4. 如图(a)所示，电源电压不变，$R_1$为定值电阻，$R_2$为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数$U$和对应的电流表示数$I$，绘出的$U-I$关系图像正确的是（
A
）
答案：4. A
解析：
【分析】首先明确电路结构：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电流表测电路中的电流$I$，电压表测$R_2$两端的电压$U$。根据串联电路的电压规律，电源电压$U_{总}=U_{R1}+U$（$U_{R1}$是$R_1$两端的电压），结合欧姆定律$U_{R1}=IR_1$，可推导出$U$与$I$的函数关系，再分析该函数的图像特征即可得出答案。
【解析】由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流$I$，电压表测$R_2$两端电压$U$。根据串联电路电压特点：电源电压$U_{总}=U_{R1}+U$，其中$U_{R1}=IR_1$，代入得$U = U_{总} - IR_1$。该式表明$U$与$I$成一次函数关系，斜率为$-R_1$（定值，为负），即$U$随$I$的增大而线性减小；当滑动变阻器接入阻值为0时，电路电流最大，此时$U=0$，对应图像与$I$轴交于一点，符合该特征的是选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律、U-I图像分析
【点评】本题需先明确电压表的测量对象，再结合串联电路规律和欧姆定律推导$U$与$I$的函数关系，进而判断图像，重点考查电路分析和函数图像的理解能力。
【难度系数】0.5
5. 小明在科技活动中了解到一种用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻R随温度t变化的图像如图(a)所示。
（1）由图(a)可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而
减小
（选填“增大”或“减小”）。
（2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器。实验室有两只外形完全相同的电阻$R_1$和$R_2$，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化而变化）。为了辨别它们，小明设计了如图(b)所示的电路。
① 接下来小明应该如何操作？
② 根据观察到的什么现象可以从中辨别出热敏电阻？
答案：5.（1）减小 （2）①闭合开关，对其中一只电阻加热 ②若电流表示数增大，则该电阻为热敏电阻(或若电流表示数不变，则该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻)
解析：
【分析】
要解决这道题，首先看第一问：图(a)是热敏电阻的R-t图像，横坐标为温度t，纵坐标为电阻R，观察温度升高（t增大）时电阻R的变化趋势，即可得出结论。第二问要辨别热敏电阻和定值电阻，需利用热敏电阻阻值随温度变化的特性，结合图(b)的串联电路，通过改变其中一个电阻的温度，观察电路中电流的变化来区分，因为串联电路电流由总电阻决定，总电阻变化则电流变化，而定值电阻阻值不随温度变化，电流不变。
【解析】
（1）观察图(a)的R-t图像，当温度t升高时，电阻R的数值逐渐减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
（2）① 操作步骤：闭合开关S，对其中一只电阻进行加热，观察电流表的示数变化。
② 辨别原理：图(b)中$R_1$与$R_2$串联，电源电压U恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_1+R_2}$。若被加热的是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，总电阻减小，电路电流I增大，电流表示数增大；若被加热的是定值电阻，其阻值不随温度变化，总电阻不变，电流I不变，电流表示数不变，由此可辨别出热敏电阻。
【答案】
（1）减小；（2）①闭合开关，对其中一只电阻加热；②若电流表示数增大，则该电阻为热敏电阻（或若电流表示数不变，则该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻）
【知识点】
热敏电阻特性、欧姆定律、串联电路
【点评】
本题结合热敏电阻的特性，利用串联电路与欧姆定律设计辨别实验，考查对热敏电阻的理解及电路知识的应用，体现了物理知识在实际中的应用。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示，电源电压为6 V且保持不变，定值电阻$R_0$的阻值为10 Ω，滑动变阻器$R$的最大阻值为20 Ω。当闭合开关S，滑片P由b端向a端移动的过程中，下列说法中正确的是（
B
）
A.电压表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时，电压表示数为2 V
D.当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A
答案：6. B
解析：
【分析】首先明确电路连接：定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻$R_0$两端的电压。接下来逐一分析各选项：需结合串联电路特点和欧姆定律，判断滑片移动时的电阻、电流、电压变化，以及对应位置的计算结果。
【解析】电路中$R_0$与$R$串联，电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，$R_0=10\ \Omega$，滑动变阻器最大阻值$20\ \Omega$。
选项A：滑片$P$由$b$端向$a$端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_0+R$减小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路电流$I$增大；$R_0$两端电压$U_0=IR_0$，因$I$增大、$R_0$不变，故$U_0$增大，电压表示数增大，A错误。
选项B：电压表示数与电流表示数之比为$\frac{U_0}{I}$，由欧姆定律$U_0=IR_0$，可得$\frac{U_0}{I}=R_0$，$R_0$是定值电阻，比值不变，B正确。
选项C：滑片移到中点时，滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{中}}=10\ \Omega$，总电阻$R_{\mathrm{总}}'=10\ \Omega+10\ \Omega=20\ \Omega$，电路电流$I'=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$，电压表示数$U_0'=I'R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}≠2\ \mathrm{V}$，C错误。
选项D：滑片移到$a$端时，滑动变阻器接入电阻为$0$，总电阻$R_{\mathrm{总}}''=10\ \Omega$，电流$I''=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}''}=\frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}≠0.2\ \mathrm{A}$，D错误。
综上，正确选项为B。
【答案】B
【知识点】欧姆定律、串联电路特点
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的应用，关键是明确电表测量对象，分析滑片移动时的电阻变化，通过计算验证各选项，属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
