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6. 下图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。若将它们串联在电路中，电路中的电流为0.15 A，则电源电压为
6题图
4
V；若将它们并联在电压为2 V的电源两端，电路消耗的总功率为0.7
W。6题图
答案
6. 4 0.7
解析
【分析】
要解决本题，需结合串并联电路的特点，从I-U图像中读取对应电压和电流值：①串联时电流处处相等，已知电路电流，分别找出小灯泡L和电阻R对应的电压，相加得到电源电压；②并联时各支路电压相等，已知电源电压，找出L和R对应的电流，总电流为两者之和，再利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 串联电路分析：串联电路电流处处相等，当电路电流为0.15A时，
从I-U图像读取：电阻R为定值，电流0.15A时对应的电压$U_R=3V$；小灯泡L电流0.15A时对应的电压$U_L=1V$；
电源电压$U=U_L+U_R=1V+3V=4V$。
2. 并联电路分析：并联电路各支路电压相等，当电源电压为2V时，
从I-U图像读取：电压2V时，小灯泡L的电流$I_L=0.25A$，电阻R的电流$I_R=0.1A$；
总电流$I_{总}=I_L+I_R=0.25A+0.1A=0.35A$；
电路总功率$P=U'I_{总}=2V×0.35A=0.7W$。
【答案】
4；0.7
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路特点与电功率计算，核心是从图像中准确读取对应电压、电流值，需掌握串并联电路基本规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合串并联电路的特点，从I-U图像中读取对应电压和电流值：①串联时电流处处相等，已知电路电流，分别找出小灯泡L和电阻R对应的电压，相加得到电源电压；②并联时各支路电压相等，已知电源电压，找出L和R对应的电流，总电流为两者之和，再利用电功率公式计算总功率。
【解析】
1. 串联电路分析：串联电路电流处处相等，当电路电流为0.15A时，
从I-U图像读取：电阻R为定值，电流0.15A时对应的电压$U_R=3V$；小灯泡L电流0.15A时对应的电压$U_L=1V$；
电源电压$U=U_L+U_R=1V+3V=4V$。
2. 并联电路分析：并联电路各支路电压相等，当电源电压为2V时，
从I-U图像读取：电压2V时，小灯泡L的电流$I_L=0.25A$，电阻R的电流$I_R=0.1A$；
总电流$I_{总}=I_L+I_R=0.25A+0.1A=0.35A$；
电路总功率$P=U'I_{总}=2V×0.35A=0.7W$。
【答案】
4；0.7
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电功率计算、I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路特点与电功率计算，核心是从图像中准确读取对应电压、电流值，需掌握串并联电路基本规律，难度适中。
【难度系数】
0.6
7.某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图所示。发热电阻$R=110\ \Omega$，紫外灯L规格为“220 V 50 W”。闭合开关$S_1$和$S_2$，消毒柜正常工作，求：
(1)通过R的电流。
(2)R的电功率。
(3)L工作100 s消耗的电能。
7题图
(1)通过R的电流。
(2)R的电功率。
(3)L工作100 s消耗的电能。
7题图
答案
解:(1)通过R的电流:$I=\frac{U}{R}=\frac{220\ \mathrm{V}}{110\ \Omega}=2\ \mathrm{A}$;
(2)R的电功率:$P=UI=220\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A}=440\ \mathrm{W}$;
(3)L工作100 s消耗的电能:$W=Pt=50\ \mathrm{W} × 100\ \mathrm{s}=5\ 000\ \mathrm{J}$。
答:(1)通过R的电流为2 A;(2)R的电功率为440 W;(3)L工作100 s消耗的电能为5 000 J。
