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1.如图所示的电路中，电源电压为9 V，$R_1$的阻值为10 Ω，滑动变阻器$R_2$的阻值范围是0～50 Ω，电流表的量程是0～0.6 A，电压表的量程是0～3 V，闭合开关，为了使两电表示数均不超过最大测量值，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
20
Ω，电流表的最小示数0.15
A.答案
1. 20 0.15
解析
【分析】首先明确电路中$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表测$R_1$两端电压。要使两表均不超量程，需先根据电压表量程确定电路的最大电流（电压表先达到量程上限），再结合欧姆定律算出滑动变阻器的最小阻值；当滑动变阻器接入最大阻值时，电路总电阻最大，电流最小，据此计算电流表的最小示数。
【解析】1. 电路分析：$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R_1$两端的电压。
2. 确定电路最大电流：电压表量程为$0～3\ \mathrm{V}$，所以$R_1$两端最大电压$U_{1\mathrm{max}}=3\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，此时电路的最大电流$I_{\mathrm{max}}=\frac{U_{1\mathrm{max}}}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$；电流表量程为$0～0.6\ \mathrm{A}$，$0.3\ \mathrm{A}＜0.6\ \mathrm{A}$，因此电路允许的最大电流为$0.3\ \mathrm{A}$。
3. 计算滑动变阻器最小阻值：电源电压$U=9\ \mathrm{V}$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，所以滑动变阻器接入的最小阻值$R_{2\mathrm{min}}=R_{\mathrm{总}}-R_1=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。
4. 计算电流表最小示数：当滑动变阻器接入最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=50\ \Omega$时，总电阻$R_{\mathrm{总}}'=R_1+R_{2\mathrm{max}}=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$，此时电路电流最小，$I_{\mathrm{min}}=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}'}=\frac{9\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$。
【答案】20；0.15
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用、电表量程限制
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律，考查电表量程的分析与计算，关键是准确判断电路的最大电流（由电压表先决定），再根据电阻变化计算最小电流，需注意避免错误选择电流表量程作为最大电流。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电路分析：$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R_1$两端的电压。
2. 确定电路最大电流：电压表量程为$0～3\ \mathrm{V}$，所以$R_1$两端最大电压$U_{1\mathrm{max}}=3\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律，此时电路的最大电流$I_{\mathrm{max}}=\frac{U_{1\mathrm{max}}}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$；电流表量程为$0～0.6\ \mathrm{A}$，$0.3\ \mathrm{A}＜0.6\ \mathrm{A}$，因此电路允许的最大电流为$0.3\ \mathrm{A}$。
3. 计算滑动变阻器最小阻值：电源电压$U=9\ \mathrm{V}$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$，所以滑动变阻器接入的最小阻值$R_{2\mathrm{min}}=R_{\mathrm{总}}-R_1=30\ \Omega-10\ \Omega=20\ \Omega$。
4. 计算电流表最小示数：当滑动变阻器接入最大阻值$R_{2\mathrm{max}}=50\ \Omega$时，总电阻$R_{\mathrm{总}}'=R_1+R_{2\mathrm{max}}=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$，此时电路电流最小，$I_{\mathrm{min}}=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}'}=\frac{9\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$。
【答案】20；0.15
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用、电表量程限制
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律，考查电表量程的分析与计算，关键是准确判断电路的最大电流（由电压表先决定），再根据电阻变化计算最小电流，需注意避免错误选择电流表量程作为最大电流。
【难度系数】0.5
2. 如图所示为一种人体秤的工作原理示意图，电源电压为4.5 V恒定不变.体重显示表是由电流表改装而成，定值电阻$R_0=10\ \Omega$.
