如图甲是定值电阻的和标有“8V；8W”灯泡L的I-U关系图象如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12。当开关S、S2闭合，开关S1断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：

1. 如图甲是定值电阻的和标有“8V；8W”灯泡L的I-U关系图象如图乙所示。电源电压恒定不变，滑动变阻器的最大阻值为12 $\text{[math]}$ 。当开关S、S₂闭合，开关S₁断开，将滑动变阻器的滑片P滑到b端时，灯泡L的实际功率为1W。求：

(1) 灯泡正常发光10s，电流通过灯泡产生的热量；

(2) 电源电压；

(3) 通过改变开关S、S₁、S₂的闭合和断开，并调节滑片P，求电路消耗的最大功率和最小功率。

【考点】

欧姆定律及其应用; 电功率的计算; 焦耳定律的应用;

【答案】

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计算题普通

1. 某科技小组设计了一个监测长江水位的装置，其原理如图甲，电路中电源电压保持9V不变，R₀为30Ω的定值电阻；R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，已知电流表、电压表均无量程限制，求：

（1）当水位为175m时，电路中的电流；

（2）电路工作时电源消耗的最大总功率；

（3）当水位达到警戒水位190m时，电阻R₀两端电压。

计算题普通

2. 为了更好地测月、巡天、观地，在2035年前后，中国将在月球建设国际科研站，如图甲所示。小明同学了解到电流通过电阻后会发热，为了让月球科研站的宇航员生活更舒适，他设计了一个加热坐垫。加热坐垫电路如图乙所示，电流表量程为 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ 的阻值为 $\text{[math]}$ ，电流表示数为 $\text{[math]}$ ，电源电压为 $\text{[math]}$ 。求：

(1) 此时电阻 $\text{[math]}$ 两端的电压；

(2) 此时 $\text{[math]}$ 的电功率；

(3) 该电路总功率不变，使用受限，于是小田和小斌各自设计了可以调节总功率的改进电路，他们都把原电路中 $\text{[math]}$ 换为滑动变阻器，开关仍控制整个电路。小田把标有“？Ω， $\text{[math]}$ ”的滑动变阻器 $\text{[math]}$ 以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为 $\text{[math]}$ 。小斌把标有“？Ω， $\text{[math]}$ ”的滑动变阻器 $\text{[math]}$ 以某种方式接入原电路中，发现电路中最小电功率为 $\text{[math]}$ 。则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的最大阻值之比为多少。

计算题普通

3. 如图所示电路，电源两端电压为3V且保持不变，电阻 R₁=6Ω，R₂=12Ω。求：

(1) 开关S闭合、S₁断开时，电流表的示数I₁；

(2) 开关S、S₁都闭合时，电路的总功率P。

计算题普通