【期末复习】2022-2023学年初三物理上册专项训练（动态电路分析）

这是一份【期末复习】2022-2023学年初三物理上册专项训练（动态电路分析），共43页。
九年级上册物理（动态电路分析）专项训练（原卷版）
注意：
训练范围：苏科版九年级下册第14章。
【解题方法与技巧】
1、要对动态电路正确的分析，必须具备以下知识：
（1）串联电路中，电阻串的越多，电阻越大（相当于导体电阻长度增长了，串联越多导体长度越长，电阻越大）；并联电路中，电阻并的越多，电阻越小（相当于导体电阻横截面积增大了，并联越多导体横截面积越大，电阻越小）。
（2）不论是串联还是并联电路中，一个电阻变大，总电阻就变大。
（3）串联电路中，因为流过每个用电器的电流大小相等，根据可以得到，用电器电阻越大，分的电压越大——正比分压；并联电路中，因为每个用电器两端的电压大小相等，根据可以得到，用电器电阻越大的分的电流越小——反比分流。
（4）电压表与谁构成一个“圈”（与谁并联）就测谁两端的电压，这个“圈”中可以有电流表、闭合的开关，能有一个电源，能有一个或者多个用电器，但这个“圈”中不能既有电源又有用电器。
（5）电压表测导线、电流表、短路的用电器两端的电压时，示数为零，因为导线、电流表、短路的用电器是不消耗电压的，或者消耗电压数值很小，可以忽略不计！
2、滑动变阻器引起的动态电路：
（1）对照电路图或实物图分析电路连接方式（是串联还是并联）。
（2）明确电表测量对象，确定电路中的不变量（一般是电源电压、定值电阻、额定电压、电功率等）。
（3）明确滑动变阻器滑片移动时电路中相关物理量的变化（电流、用电器两端电压等）。
（4）串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的动态电路的分析思路：
①滑片移动→电路总电阻变化电路的电流变化定值电阻两端电压发生变化定值电阻的实际功率发生变化；
②滑片移动→电路总电阻变化电路的电流变化定值电阻两端电压发生变化滑动变阻器两端电压发生变化滑动变阻器的实际功率发生变化！
（5）并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的动态电路分析思路：
①滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化滑动变阻器支路电流变化滑动变阻器支路的实际功率发生变化；
②滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化→电路总电阻变化电路的总电流变化电路中总用电器的实际功率发生变化；
③滑片移动→滑动变阻器支路电阻变化滑动变阻器支路电流变化电路的总电流变化电路中总用电器的实际功率发生变化！
3、电路中开关的闭合或断开引起变化的动态电路：
（l）根据题意分别画出开关闭合和断开对应的等效电路。
（2）明确开关的通断前后电表测量对象，确定电路中的不变量（如电源电压、定值电阻、额定电压、额定功率等）。
（3）判断开关通断前后电路连接、用电器相关物理量及电表的变化。
4、传感器电阻变化引起的动态电路：
电路采用了一些不同类型的传感器，其阻值会随着气体浓度、压力、温度、光强等的变化而变化，从而导致电路中电流、电压发生变化。不同的传感器阻值随变气体浓度、压力、温度、光强等的变化不同，所以做好这类题的关键理解好电阻的变化情况，然后按滑动变阻器滑片位置的变化引起的变化的电路分析即可。
【专项提升训练】



一、选择题。
1．（2021秋•铜仁市期末）如图所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变大 B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．电压表示数变大 D．电压表示数与电流表示数的比值变大
2．（2021秋•南宫市期末）在如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S断开时，灯泡L正常发光；当开关S闭合时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数不变 B．电压表示数变大 C．灯泡L变暗 D．灯泡L正常发光
3．（2021秋•重庆期末）如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是电压表改装而成的，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管呼内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细上山杆和滑动变阻器的滑片P相连。有关这一测定装置的工作情况，下列说法中正确的是（　　）

A．开关S闭合，风速增大时，滑片向下移动，风速表的示数减小
B．开关S闭合，风速增大时，滑片向下移动，风速表的示数增大
C．开关S闭合，风速增大时，滑片向上移动，风速表的示数减小
D．开关S闭合，风速增大时，滑片向上移动，风速表的示数增大
4．（2021秋•宜昌期末）如图所示是物理兴趣小组设计的测量身高的电路图，下列有关说法正确的是（　　）

A．电阻R′相当于定值电阻
B．P在如图所示位置闭合开关时，R与R′并联
C．被测身高越高，电压表示数越大
D．当被测身高降低时，R′连入电路的电阻变大
5．（2021秋•阿鲁科尔沁旗期末）如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R为15Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境湿度可控且逐渐增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表示数变大，R0两端的电压变大 B．电压表示数与电流表示数的比值变小
C．通过R0的最大电流为0.24A D．R0在电路中的最小电阻值为15Ω
6．（2021秋•两江新区期末）如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，两电压表的量程均为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“14Ω 1A”的字样，闭合开关S，移动滑片P，在保证电路中各元件都不损坏的情况下，下列说法中错误的是（　　）

A．电流表示数的变化范围是0.25A～0.5A
B．电压表V1示数的变化范围是1.5V～3V
C．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω～14Ω
D．电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W～1.5W
7．（2021秋•涿州市期末）如图所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（ ）

A．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大
B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电压表V2与V1的示数之差不变
C．定值电阻R1的阻值为
D．滑动变阻器两端的电压减少了ΔU1﹣ΔU2
8．（2021秋•兴隆县期末）如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0Ω～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
9．（2021秋•夹江县期末）如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”，灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关，为了保证电路的安全，调节滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　）

