图像类电功率计算

24图像类电功率计算

知识点讲解与点拨

i-u图像的理解和应用

I-U图像是指通过导体的电流I与导体两端电压U之间的关系图像。

1.常见的I-U图像

小

8可知：图像吼压U轴夹角越大，其电阻越小（E乙〉RQ。

由

备电路里面，电流是一致的，“横着看”此时可以的求出电源

［与拨】乙串

电乱甲联在一个电路里面，电压是一致的，“竖着看”此时可以的求出干路电

流U

3.I-U图像的应用

（1）从图像中直接获取数据或结论，如从图中直接读取某一电压下的电流，或者得电

流与电压的比例关系。

（2）从图像中求出未知的物理量，如根据1—1-图像求出定值电阻的阻值或者比较两电

阻阻值的大小。

（3）从图像中判断数据变化的趋势，如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。

（1）看清图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量；

（2）弄清坐标上的数值即分度值；

（3）明确图像所表达的物理意义，利用图像的特点并结合欧姆定律、电功率计算公式

和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。

专题训练

一、单选题

1.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图（甲）所示。把

它们并联在电路中，如图（乙）所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.9A,则电源

电压和元件B的电功率分别是（）

【答案】C

【详解】由图乙电路图可知，两元件并联，电流表测量干路中电流，并联各支路两端的

电压相等，由图甲所示图象可知，电压为2.5V时，通过元件A、B的电流分别为〃=

0.5A、G=0.4A,则电流表示数

元件B的功率为

故选C。

2.标有“6V,6W”的灯泡L和“6V,3W”的灯泡L?,经实验测得它们的/-U特性曲线

如图甲所示，现将两灯接入图乙所示的电路中，闭合开关，当电流表的示数为0.5AE寸,

下列说法正确的是（）

A.电源电压为9V

B.通过灯L的电流为1A

C.灯L?的阻值是4c

D.电路消耗的总功率是4W

【答案】D

【详解】A.由图乙可知，两灯泡串联接入电路中；由图甲可知，当电流为0.5A时，力

两端电压为2V,4两端电压为6V,根据市联电路电压规律，电源电压为8V,故A错

误；

B.串联电路电流处处相等，所以通过力的电流为0.5A,故B错误；

C.由题可知图像片为上2，当通过力的电流为0.5A时，乙2两端电压为6V,所以力的

阻值

故C错误；

D.电路中消耗的总功四

故D正确。

故选D。

3.如图甲所示的电路中，电源电压不变，身为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关,

滑片P移动过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。下列说法正

确的是（）

A.电源电压为5VB.R

C.&的阻值为6cD.R

【答案】B

【详解】由题图可知，两电阻串联在电路中，电压表测的是R的两端电压。

AC.由乙图可知，当变阻器连入电路的电阻为火尸5。时，变阻器R的两端电压为U/=3V,

根据欧姆定律可得，此时电路的电流为

则电源电压为

U=ui+Uo=3V+/,x/?o=3V+0.6Ax/?o①

当变阻器连入电路的电阻为处=10。时，变阻器〃的两端电压为5=4V,根据欧姆定律

可得，此时电路的电流为

则电源电压为

乜

U=U2+UQ=4VxR。=4V+0.4AXRQ②

联立①@解得，电源电玉为。=6V,&的阻值为5Q,故AC错误；

B.根据串联电路的特点可知，电路的总功率等r两电阻的功率之和，则变阻器R的功

率为

由数学二次函数知识可知，当/=0.6A时，R的功率最大，为

故B正确；

D.当R=10C时，电路的总电阻为

则电路消耗的电功率为

故D错误。

故选B。

4.A、B两只灯泡的额定电压均为6V,通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示,

下列选项正确的是（）

A.A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小

B.将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为1：2

C.将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V

【答案】D

【详解】A.导体的电阻是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横祗面

积和温度有关，与电压、电流无关。灯泡两端电压越大时，其实际功率越大，灯泡发光

就越亮，灯丝的温度就越高，灯丝的电阻越大，故A错误；

B.由图像可知，当两灯并联在3V的电源两端时，两灯两端的电压均等于电源电压为

3V,若

由公式尸=67可知

即

由图像可知，当U=3V时，〃为0.7A,则。应为1.4A,而图像中显然不是L4A,故B

错误；

C.将两灯串联，且B灯正常发光时，由图像可知，通过B灯的电流为0.5A,即电路

中的电流为0.5A,此时A、B两灯两端的电压分别为2V和6V,根据串联电路电压规

律可知，电源电压大小

故C错误；

D.当。与/比值即电阻大小为5Q时，其U-/图像过点(2V,0.4A),此时，B灯两

端的电压大小为4V,电源电压为正好为6V,则火消耗的功率为

故D正确。

故选D。

5.如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从力端滑到。

端，电压表示数U与电流表示数/的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是()

