8. [2025 苏州]如图所示的电路中,闭合开关 S 后,当滑片 P 向右移动时,则 (

A.电流表 A 示数变小
B.电压表 $\mathrm{V}_1$ 示数不变
C.电压表 $\mathrm{V}_1$ 示数与电流表 A 示数之比变大
D.电压表 $\mathrm{V}_2$ 示数与电流表 A 示数之比变小
D
)A.电流表 A 示数变小
B.电压表 $\mathrm{V}_1$ 示数不变
C.电压表 $\mathrm{V}_1$ 示数与电流表 A 示数之比变大
D.电压表 $\mathrm{V}_2$ 示数与电流表 A 示数之比变小
答案
D
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与滑动变阻器R₂的接入部分串联,电流表A测串联电路的总电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂接入电路部分两端的电压。当滑片P向右移动时,需先判断滑动变阻器接入电阻的变化,再结合欧姆定律分析电流、电压及对应比值的变化,逐一验证选项。
【解析】
1. 电路与电表测量对象:R₁和R₂接入部分串联,电流表A测电路电流;V₁并联在R₁两端,测R₁电压;V₂并联在R₂接入部分两端,测R₂接入部分的电压。
2. 滑片移动对电阻的影响:滑片P向右移动时,R₂接入电路的电阻变小,电路总电阻R总=R₁+R₂接入,因此R总变小。
3. 电流变化:电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,总电阻变小则电路电流I变大,即电流表A示数变大,故选项A错误。
4. V₁示数分析:V₁的示数U₁=I·R₁,R₁为定值,I变大则U₁变大,故选项B错误。
5. V₁与A示数之比:该比值为U₁/I=R₁,R₁是定值,因此比值不变,选项C错误。
6. V₂与A示数之比:V₂的示数U₂=I·R₂接入,故比值U₂/I=R₂接入;滑片右移时R₂接入变小,因此该比值变小,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题为动态电路分析题,关键是明确各电表的测量对象,准确判断滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律分析物理量的比值变化,需注意区分不同电表对应的电路部分,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁与滑动变阻器R₂的接入部分串联,电流表A测串联电路的总电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂接入电路部分两端的电压。当滑片P向右移动时,需先判断滑动变阻器接入电阻的变化,再结合欧姆定律分析电流、电压及对应比值的变化,逐一验证选项。
【解析】
1. 电路与电表测量对象:R₁和R₂接入部分串联,电流表A测电路电流;V₁并联在R₁两端,测R₁电压;V₂并联在R₂接入部分两端,测R₂接入部分的电压。
2. 滑片移动对电阻的影响:滑片P向右移动时,R₂接入电路的电阻变小,电路总电阻R总=R₁+R₂接入,因此R总变小。
3. 电流变化:电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,总电阻变小则电路电流I变大,即电流表A示数变大,故选项A错误。
4. V₁示数分析:V₁的示数U₁=I·R₁,R₁为定值,I变大则U₁变大,故选项B错误。
5. V₁与A示数之比:该比值为U₁/I=R₁,R₁是定值,因此比值不变,选项C错误。
6. V₂与A示数之比:V₂的示数U₂=I·R₂接入,故比值U₂/I=R₂接入;滑片右移时R₂接入变小,因此该比值变小,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、串联电路规律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题为动态电路分析题,关键是明确各电表的测量对象,准确判断滑动变阻器接入电阻的变化,结合欧姆定律分析物理量的比值变化,需注意区分不同电表对应的电路部分,避免概念混淆。
【难度系数】
0.5
9. 如图所示为测温仪的原理示意图,$R$是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻$R_{0}$为保护电阻。下列分析中,正确的是(

A.显示仪是由电流表改装而成的
B.测较高温度时,$R_{0}$两端的电压较大
C.增大$R_{0}$的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
B
)A.显示仪是由电流表改装而成的
B.测较高温度时,$R_{0}$两端的电压较大
C.增大$R_{0}$的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电路连接方式:R与R₀串联,显示仪并联在R₀两端,结合电流表、电压表的使用规则判断显示仪类型;再根据热敏电阻阻值随温度的变化规律,结合串联电路特点和欧姆定律分析各选项。
【解析】
1. 判断显示仪类型:电流表需串联在电路中,电压表需并联在被测元件两端。显示仪与R₀并联,若为电流表会短路R₀,因此显示仪是电压表,故选项A错误。
