3. 有一个标有“6 V 3 W”字样的灯泡和一个标有“100 Ω 1 A”字样的滑动变阻器，小明将它们并联后直接接到恒压电源上，灯泡恰好正常发光，其两端的电压是
6
V，此时整个电路允许消耗的最大功率是9
W。答案：6
9
9
解析：
【分析】
首先，根据并联电路“各支路两端电压相等”的特点，灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压6V，由于灯泡与滑动变阻器并联接在恒压电源上，电源电压与灯泡两端电压相等，因此第一个空的数值可确定。
然后，计算整个电路的最大功率：电路总功率等于各支路功率之和。灯泡正常发光时功率为额定功率3W；滑动变阻器标有“100Ω 1A”，表示其允许通过的最大电流为1A，此时滑动变阻器两端电压等于电源电压6V，利用电功率公式可算出滑动变阻器允许消耗的最大功率，再与灯泡功率相加得到电路总最大功率。
【解析】
1. 灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压，即$ U = U_{\mathrm{额}} = 6\ \mathrm{V} $，因灯泡与滑动变阻器并联，电源电压等于灯泡两端电压，故第一个空为6V。
2. 灯泡正常发光，其功率$ P_{\mathrm{灯}} = P_{\mathrm{额}} = 3\ \mathrm{W} $。
3. 滑动变阻器标有“100Ω 1A”，说明其允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{滑大}} = 1\ \mathrm{A} $，并联电路中各支路电压相等，滑动变阻器两端电压$ U_{\mathrm{滑}} = U = 6\ \mathrm{V} $，则滑动变阻器允许消耗的最大功率：
$ P_{\mathrm{滑大}} = U_{\mathrm{滑}} × I_{\mathrm{滑大}} = 6\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 6\ \mathrm{W} $。
4. 整个电路允许消耗的最大功率：
$ P_{\mathrm{总大}} = P_{\mathrm{灯}} + P_{\mathrm{滑大}} = 3\ \mathrm{W} + 6\ \mathrm{W} = 9\ \mathrm{W} $。
【答案】
6；9
【知识点】
并联电路电压规律，电功率的计算，滑动变阻器额定参数
【点评】
本题结合并联电路特点与电功率计算考查，核心是理解用电器正常工作的条件，以及滑动变阻器额定参数的含义，需熟练运用并联电路电压规律和电功率公式分析计算。
【难度系数】
0.7
首先，根据并联电路“各支路两端电压相等”的特点，灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压6V，由于灯泡与滑动变阻器并联接在恒压电源上，电源电压与灯泡两端电压相等，因此第一个空的数值可确定。
然后，计算整个电路的最大功率：电路总功率等于各支路功率之和。灯泡正常发光时功率为额定功率3W；滑动变阻器标有“100Ω 1A”，表示其允许通过的最大电流为1A，此时滑动变阻器两端电压等于电源电压6V，利用电功率公式可算出滑动变阻器允许消耗的最大功率，再与灯泡功率相加得到电路总最大功率。
【解析】
1. 灯泡正常发光时，其两端电压等于额定电压，即$ U = U_{\mathrm{额}} = 6\ \mathrm{V} $，因灯泡与滑动变阻器并联，电源电压等于灯泡两端电压，故第一个空为6V。
2. 灯泡正常发光，其功率$ P_{\mathrm{灯}} = P_{\mathrm{额}} = 3\ \mathrm{W} $。
3. 滑动变阻器标有“100Ω 1A”，说明其允许通过的最大电流$ I_{\mathrm{滑大}} = 1\ \mathrm{A} $，并联电路中各支路电压相等，滑动变阻器两端电压$ U_{\mathrm{滑}} = U = 6\ \mathrm{V} $，则滑动变阻器允许消耗的最大功率：
$ P_{\mathrm{滑大}} = U_{\mathrm{滑}} × I_{\mathrm{滑大}} = 6\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 6\ \mathrm{W} $。
4. 整个电路允许消耗的最大功率：
$ P_{\mathrm{总大}} = P_{\mathrm{灯}} + P_{\mathrm{滑大}} = 3\ \mathrm{W} + 6\ \mathrm{W} = 9\ \mathrm{W} $。
【答案】
6；9
【知识点】
并联电路电压规律，电功率的计算，滑动变阻器额定参数
【点评】