(2)R的电功率:$P=UI=220\ \mathrm{V} × 2\ \mathrm{A}=440\ \mathrm{W}$;
(3)L工作100 s消耗的电能:$W=Pt=50\ \mathrm{W} × 100\ \mathrm{s}=5\ 000\ \mathrm{J}$。
答:(1)通过R的电流为2 A;(2)R的电功率为440 W;(3)L工作100 s消耗的电能为5 000 J。
解析
【分析】
首先明确电路：闭合开关S₁和S₂时，电阻R与紫外灯L并联，并联电路各支路电压等于电源电压，本题电源电压为220V。第(1)问求通过R的电流，利用欧姆定律I=U/R，代入R和电源电压即可计算；第(2)问求R的电功率，用公式P=UI，结合已得的电流和电源电压计算；第(3)问求L工作100s消耗的电能，已知L的额定功率和工作时间，用公式W=Pt计算，注意单位统一。
【解析】
解：(1)闭合S₁和S₂时，R与L并联，R两端电压等于电源电压，即U_R=U=220V。根据欧姆定律，通过R的电流：
I = U_R / R = 220V / 110Ω = 2A；
(2)R的电功率：
P = U_R × I = 220V × 2A = 440W；
(3)紫外灯L正常工作，功率P_L=50W，工作时间t=100s，消耗的电能：
W = P_L × t = 50W × 100s = 5000J。
【答案】
(1)通过R的电流为2 A；(2)R的电功率为440 W；(3)L工作100 s消耗的电能为5000 J。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题为并联电路基础计算题，考查欧姆定律、电功率及电能公式的应用，属于电学基础题型，需掌握并联电路电压特点和相关公式的正确运用。
【难度系数】
0.7
首先明确电路：闭合开关S₁和S₂时，电阻R与紫外灯L并联，并联电路各支路电压等于电源电压，本题电源电压为220V。第(1)问求通过R的电流，利用欧姆定律I=U/R，代入R和电源电压即可计算；第(2)问求R的电功率，用公式P=UI，结合已得的电流和电源电压计算；第(3)问求L工作100s消耗的电能，已知L的额定功率和工作时间，用公式W=Pt计算，注意单位统一。
【解析】
解：(1)闭合S₁和S₂时，R与L并联，R两端电压等于电源电压，即U_R=U=220V。根据欧姆定律，通过R的电流：
I = U_R / R = 220V / 110Ω = 2A；
(2)R的电功率：
P = U_R × I = 220V × 2A = 440W；
(3)紫外灯L正常工作，功率P_L=50W，工作时间t=100s，消耗的电能：
W = P_L × t = 50W × 100s = 5000J。
【答案】
(1)通过R的电流为2 A；(2)R的电功率为440 W；(3)L工作100 s消耗的电能为5000 J。
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、电能计算
【点评】
本题为并联电路基础计算题，考查欧姆定律、电功率及电能公式的应用，属于电学基础题型，需掌握并联电路电压特点和相关公式的正确运用。
【难度系数】
0.7
8. 某实验兴趣小组在实验室研究滑动变阻器对电路的影响,先设计了如图甲所示的电路,电源电压恒为12 V,电阻$R_1$的阻值为8 Ω,电流表$A_1$的测量范围为0~3 A。请回答下列问题:
8题图
(1)在图甲实验电路中,通过电阻$R_1$的电流是
(2)若将滑动变阻器$R_2$和测量范围为0~0.6 A的电流表$A_2$连接后,再与电阻$R_1$以某种方式接入图乙虚线框中后,能测得电路中最小电功率为21.6 W,则:
①补全电路原理图,确保实验安全并满足上述题干要求。
②滑动变阻器$R_2$的最大阻值为
③可求得图乙电路最大电功率为
8题图
(1)在图甲实验电路中,通过电阻$R_1$的电流是
1.5
A,功率为18
W。(2)若将滑动变阻器$R_2$和测量范围为0~0.6 A的电流表$A_2$连接后,再与电阻$R_1$以某种方式接入图乙虚线框中后,能测得电路中最小电功率为21.6 W,则:
①补全电路原理图,确保实验安全并满足上述题干要求。
②滑动变阻器$R_2$的最大阻值为
40 Ω
。③可求得图乙电路最大电功率为
25.2 W
。答案
(1) 1.5 18
(2) ① 如答图所示
② 40 Ω
③ 25.2 W
解析
【分析】
