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1. 核心素养 科学思维「★★☆」如图所示，电源电压保持不变，闭合开关$\mathrm{S}_1$后，将开关$\mathrm{S}_2$由1掷到2，下列说法正确的是（
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.电压表示数与电流表示数乘积不变
D.电压表示数与电流表示数之比变大
D
）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.电压表示数与电流表示数乘积不变
D.电压表示数与电流表示数之比变大
答案
闭合开关S₁后,开关S₂接1,此时R₂与R₃并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流;将开关S₂由1掷到2,R₁被短路,此时只有R₂接入电路中,电压表测电源电压,示数不变,电流表测电路中电流,电路总电阻变大,由欧姆定律知,电流表示数变小,故A、B错误;电压表示数与电流表示数乘积变小,电压表示数与电流表示数之比变大,故C错误,D正确。
解析
【分析】
要解决此题，需先明确开关在不同位置时的电路结构，确定电压表、电流表的测量对象，再结合并联电路电阻规律和欧姆定律分析电表示数变化，进而判断选项。第一步，分析$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$接1时的电路：$\mathrm{R}_2$与$\mathrm{R}_3$并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；第二步，分析$\mathrm{S}_2$掷到2时的电路：$\mathrm{R}_1$被短路，仅$\mathrm{R}_2$接入电路，电压表仍测电源电压，电流表测电路电流；最后根据总电阻变化，推导电流、电压的变化，判断各选项。
【解析】
1. 当闭合$\mathrm{S}_1$，$\mathrm{S}_2$接1时：$\mathrm{R}_2$与$\mathrm{R}_3$并联，电压表测量电源电压，故电压表示数等于电源电压$U$；电流表测干路电流，根据并联电路电阻规律，总电阻$R_{\mathrm{并}}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}$，干路电流$I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{并}}}$。
2. 当$\mathrm{S}_2$由1掷到2时：$\mathrm{R}_1$被短路，电路中只有$\mathrm{R}_2$接入，电压表仍测电源电压，因此电压表示数不变（仍为$U$）；此时电路总电阻$R=R_2$，由于并联电阻小于任一分电阻，故$R ＞ R_{\mathrm{并}}$，根据欧姆定律，电路电流$I_2=\frac{U}{R}$，可得$I_2 ＜ I_1$，即电流表示数变小。
3. 选项分析：
A：电流表示数变小，但电压表示数不变，A错误；
B：电流表示数变小，电压表示数不变，B错误；
C：电压表示数不变，电流表示数变小，二者乘积$U × I$变小，C错误；
D：电压与电流的比值为总电阻，原来为$R_{\mathrm{并}}$，后来为$R_2$，因$R_2 ＞ R_{\mathrm{并}}$，故比值变大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路动态分析、欧姆定律、并联电路电阻规律
【点评】
本题考查电路动态分析，核心是明确开关切换后的电路连接方式，结合并联电阻特点和欧姆定律推导电表示数变化，需注意电压表始终测电源电压这一关键，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先明确开关在不同位置时的电路结构，确定电压表、电流表的测量对象，再结合并联电路电阻规律和欧姆定律分析电表示数变化，进而判断选项。第一步，分析$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$接1时的电路：$\mathrm{R}_2$与$\mathrm{R}_3$并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流；第二步，分析$\mathrm{S}_2$掷到2时的电路：$\mathrm{R}_1$被短路，仅$\mathrm{R}_2$接入电路，电压表仍测电源电压，电流表测电路电流；最后根据总电阻变化，推导电流、电压的变化，判断各选项。
【解析】
1. 当闭合$\mathrm{S}_1$，$\mathrm{S}_2$接1时：$\mathrm{R}_2$与$\mathrm{R}_3$并联，电压表测量电源电压，故电压表示数等于电源电压$U$；电流表测干路电流，根据并联电路电阻规律，总电阻$R_{\mathrm{并}}=\frac{R_2R_3}{R_2+R_3}$，干路电流$I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{并}}}$。
2. 当$\mathrm{S}_2$由1掷到2时：$\mathrm{R}_1$被短路，电路中只有$\mathrm{R}_2$接入，电压表仍测电源电压，因此电压表示数不变（仍为$U$）；此时电路总电阻$R=R_2$，由于并联电阻小于任一分电阻，故$R ＞ R_{\mathrm{并}}$，根据欧姆定律，电路电流$I_2=\frac{U}{R}$，可得$I_2 ＜ I_1$，即电流表示数变小。
3. 选项分析：
A：电流表示数变小，但电压表示数不变，A错误；
B：电流表示数变小，电压表示数不变，B错误；
C：电压表示数不变，电流表示数变小，二者乘积$U × I$变小，C错误；
D：电压与电流的比值为总电阻，原来为$R_{\mathrm{并}}$，后来为$R_2$，因$R_2 ＞ R_{\mathrm{并}}$，故比值变大，D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路动态分析、欧姆定律、并联电路电阻规律
【点评】
本题考查电路动态分析，核心是明确开关切换后的电路连接方式，结合并联电阻特点和欧姆定律推导电表示数变化，需注意电压表始终测电源电压这一关键，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.5
