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7.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示。闭合开关S,这时电流表的示数为0.2 A,则电源电压和元件B的电功率分别是 (
A.2.0 V;0.8 W
B.4.5 V;0.5 W
C.2.5 V;1.0 W
D.4.5 V;1.0 W
B
)A.2.0 V;0.8 W
B.4.5 V;0.5 W
C.2.5 V;1.0 W
D.4.5 V;1.0 W
答案
7.B
解析
【分析】
要解决此题，需利用串联电路的特点：串联电路中各处电流相等，因此A、B串联时电流等于电流表的示数0.2A。接下来从甲图的I-U图像中，找到电流为0.2A时元件A和B对应的电压，电源电压等于两者电压之和；再根据电功率公式P=UI计算元件B的电功率。
【解析】
1. 串联电路电流处处相等，已知电流表的示数为0.2A，因此通过A、B的电流均为I=0.2A。
2. 从甲图读取对应电压：当I=0.2A时，元件A对应的电压U_A=2.0V，元件B对应的电压U_B=2.5V。
3. 电源电压为串联总电压：U=U_A+U_B=2.0V+2.5V=4.5V。
4. 元件B的电功率：P_B=U_B×I=2.5V×0.2A=0.5W。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点；I-U图像应用；电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电功率计算，核心是利用串联电路电流相等的特点从图像提取对应电压值，难度适中，属于基础题型，需掌握图像读取和公式应用。
【难度系数】
0.6
要解决此题，需利用串联电路的特点：串联电路中各处电流相等，因此A、B串联时电流等于电流表的示数0.2A。接下来从甲图的I-U图像中，找到电流为0.2A时元件A和B对应的电压，电源电压等于两者电压之和；再根据电功率公式P=UI计算元件B的电功率。
【解析】
1. 串联电路电流处处相等，已知电流表的示数为0.2A，因此通过A、B的电流均为I=0.2A。
2. 从甲图读取对应电压：当I=0.2A时，元件A对应的电压U_A=2.0V，元件B对应的电压U_B=2.5V。
3. 电源电压为串联总电压：U=U_A+U_B=2.0V+2.5V=4.5V。
4. 元件B的电功率：P_B=U_B×I=2.5V×0.2A=0.5W。
【答案】
B
【知识点】
串联电路特点；I-U图像应用；电功率计算
【点评】
本题结合I-U图像考查串联电路规律和电功率计算，核心是利用串联电路电流相等的特点从图像提取对应电压值，难度适中，属于基础题型，需掌握图像读取和公式应用。
【难度系数】
0.6
8. ★★（科学思维 科学推理）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，此时通过电流表A₁的示数为I₁，电路的总电功率为P₁。现用一个未知阻值的定值电阻R₃替换电阻R₁或R₂，替换后闭合开关S，发现只有一个电流表的示数发生改变，此时电流表A₁的示数为I₂，电路的总电功率为P₂。已知$P_1:P_2=5:4$，下列判断正确的是（
A.$R_3$替换的是$R_1$
B.$R_1:R_3=1:4$
C.$I_1:I_2=1:2$
D.$R_1:R_2=4:1$
（第8题） （第9题）
D
）A.$R_3$替换的是$R_1$
B.$R_1:R_3=1:4$
C.$I_1:I_2=1:2$
D.$R_1:R_2=4:1$
（第8题） （第9题）答案
8.D 【点拨】由电路图可知,$R_1$ 与 $R_2$ 并联,电流表 A 测干路电流,电流表 $A_1$ 测 $R_1$ 支路的电流,两电流表的指针都在同一位置,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于支路电流,所以,电流表 A 的测量范围为 0~3 A,分度值为 0.1 A,电流表 $A_1$ 的测量范围为 0~0.6 A,分度值为0.02 A,此时电流表 A、$A_1$ 示数之比为 $\frac{I}{I_1}=\frac{5}{1}$,即电流表 A的示数 $I=5I_1$,电路的总功率 $P_1=UI=5UI_1$,通过 $R_1$、$R_2$的电流之比为 $\frac{I_1}{5I_1-I_1}=\frac{1}{4}$,因为并联电路中通过各电阻的电流与其阻值成反比,则 $\frac{R_1}{R_2}=\frac{4}{1}$。由题可知,若用 $R_3$ 替换$R_1$,电流表 $A_1$、A 的示数均发生变化,不符合题意,因此只能是用 $R_3$ 替换 $R_2$。由并联电路的特点可知,电流表 $A_1$ 的示数不变,即此时 $I_2=I_1$,替换后电路的总电功率 $P_2=UI_总$,根据题意可知 $\frac{P_1}{P_2}=\frac{5UI_1}{UI_总}=\frac{5}{4}$,则替换后干路电流 $I_总=4I_1$,通过 $R_3$ 的电流 $I_3=I_总-I_1=4I_1-I_1=3I_1$,通过 $R_1$、$R_3$ 的电流之比为 $\frac{I_2}{I_3}=\frac{I_1}{I_3}=\frac{I_1}{3I_1}=\frac{1}{3}$,因为并联电路中通过各电阻的电流与其阻值成反比,则 $\frac{R_1}{R_3}=\frac{3}{1}$。故选 D。
