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1 如图所示,电源电压恒定,小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$均标有“12 V 6 W”字样(设灯丝电阻不变)。当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合时,灯$\mathrm{L}_1$正常发光;当开关$\mathrm{S}_1$闭合,开关$\mathrm{S}_2$断开时,两灯的总电功率为 (
A.3 W
B.6 W
C.12 W
D.1.5 W
A
)A.3 W
B.6 W
C.12 W
D.1.5 W
答案
根据 $P=\frac{U^2}{R}$ 可得,小灯泡电阻 $R=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$。当开关 $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$ 闭合时,只有灯 $\mathrm{L}_1$ 连入电路,且灯 $\mathrm{L}_1$ 正常发光,可知电源电压 $U=12\ \mathrm{V}$。当开关 $\mathrm{S}_1$ 闭合、$\mathrm{S}_2$ 断开时,两灯泡串联,两灯的总电功率 $P_{\mathrm{总}}=\frac{U^2}{2R}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{2×24\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决此题，需分三步思考：①利用小灯泡的额定电压和额定功率，结合电功率公式算出灯丝电阻；②分析开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合时的电路结构，此时$\mathrm{L}_2$被短路，仅$\mathrm{L}_1$接入电路，根据$\mathrm{L}_1$正常发光确定电源电压；③分析$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时的电路，此时两灯串联，利用串联电阻规律和电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 计算小灯泡灯丝电阻：根据纯电阻电路电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得小灯泡电阻$R=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$。
2. 确定电源电压：当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合时，$\mathrm{L}_2$被开关$\mathrm{S}_2$短路，电路为$\mathrm{L}_1$的简单电路；因$\mathrm{L}_1$正常发光，其两端电压等于额定电压，故电源电压$U=U_{\mathrm{额}}=12\ \mathrm{V}$。
3. 计算两灯串联的总电功率：当开关$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=24\ \Omega+24\ \Omega=48\ \Omega$；总电功率$P_{\mathrm{总}}=\frac{U^2}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$。
【答案】
A
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合电路分析考查电功率计算，核心是判断不同开关状态下的电路连接方式，运用纯电阻功率公式和串联电阻规律求解，属于基础电功率应用题，需掌握相关公式和电路分析方法。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需分三步思考：①利用小灯泡的额定电压和额定功率，结合电功率公式算出灯丝电阻；②分析开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合时的电路结构，此时$\mathrm{L}_2$被短路，仅$\mathrm{L}_1$接入电路，根据$\mathrm{L}_1$正常发光确定电源电压；③分析$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时的电路，此时两灯串联，利用串联电阻规律和电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 计算小灯泡灯丝电阻：根据纯电阻电路电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$，可得小灯泡电阻$R=\frac{U_{\mathrm{额}}^2}{P_{\mathrm{额}}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{6\ \mathrm{W}}=24\ \Omega$。
2. 确定电源电压：当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$闭合时，$\mathrm{L}_2$被开关$\mathrm{S}_2$短路，电路为$\mathrm{L}_1$的简单电路；因$\mathrm{L}_1$正常发光，其两端电压等于额定电压，故电源电压$U=U_{\mathrm{额}}=12\ \mathrm{V}$。
3. 计算两灯串联的总电功率：当开关$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=24\ \Omega+24\ \Omega=48\ \Omega$；总电功率$P_{\mathrm{总}}=\frac{U^2}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{48\ \Omega}=3\ \mathrm{W}$。
