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11 (2025无锡宜兴模拟)如图所示，已知电源电压为9 V，一只小灯泡L上标有“4.8 V 0.3 A”字样，为了使它能正常发光，需要在电路中串联多大的保护电阻R （
A.4 Ω
B.14 Ω
C.16 Ω
D.30 Ω
B
）A.4 Ω
B.14 Ω
C.16 Ω
D.30 Ω
答案
B
解析
【分析】要使小灯泡正常发光，需满足其两端电压为额定电压、通过的电流为额定电流。由于电阻R与灯泡L串联，根据串联电路的特点，电路中电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和，因此可先求出电阻R两端的电压，再结合欧姆定律计算电阻R的阻值。
【解析】
1. 确定电路电流：小灯泡正常发光时，电路中的电流等于其额定电流，即$ I = I_L = 0.3\ \mathrm{A} $。
2. 计算电阻R两端电压：串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电阻R两端的电压$ U_R = U - U_L = 9\ \mathrm{V} - 4.8\ \mathrm{V} = 4.2\ \mathrm{V} $。
3. 计算电阻R的阻值：根据欧姆定律$ R = \frac{U_R}{I} $，代入数据得$ R = \frac{4.2\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 14\ \Omega $。
【答案】B
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律的基础应用，解题关键是明确串联电路电流、电压的关系，属于难度适中的电学计算题，大部分学生可掌握。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 确定电路电流：小灯泡正常发光时，电路中的电流等于其额定电流，即$ I = I_L = 0.3\ \mathrm{A} $。
2. 计算电阻R两端电压：串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电阻R两端的电压$ U_R = U - U_L = 9\ \mathrm{V} - 4.8\ \mathrm{V} = 4.2\ \mathrm{V} $。
3. 计算电阻R的阻值：根据欧姆定律$ R = \frac{U_R}{I} $，代入数据得$ R = \frac{4.2\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 14\ \Omega $。
【答案】B
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律的基础应用，解题关键是明确串联电路电流、电压的关系，属于难度适中的电学计算题，大部分学生可掌握。
【难度系数】0.7
12 (易错题) 如图所示，图中的滑动变阻器$R_1$的电阻变化范围是$0～200\ \Omega$，电阻$R_2＝300\ \Omega$，电源的电压是$6\ \mathrm{V}$且保持不变。当滑动变阻器的滑片从$a$端滑到$b$端，电压表示数的变化是（
A.从$6\ \mathrm{V}$变为$3.6\ \mathrm{V}$
B.从$6\ \mathrm{V}$变为$2.4\ \mathrm{V}$
C.从$6\ \mathrm{V}$变为$0$
D.从$3.6\ \mathrm{V}$变为$2.4\ \mathrm{V}$
A
）A.从$6\ \mathrm{V}$变为$3.6\ \mathrm{V}$
B.从$6\ \mathrm{V}$变为$2.4\ \mathrm{V}$
C.从$6\ \mathrm{V}$变为$0$
D.从$3.6\ \mathrm{V}$变为$2.4\ \mathrm{V}$
答案
A
解析
【分析】首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电压表测量滑片$P$到$R_2$右端（电源正极侧）的电压。解题思路：①判断滑片在$a$端时电压表的测量对象：此时滑片$P$在$R_1$最左端，电压表两端接电源正负极，测电源电压；②判断滑片在$b$端时电压表的测量对象：此时滑片$P$在$R_1$最右端，电压表测$R_2$两端电压，利用串联电路电流规律和欧姆定律计算该电压；③对比两个电压值，确定电压表示数的变化。
【解析】
1. 当滑片$P$在$a$端时：
电压表并联在电源两端，电压表示数等于电源电压，即$U_{a}=6\ \mathrm{V}$。
2. 当滑片$P$在$b$端时：
$R_1$全部接入电路，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=200\ \Omega+300\ \Omega=500\ \Omega$；
串联电路电流处处相等，电路电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.012\ \mathrm{A}$；
此时电压表测$R_2$两端电压，根据欧姆定律，$U_{b}=I× R_2=0.012\ \mathrm{A}×300\ \Omega=3.6\ \mathrm{V}$；
因此电压表示数从$6\ \mathrm{V}$变为$3.6\ \mathrm{V}$。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题为串联电路动态分析题，易错点是判断电压表的测量对象，需明确滑片移动时电压表所测部分的变化，结合欧姆定律计算电压，属于基础易错题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 当滑片$P$在$a$端时：
电压表并联在电源两端，电压表示数等于电源电压，即$U_{a}=6\ \mathrm{V}$。
2. 当滑片$P$在$b$端时：
$R_1$全部接入电路，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=200\ \Omega+300\ \Omega=500\ \Omega$；
串联电路电流处处相等，电路电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{500\ \Omega}=0.012\ \mathrm{A}$；
此时电压表测$R_2$两端电压，根据欧姆定律，$U_{b}=I× R_2=0.012\ \mathrm{A}×300\ \Omega=3.6\ \mathrm{V}$；
因此电压表示数从$6\ \mathrm{V}$变为$3.6\ \mathrm{V}$。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题为串联电路动态分析题，易错点是判断电压表的测量对象，需明确滑片移动时电压表所测部分的变化，结合欧姆定律计算电压，属于基础易错题。
