小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。

1. 小明为了控制灯泡的亮度，设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 6W”字样（灯泡电阻不随温度变化），滑动变阻器R最大阻值为20Ω。将滑片P置于a端，闭合开关S，缓慢移动滑片P，当滑片P位于b端时，灯泡恰好正常发光。

(1) 求电源电压U；

(2) 求灯泡L的电阻；

(3) 当电流表的示数为0.3A时，求此时滑动变阻器接入电路的电阻；

(4) 将滑动变阻器R连接成如图乙所示电路，电源电压U'=3V，当滑片P位于a、b之间某一位置时（不包括a、b两点），电路消耗的电功率最小，求此最小电功率。

【考点】

电阻的串联; 电阻的并联; 欧姆定律及其应用; 电功率的计算;

【答案】

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计算题困难

1. 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S、S₁ ，断开开关S₂ ，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是4～12V，电流表示数变化范围是0.4～1.2A，则电源电压是 V；闭合开关S、S₂ ，断开开关S₁ ，当滑动变阻器的滑片从a端移动到中点时，小灯泡L恰好正常发光，此过程中电路最大功率和最小功率之比为4：3，则小灯泡L的额定功率是 W。（不计温度对灯丝电阻的影响）

填空题困难

2. 在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 图像，如图所示，下列说法正确的是（）

A. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的阻值之比是1∶2 B. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 串联接在3V的电源两端， $\text{[math]}$ 消耗的功率是0.9W C. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 串联接在3V的电源两端，通过 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的电流之比是2∶1 D. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 并联接在3V的电源，电路消耗的总功率是2.7W

单选题困难

3. 如图所示，电源电压为 $\text{[math]}$ 保持不变， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，灯泡L标有“ $\text{[math]}$ ”字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是（）

A. 灯泡L正常工作时的电阻为 $\text{[math]}$ B. 当只闭合开关 $\text{[math]}$ 时，电阻 $\text{[math]}$ 消耗的功率为 $\text{[math]}$ C. 如果开关 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 同时闭合，灯泡L短路不工作 D. 此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为 $\text{[math]}$

单选题普通