第十五講--電路動態分析、故障分析一、思維導圖題型1題型1歐姆定律基礎概念題型2開關通斷引起的動態變化題型3滑片引起的動態分析常規題題型4滑動電壓表題型5常規式圖像分析題型6函數式圖像分析問題題型7取值范圍問題題型8變化量問題題型9電路故障分析題型10歐姆定律的計算三、知識梳理考點1歐姆定律1.內容：導體中的電流和導體兩端的電壓成,與導體的電阻成 .2.公式3.變形式：求電壓U=；求電阻R=【答案】1.正比，反比；2.I=U/R；3.U=IR,R=U/I考點2歐姆定律串并聯電路特點電路類型串聯電路并聯電路連接方式電流規律I總=I1=I2I總=I1+I2電壓規律U總=U1+U2U總=U1=U2電阻規律電阻關系R總=電阻關系R總=分壓作用串聯分壓跟阻值成正比分流作用并聯分流與阻值成反比口訣串正并反考點3串聯電路動態分析此時R2向右移，問電阻R1兩端電壓U1,R2兩端電壓U2，電路中電流I怎么變?考點4并聯電路動態分析電路動態分析步驟：1.分析清楚電路類型（串聯還是并聯）2.分析清楚電壓表電流表測量對象3.結合歐姆定律分析考點5電路故障分析1.電路故障有短路和斷路兩種類型：①電路中出現短路時，電路中有電流通過（電流表有示數），被短路兩點之間沒有電壓；②電路中出現斷路時，斷路部分沒有電流通過（電流表無示數），斷路兩點之間有電壓。2.利用電流表、電壓表判斷電路故障的方法：電流表電路故障電壓表故障位置無示數電路斷路有示數和電壓表并聯部分斷路無示數和電壓表并聯部分以外的電路斷路有示數電路短路有示數和電壓表并聯部分以外的電路短路無示數和電壓表并聯部分短路考點6變化量問題總結:1.明確公式R定=只能求定值電阻阻值，不可用于求變化的電阻（如滑動變阻器的阻值）而公式是電阻的計算式，適用于求任何純電阻電路中的電阻2.對于電壓表的示數變化，明確它的意義:考點7取值范圍問題1.滑動變阻器接入電阻的范圍滑動變阻器取值范圍確定方法：①滑片往左移動，分析各電表示數變化，觀察是否觸碰極限②滑片往左移動，分析各電表示數變化，觀察是否觸碰極限2.電路的電流、電壓的極值：電壓電流極限應該取保證安全的最低值以此題為例：如圖所示，測量小燈泡電功率的電路圖，電源電壓恒為6V，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，滑動變阻器規格“50Ω如圖所示，測量小燈泡電功率的電路圖，電源電壓恒為6V，電流表量程0~0.6A，電壓表量程0~3V，滑動變阻器規格“50Ω

1A”，小燈泡規格“2.5V0.625W”，若不考慮小燈泡阻值隨溫度的變化，小燈泡兩端電壓不允許超過額定值，閉合開關，下列說法正確的是（）

電流表增大觸碰電流極限對應R滑min電流表增大觸碰電流極限對應R滑minR滑減小R總減小R滑減小R總減小滑片左移不會觸碰電壓極限電壓表示數減小不會觸碰電壓極限電壓表示數減小不會觸碰電流極限電流表減小不會觸碰電流極限電流表減小R滑增大R總增大R滑增大R總增大滑片右移觸碰電壓表的電壓極限對應R滑max觸碰電壓表的電壓極限對應R滑max電壓表示數增大四、題型分類題型1歐姆定律基礎概念1.(2022秋·余杭區期末)對于歐姆定律公式的理解，下列說法中錯誤的是()A.對某一導體來說，導體中的電流與其兩端電壓成正比B.在電壓相同的條件下，不同導體中的電流與導體的電阻成反比C.導體中的電流與導體的電阻及其兩端的電壓有關D.由得,說明R與U成正比,與I成反比【答案】D【解答】解:A、對某一導體來說,導體中的電流與其兩端電壓成正比。“對某一導體來說”。就說明電阻是一定的，所以導體中的電流與其兩端電壓成正比。故A正確:B、在電壓相同的條件下，不同導體電阻不同，所以在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。故B正確;C、導體中的電流與導體的電阻及其兩端的電壓有關，因為當電阻變大時,電流變小，反之，電阻變小,電流變大。故C正確；D、因為電阻是導體本身的一種特性，只與本身的材料、長度、橫截面積和溫度有關,與電流電壓無關。故D錯誤，故選:D。2.(2023秋·青浦區期末)電路中通過同一盞燈的電流與燈兩端電壓的關系是()A.電流會隨電壓的減小而增大B.電流會隨電壓的增大而增大C.電流會隨電壓的增大而減小D.電流不會隨電壓的變化而變化【答案】B【解答】解:由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，當電路中同一盞燈兩端的電壓增大時,電流也會增大，且電壓的增幅大于電流的增幅，即電流會隨電壓的增大而增大，故B正確，ACD錯誤。故選:B。題型2開關通斷引起的動態變化1.如圖所示電路,下列有關說法正確的是(A.斷開S，通過L1的電流比L2大B.斷開S，通過L1與L2的電流一樣大C.閉合S，L1和L2都會亮D.閉合S，L2會更亮【答案】B【解析】AB、串聯電路中，電流處處相等，所以斷開S，通過L與L2的電流一樣大，故A錯誤，B正確;CD、閉合S，Li亮，但L2短路，不會亮，故CD錯誤。故選:B。2.在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，電鍵S1、S2同時閉合時，電路中（）A．電壓表V的示數不變B．電流表A1的示數變大C．電壓表V示數與電流表A1示數的比值不變D．電壓表V示數與電流表A示數的乘積變大【答案】B。【解析】當電鍵S1、S2同時閉合時，電路為R1的簡單電路，電壓表無示數，兩電流表均測通過R1的電流，當電鍵S1、S2均閉合時，R1與R2并聯，電壓表測電源的電壓，電流表A測干路電流，電流表A1測R1支路的電流；根據電源的電壓可知電壓表示數的變化，根據并聯電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R1電流的變化，根據并聯電路的電流特點可知干路電流的變化，然后判斷選項得出答案。題型3滑片引起的動態分析常規題解題步驟：1.簡化電路，分析用電器的連接方式，到底是串聯還是并聯。