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8 如图所示，电源电压为9 V，定值电阻R为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω，电流表量程是0～0.6 A，电压表量程是0～3 V，为了保证电路中所有元件安全，滑动变阻器的阻值变化范围只能为
20~50 Ω
.答案
8.$20∼50\ \Omega$
解析
【分析】
本题电路为定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。要保证所有元件安全，需结合电表量程确定电路允许的最大电流，再通过欧姆定律计算滑动变阻器的最小阻值，同时验证滑动变阻器最大阻值的安全性，最终确定其阻值变化范围。
【解析】
1. 确定电路最大电流：电压表量程为0～3V，当电压表示数最大为3V时，电路电流最大。根据欧姆定律，最大电流$I_{max}=\frac{U_{Vmax}}{R}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A$，该电流小于电流表量程0～0.6A，因此电路最大电流由电压表决定，为0.3A。
2. 计算滑动变阻器最小阻值：电源电压U=9V，电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{9V}{0.3A}=30Ω$，则滑动变阻器的最小阻值$R_{滑min}=R_{总}-R=30Ω-10Ω=20Ω$。
3. 确定滑动变阻器最大阻值：滑动变阻器最大阻值为50Ω，此时电路电流$I=\frac{U}{R+R_{滑max}}=\frac{9V}{10Ω+50Ω}=0.15A$，定值电阻两端电压$U_R=IR=0.15A×10Ω=1.5V$，在电压表量程内，电流表也安全，因此滑动变阻器最大可接入50Ω。
综上，滑动变阻器的阻值变化范围为20Ω～50Ω。
【答案】
20～50 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电表量程应用
【点评】
本题结合串联电路规律与欧姆定律，考查电路安全问题，核心是根据电表量程确定电路最大电流，进而推导滑动变阻器的阻值范围，需全面考虑各元件的安全限制。
【难度系数】
0.5
本题电路为定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻R两端电压。要保证所有元件安全，需结合电表量程确定电路允许的最大电流，再通过欧姆定律计算滑动变阻器的最小阻值，同时验证滑动变阻器最大阻值的安全性，最终确定其阻值变化范围。
【解析】
1. 确定电路最大电流：电压表量程为0～3V，当电压表示数最大为3V时，电路电流最大。根据欧姆定律，最大电流$I_{max}=\frac{U_{Vmax}}{R}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A$，该电流小于电流表量程0～0.6A，因此电路最大电流由电压表决定，为0.3A。
2. 计算滑动变阻器最小阻值：电源电压U=9V，电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{9V}{0.3A}=30Ω$，则滑动变阻器的最小阻值$R_{滑min}=R_{总}-R=30Ω-10Ω=20Ω$。
3. 确定滑动变阻器最大阻值：滑动变阻器最大阻值为50Ω，此时电路电流$I=\frac{U}{R+R_{滑max}}=\frac{9V}{10Ω+50Ω}=0.15A$，定值电阻两端电压$U_R=IR=0.15A×10Ω=1.5V$，在电压表量程内，电流表也安全，因此滑动变阻器最大可接入50Ω。
综上，滑动变阻器的阻值变化范围为20Ω～50Ω。
【答案】
20～50 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、电表量程应用
【点评】
本题结合串联电路规律与欧姆定律，考查电路安全问题，核心是根据电表量程确定电路最大电流，进而推导滑动变阻器的阻值范围，需全面考虑各元件的安全限制。
【难度系数】
0.5
9 如图甲所示的电路中，$R_1$为定值电阻，$R_2$为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数$I$与电压表示数$U$的变化关系如图乙所示，则电源电压为
6
V，$R_1$的阻值为5
Ω。答案
9.6 5
解析
【分析】
首先明确电路连接：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。当滑片P在a端时，滑动变阻器R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电路总电阻最小，电流最大，对应图乙中I=1.2A的点，此时电源电压等于R₁两端电压；当滑片P在b端时，R₂接入电阻最大，电压表示数最大，电流最小，对应图乙中I=0.4A、U=4V的点，此时电源电压等于R₁两端电压与R₂两端电压之和。利用电源电压不变，联立两个式子即可求出R₁和电源电压。
【解析】
1. 当滑片在a端时，R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电路电流I₁=1.2A，电源电压：$U = I_1R_1 = 1.2A × R_1$；
