4.7
电路分析与应用1
欧姆定律动态分析
目录：
4.7.1
滑动变阻器移动时，电表及灯泡亮度变化；比值变化等
4.7.2
实际生活应用中改装电表（传感器、压力表等），动态变化
4.7.3
实际电路图或复杂电路题简化，转换原理图判断电路变化
【总结】
常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况）
简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。
4.7.1
滑动变阻器移动时，电表及灯泡亮度变化；比值变化等
串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。
步
骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）；
（2）弄清电表的测量对象；
（3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响；
（4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。
1.（2018八上·杭州月考）如图，甲、乙电路中，电源电压不变，闭合开关S并将滑动变阻器的滑片P都向右移动，电压表和电流表的示数（???
）
A.电压表示数变大，电流表示数不变?????????B.电压表示数变小，电流表示数变小
C.电压表示数变小，电流表示数不变?????????D.电压表示数变大，电流表示数变小
2.（2019八下·宁波期中）如图所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中(??
)
A.电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变?????B.电流表A的示数变大，电压表V2变小
C.电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小?????D.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中(
)
A.
电流表A示数变大
B.
电压表V2示数变小
C.
电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大
D.
电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
4.（2020八下·慈溪期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当电键由断开到闭合时，电路中（?
）
A.电流表示数变小，电压表示数变小??????B.电流表示数变小，电压表示数变大
C.电流表示数不变，电压表的示数变小?????D.电流表示数不变，电压表示数变大
5.（2019八上·天台期末）测电阻实验中，某同学设计的电路如图所示。若电源电压不变，R1为待测的定值电阻，开关S闭合后，滑片向右移动时（???
）
A.电流表示数变小，两电表示数之比不变??B.电压表示数变大，两电表示数之比不变
C.电流表示数变小，两电表示数之比变小??D.电压表示数变大，两电表示数之比变大
6.（2020八上·浙江期中）如图电源电压不变，闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向a端移动过程中，（?）
A.电流表A的示数增大，电压表V的示数不变
B.电流表A和电压表V的示数减小
C.电流表A的示数增大，电压表V的示数减小
D.电流表A和电压表V的示数不变
7.如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的读数将（???
）
A.A1不变，A2变大???B.A1变大，A2变小???C.A1不变，A2变小???D.A1变小，A2不变
8.（2019八下·慈溪期末）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，再闭合开关S1时，发生变化的是（??
）
A.电流表A的示数????B.电压表V的示数????C.电流表A1的示数????D.灯L的亮度
9．如图所示电路中，电阻R1＝300Ω，电源电压为6V，滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω，则滑动变阻器的滑片P从A移到B时，电压表示数的变化为________________。
10.如图所示为某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电压表示数__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用__更大__(填“更大”或“更小”)阻值的电阻。
4.7.2
实际生活应用中改装电表（传感器、压力表等），动态变化
原
理：将变阻器改装成传感器或拉力计等，等同于变阻器原理。当变阻器改变时，根据【4.7.1】步骤分析即可。
难
点：分析改装的电表刻度是否均匀，结合数学函数方程带入。
1.（2019八上·绍兴期末）如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况．L是一个指示灯，电路各部分接触良好．当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（????
）
A.当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮
B.当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮
C.当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗
D.当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮
2.（2018八上·天台月考）洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，R是定值电阻，R?是滑动变阻器。其中能够实现身高越低，电压表示数越小的电路是(??
)
A.???B.
C.???D.
3.如图所示是小明设计的电子秤的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是（??
）
A.电流表示数变大，电压表示数变小?????B.电流表示数变小，电压表示数变大
C.电流表、电压表示数都变大??????
D.电流表、电压表示数都变小
4.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（??
）
A.A表和V表示数均变小??
?B.A表示数变小，V表示数变大
C.A表示数变大，V表示数变小?????D.A表和V表示数均变大
5.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图甲所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻跟酒精气体浓度的关系如图乙所示。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（??
）
A.传感器的电阻越大???????B.电压表的示数越大
C.通过传感器的电流越小
D.传感器两端的电压越大
6.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
4.7.3
实际电路图或复杂电路题简化，转换原理图判断电路变化
步
骤：（1）先简化：电压表当成断路，电流表当成短路
（2）再看电流流向：考虑一条支路，用电器是否全部通过，则串联，反之并联
（3）最后将电流复位（电流表流经哪个用电器即测量哪个；电压表结合节点法）
1.
如图所示，电源电压不变，闭合开关后，下列关于电压表示数变化的说法正确的是（??
）
A.滑片P向右移动，V1表示数变大，V2表示数不变
B.滑片P向右移动，V1表示数变小，V2表示数变大
C.滑片P向左移动，V1表示数变小，V2表示数变大
D.滑片P向左移动，V1表示数变大，V2表示数不变4.7
电路分析与应用3
实验探究
目录：
4.7.1
伏安法测电阻（小灯泡阻值或未知电阻Rx阻值）
4.7.2
串并联电路电阻电流电压特点
4.7.3
探究电流与电阻的关系（电压一定时）
课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
控制变量法
R＝
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示)，连接电路时，开关S应断开，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置
实验步骤
保持R不变，改变U
保持U不变，改变R
多次改变电阻(灯泡)U，记录对应的I，计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U
保护电路
结论
R一定，I
与U成正比
U一定，I
与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
4.7.1
伏安法测电阻（小灯泡阻值或未知电阻Rx阻值）
伏安法测电阻：
原理：根据R＝U/I；
电路图：用电压表测出电阻R两端的电压；用电流表测出通过电阻R的电流，然后计算出电阻的值。
1.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（?B
）
A.??B.??C.???D.
2.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表，测出未知电阻Rx的阻值，同学们设计了如图所示四种电路，其中可行的方法有（电源电压未知）（?
）
A.（1）（3）?
B.（2）（3）?
