专题六 串联电路的动态分析--【高效一轮复习】2023-2024学年中考科学一轮复习
一、选择题
1．（2023八上·丽水）如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大，电压表V1的示数变大
B．电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小
C．电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变
D．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】分析电路时可以将电流表当成导线，电压表当作短路来简化电路。
【解答】D、滑动变阻器滑片向左移动，使滑动电阻器有效电阻增大，R2、R1与电流表串联，电路电流减小，V1接在电源两端，电源电压不变，即V1示数不变，V2接在R2两端，串联电路电阻有分压作用，R2两端电压随R2电阻增大而增大，即V2示数增大，符合题意；
ABC、电流表和电压表示数变化与实际不同，不符合题意；
故答案选D。
2．（2023九上·镇海区期中）如图为某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中，定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“20Ω 0.5A”，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．当R2接入电路中的电阻为5Ω时，电压表示数为3V
B．身高越高，电压表示数与电流表示数的比值越大
C．身高越矮，整个电路消耗的电功率越小
D．考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为2.25w
【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，电压表示数等于与之并联的电阻的电压。
【解答】A.，A错误；
B. 身高越高，R2接入电路阻值越大，电压表示数与电流表示数的比值（即R2）越大，B正确；
C. 身高越矮，R2接入电路阻值越小，整个电路电流越大，总电压不变，整个电路消耗的电功率越大，C错误；
D. R2的规格为“20Ω 0.5A” 考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为P=UI=4.5v× 0.5A=2.25w，但R2完全不接入电路，电路也是安全的，此时电路电流大于0.5A，功率大于2.25w，D错误；
故答案为：B。
3．（2023九上·慈溪月考）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为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像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．电源电压为16V
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
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18~50Ω
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"这么长的时间内消耗的电能“W”，那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）；电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。在串联电路中，电流处处想的呢过，电阻大的分得的电压多，电阻小的分得的电压小；
【解答】A. 小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表测小灯泡两端的电压，从乙图可以看出当电流为0.6A时，灯两端的额定电压是6V，所以小灯泡的额定功率是3.6W；
B.小灯泡和滑动变阻器是串联的，电源电压等于小灯泡两端的电压加上滑动变阻器两端的电压之和，当电流为0.6V时，从乙图可以看出灯两端的电压是6V，从丙图可以算出滑动变阻器的电压=0.6A×10Ω=6V。所以电源电压为12V，B错误；
C.当电流等于0.25A，灯两端的电压是1V，说明滑动变阻器两端的电压是11V，滑动变阻器的功率=滑动变阻器两端的电压×流过滑动变阻器的电流=11V×0.25A=2.75W，C正确；
D. 当电压表换成0到3V时，灯泡两端最大的电压是为3V时，通过乙图可以看出此时电流为0.5A，此此时滑动变阻器的电阻是最小的=9V/0.5A =18Ω；滑动变阻器的电阻最大为50欧时，此时灯两端的电压是最小的，所以滑动变阻器的范围是 18~50Ω，D正确；
故答案为：B.
4．（2023·宁波模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，在下列说法正确的是（ ）
①电源电压为18V
②定值电阻R0的阻值6Ω
③滑动变阻器的最大阻值为14Ω
④电路总功率的变化范围为2.5～12W
A．②③ B．①④ C．③④ D．②④
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器和灯泡L、定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表V2测灯L两端的电压，电压表V1测灯L和R两端的电压之和。因电压表V1的示数大于电压表V2的示数，所以右边的图线是电压表V1示数与电流表A示数关系图像，左边的图线是电压表V2示数与电流表A示数关系图像。
【解答】
①当滑片位于最下端b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电压表V1测电源两端的电压，其示数最大，由图乙可知，电压表V的最大示数为12Ⅴ，则电源的电压 U=12V，故①错误。
②当滑片位于最下端b时，由图乙可知，电路的最大电流I=1A，电压表V2的示数为6V，此时R0两端的电压U=U总-UL=12V-6V=6V，定值电阻R0的阻值：R=，故②正确。
③当滑片位于最上端a时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I=0.5A，电压表Ⅴ1的示数U=5V，此时滑动变阻器两端的电压：U =U总-U1 =12 V-5 V=7V，则滑动变阻器的最大阻值：R滑=，故③正确；
④当电路中的电流最大时总功率最大，电路中的电流最小时总功率最小，则P大=UI大=12V×1A=12W，P小=UI小=12Vx0.5 A=6W，所以电路总功率的变化范围为6W～12W .故④错误。故选：A。
5．（2020·宁波模拟）如图所示，R1、R3是定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片向下移动时，四个电表的A、V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2、△U3表示(四个电表均为理想电表，电源电压保持不变)。下列说法正确的是（ ）
A． 保持不变； 保持不变
B． 保持不变； 逐渐增大
C． 保持不变； 逐渐增大
D． 逐渐增大； 逐渐增大
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的分压规律，对各个电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变化进行判断即可。
【解答】三个电阻串联，电流表测电路的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，V3测R1与测R2的总电压；
当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，
由欧姆定律可知， 保持不变，则 保持不变；
根据U总=UR2+（UR1+UR3）可知，
V2示数变化量等于R1、R3的（R1、R3串联的等效电阻为R1+3）电压变化量，
即△U2=△U1+3，
根据欧姆定律，U1+3=IR1+3-----①
U1+3′=I′R1+3------②；
①-②得：
△U13=U13-U13′=IR13-I′R13=（I-I′）R13=△IR13，
故，
即，保持不变；
由U总=UR3+（UR1+UR2）可知，U3的变化量等于R3的电压变化量，
即△U3=△UR3，
所以；
则 不变；
故A正确，而B、C、D错误
故选A。
6．（2020·杭州模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1；闭合开关S1、S2，将滑片P移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=1：18。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为18V B．滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C．电路的最大功率为24.3W D．电路的最小功率为2.7W
