【分析】
首先明确电路结构：本题中定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，两个电压表分别测定值电阻、滑动变阻器两端的电压。解题思路如下：第一步，根据电压随电流的变化趋势区分两条U-I图线：电流增大时，定值电阻的电压U=IR会同步升高，滑动变阻器接入电阻变小，其两端电压会随之降低，由此就能判断两条图线分别对应的测量对象。第二步，找到图线的特殊交点，此时两个电压表示数相等，结合串联电路电压规律即可算出电源总电压。第三步，代入对应数据用欧姆定律计算定值电阻的阻值。第四步，滑动变阻器接入最大阻值时电路电流最小，找到图像中的最小电流，算出总电阻后减去定值电阻阻值，就能得到滑动变阻器的最大阻值。最后逐个验证四个结论的正误，选出正确选项。
【解析】
我们逐一判断四个结论：
1. 验证电源电压：由图乙可知，当电流为0.3A时，两条图线对应的电压相等，即定值电阻两端电压U₀和滑动变阻器两端电压U_R均为3V，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压U=U₀+U_R=3V+3V=6V，因此①“电源电压U=3V”的说法错误。
2. 计算定值电阻阻值：定值电阻两端电压为3V时，对应电流为0.3A，由欧姆定律R=U/I可得：$R_0=\frac{U_0}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，因此②的说法正确。
3. 判断AB图线对应的电压表：定值电阻阻值不变，其两端电压和电流成正比，电压随电流增大而升高；滑动变阻器两端电压随电流增大而降低，因此电压随电流上升的AB图线对应测定值电阻电压的V₁，并非V₂，因此③的说法错误。
4. 计算滑动变阻器最大阻值：滑动变阻器接入最大阻值时，电路总电阻最大，电流最小，由图可知最小电流为0.1A，此时电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$，根据串联电路电阻规律，滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{最大}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=60\ \Omega-10\ \Omega=50\ \Omega$，因此④的说法正确。
综上，②④正确，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律，欧姆定律应用，U-I图像分析
【点评】
本题是电学动态电路的经典常考题，结合U-I图像综合考查串联电路的规律和欧姆定律，解题核心是先根据电压变化趋势区分两个电压表对应的图线，避免图线匹配错误导致后续计算出错，能够有效锻炼学生结合图像分析电路的能力。
【难度系数】
0.6

【分析】
这道题我们可以分三步思考：首先第一空已知导体的电压和对应的电流，直接用欧姆定律的变形式R=U/I就能算出电阻；第二空当导体两端电压为0时，再次利用欧姆定律I=U/R，代入电压为0的条件就能得到电流大小；第三空要明确电阻是导体本身的固有属性，只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关，和两端的电压、通过的电流没有关系，所以电压变化时电阻不会随之改变，直接代入之前算出的电阻值即可。
【解析】
1. 计算第一空的电阻：已知导体两端电压U₁=2V，通过的电流I₁=0.5A，根据欧姆定律I=U/R的变形式，可得导体的电阻R = U₁/I₁ = 2V / 0.5A = 4Ω。
2. 计算第二空的电流：当导体两端电压U₂=0V时，导体的电阻仍为之前算出的4Ω，代入欧姆定律可得此时的电流I₂ = U₂/R = 0V / 4Ω = 0A。
3. 确定第三空的电阻：电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压、通过导体的电流无关，只由导体自身的材料、长度、横截面积和温度决定，所以电压为0V时，导体的电阻仍然是4Ω。
【答案】
4 0 4
【知识点】
欧姆定律；电阻的特性
【点评】
本题属于电学基础题，核心易错点是容易错误认为导体两端电压为0时电阻也变为0，解题时要牢记电阻是导体的固有属性，不会随外加的电压、电流发生改变，掌握欧姆定律的基础应用即可顺利解题。
【难度系数】
0.9

