一、初中物理欧姆定律的实际应用问题
1．如图中R0为定值电阻，R1为酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小，如果测试时要求酒精浓度增大时，仪表示数增大，则下列符合要求的电路是（）
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
因为酒精气体传感器和定值电阻需要串联在电路中，酒精气体传感器的电阻是随着酒精气体浓度的增大而减小，所以测试时酒精浓度增大时，酒精气体传感器的电阻减小，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知：定值电阻两端的电压变大，根据串联电路的电压特点，酒精气体传感器两端的电压减小，所以电压表应测定值电阻0R两端的电压。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
2．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路图如图甲所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变），电压表量程为0~3V，R0是阻值为300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）
A．R1的阻值随温度升高而减小B．环境温度升高时，电路的总功率变小C．此电路所允许的最高环境温度是80℃D．当环境温度为40℃时，R1两端的电压为2V
【答案】AC
【解析】
【详解】
A．由乙图可知，随温度升高R1的阻值逐渐降低，故A正确；
B．由于电源电压不变，当环境温度升高时，R1的阻值变小，电路总电阻变小，则由2
U
P
R
=可知，电路总功率变大，故B错误；
C．由于温度越高R1阻值越小，则由串联分压可知，R0两端电压越大，由于电压表测量R0两端电压，量程为0~3V，则电压最大不超过3V，当电压表为3V时，对应环境最高温度，此时电路电流为
0 10
3V
0.01A 300Ω
U
I I I
R
=====则此时R1阻值为
1 1
14V3V
100Ω0.01A
U R
I -
===
由乙图得对应最高温度为80℃，故C正确；
D．当环境温度为40℃时，由乙图得R1阻值为200Ω，则电路总阻值为500Ω，电路电流为
4V
0.008A
500
Ω
U
I
R
'===
总
由于串联，则流过R1电流为0.008A，此时R1两端电压为
111
0.008A200Ω=1.6V
U I R
'''
==?
故D错误。
故选AC。
3．两个小灯泡L1和L2，规格分别是“6V，3W”和“3V，3W”，分别如图甲乙所示接入电路，闭合开关S，两灯泡发光，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是
（）
A．甲电路中，当电源电压为9V时，两个小灯泡都正常发光
B．甲电路中允许最大的电流为0.5A
C．乙电路中，当L2正常发光时，干路电流为1.25A
D．乙电路中，电路消耗的最大功率为3W
【答案】BC
【解析】
【详解】
A．由P=UI可得，两灯泡的额定电流分别为：
1
1
1
3W
0.5A
6V
P
I
U
===，
2
2
2
3W
1A
3V
P
I
U
===，
因两灯泡的额定电流不相等，由于两只灯泡串联，所以，两只灯泡不可能同时正常发光，故A错误；
B．因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的最大电流
1
0.5A
I I
==，
故B正确；
C．由
U
I
R
=可得，两灯泡的电阻分别为：
1 1
1
6V
12Ω0.5A
U
R
I
===，
2
2
2
3V
3Ω
1A
U
R
I
===，
两灯的额定电压分别为U1 =6V，U2 =3V，由于并联电路各支路两端的电压相等，所以，两灯泡并联时，电源电压不超过3V，则两支路的电流分别为：
'
1
1
1
3V
0.25A
12Ω
U
I
R
'===，
2
2
2
3V
1A
3Ω
U
I
R
'
'===，
则并联接入电路中时，干路的最大电流：
12
0.25A1A 1.25A
I I I
''
=+=+=。
故C正确；
D．乙电路中，U=3V，I=1.25A电路消耗的最大功率为
3V 1.25A 3.75W
P UI
==?=。
故D错误。
4．在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。滑动变阻器R1的滑片由一端移到另一端，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（）
A．电阻R0为2ΩB．V2示数变化图线为b
C．电源电压为14V D．滑动变阻器R1的阻值最大为9Ω
【答案】AD
【解析】
【分析】
由电路图可知，滑动变阻器R1、电阻R2、电阻R0串联在电路中，电压表V1测量R1和R2两端的总电压，电压表V2测量R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
(1)当滑片P向左移动时，滑动变阻器R1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R0两端的电压变大，R2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R1和R2两端的总电压变小，由此可知图象中上半部分b为电压表V1示数变化图线，下半部分a为电压表V2示数变化图线；
(2)由图像可知：当电压表V 1的示数（R 1和R 2两端的电压）为10V 时，此时电压表V 2的示数（R 2两端的电压）为1V ，电路中的电流为1A ，根据串联电路的电压特点求出此时滑动变阻器两端的电压，再根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值，最后利用电阻的串联表示出电源的电压；
