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12. 如图12-3-16所示的电路中，a、b两点间的电压不变，当滑动变阻器的滑动头P向d端移动一段距离时，电流表的示数变小的是(
图12-3-16
B
)。图12-3-16
答案
12. B
解析
【分析】
要解决此题，需先明确各选项中滑动变阻器的接入电阻段，结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（a、b间电压$U$不变），通过滑动头$P$向$d$移动时接入电阻的变化，判断电流变化，找出电流变小的选项。
步骤：1. 分析每个选项滑动变阻器的接线方式，确定接入电路的电阻段；2. 判断$P$向$d$移动时，接入电阻的长度变化，得出电阻变化；3. 根据$U$不变，由欧姆定律确定电流变化。
【解析】
设a、b间电压为$U$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流变小意味着总电阻变大：
选项A：滑动变阻器接入的是$Pd$段电阻，$P$向$d$移动时，$Pd$长度变短，接入电阻变小，总电阻变小，电流变大，不符合；
选项B：滑动变阻器接入的是$cP$段电阻，$P$向$d$移动时，$cP$长度变长，接入电阻变大，总电阻变大，电流变小，符合；
选项C：滑动变阻器的$c$端和滑片$P$接在同一节点，接入的是整个$cd$段电阻，$P$移动时接入电阻不变，电流不变，不符合；
选项D：滑动变阻器接入的是整个$cd$段电阻，$P$移动时接入电阻不变，电流不变，不符合。
【答案】
B
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查滑动变阻器的接法与欧姆定律的应用，核心是正确判断滑动变阻器接入电路的电阻段，结合电压不变分析电阻对电流的影响，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先明确各选项中滑动变阻器的接入电阻段，结合欧姆定律$I=\frac{U}{R}$（a、b间电压$U$不变），通过滑动头$P$向$d$移动时接入电阻的变化，判断电流变化，找出电流变小的选项。
步骤：1. 分析每个选项滑动变阻器的接线方式，确定接入电路的电阻段；2. 判断$P$向$d$移动时，接入电阻的长度变化，得出电阻变化；3. 根据$U$不变，由欧姆定律确定电流变化。
【解析】
设a、b间电压为$U$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流变小意味着总电阻变大：
选项A：滑动变阻器接入的是$Pd$段电阻，$P$向$d$移动时，$Pd$长度变短，接入电阻变小，总电阻变小，电流变大，不符合；
选项B：滑动变阻器接入的是$cP$段电阻，$P$向$d$移动时，$cP$长度变长，接入电阻变大，总电阻变大，电流变小，符合；
选项C：滑动变阻器的$c$端和滑片$P$接在同一节点，接入的是整个$cd$段电阻，$P$移动时接入电阻不变，电流不变，不符合；
选项D：滑动变阻器接入的是整个$cd$段电阻，$P$移动时接入电阻不变，电流不变，不符合。
【答案】
B
【知识点】
滑动变阻器的使用、欧姆定律
【点评】
本题考查滑动变阻器的接法与欧姆定律的应用，核心是正确判断滑动变阻器接入电路的电阻段，结合电压不变分析电阻对电流的影响，属于基础应用题型。
【难度系数】
0.5
13. 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
(1)要求滑动变阻器的滑动头 P 向左端移动时小灯泡变暗，请用笔画线代替导线连接图 12-3-17 中的实物电路，并在虚线框内画出对应的电路图。
图 12-3-17
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动头 P 移到
(3)闭合开关后，想使小灯泡变亮，滑动变阻器的滑动头 P 应向
(4)开始实验后，甲发现无论如何移动滑动头 P，小灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很亮，这可能是
(1)要求滑动变阻器的滑动头 P 向左端移动时小灯泡变暗，请用笔画线代替导线连接图 12-3-17 中的实物电路，并在虚线框内画出对应的电路图。
图 12-3-17
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动头 P 移到
A
（选填“A”或“B”）端。(3)闭合开关后，想使小灯泡变亮，滑动变阻器的滑动头 P 应向
右
（选填“左”或“右”）端移动，电流表的示数将变大
。(4)开始实验后，甲发现无论如何移动滑动头 P，小灯泡的亮度都不发生变化，而且一直很亮，这可能是
同时连接了滑动变阻器上面的两个接线柱
；乙发现移动滑动头 P 时，小灯泡忽亮忽灭，这可能是滑动头接触不良
。答案
13. (1)图略 (2) A (3)右 变大 (4)同时连接了滑动变阻器上面的两个接线柱 滑动头接触不良
解析
【分析】
本题考查滑动变阻器的使用及电路故障分析，解题思路如下：
1. 第(1)问：滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片P向左移时小灯泡变暗，说明电路电流变小、电阻变大，因此接入的电阻丝长度需变长，应将滑动变阻器下接线柱接B，上接线柱接C（或D），再串联入电路，同时对应画出电路图。
