登录
1. 如图所示的是我国研发的“无线快充”设备，小德发现当把手机放在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格所示。下列说法错误的是（
A.充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B.手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C.手机内部的电阻可以由3.7 V除以4.4 A来计算
D.该手机电池充满电后能存储的电能为58 608 J
C
）A.充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B.手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C.手机内部的电阻可以由3.7 V除以4.4 A来计算
D.该手机电池充满电后能存储的电能为58 608 J
答案
1.C
解析
【分析】本题考查电学基础知识点，需结合电路组成、能量转化、欧姆定律适用条件、电能计算等知识，逐个分析选项判断正误，找出错误选项。
【解析】A选项：充电过程中，手机电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，在电路中相当于用电器，说法正确；B选项：电池充电时，消耗电能转化为内部化学能，能量转化为电能→化学能，说法正确；C选项：手机内部含非纯电阻元件（如电动机），欧姆定律仅适用于纯电阻电路，不能用电压除以电流计算其电阻，说法错误；D选项：根据电能公式$W=UIt$，若电池参数为$U=3.7V$、容量$4400mAh=4.4A×3600s$，则$W=3.7V×4.4A×3600s=58608J$，说法正确。故错误选项为C。
【答案】C
【知识点】电路的组成、能量转化、电能计算
【点评】本题为电学基础题，考查电路元件判断、能量转化、欧姆定律适用范围及电能计算，知识点基础，学生易掌握。
【难度系数】0.6
【解析】A选项：充电过程中，手机电池消耗电能，将电能转化为化学能储存，在电路中相当于用电器，说法正确；B选项：电池充电时，消耗电能转化为内部化学能，能量转化为电能→化学能，说法正确；C选项：手机内部含非纯电阻元件（如电动机），欧姆定律仅适用于纯电阻电路，不能用电压除以电流计算其电阻，说法错误；D选项：根据电能公式$W=UIt$，若电池参数为$U=3.7V$、容量$4400mAh=4.4A×3600s$，则$W=3.7V×4.4A×3600s=58608J$，说法正确。故错误选项为C。
【答案】C
【知识点】电路的组成、能量转化、电能计算
【点评】本题为电学基础题，考查电路元件判断、能量转化、欧姆定律适用范围及电能计算，知识点基础，学生易掌握。
【难度系数】0.6
2. 小明家有额定电压相同的电烤箱、电饭锅和电视机各一个，将这三个用电器正常工作1小时消耗的电能绘制成如图所示的柱状图。则下列说法中正确的是（
①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大
②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小
③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
A.②③
B.②④
C.①③
D.①②③
A
）①当这三个用电器正常工作时，电烤箱两端的电压最大
②当这三个用电器正常工作时，电视机的电功率最小
③当这三个用电器正常工作时，通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流
④在一个月内，电烤箱消耗的电能一定比电饭锅消耗的电能多
A.②③
B.②④
C.①③
D.①②③
答案
2.A
解析
【分析】
要解决这道题，需先明确用电器“正常工作”的含义：正常工作时用电器两端电压等于额定电压，题目中三个用电器额定电压相同，因此正常工作时电压相等；再结合电功率公式$P=\frac{W}{t}$（正常工作时间均为1小时，电功率与消耗的电能成正比）、电流公式$P=UI$（电压相同时，电功率与电流成正比），以及消耗电能的影响因素（$W=Pt$，与功率和时间都有关）逐一分析选项。
【解析】
1. 分析①：用电器正常工作时，两端电压为额定电压，题目中三个用电器额定电压相同，因此正常工作时它们两端的电压相等，故①错误。
2. 分析②：三个用电器正常工作时间均为1小时，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，当$t=1h$时，电功率$P$等于消耗的电能$W$。由柱状图可知，电视机消耗的电能最少，因此电视机的电功率最小，故②正确。
3. 分析③：根据电功率与电流的关系$P=UI$，额定电压$U$相同，电功率$P$越大，通过的电流$I$越大。由柱状图可知，电烤箱消耗的电能（即电功率）大于电视机，因此通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流，故③正确。
4. 分析④：消耗电能的多少由电功率和工作时间共同决定，公式为$W=Pt$。一个月内，电烤箱和电饭锅的工作时间不确定，因此无法确定电烤箱消耗的电能一定比电饭锅多，故④错误。
综上，正确的是②③，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电功率、电能、额定电压
【点评】
