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7. (2025·黑龙江中考)如图所示,电源电压保持不变,电阻$R_1=10\ \Omega$,只闭合开关$S_1$时,电流表的示数为0.3 A,则电源电压为
3
V;若再闭合开关$S_2$时,发现电流表的示数变化了0.2 A,则电路的总功率为1.5
W。答案
7. 3 1.5 解析:只闭合开关$\mathrm{S}_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电源电压:$U=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$;当同时闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,两电阻并联,因为并联电路各支路独立工作、互不影响,通过$R_1$的电流不变,仍为0.3 A,电流表的示数变化了0.2 A,则通过$R_2$的电流为0.2 A;根据并联分流原理可知,电路中的总电流等于各支路电流之和,$I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$,则电路的总功率$P=UI=3\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先分析开关不同状态下的电路连接：只闭合$ S_1 $时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测$ R_1 $的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；再闭合$ S_2 $时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，并联电路各支路独立工作，因此通过$ R_1 $的电流不变，电流表示数的变化量即为通过$ R_2 $的电流，再结合并联电路电流规律算出总电流，最后利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 只闭合开关$ S_1 $时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测电路电流，根据欧姆定律 $ U = I_1R_1 $，代入数据得电源电压：$ U = 0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $；
2. 再闭合开关$ S_2 $时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，因并联电路各支路独立工作、互不影响，通过$ R_1 $的电流仍为$ 0.3\ \mathrm{A} $，电流表示数变化了$ 0.2\ \mathrm{A} $，即通过$ R_2 $的电流$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $；
3. 根据并联电路电流规律，总电流 $ I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.2\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $；
4. 电路的总功率 $ P = UI = 3\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{W} $。
【答案】
3；1.5
【知识点】
欧姆定律；并联电路特点；电功率计算
【点评】
本题是基础电路计算题，考查并联电路规律、欧姆定律和电功率公式的应用，解题核心是明确不同开关状态下的电路连接方式，利用并联支路独立的特点分析电流变化，难度适中。
【难度系数】
0.7
首先分析开关不同状态下的电路连接：只闭合$ S_1 $时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测$ R_1 $的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；再闭合$ S_2 $时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，并联电路各支路独立工作，因此通过$ R_1 $的电流不变，电流表示数的变化量即为通过$ R_2 $的电流，再结合并联电路电流规律算出总电流，最后利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 只闭合开关$ S_1 $时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测电路电流，根据欧姆定律 $ U = I_1R_1 $，代入数据得电源电压：$ U = 0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $；
2. 再闭合开关$ S_2 $时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，因并联电路各支路独立工作、互不影响，通过$ R_1 $的电流仍为$ 0.3\ \mathrm{A} $，电流表示数变化了$ 0.2\ \mathrm{A} $，即通过$ R_2 $的电流$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} $；
3. 根据并联电路电流规律，总电流 $ I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.2\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $；
4. 电路的总功率 $ P = UI = 3\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{W} $。
【答案】
3；1.5
【知识点】
