人教版物理九年级（全册）同步练习17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用（培优卷）
一、选择题
1．（2024九下·广安月考） 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．油位越高，R两端的电压越大 B．R、R0在电路中是并联的
C．油位越高，流过R的电流越大 D．油量表是由电流表改装而成的
2．（2024九上·奉节县期末）如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，其中一个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压
B．定值电阻
C．乙图表示电压表示数随电流表示数变化的关系
D．当电压表的示数为6V时，滑动变阻器
3．（2024九下·黄冈开学考）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大
B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D．电压表V1与电压表V2示数可能相等
4．（2024九下·重庆市开学考）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，滑片P处于中点，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S和S2，滑片P向右移，电压表V1示数变大，电流表A示数变小
B．闭合所有开关，滑片P向左移过程中，电压表V2示数与电流表A示数之比不变
C．滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，再闭合S1，电流表A和电压表V1示数均变大
D．若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑片P向右移电流表A2示数不变，电流表A1和A示数变小
5．（2023九上·齐齐哈尔期中）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为小灯泡发光时的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D．测正常发光时的电阻时，需移动滑片使电压表为，再读出电流表的示数
6．（2024九下·重庆市开学考）如图所示的电路中，电源电压恒为15V，小灯泡L标有“3V，1.8W”的字样，滑动变阻器的规格为“60Ω 1A”，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V、当只闭合，将滑动交阻器的滑片P调到中点时，电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化，在保证电路中各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（ ）
①定值电阻的阻值为30Ω
②只闭合S1、S2，断开S0、S3，R1的最大功率是11.25W
③只闭合S1、S2，断开S0、S3，小灯泡L的电功率的取值范围是0.324W～1.8W
④闭合开关S0、S2、S3，断开S1，整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W～22.5W
A．①③ B．①④ C．②③④ D．①②④
7．在如图 8.81 所示电路中， 电源电压保持不变， 当滑动变阻器的滑片 自 向 移动的过程中， 图中各电表示数变化的情况是（ ）。
A．变大， 变小 B． 变大， 变小
C． 变小， 变大 D． 变小， 变大
二、多选题
8．（2024九下·山海关模拟）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（ ）
A．a表是电流表、b表是电压表，c表是电流表
B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化
C．S1、S2、S3都闭合，滑片P向左移动，a、b两表示数无变化
D．S1、S2、S3都闭合，滑片P向右移动，b、c两表示数之比变大
9．（2024九下·北林模拟）如图所示的电路中，闭合、断开时，甲、乙是电流表，，此时电路的总功率为；当、都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比
B．当闭合、断开时，通过和的电流之比为
C．、闭合时，甲、乙电压表示数之比
D．总功率之比
10．（2024九下·红桥模拟）如图所示。电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证通过小灯 泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电流是0.6A
B．电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围是0~3V
D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
三、填空题
11．（2024九下·亭湖模拟）如图是一种测定油箱内油量的装置。竖直放置的均匀圆弧形电阻丝R长20cm，规格为1Ω/cm。滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动。O是滑杆的中点，且与电阻丝R的中点在同一高度，滑杆的另一端通过轻质细杆连接一个浮子。油箱中的油量减少时，浮子随油面一起下降，带动滑杆使滑片向上移动，电流表的示数始终随之改变。
（1）油量逐渐减少，电阻R0两端的电压逐渐 ；
（2）当油箱加满油时，滑片刚好位于R的下端，电流表指针指在最大刻度处，此时示数为0.6A；油面缓慢下降，当R接入电路的长度为4cm时，电流表示数为0.3A；油面继续缓慢下降到最低位置时（油箱底部还有少许油可忽略不计），滑片刚好位于R的上端。电源电压为 V；
（3）对（2）中的设计进行调整，在保证油箱加满油时，电流表指针仍指在最大刻度的前提下，只改变电阻R0和电源电压，就能实现还剩半箱油时，指针刚好指在电流表表盘刻度的中央。则电阻R0的阻值为 Ω。
12．（2024九下·重庆市月考）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，滑动变阻器滑片P从a 端移到b端， 两电表示数变化关系用图乙中线段 AB 表示。则电源电压 U= V，滑片P滑到ab中点时， 变阻器消耗的电功率 P2= W。
四、实验探究题
13．（2024九上·韶关月考）小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表刚好满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
（1）在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，这说明力可以改变物体的 ；
（2）电路中R0的作用是 ，电阻R0的阻值为 ；
（3）该装置能测量的水流冲力最大（即滑片P刚好移到最右端N的位置）时，电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为 。
五、计算题
14．（2023九上·双流期中）如图甲所示是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况，设计了其电路原理图，如图乙所示。电源UA的电压大小未知，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=160cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.15A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A；身高h2=140cm的小红站在踏板上时，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A。求：
（1）小明的重力；
（2）电源UA的电压；
（3）在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围。
15．（2024九下·福田模拟）图甲是某款电梯工作原理的简化模型，轿厢质量600kg，压力传感器置于轿厢内部地面，检测压力大小。图乙是压力传感器电路，电源电压恒定，电阻，电磁铁线圈电阻不计，压敏电阻R阻值随压力F压的变化情况如图丙所示。当压力为时，电路中电流为0.06A：当电路中的电流大于0.1A时启动警报系统，电梯停止运行。求：
（1）空厢匀速竖直上升时，拉力F的大小。
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率。
（3）电梯正常运行，压力传感器能承受的最大压力。
16．（2024九下·诸城模拟）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。
17．（2024九下·涟水模拟）某物理兴趣小组设计了一套测量货车重力的模拟装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长1.2m，O为支点，AB∶OB＝5∶1，平板上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。当电源电压U为12V，平板空载时，闭合开关S，电压表的示数为1.5V。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
F/N 0 4 8 12 16 20 23 …
R/Ω 70 60 50 40 30 20 12.5 …
（1）定值电阻R0的阻值；
（2）当平板上物体重120N时，电压表的示数；
（3）电池组用久后电源电压变小为9V，要求平板上重为120N的物体对应的电压表读数和电池组的电压U＝12V的情况下相同，其它条件不变，只水平调节杠杆上触点B的位置即可实现，试判断并计算触点B应向哪个方向移动？移动多少距离？
六、综合题
18．（2024九上·吉林月考）小明同学为了制作一个温度报警装置设计了如图甲所示电路，R1为热敏电阻，它的阻值随温度的变化图像如图乙所示，当温度是40℃时，电压表示数为10.8V；温度为60℃时电压表示数为12V。R0是定值电阻，电源电压保持不变。
（1）甲电路中，温度越高电压表示数越 ；
（2）请通过计算求出小明所选用的定值电阻是多少Ω，电源电压为多少V？（写出必要的文字说明及表达式和最终结果）；
（3）小魏同学用原有热敏电阻和恒流电源设计了如图丙所示电路，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R1变化时，通过R1的电流大小保持不变。通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从：20℃上升到30℃，电压表的示数变化了10mV。当环境温度为40℃时，电压表示数为 mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更 的恒流源。
19．（2024九下·南关模拟）某科技社团在实践活动中，将一支实验室常用弹簧测力计改装为电子测力计，其原理图如图甲所示，电源电压为24V，R1是定值电阻，电压表量程为0 15V，电流表量程为0 3A，R2是一根最大阻值为30Ω，长6cm，粗细均匀的电阻丝。测力计所测力为零时，滑片P刚好在R2的最上端，测力计弹簧的伸长与所受拉力关系如图乙所示（测力计中弹簧重力可忽略不计）。
（1）若改装后的测力计示数随着所测力的增大而增大，则应用 （选填“电流表”或“电压表”）来显示所测力的大小；
（2）若改装后测力计所测拉力为15N时，电流表的示数为0.8A，则定值电阻R1的阻值为多少？
（3）在第（2）问的基础上，若改装后的测力计某次测量时，电压表的示数为15V，此时所测力的大小为多少？
（4）若要增大该测力计的测量范围，可以适当 （选填“增大”或“减小”）电源电压。
20．（2024九下·本溪模拟）综合实践小组的同学在参观了某水库后，发现水库中的水位报警器不但能显示水位高低，当水位达到警戒线时还能自动报警，于是产生了浓厚的兴趣，小组同学利用自己所学的知识，尝试设计水位报警器。
（一）初步设计能显示水位的“水位仪”
（1）同学们利用如图甲所示的装置，设计了可以显示水位的“水位仪”。当水位升高时浮子带动滑片向上移动，如图中虚线所示；（电阻丝R的电阻与长度成正比）
（2）如果电压表量程为0~15V，闭合开关S，当水位升高时，电路中的电流将 ，如果将电压表表盘的数值改为水位高度重新标注，那么其刻度是否均匀？ ；
（3）此装置中如果水位升高使滑片滑到R的最上端时，电压表正好达到最大值，那么应选择电压为 V的电源。实验过程中若换用长度相同、粗细均匀，但横截面积更大的电阻丝替代原有的电阻丝，电压表表盘所标注的水位高度是否需要重新标注 。
（二）改进“水位仪”
设计后小组同学讨论发现，该装置中的浮子如果直接放入水库中，由于受外界因素影响较大，显示不准确，于是对设计进行了如图乙所示的改进。改进后水槽与水库中的水连通，水槽中的水位和水库水位 。
（三）增加报警功能
为了使水位达到警戒线时，能实现报警功能，小组同学又增加器材设计了如图丙所示的装置。闭合开关S，当滑片滑至变阻器最上端时，与滑片相连的金属杆右端的触点b与触点a连接，报警装置启动，灯亮铃响，此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 AC、由图知，左侧O点为支点，油位越高，浮子升高，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器R连入电路的电阻越大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，串联电路各处的电流相等，则通过R的电流越小，R0两端的电压U0=IR0减小，R两端的电压UR=U-U0变大，故A正确，C错误；
B、由图可知R和R0串联接入电路，故B错误；
D、油量表和滑动变阻器R是并联的，因此油量表是由电压表改装而成的，故D错误；
故选：A。
