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6 [2025深圳段考]如图(a)所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图(b)所示。则下列判断正确的是 （
A.电源电压为4 V
B.定值电阻$R_1$的阻值为$20\ \Omega$
C.甲线对应$R_1$，乙线对应$R_2$
D.变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3 A
D
）A.电源电压为4 V
B.定值电阻$R_1$的阻值为$20\ \Omega$
C.甲线对应$R_1$，乙线对应$R_2$
D.变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3 A
答案
6. D 【解析】$R_1$、$R_2$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，电流表测电路中电流。根据欧姆定律知，$R_1$是定值电阻，其电流与电压成正比，所以图(b)中乙线对应$R_1$，则甲线对应$R_2$，电流为0.2 A时，$R_1$两端电压为2 V，$R_2$两端电压为4 V，根据串联电压规律，电源电压$U=U_1+U_2=2\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$，故A、C错误；根据欧姆定律知，定值电阻$R_1$的阻值$R_1=\dfrac{U_1}{I}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，故B错误；电流最小为0.2 A时，变阻器最大阻值$R_{2\mathrm{大}}=\dfrac{U_2}{I}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$；则变阻器滑片在中点时，电流表示数$I'=\dfrac{U}{R_1+\dfrac{1}{2}R_{2\mathrm{大}}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+\dfrac{1}{2}×20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，故D正确。
解析
【分析】首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表V₁测R₁两端电压，V₂测R₂两端电压。定值电阻的U-I图像是过原点的直线，电流增大时电压成正比增大；滑动变阻器阻值减小时，电路电流增大，其两端电压减小，据此判断图(b)中乙线对应R₁，甲线对应R₂。再结合串联电路电压规律、欧姆定律计算电源电压、电阻阻值，最后分析滑片在中点时的电流，从而判断选项。
【解析】1. 电路分析：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁电压，V₂测R₂电压。
2. 判断U-I图像：定值电阻R₁的电流与电压成正比，故乙线为R₁的U-I图像；滑动变阻器R₂的阻值随电流增大而减小，其两端电压也减小，故甲线为R₂的U-I图像，因此C错误。
3. 计算电源电压：当电流I=0.2A时，R₁两端电压U₁=2V，R₂两端电压U₂=4V，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压U=U₁+U₂=2V+4V=6V，故A错误。
4. 计算R₁阻值：由欧姆定律，R₁=U₁/I=2V/0.2A=10Ω，故B错误。
5. 计算滑片在中点时的电流：电流最小时（I=0.2A），滑动变阻器最大阻值R₂大=U₂/I=4V/0.2A=20Ω，中点时R₂中=10Ω，总电阻R总=R₁+R₂中=10Ω+10Ω=20Ω，电流I'=U/R总=6V/20Ω=0.3A，故D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律应用、串联电路电压规律、U-I图像分析
【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，核心是正确区分两个电阻的U-I图像，再逐步推导各物理量，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.6
【解析】1. 电路分析：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，V₁测R₁电压，V₂测R₂电压。
2. 判断U-I图像：定值电阻R₁的电流与电压成正比，故乙线为R₁的U-I图像；滑动变阻器R₂的阻值随电流增大而减小，其两端电压也减小，故甲线为R₂的U-I图像，因此C错误。
3. 计算电源电压：当电流I=0.2A时，R₁两端电压U₁=2V，R₂两端电压U₂=4V，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压U=U₁+U₂=2V+4V=6V，故A错误。
4. 计算R₁阻值：由欧姆定律，R₁=U₁/I=2V/0.2A=10Ω，故B错误。
5. 计算滑片在中点时的电流：电流最小时（I=0.2A），滑动变阻器最大阻值R₂大=U₂/I=4V/0.2A=20Ω，中点时R₂中=10Ω，总电阻R总=R₁+R₂中=10Ω+10Ω=20Ω，电流I'=U/R总=6V/20Ω=0.3A，故D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律应用、串联电路电压规律、U-I图像分析