C.（2）（4）
?D.（1）（4）
【答案】B
【解析】利用电压表和电流表，结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律，直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流，根据
求出电阻，并且要注意电表正负接线柱的连接．本题考查了伏安法测电阻的探究实验，设计正确的电路图、排除电路故障是我们在实验中常遇到的问题，因此在实验课上我们要边实验边思考，将所学的理论与实际结合起来，锻炼我们解决实际问题的能力．注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律的使用，一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的，然后可由欧姆定律求得电阻的阻值．
【解答】（1）开关S1闭合，S2断开时R0和Rx串联，电流表可以测出通过Rx的电流Ix；S2闭合时为Rx的简单电路，不能直接或间接测量出Rx的电压，所以不能求出Rx的电阻．（2）开关S0闭合，S接1时电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S接2时电路为未知电阻Rx的简单电路，电流表测通过Rx的电流Ix，根据
求出电阻．（3）开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和Rx串联，电压表直接测量Rx两端的电压Ux
．
根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压U0=U-Ux，根据
，
求出通过定值电阻的电流．根据串联电路电流处处相等，通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0
．
根据
求出电阻．（4）开关S0闭合，S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误，故无法测出正确的使用．
3.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有：电源（电压约5伏）、学生用电压表（0～6伏）、电阻箱R（0～9
999欧
5安）、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下：
（1）根据实验电路图，连接成如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1，则电源电压为________。
（3）闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx＝________。
【答案】（1）解：
（2）U1（3）
4.?在测量电阻Rx的实验中，连接了如图所示的电路，测量步骤如下：
（1）闭合开关S1，适当调节滑动变阻器R0，读出电压表示数，测量出________?两端的电压，记录为U1
（2）断开开关S1，闭合开关S2，调节________?的阻值，使电压表示数达到U1
（3）读出电阻箱的阻值，记录为R2
．则RX=________?
【答案】（1）Rx（2）电阻箱（3）R2
【解析】（1）由图可知，闭合开关S1，此时Rx与滑动变阻器R0串联，电压表并联在Rx两端，即电压表测量的是的Rx两端电压，记录为U1
．
（2）断开开关S1，闭合开关S2，此时电阻箱与滑动变阻器R0串联，保持滑动变阻器的阻值不变，调节变阻箱的阻值，使电压表的示数不变，此时变阻器的阻值就是待测电阻的阻值．
（3）根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；即R2=RX
．
故答案为：（1）Rx；（2）电阻箱；（3）R2
由等效替代法可知，当断开开关S1，闭合开关S2时，保持滑动变阻器接入电路的阻值保持不变，调节电阻箱的阻值，使电压表的示数相同，说明待测电阻Rx和电阻箱R0的阻值是等效电阻，即可得到待测电阻的大小
5.小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小萱选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。
（1）为了测量未知电阻RX的阻值，请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
（2）请你将正确的操作步骤补充完整：连接好电路后，只闭合开关S2，读出电流表的示数I1；________，读出电流表的示数I2，并记录I1、I2的数据；
（3）请你用I1、I2和R0表示未知电阻RX。RX=________，并记录。
【答案】（1）
（2）开关S1、S2都闭合
（3）
【解析】实验中没有电压表，被测电阻已经被一个开关短路，不能设计成并联电路找电压相等；通过开关闭合与断开，使电路处于两种状态，利用电源电压保持不变，找电路两种状态下的电压相等；可以使已知电阻和被测电阻串联，测量串联电路中的电流，然后短路被测电阻测出电路电流，利用电源电压相等，列出等式求解．
【解答】（1）使已知定值电阻和被测电阻串联，电流表串联在电路中，测串联电路的电流．再把被测电阻短路，只有已知电阻接在电路中，测此时电路的电流．
根据两种电路状态下电源电压相等求解．如图：
；（2）只闭合开关S2，读出电流表的示数I1；
开关S1、S2都闭合时，读出电流表的示数I2；（3）根据电路两种状态电源电压相等，所以，I1（R0+RX）=I2R0，所以，
.
6．现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。在实验室中，配有的实验器材如下：
A．电源E(电压U＝3V恒定)；
B．电流表A1(量程0～50mA)；
C．电流表A2(量程0～3A)；
D．电压表V1(量程0～3V)；
E．电压表V2(量程0～15V)；
F．滑动变阻器R(0～80Ω)；
G．定值电阻R0＝40Ω；
H．开关一个，导线若干。
为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的1/3。则：
(1)根据实验要求，电压表选用__V1__，电流表选用__A1__。
(2)请在虚线方框内画出实验电路图，并标出所选器材的字母(部分电路已画出)；并根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来。
(3)若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为__Rx＝－R0__。
【答案】(2)如答图所示。
7．小华在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6伏的蓄电池、电流表(0～0.6安，0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个，导线若干。
(1)在实验中电流表应选择0～0.6安的量程。
(2)他连接的实物电路如图甲所示，但还有两根导线没接好，同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示)，请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
(3)闭合开关后，小华发现小彩灯不发光、电流表示数为零，电压表的示数为6伏，产生故障的原因可能是下列情况中的__CD__(填字母)。
A.小彩灯短路
B.电压表的正、负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良
D.小彩灯的灯丝断了
(4)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8伏时，小彩灯正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小彩灯正常发光时的电阻为__12.7__欧。(计算结果保留一位小数)。
4.7.2
串并联电路电阻电流电压特点
1.（2018八下·台州开学考）为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是???
?????。
A.滑动变阻器R1（20欧，3安）?
?????