2. 分析选项B:R与R₀串联,总电阻R总=R+R₀,电路电流I=U/(R+R₀),R₀两端电压U₀=IR₀=UR₀/(R+R₀)。温度较高时,热敏电阻R阻值随温度升高而减小,总电阻减小,电流I增大,R₀不变,因此U₀=IR₀增大,即R₀两端电压较大,选项B正确。
3. 分析选项C:测温仪最大测量值对应显示仪满偏时的温度,设满偏电压为U₀满,此时U₀满=UR₀/(R+R₀),解得R=(UR₀/U₀满)-R₀。增大R₀时,R会变大,而R越大对应温度越低,因此测温仪最大测量值减小,选项C错误。
4. 分析选项D:同理,增大电源电压U,代入R=(UR₀/U₀满)-R₀,U变大则R变大,对应温度更低,测温仪最大测量值减小,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合测温仪原理考查电路分析,需明确电表类型、串联电路的电流电压关系,以及热敏电阻的阻值变化规律,是基础电路应用的典型题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确电路连接方式:R与R₀串联,显示仪并联在R₀两端,结合电流表、电压表的使用规则判断显示仪类型;再根据热敏电阻阻值随温度的变化规律,结合串联电路特点和欧姆定律分析各选项。
【解析】
1. 判断显示仪类型:电流表需串联在电路中,电压表需并联在被测元件两端。显示仪与R₀并联,若为电流表会短路R₀,因此显示仪是电压表,故选项A错误。
2. 分析选项B:R与R₀串联,总电阻R总=R+R₀,电路电流I=U/(R+R₀),R₀两端电压U₀=IR₀=UR₀/(R+R₀)。温度较高时,热敏电阻R阻值随温度升高而减小,总电阻减小,电流I增大,R₀不变,因此U₀=IR₀增大,即R₀两端电压较大,选项B正确。
3. 分析选项C:测温仪最大测量值对应显示仪满偏时的温度,设满偏电压为U₀满,此时U₀满=UR₀/(R+R₀),解得R=(UR₀/U₀满)-R₀。增大R₀时,R会变大,而R越大对应温度越低,因此测温仪最大测量值减小,选项C错误。
4. 分析选项D:同理,增大电源电压U,代入R=(UR₀/U₀满)-R₀,U变大则R变大,对应温度更低,测温仪最大测量值减小,选项D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合测温仪原理考查电路分析,需明确电表类型、串联电路的电流电压关系,以及热敏电阻的阻值变化规律,是基础电路应用的典型题。
【难度系数】
0.5
10. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,$R_{0}$为定值电阻,$R_{\mathrm{t}}$为热敏电阻。在$0∼ 80\ °\mathrm{C}$的范围内,电压表的示数$U_{\mathrm{t}}$随热敏电阻的温度$t$变化的关系如图乙所示。已知当温度$t$由$10\ °\mathrm{C}$升高到$30\ °\mathrm{C}$的过程中,热敏电阻$R_{\mathrm{t}}$的阻值变化了$20\ \Omega $,则温度$t$由$30\ °\mathrm{C}$升高到$50\ °\mathrm{C}$的过程中,热敏电阻$R_{\mathrm{t}}$的阻值变化情况是(

A.阻值减小且阻值变化量小于$20\ \Omega $
B.阻值减小且阻值变化量大于$20\ \Omega $
C.阻值增大且阻值变化量小于$20\ \Omega $
D.阻值增大且阻值变化量大于$20\ \Omega $
A
)A.阻值减小且阻值变化量小于$20\ \Omega $
B.阻值减小且阻值变化量大于$20\ \Omega $
C.阻值增大且阻值变化量小于$20\ \Omega $
D.阻值增大且阻值变化量大于$20\ \Omega $
答案
A
解析
【分析】
首先分析电路结构:图甲中定值电阻$R_0$与热敏电阻$R_t$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_t$两端电压。由图乙可知,温度升高时,电压表的示数$U_t$线性减小,结合串联分压规律可判断$R_t$的阻值随温度的变化趋势,再通过欧姆定律推导不同温度区间内$R_t$的阻值变化量。
【解析】
1. 电路规律:串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,因此电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}$($U$为电源电压),热敏电阻两端电压$U_t=IR_t=\frac{UR_t}{R_0+R_t}$。
2. 判断$R_t$的阻值变化趋势:由图乙,温度$t$升高时$U_t$减小,代入$U_t=\frac{U}{1+\frac{R_0}{R_t}}$可知,$U_t$减小说明$R_t$减小,因此排除阻值增大的C、D选项。
3. 推导阻值变化量:设温度从$10° C$到$30° C$时,$R_t$阻值变化量$\Delta R_{t1}=R_{t1}-R_{t2}=20\ \Omega$;温度从$30° C$到$50° C$时,$R_t$阻值变化量为$\Delta R_{t2}=R_{t2}-R_{t3}$。