2.看電壓表和電流表的測量對象是誰。3.動態分析1.（2023?拱墅區模擬）如圖所示，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，各電表的示數變化情況正確的是（）A．電流表A1示數變小，A2示數變大，A3示數變小；電壓表V1示數變小，V2示數變大 B．電流表A1示數變大，A2示數變大，A3示數變小；電壓表V1示數變小，V2示數變大 C．電流表A1示數變小，A2示數變小，A3示數變小；電壓表V1示數變小，V2示數變大 D．電流表A1示數變小，A2示數變大，A3示數變大；電壓表V1示數變小，V2示數變大【答案】A【解答】解：因滑片右移，則滑動變阻器接入電阻增大，則電路中總電阻增大；則由歐姆定律可知，干路電流減小，即A1示數減小；則R1兩端的電壓減小，即V1示數減小；因總電壓不變，則并聯部分電壓增大，即V2示數增大；則對R2由歐姆定律可得，流過R2的電流增大；因干路電流減小，故通過R3的電流減小，故A3示數減小；故選：A。2.（2021?西湖區校級模擬）如圖所示電路，電源電壓6V保持不變，定值電阻的阻值為10Ω，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，當開關閉合滑片由b端向a端移動過程中，以下說法正確的是（）A．電壓表的示數減少 B．當滑片移到中點時，電壓表示數為2V C．當滑片移到a端時，電流表示數為0.2A D．電壓表示數與電流表示數的比值不變【解答】解：A、滑片由b端向a端移動滑動變阻器接入電路的電阻變小，根據串聯電路電壓規律結合歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變大，所以A錯誤；B、當滑片移到中點時，滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω，根據串聯電路電壓規律結合歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓為電源電壓的一半，電壓表示數為3V，故B錯誤。C、當滑片移到a端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，根據歐姆定律可知I=UD、電壓表示數與電流表示數的比值是定值電阻的阻值，導體的電阻不會改變，所以D正確。故選：D。題型4滑動電壓表1.（2023?鄞州區校級一模）如圖所示的電路，閉合開關S，保持電源電壓不變，當滑片P向左移動過程中（）A．小燈泡變暗 B．電流表示數變大 C．電壓表示數不變 D．電路的總功率不變【答案】D【解答】解：由電路圖知，閉合開關S，滑動變阻器與燈泡串聯，電流表測量電路中的電流，電壓表串聯在滑片上，相當于斷路，因而滑動變阻器接入電路的電阻值始終不變，根據串聯電路的電阻規律知，總電阻不變，根據歐姆定律知，電路中的電流不變，因而燈泡的亮度不變，故A、B錯誤；電壓表測量滑片右側部分電阻的電壓，根據歐姆定律知，電壓表示數U＝IR，電流不變，當滑片P向左移動過程中電壓表所測電壓部分的電阻變大，則電壓表示數變大，故C錯誤；電路的電壓不變，電流不變，根據P＝UI可知電路的總功率不變，故D正確。故選：D。2.（2023?杭州模擬）小明同學想測出未知電阻R1的阻值，他連接的電路如圖。若電源電壓不變，開關S閉合后，他將滑片向左移動。此時（）A．電流表示數變大，兩電表示數之比不變 B．電壓表示數變小，兩電表示數之比不變 C．電流表示數變大，電壓表示數變小 D．電壓表示數變大，電流表示數變小【答案】A【解答】解：由電路圖可知，定值電阻與滑動變阻器串聯，電流表測電路中的電流，電壓表V測未知電阻R1兩端電壓；由電路圖可知，開關S閉合后，將滑動變阻器的滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，因串聯電路的總電阻等于各分電阻之和，所以電路的總電阻變小，由I＝可得，電路電流變大，即電流表的示數變大；由U＝IR可知，未知電阻R1兩端電壓變大，即電壓表V示數變大；由歐姆定律可知，電壓表V示數與電流表A示數的比值等于未知電阻R1的阻值，因此電壓表V示數與電流表A示數之比不變。綜上可知，A正確、BCD錯誤。故選：A。題型5常規式圖像分析1.（2021?杭州模擬）如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P從右端滑到左端的過程中，R1、R2的I﹣U關系圖象如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．圖線A是電阻R1的I﹣U關系圖象 B．電源電壓為18V C．R1的阻值是15Ω D．滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，V2測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時，電路中的電流最大，R1兩端的電壓最大，R2兩端的電壓為0，由圖象可知，A為滑動變阻器R2的U﹣I關系圖象，B為電阻R1的U﹣I圖象，故A錯誤；（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由U﹣I圖象可知，電路中的最小電流I＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝4V，R2兩端的電壓U2＝14V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源電壓：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正確；由I=UR可得，定值電阻RR1=U1I=4V0.2A=20故選：B。2.（2023春?