【难度系数】0.5
13 如图所示的电路中，电源电压保持不变，$R_1$、$R_2$为定值电阻，$R_1=20\ \Omega$. 当开关$S_1$、$S_2$都闭合时，电流表示数为$I_1=0.3\ \mathrm{A}$；当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时，电流表示数为$I_2=0.2\ \mathrm{A}$. 试求：
（1）电源电压$U$.
（2）$R_2$的阻值.
（1）电源电压$U$.
（2）$R_2$的阻值.
答案
(1) 当开关$S_1$和$S_2$都闭合时，$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$知，故电源电压为
$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×20\ \Omega=6\ \mathrm{V}.$
(2) 当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时，$R_1$和$R_2$串联，电路总电阻为$R_总=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega,$
根据串联总电阻规律知，$R_2$的阻值为
$R_2=R_总-R_1=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega.$
$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A}×20\ \Omega=6\ \mathrm{V}.$
(2) 当开关$S_1$闭合、$S_2$断开时，$R_1$和$R_2$串联，电路总电阻为$R_总=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega,$
根据串联总电阻规律知，$R_2$的阻值为
$R_2=R_总-R_1=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega.$
解析
【分析】
首先分析开关不同状态下的电路结构：当S₁、S₂都闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测电路电流；当S₁闭合、S₂断开时，R₁与R₂串联，电流表测串联电路电流。再结合欧姆定律和串联电路电阻规律，分步计算电源电压和R₂的阻值。
【解析】
(1) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，电源电压等于R₁两端的电压：
$ U = U_1 = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
(2) 当开关S₁闭合、S₂断开时，R₁与R₂串联，电流表测串联电路的电流。根据欧姆定律，电路总电阻：
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，可得R₂的阻值：
$ R_2 = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 20\ \Omega = 10\ \Omega $。
【答案】
(1) 电源电压U为6V；(2) R₂的阻值为10Ω。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用，核心是判断不同开关状态下的电路连接方式，属于初中物理电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先分析开关不同状态下的电路结构：当S₁、S₂都闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测电路电流；当S₁闭合、S₂断开时，R₁与R₂串联，电流表测串联电路电流。再结合欧姆定律和串联电路电阻规律，分步计算电源电压和R₂的阻值。
【解析】
(1) 当开关S₁、S₂都闭合时，R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测通过R₁的电流。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，电源电压等于R₁两端的电压：
$ U = U_1 = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
(2) 当开关S₁闭合、S₂断开时，R₁与R₂串联，电流表测串联电路的电流。根据欧姆定律，电路总电阻：
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
根据串联电路总电阻等于各分电阻之和，可得R₂的阻值：
$ R_2 = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 20\ \Omega = 10\ \Omega $。
【答案】
(1) 电源电压U为6V；(2) R₂的阻值为10Ω。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用，核心是判断不同开关状态下的电路连接方式，属于初中物理电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
14 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻$R_0=20\ \Omega$，$R_1$是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，问：
（1）当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，热敏电阻$R_1$的阻值是多少？
（2）当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，电压表示数为2 V，电源电压是多少？
（3）当电压表示数为4 V时，环境温度是多少？
（1）当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，热敏电阻$R_1$的阻值是多少？
（2）当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，电压表示数为2 V，电源电压是多少？
（3）当电压表示数为4 V时，环境温度是多少？
答案
(1) 由图乙可知，当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，热敏电阻$R_1$的阻值是$40\ \Omega.$
