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1. 如图甲,电源电压恒定,$R$为定值电阻,滑动变阻器$R'$标有“$20\ \Omega\ \ 1\ \mathrm{A}$”,电流表量程为$0∼0.6\ \mathrm{A}$,电压表量程为$0∼15\ \mathrm{V}$.只闭合开关$\mathrm{S}$和$\mathrm{S}_1$,滑片从最右端滑动到$a$点时,灯泡$\mathrm{L}$恰好正常发光,只闭合开关$\mathrm{S}$和$\mathrm{S}_2$,滑片从$a$点向某一方向移动,直到$b$点(图中未画出)时,电压表示数与灯泡$\mathrm{L}$正常发光时的电压相同,两次调节过程中,两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是（
A.电源电压为$8\ \mathrm{V}$
B.灯泡正常发光时的电阻为$12\ \Omega$
C.定值电阻$R$的阻值为$20\ \Omega$
D.$b$点在$a$点的右侧
D
）A.电源电压为$8\ \mathrm{V}$
B.灯泡正常发光时的电阻为$12\ \Omega$
C.定值电阻$R$的阻值为$20\ \Omega$
D.$b$点在$a$点的右侧
答案
1. D 解析：只闭合开关S和S₁,灯泡L和变阻器R'串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,在保障电路元件安全的情况下,将滑动变阻器的滑片从最右端滑动到a点,因为灯泡电阻随温度变化而变化,故可知此过程中电流表与电压表示数变化关系为图乙中的曲线,则另一次调节过程中电流表与电压表示数变化关系图像为图乙中的直线.滑动变阻器的滑片在最右端时,电路中总电阻最大,根据欧姆定律可知此时电路中电流最小,由图乙可知最小电流是0.25 A,此时灯泡两端的电压为1 V,变阻器两端的电压$U_{滑大}=I_{小}R_{滑大}=0.25\ \mathrm{A}×20\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,由串联电路的电压特点可知电源电压$U=U_{\mathrm{L}}+U_{滑大}=1\ \mathrm{V}+5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$,故A错误;只闭合开关S和S₂,滑片仍在a点时,定值电阻R和变阻器R'串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压,由图像可知,此时电压表示数为3.75 V,电流表示数为0.375 A,则定值电阻R的阻值$R=\dfrac{U_R}{I}=\dfrac{3.75\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,则滑片在a点时变阻器连入电路的阻值$R_a=\dfrac{U-U_R}{I}=\dfrac{6\ \mathrm{V}-3.75\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,滑片再从a点移动到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同(即图乙两图线的某两处端点的横坐标相同),由图像可知,此时电路中电流为0.3 A,则此时定值电阻R的电压$U'_R=I'R=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$,则灯泡L正常发光时的电压为3 V,则只闭合开关S和S₁,滑片从最右端滑动到a点,灯泡L恰好正常发光时,变阻器两端的电压$U_{滑}=U-U_{额}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,则灯泡的额定电流$I_{额}=\dfrac{U_{滑}}{R_a}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,灯泡正常发光时的电阻$R_{\mathrm{L}}=\dfrac{U_{额}}{I_{额}}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,故B、C错误;由图像可知,只闭合开关S和S₂,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电路中电流变小,则变阻器阻值变大,所以b点在a点的右侧,故D正确.
