3.如图所示,电源电压为6 V。开关S闭合后,电路总功率变化了1.8 W,则电流表示数变化了A,电阻R=Ω。

3. 0.3 20

【分析】首先明确电路结构：开关S断开时，电路为灯泡L的简单电路，电流表测通过L的电流；开关S闭合后，灯泡L与电阻R并联，电流表测干路电流。由于电源电压不变，灯泡两端电压始终等于电源电压，因此灯泡的功率不变，总功率的变化量等于电阻R的电功率，结合并联电路特点和电功率、欧姆定律公式即可计算。
【解析】
1. 开关S断开时，电路只有L工作，功率为$P_L$；开关S闭合后，L与R并联，电源电压$U=6V$，L两端电压仍为$U$，故L的功率不变，总功率变化量$\Delta P$等于电阻R的功率，即$\Delta P = P_R = 1.8W$。
2. 并联电路中，各支路电压等于电源电压，因此R两端电压$U_R = U = 6V$。根据电功率公式$P=UI$，可得通过R的电流：$I_R = \frac{P_R}{U} = \frac{1.8W}{6V} = 0.3A$。
3. 开关闭合前后，电流表的电流变化量等于通过R的电流（L的电流不变），故电流表示数变化量$\Delta I = I_R = 0.3A$。
4. 根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得电阻$R = \frac{U}{I_R} = \frac{6V}{0.3A} = 20Ω$。
【答案】0.3；20
【知识点】并联电路特点、电功率计算、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路规律及电功率、欧姆定律的应用，核心是理解总功率变化量等于定值电阻的功率，属于基础应用题型。
【难度系数】0.5

4.某同学进行了如下实验。
(1)用图甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡$\mathrm{L}_1$的额定功率，电源两端电压保持不变。
①闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放置在端。
②闭合开关，应以确定小灯泡$\mathrm{L}_1$正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则$\mathrm{L}_1$的额定功率$P_1=$W。

4题图
(2)该同学想比较另一个额定电压为2.5 V的小灯泡$\mathrm{L}_2$的额定功率$P_2$与$P_1$的大小关系，他断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将$\mathrm{L}_1$替换为$\mathrm{L}_2$，闭合开关后，发现电压表示数为2.3 V。依据上述现象，可推断出$P_1$(选填“＞”、“=”或“＜”)$P_2$，他继续完成了实验后，验证了推断。

4. (1) ① A ② 移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2.5 V
0.75
(2) ＜

【分析】
本题是测量小灯泡额定功率的实验题，需结合滑动变阻器的使用规则、额定功率的计算以及串联分压规律解题。首先，闭合开关前滑动变阻器要调至最大阻值处，根据接线判断滑片位置；其次，小灯泡正常发光的条件是两端电压等于额定电压，结合电流表量程读数后计算额定功率；最后，通过替换灯泡后的电压表示数，利用串联分压规律判断两灯泡电阻大小，进而比较额定功率。
【解析】
(1) ①闭合开关前，滑动变阻器应接入最大阻值，由图甲可知，滑动变阻器接B端和上方接线柱，滑片P在A端时接入电路的电阻丝最长，电阻最大，故应放置在A端；
②小灯泡正常发光时两端电压为额定电压2.5V，因此需移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V；电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据额定功率公式$P=UI$，得$P_1=2.5\ \mathrm{V}×0.3\ \mathrm{A}=0.75\ \mathrm{W}$；
(2) 保持滑动变阻器滑片位置不变，将$\mathrm{L}_1$替换为$\mathrm{L}_2$后，电压表示数为2.3V，小于$\mathrm{L}_2$的额定电压2.5V，根据串联分压规律，电阻越小分得的电压越小，可知$\mathrm{L}_2$的电阻小于$\mathrm{L}_1$的电阻；两灯泡额定电压相同，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，电阻越小额定功率越大，因此$P_1＜P_2$。
【答案】
(1) ①A；②移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5 V；0.75；(2)＜
【知识点】
滑动变阻器的使用；额定功率计算；串联分压规律
【点评】
本题围绕测量小灯泡额定功率的实验展开，考查实验操作要点、额定功率计算及串联分压的应用，需掌握实验原理和相关规律，属于常规实验题型。
【难度系数】
0.5

