7 如图所示,已知$R_1:R_2=2:1$。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比$U_甲:U_乙=$

1:2
;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比$I_甲:I_乙=$1:2
。(电路中各元件均未损坏)答案
7. 1:2 1:2
解析
【分析】
本题需分两种情况分析电路:①开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,判断R₁与R₂的连接方式,明确两电压表测量的电压,结合串联电路规律和欧姆定律计算比值;②开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,判断R₁与R₂的连接方式,明确两电流表测量的电流,结合并联电路规律和欧姆定律计算比值。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R₁与R₂串联,串联电路中电流处处相等,设电流为I。
甲电压表测R₂两端电压:$U_甲 = IR_2$;
乙电压表测R₁两端电压:$U_乙 = IR_1$;
已知$R_1:R_2=2:1$,则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{IR_2}{IR_1}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{2}$,即$U_甲:U_乙=1:2$。
2. 当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R₁与R₂并联,并联电路中各支路电压相等,设电源电压为U。
甲电流表测R₁支路电流:$I_甲=\frac{U}{R_1}$;
乙电流表测R₂支路电流:$I_乙=\frac{U}{R_2}$;
则$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{\frac{U}{R_1}}{\frac{U}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{2}$,即$I_甲:I_乙=1:2$。
【答案】
1:2;1:2
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题通过开关状态和电表类型的变化,考查串并联电路的分析及欧姆定律的应用,关键是准确判断不同情况下的电路连接方式和电表测量对象,属于基础电路分析题,需掌握电表的特性(电压表开路、电流表导线)。
【难度系数】
0.3
本题需分两种情况分析电路:①开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,判断R₁与R₂的连接方式,明确两电压表测量的电压,结合串联电路规律和欧姆定律计算比值;②开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,判断R₁与R₂的连接方式,明确两电流表测量的电流,结合并联电路规律和欧姆定律计算比值。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R₁与R₂串联,串联电路中电流处处相等,设电流为I。
甲电压表测R₂两端电压:$U_甲 = IR_2$;
乙电压表测R₁两端电压:$U_乙 = IR_1$;
已知$R_1:R_2=2:1$,则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{IR_2}{IR_1}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{2}$,即$U_甲:U_乙=1:2$。
2. 当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,R₁与R₂并联,并联电路中各支路电压相等,设电源电压为U。
甲电流表测R₁支路电流:$I_甲=\frac{U}{R_1}$;
乙电流表测R₂支路电流:$I_乙=\frac{U}{R_2}$;
则$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{\frac{U}{R_1}}{\frac{U}{R_2}}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{1}{2}$,即$I_甲:I_乙=1:2$。
【答案】
1:2;1:2
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题通过开关状态和电表类型的变化,考查串并联电路的分析及欧姆定律的应用,关键是准确判断不同情况下的电路连接方式和电表测量对象,属于基础电路分析题,需掌握电表的特性(电压表开路、电流表导线)。
【难度系数】
0.3
8 [2025 泗阳模拟]小新利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,$R_1$为某种热敏电阻,$R$为定值电阻。闭合开关S,加热热敏电阻$R_1$,小新发现电流表$A_1$的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是(

A.热敏电阻$R_1$的阻值变大
B.电流表$A_2$的示数变大
C.电流表$A_3$的示数变大
D.电压表V的示数变大
C
)A.热敏电阻$R_1$的阻值变大
B.电流表$A_2$的示数变大
C.电流表$A_3$的示数变大
D.电压表V的示数变大
答案
8. C
解析
【分析】
首先明确电路结构:$R_1$与定值电阻$R$并联,电压表$\mathrm{V}$测量电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,$\mathrm{A}_2$测$R$支路的电流,$\mathrm{A}_3$测干路电流。结合并联电路特点和欧姆定律,根据“加热$R_1$时$\mathrm{A}_1$示数变大”的条件,逐步推导各选项的正误。
【解析】
1. 电压表$\mathrm{V}$的示数:并联电路中各支路电压等于电源电压,电源电压恒定,因此$\mathrm{V}$的示数始终不变,故选项D错误。
2. 电流表$\mathrm{A}_2$的示数:$R$是定值电阻,其两端电压等于电源电压(恒定),根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R$不变、$U$不变,所以通过$R$的电流不变,即$\mathrm{A}_2$的示数不变,选项B错误。