A.电源电压9V

B.定值电阻R的阻值是6Q

C.滑动变阻器的最大阻值是18c

【答案】C

【详解】A.由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，

电流表测电路中电流，滑动变阻器的滑片P从8端滑到。端时，滑动变阻器接入电路中

的阻值逐渐变小，由串联电路电阻等比例分压可知，比时定值电阻两端电压逐渐增大，

即电压表示数逐渐变大,由欧姆定律可知，电路中电流逐渐增大，即电流表示数逐渐增

大，当滑片P滑到。端时，此时只有定值电阻接入电路，电压表示数最大，等于电源电

压，故由图乙可知，电源电压为9V,故A正确，不符合题意；

B.由A中可知，当滑片P滑到“端时，此时定值电阻两端电压为U=9V,流过定值电

阻的电流为/=L5A,故由欧姆定律可得，定值电阻火的阻值为

故B正确，不符合题意；

C.由A中可知，当滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入电路中的阻值达到最大，由

图乙可知此时定值电阻两端电压为U尸3V,电路中电流为M=0.5A,故滑动变阻器两端

电压为

U尸U小产9V3V=6V

故由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值为

故C错误，符合题意；

D.当电压表的示数为3.6V时，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为

故由六U/可得，此时旦路的总功率为

p=u"

