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【例1】如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端的过程中（
A.电流表、电压表的示数都减小
B.电流表、电压表的示数都增大
C.电流表示数减小，电压表示数增大
D.电流表示数增大，电压表示数减小
A
）A.电流表、电压表的示数都减小
B.电流表、电压表的示数都增大
C.电流表示数减小，电压表示数增大
D.电流表示数增大，电压表示数减小
答案
A
解析
【分析】
首先明确电路结构：定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻两端的电压。当滑片P从左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻变化，导致总电阻变化，结合电源电压不变，利用欧姆定律分析电流和定值电阻两端电压的变化，进而判断电表示数的变化。
【解析】
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻$R_{总}$变大。电源电压U不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流I变小，即电流表示数减小；定值电阻的阻值R不变，由$U=IR$可知，定值电阻两端的电压U变小，即电压表示数减小。因此电流表、电压表的示数都减小，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器
【点评】
本题为动态电路分析题，核心是理清电路连接方式，利用欧姆定律结合串联电路的规律分析电表示数变化，属于基础题型，需掌握滑动变阻器的电阻变化对电路的影响。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，电压表测定值电阻两端的电压。当滑片P从左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻变化，导致总电阻变化，结合电源电压不变，利用欧姆定律分析电流和定值电阻两端电压的变化，进而判断电表示数的变化。
【解析】
由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压。当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻$R_{总}$变大。电源电压U不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流I变小，即电流表示数减小；定值电阻的阻值R不变，由$U=IR$可知，定值电阻两端的电压U变小，即电压表示数减小。因此电流表、电压表的示数都减小，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器
【点评】
本题为动态电路分析题，核心是理清电路连接方式，利用欧姆定律结合串联电路的规律分析电表示数变化，属于基础题型，需掌握滑动变阻器的电阻变化对电路的影响。
【难度系数】
0.5
变式 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器$R_1$的滑片P向右移动,下列说法正确的是
(
A.A的示数变大,$V_1$的示数不变
B.A的示数变大,$V_2$的示数变大
C.$V_1$的示数与$V_2$的示数之和不变
D.$V_2$的示数与A的示数之比变小
(
D
)A.A的示数变大,$V_1$的示数不变
B.A的示数变大,$V_2$的示数变大
C.$V_1$的示数与$V_2$的示数之和不变
D.$V_2$的示数与A的示数之比变小
答案
D
解析
【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表$A$测串联电路的电流，电压表$V_2$并联在电源两端，测电源电压；电压表$V_1$并联在$R_1$两端，测$R_1$的电压。当滑片$P$向右移动时，滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻变小，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小，电源电压$U$恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流$I$变大，即电流表$A$示数变大。再逐一分析选项：
选项A：$A$示数变大正确，但$V_1$示数$U_1=U-IR_2$，$I$变大则$IR_2$变大，$U$不变，故$U_1$变小，“$V_1$示数不变”错误。
选项B：$V_2$测电源电压，示数始终等于$U$，保持不变，“$V_2$示数变大”错误。
选项C：$V_1$示数变小，$V_2$示数不变，两者之和变小，“之和不变”错误。
