7.(2024·徐州月考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻$R_1$的阻值为30Ω,闭合开关$S_1$,断开开关$S_2$,电流表$A_1$的示数为0.3A;闭合开关$S_1$和$S_2$,电流表$A_2$的示数为1.2A.求:
(1)电源电压$U$.
(2)电阻$R_2$的阻值.

(1)电源电压$U$.
(2)电阻$R_2$的阻值.
答案
7.解:(1)闭合开关S₁,断开开关S₂,电路中只有R₁工作,电流表A₁的示数即为通过R₁的电流,即I₁=0.3A,电源电压U=U₁=I₁R₁=0.3A×30Ω=9V.
(2)闭合开关S₁和S₂,R₁、R₂并联,
R₂两端的电压U₂=U=9V,
通过R₂的电流I₂=I-I₁=1.2A-0.3A=0.9A,
电阻R₂的阻值$R_2=\dfrac{U_2}{I_2}=\dfrac{9\mathrm{V}}{0.9\mathrm{A}}=10\Omega$.
(2)闭合开关S₁和S₂,R₁、R₂并联,
R₂两端的电压U₂=U=9V,
通过R₂的电流I₂=I-I₁=1.2A-0.3A=0.9A,
电阻R₂的阻值$R_2=\dfrac{U_2}{I_2}=\dfrac{9\mathrm{V}}{0.9\mathrm{A}}=10\Omega$.
解析
【分析】首先分析开关不同状态下的电路连接:闭合S₁、断开S₂时,电路为R₁的简单电路,电流表A₁测R₁的电流,可通过欧姆定律计算电源电压;闭合S₁和S₂时,R₁与R₂并联,电流表A₂测干路电流,结合并联电路电流、电压规律,先求出通过R₂的电流,再用欧姆定律计算R₂的阻值。
【解析】
(1) 闭合开关S₁,断开开关S₂时,电路中只有R₁工作,电流表A₁的示数为通过R₁的电流,即I₁=0.3A。根据欧姆定律,电源电压U=U₁=I₁R₁=0.3A×30Ω=9V。
(2) 闭合开关S₁和S₂时,R₁、R₂并联,电流表A₂测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压,故U₂=U=9V;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过R₂的电流I₂=I - I₁=1.2A - 0.3A=0.9A。再根据欧姆定律,电阻R₂的阻值R₂=U₂/I₂=9V/0.9A=10Ω。
【答案】(1) 电源电压U为9V;(2) 电阻R₂的阻值为10Ω。
【知识点】并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的基础应用,需准确判断不同开关状态的电路结构,是初中电学核心基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】
(1) 闭合开关S₁,断开开关S₂时,电路中只有R₁工作,电流表A₁的示数为通过R₁的电流,即I₁=0.3A。根据欧姆定律,电源电压U=U₁=I₁R₁=0.3A×30Ω=9V。
(2) 闭合开关S₁和S₂时,R₁、R₂并联,电流表A₂测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压,故U₂=U=9V;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此通过R₂的电流I₂=I - I₁=1.2A - 0.3A=0.9A。再根据欧姆定律,电阻R₂的阻值R₂=U₂/I₂=9V/0.9A=10Ω。
【答案】(1) 电源电压U为9V;(2) 电阻R₂的阻值为10Ω。
【知识点】并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的基础应用,需准确判断不同开关状态的电路结构,是初中电学核心基础题型。
【难度系数】0.6
8. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的示数之比$I_甲:I_乙$为$3:5$,则$R_1:R_2=$