欧姆定律；并联电路特点；电功率计算
【点评】
本题是基础电路计算题，考查并联电路规律、欧姆定律和电功率公式的应用，解题核心是明确不同开关状态下的电路连接方式，利用并联支路独立的特点分析电流变化，难度适中。
【难度系数】
0.7
8. (2025·芜湖部分学校期末)如图所示电源电压恒定,移动滑动变阻器滑片,电压表示数从5 V变化到3 V,电流表示数从0.1 A变化到0.3 A,则定值电阻$R_0$的功率变化为
0.8
W,滑动变阻器R的功率变化为0.4
W。答案
8. 0.8 0.4 解析:由电路图可知,电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联分压规律可知,阻值越大分得的电压越大,由上可知,电压表示数为5 V时,滑动变阻器接入阻值较大,通过电流较小,根据题意可知,此时通过的电流为0.1 A;同理可知,当电压表示数为3 V时,电路电流为0.3 A。假设电源电压为$U$,则可根据串联电路电压规律以及欧姆定律可立两个等式,即$I_1R_0+U_{R1}=U$,$I_2R_0+U_{R2}=U$;代入数据有$0.1\ \mathrm{A}× R_0+5\ \mathrm{V}=U$,$0.3\ \mathrm{A}× R_0+3\ \mathrm{V}=U$,解得$U=6\ \mathrm{V}$,$R_0=10\ \Omega$,则定值电阻$R_0$的功率变化为$\Delta P_0=I_2^2R_0-I_1^2R_0=(0.3\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega-(0.1\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega=0.8\ \mathrm{W}$,则滑动变阻器$R$的功率变化为$\Delta P=I_2U_{R2}-I_1U_{R1}=0.3\ \mathrm{A}×3\ \mathrm{V}-0.1\ \mathrm{A}×5\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先明确电路连接：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电压表测$R$两端电压，电流表测电路电流。电源电压恒定，根据串联电路电压规律（总电压等于各部分电压之和），结合两次的电压、电流值，列出关于电源电压$U$和$R_0$的方程，求解出$U$和$R_0$；再利用电功率公式分别计算$R_0$和$R$的功率变化量。
【解析】
由电路图可知，$R_0$与$R$串联，电压表测$R$两端电压，电流表测电路电流。
设电源电压为$U$，根据串联电路电压规律：
当电压表示数$U_{R1}=5\ \mathrm{V}$，电流$I_1=0.1\ \mathrm{A}$时，$U = I_1R_0 + U_{R1}$，即$0.1\ \mathrm{A}×R_0 +5\ \mathrm{V}=U$；
当电压表示数$U_{R2}=3\ \mathrm{V}$，电流$I_2=0.3\ \mathrm{A}$时，$U = I_2R_0 + U_{R2}$，即$0.3\ \mathrm{A}×R_0 +3\ \mathrm{V}=U$；
联立两式解得：$U=6\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 定值电阻$R_0$的功率变化：
$\Delta P_0 = P_{02} - P_{01} = I_2^2R_0 - I_1^2R_0 = (0.3\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega - (0.1\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega =0.8\ \mathrm{W}$；
2. 滑动变阻器$R$的功率变化：
$\Delta P_R = P_{R2} - P_{R1} = I_2U_{R2} - I_1U_{R1}=0.3\ \mathrm{A}×3\ \mathrm{V} -0.1\ \mathrm{A}×5\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{W}$。
【答案】
0.8；0.4
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律与电功率计算，关键是利用电源电压恒定建立方程求解定值电阻和电源电压，再结合功率公式计算变化量，需掌握串联电路电压、电流特点及电功率的计算方法。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电压表测$R$两端电压，电流表测电路电流。电源电压恒定，根据串联电路电压规律（总电压等于各部分电压之和），结合两次的电压、电流值，列出关于电源电压$U$和$R_0$的方程，求解出$U$和$R_0$；再利用电功率公式分别计算$R_0$和$R$的功率变化量。
【解析】
由电路图可知，$R_0$与$R$串联，电压表测$R$两端电压，电流表测电路电流。
设电源电压为$U$，根据串联电路电压规律：
当电压表示数$U_{R1}=5\ \mathrm{V}$，电流$I_1=0.1\ \mathrm{A}$时，$U = I_1R_0 + U_{R1}$，即$0.1\ \mathrm{A}×R_0 +5\ \mathrm{V}=U$；
当电压表示数$U_{R2}=3\ \mathrm{V}$，电流$I_2=0.3\ \mathrm{A}$时，$U = I_2R_0 + U_{R2}$，即$0.3\ \mathrm{A}×R_0 +3\ \mathrm{V}=U$；
联立两式解得：$U=6\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$。
1. 定值电阻$R_0$的功率变化：
