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5 如图甲所示电路，电源电压保持不变，$R_0$为定值电阻，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，电压表和电流表的示数变化图像如图乙所示，以下说法正确的是 （
A.定值电阻$R_0$的阻值是 20 Ω
B.电源电压为 6 V
C.滑动变阻器的最大阻值 10 Ω
D.当电流表的示数是 0.6 A 时，滑动变阻器接入电路的电阻为 5 Ω
（第5题）（第6题）
D
）A.定值电阻$R_0$的阻值是 20 Ω
B.电源电压为 6 V
C.滑动变阻器的最大阻值 10 Ω
D.当电流表的示数是 0.6 A 时，滑动变阻器接入电路的电阻为 5 Ω
（第5题）（第6题）
答案
5. D
解析
【分析】
首先明确电路结构：甲图中定值电阻$R_0$与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。结合乙图的$I-U$图像，当滑动变阻器接入电阻为0时（滑片在$a$端），电压表示数为0，电流最大；当滑动变阻器接入最大电阻时（滑片在$b$端），电压表示数最大，电流最小。利用电源电压不变的特点，结合串联电路规律和欧姆定律，可求出$R_0$、电源电压、滑动变阻器最大阻值，再逐一分析选项。
【解析】
1. 求定值电阻$R_0$和电源电压：
当滑片在$a$端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路为$R_0$的简单电路，电流$I_1=0.9A$，根据欧姆定律，电源电压$U=I_1R_0=0.9A × R_0$；
当滑片在$b$端时，滑动变阻器接入最大电阻，电压表示数$U_{滑}=6V$，电流$I_2=0.3A$，串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压$U=I_2R_0 + U_{滑}=0.3A × R_0 +6V$；
由于电源电压不变，联立方程：$0.9A × R_0 = 0.3A × R_0 +6V$，解得$R_0=10Ω$，电源电压$U=0.9A ×10Ω=9V$。
2. 求滑动变阻器最大阻值：
根据欧姆定律，滑动变阻器最大阻值$R_{滑最大}=\frac{U_{滑}}{I_2}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$。
3. 分析选项：
A选项：$R_0=10Ω≠20Ω$，错误；
B选项：电源电压$U=9V≠6V$，错误；
C选项：滑动变阻器最大阻值$20Ω≠10Ω$，错误；
D选项：当电流$I=0.6A$时，总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{9V}{0.6A}=15Ω$，滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=R_{总}-R_0=15Ω-10Ω=5Ω$，正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律应用、串联电路电压规律
【点评】
本题结合$I-U$图像考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压信息，利用电源电压不变建立方程求解，需掌握串联电路的电压、电流规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：甲图中定值电阻$R_0$与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。结合乙图的$I-U$图像，当滑动变阻器接入电阻为0时（滑片在$a$端），电压表示数为0，电流最大；当滑动变阻器接入最大电阻时（滑片在$b$端），电压表示数最大，电流最小。利用电源电压不变的特点，结合串联电路规律和欧姆定律，可求出$R_0$、电源电压、滑动变阻器最大阻值，再逐一分析选项。
【解析】
1. 求定值电阻$R_0$和电源电压：
当滑片在$a$端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路为$R_0$的简单电路，电流$I_1=0.9A$，根据欧姆定律，电源电压$U=I_1R_0=0.9A × R_0$；
当滑片在$b$端时，滑动变阻器接入最大电阻，电压表示数$U_{滑}=6V$，电流$I_2=0.3A$，串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压$U=I_2R_0 + U_{滑}=0.3A × R_0 +6V$；
由于电源电压不变，联立方程：$0.9A × R_0 = 0.3A × R_0 +6V$，解得$R_0=10Ω$，电源电压$U=0.9A ×10Ω=9V$。
2. 求滑动变阻器最大阻值：
根据欧姆定律，滑动变阻器最大阻值$R_{滑最大}=\frac{U_{滑}}{I_2}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω$。
3. 分析选项：
A选项：$R_0=10Ω≠20Ω$，错误；
B选项：电源电压$U=9V≠6V$，错误；
