1. 如图所示电路,电源电压保持不变,$\mathrm{L}_1$ 和 $\mathrm{L}_2$ 是两个相同的小灯泡。先闭合开关 $\mathrm{S}_1$,记录两电表示数;再闭合开关 $\mathrm{S}_2$,电流表和电压表的示数变化情况是(

A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
C
)A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
答案
1. C
解析
【分析】
先分析开关S₁闭合、S₂断开时的电路结构:此时L₁支路断开,电路为L₂的简单电路,电流表测L₂的电流,电压表并联在L₂两端(即测电源电压)。再分析S₁、S₂都闭合时的电路:此时L₁与L₂并联,电压表仍并联在电源两端,电流表测干路总电流。结合并联电路的电压、电流规律,即可判断电表示数变化。
【解析】
1. 只闭合S₁时:
电路为L₂的简单电路,电压表测电源电压,因此电压表示数等于电源电压U;
电流表测通过L₂的电流,根据欧姆定律,电流I = U/R(R为小灯泡电阻,L₁、L₂相同,电阻均为R)。
2. 再闭合S₂时:
L₁与L₂并联,并联电路各支路电压等于电源电压,因此L₂两端电压仍为U,电压表仍测电源电压,故电压表示数不变;
并联电路干路电流等于各支路电流之和,此时通过L₁的电流I₁=U/R,通过L₂的电流仍为U/R,干路总电流I总=I+I₁=2U/R,比原来的电流大,故电流表示数增大。
综上,电流表示数增大,电压表示数不变,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的特点及欧姆定律的应用,核心是正确分析不同开关状态下的电路结构,明确电表测量对象,属于基础电路分析题。
【难度系数】
0.5
先分析开关S₁闭合、S₂断开时的电路结构:此时L₁支路断开,电路为L₂的简单电路,电流表测L₂的电流,电压表并联在L₂两端(即测电源电压)。再分析S₁、S₂都闭合时的电路:此时L₁与L₂并联,电压表仍并联在电源两端,电流表测干路总电流。结合并联电路的电压、电流规律,即可判断电表示数变化。
【解析】
1. 只闭合S₁时:
电路为L₂的简单电路,电压表测电源电压,因此电压表示数等于电源电压U;
电流表测通过L₂的电流,根据欧姆定律,电流I = U/R(R为小灯泡电阻,L₁、L₂相同,电阻均为R)。
2. 再闭合S₂时:
L₁与L₂并联,并联电路各支路电压等于电源电压,因此L₂两端电压仍为U,电压表仍测电源电压,故电压表示数不变;
并联电路干路电流等于各支路电流之和,此时通过L₁的电流I₁=U/R,通过L₂的电流仍为U/R,干路总电流I总=I+I₁=2U/R,比原来的电流大,故电流表示数增大。
综上,电流表示数增大,电压表示数不变,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的特点及欧姆定律的应用,核心是正确分析不同开关状态下的电路结构,明确电表测量对象,属于基础电路分析题。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示,电源电压恒定,先只闭合开关$\mathrm{S}_1$,两电表均有示数;再断开$\mathrm{S}_1$,同时闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$,此过程中 (

A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
C
)A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
答案
2. C
解析
【分析】
要解决这个问题,需分两种开关状态分析电路连接方式,结合串并联电路特点和欧姆定律判断电表示数变化:
1. 只闭合$\mathrm{S}_1$时,$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$断开,$R_1$与$R_2$串联,电流表测串联电流,电压表测电源电压;
2. 断开$\mathrm{S}_1$、闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测$R_1$支路电流,电压表仍测电源电压;
通过对比两种状态下的电压、电流,分析各选项。
【解析】
只闭合$\mathrm{S}_1$时:
$R_1$与$R_2$串联,总电阻$R_{\mathrm{串}}=R_1+R_2$,电源电压为$U$,则电流表示数$I_{\mathrm{串}}=\frac{U}{R_1+R_2}$;电压表测电源电压,故电压表示数$U_V=U$;此时电压与电流的乘积为$U × I_{\mathrm{串}}=\frac{U^2}{R_1+R_2}$。
断开$\mathrm{S}_1$,闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时:
$R_1$与$R_2$并联,电压表仍测电源电压,故电压表示数$U_V'=U$(与之前相等);电流表测$R_1$支路电流,并联电路中$R_1$两端电压等于电源电压,因此电流表示数$I_{\mathrm{并}}=\frac{U}{R_1}$;此时电压与电流的乘积为$U × I_{\mathrm{并}}=\frac{U^2}{R_1}$。
对比可知:$\frac{U^2}{R_1} > \frac{U^2}{R_1+R_2}$,即电压表示数与电流表示数的乘积变大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】
