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11. 如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，定值电阻$R_0=5\ \Omega$，滑片P置于滑动变阻器R的a端时，闭合开关，电压表的示数为3 V；滑片P置于R的中点时，电压表的示数为4.5 V，则此时定值电阻$R_0$的电功率为
4.05
W，电源电压为9
V. 答案
4.05
9
9
解析
【分析】
首先分析电路：滑动变阻器$ R $与定值电阻$ R_0 $串联，电压表测定值电阻$ R_0 $两端的电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器接入最大阻值$ R $，根据欧姆定律求出此时电路电流，结合串联电路电压规律表示出电源电压；当滑片在中点时，滑动变阻器接入阻值为$ \frac{R}{2} $，同理求出此时电路电流，再表示出电源电压。由于电源电压不变，联立两个关于电源电压的等式，可解出滑动变阻器的最大阻值，进而求出电源电压，最后根据电功率公式计算此时$ R_0 $的电功率。
【解析】
设滑动变阻器的最大阻值为$ R $，电源电压为$ U $。
1. 滑片P置于滑动变阻器R的a端时：
滑动变阻器与$ R_0 $串联，电路电流$ I_1 = \frac{U_{01}}{R_0} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $
根据串联电路电压规律，电源电压$ U = I_1(R + R_0) = 0.6\ \mathrm{A} × (R + 5\ \Omega) $ ——①
2. 滑片P置于R的中点时：
滑动变阻器接入阻值为$ \frac{R}{2} $，电路电流$ I_2 = \frac{U_{02}}{R_0} = \frac{4.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.9\ \mathrm{A} $
电源电压$ U = I_2(\frac{R}{2} + R_0) = 0.9\ \mathrm{A} × (\frac{R}{2} + 5\ \Omega) $ ——②
3. 联立①②，因电源电压不变，故：
$ 0.6(R + 5) = 0.9(\frac{R}{2} + 5) $
展开并整理：
$ 0.6R + 3 = 0.45R + 4.5 $
$ 0.15R = 1.5 $
解得$ R = 10\ \Omega $
4. 将$ R = 10\ \Omega $代入①式，得电源电压：
$ U = 0.6\ \mathrm{A} × (10\ \Omega + 5\ \Omega) = 9\ \mathrm{V} $
5. 计算此时（滑片在中点时）$ R_0 $的电功率：
$ P_0 = U_{02}I_2 = 4.5\ \mathrm{V} × 0.9\ \mathrm{A} = 4.05\ \mathrm{W} $
【答案】
4.05；9
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的电学规律、欧姆定律及电功率的综合应用，解题关键是利用电源电压不变这一条件，联立方程求解滑动变阻器的阻值，进而计算出所需物理量，对学生的逻辑分析和方程运算能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
首先分析电路：滑动变阻器$ R $与定值电阻$ R_0 $串联，电压表测定值电阻$ R_0 $两端的电压。
当滑片在a端时，滑动变阻器接入最大阻值$ R $，根据欧姆定律求出此时电路电流，结合串联电路电压规律表示出电源电压；当滑片在中点时，滑动变阻器接入阻值为$ \frac{R}{2} $，同理求出此时电路电流，再表示出电源电压。由于电源电压不变，联立两个关于电源电压的等式，可解出滑动变阻器的最大阻值，进而求出电源电压，最后根据电功率公式计算此时$ R_0 $的电功率。
【解析】
设滑动变阻器的最大阻值为$ R $，电源电压为$ U $。
1. 滑片P置于滑动变阻器R的a端时：
滑动变阻器与$ R_0 $串联，电路电流$ I_1 = \frac{U_{01}}{R_0} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $
根据串联电路电压规律，电源电压$ U = I_1(R + R_0) = 0.6\ \mathrm{A} × (R + 5\ \Omega) $ ——①
