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1.有两个标有“5 Ω 1 A”字样和“10 Ω 0.6 A”字样的定值电阻，将它们串联接入电路中（电路中无其他用电器），电路中的总电阻为
15
Ω，此时电源电压最大允许为9
V。若将它们并联接入电路中（电路中无其他用电器），干路中的电流最大允许为1.5
A。答案
1. 串联总电阻$R_{串}=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$；串联电路电流处处相等，最大电流不能超过0.6 A，所以电源最大电压$U_{max}=I_{max}R_{串}=0.6\ \mathrm{A}×15\ \Omega=9\ \mathrm{V}$；两个电阻允许的最大电压分别为$U_1=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×5\ \Omega=5\ \mathrm{V}$，$U_2=I_2R_2=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，并联时电源最大电压为5 V，此时通过$R_1$的电流为1 A，通过$R_2$的电流$I_2'=\frac{U}{R_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$，干路最大电流$I_{总max}=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
本题需计算定值电阻串联时的总电阻、电源最大允许电压，以及并联时的干路最大允许电流。解题思路：1. 串联电路总电阻为各电阻之和，串联时电流处处相等，需取两电阻额定电流的较小值作为电路最大电流，再结合欧姆定律求电源最大电压；2. 并联电路各支路电压相等，需取两电阻额定电压的较小值作为电源最大电压，分别计算两支路电流后相加得到干路最大电流。
【解析】
1. 串联情况：
总电阻：串联电路总电阻等于各定值电阻阻值之和，故$R_{串}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$。
串联最大电流：串联电路电流处处相等，为不损坏电阻，电路最大电流取两电阻额定电流的较小值，即$I_{max}=0.6\ \mathrm{A}$（因$0.6\ \mathrm{A}＜1\ \mathrm{A}$）。
电源最大电压：根据欧姆定律$U=IR$，得$U_{max}=I_{max}R_{串}=0.6\ \mathrm{A}×15\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
2. 并联情况：
计算两电阻额定电压：由$U=IR$，得$U_1=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×5\ \Omega=5\ \mathrm{V}$，$U_2=I_2R_2=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
并联电源最大电压：并联电路各支路电压相等，为不损坏电阻，电源最大电压取较小的额定电压，即$U'_{max}=5\ \mathrm{V}$。
各支路电流：$R_1$的电流为额定电流$1\ \mathrm{A}$，$R_2$的电流$I_2'=\frac{U'_{max}}{R_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。
干路最大电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，故$I_{总max}=I_1+I_2'=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A}$。
【答案】
15；9；1.5
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串并联电路规律与欧姆定律，考查定值电阻在串并联电路中的安全使用，核心是明确“串联取最小额定电流、并联取最小额定电压”的原则，属于电学基础题型，需注意额定值选取的易错点。
【难度系数】
0.5
本题需计算定值电阻串联时的总电阻、电源最大允许电压，以及并联时的干路最大允许电流。解题思路：1. 串联电路总电阻为各电阻之和，串联时电流处处相等，需取两电阻额定电流的较小值作为电路最大电流，再结合欧姆定律求电源最大电压；2. 并联电路各支路电压相等，需取两电阻额定电压的较小值作为电源最大电压，分别计算两支路电流后相加得到干路最大电流。
【解析】
1. 串联情况：
总电阻：串联电路总电阻等于各定值电阻阻值之和，故$R_{串}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega$。
串联最大电流：串联电路电流处处相等，为不损坏电阻，电路最大电流取两电阻额定电流的较小值，即$I_{max}=0.6\ \mathrm{A}$（因$0.6\ \mathrm{A}＜1\ \mathrm{A}$）。
电源最大电压：根据欧姆定律$U=IR$，得$U_{max}=I_{max}R_{串}=0.6\ \mathrm{A}×15\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
2. 并联情况：
计算两电阻额定电压：由$U=IR$，得$U_1=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×5\ \Omega=5\ \mathrm{V}$，$U_2=I_2R_2=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
