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專題15 歐姆定律與電路的動態分析
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歐姆定律是解決電路問題的基本理論或依據，動態電路分析考查的是歐姆定律的應用問題。這部分內容“五年五考”，其重要性不言而喻。
一、歐姆定律 1．內容：通過導體的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。 2．公式： （1）電流的大小取決于電壓和電阻； （2）三個物理量必須對應于同一導體或同一段電路； （3）變形公式為：U=IR（用來求電壓）和（用來測量電阻）。 ◆電壓是產生電流的原因，它由電源提供。一般情況下，電源電壓不變。 ◆電阻表示導體對電流的阻礙作用，導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積，還與溫度有關。而與電壓和電流無關。 ◆對于一個導體，知道電壓、電流和電阻中的兩個量，就可以利用歐姆定律求出第三個量。
二、串聯電路特點 1．電流：I =I1=I2= ··· 串聯電路中各處電流相等。 2．電壓：U=U1+U2 +··· 總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。 3．電阻：R= R1+R2 + ···總電阻等于各串聯電阻之和。 4．分壓關系：。 ◆小竅門01：串聯的用電器或者電阻越多，總電阻越大。 ◆小竅門02：在電路中，幾個電阻串聯，其中一個是可變電阻，那么總電阻大小的變化情況與這個可變電阻大小的變化情況一致。
三、并聯電路特點 1．電壓：U=U1=U2=···并聯電路各支路兩端電壓相等。 2．電流：I=I1+I2 +···干路中的電流等于各支路電流之和。 3．電阻： 4．分流關系： ◆小竅門01：并聯的用電器或者電阻越多，總電阻越小。 ◆小竅門02：在電路中，幾個電阻并聯，其中一個是可變電阻，那么總電阻大小的變化情況與這個可變電阻大小的變化情況一致。【這與串聯時一樣，可合并記憶】
常考題型分析
命題角度 　開關通斷型動態電路
【典例1】在如圖所示的電路中，電阻R1=10 Ω，R2=20 Ω，電源電壓保持不變。當開關S1、S3斷開，S2閉合時，電流表的示數為0.2 A。當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電流表的示數為　　　　A，R2的電功率為　　　　W。為了保障電路安全，　　　　兩個開關不能同時閉合。 【解題思路】本題屬于多開關通斷型動態電路。閉合或斷開不同的開關，電路結構發生變化。已知定值電阻R1、R2的阻值不變，電源電壓保持不變，開關變化前后，電阻的串、并聯關系變化了，而電流表測量干路電流不變，可畫出變化前后的等效電路圖，運用歐姆定律求解。 1．確定初始電路連接方式，電表所測位置：當開關S1、S3斷開，S2閉合時，電路為電阻R1、R2的串聯電路，電流表測量干路電流。 2．變化后電路的連接方式，電阻如何變化，電表所測位置：當S1、S3閉合，S2斷開時，電路為電阻R1、R2的并聯電路，電流表仍測量干路電流。 3．畫出等效電路圖（如右圖所示），利用歐姆定律求解。 ◆不變量：定值電阻R1、R2的阻值不變，電源電壓保持不變。 ◆電功率：P=UI。 ◆短路時電路中的電流過大，會燒壞電源和電表，還可能產生大量的熱，造成火災。
【答案】0.9　1.8　S1、S2 【解析】當S1、S3斷開，S2閉合時，電路為電阻R1、R2的串聯電路，如右圖1所示，電源電壓U=I（R1+R2）=0.2 A×（10 Ω+20 Ω）=6 V。當S1、S3閉合，S2斷開時，電路為電阻R1、R2的并聯電路，電流表測量干路電流，則，，I'=I1+I2=0.9A；R2的電功率P2=UI2=6 V×0.3 A=1.8 W。 當S1、S2兩個開關同時閉合時，電路短路，電源可能被燒毀。
