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1. 在右图所示的电路中，电源电压恒为3 V，$R_2=10\ \Omega$。当$S_1$闭合，$S_2$、$S_3$断开时，电流表示数为0.6 A。
(1)$R_1$的阻值为多少？
(2)当$S_2$闭合，$S_1$、$S_3$断开时，电压表示数为多少？
(3)当$S_1$、$S_3$闭合，$S_2$断开时，电流表示数为多少？
(1)$R_1$的阻值为多少？
(2)当$S_2$闭合，$S_1$、$S_3$断开时，电压表示数为多少？
(3)当$S_1$、$S_3$闭合，$S_2$断开时，电流表示数为多少？
答案
1. 解：(1)由电路图可知，当$S_1$闭合，$S_2$、$S_3$断开时，只有$R_1$连入电路中，电流表测通过$R_1$的电流。
由欧姆定律可得 $R_1=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$
(2)由电路图知，当$S_2$闭合，$S_1$、$S_3$断开时，$R_1$与$R_2$串联，电压表V测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。
电路总电阻 $R=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$
根据欧姆定律可得电路中的电流 $I'=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
则电压表示数(电阻$R_2$两端的电压)$U_1=I'R_2=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
(3)当开关$S_1$、$S_3$闭合，$S_2$断开时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测通过$R_1$的电流。
根据欧姆定律可得通过$R_1$的电流 $I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
即电流表示数为0.6 A。
由欧姆定律可得 $R_1=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$
(2)由电路图知，当$S_2$闭合，$S_1$、$S_3$断开时，$R_1$与$R_2$串联，电压表V测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。
电路总电阻 $R=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$
根据欧姆定律可得电路中的电流 $I'=\frac{U}{R}=\frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
则电压表示数(电阻$R_2$两端的电压)$U_1=I'R_2=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$
(3)当开关$S_1$、$S_3$闭合，$S_2$断开时，$R_1$与$R_2$并联，电流表测通过$R_1$的电流。
根据欧姆定律可得通过$R_1$的电流 $I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$
即电流表示数为0.6 A。
解析
【分析】
解决本题的关键是根据开关的通断情况，准确判断不同状态下电路的连接方式（串联、并联或单电阻接入），明确电表测量对象，再结合欧姆定律及串并联电路特点逐步计算。
【解析】
(1) 当$ S_1 $闭合，$ S_2 $、$ S_3 $断开时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测通过$ R_1 $的电流。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，可得：
$ R_1=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega $
(2) 当$ S_2 $闭合，$ S_1 $、$ S_3 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $串联，电压表测$ R_2 $两端电压，电流表测电路电流。串联总电阻：
$ R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega $
电路电流：
$ I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A} $
电压表示数（$ R_2 $两端电压）：
$ U_2=I'R_2=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V} $
(3) 当$ S_1 $、$ S_3 $闭合，$ S_2 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，电流表测$ R_1 $支路电流。并联电路各支路电压等于电源电压，因此：
$ I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A} $
即电流表示数为0.6 A。
【答案】
(1) $ R_1 $的阻值为5 Ω；(2) 电压表示数为2 V；(3) 电流表示数为0.6 A。
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用，核心是判断不同开关状态下的电路结构，需熟练掌握串并联电路规律，属于电学基础题型，注重对基础知识点的运用。
【难度系数】
0.6
解决本题的关键是根据开关的通断情况，准确判断不同状态下电路的连接方式（串联、并联或单电阻接入），明确电表测量对象，再结合欧姆定律及串并联电路特点逐步计算。
【解析】
(1) 当$ S_1 $闭合，$ S_2 $、$ S_3 $断开时，电路为$ R_1 $的简单电路，电流表测通过$ R_1 $的电流。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，可得：
$ R_1=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega $
(2) 当$ S_2 $闭合，$ S_1 $、$ S_3 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $串联，电压表测$ R_2 $两端电压，电流表测电路电流。串联总电阻：
$ R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega $
电路电流：
$ I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A} $
电压表示数（$ R_2 $两端电压）：
$ U_2=I'R_2=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V} $
(3) 当$ S_1 $、$ S_3 $闭合，$ S_2 $断开时，$ R_1 $与$ R_2 $并联，电流表测$ R_1 $支路电流。并联电路各支路电压等于电源电压，因此：
$ I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A} $
即电流表示数为0.6 A。
【答案】