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处保护电路，根据接入的下接线柱B，最大阻值对应滑片在A端。
3. 第(3)问：小灯泡变亮说明电流变大，需减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片P应向右移动，接入电阻变小，电流变大。
4. 第(4)问：灯一直很亮说明滑动变阻器接入电阻为0，故障是接了上面两个接线柱；灯忽亮忽灭说明电路时通时断，故障是滑动头接触不良。
【解析】
(1) 实物连接：滑动变阻器按“一上一下”接线，下接线柱接B，上接线柱接C（或D），将滑动变阻器串联在电路中；电路图用元件符号依次画出电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表的串联电路。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，本题接入下接线柱B，最大阻值对应滑片在A端，故填A。
(3) 要使小灯泡变亮，需增大电路电流，根据欧姆定律，需减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片P向右移动，接入电阻变小，电流变大，故电流表示数变大。
(4) 滑动变阻器同时接上面两个接线柱时，接入电阻为0，电路电流大，灯一直很亮；滑动头接触不良时，电路时断时续，小灯泡忽亮忽灭。
【答案】
(1) 图略；(2) A；(3) 右；变大；(4) 同时连接了滑动变阻器上面的两个接线柱；滑动头接触不良
【知识点】
滑动变阻器的使用；电路故障分析；欧姆定律
【点评】
本题围绕滑动变阻器的核心考点展开，涵盖接线规则、闭合开关前的操作、滑片对电路的影响及故障判断，是电学实验的基础题型，需熟练掌握滑动变阻器的工作原理与故障分析方法。
【难度系数】
0.5
本题考查滑动变阻器的使用及电路故障分析，解题思路如下：
1. 第(1)问：滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片P向左移时小灯泡变暗，说明电路电流变小、电阻变大，因此接入的电阻丝长度需变长，应将滑动变阻器下接线柱接B，上接线柱接C（或D），再串联入电路，同时对应画出电路图。
2. 第(2)问：闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处保护电路，根据接入的下接线柱B，最大阻值对应滑片在A端。
3. 第(3)问：小灯泡变亮说明电流变大，需减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片P应向右移动，接入电阻变小，电流变大。
4. 第(4)问：灯一直很亮说明滑动变阻器接入电阻为0，故障是接了上面两个接线柱；灯忽亮忽灭说明电路时通时断，故障是滑动头接触不良。
【解析】
(1) 实物连接：滑动变阻器按“一上一下”接线，下接线柱接B，上接线柱接C（或D），将滑动变阻器串联在电路中；电路图用元件符号依次画出电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表的串联电路。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，本题接入下接线柱B，最大阻值对应滑片在A端，故填A。
(3) 要使小灯泡变亮，需增大电路电流，根据欧姆定律，需减小滑动变阻器接入电阻，因此滑片P向右移动，接入电阻变小，电流变大，故电流表示数变大。
(4) 滑动变阻器同时接上面两个接线柱时，接入电阻为0，电路电流大，灯一直很亮；滑动头接触不良时，电路时断时续，小灯泡忽亮忽灭。
【答案】
(1) 图略；(2) A；(3) 右；变大；(4) 同时连接了滑动变阻器上面的两个接线柱；滑动头接触不良
【知识点】
滑动变阻器的使用；电路故障分析；欧姆定律
【点评】
本题围绕滑动变阻器的核心考点展开，涵盖接线规则、闭合开关前的操作、滑片对电路的影响及故障判断，是电学实验的基础题型，需熟练掌握滑动变阻器的工作原理与故障分析方法。
【难度系数】
0.5
14. 实践活动课上，老师让同学们制作电子拉力计。老师提供的器材有：一个电源；一个定值电阻$R_1$；一根电阻丝$R_2$；一个电流表；一个电压表；一个开关；若干导线；一根弹簧(其一端固定在地面上，另一端和金属滑动头P固定在一起，当弹簧不受拉力时，滑动头P在电阻丝$R_2$的底端，P与$R_2$之间的摩擦不计)，如图12-3-18所示。请你分别利用电流表和电压表制作电子拉力计的显示器，要求竖直向上的拉力F越大，显示器的示数也越大，请你在图12-3-18中的虚线框内画出符合上述设计要求的两种电路图。
图12-3-18
图12-3-18
答案
解：
电流表版拉力计电路（上方虚线框）
将电源、开关、定值电阻$R_1$、电流表、电阻丝$R_2$的上端、滑动头P依次串联，组成闭合回路。
原理：拉力F增大时，滑动头P向上移动，$R_2$接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路总电流随F增大而增大，电流表示数满足F越大示数越大的要求。
---
电压表版拉力计电路（下方虚线框）
将电源、开关、定值电阻$R_1$、电阻丝$R_2$的上下两端（使$R_2$全部电阻接入电路）依次串联，组成闭合回路，电压表并联在滑动头P和$R_2$的下端之间。
原理：$R_1$与$R_2$全部电阻串联，电路总电阻恒定，电源电压不变，因此电路电流保持恒定。拉力F增大时，滑动头P向上移动，电压表并联的P到$R_2$下端的电阻丝长度变长，由$U=IR$可知，电流I不变，该部分电阻两端的电压随F增大而增大，电压表示数满足设计要求。