因图乙中$U_t$与$t$成线性关系,温度变化量均为$20° C$时,$U_t$的变化量相等,即$U_{t1}-U_{t2}=U_{t2}-U_{t3}$。代入$U_t$的表达式化简得:
$\frac{R_{t1}-R_{t2}}{R_0+R_{t1}}=\frac{R_{t2}-R_{t3}}{R_0+R_{t3}}$
由于$R_{t1}>R_{t2}>R_{t3}$,故$R_0+R_{t1}>R_0+R_{t3}$,结合$\Delta R_{t1}=20\ \Omega$,可得$\Delta R_{t2}<20\ \Omega$,即$R_t$阻值减小且变化量小于$20\ \Omega$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律和图像分析热敏电阻的阻值变化,核心是利用欧姆定律推导电压与电阻的关系,需掌握串联电路的基本规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先分析电路结构:图甲中定值电阻$R_0$与热敏电阻$R_t$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_t$两端电压。由图乙可知,温度升高时,电压表的示数$U_t$线性减小,结合串联分压规律可判断$R_t$的阻值随温度的变化趋势,再通过欧姆定律推导不同温度区间内$R_t$的阻值变化量。
【解析】
1. 电路规律:串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,因此电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_t}$($U$为电源电压),热敏电阻两端电压$U_t=IR_t=\frac{UR_t}{R_0+R_t}$。
2. 判断$R_t$的阻值变化趋势:由图乙,温度$t$升高时$U_t$减小,代入$U_t=\frac{U}{1+\frac{R_0}{R_t}}$可知,$U_t$减小说明$R_t$减小,因此排除阻值增大的C、D选项。
3. 推导阻值变化量:设温度从$10° C$到$30° C$时,$R_t$阻值变化量$\Delta R_{t1}=R_{t1}-R_{t2}=20\ \Omega$;温度从$30° C$到$50° C$时,$R_t$阻值变化量为$\Delta R_{t2}=R_{t2}-R_{t3}$。
因图乙中$U_t$与$t$成线性关系,温度变化量均为$20° C$时,$U_t$的变化量相等,即$U_{t1}-U_{t2}=U_{t2}-U_{t3}$。代入$U_t$的表达式化简得:
$\frac{R_{t1}-R_{t2}}{R_0+R_{t1}}=\frac{R_{t2}-R_{t3}}{R_0+R_{t3}}$
由于$R_{t1}>R_{t2}>R_{t3}$,故$R_0+R_{t1}>R_0+R_{t3}$,结合$\Delta R_{t1}=20\ \Omega$,可得$\Delta R_{t2}<20\ \Omega$,即$R_t$阻值减小且变化量小于$20\ \Omega$。
【答案】
A
【知识点】
串联电路分压、欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律和图像分析热敏电阻的阻值变化,核心是利用欧姆定律推导电压与电阻的关系,需掌握串联电路的基本规律,难度适中。
【难度系数】
0.5
11. 新素养 科学探究 [2024 宿迁]新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,读数比较不方便。小明根据所学的知识设计了电子量角器,其工作电路如图所示,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,O 为半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻$R_{MP}$与指针旋转角度$θ$成正比,电源电压恒为6 V,$R_{0}$为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节$R_{0}$的阻值,使电路中电流为0.6 A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值。
(2)调节$θ$为$90°$时,电流表示数为0.3 A,求此时电压表示数。
(3)为满足测量$0∼180°$的要求,需重新调节电阻箱$R_{0}$,求满足要求的$R_{0}$的最小阻值。

(1)求电阻箱接入电路的阻值。
(2)调节$θ$为$90°$时,电流表示数为0.3 A,求此时电压表示数。
(3)为满足测量$0∼180°$的要求,需重新调节电阻箱$R_{0}$,求满足要求的$R_{0}$的最小阻值。
答案
解:
(1) 将滑片OP旋转至M处时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时只有$R_0$接入电路,根据欧姆定律可得:
$ R_0=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(2) 调节θ为90°时,电流表示数为$0.3\ \mathrm{A}$,则$R_0$两端的电压:
$ U_0=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
根据串联电路的电压特点,此时电压表的示数:
$ U_V=U-U_0=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$
(3) 由题意可知,接入电路的电阻$R_{MP}$与指针旋转角度θ成正比,调节θ为90°时,变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}$的$\frac{1}{2}$,此时电路的总电阻:
$ R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
由串联电路的电阻特点可知:
$ \frac{1}{2}R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$
解得滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
测量范围为0∼180°,滑动变阻器接入电路的最大阻值为$20\ \Omega$,电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$,当电压表的示数为最大值$3\ \mathrm{V}$时,$R_0$两端的最小电压:
$ U_{0\mathrm{小}}=U-U_{V\mathrm{大}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$
此时两者电压相等,根据串联分压规律,电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等,即$R_{0\mathrm{小}}=R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
(1) 将滑片OP旋转至M处时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,此时只有$R_0$接入电路,根据欧姆定律可得:
$ R_0=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$
(2) 调节θ为90°时,电流表示数为$0.3\ \mathrm{A}$,则$R_0$两端的电压:
$ U_0=I'R_0=0.3\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$
根据串联电路的电压特点,此时电压表的示数:
$ U_V=U-U_0=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$
(3) 由题意可知,接入电路的电阻$R_{MP}$与指针旋转角度θ成正比,调节θ为90°时,变阻器接入电路的电阻为滑动变阻器最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}$的$\frac{1}{2}$,此时电路的总电阻:
$ R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
由串联电路的电阻特点可知:
$ \frac{1}{2}R_{\mathrm{滑大}}=R_{\mathrm{总}}-R_0=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$
解得滑动变阻器的最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
测量范围为0∼180°,滑动变阻器接入电路的最大阻值为$20\ \Omega$,电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$,当电压表的示数为最大值$3\ \mathrm{V}$时,$R_0$两端的最小电压:
$ U_{0\mathrm{小}}=U-U_{V\mathrm{大}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$
此时两者电压相等,根据串联分压规律,电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等,即$R_{0\mathrm{小}}=R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
解析
【分析】
本题是串联电路的欧姆定律应用问题,需明确电路连接关系:半圆弧电阻$R_{MP}$与电阻箱$R_0$串联,电流表测总电流,电压表测$R_0$两端电压。
(1)滑片在M处时,$R_{MP}=0$,电路仅含$R_0$,用欧姆定律可直接计算$R_0$;
(2)$θ=90°$时,先算总电阻,减去$R_0$得此时$R_{MP}$,结合$R_{MP}$与$θ$的正比关系算出半圆弧电阻最大阻值,再计算电压表示数;
(3)根据电压表量程限制,结合串联分压规律,求出满足测量范围的$R_0$最小阻值。
【解析】
解:
(1) 滑片OP旋转至M处时,接入电路的$R_{MP}=0$,电路为$R_0$的简单电路,由欧姆定律得:
$R_0=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;
(2) 当$θ=90°$时,电路电流$I_2=0.3\ \mathrm{A}$,电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,
此时接入的$R_{MP1}=R_{\mathrm{总}}-R_0=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$;
因$R_{MP}$与$θ$成正比,$θ=90°$对应$R_{MP1}=10\ \Omega$,故半圆弧电阻最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}=2×10\ \Omega=20\ \Omega$;
电压表示数为$R_0$两端电压:
$U_V=I_2R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$;
(3) 测量范围为$0∼180°$时,接入最大电阻$R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$,电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$,当电压表示数最大为$3\ \mathrm{V}$时,$R_0$两端最小电压:
$U_{0\mathrm{小}}=U-U_{V\mathrm{大}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$;
串联电路电流相等,由$U=IR$知,电压相等则电阻相等,故$R_{0\mathrm{小}}=R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
【答案】
(1) $10\ \Omega$;(2) $3\ \mathrm{V}$;(3) $20\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电阻规律
【点评】
本题结合实际电子量角器考查串联电路的欧姆定律应用,关键是明确$R_{MP}$与$θ$的正比关系,以及电压表量程的限制,需灵活运用串联电路特点分析物理量关系。
【难度系数】
0.4
本题是串联电路的欧姆定律应用问题,需明确电路连接关系:半圆弧电阻$R_{MP}$与电阻箱$R_0$串联,电流表测总电流,电压表测$R_0$两端电压。
(1)滑片在M处时,$R_{MP}=0$,电路仅含$R_0$,用欧姆定律可直接计算$R_0$;
(2)$θ=90°$时,先算总电阻,减去$R_0$得此时$R_{MP}$,结合$R_{MP}$与$θ$的正比关系算出半圆弧电阻最大阻值,再计算电压表示数;
(3)根据电压表量程限制,结合串联分压规律,求出满足测量范围的$R_0$最小阻值。
【解析】
解:
(1) 滑片OP旋转至M处时,接入电路的$R_{MP}=0$,电路为$R_0$的简单电路,由欧姆定律得:
$R_0=\frac{U}{I_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$;
(2) 当$θ=90°$时,电路电流$I_2=0.3\ \mathrm{A}$,电路总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,
此时接入的$R_{MP1}=R_{\mathrm{总}}-R_0=20\ \Omega-10\ \Omega=10\ \Omega$;
因$R_{MP}$与$θ$成正比,$θ=90°$对应$R_{MP1}=10\ \Omega$,故半圆弧电阻最大阻值$R_{\mathrm{滑大}}=2×10\ \Omega=20\ \Omega$;
电压表示数为$R_0$两端电压:
$U_V=I_2R_0=0.3\ \mathrm{A}×10\ \Omega=3\ \mathrm{V}$;
(3) 测量范围为$0∼180°$时,接入最大电阻$R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$,电压表量程为$0∼3\ \mathrm{V}$,当电压表示数最大为$3\ \mathrm{V}$时,$R_0$两端最小电压:
$U_{0\mathrm{小}}=U-U_{V\mathrm{大}}=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$;
串联电路电流相等,由$U=IR$知,电压相等则电阻相等,故$R_{0\mathrm{小}}=R_{\mathrm{滑大}}=20\ \Omega$。
【答案】
(1) $10\ \Omega$;(2) $3\ \mathrm{V}$;(3) $20\ \Omega$
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电阻规律
【点评】
本题结合实际电子量角器考查串联电路的欧姆定律应用,关键是明确$R_{MP}$与$θ$的正比关系,以及电压表量程的限制,需灵活运用串联电路特点分析物理量关系。
【难度系数】
0.4
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