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】先根据电路的变化情况画出两种情况下的等效电路图，假设电源电压为U，再分别根据串联、并联电路的特点和电功率公式，建立起一个方程组，求出电源电压的值。有了电源电压之后，再一次根据串联、并联电路的特点和电功率公式求出滑动变阻器的最大值和电路的最大及最小功率。
【解答】只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，等效电路图如下图甲所示：
电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1；
闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，等效电路图如上图乙所示，电阻R2的功率为P2；
设电源电压为U，根据P=UI= ，
在图甲中R1的功率：
P1= = = ①；
在图乙中，电阻R2的功率为：
P2= = ②；
由题知P1：P2=1：18③；
联立①②③解得U=4.5V（不合题意，舍去）或U=9V，
故电源电压为9V，A错误。
在图甲中，根据串联电路的规律和欧姆定律，通过R1的电流即电路中的电流：
I=I1= = =0.3A，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大电阻：
R滑=2× =2× =40Ω，故B错误。
根据并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，当R1、R2并联，即闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，电路的总电阻最小，根据P=UI= ，电路的总功率最大，此时等效电路图如上图乙所示。
并联的电阻：R并= = = ，
电路的最大功率：P大= = =24.3W，C正确。
因R1>R2，故当R1与滑动变阻器最大电阻串联时，即只闭合开关S2，将滑片P移到最右端时，电路的总电阻最大，为Rm=10Ω+40Ω=50Ω，
此时电路的功率最小，为P小= = =1.62W，D错误。
故答案为：C
7．（2019·宁波保送考试）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表和电流表示数的U I关系图像如图(乙)所示，则（ ）
①电源电压为9V ②滑动变阻器的最大阻值为20Ω
③电压表示数为5V时，R2的电功率最大 ④电压表示数为4V时，R1的电功率最大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（3）这是一个混联电路：Rap和Rbp并联后与R1串联，电流表测通过Rap的电流，电压表测量并联电路两端的电压。
（2）当电压表示数最大时，滑动变阻器并联电路的总电阻R总=Rap×Rbp/Rap+Rbp=（R2-Rap）Rap/R2，由数学知识可得当Rap=1/2R2时，总电阻最大，此时当电压表示数最大。
（3）根据图乙可知，当电压表示数为2V时，通过左半部分电流为0.25A，通过右半部分电流为1A；通过左半部分电流为1A时，通过右半部分电流为0.25A
【解答】（1）当电压表读数为4V时，干路电流为I=0.25A+1.0A=1.25A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压U总=U+IR0=4V+1.25AxR0------1
当电压表读数为5V时，干路电流为I'=0.5A+0.5A=1A，U总=U'+I'R0=5V+1A×R0------2
联立1、2解得：U=9V，故①正确。
（2）根据图b可知，当电压表示数为4V时，通过ap的电流为0.25A，通过bP的电流为1A（或通过aP的电流为1A，通过bP的电流为0.25A），由I=U/R可知，Rap=U/Iap=4V/0.25A=16Ω；Rbp=U/Ibp=4V/1A=4Ω；滑动变阻器R的总阻值R=Rap+Rbp=16Ω+4Ω=20Ω，故②正确。
（3） 电压表示数为5V时，R2的电功率P=UI=5V×0.5A=2.5W，电压表示数为4V时，R2的电功率P=UapIap+UbpIbp=4V×0.25A+4V×1A=5W，所以当电压表示数为5V时R2的电功率小于电压表示数为4V时R2的电功率，故③错误。
R1是干路上的定值电阻，要使R1的电功率最大，需使总电流最小，即总电阻最大，也即并联电路的电阻最大，此时意味着并联电路的电压最大，由图乙可知，并联电路的最大电压可达到5V，所以4V时R1的电功率不是最大，故④错误。
故答案为：A
8．（2019·东阳模拟）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关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为14V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，它分得的电压越大；
（2）根据滑片的移动方向判断变阻器电阻的变化，根据串联电路的电压规律判断电压表V2的示数变化，然后与图乙中的图像进行比较即可；
（3）在串联电路中，总电压等于各处电压之和；从图乙中找到任意一个电流相同时的两个电压表的示数，然后将它们相加即可；
（4）从图乙中找到对应的电压和电流，根据公式计算；
（5）当电流最小时，变阻器的接入电阻最大；从图乙中找到最小电流和变阻器对应的电压，根据计算。
【解答】据图甲可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1电压，V2测R2的电压。
A.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，变阻器的阻值变小，根据串联电路的电压规律可知，电压表V2的示数变小，因此图线A是R2的I-U图像，B是R1的I-U图像，故A错误；
B.据图乙可知，当电流表的示数为0.2A时，电压表V1的示数是4V，V2的示数是14V，那么电源电压为：U总=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；
C.据图乙中B图像可知，当电流表的示数为0.2A时，电压表V1的示数是4V，那么定值电阻R1阻值为：，故C正确；
D.据乙图可知，电路的最小电流是0.2A，这时V2的示数是14V，那么滑动变阻器的最大阻值为：，故D错误。
故选C。
二、填空题
9．（2023九上·杭州月考）在图（1）的电路中，R0、R1均为定值电阻，R1＝4Ω，电源电压U保持不变，在滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端的过程中，电流表A1、A2的示数I1与I2对应关系所得到的完整图线如图（2），其中C点位图线最低点，对应的横坐标和纵坐标分别为1.0A和0.50A，A点对应的横坐标为0.75A，则电源电压U的大小为 V，图2中A点对应的纵坐标为 A。
【答案】6；0.75
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】滑片P滑到a点时，R1和滑动变阻器R2并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图像的B点；滑片滑到b点时，R1被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图像的A点；根据欧姆定律列式结合图像即可求出电源电压；
由（1）知，滑动头滑到b点时得到图2中的A点，R1被短路，电流表A1和A2示数相等，根据图2得出I1与I2的关系，从而得出A点的纵坐标。
【解答】根据图片可知，滑片P滑到a点时，R1和滑动变阻器R2并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图像的B点；
滑片滑到b点时，R1被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图像的A点；
根据欧姆定律知，当滑动头P位于b点时，电源电压U=0.75A×（R2+R0）---①，
图2中的C点，I1=1.0A，所以I2=0.5A，
并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得RPb=R1=4Ω，
并联部分的总电阻为：R并==2Ω
设滑动变阻器的总电阻为R2，则电源电压有：U=1.0A×（R0+R2-4Ω+R并）=1.0A×（R0+R2-4Ω+2Ω） ②，
联立①②得：U=6V；
由分析知，滑动头滑到b点时得到图2中的A点，R1被短路，电流表A1和A2示数相等，根据图2知I1=0.75A，所以I2也为0.75A，即图2中A点对应的纵坐标为0.75A。
10．（2021八上·温州期中）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V。则电源电压U＝ V，R2＝ Ω。
【答案】8；5
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电压表的测量对象，由图像判断此时灯泡的电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压，从而得到电源电压；同理，由图像读出此时灯泡的电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值.