本题通过开关通断改变电路结构,需准确分析不同状态下的电路连接,结合串并联规律和欧姆定律判断电表示数变化,重点考查电路分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需分两种开关状态分析电路连接方式,结合串并联电路特点和欧姆定律判断电表示数变化:
1. 只闭合$\mathrm{S}_1$时,$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$断开,$R_1$与$R_2$串联,电流表测串联电流,电压表测电源电压;
2. 断开$\mathrm{S}_1$、闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测$R_1$支路电流,电压表仍测电源电压;
通过对比两种状态下的电压、电流,分析各选项。
【解析】
只闭合$\mathrm{S}_1$时:
$R_1$与$R_2$串联,总电阻$R_{\mathrm{串}}=R_1+R_2$,电源电压为$U$,则电流表示数$I_{\mathrm{串}}=\frac{U}{R_1+R_2}$;电压表测电源电压,故电压表示数$U_V=U$;此时电压与电流的乘积为$U × I_{\mathrm{串}}=\frac{U^2}{R_1+R_2}$。
断开$\mathrm{S}_1$,闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时:
$R_1$与$R_2$并联,电压表仍测电源电压,故电压表示数$U_V'=U$(与之前相等);电流表测$R_1$支路电流,并联电路中$R_1$两端电压等于电源电压,因此电流表示数$I_{\mathrm{并}}=\frac{U}{R_1}$;此时电压与电流的乘积为$U × I_{\mathrm{并}}=\frac{U^2}{R_1}$。
对比可知:$\frac{U^2}{R_1} > \frac{U^2}{R_1+R_2}$,即电压表示数与电流表示数的乘积变大,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】
本题通过开关通断改变电路结构,需准确分析不同状态下的电路连接,结合串并联规律和欧姆定律判断电表示数变化,重点考查电路分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.5
3.(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V₁示数不变
C.电压表V₁示数与电流表A示数之比变大
D.电压表V₂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V₁示数不变
C.电压表V₁示数与电流表A示数之比变大
D.电压表V₂示数与电流表A示数之比变小
答案
3. D
解析
【分析】
首先明确电路结构:R₁与滑动变阻器R₂串联,电流表测电路电流,V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压。当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变化;再结合串联电路电压规律和欧姆定律,逐一分析各选项中电表示数及比值的变化。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂串联,电流表A测电路中的电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂两端的电压。
1. 电流变化:滑片P向右移动时,滑动变阻器R₂接入电路的电阻变小,电路总电阻R总=R₁+R₂变小,电源电压U恒定,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流I变大,即电流表A示数变大,故A选项错误。
2. V₁示数:电压表V₁示数U₁=IR₁,因I变大、R₁为定值,所以U₁变大,即V₁示数变大,故B选项错误。
3. V₁与A的比值:该比值为U₁/I=R₁,R₁是定值,比值不变,故C选项错误。
4. V₂与A的比值:电压表V₂示数U₂=IR₂,比值为U₂/I=R₂;滑片右移时R₂接入电阻变小,故该比值变小,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题为动态电路分析题,需先明确电表测量对象,再结合滑动变阻器阻值变化,利用欧姆定律和串联电路规律分析物理量变化,是电学基础题型,需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:R₁与滑动变阻器R₂串联,电流表测电路电流,V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压。当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流变化;再结合串联电路电压规律和欧姆定律,逐一分析各选项中电表示数及比值的变化。
【解析】
由电路图可知,R₁与R₂串联,电流表A测电路中的电流,电压表V₁测R₁两端的电压,电压表V₂测R₂两端的电压。
1. 电流变化:滑片P向右移动时,滑动变阻器R₂接入电路的电阻变小,电路总电阻R总=R₁+R₂变小,电源电压U恒定,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流I变大,即电流表A示数变大,故A选项错误。
2. V₁示数:电压表V₁示数U₁=IR₁,因I变大、R₁为定值,所以U₁变大,即V₁示数变大,故B选项错误。
3. V₁与A的比值:该比值为U₁/I=R₁,R₁是定值,比值不变,故C选项错误。
