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专题 14 动态电路的定性分析与定量计算
知识点一 动态电路
1.电路动态问题:就是对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路，
通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断来改变电路的连接方式，进而改变电路中的总电阻、
电流、电压的大小。
2.动态电路判断要点
(1)弄清电路中各元件之间的关系:具体来说，要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有:所给的电
表是测量干路的电流(或电压)还是支路中的电流(或电压)等。
(2)两个总电阻的变化规律:
①并联电路中的总电阻比并联的每个电阻都小;
②在任何一个电路(无论该电路是串联还是并联或两者皆有)中，总电阻随电路中某一个电阻的增大
而增大，随某一个电阻的减小而减小。
3.基本思想明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻，小灯
泡的电阻以及小灯泡的额定电压等)，然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
4.解题思路
总体遵循“先局部--再整体--再局部”的思路，具体说来:
①由某个电阻或开头的变化分析总电阻的变化(局部);
②根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);
③由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
5.记忆方法
动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电;
串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升:并联电阻在增大，电压示
数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。
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知识点二 两种分析模型
类型一：滑动变阻器引起的串联电路动态分析
R =R +R
总 滑 定
滑动变阻器移动 R 阻值改变
滑
I =U /R U = I R
总 总 总 定 定 定
电路总电阻改变 电路中电流（总电功率）改变
P =I2 R
P =U I 定 定 定
总 总 总
U = U -U
滑 总 定
定值电阻两端的电压（电功率）改变 滑动变阻器的电压改变（电功率不确
定）
类型二：滑动变阻器引起的并联电路动态分析
滑动变阻器移动 R 阻值改变
滑
I =U /R
支 总 支
本支路电阻改变 电路中电流（总电功率）改变
1. （2023•兰州）小明设计的质量测量仪如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S后，
下列说法中正确的是（ ）
A．不放重物时，小灯泡L的亮度最暗
B．与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人们的思维习惯
C．重物的质量越大，电流表示数越小，电压表示数也越小
D．重物的质量越小，电路消耗的总功率越小
【解答】解：
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A、不放重物时，滑片在最上方，滑动变阻器接入电路的电阻最小，总电阻最小，根据欧姆定律
可知，电路中的电流最大，根据P＝I2R可知，小灯泡的功率最大，小灯泡L的亮度最亮，故A
错误；
BC、重物的质量越大，滑动变阻器接入电路中电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，滑动
变阻器分担的电压变大，电压表示数变大；此时电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路
中的电流变小，电流表示数变小；与电流表相比，用电压表的示数表示重物的质量，更符合人
们的思维习惯，故B正确、C错误；
D、同理可知，重物的质量越小，电路中的电流越大，根据 P＝UI可知，电路消耗的总功率越大，
故D错误。
故选：B。
2. （2023•牡丹江）如图所示，电源电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片 P向左
移动，下列说法正确的是（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表示数变大
C．小灯泡变亮 D．滑动变阻器阻值变大
【解答】解：
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表并联在滑动变阻器的
两端；
U
当滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，总电阻变小，由 I= 可知，电路中的电流变
R
大，即电流表的示数变大，故AD错误；
灯泡的阻值不变，电路中的电流变大，由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，由P＝UI可知，
灯泡的实际电功率变大，灯变亮，故C正确；
由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小，故B错误。
故选：C。
3. （2023•聊城）如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生
器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，R 为定值电阻。有烟雾产生时，激光被
0
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烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一