鄞州區期末）如圖甲所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器的滑片從最右端移到最左端的整個過程中，電流表示數l與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．電源電壓是6V B．定值電阻R1的阻值是10Ω C．滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍為0Ω～10Ω D．當電流表示數為0.2A時，定值電阻R1和滑動變阻器R2兩端電壓之比是2：1【答案】C【解答】解：AB.由圖甲知，電路為定值電阻和滑動變阻器組成的串聯電路，電流表測量電路電流，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，由圖乙數據，根據歐姆定律和串聯電路電壓規律可列出方程：U總＝2V+0.2AR1……①U總＝0.6AR1……②解得：U總＝3V，R1＝5Ω，故AB錯誤。C.由圖乙知，當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，其兩端的電壓最大，電流最小，故滑動變阻器的最大阻值R2最大＝＝＝10Ω，故C正確。D.當電流表示數為I2＝0.2A時，定值電阻R1兩端的電壓U1＝U總﹣U2＝3V﹣2V＝1V，定值電阻R1和滑動變阻器R2兩端電壓之比是1：2，故D錯誤。故選：C。3.（2021?鄞州區模擬）如圖甲所示滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數變化的規律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．滑片向左移動時，電壓表示數變大 B．滑動變阻器的最大阻值為60Ω C．電源電壓為5V，R0的阻值為10Ω D．滑片移動過程中，兩電表變化量的比值不變【解答】解：A、由圖甲可知，該電路為R0和R的串聯電路，電流表測電路中的電流，電壓表測R兩端的電壓；當滑片向左移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，由串聯電路的分壓規律可知滑動變阻器兩端的電壓變小，即電壓表示數變小，故A錯誤；B、當滑片在b端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，此時電路總電阻最大，由歐姆定律可知電路中的電流最小，由圖乙可知最小電流為I小＝0.1A，此時電壓表示數為5V，即滑動變阻器兩端的電壓為UR＝5V，由I=UR可知滑動變阻器的最大阻值為：C、由圖乙可知，當電路中的電流為I1＝0.6A時，電壓表示數為0V，即滑動變阻器兩端的電壓為0V，則電源電壓為：U＝I1R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①當電路中的電流為I2＝0.4A時，電壓表的示數為2V，即滑動變阻器兩端的電壓為UR′＝2V，由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知電源電壓為：U＝UR′+I2R0＝2V+0.4A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②聯立①②解得：U＝6V，R0＝10Ω；故C錯誤；D、由上述分析可知，電壓表并聯在R兩端，由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知電壓表V示數變化量：ΔU＝（U﹣I1R0）﹣（U﹣I2R0）＝I2R0﹣I1R0＝ΔIR0，則ΔUΔI=R綜上可知，無論滑片左移或右移時，電壓表示數變化量與電流表示數變化量的比值一定不變，故D正確。故選：D。題型6函數式圖像分析問題1.（2023?寧波）如圖，電路中電流I大小始終不變，R0為定值電阻。閉合開關S，據電壓表示數U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線①；斷開開關S，據電壓表示數U與電阻箱阻值R的大小關系可以繪制U﹣R圖線②。把IR0記為U0，下列能正確表示圖線①、②的是（）A． B． C． D．【解答】解：由歐姆定律I=U閉合開關S，R0定值電阻短路，只有電阻箱R接入電路，電壓表測量電阻箱R兩端電壓U＝IR，又知電流I大小始終不變，可知U﹣R圖線①U＝IR是正比例函數關系，是一條從原點出發的射線（U、R均為正數）；斷開開關S，定值電阻R0和電阻箱R串聯接入電路，電壓表測量電阻箱R和定值電阻R兩端電壓，由串聯電路電壓規律可知：U＝UR+UR0=IR+IR0，又知電流I大小始終不變，R0是定值電阻，可知U﹣R圖線②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函數關系，且與縱軸交點為（0，U故ACD錯誤，B正確。故選：B。2.（2023?溫州一模）已知導體的電阻跟導體的長度成正比。在如圖所示的電路中，粗細均勻的電阻絲ab長為L，滑片P與ab接觸良好，并可自由滑動，R0為定值電阻，電源電壓不變。若以P離a點的距離x為橫坐標，電壓表示數U為縱坐標，閉合開關S，U隨x變化的圖線為（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R0與電阻絲串聯，電壓表測滑片P左側電阻絲兩端的電壓。因電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路，所以，滑片移動時，電路中的總電阻不變，由I=U又因導體的電阻跟導體的長度成正比，所以，由U＝IR可知，電壓表示數與P離a點的距離x成正比，則U隨x變化的圖線應為過原點的一條斜直線，故B正確、ACD錯誤。故選：B。3.（2023?