2. 当滑片在b端时，电路电流I₂=0.4A，电压表示数U₂=4V，电源电压：$U = I_2R_1 + U_2 = 0.4A × R_1 + 4V$；
3. 因电源电压不变，故$1.2A × R_1 = 0.4A × R_1 + 4V$，解得：$R_1 = 5Ω$；
4. 代入电源电压公式得：$U = 1.2A × 5Ω = 6V$。
【答案】
6；5
【知识点】
串联电路电压规律；欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路特点与欧姆定律的应用，关键是从图像中获取滑片在两端时对应的电流和电压值，利用电源电压不变建立方程求解，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
首先明确电路连接：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。当滑片P在a端时，滑动变阻器R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电路总电阻最小，电流最大，对应图乙中I=1.2A的点，此时电源电压等于R₁两端电压；当滑片P在b端时，R₂接入电阻最大，电压表示数最大，电流最小，对应图乙中I=0.4A、U=4V的点，此时电源电压等于R₁两端电压与R₂两端电压之和。利用电源电压不变，联立两个式子即可求出R₁和电源电压。
【解析】
1. 当滑片在a端时，R₂接入电阻为0，电压表示数为0，电路电流I₁=1.2A，电源电压：$U = I_1R_1 = 1.2A × R_1$；
2. 当滑片在b端时，电路电流I₂=0.4A，电压表示数U₂=4V，电源电压：$U = I_2R_1 + U_2 = 0.4A × R_1 + 4V$；
3. 因电源电压不变，故$1.2A × R_1 = 0.4A × R_1 + 4V$，解得：$R_1 = 5Ω$；
4. 代入电源电压公式得：$U = 1.2A × 5Ω = 6V$。
【答案】
6；5
【知识点】
串联电路电压规律；欧姆定律
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路特点与欧姆定律的应用，关键是从图像中获取滑片在两端时对应的电流和电压值，利用电源电压不变建立方程求解，属于基础题型。
【难度系数】
0.6
10（2024·泰州海陵区一模）在课外实践制作活动中，小红将量程为0~3 V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，电路如图甲所示.电源电压恒为6 V，电阻$R_0$为60 Ω，压敏电阻$R_1$的阻值随压力变化如图乙
所示.O点是杠杆OAB的支点，托盘固定在B点，AO:BO=1:4，托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10 N/kg.
(1)该电子秤最大测量值是
(2)要增大电子秤的量程，有以下改进方法：①只将托盘固定的B点移至C点；②只将$R_0$换成阻值为120 Ω的电阻；③只将电源电压调为4.5 V.能实现的方法是
所示.O点是杠杆OAB的支点，托盘固定在B点，AO:BO=1:4，托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10 N/kg.
(1)该电子秤最大测量值是
10
kg，由推理可知电子秤的刻度不均匀
（填“均匀”或“不均匀”）.(2)要增大电子秤的量程，有以下改进方法：①只将托盘固定的B点移至C点；②只将$R_0$换成阻值为120 Ω的电阻；③只将电源电压调为4.5 V.能实现的方法是
①、③
（填序号）.答案
10.(1)10 不均匀 (2)①、③ [解析]本题考查杠杆平衡条件,欧姆定律,串联电路电压分配规律,考查学生利用物理知识解决实际问题的能力.(1)物体质量越大,压敏电阻阻值越小,电压表示数越大,因此,当电压表示数为3 V时,物体质量最大,此时压敏电阻两端电压也为3 V,$R_1=R_0=60\ \Omega$,由图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为400 N,根据杠杆平衡条件,B端所受压力为$F=\frac{F_A · l_{OA}}{l_{OB}}=\frac{400\ \mathrm{N}}{4}=100\ \mathrm{N}$,电子秤最大测量值为$m_{\mathrm{最大}}=\frac{G_{\mathrm{最大}}}{g}=\frac{F}{g}=\frac{100\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=10\ \mathrm{kg}$,由于电压表示数可表示为$U_0=\frac{U}{R_1+R_0}R_0$,而$R_1$与质量(或重力)成一次函数关系,所以$U_0$与质量不成正比,也不是一次函数关系,因此电子秤的刻度不均匀.(2)将托盘固定点从B点移动到C点,称量相同物体时,对压敏电阻的压力减小,压敏电阻阻值增大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压减小,电压表示数减小,可以实现增大量程的目的;只将$R_0$换成120 Ω的电阻,当电压表示数为3 V时,压敏电阻阻值也增大为120 Ω,电子称量程减小;只将电源电压调为4.5 V,当电压表示数为3 V时,压敏电阻阻值为30 Ω,压力增大,电子秤量程增大,也可以达到增大量程的目的,故选①、③.