(3)由图像可知：当滑片P 移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，此时电路中的总电阻最小，电路中的电流最大为4A ，此时两电压表的示数都为4V ，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R 0和电源电压。 【详解】
由电路图可知，滑动变阻器R 1、电阻R 2、电阻R 0串联在电路中，电压表V 1测量R 1和R 2两端的总电压，电压表V 2测量R 2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
B ．当滑片P 向左移动时，滑动变阻器R 1连入的电阻变小，从而使电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，R 0两端的电压变大，R 2两端的电压变大，由串联电路电压的特点可知，R 1和R 2两端的总电压变小，据此判断：图像中上半部分b 为电压表V 1示数变化图线，下半部分a 为电压表V 2示数变化图线，故B 错误；
D ．由图像可知：当R 1和R 2两端的电压为10V 时，R 2两端的电压为1V ，电路中的电流为1A ，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压：
112210V 1V 9V U U U =-=-=，
根据欧姆定律可得，滑动变阻器接入电路的阻值：
119V 9Ω1A
U R I =
==， 故D 正确；
AC ．根据串联电路的总电压等于各分电压之和，有电源的电压：
100010V 10V 1A U U U IR R =+=+=+?------①
当滑片P 移至最左端，滑动变阻器连入电阻为0，两电压表都测量电阻R 1两端的电压，示数都为4V ，电路中的电流最大为4A ，电源的电压：
2
0max 004V 4V 4A U U U I R R ''=+=+=+?------② 联立①②式，解得：R 0=2Ω，U =12V ，故A 正确、C 错误。 【点睛】
本题综合考查欧姆定律在串联电路中的应用，要求学生对电学知识掌握全面且熟练，通过方程组的思想来解答，一道很经典的考题。
5．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S ，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U —I ”关系图像如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A ．电源电压为10V
B ．定值电阻R 1的阻值为10Ω
C ．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
D ．滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0～10Ω 【答案】BC 【解析】 【分析】
从“U —I ”关系图像可以看出，甲为滑动变阻器的关系图像，因为最后电压变为0，此时滑动变阻器的电阻为0，乙为电阻R 1的图像；当滑动变阻器的阻值最大时，电路中的电流最小，根据图像读出电表的示数，利用串联电路的电压特点求出电源的电压，利用欧姆定律求出电阻R 1的电阻和滑动变阻器的最大阻值；根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器滑片在中点时，电路中的电流。 【详解】
A ．当滑动变阻器的阻值最大时，两电阻串联，干路电流最小；由图乙可知，此时电路中的电流I =0.2A ，电阻R 1的电压U 1=2V ，滑动变阻器两端的电压U 2=4V ；串联电路总电压等于各支路电压之和，则电源电压为：
122V 4V 6V U U U =+=+=，
则A 错误； B ．由U
I R
=
可得，定值电阻R 1的阻值： 112V 10Ω0.2A
U R I =
==， 则B 正确；
CD ．滑动变阻器的阻值最大为：
224V 20Ω0.2A
U R I =
==， 即滑动变阻器R 2的阻值变化范围为0～20Ω，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则变阻器滑片在中点时，电流表示数：
216V
0.3A 20Ω102
2
U I R R '=
=
=Ω+
+
， 故C 正确、D 错误；
故选BC。
6．如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量．托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为 0．已知电阻R0=5Ω，滑动变阻器最大阻值为 15Ω，电源电压U=3V，电压表的量程为 0～3V．现将1kg的物体放在托盘中，滑
片刚好指在距 R
上端
1
3
处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），以下正确的是（）
A．将1kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为1.5V
B．该电子秤能测量的最大质量是2.5kg
C．最大质量数应标在电压表2.25V的位置上
D．最大质量数应标在电压表3V的位置上
【答案】AC
【解析】
【详解】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．
A．将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端1