2. 滑片P置于R的中点时：
滑动变阻器接入阻值为$ \frac{R}{2} $，电路电流$ I_2 = \frac{U_{02}}{R_0} = \frac{4.5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.9\ \mathrm{A} $
电源电压$ U = I_2(\frac{R}{2} + R_0) = 0.9\ \mathrm{A} × (\frac{R}{2} + 5\ \Omega) $ ——②
3. 联立①②，因电源电压不变，故：
$ 0.6(R + 5) = 0.9(\frac{R}{2} + 5) $
展开并整理：
$ 0.6R + 3 = 0.45R + 4.5 $
$ 0.15R = 1.5 $
解得$ R = 10\ \Omega $
4. 将$ R = 10\ \Omega $代入①式，得电源电压：
$ U = 0.6\ \mathrm{A} × (10\ \Omega + 5\ \Omega) = 9\ \mathrm{V} $
5. 计算此时（滑片在中点时）$ R_0 $的电功率：
$ P_0 = U_{02}I_2 = 4.5\ \mathrm{V} × 0.9\ \mathrm{A} = 4.05\ \mathrm{W} $
【答案】
4.05；9
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的电学规律、欧姆定律及电功率的综合应用，解题关键是利用电源电压不变这一条件，联立方程求解滑动变阻器的阻值，进而计算出所需物理量，对学生的逻辑分析和方程运算能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
12. 如图所示，电源电压恒定，$R_1$、$R_2$为定值电阻，甲、乙可能都是电压表或都是电流表，闭合$S_1$、$S_2$，$R_1$、$R_2$均能工作，甲、乙两表示数之比为5 : 1；甲、乙两表换成另一种类型的表后，当$S_2$断开，$R_1$、$R_2$仍能工作，甲、乙两表示数之比为
4∶5
，此时$R_1$、$R_2$的电功率之比为1∶4
.答案
4:5
1:4
1:4
解析
【分析】
首先判断电表类型：闭合$S_1$、$S_2$时，若甲、乙为电流表，$R_2$会被短路无法工作，因此甲、乙均为电压表，此时$R_1$与$R_2$串联，甲测电源总电压，乙测$R_2$两端电压。根据甲乙示数比5:1，结合串联分压规律求出$R_1:R_2$；
之后甲、乙换为电流表，断开$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，甲测$R_2$的电流，乙测干路电流，结合并联电路电流规律求甲乙示数比；再根据并联电路电功率与电阻的关系求功率比。
【解析】
1. 确定$R_1$与$R_2$的阻值比：
闭合$S_1$、$S_2$，甲、乙为电压表时，$R_1$与$R_2$串联，甲测电源总电压$U$，乙测$R_2$两端电压$U_2$。
已知$\frac{U}{U_2}=\frac{5}{1}$，则$R_1$两端电压$U_1=U-U_2=5U_2-U_2=4U_2$。
根据串联分压规律$\frac{R_1}{R_2}=\frac{U_1}{U_2}$，代入得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{4U_2}{U_2}=\frac{4}{1}$。
2. 计算甲、乙为电流表时的示数比：
甲、乙换为电流表，断开$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，甲测$R_2$的电流$I_2$，乙测干路电流$I=I_1+I_2$。
根据并联电路电流与电阻成反比：$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{4}$，即$I_1=\frac{1}{4}I_2$。
因此甲、乙示数比：
$\frac{I_2}{I}=\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{I_2}{\frac{1}{4}I_2+I_2}=\frac{4}{5}$。
3. 计算$R_1$、$R_2$的电功率之比：
并联电路中各支路电压相等，根据$P=\frac{U^2}{R}$，可得：
