2021中考物理真题分类汇编-欧姆定律-欧姆定律的应用专题三（含答案，共54题）

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2021中考物理真题分类汇编-欧姆定律-欧姆定律的应用专题三（含答案，共54题）

一．计算题（共46小题）
1．（2021•日照）常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是燃料电池型酒精测试仪（简称“电池型”），利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，某款“电池型”工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪（简称“电阻型”），气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，某款“电阻型”工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
（1）已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？
（2）用该款“电阻型”检测时，请计算：
①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？
2．（2021•青岛）如图甲所示电路，电源电压保持不变，灯R1标有“6V 6W”的字样，且阻值不变。当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，灯R1的实际功率为1.5W，滑片P置于c点时，R3在1min内消耗的电能为20J。当只闭合开关S、S2时，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端的过程中，电路总功率P随滑动变阻器R3阻值变化的关系图象如图乙所示，且滑片P置于b端时，R2与R3的功率之比为1：5。求：
（1）灯R1的阻值；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率。
3．（2021•遵义）某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2，先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V；再将滑片P移至某一位置时，电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中，该同学接入两只电流表（图中未画出），在保证电路安全的前提下，将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，测得两电流表的示数并记录在下表中。

滑片P移动的次序
1
2
3
4
5
电流表A1的示数/A
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
电流表A2的示数/A
1.30
1.40
1.55
1.80
2.30
（1）求R2的最大阻值；
（2）求R1的阻值和电源电压；
（3）请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值？
4．（2021•黔西南州）在如图所示电路中，电源电压为18V，电阻R1的阻值为10Ω。滑动变阻器标有“50Ω 2A”字样，电压表的量程为“0～15V”。闭合开关后，电路正常工作。求：
（1）当电压表的示数为14V时，电阻R1的电功率；
（2）在滑片由B端移到A端的过程中，电路中电流的变化范围；
（3）若在电路中再串联一个量程为“0～0.6A”的电流表，要使电路中的电流变化量最大，求滑动变阻器连入电路中的阻值范围。

5．（2021•呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率。

6．（2021•兴安盟）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力

F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S。求：

（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是多少？（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
7．（2021•南通）如图，电路中电源电压恒定，小灯泡L的额定电压为6V，滑动变阻器R1标有“200Ω 1A”，电压表量程为0～5V。只闭合开关S2，当R1的滑片P移至最左端时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A；再闭合S1，电流表的示数变为0.8A。求：
（1）灯泡的额定功率；
（2）电阻R2的阻值；
（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值。

8．（2021•滨州）在如图甲所示的电路中，电源电压6V保持不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，闭合开关S后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：

（1）定值电阻R1的阻值。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功。
（3）将R1和R2按图乙所示的电路连接，电源电压不变并闭合开关S，求图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值。
9．（2021•徐州）如图所示电路，开关S断开时，电阻R2两端的电压为2V，功率为1W；开关S闭合时，电阻R1的功率为4.5W。求：
（1）开关S断开时，通过R2的电流。
（2）R1的阻值。

10．（2021•常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R1＝8Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，断开开关S2，闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光。问：
（1）电源电压有多大？
（2）灯泡L的额定功率有多大？
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，在不损坏电路元件的前提下，R2接入电路的阻值范围？

11．（2021•凉山州）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，改变R2的阻值，两电压表示数与电流表示数变化关系如图所示，当滑片P在b端时电流表示数为0.3A。

（1）求R2的最大阻值；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2W，求电源电压U和R0的阻值；
（3）若滑动变阻器的滑片P从a端向b端每移动1cm阻值改变1Ω，设滑片P从a端移动到b端的距离为xcm，写出R2消耗的电功率P随x变化的关系式。
12．（2021•广州）小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况，连接了如图1的实物图，其中电源可以提供不同的电压。

数据序号
1
2
3
4
5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
数字电压表V1示数U1/V
2.88
2.97
3.04
3.10
3.15
数字电压表V2示数U2/V
0.15
0.26
0.72
1.30
1.98
（1）请根据实物图，在图2虚线框中画出电路图（用表示数字电压表V1和V2）。
（2）求：电流为0.10A时，小灯泡的阻值。
（3）求：电流为0.30A时，LED的功率；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能。
（4）小明利用两节干电池（约3V）和图1中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED，为保护被测LED，设计了如图3所示的电路，根据表中数据，推断检测时，通过LED的电流是否能达到0.3A？　 　，理由是 　 　。
13．（2021•宿迁）新冠疫情期间，进入校园人员要接受体温检测，电子体温计是方便快捷的测温仪器。小华与小明从网上查阅说明书得知，电子体温计的探测器是热敏电阻。他们买来两个相同的热敏电阻Rx，放入各自准备的恒温箱内（虚线框所示），通过调节恒温箱内的温度，测量热敏电阻在不同温度时的阻值。小华使用阻值为100Ω的电阻R1等器材设计了如图甲所示电路，将实验数据记录于表一中，小华对表一中的数据深感疑惑。老师告诉他，他使用的是实验室中的恒流电源（提供恒定电流的电源）。小明则利用恒压电源（提供恒定电压的电源）和定值电阻R2等器材设计了如图乙所示的电路，并将实验数据记录于表二中，回到教室，才发现没有记录电源的电压和R2的阻值。

表一：
t/℃
32
…
…
42
U1/V
2


2
U/V
14


10
表二：
t/℃
32
…
…
42
U1/V
9


8
（1）求热敏电阻分别在32℃和42℃时的阻值。
（2）在表格中记录的温度范围内，求小华设计的电路消耗电功率的最大值。
（3）求小明设计的电路中恒压电源的电压和定值电阻R2的阻值。

14．（2021•荆门）如图甲所示是公路上的超载检测装置的简化原理图。滑动变阻器RAB的滑片P与称重平台固定在一起，和称重平台一同升降，用电流表的示数显示货车对称重平台的压力F。滑片P从A端下滑距离L与压力F的关系如图乙所示。当滑片P位于A端时为空载，当滑片P位于B端时为超载临界点，此时电流表的示数为2A，称重平台锁止不再下降。已知电源的电压为4V，RAB阻值均匀，每厘米长的电阻为1Ω，总长为8cm。求：

（1）R0的阻值；
（2）空载时RAB消耗的功率；
（3）当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，此时F的大小是多少。
15．（2021•鄂州）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，R1＝10Ω，滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.8A，求电源电压；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，求R3的阻值；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率及此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。

16．（2021•玉林）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，OB长1m，O为支点，OA：AB＝1：4，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，闭合开关S，电流表的示数为0.2A。（平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计）求：

（1）电源电压；
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力；
（3）在电路安全的情况下，缓慢增加平板上的物体的重力过程中，当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值；
（4）当平板上物体重为250N，此时电路不安全，若可移动A点使电路安全，则A点移动的方向和A点移动的最小距离。
17．（2021•湘西州）如图甲所示电路中，电源电压U＝6V，电阻R1＝30Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时，电路中的电流表示数如图乙所示。求：
（1）通过R1的电流。
（2）此时滑动变阻器R接入的阻值。


18．（2021•娄底）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？

19．（2021•恩施州）如图所示电路，电源电压保持不变，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～15V，灯泡上标有“6V 3W”字样，R1＝18Ω。（a）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡正常发光。（b）当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，电流表示数为0.3A。求：
（1）灯泡正常发光时的电阻多大？
（2）电源电压多大？
（3）若将R1换成R3＝9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，电路中的电功率变化范围（结果保留一位小数）？

20．（2021•无锡）图甲为某品牌电压力锅，其电路原理图如图乙所示。电源转换器将U＝220V的电压转换为直流低电压U'（保持不变），R是热敏电阻，温度与锅内温度保持一致，当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω。R'是可调电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A时，衔铁P被吸起（开关断开），此时锅内温度为115℃；当电流减小到0.012A时，衔铁P被释放（开关重新接通），此时锅内温度为110℃。S为电源开关；S1为定时器开关，闭合后自动开始计时，计时结束会自动断开，无外力不再闭合，S2为保温开关，开始时处于闭合状态，当锅内温度达到80℃时断开，当锅内温度低于60℃时自动闭合，保压指示灯L1、保温指示灯L2阻值可忽略。R1、R2阻值均为110kΩ，R3为加热盘，额定电压为220V，电阻为48.4Ω。

某次煮饭时，电压力锅内加入适量米和水，盖好盖子，闭合S、S1，电压力锅进入“加热”工作状态，6min后灯L1亮起，电压力锅进入“保压”工作状态，保压期间，观察到灯L1间歇发光；再过一段时间，S1断开，灯L2亮起，电压力锅进入“保温”工作状态。
（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为多少？
（2）电压力锅进入“保温”工作状态后，下列说法中错误的是 　 　。
A.灯L1、L2间歇发光
B.灯L1会熄灭、灯L2间歇发光
C.当锅内温度低于60℃时，R3正常工作
D.当锅内温度达到80℃时，通过R3的电流小于0.002A
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为多少？
21．（2021•攀枝花）如图所示电路中，R1为定值电阻，R为滑动变阻器，灯泡L标有“4V 2W”字样。滑动变阻器的滑片P滑到某一位置，把滑动变阻器分为左右两部分，且右边阻比左边电阻小3Ω。只闭合开关S1，电压表V1的示数为U1；只闭合开关S2，电压表V2的示数为U2，两次灯泡均正常发光，且U1：U2＝4：3，求：
（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）滑动变阻器的总电阻。

22．（2021•荆州）如图所示的电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其I﹣U图象如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I＝0.2A，电阻R1消耗的功率为P1，变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.5A，电阻R1消耗的功率为P1'，且P1：P1'＝16：25。

（1）求小灯泡L正常发光时的阻值；
（2）求电源电压；
（3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。
23．（2021•内蒙古）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：

（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
24．（2021•绥化）如图所示，电源电压不变，定值电阻R0＝20Ω，电流表量程为0﹣3A，小灯泡L标有“8V 4W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光。求：

（1）小灯泡正常工作一分钟消耗多少电能？
（2）电源电压是多少伏？
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是多少？
25．（2021•贺州）在如图所示的电路中，电源电压U＝6V，小灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（电源电压和小灯泡的阻值均保持不变），R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 1A”的字样，电流表A的量程为0～0.6A。求：
（1）小灯泡L的电阻RL；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围。

26．（2021•河南）小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯，其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为“220V 44W”的灯泡L，天暗时灯自动发光，天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V，定值电阻R0为200Ω。在一定范围内，光敏电阻R的阻值与光照强度E（光照强度E的单位为lx，光越强光照强度越大）之间存在一定关系，部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计，当天色渐暗，通过线圈的电流为0.02A时，恰好启动工作电路的照明系统。试问：
光照强度E/lx
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
光敏电阻R/Ω
120
60
40
30
24
（1）随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值 　 　（选填“增大”或“减小”），电磁铁的磁性 　 　（选填“增强”或“减弱”），当光照强度减小到一定值时，衔铁会被 　 　（选填“吸下”或“释放”），照明系统启动。
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是多少？
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为多少？此时光照强度为多少？

27．（2021•广东）如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，定值电阻R0的电功率和电流的P﹣I关系图象如图乙所示，求：

（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。
28．（2021•长沙）如图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：
滑动变阻器的滑片位置
电压表V1的示数U1/V
电压表V2的示数U2/V
A
9U0
9U0
B
6U0
10U0
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