解析
【分析】首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，电流表A₁测R₁支路的电流。根据并联电路电流规律，干路电流大于支路电流，两表指针位置相同说明量程不同，结合量程特点确定两表示数的比例关系；再根据替换电阻后“只有一个电流表的示数发生改变”判断替换的电阻，最后利用电功率与电流的关系、并联电路电流与电阻的反比关系推导各物理量的比值，逐一分析选项。
【解析】
1. 电路与原电流关系：由图可知，R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，电流表A₁测R₁支路电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I = I₁ + I₂（I为A的示数，I₁为A₁的示数，I₂为R₂的电流）。两电流表指针位置相同，说明量程不同：A用0~3A量程，A₁用0~0.6A量程，故I = 5I₁，因此I₂ = I - I₁ = 5I₁ - I₁ = 4I₁。根据并联电路中电流与电阻成反比（U相同，I=U/R），得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{4}{1}$，即R₁:R₂=4:1。
2. 替换电阻的判断：若替换R₁，A₁和A的示数均会变化，不符合“只有一个电流表的示数发生改变”，故替换的是R₂，此时A₁示数不变，即替换后A₁的示数仍为I₁。
3. 电功率与电流关系：P=UI，电源电压U不变，故$\frac{P_1}{P_2}=\frac{I_{总1}}{I_{总2}}=\frac{5}{4}$，原总电流I_{总1}=5I₁，替换后总电流I_{总2}=4I₁。则通过R₃的电流I₃=I_{总2}-I₁=4I₁ - I₁=3I₁，根据并联电路电流与电阻成反比，$\frac{R_1}{R_3}=\frac{I_3}{I_1}=\frac{3}{1}$，即R₁:R₃=3:1。
4. 选项分析：A选项替换的是R₂，错误；B选项R₁:R₃=3:1，错误；C选项I₁:I₂=I₁:4I₁=1:4，错误；D选项R₁:R₂=4:1，正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题综合考查并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是明确两电流表量程不同导致示数比的关系，以及替换电阻后电流表变化的判断，需理清各物理量的关联，避免概念混淆。
【难度系数】0.4
【解析】
1. 电路与原电流关系：由图可知，R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，电流表A₁测R₁支路电流。并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I = I₁ + I₂（I为A的示数，I₁为A₁的示数，I₂为R₂的电流）。两电流表指针位置相同，说明量程不同：A用0~3A量程，A₁用0~0.6A量程，故I = 5I₁，因此I₂ = I - I₁ = 5I₁ - I₁ = 4I₁。根据并联电路中电流与电阻成反比（U相同，I=U/R），得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{4}{1}$，即R₁:R₂=4:1。
2. 替换电阻的判断：若替换R₁，A₁和A的示数均会变化，不符合“只有一个电流表的示数发生改变”，故替换的是R₂，此时A₁示数不变，即替换后A₁的示数仍为I₁。
3. 电功率与电流关系：P=UI，电源电压U不变，故$\frac{P_1}{P_2}=\frac{I_{总1}}{I_{总2}}=\frac{5}{4}$，原总电流I_{总1}=5I₁，替换后总电流I_{总2}=4I₁。则通过R₃的电流I₃=I_{总2}-I₁=4I₁ - I₁=3I₁，根据并联电路电流与电阻成反比，$\frac{R_1}{R_3}=\frac{I_3}{I_1}=\frac{3}{1}$，即R₁:R₃=3:1。