并联电源最大电压：并联电路各支路电压相等，为不损坏电阻，电源最大电压取较小的额定电压，即$U'_{max}=5\ \mathrm{V}$。
各支路电流：$R_1$的电流为额定电流$1\ \mathrm{A}$，$R_2$的电流$I_2'=\frac{U'_{max}}{R_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$。
干路最大电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，故$I_{总max}=I_1+I_2'=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A}$。
【答案】
15；9；1.5
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串并联电路规律与欧姆定律，考查定值电阻在串并联电路中的安全使用，核心是明确“串联取最小额定电流、并联取最小额定电压”的原则，属于电学基础题型，需注意额定值选取的易错点。
【难度系数】
0.5
2.图17.4-7是某物理兴趣小组画出的简易坐位体前屈测试仪的简化原理图。电源电压恒为9 V。测试过程中，向前推动测试仪的滑块，相当于移动滑动变阻器的滑片P。当滑片P在最左端时，电压表的示数为
0
V；当滑片P向右移动时，电流表的示数不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。答案
2. 当滑片P在最左端时，电压表并联的电阻段长度为0，所以电压表示数为0 V；滑动变阻器全部接入电路，滑片移动不改变电路总电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知电路电流不变，即电流表的示数不变。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确电路结构：滑动变阻器R的全部电阻接入电路，电流表测量电路总电流，电压表测量滑片P左侧电阻两端的电压。①当滑片P在最左端时，电压表并联的电阻段长度为0，结合欧姆定律分析电压表示数；②当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的总电阻不变，电源电压恒定，根据欧姆定律判断电流表示数变化。
【解析】
1. 当滑片P在最左端时，电压表并联的电阻为0，根据公式$U=IR$，电路电流不变，电阻为0，因此电压表的示数为$0\ \mathrm{V}$。
2. 当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的总电阻不变，电源电压恒为$9\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路总电流不变，因此电流表的示数不变。
【答案】
0；不变
【知识点】
欧姆定律；电路动态分析；滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查电路的动态分析，核心是明确滑动变阻器的接入特点（全部电阻接入电路，总电阻不变），以及电压表的测量对象是滑片左侧部分的电压，难度适中，需准确分析电路结构。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确电路结构：滑动变阻器R的全部电阻接入电路，电流表测量电路总电流，电压表测量滑片P左侧电阻两端的电压。①当滑片P在最左端时，电压表并联的电阻段长度为0，结合欧姆定律分析电压表示数；②当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的总电阻不变，电源电压恒定，根据欧姆定律判断电流表示数变化。
【解析】
1. 当滑片P在最左端时，电压表并联的电阻为0，根据公式$U=IR$，电路电流不变，电阻为0，因此电压表的示数为$0\ \mathrm{V}$。
2. 当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的总电阻不变，电源电压恒为$9\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路总电流不变，因此电流表的示数不变。
【答案】
0；不变
【知识点】
欧姆定律；电路动态分析；滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查电路的动态分析，核心是明确滑动变阻器的接入特点（全部电阻接入电路，总电阻不变），以及电压表的测量对象是滑片左侧部分的电压，难度适中，需准确分析电路结构。
【难度系数】
0.5
3.如图17.4-8甲所示,当开关S由触点1转接到2时,电压表、电流表示数变化情况如图17.4-8乙所示,当开关S连接触点2时,通过灯泡$\mathrm{L}_1$的电流是
0.2
A,灯泡$\mathrm{L}_2$两端的电压是4
V。答案
3. 开关S接1时，只有$L_1$接入电路，电压表测电源电压，示数为6 V，电流为0.6 A；开关S接2时，$L_1$和$L_2$串联，电流表示数为0.2 A，即通过$L_1$的电流是0.2 A，电压表测$L_1$两端电压为2 V，所以$L_2$两端电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
首先明确开关S接不同触点时的电路结构：当S接1时，电路为$\mathrm{L_1}$的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流；当S接2时，$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$串联，电压表测$\mathrm{L_1}$两端电压，电流表测串联电路的电流（串联电路电流处处相等）。结合图乙的U-I图像，对应两个状态的电压、电流值，即可求出开关接2时通过$\mathrm{L_1}$的电流和$\mathrm{L_2}$两端的电压。
