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1.在图1甲所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图1乙所示。$R_0$的阻值为
10
Ω，$R_x$的最大阻值为20
Ω，电源电压为6
V。答案
$R_0$的阻值为10 Ω，$R_x$的最大阻值为20 Ω，电源电压为6 V。
解析
【分析】
本题是串联电路的欧姆定律应用问题，R₀与滑动变阻器Rₓ串联，电流表测电路电流，电压表测Rₓ两端电压。解题思路：①当滑片在a端时，Rₓ接入电阻为0，电压表示数为0，此时电流最大，可得到电源电压与R₀的关系；②当滑片在b端时，Rₓ接入最大阻值，电压表示数最大，此时电流最小，可再次得到电源电压与R₀的关系；③利用电源电压恒定，联立两个关系求出R₀和电源电压，再根据欧姆定律计算Rₓ的最大阻值。
【解析】
1. 当滑片P在a端时，滑动变阻器Rₓ接入电阻为0，电路为R₀的简单电路，此时电流最大。由图乙可知，最大电流I大=0.6A，根据欧姆定律，电源电压：U = I大R₀ = 0.6A × R₀ ①；
2. 当滑片P在b端时，滑动变阻器Rₓ接入最大阻值，电压表示数Uₓ=4V，电流最小I小=0.2A，此时R₀两端电压U₀=I小R₀，电源电压：U = U₀ + Uₓ = 0.2A × R₀ + 4V ②；
3. 联立①②，因电源电压恒定，故0.6A×R₀ = 0.2A×R₀ +4V，解得R₀=10Ω；
4. 将R₀=10Ω代入①，得电源电压U=0.6A×10Ω=6V；
5. Rₓ的最大阻值：Rₓ最大=Uₓ/I小=4V/0.2A=20Ω。
【答案】
$R_0$的阻值为10 Ω，$R_x$的最大阻值为20 Ω，电源电压为6 V。
【知识点】欧姆定律、串联电路规律
【点评】本题结合串联电路特点和U-I图像，考查欧姆定律的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压值，利用电源电压不变建立等式求解，是电路计算的基础题型。
【难度系数】0.5
本题是串联电路的欧姆定律应用问题，R₀与滑动变阻器Rₓ串联，电流表测电路电流，电压表测Rₓ两端电压。解题思路：①当滑片在a端时，Rₓ接入电阻为0，电压表示数为0，此时电流最大，可得到电源电压与R₀的关系；②当滑片在b端时，Rₓ接入最大阻值，电压表示数最大，此时电流最小，可再次得到电源电压与R₀的关系；③利用电源电压恒定，联立两个关系求出R₀和电源电压，再根据欧姆定律计算Rₓ的最大阻值。
【解析】
1. 当滑片P在a端时，滑动变阻器Rₓ接入电阻为0，电路为R₀的简单电路，此时电流最大。由图乙可知，最大电流I大=0.6A，根据欧姆定律，电源电压：U = I大R₀ = 0.6A × R₀ ①；
2. 当滑片P在b端时，滑动变阻器Rₓ接入最大阻值，电压表示数Uₓ=4V，电流最小I小=0.2A，此时R₀两端电压U₀=I小R₀，电源电压：U = U₀ + Uₓ = 0.2A × R₀ + 4V ②；
3. 联立①②，因电源电压恒定，故0.6A×R₀ = 0.2A×R₀ +4V，解得R₀=10Ω；
4. 将R₀=10Ω代入①，得电源电压U=0.6A×10Ω=6V；
5. Rₓ的最大阻值：Rₓ最大=Uₓ/I小=4V/0.2A=20Ω。
【答案】
$R_0$的阻值为10 Ω，$R_x$的最大阻值为20 Ω，电源电压为6 V。
【知识点】欧姆定律、串联电路规律
【点评】本题结合串联电路特点和U-I图像，考查欧姆定律的应用，关键是从图像中提取滑片在两端时的电流、电压值，利用电源电压不变建立等式求解，是电路计算的基础题型。
【难度系数】0.5
2.如图2所示，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中，电压表的示数
不变
，电路的总功率变小
。（均选填“变大”“变小”或“不变”）答案
电压表的示数不变，电路的总功率变小。
解析
【分析】首先分析电路连接：R₁与滑动变阻器R₂并联，电压表V并联在电源两端，测量电源电压；电流表A₁测R₁支路电流，干路电流为两支路电流之和。解题思路：1. 电压表的示数：并联电路各支路电压等于电源电压，电源电压不变，因此电压表示数不变；2. 电路总功率：总功率P=UI总，总电流I总=I₁+I₂，I₁是R₁的电流，I₁=U/R₁，U、R₁不变，故I₁不变；滑片向b端移动时，R₂接入电阻变大，I₂=U/R₂，U不变、R₂变大，故I₂变小，总电流I总变小，电源电压U不变，因此总功率变小。
【解析】闭合开关S后，R₁与R₂并联，电压表V测量电源电压，由于电源电压不变，所以电压表的示数不变；R₁的阻值不变，其两端电压等于电源电压，根据I=U/R，通过R₁的电流I₁不变；滑动变阻器滑片P向b端移动时，R₂接入电路的电阻变大，根据I=U/R，通过R₂的电流I₂变小；电路总电流I总=I₁+I₂，因此总电流变小；电源电压U不变，根据总功率公式P=UI，电路的总功率变小。