数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（ ）
A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B．烟雾越浓，电流表示数越小
C．烟雾越浓，电压表示数越小
D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大R 的阻值
0
【解答】解：如图所示定值电阻R 光敏电阻R串联，电流表测电路中的电流，电压表测光敏电
0
阻两端的电压；
A、当有烟雾时报警，已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警，故有烟雾时，光照
减弱，电路中电流增大，当电路电阻减小时，电流增大，光敏电阻 R的阻值随光照强度的减弱
而减小，故A错误；
B、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，
电路中的电流越大，故B错误；
C、已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小，故烟雾越浓，光照强度越弱，电阻越小，
U
电路中的电流越大，根据欧姆定律I= ，定值电阻R 两端的电压增大，串联电路电源电压等于
R 0
各部分电压之和，故光敏电阻两端的电压减小，即电压表示数减小，故C正确；
D、要提高警报灵敏度，需减小电路中的电阻以增大电流，使报警器更快报警，增大 R 的阻值
0
会增大电路电阻减小电流，不能提高警报灵敏度，故D错误。
故选：C。
4. （2023•金昌）学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示。其
中R是检测天然气的电阻（气敏电阻），天然气浓度增大时，R减小，R 为定值电阻，电源电
0
压不变，闭合开关S，下列判断正确的是（ ）
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A．显示仪一定是电流表
B．室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小
C．室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小
D．若调低报警浓度，可将R 换成阻值大一点的电阻
0
【解答】解：A、由电路图可知，两电阻串联，显示仪与定值电阻 R 并联，为电压表，故A错
0
误；
U
B、室内有天然气泄漏时，天然气浓度增大，R减小，电路中的总电阻减小，由I= 可知，电
R
路中的电流变大，由U＝IR可知，定值电阻R 两端的电压变大，即显示仪示数变大，故B错误；
0
C、室内有天然气泄漏时，由B知电路中的电流变大，根据P＝UI知电路消耗的电功率变大，故
C错误；
D、若调低报警浓度，由于浓度变小，则气敏电阻的阻值变大，根据串联电路电压的规律可知气
敏电阻分压变大，定值电阻分压变小，要使电压表的示数不变，需要增大定值电阻R 的阻值，
0
故D正确。
故选：D。
5. （2023•邵阳）如图所示，电源电压4.5V保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压
表的量程为0～3V，灯泡L标有“3V 1.5W”字样（不考虑灯丝电阻的变化），滑动变阻器R
标有“20 1A”字样。将滑片P置于中点位置，闭合开关S，在保证电路安全的情况下，下列
判断正确Ω的是（ ）
A．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
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B．滑片P向左移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
C．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率一直变大
D．滑片P向右移动过程中，滑动变阻器消耗的电功率先变大后变小
【解答】解：灯泡L标有“3V 1.5W”字样，则灯泡的电阻：R U2 (3V) 2 6 ，
L= L= =
P 1.5W
L
Ω
滑动变阻器的电功率等于电流总功率与灯泡的电功率之差，即P＝UI﹣I2R ＝4.5V×I﹣I2×6 ，
L
4.5V Ω
根据抛物线的性质可知当I= =0.375A时，滑动变阻器的功率最大，
−2×(−6Ω)
根据串联电路电阻规律可知此时滑动变阻器接入电路的阻值R ＝﹣2×（﹣6 ）﹣6 ＝6 ，
P
滑动变阻器R标有“20 1A”字样，将滑片P置于中点位置，滑动变阻器Ω接入电Ω路的Ω电阻为
10 ＞6 ， Ω
滑Ω片P向Ω左移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据抛物线的性质可知滑动变阻器
的功率先变大后变小，滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据抛物线
的性质可知滑动变阻器的功率一直变小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
6. （2023•盘锦）在图甲所示电路中，电源电压不变，R为热敏电阻，其阻值随温度变
化关系如图乙所示，R 是定值电阻，闭合开关S，则：
0
①温度升高时，电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
②温度降低时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值 （选填“变大”、“变
小”或“不变”）。
【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表
0 0
测电路中的电流。
由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，由
