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4.分别测量电阻为R的定值电阻和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线如图所示。由图可知，定值电阻的电阻R为
5
Ω；小灯泡L的电阻会随其两端电压的升高而逐渐变大
，当小灯泡两端电压为2 V时，其电阻为4
Ω。答案
5；大；4
解析
【分析】
要解决这道题，需明确定值电阻的U-I图线为直线，阻值恒定，可通过欧姆定律计算；小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，电压升高时温度升高，电阻变大；计算小灯泡2V时的电阻，需从图像中读取对应电压的电流，再用欧姆定律求解。
【解析】
1. 定值电阻R的计算：定值电阻的U-I图线是直线，选取图中一组数据，如电流I=0.6A时，电压U=3.0V，根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} = \frac{3.0V}{0.6A} = 5\Omega $。
2. 小灯泡电阻变化：小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，当两端电压升高时，实际功率变大，灯丝温度升高，因此电阻逐渐变大。
3. 小灯泡电压为2V时的电阻：从图像中找到小灯泡U=2V时，对应电流I=0.5A，根据欧姆定律 $ R_L = \frac{U}{I} = \frac{2V}{0.5A} = 4\Omega $。
【答案】
5；大；4
【知识点】
欧姆定律；U-I图像；电阻的特性
【点评】
本题结合U-I图像考查欧姆定律的应用，关键是区分定值电阻和小灯泡电阻的特点，小灯泡电阻随温度变化，需准确读取图像数据计算，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确定值电阻的U-I图线为直线，阻值恒定，可通过欧姆定律计算；小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，电压升高时温度升高，电阻变大；计算小灯泡2V时的电阻，需从图像中读取对应电压的电流，再用欧姆定律求解。
【解析】
1. 定值电阻R的计算：定值电阻的U-I图线是直线，选取图中一组数据，如电流I=0.6A时，电压U=3.0V，根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} = \frac{3.0V}{0.6A} = 5\Omega $。
2. 小灯泡电阻变化：小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大，当两端电压升高时，实际功率变大，灯丝温度升高，因此电阻逐渐变大。
3. 小灯泡电压为2V时的电阻：从图像中找到小灯泡U=2V时，对应电流I=0.5A，根据欧姆定律 $ R_L = \frac{U}{I} = \frac{2V}{0.5A} = 4\Omega $。
【答案】
5；大；4
【知识点】
欧姆定律；U-I图像；电阻的特性
【点评】
本题结合U-I图像考查欧姆定律的应用，关键是区分定值电阻和小灯泡电阻的特点，小灯泡电阻随温度变化，需准确读取图像数据计算，难度适中。
【难度系数】
0.5
5.如图所示的电路，电源电压保持不变，灯丝电阻不变。当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$
串
联；若两表的示数之比$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=1:3$，则灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电阻之比为$1:2$
。当开关S断开，甲、乙为电流表时，灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并
联，通过灯泡$\mathrm{L}_1$的电流大于
（选填“大于”“等于”或“小于”）通过灯泡$\mathrm{L}_2$的电流。答案
串；$1:2$；并；大于
解析
【分析】
要解决此题，需分两种情况分析电路：①开关S闭合，甲、乙为电压表时，电压表相当于开路，据此判断电路连接方式，再结合电压比求电阻比；②开关S断开，甲、乙为电流表时，电流表相当于导线，判断电路连接方式，结合并联电路规律比较电流大小。
【解析】
1. 开关S闭合，甲、乙为电压表时：
电压表内阻极大，相当于开路，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L}_2$→中间节点→$\mathrm{L}_1$→开关S→电源负极，因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联。
甲电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1$，乙电压表测电源总电压$U=U_1+U_2$。已知$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=1:3$，即$\frac{U_1}{U_1+U_2}=\frac{1}{3}$，解得$U_2=2U_1$。
串联电路电流处处相等，由$U=IR$得，电阻之比等于电压之比，故$R_1:R_2=U_1:U_2=1:2$。
2. 开关S断开，甲、乙为电流表时：
电流表内阻极小，相当于导线，电流从电源正极分为两条支路：一条经$\mathrm{L}_2$、甲电流表回到电源负极；另一条经乙电流表、$\mathrm{L}_1$回到电源负极，因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联。