【分析】由图可知，R和R0串联接入电路；油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小；根据串联分压的规律可知变阻器R两端电压的变化情况；根据电压表并联在电路中，电流表串联电路中，油量表和滑动变阻器并联，可以判断油量表是电压表。
2．【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】当S闭合，定值电阻和滑动变阻器串联；电压表V1测量定值电阻两端电压；电压表V2测量滑动变阻器两端电压，滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程，电流表示数变小，电压表V1示数减小，电压表V2示数变大，所以图像乙反应的是电压表V2示数变化情况，电流表示数最小0.4A的时候，滑动变阻器滑片在B端，V2示数8V，根据欧姆定律，滑动变阻器最大值=20Ω，电流表示数最大1.2A的时候，只有定值电阻接入电路，此时电源电压U=1.2R1，电流表示数最小0.4A的时候，电压表V1示数=0.4R1，此时电源电压=（0.4R1 +8），根据电源电压不变，即1.2R1=（0.4R1 +8），解得R1 =10Ω，电源电压U=12V，故ABC错误，根据排除法D正确
故选择D
【分析】通过分析电路的连接，利用欧姆定律和串联电路电压和电阻的关系，确定图像中的电压和电流的关系是结题关键，最后利用串联电路的特点计算电压和电阻的值。
3．【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析
【解析】【解答】A、 闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变。故A选项错误。
B、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，变阻器电压与电阻成正比，所以变小。电源电压不变。电压变小。电压表V1测量电压，示数变小。故B选项错误。
C、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电压表V2不变。电压表V1示数与电压表V2示数变化量不相同。故C选项错误。
D、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，变阻器电阻为零时，电压表V1与电压表V2示数可能相等。故D选项正确。
故答案选D。
【分析】1）根据电流表A示数变大，电压表V2测量电源电压分析得出。
2）根据电流表A示数变大，变阻器电压与电阻成正比，所以变小。电源电压不变。电压变小。电压表V1测量电压，示数变小分析得出。
3）根据电压表V2不变。电压表V1示数与电压表V2示数变化量不相同分析得出。
4）根据变阻器电阻为零时，电压表V1与电压表V2示数可能相等分析得出。
4．【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A、 闭合开关S和S2， 两电阻串联，电压表 V1 测量R1滑片左侧部分电阻分得的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；滑片P向右移，与电压表并联部分的电阻变大，电压表V1的示数变大；
由于电压表V1的电阻很大，相当于断路，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变，电路的总电阻不变，由知电路中的电流不变，电流表的示数不变，故A错误；
B、闭合所有开关，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表V测量滑动变阻器R两端的电压，电压表V2仍测量电源电压，其示数不变，电流表测量电路中的电流，滑片向左移动时，电阻变小，电路的总电阻变小，由知电路中的电流变大，电流表A的示数变大，所以电压表V2示数与电流表A示数之比变小，故B错误；
C、滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，定值电阻与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器R1两端的电压，再闭合S1，定值电阻与滑动变阻器最大电阻的一半串联，电路的电阻变小，由知电路中的电流变大，电流表A的示数变大；先闭合开关S、S2时，电压表V1的示数为：，
再闭合开关S1时，电压表V1的示数为：，所以电压表V1的示数变小，故C正确；
D、若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A、A1测量干路电流，电流表A2测量通过滑动变阻器R1的电流，滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律得通过滑动变阻器R1的电流变小，电流表A2的示数变小，由于并联电路各个支路互不影响，所以通过定值电阻R2的电流不变，由并联电路电流的规律知干路电流变小，电流表A1和A示数变小，故D错误。
故选项为：C。
【分析】(1)闭合开关S和S2，两电阻串联，电压表V1测量R1滑片左侧部分电阻分得的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；
根据串联电路的分压作用判断出滑片P向右移时电压表V，示数的变化；
根据电压表的特点判断出电路的连接情况，由判断出电路中电流的变化，进而判断出电流表示数的变化；
(2)闭合所有开关，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表V测量滑动变阻器R1两端的电压，电压表V2仍测量电源电压，电流表测量电路中的电流；判断出滑片向左移动时滑动变阻器接入电路电阻的变化，由串联电路电阻的规律判断出电路总电阻的变化，由判断出电路中电流的变化，进而判断出电压表V2示数与电流表A示数之比的变化；
R
(3)滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，定值电阻与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器R1两端的电压，再闭合S1，定值电阻与滑动变阻器最大电阻的一半串联，电路的电阻变小，由判断出电路中电流的变化，由欧姆定律表示出先闭合开关S、S2时和再闭合开关S1，时电压表V1的示数，进而判断出电压表V1示数的变化；
(4)若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A、A1测量干路电流，电流表A2测量通过滑动变阻器R1的电流，滑片P向右移，判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律判断出通过滑动变阻器R1电流的变化，进而判断出电流表A2示数的变化，根据并联电路电流的特点判断出通过定值电阻电流的变化，由并联电路电流的规律判断出干路电流的变化，进而判断出电流表A1和A示数的变化。
5．【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析；物理学方法
【解析】【解答】A、为了保护电路， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大的一端，即B端，故A错误；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有多种，比如小灯泡被短路、灯座接触不良、小灯泡的实际功率太小等，即不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、实验过程中多次测量是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系，不是为了多次测量求平均值减小误差，故C错误；
D、当灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此要测量小灯泡正常发光时的电阻，需移动滑片使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数，故D正确；
综上可知，本题正确答案为：D 。
【分析】（1）为了保护电路， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大的一端；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有多种，灯丝断了仅只是其中原因之一；
（3）在测小灯泡发光时的电阻实验中，多次测量的目的是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系；
（4）当灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡正常发光。
6．【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根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点；
通过R1的电流：，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2=I-I1=1A-0.5A=0.5A，
由可得，R2的阻值：，故①正确。
②只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压
小灯泡L标有“3V 1.8W”的字样，由可得，灯泡的阻值：
由串联电路规律和P=UI=I2R可得，变阻器R1消耗的电功率：，
所以，当滑动变阻器的电阻等于小灯泡电阻时滑动变阻器的功率最大，
但当小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压相同时，小灯泡两端的电压为7.5V，大于小灯泡的额定电压，所以小灯泡会被烧坏，故滑动变阻器的电阻不能与小灯泡的电阻相等，为了保证小灯泡正常发光，当电流为小灯泡的额定电流时，电阻R1的功率最大，由P=UI可得，灯泡的额定电流：，
滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-UL=15V-3V=12V，
滑动变阻器的最大的功率为：
P滑=U滑IL=12V×0.6A=7.2W，故②错误；
③因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为0～3A，
所以为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A，即小灯泡的最大电流为0.6A，最大功率为1.8W；
因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为0～3A，
所以为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A，此时电压表示数为15V，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端的电压之和，所以滑动变阻器的阻值可以全部连入电路，此时电路中电流最小，
则电路中的最小电流：，
此时灯泡消耗的最小功率：；
因此小灯泡L的电功率的取值范围是0.27W～1.8W，故③错误；
④闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流，
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，而并联电路中，各支路互不影响，因此通过R2的电流仍然是0.5A，
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，再结合电流表量程可知，
所以干路最大电流为Imax'=I滑大+I2=1A+0.5A=1.5A，
则电路消耗的最大功率：Pmax=UImax'=15V×1.5A=22.5W，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，则
电路消耗的最小功率：Pmin=UImin'=15V×0.75A=11.25W，
闭合开关S0、S2、S3，断开S1，整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W～22.5W，故④正确。
综上可知，ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】（1）根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点；先根据欧姆定律求出通过R1的电流，然后根据并联电路电流规律以及欧姆定律的应用求出R2的阻值。
（2）只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；由可得灯泡的阻值。
当滑动变阻器的电阻等于小灯泡电阻时滑动变阻器的功率最大，但当小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压相同时，小灯泡两端的电压为7.5V，大于小灯泡的额定电压，所以小灯泡会被烧坏，故滑动变阻器的电阻不能与小灯泡的电阻相等，为了保证小灯泡正常发光，当电流为小灯泡的额定电流时，电阻R1的功率最大，由P=UI算出灯泡的额定电流，由串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压，由P=UI算出滑动变阻器的最大的功率。
根据灯泡的额定电流，然后结合电流表量程确定电路最大电流，再根据串联电路电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻。
根据欧姆定律的应用求出灯丝的阻值，再根据串联电路分压的规律以及电压表量程可知当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，并根据串联电路电压特点和欧姆定律的应用求出电路电流和滑动变阻器接入电路的最大阻值；并根据电路的最小电流和最大电流以及P=I2R求出灯泡的最小功率和最大功率。
（3）闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流，根据电流表量程和P=UI求出电路消耗的最大功率，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，干路电流最小，根据并联电路特点和欧姆定律求出电路电流，最后根据P=UI求出电路消耗的最小功率。
