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12 如图(a)所示为某型电子体重计的电路原理图。该电子体重计主要由电源(4节干电池)、定值电阻$R_0$、压敏电阻$R$[其阻值随压力变化关系的图像如图(b)所示]，电压表、开关等构成。电压表指针偏转角度可反映人体的质量。
（1）根据图(b)，结合已学知识，判断人体质量与电压表指针偏转角度的关系并说明理由：
。
（2）干电池在长时间使用后电压会下降。一名质量为50 kg的同学，使用长期未更换电池的电子体重计进行测量，则测量值
（1）根据图(b)，结合已学知识，判断人体质量与电压表指针偏转角度的关系并说明理由：
人体质量越大，电压表指针偏转角度越大。人体质量越大，对压敏电阻R的压力越大，由题图(b)可知，压力越大，R的阻值越小，定值电阻$R_0$两端的电压越大，电压表指针偏转角度越大
。
（2）干电池在长时间使用后电压会下降。一名质量为50 kg的同学，使用长期未更换电池的电子体重计进行测量，则测量值
小于
50 kg(选填“大于”“等于”或“小于”)。答案
（1）人体质量越大，电压表指针偏转角度越大。人体质量越大，对压敏电阻R的压力越大，由题图(b)可知，压力越大，R的阻值越小，定值电阻$R_0$两端的电压越大，电压表指针偏转角度越大 （2）小于
解析
【分析】
（1）要判断人体质量与电压表指针偏转角度的关系，需先明确电路结构：定值电阻$R_0$与压敏电阻$R$串联，电压表测$R_0$两端电压。人体质量越大，对压敏电阻的压力越大，结合图(b)确定压力与$R$阻值的关系，再根据串联电路规律和欧姆定律分析$R_0$两端电压的变化，进而判断电压表偏转角度的变化。
（2）当干电池电压下降时，总电压变小，对于同一压力（对应同一$R$阻值），电路电流会变小，$R_0$两端电压变小，而体重计的刻度是按正常电压标定的，据此分析测量值与实际值的关系。
【解析】
（1）电路中$R_0$与$R$串联，电压表测$R_0$两端电压。人体质量越大，对压敏电阻$R$的压力$F$越大，由图(b)可知，压力$F$越大，压敏电阻$R$的阻值越小。根据串联电路总电阻规律$R_{总}=R_0+R$，$R$越小则总电阻越小，电源电压不变，由欧姆定律$I=\frac{U_{总}}{R_{总}}$可知，电路中的电流$I$越大。定值电阻$R_0$阻值不变，由$U_0=IR_0$可知，$R_0$两端的电压越大，电压表的示数越大，指针偏转角度越大。因此人体质量越大，电压表指针偏转角度越大。
（2）当干电池电压下降时，电源总电压$U_{总}$变小。测量质量为50kg的同学时，压敏电阻$R$的阻值与正常电池时相同，但此时电路电流$I'=\frac{U_{总}'}{R_0+R}$，由于$U_{总}' ＜ $正常$U_{总}$，所以$I' ＜ $正常电流，$R_0$两端电压$U_0'=I'R_0 ＜ $正常时的$U_0$。体重计的电压表刻度按正常电源电压标定，较小的电压会对应较小的质量示数，因此测量值小于50kg。
【答案】
（1）人体质量越大，电压表指针偏转角度越大；人体质量越大，对压敏电阻$R$的压力越大，由题图(b)可知，压力越大，$R$的阻值越小，定值电阻$R_0$两端的电压越大，电压表指针偏转角度越大 （2）小于
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律应用、压敏电阻特性
【点评】
本题结合电子体重计的实际应用，考查串联电路规律和欧姆定律的应用，需理清压力与电阻的关系，以及电源电压变化对测量结果的影响，是电路知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.3
（1）要判断人体质量与电压表指针偏转角度的关系，需先明确电路结构：定值电阻$R_0$与压敏电阻$R$串联，电压表测$R_0$两端电压。人体质量越大，对压敏电阻的压力越大，结合图(b)确定压力与$R$阻值的关系，再根据串联电路规律和欧姆定律分析$R_0$两端电压的变化，进而判断电压表偏转角度的变化。