【答案】电压表的示数不变，电路的总功率变小。
【知识点】并联电路特点、电功率计算、滑动变阻器的使用
【点评】本题考查并联电路的规律和电功率的计算，关键是判断电路连接方式和电压表的测量对象，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】闭合开关S后，R₁与R₂并联，电压表V测量电源电压，由于电源电压不变，所以电压表的示数不变；R₁的阻值不变，其两端电压等于电源电压，根据I=U/R，通过R₁的电流I₁不变；滑动变阻器滑片P向b端移动时，R₂接入电路的电阻变大，根据I=U/R，通过R₂的电流I₂变小；电路总电流I总=I₁+I₂，因此总电流变小；电源电压U不变，根据总功率公式P=UI，电路的总功率变小。
【答案】电压表的示数不变，电路的总功率变小。
【知识点】并联电路特点、电功率计算、滑动变阻器的使用
【点评】本题考查并联电路的规律和电功率的计算，关键是判断电路连接方式和电压表的测量对象，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】0.6
3.在图3所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向右移动。下列说法正确的是
（
A.电流表$\mathrm{A}_2$与$\mathrm{A}_1$的示数之差变小
B.电压表$\mathrm{V}$与电流表$\mathrm{A}_2$的示数的比值变小
C.电流表$\mathrm{A}_1$的示数不变，电压表$\mathrm{V}$的示数变小
D.电流表$\mathrm{A}_2$的示数变小，电压表$\mathrm{V}$的示数不变
（
D
）A.电流表$\mathrm{A}_2$与$\mathrm{A}_1$的示数之差变小
B.电压表$\mathrm{V}$与电流表$\mathrm{A}_2$的示数的比值变小
C.电流表$\mathrm{A}_1$的示数不变，电压表$\mathrm{V}$的示数变小
D.电流表$\mathrm{A}_2$的示数变小，电压表$\mathrm{V}$的示数不变
答案
正确选项为D。
解析
【分析】
首先明确电路结构：闭合开关S后，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂并联，电压表V测量电源电压，电流表A₁测量R₂支路的电流，电流表A₂测量干路电流。电源电压恒定，因此电压表V的示数始终等于电源电压，保持不变。当滑片P向右移动时，滑动变阻器R₂接入电路的电阻变大，结合欧姆定律分析各电表示数变化，再逐一判断选项。
【解析】
1. 电压表示数：电源电压恒定，所以电压表V的示数始终等于电源电压，保持不变，排除选项C中“电压表V的示数变小”的错误。
2. 支路电流分析：
R₁为定值电阻，其两端电压等于电源电压，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，R₁支路的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$不变。
滑片P向右移动，R₂接入电阻变大，R₂支路的电流$I_2=\frac{U}{R_2}$，U不变、R₂变大，因此$I_2$变小，即电流表A₁的示数变小。
3. 干路电流分析：干路电流$I=I_1+I_2$，$I_1$不变、$I_2$变小，所以电流表A₂的示数变小。
4. 选项判断：
A选项：A₂与A₁的示数差为$I_1$，$I_1$不变，故差不变，A错误。
B选项：电压表V与A₂的示数比值为$\frac{U}{I}$，I变小，比值变大，B错误。
D选项：A₂示数变小，V示数不变，符合分析结果，D正确。
【答案】
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】
本题为初中物理常见的并联电路动态分析题，核心是明确各电表测量对象，结合欧姆定律分析电阻变化对电流、电压的影响，需注意并联电路各支路电压等于电源电压的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：闭合开关S后，定值电阻R₁与滑动变阻器R₂并联，电压表V测量电源电压，电流表A₁测量R₂支路的电流，电流表A₂测量干路电流。电源电压恒定，因此电压表V的示数始终等于电源电压，保持不变。当滑片P向右移动时，滑动变阻器R₂接入电路的电阻变大，结合欧姆定律分析各电表示数变化，再逐一判断选项。
【解析】
1. 电压表示数：电源电压恒定，所以电压表V的示数始终等于电源电压，保持不变，排除选项C中“电压表V的示数变小”的错误。
2. 支路电流分析：
R₁为定值电阻，其两端电压等于电源电压，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，R₁支路的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$不变。
