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5. (★★★)如图5-8所示,电源电压为3V,闭合开关$S$,两只规格相同的灯泡$L_1$、$L_2$都亮,通过它们的电流之比为
$1:1$
,灯泡$L_2$两端的电压为$1.5$
V。突然两只灯泡同时熄灭,电压表的示数变为3V,电路故障可能是灯泡$L_2$
开路。答案
1. $1:1$
2. $1.5$
3. $L_2$
2. $1.5$
3. $L_2$
解析
1. 两只灯泡规格相同，串联时电流相等，因此通过它们的电流之比为：
$1:1$
2. 电源电压为3V，两只灯泡规格相同，串联时分压相等，因此灯泡$L_2$两端的电压为：
$1.5$
3. 突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为3V，说明电压表测得的是电源电压，电路故障可能是灯泡$L_2$开路。
$1:1$
2. 电源电压为3V，两只灯泡规格相同，串联时分压相等，因此灯泡$L_2$两端的电压为：
$1.5$
3. 突然两只灯泡同时熄灭，电压表的示数变为3V，说明电压表测得的是电源电压，电路故障可能是灯泡$L_2$开路。
6. (★★★)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图5-9所示是烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变,$R_0$为定值电阻,光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时开始报警。闭合开关$S$,当射向光敏电阻$R$的激光有烟雾遮挡时,下列说法正确的是【】
A. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
B. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电流表的示数不变,电压表的示数变大
D. 电流表的示数不变,电压表的示数不变
答案
1. 首先分析电路连接方式：
由图可知，$R$与$R_0$串联，电压表测$R$两端的电压，电流表测电路中的电流。
2. 然后根据光敏电阻的特性分析电阻变化：
已知光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而增大，当射向光敏电阻$R$的激光有烟雾遮挡时，光照强度减弱，所以$R$的阻值增大。
3. 接着根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$（$U$为电源电压，$R = R+R_0$）分析电流变化：
因为$R$增大，$R_0$不变，电源电压$U$不变，根据$I=\frac{U}{R + R_0}$，分母$R + R_0$增大，所以电路中的电流$I$减小，即电流表示数减小。
4. 再根据$U_0=IR_0$分析$R_0$两端电压变化：
由于$I$减小，$R_0$不变，根据$U_0 = IR_0$，所以$R_0$两端的电压$U_0$减小。
5. 最后根据串联电路电压特点$U = U+U_0$（$U$为电源电压）分析$R$两端电压变化：
因为电源电压$U$不变，$U_0$减小，根据$U_R=U - U_0$，所以$R$两端的电压$U_R$增大，即电压表示数增大。
综上，电压表示数增大，电流表示数减小，答案是B。
由图可知，$R$与$R_0$串联，电压表测$R$两端的电压，电流表测电路中的电流。
2. 然后根据光敏电阻的特性分析电阻变化：
已知光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而增大，当射向光敏电阻$R$的激光有烟雾遮挡时，光照强度减弱，所以$R$的阻值增大。
3. 接着根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$（$U$为电源电压，$R = R+R_0$）分析电流变化：
因为$R$增大，$R_0$不变，电源电压$U$不变，根据$I=\frac{U}{R + R_0}$，分母$R + R_0$增大，所以电路中的电流$I$减小，即电流表示数减小。
4. 再根据$U_0=IR_0$分析$R_0$两端电压变化：
由于$I$减小，$R_0$不变，根据$U_0 = IR_0$，所以$R_0$两端的电压$U_0$减小。
5. 最后根据串联电路电压特点$U = U+U_0$（$U$为电源电压）分析$R$两端电压变化：
因为电源电压$U$不变，$U_0$减小，根据$U_R=U - U_0$，所以$R$两端的电压$U_R$增大，即电压表示数增大。
综上，电压表示数增大，电流表示数减小，答案是B。
解析
7. (★★)如图5-10所示,电源电压不变,$R_1= 10Ω$,$R_2= 20Ω$。当开关$S$断开时,电流表的示数为0.6A；当开关$S$闭合时,电压表的示数为
18
V,电流表的示数为0.9
A。答案
1. 开关S断开时，R₁与R₂串联，电流表测串联电流I=0.6A。