A．整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W～1.35W
B．灯泡的最小功率为0.45W
C．滑动变阻器允许调节的范围是“10Ω～20Ω”
D．在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变小后变大
10．（2021秋•涪陵区期末）如图所示，电源电压恒为20V，灯泡L上标有“12V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，R2的阻值为20Ω。开关S接1，当滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时（R是滑动变阻器的最大阻值），灯泡L恰好正常发光。保证电路安全情况下，下列说法错误的是（　　）

A．滑动变阻器的最大阻值为80Ω
B．开关S接2时，电流表示数的变化范围为0.25～1A
C．开关S接1时，滑动变阻器的可调节范围为16～72Ω
D．分析电路图，接通电路并改变滑片P的位置，整个电路的最大功率和最小功率之比为12：1
二、填空题。
11．（2021秋•临江市期末）如图所示，电源电压不变。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑片向右移动过程中，电流表示数 　 　，电压表示数 　 　，电压表与电流表示数之比 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

12．（2021秋•雄县期末）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向b端滑动时，电压表示数 　 　，电流表A1示数 　 　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

13．（2021秋•义乌市期末）如图所示电路中，电源电压为1.5V且保持不变，R1＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值R2＝10Ω。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片由最右端移动到最左端。则在此过程中，
（1）电流表示数的变化范围是 　 　；
（2）电压表V1的示数与电流表示数的比值 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

14．（2021秋•嘉祥县期末）某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时，电路中的电压表的示数将 　 　，电路中的电功率将 　 　（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

15．（2021秋•嵩县期末）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值 　 　（填“增大”或“减小”），滑动变阻器中电流 　 　（填“增大”或“减小”）。为实现压力增大，电表示数增大，应把 　 　表改装为压力计。

16．（2021•攀枝花）如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为 　 Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为 　 　Ω。

17．（2022•南岗区校级开学）电阻R的阻值为10Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.6A。当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为0.2A，则电源电压是 　 　V，滑动变阻器的最大阻值为 　 　Ω。

18．（2021秋•合肥月考）如图所示，电阻R0＝20Ω，R＝30Ω，电源电压保持10V不变，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表的示数是 　 　V。

19．（2021秋•武侯区期末）小兰设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电流表示数 　 　；增大R0的阻值，可以实现在烟雾浓度更 　 　的情况下报警。

20．（2022•肇源县二模）在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电源电压为　 　V；电阻R1的阻值为　 　Ω；当滑片P移到中点时，通过R1的电流为　 　A。

21．（2021•泉州模拟）如图甲，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时，得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心，记录时三组数据没有对应，如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为　 　V；电源电压为　 　V。

22．（2020秋•沙坪坝区校级期末）如图所示电路，电源两端电压保持不变，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大值处时，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电流表的示数为I2。已知I1：I2＝3：5。任意闭合或断开开关，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，则滑动变阻器的最大值R2与R1的比值R2：R1＝　 　；断开S1，S2，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，且U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W，则此时灯泡的实际功率为　 　W。

23．（2021•长沙县校级开学）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V。此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6，则：前后两次电流大小之比为　 　：电源电压的大小为　 　；滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了　 　W。（灯泡电阻随温度变化而变化的）

三、解答题。
24．（2021秋•麒麟区校级期中）如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1＝50Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L两端的电压为9V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1电流是多少，电压表示数为？
（2）滑动变阻器的最大阻值？
（3）在保证电路安全的条件下，电路中的最小电流是多少？



25．（2021秋•泸县校级期中）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：

（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流。


26．（2022秋•成都期中）如图1是一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源电压保持不变，保护电阻R0＝20Ω。R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，其总阻值为40Ω、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。电流表量程为0～0.6A。用该测量仪对身高为160cm的小明进行测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，电流表示数为0.15A。当用该测量仪对小亮进行测量时，电流表示数为0.12A。求：
（1）电源电压；
（2）小亮的身高；
（3）当用该测量仪对身高为h同学进行测量时，电流表示数为I，请推导出I与h之间的关系式，并根据此关系式在图2电流表盘上标出身高为150cm对应的刻度值。



27．（2021秋•中牟县校级期中）如图所示，如图为电路的连接情况，R1＝R3＝20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V。求：
（1）电源电压。
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。



28．（2022•滨州）如图甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。
电源电压恒为6V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数。
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数。
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？




29．（2022•亳州二模）如图所示电路，电源电压保持不变，忽略小灯泡电阻随温度的变化。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器最右端时，电压表示数为3V；向左移动滑片P至滑动变阻器中点时，电压表示数示数为2V，电流表示数增大了0.1A，求电源电压为多少？






30．（2022秋•凤台县月考）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝5Ω，R2＝50Ω，滑动变阻器R3最大阻值为15Ω。将滑动变阻器的滑片调至最左端，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为0.6A；当滑动变阻器R3的滑片调至最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为9V，求：
（1）电源电压的大小。
（2）仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了2V，则此时V1和V2的示数各为多少？
（3）将滑动变阻器的滑片置于最左端，用小灯泡L替换电压表V2，再闭合开关S1、S2、S3，电流表A与电流表A1的比值为5：3，当S2断开时，电流表A的示数减小了0.18A，那么三个开关都闭合时，流过小灯泡L的电流是多少？


