发布时间 : 星期一 文章滑动变阻器在电功率中计算试题答案及解析更新完毕开始阅读78e1bad476a20029bd642d63
点评：本题考查了学生对串并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律、电功率公式的掌握和运用，能分析电路图得出当S1、S2都断开和当S1、S2均闭合时的电路组成是本题的突破口，灵活选用公式计算是关键．
11．（2005?江西）如图所示电路，电源电压不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，当S1、S2都断开时，滑片P从b端滑到某一位置C时，滑动变阻器R连入电路的电阻减小6Ω，电流表示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，电流表示数又变化了1.5A，求： （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流； （2）电源电压；
（3）当S1、S2都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值．
考点：电功率的计算；并联电路的电流规律；欧姆定律的应用。 专题：计算题；应用题。
分析：（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，根据公式
求出灯泡电阻，根据公式P=UI算出正常工作
的电流．
（2）当S1、S2都断开时，L和R串联，滑片P从b端滑到某一位置C时，灯泡恰好正常发光时电流变化了0.1A，可求出滑片P在b端时电路的电流，电源电压不变，根据前后两次电路的电阻与电流的乘积相同列出等式，算出滑动变阻器的总电阻，进一步算出电源电压．
（3）保持滑片P不动，当S1、S2都闭合时，L被短路，R0与Rac并联，算出Rac的电阻，根据电流表示数的变化算出此时电路的干路电流，进一步算出通过R0的电流，根据公式P在b端时电阻最大，此时电路消耗的总功率最小，根据公式器消耗的电功率，两个电功率之和就是电路消耗的总功率． 解答：解：（1）由“6V 3W”可知I额=
=0.5A．
算出R0的电阻，滑片
分别算出R0消耗的电功率和滑动变阻
RL=
答：灯泡的电阻和正常工作时的电流分别为0.5A和12Ω．
（2）当S1、S2都断开时，L和R串联．滑片P移到c时，L正常发光，电路电流为I额， 则滑片P在b端时，电路电流Ib=0.5A﹣0.1A=0.4A， ∵电源电压不变
∴Ib（RL+Rab）=I额（RL+Rac）
即0.4A×（12Ω+Rab）=0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω） 得Rab=18Ω，
电源电压U=Ib（RL+Rab）=0.4A×（12Ω+18Ω）=12V． 答：电源电压为12V．
（3）保持滑片P不动，当S1、S2都闭合时，L被短路，R0与Rac并联 Rac=18Ω﹣6Ω=12Ω 电流表示数：I′=0.5A+1.5A=2A，
通过R0的电流I0=I′﹣∴R0=
=
=12Ω，
=2A﹣=2A﹣1A=1A．
滑片P在b端时，电路总功率最小 P最小=
．
答：电路消耗总功率的最小值为20W．
点评：本题考查灯泡电阻和工作电流的计算，电源电压的计算，消耗最小功率的计算，关键是判断开关断开与闭合，滑动变阻器滑片移动的过程中电路的连接情况．
12．在如图所示的电路中，电源电压保持18伏不变，定值电阻R1=6欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S，移动滑动变阻器滑片到某位置时，电压表V1示数为6伏，求： ①通过电阻R1的电流； ②电阻R1消耗的功率； ③改变滑片位置，在电路能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围．
考点：电功率的计算；滑动变阻器的使用。 专题：计算题；动态预测题。
分析：由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压．
（1）当电压表V1示数为6伏，根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流；根据P=UI求出电阻R1消耗的功率．
（2）根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流为2A，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，再根据电阻的串联特点求出滑动变阻器接入电路的最小值；当滑动变阻器两端的电压为15V时滑动变阻器接入电路的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，利用欧姆定律求出电路中的电流，进一步求出R2连入电路的最大阻值． 解答：解：①通过电阻R1的电流： I1=
