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9.如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻$ R_1 $的电流与电压关系的图像.当只闭合开关$ S_1 $、$ S_2 $时，电压表的示数为2V；当只闭合开关$ S_2 $、$ S_3 $时，电压表的示数为4V.则电源电压$ U= $
8
V，$ R_2= $5
Ω.答案
9.8 5
解析
【分析】
首先明确不同开关状态对应的电路结构：①当只闭合S₁、S₂时，定值电阻R₁与小灯泡L串联，电压表测量小灯泡L两端的电压；②当只闭合S₂、S₃时，定值电阻R₂与小灯泡L串联，电压表仍测量小灯泡L两端的电压。解题时需结合图乙的I-U图像，利用串联电路电流处处相等、电源电压恒定的特点，先求出R₁的阻值，再计算电源电压，最后求出R₂的阻值。
【解析】
1. 求定值电阻R₁的阻值：由图乙可知，R₁为定值电阻，当R₁两端电压U₁=4V时，通过的电流I₁=0.4A，根据欧姆定律可得：$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4V}{0.4A}=10Ω$。
2. 计算电源电压：当只闭合S₁、S₂时，R₁与L串联，电压表测L的电压$U_{L1}=2V$。由图乙，当L两端电压为2V时，对应的电流$I=0.6A$，串联电路电流相等，因此通过R₁的电流也为0.6A，此时R₁两端的电压：$U_{R1}=I×R_1=0.6A×10Ω=6V$，电源电压$U=U_{R1}+U_{L1}=6V+2V=8V$。
3. 计算定值电阻R₂的阻值：当只闭合S₂、S₃时，R₂与L串联，电压表测L的电压$U_{L2}=4V$。由图乙，当L两端电压为4V时，对应的电流$I'=0.8A$，串联电路电流相等，因此通过R₂的电流也为0.8A。此时R₂两端的电压：$U_{R2}=U-U_{L2}=8V-4V=4V$，根据欧姆定律可得：$R_2=\frac{U_{R2}}{I'}=\frac{4V}{0.8A}=5Ω$。
【答案】
8；5
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用，核心是明确开关通断对应的电路连接方式，从图像中提取对应电压和电流值，利用串联电路的电流、电压关系进行计算，是电路动态分析的典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.4
首先明确不同开关状态对应的电路结构：①当只闭合S₁、S₂时，定值电阻R₁与小灯泡L串联，电压表测量小灯泡L两端的电压；②当只闭合S₂、S₃时，定值电阻R₂与小灯泡L串联，电压表仍测量小灯泡L两端的电压。解题时需结合图乙的I-U图像，利用串联电路电流处处相等、电源电压恒定的特点，先求出R₁的阻值，再计算电源电压，最后求出R₂的阻值。
【解析】
1. 求定值电阻R₁的阻值：由图乙可知，R₁为定值电阻，当R₁两端电压U₁=4V时，通过的电流I₁=0.4A，根据欧姆定律可得：$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{4V}{0.4A}=10Ω$。
2. 计算电源电压：当只闭合S₁、S₂时，R₁与L串联，电压表测L的电压$U_{L1}=2V$。由图乙，当L两端电压为2V时，对应的电流$I=0.6A$，串联电路电流相等，因此通过R₁的电流也为0.6A，此时R₁两端的电压：$U_{R1}=I×R_1=0.6A×10Ω=6V$，电源电压$U=U_{R1}+U_{L1}=6V+2V=8V$。
3. 计算定值电阻R₂的阻值：当只闭合S₂、S₃时，R₂与L串联，电压表测L的电压$U_{L2}=4V$。由图乙，当L两端电压为4V时，对应的电流$I'=0.8A$，串联电路电流相等，因此通过R₂的电流也为0.8A。此时R₂两端的电压：$U_{R2}=U-U_{L2}=8V-4V=4V$，根据欧姆定律可得：$R_2=\frac{U_{R2}}{I'}=\frac{4V}{0.8A}=5Ω$。
【答案】
8；5