B.滑动变阻器R2（50欧，2安）
C.滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
（2）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是________。
【答案】（1）B
（2）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4V，而图中电流为0.2A时，电压之和大于4V，故曲线b是错误的
【解析】伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线图。伏安特性曲线是针对导体的，也就是耗电元件，图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。
【解答】（1）由图可知，I=0.1A时，U=U1+U2=4V；
当小灯泡电流最小时，滑动变阻器的阻值最大；R=；故B符合；
（2）图中a、b的交点，电压之和大于4V，超过了电源电压；故图像错误；
2.某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，用若干电池作电源，所用滑动变阻器上标有“10欧2安”字样。
(1)他们连接的电路中还有一根导线尚未连接，如图(a)所示。请用笔画线代替导线补上，补上后的电路能够测未知电阻Rx。
(2)实验开始，他们闭合电键，发现无论是按补上导线后的图
(a)还是按图(b)的操作，甚至改变滑动变阻器的滑片位置，所看到的现象均为电流表有示数，电压表无示数。经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。于是决定在不使用电压表的情况下继续实验，并且分别测出了电路中最小电流I1和最大电流I2。接着改变干电池的节数，又重复做了两次实验。请在虚线方框内画出他们重新设计的实验电路图。
(3)他们设计的实验数据表格如下，请你完善表格中的栏目并简单叙述设计此栏目的理由：__________。
(4)根据他们测出的物理量写出计算未知电阻的表达式：Rx＝________________。
【答案】(1)略
(2)略 Rx的平均值（欧）
(3)实现多次测量，求电阻Rx的平均值，减小误差(4)
3、小明和小亮探究“并联电路电压的关系”小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）
（1）在连接电路时，开关必须________。小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（填“断路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成________损坏。
（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是________。（指出一种即可）
（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V1的示数是________伏，电压表V的示数是________伏。
（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是________，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于________（填“左”或“右”）端。
【答案】（1）断开；短路；电源
（2）将导线①的一端从接线柱C改接到D（B）[或将导线②的一端从接线柱A改接到B（D）]
（3）2.5；2.5
（4）改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压）；左
4.7.3
探究电流与电阻的关系（电压一定时）
1．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路图如图所示。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到2.5V，其原因可能是( A )
A．20Ω的电阻阻值太大
B．电源电压4.5V太低
C．滑动变阻器的最大阻值太大
D．控制电压至2.5V太高
2.图甲是小科探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I－R关系图象。实验中，滑动变阻器的主要作用是 使R两端的电压不变 。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成 反比 （填“正比”或“反比”）。若电源电压恒为4伏，实验中R的阻值分别为10欧、20欧、30欧、50欧，那么滑动变阻器的阻值至少为 50
欧。
3．小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
实验次数
U(V)
I(A)
R(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
(1)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是________________________________________。
(3)排除故障后，进行三次实验，测得数据如表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)。
(4)下列实验电路图中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有________。
A
B
C
D
【答案】(1)A
(2)电压表和电流表的位置互换了
(3)10.3
(4)ACD
【解析】闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处；图甲中电压表与定值电阻串联，电流表与定值电阻并联，则电流表无示数，电压表显示电源电压；第二次实验测得电流值为0.24A，则定值电阻R2＝≈10.4Ω，三次实验所得定值电阻的平均值即为此电阻的阻值；A项中Rx＝－R，C项中Rx＝，D项中移动滑动变阻器测得两组电流、电压值，U1＋I1Rx＝U2＋I2Rx则Rx＝。
4.小科利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为
6V
且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
(2)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流
I
随电阻
R
变化的图像；
①由图像可以得出结论：电压一定时，________；
②实验中，小科用
5Ω
的电阻做完实验后，断开开关，然后用
10Ω
的电阻换下
5Ω
的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________V时，然后再读出电流表的示数；
(3)为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于________Ω
的滑动变阻器。
【答案】(1)解；如图所示：
(2)通过导体的电流与电阻成反比；2.5(3)35
5.（2019八上·吴兴期末）在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理。
（1）实验时滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表无读数，电压表有读数但不变。判断电路的故障是________。
（2）排除故障，得出实验数据，绘制成乙图像。根据乙图像，可以得到的结论是________。
（3）某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗?于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，他们选用了前面小组R=10Ω的数据，发现和自己小组的结果一致。于是就得出了电压与电流的比值恰好等于R的阻值的结论。请你对该小组的论证提出自己的看法________。
【答案】（1）R开路
（2）当电阻不变时，电流与电压成正比
（3）这种说法错误，应该实验当R≠10Ω的情况下，电压与电流的比值。
【解析】（1）如果电阻R断路，那么电压表串联在电路中，由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，以至于电流表的指针几乎不动，而电压表则测量电源电压保持不变；
（2）在数学上，如果两个量之间变化的图像是一条通过坐标原点的斜线，那么它们成正比例关系；
（3）为了保证实验结论的客观准确性，该小组的同学应该选择与自己电阻值不同的数据选择的电阻值不同的进行分析。
【解答】（1）实验时滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表无读数，电压表有读数但不变。判断电路的故障是R开路；
（2）根据乙图可知，电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线，因此得到结论：
当电阻不变时，电流与电压成正比
；
（3）我对该小组的论证提出的看法是：这种说法错误，应该实验当R≠10Ω的情况下，电压与电流的比值。4.7
电路分析与应用3
实验探究
目录：
4.7.1
伏安法测电阻（小灯泡阻值或未知电阻Rx阻值）
4.7.2
串并联电路电阻电流电压特点
4.7.3
探究电流与电阻的关系（电压一定时）
课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
控制变量法
R＝
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示)，连接电路时，开关S应断开，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置
实验步骤
保持R不变，改变U
保持U不变，改变R
多次改变电阻(灯泡)U，记录对应的I，计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U
保护电路
结论
R一定，I
与U成正比
U一定，I
与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
4.7.1
伏安法测电阻（小灯泡阻值或未知电阻Rx阻值）
伏安法测电阻：
原理：根据R＝U/I；
电路图：用电压表测出电阻R两端的电压；用电流表测出通过电阻R的电流，然后计算出电阻的值。
1.某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx阻值，图中不能实现测量Rx阻值的电路图是（?
）
A.??B.??C.???D.
2.如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表，测出未知电阻Rx的阻值，同学们设计了如图所示四种电路，其中可行的方法有（电源电压未知）（?
）
A.（1）（3）?
B.（2）（3）?
C.（2）（4）
?D.（1）（4）
3.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有：电源（电压约5伏）、学生用电压表（0～6伏）、电阻箱R（0～9
999欧
5安）、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图甲所示的实验电路图。小虎进行的实验过程如下：
（1）根据实验电路图，连接成如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。
（2）电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1，则电源电压为________。
（3）闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx＝________。
4.?在测量电阻Rx的实验中，连接了如图所示的电路，测量步骤如下：
（1）闭合开关S1，适当调节滑动变阻器R0，读出电压表示数，测量出________?两端的电压，记录为U1
（2）断开开关S1，闭合开关S2，调节________?的阻值，使电压表示数达到U1
（3）读出电阻箱的阻值，记录为R2
．则RX=________?