滑片P向右移动，R₂接入电阻变大，R₂支路的电流$I_2=\frac{U}{R_2}$，U不变、R₂变大，因此$I_2$变小，即电流表A₁的示数变小。
3. 干路电流分析：干路电流$I=I_1+I_2$，$I_1$不变、$I_2$变小，所以电流表A₂的示数变小。
4. 选项判断：
A选项：A₂与A₁的示数差为$I_1$，$I_1$不变，故差不变，A错误。
B选项：电压表V与A₂的示数比值为$\frac{U}{I}$，I变小，比值变大，B错误。
D选项：A₂示数变小，V示数不变，符合分析结果，D正确。
【答案】
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】
本题为初中物理常见的并联电路动态分析题，核心是明确各电表测量对象，结合欧姆定律分析电阻变化对电流、电压的影响，需注意并联电路各支路电压等于电源电压的特点，难度适中。
【难度系数】
0.5
4.图4甲、乙分别是创新实验小组的同学设计的一款电子量角器的实物图和电路图，其中AB为均匀半圆弧形电阻，O点为其圆心，OP为金属滑片，可绕O点转动，AO间连接的角度显示器是由电压表改装而成的，可用来显示∠AOP的大小。当滑片P沿顺时针方向转动时，则(
A.AB连入电路中的电阻变大
B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大
D.电路的总功率变小
B
)A.AB连入电路中的电阻变大
B.电压表的示数变大
C.电路中的电流变大
D.电路的总功率变小
答案
正确选项为B。
解析
【分析】
要解决此题，需先明确电路结构：AB是均匀半圆弧形电阻，整个AB电阻全部串联在电路中，因此电路总电阻固定；电压表测量AP段电阻两端的电压。当滑片P顺时针转动时，∠AOP增大，AP段的电阻长度变长，结合欧姆定律分析电流和电压的变化，进而判断各选项。
【解析】
由电路图可知，AB电阻全部接入电路，电路总电阻$R_{总}$不变，电源电压$U$不变。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流$I$保持不变，因此：
A选项：AB连入电路的电阻是全部接入，不会变大，A错误；
C选项：电路电流不变，C错误；
电压表测AP段电阻的电压，当P顺时针转动，∠AOP增大，AP段电阻$R_{AP}$变大。已知电流$I$不变，根据$U=IR$，AP段电压$U_{AP}=I· R_{AP}$，所以电压表示数变大，B正确；
电路总功率$P=UI$，$U$和$I$都不变，总功率不变，D错误。
【答案】
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、电功率
【点评】
本题结合实际电子量角器的电路，考查电路动态分析，核心是明确整个AB电阻全部接入电路，电流不变，再分析电压表测量部分的电阻变化，结合欧姆定律判断电压变化，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先明确电路结构：AB是均匀半圆弧形电阻，整个AB电阻全部串联在电路中，因此电路总电阻固定；电压表测量AP段电阻两端的电压。当滑片P顺时针转动时，∠AOP增大，AP段的电阻长度变长，结合欧姆定律分析电流和电压的变化，进而判断各选项。
【解析】
由电路图可知，AB电阻全部接入电路，电路总电阻$R_{总}$不变，电源电压$U$不变。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流$I$保持不变，因此：
A选项：AB连入电路的电阻是全部接入，不会变大，A错误；
C选项：电路电流不变，C错误；
电压表测AP段电阻的电压，当P顺时针转动，∠AOP增大，AP段电阻$R_{AP}$变大。已知电流$I$不变，根据$U=IR$，AP段电压$U_{AP}=I· R_{AP}$，所以电压表示数变大，B正确；
电路总功率$P=UI$，$U$和$I$都不变，总功率不变，D错误。
【答案】
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、电功率
【点评】
本题结合实际电子量角器的电路，考查电路动态分析，核心是明确整个AB电阻全部接入电路，电流不变，再分析电压表测量部分的电阻变化，结合欧姆定律判断电压变化，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
5.如图5所示,电源电压保持不变,灯泡上标有“12 V 6 W”字样,定值电阻$R_1=120\ \Omega$,滑动变阻器$R_2$上标有“50 Ω 1 A”字样,电压表的测量范围选用0~3 V,断开$S_2$,闭合S和$S_1$,将滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。
(1)求此时电路中的电流和电源电压。
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1 min内电路消耗的电能是多少?
