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1. 如图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合开关 S，滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中，电流表的示数________，电压表$\mathrm{V}_{1}$的示数________，电压表$\mathrm{V}_{2}$的示数________，电压表$\mathrm{V}_{1}$的示数与电流表示数的比值________.（均填“变大”“变小”或“不变”）
答案
1. 变大 变大 变小 不变
解析
【分析】
首先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，电流表测量电路总电流，电压表V₁测定值电阻R₁两端的电压，电压表V₂测滑动变阻器R₂两端的电压。当滑动变阻器滑片从右端滑到左端时，R₂接入电路的电阻减小，总电阻随之变化；结合电源电压不变的条件，通过欧姆定律和串联电路的电压规律，即可分析各电表示数的变化，以及V₁示数与电流表示数的比值（该比值等于定值电阻R₁的阻值）。
【解析】
1. 电流表示数：
R₁与R₂串联，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$。滑片从右端滑到左端，R₂接入电阻变小，故总电阻$R_{总}$减小。电源电压U不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流I变大，因此电流表示数变大。
2. 电压表V₁的示数：
V₁测R₁两端电压，由$U_1=IR_1$可知，R₁为定值，电流I变大，所以$U_1$变大，即V₁示数变大。
3. 电压表V₂的示数：
串联电路总电压等于各部分电压之和，即$U=U_1+U_2$，因此$U_2=U-U_1$。电源电压U不变，$U_1$变大，故$U_2$变小，即V₂示数变小。
4. V₁示数与电流表示数的比值：
该比值为$\frac{U_1}{I}$，根据欧姆定律，$\frac{U_1}{I}=R_1$，R₁是定值电阻，阻值不变，所以比值不变。
【答案】
变大 变大 变小 不变
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、滑动变阻器动态分析
【点评】
本题考查串联电路的动态分析，关键是明确各电表的测量对象，结合欧姆定律和串联电路电压规律推导电表示数变化，属于初中物理电路部分的基础题型，需掌握基本的电路分析逻辑。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，电流表测量电路总电流，电压表V₁测定值电阻R₁两端的电压，电压表V₂测滑动变阻器R₂两端的电压。当滑动变阻器滑片从右端滑到左端时，R₂接入电路的电阻减小，总电阻随之变化；结合电源电压不变的条件，通过欧姆定律和串联电路的电压规律，即可分析各电表示数的变化，以及V₁示数与电流表示数的比值（该比值等于定值电阻R₁的阻值）。
【解析】
1. 电流表示数：
R₁与R₂串联，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$。滑片从右端滑到左端，R₂接入电阻变小，故总电阻$R_{总}$减小。电源电压U不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流I变大，因此电流表示数变大。
2. 电压表V₁的示数：
V₁测R₁两端电压，由$U_1=IR_1$可知，R₁为定值，电流I变大，所以$U_1$变大，即V₁示数变大。
3. 电压表V₂的示数：
串联电路总电压等于各部分电压之和，即$U=U_1+U_2$，因此$U_2=U-U_1$。电源电压U不变，$U_1$变大，故$U_2$变小，即V₂示数变小。
4. V₁示数与电流表示数的比值：
该比值为$\frac{U_1}{I}$，根据欧姆定律，$\frac{U_1}{I}=R_1$，R₁是定值电阻，阻值不变，所以比值不变。
【答案】
变大 变大 变小 不变
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、滑动变阻器动态分析
【点评】
本题考查串联电路的动态分析，关键是明确各电表的测量对象，结合欧姆定律和串联电路电压规律推导电表示数变化，属于初中物理电路部分的基础题型，需掌握基本的电路分析逻辑。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示，电源电压保持不变.当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将
变大
，电压表的示数将变大
，电压表与电流表示数的比值将不变
.（均填“变大”“不变”或“变小”）答案
2. 变大 变大 不变
解析
【分析】首先明确开关断开和闭合时的电路结构：当开关S断开时，电阻R与灯泡L串联，电流表测串联电路的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；当开关S闭合时，灯泡L被短路，电路为定值电阻R的简单电路，电流表测通过R的电流，电压表测电源电压。接下来分别分析电流表、电压表示数的变化，再计算电压表与电流表示数的比值，判断其变化。
