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10. 提升题 在图5-2-4所示的电路中，闭合开关后，$R_1$或$R_2$中有一处出现了故障。下列分析正确的是（
A.若电流表无示数，电压表有示数，则$R_1$开路
B.若电流表无示数，电压表有示数，则$R_2$短路
C.若电流表有示数，电压表无示数，则$R_1$开路
D.若电流表有示数，电压表无示数，则$R_2$短路
A
）A.若电流表无示数，电压表有示数，则$R_1$开路
B.若电流表无示数，电压表有示数，则$R_2$短路
C.若电流表有示数，电压表无示数，则$R_1$开路
D.若电流表有示数，电压表无示数，则$R_2$短路
答案
10. A
解析
【分析】
首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R_1$两端的电压；故障仅为$R_1$或$R_2$的一处故障，分开路、短路两种情况分析：
1. 电流表无示数→电路为开路（串联电路一处开路则整个电路无电流）；电流表有示数→电路为通路（无开路，仅可能短路）。
2. 电压表有示数→电压表两端能连通电源两极；电压表无示数→电压表两端无法连通电源两极。
逐一验证选项：
选项A：电流表无示数（开路），电压表有示数→说明电压表通过$R_2$、电流表、开关接电源，故障为$R_1$开路，此时电压表串联在电路中测电源电压，符合条件。
选项B：若$R_2$短路，电路为通路，电流表应有示数，与“电流表无示数”矛盾，错误。
选项C：若$R_1$开路，电路开路，电流表应无示数，与“电流表有示数”矛盾，错误。
选项D：若$R_2$短路，电路通路，电压表测$R_1$电压应有示数，与“电压表无示数”矛盾，错误。
【解析】
电路中$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表测$R_1$两端电压，故障为$R_1$或$R_2$的一处故障：
1. 当电流表无示数时，电路为开路故障：
若$R_1$开路：电压表两端通过$R_2$、电流表、开关连接到电源两极，电压表测电源电压，故电压表有示数，对应选项A的描述，正确。
若$R_2$开路：电压表无法连通电源两极，电压表无示数，不符合选项B的描述，故B错误。
2. 当电流表有示数时，电路为通路（无开路，仅可能短路）：
若$R_1$开路：电路开路，电流表无示数，不符合选项C的描述，故C错误。
若$R_2$短路：电路通路，电压表测$R_1$两端电压应有示数，不符合选项D的描述，故D错误。
【答案】
10. A
【知识点】
串联电路故障分析、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题考查串联电路的故障分析，需结合电流表、电压表的示数特点判断故障类型，关键是掌握开路、短路时电表的表现，属于电路故障的基础提升题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电流表测串联电路的电流，电压表测$R_1$两端的电压；故障仅为$R_1$或$R_2$的一处故障，分开路、短路两种情况分析：
1. 电流表无示数→电路为开路（串联电路一处开路则整个电路无电流）；电流表有示数→电路为通路（无开路，仅可能短路）。
2. 电压表有示数→电压表两端能连通电源两极；电压表无示数→电压表两端无法连通电源两极。
逐一验证选项：
选项A：电流表无示数（开路），电压表有示数→说明电压表通过$R_2$、电流表、开关接电源，故障为$R_1$开路，此时电压表串联在电路中测电源电压，符合条件。
选项B：若$R_2$短路，电路为通路，电流表应有示数，与“电流表无示数”矛盾，错误。
选项C：若$R_1$开路，电路开路，电流表应无示数，与“电流表有示数”矛盾，错误。
选项D：若$R_2$短路，电路通路，电压表测$R_1$电压应有示数，与“电压表无示数”矛盾，错误。
【解析】
电路中$R_1$与$R_2$串联，电流表测电路电流，电压表测$R_1$两端电压，故障为$R_1$或$R_2$的一处故障：
1. 当电流表无示数时，电路为开路故障：
若$R_1$开路：电压表两端通过$R_2$、电流表、开关连接到电源两极，电压表测电源电压，故电压表有示数，对应选项A的描述，正确。
若$R_2$开路：电压表无法连通电源两极，电压表无示数，不符合选项B的描述，故B错误。
2. 当电流表有示数时，电路为通路（无开路，仅可能短路）：
若$R_1$开路：电路开路，电流表无示数，不符合选项C的描述，故C错误。
若$R_2$短路：电路通路，电压表测$R_1$两端电压应有示数，不符合选项D的描述，故D错误。
【答案】
10. A
【知识点】
串联电路故障分析、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题考查串联电路的故障分析，需结合电流表、电压表的示数特点判断故障类型，关键是掌握开路、短路时电表的表现，属于电路故障的基础提升题。
【难度系数】
0.5
11. 提升题 在图5-2-5所示的电路中，闭合开关S，当滑片P向右移动时，则（
A.电压表$\mathrm{V}_1$的示数变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表$\mathrm{V}_1$与电流表A的示数的比值变大
D.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变小
A
）A.电压表$\mathrm{V}_1$的示数变小
B.电流表A的示数变大
C.电压表$\mathrm{V}_1$与电流表A的示数的比值变大
D.电压表$\mathrm{V}_2$的示数变小
答案
11. A
解析