29．（2021•菏泽）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
（1）求R1的阻值；
（2）求R2的最大阻值；
（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为何值时，R2的电功率最大？R2电功率的最大值是多少？
30．（2021•广西）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图1甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。

31．（2021•衡阳）如图所示的电路中，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求：
（1）电源电压；
（2）电流表A的示数。

32．（2021•天津）如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω，只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A。求：
（1）电源电压；
（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数。

33．（2021•衡阳）某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为30厘米，阻值为15欧，电源电压U恒为9伏，保护电阻R0为3欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v（米/秒）
0.3～1.5
1.6～3.3
3.4～5.4
5.5～7.9
8.0～10.7
10.8～13.8
风压p（帕）
0.055～1.4
1.6～6.8
7.2～18
18.9～39
40～72
72.9～119
（1）无风时，求通过R0的电流；
（2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级；
（3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为10m/s，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为p＝kv2，（其中k为常量，数值为0.6），假设你为该小组成员，请你计算出风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数。
34．（2021•杭州）如图电路中，电源电压恒为4.5V，灯泡规格是“3V 0.75W”。
（1）灯泡正常工作时，电压表V1、V2示数分别为多少？滑动变阻器接入的电阻为多少？
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能是多少？

35．（2021•江西）小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有“2V 2W”的小灯泡和一个定值电阻R0连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数总在0.2A～1A的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：
（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻；
（2）定值电阻R0与小灯泡的连接方式；
（3）定值电阻R0的阻值；
（4）滑动变阻器R的最大阻值。

36．（2021•十堰）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10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求：

（1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的最大阻值；
（3）电路总功率的最大值和最小值。
37．（2021•达州）如图所示，电源电压和灯泡电阻不变，灯L标有“2.5V 1.25W”字样，定值电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R0标有“？Ω 1A”字样，电流表量程为0～3A。当闭合开关S、S3，断开S1、S2，滑动变阻器滑片P从最右端移动到某一位置时，灯泡恰好正常发光，R0连入的电阻减小了9Ω，电压表示数变化了0.5V。求：
（1）灯泡的电阻。
（2）R0的最大阻值和电源电压。
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率是多少？

38．（2021•宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝（同一条金属丝的阻值与其长度成正比）。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra＝　 　Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB=23OB时，电流表示数为0.36A；当PB=12OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO=13OC时，电压表示数为4.8V；当PO=14OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。

39．（2021•温州）常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0～0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。
电阻丝的长度（厘米）
0
5
10
15
20
电阻丝的阻值（欧姆）
0
10
20
30
40

（1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是 　 　。
（2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？
（3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。
①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ＝　 　。
②该密度仪能测量的最大密度为 　 　克/厘米3。
40．（2021•绍兴）某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1＝220V，R1＝242Ω，控制电路电源电压U2＝3V，R2＝300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：
（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与 　 　（选填“B”或“C”）静触点相接触。
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。
（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。
41．（2021•内江）电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍，如图所示，是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中，电源的电压为3V，是电压表（也是电子秤的示数表盘），R0是阻值为6Ω的定值电阻，R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝（单位长度的电阻丝的阻值相等），P是与弹簧C连接在一起的金属滑片，弹簧所受压力F与压缩量△L的关系如表所示。在不称量重物时，滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处，弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计，塑料盘和金属板的重力不计，g＝10N/kg。当开关S闭合后，则
弹簧压缩量△L/cm
1
2
3
4
弹簧受到的压力F/N
10
20
30
40
（1）该电子秤工作时的电功率是多少？
（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是多少？

42．（2021•成都）如图所示电路，电源电压U＝6V，定值电阻R1＝10Ω。
（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器R2的滑片位于a端时，电流表的示数为0.2A。求此时定值电阻R3的电功率。
（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器R2的滑片位于中点时，电流表的示数为0.3A。求滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中，电压表示数的变化范围。

43．（2021•济宁）在如图所示的部分电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。

44．（2021•连云港）一位设计师设计了一种“重力灯”。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种“重力灯”的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为25kg的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为2.4m的过程中，就可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光4min。（g取10N/kg）

（1）甲图虚线框内一定有 　 　，它的工作原理是 　 　。
（2）求重物下落时，重力做功的功率。
（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率。
（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的a、b两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出3.6V电压）。R0为标有“5Ω 0.3A”的定值电阻，滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”，电流表选择量程为0～0.6A，电压表选择量程为0～3V。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
45．（2021•泰安）物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。

（1）探头A的密度是多少？
（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？
（3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。
46．（2021•广元）如图甲所示，电源电压恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是40Ω，小灯泡的额定电压为6V，它的电流随电压变化的图象如图乙所示。

（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，此时小灯泡恰好正常发光。求电源电压和小灯泡的额定功率；
（2）当只闭合开关S2时，此时电流表的示数为0.4A，求电阻R2的阻值，小灯泡的实际功率；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min，求电流通过电阻R2产生的热量。
二．综合能力题（共4小题）
47．（2021•呼和浩特）“建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
（2）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（1）中数据，求电源电压；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。

48．（2021•长春）鉴定牛奶、酒的品质，农业选种时配制盐水等，都需要测量密度。为此，某科技小组设计了一款多量程密度计，其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变，电流表量程选用0～0.6A，将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R1所受压力每增加1N，阻值减小6.25Ω；压敏电阻R2所受压力每增加1N，阻值减小△R，实验中R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。（装置中杯子质量忽略不计，ρ水＝l.0g/cm3，g＝10N/kg）
（1）闭合开关，电流表示数如图乙所示，为 　 　A；将杯子放在R1上，向杯子中缓慢注入重1.6N、密度为1.6g/cm3的液体，在杯子外表面标记出液面位置，此时R1的阻值为2Ω，电流表示数为0.6A。则R1不受压力时的阻值为 　 　Ω，电源两端的电压为 　 　V。
（2）倒出杯子中的液体，将杯子擦干放在R2上，向杯子中缓慢注入水，使水面到达标记处，电流表示数为0.6A；如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体，液面到达标记处时，电流表示数为0.5A，则这种液体的密度应为 　 　g/cm3。
（3）分析发现，与杯子放在R1上制作的密度计相比较，杯子放在R2上制作的密度计的优点是 　 　。

49．（2021•海南）为了庆祝中国共产党成立100周年，某校开展了科技竞赛活动，物理兴趣小组设计了车速提醒简化电路，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10Ω，Rv为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rv的阻值与车速关系的图像。求：
（1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越 　 　（选填“大”或“小”）；
（2）当车速为120km/h时，电流表示数为0.2A，求此时电压表的示数和Rv的阻值；
（3）电源电压的大小；
（4）当车速是60km/h时，电压表的示数。
50．（2021•宜昌）如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。
（1）当秤盘为空时，R的阻值为 　 　；
（2）体重为600N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2.4V，则R0的阻值是多少？
（3）若小华站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是0.45J，则小华的体重为多少牛？

三．解答题（共4小题）
51．（2021•黔西南州）如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随油面落下，带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动，从而改变了电路中电流表的示数。因此，电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度，把电流表刻度盘改为相应的油量体积数，就可以直接读出油箱中的油量。
（1）当油箱中的油量增加时，电流表的示数如何变化？为什么？
（2）说明电路中R0的作用是什么？

52．（2021•贵港）如图1所示，电源电压为24V且保持不变，滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 5A”。当S闭合、S1断开，滑片P滑动变阻器的中点时，电压表示数如图2所示；当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，电流表示数如图3所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量；
（3）若电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是多少？整个电路的总功率变化范围是多少？

53．（2021•青海）酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图象所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问：

（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？
（2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。
54．（2021•南京）综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 　 　（选填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升 　 　%。
（5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值应不小于 　 　Ω。

