专题10 闭合电路欧姆定律在动态电路的应用模型-（讲义）物理人教版2019必修第三册

本讲义聚焦闭合电路欧姆定律在动态电路中的应用模型，以“外电路变化→总电阻变化→总电流与路端电压变化→局部电学量重新分配”为主线，构建清晰的逻辑链条，帮助学生建立从定性判断到定量分析的认知支架。 资料设计突出科学思维与物理观念的融合，通过四步分析法和“串反并同”规律强化模型建构与推理能力，如变式探究中对ΔU/ΔI比值不变的论证体现科学论证素养。课中可辅助教师精准讲解难点，课后便于学生对照例题查漏补缺，尤其适合用于高三一轮复习中突破动态电路这一高频考点。

专题10 闭合电路欧姆定律在动态电路的应用模型 【模型1　动态电路的分析】 【模型构建】 在动态电路中应用闭合电路欧姆定律时，核心是抓住 **“电路结构或元件参数变化→总电阻变化→总电流变化→各部分电压 / 电流重新分配”** 的逻辑链条，通过建立 “变量关联模型” 和 “状态分析模型”，将动态问题转化为定量或定性的规律分析 【模型剖析】 一、模型建立的基础：明确闭合电路欧姆定律的核心公式与动态本质 闭合电路欧姆定律的核心是电源电动势（E）恒定（忽略电源内阻随温度变化时），电路中各部分的电压、电流均由 “外电路总电阻（R₀）” 和 “电源内阻（r）” 共同决定，公式为： 1、总电流：（决定电路的 “总电流基准”） 2、路端电压：（路端电压随总电流的变化关系） 3、部分电路欧姆定律（用于分析外电路各元件的电压、电流分配） 动态电路的本质：外电路中某一元件（如滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻）的参数变化，或开关通断导致的外电路结构变化，最终引发 “外电路总电阻（R₀）” 变化，进而通过上述公式连锁影响总电流（I）、路端电压（U）及各支路的电压 / 电流。 二、动态电路模型建立的通用步骤（四步分析法） 无论电路结构如何变化，均遵循 “先总后分、先串后并” 的逻辑，通过四步建立动态分析模型： 步骤 1：确定 “动态变量” 与 “不变量”—— 明确分析起点 不变量：电源电动势（E）、电源内阻（r，除非题目明确提及随温度变化）、定值电阻的阻值（R 定）。 动态变量：引发电路变化的核心元件参数如滑动变阻器，半导体电阻 步骤 2：分析 “外电路总电阻（R₀）” 的变化趋势 —— 搭建总电流关联 外电路总电阻的变化由 “动态变量” 决定，需根据串并联电路的电阻规律判断： 1、串联电路：总电阻，某一电阻增大→总电阻增大； 2、并联电路：总电阻，某一电阻增大→总电阻增大，新增并联支路→总电阻减小； 3、混联电路：先分析 “动态变量所在的局部串 / 并联结构”，再整体判断外总电阻（R₀）的变化。 步骤 3：用闭合电路欧姆定律分析 “总电流（I 总）” 和 “路端电压（U 端）” 步骤 4：用 “部分电路欧姆定律” 分析 “局部元件的电压（U 局）、电流（I 局）” 【题目示例】 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数增大 B．电流表示数不变 C．电源的输出功率减小 D．R消耗的功率减小 【推理过程】 【答案】D 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律 可知，当滑片向下滑动时，外电路的电阻减小，干路电流增大，故电源内阻分担的电压增大，外电路的电压减小，即电压表的示数减小，故A错误； B．根据上述分析可知，外电路电压减小，通过定值电阻的电流减小，而干路电流增大，根据并联电路特点可知，电流表的示数增大，故B错误； C．根据电源输出功率 可知，当时，电源的输出功率最大，由于不知道与的具体关系，因此无法确定电源输出功率的变化情况，故C错误； D．R消耗的功率 结合上述分析可知，当滑片向下滑动时，外电路的电压减小，而定值电阻的阻值不变，因此R消耗的功率减小，故D正确。 故选D。 【变式探究】 如图所示电路中电源电动势为、内阻为，为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表，电压表、电流表的示数变化量的绝对值分别为和。开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片向a端移动，下列说法正确的是（　　） A．变大 B．变小 C．流过滑动变阻器R的电流IR变大 D．电压表、电流表的示数均变大 【答案】A 【详解】ACD．由题意知滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串反并同规律可知，电压表示数变大，电流表示数变小，变大，流过滑动变阻器R的电流IR变小，故A正确，CD错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 即 故 即不变，故B错误。 