题目内容
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如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡L标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R标有“100Ω 1A”字样，电压表使用量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A，R0为定值电阻，不计温度对灯丝电阻的影响．（1）闭合开关S1，断开S2时，灯泡L恰好正常发光，求定值电阻R0的功率．
（2）闭合开关S2，断开S1时，为保证电表不超量程、灯泡L两端电压不超额定电压，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．
分析 （1）闭合开关S1，断开S2时，R0与L串联，电流表测电路中的电流，灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压，根据串联电路的电流特点和P=UI求出电路中的电流，利用P=UI求出定值电阻R0的功率；
（2）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，闭合开关S2，断开S1时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，比较灯泡的额定电流和电流表的量程确定电路中的最大电流，此时滑动变阻器接入电路中电阻最小，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值；当电压表的示数最大时变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出滑动变阻器接入电路的阻值范围．
解答 解：（1）闭合开关S1，断开S2时，R0与L串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光，
所以，R0两端的电压：
U0=U-UL=18V-6V=12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=UI可得，电路中的电流：
I=IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
定值电阻R0的功率：
P0=U0I=12V×0.5A=6W；
（2）由I=$\frac{U}{R}$可得，灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω，
闭合开关S2，断开S1时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流，
因灯泡正常发光时的电流0.5A小于电流表允许通过的最大电流0.6A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，
此时电路中的总电阻：
R总=$\frac{U}{{I}_{大}}$=$\frac{18V}{0.5A}$=36Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：
R小=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω，
当电压表的示数U滑=15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：
UL′=U-U滑=18V-15V=3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：
I小=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{{U}_{滑}}{{R}_{大}}$，即$\frac{3V}{12Ω}$=$\frac{15V}{{R}_{大}}$，
解得：R大=60Ω，
所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω．
答：（1）定值电阻R0的功率为6W；
（2）闭合开关S2，断开S1时，滑动变阻器接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω．
点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，会确定电路中的最大电流是关键，要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等．
备战中考寒假系列答案
家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料，它的电阻随温度变化规律如图所示．使用时发热体直接连入家庭电路，当发热体的温度为60℃时，则此时电功率为4.84W，如果这只电灭蚊器的平均电功率为5W，按一天工作8h计算，这只家用电灭蚊器一个月（按30天计算）消耗电能1.2kW•h；当发热体温度由60℃再继续上升时，它的电功率将减小（选填“增大”、“不变”、“减小”）．
用如图所示装置来探究“观察水的沸腾”实验：| A． |  钻木取火 | B． |  用火石钢轮打火机打火 | ||
| C． |  太阳下用放大镜取火 | D． |  划燃火柴 |
如图所示的实验中，用酒精灯给试管里的水加热，随着试管内气压的不断增大，管内气体把试管口的木塞冲出，同时管口出现大量白雾，在这个过程中（ ）| A． | 试管口出现的白雾是水蒸气 | |
| B． | 试管口出现的白雾说明水蒸气的内能增加 | |
| C． | 能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 | |
| D． | 水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 |
如图是一个小灯泡的电流和电压变化规律图象，由图象可知，小灯泡在不同的电压下工作时灯丝的电阻不同（选填“相同”或“不同”），当U=4V时，灯泡灯丝的电阻为10Ω．