【解析】
1. 开关S接1时：只有$\mathrm{L_1}$接入电路，电压表测电源电压，对应图乙中点1，可得电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，此时电路电流为$0.6\ \mathrm{A}$。
2. 开关S接2时：$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$串联，串联电路电流处处相等，电流表测串联电路的电流，对应图乙中点2，此时电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，即通过$\mathrm{L_1}$的电流为$0.2\ \mathrm{A}$；此时电压表测$\mathrm{L_1}$两端电压$U_1=2\ \mathrm{V}$。
3. 根据串联电路电压规律：总电压等于各部分电压之和，因此$\mathrm{L_2}$两端的电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
【答案】
0.2；4
【知识点】
串联电路特点；电路分析
【点评】
本题结合U-I图像考查电路的动态分析，关键是明确开关在不同触点时的电路连接方式，利用串联电路的电流、电压规律进行求解，属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
首先明确开关S接不同触点时的电路结构：当S接1时，电路为$\mathrm{L_1}$的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流；当S接2时，$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$串联，电压表测$\mathrm{L_1}$两端电压，电流表测串联电路的电流（串联电路电流处处相等）。结合图乙的U-I图像，对应两个状态的电压、电流值，即可求出开关接2时通过$\mathrm{L_1}$的电流和$\mathrm{L_2}$两端的电压。
【解析】
1. 开关S接1时：只有$\mathrm{L_1}$接入电路，电压表测电源电压，对应图乙中点1，可得电源电压$U=6\ \mathrm{V}$，此时电路电流为$0.6\ \mathrm{A}$。
2. 开关S接2时：$\mathrm{L_1}$与$\mathrm{L_2}$串联，串联电路电流处处相等，电流表测串联电路的电流，对应图乙中点2，此时电流$I=0.2\ \mathrm{A}$，即通过$\mathrm{L_1}$的电流为$0.2\ \mathrm{A}$；此时电压表测$\mathrm{L_1}$两端电压$U_1=2\ \mathrm{V}$。
3. 根据串联电路电压规律：总电压等于各部分电压之和，因此$\mathrm{L_2}$两端的电压$U_2=U-U_1=6\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$。
【答案】
0.2；4
【知识点】
串联电路特点；电路分析
【点评】
本题结合U-I图像考查电路的动态分析，关键是明确开关在不同触点时的电路连接方式，利用串联电路的电流、电压规律进行求解，属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
4. 提升题 如图17.4-9所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，示数之比$I_甲:I_乙=2:5$；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，$R_1$与$R_2$
串
联，$R_1$与$R_2$两端的电压之比$U_1:U_2=$ 2:3
。答案
4. 当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，电流依次经过$R_1$、$R_2$，$R_1$与$R_2$串联；S断开甲乙为电流表时，$R_1$和$R_2$并联，甲测通过$R_2$的电流，乙测干路电流，$I_甲:I_乙=2:5$，所以通过$R_1$、$R_2$的电流之比为3:2，并联电压相等，所以$R_1:R_2=2:3$；串联时电流相等，电压之比等于电阻之比，所以$U_1:U_2=R_1:R_2=2:3$。
解析
【分析】
要解决本题，需先明确电流表相当于导线、电压表相当于开路，据此判断开关不同状态下的电路连接方式。当开关S断开，甲、乙为电流表时，R₁与R₂并联，甲测R₂支路电流，乙测干路电流，根据已知电流比算出两支路电流，结合并联电路电压相等和欧姆定律得到R₁与R₂的电阻比；当开关S闭合，甲、乙为电压表时，R₁与R₂串联，根据串联电路电流相等，电压比等于电阻比，即可求出R₁与R₂两端的电压比。
【解析】
1. 当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，电流表相当于导线，R₁与R₂并联。甲电流表测量通过R₂的电流I₂，乙电流表测量干路电流I，已知I甲:I乙=2:5，即I₂:I=2:5，因此通过R₁的电流I₁=I - I₂=5份 - 2份=3份，故I₁:I₂=3:2。并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律R=U/I可得，R₁:R₂=I₂:I₁=2:3。
2. 当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电压表相当于开路，R₁与R₂串联。甲电压表测量电源总电压，乙电压表测量R₂两端的电压，串联电路中各处电流相等，由U=IR可知，电压之比等于电阻之比，因此U₁:U₂=R₁:R₂=2:3。