(1) $ R_1 $的阻值为5 Ω；(2) 电压表示数为2 V；(3) 电流表示数为0.6 A。
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用，核心是判断不同开关状态下的电路结构，需熟练掌握串并联电路规律，属于电学基础题型，注重对基础知识点的运用。
【难度系数】
0.6
2.如下图所示,闭合开关,当滑片P移动到最左端A处时,电压表示数为6 V,电流表示数为0.6 A;当滑片P移动到最右端B处时,电压表示数为2 V。电源电压保持恒定,求:
(1)电源电压。
(2)R 的阻值。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
(1)电源电压。
(2)R 的阻值。
(3)滑动变阻器的最大阻值。
答案
2. 解：(1)当滑片P在A处时，只有R接入电路中，电压表测R两端的电压，即电源电压，电压表的示数为6 V，所以电源电压$U=6\ \mathrm{V}$
(2)R 的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)当滑片P在B处时，R与滑动变阻器串联，电路中的电流$I'=\frac{U_R}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
滑动变阻器两端的电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$
滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I'}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(2)R 的阻值$R=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(3)当滑片P在B处时，R与滑动变阻器串联，电路中的电流$I'=\frac{U_R}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$
滑动变阻器两端的电压$U_{\mathrm{滑}}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$
滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{U_{\mathrm{滑}}}{I'}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
解析
【分析】
首先分析电路结构：当滑片P在最左端A处时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有定值电阻R工作，电压表并联在R两端，测量的是R两端电压，即电源电压，电流表测电路电流；当滑片P在最右端B处时，滑动变阻器接入电阻最大，R与滑动变阻器串联，电压表仍测R两端电压，电流表测串联电路电流。解题时先利用滑片在A处的情况求电源电压和R的阻值，再根据滑片在B处的串联特点，结合欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
解：
(1) 当滑片P移动到最左端A处时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有R接入，电压表测R两端电压，即电源电压，因此电源电压$U = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得定值电阻R的阻值：
$R = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
(3) 当滑片P移动到最右端B处时，R与滑动变阻器串联，此时R两端电压$U_R = 2\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，电路中的电流：
$I' = \frac{U_R}{R} = \frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$；
串联电路总电压等于各部分电压之和，滑动变阻器两端电压：
$U_{\mathrm{滑}} = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 2\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$；
根据欧姆定律，滑动变阻器的最大阻值：
$R_{\mathrm{滑}} = \frac{U_{\mathrm{滑}}}{I'} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为$6\ \mathrm{V}$；(2) R的阻值为$10\ \Omega$；(3) 滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器应用
【点评】
本题是串联电路中欧姆定律的基础应用题，核心是分析滑片不同位置时的电路连接方式，明确电表测量对象，结合欧姆定律和串联电路规律逐步计算，属于电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先分析电路结构：当滑片P在最左端A处时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有定值电阻R工作，电压表并联在R两端，测量的是R两端电压，即电源电压，电流表测电路电流；当滑片P在最右端B处时，滑动变阻器接入电阻最大，R与滑动变阻器串联，电压表仍测R两端电压，电流表测串联电路电流。解题时先利用滑片在A处的情况求电源电压和R的阻值，再根据滑片在B处的串联特点，结合欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
解：
(1) 当滑片P移动到最左端A处时，滑动变阻器接入电阻为0，电路中只有R接入，电压表测R两端电压，即电源电压，因此电源电压$U = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得定值电阻R的阻值：
$R = \frac{U}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$。
(3) 当滑片P移动到最右端B处时，R与滑动变阻器串联，此时R两端电压$U_R = 2\ \mathrm{V}$，串联电路电流处处相等，电路中的电流：
$I' = \frac{U_R}{R} = \frac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$；
串联电路总电压等于各部分电压之和，滑动变阻器两端电压：
$U_{\mathrm{滑}} = U - U_R = 6\ \mathrm{V} - 2\ \mathrm{V} = 4\ \mathrm{V}$；
根据欧姆定律，滑动变阻器的最大阻值：
$R_{\mathrm{滑}} = \frac{U_{\mathrm{滑}}}{I'} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为$6\ \mathrm{V}$；(2) R的阻值为$10\ \Omega$；(3) 滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器应用
【点评】