【专项提升训练】



一、选择题。
1．（2021秋•铜仁市期末）如图所示的电路中，R为定值电阻，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变大 B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．电压表示数变大 D．电压表示数与电流表示数的比值变大
【答案】B。
【解答】解：AC、两电阻串联，电压表测R1的电压，电流表测电路的电流；滑动变阻器滑片P由向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大；由电阻的串联规律可知，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小；根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小，故AC错误；
BD、根据欧姆定律，电压表示数与电流表示数比值为定值电阻大小，比值不变，故B正确、D错误。
故选：B。
2．（2021秋•南宫市期末）在如图所示的电路中，电源电压不变，当开关S断开时，灯泡L正常发光；当开关S闭合时，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数不变 B．电压表示数变大 C．灯泡L变暗 D．灯泡L正常发光
【答案】D。
【解答】解：当开关S断开时，为灯的简单电路，电流表测灯的电流，电压表测电源电压，灯泡L正常发光；当开关S闭合时灯与R并联；此时电流表测干路电流，电压表测电源电压，电压表示数不变；
根据并联电路各支路互不影响，通过灯的电流不变，灯的亮度不变，
由并联电路电流的规律，电流表示数变大；综上可知，D正确。
故选：D。
3．（2021秋•重庆期末）如图所示是一种风速测定装置，其中风速表是电压表改装而成的，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管呼内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细上山杆和滑动变阻器的滑片P相连。有关这一测定装置的工作情况，下列说法中正确的是（　　）

A．开关S闭合，风速增大时，滑片向下移动，风速表的示数减小
B．开关S闭合，风速增大时，滑片向下移动，风速表的示数增大
C．开关S闭合，风速增大时，滑片向上移动，风速表的示数减小
D．开关S闭合，风速增大时，滑片向上移动，风速表的示数增大
【答案】D。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压；
开关S闭合时，风速增大，活塞上方空气的流速变大，大于下方空气的流速，由流速大的地方压强小可知，此时会产生向上的力，使滑片向上移动，R1接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小；由I＝可知，电路中的电流变大；由U＝IR可知，R2两端的电压变大，即电压表（风速表）的示数变大；故D正确、ABC错误。
故选：D。
4．（2021秋•宜昌期末）如图所示是物理兴趣小组设计的测量身高的电路图，下列有关说法正确的是（　　）

A．电阻R′相当于定值电阻
B．P在如图所示位置闭合开关时，R与R′并联
C．被测身高越高，电压表示数越大
D．当被测身高降低时，R′连入电路的电阻变大
【答案】D。
【解答】解：由图可知，闭合开关时，R与R'串联接入电路中，电压表测量R'两端的电压；当人的身高发生变化时，滑片P的位置会发生变化，R'接入电路的电阻会发生变化，所以R'相当于是一个滑动变阻器；被测身高越高，R'接入电路的电阻越小，根据串联电路的分压规律可知，R'分担的电压变小，电压表示数变小；当被测身高降低时，滑片P向下移动，R′连入电路的电阻变大；综上所述，ABC错误，D正确。
故选：D。
5．（2021秋•阿鲁科尔沁旗期末）如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R为15Ω，R0为湿敏电阻，其阻值随环境湿度的增加而减小，阻值范围为10Ω～20Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。闭合开关S，当环境湿度可控且逐渐增加时，在保证两电表安全的情况下，下列说法中正确的是（　　）

A．电流表示数变大，R0两端的电压变大 B．电压表示数与电流表示数的比值变小
C．通过R0的最大电流为0.24A D．R0在电路中的最小电阻值为15Ω
【答案】D。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当电流表示数变大时，根据U＝IR知定值电阻R两端的电压变大，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以，在电源电压不变时，R0两端电压U0会变小，故A错误；
B．由图可知，R0与R串联，电压表测R两端电压，电流表测R电流，由欧姆定律的变形公式R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故B错误；
CD．当R0＝10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的最大电流：I大＝＝＝0.24A，
但此时定值电阻两端的电压为：UR＝IR＝0.24A×15Ω＝3.6V，超出电压表量程；
由此可知电压表比电流表先满偏，当电压表满偏时，湿敏电阻的阻值最小，此时电流最大，
则最大电流：I＝＝＝0.2A，故C错误；
湿敏电阻的最小阻值为：R0＝＝＝15Ω，故D正确。
故选：D。
6．（2021秋•两江新区期末）如图所示，电源电压为4.5V且保持不变，两电压表的量程均为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，小灯泡L标有“3V 1.5W”的字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“14Ω 1A”的字样，闭合开关S，移动滑片P，在保证电路中各元件都不损坏的情况下，下列说法中错误的是（　　）

A．电流表示数的变化范围是0.25A～0.5A
B．电压表V1示数的变化范围是1.5V～3V
C．滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3Ω～14Ω
D．电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375W～1.5W
【答案】C。
【解答】解：由图知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测灯泡两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）由P＝UI可得，灯泡正常工作电流：I额＝＝＝0.5A，
灯泡的电阻：RL＝＝＝6Ω，
因串联电路中电流处处相等，所以，为了电路安全，则电路中的最大电流：I最大＝I额＝0.5A，
此时灯泡正常发光，电压表V1的示数最大为：UL最大＝U额＝3V，
则灯泡的最大功率：PL最大＝P额＝1.5W，
由串联电路特点和欧姆定律可得，变阻器接入电路的最小阻值：
R滑小＝＝＝＝3Ω；
（2）当变阻器两端的电压（V2示数）最大3V时，灯泡两端的电压最小，此时变阻器连入电路的阻值最大，电路中电流最小，
灯泡的最小电压（V1的最小示数）：UL最小＝U﹣UR最大＝4.5V﹣3V＝1.5V，
电路中的最小电流：I最小＝IL最小＝＝＝0.25A，
灯泡的最小功率：PL最小＝UL最小I最小＝1.5V×0.25A＝0.375W，
变阻器连入电路的最大阻值：R滑大＝＝＝12Ω。
综上可知，
A、电流表示数的变化范围是0.25～0.5A，故A正确；
B、电压表V1示数的变化范围是1.5～3V，故B正确；
C、滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是3～12Ω，故C错误；
D、电路中小灯泡的实际功率的变化范围是0.375～1.5W，故D正确。
故选：C。
7．（2021秋•涿州市期末）如图所示电路中，电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，电压表V1、V2示数的变化量分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数的变化量为ΔI，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列判断正确的是（ ）

