挑战21计算题(电学综合26题)(附答案)

2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）
挑战21计算题（电学综合26题）
1．（2022•黔东南州）如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。

R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关，已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。

求：
品名多功能电饭煲
额定电压220V
频率50Hz
加热挡功率605W
保温挡功率
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率；
（3）芳芳想了解家里电路的实际电压，她将家里的其他用电器都关闭，只让电饭煲在加热挡工作，观察到家里标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表铝盘2min转过50转，则她家的实际电压。

2．（2022•玉林）科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所
示）。

已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系F＝，k＝1×10﹣3m/N。

已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。

当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。

传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。

求：
（1）R0的阻值；
（2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力；
（3）当压力为零时，电路中的总电阻；
（4）P1与P2的差值。

3．（2022•永州）小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。

将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。

（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。

4．（2022•聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。

R1为6Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“12V”字样，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，电流表使用的量程为0～3A。

当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为1.7A。

求：
（1）小灯泡L的额定功率；
（2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1两端的电压；
（3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2连入电路的最大阻值。

5．（2022•绥化）如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，
a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压
均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。

求：
（1）L1正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？
（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时R ab：R bc＝1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？
（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。

6．（2022•南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。

三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。

（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。

7．（2022•淄博）如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。

当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。

已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。

当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。

求：
（1）R0的阻值；
（2）油量最多时，电流表的示数及R0消耗的电功率。

8．（2022•西藏）“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。

图（甲）是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压U＝12V，R1是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图（乙）所示。

气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL小于80mg/100mL为酒驾，大于或等于80mg/100mL为醉驾。

测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，R1＝100Ω，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数U1＝10V，调零后R2的滑片位置保持不变。

求：
（1）调零后R2接入电路中的阻值；
（2）当U1＝10V时，R1消耗的电功率；
（3）在某次检测中，电流表示数为0.3A，试通过计算分析，判断该司机属于酒驾还是醉驾？
9．（2022•安顺）在如图所示的电路中，电源电压恒为6V，滑动变阻器R2标有“20Ω 3A”。

闭合开关S，电流表的示数为0.3A。

求
（1）R1的阻值；
（2）R2允许接入电路的最小阻值；
（3）整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。

10．（2022•湘西州）某品牌电热锅的简化电路如图乙所示，闭合开关S1接通电源后，可以转换触点开关S2使电热锅处于加热或保温状态。

设电源电压U＝220V，电热锅加热功率P加＝1100W，保温功率P保＝110W，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），水的密度ρ
＝1.0×103kg/m3，求：
水
（1）连接电热锅的电线至少要能承受多大的电流？
（2）保温状态下，电热锅每小时耗电多少度？
（3）某次测试中发现将1.5L温度为23℃的水加热至100℃费时10min，则电热锅的效率是多少？
11．（2022•黔西南州）如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图，R1是加热电阻，R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关。

S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。

煮茶器工作过程中的P﹣t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。

求：
（1）电阻R1的阻值。

（2）当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率。

（3）当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100s内消耗的电能。

12．（2022•通辽）如图所示，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”，电流表的量程是0～3A，电压表的量程是0～15V。

（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表的示数为0.8A时，电压表示数为8V，求电源电压。

（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，在1min内R1产生多少热量？
（3）闭合所有开关，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少？
13．（2022•辽宁）图甲是最大功率为1000W的电煎锅，它分为高、中、低三挡。

图乙是其简化电路图，S为总开关，S0为调挡开关，转动S0可将开关调至1、2、3位置。

R1、R2、R3为发热电阻且阻值相等。

求：
（1）电煎锅的中挡电功率；
（2）将电煎锅调至中挡煎制食物时，3分钟可将50g食物从4℃加热至139℃，电煎锅加热食物的效率。

【食物的比热容取4.0×103J/（kg•℃）】
14．（2022•丹东）如图所示，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R3最大阻值20Ω。

当闭合开关S、S1，断开S2，滑片P在某位置时，电流表示数为0.4A，电压表示数为1V；当开关S、S1、S2都闭合，滑片P在最左端时，电流表示数为0.75A。

求：
（1）电源电压。

（2）定值电阻R2的阻值。

（3）闭合开关S、S2，断开S1，电路的最小功率。

15．（2022•菏泽）如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻，R1＝176Ω。

现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时，用电器消耗的电功率为220W。

求：
（1）只闭合S1时，流过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）该用电器的最大电功率。

16．（2022•潍坊）如图所示是一款自动炖煮机的简化电路图，R1、R2是两个完全相同的电热丝，S为电源开关，通过控制开关S1、S2实现“低温”“中温”“高温”三个挡位间的切换。

