1. 在如图所示的电路中,电源电压不变,$R_1$为定值电阻,开关S闭合后,滑片向左移动时 (

A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表示数变小
D.电流表示数不变,电压表示数变大
A
)A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表示数变小
D.电流表示数不变,电压表示数变大
答案
1.A
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测串联电路的电流,电压表测定值电阻$R_1$两端的电压。解题思路:先判断滑片移动时滑动变阻器接入电阻的变化,再根据欧姆定律分析电路电流的变化,最后结合定值电阻的电压规律判断电压表示数的变化。
【解析】
由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_1$两端电压。当滑片向左移动时,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变小。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流变大,即电流表示数变大;定值电阻$R_1$的阻值不变,由$U_1=IR_1$可知,$R_1$两端的电压变大,即电压表示数变大。因此选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路的动态分析题,核心是明确电表测量对象,结合欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化关系,属于基础动态电路题,需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测串联电路的电流,电压表测定值电阻$R_1$两端的电压。解题思路:先判断滑片移动时滑动变阻器接入电阻的变化,再根据欧姆定律分析电路电流的变化,最后结合定值电阻的电压规律判断电压表示数的变化。
【解析】
由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_1$两端电压。当滑片向左移动时,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变小。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流变大,即电流表示数变大;定值电阻$R_1$的阻值不变,由$U_1=IR_1$可知,$R_1$两端的电压变大,即电压表示数变大。因此选项A正确。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路的动态分析题,核心是明确电表测量对象,结合欧姆定律分析电阻、电流、电压的变化关系,属于基础动态电路题,需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】
0.5
2.[滨州中考]如图所示,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是
(

A.电压表V的示数变小
B.电流表A₁与电流表A₂的示数相等
C.电流表A₁的示数变大
D.电压表V与电流表A₂示数的比值变大
(
C
)A.电压表V的示数变小
B.电流表A₁与电流表A₂的示数相等
C.电流表A₁的示数变大
D.电压表V与电流表A₂示数的比值变大
答案
2.C 【点拨】由图可知,闭合开关,定值电阻$R_0$和滑动变阻器R并联,电流表$A_2$测通过$R_0$的电流,电流表$A_1$测干路的电流,电压表测量电源电压,由此可知滑片移动过程中,电压表的示数不变,故A错误。滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,R接入电路的阻值变小,由于并联电路各支路两端的电压均等于电源电压,保持不变,所以由欧姆定律可知,通过$R_0$的电流不变,即电流表$A_2$的示数不变,通过R的电流变大,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表$A_1$的示数变大,且电流表$A_1$的示数大于电流表$A_2$的示数,故B错误,C正确。电压表V的示数和电流表$A_2$的示数均不变,则它们的比值不变,故D错误。故选C。
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$并联;电压表$V$测量电源电压,电流表$A_2$测量$R_0$支路的电流,电流表$A_1$测量干路电流。
解题思路:根据并联电路的电压、电流特点,结合欧姆定律分析滑片移动时各电表示数的变化,逐一判断选项。滑片从最上端向中点移动时,滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小,而并联电路各支路电压等于电源电压,据此分析各支路电流和干路电流的变化。
【解析】
闭合开关后,$R_0$与$R$并联,电压表$V$测电源电压,电流表$A_2$测$R_0$支路电流,电流表$A_1$测干路电流。
1. 电压表$V$的示数:并联电路各支路电压等于电源电压,电源电压不变,因此电压表$V$的示数始终不变,故选项A错误。
2. 电流表$A_2$与$A_1$的示数:$R_0$为定值电阻,其两端电压等于电源电压,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$U$和$R_0$均不变,所以通过$R_0$的电流不变,即电流表$A_2$的示数不变;滑动变阻器$R$接入阻值变小,其两端电压不变,由欧姆定律可知通过$R$的电流变大,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流$I=I_{R0}+I_R$,因此电流表$A_1$的示数变大,且$A_1$示数大于$A_2$示数,故选项B错误,选项C正确。