A．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大
B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电压表V2与V1的示数之差不变
C．定值电阻R1的阻值为
D．滑动变阻器两端的电压减少了ΔU1﹣ΔU2
【答案】C。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器和定值电阻串联，电压表V1测灯泡L两端的电压，电压表V2测灯泡和滑动变阻器两端的电压之和，电流表测电路中的电流；
AB、将滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动一段距离，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大即电流表的示数变大，由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大即电压表V1的示数变大，定值电阻两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡和滑动变阻器两端的电压之和变小即电压表V2的示数变小；
因电压表V2与V1的示数之差等于滑动变阻器两端的电压，所以，电压表V2与V1的示数之差变小，故AB错误；
C、因R1两端的电压UR1＝U﹣U2，所以，ΔUR1＝ΔU2，根据欧姆定律可知：R1＝＝，故C正确；
D、根据串联电路的电压关系可知，三个用电器两端的电压之和等于电源电压；R1两端的电压增大量为ΔUR1＝ΔU2，灯泡两端的电压增大量为ΔU1，则滑动变阻器两端电压减小量为：ΔU2+ΔU1，故D错误。
故选：C。
8．（2021秋•兴隆县期末）如图所示，电源电压为6V、且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R0的规格为“10Ω、0.5A”，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片P移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A
B．变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为0Ω～20Ω
C．电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W
D．电路消耗总功率允许的变化范围为1.8W～3W
【答案】C。
【解答】解：电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω；
由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1＝3V，电路中的电流：I＝I0＝＝＝0.3A＜0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A；
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以由I＝可知，滑动变阻器接入电路中的最小电阻：R2＝＝＝10Ω；
电路消耗的最大功率：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W；
电阻R0消耗功率最大功率：P0＝UVI0＝3V×0.3A＝0.9W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以电路最小电流：I小＝＝＝＝0.2A，
电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W；
电阻R1电路消耗的最小功率：P0小＝I小2R0＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；
综合上述分析可知，电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.3A，故A错误；
变阻器R接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω，故B错误；
电阻R0消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W，故C正确；
电路消耗总功率允许的变化范围为1.2W～1.8W，故D错误。
故选：C。
9．（2021秋•夹江县期末）如图所示，电路中电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“35Ω 2A”，灯泡铭牌标有“3V 0.9W”的字样（灯丝电阻不变）。闭合开关，为了保证电路的安全，调节滑动变阻器，则下列说法正确的是（　　）

A．整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W～1.35W
B．灯泡的最小功率为0.45W
C．滑动变阻器允许调节的范围是“10Ω～20Ω”
D．在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变小后变大
【答案】A。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．由P＝UI可得，灯泡的额定电流IL＝＝＝0.3A，
由I＝可得，灯泡的电阻RL＝＝＝10Ω，
因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，
所以，电路中的最大电流I大＝0.3A，此时电路的总功率最大，
则P大＝UI大＝4.5V×0.3A＝1.35W；
当电压表的示数U滑＝3V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，电路的总功率最小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时灯泡两端的电压：
UL′＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则电路的最小电流：I小＝＝＝0.15A，
电路的最小总功率：
P小＝UI小＝4.5V×0.15A＝0.675W，
所以，整个电路消耗的总功率的变化范围是0.675W～1.35W，故A正确；
B．当电路中的电流最小时，灯泡的电功率最小，
则PL′＝UL′I小＝1.5V×0.15A＝0.225W，故B错误；
C．当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，
此时电路的总电阻R总＝＝＝15Ω，
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R小＝R总﹣RL＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，
当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
则R总′＝＝＝20Ω，
所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5Ω～20Ω，故C错误；
D．滑动变阻器的电功率：
P滑＝（U﹣IRL）I＝（4.5V﹣I×10Ω）I＝4.5V×I﹣I2×10Ω＝10×（0.45V×I﹣I2×1Ω）
＝10×[（0.225）2×1W+0.45V×I﹣I2×1Ω﹣（0.225）2×1W]＝0.50625W﹣10×（I﹣0.225A）2×1Ω，
当I＝0.225A时，滑动变阻器的电功率最大，
因电路中电流的变化范围为0.15A～0.3A，
所以，在保证电路安全情况下，滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，滑动变阻器的电功率先变大后变小，故D错误。
故选：A。
10．（2021秋•涪陵区期末）如图所示，电源电压恒为20V，灯泡L上标有“12V 6W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响），电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，R2的阻值为20Ω。开关S接1，当滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时（R是滑动变阻器的最大阻值），灯泡L恰好正常发光。保证电路安全情况下，下列说法错误的是（　　）