从该炖煮机铭牌信息中获知，其额定电压220V，加热效率为75%，但功率信息模糊不清。

为研究该炖煮机的工作情况及有关信息，在炖煮机中装入5kg的水，闭合开关S，通过观察其电子显示屏（消耗电能忽略不计），记录有关信息如表格所示。

水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）0～14min水吸收的热量；
（2）炖煮机高温挡时的功率；
（3）炖煮机消耗的电能。

指示灯状态工作时间水温变化
高温灯亮0～14min34℃升至100℃
中温灯亮14～24min100℃保持不变
低温灯亮24～29min100℃保持不变
17．（2022•烟台）如图甲所示为小明家的电饭锅，铭牌上附有中国能效标识，从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级，额定电压为220V，加热功率为1210W。

电饭锅的简化电路图如图乙所示，有加热和保温两挡，由开关S调节，其中R1和R2均为发热电阻，且阻值不随着温度的变化而改变。

求：
（1）小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率，他关闭家里的其它用电器，让电饭锅处于“保温”状态下正常工作，观察到电能表转盘在5min内转了22圈。

则该电饭锅的保温功率为多少？
（2）电阻R1、R2的阻值分别为多少？
（3）小明上网查询了解，国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时，三级能效的热效率值（电热转化效率）范围为81%≤η＜86%。

他用学过的知识对电饭锅进行测试：在加热状态下，将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃，电饭锅正常工作用时700s。

已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。

18．（2022•日照）2022年8月，第25届山东省运动会将在日照市举行。

为给运动员加热食品提供方便，某校师生用电阻丝自制了100台电烘箱。

其中一台电烘箱在220V电压下工作时，每分钟产生的热量为6.6×104J。

假设电烘箱的电阻丝的电阻不随温度变化。

（1）求这台电烘箱在220V电压下工作时的电功率。

（2）求制作这台电烘箱所用电阻丝的电阻值。

（3）小明家供电线路的总空气开关上标有“C32”字样，通过查阅资料知道，当电流达到或超过32A时，总空气开关就会跳闸，切断电路，起到保护作用。

短暂的跳闸能影响正在工作的家用电器，引起不必要的麻烦，例如：电冰箱突然断电；正在播放的电视节目中断；电灯突然熄灭等。

小明家现有家用电器的总功率为5600W，在它们都正常工作的情况下，能否将这台电烘箱连接到他家同时使用？
19．（2022•滨州）如图甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。

在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。

电源电压恒为6V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。

求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数。

（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数。

（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？
20．（2022•东营）在综合实践活动中，兴趣小组设计了一款双挡位电加热器，利用产生的蒸汽加湿或消毒，电加热器工作时，高挡先将水箱内的水加热到100℃，低挡维持水沸腾确保蒸汽不断产生。

如图甲是其内部简化电路，S1和S均为自动控制开关，当水温达到100℃时，S1自动断开，当水的质量低于0.2kg时S自动断开，R1、R2均为电热丝。

水箱加满水后闭合开关，电加热器正常工作时电流随时间变化的图像如图乙。

已知水箱容量 2.2L，水的初温为20℃。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]
（1）求低挡工作时加热器的电功率；
（2）求R1的电阻；
（3）求电加热器高挡位工作的加热效率。

21．（2022•深圳）小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻R T其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。

要求：当所测温度达到或超过37.3℃时，系统报警。

（1）计算R0。

（2）38℃时电流约为多少？
（3）36℃到40℃过程中，电路最大总功率。

22．（2022•青岛）小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝R0替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出R0的U﹣I图象，如图所示。

在老师的安全指导下，小明利用R0重新组装好电热水壶，接在220V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。

求：
（1）R0的阻值。

（2）新电热水壶的额定功率。

（3）新电热水壶工作400s，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃，其加热效率是多少。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
23．（2022•鄂尔多斯）图甲是某电饭锅的简化电路原理图，R1和R2是阻值不变的加热电阻，R1＝50Ω，S为温控开关，1、2是开关连接的触点。

某次煮饭时，只将电饭锅接入220V的电路中，在加热状态下工作了一段时间后，开关S自动切换到保温状态。

在保温状态下，电能表（如图乙）的转盘在1min内转动了5r。

求：
（1）保温状态下该电饭锅的发热功率。

（2）R2阻值的大小。

（3）用电高峰时，该电饭锅在加热状态下，14min内将2kg初温为20℃的水加热至沸腾（1个标准大气压），若不计热损失，电饭锅的实际电压。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
24．（2022•盐城）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。

