题目内容
2．
如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯L上标示“12V 6W”字样，当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时灯L恰好正常工作，电流表的示数为0.9A；当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R1消耗的功率为1.2W．（忽略温度对电阻的影响）求：（1）电源电压为多少？
（2）灯L正常工作时的电流为多少？
（3）R1的电阻为多少？
（4）滑动变阻器R的电阻值为多少？
（5）该电路消耗的最小总功率为多少．
分析 （1）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电路，根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压与额定电压相等求出电源的电压；
（2）根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流；
（3）根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流，再根据欧姆定律求出R1的电阻；
（4）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，根据P=I2R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；
（5）根据欧姆定律求出灯泡的电阻，然后比较灯泡电阻与R1阻值的大小，两者较大的电阻与滑动变阻器的最大阻值串联时电路中的总功率最小，根据电阻的串联和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其大小．
解答 解：（1）当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片移至最左端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表测干路电路，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，
所以，电源的电压U=UL=12V；
（2）根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{6W}{12V}$=0.5A；
（3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1=I-IL=0.9A-0.5A=0.4A，
R1的电阻：
R1=$\frac{U}{{I}_{1}}$=$\frac{12V}{0.4A}$=30Ω；
（4）当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至最右端时，R1与滑动变阻器的最大阻值串联，
根据P=I2R可得，此时电路中的电流：
I′=$\sqrt{\frac{{P}_{1}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{1.2W}{30Ω}}$=0.2A，
电路中的总电阻：
R总=$\frac{U}{I′}$=$\frac{12V}{0.2A}$=60Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R=R总-R1=60Ω-30Ω=30Ω；
（5）灯泡的电阻：
RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{12V}{0.5A}$=24Ω，
因R1＞RL，
所以，当闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器的滑片移至最右端时，电路中总电阻最大，总功率最小，
则Pmin=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+R}$=$\frac{（12V）^{2}}{30Ω+30Ω}$=2.4W．
答：（1）电源电压为12V；
（2）灯L正常工作时的电流为0.5A；
（3）R1的电阻为30Ω；
（4）滑动变阻器R的电阻值为30Ω；
（5）该电路消耗的最小总功率为2.4W．
点评 本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和知道灯泡正常发光时的电压与额定电压相等，难点是电路最小功率的判断．
小华学习做饭的过程中，经常加热油和水，她观察到如下现象：同样情况下，油升温比水快，她猜想可能油的比热容比水小．（1）为了验证猜想，小华向两个同样的烧杯里分别倒入质量相同的水和油，并测量它们的初始温度．两温度计示数相同，如图所示，它们的初始温度为20℃．
（2）小华猜想：物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关．为了研究物体温度升高吸收的热量与物质种类有关，她制定了两个方案：
A．让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少．
B．让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低．
（a）能够准确地控制物体吸收热量的多少，使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量是本次实验的关键．为了做到这点，实验中你的做法是：选取两个规格相同的电加热器进行加热．
（b）某同学做了如下实验：在2个相同的烧杯中分别盛有水和油，用两个电加热器进行加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：
| 烧杯号 | 液体 | 质量/g | 升高的 温度/℃ | 加热时间/min |
| 1 | 水 | 300 | 25 | 6 |
| 2 | 油 | 300 | 30 | 6 |
| A． |  水中铅笔弯折 | B． |  山在水中的倒影 | ||
| C． |  屏幕上的手影 | D． |  手指看上去变大了 |