本题考查电功率、电能的相关应用，关键是理解正常工作的电压特点，以及电功率与电能、电流的关系，易错点在于消耗电能的多少需同时考虑功率和时间，不能仅由功率判断。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需先明确用电器“正常工作”的含义：正常工作时用电器两端电压等于额定电压，题目中三个用电器额定电压相同，因此正常工作时电压相等；再结合电功率公式$P=\frac{W}{t}$（正常工作时间均为1小时，电功率与消耗的电能成正比）、电流公式$P=UI$（电压相同时，电功率与电流成正比），以及消耗电能的影响因素（$W=Pt$，与功率和时间都有关）逐一分析选项。
【解析】
1. 分析①：用电器正常工作时，两端电压为额定电压，题目中三个用电器额定电压相同，因此正常工作时它们两端的电压相等，故①错误。
2. 分析②：三个用电器正常工作时间均为1小时，根据电功率公式$P=\frac{W}{t}$，当$t=1h$时，电功率$P$等于消耗的电能$W$。由柱状图可知，电视机消耗的电能最少，因此电视机的电功率最小，故②正确。
3. 分析③：根据电功率与电流的关系$P=UI$，额定电压$U$相同，电功率$P$越大，通过的电流$I$越大。由柱状图可知，电烤箱消耗的电能（即电功率）大于电视机，因此通过电烤箱的电流大于通过电视机的电流，故③正确。
4. 分析④：消耗电能的多少由电功率和工作时间共同决定，公式为$W=Pt$。一个月内，电烤箱和电饭锅的工作时间不确定，因此无法确定电烤箱消耗的电能一定比电饭锅多，故④错误。
综上，正确的是②③，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
电功率、电能、额定电压
【点评】
本题考查电功率、电能的相关应用，关键是理解正常工作的电压特点，以及电功率与电能、电流的关系，易错点在于消耗电能的多少需同时考虑功率和时间，不能仅由功率判断。
【难度系数】
0.5
3. 在如图所示的电路中，电源电压为12 V。在a、b间接入标有“6 V 2 W”字样的灯$\mathrm{L}_1$，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使灯$\mathrm{L}_1$正常发光。断开开关，取下灯$\mathrm{L}_1$，保持滑片P的位置不变，在a、b间接入标有“6 V 3 W”字样的灯$\mathrm{L}_2$，闭合开关（设灯泡电阻不受温度影响），则下列说法错误的是（
A.通过灯$\mathrm{L}_2$的电流为0.4 A
B.灯$\mathrm{L}_2$的实际功率为1.92 W
C.滑动变阻器接入电路的电阻为18 Ω
D.灯$\mathrm{L}_2$每秒做功4.8 J
D
）A.通过灯$\mathrm{L}_2$的电流为0.4 A
B.灯$\mathrm{L}_2$的实际功率为1.92 W
C.滑动变阻器接入电路的电阻为18 Ω
D.灯$\mathrm{L}_2$每秒做功4.8 J
答案
3.D
点方法 根据题干中灯泡的额定电压和额定功率计算其电阻和电流，再结合电路连接方式和滑动变阻器的调节，分析灯泡的实际功率和做功情况。
点方法 根据题干中灯泡的额定电压和额定功率计算其电阻和电流，再结合电路连接方式和滑动变阻器的调节，分析灯泡的实际功率和做功情况。
解析
【分析】
要解决此题，需先根据灯泡的额定电压和额定功率计算灯泡电阻，再结合串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析各选项：
1. 先计算L₁的电阻和额定电流，利用L₁正常发光时的电路状态算出滑动变阻器接入的电阻；
2. 再计算L₂的电阻，接入L₂后，根据串联电路总电阻算出电路电流，判断选项A；
3. 利用电流和L₂电阻计算实际功率，判断选项B；
4. 根据实际功率计算L₂每秒做功，判断选项D；同时验证滑动变阻器电阻是否正确，判断选项C。
【解析】
步骤1：计算L₁的电阻和额定电流
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，得L₁的电阻：
$ R_1 = \frac{U_{1额}^2}{P_{1额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}} = 18\ \Omega $
L₁的额定电流：
$ I_{1额} = \frac{P_{1额}}{U_{1额}} = \frac{2\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = \frac{1}{3}\ \mathrm{A} $
步骤2：计算滑动变阻器接入的电阻
当L₁正常发光时，滑动变阻器R与L₁串联，电源电压U=12V，串联电路电流相等，故电路电流 $ I = I_{1额} = \frac{1}{3}\ \mathrm{A} $。
滑动变阻器两端电压：$ U_R = U - U_{1额} = 12\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V} $
根据欧姆定律，滑动变阻器电阻：
$ R = \frac{U_R}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{\frac{1}{3}\ \mathrm{A}} = 18\ \Omega $，故选项C正确。
步骤3：计算L₂的电阻
同理，L₂的电阻：
$ R_2 = \frac{U_{2额}^2}{P_{2额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $
步骤4：接入L₂后分析电路
接入L₂后，滑动变阻器R与L₂串联，总电阻：
$ R_{总} = R + R_2 = 18\ \Omega + 12\ \Omega = 30\ \Omega $
电路电流：
$ I' = \frac{U}{R_{总}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.4\ \mathrm{A} $，故选项A正确。