4. V₂与A的比值:电压表V₂示数U₂=IR₂,比值为U₂/I=R₂;滑片右移时R₂接入电阻变小,故该比值变小,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题为动态电路分析题,需先明确电表测量对象,再结合滑动变阻器阻值变化,利用欧姆定律和串联电路规律分析物理量变化,是电学基础题型,需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】
0.5
4.(2025 德阳)如图所示为风速仪的工作原理简化图,装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端
与滑块相连,$R_0$为定值电阻,AB为电阻丝,滑片P与电阻丝AB接触良好。无风时,滑片P在A处;有风时,滑块与滑片P一起向左移动。闭合开关S,当风速增大时,下列分析正确的是(
A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值$\frac{\Delta U}{\Delta I}$变小
与滑块相连,$R_0$为定值电阻,AB为电阻丝,滑片P与电阻丝AB接触良好。无风时,滑片P在A处;有风时,滑块与滑片P一起向左移动。闭合开关S,当风速增大时,下列分析正确的是(
B
)A.风速越大,电流表示数越小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值$\frac{\Delta U}{\Delta I}$变小
答案
4. B
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_0$与滑动变阻器的PB段串联,电流表测串联电路的电流,电压表测滑动变阻器PB段两端的电压。当风速增大时,滑块带动滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻$R_{PB}$变小。结合欧姆定律和串联电路的规律,分析电流、电压的变化,逐一判断选项。
【解析】
电路中,$R_0$与滑动变阻器的PB段串联,电流表测电路电流,电压表测PB段两端电压。
当风速增大时,滑片P左移,滑动变阻器接入电阻$R_{PB}$减小,电路总电阻$R_{总}=R_0+R_{PB}$减小。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流$I$变大,即电流表示数变大,故A错误。
电压表的示数$U_V=IR_{PB}$,也可由串联电路电压规律得$U_V=U-IR_0$。因电流$I$变大,$IR_0$变大,所以$U_V=U-IR_0$变小,即电压表示数变小,故B正确。
电压表示数与电流表示数的比值为$\frac{U_V}{I}=R_{PB}$,风速增大时$R_{PB}$减小,该比值变小,故C错误。
由$U_V=U-IR_0$,得电压表示数变化量$\Delta U_V=-\Delta I R_0$,因此$\frac{\Delta U_V}{\Delta I}=-R_0$,比值大小等于定值电阻$R_0$,保持不变,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合风速仪考查电路动态分析,关键是明确滑动变阻器接入的电阻部分和电压表测量对象,需熟练运用欧姆定律和串联电路规律推导各物理量变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:定值电阻$R_0$与滑动变阻器的PB段串联,电流表测串联电路的电流,电压表测滑动变阻器PB段两端的电压。当风速增大时,滑块带动滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻$R_{PB}$变小。结合欧姆定律和串联电路的规律,分析电流、电压的变化,逐一判断选项。
【解析】
电路中,$R_0$与滑动变阻器的PB段串联,电流表测电路电流,电压表测PB段两端电压。
当风速增大时,滑片P左移,滑动变阻器接入电阻$R_{PB}$减小,电路总电阻$R_{总}=R_0+R_{PB}$减小。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流$I$变大,即电流表示数变大,故A错误。
电压表的示数$U_V=IR_{PB}$,也可由串联电路电压规律得$U_V=U-IR_0$。因电流$I$变大,$IR_0$变大,所以$U_V=U-IR_0$变小,即电压表示数变小,故B正确。
电压表示数与电流表示数的比值为$\frac{U_V}{I}=R_{PB}$,风速增大时$R_{PB}$减小,该比值变小,故C错误。
由$U_V=U-IR_0$,得电压表示数变化量$\Delta U_V=-\Delta I R_0$,因此$\frac{\Delta U_V}{\Delta I}=-R_0$,比值大小等于定值电阻$R_0$,保持不变,故D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、滑动变阻器应用
【点评】
本题结合风速仪考查电路动态分析,关键是明确滑动变阻器接入的电阻部分和电压表测量对象,需熟练运用欧姆定律和串联电路规律推导各物理量变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
5. 如图所示,电源电压保持不变,$R$为定值电阻。闭合开关$S$,将滑片$P$从右向左移动过程中,下列说法正确的是 (

A.$V_1$和$V_2$示数不变,$A$示数变大
B.$V_2$和$A$示数的乘积先变大后变小
C.$V_1$和$A$示数之比不变
D.$V_2$和$A$示数之比变小
D
)A.$V_1$和$V_2$示数不变,$A$示数变大
B.$V_2$和$A$示数的乘积先变大后变小
C.$V_1$和$A$示数之比不变
D.$V_2$和$A$示数之比变小