参考答案与试题解析
一．计算题（共46小题）
1．【解答】解：（1）由图乙知，若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时，燃料电池的电压为2V，
此时电路中的电流为：
I=URP=2V20Ω=0.1A，即电流表的示数为0.1A；
（2）由图丙知，两电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，
由图丁知，如果驾驶员没有喝酒时，R2的阻值为50Ω，
此时电路的电流为：
I′=U′R1+R2=9V25Ω+50Ω=325A，
R1两端的电压为：
U1＝I′R1=325A×25Ω＝3V，即电压表的示数为3V；
（3）如果电压表示数为5V，电路的电流为：
I″=U1′R1=5V25Ω=0.2A，
电路的总电阻为：
R=U′I″=9V0.2A=45Ω，
根据串联电路电阻的规律知R2的电阻为：
R2′＝R﹣R1＝45Ω﹣25Ω＝20Ω，
由图知驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。
答：（1）当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为0.1A；
（2）①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为3V；
②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。
2．【解答】解：（1）由题可知灯R1的额定电压U1＝6V，额定功率P1＝6W，
由P＝UI=U2R可知灯R1的阻值为：R1=U12P1=(6V)26W=6Ω；
（2）当只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P置于a端时，电路为灯R1的简单电路，
此时灯R1的实际功率为P1′＝1.5W，
由P=U2R可知电源电压为：U=P1′R1=1.5W×6Ω=3V，
当只闭合开关S、S1，滑片P置于c点时，电路为R1和R3的串联电路，
已知R3在1min内消耗的电能为W3＝20J，
由W=U2Rt可得U32=W3R3t=20J×R31×60s=13W×R3﹣﹣﹣①，
由欧姆定律可知R3两端的电压为：U3＝IR3=UR1+R3R3=3V6Ω+R3R3−−−②，
将②代入到①中得：R32﹣15R3+36＝0，解得R3＝3Ω或12Ω，则滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值为3Ω或12Ω；
（3）当只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片P在a端时，电路为R2的简单电路，由图乙可知，此时电路的总功率P＝3W，
由P=U2R2可知R2的阻值为：R2=U2P=(3V)23W=3Ω；
当只闭合开关S、S2，滑动变阻器的滑片P在b端时，电路为R2和R3的串联电路，
此时R2与R3的功率之比为1：5，即P2′P3′=I′2R2I′2R3′=R2R3′=15，
则R3的最大阻值为：R3′＝5R2＝5×3Ω＝15Ω，
由P=U2R可知，当电路中的总电阻最大时，电路的总功率最小，
由串联电路的电阻特点可知，总电阻最大为：R大＝R2+R3′＝3Ω+15Ω＝18Ω，
则电路的最小功率为：P小=U2R大=(3V)218Ω=0.5W。
答：（1）灯R1的阻值为6Ω；
（2）滑片P置于c点时，滑动变阻器连入电路中的阻值为3Ω或12Ω；
（3）当只闭合开关S、S2时，电路消耗的最小功率为0.5W。
3．【解答】解：（1）在图甲电路中，该同学将滑片P置于最右端后闭合开关，两电阻串联接入电路，滑动变阻器接入电路最大阻值，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流，由欧姆定律可得R2的最大阻值：R2=U2I=15V0.3A=50Ω。
（2）串联电路总电压等于各部分电压之和，将滑片P置于最右端时，电源电压：U＝IR1+U2＝0.3A×R1+15V﹣﹣﹣﹣①
将滑片P移至某一位置时，电源电压：U＝I′R1+U2′＝0.5A×R1+9V﹣﹣﹣﹣②
①②联立可得：R1＝30Ω，U＝24V；
（3）在图乙电路中，两电阻并联接入电路，并联电路互不影响，并联电路各支路两端电压相等，
将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值，电流表A1的示数不变，所以电流表A1测定值电阻R1支路的电流，
①电流表A2测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，
则第一次通过滑动变阻器的电流I1＝1.3A﹣0.8A＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′=UI1=24V0.5A=48Ω，
第二次通过滑动变阻器的电流I2＝1.4A﹣0.8A＝0.6A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′′=UI1=24V0.6A=40Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2＝48Ω﹣40Ω＝8Ω，
第三次通过滑动变阻器的电流I2＝1.55A﹣0.8A＝0.75A，此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′′′=UI1=24V0.75A=32Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR2′＝40Ω﹣32Ω＝8Ω，
滑动变阻器改变的阻值相同，故符合题意；
②电流表A2测滑动变阻器的电流，则第一次滑动变阻器接入电路的阻值R21=UI21=24V1.3A≈18.46Ω，
第二次滑动变阻器接入电路的阻值R22=UI22=24V1.4A≈17.14Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR21＝18.46Ω﹣17.14Ω＝1.32Ω，
第三次滑动变阻器接入电路的阻值R23=UI23=24V1.55A≈15.48Ω，滑动变阻器改变的阻值：ΔR22＝17.14Ω﹣15.48Ω＝1.66Ω，
滑动变阻器改变的阻值不同，故不符合题意。
答：（1）R2的最大阻值为50Ω；
（2）R1的阻值为30Ω，电源电压为24V；
（3）图乙电路中电流表A1与定值电阻串联接入电路，电流表A2在干路，R2每次改变的阻值为8Ω。
4．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压。
（1）当电压表的示数为14V时，串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R1两端的电压：
U1＝U﹣U2＝18V﹣14V＝4V，
电阻R1的电功率：P1=U12R1=(4V)210Ω=1.6W；
（2）当滑片在A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流：
I′=UR1=18V10Ω=1.8A，
已知滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，
所以电路中的最大电流为1.8A，
电压表的量程为“0～15V”，由串联分压原理可知当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由欧姆定律可知此时电路中的电流最小，此时R1两端的电压：
U1′＝U﹣U2′＝18V﹣15V＝3V，
电路中的最小电流：
I″=U1′R1=3V10Ω=0.3A，
所以电路中电流的变化范围为0.3A～1.8A；
（3）当电压表的示数为15V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
R滑max=U2′I″=15V0.3A=50Ω，
当电流表的示数最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路中的总电阻：
R总=UI=18V0.6A=30Ω，
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小阻值：
R滑min＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
滑动变阻器接入电路中电阻的范围为20Ω～50Ω。
答：（1）当电压表V的示数为14伏时，电阻R1的电功率为1.6W；
（2）在滑片移动的过程中，电路中电流的变化范围为0.3A～1.8A；
（3）若在电路中再串联一个电流表，要使电路中的电流变化量最大，滑动变阻器连入电路中的阻值范围为20Ω～50Ω。
5．【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电阻R1消耗的电功率P1＝3W；
电阻R1的阻值：R1=U2P1=(6V)23W=12Ω，
通过电阻R1的电流：I1=UR1=6V12Ω=0.5A，
当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，即I＝1.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，
并联电路各支路两端电压相等，电阻R2的阻值：R2=UI2=6V1A=6Ω；
（2）电路的总功率：P＝UI＝6V×1.5A＝9W。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为12Ω和6Ω；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率为9W。
6．【解答】解：（1）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
V排＝V物＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
则M受到的浮力：F浮＝G排＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
（2）水位处于A位置时，弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，此时弹簧的伸长量：ΔL1＝10cm，
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为0N，
此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，此时弹簧的伸长量：ΔL2＝40cm，
水位由位置A降至位置B时，
弹簧的长度增加量：ΔL＝ΔL2﹣ΔL1＝40cm﹣10cm＝30cm；
（3）当水位降至位置B时，R1连入电路的长度：L＝L总﹣ΔL＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为R1连入电路的阻值与对应棒长成正比，即R1L总=R1′L，
所以此时R1接入电路的阻值：R1'=LL总R1=10cm40cm×20Ω＝5Ω，
此时电路中的电流：I'=UR串=UR0+R1′=15V10Ω+5Ω=1A，
由I=UR得：
此时R1两端的电压：U1'＝I'R1'＝1A×5Ω＝5V。
答：（1）当水位处于位置A时，M受到的浮力为60N；
（2）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；
（3）水位降至位置B时，电压表的示数是5V。
7．【解答】解：
（1）只闭合开关S2，当变阻器R1的滑片P移至最左端时，只有灯泡L连入电路，电流表测灯泡的电流，
由于灯泡正常发光，则电源电压：U＝U额＝6V，
灯泡的额定功率：P额＝PL＝UIL＝6V×0.5A＝3W；
（2）保持滑片P的位置不变，再闭合S1时，定值电阻R2与灯泡L并联，电流表测量干路电流，
根据并联电路各支路互不影响的特点可知：通过灯泡的电流不变；
根据并联电路中的干路电流等于各支路电流之和可知：
通过R2的电流为：I2＝I﹣IL＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，
根据I=UR可得：R2=UI2=6V0.3A=20Ω；
（3）根据欧姆定律求出，只闭合S1，滑动变阻器R1与R2串联；
已知电压表量程为0～5V，则当电压表示数最大为5V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，总功率最小；
此时R2两端电压：U2＝U﹣U1大＝6V﹣5V＝1V，
电路的最小电流：I小=U2R2=1V20Ω=0.05A，
则R1接入电路的阻值：R1大=U1大I小=5V0.05A=100Ω＜200Ω。
所以，R1接入电路的阻值为100Ω。
答：（1）灯泡的额定功率为3W；
（2）电阻R2的阻值为20Ω；
（3）只闭合S1，当电路总功率最小时R1接入电路的阻值为100Ω。
8．【解答】解：由电路图甲可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由I=UR可得：
R1=U1I=2V0.2A=10Ω；
（2）根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得：
滑动变阻器R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
则100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功：W2＝U2It＝4V×0.2A×100s＝80J；
（3）图甲中，当滑动变阻器连入电路的阻值最大时电路消耗的功率最小，则最小总功率为：
P最小=U2R总=U2R1+R2=(6V)210Ω+20Ω=1.2W；
图乙中，R1与R2并联，根据滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样可知通过滑动变阻器的最大电流为1A，
通过R1的电流为：I1=UR1=6V10Ω=0.6A，
则干路电流为：I总＝I1+I2＝0.6A+1A＝1.6A，
所以，图乙电路消耗的最大功率：P最大＝UI总＝6V×1.6A＝9.6W；
则P最小：P最大＝1.2W：9.6W＝1：8。
答：（1）定值电阻R1的阻值为10Ω。
（2）100s内通过滑动变阻器R2的电流所做的功为80J。
（3）图甲电路消耗的最小功率与图乙电路消耗的最大功率的比值为1：8。
9．【解答】解：（1）由图可知，开关S断开时，R1与R2串联，
根据P＝UI可得，通过R2的电流：
I2=P2U2=1W2V=0.5A；
（2）当S断开时，R1与R2串联，根据串联电路中电流处处相等和I=UR可得电源电压：
U＝IR1+U2＝0.5A×R1+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
开关S闭合时为R1的简单电路，根据P=U2R可得电源电压：
U=P1R1=4.5W×R1−−−−−−−−−−②
由①②联立可得：R1＝2Ω或R1＝8Ω。
答：（1）开关S断开时，通过R2的电流为0.5A。
（2）R1的阻值2Ω或8Ω。
10．【解答】解：（1）断开开关S2，闭合开关S、S1，灯泡和电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测灯泡两端的电压，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电阻两端的电压：U1＝IR1＝0.5A×8Ω＝4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL+U1＝2V+4V＝6V；
（2）电流表示数为0.5A，电压表示数为2V，灯泡L正常发光，灯泡L的额定功率：P＝ULI＝2V×0.5A＝1W；
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，定值电阻和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压原理可知当电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由电阻的串联和欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，
电压表的量程为0～3V，当电压表的示数为3V时，电阻两端的电压：U1′＝U﹣U2＝6V﹣3V＝3V，
由欧姆定律可得：U1′R1=U2R2，即3V8Ω=3VR2，解得：R2＝8Ω，
电流表的量程为0～0.6A，当通过电路的电流为0.6A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路的电阻最小为：R′=UI1=6V0.6A=10Ω，
根据串联电路电阻规律可得滑动变阻器接入电路的最小阻值：R2′＝R′﹣R1＝10Ω﹣8Ω＝2Ω，
所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为2Ω～8Ω。
答：（1）电源电压为6V；
（2）灯泡L的额定功率为1W；
（3）断开开关S1，闭合开关S、S2，在不损坏电路元件的前提下，R2接入电路的阻值范围为2Ω～8Ω。
11．【解答】解：如图电路，闭合开关S，R1、R2与R0串联，电压表V2测R2的电压，电压表V1测R1与R2的总电压，电流表测量电路中的电流，
根据串联电路电压的规律，故V1的示数大于V2的示数，故I图象为V1的示数随电流变化，Ⅱ图象为V2的示数随电流变化。
（1）当变阻器连入电路的电阻最大时，电路的电流最小，即为0.3A，
由图象可知：V2的示数为4.5V，V1的示数为8.1V
由I=UR可得R2的最大阻值为：
R2=U2I最小=4.5V0.3A=15Ω；
（2）当变阻器连入电路的电阻最大时，根据串联电路的电压规律及欧姆定律，R1的阻值：
R1=U12−U2I最小=8.1V−4.5V0.3A=12Ω，
若滑片P置于变阻器的中点位置，则变阻器连入电路的电阻为：R中=12R2=12×15Ω＝7.5Ω；
根据P＝I2R可得，电路的电流：
I=P2R2′=1.2W7.5Ω=0.4A，
根据串联电路的规律及欧姆定律可知，电源电压：
U＝U1+I最小R0，
U＝I（R1+R中+R0），
即：U＝8.1V+0.3A×R0；
U＝0.4A×（12Ω+7.5Ω+R0）；
由以上两式可解得：U＝9V，R0＝3Ω；
（3）已知滑片P从a端向b端每移动1cm阻值改变1Ω，滑片移动xcm时，变阻器连入电路的电阻为：R滑＝x（Ω），
由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的电流为：
I′=UR0+R1+R滑，
R2消耗的电功率：P＝I′2R滑＝（UR0+R1+R滑）2×R滑＝（9V3Ω+12Ω+x）2×x=81x(15+x)2。
答：（1）R2的最大阻值为15Ω；
（2）若滑片P置于变阻器的中点位置，R2消耗的电功率为1.2W，电源电压U为9V，R0的阻值为3Ω；
（3）R2消耗的电功率P随x变化的关系式为：P=81x(15+x)2。
12．【解答】解：（1）由图1知：电流从电源正极出发，依次经过灯泡、LED、电流表、开关回到电源负极，数字电压表V1及数字电压表V2分别测量LED及灯泡两端的电压，电路图如下：

