11. 如图17-4-6所示电路的电源电压为$9V$,电流表使用$0\sim0.6A$测量范围,电压表使用$0\sim3V$测量范围,阻值为$10\Omega的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A$。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路的阻值不能小于()。

A.$20\Omega$

B.$10\Omega$
C.$8\Omega$
D.$5\Omega$

A

解：电路中定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路电流。
1. 电压表示数最大为$3V$时，电路电流$I=\frac{U_{定}}{R_{定}}=\frac{3V}{10\Omega}=0.3A$。
2. 电流表量程$0\sim0.6A$，定值电阻允许最大电流$0.5A$，故电路最大电流为$0.3A$。
3. 电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{9V}{0.3A}=30\Omega$。
4. 滑动变阻器最小阻值$R_{滑}=R_{总}-R_{定}=30\Omega - 10\Omega=20\Omega$。
A

12. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图17-4-7甲所示。电源电压恒为$6V$,定值电阻$R_{0}的阻值为20\Omega$,湿敏电阻$R的阻值随空气湿度H$的变化关系如图17-4-7乙所示。闭合开关后电路正常工作。
(1)当空气湿度增大时,电压表示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)当空气湿度为$40\%$时,求电压表的示数。
(3)当电路中电流为$0.15A$时,求空气湿度。

(1)变大
(2)2.4 V
(3)50%

【解析】
(1) 由图甲可知，$R$与$R_0$串联，电压表测$R_0$两端电压。由图乙可知，空气湿度增大时，湿敏电阻$R$的阻值变小，电路总电阻变小，电源电压不变，根据$I=\frac{U}{R}$，电路中电流变大，$R_0$阻值不变，由$U=IR$可知，$R_0$两端电压变大，即电压表示数变大。
(2) 当空气湿度为40%时，由图乙知$R=30\Omega$，
电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R+R_0=30\Omega+20\Omega=50\Omega$，
电路电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6V}{50\Omega}=0.12A$，
电压表的示数$U_0=IR_0=0.12A×20\Omega=2.4V$。
(3) 当电路中电流为0.15A时，
电路总电阻$R_{\mathrm{总}}'=\frac{U}{I'}=\frac{6V}{0.15A}=40\Omega$，
湿敏电阻的阻值$R'=R_{\mathrm{总}}'-R_0=40\Omega-20\Omega=20\Omega$，
由图乙可知，此时空气湿度为50%。
【答案】
(1) 变大
(2) $\boldsymbol{2.4V}$
(3) $\boldsymbol{50\%}$
【知识点】
串联电路规律，欧姆定律应用，湿敏电阻特性
【点评】
本题结合实际场景，考查串联电路特点与欧姆定律的综合应用，需从图像提取关键信息，分析湿敏电阻阻值随湿度的变化是解题核心。
【难度系数】
0.6

13. 如图17-4-8甲所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图17-4-8乙所示。则定值电阻$R_{0}$的阻值为$\Omega$,电源电压为$V$。

3 1.5

由图甲可知，$R_{0}$与$R$串联，电压表测$R$两端电压，电流表测电路电流。
当滑片在最右端时，$R$接入电阻最大，电流最小，由图乙知此时$I_{1}=0.1\,A$，$U_{R1}=1.2\,V$，电源电压$U=U_{R1}+I_{1}R_{0}=1.2\,V+0.1\,A× R_{0}$。
当滑片在最左端时，$R$接入电阻为$0$，电流最大，由图乙知此时$I_{2}=0.5\,A$，$U_{R2}=0\,V$，电源电压$U=I_{2}R_{0}=0.5\,A× R_{0}$。
联立方程：$0.5\,A× R_{0}=1.2\,V+0.1\,A× R_{0}$，解得$R_{0}=3\,\Omega$。
电源电压$U=0.5\,A×3\,\Omega = 1.5\,V$。
3；1.5