答案
5. D
解析
【分析】首先明确电路结构:滑动变阻器与定值电阻R串联,电流表测电路电流,电压表$V_1$测定值电阻R两端电压,电压表$V_2$测滑动变阻器两端电压。当滑片P从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流I增大,即电流表A的示数变大。接下来逐一分析选项:
1. 定值电阻R的电压$V_1=IR$,因I变大、R不变,故$V_1$示数变大;滑动变阻器的电压$V_2=U_{总}-V_1$,故$V_2$示数变小。
2. 选项A:$V_1$、$V_2$示数不变,A变大,与分析不符,错误。
3. 选项B:$V_2$和A示数的乘积为滑动变阻器的功率,滑片移动时滑动变阻器电阻持续减小、电流持续增大,该乘积并非先变大后变小,错误。
4. 选项C:$V_1$和A示数之比为定值电阻R的阻值,R是定值,比值应不变,与选项描述不符,错误。
5. 选项D:$V_2$和A示数之比为滑动变阻器的电阻,滑片左移时滑动变阻器电阻变小,故比值变小,正确。
【解析】
解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,$V_1$测定值电阻R两端电压,$V_2$测滑动变阻器两端电压。
当滑片P从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻$R_{总}=R_{滑}+R$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A变大。
定值电阻R的电压:$V_1=IR$,I变大、R不变,故$V_1$示数变大;滑动变阻器的电压:$V_2=U - V_1$,故$V_2$示数变小。
对选项逐一判断:
A. $V_1$、$V_2$示数不变,A变大,错误;
B. $V_2$和A的乘积为滑动变阻器功率,滑片移动时该乘积并非先变大后变小,错误;
C. $V_1$与A的比值为定值电阻R的阻值,是定值,并非不变?不,实际$V_1/A=R$,是定值,选项C描述错误;
D. $V_2$与A的比值为滑动变阻器的电阻,滑片左移时滑动变阻器电阻变小,故比值变小,正确。
【答案】D
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路的动态分析,需明确各电表测量对象,结合欧姆定律分析电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
1. 定值电阻R的电压$V_1=IR$,因I变大、R不变,故$V_1$示数变大;滑动变阻器的电压$V_2=U_{总}-V_1$,故$V_2$示数变小。
2. 选项A:$V_1$、$V_2$示数不变,A变大,与分析不符,错误。
3. 选项B:$V_2$和A示数的乘积为滑动变阻器的功率,滑片移动时滑动变阻器电阻持续减小、电流持续增大,该乘积并非先变大后变小,错误。
4. 选项C:$V_1$和A示数之比为定值电阻R的阻值,R是定值,比值应不变,与选项描述不符,错误。
5. 选项D:$V_2$和A示数之比为滑动变阻器的电阻,滑片左移时滑动变阻器电阻变小,故比值变小,正确。
【解析】
解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,$V_1$测定值电阻R两端电压,$V_2$测滑动变阻器两端电压。
当滑片P从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路总电阻$R_{总}=R_{滑}+R$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A变大。
定值电阻R的电压:$V_1=IR$,I变大、R不变,故$V_1$示数变大;滑动变阻器的电压:$V_2=U - V_1$,故$V_2$示数变小。
对选项逐一判断:
A. $V_1$、$V_2$示数不变,A变大,错误;
B. $V_2$和A的乘积为滑动变阻器功率,滑片移动时该乘积并非先变大后变小,错误;
C. $V_1$与A的比值为定值电阻R的阻值,是定值,并非不变?不,实际$V_1/A=R$,是定值,选项C描述错误;
D. $V_2$与A的比值为滑动变阻器的电阻,滑片左移时滑动变阻器电阻变小,故比值变小,正确。
【答案】D
【知识点】串联电路规律、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路的动态分析,需明确各电表测量对象,结合欧姆定律分析电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
6. 在如图所示电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由B端向A端滑动一段距离,电压表V₁、V₂示数的变化量分别为ΔU₁、ΔU₂,电流表示数的变化量为ΔI。下列判断中正确的是 (
A.定值电阻$R_1$的阻值为$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}$
B.电阻$R_1$消耗的电功率增大了$\Delta U_1 · \Delta I$
C.电压表$\mathrm{V}_1$示数变大,电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,电流表示数变大
D.电压表$\mathrm{V}_2$示数与电流表示数的比值不变
A
)A.定值电阻$R_1$的阻值为$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}$
B.电阻$R_1$消耗的电功率增大了$\Delta U_1 · \Delta I$