本题结合并联电路特点与电功率计算考查，核心是理解用电器正常工作的条件，以及滑动变阻器额定参数的含义，需熟练运用并联电路电压规律和电功率公式分析计算。
【难度系数】
0.7
4. 某灯泡上标有“8 V 4 W”字样，请回答下列问题。
（1）根据“8 V 4 W”这一信息写出四个与灯泡相关的物理量。
（2）将这个灯泡接在 12 V 的电源上，若要使它正常发光，还应串联一个多大的电阻？灯泡正常发光时，该电阻消耗的功率是多大？
（1）根据“8 V 4 W”这一信息写出四个与灯泡相关的物理量。
（2）将这个灯泡接在 12 V 的电源上，若要使它正常发光，还应串联一个多大的电阻？灯泡正常发光时，该电阻消耗的功率是多大？
答案：解：
(1) 额定电压为8V，额定功率为4W；
额定电流：$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{4W}{8V}=0.5A$；
正常工作时的电阻：$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(8V)^{2}}{4W}=16\Omega$。
(2) 灯泡正常发光时电流I=0.5A，串联电阻两端电压$U_{R}=12V-8V=4V$，
串联电阻的阻值：$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{4V}{0.5A}=8\Omega$；
电阻消耗的功率：$P_{R}=U_{R}I=4V×0.5A=2W$
(1) 额定电压为8V，额定功率为4W；
额定电流：$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{4W}{8V}=0.5A$；
正常工作时的电阻：$R=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(8V)^{2}}{4W}=16\Omega$。
(2) 灯泡正常发光时电流I=0.5A，串联电阻两端电压$U_{R}=12V-8V=4V$，
串联电阻的阻值：$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{4V}{0.5A}=8\Omega$；
电阻消耗的功率：$P_{R}=U_{R}I=4V×0.5A=2W$
解析：
【分析】
（1）首先，“8V 4W”直接给出灯泡的额定电压和额定功率；接着根据电功率公式$P=UI$的变形公式$I=\frac{P}{U}$可计算出额定电流；再利用$P=\frac{U^2}{R}$的变形公式$R=\frac{U^2}{P}$能算出灯泡正常工作时的电阻，从而得到四个相关物理量。
（2）灯泡接在12V电源上要正常发光，由于电源电压高于灯泡额定电压，需串联电阻分压。先确定灯泡正常发光时电流等于额定电流，根据串联电路电压规律算出串联电阻两端的电压，再通过欧姆定律$R=\frac{U}{I}$求出电阻阻值；最后利用$P=UI$计算电阻消耗的功率。
【解析】
(1) ① 额定电压$U_{额}=8V$，额定功率$P_{额}=4W$；
② 额定电流：由$P=UI$得，$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{4W}{8V}=0.5A$；
③ 正常工作时的电阻：由$P=\frac{U^2}{R}$得，$R_{灯}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(8V)^{2}}{4W}=16\Omega$。
(2) 灯泡正常发光时，电路中的电流$I=I_{额}=0.5A$，
根据串联电路电压规律，串联电阻两端的电压：$U_{R}=U_{总}-U_{额}=12V-8V=4V$，
由欧姆定律得，串联电阻的阻值：$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{4V}{0.5A}=8\Omega$；
电阻消耗的功率：由$P=UI$得，$P_{R}=U_{R}I=4V×0.5A=2W$。
【答案】
（1）额定电压8V、额定功率4W、额定电流0.5A、正常工作时的电阻16Ω；
（2）串联电阻的阻值为8Ω，该电阻消耗的功率为2W。
【知识点】
额定电功率计算、串联电路的规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学基础综合题，重点考查额定物理量的推导及串联分压原理的应用，需熟练掌握电功率公式、欧姆定律的变形形式，以及串联电路的电流、电压规律，是对电学基本公式和规律的典型应用。
【难度系数】
0.7