解析
【分析】
要解决本题，需结合杠杆平衡条件和欧姆定律分析：
1. 求电子秤最大测量值：电压表量程为0~3V，当电压表示数最大（3V）时，对应物体质量最大。先根据欧姆定律算出此时电路电流，再求出压敏电阻$R_1$的阻值，结合图乙得到对应的压力，利用杠杆平衡条件算出物体重力，进而得到最大质量。
2. 判断刻度是否均匀：推导电压表示数与物体质量的关系，若为正比则刻度均匀，否则不均匀。
3. 分析增大量程的方法：分别分析每个改进措施对“电压表示数达到3V时对应的物体最大重力”的影响，判断是否能增大量程。
【解析】
(1) 当电压表示数最大为$U_0=3\ \mathrm{V}$时，电路电流：
$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$
电路总电阻：$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=120\ \Omega$
此时压敏电阻阻值：$R_1=R_{\mathrm{总}}-R_0=120\ \Omega-60\ \Omega=60\ \Omega$
由图乙可知，$R_1=60\ \Omega$时，压敏电阻受到的压力$F=400\ \mathrm{N}$。
根据杠杆平衡条件，支点为$O$，$AO:BO=1:4$，设物体重力为$G$，则：
$G· BO=F· AO$，即$G=F·\frac{AO}{BO}=400\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=100\ \mathrm{N}$
最大质量：$m_{\mathrm{最大}}=\frac{G}{g}=\frac{100\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=10\ \mathrm{kg}$。
电压表示数$U_0=\frac{U}{R_1+R_0}· R_0$，而$R_1$与压力$F$成线性关系，$F$与$G$成线性关系，故$R_1$与$G$成线性关系，代入$U_0$表达式可知，$U_0$与$G$不成正比，因此刻度不均匀。
(2) 分析改进方法：
① 托盘移至$C$点：$C$在$B$左侧，$BO$减小，称量相同物体时，压敏电阻受到的压力$F=G·\frac{AO}{BO}$，$BO$减小则$F$减小，对应$R_1$增大，当$U_0$达到$3\ \mathrm{V}$时，需要更大的$G$，量程增大，可行；
② $R_0$换为$120\ \Omega$：当$U_0=3\ \mathrm{V}$时，$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.025\ \mathrm{A}$，总电阻$=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.025\ \mathrm{A}}=240\ \Omega$，$R_1=240\ \Omega-120\ \Omega=120\ \Omega$，对应$F=300\ \mathrm{N}$，$G=300\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=75\ \mathrm{N}$，量程减小，不可行；
③ 电源电压调为$4.5\ \mathrm{V}$：当$U_0=3\ \mathrm{V}$时，$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$，总电阻$=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=90\ \Omega$，$R_1=90\ \Omega-60\ \Omega=30\ \Omega$，由图乙得$R_1=30\ \Omega$对应$F=450\ \mathrm{N}$，$G=450\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=112.5\ \mathrm{N}$，量程增大，可行。故方法为①、③。
【答案】
(1)10 不均匀 (2)①、③
【知识点】
杠杆平衡条件 欧姆定律 串联电路电压规律
【点评】
本题将力学杠杆平衡与电学欧姆定律结合，综合性较强，需要学生理清两个模块的联系，推导电压表示数与质量的关系判断刻度均匀性，分析改进方法时需结合杠杆和电路的变化，考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.4
要解决本题，需结合杠杆平衡条件和欧姆定律分析：
1. 求电子秤最大测量值：电压表量程为0~3V，当电压表示数最大（3V）时，对应物体质量最大。先根据欧姆定律算出此时电路电流，再求出压敏电阻$R_1$的阻值，结合图乙得到对应的压力，利用杠杆平衡条件算出物体重力，进而得到最大质量。
