6. 某同学利用如图 Z-11-6 甲所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验，电源电压恒为3 V，更换5个定值电阻$R_x$，得到如图乙所示的图像。以下叙述正确的是（）


A.该实验过程，$R_x$两端电压不断减小
B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C.将$R_x$从5 Ω换成10 Ω后，应将滑片P向右移
D.滑动变阻器阻值变化范围为5～25 Ω

6. C

【分析】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，需运用控制变量法，结合串联电路分压规律、欧姆定律分析选项。实验核心是保持定值电阻两端电压不变，改变电阻观察电流变化，据此逐一判断选项。
【解析】
1. 分析A、B选项：探究电流与电阻关系时，需控制定值电阻$R_x$两端电压不变。由图乙，当$R_x=5\Omega$时，电流$I=0.5A$，则$R_x$两端电压$U_x=IR_x=0.5A×5\Omega=2.5V$，即电压表的示数应保持2.5V不变，因此A（$R_x$两端电压不断减小）、B（电压表示数为0.5V）错误。
2. 分析C选项：将$R_x$从$5\Omega$换成$10\Omega$后，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会变大，为保持其两端电压仍为2.5V，需增大滑动变阻器接入电路的电阻，使滑动变阻器分担更多电压，因此应将滑片P向右移动，C正确。
3. 分析D选项：电源电压$U=3V$，则滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U-U_x=3V-2.5V=0.5V$。当$R_x=5\Omega$时，电流最大为$0.5A$，滑动变阻器最小阻值$R_{滑小}=\frac{U_{滑}}{I_{大}}=\frac{0.5V}{0.5A}=1\Omega$；当$R_x=25\Omega$时，电流最小为$0.1A$，滑动变阻器最大阻值$R_{滑大}=\frac{U_{滑}}{I_{小}}=\frac{0.5V}{0.1A}=5\Omega$，故滑动变阻器阻值范围为1Ω~5Ω，D错误。
【答案】
C
【知识点】
探究电流与电阻关系、欧姆定律、串联分压
【点评】
本题结合I-R图像考查实验分析，关键是掌握控制变量法的应用，利用欧姆定律和串联电路规律推导，难度适中。
【难度系数】
0.6

7. (2024 常州期末) 如图 Z-11-7 所示,电源电压保持不变,$R_{0}$为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数变化范围为$0.4～1.2\ \mathrm{A}$,电压表的示数变化范围为$2～6\ \mathrm{V}$。定值电阻$R_{0}$的阻值及电源电压分别为（）

A.$5\ \Omega$ $8\ \mathrm{V}$
B.$5\ \Omega$ $10\ \mathrm{V}$
C.$10\ \Omega$ $10\ \mathrm{V}$
D.$10\ \Omega$ $8\ \mathrm{V}$

7. A

【分析】
首先分析电路：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。根据串联电路的电压规律，电源电压$U$等于定值电阻两端电压与滑动变阻器两端电压之和，即$U = IR_0 + U_R$。由于电源电压保持不变，结合电流和电压的变化范围，需先明确电流与电压的对应关系：当电路中电流减小时，滑动变阻器接入电阻增大，其两端电压增大，因此电流最小（$0.4\ \mathrm{A}$）对应电压表示数最大（$6\ \mathrm{V}$），电流最大（$1.2\ \mathrm{A}$）对应电压表示数最小（$2\ \mathrm{V}$），再通过联立方程求解$R_0$和电源电压。
【解析】
由电路图可知，$R_0$与$R$串联，电流表测电路电流，电压表测$R$两端电压。设电源电压为$U$，根据串联电路电压规律：
当电流$I_1=0.4\ \mathrm{A}$时，电压表示数$U_{R1}=6\ \mathrm{V}$，此时电源电压：$U = I_1R_0 + U_{R1} = 0.4\ \mathrm{A} × R_0 + 6\ \mathrm{V}$；
当电流$I_2=1.2\ \mathrm{A}$时，电压表示数$U_{R2}=2\ \mathrm{V}$，此时电源电压：$U = I_2R_0 + U_{R2} = 1.2\ \mathrm{A} × R_0 + 2\ \mathrm{V}$；
因为电源电压$U$不变，联立两式：
$0.4R_0 + 6 = 1.2R_0 + 2$
移项计算：$0.8R_0 = 4$，解得$R_0 = 5\ \Omega$；
将$R_0=5\ \Omega$代入$U = 0.4R_0 + 6$，得$U = 0.4 × 5 + 6 = 8\ \mathrm{V}$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串联电路特点和欧姆定律，利用电源电压不变建立方程求解，核心是明确电流与对应电压的关系，属于基础应用题型，需注意对应关系的判断。
【难度系数】
0.5