串联电路电压的规律知定值电阻R 两端的电压变大，即电压表的示数变大；
0
由图甲可知，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值等于R 的阻值，由于R 的阻值不变，
0 0
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则该比值不变。
故答案为：变大；不变。
1. （2024•雁塔区校级一模）商场里的自动扶梯在无人乘坐时，运行速度缓慢；有人乘
坐时，“感应开关”自动闭合，速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”，
断开任何一个，都能使自动扶梯停止，模拟电路如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．S 、S 是“紧急制动开关”，S 是“感应开关”
1 2 3
B．有人乘坐时，S 、S 、S 均闭合
1 2 3
C．有人乘坐时，电动机两端电压小于电阻R两端电压
D．相较于有人乘坐时，无人乘坐时整个电路总功率变小
【解答】解：A、电路分析电路中开关S 、S ，在干路中，断开其中任何一个，都可以断开整个
1 2
电路，电动机不工作，所以 S 、S 是紧急制动开关；S 与电阻R并联，S 闭合会把电阻R短路，
1 2 3 3
使电路中电阻变小，电流变大，电动机的转速变大，则S 是感应开关，故A不符合题意。
3
BC、有人乘坐时，S .S 、S 都闭合，电阻R被短路，自动扶梯高速运行，所以 R两端电压为
1 2 3
0，故C符合题意，B不符合题意；
D、无人乘坐时，S 、S 闭合，S 断开，电阻R串联在电路中，电路中电流较小，由P＝UI可知，
1 2 3
此时的电功率会变小，故D不符合题意。
故选：C。
2. （2023•蜀山区校级模拟）如图所示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小
灯泡（不计灯丝电阻变化）。闭合开关，滑动变阻器的滑片 P从b端向a端滑动的过程中（
）
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A．电流表示数变小，小灯泡变暗
B．电压表示数变大，小灯泡变亮
C．电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
D．电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变亮
【解答】解：由图知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中电流，电压表测变阻器两端电
压，
滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中，变阻器连入电路的阻值变小，电路的总电阻变
U
小，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压不变，由 I= 知，电路中电流变大，所
R
以电流表示数变大；
灯泡电阻不变，根据U＝IR知，灯泡两端电压变大；根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻
器两端的电压变小，即电压表示数变小；
由P＝UI知，灯泡的实际功率变大，所以灯泡变亮；
U
由R= 可知，电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值，所以两表比值变小；
I
综上分析知，C正确。
故选：C。
3. （2023•聊城模拟）如图所示是体育中考中测量肺活量的测试仪原理图，其中为R 定
1
值电阻，气体传感器R 的电阻随气体压强的增大而减小，如果小强吹的气越多，则（ ）
2
A．电流表示数变小
B．传感器R 两端的电压变大
2
C．整个电路消耗的电功率变大
D．R 消耗的电功率变小
1
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R 和气体传感器R 串联，电流表测电路中的电流，
1 2
因气体传感器R 的电阻随气体压强的增大而减小，
2
所以，小强吹的气越多，R 的电阻减小，电路的总电阻变小，
2
U
由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故A错误；
R
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由U＝IR可知，R 两端的电压变大，
1
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，传感器R 两端的电压变小，故B错误；
2
由P＝UI可知，电路消耗的电功率变大，故C正确；
由P＝UI可知，R 消耗的电功率变大，故D错误。
1
故选：C。
4. （2023•罗湖区二模）如图所示，AB为铅笔芯，其电阻与长度成正比，c为铅笔芯的
中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数在增大
B．电路的总电阻逐渐增大
C．A 、A 的示数同时增加
1 2
D．A 示数变化量小于A 示数变化量
1 2
【解答】解：由电路图可知，铅笔芯AP部分电阻R 和BP部分电阻R 并联，电流表A 测
AP BP 1
R 支路的电流，电流表A 测R 支路的电流，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以
AP 2 BP
滑片移动电压表的示数不变，故A错误；
1 1 1
因并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即 = + ，
R R R
总 AP BP
R R
所以，电路的总电阻：R总=
AP BP
，
R +R
AP BP
因铅笔芯的总电阻R＝R +R 不变，
AP BP
所以，R +R ≥2 ，当R ＝R 时，电路的总电阻最大，
AP BP √R R AP BP
AP BP
c为铅笔芯的中点，在滑片P从c向d端滑动过程中，电路的总电阻变小，故B错误；
U
由I= 可知，电路的总电流变大，
R
因并联电路中各支路两端的电压相等，且R 变大，R 变小，
AP BP
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U
由= 可知，R 支路的电流变小，R 支路的电流变大，即电流表A 示数变小，电流表A 示
AP BP 1 2
R
数变大，故C错误；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，由干路电流变大、A 示数变小、A 示数变大可知，A 示数变化量小于A 示数变化量，
1 2 1 2
故D正确。
故选：D。
5. （2023•东河区校级四模）如图甲所示的电路，电源电压不变，R 为定值电阻，R为
0
滑动变阻器。闭合开关，滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表示数随滑动变阻器阻值变
化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．滑片从最左端向最右端滑动过程中，电流表示数变小
B．滑片滑动过程中，电压表与电流表示数之比不变
C．电源电压为6V
D．电路消耗的最大功率为3.6W
【解答】解：由电路图可知，R 与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
0
A、当变阻器滑片向右滑动过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由 I
U
= 可知，电路中的电流变大，即电流表的读数变大，故A错误；
R
B、由电路图可知，电压表测滑动变阻器R两端的电压，电流表测滑动变阻器中的电流，所以电
压表与电流表示数之比为滑动变阻器的电阻，因为变阻器滑片向右滑动过程中变阻器接入电路
中的电阻变小，所以电压表与电流表示数之比变小，故B错误；
C、由图乙可知，当滑动变阻器的电阻为 5 时，其两端的电压为3V，通过电路的电流为：I
1
Ω
U 3V 0.6A，则电源电压为：U＝U +I R ＝3V+0.6A×R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；
= 1= = 1 1 0 0
R 5Ω
1
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滑动变阻器的电阻为10 时，其两端的电压为4V，通过电路的电流为：I U 4V 0.4A，
2= 2= =
R 10Ω
2
Ω
则电源电压为：U＝U +I R ＝4V+0.4A×R ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②；
2 2 0 0
联立①②得，R ＝5 ，U＝3V+0.6A×5 ＝6V，故C正确；
0
D、当滑动变阻器的电 Ω 阻为零时电路消耗 Ω 的功率最大，电路消耗的最大功率为P U2 (6V) 2
= = =
R 5Ω
0
7.2W，故D错误。
故选：C。
6. （2023•渝北区模拟）如图所示的电路中，闭合开关S，让开关S 和S 断开，调节滑
1 2
动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处（非最左端），此时灯泡L恰好正常发光，电流表A
和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡 L的电阻，以下判断正确的是（
）
A．若保持S 和S 断开，让P缓慢向右滑动，灯泡L变亮甚至可能被烧毁
1 2
B．若保持P在a处不动，S 仍断开，闭合S 后，A表和V表示数均变大
1 2
C．若保持P在a处不动，同时闭合S 和S 后，A表和V表示数将变大
1 2
D．若保持S 和S 断开，P移至变阻器最右端b，A表示数变化量和V表示数变化量的比值变小
1 2
【解答】解：A、闭合开关S，让开关S 和S 断开，P在a处时（非最左端），灯泡与滑动变阻
1 2
器串联接入电路，此时灯泡正常发光，电流表测电路中电流，电压表测灯泡两端电压；若当保
持S 和S 断开，让P缓慢向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡中
1 2
的电流减小，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，也不会被烧毁，故A错误；
B、保持P在a处不动，S 断开，闭合S ，变阻器与R 并联后与灯泡串联接入电路，电流表测量
1 2 0
干路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；因电阻R 与变阻器并联，电路中总电阻变小，根
0
据欧姆定律可知电路中总电流变大，即电流表示数变大；由U＝IR可知，灯泡两端的电压变大，
即电压表示数变大，所以A表和V表示数均变大，故B正确；
C、若保持P在a处不动，同时闭合S 和S 后，灯泡和电压表短路，变阻器与R 并联接入电路，
1 2 0
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电流表测量干路中的电流，由并联电路的电阻规律可知，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可
知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；因电压表被短路，其示数为0，故C错误；
D、若保持S 和S 断开，变阻器与灯泡串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中
1 2
U
的电流，根据I= 可得电压表示数为：U ＝IR ，让P缓慢向右滑动后，电压表示数为：U ′
L L L
R
＝I′R ，
L
则V表示数变化量为：ΔU ＝U ﹣U ′＝IR ﹣I′R ＝（I﹣I′）R ＝ΔIR ，
L L L L L L L
ΔI 1
则 = ，
ΔU R
L L
因不计温度对灯泡L的电阻的影响，即灯泡的电阻不变，所以A表示数变化量和V表示数变化
量的比值不变，故D错误。
故选：B。
7. （2023•高新区校级模拟）石墨烯被认为是一种未来革命性的材料，用石墨烯制成的
湿敏电阻的阻值（R）随相对湿度（RH）变化曲线如图1所示。为了能从外部检测植物含水量
的变化，设计如如图2所示的电路，从外部检测植物含水量的变化（电源电压恒定），R 为定
0
值电阻，以下说法正确的是（ ）
A．电路中连接定值电阻R 没有作用是多余的
0
B．电压表示数减小时，说明树叶的湿度减小
C．当树叶的湿度减小时，电路消耗的电功率变大
D．当树叶的湿度增加时，电压表的示数变小
【解答】解：由电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压；根据图1可知，湿敏电阻
x 0 x
的阻值（R）随相对湿度的增大而减小；
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A、当R 的阻值较小时，根据欧姆定律可知，电路中的电流会很大，电路中连接定值电阻 R 可
x 0
以起到保护电路的作用，故A错误；
B、电压表示数减小时，根据串联电路的分压规律可知，湿敏电阻分担的电阻变小，说明树叶的
湿度增大，故B错误；
U
C、当树叶的湿度减小时，R 的阻值变大，电路中的总电阻变大，由 I= 可知，电路中的电流
x
R
变小，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小，故C错误；
D、当树叶的湿度增加时，R 的阻值变小，根据串联电路的分压规律可知，其分担的电压变小，
x
即电压表的示数变小，故D正确。
故选：D。
8. （2023•武进区校级模拟）2022年5月，天舟四号货运飞船与空间站核心舱顺利对接。
小明通过查阅资料了解到，科技人员通常要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的检
测电路，电源电压保持不变，R 为定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律
0
如图乙所示，将R置于舱体中，舱体置于真空室中。当舱体发生漏气时，下列说法错误的是（
）
A．电压表示数变小
B．电路中电流变小
C．压力传感器R两端电压变大
D．电路消耗的总功率变大
【解答】解：根据电路图可知，定值电阻与R串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电
压；
舱体漏气时，即舱体内的部分气体泄漏到真空室内，舱体内的气压变小，根据图乙可知，R接入
电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变
小；
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根据U＝IR可知，定值电阻两端的电压变小，电压表示数变小；
根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压变大；
根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变小；
综上所述，ABC正确、D错误。
故选：D。
9. （2023•文圣区三模）如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关 S，将滑动变
阻器的滑片向右移动下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡变亮
B．电压表V 的示数变大
1
C．电压表V 与电流表A示数的乘积变小
1
D．电压表V 与电流表A示数之比不变
2
【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V 测灯泡两端的电压，电压
1
表V 测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中电流；
2
AB、将滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据串联电路电阻规律
可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可得通过电路的电流变小；根据U＝IR可知，灯泡两端的
电压变小，电压表V 示数变小；根据P＝UI可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故 AB错
1
误；
C、电压表V 示数变小，电流表A示数变小，则电压表V 与电流表A示数的乘积变小，故C正
1 1
确；
D、根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表示数 V 变大；电流表
2
示数变小，所以电压表V 与电流表A示数之比变大，故D错误。
2
故选：C。
10. （2023•东营区校级模拟）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。定值
电阻R 的阻值为100 ，滑动变阻器R 的最大阻值为50 。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片
1 2
P由b端移到a端的过Ω程中，下列说法中正确的是（ Ω）
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A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电压表与电流表的比值变大
C．电流表的示数变化范围为0.02A～0.06A
D．电压表的示数变化范围为4V～6V
【解答】解：由电路图可知，当开关S闭合，R 与R 串联，电压表V测R 两端的电压，电流表
1 2 1
测电路中的电流。
A、滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路的
U
总电阻变小，由I= 可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由 U＝IR可知，定值电
