考点： 欧姆定律的应用；并联电路的电压规律；电功率的计算． 专题： 计算题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率． 分析： （1）当开关同时闭合时，R1、R2并联，电流表测R1支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R1的阻值； （2）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路消耗的总功率最小，根据并联电路的电压特点和P=别求出R1和R2消耗的电功率，两者之和即为整个电路可能消耗的最小功率． 解答： 解：（1）当开关同时闭合时，R1、R2并联，电流表测R1支路的电流， ∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴根据欧姆定律可得，R1的阻值： R1===40Ω； 分（2）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路消耗的总功率最小， R1和R2消耗的电功率分别为： P1===3.6W，P2===1.44W， 电路的总功率： P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W． 答：R1的阻值为40Ω，这种情况下整个电路可能消耗的最小功率为5.04W． 点评： 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是画出当开关同时闭合时的等效电路图． 14．（2013?重庆）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？
考点： 欧姆定律的应用；电阻的串联；电阻的并联；电功的计算；电功率的计算． 专题： 计算题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率；电路变化分析综合题． 分析： （1）当S1、S2断开，S3闭合时，两电阻串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；
（2）当S1断开，S2、S3闭合时，电路为R2的简单电路，根据W=t求出通电5min电路消耗的电能； 求出其大小；当S1、（3）当S1、S2断开，S3闭合时，两电阻串联，此时电路的总功率最小，根据P=S2闭合，S3断开时，两电阻并联，此时电路中的总功率最大，根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻，再根据P=求出其大小；进一步得出该电路的最大功率和最小功率之比． 解答： 解：（1）当只闭合S3时，两电阻串联， ∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和， ∴根据欧姆定律可得，电路中的电流： I===0.15A； （2）当S1断开，S2、S3闭合时，电路为R2的简单电路，通电5min电路消耗的电能： W=t=×5×60s=360J； （3）当S1、S2断开，S3闭合时，两电阻串联，此时电路的总功率最小， Pmin===0.9W， 当S1、S2闭合，S3断开时，两电阻并联，此时电路中的总功率最大， ∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和， ∴R并===， Pmax===4.8W， ∴==． 答：（1）S1、S2断开，S3闭合时，电路中的电流是0.15A； （2）S1断开，S2、S3闭合时，通电5min电路消耗的电能是360J； （3）该电路的最大功率和最小功率之比是16：3． 点评： 本题考查了串联电路特点和并联电路的特点以及欧姆定律、电功公式、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断和电路最大、最小电功率的判断． 15．（2013?重庆）图甲为一款有高、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S1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？ （2）若电热丝R2的电阻为44Ω，则电热丝R1的电阻为多少？
（3）若电热丝R2烧毁了，要使电路恢复正常工作，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．
考点： 欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电功率的计算． 专题： 计算题；简答题；压轴题；电路和欧姆定律；电能和电功率． 分析： （1）电熨斗正常工作时，在高温档状态下电功率为1980W，根据P=UI求出电路中的总电流； （2）利用并联电路的电压特点和欧姆定律可求出R2的电流，再根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，利用欧姆定律即可求出R1的阻值； （3）由题意知，改造后电熨斗的功率不变，通过用两根都是“220V 550W”的电热丝并联替代R2来实现，由功率公式及并联电路的特点可得出是否符合要求． 解答： 解：（1）根据P=UI可得，电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流： I===9A； （2）∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴根据欧姆定律可得，R2的电流： I2===5A， ∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和， ∴通过R1的电流： I1=I﹣I2=9A﹣5A=4A， 电热丝R1的电阻： R1===55Ω； 可得，“220V 550W”的电热丝的电阻： （3）根据P=R3===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； 当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作， 此时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． 答：（1）电熨斗正常工作时，在高温档状态下电路中的总电流是9A； （2）若电热丝R2的电阻为44Ω，则电热丝R1的电阻为55Ω； （3）通过计算和分析，对小楠的方案不是最佳方案；虽然符合要求，但当其中一根的电热丝烧坏，电路仍能工作，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． 点评： 分清电路结构、熟练功率公式及其变形公式、欧姆定律、并联电路的特点是正确解题的关键． 16．（2013?重庆）小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡（小灯泡的额定功率小于1W）、滑动变阻器（50Ω1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线．如图（甲）是小亮同学没有连接完整的电路．
