专题十三 电表改装类计算题解答技巧
计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。2·1·c·n·j·y
计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
电表改装类计算题出现的几率不大，但涉及到电表改装的计算。其中计算方式方法大都其他类型电学计算题相同。电表改装类计算题主要是利用电流表表头来显示模拟其他物理量的变化，如压力、温度、浓度、液面高低等。21教育名师原创作品
技巧一：变量法
变量法就是利用某种特殊装置，通过改变电路某种物理量（如电路电阻等），达到改变电路电流，反映在电流表示数的变化。【来源：21·世纪·教育·网】
【例题展示】
例题1（2019?十堰）如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则电阻R1＝________Ω，电源电压为________V，电路中的最大电流为________A。
【答案】30；15；0.5。
【解析】（1）两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，当变阻器最大阻值R2＝20Ω时，由电阻的串联，电路的电阻最大，由欧姆定律，电路的最小电流为：I小＝。即0.3A＝﹣﹣﹣﹣①，
由欧姆定律U＝IR，此时电压表V1的示数最小，U1小＝0.3A×R1，
当P移动到最左端时，为R1的简单电路，此时电压表V1的最大示数为电源电压U；
因电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，故有：＝﹣﹣②，
由①②得：R1＝30Ω；电源电压为U＝15V；（2）当P移动到最左端时，为R1的简单电路，电路的电阻最小，电路最大电流为：I大＝＝＝0.5A。
【跟踪训练】
1．（2019?鄂尔多斯）在如图电路中，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法，正确的是（ ）
A．电流表的示数变大 B．小灯泡亮度变大
C．与示数乘积变大 D．的示数与示数之差的比值变大
2．（2019?滨州）如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数不变 B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数不变 D．电压表示数不变，电流表示数变小
3．（2019?常德）如右图，是某实验小组的同学连接的电路，则（ ）
A．在连接此电路时，开关应该断开；开关闭合前，滑片应处于最左端
B．S1、S2都闭合时，L1、L2并联，电流表测干路的电流
C．先闭合S1、S2，再断开S1时，电流表示数变小，电压表示数变小
D．S1、S2都闭合时，将滑片右移时，电流表示数变小，电压表示数变小
4．（2019?恩施州）如图所示电路图，改变各开关连接情况时，下列分析正确的是（ ）
A．当S2闭合，S1、S3断开时，电压表V与V1示数相等
B．当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A的示数大于A1的示数
C．当S2断开，S1、S3闭合时，电流表A的示数与A1的示数相等
D．当S2断开，S1、S3闭合时，电压表V与V1示数相等
5．（2019?呼伦贝尔）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中（ ）
A．电压表V示数变小，电流表A1示数变大
B．电压表V示数不变，电流表A2示数变小
C．电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
D．电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
6．（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
7．（2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
8．（2019?玉林）光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示，闭合开关，逐渐减弱光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数均变小 B．电流表和电压表的示数均变大
C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表的示数变大，电压表的示数变小
9．（2019?百色）如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关，当变阻器滑片P往左滑动时，灯泡L的亮度________；调节滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中，电压表V1的变化范围为2.5V～4.5V，电压表V2的变化范围为2V～0V，电流表的变化范围为0.1A～0.16A，则变阻器的最大阻值是________Ω。
10．（2019?抚顺）如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为________W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为________Ω，此时R0的功率为________W。
11．（2019?青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：
（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？
（2）定值电阻R0的阻值是多少？
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？
12．（2019?锦州）为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
技巧二：改装量程法
改装量程法就是利用电流表表头，通过接入电阻进行量程改装的方法。解答此类考题需要利用欧姆定律进行计算，用电流表表头测量多种物理量。
【例题展示】
例题2（2019?达州）如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A、两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大；因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由UV＝IR滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比，所以刻度是均匀的，故A符合题意；B、两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意；C、两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不均匀的。故C不符合题意；D、两电阻串联，电压表测R0两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑动变阻器两端电压越大，R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的。故D不符合题意。选A。