解析
【分析】
首先需要先区分两种开关状态对应的I-U图像：①只闭合S和S₁时，灯泡L与滑动变阻器R'串联，电压表测灯泡两端电压，由于灯泡电阻随温度升高而增大，其I-U图像为曲线；②只闭合S和S₂时，定值电阻R与滑动变阻器R'串联，电压表测定值电阻两端电压，定值电阻阻值恒定，其I-U图像为直线。接下来从滑片在最右端的初始状态入手，利用串联电路电压规律算出电源电压，再结合a点是两个电路都经过的公共滑片位置，推导定值电阻R的阻值、a点接入的滑动变阻器阻值，再结合“电压表示数与灯泡正常发光电压相等”的条件，推导灯泡的额定参数，最后通过电流变化判断滑动变阻器接入阻值的变化，确定滑片位置，逐一验证选项即可得到正确答案。
【解析】
步骤1：区分对应图像，计算电源电压
只闭合S、S₁，L与R'串联，灯泡电阻随温度变化，对应图乙的曲线；只闭合S、S₂，R与R'串联，定值电阻阻值不变，对应图乙的直线。
当滑片在滑动变阻器最右端时，R'接入阻值为20Ω，电路总电阻最大，电流最小，由图乙得最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.25\ \mathrm{A}$，此时灯泡两端电压$U_L=1\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律，此时滑动变阻器两端电压：$U_{\mathrm{滑大}}=I_{\mathrm{小}}R'_{\mathrm{大}}=0.25\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=5\ \mathrm{V}$
由串联电路电压规律，电源电压$U=U_L+U_{\mathrm{滑大}}=1\ \mathrm{V}+5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$，因此A选项错误。
步骤2：计算定值电阻R的阻值和a点接入的变阻器阻值
由题意，只闭合S、S₁滑片滑到a点时灯泡正常发光，切换为只闭合S、S₂时滑片仍在a点，由图乙得此时电压表示数$U_R=3.75\ \mathrm{V}$，电流$I=0.375\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律，定值电阻$R=\dfrac{U_R}{I}=\dfrac{3.75\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
此时滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}a}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-3.75\ \mathrm{V}=2.25\ \mathrm{V}$，因此a点接入的变阻器阻值$R_a=\dfrac{U_{\mathrm{滑}a}}{I}=\dfrac{2.25\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$，因此C选项错误。
步骤3：推导灯泡正常发光的参数
由题意，滑片从a移到b点时，电压表示数等于灯泡正常发光的电压，结合图像可知此时电路电流为0.3A，此时定值电阻两端电压$U'_R=I'R=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，即灯泡的额定电压$U_{\mathrm{额}}=3\ \mathrm{V}$。
只闭合S、S₁，滑片在a点时灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为$R_a=6\ \Omega$，滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑额}}=U-U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$，电路电流即灯泡额定电流$I_{\mathrm{额}}=\dfrac{U_{\mathrm{滑额}}}{R_a}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。
因此灯泡正常发光的电阻$R_L=\dfrac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$，B选项错误。
步骤4：判断b点位置
只闭合S、S₂，滑片从a点移到b点时，电路电流从0.375A减小到0.3A，电源电压恒定，说明电路总电阻变大，滑动变阻器接入的阻值变大，因此滑片向右移动，b点在a点的右侧，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律，欧姆定律应用，动态电路分析
【点评】
本题的核心突破口是抓住“a点是两个不同电路共用的滑片位置”这一隐含条件，将两个独立的开关状态关联起来，对学生从I-U图像中提取有效信息的能力要求较高，容易出现的错误是混淆曲线和直线对应的电路，无法建立两个状态的物理量联系。
【难度系数】
0.3
首先需要先区分两种开关状态对应的I-U图像：①只闭合S和S₁时，灯泡L与滑动变阻器R'串联，电压表测灯泡两端电压，由于灯泡电阻随温度升高而增大，其I-U图像为曲线；②只闭合S和S₂时，定值电阻R与滑动变阻器R'串联，电压表测定值电阻两端电压，定值电阻阻值恒定，其I-U图像为直线。接下来从滑片在最右端的初始状态入手，利用串联电路电压规律算出电源电压，再结合a点是两个电路都经过的公共滑片位置，推导定值电阻R的阻值、a点接入的滑动变阻器阻值，再结合“电压表示数与灯泡正常发光电压相等”的条件，推导灯泡的额定参数，最后通过电流变化判断滑动变阻器接入阻值的变化，确定滑片位置，逐一验证选项即可得到正确答案。
【解析】
步骤1：区分对应图像，计算电源电压