2.「2026 安徽合肥月考，★★☆」如图所示的电路中，电源电压恒定不变，$R_1$、$R_2$、$R_3$均为定值电阻，其中$R_1 = 10\ \Omega$，$R_3 = 20\ \Omega$。
(1) 当闭合开关 S 和 S₁，断开开关 S₂时，电流表示数为 0.3 A，求电源电压；
(2) 当只闭合开关 S 时，求电压表的示数；
(3) 当开关 S、S₁和 S₂均闭合时，电流表的示数为 0.5 A，求 $R_2$ 的阻值。
(1) 当闭合开关 S 和 S₁，断开开关 S₂时，电流表示数为 0.3 A，求电源电压；
(2) 当只闭合开关 S 时，求电压表的示数；
(3) 当开关 S、S₁和 S₂均闭合时，电流表的示数为 0.5 A，求 $R_2$ 的阻值。
答案
(1)当闭合开关S和S₁,断开开关S₂时,只有R₃接入电路,R₁被短路。由欧姆定律可知,电源电压$U=U_3=I_3R_3= 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
(2)当只闭合开关S时,R₁和R₃串联,电压表测R₃两端的电压,此时电路中的电流$I_{\mathrm{串}}=\frac{U}{R_{\mathrm{串}}}= \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,电压表的示数$U_3'=I_{\mathrm{串}} R_3=0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega= 4\ \mathrm{V}$。
(3)当开关S、S₁和S₂均闭合时,R₂和R₃并联,R₁被短路,电流表测量干路电流。由并联电路电压、电流特点可知,定值电阻R₃两端的电压为6 V,通过R₃的电流为0.3 A,所以通过电阻R₂的电流$I_2=I_{\mathrm{并}}-I_3=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
(2)当只闭合开关S时,R₁和R₃串联,电压表测R₃两端的电压,此时电路中的电流$I_{\mathrm{串}}=\frac{U}{R_{\mathrm{串}}}= \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega+20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,电压表的示数$U_3'=I_{\mathrm{串}} R_3=0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega= 4\ \mathrm{V}$。
(3)当开关S、S₁和S₂均闭合时,R₂和R₃并联,R₁被短路,电流表测量干路电流。由并联电路电压、电流特点可知,定值电阻R₃两端的电压为6 V,通过R₃的电流为0.3 A,所以通过电阻R₂的电流$I_2=I_{\mathrm{并}}-I_3=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
解析
【分析】
解决本题的核心是根据开关的通断情况，准确判断电路的连接方式（串联或并联），明确电流表、电压表的测量对象，再结合欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律进行计算。需分三种开关状态逐一分析：闭合S、S₁断开S₂时；只闭合S时；S、S₁、S₂均闭合时，确定各电阻的工作状态后代入公式求解。
【解析】
(1) 当闭合开关S和S₁，断开开关S₂时，R₁被短路，电路中只有R₃接入，电流表测电路电流。根据欧姆定律，电源电压等于R₃两端的电压：
$U = U_3 = I_3R_3 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当只闭合开关S时，R₁与R₃串联，电压表测R₃两端的电压。先计算串联总电阻：
$R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_3 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega$，
电路中的电流：
$I_{\mathrm{串}} = \frac{U}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$，
则电压表的示数：
$U_3' = I_{\mathrm{串}}R_3 = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
(3) 当开关S、S₁和S₂均闭合时，R₁被短路，R₂与R₃并联，电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₃的电流仍为0.3A，根据并联电路电流规律，通过R₂的电流：
$I_2 = I_{\mathrm{并}} - I_3 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$，
则R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；(2) 电压表的示数为4 V；(3) $R_2$的阻值为30 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题是电学基础计算题，结合开关状态变化分析电路结构，考察学生对串并联电路规律和欧姆定律的掌握，需准确判断电路连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.6
解决本题的核心是根据开关的通断情况，准确判断电路的连接方式（串联或并联），明确电流表、电压表的测量对象，再结合欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律进行计算。需分三种开关状态逐一分析：闭合S、S₁断开S₂时；只闭合S时；S、S₁、S₂均闭合时，确定各电阻的工作状态后代入公式求解。
【解析】
(1) 当闭合开关S和S₁，断开开关S₂时，R₁被短路，电路中只有R₃接入，电流表测电路电流。根据欧姆定律，电源电压等于R₃两端的电压：
$U = U_3 = I_3R_3 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$。
(2) 当只闭合开关S时，R₁与R₃串联，电压表测R₃两端的电压。先计算串联总电阻：