3. 热敏电阻$R_1$的阻值:$\mathrm{A}_1$测$R_1$的电流,$U$不变,$\mathrm{A}_1$示数变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,$R_1$的阻值变小,选项A错误。
4. 电流表$\mathrm{A}_3$的示数:干路电流等于各支路电流之和,$\mathrm{A}_1$示数变大、$\mathrm{A}_2$示数不变,因此干路电流$\mathrm{A}_3$的示数变大,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律的应用
【点评】
本题结合热敏电阻的特性,考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确各电表的测量对象,利用并联电路电压、电流的规律结合欧姆定律分析电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:$R_1$与定值电阻$R$并联,电压表$\mathrm{V}$测量电源电压,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_1$支路的电流,$\mathrm{A}_2$测$R$支路的电流,$\mathrm{A}_3$测干路电流。结合并联电路特点和欧姆定律,根据“加热$R_1$时$\mathrm{A}_1$示数变大”的条件,逐步推导各选项的正误。
【解析】
1. 电压表$\mathrm{V}$的示数:并联电路中各支路电压等于电源电压,电源电压恒定,因此$\mathrm{V}$的示数始终不变,故选项D错误。
2. 电流表$\mathrm{A}_2$的示数:$R$是定值电阻,其两端电压等于电源电压(恒定),根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R$不变、$U$不变,所以通过$R$的电流不变,即$\mathrm{A}_2$的示数不变,选项B错误。
3. 热敏电阻$R_1$的阻值:$\mathrm{A}_1$测$R_1$的电流,$U$不变,$\mathrm{A}_1$示数变大,由$I=\frac{U}{R}$可知,$R_1$的阻值变小,选项A错误。
4. 电流表$\mathrm{A}_3$的示数:干路电流等于各支路电流之和,$\mathrm{A}_1$示数变大、$\mathrm{A}_2$示数不变,因此干路电流$\mathrm{A}_3$的示数变大,选项C正确。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律的应用
【点评】
本题结合热敏电阻的特性,考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确各电表的测量对象,利用并联电路电压、电流的规律结合欧姆定律分析电表示数变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.6
9 如图所示电路,定值电阻$R_1$的阻值为$10\ \Omega$。只闭合开关$S_1$,两电表示数分别为0.3 A、6 V;再闭合开关$S_2$,两电表示数分别为(

A.0.1 A 6 V
B.0.45 A 6 V
C.0.3 A 9 V
D.0.45 A 9 V
D
)A.0.1 A 6 V
B.0.45 A 6 V
C.0.3 A 9 V
D.0.45 A 9 V
答案
9. D
解析
【分析】
首先需明确开关不同状态下的电路连接方式:只闭合S₁时,S₂断开,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R₂两端的电压;再闭合S₂时,R₁被短路,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂的电流,电压表测电源电压。解题时先根据串联电路规律和欧姆定律求出R₂的阻值与电源电压,再分析开关闭合后的电路,计算电表示数。
【解析】
1. 只闭合开关S₁时,R₁与R₂串联,电流表测电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,电压表测R₂两端电压$U_2=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,R₂的阻值:$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
串联电路总电阻:$R_{总}=R_1+R_2=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$,
电源电压:$U=I× R_{总}=0.3\ \mathrm{A}×30\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
2. 再闭合开关S₂时,R₁被短路,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂的电流,电压表测电源电压。
此时电压表的示数等于电源电压,即$9\ \mathrm{V}$;
电流表的示数:$I'=\frac{U}{R_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.45\ \mathrm{A}$。
因此,两电表示数为0.45 A、9 V,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题考查电路动态分析,关键是理清开关通断时的电路结构,结合欧姆定律计算,属于中等难度的电路基础题,需掌握串联电路规律和欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.6
首先需明确开关不同状态下的电路连接方式:只闭合S₁时,S₂断开,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表测R₂两端的电压;再闭合S₂时,R₁被短路,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂的电流,电压表测电源电压。解题时先根据串联电路规律和欧姆定律求出R₂的阻值与电源电压,再分析开关闭合后的电路,计算电表示数。
【解析】
1. 只闭合开关S₁时,R₁与R₂串联,电流表测电路电流$I=0.3\ \mathrm{A}$,电压表测R₂两端电压$U_2=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,R₂的阻值:$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$。
串联电路总电阻:$R_{总}=R_1+R_2=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$,
