3. 如图所示的各个电路中的电源完全相同且电源两端的电压不变,已知电阻$R_1>R_2>R_3$。当电路中的开关S闭合后,电流表示数最大的是()。

答案
C
解析
【分析】要确定电流表示数最大的电路,需利用欧姆定律:电源电压U不变时,电路总电阻R越小,电路中的电流I越大(公式为I=U/R)。因此需先判断各选项电路的连接方式,再结合串并联电路的电阻规律比较总电阻大小,进而确定电流大小。已知R₁>R₂>R₃,串联总电阻等于各电阻之和,并联总电阻小于任一分电阻,以此分析即可。
【解析】根据欧姆定律I=U/R,电源电压U相同,电流与总电阻成反比:
1. 选项A:R₁、R₂、R₃串联,总电阻R_A = R₁+R₂+R₃;
2. 选项B:R₁、R₂串联,总电阻R_B = R₁+R₂;
3. 选项C:R₁、R₂、R₃并联,并联总电阻小于最小的分电阻(R₃),即R_C < R₃;
4. 选项D:R₁、R₂并联,总电阻R_D < R₂,且R_D > R_C(C多并联了R₃,总电阻更小);
综上,R_C最小,因此电流I_C=U/R_C最大,电流表示数最大的是选项C。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、串联电路电阻规律、并联电路电阻规律
【点评】本题结合串并联电路电阻特点和欧姆定律,考查电路分析能力,核心是判断电路连接方式并比较总电阻,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.4
【解析】根据欧姆定律I=U/R,电源电压U相同,电流与总电阻成反比:
1. 选项A:R₁、R₂、R₃串联,总电阻R_A = R₁+R₂+R₃;
2. 选项B:R₁、R₂串联,总电阻R_B = R₁+R₂;
3. 选项C:R₁、R₂、R₃并联,并联总电阻小于最小的分电阻(R₃),即R_C < R₃;
4. 选项D:R₁、R₂并联,总电阻R_D < R₂,且R_D > R_C(C多并联了R₃,总电阻更小);
综上,R_C最小,因此电流I_C=U/R_C最大,电流表示数最大的是选项C。
【答案】C
【知识点】欧姆定律、串联电路电阻规律、并联电路电阻规律
【点评】本题结合串并联电路电阻特点和欧姆定律,考查电路分析能力,核心是判断电路连接方式并比较总电阻,属于基础应用类题目。
【难度系数】0.4
4. 两根粗细相同的镍铬合金导线,长度关系为$L_1>L_2$。若将它们并联后接入电路中,则通过它们的电流和它们两端电压的关系是()。
A.$I_1<I_2$,$U_1=U_2$
B.$I_1>I_2$,$U_1=U_2$
C.$I_1=I_2$,$U_1>U_2$
D.$I_1=I_2$,$U_1<U_2$
A.$I_1<I_2$,$U_1=U_2$
B.$I_1>I_2$,$U_1=U_2$
C.$I_1=I_2$,$U_1>U_2$
D.$I_1=I_2$,$U_1<U_2$
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步推导:首先根据电阻的影响因素判断两根导线的电阻大小;再利用并联电路的电压规律确定两端电压关系;最后结合欧姆定律推导电流关系,从而选出正确选项。
【解析】
1. 电阻大小判断:两根导线材料均为镍铬合金,横截面积(粗细)相同,已知长度$ L_1>L_2 $。根据电阻的决定规律:同种材料、横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,因此$ R_1>R_2 $。
2. 并联电路电压规律:并联电路中各支路两端的电压相等,所以两根导线并联时,$ U_1 = U_2 $。
3. 电流关系推导:根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $,当电压$ U $相同时,电阻$ R $越大,电流$ I $越小。结合$ R_1>R_2 $和$ U_1=U_2 $,可得$ I_1<I_2 $。
综上,符合条件的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素;并联电路的电压规律;欧姆定律
【点评】
本题为电学基础题,综合考查电阻决定因素、并联电路特点及欧姆定律的应用,解题逻辑清晰,侧重基础知识点的结合运用,难度较低。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分三步推导:首先根据电阻的影响因素判断两根导线的电阻大小;再利用并联电路的电压规律确定两端电压关系;最后结合欧姆定律推导电流关系,从而选出正确选项。
【解析】
1. 电阻大小判断:两根导线材料均为镍铬合金,横截面积(粗细)相同,已知长度$ L_1>L_2 $。根据电阻的决定规律:同种材料、横截面积相同时,导体长度越长,电阻越大,因此$ R_1>R_2 $。