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】原电路中，R1与R2并联后与R3串联，然后再与R并联，电流表A1测R1的电流，电流表A2测R2的电流，A测R1、R2并联的总电流，电压表测R3的电压，当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，根据并联电阻的规律，R1、R2并联的电阻变大，根据电阻的串联，与R并联的支路电阻变大，由欧姆定律，A示数变小；
根据U=IR可知，V的示数变小，
因R1、R2并联的电阻变大，由分压原理，R1、R2并联的电压变大，由欧姆定律，A1示数变大，
因A示数变小，根据并联电路电流的规律，A2示数变小，
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】分析电路连接及电流表测量的电流和电压表测量的电压，当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，确定变阻器连入电路的电阻变化，根据并联电阻的规律可知R1、R2并联的电阻变化，根据电阻的串联判断与R并联的支路电阻变化，由欧姆定律得出A示数变化；根据U=IR确定V的示数变化，因R1、R2并联的电阻变大，由分压原理可知R1、R2并联的电压变化，由欧姆定律确定A1示数变化，根据并联电路电流的规律可确定A2示数变化。
8．【答案】A,C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．只闭合S1时，电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联，由a表无示数、b表有示数可知，a表为电流表，b表为电压表，由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知，c表为电流表，故A符合题意；
B．先闭合S1、S2时，c电流表将R1和R2短路，电路为滑动变阻器R3的简单电路，a电流表与b电压表串联，a表示数为零，再闭合S3，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，a电流表有示数，即a表示数有变化，故B不符合题意；
CD．S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，电压表b测电源两端的电压，由电源的电压不变可知，滑片移动时，电压表b示数无变化，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1与R2的电流不变，即电流表a的示数不变，即S1、S2、S3都闭合，滑片P向左或向右移动，a、b两表示数无变化，故C符合题意。滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，由并联电路的电流规律可知，c表示数变大，电压表示数不变，则b、c两表示数之比变小，故D不符合题意。
故选：AC。
【分析】 （1）只闭合S1时，电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联，根据a表无示数、b表有示数、c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化判断三电表的类型；
（2）先闭合S1、S2时，c电流表将R1和R2短路，电路为滑动变阻器R3的简单电路，a电流表与b电压表串联；再闭合S3，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，据此进行解答；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，电压表b测电源两端的电压，根据电源的电压可知滑片移动时电压表b示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出滑片移动时通过R1与R2的电流变化；根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律可知c表示数的变化，然后分析b、c两表示数之比的变化。
9．【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】AB．当闭合、断开时，与并联，甲测支路电流，乙测干路电流，
已知：，
且，；
所以：；
解得：；
那么，
故B错误，而A正确；
CD．当、闭合时，甲、乙都是电压表，与串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测两端的电压，
因据欧姆定律得；
则；
故C错误，D正确，
故选A。
【分析】AB．当闭合、断开时，与并联，甲测支路电流，乙测干路电流，根据并联电路的电流规律计算出二者的电流之比，根据欧姆定律计算二者的电阻之比；
CD.当、闭合时，甲、乙都是电压表，与串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测两端的电压。根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算二者的电压之比，根据分别计算出二者的功率作比即可。
10．【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、根据P=UI可知小灯泡的额定电流：I0.5A，A错误；
B、小灯泡的额定电流：I0.5A，此时为电路最大电流，最小电流为电阻最大，变阻器电阻最大为10Ω，根据P=U2/R可知，灯泡电阻为5Ω，电路中的最小电流：
Imin0.3A；电路中电流变化的范围是0.3A 0.5A，B正确；
C、当变阻器电阻最大为10Ω时，电压最大。此时变阻器电阻为灯泡电阻的2倍，所以此时变阻器电压为3V，灯电压为1.5V，当电路中电流最大0.5A，电阻最小，此时灯泡电压为2.5V，所以变阻器电压为2V，根据欧姆定律可知变阻器电阻为2V/0.5A=4Ω即电压表最大示数，电压表的示数范围为2V 3V，C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】根据欧姆定律、串联分压判识选项
根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据欧姆定律求出电压表的最大示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
11．【答案】减小；2.4；10
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）电路是R和R0串联，油箱中的油量减少时，浮子随油面一起下降，带动滑杆使滑片向上移动，圆弧形电阻丝R接入电路中的电阻变大，电路中总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律，电路中电流变小，再根据可知，电阻R0两端的电压减小；
（2）当油箱加满油时，滑片刚好位于R的下端，此时R接入电路中电阻为零，由欧姆定律，得当油箱加满油时，电流表指针指在最大刻度处，示数为0.6A，则电源电压：——①
油面缓慢下降，当R接入电路的长度为4cm时，此时R接入电路的阻值R=4cm ×1Ω/cm=4Ω，电流表示数为0.3A，则电源电压：——②
联立①②解得R0=4Ω，U=2.4V
（3）还剩半箱油时，滑杆刚好水平平衡，滑片P接触电阻丝R的中点，即接入电路的长度为10cm，接入电路的电阻为R=10cm ×1Ω/cm=10Ω；只改变电阻R0和电源电压，还剩半箱油时，指针刚好指在电流表表盘刻度的中央，即为0.3A，则电源电压——③
联立①③解得R0=10Ω，U=6V。
故答案为：减小；2.4；10.
【分析】（1）电路是R和R0串联，油箱中的油量减少时，浮子下降，带动滑杆使滑片向上移动，判断出圆弧形电阻丝R接入电路中的电阻变化，电路中总电阻变化，根据欧姆定律得电路中电流和电阻R0两端的电压的变化；
(2)利用欧姆定律分别表达出变阻器滑片刚好位于R的下端和当R接入电路的长度为4cm时的电源电压，解方程组求出电阻R0的阻值和电源电压；
(3)利用欧姆定律分别表达出油箱加满油时和还剩半箱油时的电源电压，根据电源电压不变，解方程组求出电阻R0的阻值。
12．【答案】6；0.9
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 滑动变阻器滑片P从a 端移到b端 ，电阻逐渐变大，电流逐渐变小，当变阻器在A中，R2=0，此时为R1的简单电路，电流为0.6A，当变阻器在B中，题目中R1与R2串联，电流为0.2A，根据欧姆定律U=IR可知，U=0.6A×R1=0.2A（R1+R2）；0.2A×R2=4V，解得R1=10Ω，电源电压U=6V，R2=20Ω；滑片P滑到ab中点时，R2的阻值为10Ω，根据串联分压可知，R1和R2两端的电压同为3V，滑动变阻器消耗的电功率为。
综上 第1空、6； 第2空、0.9.
【分析】1、欧姆定律：题目中可知当变阻器在A中，R2=0，此时为R1的简单电路，电流为0.6A，当变阻器在B中，题目中R1与R2串联，电流为0.2A，根据欧姆定律可列U=0.6A×R1；U=0.2A（R1+R2）；0.2A×R2=4V，据此计算电源电压和变阻器最大电阻以及R1；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，即，据此计算U2，结合电功率公式计算滑动变阻器消耗的电功率。
13．【答案】（1）形状
（2）保护电路；3Ω
（3）0.25A
（4）16N
【知识点】力的作用效果；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）力的作用效果有两个，一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，弹簧的形状发生了改变，这说明力可以改变物体的形状；
（2）第1空：在电路中， 串联在电路中，当电路中的电流过大时， 可以分担一部分电压，从而保护电路中的其他元件，所以 R0的作用是保护电路；
第2空：当滑片 在最左端 时，电路中只有 R0接入电路，此时电流表满偏，示数为1A ，电源电压 为3V ，根据 ，可得 电阻R0的阻值为
（3）当滑片P刚好移到最右端，电阻丝MN全部接入，且与R0串联，此时电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，电阻丝MN接入的阻值为
即电阻丝MN接入的阻值为总阻值的，则接入电阻丝的长度即弹簧的伸长量为
由图乙可知，当弹簧的伸长量为4cm时，物体所受的冲击力大小为
。
【分析】（1）力的作用效果可以改变物体的形状；
（2）为了防止电流过大，可以串联一个定值电阻以达到保护电路的目的；
（3）根据欧姆定律计算；
（4）由欧姆定律计算电路中的总电阻，串联电路总电阻等于各个串联电阻之和，据此计算解答。
（1）在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状。
（2）[1]电路中R0是为了防止当电阻丝MN接入电路的阻值过小时，导致电路中电流过大，从而烧坏电路，即起到保护电路的作用。
[2]当水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，电阻丝MN接入的阻值为零，电路中只有R0接入电路，此时电流表刚好满偏，则电阻R0的阻值为
（3）当滑片P刚好移到最右端，电阻丝MN全部接入，且与R0串联，此时电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，电阻丝MN接入的阻值为
即电阻丝MN接入的阻值为总阻值的，则接入电阻丝的长度即弹簧的伸长量为
由图乙可知，当弹簧的伸长量为4cm时，物体所受的冲击力大小为
14．【答案】解：（1）由题意可知，闭合开关S2，电源UB的电压为3V，电流表A2的示数为0.15A，根据电流的流法可知，只有R3接入电路，根据可知，R3的阻值大小为
对照图丙可以看到，压力F大小为500N，小明对R3的压力为500N，小明的重力为500N。
（2）同时闭合开关S1、S2，小明站上去，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A，电压表测量的是接入电路R2的电压，电流表A1的示数大小等于R2的电流，根据可知，R2接入电路的阻值为
此时滑片恰好在R2中点，则可知变阻器的最大阻值为80Ω；左边电路的电源电压为UA，设左边电路的定值电阻阻值为R1，根据可知
小红站上去，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A，根据可知，R2接入电路的阻值为
根据可知
结合上面的式子，解得，。
（3）需要左边电路安全，则要求电压表示数没有超过15V，电流表示数没有超过0.6A，左边电路为串联电路，电路的最大电流为0.6A。当电路的电流最大时，由（2）解析可知，UA=18V。根据可知，左边电路的最小总电阻为
左边电路为定值电阻R1和变阻器R2的串联，已知R1为10Ω，变阻器R2的最小阻值为
电压表的最大示数为15V，根据串联电路的分压特点，这时变阻器接入电路的阻值最大，UA=18V，定值电阻R1的电压为3V，由（2）解析可知R1为10Ω，流过R1的电流大小为
流过变阻器的电流大小也为0.3A，变阻器允许接入电路的最大阻值为
而变阻器的最大阻值为80Ω，综上所述，变阻器接入电路的阻值范围应该为20Ω~50Ω，这样电路才安全；已知小红站上去时，R2接入电路的阻值为20Ω，那么小红的身高为最低身高高度，为140cm。小明身高为160cm，对应变阻器的阻值为40Ω，小红身高为140cm，对应变阻器的阻值为20Ω，变阻器其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，可得
该变阻器1Ω的阻值，长度为1cm，变阻器接入电路的阻值范围为20Ω~50Ω，阻值的变化量为30Ω，则变阻器变化的长度为30cm，最高身高为
综上所述，在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围为140cm~170cm。