（1）首先，“8V 4W”直接给出灯泡的额定电压和额定功率；接着根据电功率公式$P=UI$的变形公式$I=\frac{P}{U}$可计算出额定电流；再利用$P=\frac{U^2}{R}$的变形公式$R=\frac{U^2}{P}$能算出灯泡正常工作时的电阻，从而得到四个相关物理量。
（2）灯泡接在12V电源上要正常发光，由于电源电压高于灯泡额定电压，需串联电阻分压。先确定灯泡正常发光时电流等于额定电流，根据串联电路电压规律算出串联电阻两端的电压，再通过欧姆定律$R=\frac{U}{I}$求出电阻阻值；最后利用$P=UI$计算电阻消耗的功率。
【解析】
(1) ① 额定电压$U_{额}=8V$，额定功率$P_{额}=4W$；
② 额定电流：由$P=UI$得，$I_{额}=\frac{P_{额}}{U_{额}}=\frac{4W}{8V}=0.5A$；
③ 正常工作时的电阻：由$P=\frac{U^2}{R}$得，$R_{灯}=\frac{U_{额}^{2}}{P_{额}}=\frac{(8V)^{2}}{4W}=16\Omega$。
(2) 灯泡正常发光时，电路中的电流$I=I_{额}=0.5A$，
根据串联电路电压规律，串联电阻两端的电压：$U_{R}=U_{总}-U_{额}=12V-8V=4V$，
由欧姆定律得，串联电阻的阻值：$R=\frac{U_{R}}{I}=\frac{4V}{0.5A}=8\Omega$；
电阻消耗的功率：由$P=UI$得，$P_{R}=U_{R}I=4V×0.5A=2W$。
【答案】
（1）额定电压8V、额定功率4W、额定电流0.5A、正常工作时的电阻16Ω；
（2）串联电阻的阻值为8Ω，该电阻消耗的功率为2W。
【知识点】
额定电功率计算、串联电路的规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学基础综合题，重点考查额定物理量的推导及串联分压原理的应用，需熟练掌握电功率公式、欧姆定律的变形形式，以及串联电路的电流、电压规律，是对电学基本公式和规律的典型应用。
【难度系数】
0.7
5. 对两个外形相同的白炽灯 $ L_{1} $(规格为“220 V 100 W”)和 $ L_{2} $(规格为“220 V 40 W”)进行观察、实验和分析。
(1)$ L_{1} $、$ L_{2} $ 正常发光时，它们的电阻分别为
(2)若把它们并联接入家庭电路中，白炽灯 $ L_{1} $ 的实际功率为 $ P_{1} $、白炽灯 $ L_{2} $ 的实际功率为 $ P_{2} $，计算发现，$ P_{1} $
(3)若把它们串联接入家庭电路中，白炽灯 $ L_{1} $ 的实际功率为 $ P_{1} $、白炽灯 $ L_{2} $ 的实际功率为 $ P_{2} $，计算发现，$ P_{1} $
(4)由此可见，白炽灯的亮度是由
(1)$ L_{1} $、$ L_{2} $ 正常发光时，它们的电阻分别为
484
Ω、1 210
Ω。观察发现，钨丝较粗的是白炽灯L₁
。其原因是：两灯泡钨丝长短一样时，越粗的灯丝，电阻越小
。(2)若把它们并联接入家庭电路中，白炽灯 $ L_{1} $ 的实际功率为 $ P_{1} $、白炽灯 $ L_{2} $ 的实际功率为 $ P_{2} $，计算发现，$ P_{1} $
＞
(选填“$ ＞ $”“$ = $”或“$ ＜ $”)$ P_{2} $，观察发现，白炽灯L₁
较亮。(3)若把它们串联接入家庭电路中，白炽灯 $ L_{1} $ 的实际功率为 $ P_{1} $、白炽灯 $ L_{2} $ 的实际功率为 $ P_{2} $，计算发现，$ P_{1} $
＜
(选填“$ ＞ $”“$ = $”或“$ ＜ $”)$ P_{2} $，观察发现，白炽灯L₂
较亮。(4)由此可见，白炽灯的亮度是由
实际功率
(选填“实际功率”或“额定功率”)决定的。答案：484
1210
$\mathrm{L}_{1}$
小
＞
$\mathrm{L}_{1}$
＜
$\mathrm{L}_{2}$
实际功率
1210
$\mathrm{L}_{1}$
小
＞
$\mathrm{L}_{1}$
＜
$\mathrm{L}_{2}$
实际功率
解析：
【分析】
（1）求正常发光时的电阻，可利用额定电压和额定功率，根据公式$P=\frac{U^2}{R}$推导得出$R=\frac{U^2}{P}$，代入数据计算即可。比较钨丝粗细时，根据影响电阻大小的因素（材料、长度、横截面积），在材料和长度相同的情况下，横截面积越大（灯丝越粗），电阻越小，结合计算出的电阻大小判断灯丝粗细。
（2）家庭电路电压为220V，两灯并联时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，比较额定功率大小即可得出实际功率的关系，灯泡亮度由实际功率决定，实际功率大的更亮。
