《2025年毕业班综合训练物理中考安徽专版》

【典例2】 如图所示，电源电压保持9 V不变，灯泡L的额定功率为3 W，额定电压为6 V，电阻$R_1 = 20 \Omega$。只闭合$S_2$，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的示数为0.3 A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响，计算结果保留两位小数）
　　　　　
（1）只闭合$S_2$，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，此时灯泡L的实际功率是多少？
（2）只闭合$S_2$，调节滑动变阻器的滑片，使灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是多少？
（3）只闭合$S_1$，将滑动变阻器滑片P移到最右端时，在60 s内电流做的功是多少？
【解析】（1）$R_L=\frac{U_{L额}^2}{P_{L额}}=\frac{(6 V)^2}{3 W}=12 \Omega$，$P_{L实}=I_{实}^2 R_L=(0.3 A)^2×12 \Omega = 1.08 W$。
（2）只闭合$S_2$，L与$R_2$串联，灯泡正常发光时，设滑动变阻器连入电路中阻值为$R_2'$，$I=\frac{P_{L额}}{U_{L额}}=\frac{3 W}{6 V}=0.5 A$，此时滑动变阻器两端电压为：$U_2' = U - U_{L额}=9 V - 6 V = 3 V$，滑动变阻器接入电路中的阻值：$R_2'=\frac{U_2'}{I}=\frac{3 V}{0.5 A}=6 \Omega$。
（3）只闭合$S_2$，将滑动变阻器的滑片P移到中点时，灯泡L与$R_2$串联，电流表的示数为0.3 A，电路的总电阻：$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{9 V}{0.3 A}=30 \Omega$，$R_2'' = R_{总}-R_L = 30 \Omega - 12 \Omega = 18 \Omega$，$R_2 = 2R_2'' = 2×18 \Omega = 36 \Omega$，只闭合$S_1$，将滑动变阻器滑片P移到最右端时，$R_1$和$R_2$串联。此时电路中总电阻：$R_{总}' = R_1 + R_2 = 20 \Omega + 36 \Omega = 56 \Omega$。在60 s内电流做的总功：$W=\frac{U_{总}^2 t}{R_{总}}=\frac{(9 V)^2×60 s}{56 \Omega}\approx86.79 J$。
【答案】（1）1.08 W （2）6 $\Omega$ （3）86.79 J

答案： （1）1.08 W （2）6 $\Omega$ （3）86.79 J

2.（2024·蚌埠模拟）小灯泡L上标有“3 V 1 W”的字样，其电流随电压变化的曲线如图甲所示，将其连入图乙所示的电路，电源电压恒定为6 V。当电压表示数为4.5 V时，小灯泡的电压为______V，小灯泡灯丝电阻值为______$\Omega$，电路消耗的总功率为______W。

答案： 解析 图乙中，变阻器与灯串联，电压表测变阻器的电压，
当电压表示数为4.5V时，根据串联电路电压的规律，小灯泡的电压为：
$U_{灯}=U - U_{V}=6V - 4.5V = 1.5V$；
由图甲知，此时通过小灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得，小灯泡灯丝电阻值为：
$R=\frac{U_{灯}}{I}=\frac{1.5V}{0.25A}=6\Omega$；
电路消耗的总功率
$P = UI = 6V\times0.25A = 1.5W$。
答案 1.5 6 1.5

【典例3】（2022·临沂）图甲所示电路，电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最右端向左移动到某一位置的过程中，两电表的示数关系如图乙所示。下列判断正确的是（ ）

A. 小灯泡的额定功率为0.625 W
B. 电路的最大总功率为1.2 W
C. 小灯泡的灯丝阻值越来越小
D. R的阻值变化范围为8～20 $\Omega$
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测L两端的电压，电流表测电路中的电流。小灯泡的额定电压为2.5 V，由图乙可知，此时通过小灯泡的电流即额定电流：$I_L = 0.25 A$；小灯泡的额定功率：$P_{额}=U_L I_L = 2.5 V×0.25 A = 0.625 W$，故A正确；电路中的最大电流：$I_{大}=I_L = 0.25 A$，电路的最大功率：$P_{大}=UI_{大}=4.5 V×0.25 A = 1.125 W$，故B错误；由图乙可知，随着电压的增大，通过灯泡的电流也增大，I - U图像为一条向U轴靠近的图线，根据$R=\frac{U}{I}$可知，小灯泡的灯丝阻值越来越大，故C错误；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，灯泡分得的电压最小，由图乙可知，小灯泡两端的最小电压$U_L' = 0.5 V$时，通过的电流$I_L' = 0.08 A$，此时滑动变阻器两端的电压：$U_R' = U - U_L' = 4.5 V - 0.5 V = 4 V$，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：$I_{小}=I_L' = 0.08 A$，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：$R_{大}=\frac{U_R'}{I_{小}}=\frac{4 V}{0.08 A}=50 \Omega$；当小灯泡正常发光时，电路中的电流最大，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，由图乙可知，小灯泡两端的电压$U_L = 2.5 V$时，通过的电流$I_L = 0.25 A$，滑动变阻器两端的电压：$U_R'' = U - U_L = 4.5 V - 2.5 V = 2 V$，由串联电路的电流特点可知，通过滑动变阻器的电流：$I_{大}=I_L = 0.25 A$，则滑动变阻器接入电路中的最小阻值：$R_{小}=\frac{U_R''}{I_{大}}=\frac{2 V}{0.25 A}=8 \Omega$；综上，R的阻值变化范围为8～50 $\Omega$，故D错误。
【答案】A

答案： A