2013年中考物理试题电学压轴题之最值问题
2013中考物理压轴题及答案
2013中考物理压轴题及答案85．在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻R X 的阻值时，小明设计了如图26甲所示的实验电路，其中R /是电阻箱，R 0是定值电阻.（1）图甲中，为测出R X 的阻值，闭合开关S 后，小明应该先把开关S 1接到触点（选填“1”或“2” ），记录电压表的示数U ；然后把开关S 1接到另一触点，并调节电阻箱R /，直到电压表示数也为U ，读出此时电阻箱R /的示数（各旋钮的位置如图乙所示），则待测电阻R X 的阻值为 Ω.（2）小兰认为将图甲中的电阻R 0去掉，也能测出R X 的阻值.你认为可行吗？ 答：______（3）小亮设计了图丙的电路测R X 的阻值.与图甲的方法比较，你觉得图丙最显著的优点是： _____________；若图甲也想具备这个优点，只需更换．．图甲的一个元件就可以了，如何替换？答：_____________________ ____.86.如图28所示，L 是“12V 6W ”的小灯泡，R 1是定值电阻，R 2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变. （1）求小灯泡的阻值；图26【答案】1 18 不可行 能多次测量求平均值以减小误差【答案】（2）闭合开关S 、S 1，滑片P 在a 端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A ，求R 1的阻值； （3）闭合开关S ，断开开关S 1，求在滑片P 移动过程中，灯泡消耗的最小功率.⑴ R L =U L 2/P L =（12V ）2/6W=24Ω⑵ 闭合开关S 、S 1，P 在a 端时，R 2=0Ω，此时R 1与L 并联∵ 灯L 恰能正常发光 ∴ U 1=U=U L =12V I L =P L /U L =6W/12V=0.5A ∴ I 1=I-I L =0.9A-0.5A=0.4A ∴ R 1=U 1/I 1=12V/0.4A=30Ω⑶ 闭合S ，断开S 1，此时R 2与L 串联，当P 移到b 端时，'2R =24Ω,灯泡L 消耗的功率最小。
电学压轴题之最值问题
电学压轴题之最值问题1、如图17所示，L 上标有“6 V 3 W ”字样，电流表量程为0~0.6 A ，电压表量程为0~15 V ，变阻器R 的最大电阻为100 Ω。
只闭合S1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra ，电流表示数为Ia 。
只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示 ；当滑片置于b 点时，电压表示数Ub = 8 V ，电流表示数为Ib 。
已知Ra ∶R0 = 12∶5，Ia ∶Ib = 3∶5。
（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。
2、生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V 的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算:（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?（2） S1断开，S2、S3闭合时，通电5min 电路消耗的电能是多少?（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?U U max 图18S 图173、如图所示，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S ．（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的读数为1.7A ，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P 在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。
4、“赛龙舟”是端午节里的传统节目。
小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。
她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。
2013中考物理压轴题及答案1
【答案】 2013中考物理压轴题及答案57．如图25所示电路，电源两端电压和小灯泡的电阻保持不变，灯L 上标有“”字样。
只闭合S 1时，电流表的示数I 1为，电阻R 1消耗的功率为P 1；若S 1、S 2、S 3都闭合，滑片移到B端，电流表的示数I 2为2A ，电阻R 1消耗的功率为P 1'；已知：P 1∶P 1'=1∶9。
⑴求电源电压U ；⑵求变阻器的最大阻值R 2；⑶若只闭合S 2时，电压表的量程选为0～3V ，电流表量程选为0～3A ，在保证电路正常工作的情况下，求滑动变阻器连入电路的最大阻值R max 。