2. 并联电路电压规律:并联电路中各支路两端的电压相等,所以两根导线并联时,$ U_1 = U_2 $。
3. 电流关系推导:根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $,当电压$ U $相同时,电阻$ R $越大,电流$ I $越小。结合$ R_1>R_2 $和$ U_1=U_2 $,可得$ I_1<I_2 $。
综上,符合条件的是选项A。
【答案】
A
【知识点】
电阻的影响因素;并联电路的电压规律;欧姆定律
【点评】
本题为电学基础题,综合考查电阻决定因素、并联电路特点及欧姆定律的应用,解题逻辑清晰,侧重基础知识点的结合运用,难度较低。
【难度系数】
0.6
5. 由锰铜合金制成的长度相等的甲、乙两段电阻丝,电阻丝甲比电阻丝乙粗些。当把它们并联接入某一电路中时,关于两段电阻丝的电阻、通过的电流、两端的电压的大小,下列判断正确的是()。
A.$R_甲 > R_乙$
B.$I_甲 = I_乙$
C.$I_甲 > I_乙$
D.$U_甲 > U_乙$
A.$R_甲 > R_乙$
B.$I_甲 = I_乙$
C.$I_甲 > I_乙$
D.$U_甲 > U_乙$
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步思考:①根据电阻的决定因素判断甲、乙电阻的大小;②利用并联电路的电压特点确定两端电压关系;③结合欧姆定律判断通过的电流大小,最终选出正确选项。
【解析】
1. 电阻大小判断:电阻公式为$ R = \rho \frac{L}{S} $,甲、乙为同种锰铜合金($\rho$相同)、长度$L$相等,甲更粗则横截面积$S_甲 > S_乙$,因此$R_甲 < R_乙$,排除选项A;
2. 并联电路电压特点:并联电路各支路两端电压相等,故$U_甲 = U_乙$,排除选项D;
3. 电流大小判断:根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$,电压$U$相同时,电阻越小电流越大,因$R_甲 < R_乙$,所以$I_甲 > I_乙$,排除选项B,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
电阻的影响因素、并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础题,综合考查电阻决定因素、并联电路规律及欧姆定律应用,解题关键是牢记相关规律并灵活推导,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分三步思考:①根据电阻的决定因素判断甲、乙电阻的大小;②利用并联电路的电压特点确定两端电压关系;③结合欧姆定律判断通过的电流大小,最终选出正确选项。
【解析】
1. 电阻大小判断:电阻公式为$ R = \rho \frac{L}{S} $,甲、乙为同种锰铜合金($\rho$相同)、长度$L$相等,甲更粗则横截面积$S_甲 > S_乙$,因此$R_甲 < R_乙$,排除选项A;
2. 并联电路电压特点:并联电路各支路两端电压相等,故$U_甲 = U_乙$,排除选项D;
3. 电流大小判断:根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$,电压$U$相同时,电阻越小电流越大,因$R_甲 < R_乙$,所以$I_甲 > I_乙$,排除选项B,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
电阻的影响因素、并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础题,综合考查电阻决定因素、并联电路规律及欧姆定律应用,解题关键是牢记相关规律并灵活推导,难度适中。
【难度系数】
0.7
6. 通过两个小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的电流随其两端电压变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()。

A.$\mathrm{L}_1$的电阻小于$\mathrm{L}_2$的电阻
B.通过$\mathrm{L}_1$的电流大于通过$\mathrm{L}_2$的电流
C.通过$\mathrm{L}_2$的电流与$\mathrm{L}_2$两端的电压成正比
D.把$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联后接在$1.5\ \mathrm{V}$的电源上,电路总电流为$0.45\ \mathrm{A}$
A.$\mathrm{L}_1$的电阻小于$\mathrm{L}_2$的电阻