5. 如图所示,电源电压U恒定,$R_1$、$R_2$为两个定值电阻,L为标有“6 V 3 W”字样的小灯泡。开关$S_1$、$S_2$、$S_3$均闭合时,电流表$A_1$示数为1.5 A,$A_2$示数为1 A;仅闭合$S_1$,小灯泡恰好正常发光。小灯泡正常发光时的电流为A;$U=$V;$R_2=$Ω。前后两次电路中相同时间内$R_1$产生的热量之比为。

5. 0.5 12 24 4:1

【分析】
首先明确不同开关状态下的电路连接：①开关S₁、S₂、S₃均闭合时，R₁与R₂并联，灯泡L被短路，A₂测R₁支路电流，A₁测干路总电流；②仅闭合S₁时，R₁与灯泡L串联，此时灯泡正常发光，电路电流等于灯泡额定电流。解题时需先利用灯泡额定参数求额定电流，再结合串并联电路特点、欧姆定律和电热公式逐步推导各物理量。
【解析】
1. 小灯泡正常发光时，由电功率公式$P=UI$得，额定电流：
$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3W}{6V}=0.5A$；
2. 仅闭合S₁时，R₁与L串联，L正常发光，故电路电流$I=I_L=0.5A$，即此时通过R₁的电流为0.5A；
当S₁、S₂、S₃均闭合时，R₁与R₂并联，A₂测R₁电流$I_1=1A$，A₁测干路电流$I_总=1.5A$，则R₁的电阻$R_1=\frac{U}{I_1}$（$U$为电源电压）；
仅闭合S₁时，R₁两端电压$U_1=I· R_1=0.5A· R_1$，电源电压$U=U_L+U_1=6V+0.5A· R_1$；
联立$U=1A· R_1$和$U=6V+0.5A· R_1$，解得：$R_1=12Ω$，$U=12V$；
3. S₁、S₂、S₃均闭合时，R₂的电流$I_2=I_总-I_1=1.5A-1A=0.5A$，故$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.5A}=24Ω$；
4. 相同时间$t$内，R₁产生的热量：
并联时：$Q_1=\frac{U^2}{R_1}t=\frac{(12V)^2}{12Ω}· t=12t$；
串联时：$Q_2=I^2R_1t=(0.5A)^2·12Ω· t=3t$；
故热量之比$Q_1:Q_2=12t:3t=4:1$。
【答案】
0.5；12；24；4:1
【知识点】
电功率计算、欧姆定律应用、电热计算
【点评】
本题核心是判断不同开关状态下的串并联电路结构，结合串并联电路规律、电功率和电热公式求解，需准确分析电表测量对象，难度适中。
【难度系数】
0.5

6.小龙在使用家中的插线板时发现:插线板上指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。
(1)根据上述现象可判断,插线板正常使用时,指示灯和插孔是(选填“串联”或“并联”)的。
(2)如图所示,小龙发现爸爸在使用插线板时,未将插头完全插入插孔内。小龙认为插头未完全插入插孔时与插头完全插入插孔时相比,插脚连接处发热更多,存在安全隐患。请你根据所学的电学知识,说明小龙判断的依据。

6题图

6. (1) 并联
(2) 插头未完全插入插孔内时,插脚的连接处电阻变大。根据$Q = I^2Rt$可知,在电流和通电时间相同时,插脚的连接处电阻大,产生热量多,存在安全隐患。

【分析】
要解决这道题，首先根据串并联电路的特点判断指示灯和插孔的连接方式：串联电路中用电器相互影响，并联电路中用电器互不影响；其次分析发热问题，需结合焦耳定律，根据插头未完全插入时插脚连接处的电阻变化，判断热量的变化。
【解析】
(1) 由题意可知，指示灯损坏时，开关闭合插孔仍能提供工作电压，说明指示灯和插孔可以独立工作、互不影响，因此它们是并联的。
(2) 插头未完全插入插孔内时，插脚的连接处接触不良，导致该处的电阻变大。由于插脚连接处与电路其他部分串联，通过连接处的电流与电路中其他部分的电流相等，且通电时间相同。根据焦耳定律$Q = I^2Rt$，在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，因此插脚连接处发热更多，存在安全隐患。
【答案】
(1) 并联；(2) 插头未完全插入插孔内时，插脚的连接处电阻变大。根据$Q = I^2Rt$可知，在电流和通电时间相同时，插脚的连接处电阻大，产生热量多，存在安全隐患。
【知识点】
串并联电路判断、焦耳定律
【点评】
本题结合生活中插线板的使用场景，考查串并联电路特点和焦耳定律的应用，将物理知识与生活实际结合，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6