鹿城區校級一模）將一定值電阻與一恒流源（電源輸出的電流恒定，電源電壓可變）連接成如圖所示的電路，閉合開關后，謂節滑動變阻器的滑片，讀取電壓表示數U和電流表示數I，多次測量后作出U隨I變化的圖像，其中正確的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：由電路圖可知，R與滑動變阻器并聯，電壓表測電源電壓，電流表測通過滑動變阻器的電流；因為并聯電路各支路兩端的電壓相等，等于電源電壓，所以電源電壓：U＝UR，因為并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，則通過電阻R的電流為：IR＝I總﹣I，由歐姆定律可得：電壓表示數：U＝UR＝IRR＝（I總﹣I）R＝I總R﹣IR，因干路中的總電流不變，由此可知，U與I成一次函數關系，故B正確，ACD錯誤。故選：B。題型7取值范圍問題1.（2023?湖州模擬）如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L的額定電流為0.6A，滑動變阻器R的最大阻值為50Ω，電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～15V”閉合開關S、在保證電路安全的前提下，最大范圍調節滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數與電壓表示數、電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖像，如圖乙、丙所示。則下列說法中不正確的是（）A．電源電壓為16V B．小燈泡的額定功率為3.6W C．當電流表示數為0.25A時，滑動變阻器消耗的電功率為2.75W D．若將電壓表量程換為0～3V，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為18Ω～50Ω【解答】解：由電路圖可知，燈泡L和滑動變阻器R串聯，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中的電流；A、當電流表示數為0.6A時，由圖乙可知電壓表示數為6V，即燈泡兩端的電壓UL＝6V；由圖丙可知滑動變阻器連入電路的阻值為10Ω，則滑動變阻器兩端的電壓為：UR＝IR＝0.6A×10Ω＝6V，由串聯電路電壓的特點可知電源電壓為：U＝UL+UR＝6V+6V＝12V，故A錯誤；B、由題知燈泡的額定電流為0.6A，由圖乙可知，當電流為0.6A時，電壓表示數為6V，即燈泡兩端的額定電壓UL＝6V，則燈泡的額定功率為：PL＝IUL＝0.6A×6V＝3.6W；故B正確；C、當電流表示數為0.25A時，由圖乙可知電壓表示數為1V，即燈泡兩端的電壓UL′＝1V，根據串聯電路電壓的特點可知滑動變阻器兩端的電壓為：UR′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，則滑動變阻器消耗的電功率為：PR＝I′UR′＝0.25A×11V＝2.75W，故C正確；D、若將電壓表量程換為0～3V，則燈泡兩端電壓最大為：ULmax＝3V，則由圖乙可知，電路中的電流為0.5A，由串聯電路電壓特點可知滑動變阻器兩端電壓最小為：URmin＝U﹣ULmax＝12V﹣3V＝9V，滑動變阻器連入電路的最小阻值為：Rmin=URminI″=9V0.5A=18Ω故選：A。2.（2023春?余姚市月考）如圖所示，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V。開關S閉合后，在滑動變阻器的滑片P滑動過程中，在保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下，下列說法正確的是（）A．滑動變阻器的滑片P允許滑到最左端 B．電流表的示數范圍為0.3A～0.6A C．電壓表最小示數是1V D．滑動變阻器允許接入的最大阻值為10Ω【答案】C【解答】解：A、當滑片滑到最左端時，電源電壓全部提供給R1，其電壓為6V，超過電壓表量程，故A不符合題意；B、由于電壓表最大示數為3V，此時電路中電流最大，I＝＝0.3A，故B不符合題意；C、當滑片在最右端時，電壓表示數最小，R＝R1+R2＝10Ω+50Ω＝60Ω，I＝＝0.1A，U1＝IR1＝0.1A×10Ω＝1V，故C符合題意；D、此電路中電壓表示數越大，電流表示數也越大，當電壓表為3V時，為了安全，不能再大了，此時電流才是0.3A，所以電壓表先達到最大量程，此時滑動變阻器接入電阻為10Ω，所以滑動變阻器接入電阻最小為10Ω，故D不符合題意；故選：C。題型8變化量問題1.（2023秋?舟山月考）在如圖所示的電路中，電源電壓保持U不變。電路中定值電阻R大于R0。將滑動變阻器滑片向下滑動，電壓表V1、V2、V3示數變化量的絕對值分別為ΔV1、ΔV2、ΔV3，電流表A示數變化量的絕對值為ΔI，則下列判斷不正確的是（）A．ΔV1大于ΔV2 B．ΔV2大于ΔI?R0 C．電壓表V2的示數減小 D．電路總功率變大【答案】B【解答】解：分析電路時，電壓表所在電路可視斷路，則可知變阻器、R0、R串聯，電流表測電路的電流，電壓表V1、V2、V3分別測量R、R與變阻器兩端的總電壓、變阻器兩端的電壓。A、根據串聯電路電壓的規律和歐姆定律可得電壓表V2的示數：U2＝U﹣IR0，根據歐姆定律可得電壓表V1的示數：U1＝IR，則可得：＝R0﹣﹣﹣﹣﹣①，＝R﹣﹣﹣﹣﹣﹣②已知R＞R0，由①②得：＞，故ΔV1大于ΔV2，故A正確；B、由①可得：ΔV2＝ΔIR0，故B錯誤；CD、當滑動變阻器滑片向下滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，電路的總電阻變小，由歐姆定律可知電路中電流增大，電源電壓保持U不變，根據P＝UI可知電路的總功率變大，故D正確；由于電路中電流增大，且U2＝U﹣IR0，所以電壓表V2的示數減小，故C正確；故選：B。2.（2023秋?