故D正确，不符合题意。

故选C。

6.如图甲所示的电路中，Q是定值电阻，电流表量程为0〜0.6A,图乙是电阻箱&的

电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则下列说法正确的是（）

A.电源电压为6V

B.R/的阻值为20c

C.&能安全连入电路中的最小电阻值为10Q

D.&2为20Q时，整个电路通电10s耗电32J

【答案】C

【详解】A.分析甲图电路，"七串联，电流表测该电路电流。由乙图可知，当心

接入电路的电阻为20c时，其功率为3.2W,由尸=J可知，此时处两端电压

由尸可知，此时电路电流

当处接入电路的电阻为14Q时，其功率为3.5W,此时对两端电压

此时电路电流

整个过程电源电压不变,故电源电压

U=I2R^U2①

U=IiRl+U3②

即

U=0.4A;?1+8V③

U=0.5A/?|+7V④

解③④式得U=12V,R/=10Q,故A错误；

B.由A分析可知R/=10C,故B错误；

C.当心接入电路的电阻最小时，电路中电流最大/〃m=0.6A,此时电路总电阻

此时处接入电路的电阻

故C正确；

D.由A分析可知，当心接入电路的电阻为20C时，电路电流〃=0.4A,整个电路消耗

的电能

故D错误。

故选C。

7.如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从。端移到b端，定值电阻处两端的电

压随滑动变阻器&阻值变化的图像如图乙所示，处的总阻值为5GQ,下列说法中带课

的是

A.电源电压为6V

C.P在人端时，电阻的功率为0.1W

D.P在。端时，该电路的总功率为0.5W

【答案】D

【详解】A.由图甲所示电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻

两端电压；由图甲所示电路可知，滑片在。端时，只有定值电阻接入电路，电压表测电

源两端电压，由图乙所示图象可知，H=0时，电源电压U=6V,故A正确，不符合题意；

B.由图示图象可知，当&=20。时，电压表示数为2V,电路电流

U2^U-U,_6V-2V

仁瓦—4一20Q

定值电阻阻值

当滑片在。端时，电路中电流最大，电路功率最大，最大功率

2

PX=（6V）

/10Q

故B正确，不符合题意；

C.P在b端时，电路电流

.二―6V

R}+R210C+20Q

此时电阻处的功率

P尸PR产（0.1A）2

故C正确，不符合题意；

D.P在力端时,该电路的总功率

PE

故D错误，符合题意。

故选D。

8.如图甲中段为定值电阻，电源电压保持不变，滑动变阻器用标有“20C1A”字样，电

流表量程0〜0.6A,灯泡L的额定电流是0.5A。当开关§、S?都断开或都闭合两种情

况中，移动滑片P（所有元件都安全）得到了两次电流表示数与《阻值变化关系的图象

（如图乙所示），灯泡在工作时正常发光。下列说法中正确的是（）

A.电源电压为4V

B.灯泡L的额定功率为3.6W

C.凡的阻值为15Q

D.开关都断开与都闭合时，电路最大功率之比为6：11

【答案】D

【详解】由甲图可知，当开关&、S?都闭合时，滑动变阻器鸟与灯泡L并联，B阻值

若为0将会导致电源矩路，因此"的阻值不能为零，由此可判断出图乙中的上边的曲线

为$、，都闭合时电流表示数与4阻值变化关系的图像，则下边的曲线为$、s?都断

开时电流表示数与凡阻值变化关系；

A.开关§、S2都闭合时，滑动变阻器均与灯泡L并联，由图像中卜.边的曲线可知，当

&=20。时，4=O.3A,由/=3可得，电源电压

R

故A错误；

B.由于灯泡发光时恰好正常工作（其额定电压等于电源电压6V）,且灯泡L正常工作

的电流是0.5A，则灯泡L的额定功率

故B错误；

（、・开关5、S?都断开时，4与凡串联，当舄=0C时，电路中只有几连入，由图像中

下边的曲线可知：通过凡的电流/=0.6A,由/=二可得，凡的阻值

R

故C错误；

D.开关都闭合时，变阻器4与灯泡L并联，根据并联电路电流的规律知干路最大电流

为

开关都断开时，4与几串联，由图像中下边的曲线可知最大电流/断开=0,6A,则开关

都闭合与都断开时.，电路最大功率之比为

故D正确。

故选D。

二、多选题

9.如图甲所示，电源电压保持不变，将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程

中，电阻4和滑动变阻器与消耗的电功率随电流变化的关系图像如图乙所示。卜.列判

断正确的是（）

A.电源电压为J

12

B.电阻4的阻值为?

C.滑动变阻器度阻最大阻值为

D.电阻R消耗的最小功率为

【答案】AD

【详解】AB.由图可知，当

时，导体用的电功率滑动变阻器与消耗的电功率

滑动变阻器”接入的阻值

所以，由尸=/次得，导体片的阻值

故B错误；

当

时，由欧姆定律得

此时电阻两端的电压等于电源电压，所以，电源电压

故A正确；

CD.由图知，电路的最小电流为4,此时滑动变阻器&的阻值最大，此时电路的总电

阻为

则滑动变阻沸的最大电阻为

故C错误；

电阻4消耗的最小功率为

故D正确。

故选ADo

10.如图甲所示的电路，当滑动变阻器的滑片P从〃端移至〃端的过中，电流表和电压

表的示数关系如图乙所示，则以下说法正确的是（）

A.电源电压为6V

B.滑动变阻器的最大阻值为60C

C.当电流表的示数为0.20A时;滑动变阻器接入的阻值为20c

D.该电路的最大功率为3W

【答案】AC

【详解】A.由电路图可知，心与宠串联，电压表测A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，当滑片位于6端时，接入电路中

的电阻最大，此时电路中的电流最小，/〃,=()1A,电压表的示数最大，UR=5V,电源

的电压

当滑片位于4端时，接入电路中的电阻为零，电路为Ro的简单电路，此时电路中的电

流最大，由图像可知，电路中的最大电流/才=0.6A,则电源的电压

因电源的电压不变，所以

Ro=lOQ

电源的电压

故A正确；

B.当滑片位于分端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示

数最大，由图像可知,电路中的电流//=0/A.电乐表的最大示数^=5V,由/=与可

得滑动变阻器的最大阻道

故B错误；

C.由图知，当电流表的示数为0.2人时-，电压表的示数为4V,此时滑动变阻器接入的

阻值为

故C正确；

D.由图像知电路的最天电流为0.6A,此时电路的功率最大，最为

故D错误。

故选AC。

11.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。电流表的量程为0〜0.6A,电压表的量

程为0〜3V。当Si闭合、S2断开时•，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，

电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图象所示。图乙中的B图象为小灯泡f勺I

-U图象，小灯泡的额定电压为2.5V。当S2闭合、Si断开时，为保证电路中的各元件

都不会损坏，下列说法中正确的是()