小字通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。

他设计了如图甲所示的检测电路，电源电压保持不变，R0为100Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为200V，舱体内气压为1.0×105Pa。

求：
（1）舱体不漏气时，通过R0的电流；
（2）舱体不漏气时，工作10min，电路消耗的总电能；
（3）若电压表示数为176V时，此时舱内的气压值。

25．（2022•铜仁市）你知道串联、并联电路的特点吗？请观察如图所示的电路：已知电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R3＝30Ω。

当开关S1、S2断开，S闭合，电流表的示数为0.3A；当开关S、S1、S2均闭合，电流表的示数变化数值为0.2A。

求：
（1）电源电压；
（2）设电路中有两个电阻被烧坏，只有一个电阻处于工作状态，且电流表示数不为零，请你分析并计算电路中电流的大小。

26．（2022•张家界）如图甲是某自动控温电热水器的电路图，其中控制电路电压恒为6V，R1为热敏电阻，置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R1阻值随温度变化的关系如图乙所示，R2为可调电阻，用来设定电热水器的水温。

R3、R4为纯电热丝，均置于水箱中，R3＝22Ω；电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁电流达到0.2A时，继电器衔铁被吸下来。

工作过程中，电源电压均保持不变，请完成下列问题：
（1）图甲中电磁铁的上端为（选填“N极”或“S极”）；
（2）加热时电热丝R3的功率为多少？
（3）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，产生的热量80%被水吸收，则水温升高了多少℃？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），结果保留1位小数]（4）如果将电热水器水温设为60℃，R2的阻值应该调至多少Ω？
2022年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战21计算题（电学综合26题）
1．（2022•黔东南州）如图甲所示，是芳芳家新买的一款多功能电饭煲，乙为该电饭煲的工作原理图。

R1和R2均为阻值不变的电热丝，S为手动开关，S1为自动控制开关，已知R2＝800Ω，多功能电饭煲的主要部分参数如下表所示。

求：
品名多功能电饭煲
额定电压220V
频率50Hz
加热挡功率605W
保温挡功率
（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率；
（3）芳芳想了解家里电路的实际电压，她将家里的其他用电器都关闭，只让电饭煲在加
热挡工作，观察到家里标有“3000revs/（kW•h）”字样的电能表铝盘2min转过50转，则她家的实际电压。

【解答】解：（1）当电饭煲处于加热状态时，R2被短路，电路中只有R1；
R1＝＝＝80Ω；
（2）电饭煲处于保温状态时，R1和R2串联接入电路，P保温＝＝＝55W；
（3）W＝＝kW•h；
P实＝＝＝0.5kW＝500W；
实际电压U＝＝＝200V；
答：（1）电饭煲正常工作时，电阻R1的阻值是80Ω；
（2）正常工作的电饭煲处于保温状态时，保温挡的功率是55W；
（3）她家的实际电压是200V。

2．（2022•玉林）科技研究小组在实验室模仿工程师做“钢梁承重后的下垂量h”的测试，他们用厚钢尺制成了一座跨度为L的桥梁（如图甲所示），并设计了一个方便读取“厚钢尺桥梁受压后下垂量”的测试仪，测试仪由压力传感器R与外部电路组成（如图乙所示）。