(1)电路中$R_0$的作用是
(2)若秤上受到的压力变大，电压表和电流表示数的比值
(3)若电路中电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω，则为了保护电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是
(1)电路中$R_0$的作用是
保护电路
.(2)若秤上受到的压力变大，电压表和电流表示数的比值
不变
(填“变大”“变小”或“不变”).(3)若电路中电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A，滑动变阻器的最大阻值为50 Ω，则为了保护电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围是
5～50 Ω
.答案
2.(1)保护电路 (2)不变 (3)5～50 Ω
解析
【分析】
首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻$R_0$两端电压。
(1) 滑动变阻器阻值过小时，电路总电阻过小，电流会过大，$R_0$可限制电流，避免电表或电源损坏；
(2) 电压表与电流表示数的比值等于定值电阻$R_0$的阻值，$R_0$为定值，故比值不变；
(3) 需结合电压表、电流表的量程限制，利用欧姆定律计算滑动变阻器接入的最小和最大阻值，确定其阻值范围。
【解析】
(1) 当滑动变阻器接入阻值过小时，电路总电阻过小，电路电流会过大，可能损坏电流表或电源，定值电阻$R_0$可限制电路电流，起到保护电路的作用；
(2) 根据欧姆定律，电压表的示数$U_0=IR_0$，因此电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_0}{I}=R_0$，$R_0$是定值电阻，阻值不变，故该比值不变；
(3) 已知电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$，电压表量程为$0～3\ \mathrm{V}$，电流表量程为$0～0.6\ \mathrm{A}$。
当电压表达到最大量程时，$R_0$两端电压$U_{0\mathrm{max}}=3\ \mathrm{V}$，此时电路电流$I=\frac{U_{0\mathrm{max}}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，该电流小于电流表量程，电路安全。
此时电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，滑动变阻器接入的最小阻值$R_{\mathrm{min}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$；
当滑动变阻器接入最大阻值$R_{\mathrm{max}}=50\ \Omega$时，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}'=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$，电流$I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}'}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$，此时$R_0$两端电压$U_0'=I'R_0=0.075\ \mathrm{A}×10\ \Omega=0.75\ \mathrm{V}$，在电压表量程内，电流表也安全，故滑动变阻器接入的最大阻值为$50\ \Omega$。
因此滑动变阻器接入阻值范围是$5\ \Omega～50\ \Omega$。
【答案】
(1) 保护电路；(2) 不变；(3) $5～50\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、电路保护、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合人体秤的实际电路，考查串联电路特点、欧姆定律的应用及电路安全分析，需注意电表量程的限制，是电路动态分析的典型题，易错点在于确定滑动变阻器最小阻值时需优先考虑电压表量程。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻$R_0$两端电压。
(1) 滑动变阻器阻值过小时，电路总电阻过小，电流会过大，$R_0$可限制电流，避免电表或电源损坏；
(2) 电压表与电流表示数的比值等于定值电阻$R_0$的阻值，$R_0$为定值，故比值不变；
(3) 需结合电压表、电流表的量程限制，利用欧姆定律计算滑动变阻器接入的最小和最大阻值，确定其阻值范围。
【解析】
(1) 当滑动变阻器接入阻值过小时，电路总电阻过小，电路电流会过大，可能损坏电流表或电源，定值电阻$R_0$可限制电路电流，起到保护电路的作用；
(2) 根据欧姆定律，电压表的示数$U_0=IR_0$，因此电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_0}{I}=R_0$，$R_0$是定值电阻，阻值不变，故该比值不变；
(3) 已知电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$，电压表量程为$0～3\ \mathrm{V}$，电流表量程为$0～0.6\ \mathrm{A}$。