A．滑动变阻器的最大阻值为80Ω
B．开关S接2时，电流表示数的变化范围为0.25～1A
C．开关S接1时，滑动变阻器的可调节范围为16～72Ω
D．分析电路图，接通电路并改变滑片P的位置，整个电路的最大功率和最小功率之比为12：1
【答案】D。
【解答】解：AC、由电路图可知，开关S接1时，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流，且滑动变阻器R1接入电路的电阻为0.2R时，灯泡正常发光；
由P＝UI可知，灯泡的额定电流：IL＝＝＝0.5A，
因电流表量程为0～3A，所以电路最大电流：I大＝IL＝0.5A，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U1＝U﹣UL＝20V﹣12V＝8V，
因串联电路处处电流相等，所以由I＝可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R1小＝＝＝16Ω，
则滑动变阻器的最大阻值：R1＝＝＝80Ω，故A正确；
当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，
灯泡的阻值：RL＝＝＝24Ω，
此时灯泡两端电压：UL′＝U﹣UV＝20V﹣15V＝5V，
电路中最小电流：I小＝＝＝A，
则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R1大＝＝＝72Ω，
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为16Ω～72Ω，故C正确；
B、由电路图可知，开关S接2时，定值电阻R2与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
当电压表示数为15V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，此时定值电阻R2两端电压：U2小＝U﹣UV＝20V﹣15V＝5V，
电路中的最小电流：I小′＝＝＝0.25A；
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，
电路中的最大电流：I大′＝＝＝1A，
因电流表量程为0～3A，所以电路最大电流：I大′＝1A，
因此电流表示数的变化范围为0.25～1A，故B正确；
D、开关S接1时，灯泡与滑动变阻器串联，电路中的最大电流等于灯泡的额定电流0.5A；
开关S接2时，定值电阻R2与滑动变阻器串联，当变阻器接入电路的阻值为0时，电路中的最大电流I大′＝1A，
因I大′＞I大，则电路消耗的最大总功率：P大＝UI大′＝20V×1A＝20W；
由前面解答可知，开关S接1时，I小＝A；开关S接2时，I小′＝0.25A＝A；
比较可知，I小＜I小′，则电路消耗的最小总功率：P小＝UI小＝20V×A＝W，
则P大：P小＝20W：W＝24：5，故D错误。
故选：D。
二、填空题。
11．（2021秋•临江市期末）如图所示，电源电压不变。R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑片向右移动过程中，电流表示数 　变小　，电压表示数 　不变　，电压表与电流表示数之比 　变大　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】变小；不变；变大。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电压表测电源的电压，电流表测干路中的电流；
由于电源电压不变，所以移动滑片时，电压表示数不变；
闭合开关S后，滑动变阻器滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；
由于并联电路各支路互不影响，所有通过R1的电流不变；并联电路中，干路中的电流等于支路电流的和，所以干路中的电流变小，即电路表示数变小；
电压表示数不变，电流表示数变小，所以电压表与电流表示数的比值变大。
故答案为：变小；不变；变大。
12．（2021秋•雄县期末）如图所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑片P向b端滑动时，电压表示数 　不变　，电流表A1示数 　变小　（均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】不变；变小。
【解答】解：由图可知，R1与R2串联，电流表A1测干路中的电流，电流表A2测通过R1的电流，电压表测量电源的电压；
由于电源电压不变，移动滑片时，电压表示数不变；
闭合开关S，当滑片P向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；并联电路各支路互不影响，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变大，所以电流表A1示数变小。
故答案为：不变；变小。
13．（2021秋•义乌市期末）如图所示电路中，电源电压为1.5V且保持不变，R1＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值R2＝10Ω。当开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片由最右端移动到最左端。则在此过程中，
（1）电流表示数的变化范围是 　0.1A～0.3A　；
（2）电压表V1的示数与电流表示数的比值 　不变　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】（1）0.1A～0.3A；（2）不变。
【解答】解：由电路图可知，R1与滑动变阻器R2串联，V1测R1两端的电压，V2测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路的总电阻最小，电流最大，则最大电流为：I大＝＝＝0.3A；
当滑动变阻器全部接入电路中时，根据串联电路的电阻关系可知，此时电路的总电阻最大，电流最小，最小电流为：I小＝＝＝0.1A；
所以电流表示数的变化范围是0.1A～0.3A；
（2）根据R＝可知，电压表V1的示数与电流表示数的比值为R1的阻值，所以电压表V1的示数与电流表示数的比值不变。
故答案为：（1）0.1A～0.3A；（2）不变。
14．（2021秋•嘉祥县期末）某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如图甲所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时，电路中的电压表的示数将 　变小　，电路中的电功率将 　变大　（两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】变小；变大。
【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；
由图乙可知，当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；
由U＝IR可知，R0两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变小，即电压表的示数变小；
电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中的总功率将变大。
故答案为：变小；变大。
15．（2021秋•嵩县期末）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值 　增大　（填“增大”或“减小”），滑动变阻器中电流 　减小　（填“增大”或“减小”）。为实现压力增大，电表示数增大，应把 　电压　表改装为压力计。

【答案】增大；减小；电压。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。
故答案为：增大；减小；电压。
16．（2021•攀枝花）如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为 　20　Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为 　16.25　Ω。

【答案】20；16.25。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；
小灯泡L的额定电压为4V，小灯泡正常发光时的电流为0.5A；
滑动变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V；
滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝＝＝10Ω，所以滑动变阻器的最大阻值为2×10Ω＝20Ω；
移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，根据图像可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A；
滑动变阻器R接入的阻值为：R'＝＝＝16.25Ω。
故答案为：20；16.25。
17．（2022•南岗区校级开学）电阻R的阻值为10Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电流表的示数为0.6A。当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电流表的示数为0.2A，则电源电压是 　6　V，滑动变阻器的最大阻值为 　20　Ω。

【答案】6；20。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路为R的简单电路，根据欧姆定律可得，
电源电压为：U＝IR＝0.6A×10Ω＝6V；
当滑动变阻器的滑片P移到b端时，电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝30Ω，
则滑动变阻器的最大阻值为：R滑max＝R总﹣R＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
故答案为：6；20。
18．（2021秋•合肥月考）如图所示，电阻R0＝20Ω，R＝30Ω，电源电压保持10V不变，当滑动变阻器滑片P移到中点时，电压表的示数是 　7　V。

