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C
C
B
C
D
【分析】
首先明确电路连接方式：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。
当滑片P在A端时，$R_2$接入电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，此时电路电阻最小，电流最大，电压表测电源电压；
当滑片P在B端时，$R_2$接入电阻最大，电路总电阻最大，电流最小，电压表测$R_1$两端的最小电压。
结合题目给出的电压、电流变化范围，利用欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，逐一分析选项：
1. 确定电源电压：滑片在A端时电压表示数为3V，此时电压表测电源电压，故电源电压$U=3\mathrm{V}$；
2. 计算$R_1$阻值：利用$R_1=\frac{U}{I_{\mathrm{大}}}$计算；
3. 计算$R_2$最大阻值：先根据串联电压规律求出$R_2$两端电压，再用欧姆定律计算其阻值；
4. 计算电路总功率最小值：根据$P=UI$，电源电压恒定，电流最小时总功率最小，代入数据计算。
【解析】
已知电路为$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$电压，电流表测电路电流：
1. 分析电源电压：
当滑片P在A端时，$R_2$接入电阻为0，电压表测电源电压，由题意此时电压表示数为$3\mathrm{V}$，故电源电压$U=3\mathrm{V}$，因此A选项错误。
2. 计算$R_1$的阻值：
当滑片P在A端时，电路电流最大$I_{\mathrm{大}}=0.6\mathrm{A}$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，得$R_1=\frac{U}{I_{\mathrm{大}}}=\frac{3\mathrm{V}}{0.6\mathrm{A}}=5\Omega$，因此B选项错误。
3. 计算$R_2$的最大阻值：
当滑片P在B端时，$R_2$接入电阻最大，电路电流最小$I_{\mathrm{小}}=0.12\mathrm{A}$，此时$R_1$两端电压$U_1=0.6\mathrm{V}$。
根据串联电路电压规律，$R_2$两端电压$U_2=U - U_1=3\mathrm{V}-0.6\mathrm{V}=2.4\mathrm{V}$，
再由欧姆定律得$R_2$的最大阻值$R_{2\mathrm{大}}=\frac{U_2}{I_{\mathrm{小}}}=\frac{2.4\mathrm{V}}{0.12\mathrm{A}}=20\Omega$，因此C选项正确。
4. 分析电路总功率最小值：
电路总功率$P=UI$，电源电压恒定，当电流最小时总功率最小，
则$P_{\mathrm{最小}}=U× I_{\mathrm{小}}=3\mathrm{V}×0.12\mathrm{A}=0.36\mathrm{W}$，因此D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查串联电路的特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是明确滑动变阻器滑片移动时，电路中电流、电压的变化规律，找准对应状态下的电压、电流值。
【难度系数】
0.6
1
【分析】
要测量灯泡的额定功率，已知灯泡的额定电流，需先求出灯泡的额定电压。首先，断开开关$S_2$，闭合开关$S、S_1$，滑动变阻器与灯泡L串联，当电流表示数为0.3A时，灯泡正常发光；保持滑片位置不变，断开$S_1$，闭合$S、S_2$，滑动变阻器与$R_0$串联，此时可利用欧姆定律求出滑动变阻器的阻值；再回到第一次的串联电路，结合串联电路电压规律求出灯泡的额定电压，最后根据$P=UI$计算额定功率。
【解析】
1. 当断开$S_2$，闭合$S、S_1$时，滑动变阻器与灯泡L串联，电流表测电路电流，当电流表示数为$I_1=0.3\mathrm{A}$时，灯泡正常发光，此时灯泡的电流为额定电流。
2. 保持滑动变阻器滑片位置不变，断开$S_1$，闭合$S、S_2$，滑动变阻器与$R_0$串联，电流表测电路电流$I_2=0.25\mathrm{A}$：
根据欧姆定律，$R_0$两端的电压：$U_0=I_2R_0=0.25\mathrm{A} × 10\Omega=2.5\mathrm{V}$
由串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压：$U_{\mathrm{滑}}=U-U_0=3\mathrm{V}-2.5\mathrm{V}=0.5\mathrm{V}$
滑动变阻器接入电路的阻值：$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I_2}=\frac{0.5\mathrm{V}}{0.25\mathrm{A}}=2\Omega$
3. 回到滑动变阻器与灯泡L串联的电路，此时滑动变阻器两端的电压：$U_{\mathrm{滑}}'=I_1R_{\mathrm{滑}}=0.3\mathrm{A} × 2\Omega=0.6\mathrm{V}$
灯泡的额定电压：$U_{\mathrm{额}}=U-U_{\mathrm{滑}}'=3\mathrm{V}-0.6\mathrm{V}=2.4\mathrm{V}$
4. 灯泡的额定功率：$P_{\mathrm{额}}=U_{\mathrm{额}}I_{\mathrm{额}}=2.4\mathrm{V} × 0.3\mathrm{A}=0.72\mathrm{W}$
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律，欧姆定律，电功率计算
【点评】