3
处，此时，滑动变阻器接入电路
中的电阻：
R滑=1
3
×15Ω=5Ω，
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=
3V
=
5Ω+5ΩU
R R
滑
=0.3A，
电压表的示数：
U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V，
故A正确；
B．弹性限度内，弹簧的弹力与伸长量成正比，且将1kg的物体放在托盘中，滑片刚好指
在距R上端1
3
处，所以，滑片指到R最下端时，就是该电子秤所能测量的最大质量，应为
3kg，故B错误；
C D．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：
I′=
3V
=
5Ω+15ΩU
R R'
+
滑
= 0.15A，
电压表的示数：
U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V，
即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上，故C正确，D错误．
7．随着人们安全意识的加强，酒驾的危害也越发引起人们的重视。小林出于好奇设计了一种酒精气体浓度测试电路。图中R0为定值电阻，R为酒精气敏元件，其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。小林希望随着气体中酒精气体浓度的增大，电表的示数也增大。若电源两端的电压不变，则闭合开关S后，能够实现上述功能的电路是
（）
A．B．
C．
D．
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像知气敏元件阻值随酒精浓度的变化情况，由此结合各选项的电路图分析解答。
【详解】
由图像知，酒精气敏元件R，它在电路中的作用相当于一个可变电阻，其阻值随被测的酒精气体浓度的增大而增大；
A．R与R0并联，电压表测电源电压，所以R的阻值变化不会引起电源电压的变化，即电
压表示数不变，故A错误；
B．R与R0串联，电压表测R两端电压，由串联电路的分压原理可知，R阻值增大时，它分得的电压增大，即电压表示数变大，故B正确；
C．R与R0并联，电流表测R支路的电流，由并联电路电压特点知R两端电压不变，由U
I
=可知，R变大时，电流表示数变小，故C错误；
R
D．R与R0并联，电流表测电路中电流，R变大时，总电阻变大，电源电压不变，由
U
I
=可知，电流表示数变小，故D错误。
R
故选B。
8．如图所示，电源电压保持不变，闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片向右移动时，在①②③④各种情况中，数据变大的有
①电压表V的示数
②电流表A2的示数
③电压表V的示数与电流表A的示数的比值
④电流表A1与电流表A的示数的比值
A．只有①B．②和③C．只有③D．③和④
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
首先分析电路，滑动变阻器和电阻R1是串联，电流表A测量干路电流，A1表测量R1的电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的阻值增大，通过它的电流A2减小，干路电流A减小，但支路R1的电流不发生变化，电压表测量电源电压，也是各个支路电压，电压表与电流表A的比值是电路中的总电阻，总电阻是变大的，③正确；电流表A1不变，电流表A的示数减小，因此两表的比值增大，④正确，选D。
9．如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源电压恒为 6 V，
保护电阻R0= 20 Ω是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为40 cm，其接入电路的电阻与接人电路的棒长成正比；金属棒cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对甲、乙和丙三位同学的身高进行了测量，其数据见下表，若已知
乙同学测量时，滑片恰在电阻棒的中点位置，则根据题中提供的信息可知
甲同学乙同学丙同学
电流表读数I/A0.20.150.12
电压表读数U/V23 3.6
身高h/m 1.6
A．电阻棒的总电阻是40 ΩB．甲的身高是1.7 m，丙的身高是1.5 m C．甲的身高是1.5 m，丙的身高是1.8 m D．从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4~1.8 m
【答案】AD
【解析】
【详解】
由电路图可知，滑动变阻器与电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；
A．乙测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，两电表的示数分别为：U=3V，I=0.15A，则电阻棒的总电阻：
3V
2240Ω
0.15A
U
R
I
=?=?=
总
，
故A符合题意；
BC．已知电阻棒总长为40cm，其总电阻为40Ω，所以电阻棒上1cm的电阻为1Ω，由表格数据可得，甲测量身高时，变阻器接入电路的电阻为
1
1
1
2V
=10Ω
0.2A
U
R
I
==，
则电阻棒接入电路的长度为10cm，所以甲的身高是
160cm-20cm+10cm=150cm=1.5m；丙测量身高时，变阻器接入电路的电阻为
2
2
2
3.6V
=30Ω
0.12A
U
R
I
==，
则电阻棒接入电路的长度为30cm，所以丙的身高是
160cm-20cm+30cm=170cm=1.7m，
故B、C不符合题意；
