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】首先分析电路结构：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，电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流。由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以灯泡L的功率不变，电路总功率的变化量等于电阻R的功率；电流表示数的变化量等于通过电阻R的电流，因为干路电流等于各支路电流之和，变化的只有R支路的电流。
【解析】
1. 开关S断开时，只有L接入电路，电流表测L的电流；开关S闭合后，R与L并联，电流表测干路电流。
2. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压，因此电阻R两端电压：$ U_R = U = 6V $。
3. 因为L的功率不变，电路总功率的变化量等于R的功率，即$ \Delta P = P_R = 1.8W $。
4. 根据电功率公式$ P=UI $，可得通过R的电流：$ I_R = \frac{P_R}{U_R} = \frac{1.8W}{6V} = 0.3A $，所以电流表示数的变化量$ \Delta I = I_R = 0.3A $。
5. 根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $，可得电阻R的阻值：$ R = \frac{U_R}{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、电流变化量等于定值电阻的电流，属于基础应用题型，难度适中。
【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。

(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 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5 V 0.75
(2) ＜

【分析】
本题围绕测量小灯泡额定功率的实验及额定功率比较展开，解题思路如下：
1. 闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值以保护电路，需结合滑动变阻器接线情况判断滑片位置；
2. 小灯泡正常发光时两端电压等于额定电压，需调节滑动变阻器使电压表示数为额定电压；读取电流表示数时，先确定量程和分度值，再计算额定功率；
3. 比较两灯泡额定功率时，利用串联分压规律，通过替换灯泡后电压表示数变化判断电阻大小，再结合额定电压相同的条件，推导额定功率的大小关系。
【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端时接入电阻丝最长、阻值最大，故应放置在A端；
② 小灯泡额定电压为2.5V，闭合开关后，需移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，此时小灯泡正常发光；图乙中电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.3A，根据P=UI，额定功率P₁=2.5V×0.3A=0.75W；
(2) 滑片位置不变，替换L₁为L₂后，电压表示数为2.3V（小于额定电压），根据串联分压规律，分压越小电阻越小，可知R₂＜R₁；两灯泡额定电压相同，由P=U²/R可知，电阻越小额定功率越大，故P₁＜P₂。
【答案】
(1) ① A；② 移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V；0.75；(2) ＜
【知识点】
测量小灯泡额定功率、滑动变阻器使用、串联分压规律
【点评】
本题考查实验操作要点与规律应用，既涉及测量额定功率的基础实验步骤，又结合串联分压推导功率关系，注重对实验原理的灵活运用。
【难度系数】
0.6

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题图

5. 0.5 12 24 4:1

【分析】
首先明确不同开关状态对应的电路结构：当S₁、S₂、S₃均闭合时，小灯泡L被短路，R₁与R₂并联，电流表A₂测R₁支路电流，A₁测干路总电流；仅闭合S₁时，S₂、S₃断开，R₁与L串联，此时小灯泡正常发光，电路电流等于小灯泡的额定电流。解题时需分状态分析电流、电压关系，结合电功率、欧姆定律、电热公式逐步计算。
【解析】
1. 小灯泡正常发光时，由电功率公式$P=UI$，得正常发光电流：
$I_L=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{3W}{6V}=0.5A$；
2. 当S₁、S₂、S₃均闭合时，R₁与R₂并联，电源电压$U$等于R₁两端电压，A₂示数为R₁的电流$I_1=1A$，故$R_1=\frac{U}{I_1}$；
仅闭合S₁时，R₁与L串联，L正常发光，电路电流$I=I_L=0.5A$，此时R₁两端电压$U_1=I×R_1=0.5A×\frac{U}{1A}=0.5U$；串联总电压$U=U_1+U_L$，代入$U_L=6V$得：$U=0.5U+6V$，解得$U=12V$；
3. 并联时干路电流$I_{总}=1.5A$，R₂的电流$I_2=I_{总}-I_1=1.5A-1A=0.5A$，由欧姆定律得：
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.5A}=24Ω$；
4. 相同时间$t$内，R₁产生的热量$Q=I^2Rt$，R₁阻值$R_1$和时间$t$不变，热量比等于电流平方比：
$\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{I_1^2Rt}{I'^2Rt}=\frac{(1A)^2}{(0.5A)^2}=\frac{4}{1}=4:1$。
【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】
本题需分开关状态分析电路连接，结合多个电学公式逐步推导，关键是理清不同状态下的电流、电压对应关系，属于中等难度的电学综合题。
【难度系数】
0.4

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】
首先处理第(1)问：判断用电器连接方式需依据串并联电路的特点——串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器独立工作、互不影响。题目中提到指示灯损坏时，开关闭合插孔仍能工作，说明指示灯和插孔可独立工作，据此判断连接方式。
再处理第(2)问：插头未完全插入插孔时，插脚连接处接触不良，电阻会变大。由于插脚与插孔串联在电路中，通过插脚连接处的电流与电路其他部分电流相同，通电时间也一致，结合焦耳定律即可分析发热情况。
【解析】
(1) 串联电路中用电器相互影响，并联电路中用电器互不影响。题目中指示灯损坏时，开关闭合插孔仍能提供工作电压，说明指示灯和插孔可独立工作，因此二者是并联的。
(2) 插头未完全插入插孔内时，插脚的连接处接触不良，导致该处电阻比插头完全插入时更大。因为插脚与插孔串联在电路中，所以通过插脚连接处的电流I与电路其他部分的电流相等，且通电时间t也相同。根据焦耳定律公式$Q = I^2Rt$，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】
串并联电路的判断、焦耳定律的应用
【点评】
本题结合生活中常见的插线板场景，考查串并联电路的特点和焦耳定律的实际应用，将物理知识与生活实际结合，既考查基础知识点，又培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，难度适中。
【难度系数】
0.6