【答案】7。
【解答】解：闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路电流，电压表测量R0和滑动变阻器滑片左侧部分的电压之和，根据欧姆定律可知电路中的电流I＝＝＝0.2A，
电压表的示数UV＝IRV＝0.2A×（20Ω+）＝7V。
故答案为：7。
19．（2021秋•武侯区期末）小兰设计了一种烟雾报警装置，其简化电路如图所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电流表示数减小到某一值时，装置报警。开关S闭合后，当有烟雾遮挡射向R的激光时，电流表示数 　减小　；增大R0的阻值，可以实现在烟雾浓度更 　小　的情况下报警。

【答案】减小；小。
【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，R的阻值增大，电路中的总电阻增大，由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小；
（2）报警电流一定，由I＝可知，电源电压一定时，总电阻也一定，增大R0的阻值时，R在更小值时会发出报警信息，即可使装置在烟雾浓度更小的情况下报警。
故答案为：减小；小。
20．（2022•肇源县二模）在图甲所示的电路中，当滑片P由b移到a的过程中，电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电源电压为　6　V；电阻R1的阻值为　10　Ω；当滑片P移到中点时，通过R1的电流为　0.3　A。

【答案】6；10；0.3。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表测R1两端的电压。
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，
则由图乙可知，电源的电压U＝6V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大即R2＝20Ω时，电压表的示数最小，
由图乙可知，R1两端的电压U1＝2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，＝，即＝，
解得：R1＝10Ω；
（3）当滑片P移到中点时，通过R1的电流：
I1＝I＝＝＝0.3A。
故答案为：6；10；0.3。
21．（2021•泉州模拟）如图甲，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时，得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心，记录时三组数据没有对应，如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为　8　V；电源电压为　12　V。

【答案】8；12。
【解答】解：由电路图可知，开关S闭合后，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片P处于c点时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路的总电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最大，
由图乙可知，此时电压表的示数Uc＝8V，电路中电流表的示数Ic＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，由I＝可知，电源的电压：U＝Uc+IcR1＝8V+0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片处于a点时，变阻器接入电路中的电阻最小，电路的总电阻最小，电路中的电流最大，电压表的示数最小，
由图乙可知，此时电压表的示数Ua＝4.8V，电路中电流表的示数Ia＝0.9A，
则电源的电压：U＝Ua+IaR1＝4.8V+0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝8Ω，U＝12V。
故答案为：8；12。
22．（2020秋•沙坪坝区校级期末）如图所示电路，电源两端电压保持不变，灯丝电阻不随温度变化。闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大值处时，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，电流表的示数为I2。已知I1：I2＝3：5。任意闭合或断开开关，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，则滑动变阻器的最大值R2与R1的比值R2：R1＝　3：1　；断开S1，S2，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，且U1：U2＝3：2，Rc的电功率为10W，则此时灯泡的实际功率为　20　W。

【答案】3：1；20。
【解答】解：（1）闭合开关S1、断开S2，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大值处时，L与变阻器的最大电阻串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为I1；
当开关S1断开、S2闭合时，灯与R1串联，电流表测电路的电流，电流表的示数为I2，
根据I＝，在电压不变时，电流与电阻成反比，
已知I1：I2＝3：5，由电阻的串联规律，
故有：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
当两开关都闭合时，R1、R2短路，电路为灯的简单电路，当两开关都断开时，R1与R2串联后再与灯串联，
根据串联电阻的规律，第2种情况下电阻最大，根据P＝，电路的功率最小，第1种情况下电路的功率最大，根据P＝，在电压不变时，电功率与电阻成反比，已知电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1，故有：
＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：＝﹣﹣﹣﹣﹣③，
将③代入①得：R1＝﹣﹣﹣﹣﹣④，
则滑动变阻器的最大值R2与R1的比值R2：R1＝3：1；
（2）由③④可知，RL＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣⑤，
断开S1，S2，滑动变阻器的滑片P在某点C时，变阻器接入电路的电阻为Rc，灯与R1和变阻器串联，电压表V1测灯与R1的电压，V2测变阻器与R1的电压，根据电阻的串联规律和分压原理有：
＝﹣﹣﹣﹣﹣⑥，
由⑤⑥得出：R1＝Rc，根据RL＝2R1，故RL＝2Rc，
串联电路各处的电流都相等，根据P＝I2R，电流相等时，电功率与电阻成正比，则此时灯泡的实际功率为：P灯＝20W。
故答案为：3：1；20。
23．（2021•长沙县校级开学）如图所示电路，电源电压不变，小灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关后，当滑片P移至某一位置时，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1；当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电压表示数变化了3V。此时滑动变阻器消耗的功率为P2，且P1：P2＝5：6，则：前后两次电流大小之比为　5：3　：电源电压的大小为　9V　；滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，小灯泡消耗的功率变化了　2.1　W。（灯泡电阻随温度变化而变化的）

