8 一个滑动变阻器上标有“50 Ω 1.5 A”的字样,把它和30 Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是(
A.0~30 Ω
B.0~50 Ω
C.0~80 Ω
D.30~80 Ω
D
)A.0~30 Ω
B.0~50 Ω
C.0~80 Ω
D.30~80 Ω
答案
8. D
解析
【分析】首先明确串联电路总电阻等于各串联电阻之和;滑动变阻器的阻值变化范围是0到50Ω,定值电阻为30Ω,分别计算滑动变阻器阻值最小和最大时的总电阻,即可得到总电阻的变化范围,进而选出正确选项。
【解析】串联电路总电阻公式为:$ R_{总} = R_{滑} + R_{定} $。已知滑动变阻器的阻值范围是$ 0\Omega ≤ R_{滑} ≤ 50\Omega $,定值电阻$ R_{定}=30\Omega $。
当滑动变阻器接入阻值最小($ R_{滑}=0\Omega $)时,总电阻最小:$ R_{总最小}=0\Omega +30\Omega=30\Omega $;
当滑动变阻器接入阻值最大($ R_{滑}=50\Omega $)时,总电阻最大:$ R_{总最大}=50\Omega +30\Omega=80\Omega $;
因此电路总电阻变化范围是$ 30\Omega~80\Omega $,对应选项D。
【答案】D
【知识点】串联电路电阻规律、滑动变阻器的使用
【点评】本题考查串联电路总电阻的计算,属于基础题型,解题关键是掌握串联电阻的特点,结合滑动变阻器的阻值变化范围分析即可,难度不大。
【难度系数】0.7
【解析】串联电路总电阻公式为:$ R_{总} = R_{滑} + R_{定} $。已知滑动变阻器的阻值范围是$ 0\Omega ≤ R_{滑} ≤ 50\Omega $,定值电阻$ R_{定}=30\Omega $。
当滑动变阻器接入阻值最小($ R_{滑}=0\Omega $)时,总电阻最小:$ R_{总最小}=0\Omega +30\Omega=30\Omega $;
当滑动变阻器接入阻值最大($ R_{滑}=50\Omega $)时,总电阻最大:$ R_{总最大}=50\Omega +30\Omega=80\Omega $;
因此电路总电阻变化范围是$ 30\Omega~80\Omega $,对应选项D。
【答案】D
【知识点】串联电路电阻规律、滑动变阻器的使用
【点评】本题考查串联电路总电阻的计算,属于基础题型,解题关键是掌握串联电阻的特点,结合滑动变阻器的阻值变化范围分析即可,难度不大。
【难度系数】0.7
9 [2025 沭阳期末]如图所示电路,电源两端电压不变,闭合 S,断开 S₁,电流表示数为 $I_1$,电压表示数为 $U_1$;闭合 S 和 S₁,电流表示数为 $I_2$,电压表示数为 $U_2$。下列判断正确的是 (

A.$I_1=I_2$
B.$I_1>I_2$
C.$U_1=U_2$
D.$U_1<U_2$
D
)A.$I_1=I_2$
B.$I_1>I_2$
C.$U_1=U_2$
D.$U_1<U_2$
答案
9. D
解析
【分析】
分两种开关状态分析电路:①闭合S、断开S₁时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路电流,电压表测R₁两端电压;②闭合S、S₁时,R₂被短路,电路仅为R₁,电流表测R₁电流,电压表测R₁两端电压(等于电源电压)。结合欧姆定律比较电流、电压的大小关系即可判断选项。
【解析】
1. 闭合S,断开S₁时,R₁与R₂串联,总电阻为$R_串=R_1+R_2$,根据欧姆定律,电路电流$I_1=\frac{U_总}{R_1+R_2}$;电压表测R₁两端电压,故$U_1=I_1R_1=\frac{U_总R_1}{R_1+R_2}$。
2. 闭合S和S₁时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,总电阻为$R_1$,此时电流$I_2=\frac{U_总}{R_1}$,显然$I_2>I_1$,故A、B错误;此时电压表测R₁两端电压,等于电源电压,即$U_2=U_总$,而$U_1=\frac{U_总R_1}{R_1+R_2}<U_总$,所以$U_1<U_2$,故C错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、串联电路电压规律
【点评】
本题考查电路动态分析,核心是明确不同开关状态下的电路连接方式,结合欧姆定律分析电流和电压的变化,属于基础电路题,需掌握串联、短路电路的特点。
【难度系数】
0.5
分两种开关状态分析电路:①闭合S、断开S₁时,R₁与R₂串联,电流表测串联电路电流,电压表测R₁两端电压;②闭合S、S₁时,R₂被短路,电路仅为R₁,电流表测R₁电流,电压表测R₁两端电压(等于电源电压)。结合欧姆定律比较电流、电压的大小关系即可判断选项。
【解析】
1. 闭合S,断开S₁时,R₁与R₂串联,总电阻为$R_串=R_1+R_2$,根据欧姆定律,电路电流$I_1=\frac{U_总}{R_1+R_2}$;电压表测R₁两端电压,故$U_1=I_1R_1=\frac{U_总R_1}{R_1+R_2}$。
2. 闭合S和S₁时,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,总电阻为$R_1$,此时电流$I_2=\frac{U_总}{R_1}$,显然$I_2>I_1$,故A、B错误;此时电压表测R₁两端电压,等于电源电压,即$U_2=U_总$,而$U_1=\frac{U_总R_1}{R_1+R_2}<U_总$,所以$U_1<U_2$,故C错误,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、电路动态分析、串联电路电压规律