C选项：滑动变阻器最大阻值$20Ω≠10Ω$，错误；
D选项：当电流$I=0.6A$时，总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{9V}{0.6A}=15Ω$，滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=R_{总}-R_0=15Ω-10Ω=5Ω$，正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律应用、串联电路电压规律
【点评】
本题结合$I-U$图像考查串联电路特点和欧姆定律的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压信息，利用电源电压不变建立方程求解，需掌握串联电路的电压、电流规律，难度适中。
【难度系数】
0.5
6 如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示.下列判断正确的是 （
A.电源电压为 4 V
B.$R_1$ 的阻值为 20 Ω
C.$R_2$ 的阻值变化范围为 0～10 Ω
D.滑动变阻器滑片在中点时，电流表示数为 0.3 A
D
）A.电源电压为 4 V
B.$R_1$ 的阻值为 20 Ω
C.$R_2$ 的阻值变化范围为 0～10 Ω
D.滑动变阻器滑片在中点时，电流表示数为 0.3 A
答案
6. D
解析
【分析】
首先分析电路：图甲中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁两端电压，V₂测R₂两端电压。定值电阻R₁的U-I图像是电压随电流增大而增大的直线，滑动变阻器R₂的U-I图像是电压随电流增大而减小的直线。结合图乙，上升直线为R₁的U-I图像，下降直线为R₂的。再根据串联电路特点和欧姆定律，逐一分析选项：先确定电源电压、R₁阻值、R₂阻值范围，最后计算滑片在中点时的电流。
【解析】
1. 电源电压：当R₂阻值为0时，电路只有R₁，电流最大，此时R₁两端电压等于电源电压。由图乙，最大电流I=0.6A时，R₁电压为6V，故电源电压U=6V，选项A错误。
2. R₁的阻值：根据欧姆定律，R₁=U₁/I₁=6V/0.6A=10Ω，选项B错误。
3. R₂的阻值范围：当R₂阻值最大时，电流最小，由图乙，最小电流I=0.2A时，R₂电压U₂=4V，故R₂最大阻值R₂大=U₂/I=4V/0.2A=20Ω，即R₂变化范围为0~20Ω，选项C错误。
4. 滑片在中点时的电流：滑片在中点时，R₂接入阻值为10Ω，总电阻R总=R₁+R₂中=10Ω+10Ω=20Ω，电路电流I=U/R总=6V/20Ω=0.3A，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、U-I图像分析
【点评】
本题结合串联电路规律和U-I图像考查欧姆定律的应用，关键是先判断R₁、R₂对应的U-I图像，再利用图像数据计算物理量，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
首先分析电路：图甲中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁两端电压，V₂测R₂两端电压。定值电阻R₁的U-I图像是电压随电流增大而增大的直线，滑动变阻器R₂的U-I图像是电压随电流增大而减小的直线。结合图乙，上升直线为R₁的U-I图像，下降直线为R₂的。再根据串联电路特点和欧姆定律，逐一分析选项：先确定电源电压、R₁阻值、R₂阻值范围，最后计算滑片在中点时的电流。
【解析】
1. 电源电压：当R₂阻值为0时，电路只有R₁，电流最大，此时R₁两端电压等于电源电压。由图乙，最大电流I=0.6A时，R₁电压为6V，故电源电压U=6V，选项A错误。
2. R₁的阻值：根据欧姆定律，R₁=U₁/I₁=6V/0.6A=10Ω，选项B错误。
3. R₂的阻值范围：当R₂阻值最大时，电流最小，由图乙，最小电流I=0.2A时，R₂电压U₂=4V，故R₂最大阻值R₂大=U₂/I=4V/0.2A=20Ω，即R₂变化范围为0~20Ω，选项C错误。
4. 滑片在中点时的电流：滑片在中点时，R₂接入阻值为10Ω，总电阻R总=R₁+R₂中=10Ω+10Ω=20Ω，电路电流I=U/R总=6V/20Ω=0.3A，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、U-I图像分析
【点评】
本题结合串联电路规律和U-I图像考查欧姆定律的应用，关键是先判断R₁、R₂对应的U-I图像，再利用图像数据计算物理量，属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
7（2025连云港东海模拟）将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处，并将一个电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次获取数据并记录；将记录的数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析正确的是
（
