6[2026河南周口质检,中]如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R的阻值为6 Ω,灯泡L标有“6 V 6 W”字样,灯丝电阻不变。求：

(1)灯泡正常发光时的电流和电阻；
(2)当开关S₁、S₃断开,S₂闭合时,灯泡L通电1分钟消耗的电能；
(3)当开关S₂断开,S₁、S₃闭合时,电路的电功率。
刷素养→……走向重高

6.【解】(1)由$P=UI$得灯泡正常发光时的电流$I_\mathrm{L}=\frac{P_\mathrm{L}}{U_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,由$I=\frac{U}{R}$得灯泡的电阻$R_\mathrm{L}=\frac{U_\mathrm{L}}{I_\mathrm{L}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$。
(2)当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$断开,$\mathrm{S}_2$闭合时,灯泡与定值电阻串联,电路总电阻$R_\mathrm{总}=R+R_\mathrm{L}=6\ \Omega+6\ \Omega=12\ \Omega$,串联电路中电流处处相等,电路中的电流$I=\frac{U}{R_\mathrm{总}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{12\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,小灯泡的功率为$P=I^2R_\mathrm{L}=(0.5\ \mathrm{A})^2×6\ \Omega=1.5\ \mathrm{W}$,通电时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$,则灯泡通电 1 分钟消耗的电能$W=Pt=1.5\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=90\ \mathrm{J}$。
(3)当$\mathrm{S}_2$断开,$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$闭合时,灯泡与定值电阻并联,电源电压为 6 V,则小灯泡可以正常发光,灯泡正常发光时功率$P_\mathrm{L}=6\ \mathrm{W}$,定值电阻的功率$P_R=\frac{U^2}{R}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{6\ \Omega}=6\ \mathrm{W}$,因此电路总功率$P_\mathrm{总}=P_\mathrm{L}+P_R=6\ \mathrm{W}+6\ \mathrm{W}=12\ \mathrm{W}$。

7 核心素养 科学思维 [中]如图所示电路，电源电压保持6 V不变，滑动变阻器的最大阻值为15 Ω，定值电阻$R_2$为5 Ω。电压表示数为$U_1$，$R_2$的电功率为$P_2$、电流表示数为$I$。闭合开关后，移动滑片$P$，下列图像可能正确的是（）


A
B
C
D

7.D 【解析】当滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,此时电路中的电流最大,则最大电流:$I_\mathrm{大}=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$,当滑片在最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,则最小电流:$I_\mathrm{小}=\frac{U}{R_1+R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{15\ \Omega+5\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$,电路中的最小电流不可能为零,故 A 错误;根据串联电路的电压规律可知,$U_1=U-U_2=U-IR_2=6\ \mathrm{V}-I×5\ \Omega$,所以$U_1-I$图像为一条直线,故 B 错误;$R_2$的最小和最大电功率分别为$P_\mathrm{小}=I_\mathrm{小}^2R_2=(0.3\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=0.45\ \mathrm{W}$,$P_\mathrm{大}=I_\mathrm{大}^2R_2=(1.2\ \mathrm{A})^2×5\ \Omega=7.2\ \mathrm{W}$,根据$P_2=I^2R_2$可知,功率$P_2$与$I$不成正比,故 C 错误,D 正确。

1 结合图像 [2025 山东淄博调研,中]有A、B两个小灯泡,分别标有“6 V 6 W”和“6 V 3 W”,经实验测得它们的I-U关系图像如图所示,下列说法正确的是 ()
①把它们并联后接在3 V的电源两端,A灯比B灯亮
②把它们串联后接在3 V的电源两端,两灯一样亮
③把它们串联起来接入电路中,其中一盏灯正常发光,另一盏灯两端电压不超过其额定电压,此时电源电压为8 V
④把它们串联后接在8 V的电源两端,A灯的电功率为3 W

A.①②
B.①③
C.③④
D.②③

1.B 【解析】将A、B两灯并联后接在 3 V 的电源两端,则$U_A=U_B=U=3\ \mathrm{V}$,通过两灯的电流分别为$I_A=0.7\ \mathrm{A}$,$I_B=0.3\ \mathrm{A}$,由$P=UI$知道,A 灯的实际功率大,故 A 灯比 B 灯亮,故①正确;两灯串联接在 3 V 的电源两端时,通过它们的电流相等,但两灯两端的电压不等,由$P=UI$可知,两灯的实际功率不相等,亮度不同,故②错误;A 灯的额定电流为 1 A,B 灯的额定电流为 0.5 A,因为两灯串联,则电路的最大电流为$I=0.5\ \mathrm{A}$,由图像可知,此时灯泡 A、B 两端的电压分别为$U_A'=2\ \mathrm{V}$,$U_B'=6\ \mathrm{V}$,电源电压$U'=U_A'+U_B'=2\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,故③正确;两灯串联接在 8 V 的电源两端,通过它们的电流相等,由图像可知此时电路中的电流为 0.5 A,则 A 灯的电功率为$P_A=U_A'I=2\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{W}$,故④错误。综上所述,B 符合题意。故选 B。

2 结合电路图 [2025云南曲靖期中,中](多选)
A、B两个灯泡分别标有“6 V 3 W”和“3 V 3 W”。现将A、B两个灯泡按如图甲、乙两种方式连接,电源电压相同(不考虑温度对灯丝电阻的影响),闭合开关后两灯泡均发光,下列分析正确的是 ()


A.图甲中A灯比B灯亮
B.图乙中A灯比B灯亮
C.图甲中A灯比图乙中A灯亮
D.图甲中的总功率比图乙中的总功率要小

2.AD 【解析】两灯的电阻分别为$R_A=\frac{U_A^2}{P_A}=\frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=12\ \Omega$,$R_B=\frac{U_B^2}{P_B}=\frac{(3\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}}=3\ \Omega$。甲图中 A 灯与 B 灯串联,A 灯的电阻大于 B 灯的电阻,根据$P=I^2R$知,A 灯的实际功率大于 B 灯的实际功率,A 灯比 B 灯亮,故 A 正确;乙图中 A 灯与 B 灯并联,两灯两端的电压相同,A 灯的电阻大于 B 灯的电阻,根据$P=\frac{U^2}{R}$知,A 灯的实际功率小于 B 灯的实际功率,A 灯比 B 灯暗,故 B 错误;图甲中 A 灯两端的电压小于电源电压,图乙中 A 灯两端的电压等于电源电压,即图甲中 A 灯两端的电压小于图乙中 A 灯两端的电压,所以由$P=\frac{U^2}{R}$可知,图甲中 A 灯比图乙中 A 灯暗,故 C 错误;由串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻可知,图甲电路中的总电阻大于图乙电路中的总电阻,而电源电压相同,由$P=\frac{U^2}{R}$可知,图甲中的总功率比图乙中的总功率要小,故 D 正确。故选 AD。