只闭合S、S₁，L与R'串联，灯泡电阻随温度变化，对应图乙的曲线；只闭合S、S₂，R与R'串联，定值电阻阻值不变，对应图乙的直线。
当滑片在滑动变阻器最右端时，R'接入阻值为20Ω，电路总电阻最大，电流最小，由图乙得最小电流$I_{\mathrm{小}}=0.25\ \mathrm{A}$，此时灯泡两端电压$U_L=1\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律，此时滑动变阻器两端电压：$U_{\mathrm{滑大}}=I_{\mathrm{小}}R'_{\mathrm{大}}=0.25\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=5\ \mathrm{V}$
由串联电路电压规律，电源电压$U=U_L+U_{\mathrm{滑大}}=1\ \mathrm{V}+5\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$，因此A选项错误。
步骤2：计算定值电阻R的阻值和a点接入的变阻器阻值
由题意，只闭合S、S₁滑片滑到a点时灯泡正常发光，切换为只闭合S、S₂时滑片仍在a点，由图乙得此时电压表示数$U_R=3.75\ \mathrm{V}$，电流$I=0.375\ \mathrm{A}$。
根据欧姆定律，定值电阻$R=\dfrac{U_R}{I}=\dfrac{3.75\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
此时滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}a}=U-U_R=6\ \mathrm{V}-3.75\ \mathrm{V}=2.25\ \mathrm{V}$，因此a点接入的变阻器阻值$R_a=\dfrac{U_{\mathrm{滑}a}}{I}=\dfrac{2.25\ \mathrm{V}}{0.375\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$，因此C选项错误。
步骤3：推导灯泡正常发光的参数
由题意，滑片从a移到b点时，电压表示数等于灯泡正常发光的电压，结合图像可知此时电路电流为0.3A，此时定值电阻两端电压$U'_R=I'R=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$，即灯泡的额定电压$U_{\mathrm{额}}=3\ \mathrm{V}$。
只闭合S、S₁，滑片在a点时灯泡正常发光，此时滑动变阻器接入阻值为$R_a=6\ \Omega$，滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑额}}=U-U_{\mathrm{额}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$，电路电流即灯泡额定电流$I_{\mathrm{额}}=\dfrac{U_{\mathrm{滑额}}}{R_a}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。
因此灯泡正常发光的电阻$R_L=\dfrac{U_{\mathrm{额}}}{I_{\mathrm{额}}}=\dfrac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$，B选项错误。
步骤4：判断b点位置
只闭合S、S₂，滑片从a点移到b点时，电路电流从0.375A减小到0.3A，电源电压恒定，说明电路总电阻变大，滑动变阻器接入的阻值变大，因此滑片向右移动，b点在a点的右侧，D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律，欧姆定律应用，动态电路分析
【点评】
本题的核心突破口是抓住“a点是两个不同电路共用的滑片位置”这一隐含条件，将两个独立的开关状态关联起来，对学生从I-U图像中提取有效信息的能力要求较高，容易出现的错误是混淆曲线和直线对应的电路，无法建立两个状态的物理量联系。
【难度系数】
0.3
2. 新素养 科学思维 某科技创新小组制作了一个可直接测量电阻阻值的仪器，称之为欧姆表，连接的电路如图. 在 A 与 B 之间连接导线，调节滑动变阻器 $R_1$，使电流表示数为0.6 A(即满量程)，把电流表的“0.6 A”刻度线标为 $0\ \Omega$；保持滑动变阻器 $R_1$ 的滑片不动，当在 A 与 B 之间接一阻值为 $10\ \Omega$ 的电阻时，电流表的示数为 0.3 A，此时滑动变阻器 $R_1$ 接入电路的阻值为
10
$\Omega$，把“$10\ \Omega$”数值标在电流表刻度“0.3 A”处；据此原理，通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值，则在电流表刻度为“0. 02 A”处应标的电阻值是290
$\Omega$.答案
2. 10 290
解析
【分析】
首先明确该电路为串联电路，电源电压保持不变，解题思路分三步：1. 当AB直接接导线时，待测电阻为0，此时电路只有滑动变阻器R1工作，根据欧姆定律写出电源电压和R1的关系式；2. 当AB间接入10Ω电阻时，R1和10Ω电阻串联，再次根据欧姆定律写出电源电压的表达式，利用电源电压不变联立两个式子，即可解出R1的阻值，同时算出电源总电压；3. 已知电源电压和R1的阻值，当电流为0.02A时，先根据欧姆定律算出此时电路的总电阻，总电阻减去R1的阻值，就得到AB间接的待测电阻的阻值。
【解析】
解：设电源电压为U，
① 当A、B之间直接接导线，接入电阻为0时，电路为R₁的简单电路，电流I₁=0.6A，由欧姆定律可得：
$U = I_1R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × R_1$ ---（1）
