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专题四 A卷电学计算题
考情解读
本专题的A卷电学计算题是指A卷里最后一道关于电学的计算题，大部分地区该题一般重点考查欧姆定律、电功、电功率这三个板块的内容。该题会涉及电路的识别与判断、等效电路、串并联电路电流、电压与电阻的规律、欧姆定律、电功与电功率、电功率取值范围问题等知识点，要求考生对基本的电学公式牢记于心，并且能灵活的运用这些基本公式，由于在A卷，所以难度适中。
该题的解答思路是先判断电路的状态，再把等效电路画出来，并根据等效电路进行分析计算。一般来说该题的电路图会较为复杂，但通过开关通断后的电路状态并不复杂，中考一般只会考查2个（或3个，3个都很少考查）用电器基本的串联或者并联，不会考查既有串联又有并联的电路状态。也就是说该题只要能画出等效电路，分析起来就较为简单了。该题第2问电功率范围问题在分析时需要要求学生分析综合考虑电流表电压表、滑动变阻器量程等。
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课堂精讲
01 初中物理电学公式总结
一、电流、电压、电阻、欧姆定律
知识点 公式 物理量与单位 单位换算
1.电流、电压、电阻 串联： I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2 串联分压：U1:U2 =R1:R2 并联： I=I1+I2 U=U1=U2 并联分流：I1:I2 =R2:R1 I--电流--A U--电压--V R--电阻--Ω 1A=103mA=106μA 1KV=103V 1MΩ=106Ω 1K=103Ω
2.欧姆定律 求电流：（欧姆定律表达式） 求电压： 求电阻： 同上 同上
二、电功、电功率、电热
知识点 公式 物理量与单位 单位换算
3.电功 电功率 电热 （1）电功：W=UIt （2）纯电阻电路： （3）非纯电阻电路： （4）电热：Q=I2Rt （5）电动机的机械功率：P=UI-I2R （6）不同用电器串联：R1:R2=U1:U2=P1:P2（串正） （7）不同用电器并联：R2:R1=I1:I2=P1:P2（并反） （8）同一用电器不同状态：P1:P2=I12:I22=U12:U22（R不变） W--电功--J P--电功率--W Q--电热--J t--通电时间--s r--电动机线圈电阻--Ω 1KW=103W 1KW·h=3.6×106J
02 A卷电学计算题专练
1．如图所示，电源电压恒为9V，R1、R2、R3为定值电阻。
（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A1的示数为0.3A，电压表的示数为3V，求R2的阻值；
（2）当开关S、S1、S2都闭合，电流表A2的示数为0.2A，求电阻R1的阻值；
（3）求电路消耗的最大总功率。
【答案】（1）20Ω；（2）45Ω；（3）5.85W
【详解】解：（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，R2、R3串联，电压表测R3两端的电压，电流表测电路中的电流，R2两端的电压
R3的电阻
R2的阻值
（2）当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，A1测干路电流，A2测支路R1的电流，电流表A2的示数为0.2A，电阻R1的阻值
（3）电源电压不变，在保证电路安全的前提下，电路中的电流最大时，电路消耗的功率最大， 结合三个电阻阻值及开关的组合情况可知，当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2并联，此时电路中的功率最大，此时通过定值电阻R2的电流
此时电路中的最大功率为
答：（1）R2的阻值20Ω；
（2）定值电阻R1的阻值是45Ω；
（3）电路中的最大总功率5.85W。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变用器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（2）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。
【答案】（1）1.25W；（2）0.5W
【详解】解：（1）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，和灯泡L并联，此时小灯泡L恰好正常发光，并联电路电源电压等于各支路电压，则灯泡的额定电压等于电源电压，也等于两端的电压，所以电源电压为5V，此时定值电阻R2的电功率为
（2）灯泡的电阻
当闭合开关S1和S3，此时和串联， 当闭合S2和S3，此时和L串联，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表的示数时，因为电源电压为5V，所以和L两端的电压为2V，则此时电路电流分别是
所以当电路中电流为0.1A时，电路中电功率最小，此时的电功率为
答：（1）此时定值电阻R2的电功率为1.25W；
（2）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率是0.5W。
3．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，R2是阻值为10Ω的定值电阻，R1是最大阻值为30Ω的滑动变阻器，小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的电阻不随温度变化而变化。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。
（1）只闭合S1时，为保证电路安全，求R1连入电路的最大阻值；
（2）只闭合S2时，调节滑动变阻器R1，当灯泡正常发光时，R1的功率为P1，若只闭合S1时，电路的最小功率为P2时，求P1与P2的比值。
【答案】（1）20Ω；（2）20：27