步骤5：计算L₂的实际功率
L₂的实际功率：
$ P_{2实} = I'^2 R_2 = (0.4\ \mathrm{A})^2 × 12\ \Omega = 1.92\ \mathrm{W} $，故选项B正确。
步骤6：计算L₂每秒做功
灯L₂每秒做功：
$ W = P_{2实} × t = 1.92\ \mathrm{W} × 1\ \mathrm{s} = 1.92\ \mathrm{J} ≠ 4.8\ \mathrm{J} $，故选项D错误。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及电功率公式的应用，关键是先根据L₁正常发光求出滑动变阻器电阻，再分析接入L₂后的电路情况，需注意灯泡电阻不变，逐步推导即可，难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先根据灯泡的额定电压和额定功率计算灯泡电阻，再结合串联电路特点、欧姆定律和电功率公式分析各选项：
1. 先计算L₁的电阻和额定电流，利用L₁正常发光时的电路状态算出滑动变阻器接入的电阻；
2. 再计算L₂的电阻，接入L₂后，根据串联电路总电阻算出电路电流，判断选项A；
3. 利用电流和L₂电阻计算实际功率，判断选项B；
4. 根据实际功率计算L₂每秒做功，判断选项D；同时验证滑动变阻器电阻是否正确，判断选项C。
【解析】
步骤1：计算L₁的电阻和额定电流
根据公式 $ P = \frac{U^2}{R} $，得L₁的电阻：
$ R_1 = \frac{U_{1额}^2}{P_{1额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{2\ \mathrm{W}} = 18\ \Omega $
L₁的额定电流：
$ I_{1额} = \frac{P_{1额}}{U_{1额}} = \frac{2\ \mathrm{W}}{6\ \mathrm{V}} = \frac{1}{3}\ \mathrm{A} $
步骤2：计算滑动变阻器接入的电阻
当L₁正常发光时，滑动变阻器R与L₁串联，电源电压U=12V，串联电路电流相等，故电路电流 $ I = I_{1额} = \frac{1}{3}\ \mathrm{A} $。
滑动变阻器两端电压：$ U_R = U - U_{1额} = 12\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 6\ \mathrm{V} $
根据欧姆定律，滑动变阻器电阻：
$ R = \frac{U_R}{I} = \frac{6\ \mathrm{V}}{\frac{1}{3}\ \mathrm{A}} = 18\ \Omega $，故选项C正确。
步骤3：计算L₂的电阻
同理，L₂的电阻：
$ R_2 = \frac{U_{2额}^2}{P_{2额}} = \frac{(6\ \mathrm{V})^2}{3\ \mathrm{W}} = 12\ \Omega $
步骤4：接入L₂后分析电路
接入L₂后，滑动变阻器R与L₂串联，总电阻：
$ R_{总} = R + R_2 = 18\ \Omega + 12\ \Omega = 30\ \Omega $
电路电流：
$ I' = \frac{U}{R_{总}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.4\ \mathrm{A} $，故选项A正确。
步骤5：计算L₂的实际功率
L₂的实际功率：
$ P_{2实} = I'^2 R_2 = (0.4\ \mathrm{A})^2 × 12\ \Omega = 1.92\ \mathrm{W} $，故选项B正确。
步骤6：计算L₂每秒做功
灯L₂每秒做功：
$ W = P_{2实} × t = 1.92\ \mathrm{W} × 1\ \mathrm{s} = 1.92\ \mathrm{J} ≠ 4.8\ \mathrm{J} $，故选项D错误。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律及电功率公式的应用，关键是先根据L₁正常发光求出滑动变阻器电阻，再分析接入L₂后的电路情况，需注意灯泡电阻不变，逐步推导即可，难度中等。
【难度系数】
0.5
4. ★★（科学思维 科学推理）[2025·扬州] 如图所示，电源电压$U$可调，$R_1$是阻值为$5\ \Omega$的定值电阻，$R_2$为敏感元件，其阻值随电流增大而减小，电源电压从零增大，电路中电流逐渐增大。当电流为$0.3\ \mathrm{A}$时，$R_2$两端电压为$1.5\ \mathrm{V}$，$R_1$的功率为$P_1$，$R_2$的功率为$P_2$。则（
A.$U=1.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$可能等于$P_2$
B.$U=2.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定小于$P_2$
C.$U=3.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定等于$P_2$
D.$U=4.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定小于$P_2$
B
）A.$U=1.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$可能等于$P_2$
B.$U=2.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定小于$P_2$