$\Delta P_0 = P_{02} - P_{01} = I_2^2R_0 - I_1^2R_0 = (0.3\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega - (0.1\ \mathrm{A})^2×10\ \Omega =0.8\ \mathrm{W}$；
2. 滑动变阻器$R$的功率变化：
$\Delta P_R = P_{R2} - P_{R1} = I_2U_{R2} - I_1U_{R1}=0.3\ \mathrm{A}×3\ \mathrm{V} -0.1\ \mathrm{A}×5\ \mathrm{V}=0.4\ \mathrm{W}$。
【答案】
0.8；0.4
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路规律与电功率计算，关键是利用电源电压恒定建立方程求解定值电阻和电源电压，再结合功率公式计算变化量，需掌握串联电路电压、电流特点及电功率的计算方法。
【难度系数】
0.5
9. 在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为5 Ω、15 Ω的A、B两个灯泡。同学们按图甲、乙设计了两个实验电路进行探究。不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 (
A.图甲中A灯泡比B灯泡亮
B.图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C.图乙中A灯泡比B灯泡亮
D.图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C
)A.图甲中A灯泡比B灯泡亮
B.图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
C.图乙中A灯泡比B灯泡亮
D.图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮
答案
9. C 解析:A.图甲中,两灯泡串联后再与滑动变阻器串联,由串联电路各处的电流相等可知,通过两灯泡的电流相等,已知A灯泡的电阻比B灯泡的电阻小,根据$P=I^2R$,A灯泡的实际功率较小,A灯泡比B灯泡暗,故A错误;B.图甲中,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路电阻的规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路的电流变小,根据$P=I^2R$,两个灯泡的实际功率都变小,两灯亮度都变暗,故B错误;C.图乙中,两灯泡并联后再与滑动变阻器串联,由并联电路电压的规律,两个灯泡的电压相等,根据$P=\frac{U^2}{R}$可知,A灯泡的实际功率较大,图乙中,A灯泡比B灯泡亮,故C正确;D.图乙中,滑动变阻器滑片向左滑动过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由分压原理可知,变阻器的电压变大,由串联电路电压的规律,两个灯泡的电压变小,根据$P=\frac{U^2}{R}$可知,两个灯泡的实际功率都变小,两灯泡的亮度都变暗,故D错误。故选 C。
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确甲、乙两图的电路结构：图甲中A、B两灯泡与滑动变阻器串联，图乙中A、B两灯泡并联后再与滑动变阻器串联。灯泡的亮度由实际功率决定，需结合串并联电路的电流、电压特点，选择合适的电功率公式（串联用$P=I^2R$，并联用$P=\frac{U^2}{R}$）分析各选项。
【解析】
分析图甲：A、B两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，即$I_A=I_B$。已知$R_A=5\Omega ＜ R_B=15\Omega$，根据电功率公式$P=I^2R$，电流相同时，电阻越大，实际功率越大，因此$P_A ＜ P_B$，B灯泡更亮，故选项A错误。
分析图甲中滑动变阻器滑片左滑的情况：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小。根据$P=I^2R$，两灯泡的实际功率均变小，亮度变暗，故选项B错误。
分析图乙：A、B两灯泡并联，并联电路中各支路电压相等，即$U_A=U_B$。根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电压相同时，电阻越小，实际功率越大，因此$P_A ＞ P_B$，A灯泡更亮，故选项C正确。
分析图乙中滑动变阻器滑片左滑的情况：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压变大，由串联电路电压规律可知，A、B两灯泡两端的电压变小。根据$P=\frac{U^2}{R}$，两灯泡的实际功率均变小，亮度变暗，故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、电功率的计算
【点评】
本题结合串并联电路特点考查电功率的实际应用，核心是明确灯泡亮度由实际功率决定，需根据电路连接方式选择对应的电功率公式，区分串联、并联时电流与电压的特点，是电学部分的典型基础题型，需熟练掌握公式应用和电路分析方法。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先明确甲、乙两图的电路结构：图甲中A、B两灯泡与滑动变阻器串联，图乙中A、B两灯泡并联后再与滑动变阻器串联。灯泡的亮度由实际功率决定，需结合串并联电路的电流、电压特点，选择合适的电功率公式（串联用$P=I^2R$，并联用$P=\frac{U^2}{R}$）分析各选项。
【解析】
分析图甲：A、B两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，即$I_A=I_B$。已知$R_A=5\Omega ＜ R_B=15\Omega$，根据电功率公式$P=I^2R$，电流相同时，电阻越大，实际功率越大，因此$P_A ＜ P_B$，B灯泡更亮，故选项A错误。