1．（2009·河南）在如圖所示的電路中，電源電壓不變，R2=10 Ω。S1閉合、S2斷開時，電流表的示數為0.2 A，兩開關都閉合時，電流表的示數為0.5 A，則電阻R1=　　　　Ω。
2．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關系的圖像。當只閉合S1、S2時，電壓表示數為2 V；當只閉合S2、S3時，電壓表示數為4 V，則電源電壓U=　　　　V，R2=　　　　Ω。
　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
命題角度 　滑片移動型動態電路
【典例2】（2016·河南）（雙選）在如圖所示的電路中，磁敏電阻R的阻值隨磁場的增強而明顯減小。將螺線管一端靠近磁敏電阻R，閉合開關S1、S2，下列說法正確的是（） A．螺線管左端為S極，右端為N極 B．當R1的滑片向左滑動時，電壓表示數減小 C．當R1的滑片向右滑動時，電流表示數增大 D．在螺線管中插入鐵芯，電壓表示數減小 【解題思路】本題包含兩個有關聯的電路，將通電螺線管、滑動變阻器和動態電路分析結合起來命題。 1．左側電路中滑動變阻器的作用是改變通電螺線管中電流的大小，進而調節通電螺線管內部的磁場強弱，磁場的強度隨電流的增大而增強，磁場方向用安培定則判斷。 2．右側電路包含一個定值電阻R2和磁敏電阻R，磁敏電阻R的阻值受到左側電路的影響，是可變電阻。電流表測量干路電流，電壓表測量磁敏電阻R兩端的電壓。 3．解題思路：滑片移動，滑動變阻器接入電路的電阻變化，左側電路中的電流即環繞通電螺線管的電流變化，磁場變化，右側電路中磁敏電阻R的阻值變化，總電阻變化，電流（或電流表）變化，定值電阻R2兩端電壓變化，則磁敏電阻R兩端的電壓變化。 ◆通電螺線管的外部磁場同條形磁鐵的磁場一樣。 ◆影響通電螺線管磁極的因素是電流的方向。影響磁場強度的因素是電流的大小。 ◆判斷通電螺線管磁極或磁場方向用安培定則（又叫右手螺旋定則）：根據電源或電路情況標出螺線管上的電流方向→右手握住螺線管，四指指向電流方向→大拇指所指為N極。 ◆左側電路+磁敏電阻R，相當于一個滑動變阻器。 ◆易錯提醒：電壓表測量可變電阻兩端的電壓，是變量，應先找出電路中的不變量，然后分析變量。 ◆小竅門01：右側電路是一個串聯電流，在串聯電路中，電流簡單，電壓復雜，所以分析時，先電流后電壓、先整體后部分。
【答案】BD　 【解析】閉合開關S1、S2時，根據安培定則可判斷出螺線管的左端為N極、右端為S極，A錯誤。右側電路R和R2串聯，電流表測串聯電路中的電流，電壓表測R兩端電壓；當R1的滑片向左滑動時，螺線管磁性增強，磁敏電阻R的阻值明顯減小，右側電路的總電阻減小，電流增大，定值電阻R2兩端電壓增大，根據串聯電路的分壓原理可知電壓表示數減小，B正確；當R1的滑片向右滑動時，螺線管磁性減弱，磁敏電阻R的阻值明顯增大，電流表示數減小，C錯誤；若在螺線管中插入鐵芯，螺線管磁性增強，磁敏電阻R的阻值明顯減小，電壓表示數減小，D正確。 拓展延伸 ◆小竅門02：并聯電路中，電壓簡單，電流復雜，所以分析時，先電壓后電流，先支路后干路。
1．在如圖所示的電路中，電源電壓為12 V。閉合開關后，電流表的示數為0.4 A，電壓表的示數為8 V，則電阻R2的阻值是　　　Ω。將滑動變阻器R1的滑片向右移動，電壓表的示數將變　　　。
2．（單選）如圖所示，電源電壓U恒定，閉合開關S1和S2，在滑動變阻器滑片向上移動過程中（　　）
A．燈泡L的亮度不變
B．R2兩端的電壓變大
C．電流表A1的示數變大
D．A2電流表的示數變大
命題角度 　敏感電阻型動態電路