C.$U=3.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定等于$P_2$
D.$U=4.5\ \mathrm{V}$时，$P_1$一定小于$P_2$
答案
4.B
【点拨】$R_1$阻值为$5\ \Omega$,当电流为$0.3\ \mathrm{A}$时,$R_2$两端电压为$1.5\ \mathrm{V}$;$P_1=I_1^2 R_1=0.3\ \mathrm{A} × 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=0.45\ \mathrm{W}$,$P_2=I_1 U_2=0.3\ \mathrm{A} × 1.5\ \mathrm{V}=0.45\ \mathrm{W}$,电源电压$U=U_1 + U_2 =5\ \Omega × 0.3\ \mathrm{A}+1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,$R_2=\frac{U_2}{I_1}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;即电源电压为$3\ \mathrm{V}$时,$P_1 = P_2$,$R_1 = R_2$;设电压变化后电流为$I$,则$P_1 = I^2 R_1$,$P_2 = I^2 R_2$。当电源电压从$3\ \mathrm{V}$减小,电路电流也减小,$R_1$阻值不变,$R_2$的电阻随电流减小而增大,则$R_1 ＜ R_2$;此时$I^2 R_1 ＜ I^2 R_2$,即$P_1 ＜ P_2$,故A错误,B正确;当电源电压从$3\ \mathrm{V}$增大时,电路电流也增大,$R_1$阻值不变,$R_2$的电阻随电流增大而减小,则$R_1 ＞ R_2$;此时$I^2 R_1 ＞ I^2 R_2$,即$P_1 ＞ P_2$,故CD错误。故选B。
【点拨】$R_1$阻值为$5\ \Omega$,当电流为$0.3\ \mathrm{A}$时,$R_2$两端电压为$1.5\ \mathrm{V}$;$P_1=I_1^2 R_1=0.3\ \mathrm{A} × 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=0.45\ \mathrm{W}$,$P_2=I_1 U_2=0.3\ \mathrm{A} × 1.5\ \mathrm{V}=0.45\ \mathrm{W}$,电源电压$U=U_1 + U_2 =5\ \Omega × 0.3\ \mathrm{A}+1.5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,$R_2=\frac{U_2}{I_1}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$;即电源电压为$3\ \mathrm{V}$时,$P_1 = P_2$,$R_1 = R_2$;设电压变化后电流为$I$,则$P_1 = I^2 R_1$,$P_2 = I^2 R_2$。当电源电压从$3\ \mathrm{V}$减小,电路电流也减小,$R_1$阻值不变,$R_2$的电阻随电流减小而增大,则$R_1 ＜ R_2$;此时$I^2 R_1 ＜ I^2 R_2$,即$P_1 ＜ P_2$,故A错误,B正确;当电源电压从$3\ \mathrm{V}$增大时,电路电流也增大,$R_1$阻值不变,$R_2$的电阻随电流增大而减小,则$R_1 ＞ R_2$;此时$I^2 R_1 ＞ I^2 R_2$,即$P_1 ＞ P_2$,故CD错误。故选B。
解析
【分析】
首先根据已知电流和定值电阻R₁的阻值，算出电流为0.3A时R₁两端的电压，结合R₂两端电压求出此时的电源电压，再算出对应R₂的阻值，明确初始状态下R₁与R₂的阻值关系。接着结合R₂的特性（阻值随电流增大而减小），分析电源电压变化时电流的变化，进而判断R₂阻值的变化，利用串联电路电流相等的特点，通过功率公式P=I²R比较功率大小，最终逐一判断选项。
【解析】
1. 当电路电流I=0.3A时，根据欧姆定律，R₁两端电压：
$U_1 = IR_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$；
2. 此时电源电压：
$U = U_1 + U_2 = 1.5\ \mathrm{V} + 1.5\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V}$；
3. 此时R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega$，可见初始状态下$R_1 = R_2$，功率$P_1 = P_2$；
4. R₂的特性：阻值随电流增大而减小，因此：
若电源电压$U ＜ 3\ \mathrm{V}$，电路电流$I ＜ 0.3\ \mathrm{A}$，R₂阻值随电流减小而增大，故$R_2 ＞ R_1$，串联电流I相同，由$P=I^2R$得$P_1 ＜ P_2$；
若电源电压$U ＞ 3\ \mathrm{V}$，电路电流$I ＞ 0.3\ \mathrm{A}$，R₂阻值随电流增大而减小，故$R_2 ＜ R_1$，同理得$P_1 ＞ P_2$；
5. 分析选项：
A选项：$U=1.5\ \mathrm{V} ＜ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＜ P_2$，错误；
B选项：$U=2.5\ \mathrm{V} ＜ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＜ P_2$，正确；
