2. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是(

A.小灯泡L与滑动变阻器R串联
B.电压表V示数变大
C.电流表$\mathrm{A}_1$和$\mathrm{A}_2$示数都变小
D.小灯泡L亮度变暗
C
)A.小灯泡L与滑动变阻器R串联
B.电压表V示数变大
C.电流表$\mathrm{A}_1$和$\mathrm{A}_2$示数都变小
D.小灯泡L亮度变暗
答案
2. C
解析:由题图可知,小灯泡L和滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测通过R的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测干路电流,A错误;电源电压保持不变,故滑片P滑动时,电压表示数不变,B错误;滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,通过滑动变阻器的电流变小,电流表$\mathrm{A}_1$示数变小,通过小灯泡L的电流不变,小灯泡L的亮度不变,电流表$\mathrm{A}_2$示数变小,C正确,D错误.
解析:由题图可知,小灯泡L和滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测通过R的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测干路电流,A错误;电源电压保持不变,故滑片P滑动时,电压表示数不变,B错误;滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,通过滑动变阻器的电流变小,电流表$\mathrm{A}_1$示数变小,通过小灯泡L的电流不变,小灯泡L的亮度不变,电流表$\mathrm{A}_2$示数变小,C正确,D错误.
解析
【分析】
拿到这道动态电路题,我们可以按三步思路推导:第一步先识别电路连接方式,把电流表等效为导线、电压表等效为开路,就能看出电流从电源流出后分成两条独立路径,直接判断出L和R的连接类型,排除错误的A选项;第二步明确各电表的测量对象,电压表并联在电源两端,A1和R串联测R的电流,A2在干路测总电流;第三步分析滑片移动的影响,滑片右移时滑动变阻器接入阻值变大,结合并联电路电压规律、欧姆定律分别推导两条支路的电流变化,再结合并联电路电流规律得到干路电流的变化,逐一排除错误选项得到正确结论。
【解析】
1. 电路连接判断:由电路图可知,小灯泡L和滑动变阻器R为并联关系,因此A选项错误。
2. 电压表示数分析:电压表V测量电源电压,电源电压保持不变,滑片移动时电压表示数不会发生变化,B选项错误。
3. 滑动变阻器支路电流分析:滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,该支路两端电压等于电源电压保持不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1的示数变小。
4. 灯泡支路分析:并联电路各支路独立工作互不影响,灯泡L两端电压、自身电阻均无变化,因此通过灯泡的电流不变,灯泡实际功率不变,亮度保持不变,D选项错误。
5. 干路电流分析:并联电路干路电流等于各支路电流之和,灯泡支路电流不变、滑动变阻器支路电流变小,因此干路总电流变小,即电流表A2的示数也变小,因此A1、A2示数都变小,C选项正确。
【答案】C
【知识点】并联电路特点,欧姆定律,动态电路分析
【点评】本题是并联类动态电路的基础题型,核心考查并联电路各支路独立工作的特性,易错点是误判电表测量对象、错误认为滑动变阻器滑片移动会影响灯泡支路的电流和亮度,解题的关键是先理清电路连接关系和各电表的测量范围,再结合电路规律逐步推导。
【难度系数】0.7
