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动态电路方程思想求解题型
1、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断不正确的是（ ）
A. 电源电压为6V
B. 的最大阻值为20Ω
C. 当滑片P位于a点时，电流表示数为0.6A
D. 图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点
2、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为
B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的调节范围为
D. 电路消耗总功率的最小值为
3、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P从a 端移至b端的过程中，R1消耗的电功率 P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　）
A. 定值电阻 R2为 10Ω
B. 电源电压为 12 V
C. 滑片 P 置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10 V
D. 滑片 P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24 J
4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（　　）
A．电源电压为4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω
D．电路总功率最大值1.2W
5、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R0的阻值为6Ω
C．滑片P在b端时，电路中电流为1A
D．电路消耗的最大功率为27W
6、如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为12V
B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为0.9W
D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1
7、在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（　　）
A．R2的阻值为5Ω
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大功率为2.25W
D．电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
8、如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电压表与电流表示数之比一直不变
B．滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
C．电源电压为9V
D．电路消耗的最小功率为1.44W
9、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值不变，R2的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω，滑动变阻器R3上标有“10Ω 1A”字样。只闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5A~1A； 当只闭合开关S1、S3，将一电压表并联在电路中，两电表选择合适的量程，移动变阻器滑片P 到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为 15V
B．若电压表测R2两端电压，R2的阻值为20Ω
C．R1的阻值为20Ω
D．若电压表测电源电压，R2的阻值可能为15Ω或20Ω
10、如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　）
A．电源的电压为10V
B．电阻R能达到的最大功率为1.8W
C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为
D．断开，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W
11、如图甲所示，电源电压U=12V保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值。
12、某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻，与R组成滑动变阻器（最大阻值），浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求：
（1）R0的阻值；
（2）当电流表示数为时，则电压表示数为多少？
（3）当电压表的示数为时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？此时电路消耗的电功率是多少？
13、图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆AB、连杆BC、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经进水管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，连杆BC竖直向下推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入储水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至储水箱中注满水后，开关与触点1接通，储水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0．02A，衔铁P被吸起，开关断开；当电磁铁线圈中电流减小到0．01A，衔铁P被释放，开关重新接通，使贮水箱内热水温度维持在90℃~95℃。是定值电阻，是热敏电阻，其温度与储水箱内水温相同，温度每升高1℃、电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ；
A．3A B．12A C．15A D、18A
（2）该电开水器煮水箱电热管R 连续正常工作1小时能产生33kg的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？【】
（3）冷水箱中的浮球质量为0．55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆BC受到活塞对它竖直向上的推力为30N；若浮球全部漫没于水中，此时连杆能够承受活塞的竖直方向推力为90N．求浮球体积和储水箱中保温控制电路的电压？
14、小平同学设计了一种能让太阳能电池板自动朝向太阳光的控制电路，如图甲所示，控制电路由对比电路和转向电路两部分组成，R1和R3是两个相同的光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。L1和L2为两个相同的通电线圈，电阻不计。调节滑动变阻器R4和定值电阻R2相等，若一侧光照偏暗，则转向电路中电动机M会带动太阳能电池板和对比电路一起转向光亮一侧，直到左右两侧光照强度平衡。该同学在某光照强度下调试控制电路，滑动变阻器R4的滑片由最下端向上移动的过程中，两电表示数变化如图乙所示，对比电路中，电源电压U恒定。
（1）滑动变阻器最大阻值是多少？
（2）若调换定值电阻R2=45Ω，则稳定后太阳能电池板朝向太阳 侧一些（填“左”或“右”），并说明原因 。
（3）调试控制电路过程中，对比电路右侧消耗的最小功率是多少？
15、在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
（1）小灯泡的电阻为 Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为 A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为。
16、如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻 Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为300Ω，允许通过的最大电流为0.02A，电流表的量程0~0.6A，电压表的量程是0~3V，电源电压恒定。某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为0.015A，此时Rt两端电压为4.5V。
（1）此时电路中Rt的电阻是多少
（2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是多少
（3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是多少
（4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少
17、如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
18、如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和电源电压U；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
19、如图甲所示，电源电压不变，R0为定值电阻（阻值未知），闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b’两点分别与图甲中海动变阻器滑片P在a、b两位置（图中未标出）相对应，c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置（图中未标出）相对应。请你解答如下问题：
（1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的 （选填“左”、或“右”）侧；
（2）求电源电压及R0的阻值（用P0和I1表示）;
（3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，求图中c'点坐标（用P0和I1表示）并画出等效电路图。
20、某监测水位装置的原理如图（甲）所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），电路工作时电压表与电流表的示数变化关系如图（丙）所示，R接入电路的阻值随水位变化关系如图（乙）所示，警戒水位是190m。
（1）电源电压；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）当电流表示数为0.18A时，通过计算判断是否达到警戒水位。
巩固练习
1．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理如图甲中虚线框内所示，超导部件的电阻R1 随电流I变化的关系如图乙所示，限流电阻. ，灯泡L 上标有“6 V 3 W”字样，电源电压保持不变，则下列判断不正确的是 (　　)
A．当电源电压为6 V时，灯泡能正常工作
B．当灯泡短路时，电流表的示数为 1.2A
C．当电路短路时，超导限流器自动切断电路
D．当电路短路时，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断
2．家庭中常用断路器保护电路，当电流过大时可以自动切断电路。如图甲、乙所示为断路器的原理，有些断路器的双层金属片由铜和铁组合而成，已知铜片在受热时膨胀程度比铁片大，下列说法正确的是（　　）
A．断路器安装在零线上更安全
B．双层金属片左侧的金属材料为铜
C．若断路器切断电路，就可判断电路中一定出现了短路
D．当电流过大电路断开后，可立即扳动复位开关使它恢复正常供电
3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
4．如图是一种电风扇中用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是 (　　)
A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快
B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱
C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
5．按图所示连接好电路，将电流表分别连接在1、2、3处，观察并比较相应的电流值I1、I2、I3。本实验的目的是验证（　　）
A．串联电路电流处处相等 B．并联电路电流处处相等
C．串联电路电流逐渐增大 D．并联电路电流逐渐增大
6．某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是（　　）
A．给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻
B．适当增加螺线管线圈的匝数
C．适当增大控制电路的电源电压
D．滑动变阻器滑片P向右移动一段距离
7．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合后，三个电表示数均未发生变化。若电路中故障只可能发生电阻R1、R2处，则下列关于电路故障的判断，正确的是(　　)
A．电阻R1一定存在断路故障 B．电阻R2一定存在断路故障
C．电阻R1可能存在短路故障 D．电阻R2可能存在短路故障
8．如图所示，R0是光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(　　)
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
9．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是(　　)
A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小
B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
C．把A和B 接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小
D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小
10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是（　　）
A．可能是灯L断路，电流表的示数变小
B．可能是电阻R短路，电压表的示数变大
C．可能是灯L短路，电压表的示数变大
D．可能是电阻R断路，电流表的示数变小
11．一块厚薄均匀的长方体铁块如图，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则()
A．沿 AB 方向接入电路时电阻最小
B．沿CD方向接入电路时电阻最小
C．沿EF方向接入电路时电阻最小
D．沿各个方向接入电路时的电阻一样大
12．浙江省是我国重要的人工智能产业发展地。其中人工智能芯片的电路连接方式，作为推动人工智能技术发展的核心，对其运行效率和稳定性有着极高要求，而科学合理的电路连接则是达成这些目标的重要基础。在芯片内部复杂的电路架构中，下列说法正确的是（　　）
A．芯片内所有功能模块之间都采用串联的方式连接
B．采用并联的连接方式，不同功能模块能独立工作，互不影响
C．在串联电路中，随着用电器数量的增加，通过各用电器的电流也会增大
D．当并联电路中增加一条支路时，通过其他支路的电流会减小
13．根据你的生活经验判断下列电路设计不合理的是（　　）
A．冰箱里的电路模型 B．楼梯间里光控声控电路图
C．食堂人脸或饭卡扣费 D．卧室灯的电路模型
14． 图甲为小科研究“电流与电阻关系”的实验电路示意图。其中电源电压恒为3伏，分别接5个不同阻值的定值电阻R 并进行实验，并依据测得的实验数据绘制成图乙所示曲线。下列有关实验分析不正确的是
A．每次更换定值电阻后，均需移动滑片P使电压表示数为2.5伏
B．将5欧的定值电阻替换成10欧后，应将滑片P向左移动
C．实验中滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为1~5欧
D．实验得出结论： 电压一定时，通过定值电阻的电流与电阻成反比
15．L1、L2为两只额定电压均为6V的小灯泡，其电流随电压变化图像如图甲所示。现将两灯泡接入如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样，电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，灯泡L正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是()
A．该电路的电源电压为12V
B．只闭合开关S2，调节滑动变阻器，可使灯泡L2正常发光
C．只闭合开关S3，当滑动变阻器两端的电压是4V时，电路的总功率为4.5W
D．只闭合开关S1和只闭合开关S2，时，两次电路消耗的最大功率之比是5：6
16． 如图所示， 电源电压为4.5V保持不变， 电压表量程为“0~3V”， 电流表量程为“0~0.6A”， 滑动变阻器规格为“10Ω1A”， 小灯泡L标有“2.5V1.25W” (灯丝电阻不变) ， 在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小