已测得跨度为L时，在一定范围内，其压力F与下垂量h满足关系F＝，k＝1×10﹣3m/N。

已知电源电压不变，当电压表的示数为4V时，电流表示数为0.4A。

当压力F1＝32N时，电路中的电流为I1，此时R的功率为P1；当压力F2＝40N时，电路中的电流为I2，此时R的功率为P2；且I1与I2相差0.1A。

传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线（如图丙所示），忽略传感器与钢梁自重产生的影响。

求：
（1）R0的阻值；
（2）当桥梁的下垂量为3cm时，压力传感器受到的压力；
（3）当压力为零时，电路中的总电阻；
（4）P1与P2的差值。

【解答】解：（1）由图乙可知，R和R0串联，电压表测R0的电压，
电压表的示数为4V，即R0的电压为4V，
电流表的示数为0.4A，即R0的电流为0.4A，
根据欧姆定律得：R0＝＝＝10Ω；
（2）压力F与下垂量h满足关系F＝，k＝1×10﹣3m/N，h＝3cm＝0.03m，代入数据F＝＝30N；
（3）由图丙可知，压力为零时R＝30Ω，
由（1）得R0为10Ω，
R总＝R+R0＝30Ω+10Ω＝40Ω；
（4）传感器的电阻R与压力F的关系图像是一条直线，设R＝aF+b，
代入（0N，30Ω）、（60N，0Ω）两组数据得到R＝﹣0.5Ω/N×F+30Ω，
当压力F1＝32N时，代入得：R1＝﹣0.5Ω/N×32N+30Ω＝14Ω，
当压力F2＝40N时，代入得R2＝0.5Ω/N×40N+30Ω＝10Ω，
所以R1时电路总电阻更大，电流更小，
I1与I2相差0.1A，因此I2＝I1+0.1A，
电源电压不变，因此I1（R0+R1）＝I2（R0+R2），
代入数据I1（10Ω+14Ω）＝（I1+0.1A）×（10Ω+10Ω），
解得I1＝0.5A，I2＝0.6A，
P1＝I×R1＝（0.5A）2×14Ω＝3.5W，
P2＝I×R2＝（0.6A）2×10Ω＝3.6W，
ΔP＝P2﹣P1＝3.6W﹣3.5W＝0.1W。

故答案为：（1）10Ω；（2）30N；（3）40Ω；（4）0.1W。

3．（2022•永州）小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。

将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。

（1）求电源电压U；
（2）求灯泡L的电阻；
（3）当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。

【解答】解：（1）由图甲可知，当滑片P移到b端时，只有灯泡L工作，灯泡L正常发光，则电源电压U＝U L＝6V；
（2）由P＝可知，灯泡L的电阻：R L＝＝＝6Ω；
（3）由图甲可知，滑动变阻器和灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，当电流表的示数为I＝0.3A时，
根据欧姆定律可知，电路中的总电阻R总＝＝＝20Ω；
根据串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻R′＝R总﹣R L＝20Ω﹣6Ω＝14Ω；
（4）由图乙可知，滑动变阻器分为两部分并联接入电路，
假设上端为R1，下端为R2，由题意可知，滑动变阻器R＝R1+R2＝20Ω
则并联的总电阻R并＝＝＝＝
；
电路消耗的电功率：P＝＝＝
，
当R1＝10Ω时，电路消耗的电功率最小，P小＝＝1.8W。

答：（1）电源电压U为6V；
（2）灯泡L的电阻为6Ω；
（3）当电流表的示数为0.3A时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为14Ω；
（4）将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'＝3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小为1.8W。

4．（2022•聊城）如图所示，电源电压和小灯泡的灯丝电阻均保持不变。

R1为6Ω的定值电阻，小灯泡L上标有“12V”字样，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样，电流表使用的量程为0～3A。

当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片移到最上端时，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为1.7A。

求：
（1）小灯泡L的额定功率；
（2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1两端的电压；
（3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，为了保证测量精确，要求电流表示数不小于其量程的，求滑动变阻器R2连入电路的最大阻值。

【解答】解：（1）当所有开关都闭合时，小灯泡L与滑动变阻器R2并联，小灯泡正常发光，则U＝U2＝U L＝12V，滑动变阻器的滑片移到最上端时，滑动变阻器连入的电阻R2＝10Ω，
通过滑动变阻器的电流，
通过小灯泡的电流I L＝I﹣I2＝1.7A﹣1.2A＝0.5A，
小灯泡的额定功率P L＝U L I L＝12V×0.5A＝6W。

（2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1与小灯泡L串联，
小灯泡的电阻，
电路中的电流，
定值电阻R1两端的电压U1＝I1R1＝0.4A×6Ω＝2.4V。

（3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，
题中要求的电流至少达到电流表量程的，电流表的量程为0～3A
则电路中的最小电流，
电路中的最大电阻，
滑动变阻器连入电路中的最大阻值R2最大＝R﹣R1＝12Ω﹣6Ω＝6Ω。

答：（1）小灯泡L的额定功率为6W；
（2）开关S、S2闭合，S1、S3断开时，定值电阻R1两端的电压为2.4V；
（3）开关S、S3闭合，S1、S2断开时，滑动变阻器R2连入电路的最大阻值为6Ω。

5．（2022•绥化）如图甲所示的电路，电源电压可调，R为标有“1A”字样的滑动变阻器，
a、c为其两个端点，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，L1、L2是额定电压
均为6V的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。

求：
（1）L1正常发光时的电阻；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？
（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时R ab：R bc＝1：2，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？
（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片P的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片P的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。

