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6. (2025·济宁中考)将标有“6 V 6 W”的灯泡L接入电源电压恒为6 V的电路中，如图甲所示。闭合开关，利用传感装置绘制出通过灯泡L的电流随时间变化的图像如图乙所示。闭合开关瞬间，灯泡的电功率为
36
W。灯泡在闭合开关瞬间的电阻为$R_1$，正常发光时电阻为$R_2$，$R_1:R_2=$1:6
。答案
6. 36 1:6
解析:灯泡正常发光时的电压为6 V,功率为6 W,由P=UI可得,正常发光时的电流:$I=\frac{P}{U}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,
此时的电阻:$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$;闭合开关的瞬间,由图可知,t=0时的电流为:$I_0=6\ \mathrm{A}$,灯泡的实际功率$P_0=UI_0=6\ \mathrm{V}×6\ \mathrm{A}=36\ \mathrm{W}$;灯泡正常发光时的电流为1 A,结合图可知,从$t=6×10^{-2}\ \mathrm{s}$开始,灯泡正常发光;闭合开关的瞬间灯泡的电阻:$R_1=\frac{U}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{A}}=1\ \Omega$,灯泡正常发光时的电阻$R_2=R=6\ \Omega$,则$\frac{R_1}{R_2}=\frac{1\ \Omega}{6\ \Omega}=\frac{1}{6}$。
解析:灯泡正常发光时的电压为6 V,功率为6 W,由P=UI可得,正常发光时的电流:$I=\frac{P}{U}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$,
此时的电阻:$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$;闭合开关的瞬间,由图可知,t=0时的电流为:$I_0=6\ \mathrm{A}$,灯泡的实际功率$P_0=UI_0=6\ \mathrm{V}×6\ \mathrm{A}=36\ \mathrm{W}$;灯泡正常发光时的电流为1 A,结合图可知,从$t=6×10^{-2}\ \mathrm{s}$开始,灯泡正常发光;闭合开关的瞬间灯泡的电阻:$R_1=\frac{U}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{A}}=1\ \Omega$,灯泡正常发光时的电阻$R_2=R=6\ \Omega$,则$\frac{R_1}{R_2}=\frac{1\ \Omega}{6\ \Omega}=\frac{1}{6}$。
解析
【分析】
要解决本题，需从图乙中提取闭合开关瞬间的电流，结合电源电压计算瞬间电功率；再利用灯泡的额定参数计算正常发光时的电阻，最后结合闭合瞬间的电流算出瞬间电阻，进而求出电阻比值。具体步骤：1. 确定闭合开关瞬间的电流：图乙中t=0时电流为6A，电源电压恒为6V，用P=UI计算瞬间功率；2. 计算灯泡正常发光的电流和电阻：根据额定电压、额定功率，用I=P/U算正常发光电流，再用R=U/I算正常发光电阻；3. 计算闭合瞬间的电阻，最终求出两电阻的比值。
【解析】
1. 闭合开关瞬间的电功率：由图乙可知，t=0时通过灯泡的电流$I_0=6\ \mathrm{A}$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，根据电功率公式$P=UI$，可得闭合瞬间灯泡的电功率：$P_0=U× I_0=6\ \mathrm{V}×6\ \mathrm{A}=36\ \mathrm{W}$。
2. 灯泡正常发光时的电阻：灯泡标有“6 V 6 W”，正常发光时电压$U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$，功率$P_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{W}$，由$P=UI$得正常发光电流$I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$；再由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得正常发光电阻$R_2=\frac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$。
