1 小明设计的质量测量仪简化电路图如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，下列说法中正确的是().

A.不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B.与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C.重物的质量越大，电压表示数也越小
D.重物的质量越小，电流表示数越小

1.B [解析]不放重物时,滑片在上方,滑动变阻器接入电路的电阻最小,总电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,小灯泡L的亮度最亮,故A错误;重物的质量变大,滑动变阻器接入电路中电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压变大,电压表示数变大,此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,与电流表相比,用电压表的示数表示重物的质量,更符合人们的思维习惯,故B正确,C错误;同理可知,重物的质量越小,电路中的电流越大,故D错误.故选B.
关键提醒 重物的质量越大,滑动变阻器连入电路中的电阻越大.

【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器$R$与灯泡$L$串联，电流表测电路总电流，电压表测滑动变阻器$R$两端电压。解题思路为：根据重物质量变化判断滑片移动方向，确定滑动变阻器接入电路的电阻变化，再结合欧姆定律、串联分压规律分析电路中电流、电压的变化，进而判断各选项正误。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：不放重物时，滑片在滑动变阻器最上端，接入电阻最小，电路总电阻最小。电源电压不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$可知，电路电流最大；灯泡亮度由实际功率决定，$P=I^2R_L$，电流越大，灯泡功率越大，亮度越亮，因此小灯泡$L$的亮度最亮，A错误。
2. 选项B：重物质量越大，滑片向下移动，滑动变阻器接入电阻越大。根据串联分压规律，电阻越大分担电压越大，因此电压表示数随质量增大而增大；而电流表示数随质量增大而减小，与“质量越大，示数越大”的常规思维不符，故用电压表的示数表示重物质量更符合思维习惯，B正确。
3. 选项C：重物质量越大，滑动变阻器接入电阻越大，串联分压可知，滑动变阻器两端电压（电压表示数）越大，C错误。
4. 选项D：重物质量越小，滑片向上移动，滑动变阻器接入电阻越小，电路总电阻越小，由欧姆定律可知，电路电流越大，即电流表示数越大，D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路动态分析、欧姆定律应用、电功率与亮度
【点评】
本题是串联电路动态分析的典型应用题，结合滑动变阻器工作原理，考查欧姆定律、串联分压规律的应用，需理清滑片移动时电阻变化，推导电流、电压的对应关系，同时理解电表示数与质量的逻辑关联，难度适中。
【难度系数】
0.6

2 (2023·聊城中考)如图所示是列车上烟雾报警器的简化原理图.内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,$R_0$为定值电阻.有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流.当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警.下列说法中正确的是().

A.光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越小
D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大$R_0$的阻值

2.C [解析]如图所示,定值电阻$R_0$与光敏电阻$R$串联,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压.当有烟雾时报警,已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警,故有烟雾时,光照减弱,电路中电流增大,由欧姆定律可知,光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而减小,故A错误;已知光敏电阻$R$的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,$R$的电阻越小,电路中的电流越大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,定值电阻$R_0$两端的电压越大,串联电路电源电压等于各部分电压之和,故光敏电阻两端的电压越小,即电压表示数越小,故B错误,C正确;要提高警报灵敏度,需减小电路中的电阻以增大电流,使报警器更快报警,增大$R_0$的阻值会增大电路电阻,减小电流,不能提高警报灵敏度,故D错误.故选C.

【分析】首先明确电路结构：定值电阻$ R_0 $与光敏电阻$ R $串联，电流表测量电路中的总电流，电压表测量光敏电阻$ R $两端的电压。根据题意，当有烟雾时（烟雾越浓，激光被遮挡越多，光照强度越弱），电路电流增大至报警值，由此推导光敏电阻$ R $的阻值变化规律，再结合串联电路特点和欧姆定律逐一分析各选项。
【解析】由图可知，$ R $与$ R_0 $串联，电流表测电路电流，电压表测$ R $两端电压。
1. 分析光敏电阻特性：有烟雾时，光照减弱，电路电流增大，电源电压恒定，根据$ I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}} $，总电阻$ R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I} $，电流增大说明总电阻减小，因$ R_0 $为定值，故光敏电阻$ R $的阻值随光照强度减弱而减小，因此A选项错误。
2. 分析电流表示数：烟雾越浓，光照越弱，$ R $越小，总电阻越小，电路电流越大，即电流表示数越大，故B选项错误。
3. 分析电压表示数：串联电路中，$ R_0 $两端电压$ U_0=IR_0 $，电流$ I $增大，$ R_0 $不变，故$ U_0 $增大；电源电压$ U=U_R + U_0 $，因此$ U_R=U - U_0 $，$ U_0 $增大则$ U_R $减小，即电压表示数越小，故C选项正确。
4. 分析警报灵敏度：要提高警报灵敏度，需让电路更快达到报警电流，即总电阻更小；若增大$ R_0 $，总电阻增大，电路电流减小，无法提高灵敏度，故D选项错误。
【答案】C
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用、光敏电阻特性
【点评】本题结合烟雾报警器的实际场景，考查电路动态分析，核心是根据题意判断光敏电阻的阻值变化，再利用串联电路规律和欧姆定律推导电表示数变化，是中考常见的电路分析题。
【难度系数】0.5