【解析】1. 电流表示数：S断开时，总电阻为$R+R_L$，电流$I_1=\frac{U}{R+R_L}$；S闭合时，总电阻为$R$，电流$I_2=\frac{U}{R}$。因$R ＜ R+R_L$，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，$I_2＞I_1$，故电流表示数变大。2. 电压表示数：S断开时，电压表测$R$两端电压，$U_{V1}=I_1R=\frac{UR}{R+R_L}$；S闭合时，电压表测电源电压$U$，显然$U_{V2}=U＞U_{V1}$，故电压表示数变大。3. 电压表与电流表示数的比值：S断开时，比值为$\frac{U_{V1}}{I_1}=\frac{\frac{UR}{R+R_L}}{\frac{U}{R+R_L}}=R$；S闭合时，比值为$\frac{U_{V2}}{I_2}=\frac{U}{\frac{U}{R}}=R$，所以比值不变。
【答案】变大 变大 不变
【知识点】欧姆定律、电路动态分析、串联电路规律
【点评】本题属于电路动态分析的基础题，核心是理清开关通断时的电路连接，结合欧姆定律分析电表示数变化，需掌握电流表、电压表测量对象的判断方法。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电流表示数：S断开时，总电阻为$R+R_L$，电流$I_1=\frac{U}{R+R_L}$；S闭合时，总电阻为$R$，电流$I_2=\frac{U}{R}$。因$R ＜ R+R_L$，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，$I_2＞I_1$，故电流表示数变大。2. 电压表示数：S断开时，电压表测$R$两端电压，$U_{V1}=I_1R=\frac{UR}{R+R_L}$；S闭合时，电压表测电源电压$U$，显然$U_{V2}=U＞U_{V1}$，故电压表示数变大。3. 电压表与电流表示数的比值：S断开时，比值为$\frac{U_{V1}}{I_1}=\frac{\frac{UR}{R+R_L}}{\frac{U}{R+R_L}}=R$；S闭合时，比值为$\frac{U_{V2}}{I_2}=\frac{U}{\frac{U}{R}}=R$，所以比值不变。
【答案】变大 变大 不变
【知识点】欧姆定律、电路动态分析、串联电路规律
【点评】本题属于电路动态分析的基础题，核心是理清开关通断时的电路连接，结合欧姆定律分析电表示数变化，需掌握电流表、电压表测量对象的判断方法。
【难度系数】0.5
3. 如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关后，滑片 P 由 b 端滑到 a 端，电压表示数 U 与电流表示数 I 的变化关系图像如图乙所示，则可判断电源电压是
9
V，$R_0=$6
Ω，滑动变阻器的最大阻值$R_{ab}=$12
Ω.答案
3. 9 6 12
解析
【分析】本题为串联电路的欧姆定律应用问题。首先明确电路连接：$R_0$与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻$R_0$两端电压，电流表测电路电流。当滑片移到$a$端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路电流最大，此时电压表示数等于电源电压；当滑片移到$b$端时，滑动变阻器接入电阻最大，电路电流最小，结合图像提取对应电压、电流值，利用欧姆定律和串联电路电阻规律计算即可。
【解析】
1. 求电源电压：当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为$R_0$的简单电路，此时电路电流最大。由图乙可知，最大电流$I_{大}=1.5A$，此时电压表示数等于电源电压，即电源电压$U=9V$。
2. 求定值电阻$R_0$的阻值：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$R_0=\frac{U}{I_{大}}=\frac{9V}{1.5A}=6Ω$。
3. 求滑动变阻器的最大阻值：当滑片$P$在$b$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路总电阻最大，电流最小。由图乙可知，最小电流$I_{小}=0.5A$，此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{小}}=\frac{9V}{0.5A}=18Ω$。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，滑动变阻器的最大阻值$R_{ab}=R_{总}-R_0=18Ω-6Ω=12Ω$。
【答案】9；6；12
【知识点】欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】本题结合串联电路特点和图像信息考查欧姆定律应用，解题关键是从图像中准确提取滑片在两端时的电流、电压值，难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 求电源电压：当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为$R_0$的简单电路，此时电路电流最大。由图乙可知，最大电流$I_{大}=1.5A$，此时电压表示数等于电源电压，即电源电压$U=9V$。