（1）本实验的实验原理是 P=UI
（2）请你用笔画线代替导线，将图（甲）所示的电路连接完整． （3）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，则故障可能是 小灯泡开路 （写出一种即可）．
（4）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 B （选填序号）． A．小灯泡亮度 B．电压表示数 C．电流表示数 D．滑动变阻器滑片
（5）小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时，电压表的示数为2.2V，要测量小灯泡的额定功率时，应将滑片P向 B 端移动（选填“A”或“B“）．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是 0.5 W，此时小灯泡的电阻是 12.5 Ω．该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 改变灯泡两端电压 的作用． （6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压表示数始终为如图（丙）所示，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 25 Ω． 考点： 电功率的测量． 专题： 实验题；简答题；压轴题；测量型实验综合题． 分析： （1）伏安法测灯泡电功率的原理是：电功率公式P=UI． （2）根据灯泡额定电压和额定功率确定电流表的量程，将电流表串联在灯泡两端． （3）闭合开关，灯泡不亮，可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的；电流表示数为零，说明电路存在断路；电压表示数接近3V，接近电源电压，说明电压表与电源两端相连，电压表并联电路之外不存在断路；取下灯泡，电路断路，两表示数不变，综合分析可知，电路故障原因是灯泡断路造成的． （4）电压表示数小于灯泡额定电压，为使灯泡正常发光，应调节滑动变阻器，增大灯泡电压． （5）故障排除后，闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，灯泡两端电压是处于最小值，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，减小滑动变阻器的电阻；根据电路图确定滑片的移动方向； 由图示电流表确定电流表的量程与分度值，读出电流表的示数，灯泡在额定电压下的功率为额定功率，由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率，根据R=求灯泡的阻值． 滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压． （6）在探究电流跟电阻的关系的实验中，因为保持电阻两端的电压为2V不变，则根据串联电路的电阻与电压的关系，即可结合滑动变阻器的最大阻值解答． 解答： 解：（1）该实验的实验原理是P=UI． （2）灯泡额定电压是2.5V，额定功率约1W，则灯泡正常工作时电流约为：I=表应选0～0.6A量程，电流表与灯泡串联，电路图如图所示： ==0.4A，所以电流
（3）灯泡不亮，可能是灯泡断路，或灯泡短路，或灯泡之外电路断路造成的； 电流表无示数，说明电路断路；电压表有示数，说明电压表与电源连接相连， 电压表并联电路之外电路不存在断路，综合分析可知，小灯泡开路． （4）闭合开关，电压表示数小于灯泡额定电压，为了是灯泡两端的电压达到额定电压值，则移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视电压表的示数．使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止． （5）故障排除后，闭合开关时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，灯泡两端电压是处于最小值，所以要提高灯泡两端的电压，需要减小电路电阻，即应将滑片P向B端移动； 由图示电流表可知，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，电流表示数是0.2A， 灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； 灯泡的阻值为R===12.5Ω． 滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路，另一方面可以改变灯泡两端电压， （6）在探究电流跟电阻的关系的实验中，保持电压表示数始终为如图（丙）所示，即保持电阻两端的电压为2V不变， 则根据串联电路的电流相同的特点得： I定值=I滑动，即：= 代入数据得：= ∴R定值=R滑动， ∵R滑动≤50Ω， ∴R定值=R滑动≤×50Ω=25Ω． 故答案为：（1）P=UI；（2）图略；（3）小灯泡开路；（4）B；（5）B；0.5；12.5；改变小灯泡两端的电压；（6）25． 点评： 本题考查了连接电路图、作出实验电路图、实验原理、电路故障分析、滑动变阻器作用、滑动变阻器调节等问题，是常考问题，一定要掌握；连接电路图时，注意电表量程的选择；本题难点是探究电流跟电阻关系的实验中，为了保持电阻两端的电压不变，根据串联电路的特点和欧姆定律得出定值电阻R与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系． 17．（2013?镇江）如图所示，电源电压为6V，R为“30Ω，0.25A”滑动变阻器，R1为“10Ω，0.4A”电阻，电压表量程为0﹣3V．图中虚线框内接一只“20Ω，0.3A”电阻R2（未画出）．已知：①闭合S1和S2，断开S3时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率为1.2W；②断开S1，闭合S2、S3，调节R，使其接入电路的阻值为6Ω，此时电压表的示数为1.0V． （1）在情形①中，求电路的总阻值；
（2）请在答题卷的图中画出虚线框内的电路；
（3）当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．