人教版物理九年级上第十七章第四节细化知识点同步练习——动态电路之计算小题（2）
一、单选题
1．（2021九上·林甸期末）在图甲所示电路中，电源电压保持不变，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．电压表V1示数变大 B．R1＝5Ω
C．电阻R2的最大阻值为10Ω D．电源电压U＝5V
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图知电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1两端电压。
A．因电压表V1测电源电压，由于电源电压不变，则电压表V1示数不变，A不符合题意；
BD．由图乙知，R2＝0时，R1上的电压U的倒数
R1两端电压U1＝3V
由于此时电路中只有R1连入电路，所以，电源电压U＝U1＝3V
根据图乙可知，当R2′＝10Ω时，R1上的电压U的倒数
则此时R1两端电压U1′＝1V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，变阻器的电压为U2′＝U﹣U1′＝3V﹣1V＝2V
R1两端的电压为变阻器电压的0.5倍，根据分压原理R1＝0.5×R2′＝0.5×10Ω＝5Ω
B符合题意，D不符合题意。
C．根据图像可知，电阻R2的最大阻值大于10Ω，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，电压表V1测电源电压，由于电源电压不变，则电压表V1示数不变；由图乙知：当电阻R2的有效阻值为零时，R1上的电压U的倒数为，则R1两端电压为3V，即电源电压为3V；然后根据R2的有效阻值为10Ω时，R1上的电压U的倒数求出此时R1两端电压，最后根据串联电路电压特点和欧姆定律即可求出R1的阻值。
2．（2021九上·瑶海月考）小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
B．电压表示数变化量的最大值为1V
C．通过电阻R1的电流最大值为0.4A
D．滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由于电流表的量程为0 0.6A，滑动变阻器R0允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A，又因为电压表的量程为0 3V，P不能滑到左端(连入电阻不能为0)，当UR＝3V时，I′＝＝0.3A，所以，电路中的最大电流为0.3A，即当U1＝3V时，所以通过电阻R的电流最大值为0.3A，C不符合题意；这时，滑动变阻器两端的电压为U2＝U UR＝6V 3V＝3V，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小＝＝10Ω，AD不符合题意；(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω)，此时电路中的电阻最大，电流最小，则Imin＝＝0.2A，由欧姆定律得：U1min＝IminR1＝0.2A×10Ω＝2V，则电压表示数变化量的最大值为UR Umin＝3V 2V＝1V，B符合题意．
故答案为：B.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R0允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值，利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量。
3．（2021九上·东台月考）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（ ）
A．图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象
B．当R2＝R1时，电流的大小为0.2A
C．电源电压为8V
D．R1的阻值为30Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象，A不符合题意；
B．串联电路各处的电流相等，当 时，由 ，则两电阻的电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，B不符合题意；
C．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，因电路的电压等于两电压表示数之和，即电源电压
C符合题意；
D．当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，电路的电流最大为0.8A，由欧姆定律
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路电流的规律和U=IR，可知两电阻的电压相同，由图乙知得出对应的电流；由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，根据串联电路电压的规律求出电源电压；当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，由图知电路的电流，由欧姆定律求出R1。
4．（2021九上·寿阳月考）如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0~3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S（ ）
A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150Ω
B．电压表V示数越小，环境温度越高
C．电压表的最小示数是1.5V
D．此电路允许的最高环境温度为60℃
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，A不符合题意；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，B不符合题意；
C．由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流
电压表的最小示数U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V
C不符合题意；
D．当电压表的示数U0=3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值；根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化，再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化，根据图象可知环境温度的变化。
由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大，此时电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度。
5．（2021九上·新泰期中）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
①图线A是电阻R1的I-U关系图像 ②电源电压为18V
③R1的阻值是20Ω ④滑动变阻器R2的最大阻30Ω
A．①②正确 B．②③正确
C．①③④正确 D．①②③④都正确
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】①当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的I-U关系图像，B为电阻R1的I-U关系图像，故①错误；
②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I=0.2A，R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为U=U1+U2=4V+14V=18V
故②正确；
③由图乙中的B线（R1的I-U图像）可知，当R1两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，则R1的电阻为
故③正确；
④由图甲可知，当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙中的A线（R2的I-U关系图像）可知，通过R2的最小电流为0.2A，此时R2两端电压为14V时，则R2的最大电阻为
故④错误；
综上所述，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；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，电阻R1的功率最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
6．（2021九上·通州期中）用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是（ ）
A．实验中电压表示数保持3V不变
B．将R从5Ω换成10Ω，为使电压表示数保持不变，应将滑片P向左移
C．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.3A