B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W
17．灯泡L上标有“6 V 1 A”字样（正常发光时的电压和电流），测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压为10 V不变，电流表的量程为“0-0.6 A”， 电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3 Ω
B．该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡 L 正常发光
C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D．当电流表示数为0.4 A时， 电压表的示数为7.6 V
18．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程为“0~3V”.电流表量程为“0-0.6A”.滑动变阻器规格为“100 ，1A”，小灯泡L，标有“2.5V，1.25W”。（灯丝电阻不变）.在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下.闭合开关S后.移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小
B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A
C．滑动变阻器连人电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W
19．很多中小学生都使用过电话手表，(如图1)当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图2)，Ro为定值电阻，R为热敏电阻，(有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A．热敏电阻应选择PTC 类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性凝弱
C．启动保护模式后，到自动开机，Ro消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
20．电动自行车因轻便、快捷已成为市民常见的交通工具，但其安全问题也备受瞩目。
（1）消防部门提醒：电动自行车蓄电池长时间充电时要预防电池自燃。在给蓄电池充电时，蓄电池在电路中相当于　 　 （选填“电源”“开关”或“用电器”）。
（2）为保障蓄电池充电安全，需控制充电时间。小明设计了如图乙所示的定时充电器，当定时器达到预设时间时，定时器电阻迅速变得很小，充电器就自动停止充电。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是_____________。
A．充电时，定时器与充电器串联
B．充电时，定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时，充电器在电路中处于被短路状态
D．若在a处安装一个开关S，断开S则停止充电
21．小东同学为“探究电流与电阻的关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电源(电压恒为4.5V)，滑动变阻器“20Ω，1A”，电流表，电压表，开关各一只，阻值不同的定值电阻、导线若干。
（1）小东根据图甲电路图连接成图乙所示的实物图。检查电路连接时，发现有一根导线连接错误，请你在答题卷的实物图中对该导线上打“×”，并画出正确的连线；　 　。
（2）纠正错误后，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均不动。小东断开开关S，将与电压表负接线柱相连的导线改接到电源负接线柱上(相当于将图甲中，电压表与c点相连的那根导线改接到d点)，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障，则故障的原因可能是____；
A．电流表短路 B．电流表断路
C．定值电阻R 断路 D．滑动变阻器断路
（3）处理好故障后，小东先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S后，移动滑片P，控制定值电阻两端的电压为2V，记录数据；然后更换其它电阻，按前面操作步骤继续完成实验，测得数据记录在表中，其中第4和第5 组数据未能完成收集。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.13 　 　
①分析第4和第5组未能完成数据收集的原因是　 　；
②为了顺利收集第4和第5组数据，请你提出一种解决办法　 　。
22．如图是一种限流器原理图，当电流Ⅰ超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕О点转动，电路断开。
（1）限制电流Ⅰ一定时，若增加线圈匝数，滑片Р位置不变，电磁铁的磁性将　 　。
（2）若要把该限流器串联接入某电路中，调试时发现，实际电流沅沅小干设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，可把滑动变阻器滑片P向　 　移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路____。
A．会自动断电，但须人工合闸才能通电
B．会自动断电，会自动合闸通电
C．须人工断电，会自动合闸通电
23．如图是小紫设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 　 　V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　(填“电动机”或“小灯泡”)处于工作状态。
（3）测试时，小紫发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　(填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
24． 小城家的动感单车及扶手示意图如图所示，骑行时显示屏有数据。观察到当只有在双脚踩踏板骑行时，按压电子仪表的“开始按钮”，同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“感应片”时，显示屏就不显示数据。若不骑行即使按压也不显示。
（1）关于动感单车，这个“手握感应片”在电路中的作用相当于　 　。
（2）下列设备的主要原理与自发电动感单车原理相同的是____。
A．动圈式话筒 B．电磁起重机 C．电动机
（3）单车静止在水平地面上，地面对单车的支持力和　 　力是一对平衡力。
25．如图所示电路，电源电压U保持不变，R为定值电阻，初始时滑动变阻器的滑片P在a点，闭合开关S后滑片P在a、 b、 、 d、 点(a、 b、 、 d、 把滑动变阻器电阻四等分)电压表、电流表读数记录如下表。请根据表格数据分析计算：
P位置 a b 　 d 　
I(A) 0 0 0.15 0.2 0.3
U(V) 3 3 1.5 1 0
（1）此电路 滑动变阻器某处发生断路，若故障只发生在一个地方，则故障点位于　 　之间(填“ab”“bc” “cd”或“de”)。
（2）计算滑动变阻器 cd段的电阻值是多少 　 　
（3）当P在d点时， R的电功率是多少 　 　
26．小金学习发现，电压越高，对电路中电流的推动作用越大，那么电流与电压之间的关系到底是怎么样的呢 就这一思考，小金设计了如下实验：
（1）根据电路图甲将实物图乙补充完整。　 　
（2）小金在闭合开关后，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器滑片P，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是____
A．电阻R断路
B．电阻R短路
C．滑动变阻器断路
D．滑动变阻器接了下方两个接线柱
（3）在完成对电流与电压之间关系的研究后，小金想利用图甲中的电路继续研究小灯泡电功率的问题。小金将开关断开，定值电阻拆下，在定值电阻的位置接上额定电压为 2.5V 的小灯泡。然后移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，请你帮小金计算出小灯泡的额定功率为　 　。
（4）小金发现图丙所示的图像不是一条直线，请你帮助他分析其原因是　 　。
27．某科学兴趣小组在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为6V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器有“20Ω，2A”、“60Ω，1A”两种规格。
（1）图乙是尚未完成连接的实物电路，请你在答卷对应图中用笔画线代替导线完成连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电压表示数变大。　 　
（2）电路连接好后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表示数为零，则电路故障原因可能是_________。
A．电压表的量程太大 B．电阻R发生断路
C．电阻R发生短路 D．滑动变阻器发生短路
（3）兴趣小组的同学排除故障后进行实验，将获得的相关数据绘制成图丙所示的I—R图像。根据图像判断，滑动变阻器应选用的规格为　 　。
（4）分析图丙I—R图像可以得到的实验结论是　 　。
28．如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，选择的定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）根据图甲所示实物图在虚线框内丙图中画出电路图； （学生电源符号用电池组符号表示）
（2）小科正确连接电路后，闭合开关S时，发现电流表、电压表指针均指向零刻度；假设电路只有一处故障，出现这一现象的原因可能是____（选填字母）；
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，小科测出多组数据并绘制成图乙；实验过程中，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，接下来的操作是　 　，再读出电流表的示数；
（4）小科对小科所绘制的图乙提出质疑，她指出其中一组数据与事实不符，请分析说明小科的判断依据是：　 　。
29．为了测定小灯泡的电功率，小柯利用电压恒为3V的电源、合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是____。
A．滑动变阻器断路 B．电压表短路
C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为测得小灯泡的额定功率，小柯接下去的操作是　 　。
（3）小柯将数学几何图像分析与电学知识融合，图丙为小灯泡的I-U图像，划分6块区域，面积分别为S1-S6，有了新的发现与收获：
①当电流为I1时，小灯泡的实际功率可以用图丙中的面积　 　表示。
②当电流为I1逐渐增大到I2时，请结合图中信息判断滑动变阻器功率的变化量△P滑与小灯泡实际功率的变化量△P灯哪一个更大，△Pm　 　△P灯(选填“>”、“<”或“=”) ， 并说明理由　 　。
30．研习小组利用实验室的器材设计并测量小灯泡额定功率。
实验器材：电压恒为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线等。
【方案一】小组同学设计了如图甲所示的电路图并连接电路进行实验。
（1）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮____。
A．更换小灯泡；
B．检查电路是否断路；
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡发光情况。
（2）移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5伏，读出此时电流表的示数为0.3A　 　W。
（3）实验方案的电路图如图乙所示，实验步骤：
①闭合开关S、S1，断开S2，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数为I1（I1＝0.25A）；
②保持滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开开关S1，读出电流表的示数为I2；
③计算小灯泡的额定功率为 　 　。
（4）【方案三】利用定值电阻R0代替电流表测量小灯泡的额定功率。
实验方案的电路图如图丙所示，实验步骤如下，请你把实验步骤补充完整；
①闭合开关S和S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电压表的示数为U额＝2.5V；
②　 　；
③计算小灯泡的额定功率。
（5）【交流与讨论】
分析以上三种方案，归纳出测定小灯泡的额定功率的基本原理都是P额＝　 　。
31．图甲是小尚“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“40Ω1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整；
（2）电路连接正确后，小尚先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V；再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，需将滑动变阻器的滑片P向　 　(选填“左”或“右”)移动，才能保持定值电阻两端的电压不变。
（3）用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为2V，为继续完成此次探究，小尚提出了如下解决方案，其中可行的是：____；
A．将滑动变阻器更换为“60Ω 1A”的滑动变阻器，继续实验；
B．将电压为6V的电源更换为电压为4.5V的电源，继续实验；
C．调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压为2.5V，继续实验
（4）根据测得的数据描成图像来反映实验结论，下图中最符合的是　 　。
32．研习小组利用实验室的器材设计并测量小灯泡额定功率。
实验器材： 电压恒为 6V 的电源、额定电压为 2.5V 的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻 器、阻值为 10Ω的定值电阻 R0 、导线等。
（1）【方案一】小组同学设计了如图甲所示的电路图并连接电路进行实验。正确连接电路后，闭 合开关，发现小灯泡不亮， 电流表、 电压表均有较小角度的偏转。 接下来应进行的操作是 ____。
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察灯泡发光情况
（2） 【方案二】利用定值电阻 R0 代替电压实验方案的电路图如图乙所示，实验步骤：
①闭合开关 S 、S1 ，断开 S2 ，调节滑动变阻器的阻值，使电流表的示数为 I1 (I1＝0.25A) ；
②保持滑片 P 的位置不变，闭合开关 S 、S2，断开开关 S1 ，读出电流表的示数为 I2；
③计算小灯泡的额定功率为 　 　 。 (可用 I1 、I2表示)
（3）【方案三】利用定值电阻 R0 代替电流表测量小灯泡的额定功率。
实验方案的电路图如图丙所示，实验步骤如下，请你把实验步骤补充完整。
①闭合开关 S 和 S1 ，断开 S2 ，移动滑动变阻器滑片 P ，使电压表的示数为 U 额＝2.5V；
②　 　；
③计算小灯泡的额定功率　 　。
33．做“测定小灯泡的电功率”实验时，小明设计了如图所示的电路，已知电源电压为3V，小灯泡上标有“2.5V”字样，滑动变阻器规格为“25　0.5A”。
序号 ① 电流/A 功率/W 灯泡亮度变化
1
2
3
（1）右上实验记录表中①所在的方格内应补写的科学量是　 　。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到　 　时，可以判断此时小灯泡正常发光。
（3）连接好电路，小明将滑动变阻器滑片P移到A端，闭合开关，发现小灯泡不亮，他仔细检查电路中各元件的工作状态，发现电路既不断路，又不短路，则小灯泡不亮的原因是　 　。
（4）实验中，小明将滑片从阻值最大处移至阻值最小处，记录多组电压表和电流表的数据后，描绘出如图所示的图像。若图中阴影部分面积表示电压为U1的情况下，灯泡消耗的实际功率的大小，请在答题卡相应位置将表示此时滑动变阻器所消耗的电功率的区域涂黑。　 　
34．科技小组的同学们设计了如图甲所示的恒温箱温控电路（用于获得高于室温：控制在一定范围内的“恒温”），包括工作电路和控制电路两部分。其中，R'为阻值可以调节的可变电阻。R为热敏电阻（置于恒温箱内），其阻值随温度变化的关系如图乙所示，电磁铁线圈电阻为50欧姆。
（1）如图甲所示状态，加热器是否处于加热状态　 　。
（2）已知当控制电路的电流达到0.04A时，继电器的衔铁被吸合，当调节滑动变阻器阻值R'=50Ω时，恒温箱内可获得最高温度为100℃的“恒温”。则控制电路电源电压为多大
（3）当控制电路电源电压降低至22V，为维持恒温箱最高温度100℃的“恒温”，滑动变阻器应如何调节：　 　。