（2）由表中数据可知，当电流I1＝0.10A时，小灯泡两端的电压为UL＝0.15V，
由欧姆定律可知，小灯泡的阻值为：RL=ULI=0.15V0.1A=1.5Ω；
（3）由表中数据可知，当电流I5＝0.30A时，LED两端的电压为ULED＝3.15V，
则LED的功率为：P＝ULEDI5＝3.15V×0.30A＝0.945W；
LED在此状态下持续工作100s消耗的电能为：W＝Pt＝0.945W×100s＝94.5J；
（4）由表中数据可知，当电流I5＝0.30A时，LED两端的电压为ULED＝3.15V，而图3中用两节干电池（约3V），小于电流达到0.3A时LED两端的电压，故此时通过LED的电流不能达到0.3A。
答：（1）见解答；
（2）当电流为0.10A时，小灯泡的阻值为1.5Ω；
（3）当电流为0.30A时，LED的功率0.945J；LED在此状态下持续工作100s消耗的电能为94.5J；
（4）不能；此时电源电压约为3V，小于电流达到0.3A时LED两端的电压。
13．【解答】（1）根据题意知，小华使用的是恒流电源；
当t＝32℃时电流为：I=U1R1=2V100Ω=0.02A；
此时热敏电阻Rx两端的电压为：U热＝14V﹣2V＝12V；
热敏电阻Rx的阻值为：Rx=U热I=12V0.02A=600Ω；
当t＝42℃时电阻为：R热′=U热′I′=10V−2V0.02A=400Ω；
（2）根据题意知，小华使用的是恒流电源，根据P＝I2R可知，电阻越大功率越大，由电路图可知定值电阻与热敏电阻串联，所以热敏电阻越大回路电阻越大，由（1）所得结果可知32℃时热敏电阻阻值最大Rx＝600Ω，R1＝100Ω，I＝0.02A。
小华设计的电路消耗电功率的最大值P＝I2（Rx+R1）＝（0.02A）2×（600Ω+100Ω）＝0.28W；
（3）由表2及（1）中结果可知：
当t＝32℃时，U1＝9V，R热＝600Ω，则：I1=U1R热=9V600Ω=0.015A，
由两电阻串联故电源电压U＝I1（R2+R热）＝0.015A×（R2+600Ω）＝0.015A×R2+9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当t＝42℃时，U1′＝8V，R热′＝400Ω，则I1′=U1′R热′=8V400Ω=0.02A，
故电源电压U＝I1′（R2+R热′）＝0.02A×（R2+400Ω）＝0.02A×R2+8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①、②两式解得：U＝12V，R2＝200Ω。
答：（1）32℃热敏电阻的阻值为600Ω，42℃热敏电阻的阻值为400Ω；
（2）电路消耗电功率的最大值为0.28W；
（3）恒压电源的电压为12V，定值电阻的阻值为200Ω。
14．【解答】解：（1）根据题意知道，超载时滑片P位于B端，为电阻R0的简单电路，且超载时电流表的读数为2A，
故R0的阻值R0=UI临=4V2A=2Ω；
（2）当空载时滑片P位于A端，滑动变阻器接入电路的电阻是RP＝8Ω，
电流I1=UR0+RAB=4V10Ω=0.4A，
空载时RAB消耗的功率P＝I2RAB＝（0.4A）2×8Ω＝1.28W；
（3）当一辆货车在称重平台上接受检测时电流表的读数为1A，
此时电路中的总电阻R总=UI2=4V1A=4Ω，
滑动变阻器接入电路的电阻是RP′＝R总﹣R0＝4Ω﹣2Ω＝2Ω，
滑动变阻器的滑片P从A端下滑距离L＝（RAB﹣RAB′）×1cm/Ω＝（8Ω﹣2Ω）×1cm/Ω＝6cm，
从图乙可知此时F的大小为6×105N。
答：（1）R0的阻值为2Ω；
（2）空载时RAB消耗的功率为1.28W；
（3）此时F的大小是6×105N。
15．【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，只有R1连接在电路中，电流表示数为0.8A，则电源电压为：
U＝I1R1＝0.8A×10Ω＝8V。
（2）闭合开关S3时，此时R2与R3串联在电路中，电压表测量R2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V，则此时电流为：
I2=U212R2=5V12×50Ω=0.2A，
则R3的阻值为：
R3=U−U2I2=8V−5V0.2A=15Ω。
（3）闭合开关S1、S2和S3，此时为R1与R2并联，R3被短路，为保证电路元件安全，电压表最大量程15V＞8V，故电压表安全，主要看电流表量程以及滑动变阻器规格。
滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”则通过R2的最大电流为1A，此时电路最大总电流为：
IMAX=IR1+IR2MAX=UR1+IR2MAX=8V10Ω+1A=1.8A，
电路最大功率为：
P＝UIMAX＝8V×1.8A＝14.4W，
此时R2接入电路中的阻值为：
R2′=UIR2MAX=8V1A=8Ω。
故答案为：（1）电源电压为8V。
（2）R3的阻值为15Ω；
（3）电路的最大电功率为14.4W，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为8Ω。
16．【解答】解：（1）当平板空载时，电流表的示数为0.2A，由乙图可知，压力传感器阻值为：R1＝50Ω，则电源电压为：
U＝I1（R0+R1）＝0.2A×（10Ω+50Ω）＝12V。
（2）当电流表示数为0.4A时，R0两端的电压为：
UR0=I2R0=0.4A×10Ω＝4V，
则R两端电压为：
UR=U−UR0=12V﹣4V＝8V，
此时R的电阻为：
R=URI2=8V.04A=20Ω，
根据乙图图像可知，当R＝20Ω时，FB＝30N，物体重力等于A处的压力，根据杠杆平衡知识得：
G＝FA=FB×OBOA=30N×51=150N。
（3）为保护电路安全，电路中最大电流为0.6A，此时电路中电功率最大，R0两端电压为：
UR0′=I3R0=0.6A×10Ω＝6V，
R两端电压为：
UR′=U−UR0′=12V﹣6V＝6V，
压力传感器R消耗功率为：
P1＝UR′I3＝6V×0.6A＝3.6W。
当B处压力为0时，此时电路中电阻最大，电路电功率最小，电流为：
I4=UR′+R0=12V50Ω+10Ω=0.2A，
压力传感器R消耗功率为：
P2=I2R′=(0.2A)2×50Ω=2W，
则当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值为：
P1P2=3.6W2W=95。
（4）为使电路安全，电路中最大电流为0.6A，由（3）可知，此时压敏电阻的阻值为：
R′=UR′I3=6V0.6A=10Ω，
由乙图可知，当压敏电阻为10Ω时，B点最大压力为40N，所以根据杠杆平衡原理，A点最大物重为：
FAMAX=FBMAX×OBOA=40N×51=200N，
现想要物重为250N，电路处于安全状态，则根据杠杆平衡条件：
OA′OB=FBMAXFA′=40N250N=425，
OB长为1m，则OA'为：
OA'=425×1m＝0.16m，
OA=15×1m=0.2m，
移动的距离为：
x＝OA﹣OA'＝0.2m﹣0.16m＝0.04m，移动方向向右。
故答案为：（1）电源电压为12V。
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力150N。
（3）当电路消耗功率分别达最大值和最小值时，压力传感器R消耗功率的比值为9：5。
（4）A点向右移动和A点移动的最小距离为0.04m。
17．【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R并联，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过R1的电流：
I1=UR1=6V30Ω=0.2A；
（2）电流表选用的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流表A的示数I＝0.3A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则通过R的电流：
I2＝I﹣I1＝0.3A﹣0.2A＝0.1A，
滑动变阻器连入电路的阻值：
R2=UI2=6V0.1A=60Ω。
答：（1）通过R1的电流为0.2A；
（2）滑动变阻器连入电路的阻值为60Ω。
18．【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R0与R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由右图知，当环境的湿度增加时，R的阻值减小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，则串联电路的总电阻减小，由欧姆定律I=UR可知电路中电流增大，即电流表示数变大；
（2）根据欧姆定律I=UR知当电路中电流表的示数为400mA时电路的总电阻为：
R总=UI=6V400×10−3A=15Ω，
由串联电路电阻的规律知电阻R的阻值为：
R＝R总﹣R0＝15Ω﹣5Ω＝10Ω；
（3）由右图知当环境湿度为60%时电阻为7.5Ω，
此时电路的电流为：
I′=UR0+R′=6V5Ω+7.5Ω=0.48A，
R0两端的电压为：
U0＝I′R0＝0.48A×5Ω＝2.4V，即电压表的示数为2.4V；
（4）因为电流表的量程为0﹣0.6A，要使湿度表能够测量的环境湿度最大，湿敏电阻的阻值需要最小，电路的总电阻也最小，电路的电流最大，最大为0.6A，由欧姆定律I=UR得电路的最小电阻为：
R总最小=UI大=6V0.6A=10Ω，
由串联电路电阻的规律知湿敏电阻的最小值为：
R小＝R总最小﹣R0＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，
此时定值电阻两端的电压为：
U0′＝I大R0＝0.6A×5Ω＝3V，此时没有超过电压表的量程，
对照右图知此时的环境湿度为80%，即湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
答：（1）变大；
（2）当电路中电流表的示数为400mA时，电阻R的阻值为10Ω；
（3）环境湿度为60%时，电压表的示数为2.4V；
（4）湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
19．【解答】解：（1）由P＝UI=U2R可得，灯泡正常发光时的电阻：RL=UL2PL=(6V)23W=12Ω；
（2）当开关S2断开，S、S1闭合，滑片移到变阻器中点时，灯泡L与12R2串联，电压表测12R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，
所以，电路中的电流：I1＝IL=ULRL=6V12Ω=0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：U＝UL+I1×12R2＝6V+0.5A×12R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当S1断开，S、S2闭合，滑片移至最大阻值处时，定值电阻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，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电源的电压：U＝I2（R1+R2）＝0.3A×（18Ω+R2）﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R2＝12Ω，U＝9V；
（3）将R1换成R3＝9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1时，变阻器与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：I3=UR3=9V9Ω=1A＞0.6A，
所以，电路的最大电流I大＝0.6A，此时电路的电功率最大，则P大＝UI大＝9V×0.6A＝5.4W，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路的电功率最小，
则P小=UR2+R3=(9V)212Ω+9Ω≈3.9W，
所以，电路中的电功率变化范围为3.9W～5.4W。
答：（1）灯泡正常发光时的电阻为12Ω；
（2）电源电压为9V；
（3）若将R1换成R3＝9Ω的定值电阻，闭合开关S、S2，断开S1，电路中的电功率变化范围为3.9W～5.4W。
20．【解答】解：（1）由题意可知，电压力锅在“加热”工作状态时，衔铁P被释放、定时器开关S1闭合，电路为R3的简单电路，
加热盘R3消耗的电功率：P=U2R3=(220V)248.4Ω=1000W，
加热时间：t＝6min＝360s，
由P=Wt可得，加热盘R3消耗的电能：W＝Pt＝1000W×360s＝3.6×105J；
（2）AB.当电压力锅进入“保压”期间，锅内温度控制在110℃～115℃之间，此时灯L1间歇发光，
当电压力锅进入“保温”期间，锅内温度控制在60℃～80℃之间，
要使电压力锅从“保压”状态达到“保温”状态，锅内温度应降低，此时电磁铁应停止工作，衔铁P被释放，否则电压力锅会一直处于保压状态，
所以，灯L1会熄灭，灯L2间歇发光，故A错误、B正确；
C.当锅内温度低于60℃时，保温开关自动闭合，加热电路为R3的简单电路，R3正常工作，故C正确；
D.当锅内温度达到80℃时，保温开关断开，保温指示灯L2阻值可忽略，加热电路为R2与R3串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R3的电流I3＝I=UR总=UR2+R3＜UR2=220V110×103Ω=0.002A，故D正确；
（3）因当温度为100℃时，R的阻值为1700Ω，温度每升高1℃，阻值减小80Ω，
所以，当锅内温度为115℃时，热敏电阻的阻值R热1＝1700Ω﹣（115℃﹣100℃）×80Ω/℃＝500Ω，
当锅内温度为110℃时，热敏电阻的阻值R热2＝1700Ω﹣（110℃﹣100℃）×80Ω/℃＝900Ω，
又因当电磁铁线圈中的电流达到I1＝0.02A时锅内温度为115℃，当电流减小到I2＝0.012A时锅内温度为110℃，
所以，由直流低电压U'不变可得：U′＝I1（R热1+R′）＝I2（R热2+R′），
即：0.02A×（500Ω+R′）＝0.012A×（900Ω+R′），
解得：R′＝100Ω。
答：（1）电压力锅在“加热”工作状态时，加热盘R3消耗的电能为3.6×105J；
（2）A；
（3）为控制电压力锅在“保压”工作状态时，锅内温度在110～115℃，可调电阻R'接入电路的阻值为100Ω。
21．【解答】解：（1）灯泡正常发光时的电压UL＝4V，功率PL＝2W，
由P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL=PLUL=2W4V=0.5A；
（2）只闭合开关S1时等效电路图如图1所示，只闭合开关S2时等效电路图如图2所示：