R
阻R 两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误；
1
U
B、由R= 可知，电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R 的阻值，则滑片移动时，其比值
1
I
不变，故B错误；
CD、当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，R 两端
1
的电压最小，
电路中的最小电流为：
U U 6V
= = = =
I小
R R +R 100Ω+50Ω
0.04A，即电流表的示数最小为0.04A；
总 1 2大
定值电阻R 两端的最小电压为：
1
U 1小 ＝I小R 1 ＝0.04A×100 ＝4V，即电压表的最小示数为4V；
当滑片位于a端时，滑动Ω变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，R
1
两端的电
压最大，最大为电源电压，即U
1大
＝U＝6V，
则电路中的最大电流为：
U 6V
= = =
I大
R 100Ω
0.06A，即电流表的最大示数为0.06A，
1
所以，电流表的示数变化范围为0.04A～0.06A，电压表的示数变化范围为4V～6V，故C错误、
D正确。
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故选：D。
11. （2023•会昌县模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，将滑动变阻器的
滑片P向左滑动时电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），电流表A
2
的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）
【解答】解：由电路图可知，闭合开关 S，灯泡L与滑动变阻器并联，电流表A 测灯泡L支路
1
的电流，电流表A 测滑动变阻器支路电流，电压表测滑片左侧电阻两端的电压；
2
因电压表在电路中相当于断路，所以将滑片 P向左移动时，变阻器始终以最大阻值接入电路
（即变阻器接入电路的电阻不变），由并联电路的电压特点可知变阻器两端的电压始终等于电
源电压，所以根据欧姆定律可知该支路的电流不变，即电流表A 的示数不变；
2
将滑片P向左移动时，滑片左侧的电阻变小，且该支路的电流不变，则根据U＝IR可知电压表
的示数变小。
故答案为：变小；不变。
12. （2023•桂林一模）小林设计了一种测定油箱内油量的模拟装置，如图所示，其中电
源两端电压保持不变。R 是定值电阻，R是滑动变阻器，甲为油量表，滑动变阻器的滑片P跟
0
滑杆的一端连接，滑杆可以绕固定轴 O 转动，另一端固定着一个浮子。则甲表是用
表改装而成的，油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，R接入的电阻 ，此时甲表示
数 （后两空均填”变大”、“不变”或“变小”）。
【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R 串联，油量表并联接入电路中，则甲
0
表是用电压表表改装而成的；
当油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片 P向上移动，变阻器R连
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U
入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，由于电源电压不变，由 I= 可知，电路中的电流变
R
小，由U＝IR知定值电阻R 两端电压变小，即电压表的示数变小。
0
故答案为：电压；变大；变小。
13. （2023•兴宁区校级四模）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮
肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小煦利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电
路。当户外紫外线增强到设定值时，S 闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
2
（1）当户外紫外线增强时，光敏电阻的阻值 （填“变大”或“变小”）。
（2）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S 仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑
2
动变阻器R 的滑片P向 （填“左”或“右”）移动。
1
【解答】解：
（1）根据题意可知，当户外紫外线增强到设定值时，S 闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线
2
的遮阳布展开，此时的开关S 是向下运动的，这说明电磁铁的磁性变大，吸下衔铁；电磁铁磁
2
性变大，通过电磁铁的电流变大，根据欧姆定律可知，电磁铁电路中的总电阻变小，根据串联
电路的电阻关系可知，光敏电阻的阻值变小，故结论为：当户外紫外线增强时，光敏电阻的阻
值变小；
（2）当户外紫外线增强到设定值时，S 仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小
2
了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变阻器R 的
1
滑片P向右移动。
故答案为：（1）变小；（2）右。
14. （2023•江西二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，所有元件均完好。闭
合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片P时，电压表V与电流表A示数的比值将 。将