35． 如图甲所示是一家庭燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的 R1是由气敏电阻制成的传感器，R，的阻值与燃气浓度的关系如图乙所示。出厂预设，当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时U1为3伏且保持恒定，闭合开关 移动滑动变阻器 滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03安，电磁铁A恰好能将衔铁B吸下(电磁铁线圈的阻值忽略不计)
（1）电磁铁上方　 　极；
（2）小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时发出警报声，他建议加接蜂鸣器与　 　并联(选填“L1”或“L2”)；
（3）该报警器要达到出厂预设值，滑动变阻器接入电路的阻值有多大 (写出计算过程)
（4）小科想让该报警器报警时的燃气浓度值调到比出厂预设值更低一些，下列操作理论上可行的是____。 (选填字母)
A．将滑动变阻器滑片向下滑动 B．控制电路中串联一个电阻
C．增大控制电路的电源电压 D．减少电磁铁线圈匝数
36．因线路或用电器的绝缘层老化，家庭电路会发生漏电现象，漏电现象严重时会引发用电安全事故。漏电保护器是在用电器发生漏电故障或人体触电时的保护装置，如图所示，未发生漏电时，与如果电路中某处发生漏电，即有电流通过其他路径流入大地而使与的差值大于一定值时，漏电保护器会快速自动切断电路，此时的值称为动作电流。
（1）关于漏电保护器，下列说法正确的是________；
A．当电路发生短路时，漏电保护器会自动切断电路
B．漏电保护器跳闸后按下试验按钮即可恢复供电
C．正常情况下家庭电路中火线中的电流大于零线中的电流
D．人站在绝缘物上双手分别触摸火线与零线，漏电保护器不会切断电路
（2）如果电路中发生漏电，漏电电流为，则、、大小关系的表达式为　 　；
（3）由于安装人员的疏忽，在安装三孔插座时，误将连接零线和地线的孔接反。此时如果将洗衣机的三脚插头插入该插座，漏电保护器　 　（会/不会）断开。
37．有一种电加热恒温箱，工作原理如图甲所示。控制电路由电压为 的电源、电磁继电器(线圈电阻不计)、滑动变阻器R2和热敏电阻R1组成，图乙是热敏电阻R1阻值随温度变化的图像；工作电路由电压为 的电源和电阻为R0的电热丝组成。通过实验测得当电磁继电器线圈的电流达到50mA时，电磁继电器的衔铁被吸下来。
（1）请用笔画线代替导线，按照题意将图中的工作电路连接完整；
（2）在升温的过程中，电阻R1两端的电压会　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)；
（3）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为20Ω时，求恒温箱内的温度可保持在多少 (请写出计算过程)
（4）要使恒温箱设定的温度值降低，下列调节方案可行的是____。
A．减少线圈匝数 B．增大控制电路的电源电压
C．使用更粗更有力的弹簧 D．应向左滑动变阻器R2的滑片
38．在测定“小灯泡电功率”的实验中，小明所在的实验小组用的电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。他们所设计的实验电路如图1所示。
（1）在连接电路时，开关应处于　 　状态，电流表的量程应选0~　 　A。
（2）请你用笔画线代替导线，按照电路图将实物电路补充完整。（导线不能交叉）
（3）小刚同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图2所示），若他想测量小灯泡的额定功率，应将图中滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V。
（4）小丽同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图3所示的图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是　 　。
39．图甲为某品牌电炖锅简化电路，控制电路电源电压恒为6伏，R0阻值100欧，热敏电阻R3的阻值随温度变化的关系如图乙所示，电脑控制板相当于开关，按下开关，控制电路接通电源。工作电路加热至热敏电阻R3温度达到100℃时，衔铁被吸下，工作电路转为保温状态。已知该电炖锅工作电路在220伏电压下的加热功率为1000瓦，保温功率为200瓦。电磁继电器线圈电阻忽略不计。请回答：
（1）控制电路衔铁被吸下的最小电流为　 　安。
（2）电阻R2的阻值为多少
（3）若电炖锅在0-3小时内的工作情况如图丙，其消耗的电能为多少千瓦时
（4）若需要工作电路加热至热敏电阻R3温度达到80℃时转为保温状态，请提出一个改进措施。
40．如图甲所示电路中，电源电压U保持不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上开关后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙所示。
（1）根据图象可知：断点位置x等于　 　厘米处，电源电压U等于　 　伏。
（2）求定值电阻R的阻值。
（3）开关闭合，滑片P从断点处向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1厘米的阻值变化为多少欧姆
（4）若该滑动变阻器电阻丝没有断路，电路中的最小电流是多大
41．小阳同学在科技月制作了一个多挡位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示，电源两端电压不变，。当开关S闭合，、断开时，电压表示数为，当都闭合时，电压表示数为，已知；两种状态时，消耗的功率最大值和最小值之比为；的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。
（1）画出上述两个状态的等效电路图；
（2）计算电阻的阻值；
（3）计算电源两端的电压；
（4）计算这个电热器模型最大挡位和最小挡位对应的功率分别是多少？
42．如图所示是电饭锅的电路图，图中R2是加热用的电热丝，阻值为60.5Ω；R1是电阻，阻值为181.5Ω，电饭锅工作时有两种状态：一种是加热状态，另一种是保温状态。
（1）当断开状态时，电路处于　 　状态，理由是　 　。
（2）当电路处于加热状态时，给初温20℃、质量1.5kg 的纯水加热到沸腾(在1个标准大气压下)用时14 min。求该电钣锅的热效率。 (写出计算过程)
43．图甲是某款电火锅，内部简化电路如图乙所示，S1是旋钮开关，S2是温控开关(当钢体温度达到设定值时自动断开，当锅体温度低于一定值时自动闭合。R是指示灯的分压电阻，不起到加热作用。发热管内部结构如图丙所示，滑片转动时只能与滑动头接触，0档为断开状态，I、II档是不同功率的档位，电热丝被均分为四段接入电路，其他元件电阻均忽略不计。
（1）S从0档转到I档开始工作，温控开关S2的状态是　 　(选填“断开”或“闭合”)。
（2）加热时，锅内水温逐渐升高，其中改变水的内能的方式是　 　(选填“做功”或“热传递”)。
（3）图丙中，滑片顺时针转动，发热管的加热功率增大，V档时功率最大。则接线柱a、b、c 中连入电路的应该是　 　
（4）已知电火锅IV档加热功率为1000瓦。若电火锅在Ⅲ档工作5分钟，求发热管消耗的电能。
44．饮水机其加热水槽部分工作原理电路如右图所示，其中单刀双掷开关S表示一个自动温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W。
（1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流？
（2）求电阻R2的阻值？
（3）若将水烧开需要5分钟，求这一过程消耗的电能？
45．原理示意图，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。他们制定的产品评价表如下。
电动小车评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一：行驶速度控制 踩下电门踏板，车速变大 踩下电门踏板，车速不变 踩下电门踏板，车速反而变小
指标二：行驶方向控制 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
他们设计如下的电路，并将电流表改装成速度表。
（1）指标一为优秀，应将甲中　 　两个接线柱接入电路。
（2）旋钮变阻器接入电路的两个接线柱为O、E，踩下电门踏板时，电动机转速如何变化 　 　。
（3）图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图，开关S1、S2可以分别接①和③或者②和④。结合评价表判断该模型的“指标二”评价等级并说明理由。
46．如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
温度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
电阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）这一自动控制装置的基本结构的名称叫　 　。
（2）计算说明该空调的启动温度是多少？（要有计算过程）
（3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，计算控制电路中需再串联多大的电阻？
（4）控制电路中的电池组在使用一段时间后电压会下降，需要定时更换，如果不更换，那会出现什么现象？并说明理由。
47．目前市场上最新的取暖设备水暖毯，是一种水循环取暖的新型电热毯。加热原理是：主机把水加热，然后通过毯体的硅胶软管，通过水流的循环往复来达到温暖毯体的目的。小金选取市面上某款产品进行研究，内部电路图如图乙所示：S为总开关，S1为温控开关(工作时保持闭合)，R为滑动变阻器(阻值0~60Ω)，R0为加热电阻丝，阻值为50Ω，通电后用于加热水。
（1）出于安全考虑，让用户能及时知晓水暖毯是否超温，电路中有“超温提示装置”，该装置由温控开关S2、大电阻R2、指示灯L 组成，需要实现以下功能：正常工作状态下，S2常闭，指示灯不亮；超温状态下，S2断开，指示灯亮。根据上述功能在图丙虚线框③内接入的电路元件是　 　。
（2）用户在某档加热时，R0的发热功率为200 W，请问此时电路中通过滑动变阻器R的电流是多少
（3）请计算说明在最高档加热功率下，该水暖毯(含水2.5kg)能否实现5分钟内从10℃上升到
48．小敏在“探究电流与电压关系”时，连接如图甲所示电路。实验过程中，调节滑动变阻器的滑片，分别记录电流表和电压表示数，整理多组数据绘制的U-I 关系图像如图乙所示。 (定值电阻的阻值不变)
（1）开关闭合前，滑动变阻器滑片应处于最　 　端。
（2）(多选)正确连接电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。 若仅用一根导线排查故障(电路故障只有一处)，需要将导线并联在____两端。
A．定值电阻 B．开关 C．滑动变阻器 D．电流表
（3）图乙中的U1、U2分别代表电源电压、定值电阻两端电压，则阴影部分的面积表示　 　。
49．如图甲所示电路，滑动变阻器R2 的滑片 P 从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求：
（1）电流表的示数为0.2安时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。
（2）滑动变阻器 R2 接入电路的阻值变化范围。
50．如图甲所示的电路，电源电压可调，R 为标有“1A”字样的滑动变阻器，a、c为其两个端点，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~15 V，L 、L 是额定电压均为 6 V 的小灯泡，其电流与电压的关系如图乙所示。 求：
（1）L 正常发光时的电阻。
（2）闭合开关 S，断开 S 、S ，在不损坏电路的情况下，使其中一盏灯正常发光，电压表示数是多少？
（3）闭合开关S、S ，断开 S ，将电源电压调至14 V，当滑动变阻器滑片 P 在b点时，小灯泡正常发光，此时. ，则滑动变阻器的最大阻值是多少欧姆？
（4）若不限制电路中各开关的状态，滑动变阻器滑片 P 的移动范围为中点位置至最大阻值处；现移动滑片 P 的同时调节电源电压，使电路中有小灯泡正常发光，其它各元件均安全，每种电路对应的总功率变化范围。
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动态电路方程思想求解题型
1、如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断不正确的是（ ）
A. 电源电压为6V
B. 的最大阻值为20Ω
C. 当滑片P位于a点时，电流表示数为0.6A
D. 图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点
【答案】D
【解析】ABC．由图甲可知，电阻R1和变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P位于a点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.6A，电源的电压U=I1R1=0.6A×R1①
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，I2=0.2A，U2=4V，滑动变阻器的最大阻值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=I2R1+U2=0.2A×R1+4V②解①②得R1=10Ω，U=6V，故ABC正确，不符合题意；
D．图乙中C点，电流表的示数是0.4A，电压表的示数是2V，变阻器连入电路的电阻
因为图乙中C点没有表示滑片P位于滑动变阻器的中点，故D错误，符合题意。故选D。
2、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，为定值电阻，电流表的量程为“”，电压表的量程为“”，滑动变阻器的最大阻值为，在保证电路元件安全的情况下，缓慢移动滑片，消耗的电功率P与电压表示数U的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电源电压为
B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的调节范围为
D. 电路消耗总功率的最小值为
【答案】C
【解析】AB．由乙图可知，当电压表的示数为13V时，R2的电功率为6.5W，则电源电压可表示为-------①当电压表的示数为15V时，R2的电功率为4.5W，则电源电压可表示为----②联立①②解得R=10Ω，电源电压U=18V，故AB错误；
C． 根据题意电路中的电流最大为0.6A，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小，则电路中的总电阻为滑动变阻器此时的电阻为根据串联分压原理可知，当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流为滑动变阻器的最大阻值为则滑动变阻器R2的调节范围为20Ω～50Ω，故C正确；
D．当电路中电流最小时，电路中的总功率最小，为故D错误。故选C。
3、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，滑动变阻器的滑片 P从a 端移至b端的过程中，R1消耗的电功率 P1随R1阻值变化关系如图乙所示。下列分析错误的是（　　）
A. 定值电阻 R2为 10Ω
B. 电源电压为 12 V
C. 滑片 P 置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为10 V
D. 滑片 P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟R2产生的热量为24 J
【答案】C
【解析】如图所示，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流。如图乙可知，当R1=10Ω时，P1=3.6W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ①滑片P置于b端时，R1=50Ω，P2=2W，根据可知，此时电路中通过的电流为则此时滑动变阻器两端电压为根据串联电路中电流处处相等和总电压等于各部分电压之和可得 ②
联立①②解得：R2=10Ω，电源电压U=12V
则滑片P置于b端时，R2两端电压即电压表示数为
滑片P置于b端时，通电1分钟产生的热量为
A．定值电阻为10Ω，故A正确，A不符合题意；
B．电源电压为12V，故B正确，B不符合题意；
C．滑片P置于b端时，闭合开关S，电压表的示数为2V，故C错误，C符合题意；
D．滑片P置于b端时，闭合开关S，通电1分钟产生的热量为24J，故D正确，D不符合题意。故选C。
4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到两电表示数的U-I图像。有关说法正确的是（　　）
A．电源电压为4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑动变阻器R2的最大阻值20Ω
D．电路总功率最大值1.2W
【答案】C
【解析】闭合开关，R1、R2串联，电流表测电路电流，电压表测R2的两端电压。ABC．当滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，为R2max，由U-I图像可知，电路的电流为I1=0.2A，变阻器的两端电压为U1=4V，由欧姆定律可知，滑动变阻器R2的最大阻值为电源电压为 ①当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，此时滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路为R1的简单电路，电路电流为I2=0.6A，根据欧姆定律，电源电压为 ②联立①②解得，R1=10Ω。将电源电压代入②式，解得，U电源=6V。故C正确，AB错误；
