题目内容
在图中所示的电路中，电源电压为18伏，定值电阻R1的阻值为12欧，闭合电键S，电流表的示数为0.5安。电流表、电压表的表盘如图22（a）、（b）所示。求：
① 电阻R1两端的电压； ② 电阻R2消耗的电功率；
③ 现有两个滑动变阻器，A：“50欧 2安”和 B：“150欧 1安”，请选择其中一个替换定值电阻R1或R2 。 要求：选择适当的量程，闭合电键后，移动变阻器的滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使电流表和电压表V1都能达到各自的最大值，且使电压表V2的变化量最大。
第一，为满足上述要求，应选用滑动变阻器__________（选填“A”或“B”）替换定值电阻___________________（选填“R1”或“R2”）。
第二，算出电路中电压表V2的最大变化量 △U2。
① I=I1=I2=0.5A
U1＝I1R1＝0.5A×12Ω＝6V
② U2＝U－U1＝18V－6V＝12V
P2= U2I2＝12 V×0.5A=6W
③ B R1
R2= U2/I=12V/0.5A＝24Ω
当I =0.6A时，
U2最大＝IR2＝0.6A×24Ω＝14.4V
当R1＝150Ω时，
所以 ，U1最大＝15V ，
U2最小＝U－U1最大＝18V－15V＝3V
△U2＝U2最大－U2最小＝14.4V－3V＝11.4V
【解析】
试题分析：由题意知电阻R1、R2串联，R1＝12Ω，U=18V，I=0.5A，①因串联电路电流处处相等，故 I=I1=I2=0.5A
则R1两端电压U1＝I1R1＝0.5A×12Ω＝6V 。② 因串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，故U2＝U－U1＝18V－6V＝12V，R2消耗的电功率P2= U2I2＝12 V×0.5A=6W。③电阻 R2= U2/I=12V/0.5A＝24Ω，
当I =0.6A时， U2最大＝IR2＝0.6A×24Ω＝14.4V
当R1＝150Ω时，
由串联分压 得
所以 ，U1最大＝15V ，U2最小＝U－U1最大＝18V－15V＝3V ，△U2＝U2最大－U2最小＝14.4V－3V＝11.4V。
考点：电路的综合分析与计算
小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想，他用木块作为研究物体，在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验，其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G，并竖直向上使木块匀速上升一段高度h；再将木块放在斜面底端，沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小，量出木块上升的高度h和斜面的长度L，并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。
表一（斜面A）
实验 序号 | 重力G （牛） | 拉力F （牛） | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG（焦） | 拉力通过斜面 做功WF（焦） |
1 | 2.5 | 1.5 | 0.3 | 1.2 | 0.75 | 1.8 |
2 | 5 | 3 | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 2.4 |
3 | 7.5 | 4.5 | 0.2 | 0.8 | 1.5 | 3.6 |
表二（斜面B）
实验 序号 | 重力G （牛） | 拉力F （牛） | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG（焦） | 拉力通过斜面 做功WF（焦） |
4 | 2.5 | 2 | 0.3 | 0.6 | 0.75 | 1.2 |
5 | 5 | 4 | 0.2 | 0.4 | 1.0 | 1.6 |
6 | 7.5 | 6 | 0.2 | 0.4 | 1.5 | 2.4 |
表三（斜面C）
实验 序号 | 重力G （牛） | 拉力F （牛） | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG（焦） | 拉力通过斜面 做功WF（焦） |
7 | 2.5 | 2.25 | 0.3 | 0.42 | 0.75 | 0.95 |
8 | 5 | 4.5 | 0.2 | 0.28 | 1.0 | 1.26 |
9 | 7.5 | 6.75 | 0.2 | 0.28 | 1.5 | 1.89 |
（1）实验结果表明：利用斜面对物体做功 不用斜面直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2） 请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论：
(a) 分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
。
(b) 分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
。
（3）小张同学为寻找更普遍性的实验结论，应该选择 继续进行实验。
