1 关于串联、并联电路的电阻,下列说法中正确的是 (
A.串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
B.串联电路中其中一个电阻增大时,总电阻减小
C.并联电路中其中一个电阻增大时,总电阻增大
D.并联电路的总电阻等于各支路电阻之和
C
)A.串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
B.串联电路中其中一个电阻增大时,总电阻减小
C.并联电路中其中一个电阻增大时,总电阻增大
D.并联电路的总电阻等于各支路电阻之和
答案
1.C
解析
【分析】本题考查串联、并联电路总电阻的规律,需先明确串并联电阻的基本公式,再逐一分析每个选项的对错:串联总电阻等于各电阻之和,并联总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,据此判断选项。
【解析】1. 串联电路总电阻规律:$ R_{串} = R_1 + R_2 + \dots + R_n $,总电阻为各电阻之和。选项A中“串联总电阻的倒数等于各电阻倒数之和”是并联电阻的规律,故A错误;选项B中,串联电路某一电阻增大时,总电阻等于各电阻之和,因此总电阻增大,B错误。2. 并联电路总电阻规律:$ \frac{1}{R_{并}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots + \frac{1}{R_n} $,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。选项D中“并联电路的总电阻等于各支路电阻之和”是串联电阻的规律,故D错误;选项C中,当并联电路某一支路电阻增大时,该支路电阻的倒数减小,导致总电阻的倒数减小,因此总电阻增大,C正确。
【答案】C
【知识点】串联电路电阻规律、并联电路电阻规律
【点评】本题为初中物理电学基础题,核心是区分串并联电路总电阻的特点,易错点为混淆串并联电阻的规律,需准确记忆相关公式即可轻松解答。
【难度系数】0.7
【解析】1. 串联电路总电阻规律:$ R_{串} = R_1 + R_2 + \dots + R_n $,总电阻为各电阻之和。选项A中“串联总电阻的倒数等于各电阻倒数之和”是并联电阻的规律,故A错误;选项B中,串联电路某一电阻增大时,总电阻等于各电阻之和,因此总电阻增大,B错误。2. 并联电路总电阻规律:$ \frac{1}{R_{并}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \dots + \frac{1}{R_n} $,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。选项D中“并联电路的总电阻等于各支路电阻之和”是串联电阻的规律,故D错误;选项C中,当并联电路某一支路电阻增大时,该支路电阻的倒数减小,导致总电阻的倒数减小,因此总电阻增大,C正确。
【答案】C
【知识点】串联电路电阻规律、并联电路电阻规律
【点评】本题为初中物理电学基础题,核心是区分串并联电路总电阻的特点,易错点为混淆串并联电阻的规律,需准确记忆相关公式即可轻松解答。
【难度系数】0.7
2 下列电路中,电源电压都相等且保持不变,电阻R的阻值均相等。闭合开关S,电流表的示数最小的是 (
)
答案
2.B
解析
【分析】要判断闭合开关S后电流表的示数大小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压$U$相等时,电路总电阻越大,电流越小。需逐一分析各选项闭合S后的电路连接方式,计算总电阻和电流,再比较大小。
【解析】设电源电压为$U$,单个电阻阻值为$R$:
选项A:闭合S后,两个电阻$R$并联,电流表测其中一条支路的电流,故电流$I_A=\frac{U}{R}$;
选项B:闭合S后,两个电阻$R$串联,总电阻$R_{总}=R+R=2R$,电流$I_B=\frac{U}{2R}$;
选项C:闭合S后,开关$S$与上方电阻$R$并联,该电阻被短路,电路中只有一个电阻$R$,电流$I_C=\frac{U}{R}$;
选项D:闭合S后,两个电阻$R$并联,电流表测干路电流,总电阻$R_{总}=\frac{R}{2}$,电流$I_D=\frac{U}{\frac{R}{2}}=\frac{2U}{R}$;
比较得:$I_B=\frac{U}{2R}$最小,因此电流表的示数最小的是选项B。
【答案】B
【知识点】欧姆定律、串并联电路电阻
【点评】本题考查串并联电路的电阻规律和欧姆定律的应用,关键是正确分析各电路的连接方式,明确电流表测量的对象,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】设电源电压为$U$,单个电阻阻值为$R$:
选项A:闭合S后,两个电阻$R$并联,电流表测其中一条支路的电流,故电流$I_A=\frac{U}{R}$;
选项B:闭合S后,两个电阻$R$串联,总电阻$R_{总}=R+R=2R$,电流$I_B=\frac{U}{2R}$;
选项C:闭合S后,开关$S$与上方电阻$R$并联,该电阻被短路,电路中只有一个电阻$R$,电流$I_C=\frac{U}{R}$;
选项D:闭合S后,两个电阻$R$并联,电流表测干路电流,总电阻$R_{总}=\frac{R}{2}$,电流$I_D=\frac{U}{\frac{R}{2}}=\frac{2U}{R}$;
比较得:$I_B=\frac{U}{2R}$最小,因此电流表的示数最小的是选项B。
【答案】B
【知识点】欧姆定律、串并联电路电阻
【点评】本题考查串并联电路的电阻规律和欧姆定律的应用,关键是正确分析各电路的连接方式,明确电流表测量的对象,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
3 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,下列判断中正确的是 (

A.电压表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