2. 求定值电阻$R_0$的阻值：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得$R_0=\frac{U}{I_{大}}=\frac{9V}{1.5A}=6Ω$。
3. 求滑动变阻器的最大阻值：当滑片$P$在$b$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路总电阻最大，电流最小。由图乙可知，最小电流$I_{小}=0.5A$，此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{小}}=\frac{9V}{0.5A}=18Ω$。根据串联电路总电阻等于各电阻之和，滑动变阻器的最大阻值$R_{ab}=R_{总}-R_0=18Ω-6Ω=12Ω$。
【答案】9；6；12
【知识点】欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】本题结合串联电路特点和图像信息考查欧姆定律应用，解题关键是从图像中准确提取滑片在两端时的电流、电压值，难度中等。
【难度系数】0.5
4. 如图所示,将一个$R_1=10\Omega$的电阻和最大阻值是$20\Omega$的滑动变阻器串联,接在电源电压是3V且保持不变的电路上.
(1)要使通过$R_1$的电流是0.2A,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
(2)要使$R_1$两端的电压是2V,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
(3)在滑动变阻器的滑片P从A端向B端滑动的过程中,$R_1$两端电压的最大值和最小值各是多少?
(1)要使通过$R_1$的电流是0.2A,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
(2)要使$R_1$两端的电压是2V,滑动变阻器接入电路的电阻是多少?
(3)在滑动变阻器的滑片P从A端向B端滑动的过程中,$R_1$两端电压的最大值和最小值各是多少?
答案
4.解:(1)当通过$R_1$的电流是0.2A时,电路的总电阻
$R_{串}=\frac{U}{I}=\frac{3\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=15\Omega,$
滑动变阻器接入电路的电阻
$R_2=R_{串}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega.$
(2)当$R_1$两端的电压$U_1=2\mathrm{V}$时,电路中的电流
$I'=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2\mathrm{V}}{10\Omega}=0.2\mathrm{A},$
滑动变阻器接入电路的电阻
$R_2'=\frac{U_2}{I'}=\frac{U-U_1}{I'}=\frac{3\mathrm{V}-2\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=5\Omega.$
(3)当滑片P置于A端时,$R_2$未接入电路,此时$R_1$两端的电压最大,且为电源电压,$U_大=U=3\mathrm{V};$
当滑片P置于B端时,$R_2$接入电路的电阻最大,此时$R_1$两端的电压最小,由串联电路中的电阻关系,得
$\frac{U_小}{U_2'}=\frac{R_1}{R_大},\frac{U_小}{U-U_小}=\frac{10\Omega}{20\Omega},解得U_小=1\mathrm{V}.$
$R_{串}=\frac{U}{I}=\frac{3\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=15\Omega,$
滑动变阻器接入电路的电阻
$R_2=R_{串}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega.$
(2)当$R_1$两端的电压$U_1=2\mathrm{V}$时,电路中的电流
$I'=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2\mathrm{V}}{10\Omega}=0.2\mathrm{A},$
滑动变阻器接入电路的电阻
$R_2'=\frac{U_2}{I'}=\frac{U-U_1}{I'}=\frac{3\mathrm{V}-2\mathrm{V}}{0.2\mathrm{A}}=5\Omega.$
(3)当滑片P置于A端时,$R_2$未接入电路,此时$R_1$两端的电压最大,且为电源电压,$U_大=U=3\mathrm{V};$
当滑片P置于B端时,$R_2$接入电路的电阻最大,此时$R_1$两端的电压最小,由串联电路中的电阻关系,得
$\frac{U_小}{U_2'}=\frac{R_1}{R_大},\frac{U_小}{U-U_小}=\frac{10\Omega}{20\Omega},解得U_小=1\mathrm{V}.$
解析
【分析】