【答案】
串联；2:3
【知识点】
串联电路电压规律，并联电路电流规律，欧姆定律
【点评】
本题是电学综合题，考查串并联电路的判断、电流表与电压表的作用，以及欧姆定律的应用，解题关键是先根据电表类型确定电路连接方式，再结合串并联电路的特点分析计算。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先明确电流表相当于导线、电压表相当于开路，据此判断开关不同状态下的电路连接方式。当开关S断开，甲、乙为电流表时，R₁与R₂并联，甲测R₂支路电流，乙测干路电流，根据已知电流比算出两支路电流，结合并联电路电压相等和欧姆定律得到R₁与R₂的电阻比；当开关S闭合，甲、乙为电压表时，R₁与R₂串联，根据串联电路电流相等，电压比等于电阻比，即可求出R₁与R₂两端的电压比。
【解析】
1. 当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，电流表相当于导线，R₁与R₂并联。甲电流表测量通过R₂的电流I₂，乙电流表测量干路电流I，已知I甲:I乙=2:5，即I₂:I=2:5，因此通过R₁的电流I₁=I - I₂=5份 - 2份=3份，故I₁:I₂=3:2。并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律R=U/I可得，R₁:R₂=I₂:I₁=2:3。
2. 当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电压表相当于开路，R₁与R₂串联。甲电压表测量电源总电压，乙电压表测量R₂两端的电压，串联电路中各处电流相等，由U=IR可知，电压之比等于电阻之比，因此U₁:U₂=R₁:R₂=2:3。
【答案】
串联；2:3
【知识点】
串联电路电压规律，并联电路电流规律，欧姆定律
【点评】
本题是电学综合题，考查串并联电路的判断、电流表与电压表的作用，以及欧姆定律的应用，解题关键是先根据电表类型确定电路连接方式，再结合串并联电路的特点分析计算。
【难度系数】
0.5
5.有一款家用电热饮水机,我们可以在其显示面板上看到饮用水的加热温度。该温度显示器的简化电路如图17.4-10甲所示,电表的示数可以反映温度的高低,$R_0$为定值电阻,$R$为热敏电阻,其中热敏电阻的阻值$R$随温度$t$变化的关系如图17.4-10乙所示。开关闭合后,下列说法正确的是(
A.热敏电阻的温度越高,阻值就越大
B.热敏电阻的温度越高,电表示数越小
C.图中的电表是电压表
D.热敏电阻的温度越高,$R_0$两端的电压越大
D
)A.热敏电阻的温度越高,阻值就越大
B.热敏电阻的温度越高,电表示数越小
C.图中的电表是电压表
D.热敏电阻的温度越高,$R_0$两端的电压越大
答案
5. A选项：由图乙可知，热敏电阻温度越高，阻值越小，错误；
B选项：温度越高，总电阻越小，电路电流越大，电表示数越大，错误；
C选项：电表串联在电路中，是电流表，错误；
D选项：温度越高，电流越大，由$U=IR$可知$R_0$两端电压越大，正确。
解析
【分析】首先明确电路结构：图甲中定值电阻$R_0$与热敏电阻$R$串联，电表串联在电路中，根据电流表需串联在电路的使用规则，可知电表为电流表，可先排除C选项。接着结合图乙分析热敏电阻特性：温度$t$越高，热敏电阻阻值$R$越小，据此逐一判断选项：A选项与图乙规律矛盾；B选项需结合欧姆定律分析电流变化；D选项利用$U=IR$分析定值电阻电压变化。
【解析】
1. 判断电表类型：电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，图中电表串联，因此该电表是电流表，C选项错误。
2. 分析热敏电阻阻值与温度的关系：由图乙可知，温度越高，热敏电阻阻值越小，故A选项“温度越高，阻值越大”错误。
3. 分析电路电流变化：串联电路总电阻$R_{总}=R_0+R$，温度越高，$R$越小，总电阻越小。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电阻越小，电路电流越大，因此电表示数越大，B选项错误。
4. 分析$R_0$两端电压：定值电阻$R_0$阻值不变，电路电流$I$越大，根据$U_0=IR_0$，可知$R_0$两端电压越大，D选项正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、热敏电阻特性
【点评】本题结合热敏电阻特性考查串联电路的欧姆定律应用，属于基础电路分析题，需掌握电流表使用、欧姆定律的基本应用，难度适中，多数学生可正确解答。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 判断电表类型：电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，图中电表串联，因此该电表是电流表，C选项错误。
2. 分析热敏电阻阻值与温度的关系：由图乙可知，温度越高，热敏电阻阻值越小，故A选项“温度越高，阻值越大”错误。
3. 分析电路电流变化：串联电路总电阻$R_{总}=R_0+R$，温度越高，$R$越小，总电阻越小。电源电压$U$不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，总电阻越小，电路电流越大，因此电表示数越大，B选项错误。
4. 分析$R_0$两端电压：定值电阻$R_0$阻值不变，电路电流$I$越大，根据$U_0=IR_0$，可知$R_0$两端电压越大，D选项正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、热敏电阻特性
【点评】本题结合热敏电阻特性考查串联电路的欧姆定律应用，属于基础电路分析题，需掌握电流表使用、欧姆定律的基本应用，难度适中，多数学生可正确解答。
【难度系数】0.6