本题是串联电路中欧姆定律的基础应用题，核心是分析滑片不同位置时的电路连接方式，明确电表测量对象，结合欧姆定律和串联电路规律逐步计算，属于电学基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. (2025 巴中,有改动)图甲是一台放置在水平地面上的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,$R_0$是阻值为$100\ \Omega$的定值电阻,秤盘下方的电阻$R$为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示。已知电源电压为$3\ \mathrm{V}$且保持不变,秤盘质量不计。
(1)当秤盘上没有站人时,求$R$的阻值。
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为$2\ \mathrm{V}$。求该同学的质量。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1)当秤盘上没有站人时,求$R$的阻值。
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为$2\ \mathrm{V}$。求该同学的质量。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
答案
3. 解：(1)当秤盘上没有站人时，压力$F=0$，由图像可知$R=400\ \Omega$
(2)图中两个电阻串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电压表示数为2 V，则定值电阻两端的电压$U_{R0}=U-U_R=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$
电路中的电流$I=\frac{U_{R0}}{R_0}=\frac{1\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.01\ \mathrm{A}$
压敏电阻的阻值$R'=\frac{U_R}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.01\ \mathrm{A}}=200\ \Omega$
由图丙可得$F=600\ \mathrm{N}$。根据压力等于重力可知，$G=600\ \mathrm{N}$
则人的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{600\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=60\ \mathrm{kg}$
(2)图中两个电阻串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电压表示数为2 V，则定值电阻两端的电压$U_{R0}=U-U_R=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$
电路中的电流$I=\frac{U_{R0}}{R_0}=\frac{1\ \mathrm{V}}{100\ \Omega}=0.01\ \mathrm{A}$
压敏电阻的阻值$R'=\frac{U_R}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.01\ \mathrm{A}}=200\ \Omega$
由图丙可得$F=600\ \mathrm{N}$。根据压力等于重力可知，$G=600\ \mathrm{N}$
则人的质量$m=\frac{G}{g}=\frac{600\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=60\ \mathrm{kg}$
解析
【分析】
本题分为两小问，解题思路如下：
1. 第(1)问：秤盘上没有站人时，人对秤盘的压力F=0，直接观察图丙中压敏电阻R的阻值随压力F变化的图像，找到F=0对应的R值即可。
2. 第(2)问：首先明确电路为R与R₀串联，电压表测R两端电压；根据串联电路电压规律算出R₀两端的电压，再利用欧姆定律求出电路中的电流（串联电路电流处处相等）；接着通过欧姆定律算出此时压敏电阻的阻值，对照图丙找到该阻值对应的压力F；由于水平面上压力等于人的重力，最后利用G=mg求出同学的质量。
【解析】
(1) 当秤盘上没有站人时，人对秤盘的压力F=0，由图丙可知，此时压敏电阻的阻值R=400 Ω。
(2) 由图乙可知，R与R₀串联，电压表测R两端的电压。
根据串联电路的电压规律，定值电阻R₀两端的电压：
U₀ = U - U_R = 3 V - 2 V = 1 V
电路中的电流：
I = U₀ / R₀ = 1 V / 100 Ω = 0.01 A
串联电路电流处处相等，所以通过压敏电阻的电流也为0.01 A，此时压敏电阻的阻值：
R' = U_R / I = 2 V / 0.01 A = 200 Ω
对照图丙，当R'=200 Ω时，对应的压力F=600 N。
水平面上，压力等于人的重力，即G=F=600 N，
根据G=mg，该同学的质量：
m = G / g = 600 N / 10 N/kg = 60 kg
【答案】
(1) 400 Ω；(2) 60 kg
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、重力与质量的关系
【点评】
本题是电学与力学结合的综合题，考查学生对串联电路规律、欧姆定律的应用，以及从图像中提取信息的能力，解题关键是理清电路连接方式，结合图像找到压敏电阻对应的压力，再转换为质量，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，解题思路如下：
1. 第(1)问：秤盘上没有站人时，人对秤盘的压力F=0，直接观察图丙中压敏电阻R的阻值随压力F变化的图像，找到F=0对应的R值即可。
2. 第(2)问：首先明确电路为R与R₀串联，电压表测R两端电压；根据串联电路电压规律算出R₀两端的电压，再利用欧姆定律求出电路中的电流（串联电路电流处处相等）；接着通过欧姆定律算出此时压敏电阻的阻值，对照图丙找到该阻值对应的压力F；由于水平面上压力等于人的重力，最后利用G=mg求出同学的质量。
【解析】
(1) 当秤盘上没有站人时，人对秤盘的压力F=0，由图丙可知，此时压敏电阻的阻值R=400 Ω。
(2) 由图乙可知，R与R₀串联，电压表测R两端的电压。
根据串联电路的电压规律，定值电阻R₀两端的电压：
U₀ = U - U_R = 3 V - 2 V = 1 V
电路中的电流：
I = U₀ / R₀ = 1 V / 100 Ω = 0.01 A
串联电路电流处处相等，所以通过压敏电阻的电流也为0.01 A，此时压敏电阻的阻值：
R' = U_R / I = 2 V / 0.01 A = 200 Ω
对照图丙，当R'=200 Ω时，对应的压力F=600 N。
水平面上，压力等于人的重力，即G=F=600 N，
根据G=mg，该同学的质量：
m = G / g = 600 N / 10 N/kg = 60 kg
【答案】
(1) 400 Ω；(2) 60 kg
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、重力与质量的关系
【点评】
本题是电学与力学结合的综合题，考查学生对串联电路规律、欧姆定律的应用，以及从图像中提取信息的能力，解题关键是理清电路连接方式，结合图像找到压敏电阻对应的压力，再转换为质量，难度适中。
【难度系数】
0.6