D．当R的阻值是25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，由
可得，电压表的示数为
A不符合题意；
B．将R从5Ω换成10Ω，电阻分得的电压会变大，为了使电压表示数保持不变，所以需要减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，B不符合题意；
C．根据图乙可知，当R=10Ω
时，通过的电流为0.25A，C不符合题意；
D．根据图乙可知，当电阻为25Ω时，电路中的电流为0.1A，由
可得，电压表的示数为
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
根据欧姆定律的计算公式可得，滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当R接入电路的阻值最小时，电路电流最大，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，根据欧姆定律求出电路电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步分析判断。
7．（2021九上·龙岗期中）如图的电路中，灯L标有“3V 6Ω”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，电源电压恒为4.5V。为了保证电路中各元件安全工作，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
A．2.5Ω~20Ω B．2.5Ω~12Ω C．3Ω~12Ω D．12Ω~20Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】灯泡的电阻为RL=6Ω，灯泡L正常工作时的电流为
此电路为灯泡和变阻器的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流。当灯泡正常工作时，灯泡两端的电压达到最大值。根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端的最小电压为U滑=U总-UL=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器连入电路中的最小阻值
由串联分压原理可知，当电压表的示数最大U滑′=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端的电压为U′=U总-U滑′=4.5V-3V=1.5V
此时电路的电流为
滑动变阻器接入电路的电阻值为
综上可知，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~12Ω。
故答案为：C。
【分析】根据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的特点，结合电流表、电压表量程、欧姆定律公式及串联电路分压原理，电流最大时，电阻最小，电压表示数最大时，电阻最大。
8．（2021九上·崇左期末）如图甲电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，在滑片P从a端向b端移动过程中，电压表和电流表示数变化情况如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为4 V
B．R1的阻值为20 Ω
C．P在中点时，两电表示数对应于乙图的C点
D．P在中点时，两电表示数对应于乙图的B点
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】AB．由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。由图乙知，电压表示数为0，即变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流为0.6A，当电压表示数为4V时，电路中的电流为0.2A。设电源电压为U，根据串联电路的规律及欧姆定律有U=0.6A×R1，U-4V=0.2A×R1
解以上两式得，电源电压及R1的阻值分别为U=6V，R1=10Ω
AB不符合题意；
CD．由图乙知，变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数为4V，此时电路的总电阻
则变阻器的最大电阻R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
当滑片P在中点时，变阻器接入电路的阻值
此时电路中的电流
变阻器两端的电压即电压表示数U′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V
两电表示数对应于乙图中的B点，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片P位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和此时电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出R1的阻值以及电源的电压；P在中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即电流表的示数，再根据欧姆定律求出电压表的示数，然后确定对应乙图的位置。
二、双选题
9．（2021九上·深圳期中）用图甲所示电路探究电流和电阻的关系，（ 为电阻箱）。按实验要求完成实验，并依据实验数据描绘出电流I与电阻R的关系图像，如图乙所示。根据实验要求和图像信息，下列判断中正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值
B．实验中电压表示数保持2V不变
C．当R的阻值调为50Ω时，通过R的电流为0.05A
D．将R从10Ω调成15Ω后，应将滑片P向左移
【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值，以保护电路，A符合题意；
B．探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变；根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，电压表的示数U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
B不符合题意；
C．R两端电压保持2.5V不变，所以当R的阻值调为50Ω时，通过R的电流为
C符合题意；
D．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，所以将R从10Ω换成15Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值。
探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，根据图乙读出一组电阻值和电流值，然后利用欧姆定律的变形公式U=IR可求出电压表的示数。
R两端电压保持不变，根据欧姆定律求出电流，再根据串联电路分压的作用判断滑片移动的方向。
10．（2021九上·龙岗期中）甲醛对人体的危害非常严重。“追梦”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50~100间为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（ ）
A．污染指数越大，电压表示数越大
B．污染指数越小，电路中电流越大
C．电压表示数为1V时，属于中度污染
D．污染指数为50时，电压表示数为0.5V
【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．由图甲可知两电阻串联，电压表测定值电阻的电压，电流表测电路的电流；由图像可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，根据分压原理可知，可变电阻分担的电压越小，根据串联电路电压的规律，则定值电阻分担的电压越大，即电压表示数越大，A符合题意；
B．污染指数越小，可变电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，根据欧姆定律可知电路中电流越小，B不符合题意；
C．电压表示数为1V时，电路中电流
根据串联电路电压的规律，可变电阻两端电压UR=U-U0=3V-1V=2V
由串联电路的规律及欧姆定律，则可变电阻连入电路中的阻值
由图像可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染，C不符合题意；
D、由图像可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，可变电阻的阻值为定值电阻阻值的5倍；根据串联电路的分压原理，可变电阻的电压为定值电阻的5倍，即UR′=5U0′
因串联电路的总电压等于各部分电压之和，则UR′+U0′=U
即5U0′+U0′=6U0′=U
所以R0两端电压
即电压表示数为0.5V，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据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的特点，结合图像数据及欧姆定律公式及串联电路分压原理，进行选择。