A.电源电压为3.5 V
B.图像b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时，灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大
（
C
）A.电源电压为3.5 V
B.图像b是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5 V时，灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大
答案
7. C
解析
【分析】
首先，定值电阻阻值恒定，其I-U图像为直线；小灯泡电阻随温度变化，I-U图像为曲线。电路中滑动变阻器与接入元件串联，总电压等于各部分电压之和，因此可通过图像形状区分对应元件，再结合串联电路规律分析各选项。
【解析】
1. 区分图像对应元件：定值电阻的电流与电压成正比，I-U图像为直线，故图像a是接入定值电阻时的I-U图像；小灯泡电阻随温度变化，I-U图像为曲线，故图像b是接入小灯泡时的I-U图像，因此B选项错误。
2. 计算电源电压：串联电路总电压$ U_{总}=U_{滑}+U_{元件} $，对图像a（定值电阻的I-U）取两点：$ U_{滑1}=0.5V $时$ I_1=0.7A $，$ U_{滑2}=3V $时$ I_2=0.2A $，由$ I=\frac{U_{总}-U_{滑}}{R_{定}} $，联立得：
$ \begin{cases} 0.7=\frac{U_{总}-0.5}{R_{定}} \\ 0.2=\frac{U_{总}-3}{R_{定}} \end{cases} $
解得$ U_{总}=4V $，故A选项（电源电压3.5V）错误。
3. 分析C选项：
定值电阻两端电压为3.5V时，滑动变阻器电压$ U_{滑}=U_{总}-3.5V=0.5V $，对应电流$ I=0.7A $，定值电阻阻值$ R_{定}=\frac{3.5V}{0.7A}=5Ω $。
小灯泡两端电压为3.5V时，滑动变阻器电压也为0.5V，对应图像b中电流$ I'=0.3A $，小灯泡阻值$ R_{灯}=\frac{3.5V}{0.3A}≈11.7Ω $，大于定值电阻阻值，故灯泡电阻较大，C正确。
4. 分析D选项：接入小灯泡后，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，滑动变阻器电压$ U_{滑} $变大，小灯泡电压$ U_{灯}=U_{总}-U_{滑} $减小，若电压表测小灯泡电压，示数变小，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、I-U图像应用、电阻计算
【点评】
本题结合串联电路特点和I-U图像，考查定值电阻与小灯泡的电阻特性区分，需准确分析图像对应关系，通过公式计算电源电压和电阻，是电学综合题，侧重学生对电路和图像的分析能力。
【难度系数】
0.5
首先，定值电阻阻值恒定，其I-U图像为直线；小灯泡电阻随温度变化，I-U图像为曲线。电路中滑动变阻器与接入元件串联，总电压等于各部分电压之和，因此可通过图像形状区分对应元件，再结合串联电路规律分析各选项。
【解析】
1. 区分图像对应元件：定值电阻的电流与电压成正比，I-U图像为直线，故图像a是接入定值电阻时的I-U图像；小灯泡电阻随温度变化，I-U图像为曲线，故图像b是接入小灯泡时的I-U图像，因此B选项错误。
2. 计算电源电压：串联电路总电压$ U_{总}=U_{滑}+U_{元件} $，对图像a（定值电阻的I-U）取两点：$ U_{滑1}=0.5V $时$ I_1=0.7A $，$ U_{滑2}=3V $时$ I_2=0.2A $，由$ I=\frac{U_{总}-U_{滑}}{R_{定}} $，联立得：
$ \begin{cases} 0.7=\frac{U_{总}-0.5}{R_{定}} \\ 0.2=\frac{U_{总}-3}{R_{定}} \end{cases} $
解得$ U_{总}=4V $，故A选项（电源电压3.5V）错误。
3. 分析C选项：
定值电阻两端电压为3.5V时，滑动变阻器电压$ U_{滑}=U_{总}-3.5V=0.5V $，对应电流$ I=0.7A $，定值电阻阻值$ R_{定}=\frac{3.5V}{0.7A}=5Ω $。
小灯泡两端电压为3.5V时，滑动变阻器电压也为0.5V，对应图像b中电流$ I'=0.3A $，小灯泡阻值$ R_{灯}=\frac{3.5V}{0.3A}≈11.7Ω $，大于定值电阻阻值，故灯泡电阻较大，C正确。
4. 分析D选项：接入小灯泡后，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，滑动变阻器电压$ U_{滑} $变大，小灯泡电压$ U_{灯}=U_{总}-U_{滑} $减小，若电压表测小灯泡电压，示数变小，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路规律、I-U图像应用、电阻计算
【点评】
本题结合串联电路特点和I-U图像，考查定值电阻与小灯泡的电阻特性区分，需准确分析图像对应关系，通过公式计算电源电压和电阻，是电学综合题，侧重学生对电路和图像的分析能力。
【难度系数】
0.5