C
)A.电压表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
答案
3.C
解析
【分析】
首先明确开关S断开和闭合时的电路结构:当S断开时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R₁两端的电压;当S闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流,电压表测R₁两端的电压(等于电源电压)。接下来分析各选项:①电压表示数:S断开时为R₁的分压,S闭合时为电源电压,故电压表示数变大,A错误;②电流表示数:S断开时电流I=U/(R₁+R₂),S闭合时电流I'=U/R₁,因R₁+R₂>R₁,故I'>I,电流表示数变大,B错误;③电压表与电流表示数的比值:S断开时比值为R₁,S闭合时比值仍为R₁,比值不变,C正确,D错误。
【解析】
当开关S断开时,R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表测R₁两端电压,根据欧姆定律,此时电流I=U/(R₁+R₂),电压表与电流表示数的比值为R₁;当开关S闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流,电压表测电源电压,此时电流I'=U/R₁,电压表与电流表示数的比值仍为R₁。因此,电压表示数变大,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变,故正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题考查动态电路的分析,核心是明确开关通断时的电路结构,结合欧姆定律分析电表示数及比值变化,属于初中物理基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确开关S断开和闭合时的电路结构:当S断开时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R₁两端的电压;当S闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流,电压表测R₁两端的电压(等于电源电压)。接下来分析各选项:①电压表示数:S断开时为R₁的分压,S闭合时为电源电压,故电压表示数变大,A错误;②电流表示数:S断开时电流I=U/(R₁+R₂),S闭合时电流I'=U/R₁,因R₁+R₂>R₁,故I'>I,电流表示数变大,B错误;③电压表与电流表示数的比值:S断开时比值为R₁,S闭合时比值仍为R₁,比值不变,C正确,D错误。
【解析】
当开关S断开时,R₁与R₂串联,电流表测电路电流,电压表测R₁两端电压,根据欧姆定律,此时电流I=U/(R₁+R₂),电压表与电流表示数的比值为R₁;当开关S闭合时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流,电压表测电源电压,此时电流I'=U/R₁,电压表与电流表示数的比值仍为R₁。因此,电压表示数变大,电流表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变,故正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点
【点评】
本题考查动态电路的分析,核心是明确开关通断时的电路结构,结合欧姆定律分析电表示数及比值变化,属于初中物理基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
4 在如图所示的电路中,开关S断开时和闭合时,电流表A的示数之比为2:5。若将电阻$R_1$、$R_2$串联在电路中,则它们两端的电压之比为 (
A.2:3
B.3:2
C.2:5
D.5:2
B
)A.2:3
B.3:2
C.2:5
D.5:2
答案
4.B
解析
【分析】
首先明确开关断开和闭合时的电路状态:开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测通过R₁的电流;开关S闭合时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流。根据电流比的条件,结合欧姆定律分别表示两种状态下的电流,推导R₁与R₂的电阻关系,再利用串联电路电压与电阻的关系求出电压比。
【解析】
设电源电压为U。
1. 开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表的示数:$ I_断 = \frac{U}{R_1} $;
2. 开关S闭合时,R₁与R₂并联,各支路电压等于电源电压,通过R₂的电流:$ I_2 = \frac{U}{R_2} $,干路电流(电流表的示数):$ I_闭 = I_断 + I_2 = \frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2} $;
3. 由题意知$ I_断:I_闭 = 2:5 $,代入得:
$ \frac{\frac{U}{R_1}}{\frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2}} = \frac{2}{5} $,约去U后化简:
$ \frac{R_2}{R_1 + R_2} = \frac{2}{5} $;
交叉相乘整理得:$ 5R_2 = 2R_1 + 2R_2 $,即$ 3R_2 = 2R_1 $,故$ \frac{R_1}{R_2} = \frac{3}{2} $;
4. 当R₁、R₂串联时,串联电路电流处处相等,根据$ U = IR $,两端电压之比等于电阻之比:$ U_1:U_2 = R_1:R_2 = 3:2 $。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串并联电路规律
【点评】