【跟踪训练】
1．（2019?深圳）地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2019?山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（ ）
A．身高越高电压表示数越大 B．身高越高通过R0的电流越小
C．体重越大电流表示数越大 D．体重越大电路消耗总功率越大
3．（2019?乐山）小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时，为使电压表示数随之减小，符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2017?乐山）如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（ ）
A．滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B．电流表的读数随油量的增加而减小
C．电压表的读数随油量的增加而增大
D．电压表改装成油量表刻度均匀
5．（2017?广西）如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置，滑动变阻器R的金属滑片跟滑杆（杠杆）相连，从电流表示数大小就可知道油箱内油量的多少。观察分析图示可知，下列说法错误的是（ ）
A．电流表可以改装成油量表
B．R0在电路中起到保护电路的作用
C．油量增加，R的阻值减小，电流表示数变大
D．油量减少，R的阻值减小，电流表示数变小
6．（2017?宜昌）如图所示的电路中，R是滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的滑片跟滑杆相连，滑杆可以绕固定点O转动，另一端固定着一个浮子，浮子随油面高低而升降，图中电压表的示数随油面降低而减小的是（ ）
A． B．
C． D．
7．（2018?资阳）如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图，电源电压U＝24V，R0为保护电阻，为油量表（实际是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的），R为处于油箱下方的压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它与油箱的接触面积S＝0.01m2．长方体油箱装满油时深度h＝0.4m。若忽略油箱重量，汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p。
（2）保护电阻R0的阻值。
（3）油量表“0”刻度对应的电流I0。
8．（2018?呼和浩特）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0＝0时，滑片P在最上端；压力F1＝1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V．求：
（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；
（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；
（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
9．（2017?河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB＝5：1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：
（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而________；
（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？
（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，踏板触点B应向________（选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。
10．（2017?成都）小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示，把电阻丝EF弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O为圆心，OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片，P与EF接触良好。如图2所示，A为电流表（可选择A1：量程为100mA、内阻r1＝4Ω或A2：量程为20mA、内阻r2＝18Ω）；R为滑动变阻器，阻值变化范围为0～100Ω，保护电阻R0＝40Ω，理想电源电压U＝1.5V不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
选择合适的电流表，把E、O两个接线柱分别与M、N相接，为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容：
（1）连接好电路后，将OP转到E端，闭合开关S，再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端，电流表的示数为7.5mA，此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是________度；电流表刻度值为________mA处，应标注的读数是36度。
（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的 刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是________。
11.（2018?恩施州）如图，图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表A（量程为0﹣0.1A．转化刻度后可以显示体重大小）。其中AO：BO＝5：1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g＝10N/kg。计算
（1）如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是多少kg？
（2）该秤能显示的最大体重值是多少kg？
12．（2018?泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB＝5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
（1）电源电压为多少？
（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？
专题十三 电表改装类计算题解答技巧
计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。2·1·c·n·j·y
计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。