(1)求此时电路中的电流和电源电压。
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1 min内电路消耗的电能是多少?
答案
解:(1)断开$S_2$,闭合S和$S_1$,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光,此时电路中只有灯泡,电路中的电流$I=\frac{P}{U}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$,
电压等于灯泡的额定电压,即$U=U_\mathrm{L}=12\ \mathrm{V}$。
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,灯泡L和电阻$R_1$并联,灯泡L在1 min内消耗的电能$W_1=Pt=6\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=360\ \mathrm{J}$,
电阻$R_1$在1 min内消耗的电能$W_2=\frac{U^2}{R_1}t=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{120\ \Omega}×60\ \mathrm{s}=72\ \mathrm{J}$,1 min内电路消耗的总电能$W=W_1+W_2=360\ \mathrm{J}+72\ \mathrm{J}=432\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
首先根据开关状态和滑片位置判断电路连接方式：(1) 断开S₂，闭合S和S₁，滑片移到B端时滑动变阻器接入电阻为0，电路为灯泡简单电路，灯泡正常发光，利用额定功率和额定电压计算电流与电源电压；(2) 三个开关都闭合且滑片在B端时，滑动变阻器被短路，灯泡与定值电阻R₁并联，分别计算两者消耗的电能，求和得到总电能。
【解析】
(1) 断开$S_2$，闭合$S$和$S_1$，滑片$P$移到$B$端，灯泡正常发光，此时电路为灯泡$L$的简单电路。
由电功率公式$P=UI$得，电路中的电流：
$I=\frac{P_L}{U_L}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$
电源电压等于灯泡额定电压，即$U=U_L=12\ \mathrm{V}$。
(2) 三个开关都闭合，滑片$P$移到$B$端，$R_2$被短路，灯泡$L$与$R_1$并联，电源电压为$12\ \mathrm{V}$，时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
灯泡消耗的电能：$W_L=P_L t=6\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=360\ \mathrm{J}$
定值电阻$R_1$消耗的电能：$W_1=\frac{U^2}{R_1}t=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{120\ \Omega}×60\ \mathrm{s}=72\ \mathrm{J}$
电路总电能：$W=W_L+W_1=360\ \mathrm{J}+72\ \mathrm{J}=432\ \mathrm{J}$
【答案】
【知识点】
电功率计算、电能计算、并联电路特点
【点评】
本题考查电路分析与电学计算，需先明确不同开关状态下的电路连接，再结合公式求解，是电学基础题型，注重对基本规律的应用。
【难度系数】
0.5
首先根据开关状态和滑片位置判断电路连接方式：(1) 断开S₂，闭合S和S₁，滑片移到B端时滑动变阻器接入电阻为0，电路为灯泡简单电路，灯泡正常发光，利用额定功率和额定电压计算电流与电源电压；(2) 三个开关都闭合且滑片在B端时，滑动变阻器被短路，灯泡与定值电阻R₁并联，分别计算两者消耗的电能，求和得到总电能。
【解析】
(1) 断开$S_2$，闭合$S$和$S_1$，滑片$P$移到$B$端，灯泡正常发光，此时电路为灯泡$L$的简单电路。
由电功率公式$P=UI$得，电路中的电流：
$I=\frac{P_L}{U_L}=\frac{6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$
电源电压等于灯泡额定电压，即$U=U_L=12\ \mathrm{V}$。
(2) 三个开关都闭合，滑片$P$移到$B$端，$R_2$被短路，灯泡$L$与$R_1$并联，电源电压为$12\ \mathrm{V}$，时间$t=1\ \mathrm{min}=60\ \mathrm{s}$。
灯泡消耗的电能：$W_L=P_L t=6\ \mathrm{W}×60\ \mathrm{s}=360\ \mathrm{J}$
定值电阻$R_1$消耗的电能：$W_1=\frac{U^2}{R_1}t=\frac{(12\ \mathrm{V})^2}{120\ \Omega}×60\ \mathrm{s}=72\ \mathrm{J}$
电路总电能：$W=W_L+W_1=360\ \mathrm{J}+72\ \mathrm{J}=432\ \mathrm{J}$
【答案】
【知识点】
电功率计算、电能计算、并联电路特点
【点评】
本题考查电路分析与电学计算，需先明确不同开关状态下的电路连接，再结合公式求解，是电学基础题型，注重对基本规律的应用。
【难度系数】
0.5