（3）两灯串联时，电路中电流处处相等，根据公式$P=I^2R$，在电流相同的情况下，电阻越大，实际功率越大，结合之前算出的电阻大小判断实际功率关系，进而判断亮度。
（4）结合（2）（3）的实验现象，灯泡在不同连接方式下亮度不同，取决于实际功率的大小，从而得出亮度的决定因素。
【解析】
（1）根据$P=\frac{U^2}{R}$可得，正常发光时的电阻：
$R_1=\frac{U_{额1}^2}{P_{额1}}=\frac{(220\,\mathrm{V})^2}{100\,\mathrm{W}}=484\,\Omega$；
$R_2=\frac{U_{额2}^2}{P_{额2}}=\frac{(220\,\mathrm{V})^2}{40\,\mathrm{W}}=1210\,\Omega$。
两灯泡钨丝长短一样（长度相同）、材料相同，根据影响电阻的因素，横截面积越大（灯丝越粗），电阻越小，因为$R_1＜R_2$，所以钨丝较粗的是$L_1$，越粗的灯丝电阻越小。
（2）并联接入家庭电路，实际电压等于额定电压220V，两灯正常发光，实际功率等于额定功率，因为$100\,\mathrm{W}＞40\,\mathrm{W}$，所以$P_1＞P_2$，实际功率大的灯泡更亮，故$L_1$较亮。
（3）串联接入家庭电路，电流处处相等，根据$P=I^2R$，因为$R_1＜R_2$，所以$P_1＜P_2$，实际功率大的灯泡更亮，故$L_2$较亮。
（4）由（2）（3）可知，灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮，所以白炽灯的亮度是由实际功率决定的。
【答案】
(1) 484；1210；$L_1$；小
(2) ＞；$L_1$
(3) ＜；$L_2$
(4) 实际功率
【知识点】
电功率的计算；影响电阻大小的因素；串并联电路的功率特点
【点评】
本题综合考查了电功率公式的灵活应用、影响电阻大小的因素以及串并联电路的功率特点，核心是理解灯泡的亮度由实际功率决定，解题时要根据不同电路特点选择合适的电功率公式进行分析。
【难度系数】
0.6
（1）求正常发光时的电阻，可利用额定电压和额定功率，根据公式$P=\frac{U^2}{R}$推导得出$R=\frac{U^2}{P}$，代入数据计算即可。比较钨丝粗细时，根据影响电阻大小的因素（材料、长度、横截面积），在材料和长度相同的情况下，横截面积越大（灯丝越粗），电阻越小，结合计算出的电阻大小判断灯丝粗细。
（2）家庭电路电压为220V，两灯并联时，实际电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，比较额定功率大小即可得出实际功率的关系，灯泡亮度由实际功率决定，实际功率大的更亮。
（3）两灯串联时，电路中电流处处相等，根据公式$P=I^2R$，在电流相同的情况下，电阻越大，实际功率越大，结合之前算出的电阻大小判断实际功率关系，进而判断亮度。
（4）结合（2）（3）的实验现象，灯泡在不同连接方式下亮度不同，取决于实际功率的大小，从而得出亮度的决定因素。
【解析】
（1）根据$P=\frac{U^2}{R}$可得，正常发光时的电阻：
$R_1=\frac{U_{额1}^2}{P_{额1}}=\frac{(220\,\mathrm{V})^2}{100\,\mathrm{W}}=484\,\Omega$；
$R_2=\frac{U_{额2}^2}{P_{额2}}=\frac{(220\,\mathrm{V})^2}{40\,\mathrm{W}}=1210\,\Omega$。
两灯泡钨丝长短一样（长度相同）、材料相同，根据影响电阻的因素，横截面积越大（灯丝越粗），电阻越小，因为$R_1＜R_2$，所以钨丝较粗的是$L_1$，越粗的灯丝电阻越小。
（2）并联接入家庭电路，实际电压等于额定电压220V，两灯正常发光，实际功率等于额定功率，因为$100\,\mathrm{W}＞40\,\mathrm{W}$，所以$P_1＞P_2$，实际功率大的灯泡更亮，故$L_1$较亮。
（3）串联接入家庭电路，电流处处相等，根据$P=I^2R$，因为$R_1＜R_2$，所以$P_1＜P_2$，实际功率大的灯泡更亮，故$L_2$较亮。
（4）由（2）（3）可知，灯泡的亮度与实际功率有关，实际功率越大，灯泡越亮，所以白炽灯的亮度是由实际功率决定的。
【答案】
(1) 484；1210；$L_1$；小
(2) ＞；$L_1$
(3) ＜；$L_2$
(4) 实际功率
【知识点】
电功率的计算；影响电阻大小的因素；串并联电路的功率特点
【点评】
本题综合考查了电功率公式的灵活应用、影响电阻大小的因素以及串并联电路的功率特点，核心是理解灯泡的亮度由实际功率决定，解题时要根据不同电路特点选择合适的电功率公式进行分析。
【难度系数】
0.6