【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，核心是正确区分两个电阻的U-I图像，再逐步推导各物理量，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.6
7 [2025 芜湖校级期中]如图甲所示，电源电压保持不变。当闭合开关 S，滑动变阻器滑片 P 从 a 端移到 b 端，两电表示数变化关系用图乙中的线段 AB 表示。求：
（1）滑动变阻器最大阻值。
（2）电源电压和 $ R_1 $ 的阻值。
（3）滑片 P 滑到 ab 中点时电压表的示数。
（1）滑动变阻器最大阻值。
（2）电源电压和 $ R_1 $ 的阻值。
（3）滑片 P 滑到 ab 中点时电压表的示数。
答案
7. （1）由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_2$两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.2\ \mathrm{A}$，电压表的示数$U_2=4\ \mathrm{V}$，由$I=\dfrac{U}{R}$可知，滑动变阻器的最大阻值$R_2=\dfrac{U_2}{I_{\mathrm{小}}}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
（2）当滑动变阻器滑片P在a端时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压$U=I_{\mathrm{小}}R_1+U_2=0.2\ \mathrm{A}× R_1+4\ \mathrm{V}$ ①，当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流$I_{\mathrm{大}}=0.6\ \mathrm{A}$，则电源的电压$U=I_{\mathrm{大}}R_1=0.6\ \mathrm{A}× R_1$ ②，由①②可得：$R_1=10\ \Omega$，$U=6\ \mathrm{V}$
（3）当滑片P滑到ab中点时，接入电路中的电阻$R_2'=\dfrac{1}{2}R_2=\dfrac{1}{2}×20\ \Omega=10\ \Omega$，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流$I=\dfrac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\dfrac{U}{R_1+R_2'}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，则电压表的示数$U_2'=IR_2'=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
（2）当滑动变阻器滑片P在a端时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压$U=I_{\mathrm{小}}R_1+U_2=0.2\ \mathrm{A}× R_1+4\ \mathrm{V}$ ①，当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由图乙可知，电路中的最大电流$I_{\mathrm{大}}=0.6\ \mathrm{A}$，则电源的电压$U=I_{\mathrm{大}}R_1=0.6\ \mathrm{A}× R_1$ ②，由①②可得：$R_1=10\ \Omega$，$U=6\ \mathrm{V}$
（3）当滑片P滑到ab中点时，接入电路中的电阻$R_2'=\dfrac{1}{2}R_2=\dfrac{1}{2}×20\ \Omega=10\ \Omega$，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流$I=\dfrac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\dfrac{U}{R_1+R_2'}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，则电压表的示数$U_2'=IR_2'=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
解析
【分析】首先明确电路连接：$R_1$与$R_2$串联，电压表测$R_2$两端电压，电流表测电路电流。当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电阻最大，电路电流最小，对应图乙中$A$点（$I=0.2\ \mathrm{A}$，$U_2=4\ \mathrm{V}$）；当滑片$P$在$b$端时，滑动变阻器接入电阻为$0$，电路电流最大，对应图乙中$B$点（$I=0.6\ \mathrm{A}$，$U_2=0$）。解题时，先利用$A$点数据求滑动变阻器最大阻值，再根据电源电压不变，结合$a$、$b$两端的电路状态列方程求$R_1$和电源电压，最后计算滑片在中点时的电压表示数。
【解析】
（1）当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，由图乙知，最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.2\ \mathrm{A}$，此时$R_2$两端电压$U_2=4\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$，滑动变阻器的最大阻值：
$R_2=\dfrac{U_2}{I_{\mathrm{小}}}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
（2）电源电压保持不变，当滑片在$a$端时，串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压：
$U=I_{\mathrm{小}}R_1+U_2=0.2\ \mathrm{A}×R_1+4\ \mathrm{V}$ ①
当滑片在$b$端时，滑动变阻器接入电阻为$0$，电路电流最大，由图乙知最大电流$I_{\mathrm{大}}=0.6\ \mathrm{A}$，此时电源电压：
$U=I_{\mathrm{大}}R_1=0.6\ \mathrm{A}×R_1$ ②
联立①②，解得：$R_1=10\ \Omega$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$。
（3）滑片$P$滑到$ab$中点时，滑动变阻器接入电阻$R_2'=\dfrac{1}{2}R_2=\dfrac{1}{2}×20\ \Omega=10\ \Omega$。串联电路总电阻等于各电阻之和，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2'=10\ \Omega+10\ \Omega=20\ \Omega$，电路电流：
$I=\dfrac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
电压表的示数（$R_2'$两端电压）：
$U_2'=IR_2'=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$。
【答案】（1）滑动变阻器最大阻值为$20\ \Omega$；（2）电源电压为$6\ \mathrm{V}$，$R_1$的阻值为$10\ \Omega$；（3）滑片滑到中点时电压表的示数为$3\ \mathrm{V}$。
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】本题是串联电路结合$U-I$图像的典型题，关键是分析滑片在两端时的电路状态，从图像中提取对应电流和电压值，利用欧姆定律和串联电路规律求解，考查学生的电路分析与图像解读能力。
【难度系数】0.6
【解析】
（1）当滑片$P$在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，由图乙知，最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.2\ \mathrm{A}$，此时$R_2$两端电压$U_2=4\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律$I=\dfrac{U}{R}$，滑动变阻器的最大阻值：
$R_2=\dfrac{U_2}{I_{\mathrm{小}}}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
（2）电源电压保持不变，当滑片在$a$端时，串联电路总电压等于各部分电压之和，因此电源电压：
$U=I_{\mathrm{小}}R_1+U_2=0.2\ \mathrm{A}×R_1+4\ \mathrm{V}$ ①
当滑片在$b$端时，滑动变阻器接入电阻为$0$，电路电流最大，由图乙知最大电流$I_{\mathrm{大}}=0.6\ \mathrm{A}$，此时电源电压：
$U=I_{\mathrm{大}}R_1=0.6\ \mathrm{A}×R_1$ ②
联立①②，解得：$R_1=10\ \Omega$，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$。
（3）滑片$P$滑到$ab$中点时，滑动变阻器接入电阻$R_2'=\dfrac{1}{2}R_2=\dfrac{1}{2}×20\ \Omega=10\ \Omega$。串联电路总电阻等于各电阻之和，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2'=10\ \Omega+10\ \Omega=20\ \Omega$，电路电流：
$I=\dfrac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
电压表的示数（$R_2'$两端电压）：
$U_2'=IR_2'=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$。
【答案】（1）滑动变阻器最大阻值为$20\ \Omega$；（2）电源电压为$6\ \mathrm{V}$，$R_1$的阻值为$10\ \Omega$；（3）滑片滑到中点时电压表的示数为$3\ \mathrm{V}$。
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】本题是串联电路结合$U-I$图像的典型题，关键是分析滑片在两端时的电路状态，从图像中提取对应电流和电压值，利用欧姆定律和串联电路规律求解，考查学生的电路分析与图像解读能力。
【难度系数】0.6
8 新趋势 学科融合 [2025眉山]超速是引发交通安全事故的因素之一。物理兴趣小组设计
了一种超速自动报警装置，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图，电源电压为12 V，定值电阻R为$10\ \Omega$，$R_v$为速度传感器，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知，当汽车的行驶速度逐渐增大时，电压表的示数
了一种超速自动报警装置，当车速过快时，提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该装置的简化电路图，电源电压为12 V，定值电阻R为$10\ \Omega$，$R_v$为速度传感器，其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。由图乙可知，当汽车的行驶速度逐渐增大时，电压表的示数
增大
（选填“增大”“减小”或“保持不变”）。若车速达到80 km/h时，提醒语音响起，观察到电压表示数为10 V；当电压表的示数为8 V时，汽车速度为20
km/h。答案
8. 增大 20 【解析】由图甲可知，$R$与$R_v$串联，电压表测量$R_v$两端的电压，随着车速增大，$R_v$增大，根据串联分压规律知，分得的电压增大，电压表的示数增大；当车速为80 km/h时，电压表示数为10 V，则定值电阻$R$两端的电压$U=U_{\mathrm{电}}-U_v=12\ \mathrm{V}-10\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，电路中电流$I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{2\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$；此时$R_v$的阻值$R_v=\dfrac{U_v}{I}=\dfrac{10\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$，当电压表示数为8 V时，定值电阻$R$两端的电压$U_R=U_{\mathrm{电}}-U_v'=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，电路中电流$I'=\dfrac{U_R}{R}=\dfrac{4\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$；此时$R_v$的阻值$R_v'=\dfrac{U_v'}{I'}\dfrac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，由图乙可知：$\dfrac{50\ \Omega-10\ \Omega}{80\ \mathrm{km/h}}=\dfrac{20\ \Omega-10\ \Omega}{v}$，解得$v=20\ \mathrm{km/h}$。
解析
【分析】首先明确电路结构：定值电阻R与速度传感器Rv串联，电压表测量Rv两端的电压。观察图乙可知，车速增大时Rv的阻值呈线性增大，根据串联电路的分压规律，电阻越大，分得的电压越大，可先判断电压表示数的变化；再结合欧姆定律，利用已知条件计算不同电压下Rv的阻值，最后根据Rv与车速的线性关系求出对应速度。
【解析】1. 判断电压表示数变化：由图甲可知，R与Rv串联，电压表测Rv两端电压；图乙显示车速增大时Rv阻值增大，根据串联分压规律，Rv阻值越大，其两端电压越大，因此电压表示数增大。
2. 计算车速为80 km/h时的Rv阻值：电源电压U=12 V，此时电压表示数Uv1=10 V，则定值电阻R两端电压UR1=U-Uv1=12 V-10 V=2 V，电路电流I1=UR1/R=2 V/10 Ω=0.2 A，故Rv1=Uv1/I1=10 V/0.2 A=50 Ω。
3. 计算电压表示数为8 V时的Rv阻值：当Uv2=8 V时，R两端电压UR2=12 V-8 V=4 V，电路电流I2=UR2/R=4 V/10 Ω=0.4 A，此时Rv2=Uv2/I2=8 V/0.4 A=20 Ω。
4. 根据Rv与车速的线性关系求速度：由图乙，Rv与车速v成线性关系，初始时v=0，Rv=10 Ω；v=80 km/h时Rv=50 Ω，即Rv每增大40 Ω对应车速增大80 km/h，因此Rv增大10 Ω时，车速增大20 km/h，故当Rv2=20 Ω时，汽车速度为20 km/h。
【答案】增大；20
【知识点】串联电路分压、欧姆定律、图像分析
【点评】本题结合电路与图像，考查串联电路规律和欧姆定律的综合应用，需先分析电路连接，再利用图像的线性关系计算，注重知识的灵活运用，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 判断电压表示数变化：由图甲可知，R与Rv串联，电压表测Rv两端电压；图乙显示车速增大时Rv阻值增大，根据串联分压规律，Rv阻值越大，其两端电压越大，因此电压表示数增大。
2. 计算车速为80 km/h时的Rv阻值：电源电压U=12 V，此时电压表示数Uv1=10 V，则定值电阻R两端电压UR1=U-Uv1=12 V-10 V=2 V，电路电流I1=UR1/R=2 V/10 Ω=0.2 A，故Rv1=Uv1/I1=10 V/0.2 A=50 Ω。
3. 计算电压表示数为8 V时的Rv阻值：当Uv2=8 V时，R两端电压UR2=12 V-8 V=4 V，电路电流I2=UR2/R=4 V/10 Ω=0.4 A，此时Rv2=Uv2/I2=8 V/0.4 A=20 Ω。
4. 根据Rv与车速的线性关系求速度：由图乙，Rv与车速v成线性关系，初始时v=0，Rv=10 Ω；v=80 km/h时Rv=50 Ω，即Rv每增大40 Ω对应车速增大80 km/h，因此Rv增大10 Ω时，车速增大20 km/h，故当Rv2=20 Ω时，汽车速度为20 km/h。
【答案】增大；20
【知识点】串联电路分压、欧姆定律、图像分析
【点评】本题结合电路与图像，考查串联电路规律和欧姆定律的综合应用，需先分析电路连接，再利用图像的线性关系计算，注重知识的灵活运用，难度适中。
【难度系数】0.6
9 [2025深圳模拟]图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图，图乙是传感器电阻$R_2$的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻$R_1=200\ \Omega$。某次测量时，只闭合开关$S_1$，电流表示数为100 mA，再闭合开关$S_2$，电流表示数为200 mA。
（1）求电源电压。
（2）求此时空气中的湿度。
（3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少？
（1）求电源电压。
（2）求此时空气中的湿度。
（3）空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少？
答案
9. （1）只闭合开关$\mathrm{S}_1$，电路为$R_1$的简单电路，电流表示数为$100\ \mathrm{mA}=0.1\ \mathrm{A}$，电源电压$U=I_1R_1=0.1\ \mathrm{A}×200\ \Omega=20\ \mathrm{V}$
（2）再闭合开关$\mathrm{S}_2$，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表示数为$200\ \mathrm{mA}=0.2\ \mathrm{A}$，根据并联电路的电流特点可知通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=0.2\ \mathrm{A}-0.1\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律可知传感器电阻$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=200\ \Omega$；由图乙可知此时空气中的湿度为60%
（3）空气中的湿度为20%时，传感器电阻$R_2$的阻值$R_2'=400\ \Omega$，$R_1$阻值不变，根据并联电路规律和欧姆定律可知通过两电阻的电流分别为$I_1=0.1\ \mathrm{A}$，$I_2'=\dfrac{U}{R_2'}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{400\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$，根据并联电路的电流特点可知电流表示数$I'=I_1+I_2'=0.1\ \mathrm{A}+0.05\ \mathrm{A}=0.15\ \mathrm{A}$
（2）再闭合开关$\mathrm{S}_2$，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表示数为$200\ \mathrm{mA}=0.2\ \mathrm{A}$，根据并联电路的电流特点可知通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=0.2\ \mathrm{A}-0.1\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律可知传感器电阻$R_2$的阻值$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=200\ \Omega$；由图乙可知此时空气中的湿度为60%
（3）空气中的湿度为20%时，传感器电阻$R_2$的阻值$R_2'=400\ \Omega$，$R_1$阻值不变，根据并联电路规律和欧姆定律可知通过两电阻的电流分别为$I_1=0.1\ \mathrm{A}$，$I_2'=\dfrac{U}{R_2'}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{400\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$，根据并联电路的电流特点可知电流表示数$I'=I_1+I_2'=0.1\ \mathrm{A}+0.05\ \mathrm{A}=0.15\ \mathrm{A}$
解析
【分析】
首先，当只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，已知$R_1$的阻值和此时的电流，可根据欧姆定律求出电源电压；接着，闭合开关$\mathrm{S}_2$后，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律求出通过$R_2$的电流，再结合电源电压算出$R_2$的阻值，最后对照图乙得到此时的湿度；最后，当湿度为20%时，从图乙读出对应的$R_2$阻值，再根据并联电路电流规律和欧姆定律计算干路电流（电流表示数）。
【解析】
（1）只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流$I_1=100\ \mathrm{mA}=0.1\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.1\ \mathrm{A} × 200\ \Omega = 20\ \mathrm{V}$；
（2）再闭合开关$\mathrm{S}_2$，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，干路电流$I=200\ \mathrm{mA}=0.2\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流规律，通过$R_2$的电流：
$I_2 = I - I_1 = 0.2\ \mathrm{A} - 0.1\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A}$；
由欧姆定律得$R_2$的阻值：
$R_2 = \dfrac{U}{I_2} = \dfrac{20\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} = 200\ \Omega$；
对照图乙，当$R_2=200\ \Omega$时，对应的湿度为60%；
（3）当空气中湿度为20%时，由图乙可知$R_2'=400\ \Omega$。此时通过$R_1$的电流仍为$I_1=0.1\ \mathrm{A}$，通过$R_2'$的电流：
$I_2' = \dfrac{U}{R_2'} = \dfrac{20\ \mathrm{V}}{400\ \Omega} = 0.05\ \mathrm{A}$；
根据并联电路电流规律，电流表示数（干路电流）：
$I' = I_1 + I_2' = 0.1\ \mathrm{A} + 0.05\ \mathrm{A} = 0.15\ \mathrm{A}$；
【答案】
（1）电源电压为20 V；（2）此时空气中的湿度为60%；（3）电流表示数为0.15 A；
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、电阻的图像分析
【点评】
本题结合并联电路特点、欧姆定律及电阻的阻值-湿度图像考查，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，能从图像中读取对应湿度的电阻值，属于电学基础应用题型，注重对基本公式和规律的运用。
【难度系数】
0.6
首先，当只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，已知$R_1$的阻值和此时的电流，可根据欧姆定律求出电源电压；接着，闭合开关$\mathrm{S}_2$后，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律求出通过$R_2$的电流，再结合电源电压算出$R_2$的阻值，最后对照图乙得到此时的湿度；最后，当湿度为20%时，从图乙读出对应的$R_2$阻值，再根据并联电路电流规律和欧姆定律计算干路电流（电流表示数）。
【解析】
（1）只闭合开关$\mathrm{S}_1$时，电路为$R_1$的简单电路，电流$I_1=100\ \mathrm{mA}=0.1\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$U=IR$，电源电压：
$U = I_1R_1 = 0.1\ \mathrm{A} × 200\ \Omega = 20\ \mathrm{V}$；
（2）再闭合开关$\mathrm{S}_2$，$R_1$与$R_2$并联，电流表测干路电流，干路电流$I=200\ \mathrm{mA}=0.2\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流规律，通过$R_2$的电流：
$I_2 = I - I_1 = 0.2\ \mathrm{A} - 0.1\ \mathrm{A} = 0.1\ \mathrm{A}$；
由欧姆定律得$R_2$的阻值：
$R_2 = \dfrac{U}{I_2} = \dfrac{20\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}} = 200\ \Omega$；
对照图乙，当$R_2=200\ \Omega$时，对应的湿度为60%；
（3）当空气中湿度为20%时，由图乙可知$R_2'=400\ \Omega$。此时通过$R_1$的电流仍为$I_1=0.1\ \mathrm{A}$，通过$R_2'$的电流：
$I_2' = \dfrac{U}{R_2'} = \dfrac{20\ \mathrm{V}}{400\ \Omega} = 0.05\ \mathrm{A}$；
根据并联电路电流规律，电流表示数（干路电流）：
$I' = I_1 + I_2' = 0.1\ \mathrm{A} + 0.05\ \mathrm{A} = 0.15\ \mathrm{A}$；
【答案】
（1）电源电压为20 V；（2）此时空气中的湿度为60%；（3）电流表示数为0.15 A；
【知识点】
欧姆定律、并联电路电流规律、电阻的图像分析
【点评】
本题结合并联电路特点、欧姆定律及电阻的阻值-湿度图像考查，解题关键是明确不同开关状态下的电路连接方式，能从图像中读取对应湿度的电阻值，属于电学基础应用题型，注重对基本公式和规律的运用。
【难度系数】
0.6