3 如图所示电路中,若灯泡的阻值不变,在滑动变阻器的滑片P向左移动时,电压表示数将,电压表示数与电流表示数的比值(前两空填“变大”“变小”或“不变”),电灯的亮度将(填“变亮”或“变暗”).

3.变小 变小 变亮

【分析】首先明确电路连接：灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压。解题思路：先判断滑片移动时滑动变阻器接入电阻的变化，再结合串联电路特点、欧姆定律分析电流变化，进而推导灯泡亮度、电压表示数及电压与电流比值的变化。
【解析】1. 电路分析：灯泡与滑动变阻器串联，电流表测串联电路的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压。2. 滑片移动对电阻的影响：滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小。3. 电流变化：串联电路总电阻$R_{总}=R_{灯}+R_{滑}$，$R_{滑}$变小则$R_{总}$变小，电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路中的电流$I$变大，即电流表示数变大。4. 灯泡亮度变化：灯泡的实际功率$P=I^2R_{灯}$，$R_{灯}$不变，$I$变大，所以$P$变大，电灯变亮。5. 电压表示数变化：滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U - U_{灯}$，$U_{灯}=IR_{灯}$，$I$变大则$U_{灯}$变大，$U$不变，因此$U_{滑}$变小，即电压表示数变小。6. 电压与电流比值的变化：电压表示数与电流表示数的比值为$\frac{U_{滑}}{I}$，根据欧姆定律，该比值等于滑动变阻器接入的电阻$R_{滑}$，因$R_{滑}$变小，故比值变小。
【答案】变小 变小 变亮
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查动态电路的分析，核心是掌握滑动变阻器电阻变化对电路的影响，结合欧姆定律和电功率公式逐步推导各物理量的变化，是初中电学的基础题型。
【难度系数】0.6

4 用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值会随湿度的增大而增大。如图所示的石墨烯湿度检测装置，电源电压不变，$R$为湿敏电阻，$R_0$为定值电阻，用该装置来监测植物园热带雨林区的空气湿度，当空气湿度减小时，电流表的示数将，电压表的示数将。（填“变大”“变小”或“不变”）

4.变大 变小

【分析】首先明确电路结构：湿敏电阻R与定值电阻R₀串联，电流表测量电路总电流，电压表测量R两端的电压。根据题意，湿敏电阻阻值随湿度增大而增大，当空气湿度减小时，R的阻值会减小。接下来结合串联电路的电阻规律、欧姆定律和串联电路的电压规律，逐步分析电表示数的变化：先判断总电阻变化，再推导电流（电流表示数）变化，最后结合定值电阻的电压变化判断R两端的电压（电压表示数）变化。
【解析】由电路图可知，R与R₀串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压。当空气湿度减小时，湿敏电阻R的阻值减小，电路总电阻R总=R+R₀减小。电源电压U不变，根据欧姆定律I=U/R总，电路中的电流变大，即电流表的示数变大。定值电阻R₀的阻值不变，电路电流变大，根据U₀=IR₀可知，R₀两端的电压变大。根据串联电路的电压规律U=U_R + U₀，可得R两端的电压U_R=U - U₀，由于电源电压U不变，U₀变大，所以U_R变小，即电压表的示数变小。
【答案】变大 变小
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题是结合湿敏电阻特性的动态电路分析题，考查学生对串联电路规律和欧姆定律的掌握，需按照“电阻变化→电流变化→定值电阻电压变化→待测电阻电压变化”的逻辑推导，属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5

5 小明在实验室设计如图所示的电路测量电阻$R$的阻值.已知$R_0=20\ \Omega$,$S_1$、$S_2$都闭合时,电压表示数为6 V.只闭合$S_1$时,电压表示数接近6 V,电路可能出现的故障是.小明检查电路排除故障后,只闭合$S_1$时,电压表示数为2 V,则$R$的阻值为.

