备战河北中考2020：攻克题型拿高分 题型十 电学计算题

第二部分攻克题型拿高分题型十电学计算题(必考)类型1电学常规计算1. (2019贵阳)如图所示电路，电源的电压恒为8 V，小灯泡L标有“6 V 3 W”字样．若不考虑温度对灯丝电阻的影响，闭合开关S，求：(1)小灯泡的额定电流；(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻值；(3)移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为3 V时，小灯泡的实际功率．第1题图2. (2019广东省卷)如图所示，电源的电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2的阻值为60 Ω.只闭合开关S0时，电流表的示数为0.2 A，再闭合开关S1时，电流表的示数为0.6 A．求：(1)电源的电压；(2)电阻R1的阻值；(3)开关S0、S1均闭合后，通电10 s电路消耗的总电能．第2题图3.(2019怀化)如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻．闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示．求：(1)当电压表示数为4.0 V时，此时滑动变阻器接入电路的电阻；(2)R0的阻值及电源电压；(3)当滑片滑到滑动变阻器中点时，电阻R0消耗的电功率．第3题图类型2分类讨论相关计算(6年5考)1. (2019定州二模)在如图所示的电路中，电源电压为16 V且保持不变，定值电阻R1＝20 Ω，滑动变阻器R2上标有“100 Ω0.6 A”字样，闭合开关S后，电流表的示数为0.5 A.(1)求此时电压表的示数．(2)通电10 s，求R2消耗的电能．(3)如果用一个定值电阻来替换电阻R1，要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使其中两个电表同时达到满偏，且电路能正常工作．求符合上述条件的所有可能的定值电阻的阻值．(计算结果不是整数的保留两位小数)．第1题图2. (2019上海普陀区二模)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1阻值为10 Ω，滑动变阻器R2标有“20 Ω 2 A”字样．现将两个电流表、分别串接在电路中，当滑动变阻器R2的滑片P从一点向另一点移动过程中，电流表的示数始终为0.6 A，电流表的示数从1.2 A减小到1.0 A．求：(1)电源电压U.(2)10秒内电流通过电阻R1所做的电功W1.(3)滑动变阻器连入阻值的变化量ΔR2.第2题图3. (2019唐山路北区二模)如图甲所示，电源电压可调，灯泡L规格为“9 V4.5 W”，且灯丝电阻不随温度变化，电流表量程为“0～0.6 A”和“0～3 A”，滑动变阻器的规格分别为“25 Ω 3 A”和“15 Ω 3 A”．(1)将电源电压调到12 V，闭合开关，移动滑片P，使灯泡正常发光，求灯泡的电阻和变阻器连入电路的电阻．(2)调节电源电压，用R0＝10 Ω的定值电阻替换灯泡，闭合开关，滑片P从最右端B点移到某处的A点，两表示数的U－I关系如图乙所示，滑片P在A点时，电压表示数为2 V，电流表指针指到满偏刻度的五分之二，通过计算判断所用变阻器的规格及电源电压．第3题图4. (2019石家庄一模)如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R1＝10 Ω，滑动变阻器R2标有“60 Ω 1 A”字样，灯泡上标有“8 V 4 W”字样，灯泡阻值不受温度影响．电流表可选用“0～0.6 A”或“0～3 A”两种量程，电压表可选用“0～3 V”或“0～15 V”量程．(1)求灯泡正常发光时的电阻．(2)闭合开关S和S1，调节滑动变阻器的滑片在中点时，灯泡正常发光，求电源电压．