本题为串联电路的电学计算问题，解题思路如下：1. 明确串联电路的核心规律：电流处处相等（$I=I_1=I_2$），总电压等于各用电器电压之和（$U=U_1+U_2$），总电阻等于各电阻之和（$R_{串}=R_1+R_2$）；2. 针对每个小问，先提取已知量，结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$及其变形公式，串联电路规律进行计算；3. 分析滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化，推导电路中电流、电压的最值情况。
【解析】
解：(1) 当通过$R_1$的电流$I=0.2A$时，因$R_1$与$R_2$串联，电路电流$I=I_1=0.2A$。
根据欧姆定律，电路总电阻：
$R_{串}=\frac{U}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15\Omega$
滑动变阻器接入电路的电阻：
$R_2=R_{串}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega$
(2) 当$R_1$两端电压$U_1=2V$时，电路电流：
$I'=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2V}{10\Omega}=0.2A$
滑动变阻器两端电压：
$U_2'=U-U_1=3V-2V=1V$
滑动变阻器接入电路的电阻：
$R_2'=\frac{U_2'}{I'}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega$
(3) 滑片P在A端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路只有$R_1$，$R_1$两端电压最大，等于电源电压：
$U_{大}=U=3V$
滑片P在B端时，滑动变阻器接入最大电阻$R_{2大}=20\Omega$，根据串联分压规律：
$\frac{U_小}{U-U_小}=\frac{R_1}{R_{2大}}$
代入数据：$\frac{U_小}{3V-U_小}=\frac{10\Omega}{20\Omega}=\frac{1}{2}$
解得：$U_小=1V$
【答案】
(1)$5\Omega$；(2)$5\Omega$；(3)最大值$3V$，最小值$1V$
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器应用
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的基础应用，结合滑动变阻器阻值变化分析电路电压、电流的变化，是电学核心基础题型，侧重对基础公式和规律的掌握。
【难度系数】
0.6
本题为串联电路的电学计算问题，解题思路如下：1. 明确串联电路的核心规律：电流处处相等（$I=I_1=I_2$），总电压等于各用电器电压之和（$U=U_1+U_2$），总电阻等于各电阻之和（$R_{串}=R_1+R_2$）；2. 针对每个小问，先提取已知量，结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$及其变形公式，串联电路规律进行计算；3. 分析滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化，推导电路中电流、电压的最值情况。
【解析】
解：(1) 当通过$R_1$的电流$I=0.2A$时，因$R_1$与$R_2$串联，电路电流$I=I_1=0.2A$。
根据欧姆定律，电路总电阻：
$R_{串}=\frac{U}{I}=\frac{3V}{0.2A}=15\Omega$
滑动变阻器接入电路的电阻：
$R_2=R_{串}-R_1=15\Omega-10\Omega=5\Omega$
(2) 当$R_1$两端电压$U_1=2V$时，电路电流：
$I'=\frac{U_1}{R_1}=\frac{2V}{10\Omega}=0.2A$
滑动变阻器两端电压：
$U_2'=U-U_1=3V-2V=1V$
滑动变阻器接入电路的电阻：
$R_2'=\frac{U_2'}{I'}=\frac{1V}{0.2A}=5\Omega$
(3) 滑片P在A端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路只有$R_1$，$R_1$两端电压最大，等于电源电压：
$U_{大}=U=3V$
滑片P在B端时，滑动变阻器接入最大电阻$R_{2大}=20\Omega$，根据串联分压规律：
$\frac{U_小}{U-U_小}=\frac{R_1}{R_{2大}}$
代入数据：$\frac{U_小}{3V-U_小}=\frac{10\Omega}{20\Omega}=\frac{1}{2}$
解得：$U_小=1V$
【答案】
(1)$5\Omega$；(2)$5\Omega$；(3)最大值$3V$，最小值$1V$
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器应用
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的基础应用，结合滑动变阻器阻值变化分析电路电压、电流的变化，是电学核心基础题型，侧重对基础公式和规律的掌握。
【难度系数】
0.6
