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电能公式的运用
【回顾】
回顾拓展　储能重高)
1．定义式(有两套单位：国际单位和常用单位)
公式 适用范围 物理量及单位
P＝ 求做功的功率、功和做功时间 功率P W 功W J 时间t s
kW kW·h h
2.基本公式(只能采用国际单位)
公式 适用范围 物理量及单位
I＝ 　求电路中的电流、电压和电阻 电流I/A 电压U/V 电阻R/Ω
P＝UI 　求电功率、电压和电流 电功率P/W 电压U/V 电流I/A
Q＝I2Rt 　求电路产生的电热、电流、电阻和通电时间 电热 Q/J 电流 I/A 电阻 R/Ω 时间 t/s
3.推导公式
公式 适用范围 公式 适用范围
P＝I2R 　已知电流和电阻，求电功率 P＝ 　已知电压和电阻，求电功率
R＝ 　已知用电器的额定电压和额定功率，求电阻 Q＝Pt 　纯电阻电路中求用电器产生的热量
W＝UIt 　已知电路中的电压、电流和通电时间，求消耗的电能
例　如图15－1所示是一家用电吹风的简化电路图，主要技术参数如下表所示，请你仔细观察后回答下列问题。
图15－1
型号 SHZ2010－624
热风温度 50～75 ℃
额定功率 热风：1000 W
冷风：120 W
额定电压 220 V
(1)电吹风吹冷风时，开关旋至________处。
(2)电吹风吹冷风5 min消耗的电能是多少？
(3)电吹风正常工作时，通过电吹风插头处的最大电流是多少？
[答案] (1)BC
(2)解：W冷＝P冷t＝120 W×5×60 s＝3.6×104 J。
答：电吹风吹冷风5 min消耗的电能是3.6×104 J。
(3)解：插头处的最大电流，即吹热风时的电流，此时电路功率：P热＝1000 W，所以I＝＝≈4.55 A。
答：电吹风正常工作时，通过电吹风插头处的最大电流是4.55 A。
[方法点拨] (1)审题要清(明确已知量、所求量及不变量)；(2)解题方法要明(理清解题思路)；(3)解题过程要全 (有必要文字说明、表达式，统一单位，代入原始数据，得到准确结果)。
1．如图15－2所示，电源电压为6 V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，定值电阻R0的阻值为5 Ω。闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表(“0～0.6 A”或“0～3 A”)和电压表(“0～3 V”或“0～15 V”)的指针同时达到满刻度线。则闭合开关，R0的电功率与电流的关系图像可能是图15－3中的(　　)
图15－2
图15－3
2．镇海保送生实验室有“110 V　25 W”和“110 V　60 W”的灯泡各一只，可是电源电压是 220 V，小明设计了如图15－4所示的四种接法，将两灯泡接入220 V的电路中，使两灯都正常发光的最佳方案是(　　)
图15－4
3．如图15－5甲所示，两个灯泡串联在电路中，电源电压为6 V且保持不变，L1的额定电压为3 V，L2的额定电压为2 V。通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片滑至中点时，其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏。下列说法中不正确的是(　　)
图15－5
A．正常发光的小灯泡是L2，其额定功率为0.3 W
B．正常发光的小灯泡是L1，其额定功率为0.45 W
C．当L2两端电压为1.5 V时，通过它的电流为0.15 A
D．此时滑动变阻器两端的电压是1.5 V
4．学军中学保送生利用伏安法测量电阻时，由于使用的不是理想电表，造成测量结果有误差。某同学采用如图15－6所示电路，能较准确地测出Rx的阻值，已知A、B两点之间电压U保持不变。当S接通a时，电压表示数为10 V，电流表示数为0.2 A；当S接通b时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.15 A，则待测电阻Rx的阻值为(　　)
图15－6
A．60 Ω　 B．65 Ω　 C．70 Ω　 D．75 Ω
5．如图15－7所示电路，电源电压恒定，R1＝10 Ω， R2＝8 Ω，R3未知。当开关S扳到位置1时，电压表V读数为2.0 V；当开关S扳到位置2时，电压表读数可能是(　　)