因两次灯泡均正常发光，即两种情况下电路中的电流I相等，
所以，由I=UR可得，两种情况下电路的总电阻相等，
则R左+RL＝R1+R右+RL，即R左＝R1+R右，
又因滑动变阻器右边电阻比左边电阻小3Ω，即R左＝R右+3Ω，
所以，定值电阻R1＝3Ω，
因U1：U2＝4：3，
所以，U1U2=IR左IR1=R左R1=43，
解得：R左=43R1=43×3Ω＝4Ω，
则R右＝R左﹣3Ω＝4Ω﹣3Ω＝1Ω，
滑动变阻器的总电阻：R总＝R左+R右＝4Ω+1Ω＝5Ω。
答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A；
（2）滑动变阻器的总电阻为5Ω。
22．【解答】解：（1）小灯泡L正常发光时其两端的电压UL＝2.5V，通过的电流IL＝0.25A，
由I=UR可得，小灯泡L正常发光时的阻值：RL=ULIL=2.5V0.25A=10Ω；
（2）只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，即I＝0.2A，
由图乙可知，灯泡两端的电压UL′＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝U﹣1V，
电阻R1消耗的功率：P1=U12R1=(U−1V)2R1，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，电阻R1消耗的功率：P1′=U2R1，
则P1P1′=(U−1V)2R1U2R1=(U−1V)2U2=1625，
解得：U＝5V；
（3）只闭合S1时，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝5V﹣1V＝4V，
则电阻R1的阻值：R1=U1I=4V0.2A=20Ω，
变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，通过R1的电流：I1=UR1=5V20Ω=0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过滑动变阻器的电流：I2＝I′﹣I1＝0.5A﹣0.25A＝0.25A，
则滑动变阻器的最大阻值：R2=UI2=5V0.25A=20Ω，
只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路中的电流I3＝IL＝0.25A＜0.6A，电路安全，
此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数：U2＝U﹣UL＝5V﹣2.5V＝2.5V＜3V，电路安全，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小=U2I3=2.5V0.25A=10Ω；
假设电压表的示数U2′＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
此时灯泡两端的电压：UL″＝U﹣U2′＝5V﹣3V＝2V，
由图乙可知，电路中的电流I4＝IL′＝0.24A，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′=U2′I4=3V0.24A=12.5Ω＜20Ω，故假设正确，
所以，变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω。
答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω；
（2）电源电压为5V；
（3）变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω。
23．【解答】解：（1）由电功率公式P＝UI可得灯泡正常发光时的电流I=PU=12W24V=0.5A，
由欧姆定律I=UR可得灯泡的电阻RL=UI=24V0.5A=48Ω；
由电能公式得灯泡消耗的电能W＝Pt＝12W×5×60s＝3600J；
（2）分析电路图可知，光敏电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联接入电路，
由图乙可知，当光照强度为E1时，R1＝12Ω；当光照强度为E2时，R1＝42Ω。
电路中总电阻R总＝R1+RL+R2，由图乙可知，当光照强度为E1、R2＝12Ω时，R总＝12Ω+48Ω+12Ω＝72Ω，
此时电路中的电流I＝0.5A，由欧姆定律I=UR可得U＝IR总＝0.5A×72Ω＝36V；
（3）设光敏电阻与滑动变阻器总电阻R＝R1+R2，
当滑动变阻器R2＝0Ω，光照强度为E1时，总电阻最小为R＝R1+R2＝12Ω+0Ω＝12Ω，
当滑动变阻器R2＝30Ω，光照强度为E2时，总电阻最大为R＝R1+R2＝42Ω+30Ω＝72Ω，所以12Ω≤R≤72Ω；
由题可知，灯泡L的电压最大为24V，此时电流I＝0.5A，由欧姆定律I=UR变形公式U＝IR可知通过灯泡电流不能大于0.5A，
则由欧姆定律I=UR可得I＝0.5A=36V48Ω+R，解得R＝24Ω，故为保证灯泡两端的电压不能超过额定电压，结合题干可得24Ω≤R≤72Ω
由电功率公式P＝I2R可得灯泡的电功率P=(UR+RL)2RL=(36VR+48Ω)2×48Ω，
则当R＝24Ω时灯泡功率最大，为P=(36V24Ω+48Ω)2×48Ω＝12W，
当R＝72Ω时灯泡功率最小，为P=(36V72Ω+48Ω)2×48Ω＝4.32W，则灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
答：（1）灯泡的电阻为48Ω，灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J；
（2）电源电压为36V；
（3）灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
24．【解答】解：（1）小灯泡L标有“8V 4W”字样，小灯泡正常工作一分钟消耗的电能：W＝Pt＝4W×60s＝240J；
（2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R与L串联接入电路，此时通过电路的电流为I1，
动变阻器的滑片P从b端滑动到某一位置时，滑动变阻器接入电路中的阻值减小了16Ω，电流表示数变化了0.2A，此时小灯泡恰好正常发光，此时通过电路的电流为I2，则I2＝IL=PLUL=4W8V=0.5A，I1＝I2﹣△I＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，
灯泡的电阻：RL=ULIL=8V0.5A=16Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得电源电压：U＝I1（RH+RL）＝0.3A×（RH+16Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
U＝I2（RH′+RL）＝0.5A×（RH﹣16Ω+16Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
①②两式联立，解得：RH＝24Ω，U＝12V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器和定值电阻并联接入电路，灯泡被短路，并联电路各支路两端电压相等，
通过定值电阻的电流：I0=UR0=12V20Ω=0.6A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，电流表测干路电流，电流表量程为0﹣3A，当电流表示数达到最大时，通过滑动变阻器的电流最大，则通过滑动变阻器的最大电流：I′＝I﹣I0＝3A﹣0.6A＝2.4A，
滑动变阻器的最大功率为：P＝UI′＝12V×2.4A＝28.8W。
答：（1）小灯泡正常工作一分钟消耗的电能为240J；
（2）电源电压是12V；
（3）当开关S、S1、S2都闭合时，调节滑片P，在保证电路安全的前提下，滑动变阻器R的最大功率是28.8W。
25．【解答】解：（1）由题可知，灯泡L上标有“4V 1.6W”的字样，
灯泡电阻RL=UL额2PL额=(4V)21.6W=10Ω；
（2）闭合S1，断开S2时，分析可知L与R1串联，电压表测量的是小灯泡两端的电压：UL＝4V，
根据串联电路的电压特点，电阻R1两端的电压：UR1＝U﹣UL＝6V﹣4V＝2V，
流过R1的电流：IR1＝IL=ULRL=4V10Ω=0.4A，
R1工作5分钟消耗的电能：W＝UR1IR1t＝2V×0.4A×5×60s＝240J；
（3）闭合S2，断开S1，滑动变阻器R与小灯泡L串联，
小灯泡的额定电流：IL额=PL额UL额=1.6W4V=0.4A，
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表允许通过的最大电流为0.6A，小灯泡允许通过的最大电流为0.4A，
此时电路允许通过的最大电流：I最大＝0.4A，
小灯泡的最大功率：P最大＝PL额＝1.6W，
当滑动变阻器阻值最大时，串联电路的总电阻：R总＝R+RL＝10Ω+20Ω＝30Ω，
此时通过小灯泡的最小电流：I最小=UR总=6V30Ω=0.2A，
小灯泡的最小功率：P最小＝I最小2RL＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W，
小灯泡电功率的变化范围：0.4W～1.6W。
答：（1）小灯泡L的电阻RL为10Ω；
（2）当开关S1闭合S2断开时，电压表的示数为4V，R1工作5分钟消耗的电能是240J；
（3）当开关S1断开S2闭合时，在电路安全的情况下，小灯泡电功率的变化范围是0.4W～1.6W。
26．【解答】解：
（1）由自动草坪灯的工作原理电路图可知，照明系统启动时衔铁应该被释放，此时电磁铁的磁性应减弱，控制电路的电流应减小，控制电路的总电阻应变大，即光敏电阻R的阻值应增大，
则随着光照强度减小，光敏电阻R的阻值增大，电磁铁的磁性减弱，当光照强度减小到一定值时，衔铁会被释放，照明系统启动；
（2）由P＝UI可得，每盏灯泡正常发光时通过的电流：IL=PLUL=44W220V=0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流：I总＝2IL＝2×0.2A＝0.4A；
（3）由表格数据可知，光照强度E和光敏电阻R的阻值的关系为RE＝120Ω•lx不变，
照明系统恰好启动时，控制电路的电流I＝0.02A，
由I=UR可得，控制电路的总电阻：R总=UI=6V0.02A=300Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，光敏电阻R的阻值：R＝R总﹣R0＝300Ω﹣200Ω＝100Ω，
此时光照强度：E=120Ω⋅lx100Ω=1.2lx。
答：（1）增大；减弱；释放；
（2）两盏灯均正常发光时，工作电路中的总电流是0.4A；
（3）照明系统恰好启动时，光敏电阻R的阻值为100Ω，此时光照强度为1.2lx。
27．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片位于b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，R0的电功率最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5A，R0的最大电功率P0大＝4.5W，
由P＝UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压：U＝U0大=P0大I大=4.5W0.5A=9V；
（2）由I=UR可得，定值电阻R0的阻值：R0=U0大I大=9V0.5A=18Ω，
当滑片位于a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，
由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1A，
此时电路的总电阻：R总=UI小=9V0.1A=90Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：R大＝R总﹣R0＝90Ω﹣18Ω＝72Ω。
答：（1）电源电压为9V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。
28．【解答】解：（1）根据灯泡正常发光，U＝2.5V I＝0.5A
灯泡正常发光的电阻：R=UI=2.5V0.5A=5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能：W＝UIt＝2.5V×0.5A×100s＝125J；
（3）分析电路可知，滑动变阻器R2、电阻R1、灯RL串联；电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1和R2串联的总电压；
当滑片处于A端：U1＝U2＝9U0，此时滑动变阻器R2接入电阻为0Ω，R1和RL串联，串联电路的电流为：I1=U1R1=9U0R1，灯L的电压：UL＝I1RL=9U0R1RL；则串联的总电压为：U总＝U1+UL＝9U0+9U0R1RL；
当滑片处于B端：R2两端电压为：U＝U′2﹣U′1＝10U0﹣6U0＝4U0，此时串联电路的电流为：I′=U′1R1=6U0R1，灯L两端的电压为：U′L=6U0R1RL，串联的总电压为：U′总＝U′1+U+U′L＝6U0+4U0+6U0R1RL；R1的电功率为：P1=U12R1=(9U0)2R1；
由于电源电压不变，则U总＝U′总，即9U0+9U0R1RL＝6U0+4U0+6U0R1RL，得R1＝15Ω；根据串联电路可得：R1R2=U′1U=6U04U0=32，则R2＝10Ω；R1和R2的总功率为：P2=(6U0)2R1+(4U0)2R2；
由题意滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W，P1﹣P2＝0.35W，(9U0)2R1−（(6U0)2R1+(4U0)2R2）＝0.35，则计算U0＝0.5，则电源电压为：U总＝6V；
根据P=U2R可知要使电路总功率的最小，电路的总电压不变，则需要总电阻最大，即滑片滑到B点时电阻最大，此时Pmin=(U总)2R1+R2+RL=(6V)215Ω+10Ω+5Ω=1.2W。
案为：（1）灯泡正常发光时的电阻5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为125J；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为1.2W。
29．【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，R2接入电路中的阻值为0，电路为R0、R1串联的电路，
V1测量R1两端的电压，示数为2.4V，V2测量R2、R1两端的总电压，
电流表测量电路中的电流，示数为0.3A。
根据欧姆定律可知R1的阻值R1=U1I=2.4V0.3A=8Ω；
（2）将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐增大，根据串联分压特点可知V2的示数逐渐增大；
总电阻逐渐增大，根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变小，且R1两端的电压逐渐变小，故电压表V1的示数逐渐变小，
据此可知电压表V1的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示，电压表V2的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②所示；
滑动变阻器的滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小，
从图乙可知，电路中最小电流为0.15A，此时R1两端的电压为1.2V，
R1和R2两端的总电压为2.7V，
则R2两端的电压为：2.7V﹣1.2V＝1.5V，
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R2=U2I′=1.5V0.15A=10Ω；
（3）闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，
电源电压U＝U1+U0＝2.4V+0.3A×R0........①，
当滑动变阻器的滑动触头在b端时，
电源电压U＝U1′+U2′+U0′＝2.7V+0.15A×R0........②，
联立①②可得电源电压U＝3V；
同时闭合S1和S2，R0被短路，电路为R1和R2的串联电路，
根据欧姆定律可知电路中的电流I″=UR1+R2，
根据P＝UI＝I2R2可知R2的电功率P2＝I″2R2＝（UR1+R2）2R2=U2R2(R1−R2)2+4R1R2，
故当R2＝R1＝8Ω时，R2的电功率最大，
R2电功率的最大值P2大=U2R24R1R2=U24R1=(3V)24×8Ω=0.28125W。
答：（1）R1的阻值为8Ω；
（2）R2的最大阻值为10Ω；
（3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为8Ω时，R2的电功率最大，R2电功率的最大值是0.28125W。
30．【解答】解：（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，
定值电阻中的电流：I0=U0R0=0.75V2.5Ω=0.3A，
根据串联电路电流处处相等，则电路电流I＝I0＝0.3A，
根据串联电路电压特点得，过氧乙酸传感器两端的电压：Ut＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V，
由欧姆定律得，过氧乙酸传感器的电阻：Rt=UtI=5.25V0.3A=17.5Ω，
由图像知，过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比，
过氧乙酸传感器电阻等于17.5Ω时，5Ω×0.45g/m3＝17.5Ω×ρ，
则此时过氧乙酸气体浓度：ρ≈0.13g/m3＞0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。
（2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸传感器的电阻最小，电路电流最大，
定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压：U'0＝I'0R0＝0.4A×2.5Ω＝1V，电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求，
则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，
则定值电阻R0消耗的电能：W0＝U'0I'0t＝1V×0.4A×500s＝200J。
电路电功率：P＝UI'0＝6V×0.4A＝2.4W。
（3）由于过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比，
若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，过氧乙酸传感器的电阻为Rt′＝5Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V，
根据串联电路电压特点，则过氧乙酸传感器两端的电压是：U''t＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V，
串联电路中各串联导体的电压表等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0＝5Ω，
则定值电阻的电流：I''=U″0R′0=3V5Ω=0.6A，
故重新选用的定值电阻的规格“5Ω 0.6A”。
答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率是2.4W，R0消耗的电能是200J；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，重新选用的定值电阻的规格“5Ω 0.6A”。
31．【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A测干路电流。
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=UR可得，电源电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）通过R2的电流：I2=UR2=6V60Ω=0.1A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表A的示数：I＝I1+I2＝0.2A+0.1A＝0.3A。
答：（1）电源电压为6V；
（2）电流表A的示数为0.3A。
32．【解答】解：（1）只闭合开关S1，电路为电阻R1的简单电路，由欧姆定律可得电源电压：U＝IR1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）S1、S2均闭合时，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流，
并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得通过电阻R2的电流：I2=UR2=6V30Ω=0.2A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A。
答：（1）电源电压为6V；
（2）S1、S2均闭合时，电流表的示数为0.5A。
33．【解答】（1）无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为15Ω，
电流I=UR0+RP=9V15Ω+3Ω=0.5A；
（2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压Umax＝3V，
滑动变阻器分到电压UP＝IRP＝0.5A×15Ω＝7.5V，
当电压表示数最大时，滑片移动距离L=UmaxUPLAB=3V7.5V×30cm＝12cm，
由图乙可得，弹簧产生的弹力F＝6N，
此时的风压p=F风S=F弹S=6N0.2m2=30Pa，查表可知，此时风力等级为四级，
（3）原电路中风速越大，电压表示数越大，故改装电路为：