D．由P=U2/R知，当电路的总电阻最小，即电路只有R1的简单电路时，电路总功率最大，即为故D错误。故选C。
5、如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端a滑动到最左端b的过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　）
A．电源电压为6V
B．定值电阻R0的阻值为6Ω
C．滑片P在b端时，电路中电流为1A
D．电路消耗的最大功率为27W
【答案】D
【解析】由图甲可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。ABC．由图甲可知，滑片在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻为零，电路为R0的简单电路，由欧姆定律可知此时电路中的电流最大，由图乙可知，此时电路中的电流为3A；由欧姆定律可知，电源电压U=I大R0=3A×R0……①滑片在a端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可知此时电路中电流最小，由图乙可知此时电路中的电流为1A，滑动变阻器两端的电压为6V，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②由①②解得R0=3Ω，U=9V，故ABC错误；
D．电路消耗的最大功率P大=UI大=9V×3A=27W。故D正确。故选D。
6、如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电压表的量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为12V
B．R1的阻值为5Ω
C．R1的最大功率为0.9W
D．为保证电压表安全，R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为5∶1
【答案】D
【解析】AB．由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为10Ω时，定值电阻R1的电压为9V，则电源电压可表示为由乙图可知，当滑动变阻器的电阻为20Ω时，定值电阻R1的电压为6V，则电源电压可表示为综上上面两式可解得电源电压为18V，R1的电阻为10Ω，故AB错误；
C．根据公式可知，当R1的电压最大时，其功率最大，R1的电压最大不能超过电压表的量程，即最大电压为15V，则R1的最大功率为故C错误；
D．根据公式可知，当电压表示数最大时，电路中的电流最大，滑动变阻器的电阻最小，此时电路中的电流为滑动变阻器接入电路的最小电阻为则R1的阻值与R2接入电路的最小阻值之比为故D正确。故选D。
7、在图甲电路中，电源电压恒定，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中，变阻器的电功率P随其阻值R1的变化关系如图乙所示。下列对电路的表述中，正确的是（　　）
A．R2的阻值为5Ω
B．电源电压为9V
C．滑动变阻器的最大功率为2.25W
D．电流表示数的变化范围为0.75~1.5A
【答案】C
【解析】AB．由图乙得，当滑动变阻器电功率为2W时，R1接入电路中电阻为2Ω或者8Ω，由得，此时R1的电压分别为
电路电流分别为
由欧姆定律和串联电路分压特点得
解得 故A错误；
C．滑动变阻器的功率所以当时，滑动变阻器的功率最大，为故C正确；
D．由图得，滑动变阻器的最大电阻为8Ω，当滑动变阻器接入电路中电阻最大时，电路中电流最小，为当滑动变阻器接入电路中电阻为0时，电路中电流最大，为故电路中电流变化范围为0.5~1.5A，故D错误。故选C。
8、如图1所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电压表与电流表示数之比一直不变
B．滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
C．电源电压为9V
D．电路消耗的最小功率为1.44W
【答案】D
【解析】A．电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器接入的电阻，滑片从最左端向最右端滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，故电压表与电流表示数之比变小，故故A错误；
C．由图可知，当滑动变阻器的电阻为5Ω时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为则电源电压为①滑动变阻器的电阻为10Ω时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为
则电源电压为②
联立①②得，故C错误；
B．滑动变阻器消耗的功率为由上式可知，R=5Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，所以滑片从最右端向最左端滑动过程中，滑动变阻器消耗的电功率并不是一直变大的，故B错误；
D．当滑动变阻器接入阻值最大为20Ω时，电路中的电流最小，电路消耗的功率最小，此时电路中的最小电流为
电路消耗的最小功率为Pmin=UImin=6V×0.24A=1.44W故D正确。故选D。
9、如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值不变，R2的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω，滑动变阻器R3上标有“10Ω 1A”字样。只闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5A~1A； 当只闭合开关S1、S3，将一电压表并联在电路中，两电表选择合适的量程，移动变阻器滑片P 到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．电源电压为 15V
B．若电压表测R2两端电压，R2的阻值为20Ω
C．R1的阻值为20Ω
D．若电压表测电源电压，R2的阻值可能为15Ω或20Ω
【答案】D
【解析】AC．只闭合开关S1、S2，定值电阻R1、变阻器R3串联，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5~1A，当变阻器接入电路中电阻为0时，电路电流最大为1A，由欧姆定律得，电源电压为
当变阻器R3接入电路中电阻最大为10Ω时，电路电流最小为0.5A，由欧姆定律与串联电路特点得，电源电压为
解①②得，故AC错误；
BD．当只闭合开关S1、S3，R2与变阻器R3串联，电流表测量电路电流，由图乙得，电流表的量程选用0~3A时，分度值为0.1A，示数为2A，由欧姆定律得，电路中电阻为
而当变阻器接入电路中电阻为0时，电路中电阻最小为10Ω，故电流表的量程应选用0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律得，此时电路中电阻为当变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时，R2接入电路中电阻最小为则R2的阻值可能为15Ω或20Ω。电压表的量程为0~15V时，分度值为0.5V，示数为10V，则电压表可能测量电源电压；电压表的量程应选用0~3V时，分度值为0.1V，示数为2V，若此时电压表测量R2电压，则电压表示数可能为
或故电压表不可能测量R2 两端电压，故B错误，D正确。故选D。
10、如图甲所示的电路，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L标有“4V 2W”字样。闭合开关、，在确保电路安全的情况下，调整滑动变阻器滑片P位置，记录多组电压表示数U与相应的电流表示数I，并作出如图乙所示的图像。下列分析正确的是（　　）
A．电源的电压为10V
B．电阻R能达到的最大功率为1.8W
C．滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为
D．断开，小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为2.5W
【答案】C
【解析】A．由图甲可知，闭合开关、，则L被短路，R与串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流。由图乙可知，当电压表示数为10V时，电流表示数为0.2A，由串联电路电压规律可得，电源电压为 ①
当电压表示数为6V时，电流表示数为0.6A，则电源电压 ②
由①②可得，故A错误；
B．由可知，当电路中电流最大时，即为0.6A时，电阻R的功率最大，为
故B错误；
C．由欧姆定律可知，当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最小。由图乙可知，当电路中电流最大时，即为0.6A时，滑动变阻器两端的电压为6V，则滑动变阻器接入电路的最小值为故C正确；
D．由图乙可知，断开，则，L、R与串联，小灯泡正常发光时的电流为
则电路中电流R两端电压
由串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的功率为故D错误。故选C。
11、如图甲所示，电源电压U=12V保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。当滑片P由滑动变阻器b端移动到a端的过程中，分别测出几组对应的电压值和电流值，通过计算得出滑动变阻器对应的电功率P，并画出滑动变阻器的电功率P和电流I的关系图像，如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值。
【答案】（1）50Ω；（2）10Ω
【解析】（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图像可知，电路中的最小电流I1=0.2A时，R的电功率为P1=2W；由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值为
（2）由图像可知，当电路中的电流I2=0.4A时，R的电功率P2=3.2W，此时R接入电路的电阻因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，电源电压保持不变，电源的电压为U=0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω）解得R0=10Ω。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为50Ω；
（2）R0的阻值为10Ω。
12、某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，为定值电阻，与R组成滑动变阻器（最大阻值），浮子可带动金属滑杆在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求：
（1）R0的阻值；
（2）当电流表示数为时，则电压表示数为多少？
（3）当电压表的示数为时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？此时电路消耗的电功率是多少？
【答案】（1）30Ω；（2）3V；（3）190m；1.8W。
【解析】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1A，根据欧姆定律，则电压表示数为UP=IRP=0.1A×60Ω=6V当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A，根据欧姆定律可得电源电压U=IR0＝0.3A×R0 ①
因串联电路总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.1A时，根据欧姆定律可得电源电压U=UP+I′R0＝6V+0.1A×R0 ②联立①②可得R0=30Ω，U=9V
（2）通过电路的电流为0.2A时，电路总电阻根据串联电路电阻规律可知滑动变阻器接入电路的阻值RP=R总﹣R0＝45Ω﹣30Ω＝15Ω
滑动变阻器两端的电压UP=I″×RP=0.2A×15Ω=3V
（3）当电压表的示数为3V时，定值电阻两端的电压U0=U﹣UP′=9V﹣3V=6V
此时通过定值电阻的电流
串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值
由乙图可知滑动变阻器的长度为195m﹣175m，滑片位于最下端时水位的高度为175m，
浮子上升的距离
则此时的警戒水位为175m+15m=190m
此时电路消耗的电功率P=UI0＝9V×0.2A＝1.8W
答：（1）R0的阻值为30Ω；
（2）当电流表示数为0.2A时，则电压表示数为3V；
（3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，警戒水位为190m；此时电路消耗的电功率为1.8W。
13、图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆AB、连杆BC、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。冷水自进水口进入冷水箱，再经进水管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，连杆BC竖直向下推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关闭合，开关与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为3300W，水沸腾后经出水管溢入储水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时断开，重复上述过程，至储水箱中注满水后，开关与触点1接通，储水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为660W。保温时，同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0．02A，衔铁P被吸起，开关断开；当电磁铁线圈中电流减小到0．01A，衔铁P被释放，开关重新接通，使贮水箱内热水温度维持在90℃~95℃。是定值电阻，是热敏电阻，其温度与储水箱内水温相同，温度每升高1℃、电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为 ；
A．3A B．12A C．15A D、18A
（2）该电开水器煮水箱电热管R 连续正常工作1小时能产生33kg的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？【】
（3）冷水箱中的浮球质量为0．55kg，金属杆ABC质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆BC受到活塞对它竖直向上的推力为30N；若浮球全部漫没于水中，此时连杆能够承受活塞的竖直方向推力为90N．求浮球体积和储水箱中保温控制电路的电压？
【答案】（1）C （2） （3）10V
【解析】（1）由题意可知，开关 S2 闭合，开关 S1与触点2接通，煮水箱中的电热管 R1工作,额定煮水功率为3300 W，工作电路中功率最大，所以熔断器上通过的最大电流
故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
（2）冷水温度为 22℃，开水温度为100℃， 则水吸收热量
电热管 R1连续正常工作1小时，产生热量
则煮水箱加热效率
（3）[3]浮球质量为 0.55 kg，则浮球的重力
若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆CD受到活塞对它水平向左的推力为30N，根据杠杆平衡原理可得浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为90 N，根据杠杆平衡原理可得根据阿基米德原理可得 解得一半浮球受到的浮力由阿基米德原理可得，浮球的体积贮水箱内热水温度维持在 90℃ ~95℃则温度在 95℃ 时，电磁铁线圈中的电流达到 0.02A，衔铁P被吸起，RT是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，设此时电阻为RT，则贮水箱中保温控制电路的电压①
温度在 90℃ 时，电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放，此时RT电阻为 ，则贮水箱中保温控制电路的电压②
联立①②解得U1 = 10V。
14、小平同学设计了一种能让太阳能电池板自动朝向太阳光的控制电路，如图甲所示，控制电路由对比电路和转向电路两部分组成，R1和R3是两个相同的光敏电阻，其阻值随光照强度增强而减小。L1和L2为两个相同的通电线圈，电阻不计。调节滑动变阻器R4和定值电阻R2相等，若一侧光照偏暗，则转向电路中电动机M会带动太阳能电池板和对比电路一起转向光亮一侧，直到左右两侧光照强度平衡。该同学在某光照强度下调试控制电路，滑动变阻器R4的滑片由最下端向上移动的过程中，两电表示数变化如图乙所示，对比电路中，电源电压U恒定。
（1）滑动变阻器最大阻值是多少？
（2）若调换定值电阻R2=45Ω，则稳定后太阳能电池板朝向太阳 侧一些（填“左”或“右”），并说明原因 。
（3）调试控制电路过程中，对比电路右侧消耗的最小功率是多少？
