2. 如图所示,电源电压保持不变,当闭合开关S、滑动变阻器的滑片向左移动时,下列判断正确的是 (

A.电路的总电流不变
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表的示数变大
D.电流表的示数变小
D
)A.电路的总电流不变
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表的示数变大
D.电流表的示数变小
答案
D
解析
【分析】首先明确电路结构:定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。解题时,先判断滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化,再结合并联电路特点、欧姆定律分析各电表示数及总电流的变化,逐一判断选项。
【解析】
1. 确定电表测量对象:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表并联在电源两端,测电源电压,因此电压表示数始终等于电源电压,电源电压不变,故电压表示数不变,C选项错误。
2. 分析滑动变阻器电阻变化:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大。
3. 分析支路电流:并联电路各支路电压等于电源电压,定值电阻R的阻值不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,R支路的电流不变;滑动变阻器支路电压不变、电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,该支路电流变小。
4. 分析干路电流:干路电流等于各支路电流之和,因此总电流变小,即电流表示数变小,A选项错误,D选项正确。
5. 分析电压表与电流表示数的比值:电压表的示数为电源电压$U$,电流表的示数为干路电流$I$,二者比值为$\frac{U}{I}$,即电路总电阻。滑动变阻器电阻变大,总电阻变大,故比值变大,B选项错误。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,结合滑动变阻器电阻变化推导电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 确定电表测量对象:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表并联在电源两端,测电源电压,因此电压表示数始终等于电源电压,电源电压不变,故电压表示数不变,C选项错误。
2. 分析滑动变阻器电阻变化:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,接入电阻变大。
3. 分析支路电流:并联电路各支路电压等于电源电压,定值电阻R的阻值不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,R支路的电流不变;滑动变阻器支路电压不变、电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,该支路电流变小。
4. 分析干路电流:干路电流等于各支路电流之和,因此总电流变小,即电流表示数变小,A选项错误,D选项正确。
5. 分析电压表与电流表示数的比值:电压表的示数为电源电压$U$,电流表的示数为干路电流$I$,二者比值为$\frac{U}{I}$,即电路总电阻。滑动变阻器电阻变大,总电阻变大,故比值变大,B选项错误。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,结合滑动变阻器电阻变化推导电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
3. 小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,下列电路图符合要求的是 (
C
) 答案
C
解析
【分析】首先明确:药液量减少时,药液袋重力减小,弹簧缩短,滑动变阻器的滑片向上移动;需分析各选项中滑动变阻器接入电路的电阻变化,结合电路连接方式,判断电压表示数是否随滑片上移而减小,从而选出符合要求的电路。
【解析】当袋中药液量减少时,药液袋重力减小,弹簧缩短,滑动变阻器的滑片向上移动。
选项A:滑动变阻器全部电阻丝接入电路,电路总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流不变;电压表测滑片下方电阻的电压,滑片上移时,下方电阻变大,根据U=IR,电压表示数变大,不符合要求,故A错误。
选项B:滑动变阻器两端直接并联在电源两端,电压表测电源电压,电源电压不变,电压表示数始终不变,不符合要求,故B错误。
选项C:滑动变阻器与灯泡串联,全部电阻丝接入电路,电路总电阻不变,电流不变;电压表测滑片下方电阻的电压,滑片上移时,下方电阻变小,根据U=IR,电压表示数变小,符合要求,故C正确。