【答案】
A
【知识点】
电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合电路分析考查电功率计算，核心是判断不同开关状态下的电路连接方式，运用纯电阻功率公式和串联电阻规律求解，属于基础电功率应用题，需掌握相关公式和电路分析方法。
【难度系数】
0.5
2 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$，灯L正常发光，则断开开关$\mathrm{S}_2$时 （
A.电流表示数变大，灯L变亮
B.电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变，电路的总电功率变大
C
）A.电流表示数变大，灯L变亮
B.电压表示数变大，灯L的实际功率变小
C.电流表示数变小，灯L仍然正常发光
D.电压表示数不变，电路的总电功率变大
答案
由题图可知,闭合开关 $\mathrm{S}_1$ 和 $\mathrm{S}_2$ 时,定值电阻 $R$ 与灯 $\mathrm{L}$ 并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。当断开开关 $\mathrm{S}_2$ 时,电路为灯 $\mathrm{L}$ 的简单电路,电压表测电源电压,电流表测通过灯 $\mathrm{L}$ 的电流,因电源电压保持不变,所以电压表的示数不变,B 错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯 $\mathrm{L}$ 的电流不变,灯 $\mathrm{L}$ 仍然正常发光,但电路的总电流变小,即电流表的示数变小,A 错误,C 正确;由 $P=UI$ 可知,电路的总电功率变小,D 错误。
解析
【分析】
要解决这道题，需先分析开关闭合和断开时的电路结构，明确各电表的测量对象，再结合并联电路的特点判断电流、电压和功率的变化：
1. 闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，定值电阻$R$与灯$\mathrm{L}$并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；此时灯$\mathrm{L}$正常发光，说明其两端电压为额定电压。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，电路变为仅灯$\mathrm{L}$的简单电路，电压表仍测电源电压，电流表测通过灯$\mathrm{L}$的电流；结合并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点，分析各物理量的变化。
【解析】
1. 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，$R$与$\mathrm{L}$并联，电压表$\mathrm{V}$测电源电压$U$，电流表$\mathrm{A}$测干路电流$I=I_R + I_L$，灯$\mathrm{L}$正常发光，说明$U=U_{\mathrm{额}}$，$I_L=I_{\mathrm{额}}$。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，电路为$\mathrm{L}$的简单电路：
电压表$\mathrm{V}$仍测电源电压，电源电压不变，故电压表示数不变，排除B选项；
灯$\mathrm{L}$两端电压仍为电源电压，等于其额定电压，因此通过$\mathrm{L}$的电流$I_L=\frac{U}{R_L}$不变，灯$\mathrm{L}$的实际功率$P_L=\frac{U^2}{R_L}$不变，仍正常发光；
干路电流变为$I'=I_L$，比原来的干路电流$I=I_R + I_L$小，故电流表示数变小，排除A选项，C选项正确；
电路总功率$P_{\mathrm{总}}=UI$，电源电压$U$不变，总电流$I$变小，故总功率变小，排除D选项。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】
本题是基础的电路动态分析题，核心是明确开关通断后的电路结构，利用并联电路“各支路独立工作”的规律判断各物理量的变化，需注意区分干路电流和支路电流的关系，以及电表的测量对象，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需先分析开关闭合和断开时的电路结构，明确各电表的测量对象，再结合并联电路的特点判断电流、电压和功率的变化：
1. 闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，定值电阻$R$与灯$\mathrm{L}$并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；此时灯$\mathrm{L}$正常发光，说明其两端电压为额定电压。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，电路变为仅灯$\mathrm{L}$的简单电路，电压表仍测电源电压，电流表测通过灯$\mathrm{L}$的电流；结合并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点，分析各物理量的变化。
【解析】
1. 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时，$R$与$\mathrm{L}$并联，电压表$\mathrm{V}$测电源电压$U$，电流表$\mathrm{A}$测干路电流$I=I_R + I_L$，灯$\mathrm{L}$正常发光，说明$U=U_{\mathrm{额}}$，$I_L=I_{\mathrm{额}}$。
2. 断开$\mathrm{S}_2$后，电路为$\mathrm{L}$的简单电路：
电压表$\mathrm{V}$仍测电源电压，电源电压不变，故电压表示数不变，排除B选项；