选项D：$V_2$示数与$A$示数之比为$\frac{U}{I}=R_{总}=R_1+R_2$，$R_1$减小则$R_{总}$减小，故比值变小，正确。
【解析】
由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表$A$测电路电流，电压表$V_2$测电源电压，电压表$V_1$测$R_1$两端电压。
电源电压$U$恒定，滑片$P$向右移动时，$R_1$接入电阻减小，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流$I$增大，即$A$示数变大。
A选项：$V_1$示数$U_1=U-IR_2$，$I$增大则$IR_2$增大，$U_1$减小，A错误。
B选项：$V_2$测电源电压，示数不变，B错误。
C选项：$V_1$示数减小，$V_2$示数不变，两者之和减小，C错误。
D选项：$\frac{V_2示数}{A示数}=\frac{U}{I}=R_{总}=R_1+R_2$，$R_1$减小则$R_{总}$减小，比值变小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用、滑动变阻器使用
【点评】
本题为串联电路动态分析题，核心是明确各电表测量对象，结合欧姆定律判断电表示数变化，需注意滑动变阻器接入电阻的变化对总电阻和电流的影响，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表$A$测串联电路的电流，电压表$V_2$并联在电源两端，测电源电压；电压表$V_1$并联在$R_1$两端，测$R_1$的电压。当滑片$P$向右移动时，滑动变阻器$R_1$接入电路的电阻变小，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小，电源电压$U$恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流$I$变大，即电流表$A$示数变大。再逐一分析选项：
选项A：$A$示数变大正确，但$V_1$示数$U_1=U-IR_2$，$I$变大则$IR_2$变大，$U$不变，故$U_1$变小，“$V_1$示数不变”错误。
选项B：$V_2$测电源电压，示数始终等于$U$，保持不变，“$V_2$示数变大”错误。
选项C：$V_1$示数变小，$V_2$示数不变，两者之和变小，“之和不变”错误。
选项D：$V_2$示数与$A$示数之比为$\frac{U}{I}=R_{总}=R_1+R_2$，$R_1$减小则$R_{总}$减小，故比值变小，正确。
【解析】
由电路图可知，$R_1$与$R_2$串联，电流表$A$测电路电流，电压表$V_2$测电源电压，电压表$V_1$测$R_1$两端电压。
电源电压$U$恒定，滑片$P$向右移动时，$R_1$接入电阻减小，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$减小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流$I$增大，即$A$示数变大。
A选项：$V_1$示数$U_1=U-IR_2$，$I$增大则$IR_2$增大，$U_1$减小，A错误。
B选项：$V_2$测电源电压，示数不变，B错误。
C选项：$V_1$示数减小，$V_2$示数不变，两者之和减小，C错误。
D选项：$\frac{V_2示数}{A示数}=\frac{U}{I}=R_{总}=R_1+R_2$，$R_1$减小则$R_{总}$减小，比值变小，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用、滑动变阻器使用
【点评】
本题为串联电路动态分析题，核心是明确各电表测量对象，结合欧姆定律判断电表示数变化，需注意滑动变阻器接入电阻的变化对总电阻和电流的影响，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
【例2】如图所示，当电路处于下列情形时，分别闭合开关S，将两灯的发光情况、电流表及电压表的示数有无填入表中。
| 电路状态 | 灯L₁(亮或不亮) | 灯L₂(亮或不亮) | 电流表(有或无示数) | 电压表(有或无示数) |
|----------------|----------------|----------------|---------------------|---------------------|
| 正常工作时 | 亮 | 亮 | 有 | 有 |
| 灯L₁短路 | 不亮 |
亮 | 有 | 无 |
| 灯L₂短路 | 亮 | 不亮 | 有 | 有 |
| 灯L₁开路 | 不亮 | 不亮 | 无 | 有 |
| 灯L₂开路 | 不亮 | 不亮 | 无 | 无 |
小结:电压表有示数时,可能是接点内
| 电路状态 | 灯L₁(亮或不亮) | 灯L₂(亮或不亮) | 电流表(有或无示数) | 电压表(有或无示数) |