【分析】要解决此题，需先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，电流表A测串联电路的总电流，电压表V₁测定值电阻R₁两端的电压，电压表V₂测滑动变阻器R₂两端的电压。当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，导致电路总电阻变化，结合电源电压不变，利用欧姆定律和串联电路的电压、电流规律，逐一分析各选项的电表示数变化。
【解析】
1. 确定电路连接与电表测量对象：R₁与R₂串联，电流表A测电路电流；V₁并联在R₁两端，测R₁的电压；V₂并联在R₂两端，测R₂的电压。
2. 分析滑动变阻器电阻变化：滑片P向右移动，R₂接入电路的电阻丝长度变长，电阻R₂增大，电路总电阻R总=R₁+R₂增大。
3. 分析电流表示数：电源电压U不变，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻增大，电路电流I减小，故电流表A示数变小，选项B错误。
4. 分析V₁示数：R₁为定值电阻，由U₁=IR₁，电流I减小，所以R₁两端电压U₁（即V₁示数）变小，选项A正确。
5. 分析V₁与A的比值：V₁示数与电流表示数的比值为U₁/I=R₁，R₁是定值电阻，比值不变，选项C错误。
6. 分析V₂示数：串联电路总电压等于各部分电压之和，即U=U₁+U₂，所以U₂=U-U₁，U₁变小，U不变，故U₂变大，V₂示数变大，选项D错误。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、动态电路分析
【点评】本题为串联电路动态分析题，核心是明确电表测量对象，结合滑动变阻器电阻变化，运用欧姆定律和串联电路规律推导各电表示数变化，是初中电学的重点题型，需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 确定电路连接与电表测量对象：R₁与R₂串联，电流表A测电路电流；V₁并联在R₁两端，测R₁的电压；V₂并联在R₂两端，测R₂的电压。
2. 分析滑动变阻器电阻变化：滑片P向右移动，R₂接入电路的电阻丝长度变长，电阻R₂增大，电路总电阻R总=R₁+R₂增大。
3. 分析电流表示数：电源电压U不变，根据欧姆定律I=U/R总，总电阻增大，电路电流I减小，故电流表A示数变小，选项B错误。
4. 分析V₁示数：R₁为定值电阻，由U₁=IR₁，电流I减小，所以R₁两端电压U₁（即V₁示数）变小，选项A正确。
5. 分析V₁与A的比值：V₁示数与电流表示数的比值为U₁/I=R₁，R₁是定值电阻，比值不变，选项C错误。
6. 分析V₂示数：串联电路总电压等于各部分电压之和，即U=U₁+U₂，所以U₂=U-U₁，U₁变小，U不变，故U₂变大，V₂示数变大，选项D错误。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、动态电路分析
【点评】本题为串联电路动态分析题，核心是明确电表测量对象，结合滑动变阻器电阻变化，运用欧姆定律和串联电路规律推导各电表示数变化，是初中电学的重点题型，需熟练掌握电路分析方法。
【难度系数】0.5
12. 在图5-2-6所示的电路中，$R_1=5\ \Omega$，$R_2=15\ \Omega$，闭合开关S，电流表$\mathrm{A}_1$的示数为0.3 A。求：
(1)电源电压；
(2)电流表$\mathrm{A}_2$的示数。
图5-2-6
(1)电源电压；
(2)电流表$\mathrm{A}_2$的示数。
图5-2-6
答案
解:(1)由题可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$A_1$测通过$R_1$的电流，$I_1=0.3\ \mathrm{A}$，$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，$U=U_1=U_2=1.5\ \mathrm{V}$。
(2)通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，$I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
首先判断电路连接方式：R₁与R₂并联，电流表A₁测量R₁支路的电流，电流表A₂测量干路总电流。解题思路：①求电源电压时，利用并联电路各支路电压等于电源电压的特点，结合欧姆定律，通过A₁的示数和R₁的电阻计算R₁两端电压，即电源电压；②求A₂的示数时，先通过欧姆定律算出R₂支路的电流，再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，计算干路电流。
【解析】
解：(1) 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测通过R₁的电流，即I₁=0.3 A。根据欧姆定律I=U/R，可得R₁两端的电压：
$U_1 = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$
因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以电源电压：
$U = U_1 = U_2 = 1.5\ \mathrm{V}$
(2) 已知R₂=15 Ω，R₂两端电压U₂=1.5 V，根据欧姆定律可得通过R₂的电流：
$I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A}$
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A₂的示数（干路电流）：