两种电路均无短路风险，符合题目给定的器材和全部设计规则。
电流表版拉力计电路（上方虚线框）
将电源、开关、定值电阻$R_1$、电流表、电阻丝$R_2$的上端、滑动头P依次串联，组成闭合回路。
原理：拉力F增大时，滑动头P向上移动，$R_2$接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路总电流随F增大而增大，电流表示数满足F越大示数越大的要求。
---
电压表版拉力计电路（下方虚线框）
将电源、开关、定值电阻$R_1$、电阻丝$R_2$的上下两端（使$R_2$全部电阻接入电路）依次串联，组成闭合回路，电压表并联在滑动头P和$R_2$的下端之间。
原理：$R_1$与$R_2$全部电阻串联，电路总电阻恒定，电源电压不变，因此电路电流保持恒定。拉力F增大时，滑动头P向上移动，电压表并联的P到$R_2$下端的电阻丝长度变长，由$U=IR$可知，电流I不变，该部分电阻两端的电压随F增大而增大，电压表示数满足设计要求。
两种电路均无短路风险，符合题目给定的器材和全部设计规则。
解析
【分析】
要制作拉力F越大，电表示数越大的电子拉力计，需结合滑动变阻器（R₂）的阻值变化规律和电表的工作原理分析：当拉力F增大时，滑动头P向上移动，R₂接入电路的电阻会随P的位置变化而改变。对于电流表，需让电路电流随F增大而增大，根据欧姆定律，总电阻需减小，因此R₂接入电路的电阻应随F增大而减小；对于电压表，需让电压表示数随F增大而增大，可利用串联电路中电流恒定，电压表测R₂上某段电阻的电压，该段电阻随F增大而变长，从而电压增大。
【解析】
1. 电流表版电路（上方虚线框）：将电源、开关、定值电阻$R_1$、电流表、电阻丝$R_2$的上端、滑动头P依次串联成闭合回路。原理：F增大时，P上移，$R_2$接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值减小，电路总电阻$R_{总}=R_1+R_{2接入}$减小，电源电压U不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流I增大，电流表示数随F增大而变大，符合要求。
2. 电压表版电路（下方虚线框）：将电源、开关、定值电阻$R_1$、电阻丝$R_2$的上下两端依次串联成闭合回路（$R_2$全部电阻接入），电压表并联在滑动头P与$R_2$下端之间。原理：$R_1$与$R_2$全部电阻串联，总电阻恒定，电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$不变；F增大时，P上移，电压表并联的P到$R_2$下端的电阻丝长度变长，该部分电阻R变大，由$U=IR$，电流I不变，电压表示数随F增大而变大，符合要求。
【答案】
上方虚线框内：电源、开关、$R_1$、电流表、$R_2$上端、滑动头P依次串联；下方虚线框内：电源、开关、$R_1$、$R_2$上下端依次串联，电压表并联在滑动头P与$R_2$下端之间。
【知识点】
欧姆定律、电路连接、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合滑动变阻器的阻值变化和电表特性，考查电路设计与欧姆定律的实际应用，需理解拉力变化时滑动头的位置对电路的影响，是中等难度的电路设计题。
【难度系数】
0.5
要制作拉力F越大，电表示数越大的电子拉力计，需结合滑动变阻器（R₂）的阻值变化规律和电表的工作原理分析：当拉力F增大时，滑动头P向上移动，R₂接入电路的电阻会随P的位置变化而改变。对于电流表，需让电路电流随F增大而增大，根据欧姆定律，总电阻需减小，因此R₂接入电路的电阻应随F增大而减小；对于电压表，需让电压表示数随F增大而增大，可利用串联电路中电流恒定，电压表测R₂上某段电阻的电压，该段电阻随F增大而变长，从而电压增大。
【解析】
1. 电流表版电路（上方虚线框）：将电源、开关、定值电阻$R_1$、电流表、电阻丝$R_2$的上端、滑动头P依次串联成闭合回路。原理：F增大时，P上移，$R_2$接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值减小，电路总电阻$R_{总}=R_1+R_{2接入}$减小，电源电压U不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流I增大，电流表示数随F增大而变大，符合要求。
2. 电压表版电路（下方虚线框）：将电源、开关、定值电阻$R_1$、电阻丝$R_2$的上下两端依次串联成闭合回路（$R_2$全部电阻接入），电压表并联在滑动头P与$R_2$下端之间。原理：$R_1$与$R_2$全部电阻串联，总电阻恒定，电路电流$I=\frac{U}{R_1+R_2}$不变；F增大时，P上移，电压表并联的P到$R_2$下端的电阻丝长度变长，该部分电阻R变大，由$U=IR$，电流I不变，电压表示数随F增大而变大，符合要求。
【答案】
上方虚线框内：电源、开关、$R_1$、电流表、$R_2$上端、滑动头P依次串联；下方虚线框内：电源、开关、$R_1$、$R_2$上下端依次串联，电压表并联在滑动头P与$R_2$下端之间。
【知识点】
欧姆定律、电路连接、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合滑动变阻器的阻值变化和电表特性，考查电路设计与欧姆定律的实际应用，需理解拉力变化时滑动头的位置对电路的影响，是中等难度的电路设计题。
【难度系数】
0.5