并联电路各支路电压相等，由$I=\frac{U}{R}$可知，电流与电阻成反比。因$R_1:R_2=1:2$，故通过$\mathrm{L}_1$的电流大于通过$\mathrm{L}_2$的电流。
【答案】
串；$1:2$；并；大于
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、欧姆定律应用
【点评】
本题核心是区分不同电表类型时的电路连接，需掌握电压表并联、电流表串联的特点，结合串并联电路的电压、电流规律和欧姆定律分析，是电路基础题的典型考法。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需分两种情况分析电路：①开关S闭合，甲、乙为电压表时，电压表相当于开路，据此判断电路连接方式，再结合电压比求电阻比；②开关S断开，甲、乙为电流表时，电流表相当于导线，判断电路连接方式，结合并联电路规律比较电流大小。
【解析】
1. 开关S闭合，甲、乙为电压表时：
电压表内阻极大，相当于开路，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L}_2$→中间节点→$\mathrm{L}_1$→开关S→电源负极，因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联。
甲电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压$U_1$，乙电压表测电源总电压$U=U_1+U_2$。已知$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=1:3$，即$\frac{U_1}{U_1+U_2}=\frac{1}{3}$，解得$U_2=2U_1$。
串联电路电流处处相等，由$U=IR$得，电阻之比等于电压之比，故$R_1:R_2=U_1:U_2=1:2$。
2. 开关S断开，甲、乙为电流表时：
电流表内阻极小，相当于导线，电流从电源正极分为两条支路：一条经$\mathrm{L}_2$、甲电流表回到电源负极；另一条经乙电流表、$\mathrm{L}_1$回到电源负极，因此$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联。
并联电路各支路电压相等，由$I=\frac{U}{R}$可知，电流与电阻成反比。因$R_1:R_2=1:2$，故通过$\mathrm{L}_1$的电流大于通过$\mathrm{L}_2$的电流。
【答案】
串；$1:2$；并；大于
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、欧姆定律应用
【点评】
本题核心是区分不同电表类型时的电路连接，需掌握电压表并联、电流表串联的特点，结合串并联电路的电压、电流规律和欧姆定律分析，是电路基础题的典型考法。
【难度系数】
0.5
6.小明设计的监控鱼缸水温的报警器电路图如图所示，已知电源电压恒为12 V，定值电阻的电阻$R_1$为40 Ω，$R_2$是放入鱼缸水中的热敏电阻的电阻，热敏电阻的电阻随温度变化的关系如下表所示。当电压表示数达到8 V时，报警器(图中未画出)报警。当电压表示数为8 V时，求：
(1)通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流。
(2)电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压。
(3)鱼缸内水的温度。
(1)通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流。
(2)电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压。
(3)鱼缸内水的温度。
答案
解 由题中电路图知,电阻为$R_1$的定值电阻、电阻为$R_2$的热敏电阻串联后接在电路中,电压表测量定值电阻两端的电压。
(1)根据欧姆定律得,通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流 $I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{8\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。
(2)根据串联电路电压的特点得,电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压
$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
(3)根据串联电路电流特点和欧姆定律得,此时热敏电阻的电阻
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{U_2}{I_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
根据题目中表格知,热敏电阻的电阻为$20\ \Omega$时,水温为$30\ °\mathrm{C}$。
答:(1)通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流为$0.2\ \mathrm{A}$。
(2)电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压为$4\ \mathrm{V}$。
(3)鱼缸内水的温度为$30\ °\mathrm{C}$。