3. 电压表$V$与电流表$A_2$示数的比值:电压表$V$示数不变,电流表$A_2$示数不变,二者的比值等于$R_0$的阻值,保持不变,故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,核心是准确判断各电表的测量对象,结合滑动变阻器阻值变化分析电表示数变化,是中考电学的基础常见题型,需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$并联;电压表$V$测量电源电压,电流表$A_2$测量$R_0$支路的电流,电流表$A_1$测量干路电流。
解题思路:根据并联电路的电压、电流特点,结合欧姆定律分析滑片移动时各电表示数的变化,逐一判断选项。滑片从最上端向中点移动时,滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小,而并联电路各支路电压等于电源电压,据此分析各支路电流和干路电流的变化。
【解析】
闭合开关后,$R_0$与$R$并联,电压表$V$测电源电压,电流表$A_2$测$R_0$支路电流,电流表$A_1$测干路电流。
1. 电压表$V$的示数:并联电路各支路电压等于电源电压,电源电压不变,因此电压表$V$的示数始终不变,故选项A错误。
2. 电流表$A_2$与$A_1$的示数:$R_0$为定值电阻,其两端电压等于电源电压,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$U$和$R_0$均不变,所以通过$R_0$的电流不变,即电流表$A_2$的示数不变;滑动变阻器$R$接入阻值变小,其两端电压不变,由欧姆定律可知通过$R$的电流变大,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流$I=I_{R0}+I_R$,因此电流表$A_1$的示数变大,且$A_1$示数大于$A_2$示数,故选项B错误,选项C正确。
3. 电压表$V$与电流表$A_2$示数的比值:电压表$V$示数不变,电流表$A_2$示数不变,二者的比值等于$R_0$的阻值,保持不变,故选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,核心是准确判断各电表的测量对象,结合滑动变阻器阻值变化分析电表示数变化,是中考电学的基础常见题型,需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】
0.6
3.[多选] 如图甲所示的是坐位体前屈项目测试仪,其原理图如图乙所示。电源电压不变,闭合开关S,滑片由B端移动到A端过程中,下列说法正确的是
(

A.电流表示数变大
B.电压表示数不变
C.电流表示数不变
D.电压表示数变大
(
CD
)A.电流表示数变大
B.电压表示数不变
C.电流表示数不变
D.电压表示数变大
答案
3.CD
解析
【分析】要解决这道题,需先明确电路连接方式:滑动变阻器R₂的全部电阻串联在电路中,电流表测量整个电路的电流,电压表测量滑片P与B端之间电阻的电压。当滑片从B端向A端移动时,先判断总电阻的变化:R₂全部接入电路,总电阻R总=R₁+R₂,保持不变;根据欧姆定律I=U/R总,电源电压U不变,所以电路电流I不变,即电流表示数不变。再分析电压表示数:滑片移动时,P到B端的电阻R_PB逐渐变大,而电路电流I不变,根据U=IR,R_PB两端的电压(电压表示数)会变大。
【解析】由图乙可知,滑动变阻器R₂的全部电阻串联接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑片P与B端间电阻的电压。
1. 电流表示数分析:电路总电阻R总=R₁+R₂,滑片移动时R₂全部接入,总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流不变,因此电流表示数不变,故A错误,C正确。
2. 电压表示数分析:滑片从B端移到A端时,P到B端的电阻R_PB增大,电路电流I不变,由U=IR可知,R_PB两端的电压(电压表示数)变大,故B错误,D正确。
【答案】CD
【知识点】欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题属于电路动态分析题,核心是明确滑动变阻器的接入情况和电压表的测量对象,结合欧姆定律分析电表示数变化,难度中等。
【难度系数】0.5
【解析】由图乙可知,滑动变阻器R₂的全部电阻串联接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑片P与B端间电阻的电压。
1. 电流表示数分析:电路总电阻R总=R₁+R₂,滑片移动时R₂全部接入,总电阻不变,电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R总,电路电流不变,因此电流表示数不变,故A错误,C正确。
2. 电压表示数分析:滑片从B端移到A端时,P到B端的电阻R_PB增大,电路电流I不变,由U=IR可知,R_PB两端的电压(电压表示数)变大,故B错误,D正确。
【答案】CD
【知识点】欧姆定律、电路动态分析
【点评】本题属于电路动态分析题,核心是明确滑动变阻器的接入情况和电压表的测量对象,结合欧姆定律分析电表示数变化,难度中等。
【难度系数】0.5
4. 创新小组自制了一个比较肺活量大小的装置,如图所示。$R_0$为滑动变阻器,$R_1$为定值电阻,电源电压保持不变,将电路中电流表$\mathrm{A}_1$改装为反映肺活量大小的仪表。闭合开关S,向气球吹气,滑动变阻器的滑片向

上
移动,电流表$\mathrm{A}_2$示数变大
(选填“变大”“变小”或“不变”),电压表示数与电流表$\mathrm{A}_1$示数的比值变小
(选填“变大”“变小”或“不变”)。更换比$R_1$阻值更大的定值电阻,可提高
(选填“提高”或“降低”)该款仪表的最大肺活量测量值。答案