拿到这道动态电路题,我们可以按三步思路推导:第一步先识别电路连接方式,把电流表等效为导线、电压表等效为开路,就能看出电流从电源流出后分成两条独立路径,直接判断出L和R的连接类型,排除错误的A选项;第二步明确各电表的测量对象,电压表并联在电源两端,A1和R串联测R的电流,A2在干路测总电流;第三步分析滑片移动的影响,滑片右移时滑动变阻器接入阻值变大,结合并联电路电压规律、欧姆定律分别推导两条支路的电流变化,再结合并联电路电流规律得到干路电流的变化,逐一排除错误选项得到正确结论。
【解析】
1. 电路连接判断:由电路图可知,小灯泡L和滑动变阻器R为并联关系,因此A选项错误。
2. 电压表示数分析:电压表V测量电源电压,电源电压保持不变,滑片移动时电压表示数不会发生变化,B选项错误。
3. 滑动变阻器支路电流分析:滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,该支路两端电压等于电源电压保持不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1的示数变小。
4. 灯泡支路分析:并联电路各支路独立工作互不影响,灯泡L两端电压、自身电阻均无变化,因此通过灯泡的电流不变,灯泡实际功率不变,亮度保持不变,D选项错误。
5. 干路电流分析:并联电路干路电流等于各支路电流之和,灯泡支路电流不变、滑动变阻器支路电流变小,因此干路总电流变小,即电流表A2的示数也变小,因此A1、A2示数都变小,C选项正确。
【答案】C
【知识点】并联电路特点,欧姆定律,动态电路分析
【点评】本题是并联类动态电路的基础题型,核心考查并联电路各支路独立工作的特性,易错点是误判电表测量对象、错误认为滑动变阻器滑片移动会影响灯泡支路的电流和亮度,解题的关键是先理清电路连接关系和各电表的测量范围,再结合电路规律逐步推导。
【难度系数】0.7
3. 如图所示是用光敏电阻$R$(阻值随光照强度增大而减小)、定值电阻$R_{0}$等元件设计的烟雾报警电路. 电源电压保持不变,开关S闭合,若有烟雾遮挡射向$R$的激光且烟雾浓度逐渐升高,直到电压表示数达到某一特定值时,装置才会报警. 在烟雾浓度升高的过程中,下列说法正确的是(

A.电压表的示数变小
B.电路中的电流变大
C.若将电源电压调高,装置报警时对应的烟雾浓度变低
D.若$R_{0}$短路,报警电路仍能正常工作
C
)A.电压表的示数变小
B.电路中的电流变大
C.若将电源电压调高,装置报警时对应的烟雾浓度变低
D.若$R_{0}$短路,报警电路仍能正常工作
答案
3. C
解析:由题图可知,光敏电阻R和定值电阻$R_0$串联,电压表测R两端的电压.因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾浓度升高时,光照强度减小,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变小,根据串联电路分压规律可知,R两端的电压变大,即电压表示数变大,A、B错误;若将电源电压调高,装置报警时电压表的示数不变,根据串联电路的电压规律可知,$R_0$两端的电压变大,根据欧姆定律可知,通过$R_0$的电流变大,即电路中的电流变大,电路中的总电阻的变小,根据串联电路的电阻规律可知,R的电阻变小,故报警时R上的光照强度增大,对应的烟雾浓度变低,C正确;若$R_0$短路,则电压表测电源电压,烟雾浓度变化时,电压表的示数不变,故报警电路不能正常工作,D错误.
解析:由题图可知,光敏电阻R和定值电阻$R_0$串联,电压表测R两端的电压.因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾浓度升高时,光照强度减小,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变小,根据串联电路分压规律可知,R两端的电压变大,即电压表示数变大,A、B错误;若将电源电压调高,装置报警时电压表的示数不变,根据串联电路的电压规律可知,$R_0$两端的电压变大,根据欧姆定律可知,通过$R_0$的电流变大,即电路中的电流变大,电路中的总电阻的变小,根据串联电路的电阻规律可知,R的电阻变小,故报警时R上的光照强度增大,对应的烟雾浓度变低,C正确;若$R_0$短路,则电压表测电源电压,烟雾浓度变化时,电压表的示数不变,故报警电路不能正常工作,D错误.