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{U^2}{R_1}}{\frac{U^2}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{4}$。
【答案】
$\boldsymbol{4:5}$；$\boldsymbol{1:4}$
【知识点】
串并联电路规律；电功率计算
【点评】
本题考查串并联电路的电流、电压规律及电功率计算，关键是正确判断电表类型，明确串并联电路的特点，结合欧姆定律和电功率公式分析求解。
【难度系数】
0.6
首先判断电表类型：闭合$S_1$、$S_2$时，若甲、乙为电流表，$R_2$会被短路无法工作，因此甲、乙均为电压表，此时$R_1$与$R_2$串联，甲测电源总电压，乙测$R_2$两端电压。根据甲乙示数比5:1，结合串联分压规律求出$R_1:R_2$；
之后甲、乙换为电流表，断开$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，甲测$R_2$的电流，乙测干路电流，结合并联电路电流规律求甲乙示数比；再根据并联电路电功率与电阻的关系求功率比。
【解析】
1. 确定$R_1$与$R_2$的阻值比：
闭合$S_1$、$S_2$，甲、乙为电压表时，$R_1$与$R_2$串联，甲测电源总电压$U$，乙测$R_2$两端电压$U_2$。
已知$\frac{U}{U_2}=\frac{5}{1}$，则$R_1$两端电压$U_1=U-U_2=5U_2-U_2=4U_2$。
根据串联分压规律$\frac{R_1}{R_2}=\frac{U_1}{U_2}$，代入得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{4U_2}{U_2}=\frac{4}{1}$。
2. 计算甲、乙为电流表时的示数比：
甲、乙换为电流表，断开$S_2$时，$R_1$与$R_2$并联，甲测$R_2$的电流$I_2$，乙测干路电流$I=I_1+I_2$。
根据并联电路电流与电阻成反比：$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{4}$，即$I_1=\frac{1}{4}I_2$。
因此甲、乙示数比：
$\frac{I_2}{I}=\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{I_2}{\frac{1}{4}I_2+I_2}=\frac{4}{5}$。
3. 计算$R_1$、$R_2$的电功率之比：
并联电路中各支路电压相等，根据$P=\frac{U^2}{R}$，可得：
$\frac{P_1}{P_2}=\frac{\frac{U^2}{R_1}}{\frac{U^2}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{4}$。
【答案】
$\boldsymbol{4:5}$；$\boldsymbol{1:4}$
【知识点】
串并联电路规律；电功率计算
【点评】
本题考查串并联电路的电流、电压规律及电功率计算，关键是正确判断电表类型，明确串并联电路的特点，结合欧姆定律和电功率公式分析求解。
【难度系数】
0.6
13. 将“6 V 3 W”的灯泡$L_1$和“6 V 2 W”的灯泡$L_2$串联后接入6 V电路中，设灯丝的电阻不变，$L_1$的实际电功率为
0.48
W；并联后接入6 V的电路中，电路的总功率为5
W.答案
0.48
5
5
解析
【分析】
要解决本题，需先根据灯泡的额定电压和额定功率求出灯丝电阻（电阻不变），再分串联、并联两种情况计算：
1. 串联时：先计算总电阻，再根据欧姆定律求出电路电流，最后利用$P=I^2R$计算$L_1$的实际功率；
2. 并联时：并联电路各支路电压等于电源电压（6V），等于灯泡的额定电压，因此两灯均正常发光，总功率为两灯额定功率之和。
【解析】
1. 计算两灯泡的电阻：
根据公式$ P = \frac{U^2}{R} $，变形得$ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $。
对于$ L_1 $：$ R_1 = \frac{(6V)^2}{3W} = 12\Omega $；
对于$ L_2 $：$ R_2 = \frac{(6V)^2}{2W} = 18\Omega $。
2. 串联接入6V电路时：
串联总电阻$ R_{串} = R_1 + R_2 = 12\Omega + 18\Omega = 30\Omega $，
电路中的电流$ I = \frac{U_{总}}{R_{串}} = \frac{6V}{30\Omega} = 0.2A $，