只闭合开关S 1，电路如图31甲； 同时闭合开关S 1、S 2和S 3，将滑动变阻器R 2的滑片移至B 端时，电路如图31乙；只闭合开关S 2，电路如图31丙。
…………………1分⑴灯泡电阻R L =10Ω在甲、乙两图中，电阻R 1不变'11P P ＝124121R I R I ＝91可得41I I =31，I 4=………………………………1分 总电压U 一定 41I I ＝11R R R L +=31可得R 1=5Ω……………………………………………1分 U=I 1（R L +R 1）=×（10Ω+5Ω）=9V …………………………………1分⑵R 2＝5I U =42I I U -=A8.12A 9V -=45Ω……………………………………1分 ⑶在丙图中，总电压U =9V 一定，当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,滑动变阻器两端电压U 2=3V 。
R max =22U U U -R L ＝V3-9V 3V ×10Ω＝5Ω……………………………1分 58．小明一家搬进刚装修完的新家的这天晚上，小明闭合床头灯的开关准备坐在床头看书，可是发现房间的日光灯也亮了，他断开床头灯的开关，两盏灯都熄灭了；他过去闭合日光灯的开关，床头灯不亮，但日光灯更亮了。
2013年中考电学压轴题之家用电器问题
2013年中考物理试题电学压轴题之家用电器问题1、（2013东营）某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示，额定电压为220V 、最大功率为440W ，发热部分由调温电阻R 和定值电阻R 0组成，调温电阻R 是可变电阻，其最大阻值为110Ω。
电阻值均不受温度影响。
（1）定值电阻R 0的阻值是多大？（2）该电熨斗工作时的最小功率多大？此时通过电路的电流是多大？（3）假设电熨斗每秒钟散发的热量Q 跟电熨斗温度t 的关系如图乙所示，请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。
解：（1）当调温电阻R=0Ω时电熨斗的电功率最大，由U I R=和P =UI 得2U R P =,则220(220V)11044W0U R P ===Ω （2）当调温电阻R =110Ω时电熨斗的电功率最小，由UI R=和P =UI 得2U P R =,电熨斗的最小电功率是220(220V)220110110W U P R R ===+Ω+Ω此时电熨斗的电流是220W 1A 220VP I U ===（或0220V 1A 110110U I R R ===+Ω+Ω）（3）由图乙可知，当电熨斗功率是440W 时，温度最高为200℃；当功率是220W 时，温度最低为90℃。
故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃～200℃。
乙t /℃Q /J100 200 100 200 300400 500 600 50 甲220V2、(2013济宁）小满了解到从2012年10月1日起禁止进口和销售100W及以上普通照明白炽灯，推广使用节能灯，于是马上买来“220V 20W ”的节能灯（图18乙），与“220V 100W”的白炽灯（图18甲）做了对比实验，发现两灯发光效果相当。
（1）试计算换用这只节能灯和使用原来的白炽灯相比，一年工作2000h节约的电能。
（2）若实际电压为200V，求该节能灯的实际功率。
（结果保留整数）解：（1）一年可节约的电能：W=Pt=(100－20)×10-3kW×2000h=160kW.h(2)节能灯的电阻：R=U额2/P额乙=2202/20欧=2420欧节能灯的实际功率：P实=U实2/R=2002/2420W=17W3、（2013•黑河）小波的妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机．下表是这个豆浆机的主要技术参数．如图甲所示是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，用来对液体加热煮沸．图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P﹣t”图象．请解答下列问题：型号SYL﹣624额定电压220V频率50Hz电动机功率120W加热功率1210W容量1000mL（1）豆浆机正常加热时的电流是多少？（2）豆浆机正常加热时电热管的电阻是多少？（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？（1）由P=UI可得，豆浆机正常加热时的电流：I1===5.5A；（2）由I=可得，豆浆机正常加热时电热管的电阻：R1===40Ω；（3）由乙图可知：加热时间t1=9min=540s，电动机工作时间t2=2min=120s，加热消耗的功率：W1=P1t1=1210W×540s=653400J，电动机工作消耗的电能：W2=P2t2=120W×2×60s=14400J，豆浆机正常工作做一次豆浆总共消耗的电能：W=W1+W2=653400J+14400J=667800J．