3. 闭合开关瞬间的电阻：$R_1=\frac{U}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{A}}=1\ \Omega$，故$R_1:R_2=1\ \Omega:6\ \Omega=1:6$。
【答案】
36；1:6
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题结合电流随时间变化的图像考查电功率与欧姆定律的应用，关键是从图像中提取闭合瞬间的电流值，同时熟练运用额定参数计算正常发光时的电阻，需注意区分不同状态下的电流和电阻，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需从图乙中提取闭合开关瞬间的电流，结合电源电压计算瞬间电功率；再利用灯泡的额定参数计算正常发光时的电阻，最后结合闭合瞬间的电流算出瞬间电阻，进而求出电阻比值。具体步骤：1. 确定闭合开关瞬间的电流：图乙中t=0时电流为6A，电源电压恒为6V，用P=UI计算瞬间功率；2. 计算灯泡正常发光的电流和电阻：根据额定电压、额定功率，用I=P/U算正常发光电流，再用R=U/I算正常发光电阻；3. 计算闭合瞬间的电阻，最终求出两电阻的比值。
【解析】
1. 闭合开关瞬间的电功率：由图乙可知，t=0时通过灯泡的电流$I_0=6\ \mathrm{A}$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，根据电功率公式$P=UI$，可得闭合瞬间灯泡的电功率：$P_0=U× I_0=6\ \mathrm{V}×6\ \mathrm{A}=36\ \mathrm{W}$。
2. 灯泡正常发光时的电阻：灯泡标有“6 V 6 W”，正常发光时电压$U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}$，功率$P_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{W}$，由$P=UI$得正常发光电流$I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{6\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}}=1\ \mathrm{A}$；再由欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得正常发光电阻$R_2=\frac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$。
3. 闭合开关瞬间的电阻：$R_1=\frac{U}{I_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{A}}=1\ \Omega$，故$R_1:R_2=1\ \Omega:6\ \Omega=1:6$。
【答案】
36；1:6
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用
【点评】
本题结合电流随时间变化的图像考查电功率与欧姆定律的应用，关键是从图像中提取闭合瞬间的电流值，同时熟练运用额定参数计算正常发光时的电阻，需注意区分不同状态下的电流和电阻，难度适中。
【难度系数】
0.5
7. 核心素养 科学探究 (2025·巴中中考)实验室里有一小灯泡的铭牌模糊不清,只能看清小灯泡的额定电流$I_{额}=0.3\ \mathrm{A}$,为了测出该小灯泡的额定功率,小明和小王分别设计了两种不同的测量方案,请你帮助完善。
方案一:
(1)请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于
(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2 A,为了测出小灯泡的额定功率,应向
(4)当电流表的示数为0.3 A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为
方案二:
(5)小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,$R_1$和$R_2$为滑动变阻器,$R_2$的最大电阻为$R_0$,实验步骤如下:
①闭合开关S和$S_1$,断开$S_2$,调节$R_2$,使电流表的示数为0.3 A;
②保持$R_2$不变,闭合开关S和$S_2$,断开$S_1$,调节$R_1$,使电流表的示数仍为0.3 A;
③保持$R_1$不变,接着将$R_2$的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为$I_1$,再将$R_2$的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为$I_2$,则小灯泡额定功率的表达式$P_{额}=$