【答案】5：3；9V；2.1。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）灯泡正常发光时的电流：
I额＝＝＝0.5A，
即第一次的电流I1＝0.5A，
由题知，当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，
所以I2＝0.3A，
前后两次电流大小之比为：
＝＝；
（2）设电源电压为U，
当滑片P移至某位置时，小灯泡恰好正常发光，且串联电路中电流处处相等，
滑动变阻器消耗的功率为：
P1＝（U﹣UL）I1＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P移至某一端点时，电流表示数为0.3A，电流表示数减小，说明变阻器接入的电阻变大，此时滑片在最大阻值处；
变阻器接入的电阻变大，由串联分压规律可知，变阻器分得的电压变大，所以，电压表示数变化了3V即增大了3V，此时滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣6V+3V＝U﹣3V，
此时滑动变阻器消耗的功率为：
P2＝U滑I2＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③
联立①②③解得，电源电压：
U＝9V；
（3）由题意可知，小灯泡恰好正常发光，此时滑动变阻器消耗的功率为P1，则此时灯泡消耗的功率PL＝P额＝3W，
滑动变阻器消耗的功率由P1变为P2的过程中，电压表示数变化了3V即增大了3V，由串联电路的电压规律可得，灯泡两端的电压减小了3V，则此时灯泡两端的电压：
UL′＝6V﹣3V＝3V，
此时灯泡消耗的电功率：
PL′＝UL′I2＝3V×0.3A＝0.9W，
则灯泡消耗的功率变化了：
△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W。
故答案为：5：3；9V；2.1。
三、解答题。
24．（2021秋•麒麟区校级期中）如图所示，电源电压保持12V不变，电阻R1＝50Ω，只闭合开关S3，将滑动变阻器滑片P移动到中点时，电流表示数为0.2A，小灯泡L两端的电压为9V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1电流是多少，电压表示数为？
（2）滑动变阻器的最大阻值？
（3）在保证电路安全的条件下，电路中的最小电流是多少？

【解答】解：（1）开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器、电流表和电压表都被短路，电流表和电压表的示数都为零，R1和L并联，
通过R1的电流：
I1＝＝＝0.24A；
（2）只闭合S3时，滑动变阻器滑片P移到中点时，灯泡L和滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器R2两端的电压，
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：
滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝12V﹣9V＝3V；
由于串联电路的电流处处相等，则根据I＝可得：
此时滑动变阻器连入电路中的阻值为：
R中＝＝＝15Ω，
所以滑动变阻器的最大阻值R滑＝2R中＝2×15Ω＝30Ω；
（3）电源电压不变，电路中的总电阻最大时，电路中的电流最小，
根据I＝可得灯泡L的阻值为：
RL＝＝＝45Ω＜R1＝50Ω；
所以，只闭合开关S1时，R1和R2串联，当电路中的电阻最大时，电路中的电流最小；
为了保护电路安全，电压表示数不能超过3V，此时R1两端的最小电压U1小＝U﹣U2大＝12V﹣3V＝9V，
则电路中的最小电流为：
I小＝＝＝0.18A，
滑动变阻器连入电路的最大阻值为：
R滑＝＝≈16.7Ω，小于滑动变阻器的最大阻值；
所以，电路中的电流最小为0.18A。
答：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，通过R1电流是0.24A，电压表示数为0V；
（2）滑动变阻器的最大阻值为30Ω；
（3）在保证电路安全的条件下，电路中的最小电流是0.18A。
25．（2021秋•泸县校级期中）如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求：

（1）滑动变阻器R的最大阻值；
（2）R0的阻值及电源电压；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，电路中的电流。
【解答】解：（1）当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，
由图乙可知，电路中的电流I小＝0.4A，UR＝8.0V，
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝20Ω。
（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得电源的电压：U＝I小（R0+R）＝0.4A×（R0+20Ω），
当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，则电源的电压：U＝I大R0＝1.2A×R0，
因电源的电压不变，所以0.4A×（R0+20Ω）＝1.2A×R0，
解得：R0＝10Ω，
电源的电压：U＝I大R0＝1.2A×10Ω＝12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电路中的电流：I＝＝＝0.6A。
答：（1）滑动变阻器R的最大阻值为20Ω；
（2）R0的阻值为10Ω，电源的电压为12V；
（3）当滑片滑到滑动变阻器的中点时，通过电路的电流为0.6A。
26．（2022秋•成都期中）如图1是一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源电压保持不变，保护电阻R0＝20Ω。R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，其总阻值为40Ω、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。电流表量程为0～0.6A。用该测量仪对身高为160cm的小明进行测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，电流表示数为0.15A。当用该测量仪对小亮进行测量时，电流表示数为0.12A。求：
（1）电源电压；
（2）小亮的身高；
（3）当用该测量仪对身高为h同学进行测量时，电流表示数为I，请推导出I与h之间的关系式，并根据此关系式在图2电流表盘上标出身高为150cm对应的刻度值。

【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与电阻R0串联，电流表测电路中的电流；
（1）对小明进行测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，此时滑动变阻器接入电路的长度为×40cm＝20cm，则该电路能测量的最低身高为160cm﹣20cm＝140cm，
此时通过电路的电流为0.15A，因串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
则根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1（R0）＝0.15A×（20Ω+）＝6V；
（2）用该测量仪对小亮进行测量时，电流表示数为0.12A，则此时电路的总电阻：R总＝＝＝50Ω，
此时滑动变阻器接入电路的阻值：R′＝R总﹣R0＝50Ω﹣20Ω＝30Ω，
已知电阻棒总长为40cm，其总电阻为40Ω，所以电阻棒上每1cm的电阻为1Ω，则此时电阻棒接入电路的长度为30cm，所以小亮的身高h小亮＝h最低+L棒′＝140cm+30cm＝170cm；
（3）用该测量仪对身高为h同学进行测量时，滑动变阻器接入电路的长度为h﹣140cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻为（h﹣140）Ω，
由串联电路的电阻规律结合欧姆定律可得，此时通过电路的电流：I＝＝，
当h＝150cm时，通过电路的电流：I＝＝0.2A，如图所示：
。
答：（1）电源电压为6V；
（2）小亮的身高为170cm；
（3）当用该测量仪对身高为h同学进行测量时，电流表示数为I，I与h之间的关系式为I＝，
图2电流表盘上身高为150cm对应的刻度值见上图。
27．（2021秋•中牟县校级期中）如图所示，如图为电路的连接情况，R1＝R3＝20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当S1闭合，S2断开时，若滑片P在a端，则电流表示数为0.6A；若滑片P在b端，则电压表示数为8V。求：
（1）电源电压。
（2）滑动变阻器R2的最大阻值。
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，求电流表的示数。