解析
【分析】
解题时首先第一步先识别电路连接方式:由图可知光敏电阻R和定值电阻R₀串联,电压表并联在R两端,测量R的两端电压。接下来结合题干给出的“R阻值随光照强度增大而减小”的特性分析:当烟雾浓度升高时,激光被遮挡变多,光照强度减小,因此R的阻值会增大。接下来结合欧姆定律和串联电路的规律逐一分析选项:首先总电阻变大,电源电压不变,可判断电路总电流的变化,再根据串联分压规律判断R两端电压的变化,排除错误的A、B选项;之后再分别分析电源电压调高的情况、R₀短路的情况,结合报警时电压表示数为固定特定值的条件,反向推导对应的电阻、浓度变化,最终选出正确选项。
【解析】
1. 判断电路结构:光敏电阻R与定值电阻R₀串联,电压表测定光敏电阻R两端的电压。
2. 分析烟雾浓度升高时的基础变化:
烟雾浓度升高,遮挡射向R的激光,光照强度减小,由题意可知R的阻值随光照强度增大而减小,因此R的阻值变大,电路总电阻$R_总=R+R_0$变大。
电源电压U不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_总}$,电路中的电流变小,因此选项B错误;
根据串联电路分压规律,电阻越大分得的电压越大,R阻值变大,因此R两端的电压变大,即电压表示数变大,选项A错误。
3. 分析选项C:
装置报警时电压表的示数为固定的特定值$U_警$,若将电源电压调高为$U'$($U'>U$),报警时R两端电压仍为$U_警$,根据串联电路电压规律,此时$R_0$两端的电压$U_0'=U'-U_警$,相比原来电源电压下的$U_0=U-U_警$,$U_0'$更大。
$R_0$是定值电阻,由欧姆定律$I=\frac{U_0}{R_0}$可知,此时电路中的电流比原报警状态的电流更大,电路总电阻$R_总'=\frac{U'}{I}$变小,$R_0$阻值不变,因此此时R的阻值比原报警状态的R更小。
R的阻值更小说明光照强度更大,也就是激光被烟雾遮挡的程度更低,对应的烟雾浓度变低,因此C正确。
4. 分析选项D:
若$R_0$短路,电压表将直接并联在电源两端,测量电源电压,无论烟雾浓度如何变化,R的阻值改变都不会影响电压表的示数,电压表示数始终等于电源电压,无法在达到特定值时触发报警,因此报警电路不能正常工作,D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路分压规律,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是串联动态电路在烟雾报警场景的实际应用,既考察了基础的串联电路电流、电压规律,也要求学生能结合给定的光敏电阻特性,反向推导特殊条件下的参数变化,其中C选项的反向推导是易错点,需要理清“R阻值-光照强度-烟雾浓度”的对应关系,避免逻辑颠倒出错。
【难度系数】
0.6
解题时首先第一步先识别电路连接方式:由图可知光敏电阻R和定值电阻R₀串联,电压表并联在R两端,测量R的两端电压。接下来结合题干给出的“R阻值随光照强度增大而减小”的特性分析:当烟雾浓度升高时,激光被遮挡变多,光照强度减小,因此R的阻值会增大。接下来结合欧姆定律和串联电路的规律逐一分析选项:首先总电阻变大,电源电压不变,可判断电路总电流的变化,再根据串联分压规律判断R两端电压的变化,排除错误的A、B选项;之后再分别分析电源电压调高的情况、R₀短路的情况,结合报警时电压表示数为固定特定值的条件,反向推导对应的电阻、浓度变化,最终选出正确选项。
【解析】
1. 判断电路结构:光敏电阻R与定值电阻R₀串联,电压表测定光敏电阻R两端的电压。
2. 分析烟雾浓度升高时的基础变化:
烟雾浓度升高,遮挡射向R的激光,光照强度减小,由题意可知R的阻值随光照强度增大而减小,因此R的阻值变大,电路总电阻$R_总=R+R_0$变大。
电源电压U不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_总}$,电路中的电流变小,因此选项B错误;
根据串联电路分压规律,电阻越大分得的电压越大,R阻值变大,因此R两端的电压变大,即电压表示数变大,选项A错误。
3. 分析选项C:
装置报警时电压表的示数为固定的特定值$U_警$,若将电源电压调高为$U'$($U'>U$),报警时R两端电压仍为$U_警$,根据串联电路电压规律,此时$R_0$两端的电压$U_0'=U'-U_警$,相比原来电源电压下的$U_0=U-U_警$,$U_0'$更大。
$R_0$是定值电阻,由欧姆定律$I=\frac{U_0}{R_0}$可知,此时电路中的电流比原报警状态的电流更大,电路总电阻$R_总'=\frac{U'}{I}$变小,$R_0$阻值不变,因此此时R的阻值比原报警状态的R更小。
R的阻值更小说明光照强度更大,也就是激光被烟雾遮挡的程度更低,对应的烟雾浓度变低,因此C正确。
4. 分析选项D:
若$R_0$短路,电压表将直接并联在电源两端,测量电源电压,无论烟雾浓度如何变化,R的阻值改变都不会影响电压表的示数,电压表示数始终等于电源电压,无法在达到特定值时触发报警,因此报警电路不能正常工作,D错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路分压规律,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是串联动态电路在烟雾报警场景的实际应用,既考察了基础的串联电路电流、电压规律,也要求学生能结合给定的光敏电阻特性,反向推导特殊条件下的参数变化,其中C选项的反向推导是易错点,需要理清“R阻值-光照强度-烟雾浓度”的对应关系,避免逻辑颠倒出错。
【难度系数】
0.6
4. (2025·巴中) 如图所示,电源电压不变,$R_0$是定值电阻,$R$是滑动变阻器,滑片会随人的身高变化而上下平移,人变高时,两个电表示数的变化情况是(

A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
A
)A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
答案
4. A
解析:由题图可知,R与$R_0$串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;人变高时,滑片向上移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大.A正确.