方案一:
(1)请用笔画线代替导线帮小明补全甲图的实物电路。(要求:只连一根导线且不交叉)
(2)甲图中,闭合开关前,滑片P应位于
B
(填“A”或“B”)端。(3)当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.2 A,为了测出小灯泡的额定功率,应向
A
(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。(4)当电流表的示数为0.3 A时,电压表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为
0.75
W。方案二:
(5)小王同学设计了如图丙所示的电路图,电源电压不变,$R_1$和$R_2$为滑动变阻器,$R_2$的最大电阻为$R_0$,实验步骤如下:
①闭合开关S和$S_1$,断开$S_2$,调节$R_2$,使电流表的示数为0.3 A;
②保持$R_2$不变,闭合开关S和$S_2$,断开$S_1$,调节$R_1$,使电流表的示数仍为0.3 A;
③保持$R_1$不变,接着将$R_2$的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为$I_1$,再将$R_2$的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为$I_2$,则小灯泡额定功率的表达式$P_{额}=$
$\frac{I_{额}^{2}I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}}$
(用$I_{额}$、$R_0$、$I_1$、$I_2$表示)。答案
7. (1)
(2)B (3)A (4)0.75 (5)$\frac{I_{额}^{2}I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}}$解析:(1)根据实验原理和滑动变阻器的使用规则,将C或D接线柱与灯泡的右接线柱连接起来,如答案图所示。
(2)闭合开关前,滑片P应置于最大阻值处(B端)。
(3)此时电流表的示数低于灯泡的额定电流,应向A端移动滑动变阻器的滑片。
(4)此时电压表的示数为2.5 V,所以灯泡的额定功率为:P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
(5)通过实验操作实现“$R_1$等效替代$R_额$”:
S、$S_1$闭合,$S_2$断开,小灯泡与$R_2$串联,调节$R_2$使电流为0.3 A(小灯泡正常发光),此时电路总电阻为$R_{灯}+R_2$;S、$S_2$闭合,$S_1$断开,保持$R_2$不变,$R_1$与$R_2$串联,调节$R_1$使电流仍为0.3 A,此时电路总电阻为$R_1+R_2$。由于电源电压U不变、电流I不变,$R_{灯}+R_2=R_1+R_2$,即$R_1=R_{灯}=R_额$($R_1$等效替代了小灯泡的额定电阻)。
推导$R_1$的阻值(即$R_额$):③中第三步实验通过$R_1$与$R_2$的“串联、最大阻值串联”两种状态,结合欧姆定律列方程求解$R_1$:
状态1:$R_2$滑片调至最左端($R_2$接入电阻为0),电路中只有$R_1$,电流为$I_1$。根据欧姆定律:$U=I_1R_1···①$。
状态2:$R_2$滑片调至最右端($R_2$接入最大电阻$R_0$),$R_1$与$R_0$串联,电流为$I_2$。根据串联电路电阻规律和欧姆定律:$U=I_2(R_1+R_0)···②$。
因电源电压U不变,联立①②:$R_1=\frac{I_2R_0}{I_1-I_2}$。
小灯泡的额定功率$P_额=I_额\ ^2R_{灯}=\frac{I_{额}^{2}I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}}$。
解析
【分析】
本题是测量小灯泡额定功率的实验题，分为两个方案。方案一采用伏安法，核心是利用$P=UI$计算额定功率，需正确连接电路、规范操作滑动变阻器，读取额定电流下的电压；方案二采用等效替代法，通过滑动变阻器的调节，用$R_1$等效替代小灯泡的电阻，再结合欧姆定律推导等效电阻，进而计算额定功率。解题时需紧扣实验原理，明确滑动变阻器的使用规则，理解等效替代的思路。
【解析】
(1) 实物电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，图中已接下接线柱A，因此将滑动变阻器的上接线柱C或D与小灯泡的右接线柱连接，完成电路。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图中滑动变阻器接A端，滑片P在B端时接入电阻最大，故填B。
