专题10中考电学体系内综合计算题
一、串并联电路电流、电压特点 1。串联电路的特点
(1）电流:各处的电流都相等。表达式:I=I1=I2
（2）电压：电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和.表达式：U=U1+U2
（3）电阻:电路的总电阻等于各用电器电阻之和。 表达式：R=R1+R2
2。并联电路的特点：
（1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式：I=I1+I2
（2）电压：各支路两端的电压相等。表达式：U=U1=U2
（3）电阻：电路的总电阻的倒数等于各用电器电阻倒数之和。 表达式:
111 RR1R2二、欧姆定律
1。数学表达式：IUR
1
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其中I代表电流，单位是A
U代表电压，单位是V R代表电阻，单位是Ω
2.说明：(1)I、U、R三量必须对应同一导体（或者同一段电路）；
（2）I、U、R三量对应的是同一时刻
三、对电功公式的理解把握 1。电功计算式：W =UIt
其中W代表电功, 单位是 J
U代表电压，单位是 V I代表电流, 单位是A t代表通电时间,单位是s
说明:(1)I、U、t必须对同一段电路、同一时刻而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位；
1度=1 kWh = 3.6×10 6 J。
(3）普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。
2
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2。电功导出式：W =I2Rt
U2与WRt
只能用于如电烙铁、电热器、白炽灯等纯电阻电路（对含有电动机、日光灯等非纯电阻电路不能用） 四、对电功率公式的理解把握 1。电功率定义式：PWt 其中P代表电功率，单位是W
W代表电功，单位是 J
t代表通电时间，单位是s
说明：(1）P、W、t必须对同一段电路、同一时刻而言。(2） 式中各量必须采用国际单位;
1度=1 kWh = 3.6×10 6 J.
(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用. 2.电功率计算式：P=IU
其中P代表电功率，单位是W
I代表电流, 单位是A
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U代表电压，单位是V
说明：（1）I、U 必须对同一段电路而言。
(2) 式中各量必须采用国际单位;
(3)普遍适用公式，对任何类型用电器都适用。
U23。电功率导出式：PRPI2R
这两个到处公式只能用于纯电阻电路。 五、焦耳定律
1．焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
2．焦耳定律公式：Q=I2Rt ，(式中单位Q→焦;I→安（A)；R→欧（Ω)；t→秒。）
3．当电流通过导体做的功(电功）全部用来产生热 量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。（如电热器，电阻就是这样的.）
【例题1】（2020黑龙江龙东农垦森工)如图所示，电源电压为6V保持不变，电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“10Ω
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1A\"的字样。在元件安全的情况下，移动滑动变阻器滑片P过程中，则( ）
A．R1的功率范围5W~0。8W B．R1的功率范围7.2W~0.8W
C．R2的最大功率是1.8W D．R2的最大功率为1.6W 【答案】AC
【解析】因为滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样，所以电路的最大电流为1A，此时R1的电功率最大， 所以R1的最大功率为：P1大＝
R1＝（1A）2×5Ω＝5W；
当滑动变阻器电阻最大时,电路的电流最小，R1的电功率最小, 最小电流为：I小＝
＝
＝0.4A，
R1＝（0。4A）2×5Ω＝0.8W，
所以R1的最小功率为:P1小＝
故R1的功率范围5W~0.8W，故A正确，B错误；
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滑动变阻器的功率为:P2＝＝
＝
＝
R2
,
当R1＝R2＝5Ω时R2的电功率最大,最大为P2大＝1.8W，故C正确，D错误。
＝＝
【对点练习】（2019内蒙古通辽）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。下列说法中正确的是（ )
A．电源电压为9V
B．滑动变阻器的最大阻值为14Ω C．小灯泡的额定功率为8W
D．电路总功率的变化范围为8W～12W
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【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡L与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表V1测L与R0两端的电压之和,电压表V2测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电路的总功率最大，两电压表的示数最大且电压表V1测电源两端的电压,
由图乙可知，电路中的最大电流IA错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时灯泡两端的电压: UL＝U﹣U0＝12V﹣6V＝6V， 因此时小灯泡恰好正常发光, 所以，灯泡的额定功率:
PL＝ULI大＝6V×1.0A＝6W，故C错误； 电路的最大总功率：
P大＝UI大＝12V×1.0A＝12W；
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大
＝1.0A，电压表V2的示数
U0＝6V，电压表V1的示数为12V，即电源的电压U＝12V，故
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(2)当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电路的总功率最小，
由图象可知，电路中的最小电流I小＝0。5A，电压表V1的示数UV1＝5V,
此时滑动变阻器两端的电压: UR＝U﹣UV1＝12V﹣5V＝7V,
由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值： R＝
＝
＝14Ω，故B正确;
电路的最小总功率:
P小＝UI小＝12V×0。5A＝6W，
则电路总功率的变化范围是6W~12W,故D错误。
【例题2】（2020湖南衡阳）如图所示电路中，电源电压为6V,电阻R1的阻值为2Ω，滑动变阻器R2上标有“10Ω 3A”字样,小灯泡L上标有“12V 6W”字样,电流表所选量程为0～3A.