解析:由题图可知,R与$R_0$串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;人变高时,滑片向上移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大.A正确.
解析
【分析】
解题时第一步先识别电路连接方式,顺着电流路径判断:电流从电源正极流出,依次经过R₀、滑动变阻器R、开关S、电流表回到电源负极,因此R和R₀是串联关系;再判断电表测量对象:电流表串联在电路中,测电路的总电流,电压表并联在R两端,测滑动变阻器的电压。第二步分析人变高时的变化:人身高增加,滑片随之上移,观察滑动变阻器接入电路的有效电阻丝长度,可知接入电路的电阻变大。第三步结合规律推导:总电阻等于两电阻之和,因此电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,可推出电路电流变小,即电流表示数变小;再根据串联分压规律,串联电路中电阻越大,分得的电压越大,滑动变阻器电阻变大,它分得的电压就变大,即电压表示数变大,最终对应正确选项。
【解析】
1. 电路识别:由图可知,定值电阻R₀与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R两端的电压。
2. 电阻变化分析:人变高时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的有效电阻变大,电路的总电阻R总=R+R₀随之变大。
3. 电流变化推导:电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路中的电流变小,因此电流表示数变小。
4. 电压变化推导:根据串联电路的分压规律,串联电路中各元件的电压与电阻成正比,滑动变阻器接入电阻变大,其分得的电压也随之变大,因此电压表示数变大。
综上,电流表示数变小,电压表示数变大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路特点;欧姆定律应用;滑动变阻器变阻
【点评】本题属于基础的动态电路分析题,解题的核心逻辑是“先判连接、再看电表、变阻入手、递推电参”,易错点是误判滑动变阻器滑片移动时接入的有效电阻大小,同学们解题时要注意区分滑动变阻器接入电路的是哪一段电阻丝。
【难度系数】0.7
解题时第一步先识别电路连接方式,顺着电流路径判断:电流从电源正极流出,依次经过R₀、滑动变阻器R、开关S、电流表回到电源负极,因此R和R₀是串联关系;再判断电表测量对象:电流表串联在电路中,测电路的总电流,电压表并联在R两端,测滑动变阻器的电压。第二步分析人变高时的变化:人身高增加,滑片随之上移,观察滑动变阻器接入电路的有效电阻丝长度,可知接入电路的电阻变大。第三步结合规律推导:总电阻等于两电阻之和,因此电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,可推出电路电流变小,即电流表示数变小;再根据串联分压规律,串联电路中电阻越大,分得的电压越大,滑动变阻器电阻变大,它分得的电压就变大,即电压表示数变大,最终对应正确选项。
【解析】
1. 电路识别:由图可知,定值电阻R₀与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R两端的电压。
2. 电阻变化分析:人变高时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的有效电阻变大,电路的总电阻R总=R+R₀随之变大。
3. 电流变化推导:电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路中的电流变小,因此电流表示数变小。
4. 电压变化推导:根据串联电路的分压规律,串联电路中各元件的电压与电阻成正比,滑动变阻器接入电阻变大,其分得的电压也随之变大,因此电压表示数变大。
综上,电流表示数变小,电压表示数变大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路特点;欧姆定律应用;滑动变阻器变阻
【点评】本题属于基础的动态电路分析题,解题的核心逻辑是“先判连接、再看电表、变阻入手、递推电参”,易错点是误判滑动变阻器滑片移动时接入的有效电阻大小,同学们解题时要注意区分滑动变阻器接入电路的是哪一段电阻丝。