D．当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量范围最大是
160cm-20cm+40cm=180cm=1.8m，
当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量范围最小是
160cm-20cm=140cm=1.4m，
即从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4～1.8m，故D符合题意。
10．如图所示，电源电压恒定，灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～3A，滑动变阻器R2的规格为“？Ω2A”，在电路安全的前提下，操作如下：
①当只闭合S、S3时，电路中的总功率为P1，电流表示数为I1；
②当只闭合S2、S3时，移动滑片使滑动变阻器的阻值为R，电流表示数为I2，电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，电流表示数为I3，灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W；
③当只闭合S、S1、S2时，移动滑动变阻器的滑片，使电路中的最小总功率为P4，此时电流表示数为I4.已知P1：P4＝5：6，I2：I3＝10：9.则下列数据错误的是（）
A．电源电压为24V
B．R1的电阻为8Ω
C．电流表的示数I1：I4＝5：6
D．该电路消耗的功率最小时，滑动变阻器R2的阻值为32Ω
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
①当只闭合S、S3时，只有灯泡连入电路，如图A所示；
②当只闭合S2、S3时，电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联，滑动变阻器的阻值为R，如图所示B；再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R，如图C所示；
③当只闭合S、S1、S2时，电阻R1、滑动变阻器并联，如图D所示；
B ．由2
U P R
=可得灯泡的电阻
22
(24V)=8Ω72W
L U R P ==额
额
电源电压不变，在图AD 中，由P ＝UI 得
1
1144456
P I P U P I P U
=== 故B 正确，不符合题意； AC ．在图B 中，其总电阻
R 总2＝R 1+R +R L
在图C 中，其总电阻
R 总3＝R 1+2R +R L ，
则
212L U U
I R R R R ==++总 3132L
U U
I R R R R =
=++总 已知I 2：I 3＝10：9，则
111092L L
U U
R R R R R R =++++： ：
化简可得
R 1＝8R ﹣R L ＝8R ﹣8Ω①
图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率
P ′＝I 22（R 1+R ）
即
I 22（R 1+R ）＝10W ②
图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率
P ″＝I 32（R L +2R ）
即
I 32（8Ω+2R ）＝9.72W ③
由于I2：I3＝10：9，则由②
③
化简可得
3R1＝20Ω+2R④
解①④方程得
R＝2Ω
R1＝8Ω
故C正确，不符合题意；
由②得
2
I==
根据图B可知，电源电压
U＝I2（R1+R+R L）＝1A×（8Ω+2Ω+8Ω）＝18V
故A错误，符合题意；
D．由电路图可知，只闭合S2、S3时，R1、灯泡和滑动变阻器串联，总电阻最大，此时该电路消耗的功率最小，由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压，则电压表示数U′为最大15V时，电路中的电阻最大，电流最小，此时的总功率最小；串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以此时灯泡两端的电压
U L＝U﹣U′＝18V﹣15V＝3V
此时电路中的电流
L
3V
=0.375A
8Ω
L
L
U
I I
R
'===
由
U
I
R
=得此时电路的最大电阻为
18V
48
0.375A
U
R
I'
===Ω
最大
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器连入电路的最大阻值
R滑＝R最大﹣R1﹣R L＝48Ω﹣8Ω﹣8Ω＝32Ω
故D正确，不符合题意。
故选A。
11．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向 R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。若己知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（）
A ．A
B 两端电压为6V 时，跳绳自动计数器会计数一次 B ．绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1和R 2的阻值相等
C ．绳子没有挡住射向R 1的红外线时，R 1两端的电压是R 2两端电压的3倍
D ．绳子挡住了射向R 1的红外线时，R 1两端的电压是R 2两端电压的5倍 【答案】D 【解析】 【详解】
A ．由甲图电路知，R 1与R 2串联，A
B 间电压为R 2两端电压。由题知，当射向R 1的激光被挡时，R 1阻值变大，根据串联电路的分压原理知，R 1分得电压增大，R 2分得电压减小，由图象知，此时U 2＝U AB ＝2V ，因为R 1的电阻变大，自动计数器会计数一次，即AB 间电压为2V 计数一次，故A 错误； B ．由串联电路的分压原理有：