三、多选题
11．（2021九上·北京市月考）如图所示的电路，电源两端电压保持不变。只闭合开关S1和S3时，电流表的示数为I1；只闭合开关S1、S4时，电流表的示数为I2，电压表示数为3V；已知R1：R2=3：4，I1：I2=8：3，则（ ）
A．R2：R3=4：1
B．电源两端电压为8V
C．通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电压表的最大、最小示数之比为8：3
D．通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电流表的最大、最小示数之比为38：3
【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据题意可知，只闭合开关S1和S3时，电路中只有R1，此时U=I1R1①
只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，电压表测量的是R2两端的电压为3V，此时U=I2(R1+R2+R3)=3V+I2(R1 +R3)②3V= I2R2③
A B．已知R1：R2=3：4
I1：I2=8：3
结合①②③，解得R2：R3=4：1
U=6V
A符合题意，B不符合题意；
C．电压表测量值最大时，只闭合开关S2和S3，电压表测量的是电源电压为6V，只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，电压表测量的是R2两端的电压，最小示数为3V，通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电压表的最大、最小示数之比为2：1，C不符合题意；
D．由R1：R2=3：4
R2：R3=4：1
可得R1：R2：R3=3：4：1④
当开关S1、S2、S3、S4都闭合时，电路中的总电流最大为⑤
只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，此时电流表的示数最小为⑥
由式子④⑤⑥可得Imax：I2=38：3
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律表示出电流表的示数，根据串联电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用 I1：I2=8：3 求出R2与R3的电阻关系，再根据电阻的串联特点和欧姆定律结合电压的表示数即可求出电源的电压；开关都闭合时，三电阻并联，电流表测干路电流，此时电流表的示数最大，电压表的示数最大，根据欧姆定律表示出各支路的电流，利用并联电路的电流特点表示出电流表的示数；利用三电阻之间的关系即可得出电流表的最大、最小示数之比以及电压表的最大、最小示数之比。
12．（2020九上·北期末）利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻 ，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持 V不变
C．将 从10 换成15 后，应将滑片P向左移
D．当 时，滑动变阻器阻值5
【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．实验中更换了5个不同的电阻，该同学研究的是电流和电阻的关系，A不符合题意；
B．由电路图可知电压表测量定值电阻两端电压。由乙图可知实验中电压表的示数保持为
B符合题意；
C．当定制电阻 从10 换成15 后，根据串联电路分压的原理，电阻两端的电压会变大，电压表的示数会变大。为了使电阻两端的电压保持在2.5V，则应将滑动变阻器的滑片P向右移增大滑动变阻器的阻值。C不符合题意；
D． 当 时，电路中的电流I2=0.1A，滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路中的阻值 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压。
13．（2021九上·营口期中）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为0.3A~0.5A
B．电压表示数允许的变化范围为1V~3V
C．滑动变阻器R允许接入电路阻值的变化范围为2Ω~10Ω
D．电路总电阻的变化范围为10Ω~30Ω
【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的最大示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R1两端电压为U1=U-U2=6V-3V=3V
此时电路中的电流为
由可知，此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为R2大=R总大-R1=20Ω-10Ω=10Ω
因电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器R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，此时电路中的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时定值电阻R1两端电压最大示数为U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压即电压表的最小示数为U小=U-U1大=6V-5V=1V
综合上述分析可知，电流表示数的变化范围为0.3A~0.5A，电压表示数的变化范围为1V~3V，滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω，电路总电阻的变化范围为12Ω~20Ω。ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，电流处处相等，结合欧姆定律公式及电表量程、电压一定时，电流与电阻成反比，求解电流、电压及电阻变化范围。
四、填空题
14．（2021九上·中山期末）如图所示的电路，电源是由两节干电池串联而成的，每节干电池提供1.5V的电压，当开关S闭合后，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.3A，则L1中的电流是 A，L2的电阻是 Ω，L1两端的电压是 V。
【答案】0.6；10；3
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，由两个电流表的示数可知，干路电流I=0.9A，通过L2的电流I2=0.3A，因为并联电路中干路电流等于各支路电路之和，所以通过灯L1的电流
由于电源是由两节干电池串联而成的电池组，则电源电压U=3V，根据并联电路电压的规律可知L1、L2两端的电压都为3V；由欧姆定律可得L2的电阻
L2的电阻是10Ω，L1两端的电压是3V。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路的电流特点求出通过L1的电流；根据两节干电池串联而成的电池组求出电源电压，根据并联电路电压的规律可知L1两端的电压，由欧姆定律求出L2的电阻。
15．（2021九上·瑶海月考）如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】12
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，由图乙可知，电压表的最大示数为9V，则电源的电压U=9V，当滑片P位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图像可知，此时R两端的电压UR=3V，电路中的最小电流I=0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=9V-3V=6V
滑动变阻器的最大阻值
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出R1的阻值。
16．（2021九上·信都期中）如图甲所示电路， 为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，电流表和电压表示数变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器 的最大阻值为 Ω，电阻 的阻值为 Ω。
【答案】4；15；5
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】将乙图中U-I图线向横轴延长，与横轴相交的点为4V，此点电流为0，物理意义是当电路中无电流，且电压表有示数，对应的状态为滑动变阻器断路，电压表测电源电压，因此可知：电源电压为4V。
当滑动变阻器阻值最大时，电流最小，图乙中对应点的电流最小为0.2A，电压最大为3.0Ⅴ，可以算出
当滑动变阻器电阻最小为0时，电路中电流最大，为
电源电压为4V，根据欧姆定律可得
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，在图象上选出两组数据，根据电源电压不变列出等式，解出电源电压和定值电阻的阻值，进而根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