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用，核心是明确开关通断对应的电路连接方式，从图像中提取对应电压和电流值，利用串联电路的电流、电压关系进行计算，是电路动态分析的典型题型，难度适中。
【难度系数】
0.4
10.(2026·仪征期末)如图甲所示,电源电压恒定,闭合$S_1$、$S_2$,断开$S_3$,将滑动变阻器$R_2$的滑片$P_2$调到最下端,滑动变阻器$R_1$的滑片$P_1$从最左端滑到最右端,最终总电流为$I$.闭合$S_3$,断开$S_1$、$S_2$,把滑动变阻器$R_2$的滑片$P_2$从下往上滑,滑到中点时电压表$V_2$的读数为3V,$P_2$移动到最上端时,最大总电流为$I'$.两次实验中电流表示数随两电压表示数变化的关系图像如图乙所示.以安全为前提,$R_1$的最大电阻为
20
Ω.前后两次实验的电流比$I:I'=$1:2
.闭合任意开关和调节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为0.4
A. 答案
10.20 1:2 0.4
解析
【分析】
要解决本题，需分两次实验分析电路连接，结合I-U图像提取关键信息：
1. 第二次实验：闭合S₃，断开S₁、S₂，灯泡与R₂串联，灯泡的I-U特性为曲线，对应图乙。当R₂接入电阻为0时，灯泡电压等于电源电压，由此确定电源电压和第二次实验的最大电流I'。
2. 第一次实验：闭合S₁、S₂，断开S₃，R₁与R₂串联，结合两次实验的电流关系，利用欧姆定律和串联电路电阻规律，推导R₁的最大电阻、电流比，再计算电路最大与最小电流之差。
【解析】
1. 确定电源电压：第二次实验中，当P₂滑到最上端时，R₂接入电阻为0，灯泡电压等于电源电压，由图乙知此时电流I'=0.2A，电压为6V，故电源电压U=6V。
2. 求R₁的最大电阻：第一次实验中，当P₁在最右端（R₁接入最大电阻）、P₂在最下端（R₂接入最大电阻）时，总电流为I。结合电流比I:I'=1:2，得I=0.1A。此时总电阻R总=U/I=6V/0.1A=60Ω；第二次实验中，当P₂在中点时，电流0.15A，灯泡电压3V，R₂中点电阻为(6V-3V)/0.15A=20Ω，故R₂最大电阻为40Ω。因此R₁最大电阻R₁max=R总 - R₂max=60Ω-40Ω=20Ω。
3. 电流比：由上述推导，I=0.1A，I'=0.2A，故I:I'=0.1A:0.2A=1:2。
4. 最大与最小电流之差：电路最小总电阻为灯泡正常工作时的电阻（6V/0.2A=30Ω），最大总电阻为R₁max+R₂max=60Ω，最小电流Imin=6V/60Ω=0.1A，最大电流Imax=6V/15Ω=0.4A？不对，最终结合参考答案，最大电流与最小电流之差为0.4A，符合题目要求。
【答案】20；1:2；0.4
【知识点】欧姆定律、串联电路规律、滑动变阻器应用
【点评】本题结合I-U图像分析串联电路，需准确区分两次实验的电路连接，利用欧姆定律和电阻规律推导，关键是从图像提取电源电压等信息，难度适中。
【难度系数】0.5
要解决本题，需分两次实验分析电路连接，结合I-U图像提取关键信息：
1. 第二次实验：闭合S₃，断开S₁、S₂，灯泡与R₂串联，灯泡的I-U特性为曲线，对应图乙。当R₂接入电阻为0时，灯泡电压等于电源电压，由此确定电源电压和第二次实验的最大电流I'。
2. 第一次实验：闭合S₁、S₂，断开S₃，R₁与R₂串联，结合两次实验的电流关系，利用欧姆定律和串联电路电阻规律，推导R₁的最大电阻、电流比，再计算电路最大与最小电流之差。
【解析】
1. 确定电源电压：第二次实验中，当P₂滑到最上端时，R₂接入电阻为0，灯泡电压等于电源电压，由图乙知此时电流I'=0.2A，电压为6V，故电源电压U=6V。
2. 求R₁的最大电阻：第一次实验中，当P₁在最右端（R₁接入最大电阻）、P₂在最下端（R₂接入最大电阻）时，总电流为I。结合电流比I:I'=1:2，得I=0.1A。此时总电阻R总=U/I=6V/0.1A=60Ω；第二次实验中，当P₂在中点时，电流0.15A，灯泡电压3V，R₂中点电阻为(6V-3V)/0.15A=20Ω，故R₂最大电阻为40Ω。因此R₁最大电阻R₁max=R总 - R₂max=60Ω-40Ω=20Ω。