2. 判断刻度是否均匀：推导电压表示数与物体质量的关系，若为正比则刻度均匀，否则不均匀。
3. 分析增大量程的方法：分别分析每个改进措施对“电压表示数达到3V时对应的物体最大重力”的影响，判断是否能增大量程。
【解析】
(1) 当电压表示数最大为$U_0=3\ \mathrm{V}$时，电路电流：
$I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$
电路总电阻：$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=120\ \Omega$
此时压敏电阻阻值：$R_1=R_{\mathrm{总}}-R_0=120\ \Omega-60\ \Omega=60\ \Omega$
由图乙可知，$R_1=60\ \Omega$时，压敏电阻受到的压力$F=400\ \mathrm{N}$。
根据杠杆平衡条件，支点为$O$，$AO:BO=1:4$，设物体重力为$G$，则：
$G· BO=F· AO$，即$G=F·\frac{AO}{BO}=400\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=100\ \mathrm{N}$
最大质量：$m_{\mathrm{最大}}=\frac{G}{g}=\frac{100\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=10\ \mathrm{kg}$。
电压表示数$U_0=\frac{U}{R_1+R_0}· R_0$，而$R_1$与压力$F$成线性关系，$F$与$G$成线性关系，故$R_1$与$G$成线性关系，代入$U_0$表达式可知，$U_0$与$G$不成正比，因此刻度不均匀。
(2) 分析改进方法：
① 托盘移至$C$点：$C$在$B$左侧，$BO$减小，称量相同物体时，压敏电阻受到的压力$F=G·\frac{AO}{BO}$，$BO$减小则$F$减小，对应$R_1$增大，当$U_0$达到$3\ \mathrm{V}$时，需要更大的$G$，量程增大，可行；
② $R_0$换为$120\ \Omega$：当$U_0=3\ \mathrm{V}$时，$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{120\ \Omega}=0.025\ \mathrm{A}$，总电阻$=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.025\ \mathrm{A}}=240\ \Omega$，$R_1=240\ \Omega-120\ \Omega=120\ \Omega$，对应$F=300\ \mathrm{N}$，$G=300\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=75\ \mathrm{N}$，量程减小，不可行；
③ 电源电压调为$4.5\ \mathrm{V}$：当$U_0=3\ \mathrm{V}$时，$I=\frac{3\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$，总电阻$=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=90\ \Omega$，$R_1=90\ \Omega-60\ \Omega=30\ \Omega$，由图乙得$R_1=30\ \Omega$对应$F=450\ \mathrm{N}$，$G=450\ \mathrm{N}×\frac{1}{4}=112.5\ \mathrm{N}$，量程增大，可行。故方法为①、③。
【答案】
(1)10 不均匀 (2)①、③
【知识点】
杠杆平衡条件 欧姆定律 串联电路电压规律
【点评】
本题将力学杠杆平衡与电学欧姆定律结合，综合性较强，需要学生理清两个模块的联系，推导电压表示数与质量的关系判断刻度均匀性，分析改进方法时需结合杠杆和电路的变化，考查学生的综合应用能力。
【难度系数】
0.4
11 在如图甲所示的电路中，$R_0$为定值电阻，$R$为滑动变阻器，电源电压保持不变. 只闭合开关$S$和$S_1$，将滑动变阻器的滑片$P$从$a$端移动至$b$端的过程中，电流表示数$I$与电压表示数$U$的变化关系如图乙所示. 闭合开关$S$、$S_1$和$S_2$，将滑动变阻器的滑片$P$移到$b$端时小灯泡正常发光，此时电流表的示数为$0.8\ \mathrm{A}$. 求：
(1)滑动变阻器的最大阻值.