故选A。 【再次升华】 1、“串反并同” 规律（辅助定性判断） 当电路中某一电阻（R 变）增大时，与其串联的元件（电压、电流、功率）均减小；与其并联的元件（电压、电流、功率）均增大（反之亦然）。 2、优先分析 “定值电阻” 定值电阻的阻值不变，其电压、电流、功率的变化仅由 “通过它的电流” 或 “它两端的电压” 决定U=IR、P=I²R，可作为局部分析的 “锚点”，再推导可变电阻的参数。 1. 如图所示，电源电压保持不变，当闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左移动的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电压表的示数减小，电压表的示数增大 B．电阻 R1和R2消耗的功率的变化量一定相等 C．电压表增大的示数大于减小的示数 D．电压表增大的示数小于减小的示数 【答案】D 【详解】A．由电路图可知，R1、R2、滑动变阻器R串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，当滑片P由右向左移动的过程中，R的阻值变小，电路中的电流变大，根据欧姆定律表达式可知电阻R1两端电压变大，即V1的示数增大，由串联电路的电压关系，V2的示数减小，故A错误； B．由功率公式 可知，电阻R1、R2消耗的功率的变化量不相等，故B错误； CD．由串联电路的电压关系，R1、R2两端电压的增大量等于滑动变阻器R两端电压的减小量，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻不随温度变化（电阻值）电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，则（　　） A．电源输出功率一直增大 B．电流表示数增大，路端电压增大 C．电压表示数减小，电压表示数增大 D．电压表示数与电流表A示数的比值不变 【答案】A 【详解】BC．滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路阻值减小，则电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数增大；根据 可知电压表示数增大；根据 可知电压表示数减小，故BC错误； A．电源的输出功率为 可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于，且外电阻逐渐减小，所以电源输出功率一直增大，故A正确； D．根据欧姆定律可得 由于滑动变阻器接入电路阻值减小，所以电压表示数与电流表A示数的比值减小，故D错误。 故选A。 3. 如图所示电路中，闭合开关S，灯泡和均正常发光。将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变大 C．灯泡变亮 D．灯泡变暗 【答案】B 【详解】AB．滑动变阻器的滑片向右滑动，阻值变大，则电路中电阻增大，根据可知，电流表示数变小；根据可知，电压表示数变大，故A错误，B正确； C．根据可知，灯泡的电压变小，灯泡变暗，故C错误； D．根据可知，并联电路及灯泡电压变大，则灯泡变亮，故D错误； 故选B。 4. 在如图所示的电路中，E为电源，内阻为r，L为小灯泡（灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电源输出功率变大 C．通过的电流变大 D．小灯泡变暗 【答案】CD 【详解】ACD．将照射的光的强度减弱，则阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则R1电压减小，即电压表示数变小，R2所在的并联支路电压变大，则通过R2电流变大，通过灯泡L支路的电流减小，则灯泡变暗，则A错误，CD正确； B．因R1大于电源内阻r，可知当阻值变大时，外电路总电阻增加且远离电源内阻，因当电源内阻等于外电阻时电源输出功率最大，可知此时电源输出功率减小，B错误。 故选CD。 5. 《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。法律规定每的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲，ab两端电压6V，是酒精气体传感器，其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙，R是定值电阻，其阻值恒定为，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B．电压表示数与电流表示数比值保持不变 C．若测试仪中电流表示数低于0.15A，说明驾驶员处于醉驾状态 D．