17．（2021九上·曲阜期中）如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2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的变化关系如图所示，则电源电压为 V，R2的最大阻值为 Ω．
【答案】3；10
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】当闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端时，观察图中电压表和电流表的示数变化情况得，电压表示数的变化为2V，电流表的变化为0.4A，故定值电阻R1的两端电压的变化量也是2V，则定值电阻R1的大小为：R1==5Ω；
故当滑片滑到a端时，电路中的电流为0.6A，故电源电压为U=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V；
当滑片滑到b端时，电路中的电流为0.2A，故电路中的总电阻为R==15Ω，
故变阻器的最大电阻R2=15Ω－5Ω=10Ω．
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压。
18．（2021九上·营口期中）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，R0的电阻 Ω，滑动变阻器最大阻值 Ω。
【答案】12；6；14
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，该电路为L、R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测L和R0两端的电压，电压表V2测R0两端的电压，因此V1的示数大于V2的示数；当滑动变阻器的滑片在最左端时，R=0，电路总电阻最小，由可知，电路中的电流最大，此时电压表V1测电源电压，其示数最大，由图乙可知，当电流最大为1A时，电压表示数最大为12V，即电源电压为U=12V，此时电压表V2的示数为6V，即R0两端的电压为U0=6V，则的阻值为
当滑动变阻器的滑片在最右端时，连入电路的阻值最大，电路总电阻最大，由可知，电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为Imin=0.5A，此时电压表V1的示数为U1=5V，由串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压为UP=U-U1=12V-5V=7V则滑动变阻器的最大阻值为
【分析】根据欧姆定律公式，结合图像数据，求解电源电压及电阻值；电压一定时，电流与电阻成反比，根据最小电流，求解滑动变阻器的最大阻值。
五、综合题
19．（2021九上·吉林月考）小致设计了一个电子拉力计，如图甲是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）。定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω，电流表的量程为0~0.6A。
（1）定值电阻R0的作用是 ；
（2）闭合S后，若不受拉力时滑片在a端，电流表的读数为0.1A，则电源电压为 V；
（3）已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F间的关系如乙图所示。则当开关闭合后，作用在拉环上水平向右的拉力为400N时，电流表的读数为 A；
（4）为提高该电子拉力计的灵敏度，可将R0更换为一个阻值更 的定值电阻。
【答案】（1）保护电路
（2）3
（3）0.3
（4）小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】解：（1）当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，电路中的电流很大，为了保护电路，故串联入定值电阻R0；
（2）拉环不受外力时，P在a端，此时R1=25Ω
故电源电压为U=IR总=0.1A×(25Ω+5Ω)=3V
（3）由坐标图可知，当F=400N
时
接入电路电阻丝的阻值为
电路中的电流
即电流表的示数为0.3A。
（4）为提高该电子拉力计的灵敏度，可将R0更换为一个阻值更小的定值电阻。
【分析】（1）在串联电路中，减小滑动变阻器的阻值时，为保护电路，电路中串联定值电阻；
（2）利用电流和总电阻的乘积，计算总电压；
（3）利用总电压和电阻的比值，计算电流；
（4）减小串联电路中的电阻，电流变化明显，测量更精确。
20．（2021九上·舞钢期中）如图为湿度表的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R0=5Ω，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）环境湿度增加，电流表的示数 ；
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为多少？（ ）
（3）环境湿度为60%时，电压表的示数为多少？（ ）
（4）湿度表能够测量的最大环境湿度是多少？（ ）
【答案】（1）增大
（2）10Ω
（3）2.4V
（4）80%
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由图像可知，当环境湿度增加时，湿敏电阻的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由可知，电路中的电流增大，所以电流表的示数增大。
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电路中的总电阻为
则电阻R的阻值为
（3）环境湿度为60%时，湿敏电阻的阻值为7.5Ω，则电路中的电流
则电压表的示数为
（4）电压表的量程是，则电路中允许的最大电流为
则此时湿敏电阻的最小阻值为
由图像可知，此时湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，当环境的湿度增加时，R的阻值随环境湿度的增加而减少，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
（2）根据欧姆定律算出当电路中电流表的示数为400mA时电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出电阻R的阻值。
（3）由图乙读出当环境湿度为60%时的电阻，由欧姆定律和串联电路电阻的规律算出此时电路的电流和R0两端的电压，即可知电压表的示数。
（4）根据电压表和电流表的量程判断出电路的最大电流，由欧姆定律算出电路的最小电阻，由串联电路电阻的规律算出湿敏电阻的最小值，对照图乙算出湿度表能够测量的最大环境湿度。
1 / 1人教版物理九年级上第十七章第四节细化知识点同步练习——动态电路之计算小题（2）
一、单选题
1．（2021九上·林甸期末）在图甲所示电路中，电源电压保持不变，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示，则（ ）
A．电压表V1示数变大 B．R1＝5Ω
C．电阻R2的最大阻值为10Ω D．电源电压U＝5V
2．（2021九上·瑶海月考）小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验．已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”．将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
B．电压表示数变化量的最大值为1V
C．通过电阻R1的电流最大值为0.4A
D．滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω
3．（2021九上·东台月考）如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（ ）
A．图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象
B．当R2＝R1时，电流的大小为0.2A
C．电源电压为8V
D．R1的阻值为30Ω
4．（2021九上·寿阳月考）如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0~3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S（ ）
A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150Ω
B．电压表V示数越小，环境温度越高
C．电压表的最小示数是1.5V
D．此电路允许的最高环境温度为60℃
5．（2021九上·新泰期中）如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
①图线A是电阻R1的I-U关系图像 ②电源电压为18V
③R1的阻值是20Ω ④滑动变阻器R2的最大阻30Ω
A．①②正确 B．②③正确
C．①③④正确 D．①②③④都正确
6．（2021九上·通州期中）用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是（ ）
A．实验中电压表示数保持3V不变
B．将R从5Ω换成10Ω，为使电压表示数保持不变，应将滑片P向左移