图15－7
A．2.2 V B．1.9 V C．1.5 V D．1.4 V
6．如图15－8所示，电源的输出电压恒定不变，现将一个灯泡L接在离电源很近的A、B两点时，灯泡L的电功率为25 W，若将灯泡L接在离电源较远的C、D两点时，灯泡L的电功率为16 W。则输电导线AC、BD上的电功率为(假设灯丝电阻不变)(　　)
图15－8
A．1 W B．2 W C．4 W D．9 W
7．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10 (24 V　200 W)和10个相同的指示灯L1′～L10′(220 V　2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路如图15－9所示，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则(　　)
图15－9
A．L1′的电功率减小，L1的电功率增大
B．L1′的电功率增大，L1的电功率增大
C．L2′的电功率增大，其他指示灯的电功率减小
D．L2′的电功率减小，其他指示灯的电功率增大
8．课外兴趣小组活动时，某校两同学通过实验探究小灯泡的电功率跟其两端电压的关系，已知小灯泡的额定电压为2.5 V、额定功率为0.75 W。小明同学设计了如图15－10甲所示的电路图进行探究，他先测出若干组电压和电流值，再由公式P＝UI，求得对应的电功率，并作出电功率随电压变化的图线a。小红同学设计了如图乙所示的电路进行探究，她先由R＝计算出小灯泡的电阻R，再测出若干个电压值，最后根据P＝，求得对应的电功率，也作出电功率随电压变化的图线b。则下列反映了他们的实验结果的图线是图15－11中的(　　)
图15－10
图15－11
9．如图15－12所示的两个电路中，电源电压均为U且保持不变，Ra、Rb为滑动变阻器，R1、R2、R3、R4为定值电阻，R1＜R2＜R3＝R4。改变滑动变阻器的阻值，电表A1、A2、V1、V2示数变化量的绝对值分别为ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2。以下说法中正确的是(　　)
图15－12
A．若ΔU1＝ΔU2，则ΔI1＜ΔI2
B．若ΔI1＝ΔI2，则ΔU1＜ΔU2
C．若R1的电功率等于R2的电功率，则Ra和R3的电功率之和小于Rb和R4的电功率之和
D．若Ra和R3的电功率之和等于Rb和R4的电功率之和，则R1的电功率小于R2的电功率
10．如图15－13所示，灯泡规格均相同，图甲中电源电压恒为6 V，图乙中电源电压恒为18 V。分别调节R1、R2使灯泡均正常发光，那么此时电路消耗的总电功率之比P1∶P2＝________，可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2＝________。
图15－13
11．如图15－14甲所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为一激光源，R1为光敏电阻 (有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大)，R2为定值保护电阻，ab间接一“示波器”(示波器的接入不影响电路)。光敏电阻两端的电压随时间变化的图像，可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品在传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住；示波器显示的电压随时间变化的图像如图乙所示。已知计数器电路的电源电压恒为6 V，保护电阻R2的阻值为20 Ω，则光敏电阻在有光照和光被挡住两种状态下的电阻值之比为________；光敏电阻在 1 h内消耗的电能为________J。
图15－14
12．将电阻丝制成半径大小不同的两个圆环和一个正方形框，按如图15－15所示的方法连接。若各接触点都导电良好，大圆环的总电阻等于160 Ω。现用导线在a、b两点间连接6 V的电源。此时电路中的电功率等于1.8 W，则a、b两点间的电阻等于________Ω；若用导线截面直径为原电阻丝两倍的电阻丝替换大圆环上a、b间的圆环电阻丝，则电路中的电功率将变为________W。