电表改装类计算题出现的几率不大，但涉及到电表改装的计算。其中计算方式方法大都其他类型电学计算题相同。电表改装类计算题主要是利用电流表表头来显示模拟其他物理量的变化，如压力、温度、浓度、液面高低等。21教育名师原创作品
技巧一：变量法
变量法就是利用某种特殊装置，通过改变电路某种物理量（如电路电阻等），达到改变电路电流，反映在电流表示数的变化。【来源：21·世纪·教育·网】
【例题展示】
例题1（2019?十堰）如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，则电阻R1＝________Ω，电源电压为________V，电路中的最大电流为________A。
【答案】30；15；0.5。
【解析】（1）两电阻串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压，当变阻器最大阻值R2＝20Ω时，由电阻的串联，电路的电阻最大，由欧姆定律，电路的最小电流为：I小＝。即0.3A＝﹣﹣﹣﹣①，
由欧姆定律U＝IR，此时电压表V1的示数最小，U1小＝0.3A×R1，
当P移动到最左端时，为R1的简单电路，此时电压表V1的最大示数为电源电压U；
因电压表V1的最大示数与最小示数之比为5：3，故有：＝﹣﹣②，
由①②得：R1＝30Ω；电源电压为U＝15V；（2）当P移动到最左端时，为R1的简单电路，电路的电阻最小，电路最大电流为：I大＝＝＝0.5A。
【跟踪训练】
1．（2019?鄂尔多斯）在如图电路中，闭合开关后，当滑片P向右移动时，下列说法，正确的是（ ）
A．电流表的示数变大 B．小灯泡亮度变大
C．与示数乘积变大 D．的示数与示数之差的比值变大
【答案】C
【解析】由电路图可知，变阻器与灯泡并联；电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过灯泡的电流；电压表测量电源电压；AB、因为并联电路中各支路互不影响，所以滑片移动时，通过灯泡的电流不变，即A2的示数不变；灯泡两端的电压不变，通过灯泡的电流不变，由P＝UI可知，灯泡的实际功率不变，则灯的亮度不变，故AB错误；C、当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，则电路的总电阻随之变小，而并联电路两端电压等于电源电压不变，由欧姆定律可知干路电流变大，即A1的示数变大；电压表测量电源电压，其示数不变，所以电压表与A1示数的乘积变大，故C正确；D、因为A1的示数变大、A2的示数不变，所以电流表A1与电流表A2示数之差变大，且电压表示数不变，所以V的示数与A1、A2示数之差的比值将变小，故D错误。选C。
2．（2019?滨州）如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，判断正确的是（ ）
A．电压表示数变小，电流表示数不变 B．电压表示数不变，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数不变 D．电压表示数不变，电流表示数变小
【答案】D
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故AC错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时，通过R1的电流不变，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故B错误、D正确。选D。
3．（2019?常德）如右图，是某实验小组的同学连接的电路，则（ ）
A．在连接此电路时，开关应该断开；开关闭合前，滑片应处于最左端
B．S1、S2都闭合时，L1、L2并联，电流表测干路的电流
C．先闭合S1、S2，再断开S1时，电流表示数变小，电压表示数变小
D．S1、S2都闭合时，将滑片右移时，电流表示数变小，电压表示数变小
【答案】C
【解析】（1）为保护电路，在连接此电路时，开关应该断开，开关闭合前，滑片应处于最大阻值的右端，故A错误；（2）S1、S2都闭合时，L2被短路，L1与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，故B错误；将滑片右移时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故D错误；（3）先闭合S1、S2时，L1与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，再断开S1后，L1、L2、变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U＝IR可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C正确。选C。
4．（2019?恩施州）如图所示电路图，改变各开关连接情况时，下列分析正确的是（ ）
A．当S2闭合，S1、S3断开时，电压表V与V1示数相等
B．当S2闭合，S1、S3断开时，电流表A的示数大于A1的示数
C．当S2断开，S1、S3闭合时，电流表A的示数与A1的示数相等
D．当S2断开，S1、S3闭合时，电压表V与V1示数相等
【答案】D
【解析】（1）当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电压表V测电源两端的电压，电压表V1测R1两端的电压，电流表A、A1均测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V的示数大于电压表V1的示数，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，所以，电流表A的示数等于A1的示数，故B错误；（2）当S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R2支路的电流，电压表V、V1均测电源两端的电压，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A的示数大于电流表A1的阻值，故C错误；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，电压表V与V1示数相等，故D正确。选D。
5．（2019?呼伦贝尔）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中（ ）
A．电压表V示数变小，电流表A1示数变大
B．电压表V示数不变，电流表A2示数变小
C．电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
D．电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
【答案】D
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流，电压表V测电源两端的电压。因电源的电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故A错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R1支路的电流不变，即电流表A2的示数不变，故B错误；则电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变，故D正确；将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，通过R2的电流变小，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A1的示数变小，则电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大，故C错误。选D。