4.上;变大;变小;提高 【点拨】由电路图可知,定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_0$并联,电流表$A_2$测$R_0$支路的电流,电流表$A_1$测干路电流,电压表测电源两端的电压;因为电源电压保持不变,所以无论滑片如何移动,电压表V的示数始终不变;由图可知,向气球吹气,气球变大使隔板向上平移,带动滑动变阻器的滑片上移,$R_0$接入电路的电阻变小,根据$I=\frac{U}{R}$知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表$A_2$的示数变大;由于并联电路各个支路互不影响,所以$R_1$支路电流不变,根据并联电路电流规律$I_\mathrm{总}=I_1+I_0$,$I_0$变大,所以测干路电流的表$A_1$示数变大,电压表示数与电流表$A_1$示数的比值变小。更换比$R_1$阻值更大的定值电阻,根据$I=\frac{U}{R}$可知,通过定值电阻的电流变小,在干路最大电流不变的情况下,通过$R_0$的电流会更大,$R_0$接入电路的电阻就可以更小,滑片可以向上移动距离更长,气球可以胀得更大,即可适当提高该款仪表的最大肺活量测量值。
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_0$并联,电压表测电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流,电流表$\mathrm{A}_2$测$R_0$支路的电流。向气球吹气时,气球膨胀推动隔板向上,带动滑动变阻器$R_0$的滑片上移,接下来结合并联电路的规律和欧姆定律,分析各电表示数的变化,最后判断更换更大定值电阻对最大肺活量测量值的影响。
【解析】
1. 滑片移动方向:向气球吹气,气球膨胀使隔板向上平移,带动滑动变阻器的滑片向上移动。
2. 电流表$\mathrm{A}_2$示数变化:电源电压保持不变,$R_0$接入电路的电阻随滑片上移而变小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R_0$支路的电流$I_0=\frac{U}{R_0}$,因此$I_0$变大,即电流表$\mathrm{A}_2$示数变大。
3. 电压表示数与电流表$\mathrm{A}_1$示数的比值变化:并联电路中各支路独立工作,$R_1$支路的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$,因$U$和$R_1$不变,故$I_1$不变。干路电流$I_{\mathrm{总}}=I_1+I_0$,$I_0$变大则$I_{\mathrm{总}}$变大;电压表测电源电压,示数$U$不变,因此电压表示数与$\mathrm{A}_1$示数的比值$\frac{U}{I_{\mathrm{总}}}$变小。
4. 更换更大定值电阻的影响:更换比$R_1$阻值更大的定值电阻时,$R_1$支路的电流$I_1'=\frac{U}{R_1'}$变小;干路最大电流(由电流表量程决定)不变,因此$R_0$支路允许的最大电流$I_{0\mathrm{max}}=I_{\mathrm{总max}}-I_1'$变大,对应$R_0$接入的最小电阻更小,滑片可向上移动的距离更长,气球能胀得更大,故可提高最大肺活量测量值。
【答案】
上;变大;变小;提高
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题结合肺活量测量装置,考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,需先明确电路结构,再分析滑片移动对电阻、电流的影响,最后推导更换定值电阻对测量范围的作用,对学生的电路分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_0$并联,电压表测电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流,电流表$\mathrm{A}_2$测$R_0$支路的电流。向气球吹气时,气球膨胀推动隔板向上,带动滑动变阻器$R_0$的滑片上移,接下来结合并联电路的规律和欧姆定律,分析各电表示数的变化,最后判断更换更大定值电阻对最大肺活量测量值的影响。
【解析】
1. 滑片移动方向:向气球吹气,气球膨胀使隔板向上平移,带动滑动变阻器的滑片向上移动。
2. 电流表$\mathrm{A}_2$示数变化:电源电压保持不变,$R_0$接入电路的电阻随滑片上移而变小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R_0$支路的电流$I_0=\frac{U}{R_0}$,因此$I_0$变大,即电流表$\mathrm{A}_2$示数变大。
3. 电压表示数与电流表$\mathrm{A}_1$示数的比值变化:并联电路中各支路独立工作,$R_1$支路的电流$I_1=\frac{U}{R_1}$,因$U$和$R_1$不变,故$I_1$不变。干路电流$I_{\mathrm{总}}=I_1+I_0$,$I_0$变大则$I_{\mathrm{总}}$变大;电压表测电源电压,示数$U$不变,因此电压表示数与$\mathrm{A}_1$示数的比值$\frac{U}{I_{\mathrm{总}}}$变小。
4. 更换更大定值电阻的影响:更换比$R_1$阻值更大的定值电阻时,$R_1$支路的电流$I_1'=\frac{U}{R_1'}$变小;干路最大电流(由电流表量程决定)不变,因此$R_0$支路允许的最大电流$I_{0\mathrm{max}}=I_{\mathrm{总max}}-I_1'$变大,对应$R_0$接入的最小电阻更小,滑片可向上移动的距离更长,气球能胀得更大,故可提高最大肺活量测量值。
【答案】
上;变大;变小;提高
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】