5.小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小萱选择了满足实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。
（1）为了测量未知电阻RX的阻值，请你只添加两根导线将实物电路图补充完整。
（2）请你将正确的操作步骤补充完整：连接好电路后，只闭合开关S2，读出电流表的示数I1；________，读出电流表的示数I2，并记录I1、I2的数据；
（3）请你用I1、I2和R0表示未知电阻RX。RX=________，并记录。
6．现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。在实验室中，配有的实验器材如下：
A．电源E(电压U＝3V恒定)；
B．电流表A1(量程0～50mA)；
C．电流表A2(量程0～3A)；
D．电压表V1(量程0～3V)；
E．电压表V2(量程0～15V)；
F．滑动变阻器R(0～80Ω)；
G．定值电阻R0＝40Ω；
H．开关一个，导线若干。
为了测量多组数据使结果尽量准确，在滑动变阻器的整个滑动过程中，要使两电表的测量值范围尽可能大一些，并且两电表的读数均大于其量程的1/3。则：
(1)根据实验要求，电压表选用____，电流表选用____。
(2)请在虚线方框内画出实验电路图，并标出所选器材的字母(部分电路已画出)；并根据所画的电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接起来。
(3)若在某次实验中，电压表的示数为U，电流表的示数为I，那么，待测电阻阻值的表达式为_________。
7．小华在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6伏的蓄电池、电流表(0～0.6安，0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个，导线若干。
(1)在实验中电流表应选择____________安的量程。
(2)他连接的实物电路如图甲所示，但还有两根导线没接好，同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示)，请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
(3)闭合开关后，小华发现小彩灯不发光、电流表示数为零，电压表的示数为6伏，产生故障的原因可能是下列情况中的________(填字母)。
A.小彩灯短路
B.电压表的正、负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良
D.小彩灯的灯丝断了
(4)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8伏时，小彩灯正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小彩灯正常发光时的电阻为___________欧。(计算结果保留一位小数)。
4.7.2
串并联电路电阻电流电压特点
1.（2018八下·台州开学考）为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是???
?????。
A.滑动变阻器R1（20欧，3安）?
?????
B.滑动变阻器R2（50欧，2安）
C.滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
（2）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是________。
2.某小组同学在“用电流表、电压表测电阻”的实验中，用若干电池作电源，所用滑动变阻器上标有“10欧2安”字样。
(1)他们连接的电路中还有一根导线尚未连接，如图(a)所示。请用笔画线代替导线补上，补上后的电路能够测未知电阻Rx。
(2)实验开始，他们闭合电键，发现无论是按补上导线后的图
(a)还是按图(b)的操作，甚至改变滑动变阻器的滑片位置，所看到的现象均为电流表有示数，电压表无示数。经过讨论他们一致认为可能是电压表发生了故障。于是决定在不使用电压表的情况下继续实验，并且分别测出了电路中最小电流I1和最大电流I2。接着改变干电池的节数，又重复做了两次实验。请在虚线方框内画出他们重新设计的实验电路图。
(3)他们设计的实验数据表格如下，请你完善表格中的栏目并简单叙述设计此栏目的理由：__________。
(4)根据他们测出的物理量写出计算未知电阻的表达式：Rx＝________________。
3、小明和小亮探究“并联电路电压的关系”小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）
（1）在连接电路时，开关必须________。小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（填“断路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成________损坏。
（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是________。（指出一种即可）
（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，电压表V2的示数如图丁所示，则电压表V1的示数是________伏，电压表V的示数是________伏。
（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是________，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于________（填“左”或“右”）端。
4.7.3
探究电流与电阻的关系（电压一定时）
1．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路图如图所示。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到2.5V，其原因可能是(
)
A．20Ω的电阻阻值太大
B．电源电压4.5V太低
C．滑动变阻器的最大阻值太大
D．控制电压至2.5V太高
2.图甲是小科探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I－R关系图象。实验中，滑动变阻器的主要作用是
。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成
（填“正比”或“反比”）。若电源电压恒为4伏，实验中R的阻值分别为10欧、20欧、30欧、50欧，那么滑动变阻器的阻值至少为
欧。
3．小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
实验次数
U(V)
I(A)
R(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
(1)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片滑到________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后，发现只有一只电表的指针发生偏转，请结合图甲电路分析产生此现象的原因是________________________________________。
(3)排除故障后，进行三次实验，测得数据如表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取，根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为________Ω(保留一位小数)。
(4)下列实验电路图中，也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有________。
A
B
C
D
4.小科利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为
6V
且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
(2)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流
I
随电阻
R
变化的图像；
①由图像可以得出结论：电压一定时，________；
②实验中，小科用
5Ω
的电阻做完实验后，断开开关，然后用
10Ω
的电阻换下
5Ω
的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________V时，然后再读出电流表的示数；
(3)为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于________Ω
的滑动变阻器。
5.（2019八上·吴兴期末）在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理。
（1）实验时滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表无读数，电压表有读数但不变。判断电路的故障是________。
（2）排除故障，得出实验数据，绘制成乙图像。根据乙图像，可以得到的结论是________。
（3）某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗?于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，他们选用了前面小组R=10Ω的数据，发现和自己小组的结果一致。于是就得出了电压与电流的比值恰好等于R的阻值的结论。请你对该小组的论证提出自己的看法________。4.7
电路分析与应用1
欧姆定律动态分析
目录：
4.7.1
滑动变阻器移动时，电表及灯泡亮度变化；比值变化等
4.7.2
实际生活应用中改装电表（传感器、压力表等），动态变化
4.7.3
实际电路图或复杂电路题简化，转换原理图判断电路变化
【总结】
常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况）
简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。
4.7.1
滑动变阻器移动时，电表及灯泡亮度变化；比值变化等
串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。
步
骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）；
（2）弄清电表的测量对象；
（3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响；
（4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。
1.（2018八上·杭州月考）如图，甲、乙电路中，电源电压不变，闭合开关S并将滑动变阻器的滑片P都向右移动，电压表和电流表的示数（???
）
A.电压表示数变大，电流表示数不变?????????B.电压表示数变小，电流表示数变小
C.电压表示数变小，电流表示数不变?????????D.电压表示数变大，电流表示数变小
【答案】A
【解析】（1）电压表相当于断路，电流表相当于短路；
（2）串联电路中，电压的分配与电阻成正比。
【解答】甲图中，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器的电压；当滑片向右移动时，变阻器的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数变化；
乙图中，电流表将变阻器短路，只有灯泡工作；当滑片向右移动时，不会影响电阻的变化，因此电流表的示数不变。
2.（2019八下·宁波期中）如图所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自a向b移动的过程中(??
