1. 某特种玻璃制造厂生产的电控调光玻璃，具有根据光照强度调节玻璃透明度的功能，光照增强，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降；光照减弱，施加于玻璃两端的电压升高，玻璃透明度上升，为了实现这一功能，电路设计中用到了光敏电阻。在如图所示的电路中，光敏电阻$R_1$的阻值随光照的增强而变小，随光照的减弱而变大，电源电压不变，$R_0$为定值电阻，其中符合要求的是（）

1. A 提示:图A和图B中,当光照增强时,$R_1$的阻值变小,电路中的电流变大,$U_0$变大,$U_1$变小,为保证光照增强,施加于玻璃两端的电压降低,故玻璃应并联在$R_1$两端;图C和图D中,光照变化时,玻璃两端的电压不变,等于电源电压。

【分析】
要解决此题，需明确两个关键：①光敏电阻$R_1$的特性：光照增强时$R_1$阻值变小；②玻璃的要求：光照增强时，玻璃两端电压降低。解题思路是先判断各选项的电路连接方式，再结合串联分压规律分析玻璃两端电压随光照的变化是否符合要求。
【解析】
1. 分析选项A：$R_1$与$R_0$串联，玻璃并联在$R_1$两端。当光照增强时，$R_1$阻值变小，电路总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路电流$I$增大；定值电阻$R_0$两端电压$U_0=IR_0$，因$I$增大，故$U_0$增大；根据串联电路电压规律，$R_1$两端电压（即玻璃两端电压）$U_1=U-U_0$，电源电压$U$不变，$U_0$增大，因此$U_1$减小，满足“光照增强，玻璃两端电压降低”的要求，符合题意。
2. 分析选项B：玻璃并联在$R_0$两端，光照增强时，$R_1$减小导致电流增大，$U_0=IR_0$增大，玻璃两端电压等于$U_0$，会升高，不符合要求，排除。
3. 分析选项C：玻璃并联在电源两端，无论光照如何变化，玻璃两端电压始终等于电源电压，保持不变，不符合要求，排除。
4. 分析选项D：$R_1$与$R_0$并联，玻璃也并联在电源两端，玻璃两端电压等于电源电压，不变，不符合要求，排除。
【答案】
A
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律、电路分析
【点评】
本题结合光敏电阻特性，考查电路的动态分析，需理清电路连接方式，利用串联分压规律判断电压变化，是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5

2. (2025·常州钟楼阶段检测)小金同学阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明,设计了开关控制电路,通过“手动旋转金属滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,且不能出现短路。②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是 （）

2. C 提示:图A中滑片滑到B点时,会造成电源短路。图B中滑片顺时针转动时,AB接入的电阻增大,电流减小,为降温。图C中滑片顺时针转动时,AB接入的电阻减小,电流增大,为升温且不会短路。图D中滑片OP在关闭挡时,电路中仍有电流,即不能“切断”电路。

【分析】首先明确题目要求的两个核心条件：①电路不能出现电源短路（金属滑片OP不能造成电源短路）；②滑片OP顺时针旋转时，电路电流增大（即接入电路的电阻减小，根据欧姆定律I=U/R，电源电压不变时，电阻越小电流越大）。接下来逐一分析各选项是否满足这两个条件，排除不符合要求的选项，确定正确答案。
【解析】对各选项逐一分析：
选项A：当滑片OP滑到B点时，金属滑片直接连通电源两极，造成电源短路，不符合要求①，排除；
选项B：滑片顺时针转动时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻增大，根据I=U/R，电流减小，对应降温，不符合要求②，排除；
选项C：滑片顺时针转动时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻减小，电流增大（升温），且滑片不会造成电源短路，同时能起到开关通断作用，符合所有设计要求；
选项D：滑片OP在关闭挡时，电路仍处于通路状态，无法切断电路，不符合开关通断的要求，排除。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的使用、电路的三种状态
【点评】本题结合电加热眼罩的实际场景，考查滑动变阻器的工作原理及电路短路的判断，需要学生理解滑动变阻器接入电阻的变化对电流的影响，以及电路短路的危害，属于电路部分的基础应用题型。
【难度系数】0.6

3. (2025·徐州沛县期末)在设计和制作一个“模拟的调光灯”的综合实践活动中,兴趣小组设计了下面的几个调光灯的电路图,图中小灯泡的规格都是“3 V 0.5 A”,所用的定值电阻的电阻值都是6 Ω,电源电压如图上所示。要求:滑片滑动时,灯泡的亮度连续调节且不能烧坏小灯泡。你认为设计最合理的调光灯电路是 （）

