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2 W”的小灯泡时,闭合开关,它恰好正常发光;若在a、b两点间改接一个标有“6 V 3 W”的小灯泡,则改接的小灯泡实际消耗的电功率将(假设灯丝电阻不变) (
A.小于3 W
B.大于3 W
C.等于3 W
D.都有可能
A
)A.小于3 W
B.大于3 W
C.等于3 W
D.都有可能
答案
5.A 由图可知,小灯泡与定值电阻串联接入电路。由P=U²/R可得R=U²额/P额,则标有“6 V 3 W”的小灯泡的电阻小于标有“6 V 2 W”的小灯泡的电阻;闭合开关,标有“6 V 2 W”的小灯泡恰好正常发光,说明此时a、b两点间的电压为6 V;由串联电路分压规律可知,在a、b两点间改接一个标有“6 V 3 W”的小灯泡时,小灯泡两端实际电压小于6 V,其实际消耗的电功率将小于额定功率3 W,故A正确。
解析
【分析】本题电路为小灯泡与定值电阻R串联。解题思路：先根据额定电压和额定功率计算两个小灯泡的电阻，比较电阻大小；再利用串联电路分压规律，判断更换灯泡后新灯泡两端的实际电压；最后结合实际电压与额定电压的关系，确定实际功率与额定功率的关系，进而得出答案。
【解析】由图可知，小灯泡与定值电阻R串联接入电路。根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得灯泡电阻$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$。
计算“6V 2W”灯泡的电阻：$R_1=\frac{(6V)^2}{2W}=18Ω$；
计算“6V 3W”灯泡的电阻：$R_2=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$，因此$R_2＜R_1$。
当接入“6V 2W”的灯泡时，它恰好正常发光，说明此时该灯泡两端电压等于额定电压6V，即a、b两点间电压为6V。
改接“6V 3W”的灯泡后，由于$R_2＜R_1$，根据串联电路分压规律（串联电路中，电阻越小，分得的电压越小），可知“6V 3W”灯泡两端的实际电压小于6V，而其额定电压为6V，因此该灯泡实际消耗的电功率小于额定功率3W。
【答案】A
【知识点】串联电路分压规律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点考查电功率的应用，核心是利用额定参数比较灯泡电阻，再通过串联分压判断实际电压，进而推导实际功率，属于中等难度的电功率动态分析题，需掌握相关公式和规律。
【难度系数】0.5
【解析】由图可知，小灯泡与定值电阻R串联接入电路。根据电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得灯泡电阻$R=\frac{U_{额}^2}{P_{额}}$。
计算“6V 2W”灯泡的电阻：$R_1=\frac{(6V)^2}{2W}=18Ω$；
计算“6V 3W”灯泡的电阻：$R_2=\frac{(6V)^2}{3W}=12Ω$，因此$R_2＜R_1$。
当接入“6V 2W”的灯泡时，它恰好正常发光，说明此时该灯泡两端电压等于额定电压6V，即a、b两点间电压为6V。
改接“6V 3W”的灯泡后，由于$R_2＜R_1$，根据串联电路分压规律（串联电路中，电阻越小，分得的电压越小），可知“6V 3W”灯泡两端的实际电压小于6V，而其额定电压为6V，因此该灯泡实际消耗的电功率小于额定功率3W。
【答案】A
【知识点】串联电路分压规律、电功率计算
【点评】本题结合串联电路特点考查电功率的应用，核心是利用额定参数比较灯泡电阻，再通过串联分压判断实际电压，进而推导实际功率，属于中等难度的电功率动态分析题，需掌握相关公式和规律。
【难度系数】0.5
6.「2025四川巴中中考，★★☆」如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.4 A，小灯泡消耗的功率为0.4 W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了1.5 V，此时小灯泡正常发光，且消耗的功率为1.5 W。下列说法中正确的是（
A.电源电压为4 V
B.小灯泡正常发光时的电阻为2.5 Ω
C.滑动变阻器最大阻值为15 Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器所消耗的电功率为4.2 W
C
）A.电源电压为4 V
B.小灯泡正常发光时的电阻为2.5 Ω
C.滑动变阻器最大阻值为15 Ω
D.滑动变阻器的滑片P在中点时，滑动变阻器所消耗的电功率为4.2 W
答案
6.C 由图可知,滑动变阻器与小灯泡串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压。由题意可知,滑片移到中点后,小灯泡消耗的功率变大,由P=U²/R和串联电路分压规律可知,滑动变阻器的滑片P原来位于最右端,滑动变阻器的滑片P向左移动到中点处,电压表的示数增大了1.5 V,由P=UI可知,当滑片P在最右端时,小灯泡两端的电压U灯=P灯/I灯=0.4 W/0.4 A=1 V,则电源电压U=1 V+0.4 A×R滑;滑片移动到中点后电压表的示数为1 V+1.5 V=2.5 V,即小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,消耗的功率为1.5 W,则小灯泡正常发光时的电阻R灯=U²额/P额=(2.5 V)²/1.5 W≈4.2 Ω,此时电路中的电流I=I额=P额/U额=1.5 W/2.5 V=0.6 A,电源电压U=2.5 V+0.6 A×1/2 R滑;综上可得:电源电压U=7 V,滑动变阻器的最大阻值R滑=15 Ω,故A、B错误,C正确;滑动变阻器的滑片P在中点时,滑动变阻器所消耗的电功率P滑=I²×1/2 R滑=(0.6 A)²×1/2 ×15 Ω=2.7 W,故D错误。