当风速为10m/s时，风压p＝kv2＝0.6×（10m/s）2＝60Pa＞30Pa，因此会超过电压表量程，
弹簧弾力F弹＝F风＝pS＝60Pa×0.2m2＝12N，
由表可得，弹簧形变量为24cm，因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻，此时滑片左侧电阻R=30cm−24cm30cm×15Ω＝3Ω，
此时电压表示数：U=R左R总×U=3Ω18Ω×9V＝1.5V。
答：（1）无风时，通过R0的电流为0.5A；
（2）为保护电路安全，风速仪所测最大风力等级为四级；
（3）风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数为1.5V。
34．【解答】解：（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，
灯泡正常工作时，灯泡两端的电压等于灯泡的额定电压，所以电压表V1的示数为3V，
串联电路总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：UH＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V，即电压表V2的示数为1.5V，
灯泡正常工作时的电流：I=PLUL=0.75W3V=0.25A，
串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH=UHI=1.5V0.25A=6Ω；
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能：W＝UIt＝4.5V×0.25A×4×60s＝270J。
答：（1）灯泡正常工作时，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为1.5V，滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω；
（2）灯泡正常工作4分钟，整个电路消耗的电能为270J。
35．【解答】解：（1）灯泡标有“2V 2W”，灯泡正常工作时的电流：I=PLUL=2W2V=1A，灯泡的电阻：RL=ULIL=2V1A=2Ω；
（2）由题意知在滑动变阻器连入电阻为零时，通过电路的最大电流是1A，
电学元件的总电阻：R=UI=6V1A=6Ω，则R＞RL，串联电路总电阻大于任何一个分电阻，所以灯泡和定值电阻串联接入电路；
（3）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路总电阻最小，通过电路的电流最大，由欧姆定律可得电路总电阻：R=UI=6V1A=6Ω，
串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以定值电阻R0的阻值：R0＝R﹣RL＝6Ω﹣2Ω＝4Ω；
（4）当通过电路的电流最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由欧姆定律可得电路总电阻：R′=UI′=6V0.2A=30Ω，
则滑动变阻器的最大阻值：RH＝R′﹣R0﹣RL＝30Ω﹣4Ω﹣2Ω＝24Ω。
答：（1）小灯泡正常工作时的电流为1A，电阻为2Ω；
（2）定值电阻R0与小灯泡串联接入电路；
（3）定值电阻R0的阻值为4Ω；
（4）滑动变阻器R的最大阻值为24Ω。
36．【解答】解：当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，由乙图可知，此时电流为0.2A，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等；
所以此时电路中的电流为：I＝0.2A，
L的电压为：UL＝1V，R0的电压为：U0＝2V；
当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V；
所以此时电路中的电流为：I'＝0.4A，
L的电压为：UL'＝4V，R0的电压为：U0'＝4V。
（1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，
根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为：RL'=UL′I′=4V0.4A=10Ω，
根据题意，此时灯泡正常发光，
所以灯泡的额定功率为：P额＝UL'I'＝4V×0.4A＝1.6W，
定值电阻R0的阻值为：R0=U0′I′=4V0.4A=10Ω；
（2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，此时滑动变阻器接入阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，
U电＝UL'+U0'＝4V+4V＝8V，
U滑＝U电﹣U0﹣UL＝8V﹣2V﹣1V＝5V，
根据欧姆定律，
R滑=U滑I=5V0.2A=25Ω；
（3）电路总功率的最大值为：P大＝U电I'＝8V×0.4A＝3.2W，
电路总功率的最小值为：P小＝U电I＝8V×0.2A＝1.6W。
答：（1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω；
（2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω；
（3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。
37．【解答】解：（1）由题知，灯泡的额定电压2.5V，额定功率1.25W，
由P=U2R可得，灯泡的电阻：RL=U额2P额=(2.5V)21.25W=5Ω；
（2）由电路图知，当闭合开关S、S3，断开S1、S2时，L、R0、R1串联，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压，
当滑片P移动到某一位置时，R0连入的电阻减小了9Ω，灯泡恰好正常发光，所以UL＝U额＝2.5V，
则滑片P在右端时，其连入阻值最大，分得电压最大，由串联电路的分压原理知，此时灯泡两端分得电压较小，所以此时灯泡两端电压UL′＝U额﹣0.5V＝2.5V﹣0.5V＝2V，
由串联电路特点和欧姆定律可得，灯泡两端电压：URL+(R0−9Ω)+R1×RL＝U额，
代入数据有：U5Ω+R0−9Ω+10Ω×5Ω＝2.5V，
即：UR0+6Ω×5Ω＝2.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在右端时，灯泡两端电压：URL+R0+R1×RL＝UL′
即：U5Ω+R0+10Ω×5Ω＝2V，
UR0+15Ω×5Ω＝2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
①÷②可得：R0＝30Ω，U＝18V；
（3）由串联和并联电路的电阻特点知，并联电路的总电阻小于串联电路的总电阻，且小于并联中任意支路电阻，电源电压一定，由P=U2R知，电路的总电阻越小，电路消耗的功率越大。
若四个开关都闭合，L、R0、R1并联，此时灯泡两端电压等于电源电压18V，远超过了灯泡的额定电压，不符合题意；
若闭合S1、S2、S3，断开S，R0、R1并联，
由并联电路特点和欧姆定律可得，此时通过R1的电流：I1=UR1=18V10Ω=1.8A，
由变阻器的规格知，通过它的最大电流I0＝1A，
此时干路电流：I＝I1+I0＝1.8A+1A＝2.8A＜3A，电流表安全；
所以电路中的最大电流为2.8A，
电路的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×2.8A＝50.4W。
答：（1）灯泡的电阻为5Ω；
（2）R0的最大阻值为30Ω，电源电压为18V；
（3）在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率是50.4W。
38．【解答】解：（1）灯泡L正常发光时的电压UL＝6V，灯泡的电功率PL＝2.4W，
由P＝UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：IL=PLUL=2.4W6V=0.4A；
（2）闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，
则金属丝OA的电阻为0Ω，相当于导线，即Ra＝0Ω；
（3）图甲中：
①当PB=23OB时，23Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流I1＝0.36A，
②当PB=12OB时，12Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，此时电路中的电流I2＝IL＝0.4A；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，
③当PO=13OC时，13Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL′＝4.8V，
④当PO=14OC时，14Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL″＝6.0V，此时灯泡正常发光，
由②④灯泡都正常发光可知，12Rb=14Rc，即Rc＝2Rb，
由④可得，电源的电压U＝UL+I2×14Rc＝6V+0.4A×14Rc﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣I，
由Rc＝2Rb可知，23Rb=13Rc，即①③电路是等效的，
由③可得，电源的电压U＝UL′+I1×13Rc＝4.8V+0.36A×13Rc﹣﹣﹣﹣﹣II，
由I、II可得：Rc＝60Ω，U＝12V。
答：（1）灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流为0.4A；
（2）0；
（3）金属丝OC的电阻Rc为60Ω，电源电压为12V。
39．【解答】解：（1）由图乙可知，滑片位于A点时接入电路电阻丝的阻值比滑片位于B点时接入电路中电阻丝的阻值大，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I=UR总=UR0+R电阻丝可知，滑片位于A点时电路中的电流较小，即Ia＜Ib；
（2）当电流表示数为0.2安时，电路的总电阻：R总=U0I1=6V0.2A=30Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：R电阻丝＝R总﹣R0＝30Ω﹣12Ω＝18Ω，
由表格数据可知，粗细均匀电阻丝每1厘米的阻值为2Ω，
则滑块向下移动的距离：x＝20cm−18Ω2Ω/cm=11cm，
由图丙可知，F与x成正比，可设为F＝kx，
把x＝10cm、F＝0.2N代入可得：k=Fx=0.2N10cm=0.02N/cm，则F＝0.02N/cm×x
当x＝11cm时，F＝0.02N/cm×11cm＝0.22N，
由于滑轮随着滑块一起运动，因此该滑轮为动滑轮，在不计摩擦，液体的重力：G=12F=12×0.22N＝0.11N，
由G＝mg可得，液体的质量：m=Gg=0.11N10N/kg=0.011kg＝11g，
所测液体密度ρ=mV=11g10cm3=1.1g/cm3；
（3）①当电路中的电流为I时，电路中的总电阻：R总=U0I=6VI，
电阻丝接入电路中的电阻：R＝R总﹣R0=6VI−12Ω，
滑块向下移动的距离：x＝20cm−R2Ω/cm=20cm−6VI−12Ω2Ω/cm=26cm−3VI×1Ωcm，
弹簧弹力增加：F＝0.02N/cm×（26cm−3VI×1Ωcm）＝0.52N−0.06VI×1ΩN，
液体的重力：G=12F=12（0.52N−0.06VI×1ΩN）＝0.26N−0.03VI×1ΩN，
液体的质量：m=Gg=0.26N−0.03NI×1ΩN10N/kg=0.026kg−0.003VI×1Ωkg＝26g−3VI×1Ωg，
液体密度：ρ=mV=26g−3VI×1Ωg10cm3=2.6g/cm3−0.3VI×1Ωg/cm3；
②当滑片P在B点时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，
则I大=U0R0=6V12Ω=0.5A＜0.6A，
此时所测液体的密度最大，则最大液体密度：ρ大＝2.6g/cm3−0.3VI×1Ωg/cm3＝2.6g/cm3−0.3V0.5A×1Ωg/cm3＝2g/cm3。