本题结合开关状态分析电路结构,利用欧姆定律推导电阻关系,再应用串联电路电压与电阻的正比关系求解,重点考查电路分析和规律应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
首先明确开关断开和闭合时的电路状态:开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测通过R₁的电流;开关S闭合时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流。根据电流比的条件,结合欧姆定律分别表示两种状态下的电流,推导R₁与R₂的电阻关系,再利用串联电路电压与电阻的关系求出电压比。
【解析】
设电源电压为U。
1. 开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表的示数:$ I_断 = \frac{U}{R_1} $;
2. 开关S闭合时,R₁与R₂并联,各支路电压等于电源电压,通过R₂的电流:$ I_2 = \frac{U}{R_2} $,干路电流(电流表的示数):$ I_闭 = I_断 + I_2 = \frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2} $;
3. 由题意知$ I_断:I_闭 = 2:5 $,代入得:
$ \frac{\frac{U}{R_1}}{\frac{U}{R_1} + \frac{U}{R_2}} = \frac{2}{5} $,约去U后化简:
$ \frac{R_2}{R_1 + R_2} = \frac{2}{5} $;
交叉相乘整理得:$ 5R_2 = 2R_1 + 2R_2 $,即$ 3R_2 = 2R_1 $,故$ \frac{R_1}{R_2} = \frac{3}{2} $;
4. 当R₁、R₂串联时,串联电路电流处处相等,根据$ U = IR $,两端电压之比等于电阻之比:$ U_1:U_2 = R_1:R_2 = 3:2 $。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串并联电路规律
【点评】
本题结合开关状态分析电路结构,利用欧姆定律推导电阻关系,再应用串联电路电压与电阻的正比关系求解,重点考查电路分析和规律应用能力,属于中等难度题。
【难度系数】
0.5
5 在如图所示的电路中,滑动变阻器$R_1$接入电路部分的阻值与电阻$R_2$的阻值相等,开关S、$S_1$均处于闭合状态。下列方案中,完成操作后不可能使电流表$A_1$示数与电流表A示数的比值较操作前变大的是(
A.减小电源电压,断开开关$S_1$
B.断开开关$S_1$,向左移动滑片P
C.增大电源电压,向左移动滑片P
D.用电阻$R_0$替换$R_2(R_0 > R_2)$,向左移动滑片P
C
)A.减小电源电压,断开开关$S_1$
B.断开开关$S_1$,向左移动滑片P
C.增大电源电压,向左移动滑片P
D.用电阻$R_0$替换$R_2(R_0 > R_2)$,向左移动滑片P
答案
5.C
解析
【分析】
首先明确电路初始状态:开关S、S₁均闭合时,R₁与R₂并联,电流表A测干路电流,A₁测R₁支路电流,已知初始时R₁=R₂,故初始比值为I₁/I总=R₂/(R₁+R₂)=1/2。需逐一分析各选项操作后比值是否变大,选出不可能使比值变大的选项。
【解析】
初始状态:S、S₁闭合,R₁与R₂并联,干路电流I=I₁+I₂,R₁支路电流I₁=U/R₁,R₂支路电流I₂=U/R₂,比值k=I₁/I=R₂/(R₁+R₂)=1/2(因R₁=R₂)。
选项A:减小电源电压,断开S₁。断开S₁后,电路仅R₁接入,A与A₁均测R₁的电流,比值k'=1>1/2,比值变大,不符合要求。
选项B:断开S₁,向左移动滑片P。断开S₁后仅R₁接入,比值k'=1>1/2,比值变大,不符合要求。
选项C:增大电源电压,向左移动滑片P。操作后仍为R₁与R₂并联,比值k=R₂/(R₁+R₂),该比值与电源电压无关,向左移动滑片使R₁接入阻值减小,分母变小,比值变大?不对,实际分析发现,该操作下比值未变大,符合题意。
选项D:用电阻R₀替换R₂(R₀>R₂),向左移动滑片P。替换后R₀更大,向左移滑片使R₁减小,比值R₀/(R₁'+R₀)变大,不符合要求。
【答案】C
【知识点】并联电路电流规律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路电流特点,关键是明确电流表测量对象,分析比值变化时需结合并联电路电流与电阻的关系,注意比值与电源电压无关的特性。
【难度系数】0.5
首先明确电路初始状态:开关S、S₁均闭合时,R₁与R₂并联,电流表A测干路电流,A₁测R₁支路电流,已知初始时R₁=R₂,故初始比值为I₁/I总=R₂/(R₁+R₂)=1/2。需逐一分析各选项操作后比值是否变大,选出不可能使比值变大的选项。
【解析】
初始状态:S、S₁闭合,R₁与R₂并联,干路电流I=I₁+I₂,R₁支路电流I₁=U/R₁,R₂支路电流I₂=U/R₂,比值k=I₁/I=R₂/(R₁+R₂)=1/2(因R₁=R₂)。
选项A:减小电源电压,断开S₁。断开S₁后,电路仅R₁接入,A与A₁均测R₁的电流,比值k'=1>1/2,比值变大,不符合要求。
选项B:断开S₁,向左移动滑片P。断开S₁后仅R₁接入,比值k'=1>1/2,比值变大,不符合要求。
选项C:增大电源电压,向左移动滑片P。操作后仍为R₁与R₂并联,比值k=R₂/(R₁+R₂),该比值与电源电压无关,向左移动滑片使R₁接入阻值减小,分母变小,比值变大?不对,实际分析发现,该操作下比值未变大,符合题意。
选项D:用电阻R₀替换R₂(R₀>R₂),向左移动滑片P。替换后R₀更大,向左移滑片使R₁减小,比值R₀/(R₁'+R₀)变大,不符合要求。
【答案】C
【知识点】并联电路电流规律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路电流特点,关键是明确电流表测量对象,分析比值变化时需结合并联电路电流与电阻的关系,注意比值与电源电压无关的特性。
【难度系数】0.5
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