图15－15
13.小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率。如图15－16所示是其内部简化电路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知R1＝48.4 Ω，R2＝96.8 Ω，电源电压保持不变，请分析和解答以下问题。
(1)当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么挡位？简述理由。
(2)电烤箱在中挡位工作时，电功率是多少？
(3)电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6 min，消耗的电能为多少？
图15－16
14．宁波保送生如图15－17所示，一绝缘细绳的一端与可绕O点转动的轻质杠杆的E端相连，另一端绕过动滑轮D、定滑轮C，与滑动变阻器的滑片P相连；B为一可导电的轻质弹簧，按如图所示接入电路中，一端通过绝缘绳固定在地面上，另一端与滑片P相连。一人站在地面上拉住与杠杆H端相连的细绳。已知电源电压为8 V，灯泡上标有“6 V　3 W”字样，人的质量为50 kg，人与地面的总接触面积为100 cm2，EO∶HO＝2∶5。人对绳子的拉力最小时，电流表示数为I1，且滑片刚好位于滑动变阻器的a端；人对绳子的拉力最大时，电流表示数为I2，且I1∶I2＝2∶1。滑动变阻器连入电路的阻值与弹簧所受拉力的关系如下表所示：
R/Ω 0 2 4 6 8 10 12 14 …
F/N 0.5 50.5 100.5 150.5 200.5 250.5 300.5 350.5 …
图15－17
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力，不计摩擦，不计弹簧电阻，整套装置始终处于平衡状态，物体A始终不离开地面；灯泡电阻不变，且不会被烧坏。求：(g取10 N/kg)
(1)人的拉力最小时，灯泡的实际功率是多少。(计算结果保留一位小数)
(2)当灯泡正常发光时，人对地面的压强是多少。
(3)物体A的质量最小是多少。
15．如图15－18所示，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P在A端，闭合S1、S2，断开S3、S4时，电流表示数为0.4 A，R2的电功率为P2；滑片P仍在A端，闭合S1、S2、S4，断开S3时，电路的总电功率为1.5P2；当滑片P在B端，闭合S1、S2，断开S3、S4时，R2的电功率为0.25P2；滑片P仍在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时，变阻器的电功率为0.5 W，此时R1的电功率为P1。求：
图15－18
(1)R1与R2的电阻之比。
(2)滑片P在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时，R1的电功率P1。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
16．现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。
如图15－19所示是一款数码相机电池的一些资料。根据图中提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题。
(1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池做电源进行拍照，每5 min拍一张照片，相机使用过程中的平均工作电流为0.2 A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。
(2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大？
图15－19
答案
1．C　 由于闭合开关后，定值电阻始终接在电路中，且电压恒为6 V，故电路中的最大电流为I＝＝＝1.2 A<3 A，所以电路电流不为0，故A、B错误。根据电流表和电压表能同时达到满刻度线可知电流表的量程为0～0.6 A，且电流表示数为0.6 A时，电压表示数应为3 V，故R0消耗的电功率：P＝U0I0＝3 V×0.6 A＝1.8 W。C选项符合题意。
