1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,$R_1$为定值电阻,$R_2$为滑动变阻器。闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数

变小
,电压表$\mathrm{V}_1$的示数变小
,电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大
。电压表$\mathrm{V}_1$与电流表A示数的比值不变
,电压表$\mathrm{V}_2$与电流表A示数的比值变大
。电压表$\mathrm{V}_1$示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变
。电压表$\mathrm{V}_2$示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变
。(均填“变大”“变小”或“不变”)答案
1.变小 变小 变大 不变 变大 不变 不变
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路中的总电流,电压表$\mathrm{V}_1$测定值电阻$R_1$两端的电压,电压表$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器$R_2$两端的电压。当滑动变阻器滑片向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,结合欧姆定律和串联电路的电压、电流规律,逐步分析各电表示数的变化,以及电压表示数与电流表示数的比值、电压变化量与电流变化量的比值。
【解析】
1. 电流表示数变化:滑片右移,$R_2$接入电阻变大,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$变大,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$,电路电流$I$变小,故电流表示数变小。
2. 电压表$\mathrm{V}_1$示数变化:$\mathrm{V}_1$测$R_1$的电压,由$U_1=IR_1$,$I$变小、$R_1$为定值,因此$U_1$变小,$\mathrm{V}_1$示数变小。
3. 电压表$\mathrm{V}_2$示数变化:串联电路总电压$U=U_1+U_2$,$U$不变,$U_1$变小,故$U_2=U-U_1$变大,$\mathrm{V}_2$示数变大。
4. $\mathrm{V}_1$与电流表示数的比值:$\frac{U_1}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,所以该比值不变。
5. $\mathrm{V}_2$与电流表示数的比值:$\frac{U_2}{I}=R_2$,滑片右移时$R_2$变大,所以该比值变大。
6. $\mathrm{V}_1$示数变化量与电流变化量的比值:由$U_1=IR_1$,得$\Delta U_1=\Delta I· R_1$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_1$,比值不变。
7. $\mathrm{V}_2$示数变化量与电流变化量的比值:总电压$U$不变,$\Delta U_2=-\Delta U_1$,即$\Delta U_2$的大小等于$\Delta U_1$,因此$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_1$,比值不变。
【答案】
变小 变小 变大 不变 变大 不变 不变
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】
本题为串联电路动态分析题,核心是明确各电表的测量对象,结合欧姆定律和串联电路规律推导各物理量的变化,需注意电压变化量与电流变化量的比值等于定值电阻的阻值,是解题的关键细节。
【难度系数】
0.4
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路中的总电流,电压表$\mathrm{V}_1$测定值电阻$R_1$两端的电压,电压表$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器$R_2$两端的电压。当滑动变阻器滑片向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,结合欧姆定律和串联电路的电压、电流规律,逐步分析各电表示数的变化,以及电压表示数与电流表示数的比值、电压变化量与电流变化量的比值。
【解析】
1. 电流表示数变化:滑片右移,$R_2$接入电阻变大,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$变大,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$,电路电流$I$变小,故电流表示数变小。
2. 电压表$\mathrm{V}_1$示数变化:$\mathrm{V}_1$测$R_1$的电压,由$U_1=IR_1$,$I$变小、$R_1$为定值,因此$U_1$变小,$\mathrm{V}_1$示数变小。
3. 电压表$\mathrm{V}_2$示数变化:串联电路总电压$U=U_1+U_2$,$U$不变,$U_1$变小,故$U_2=U-U_1$变大,$\mathrm{V}_2$示数变大。
4. $\mathrm{V}_1$与电流表示数的比值:$\frac{U_1}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,所以该比值不变。
5. $\mathrm{V}_2$与电流表示数的比值:$\frac{U_2}{I}=R_2$,滑片右移时$R_2$变大,所以该比值变大。
6. $\mathrm{V}_1$示数变化量与电流变化量的比值:由$U_1=IR_1$,得$\Delta U_1=\Delta I· R_1$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_1$,比值不变。
7. $\mathrm{V}_2$示数变化量与电流变化量的比值:总电压$U$不变,$\Delta U_2=-\Delta U_1$,即$\Delta U_2$的大小等于$\Delta U_1$,因此$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_1$,比值不变。
【答案】
变小 变小 变大 不变 变大 不变 不变
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】
本题为串联电路动态分析题,核心是明确各电表的测量对象,结合欧姆定律和串联电路规律推导各物理量的变化,需注意电压变化量与电流变化量的比值等于定值电阻的阻值,是解题的关键细节。
【难度系数】
0.4
2.如图所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P由中点向左端滑动的过程中,下列说法中正确的是 (

A.电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大
B.电流表$\mathrm{A}_2$的示数不变
C.电压表V的示数变大
D.电压表V的示数和电流表$\mathrm{A}_2$的示数的比值变大
B
)A.电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大
B.电流表$\mathrm{A}_2$的示数不变
C.电压表V的示数变大
D.电压表V的示数和电流表$\mathrm{A}_2$的示数的比值变大
答案
2.B
解析
【分析】首先明确电路结构:R₁与滑动变阻器R₂并联,电流表A₂测量R₁支路的电流,电流表A₁测量干路电流,电压表V测量电源电压。解题思路:①电源电压恒定,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变;②并联电路中各支路独立工作、互不影响,R₁的阻值不变,根据欧姆定律可判断R₁支路的电流变化;③滑片移动时,分析滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律判断R₂支路电流变化,进而得到干路电流的变化;④最后分析电压表V与A₂示数的比值对应的物理量,判断其变化。
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电流表A₂测R₁支路电流,电流表A₁测干路电流,电压表V测电源电压。
1. 电源电压恒定,所以电压表V的示数不变,故C选项错误;
2. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压,即U₁=U(恒定),R₁阻值不变,根据欧姆定律I=U/R,通过R₁的电流I₁=U/R₁,因此电流表A₂的示数不变,故B选项正确;
3. 滑片P向左滑动时,R₂接入电路的电阻变大,R₂两端电压不变,由I=U/R可知,通过R₂的电流变小;干路电流等于各支路电流之和,即I=I₁+I₂,I₁不变、I₂变小,所以干路电流变小,即电流表A₁的示数变小,故A选项错误;
4. 电压表V的示数与电流表A₂的示数的比值为R₁的阻值,R₁阻值不变,因此该比值不变,故D选项错误。
【答案】B
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电表测量对象
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,核心是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,利用并联支路独立的特点判断支路电流,再结合欧姆定律分析电表示数变化,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电流表A₂测R₁支路电流,电流表A₁测干路电流,电压表V测电源电压。
1. 电源电压恒定,所以电压表V的示数不变,故C选项错误;
2. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压,即U₁=U(恒定),R₁阻值不变,根据欧姆定律I=U/R,通过R₁的电流I₁=U/R₁,因此电流表A₂的示数不变,故B选项正确;
3. 滑片P向左滑动时,R₂接入电路的电阻变大,R₂两端电压不变,由I=U/R可知,通过R₂的电流变小;干路电流等于各支路电流之和,即I=I₁+I₂,I₁不变、I₂变小,所以干路电流变小,即电流表A₁的示数变小,故A选项错误;
4. 电压表V的示数与电流表A₂的示数的比值为R₁的阻值,R₁阻值不变,因此该比值不变,故D选项错误。
【答案】B
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电表测量对象
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,核心是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,利用并联支路独立的特点判断支路电流,再结合欧姆定律分析电表示数变化,难度适中。
【难度系数】0.6
3.如图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,$R_0$为定值电阻。下列说法正确的是(

A.地磅的量程与$R_0$大小无关
B.货车的质量变大时,电流表的示数变小
C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D.仅增大$R_0$,称量同一货车质量时,电流表示数变小
D
)A.地磅的量程与$R_0$大小无关
B.货车的质量变大时,电流表的示数变小
C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D.仅增大$R_0$,称量同一货车质量时,电流表示数变小
答案
3.D
解析
【分析】
首先明确电路结构:滑动变阻器与定值电阻$R_0$串联,电流表测量电路中的电流。货车质量变化时,弹簧压缩程度改变,带动滑片$P$移动,改变滑动变阻器接入电路的电阻。结合欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$($U$为电源电压,$R_{\mathrm{总}}$为总电阻),逐一分析选项:
1. 选项A:$R_0$会影响总电阻的大小,进而改变电流变化的幅度,因此地磅量程与$R_0$有关,A错误;
2. 选项B:货车质量变大,滑片下移,滑动变阻器接入电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,电流变大,电流表示数应变大,B错误;
3. 选项C:若电流表换成电压表,电压表内阻极大,串联在电路中时电路电流几乎为0,无法测量质量,C错误;
4. 选项D:同一货车质量,滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑}}$相同,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{滑}}+R_0$,电源电压$U$不变,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{滑}}+R_0}$,$R_0$增大时,$I$变小,电流表示数变小,D正确。
【解析】
本题考查欧姆定律在动态电路中的应用,解题步骤如下:
1. 确定电路连接:滑动变阻器与$R_0$串联,电流表测串联电路电流;
2. 分析滑片移动对电阻的影响:货车质量变大,弹簧压缩量增大,滑片$P$下移,滑动变阻器接入电阻减小;
3. 结合欧姆定律判断电流变化:电源电压$U$不变,总电阻$R_{\mathrm{总}}$减小,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$增大,故货车质量变大时电流表示数变大,排除B;
4. 分析选项A:$R_0$改变总电阻,影响电流变化灵敏度,地磅量程与$R_0$有关,排除A;
5. 分析选项C:电流表换为电压表后,电压表内阻极大,串联时电路电流几乎为0,无法测量质量,排除C;
6. 分析选项D:同一货车质量时,$R_{\mathrm{滑}}$不变,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{滑}}+R_0$,$R_0$增大则总电阻增大,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$减小,电流表示数变小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合地磅实际装置,考查串联电路特点与欧姆定律的应用,需明确滑片移动对滑动变阻器接入电阻的影响,同时掌握电表的正确使用,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:滑动变阻器与定值电阻$R_0$串联,电流表测量电路中的电流。货车质量变化时,弹簧压缩程度改变,带动滑片$P$移动,改变滑动变阻器接入电路的电阻。结合欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$($U$为电源电压,$R_{\mathrm{总}}$为总电阻),逐一分析选项:
1. 选项A:$R_0$会影响总电阻的大小,进而改变电流变化的幅度,因此地磅量程与$R_0$有关,A错误;
2. 选项B:货车质量变大,滑片下移,滑动变阻器接入电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,电流变大,电流表示数应变大,B错误;
3. 选项C:若电流表换成电压表,电压表内阻极大,串联在电路中时电路电流几乎为0,无法测量质量,C错误;
4. 选项D:同一货车质量,滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑}}$相同,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{滑}}+R_0$,电源电压$U$不变,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{滑}}+R_0}$,$R_0$增大时,$I$变小,电流表示数变小,D正确。
【解析】
本题考查欧姆定律在动态电路中的应用,解题步骤如下:
1. 确定电路连接:滑动变阻器与$R_0$串联,电流表测串联电路电流;
2. 分析滑片移动对电阻的影响:货车质量变大,弹簧压缩量增大,滑片$P$下移,滑动变阻器接入电阻减小;
3. 结合欧姆定律判断电流变化:电源电压$U$不变,总电阻$R_{\mathrm{总}}$减小,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$增大,故货车质量变大时电流表示数变大,排除B;
4. 分析选项A:$R_0$改变总电阻,影响电流变化灵敏度,地磅量程与$R_0$有关,排除A;
5. 分析选项C:电流表换为电压表后,电压表内阻极大,串联时电路电流几乎为0,无法测量质量,排除C;
6. 分析选项D:同一货车质量时,$R_{\mathrm{滑}}$不变,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_{\mathrm{滑}}+R_0$,$R_0$增大则总电阻增大,电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$减小,电流表示数变小,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合地磅实际装置,考查串联电路特点与欧姆定律的应用,需明确滑片移动对滑动变阻器接入电阻的影响,同时掌握电表的正确使用,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】
0.5
4.(双选)如图为某款电加热器的简化电路图,$R_1$、$R_2$、$R_3$为定值电阻,$a$、$b$、$c$、$d$为金属触点,$S$为旋钮开关,转动旋钮可以将相邻两个触点连通。则开关 (

A.连接$a$、$b$时,$R_1$和$R_2$串联
B.连接$c$、$d$时,$R_1$和$R_3$串联
C.从连接$a$、$b$旋转至$c$、$d$时,通过$R_1$的电流变小
D.从连接$a$、$b$旋转至$c$、$d$时,通过$R_1$的电流变大
AD
)A.连接$a$、$b$时,$R_1$和$R_2$串联
B.连接$c$、$d$时,$R_1$和$R_3$串联
C.从连接$a$、$b$旋转至$c$、$d$时,通过$R_1$的电流变小
D.从连接$a$、$b$旋转至$c$、$d$时,通过$R_1$的电流变大
答案
4.AD
解析
【分析】
要解决本题,需先明确开关连接不同触点时的电路结构,判断电阻的连接方式,再结合欧姆定律分析电流变化。具体步骤:1. 分析开关接a、b时的电路,判断R₁、R₂的连接关系;2. 分析开关接c、d时的电路,判断R₁、R₃的连接关系;3. 对比两种状态下通过R₁的电流大小,判断选项C、D的正误,最终确定正确选项。
【解析】
1. 分析选项A:开关连接a、b时,电流路径为:电源上端→R₁→R₂→开关b→开关a→电源下端,R₁与R₂依次连接,属于串联电路,故A正确。
2. 分析选项B:开关连接c、d时,电流从电源上端分为两条支路:一条经R₁,另一条经R₃,最终汇合回到电源下端,R₁与R₃为并联关系,并非串联,故B错误。
3. 分析选项C、D:
开关接a、b时,R₁与R₂串联,总电阻R串=R₁+R₂,R₁两端电压U₁=U·R₁/(R₁+R₂),通过R₁的电流I₁串=U₁/R₁=U/(R₁+R₂);
开关接c、d时,R₁与R₃并联,R₁两端电压等于电源电压U,通过R₁的电流I₁并=U/R₁;
由于R₁+R₂ > R₁,故U/(R₁+R₂) < U/R₁,即从a、b旋转至c、d时,通过R₁的电流变大,因此C错误,D正确。
【答案】AD
【知识点】串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】本题考查电路的动态分析,核心是判断开关不同位置时的电路连接方式,结合欧姆定律分析电流变化,属于基础电路题,需准确识别电路结构。
【难度系数】0.5
要解决本题,需先明确开关连接不同触点时的电路结构,判断电阻的连接方式,再结合欧姆定律分析电流变化。具体步骤:1. 分析开关接a、b时的电路,判断R₁、R₂的连接关系;2. 分析开关接c、d时的电路,判断R₁、R₃的连接关系;3. 对比两种状态下通过R₁的电流大小,判断选项C、D的正误,最终确定正确选项。
【解析】
1. 分析选项A:开关连接a、b时,电流路径为:电源上端→R₁→R₂→开关b→开关a→电源下端,R₁与R₂依次连接,属于串联电路,故A正确。
2. 分析选项B:开关连接c、d时,电流从电源上端分为两条支路:一条经R₁,另一条经R₃,最终汇合回到电源下端,R₁与R₃为并联关系,并非串联,故B错误。
3. 分析选项C、D:
开关接a、b时,R₁与R₂串联,总电阻R串=R₁+R₂,R₁两端电压U₁=U·R₁/(R₁+R₂),通过R₁的电流I₁串=U₁/R₁=U/(R₁+R₂);
开关接c、d时,R₁与R₃并联,R₁两端电压等于电源电压U,通过R₁的电流I₁并=U/R₁;
由于R₁+R₂ > R₁,故U/(R₁+R₂) < U/R₁,即从a、b旋转至c、d时,通过R₁的电流变大,因此C错误,D正确。
【答案】AD
【知识点】串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】本题考查电路的动态分析,核心是判断开关不同位置时的电路连接方式,结合欧姆定律分析电流变化,属于基础电路题,需准确识别电路结构。
【难度系数】0.5
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