121
222
U U U R U U R -==， 即：
1
2
12V 2V 2V R R -=， 所以：R 1＝5R 2，故B 错误；
C ．当射向R 1的激光没有被挡时，R 1阻值变小，R 1分得电压减小，R 2分得电压增大，由图象知，此时，
2AB 6V U U ''==
由串联电路的分压原理有：
121222
U U U R U U R '''
''-==， 即：
1
2
1266R V V V R -=， 所以：
R 1'＝R 2，
故C 错误；
D．由C知
R1'＝R2
且
R1＝5R1'，
即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍，故D正确。
12．左图中所示的装置是水位监测仪，图甲是该水位监测装置的模拟电路图。柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为6V，小灯泡标有“2V 2W”字样（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示（x为容器内水柱高度h 的倒数，即x=h-1）。则下列说法中正确的是（）
A．容器内水柱越高，两金属板间的湖水电阻R越大
B．将电流表改为水位计，水位越高电流表示数越大
C．当湖水水位高于警戒水位5m时，灯泡的实际功率大于2W
D．当湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数为0.6A
【答案】B
【解析】
【分析】
(1)容器内水位上升时，根据图乙判断其电阻的变化；
(2)由
2
U
P
R
=计算灯泡电阻，根据图像得出R与x的关系式，再根据电阻的串联和欧姆定
律得出I与h的关系式，分析关系式中I与h的关系判断两者的变化情况；
(3)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位5m时，电流表示数，再根据2
P I R
=
求出此时灯泡的实际功率，据此判断；
(4)由B中I与h表达式计算湖水水位高于警戒水位0.4m时，电流表示数。
【详解】
由图甲可知灯泡、电流表与金属块间湖水电阻串联，由图乙可知，R与h-1成正比，所以h 越大，R越小；
A ．容器内水柱越高时，则A 内湖水电阻R 变小，故A 错误；
B ．由2
U P R
=可得，灯泡电阻
()2
2
L 2V 2Ω2W
U R P =
==额额
由图像可知，R =4Ω时，x =0.2m ?1，R =8Ω时，x =0.4m ?1，设R =kx +b ，则
14Ω0.2m k b -=?+，18Ω0.4m k b -=?+
解得：k =20Ω·m ，b =0，则R 与x 的关系式
20Ωm
20Ωm R x h
?=??=
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以I 与h 的关系式
L 6V
20Ωm 2ΩU I R R h
=
=
?++
由表达式可知，水位越高电流表示数越大，故B 正确； C ．由B 中I 与h 的表达式可知，当h 1=5m 时，电流表示数
116V 6V
1A
20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω5m
I h =
==??++ 此时灯泡的实际功率
()2
211A 2Ω2W P I R ==?=实
故C 错误；
D ．由B 中I 与h 的表达式可知，当h 2=0.4m 时，电流表示数
226V 6V
0.12A
20Ωm 20Ωm 2Ω2Ω0.4m
I h =
=≈??++ 故D 错误。 故选B 。
13．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 从右端滑到左端的过程中，R 1、R 2的I ﹣U 关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（ ）
A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B．电源电压为18V
C．R2两端的电压与通过它的电流成正比
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图像可知，A为滑动变阻器R2的U-I关系图像，B为电阻R1的U-I图像，故A错误；
B．当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由U-I图象可知，电路中的最小电流I=0.2A，R1两端的电压U1=4V，R2两端的电压U2=14V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为
U=U1+U2=14V+4V=18V
故B正确；
C．由A图像可知，R2两端的电压与通过它的电流关系为一次函数，不是成正比，故C错误；
D．根据图像A，由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值为
2 214V
70Ω0.2A
U
R
I
===
故D错误。
故选B。
14．如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω 0.5A”字样，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（）
A ．电流表示数变化范围为0～0.5A
B ．电压表示数变化范围为0～3V
C ．滑动变阻器连入电路的阻值在10Ω～20Ω范围内变化
D ．电路的总功率在1.8W ～3W 范围内变化 【答案】D 【解析】 【分析】