本题结合肺活量测量装置,考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,需先明确电路结构,再分析滑片移动对电阻、电流的影响,最后推导更换定值电阻对测量范围的作用,对学生的电路分析能力要求较高。
【难度系数】
0.5
5. [安徽中考] 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,$R_1$为滑动变阻器,$R_2$和$R_3$为定值电阻。闭合开关S,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端,电压表$\mathrm{V}_1$、电压表$\mathrm{V}_2$、电流表A示数变化量的绝对值分别为$\Delta U_1$、$\Delta U_2$、$\Delta I$。则(

A.电流表A的示数变小
B.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大
C.$\Delta U_1$与$\Delta I$的比值等于$R_2$的阻值
D.$\Delta U_2$与$\Delta I$的比值等于$R_3$的阻值
D
)A.电流表A的示数变小
B.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变大
C.$\Delta U_1$与$\Delta I$的比值等于$R_2$的阻值
D.$\Delta U_2$与$\Delta I$的比值等于$R_3$的阻值
答案
5.D 【点拨】由电路图可知,定值电阻$R_2$和$R_3$与滑动变阻器$R_1$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测滑动变阻器$R_1$两端的电压,电压表$\mathrm{V}_2$测滑动变阻器$R_1$和定值电阻$R_2$两端的总电压,电流表A测电路中的电流。闭合开关S,将滑片P由b端移至a端,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$知,总电流变大,即电流表示数变大,故A错误。根据$U=IR$可知,$R_3$两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器$R_1$和定值电阻$R_2$两端的总电压变小,即电压表$\mathrm{V}_2$示数变小,故B错误。设滑动变阻器滑片移动前后,电路中的电流分别为$I_1$、$I_2$,则电压表$\mathrm{V}_1$的示数分别为$U_1=U-I_1(R_2+R_3)$,$U_1'=U-I_2(R_2+R_3)$,所以电压表$\mathrm{V}_1$的示数的变化量$\Delta U_1=U_1-U_1'=U-I_1(R_2+R_3)-[U-I_2(R_2+R_3)]=(I_2-I_1)(R_2+R_3)=\Delta I(R_2+R_3)$,即$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$,故C错误。电压表$\mathrm{V}_2$的示数分别为$U_2=U-I_1R_3$,$U_2'=U-I_2R_3$,所以电压表$\mathrm{V}_2$的示数变化量$\Delta U_2=U_2-U_2'=U-I_1R_3-(U-I_2R_3)=(I_2-I_1)R_3=\Delta IR_3$,即$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$,故D正确。故选D。
解析
【分析】首先明确电路连接方式:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表测电路电流,$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$的总电压。滑片$P$从$b$端移至$a$端时,滑动变阻器接入电阻变小,总电阻变小,结合欧姆定律分析电流变化;再根据串联电路电压规律分析各电压表示数变化,最后推导电压变化量与电流变化量的比值,判断选项。
【解析】
1. 电路结构:由图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表$\mathrm{A}$测电路电流,$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$的总电压。
2. 电流变化:滑片$P$由$b$端移至$a$端,$R_1$接入电阻变小,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2+R_3$变小,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$,电路电流$I$变大,电流表示数变大,故A错误。
3. $\mathrm{V}_2$示数变化:$R_3$是定值电阻,由$U=IR$,电流$I$变大则$R_3$两端电压$U_3=IR_3$变大;串联电路总电压等于各部分电压之和,即$U=U_2+U_3$($U_2$为$\mathrm{V}_2$示数),故$U_2=U-U_3$,$U_3$变大则$U_2$变小,$\mathrm{V}_2$示数变小,故B错误。
4. $\Delta U_1$与$\Delta I$的比值:设滑片移动前后电流为$I_1$、$I_2$,$\mathrm{V}_1$示数$U_1=U-I_1(R_2+R_3)$,$U_1'=U-I_2(R_2+R_3)$,则$\Delta U_1=|U_1-U_1'|=\Delta I(R_2+R_3)$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$,C错误。