答：（1）小明的重力为500N；
（2）电源UA的电压为18V；
（3）在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围为140cm~170cm。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A1测量电路电流，根据欧姆定律求出小明站在踏板上时R1的阻值，再根据图象数据读出压力的大小，最后根据压力等于重力可知小明的重力；
（2）根据乙图中左电路可知，滑动变阻器与R2串联，电流表A2测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压，联立关系式可求出电源电压；
（3）当滑片恰好在R2中点时，电压表示数为14.4V，电流表A2的示数为0.36A，根据串联电路电流规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；根据欧姆定律求出小明和小红测量时动变阻器的连入电路的电阻，根据他们身高的变化得出滑动变阻器的长度，为保证电路安全，根据电压表和电流表的量程分别判断出电路中的最小电流和最大电流，据此求出身高测量仪的测量范围。
15．【答案】解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N；
（2）绳端移动距离s=3m，绳拉力F做的功W=Fs=6000N×3m=18000J；绳拉力F的功率
；
（3）当压力为2×103N时，R=120Ω，电路中电流为0.06A；则电源电压为U=I（R+R0）=0.06A×（120Ω+80Ω）=12V
控制电路的最大电流时，载重量最大控制电路最小总电阻；力敏电阻的阻值
由图丙可知，当RF=40Ω，压力F压=4×103N。
答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是6000N；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是3000W；
（3）压力传感器能承受的最大压力4×103N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，根据二力平衡可知绳拉力F的大小等于轿厢重力，即F=G=mg；
（2）由（1）分析可知，拉力为F，绳端移动距离s=3m，根据W=Fs计算绳拉力F做的功，根据W=Pt计算绳拉力F的功率；
（3） 当压力为时，电路中电流为0.06A ，R=120Ω；根据欧姆定律计算电源电压为U=I（R+R0）；控制电路的最大电流时，电梯停止运行，同理计算载重量最大控制电路最小总电阻，根据串联电路电阻规律可知力敏电阻的阻值，根据图丙分析此时压力。
16．【答案】解：（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。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）（2）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；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，由乙图可知通过电路的最大电流为0.3A，根据欧姆定律表示出电源电压；由图乙可知通过电路的最小电流为0.1A，且知道此时电压表的示数，根据串联电路的电压规律结合欧姆定律表示出电源电压，解方程组可得电源电压和定值电阻R0的阻值；
（3）根据欧姆定律求出当电流表示数为0.18A时电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律计算滑动变阻器接入电路的阻值；根据丙图的相关数据得出滑动变阻器接入电路的阻值和水位的函数关系，进一步确定此时是否达到警戒水位。
17．【答案】解：（1）压力传感器和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，由表格可知当平板空载时，压力传感器的阻值为70Ω，因串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，则由欧姆定律可得：
即
解得。
（2）平板上物体对平板的压力，
由题知AB：OB=5：1则OA∶OB＝6∶1，由杠杆平衡条件FA×OA＝FB×OB，
得杠杆A点受到的压力
，
由于力的作用是相互的，压力传感器受到的压力为20N，
由表格可知压敏电阻的阻值R'＝20Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，
由欧姆定律得
此时电压表的示数
；
（3）电源用久后电压变小，电路中电流变小，若要求此时平板上重为120N的物体对应的电压表示数和电源电压为12V的情况下相同，则需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向右移动B触点，设调节距离为L，此时压力传感器阻值为R''，因为此时电压表示数和R0的阻值不变，所以由欧姆定律可知电路中电流不变，仍然为0.4A，则此时的电源电压
即
解得
；
由表格可知可知传感器受到的压力为23N，
由于力的作用是相互的，杠杆A点受到的压力为
，
由杠杆平衡条件可得
，
即
解得
。
答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）当平板空载时，电压表的示数为4V；
（3）如果只水平调节杠杆上触点B的位置，则触点B应向右移动，移动3cm。
【知识点】杠杆的平衡条件；电路的动态分析
【解析】【分析】(1)压力传感器和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，由表格可知当平板空载时压力传感器的阻值，根据串联电路电压规律和电流特点，结合欧姆定律计算定值电阻z的阻值；
(2)平板上物体对平板的压力等于自身的重力，根据杠杆平衡条件可得杠杆B点受到的压力，由力的作用是相互的可知压力传感器受到的压力，由表格可知此时压敏电阻的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算此时电压表的示数；
(3)电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流，需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向右调节B触点，设调节距离为工，此时压力传感器阻值为R”，利用欧姆定律求其大小；从图象可知传感器受到的压力，由于力的作用是相互的，可求杠杆A点受到的压力，利用杠杆平衡条件求工的大小。
18．【答案】（1）大
（2）300Ω，18V
（3）80；大
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）根据图甲、乙，电阻串联，电压表测量R0两端的电压，温度越高，R1的阻值越小，电路的总电阻越小，电路中的电流越大，根据U=IR，R0两端的电压越大。
（2）图乙中，当温度是40℃时，R1的阻值是200Ω，电压表的示数为10.8V，根据则
，则······①
图乙中，当温度是60℃时，R1的阻值是150Ω，电压表的示数为12V，根据，得
······②，联立①②，得到：R0=300Ω，U=18V；
（3）根据图乙，温度上升80℃，对应电阻减小：250Ω-50Ω=200Ω，每升高1℃，R1的阻值减小值为：，电流恒定时，U与R成正比，故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比，即两者的比值即为恒定电流的值。从20℃~30℃，电阻减小量为：2.5×10Ω=25Ω；
故恒定电流值为：，
当环境温度为40℃时，电阻为200Ω，电流不变仍为0.4mA，故电压U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
为了增大改装置的灵敏度，应该在温度变化量相同时，变化更大的电压，根据U=IR，恒流状态下，电流I越大，电压U变化量越大，装置更灵敏，应该换一个电流更大的恒流源。
【分析】（1）根据电阻和温度关系，判断电阻变化，在串联电路中，电阻减小，电流变大，减小的电阻分压变小；
（2）根据，结合不同温度下的电阻和分压，计算电流，根据串联电路电阻相等，计算定值电阻和电源电压；
（3）根据电流恒定，电压的变化和电阻的变化成正比，计算电流大小；利用U=IR，计算分压大小。
（1）由图甲可知，两个电阻串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，温度越高，R1的阻值越小，由电阻的串联可知电路中的总电阻越小，由可知电路中的电流越大，由U=IR可知R0两端的电压越大。
（2）由图乙可知，当温度是40℃时，R1的阻值是200Ω，电压表的示数为10.8V，根据欧姆定律得到
①
由图乙可知，当温度是60℃时，R1的阻值是150Ω，电压表的示数为12V，根据欧姆定律得到
②
由①和②得到
R0=300Ω，U=18V
（3）根据图乙可知，温度上升80℃，对应电阻减小
250Ω-50Ω=200Ω
故每升高1℃，R1的阻值减小值为
根据可知在恒定电流状态下，U与R成正比，故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比，即，两者的比值即为恒定电流的值。从20℃到30℃，电阻减小量为
2.5×10Ω=25Ω
故恒定电流值为
当环境温度为40℃时，电阻为200Ω，电流不变仍为0.4mA，故电压
U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
[2]为了增大改装置的灵敏度，应该在温度变化量相同时，变化更大的电压，根据欧姆定律变形公式U=IR可知，恒流状态下，电流I越大，电压U变化量越大，装置更灵敏，故应该换一个电流更大的恒流源。
19．【答案】电压表；15Ω；25N；减小
【知识点】弹力；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）据题可知，两电阻串联，根据串联分压可知，当R2变大（测力计测力值增加），两端电压增加，所以使用电压表显示测力计大小
（2）当被测拉力为15N时，据题可知连入电阻丝的长度是3cm，
则其电阻为0.5×30Ω=15Ω，
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻
据串联电路的电阻特点有，R1的阻值15Ω
（3）电压表示数为15V时，两端电压
U1=24V-15V=9V，
根据串联分压列式即
解得
，
连入电阻丝的长度为
由乙图可知，被测拉力大小为25N。
（4）若要增大该测力计的测量范围，应减小电源电压。
综上第1空、电压表；第2空、15Ω；第3空、25N；第4空、减小
【分析】根据欧姆定律、串联电路分压原理的实际生活中应用填空
1、欧姆定律：公式为U=IR，据题可知 电源电压为24V ，电流为0.8A，据此计算电路总电阻
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，，所以变阻器电阻越大，电压越大，可以使用电压表显示测力计的大小，电压表示数为15V时，两端电压9V，据此计算R2
20．【答案】不变；均匀；15；见解析；相平；并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（2）当水位升高时，滑片在移动的过程中电路中的电流不变。由可知，R两端的电压与R的阻值成正比，电压表表盘刻度是均匀的。
（3）当滑片滑到R的最上端时，电路中只有一个电阻R，其两端电压15V等于电源电压，由串联分压的规律可知，电阻分压大小与电阻成正比，因同一电阻粗细均匀，则电压表的示数与所测电阻丝的长度成正比。由于更换的电阻丝与原电阻丝等长，滑片在电阻丝上的位置与水位之间的对应关系保持不变。所以电压表表盘所标注的水位高度不需要重新标注。
（二）水槽下部与水库中的水连通，上部开口，符合连通器的特征，水槽中的水位和水库水位相平。
（三）由图可知，电铃、电灯和电阻丝首与首相连，尾与尾相连，此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是并联。
故答案为：不变；均匀；15；见解析；相平；并联。
【分析】根据欧姆定律、连通器、串并联填空
（1）要知道电流表的示数变化只需要知道电路中电阻的变化，因此要对电路结构进行分析，再根据U=IR可得电压表的变化；
（2）根据电压表量程分析电源电压，根据U=IR分析电压变化；
（3）上端开口、底部互相连通的容器叫连通器，船闸、过路涵洞、锅炉水位计等都是连通器；
（4）电路的串并联：串联：电路元件首位相连，并联：电路元件首首相连，尾尾相接，所以电铃、电灯和电阻丝首与首相连，尾与尾相连，所以为并联
1 / 1人教版物理九年级（全册）同步练习17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用（培优卷）
一、选择题
1．（2024九下·广安月考） 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，下列说法正确的是（ ）
A．油位越高，R两端的电压越大 B．R、R0在电路中是并联的
C．油位越高，流过R的电流越大 D．油量表是由电流表改装而成的
【答案】A
【知识点】串联电路的电流规律；串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】 AC、由图知，左侧O点为支点，油位越高，浮子升高，在杠杆的作用下滑片上移，滑动变阻器R连入电路的电阻越大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，串联电路各处的电流相等，则通过R的电流越小，R0两端的电压U0=IR0减小，R两端的电压UR=U-U0变大，故A正确，C错误；
B、由图可知R和R0串联接入电路，故B错误；
D、油量表和滑动变阻器R是并联的，因此油量表是由电压表改装而成的，故D错误；
故选：A。
【分析】由图可知，R和R0串联接入电路；油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小；根据串联分压的规律可知变阻器R两端电压的变化情况；根据电压表并联在电路中，电流表串联电路中，油量表和滑动变阻器并联，可以判断油量表是电压表。
