6. 图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙和图丙是用电表示数来反映成绩的模拟电路。推动绝缘柄使滑动变阻器的滑片向左移动，图乙电路可利用示数增大的（选填“电流表”或“电压表”）来反映测量成绩，图丙电路中电流表示数（选填“变大”“变小”或“不变”）。这两种设计中，电表示数与推动距离成正比的是图（选填“乙”或“丙”）。

6. 电流表 不变 丙

【分析】
要解决此题，需分别分析乙、丙两个电路的电阻变化、电表示数变化：
1. 分析乙电路：滑动变阻器R1采用“一上一下”接线，接入电路的是滑片到下端的电阻。当滑片向左移动时，接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流变大，电流表测电路电流，故电流表示数增大；电压表测R1两端电压，R2两端电压$U_2=IR_2$，I变大则$U_2$变大，电源电压U不变，所以R1两端电压$U_1=U-U_2$变小，因此乙电路利用示数增大的电流表反映成绩。
2. 分析丙电路：滑动变阻器R1全部接入电路，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$不变，电源电压不变，所以电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$不变，电流表示数不变；电压表测滑片右侧电阻的电压，滑片左移时，右侧电阻长度变长，电阻值增大，电流I不变，根据$U=IR$，电压表示数随右侧电阻增大而增大，且右侧电阻的变化量与滑片移动的距离成正比，故电压表示数与推动距离成正比。
综上，乙电路中示数增大的是电流表，丙电路电流表示数不变，电表示数与推动距离成正比的是丙图。
【解析】
（1）乙电路：R1与R2串联，电流表测电路电流，电压表测R1两端电压。滑片左移时，R1接入电路的电阻减小，总电阻减小，由$I=\frac{U}{R_{总}}$知，电流I增大，故电流表示数增大，电压表示数减小，因此乙电路用电流表反映成绩。
（2）丙电路：R1全部接入，总电阻不变，电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$不变，电流表示数不变；电压表测滑片右侧电阻的电压，滑片左移，右侧电阻$R_右$增大，由$U=IR$知，电压表示数增大，且$R_右$与滑片移动距离成正比，故电压表示数与推动距离成正比。
【答案】
电流表 不变 丙
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合坐位体前屈测量仪，考查串联电路的欧姆定律应用，关键是区分两个电路中滑动变阻器的接线方式和测量对象，分析电表示数变化规律，需理清电阻变化与电表示数的关系。
【难度系数】
0.4

7. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，$R_1=10\ \Omega,R_2=20\ \Omega$。
（1）当只闭合开关$S_2$时，电流表的示数为0.2 A，求此时电阻为$R_1$的电阻器两端的电压。
（2）当断开开关$S_2$，闭合开关$S_1$、$S_3$时，求电流表的示数。

7.(1)2 V (2)0.9 A
【解析】(1)当只闭合$\mathrm{S}_2$时,两个电阻器串联,电流表测电路中的电流。电流表的示数为0.2 A,根据串联电路的电流规律可知,通过电阻为$R_1$的电阻器的电流$I_1=I=0.2\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律可得,此时电阻为$R_1$的电阻器两端的电压$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$。
(2)当只闭合$\mathrm{S}_2$时,电阻为$R_2$的电阻器两端的电压$U_2=I_2R_2=IR_2=0.2\ \mathrm{A}×20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$,根据串联电路的电压规律可知,电源电压$U=U_1+U_2=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。当断开开关$\mathrm{S}_2$,闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$时,两个电阻器并联,电流表测干路中的电流,根据并联电路的电压规律可知,两个电阻器两端的电压均为6 V,通过它们的电流分别为$I_1{}'=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,$I_2{}'=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。根据并联电路的电流规律可得,此时电流表的示数$I'=I_1{}'+I_2{}'=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$。