3. D 提示:$R_{\mathrm{L}}=\dfrac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\dfrac{3\ {V}}{0.5\ {A}}=6\ {\Omega}$,图A中灯泡与滑动变阻器并联,各支路间互不影响,滑动变阻器不能调节灯泡亮度。图B中移动滑片能改变灯泡亮度,滑片在左端时,$R_{\mathrm{L}}=R=6\ {\Omega}$,$U_{\mathrm{L大}}=\dfrac{1}{2}U=\dfrac{1}{2} × 3\ {V}=1.5\ {V}＜U_{\mathrm{额}}$,此时灯泡不能正常发光。图C中移动滑片能改变灯泡亮度,滑片在左端时,$U_{\mathrm{L}}=U'=6\ {V}＞U_{\mathrm{额}}$,灯泡会被烧坏。图D中移动滑片能改变灯泡亮度,滑片在左端时,$U'_{\mathrm{L大}}=\dfrac{1}{2}U'=\dfrac{1}{2} × 6\ {V}=3\ {V}=U_{\mathrm{额}}$,灯泡能正常发光且不会烧坏。

【分析】
要选出最合理的调光灯电路，需满足两个核心条件：①滑片滑动时灯泡亮度可连续调节；②灯泡不被烧坏。首先计算小灯泡的电阻：根据公式$R_L=\frac{U_{额}}{I_{额}}$，代入小灯泡规格“3V 0.5A”，得$R_L=\frac{3V}{0.5A}=6Ω$。接下来逐个分析选项：
1. 选项A：灯泡与滑动变阻器并联，并联电路各支路电压等于电源电压，滑动变阻器无法改变灯泡两端电压，灯泡亮度固定，不符合“亮度连续调节”的要求，排除。
2. 选项B：灯泡与定值电阻R、滑动变阻器串联，电源电压为3V。当滑片在左端时，滑动变阻器接入电阻为0，总电阻$R_{总}=R_L+R=6Ω+6Ω=12Ω$，电路电流$I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{3V}{12Ω}=0.25A$，灯泡两端电压$U_L=IR_L=0.25A×6Ω=1.5V＜3V$，灯泡无法正常发光，不符合要求，排除。
3. 选项C：灯泡与滑动变阻器串联，电源电压为6V。当滑片在左端时，滑动变阻器接入电阻为0，总电阻$R_{总}=R_L=6Ω$，电路电流$I=\frac{U'}{R_{总}}=\frac{6V}{6Ω}=1A＞0.5A$，超过灯泡额定电流，灯泡会被烧坏，不符合要求，排除。
4. 选项D：灯泡与定值电阻R、滑动变阻器串联，电源电压为6V。当滑片在左端时，滑动变阻器接入电阻为0，总电阻$R_{总}=R_L+R=6Ω+6Ω=12Ω$，电路电流$I=\frac{U'}{R_{总}}=\frac{6V}{12Ω}=0.5A$，刚好等于灯泡额定电流，灯泡两端电压$U_L=IR_L=0.5A×6Ω=3V$，等于额定电压，正常发光；滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，电路电流变小，灯泡变暗，可实现亮度连续调节，且灯泡电压始终不超过额定值，符合要求。
【解析】
1. 计算小灯泡电阻：$R_L=\frac{U_{额}}{I_{额}}=\frac{3V}{0.5A}=6Ω$。
2. 分析选项A：并联电路中灯泡电压等于电源电压，滑动变阻器无法改变灯泡亮度，不符合要求。
3. 分析选项B：串联电路电源电压3V，滑片在左端时，灯泡两端电压$U_L=\frac{R_L}{R_L+R}×U=\frac{6Ω}{6Ω+6Ω}×3V=1.5V＜3V$，灯泡无法正常发光，不符合要求。
4. 分析选项C：串联电路电源电压6V，滑片在左端时，电路电流$I=\frac{6V}{6Ω}=1A＞0.5A$，灯泡烧坏，不符合要求。
5. 分析选项D：串联电路电源电压6V，滑片在左端时，电路电流$I=\frac{6V}{6Ω+6Ω}=0.5A$，等于额定电流，灯泡正常发光；滑片移动时，滑动变阻器改变电路总电阻，电流随之改变，实现亮度连续调节，且灯泡电压不超过额定值，符合要求。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合调光灯的实际需求，考查串并联电路特点与欧姆定律的综合应用，需要逐一分析各电路是否满足亮度可调且灯泡不烧坏的条件，是电路知识的典型应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