2．（2024九上·奉节县期末）如图甲所示，电源电压恒定，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中，其中一个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）
A．电源电压
B．定值电阻
C．乙图表示电压表示数随电流表示数变化的关系
D．当电压表的示数为6V时，滑动变阻器
【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】当S闭合，定值电阻和滑动变阻器串联；电压表V1测量定值电阻两端电压；电压表V2测量滑动变阻器两端电压，滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程，电流表示数变小，电压表V1示数减小，电压表V2示数变大，所以图像乙反应的是电压表V2示数变化情况，电流表示数最小0.4A的时候，滑动变阻器滑片在B端，V2示数8V，根据欧姆定律，滑动变阻器最大值=20Ω，电流表示数最大1.2A的时候，只有定值电阻接入电路，此时电源电压U=1.2R1，电流表示数最小0.4A的时候，电压表V1示数=0.4R1，此时电源电压=（0.4R1 +8），根据电源电压不变，即1.2R1=（0.4R1 +8），解得R1 =10Ω，电源电压U=12V，故ABC错误，根据排除法D正确
故选择D
【分析】通过分析电路的连接，利用欧姆定律和串联电路电压和电阻的关系，确定图像中的电压和电流的关系是结题关键，最后利用串联电路的特点计算电压和电阻的值。
3．（2024九下·黄冈开学考）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大
B．电流表A示数变大，电压表V1示数变小
C．电压表V1示数与电压表V2示数变化量相同
D．电压表V1与电压表V2示数可能相等
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析
【解析】【解答】A、 闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2示数不变。故A选项错误。
B、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电流表A示数变大，变阻器电压与电阻成正比，所以变小。电源电压不变。电压变小。电压表V1测量电压，示数变小。故B选项错误。
C、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，电压表V2不变。电压表V1示数与电压表V2示数变化量不相同。故C选项错误。
D、闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程，变阻器的电阻变小，变阻器电阻为零时，电压表V1与电压表V2示数可能相等。故D选项正确。
故答案选D。
【分析】1）根据电流表A示数变大，电压表V2测量电源电压分析得出。
2）根据电流表A示数变大，变阻器电压与电阻成正比，所以变小。电源电压不变。电压变小。电压表V1测量电压，示数变小分析得出。
3）根据电压表V2不变。电压表V1示数与电压表V2示数变化量不相同分析得出。
4）根据变阻器电阻为零时，电压表V1与电压表V2示数可能相等分析得出。
4．（2024九下·重庆市开学考）如图所示，电源电压保持不变，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，滑片P处于中点，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S和S2，滑片P向右移，电压表V1示数变大，电流表A示数变小
B．闭合所有开关，滑片P向左移过程中，电压表V2示数与电流表A示数之比不变
C．滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，再闭合S1，电流表A和电压表V1示数均变大
D．若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑片P向右移电流表A2示数不变，电流表A1和A示数变小
【答案】C
【知识点】电压的测量及电压表的使用；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】A、 闭合开关S和S2， 两电阻串联，电压表 V1 测量R1滑片左侧部分电阻分得的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；滑片P向右移，与电压表并联部分的电阻变大，电压表V1的示数变大；
由于电压表V1的电阻很大，相当于断路，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变，电路的总电阻不变，由知电路中的电流不变，电流表的示数不变，故A错误；
B、闭合所有开关，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表V测量滑动变阻器R两端的电压，电压表V2仍测量电源电压，其示数不变，电流表测量电路中的电流，滑片向左移动时，电阻变小，电路的总电阻变小，由知电路中的电流变大，电流表A的示数变大，所以电压表V2示数与电流表A示数之比变小，故B错误；
C、滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，定值电阻与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器R1两端的电压，再闭合S1，定值电阻与滑动变阻器最大电阻的一半串联，电路的电阻变小，由知电路中的电流变大，电流表A的示数变大；先闭合开关S、S2时，电压表V1的示数为：，
再闭合开关S1时，电压表V1的示数为：，所以电压表V1的示数变小，故C正确；
D、若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A、A1测量干路电流，电流表A2测量通过滑动变阻器R1的电流，滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律得通过滑动变阻器R1的电流变小，电流表A2的示数变小，由于并联电路各个支路互不影响，所以通过定值电阻R2的电流不变，由并联电路电流的规律知干路电流变小，电流表A1和A示数变小，故D错误。
故选项为：C。
【分析】(1)闭合开关S和S2，两电阻串联，电压表V1测量R1滑片左侧部分电阻分得的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；
根据串联电路的分压作用判断出滑片P向右移时电压表V，示数的变化；
根据电压表的特点判断出电路的连接情况，由判断出电路中电流的变化，进而判断出电流表示数的变化；
(2)闭合所有开关，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表V测量滑动变阻器R1两端的电压，电压表V2仍测量电源电压，电流表测量电路中的电流；判断出滑片向左移动时滑动变阻器接入电路电阻的变化，由串联电路电阻的规律判断出电路总电阻的变化，由判断出电路中电流的变化，进而判断出电压表V2示数与电流表A示数之比的变化；
R
(3)滑片P处于中点时，先闭合开关S、S2，定值电阻与滑动变阻器的最大电阻串联，电压表V1测量滑动变阻器R1两端的电压，再闭合S1，定值电阻与滑动变阻器最大电阻的一半串联，电路的电阻变小，由判断出电路中电流的变化，由欧姆定律表示出先闭合开关S、S2时和再闭合开关S1，时电压表V1的示数，进而判断出电压表V1示数的变化；
(4)若将电压表V1和V2换成对应的电流表A1和A2，闭合开关S和S1，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A、A1测量干路电流，电流表A2测量通过滑动变阻器R1的电流，滑片P向右移，判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律判断出通过滑动变阻器R1电流的变化，进而判断出电流表A2示数的变化，根据并联电路电流的特点判断出通过定值电阻电流的变化，由并联电路电流的规律判断出干路电流的变化，进而判断出电流表A1和A示数的变化。
5．（2023九上·齐齐哈尔期中）某同学利用如图所示电路，测量额定电压为小灯泡发光时的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B．闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了
C．实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D．测正常发光时的电阻时，需移动滑片使电压表为，再读出电流表的示数
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的动态分析；物理学方法
【解析】【解答】A、为了保护电路， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大的一端，即B端，故A错误；
B、闭合开关后，小灯泡不发光的原因有多种，比如小灯泡被短路、灯座接触不良、小灯泡的实际功率太小等，即不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误；
C、实验过程中多次测量是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系，不是为了多次测量求平均值减小误差，故C错误；
D、当灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡正常发光，因此要测量小灯泡正常发光时的电阻，需移动滑片使电压表的示数为2.5V，再读出电流表的示数，故D正确；
综上可知，本题正确答案为：D 。
【分析】（1）为了保护电路， 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大的一端；
（2）闭合开关后，小灯泡不发光的原因有多种，灯丝断了仅只是其中原因之一；
（3）在测小灯泡发光时的电阻实验中，多次测量的目的是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系；
（4）当灯泡两端的电压为额定电压时，灯泡正常发光。
6．（2024九下·重庆市开学考）如图所示的电路中，电源电压恒为15V，小灯泡L标有“3V，1.8W”的字样，滑动变阻器的规格为“60Ω 1A”，电流表的量程为0~3A，电压表的量程为0~15V、当只闭合，将滑动交阻器的滑片P调到中点时，电流表示数为1A。不考虑灯丝电阻的变化，在保证电路中各元件安全的情况下，则下列说法正确的是（ ）
①定值电阻的阻值为30Ω
②只闭合S1、S2，断开S0、S3，R1的最大功率是11.25W
③只闭合S1、S2，断开S0、S3，小灯泡L的电功率的取值范围是0.324W～1.8W
④闭合开关S0、S2、S3，断开S1，整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W～22.5W
A．①③ B．①④ C．②③④ D．①②④
【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根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点；
通过R1的电流：，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流：I2=I-I1=1A-0.5A=0.5A，
由可得，R2的阻值：，故①正确。
②只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压
小灯泡L标有“3V 1.8W”的字样，由可得，灯泡的阻值：
由串联电路规律和P=UI=I2R可得，变阻器R1消耗的电功率：，
所以，当滑动变阻器的电阻等于小灯泡电阻时滑动变阻器的功率最大，
但当小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压相同时，小灯泡两端的电压为7.5V，大于小灯泡的额定电压，所以小灯泡会被烧坏，故滑动变阻器的电阻不能与小灯泡的电阻相等，为了保证小灯泡正常发光，当电流为小灯泡的额定电流时，电阻R1的功率最大，由P=UI可得，灯泡的额定电流：，
滑动变阻器两端的电压为：
U滑=U-UL=15V-3V=12V，
滑动变阻器的最大的功率为：
P滑=U滑IL=12V×0.6A=7.2W，故②错误；
③因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为0～3A，
所以为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A，即小灯泡的最大电流为0.6A，最大功率为1.8W；
因串联电路中各处的电流相等，电流表量程为0～3A，
所以为保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A，此时电压表示数为15V，
因串联电路两端电压等于各部分电路两端的电压之和，所以滑动变阻器的阻值可以全部连入电路，此时电路中电流最小，
则电路中的最小电流：，
此时灯泡消耗的最小功率：；
因此小灯泡L的电功率的取值范围是0.27W～1.8W，故③错误；
④闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流，
因为滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，而并联电路中，各支路互不影响，因此通过R2的电流仍然是0.5A，
又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，再结合电流表量程可知，
所以干路最大电流为Imax'=I滑大+I2=1A+0.5A=1.5A，
则电路消耗的最大功率：Pmax=UImax'=15V×1.5A=22.5W，
当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路电流最小，则