|----------------|----------------|----------------|---------------------|---------------------|
| 正常工作时 | 亮 | 亮 | 有 | 有 |
| 灯L₁短路 | 不亮 |
亮 | 有 | 无 || 灯L₂短路 | 亮 | 不亮 | 有 | 有 |
| 灯L₁开路 | 不亮 | 不亮 | 无 | 有 |
| 灯L₂开路 | 不亮 | 不亮 | 无 | 无 |
小结:电压表有示数时,可能是接点内
开路
,或接点外短路
;电压表无示数时,可能是接点内短路
,或接点外开路
。(假设电路中存在故障,填“开路”或“短路”)答案
开路 短路 短路 开路
解析
【分析】
要解决这个问题，需结合电压表的工作原理和电路故障特点分析：电压表有示数说明其两个接线柱能连通到电源两极，无示数则说明无法连通电源两极。需明确“接点内”指电压表并联的部分，“接点外”指其余电路部分，据此判断故障类型。
【解析】
1. 电压表有示数时：若接点内（电压表所测部分）开路，电压表相当于串联在电路中，能测电源电压，有示数；若接点外（其余电路）短路，整个电路为通路，电压表可接到电源两端，有示数。
2. 电压表无示数时：若接点内短路，电压表被短路，无示数；若接点外开路，整个电路断开，电压表无法连通电源两极，无示数。
【答案】
开路 短路 短路 开路
【知识点】
电路故障分析，电压表的使用
【点评】
本题考查电路故障中电压表有无示数的判断，是电路故障分析的基础题型，需掌握电压表的工作原理和故障对电路的影响，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题，需结合电压表的工作原理和电路故障特点分析：电压表有示数说明其两个接线柱能连通到电源两极，无示数则说明无法连通电源两极。需明确“接点内”指电压表并联的部分，“接点外”指其余电路部分，据此判断故障类型。
【解析】
1. 电压表有示数时：若接点内（电压表所测部分）开路，电压表相当于串联在电路中，能测电源电压，有示数；若接点外（其余电路）短路，整个电路为通路，电压表可接到电源两端，有示数。
2. 电压表无示数时：若接点内短路，电压表被短路，无示数；若接点外开路，整个电路断开，电压表无法连通电源两极，无示数。
【答案】
开路 短路 短路 开路
【知识点】
电路故障分析，电压表的使用
【点评】
本题考查电路故障中电压表有无示数的判断，是电路故障分析的基础题型，需掌握电压表的工作原理和故障对电路的影响，难度适中。
【难度系数】
0.5
变式1 如图所示，某同学在闭合开关S后发现电路不能正常工作，已知电路每次只有一个故障。请回答下列问题。
(1)电流表示数为0，电压表示数为电源电压，故障是
(2)电流表、电压表的示数均为0，故障是
(3)电流表示数正常，电压表示数为0，只有一个灯亮，故障是
(1)电流表示数为0，电压表示数为电源电压，故障是
灯L₁开路
。(2)电流表、电压表的示数均为0，故障是
灯L₂开路
。(3)电流表示数正常，电压表示数为0，只有一个灯亮，故障是
灯L₁短路
。答案
(1)灯L₁开路 (2)灯L₂开路 (3)灯L₁短路
解析
【分析】
首先明确电路为L₁与L₂串联，电流表测电路总电流，电压表测L₁两端电压，电路仅存在一处故障（断路或短路）。分析时：电流表示数为0说明电路断路，电流正常说明电路通路；电压表示数为电源电压说明电压表两端能连通电源两极，电压表示数为0说明电压表并联部分短路或外电路断路，据此判断故障位置。
【解析】
(1) 电流表示数为0，说明电路断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表的两个接线柱可分别连接电源正、负极，因此故障是与电压表并联的L₁开路，此时电压表串联在电路中，电路电流极小，电流表示数为0，电压表测电源电压。
(2) 电流表、电压表均无示数，说明整个电路断路，且电压表无法连通电源负极，因此故障是L₂开路，此时电路断开无电流，电流表无示数；电压表的B端无法通过L₂连接电源负极，故电压表示数为0。
(3) 电流表示数正常，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联部分短路，即L₁短路，此时电路通路，L₂正常工作，因此只有L₂亮，电流表示数正常。
【答案】
(1)灯L₁开路 (2)灯L₂开路 (3)灯L₁短路
【知识点】
电路故障分析、串联电路、电流表电压表使用
【点评】
本题结合串联电路特点，通过电表的示数变化判断断路或短路故障，需掌握不同故障下电表的表现，是电学故障分析的基础题型，考查学生对电路故障的分析能力。
【难度系数】
0.5
首先明确电路为L₁与L₂串联，电流表测电路总电流，电压表测L₁两端电压，电路仅存在一处故障（断路或短路）。分析时：电流表示数为0说明电路断路，电流正常说明电路通路；电压表示数为电源电压说明电压表两端能连通电源两极，电压表示数为0说明电压表并联部分短路或外电路断路，据此判断故障位置。