解析
【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。根据题意，滑片移动时灯泡功率变化，判断初始时滑片在滑动变阻器最大阻值端（最右端），再分别对两个状态（滑片在最右端、滑片在中点），利用电功率公式计算灯泡电压，结合串联电路电源电压不变的特点，列方程求解滑动变阻器最大阻值和电源电压，最后逐一分析选项。
【解析】
由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测小灯泡两端的电压。
1. 当滑片P在滑动变阻器最大阻值端（最右端）时，电流$I_1=0.4A$，小灯泡功率$P_1=0.4W$，根据$P=UI$，此时小灯泡两端电压：
$U_{L1}=\frac{P_1}{I_1}=\frac{0.4W}{0.4A}=1V$
电源电压$U=U_{L1}+I_1R_{滑}=1V + 0.4A×R_{滑}$ ①
2. 当滑片P移至中点时，滑动变阻器接入电阻为$\frac{R_{滑}}{2}$，此时电压表示数增大1.5V，故小灯泡两端电压：
$U_{L2}=U_{L1}+1.5V=1V+1.5V=2.5V$
此时小灯泡正常发光，功率$P_{额}=1.5W$，电路电流$I_2=\frac{P_{额}}{U_{L2}}=\frac{1.5W}{2.5V}=0.6A$
电源电压$U=U_{L2}+I_2×\frac{R_{滑}}{2}=2.5V + 0.6A×\frac{R_{滑}}{2}$ ②
3. 联立①②，电源电压不变：
$1V + 0.4R_{滑}=2.5V + 0.3R_{滑}$
解得：$R_{滑}=15Ω$，代入①得$U=1V + 0.4A×15Ω=7V$
4. 分析选项：
A. 电源电压为7V，不是4V，错误；
B. 小灯泡正常发光时电阻$R_{灯}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{2.5V}{0.6A}≈4.2Ω$，不是2.5Ω，错误；
C. 滑动变阻器最大阻值为15Ω，正确；
D. 滑片在中点时，滑动变阻器功率$P_{滑}=I_2^2×\frac{R_{滑}}{2}=(0.6A)^2×\frac{15Ω}{2}=2.7W$，不是4.2W，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律，利用电源电压不变建立方程求解，需准确判断滑片初始位置，熟练运用电功率和欧姆定律公式，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。根据题意，滑片移动时灯泡功率变化，判断初始时滑片在滑动变阻器最大阻值端（最右端），再分别对两个状态（滑片在最右端、滑片在中点），利用电功率公式计算灯泡电压，结合串联电路电源电压不变的特点，列方程求解滑动变阻器最大阻值和电源电压，最后逐一分析选项。
【解析】
由图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路中的电流，电压表测小灯泡两端的电压。
1. 当滑片P在滑动变阻器最大阻值端（最右端）时，电流$I_1=0.4A$，小灯泡功率$P_1=0.4W$，根据$P=UI$，此时小灯泡两端电压：
$U_{L1}=\frac{P_1}{I_1}=\frac{0.4W}{0.4A}=1V$
电源电压$U=U_{L1}+I_1R_{滑}=1V + 0.4A×R_{滑}$ ①
2. 当滑片P移至中点时，滑动变阻器接入电阻为$\frac{R_{滑}}{2}$，此时电压表示数增大1.5V，故小灯泡两端电压：
$U_{L2}=U_{L1}+1.5V=1V+1.5V=2.5V$
此时小灯泡正常发光，功率$P_{额}=1.5W$，电路电流$I_2=\frac{P_{额}}{U_{L2}}=\frac{1.5W}{2.5V}=0.6A$
电源电压$U=U_{L2}+I_2×\frac{R_{滑}}{2}=2.5V + 0.6A×\frac{R_{滑}}{2}$ ②
3. 联立①②，电源电压不变：
$1V + 0.4R_{滑}=2.5V + 0.3R_{滑}$
解得：$R_{滑}=15Ω$，代入①得$U=1V + 0.4A×15Ω=7V$
4. 分析选项：
A. 电源电压为7V，不是4V，错误；
B. 小灯泡正常发光时电阻$R_{灯}=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{2.5V}{0.6A}≈4.2Ω$，不是2.5Ω，错误；
C. 滑动变阻器最大阻值为15Ω，正确；
D. 滑片在中点时，滑动变阻器功率$P_{滑}=I_2^2×\frac{R_{滑}}{2}=(0.6A)^2×\frac{15Ω}{2}=2.7W$，不是4.2W，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路规律，利用电源电压不变建立方程求解，需准确判断滑片初始位置，熟练运用电功率和欧姆定律公式，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
7. 核心素养 科学思维「2026山东德州期末，★★☆」小梦帮妈妈设计了如图所示的输液提示器电路图，其中电源电压恒为6 V，R为滑动变阻器，其规格为“20 Ω 1 A”，L为标有“5 V 2.5 W”的灯泡，灯丝电阻不变，电压表量程为0~3 V。在输液过程中，要保护电路中所有元件的安全，则下列说法正确的是 （