4. 选项分析：A选项替换的是R₂，错误；B选项R₁:R₃=3:1，错误；C选项I₁:I₂=I₁:4I₁=1:4，错误；D选项R₁:R₂=4:1，正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律应用、电功率计算
【点评】本题综合考查并联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用，关键是明确两电流表量程不同导致示数比的关系，以及替换电阻后电流表变化的判断，需理清各物理量的关联，避免概念混淆。
【难度系数】0.4
9. 如图所示的是一款潜水器深度表的自主启动装置简化电路图。电源电压恒为9 V，R是探测压敏电阻，其阻值随压力增大而减小，$R_0$是阻值为$6\ \Omega$的定值电阻，当$R_0$两端的电压增大到6 V时，深度表自主启动记录深度，此时R的阻值是
3
$\Omega$，R消耗的电功率是3
W，此时若继续下潜，则定值电阻$R_0$消耗的电功率变大
（填“变大”“不变”或“变小”）。答案
9. 3;3;变大 【点拨】由图可知,R 与 $R_0$ 串联,电压表测 $R_0$ 两端的电压;由串联电路中电流的规律和欧姆定律知,电路中的电流 $I=\frac{U_0}{R_0}=\frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$;由串联电路中电压的规律知,R两端的电压 $U_R=U-U_0=9\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V},R=\frac{U_R}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=3\ \Omega$;R 消耗的功率 $P=U_RI_R=U_RI=3\ \mathrm{V}×1\ \mathrm{A}=3\ \mathrm{W}$;此时若继续下潜,由 $p=\rho gh$ 和 $p=\frac{F}{S}$ 得,R 受到的压强变大,受到的压力变大,其阻值减小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律得,电路中电流变大,由 $P=I^2R$ 得,定值电阻 $R_0$ 消耗的电功率变大。
解析
【分析】
首先明确电路连接：R与R₀串联，电压表测定值电阻R₀两端电压。解题思路：①根据串联电路电流规律和欧姆定律，由R₀的电压、阻值算出电路电流；②利用串联电路电压规律算出R两端电压，结合电流求出R的阻值；③根据电功率公式计算R的功率；④分析下潜时压敏电阻R的阻值变化，结合欧姆定律判断电路电流变化，进而判断R₀的功率变化。
【解析】
由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R₀两端的电压。
1. 当R₀两端电压U₀=6V时，电路中的电流：$ I = \frac{U_0}{R_0} = \frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 1\ \mathrm{A} $。
2. 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R两端的电压：$ U_R = U - U_0 = 9\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V} $，此时R的阻值：$ R = \frac{U_R}{I} = \frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 3\ \Omega $。
3. R消耗的电功率：$ P_R = U_R I = 3\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W} $。
4. 潜水器继续下潜时，深度增加，压敏电阻R受到的压力增大，其阻值减小，电路总电阻减小；电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流变大；定值电阻R₀的阻值不变，根据$ P_0 = I^2 R_0 $，电流变大时，R₀消耗的电功率变大。
【答案】
3；3；变大
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合压敏电阻特性，考查串联电路规律、欧姆定律和电功率的应用，需明确电路连接方式，分析压敏电阻阻值变化对电路的影响，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路连接：R与R₀串联，电压表测定值电阻R₀两端电压。解题思路：①根据串联电路电流规律和欧姆定律，由R₀的电压、阻值算出电路电流；②利用串联电路电压规律算出R两端电压，结合电流求出R的阻值；③根据电功率公式计算R的功率；④分析下潜时压敏电阻R的阻值变化，结合欧姆定律判断电路电流变化，进而判断R₀的功率变化。
【解析】
由电路图可知，R与R₀串联，电压表测R₀两端的电压。
1. 当R₀两端电压U₀=6V时，电路中的电流：$ I = \frac{U_0}{R_0} = \frac{6\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 1\ \mathrm{A} $。
2. 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R两端的电压：$ U_R = U - U_0 = 9\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V} $，此时R的阻值：$ R = \frac{U_R}{I} = \frac{3\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 3\ \Omega $。
3. R消耗的电功率：$ P_R = U_R I = 3\ \mathrm{V} × 1\ \mathrm{A} = 3\ \mathrm{W} $。
4. 潜水器继续下潜时，深度增加，压敏电阻R受到的压力增大，其阻值减小，电路总电阻减小；电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流变大；定值电阻R₀的阻值不变，根据$ P_0 = I^2 R_0 $，电流变大时，R₀消耗的电功率变大。
【答案】
3；3；变大
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电功率计算
【点评】
本题结合压敏电阻特性，考查串联电路规律、欧姆定律和电功率的应用，需明确电路连接方式，分析压敏电阻阻值变化对电路的影响，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
10. ★★（科学思维 面积法）如图所示的是某一定值电阻的I-U图像。当该电阻两端的电压增大ΔU，其电功率增大ΔP。则图中的阴影面积大小能正确表示ΔP大小的是（
D
）答案
10.D 【点拨】根据 $\Delta P=U_2I_2-U_1I_1$,表示出变化的电功率,进而判断出符合题意的图像。故选 D。
解析
【分析】
要判断阴影面积是否表示ΔP，需先明确定值电阻I-U图像的特点，以及电功率P=UI的几何意义（I-U图像中，某点的U与I围成的矩形面积等于该点的电功率）。设初始状态电压为U₁，电流为I₁，对应矩形面积为P₁=U₁I₁；电压增大ΔU后，电压为U₂=U₁+ΔU，电流为I₂，对应矩形面积为P₂=U₂I₂。电功率变化量ΔP=P₂-P₁，需分析ΔP对应的面积形式，从而确定正确选项。
【解析】
定值电阻的I-U图像为过原点的直线，满足I=U/R。初始电功率P₁=U₁I₁，电压增大ΔU后，新电功率P₂=U₂I₂=(U₁+ΔU)I₂。电功率变化量ΔP=P₂-P₁=U₂I₂ - U₁I₁，其几何意义为I-U图像中两个矩形面积的差，对应选项D的阴影部分面积，因此选D。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、I-U图像、面积法
【点评】
本题结合I-U图像考查电功率变化量的分析，利用面积法将抽象的电功率差转化为图像面积，体现了数形结合的科学思维，需要学生理解UI的几何意义，掌握ΔP的推导，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
要判断阴影面积是否表示ΔP，需先明确定值电阻I-U图像的特点，以及电功率P=UI的几何意义（I-U图像中，某点的U与I围成的矩形面积等于该点的电功率）。设初始状态电压为U₁，电流为I₁，对应矩形面积为P₁=U₁I₁；电压增大ΔU后，电压为U₂=U₁+ΔU，电流为I₂，对应矩形面积为P₂=U₂I₂。电功率变化量ΔP=P₂-P₁，需分析ΔP对应的面积形式，从而确定正确选项。
【解析】
定值电阻的I-U图像为过原点的直线，满足I=U/R。初始电功率P₁=U₁I₁，电压增大ΔU后，新电功率P₂=U₂I₂=(U₁+ΔU)I₂。电功率变化量ΔP=P₂-P₁=U₂I₂ - U₁I₁，其几何意义为I-U图像中两个矩形面积的差，对应选项D的阴影部分面积，因此选D。
【答案】
D
【知识点】
电功率计算、I-U图像、面积法
【点评】
本题结合I-U图像考查电功率变化量的分析，利用面积法将抽象的电功率差转化为图像面积，体现了数形结合的科学思维，需要学生理解UI的几何意义，掌握ΔP的推导，是中等难度的图像分析题。
【难度系数】
0.5
11. （新考法方案设计）某实验兴趣小组在实验室研究滑动变阻器对电路的影响，先设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为12 V，电阻$R_1$的阻值为8 Ω，电流表$\mathrm{A}_1$测量范围为0～3 A。请回答下列问题。
(1)在图甲实验电路中，通过电阻$R_1$的电流是
(2)若将滑动变阻器$R_2$和测量范围为0～0.6 A的电流表$\mathrm{A}_2$连接后，再与电阻$R_1$以某种方式接入图乙虚线框中后，能测得电路中最小电功率为21.6 W。
①补全电路图，确保实验安全并满足上述题干要求。
②滑动变阻器$R_2$的最大阻值为
③可求得图乙电路最大电功率为
(1)在图甲实验电路中，通过电阻$R_1$的电流是
1.5
A，功率为18
W。(2)若将滑动变阻器$R_2$和测量范围为0～0.6 A的电流表$\mathrm{A}_2$连接后，再与电阻$R_1$以某种方式接入图乙虚线框中后，能测得电路中最小电功率为21.6 W。
①补全电路图，确保实验安全并满足上述题干要求。
②滑动变阻器$R_2$的最大阻值为
40
Ω。③可求得图乙电路最大电功率为
25.2
W。答案
11.【解】(1)1.5;18
(2)①
②40 ③25.2【点拨】(2)①由于图乙中最小电功率21.6 W 大于 $R_1$ 接在电源两端时的功率18 W,所以图乙电路的连接方式为滑动变阻器 $R_2$ 和 $R_1$ 并联,电流表 $A_2$ 的测量范围为 0~0.6 A,$R_1$ 接在电源两端时电流为 1.5 A,超过了 $A_2$ 的测量范围,所以,电流表 $A_2$ 与$R_2$ 串联,补全的电路图如图。②根据 $P=UI$ 可得,图乙中电功率最小时电路的总电流最小为 $I_小=\frac{P_小}{U}=\frac{21.6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=1.8\ \mathrm{A}$,根据并联电路的电流规律可得,通过 $R_2$ 的最小电流$I_2=I_小-I_1=1.8\ \mathrm{A}-1.5\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$。由欧姆定律可得,滑动变阻器 $R_2$ 的最大阻值为 $R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。③电流表 $A_2$ 的测量范围为 0~0.6 A,则通过 $R_2$ 的最大电流$I_{2大}=0.6\ \mathrm{A}$,此时通过 $A_1$ 的最大电流 $I_大=I_{2大}+I_1=0.6\ \mathrm{A}+1.5\ \mathrm{A}=2.1\ \mathrm{A}＜3\ \mathrm{A}$,电流表 $A_1$ 安全,此时图乙电路最大电功率 $P_大=UI_大=12\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=25.2\ \mathrm{W}$。
解析
【分析】
首先解决第(1)问：图甲中电阻$R_1$直接接在电源两端，电源电压恒定，可直接用欧姆定律和电功率公式计算电流与功率。第(2)问：①根据最小电功率大于$R_1$单独工作的功率，判断$R_2$与$R_1$为并联关系；结合电流表$A_2$的量程，确定$A_2$需与$R_2$串联，保证实验安全。②最小电功率对应总电流最小，利用$P=UI$算出最小总电流，结合并联电流规律得$R_2$的最小电流，再由欧姆定律求$R_2$最大阻值。③最大电功率对应总电流最大，根据$A_2$的最大电流算出总电流，验证$A_1$量程安全后，用$P=UI$求最大功率。
【解析】
(1) 图甲中$R_1$两端电压等于电源电压$U=12\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，通过$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$；
$R_1$的功率：$P_1=UI_1=12\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}=18\ \mathrm{W}$。
(2) ① 补全电路图：滑动变阻器$R_2$与电流表$\mathrm{A}_2$串联，再与$R_1$并联接入乙图虚线框（电路图如下）。
② 电路最小电功率$P_小=21.6\ \mathrm{W}$，由$P=UI$得最小总电流：
$I_小=\frac{P_小}{U}=\frac{21.6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=1.8\ \mathrm{A}$；
并联电路中$R_1$的电流不变，因此通过$R_2$的最小电流：
$I_{2小}=I_小 - I_1=1.8\ \mathrm{A} - 1.5\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$；
滑动变阻器最大阻值：
$R_2=\frac{U}{I_{2小}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。
③ 电流表$\mathrm{A}_2$最大电流$I_{2大}=0.6\ \mathrm{A}$，此时总电流：
$I_大=I_1 + I_{2大}=1.5\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A}=2.1\ \mathrm{A} ＜ 3\ \mathrm{A}$，$\mathrm{A}_1$安全；
电路最大电功率：$P_大=UI_大=12\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=25.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 1.5；18
(2) ① ② 40 ③ 25.2
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路电流规律
【点评】
本题结合电路设计考查电学核心公式的应用，关键是根据最小电功率判断电路连接方式，再结合电流表量程确定电流最值，需注意并联电路各支路独立工作的特点，以及电流表的安全限制，综合性较强。
【难度系数】
0.4
首先解决第(1)问：图甲中电阻$R_1$直接接在电源两端，电源电压恒定，可直接用欧姆定律和电功率公式计算电流与功率。第(2)问：①根据最小电功率大于$R_1$单独工作的功率，判断$R_2$与$R_1$为并联关系；结合电流表$A_2$的量程，确定$A_2$需与$R_2$串联，保证实验安全。②最小电功率对应总电流最小，利用$P=UI$算出最小总电流，结合并联电流规律得$R_2$的最小电流，再由欧姆定律求$R_2$最大阻值。③最大电功率对应总电流最大，根据$A_2$的最大电流算出总电流，验证$A_1$量程安全后，用$P=UI$求最大功率。
【解析】
(1) 图甲中$R_1$两端电压等于电源电压$U=12\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，通过$R_1$的电流：
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1.5\ \mathrm{A}$；
$R_1$的功率：$P_1=UI_1=12\ \mathrm{V}×1.5\ \mathrm{A}=18\ \mathrm{W}$。
(2) ① 补全电路图：滑动变阻器$R_2$与电流表$\mathrm{A}_2$串联，再与$R_1$并联接入乙图虚线框（电路图如下）。
② 电路最小电功率$P_小=21.6\ \mathrm{W}$，由$P=UI$得最小总电流：
$I_小=\frac{P_小}{U}=\frac{21.6\ \mathrm{W}}{12\ \mathrm{V}}=1.8\ \mathrm{A}$；
并联电路中$R_1$的电流不变，因此通过$R_2$的最小电流：
$I_{2小}=I_小 - I_1=1.8\ \mathrm{A} - 1.5\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$；
滑动变阻器最大阻值：
$R_2=\frac{U}{I_{2小}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。
③ 电流表$\mathrm{A}_2$最大电流$I_{2大}=0.6\ \mathrm{A}$，此时总电流：
$I_大=I_1 + I_{2大}=1.5\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A}=2.1\ \mathrm{A} ＜ 3\ \mathrm{A}$，$\mathrm{A}_1$安全；
电路最大电功率：$P_大=UI_大=12\ \mathrm{V}×2.1\ \mathrm{A}=25.2\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1) 1.5；18
(2) ①
② 40 ③ 25.2【知识点】
欧姆定律、电功率计算、并联电路电流规律
【点评】
本题结合电路设计考查电学核心公式的应用，关键是根据最小电功率判断电路连接方式，再结合电流表量程确定电流最值，需注意并联电路各支路独立工作的特点，以及电流表的安全限制，综合性较强。
【难度系数】
0.4