选项D:电压表并联在电源两端,测电源电压,示数始终不变,不符合要求,故D错误。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的应用、电路动态分析
【点评】本题结合实际场景考查电路动态分析,核心是明确滑片移动对滑动变阻器接入电阻的影响,再利用欧姆定律判断电压表示数变化,需掌握电路连接方式和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.6
【解析】当袋中药液量减少时,药液袋重力减小,弹簧缩短,滑动变阻器的滑片向上移动。
选项A:滑动变阻器全部电阻丝接入电路,电路总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知电路电流不变;电压表测滑片下方电阻的电压,滑片上移时,下方电阻变大,根据U=IR,电压表示数变大,不符合要求,故A错误。
选项B:滑动变阻器两端直接并联在电源两端,电压表测电源电压,电源电压不变,电压表示数始终不变,不符合要求,故B错误。
选项C:滑动变阻器与灯泡串联,全部电阻丝接入电路,电路总电阻不变,电流不变;电压表测滑片下方电阻的电压,滑片上移时,下方电阻变小,根据U=IR,电压表示数变小,符合要求,故C正确。
选项D:电压表并联在电源两端,测电源电压,示数始终不变,不符合要求,故D错误。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的应用、电路动态分析
【点评】本题结合实际场景考查电路动态分析,核心是明确滑片移动对滑动变阻器接入电阻的影响,再利用欧姆定律判断电压表示数变化,需掌握电路连接方式和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.6
4. 图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,闭合开关,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力的增大而增大,滑片P随身高增加而上滑。下列分析正确的是 (

A.身高越高,电压表的示数越大
B.身高越高,通过$ R_0 $的电流越小
C.体重越大,电流表的示数越大
D.体重越大,R两端的电压越大
A
)A.身高越高,电压表的示数越大
B.身高越高,通过$ R_0 $的电流越小
C.体重越大,电流表的示数越大
D.体重越大,R两端的电压越大
答案
A
解析
【分析】首先明确电路结构:滑动变阻器$ R_0 $与压敏电阻$ R $并联,电源电压恒定;电流表测量压敏电阻$ R $支路的电流,电压表测量滑动变阻器滑片$ P $下方部分的电压。解题时需结合并联电路特点、欧姆定律,分别分析身高、体重变化对电路中电流、电压的影响,逐一判断选项。
【解析】
1. 分析$ R_0 $的电流:$ R_0 $并联在电源两端,其两端电压等于电源电压$ U $,根据欧姆定律,通过$ R_0 $的电流$ I_0=\frac{U}{R_0} $,因$ U $和$ R_0 $均不变,故通过$ R_0 $的电流恒定,因此B选项错误。
2. 分析身高对电压表示数的影响:身高越高,滑片$ P $随之上滑,电压表所测的滑片$ P $下方$ R_0 $部分的电阻$ R_{\mathrm{下}} $增大。由$ U_V=I_0R_{\mathrm{下}} $,$ I_0 $恒定,$ R_{\mathrm{下}} $增大,可知电压表示数增大,故A选项正确。
3. 分析体重对电流、电压的影响:体重越大,压敏电阻$ R $受到的压力越大,由题意知$ R $的阻值随压力增大而增大。$ R $并联在电源两端,其两端电压等于电源电压$ U $,恒定不变,故D选项错误;通过$ R $的电流$ I_R=\frac{U}{R} $,$ R $增大则$ I_R $减小,电流表测$ R $支路电流,因此电流表示数减小,C选项错误。
【答案】A
【知识点】并联电路特点、欧姆定律的应用
【点评】本题结合身高体重测量仪考查电路动态分析,需明确各电表的测量对象,结合并联电路规律和欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化,是电路分析的典型题型。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 分析$ R_0 $的电流:$ R_0 $并联在电源两端,其两端电压等于电源电压$ U $,根据欧姆定律,通过$ R_0 $的电流$ I_0=\frac{U}{R_0} $,因$ U $和$ R_0 $均不变,故通过$ R_0 $的电流恒定,因此B选项错误。
2. 分析身高对电压表示数的影响:身高越高,滑片$ P $随之上滑,电压表所测的滑片$ P $下方$ R_0 $部分的电阻$ R_{\mathrm{下}} $增大。由$ U_V=I_0R_{\mathrm{下}} $,$ I_0 $恒定,$ R_{\mathrm{下}} $增大,可知电压表示数增大,故A选项正确。