(3) 小灯泡额定电流为0.3A，当前电流0.2A小于额定电流，需减小滑动变阻器接入电阻以增大电路电流，因此应向A端移动滑片，故填A。
(4) 电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，示数为2.5V；额定功率$P=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。
(5) 等效替代法推导：
①闭合S、$S_1$，断开$S_2$，小灯泡与$R_2$串联，调节$R_2$使电流为0.3A（小灯泡正常发光）；
②保持$R_2$不变，闭合S、$S_2$，断开$S_1$，$R_1$与$R_2$串联，调节$R_1$使电流仍为0.3A，此时$R_1=R_{灯}$（等效替代）；
③$R_2$滑片在最左端时，$R_2$接入电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，$U=I_1R_1$；
$R_2$滑片在最右端时，$R_2$接入电阻为$R_0$，电路为$R_1$与$R_0$串联，$U=I_2(R_1+R_0)$；
联立两式得：$R_1=\frac{I_2R_0}{I_1-I_2}$；
小灯泡额定功率$P_{额}=I_{额}^2R_{灯}=\frac{I_{额}^2I_2R_0}{I_1-I_2}$。
【答案】
(1) （对应参考答案的补全电路）(2)B (3)A (4)0.75 (5)$\frac{I_{额}^{2}I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}}$
【知识点】
额定功率的测量、滑动变阻器的使用、等效替代法
【点评】
本题为中考典型实验题，既考查伏安法测额定功率的基础操作，又涉及等效替代法的应用，对实验原理和方法的理解要求较高，能有效考查学生的科学探究能力。
【难度系数】
0.5
本题是测量小灯泡额定功率的实验题，分为两个方案。方案一采用伏安法，核心是利用$P=UI$计算额定功率，需正确连接电路、规范操作滑动变阻器，读取额定电流下的电压；方案二采用等效替代法，通过滑动变阻器的调节，用$R_1$等效替代小灯泡的电阻，再结合欧姆定律推导等效电阻，进而计算额定功率。解题时需紧扣实验原理，明确滑动变阻器的使用规则，理解等效替代的思路。
【解析】
(1) 实物电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，图中已接下接线柱A，因此将滑动变阻器的上接线柱C或D与小灯泡的右接线柱连接，完成电路。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图中滑动变阻器接A端，滑片P在B端时接入电阻最大，故填B。
(3) 小灯泡额定电流为0.3A，当前电流0.2A小于额定电流，需减小滑动变阻器接入电阻以增大电路电流，因此应向A端移动滑片，故填A。
(4) 电压表选用0~3V量程，分度值0.1V，示数为2.5V；额定功率$P=U_{额}I_{额}=2.5\ \mathrm{V} × 0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$。
(5) 等效替代法推导：
①闭合S、$S_1$，断开$S_2$，小灯泡与$R_2$串联，调节$R_2$使电流为0.3A（小灯泡正常发光）；
②保持$R_2$不变，闭合S、$S_2$，断开$S_1$，$R_1$与$R_2$串联，调节$R_1$使电流仍为0.3A，此时$R_1=R_{灯}$（等效替代）；
③$R_2$滑片在最左端时，$R_2$接入电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，$U=I_1R_1$；
$R_2$滑片在最右端时，$R_2$接入电阻为$R_0$，电路为$R_1$与$R_0$串联，$U=I_2(R_1+R_0)$；
联立两式得：$R_1=\frac{I_2R_0}{I_1-I_2}$；
小灯泡额定功率$P_{额}=I_{额}^2R_{灯}=\frac{I_{额}^2I_2R_0}{I_1-I_2}$。
【答案】
(1) （对应参考答案的补全电路）(2)B (3)A (4)0.75 (5)$\frac{I_{额}^{2}I_{2}R_{0}}{I_{1}-I_{2}}$
【知识点】
额定功率的测量、滑动变阻器的使用、等效替代法
【点评】
本题为中考典型实验题，既考查伏安法测额定功率的基础操作，又涉及等效替代法的应用，对实验原理和方法的理解要求较高，能有效考查学生的科学探究能力。
【难度系数】
0.5
