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1. (2025·泸州)如图所示,电源电压不变,小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,不考虑灯丝电阻变化,电流表量程为0~3 A,滑动变阻器最大阻值为24 Ω。闭合所有开关,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压为V;保持滑片不动,闭合S,断开S₁、S₂,电流表示数变化了0.8 A,则R₀为Ω;调节开关及滑动变阻器,使电路总功率达到允许的最大值,此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω。

答案:
1.6 18 2.4 [解析]闭合所有开关,电阻$R_0$被短路,小灯泡L与滑动变阻器并联,电流表测量干路的电流,移动滑片到中间位置,L正常发光,则电源电压$U=U_L=6V$,此时通过小灯泡的电流$I_L=\frac{P_L}{U_L}=\frac{3W}{6V}=0.5A$,通过滑动变阻器的电流$I_R=\frac{U}{R}=\frac{6V}{\frac{1}{2}×24\Omega}=0.5A$,干路的电流$I=I_L+I_R=0.5A+0.5A=1A$;保持滑片不动,闭合S,断开$S_1$、$S_2$,电阻$R_0$与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电流表示数变化了$0.8A$,由于串联电路干路总电阻大于每个分电阻,所以电路中的电流变小,此时电路中的电流$I'=I-\Delta I=1A-0.8A=0.2A$,此时电路的总电阻$R_总=\frac{U}{I'}=\frac{6V}{0.2A}=30\Omega$,$R_0=R_总-\frac{1}{2}R_大=30\Omega-\frac{1}{2}×24\Omega=18\Omega$;闭合所有开关,小灯泡L与滑动变阻器并联,当电流表的示数达到$3A$时,根据$P=UI$知电路总功率达到最大值,此时通过滑动变阻器的电流$I_滑=I_大-I_L=3A-0.5A=2.5A$,滑动变阻器接入电路的阻值$R_滑=\frac{U}{I_滑}=\frac{6V}{2.5A}=2.4\Omega$。
2. (2025·烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6 A时表示水位达到预定值。电源电压恒定不变,R₀为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70 Ω,浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的最大示数为12 V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6 A,变阻器接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻R₀的阻值为Ω,水位预定值为m。若水箱内部的底面积为0.5 m²,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为N。(g取10 N/kg,ρ₁=1.0×10³ kg/m³)

答案:
2.20 0.8 $4×10^3$ [解析]根据题图甲可知,$R_0$和R串联,电压表测量定值电阻$R_0$两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。当R接入电路的阻值最小时,电路中电流最大,即$I_大=0.6A$,电压表示数为$U_大=12V$,根据欧姆定律可知$R_0=\frac{U_大}{I_大}=\frac{12V}{0.6A}=20\Omega$,当$R_大=70\Omega$时,电路中总电阻最大,即$R_总大=R_大+R_0=70\Omega+20\Omega=90\Omega$,此时电路中电流最小,即$I_小=0.2A$,电源电压$U_0=I_小R_总大=0.2A×90\Omega=18V$;当R最小时,电路中电流$I_大=0.6A$,电压表示数为$U_大=12V$,加在R两端的电压$U=U_0-U_大=18V-12V=6V$,由题意可知,当电流表示数为$0.6A$时表示水位达到预定值,则此时$R_最小=\frac{U}{I_大}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$,题图乙R-h是一次函数图像,根据等比关系可得$\frac{H-20cm}{90cm-20cm}=\frac{70\Omega-10\Omega}{70\Omega}$,解得$H=80cm=0.8m$;根据$p=\frac{F}{S}$和$p=\rho_*gh$知,水箱底部受到水的压力$F=pS=\rho_*gHS=1.0×10^3kg/m^3×10N/kg×0.8m×0.5m^2=4×10^3N$。
3. (2025·相山区校级模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R₀为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙所示,以下说法正确的是 ()

A.定值电阻R₀的阻值是20 Ω
B.电源电压为6 V
C.滑动变阻器的最大阻值是10 Ω
D.当电流表的示数是0.6 A时,滑动变阻器接入电路的电阻为5 Ω
A.定值电阻R₀的阻值是20 Ω
B.电源电压为6 V
C.滑动变阻器的最大阻值是10 Ω
D.当电流表的示数是0.6 A时,滑动变阻器接入电路的电阻为5 Ω
答案:
3. D
4. (2025·乐山)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6 V 6 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。当S、S₁、S₂均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6 A。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻R₁的阻值。
(3)整个电路的最小电流。

(1)电源电压。
(2)定值电阻R₁的阻值。
(3)整个电路的最小电流。
答案:
4.解:
(1)当$S$、$S_1$、$S_2$均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,L与$R_1$并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的特点可知,电源电压$U=U_L=6V$。
(2)灯泡的电阻$R_L=\frac{U_L^2}{P}=\frac{(6V)^2}{6W}=6\Omega$,通过灯泡的电流$I_L=\frac{U_L}{R_L}=\frac{6V}{6\Omega}=1A$,通过$R_1$的电流$I_1=I-I_L=1.6A-1A=0.6A$,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$。
(3)由
(2)知$R_L<R_1$,当$S$、$S_1$闭合,$S_2$断开时,R与$R_1$串联,滑动变阻器滑片移至b端时,整个电路的电阻最大,电流最小,最小电流$I_min=\frac{U}{R+R_1}=\frac{6V}{20\Omega+10\Omega}=0.2A$。
(1)当$S$、$S_1$、$S_2$均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,L与$R_1$并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的特点可知,电源电压$U=U_L=6V$。
(2)灯泡的电阻$R_L=\frac{U_L^2}{P}=\frac{(6V)^2}{6W}=6\Omega$,通过灯泡的电流$I_L=\frac{U_L}{R_L}=\frac{6V}{6\Omega}=1A$,通过$R_1$的电流$I_1=I-I_L=1.6A-1A=0.6A$,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{6V}{0.6A}=10\Omega$。
(3)由
(2)知$R_L<R_1$,当$S$、$S_1$闭合,$S_2$断开时,R与$R_1$串联,滑动变阻器滑片移至b端时,整个电路的电阻最大,电流最小,最小电流$I_min=\frac{U}{R+R_1}=\frac{6V}{20\Omega+10\Omega}=0.2A$。
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