本题分为两小问，第一问是简单电路的电流和功率计算，第二问需结合并联电路特点、电流表量程分析最小和最大功率情况。首先，甲图为R₁的简单电路，利用欧姆定律和电功率公式可直接计算；第二问中，要使电路最小电功率，需总电流最小，结合已知最小功率算出总电流，再根据并联电路电流规律得到R₂的最小电流，进而求出R₂最大阻值；最大电功率时，总电流最大，受电流表量程限制，算出总电流后求最大功率。补全电路时，需保证R₁与R₂并联，A₂测R₂电流，符合安全要求。
【解析】
(1) 图甲中，R₁直接接在电源两端，电源电压U=12V，根据欧姆定律，通过R₁的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{8Ω}=1.5A$
R₁的功率：
$P_1=UI_1=12V×1.5A=18W$
(2) ① 补全电路：将R₁与R₂并联，电流表A₂与R₂串联，接入虚线框，A₁测干路电流，A₂测R₂支路电流，符合安全要求（A₂量程0~0.6A，A₁量程0~3A）。
② 电路最小电功率$P_{最小}=21.6W$，由$P=UI$得干路最小电流：
$I_{最小}=\frac{P_{最小}}{U}=\frac{21.6W}{12V}=1.8A$
因R₁与R₂并联，$I_1=1.5A$，故R₂支路最小电流：
$I_{2最小}=I_{最小}-I_1=1.8A-1.5A=0.3A$
此时R₂接入最大阻值，$R_{2最大}=\frac{U}{I_{2最小}}=\frac{12V}{0.3A}=40Ω$
③ 电路最大电功率时，总电流最大，A₂量程限制$I_{2最大}=0.6A$，干路最大电流：
$I_{最大}=I_1+I_{2最大}=1.5A+0.6A=2.1A$
最大电功率：
$P_{最大}=UI_{最大}=12V×2.1A=25.2W$
【答案】
(1) 1.5；18 (2) ① 如答图所示 ② 40 Ω ③ 25.2 W
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路特点
【点评】
本题综合考查并联电路规律、欧姆定律及电功率的应用，关键是根据功率要求和电流表量程确定电流的最值，需理清电路连接方式，难度中等。
【难度系数】
0.5
本题分为两小问，第一问是简单电路的电流和功率计算，第二问需结合并联电路特点、电流表量程分析最小和最大功率情况。首先，甲图为R₁的简单电路，利用欧姆定律和电功率公式可直接计算；第二问中，要使电路最小电功率，需总电流最小，结合已知最小功率算出总电流，再根据并联电路电流规律得到R₂的最小电流，进而求出R₂最大阻值；最大电功率时，总电流最大，受电流表量程限制，算出总电流后求最大功率。补全电路时，需保证R₁与R₂并联，A₂测R₂电流，符合安全要求。
【解析】
(1) 图甲中，R₁直接接在电源两端，电源电压U=12V，根据欧姆定律，通过R₁的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{8Ω}=1.5A$
R₁的功率：
$P_1=UI_1=12V×1.5A=18W$
(2) ① 补全电路：将R₁与R₂并联，电流表A₂与R₂串联，接入虚线框，A₁测干路电流，A₂测R₂支路电流，符合安全要求（A₂量程0~0.6A，A₁量程0~3A）。
② 电路最小电功率$P_{最小}=21.6W$，由$P=UI$得干路最小电流：
$I_{最小}=\frac{P_{最小}}{U}=\frac{21.6W}{12V}=1.8A$
因R₁与R₂并联，$I_1=1.5A$，故R₂支路最小电流：
$I_{2最小}=I_{最小}-I_1=1.8A-1.5A=0.3A$
此时R₂接入最大阻值，$R_{2最大}=\frac{U}{I_{2最小}}=\frac{12V}{0.3A}=40Ω$
③ 电路最大电功率时，总电流最大，A₂量程限制$I_{2最大}=0.6A$，干路最大电流：
$I_{最大}=I_1+I_{2最大}=1.5A+0.6A=2.1A$
最大电功率：
$P_{最大}=UI_{最大}=12V×2.1A=25.2W$
【答案】
(1) 1.5；18 (2) ① 如答图所示
② 40 Ω ③ 25.2 W【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路特点
【点评】
本题综合考查并联电路规律、欧姆定律及电功率的应用，关键是根据功率要求和电流表量程确定电流的最值，需理清电路连接方式，难度中等。
【难度系数】
0.5