5. $\Delta U_2$与$\Delta I$的比值:$\mathrm{V}_2$示数$U_2=U-I_1R_3$,$U_2'=U-I_2R_3$,则$\Delta U_2=|U_2-U_2'|=\Delta I R_3$,故$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$,D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题为串联电路动态分析典型题,需明确电表测量对象,结合欧姆定律和串联电压规律分析电表示数,重点掌握电压变化量与电流变化量的比值推导,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路结构:由图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表$\mathrm{A}$测电路电流,$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V}_2$测$R_1$和$R_2$的总电压。
2. 电流变化:滑片$P$由$b$端移至$a$端,$R_1$接入电阻变小,总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2+R_3$变小,电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$,电路电流$I$变大,电流表示数变大,故A错误。
3. $\mathrm{V}_2$示数变化:$R_3$是定值电阻,由$U=IR$,电流$I$变大则$R_3$两端电压$U_3=IR_3$变大;串联电路总电压等于各部分电压之和,即$U=U_2+U_3$($U_2$为$\mathrm{V}_2$示数),故$U_2=U-U_3$,$U_3$变大则$U_2$变小,$\mathrm{V}_2$示数变小,故B错误。
4. $\Delta U_1$与$\Delta I$的比值:设滑片移动前后电流为$I_1$、$I_2$,$\mathrm{V}_1$示数$U_1=U-I_1(R_2+R_3)$,$U_1'=U-I_2(R_2+R_3)$,则$\Delta U_1=|U_1-U_1'|=\Delta I(R_2+R_3)$,故$\frac{\Delta U_1}{\Delta I}=R_2+R_3$,C错误。
5. $\Delta U_2$与$\Delta I$的比值:$\mathrm{V}_2$示数$U_2=U-I_1R_3$,$U_2'=U-I_2R_3$,则$\Delta U_2=|U_2-U_2'|=\Delta I R_3$,故$\frac{\Delta U_2}{\Delta I}=R_3$,D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题为串联电路动态分析典型题,需明确电表测量对象,结合欧姆定律和串联电压规律分析电表示数,重点掌握电压变化量与电流变化量的比值推导,对逻辑分析能力有一定要求。
【难度系数】0.5
6. [合肥模拟] 在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,$R_1=R_2$,$R_3$为滑动变阻器,当$R_3$的滑片向下移动时,五个电表的示数都发生了变化,电表A、V₁、V₂、V₃和V₄的示数变化量大小分别用$\Delta I$、$\Delta U_1$、$\Delta U_2$、$\Delta U_3$和$\Delta U_4$表示,在这个过程中,下列说法中正确的是 (

A.电流表A示数增大
B.$\Delta U_2$小于$\Delta U_1$
C.$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$变大
D.$\Delta U_4$与$\Delta U_2$大小相等
D
)A.电流表A示数增大
B.$\Delta U_2$小于$\Delta U_1$
C.$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$变大
D.$\Delta U_4$与$\Delta U_2$大小相等
答案
6.D 【点拨】由电路图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压,电压表$\mathrm{V}_2$测$R_2$两端电压,电压表$\mathrm{V}_3$测$R_3$两端电压,电压表$\mathrm{V}_4$测$R_2$和$R_3$两端的电压之和,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器$R_3$的滑片向下移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故A错误。由$U=IR$可知,$R_1$、$R_2$两端的电压均变小,由于$R_1=R_2$,且串联电路电流处处相等,由$\Delta U=\Delta IR$知$\Delta U_2=\Delta U_1$,故B错误。电压表$\mathrm{V}_3$的示数变化量$\Delta U_3=(U-I'R_1-I'R_2)-(U-IR_1-IR_2)=(I-I')(R_1+R_2)=\Delta I(R_1+R_2)$,则$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}=R_1+R_2$,即$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$不变,故C错误。电压表$\mathrm{V}_4$的示数变化量$\Delta U_4=(U-I'R_1)-(U-IR_1)=(I-I')R_1=\Delta IR_1=\Delta U_1=\Delta U_2$,故D正确。
解析
【分析】首先明确电路结构:$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表A测电路电流;电压表$\mathrm{V_1}$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V_2}$测$R_2$两端电压,$\mathrm{V_3}$测$R_3$两端电压,$\mathrm{V_4}$测$R_2$和$R_3$的总电压。当$R_3$滑片向下移动时,接入电阻变大,总电阻变大,电源电压不变,结合欧姆定律和串联电路电压规律,逐一分析各选项的电压、电流变化关系。