【答案】（1）见解析 （2）右 定值电阻R2大于滑动变阻器的最大值，当光照相同的时候对比电路中左侧总电阻大、电流小，左侧电磁铁磁性小于右侧，衔铁被吸向右侧，转向电路中电动机会带动电池板向右侧运动
（3）见解析
【解析】（1）由图乙知电路中的最小电流为：I最小=0.2A，电压表的最大示数为：U4大=8V，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值
（2）因为定值电阻R2大于滑动变阻器的最大值，当光照相同的时候对比电路中左侧总电阻大、电流小，左侧电磁铁磁性小于右侧，衔铁被吸向右侧，转向电路中电动机会带动电池板向右侧运动。
（3）滑动变阻器和R3串联，由图像乙可知，当滑片在最下端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，电源电压 ①
当电流表示数为0.5A时，电压表的示数为2V，同理可得电源电压 ②
由①②两式解得，
电路消耗的最小功率。
15、在如图甲所示的电路中，电源电压U保持不变，E和F接线柱只能分别连接A、B、C、D四个接线柱中的一个。小灯泡标有“6V 3W”且不考虑灯丝电阻随温度的变化，图乙为定值电阻的I-U图像，电流表量程为0~3A。滑动变阻器铭牌上标有最大电流2A，最大阻值模糊不清，a、b为电阻丝的端点。将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，移动滑片过程中电流表的示数变化了0.1A。
（1）小灯泡的电阻为 Ω；
（2）滑片P在b端时，通过小灯泡的电流为 A；
（3）在保证电路安全的情况下，通过将E、F分别连接到不同的接线柱、控制开关的通断和调节滑片，可以使电路的总功率分别达到最大值和最小值，则与的差值为。
【答案】 （1） 12 （2）0.4 （3）17.2
【解析】（1）由公式 可得，小灯泡的电阻为
（2）由图甲可知，将E与A相连，F与D相连，断开开关S，滑动变阻器R1与小灯泡串联，滑片P从b端滑到ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为
滑片P从b端滑到ab中点时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联电路电阻规律可知，电路的总电阻变小。又因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大了0.1A，所以滑片在b端时电路中的电流为Ib=0.5A-0.1A=0.4A即通过小灯泡的电流为0.4A。
（3）设电源电压为U，在（2）题中，滑片P在R1的中点时，根据串联电路电压规律，有
①
滑片P在b端时 ②
由①②式可得：R1=8Ω，U=8V。
由图乙可知，R0的阻值为
根据公式P=UI可知，电源电压不变，当E接A，F接C，开关S闭合时，R1与R0并联，调节滑片，使滑动变阻器连入电路的阻值为
此时电路总电流最大为
则电路的最大电功率P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W当E接B，F接D，开关S断开时，小灯泡和R0串联，电路电阻最大为R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由公式可知，此时电路功率最小，最小功率为
则P1与P2的差值为19.2W-2W=17.2W。
16、如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图，测温仪探头内有一热敏电阻 Rt，其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱，其最大电阻为300Ω，允许通过的最大电流为0.02A，电流表的量程0~0.6A，电压表的量程是0~3V，电源电压恒定。某次测试时，将电阻箱的阻值调为R，发现电流表示数为0.015A，此时Rt两端电压为4.5V。
（1）此时电路中Rt的电阻是多少
（2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是多少
（3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是多少
（4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少
【答案】（1）300Ω；（2）30℃；（3）6V；（4）100Ω-300Ω
【解析】（1）由电路图可知，R1与Rt串联，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻
（2）当电流表示数为0.015A时，Rt的电阻为300Ω，从图乙可知环境温度是30℃；
（3）设电源电压为U，当电流表示数为0.015A时，电源电压U=0.015A×R+4.5V①
当环境温度为20℃，从图乙可知Rt的阻值为400Ω，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，则电源电压U=0.01A×2R+0.01A×400Ω②
由①②得到U=6V，R=100Ω
（4）由图乙可知，环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值R′t=200Ω，由电流表的量程为0～0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知，电路中的最大电流I大=0.02A，则电路的最小总电阻所以，电阻箱接入电路中的最小阻值R1′=R小-R′t=300Ω-200Ω=100Ω电阻箱最大电阻为300Ω，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
答：（1）此时电路中Rt的电阻是300Ω；
（2）当电流表示数为0.015A时，环境温度是30℃；
（3）当环境温度为20℃，将电阻箱的阻值调为2R时，发现电流表示数为0.01A，求电源电压是6V；
（4）若温度为40℃，则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
17、如图甲所示电路，电源电压不变，灯泡L上标有“5V 2.5W”字样，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中，灯泡L的电功率与电流的P－I关系图像如图乙所示，忽略温度对灯丝电阻的影响。求：
（1）灯泡L正常发光时的电阻；
（2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能；
（3）电源电压；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
【答案】（1）10Ω；（2）54J；（3）6V；（4）2Ω
【解析】（1）灯泡的型号规格为“5V，2.5W”，即灯泡的额定功率P额=2.5W U额=5V
根据公式P=UI变形得
（2）当滑动变阻器完全接入电路时，即滑片P位于b端，此时电路中接入的电阻最大，电路中的电流最小，灯泡两端的电压最小，消耗的电功率最小，由乙图可知，P位于b端时，此时灯泡消耗的电功率为P灯=0.9W根据电能公式W=Pt得，滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J
电源电压为①
（3）当滑动变阻器的滑片P滑到中点时，电路中的电流为0.4A，此时电源电压为
③
由①③式得代入①式得
（4）灯泡电流最大为最大电流小于电流表的量程，所以电路中最大电流只能为0.5A，且滑动变阻器必须接入，根据串联电路中电压的规律可知，当电路中的电流最大为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时灯泡两端电压为5V，滑动变阻器两端电压为1V，且不超过电压表量程的最大值，所以此时接入电路的阻值为最小值
答：（1）灯泡L正常发光时的电阻为10Ω；
（2）滑片P在b端时，lmin内灯泡L消耗的电能为54J；
（3）电源电压为6V；
（4）在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
18、如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和电源电压U；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。
【答案】（1）10Ω；（2）10V；（3）20W
【解析】（1）只闭合S1时，R0与R1串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测串联电路中的电流，由乙图可知，R1的阻值
（2）只闭合开关，滑片位于最右端时，电源电压……①
滑片位于R0中点时，电源电压……②
联立①②两式解得
即R0的最大阻值为30Ω，电源电压为10V。
（3）由题意可知
闭合开关S1和S3，断开开关S2，滑动变阻器滑片滑到最左端时，R1和R3并联，则
所以R3的阻值
当滑片位于最左端，开关S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，此时电路总电阻最小，电路总功率最大，整个电路的最大功率
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω；
（2）R0的最大阻值和电源电压为10V；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率为20W。
19、如图甲所示，电源电压不变，R0为定值电阻（阻值未知），闭合开关将滑动变阻器的滑片P从一端移动到另一端的过程中，滑动变阻器R消耗的电功率随电流变化的关系图象如图乙所示。图乙中的a'、b’两点分别与图甲中海动变阻器滑片P在a、b两位置（图中未标出）相对应，c'、d'两点分别与图甲中滑动变阻器滑片P在两端的位置（图中未标出）相对应。请你解答如下问题：
（1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的 （选填“左”、或“右”）侧；
（2）求电源电压及R0的阻值（用P0和I1表示）;
（3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，求图中c'点坐标（用P0和I1表示）并画出等效电路图。
【答案】（1）右 （2） （3）（，）
【解析】（1）由图乙知道，当滑片在a、b两点时，电路中的电流Ia=I1、Ib=2I1，变阻器消耗的电功率均为P0，由知道，滑片在a、b两点时对应的滑动变阻器的阻值 比较知道Ra＞Rb所以图1中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧。
（2）串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得，电源的电压
滑片在a、b两点时有①
②
由①②知道
（3）由图乙知道，c'点处电路的电流最小，说明滑动变阻器接入电路的最大电阻3R0，等效电路如下
由知道，此时电路的电流
由知道，滑动变阻器R消耗的电功率
答：（1）图甲中，滑动变阻器滑片P的位置a在位置b的右侧；
（2）求电源电压，R0的阻值；
（3）若滑动变阻器最大阻值为3R0，图中c'点坐标是（，）；
等效电路图见解析。
20、某监测水位装置的原理如图（甲）所示。电源电压保持不变，R0为定值电阻，R是竖直放置的长条形电阻片，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下滑动，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），电路工作时电压表与电流表的示数变化关系如图（丙）所示，R接入电路的阻值随水位变化关系如图（乙）所示，警戒水位是190m。
（1）电源电压；
（2）定值电阻R0的阻值；
（3）当电流表示数为0.18A时，通过计算判断是否达到警戒水位。
【答案】（1）9V；（2）30Ω；（3）见解析
【解析】（1）（2）从图丙可知，当电压表示数为6V时，通过的电流为0.1A；当电压表为0V时，通过的电流为0.3A。根据欧姆定律和电源电压不变列方程得解得，所以，电源电压
（3）当电流表示数为0.18A时，电路总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值为从题意可知，电阻片R的长度为20m，总电阻为60Ω，则每米长的电为阻为3Ω，由图乙可知当水位在190m时，电阻片R有5m接入电路，所以接入电路的电阻为15Ω；此时滑动变阻器接入电路阻值为20Ω，说明电阻片R接入的长度大于5m，水位低于190m，说明当电流表示数为0.18A时，还没有到警戒水位。
答：（1）电源电压9V；
（2）定值电阻R0的阻值30Ω；
（3）见解析。
巩固练习
1．超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理如图甲中虚线框内所示，超导部件的电阻R1 随电流I变化的关系如图乙所示，限流电阻. ，灯泡L 上标有“6 V 3 W”字样，电源电压保持不变，则下列判断不正确的是 (　　)
A．当电源电压为6 V时，灯泡能正常工作
B．当灯泡短路时，电流表的示数为 1.2A
C．当电路短路时，超导限流器自动切断电路
D．当电路短路时，电路电流减小，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断
【答案】C,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由题意知，当电流小于0.6A时，超导限流器自动短路，不工作，计算出灯正常工作时的电流后，判断超导限流器的工作状态，当灯短路时，再计算出电路的电流后分析各个选项。
【解答】A、根据题中的图乙可知：当电路中的电流小于0.6A时，超导部件的电阻R1的电阻为零，即超导部件就把电阻R2短路，电源电压为6V时，即使都把6V的电压给灯泡，干路中的电流也只有
，即小于0.5A，也就是说，通过超导部件的电流肯定是小于0.6A，所以超导部件的电阻为0，把限流电阻短路，所以电源电压全部作用在灯泡两端，所以正常工作。故A不符合题意。
B、由于电源电压不变，所以要想灯泡正常工作，由A知道电源电压是6V，灯泡短路时，电路中只剩下R1和R2，故此时电路中的电流为：．故B不符合题意。
C、D、当电路短路时，电路中只剩下R1和R2，故此时电路中的电流为：
，比灯正常工作时的电流大，故D中的说法错误，电路电流增大，处于稳定状态，电路中仍有电流，电路没有被切断，故C说法错误。
故答案为：CD。
2．家庭中常用断路器保护电路，当电流过大时可以自动切断电路。如图甲、乙所示为断路器的原理，有些断路器的双层金属片由铜和铁组合而成，已知铜片在受热时膨胀程度比铁片大，下列说法正确的是（　　）
A．断路器安装在零线上更安全
B．双层金属片左侧的金属材料为铜
C．若断路器切断电路，就可判断电路中一定出现了短路
D．当电流过大电路断开后，可立即扳动复位开关使它恢复正常供电
【答案】B
【知识点】安全用电原则；家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】AD.根据家庭电路安全用电的常识判断；
B.双金属片总是向膨胀较小的一侧弯折；
C.根据家庭电路电流过大的原因判断。
【解答】 A.断路器安装在火线上更安全，一旦断开，则不带电，故A错误；
B.根据图片可知，双金属片向右弯曲，则双层金属片左侧的金属材料为铜，故B正确；
C.若断路器切断电路，就可判断电路中可能出现了短路，也可能用电器总功率过大，故C错误；
D.当电流过大电路断开后，需要先排除故障，然后再扳动复位开关使它恢复正常供电，故D错误。
故选B。
3．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值。为50Ω，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　）
A．电源电压为16V
B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小
D．若将电压表量程换为0~3V，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
A、由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V；由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律可求出电源电压；
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，根据串联电路电压规律可求滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律可求出滑动变阻器连入电路的阻值；
C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，根据欧姆定律可得出结论；
D、将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值；
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏，由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
【解答】A、根据乙图可知，当电路中电流为0.6A时，小灯泡两端电压为6V；由图丙可知，滑动变阻器R连入电路中的电阻
R=10Ω
此时变阻器两端的电压为
U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V
则电源的电压
U总=UL+U变=6V+6V=12V
故A错误。
B、由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，灯泡两端电压UL'=1V，此时滑动变阻器R两端的电压