【解答】(1)由电路图可知，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，
由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，
R1的电流为0.2A时，电压为2V，R1的电流与电压成正比，所以R1的电流为0.6A，它两端电压为6V，
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V；
(2)当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，
灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，
由串联电路特点可知，I2=IL=0.8A，
U2=U-UL=8V-4V=4V，
由欧姆定律可得R2的阻值：R2=
11．（2019·宁波模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
（1）图乙中 (填“dc”或“ ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
【答案】（1）dc
（2）36
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，两端的电压越大；
（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，从乙图中找到一组对应的电压值相加就是电源电压；再从乙图中找到电路的最大电流，根据公式P=UI计算总功率的最大值即可。
【解答】（1）据甲图可知，定值电阻R0与变阻器R串联；根串联电路中，电压的分配与电阻成正比可知，当滑片从bd点滑到a点时，R的阻值变小，那么电压表V2的示数变小，因此乙图中的dc是电压表V2的图像，ec是电压表V1的图像；
（2）根据乙图可知，电路中的最大电流是3A，这时两个电压表的示数都是6V，
那么电源电压为：U总=U0+U=6V+6V=12V；
那么电路的最大电功率为：P总=U总I=12V×3A=36W。
故答案为：（1）dc；（2）36W
12．（2019八下·慈溪期中）在图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；电压表V1示数与电压表V2示数的差值跟电阻R1两端电压的比值 （选填“大于1”、“等于1”或“小于1”）。在滑片移动的过程中，观察到两表示数之差从6V变到9V，电流表的示数变化了0.3A，则电阻R1= Ω。
【答案】不变；等于1；10
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）电压表V1测总电压；
（2）电压表V1测总电压，V2测变阻器的电压，根据U总=U1+U2分析两个电压表的示数之差；
（3）根据计算电阻R1即可。
【解答】（1）当变阻器的滑片P向右移动时，变阻器R2的阻值增大，那么串联电路的总电阻变大，但是对总电压没有影响，因此电压表V1的示数不变；
（2）电压表V1测总电压，V2测变阻器的电压，根据U总=U1+U2可知，两个电压表的示数之差其实就是R1的电压，因此它们的比值等于1；
（3）在滑片移动的过程中，观察到两表示数之差从6V变到9V，即示数之差变化了3V，那么电阻R1两端的电压也变化了3V，因此它的电阻：。
三、解答题
13．（2023九上·杭州月考）如图所示电路，电源电压一定。当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，电阻R2和滑动变阻器消耗的功率之和P2+PA＝8瓦，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝5：4，此时，电路中的电流为I1。当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为RB时，滑动变阻器消耗的功率PB＝5瓦，电压表V2的示数为U'2，此时，电路中的电流为I2，且U'2：U2＝5：4。求：
（1）I1与I2的比值。
（2）开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，R2消耗的功率P2。
【答案】（1）
（2）
解得：，又，所以，
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）分析开关转换时电路结构，根据功率公式P=UI求出电流之比；
（2）根据欧姆定律及功率公式，利用比值法求出电阻R2与RA间的关系，然后由功率公式P=I2R，求出滑动变阻器接入电路的阻值为RA时，R2消耗的功率P2。
【解答】（1）根据图片可知，当S断开时，R1、R2串联后再与变阻器串联，电压表V1测R1、R2的电压，电压表V2测变阻器与R2的电压：
此时电路中的电流为I1、R2的功率为P2、RA的功率为PA；
S闭合时，R1与变阻器串联，此时电路中的电流为I2、RB的功率为PB；
则开关S断开与闭合后，电路电流之比：
。
（2）因为电源电压不变，由欧姆定律U=IR得：I1（R1+R2+RA）=I2（R1+RB），
开关S断开与闭合后电路中的电阻之比：-----------------①
因U1=I1（R1+R2），U2=I1（R2+RA），
故-------------------②
根据U2′=I2RB，U2=I1（R2+RA），
故-------------③
由①②③解得：R2=3RA，
开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，R1、R2、RA串联，
由P=I2R得：，故有P2=3PA，
又P2+PA=8W，
所以P2=6W。
14．（2023八下·余姚期末）甲醛对人体的危害很大，装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻，R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。污染指数在50以下为轻度污染，50~100之间为中度污染，100以上为重度污染。问：
（1）分析图甲、乙可知污染指数越大，电压表示数 (填“越大”或“越小”)
（2）污染指数为50时，电路中的电流为 A。
（3）通过计算说明电压表示数为1V时，是否属于重度污染？
【答案】（1）越大
（2）0.05
（3）解：电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】串联电路，分电压，电阻大，分得的电压多； 欧姆定律内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。
【解答】（1）从乙图中可以看出污染指数越大，电阻R。越小，甲图是串联电路，分电压，电阻大，分得的电压多，所以Ro分的电压小，电压表所测的R分得的电压多越大；
（2）当 污染指数为50时， R0=50Ω； 电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻， 所以I=U/R=3V/（50Ω+10Ω）=0.05A ；
（3） 电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω ； 由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
故答案为：（1）越大（2）0.05（3） 电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
15．（2020八上·浙江期中）如图甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线，如图乙所示。
（1）随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1 （选填“减小”或“增大”）
（2）在U—I坐标中两条图线在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 Ω；
（3）请根据图像求电源电压U 和定值电阻R0的阻值。
【答案】（1）减小
（2）0
（3）解：由图像可知：电源电压U=4.5V
U1=1.5V时，电路中的电流I=3.0A
两端的电压Uo=U－U1=4.5V－1.5V=3.0V
的电阻 =