若测试仪中电压表示数超过3V，说明驾驶员处于醉驾状态 【答案】BD 【详解】A．由图像可知，随酒精浓度的增加，的阻值减小，电路中的总电流增大，两端的电压增大，即电压表的示数增大，因此气体中酒精浓度与电压表示数不成反比，A错误； B．因为为定值电阻，电压表测两端的电压，电流表测通过的电流，根据欧姆定律 可知电压表示数与电流表示数比值保持不变，B正确； C．当电流表的示数为时，根据欧姆定律得 则此时对应的每的气体中酒浓度为，若电流小于0.15A，则大于，说明每的气体中酒精浓度小于，说明驾驶员可能处于酒驾状态，C错误； D．若电压表的示数为3V，则此时 若电压表的示数大于3V，则 此时每的气体中酒精浓度大于，说明驾驶员处于醉驾状态，D正确。 故选BD。 6. 某节能路灯可通过光控开关随周围环境的亮度改变进行自动控制，其内部电路简化如图所示，假设电源可认为是恒压源（输出电压不变的电源），为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小），为定值电阻，灯泡电阻不变，电压表为理想电表。随着傍晚到来，光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　） A．电路总电阻减小 B．电压表示数变小 C．甲灯变暗 D．乙灯变亮 【答案】D 【详解】A．光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，故A错误； B．电压表测恒压源的电压，示数保持不变，故B错误； C．甲灯两端电压不变，电阻也不变，故甲灯的功率不变，亮度不变，故C错误； D．与乙灯并联后再与串联，光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，电源为恒压源，保持不变，两端电压变小，则乙灯两端电压增大，乙灯功率变大，乙灯变亮，故D正确。 故选D。 7. 我国新时代高科技农业通过物联网技术，结合先进的传感器技术设备，对植物生长的各个环境因素进行精确监测，从而达到作物所需要的最佳环境状态。某蔬菜大棚内监测湿度的传感器电路的原理图如图所示，可通过调整滑动变阻器片的位置，使环境的湿度超过设定值时，信号灯L将会发光报警，已知湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小，灯L的电阻可视为不变。则当环境湿度增大时，其相应的量一定减小的是（　　） A．电流表的示数 B．电源的输出电压 C．L消耗的功率 D．湿敏电阻消耗的功率 【答案】B 【详解】AB．环境湿度增大时，湿敏电阻的阻值减小，则由闭合电路欧姆定律可知，回路电流增大，电流表的示数增大，电源的输出电压减小，故A错误，B正确； CD．结合可知，电流增大，则灯L消耗的功率增大，而湿敏电阻与电流同时发生变化，则其消耗的功率变化情况不确定，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，其中R1=R2，R3、R4是滑动变阻器（初始时滑片均处于中点位置），C是电容器，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，则（　　） A．仅向右移动R3的滑片，电容器会放电 B．仅向右移动R3的滑片，电压表示数减小 C．仅向右移动R4的滑片，电压表示数变化量|ΔU |与电流表示数变量化|ΔI |的比值为 D．仅向右移动R4的滑片，电源的输出功率一定先变大后变小 【答案】C 【详解】A．R3当中没有电流经过，所以变阻器R3是个等势体，在电路中相当于一段导线，所以仅向右移动R3的滑片时，电容器两端电压不变，则电容器所带电荷量不变，故A错误； B．R3的滑动，不影响电路总电阻，干路电流和路端电压，所以电压表示数不变，选项B错误； C．因为R1=R2，电压表示数变化|ΔU |为路端电压变化量|ΔU 路|的一半，而 可知 故C正确； D．仅向右移动R4的滑片，R4连入电路的电阻增大，由串反并同可知电流表示数减小，电源内阻可以忽略，则电源的输出功率减小，故D错误。 故选C。 9. 某供电站向附近工地的工人宿舍供电，输电导线距离较大，等效电阻为r，如图所示。若该供电站输出电压恒定，每间宿舍的用电器相同，不考虑用电器的电阻变化及宿舍间的导线电阻，当工人宿舍越来越多的开始用电时（　　） A．通过导线的电流一定越小 B．每个宿舍的两端电压一定越大 C．工地宿舍消耗的总功率一定越大 D．供电站的输出效率一定越小 【答案】D 【详解】AB．当开始用电的工人宿舍越多时，宿舍电路的总电阻越小，则宿舍电路的分压越小，由于总电压不变，导线的分压变大，导线电流变大，故AB错误； C．当宿舍总电阻和导线电阻相等时，工地消耗的功率最大，由于不清楚宿舍总电阻与导线电阻的大小关系，故工地宿舍消耗的总功率不一定越大，故C错误； D．