8.（2025连云港二模）如图 Z-11-8 甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，记录电表示数；如图乙所示是电路中电流与滑动变阻器两端电压关系的图像，下列说法正确的是（）

图 Z-11-8

A.定值电阻$R_0$的阻值是$10\ \Omega$
B.电源电压为$5.0\ \mathrm{V}$
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是$5～15\ \Omega$
D.当滑动变阻器的滑片$P$移至中点时，电流表的示数是$0.3\ \mathrm{A}$

8. D

【分析】首先明确电路为滑动变阻器与定值电阻$R_0$串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路电流。根据串联电路电压规律，电源电压$U_{总}=U_{滑}+IR_0$，结合图乙的$I-U$图像，选取两组数据联立方程，可求出$R_0$和电源电压，再计算滑动变阻器的阻值范围，最后逐一判断选项。
【解析】
1. 由图甲可知，滑动变阻器与$R_0$串联，电源电压满足$U_{总}=U_{滑}+IR_0$。
2. 从图乙提取两组数据：
当滑动变阻器两端电压$U_{滑1}=0V$时，电路电流$I_1=0.6A$，此时滑动变阻器阻值为0，电源电压$U_{总}=I_1R_0=0.6A×R_0$；
当滑动变阻器两端电压$U_{滑2}=3V$时，电路电流$I_2=0.2A$，电源电压$U_{总}=U_{滑2}+I_2R_0=3V+0.2A×R_0$；
3. 联立两式：$0.6A×R_0=3V+0.2A×R_0$，解得$R_0=7.5Ω$，电源电压$U_{总}=0.6A×7.5Ω=4.5V$。
选项A：$R_0=10Ω$，错误；选项B：电源电压为$5.0V$，错误。
4. 滑动变阻器的阻值范围：
电流最大时（$I=0.6A$），滑动变阻器最小阻值为0；
电流最小时（$I=0.2A$），滑动变阻器最大阻值$R_{滑max}=\frac{U_{滑2}}{I_2}=\frac{3V}{0.2A}=15Ω$，故滑动变阻器阻值范围为$0～15Ω$，选项C错误。
5. 滑片移至中点时，滑动变阻器接入阻值$R_{滑中}=\frac{15Ω}{2}=7.5Ω$，总电阻$R_{总}=R_{滑中}+R_0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω$，电路电流$I=\frac{U_{总}}{R_{总}}=\frac{4.5V}{15Ω}=0.3A$，选项D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】本题结合串联电路特点与I-U图像考查欧姆定律的应用，需从图像提取有效数据，利用电源电压不变建立方程求解，易错点是滑动变阻器阻值范围计算及选项判断。
【难度系数】0.5

9. 如图Z-11-9所示，电源电压为13.5 V，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a，电流表示数由0.18 A变为0.54 A，则定值电阻$R_0=$Ω，滑片P位于b端时，电压表的示数为V。

9. 25 9

【分析】
要解决本题，需先分析滑动变阻器滑片在不同位置时的电路状态：当滑片在a端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路仅含定值电阻$R_0$，此时电流最大，可利用欧姆定律计算$R_0$；当滑片在b端时，滑动变阻器接入电阻最大，$R_0$与滑动变阻器串联，电流最小，结合串联电路电压规律计算电压表（测滑动变阻器电压）的示数。
【解析】
1. 计算定值电阻$R_0$：
当滑片P在最左端a时，滑动变阻器接入电阻为0，电路为$R_0$的简单电路，此时电流$I_a = 0.54\ \mathrm{A}$，电源电压$U = 13.5\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得：
$R_0 = \frac{U}{I_a} = \frac{13.5\ \mathrm{V}}{0.54\ \mathrm{A}} = 25\ \Omega$。
2. 计算滑片在b端时电压表的示数：
当滑片P在最右端b时，滑动变阻器接入电阻最大，$R_0$与滑动变阻器串联，此时电流$I_b = 0.18\ \mathrm{A}$。
先计算$R_0$两端的电压：
$U_0 = I_b R_0 = 0.18\ \mathrm{A} × 25\ \Omega = 4.5\ \mathrm{V}$。
根据串联电路电压规律$U = U_0 + U_{\mathrm{滑}}$，可得滑动变阻器两端的电压（即电压表的示数）：
$U_{\mathrm{滑}} = U - U_0 = 13.5\ \mathrm{V} - 4.5\ \mathrm{V} = 9\ \mathrm{V}$。
【答案】
25；9
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】
本题考查欧姆定律在串联电路中的基础应用，核心是分析滑片移动时的电路连接状态，明确不同位置对应的电流特点，结合串联电路电压规律求解，属于常规基础题，需掌握欧姆定律的基本应用。
【难度系数】
0.6