【难度系数】0.7
5. 小梦将定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$接入电源电压恒定的电路中,如图所示。闭合开关S,各电表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置的过程中,电流表A、电压表$\mathrm{V}_1$和$\mathrm{V}_2$示数的变化量分别为$\Delta I$、$\Delta U_1$、$\Delta U_2$。下列说法正确的是(

A.电压表$\mathrm{V}_1$示数不变,电压表$\mathrm{V}_2$示数变大
B.电压表$\mathrm{V}_1$示数变小,电压表$\mathrm{V}_1$和电流表A的示数之比变小
C.电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,$\Delta U_1>\Delta U_2$
D.电流表A示数变小,$\Delta U_1$与$\Delta I$之比不变
D
)A.电压表$\mathrm{V}_1$示数不变,电压表$\mathrm{V}_2$示数变大
B.电压表$\mathrm{V}_1$示数变小,电压表$\mathrm{V}_1$和电流表A的示数之比变小
C.电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,$\Delta U_1>\Delta U_2$
D.电流表A示数变小,$\Delta U_1$与$\Delta I$之比不变
答案
5. D
解析:由题图可知,定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测量定值电阻$R_1$两端电压$U_1$,电压表$\mathrm{V}_2$测量滑动变阻器$R_2$两端电压$U_2$,电流表测量电路电流.滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器两端电压变大,即电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,而电源电压一定,所以电压表$\mathrm{V}_1$示数变小,A错误;电压表$\mathrm{V}_1$和电流表A的示数之比为定值电阻$R_1$的阻值,为定值,B错误;滑片移动前,电源电压$U=U_1+U_2$,滑片移动后,$U=(U_1-\Delta U_1)+(U_2+\Delta U_2)$,故$\Delta U_1=\Delta U_2$,C错误;定值电阻$R_1$阻值不变,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知,电路电流变小,所以电流表示数变小,滑片在不同位置时,定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为$R_1$的阻值,是定值,D正确.
解析:由题图可知,定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测量定值电阻$R_1$两端电压$U_1$,电压表$\mathrm{V}_2$测量滑动变阻器$R_2$两端电压$U_2$,电流表测量电路电流.滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器两端电压变大,即电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,而电源电压一定,所以电压表$\mathrm{V}_1$示数变小,A错误;电压表$\mathrm{V}_1$和电流表A的示数之比为定值电阻$R_1$的阻值,为定值,B错误;滑片移动前,电源电压$U=U_1+U_2$,滑片移动后,$U=(U_1-\Delta U_1)+(U_2+\Delta U_2)$,故$\Delta U_1=\Delta U_2$,C错误;定值电阻$R_1$阻值不变,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知,电路电流变小,所以电流表示数变小,滑片在不同位置时,定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为$R_1$的阻值,是定值,D正确.