$ L_1 $的实际电功率$ P_{1实} = I^2R_1 = (0.2A)^2 × 12\Omega = 0.48W $。
3. 并联接入6V电路时：
并联电路各支路电压等于电源电压（6V），与两灯的额定电压相等，因此两灯均正常发光，实际功率等于额定功率。
电路总功率$ P_{总} = P_{1额} + P_{2额} = 3W + 2W = 5W $。
【答案】
0.48；5
【知识点】
1. 电功率的计算
2. 串并联电路的特点
3. 电阻的推导计算
【点评】
本题考查串并联电路规律与电功率的综合应用，核心是利用额定值求出灯丝电阻，再结合串并联电路的电流、电压规律选择合适的电功率公式计算。需注意区分额定功率与实际功率，熟练掌握公式的变形运用，计算时需细心避免出错。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需先根据灯泡的额定电压和额定功率求出灯丝电阻（电阻不变），再分串联、并联两种情况计算：
1. 串联时：先计算总电阻，再根据欧姆定律求出电路电流，最后利用$P=I^2R$计算$L_1$的实际功率；
2. 并联时：并联电路各支路电压等于电源电压（6V），等于灯泡的额定电压，因此两灯均正常发光，总功率为两灯额定功率之和。
【解析】
1. 计算两灯泡的电阻：
根据公式$ P = \frac{U^2}{R} $，变形得$ R = \frac{U_{额}^2}{P_{额}} $。
对于$ L_1 $：$ R_1 = \frac{(6V)^2}{3W} = 12\Omega $；
对于$ L_2 $：$ R_2 = \frac{(6V)^2}{2W} = 18\Omega $。
2. 串联接入6V电路时：
串联总电阻$ R_{串} = R_1 + R_2 = 12\Omega + 18\Omega = 30\Omega $，
电路中的电流$ I = \frac{U_{总}}{R_{串}} = \frac{6V}{30\Omega} = 0.2A $，
$ L_1 $的实际电功率$ P_{1实} = I^2R_1 = (0.2A)^2 × 12\Omega = 0.48W $。
3. 并联接入6V电路时：
并联电路各支路电压等于电源电压（6V），与两灯的额定电压相等，因此两灯均正常发光，实际功率等于额定功率。
电路总功率$ P_{总} = P_{1额} + P_{2额} = 3W + 2W = 5W $。
【答案】
0.48；5
【知识点】
1. 电功率的计算
2. 串并联电路的特点
3. 电阻的推导计算
【点评】
本题考查串并联电路规律与电功率的综合应用，核心是利用额定值求出灯丝电阻，再结合串并联电路的电流、电压规律选择合适的电功率公式计算。需注意区分额定功率与实际功率，熟练掌握公式的变形运用，计算时需细心避免出错。
【难度系数】
0.6
14. 在“设计和制作一个模拟调光灯”的实践活动中，提供的器材有：直流电源(电压恒为9 V)，小灯泡(2.5 V 0.5 A)、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱(0～9 999 $\Omega$ 1 A)各一个，导线、金属回形针若干.小南同学设计并连接了如图所示的电路，小河同学认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡，可以用提供的器材中的
电阻箱
替换铅笔芯接入电路，并调节其电阻至少为13
$\Omega$. 答案
电阻箱
13
13
解析
【分析】
首先，思考如何避免烧坏小灯泡：铅笔芯作为简易变阻器，调节时电阻值不易精准控制，而电阻箱可以精确设定电阻大小，能更可靠地控制电路中的电流和电压，所以用电阻箱替换铅笔芯。然后根据串联电路的特点和欧姆定律计算所需的最小电阻：已知电源电压和小灯泡的额定电压、额定电流，串联电路中总电压等于各部分电压之和，可算出电阻箱需要分担的电压；又因为串联电路电流处处相等，电路中最大电流不能超过小灯泡的额定电流，再利用欧姆定律即可求出电阻箱的最小电阻。
【解析】
1. 器材选择：铅笔芯是简易的滑动变阻器，调节过程中电阻值难以精准把控，而电阻箱可以精确调节并读取电阻值，能更好地控制电路电流，避免小灯泡因电压或电流过大被烧坏，因此用电阻箱替换铅笔芯。
2. 计算最小电阻：
已知电源电压$ U = 9\ \mathrm{V} $，小灯泡的额定电压$ U_{\mathrm{额}} = 2.5\ \mathrm{V} $，额定电流$ I_{\mathrm{额}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