C选项：$U=3.5\ \mathrm{V} ＞ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＞ P_2$，错误；
D选项：$U=4.5\ \mathrm{V} ＞ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＞ P_2$，错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路功率、欧姆定律、电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律与敏感电阻的特性，考查科学推理能力，核心是先确定电源电压为3V的初始状态，再根据电压变化分析电流、R₂阻值的变化，进而比较功率，需理清各物理量的关联。
【难度系数】
0.5
首先根据已知电流和定值电阻R₁的阻值，算出电流为0.3A时R₁两端的电压，结合R₂两端电压求出此时的电源电压，再算出对应R₂的阻值，明确初始状态下R₁与R₂的阻值关系。接着结合R₂的特性（阻值随电流增大而减小），分析电源电压变化时电流的变化，进而判断R₂阻值的变化，利用串联电路电流相等的特点，通过功率公式P=I²R比较功率大小，最终逐一判断选项。
【解析】
1. 当电路电流I=0.3A时，根据欧姆定律，R₁两端电压：
$U_1 = IR_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$；
2. 此时电源电压：
$U = U_1 + U_2 = 1.5\ \mathrm{V} + 1.5\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V}$；
3. 此时R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega$，可见初始状态下$R_1 = R_2$，功率$P_1 = P_2$；
4. R₂的特性：阻值随电流增大而减小，因此：
若电源电压$U ＜ 3\ \mathrm{V}$，电路电流$I ＜ 0.3\ \mathrm{A}$，R₂阻值随电流减小而增大，故$R_2 ＞ R_1$，串联电流I相同，由$P=I^2R$得$P_1 ＜ P_2$；
若电源电压$U ＞ 3\ \mathrm{V}$，电路电流$I ＞ 0.3\ \mathrm{A}$，R₂阻值随电流增大而减小，故$R_2 ＜ R_1$，同理得$P_1 ＞ P_2$；
5. 分析选项：
A选项：$U=1.5\ \mathrm{V} ＜ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＜ P_2$，错误；
B选项：$U=2.5\ \mathrm{V} ＜ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＜ P_2$，正确；
C选项：$U=3.5\ \mathrm{V} ＞ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＞ P_2$，错误；
D选项：$U=4.5\ \mathrm{V} ＞ 3\ \mathrm{V}$，$P_1 ＞ P_2$，错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路功率、欧姆定律、电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律与敏感电阻的特性，考查科学推理能力，核心是先确定电源电压为3V的初始状态，再根据电压变化分析电流、R₂阻值的变化，进而比较功率，需理清各物理量的关联。
【难度系数】
0.5
5. ★★[2025·大庆] 如图所示，电源电压保持不变，所有元件均完好。闭合开关S，将滑动变阻器滑片P移到适当位置，电流表A的读数为I，电压表V₁的读数为U₁，电压表V₂的读数为U₂，向左移动滑片P至另一位置，电压表V₁读数的变化量为ΔU₁，电压表V₂读数的变化量为ΔU₂，电流表A读数的变化量为ΔI，下列说法正确的是（
A.$\frac{U_2}{I} = \left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$
B.滑片P向左移动的过程中，电路的总功率增大
C.$|\Delta U_1| ＜ |\Delta U_2|$
D.$R_1$的功率与电路总功率的比值减小
A
）A.$\frac{U_2}{I} = \left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$
B.滑片P向左移动的过程中，电路的总功率增大
C.$|\Delta U_1| ＜ |\Delta U_2|$
D.$R_1$的功率与电路总功率的比值减小
答案
5.A
【点拨】由电路图可知，滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知，当滑片移动时，$\Delta U_1 = \Delta U_2$(因为电源电压不变)，所以$\frac{U_2}{I} = \left| \frac{\Delta U_2}{\Delta I} \right| = \left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$，A正确。滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，所以总电流变小，根据$P=UI$得，电路的总功率减小，B错误。根据选项A的分析，$\Delta U_1 = \Delta U_2$，所以$|\Delta U_1| = |\Delta U_2|$，C错误。$R_1$的功率与电路总功率的比值为$\frac{U_1 I}{UI} = \frac{U_1}{U}$，因为是串联电路，电流处处相等，又因为滑动变阻器的滑片向左移动，$U_1$变大，所以比值变大，D错误。