【分析】
我们可以分两步逐步分析解题：
第一步：先处理甲、乙都是电压表且闭合开关S的情况。电压表的特性是相当于开路，因此电流只有唯一一条通路，可判断R₁和R₂是串联关系，接下来梳理电流路径，确定两个电压表分别测量哪个电阻的电压，再结合串联电路电流处处相等、电压与电阻成正比的规律，就能算出R₁和R₂的比值。
第二步：处理断开开关S的情况。要让两个电阻都正常工作，首先排除电压表（电压表相当于开路，电路会完全断开），因此甲乙只能接入电流表，电流表相当于导线，此时可判断R₁和R₂是并联关系，再确定两个电流表分别测量哪条支路的电流，结合并联电路各支路电压相等、电流与电阻成反比的规律，就能算出两个电表示数的比值。
【解析】
1. 闭合开关S，甲、乙均为电压表时：
R₁与R₂串联，甲电压表测量R₁两端的电压U₁，乙电压表测量R₂两端的电压U₂。
串联电路电流处处相等，根据欧姆定律U=IR可得：
$\frac{U_1}{U_2}=\frac{IR_1}{IR_2}=\frac{R_1}{R_2}$
已知$U_甲:U_乙=U_1:U_2=1:3$，因此$R_1:R_2=1:3$。
2. 断开开关S时：
若接入电压表，电路相当于断路，R₁、R₂都无法形成通路正常工作，因此甲、乙两处只能接入电流表，此时R₁与R₂并联。
3. 甲、乙均为电流表时：
并联电路各支路两端电压相等，甲电流表测量通过R₂的电流I₂，乙电流表测量通过R₁的电流I₁，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得：
$\frac{I_2}{I_1}=\frac{\frac{U}{R_2}}{\frac{U}{R_1}}=\frac{R_1}{R_2}=\frac{1}{3}$
即两电表示数之比为1:3。
【答案】
$1:3$；电流；$1:3$
【知识点】
串联电路规律；并联电路规律；电表的使用
【点评】
本题属于典型的电表切换类电路题，核心考点是串并联电路的识别和欧姆定律的应用，易错点是误判不同状态下各电表的测量对象，解题时只要先梳理完整电流路径，明确电路连接方式，就能顺利推导结果。
【难度系数】
0.6

【分析】
首先明确本实验的核心要求是控制定值电阻两端电压保持2V不变。第一步判断滑片移动方向：将10Ω电阻更换为5Ω电阻时，根据串联分压特点，定值电阻阻值减小，它分得的电压会小于2V；为了让定值电阻两端电压重新回到2V，需要减小滑动变阻器接入电路的分压，也就是减小滑动变阻器接入的电阻，观察电路图中滑动变阻器的结构，滑片向左移动时接入电阻丝长度变短、电阻变小，因此滑片向左移动。第二步计算滑动变阻器的最小最大阻值：电源电压4.5V，控制定值电阻电压为2V，因此滑动变阻器需要分担的电压为4.5V-2V=2.5V；串联电路中电压比等于电阻比，当接入最大的定值电阻20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，代入比例关系即可算出滑动变阻器的最小规格要求。
【解析】
1. 滑片移动方向判断：
将10Ω电阻换为5Ω后，定值电阻阻值减小，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会低于设定的2V。为了保持定值电阻两端电压为2V不变，需要减小滑动变阻器接入电路的阻值，从而减小滑动变阻器的分压，让定值电阻电压回升到2V。由图可知，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值变小，因此滑片向左端移动。
2. 滑动变阻器最小最大阻值计算：
电源电压U=4.5V，实验中控制定值电阻两端电压U_R=2V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压U滑=U - U_R=4.5V - 2V=2.5V。
串联电路中电流处处相等，由欧姆定律可得：$\frac{U_R}{R}=\frac{U_{滑}}{R_{滑}}$，即$R_{滑} = \frac{U_{滑}}{U_R} · R$。
当接入最大的定值电阻$R_{max}=20\ \Omega$时，所需滑动变阻器的阻值最大，代入得：$R_{滑max} = \frac{2.5\ \mathrm{V}}{2\ \mathrm{V}} × 20\ \Omega = 25\ \Omega$，因此滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。
【答案】左；25
【知识点】串联分压规律；探究电流与电阻的关系；欧姆定律应用
【点评】本题是电学探究实验的典型考题，考查实验操作逻辑和滑动变阻器规格选择，易错点是容易误判更换小电阻后滑片的移动方向，需要牢记“控制定值电阻电压不变时，换小电阻就减小滑动变阻器接入阻值”的规律，第二空要抓住“定值电阻阻值最大时，对应需要的滑动变阻器阻值也最大”的核心条件计算。
【难度系数】0.65

【分析】
首先梳理题目要求：闭合任意病床开关，护士站电铃响，同时对应病床的指示灯亮，且S1单独控制L1、S2单独控制L2。首先思考电路结构：两个指示灯需要互不影响、各自被对应开关控制，因此两灯应为并联关系，且S1与L1串联组成一条独立支路，S2与L2串联组成另一条独立支路；又因为任意开关闭合电铃都要工作，说明电铃不能放在任意一条支路上，必须接在干路中，所有支路的电流都要经过电铃，满足所有开关闭合时电铃都能响的要求，按照这个结构即可完成连线。
【解析】
1. 先判断元件连接关系：L1与S1串联为一条支路，L2与S2串联为另一条支路，两条支路并联；电铃串联在干路中，与电源共同组成完整电路。
2. 连线步骤：
① 先将电源的一个接线柱与电铃的一个接线柱相连，完成干路部分的电源-电铃的基础连接；
② 从电铃的另一个接线柱引出两根导线，分别连接开关S1的一个接线端、开关S2的一个接线端；
③ 将S1的剩余接线端与L1的一个接线端相连，S2的剩余接线端与L2的一个接线端相连；
④ 最后将L1和L2剩下的接线端用导线共同连接到电源的另一个接线柱，电路连接完成，满足所有题目要求。
【答案】