$I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$
【答案】
解:(1)由题可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$A_1$测通过$R_1$的电流，$I_1=0.3\ \mathrm{A}$，$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，$U=U_1=U_2=1.5\ \mathrm{V}$。(2)通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，$I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$。
【知识点】
并联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础计算题，考查并联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用，题型常规，侧重基础知识点的掌握，是巩固电学知识的典型题目。
【难度系数】
0.6
首先判断电路连接方式：R₁与R₂并联，电流表A₁测量R₁支路的电流，电流表A₂测量干路总电流。解题思路：①求电源电压时，利用并联电路各支路电压等于电源电压的特点，结合欧姆定律，通过A₁的示数和R₁的电阻计算R₁两端电压，即电源电压；②求A₂的示数时，先通过欧姆定律算出R₂支路的电流，再根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，计算干路电流。
【解析】
解：(1) 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测通过R₁的电流，即I₁=0.3 A。根据欧姆定律I=U/R，可得R₁两端的电压：
$U_1 = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$
因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压，所以电源电压：
$U = U_1 = U_2 = 1.5\ \mathrm{V}$
(2) 已知R₂=15 Ω，R₂两端电压U₂=1.5 V，根据欧姆定律可得通过R₂的电流：
$I_2 = \frac{U_2}{R_2} = \frac{1.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A}$
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A₂的示数（干路电流）：
$I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$
【答案】
解:(1)由题可知，$R_1$与$R_2$并联，电流表$A_1$测通过$R_1$的电流，$I_1=0.3\ \mathrm{A}$，$U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$，$U=U_1=U_2=1.5\ \mathrm{V}$。(2)通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$，$I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=0.4\ \mathrm{A}$。
【知识点】
并联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题为电学基础计算题，考查并联电路的电流、电压特点及欧姆定律的应用，题型常规，侧重基础知识点的掌握，是巩固电学知识的典型题目。
【难度系数】
0.6
13.在图5-2-7所示的电路中，电阻$R_1=20\ \Omega$。当开关S闭合时，电流表的示数是0.3 A；当开关S断开时，电流表的示数变为0.2 A。求：
(1)电源电压；
(2)当开关S断开时，电压表的示数；
(3)电阻$R_2$的阻值。
图5-2-7
(1)电源电压；
(2)当开关S断开时，电压表的示数；
(3)电阻$R_2$的阻值。
图5-2-7
答案
解:(1)当开关S闭合时，电阻$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，电阻$R_1$两端的电压即为电源电压，则$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。
(2)当开关S断开时，电阻$R_1$和$R_2$串联，电阻$R_1$两端的电压，即为电压表的示数，$U_1'=IR_1=0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$。
(3)当开关S断开时，电阻$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1'=6\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，电阻$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
解析
【分析】
要解决这道题，需先分析开关闭合、断开时的电路结构：开关S闭合时，电阻R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测电路电流；开关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。解题时，先利用S闭合时的电路，结合欧姆定律求出电源电压；再根据S断开时的串联电路，求出电压表的示数；最后利用串联电路电压规律和欧姆定律计算R₂的阻值。