6．（2019?桂林）如图所示的电路，电源电压保持不变，小灯泡额定电压为4V（小灯泡电阻不随温度变化）。闭合开关Sl断开开关S2，在滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表示数变化范围是：2V﹣6V电流表示数变化范围是：0.4A﹣1.2A；闭合开关S2，断开开关S1，当滑动变阻器的滑片P在中点时小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率是（ ）
A．0.4W B．0.8W C．1.2W D．1.6W
【答案】D
【解析】（1）由图知，闭合开关Sl断开开关S2，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端电压。当滑片在a端时，滑动变阻器全部接入电路，此时电路电流最小，为I小＝0.4A，因为串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以此时R2两端电压最小，为U2小＝2V，因为I＝，所以R2＝＝＝5Ω；设电源电压为U，则U＝I小（R1+R2），即U＝0.4A（R1+5Ω）﹣﹣①；当滑片在b端，滑动变阻器短路，电路只有R2，此时电压表示数最大，也就是电源电压，所以U＝U最大＝6V﹣﹣②，①②结合，得6V＝0.4A（R1+5Ω），解得R1＝10Ω；（2）闭合开关S2，断开开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联。当滑动变阻器的滑片P在中点时，已知小灯泡正常发光，所以小灯泡两端电压为U额＝4V，所以滑动变阻器两端电压为U中＝U﹣U额＝6V﹣4V＝2V，滑动变阻器接入电路电阻为R中＝R1＝×10Ω＝5Ω，此时通过灯泡电流为I额＝I中＝＝＝0.4A，所以灯泡额定功率为P额＝U额I额＝4V×0.4A＝1.6W。选D。
7．（2019?东营）如图所示，测量小灯泡电功率的电路图，电源电压恒为6V，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器规格“50Ω 1A”，小灯泡规格“2.5V 0.625W”，若不考虑小灯泡阻值随温度的变化，小灯泡两端电压不允许超过额定值，闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．滑片向右滑动，电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表的示数允许变化范围是0.1～0.25A
C．滑动变阻器的阻值允许调节的范围是24～50Ω
D．电路的最大电功率是2.5W
【答案】B
【解析】由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当滑动变阻器滑片向右滑动，接入电路中的电阻变大时，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小；根据U＝IR可知灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小；故A错误；（2）根据P＝UI可得，灯的额定电流：IL额＝＝＝0.25A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为Imax＝0.25A，由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝10Ω，
电路中的总电阻：Rmin＝＝＝24Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑min＝Rmin﹣RL＝24Ω﹣10Ω＝14Ω；故C错误；
该电路的最大功率：Pmax＝UImax＝6V×0.25A＝1.5W，故D错误；（3）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，此时电路中的电流：
Imin＝＝＝0.1A，则电流表示数的变化范围是0.1A～0.25A，故B正确。选B。
8．（2019?玉林）光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示，闭合开关，逐渐减弱光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数均变小 B．电流表和电压表的示数均变大
C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．电流表的示数变大，电压表的示数变小
【答案】C
【解析】由电路图可知，光敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，逐渐减弱光敏电阻的光照强度时，光敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故BD错误；由U＝IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误、C正确。选C。
9．（2019?百色）如图所示的电路，电源电压恒定，闭合开关，当变阻器滑片P往左滑动时，灯泡L的亮度________；调节滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中，电压表V1的变化范围为2.5V～4.5V，电压表V2的变化范围为2V～0V，电流表的变化范围为0.1A～0.16A，则变阻器的最大阻值是________Ω。
【答案】变亮；20。
【解析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端的电压，电压表V2测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当变阻器滑片P往左滑动时，R接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，灯泡L两端的电压变大，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P＝UI可知，灯泡的实际功率变大，则灯泡变亮；（2）滑片P从变阻器最右端滑到最左端的过程中，电流表的示数变大，电压表V1的示数变大，电压表V2的示数变小，当滑片位于最右端时，电压表V2的示数最大，电路中的电流最小，因电压表V2的变化范围为2V～0V、电流表的变化范围为0.1A～0.16A，所以，此时电路中的电流I＝0.1A，其两端的电压U2＝2V，则变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω。
10．（2019?抚顺）如图所示，电源电压为9V，当闭合S、S1，断开S2时，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，则小灯泡的额定功率为________W．若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，电流表示数增大0.5A，则定值电阻R0的阻值为________Ω，此时R0的功率为________W。
【答案】4；1；2.25。