（1）当开关S、S1和S2都闭合时，R2的滑片置于最右端,电流
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表的示数为0。9A，小灯泡L在5min内产生的热量是 J. （2）当S闭合，S1和S2都断开时，为了确保电流表测量更准确，本实验中要求电流表指针要达到满偏刻度的（即示数不小于最大量程的），则R2接入电路的最大阻值是 Ω。 【答案】（1）540；（2）4.
【解析】（1)当开关S1，S2,S都闭合时，R1被短路，电路为灯L、R2的并联电路,电流表测量干路中电流，
R2的滑片置于最右端,连入电阻R2最大＝10Ω， 滑动变阻器两端的电压等于电源电压， 通过滑动变阻器的电流： I2＝
＝
＝0.6A,
通过灯的电流:
IL＝I﹣I2＝0。9A﹣0.6A＝0。3A， 灯两端的电压等于电源电压， 小灯泡L在5min内产生的热量:
Q＝W＝UILt＝6V×0。3A×5×60s＝540J;
(2）当开关S1、S2都断开,S闭合时，电阻R1与R2串联；
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为了确保测量准确，电流表指针要达到满偏刻度的，电流表所选量程为0～3A,
所以最小电流Imin＝×3A＝1A，
由欧姆定律可得电阻R1两端的电压：U1＝IminR1＝1A×2Ω＝2V； 因为串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以滑动变阻器R2两端的电压:U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V， 由欧姆定律可得R2接入电路的最大阻值: R2max＝
＝＝4Ω.
【对点练习】（2019四川巴中）如图所示的电路中，“6V L1标有，闭合开关后，两灯均发光,此时电路的总3W,L2标有“3V 3W”
电阻R总＝ Ω,两电压表示数之比U1：U2＝ ；若将两灯并联后接入3V电路中，则两灯的实际功率之比P1：P2＝ .（不计温度对灯丝电阻的影响）
【答案】15；5:1;4：1。
【解析】由P＝UI＝可得,两灯泡的电阻分别为：
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R1＝R2＝
＝＝
＝12Ω ＝3Ω
由电路图可知，L1与L2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电流表测电路中的电流， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时电路的总电阻：
R总＝R1+R2＝12Ω+3Ω＝15Ω， 因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，两电压表示数之比：
＝
＝
＝
＝，
由P＝UI＝I2R可得，两灯的实际功率之比：
＝
＝＝
＝。
【例题3】（2020甘肃天水)如图所示的电路中,电源电压恒定不变，电压表的量程为0～15V,电流表的量程为0～0.6A,灯L上标有“6V 3W\"字样（不考虑灯丝电阻随温度的变化），定值电阻R2＝30Ω．当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时，灯L正常工作；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，
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电流表示数为0。3A，求： (1）灯泡的电阻; （2）电源电压；
(3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围。
【答案】（1）灯泡的电阻为12Ω； (2)电源电压为18V；
（3）在保证电路各元件安全的情况下，只闭合开关S1、S2时，灯L消耗的电功率范围为0。75W~3W。
【分析】（1）知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P＝UI＝求出灯泡的电阻;
（2）当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时,R1与L串联,根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时，R2与R1串联,电流表测电路
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中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出电源电压;
（3）只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，此时灯泡可以正常发光，其功率等于额定功率；当电压表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小,根据串联电路的电压特点求出此时灯泡两端的电压,利用P＝UI＝求出灯L消耗的最小电功率，然后得出灯L消耗的电功率范围。 【解答】解：（1）由P＝UI＝可得，灯泡的电阻： RL＝
＝
＝12Ω；
（2）当只闭合开关S1、S2，调节滑片P至距B端一处时,R1与L串联，
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： I1＝IL＝＝＝0.5A，
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：
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U＝I1（RL+R1）＝0。5A×（12Ω+R1)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当只闭合开关S1、S3，调节滑片P至中点处时,R2与R1串联,电流表测电路中的电流, 则电源的电压：
U＝I2×（R2+R1）＝0.3A×(30Ω+R1）﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：U＝18V，R1＝60Ω；
（3)只闭合开关S1、S2时，R1与L串联，电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流，
此时灯泡可以正常发光，其最大功率为3W,
当电压表的示数U1＝15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡的功率最小, 此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U1＝18V﹣15V＝3V， 灯L消耗的最小电功率： PL′＝
＝
＝0。75W，
所以,灯L消耗的电功率范围为0。75W~3W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式
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的综合应用，要注意灯泡正常发光时的功率和额定功率相等。 【对点练习】（2019四川南充）如图,电源电压不变,定值电阻R1＝6Ω，电流表的量程为0﹣0。6A,电压表的量程为0～3V，滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A\闭合开关后，当滑片P置于M点时，电流表示数为0.3A，当滑片P置于N点时，电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。
（1)求定值电阻R1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。 【答案】（1)定值电阻R1前后两次电功率之比为9：4； （2）电源电压为3.6V；
(3)在不损坏元件的情况下，滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
【解答】（1）滑片由M点滑到N点，电阻变大，电路中的电流减小，所以滑片P置于N点时电路中的电流： IN＝IM﹣0.1A＝0.3A﹣0。1A＝0.2A，
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定值电阻R1前后两次电功率之比9：4；
(2）滑片P置于M点时，电源电压U＝IM（R1+RM)， 滑片P置于N点时，电源电压U＝IN（R1+RN）， RN＝2RM，
所以0.3A×（R1+RM）＝0。2A×（R1+2RM）, 解得RM＝R1＝6Ω， 电源电压：
U＝IM(R1+RM)＝0。3A×(6Ω+6Ω）＝3.6V；
(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知，电路中的最大电流为I大＝0。6A,
由欧姆定律可得,电路总电阻：R=6Ω， 滑动变阻器连入电路的最小阻值: R
滑小
＝R﹣R1＝6Ω﹣6Ω＝0Ω；
电压表的量程为0~3V，滑动变阻器两端的最大电压U滑＝3V， R1两端的电压U1＝U﹣U滑＝3.6V﹣3V＝0。6V， 根据串联电路的分压特点可知： 解得R
滑大
＝30Ω，
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所以在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0Ω～30Ω。
1。（2019山东东营）如图所示,测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0~0。6A，电压表量程0~3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2。5V 0。625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化,小灯泡两端电压不允许超过额定值,闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动,电流表示数变小，电压表示数变大 B．电流表的示数允许变化范围是0。1～0。25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24~50Ω D．电路的最大电功率是2.5W 【答案】B
【解答】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电 流表测电路中的电流。
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（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误； （2)根据P＝UI可得，灯的额定电流： IL额＝
＝
＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0。所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A， 由I＝可得，灯泡的电阻: RL＝
＝
＝10Ω,
电路中的总电阻： Rmin＝
＝
＝24Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R
滑min
＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误;
该电路的最大功率：
Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；
6A， 18
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（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流： Imin＝
＝
＝0。1A，
则电流表示数的变化范围是0。1A～0。25A，故B正确。 2。(2019四川巴中）如甲图的电路中，电源电压为8V恒定不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器,闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，下列判断错误的是（ )
A．R0的阻值是5Ω
B．电路的最大总功率12。8W C．R0的最小功率是1.6W
D．滑动变阻器最大阻值是35Ω 【答案】C
【解析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流。
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（1）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，此时电路的总功率最大， 由乙图可知，电路中的最大电流I大＝1.6A, 由I＝可得，R0的阻值： R0＝
＝
＝5Ω，故A正确；
电路的最大总功率：
P大＝UI大＝8V×1.6A＝12.8W，故B正确；
（2）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大，电流表的示数最小，R0的功率最小，
由乙图可知,电路中的最小电流I小＝0.2A，变阻器R两端的电压UR＝7V，
则R0的最小功率： P0小＝I
小
2R0＝（0.2A）2×5Ω＝0。2W，故
C错误;
滑动变阻器的最大阻值: R大＝
＝
＝35Ω，故D正确。
3。（2019四川南充）如图电源电压恒为9V，灯L标有“3V 1.5W\"（灯L电阻不受温度影响）,滑动变阻器R的规格为“0～30Ω”，
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闭合开关S,当R的滑片移到M点时，灯L正常发光，此时下列分析正确的是（ ）
A．灯L的电阻为6Ω B．电压表V1示数为6V
C．R接入电路中的阻值为18Ω D．电路消耗的总功率为4.5W 【答案】AD
【解析】（1）首先判断电路连接情况和电压表测量谁的电压,灯和滑动变阻器是串联的，判断电压表测量谁的电压。
(2）知道电压和功率求灯的电流,知道电源电压和电流求出功率，知道滑动变阻器的电压和电流求出电阻。
由图知，灯和滑动变阻器是串联的，电压表V1并联在电源两端，则V1测电源电压,电压表V2和灯泡并联,则V2测量灯泡的电压， 当R的滑片移到M点时，灯泡正常发光， 由P＝UI可得,电路中的电流：I0.5A， 则灯L的电阻：RL6Ω,故A正确。
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已知电源电压恒为9V，V1测电源电压,所以V1的示数为9V，故B错误。
此时灯L正常发光，则UL＝3V，
滑动变阻器两端电压为：U'＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V, 滑动变阻器接入电路中的阻值:R'12Ω，故C错误.
电路消耗的功率为：P＝UI＝9V×0。5A＝4.5W，故D正确。 二、填空题
4。（2019安徽省）如图电路中，U＝12V，R1＝6Ω，R2＝3Ω，R3＝4Ω．当S2断开，S1闭合时，电阻R1消耗的电功率为____W；当S1、S2都闭合时，6s内电流通过R2产生的热量是____J。
【答案】 8.64；32
【解析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式,根据欧姆定律算出电路的电流,根据P＝I2R算出电阻R1消耗的电功率；同理，先算出电阻R1和R2的总电阻，根据欧姆定律算出电路的电流和电阻R2两端的电压,根据Q＝W＝ 6s内电流通过R2产生的热量.
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t算出
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（1）当S2断开，S1闭合时，电阻R1和R3串联， 电路的电流：I＝
＝
＝1。2A，
电阻R1消耗的电功率：P＝I2R1＝（1。2A）2×6Ω＝8.64W；(2）当S1、S2都闭合时，电阻R1和R2先并联，再和R3串联， R1和R2并联的总电阻:R＝ 干路中的电流：I′＝
＝
＝
＝2Ω,
＝2A，
则电阻R2两端的电压：U2＝I′R＝2A×2Ω＝4V， 6s内电流通过R2产生的热量：Q＝W＝ 三、综合计算题
5。（2019•德州)如图(a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V0.5A”字样，电流表量程0～0。6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。
t＝
×6s＝32J.
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求：(1）小灯泡的额定功率；
（2）电源电压及定值电阻R2的阻值;
（3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 【答案】（1)小灯泡的额定功率为2W;
（2）电源电压为5V，定值电阻R2的阻值为10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1允许的取值范围为2Ω~7.5Ω。
【解析】(1）小灯泡的额定功率：P额＝U额l额＝4V×0.5A＝2W; （2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图(b）所示。
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2， 在图（b）中取两组数据代入公式，可得： U＝3.0V+0。2A×R2 ﹣﹣﹣﹣① U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣②
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联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω；
（3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流， 由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路电阻最大，
此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V， 由图(c）可知电路中最小电流:I
最小
＝0.4A，
则R1接入电路的最大电阻：R1大=7。5Ω； 灯泡L正常工作时电流：I
最大
＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯
泡L正常工作时的电压为4V，
此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V， 则R1接入电路的最小电阻：R1小=2Ω， 所以R1允许的取值范围是2Ω～7。5Ω.
6.（2019四川乐山)如图，L为标有为“2.5V0。625W”的小灯泡,滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定。闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0。75A．求:（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
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（1）电源电压U； （2)电阻R1的阻值； （3）电路接通时的最小功率. 【答案】（1）电源电压U是2。5V； （2)电阻R1的阻值是5Ω；
(3）电路接通时的最小功率是0.25W。
【答案】（1）当S1、S2都闭合，且R2阻值为0时,灯泡L与R1并联，且小灯泡刚好正常发光。
由并联电路的特点可得，电源电压：U=UL=2。5V； （2)小灯泡正常发光时，由P=得灯的电阻： RL==0625𝑈=10Ω;
𝑈2𝑈𝑈𝑈(2.5𝑈)2.
𝑈2𝑈则此时通过灯泡的电流： IL===0。25A；
2.5𝑈10𝑈𝑈𝑈𝑈𝑈开关S1和S2都闭合，灯泡L与R1并联,电流表测总电流， 因并联电路的干路电流等于各支路电流之和,所以通过R1的电流:
I1=I-IL=0。75A—0.25A=0。5A, 由I=得R1的阻值：
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𝑈𝑈20211410
R1===5Ω;
2.5𝑈0.5𝑈𝑈1𝑈1（3）由上数据可知：RL＞R1，所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端，开关S2断开，S1闭合时，灯泡L和R2的最大阻值串联，电路中总电阻最大，电路中总功率最小。 则最小功率： Pmin=
𝑈2𝑈𝑈+𝑈2𝑈𝑈𝑈=10𝑈15𝑈=0.25W
(2.5𝑈)2+
（2019贵州黔东南）如图所示的电路，电源电压保持不变，7。
R1＝30Ω,R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时,电流表的示数为0.4A.
（1)求电源电压；
(2）当闭合开关S2、S,断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s,求整个电路消耗的电能。
【答案】（1）电源电压为12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时,电流表的示数为1。2A； （3)当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电
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能为1920J.
【解析】（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表通
过的电流,由I＝可得，电源电压： U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V;
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数： I2＝＝
＝1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，通过R1、R2的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流：
I＝I1+I2＝0。4A+1.2A＝1。6A， 通电100s整个电路消耗的电能： W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J.
8。(2019四川达州）如图所示，电源电压保持不变，R2为定
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值电阻，小灯泡L上标有“6V 3W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω．只闭合S1，将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，L正常发光;闭合所有开关时整个电路1min消耗的电能为540J．已知电流表的量程为0～0.6A,电压表的量程为0～3V．求：
（1）电源电压。（2）R2的阻值。（3)在保证电路安全的前提下，只闭合S1时移动滑片P使电路消耗的功率最小，若此时电路的最小功率为P1;只闭合S2时移动滑片P使电路消耗的功率最大，若此时电路的最大功率为P2．则P1和P2的比是多少。
【答案】（1）电源电压为6V（2）R2的阻值为6Ω(3）P1和P2的比是5：12。
【解析】(1）只闭合S1、将滑动变阻器的滑片P移动到A端时，电路为灯泡L的简单电路，因额定电压下灯泡正常发光，所以，由灯泡正常发光可知，电源的电压U＝UL＝6V； （2）闭合所有开关时，灯泡L与电阻R2并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以，此时灯泡正常发光,其功率为3W，
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由P＝可得，灯泡1min消耗的电能： WL＝PLt＝3W×60s＝180J， 则1min内R2消耗的电能：
W2＝W﹣WL＝540J﹣180J＝360J， 由W＝UIt＝t可得,R2的阻值: R2＝
＝
×60s＝6Ω；
（3）由P＝UIt＝可得，灯泡的电阻： RL＝
＝
＝12Ω，
只闭合S1时，灯泡L与变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，
当电压表的示数U1＝3V时，灯泡两端的电压： UL′＝U﹣U1＝6V﹣3V＝3V, 此时电路中的电流： I＝＝
＝0。25A，
电路的最小功率：P1＝UI＝6V×0.25A＝1.5W;
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只闭合S2时,R2与变阻器R1串联，电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流，
当电流表的示数I′＝0.6A时，滑动变阻器接入电路中的电阻： R1＝
﹣R2＝
﹣6Ω＝4Ω,
所以，电路中的最大电流为0.6A，此时电路的功率最大，则 P2＝UI2＝6V×0。6A＝3.6W, 则P1：P2＝1。5W：3.6W＝5:12.
9。(2019湖南怀化）如图甲是定值电阻的和标有“8 V 8 W”灯泡L的I-U关系图象如图 乙所示。电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为12 Ω.当开关S、S2闭合, 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W 。求：
（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量； （2）电源电压；
(3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P,求电路消耗的最大功率。
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【解析】（1）灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量： Q=P额t= 8 W×10s=80J;
（2）开关S、S2闭合， 开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W ，由图甲可知，此时,小灯泡两端的电压UL=2V;电流I=0。5A;
则滑动变阻器两端的电压U2=IR2=0.5A×12Ω=6V; 电源电压U=UL+U2=2V+6V=8V
(3）当开关S、S1、S2同时闭合，调节滑片P到a端时，小灯泡达到额定电压，此时电路消耗的功率最大，灯泡和R1并联，由甲图可计算出R1=U1/I1=2V/0.2A=1Ω;其电功率P1=U2/R1=(8V）
2/1Ω=64W.
电路消耗的最大功率W=P额+P1=8W+64W=72W.
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