)
A.电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变?????B.电流表A的示数变大，电压表V2变小
C.电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小?????D.电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
【答案】D
【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即电阻越大，分得的电压越大；
（2）当总电压不变时，总电阻变大，总电流变小。
【解答】闭合开关S后，变阻器R2与定值电阻R1串联，电压表V1测R1，电压表V2测R2。
A.滑动变阻器滑片P自a向b移动时，变阻器的阻值变大，那么它的电压即电压表V2的示数变大，故A错误；
B.变阻器的阻值变大，电路的总电阻变大，总电流变小，即电流表A的示数变小，故B错误；
C.电压表V1测R1的电压，电流表A测R1的电流，根据可知，二者的示数之比不变，故C错误；
D.电压表V2测R2的电压，电流表A测R2的电流，根据可知，二者的示数之比变大，故D正确。
3．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中(
)
A.
电流表A示数变大
B.
电压表V2示数变小
C.
电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大
D.
电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
【答案】D
【解析】由题图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。滑片P向右移动的过程中，R2↑→R总↑→I↓→U1↓→U2↑(↑表示“变大”，↓表示“变小”)，所以电流表示数变小，电压表V2的示数变大，故A、B错误；电压表V1示数与电压表V2示数的差值等于R1两端的电压U1，是变小的，故C错误；电压表V1示数与电流表A示数的比值，即为电路中的总电阻R总，它是变大的，故D正确。
4.（2020八下·慈溪期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当电键由断开到闭合时，电路中（?
）
A.电流表示数变小，电压表示数变小??????B.电流表示数变小，电压表示数变大
C.电流表示数不变，电压表的示数变小?????D.电流表示数不变，电压表示数变大
【答案】A
【解析】①串联电路的总电压等于各处电压之和，因此总电压肯定大于任何一处的电压；
②根据公式可知，当电压不变时，电流与电阻大小成反比，据此判断电表的示数变化。
【解答】根据电路图可知，当开关断开时，电阻R1与R2串联，电压表测R1的电压，电流表测总电流。
当开关闭合时，电阻R1和电流表被短路，那么电压表也同时被短路，即电流表和电压表的示数示数为零，此时只有电阻R2；
前后比较可知，电压表和电流表的示数都变小了，故A正确，而B、C、D错误。
5.（2019八上·天台期末）测电阻实验中，某同学设计的电路如图所示。若电源电压不变，R1为待测的定值电阻，开关S闭合后，滑片向右移动时（???
）
A.电流表示数变小，两电表示数之比不变??B.电压表示数变大，两电表示数之比不变
C.电流表示数变小，两电表示数之比变小??D.电压表示数变大，两电表示数之比变大
【答案】A
【解析】滑动变阻器要与被控制电路串联；滑动变阻器阻值变大，会引起电路中电流变小，可知灯的亮度变化；滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，可知灯的亮度变化。
【解答】滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，串联电路的总电阻变大，电源电压U不变，由I=UR可知电路中电流变小，即电流表示数变小；由U=IR可知，电阻R1两端电压变小，即电压表示数变小；电压表与电流表示数之比等于R1的阻值，所以两电表示数之比不变，故A正确。
6.（2020八上·浙江期中）如图电源电压不变，闭合开关S将滑动变阻器的滑片P向a端移动过程中，（?）
A.电流表A的示数增大，电压表V的示数不变
B.电流表A和电压表V的示数减小
C.电流表A的示数增大，电压表V的示数减小
D.电流表A和电压表V的示数不变
【答案】A
【解析】根据图片可知，定值电阻与变阻器串联，电压表测总电压，电流表测总电流。
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向a端移动过程中，变阻器的阻值变小，根据“电流和电阻的反比关系”可知，电流表的示数增大。由于电压表始终测量电源电压，所以它的示数保持不变，故A正确，B、C、D错误。
7.如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的读数将（???
）
A.A1不变，A2变大???B.A1变大，A2变小???C.A1不变，A2变小???D.A1变小，A2不变
【答案】C
【解析】（1）在串联电路中，各处电流都相等；
（2）并联电路的总电流等于各支路电流之和。
当开关S闭合时，电阻R1和R2并联，电流表A1测通过R2的电流，A2测干路电流；
当开关S断开时，只有电阻R2在工作，电流表A1和A2都测量通过R2的电流；
由于电阻R2两端的电压和电阻保持不变，那么它的电流就保持不变，
因此电流表A1的示数不变；
因为在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，所以电流表A2的示数变小了。
8.（2019八下·慈溪期末）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，再闭合开关S1时，发生变化的是（??
）
A.电流表A的示数????B.电压表V的示数????C.电流表A1的示数????D.灯L的亮度
【答案】A
【解析】（1）在并联电路中，各支路两端的电压相等；
（2）在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
【解答】当开关S闭合时，只有灯泡L发光，这时电压表V测电源电源，电流表A和A1都测通过灯泡的电流IL；
当开关S1又闭合后，灯泡L与电阻R并联，电压表V还测电源电压，因此它的示数不变；因为灯泡两端的电压不变，所以它的亮度不变；电流表A1测灯泡L的电流，因此它的示数不变；电流表A测干路电流I总，因为I总=IL+I，所以电流表A的示数增大，故A正确，而B、C、D错误。
9．如图所示电路中，电阻R1＝300Ω，电源电压为6V，滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω，则滑动变阻器的滑片P从A移到B时，电压表示数的变化为________________。
【答案】由6V减小到3.6V
【解析】当滑片P在A端时，电压表测电源电压，电压表示数等于电源电压，为6V。电路电流I＝＝0.012A，滑片在B端时，电压表测电阻R1两端电压，电压表示数U1＝IR1＝0.012A×300Ω＝3.6V。
10.如图所示为某地下停车场烟雾报警器的简化原理图，电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电压表示数__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用__更大__(填“更大”或“更小”)阻值的电阻。
4.7.2
实际生活应用中改装电表（传感器、压力表等），动态变化
原
理：将变阻器改装成传感器或拉力计等，等同于变阻器原理。当变阻器改变时，根据【4.7.1】步骤分析即可。
难
点：分析改装的电表刻度是否均匀，结合数学函数方程带入。
1.（2019八上·绍兴期末）如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况．L是一个指示灯，电路各部分接触良好．当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（????