4、（2013•深圳）如图1、图2所示是我们常见的可调节亮度的台灯及电路图，变阻器R的最大电阻值为2200Ω，台灯灯泡的铭牌如图3所示．求：（1）台灯灯泡的电阻．（2）灯泡正常发光时的电流．（3）台灯处在最省电时的工作状态时，灯泡的电功率．（1）由P=可得，灯泡电阻：R L===2200Ω；（2）灯泡正常发光时两端的电压U L=220V，功率P L=22W，由P=UI可得，通过灯泡的电流：I L额===0.1A；（3）因为电路电压一定，总电阻越大功率越小就越省电，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴此时电路中的电流：I===0.05A，灯泡的电功率：P灯泡=I2R L=（0.05A）2×2200Ω=5.5W．5、（2013年广州市）23．(6分)如右图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。
专题五 物理电学压轴题之最值问题、列方程问题
专题五电学最值问题（1）1、如图17所示，L上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~15 V，变阻器R的最大电阻为100 Ω。
只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a。
只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示；当滑片置于b点时，电压表示数U b = 8 V，电流表示数为I b。
已知R a∶R0 = 12∶5，I a∶I b = 3∶5。
（灯丝电阻不随温度变化）求：（1）小灯泡的电阻；（2）定值电阻R0和电源电压；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。
2、生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
已知R1=10Ω，R2=30Ω，请计算:（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是多少?（2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是多少?（3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少? RL R0SS2PVA图17U R/VR/ΩU bU maxR max图183、如图所示，电源电压为6V ，滑动变阻器R 1标有“10Ω 2A”的字样，当滑动变阻器滑片P 在最右端时，闭合开关S ，电流表○A1的0.5A 。
求：（1）R 2的阻值；（2）此时电流表○A 的示数；（3）若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P ，电路消耗的总功率范围。
4、如图所示，电源电压恒定不变，电阻R 1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S ．（1）当开关S 1、S 2都闭合，滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的读数为1.7A ，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
2013年中考物理电学压轴题电加热器问题
2013年中考物理试题电学压轴题之电加热器的多档位问题1、（2013重庆A卷）图l6甲为一款有高、低温两档的家用蒸汽电熨斗，其电路原理如图16乙所示，R1、R2为电热丝，其额定电压均为220V。
电路的工作原理是：当S，闭合，S2断开时，电熨斗处于低温档；当S1、S2都闭合时，电熨斗处于高温档。
正常工作时高温挡的电功率为1980W。
(电源电压保持不变，不计电热丝电阻随温度的变化)(1)电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是多大?R1的电阻为多少?(3)若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复(2)若电热丝R2的电阻为44Ω，则电热丝正常工作，小楠设计了这样一个方案：小楠方案：用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R2。
请你通过计算和分析，对小楠的方案作出评价。
（1）电熨斗工作时，电流流过电阻产生热量，对水加热，使水汽化为蒸汽，因此电热丝是利用电流的热效应工作的；由电路图知，当闭合S1、S2闭合时，两电阻丝并联，电路电阻最小，电源电压U一定，由P=可知此时电路功率最大，电熨斗处于高温挡；由P=UI可得，1800W=220V×I，所以在高温档状态下电路中的总电流I=9A（2）由电路图知：当S1闭合，S2断开时，电阻R1和R2组成的是一个并联电路；U=U1=U2=220VI2===5AI1= I- I2=9A -5A =4 AR1===55Ω（3）小楠方案：用一根都是“220V 550W”的电热丝的电阻为R3R3==88Ω用两根的电热丝R3并联后总电阻是44Ω，其总功率为1100W，正常工作时符合要求。