4. (苏州相城阶段检测)小文想和你一起设计一种自动测定油箱内油面高度的油量表,如图所示,金属滑杆与电阻$R$接触良好。要求:当油箱油面下降时,油量表的示数将变小,且油箱中的油用完时,滑片移到最上端,油量表的示数为零,请完成剩余的电路设计。

4. 如图所示

【分析】
要满足题目要求，需紧扣两个条件：一是油面下降时油量表的示数变小，二是油用完时滑片移到最上端，油量表的示数为零。油面下降会带动浮标下降，通过滑杆使滑片向上移动，因此需让油量表的示数随滑片上移而减小，且滑片在最上端时示数为零。若油量表为电压表，应让其测量滑动变阻器滑片到下端的电阻两端的电压，这样滑片上移时，该部分电阻减小，电压随之减小；滑片在最上端时，该部分电阻为零，电压为零，符合要求。
【解析】
电路连接方式为：电源、开关、定值电阻$R_0$、滑动变阻器$R$串联，油量表（电压表）并联在滑动变阻器$R$的滑片与下端接线柱之间。当油面下降，滑片向上移动，滑动变阻器滑片到下端的电阻阻值减小，电路总电阻不变，电路电流不变，根据$U=IR$，油量表所测部分的电压减小，示数变小；当油箱油用完时，滑片移到最上端，油量表所测电阻为0，因此示数为零，满足题目所有要求。
【答案】
如图所示（对应题目给出的第二个插图）
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】
本题结合杠杆传动与电路知识，考查油量表的电路设计，核心是根据油面变化时滑片的移动方向，结合油量表的示数要求确定测量对象，需理清串联电路的电流、电压规律，属于中等难度的电路设计题。
【难度系数】
0.5

5. 如图所示,电源电压为4 V且保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻和一个开关,当开关S由闭合到断开时,电流表示数减少了0.5 A,试在虚线框内画出电阻的可能的连接电路图,并标出相应的R值。

5. 如图所示
提示:图甲中,开关S闭合时,一个电阻工作,S断开时,两电阻串联,$\Delta I=0.5\ {A}$,即$\dfrac{U}{R}-\dfrac{U}{R+R}=\dfrac{4\ {V}}{R}-\dfrac{4\ {V}}{R+R}=0.5\ {A}$,解得$R=4\ {\Omega}$。图乙中,开关S闭合时,两电阻并联,S断开时,一个电阻工作,电流表减小的电流值就是通过该电阻的电流$I=\Delta I=0.5\ {A}$,$R'=\dfrac{U}{I}=\dfrac{4\ {V}}{0.5\ {A}}=8\ {\Omega}$。

【分析】
要解决本题，需根据开关闭合、断开时虚线框内电路的连接变化，结合欧姆定律分析电流变化，分两种情况讨论电阻的连接方式，通过电流变化量计算电阻值，最终画出对应电路。
【解析】
已知电源电压U=4V，电流变化量ΔI=0.5A，分两种情况分析：
1. 开关闭合时短路一个电阻，断开时两电阻串联：
设电阻阻值为R，开关S闭合时，仅一个电阻R接入电路，电流I₁=U/R；S断开时，两电阻串联，总电阻为2R，电流I₂=U/(2R)。
电流变化量：ΔI = I₁ - I₂ = U/R - U/(2R) = U/(2R)
代入U=4V、ΔI=0.5A，得：0.5A = 4V/(2R)，解得R=4Ω，对应电路如图甲。
2. 开关闭合时两电阻并联，断开时仅一个电阻工作：
设电阻阻值为R'，开关S闭合时，两电阻并联，总电阻为R'/2，电流I₁=U/(R'/2)=2U/R'；S断开时，仅一个电阻R'接入，电流I₂=U/R'。
电流变化量：ΔI = I₁ - I₂ = 2U/R' - U/R' = U/R'
代入U=4V、ΔI=0.5A，得：0.5A = 4V/R'，解得R'=8Ω，对应电路如图乙。
【答案】

【知识点】
欧姆定律、串并联电路电阻规律
【点评】
本题考查串并联电路特点与欧姆定律的综合应用，核心是分析开关通断时的电路连接方式，分情况讨论电流变化，需注意两种不同电路结构的对应关系，难度适中。
【难度系数】
0.5