(1)根据欧姆定律得,通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流 $I_1=\frac{U_1}{R_1}=\frac{8\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$。
(2)根据串联电路电压的特点得,电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压
$U_2=U-U_1=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
(3)根据串联电路电流特点和欧姆定律得,此时热敏电阻的电阻
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{U_2}{I_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
根据题目中表格知,热敏电阻的电阻为$20\ \Omega$时,水温为$30\ °\mathrm{C}$。
答:(1)通过电阻为$R_1$的定值电阻的电流为$0.2\ \mathrm{A}$。
(2)电阻为$R_2$的热敏电阻两端的电压为$4\ \mathrm{V}$。
(3)鱼缸内水的温度为$30\ °\mathrm{C}$。
解析
【分析】首先明确电路中$R_1$与$R_2$串联，电压表测定值电阻$R_1$两端的电压。解题思路：（1）已知$R_1$两端电压和电阻，根据欧姆定律可直接求通过$R_1$的电流；（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，用电源电压减去$R_1$两端电压得到$R_2$两端电压；（3）串联电路电流处处相等，所以$R_2$的电流等于$R_1$的电流，再结合欧姆定律算出$R_2$的电阻，最后根据热敏电阻的电阻-温度对应表格，找到$R_2$为该阻值时对应的水温。
【解析】由电路图可知，定值电阻$R_1$与热敏电阻$R_2$串联，电压表测量$R_1$两端的电压。
(1) 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，通过$R_1$的电流：$ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{8\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $。
(2) 串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，因此$R_2$两端的电压：$ U_2 = U - U_1 = 12\ \mathrm{V} - 8\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V} $。
(3) 串联电路中电流处处相等，故通过$R_2$的电流 $ I_2 = I_1 = 0.2\ \mathrm{A} $，根据欧姆定律，热敏电阻的阻值：$ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。结合题目给出的热敏电阻电阻与温度的对应关系，可知当$R_2=20\ \Omega$时，鱼缸内水的温度为30℃。
【答案】(1) 通过电阻为$ R_1 $的定值电阻的电流为0.2 A；(2) 电阻为$ R_2 $的热敏电阻两端的电压为4 V；(3) 鱼缸内水的温度为30 ℃。
【知识点】串联电路的电压电流规律、欧姆定律
【点评】本题是串联电路与欧姆定律结合的基础应用题，结合热敏电阻的实际应用场景，解题关键是明确电路连接方式，熟练运用串联电路的电压、电流特点及欧姆定律公式，步骤清晰，难度适中，适合考查学生对基础电学知识的掌握情况。
【难度系数】0.3
【解析】由电路图可知，定值电阻$R_1$与热敏电阻$R_2$串联，电压表测量$R_1$两端的电压。
(1) 根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，通过$R_1$的电流：$ I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{8\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $。
(2) 串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，因此$R_2$两端的电压：$ U_2 = U - U_1 = 12\ \mathrm{V} - 8\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V} $。
(3) 串联电路中电流处处相等，故通过$R_2$的电流 $ I_2 = I_1 = 0.2\ \mathrm{A} $，根据欧姆定律，热敏电阻的阻值：$ R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $。结合题目给出的热敏电阻电阻与温度的对应关系，可知当$R_2=20\ \Omega$时，鱼缸内水的温度为30℃。
【答案】(1) 通过电阻为$ R_1 $的定值电阻的电流为0.2 A；(2) 电阻为$ R_2 $的热敏电阻两端的电压为4 V；(3) 鱼缸内水的温度为30 ℃。
【知识点】串联电路的电压电流规律、欧姆定律
【点评】本题是串联电路与欧姆定律结合的基础应用题，结合热敏电阻的实际应用场景，解题关键是明确电路连接方式，熟练运用串联电路的电压、电流特点及欧姆定律公式，步骤清晰，难度适中，适合考查学生对基础电学知识的掌握情况。
【难度系数】0.3