涪城區校級期末）（多選）如圖所示，電源電壓不變，已知定值電阻R1＞R2，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從中點向b端移動一段距離，電壓表V1、V2示數的變化量分別為ΔU1、ΔU2，電流表示數的變化量為ΔI。下列判斷正確的是（）A． B．ΔU1＝ΔU2 C． D．ΔU1＞ΔU2【答案】CD【解答】解：由電路圖可知，R1與R0、R2串聯，電壓表V1測R0與R2兩端的電壓之和，電壓表V2測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。將滑動變阻器的滑片P從中點向b端移動一段距離，設移動前后電路中的電流分別為I1、I2，由I＝可得，電壓表V2示數的變化量：ΔU2＝U2﹣U2′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2＝ΔIR2，則：|ΔU2|＝|ΔIR2|；因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電壓表V1示數的變化量：ΔU1＝U1﹣U1′＝（U﹣I1R1）﹣（U﹣I2R1）＝（I2﹣I1）R1＝﹣ΔIR1，則|ΔU1|＝|ΔIR1|，所以，，故C正確、A錯誤；已知定值電阻R1＞R2，則：|ΔU1|＞|ΔU2|，故B錯誤、D正確。故選：CD。題型9電路故障分析1.（2022?蘭溪市模擬）如圖所示電路，電源電壓3V保持不變，電流表量程是0～0.6A，電壓表量程是0～3V，定值電阻R1＝15Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為15Ω。請完成下列問題：（1）為保證電路安全，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為。（2）閉合開關S，電流表的示數為0.2A，無論怎么移動滑動變阻器滑片P，發現電流表示數不變，出現此故障的原因可能是。【答案】（1）7.5Ω；（2）滑動變阻器斷路。【解答】解：由電路圖可知，閉合開關S，定值電阻R1和滑動變阻器R2并聯，電壓表測量電源電壓，電流表測量干路中的電流；（1）根據并聯電路的電壓規律可知，U1＝U2＝U＝3V，則通過R1的電流I1＝＝＝0.2A；電流表所選量程為0～0.6A，則干路允許通過的最大電流I＝0.6A，由并聯電路的電流規律可知，通過滑動變阻器R2的最大電流I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值R2＝＝＝7.5Ω；（2）并聯電路各支路互不影響，通過R1的電流I1＝0.2A始終不變，移動變阻器滑片P，發現電流表示數始終等于0.2A不變，說明通過滑動變阻器的電流為0，因而電路的故障是滑動變阻器斷路。故答案為：（1）7.5Ω；（2）滑動變阻器斷路。題型10歐姆定律的計算1.（2022?淳安縣校級一模）小金設計了一個用電壓表的示數變化反映環境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖甲所示其中，電源電壓4V（恒定不變），電壓表的量程為0～3V，R0是阻值為150Ω定值電阻，Rt是熱敏電阻，其電阻隨環境溫度變化的關系如圖乙所示。閉合開關S后，試回答：（1）電壓表的示數會隨著環境溫度的升高而（選填“變小”“變大”或“不變”）。（2）當環境溫度為20℃時，電壓表的示數是多少？（3）該電路允許的最高環境溫度是多少？【解答】解：由電路圖可知，R0與Rt串聯，電壓表測R0兩端的電壓。（1）由圖乙可知，當環境溫度升高時，熱敏電阻的阻值隨環境溫度升高而減小，根據串聯分壓原理可知熱敏電阻兩端的電壓變小，串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，所以電壓表的示數會隨著環境溫度的升高而變大；（2）由圖乙可知，當環境溫度為20℃時，熱敏電阻Rt的阻值為250Ω，串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，根據歐姆定律可得此時通過電路的電流：I=U則電壓表的示數：U0＝IR0＝0.01A×150Ω＝1.5V；（3）由題意可知，電壓表示數允許最大值為3V，則R0兩端電壓的最大值為3V，此時電路能夠測量的溫度最高，因串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，所以，Rt兩端的電壓：Ut＝U﹣U0＝4V﹣3V＝1V，因串聯電路中各處的電流相等，所以，此時電路中的電流為：I0=U由歐姆定律可知此時熱敏電阻的阻值：Rt=UtI由圖乙可知，熱敏電阻的阻值為50Ω時對應溫度為100℃，即最高環境溫度為100℃。答：（1）變大；（2）當環境溫度為20℃時，電壓表的示數是1.5V；（3）電路所允許的最高環境溫度為100℃。2.（2021?杭州模擬）傳感器可以把力學物理量轉化成電學信號，然后通過相互之間的函數關系，直接引用力的大小。測量壓力大小的壓力傳感器，工作原理如圖所示，其中M、N均為絕緣材料，M、N間有可收縮的導線（電阻大小不計），彈簧上端和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起，電源電壓恒為12V，已知壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關系。閉合開關S，壓力F0＝0時，滑片P在最上端；壓力F1＝1N時，電流表示數為1A，電壓表示數為3V，當滑片P滑至最下端時，電壓表示數為7.5V．求：（1）定值電阻R1的大小；壓力F1與R2阻值之比k；（2）當滑片P滑至最下端時，壓力F2的大小；（3）壓力F的大小與電壓表示數之間的函數關系表達式。