【知识点】
并联电路特点，实物电路连接，电路设计
【点评】
本题结合医院病床呼叫的真实生活场景，属于电路实际应用的基础题型，解题核心是先根据功能需求判断串并联结构，明确“开关控对应灯则灯和开关同支路，所有开关闭合电铃都响则电铃在干路”的设计逻辑，连线时注意导线不交叉、接线全部接在元件接线柱上即可，是对并联电路特性的常规考察。
【难度系数】
0.7

【分析】
首先逐问梳理清晰解题思路：
1. 第一问求灯泡电阻，题目给出灯泡额定电压和额定电流，且忽略温度对灯丝电阻的影响，直接代入欧姆定律R=U/I的公式，用额定值即可算出灯泡电阻。
2. 第二问先判断对应开关状态的电路结构：只闭合S、S₁时，灯泡L和定值电阻R₀串联，灯泡正常发光说明电路电流等于灯泡的额定电流，结合串联电路电流处处相等、总电阻等于各串联电阻之和的规律，即可计算出电源总电压。
3. 第三问先明确电路连接：只闭合S、S₂时，灯泡L和滑动变阻器Rₓ串联，电压表测量Rₓ两端电压，电流表测电路总电流。要得到滑动变阻器的阻值范围，需要分别找到两个极值点：一是电路允许的最大电流，此时滑动变阻器接入阻值最小，最大电流取所有元件允许电流的最小值，也就是灯泡的额定电流0.6A；二是电压表允许的最大测量值15V，此时滑动变阻器接入阻值最大，结合串联分压算出对应电流，再用欧姆定律得到最大阻值，最终得到完整的阻值范围。
【解析】
(1) 已知灯泡正常工作时的额定电压$U_L=6\ \mathrm{V}$，额定电流$I_L=0.6\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律可得灯泡电阻：
$R_L=\frac{U_L}{I_L}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(2) 只闭合开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_1$时，灯泡$\mathrm{L}$与定值电阻$R_0$串联，灯泡恰好正常发光，因此电路电流等于灯泡的额定电流：
$I=I_L=0.6\ \mathrm{A}$
串联电路总电阻为$R_{\mathrm{总}}=R_L+R_0=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$，因此电源电压：
$U=IR_{\mathrm{总}}=0.6\ \mathrm{A} × 30\ \Omega=18\ \mathrm{V}$
(3) 只闭合开关$\mathrm{S}$、$\mathrm{S}_2$时，灯泡$\mathrm{L}$与滑动变阻器$R_x$串联，电压表测$R_x$两端电压，电流表测电路电流：
① 计算滑动变阻器接入的最小阻值：
电路中各元件允许的最大电流分别为：灯泡0.6A、滑动变阻器1.25A、电流表3A，因此电路允许的最大电流$I_{\mathrm{max}}=0.6\ \mathrm{A}$，此时灯泡正常发光，灯泡两端电压为6V，滑动变阻器两端电压：
$U_{x\mathrm{小}}=U-U_L=18\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=12\ \mathrm{V}$
由欧姆定律得滑动变阻器最小阻值：
$R_{x\mathrm{小}}=\frac{U_{x\mathrm{小}}}{I_{\mathrm{max}}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
② 计算滑动变阻器接入的最大阻值：
电压表量程为0~15V，因此滑动变阻器两端允许的最大电压$U_{x\mathrm{大}}=15\ \mathrm{V}$，此时灯泡两端电压：
$U_L'=U-U_{x\mathrm{大}}=18\ \mathrm{V}-15\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$
电路中的最小电流：
$I_{\mathrm{min}}=\frac{U_L'}{R_L}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
由欧姆定律得滑动变阻器最大阻值：
$R_{x\mathrm{大}}=\frac{U_{x\mathrm{大}}}{I_{\mathrm{min}}}=\frac{15\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=50\ \Omega$
因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是$20\ \Omega ∼ 50\ \Omega$。
【答案】
(1) 灯泡的电阻为$10\ \Omega$；
(2) 电源电压为$18\ \mathrm{V}$；
(3) 滑动变阻器接入电路的阻值范围为$20\ \Omega ∼ 50\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律计算，串联电路特点，电路安全分析
【点评】
本题是欧姆定律的典型综合应用题，核心考点是不同开关状态下的电路识别，第三问的滑动变阻器阻值范围计算需要逐一排查所有元件的安全限制条件，不能直接默认滑动变阻器的最大阻值为标称的200Ω，要结合电压表量程推导最大允许阻值，是串联电路安全计算的经典题型。
【难度系数】
0.6