【分析】
要解决这道题，需先明确不同开关状态下的电路连接方式：
1. 当只闭合S₂时，R₁与R₂串联，电流表测串联电路的电流，利用串联电路电流特点和欧姆定律可计算R₁两端的电压；
2. 先通过串联电路电压规律算出电源电压，再分析当断开S₂、闭合S₁和S₃时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，结合并联电路电压、电流规律，利用欧姆定律求出电流表的示数。
【解析】
（1）当只闭合开关S₂时，R₁与R₂串联，电流表测电路中的电流，串联电路中电流处处相等，因此通过R₁的电流I₁=I=0.2 A。
根据欧姆定律I=U/R，可得R₁两端的电压：
U₁=I₁R₁=0.2 A × 10 Ω = 2 V。
（2）先计算电源电压：当只闭合S₂时，R₂两端的电压U₂=IR₂=0.2 A × 20 Ω = 4 V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压U=U₁+U₂=2 V + 4 V = 6 V。
当断开开关S₂，闭合S₁、S₃时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，并联电路各支路电压等于电源电压，因此R₁的电流I₁'=U/R₁=6 V /10 Ω=0.6 A，R₂的电流I₂'=U/R₂=6 V /20 Ω=0.3 A。
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数I'=I₁'+I₂'=0.6 A +0.3 A=0.9 A。
【答案】
（1）2 V；（2）0.9 A
【知识点】
欧姆定律；串联电路规律；并联电路规律
【点评】
本题考查串并联电路的特点及欧姆定律的应用，属于基础电路分析题，关键是正确判断开关状态对应的电路连接方式，熟练运用相关规律即可解题。
【难度系数】
0.6

8. 图甲是一款温度测量仪的简易电路图，电源电压恒为12 V，定值电阻的阻值$R_0$为10 Ω，热敏电阻的阻值$R_t$随温度t的升高而减小，显示仪由测量范围为0～0.6 A的电流表改装而成，电流表示数的倒数$\frac{1}{I}$与热敏电阻温度t的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是()。


A.当热敏电阻的温度为0 ℃时，热敏电阻的阻值为60 Ω
B.该款温度测量仪能测量的最高温度为100 ℃
C.减小定值电阻的阻值$R_0$，该温度测量仪所能测量的最高温度变高
D.电流表示数的倒数$\frac{1}{I}$为3 A⁻¹时，热敏电阻的温度为50 ℃

8.B 【解析】由题图乙可知,温度为$0\ °Celsius$时电流表示数的倒数$\frac{1}{I_1}=5\ \mathrm{A}^{-1}$,电路中的电流$I_1=\frac{1}{5\ \mathrm{A}^{-1}}=0.2\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律可得,定值电阻两端的电压$U_1=I_1R_0=0.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,由串联电路电压规律可得,热敏电阻两端的电压$U_{\mathrm{t}1}=U-U_1=12\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=10\ \mathrm{V}$,此时热敏电阻的阻值$R_{\mathrm{t}1}=\frac{U_{\mathrm{t}1}}{I_1}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$,A错误。由题图乙可知,电流表示数的倒数$\frac{1}{I}$与温度$t$的关系图像为一条直线,故电流表示数的倒数$\frac{1}{I}$与温度$t$的函数关系为一次函数,设函数关系式为$\frac{1}{I}=kt+b$。当温度为$t_1=0\ °Celsius$时,由题图乙可知对应的电流表示数的倒数$\frac{1}{I_1}=5\ \mathrm{A}^{-1}$,所以,$5\ \mathrm{A}^{-1}=k×0\ °Celsius+b$,解得$b=5\ \mathrm{A}^{-1}$;当温度为$t_2=90\ °Celsius$时,由题图乙可知对应的电流表示数的倒数$\frac{1}{I_2}=2\ \mathrm{A}^{-1}$,所以,$2\ \mathrm{A}^{-1}=k×90\ °Celsius+b=k×90\ °Celsius+5\ \mathrm{A}^{-1}$,解得$k=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°Celsius})^{-1}$,因此电流表示数的倒数$\frac{1}{I}$与温度$t$的函数关系式为$\frac{1}{I}=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°Celsius})^{-1}× t+5\ \mathrm{A}^{-1}$。由电流表的测量范围可知,电路中的最大电流$I_{\max}=0.6\ \mathrm{A}$,则电流表示数的倒数的最小值$\frac{1}{I_{\max}}=\frac{1}{0.6\ \mathrm{A}}=\frac{1}{0.6}\ \mathrm{A}^{-1}$,根据函数关系式可得,$\frac{1}{0.6}\ \mathrm{A}^{-1}=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°Celsius})^{-1}× t_{\mathrm{高}}+5\ \mathrm{A}^{-1}$,解得该款温度测量仪能测量的最高温度$t_{\mathrm{高}}=100\ °Celsius$,B正确。根据题意,温度测量仪所能测量的最高温度取决于电流表所能测量的最大值$I_{\max}$,即$0.6\ \mathrm{A}$,此时热敏电阻的阻值为它的最小阻值$R_{\mathrm{tmin}}$,热敏电阻和定值电阻串联在电路中,根据欧姆定律可得$U=I_{\max}(R_0+R_{\mathrm{tmin}})$,其中$U$和$I_{\max}$不变,若定值电阻的阻值$R_0$变小,则热敏电阻的最小阻值$R_{\mathrm{tmin}}$变大,即热敏电阻的最高温度变低,温度测量仪所能测量的最高温度变低,C错误。当电流表示数的倒数$\frac{1}{I_3}=3\ \mathrm{A}^{-1}$时,根据函数关系式可得$3\ \mathrm{A}^{-1}=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°Celsius})^{-1}× t_3+5\ \mathrm{A}^{-1}$,解得热敏电阻的温度$t_3=60\ °Celsius$,D错误。