【典例3】（雙選）為了研究熱敏電阻對電路的影響，小李設計了如圖所示的電路。電源電壓保持不變，R為定值電阻，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關后，小李在熱敏電阻R1上擦了一些酒精，用扇子對著它扇風時，下列說法中正確的是（） A．電流表示數變小 B．電壓表示數變大 C．電壓表與電流表示數之比變小 D．電路的總功率變小 【解題思路】考查含熱敏電阻的動態電路分析，基本思路同滑片移動型動態電路。 1．先分析電路結構，判斷出電壓表和電流表的測量對象； 2．從溫度變化開始，先分析局部電阻如何變化，再分析總電阻及干路電流如何變化，最后分析待求量如何變化。 ◆酒精蒸發時吸收熱量，能使熱敏電阻降溫。 ◆不變量：電源電壓保持不變，定值電阻R的阻值不變。 ◆拓展延伸：本題中，定值電阻和熱敏電阻串聯，根據串聯分壓的特點，熱敏電阻的阻值增大時，其兩端的電壓增大。
【答案】AD　 【解析】依題意，酒精蒸發時吸收熱量，熱敏電阻的溫度降低，電阻變大，由知，電路中電流變小，電流表示數變小，因電壓表測量定值電阻兩端電壓，故電壓表示數也變小，A正確，B錯誤；電壓表與電流表示數之比等于定值電阻R的阻值，故不變，C錯誤；電路總功率P=UI，電源電壓不變，電流變小，因此總功率變小，D正確。
1．（雙選）如圖為一款“智能照明燈”的電路，燈L天暗時自動發光，天亮時自動熄滅。控制電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，其阻值隨光照強度而變化。以下說法正確的是（　　）
A．電磁繼電器利用電磁感應原理工作
B．R2的阻值隨光照強度的增大而增大
C．當光照強度增大時，電壓表示數減小
D．若將R1換成阻值稍小的電阻，可縮短燈L的發光時間
2．（單選）新型PTC發熱材料可以自動調節電路的電功率，在生活中廣泛應用，圖甲是PTC調試工作電路，R0是保護電阻，阻值恒定；R1是PTC電阻，阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示。閉合開關S，當溫度從20 °C升高到120 °C的過程中（　　）
A．電流表示數先變小后變大
B．電壓表示數先變大后變小
C．電壓表與電流表示數的比值先變小后變大
D．保護電阻消耗的功率先變小后變大(
專題15 歐姆定律與電路的動態分析
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歐姆定律是解決電路問題的基本理論或依據，動態電路分析考查的是歐姆定律的應用問題。這部分內容“五年五考”，其重要性不言而喻。
一、歐姆定律 1．內容：通過導體的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。 2．公式： （1）電流的大小取決于電壓和電阻； （2）三個物理量必須對應于同一導體或同一段電路； （3）變形公式為：U=IR（用來求電壓）和（用來測量電阻）。 ◆電壓是產生電流的原因，它由電源提供。一般情況下，電源電壓不變。 ◆電阻表示導體對電流的阻礙作用，導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積，還與溫度有關。而與電壓和電流無關。 ◆對于一個導體，知道電壓、電流和電阻中的兩個量，就可以利用歐姆定律求出第三個量。
二、串聯電路特點 1．電流：I =I1=I2= ··· 串聯電路中各處電流相等。 2．電壓：U=U1+U2 +··· 總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。 3．電阻：R= R1+R2 + ···總電阻等于各串聯電阻之和。 4．分壓關系：。 ◆小竅門01：串聯的用電器或者電阻越多，總電阻越大。 ◆小竅門02：在電路中，幾個電阻串聯，其中一個是可變電阻，那么總電阻大小的變化情況與這個可變電阻大小的變化情況一致。
三、并聯電路特點 1．電壓：U=U1=U2=···并聯電路各支路兩端電壓相等。 2．電流：I=I1+I2 +···干路中的電流等于各支路電流之和。 3．電阻： 4．分流關系： ◆小竅門01：并聯的用電器或者電阻越多，總電阻越小。 ◆小竅門02：在電路中，幾個電阻并聯，其中一個是可變電阻，那么總電阻大小的變化情況與這個可變電阻大小的變化情況一致。【這與串聯時一樣，可合并記憶】