由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；根据欧姆定律求出电压表的示数最大时电路中的电流，然后根据欧姆定律的应用求滑动变阻器接入电路的最大阻值；根据定值电阻允许通过的最大电流、滑动变阻器允许通过的最大电流、电流表的量程确定电路中的最大电流；根据欧姆定律的应用求出定值电阻R 1两端的最大电压，然后根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器两端的最小电压，再利用欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值；最后根据P ＝UI 求出电路消耗的最大功率和最小功率。 【详解】
A ．由电路图可知，R 1与R 2串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；当电压表的示数U 2=3V 时，电路中的电流：
1211min 6V 3V 0.3A 10Ω
U U U R R I --=
===， 此时滑动变阻器接入电路的阻值最大：
2min 2max 3V
10Ω0.3A
R U I =
==， 因串联电路中各处电流相等，R 1允许通过的最大电流为0.5A ，电流表的量程为0～0.6A ，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A ，所以最大电流为0.5A ，则A 错误； BC ．R 1两端电压最大：
1max max 10.5A 10Ω5V U I R ==?=，
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的最小电压：
2min 1max 6V 5V 1V U U U =-=-=，
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值：
ma 2min 2m x in 1V
2Ω0.5A
R I U =
==， 因此电压表的示数范围为1V ～3V ，滑动变阻器连入电路的阻值范围为2Ω～10Ω，则BC 错误；
D．当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，即
max max 6V0.5A3W
P UI
==?=，
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，电路消耗的总功率最小，即
min min 6V0.3A 1.8W
P UI
==?=，
故电路的总功率范围为1.8W～3W，则D正确；
故选D。
15．如图所示热敏电阻1R的阻值随温度的升高而减小，它在温度为 80℃和 100℃时的阻值分别为 240Ω和200Ω；阻值不计的报警器在电流达到 12mA 时开始报警，超过 25mA 时将损坏；相关器材规格已在图中标明．当电路开始报警温度为 100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用0R和0t表示，则
A．将 P 向左移，可降低该电路开始报警时的温度
B．能求得0t的值
C．利用此电路，可将开始报警时的温度设定为 80℃
D．不能求得0R的值
【答案】A
【解析】
【详解】
A．报警电流不变，即总电阻
10250Ω
R R
+=
不变，将P向左移，则变阻器接入电路中的电阻变小，1R接入电路中的电阻会变大，而1
R的阻值随温度的升高而减小，即其电阻变大时，温度应该变低，故A项符合题意；B．热敏电阻1R的阻值随温度的升高而减小，但题中没有具体的图象，因而无法求解；故B项不符合题意；
C．将开始报警时的温度设定为80℃，由题可知，1R接入电路中的电阻为240Ω，则变阻器接入电路的电阻为：
'250Ω240Ω10Ω
R=-=
在变阻器的阻值变化范围以内，但移动滑片，只能判断变阻器接入电路中的阻值变化，而不能读出其接入电路中的具体阻值．故C项不符合题意；
D．1R与变阻器0R串联，温度为100℃时，1R=200Ω，可得：
01250Ω200Ω50Ω
R R R
=-=-=
总
故D项不符合题意；
16．如图，电源电压恒为18V，R0标有“36Ω0.5A”字样，R1标有“10Ω1A”字样，滑动变阻器R的规格为“40Ω2A”，电流表的量程为“0-3A”，电压表的量程为“0-15V”，为保证电路安全，下列说法错误的是（）
A．S、S3闭合，S1、S2都断开，调节滑动变阻器，电流表的变化范围是0.36A-1A
B．S、S3闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω-40Ω
C．S、S1、S2都闭合，S3断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是7.2Ω-40Ω
D．S、S1、S2都闭合，S3断开时，滑动变阻器可接入电路的最小阻值为9Ω
【答案】D
【解析】
【分析】
(1)S、S3闭合，S1、S2都断开，电阻R1与滑动变阻器R串联，电压表测变阻器R两端的电压，电流表测电路中的电流；由电阻R1允许通过的最大电流，即为电路中的最大电流，根
据
U
R
I
=求出此时电路的总阻值，即可求出此时滑动变阻器接入的阻值，即为最小阻值；
当滑动变阻器的滑片移到最大阻值处时，根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器两端的电压值，与电压表的最大量程比较，取其中较小的电压值；若较小电压值为滑动变阻两端
的电压值，则滑动变阻器可全部接入电路，再根据
U
I
R
=求出对应的电流，此时的电流即
为最小电流；若最小电压值为电压表的最大量程值，根据串联电路的电压规律求出电阻R1
两端的电压值，根据
U
I
R
=求出对应的电流，再根据
U
R
I
=求出此时滑动变阻器接入的阻
值，即为可接入的最大阻值；