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，灯泡与两个电阻串联，电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。首先根据U0=I0R0判断R0两端的电压变化，再根据U1=U总-U0判断电压表V1的示数变化。
（2）两个电压表的图像相交，说明它们的示数相同，据此分析即可；
（3）根据（1）中的结果可知，直线是电压表V1的示数图像，曲线是电压表V2的图像。根据乙图可知，当电流为0时，电压表V1的示数为4.5V，这相当于灯泡发生断路，此时V1与电源并联，那么电源电压就是4.5V。当电压表V1的示数为1.5V时，电流为3A，根据公式U0=U－U1计算出此时定值电阻的电压，再根据 计算它的阻值。
【解答】（1）根据甲图可知，灯泡与两个电阻串联，电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。根据公式U0=I0R0可知，当电流增大时，定值电阻两端的电压U0增大；根据公式U1=U总-U0可知，电压表V1的示数减小。
（2）电压表V1的示数等于变阻器的电压和灯泡电压之和，而电压表V2的示数等于灯泡的电压；如果两个图像相交，那么它们的示数相等，即变阻器的电压为零，根据U=IR可知，变阻器的阻值为零；
（3）由图像可知：电源电压U=4.5V；
当U1=1.5V时，电路中的电流I=3.0A；
定值电阻R0两端的电压U0=U-U1=4.5V－1.5V=3.0V；
R0的电阻 = 。
16．（2019八下·余杭期中）磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示，单位为特(T)。某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应，用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻，利用磁敏电阻可以测量磁感应强度。某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如下页表所示。把RB接入如图所示电路(电源电压恒为9V，滑动变阻器R′上标有“100 Ω 1A”字样)，并在室温下进行实验。
外加磁场B／T 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
磁敏电阻RB／Ω 150 170 200 230 260 300
（1）当外加磁场增强时，电路中的电流 (填“变大”、“变小”或“不变”)；为了使电压表的示数保持不变，滑动变阻器R′的滑片P应向 (填“a”或“b”)端移动；
（2）RB所在处无外加磁场时，RB＝150Ω；此时闭合开关，滑片P在a端和b端之间移动时，电压表示数的变化范围是多少
（3）当电路置于某磁场处，滑动变阻器R′滑片P位于b端时，电压表的示数为6V，则该处磁场的磁感应强度为 T。
【答案】（1）变小；b
（2）5.4V~9V
（3）0.08
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据表格判断磁敏电阻和磁场强度的变化规律，判断电路中电阻的大下变化，进而推测电路电流的大小变化；在串联电路中，电压与电阻成正比，根据此规律判断出电压表示数的变化方向，从而判断变阻器的电压变化方向，最终推断出变阻器电阻大小变化，弄清滑片的移动方向；
（2）闭合开关，当滑片P在a端时，只有RB自己工作；当滑片P在b端时，RB与变阻器串联，根据欧姆定律计算出电压表的示数即可；
（3）首先根据U'=U总-UB计算出变阻器的电压，然后根据
计算出电路电流，最后根据
计算出电阻，根据表格确定此时的磁感应强度即可。
【解答】（1）根据表格可知， 当外加磁场增强时， 磁敏电阻RB的阻值增大，总电阻也增大，那么总电流变小；根据串联电路中，电压与电阻成正比可知，此时RB两端的电压增大，要恢复原来电压表的示数，那么RB两端的电压就要减小；因为电源电源不变，所以变阻器的电压就要增大；根据串联电路中，电压与电阻成正比可知，变阻器的阻值要增大，即滑片向b端移动；
（2） 闭合开关，滑片P在a端 时只有电阻RB，
这时电压表的示数等于电源电源，也就是9V；
当滑片P在b端时，RB与变阻器R'串联，
这时总电流为：
；
这时电压表的示数为：UB=IBRB=0.045A×150Ω=5.4V。
那么电压表的示数变化范围是：5.4V~9V；
（3） 滑动变阻器R′滑片P位于b端时，变阻器的电压为：U'=U总-UB=9V-6V=3V；
这时通过电流为：
；
这时RB的阻值为：
；
查表得到，磁场磁感应强度为0.08T。
故答案为：（1）变小，b；（2）5.4V~9V；（3）0.08
1 / 1专题六 串联电路的动态分析--【高效一轮复习】2023-2024学年中考科学一轮复习
一、选择题
1．（2023八上·丽水）如图所示的电路图中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A的示数变大，电压表V1的示数变大
B．电流表A的示数变小，电压表V2的示数变小
C．电流表A的示数变大，电压表V2的示数不变
D．电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变
2．（2023九上·镇海区期中）如图为某物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图。其中，定值电阻R1=10Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“20Ω 0.5A”，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．当R2接入电路中的电阻为5Ω时，电压表示数为3V
B．身高越高，电压表示数与电流表示数的比值越大
C．身高越矮，整个电路消耗的电功率越小
D．考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为2.25w
3．（2023九上·慈溪月考）如图甲所示，电源电压不变，小灯泡L的额定电流为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像，如图乙、丙所示。则下列说法中不正确的是（ ）
A．小灯泡的额定功率为3.6W
B．电源电压为16V
C．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器消耗的电功率为2.75W
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18~50Ω
4．（2023·宁波模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，从最上端a滑至最下端b的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，在下列说法正确的是（ ）
①电源电压为18V
②定值电阻R0的阻值6Ω
③滑动变阻器的最大阻值为14Ω
④电路总功率的变化范围为2.5～12W
A．②③ B．①④ C．③④ D．②④
5．（2020·宁波模拟）如图所示，R1、R3是定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片向下移动时，四个电表的A、V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别用△I、△U1、△U2、△U3表示(四个电表均为理想电表，电源电压保持不变)。下列说法正确的是（ ）
A． 保持不变； 保持不变
B． 保持不变； 逐渐增大
C． 保持不变； 逐渐增大
D． 逐渐增大； 逐渐增大
6．（2020·杭州模拟）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω，只闭合开关S1，将滑片P移到中点，电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1；闭合开关S1、S2，将滑片P移到最左端，电阻R2的功率为P2，若P1：P2=1：18。则下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为18V B．滑动变阻器的最大电阻为20Ω
C．电路的最大功率为24.3W D．电路的最小功率为2.7W
7．（2019·宁波保送考试）在如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。移动滑动变阻器R2的滑片P，电压表和电流表示数的U I关系图像如图(乙)所示，则（ ）