【详解】解：（1）只闭合S1时，电阻R2与变阻器串联，为使电压表正常使用，其读数不超过3V，其读数为3V时，两端电压为
电路中电流为
电流不超过电流表的量程，此时连入电路中的电阻为
这是变阻器能够连入电路中的最大电阻，此时电路总电阻最大，电流最小，电功率最小，为
（2）若只闭合S2时，此时小功与变阻器串联，小灯正常发光，电路中电流等于小灯的额定电流，为0.25A，变阻器两端电压为
变阻器的功率为
两种情况下，变阻器与电路总功率之比为
答：（1）变阻器能够连入电路的最小阻值为20Ω；
（2）两种情况下，变阻器功率与电路总功率之比为20：27。
4．如图所示电路，电源电压恒为9V，灯泡标有“3V 0.3A”字样。设灯泡的电阻不变。只闭合开关S2、S3时，滑片P移至B端，电流表的示数为0.3A；保持滑片位置不变，闭合开关S1、S2、S3时，电流表示数为0.75A。求：
（1）滑动变阻器R1的最大阻值；
（2）只闭合开关S2，保证电路安全，电路的总功率变化范围。
【答案】（1）30Ω；（2）2.025W~2.7W
【详解】解（1）只闭合开关S2、S3时，滑片P移至B端，电路只有电阻R1工作，此时电流表的示数为0.3A，根据知，滑动变阻器R1的最大阻值为
（2）根据知，小灯泡的电阻
只闭合开关S2，小灯泡和滑动变阻器串联，因为小灯泡的额定电流为0.3A，所以电路的最大电流为0.3A，最大功率为
P大=UI大=9V×0.3A=2.7W
当滑动变阻器的电阻最大时，电路的总功率最小，最小为
答：（1）滑动变阻器R1的最大阻值为30Ω；
（2）只闭合开关S2，保证电路安全，电路的总功率变化范围为2.025W~2.7W。
5．“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、S1、S2，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？
【答案】(1)1.5A (2)Pmax=18W；Pmin=3W
【详解】解：(1)由P=UI可得
红灯正常发光时，通过红灯的电流
I红==0.5A
绿灯正常发光时，通过绿灯的电流
I绿==1A
故电流表的示数为
I= I红+I绿=1.5A
(2)由公式P=可得，当总电阻R最小时，电路中的电功率最大；由于两灯泡并联且滑片P在b端时电路的总电阻最小，且此时两灯正常发光，故最大的电功率
Pmax= P红+P绿=12W+6W=18W
当总电阻R最大时，电路中的电功率最小，由于电阻较大的灯泡与滑动变阻器全值串联电阻最大，由公式R=知红灯电阻较大，且
R红==24Ω
故电路中的最大电阻
R=R红+R1=48Ω
由题意可知电源电压是12V
故电路中的最小电功率
Pmin==3W
6．某课外科技活动小组设计了一种孵化器的电路模型，如图所示。在一般情况下，只需灯光照明。已知电源电压为20V，R1为定值电阻，R2为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“50Ω 1A”字样，电流表A的量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，灯泡上标有“12V 4.8W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只需要灯光照明时，闭合S、S1，断开S2、S3，灯泡正常发光；温度太低，需要加热时，则闭合S、S3，断开S、S2，通过调节滑动变阻器滑片达到调节孵化器的发热功率的目的。求：
(1)只闭合S、S1，通电15s，R1消耗的电能是多少？
(2)只闭合S、S3时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比是多少？
【答案】(1)48J；(2)8∶5
【详解】(1)只闭合S、S1，电路中的电流为
电阻R1两端的电压为
电阻R1消耗的电能为
(2)滑动变阻器决定最大电流为1A，电流表决定最大电流为0.6A，小灯泡决定最大电流为0.4A，所以电流中的最大电流为0.4A，则电路的最大功率为
灯的电阻为
当电压表示数最大时，灯两端电压最小，此时电路中的电流最小，电路中的最小电流为
此时滑动变阻器的电阻为
所以超过了滑动变阻器的最大电阻，所以电流中的最小电流为
电路的最小功率为
电路消耗的最大功率和最小功率之比为
答：(1)只闭合S、S1，通电，R1消耗的电能是48J。
(2)只闭合S、S3时，电路消耗的最大功率和最小功率之比是8∶5。
7．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电阻和电源电压；
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，求滑动变阻器10s内消耗的电能；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。
【答案】（1）12Ω； 16V；（2）52J；（3）28.8W
【详解】解：（1）由图乙知，当灯泡两端的电压为6V时，通过灯的电流为0.5A，由欧姆定律可得泡L正常发光时的电阻为
根据电路图可知，闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡与R2串联，电流表A测量电路电流；因灯泡正常发光，所以电路中的电流
由可得，定值电阻R2两端电压
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，灯泡与变阻器R1串联，根据图象可知：灯泡两端的电压为3V，通过灯泡的电流为0.4A时，灯泡消耗的功率为1.2W，根据因串联电路中各处的电流相等，则电路中电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器10s内消耗的电能
（3）由电路图可知，当开关S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，电流表测量干路电流；通过R2的电流