）
A.当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮
B.当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮
C.当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗
D.当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮
【答案】C
【解析】（1）在串联电路中，电压与电阻成正比，即电阻越大，它分得的电压越大；
（2）首先根据水位的变化判断浮子的运动方向，再判断滑动变阻器的阻值变化，利用串联电路中电压与电阻的正比关系判断电压表的示数变化；电路中电流与电阻成反比，利用这个关系判断电流的大小变化，进而得到灯泡亮度的变化。
【解答】灯泡与滑动变阻器串联，电压表测变阻器的电压。当水位上升时，浮子向上运动，变阻器的阻值变大，根据串联电路中电压与电阻的正比关系可知，电压表的示数变大；串联电路的总电阻也会变大，总电流变小，灯泡的亮度变暗；当水位下降时，电压表示数变小，灯泡变亮，故C正确，而A、B、D错误。
2.（2018八上·天台月考）洋洋设计了一个自动测高仪，给出了四个电路，如图所示，R是定值电阻，R?是滑动变阻器。其中能够实现身高越低，电压表示数越小的电路是(??
)
A.???B.
C.???D.
【答案】C
【解析】A、无论串联电路中的电阻如-何变，电源电压不变；B、电压表的内部电阻较大，电压表串联在电路中时相当于直接接在电源两端；C、D串联电路的总电压等于各部分两端的电压之和，各部分电路两端的电压与电阻成正比。
【解答】A、R和R?是
串联，电压表并在电源两端，当被测量者的身高增大时电压表的示数不变，A不符合题意；
B、R和R?是
并联，电压表串在电路中，当被测量者的身高增大时电压表的示数不变，B不符合题意；
C、R和R?是
串联，电压表并在R?的两端，当被测量者的身高增大时，R?的电阻增大，电压表的示数增大，C符合题意；
D、R和R?是
串联，电压表并在R的两端，当被测量者的身高增大时，R?的电阻增大，其两端的电压增大，电压表的示数减小，D不符合题意。
3.如图所示是小明设计的电子秤的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是（??
）
A.电流表示数变大，电压表示数变小?????B.电流表示数变小，电压表示数变大
C.电流表、电压表示数都变大??????
D.电流表、电压表示数都变小
【答案】B
【解析】由电路图可知，R1、R2串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据压力的变化判断滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化。
【解答】当闭合开关S，压力F增大时，滑片下移，R2接入电路的电阻变大，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，故AC错误；
由U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，因串联电路总电压等于各部分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确，D错误。
4.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（??
）
A.A表和V表示数均变小??
?B.A表示数变小，V表示数变大
C.A表示数变大，V表示数变小?????D.A表和V表示数均变大
【答案】C
【解析】从“光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小”入手分析电路中总电阻的变化，根据串联电路的特点及欧姆定律判断电流表与电压表示数如何变化。
【解答】闭合开关，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电路中总电阻等于光敏电阻和和定值电阻阻值之和，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻两端的电压，逐渐增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻R总减小，电路的总电阻R总减小，电源电压U不变，电路电流变大，即电流表示数变大；定值电阻R0阻值不变，定值电阻两端电压U0=IR0变大，光敏电阻两端电压UR=U-U0变小，电压表示数变小。
5.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图甲所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻跟酒精气体浓度的关系如图乙所示。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么（??
）
A.传感器的电阻越大???????B.电压表的示数越大
C.通过传感器的电流越小
D.传感器两端的电压越大
【答案】B
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R0两端的电压，从图象上可以看出，当酒精气体浓度越大，酒精气体传感器电阻变小，根据欧姆定律判断电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点判断传感器两端电压的变化。
【解答】由图象可知，酒精气体浓度越大传感器的电阻越小，串联电路的总电阻越小，故A错误；
由可知，电路中电流变大即通过传感器的电流变大，故C错误；
由U=IR可知，定值电阻R0两端的电压变大即电压表的示数变大，即电压表的示数越大，故B正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，在电源电压不变时，传感器两端的电压越大，故D错误。
故答案为：B。
6.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；根据油量的变化可知浮子移动的方向，进一步可知滑杆移动的方向和Rx阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化；根据电阻的串联和欧姆定律表示出电压表的示数与Rx的关系，然后判断油量表是否刻度均匀。
【解答】A.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；
B.由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故B错误；
C.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；
D.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：，电压表的示数：U0=IR0=，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。
4.7.3
实际电路图或复杂电路题简化，转换原理图判断电路变化
步
骤：（1）先简化：电压表当成断路，电流表当成短路
（2）再看电流流向：考虑一条支路，用电器是否全部通过，则串联，反之并联
（3）最后将电流复位（电流表流经哪个用电器即测量哪个；电压表结合节点法）
1.
如图所示，电源电压不变，闭合开关后，下列关于电压表示数变化的说法正确的是（??
）
A.滑片P向右移动，V1表示数变大，V2表示数不变
B.滑片P向右移动，V1表示数变小，V2表示数变大
C.滑片P向左移动，V1表示数变小，V2表示数变大
D.滑片P向左移动，V1表示数变大，V2表示数不变
【答案】D
【解析】定值电阻R与变阻器串联，电压表V1测R的电压，电压表V2测总电压。
当滑片P向右移动时，变阻器的阻值增大，根据串联电路的分压规律可知，变阻器两端的电压增大；根据U=U总-U变可知，电阻R两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，但是总电压保持不变，即电压表V2的示数不变；
当滑片P向左移动时，变阻器的阻值增小，根据串联电路的分压规律可知，变阻器两端的电压减小；根据U=U总-U变可知，电阻R两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，但是总电压保持不变，即电压表V2的示数不变。4.7
电路分析与应用2
故障分析
目录：
4.7.4
根据电路故障判断电路现象
4.7.5
根据电路现象判断电路故障
4.7.6
复杂原理图或实际电路图转换原理图，判断故障
串联电路单故障判断方法
并联电路单故障判断方法
注
意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。
②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。
总结：常见的电路故障及原因
故障
原因
闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动
电路某处接触不良
闭合开关前灯泡发光，闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数
开关与电源并联导致所有东西都被短路
闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压
灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换
闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变
变阻器没有按照一上一下的方法来接
闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮
电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路
4.7.4
根据电路故障判断电路现象
1.（2018八上·杭州月考）如图所示的电路，闭合开关，小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置互换，则闭合开关后的现象是(??
?)
