阻器两端的电压为
L 12V 9V 3V U U U =-=-=滑
所以电压表的示数为3V .
(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，电流表示数为0.2A ，小灯泡L 的实际功率为1.8W ，小灯泡L 的电阻为
221.8W 45Ω(0.2A)
P R I === 即只闭合开关S 3时,小灯泡L 和R 2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 ，此时小灯泡L 两端的最小电压为
min 12V 3V 9V U U U =-=-=2大
电路中的最小电流
min 19V 0.2A 45Ω
U I R =
==1 电路消耗的最小功率
答：（1）开关S 1、S 2、 S 3 都闭合时，通过R 1的电流是0.3A ;
(2)只闭合开关S 3，滑片P 在中点时，电压表的示数是3V ;
（3)在保证电路安全的条件下，电路消耗的最小功率是2.4W 。

21．如图所示，一灯泡L 标有“12V 6W ”字样，接入电路中，电源电压保持不变,灯泡灯丝电阻不随温度而改变，闭合开关S ,当滑动变阻器滑片P 移到b 端时，电压表示数为5V :当滑动变阻器滑片P 移到ab 的中点时，电压表示数为3V ，求:
()1灯丝电阻值是多少？
()2灯泡L 正常发光时,在10min 内消耗的电能是多少千瓦时？
()3电源电压是多少?
()4滑动变阻器的最大阻值是多少？
【答案】()1?
24Ω；()2?0.001kW h ⋅;()3 15V ;()41?2Ω． 【解析】
（1)因为灯泡L 标有“12V 6W"字样，所以，由P=U 2
/R 知道，灯丝电阻值是:R=22
1224Ω6U V P W
==; （2）根据题意知道，灯泡的额定功率是：P =6W=0.006kW ，且灯泡正常发光的时间是：t =10min=1/6h ，
所以,在10min 内灯泡消耗的电能是：W=P 额t =0。

006kW ×1/6h=0。

001kW •
h;
（3)由图知道,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,设电源电压为U，滑动变阻器的最大阻值为R,则当P在b点时，滑动变阻器接入电路的电阻最大,且此时电压表示数是5V,电路在的电流是:I=U−5V/R L=5V/R
当P在中点时，滑动变阻器有一半电阻接入电路，且电压表示数是3V，
同理可得：U−3V/R L=3V/（R /2)故解得电源电压是：U=15V；
(4）将U=15V代入U−5V/R L=5V/R解得,滑动变阻器的最大阻值是:R=12Ω．。