分析图甲中滑动变阻器滑片左滑的情况：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电路中的电流变小。根据$P=I^2R$，两灯泡的实际功率均变小，亮度变暗，故选项B错误。
分析图乙：A、B两灯泡并联，并联电路中各支路电压相等，即$U_A=U_B$。根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，电压相同时，电阻越小，实际功率越大，因此$P_A ＞ P_B$，A灯泡更亮，故选项C正确。
分析图乙中滑动变阻器滑片左滑的情况：滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联分压原理，滑动变阻器两端电压变大，由串联电路电压规律可知，A、B两灯泡两端的电压变小。根据$P=\frac{U^2}{R}$，两灯泡的实际功率均变小，亮度变暗，故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、电功率的计算
【点评】
本题结合串并联电路特点考查电功率的实际应用，核心是明确灯泡亮度由实际功率决定，需根据电路连接方式选择对应的电功率公式，区分串联、并联时电流与电压的特点，是电学部分的典型基础题型，需熟练掌握公式应用和电路分析方法。
【难度系数】
0.6
10. (2025·宁国市二模)某科技创新小组设计的体重计的电路原理图如图甲所示，其中电源电压恒定，$R_0$是定值电阻，$R$是压敏电阻，其阻值与平板受到的压力$F$大小的关系如图乙所示。闭合开关S，则测量者体重越大 (
A.电路中的总电阻越大
B.电流表的示数越小
C.电压表的示数越大
D.$R_0$消耗的功率越大
D
)A.电路中的总电阻越大
B.电流表的示数越小
C.电压表的示数越大
D.$R_0$消耗的功率越大
答案
10. D 解析:电源电压不变,当压力$F$增大时,$R$变小,即电路中总电阻变小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路中电流变大,根据$P=I^2R_0$可知,$R_0$不变,当$F$增大时,$R_0$的总功率增大,根据串联电路分压原理,$R$变小,$R$两端的电压变小,选项D正确,ABC错误。
解析
【分析】首先明确电路结构：压敏电阻R与定值电阻R₀串联，电流表测电路总电流，电压表测R两端电压。体重越大，平板受到的压力F越大，结合图乙可知，F增大时压敏电阻R的阻值减小。接下来根据串联电路的电阻特点、欧姆定律及电功率公式，分析各选项中物理量的变化，判断正确选项。
【解析】体重越大，压力F越大，由图乙得，压敏电阻R的阻值随F增大而减小。
选项A：电路总电阻R总=R+R₀，R减小则总电阻变小，A错误；
选项B：电源电压U恒定，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻变小，电路电流I变大，电流表示数变大，B错误；
选项C：串联电路分压规律为U_R=U·[R/(R+R₀)]，R减小则R两端电压（电压表示数）变小，C错误；
选项D：定值电阻R₀消耗的功率P₀=I²R₀，电流I变大、R₀不变，因此P₀变大，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合体重计电路，考查串联电路规律、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是从图像中获取压敏电阻阻值随压力的变化关系，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】体重越大，压力F越大，由图乙得，压敏电阻R的阻值随F增大而减小。
选项A：电路总电阻R总=R+R₀，R减小则总电阻变小，A错误；
选项B：电源电压U恒定，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻变小，电路电流I变大，电流表示数变大，B错误；
选项C：串联电路分压规律为U_R=U·[R/(R+R₀)]，R减小则R两端电压（电压表示数）变小，C错误；
选项D：定值电阻R₀消耗的功率P₀=I²R₀，电流I变大、R₀不变，因此P₀变大，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题结合体重计电路，考查串联电路规律、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是从图像中获取压敏电阻阻值随压力的变化关系，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
11. (2025·苏州中考)如图所示电路中,灯泡L的规格为“6 V 3 W”。闭合开关S,灯泡正常发光,电流表示数为1.5 A。求:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2 min,电路消耗的电能。
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的电功率;
(3)通电2 min,电路消耗的电能。
答案
11. (1)0.5 A (2)6 W (3)1 080 J
解析:(1)灯泡 L 的规格为“6 V 3 W”,根据$P=UI$可知,通过灯泡 L 的电流$I=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;
(2)闭合开关 S,灯泡 L 与电阻 R 并联,电流表测干路的电流,灯泡正常发光,灯的电压为6 V,即电源电压,通过灯的电流为0.5 A,电流表示数为1.5 A,由并联电路电流的规律可知,通过$R$的电流为$I_R=I_总-I_\mathrm{L}=1.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$,电阻$R$的电功率$P=UI_R=6\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}=6\ \mathrm{W}$;