【点拨】由电路图可知，滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端的电压，电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知，当滑片移动时，$\Delta U_1 = \Delta U_2$(因为电源电压不变)，所以$\frac{U_2}{I} = \left| \frac{\Delta U_2}{\Delta I} \right| = \left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$，A正确。滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，所以总电流变小，根据$P=UI$得，电路的总功率减小，B错误。根据选项A的分析，$\Delta U_1 = \Delta U_2$，所以$|\Delta U_1| = |\Delta U_2|$，C错误。$R_1$的功率与电路总功率的比值为$\frac{U_1 I}{UI} = \frac{U_1}{U}$，因为是串联电路，电流处处相等，又因为滑动变阻器的滑片向左移动，$U_1$变大，所以比值变大，D错误。
解析
【分析】首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压，$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压，电源电压保持不变。解题时需结合串联电路的电压、电流规律，欧姆定律及电功率公式，逐一分析各选项：先推导$\frac{U_2}{I}$的物理意义，再分析电压变化量与电流变化量的关系，结合滑片移动对电阻、电流、电压的影响判断各选项正误。
【解析】由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流$I$，$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压$U_1$，$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压$U_2$，电源电压$U=U_1+U_2$（恒定）。
选项A：根据欧姆定律，$U_2=IR_2$，故$\frac{U_2}{I}=R_2$；电源电压不变，滑片移动时$U_1+U_2=U$（定值），则$\Delta U_1=-\Delta U_2$，即$|\Delta U_1|=|\Delta U_2|$；又$\Delta U_2=\Delta I· R_2$，故$\left| \frac{\Delta U_2}{\Delta I} \right|=R_2$，因此$\frac{U_2}{I}=\left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$，A正确。
选项B：滑片$P$向左移动，$R_1$接入电阻变大，总电阻$R_总=R_1+R_2$变大，电源电压$U$不变，由$I=\frac{U}{R_总}$知电流$I$变小；总功率$P=UI$，$U$不变、$I$变小，故总功率减小，B错误。
选项C：由电源电压不变得$\Delta U_1=-\Delta U_2$，即$|\Delta U_1|=|\Delta U_2|$，C错误。
选项D：$R_1$功率与总功率的比值为$\frac{P_1}{P_{总}}=\frac{U_1I}{UI}=\frac{U_1}{U}$；滑片左移，$R_1$变大，串联分压中$U_1$变大，$U$恒定，故比值变大，D错误。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题为串联电路动态分析题，核心是利用串联电路电压规律推导电压变化量与电流变化量的关系，需熟练掌握欧姆定律和电功率公式，易错点在于对电压变化量的分析，需结合电源电压不变的条件，整体难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流$I$，$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压$U_1$，$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压$U_2$，电源电压$U=U_1+U_2$（恒定）。
选项A：根据欧姆定律，$U_2=IR_2$，故$\frac{U_2}{I}=R_2$；电源电压不变，滑片移动时$U_1+U_2=U$（定值），则$\Delta U_1=-\Delta U_2$，即$|\Delta U_1|=|\Delta U_2|$；又$\Delta U_2=\Delta I· R_2$，故$\left| \frac{\Delta U_2}{\Delta I} \right|=R_2$，因此$\frac{U_2}{I}=\left| \frac{\Delta U_1}{\Delta I} \right|$，A正确。
选项B：滑片$P$向左移动，$R_1$接入电阻变大，总电阻$R_总=R_1+R_2$变大，电源电压$U$不变，由$I=\frac{U}{R_总}$知电流$I$变小；总功率$P=UI$，$U$不变、$I$变小，故总功率减小，B错误。
选项C：由电源电压不变得$\Delta U_1=-\Delta U_2$，即$|\Delta U_1|=|\Delta U_2|$，C错误。