（2）当干电池电压下降时，总电压变小，对于同一压力（对应同一$R$阻值），电路电流会变小，$R_0$两端电压变小，而体重计的刻度是按正常电压标定的，据此分析测量值与实际值的关系。
【解析】
（1）电路中$R_0$与$R$串联，电压表测$R_0$两端电压。人体质量越大，对压敏电阻$R$的压力$F$越大，由图(b)可知，压力$F$越大，压敏电阻$R$的阻值越小。根据串联电路总电阻规律$R_{总}=R_0+R$，$R$越小则总电阻越小，电源电压不变，由欧姆定律$I=\frac{U_{总}}{R_{总}}$可知，电路中的电流$I$越大。定值电阻$R_0$阻值不变，由$U_0=IR_0$可知，$R_0$两端的电压越大，电压表的示数越大，指针偏转角度越大。因此人体质量越大，电压表指针偏转角度越大。
（2）当干电池电压下降时，电源总电压$U_{总}$变小。测量质量为50kg的同学时，压敏电阻$R$的阻值与正常电池时相同，但此时电路电流$I'=\frac{U_{总}'}{R_0+R}$，由于$U_{总}' ＜ $正常$U_{总}$，所以$I' ＜ $正常电流，$R_0$两端电压$U_0'=I'R_0 ＜ $正常时的$U_0$。体重计的电压表刻度按正常电源电压标定，较小的电压会对应较小的质量示数，因此测量值小于50kg。
【答案】
（1）人体质量越大，电压表指针偏转角度越大；人体质量越大，对压敏电阻$R$的压力越大，由题图(b)可知，压力越大，$R$的阻值越小，定值电阻$R_0$两端的电压越大，电压表指针偏转角度越大 （2）小于
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律应用、压敏电阻特性
【点评】
本题结合电子体重计的实际应用，考查串联电路规律和欧姆定律的应用，需理清压力与电阻的关系，以及电源电压变化对测量结果的影响，是电路知识在生活中的典型应用。
【难度系数】
0.3
13 请在如图所示的电路中的A、B和C、D之间分别填画定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$的元件符号。要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,电压表的示数变大。
第13题图 第14题图
第13题图 第14题图
答案
如答图所示。
解析
【分析】首先明确题目要求：闭合开关后，向右移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数变小，电压表示数变大。解题思路：1. 电流表测串联电路电流，电流变小说明总电阻变大，因此滑动变阻器接入电路的电阻需变大，由此确定滑动变阻器的连接位置；2. 定值电阻需与滑动变阻器串联，结合电路结构确定定值电阻的连接位置；3. 验证连接后是否满足电压表示数变大的要求，利用串联分压规律判断。
【解析】步骤1：判断滑动变阻器位置：向右移动滑片P时电流变小→总电阻变大→滑动变阻器接入电阻变大，因此滑动变阻器接在C、D之间（向右移滑片时，接入电路的电阻丝变长，电阻增大）；步骤2：定值电阻接在A、B之间，使电路为R₁与R₂串联；步骤3：验证：滑片右移，R₂电阻变大，总电阻R总=R₁+R₂变大，电源电压不变，由I=U/R总得电流I变小（电流表示数变小）；根据串联分压规律，R₂两端电压U₂=U总×R₂/(R₁+R₂)，R₂变大则U₂变大（电压表示数变大），符合要求。
【答案】如答图所示。
【知识点】串联电路特点、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】本题考查滑动变阻器的使用及串联电路的规律，需根据电表示数变化判断滑动变阻器的接入电阻变化，进而确定元件连接位置，是电路基础应用的典型题目。