①电源电压为9V ②滑动变阻器的最大阻值为20Ω
③电压表示数为5V时，R2的电功率最大 ④电压表示数为4V时，R1的电功率最大
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
8．（2019·东阳模拟）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关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B．电源电压为14V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
二、填空题
9．（2023九上·杭州月考）在图（1）的电路中，R0、R1均为定值电阻，R1＝4Ω，电源电压U保持不变，在滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端的过程中，电流表A1、A2的示数I1与I2对应关系所得到的完整图线如图（2），其中C点位图线最低点，对应的横坐标和纵坐标分别为1.0A和0.50A，A点对应的横坐标为0.75A，则电源电压U的大小为 V，图2中A点对应的纵坐标为 A。
10．（2021八上·温州期中）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V。则电源电压U＝ V，R2＝ Ω。
11．（2019·宁波模拟）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。
（1）图乙中 (填“dc”或“ ec”)表示电压表 随电流表示数变化的图像。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为 W。
12．（2019八下·慈溪期中）在图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表V1的示数将 （选填“变小”、“不变”或“变大”）；电压表V1示数与电压表V2示数的差值跟电阻R1两端电压的比值 （选填“大于1”、“等于1”或“小于1”）。在滑片移动的过程中，观察到两表示数之差从6V变到9V，电流表的示数变化了0.3A，则电阻R1= Ω。
三、解答题
13．（2023九上·杭州月考）如图所示电路，电源电压一定。当开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，电阻R2和滑动变阻器消耗的功率之和P2+PA＝8瓦，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝5：4，此时，电路中的电流为I1。当开关S闭合，滑动变阻器接入电路的电阻为RB时，滑动变阻器消耗的功率PB＝5瓦，电压表V2的示数为U'2，此时，电路中的电流为I2，且U'2：U2＝5：4。求：
（1）I1与I2的比值。
（2）开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，R2消耗的功率P2。
14．（2023八下·余姚期末）甲醛对人体的危害很大，装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻，R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。污染指数在50以下为轻度污染，50~100之间为中度污染，100以上为重度污染。问：
（1）分析图甲、乙可知污染指数越大，电压表示数 (填“越大”或“越小”)
（2）污染指数为50时，电路中的电流为 A。
（3）通过计算说明电压表示数为1V时，是否属于重度污染？
15．（2020八上·浙江期中）如图甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关，电流表A的示数为I，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1—I图线和U2—I图线，如图乙所示。
（1）随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1 （选填“减小”或“增大”）
（2）在U—I坐标中两条图线在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 Ω；
（3）请根据图像求电源电压U 和定值电阻R0的阻值。
16．（2019八下·余杭期中）磁场的强弱可用磁感应强度(B)表示，单位为特(T)。某些材料的电阻值随磁场增强而增大的现象称为磁阻效应，用这些材料制成的电阻称为磁敏电阻，利用磁敏电阻可以测量磁感应强度。某磁敏电阻RB在室温下的阻值与外加磁场B大小间的对应关系如下页表所示。把RB接入如图所示电路(电源电压恒为9V，滑动变阻器R′上标有“100 Ω 1A”字样)，并在室温下进行实验。
外加磁场B／T 0 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
磁敏电阻RB／Ω 150 170 200 230 260 300
（1）当外加磁场增强时，电路中的电流 (填“变大”、“变小”或“不变”)；为了使电压表的示数保持不变，滑动变阻器R′的滑片P应向 (填“a”或“b”)端移动；
（2）RB所在处无外加磁场时，RB＝150Ω；此时闭合开关，滑片P在a端和b端之间移动时，电压表示数的变化范围是多少
（3）当电路置于某磁场处，滑动变阻器R′滑片P位于b端时，电压表的示数为6V，则该处磁场的磁感应强度为 T。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】分析电路时可以将电流表当成导线，电压表当作短路来简化电路。
【解答】D、滑动变阻器滑片向左移动，使滑动电阻器有效电阻增大，R2、R1与电流表串联，电路电流减小，V1接在电源两端，电源电压不变，即V1示数不变，V2接在R2两端，串联电路电阻有分压作用，R2两端电压随R2电阻增大而增大，即V2示数增大，符合题意；
ABC、电流表和电压表示数变化与实际不同，不符合题意；
故答案选D。
2．【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】串联电路电流处处相等，电压表示数等于与之并联的电阻的电压。
【解答】A.，A错误；
B. 身高越高，R2接入电路阻值越大，电压表示数与电流表示数的比值（即R2）越大，B正确；
C. 身高越矮，R2接入电路阻值越小，整个电路电流越大，总电压不变，整个电路消耗的电功率越大，C错误；
D. R2的规格为“20Ω 0.5A” 考虑电路安全，此电路消耗的最大电功率为P=UI=4.5v× 0.5A=2.25w，但R2完全不接入电路，电路也是安全的，此时电路电流大于0.5A，功率大于2.25w，D错误；
故答案为：B。
3．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析
【解析】【分析】电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特，简称"瓦"，符号是W。作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"这么长的时间内消耗的电能“W”，那么这个用电器的电功率；就是P=W/t（定义式）；电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。在串联电路中，电流处处想的呢过，电阻大的分得的电压多，电阻小的分得的电压小；
【解答】A. 小灯泡L的额定电流为0.6A，电压表测小灯泡两端的电压，从乙图可以看出当电流为0.6A时，灯两端的额定电压是6V，所以小灯泡的额定功率是3.6W；
B.小灯泡和滑动变阻器是串联的，电源电压等于小灯泡两端的电压加上滑动变阻器两端的电压之和，当电流为0.6V时，从乙图可以看出灯两端的电压是6V，从丙图可以算出滑动变阻器的电压=0.6A×10Ω=6V。所以电源电压为12V，B错误；
C.当电流等于0.25A，灯两端的电压是1V，说明滑动变阻器两端的电压是11V，滑动变阻器的功率=滑动变阻器两端的电压×流过滑动变阻器的电流=11V×0.25A=2.75W，C正确；
D. 当电压表换成0到3V时，灯泡两端最大的电压是为3V时，通过乙图可以看出此时电流为0.5A，此此时滑动变阻器的电阻是最小的=9V/0.5A =18Ω；滑动变阻器的电阻最大为50欧时，此时灯两端的电压是最小的，所以滑动变阻器的范围是 18~50Ω，D正确；
故答案为：B.