供电站的输出效率为 当开始用电的宿舍越多时，电阻R越小，输出效率越低，故D正确。 故选D。 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（　　） A．油滴带负电，将向下运动 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电源的效率变大，输出功率变小 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则 【答案】AD 【详解】AB．由电路可知，电容器上极板带正电，油滴所受电场力竖直向上，所以该油滴带负电，当滑动变阻器的滑片向端移动后，当滑动变阻器的阻值减小，根据“串反并同”可知，与等效并联的电压表的示数减小；与等效并联的电容器两端的电压减小；与等效串联的电流表的示数增大。根据可知，电容器之间的电场强度减小，根据可知，油滴受到的竖直向上的电场力减小，可知油滴所受电场力减小，将向下运动，故A正确，B错误； C．由闭合电路欧姆定律可得路端电压为 因为电流表的示数增大，即路端电压减小，可知电源的效率为 易知电源的效率变小。由于不知道电源内阻与外电阻的大小关系，所以不能判断电源输出功率的变化情况。故C错误； D．把看成电源的一部分，有等效路端电压为 可得 故D正确。 故选AD。 11. 如图所示，电源电动势为，内阻为，定值电阻，滑动变阻器的滑片向右端滑动过程中，理想电压表的示数变化量为，理想电流表和示数变化量的分别为、，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数减小，电流表示数增大 B．电压表示数增大，电流表示数增大 C．与的比值不变 D． 【答案】BC 【详解】AB．将电路图简化为如图所示 由于电表都为理想电表，可看出滑动变阻器与电流表和串联，与电流表和电压表并联，滑片向右端滑动过程中，滑动变阻器的电阻变大，根据“串反并同”可知，电压表示数增大，电流表示数减小，电流表示数增大，故A错误，B正确； C．根据欧姆定律可知 可知 所以比值不变，故C正确； D．因为 ,, 所以 所以 故D错误。 故选BC。 12. 如图所示的电路由电源（内阻为）、灯泡、滑动变阻器和四个理想电表组成。电流表和电压表、、的读数分别为、、、。当滑动变阻器的滑片向下滑动时，电表读数的变化量绝对值分别用、、和表示。灯泡的阻值视为不变，下列说法正确的是（　　） A．和都增大 B．和都减小 C．不变，电源的效率也不变 D．增大，电源的效率也增大 【答案】BD 【详解】AB．由“串反并同”可知，滑动变阻器的滑片向下滑动时，增大，电压表和电压表与并联，电流表和电压表与串联，电压表和电压表示数变大，电流表和电压表示数变小，A错误，B正确。 C．根据闭合电路欧姆定律得 所以有 故不变，电源效率为 以上分析知，变大，故电源效率变大，故C错误； D．根据欧姆定律有 由于增大，故增大，以上分析可知，电源的效率也增大，故D正确。 故选 BD。 13. 某同学在研究性学习活动中自制了电子秤，如图。用理想电压表显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，电流表内阻可忽略，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，则下列说法正确的是（    ） A．物体质量m越大，电流表示数越大 B．物体质量m越小，电压表示数越小 C．该电子秤所用的弹簧劲度系数k越大越灵敏 D．电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 【答案】BD 【详解】AB．物体质量m越大，滑动变阻器阻值越大，根据“串反并同”， 物体质量m越大，电流表示数越小；则物体质量m越小，电压表示数越小，A错误，B正确； CD．设滑动变阻器上端到滑动端的长度为x，则 滑动变阻器接入电路的阻值为 根据闭合电路欧姆定律 电压表示数为 联立得 弹簧劲度系数k越大，当m变化时，电压表示数变化越小，即越不灵敏，C错误，D正确。 故选BD。 14. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A．U1、U2、U3中只有一个量变大 B．不变，和都变大 C．变大，不变 D．和都不变 【答案】BD 【详解】A．当的滑片P向下滑动时，的阻值变大，根据“串反并同”，的示数变大，的示数变小，的示数变大，故A错误； B．根据部分电路欧姆定律可得 因为，的阻值变大，所以不变，和均变大，故B正确； C．根据部分电路欧姆定律可得 则 由B选项可得 则和均不变，故C错误； D．根据部分电路欧姆定律可得 则 则和均不变，故D正确。 故选BD。 15. 