2．D　
3．A　 由图像可知，L1两端的电压为3 V时，通过它的电流为0.15 A；L2两端的电压为2 V时，通过它的电流大于0.15 A；因串联电路中各处的电流相等，且其中一个灯泡正常发光，另一个不损坏，所以，正常发光的灯泡是L1，其额定功率为P1＝U1I1＝3 V×0.15 A＝0.45 W。由图像可知，当电路中的电流为0.15 A时，灯泡L1两端的电压为3 V，灯泡L2两端的电压为1.5 V。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－U1－U2＝6 V－3 V－1.5 V＝1.5 V。
4．C　 设电流表的内阻为RA，S接a时，U＝U1＋I1RA，即：U＝10 V＋0.2 A×RA①；S接b时，U＝I2(Rx＋RA)，即：U＝0.15 A×(Rx＋RA)②；U＝U2，即U＝12 V③。由①②③解得：Rx＝70 Ω。
5．B　 由电路图可知，当开关S扳到位置1时，R1与R3串联，电压表测R1两端的电压，电路中的电流：I1＝＝＝0.2 A，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电压：U＝0.2 A×(10 Ω＋R3)；当开关S扳到位置2时，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，则电路中的电流：I2＝＝＝＝ 0．2 A＋，
电压表的示数：U2＝I2R2＝×8 Ω＝0.2 A×8 Ω＋×0.4 V，
所以1.6 V＜U2≤1.6 V＋×0.4 V＝2 V，即1.6 V＜U2≤2 V。
[方法点拨] 由电路图可知，当开关S扳到位置1时，R1与R3串联，电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律即可得出电路中的电流，再根据电阻的串联和欧姆定律即可表示出电源电压；当开关S扳到位置2时，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电压表的示数，然后确定电压表示数的范围即可。
6．C　 设灯泡L连接在A、B两点时，电路的电流为I1，则：
P1＝I12RL＝25 W①；
若将灯泡L接C、D两点时，电路的电流为I2，则P2＝I22RL＝16 W②；
由①②两式可得：I1∶I2＝5∶4。
将灯泡L接C、D两点时，电路的总功率：P3＝UI2，则：＝，即P3＝＝×25 W＝20 W，
所以导线AC和BD的总功率：P＝P3－P2＝20 W－16 W＝4 W。
7．C　 L2与L2′并联，L2灯丝烧断，L2′两端电压增大，由P＝知，照明灯L2′电阻不变，则实际功率变大；在串联电路中总电压等于分电压之和，L2′两端电压增大，所以其他灯组两端电压减小，由P＝知，其他指示灯电阻不变，则实际功率减小。
8．B　 (1)根据P＝可知，小灯泡正常发光时的电阻：R＝＝≈8.3 Ω；
由题意知：P甲＝和P乙＝，由此可见，电功率P是关于电压U的二次函数(跟y＝ ax2＋bx＋c，且a＞0，b＝0，c＝0时相符合)，故图像是经过原点开口向上的抛物线，C、D不符合题意。
(2)由分析可得P甲＝和P乙＝，因为灯泡电阻R随温度升高而变大，则：
①当小灯泡两端的电压U＜2.5 V时，小灯泡在低于额定电压下工作，它的电阻R＜8.3 Ω，则P甲＞P乙，此时抛物线a在抛物线b的上方。
②当小灯泡两端的电压U＝2.5 V时，小灯泡在额定电压下工作，它的电阻R＝8.3 Ω，则 P甲＝P乙＝0.75 W，且此时两抛物线相交。
③当小灯泡两端的电压U＞2.5 V时，小灯泡在高于额定电压下工作，它的电阻R＞8.3 Ω，则P甲＜P乙，此时抛物线a在抛物线b的下方。
综上所述，图B中的图线反映了他们的实验结果。
9．B　 由甲电路图可知，R1与R3、Ra串联，电压表V1测Ra与R3两端电压之和，电流表A1测电路中电流，电源电压保持不变，根据串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，ΔU1＝ΔUR1，由欧姆定律得：ΔI1＝＝。由图乙电路图可知，R2与R4、Rb串联，电压表V2测Rb与R4两端的电压之和，电流表A2测电路中的电流，ΔU2＝ΔUR2，由欧姆定律得：ΔI2＝＝。
因为R1＜R2，若ΔU1＝ΔU2，则＞，即：ΔI1＞ΔI2。
由以上分析可知，ΔU1＝ΔI1R1，ΔU2＝ΔI2R2，若ΔI1＝ΔI2，因为R1＜R2，则ΔI1R1＜ΔI2R2，即：ΔU1＜ΔU2。
若R1的电功率等于R2的电功率，设两电路中电流分别为I甲和I乙，根据P＝I2R和R1、R2的电功率相等，所以：I甲2R1＝I乙2R2，又因为R1＜R2，所以I甲＞I乙，由P＝UI且电源电压保持不变，有：P总甲＝UI甲，P总乙＝UI乙，所以P总甲＞P总乙。因为P1＝P2，则P总甲－P1＞ P总乙－P2，即Ra和R3的电功率之和大于Rb和R4的电功率之和。
由P＝I2R，若Ra和R3的电功率之和等于Rb和R4的电功率之和，即有：I1甲2(Ra＋R3)＝I1乙2(Rb＋R4)，由题知，R3＝R4，分两种情况讨论：
①若Ra＞Rb，则有：I1甲2＜I1乙2，即I1甲＜I1乙，电源电压相等，由P＝UI可知，P总甲′＜P总乙′，所以P总甲′－I1甲2(Ra＋R3)＜P总乙′－I1乙2(Rb＋R4)，即P1′＜P2′；
②若Ra＜Rb，则有：I1甲2＞I1乙2，即I1甲＞I1乙，电源电压相等，由P＝UI可知，P总甲′＞P总乙′，所以P总甲′－I甲2(Ra＋R3)＞P总乙′－I乙2(Rb＋R4)，即P1′＞P2′。
10．1∶1　1∶9
设三个规格相同的灯泡正常发光时的电流为IL，电压为UL。
(1)由甲电路图可知，三灯泡并联后与R1串联，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且三个灯泡均正常发光，所以，干路电流：I1＝3IL，电路的总电功率：P1＝UI1＝U×3IL＝6 V×3IL；
由乙电路图可知，三个灯泡与R2串联，因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路的总电功率：P2＝U′I2＝18 V×IL；所以，P1∶P2＝(6 V×3IL)∶(18 V×IL)＝1∶1。
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，甲电路图中，R1两端的电压：U1＝U－UL＝ 6 V－UL，
由I＝可得，R1接入电路中的电阻值：R1＝＝；
乙电路图中，R2两端的电压：U2＝U－3UL＝18 V－3UL＝3(6 V－UL)，
R2接入电路中的电阻值：R2＝＝。　
所以，R1∶R2＝∶＝1∶9。
11．1∶2　1560
(1)由题知，R1与R2串联接在6 V的电源上，从图像上可知：
①有光照射时，R1两端的电压：U1＝3 V，U2＝U－U1＝6 V－3 V＝3 V；
则I＝＝＝0.15 A，
所以R1＝＝＝20 Ω。
②无光照射时，R1两端的电压：U1′＝4 V，U2′＝U－U1′＝6 V－4 V＝2 V;
则I′＝＝＝0.1 A，
所以R1′＝＝＝40 Ω。
故R1∶R1′＝20 Ω∶40 Ω＝1∶2。
(2)由示波器显示的电压随时间变化的图像可知，有光照时与无光照时的时间比为2∶1，即工作1 h，有光照时的时间为t＝40 min＝2400 s，无光照时的时间t′＝20 min＝1200 s；
因为I＝0.15 A，I′＝0.1 A，所以W总＝W＋W′＝U1It＋U1′I′t′＝3 V×0.15 A×2400 s＋4 V×0.1 A×1200 s＝1560 J。
12．20　4.5
(1)a、b两点间的电阻：R＝＝＝20 Ω。　
(2)大圆环的总电阻等于160 Ω，a、b间的圆环电阻丝电阻R1＝40 Ω；
若替换导线的截面直径为原电阻丝的两倍，则截面积是原来的4倍，电阻就是原来的， R2＝10 Ω。
原来圆环电阻丝的电功率：P1＝＝＝0.9 W，后来圆环电阻丝的电功率：
P2＝＝＝3.6 W，其他部分的电功率一直没变，P3＝P－P1＝1.8 W－0.9 W＝0.9 W，电路中的电功率将变为P4＝P2＋P3＝3.6 W＋0.9 W＝4.5 W。　
13．(1)当开关S1置于b端、S2断开时，由图可知，两电阻串联，此时电路总电阻最大，由 P＝可知，此时电烤箱消耗的电功率最小，因此电烤箱处于低挡位。
解：(2)由电路图可知，当开关S1置于b端、S2闭合时，只有R1连入电路，电烤箱在中挡位工作，此时电烤箱的电功率：P＝＝＝1000 W。
(3)当开关S1置于a端、S2闭合时，R1与R2并联，电烤箱处于高挡位，电烤箱在t＝6 min＝360 s内消耗的电能：W＝t＋t＝×360 s＋×360 s＝5.4×105 J。
答：(2)电烤箱在中挡位工作时，电功率是1000 W；(3)电烤箱在高挡位工作时，对食物加热 6 min，消耗的电能为5.4×105 J。
14．解：(1)当人的拉力最小时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，相当于只有灯泡接入电路，已知电源电压为8 V，灯泡标有“6 V　3 W”的字样，故灯泡的电阻为RL＝＝＝ 12 Ω，灯泡的实际功率为P实＝＝＝5.3 W。
(2)灯泡正常发光时，电路中的电流为I＝＝＝0.5 A，滑动变阻器两端的电压为U滑＝ U－UL＝8 V－6 V＝2 V，滑动变阻器连入电路的电阻为R＝＝＝4 Ω；查表可知，此时滑轮组上绳子拉力为100.5 N，根据杠杆平衡条件有F绳·EO＝F人·HO，又因为EO∶HO＝2∶5，所以100.5 N×2＝F人×5，求得F人＝40.2 N；而人的质量为50 kg，重力：G＝mg＝50 kg× 10 N/kg＝500 N，所以人对地面的压力为F压＝G－F人＝500 N－40.2 N＝459.8 N；已知S＝100 cm2＝0.01 m2，所以p＝＝＝45980 Pa。
(3)人的拉力最小时，由R1＝0，查表得：F1＝0.5 N，此时绳子仅用于提起动滑轮，则动滑轮的重力为G动＝2F1＝2×0.5 N＝1 N；人的拉力最大时，I2＝I1＝×＝ A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为R2＝＝12 Ω，查表得：F2＝300.5 N，故物体A所受重力最小为GA＝2F2－G动＝2×300.5 N－1 N＝600 N，则物体A的质量最小为mA＝＝＝60 kg。
答：(1)人的拉力最小时，灯泡的实际功率为5.3 W；(2)当灯泡正常发光时，人对地面的压强是45980 Pa；(3)物体A的质量最小是60 kg。
15．解：(1)滑片P在A端，闭合S1、S2，断开S3、S4时的等效电路图如图甲所示，此时电路中的电流为I1＝0.4 A；滑片P在A端，闭合S1、S2、S4，断开S3时的等效电路图如图乙所示，此时电路中的总电流为I2。
由图甲、乙可知：R2两端电压保持不变，图乙中R2的电功率仍为P2。
则图乙中R1的电功率为0.5P2，由并联电路特点可知，R1、R2的电功率与电阻成反比，
可知＝＝①。
(2)滑片P在B端，闭合S1、S2，断开S3、S4时的等效电路图如图丙所示，此时电路中的电流为I3，由已知条件R2的功率为0.25P2得，
＝，即＝②；
则＝＝，解得：R2＝RP③；
联立①③得：R1＝2RP。
滑片P在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时的等效电路图如图丁所示，此时电路中的电流为I4，由P＝I2R可得：＝＝2，所以P1＝2PP＝2×0.5 W＝1 W。
(3)因电源的电压不变，所以U＝I1R2＝I4(R1＋R2＋RP)，由①③式、I1＝0.4 A可得：I4＝0.1 A，代入PP＝I42RP＝0.5 W，可得RP＝50 Ω。
答：(1)R1与R2的电阻之比为2∶1；(2)滑片P在B端，闭合S1、S3，断开S2、S4时，R1的电功率P1为1 W；(3)滑动变阻器的最大阻值为50 Ω。
16．解：(1)电池充满电时储存在电池内的能量：
E＝UIt＝3.7 V×2200×10－3A×3600 s＝29304 J。
每拍摄一张照片平均消耗的能量是E1＝U1I1t1＝3.7 V×0.2 A×5×60 s＝222 J，则拍摄照片的张数：n＝＝＝132张。
(2)对电池完全充电时，充电器向电池输送的电能：W＝U充I充t充＝4.2 V×2200×10－3A×2.5× 3600 s＝83160 J；
则充电的效率是η＝×100%＝×100%≈35.2%。
答：(1)一节充满电的电池最多可以拍132张照片；(2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率约为35.2%。

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