【点评】
本题考查电路动态分析,核心是明确不同开关状态下的电路连接方式,结合欧姆定律分析电流和电压的变化,属于基础电路题,需掌握串联、短路电路的特点。
【难度系数】
0.5
10(易错题)[2025泗洪期末]在如图所示的电路中,$R=4.0\ \mathrm{k}\Omega$,电源两端的电压不变。当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时,电压表的示数为1.0 V;当$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$都闭合时,电压表的示数为3.0 V。电源电压为

3
V,电压表的电阻值为2
kΩ。答案
10. 3 2
电压表有电阻,当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合时,电压表测的是电源电压为3 V。当$\mathrm{S}_1$闭合,$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与$R$串联,则电压表分得的电压为1 V,$U_R=U-U_\mathrm{V}=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,由于电流相等,有$\frac{2\ \mathrm{V}}{R}=\frac{1\ \mathrm{V}}{R_\mathrm{V}}$,所以电压表的阻值为$2\ \mathrm{k}\Omega$。
电压表有电阻,当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合时,电压表测的是电源电压为3 V。当$\mathrm{S}_1$闭合,$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与$R$串联,则电压表分得的电压为1 V,$U_R=U-U_\mathrm{V}=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,由于电流相等,有$\frac{2\ \mathrm{V}}{R}=\frac{1\ \mathrm{V}}{R_\mathrm{V}}$,所以电压表的阻值为$2\ \mathrm{k}\Omega$。
解析
【分析】
首先分析不同开关状态下的电路结构:当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时,电阻$R$被开关$\mathrm{S}_2$短路,电压表直接接在电源两端,测量电源电压,由此可确定电源电压;当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与电阻$R$串联,根据串联电路电压规律求出$R$两端的电压,再利用串联电路电流相等的特点,结合欧姆定律即可计算出电压表的电阻值。
【解析】
1. 求电源电压:当$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$都闭合时,电阻$R$被短路,电压表并联在电源两端,测量电源电压,因此电源电压$U = 3.0\ \mathrm{V}$。
2. 求电压表的电阻:当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与电阻$R$串联,此时电压表的示数$U_\mathrm{V}=1.0\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,电阻$R$两端的电压:
$U_R = U - U_\mathrm{V} = 3.0\ \mathrm{V} - 1.0\ \mathrm{V} = 2.0\ \mathrm{V}$。
串联电路中电流处处相等,设电路电流为$I$,则通过电压表的电流$I = \frac{U_\mathrm{V}}{R_\mathrm{V}}$,通过电阻$R$的电流$I = \frac{U_R}{R}$,因此:
$\frac{U_\mathrm{V}}{R_\mathrm{V}} = \frac{U_R}{R}$
代入已知数值:$\frac{1.0\ \mathrm{V}}{R_\mathrm{V}} = \frac{2.0\ \mathrm{V}}{4.0\ \mathrm{k}\Omega}$
解得:$R_\mathrm{V} = \frac{1.0\ \mathrm{V} × 4.0\ \mathrm{k}\Omega}{2.0\ \mathrm{V}} = 2.0\ \mathrm{k}\Omega$。
【答案】
3;2
【知识点】
串联电路特点;欧姆定律;电压表使用
【点评】
本题为易错题,核心是不能将电压表视为理想电压表(内阻无穷大),需明确电压表存在内阻,当与电阻串联时,利用串联电路规律和欧姆定律求解,考查了电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.5
首先分析不同开关状态下的电路结构:当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时,电阻$R$被开关$\mathrm{S}_2$短路,电压表直接接在电源两端,测量电源电压,由此可确定电源电压;当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与电阻$R$串联,根据串联电路电压规律求出$R$两端的电压,再利用串联电路电流相等的特点,结合欧姆定律即可计算出电压表的电阻值。
【解析】
1. 求电源电压:当$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$都闭合时,电阻$R$被短路,电压表并联在电源两端,测量电源电压,因此电源电压$U = 3.0\ \mathrm{V}$。
2. 求电压表的电阻:当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开时,电压表与电阻$R$串联,此时电压表的示数$U_\mathrm{V}=1.0\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,电阻$R$两端的电压:
$U_R = U - U_\mathrm{V} = 3.0\ \mathrm{V} - 1.0\ \mathrm{V} = 2.0\ \mathrm{V}$。
串联电路中电流处处相等,设电路电流为$I$,则通过电压表的电流$I = \frac{U_\mathrm{V}}{R_\mathrm{V}}$,通过电阻$R$的电流$I = \frac{U_R}{R}$,因此:
$\frac{U_\mathrm{V}}{R_\mathrm{V}} = \frac{U_R}{R}$
代入已知数值:$\frac{1.0\ \mathrm{V}}{R_\mathrm{V}} = \frac{2.0\ \mathrm{V}}{4.0\ \mathrm{k}\Omega}$
解得:$R_\mathrm{V} = \frac{1.0\ \mathrm{V} × 4.0\ \mathrm{k}\Omega}{2.0\ \mathrm{V}} = 2.0\ \mathrm{k}\Omega$。
【答案】
3;2
【知识点】
串联电路特点;欧姆定律;电压表使用
【点评】
本题为易错题,核心是不能将电压表视为理想电压表(内阻无穷大),需明确电压表存在内阻,当与电阻串联时,利用串联电路规律和欧姆定律求解,考查了电路分析与公式应用能力。
【难度系数】
0.5
11 如图所示,电阻$R_1$为$3\ \Omega$,$R_2$为$1\ \Omega$。当开关S闭合后,通过电阻$R_1$、$R_2$的电流之比为

1:1
,电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$的示数之比为3:4
。答案
11. 1:1 3:4
解析
【分析】首先判断电路连接方式,开关闭合后,$R_1$与$R_2$串联,根据串联电路电流特点可知电流处处相等,由此得到电流之比;再分析电压表测量的对象,明确$V_1$测$R_1$两端电压、$V_2$测电源总电压,结合欧姆定律计算电压之比。
【解析】当开关S闭合后,$R_1$与$R_2$串联,根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此通过$R_1$、$R_2$的电流之比$I_1:I_2=1:1$。设电路中的电流为$I$,由欧姆定律得:$R_1$两端电压$U_1=IR_1$,$R_2$两端电压$U_2=IR_2$,电源总电压$U=U_1+U_2=I(R_1+R_2)$。电压表$\mathrm{V_1}$测量$R_1$两端的电压,即$U_{\mathrm{V_1}}=U_1=IR_1$;电压表$\mathrm{V_2}$测量电源两端的总电压,即$U_{\mathrm{V_2}}=U=I(R_1+R_2)$。因此电压表$\mathrm{V_1}$、$\mathrm{V_2}$的示数之比为:$\frac{U_{\mathrm{V_1}}}{U_{\mathrm{V_2}}}=\frac{IR_1}{I(R_1+R_2)}=\frac{R_1}{R_1+R_2}=\frac{3\ \Omega}{3\ \Omega+1\ \Omega}=\frac{3}{4}$,即$3:4$。
【答案】1:1;3:4
【知识点】串联电路电流规律、欧姆定律、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用,关键是正确判断电压表的测量对象,属于基础电路题,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】当开关S闭合后,$R_1$与$R_2$串联,根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此通过$R_1$、$R_2$的电流之比$I_1:I_2=1:1$。设电路中的电流为$I$,由欧姆定律得:$R_1$两端电压$U_1=IR_1$,$R_2$两端电压$U_2=IR_2$,电源总电压$U=U_1+U_2=I(R_1+R_2)$。电压表$\mathrm{V_1}$测量$R_1$两端的电压,即$U_{\mathrm{V_1}}=U_1=IR_1$;电压表$\mathrm{V_2}$测量电源两端的总电压,即$U_{\mathrm{V_2}}=U=I(R_1+R_2)$。因此电压表$\mathrm{V_1}$、$\mathrm{V_2}$的示数之比为:$\frac{U_{\mathrm{V_1}}}{U_{\mathrm{V_2}}}=\frac{IR_1}{I(R_1+R_2)}=\frac{R_1}{R_1+R_2}=\frac{3\ \Omega}{3\ \Omega+1\ \Omega}=\frac{3}{4}$,即$3:4$。
【答案】1:1;3:4
【知识点】串联电路电流规律、欧姆定律、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用,关键是正确判断电压表的测量对象,属于基础电路题,难度适中。
【难度系数】0.3
12 甲、乙两个定值电阻,甲标有“15 Ω 1.5 A”字样,乙标有“25 Ω 0.5 A”字样。现把它们串联起来,为保证电阻工作安全,则该串联电路的最大电流为
0.5
A,电路两端允许加的最大电压为20
V。答案
12. 0.5 20
解析
【分析】要解决该问题,需先明确串联电路的核心规律:电流处处相等,总电阻等于各串联电阻之和。为保证两个定值电阻都安全工作,电路中的最大电流不能超过任何一个电阻的额定电流,因此需选取两个额定电流中较小的数值作为串联电路的最大电流;再结合欧姆定律,通过总电阻计算电路两端允许加的最大电压。
【解析】解:串联电路中电流处处相等,为保证电阻安全,电路电流不能超过任一电阻的额定电流。已知甲的额定电流为1.5A,乙的额定电流为0.5A,因此串联电路的最大电流$ I = 0.5\ \mathrm{A} $。
串联总电阻:$ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{甲}} + R_{\mathrm{乙}} = 15\ \Omega + 25\ \Omega = 40\ \Omega $
根据欧姆定律$ U = IR $,电路两端允许加的最大电压:$ U = I × R_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 40\ \Omega = 20\ \mathrm{V} $
【答案】0.5;20
【知识点】串联电路的特点、欧姆定律的应用
【点评】本题考查串联电路的电流、电阻规律及欧姆定律的应用,是电学基础题型,需牢记串联电路电流的限制条件,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】解:串联电路中电流处处相等,为保证电阻安全,电路电流不能超过任一电阻的额定电流。已知甲的额定电流为1.5A,乙的额定电流为0.5A,因此串联电路的最大电流$ I = 0.5\ \mathrm{A} $。
串联总电阻:$ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{甲}} + R_{\mathrm{乙}} = 15\ \Omega + 25\ \Omega = 40\ \Omega $
根据欧姆定律$ U = IR $,电路两端允许加的最大电压:$ U = I × R_{\mathrm{总}} = 0.5\ \mathrm{A} × 40\ \Omega = 20\ \mathrm{V} $
【答案】0.5;20
【知识点】串联电路的特点、欧姆定律的应用
【点评】本题考查串联电路的电流、电阻规律及欧姆定律的应用,是电学基础题型,需牢记串联电路电流的限制条件,难度适中。
【难度系数】0.7
13 如图甲的电路,$R_2$为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压及$R_1$的阻值。
(2)滑动变阻器的最大阻值。

(1)电源电压及$R_1$的阻值。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
答案
13.(1)由图甲可知,$R_1$、$R_2$串联,电压表测量$R_2$两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片$P$在最左端时,滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值为0,滑动变阻器两端的电压为0,电路中的总电阻最小,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流$I_\mathrm{大}=1.2\ \mathrm{A}$,由$I=\frac{U}{R}$可知,电源电压$U=I_\mathrm{大}R_1=1.2\ \mathrm{A}× R_1$ ①,当滑片$P$在最右端时,滑动变阻器$R$接入电路的阻值最大,电路中的总电阻最大,由欧姆定律可知,此时电路中的电流最小,由图乙可知,滑动变阻器两端的电压$U_2=8\ \mathrm{V}$,最小电流$I_\mathrm{小}=0.4\ \mathrm{A}$,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压$U=U_1+U_2=0.4\ \mathrm{A}× R_1+8\ \mathrm{V}$ ②,联立①②解得$U=12\ \mathrm{V}$,$R_1=10\ \Omega$
(2)由$I=\frac{U}{R}$可知,滑动变阻器的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{小}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(2)由$I=\frac{U}{R}$可知,滑动变阻器的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{小}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
解析
【分析】首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$串联,电压表测量$R_2$两端电压,电流表测量电路中的总电流。滑片移动时,电路总电阻变化,电流和$R_2$的电压随之改变:当滑片在最左端时,$R_2$接入阻值为0,电压表示数为0,电路电流最大;当滑片在最右端时,$R_2$接入阻值最大,电压表示数最大,电路电流最小。电源电压恒定,利用这两个状态的电流、电压,结合串联电路规律和欧姆定律列方程,即可求出电源电压、$R_1$阻值,再计算滑动变阻器最大阻值。
【解析】(1)由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端电压,电流表测电路电流。
当滑片$P$在最左端时,滑动变阻器$R_2$接入阻值为0,此时电路电流最大,由图乙得最大电流$I_\mathrm{大}=1.2\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,电源电压$U=I_\mathrm{大}R_1=1.2\ \mathrm{A}× R_1$ ①;
当滑片$P$在最右端时,滑动变阻器$R_2$接入阻值最大,此时电路电流最小,由图乙得最小电流$I_\mathrm{小}=0.4\ \mathrm{A}$,$R_2$两端电压$U_2=8\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,电源电压$U=U_1+U_2=I_\mathrm{小}R_1 + U_2=0.4\ \mathrm{A}× R_1+8\ \mathrm{V}$ ②;
联立①②得:$1.2\ \mathrm{A}× R_1=0.4\ \mathrm{A}× R_1+8\ \mathrm{V}$,解得$R_1=10\ \Omega$,代入①得电源电压$U=1.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=12\ \mathrm{V}$。
(2)当滑片在最右端时,滑动变阻器接入阻值最大,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{小}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】(1)电源电压为$12\ \mathrm{V}$,$R_1$的阻值为$10\ \Omega$;(2)滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、U-I图像分析
【点评】本题是串联电路结合U-I图像的常规计算题,关键是从图像中提取滑片在两端对应的电流和电压值,利用电源电压不变建立方程求解,考查学生对串联规律、欧姆定律的掌握及图像分析能力。
【难度系数】0.6
【解析】(1)由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_2$两端电压,电流表测电路电流。
当滑片$P$在最左端时,滑动变阻器$R_2$接入阻值为0,此时电路电流最大,由图乙得最大电流$I_\mathrm{大}=1.2\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,电源电压$U=I_\mathrm{大}R_1=1.2\ \mathrm{A}× R_1$ ①;
当滑片$P$在最右端时,滑动变阻器$R_2$接入阻值最大,此时电路电流最小,由图乙得最小电流$I_\mathrm{小}=0.4\ \mathrm{A}$,$R_2$两端电压$U_2=8\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律,电源电压$U=U_1+U_2=I_\mathrm{小}R_1 + U_2=0.4\ \mathrm{A}× R_1+8\ \mathrm{V}$ ②;
联立①②得:$1.2\ \mathrm{A}× R_1=0.4\ \mathrm{A}× R_1+8\ \mathrm{V}$,解得$R_1=10\ \Omega$,代入①得电源电压$U=1.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=12\ \mathrm{V}$。
(2)当滑片在最右端时,滑动变阻器接入阻值最大,根据欧姆定律,滑动变阻器最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{小}}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
【答案】(1)电源电压为$12\ \mathrm{V}$,$R_1$的阻值为$10\ \Omega$;(2)滑动变阻器的最大阻值为$20\ \Omega$
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用、U-I图像分析
【点评】本题是串联电路结合U-I图像的常规计算题,关键是从图像中提取滑片在两端对应的电流和电压值,利用电源电压不变建立方程求解,考查学生对串联规律、欧姆定律的掌握及图像分析能力。
【难度系数】0.6
14 [2025宿豫模拟]常用的电压表其实是由小量程的电流表改装而成的。如图是某电流表的刻度盘,当有电流通过时,其内部也遵循欧姆定律。其量程为0~3 mA,内阻是10 Ω。若指针指在2 mA刻度时,对应的电压为
0.02
V。现需将电流表改装成量程为0~3 V的电压表,则需串联的电阻阻值为990
Ω。答案
14. 0.02 990