解析
【分析】
首先第一步先识别电路:将电压表等效为开路、电流表等效为导线,可判断定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$是串联关系,接着明确各电表测量对象:电流表测串联电路的总电流,$\mathrm{V}_1$测定值电阻$R_1$两端的电压,$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器$R_2$两端的电压。接下来分析滑片右滑的过程:滑片向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,电路总电阻随之变大,结合电源电压恒定,根据欧姆定律就能判断电路电流的变化,再结合串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,逐个验证四个选项的正误,尤其注意电压变化量和电流变化量的比值的物理含义,利用电源电压不变的特点推导$\Delta U_1$和$\Delta U_2$的关系。
【解析】
解:由电路图可知,定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路中的电流,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。
1. 滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$变大,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$可知,电路中的电流$I$变小,即电流表示数变小。
2. 分析选项A:定值电阻$R_1$阻值不变,电流变小,由$U_1=IR_1$可知$R_1$两端电压变小,即$\mathrm{V}_1$示数变小,因此A错误。
3. 分析选项B:电压表$\mathrm{V}_1$与电流表A的示数之比为$\frac{U_1}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,阻值不变,因此该比值不变,B错误。
4. 分析选项C:根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压$U=U_1+U_2$;滑片移动后,电流变小,$R_1$两端电压变为$U_1-\Delta U_1$,$R_2$两端电压变为$U_2+\Delta U_2$,因此$U=(U_1-\Delta U_1)+(U_2+\Delta U_2)$,代入$U=U_1+U_2$可推导出$\Delta U_1=\Delta U_2$,C错误。
5. 分析选项D:由上述推导可知电流表示数变小;对定值电阻$R_1$,变化前后满足$U_1=IR_1$,$U_1'=I'R_1$,两式相减得$U_1-U_1'=(I-I')R_1$,即$\Delta U_1=\Delta I · R_1$,因此$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_1$,$R_1$是定值,所以该比值不变,D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是串联型动态电路的经典题型,核心考点是电压变化量与电流变化量的比值的物理意义,不少同学容易错误认为两个电压表的示数变化量不相等,解题时抓住电源电压恒定的特点,结合串联电压规律就能快速推导两者的变化量关系,要牢记定值电阻的电压电流变化量的比值始终等于自身阻值,是定值。
【难度系数】
0.6
首先第一步先识别电路:将电压表等效为开路、电流表等效为导线,可判断定值电阻$R_1$和滑动变阻器$R_2$是串联关系,接着明确各电表测量对象:电流表测串联电路的总电流,$\mathrm{V}_1$测定值电阻$R_1$两端的电压,$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器$R_2$两端的电压。接下来分析滑片右滑的过程:滑片向右移动时,$R_2$接入电路的电阻变大,电路总电阻随之变大,结合电源电压恒定,根据欧姆定律就能判断电路电流的变化,再结合串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,逐个验证四个选项的正误,尤其注意电压变化量和电流变化量的比值的物理含义,利用电源电压不变的特点推导$\Delta U_1$和$\Delta U_2$的关系。
【解析】
解:由电路图可知,定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路中的电流,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。
1. 滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$变大,电源电压恒定,由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$可知,电路中的电流$I$变小,即电流表示数变小。
2. 分析选项A:定值电阻$R_1$阻值不变,电流变小,由$U_1=IR_1$可知$R_1$两端电压变小,即$\mathrm{V}_1$示数变小,因此A错误。
3. 分析选项B:电压表$\mathrm{V}_1$与电流表A的示数之比为$\frac{U_1}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,阻值不变,因此该比值不变,B错误。
4. 分析选项C:根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压$U=U_1+U_2$;滑片移动后,电流变小,$R_1$两端电压变为$U_1-\Delta U_1$,$R_2$两端电压变为$U_2+\Delta U_2$,因此$U=(U_1-\Delta U_1)+(U_2+\Delta U_2)$,代入$U=U_1+U_2$可推导出$\Delta U_1=\Delta U_2$,C错误。
5. 分析选项D:由上述推导可知电流表示数变小;对定值电阻$R_1$,变化前后满足$U_1=IR_1$,$U_1'=I'R_1$,两式相减得$U_1-U_1'=(I-I')R_1$,即$\Delta U_1=\Delta I · R_1$,因此$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_1$,$R_1$是定值,所以该比值不变,D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是串联型动态电路的经典题型,核心考点是电压变化量与电流变化量的比值的物理意义,不少同学容易错误认为两个电压表的示数变化量不相等,解题时抓住电源电压恒定的特点,结合串联电压规律就能快速推导两者的变化量关系,要牢记定值电阻的电压电流变化量的比值始终等于自身阻值,是定值。
【难度系数】
0.6
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