【解答】解：（1）L1正常发光的电阻R1＝＝＝5Ω；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，L1、L2和R串联，此时电压表测两灯串联的总电压，若不损害电路，只能L2正常发光，由图像乙可知串联电路电流I＝0.8A；
此时两灯泡电压分别为U1＝2V，U2＝6V；
电压表示数U＝U1+U2＝2V+6V＝8V；
（3）闭合开关S、S2，断开S1，L1被短路，L2和R串联，L2正常发光，此时串联电路电流I＝0.8A；
滑动变阻器两端的电压U滑＝U总﹣U＝14V﹣6V＝8V；
滑动变阻器接入阻值R ab＝＝＝10Ω；
滑动变阻器总电阻R＝3R ab＝3×10Ω＝30Ω；
（4）滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，由图像乙可知L1的额定电流是1.2A，大于滑动变阻器的允许通过的最大电流为1A，所以L1不能正常发光，只能让L2正常发光；此情况对于两种电路。

电路1：闭合开关S，断开S1、S2，L1、L2和R串联，若不损害电路，只能L2正常发光，由图像乙可知串联电路电流I＝0.8A；
此时两灯泡电压分别为U1＝2V，U2＝6V；
此时L1的电阻R′1＝＝＝2.5Ω；L2的电阻R′2＝＝＝7.5Ω；
最小功率P小＝I2（R′1+R′2+）＝（0.8）2（2.5Ω+7.5Ω+15Ω）＝16W；
最大功率P大＝I2（R′1+R′2+R）＝（0.8）2（2.5Ω+7.5Ω+30Ω）＝25.6W；
总功率范围16W～25.6W；
电路2：闭合开关S、S2，断开S1，L1被短路，L2和R串联，L2正常发光，此时串联电
路电流I＝0.8A；
最小功率P小＝I2（R′1+）＝（0.8）2（7.5Ω+15Ω）＝14.4W；
最大功率P大＝I2（R′1+R）＝（0.8）2（7.5Ω+30Ω）＝24W；
总功率范围14.4W～24W。

答：（1）L1正常发光时的电阻是5Ω；
（2）闭合开关S，断开S1、S2，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是8V；
（3）闭合开关S、S2，断开S1，将电源电压调至14V，当滑动变阻器滑片P在b点时，小灯泡正常发光，此时R ab：R bc＝1：2，则滑动变阻器的最大阻值是30Ω；
（4）电路1：闭合开关S，断开S1、S2，L1、L2和R串联，总功率范围16W～25.6W；
电路2：闭合开关S、S2，断开S1，总功率范围14.4W～24W。

6．（2022•南通）如图所示，电源电压恒定，R0是定值电阻，小灯泡L标有“6V 3W”，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω。

三个开关均闭合时，小灯泡恰好正常发光，电流表示数为1.5A。

（1）求小灯泡的额定电流；
（2）求电阻R0的阻值；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，求电路总功率的最小值和最大值。

【解答】解：（1）根据P＝UI可知小灯泡的额定电流I L＝＝＝0.5A；
（2）三个开关均闭合时，灯泡和定值电阻并联，小灯泡恰好正常发光，
根据并联电路的电压特点可知电源电压U＝U L＝6V，
电流表示数为1.5A，根据并联电路的电流特点可知通过定值电阻的电流I0＝I﹣I L＝1.5A ﹣0.5A＝1A，
根据欧姆定律可知电阻R0的阻值R0＝＝＝6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，定值电阻和滑动变阻器串联，滑动变阻器接入电路的阻值
最大时，总电阻最大，电源电压不变，根据P＝可知电路的总功率最小；滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω时，总电阻最小，电源电压不变，根据P＝可知电路的总功率最大。

电路总功率的最小值P1＝＝≈1.4W；
电路总功率的最大值P2＝＝＝6W。

答：（1）小灯泡的额定电流为0.5A；
（2）电阻R0的阻值为6Ω；
（3）闭合S，断开S1和S2，移动变阻器的滑片P，电路总功率的最小值和最大值分别为
1.4W、6W。

7．（2022•淄博）如图所示是一种测定油箱内油量装置的示意图。

当油箱中油量改变时，浮子带动滑杆，滑杆带动滑片在电阻片R上滑动，从而改变电路中电流表的示数。

已知电源电压15V保持不变，R的规格为“20Ω 1A”。

当油量最多时，滑片在A端；当油量最少时，滑片在B端，此时电流表示数为0.3A。

求：
（1）R0的阻值；
（2）油量最多时，电流表的示数及R0消耗的电功率。

【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电流表测电路中的电流。

（1）当油量最少时，滑片在B端，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I ＝0.3A，
根据欧姆定律可知此时电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以R0的阻值：R0＝R总﹣R＝50Ω﹣20Ω＝30Ω；。