由于滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，所以，当通过R1的最大电流，I1大＝1A时，干路电流
因电流表A的量程为0～3A，所以，干路电流最大为
则电路允许消耗的最大功率
答：（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω，电源电压为16V；
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，滑动变阻器10s内消耗的电能为52J；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，电路允许消耗的最大功率为28.8W。
8．如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器R1标“60Ω 1A”字样，电压表的量程为0~6V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R2的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、S1、S2时，通电1min，电路中电流所做的功为240J。求：
（1）电源电压；
（2）当闭合开关S，断开开关S1、S2时，灯泡的实际功率；
（3）当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2消耗的最小功率。
【答案】（1）8V；（2）1W；（3）0.25W
【详解】解：（1）由图乙与欧姆定律得，定值电阻R2的电阻为
由图得，当闭合开关S、S1、S2时，电路化为定值电阻R2的简单电路，电流表测量电路电流， 此时通电1min，电路中电流所做的功为240J，由得，电源电压为
（2）由得，灯泡电阻为
当闭合开关S，断开开关、时，灯泡与定值电阻R2串联， 此时电路电流为
灯泡的实际功率
（3）当闭合开关S1、S2，断开开关S时，定值电阻R2与变阻器R1串联，电压表测量变阻器R1电压，电流表测量电路电流，当电压表示数为6V时，变阻器接入电路电阻最大，电路电流最小，定值电阻R2消耗的功率最小，此时定值电阻R2的电压为
定值电阻R2消耗的最小功率为
答：（1）电源电压为8V；
（2）当闭合开关S，断开开关、时，灯泡的实际功率为1W；
（3）当闭合开关、，断开开关S时，定值电阻消耗的最小功率为0.25W。
9．在如图所示电路中，电源电压为4.5V，且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“25Ω 1A”字样，灯泡L上标有“3V 0.9W”字样，电流表量程为0～3A，电压表量程为0～3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求∶
（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，电流表的示数；
（2）当开关S、S3、闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围。
【答案】（1）0.18A；（2）0.675W～1.35W
【详解】解：（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流
变阻器R2滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为25Ω，通过滑动变阻器R2的电流
电流表的示数为
I= I1+I2=0.9A+0.18A=1.08A
（2）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，灯泡的额定电流
因为灯泡额定电流I额＝0.3A，电流表量程为 0~3A，滑动变阻器标有“25Ω，1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为
I最大=I额=0.3A
此时电路最大功率
灯泡的电阻为
因为电压表量程为 0~3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2大＝3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流最小，为
此时电路最小功率
则电路总功率的取值范围0.675W～1.35W。
答：（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为1.08A；
（2）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围0.675W～1.35W。
10．聪聪设计了如图所示的电路，电源电压5V保持不变。小灯泡L标有“3V 0.9W”字样（灯泡的电阻不变），滑动变阻器R1标有“30Ω 0.25A”字样，定值电阻R2=50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合开关S、S2，滑动变阻器的取值范围；
（3）任意闭合开关和移动滑变，整个电路的最大功率与最小功率。
【答案】（1）；（2）；（3）1.75W， 0.625W
【详解】解：（1）小灯泡L标有“3V 0.9W”字样，根据，小灯泡正常发光时的电阻
（2）只闭合开关S、S2，灯泡L与滑动变阻器串联，V1测滑动变阻器R1电压，V2测灯泡L电压，小灯泡允许通过的最大电流为
滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A，此时电路中最大电阻为
此时滑动变阻器最小电阻为
电压表的量程均为0～3V，当电压表V1示数为3V时，灯泡两端电压为
根据串联电路电压规律，此时灯泡与滑动变阻器电阻之比为解得
故滑动变阻器的取值范围是；
（3）根据可知，当电源电压恒定时，电路中电阻越大功率越小，电阻越小功率越大，如图所示，当开关S、S1、S3闭合，S2断开时，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，调节滑动变阻器滑片可得到最小电阻，滑动变阻器R1标有“30Ω 0.25A”字样，即通过滑动变阻器的最大电流为0.25A，此时通过定值电阻R2的电流为
