《2025年新课程实践与探究丛书九年级物理全一册人教版》

例2 (2024·淄博)如图所示,闭合开关$S$,向右移动滑动变阻器的滑片$P$时,( )


A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
思路点拨 定值电阻$R_{1}与滑动变阻器R_{2}$并联,电压表测电源的电压,电流表测$R_{1}$的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过$R_{1}$的电流不变。
规律总结 本题考查了电路的动态分析,涉及并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。

答案： A

变式训练2 (2024·云南)如图所示的电路图中,电源电压恒定,闭合开关$S$、$S_{1}和S_{2}$,灯$L_{1}$、$L_{2}$都正常发光,下列说法正确的是( )


A.电流表$A_{2}测通过灯L_{2}$的电流
B.电流表$A_{1}和A_{2}$示数相等
C.断开$S_{2}$,电流表$A_{2}$示数变小
D.断开$S_{2}$,灯$L_{1}$变暗

答案： C

例3 (2024·信都区期中)如图所示,电源电压恒定不变,电阻$R_{1}的阻值为20\Omega$,滑动变阻器$R_{2}的最大阻值为40\Omega$,小灯泡的铭牌上标有“$12V$ $0.6A$”字样。当开关$S$闭合,$S_{1}$、$S_{2}$都断开,滑动变阻器的滑片$P$移到中点时,电流表的读数为$0.3A$。求：

(1)电源电压；
(2)当开关$S$、$S_{1}$、$S_{2}$都闭合,滑动变阻器的滑片$P$移到最右端时,电流表的示数；
(3)若电流表的量程为$0\sim3A$,当开关$S$、$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围。
思路点拨 (1)当开关$S$闭合,$S_{1}$、$S_{2}$都断开时,电路为$R_{1}和R_{2}$的串联电路,滑动变阻器的滑片$P$移到中点时,根据串联电路的特点和欧姆定律计算电源电压；(2)当开关$S$、$S_{1}$、$S_{2}$都闭合,$R_{1}$被短路,滑动变阻器与灯泡并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的特点和欧姆定律计算干路电流；(3)若电流表的量程为$0\sim3A$,灯泡的电流为$0.6A$,则滑动变阻器的电流最大值为$I_{滑max}= I_{max}-I_{L}= 3A - 0.6A = 2.4A$,根据欧姆定律计算电阻,求出电阻范围。
规律总结 先识别电路的连接,再利用串、并联电路规律求解。

答案：
(1)当S₁、S₂都断开,开关S闭合时,R₁和R₂串联,滑动变阻器的滑片P移到中点,R₂连入电路的阻值为20Ω,此时电流表的读数为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律,电源电压为$U=IR=0.3\ A×(20\ \Omega+20\ \Omega)=12\ V$;
(2)当开关S、S₁、S₂都闭合,R₁被短路,滑动变阻器与灯泡并联,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表测量干路电流,根据并联电路的特点和欧姆定律知,电流表示数为$I_{总}=I_{L}+I_{滑}=0.6\ A+\frac{12\ V}{40\ \Omega}=0.9\ A$;
(3)若电流表的量程为0~3A,灯泡的电流为0.6A,则滑动变阻器的电流最大值为$I_{滑max}=I_{max}-I_{L}=3\ A-0.6\ A=2.4\ A$;滑动变阻器连入电路的最小阻值为$R_{滑min}=\frac{U}{I_{滑max}}=\frac{12\ V}{2.4\ A}=5\ \Omega$;为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围为5Ω~40Ω。