A.小灯泡不发光，电压表没有示数??????????B.小灯泡不发光，电流表没有示数
C.小灯泡正常发光，电压表没有示数?????????D.小灯泡正常发光，电流表没有示数
【答案】C
【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比；
（2）电流表的内阻很小；
（3）灯泡的亮度与通过的电流大小有关。
【解答】小灯泡和电流表互换前后串联关系不变，那么总电阻不变，通过电路的电流大小不变，因此灯泡亮度不变，还是正常发光；因为电流表的内阻很小，所以它两端的电压很小，几乎为0，那么互换后电压表的示数几乎为0，故C正确，而A、B、D错误。
2.电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数突然变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则下列排查故障实验正确的是(?
A
)
?
A.?如果将电流表并联在R1两端，可能会导致电源短路
B.?如果将电流表并联在R2两端，电流表一定有示数
C.?如果将电流表串联在电路中，电流表一定有示数
D.?如果将图中电压表换成一小灯泡，灯泡发光，则故障一定在R1处
3.（2020八下·慈溪期末）某同学连接的电路如图所示，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡L1、L2都不亮。他用电压表进行电路故障检测，把电压表并联接在某亮点之间，测试结果如表所示，则可以判定电路总故障的是(???
)
测试点
a、b
a、f
a、e
a、d
电压表
有示数
有示数
有示数
无示数
A.灯泡L1短路??????B.灯泡L2短路??????C.de段开路??????D.be段开路
【答案】C
【解析】在使用电表检测故障时，如果电表有示数，那么说明电表与电源之间的部分正常；如果没有示数，那么说明电表与电源之间出现断路，据此分析判断即可。
【解答】根据表格可知，当电压表接在a、e两点时，有示数，则说明a与正极，e与负极之间连接正常。当电压表接在a、d两点时，无示数，则说明a与正极，d与负极之间出现断路。比较可知，问题只会出现在前后两个部分不同的部分，即de段出现断路，故C正确，而A、B、D错误。
4.7.5
根据电路现象判断电路故障
1.某同学采用如图所示电路图做实验，开关闭合后，电路出现一处故障，以下分析中正确的是（
??）
A.若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路
B.若电流表无示数，电压表无示数，则R2断路
C.若电流表有示数，电压表有示数，则R1断路
D.若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
【答案】D
【解析】分析电路的串并联关系和各个电表的测量值，然后对两个电阻的故障进行推测，哪个现象与故障一致，哪个就是正确选项。
【解答】根据图片可知，两个电阻串联，电压表测电阻R2的电压，电流表测总电流。
如果R1短路，那么总电阻变小，总电流变大，即电流表示数变大；由于此时电压表的示数等于电源电压，所以电压表的示数增大，故A错误；
如果R1断路，那么整个电路都断开，没有电流产生，因此电流表和电压表的示数都变成零，故C错误；
如果R2短路，那么电压表的示数为零；由于电阻变小，所以电流表的示数增大，故D正确；
如果R2断路，那么几乎没有电流经过电流表，因此电流表的示数几乎为零；电压表与电源并联，示数等于电源电压，故B错误。
2.（2019八上·仙居期中）如图所示，闭合开关，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数。工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（
???）
A.电流表断路?
B.L2断路?
C.电压表短路
D.L2短路
【答案】A
【解析】将各个选项中的故障代入电路，分析可能出现的现象，哪个与实际情况相同，哪个就是正确选项。
灯泡L1与L2并联，电压表测L2的电压，电流表测L2的电流。
A.如果电流表断路，那么将没有电流经过灯泡L2和电压表，因此电压表没有示数，灯泡L2不发光，但是灯泡L1不受影响，故A正确；
B.如果L2断路，那么电流表与电压表串联，由于电阻很大，所以电流很小，因此电流表几乎没有示数，但是电压表的示数接近电源电压，故B错误；
C.如果电压表短路，那么灯泡L2与灯泡L1都会被短路，因此灯泡L1不会发光，故C错误；
D.如果L2短路，那么灯泡L1与电压表都会被短路，因此灯泡L1不会发光，故D错误。
3.如图所示，电源电压为6V，且保持不变，当闭合开关S后，电压表的示数为0V，则不可能的原因是（?
）
A.L1灯丝断了????B.L2灯丝断了????C.开关S处断了???D.电源处断路
【答案】A
【解析】针对各个选项中的情形进行推测，如果出现的现象与实际相符，那么它就是正确选项。
根据电路图可知，两个灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压。
A.如果L1的灯丝断了，那么电压表的两个接线柱与电源两极之间的连接正常，因此它的示数应该等于电源电压，而不是0，故A错误符合题意；
B.如果L2的灯丝断了，那么整个电路就是断路，电压表的示数为0，故B正确不合题意；
C.如果开关S处断了，那么整个电路就是断路，电压表的示数为0，故C正确不合题意；
D.如果电源处断路，整个电路就是断路，电压表的示数为0，故D正确不合题意。
4.在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是（??
）
A.灯泡L2短路???B.灯泡L2断路????C.灯泡L1断路???D.两个灯泡都断路
【答案】B
【解析】电流表示数为零说明故障是开路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间。
【解答】S闭合后，两个灯泡都不发光，电流表的指针几乎不动，说明电路是开路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表通过电流表和L1与电源两极相连，因此L2处出现开路。
4.7.6
复杂原理图或实际电路图转换原理图，判断故障
1、如图当闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P在图示位置时，小灯泡正常发光，电流表、电压表有示数。若突然发现电压表的示数变大了，则发生的情况是( D )
A．一定是滑动变阻器的滑片P向左移动
B．一定是滑动变阻器发生了断路
C．可能是灯泡发生了断路
D．可能是灯泡发生了短路
2.如图所示的电路中，小灯泡L1和L2都标有“3V?
0.25A”字样，电源由2节1.5V的干电池串联而成，则下列说法中正确的是（
B?）
A.S闭合后，L1、L2并联且都能发光??????B.S闭合后，电路将发生短路
C.要使L1、L2串联，可去掉导线a???????D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上，则电路发生短路
3．在做电学实验时，有时会遇到电路元件接触不良现象，一般要利用电压表来检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示的电路，开关闭合后灯泡不亮，电流表的示数为零，此时用电压表测得a、d间电压不为零，a、c间电压为零，c、d间的电压不为零，这说明( B )
A．电源接线柱接触不良
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表连接柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
4．如图所示的电路，电源电压不变。闭合开关S，正常工作一段时间后灯L2熄灭。已知电路中只有一处发生故障，且只发生在灯L1或L2上，则下列判断中错误的是( D )
A．如果只有一个电表的示数变大，这个电表一定是电压表
B．如果电压表、电流表示数均变小，一定是电灯L2断路
C．如果电压表、电流表示数均变大，一定是电灯L2短路
D．如果只有一个电表的示数变大，一定是电灯L1短路
5.（2019八上·杭州期末）小应设计了如图所示的电路，电源电压不超过任意一盏灯泡正常工作的电压。下列说法正确的是(?