常考題型分析
命題角度 　開關通斷型動態電路
【典例1】在如圖所示的電路中，電阻R1=10 Ω，R2=20 Ω，電源電壓保持不變。當開關S1、S3斷開，S2閉合時，電流表的示數為0.2 A。當開關S1、S3閉合，S2斷開時，電流表的示數為　　　　A，R2的電功率為　　　　W。為了保障電路安全，　　　　兩個開關不能同時閉合。 【解題思路】本題屬于多開關通斷型動態電路。閉合或斷開不同的開關，電路結構發生變化。已知定值電阻R1、R2的阻值不變，電源電壓保持不變，開關變化前后，電阻的串、并聯關系變化了，而電流表測量干路電流不變，可畫出變化前后的等效電路圖，運用歐姆定律求解。 1．確定初始電路連接方式，電表所測位置：當開關S1、S3斷開，S2閉合時，電路為電阻R1、R2的串聯電路，電流表測量干路電流。 2．變化后電路的連接方式，電阻如何變化，電表所測位置：當S1、S3閉合，S2斷開時，電路為電阻R1、R2的并聯電路，電流表仍測量干路電流。 3．畫出等效電路圖（如右圖所示），利用歐姆定律求解。 ◆不變量：定值電阻R1、R2的阻值不變，電源電壓保持不變。 ◆電功率：P=UI。 ◆短路時電路中的電流過大，會燒壞電源和電表，還可能產生大量的熱，造成火災。
【答案】0.9　1.8　S1、S2 【解析】當S1、S3斷開，S2閉合時，電路為電阻R1、R2的串聯電路，如右圖1所示，電源電壓U=I（R1+R2）=0.2 A×（10 Ω+20 Ω）=6 V。當S1、S3閉合，S2斷開時，電路為電阻R1、R2的并聯電路，電流表測量干路電流，則，，I'=I1+I2=0.9A；R2的電功率P2=UI2=6 V×0.3 A=1.8 W。 當S1、S2兩個開關同時閉合時，電路短路，電源可能被燒毀。
1．（2009·河南）在如圖所示的電路中，電源電壓不變，R2=10 Ω。S1閉合、S2斷開時，電流表的示數為0.2 A，兩開關都閉合時，電流表的示數為0.5 A，則電阻R1=　　　　Ω。
【答案】15
【解析】S1閉合、S2斷開時，只有電阻R1接入電路，電流表測量通過R1的電流為0.2A；兩開關都閉合時，兩電阻并聯接入電流，電流表測量干路電流，通過R1的電流仍為I1=0.2A，則通過R2的電流為I2=I-I1=0.3A，電阻R1= R2I2/I1=15Ω。
2．如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關系的圖像。當只閉合S1、S2時，電壓表示數為2 V；當只閉合S2、S3時，電壓表示數為4 V，則電源電壓U=　　　　V，R2=　　　　Ω。
　　　　　　　甲　　　　　　　　　　乙
【答案】8　5
【解析】由題圖甲可知，當只閉合S1、S2時，R1與L串聯，電壓表測燈泡兩端電壓，由題圖乙知，燈泡兩端電壓為2 V時，通過它的電流為0.6 A，由于串聯電路中電流處處相等，即通過R1的電流也為0.6 A，當通過R1的電流為0.2 A時，其兩端電壓為2 V，則R1=2 V /0.2 A =10 Ω，所以當通過R1的電流為0.6 A時，它兩端電壓U1=0.6 A×10 Ω=6 V，所以電源電壓U=2 V+6 V=8 V；當只閉合S2、S3時，R2與L串聯，電壓表仍測燈泡兩端電壓，當燈泡兩端電壓為4 V，由題圖乙知，通過燈泡的電流為0.8 A，由串聯電路特點可知，通過R2的電流也為0.8 A，R2兩端的電壓U2=8 V-4 V=4 V，由歐姆定律可得R2=4 V /0.8 A=5 Ω。
命題角度 　滑片移動型動態電路