电路消耗的最小功率：Pmin=UImin'=15V×0.75A=11.25W，
闭合开关S0、S2、S3，断开S1，整个电路消耗的电功率的取值范围是11.25W～22.5W，故④正确。
综上可知，ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】（1）根据电路图可知，当只闭合S0、S2和S3时，R1、R2并联，电流表测量干路电流，并且滑动变阻器R1的滑片P在中点；先根据欧姆定律求出通过R1的电流，然后根据并联电路电流规律以及欧姆定律的应用求出R2的阻值。
（2）只闭合S1、S2，断开S0、S3时，灯泡与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；由可得灯泡的阻值。
当滑动变阻器的电阻等于小灯泡电阻时滑动变阻器的功率最大，但当小灯泡两端的电压与滑动变阻器两端的电压相同时，小灯泡两端的电压为7.5V，大于小灯泡的额定电压，所以小灯泡会被烧坏，故滑动变阻器的电阻不能与小灯泡的电阻相等，为了保证小灯泡正常发光，当电流为小灯泡的额定电流时，电阻R1的功率最大，由P=UI算出灯泡的额定电流，由串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压，由P=UI算出滑动变阻器的最大的功率。
根据灯泡的额定电流，然后结合电流表量程确定电路最大电流，再根据串联电路电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻。
根据欧姆定律的应用求出灯丝的阻值，再根据串联电路分压的规律以及电压表量程可知当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，并根据串联电路电压特点和欧姆定律的应用求出电路电流和滑动变阻器接入电路的最大阻值；并根据电路的最小电流和最大电流以及P=I2R求出灯泡的最小功率和最大功率。
（3）闭合开关S0、S2、S3，断开S1，R1、R2并联，电流表测量干路电流，根据电流表量程和P=UI求出电路消耗的最大功率，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，干路电流最小，根据并联电路特点和欧姆定律求出电路电流，最后根据P=UI求出电路消耗的最小功率。
7．在如图 8.81 所示电路中， 电源电压保持不变， 当滑动变阻器的滑片 自 向 移动的过程中， 图中各电表示数变化的情况是（ ）。
A．变大， 变小 B． 变大， 变小
C． 变小， 变大 D． 变小， 变大
【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】原电路中，R1与R2并联后与R3串联，然后再与R并联，电流表A1测R1的电流，电流表A2测R2的电流，A测R1、R2并联的总电流，电压表测R3的电压，当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，变阻器连入电路的电阻变大，根据并联电阻的规律，R1、R2并联的电阻变大，根据电阻的串联，与R并联的支路电阻变大，由欧姆定律，A示数变小；
根据U=IR可知，V的示数变小，
因R1、R2并联的电阻变大，由分压原理，R1、R2并联的电压变大，由欧姆定律，A1示数变大，
因A示数变小，根据并联电路电流的规律，A2示数变小，
故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
【分析】分析电路连接及电流表测量的电流和电压表测量的电压，当滑动变阻器的滑片P自a向b移动过程中，确定变阻器连入电路的电阻变化，根据并联电阻的规律可知R1、R2并联的电阻变化，根据电阻的串联判断与R并联的支路电阻变化，由欧姆定律得出A示数变化；根据U=IR确定V的示数变化，因R1、R2并联的电阻变大，由分压原理可知R1、R2并联的电压变化，由欧姆定律确定A1示数变化，根据并联电路电流的规律可确定A2示数变化。
二、多选题
8．（2024九下·山海关模拟）如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（ ）
A．a表是电流表、b表是电压表，c表是电流表
B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化
C．S1、S2、S3都闭合，滑片P向左移动，a、b两表示数无变化
D．S1、S2、S3都闭合，滑片P向右移动，b、c两表示数之比变大
【答案】A,C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；电路的动态分析
【解析】【解答】A．只闭合S1时，电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联，由a表无示数、b表有示数可知，a表为电流表，b表为电压表，由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知，c表为电流表，故A符合题意；
B．先闭合S1、S2时，c电流表将R1和R2短路，电路为滑动变阻器R3的简单电路，a电流表与b电压表串联，a表示数为零，再闭合S3，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，a电流表有示数，即a表示数有变化，故B不符合题意；
CD．S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，电压表b测电源两端的电压，由电源的电压不变可知，滑片移动时，电压表b示数无变化，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1与R2的电流不变，即电流表a的示数不变，即S1、S2、S3都闭合，滑片P向左或向右移动，a、b两表示数无变化，故C符合题意。滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变大，由并联电路的电流规律可知，c表示数变大，电压表示数不变，则b、c两表示数之比变小，故D不符合题意。
故选：AC。
【分析】 （1）只闭合S1时，电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联，根据a表无示数、b表有示数、c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化判断三电表的类型；
（2）先闭合S1、S2时，c电流表将R1和R2短路，电路为滑动变阻器R3的简单电路，a电流表与b电压表串联；再闭合S3，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，据此进行解答；
（3）S1、S2、S3都闭合时，R1、R2、R3并联，a电流表测R1和R2的电流，电压表b测电源两端的电压，根据电源的电压可知滑片移动时电压表b示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出滑片移动时通过R1与R2的电流变化；根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路的电流规律可知c表示数的变化，然后分析b、c两表示数之比的变化。
9．（2024九下·北林模拟）如图所示的电路中，闭合、断开时，甲、乙是电流表，，此时电路的总功率为；当、都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻大小之比
B．当闭合、断开时，通过和的电流之比为
C．、闭合时，甲、乙电压表示数之比
D．总功率之比
【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】AB．当闭合、断开时，与并联，甲测支路电流，乙测干路电流，
已知：，
且，；
所以：；
解得：；
那么，
故B错误，而A正确；
CD．当、闭合时，甲、乙都是电压表，与串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测两端的电压，
因据欧姆定律得；
则；
故C错误，D正确，
故选A。
【分析】AB．当闭合、断开时，与并联，甲测支路电流，乙测干路电流，根据并联电路的电流规律计算出二者的电流之比，根据欧姆定律计算二者的电阻之比；
CD.当、闭合时，甲、乙都是电压表，与串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测两端的电压。根据串联电路的电压规律和欧姆定律计算二者的电压之比，根据分别计算出二者的功率作比即可。
10．（2024九下·红桥模拟）如图所示。电源电压为4.5V，电流表量程为“0~0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。在保证通过小灯 泡L的电流不超过额定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电流是0.6A
B．电流表的示数变化范围是0.3~0.5A
C．电压表的示数变化范围是0~3V
D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~10Ω
【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A、根据P=UI可知小灯泡的额定电流：I0.5A，A错误；
B、小灯泡的额定电流：I0.5A，此时为电路最大电流，最小电流为电阻最大，变阻器电阻最大为10Ω，根据P=U2/R可知，灯泡电阻为5Ω，电路中的最小电流：
Imin0.3A；电路中电流变化的范围是0.3A 0.5A，B正确；
C、当变阻器电阻最大为10Ω时，电压最大。此时变阻器电阻为灯泡电阻的2倍，所以此时变阻器电压为3V，灯电压为1.5V，当电路中电流最大0.5A，电阻最小，此时灯泡电压为2.5V，所以变阻器电压为2V，根据欧姆定律可知变阻器电阻为2V/0.5A=4Ω即电压表最大示数，电压表的示数范围为2V 3V，C错误，D正确；
故答案为：BD。
【分析】根据欧姆定律、串联分压判识选项
根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为灯泡额的电流和滑动变阻器允许通过最大电流中较小的一个，根据欧姆定律求出电压表的最大示数，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
三、填空题
11．（2024九下·亭湖模拟）如图是一种测定油箱内油量的装置。竖直放置的均匀圆弧形电阻丝R长20cm，规格为1Ω/cm。滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动。O是滑杆的中点，且与电阻丝R的中点在同一高度，滑杆的另一端通过轻质细杆连接一个浮子。油箱中的油量减少时，浮子随油面一起下降，带动滑杆使滑片向上移动，电流表的示数始终随之改变。
（1）油量逐渐减少，电阻R0两端的电压逐渐 ；
（2）当油箱加满油时，滑片刚好位于R的下端，电流表指针指在最大刻度处，此时示数为0.6A；油面缓慢下降，当R接入电路的长度为4cm时，电流表示数为0.3A；油面继续缓慢下降到最低位置时（油箱底部还有少许油可忽略不计），滑片刚好位于R的上端。电源电压为 V；
（3）对（2）中的设计进行调整，在保证油箱加满油时，电流表指针仍指在最大刻度的前提下，只改变电阻R0和电源电压，就能实现还剩半箱油时，指针刚好指在电流表表盘刻度的中央。则电阻R0的阻值为 Ω。
【答案】减小；2.4；10
【知识点】串联电路的电压规律；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）电路是R和R0串联，油箱中的油量减少时，浮子随油面一起下降，带动滑杆使滑片向上移动，圆弧形电阻丝R接入电路中的电阻变大，电路中总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律，电路中电流变小，再根据可知，电阻R0两端的电压减小；
（2）当油箱加满油时，滑片刚好位于R的下端，此时R接入电路中电阻为零，由欧姆定律，得当油箱加满油时，电流表指针指在最大刻度处，示数为0.6A，则电源电压：——①
油面缓慢下降，当R接入电路的长度为4cm时，此时R接入电路的阻值R=4cm ×1Ω/cm=4Ω，电流表示数为0.3A，则电源电压：——②
联立①②解得R0=4Ω，U=2.4V
（3）还剩半箱油时，滑杆刚好水平平衡，滑片P接触电阻丝R的中点，即接入电路的长度为10cm，接入电路的电阻为R=10cm ×1Ω/cm=10Ω；只改变电阻R0和电源电压，还剩半箱油时，指针刚好指在电流表表盘刻度的中央，即为0.3A，则电源电压——③
联立①③解得R0=10Ω，U=6V。
故答案为：减小；2.4；10.
【分析】（1）电路是R和R0串联，油箱中的油量减少时，浮子下降，带动滑杆使滑片向上移动，判断出圆弧形电阻丝R接入电路中的电阻变化，电路中总电阻变化，根据欧姆定律得电路中电流和电阻R0两端的电压的变化；
(2)利用欧姆定律分别表达出变阻器滑片刚好位于R的下端和当R接入电路的长度为4cm时的电源电压，解方程组求出电阻R0的阻值和电源电压；
(3)利用欧姆定律分别表达出油箱加满油时和还剩半箱油时的电源电压，根据电源电压不变，解方程组求出电阻R0的阻值。
12．（2024九下·重庆市月考）如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S，滑动变阻器滑片P从a 端移到b端， 两电表示数变化关系用图乙中线段 AB 表示。则电源电压 U= V，滑片P滑到ab中点时， 变阻器消耗的电功率 P2= W。
【答案】6；0.9
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】 滑动变阻器滑片P从a 端移到b端 ，电阻逐渐变大，电流逐渐变小，当变阻器在A中，R2=0，此时为R1的简单电路，电流为0.6A，当变阻器在B中，题目中R1与R2串联，电流为0.2A，根据欧姆定律U=IR可知，U=0.6A×R1=0.2A（R1+R2）；0.2A×R2=4V，解得R1=10Ω，电源电压U=6V，R2=20Ω；滑片P滑到ab中点时，R2的阻值为10Ω，根据串联分压可知，R1和R2两端的电压同为3V，滑动变阻器消耗的电功率为。
综上 第1空、6； 第2空、0.9.
