1[2025广东中考,中]小明设计了可改变灯泡亮度的电路,如图所示。电源电压U为6 V,灯泡L标有“6 V 0.5 A”,定值电阻R为12 Ω。
(1)S₂拨到1处时,闭合开关S₁,求L的电功率。
(2)S₂拨到2处时,闭合开关S₁,电流表示数为0.3 A,求:
①R两端的电压;
②L工作100 s消耗的电能。

(1) S₂拨到1处时,闭合开关S₁,电路中只有L工作,U_L=U=6 V,L正常发光,L的电功率P_L=U_L I_L=6 V×0.5 A=3 W。
(2) S₂拨到2处时,闭合开关S₁,L与定值电阻R串联,电路中的电流I=0.3 A。
①R两端的电压U_R=IR=0.3 A×12 Ω=3.6 V。
②L两端的电压U_L'=U-U_R=6 V-3.6 V=2.4 V,
L工作100 s消耗的电能W=P_L' t=U_L' It=2.4 V×0.3 A×100 s=72 J。

【分析】
先分析开关在不同位置时的电路结构：当S₂拨到1处时，电路为灯泡L的简单电路；当S₂拨到2处时，定值电阻R与灯泡L串联。再结合串联电路特点、欧姆定律、电功率公式和电功公式，分步骤计算各物理量。
【解析】
(1) 当S₂拨到1处，闭合开关S₁时，电路中只有灯泡L接入，电源电压U=6V等于灯泡L的额定电压，因此灯泡L正常发光，其额定电流I_L=0.5A，根据电功率公式可得：
P_L = U_L I_L = 6V × 0.5A = 3W。
(2) 当S₂拨到2处，闭合开关S₁时，定值电阻R与灯泡L串联，电路电流I=0.3A。
① 根据欧姆定律，R两端的电压：
U_R = IR = 0.3A × 12Ω = 3.6V。
② 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此灯泡L两端的电压：
U_L' = U - U_R = 6V - 3.6V = 2.4V，
根据电功公式，L工作100s消耗的电能：
W = U_L' It = 2.4V × 0.3A × 100s = 72J。
【答案】
(1) L的电功率为3W；
(2) ①R两端的电压为3.6V；②L工作100s消耗的电能为72J。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电功计算
【点评】
本题考查电路分析及电学公式的应用，核心是判断开关不同状态下的电路连接方式，熟练运用串联电路规律和相关电学公式即可解题，属于电学基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

2[2024广西中考,中]小明用标有“2.5 V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。

(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于(填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器(填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为Ω,小灯泡的额定功率为W。
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而(填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器,思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表?请说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述)。
答:。

(1) 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即b端;闭合开关后,发现小灯泡不亮,可能是电路中出现断路,可能是变阻器断路。
(2) 由图乙可知,电压表选择小量程,分度值为0.1 V,示数为1.2 V;由图丙可知,小灯泡正常发光时的电流为0.4 A,则小灯泡正常发光时的电阻为R_L=U_L/I_L=2.5 V/0.4 A=6.25 Ω,小灯泡的额定功率为P_L=U_L I_L=2.5 V×0.4 A=1 W。
(3) 图丙中,当灯泡两端电压变大时,通过灯泡的电流也增大,灯泡两端电压与通过灯泡的电流的比值变大,即灯泡的电阻变大,由P=UI可知灯泡的功率变大,灯丝温度变高,即灯泡的电阻随温度升高而增大。
(4) 温度越高,电阻丝的电阻越大,由欧姆定律知电路电流越小,根据串联分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,改装而成的温度显示仪的示数应随待测物体温度的升高而增大,故应选择电压表改装为温度显示仪。