当电压表达到最大量程时，$R_0$两端电压$U_{0\mathrm{max}}=3\ \mathrm{V}$，此时电路电流$I=\frac{U_{0\mathrm{max}}}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，该电流小于电流表量程，电路安全。
此时电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$，滑动变阻器接入的最小阻值$R_{\mathrm{min}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$；
当滑动变阻器接入最大阻值$R_{\mathrm{max}}=50\ \Omega$时，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}'=10\ \Omega+50\ \Omega=60\ \Omega$，电流$I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}'}=\frac{4.5\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$，此时$R_0$两端电压$U_0'=I'R_0=0.075\ \mathrm{A}×10\ \Omega=0.75\ \mathrm{V}$，在电压表量程内，电流表也安全，故滑动变阻器接入的最大阻值为$50\ \Omega$。
因此滑动变阻器接入阻值范围是$5\ \Omega～50\ \Omega$。
【答案】
(1) 保护电路；(2) 不变；(3) $5～50\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、电路保护、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合人体秤的实际电路，考查串联电路特点、欧姆定律的应用及电路安全分析，需注意电表量程的限制，是电路动态分析的典型题，易错点在于确定滑动变阻器最小阻值时需优先考虑电压表量程。
【难度系数】
0.5
3.如图1所示电路中，灯泡L的额定电流为0.25 A(超过此电流灯泡极易烧坏)，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50 Ω 1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V.闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5 V时，L恰好正常发光.下列说法正确的是（
A.灯泡正常工作时电阻为6 Ω
B.电压表的调节范围为1.5～3 V
C.电源电压为6 V
D.滑动变阻器的调节范围是6～15 Ω
B
）A.灯泡正常工作时电阻为6 Ω
B.电压表的调节范围为1.5～3 V
C.电源电压为6 V
D.滑动变阻器的调节范围是6～15 Ω
答案
3.B
解析
【分析】
首先明确电路结构：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压。灯泡正常发光时电流为额定电流0.25A，此时电压表示数为1.5V，需结合图2的I-U图像，利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项：先从图像读取对应电流的灯泡电压，计算灯泡电阻、电源电压；再结合电压表量程、串联电路电压电流关系，确定电压表和滑动变阻器的调节范围。
【解析】
1. 灯泡正常发光时，电路电流I=0.25A，由图2可知，此时灯泡两端电压U_L=2.5V，故灯泡正常工作电阻R_L=U_L/I=2.5V/0.25A=10Ω，选项A错误。
2. 电源电压为灯泡电压与滑动变阻器电压之和，即U=U_L + U_R=2.5V +1.5V=4V，选项C错误。
3. 电压表量程为0～3V，故电压表示数最大为3V。当U_R'=3V时，灯泡两端电压U_L'=U - U_R'=4V-3V=1V，由图2可知此时电路电流I'=0.15A，滑动变阻器最大电阻R_max=U_R'/I'=3V/0.15A=20Ω；当灯泡正常发光时，滑动变阻器最小电阻R_min=U_R/I=1.5V/0.25A=6Ω，故滑动变阻器调节范围为6～20Ω，选项D错误。
4. 电压表最小示数为灯泡正常发光时的1.5V，最大为量程3V，因此电压表的调节范围为1.5～3V，选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、I-U图像应用
【点评】
本题是电学综合题，结合串联电路特点和非线性的I-U图像考查欧姆定律的应用，需注意灯泡电阻随温度变化，不能按定值电阻处理，要从图像中读取对应电流的电压值，同时结合电表量程和元件额定参数分析范围，对学生的电路分析能力要求较高。
【难度系数】
0.4
首先明确电路结构：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压。灯泡正常发光时电流为额定电流0.25A，此时电压表示数为1.5V，需结合图2的I-U图像，利用串联电路规律和欧姆定律分析各选项：先从图像读取对应电流的灯泡电压，计算灯泡电阻、电源电压；再结合电压表量程、串联电路电压电流关系，确定电压表和滑动变阻器的调节范围。
【解析】
1. 灯泡正常发光时，电路电流I=0.25A，由图2可知，此时灯泡两端电压U_L=2.5V，故灯泡正常工作电阻R_L=U_L/I=2.5V/0.25A=10Ω，选项A错误。