但当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，但P3=550W<1100W，且不能及时发现加以排除，可见小楠方案也不是最佳方案。
2、(2013黄冈）电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。
下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。
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2013年中考物理试题电学压轴题之最值问题1、( 2013河北)如图17所示，L上标有“ 6 V 3 W”字样，电流表量程为0~0.6 A，电压表量程为0~15 V，变阻器R的最大电阻为100 Q。
只闭合S1, 滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ,电流表示数为l a。
只闭合S2,移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示；当滑片置于b点时，电压表示数U b = 8 V,电流表示数为l b。
已知R a：R0 = 12 : 5, l a：l b = 3 : 5。
(灯丝电阻不随温度变化)求：(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压；(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少。
2 2U U 额6 V(1) 因为I 一P UI，则小灯泡的电阻：R. ------- 12R P额3W(2) 只闭合S2, R与R0串联，滑片P置于b点时，U b = 8V，由图可知电阻R b=16 Q,则电流I b出色匕0.5A ・尺16电源电压：U = l b (R b+ R0) = 0.5 A X(16 Q+ R0) ①只闭合S1, R与L串联，当滑片P置于a点，由于l a : l b = 3 : 5，则l a = 0.3A 电源电压：U = l a (R a+ R L)= 0.3 A (R a+ 12 Q) ② 已知R a : R0 =12 : 5,再由①②式，可得：R0 =20 Q, U = 18 V(3) 只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5A。
I U -R最小&R最小8V2 0.5A得变阻器接入电路的最小电阻R最小=24 Q只闭合S2，变阻器两端电压为15 V时，连入电路中的电阻最大由于一险U匹大，则变阻器接入电路的最大电阻R最大=100 QR最大U最大L S1R0IM A)图17电路消耗的最小功率:18V& R最大20 1002.7 W2、( 2013重庆B 卷)生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学 利用电压为6V 的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图 15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
2013中考物理电学典型计算压轴题
电路典型计算题：1、在图1所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样。
闭合电键S后，电流表A的示数为0.5安，电压表V l的示数为10伏，电压表V2的示数为6伏。
求：①定值电阻R1的阻值。
②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。
③请用定值电阻来替换电阻R1，并选择合适的电表量程。
要求：在不更换电表量程的情况下，移动变阻器的滑片P，使所有电表的示数都能达到各自的最大值，且电路能正常工作。
第一，符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值：__________________。
第二，满足上述要求时，电流表示数的最小值。
（写明必要理由）图12、在图2所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1为60欧，滑动变阻器R2上标有“100Ω 3A”字样。
当电键S闭合时，电流表A1的示数为0.2安。
求：①电源电压。
②电阻R1消耗的功率。
③移动滑动变阻器R2的滑片P，使电流表A2指针偏离零刻度线的角度恰好为电流表A1指针偏离零刻度线角度的两倍，求此时变阻器连入电路的电阻。
图23、图3（a）所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时，电压表、电流表的示数如图3（b）所示，求：（1）滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）10秒内电流通过R2所做的功。