故答案为：（1）Ia＜Ib；（2）所测液体密度为1.1g/cm3；（3）①2.6g/cm3−0.3VI×1Ωg/cm3；②2。
40．【解答】解：（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，即电热丝R1正常工作，所以衔铁的动触点A与C静触点相接触；
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为：W=U2R1t=(220V)2242Ω×5×60s＝6×104J；
（3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流为：I＝40mA＝0.04A；
此时R的阻值为：R=U2I=3V0.04A=75Ω；根据图乙可知，此时的最高温度为100℃；
当电磁铁衔铁被吸合时，R与R2并联；当恒温箱温度最低时，控制电路为的电流为：I'＝30mA＝0.03A；
根据欧姆定律可知，通过R2的电流为：I2=U2R2=3V300Ω=0.01A；
根据并联电路的电流关系可知，通过热敏电阻的电流为：I'R＝I'﹣I2＝0.03A﹣0.01A＝0.02A；
此时热敏电阻接入电路的电阻为：R'2=U2I′R=3V0.02A=150Ω，根据图乙可知，此时的最低温度为90℃；
所以恒温箱正常工作时的温度变化范围是90℃～100℃。
答：（1）C；
（2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为6×104J；
（3）恒温箱正常工作时的温度变化范围为90℃～100℃。
41．【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，所以电路总电阻：R′＝R0+R＝6Ω+12Ω＝18Ω，
该电子秤工作时的电功率：P=U2R′=(3V)218Ω=0.5W；
（2）由欧姆定律可得通过电路的电流：I=UR′=3V18Ω=16A，
当电压表示数为1V时，与电压表并联部分的电阻：R1=U1I=1V16A=6Ω，
R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝，所以与电压表并联部分的电阻丝的长度为2cm，则弹簧被压缩的长度为2cm，由表格可知弹簧受到的压力为20N，
弹簧受到的压力即物体的重力，则物体的质量为：m=Gg=20N10N/kg=2kg。
答：（1）该电子秤工作时的电功率是0.5W；
（2）当电压表的示数为1V时，所称重物的质量是2kg。
42．【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器R2的滑片位于a端时，R1与R3串联，电流表测电路中的电流，
由I=UR可得，电路的总电阻：R总=UI=6V0.2A=30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，定值电阻R3的阻值：R3＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
此时定值电阻R3的电功率：P3＝I2R3＝（0.2A）2×20Ω＝0.8W；
（2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器R2的滑片位于中点时，R3短路，R1与12R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，
此时电路中的总电阻：R总′=UI′=6V0.3A=20Ω，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：12R2＝R总′﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
则滑动变阻器的最大阻值：R2＝20Ω，
当滑片位于a端时，R2接入电路中的电阻为零，电压表被短路，其示数为0V，
当滑片位于b端时，R2接入电路中的电阻最大，
此时电路中的电流：I″=UR总″=UR1+R2=6V10Ω+20Ω=0.2A，
电压表的示数：U2＝I″R2＝0.2A×20Ω＝4V，
所以，滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中，电压表示数的变化范围为0～4V。
答：（1）此时定值电阻R3的电功率为0.8W；
（2）滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中，电压表示数的变化范围为0～4V。
43．【解答】解：（1）若将a、b分别接在电源两端，此时电路中R1和电流表串联，电流表示数为0.4A，电压表示数为3V，R1=U电I1=3V0.4A=7.5Ω；
只将b、c分别接在电源两端，此时电路中滑动变阻器和电流表串联，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，由于电源电压恒定，根据欧姆定律，
12R2=U电I2=3V0.3A=10Ω，所以R2＝20Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，R1和R2串联接入电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和，
那么R总＝R1+R2＝7.5Ω+20Ω＝27.5Ω，
此时电路的总功率为：P=U电2R总=(3V)227.5Ω≈0.33W；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时R1和R2并联接入电路，
电流表测量干路电流，电流表的量程为0～0.6A，所以电流表的最大示数为I最大＝0.6A，
通过R1的电流为：I1＝0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以滑动变阻器的最大电流为：I滑大＝I最大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
此时滑动变阻器的阻值最小，即R滑小=U电I滑大=3V0.2A=15Ω。
答：（1）R2的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P滑至最右端时，电路的总功率为0.33W；
（3）R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
44．【解答】解：（1）由题意可知，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光，说明该装置是把机械能转化为电能，
所以甲图虚线框内一定有发电机，其工作原理是电磁感应现象；
（2）重物下落时，重力做的功：W机械＝Gh＝mgh＝25kg×10N/kg×2.4m＝600J，
重力做功的功率：P=W机械t=600J4×60s=2.5W；
（3）由P=Wt可得，该装置获得的电能：W电＝PLEDt＝1W×4×60s＝240J，
甲图装置能量转化的效率：η=W电W机械×100%=240J600J×100%＝40%；
（4）因串联电路中各处的电流相等，且R0允许通过的最大电流为0.3A，滑动变阻器R1允许通过的最大电流为1A，电流表选择量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.3A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
由I=UR可得，电路的最小总电阻：R总小=UI大=3.6V0.3A=12Ω，
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小阻值：R1小＝R总小﹣R0＝12Ω﹣5Ω＝7Ω；
当电压表的示数最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时R0两端的电压：U0＝U﹣U1大＝3.6V﹣3V＝0.6V，
则电路中的最小电流：I小=U0R0=0.6V5Ω=0.12A，
滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R1大=U1大I小=3V0.12A=25Ω；
所以，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
答：（1）发电机；电磁感应现象；
（2）重物下落时，重力做功的功率为2.5W；
（3）重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率为40%；
（4）为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω～25Ω。
45．【解答】（1）探头A的体积为：V＝Sh＝1×10﹣3m2×0.05m＝5×10﹣5m3；
A的密度为：ρ=mV=GgV=3N10N/kg×5×10−5m3=6×103kg/m3，
（2）由图丙可知，压敏电阻受到的压力为800N时，此时压敏电阻的阻值为：
Rx＝520Ω−800N50N×20Ω＝200Ω；
根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R=UI=12V0.01A=1200Ω；
定值电阻的阻值为：R0＝R﹣Rx＝1200Ω﹣200Ω＝1000Ω；
（3）电压表示数为8V时，电路中的电流为：I'=U′R0=8V1000Ω=0.008A；
此时压敏电阻的阻值为：R'x=U′XI′=12V−8V0.008A=500Ω；
压敏电阻受到的压力为50N，A底部受到的压力为50N，
A底部受到的压强为：p=FS=50N1×10−3m2=50000Pa；
深度为：h=pρ水g=50000Pa1.0×103kg/m3×10N/kg=5m；
根据阿基米德原理可知，A受到的浮力为：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N；
细导线受到的拉力为：F'＝G﹣F浮＝3N﹣0.5N＝2.5N。
答：（1）探头A的密度是6×103kg/m3；（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为1000Ω；
（3）此处的深度为5m；此时细导线对探头A的拉力为2.5N。
46．【解答】解：
（1）当只闭合开关S1时，将滑动变阻器R1的滑片调到中点，灯泡与滑动变阻器12R1串联，
因串联电路中各处的电流相等，且此时小灯泡恰好正常发光，
所以，由图乙可知，灯泡正常发光时电路中的电流I＝IL＝0.5A，
由I=UR可得，R1两端的电压：
U1＝I×12R1＝0.5A×12×40Ω＝10V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U＝UL+U1＝6V+10V＝16V，
灯泡的额定功率：
PL＝ULIL＝6V×0.5A＝3W；
（2）当只闭合开关S2时，灯泡与R2串联，电流表测电路中的电流，即I′＝0.4A，
由图乙可知，此时灯泡两端的电压UL′＝4V，
此时R2两端的电压：
U2＝U﹣UL′＝16V﹣4V＝12V，
电阻R2的阻值：
R2=U2I′=12V0.4A=30Ω，
小灯泡的实际功率：
PL′＝UL′I′＝4V×0.4A＝1.6W；
（3）当只闭合开关S2时，通电1min电流通过电阻R2产生的热量：
Q2＝（I′）2R2t＝（0.4A）2×30Ω×60s＝288J。
答：（1）电源电压为16V，小灯泡的额定功率为3W；
（2）电阻R2的阻值为30Ω，小灯泡的实际功率为1.6W；
（3）电流通过电阻R2产生的热量为288J。
二．综合能力题（共4小题）
47．【解答】解：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，
（1）根据I=UR可得：
输电线的电阻R线=U线I=3V0.5A=6Ω，
因电阻丝每米阻值为0.5Ω，且输电线是双股的，
所以，短路处距离检测处的距离：L=12×6Ω0.5Ω/m=6m；
（2）由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，
则总电阻R总＝R线+R＝6Ω+4Ω＝10Ω，
根据I=UR可得电源电压：
U＝IR总＝0.5A×10Ω＝5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B串联一起，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压：故如下图中的两种连接分式；