【解析】
解：
(1) 当开关S闭合时，R₂被短路，只有R₁接入电路，此时R₁两端电压等于电源电压。根据欧姆定律 $ U = IR $，电源电压：
$ U = U_1 = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $
(2) 当开关S断开时，R₁与R₂串联，电路电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $，电压表测R₁两端的电压，因此电压表示数：
$ U_1' = IR_1 = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V} $
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₂两端的电压：
$ U_2 = U - U_1' = 6\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 2\ \mathrm{V} $
再根据欧姆定律，R₂的阻值：
$ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega $
【答案】
解:(1)当开关S闭合时，电阻$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，电阻$R_1$两端的电压即为电源电压，则$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。(2)当开关S断开时，电阻$R_1$和$R_2$串联，电阻$R_1$两端的电压，即为电压表的示数，$U_1'=IR_1=0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$。(3)当开关S断开时，电阻$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1'=6\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，电阻$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电路分析
【点评】
本题是初中电学欧姆定律的基础应用题，通过开关切换改变电路结构，考查学生对串联电路特点和欧姆定律的掌握，解题关键是正确判断不同开关状态下的电路连接方式，难度适中，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.4
要解决这道题，需先分析开关闭合、断开时的电路结构：开关S闭合时，电阻R₂被短路，电路为R₁的简单电路，电流表测电路电流；开关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。解题时，先利用S闭合时的电路，结合欧姆定律求出电源电压；再根据S断开时的串联电路，求出电压表的示数；最后利用串联电路电压规律和欧姆定律计算R₂的阻值。
【解析】
解：
(1) 当开关S闭合时，R₂被短路，只有R₁接入电路，此时R₁两端电压等于电源电压。根据欧姆定律 $ U = IR $，电源电压：
$ U = U_1 = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $
(2) 当开关S断开时，R₁与R₂串联，电路电流 $ I = 0.2\ \mathrm{A} $，电压表测R₁两端的电压，因此电压表示数：
$ U_1' = IR_1 = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V} $
(3) 串联电路总电压等于各部分电压之和，因此R₂两端的电压：
$ U_2 = U - U_1' = 6\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 2\ \mathrm{V} $
再根据欧姆定律，R₂的阻值：
$ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega $
【答案】
解:(1)当开关S闭合时，电阻$R_2$被短路，只有$R_1$接入电路，电阻$R_1$两端的电压即为电源电压，则$U=U_1=I_1R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$。(2)当开关S断开时，电阻$R_1$和$R_2$串联，电阻$R_1$两端的电压，即为电压表的示数，$U_1'=IR_1=0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=4\ \mathrm{V}$。(3)当开关S断开时，电阻$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1'=6\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$，电阻$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$。
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电路分析
【点评】
本题是初中电学欧姆定律的基础应用题，通过开关切换改变电路结构，考查学生对串联电路特点和欧姆定律的掌握，解题关键是正确判断不同开关状态下的电路连接方式，难度适中，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.4