4．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器和灯泡L、定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表V2测灯L两端的电压，电压表V1测灯L和R两端的电压之和。因电压表V1的示数大于电压表V2的示数，所以右边的图线是电压表V1示数与电流表A示数关系图像，左边的图线是电压表V2示数与电流表A示数关系图像。
【解答】
①当滑片位于最下端b时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电压表V1测电源两端的电压，其示数最大，由图乙可知，电压表V的最大示数为12Ⅴ，则电源的电压 U=12V，故①错误。
②当滑片位于最下端b时，由图乙可知，电路的最大电流I=1A，电压表V2的示数为6V，此时R0两端的电压U=U总-UL=12V-6V=6V，定值电阻R0的阻值：R=，故②正确。
③当滑片位于最上端a时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流I=0.5A，电压表Ⅴ1的示数U=5V，此时滑动变阻器两端的电压：U =U总-U1 =12 V-5 V=7V，则滑动变阻器的最大阻值：R滑=，故③正确；
④当电路中的电流最大时总功率最大，电路中的电流最小时总功率最小，则P大=UI大=12V×1A=12W，P小=UI小=12Vx0.5 A=6W，所以电路总功率的变化范围为6W～12W .故④错误。故选：A。
5．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的分压规律，对各个电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值变化进行判断即可。
【解答】三个电阻串联，电流表测电路的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，V3测R1与测R2的总电压；
当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，
由欧姆定律可知， 保持不变，则 保持不变；
根据U总=UR2+（UR1+UR3）可知，
V2示数变化量等于R1、R3的（R1、R3串联的等效电阻为R1+3）电压变化量，
即△U2=△U1+3，
根据欧姆定律，U1+3=IR1+3-----①
U1+3′=I′R1+3------②；
①-②得：
△U13=U13-U13′=IR13-I′R13=（I-I′）R13=△IR13，
故，
即，保持不变；
由U总=UR3+（UR1+UR2）可知，U3的变化量等于R3的电压变化量，
即△U3=△UR3，
所以；
则 不变；
故A正确，而B、C、D错误
故选A。
6．【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】先根据电路的变化情况画出两种情况下的等效电路图，假设电源电压为U，再分别根据串联、并联电路的特点和电功率公式，建立起一个方程组，求出电源电压的值。有了电源电压之后，再一次根据串联、并联电路的特点和电功率公式求出滑动变阻器的最大值和电路的最大及最小功率。
【解答】只闭合开关S1，将滑片P移到中点时，等效电路图如下图甲所示：
电压表示数为6V，电阻R1的功率为P1；
闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，等效电路图如上图乙所示，电阻R2的功率为P2；
设电源电压为U，根据P=UI= ，
在图甲中R1的功率：
P1= = = ①；
在图乙中，电阻R2的功率为：
P2= = ②；
由题知P1：P2=1：18③；
联立①②③解得U=4.5V（不合题意，舍去）或U=9V，
故电源电压为9V，A错误。
在图甲中，根据串联电路的规律和欧姆定律，通过R1的电流即电路中的电流：
I=I1= = =0.3A，由欧姆定律得，滑动变阻器的最大电阻：
R滑=2× =2× =40Ω，故B错误。
根据并联电阻小于其中任一电阻，串联电阻大于其中任一电阻，当R1、R2并联，即闭合开关S1、S2，将滑片移到最左端时，电路的总电阻最小，根据P=UI= ，电路的总功率最大，此时等效电路图如上图乙所示。
并联的电阻：R并= = = ，
电路的最大功率：P大= = =24.3W，C正确。
因R1>R2，故当R1与滑动变阻器最大电阻串联时，即只闭合开关S2，将滑片P移到最右端时，电路的总电阻最大，为Rm=10Ω+40Ω=50Ω，
此时电路的功率最小，为P小= = =1.62W，D错误。
故答案为：C
7．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（3）这是一个混联电路：Rap和Rbp并联后与R1串联，电流表测通过Rap的电流，电压表测量并联电路两端的电压。
（2）当电压表示数最大时，滑动变阻器并联电路的总电阻R总=Rap×Rbp/Rap+Rbp=（R2-Rap）Rap/R2，由数学知识可得当Rap=1/2R2时，总电阻最大，此时当电压表示数最大。
（3）根据图乙可知，当电压表示数为2V时，通过左半部分电流为0.25A，通过右半部分电流为1A；通过左半部分电流为1A时，通过右半部分电流为0.25A
【解答】（1）当电压表读数为4V时，干路电流为I=0.25A+1.0A=1.25A，根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压U总=U+IR0=4V+1.25AxR0------1
当电压表读数为5V时，干路电流为I'=0.5A+0.5A=1A，U总=U'+I'R0=5V+1A×R0------2
联立1、2解得：U=9V，故①正确。
（2）根据图b可知，当电压表示数为4V时，通过ap的电流为0.25A，通过bP的电流为1A（或通过aP的电流为1A，通过bP的电流为0.25A），由I=U/R可知，Rap=U/Iap=4V/0.25A=16Ω；Rbp=U/Ibp=4V/1A=4Ω；滑动变阻器R的总阻值R=Rap+Rbp=16Ω+4Ω=20Ω，故②正确。
（3） 电压表示数为5V时，R2的电功率P=UI=5V×0.5A=2.5W，电压表示数为4V时，R2的电功率P=UapIap+UbpIbp=4V×0.25A+4V×1A=5W，所以当电压表示数为5V时R2的电功率小于电压表示数为4V时R2的电功率，故③错误。