根据串联电路的电压规律，电阻箱需要分担的电压：
$ U_{\mathrm{阻}} = U - U_{\mathrm{额}} = 9\ \mathrm{V} - 2.5\ \mathrm{V} = 6.5\ \mathrm{V} $
串联电路中电流处处相等，为保证小灯泡不被烧坏，电路中的最大电流不能超过小灯泡的额定电流$ I_{\mathrm{额}} = 0.5\ \mathrm{A} $，由欧姆定律$ R = \frac{U}{I} $可得，电阻箱的最小电阻：
$ R_{\mathrm{阻}} = \frac{U_{\mathrm{阻}}}{I_{\mathrm{额}}} = \frac{6.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 13\ \Omega $
【答案】
电阻箱；13
【知识点】
串联电路的规律；欧姆定律；电阻箱的应用
【点评】
本题结合“模拟调光灯”的实践场景，考查了串联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用，同时需要理解电阻箱在电路中精准调节电阻的作用，注重理论知识在实际电路安全保护中的应用。
【难度系数】
0.6
首先，思考如何避免烧坏小灯泡：铅笔芯作为简易变阻器，调节时电阻值不易精准控制，而电阻箱可以精确设定电阻大小，能更可靠地控制电路中的电流和电压，所以用电阻箱替换铅笔芯。然后根据串联电路的特点和欧姆定律计算所需的最小电阻：已知电源电压和小灯泡的额定电压、额定电流，串联电路中总电压等于各部分电压之和，可算出电阻箱需要分担的电压；又因为串联电路电流处处相等，电路中最大电流不能超过小灯泡的额定电流，再利用欧姆定律即可求出电阻箱的最小电阻。
【解析】
1. 器材选择：铅笔芯是简易的滑动变阻器，调节过程中电阻值难以精准把控，而电阻箱可以精确调节并读取电阻值，能更好地控制电路电流，避免小灯泡因电压或电流过大被烧坏，因此用电阻箱替换铅笔芯。
2. 计算最小电阻：
已知电源电压$ U = 9\ \mathrm{V} $，小灯泡的额定电压$ U_{\mathrm{额}} = 2.5\ \mathrm{V} $，额定电流$ I_{\mathrm{额}} = 0.5\ \mathrm{A} $。
根据串联电路的电压规律，电阻箱需要分担的电压：
$ U_{\mathrm{阻}} = U - U_{\mathrm{额}} = 9\ \mathrm{V} - 2.5\ \mathrm{V} = 6.5\ \mathrm{V} $
串联电路中电流处处相等，为保证小灯泡不被烧坏，电路中的最大电流不能超过小灯泡的额定电流$ I_{\mathrm{额}} = 0.5\ \mathrm{A} $，由欧姆定律$ R = \frac{U}{I} $可得，电阻箱的最小电阻：
$ R_{\mathrm{阻}} = \frac{U_{\mathrm{阻}}}{I_{\mathrm{额}}} = \frac{6.5\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 13\ \Omega $
【答案】
电阻箱；13
【知识点】
串联电路的规律；欧姆定律；电阻箱的应用
【点评】
本题结合“模拟调光灯”的实践场景，考查了串联电路的电压、电流规律及欧姆定律的应用，同时需要理解电阻箱在电路中精准调节电阻的作用，注重理论知识在实际电路安全保护中的应用。
【难度系数】
0.6
15. 将一只“6 V 3 W”的小灯泡(忽略温度影响)与一个阻值为12 $\Omega$的电阻串联后接到12 V的电源上，闭合开关后，小灯泡的实际功率 (
A.大于3 W
B.等于3 W
C.小于3 W
D.无法确定
B
)A.大于3 W
B.等于3 W
C.小于3 W
D.无法确定
答案
B
解析
【分析】
要判断小灯泡的实际功率，需先明确其实际电压或实际电流。首先，忽略温度影响，小灯泡电阻为定值，可根据额定电压和额定功率求出电阻；再结合串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律算出电路电流；最后根据电流和电阻求出小灯泡的实际电压，对比额定电压，实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。具体思路如下：
1. 利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$变形求出小灯泡的电阻；