选项D：$R_1$功率与总功率的比值为$\frac{P_1}{P_{总}}=\frac{U_1I}{UI}=\frac{U_1}{U}$；滑片左移，$R_1$变大，串联分压中$U_1$变大，$U$恒定，故比值变大，D错误。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】本题为串联电路动态分析题，核心是利用串联电路电压规律推导电压变化量与电流变化量的关系，需熟练掌握欧姆定律和电功率公式，易错点在于对电压变化量的分析，需结合电源电压不变的条件，整体难度中等。
【难度系数】0.5
6. ★★在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，$R_1$是定值电阻。当开关S闭合，滑动变阻器$R_2$的滑片P由a端移动到b端，两电表示数变化如图乙所示，则下列说法中错误的是 （
A.电源电压为10 V
B.$R_2$的最大阻值为300 Ω
C.滑片P在b端时，$R_1$的电功率为5 W
D.滑片P在a端时，2 min内$R_2$消耗的电能为144 J
B
）A.电源电压为10 V
B.$R_2$的最大阻值为300 Ω
C.滑片P在b端时，$R_1$的电功率为5 W
D.滑片P在a端时，2 min内$R_2$消耗的电能为144 J
答案
6.B
【点拨】当滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源电压，电压表示数最大，由图乙可知，电压表示数最大为10 V，即电源电压$U=10\ \mathrm{V}$，故A正确；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，电压表示数最小。由图乙可知，最小电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，电压表示数$U_{R1}=4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律得，滑动变阻器两端电压$U_{R2}=U-U_{R1}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$知，滑动变阻器的最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=\frac{U_{R2}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，故B错误；滑片P在b端时，$R_1$的电功率$P_1=UI=10\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=5\ \mathrm{W}$，故C正确；滑片P在a端时，根据串联电路的特点知，$R_2$两端电压为6 V，电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，则$R_2$消耗的电能$W_{R2}=U_{R2} I_{\mathrm{min}} t=6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 120\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$，故D正确。故选B。
【点拨】当滑片P位于b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源电压，电压表示数最大，由图乙可知，电压表示数最大为10 V，即电源电压$U=10\ \mathrm{V}$，故A正确；当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小，电压表示数最小。由图乙可知，最小电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，电压表示数$U_{R1}=4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律得，滑动变阻器两端电压$U_{R2}=U-U_{R1}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$知，滑动变阻器的最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=\frac{U_{R2}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，故B错误；滑片P在b端时，$R_1$的电功率$P_1=UI=10\ \mathrm{V} × 0.5\ \mathrm{A}=5\ \mathrm{W}$，故C正确；滑片P在a端时，根据串联电路的特点知，$R_2$两端电压为6 V，电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，则$R_2$消耗的电能$W_{R2}=U_{R2} I_{\mathrm{min}} t=6\ \mathrm{V} × 0.2\ \mathrm{A} × 120\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$，故D正确。故选B。
解析
【分析】
首先明确电路连接：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。解题思路：①根据滑片在$b$端时滑动变阻器接入电阻为0，此时电压表测电源电压，结合图乙确定电源电压；②根据滑片在$a$端时滑动变阻器接入最大电阻，电路电流最小，从图乙读取对应电流和$R_1$的电压，利用串联电路电压规律计算$R_2$两端电压，再由欧姆定律计算$R_2$的最大阻值；③分别计算滑片在$b$端时$R_1$的电功率，以及滑片在$a$端时$R_2$消耗的电能，判断各选项正误，找出错误选项。