电源电压:$U=I× R_{总}=0.3\ \mathrm{A}×30\ \Omega=9\ \mathrm{V}$。
2. 再闭合开关S₂时,R₁被短路,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂的电流,电压表测电源电压。
此时电压表的示数等于电源电压,即$9\ \mathrm{V}$;
电流表的示数:$I'=\frac{U}{R_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.45\ \mathrm{A}$。
因此,两电表示数为0.45 A、9 V,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题考查电路动态分析,关键是理清开关通断时的电路结构,结合欧姆定律计算,属于中等难度的电路基础题,需掌握串联电路规律和欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.6
10 [2025宿豫模拟]如图所示,电源电压恒定,$R_1$、$R_2$是定值电阻,$R_1=10\ \Omega$,滑动变阻器$R_3$标有“20 Ω 0.5 A”字样。只闭合开关$S_1$,电流表的示数为0.8 A;再闭合开关$S_2$、$S_3$,电流表的示数变化了0.4 A。求:
(1)电源电压。
(2)$R_2$的阻值。
(3)只闭合开关$S_3$,移动滑动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围。

(1)电源电压。
(2)$R_2$的阻值。
(3)只闭合开关$S_3$,移动滑动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围。
答案
10. (1) 只闭合开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流,电源电压$U=U_1=I_1R_1=0.8\ \mathrm{A}×10\ \Omega=8\ \mathrm{V}$
(2) 当$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$均闭合时,$R_1$和$R_2$并联,电流表测干路电流,因为并联电路支路间互不影响,所以通过$R_1$的电流不变,电流表变化的示数等于通过$R_2$的电流$I_2=0.4\ \mathrm{A}$,且$U=U_1=U_2=8\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可得,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(3) 只闭合开关$\mathrm{S_3}$时,$R_1$和$R_3$串联,电流表测电路中的电流,由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流为$I_\mathrm{大}=0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_1$两端的电压最大,则$U_{1\mathrm{大}}=I_\mathrm{大}R_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,$R_3$两端的最小电压$U_{3\mathrm{小}}=U-U_{1\mathrm{大}}=8\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,则$R_3$允许连入电路的最小阻值$R_{3\mathrm{小}}=\frac{U_{3\mathrm{小}}}{I_\mathrm{大}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,所以只闭合开关$\mathrm{S_3}$,移动滑动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围是$6∼20\ \Omega$
(2) 当$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$均闭合时,$R_1$和$R_2$并联,电流表测干路电流,因为并联电路支路间互不影响,所以通过$R_1$的电流不变,电流表变化的示数等于通过$R_2$的电流$I_2=0.4\ \mathrm{A}$,且$U=U_1=U_2=8\ \mathrm{V}$,由欧姆定律可得,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$
(3) 只闭合开关$\mathrm{S_3}$时,$R_1$和$R_3$串联,电流表测电路中的电流,由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流为$I_\mathrm{大}=0.5\ \mathrm{A}$,此时$R_1$两端的电压最大,则$U_{1\mathrm{大}}=I_\mathrm{大}R_1=0.5\ \mathrm{A}×10\ \Omega=5\ \mathrm{V}$,$R_3$两端的最小电压$U_{3\mathrm{小}}=U-U_{1\mathrm{大}}=8\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$,则$R_3$允许连入电路的最小阻值$R_{3\mathrm{小}}=\frac{U_{3\mathrm{小}}}{I_\mathrm{大}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$,所以只闭合开关$\mathrm{S_3}$,移动滑动变阻器滑片,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围是$6∼20\ \Omega$
解析
【分析】
解决本题的核心是先准确判断不同开关状态下的电路连接方式:①只闭合S₁时,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流,可直接用欧姆定律求电源电压;②闭合S₁、S₂、S₃时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,利用并联电路支路电流互不影响的特点,电流变化量等于R₂的电流,进而求R₂阻值;③只闭合S₃时,R₁与R₃串联,结合滑动变阻器的额定电流确定电路最大电流,再根据串联电路规律求滑动变阻器的阻值范围。
【解析】
解:
(1) 只闭合开关S₁时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得电源电压:
$U = I_1R_1 = 0.8\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$;
(2) 当$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$均闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。由于并联电路各支路独立工作,通过$R_1$的电流不变,电流表示数的变化量等于通过$R_2$的电流,即$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$。
并联电路各支路电压等于电源电压,故$U_2 = U = 8\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律得:
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega$;
(3) 只闭合开关$\mathrm{S_3}$时,$R_1$与$R_3$串联,电流表测电路电流。滑动变阻器标有“20 Ω 0.5 A”,则电路最大电流不能超过0.5 A。
当电流最大为$I_\mathrm{大}=0.5\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压:$U_{1\mathrm{大}} = I_\mathrm{大}R_1 = 0.5\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 5\ \mathrm{V}$;
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端最小电压:$U_{3\mathrm{小}} = U - U_{1\mathrm{大}} = 8\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V}$;
滑动变阻器接入的最小阻值:$R_{3\mathrm{小}} = \frac{U_{3\mathrm{小}}}{I_\mathrm{大}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega$;
滑动变阻器最大阻值为20 Ω,故其允许接入的阻值范围是$6\ \Omega ∼ 20\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为8 V;
(2) $R_2$的阻值为20 Ω;
(3) 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6 Ω ~ 20 Ω。
【知识点】
欧姆定律应用、串并联电路特点、滑动变阻器使用
【点评】
本题是电学综合题,需结合电路分析、欧姆定律及串并联规律解题,考查学生对不同开关状态下电路的判断能力,是中考常见题型,需注意滑动变阻器的额定参数对电路电流的限制。
【难度系数】
0.6
解决本题的核心是先准确判断不同开关状态下的电路连接方式:①只闭合S₁时,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流,可直接用欧姆定律求电源电压;②闭合S₁、S₂、S₃时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,利用并联电路支路电流互不影响的特点,电流变化量等于R₂的电流,进而求R₂阻值;③只闭合S₃时,R₁与R₃串联,结合滑动变阻器的额定电流确定电路最大电流,再根据串联电路规律求滑动变阻器的阻值范围。
【解析】
解:
(1) 只闭合开关S₁时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得电源电压:
$U = I_1R_1 = 0.8\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$;
(2) 当$\mathrm{S_1}$、$\mathrm{S_2}$、$\mathrm{S_3}$均闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。由于并联电路各支路独立工作,通过$R_1$的电流不变,电流表示数的变化量等于通过$R_2$的电流,即$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$。
并联电路各支路电压等于电源电压,故$U_2 = U = 8\ \mathrm{V}$,根据欧姆定律得:
$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{8\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega$;
(3) 只闭合开关$\mathrm{S_3}$时,$R_1$与$R_3$串联,电流表测电路电流。滑动变阻器标有“20 Ω 0.5 A”,则电路最大电流不能超过0.5 A。
当电流最大为$I_\mathrm{大}=0.5\ \mathrm{A}$时,$R_1$两端电压:$U_{1\mathrm{大}} = I_\mathrm{大}R_1 = 0.5\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 5\ \mathrm{V}$;
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端最小电压:$U_{3\mathrm{小}} = U - U_{1\mathrm{大}} = 8\ \mathrm{V} - 5\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V}$;
滑动变阻器接入的最小阻值:$R_{3\mathrm{小}} = \frac{U_{3\mathrm{小}}}{I_\mathrm{大}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega$;
滑动变阻器最大阻值为20 Ω,故其允许接入的阻值范围是$6\ \Omega ∼ 20\ \Omega$。
【答案】
(1) 电源电压为8 V;
(2) $R_2$的阻值为20 Ω;
(3) 滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是6 Ω ~ 20 Ω。
【知识点】
欧姆定律应用、串并联电路特点、滑动变阻器使用
【点评】
本题是电学综合题,需结合电路分析、欧姆定律及串并联规律解题,考查学生对不同开关状态下电路的判断能力,是中考常见题型,需注意滑动变阻器的额定参数对电路电流的限制。
【难度系数】
0.6
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