D.&

【答案】ABD

【详解】A.当Si闭合、S2断开时，此时滑动变阻器R2与电阻Q串联，电压表测量滑

动变阻器型的电压，电流表测量串联电路中的电流，当滑动变阻器&的滑片移到最右

端时，此时电路中只有电阻幻工作，由图乙可知，此时电路电流为4=0.6A,则电源电

压等于电阻勺两端的电压，即

当滑动变阻器处的滑片移到最左端时，此时滑动变阻器处与电阻Q串联，由图乙可知,

此时电路电流为/；=0.2A,则滑动变阻器&两端的电压为3V,电源电压等于电阻Q两

端的电压和滑动变阻器心两端之和，即

由①②解得

4=7.5。，U电源=4.5V

故A正确；

B.当S2闭合、Si断开时，此时滑动变阻器&与灯泡L串联，滑动变阻器&的阻值越

大，电路电流越小，小灯泡的电功率越小，滑动变阻器&的阻值越大，&两端的电压

越大，由于电压表的量理为0〜3V,所以滑动变阻器R2两端的电压最大为3V,则小灯

泡两端的电压为

图乙中的B图象可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A,则

小灯泡的最小功率为

故B正确：

C.当S2闭合、S1断开时，此时滑动变阻器&与灯泡L串联，滑动变阻器&的阻值越

小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V,由图乙中的B图象可知，当小灯泡两

端的电压为2.5V时，电流为0.5A,此时电路的最大功率为

故C错误；

D.由C可知，滑动变阻器型的阻值越小，电路电流越大，小灯泡的额定电压为2.5V,

则滑动变阻器&2两端的电压为

串联电路中电流处处相等，所以流过滑动变阻器&的电流也为0.5A,滑动变阻器上的

最小阻值为

由B可知，当S2闭合、Si断开时，此时滑动变阻器R与灯泡L串联，由于电压表的量

程为0〜3V,所以滑动变阻器处两端的电压最大为3V,则小灯泡两端的电压为L5V,

由乙图可知，当小灯泡两端的电压为1.5V时，流过小灯泡的电流为0.4A,串联电路中

电流处处相等，所以流过滑动变阻器&的电流也为0.4A,滑动变阻器&的最大阻值为

所以及连入电路的阻值范围为4Q〜7.5C。故D正确，

故选ABDa

三、填空题

12.通过小灯泡L的电流/随L两端的电压U变化的图像如图所示。请根据图像判断:

当通过L的电流/为0,5A时，小灯泡L消耗的电功率P为Wo

【详解】根据图像可知，当电流为0.5A时，小灯泡两端的电压为1.6V,小灯泡L消耗

的电功率P为

13.如图，甲是小灯泡L和电阻及的/U图像，灯泡L和电阻火接入图乙所示的电路中，

只闭合开关S时，小灯泡L的实际功率为1W,则此时小灯泡L的电阻为C。如

果再闭合开关Si时，此时电流表中电流为A,电路总功率为Wo

【详解】［1］只闭合S时，电路为小灯泡的简单电路，L的实际功率为1W,在甲图灯L

的/-U图像上找符合U、/乘积为1W的对应点可得

t/L=2V,/,=0.5A

故电源电压

由/々可得，小灯泡L的电阻

1\

［2］如果再闭合开关Si,小灯泡L和电阻R并联，电流表测干路中的电流，因并联电路

两端电压相等，所以R两端的电压等于2V,由图甲可知，此时通过H的电流为0.2A,

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

［引则电路消耗的总功率

14.某灯泡L的/U图像如图甲所示，将此灯泡与定值电阻及接入图乙所示的电路中，

电源电压恒定，闭合开关S,灯泡L正常发光，功率为0.5W：再闭合开关Si,电流表

的示数变化了0.1A,则定值电阻R的阻值为

【答案】20

【详解】由乙图可知，只闭合开关S,电路是关于灯泡L的简单电路，由于L正常发光,

功率为0.5W,根据片U/和甲图可知，此时灯L两端的电压为2V,即电源电压为2V,

电路中的电流为0.25A；当闭合S、Si时，电阻R与点泡L并联，电流表测干路电流，

由于并联电路支路互不影响，所以电流表的示数变化了0』A,则通过电阻尺的电流为

0.IA,所以定值电阻R的阻值为

15.将灯泡L和定值电阻R以图甲方式接在11V的电源上，图乙是L和R的U-/图象,

结合图中信息可知，定值电阻H的阻值为Q,灯泡L的实际功率为W.