【解答】解：（1）当S1闭合，S2断开时，滑片P在a端，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，
由欧姆定律可得电源电压U＝IaR1＝0.6A×20Ω＝12V；
（2）当S1闭合，S2断开时，滑片P在b端，R1与R2的最大阻值串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝12V﹣8V＝4V，
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：Ib＝＝，即＝，
解得：R2＝40Ω；
（2）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，R1与R3并联，电流表测干路电流，
并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过R3的电流：I3＝＝＝0.6A，
由于R1两端的电压仍为12V，所以通过R1的电流仍为0.6A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，则电流表示数：I＝Ia+I3＝0.6A+0.6A＝1.2A。
答：（1）电源电压为12V；
（2）滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。
（3）当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数为1.2A。
28．（2022•滨州）如图甲、乙是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。
电源电压恒为6V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数。
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数。
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于多少？

【解答】解：电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流；
（1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.3A，
即电流表示数为0.3A；
（2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1＝0.5Ω/cm×20cm＝10Ω，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：
I′＝＝＝0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压：U1＝I′R1＝0.2A×10Ω＝2V，
即电压表示数为2V；
（3）当电压表示数为3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路电流最小，
因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以定值电阻R2两端电压：U2＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，
电路中最小电流：I小＝＝＝0.2A，
此时定值电阻两端的电压：U1＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，
根据欧姆定律可得此时定值电阻的最小阻值：R2′＝＝＝15Ω，
已知电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，根据串联电路电流特点可知电路中的最大电流为0.6A，当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路电流最大，电路为定值电阻R2的简单电路，
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I大＝＝＝0.4A＜0.6A，
所以既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，选取R2时，其阻值不能小于15Ω。
答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V；
（3）若既能保证电路各元件的安全，又能使滑片P移动到最右端，则选取R2时，其阻值不能小于15Ω。
29．（2022•亳州二模）如图所示电路，电源电压保持不变，忽略小灯泡电阻随温度的变化。闭合开关S，当滑片P置于滑动变阻器最右端时，电压表示数为3V；向左移动滑片P至滑动变阻器中点时，电压表示数示数为2V，电流表示数增大了0.1A，求电源电压为多少？

【解答】解：由电路图可知，RL与RP串联，电压表测RP两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑片P在滑动变阻器RP的最右端时，电压表的示数为3V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流：I1＝＝，
将滑片P移至中点时，接入电路中的电阻变小，电压表示数变小，电路中的电流变大，
由电压表示数变化了1V可知，滑动变阻器两端的为：3V﹣1V＝2V，
由电流表示数变化了0.1A可知，电路中的电流：I2＝I1+0.1A＝+0.1A＝，
解得：RP＝10Ω，
则：I1＝＝＝0.3A，
I2＝I1+0.1A＝0.3A+0.1A＝0.4A，
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＝I1R总＝I1（RL+RP）＝0.3A×（RL+10Ω）﹣﹣﹣﹣﹣①
则电源的电压：U＝I2R总′＝I2（RL+RP）＝0.4A×（RL+5Ω）﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：0.3A×（RL+10Ω）＝0.4A×（RL+5Ω）
解得：RL＝10Ω，U＝6V。
答：电源电压为6V。
30．（2022秋•凤台县月考）如图所示，电源电压恒定不变，R1＝5Ω，R2＝50Ω，滑动变阻器R3最大阻值为15Ω。将滑动变阻器的滑片调至最左端，同时闭合开关S1、S2、S3，此时通过R3的电流为0.6A；当滑动变阻器R3的滑片调至最右端，S1闭合，S2、S3断开时，电压表V1的示数为9V，求：
（1）电源电压的大小。
（2）仅闭合开关S1，并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处，此过程中电压表V1的示数变化了2V，则此时V1和V2的示数各为多少？
（3）将滑动变阻器的滑片置于最左端，用小灯泡L替换电压表V2，再闭合开关S1、S2、S3，电流表A与电流表A1的比值为5：3，当S2断开时，电流表A的示数减小了0.18A，那么三个开关都闭合时，流过小灯泡L的电流是多少？

【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片位于最右端，S1闭合，S2、S3断开时，为R1的简单电路，电压表V1测R1两端的电压即电源电压，因电压表V1的示数为9V，故电源电压为9V；
（2）仅闭合开关S1，R1与变阻器串联，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，变阻器连入电路的电阻为0，电压表V1的示数9V，
滑片移至某处，R1与变阻器串联，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，
此过程中电压表V1的示数变化了2V，即电压表V1的示数：＝9V﹣2V＝7V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路电压的规律可知电压表V2的示数：UV2＝U﹣＝9V﹣7V＝2V；
（3）将滑动变阻器的滑片置于最左端，滑动变阻器接入电路最大阻值，
用小灯泡L替换电压表V2，同时闭合开关S1、S2、S3，R1短路，灯泡、R2与变阻器并联，电流表A测电干路电流，电流表A1测灯泡和R2的总电流，
当S2断开时，灯泡和滑动变阻器并联接入电路，电流表A测电干路电流，电流表A的示数减小了0.18A，那么通过电阻R2的电流为0.18A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，并联电路各支路两端电压相等，
三个开关都闭合时，电流表A与电流表A1的比值为5：3，根据欧姆定律可得＝＝，即＝；
解得：＝0.72A，
根据欧姆定律可知三个开关都闭合时，通过灯泡的电流：IL＝＝＝0.72A。
答：（1）电源电压为9V；
（2）此时V1和V2的示数各为7V和2V；
（3）通过灯泡的电流为0.72A。