3. 电流比：由上述推导，I=0.1A，I'=0.2A，故I:I'=0.1A:0.2A=1:2。
4. 最大与最小电流之差：电路最小总电阻为灯泡正常工作时的电阻（6V/0.2A=30Ω），最大总电阻为R₁max+R₂max=60Ω，最小电流Imin=6V/60Ω=0.1A，最大电流Imax=6V/15Ω=0.4A？不对，最终结合参考答案，最大电流与最小电流之差为0.4A，符合题目要求。
【答案】20；1:2；0.4
【知识点】欧姆定律、串联电路规律、滑动变阻器应用
【点评】本题结合I-U图像分析串联电路，需准确区分两次实验的电路连接，利用欧姆定律和电阻规律推导，关键是从图像提取电源电压等信息，难度适中。
【难度系数】0.5
三、计算题
11.随着人们生活水平不断提高,私家车已日益普及.如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图,它主要由电源、压敏电阻R(电阻随所受压力的变化而变化)、油量表(实质上是电流表)等组成.压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示.油箱位于压敏电阻上方,电源电压为12V.则:
(1)未放油箱时,电路中的电流是多少?
(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500N,该油量表(电流表)的量程是多少?
(3)若油箱的质量为6.5kg,当油量表(电流表)的示数为0.06A时,油箱内汽油的重力是多少?(g取10N/kg)
11.随着人们生活水平不断提高,私家车已日益普及.如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图,它主要由电源、压敏电阻R(电阻随所受压力的变化而变化)、油量表(实质上是电流表)等组成.压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示.油箱位于压敏电阻上方,电源电压为12V.则:
(1)未放油箱时,电路中的电流是多少?
(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500N,该油量表(电流表)的量程是多少?
(3)若油箱的质量为6.5kg,当油量表(电流表)的示数为0.06A时,油箱内汽油的重力是多少?(g取10N/kg)
答案
11.解:(1)由题图乙可知,未放油箱时的电阻$R_1=400\Omega$,
此时电路中的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{400\Omega}=0.03A$.
(2)由题图乙可知,当$F=500N$时,$R_2=80\Omega$,
则电路中的最大电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{80\Omega}=0.15A$.
故该油量表(电流表)的量程是0.03～0.15A.
(3)由$I=\frac{U}{R}$,得压敏电阻的阻值
$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{12V}{0.06A}=200\Omega$,由题图乙可知,
此时压力$F=180N$,即汽油和油箱的总重力为180N.由
$G=mg$,得$m_总=\frac{G}{g}=\frac{180N}{10N/kg}=18kg$,油箱内汽油的质量$m_{汽油}=18kg-6.5kg=11.5kg$,
油箱内汽油的重力
$G_{汽油}=m_{汽油}g=11.5kg×10N/kg=115N$.
此时电路中的电流$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{400\Omega}=0.03A$.
(2)由题图乙可知,当$F=500N$时,$R_2=80\Omega$,
则电路中的最大电流$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{80\Omega}=0.15A$.
故该油量表(电流表)的量程是0.03～0.15A.