【分析】1、欧姆定律：题目中可知当变阻器在A中，R2=0，此时为R1的简单电路，电流为0.6A，当变阻器在B中，题目中R1与R2串联，电流为0.2A，根据欧姆定律可列U=0.6A×R1；U=0.2A（R1+R2）；0.2A×R2=4V，据此计算电源电压和变阻器最大电阻以及R1；
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，即，据此计算U2，结合电功率公式计算滑动变阻器消耗的电功率。
四、实验探究题
13．（2024九上·韶关月考）小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表刚好满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。
（1）在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，这说明力可以改变物体的 ；
（2）电路中R0的作用是 ，电阻R0的阻值为 ；
（3）该装置能测量的水流冲力最大（即滑片P刚好移到最右端N的位置）时，电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，物体所受的冲击力大小为 。
【答案】（1）形状
（2）保护电路；3Ω
（3）0.25A
（4）16N
【知识点】力的作用效果；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）力的作用效果有两个，一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，弹簧的形状发生了改变，这说明力可以改变物体的形状；
（2）第1空：在电路中， 串联在电路中，当电路中的电流过大时， 可以分担一部分电压，从而保护电路中的其他元件，所以 R0的作用是保护电路；
第2空：当滑片 在最左端 时，电路中只有 R0接入电路，此时电流表满偏，示数为1A ，电源电压 为3V ，根据 ，可得 电阻R0的阻值为
（3）当滑片P刚好移到最右端，电阻丝MN全部接入，且与R0串联，此时电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，电阻丝MN接入的阻值为
即电阻丝MN接入的阻值为总阻值的，则接入电阻丝的长度即弹簧的伸长量为
由图乙可知，当弹簧的伸长量为4cm时，物体所受的冲击力大小为
。
【分析】（1）力的作用效果可以改变物体的形状；
（2）为了防止电流过大，可以串联一个定值电阻以达到保护电路的目的；
（3）根据欧姆定律计算；
（4）由欧姆定律计算电路中的总电阻，串联电路总电阻等于各个串联电阻之和，据此计算解答。
（1）在水流冲击力的作用下，弹簧伸长，这说明力可以改变物体的形状。
（2）[1]电路中R0是为了防止当电阻丝MN接入电路的阻值过小时，导致电路中电流过大，从而烧坏电路，即起到保护电路的作用。
[2]当水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，电阻丝MN接入的阻值为零，电路中只有R0接入电路，此时电流表刚好满偏，则电阻R0的阻值为
（3）当滑片P刚好移到最右端，电阻丝MN全部接入，且与R0串联，此时电流表的示数为
（4）当电流表读数为0.5A时，电阻丝MN接入的阻值为
即电阻丝MN接入的阻值为总阻值的，则接入电阻丝的长度即弹簧的伸长量为
由图乙可知，当弹簧的伸长量为4cm时，物体所受的冲击力大小为
五、计算题
14．（2023九上·双流期中）如图甲所示是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况，设计了其电路原理图，如图乙所示。电源UA的电压大小未知，电压表量程为0~15V，电流表A1量程为0~0.6A，滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动，其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比；电源UB的电压为3V，脚踏板下方有一压敏电阻R3，其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2，身高h1=160cm的小明站在踏板上时，电流表A2的示数为0.15A，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A；身高h2=140cm的小红站在踏板上时，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A。求：
（1）小明的重力；
（2）电源UA的电压；
（3）在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围。
【答案】解：（1）由题意可知，闭合开关S2，电源UB的电压为3V，电流表A2的示数为0.15A，根据电流的流法可知，只有R3接入电路，根据可知，R3的阻值大小为
对照图丙可以看到，压力F大小为500N，小明对R3的压力为500N，小明的重力为500N。
（2）同时闭合开关S1、S2，小明站上去，此时滑片恰好在R2中点，电压表示数为14.4V，电流表A1的示数为0.36A，电压表测量的是接入电路R2的电压，电流表A1的示数大小等于R2的电流，根据可知，R2接入电路的阻值为
此时滑片恰好在R2中点，则可知变阻器的最大阻值为80Ω；左边电路的电源电压为UA，设左边电路的定值电阻阻值为R1，根据可知
小红站上去，电压表示数为12V，电流表A1的示数为0.6A，根据可知，R2接入电路的阻值为
根据可知
结合上面的式子，解得，。
（3）需要左边电路安全，则要求电压表示数没有超过15V，电流表示数没有超过0.6A，左边电路为串联电路，电路的最大电流为0.6A。当电路的电流最大时，由（2）解析可知，UA=18V。根据可知，左边电路的最小总电阻为
左边电路为定值电阻R1和变阻器R2的串联，已知R1为10Ω，变阻器R2的最小阻值为
电压表的最大示数为15V，根据串联电路的分压特点，这时变阻器接入电路的阻值最大，UA=18V，定值电阻R1的电压为3V，由（2）解析可知R1为10Ω，流过R1的电流大小为
流过变阻器的电流大小也为0.3A，变阻器允许接入电路的最大阻值为
而变阻器的最大阻值为80Ω，综上所述，变阻器接入电路的阻值范围应该为20Ω~50Ω，这样电路才安全；已知小红站上去时，R2接入电路的阻值为20Ω，那么小红的身高为最低身高高度，为140cm。小明身高为160cm，对应变阻器的阻值为40Ω，小红身高为140cm，对应变阻器的阻值为20Ω，变阻器其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比，可得
该变阻器1Ω的阻值，长度为1cm，变阻器接入电路的阻值范围为20Ω~50Ω，阻值的变化量为30Ω，则变阻器变化的长度为30cm，最高身高为
综上所述，在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围为140cm~170cm。
答：（1）小明的重力为500N；
（2）电源UA的电压为18V；
（3）在左边电路安全的前提下，身高测量仪的测量范围为140cm~170cm。
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】（1）根据乙图中右电路可知，电路为R3的简单电路，电流表A1测量电路电流，根据欧姆定律求出小明站在踏板上时R1的阻值，再根据图象数据读出压力的大小，最后根据压力等于重力可知小明的重力；
（2）根据乙图中左电路可知，滑动变阻器与R2串联，电流表A2测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压；根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压，联立关系式可求出电源电压；
（3）当滑片恰好在R2中点时，电压表示数为14.4V，电流表A2的示数为0.36A，根据串联电路电流规律和欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值；根据欧姆定律求出小明和小红测量时动变阻器的连入电路的电阻，根据他们身高的变化得出滑动变阻器的长度，为保证电路安全，根据电压表和电流表的量程分别判断出电路中的最小电流和最大电流，据此求出身高测量仪的测量范围。
15．（2024九下·福田模拟）图甲是某款电梯工作原理的简化模型，轿厢质量600kg，压力传感器置于轿厢内部地面，检测压力大小。图乙是压力传感器电路，电源电压恒定，电阻，电磁铁线圈电阻不计，压敏电阻R阻值随压力F压的变化情况如图丙所示。当压力为时，电路中电流为0.06A：当电路中的电流大于0.1A时启动警报系统，电梯停止运行。求：
（1）空厢匀速竖直上升时，拉力F的大小。
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率。
（3）电梯正常运行，压力传感器能承受的最大压力。
【答案】解：（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小F=G=mg=600kg×10N/kg=6000N；
（2）绳端移动距离s=3m，绳拉力F做的功W=Fs=6000N×3m=18000J；绳拉力F的功率
；
（3）当压力为2×103N时，R=120Ω，电路中电流为0.06A；则电源电压为U=I（R+R0）=0.06A×（120Ω+80Ω）=12V
控制电路的最大电流时，载重量最大控制电路最小总电阻；力敏电阻的阻值
由图丙可知，当RF=40Ω，压力F压=4×103N。
答：（1）空厢匀速竖直上升时，绳拉力F的大小是6000N；
（2）在6s内将空厢匀速竖直提升3m，拉力F做功的功率是3000W；
（3）压力传感器能承受的最大压力4×103N。
【知识点】二力平衡的条件及其应用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析；功的计算及应用
【解析】【分析】（1）忽略绳重、摩擦，空厢匀速竖直上升时，根据二力平衡可知绳拉力F的大小等于轿厢重力，即F=G=mg；
（2）由（1）分析可知，拉力为F，绳端移动距离s=3m，根据W=Fs计算绳拉力F做的功，根据W=Pt计算绳拉力F的功率；
（3） 当压力为时，电路中电流为0.06A ，R=120Ω；根据欧姆定律计算电源电压为U=I（R+R0）；控制电路的最大电流时，电梯停止运行，同理计算载重量最大控制电路最小总电阻，根据串联电路电阻规律可知力敏电阻的阻值，根据图丙分析此时压力。
16．（2024九下·诸城模拟）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】解：（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。
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【分析】（1）（2）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0、滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；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，由乙图可知通过电路的最大电流为0.3A，根据欧姆定律表示出电源电压；由图乙可知通过电路的最小电流为0.1A，且知道此时电压表的示数，根据串联电路的电压规律结合欧姆定律表示出电源电压，解方程组可得电源电压和定值电阻R0的阻值；
（3）根据欧姆定律求出当电流表示数为0.18A时电路的总电阻，根据串联电路的电阻规律计算滑动变阻器接入电路的阻值；根据丙图的相关数据得出滑动变阻器接入电路的阻值和水位的函数关系，进一步确定此时是否达到警戒水位。
17．（2024九下·涟水模拟）某物理兴趣小组设计了一套测量货车重力的模拟装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长1.2m，O为支点，AB∶OB＝5∶1，平板上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。当电源电压U为12V，平板空载时，闭合开关S，电压表的示数为1.5V。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
F/N 0 4 8 12 16 20 23 …
R/Ω 70 60 50 40 30 20 12.5 …