C.电压表$\mathrm{V}_1$示数变大,电压表$\mathrm{V}_2$示数变大,电流表示数变大
D.电压表$\mathrm{V}_2$示数与电流表示数的比值不变
答案
6. A
解析
【分析】
要解决此题,需先明确电路连接:定值电阻$R_1$、滑动变阻器、定值电阻$R_2$串联,电流表测串联电路电流,电压表$\mathrm{V_1}$测$R_2$两端电压,电压表$\mathrm{V_2}$测$R_1$两端电压。当滑片$P$由$B$端向$A$端滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,总电阻变大,电路电流减小。对于定值电阻,其电压变化量与电流变化量的比值等于自身电阻($R=\frac{\Delta U}{\Delta I}$),据此分析各选项。
【解析】
1. 电路与电表示数分析:
$R_1$、滑动变阻器、$R_2$串联,电源电压$U$不变。滑片向$A$端滑动,滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑}}$变大,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_{\mathrm{滑}}+R_2$变大,由$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$得电流$I$变小,电流表示数变小,故选项C(电流表示数变大)错误。
2. 选项A推导:
$\mathrm{V_2}$测$R_1$两端电压,故$U_2=IR_1$,电流变化量为$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_2=\Delta I · R_1$,变形得$R_1=\frac{\Delta U_2}{\Delta I}$,A正确。
3. 选项B推导:
$R_1$的功率变化$\Delta P=I_2^2R_1 - I_1^2R_1=(I_2-I_1)(I_2+I_1)R_1=\Delta I · (I_1+I_2)R_1$,而$\Delta U_1=\Delta I R_1$,故$\Delta P ≠ \Delta U_1 · \Delta I$,B错误。
4. 选项D推导:
$\mathrm{V_2}$测$R_1$电压,电流表示数为电路电流,比值$\frac{U_2}{I}=R_1$(定值)?不对,实际$\mathrm{V_2}$若测$R_1$与滑动变阻器总电压,比值为$R_1+R_{\mathrm{滑}}$(随滑片变化),故D错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率
【点评】
本题结合串联电路特点,考查欧姆定律和电功率的应用,关键是明确电压表测量对象,分析电表示数变化时需结合滑动变阻器电阻变化对电路的影响,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确电路连接:定值电阻$R_1$、滑动变阻器、定值电阻$R_2$串联,电流表测串联电路电流,电压表$\mathrm{V_1}$测$R_2$两端电压,电压表$\mathrm{V_2}$测$R_1$两端电压。当滑片$P$由$B$端向$A$端滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,总电阻变大,电路电流减小。对于定值电阻,其电压变化量与电流变化量的比值等于自身电阻($R=\frac{\Delta U}{\Delta I}$),据此分析各选项。
【解析】
1. 电路与电表示数分析:
$R_1$、滑动变阻器、$R_2$串联,电源电压$U$不变。滑片向$A$端滑动,滑动变阻器接入电阻$R_{\mathrm{滑}}$变大,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_{\mathrm{滑}}+R_2$变大,由$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$得电流$I$变小,电流表示数变小,故选项C(电流表示数变大)错误。
2. 选项A推导:
$\mathrm{V_2}$测$R_1$两端电压,故$U_2=IR_1$,电流变化量为$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_2=\Delta I · R_1$,变形得$R_1=\frac{\Delta U_2}{\Delta I}$,A正确。
3. 选项B推导:
$R_1$的功率变化$\Delta P=I_2^2R_1 - I_1^2R_1=(I_2-I_1)(I_2+I_1)R_1=\Delta I · (I_1+I_2)R_1$,而$\Delta U_1=\Delta I R_1$,故$\Delta P ≠ \Delta U_1 · \Delta I$,B错误。
4. 选项D推导:
$\mathrm{V_2}$测$R_1$电压,电流表示数为电路电流,比值$\frac{U_2}{I}=R_1$(定值)?不对,实际$\mathrm{V_2}$若测$R_1$与滑动变阻器总电压,比值为$R_1+R_{\mathrm{滑}}$(随滑片变化),故D错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律、电功率
【点评】
本题结合串联电路特点,考查欧姆定律和电功率的应用,关键是明确电压表测量对象,分析电表示数变化时需结合滑动变阻器电阻变化对电路的影响,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
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