(3)通电2 min,电路消耗的电能$W=UI_总t=6\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}×2×60\ \mathrm{s}=1\ 080\ \mathrm{J}$。
解析:(1)灯泡 L 的规格为“6 V 3 W”,根据$P=UI$可知,通过灯泡 L 的电流$I=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$;
(2)闭合开关 S,灯泡 L 与电阻 R 并联,电流表测干路的电流,灯泡正常发光,灯的电压为6 V,即电源电压,通过灯的电流为0.5 A,电流表示数为1.5 A,由并联电路电流的规律可知,通过$R$的电流为$I_R=I_总-I_\mathrm{L}=1.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$,电阻$R$的电功率$P=UI_R=6\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}=6\ \mathrm{W}$;
(3)通电2 min,电路消耗的电能$W=UI_总t=6\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}×2×60\ \mathrm{s}=1\ 080\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
首先明确电路结构：灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，利用电功率公式变形可直接求出通过灯泡的电流；（2）灯泡正常发光时两端电压等于额定电压，并联电路各支路电压等于电源电压，结合并联电路电流规律求出通过R的电流，再计算R的电功率；（3）电路消耗的电能用总电压、总电流和时间，利用电能公式计算，注意时间单位换算为秒。
【解析】
（1）已知灯泡L的额定电压$U_\mathrm{L}=6\ \mathrm{V}$，额定功率$P_\mathrm{L}=3\ \mathrm{W}$，根据$P=UI$，可得通过灯泡的电流：
$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$；
（2）闭合开关S后，L与R并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，因此电源电压$U=U_\mathrm{L}=6\ \mathrm{V}$。根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：
$I_R=I_总 - I_\mathrm{L}=1.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$，
电阻R的电功率：
$P_R=UI_R=6\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}=6\ \mathrm{W}$；
（3）通电时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，电路消耗的电能：
$W=UI_总t=6\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=1080\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)0.5 A；(2)6 W；(3)1 080 J
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、电能计算
【点评】
本题为电学基础计算题，考查并联电路的电流、电压规律，以及电功率、电能的基本公式应用，属于常规题型，注重基础公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
首先明确电路结构：灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。（1）已知灯泡的额定电压和额定功率，利用电功率公式变形可直接求出通过灯泡的电流；（2）灯泡正常发光时两端电压等于额定电压，并联电路各支路电压等于电源电压，结合并联电路电流规律求出通过R的电流，再计算R的电功率；（3）电路消耗的电能用总电压、总电流和时间，利用电能公式计算，注意时间单位换算为秒。
【解析】
（1）已知灯泡L的额定电压$U_\mathrm{L}=6\ \mathrm{V}$，额定功率$P_\mathrm{L}=3\ \mathrm{W}$，根据$P=UI$，可得通过灯泡的电流：
$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{3\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$；
（2）闭合开关S后，L与R并联，电流表测干路电流，灯泡正常发光，因此电源电压$U=U_\mathrm{L}=6\ \mathrm{V}$。根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以通过R的电流：
$I_R=I_总 - I_\mathrm{L}=1.5\ \mathrm{A}-0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$，
电阻R的电功率：
$P_R=UI_R=6\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}=6\ \mathrm{W}$；
（3）通电时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，电路消耗的电能：