干路电流为
电路中的最大电功率为
当开关S闭合， S1、S2、S3都断开，滑动变阻器滑片P移动到最右端时，灯泡L与滑动变阻器串联，此时电路中电阻最大为
电路中的最小电功率为
答：（1）小灯泡正常发光时的电阻是；
（2）只闭合开关S、S2，滑动变阻器的取值范围为；
（3）整个电路的最大功率为1.75W，最小功率为0.625W。
11．在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。电源电压U＝6V，小灯泡R2标有“6V；3W”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，请画出该题的各个等效电路图。
（1）只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，则R1的阻值多大？
（2）则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R＝？
（3）在不损坏各元件的情况下。只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率为P1；只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1:P2＝？
【答案】（1）6Ω；（2）4Ω；（3）72:25
【详解】解：（1）只闭合开关S1和S3时，等效电路图如图所示：
由可得，R1的阻值
（2）闭合开关S1、S2和S3时，等效电路图如图所示：
灯泡的电阻
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以电路中的总电阻
（3）只闭合开关S1时，等效电路图如图所示：
电路中的电流为0.6A时，电压表的示数
则电路中的电流最大为0.6A，此时R1消耗的电功率最大，为
只闭合开关S2时，等效电路图如下图所示：
当电压表的示数最大为3V时，变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，灯泡消耗的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以此时R2两端的电压
R2消耗的最小功率为则
答：（1）只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，则R1的阻值为6Ω；
（2）则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R＝4Ω；
（3）在不损坏各元件的情况下。只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率为P1；只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1:P2＝72:25。
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本专题的A卷电学计算题是指A卷里最后一道关于电学的计算题，大部分地区该题一般重点考查欧姆定律、电功、电功率这三个板块的内容。该题会涉及电路的识别与判断、等效电路、串并联电路电流、电压与电阻的规律、欧姆定律、电功与电功率、电功率取值范围问题等知识点，要求考生对基本的电学公式牢记于心，并且能灵活的运用这些基本公式，由于在A卷，所以难度适中。
该题的解答思路是先判断电路的状态，再把等效电路画出来，并根据等效电路进行分析计算。一般来说该题的电路图会较为复杂，但通过开关通断后的电路状态并不复杂，中考一般只会考查2个（或3个，3个都很少考查）用电器基本的串联或者并联，不会考查既有串联又有并联的电路状态。也就是说该题只要能画出等效电路，分析起来就较为简单了。该题第2问电功率范围问题在分析时需要要求学生分析综合考虑电流表电压表、滑动变阻器量程等。
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一、电流、电压、电阻、欧姆定律
知识点 公式 物理量与单位 单位换算
1.电流、电压、电阻 串联： I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2 串联分压：U1:U2 =R1:R2 并联： I=I1+I2 U=U1=U2 并联分流：I1:I2 =R2:R1 I--电流--A U--电压--V R--电阻--Ω 1A=103mA=106μA 1KV=103V 1MΩ=106Ω 1K=103Ω
2.欧姆定律 求电流：（欧姆定律表达式） 求电压： 求电阻： 同上 同上
二、电功、电功率、电热
知识点 公式 物理量与单位 单位换算
3.电功 电功率 电热 （1）电功：W=UIt （2）纯电阻电路： （3）非纯电阻电路： （4）电热：Q=I2Rt （5）电动机的机械功率：P=UI-I2R （6）不同用电器串联：R1:R2=U1:U2=P1:P2（串正） （7）不同用电器并联：R2:R1=I1:I2=P1:P2（并反） （8）同一用电器不同状态：P1:P2=I12:I22=U12:U22（R不变） W--电功--J P--电功率--W Q--电热--J t--通电时间--s r--电动机线圈电阻--Ω 1KW=103W 1KW·h=3.6×106J
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1．如图所示，电源电压恒为9V，R1、R2、R3为定值电阻。
（1）当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A1的示数为0.3A，电压表的示数为3V，求R2的阻值；
（2）当开关S、S1、S2都闭合，电流表A2的示数为0.2A，求电阻R1的阻值；
（3）求电路消耗的最大总功率。