【解答】解：（1）由圖可知，R1、R2串聯，電壓表測R2兩端電壓，電流表測電路中電流，當F1＝1N時，電流表示數為1A，電壓數為3V，由串聯電路特點可知，此時U1＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V，并且：I1＝I2＝1A，由歐姆定律可得，R1的阻值：R1=U1I此時R2連入電路的阻值：R2=U2I所以壓力F1與R2阻值之比：k=F1R（2）當滑片P滑至最下端時，變阻器連入阻值最大，電壓表示數為7.5V，此時電路中電流：I'＝I2′＝I1′=U所以R2的最大值：R2最大=U2'因為壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關系，即：F＝kR2，所以壓力F2=13N/Ω×R2最大=13N/（3）由F＝kR2有：R2=F串聯電路特點和歐姆定律表示電壓表示數：UV＝IR2=UR1+化簡可得：F=3答：（1）定值電阻R1為9Ω；壓力F1與R2阻值之比k為13N/Ω（2）當滑片P滑至最下端時，壓力F2為5N；（3）壓力F的大小與電壓表示數之間的函數關系表達式為F=3五、課后鞏固1.（2021?蕭山區校級模擬）如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，當滑片P從a點滑到b點過程中，電流表的示數從Ia變為Ib．下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數U與電流表示數I之間關系的是（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，定值電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，由I=UU＝U電源﹣IR0，據此可知，U﹣I圖象是一次函數圖象，故CD錯誤；當滑片位于a點時，變阻器接入電路中的電阻較小，電路中的電流較大，由U＝U電源﹣IR0可知，電壓表的示數較小，故A錯誤、B正確。故選：B。2.（2023?杭州模擬）如圖所示是一種風速測定裝置。其中風速表是由電壓表改裝而成，R為定值電阻，R1為滑動變阻器，“T”型管道的豎直管內裝有可上下自由移動的輕質活塞，活塞通過輕質細桿和滑動變阻器的滑片相連。則風速變大時（）A．活塞上方氣壓變大，活塞向下移動 B．活塞上方氣壓變小，活塞向下移動 C．R1接入電路的電阻變大，風速表示數變大 D．R1接入電路的電阻變小，風速表示數變大【答案】D【解答】解：當風速變大時，活塞上方氣壓變小，活塞向上移動，滑動變阻器接入電路的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據歐姆定律可知，電路中電流變大，定值電阻兩端電壓變大，即電壓表（風速表）示數變大。故選：D。3.如圖所示電路中，電源電壓保持不變，先閉合開關S1，觀察電流表、電壓表的示數；再閉合開關S2、S3，電表示數的變化情況正確的是（）A．電流表示數變大，電壓表示數變大B．電流表示數變小，電壓表示數變小C．電流表示數變大，電壓表示數變小D．電流表示數變小，電壓表示數變大【答案】A4.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小。下列電路中，符合電表示數隨壓力增大而減小的電路是（）A． B．

CD．【答案】A。【解析】（1）定值電阻R0與壓敏電阻串聯時，根據壓敏電阻與溫度的關系得出阻值的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化，根據串聯電路的電壓特點可知壓敏電阻兩端的電壓變化，然后分析電壓表的位置進行判斷；（2）定值電阻R0與壓敏電阻并聯時，根據并聯電路中各支路獨立工作、互不影響可知壓力變化時通過R0的電流不變，根據壓敏電阻與溫度的關系得出阻值的變化，根據歐姆定律可知通過壓敏電阻電流的變化，根據并聯電路的電流特點可知干路電流的變化，然后分析電流表的位置進行判斷。5.在如圖所示的電子壓力計中，滑動變阻器滑片P與彈簧上端固定在一起，彈簧的壓縮長度與受到的

壓力大小成正比，滑動變阻器PB段電阻為R1，當閉合開關S后（）A．電路中電流表的讀數隨壓力的增大而增大B．電路中電壓表的讀數隨壓力的增大而增大C．滑動變阻器R1的阻值隨壓力增大而增大D．把電壓表改成壓力機時表盤刻度均勻【答案】D。【解析】由圖示電路圖可知，電壓表測滑片P下方電阻兩端的電壓，電流表測電路中的電流。根據電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路可知，滑片移動時變阻器接入電路中的電阻不變，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，根據U=IR分析電壓表的示數變化和改成壓力表時表盤刻度是否均勻。6．（2023?寧波模擬）小寧利用如圖甲所示電路研究“電流與電壓關系”時，閉合開關S，滑動變阻器R2的滑片從最右端移動到最左端的整個過程中，定值電阻R1的U﹣I關系圖像如圖乙所示（U0、Um、I0均為已知量），電源電壓保持不變。用U0、Um、I0表達滑片分別在最右端、最左端時，滑動變阻器U﹣I關系圖像中端點的坐標是（）A．、（I0，Um﹣U0） B．（I0，Um﹣U0）、 C．、（I0，Um﹣U0） D．、（I0，U0）【答案】B【解答】解：滑動變阻器的滑片移動到左端時，滑動變阻器阻值為0，此時定值電阻單獨接入電路，定值電阻兩端電壓最大，為電源電壓，分析圖乙可知電源電壓值是Um；當滑動變阻器在最右端時，阻值最大，電流最小，結合圖乙分析可知電流為I0；定值電阻R0＝，滑動變阻器和定值電阻串聯，所以滑動變阻器兩端的電壓UP＝Um﹣U0；滑動變阻器的滑片移動到左端時，滑動變阻器阻值為0，此時定值電阻單獨接入電路，此時電流I′＝＝。。，故B正確，ACD錯誤。故選：B。7．（2023?