2. 根据串联电路总电阻等于各分电阻之和计算总电阻；
3. 由欧姆定律计算电路中的电流；
4. 结合电流和小灯泡电阻求出实际电压，进而判断实际功率与额定功率的关系。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻：
由电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $ 变形可得，小灯泡的电阻：
$ R_L = \frac{U_{L额}^2}{P_{L额}} = \frac{(6\,\mathrm{V})^2}{3\,\mathrm{W}} = 12\,\Omega $。
2. 计算串联电路的总电阻：
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此总电阻：
$ R_{总} = R_L + R = 12\,\Omega + 12\,\Omega = 24\,\Omega $。
3. 计算电路中的电流：
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，电路中的电流：
$ I = \frac{U_{总}}{R_{总}} = \frac{12\,\mathrm{V}}{24\,\Omega} = 0.5\,\mathrm{A} $。
4. 计算小灯泡的实际电压：
小灯泡的实际电压：
$ U_{L实} = I · R_L = 0.5\,\mathrm{A} × 12\,\Omega = 6\,\mathrm{V} $。
5. 判断实际功率：
因为 $ U_{L实} = U_{L额} $，忽略温度影响，小灯泡电阻不变，所以实际功率 $ P_{L实} = \frac{U_{L实}^2}{R_L} = \frac{(6\,\mathrm{V})^2}{12\,\Omega} = 3\,\mathrm{W} $，等于额定功率。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律与电功率公式的综合应用，核心是通过额定参数求出小灯泡的定值电阻，再结合串联分压特点判断实际电压与额定电压的关系，进而确定实际功率，属于基础综合题，需熟练掌握相关公式的变形与应用。
【难度系数】
0.7
要判断小灯泡的实际功率，需先明确其实际电压或实际电流。首先，忽略温度影响，小灯泡电阻为定值，可根据额定电压和额定功率求出电阻；再结合串联电路的电阻特点求出总电阻，利用欧姆定律算出电路电流；最后根据电流和电阻求出小灯泡的实际电压，对比额定电压，实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。具体思路如下：
1. 利用电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$变形求出小灯泡的电阻；
2. 根据串联电路总电阻等于各分电阻之和计算总电阻；
3. 由欧姆定律计算电路中的电流；
4. 结合电流和小灯泡电阻求出实际电压，进而判断实际功率与额定功率的关系。
【解析】
1. 计算小灯泡的电阻：
由电功率公式 $ P = \frac{U^2}{R} $ 变形可得，小灯泡的电阻：
$ R_L = \frac{U_{L额}^2}{P_{L额}} = \frac{(6\,\mathrm{V})^2}{3\,\mathrm{W}} = 12\,\Omega $。
2. 计算串联电路的总电阻：
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此总电阻：
$ R_{总} = R_L + R = 12\,\Omega + 12\,\Omega = 24\,\Omega $。
3. 计算电路中的电流：
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，电路中的电流：
$ I = \frac{U_{总}}{R_{总}} = \frac{12\,\mathrm{V}}{24\,\Omega} = 0.5\,\mathrm{A} $。
4. 计算小灯泡的实际电压：
小灯泡的实际电压：
$ U_{L实} = I · R_L = 0.5\,\mathrm{A} × 12\,\Omega = 6\,\mathrm{V} $。
5. 判断实际功率：