5.$R$断路 $10\ \Omega$

【分析】
首先分析故障：当S₁、S₂都闭合时，R₀被短路，电压表测电源电压，示数为6V，可知电源电压为6V。只闭合S₁时，R₀与R串联，电压表测R两端电压，正常情况下电压应小于6V，若示数接近6V，说明电压表串联在电路中，即R断路（此时电压表通过R₀接在电源两端，测电源电压）。接下来计算R的阻值：排除故障后，只闭合S₁时，R₀与R串联，根据串联电路电压规律算出R₀两端电压，再利用串联电路电流相等，结合欧姆定律即可求出R的阻值。
【解析】
1. 故障分析：
当S₁、S₂都闭合时，R₀被短路，电路为R的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压U=6V。
只闭合S₁时，R₀与R串联，电压表测R两端电压。若电压表示数接近电源电压6V，说明电压表直接接在电源两端，故障为R断路。
2. 计算R的阻值：
排除故障后，只闭合S₁时，R₀与R串联，电压表测R两端电压U_R=2V，根据串联电路电压规律，R₀两端电压U₀=U - U_R=6V - 2V=4V。
串联电路电流处处相等，电路中的电流I=U₀/R₀=4V/20Ω=0.2A。
由欧姆定律I=U/R得，R的阻值R=U_R/I=2V/0.2A=10Ω。
【答案】
R断路；10 Ω
【知识点】
电路故障分析、串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合电路故障判断与电阻计算，需先根据开关状态明确电路连接方式，再结合电压表示数特征分析故障，最后利用串联电路规律和欧姆定律求解，考查学生对电路的综合分析能力。
【难度系数】
0.5

6 如图所示电路中，当闭合开关后，电路正常工作，两个电流表的指针均如图乙所示，由此可知流过滑动变阻器的电流为A，若将滑动变阻器的滑片向右移动，灯泡的亮度将（填“变大”“变小”或“不变”）；若电流表$\mathrm{A}_{2}$断路，则（填“$\mathrm{A}_{1}$”“$\mathrm{V}$”或“$\mathrm{A}_{1}$和$\mathrm{V}$”）有示数。

6.1.2 不变 $\mathrm{A}_{1}$ [解析]由图可知,小灯泡与滑动变阻器并联,电流表$\mathrm{A}_{1}$测量干路的电流,电流表$\mathrm{A}_{2}$测量通过小灯泡的电流,电压表测量电源电压.由于电流表$\mathrm{A}_{1}$测量干路的电流,电流表$\mathrm{A}_{2}$测量通过小灯泡的电流,且两电流表的指针偏转角度相同,所以电流表$\mathrm{A}_{1}$的量程为0~3 A,示数为1.5 A,电流表$\mathrm{A}_{2}$的量程为0~0.6 A,示数为0.3 A;由并联电路电流的规律可知流过滑动变阻器的电流为$I_{\mathrm{滑}}=I-I_{\mathrm{L}}=1.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$;由于并联电路各个支路互不影响,所以若将滑动变阻器的滑片向右移动,灯泡的亮度不变;若电流表$\mathrm{A}_{2}$断路,电路中只有滑动变阻器工作,电流表$\mathrm{A}_{1}$测量滑动变阻器的电流,此时灯泡和电压表都被短路了,所以电压表没有示数,只有$\mathrm{A}_{1}$有示数.

【分析】
首先分析图甲的电路连接：滑动变阻器与小灯泡并联，电流表$\mathrm{A}_{1}$测干路总电流，电流表$\mathrm{A}_{2}$测小灯泡支路的电流，电压表$\mathrm{V}$测电源电压。由于并联电路干路电流大于支路电流，两表指针偏转角度相同，说明它们使用的量程不同，需根据量程差异读数；再结合并联电路特点分析滑片移动对灯泡的影响，以及$\mathrm{A}_{2}$断路后的电路变化。
【解析】
1. 电路判断：由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器并联，$\mathrm{A}_{1}$测干路电流，$\mathrm{A}_{2}$测小灯泡支路电流，$\mathrm{V}$测电源电压。
2. 电流表读数：并联电路干路电流大于支路电流，两表指针偏转角度相同，故$\mathrm{A}_{1}$用$0∼3\mathrm{A}$量程，分度值$0.1\mathrm{A}$，示数$I=1.5\mathrm{A}$；$\mathrm{A}_{2}$用$0∼0.6\mathrm{A}$量程，分度值$0.02\mathrm{A}$，示数$I_{\mathrm{L}}=0.3\mathrm{A}$。
3. 滑动变阻器电流：根据并联电路电流规律$I=I_{\mathrm{L}}+I_{\mathrm{滑}}$，得$I_{\mathrm{滑}}=I-I_{\mathrm{L}}=1.5\mathrm{A}-0.3\mathrm{A}=1.2\mathrm{A}$。
4. 滑片移动对灯泡的影响：并联电路各支路独立工作，互不影响，滑动变阻器滑片移动时，小灯泡两端电压和电阻不变，实际功率不变，故亮度不变。
5. $\mathrm{A}_{2}$断路的情况：若$\mathrm{A}_{2}$断路，小灯泡支路断开，电路仅滑动变阻器工作，$\mathrm{A}_{1}$测滑动变阻器电流；电压表$\mathrm{V}$被短路，无示数，仅$\mathrm{A}_{1}$有示数。
【答案】
1.2；不变；$\mathrm{A}_{1}$
【知识点】
并联电路电流规律；电流表读数；电路故障分析
【点评】
本题考查并联电路特点、电流表读数及电路动态分析，需明确各电表测量对象，利用并联支路独立的特点解题，是电学基础题型。
【难度系数】
0.4

