初三物理电学大题专项训练题目及解析如下：

一、基础计算题（共6题）

1. 串联电路分析

   • 已知$R_1=25\Omega$，灯泡规格为“2.5V 0.3A”，电源电压保持不变。

   • 当$S_1$、$S_2$都断开时，灯泡正常发光，求电源电压： $$
     U = I \times R_1 = 0.3A \times 25\Omega = 7.5V
     $$

   • 当$S_1$、$S_2$都闭合时，电流表示数为0.6A，求$R_2$的功率： $$
     R_2 = \frac{U}{I} = \frac{7.5V}{0.6A} = 12.5\Omega
     $$
     $$
     P_2 = I^2 \times R_2 = (0.6A)^2 \times 12.5\Omega = 4.5W
     $$

2. 并联电路分析

   • 电源电压$U=6V$，定值电阻$R_1=6\Omega$，$R_2=4\Omega$。

   • 只闭合$S_1$时，通过$R_1$的电流： $$
     I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6V}{6\Omega} = 1A
     $$

   • 只闭合$S_2$时，$R_2$两端的电压： $$
     U_2 = I_2 \times R_2 = \frac{U}{R_1+R_2} \times R_2 = \frac{6V}{6\Omega+4\Omega} \times 4\Omega = 2.4V
     $$

二、滑动变阻器应用题

3. 变阻器滑片位置与电路参数关系

   • 电源电压$U=6V$，滑动变阻器滑片$P$在$M$端时，电流表示数1A，电压表示数6V；滑片$P$在$N$端时，电压表示数2V。 - 求电源电压及变阻器阻值：

     • 电源电压$U = 6V$（已知）

     • 滑片$P$在$M$端时，$R_1 = U/I = 6V/1A = 6\Omega$

     • 滑片$P$在$N$端时，$R_2 = U/V = 6V/2V = 3\Omega$

     • 总电阻$R = R_1 + R_2 = 6\Omega + 3\Omega = 9\Omega$

三、综合应用题

4. 串联电路多状态分析

   • 电路中$R_1$、$R_2$、$R_3$串联，滑动变阻器滑片$P$在不同位置时，电压表示数$U_1$、$U_2$，电流表示数$I$，电阻$R$消耗功率$P$。

   • 已知$U_2=2U_1$，$P_1=8P$，求：

     • $R_2$与$R_3$之比： $$
       \frac{R_2}{R_3} = \frac{I_2^2 \cdot R_2}{I_1^2 \cdot R_1} = \frac{(0.3A)^2 \cdot R_2}{(0.25A)^2 \cdot 2R_2} = \frac{9}{10}
       $$

     • 电源电压： $$
       U = I \cdot (R_1 + R_2 + R_3) = 0.3A \cdot (2R_2 + 20\Omega) = 0.3A \cdot (2 \times \frac{9}{10}R_3 + 20\Omega)
       $$

     • 电阻$R$消耗功率： $$
       P = I^2 \cdot R = (0.3A)^2 \cdot R_3 = 0.09R_3
       $$

四、实验设计题