(2)定值电阻$R_0$的阻值和电源电压.
(3)小灯泡正常发光时的电阻.
(1)滑动变阻器的最大阻值.
(2)定值电阻$R_0$的阻值和电源电压.
(3)小灯泡正常发光时的电阻.
答案
11.(1)$20\ \Omega$ (2)$10\ \Omega$ $6\ \mathrm{V}$ (3)$30\ \Omega$
[解析](1)由电路图可知,只闭合开关S和$S_1$,$R$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.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$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,滑动变阻器两端的最大电压$U_{\mathrm{大}}=4\ \mathrm{V}$,由$I=\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器的最大阻值$R=\frac{U_{\mathrm{大}}}{I_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$.
(2)只闭合开关S和$S_1$,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,$R$与$R_0$串联,因为串联电路中总电压等于各分压之和,所以电源电压$U=I_1(R_0+R)=0.2\ \mathrm{A}×(R_0+20\ \Omega)$;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为$R_0$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$I_2=0.6\ \mathrm{A}$,则电源的电压$U=I_2R_0=0.6\ \mathrm{A}× R_0$.因电源电压不变,所以$0.2\ \mathrm{A}×(R_0+20\ \Omega)=0.6\ \mathrm{A}× R_0$,解得$R_0=10\ \Omega$,电源电压$U=I_2R_0=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$.
(3)闭合开关S、$S_1$和$S_2$,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,$R_0$与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{R_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡的电流$I_{\mathrm{L}}=I-I_0=0.8\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,则小灯泡正常发光时的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$.
[解析](1)由电路图可知,只闭合开关S和$S_1$,$R$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.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$I_1=0.2\ \mathrm{A}$,滑动变阻器两端的最大电压$U_{\mathrm{大}}=4\ \mathrm{V}$,由$I=\frac{U}{R}$可得,滑动变阻器的最大阻值$R=\frac{U_{\mathrm{大}}}{I_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$.
(2)只闭合开关S和$S_1$,且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,$R$与$R_0$串联,因为串联电路中总电压等于各分压之和,所以电源电压$U=I_1(R_0+R)=0.2\ \mathrm{A}×(R_0+20\ \Omega)$;当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路为$R_0$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$I_2=0.6\ \mathrm{A}$,则电源的电压$U=I_2R_0=0.6\ \mathrm{A}× R_0$.因电源电压不变,所以$0.2\ \mathrm{A}×(R_0+20\ \Omega)=0.6\ \mathrm{A}× R_0$,解得$R_0=10\ \Omega$,电源电压$U=I_2R_0=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$.
(3)闭合开关S、$S_1$和$S_2$,将滑动变阻器的滑片P移到b端时,$R_0$与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过$R_0$的电流$I_0=\frac{U}{R_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡的电流$I_{\mathrm{L}}=I-I_0=0.8\ \mathrm{A}-0.6\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,则小灯泡正常发光时的电阻$R_{\mathrm{L}}=\frac{U}{I_{\mathrm{L}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$.