【解析】
1. 确定电路与电表测量对象:由电路图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表A测串联电路的电流;$\mathrm{V_1}$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V_2}$测$R_2$两端电压,$\mathrm{V_3}$测$R_3$两端电压,$\mathrm{V_4}$测$R_2$和$R_3$两端的总电压。
2. 分析电流变化:当$R_3$的滑片向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2+R_3$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,即电流表A的示数变小,故选项A错误。
3. 分析$\Delta U_1$与$\Delta U_2$的关系:根据$U=IR$,$R_1$、$R_2$两端电压分别为$U_1=IR_1$、$U_2=IR_2$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_1=\Delta I· R_1$,$\Delta U_2=\Delta I· R_2$。已知$R_1=R_2$,所以$\Delta U_1=\Delta U_2$,故选项B错误。
4. 分析$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$的变化:电源电压$U=U_1+U_2+U_3$,因此$U_3=U-U_1-U_2$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_3=\Delta U_1+\Delta U_2=\Delta I· R_1+\Delta I· R_2=\Delta I(R_1+R_2)$,则$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}=R_1+R_2$,该比值为定值,保持不变,故选项C错误。
5. 分析$\Delta U_4$与$\Delta U_2$的关系:$\mathrm{V_4}$测$R_2$和$R_3$的总电压,即$U_4=U-U_1$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_4=\Delta U_1$。结合步骤3中$\Delta U_1=\Delta U_2$,可得$\Delta U_4=\Delta U_2$,故选项D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题为电学动态电路分析题,需准确判断各电表的测量对象,结合串联电路特点和欧姆定律推导电压变化量与电流变化量的关系,对电路分析能力要求较高,是电学核心题型。
【难度系数】0.4
【解析】
1. 确定电路与电表测量对象:由电路图可知,$R_1$、$R_2$、$R_3$串联,电流表A测串联电路的电流;$\mathrm{V_1}$测$R_1$两端电压,$\mathrm{V_2}$测$R_2$两端电压,$\mathrm{V_3}$测$R_3$两端电压,$\mathrm{V_4}$测$R_2$和$R_3$两端的总电压。
2. 分析电流变化:当$R_3$的滑片向下移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2+R_3$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,即电流表A的示数变小,故选项A错误。
3. 分析$\Delta U_1$与$\Delta U_2$的关系:根据$U=IR$,$R_1$、$R_2$两端电压分别为$U_1=IR_1$、$U_2=IR_2$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_1=\Delta I· R_1$,$\Delta U_2=\Delta I· R_2$。已知$R_1=R_2$,所以$\Delta U_1=\Delta U_2$,故选项B错误。
4. 分析$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}$的变化:电源电压$U=U_1+U_2+U_3$,因此$U_3=U-U_1-U_2$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_3=\Delta U_1+\Delta U_2=\Delta I· R_1+\Delta I· R_2=\Delta I(R_1+R_2)$,则$\frac{\Delta U_3}{\Delta I}=R_1+R_2$,该比值为定值,保持不变,故选项C错误。
5. 分析$\Delta U_4$与$\Delta U_2$的关系:$\mathrm{V_4}$测$R_2$和$R_3$的总电压,即$U_4=U-U_1$;当电流变化$\Delta I$时,电压变化量$\Delta U_4=\Delta U_1$。结合步骤3中$\Delta U_1=\Delta U_2$,可得$\Delta U_4=\Delta U_2$,故选项D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题为电学动态电路分析题,需准确判断各电表的测量对象,结合串联电路特点和欧姆定律推导电压变化量与电流变化量的关系,对电路分析能力要求较高,是电学核心题型。
【难度系数】0.4
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