② 当A、B之间接入阻值$R_2=10\ \Omega$的电阻时，R₁与R₂串联，电流I₂=0.3A，串联总电阻为$R_1+R_2$，由欧姆定律可得：
$U = I_2(R_1 + R_2) = 0.3\ \mathrm{A} × (R_1 + 10\ \Omega)$ ---（2）
由于电源电压U恒定不变，联立（1）（2）得：
$0.6\ \mathrm{A} × R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × (R_1 + 10\ \Omega)$
展开整理：$0.6R_1 = 0.3R_1 + 3$
解得：$R_1 = 10\ \Omega$
将$R_1=10\ \Omega$代入（1）式，得电源电压$U = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$
③ 当电流表示数$I_3=0.02\ \mathrm{A}$时，此时电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}}' = \frac{U}{I_3} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.02\ \mathrm{A}} = 300\ \Omega$
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此A、B间接的待测电阻：
$R_x = R_{\mathrm{总}}' - R_1 = 300\ \Omega - 10\ \Omega = 290\ \Omega$
【答案】
10；290
【知识点】
欧姆定律应用；串联电阻规律
【点评】
本题结合欧姆表的实际制作场景考查欧姆定律的应用，核心是抓住电源电压不变的特点列方程求解，易错点是忽略滑动变阻器R1本身的内阻，直接用电源电压除以电流得到待测电阻，导致计算结果错误。
【难度系数】
0.6
首先明确该电路为串联电路，电源电压保持不变，解题思路分三步：1. 当AB直接接导线时，待测电阻为0，此时电路只有滑动变阻器R1工作，根据欧姆定律写出电源电压和R1的关系式；2. 当AB间接入10Ω电阻时，R1和10Ω电阻串联，再次根据欧姆定律写出电源电压的表达式，利用电源电压不变联立两个式子，即可解出R1的阻值，同时算出电源总电压；3. 已知电源电压和R1的阻值，当电流为0.02A时，先根据欧姆定律算出此时电路的总电阻，总电阻减去R1的阻值，就得到AB间接的待测电阻的阻值。
【解析】
解：设电源电压为U，
① 当A、B之间直接接导线，接入电阻为0时，电路为R₁的简单电路，电流I₁=0.6A，由欧姆定律可得：
$U = I_1R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × R_1$ ---（1）
② 当A、B之间接入阻值$R_2=10\ \Omega$的电阻时，R₁与R₂串联，电流I₂=0.3A，串联总电阻为$R_1+R_2$，由欧姆定律可得：
$U = I_2(R_1 + R_2) = 0.3\ \mathrm{A} × (R_1 + 10\ \Omega)$ ---（2）
由于电源电压U恒定不变，联立（1）（2）得：
$0.6\ \mathrm{A} × R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × (R_1 + 10\ \Omega)$
展开整理：$0.6R_1 = 0.3R_1 + 3$
解得：$R_1 = 10\ \Omega$
将$R_1=10\ \Omega$代入（1）式，得电源电压$U = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$
③ 当电流表示数$I_3=0.02\ \mathrm{A}$时，此时电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}}' = \frac{U}{I_3} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.02\ \mathrm{A}} = 300\ \Omega$
串联电路总电阻等于各分电阻之和，因此A、B间接的待测电阻：
$R_x = R_{\mathrm{总}}' - R_1 = 300\ \Omega - 10\ \Omega = 290\ \Omega$
【答案】
10；290
【知识点】
欧姆定律应用；串联电阻规律
【点评】
本题结合欧姆表的实际制作场景考查欧姆定律的应用，核心是抓住电源电压不变的特点列方程求解，易错点是忽略滑动变阻器R1本身的内阻，直接用电源电压除以电流得到待测电阻，导致计算结果错误。
【难度系数】
0.6
3. 跨学科实践小组设计了借助浮力打捞重物的装置,简化图如图甲所示. $A$ 为内底面积$300\ \mathrm{cm}^2$的柱形容器,其底部放置高为$1\ \mathrm{cm}$的待打捞重物$C$($C$未与容器底紧密接触).重物$C$上表面中央用轻细线连接不计厚度的柱形容器$B$,$B$与$C$底面积均为$100\ \mathrm{cm}^2$、质量均为$0.5\ \mathrm{kg}$,$B$内部装有$5\ \mathrm{kg}$的水.打捞时只需将容器$B$中的水抽到容器$A$中即可.$A$容器内底部放置一个上表面积为$30\ \mathrm{cm}^2$、涂有绝缘漆的力敏电阻$R_x$(不计$R_x$的厚度).已知电源电压为$6\ \mathrm{V}$,$R_0$的阻值$30\ \Omega$,$R_x$阻值随压力变化的图像如图乙所示.求:($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
(1) 当电流表示数为$0.04\ \mathrm{A}$时,水对力敏电阻$R_x$的压力.