C．当R的阻值是10Ω时，通过R的电流为0.3A
D．当R的阻值是25Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
7．（2021九上·龙岗期中）如图的电路中，灯L标有“3V 6Ω”、滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样，电压表量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，电源电压恒为4.5V。为了保证电路中各元件安全工作，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
A．2.5Ω~20Ω B．2.5Ω~12Ω C．3Ω~12Ω D．12Ω~20Ω
8．（2021九上·崇左期末）如图甲电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，在滑片P从a端向b端移动过程中，电压表和电流表示数变化情况如图乙所示，则（ ）
A．电源电压为4 V
B．R1的阻值为20 Ω
C．P在中点时，两电表示数对应于乙图的C点
D．P在中点时，两电表示数对应于乙图的B点
二、双选题
9．（2021九上·深圳期中）用图甲所示电路探究电流和电阻的关系，（ 为电阻箱）。按实验要求完成实验，并依据实验数据描绘出电流I与电阻R的关系图像，如图乙所示。根据实验要求和图像信息，下列判断中正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值
B．实验中电压表示数保持2V不变
C．当R的阻值调为50Ω时，通过R的电流为0.05A
D．将R从10Ω调成15Ω后，应将滑片P向左移
10．（2021九上·龙岗期中）甲醛对人体的危害非常严重。“追梦”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50~100间为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（ ）
A．污染指数越大，电压表示数越大
B．污染指数越小，电路中电流越大
C．电压表示数为1V时，属于中度污染
D．污染指数为50时，电压表示数为0.5V
三、多选题
11．（2021九上·北京市月考）如图所示的电路，电源两端电压保持不变。只闭合开关S1和S3时，电流表的示数为I1；只闭合开关S1、S4时，电流表的示数为I2，电压表示数为3V；已知R1：R2=3：4，I1：I2=8：3，则（ ）
A．R2：R3=4：1
B．电源两端电压为8V
C．通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电压表的最大、最小示数之比为8：3
D．通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电流表的最大、最小示数之比为38：3
12．（2020九上·北期末）利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻 ，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持 V不变
C．将 从10 换成15 后，应将滑片P向左移
D．当 时，滑动变阻器阻值5
13．（2021九上·营口期中）如图所示，电源电压保持6V不变，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数允许的变化范围为0.3A~0.5A
B．电压表示数允许的变化范围为1V~3V
C．滑动变阻器R允许接入电路阻值的变化范围为2Ω~10Ω
D．电路总电阻的变化范围为10Ω~30Ω
四、填空题
14．（2021九上·中山期末）如图所示的电路，电源是由两节干电池串联而成的，每节干电池提供1.5V的电压，当开关S闭合后，电流表A1的示数为0.9A，电流表A2的示数为0.3A，则L1中的电流是 A，L2的电阻是 Ω，L1两端的电压是 V。
15．（2021九上·瑶海月考）如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示，由此可知滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
16．（2021九上·信都期中）如图甲所示电路， 为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，电流表和电压表示数变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器 的最大阻值为 Ω，电阻 的阻值为 Ω。
17．（2021九上·曲阜期中）如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2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的变化关系如图所示，则电源电压为 V，R2的最大阻值为 Ω．
18．（2021九上·营口期中）如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，R0的电阻 Ω，滑动变阻器最大阻值 Ω。
五、综合题
19．（2021九上·吉林月考）小致设计了一个电子拉力计，如图甲是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）。定值电阻R0=5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1=25Ω，电流表的量程为0~0.6A。
（1）定值电阻R0的作用是 ；
（2）闭合S后，若不受拉力时滑片在a端，电流表的读数为0.1A，则电源电压为 V；
（3）已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F间的关系如乙图所示。则当开关闭合后，作用在拉环上水平向右的拉力为400N时，电流表的读数为 A；
（4）为提高该电子拉力计的灵敏度，可将R0更换为一个阻值更 的定值电阻。
20．（2021九上·舞钢期中）如图为湿度表的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R0=5Ω，R为湿敏电阻，其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示，电压表量程为“0~3V”，电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S，在保证两表安全的情况下：
（1）环境湿度增加，电流表的示数 ；
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为多少？（ ）
（3）环境湿度为60%时，电压表的示数为多少？（ ）
（4）湿度表能够测量的最大环境湿度是多少？（ ）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图知电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R1两端电压。
A．因电压表V1测电源电压，由于电源电压不变，则电压表V1示数不变，A不符合题意；
BD．由图乙知，R2＝0时，R1上的电压U的倒数
R1两端电压U1＝3V
由于此时电路中只有R1连入电路，所以，电源电压U＝U1＝3V
根据图乙可知，当R2′＝10Ω时，R1上的电压U的倒数
则此时R1两端电压U1′＝1V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知，变阻器的电压为U2′＝U﹣U1′＝3V﹣1V＝2V
R1两端的电压为变阻器电压的0.5倍，根据分压原理R1＝0.5×R2′＝0.5×10Ω＝5Ω
B符合题意，D不符合题意。
C．根据图像可知，电阻R2的最大阻值大于10Ω，C不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，电压表V1测电源电压，由于电源电压不变，则电压表V1示数不变；由图乙知：当电阻R2的有效阻值为零时，R1上的电压U的倒数为，则R1两端电压为3V，即电源电压为3V；然后根据R2的有效阻值为10Ω时，R1上的电压U的倒数求出此时R1两端电压，最后根据串联电路电压特点和欧姆定律即可求出R1的阻值。
2．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由于电流表的量程为0 0.6A，滑动变阻器R0允许通过的最大电流为0.5A，所以，电路中允许达到的最大电流不能超过0.5A，又因为电压表的量程为0 3V，P不能滑到左端(连入电阻不能为0)，当UR＝3V时，I′＝＝0.3A，所以，电路中的最大电流为0.3A，即当U1＝3V时，所以通过电阻R的电流最大值为0.3A，C不符合题意；这时，滑动变阻器两端的电压为U2＝U UR＝6V 3V＝3V，滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小＝＝10Ω，AD不符合题意；(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω)，此时电路中的电阻最大，电流最小，则Imin＝＝0.2A，由欧姆定律得：U1min＝IminR1＝0.2A×10Ω＝2V，则电压表示数变化量的最大值为UR Umin＝3V 2V＝1V，B符合题意．
故答案为：B.