灯$\mathrm{L}$两端电压仍为电源电压，等于其额定电压，因此通过$\mathrm{L}$的电流$I_L=\frac{U}{R_L}$不变，灯$\mathrm{L}$的实际功率$P_L=\frac{U^2}{R_L}$不变，仍正常发光；
干路电流变为$I'=I_L$，比原来的干路电流$I=I_R + I_L$小，故电流表示数变小，排除A选项，C选项正确；
电路总功率$P_{\mathrm{总}}=UI$，电源电压$U$不变，总电流$I$变小，故总功率变小，排除D选项。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】
本题是基础的电路动态分析题，核心是明确开关通断后的电路结构，利用并联电路“各支路独立工作”的规律判断各物理量的变化，需注意区分干路电流和支路电流的关系，以及电表的测量对象，难度适中。
【难度系数】
0.6
3 [2025南京中考] 如图所示，电源电压$U = 6\ \mathrm{V}$，$R_1 = 5\ \Omega$，$R_2 = 10\ \Omega$；仅闭合$\mathrm{S}_2$，电路的总电阻为
15
$\Omega$；仅闭合$\mathrm{S}_3$，电压表示数为$4.5\ \mathrm{V}$，$R_3 =$ 15
$\Omega$；当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$均闭合时，电流表的示数为1
$\mathrm{A}$，$R_2$消耗的功率为3.6
$\mathrm{W}$。答案
【答案】 15 15 1 3.6
【解析】 仅闭合 $\mathrm{S}_2$(隐含信息:此时电路变为 $R_1$ 与 $R_2$ 串联的电路),电路的总电阻 $R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$。仅闭合 $\mathrm{S}_3$(隐含信息:此时电路变为 $R_1$ 与 $R_3$ 串联的电路),电压表测 $R_3$ 两端电压,为 $4.5\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可知,$R_1$ 两端电压 $U_1=U-U_3=6\ \mathrm{V}-4.5\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$,由分压原理可知,$\frac{U_3}{U_1}=\frac{R_3}{R_1}$,即 $\frac{4.5\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{V}}=\frac{R_3}{5\ \Omega}$,解得 $R_3=15\ \Omega$。当 $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$ 均闭合时(隐含信息:此时电路变为 $R_2$ 与 $R_3$ 并联的电路,电压表测电源电压,电流表测干路电流),通过 $R_2$ 的电流 $I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,通过 $R_3$ 的电流 $I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,干路电流 $I=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$,即电流表示数为 $1\ \mathrm{A}$。$R_2$ 消耗的功率 $P_2=UI_2=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$。
【解析】 仅闭合 $\mathrm{S}_2$(隐含信息:此时电路变为 $R_1$ 与 $R_2$ 串联的电路),电路的总电阻 $R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$。仅闭合 $\mathrm{S}_3$(隐含信息:此时电路变为 $R_1$ 与 $R_3$ 串联的电路),电压表测 $R_3$ 两端电压,为 $4.5\ \mathrm{V}$,根据串联电路电压规律可知,$R_1$ 两端电压 $U_1=U-U_3=6\ \mathrm{V}-4.5\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$,由分压原理可知,$\frac{U_3}{U_1}=\frac{R_3}{R_1}$,即 $\frac{4.5\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{V}}=\frac{R_3}{5\ \Omega}$,解得 $R_3=15\ \Omega$。当 $\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$ 均闭合时(隐含信息:此时电路变为 $R_2$ 与 $R_3$ 并联的电路,电压表测电源电压,电流表测干路电流),通过 $R_2$ 的电流 $I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,通过 $R_3$ 的电流 $I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,干路电流 $I=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$,即电流表示数为 $1\ \mathrm{A}$。$R_2$ 消耗的功率 $P_2=UI_2=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需分开关的不同状态分析电路结构：①仅闭合$\mathrm{S}_2$时，判断$R_1$与$R_2$为串联，利用串联电阻规律计算总电阻；②仅闭合$\mathrm{S}_3$时，确定$R_1$与$R_3$串联，电压表测$R_3$两端电压，结合串联电压规律算出$R_1$的电压，再根据分压原理求$R_3$；③三个开关均闭合时，分析出$R_2$与$R_3$并联，电流表测干路电流，分别计算两支路电流后求和得到电流表示数，再利用电功率公式计算$R_2$的功率。