【解析】
(1) 电流表示数为0，说明电路断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表的两个接线柱可分别连接电源正、负极，因此故障是与电压表并联的L₁开路，此时电压表串联在电路中，电路电流极小，电流表示数为0，电压表测电源电压。
(2) 电流表、电压表均无示数，说明整个电路断路，且电压表无法连通电源负极，因此故障是L₂开路，此时电路断开无电流，电流表无示数；电压表的B端无法通过L₂连接电源负极，故电压表示数为0。
(3) 电流表示数正常，说明电路是通路；电压表示数为0，说明电压表并联部分短路，即L₁短路，此时电路通路，L₂正常工作，因此只有L₂亮，电流表示数正常。
【答案】
(1)灯L₁开路 (2)灯L₂开路 (3)灯L₁短路
【知识点】
电路故障分析、串联电路、电流表电压表使用
【点评】
本题结合串联电路特点，通过电表的示数变化判断断路或短路故障，需掌握不同故障下电表的表现，是电学故障分析的基础题型，考查学生对电路故障的分析能力。
【难度系数】
0.5
变式2 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯$\mathrm{L}_2$熄灭，且只有一个电表的示数变大。下列判断正确的是（
A.$\mathrm{L}_1$短路，电压表示数变小
B.$\mathrm{L}_1$开路，电流表示数变大
C.$\mathrm{L}_2$短路，电压表示数变大
D.$\mathrm{L}_2$开路，电压表示数变大
D
）A.$\mathrm{L}_1$短路，电压表示数变小
B.$\mathrm{L}_1$开路，电流表示数变大
C.$\mathrm{L}_2$短路，电压表示数变大
D.$\mathrm{L}_2$开路，电压表示数变大
答案
D
解析
【分析】首先明确电路结构：$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表测串联电路的电流，电压表并联在$\mathrm{L}_2$两端，测$\mathrm{L}_2$的电压。故障为$\mathrm{L}_2$熄灭，说明$\mathrm{L}_2$发生短路或开路，需结合“只有一个电表示数变大”的条件，逐一分析各选项故障对两电表示数的影响，判断是否符合题意。
【解析】逐个分析选项：
1. 选项A：若$\mathrm{L}_1$短路，电路总电阻减小，电流增大，电流表示数变大；此时电压表相当于接在电源两端，电压表示数也变大，不符合“只有一个电表示数变大”，A错误。
2. 选项B：若$\mathrm{L}_1$开路，整个电路断路，电流表、电压表示数均变为0，都变小，不符合题意，B错误。
3. 选项C：若$\mathrm{L}_2$短路，$\mathrm{L}_2$熄灭，此时电压表测短路的$\mathrm{L}_2$，电压表示数变为0（变小）；电路总电阻减小，电流增大，电流表示数变大，是电流表示数变大，不符合“只有一个电表示数变大”，C错误。
4. 选项D：若$\mathrm{L}_2$开路，电路断路，电流表示数变为0（变小）；电压表串联在电路中，相当于测电源电压，电压表示数从原来的$\mathrm{L}_2$两端电压变为电源电压，示数变大，符合“$\mathrm{L}_2$熄灭，只有一个电表示数变大”，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查串联电路故障分析，需明确短路、开路对电路的影响，以及电表的测量对象，通过逐一分析各选项故障的电表示数变化即可得出结论，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】逐个分析选项：
1. 选项A：若$\mathrm{L}_1$短路，电路总电阻减小，电流增大，电流表示数变大；此时电压表相当于接在电源两端，电压表示数也变大，不符合“只有一个电表示数变大”，A错误。
2. 选项B：若$\mathrm{L}_1$开路，整个电路断路，电流表、电压表示数均变为0，都变小，不符合题意，B错误。
3. 选项C：若$\mathrm{L}_2$短路，$\mathrm{L}_2$熄灭，此时电压表测短路的$\mathrm{L}_2$，电压表示数变为0（变小）；电路总电阻减小，电流增大，电流表示数变大，是电流表示数变大，不符合“只有一个电表示数变大”，C错误。
4. 选项D：若$\mathrm{L}_2$开路，电路断路，电流表示数变为0（变小）；电压表串联在电路中，相当于测电源电压，电压表示数从原来的$\mathrm{L}_2$两端电压变为电源电压，示数变大，符合“$\mathrm{L}_2$熄灭，只有一个电表示数变大”，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查串联电路故障分析，需明确短路、开路对电路的影响，以及电表的测量对象，通过逐一分析各选项故障的电表示数变化即可得出结论，难度适中。
【难度系数】0.5