(2) 重物$C$恰好离开容器$A$底部时电流表的示数.
(1) 当电流表示数为$0.04\ \mathrm{A}$时,水对力敏电阻$R_x$的压力.
(2) 重物$C$恰好离开容器$A$底部时电流表的示数.
答案
3. (1) 1 N (2) 0.12 A 解析:(1) 闭合开关,$R_x$、$R_0$串联,电流表测电路中的电流,当电流表示数为0.04 A时,由$I=\dfrac{U}{R}$可得,电路的总电阻$R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}}=150\ \Omega$,则此时力敏电阻的阻值$R_x=R-R_0=150\ \Omega-30\ \Omega=120\ \Omega$,由图乙可知,此时力敏电阻受到水的压力为1 N.(2) 由题意可知,容器B的重力$G_B=m_B g=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N}$,容器B中的水的重力$G_水=m_水\ g=5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=50\ \mathrm{N}$,重物C的重力$G_C=m_C g=0.5\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=5\ \mathrm{N}$.由图甲可知,重物C恰好离开容器A底部时,由于容器A是柱状容器,则容器A底部受到的压力为重物C、容器B和水的重力之和,即容器A底部受到的压力$F_A=G_C+G_B+G_水=5\ \mathrm{N}+5\ \mathrm{N}+50\ \mathrm{N}=60\ \mathrm{N}$,则容器A底部受到水的压强$p=\dfrac{F_A}{S_A}=\dfrac{60\ \mathrm{N}}{300×10^{-4}\ \mathrm{m^2}}=2×10^3\ \mathrm{Pa}$,由$p=\dfrac{F}{S}$可得,力敏电阻$R_x$受到的压力$F=pS_x=2×10^3\ \mathrm{Pa}×30×10^{-4}\ \mathrm{m^2}=6\ \mathrm{N}$,由图乙知此时力敏电阻的阻值$R'_x=20\ \Omega$,由$I=\dfrac{U}{R}$可得,此时电流表示数$I'=\dfrac{U}{R'_x+R_0}=\dfrac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega+30\ \Omega}=0.12\ \mathrm{A}.$
解析
【分析】
这是一道力电综合的跨学科题目，解题思路分两小问逐步推进：
1. 第一问：首先识别电路为R₀与Rₓ串联，电流表测电路总电流。已知电源电压和电流表示数，先根据欧姆定律求出电路总电阻，减去定值电阻R₀的阻值即可得到此时力敏电阻Rₓ的阻值，最后对照图乙的Rₓ-F图像，直接读取该阻值对应的压力，就是水对Rₓ的压力。
2. 第二问：先分别计算出容器B、重物C、B内原有水的总重力，当重物C恰好离开A容器底部时，C对A底的压力为0，由于A是柱形容器，A容器底部受到的总压力等于所有物体的总重力，据此先算出A容器底部的水的压强，再利用压强公式计算水对力敏电阻Rₓ上表面的压力，对照图乙得到此时Rₓ的阻值，最后根据串联电路的欧姆定律算出电路电流，也就是电流表的示数。
【解析】
(1) 由图甲可知，Rₓ与R₀串联，电流表测电路中的电流。
当电流I₁=0.04 A时，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}} = 150\ \Omega$
此时力敏电阻的阻值：
$R_x = R_{\mathrm{总}} - R_0 = 150\ \Omega - 30\ \Omega = 120\ \Omega$
对照图乙的$R_x-F$图像，可得此时力敏电阻受到的水的压力为1 N。
(2) 先计算各物体的重力：
容器B的重力：$G_B = m_B g = 0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5\ \mathrm{N}$
重物C的重力：$G_C = m_C g = 0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5\ \mathrm{N}$
B内水的重力：$G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}} g = 5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 50\ \mathrm{N}$
当重物C恰好离开A容器底部时，C对A底压力为0，柱形容器A底部受到的总压力等于三者总重力：
$F_A = G_B + G_C + G_{\mathrm{水}} = 5\ \mathrm{N} + 5\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N} = 60\ \mathrm{N}$
A容器底部受到水的压强：
$p = \frac{F_A}{S_A} = \frac{60\ \mathrm{N}}{300 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2}} = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa}$