8. 如图甲所示的电路,电源电压不变,电压表的量程是0~15 V,电流表的量程是0~0.6 A,滑动变阻器$R_1$标有“150 Ω 1 A”。闭合S、$S_1$,断开$S_2$,滑动变阻器$R_1$的滑片从最右端滑至最左端的过程中,灯泡与$R_1$的I-U图像如图乙所示,当滑片在最左端时灯泡正常发光。电源电压为
18
V,闭合S、$S_2$,断开$S_1$,电阻箱$R_2$连入100 Ω时,在电路安全的前提下,整个电路的最大功率和最小功率之比为25:12
。答案
8. 18 25:12
解析:只闭合S、$S_1$时,灯泡与滑动变阻器$R_1$串联,电流表测电路中的电流。当滑片在最左端时,电路为灯泡的简单电路,此时电路中的电流最大,灯泡两端的电压最大且等于电源电压,则乙图中a是灯泡的I-U图像,b是$R_1$的I-U图像,且电源电压U=18 V。
只闭合S、$S_2$,滑动变阻器$R_1$与电阻箱$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当$R_1$、$R_2$的最大阻值串联时,电路中的电流$I=\frac{U}{R_总}=\frac{U}{R_{1大}+R_2}=\frac{18\ \mathrm{V}}{150\ \Omega+100\ \Omega}=0.072\ \mathrm{A}$,此时电压表的示数$U_2=IR_2=0.072\ \mathrm{A}×100\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}＜15\ \mathrm{V}$,所以,当电压表$U_2'=7.2\ \mathrm{V}$时,电路中的电流最小,电路的总功率最小为$P_小=UI=18\ \mathrm{V}×0.072\ \mathrm{A}=1.296\ \mathrm{W}$,当电压表的示数$U_{2大}=15\ \mathrm{V}$时,根据欧姆定律可知电路电流最大值$I'=\frac{U_{2大}}{R_2}=\frac{15\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}＜0.6\ \mathrm{A}$,可知整个电路的最大功率$P_大=UI'=18\ \mathrm{V}×0.15\ \mathrm{A}=2.7\ \mathrm{W}$,整个电路的最大功率和最小功率之比为$\frac{P_大}{P_小}=\frac{2.7\ \mathrm{W}}{1.296\ \mathrm{W}}=\frac{25}{12}$。
解析:只闭合S、$S_1$时,灯泡与滑动变阻器$R_1$串联,电流表测电路中的电流。当滑片在最左端时,电路为灯泡的简单电路,此时电路中的电流最大,灯泡两端的电压最大且等于电源电压,则乙图中a是灯泡的I-U图像,b是$R_1$的I-U图像,且电源电压U=18 V。
只闭合S、$S_2$,滑动变阻器$R_1$与电阻箱$R_2$串联,电压表测$R_2$两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当$R_1$、$R_2$的最大阻值串联时,电路中的电流$I=\frac{U}{R_总}=\frac{U}{R_{1大}+R_2}=\frac{18\ \mathrm{V}}{150\ \Omega+100\ \Omega}=0.072\ \mathrm{A}$,此时电压表的示数$U_2=IR_2=0.072\ \mathrm{A}×100\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}＜15\ \mathrm{V}$,所以,当电压表$U_2'=7.2\ \mathrm{V}$时,电路中的电流最小,电路的总功率最小为$P_小=UI=18\ \mathrm{V}×0.072\ \mathrm{A}=1.296\ \mathrm{W}$,当电压表的示数$U_{2大}=15\ \mathrm{V}$时,根据欧姆定律可知电路电流最大值$I'=\frac{U_{2大}}{R_2}=\frac{15\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}＜0.6\ \mathrm{A}$,可知整个电路的最大功率$P_大=UI'=18\ \mathrm{V}×0.15\ \mathrm{A}=2.7\ \mathrm{W}$,整个电路的最大功率和最小功率之比为$\frac{P_大}{P_小}=\frac{2.7\ \mathrm{W}}{1.296\ \mathrm{W}}=\frac{25}{12}$。
解析
【分析】