A.滑片P随着药液的减少而下滑
B.电压表示数变大
C.电路消耗的最大功率为3 W
D.电路允许通过的最大电流为0.8 A
C
）A.滑片P随着药液的减少而下滑
B.电压表示数变大
C.电路消耗的最大功率为3 W
D.电路允许通过的最大电流为0.8 A
答案
7.C 由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。在输液过程中,药液减少,弹簧伸长量减小,滑片P随药液的减少而上移,滑动变阻器接入电路的阻值变小;由串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表示数变小,故A、B错误;由P=UI可知,灯泡的额定电流I_L=P_L/U_L=2.5 W/5 V=0.5 A;由于滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,为保护电路安全,电路允许通过的最大电流为0.5 A,电路消耗的最大功率P_max=UI_max=6 V×0.5 A=3 W,故C正确,D错误。
解析
【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测量R两端的电压。分析药液减少时的变化：药液袋重力减小，弹簧伸长量减小，滑片P上移，滑动变阻器接入电路的阻值变小。结合串联电路分压规律判断电压表示数变化；再计算灯泡的额定电流，结合滑动变阻器允许的最大电流，确定电路允许的最大电流，进而计算电路的最大功率，逐一判断选项。
【解析】
1. 电路分析：由图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压。
2. 滑片移动与电阻变化：输液时药液减少，药液袋重力减小，弹簧伸长量减小，滑片P随药液减少而上移，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故A选项错误。
3. 电压表示数变化：根据串联电路分压规律，电阻越小分压越小，滑动变阻器阻值变小，其两端电压（电压表示数）变小，故B选项错误。
4. 电路最大电流与功率：灯泡的额定电流 $ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{2.5\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $；滑动变阻器允许的最大电流为1A，为保护电路安全，电路允许通过的最大电流由较小的额定电流决定，即 $ I_{\mathrm{max}} = 0.5\ \mathrm{A} $，故D选项错误；电路消耗的最大功率 $ P_{\mathrm{max}} = U I_{\mathrm{max}} = 6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W} $，故C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合力学与电学知识，考查综合分析能力，需理清滑片移动对电路电阻、电压、电流的影响，同时掌握电路安全的判断依据，是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构：滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测量R两端的电压。分析药液减少时的变化：药液袋重力减小，弹簧伸长量减小，滑片P上移，滑动变阻器接入电路的阻值变小。结合串联电路分压规律判断电压表示数变化；再计算灯泡的额定电流，结合滑动变阻器允许的最大电流，确定电路允许的最大电流，进而计算电路的最大功率，逐一判断选项。
【解析】
1. 电路分析：由图可知，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压。
2. 滑片移动与电阻变化：输液时药液减少，药液袋重力减小，弹簧伸长量减小，滑片P随药液减少而上移，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故A选项错误。
3. 电压表示数变化：根据串联电路分压规律，电阻越小分压越小，滑动变阻器阻值变小，其两端电压（电压表示数）变小，故B选项错误。
4. 电路最大电流与功率：灯泡的额定电流 $ I_L = \frac{P_L}{U_L} = \frac{2.5\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{V}} = 0.5\ \mathrm{A} $；滑动变阻器允许的最大电流为1A，为保护电路安全，电路允许通过的最大电流由较小的额定电流决定，即 $ I_{\mathrm{max}} = 0.5\ \mathrm{A} $，故D选项错误；电路消耗的最大功率 $ P_{\mathrm{max}} = U I_{\mathrm{max}} = 6\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W} $，故C选项正确。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合力学与电学知识，考查综合分析能力，需理清滑片移动对电路电阻、电压、电流的影响，同时掌握电路安全的判断依据，是中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6