在如图所示的电路中，为电源，其内阻为，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小，为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则（　　） A．电压表的示数变大 B．小灯泡变亮 C．通过的电流变小 D．电源输出功率变小 【答案】D 【详解】ABC．将照射的光的强度减弱，则阻值增大，根据串反并同可知，与它串联的电压表示数减小，与它并联的的电流变大，与它串联的小灯泡变暗，故ABC错误； D．因为，阻值增大，电路中总电阻增大，根据电源输出功率特点 可知，电源输出功率减小，故D正确。 故选D。 16. 小红同学家里有一盏“智能”台灯，它能根据环境的光照强度自动调节亮度，也可以手动调节台灯的亮度。小红查阅资料后，猜想台灯内部的电路结构可能如图所示，已知光敏电阻在光照强度增大时电阻会减小，台灯灯泡电阻可视为定值电阻，电源内阻不可忽略。则当闭合开关后，小红的分析正确的是（　　）    A．仅环境光照强度增大时，小灯泡变亮 B．仅环境光照强度增大时，光敏电阻当中的电流增大 C．仅环境光照强度增大时，滑动变阻器两端电压减小 D．在环境光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，电源的输出功率一定增加 【答案】B 【详解】A．由题图可知，光敏电阻与灯泡并联，光照强度增大时，光敏电阻值减小，根据“串反并同”可知，小灯泡两端电压减小，即小灯泡变暗，故A错误； BC．光照强度增大时，光敏电阻值减小，根据“串反并同”可知，流过光敏电阻的电流会增大；而滑动变阻器与光敏电阻间接串联，则滑动变阻器两端电压增大，故B正确，C错误； D．设外电阻为，电源的输出功率 由上式可知，当外电路的电阻时，电源的输出功率最大；当时，随外电路的电阻的增大输出功率越来越大；当时，随外电路的电阻的增大输出功率越来越小。因此在光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，电路中的总电阻减小，因外电路的电阻值R与电源的内阻r关系不清楚，所以电源的输出功率不一定增加，故D错误。 故选B。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 闭合电路欧姆定律在动态电路的应用模型 【模型1　动态电路的分析】 【模型构建】 在动态电路中应用闭合电路欧姆定律时，核心是抓住 **“电路结构或元件参数变化→总电阻变化→总电流变化→各部分电压 / 电流重新分配”** 的逻辑链条，通过建立 “变量关联模型” 和 “状态分析模型”，将动态问题转化为定量或定性的规律分析 【模型剖析】 一、模型建立的基础：明确闭合电路欧姆定律的核心公式与动态本质 闭合电路欧姆定律的核心是电源电动势（E）恒定（忽略电源内阻随温度变化时），电路中各部分的电压、电流均由 “外电路总电阻（R₀）” 和 “电源内阻（r）” 共同决定，公式为： 1、总电流：（决定电路的 “总电流基准”） 2、路端电压：（路端电压随总电流的变化关系） 3、部分电路欧姆定律（用于分析外电路各元件的电压、电流分配） 动态电路的本质：外电路中某一元件（如滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻）的参数变化，或开关通断导致的外电路结构变化，最终引发 “外电路总电阻（R₀）” 变化，进而通过上述公式连锁影响总电流（I）、路端电压（U）及各支路的电压 / 电流。 二、动态电路模型建立的通用步骤（四步分析法） 无论电路结构如何变化，均遵循 “先总后分、先串后并” 的逻辑，通过四步建立动态分析模型： 步骤 1：确定 “动态变量” 与 “不变量”—— 明确分析起点 不变量：电源电动势（E）、电源内阻（r，除非题目明确提及随温度变化）、定值电阻的阻值（R 定）。 动态变量：引发电路变化的核心元件参数如滑动变阻器，半导体电阻 步骤 2：分析 “外电路总电阻（R₀）” 的变化趋势 —— 搭建总电流关联 外电路总电阻的变化由 “动态变量” 决定，需根据串并联电路的电阻规律判断： 1、串联电路：总电阻，某一电阻增大→总电阻增大； 2、并联电路：总电阻，某一电阻增大→总电阻增大，新增并联支路→总电阻减小； 3、混联电路：先分析 “动态变量所在的局部串 / 并联结构”，再整体判断外总电阻（R₀）的变化。 步骤 3：用闭合电路欧姆定律分析 “总电流（I 总）” 和 “路端电压（U 端）” 步骤 4：用 “部分电路欧姆定律” 分析 “局部元件的电压（U 局）、电流（I 局）” 【题目示例】 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数增大 B．电流表示数不变 C．电源的输出功率减小 D．