滑片P移至最右端后，断开开关S，电压表V的示数将 。（均选填“变大”、“不
变”或“变小”）
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【解答】解：
（1）由图知，闭合开关S时，R 与R 串联，电压表测定值电阻R 的电压，电流表测电路的电
1 2 1
流；
向左移动滑片时，由欧姆定律可知，电压表 V与电流表A示数的比值等于R 的阻值，故该比值
1
不变；
（2）将变阻器的滑片P移至最右端后，变阻器连入电路的电阻最大，电压表测量R 两端的电压；
1
断开开关S，电压表测电源电压，根据串联电路的电压规律可知，电压表V的示数变大。
故答案为：不变；变大。
15. （2022•莆田模拟）北京冬奥会期间超1000辆氢能源汽车投入运行。如图所示为某型
号氢能源汽车的自动测定液态氢含量的电路原理图，其中电源电压恒为18V，R 为定值电阻。
0
为液态氢含量表（实际是一只量程为0～0.6A的电流表，燃料箱容量为50L，装满液态氢
时，电流表满偏），R 为压敏电阻，其阻值与燃料箱内的液态氢体积的关系如下表所示，燃
x
料空箱质量为1kg。（一定条件下液态氢密度为0.07×103kg/m3，g＝10N/kg）
（1）求定值电阻R 的阻值。
0
（2）若压敏电阻的受力面积为0.3m2，该电阻受到的压强为143Pa时，此时整个电路消耗的电
功率多大？
（3）若燃料箱装满液态氢时，要使对应的电流表示数为0.5A，试通过计算说明可以采取的具体
措施。
压敏电阻与液态氢体积关系：
燃料箱中液态氢的体积 0 10 20 30 40 50
V/L
对应的压敏电阻阻值 120 100 80 60 40 20
R /
x
Ω
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【解答】解：（1）已知燃料箱容量为50L，装满液态氢时，电流表满偏，示数为0.6A，
U
根据I= 可得电路总电阻为：
R
U 18V
= = =
R总
I 0.6A
30 ；
最大
Ω
由表中数据可知，当燃料箱装满液态氢时，压敏电阻阻值R ＝20 ，
x
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得： Ω
定值电阻的阻值为R ＝R﹣R ＝30 ﹣20 ＝10 ；
0 x
F Ω Ω Ω
（2）由p= 得，燃料箱与燃料的总重力：G总 ＝F＝pS＝143Pa×0.3m2＝42.9N，
S
G 42.9N
由G＝mg得，燃料箱与燃料的总质量：m总 = 总= =4.29kg，
g 10N/kg
燃料的质量：m燃料 ＝m总 ﹣m空箱 ＝4.29kg﹣1kg＝3.29kg，
由 m可知，燃料的体积：V m 3.29kg 0.047m3＝47L。
= = 燃料= =
V ρ 0.07×103kg/m3
ρ
根据表格中的数据可知压敏电阻的阻值与液态氢的体积成一次函数关系，设表达式为 R ＝
x
kV+b，
且V＝0L时，R ＝120 ；V′＝10L时，R ′＝100 ；将两组数据代入R ＝kV+b，解得k＝﹣
x x x
2 /L，b＝120 ， Ω Ω
所Ω以R
x
＝﹣2 Ω/L×V+120 ，
则燃料的体积ΩV＝47L时Ω，对应压敏电阻的阻值 R
x
＝﹣2 /L×V+120 ＝﹣2 /L×47L+120 ＝
26 ， Ω Ω Ω Ω
Ω U2 (18V) 2
此时电路消耗的总功率为：P= = =9W。
R 10Ω+26Ω
（3）若燃料箱装满液态氢时，要使对应的电流表示数为 0.5A，此时电路中的最大电阻为：
U 18V
R'= = =36Ω；
I 0.5A
液态氢装满时，压敏电阻受到的压力不变，它的电阻不变，所以更换一个定值电阻即可，此时
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定值电阻的阻值为：R '＝R'﹣R ＝36 ﹣20 ＝16 ，所以应该在电路中再串联一个6 的电阻。
0 x
答：（1）定值电阻R 0 的阻值为10 ；Ω Ω Ω Ω
（2）此时整个电路消耗的电功率为Ω9W；
（3）在电路中再串联一个6 的电阻。
16. （2022•中山市三Ω模）某兴趣小组探究串联电路中电阻消耗的电功率与电流的关系，
电路如图甲所示。闭合开关，滑动变阻器滑片P从最右端向最左端移动的过程中，R 的U﹣I
1
图象如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器的最大阻值；
（2）电路消耗的最大电功率；
（3）当滑片P处于最左端时，电阻R 在10s内产生的热量（结果保留1位小数）。
1
【解答】解：由电路图可知，R 与R 串联，电压表测R 两端的电压，电流表测电路中的电流。
1 2 1
（1）当滑片位于左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电压表测电源的电压，电路中的
电流最大，
由图乙可知，电压表的最大示数为6V，则电源的电压U＝6V，电路中的最大电流I＝0.6A，
U
由I= 可得，R 的阻值：
1
R
U 6V
R = = =10 ；
1
I 0.6A
Ω
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的最小电流
I′＝0.15A，此时R 的电压为1.5V，则滑动变阻器R 的电压U ＝U﹣U ＝6V﹣1.5V＝4.5V，
1 2 2 1
U
由I= 可得，R 的阻值：
2
R
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U 4.5V
R = 2= =30 ；
2
I' 0.15A
Ω
（2）电路消耗的最大电功率
P＝UI＝6V×0.6A＝3.6W。
（3）滑动变阻器滑片P在最左端时，电路中的电流最大，
则1min内电流通过R 产生的热量：
1
Q ＝I′2R t＝（0.6A）2×10 ×60s＝216J。
1 1
答：（1）滑动变阻器的最大Ω阻值为30 ；
（2）电路消耗的最大功率为3.6W； Ω
（3）滑动变阻器滑片P在最左端时，1min内电流通过R 产生的热量216J。
1
21