（1）定值电阻R0的阻值；
（2）当平板上物体重120N时，电压表的示数；
（3）电池组用久后电源电压变小为9V，要求平板上重为120N的物体对应的电压表读数和电池组的电压U＝12V的情况下相同，其它条件不变，只水平调节杠杆上触点B的位置即可实现，试判断并计算触点B应向哪个方向移动？移动多少距离？
【答案】解：（1）压力传感器和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，由表格可知当平板空载时，压力传感器的阻值为70Ω，因串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，则由欧姆定律可得：
即
解得。
（2）平板上物体对平板的压力，
由题知AB：OB=5：1则OA∶OB＝6∶1，由杠杆平衡条件FA×OA＝FB×OB，
得杠杆A点受到的压力
，
由于力的作用是相互的，压力传感器受到的压力为20N，
由表格可知压敏电阻的阻值R'＝20Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，
由欧姆定律得
此时电压表的示数
；
（3）电源用久后电压变小，电路中电流变小，若要求此时平板上重为120N的物体对应的电压表示数和电源电压为12V的情况下相同，则需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向右移动B触点，设调节距离为L，此时压力传感器阻值为R''，因为此时电压表示数和R0的阻值不变，所以由欧姆定律可知电路中电流不变，仍然为0.4A，则此时的电源电压
即
解得
；
由表格可知可知传感器受到的压力为23N，
由于力的作用是相互的，杠杆A点受到的压力为
，
由杠杆平衡条件可得
，
即
解得
。
答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）当平板空载时，电压表的示数为4V；
（3）如果只水平调节杠杆上触点B的位置，则触点B应向右移动，移动3cm。
【知识点】杠杆的平衡条件；电路的动态分析
【解析】【分析】(1)压力传感器和定值电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，由表格可知当平板空载时压力传感器的阻值，根据串联电路电压规律和电流特点，结合欧姆定律计算定值电阻z的阻值；
(2)平板上物体对平板的压力等于自身的重力，根据杠杆平衡条件可得杠杆B点受到的压力，由力的作用是相互的可知压力传感器受到的压力，由表格可知此时压敏电阻的阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算此时电压表的示数；
(3)电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流，需减小压力传感器的电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向右调节B触点，设调节距离为工，此时压力传感器阻值为R”，利用欧姆定律求其大小；从图象可知传感器受到的压力，由于力的作用是相互的，可求杠杆A点受到的压力，利用杠杆平衡条件求工的大小。
六、综合题
18．（2024九上·吉林月考）小明同学为了制作一个温度报警装置设计了如图甲所示电路，R1为热敏电阻，它的阻值随温度的变化图像如图乙所示，当温度是40℃时，电压表示数为10.8V；温度为60℃时电压表示数为12V。R0是定值电阻，电源电压保持不变。
（1）甲电路中，温度越高电压表示数越 ；
（2）请通过计算求出小明所选用的定值电阻是多少Ω，电源电压为多少V？（写出必要的文字说明及表达式和最终结果）；
（3）小魏同学用原有热敏电阻和恒流电源设计了如图丙所示电路，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R1变化时，通过R1的电流大小保持不变。通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从：20℃上升到30℃，电压表的示数变化了10mV。当环境温度为40℃时，电压表示数为 mV。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更 的恒流源。
【答案】（1）大
（2）300Ω，18V
（3）80；大
【知识点】欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）根据图甲、乙，电阻串联，电压表测量R0两端的电压，温度越高，R1的阻值越小，电路的总电阻越小，电路中的电流越大，根据U=IR，R0两端的电压越大。
（2）图乙中，当温度是40℃时，R1的阻值是200Ω，电压表的示数为10.8V，根据则
，则······①
图乙中，当温度是60℃时，R1的阻值是150Ω，电压表的示数为12V，根据，得
······②，联立①②，得到：R0=300Ω，U=18V；
（3）根据图乙，温度上升80℃，对应电阻减小：250Ω-50Ω=200Ω，每升高1℃，R1的阻值减小值为：，电流恒定时，U与R成正比，故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比，即两者的比值即为恒定电流的值。从20℃~30℃，电阻减小量为：2.5×10Ω=25Ω；
故恒定电流值为：，
当环境温度为40℃时，电阻为200Ω，电流不变仍为0.4mA，故电压U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
为了增大改装置的灵敏度，应该在温度变化量相同时，变化更大的电压，根据U=IR，恒流状态下，电流I越大，电压U变化量越大，装置更灵敏，应该换一个电流更大的恒流源。
【分析】（1）根据电阻和温度关系，判断电阻变化，在串联电路中，电阻减小，电流变大，减小的电阻分压变小；
（2）根据，结合不同温度下的电阻和分压，计算电流，根据串联电路电阻相等，计算定值电阻和电源电压；
（3）根据电流恒定，电压的变化和电阻的变化成正比，计算电流大小；利用U=IR，计算分压大小。
（1）由图甲可知，两个电阻串联，电压表测量R0两端的电压，由图乙可知，温度越高，R1的阻值越小，由电阻的串联可知电路中的总电阻越小，由可知电路中的电流越大，由U=IR可知R0两端的电压越大。
（2）由图乙可知，当温度是40℃时，R1的阻值是200Ω，电压表的示数为10.8V，根据欧姆定律得到
①
由图乙可知，当温度是60℃时，R1的阻值是150Ω，电压表的示数为12V，根据欧姆定律得到
②
由①和②得到
R0=300Ω，U=18V
（3）根据图乙可知，温度上升80℃，对应电阻减小
250Ω-50Ω=200Ω
故每升高1℃，R1的阻值减小值为
根据可知在恒定电流状态下，U与R成正比，故电压变化量ΔU与电阻变化量ΔR成正比，即，两者的比值即为恒定电流的值。从20℃到30℃，电阻减小量为
2.5×10Ω=25Ω
故恒定电流值为
当环境温度为40℃时，电阻为200Ω，电流不变仍为0.4mA，故电压
U1=IR″1=0.4mA×200Ω=80mV
[2]为了增大改装置的灵敏度，应该在温度变化量相同时，变化更大的电压，根据欧姆定律变形公式U=IR可知，恒流状态下，电流I越大，电压U变化量越大，装置更灵敏，故应该换一个电流更大的恒流源。
19．（2024九下·南关模拟）某科技社团在实践活动中，将一支实验室常用弹簧测力计改装为电子测力计，其原理图如图甲所示，电源电压为24V，R1是定值电阻，电压表量程为0 15V，电流表量程为0 3A，R2是一根最大阻值为30Ω，长6cm，粗细均匀的电阻丝。测力计所测力为零时，滑片P刚好在R2的最上端，测力计弹簧的伸长与所受拉力关系如图乙所示（测力计中弹簧重力可忽略不计）。
（1）若改装后的测力计示数随着所测力的增大而增大，则应用 （选填“电流表”或“电压表”）来显示所测力的大小；
（2）若改装后测力计所测拉力为15N时，电流表的示数为0.8A，则定值电阻R1的阻值为多少？
（3）在第（2）问的基础上，若改装后的测力计某次测量时，电压表的示数为15V，此时所测力的大小为多少？
（4）若要增大该测力计的测量范围，可以适当 （选填“增大”或“减小”）电源电压。
【答案】电压表；15Ω；25N；减小
【知识点】弹力；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（1）据题可知，两电阻串联，根据串联分压可知，当R2变大（测力计测力值增加），两端电压增加，所以使用电压表显示测力计大小
（2）当被测拉力为15N时，据题可知连入电阻丝的长度是3cm，
则其电阻为0.5×30Ω=15Ω，
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻
据串联电路的电阻特点有，R1的阻值15Ω
（3）电压表示数为15V时，两端电压
U1=24V-15V=9V，
根据串联分压列式即
解得
，
连入电阻丝的长度为
由乙图可知，被测拉力大小为25N。
（4）若要增大该测力计的测量范围，应减小电源电压。
综上第1空、电压表；第2空、15Ω；第3空、25N；第4空、减小
【分析】根据欧姆定律、串联电路分压原理的实际生活中应用填空
1、欧姆定律：公式为U=IR，据题可知 电源电压为24V ，电流为0.8A，据此计算电路总电阻
2、串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，，所以变阻器电阻越大，电压越大，可以使用电压表显示测力计的大小，电压表示数为15V时，两端电压9V，据此计算R2
20．（2024九下·本溪模拟）综合实践小组的同学在参观了某水库后，发现水库中的水位报警器不但能显示水位高低，当水位达到警戒线时还能自动报警，于是产生了浓厚的兴趣，小组同学利用自己所学的知识，尝试设计水位报警器。
（一）初步设计能显示水位的“水位仪”
（1）同学们利用如图甲所示的装置，设计了可以显示水位的“水位仪”。当水位升高时浮子带动滑片向上移动，如图中虚线所示；（电阻丝R的电阻与长度成正比）
（2）如果电压表量程为0~15V，闭合开关S，当水位升高时，电路中的电流将 ，如果将电压表表盘的数值改为水位高度重新标注，那么其刻度是否均匀？ ；
（3）此装置中如果水位升高使滑片滑到R的最上端时，电压表正好达到最大值，那么应选择电压为 V的电源。实验过程中若换用长度相同、粗细均匀，但横截面积更大的电阻丝替代原有的电阻丝，电压表表盘所标注的水位高度是否需要重新标注 。
（二）改进“水位仪”
设计后小组同学讨论发现，该装置中的浮子如果直接放入水库中，由于受外界因素影响较大，显示不准确，于是对设计进行了如图乙所示的改进。改进后水槽与水库中的水连通，水槽中的水位和水库水位 。
（三）增加报警功能
为了使水位达到警戒线时，能实现报警功能，小组同学又增加器材设计了如图丙所示的装置。闭合开关S，当滑片滑至变阻器最上端时，与滑片相连的金属杆右端的触点b与触点a连接，报警装置启动，灯亮铃响，此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是 。
【答案】不变；均匀；15；见解析；相平；并联
【知识点】串联电路和并联电路的辨别；滑动变阻器的原理及其使用；欧姆定律及其应用；电路的动态分析
【解析】【解答】（2）当水位升高时，滑片在移动的过程中电路中的电流不变。由可知，R两端的电压与R的阻值成正比，电压表表盘刻度是均匀的。
（3）当滑片滑到R的最上端时，电路中只有一个电阻R，其两端电压15V等于电源电压，由串联分压的规律可知，电阻分压大小与电阻成正比，因同一电阻粗细均匀，则电压表的示数与所测电阻丝的长度成正比。由于更换的电阻丝与原电阻丝等长，滑片在电阻丝上的位置与水位之间的对应关系保持不变。所以电压表表盘所标注的水位高度不需要重新标注。
（二）水槽下部与水库中的水连通，上部开口，符合连通器的特征，水槽中的水位和水库水位相平。
（三）由图可知，电铃、电灯和电阻丝首与首相连，尾与尾相连，此时电阻丝与电铃和电灯的连接方式是并联。
故答案为：不变；均匀；15；见解析；相平；并联。
【分析】根据欧姆定律、连通器、串并联填空
（1）要知道电流表的示数变化只需要知道电路中电阻的变化，因此要对电路结构进行分析，再根据U=IR可得电压表的变化；
（2）根据电压表量程分析电源电压，根据U=IR分析电压变化；
（3）上端开口、底部互相连通的容器叫连通器，船闸、过路涵洞、锅炉水位计等都是连通器；
（4）电路的串并联：串联：电路元件首位相连，并联：电路元件首首相连，尾尾相接，所以电铃、电灯和电阻丝首与首相连，尾与尾相连，所以为并联
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