【典例2】（2016·河南）（雙選）在如圖所示的電路中，磁敏電阻R的阻值隨磁場的增強而明顯減小。將螺線管一端靠近磁敏電阻R，閉合開關S1、S2，下列說法正確的是（） A．螺線管左端為S極，右端為N極 B．當R1的滑片向左滑動時，電壓表示數減小 C．當R1的滑片向右滑動時，電流表示數增大 D．在螺線管中插入鐵芯，電壓表示數減小 【解題思路】本題包含兩個有關聯的電路，將通電螺線管、滑動變阻器和動態電路分析結合起來命題。 1．左側電路中滑動變阻器的作用是改變通電螺線管中電流的大小，進而調節通電螺線管內部的磁場強弱，磁場的強度隨電流的增大而增強，磁場方向用安培定則判斷。 2．右側電路包含一個定值電阻R2和磁敏電阻R，磁敏電阻R的阻值受到左側電路的影響，是可變電阻。電流表測量干路電流，電壓表測量磁敏電阻R兩端的電壓。 3．解題思路：滑片移動，滑動變阻器接入電路的電阻變化，左側電路中的電流即環繞通電螺線管的電流變化，磁場變化，右側電路中磁敏電阻R的阻值變化，總電阻變化，電流（或電流表）變化，定值電阻R2兩端電壓變化，則磁敏電阻R兩端的電壓變化。 ◆通電螺線管的外部磁場同條形磁鐵的磁場一樣。 ◆影響通電螺線管磁極的因素是電流的方向。影響磁場強度的因素是電流的大小。 ◆判斷通電螺線管磁極或磁場方向用安培定則（又叫右手螺旋定則）：根據電源或電路情況標出螺線管上的電流方向→右手握住螺線管，四指指向電流方向→大拇指所指為N極。 ◆左側電路+磁敏電阻R，相當于一個滑動變阻器。 ◆易錯提醒：電壓表測量可變電阻兩端的電壓，是變量，應先找出電路中的不變量，然后分析變量。 ◆小竅門01：右側電路是一個串聯電流，在串聯電路中，電流簡單，電壓復雜，所以分析時，先電流后電壓、先整體后部分。
【答案】BD　 【解析】閉合開關S1、S2時，根據安培定則可判斷出螺線管的左端為N極、右端為S極，A錯誤。右側電路R和R2串聯，電流表測串聯電路中的電流，電壓表測R兩端電壓；當R1的滑片向左滑動時，螺線管磁性增強，磁敏電阻R的阻值明顯減小，右側電路的總電阻減小，電流增大，定值電阻R2兩端電壓增大，根據串聯電路的分壓原理可知電壓表示數減小，B正確；當R1的滑片向右滑動時，螺線管磁性減弱，磁敏電阻R的阻值明顯增大，電流表示數減小，C錯誤；若在螺線管中插入鐵芯，螺線管磁性增強，磁敏電阻R的阻值明顯減小，電壓表示數減小，D正確。 拓展延伸 ◆小竅門02：并聯電路中，電壓簡單，電流復雜，所以分析時，先電壓后電流，先支路后干路。
1．在如圖所示的電路中，電源電壓為12 V。閉合開關后，電流表的示數為0.4 A，電壓表的示數為8 V，則電阻R2的阻值是　　　Ω。將滑動變阻器R1的滑片向右移動，電壓表的示數將變　　　。
【答案】10　小
【解析】閉合開關后，電流表測量干路電流，電壓表測量滑動變阻器R1兩端的電壓，則U1=8 V，I=0.4 A，電阻R2兩端的電壓U2=U-U1=12 V -8 V=4 V，R2= U2/I=10 Ω。當滑片向右移動時，滑動變阻器R1連入電路的阻值變小，電路中總電阻變小，電流變大，定值電阻R2兩端的電壓變大，因電源電壓不變，所以R1兩端的電壓變小。
2．（單選）如圖所示，電源電壓U恒定，閉合開關S1和S2，在滑動變阻器滑片向上移動過程中（　　）
A．燈泡L的亮度不變
B．R2兩端的電壓變大
C．電流表A1的示數變大
D．A2電流表的示數變大
【答案】A
【解析】由圖可知，閉合兩只開關，定值電阻R2被短路，滑動變阻器R1與燈泡L并聯，電流表A1測量干路電流，A2測量通過燈泡的電流；當滑動變阻器滑片向上滑動時，滑動變阻器接入電路電阻增大。由于并聯電路各支路用電器工作過程互不影響，所以滑片滑動時，燈泡亮度不變，故A正確；由于R2被短路，所以R2兩端的電壓為0，故B錯誤；燈泡電阻不變，滑動變阻器接入電路電阻增大，所以總電阻增大；由于電源電壓不變，總電阻增大，由可知干路電流減小，即電流表A1的示數變小，故C錯誤；電流表A2測量通過燈泡的電流，由于燈泡電阻和兩端電壓不變，由可知通過燈泡的電流不變，即電流表A2的示數不變，故D錯誤。
命題角度 　敏感電阻型動態電路