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据电流表和电压表的量程和滑动变阻器R0允许通过的最大电流判断出电路中允许达到的最大电流值，利用欧姆定律求出此时R两端的电压和滑动变阻器此时接入电路的最小电阻；当滑动变阻器全部接入电路时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流，求出电压表的示数，从而得出电压表示数最大的变化量。
3．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，滑片在最左端时，R2接入电路的阻值为零，因此此时电压表V2示数为零，由图象可得，图线I反映电压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象，A不符合题意；
B．串联电路各处的电流相等，当 时，由 ，则两电阻的电压相同，由图乙知，即为两图线的交点，可知电流为0.4A，B不符合题意；
C．由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，因电路的电压等于两电压表示数之和，即电源电压
C符合题意；
D．当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，电路的电流最大为0.8A，由欧姆定律
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据串联电路电流的规律和U=IR，可知两电阻的电压相同，由图乙知得出对应的电流；由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均4V，根据串联电路电压的规律求出电源电压；当滑片移动到最左端时，电路中只有R1，电压表V2示数为0，由图知电路的电流，由欧姆定律求出R1。
4．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，A不符合题意；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以，由可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，B不符合题意；
C．由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流
电压表的最小示数U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V
C不符合题意；
D．当电压表的示数U0=3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流
电路中的总电阻
热敏电阻的阻值R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω
由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值；根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化，再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化，根据图象可知环境温度的变化。
由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大，此时电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度。
5．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】①当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的I-U关系图像，B为电阻R1的I-U关系图像，故①错误；
②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I=0.2A，R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为U=U1+U2=4V+14V=18V
故②正确；
③由图乙中的B线（R1的I-U图像）可知，当R1两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，则R1的电阻为
故③正确；
④由图甲可知，当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙中的A线（R2的I-U关系图像）可知，通过R2的最小电流为0.2A，此时R2两端电压为14V时，则R2的最大电阻为
故④错误；
综上所述，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，根据电压变化的范围进行判断，定值电阻两端电压不会等于零；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，电阻R1的功率最小，根据图像读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
6．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，由
可得，电压表的示数为
A不符合题意；
B．将R从5Ω换成10Ω，电阻分得的电压会变大，为了使电压表示数保持不变，所以需要减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，B不符合题意；
C．根据图乙可知，当R=10Ω
时，通过的电流为0.25A，C不符合题意；
D．根据图乙可知，当电阻为25Ω时，电路中的电流为0.1A，由
可得，电压表的示数为
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
根据欧姆定律的计算公式可得，滑动变阻器接入电路的阻值为
D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当R接入电路的阻值最小时，电路电流最大，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，根据欧姆定律求出电路电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最大阻值，进一步分析判断。
7．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】灯泡的电阻为RL=6Ω，灯泡L正常工作时的电流为
此电路为灯泡和变阻器的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流。当灯泡正常工作时，灯泡两端的电压达到最大值。根据串联电路的电压特点，滑动变阻器两端的最小电压为U滑=U总-UL=4.5V-3V=1.5V
滑动变阻器连入电路中的最小阻值
由串联分压原理可知，当电压表的示数最大U滑′=3V时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时灯泡两端的电压为U′=U总-U滑′=4.5V-3V=1.5V
此时电路的电流为
滑动变阻器接入电路的电阻值为
综上可知，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω~12Ω。
故答案为：C。
【分析】根据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的特点，结合电流表、电压表量程、欧姆定律公式及串联电路分压原理，电流最大时，电阻最小，电压表示数最大时，电阻最大。
8．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】AB．由电路图知，定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压。由图乙知，电压表示数为0，即变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的电流为0.6A，当电压表示数为4V时，电路中的电流为0.2A。设电源电压为U，根据串联电路的规律及欧姆定律有U=0.6A×R1，U-4V=0.2A×R1
解以上两式得，电源电压及R1的阻值分别为U=6V，R1=10Ω
AB不符合题意；
CD．由图乙知，变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数为4V，此时电路的总电阻