本题借助滑动变阻器阻值不变的特点，通过两次不同的串联电路，结合欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，间接求出灯泡的额定电压，进而计算额定功率，考查了电路分析能力和电学公式的综合运用。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先要明确电路的连接方式：$R_1$与$R_2$是并联电路，电流表$\mathrm{A}$测干路总电流，电流表$\mathrm{A}_1$测滑动变阻器$R_2$的支路电流。解题思路如下：
1. 先根据滑片在最右端时的电流值，结合并联电路的电流规律，求出$R_1$的电流，再利用欧姆定律求出电源电压；
2. 逐一分析各选项：
利用$R_2$的最大阻值和其支路电流计算电源电压，判断A选项；
利用电源电压和$R_1$的电流计算$R_1$的阻值，判断B选项；
分别计算$R_2$的最小（对应$R_2$阻值最大）和最大（对应滑动变阻器允许的最大电流）电功率，判断C选项；
计算电路干路最大电流，结合电源电压求出总功率最大值，判断D选项。
【解析】
1. 确定电路结构：$R_1$与$R_2$并联，电流表$\mathrm{A}$测干路电流，电流表$\mathrm{A}_1$测$R_2$支路电流。
2. 计算电源电压：
滑片在最右端时，$R_2$的最大阻值$R_{2\mathrm{大}}=20\Omega$，此时干路电流$I_{\mathrm{总}}=0.8\mathrm{A}$，$R_2$支路电流$I_2=0.3\mathrm{A}$。
根据并联电路电流规律，$R_1$的电流$I_1=I_{\mathrm{总}}-I_2=0.8\mathrm{A}-0.3\mathrm{A}=0.5\mathrm{A}$。
由欧姆定律可得电源电压$U=I_2R_{2\mathrm{大}}=0.3\mathrm{A} × 20\Omega=6\mathrm{V}$，因此A选项错误。
3. 计算$R_1$的阻值：
$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6\mathrm{V}}{0.5\mathrm{A}}=12\Omega$，因此B选项错误。
4. 分析$R_2$的电功率范围：
最小功率：当$R_2$阻值最大时，$P_{2\mathrm{小}}=U I_2=6\mathrm{V} × 0.3\mathrm{A}=1.8\mathrm{W}$；
最大功率：由滑动变阻器“$20\Omega\ 1\mathrm{A}$”可知，其允许的最大电流$I_{2\mathrm{大}}=1\mathrm{A}$，则$P_{2\mathrm{大}}=U I_{2\mathrm{大}}=6\mathrm{V} × 1\mathrm{A}=6\mathrm{W}$；
因此$R_2$消耗的电功率范围为$1.8\mathrm{W} ∼ 6\mathrm{W}$，C选项正确。
5. 分析电路总功率的最大值：
干路最大电流$I_{\mathrm{总大}}=I_1+I_{2\mathrm{大}}=0.5\mathrm{A}+1\mathrm{A}=1.5\mathrm{A}$，
总功率最大值$P_{\mathrm{总大}}=U I_{\mathrm{总大}}=6\mathrm{V} × 1.5\mathrm{A}=9\mathrm{W}$，因此D选项错误。
【答案】
C
【知识点】
并联电路规律、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律，欧姆定律及电功率的计算，关键是正确判断电流表测量的对象，结合滑动变阻器的规格分析电路的极值情况。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断电阻丝在相同时间内的发热情况，需结合焦耳定律及串并联电路的特点分析：
1. 电阻丝发热的多少由产生的热量$Q$决定，对于纯电阻电路，焦耳定律有两个常用公式：普遍式$Q=I^2Rt$（适用于所有电路），推导式$Q=\frac{U^2t}{R}$（适用于纯电阻电路，本题中电阻丝为纯电阻，电能全部转化为内能）。
2. 题目未明确两电阻的连接方式，因此不能直接确定发热多少，需分串联、并联两种情况讨论：
串联时，电流处处相等，结合$Q=I^2Rt$，电阻越大，相同时间内发热越多；
并联时，各支路电压相等，结合$Q=\frac{U^2t}{R}$，电阻越小，相同时间内发热越多。
3. 逐一分析选项，排除错误选项，确定正确答案。
【解析】
电流通过电阻丝产生的热量可由焦耳定律计算，电阻丝为纯电阻，电能全部转化为内能，相关公式如下：
普遍式：$ Q=I^2Rt $（适用于所有电路）
推导式：$ Q=\frac{U^2t}{R} $（适用于纯电阻电路）
对各选项分析如下：
选项A、B：题目未说明两电阻的连接方式，无法确定通过电阻的电流或电阻两端的电压，因此无法直接比较相同时间内的发热多少，故A、B错误。
选项C：当两电阻串联时，通过它们的电流$ I $相等，时间$ t $相同，根据$ Q=I^2Rt $，在$ I $、$ t $相同的情况下，电阻$ R $越大，产生的热量$ Q $越多。因为$ 10\Omega ＞ 5\Omega $，所以10Ω的电阻丝发热较多，C错误。
选项D：当两电阻并联时，它们两端的电压$ U $相等，时间$ t $相同，根据$ Q=\frac{U^2t}{R} $，在$ U $、$ t $相同的情况下，电阻$ R $越小，产生的热量$ Q $越多。因为$ 5\Omega ＜ 10\Omega $，所以5Ω的电阻丝发热较多，D正确。
【答案】
D
【知识点】
焦耳定律的应用、串并联电路的特点
【点评】
本题核心考查焦耳定律在串并联电路中的灵活应用，解题关键是根据不同的电路连接方式选择对应的焦耳定律公式进行分析。学生易因忽略连接方式直接判断发热多少而出错，需牢记串并联电路中电流、电压的特点，结合公式逐一分析选项。
【难度系数】
0.7
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