）
A.S1、S2闭合时，两灯泡串联??????B.闭合S2，断开S1，两灯泡均不亮
C.S1、S2都闭合，灯泡L1被短路，L2变亮?D.闭合S2，断开S1，电压表、电流表有示数
【答案】B
【解析】根据开关的断开和闭合情况，判断电流从正极流回负极经过的通路，通路上的用电器肯定工作；判断电压表和电流表所测量的物理量，根据欧姆定律推算其示数变化即可。
【解答】A.
S1、S2闭合时，
开关S2会短路灯泡L2，这时电流从正极出发，依次经过开关S1、电流表和灯泡L1和开关S2流回负极，只有灯泡L1自己工作，故A错误；
B.闭合S2，断开S1，找不到一条通路能让电流从正极流回负极，因此两灯泡均不亮，故B错误；
C.根据A中描述，
S1、S2都闭合，
灯泡L2被短路；因为总电阻变小，所以总电流变大，那么L1变亮?，故C错误；
D.根据C中描述，
电压表、电流表都没有示数，故D错误。4.7
电路分析与应用2
故障分析
目录：
4.7.4
根据电路故障判断电路现象
4.7.5
根据电路现象判断电路故障
4.7.6
复杂原理图或实际电路图转换原理图，判断故障
串联电路单故障判断方法
并联电路单故障判断方法
注
意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。
②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。
总结：常见的电路故障及原因
故障
原因
闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动
电路某处接触不良
闭合开关前灯泡发光，闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数
开关与电源并联导致所有东西都被短路
闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压
灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换
闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变
变阻器没有按照一上一下的方法来接
闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮
电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路
4.7.4
根据电路故障判断电路现象
1.（2018八上·杭州月考）如图所示的电路，闭合开关，小灯泡正常发光。若将小灯泡和电流表的位置互换，则闭合开关后的现象是(??
?)
A.小灯泡不发光，电压表没有示数??????????B.小灯泡不发光，电流表没有示数
C.小灯泡正常发光，电压表没有示数?????????D.小灯泡正常发光，电流表没有示数
2.电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数突然变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2处，则下列排查故障实验正确的是(?
)
?
A.?如果将电流表并联在R1两端，可能会导致电源短路
B.?如果将电流表并联在R2两端，电流表一定有示数
C.?如果将电流表串联在电路中，电流表一定有示数
D.?如果将图中电压表换成一小灯泡，灯泡发光，则故障一定在R1处
3.（2020八下·慈溪期末）某同学连接的电路如图所示，闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器，灯泡L1、L2都不亮。他用电压表进行电路故障检测，把电压表并联接在某亮点之间，测试结果如表所示，则可以判定电路总故障的是(???
)
测试点
a、b
a、f
a、e
a、d
电压表
有示数
有示数
有示数
无示数
A.灯泡L1短路??????B.灯泡L2短路??????C.de段开路??????D.be段开路
4.7.5
根据电路现象判断电路故障
1.某同学采用如图所示电路图做实验，开关闭合后，电路出现一处故障，以下分析中正确的是（
??）
A.若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路
B.若电流表无示数，电压表无示数，则R2断路
C.若电流表有示数，电压表有示数，则R1断路
D.若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
2.（2019八上·仙居期中）如图所示，闭合开关，灯泡L1、L2都能正常发光，两只电表都有示数。工作一段时间后，灯泡L2突然熄灭，L1仍然正常发光，两只电表均无示数，则故障可能是（
???）
A.电流表断路?
B.L2断路?
C.电压表短路
D.L2短路
3.如图所示，电源电压为6V，且保持不变，当闭合开关S后，电压表的示数为0V，则不可能的原因是（?
）
A.L1灯丝断了????B.L2灯丝断了????C.开关S处断了???D.电源处断路
4.在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是（??
）
A.灯泡L2短路???B.灯泡L2断路????C.灯泡L1断路???D.两个灯泡都断路
4.7.6
复杂原理图或实际电路图转换原理图，判断故障
1、如图当闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P在图示位置时，小灯泡正常发光，电流表、电压表有示数。若突然发现电压表的示数变大了，则发生的情况是( )
A．一定是滑动变阻器的滑片P向左移动
B．一定是滑动变阻器发生了断路
C．可能是灯泡发生了断路
D．可能是灯泡发生了短路
2.如图所示的电路中，小灯泡L1和L2都标有“3V?
0.25A”字样，电源由2节1.5V的干电池串联而成，则下列说法中正确的是（
?）
A.S闭合后，L1、L2并联且都能发光??????B.S闭合后，电路将发生短路
C.要使L1、L2串联，可去掉导线a???????D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱A上，则电路发生短路
3．在做电学实验时，有时会遇到电路元件接触不良现象，一般要利用电压表来检测故障发生的位置。小强同学连接了如图所示的电路，开关闭合后灯泡不亮，电流表的示数为零，此时用电压表测得a、d间电压不为零，a、c间电压为零，c、d间的电压不为零，这说明( )
A．电源接线柱接触不良
B．开关的触片或接线柱接触不良
C．电流表连接柱接触不良
D．灯泡灯丝断了或灯座接触不良
4．如图所示的电路，电源电压不变。闭合开关S，正常工作一段时间后灯L2熄灭。已知电路中只有一处发生故障，且只发生在灯L1或L2上，则下列判断中错误的是( )
A．如果只有一个电表的示数变大，这个电表一定是电压表
B．如果电压表、电流表示数均变小，一定是电灯L2断路
C．如果电压表、电流表示数均变大，一定是电灯L2短路
D．如果只有一个电表的示数变大，一定是电灯L1短路
5.（2019八上·杭州期末）小应设计了如图所示的电路，电源电压不超过任意一盏灯泡正常工作的电压。下列说法正确的是(?
）
A.S1、S2闭合时，两灯泡串联??????B.闭合S2，断开S1，两灯泡均不亮
C.S1、S2都闭合，灯泡L1被短路，L2变亮?D.闭合S2，断开S1，电压表、电流表有示数