2．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡L标有“5V 2.5W”的字样，滑动变用器R1的最大阻值为60Ω，定值电阻R2的阻值为20Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，灯丝电阻不随温度变化，求：
（1）当S1、S2和S3都闭合，滑动变阻器的滑片滑到a点时，小灯泡L恰好正常发光，此时定值电阻R2的电功率为多少？
（2）保证电路安全时，该电路消耗的最小电功率。
3．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，R2是阻值为10Ω的定值电阻，R1是最大阻值为30Ω的滑动变阻器，小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，小灯泡的电阻不随温度变化而变化。电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。
（1）只闭合S1时，为保证电路安全，求R1连入电路的最大阻值；
（2）只闭合S2时，调节滑动变阻器R1，当灯泡正常发光时，R1的功率为P1，若只闭合S1时，电路的最小功率为P2时，求P1与P2的比值。
4．如图所示电路，电源电压恒为9V，灯泡标有“3V 0.3A”字样。设灯泡的电阻不变。只闭合开关S2、S3时，滑片P移至B端，电流表的示数为0.3A；保持滑片位置不变，闭合开关S1、S2、S3时，电流表示数为0.75A。求：
（1）滑动变阻器R1的最大阻值；
（2）只闭合开关S2，保证电路安全，电路的总功率变化范围。
5．“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、S1、S2，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？
6．某课外科技活动小组设计了一种孵化器的电路模型，如图所示。在一般情况下，只需灯光照明。已知电源电压为，为定值电阻，为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“”字样，电流表的量程为，电压表量程为，灯泡上标有“”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响）。当只需要灯光照明时，闭合S、S1，断开S2、S3，灯泡正常发光；温度太低，需要加热时，则闭合S、S3，断开S、S2，通过调节滑动变阻器滑片达到调节孵化器的发热功率的目的。求：
(1)只闭合S、S1，通电，消耗的电能是多少？
(2)只闭合S、S3时，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率和最小功率之比是多少？
7．如图甲，电源电压恒定，灯泡L上标有“6V”字样，灯泡L的电流与两端电压的关系如图乙。滑动变阻器R1上标有“50Ω 1A”，定值电阻R2为20Ω，电流表量程为0～3A。当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，灯泡L正常发光。
（1）求灯泡正常发光时的电阻和电源电压；
（2）当闭合开关S3，断开开关S1、S2时，调节变阻器的滑片P使灯泡消耗的功率为1.2W，求滑动变阻器10s内消耗的电能；
（3）当开关S1、S2、S3均闭合时，求电路允许消耗的最大功率。
8．如甲图所示，灯泡L标有“8V 4W”字样，忽略温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标“”字样，电压表的量程为0~6V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻的电流随电压变化的图像如乙图所示。在保证电路安全和电表不超量程的情况下，当闭合开关S、、时，通电1min，电路中电流所做的功为240J。求：
（1）电源电压；
（2）当闭合开关S，断开开关、时，灯泡的实际功率；
（3）当闭合开关、，断开开关S时，定值电阻消耗的最小功率。
9．在如图所示电路中，电源电压为4.5V，且保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“”字样，灯泡L上标有“”字样，电流表量程为，电压表量程为，不计温度对灯丝电阻的影响。求∶
（1）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时，电流表的示数；
（2）当开关S、S3、闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，电路总功率的取值范围。
10．聪聪设计了如图所示的电路，电源电压5V保持不变。小灯泡L标有“3V 0.9W”字样（灯泡的电阻不变），滑动变阻器R1标有“30Ω 0.25A”字样，定值电阻R2=50Ω，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V。在保证各元件安全工作的情况下，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合开关S、S2，滑动变阻器的取值范围；
（3）任意闭合开关和移动滑变，整个电路的最大功率与最小功率。
11．在如图所示的电路中，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。电源电压U＝6V，小灯泡R2标有“6V；3W”字样，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω，请画出该题的各个等效电路图。
（1）只闭合开关S1和S3时，电路消耗的功率为6W，则R1的阻值多大？
（2）则闭合开关S1、S2和S3时，电路的总电阻R＝？
（3）在不损坏各元件的情况下。只闭合开关S1时，R1消耗的最大功率为P1；只闭合开关S2时，R2消耗的最小功率为P2，则P1:P2＝？
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