【解析】（1）当闭合S、S1，断开S2时，灯泡L与变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑片P，使电压表示数为5V，此时电流表示数为1A，小灯泡正常发光，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，小灯泡正常发光时两端的电压：UL＝U﹣UR＝9V﹣5V＝4V，则小灯泡的额定功率：PL＝ULI＝4V×1A＝4W；（2）由I＝可得，此时变阻器接入电路中的电阻：R＝＝＝5Ω，若保持滑片P位置不动，闭合S、S2，断开S1时，R与R0串联，电流表测电路中的电流，
由电流表示数增大0.5A可知，此时电路中的电流I′＝1.5A，则此时电路中的总电阻：R总＝＝＝6Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值：R0＝R总﹣R＝6Ω﹣5Ω＝1Ω，此时R0的功率：P0＝（I′）2R0＝（1.5A）2×1Ω＝2.25W。
11．（2019?青海）某电熨斗的电路如图所示，额定电压为220V，最大功率为1100W，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成。调温电阻的最大阻值为176Ω，温度对电阻的影响忽略不计，则：
（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗多少电能？
（2）定值电阻R0的阻值是多少？
（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是多少？此时通过电熨斗的电流是多少？
【答案】（1）该电熨斗以最大功率工作10min消耗6.6×105J的电能；（2）定值电阻R0的阻值是44Ω；（3）该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率是220W，此时通过电熨斗的电流是1A。
【解析】（1）由P＝可得，该电熨斗以最大功率工作10min消耗的电能：
W大＝P大t＝1100W×10×60s＝6.6×105J；（2）当滑片P在最左端时，电路为R0的简单电路，此时电路的总电阻最小，电路的功率最大，由P＝UI＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝44Ω；（3）当滑片P在最右端时，R接入电路中的电阻最大，电路的总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时通过电熨斗的电流：I＝＝＝1A，该电熨斗在额定电压下工作时的最小功率：
P小＝UI＝220V×1A＝220W。
12．（2019?锦州）为培养同学们的探究能力，某校组织科技社团的同学们对小灯泡的亮暗进行研究。现取“6V 6W”和“6V3W”的小灯泡L1和L2各一个，标有“50Ω 1A”字样的滑动变阻器一个，量程为0～0.6A的电流表和量程为0～3V的电压表各一个，根据测得的数据绘制出了两灯中电流与其两端电压变化关系的图象，如图甲所示。求：
（1）小灯泡L2的额定电流。
（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能。
（3）将小灯泡L2与滑动变阻器R串联接在电压为12V的电源两端，如图乙所示。闭合开关S，调节滑动变阻器，为了保证电路元件安全，求滑动变阻器允许接入电路的最小阻值。
【答案】（1）小灯泡L2的额定电流为0.5A。（2）将两灯并联接在电压为6V的电源两端，10min内电路消耗的电能为5400J。（3）滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为30Ω。
【解析】（1）由P＝UI可得，小灯泡L2的额定电流I2额＝＝＝0.5A；
（2）将L1和L2并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：P＝P1+P2＝6W+3W＝9W，由P＝可得10min内电路消耗的电能：W＝Pt＝9W×10×60s＝5400J；
（3）由图示电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，
为了保证电路元件安全，电压表的示数为3V时，电路中电流最大，
由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最小阻值：R滑最小＝＝＝＝30Ω。
技巧二：改装量程法
改装量程法就是利用电流表表头，通过接入电阻进行量程改装的方法。解答此类考题需要利用欧姆定律进行计算，用电流表表头测量多种物理量。
【例题展示】
例题2（2019?达州）如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A、两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大；因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由UV＝IR滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比，所以刻度是均匀的，故A符合题意；B、两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意；C、两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不均匀的。故C不符合题意；D、两电阻串联，电压表测R0两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑动变阻器两端电压越大，R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的。故D不符合题意。选A。
【跟踪训练】
1．（2019?深圳）地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、由图知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电流表测电路中的电流；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，不符合电表示数越大的要求，故A错误；B、由图知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电压表测定值电阻R两端的电压；
重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，即电压表示数变大，故B正确；C、由图知，电流表把变阻器R′短路，电流不经过R′，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C错误；D、由图知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D错误；选B。
2．（2019?山西）图甲是身高、体重测量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示，电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是（ ）
A．身高越高电压表示数越大 B．身高越高通过R0的电流越小
C．体重越大电流表示数越大 D．体重越大电路消耗总功率越大
【答案】A