1. 当闭合S、S₁，断开S₂时，灯泡L与滑动变阻器R₁串联，电流表测电路电流。滑片在最左端时，R₁接入阻值为0，电路为L的简单电路，此时电路电流最大，灯泡两端电压等于电源电压。观察图乙，电流随电压增大而上升的是灯泡的I-U图像（a），下降的是R₁的I-U图像（b）；当电流最大为0.5A时，对应电压为18V，即电源电压为18V。
2. 当闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与电阻箱R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测电路电流。电路功率P=UI，电源电压U不变，故电流越大功率越大，电流越小功率越小。需确定电流的最大、最小值：
最大功率：电流最大时，受电压表量程（0~15V）限制，R₂两端最大电压为15V，此时电流需结合欧姆定律计算，且需保证电流表、滑动变阻器安全。
最小功率：电流最小时，R₁接入最大阻值，总电阻最大，电流最小，据此计算最小功率，最终求两者比值。
【解析】
1. 求电源电压：闭合S、S₁，断开S₂时，L与R₁串联，滑片在最左端时R₁=0，电路为L的简单电路，电流最大，灯泡电压等于电源电压。图乙中，上升曲线（a）为灯泡I-U，下降曲线（b）为R₁的I-U；当电流I=0.5A时，对应电压U=18V，故电源电压U=18V。
2. 求功率比：闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂电压，R₂=100Ω，R₁最大阻值150Ω，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。
最大功率：当R₂两端电压最大为15V时，电路电流I_max=U₂_max/R₂=15V/100Ω=0.15A（小于电流表0.6A量程，安全），则P_max=U×I_max=18V×0.15A=2.7W。
最小功率：当R₁接入最大阻值时，总电阻R总=150Ω+100Ω=250Ω，电路电流I_min=U/R总=18V/250Ω=0.072A，则P_min=U×I_min=18V×0.072A=1.296W。
功率比：P_max:P_min=2.7W:1.296W=25:12。
【答案】18；25:12
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题综合考查串联电路规律、欧姆定律及电功率的计算，需结合图像分析电路状态，明确电表量程对电流的限制，综合性较强，需仔细推导各物理量的关系。
【难度系数】0.4
1. 当闭合S、S₁，断开S₂时，灯泡L与滑动变阻器R₁串联，电流表测电路电流。滑片在最左端时，R₁接入阻值为0，电路为L的简单电路，此时电路电流最大，灯泡两端电压等于电源电压。观察图乙，电流随电压增大而上升的是灯泡的I-U图像（a），下降的是R₁的I-U图像（b）；当电流最大为0.5A时，对应电压为18V，即电源电压为18V。
2. 当闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与电阻箱R₂串联，电压表测R₂两端电压，电流表测电路电流。电路功率P=UI，电源电压U不变，故电流越大功率越大，电流越小功率越小。需确定电流的最大、最小值：
最大功率：电流最大时，受电压表量程（0~15V）限制，R₂两端最大电压为15V，此时电流需结合欧姆定律计算，且需保证电流表、滑动变阻器安全。
最小功率：电流最小时，R₁接入最大阻值，总电阻最大，电流最小，据此计算最小功率，最终求两者比值。
【解析】
1. 求电源电压：闭合S、S₁，断开S₂时，L与R₁串联，滑片在最左端时R₁=0，电路为L的简单电路，电流最大，灯泡电压等于电源电压。图乙中，上升曲线（a）为灯泡I-U，下降曲线（b）为R₁的I-U；当电流I=0.5A时，对应电压U=18V，故电源电压U=18V。
2. 求功率比：闭合S、S₂，断开S₁时，R₁与R₂串联，电压表测R₂电压，R₂=100Ω，R₁最大阻值150Ω，电流表量程0~0.6A，电压表量程0~15V。
最大功率：当R₂两端电压最大为15V时，电路电流I_max=U₂_max/R₂=15V/100Ω=0.15A（小于电流表0.6A量程，安全），则P_max=U×I_max=18V×0.15A=2.7W。
最小功率：当R₁接入最大阻值时，总电阻R总=150Ω+100Ω=250Ω，电路电流I_min=U/R总=18V/250Ω=0.072A，则P_min=U×I_min=18V×0.072A=1.296W。
功率比：P_max:P_min=2.7W:1.296W=25:12。
【答案】18；25:12
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题综合考查串联电路规律、欧姆定律及电功率的计算，需结合图像分析电路状态，明确电表量程对电流的限制，综合性较强，需仔细推导各物理量的关系。
【难度系数】0.4