【解析】指针指在2 mA刻度时,对应的电压$U=IR_G=2×10^{-3}\ \mathrm{A}×10\ \Omega=0.02\ \mathrm{V}$;当电流表改装成量程为0~3 V的电压表时,电压表的总电阻$R_\mathrm{总}=\frac{U}{I_\mathrm{g}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{3×10^{-3}\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,串联电阻$R$的阻值$R=R_\mathrm{总}-R_G=1000\ \Omega-10\ \Omega=990\ \Omega$。
【解析】指针指在2 mA刻度时,对应的电压$U=IR_G=2×10^{-3}\ \mathrm{A}×10\ \Omega=0.02\ \mathrm{V}$;当电流表改装成量程为0~3 V的电压表时,电压表的总电阻$R_\mathrm{总}=\frac{U}{I_\mathrm{g}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{3×10^{-3}\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,串联电阻$R$的阻值$R=R_\mathrm{总}-R_G=1000\ \Omega-10\ \Omega=990\ \Omega$。
解析
【分析】
本题考查欧姆定律及电流表改装电压表的原理。解题思路:①第一小问,已知电流表的电流和内阻,直接利用欧姆定律$U=IR$计算对应电压;②第二小问,将电流表改装成电压表需串联分压电阻,根据串联电路电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的特点,先由总电压和电流表满偏电流算出总电阻,再减去电流表内阻得到串联电阻的阻值。
【解析】
1. 计算指针指在2mA刻度时对应的电压:
已知电流$I=2\ \mathrm{mA}=2×10^{-3}\ \mathrm{A}$,电流表内阻$R_G=10\ \Omega$,根据欧姆定律$U=IR$,可得对应的电压:
$U = IR_G = 2×10^{-3}\ \mathrm{A}×10\ \Omega = 0.02\ \mathrm{V}$。
2. 计算改装成0~3V电压表需串联的电阻阻值:
电流表改装成电压表时,满偏电流仍为电流表的量程$I_g=3\ \mathrm{mA}=3×10^{-3}\ \mathrm{A}$,改装后总电压$U_{\mathrm{总}}=3\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,电压表的总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U_{\mathrm{总}}}{I_g}=\frac{3\ \mathrm{V}}{3×10^{-3}\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$。
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻的阻值:
$R=R_{\mathrm{总}}-R_G=1000\ \Omega -10\ \Omega=990\ \Omega$。
【答案】
0.02;990
【知识点】
欧姆定律;电流表改装电压表;串联电路电阻规律
【点评】
本题是电学基础应用题,核心考查欧姆定律的应用和电表改装的基本原理,步骤清晰,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
本题考查欧姆定律及电流表改装电压表的原理。解题思路:①第一小问,已知电流表的电流和内阻,直接利用欧姆定律$U=IR$计算对应电压;②第二小问,将电流表改装成电压表需串联分压电阻,根据串联电路电流处处相等、总电压等于各部分电压之和的特点,先由总电压和电流表满偏电流算出总电阻,再减去电流表内阻得到串联电阻的阻值。
【解析】
1. 计算指针指在2mA刻度时对应的电压:
已知电流$I=2\ \mathrm{mA}=2×10^{-3}\ \mathrm{A}$,电流表内阻$R_G=10\ \Omega$,根据欧姆定律$U=IR$,可得对应的电压:
$U = IR_G = 2×10^{-3}\ \mathrm{A}×10\ \Omega = 0.02\ \mathrm{V}$。
2. 计算改装成0~3V电压表需串联的电阻阻值:
电流表改装成电压表时,满偏电流仍为电流表的量程$I_g=3\ \mathrm{mA}=3×10^{-3}\ \mathrm{A}$,改装后总电压$U_{\mathrm{总}}=3\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,电压表的总电阻:
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U_{\mathrm{总}}}{I_g}=\frac{3\ \mathrm{V}}{3×10^{-3}\ \mathrm{A}}=1000\ \Omega$。
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻的阻值:
$R=R_{\mathrm{总}}-R_G=1000\ \Omega -10\ \Omega=990\ \Omega$。
【答案】
0.02;990
【知识点】
欧姆定律;电流表改装电压表;串联电路电阻规律
【点评】
本题是电学基础应用题,核心考查欧姆定律的应用和电表改装的基本原理,步骤清晰,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7
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