U变=U-UL'=12V-1V=11V
滑动变阻器接入的阻值为
故B错误。
C、电压表测灯泡的电压，电流表测通过灯泡的电流，根据可知，电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时，通过电路的电流变大，根据乙图可知，则灯泡的电阻变大，即比值变大，故C错误。
D、若将电压表量程换成0～3V，则灯泡两端电压最大为3V，此时滑动变阻器接入电路电阻最小；
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时，通过小灯泡L即电路中的电流
I''=0.5A
此时滑动变阻器R两端电压
U滑'=U UL″=12V 3V=9V
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，小灯泡L两端电压最小，由图丙可知，滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω，
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为：18Ω～50Ω，故D正确。
故答案为：D。
4．如图是一种电风扇中用于调风速的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速，下列分析正确的是 (　　)
A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，风扇风速加快
B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速减弱
C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，风扇风速加快
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据图片确定接入不同的接线柱时接入电路的电阻丝部分，然后根据旋钮的转动方向确定接入部分长度变化，进而确定电阻变化，弄清电流变化即可。
【解答】 AB.若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变风扇风速，故A、B错误；
C.若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，风扇风速减弱，故C错误；
D.将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，风扇风速加快，故D正确。
故选D。
5．按图所示连接好电路，将电流表分别连接在1、2、3处，观察并比较相应的电流值I1、I2、I3。本实验的目的是验证（　　）
A．串联电路电流处处相等 B．并联电路电流处处相等
C．串联电路电流逐渐增大 D．并联电路电流逐渐增大
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】电路只有一个回路，属于串联电路，电流表测量电流，电压表测量电压。
【解答】电路为串联电路，将电流表接在电路中不同位置的目的是探究串联电路的电流特点。
故答案为：A。
6．某同学设计了一个如图所示的自动控制电路，其中光敏电阻受到光照时电阻变小，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。在实际调试时，发现灯始终不亮，而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节措施能使控制电路达到要求的是（　　）
A．给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻
B．适当增加螺线管线圈的匝数
C．适当增大控制电路的电源电压
D．滑动变阻器滑片P向右移动一段距离
【答案】A
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流的一种"自动开关"。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
【解答】由图可知，衔铁在电磁铁的吸引下，与上面灯泡电路的触点分开，切断它们所在的电路，使灯泡不发光。如果要使灯泡发光，就要减小电磁铁的磁力，即要么减小通过的电流，要么减小电磁铁线圈的匝数。
A．给控制电路串联一个适当阻值的定值电阻，可以减小通过电磁铁的电流，故A符合题意；
B．适当增加螺线管线圈的匝数，会增大电磁铁的磁力，故B错误，不符合题意；
C．适当增大控制电路的电源电压，会增大通过电磁铁的电流，故C错误，不符合题意；
D．滑动变阻器滑片P向右移动一段距离，那么变阻器的电阻变小，通过电流变大，故D错误，不符合题意。
故选A。
7．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合后，三个电表示数均未发生变化。若电路中故障只可能发生电阻R1、R2处，则下列关于电路故障的判断，正确的是(　　)
A．电阻R1一定存在断路故障 B．电阻R2一定存在断路故障
C．电阻R1可能存在短路故障 D．电阻R2可能存在短路故障
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点；串、并联电路的电压特点；电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】并联电路各支路互相独立，所以开关闭合或断开，不会影响所在支路的电流。
【解答】闭合开关前，处于通路状态，断路，电流表和的示数相同，电压表测量电源电压。开关闭合，接通，电流表示数等于示数加所在支路电流，可知示数将增大，但此时的示数不变，说明所在电路没有电流经过，可知故障为断路或短路。若短路，会将短路，导致电源短路，电路中电流过大，会导致电流表损坏，不符合题意，可知故障为断路。
故答案为：B。
8．如图所示，R0是光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，R是电阻箱(已调至合适阻值)，它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭、夜晚路灯亮起。下列说法正确的是(　　)
A．电路工作时，电磁铁上端为N极
B．给路灯供电的电源应接在b、c两端
C．控制电路电源电压减小后，傍晚时路灯比原来早一些亮
D．白天，如果将电阻箱的电阻调小，则路灯也可能亮
【答案】C
【知识点】电磁铁的其他应用；通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】 A.根据安培定则判定电磁铁上端的磁性；
B.分析电磁铁的电路，判定利用照明电源为路灯供电的接入点；
C.根据影响电磁铁磁性大小的因素分析电磁铁磁性的变化，从而得到亮灯时间的变化；
D.白天时，有光照，光敏电阻阻值较小，根据串联分压的特点分析。
【解答】 A.根据图示可知，电流从电磁铁的上端流入，根据安培定则可知，电磁铁的上端为S极，故A错误；
B.晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与a接通，所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯供电的电源应接在a、b之间，故B错误；
C.电源电压减小后，在其它条件不变时，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电磁铁中的磁性变弱，衔铁会向上弹起接通路灯所在的电路，则傍晚时路灯比原来早一些亮，故C正确；
D.由电路结构可知，当电阻箱R的阻值变大时，根据串联分压的特点可知，光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，路灯亮，因此，白天如果将电阻箱R的阻值调大，路灯也可能变成亮，故D错误。
故选C。
9．在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示，A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是(　　)
A．电位器是通过改变接入导体的长度来改变电阻大小
B．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流
C．把A和B 接入电路，逆时针旋动滑片可使电流变小
D．把B和C接入电路，顺时针旋动滑片可使接入电阻变小
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】电位器是一个滑动变阻器，当把A、C接入电路时，相当于定值电阻，当把A、B接入电路时，接入了左半段，滑片顺时针转动时，连入电路的电阻增大，电流减小；当把C、B接入电路时，接入了右半段，滑片顺时针转动时，连入电路的电阻减小，电流增大。
【解答】 A、电位器的工作原理是通过改变接入电路中导体的长度来改变电阻大小，A 正确。
B、只把 A 和 C 接入电路时，电位器的全部电阻丝都接入电路，无论滑片如何移动，接入电路的电阻不变，根据，无法改变通过电位器的电流，B 正确。
C、把 A 和 B 接入电路，逆时针旋动滑片时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，根据，电路中的电流应变大，而不是变小，C 错误。
D、把 B 和 C 接入电路，顺时针旋动滑片，接入电路的电阻丝长度变短，接入电阻变小，D 正确。
故答案为：D。
10．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，灯L熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变大，则下列判断中正确的是（　　）
A．可能是灯L断路，电流表的示数变小
B．可能是电阻R短路，电压表的示数变大
C．可能是灯L短路，电压表的示数变大
D．可能是电阻R断路，电流表的示数变小
【答案】D
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】闭合开关，电路正常工作，过一段时间，灯泡熄灭，说明电路发生了断路或短路，具体的故障可以将每个选项代入题干，根据相应的现象逐一排除，最终确定正确答案。
【解答】A.如果灯L断路，整个电路断路，所以电流表、电压表示数都减小为零，故A不符合题意；
B.如果电阻R短路，灯泡是通路，能够发光，故B不符合题意；
C.如果灯L短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大，同时电压表测量电源电压示数增大，故C不符合题意；
D.如果电阻R断路，电流表示数减小为零，电压表测量电源电压，示数变大，故D符合题意。
故选D。
11．一块厚薄均匀的长方体铁块如图，分别沿图中所示的不同方向接入电路，则()
A．沿 AB 方向接入电路时电阻最小
B．沿CD方向接入电路时电阻最小
C．沿EF方向接入电路时电阻最小
D．沿各个方向接入电路时的电阻一样大
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比，据此分析判断。
【解答】根据图片可知，长方体铁块的材料不变，沿CD接入电路时，铁块的横截面积最大而长度最小，那么此时接入的阻值最小，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
12．浙江省是我国重要的人工智能产业发展地。其中人工智能芯片的电路连接方式，作为推动人工智能技术发展的核心，对其运行效率和稳定性有着极高要求，而科学合理的电路连接则是达成这些目标的重要基础。在芯片内部复杂的电路架构中，下列说法正确的是（　　）
A．芯片内所有功能模块之间都采用串联的方式连接
B．采用并联的连接方式，不同功能模块能独立工作，互不影响
C．在串联电路中，随着用电器数量的增加，通过各用电器的电流也会增大
D．当并联电路中增加一条支路时，通过其他支路的电流会减小
【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】AB.用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
C.串联电路电阻串联越多则总电阻越大；
D.并联电路各支路不相互影响。
【解答】AB.根据题意可知，芯片内所有功能模块可以单独工作，也可同时工作，即不相互影响，那么为并联，故A错误，B正确；
C. 在串联电路中，随着用电器数量的增加，总电阻会增大，根据可知，总电流会减小，故C错误；
D. 当并联电路中增加一条支路时， 根据并联电路不相互影响的特点可知，通过其它支路的电流会减小，故D错误。
故选B。
13．根据你的生活经验判断下列电路设计不合理的是（　　）
A．冰箱里的电路模型 B．楼梯间里光控声控电路图
C．食堂人脸或饭卡扣费 D．卧室灯的电路模型
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】卧室的灯应在闭合任意一个开关时亮，在断开任意一个开关时熄灭，图D中的电路不能满足要求。电路中需要单独工作的用电器之间应并联，因为并联电路中各支路互不影响。【解答】A、冰箱制冷的压缩机和灯泡都可以独立工作，应并联，且有独立开关，图中电路设计合理，故A不符合题意；
B、楼梯间里的灯泡要保证晚上即光控闭合，且有声音即声控闭合才发光，表明光控声控开关是串联的，电路图符合设计要求，故B不符合题意；
C、食堂扣费装置可以在人脸或饭卡任何一个通过即闭合时实现扣费，表明两种开关是并联的，电路图符合设计要求，故C不符合题意；
D、图中两开关任意一个闭合都能使灯亮，但需要均断开才能熄，而卧室灯需要任何一个开关均能控制灯亮或熄，图中的电路模型不符合实际需要，故D符合题意。
故答案为：D。
14． 图甲为小科研究“电流与电阻关系”的实验电路示意图。其中电源电压恒为3伏，分别接5个不同阻值的定值电阻R 并进行实验，并依据测得的实验数据绘制成图乙所示曲线。下列有关实验分析不正确的是
A．每次更换定值电阻后，均需移动滑片P使电压表示数为2.5伏
B．将5欧的定值电阻替换成10欧后，应将滑片P向左移动
C．实验中滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为1~5欧
D．实验得出结论： 电压一定时，通过定值电阻的电流与电阻成反比
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和，电阻越大，分压越大。
【解答】A、在探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压保持不变，由图乙可知，电阻两端的电压为，故A不符合题意；
B、定值电阻的阻值变大，由串联分压的特点可知，电压表示数将变大，应将滑片向右移，增大滑动变阻器连入电路的阻值，减小定值电阻两端的分压，直至电压表示数为2.5V，故B符合题意；
C、串联电路中电压比等于电阻比，滑动变阻器两端的电压为3V-2.5V=0.5V，当定值电阻为5欧姆时，滑动变阻器的阻值为，解得；当定值电阻的阻值为25欧姆时，滑动变阻器的阻值为，解得，故C不符合题意；
D、由图可知，电压一定时，电阻变为原来的几倍，电流就为原来的几分之一，说明在电压一定时，电流与电阻成反比，故D不符合题意。
故答案为：B。
15．L1、L2为两只额定电压均为6V的小灯泡，其电流随电压变化图像如图甲所示。现将两灯泡接入如图乙所示的电路中，电源电压恒定不变，滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样，电流表的量程为“0~0.6A”。只闭合开关S，当滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω时，灯泡L正常发光。在保证电路安全的前提下，下列说法正确的是()
A．该电路的电源电压为12V
B．只闭合开关S2，调节滑动变阻器，可使灯泡L2正常发光
C．只闭合开关S3，当滑动变阻器两端的电压是4V时，电路的总功率为4.5W
D．只闭合开关S1和只闭合开关S2，时，两次电路消耗的最大功率之比是5：6
【答案】D
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】根据图像，结合电路连接方式以及欧姆定律和电功率公式求解。
【解答】A.只闭合S1时， L1与r串联，电流表测电路中的电流，当灯泡L1正常发光时， L两端的电压U1=6V ，由图象可知通过L的电流1 =0.5A， 滑动变阻器接入电路的阻值为6Ω ，R两端的电压= 3V ， 该电路的电源电压为9V ，故A错误；
B.只闭合S2时， L2与r串联，电流表测电路中的电流，由图象可知L2正常发光时电路中的电流为1A ，而电
流表的量程为0 ~ 0.6A所以通过灯泡的电流达不到额定电流，则调节滑动变阻器，灯泡L2不可能正常发光，故B错误；
C.只闭合S3时，当滑动变阻器的两端的电压是4V时， 灯泡电压为5V，由甲图得此时灯泡L2电流明显大于0.5A，所以电路的总功率大于4.5W ，C错误；
D.只团合S1时，L1与R串联，电流表测电路中的电流，当灯泡正常发光时，电路中的电流最大为0.5A
只闭合S2时， L2与r串联，电流表测电路中的电流，当电流表的示数最大时电路中的电流最大，即0.6A，
则只闭合S1和只闭合S2时，电路消耗的最大功率之比为0.5A ： 0.6A= 5：6， 故D正确。
故答案为：D。
16． 如图所示， 电源电压为4.5V保持不变， 电压表量程为“0~3V”， 电流表量程为“0~0.6A”， 滑动变阻器规格为“10Ω1A”， 小灯泡L标有“2.5V1.25W” (灯丝电阻不变) ， 在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是(　　)
A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小