【解析】
1. 仅闭合$\mathrm{S}_2$时，$R_1$与$R_2$串联，根据串联电路总电阻等于各电阻之和，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$；
2. 仅闭合$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_3$串联，电压表测$R_3$两端电压$U_3=4.5\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，$R_1$两端电压$U_1=U-U_3=6\ \mathrm{V}-4.5\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$，由串联分压原理$\frac{U_3}{U_1}=\frac{R_3}{R_1}$，代入数据得$\frac{4.5\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{V}}=\frac{R_3}{5\ \Omega}$，解得$R_3=15\ \Omega$；
3. 当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$均闭合时，$R_1$被短路，$R_2$与$R_3$并联，电流表测干路电流。通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$，通过$R_3$的电流$I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$，干路电流$I=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$；$R_2$消耗的功率$P_2=UI_2=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$。
【答案】
15；15；1；3.6
【知识点】
欧姆定律；串并联电路规律；电功率计算
【点评】
本题为电学综合题，核心是根据开关状态判断电路连接方式，结合串并联电路特点、欧姆定律和电功率公式求解，考查学生的电路分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需分开关的不同状态分析电路结构：①仅闭合$\mathrm{S}_2$时，判断$R_1$与$R_2$为串联，利用串联电阻规律计算总电阻；②仅闭合$\mathrm{S}_3$时，确定$R_1$与$R_3$串联，电压表测$R_3$两端电压，结合串联电压规律算出$R_1$的电压，再根据分压原理求$R_3$；③三个开关均闭合时，分析出$R_2$与$R_3$并联，电流表测干路电流，分别计算两支路电流后求和得到电流表示数，再利用电功率公式计算$R_2$的功率。
【解析】
1. 仅闭合$\mathrm{S}_2$时，$R_1$与$R_2$串联，根据串联电路总电阻等于各电阻之和，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$；
2. 仅闭合$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_3$串联，电压表测$R_3$两端电压$U_3=4.5\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，$R_1$两端电压$U_1=U-U_3=6\ \mathrm{V}-4.5\ \mathrm{V}=1.5\ \mathrm{V}$，由串联分压原理$\frac{U_3}{U_1}=\frac{R_3}{R_1}$，代入数据得$\frac{4.5\ \mathrm{V}}{1.5\ \mathrm{V}}=\frac{R_3}{5\ \Omega}$，解得$R_3=15\ \Omega$；
3. 当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$均闭合时，$R_1$被短路，$R_2$与$R_3$并联，电流表测干路电流。通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$，通过$R_3$的电流$I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{6\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$，干路电流$I=I_2+I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$；$R_2$消耗的功率$P_2=UI_2=6\ \mathrm{V}×0.6\ \mathrm{A}=3.6\ \mathrm{W}$。
【答案】
15；15；1；3.6
【知识点】
欧姆定律；串并联电路规律；电功率计算
【点评】
本题为电学综合题，核心是根据开关状态判断电路连接方式，结合串并联电路特点、欧姆定律和电功率公式求解，考查学生的电路分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.6
4 如图所示的电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3 V 1.2 W”的字样，$R_1$、$R_2$为定值电阻，$R_1=15\ \Omega$，$R_2=30\ \Omega$。当开关S闭合，$S_1$、$S_2$都断开时，小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
(1)当开关S闭合，$S_1$、$S_2$都断开时，电压表的示数；
(2)当开关S、$S_1$闭合，$S_2$断开时，电流表的示数；
(3)当开关S、$S_1$、$S_2$都闭合时，整个电路的电功率。
(1)当开关S闭合，$S_1$、$S_2$都断开时，电压表的示数；
(2)当开关S、$S_1$闭合，$S_2$断开时，电流表的示数；
(3)当开关S、$S_1$、$S_2$都闭合时，整个电路的电功率。
答案