【解析】
由图甲可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。
1. 当滑片$P$在$b$端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压。由图乙可知，此时电压表示数最大为10V，即电源电压$U=10\ \mathrm{V}$，故A选项正确。
2. 当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小。由图乙可知，此时电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压$U_{R2}=U - U_{R1}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得滑动变阻器的最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=\frac{U_{R2}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，故B选项中“$R_2$的最大阻值为300 Ω”错误。
3. 滑片$P$在$b$端时，电路电流$I_{\mathrm{max}}=0.5\ \mathrm{A}$，$R_1$的电功率$P_1=UI_{\mathrm{max}}=10\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=5\ \mathrm{W}$，故C选项正确。
4. 滑片$P$在$a$端时，时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，$R_2$消耗的电能$W_{R2}=U_{R2}I_{\mathrm{min}}t=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$，故D选项正确。
综上，错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电能与电功率计算
【点评】
本题结合电路动态变化和图像信息，考查串联电路特点、欧姆定律、电功率及电能的计算，关键是明确滑片在不同端点时的电路状态，从图像中提取对应电压和电流值，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。解题思路：①根据滑片在$b$端时滑动变阻器接入电阻为0，此时电压表测电源电压，结合图乙确定电源电压；②根据滑片在$a$端时滑动变阻器接入最大电阻，电路电流最小，从图乙读取对应电流和$R_1$的电压，利用串联电路电压规律计算$R_2$两端电压，再由欧姆定律计算$R_2$的最大阻值；③分别计算滑片在$b$端时$R_1$的电功率，以及滑片在$a$端时$R_2$消耗的电能，判断各选项正误，找出错误选项。
【解析】
由图甲可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。
1. 当滑片$P$在$b$端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路为$R_1$的简单电路，电压表测电源电压。由图乙可知，此时电压表示数最大为10V，即电源电压$U=10\ \mathrm{V}$，故A选项正确。
2. 当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小。由图乙可知，此时电流$I_{\mathrm{min}}=0.2\ \mathrm{A}$，$R_1$两端电压$U_{R1}=4\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压$U_{R2}=U - U_{R1}=10\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得滑动变阻器的最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=\frac{U_{R2}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，故B选项中“$R_2$的最大阻值为300 Ω”错误。
3. 滑片$P$在$b$端时，电路电流$I_{\mathrm{max}}=0.5\ \mathrm{A}$，$R_1$的电功率$P_1=UI_{\mathrm{max}}=10\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}=5\ \mathrm{W}$，故C选项正确。
4. 滑片$P$在$a$端时，时间$t=2\ \mathrm{min}=120\ \mathrm{s}$，$R_2$消耗的电能$W_{R2}=U_{R2}I_{\mathrm{min}}t=6\ \mathrm{V}×0.2\ \mathrm{A}×120\ \mathrm{s}=144\ \mathrm{J}$，故D选项正确。
综上，错误的选项是B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电能与电功率计算
【点评】
本题结合电路动态变化和图像信息，考查串联电路特点、欧姆定律、电功率及电能的计算，关键是明确滑片在不同端点时的电路状态，从图像中提取对应电压和电流值，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