7（2024·镇江中考）如图1所示为小华设计的天然气浓度测试仪，电源电压$U$恒为4 V，$R$为定值电阻，电压表量程为0~3 V，将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻$R_x$阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时，$R_x$的阻值将，电压表的示数会。要求将电压表示数为1.5 V处标为气体浓度0.5%，则电阻$R$的阻值应为Ω。若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果（填“大于”“小于”或“等于”）实际的气体浓度。

7.减小 增大 12 小于 [解析]本题考查与欧姆定律有关的动态电路计算以及图像问题.由图1可知,定值电阻$R$与气敏电阻$R_x$串联,电压表测量定值电阻两端的电压.由图2可知,当气体浓度增大时,$R_x$的阻值减小.根据串联分压规律可知,气敏电阻$R_x$两端的电压减小,$R$两端的电压增大,即电压表示数增大.当气体浓度为0.5%时,$R_x=20\ \Omega$,$R_x$两端的电压为$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$,电路中的电流为$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$,定值电阻$R$的阻值为$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$.若长时间使用后电源电压降低,当电压表示数相同时,由$U=U_x+U_R$可知,$R_x$两端的电压降低,则对应$R_x$的阻值减小,气体浓度变大,因此测量结果小于实际的气体浓度.

【分析】
首先明确电路结构：定值电阻R与气敏电阻Rx串联，电压表测定值电阻R两端的电压。第一步观察图2中Rx随气体浓度变化的图像，判断气体浓度增大时Rx的阻值变化；第二步根据串联电路的电流、电压规律，结合欧姆定律分析电压表示数的变化；第三步当气体浓度为0.5%时，从图2获取Rx的阻值，利用串联电路电压关系和欧姆定律计算定值电阻R的阻值；第四步分析电源电压降低时，电压表示数对应的Rx阻值变化，进而判断测量结果与实际气体浓度的关系。
【解析】
1. 由图2可知，气体浓度增大时，气敏电阻Rx的阻值减小；
2. 因为R与Rx串联，电路电流处处相等，总电压等于各部分电压之和。当Rx减小时，总电阻减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R+R_x}$，电路电流I增大；定值电阻R的阻值不变，由$U_R=IR$可知，R两端的电压（电压表示数）增大；
3. 当气体浓度为0.5%时，从图2得$R_x=20\ \Omega$，此时电压表示数$U_R=1.5\ \mathrm{V}$，电源电压$U=4\ \mathrm{V}$，则Rx两端的电压$U_x=U-U_R=4\ \mathrm{V}-1.5\ \mathrm{V}=2.5\ \mathrm{V}$；电路电流$I=\frac{U_x}{R_x}=\frac{2.5\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.125\ \mathrm{A}$，定值电阻R的阻值$R=\frac{U_R}{I}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.125\ \mathrm{A}}=12\ \Omega$；
4. 若电源电压降低，当实际气体浓度不变时，Rx阻值不变，电路总电阻不变，电源电压减小，电路电流减小，R两端的电压（电压表示数）减小；而电压刻度是按原电源电压对应气体浓度标注的，电压越小对应浓度越小，因此测量结果小于实际的气体浓度。
【答案】
减小；增大；12；小于
【知识点】
欧姆定律应用、串联电路规律、图像分析
【点评】
本题结合串联电路特点、欧姆定律和图像信息，考查动态电路分析与计算，还涉及电源电压变化对测量结果的影响，需要理清各物理量的关联，是中考常见的综合题型。
【难度系数】
0.5