鹿城區一模）如圖所示的電路，電源電壓U不變，R0為定值電阻，滑動變阻器規格為“60Ω1A”，R0的電功率為PR0，則當滑片P從右端向左端移動時，PR0與電流表示數IA圖像關系正確的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：由圖可知，該電路為串聯電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；根據P＝I2R可知：PR0＝R0，R0為定值電阻，所以PR0與電流表的示數IA成二次函數關系，其圖像是開口向上的拋物線的一部分，由于電路中的電流不可能為0，所以該圖像不過原點，根據選項可知，B正確。故選：B。8．（2023?溫州模擬）如圖是小榕設計的風速測試儀原理圖，其中探頭安裝在虛線框中，探頭與金屬桿、滑片P相連。當滑片向上移動時，電壓表讀數越大，表示風力越大。能夠實現“電壓表讀數越大，表示風力越大”的探頭形狀是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：當滑片向上移動時，電壓表讀數越大，表示風力越大。要實現“電壓表讀數越大，表示風力越大”。風速越大，產生向上的升力要越大，使滑片向上移動，即探頭方空氣流速大，壓強小；探頭下方空氣流速小，壓強大，探頭受到一個向上的壓強、壓力差，C中探頭形狀符合要求，故C正確，ABD錯誤。故選：C。9．（2022?綿陽）如圖所示，電源電壓恒定，R0是定值電阻，閉合開關S，將滑動變阻器滑片調到適當位置，電流表A示數為I1，電壓表V示數為U1；再將滑動變阻器滑片向右移動少許，電流表A示數為I2，電壓表V示數為U2，則（）A．I1＜I2，U1＜U2 B．I1＞I2，U1＞U2 C．， D．，【答案】D【解答】解：（1）由圖可知，閉合開關，定值電阻和滑動變阻器串聯接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測通過電路的電流，將滑動變阻器滑片調到適當位置，電流表A示數為I1，電壓表V示數為U1，再將滑動變阻器滑片向右移動少許，電流表A示數為I2，電壓表V示數為U2，此時滑動變阻器接入電路的電阻變大，串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，所以電路總電阻變大，根據歐姆定律可知通過電路的電流變大，根據串聯分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變大，定值電阻兩端的電壓變小，所以I1＜I2，U1＜U2，故A正確，B錯誤；根據歐姆定律可知表示滑動變阻器第一次接入電路的阻值，表示滑動變阻器第一次接入電路的阻值，所以＜，故C錯誤；（2）串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，第一次定值電阻兩端的電壓為U﹣U1，第一次定值電阻兩端的電壓為U﹣U2，根據歐姆定律可得定值電阻的阻值：R0＝＝，整理可得R0＝＝，故D正確。故選：D。10．（2023?寧波模擬）如圖甲所示，電源電壓恒為6V，滑動變阻器最大阻值為100Ω，電路電流在0.1～0.4A之間時電子元件均能正常工作，通過電子元件的電流與其兩端電壓的關系如圖乙所示，電子元件正常工作時（）A．通過電子元件的電流與其兩端的電壓成正比 B．滑動變阻器取值范圍為5Ω～40Ω C．當電流為0.1A時，電子元件的阻值為10Ω D．當電流為0.4A時，滑動變阻器接入電路的阻值為20Ω【答案】B【解答】解：A、由乙圖可知，通過電子元件的電流與其兩端電壓的關系圖象不是一條過原點的直線，所以通過電子元件的電流與其兩端的電壓不成正比，故A錯誤；B、電流在0.1A～0.4A之間時電子元件均能正常工作，當電路電流最大為0.4A時，滑動變阻器接入電路中的電阻最小，由圖象可知，電子元件兩端的最大電壓為4V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的最小電壓：U1＝U﹣U電子＝6V﹣4V＝2V，由I＝可得，滑動變阻器接入電路最小阻值：R小＝＝＝5Ω；當電路電流最小為0.1A時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，由圖象可知，電子元件兩端的最小電壓為2V，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的最大電壓：U2＝U﹣U電子′＝6V﹣2V＝4V，由I＝可得，滑動變阻器接入電路最大阻值：R大＝＝＝40Ω。則滑動變阻器取值范圍為5Ω～40Ω，故B正確；C、由乙圖可知，當電路中的電流為0.1A時，電子元件兩端的電壓為2V，電子元件的電阻為R電子＝＝＝20Ω，故C錯誤；D、當電路中的電流為0.4A時，滑動變阻器接入電路的阻值為R滑＝R小＝5Ω，故D錯誤。故選：B。11．（2022秋?游仙區期末）如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝R2。當開關S1、S2閉合，S3斷開時，電流表與電壓表的示數分別為I1和U1；當開關S1、S3閉合，S2斷開時，滑片P向左端移動一段距離后，此時電流表與電壓表的示數分別為I2和U2，則（）A．I1＞I2U1＞U2 B．＞R1，＝ C．I1＜I2U1＜U2 D．＝R2，＜【答案】D【解答】解：如圖所示的電路，電源電壓保持不變，R1＝R2，當開關S1、S2閉合，S3斷開時，電路中R2、R3串聯，電壓表測量R3兩端電壓，電流表測量電路中電流，電流表與電壓表的示數分別為I1和U1，且R3＝，當開關S1、S3閉合，S2斷開時，滑片P向左端移動一段距離后，R3變大，且R3′＝，根據串聯分壓原理可知，R3兩端電壓變大，電路中電流變小，即I1＞I2，U1＜U2，故A、C錯誤；當開關S1、S2閉合，S3斷開時，R2兩端電壓可表示為U＝I1R2，當開關S1、S3閉合，S2斷開時，R1兩端電壓可表示為U′＝I2R1＝I2R2，由此可得：U﹣U′＝I1R2﹣I2R2＝（I1﹣I2）R2，根據串聯分壓原理可知U2﹣U1＝U﹣U′，則＝＝R1，R3＜R3′，即：＜，故B錯誤、D正確。