R1是干路上的定值电阻，要使R1的电功率最大，需使总电流最小，即总电阻最大，也即并联电路的电阻最大，此时意味着并联电路的电压最大，由图乙可知，并联电路的最大电压可达到5V，所以4V时R1的电功率不是最大，故④错误。
故答案为：A
8．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，它分得的电压越大；
（2）根据滑片的移动方向判断变阻器电阻的变化，根据串联电路的电压规律判断电压表V2的示数变化，然后与图乙中的图像进行比较即可；
（3）在串联电路中，总电压等于各处电压之和；从图乙中找到任意一个电流相同时的两个电压表的示数，然后将它们相加即可；
（4）从图乙中找到对应的电压和电流，根据公式计算；
（5）当电流最小时，变阻器的接入电阻最大；从图乙中找到最小电流和变阻器对应的电压，根据计算。
【解答】据图甲可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1电压，V2测R2的电压。
A.当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，变阻器的阻值变小，根据串联电路的电压规律可知，电压表V2的示数变小，因此图线A是R2的I-U图像，B是R1的I-U图像，故A错误；
B.据图乙可知，当电流表的示数为0.2A时，电压表V1的示数是4V，V2的示数是14V，那么电源电压为：U总=U1+U2=4V+14V=18V，故B错误；
C.据图乙中B图像可知，当电流表的示数为0.2A时，电压表V1的示数是4V，那么定值电阻R1阻值为：，故C正确；
D.据乙图可知，电路的最小电流是0.2A，这时V2的示数是14V，那么滑动变阻器的最大阻值为：，故D错误。
故选C。
9．【答案】6；0.75
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】滑片P滑到a点时，R1和滑动变阻器R2并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图像的B点；滑片滑到b点时，R1被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图像的A点；根据欧姆定律列式结合图像即可求出电源电压；
由（1）知，滑动头滑到b点时得到图2中的A点，R1被短路，电流表A1和A2示数相等，根据图2得出I1与I2的关系，从而得出A点的纵坐标。
【解答】根据图片可知，滑片P滑到a点时，R1和滑动变阻器R2并联，电阻最小，流过电源的电流最大，对应图像的B点；
滑片滑到b点时，R1被短路，电阻比滑到a点时电阻大，电流比滑到a点时小，对应图像的A点；
根据欧姆定律知，当滑动头P位于b点时，电源电压U=0.75A×（R2+R0）---①，
图2中的C点，I1=1.0A，所以I2=0.5A，
并联部分两支路电流相等，根据并联电路的特点，得RPb=R1=4Ω，
并联部分的总电阻为：R并==2Ω
设滑动变阻器的总电阻为R2，则电源电压有：U=1.0A×（R0+R2-4Ω+R并）=1.0A×（R0+R2-4Ω+2Ω） ②，
联立①②得：U=6V；
由分析知，滑动头滑到b点时得到图2中的A点，R1被短路，电流表A1和A2示数相等，根据图2知I1=0.75A，所以I2也为0.75A，即图2中A点对应的纵坐标为0.75A。
10．【答案】8；5
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】结合电路图，理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电压表的测量对象，由图像判断此时灯泡的电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压，从而得到电源电压；同理，由图像读出此时灯泡的电流，由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值.
【解答】(1)由电路图可知，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，
由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，
R1的电流为0.2A时，电压为2V，R1的电流与电压成正比，所以R1的电流为0.6A，它两端电压为6V，
所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V；
(2)当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，
灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，
由串联电路特点可知，I2=IL=0.8A，
U2=U-UL=8V-4V=4V，
由欧姆定律可得R2的阻值：R2=
11．【答案】（1）dc
（2）36
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，两端的电压越大；
（2）在串联电路中，总电压等于各处电压之和，从乙图中找到一组对应的电压值相加就是电源电压；再从乙图中找到电路的最大电流，根据公式P=UI计算总功率的最大值即可。
【解答】（1）据甲图可知，定值电阻R0与变阻器R串联；根串联电路中，电压的分配与电阻成正比可知，当滑片从bd点滑到a点时，R的阻值变小，那么电压表V2的示数变小，因此乙图中的dc是电压表V2的图像，ec是电压表V1的图像；
（2）根据乙图可知，电路中的最大电流是3A，这时两个电压表的示数都是6V，
那么电源电压为：U总=U0+U=6V+6V=12V；
那么电路的最大电功率为：P总=U总I=12V×3A=36W。
故答案为：（1）dc；（2）36W
12．【答案】不变；等于1；10
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）电压表V1测总电压；
（2）电压表V1测总电压，V2测变阻器的电压，根据U总=U1+U2分析两个电压表的示数之差；
（3）根据计算电阻R1即可。
【解答】（1）当变阻器的滑片P向右移动时，变阻器R2的阻值增大，那么串联电路的总电阻变大，但是对总电压没有影响，因此电压表V1的示数不变；
（2）电压表V1测总电压，V2测变阻器的电压，根据U总=U1+U2可知，两个电压表的示数之差其实就是R1的电压，因此它们的比值等于1；