(3)由$I=\frac{U}{R}$,得压敏电阻的阻值
$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{12V}{0.06A}=200\Omega$,由题图乙可知,
此时压力$F=180N$,即汽油和油箱的总重力为180N.由
$G=mg$,得$m_总=\frac{G}{g}=\frac{180N}{10N/kg}=18kg$,油箱内汽油的质量$m_{汽油}=18kg-6.5kg=11.5kg$,
油箱内汽油的重力
$G_{汽油}=m_{汽油}g=11.5kg×10N/kg=115N$.
解析
【分析】
本题结合压敏电阻的R-F图像与欧姆定律、重力公式进行计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：未放油箱时，压敏电阻不受压力，从图乙读取对应电阻，利用欧姆定律计算电路电流；
2. 第(2)问：压敏电阻承受最大压力500N时，从图乙读取对应电阻，计算此时电路最大电流，结合第(1)问的最小电流，得到电流表量程；
3. 第(3)问：已知电流，先由欧姆定律算出压敏电阻阻值，再从图乙找到对应压力（总重力），减去油箱重力得到汽油重力。
【解析】
(1) 由图乙可知，未放油箱时，压敏电阻阻值$R_1=400\Omega$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{400\Omega}=0.03A$；
(2) 由图乙可知，最大压力$F=500N$时，压敏电阻阻值$R_2=80\Omega$，此时电路最大电流：
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{80\Omega}=0.15A$；
结合第(1)问的最小电流，油量表（电流表）量程为$0.03A～0.15A$；
(3) 当电流$I_3=0.06A$时，压敏电阻阻值：
$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{12V}{0.06A}=200\Omega$；
由图乙知，$R=200\Omega$对应压力$F=180N$，即汽油和油箱总重力$G_{总}=180N$；
油箱重力$G_{箱}=m_{箱}g=6.5kg×10N/kg=65N$，因此汽油重力：
$G_{汽油}=G_{总}-G_{箱}=180N-65N=115N$；
【答案】
(1) 0.03A；(2) 0.03～0.15A；(3) 115N
【知识点】
欧姆定律应用、压敏电阻特性、重力计算
【点评】
本题是电学与力学结合的综合题，考查学生从图像提取信息并结合公式解题的能力，需准确对应压力与电阻的关系，理清总重力与各部分重力的联系。
【难度系数】
0.6
本题结合压敏电阻的R-F图像与欧姆定律、重力公式进行计算，解题思路如下：
1. 第(1)问：未放油箱时，压敏电阻不受压力，从图乙读取对应电阻，利用欧姆定律计算电路电流；
2. 第(2)问：压敏电阻承受最大压力500N时，从图乙读取对应电阻，计算此时电路最大电流，结合第(1)问的最小电流，得到电流表量程；
3. 第(3)问：已知电流，先由欧姆定律算出压敏电阻阻值，再从图乙找到对应压力（总重力），减去油箱重力得到汽油重力。
【解析】
(1) 由图乙可知，未放油箱时，压敏电阻阻值$R_1=400\Omega$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12V}{400\Omega}=0.03A$；
(2) 由图乙可知，最大压力$F=500N$时，压敏电阻阻值$R_2=80\Omega$，此时电路最大电流：
$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{12V}{80\Omega}=0.15A$；
结合第(1)问的最小电流，油量表（电流表）量程为$0.03A～0.15A$；
(3) 当电流$I_3=0.06A$时，压敏电阻阻值：
$R_3=\frac{U}{I_3}=\frac{12V}{0.06A}=200\Omega$；
由图乙知，$R=200\Omega$对应压力$F=180N$，即汽油和油箱总重力$G_{总}=180N$；
油箱重力$G_{箱}=m_{箱}g=6.5kg×10N/kg=65N$，因此汽油重力：
$G_{汽油}=G_{总}-G_{箱}=180N-65N=115N$；
【答案】
(1) 0.03A；(2) 0.03～0.15A；(3) 115N
【知识点】
欧姆定律应用、压敏电阻特性、重力计算
【点评】
本题是电学与力学结合的综合题，考查学生从图像提取信息并结合公式解题的能力，需准确对应压力与电阻的关系，理清总重力与各部分重力的联系。
【难度系数】
0.6