则变阻器的最大电阻R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω
当滑片P在中点时，变阻器接入电路的阻值
此时电路中的电流
变阻器两端的电压即电压表示数U′=I′R2′=0.3A×10Ω=3V
两电表示数对应于乙图中的B点，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑片P位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，根据欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和此时电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出R1的阻值以及电源的电压；P在中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流即电流表的示数，再根据欧姆定律求出电压表的示数，然后确定对应乙图的位置。
9．【答案】A,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值，以保护电路，A符合题意；
B．探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变；根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，电压表的示数U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
B不符合题意；
C．R两端电压保持2.5V不变，所以当R的阻值调为50Ω时，通过R的电流为
C符合题意；
D．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大，所以将R从10Ω换成15Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，故将滑片向右移动，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值。
探究电流和电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，根据图乙读出一组电阻值和电流值，然后利用欧姆定律的变形公式U=IR可求出电压表的示数。
R两端电压保持不变，根据欧姆定律求出电流，再根据串联电路分压的作用判断滑片移动的方向。
10．【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．由图甲可知两电阻串联，电压表测定值电阻的电压，电流表测电路的电流；由图像可知，污染指数越大，可变电阻的阻值越小，根据分压原理可知，可变电阻分担的电压越小，根据串联电路电压的规律，则定值电阻分担的电压越大，即电压表示数越大，A符合题意；
B．污染指数越小，可变电阻的阻值越大，电路的总电阻越大，根据欧姆定律可知电路中电流越小，B不符合题意；
C．电压表示数为1V时，电路中电流
根据串联电路电压的规律，可变电阻两端电压UR=U-U0=3V-1V=2V
由串联电路的规律及欧姆定律，则可变电阻连入电路中的阻值
由图像可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染，C不符合题意；
D、由图像可知，污染指数为50时，可变电阻连入电路中的阻值为50Ω，可变电阻的阻值为定值电阻阻值的5倍；根据串联电路的分压原理，可变电阻的电压为定值电阻的5倍，即UR′=5U0′
因串联电路的总电压等于各部分电压之和，则UR′+U0′=U
即5U0′+U0′=6U0′=U
所以R0两端电压
即电压表示数为0.5V，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据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的特点，结合图像数据及欧姆定律公式及串联电路分压原理，进行选择。
11．【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】根据题意可知，只闭合开关S1和S3时，电路中只有R1，此时U=I1R1①
只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，电压表测量的是R2两端的电压为3V，此时U=I2(R1+R2+R3)=3V+I2(R1 +R3)②3V= I2R2③
A B．已知R1：R2=3：4
I1：I2=8：3
结合①②③，解得R2：R3=4：1
U=6V
A符合题意，B不符合题意；
C．电压表测量值最大时，只闭合开关S2和S3，电压表测量的是电源电压为6V，只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，电压表测量的是R2两端的电压，最小示数为3V，通过各开关的断开与闭合，在不同状态下，电压表的最大、最小示数之比为2：1，C不符合题意；
D．由R1：R2=3：4
R2：R3=4：1
可得R1：R2：R3=3：4：1④
当开关S1、S2、S3、S4都闭合时，电路中的总电流最大为⑤
只闭合开关S1、S4时，电阻R1、R2和R3串联接入电路，此时电流表的示数最小为⑥
由式子④⑤⑥可得Imax：I2=38：3
D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据欧姆定律表示出电流表的示数，根据串联电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，利用 I1：I2=8：3 求出R2与R3的电阻关系，再根据电阻的串联特点和欧姆定律结合电压的表示数即可求出电源的电压；开关都闭合时，三电阻并联，电流表测干路电流，此时电流表的示数最大，电压表的示数最大，根据欧姆定律表示出各支路的电流，利用并联电路的电流特点表示出电流表的示数；利用三电阻之间的关系即可得出电流表的最大、最小示数之比以及电压表的最大、最小示数之比。
12．【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．实验中更换了5个不同的电阻，该同学研究的是电流和电阻的关系，A不符合题意；
B．由电路图可知电压表测量定值电阻两端电压。由乙图可知实验中电压表的示数保持为
B符合题意；
C．当定制电阻 从10 换成15 后，根据串联电路分压的原理，电阻两端的电压会变大，电压表的示数会变大。为了使电阻两端的电压保持在2.5V，则应将滑动变阻器的滑片P向右移增大滑动变阻器的阻值。C不符合题意；
D． 当 时，电路中的电流I2=0.1A，滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路中的阻值 ，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】分析电路结构，定值电阻和滑动变阻器是串联关系，明确电流表和电压表的测量对象，滑动变阻器接入电路中的电阻越大，电路中的电流越小，分得的电压越大，定值电阻分得的电压越小，结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压。
13．【答案】A,B,C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的最大示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以定值电阻R1两端电压为U1=U-U2=6V-3V=3V
此时电路中的电流为
由可知，此时电路的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为R2大=R总大-R1=20Ω-10Ω=10Ω
因电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R1允许通过的最大电流为0.5A，滑动变阻器R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，此时电路中的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2小=R总小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
此时定值电阻R1两端电压最大示数为U1大=I大R1=0.5A×10Ω=5V