B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】串联电路电阻越大，分压越大。电流表最大测量值为0.6A，但灯泡的额定电流为0.5A，所以电路中最大的电流为0.5A。
【解答】A、电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，由串联分压的特点可知，滑动变阻器两端电压变大，即电压表示数变大，故A错误；
B、灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V，电路中电流为，即电流表的示数为0.5A，故B错误；
C、灯泡的阻值为，匀速通过的最大电流为0.5A，此时滑动变阻器连入电路的阻值为。等滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压为，电压表量程为0-3V，所以滑动变阻器的阻值范围为4-10欧姆，故C正确；
D、当滑动变阻器连入电路的阻值为5欧姆时，滑动变阻器的阻值等于灯泡的阻值，串联电路电流相等，可知滑动变阻器两端电压等于灯泡两端电压等于2.25V，大于灯泡正常工作时的电压，所以实际功率大于正常工作时的功率，即大于1.25W，故D错误。
故答案为：C。
17．灯泡L上标有“6 V 1 A”字样（正常发光时的电压和电流），测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，若电源电压为10 V不变，电流表的量程为“0-0.6 A”， 电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3 Ω
B．该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡 L 正常发光
C．灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D．当电流表示数为0.4 A时， 电压表的示数为7.6 V
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据图象可知灯泡正常工作时的额定电流，并与电流表的量程相比较得出电路的最大电流，即可判断灯泡是否能正常工作；
根据图像读出当电流最大时电压表的示数，由串联电路电压的规律和欧姆定律算出滑动变阻器接入电路中的最小电阻；
（2）根据图象读出当电流表示数为0.4A时，灯泡两端的电压，根据电阻的串联特点求出电压表的示数；
（3）根据欧姆定律结合图象可知灯泡电源与其两端电压的关系，根据串联电路的电压特点可知灯泡电阻与电压表示数之间的关系。
【解答】A、由图象可知，当灯泡正常发光(UL=6V)时，电路中的电流为1A>0.6A，电路中的最大电流为 0.6A，此时电路中的电阻为
灯泡此时的电阻为
滑动变阻器的最小电阻为
故A错误；
B、灯泡正常发光时的电压为6V，电路中的电流为1A，而电流表选择的量程为0-~0.6A，因此灯泡不能正常发光，故B错误；
C、由甲图可知，当灯泡两端电压增大时，电流值趋近于不变，由可知，阻值随电压的增大而增大，故C正确；
D、图甲中电流为0.4A时，灯泡电压为1V，则滑动变阻器两端电压为
故D错误。
故答案为：C。
18．如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表量程为“0~3V”.电流表量程为“0-0.6A”.滑动变阻器规格为“100 ，1A”，小灯泡L，标有“2.5V，1.25W”。（灯丝电阻不变）.在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下.闭合开关S后.移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　）
A．变阻器滑片向右滑动时，电压表示数变小
B．小灯泡正常发光时，电流表示数是0.6A
C．滑动变阻器连人电路的阻值变化范围是4Ω-10Ω
D．当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，灯泡的功率为1.25W
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；功率计算公式的应用
【解析】【分析】 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，根据串联电路的分压作用分析解答；
（2）知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P=UI求出灯泡的额定电流；
（3）串联电路中各处的电流相等，比较灯泡正常发光时的电流和电流表的量程以及变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值，然后得出答案；
（4）当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出电路中的电流，根据P=I2R算出灯泡的功率。
【解答】 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A.变阻器滑片向右滑动时，滑动变阻器的电阻变大，分压变多，电压表示数变大，故A错误；
B.由P=UI可得，灯泡的额定电流：，故B错误；
C.因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光时的电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
那么滑动变阻器接入电路中的最小阻值：，
灯泡的电阻：，
当电压表的示数UR'=3V时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL'=U-UR'=4.5V-3V=1.5V，
电路中的最小电流：，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：，
则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω～10Ω，故C正确；
D.当滑动变阻器连入电路的阻值为5Ω时，电路中的电流为：
，
灯泡的功率为：PL'=I2RL=（0.45A）2×5Ω=1.0125W，故D错误。
故选C。
19．很多中小学生都使用过电话手表，(如图1)当小李同学用电话手表与妈妈长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图(如图2)，Ro为定值电阻，R为热敏电阻，(有两种类型可供选择，其电阻随温度变化关系如图3所示，R的温度变化主要受发热元件影响)。下列分析合理的是
A．热敏电阻应选择PTC 类型
B．热敏电阻温度升高，电磁铁磁性凝弱
C．启动保护模式后，到自动开机，Ro消耗的电功率变小
D．启动保护模式后，工作电路无法再次启动
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】根据热敏电阻的特性和电磁继电器的基本原理进行分析。
【解答】A.根据题意，当温度升高时，电磁继电器中的电流增大，吸下衔铁，断开发热元件，所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，采用NTC热敏原件，故A错误；
B.热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，控制电路中的电流变大，电磁铁磁性增强，故B错误；
C.启动保护模式后，到自动开机，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，根据P=I2R可知，Ro消耗的电功率变小，故C正确；
D.启动保护模式后，手表的温度慢慢下降，所以R的阻值变大，电路中的电流变小，电磁铁磁性减弱，电磁铁和衔铁断开，工作电路再次启动，故D错误。
故答案为：C。
20．电动自行车因轻便、快捷已成为市民常见的交通工具，但其安全问题也备受瞩目。
（1）消防部门提醒：电动自行车蓄电池长时间充电时要预防电池自燃。在给蓄电池充电时，蓄电池在电路中相当于　 　 （选填“电源”“开关”或“用电器”）。
（2）为保障蓄电池充电安全，需控制充电时间。小明设计了如图乙所示的定时充电器，当定时器达到预设时间时，定时器电阻迅速变得很小，充电器就自动停止充电。针对该充电器的设计方案，下面说法正确的是_____________。
A．充电时，定时器与充电器串联
B．充电时，定时器在电路中相当于一根导线
C．停止充电时，充电器在电路中处于被短路状态
D．若在a处安装一个开关S，断开S则停止充电
【答案】（1）用电器
（2）C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）电源与用电器的区分：电源是提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置，要明确在充电过程中蓄电池的角色。
（2）电路连接方式及元件作用：分析定时器与充电器在电路中的连接方式，以及定时器在不同状态下对电路的影响，判断各选项关于电路状态描述的正确性。
【解答】（1）给汽车蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，所以蓄电池相当于电路中的用电器。
（2）A、由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误；
B、充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当断路，故B错误；
C、当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确；
D、如果在a处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。
故答案为：C。
（1）给汽车蓄电池充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，所以蓄电池相当于电路中的用电器。
（2）A．由电路图可知，定时器与充电器并联，故A错误；
B．充电时定时器中不能有电流通过，所以定时器在电路中相当断路，故B错误；
C．当定时器中有电流通过时，充电就会被断开，将充电器短路，使充电器不能工作，故C正确；
D．如果在a处安装一个开关S，断开此开关，由于定时器与充电器并联，则充电器仍然连入电路，故充电器不会停止充电，故D错误。
故选C。
21．小东同学为“探究电流与电阻的关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电源(电压恒为4.5V)，滑动变阻器“20Ω，1A”，电流表，电压表，开关各一只，阻值不同的定值电阻、导线若干。
（1）小东根据图甲电路图连接成图乙所示的实物图。检查电路连接时，发现有一根导线连接错误，请你在答题卷的实物图中对该导线上打“×”，并画出正确的连线；　 　。
（2）纠正错误后，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均不动。小东断开开关S，将与电压表负接线柱相连的导线改接到电源负接线柱上(相当于将图甲中，电压表与c点相连的那根导线改接到d点)，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。若电路中只有一处故障，则故障的原因可能是____；
A．电流表短路 B．电流表断路
C．定值电阻R 断路 D．滑动变阻器断路
（3）处理好故障后，小东先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S后，移动滑片P，控制定值电阻两端的电压为2V，记录数据；然后更换其它电阻，按前面操作步骤继续完成实验，测得数据记录在表中，其中第4和第5 组数据未能完成收集。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.4 0.2 0.13 　 　
①分析第4和第5组未能完成数据收集的原因是　 　；
②为了顺利收集第4和第5组数据，请你提出一种解决办法　 　。
【答案】（1）
（2）B
（3）滑动变阻器的最大阻值太小；在图乙电路的b点串联一个定值电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 （1）分析电路图，结合实验探究电流与电阻的关系时，电流表与滑动变阻器、定值电阻串联，电压表与定值电阻并联；
（2）闭合开关S后，发现电流表和电压表的指针均不动，说明是电压表并联以外的部分电路断路；将电压表与b点相连的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转，说明电路仍然断路，但此时电压表与电源之间是通路，据此分析电路故障；
（3）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，结合现有变阻器的最大电阻分析第4和第5组不能完成数据收集的原因，由电阻的串联求出串联的最小电阻。
【解答】 （1）分析图乙可知，电流表与电压表串联，滑动变阻器与定值电阻并联，与甲图不对应，这是错误的，应改为：将电流表与滑动变阻器、定值电阻串联，将电压表与定值电阻并联，如图所示：
；
（2）由题意可知，电路连接正确，闭合开关S后，电流表和电压表无示数，则电压表并联以外的部分电路断路；把电压表与b点相连的那根导线改接到c点后，电流表无示数，电压表有示数，则此时电压表并联部分断路，综上可知，若电路中只有一处故障，则故障是bc间断路，故选BD；
（3）①分析表格中数据可知，定值电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.4A×5Ω=2V，
根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V，
滑动变阻器分得的电压是定值电阻分得的电压的倍，
由题意可知，要能够顺利完成表2中第4和第5次实验探究，
根据分压原理，当接入25Ω电阻时，
滑动变阻器连入电路中的电阻应为：R滑=1.25×25Ω=31.25Ω，
而现有滑动变阻器最大电阻20Ω，
因此第4和第5组不能完成数据收集；
②为了完成整个实验，应在图乙电路的b点串联一个定值电阻。
22．如图是一种限流器原理图，当电流Ⅰ超过限制电流时，衔铁N被电磁铁M吸引过去，匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕О点转动，电路断开。
（1）限制电流Ⅰ一定时，若增加线圈匝数，滑片Р位置不变，电磁铁的磁性将　 　。
（2）若要把该限流器串联接入某电路中，调试时发现，实际电流沅沅小干设计的限制电流，限流器已经切断电路。为达到设计要求，可把滑动变阻器滑片P向　 　移动。
（3）当电路中电流超过设计的限制电流时，限流器电路____。
A．会自动断电，但须人工合闸才能通电
B．会自动断电，会自动合闸通电
C．须人工断电，会自动合闸通电
【答案】（1）增强
（2）右
（3）A
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】（1）电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数多少有关；
（2）根据并联电路的电流特点分析通过变阻器的电流大小变化，再根据欧姆定律分析变阻器的阻值变化即可；
（3）根据图片分析该限流器能够自动闭合即可。
【解答】（1） 限制电流Ⅰ一定时，则滑片Р位置不变，那么通过电磁铁的电流大小不变。若增加线圈匝数，电磁铁的磁性将增强。
（2） 整个装置是一个限流装置，由电磁铁和滑动变阻器这两条支路组成。干路电流尚未达到设计的限制电流，电磁铁支路的电流已经达到了动作电流而使得衔铁被吸引，说明了滑动变阻器没有起到足够的分流作用。当减小变阻器接入电路的阻值时，就能增大干路电流，同时不增大电磁铁支路的电流，因而可应该是减小变阻器接入电路的电阻，也就是向右移动滑片；
（3）根据图片可知， 当电路中电流超过设计的限制电流时， 衔铁N被电磁铁吸引过去，而OA被弹簧拉开从而切断电路。此时如果没有人工操作，则不能实现自动合闸通电，故选A。
23．如图是小紫设计的水位自动控制电路，其中工作电路由指示灯L、电动机M等元件组成，由家庭电路供电；控制电路中，金属板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是导体。
（1）我国家庭电路电压为 　 　V。
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，工作电路中的　 　(填“电动机”或“小灯泡”)处于工作状态。
（3）测试时，小紫发现由于电磁铁磁性太弱，电磁继电器无法正常工作。适当　 　(填“增加”或“减少”)电磁铁的线圈匝数，可以解决上述问题。
【答案】（1）220V
（2）电动机
（3）增加
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，分析电磁铁有没有磁性，判断衔铁的位置，得出工作的用电器；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，增大电流或增加线圈匝数可以增强磁性。
【解答】（1）我国家庭电路的电压是220V；
（2）当水箱内水面处于金属板A以下时，控制电路断路，电磁铁中没有电流，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下与上方触点接触，因而电动机接入电路工作；
（3）电磁铁磁性与电流大小和线圈匝数有关，适当增加线圈匝数可以增强磁性。
24． 小城家的动感单车及扶手示意图如图所示，骑行时显示屏有数据。观察到当只有在双脚踩踏板骑行时，按压电子仪表的“开始按钮”，同时将双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就可以显示骑行人的心率，若双手没握或握不紧“感应片”时，显示屏就不显示数据。若不骑行即使按压也不显示。