R消耗的功率减小 【推理过程】 【答案】D 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律 可知，当滑片向下滑动时，外电路的电阻减小，干路电流增大，故电源内阻分担的电压增大，外电路的电压减小，即电压表的示数减小，故A错误； B．根据上述分析可知，外电路电压减小，通过定值电阻的电流减小，而干路电流增大，根据并联电路特点可知，电流表的示数增大，故B错误； C．根据电源输出功率 可知，当时，电源的输出功率最大，由于不知道与的具体关系，因此无法确定电源输出功率的变化情况，故C错误； D．R消耗的功率 结合上述分析可知，当滑片向下滑动时，外电路的电压减小，而定值电阻的阻值不变，因此R消耗的功率减小，故D正确。 故选D。 【变式探究】 如图所示电路中电源电动势为、内阻为，为定值电阻（阻值均大于电源内阻），电压表和电流表可视为理想电表，电压表、电流表的示数变化量的绝对值分别为和。开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片向a端移动，下列说法正确的是（　　） A．变大 B．变小 C．流过滑动变阻器R的电流IR变大 D．电压表、电流表的示数均变大 【答案】A 【详解】ACD．由题意知滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串反并同规律可知，电压表示数变大，电流表示数变小，变大，流过滑动变阻器R的电流IR变小，故A正确，CD错误； B．根据闭合电路欧姆定律有 即 故 即不变，故B错误。 故选A。 【再次升华】 1、“串反并同” 规律（辅助定性判断） 当电路中某一电阻（R 变）增大时，与其串联的元件（电压、电流、功率）均减小；与其并联的元件（电压、电流、功率）均增大（反之亦然）。 2、优先分析 “定值电阻” 定值电阻的阻值不变，其电压、电流、功率的变化仅由 “通过它的电流” 或 “它两端的电压” 决定U=IR、P=I²R，可作为局部分析的 “锚点”，再推导可变电阻的参数。 1. 如图所示，电源电压保持不变，当闭合开关，滑动变阻器的滑片由右向左移动的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电压表的示数减小，电压表的示数增大 B．电阻 R1和R2消耗的功率的变化量一定相等 C．电压表增大的示数大于减小的示数 D．电压表增大的示数小于减小的示数 2. 如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，灯泡L的电阻不随温度变化（电阻值）电流表和电压表均为理想电表。当滑动变阻器的滑动触头向上滑动的过程中，则（　　） A．电源输出功率一直增大 B．电流表示数增大，路端电压增大 C．电压表示数减小，电压表示数增大 D．电压表示数与电流表A示数的比值不变 3. 如图所示电路中，闭合开关S，灯泡和均正常发光。将滑动变阻器的滑片向右滑动，则（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变大 C．灯泡变亮 D．灯泡变暗 4. 在如图所示的电路中，E为电源，内阻为r，L为小灯泡（灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值大小随光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数变大 B．电源输出功率变大 C．通过的电流变大 D．小灯泡变暗 5. 《刑法修正案（八）》将醉驾入刑。法律规定每的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。便携式酒精测试仪的原理如图甲，ab两端电压6V，是酒精气体传感器，其阻值随气体中酒精浓度变化规律如图乙，R是定值电阻，其阻值恒定为，电表均为理想电表。下列说法正确的是（　　） A．气体中酒精浓度与电压表示数成反比 B．电压表示数与电流表示数比值保持不变 C．若测试仪中电流表示数低于0.15A，说明驾驶员处于醉驾状态 D．若测试仪中电压表示数超过3V，说明驾驶员处于醉驾状态 6. 某节能路灯可通过光控开关随周围环境的亮度改变进行自动控制，其内部电路简化如图所示，假设电源可认为是恒压源（输出电压不变的电源），为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小），为定值电阻，灯泡电阻不变，电压表为理想电表。随着傍晚到来，光照强度逐渐减弱时，下列判断正确的是（　　） A．电路总电阻减小 B．电压表示数变小 C．甲灯变暗 D．乙灯变亮 7. 我国新时代高科技农业通过物联网技术，结合先进的传感器技术设备，对植物生长的各个环境因素进行精确监测，从而达到作物所需要的最佳环境状态。某蔬菜大棚内监测湿度的传感器电路的原理图如图所示，可通过调整滑动变阻器片的位置，使环境的湿度超过设定值时，信号灯L将会发光报警，已知湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小，灯L的电阻可视为不变。