=
=1A；
②电阻R1消耗的功率： P1=U1I1=6V×1A=6W； ③由滑动变阻器的铭牌可知，电路电流最大为2A， 电路的总电阻R总=R1+R2小=
=
=9Ω，
所以R2小=R总﹣R1=9Ω﹣6Ω=3Ω；
R2两端最大电压为15V，此时R1两端电压最小为3V， 电路最小电流I小=
=
=0.5A，
R2大=
==30Ω，
滑动变阻器R2连入电路的阻值范围：3Ω～30Ω． 答：①通过电阻R1的电流为1A； ②电阻R1消耗的功率为6W； ③在电路能正常工作的情况下，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为3Ω～30Ω． 点评：学生要牢固掌握欧姆定律，并能结合串联电路的电流和电压规律灵活运用欧姆定律计算有关物理量．
13．如图所示，电源电压保持12V不变，电流表A1和电流表A的量程分别为0﹣0.6A和0﹣3A．滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样．开关闭合后，将滑动变阻器的滑片移至图中所示位置时，电流表A1和电流表A的示数分别为0.5A和0.8A．则：
（1）此时通过滑动变阻器的电流是多少？它连入电路中的电阻是多少？ （2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为多少？此时电路的总功率为多少？
考点：电功率的计算；串联电路的电流规律。 专题：计算题。 分析：（1）从电路图中可以看出，R1与R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量R1中的电流，根据并联电流干路电流等于支路电流之和即可求出通过滑动变阻器的电流；又因为并联电路两端电压等于电源电压，因此再根据R=即可求出它连入电路中的电阻．
（2）当通过滑动变阻器中的电流最大时，滑动变阻器连入电路的电阻最小，直接利用R=即可求出；再根据并联电路电流的特点和P=UI即可求出此时电路消耗的功率． 解答：解：（1）∵R1与R2并联 ∴I2=I﹣I1=0.8A﹣0.5A=0.3A R2=
=
=40Ω；
（2）当I2'=2A，R2的阻值最小，即R2'=
==6Ω；
I'=I1+I2'=2.5A， ∴P=UI′=12V×2.5A=30W． 答：（1）此时通过滑动变阻器的电流是0.3A；它连入电路中的电阻是40Ω．
（2）为了确保所有元件都不损坏，滑动变阻器连入电路中的电阻最小为6Ω；此时电路的总功率为30W． 点评：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率的计算；关键点有二：一是根据并联电路的电流特点和电流表的示数，计算支路电流；二是根据滑动变阻器上参数的含义计算滑动变阻器接入电路的最小值．
14．如图所示的电路实物连接示意图中，电源两端电压不变；灯的电阻不变．滑动变阻器的最大阻值为R2．断开S1、S2，变阻器的滑片P移至最右端时，灯L恰能正常发光，滑片P移至最左端时，灯L的电
功率P1是其额定功率的，R2消耗的电功率为P2．当闭合S1、S2，变阻器滑片P移至最左端时，电流表
示数为1.5A，R1消耗的电功率为9W．此时电路总功率P总：P2=75：4．求： （1）闭合S1、S2，变阻器的滑片P移至最左端时，电路消耗的总功率； （2）灯L的额定功率．（请画出相关电路状态的等效电路图）
考点：电功率的计算；等效电路；电路的简化与计算；额定功率。 专题：计算题；作图题；压轴题。
分析：本题目非常复杂，有一定的难度性，尤其在化简电路图时，很有挑战性．
（1）根据已知条件灯的功率之比求出灯泡与变阻器的电阻之比，然后求断开S1、S2，滑片P移至最左端时R2消耗的电功率为P2；当闭合S1、S2，变阻器滑片P移至最左端时，电阻R1与滑动变阻器并联，导线将灯泡短路，总电路功率就等于电阻R1与变阻器功率之和；写出相关的等式，又根据电路总功率P总：P2=75：4，写出P总P2的相关的等式；根据以上三个等式联立，便可求出变阻器的功率与总功率．
（2）先根据总功率以及总电流，求出电路两端的电压，然后根据电压以及电功率求出变阻器的电阻，进而根据比例关系便可求出灯泡的电阻，以及灯泡的额定功率． 解答：解：（1）根据已知条件得，设灯泡额定功率为 ∵
一定，
∴=，∴=，
∴．
当闭合S1、S2，变阻器滑片P移至最左端时，可以列出以下等式：
∵?由①，②，③式得
∴
把代入④整理得