总电阻R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，
电源电压U=IR=0.6A×30Ω=18V。
2. 开关S闭合时，R₁被短路，电路中仅R₂接入，
电压表测R₂两端电压（即电源电压），示数为18V，
电流表测通过R₂的电流，I'=U/R₂=18V/20Ω=0.9A。
18；0.9
总电阻R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，
电源电压U=IR=0.6A×30Ω=18V。
2. 开关S闭合时，R₁被短路，电路中仅R₂接入，
电压表测R₂两端电压（即电源电压），示数为18V，
电流表测通过R₂的电流，I'=U/R₂=18V/20Ω=0.9A。
18；0.9
8. (★★★)(双选)如图5-11所示,电源电压为6V保持不变,定值电阻$R$的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。闭合开关$S$,滑片由$b端向a$端移动的过程中,下列说法正确的是【
AB
】答案
AB
解析
电流表测量的是串联电路中的电流，电压表测量的是定值电阻两端的电压。当滑片从$b$端向$a$端移动时，滑动变阻器的阻值减小，电路中的总电阻减小。根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，总电流增大，因此电流表的示数增大。
定值电阻$R$两端的电压$U_R = IR$，由于电流$I$增大，定值电阻$R$的阻值不变，所以电压表的示数增大。
当滑片在$b$端时，总电阻最大，电流最小，电流表的示数为：
$I_{min} = \frac{U}{R + R_{滑}}} = \frac{6V}{10\Omega + 20\Omega} = 0.2A$，
电压表的示数为：
$U_{Rmin} = I_{min} \cdot R = 0.2A × 10\Omega = 2V$。
当滑片在$a$端时，总电阻最小，电流最大，电流表的示数为：
$I_{max} = \frac{U}{R} = \frac{6V}{10\Omega} = 0.6A$，
电压表的示数为：
$U_{Rmax} = 6V$。
因此，电流表的示数在0.2A到0.6A之间变化，电压表的示数在2V到6V之间变化。
定值电阻$R$两端的电压$U_R = IR$，由于电流$I$增大，定值电阻$R$的阻值不变，所以电压表的示数增大。
当滑片在$b$端时，总电阻最大，电流最小，电流表的示数为：
$I_{min} = \frac{U}{R + R_{滑}}} = \frac{6V}{10\Omega + 20\Omega} = 0.2A$，
电压表的示数为：
$U_{Rmin} = I_{min} \cdot R = 0.2A × 10\Omega = 2V$。
当滑片在$a$端时，总电阻最小，电流最大，电流表的示数为：
$I_{max} = \frac{U}{R} = \frac{6V}{10\Omega} = 0.6A$，
电压表的示数为：
$U_{Rmax} = 6V$。
因此，电流表的示数在0.2A到0.6A之间变化，电压表的示数在2V到6V之间变化。
9. (★★★)如图5-12甲所示的电路图中,电源电压为6V,$R_1$为定值电阻,闭合开关$S$后,移动滑动变阻器$R_2$的滑片从一端到另一端的过程中,电流表与电压表示数的关系如图5-12乙所示,则$R_1= $
20
Ω,$R_2$的最大阻值为40
Ω。答案
20；40。
解析
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为$R_1$的简单电路，电路中的电流最大。
由图乙可知，电路中的最大电流$I_1 = 0.3A$，
由$I = \frac{U}{R}$可得，$R_1$的阻值：
$R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{6V}{0.3A} = 20\Omega$。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大。
由图乙可知，电路中的最小电流$I_2 = 0.1A$，电压表的最大示数$U_2 = 4V$，
则滑动变阻器的最大阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4V}{0.1A} = 40\Omega$。
由图乙可知，电路中的最大电流$I_1 = 0.3A$，
由$I = \frac{U}{R}$可得，$R_1$的阻值：
$R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{6V}{0.3A} = 20\Omega$。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最大。
由图乙可知，电路中的最小电流$I_2 = 0.1A$，电压表的最大示数$U_2 = 4V$，
则滑动变阻器的最大阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{4V}{0.1A} = 40\Omega$。