(3)若电源电压可变，电压表只用“0～15 V”量程．闭合开关S和S2，调节滑动变阻器滑片的过程中，在电路安全的前提下，电流表的最大和最小示数如图所示(两次读数时电流表可能更换了量程)．求电源电压的可能值以及电路总功率的最小值．第4题图5. (2019上海普陀区一模)如图(a)所示，电源电压为24 V，且保持不变，电阻R1的阻值为10 Ω，滑动变阻器R标有“50 Ω 1 A”字样，电压表、电流表的规格如图(b)所示．闭合电键S后，电流表示数为0.9 A．求：(1)电阻R1两端的电压U1.(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值．(3)在电表量程可换的情况下，为使滑动变阻器接入电路的阻值范围最大，小明同学认为可以采取下列方案之一来实现：a.去掉电压表；b.去掉电压表；c.将电流表用导线代替．请通过计算说明可行的方案并求出此时滑动变阻器的取值范围及电路中的电压表、电流表对应的示数情况．第5题图6. (2019邢台二模)如图所示电源电压可调，定值电阻R1＝5 Ω，灯L上标有“6 V 3.6 W”，滑动变阻器R2上标有(20 Ω 1 A)，电流表、电压表的量程分别为(0～0.6 A)和(0～3 V)．(1)开关S断开时，求小灯泡正常发光时的电流和电路安全工作时的电源的最大电压．(2)开关S闭合后，要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表、电压表的示数先后均能达到满刻度且电路安全工作．求电源电压的取值范围．第6题图类型3方程类相关计算(2015.38)1. (2019南充)如图，电源电压不变，定值电阻R1＝6 Ω，电流表的量程为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V，滑动变阻器R2的规格为“40 Ω 1 A”，闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3 A ，当滑片P 置于N 点时，电流表示数变化了0.1 A ，且滑动变阻器连入电路中的阻值R M R N ＝12.(1)求定值电阻R 1前后两次电功率之比； (2)求电源电压；(3)在不损坏元件的情况下，求出滑动变阻器的取值范围．第1题图2. (2019凉山州)如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R 最大阻值为10 Ω，小灯泡L 标有“6 V 3 W ”字样．闭合开关S 、S 1、S 2，滑动变阻器滑片P 移至最左端时，小灯泡L 恰好正常发光．闭合开关S 、S 1，断开开关S 2，电压表的示数为3.6 V ，忽略小灯泡电阻随温度的变化．求：(1)电源的电压及小灯泡L 的电阻； (2)R 1的阻值；(3)闭合开关S 、S 2，断开开关S 1，滑动变阻器消耗的电功率为0.72 W 时，电流表的示数．第2题图3. (2018石家庄43中三模)如图所示，电源电压保持不变，有一个额定电压为12 V的小灯泡，其U－I图像如图乙所示，滑动变阻器R2上标有“25 Ω 2 A”字样，定值电阻R1＝40 Ω.只闭合开关S1，滑片处于某一位置a时，电流表的示数I a＝0.4 A，滑动变阻器的功率为P a，电阻为R a；只闭合开关S2，滑片位于位置b时，电流表的示数为I b，滑动变阻器的功率为P b，电阻为R b.已知：R a∶R b＝9∶4，P a∶P b＝4∶1.第3题图(1)小灯泡的额定功率是多少？(2)I a∶I b为多少？电源电压是多少？(3)重新选择电流表和电压表量程，用阻值合适的定值电阻代替R1接入电路，要求在只闭合开关S2时，电流表和电压表示数分别能达到满偏，且电路能正常工作，求电路的总功率的最大值和最小值分别是多少？类型4电器类相关计算1. (2019营口)图甲是小明家使用的电饭煲，图乙是其电路原理图，R1、R2为阻值不变的电热丝，S1为温度自动控制开关，可实现“加热”和“保温”状态的转换．该电饭煲的最大容量是4 L，额定加热功率是800 W，额定保温功率是100 W．[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：(1)电热丝R1的阻值是多少？(2)该电饭煲将2 kg水从20 ℃加热到100 ℃时，水吸收的热量是多少？(3)关闭家中其他用电器，只让该电饭煲在加热状态下工作4 min，观察到标有“1 200 r/(kW·h)”字样的电能表转盘转了60转，则电饭煲的实际功率是多少？第1题图2.(2019随州)随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬．某电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表(“中温”挡功率空出)，其电路原理如图所示，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断电源保证安全，当S、S1闭合，S2断开时电暖器为“低温”挡．第2题图求：(1)R1的阻值；(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流；(3)若室内空气质量为50 kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10 min，放出热量的50%被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少？[假设空气的比热容为1.1×103 J/(kg·℃ )]3.(2011河北38题7分)图甲是小明设计的调光电路图，他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6 V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B 的过程中，小灯泡的I－U关系图像如图乙所示．(电阻丝AB的阻值不随温度变化)求：(1)小灯泡的额定功率；(2)电阻丝AB的阻值；(3)当AB连入电路的阻值R1＝2.5 Ω时，灯泡消耗的功率为3.2 W，此时灯丝的阻值为多少．第3题图参考答案题型十 电学计算题类型1 电学常规计算1. 解：(1)小灯泡的额定电流I 额＝P 额U 额＝3 W6 V＝0.5 A(2)小灯泡正常发光，所以U L ＝6 V ，U R ＝U －U L ＝8 V －6 V ＝2 V L 与R 串联，I R ＝I 额＝0.5 A滑动变阻器R 接入电路的阻值：R ＝U R I R ＝2 V0.5 A ＝4 Ω(3)小灯泡的电阻：R L ＝U 额I 额＝6 V 0.5 A＝12 Ω 当电压表示数为3 V 时，P 实＝U 2实R L ＝（3 V ）212 Ω＝0.75 W2. 解：(1)只闭合开关S 0时，只有R 2接入电路 由I ＝UR 得：U 2＝I 2R 2＝0.2 A ×60 Ω＝12 V电源电压：U ＝U 2＝12 V(2)闭合开关S 0和S 1时，R 1和R 2并联接入电路 根据并联电路电流规律I ＝I 1＋I 2得： 通过R 1的电流I 1＝I －I 2＝0.6 A －0.2 A ＝0.4 A 根据并联电路电压规律得：U 1＝U ＝12 V R 1的阻值：R 1＝U 1I 1＝12 V0.4 A＝30 Ω(3)开关S 0、S 1均闭合后，通电10 s 电路消耗的总电能：W ＝UIt ＝12 V ×0.6 A ×10 s ＝72 J3. 解：(1)由图像乙可知当电压表示数为4 V 时，电流表示数为0.2 A ，故此时滑动变阻器接入电路中的阻值 R 滑＝U 滑I 滑＝4 V 0.2 A＝20 Ω(2)由图乙两组数据，当滑片滑到 a 点时，电路电流为0.6 A ；当滑片滑至b 点时，电路电流为0.2 A ，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为20 Ω 由电源电压相等可得：0.6 A ×R 0＝0.2 A ×R 0＋4 V 解得：R 0＝10 Ω，电源电压为U ＝6 V(3)当滑动变阻器的滑片位于中点时，接入电路中的阻值为10 Ω，此时电路中的电流 I ＝U R 0＋12R 滑＝ 6 V 10 Ω＋10 Ω＝0.3 AR 0消耗的电功率P ＝I 2R 0＝(0.3 A)2×10 Ω＝0.9 W 类型2 分类讨论相关计算1. 解：(1)由电路图可知，电阻R 1与R 2串联，电压表测定值电阻R 1两端的电压U 1＝IR 1＝0.5 A ×20 Ω＝10 V(2)R 2两端的电压为U 2＝U －U 1＝16 V －10 V ＝6 V R 2消耗的电能W ＝U 2It ＝6 V ×0.5 A ×10 s ＝30 J(3)由于滑动变阻器允许通过的最大电流是0.6 A ，则电流表应选择0～0.6 A 的量程，所以电路中的最大电流为0.6 A ；由(1)(2)问可知，电压表和的量程均为0～15 V ，电源电压为16 V ，故不可能是两个电压表同时达到满偏 当电压表和电流表同时达到满偏时，可知满足条件的定值电阻的阻值为R ＝U I ＝15 V0.6 A＝25Ω 当电压表和电流表同时达到满偏时，满足条件的定值电阻的阻值为R ′＝U ′I＝16 V －15 V0.6 A≈1.67 Ω综上所述，定值电阻的阻值可能是25 Ω或1.67 Ω2. 解：(1)由电路图可知，R 1与R 2并联，根据滑片移动，电流表的示数始终为0.6 A 知，电流表与电阻R 1串联根据欧姆定律I ＝UR 知电源电压为U ＝U 1＝I 1R 1＝0.6 A ×10 Ω＝6 V (2)10秒内电流通过电阻R 1所做的电功 W 1＝U 1I 1t ＝6 V ×0.6 A ×10 s ＝36 J (3)若电流表测量通过电阻R 2的电流I 2I 2小＝1.0 A ，滑动变阻器R 2的最大电阻 R 2大＝U I 2小＝6 V 1.0 A＝6 ΩI 2大＝1.2 A ，滑动变阻器R 2的最小电阻 R 2小＝U I 2大＝6 V 1.2 A ＝5 Ω滑动变阻器连入阻值的变化量 ΔR 2＝R 2大－R 2小＝6 Ω－5 Ω＝1 Ω 若电流表测量干路的电流I 2小′＝I 小－I 1＝1.0 A －0.6 A ＝0.4 A ，滑动变阻器R 2的最大电阻：R 2大′＝U I 2小′＝6 V0.4 A ＝15ΩI 2大′＝I 大－I 1＝1.2 A －0.6 A ＝0.6 A ，滑动变阻器R 2的最小电阻：R 2小′＝U I 2大′＝6 V0.6 A ＝10Ω滑动变阻器连入阻值的变化量ΔR 2′＝R 2大′－R 2小′＝15 Ω－10 Ω＝5 Ω综上所述，滑动变阻器连入阻值的变化量ΔR 2为1 Ω或5 Ω3. 解：(1)灯泡的电阻R L ＝U 额2P 额＝（9 V ）24.5 W ＝18 Ω由P ＝UI 可得，灯泡的额定电流 I 额＝P 额U 额＝4.5 W9 V＝0.5 A此时电路总电阻R 总＝U I 额＝12 V0.5 A ＝24 Ω滑动变阻器连入的电阻R ′＝R 总－R L ＝ 24 Ω－18 Ω ＝6 Ω(2)当滑动变阻器滑片P 在A 点时，电压表示数为2 V ，即U A ＝2 V由乙图可知，U B ＝5U A ＝5×2 V ＝10 V ，由于滑片P 在A 点时电流表指针指到满偏刻度的五分之二，即I A 的可能值为0.24 A 或1.2 A 由图乙可知： I B ＝13I A所以I B 的可能值为0.08 A 或0.4 A当I B ＝0.08 A 时，R 最大＝U B I B ＝10 V0.08 A＝125 Ω，不符合题意当I B ＝0.4 A 时，R 最大＝U B I B ＝10 V0.4 A ＝25 Ω，所以滑动变阻器的规格为“25 Ω 3 A ”电源电压U ＝U B ＋I B R 0＝10 V ＋0.4 A ×10 Ω＝14 V 4. 解：(1)由功率P ＝U 2R 可知，灯泡正常发光时的电阻为R ＝U 2额P 额＝（8 V ）24 W ＝16 Ω(2)闭合开关S 和S 1，灯泡和滑动变阻器串联，滑片在中点时电阻为30 Ω 此时灯泡正常发光电流为：I 额＝P 额U 额＝4 W8 V ＝0.5 A故电源电压为：U ＝8 V ＋0.5 A ×30 Ω＝23 V(3)由条件可知，若电流表(a)电流为1.5 A 时，会烧坏滑动变阻器．故(a)电流为0.3 A ，(b)电流为1 A 或0.2 A.①当最大电流为1 A 、最小电流为0.3 A当电流最小为0.3 A 时，变阻器全部接入电路，此时它两端的电压U R ＝0.3 A ×60 Ω＝18 V ，会超过电压表的最大量程，故滑片不能调到最右端，变阻器两端最大电压为15 V 此时电源电压：U ＝IR 1＋U V ＝0.3 A ×10 Ω＋15 V ＝18 V 最小功率为：P ＝UI ＝18 V ×0.3 A ＝5.4 W ②当最大电流为0.3 A 、最小电流为0.2 A 时当电流最小为0.2 A 时，滑片能调到最右端，不会超过电压表的最大量程 此时电源电压为U ′＝I ′R 1＋I ′R 2＝0.2 A ×10 Ω＋0.2 A ×60 Ω＝14 V 但该情况下0.3 A 不符合电路安全下电路中电流的最大值，故不合理舍去． 综上所述，电源电压为18 V ，电路总功率最小值为5.4 W. 5. 解：由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 1两端的电压，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流． (1)由I ＝UR 可得，电阻R 1的两端电压：U 1＝IR 1＝0.9 A ×10 Ω＝9 V(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R 2两端的电压： U 2＝U －U 1＝24 V －9 V ＝15 V 则滑动变阻器R 2接入电路的阻值： R 2＝U 2I ＝15 V 0.9 A≈16.7 Ω(3)在电表量程可换的情况下，由滑动变阻器的铭牌可知，电路中的最大电流为1 A 此时R 1两端的电压： U 1′＝I ′R 1＝1 A ×10 Ω＝10 V 此时滑动变阻器两端的电压：U 2′＝U －U 1′＝24 V －10 V ＝14 V综上可知，两电压表的示数均没有超过15 V ，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小 则R 2小＝U 2′I ′＝14 V1 A ＝14 Ωa ．去掉电压表后，当电压表的示数U 2″＝15 V ，滑动变阻器接入电路中的电阻最大此时R 1两端的电压：U 1″＝U －U 2″＝24 V －15 V ＝9 V 此时电路中的电流： I ″＝U 1″R 1＝9 V10 Ω＝0.9 A滑动变阻器接入电路中的最大阻值： R 2大＝U 2″I ″＝15 V 0.9 A ≈16.7 Ωb ．去掉电压表后，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为50 Ω时，电路中的电流最小，电压表的示数最小因串联电路中总电阻等于各分电阻之和 所以，电路中的最小电流：I 1″＝U R 1＋R 2大′＝24 V10 Ω＋50 Ω＝0.4 A电压表的示数：U 1＝I 1″R 1＝0.4 A ×10 Ω＝4 Vc ．将电流表用导线代替后，当电压表的示数U 2″＝15 V ，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，约为16.7 Ω综上所述，可知，可行的方案是b ，此时滑动变阻器的取值范围为14 Ω～50 Ω 变阻器接入电路中的电阻为50 Ω时，电路中电压表的示数为4 V ，电流表示数为0.4 A 变阻器接入电路中的电阻为14 Ω时，电路中电压表的示数为10 V ，电流表示数为1 A6. 解：(1)因为P ＝UI灯泡正常工作时，电路电流I ＝P U ＝3.6 W6 V＝0.6 A此时电源电压最大，为U max ＝6 V ＋0.6 A ×5 Ω＋3 V ＝12 V(2)①当电流表满刻度，即电流表示数为0.6 A 时，若电压表示数为0时，电源电压最大为 U min1＝0.6 A ×5 Ω＝3 V若电压表示数满刻度，即电压表示数为3 V 时，电源电压应为 U max1＝0.6 A ×5 Ω＋3 V ＝6 V②当电压表满刻度，即电压表示数为3 V 时 电流表示数最小为I min1＝3 V20 Ω＝0.15 A ，这时电源电压应为 U min2＝3 V ＋0.15 A ×5 Ω＝3.75 V电流表示数最大为I ＝0.6 A ，这时电源电压应为 U max2＝0.6 A ×5 Ω＋3 V ＝6 V综上所述，满足题意的电源电压的取值范围应为：3.75 V ～6 V 类型3 方程类相关计算1. 解：(1)定值电阻R 1前后两次电功率之比为： P 1P 1′＝I 21R 1I 22R 1＝（0.3 A ）2×R 1（0.3 A －0.1 A ）2×R 1＝94(2)当滑片P 在M 点时，由欧姆定律得：UR 1＋R M＝0.3 A …①当滑片P 在N 点时，由欧姆定律得：UR 1＋R N ＝0.3 A －0.1 A ＝0.2 A …②由于R M R N ＝12…③联立①②③得：R M ＝6 Ω，R N ＝12 Ω，U ＝3.6 V(3)当电路中的最大电流为0.6 A 时，滑动变阻器连入电路的阻值最小，由欧姆定律得：UR 1＋R 滑最小＝0.6 A将U ＝3.6 V ，R 1＝6 Ω代入上式中，解得：R 滑最小＝0 Ω当电压表的示数为3 V 时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，由欧姆定律得：U －3 V R 1＝3 VR 滑最大将U ＝3.6 V ，R 1＝6 Ω代入上式中，解得：R 滑最大＝30 Ω 故在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0～30 Ω2. 解：(1)闭合S 、S 1、S 2，滑动变阻器的滑片位于最左端时，滑动变阻器被短路，此时电路只有小灯泡工作，并且灯泡正常发光，所以电源电压U ＝U L ＝6 V 由P ＝UI 、I ＝U R 得P ＝U 2R ，则灯泡的电阻：R L ＝U 2LP L ＝（6 V ）23 W ＝12 Ω(2)闭合S 、S 1，断开S 2，此时灯泡和R 1串联 电路中的电流：I ＝U 2R L ＝3.6 V12 Ω＝0.3 A根据I ＝U R 可得R 1的阻值：R 1＝U 1I ＝U －U 2I ＝6 V －3.6 V0.3 A＝8 Ω(3)闭合S 、S 2，断开S 1，此时灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器消耗的功率为0.72 W 时，电路中的电流为I P ，滑动变阻器两端的电压为U P 根据题意有：U P I P ＝0.72 W ……① U P ＋12 Ω×I P ＝6 V ……②联立①②解得：IP 1＝0.2 A 或IP 2＝0.3 A当IP 1＝0.2 A 时，UP 1＝3.6 V ，此时滑动变阻器的电阻为：RP 1＝UP 1IP 1＝3.6 V0.2 A ＝18 Ω，而滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，不符合题意，舍去当IP 2＝0.3 A 时，UP 2＝2.4 V ，此时滑动变阻器的电阻为RP 2＝UP 2IP 2＝2.4 V0.3 A ＝8 Ω<10 Ω，符合题意故电路中的电流为0.3 A 即电流表的示数为0.3 A 3. 解：(1)由图乙可知，U L ＝12 V 时，I L ＝0.5 A 小灯泡的额定功率P L ＝U L I L ＝12 V ×0.5 A ＝6 W(2)只闭合S 1，小灯泡与变阻器R a 串联，I a ＝0.4 A ，由图乙可知此时灯泡两端电压U L ′＝6 V ，只闭合S 2时，电阻R 1与变阻器R b 串联，已知R a ∶R b ＝9∶4由P a P b ＝41＝I 2a ·R a I 2b ·R b ＝I 2a ×9I 2b ×4，得I a I b ＝43因为I a ＝0.4 A ，所以I b ＝0.3 A两次电路的电源电压分别为只闭合S 1时，U ＝U L ′＋I a R a ＝6 V ＋0.4 A ×R a ①只闭合S 2时，U ＝I b (R 1＋R b )＝0.3 A ×(40 Ω＋R b )②R a ∶R b ＝9∶4③由①②③得R a ＝22.5 Ω，R b ＝10 Ω，代入①得电源电压U ＝15 V(3)电源电压U ＝15 V ，由题意知变阻器与定值电阻串联，故电压表量程只能选0～3 V ，变阻器标有“2 A”，故电流表量程选0～0.6 A当R 2＝0，I 大＝0.6 A 时，电压表示数为0，选取定值电阻阻值最大R 大＝U I ＝15 V 0.6 A＝25 Ω 当U 2＝3 V ，I 大＝0.6 A 时，选取定值电阻阻值最小R 小＝U －U 2I 大＝15 V －3 V 0.6 A ＝20 Ω 所以选取定值电阻的取值范围为20 Ω～25 Ω当电路中电流最大时，电路总功率最大P 大＝UI 大＝15 V ×0.6 A ＝9 W当选取的定值电阻最大，且电压表满偏时，电路总功率最小P 小＝UI 小＝15 V ×15 V －3 V 25 Ω＝7.2 W类型4 电器类相关计算1. 解：(1)当开关S 、S 1闭合时，只有R 1接入电路中，为加热状态R 1＝U 2P 加＝（220 V ）2800 W ＝60.5 Ω (2)Q 吸＝c 水m (t －t 0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg ×(100 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J(3)电饭煲工作4 min 消耗的电能W 实＝60 r 1 200 r/（kW·h ）＝0.05 kW·h ＝1.8×105 J 加热时间t ＝4 min ＝240 s 电饭煲的实际功率P 实＝W 实t ＝1.8×105 J 240 s＝750 W 2. 解：(1)由电器铭牌数据可知，当S 、S 1闭合时电路中只有R 1接入电路根据电功率P ＝U 2R ，则R 1＝U 2P 低温＝（220 V ）2440 W ＝110 Ω (2)由图乙可知，当闭合S 、S 2时电暖气处于中温挡，当S 、S 1、S 2均闭合时处于高温挡高温挡时电路中两电阻并联，电路中的总电流I ＝P 高温U ＝1 650 W 220 V＝7.5 A 低温挡时电路中的电流为I 1＝P 低温U ＝440 W 220 V＝2 A 中温挡时电路中的电流I 2＝I －I 1＝7.5 A －2 A ＝5.5 A(3)高温挡工作时使空气升温，由题意可得Q 放＝P 高温t ＝1 650 W ×10×60 s ＝9.9×105 J由Q 吸＝50%Q 放＝cm Δt ，则Δt ＝＝Q 放·ηcm ＝9.9×105 J ×50%1.1×103 J/（kg·℃）×50 kg＝9 ℃ 3. 解：(1)当滑片P 在B 端时，由题图得知电源电压与小灯泡额定电压相等为6 V ，此时电路电流为1 A ，小灯泡的额定功率：P L ＝U L I L ＝6 V ×1 A ＝6 W(1分)(2)当滑片P 在 A 端时，由题图得小灯泡两端的电压为1.5 V ，电流I 小＝0.5 A ，由于R 与L 串联，则电阻丝两端电压：U 丝＝6 V －1.5 V ＝4.5 V由欧姆定律得电阻丝 AB 的电阻：R ＝U 丝I 小＝4.5 V 0.5 A＝9 Ω (3)灯泡消耗的功率为：P ＝I 2R 灯＝(U R 灯＋R 1)2R 灯 将U ＝6 V 、R 1＝2.5 Ω、P ＝3.2 W 代入上式中解得：R 灯＝1.25 Ω或5 Ω由题图可知，灯泡连入电路中的最小阻值为R 灯最小＝1.5 V 0.5 A＝3 Ω 所以R 灯＝1.25 Ω不合题意，舍去，则灯丝的阻值为5 Ω。