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压即电压表的最小示数为U小=U-U1大=6V-5V=1V
综合上述分析可知，电流表示数的变化范围为0.3A~0.5A，电压表示数的变化范围为1V~3V，滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2Ω~10Ω，电路总电阻的变化范围为12Ω~20Ω。ABC符合题意，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，电流处处相等，结合欧姆定律公式及电表量程、电压一定时，电流与电阻成反比，求解电流、电压及电阻变化范围。
14．【答案】0.6；10；3
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路的电流，由两个电流表的示数可知，干路电流I=0.9A，通过L2的电流I2=0.3A，因为并联电路中干路电流等于各支路电路之和，所以通过灯L1的电流
由于电源是由两节干电池串联而成的电池组，则电源电压U=3V，根据并联电路电压的规律可知L1、L2两端的电压都为3V；由欧姆定律可得L2的电阻
L2的电阻是10Ω，L1两端的电压是3V。
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象，根据并联电路的电流特点求出通过L1的电流；根据两节干电池串联而成的电池组求出电源电压，根据并联电路电压的规律可知L1两端的电压，由欧姆定律求出L2的电阻。
15．【答案】12
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P位于a端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电压表的示数最大，由图乙可知，电压表的最大示数为9V，则电源的电压U=9V，当滑片P位于b端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，由图像可知，此时R两端的电压UR=3V，电路中的最小电流I=0.5A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=9V-3V=6V
滑动变阻器的最大阻值
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可得出R1的阻值。
16．【答案】4；15；5
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】将乙图中U-I图线向横轴延长，与横轴相交的点为4V，此点电流为0，物理意义是当电路中无电流，且电压表有示数，对应的状态为滑动变阻器断路，电压表测电源电压，因此可知：电源电压为4V。
当滑动变阻器阻值最大时，电流最小，图乙中对应点的电流最小为0.2A，电压最大为3.0Ⅴ，可以算出
当滑动变阻器电阻最小为0时，电路中电流最大，为
电源电压为4V，根据欧姆定律可得
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，在图象上选出两组数据，根据电源电压不变列出等式，解出电源电压和定值电阻的阻值，进而根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
17．【答案】3；10
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】当闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端时，观察图中电压表和电流表的示数变化情况得，电压表示数的变化为2V，电流表的变化为0.4A，故定值电阻R1的两端电压的变化量也是2V，则定值电阻R1的大小为：R1==5Ω；
故当滑片滑到a端时，电路中的电流为0.6A，故电源电压为U=R1×Ia=5Ω×0.6A=3V；
当滑片滑到b端时，电路中的电流为0.2A，故电路中的总电阻为R==15Ω，
故变阻器的最大电阻R2=15Ω－5Ω=10Ω．
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象，当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，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，由图象读出电流和电压，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出电源电压。
18．【答案】12；6；14
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】由图可知，该电路为L、R0和R的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表V1测L和R0两端的电压，电压表V2测R0两端的电压，因此V1的示数大于V2的示数；当滑动变阻器的滑片在最左端时，R=0，电路总电阻最小，由可知，电路中的电流最大，此时电压表V1测电源电压，其示数最大，由图乙可知，当电流最大为1A时，电压表示数最大为12V，即电源电压为U=12V，此时电压表V2的示数为6V，即R0两端的电压为U0=6V，则的阻值为
当滑动变阻器的滑片在最右端时，连入电路的阻值最大，电路总电阻最大，由可知，电路中的电流最小，由图乙可知最小电流为Imin=0.5A，此时电压表V1的示数为U1=5V，由串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压为UP=U-U1=12V-5V=7V则滑动变阻器的最大阻值为
【分析】根据欧姆定律公式，结合图像数据，求解电源电压及电阻值；电压一定时，电流与电阻成反比，根据最小电流，求解滑动变阻器的最大阻值。
19．【答案】（1）保护电路
（2）3
（3）0.3
（4）小
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】解：（1）当滑动变阻器连入电路中的电阻为零时，电路中的电流很大，为了保护电路，故串联入定值电阻R0；
（2）拉环不受外力时，P在a端，此时R1=25Ω
故电源电压为U=IR总=0.1A×(25Ω+5Ω)=3V
（3）由坐标图可知，当F=400N
时
接入电路电阻丝的阻值为
电路中的电流
即电流表的示数为0.3A。
（4）为提高该电子拉力计的灵敏度，可将R0更换为一个阻值更小的定值电阻。
【分析】（1）在串联电路中，减小滑动变阻器的阻值时，为保护电路，电路中串联定值电阻；
（2）利用电流和总电阻的乘积，计算总电压；
（3）利用总电压和电阻的比值，计算电流；
（4）减小串联电路中的电阻，电流变化明显，测量更精确。
20．【答案】（1）增大
（2）10Ω
（3）2.4V
（4）80%
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）由图像可知，当环境湿度增加时，湿敏电阻的阻值减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由可知，电路中的电流增大，所以电流表的示数增大。
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电路中的总电阻为
则电阻R的阻值为
（3）环境湿度为60%时，湿敏电阻的阻值为7.5Ω，则电路中的电流
则电压表的示数为
（4）电压表的量程是，则电路中允许的最大电流为
则此时湿敏电阻的最小阻值为
由图像可知，此时湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
【分析】（1）理清元件的连接方式及电表的测量对象，当环境的湿度增加时，R的阻值随环境湿度的增加而减少，根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
（2）根据欧姆定律算出当电路中电流表的示数为400mA时电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出电阻R的阻值。
（3）由图乙读出当环境湿度为60%时的电阻，由欧姆定律和串联电路电阻的规律算出此时电路的电流和R0两端的电压，即可知电压表的示数。
（4）根据电压表和电流表的量程判断出电路的最大电流，由欧姆定律算出电路的最小电阻，由串联电路电阻的规律算出湿敏电阻的最小值，对照图乙算出湿度表能够测量的最大环境湿度。
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