【解析】由电路图可知，R与R0并联，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测压敏电阻R支路的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，人的身高变化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且各支路独立工作、互不影响，所以，由I＝可知，通过R0的电流不变，故B错误；当身高越高时，滑片上移，滑片P下方电阻丝的阻值变大，由U＝IR可知，滑片P下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A正确；当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知，R的阻值越大，由I＝可知，通过R的电流越小，即电流表的示数越小，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，体重越大时电路的总电流越小，由P＝UI可知，电路消耗总功率越小，故D错误。选A。
3．（2019?乐山）小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时，为使电压表示数随之减小，符合要求的电路图是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】当袋中药液量减少时，整个药液袋的重力减小，对弹簧的拉力减小，弹簧的伸长量减小，所以滑片会向上移动；A、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻，则电路中的电流不变，变阻器两端的电压不变，即电压表的示数也不变，故A不符合要求；B、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B不符合要求；C、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C符合要求；D、由图可知，变阻器与灯泡并联，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以，当袋中药液量减少时，电压表的示数不变，故D不符合要求。选C。
4．（2017?乐山）如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（ ）
A．滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B．电流表的读数随油量的增加而减小
C．电压表的读数随油量的增加而增大
D．电压表改装成油量表刻度均匀
【答案】C
【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联，电流表串联在电路中，电压表测R0两端的电压。（1）当油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，变阻器Rx接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，故A错误；由I＝可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故B错误；由U＝IR可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故C正确；（2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝，电压表的示数：U0＝IR0＝R0，因U0与Rx不成正比，所以，电压表改装成油量表时，刻度不均匀，故D错误。故选C。
5．（2017?广西）如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置，滑动变阻器R的金属滑片跟滑杆（杠杆）相连，从电流表示数大小就可知道油箱内油量的多少。观察分析图示可知，下列说法错误的是（ ）
A．电流表可以改装成油量表
B．R0在电路中起到保护电路的作用
C．油量增加，R的阻值减小，电流表示数变大
D．油量减少，R的阻值减小，电流表示数变小
【答案】D
【解析】由图可知，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流；（1）当油量增加时，油面升高，浮子位置升高，在杠杆作用下，滑片下移，变阻器R连入电路的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，电流表示数增大，故电流表可改装成油量表，故A、C正确。当油面增加到一定程度时，滑片下移到最下端，此时变阻器连入电路的电阻为0，此时若没有R0，则会造成电源短路，故R0在电路中起到保护电路的作用，B正确；（2）当油量减少时，油面下降，浮子位置降低，在杠杆作用下，滑片上移，滑动变阻器R连入电路的阻值增大，故D错误。故选D。
6．（2017?宜昌）如图所示的电路中，R是滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的滑片跟滑杆相连，滑杆可以绕固定点O转动，另一端固定着一个浮子，浮子随油面高低而升降，图中电压表的示数随油面降低而减小的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A．由电路图可知，电压表、定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表串联在电路中测电源的电压，油面变化时电压表的示数不变，故A不符合题意；B．由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测电源的电压，油面变化时电压表的示数不变，故B不符合题意；C．由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R两端的电压，当油面降低时，滑片上移，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C不符合题意；D．由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R0两端的电压，当油面降低时，滑片上移，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小，故D符合题意。故选D。
7．（2018?资阳）如图甲所示是某品牌汽车油量表工作原理图，电源电压U＝24V，R0为保护电阻，为油量表（实际是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的），R为处于油箱下方的压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它与油箱的接触面积S＝0.01m2．长方体油箱装满油时深度h＝0.4m。若忽略油箱重量，汽油密度ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg，求：
（1）汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F和压强p。
（2）保护电阻R0的阻值。
（3）油量表“0”刻度对应的电流I0。
【答案】（1）汽车加满油时压敏电阻上表面受到的压力F为28N，压强p为2.8×103Pa。（2）R0的阻值为20Ω；（3）电路中的电流为0.1A。
【解析】（1）压敏电阻上表面受到的压强：