因为 $ U_{L实} = U_{L额} $，忽略温度影响，小灯泡电阻不变，所以实际功率 $ P_{L实} = \frac{U_{L实}^2}{R_L} = \frac{(6\,\mathrm{V})^2}{12\,\Omega} = 3\,\mathrm{W} $，等于额定功率。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路特点、欧姆定律与电功率公式的综合应用，核心是通过额定参数求出小灯泡的定值电阻，再结合串联分压特点判断实际电压与额定电压的关系，进而确定实际功率，属于基础综合题，需熟练掌握相关公式的变形与应用。
【难度系数】
0.7
16. 如图所示电路中，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0.3 A，小灯泡消耗的功率为0.9 W；当滑片P移至中点时，电压表示数变化了2 V，此时小灯泡恰好正常发光，且消耗的功率为2 W.下列说法正确的是 (
A.小灯泡正常发光时的电阻为10 $\Omega$
B.滑动变阻器的最大阻值为20 $\Omega$
C.电源电压为8 V
D.滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W
B
)A.小灯泡正常发光时的电阻为10 $\Omega$
B.滑动变阻器的最大阻值为20 $\Omega$
C.电源电压为8 V
D.滑片P在最右端时，滑动变阻器消耗的功率为3.2 W
答案
B
解析
【分析】
首先明确电路连接：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流。当滑片移至中点时，灯泡功率变大，说明电路电流增大、滑动变阻器接入电阻减小，因此初始时滑片在最右端（阻值最大处），此时灯泡电压更低，移到中点时灯泡电压升高2V。
解题思路：
1. 根据第一种情况的电流和灯泡功率，计算此时灯泡两端电压；
2. 结合电压表示数变化得到灯泡正常发光电压，再利用电功率公式计算灯泡正常发光电阻，判断A选项；
3. 设滑动变阻器最大阻值为$ R_{\mathrm{滑}} $，利用电源电压不变，分别列出两种状态下的电源电压表达式，联立求解$ R_{\mathrm{滑}} $，判断B选项；
4. 代入$ R_{\mathrm{滑}} $计算电源电压，判断C选项；
5. 利用电功率公式计算滑片在最右端时滑动变阻器的功率，判断D选项。
【解析】
1. 计算滑片在最右端时灯泡的电压：
由$ P=UI $得，此时灯泡两端电压：
$ U_{L1}=\frac{P_{L1}}{I_1}=\frac{0.9\ \mathrm{W}}{0.3\ \mathrm{A}}=3\ \mathrm{V} $
2. 分析灯泡正常发光时的参数：
因灯泡功率变大，其两端电压升高，故电压表示数增加2V，此时灯泡正常发光的电压：
$ U_{L2}=U_{L1}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V} $
由$ P=\frac{U^2}{R} $得，灯泡正常发光时的电阻：
$ R_L=\frac{U_{L2}^2}{P_{L2}}=\frac{(5\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=12.5\ \Omega $，故A选项错误。
3. 求解滑动变阻器的最大阻值：
设滑动变阻器最大阻值为$ R_{\mathrm{滑}} $，电源电压为$ U $。
滑片在最右端时，电源电压：$ U=U_{L1}+I_1R_{\mathrm{滑}}=3\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A} × R_{\mathrm{滑}} $
滑片移至中点时，电路电流：$ I_2=\frac{P_{L2}}{U_{L2}}=\frac{2\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A} $
电源电压：$ U=U_{L2}+I_2 × \frac{R_{\mathrm{滑}}}{2}=5\ \mathrm{V}+0.4\ \mathrm{A} × \frac{R_{\mathrm{滑}}}{2} $
联立两式：
$ 3 + 0.3R_{\mathrm{滑}} = 5 + 0.2R_{\mathrm{滑}} $
解得：$ R_{\mathrm{滑}}=20\ \Omega $，故B选项正确。
4. 计算电源电压：
代入$ R_{\mathrm{滑}}=20\ \Omega $，得：
$ U=3\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=9\ \mathrm{V} $，故C选项错误。
5. 计算滑片在最右端时滑动变阻器的功率：
$ P_{\mathrm{滑}}=I_1^2R_{\mathrm{滑}}=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 20\ \Omega=1.8\ \mathrm{W} $，故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路特点与电功率公式的综合应用，关键是准确判断滑片初始位置，利用电源电压不变列方程求解，需熟练掌握电功率的不同计算公式并灵活运用。
【难度系数】
0.4
首先明确电路连接：灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路电流。当滑片移至中点时，灯泡功率变大，说明电路电流增大、滑动变阻器接入电阻减小，因此初始时滑片在最右端（阻值最大处），此时灯泡电压更低，移到中点时灯泡电压升高2V。
解题思路：
1. 根据第一种情况的电流和灯泡功率，计算此时灯泡两端电压；
2. 结合电压表示数变化得到灯泡正常发光电压，再利用电功率公式计算灯泡正常发光电阻，判断A选项；
3. 设滑动变阻器最大阻值为$ R_{\mathrm{滑}} $，利用电源电压不变，分别列出两种状态下的电源电压表达式，联立求解$ R_{\mathrm{滑}} $，判断B选项；
4. 代入$ R_{\mathrm{滑}} $计算电源电压，判断C选项；
5. 利用电功率公式计算滑片在最右端时滑动变阻器的功率，判断D选项。
【解析】
1. 计算滑片在最右端时灯泡的电压：
由$ P=UI $得，此时灯泡两端电压：
$ U_{L1}=\frac{P_{L1}}{I_1}=\frac{0.9\ \mathrm{W}}{0.3\ \mathrm{A}}=3\ \mathrm{V} $
2. 分析灯泡正常发光时的参数：
因灯泡功率变大，其两端电压升高，故电压表示数增加2V，此时灯泡正常发光的电压：
$ U_{L2}=U_{L1}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V} $
由$ P=\frac{U^2}{R} $得，灯泡正常发光时的电阻：
$ R_L=\frac{U_{L2}^2}{P_{L2}}=\frac{(5\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}}=12.5\ \Omega $，故A选项错误。
3. 求解滑动变阻器的最大阻值：
设滑动变阻器最大阻值为$ R_{\mathrm{滑}} $，电源电压为$ U $。
滑片在最右端时，电源电压：$ U=U_{L1}+I_1R_{\mathrm{滑}}=3\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A} × R_{\mathrm{滑}} $
滑片移至中点时，电路电流：$ I_2=\frac{P_{L2}}{U_{L2}}=\frac{2\ \mathrm{W}}{5\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A} $
电源电压：$ U=U_{L2}+I_2 × \frac{R_{\mathrm{滑}}}{2}=5\ \mathrm{V}+0.4\ \mathrm{A} × \frac{R_{\mathrm{滑}}}{2} $
联立两式：
$ 3 + 0.3R_{\mathrm{滑}} = 5 + 0.2R_{\mathrm{滑}} $
解得：$ R_{\mathrm{滑}}=20\ \Omega $，故B选项正确。
4. 计算电源电压：
代入$ R_{\mathrm{滑}}=20\ \Omega $，得：
$ U=3\ \mathrm{V}+0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=9\ \mathrm{V} $，故C选项错误。
5. 计算滑片在最右端时滑动变阻器的功率：
$ P_{\mathrm{滑}}=I_1^2R_{\mathrm{滑}}=(0.3\ \mathrm{A})^2 × 20\ \Omega=1.8\ \mathrm{W} $，故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路特点与电功率公式的综合应用，关键是准确判断滑片初始位置，利用电源电压不变列方程求解，需熟练掌握电功率的不同计算公式并灵活运用。
【难度系数】
0.4