（3）在滑片移动的过程中，观察到两表示数之差从6V变到9V，即示数之差变化了3V，那么电阻R1两端的电压也变化了3V，因此它的电阻：。
13．【答案】（1）
（2）
解得：，又，所以，
【知识点】电路的动态分析；电功率计算公式的应用；电功率
【解析】【分析】（1）分析开关转换时电路结构，根据功率公式P=UI求出电流之比；
（2）根据欧姆定律及功率公式，利用比值法求出电阻R2与RA间的关系，然后由功率公式P=I2R，求出滑动变阻器接入电路的阻值为RA时，R2消耗的功率P2。
【解答】（1）根据图片可知，当S断开时，R1、R2串联后再与变阻器串联，电压表V1测R1、R2的电压，电压表V2测变阻器与R2的电压：
此时电路中的电流为I1、R2的功率为P2、RA的功率为PA；
S闭合时，R1与变阻器串联，此时电路中的电流为I2、RB的功率为PB；
则开关S断开与闭合后，电路电流之比：
。
（2）因为电源电压不变，由欧姆定律U=IR得：I1（R1+R2+RA）=I2（R1+RB），
开关S断开与闭合后电路中的电阻之比：-----------------①
因U1=I1（R1+R2），U2=I1（R2+RA），
故-------------------②
根据U2′=I2RB，U2=I1（R2+RA），
故-------------③
由①②③解得：R2=3RA，
开关S断开，滑动变阻器接入电路的电阻为RA时，R1、R2、RA串联，
由P=I2R得：，故有P2=3PA，
又P2+PA=8W，
所以P2=6W。
14．【答案】（1）越大
（2）0.05
（3）解：电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】串联电路，分电压，电阻大，分得的电压多； 欧姆定律内容：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。
【解答】（1）从乙图中可以看出污染指数越大，电阻R。越小，甲图是串联电路，分电压，电阻大，分得的电压多，所以Ro分的电压小，电压表所测的R分得的电压多越大；
（2）当 污染指数为50时， R0=50Ω； 电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻， 所以I=U/R=3V/（50Ω+10Ω）=0.05A ；
（3） 电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω ； 由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
故答案为：（1）越大（2）0.05（3） 电路中电流I=UR/R=1V/10Ω=0.1A，可变电阻两端电压U0=U-UR=3V-1V=2V，根据欧姆定律可得：可变电阻连入电路中的阻值R0=U0/I=2V/0.1A=20Ω
由图象可知，电阻为20Ω时，污染指数为150，属于重度污染．
15．【答案】（1）减小
（2）0
（3）解：由图像可知：电源电压U=4.5V
U1=1.5V时，电路中的电流I=3.0A
两端的电压Uo=U－U1=4.5V－1.5V=3.0V
的电阻 =
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据甲图可知，灯泡与两个电阻串联，电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。首先根据U0=I0R0判断R0两端的电压变化，再根据U1=U总-U0判断电压表V1的示数变化。
（2）两个电压表的图像相交，说明它们的示数相同，据此分析即可；
（3）根据（1）中的结果可知，直线是电压表V1的示数图像，曲线是电压表V2的图像。根据乙图可知，当电流为0时，电压表V1的示数为4.5V，这相当于灯泡发生断路，此时V1与电源并联，那么电源电压就是4.5V。当电压表V1的示数为1.5V时，电流为3A，根据公式U0=U－U1计算出此时定值电阻的电压，再根据 计算它的阻值。
【解答】（1）根据甲图可知，灯泡与两个电阻串联，电压表V1测变阻器和灯泡的总电压。根据公式U0=I0R0可知，当电流增大时，定值电阻两端的电压U0增大；根据公式U1=U总-U0可知，电压表V1的示数减小。
（2）电压表V1的示数等于变阻器的电压和灯泡电压之和，而电压表V2的示数等于灯泡的电压；如果两个图像相交，那么它们的示数相等，即变阻器的电压为零，根据U=IR可知，变阻器的阻值为零；
（3）由图像可知：电源电压U=4.5V；
当U1=1.5V时，电路中的电流I=3.0A；
定值电阻R0两端的电压U0=U-U1=4.5V－1.5V=3.0V；
R0的电阻 = 。
16．【答案】（1）变小；b
（2）5.4V~9V
（3）0.08
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据表格判断磁敏电阻和磁场强度的变化规律，判断电路中电阻的大下变化，进而推测电路电流的大小变化；在串联电路中，电压与电阻成正比，根据此规律判断出电压表示数的变化方向，从而判断变阻器的电压变化方向，最终推断出变阻器电阻大小变化，弄清滑片的移动方向；
（2）闭合开关，当滑片P在a端时，只有RB自己工作；当滑片P在b端时，RB与变阻器串联，根据欧姆定律计算出电压表的示数即可；
（3）首先根据U'=U总-UB计算出变阻器的电压，然后根据
计算出电路电流，最后根据
计算出电阻，根据表格确定此时的磁感应强度即可。
【解答】（1）根据表格可知， 当外加磁场增强时， 磁敏电阻RB的阻值增大，总电阻也增大，那么总电流变小；根据串联电路中，电压与电阻成正比可知，此时RB两端的电压增大，要恢复原来电压表的示数，那么RB两端的电压就要减小；因为电源电源不变，所以变阻器的电压就要增大；根据串联电路中，电压与电阻成正比可知，变阻器的阻值要增大，即滑片向b端移动；
（2） 闭合开关，滑片P在a端 时只有电阻RB，
这时电压表的示数等于电源电源，也就是9V；
当滑片P在b端时，RB与变阻器R'串联，
这时总电流为：
；
这时电压表的示数为：UB=IBRB=0.045A×150Ω=5.4V。
那么电压表的示数变化范围是：5.4V~9V；
（3） 滑动变阻器R′滑片P位于b端时，变阻器的电压为：U'=U总-UB=9V-6V=3V；
这时通过电流为：
；
这时RB的阻值为：
；
查表得到，磁场磁感应强度为0.08T。
故答案为：（1）变小，b；（2）5.4V~9V；（3）0.08
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