解:(1)当开关S闭合,$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$ 都断开时,$R_1$ 与小灯泡 L 串联,此时小灯泡 L 正常发光,则由 $P=UI$ 可知,通过小灯泡 L 的电流 $I_{\mathrm{额}}=\frac{P_{\mathrm{额}}}{U_{\mathrm{额}}}=\frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}}=0.4\ \mathrm{A}$,通过 $R_1$ 的电流 $I_1=I_{\mathrm{额}}=0.4\ \mathrm{A}$。由 $I=\frac{U}{R}$ 可知,$R_1$ 两端的电压 $U_1=I_1R_1=0.4\ \mathrm{A}×15\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,即电压表的示数为 $6\ \mathrm{V}$。
(2)电源电压 $U=U_{\mathrm{额}}+U_1=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
当开关 $\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$ 闭合,$\mathrm{S}_2$ 断开时,只有 $R_1$ 接入电路,电流表的示数 $I=\frac{U}{R_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$。
(3)当开关 $\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$ 都闭合时,$R_1$ 与 $R_2$ 并联,$R_1$ 的电功率 $P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega}=5.4\ \mathrm{W}$,$R_2$ 的电功率 $P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=2.7\ \mathrm{W}$,整个电路的电功率 $P=P_1+P_2=5.4\ \mathrm{W}+2.7\ \mathrm{W}=8.1\ \mathrm{W}$。
(2)电源电压 $U=U_{\mathrm{额}}+U_1=3\ \mathrm{V}+6\ \mathrm{V}=9\ \mathrm{V}$,
当开关 $\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$ 闭合,$\mathrm{S}_2$ 断开时,只有 $R_1$ 接入电路,电流表的示数 $I=\frac{U}{R_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$。
(3)当开关 $\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$ 都闭合时,$R_1$ 与 $R_2$ 并联,$R_1$ 的电功率 $P_1=\frac{U^2}{R_1}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega}=5.4\ \mathrm{W}$,$R_2$ 的电功率 $P_2=\frac{U^2}{R_2}=\frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega}=2.7\ \mathrm{W}$,整个电路的电功率 $P=P_1+P_2=5.4\ \mathrm{W}+2.7\ \mathrm{W}=8.1\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】本题是电学综合题，需先根据开关状态判断电路连接方式，再结合欧姆定律、电功率公式计算。①当S闭合，S₁、S₂都断开时，灯泡L与R₁串联，L正常发光，可先由P=UI算出电路电流，再根据欧姆定律求出R₁两端电压（即电压表示数）；②先由串联电路电压规律算出电源电压，再分析S、S₁闭合、S₂断开时，只有R₁接入电路，用欧姆定律求电流；③当三个开关都闭合时，R₁与R₂并联，分别算出两电阻的电功率，相加得总功率。
【解析】
(1) 当开关S闭合，S₁、S₂都断开时，R₁与小灯泡L串联，小灯泡正常发光，由$P=UI$得电路电流：
$I = I_{额} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 0.4\ \mathrm{A}$
串联电路电流处处相等，所以通过R₁的电流$I_1 = I = 0.4\ \mathrm{A}$，电压表测R₁两端电压，由$I=\frac{U}{R}$得：
$U_1 = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A}×15\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$，即电压表示数为6V。
(2) 电源电压为串联电路总电压：
$U = U_{额} + U_1 = 3\ \mathrm{V} + 6\ \mathrm{V} = 9\ \mathrm{V}$
当开关S、S₁闭合，S₂断开时，只有R₁接入电路，电流表测电路电流：
$I' = \frac{U}{R_1} = \frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$，即电流表示数为0.6A。
(3) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，分别计算两电阻的电功率：
$P_1 = \frac{U^2}{R_1} = \frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega} = 5.4\ \mathrm{W}$
$P_2 = \frac{U^2}{R_2} = \frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega} = 2.7\ \mathrm{W}$