(2) 由电路图可知，$R_0$与$R_1$串联，当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，电路中的电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A},$
$R_1$两端的电压$U_1=IR_1=0.1\ \mathrm{A}×40\ \Omega=4\ \mathrm{V},$
电源的电压$U=U_0+U_1=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}.$
(3) 若电压表的示数为4 V，则电路中电流
$I'=\frac{U'_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A},$
电路中的总电阻$R=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega,$
热敏电阻的阻值
$R'_1=R-R_0=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega,$
由图乙可知环境的温度为$50\ °\mathrm{C}.$
(2) 由电路图可知，$R_0$与$R_1$串联，当环境温度为$20\ °\mathrm{C}$时，电路中的电流$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A},$
$R_1$两端的电压$U_1=IR_1=0.1\ \mathrm{A}×40\ \Omega=4\ \mathrm{V},$
电源的电压$U=U_0+U_1=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}.$
(3) 若电压表的示数为4 V，则电路中电流
$I'=\frac{U'_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A},$
电路中的总电阻$R=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega,$
热敏电阻的阻值
$R'_1=R-R_0=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega,$
由图乙可知环境的温度为$50\ °\mathrm{C}.$
解析
【分析】
解题思路：（1）第一问直接从图乙中读取温度为20℃时对应的热敏电阻R₁的阻值；（2）第二问，电路中R₀与R₁串联，电压表测R₀两端电压，根据欧姆定律算出电路电流，再计算R₁两端电压，电源电压为两电阻两端电压之和；（3）第三问，已知电压表示数（R₀的电压），先算出此时电路电流，再算出总电阻，减去R₀得到R₁的阻值，最后从图乙中找到对应阻值的环境温度。
【解析】
（1）由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻R₁的阻值是40Ω；
（2）由甲图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₀两端电压。当环境温度为20℃时，电路中的电流：
$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，
R₁两端的电压：$U_1=IR_1=0.1\ \mathrm{A}×40\ \Omega=4\ \mathrm{V}$，
电源的电压：$U=U_0+U_1=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$；
（3）当电压表示数为4 V时，电路中电流：
$I'=\frac{U'_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，
电路中的总电阻：$R=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，
热敏电阻的阻值：$R'_1=R-R_0=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega$，
由图乙可知，当R₁'=10Ω时，对应的环境温度为50℃。
【答案】
(1) 40Ω；(2) 6V；(3) 50℃
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、热敏电阻特性
【点评】
本题是串联电路结合热敏电阻的常规计算题，考查欧姆定律的应用，解题关键是结合图像读取数据，利用串联电路的电流、电压规律逐步推导，难度适中，适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.5
解题思路：（1）第一问直接从图乙中读取温度为20℃时对应的热敏电阻R₁的阻值；（2）第二问，电路中R₀与R₁串联，电压表测R₀两端电压，根据欧姆定律算出电路电流，再计算R₁两端电压，电源电压为两电阻两端电压之和；（3）第三问，已知电压表示数（R₀的电压），先算出此时电路电流，再算出总电阻，减去R₀得到R₁的阻值，最后从图乙中找到对应阻值的环境温度。
【解析】
（1）由图乙可知，当环境温度为20℃时，热敏电阻R₁的阻值是40Ω；
（2）由甲图可知，R₀与R₁串联，电压表测R₀两端电压。当环境温度为20℃时，电路中的电流：
$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{2\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，
R₁两端的电压：$U_1=IR_1=0.1\ \mathrm{A}×40\ \Omega=4\ \mathrm{V}$，
电源的电压：$U=U_0+U_1=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$；
（3）当电压表示数为4 V时，电路中电流：
$I'=\frac{U'_0}{R_0}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，
电路中的总电阻：$R=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，
热敏电阻的阻值：$R'_1=R-R_0=30\ \Omega-20\ \Omega=10\ \Omega$，
由图乙可知，当R₁'=10Ω时，对应的环境温度为50℃。
【答案】
(1) 40Ω；(2) 6V；(3) 50℃
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、热敏电阻特性
【点评】
本题是串联电路结合热敏电阻的常规计算题，考查欧姆定律的应用，解题关键是结合图像读取数据，利用串联电路的电流、电压规律逐步推导，难度适中，适合基础阶段学生练习。
【难度系数】
0.5