【答案】83

【详解】读乙图可知，当电路中电流为1.0A时•，小灯两端电压为3V,电阻两端

电压为8V。二者两端电压的和为11V,等于电源电压。故二者串联时，电路中的电流

为1.0A,此时，电阻的阻值为

小灯的实际功率为

16.在如图甲的电路中，匕为定值电阻，滑动变阻器&上标有“20C0.5A”字样，当滑

片P由c点移到a端的过程中，电压表示数U随滑动变阻器&接入电路的阻值变化情

况如图乙，R的最小功率是0.4W“在保证电路元件安全条件下，电源电压为V,

Q的阻值为Q,电路总功率的最小值是Wo

【详解】由电路图可知,闭合开关S后，Q与处串联，电压表测Q两端的电压。

[1]当滑片P位于。端时，&=20C,此时电路中的电阻最大，电流最小，电压表的示数

最小，Q的功率最小，由图乙可知，电压表的示数U/=2V,因串联电路中各处的电流相

等，所以，由片U/可得，电路中的最小电流

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，由/二与可得，电源的电压

1\

[2]R/的阻值

[3]电路中的最小电流/,.=0.2A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路总功率的

最小值

17.如图所示，电源电玉恒为6V,处、通为定值电阻，和灯泡L的I-U关系图像

如图所示，当开关S】、$2、S3都闭合时，通过灯泡L的电流为A；当)闭合，

S?、S3断开时，电压表示数为4V,则尺/的电功率为W,/?2的阻值为Q。

【答案】1.()1.65

【详解】川⑵⑶当开关Si、S2、S3都闭合时，小灯泡与定值电阻并联,由并联电路

电压的规律知小灯泡两端的电压为电源电压，即U『6V,由右图知通过灯泡L的电流

为1.0A；当Si闭合，8、S3断开时，定值电阻Q和火2串联，电压表测量此两端的电

压，由右图知当电压表示数为4V时，通过定值电阻小的电流为0.4A,兄的电功率为

匕=U1

由串联电路电压的规律如定值电阻&两端的电压为

5=U-U/=6V-4V=2V

由串联电路电流的规律知,通过定值电阻&的电流等于通过定值电阻R/的电流，为0.4A,

根据欧姆定律知心的阻值为

18.在如图甲的电路中.电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其规格为“50Q1.5A”，

闭合开关S,当滑片P从一个端点滑到另一个端点的过程中测得R的电功率与通过它的

电流关系图象如图乙所示，则电源电压为V,定值电阻4的阻值为Q。

【答案】3025

【详解】由电路图可知，R。与火串联，电压表测/?两端的电压，电流表测电路中

的电流。

由串联电路规律和欧姆定律，得

U=I-(R+Rff)

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图象可知，当R=50C

时电路中的电流/=0.4A,代入，得

U=(5OQ+Ro

当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，由图象可知，当R=0时

电路中的电流/=1.2A,代入，得

U=L2A・Ro

解得电源电压U=30V,定值电阻&=25Q。

19.如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关s,滑动变阻器滑片从8点向左

移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则电源电

压为V。当滑片在4点时，整个电路消耗的电功率为Wo

【答案】618

【详解】［1］由电路图知，滑动变阻器H和电阻反串联，电压表Vi测治两端电压，V2

测R两端电压，电流表测电路中电流。当滑动变阻器的滑片尸从人点滑到某点的过程

中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大，根据串联电路的分压原理

可知：滑动变阻器两端的电压变小，&两端的电压变大；所以图乙中5V〜3V是表示电

压表V2的示数随电流表示数变化的图线，IV〜3V是表示电压表W的示数随电流表示数

变化的图线；由电路图知，尸在b点时，电路中电阻最大，电流最小，由图像可以看出，

滑片。在6点时电流

所以电源电压

⑵根据欧姆定律可得电阻心的阻值

滑片尸在。点时，滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路中只有电阻A。，则整个电路消

耗的电功率

20.如图甲所示的电路中，幻是定值电阻，图乙是电阻箱处的电功率与其电阻大小变

化关系的部分图像，则电源电压为V,R/的阻值为C。

【答案】1210

【详解】由题意“J得，电路中两电阻串联，电流表测电路的电流，根据串联电阻

的规律及欧姆定律，电路中的电流为

由功率公式有

结合图乙中功率与电阻的数据有

根据几何知识解方程组可得：U=12V,R/=10C。即电源电压为12V,Q阻值为10Q,

21.如图甲所示，定值电阻处与滑动变阻器&串联在电路中，电源电压保持不变，滑

动变阻器心的功率随其接入电路中的阻值变化规律如图乙所示，则电源电压是V,

滑动变阻器的最大功率是Wo

【详解】［1］闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流；当滑动变阻

器接入电路中的阻值为20。时，滑动变阻器心的电功率为3.2W,根据公尸尺可知

根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压

U=//?)+IR2=0.4Ax+0.4Ax20Q……①

当滑动变阻器接入电路中的阻值为8()。时，滑动变阻器处的电功率为3.2W,根据/>=/?我

可知

根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压

U=+%=0.2AxR}+0.2Ax80C.......(2)