整个电路的总功率：$P = P_1 + P_2 = 5.4\ \mathrm{W} + 2.7\ \mathrm{W} = 8.1\ \mathrm{W}$。
【答案】(1)6 V；(2)0.6 A；(3)8.1 W
【知识点】欧姆定律应用、电功率计算、电路动态分析
【点评】本题考查电路识别与电学公式的综合应用，关键是准确判断不同开关状态下的电路连接，需熟练掌握串联、并联电路的规律及欧姆定律、电功率公式，是电学的典型中档题。
【难度系数】0.5
【解析】
(1) 当开关S闭合，S₁、S₂都断开时，R₁与小灯泡L串联，小灯泡正常发光，由$P=UI$得电路电流：
$I = I_{额} = \frac{P_{额}}{U_{额}} = \frac{1.2\ \mathrm{W}}{3\ \mathrm{V}} = 0.4\ \mathrm{A}$
串联电路电流处处相等，所以通过R₁的电流$I_1 = I = 0.4\ \mathrm{A}$，电压表测R₁两端电压，由$I=\frac{U}{R}$得：
$U_1 = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A}×15\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$，即电压表示数为6V。
(2) 电源电压为串联电路总电压：
$U = U_{额} + U_1 = 3\ \mathrm{V} + 6\ \mathrm{V} = 9\ \mathrm{V}$
当开关S、S₁闭合，S₂断开时，只有R₁接入电路，电流表测电路电流：
$I' = \frac{U}{R_1} = \frac{9\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$，即电流表示数为0.6A。
(3) 当开关S、S₁、S₂都闭合时，R₁与R₂并联，并联电路各支路电压等于电源电压，分别计算两电阻的电功率：
$P_1 = \frac{U^2}{R_1} = \frac{(9\ \mathrm{V})^2}{15\ \Omega} = 5.4\ \mathrm{W}$
$P_2 = \frac{U^2}{R_2} = \frac{(9\ \mathrm{V})^2}{30\ \Omega} = 2.7\ \mathrm{W}$
整个电路的总功率：$P = P_1 + P_2 = 5.4\ \mathrm{W} + 2.7\ \mathrm{W} = 8.1\ \mathrm{W}$。
【答案】(1)6 V；(2)0.6 A；(3)8.1 W
【知识点】欧姆定律应用、电功率计算、电路动态分析
【点评】本题考查电路识别与电学公式的综合应用，关键是准确判断不同开关状态下的电路连接，需熟练掌握串联、并联电路的规律及欧姆定律、电功率公式，是电学的典型中档题。
【难度系数】0.5
5 [2024临沂中考]闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左移动的过程中 (
A.灯泡的亮度变小
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变大
D.电路的总功率变小
B
)A.灯泡的亮度变小
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变大
D.电路的总功率变小
答案
B
解析
【分析】首先明确电路连接方式：滑动变阻器R与灯泡L并联，电压表V测量电源电压，电流表A测量通过灯泡L的电流。并联电路各支路独立工作、互不影响，电源电压恒定。当滑动变阻器滑片向左移动时，先判断R接入电路的电阻变化，再结合并联电路特点分析各支路的电流、电压，进而判断电表示数、灯泡亮度及总功率的变化。
【解析】1. 电路分析：由图可知，滑动变阻器R与灯泡L并联，电压表V并联在电源两端，测电源电压；电流表A与灯泡L串联，测通过灯泡L的电流。2. 电压表示数：并联电路各支路两端电压等于电源电压，电源电压不变，因此滑片移动时，电压表的示数不变，故C选项错误。3. 电流表示数与灯泡亮度：灯泡L的电阻不变，两端电压等于电源电压（恒定），根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，通过灯泡的电流不变，所以电流表的示数不变，B选项正确；灯泡的实际功率$P=UI$，U和I均不变，因此灯泡实际功率不变，亮度不变，故A选项错误。4. 总功率：滑动变阻器滑片向左移动时，R接入电路的电阻变小，该支路电流变大；总电流等于各支路电流之和，即$I_{总}=I_{R}+I_{L}$，$I_{L}$不变、$I_{R}$变大，因此总电流变大；电源电压U不变，根据总功率公式$P_{总}=UI_{总}$，总功率变大，故D选项错误。
【答案】B
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查并联电路的动态分析，核心是明确电路连接方式，利用并联电路各支路独立的特点分析灯泡支路的变化，再结合欧姆定律和电功率公式判断物理量变化，属于中等难度的中考常考题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电路分析：由图可知，滑动变阻器R与灯泡L并联，电压表V并联在电源两端，测电源电压；电流表A与灯泡L串联，测通过灯泡L的电流。2. 电压表示数：并联电路各支路两端电压等于电源电压，电源电压不变，因此滑片移动时，电压表的示数不变，故C选项错误。3. 电流表示数与灯泡亮度：灯泡L的电阻不变，两端电压等于电源电压（恒定），根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，通过灯泡的电流不变，所以电流表的示数不变，B选项正确；灯泡的实际功率$P=UI$，U和I均不变，因此灯泡实际功率不变，亮度不变，故A选项错误。4. 总功率：滑动变阻器滑片向左移动时，R接入电路的电阻变小，该支路电流变大；总电流等于各支路电流之和，即$I_{总}=I_{R}+I_{L}$，$I_{L}$不变、$I_{R}$变大，因此总电流变大；电源电压U不变，根据总功率公式$P_{总}=UI_{总}$，总功率变大，故D选项错误。