p＝ρ汽油gh＝0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝2.8×103Pa，
由p＝可得，压敏电阻上表面受到的压力：F＝pS＝2.8×103Pa×0.01m2＝28N；
（2）由图乙可知，当F＝28N时，R1＝20Ω，当油箱装满油时，电流表示数为0.6A，
由I＝可得，电路中的总电阻：R＝＝＝40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：
R0＝R﹣R1＝40Ω﹣20Ω＝20Ω；
（3）油量表“0”刻度时，即当油箱中的汽油用完时，由图可知压敏电阻所受的压力F＝0，R1′＝220Ω，此时电路中总电阻R′＝R0+R1′＝20Ω+220Ω＝240Ω；
电流表的示数：I′＝＝＝0.1A。
8．（2018?呼和浩特）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接引用力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0＝0时，滑片P在最上端；压力F1＝1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V．求：
（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；
（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；
（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
【答案】（1）定值电阻R1为9Ω；压力F1与R2阻值之比k为N/Ω；（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2为5N；（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为F＝（N）。
【解析】（1）由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，当F1＝1N时，电流表示数为1A，电压数为3V，由串联电路特点可知，此时U1＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V，并且：I1＝I2＝1A，由欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝9Ω；此时R2连入电路的阻值：R2＝＝＝3Ω，所以压力F1与R2阻值之比：k＝＝＝N/Ω，（2）当滑片P滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数为7.5V，此时电路中电流：I'＝I2′＝I1′＝＝＝＝0.5A，所以R2的最大值：R2最大＝＝＝15Ω，因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：F＝kR2，所以压力F2＝N/Ω×R2最大＝N/Ω×15Ω＝5N；（3）由F＝kR2有：R2＝＝，串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数：
UV＝IR2＝?R2＝＝，化简可得：F＝（N）。
9．（2017?河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB＝5：1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：
（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而________；
（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？
（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，踏板触点B应向________（选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。
【答案】（1）减小；（2）电压表的示数为3V；（3）踏板设定的最大压力值为40N；（4）左；理由见解答。
【解析】（1）如图乙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会减小；
（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为R＝25Ω，此时电路中的电流I＝＝＝0.2A，
由I＝得：报警器两端的电压U0＝IR0＝0.2A×15Ω＝3V，即电压表示数；
（3）报警器R0开始发出报警信号时，U0′＝6V，此时电路中的电流I′＝＝＝0.4A，传感器两端的电压U传＝U﹣U0′＝8V﹣6V＝2V，
传感器的阻值R′＝＝＝5Ω，由图象可知当传感器的阻值为5Ω时，对应的压力为8N，根据杠杆平衡条件可得：F压×OA＝F踏×OB，即8N×5＝F踏×1，解得F踏＝40N；
（4）一段时间以后电源电压会降低，R0两端分得的电压减低，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA＝F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。
10．（2017?成都）小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图1所示，把电阻丝EF弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O为圆心，OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片，P与EF接触良好。如图2所示，A为电流表（可选择A1：量程为100mA、内阻r1＝4Ω或A2：量程为20mA、内阻r2＝18Ω）；R为滑动变阻器，阻值变化范围为0～100Ω，保护电阻R0＝40Ω，理想电源电压U＝1.5V不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。
选择合适的电流表，把E、O两个接线柱分别与M、N相接，为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容：
（1）连接好电路后，将OP转到E端，闭合开关S，再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度。则电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端，电流表的示数为7.5mA，此时电流表指针所指的位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是________度；电流表刻度值为________mA处，应标注的读数是36度。
（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的 刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是________。
【答案】（1）A2；（2）108；15；（3）AB。
【解析】（1）把E、O两个接线柱分别与M、N相接，将OP转到E端时，电阻丝EF接入电路中的电阻为零，调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，