（3）当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时，电压表和电流表的指针同时在（b）图指针所示的基础上偏转了相同的角度，求电源电压值。
图3（a）图3（b）4、如图4所示的电路中，电源电压保持不变。
电阻R1的阻值为20欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω，2A”字样。
闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片P在中点位置时，电压表V1的示数为4伏。
求：（1）电流表的示数；（2）电压表V的示数；（3）在电表量程可以改变的情况下，是否存在某种可能，改变滑片P的位置，使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同?如果不可能，请说明理由；如果可能，请计算出电路中的总电阻。
2013年电压与电阻的中考物理压轴题
2013年电压与电阻的中考物理压轴题
多档位电热器是家庭中常见的一种用电器，以此为素材的压轴题在近年来全国各省市中考物理试卷中经常出现（如，2012年湖北武汉卷第27题、2012年广东卷第20题、2012年江苏苏州卷第27题、2011年四川成都卷第24题、2011年广西崇左卷第29题、2010年山东滨州卷第23题，等等）．这类考题的共同点是，都涉及到了通过开关的通断改变电路的连接方式，重点考查了同学们的识图能力和灵活应用电功率公式解决实际问题的能力．下面我就结合2012年湖北省武汉卷第27题，分析这类考题的解答思路，希望对同学们熟悉这一类问题有所帮助。
2013北京各区中考一摸物理试题电路压轴题
图302013北京各区中考一摸物理试题电路压轴题1．如图19所示的电路中，电源两端电压不变，灯的电阻不变。
当开关S 1闭合，S 2断开，滑动变阻器的滑片P 移到B 端时，R 1的电功率为P 1，电流表示数为I 1；当开关S 1断开，S 2闭合时，R 1的电功率为P ′1，电流表示数为I 2，此时灯Ｌ正常发光；当开关S 1、S 2都断开，滑动变阻器的滑片P 在C 点时，变阻器接入电路的电阻为R C ，R C 的电功率为P C ，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2，已知U 1∶U 2=3∶2，I 1∶I 2=3∶5，灯的额定功率为8W 。
电路通过断开、闭合开关以及移动滑动变阻器的滑片P ，形成的不同电路所消耗的最大电功率与最小电功率之比为3∶1。
求： （1）P 1与P ′1的比值； （2）滑动变阻器的电功率P C 。
2.如图30所示电路，设电源电压不变，灯丝电阻不随温度变化。
当只闭合开关S 1时， 电流表的示数是I 1。
当只闭合开关S 2时，电流表的示数是I 2。
当开关S 1、S 2都闭合时，灯L 正常发光，电流表的示数为I 3。
当开关S 1 、S 2都断开时，电流表的示数是I 4，电压表V 1、V 2示数之比为3:1，此时R L 消耗的电功率为0.5W ；已知I 1:I 2 =3:1， 求：(1) 电阻R 1:R 2； (2) 电流I 3：I 4；(3) 电路总功率的最大值P m 。
3．如图20所示电路中，电源两端的电压U 保持不变。
当开关S 1、S 2断开，滑动变阻器的滑片P 距左端43处时，电流表示数为I 1，电压表示数为U 1，滑动变阻器消耗的电功率为P 1；当开关S 1、S 2断开，滑动变阻器的滑片P 在最左端时，电流表示数为I 2，电压表示数为U 2，电图19阻R 2消耗的电功率为P 2；当开关S 1、S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 距左端41处时，电流表示数为I 3=1.5A ，电压表的示数为U 3。
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2013年中考物理试题电学压轴题之最值问题1、（2013河北）如图17所示，L 上标有“6 V 3 W ”字样，电流表量程为0~0.6 A ，电压表量程为0~15 V ，变阻器R 的最大电阻为100 Ω。
只闭合S 1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为R a ，电流表示数为I a 。
只闭合S 2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图18所示 ；当滑片置于b 点时，电压表示数U b = 8 V ，电流表示数为I b 。
已知R a ∶R 0 = 12∶5，I a ∶I b = 3∶5。
（灯丝电阻不随温度变化） 求：（1）小灯泡的电阻； （2）定值电阻R 0和电源电压；（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S 1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少；只闭合S 2时，电路消耗的最小功率为多少。
（1）因为RUI = UI P =，则小灯泡的电阻：()22L 6V 123W U R P ===Ω额额 （2）只闭合S 2，R 与R 0串联，滑片P 置于b 点时，U b = 8 V ，由图可知电阻R b =16 Ω，则电流b b b 8V0.5A 16U I R ===Ω电源电压：U = I b (R b + R 0) = 0.5 A×(16 Ω+ R 0) ①只闭合S 1，R 与L 串联，当滑片P 置于a 点，由于I a ∶I b = 3∶5，则I a = 0.3 A 电源电压：U = I a (R a + R L ) = 0.3 A×(R a + 12 Ω) ② 已知R a ∶R 0 = 12∶5，再由①②式，可得: R 0 = 20 Ω，U = 18 V（3）只闭合S 1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流等于灯的额定电流0.5 A 。
L 18V0.5A 12U I R R R ===++Ω最小最小得变阻器接入电路的最小电阻R 最小= 24 Ω只闭合S 2，变阻器两端电压为15 V 时，连入电路中的电阻最大 由于U U R R U -=最大最大最大，则变阻器接入电路的最大电阻R 最大= 100 Ω电路消耗的最小功率：()22018V 2.7W 20100U P R R ===+Ω+Ω最小最大S图17U U max 图182、（2013重庆B 卷）生活中大多数电热器都有多个档位，学习了电功率知识后，小锐同学利用电压为6V 的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图15所示的电路来探究电热器多档位的问题。
已知R 1=10Ω，R 2=30Ω，请计算:（1）S 1、S 2断开，S 3闭合时，电路中的电流是多少?（2） S 1断开，S 2、S 3闭合时，通电5min 电路消耗的电能是多少? （3）该电路的最大功率和最小功率之比是多少?1）当只闭合S 3时，R 1和R 2串联在电路中 R 串＝R 1+R 2＝10Ω+30Ω＝40ΩA V R U I 15.0406＝＝串Ω=（2）当只断开S 1时，只有R 2接入电路中()J s V t R U W 360300306222=⨯Ω=＝ （3）当R 1和R 2并联在电路中时，电路的总功率最大430301030102121ΩΩ+ΩΩ⨯Ω+＝＝＝并R R R R R并R U P 2m ax = 当R 1和R 2串联在电路中时，电路的总功率最小串R U P 2m in= 3163044022min max ＝＝串并Ω⨯Ω⨯=U R R U P P 3、（2013玉林）如图15所示，电源电压为6V ，滑动变阻器R 1标有“10Ω 2A”的字样，当滑动变阻器滑片P 在最右端时，闭合开关S ，电流表○A1的0.5A 。
求：（1）R 2的阻值；（2）此时电流表○A 的示数；（3）若在电路安全工作的前提下，移动滑动变阻器滑片P ，电路消耗的总功率范围。
解：（1)电流表○A1测R 2的电流，R 1与R 2并联，R 2=U/I 2=6V/0.5A=12Ω (2)滑片P 在最右端时，通过滑动变阻器的电流I 1=U/R 1=6V/10Ω=0.6A 电流表○A 的示数I=I 1+I 2=0.6A+0.5A=1.1A(3)要电路安全工作，通过滑动变阻器的电流不能超过2A,这时既不损坏滑动变阻器也不会损坏电流表。
故I 最大=0.5A+2A=2.5A ，P 最大=UI 最大=6V × 2.5A=15W 。
当滑片滑到最右端时，总电阻最大，总电流最小。
I 最小=I 2+U/R 1=0.5A+6V/10Ω=1.1A , P 最小=UI 最小=6V ×1.1A=6.6W∴电路消耗的总功率范围为6.6W 到15W4、（2013泰安）如图所示，电源电压恒定不变，电阻R 1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V 6W”字样，闭合开关S ．（1）当开关S 1、S 2都闭合，滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，电流表的读数为1.7A ，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
（2）当开关S 1、S 2都断开，滑动变阻器的滑片P 在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。
解：（1）小灯泡正常发光的电流当开关S 1、S 2都闭合，滑动变阻器的滑片P 移到最右端时，L 和R 2并联，滑动变阻器中的电流： A 2.112=-=I I I因灯泡恰能正常发光，即电源电压U=U L 额=12V , 滑动变阻器的最大阻值(2)当开关S 1、S 2都断开时，且P 在最右端，R 1和R 2串联，接入电路中的总电阻Ω=+=1521R R R此时滑动变阻器消耗的电功率 W 4.62222=⨯=R I P5、（2013鄂州）“赛龙舟”是端午节里的传统节目。
小安同学自制了一个卡通龙舟，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。
她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。
当闭合开关S 、S 1、S 2，且滑动变阻器的滑片P 移至b 端时，两灯都正常发光(电源电压不变，不考虑灯丝电阻的变化)。
求： （1）两灯都正常发光时电流表的示数为多少? （2）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少? 解：(1)由P=UI 可计算两灯的额定电流S 2S 1 SRRR 2S R 1I 红=P 红/U 红=6W/12V=0.5AI 绿=P 绿/U 绿=12W/12V=1A当闭合开关S 、S 1、S 2，且滑动变阻器的滑片P 移至b 端时，红灯和绿灯并联且正常发光I= I 红+I 绿=1.5A ， 电源电压U=U 额=12V(2)由P=U 2/R R 最小时功率最大两灯泡并联且滑片P 在b 端时电路的总电阻最小，此时两灯正常发光P max = P 红+P 绿=12W+6W=18W R 最大时功率最小电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大，由R= U 2/P 知红灯电阻较大 R 红=U 红2/P 红=122V 2/6W=24Ω当闭合开关S 、S 1、S 2，且滑动变阻器的滑片P 移至b 端时 当闭合开关S 、S 1、S 2，且滑动变阻器的滑片P 移至b 端时 R max =R 红+R 1=48ΩP min =U 2/R max =122V 2/48Ω=3W6、（2013长沙）小刚设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，温度较低时，则需要加热。
电源电压为72V ，R 1为定值电阻，R 2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“200Ω 3A ”的字样，电流表A 1的量程为0～0.6A ，电流表A 2的量程为0～3A ，灯泡上标有“12V 3W ”的字样。
（1）灯泡正常工作时的电流是多大？（2）闭合S ，断开S 1、S 2，灯泡正常工作，求R 1的阻值。
（3）S 、S 1、S 2均闭合时，求R 2上消耗电功率的最小值和最大值。
（1）错误！未找到引用源。
L L L P I U = 3W0.25A 12V==（2）闭合S ，断开S 1、S 2，此时R 1与L 串联由灯泡正常工作和串联电路中电流处处相等知U L =12V ，I =I L =0.25A 根据欧姆定律得错误！未找到引用源。
R 1=(U-U 1)/I=(72V-12V)/0.25A=240 Ω（3）S 、S 1、S 2均闭合时，R 1与R 2并联当滑动变阻器R 2的阻值最大时，R 2上消耗电功率的最小2m i n 2m a xU P R = 错误！未找到引用源。
2(72V )25.92W200==W1172V 0.3A 240U I R ===W因电流表A 2允许通过的最大电流为3A ，则允许通过滑动变阻器的最大电流 I 2max =3A-0.3A=2.7A,且2.7A<3A P max =UI 2max =72V ×2.7A=194.4W评析：本题滑动变阻器的最大电流受电流表A 2量程的制约。
7、（2013宜宾）如图所示，电源电压恒定不变，R 2的阻值为8Ω，小灯泡L 上标有“6V 3W ”字样，小灯泡电阻不随温度改变。
若闭合S 1、S 2，断开S 3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表○V 的示数为3V ，那么：（1）小灯泡L 的电阻为多大？（2）电压电压为多少？（3）R 1电阻为多大？（4）若闭合S 1、S 3，断开S 2，并移动滑动变阻器R 的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大。
这个最大的功率等于多少？答案：（1）()()Ω===123622WV P U R LL L（2）闭合S 1、S 2，断开S 3，灯L 和R 1串联，此时灯正常发光 V V V U U U L 9361=+=+=∴电源电压（3）灯L 和R 1串联，灯正常发光 A VWU P I I L L L 5.063====∴ Ω===65.03111AV I U R （4）闭合S 1、S 3，断开S 2，灯L 、R 2和滑动变阻器R 串联RR R U P L ++=22总当R=0Ω时，总电阻最小，总功率最大，但要考虑此时的最大电流是否超过I L 额 当R=0Ω时，电路的总电流I /=U/(R L +R 2)=9V/(12Ω+8Ω)=0.45A,0.45A<I L 额， ∴ R=0Ω时，电路的总功率最大，是成立的。
()W V R R U P L 05.48129222=Ω+Ω=+=总R 18、（2013襄阳）如图所示的电路中，灯泡L上标有“12V 9W”字样，滑动变阻器的最大阻值为R1，电源电压保持不变。
当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，两电流表指针位置相同；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变滑片P的位置，使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。