【典型例题3】在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为4.5 V，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得a、d，a、c和a、b两端的电压均为4.5 V，则故障可能是()


A.灯$L_1$断路
B.灯$L_2$断路
C.灯$L_1$短路
D.灯$L_2$短路
答案 A

A

【分析】首先，两灯均不亮，说明电路发生断路故障（若为短路，至少一个灯发光，可先排除短路选项）。利用电压表检测故障时，若电压表测得某两点间电压等于电源电压，说明电压表的两个接线柱能分别连通到电源的正、负极，故障出在这两点之间。本题中电压表测a、d，a、c，a、b两端电压均为电源电压，可据此判断断路位置。
【解析】闭合开关后两灯均不亮，说明电路为断路故障（若为短路，至少一个灯发光，排除选项C、D）。电源电压为4.5V，当电压表测得a、d，a、c，a、b两端电压均为4.5V，等于电源电压，说明a点连通电源负极，b、c、d点连通电源正极，因此断路发生在a、b之间，即灯$L_1$断路，对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、电压表检测电路故障
【点评】本题考查串联电路断路故障的判断，核心是利用电压表显示电源电压的特点确定断路位置，需掌握电压表检测电路故障的原理，是电学实验的基础应用题型。
【难度系数】0.5

【典型例题4】如图所示，给出滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中，当滑片P向左滑动时，连入电路中的电阻变大的接法是()答案C

C

【分析】要解决此题，需明确滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻，正确接法为“一上一下”接线。接入电路的电阻丝是“下接线柱到滑片P”之间的部分，判断滑片移动时电阻变化，只需看接入的电阻丝长度变化：若滑片左滑时，接入的电阻丝变长，则电阻变大；若变短则电阻变小。同时排除接“同上”（电阻为0）或“同下”（定值电阻）的错误接法。
【解析】
选项A：接滑动变阻器上方两个接线柱，相当于接入导线，电阻始终为0，不符合要求；
选项B：接左下方和右上方接线柱，接入电路的是左下方到滑片P的电阻丝，滑片P向左滑动时，这段电阻丝长度变短，电阻变小，不符合；
选项C：接左上方和右下方接线柱，接入电路的是右下方到滑片P的电阻丝，滑片P向左滑动时，这段电阻丝长度变长，电阻变大，符合要求；
选项D：接滑动变阻器下方两个接线柱，相当于接入定值电阻，电阻最大且不变，不符合要求。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理、滑动变阻器的使用
【点评】本题考查滑动变阻器的正确使用，核心是判断接入电路的电阻丝段，属于初中物理电学的基础题型，需熟练掌握滑动变阻器的接法和工作规律。
【难度系数】0.6

【典型例题5】高速公路收费站对过往的货车实施计重收费。某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源两端电压一定),以下说法正确的是()


A.称重表相当于一个电压表
B.电路中阻值为$R_1$的定值电阻是没有作用的
C.车辆越重,称重表的示数越大
D.车辆越重,称重表的示数越小
答案 C

C

【分析】
要解决这道题，需先明确电路结构，再结合欧姆定律分析各选项。首先判断称重表的类型，再分析滑动变阻器阻值随车辆重量的变化，最后根据欧姆定律判断电流（称重表示数）的变化，逐一验证选项。
【解析】
1. 分析选项A：电流表需串联在电路中，电压表需并联在电路中。图中称重表串联在电路里，因此称重表相当于电流表，不是电压表，A错误。
2. 分析选项B：当车辆过重，滑片移动到滑动变阻器最下端时，滑动变阻器R接入阻值为0，若没有定值电阻R₁，电路会发生短路，损坏电源，因此R₁的作用是保护电路，并非没有作用，B错误。
3. 分析选项C、D：车辆越重，滑片向下移动，滑动变阻器R接入电路的阻值越小，电路总电阻R总=R+R₁；电源电压U一定，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻越小，电路电流越大，而称重表测电路电流，因此车辆越重，称重表的示数越大，C正确，D错误。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、滑动变阻器应用、电路保护
【点评】
本题结合计重秤的实际场景，考查电路分析与欧姆定律的应用，需掌握电表的使用特点、滑动变阻器对电路的影响，属于基础电路分析题，难度适中。
【难度系数】
0.6