【难度系数】0.5
【解析】步骤1：判断滑动变阻器位置：向右移动滑片P时电流变小→总电阻变大→滑动变阻器接入电阻变大，因此滑动变阻器接在C、D之间（向右移滑片时，接入电路的电阻丝变长，电阻增大）；步骤2：定值电阻接在A、B之间，使电路为R₁与R₂串联；步骤3：验证：滑片右移，R₂电阻变大，总电阻R总=R₁+R₂变大，电源电压不变，由I=U/R总得电流I变小（电流表示数变小）；根据串联分压规律，R₂两端电压U₂=U总×R₂/(R₁+R₂)，R₂变大则U₂变大（电压表示数变大），符合要求。
【答案】如答图所示。
【知识点】串联电路特点、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】本题考查滑动变阻器的使用及串联电路的规律，需根据电表示数变化判断滑动变阻器的接入电阻变化，进而确定元件连接位置，是电路基础应用的典型题目。
【难度系数】0.5
14 在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合开关S后，小灯泡L才能发光；向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。
答案
如答图所示。
解析
【分析】
要完成电路连接，需紧扣三个要求：①闭合开关S后小灯泡L才发光，说明开关S需控制整个电路；②向右移动滑动变阻器滑片P时，小灯泡亮度不变，说明灯L与滑动变阻器并联（并联支路独立，灯的电压不变，亮度不受滑动变阻器影响）；③电流表示数变小，说明向右移滑片时滑动变阻器接入电阻变大，电流表测滑动变阻器支路电流（电流随电阻变大而变小）。解题时先确定电路连接方式为并联，再结合滑动变阻器“一上一下”的接线原则和电流表“正进负出”的规则补线。
【解析】
1. 确定电路结构：灯L与滑动变阻器并联，开关S在干路控制整个电路，电流表与滑动变阻器串联测其支路电流。
2. 补线操作：
第一根导线：将开关S未连接的接线柱与小灯泡L的左端连接，使灯L支路导通，闭合S时灯发光。
第二根导线：将滑动变阻器的右上端接线柱与电流表的正接线柱连接，滑动变阻器左下端已接开关S，满足“一上一下”接线；向右移滑片时，滑动变阻器接入电阻丝变长，电阻变大，电流变小，符合要求；同时电流表正接线柱接滑动变阻器，满足“正进负出”的使用规则。
【答案】
如答图所示
【知识点】
滑动变阻器的使用、并联电路特点、电流表的使用
【点评】
本题结合滑动变阻器变阻规律、并联电路独立性及电流表使用规则考查电路连接，需理清元件连接关系，是中等难度的电路作图题。
【难度系数】
0.5
要完成电路连接，需紧扣三个要求：①闭合开关S后小灯泡L才发光，说明开关S需控制整个电路；②向右移动滑动变阻器滑片P时，小灯泡亮度不变，说明灯L与滑动变阻器并联（并联支路独立，灯的电压不变，亮度不受滑动变阻器影响）；③电流表示数变小，说明向右移滑片时滑动变阻器接入电阻变大，电流表测滑动变阻器支路电流（电流随电阻变大而变小）。解题时先确定电路连接方式为并联，再结合滑动变阻器“一上一下”的接线原则和电流表“正进负出”的规则补线。
【解析】
1. 确定电路结构：灯L与滑动变阻器并联，开关S在干路控制整个电路，电流表与滑动变阻器串联测其支路电流。
2. 补线操作：
第一根导线：将开关S未连接的接线柱与小灯泡L的左端连接，使灯L支路导通，闭合S时灯发光。
第二根导线：将滑动变阻器的右上端接线柱与电流表的正接线柱连接，滑动变阻器左下端已接开关S，满足“一上一下”接线；向右移滑片时，滑动变阻器接入电阻丝变长，电阻变大，电流变小，符合要求；同时电流表正接线柱接滑动变阻器，满足“正进负出”的使用规则。
【答案】
如答图所示
【知识点】
滑动变阻器的使用、并联电路特点、电流表的使用
【点评】
本题结合滑动变阻器变阻规律、并联电路独立性及电流表使用规则考查电路连接，需理清元件连接关系，是中等难度的电路作图题。
【难度系数】
0.5