联立①②得

U=24V,R/=40C

,U

⑵根据欧姆定律可知电路中的电流为I=-T-T-，根据P=I-R可知滑动变阻器的电功

滑

率为

当滑动变阻器的阻值底=火产40。时，滑动变阻器的功率最大，为

22.如图甲电源电压不变，变阻器上标有“10Q1A”，闭合S,滑片从最右端向左滑动到

。点时，小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。则

电源电压为V；小灯泡额定功率为W；整个电路的最小功率

为W；滑片在。点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为o

【答案】621.85：1

【详解】口］［3］由图甲可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表Vi测量滑动变阻器/?两端

的电压，电压表V2测量灯泡L两端的电压，且两电压表示数之和等于电源电压，已知

电源电压不变，故两电压表示数之和不变，电流表测量串联电路的电流，当滑片位于最

右端时，接入电路中的总电阻最大，电流最小，由图乙可知，最小电流为/=0.3A,此

时两电压表示数相等，根据欧姆定律得R两端的电压为

则电源电压为

此时整个电路的总功率最小为

［2］［4］当滑片从最右端向左端滑动到〃点时，接入电路的总电阻最小，电流最大

Imax

根据串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，L两端的电压变大，此时小灯泡正

常发光，由图乙可知滑动变阻器两端的电压为IV,则灯泡两端的电压为

5=6V1V=5V

得小灯泡的额定功率为

此时滑动变阻器的功率为

得滑片在。点时，小灯泡与滑动变阻器的功率之比为

故功率之比为5：lo

四、计算题

23.在图甲所示的电路中，已知电源为电压可调的直沆学生电源，g是定值电阻，灯泡

Li的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的U-/图象。

(1)当开关S接。时，电压表示数为1.0V,电流表示数为0.25A,求心的阻值；

(2)当开关S接〃时，调节电源电压，使灯泡L?正常发光，此时&消耗的功率为1W,

求灯泡L2的额定功率：

(3)开关S接〃时，通过调节电源电压使灯泡L正常发光，但L2发光很暗实际功率

为0.2W,则Imin该电路消耗电能是多少?

【答案】(1)4Q；(2)2W：(3)108J

【详解】解：(1)当开关S接。时，&与力串联，电压表测《两端的电压，电流表测

电路中的电流，R)的阻值

(2)当开关S接。时，由尸可得，此时电路中的电流

因灯泡正常发光时的电玉叨2=4V,所以，灯泡L2的额定功率

々2=UH=4VXO.5A=2W

(3)开关S接力时，两灯泡串联。L2发光很暗实际功率为0.2W,根据尸="结合图

象可知，电路电流

r=h

L2两端的电压为IV,灯泡Li正常发光，则L两端的电压U/=8V,根据串联电路中的

电压特点可知电源电压

U=U/+S=8V+1V=9V

该电路Imin时间消耗的电能

W=UPt=9Vx0.2Ax60s=108J

答：(1)Ro的阻值为4。；

(2)灯泡L2的额定功率为2W；

(3)Imin该电路消耗电能是108Jo

24.如图甲所示的电路，闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片，使其从最右端向左滑动

到〃点时，小灯泡恰好正常发光，在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图像。

求：

(1)小灯泡正常发光忙的电阻和电源电压;

（2）小灯泡正常发光时滑动变阻器R的电功率；

（2）当电流为0.2A时，电路在100s内消耗的总电能。

【答案】（1）6.25Q,8V；（2）2.4W；（2）160J

【详解】解.：由电路图可知，变阻器R与灯泡L串联，电压表Vi测R两端的电压，电

压表V2测L两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑

片，使其从最右端向左滑动到。点的过程中，变阻器连入电路的电阻变小，总电阻变小,

根据欧姆定律可知，电路电流变大。

（1）根据图乙可知，当电路电流为0.