10. 如图Z-11-10所示电路，电源电压$U=3\ \mathrm{V}$保持不变，滑动变阻器$R_2$的规格为“20 Ω 1.5 A”。当开关S闭合、滑动变阻器滑片P位于A端时，电流表的示数为0.3 A，则定值电阻$R_1$的阻值为Ω。当开关S闭合，滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，电压表的示数变化范围是V。

10. 10 3～1

【分析】首先明确电路结构：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻$R_1$两端的电压。第一步，当滑片在A端时，滑动变阻器接入电阻为0，电路仅为$R_1$的简单电路，利用欧姆定律可直接计算$R_1$的阻值；第二步，滑片从A端移至B端时，滑动变阻器接入电阻从0增大到20Ω，结合串联电路特点和欧姆定律，分别计算滑片在A、B端时电压表的示数，即可得到电压变化范围。
【解析】
1. 计算定值电阻$R_1$的阻值：
当开关S闭合、滑片P位于A端时，滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，电流表测电路电流。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得：
$R_1=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
2. 计算电压表的示数变化范围：
电压表测定值电阻$R_1$两端的电压：
滑片P在A端时，$R_2=0$，$R_1$两端电压等于电源电压，即$U_1=U=3\ \mathrm{V}$；
滑片P移至B端时，滑动变阻器接入最大电阻$R_2=20\ \Omega$，串联电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$，电路电流$I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，此时$R_1$两端电压$U_1'=I'R_1=0.1\ \mathrm{A}×10\ \Omega=1\ \mathrm{V}$；
因此，电压表示数变化范围为$3\ \mathrm{V}～1\ \mathrm{V}$。
【答案】10；3～1
【知识点】欧姆定律应用、串联电路特点
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的结合应用，关键是明确滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化，以及电压表的测量对象，属于基础电路题，难度适中。
【难度系数】0.5

11. (2024苏州吴江区二模)如图 Z-11-11 所示，电源电压恒定，$R_1$、$R_2$是定值电阻，$R_1=10\ \Omega$，滑动变阻器$R_3$标有“$20\ \Omega\ \ 0.5\ \mathrm{A}$”字样。只闭合开关$\mathrm{S}_1$，电流表的示数为$0.9\ \mathrm{A}$；再闭合开关$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$，电流表的示数变为$1.5\ \mathrm{A}$。

(1)电源电压为$\mathrm{V}$。
(2)$R_2$的阻值为$\Omega$。
(3)只闭合开关$\mathrm{S}_3$，电路安全时滑动变阻器$R_3$连入电路的最小阻值为$\Omega$。

11. (1)9 (2)15 (3)8

【分析】
要解决本题，需先明确不同开关状态下的电路结构，再结合串并联电路规律、欧姆定律及电路安全要求逐步计算：
1. 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，利用欧姆定律可求电源电压；
2. 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律求出$R_2$的电流，再用欧姆定律计算$R_2$的阻值；
3. 只闭合$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_3$串联，滑动变阻器允许的最大电流决定电路的最大电流，结合欧姆定律求出总最小电阻，进而得到$R_3$的最小阻值。
【解析】
(1) 只闭合$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流表测电路电流$I_1=0.9\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.9\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 9\ \mathrm{V}$；
(2) 闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_2$并联，$R_3$被短路，电流表测干路电流$I_{\mathrm{总}}=1.5\ \mathrm{A}$。并联电路各支路电压等于电源电压，故通过$R_1$的电流仍为$0.9\ \mathrm{A}$，根据并联电路电流规律，通过$R_2$的电流：
$I_2 = I_{\mathrm{总}} - I_1 = 1.5\ \mathrm{A} - 0.9\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A}$；
则$R_2$的阻值：
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$；
(3) 只闭合$\mathrm{S}_3$时，$R_1$与$R_3$串联，滑动变阻器$R_3$允许的最大电流为$0.5\ \mathrm{A}$，为保证电路安全，电路的最大电流$I_{\mathrm{最大}}=0.5\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律，电路总最小电阻：
$R_{\mathrm{总最小}} = \frac{U}{I_{\mathrm{最大}}} = \frac{9\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 18\ \Omega$；
串联电路总电阻等于各电阻之和，故滑动变阻器$R_3$连入的最小阻值：
$R_{3\mathrm{最小}} = R_{\mathrm{总最小}} - R_1 = 18\ \Omega - 10\ \Omega = 8\ \Omega$；
【答案】
(1)$9$；(2)$15$；(3)$8$
【知识点】
欧姆定律应用、串并联电路规律、电路安全分析
【点评】
本题通过开关切换改变电路结构，考查了串并联电路特点和欧姆定律的应用，核心是正确分析不同开关状态下的电路连接方式，需注意滑动变阻器的电流限制对电路安全的影响。
【难度系数】
0.5