图1中，电压表示数UV为输电线的电阻两端的电压；
由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
保护电阻R两端的电压：UR＝U﹣UV；
则电流：I=URR=U−UVR，
根据I=UR可得AB之间的电阻为：
R′=UVI=UVU−UVR=UVRU−UV，
所以短路处到检测处距离：L=12×R′0.5Ω/m=R′1Ω/m=UVRU−UV1Ω/m=UVRU−UVm；
图2中，电压表示数UV为保护电阻R两端的电压；
则电流：I=UVR，
由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
输电线的电阻两端的电压：UAB＝U﹣UV；
根据I=UR可得AB之间的电阻为：
R′=UABI=U−UVUVR=(U−UV)RUV，
所以短路处到检测处距离：L=12×R′0.5Ω/m=(U−UV)RUV1Ω/m=(U−UV)RUVm。
答：（1）短路处距离检测处6m；
（2）电源电压为5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，检测电路图如下图：

短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式为：
图1：L=UVRU−UVm；图2：L=(U−UV)RUVm。
48．【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
（1）由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数I1＝0.4A，
将杯子放在R1上，向杯子中缓慢注入重1.6N的液体，在杯子外表面标记出液面位置，此时R1的阻值为2Ω，电流表示数I2＝0.6A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，串联电路总电阻等于各分电阻之和，串联电路各处电流相等，
所以，由I=UR可得，电源的电压U＝I2R总′＝I2（R1+R20）＝0.6A×（2Ω+R20）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因压敏电阻R1所受压力每增加1N，阻值减小6.25Ω，
所以，R1不受压力时的阻值：R10＝R1+1.6N×6.25Ω/N＝2Ω+10Ω＝12Ω，
则U＝I1R总＝I1（R10+R20）＝0.4A×（12Ω+R20）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝12V，R20＝18Ω；
（2）倒出杯子中的液体，将杯子擦干放在R2上，向杯子中缓慢注入水，使水面到达标记处，则液体的体积不变，
由G＝mg＝ρVg的变形式V=Gρg可得：G液ρ液g=G水ρ水g，
则压敏电阻R2所受压力：F水＝G水=ρ水ρ液G液=1.0g/cm31.6g/cm3×1.6N＝1N，
此时电流表示数为0.6A，电路的总电阻为R总′，
则有：R1+R20＝R10+R2，即2Ω+18Ω＝12Ω+R2，
解得：R2＝8Ω，
所以，压敏电阻R2所受压力每增加1N，阻值减小△R＝R20﹣R2＝18Ω﹣8Ω＝10Ω；
如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体，液面到达标记处时，电流表示数为0.5A，
此时电路的总电阻：R总″=UI3=12V0.5A=24Ω，
此时压敏电阻R2的阻值：R2′＝R总″﹣R10＝24Ω﹣12Ω＝12Ω，
压敏电阻R2所受压力：F液′＝G液′=R20−R2′10Ω/N=18Ω−12Ω10Ω/N=0.6N，
由V=Gρg可得：G液ρ液g=G液′ρ液′g，
解得：ρ液′=G液′G液ρ液=0.6N1.6N×1.6g/cm3＝0.6g/cm3；
（3）因压敏电阻R1所受压力每增加1N时阻值减小6.25Ω，压敏电阻R2所受压力每增加1N时阻值减小10Ω，
所以，由欧姆定律可知，测量相同液体密度时，杯子放在R2上制作的密度计，会使电路中的电流变化比较明显，可以使两条刻度线之间的距离大一些，测量结果会更准确。
故答案为：（1）0.4；12；12；（2）0.6；（3）可以使两条刻度线之间的距离大一些，测量结果会更准确。
49．【解答】解：（1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越大；
（2）图甲的电路中，R与Rv串联，电压表测Rv的电压，
由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，Rv的功率为P＝2.0W，
由P＝UI可得，此时电压表的示数：Uv=PI=2.0W0.2A=10V，
由I=UR可得，Rv的阻值：Rv=UvI=10V0.2A=50Ω；
（3）当电流表示数为0.2A时，定值电阻R两端的电压：UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
因串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，
所以，电源的电压：U＝Uv+UR＝10V+2V＝12V；
（4）由图丙可知，Rv与v的关系是一次函数，可设为Rv＝kv+b，
把Rv＝10Ω、v＝0km/h和Rv＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b，
解得：b＝10Ω，k=13Ω•h/km，即Rv=13Ω•h/km×v+10Ω，
当车速是60km/h时，可变电阻的阻值：Rv′=13Ω•h/km×60km/h+10Ω＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I′=UR总=UR+Rv′=12V10Ω+30Ω=0.3A，
则电压表的示数Uv′＝I′Rv′＝0.3A×30Ω＝9V。
答：（1）大；
（2）当车速为120km/h时，电压表的示数为10V，Rv的阻值为50Ω；
（3）电源电压为12V；
（4）当车速是60km/h时，电压表的示数为9V。
50．【解答】解：（1）由图丙R﹣F图像可知，秤盘为空即F＝0N时，R的阻值为600Ω；
（2）物体对水平秤盘的压力大小等于物体的重力大小，由图丙R﹣F图像可知，当F＝G小勇＝600N时，R＝300Ω，R与R0串联，
通过R0的电流为：I0=IR=URR=6V−2.4V300Ω=0.012A，
R0的阻值为：R0=U0I0=2.4V0.012A=200Ω，
（3）小华站在体重秤上时，电路中的电流为：I=WUt=0.45J6V×5s=0.015A，
电路的总电阻为：R总=UI=6V0.015A=400Ω，
R的阻值为：R′＝R总﹣R0＝400Ω﹣200Ω＝200Ω，
由图丙R﹣F图像可知F的大小即小华的体重大小为800N；
答：（1）600Ω；
（2）R0的阻值是200Ω；
（3）小华的体重为800N。
三．解答题（共4小题）
51．【解答】答：（1）当油箱中油量增加时，由题意和图示可知滑动变阻器的滑片下移，变阻器接入电路中的电阻减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，则电流表的示数变大；
（2）当油面增加到一定程度时，滑片下移到最下端，此时变阻器连入电路的电阻为0，此时若没有R0，则会造成电源短路，故电路中R0能起到保护电路的作用。
52．【解答】解：（1）当S闭合、S1断开，滑片P滑动变阻器的中点时，R1与12R串联，电流表测电路中的电流，电压表测12R两端的电压，
由图2可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，示数UR＝12V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，R1两端的电压：U1＝U﹣UR＝24V﹣12V＝12V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I=U1R1=UR12R，即12VR1=12V12R，
解得：R＝2R1，
当开关S、S1均闭合，滑动变阻器的滑片P滑到a端时，R1与R并联，电流表测干路电流，
由图3可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，干路电流I′＝2A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：I′=UR1+UR=UR1+U2R1=3U2R1，即2A=3×24V2R1，
解得：R1＝18Ω，R＝2R1＝2×18Ω＝36Ω；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，
电流通过电阻R1在1min内产生的热量：Q1＝W1=U2R1t=(24V)218Ω×60s＝1920J；
（3）当S闭合、S1断开，R1与变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，
当电压表的示数UR大＝15V时，R1两端的电压：U1＝U﹣UR大＝24V﹣15V＝9V，
此时电路中的电流：I1=U1R1=9V18Ω=0.5A，
此时滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑=UR大I1=15V0.5A=30Ω＜36Ω，电路安全，
所以，通过电阻R1的最小电流I小＝0.5A；
当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流I2=UR1=24V18Ω=43A＜3A，电路安全，
此时电路的总功率最大，则P大＝UI2＝24V×43A＝32W，
当电路中的电流最小时，电路的总功率最小，则P小＝UI小＝24V×0.5A＝12W，
所以，整个电路的总功率变化范围是12W～32W。
答：（1）滑动变阻器的最大阻值为36Ω；
（2）当开关S、S1均闭合，变阻器的滑片P滑到a端时，电流通过电阻R1在1min内产生的热量为1920J；
（3）S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下，通过电阻R1的最小电流是0.5A，整个电路的总功率变化范围是12W～32W。
53．【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，酒精气体传感器电阻和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。
（1）由图象可知，当气体中酒精浓度为0时，酒精气体传感器的阻值Rp＝250Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I=UR总=UR0+Rp=3V50Ω+250Ω=0.01A，
通电10s电流产生的热量：Q＝W＝UIt＝3V×0.01A×10s＝0.3J；
（2）当电压表的示数为2V时，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I′=U0R0=2V50Ω=0.04A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，酒精气体传感器两端的电压：Up＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V，
酒精气体传感器的阻值：Rp′=UpI′=1V0.04A=25Ω，
由图象可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。
答：（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是0.01A，通电10s电流产生的热量是0.3J；
（2）在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，该司机属于醉驾。
54．【解答】解：（1）由I=UR的变形式R=UI可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小，
由图甲可知，拉力增大时，滑片下移，
因电流表示数随拉力的增大而增大，
所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，即Rab＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I=UR总=URab+R0+R弹簧=6V25Ω+4Ω+1Ω=0.2A，
R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×4Ω＝0.16W；
（3）由电流表量程为0～0.6A可知，电流表的最大示数I大＝0.6A，
此时电路的总电阻：R总′=UI大=6V0.6A=10Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb＝R总′﹣R0﹣R弹簧＝10Ω﹣4Ω﹣1Ω＝5Ω，
弹簧的伸长量：△L＝L−RPbRabL＝10cm−5Ω25Ω×10cm＝8cm，
由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F＝400N；
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，
当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流：I大′=U0R0=3V4Ω=0.75A，
此时电路的总电阻：R总″=UI大′=6V0.75A=8Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb′＝R总″﹣R0﹣R弹簧＝8Ω﹣4Ω﹣1Ω＝3Ω，
弹簧的伸长量：△L＝L−RPb′RabL＝10cm−3Ω25Ω×10cm＝8.8cm，
由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F′＝440N，
则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升F′−FF×100%=440N−400N400N×100%＝10%；
（5）从电路的安全性考虑，当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流应不大于0.6A，
由（3）的解答可知，当电路中的电流为0.6A时，电路的总电阻R总′＝10Ω，
所以，其他条件不变，R0的阻值应不小于R0′＝R总′﹣R弹簧＝10Ω﹣1Ω＝9Ω。
故答案为：（1）“3”；（2）R0消耗的功率为0.16W；（3）电流表示数最大时显示的拉力为400N；（4）10；（5）9。