【典例3】（雙選）為了研究熱敏電阻對電路的影響，小李設計了如圖所示的電路。電源電壓保持不變，R為定值電阻，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關后，小李在熱敏電阻R1上擦了一些酒精，用扇子對著它扇風時，下列說法中正確的是（） A．電流表示數變小 B．電壓表示數變大 C．電壓表與電流表示數之比變小 D．電路的總功率變小 【解題思路】考查含熱敏電阻的動態電路分析，基本思路同滑片移動型動態電路。 1．先分析電路結構，判斷出電壓表和電流表的測量對象； 2．從溫度變化開始，先分析局部電阻如何變化，再分析總電阻及干路電流如何變化，最后分析待求量如何變化。 ◆酒精蒸發時吸收熱量，能使熱敏電阻降溫。 ◆不變量：電源電壓保持不變，定值電阻R的阻值不變。 ◆拓展延伸：本題中，定值電阻和熱敏電阻串聯，根據串聯分壓的特點，熱敏電阻的阻值增大時，其兩端的電壓增大。
【答案】AD　 【解析】依題意，酒精蒸發時吸收熱量，熱敏電阻的溫度降低，電阻變大，由知，電路中電流變小，電流表示數變小，因電壓表測量定值電阻兩端電壓，故電壓表示數也變小，A正確，B錯誤；電壓表與電流表示數之比等于定值電阻R的阻值，故不變，C錯誤；電路總功率P=UI，電源電壓不變，電流變小，因此總功率變小，D正確。
1．（雙選）如圖為一款“智能照明燈”的電路，燈L天暗時自動發光，天亮時自動熄滅。控制電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為光敏電阻，其阻值隨光照強度而變化。以下說法正確的是（　　）
A．電磁繼電器利用電磁感應原理工作
B．R2的阻值隨光照強度的增大而增大
C．當光照強度增大時，電壓表示數減小
D．若將R1換成阻值稍小的電阻，可縮短燈L的發光時間
【答案】CD
【解析】電磁繼電器是利用電流的磁效應原理工作的，故A錯誤；要使燈L在天亮時自動熄滅，電流需增大達到一定數值，銜鐵被吸合，燈L所在電路斷開，燈L自動熄滅，則可知天亮時光照強度增大，控制電路中電流增大，光敏電阻R2的阻值減小，所以，R2的阻值隨光照強度的增大而減小，故B錯誤；由于R2的阻值隨光照強度的增大而減小，當光照強度增大時，R2的阻值減小，根據串聯分壓的規律可知，R2兩端的電壓減小，即電壓表示數減小，故C正確；由于控制電路的電源電壓不變，銜鐵被吸合的電流不變，根據可知，銜鐵被吸合時控制電路的總電阻不變，若R1換成阻值較小的電阻，則R2的阻值變大，此時光照強度減弱，即燈L在天不太亮時已經熄滅，在天很暗時才自動發光。由此可見，將R1換成阻值較小的電阻，可縮短燈L的發光時間，故D正確。
2．（單選）新型PTC發熱材料可以自動調節電路的電功率，在生活中廣泛應用，圖甲是PTC調試工作電路，R0是保護電阻，阻值恒定；R1是PTC電阻，阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示。閉合開關S，當溫度從20 °C升高到120 °C的過程中（　　）
A．電流表示數先變小后變大
B．電壓表示數先變大后變小
C．電壓表與電流表示數的比值先變小后變大
D．保護電阻消耗的功率先變小后變大
【答案】C
【解析】圖甲中，兩電阻串聯，電壓表測R1的電壓，電流表測電路的電流，由圖乙知，當溫度從20 ℃升高到100 ℃的過程中電阻R1變小，從100 ℃升高120 ℃的過程中電阻R1變大，則根據串聯電阻的規律，總電阻先變小后變大，由歐姆定律可知，電路中的電流先變大后變小，即電流表示數先變大后變小，故A錯誤；電路中的電流先變大后變小，根據U=IR可知，定值電阻R0的電壓先變大后變小，由串聯電路電壓的規律可知，R1的電壓先變小后變大，即電壓表示數先變小后變大，故B錯誤；根據歐姆定律可知，電壓表與電流表的比值等于PTC電阻R1的阻值，所以電壓表與電流表的比值先變小后變大，故C正確；因電路中的電流先變大后變小，根據P=I2R0可知，R0消耗的功率先變大后變小，故D錯誤。

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