则当环境湿度增大时，其相应的量一定减小的是（　　） A．电流表的示数 B．电源的输出电压 C．L消耗的功率 D．湿敏电阻消耗的功率 8. 如图所示，E为内阻可以忽略的电池，R0、R1、R2均为定值电阻，其中R1=R2，R3、R4是滑动变阻器（初始时滑片均处于中点位置），C是电容器，电流表、电压表为理想电表。闭合开关S，待电路稳定后，则（　　） A．仅向右移动R3的滑片，电容器会放电 B．仅向右移动R3的滑片，电压表示数减小 C．仅向右移动R4的滑片，电压表示数变化量|ΔU |与电流表示数变量化|ΔI |的比值为 D．仅向右移动R4的滑片，电源的输出功率一定先变大后变小 9. 某供电站向附近工地的工人宿舍供电，输电导线距离较大，等效电阻为r，如图所示。若该供电站输出电压恒定，每间宿舍的用电器相同，不考虑用电器的电阻变化及宿舍间的导线电阻，当工人宿舍越来越多的开始用电时（　　） A．通过导线的电流一定越小 B．每个宿舍的两端电压一定越大 C．工地宿舍消耗的总功率一定越大 D．供电站的输出效率一定越小 10. 如图所示，电路中E、r为电源的电动势和内电阻，、、为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表，开关闭合时，平行金属板中一带电小液滴P处于静止状态，当滑动变阻器的滑片向b端移动后，下列说法中正确的是（　　） A．油滴带负电，将向下运动 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电源的效率变大，输出功率变小 D．若电压表、电流表的示数变化量分别为ΔU和ΔI，则 11. 如图所示，电源电动势为，内阻为，定值电阻，滑动变阻器的滑片向右端滑动过程中，理想电压表的示数变化量为，理想电流表和示数变化量的分别为、，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数减小，电流表示数增大 B．电压表示数增大，电流表示数增大 C．与的比值不变 D． 12. 如图所示的电路由电源（内阻为）、灯泡、滑动变阻器和四个理想电表组成。电流表和电压表、、的读数分别为、、、。当滑动变阻器的滑片向下滑动时，电表读数的变化量绝对值分别用、、和表示。灯泡的阻值视为不变，下列说法正确的是（　　） A．和都增大 B．和都减小 C．不变，电源的效率也不变 D．增大，电源的效率也增大 13. 某同学在研究性学习活动中自制了电子秤，如图。用理想电压表显示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，电流表内阻可忽略，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，则下列说法正确的是（    ） A．物体质量m越大，电流表示数越大 B．物体质量m越小，电压表示数越小 C．该电子秤所用的弹簧劲度系数k越大越灵敏 D．电压表示数U与所称物体质量m的关系式为 14. 在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，闭合开关S，当R1的滑动片P向下滑动时，四个理想电表A、V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2、U3表示，电表示数变化量的大小分别用∆I、∆U1、∆U2、∆U3表示。下列说法中正确的是（　　） A．U1、U2、U3中只有一个量变大 B．不变，和都变大 C．变大，不变 D．和都不变 15. 在如图所示的电路中，为电源，其内阻为，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），为定值电阻，为光敏电阻，其阻值随照射光强度的增大而减小，为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则（　　） A．电压表的示数变大 B．小灯泡变亮 C．通过的电流变小 D．电源输出功率变小 16. 小红同学家里有一盏“智能”台灯，它能根据环境的光照强度自动调节亮度，也可以手动调节台灯的亮度。小红查阅资料后，猜想台灯内部的电路结构可能如图所示，已知光敏电阻在光照强度增大时电阻会减小，台灯灯泡电阻可视为定值电阻，电源内阻不可忽略。则当闭合开关后，小红的分析正确的是（　　）    A．仅环境光照强度增大时，小灯泡变亮 B．仅环境光照强度增大时，光敏电阻当中的电流增大 C．仅环境光照强度增大时，滑动变阻器两端电压减小 D．在环境光照条件不变时，滑动变阻器的滑片向右滑，电源的输出功率一定增加 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $