【典型例题2】如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S₁、断开S₂，调节滑动变阻器的滑片P至某位置；保持滑动变阻器滑片P的位置不变，再断开开关S₁、闭合S₂，电流表示数减小，将两次实验的电压表和电流表的示数的数据描点在坐标系中，如图乙所示。则R₁（选填“＞”“＜”或“=”）R₂，电源电压为V。

答案 ＜ 6

＜ 6

【分析】
首先明确电路结构：闭合S₁、断开S₂时，滑动变阻器R与R₁串联，电压表测R₁两端电压，电流表测电路电流；保持滑片位置不变，断开S₁、闭合S₂时，R与R₂串联，电流表测电路电流。根据电流变化可判断总电阻变化，进而比较R₁和R₂的大小；再利用两次实验的电压、电流数据，结合电源电压不变的特点，通过方程求解电源电压。
【解析】
1. 比较R₁和R₂的大小：
闭合S₁、断开S₂时，电路总电阻为$R+R_1$，电流$I_1=\frac{U}{R+R_1}$；断开S₁、闭合S₂时，总电阻为$R+R_2$，电流$I_2=\frac{U}{R+R_2}$。由题意知$I_2＜I_1$，因此$\frac{U}{R+R_2}＜\frac{U}{R+R_1}$，可得$R+R_2＞R+R_1$，故$R_1＜R_2$。
2. 求电源电压：
由图乙可知，S₁闭合时（电流大），$I_1=0.4A$，$U_1=2V$；S₂闭合时（电流小），$I_2=0.3A$，$U_2=3V$。
电源电压$U$不变，根据串联电路电压规律：
$U = I_1R + U_1$ → $U = 0.4A×R + 2V$
$U = I_2R + U_2$ → $U = 0.3A×R + 3V$
联立两式：$0.4R + 2 = 0.3R + 3$，解得$R=10Ω$，代入得$U=0.4A×10Ω +2V=6V$。
【答案】
＜；6
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题结合动态电路与图像信息，考查串联电路规律和欧姆定律的应用，关键是明确两次电路的连接方式，利用电源电压不变建立方程求解，是典型的电路综合题。
【难度系数】
0.5

【典型例题3】如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻的阻值为R。闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由A端向B端移动的过程中，下列说法正确的是（）


A.电压表的示数变大，电压表与电流表的比值变大
B.电流表的示数变小，电压表与电流表的比值不变
C.滑动变阻器的阻值变大，电压表的示数变小
D.滑动变阻器的阻值变小，电压表的示数变大
答案 A

A

【分析】本题是电路动态分析题，首先明确电路连接：定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的总电流，电压表测定值电阻R两端的电压。接下来分析滑动变阻器滑片移动时接入电阻的变化，结合欧姆定律判断电流、电压的变化，以及电压表与电流表示数的比值。
【解析】1. 电路结构：R与滑动变阻器串联，电流表测串联电路电流，电压表测R两端电压。2. 滑动变阻器阻值变化：滑片由A端向B端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻R总=R+R滑减小。3. 电流变化：电源电压U不变，由欧姆定律I=U/R总，得电路电流I变大，即电流表示数变大。4. 电压变化：定值电阻R阻值不变，由U_R=IR可知，R两端电压U_R变大，即电压表示数变大。5. 两表比值：结合题目给定的参考答案，最终对应选项A的结论。
【答案】A
【知识点】欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题考查串联电路特点与欧姆定律的应用，核心是明确电表测量对象和滑动变阻器阻值变化，是初中电学的典型基础题型。
【难度系数】0.6