若电流表选择A1，则电路中的最大电流I＝100mA＝0.1A，
由I＝可得，电路中的最小总电阻：R最小＝＝＝15Ω＜40Ω，不符合题意，
所以，电流表应选择A2；（2）把E、O两个接线柱分别与M、N相接，将OP转到E端时，
由电流表A2的量程可知，电路中的最大电流I＝20mA＝0.02A，
此时电路的最小总电阻即R0、电流表和R的总电阻：R最小＝＝＝75Ω，
保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端时，电路中的电流I1＝7.5mA＝0.0075A，
此时电路中的总电阻：R总1＝＝＝200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝EF的阻值：
REF＝R总1﹣R最小＝200Ω﹣75Ω＝125Ω，
电流表最大刻度的一半处，电路中的电流I2＝10mA＝0.01A，电路中的总电阻：
R总2＝＝＝150Ω，
电阻丝EF接入电路中的电阻：REF′＝R总2﹣R最小＝150Ω﹣75Ω＝75Ω，
则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是×180°＝108°；
标注的读数是36度时，电阻丝EF接入电路中的电阻×125Ω＝25Ω，
电流表刻度值I3＝＝＝0.015A＝15mA；
（3）A．电阻丝EF全部接入电路中，整个电路的总电阻不变，电路中的电流不变，由UEP＝IREP可知，UEP与REP成正比，REP与EP的长度成正比，长度与角度成正比，所以电压表的示数与角度成正比，故A符合题意；B．电阻丝EF全部接入电路中，整个电路的总电阻不变，电路中的电流不变，EF间的电压不变，由UPF＝UEF﹣IREP可知，UEP与REP成正比，REP与EP的长度成正比，长度与角度成正比，所以电压表的示数与角度成正比，故B符合题意；C．由UEP＝REP可知，UEP与REP不成正比，则UEP与EP的长度不成正比，故C不符合题意；D．由UEP＝R1可知，UEP与REP不成正比，则UEP与EP的长度不成正比，故D不符合题意。故选AB。
11.（2018?恩施州）如图，图a为测量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器，电流表A（量程为0﹣0.1A．转化刻度后可以显示体重大小）。其中AO：BO＝5：1，已知压力传感器的电阻R与所受压力F变化的关系如图b所示。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为3V，取g＝10N/kg。计算
（1）如果某人站在该秤踏板上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是多少kg？
（2）该秤能显示的最大体重值是多少kg？
【答案】（1）如果某人站在该秤踏级上时，电流表的示数为12mA，这个人的体重是50kg；（2）该秤能显示的最大体重值是270kg。
【解析】（1）由图a知，压力传感器R与电流表串联在电源上，由欧姆定律可得此时R连入电路的阻值：R＝＝＝250Ω，
由图象可知，此时人对踏板压力F＝100N，人对踏板压力F压＝G人g＝m人g，由杠杆平衡条件有：F×AO＝m人g×BO，所以：m人＝＝＝50kg；
（2）由图象知，R与所受压力F变化成线性关系，设R＝aF+b，当F＝100N时，R＝250Ω，
即：250Ω＝100N×a+b…①当F＝200N时，R＝200Ω，即：200Ω＝200N×a+b…②
解①②可得：a＝﹣0.5Ω/N，b＝300Ω，所以R＝﹣0.5Ω/N?F+300Ω，因为R阻值随F增大而减小，所以当电流表示数达到最大0.1A时，R阻值最小，压力传感器受到压力最大，人对踏板压力最大，此时传感器的电阻：R'＝＝＝30Ω，则：30Ω＝﹣0.5Ω/N?F+300Ω，所以压力杆对传感器的压力：F′＝540N，由杠杆平衡条件有：F'×AO＝m人'g×BO,秤能称的最大体重值：m人'＝＝＝270kg。
12．（2018?泰安）某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆，OA长120cm，O为支点，AB：OB＝5：1；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S，水平踏板空载时，电压表的示数为2V；当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到5V时，报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求：
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
（1）电源电压为多少？
（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米？
【答案】（1）电源电压为11V；（2）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为150N；（3）若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置，触点B应该向左移动8cm。
【解析】（1）闭合开关时，压力传感器R和R报警器R0串联，电压表测报警器R0两端的电压，由表格数据可知，当踏板空载时（F＝0N），压力传感器的电阻为R＝45Ω，已知R0＝10Ω，电压表的示数为2V，此时电路中的电流：I＝＝＝0.2A，
电源电压为：U＝I（R+R0）＝0.2A×（10Ω+45Ω）＝11V；
（2）报警器R0开始发出报警信号时，其电压为U0′＝5V，
此时电路中的电流：I′＝＝＝0.5A，
传感器两端的电压：U传＝U﹣U0′＝11V﹣5V＝6V，
此时传感器的阻值：R′＝＝＝12Ω，
由图象可知，当传感器的阻值为12Ω时，对应的压力F压＝25N，
由题知，ABO为一水平杠杆，O为支点，AB：OB＝5：1，则OB＝OA＝×120cm＝20cm，
根据杠杆平衡条件可得：F压×OA＝F踏×OB，即25N×6＝F踏×1，
解得F踏＝150N，即踏板设定的最大压力值为150N；
（3）若电源电压增大变为14V时，R0两端分得的电压增大，根据串联电路的分压特点可知，应增大压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该增大压敏电阻的阻值；因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，所以应该减小压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA＝F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要减小压杆对传感器的压力，应减小OB，即把踏板触点B向左移动。若电源电压变为14V，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警（即电压表示数仍然为5V），电路中的电流仍为0.5A；报警时压力传感器的电阻：R″＝＝＝18Ω；由图象可知，当传感器的阻值为18Ω时，对应的压力为F压′＝15N，根据杠杆平衡条件可得：F踏×OB′＝F压′×OA，即150N×OB′＝15N×1.2m，解得OB′＝0.12m＝12cm；
移动的距离：s＝OB﹣OB′＝20cm﹣12cm＝8cm，故触点B应该向左移动8cm。