力敏电阻$R_x$上表面受到的水的压力：
$F_x = p S_x = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa} × 30 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 6\ \mathrm{N}$
对照图乙可知，此时$R_x$的阻值$R'_x = 20\ \Omega$
根据欧姆定律，此时电路电流：
$I' = \frac{U}{R'_x + R_0} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega + 30\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$
【答案】
(1) 1 N (2) 0.12 A
【知识点】
欧姆定律应用；液体压强计算；串联电路特点
【点评】
本题属于力电综合跨学科题型，既考查了串联电路欧姆定律的基础计算，又结合柱形容器的液体压力特点考查压强相关计算，同时要求学生具备读取图像信息的能力，解题时需要注意区分容器底面积和力敏电阻的受力面积，避免直接将总重力当作$R_x$受到的压力的典型错误。
【难度系数】
0.4
这是一道力电综合的跨学科题目，解题思路分两小问逐步推进：
1. 第一问：首先识别电路为R₀与Rₓ串联，电流表测电路总电流。已知电源电压和电流表示数，先根据欧姆定律求出电路总电阻，减去定值电阻R₀的阻值即可得到此时力敏电阻Rₓ的阻值，最后对照图乙的Rₓ-F图像，直接读取该阻值对应的压力，就是水对Rₓ的压力。
2. 第二问：先分别计算出容器B、重物C、B内原有水的总重力，当重物C恰好离开A容器底部时，C对A底的压力为0，由于A是柱形容器，A容器底部受到的总压力等于所有物体的总重力，据此先算出A容器底部的水的压强，再利用压强公式计算水对力敏电阻Rₓ上表面的压力，对照图乙得到此时Rₓ的阻值，最后根据串联电路的欧姆定律算出电路电流，也就是电流表的示数。
【解析】
(1) 由图甲可知，Rₓ与R₀串联，电流表测电路中的电流。
当电流I₁=0.04 A时，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.04\ \mathrm{A}} = 150\ \Omega$
此时力敏电阻的阻值：
$R_x = R_{\mathrm{总}} - R_0 = 150\ \Omega - 30\ \Omega = 120\ \Omega$
对照图乙的$R_x-F$图像，可得此时力敏电阻受到的水的压力为1 N。
(2) 先计算各物体的重力：
容器B的重力：$G_B = m_B g = 0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5\ \mathrm{N}$
重物C的重力：$G_C = m_C g = 0.5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 5\ \mathrm{N}$
B内水的重力：$G_{\mathrm{水}} = m_{\mathrm{水}} g = 5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 50\ \mathrm{N}$
当重物C恰好离开A容器底部时，C对A底压力为0，柱形容器A底部受到的总压力等于三者总重力：
$F_A = G_B + G_C + G_{\mathrm{水}} = 5\ \mathrm{N} + 5\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N} = 60\ \mathrm{N}$
A容器底部受到水的压强：
$p = \frac{F_A}{S_A} = \frac{60\ \mathrm{N}}{300 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2}} = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa}$
力敏电阻$R_x$上表面受到的水的压力：
$F_x = p S_x = 2 × 10^3\ \mathrm{Pa} × 30 × 10^{-4}\ \mathrm{m^2} = 6\ \mathrm{N}$
对照图乙可知，此时$R_x$的阻值$R'_x = 20\ \Omega$
根据欧姆定律，此时电路电流：
$I' = \frac{U}{R'_x + R_0} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega + 30\ \Omega} = 0.12\ \mathrm{A}$
【答案】
(1) 1 N (2) 0.12 A
【知识点】
欧姆定律应用；液体压强计算；串联电路特点
【点评】
本题属于力电综合跨学科题型，既考查了串联电路欧姆定律的基础计算，又结合柱形容器的液体压力特点考查压强相关计算，同时要求学生具备读取图像信息的能力，解题时需要注意区分容器底面积和力敏电阻的受力面积，避免直接将总重力当作$R_x$受到的压力的典型错误。
【难度系数】
0.4