【分析】
本题围绕“测量小灯泡的电功率”实验展开，需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障判断、电压表读数、U-I图像分析、电阻与温度的关系以及串联电路的规律解题：
1. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处；电路故障中，小灯泡不亮说明电路可能断路，结合选项判断故障类型。
2. 电压表读数先确定量程和分度值，再读取示数；小灯泡正常发光时电压为额定电压，从U-I图像找对应电流，用欧姆定律算电阻，用P=UI算额定功率。
3. U-I图像为曲线，通过R=U/I分析电阻变化，结合功率与温度的关系判断电阻随温度的变化规律。
4. 改装温度传感器时，根据电阻丝电阻随温度的变化，结合串联电路规律，选择合适电表并分析其示数随温度的变化关系。
【解析】
(1) 闭合开关前，滑动变阻器应置于阻值最大处，由图甲可知，滑片在b端时接入电阻最大，故填b；若滑动变阻器短路，电路仍为通路，小灯泡会发光，若滑动变阻器断路，电路断开，小灯泡不亮，故故障为断路。
(2) 图乙中电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V；小灯泡正常发光时电压为额定电压2.5V，由图丙可知，此时对应的电流为0.4A，根据欧姆定律，正常发光时电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.4A}=6.25Ω$；额定功率$P=UI=2.5V×0.4A=1W$。
(3) 由图丙可知，小灯泡两端电压增大时，电流也增大，根据$R=\frac{U}{I}$，电压与电流的比值（电阻）变大，灯泡功率变大，灯丝温度升高，说明小灯泡的电阻随温度升高而增大。
(4) 将小灯泡换成同种材料的电阻丝，温度越高，电阻丝的电阻越大；串联电路中，电阻越大分压越大，若用电压表测量电阻丝两端的电压，温度升高时，电阻丝电阻增大，其两端电压增大，即电压表示数随温度升高而增大，适合作为温度显示仪，故建议选电压表。
【答案】
(1) b；断路
(2) 1.2；6.25；1
(3) 增大
(4) 建议选电压表；温度越高，电阻丝的电阻越大，根据串联分压原理，电阻丝两端的电压越大，电压表示数随待测物体温度的升高而增大，适合作为温度显示仪
【知识点】
滑动变阻器的使用；欧姆定律；电功率；电阻与温度的关系
【点评】
本题是中考常见的电学实验综合题，涵盖实验操作、故障分析、图像解读、公式应用及实验改装等考点，既考查基础知识点的掌握，又注重知识的迁移应用，综合性较强，需要学生熟练掌握相关电学规律。
【难度系数】
0.6

3[2025安徽中考,中]图示电路中,电源电压保持不变,$R_1$、$R_2$均为定值电阻,其中$R_1=10\ \Omega$。闭合开关S,电流表的示数为0.20 A,通电10 s整个电路共产生6 J的热量,则电阻$R_2$产生的热量为J。

由图可知,电阻R₁、R₂并联,电流表与电阻R₁串联,测量通过R₁的电流,其中R₁=10 Ω,闭合开关后电流表的示数为0.20 A,所以R₁两端的电压为U₁=I₁R₁=0.20 A×10 Ω=2 V,所以通电10 s电阻R₁产生的热量为Q₁=U₁I₁t=2 V×0.20 A×10 s=4 J,整个电路通电10 s共产生6 J的热量,所以电阻R₂产生的热量为Q₂=Q-Q₁=6 J-4 J=2 J。

【分析】
首先明确电路连接方式：R₁与R₂并联，电流表测量R₁支路的电流。根据并联电路电压规律，各支路电压等于电源电压，先通过欧姆定律算出R₁两端电压，再利用电热公式算出R₁产生的热量，最后依据总热量等于各支路热量之和，求出R₂产生的热量。
【解析】
由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表测通过R₁的电流。
1. 计算R₁两端的电压：根据欧姆定律 $ U = IR $，可得 $ U_1 = I_1R_1 = 0.20\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $。
2. 计算通电10s内R₁产生的热量：并联电路各支路电压等于电源电压，根据电热公式 $ Q = UIt $，可得 $ Q_1 = U_1I_1t = 2\ \mathrm{V} × 0.20\ \mathrm{A} × 10\ \mathrm{s} = 4\ \mathrm{J} $。
3. 总热量等于各电阻产生的热量之和，因此R₂产生的热量 $ Q_2 = Q_{\mathrm{总}} - Q_1 = 6\ \mathrm{J} - 4\ \mathrm{J} = 2\ \mathrm{J} $。
【答案】
2
【知识点】
并联电路特点、电热计算、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路规律与电热的计算，关键是明确电路连接方式，利用并联电路电压相等的特点，结合电热公式即可求解，难度适中。
【难度系数】
0.6