故選：D。12.（2023?西湖區校級三模）如圖甲所示，電源電壓恒為6V，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化如圖乙所示，R0是阻值為10Ω的定值電阻，閉合開關S，通過分析，下列說法錯誤的是（）A．圖甲中的R0有保護電路的作用 B．溫度升高時，電壓表的示數會變小 C．溫度為40℃時，電流表的示數為0.2A D．溫度降低時，電壓表與電流表示數的比值變小【解答】解：由電路圖可知，熱敏電阻R與定值電阻R0串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。A、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，如果電路中沒有R0，當溫度過高時，R的阻值過小，會造成電路中的電流過大，燒壞電流表和電源，所以R0有保護電路的作用，故A正確；B、由圖乙可知，溫度升高時R的阻值變小，由串聯電路的分壓特點可知，R兩端的電壓變小，即電壓表的示數變小，故B正確；C、由圖乙可知，溫度為40℃時，R＝20Ω，因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以電流表的示數：I=UD、由圖乙可知，溫度降低時，R的阻值變大，根據R=U故選：D。13.（2023?柯橋區一模）某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為6V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是（）A．該同學研究的是電流和電壓的關系 B．實驗中電壓表的示數保持0.5V不變 C．滑動變阻器阻值變化范圍為7歐～35歐 D．將Rx從15歐換成10歐后，應將滑片P向右移【解答】解：A、根據控制變量法，更換5個定值電阻Rx，即改變電阻的大小，故研究電流與電阻的關系，A錯誤；B、由圖中數據知：電阻的電壓為：U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，實驗中電壓表的示數保持2.5V不變，B錯誤；C、由圖乙知，電路的最大電流為0.5A，由串聯電路的規律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最小電阻：R小=UI1?R1x=6電路的最小電流為0.1A，由串聯電路的規律及歐姆定律，此時變阻器連入電路的最大電阻：R大=UI2?R5x=6V0.1A?25ΩD、將Rx從15Ω換成10Ω后，電阻變小，根據分壓原理，電壓表示數變小，因要控制電阻的電壓不變，故應減小變阻器分得的電壓，應減小變阻器連入電路的電阻，應將滑片P向左移，D錯誤。故選：C。14.（2021?鹿城區校級二模）小明同學設計如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數與電路中電流變化如圖乙所示。當他將電阻R2的最大阻值改為10Ω，則此時兩電壓表的示數與電路中電流變化的圖像最接近于下列圖中的（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，R1、R2串聯，電流表測量串聯電路中的電流，電壓表V1測量R1兩端電壓，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓；從圖中信息可以看出，b圖像中的電壓值可以為零，因此b對應的電壓表為V2示數變化的圖像，a對應的電壓表為V1示數變化的圖像；當滑動變阻器兩端電壓為零時，電壓表V1示數即為電源電壓，故從圖像中可以看出，電源電壓為12V；由圖象可知，電路中的電流I1＝0.2A，R1兩端的電壓U1＝6V，電阻R1的阻值：R1=U1I將電阻R2的阻值改為10Ω，當滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，阻值為0，根據歐姆定律可知，滑動變阻器兩端的電壓為0，電壓表V2的示數為零；根據串聯電路特點可知，R1兩端的電壓等于電源電壓，即電壓表V1的示數為12V；此時則電路中的電流最大，電流表的示數為I左=U當滑片在最右端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據歐姆定律可知，電路中的電流最小，電流表的示數I右=U電壓表V1的示數為：U1′＝I右R1＝0.3A×30Ω＝9V；電壓表V2的示數為：U2′＝I右R2＝0.3A×10Ω＝3V。由于R1的阻值始終大于滑動變阻器R2的阻值，根據串聯分壓的特點可知，R1兩端的電壓始終大于R2兩端的電壓，故C圖符合題意。故選：C。15.（2023?鹿城區模擬）在如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。閉合開關S，調節滑動變阻器，將滑動觸頭P從最左端滑到最右端，兩電壓表的示數隨電路中電流變化的完整過程的圖線如圖乙所示。則（）A．圖線B反映電壓表V1示數隨電流的變化 B．改變R1的值，其他條件不變，兩條圖線一定有交點 C．改變R1的值，圖線B一定與橫軸相交，圖線A的延長線不一定過坐標原點 D．滑動變阻器的最大阻值等于R1的阻值【解答】解：A、滑片在最左端時，R2接入電路的阻值為零，因此此時電壓表V2示數為零，由圖象可得，圖線B反映電壓表V2示數隨電流的變化，故A選項錯誤；B、串聯電路起分壓作用，因此當R1的值大于R2的最大阻值時，電壓表V1和電壓表V2的示數一定不會相等，則兩條圖線一定沒有交點，故B選項錯誤；C、根據U＝IR可知，當R一定時，電壓與電流成正比，因此圖線A的延長線一定過坐標原點；故C選項錯誤；D、從圖形中可以看出，電路中電流最小時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，并且此時兩電壓表的示數相等，故