解析
【分析】
要解决本题，需分开关状态分析电路结构：
1. 只闭合S和S₁时，滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。根据图乙，滑动变阻器接入最大阻值时电流最小、电压表示数最大，可计算滑动变阻器最大阻值；滑动变阻器接入电阻为0时，电路为R₀的简单电路，电流最大，结合电源电压不变，列方程求R₀和电源电压。
2. 闭合S、S₁和S₂，滑片移到b端时，滑动变阻器接入电阻为0，R₀与灯泡L并联，电流表测干路电流，利用并联电路电流规律求出灯泡电流，再计算灯泡正常发光时的电阻。
【解析】
(1) 只闭合开关S和S₁时，R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，电压表示数最大，由图乙得：最小电流I₁=0.2A，滑动变阻器两端最大电压U_R=4V。根据欧姆定律I=U/R，滑动变阻器的最大阻值：
R = U_R / I₁ = 4V / 0.2A = 20Ω。
(2) 设电源电压为U，定值电阻R₀的阻值为R₀。
当滑动变阻器接入最大阻值时，电源电压：U = I₁(R₀ + R) = 0.2A × (R₀ + 20Ω)；
当滑动变阻器接入电阻为0时，电路为R₀的简单电路，电流最大，由图乙得最大电流I₂=0.6A，电源电压：U = I₂R₀ = 0.6A × R₀；
因电源电压不变，联立两式：0.2A × (R₀ + 20Ω) = 0.6A × R₀，
解得：R₀=10Ω，电源电压U=0.6A ×10Ω=6V。
(3) 闭合开关S、S₁和S₂，滑片移到b端时，滑动变阻器接入电阻为0，R₀与灯泡L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，通过R₀的电流：
I₀ = U / R₀ = 6V /10Ω =0.6A；
并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过灯泡的电流：
I_L = I总 - I₀ =0.8A -0.6A=0.2A；
小灯泡正常发光时的电阻：
R_L = U / I_L =6V /0.2A=30Ω。
【答案】
(1)20Ω；(2)R₀=10Ω，电源电压6V；(3)30Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、并联电路规律
【点评】
本题是电学综合计算题，需分开关状态明确电路连接方式，利用串并联电路特点和欧姆定律逐步计算，重点考查电路分析能力和公式应用能力，属于中等难度题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需分开关状态分析电路结构：
1. 只闭合S和S₁时，滑动变阻器R与定值电阻R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。根据图乙，滑动变阻器接入最大阻值时电流最小、电压表示数最大，可计算滑动变阻器最大阻值；滑动变阻器接入电阻为0时，电路为R₀的简单电路，电流最大，结合电源电压不变，列方程求R₀和电源电压。
2. 闭合S、S₁和S₂，滑片移到b端时，滑动变阻器接入电阻为0，R₀与灯泡L并联，电流表测干路电流，利用并联电路电流规律求出灯泡电流，再计算灯泡正常发光时的电阻。
【解析】
(1) 只闭合开关S和S₁时，R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。当滑动变阻器接入最大阻值时，电路电流最小，电压表示数最大，由图乙得：最小电流I₁=0.2A，滑动变阻器两端最大电压U_R=4V。根据欧姆定律I=U/R，滑动变阻器的最大阻值：
R = U_R / I₁ = 4V / 0.2A = 20Ω。
(2) 设电源电压为U，定值电阻R₀的阻值为R₀。
当滑动变阻器接入最大阻值时，电源电压：U = I₁(R₀ + R) = 0.2A × (R₀ + 20Ω)；
当滑动变阻器接入电阻为0时，电路为R₀的简单电路，电流最大，由图乙得最大电流I₂=0.6A，电源电压：U = I₂R₀ = 0.6A × R₀；
因电源电压不变，联立两式：0.2A × (R₀ + 20Ω) = 0.6A × R₀，
解得：R₀=10Ω，电源电压U=0.6A ×10Ω=6V。
(3) 闭合开关S、S₁和S₂，滑片移到b端时，滑动变阻器接入电阻为0，R₀与灯泡L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，通过R₀的电流：
I₀ = U / R₀ = 6V /10Ω =0.6A；
并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过灯泡的电流：
I_L = I总 - I₀ =0.8A -0.6A=0.2A；
小灯泡正常发光时的电阻：
R_L = U / I_L =6V /0.2A=30Ω。
【答案】
(1)20Ω；(2)R₀=10Ω，电源电压6V；(3)30Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、并联电路规律
【点评】
本题是电学综合计算题，需分开关状态明确电路连接方式，利用串并联电路特点和欧姆定律逐步计算，重点考查电路分析能力和公式应用能力，属于中等难度题目。
【难度系数】
0.5
