4. 下图是某青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置，通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小。滑动变阻器的阻值为$R_0$，定值电阻的阻值为$R_1$，电压表、电流表为理想电表，电源电压保持不变。现闭合开关S，科技创新小组成员向装置吹气，隔板向上平移，滑动变阻器接入电路的阻值变小，下列说法正确的是（）


A.电压表的示数不变，电流表$\mathrm{A}_1$的示数变小
B.电压表的示数不变，电流表$\mathrm{A}_2$的示数变小
C.电压表的示数变小，电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大
D.电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大，电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大

D

【分析】首先明确电路结构：滑动变阻器$R_0$与定值电阻$R_1$并联，电压表$\mathrm{V}$并联在电源两端，测量电源电压；电流表$\mathrm{A}_1$与$R_0$串联，测量$R_0$支路的电流；电流表$\mathrm{A}_2$在干路，测量电路的总电流。当向装置吹气时，滑动变阻器$R_0$接入电路的阻值变小，结合并联电路的特点和欧姆定律分析各电表示数的变化。
【解析】
1. 电压表示数：电源电压保持不变，电压表$\mathrm{V}$测电源电压，因此电压表示数始终等于电源电压，保持不变。
2. $R_0$支路电流：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，$R_0$接入阻值变小，电源电压$U$不变，所以$R_0$支路的电流$I_0=\frac{U}{R_0}$变大，即电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大。
3. $R_1$支路电流：$R_1$是定值电阻，其两端电压等于电源电压$U$不变，因此$R_1$支路的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$不变。
4. 干路电流：干路电流等于各支路电流之和，即$I=I_0+I_1$，由于$I_0$变大、$I_1$不变，所以干路电流$I$变大，即电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大。
综上，电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大，电流表$\mathrm{A}_2$的示数变大，对应选项$\mathrm{D}$。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用，核心是正确分析电路中各电表的测量对象，结合电阻变化推导电流变化，属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5

5.一只小灯泡的正常工作电压为8 V，正常发光时通过它的电流为0.5 A。若将该小灯泡接在12 V的电源上，要使其正常发光，下列方法可行的是()

A.串联一个8 Ω的电阻
B.串联一个16 Ω的电阻
C.并联一个8 Ω的电阻
D.并联一个16 Ω的电阻

A

【分析】要使小灯泡正常发光，需保证其两端电压为额定电压8V，电源电压12V高于额定电压，因此需串联电阻分压（并联电阻会使灯泡两端电压等于电源电压，无法正常工作，先排除C、D选项）。串联电路中电流处处相等，总电压等于各部分电压之和，据此计算串联电阻的阻值即可判断。
【解析】小灯泡正常发光时电流为0.5A，串联电路电流处处相等，故电路电流I=0.5A。串联电阻需分担的电压：U_R = U总 - U_L =12V -8V=4V。根据欧姆定律，串联电阻的阻值：R=U_R/I=4V/0.5A=8Ω，因此应串联一个8Ω的电阻，选A。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联分压规律与欧姆定律的基础应用，核心是明确串联电阻的分压作用，属于常规基础题。
【难度系数】0.6

6.体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降，体重不变，肌肉占比增大，则人体的电阻（选填“增大”或“减小”）。
若小强在医院测体脂率时，加在两手之间的电压为5 V，通过的电流为2.5 mA，则小强两手之间的电阻为 Ω。

减小 2 000

【分析】本题需结合电阻的导电特性判断电阻变化，再利用欧姆定律计算电阻。首先，根据题意肌肉比脂肪更容易导电，当体脂率下降、体重不变时，肌肉占比增大，人体导电能力增强，可判断电阻变化；其次，计算电阻时要注意电流单位的换算，再用欧姆定律公式求解。
【解析】1. 判断电阻变化：由题知肌肉比脂肪更容易导电，当体脂率下降、体重不变时，肌肉占比增大，人体整体导电能力增强，因此人体的电阻减小。2. 计算电阻：根据欧姆定律$ R = \frac{U}{I} $，已知电压$ U = 5\ V $，电流$ I = 2.5\ mA = 2.5 × 10^{-3}\ A $，代入公式得$ R = \frac{5\ V}{2.5 × 10^{-3}\ A} = 2000\ \Omega $。
【答案】减小；2000
【知识点】电阻的影响因素、欧姆定律
【点评】本题结合生活实际考查电阻的判断和欧姆定律的应用，属于基础题，关键是注意电流单位的换算，难度较低。
【难度系数】0.7

7.如图所示，小鸟双脚立在某高压输电线的同一根导线上。每1 km高压输电线的电阻为0.3 Ω，通过输电线的电流是300 A。如果小鸟两爪间的距离是4 cm，小鸟身体的电阻约为1 000 Ω，则输电线上的小鸟两爪间的电压约为 V，通过小鸟的电流约为 A。

$3.6×10^{-3}$ $3.6×10^{-6}$

【分析】
要解决这个问题，需明确小鸟两爪间的电压来源于输电线小段的电压，解题步骤为：①先将小鸟两爪间的距离换算为千米，结合每千米输电线的电阻计算该小段导线的电阻；②利用欧姆定律求出两爪间的电压；③小鸟与该小段导线并联，两端电压相等，再根据欧姆定律求出通过小鸟的电流。
【解析】
1. 单位换算：小鸟两爪间距离$ L = 4\ \mathrm{cm} = 4×10^{-5}\ \mathrm{km} $；
2. 计算两爪间输电线的电阻：$ R_{\mathrm{线}} = 0.3\ \Omega/\mathrm{km} × 4×10^{-5}\ \mathrm{km} = 1.2×10^{-5}\ \Omega $；
3. 计算两爪间的电压：根据欧姆定律$ U = IR $，得$ U = 300\ \mathrm{A} × 1.2×10^{-5}\ \Omega = 3.6×10^{-3}\ \mathrm{V} $；
4. 计算通过小鸟的电流：小鸟与输电线小段并联，两端电压相等，根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $，得$ I_{\mathrm{鸟}} = \frac{3.6×10^{-3}\ \mathrm{V}}{1000\ \Omega} = 3.6×10^{-6}\ \mathrm{A} $。
【答案】
$3.6×10^{-3}$；$3.6×10^{-6}$
【知识点】
欧姆定律，电阻计算，并联电路电压特点
【点评】
本题考查欧姆定律的实际应用，核心是理解小鸟两爪间的电压是输电线小段的电压，而非高压输电线的总电压，需注意单位换算的准确性，避免因单位错误导致计算失误。
【难度系数】
0.3