B.通过$\mathrm{L}_1$的电流大于通过$\mathrm{L}_2$的电流
C.通过$\mathrm{L}_2$的电流与$\mathrm{L}_2$两端的电压成正比
D.把$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联后接在$1.5\ \mathrm{V}$的电源上,电路总电流为$0.45\ \mathrm{A}$
答案
D
解析
【分析】
要解决本题,需结合I-U图像的物理意义,利用欧姆定律、并联电路的电流规律分析各选项:
1. 分析选项A:电阻$R=\frac{U}{I}$,比较两灯电阻需控制电压(或电流)相同,选项未说明电压相同,无法直接得出L1电阻小于L2,因此A错误。
2. 分析选项B:电流大小需在电压相同的前提下比较,选项未说明电压相同,无法确定通过L1的电流一定大于L2,B错误。
3. 分析选项C:成正比的I-U图像是过原点的直线,L2的I-U曲线是曲线,说明电流与电压不成正比,C错误。
4. 分析选项D:并联电路各支路电压相等,当电源电压为1.5V时,L1和L2两端电压均为1.5V,从图像中读出此时两灯电流,再根据并联电路电流规律计算总电流,可判断D正确。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,比较两灯电阻需控制电压(或电流)相同,选项未说明电压相同,无法得出“L1的电阻小于L2的电阻”的结论,A错误。
选项B:未说明两灯两端电压相同,无法直接比较通过两灯的电流大小,B错误。
选项C:若电流与电压成正比,I-U图像应为过原点的直线,而L2的I-U曲线是曲线,说明通过L2的电流与两端电压不成正比,C错误。
选项D:并联电路中各支路电压相等,当电源电压为1.5V时,L1和L2两端电压均为1.5V;从图像可知,1.5V时通过L1的电流为0.25A,通过L2的电流为0.2A,根据并联电路电流规律,总电流$I=I_1+I_2=0.25\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.45\ \mathrm{A}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、并联电路电流规律
【点评】
本题考查I-U图像的应用,需结合欧姆定律和并联电路的电流特点分析,关键是明确图像的物理意义,注意控制变量法在比较电阻、电流时的应用,易错点是忽略“电压相同”的前提直接比较电流或电阻。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合I-U图像的物理意义,利用欧姆定律、并联电路的电流规律分析各选项:
1. 分析选项A:电阻$R=\frac{U}{I}$,比较两灯电阻需控制电压(或电流)相同,选项未说明电压相同,无法直接得出L1电阻小于L2,因此A错误。
2. 分析选项B:电流大小需在电压相同的前提下比较,选项未说明电压相同,无法确定通过L1的电流一定大于L2,B错误。
3. 分析选项C:成正比的I-U图像是过原点的直线,L2的I-U曲线是曲线,说明电流与电压不成正比,C错误。
4. 分析选项D:并联电路各支路电压相等,当电源电压为1.5V时,L1和L2两端电压均为1.5V,从图像中读出此时两灯电流,再根据并联电路电流规律计算总电流,可判断D正确。
【解析】
逐个分析选项:
选项A:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,比较两灯电阻需控制电压(或电流)相同,选项未说明电压相同,无法得出“L1的电阻小于L2的电阻”的结论,A错误。
选项B:未说明两灯两端电压相同,无法直接比较通过两灯的电流大小,B错误。
选项C:若电流与电压成正比,I-U图像应为过原点的直线,而L2的I-U曲线是曲线,说明通过L2的电流与两端电压不成正比,C错误。
选项D:并联电路中各支路电压相等,当电源电压为1.5V时,L1和L2两端电压均为1.5V;从图像可知,1.5V时通过L1的电流为0.25A,通过L2的电流为0.2A,根据并联电路电流规律,总电流$I=I_1+I_2=0.25\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.45\ \mathrm{A}$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、并联电路电流规律
【点评】
本题考查I-U图像的应用,需结合欧姆定律和并联电路的电流特点分析,关键是明确图像的物理意义,注意控制变量法在比较电阻、电流时的应用,易错点是忽略“电压相同”的前提直接比较电流或电阻。
【难度系数】
0.5
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