（1）关于动感单车，这个“手握感应片”在电路中的作用相当于　 　。
（2）下列设备的主要原理与自发电动感单车原理相同的是____。
A．动圈式话筒 B．电磁起重机 C．电动机
（3）单车静止在水平地面上，地面对单车的支持力和　 　力是一对平衡力。
【答案】（1）开关
（2）A
（3）重
【知识点】平衡力的辨别；基本电路与电路图；电磁感应
【解析】【分析】 （1）电路中开关的作用是控制电路的通断来使用电器开始或停止工作；
（2）闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，发电机和动圈式话筒就是利用该原理制成的；
（3）二力平衡条件：大小相等、方向相反、同一直线、作用在同一个物体上。
【解答】 （1）双手握住“手握感应片”，电子仪表的显示屏就工作，说明是通路，否则显示屏无显示，说明是断路，所以“手握感应片”相当于电路中的开关；
（2）骑行时，其内部闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应的原理发电；
动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的，电磁起重机是利用电流的磁效应制成的，电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动原理制成的。
故A正确；
（3）地面对单车的支持力和车的重力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用同一物体上，是一对平衡力。
25．如图所示电路，电源电压U保持不变，R为定值电阻，初始时滑动变阻器的滑片P在a点，闭合开关S后滑片P在a、 b、 、 d、 点(a、 b、 、 d、 把滑动变阻器电阻四等分)电压表、电流表读数记录如下表。请根据表格数据分析计算：
P位置 a b 　 d 　
I(A) 0 0 0.15 0.2 0.3
U(V) 3 3 1.5 1 0
（1）此电路 滑动变阻器某处发生断路，若故障只发生在一个地方，则故障点位于　 　之间(填“ab”“bc” “cd”或“de”)。
（2）计算滑动变阻器 cd段的电阻值是多少 　 　
（3）当P在d点时， R的电功率是多少 　 　
【答案】（1）bc
（2）5Ω
（3）0.4W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】首先对电路进行分析，明确电阻的连接关系及电流表、电压表的测量位置。然后根据滑片在不同位置时的电路关系，根据欧姆定律、电功率的计算公式分别得到两种情况下各电阻阻值和消耗的电功率。
【解答】（1）由表中数据可知，滑片P在a、b处时，电路中的电流为0，电压表有示数，电压表的示数等于电源电压，说明此时电路断路，电压表串联在电路中；当滑片在c点时，电路中有电流，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电压表示数减小，因此故障点在c点。
（2）当滑片在c点时， Rce的电阻
当滑片在d点时， Rde的电阻
、、、、把滑动变阻器电阻四等分可知，滑动变阻器段的电阻值是
（3）当滑片在d点时，R0两端的电压
当P在d点时，的电功率是
26．小金学习发现，电压越高，对电路中电流的推动作用越大，那么电流与电压之间的关系到底是怎么样的呢 就这一思考，小金设计了如下实验：
（1）根据电路图甲将实物图乙补充完整。　 　
（2）小金在闭合开关后，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎么移动滑动变阻器滑片P，电流表和电压表的示数都不变，造成这一现象的原因可能是____
A．电阻R断路
B．电阻R短路
C．滑动变阻器断路
D．滑动变阻器接了下方两个接线柱
（3）在完成对电流与电压之间关系的研究后，小金想利用图甲中的电路继续研究小灯泡电功率的问题。小金将开关断开，定值电阻拆下，在定值电阻的位置接上额定电压为 2.5V 的小灯泡。然后移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，请你帮小金计算出小灯泡的额定功率为　 　。
（4）小金发现图丙所示的图像不是一条直线，请你帮助他分析其原因是　 　。
【答案】（1）
（2）D
（3）0.5W
（4）灯泡的电阻随温度的变化而变化
【知识点】影响电阻大小的因素；滑动变阻器的原理及其使用；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）连接电路要注意，实物图和电路图中滑片移动后电阻变化情况需一致。
（2）滑动变阻器要一上一下接进电路，移动滑片电阻才会改变。
（3）额定电压下的功率为额定功率，直接从图丙中读出电流值，根据电功率计算公式P=UI计算电功率。
（4）导体的阻值与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。
【解答】（1）电路为串联电路，滑片向右移，滑动变阻器连入电路的阻值变大，即滑动变阻器连入电路的有效长度变长，如图所示
。
（2）电流表和电压表都有较小的示数，说明电路为通路，且电路中总电阻较大；无论怎么移动滑动变阻器滑片P，电流表和电压表的示数都不变，说明移动滑片，电阻不变，则原因是将滑动变阻器的两个下方接线柱连入电路。
故答案为：D。
（3）由图丙可知，当灯两端电压为2.5V时，经过灯的电流为0.2A，则灯的额定功率为。
（4）灯泡的电阻不是一个定值，会随着温度的变化而变化，所以电流与电压不成正比，图像不是一条直线。
27．某科学兴趣小组在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为6V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器有“20Ω，2A”、“60Ω，1A”两种规格。
（1）图乙是尚未完成连接的实物电路，请你在答卷对应图中用笔画线代替导线完成连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电压表示数变大。　 　
（2）电路连接好后，闭合开关，发现电流表有示数、电压表示数为零，则电路故障原因可能是_________。
A．电压表的量程太大 B．电阻R发生断路
C．电阻R发生短路 D．滑动变阻器发生短路
（3）兴趣小组的同学排除故障后进行实验，将获得的相关数据绘制成图丙所示的I—R图像。根据图像判断，滑动变阻器应选用的规格为　 　。
（4）分析图丙I—R图像可以得到的实验结论是　 　。
【答案】（1）
（2）C
（3）60Ω，1A
（4）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
【知识点】串、并联电路的电压特点；电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律及其应用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）串联电路中电阻越大，其两端的分压越大，电压表测量定值电阻两端电压，可知滑片向A端移，电压表示数变大，滑动变阻器连入电路的阻值减小。
（2）电流表有示数、电压表示数为零的故障最有可能是电压表测量对象短路； 电流表没有示数、电压表示数有示数，最有可能的故障是电压表测量对象断路。
（3）滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路中总电阻最大，由欧姆定律可知电路中电流最小，所以选择0.1A进行计算。
（4）由图像可知，电压一定时，电流与电阻图像是反比例函数图象，说明电压一定时，电流与电阻成反比。
【解答】（1）电压表测电阻的电压，滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大，由欧姆定律U=IR，电路的电流变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示
。
（2）A、电压表的量程太大，电压表示数不会为零，只是指针偏转角度很小，故A不符合题意；
B、若电阻R发生了断路，则电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，故B不符合题意；
C、若电阻R发生了短路，电压表示数为0，电路为通路，此时电阻变小，电流表示数变大，故C符合题意；
D、滑动变阻器发生了短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测电源电压有示数，故D不符合题意。
故答案为：C。
（3）由图丙可知，定值电阻两端的电压
UV=IR=0.6A×5Ω=…=0.1A×30Ω=3V
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-3V=3V
滑动变阻器分得的电压与电压表示数相同，根据串联电路分压规律，可知滑动变阻器接入电路中的电阻和定值电阻R的阻值相同，所以滑动变阻器的最大阻值至少为30Ω，故选择的规格为：“60Ω，1A”。
（4）根据图丙可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（1）电压表测电阻的电压，滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大，由欧姆定律U=IR，电路的电流变大，故变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：。
（2）A．电压表的量程太大，电压表示数不会为零，只是指针偏转角度很小，故A不符合题意；
B．若电阻R发生了断路，则电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，故B不符合题意；
C．若电阻R发生了短路，电压表示数为0，电路为通路，此时电阻变小，电流表示数变大，故C符合题意；
D．滑动变阻器发生了短路，电路为通路，电流表有示数，电压表测电源电压有示数，故D不符合题意。
故选C。
（3）由图丙可知，定值电阻两端的电压
UV=IR=0.6A×5Ω=…=0.1A×30Ω=3V
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-3V=3V
滑动变阻器分得的电压与电压表示数相同，根据串联电路分压规律，可知滑动变阻器接入电路中的电阻和定值电阻R的阻值相同，所以滑动变阻器的最大阻值至少为30Ω，故选择的规格为：“60Ω，1A”。
（4）根据图丙可知：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
28．如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，选择的定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）根据图甲所示实物图在虚线框内丙图中画出电路图； （学生电源符号用电池组符号表示）
（2）小科正确连接电路后，闭合开关S时，发现电流表、电压表指针均指向零刻度；假设电路只有一处故障，出现这一现象的原因可能是____（选填字母）；
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路
（3）排除故障后，小科测出多组数据并绘制成图乙；实验过程中，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，接下来的操作是　 　，再读出电流表的示数；
（4）小科对小科所绘制的图乙提出质疑，她指出其中一组数据与事实不符，请分析说明小科的判断依据是：　 　。
【答案】（1）
（2）C
（3）将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω那么电路中的最小电流为所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】（1）根据实物图画出电路图；
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针不动，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路；
（3）10Ω定值电阻接入电路，根据图乙可知对应的电流，根据欧姆定律得出电阻的电压；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据电阻的串联求出电路中的最大电阻，由欧姆定律求电路中的最小电流。
【解答】（1）根据实物图可知，电压表与定值电阻R并联，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，所以作出电路图，如下图所示：
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针指向零刻度，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）由图乙可知，实验中定值电阻两端保持的电压为
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，则定值电阻两端的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数。
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么电路中的最小电流为
所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
（1）根据实物图可知，电压表与定值电阻R并联，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，所以作出电路图，如下图所示：
（2）若闭合开关S时，发现电流表指针指向零刻度，说明电路可能断路；电压表指针不动，说明故障原因可能是滑动变阻器断路，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）由图乙可知，实验中定值电阻两端保持的电压为
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，则定值电阻两端的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以将滑动变阻器的滑片应向B端移动，使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数。
（4）滑动变阻器的最大电阻为20Ω，定值阻值最大为25Ω，则电路的电阻最大值为R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么电路中的最小电流为
所以图乙中数据中定值电阻为25Ω时，电流大小为0.1A与事实不符。
29．为了测定小灯泡的电功率，小柯利用电压恒为3V的电源、合适规格的滑动变阻器、标有“2.5V”字样的小灯泡等器材按图甲方式连接电路进行实验。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，电流表无示数，则电路中可能出现的故障是____。
A．滑动变阻器断路 B．电压表短路
C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示，为测得小灯泡的额定功率，小柯接下去的操作是　 　。
（3）小柯将数学几何图像分析与电学知识融合，图丙为小灯泡的I-U图像，划分6块区域，面积分别为S1-S6，有了新的发现与收获：
①当电流为I1时，小灯泡的实际功率可以用图丙中的面积　 　表示。
②当电流为I1逐渐增大到I2时，请结合图中信息判断滑动变阻器功率的变化量△P滑与小灯泡实际功率的变化量△P灯哪一个更大，△Pm　 　△P灯(选填“>”、“<”或“=”) ， 并说明理由　 　。
【答案】（1）D
（2）滑片向左移动，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止
（3）S1；<；△P 灯=S2+S4+S6， △P滑=S2-S6，所以△P滑<△P灯
【知识点】小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】（1）对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，与题目描述对照即可；
（2）根据乙图确定灯泡的实际电压，与额定电压比较，确定电压表的示数变化方向，再根据U总=UL+U变分析变阻器的电压变化，最后根据串联电路的分压规律确定它的阻值变化即可；
（3）①根据功率的计算式P=UI分析；
②根据P滑动=P总-PL分别计算出变阻器的功率，然后相减，并与灯泡功率的变化量比较即可。
【解答】（1）A.滑动变阻器断路时，整个电路发生短路，电压表没有示数，故A不合题意；
B.电压表短路时，电压表无示数，故B不合题意；
C.小灯泡短路时，电压表同时被短路，则电压表没有示数，故C不合题意；
D.小灯泡断路时，电压表串联在电路中，它的示数为电源电压。由于电压表内阻很大，因此电流表无示数，故D符合题意。
故选D。
（2）根据乙图可知，电压表选择量程0-3V，分度值为0.1V，则示数为1.8V<2.5V，则电压表的示数要增大。根据U总=UL+U变可知，变阻器的电压要减小。根据串联电路电压与电阻成正比可知，此时变阻器的阻值要减小，即滑片向左移动， 直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止 。
（3）①根据丙图可知，结合功率的公式P=UI可知，灯泡的功率就是它所在点的横轴和纵轴围起来长方形的面积，即当电

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