【答案】B
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查并联电路的动态分析，核心是明确电路连接方式，利用并联电路各支路独立的特点分析灯泡支路的变化，再结合欧姆定律和电功率公式判断物理量变化，属于中等难度的中考常考题。
【难度系数】0.5
6 [2023兰州中考]小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是（
A.不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B.与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D.重物的质量越小，电路的总电功率越小
B
）A.不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B.与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D.重物的质量越小，电路的总电功率越小
答案
【解析】 A(×)B(√)C(×)闭合开关,灯泡 L 与滑动变阻器并联,电流表测灯泡所在支路电流,电压表测电源电压,滑片向左移动,由于各支路互不影响,灯泡亮度不变,电压表、电流表示数均不变。
由题图可知,滑动变阻器和灯泡 L 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。不放重物时,滑动变阻器连入电路中的电阻最小,电路的总电阻最小,由 $I=\frac{U}{R}$ 可知,电路中的电流最大,由 $P=I^2R$ 可知,灯泡 L 的电功率最大,灯泡 L 的亮度最亮,故 A 错误;重物的质量越大,滑动变阻器连入电路的电阻越大,电路的总电阻越大,由 $I=\frac{U}{R}$ 可知,电路中的电流越小,电流表的示数越小,由串联分压可知,电压表的示数越大,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故 B 正确,C 错误;重物的质量越小,滑动变阻器连入电路的电阻越小,电路的总电阻越小,由 $I=\frac{U}{R}$ 可知,电路中的电流越大,由 $P=UI$ 可知,电路的总电功率越大,故 D 错误。
解析
【分析】
首先明确电路结构：闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路总电流，电压表测滑动变阻器R两端电压，电源电压保持不变。重物质量变化时，弹簧带动滑片移动：重物质量越大，弹簧压缩程度越大，滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻越大；质量越小，滑片向左移动，接入电阻越小。结合欧姆定律、串联分压规律、电功率公式逐一分析选项。
【解析】
1. 电路结构确认：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测R两端电压，电源电压U恒定。
2. 选项A：不放重物时，滑动变阻器接入电阻最小，电路总电阻最小，由$I=\frac{U}{R}$得电路电流最大，灯泡实际功率$P=I^2R_L$最大，灯泡最亮，故A错误。
3. 选项B：重物质量越大，滑片右移，R接入电阻越大，根据串联分压规律，电阻越大分得的电压越大，电压表示数随重物质量增大而增大，符合“质量越大，示数越大”的直观思维习惯，故B正确。
4. 选项C：重物质量越大，R接入电阻越大，电路总电阻越大，电流越小（电流表示数越小），但R两端电压（电压表示数）越大，选项中“电压表示数也越小”的描述错误，故C错误。
5. 选项D：重物质量越小，R接入电阻越小，电路总电阻越小，电流越大，电路总功率$P=UI$（U不变，I越大），总功率越大，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合质量测量仪的实际场景，考查串联电路动态分析能力，需先明确滑动变阻器阻值与重物质量的关系，再结合电路规律推导电表示数和功率变化，易错点为滑片移动方向判断，属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：闭合开关S后，灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路总电流，电压表测滑动变阻器R两端电压，电源电压保持不变。重物质量变化时，弹簧带动滑片移动：重物质量越大，弹簧压缩程度越大，滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻越大；质量越小，滑片向左移动，接入电阻越小。结合欧姆定律、串联分压规律、电功率公式逐一分析选项。
【解析】
1. 电路结构确认：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测R两端电压，电源电压U恒定。
2. 选项A：不放重物时，滑动变阻器接入电阻最小，电路总电阻最小，由$I=\frac{U}{R}$得电路电流最大，灯泡实际功率$P=I^2R_L$最大，灯泡最亮，故A错误。
3. 选项B：重物质量越大，滑片右移，R接入电阻越大，根据串联分压规律，电阻越大分得的电压越大，电压表示数随重物质量增大而增大，符合“质量越大，示数越大”的直观思维习惯，故B正确。
4. 选项C：重物质量越大，R接入电阻越大，电路总电阻越大，电流越小（电流表示数越小），但R两端电压（电压表示数）越大，选项中“电压表示数也越小”的描述错误，故C错误。
5. 选项D：重物质量越小，R接入电阻越小，电路总电阻越小，电流越大，电路总功率$P=UI$（U不变，I越大），总功率越大，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合质量测量仪的实际场景，考查串联电路动态分析能力，需先明确滑动变阻器阻值与重物质量的关系，再结合电路规律推导电表示数和功率变化，易错点为滑片移动方向判断，属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.5
