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8. 如图16-24所示电路中，电源电压恒为6 V，$R_2$的阻值为20 Ω，只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电流表的示数为0.2 A，求：（1）电阻$R_1$的阻值。（2）当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时，电流表的示数。
答案
8. (1) 30 Ω （2）0.5 A
解析
【分析】
先分析不同开关状态下的电路结构：只闭合$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测$R_1$的电流；$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流。解题时，先利用欧姆定律计算$R_1$的阻值，再结合并联电路的电压、电流规律计算干路电流。
【解析】
（1）只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测通过$R_1$的电流$I_1=0.2\ \mathrm{A}$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电阻$R_1$的阻值：
$ R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
（2）当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流。
并联电路中各支路两端电压等于电源电压，因此通过$R_2$的电流：
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A} $。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流表的示数：
$ I = I_1 + I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
（1）$30\ \Omega$；（2）$0.5\ \mathrm{A}$
【知识点】
欧姆定律，并联电路电流规律，并联电路电压规律
【点评】
本题是基础电路计算题，核心是分状态判断电路连接方式，结合欧姆定律和并联电路规律求解，考查学生对电路分析和公式应用的掌握。
【难度系数】
0.6
先分析不同开关状态下的电路结构：只闭合$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测$R_1$的电流；$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流。解题时，先利用欧姆定律计算$R_1$的阻值，再结合并联电路的电压、电流规律计算干路电流。
【解析】
（1）只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测通过$R_1$的电流$I_1=0.2\ \mathrm{A}$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电阻$R_1$的阻值：
$ R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
（2）当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流。
并联电路中各支路两端电压等于电源电压，因此通过$R_2$的电流：
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A} $。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流表的示数：
$ I = I_1 + I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
（1）$30\ \Omega$；（2）$0.5\ \mathrm{A}$
【知识点】
欧姆定律，并联电路电流规律，并联电路电压规律
【点评】
本题是基础电路计算题，核心是分状态判断电路连接方式，结合欧姆定律和并联电路规律求解，考查学生对电路分析和公式应用的掌握。
【难度系数】
0.6
9. 图16-25(a)为一盏可调亮度的台灯的电位器结构图，A、B、P是它的三个接线柱，其中P与金属滑片相连，其内部简化电路如图16-25(b)所示。当顺时针转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上顺时针滑动，即可调节灯泡的亮度（通过灯丝电流越大，灯越亮）。已知电源电压为220 V，灯泡L的阻值为2000 Ω。（不考虑灯丝电阻随温度的变化）
（1）当灯泡最亮时，通过灯泡L的电流是多少？
（2）当通过灯泡L的电流为0.05 A时，灯泡L两端的电压是多少？
（3）当电流为0.05 A时，电位器接入电路中的电阻是多少？
（1）当灯泡最亮时，通过灯泡L的电流是多少？
（2）当通过灯泡L的电流为0.05 A时，灯泡L两端的电压是多少？
（3）当电流为0.05 A时，电位器接入电路中的电阻是多少？
答案
9. (1) 0.11 A （2）100 V （3）2400 Ω
解析
【分析】
本题考查欧姆定律在串联电路中的应用，需结合电位器的工作原理分析电路：
1. 灯泡最亮时，电路中电流最大，根据欧姆定律，电源电压一定时，电路总电阻越小电流越大，因此电位器接入电阻为0时，总电阻最小，电流最大，灯泡最亮；
2. 已知灯泡电流和电阻，根据欧姆定律变形公式$U=IR$可直接计算灯泡两端电压；
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和，先计算电位器两端电压，再结合电流，用欧姆定律计算电位器接入的电阻。
【解析】
（1）当灯泡最亮时，电位器接入电路的电阻为0，电路中只有灯泡$L$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得通过灯泡的电流：
$I_{最大}=\frac{U}{R_L}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2000\ \Omega}=0.11\ \mathrm{A}$；
（2）已知通过灯泡的电流$I=0.05\ \mathrm{A}$，灯泡电阻$R_L=2000\ \Omega$，根据$U=IR$，灯泡两端电压：
$U_L=IR_L=0.05\ \mathrm{A}×2000\ \Omega=100\ \mathrm{V}$；
（3）串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电位器两端的电压：
$U_P=U-U_L=220\ \mathrm{V}-100\ \mathrm{V}=120\ \mathrm{V}$，
串联电路电流处处相等，电位器的电流$I_P=I=0.05\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，电位器接入的电阻：
$R_P=\frac{U_P}{I_P}=\frac{120\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=2400\ \Omega$。
【答案】
(1) 0.11 A；(2) 100 V；(3) 2400 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】
本题结合电位器的实际应用，考查欧姆定律在串联电路中的基本应用，需要学生理解串联电路的电压、电流特点，掌握欧姆定律的公式及变形，属于电学基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题考查欧姆定律在串联电路中的应用，需结合电位器的工作原理分析电路：
1. 灯泡最亮时，电路中电流最大，根据欧姆定律，电源电压一定时，电路总电阻越小电流越大，因此电位器接入电阻为0时，总电阻最小，电流最大，灯泡最亮；
2. 已知灯泡电流和电阻，根据欧姆定律变形公式$U=IR$可直接计算灯泡两端电压；
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和，先计算电位器两端电压，再结合电流，用欧姆定律计算电位器接入的电阻。
【解析】
（1）当灯泡最亮时，电位器接入电路的电阻为0，电路中只有灯泡$L$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得通过灯泡的电流：
$I_{最大}=\frac{U}{R_L}=\frac{220\ \mathrm{V}}{2000\ \Omega}=0.11\ \mathrm{A}$；
（2）已知通过灯泡的电流$I=0.05\ \mathrm{A}$，灯泡电阻$R_L=2000\ \Omega$，根据$U=IR$，灯泡两端电压：
$U_L=IR_L=0.05\ \mathrm{A}×2000\ \Omega=100\ \mathrm{V}$；
（3）串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电位器两端的电压：
$U_P=U-U_L=220\ \mathrm{V}-100\ \mathrm{V}=120\ \mathrm{V}$，
串联电路电流处处相等，电位器的电流$I_P=I=0.05\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律，电位器接入的电阻：
$R_P=\frac{U_P}{I_P}=\frac{120\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=2400\ \Omega$。
【答案】
(1) 0.11 A；(2) 100 V；(3) 2400 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】
本题结合电位器的实际应用，考查欧姆定律在串联电路中的基本应用，需要学生理解串联电路的电压、电流特点，掌握欧姆定律的公式及变形，属于电学基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