2. 电源电压为灯泡电压与滑动变阻器电压之和，即U=U_L + U_R=2.5V +1.5V=4V，选项C错误。
3. 电压表量程为0～3V，故电压表示数最大为3V。当U_R'=3V时，灯泡两端电压U_L'=U - U_R'=4V-3V=1V，由图2可知此时电路电流I'=0.15A，滑动变阻器最大电阻R_max=U_R'/I'=3V/0.15A=20Ω；当灯泡正常发光时，滑动变阻器最小电阻R_min=U_R/I=1.5V/0.25A=6Ω，故滑动变阻器调节范围为6～20Ω，选项D错误。
4. 电压表最小示数为灯泡正常发光时的1.5V，最大为量程3V，因此电压表的调节范围为1.5～3V，选项B正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、I-U图像应用
【点评】
本题是电学综合题，结合串联电路特点和非线性的I-U图像考查欧姆定律的应用，需注意灯泡电阻随温度变化，不能按定值电阻处理，要从图像中读取对应电流的电压值，同时结合电表量程和元件额定参数分析范围，对学生的电路分析能力要求较高。
【难度系数】
0.4
4. 图甲是一种握力计，图乙为它的工作原理图.电源两端电压为3 V保持不变，握力显示表是由电流表改装而成，$R_1$是一根长度为6 cm的电阻丝（该电阻丝阻值大小与长度成正比），定值电阻$R_2$起保护电路作用.不施加力时弹簧一端的滑片P在$R_1$的最上端，当施加的力最大时滑片P移动到$R_1$的最下端（弹簧的电阻不计），施加的力F与弹簧压缩量$\Delta L$的关系如图丙所示.握力计测量范围为0～60 N，电路中电流表变化范围0.1～0.6 A，则下列说法正确的是（
A.握力60 N时电路中电流为0.6 A
B.$R_2$电阻为5 Ω
C.$R_1$连入电路阻值变化的范围是0～30 Ω
D.当电流表示数为0.3 A时，握力大小为10 N
B
）A.握力60 N时电路中电流为0.6 A
B.$R_2$电阻为5 Ω
C.$R_1$连入电路阻值变化的范围是0～30 Ω
D.当电流表示数为0.3 A时，握力大小为10 N
答案
4.B
解析
【分析】
要解决本题，需先明确电路结构：R₁与R₂串联，电流表测电路电流。握力变化时，滑片P移动改变R₁接入电路的电阻，结合欧姆定律和F与ΔL的关系逐一分析选项：握力为0时，滑片在R₁最上端，R₁接入电阻为0，电路电流最大；握力最大60N时，滑片在R₁最下端，R₁全部接入，电路电流最小，以此为基础计算相关物理量。
【解析】
1. 计算定值电阻R₂：握力为0时，R₁接入电阻为0，电路仅R₂工作，电流最大I大=0.6A，电源电压U=3V，由欧姆定律I=U/R得：R₂=U/I大=3V/0.6A=5Ω，故B选项正确。
2. 判断A选项：握力60N时，R₁全部接入，总电阻最大，电流最小，应为0.1A，而非0.6A，A错误。
3. 判断C选项：握力最大时，电流I小=0.1A，总电阻R总=U/I小=3V/0.1A=30Ω，R₁最大阻值R₁大=R总-R₂=30Ω-5Ω=25Ω，故R₁连入阻值范围是0～25Ω，不是0～30Ω，C错误。
4. 判断D选项：电流为0.3A时，总电阻R总'=U/I=3V/0.3A=10Ω，R₁接入阻值R₁'=10Ω-5Ω=5Ω。R₁总长度6cm、总阻值25Ω，阻值与长度成正比，故接入5Ω对应压缩量ΔL=(5Ω/25Ω)×6cm=1.2cm；由图丙知F与ΔL成正比，F=10N/cm×ΔL，得F=10N/cm×1.2cm=12N，不是10N，D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、图像分析
【点评】
本题结合握力计的实际应用，考查欧姆定律的综合运用，需明确滑片移动对电路电阻的影响，结合图像分析力与压缩量的关系，关键是理清电阻、电流、力的对应变化关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确电路结构：R₁与R₂串联，电流表测电路电流。握力变化时，滑片P移动改变R₁接入电路的电阻，结合欧姆定律和F与ΔL的关系逐一分析选项：握力为0时，滑片在R₁最上端，R₁接入电阻为0，电路电流最大；握力最大60N时，滑片在R₁最下端，R₁全部接入，电路电流最小，以此为基础计算相关物理量。
【解析】
1. 计算定值电阻R₂：握力为0时，R₁接入电阻为0，电路仅R₂工作，电流最大I大=0.6A，电源电压U=3V，由欧姆定律I=U/R得：R₂=U/I大=3V/0.6A=5Ω，故B选项正确。
2. 判断A选项：握力60N时，R₁全部接入，总电阻最大，电流最小，应为0.1A，而非0.6A，A错误。
3. 判断C选项：握力最大时，电流I小=0.1A，总电阻R总=U/I小=3V/0.1A=30Ω，R₁最大阻值R₁大=R总-R₂=30Ω-5Ω=25Ω，故R₁连入阻值范围是0～25Ω，不是0～30Ω，C错误。
4. 判断D选项：电流为0.3A时，总电阻R总'=U/I=3V/0.3A=10Ω，R₁接入阻值R₁'=10Ω-5Ω=5Ω。R₁总长度6cm、总阻值25Ω，阻值与长度成正比，故接入5Ω对应压缩量ΔL=(5Ω/25Ω)×6cm=1.2cm；由图丙知F与ΔL成正比，F=10N/cm×ΔL，得F=10N/cm×1.2cm=12N，不是10N，D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、图像分析
【点评】
本题结合握力计的实际应用，考查欧姆定律的综合运用，需明确滑片移动对电路电阻的影响，结合图像分析力与压缩量的关系，关键是理清电阻、电流、力的对应变化关系，难度适中。
【难度系数】
0.5