【分析】
要解决本题，需结合串联电路特点、欧姆定律，从图乙中提取$\frac{1}{I}$与温度$t$的关系，建立一次函数关系式，再逐一分析各选项：先根据图乙的两点确定$\frac{1}{I}$和$t$的函数关系，再结合电流表量程分析最高温度，同时利用欧姆定律计算不同温度下的电阻，判断各选项正误。
【解析】
1. 分析选项A：
当温度为$0°\mathrm{C}$时，由图乙知$\frac{1}{I_1}=5\ \mathrm{A^{-1}}$，则电路电流$I_1=\frac{1}{5\ \mathrm{A^{-1}}}=0.2\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$，
热敏电阻阻值$R_{t1}=R_{\mathrm{总}}-R_0=60\ \Omega-10\ \Omega=50\ \Omega$，故A错误。
2. 推导$\frac{1}{I}$与$t$的函数关系：
设$\frac{1}{I}=kt+b$，代入图乙两点：
当$t=0°\mathrm{C}$时，$\frac{1}{I}=5\ \mathrm{A^{-1}}$，得$b=5\ \mathrm{A^{-1}}$；
当$t=90°\mathrm{C}$时，$\frac{1}{I}=2\ \mathrm{A^{-1}}$，代入得$2=90k+5$，解得$k=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°\mathrm{C}})^{-1}$；
因此函数式为$\frac{1}{I}=-\frac{1}{30}\ (\mathrm{A·°\mathrm{C}})^{-1}× t +5\ \mathrm{A^{-1}}$。
3. 分析选项B：
电流表量程为0～0.6A，电路最大电流$I_{\mathrm{max}}=0.6\ \mathrm{A}$，则$\frac{1}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{1}{0.6}\ \mathrm{A^{-1}}=\frac{5}{3}\ \mathrm{A^{-1}}$。
代入函数式：$\frac{5}{3}=-\frac{1}{30}t_{\mathrm{高}}+5$，解得$t_{\mathrm{高}}=100°\mathrm{C}$，故B正确。
4. 分析选项C：
温度测量仪的最高温度由电流表最大电流决定，此时总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_{\mathrm{max}}}$（$U$和$I_{\mathrm{max}}$不变，故$R_{\mathrm{总}}$不变）。
若减小$R_0$，则热敏电阻最小阻值$R_{t\mathrm{min}}=R_{\mathrm{总}}-R_0$会变大，而热敏电阻阻值越大，温度越低，因此最高温度变低，故C错误。
5. 分析选项D：
当$\frac{1}{I}=3\ \mathrm{A^{-1}}$时，代入函数式：$3=-\frac{1}{30}t_3+5$，解得$t_3=60°\mathrm{C}$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、函数图像分析
【点评】
本题结合串联电路规律与函数图像，考查学生提取图像信息、建立物理关系并应用欧姆定律解题的能力，需理清各物理量间的联系，步骤较多，需细心计算。
【难度系数】
0.5