$W=UI_总t=6\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=1080\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)0.5 A；(2)6 W；(3)1 080 J
【知识点】
电功率计算、并联电路特点、电能计算
【点评】
本题为电学基础计算题，考查并联电路的电流、电压规律，以及电功率、电能的基本公式应用，属于常规题型，注重基础公式的掌握与应用。
【难度系数】
0.7
12. 核心素养 科学思维 如图所示的电路，电阻$R_1$、$R_2$、$R_3$的阻值分别为$R$、$2R$、$3R$，正极二极管负极为二极管（二极管具有单向导电性，只允许电流从其正极向负极通过，不允许电流反方向通过，如同自动开关）。闭合开关S，接入电路的总电阻为
5R
。现将电源正负极对调再接回原位置，则前后两种情况$R_2$消耗的功率之比为9:25
。答案
12. 5R 9:25 解析:因为二极管具有单向导电性,闭合开关,电流从电源正极出发依次经过开关、$R_3$、右下二极管、$R_2$、左上二极管回到电源负极,电路为$R_2$和$R_3$串联,总电阻为$R_总=R_2+R_3=2R+3R=5R$,电路中的电流为$I=\frac{U}{R_总}=\frac{U}{5R}$。
将电源正负极对调,电流从电源正极出发,依次经过$R_1$、右上二极管、$R_2$、左下二极管和开关回到电源负极,电路为$R_2$和$R_1$串联,总电阻为$R'_总=R_2+R_1=2R+R=3R$,电路中的电流为$I_1=\frac{U}{R'_总}=\frac{U}{3R}$,
前后两种情况$R_2$消耗的功率之比为$\frac{P}{P_1}=\frac{I^2R_2}{I_1^2R_2}=(\frac{I}{I_1})^2=(\frac{\frac{U}{5R}}{\frac{U}{3R}})^2=\frac{9}{25}$。
将电源正负极对调,电流从电源正极出发,依次经过$R_1$、右上二极管、$R_2$、左下二极管和开关回到电源负极,电路为$R_2$和$R_1$串联,总电阻为$R'_总=R_2+R_1=2R+R=3R$,电路中的电流为$I_1=\frac{U}{R'_总}=\frac{U}{3R}$,
前后两种情况$R_2$消耗的功率之比为$\frac{P}{P_1}=\frac{I^2R_2}{I_1^2R_2}=(\frac{I}{I_1})^2=(\frac{\frac{U}{5R}}{\frac{U}{3R}})^2=\frac{9}{25}$。
解析
【分析】
要解决此题，需利用二极管单向导电性（仅允许电流从正极流向负极），分两种情况分析电路：①闭合开关S时，判断各二极管导通情况，确定电流路径，计算总电阻；②电源正负极对调后，重新判断二极管导通情况，确定电流路径，计算电流，再根据电功率公式计算R₂的功率之比。
【解析】
1. 闭合开关S时：
二极管单向导通，电流从电源正极出发，经开关S后，右下二极管导通（电流方向符合正极到负极），右上二极管反向截止（电流无法通过），左上二极管导通，左下二极管反向截止，因此电路为R₂与R₃串联。
总电阻：$R_{总}=R_2+R_3=2R+3R=5R$，电路电流：$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{U}{5R}$。
2. 电源正负极对调后：
电流从电源正极出发，右上二极管导通，左上二极管反向截止，左下二极管导通，右下二极管反向截止，电路为R₁与R₂串联。
总电阻：$R'_{总}=R_1+R_2=R+2R=3R$，电路电流：$I_1=\frac{U}{R'_{总}}=\frac{U}{3R}$。
3. 计算R₂的功率之比：
功率公式$P=I^2R$，R₂阻值不变，因此功率比：
$\frac{P}{P_1}=\frac{I^2R_2}{I_1^2R_2}=(\frac{I}{I_1})^2=(\frac{\frac{U}{5R}}{\frac{U}{3R}})^2=(\frac{3}{5})^2=\frac{9}{25}$。
【答案】
5R；9:25
【知识点】
二极管单向导电性、串联电路电阻、电功率计算
【点评】
本题结合二极管单向导电性考查电路分析，需准确判断导通支路，结合串并联规律和电功率公式解题，是电路知识的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需利用二极管单向导电性（仅允许电流从正极流向负极），分两种情况分析电路：①闭合开关S时，判断各二极管导通情况，确定电流路径，计算总电阻；②电源正负极对调后，重新判断二极管导通情况，确定电流路径，计算电流，再根据电功率公式计算R₂的功率之比。
【解析】
1. 闭合开关S时：
二极管单向导通，电流从电源正极出发，经开关S后，右下二极管导通（电流方向符合正极到负极），右上二极管反向截止（电流无法通过），左上二极管导通，左下二极管反向截止，因此电路为R₂与R₃串联。
总电阻：$R_{总}=R_2+R_3=2R+3R=5R$，电路电流：$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{U}{5R}$。
2. 电源正负极对调后：
电流从电源正极出发，右上二极管导通，左上二极管反向截止，左下二极管导通，右下二极管反向截止，电路为R₁与R₂串联。
总电阻：$R'_{总}=R_1+R_2=R+2R=3R$，电路电流：$I_1=\frac{U}{R'_{总}}=\frac{U}{3R}$。
3. 计算R₂的功率之比：
功率公式$P=I^2R$，R₂阻值不变，因此功率比：
$\frac{P}{P_1}=\frac{I^2R_2}{I_1^2R_2}=(\frac{I}{I_1})^2=(\frac{\frac{U}{5R}}{\frac{U}{3R}})^2=(\frac{3}{5})^2=\frac{9}{25}$。
【答案】
5R；9:25
【知识点】
二极管单向导电性、串联电路电阻、电功率计算
【点评】
本题结合二极管单向导电性考查电路分析，需准确判断导通支路，结合串并联规律和电功率公式解题，是电路知识的综合应用，难度适中。
【难度系数】
0.5
