题目内容
【题目】如图甲所示电路，电源两端电压为8V，灯L上标有“6V3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，滑动变阻器R的最大阻值为60Ω。闭合开关S、S1，断开S2时，移动滑动变阻器的滑片P，电路中的电流I与滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时，定值电阻R0的功率变化了3W，小灯泡的电阻保持不变。求：
（1）小灯泡的电阻多大？
（2）闭合S、S2，断开S1时，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是多少？
（3）闭合S、S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，滑动变阻器消耗的电功率是多少？
【答案】(1)12Ω；(2)4Ω~7.2Ω；(3)1W
【解析】
(1)由P=
可得，灯泡正常发光时的电阻：
RL=
=
=12Ω；
(2)闭合S和S2且断开S1时，L与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时电路中的电流最大，滑动变阻器的取值最小；
灯泡L正常发光时的电流：
IL=
=
=0.5A；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
UR小=UUL=8V6V=2V，
由I=
可得：滑动变阻器的最小值：
R最小=
=
=4Ω；
当电压表的示数UR大=3V时，滑动变阻器的取值最小，电路中的电流最小；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：
UL小=UUR大=8V3V=5V，
此时电流为：
I最小=
=
=
A，
则由I=可得：滑动变阻器的最大值：
R最大=
=
=7.2Ω；
(3)闭合开关S和S1且断开S2时，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，则变阻器接入电路中的为R1和5R1时，电路中的电路中的电流分别为：
I1=
，
I2=
，
由图乙可知，当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到5R1时对应电电流表的示数分别为2IR、IR，即：I1=2I2，
则：
=2×；
解得：
R0=
R1；
由于定值电阻R0的功率变化了1.8W，则由于P=I2R可得：
△P0=I21 R0I22 R0=(2 I2)2 R0 I22 R0=3 I22 R0=3×()2 R0
所以，
1.8W=3×(
)2 R0，
解得：
R0=15Ω，
根据P=可知当R0两端的电压最小时功率最小，由于电压表量程为03V，所以滑动变阻器两端的电压最大为3V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以， R0两端的电压最小为：
U小=UUR大=8V3V=5V，
则电流为：
I=
=
=A，
所以，
P滑=UR大I=3V×A=1W。
答：(1)灯泡L的电阻为12Ω；
(2) 闭合S、S2，断开S1时，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的取值范围是4Ω~7.2Ω；
(3) 闭合S、S1，断开S2时，在保证电路安全的情况下，当R0的功率最小时，滑动变阻器消耗的电功率是1W。
【题目】现在大家十分注重养生,图甲是某品牌养生壶,具有精细烹饪、营养量化等功能图乙是壶的简化电路图,它用一个旋转开关可以实现养生壶多挡位工作的要求,转动开关旋钮可以将左边缘相邻的两个触点与右边缘的金属板同时连通。具体参数如表所示。[ ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/（kg·℃）]
项目 | 参数 |
电源电压（V） | 220 |
低温挡功率（W） | 330 |
中温挡功率（W） | 550 |
高温挡功率（W） | 1210 |
容积（L） | 1 |
(1)养生壶低温挡工作时，求电路中的电流大小；
(2)求发热电阻丝R1的阻值；
(3)养生壶高温挡工作时，在标准大气压下将初温20℃的一壶水烧开，需要360秒，求水吸收的热量和养生壶高温挡的加热效率。（结果保留整数）
【题目】在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），三只滑动变阻器：甲‐“10Ω 1.5A”；乙‐“20Ω 1.5A”；丙‐“50Ω 1A”），导线若干。
（1）在连接电路的过程中，开关应处于_________状态，如图，闭合开关前，还应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端（选填“左”或“右”)。闭合开关后，发现电流表示数为0A，电压表指针偏转超过量程。你认为造成这一现象的原因是__________________。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
（2）阳光小组的同学在探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值。接着断开开关，取下5Ω电阻，换接10Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他们接入10Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向_________端移动（选填“左”或“右”），直至电压表的示数为_________V，再次记下电流值。
（3）接着阳光小组的同学换用15Ω的电阻重复上述实验，得到了表中的实验数据，分析数据得出：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________。
（4）阳光小组的同学实验时所选择的滑动变阻器规格是_________（选填“甲”“乙”或“丙”）。