3. 分析体重对电流、电压的影响:体重越大,压敏电阻$ R $受到的压力越大,由题意知$ R $的阻值随压力增大而增大。$ R $并联在电源两端,其两端电压等于电源电压$ U $,恒定不变,故D选项错误;通过$ R $的电流$ I_R=\frac{U}{R} $,$ R $增大则$ I_R $减小,电流表测$ R $支路电流,因此电流表示数减小,C选项错误。
【答案】A
【知识点】并联电路特点、欧姆定律的应用
【点评】本题结合身高体重测量仪考查电路动态分析,需明确各电表的测量对象,结合并联电路规律和欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化,是电路分析的典型题型。
【难度系数】0.5
5. 下图是一种自动测定油箱内油面高度的装置示意图,R是一种特制的滑动变阻器,AB是一根可绕P点转动的金属导体,从油量表(即电流表)指针所指的刻度可以知道油面高度。下列说法正确的是 (

A.油面升高,R接入电路的阻值变大,油量表示数变小
B.油面降低,R接入电路的阻值变大,油量表示数变大
C.油面升高,R接入电路的阻值变小,油量表示数变大
D.油面降低,R接入电路的阻值变小,油量表示数变大
C
)A.油面升高,R接入电路的阻值变大,油量表示数变小
B.油面降低,R接入电路的阻值变大,油量表示数变大
C.油面升高,R接入电路的阻值变小,油量表示数变大
D.油面降低,R接入电路的阻值变小,油量表示数变大
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需结合杠杆的作用和欧姆定律分析:首先明确浮标随油面升降时,通过杠杆带动滑动变阻器滑片移动,改变接入电路的电阻;再根据电源电压不变,利用欧姆定律判断电路电流(油量表的示数)变化。具体思路:①油面变化→浮标升降→杠杆转动→滑动变阻器R接入电阻变化;②总电阻变化→电路电流变化→油量表示数变化。
【解析】
1. 杠杆与滑动变阻器的联动:支点为P的杠杆AB,A端连浮标,B端是滑动变阻器R的滑片。当油面升高时,浮标上浮,A端向上移动,杠杆绕P转动,B端(滑片)向下移动,使滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短,因此R接入电路的阻值变小;当油面降低时,浮标下沉,A端向下移动,B端向上移动,R接入阻值变大。
2. 电路电流分析:油量表是电流表,测量电路电流,定值电阻R'与R串联,电源电压U不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R+R'}$:
油面升高时,R变小,总电阻变小,电路电流I变大,油量表示数变大;
油面降低时,R变大,总电阻变大,电路电流I变小,油量表示数变小。
3. 选项判断:
A选项:油面升高,R接入阻值变大,油量表示数变小→错误;
B选项:油面降低,R接入阻值变大,油量表示数变大→错误;
C选项:油面升高,R接入阻值变小,油量表示数变大→正确;
D选项:油面降低,R接入阻值变小,油量表示数变大→错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、滑动变阻器、杠杆的应用
【点评】
本题将杠杆、滑动变阻器与欧姆定律结合,考查电路动态分析的应用,是生活中常见的电路应用题型,需要理清各物理量的关联,难度适中,能较好地考查学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合杠杆的作用和欧姆定律分析:首先明确浮标随油面升降时,通过杠杆带动滑动变阻器滑片移动,改变接入电路的电阻;再根据电源电压不变,利用欧姆定律判断电路电流(油量表的示数)变化。具体思路:①油面变化→浮标升降→杠杆转动→滑动变阻器R接入电阻变化;②总电阻变化→电路电流变化→油量表示数变化。
【解析】
1. 杠杆与滑动变阻器的联动:支点为P的杠杆AB,A端连浮标,B端是滑动变阻器R的滑片。当油面升高时,浮标上浮,A端向上移动,杠杆绕P转动,B端(滑片)向下移动,使滑动变阻器R接入电路的电阻丝长度变短,因此R接入电路的阻值变小;当油面降低时,浮标下沉,A端向下移动,B端向上移动,R接入阻值变大。
2. 电路电流分析:油量表是电流表,测量电路电流,定值电阻R'与R串联,电源电压U不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R+R'}$:
油面升高时,R变小,总电阻变小,电路电流I变大,油量表示数变大;
油面降低时,R变大,总电阻变大,电路电流I变小,油量表示数变小。
3. 选项判断:
A选项:油面升高,R接入阻值变大,油量表示数变小→错误;
B选项:油面降低,R接入阻值变大,油量表示数变大→错误;
C选项:油面升高,R接入阻值变小,油量表示数变大→正确;
D选项:油面降低,R接入阻值变小,油量表示数变大→错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、滑动变阻器、杠杆的应用
【点评】
本题将杠杆、滑动变阻器与欧姆定律结合,考查电路动态分析的应用,是生活中常见的电路应用题型,需要理清各物理量的关联,难度适中,能较好地考查学生的综合分析能力。
【难度系数】
0.6
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