$R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_3 = 10\ \Omega + 20\ \Omega = 30\ \Omega$，
电路中的电流：
$I_{\mathrm{串}} = \frac{U}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$，
则电压表的示数：
$U_3' = I_{\mathrm{串}}R_3 = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V}$。
(3) 当开关S、S₁和S₂均闭合时，R₁被短路，R₂与R₃并联，电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₃的电流仍为0.3A，根据并联电路电流规律，通过R₂的电流：
$I_2 = I_{\mathrm{并}} - I_3 = 0.5\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$，
则R₂的阻值：
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为6 V；(2) 电压表的示数为4 V；(3) $R_2$的阻值为30 Ω
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题是电学基础计算题，结合开关状态变化分析电路结构，考察学生对串并联电路规律和欧姆定律的掌握，需准确判断电路连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 跨学科实践
工程实践「2026江西南昌青山湖期中，★★☆」公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是
（
A.接线柱“1”应与“3”连接
B.显示器由电压表改装而成
C.若货车质量增大，则R两端电压增大
D.若货车质量增大，通过$R_0$的电流减小
工程实践「2026江西南昌青山湖期中，★★☆」公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图所示是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是
（
A
）A.接线柱“1”应与“3”连接
B.显示器由电压表改装而成
C.若货车质量增大，则R两端电压增大
D.若货车质量增大，通过$R_0$的电流减小
答案
由图可知,显示器串联在电路中,所以显示器由电流表改装而成。当货车质量增大时,滑片P向下滑动,显示器的示数增大,即电路中的电流增大;由欧姆定律可知,此时电路的总电阻应变小,所以滑动变阻器接入电路的阻值应变小,接线柱“1”应与“3”连接,故A正确,B错误;若货车质量增大,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由串联电路分压规律可知,R两端的电压减小,故C错误;若货车质量增大,通过$R_0$的电流变大,故D错误。
解析
【分析】
首先明确电路中显示器的连接方式，判断其类型；再根据货车质量增大时滑片的移动方向，结合“显示器示数增大”的要求，利用欧姆定律分析总电阻变化，确定滑动变阻器接入电阻的变化，进而判断接线柱的连接；最后结合串联电路的特点分析电压、电流的变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 判断显示器类型：由图可知，显示器串联在电路中，电流表串联接入电路、电压表并联接入电路，因此显示器是由电流表改装而成，故B错误。
2. 判断接线柱连接：当货车质量增大时，滑片P向下滑动，要求显示器（电流表）示数增大，即电路电流增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压$U$不变，电流增大说明总电阻$R_{总}$减小，因此滑动变阻器接入电路的电阻需减小。若接线柱“1”与“3”连接，滑动变阻器接入的是滑片P到3的电阻丝，滑片向下时，接入电阻变小，符合要求；若接“2”，滑动变阻器接入全部电阻，滑片移动时电阻不变，电流不变，不符合要求，故接线柱“1”应与“3”连接，A正确。
3. 分析电压和电流变化：货车质量增大时，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，因此通过$R_0$的电流变大，D错误；根据串联电路分压规律，电阻越小分压越小，滑动变阻器接入电阻减小，所以R两端电压减小，C错误。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器使用
【点评】
本题结合地磅的工程实践，将力学中压力与滑片移动的关联和电学电路分析、欧姆定律结合，考查跨学科应用能力，需明确电路结构与滑动变阻器的工作原理，难度中等。
【难度系数】
0.6
首先明确电路中显示器的连接方式，判断其类型；再根据货车质量增大时滑片的移动方向，结合“显示器示数增大”的要求，利用欧姆定律分析总电阻变化，确定滑动变阻器接入电阻的变化，进而判断接线柱的连接；最后结合串联电路的特点分析电压、电流的变化，逐一判断选项。
【解析】
1. 判断显示器类型：由图可知，显示器串联在电路中，电流表串联接入电路、电压表并联接入电路，因此显示器是由电流表改装而成，故B错误。
2. 判断接线柱连接：当货车质量增大时，滑片P向下滑动，要求显示器（电流表）示数增大，即电路电流增大。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电源电压$U$不变，电流增大说明总电阻$R_{总}$减小，因此滑动变阻器接入电路的电阻需减小。若接线柱“1”与“3”连接，滑动变阻器接入的是滑片P到3的电阻丝，滑片向下时，接入电阻变小，符合要求；若接“2”，滑动变阻器接入全部电阻，滑片移动时电阻不变，电流不变，不符合要求，故接线柱“1”应与“3”连接，A正确。
3. 分析电压和电流变化：货车质量增大时，滑动变阻器接入电阻减小，电路总电阻减小，电流增大，因此通过$R_0$的电流变大，D错误；根据串联电路分压规律，电阻越小分压越小，滑动变阻器接入电阻减小，所以R两端电压减小，C错误。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、滑动变阻器使用
【点评】
本题结合地磅的工程实践，将力学中压力与滑片移动的关联和电学电路分析、欧姆定律结合，考查跨学科应用能力，需明确电路结构与滑动变阻器的工作原理，难度中等。
【难度系数】
0.6