3:2
;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比$U_甲:U_乙=$5:2
.答案
8. 3:2 5:2
解析
【分析】
本题需分两种情况分析电路结构:当开关S断开、甲和乙为电流表时,R₁与R₂并联,甲测R₂支路电流,乙测干路电流;当开关S闭合、甲和乙为电压表时,R₁与R₂串联,甲测电源电压,乙测R₂两端电压。结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律即可计算比值。
【解析】
1. 当开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联:
并联电路中各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。已知Iₐₗₐ:Iₐₗᵦ=3:5,即I₂:I=3:5(I₂为R₂支路电流,I为干路电流),则R₁支路电流I₁=I - I₂,故I₁:I₂=(5-3):3=2:3。
根据欧姆定律I=U/R,电压相等时电阻与电流成反比,因此R₁:R₂=I₂:I₁=3:2。
2. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时,R₁与R₂串联:
串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。设电路电流为I',则甲的示数Uₐₗₐ=I'(R₁+R₂),乙的示数Uₐₗᵦ=I'R₂。
因此Uₐₗₐ:Uₐₗᵦ=(R₁+R₂):R₂=(3+2):2=5:2。
【答案】
3:2;5:2
【知识点】
并联电路电流规律、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】
本题通过改变开关状态和电表类型,考查串并联电路的特点及欧姆定律的应用,关键是正确分析不同状态下的电路连接方式和电表测量对象,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题需分两种情况分析电路结构:当开关S断开、甲和乙为电流表时,R₁与R₂并联,甲测R₂支路电流,乙测干路电流;当开关S闭合、甲和乙为电压表时,R₁与R₂串联,甲测电源电压,乙测R₂两端电压。结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律即可计算比值。
【解析】
1. 当开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联:
并联电路中各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和。已知Iₐₗₐ:Iₐₗᵦ=3:5,即I₂:I=3:5(I₂为R₂支路电流,I为干路电流),则R₁支路电流I₁=I - I₂,故I₁:I₂=(5-3):3=2:3。
根据欧姆定律I=U/R,电压相等时电阻与电流成反比,因此R₁:R₂=I₂:I₁=3:2。
2. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时,R₁与R₂串联:
串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。设电路电流为I',则甲的示数Uₐₗₐ=I'(R₁+R₂),乙的示数Uₐₗᵦ=I'R₂。
因此Uₐₗₐ:Uₐₗᵦ=(R₁+R₂):R₂=(3+2):2=5:2。
【答案】
3:2;5:2
【知识点】
并联电路电流规律、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】
本题通过改变开关状态和电表类型,考查串并联电路的特点及欧姆定律的应用,关键是正确分析不同状态下的电路连接方式和电表测量对象,难度适中。
【难度系数】
0.5
9.将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,其中图线

B
(填“A”或“B”)表示电阻R的I-U关系图像;若电源电压为4V,则电流表的示数为0.4
A;若电流表的示数为0.25A,则电源电压为2
V.答案
9. B 0.4 2
解析
【分析】
首先,定值电阻的阻值恒定,其电流与电压成正比,I-U图像为直线;小灯泡的电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此可区分两者的图像。甲图中小灯泡L和定值电阻R并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,结合I-U图像读取对应电流、电压,即可计算结果。
【解析】
1. 判断电阻R的I-U图像:定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律,电流与电压成正比,I-U图像是直线,因此图线B表示电阻R的I-U关系图像,图线A表示小灯泡L的I-U关系图像。
2. 电源电压为4V时,L和R并联,它们两端电压均为4V。从图乙可知,电压为4V时,通过L的电流为0.3A,通过R的电流为0.1A,根据并联电路电流规律,电流表示数(干路电流)为0.3A+0.1A=0.4A。
3. 当电流表示数为0.25A时,即干路电流为0.25A,此时L和R两端电压相等。观察图乙,当电压为2V时,通过L的电流为0.2A,通过R的电流为0.05A,总电流为0.2A+0.05A=0.25A,符合条件,因此电源电压为2V。
【答案】
B;0.4;2
【知识点】
并联电路电流规律、并联电路电压规律、I-U图像应用
【点评】
本题结合并联电路特点和I-U图像考查电学计算,核心是区分定值电阻与小灯泡的I-U图像,利用并联电路电压、电流关系读取图像数据,难度适中,需掌握图像分析和电路规律的结合应用。
【难度系数】
0.5
首先,定值电阻的阻值恒定,其电流与电压成正比,I-U图像为直线;小灯泡的电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此可区分两者的图像。甲图中小灯泡L和定值电阻R并联,电流表测干路电流,并联电路中各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,结合I-U图像读取对应电流、电压,即可计算结果。
【解析】
1. 判断电阻R的I-U图像:定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律,电流与电压成正比,I-U图像是直线,因此图线B表示电阻R的I-U关系图像,图线A表示小灯泡L的I-U关系图像。
2. 电源电压为4V时,L和R并联,它们两端电压均为4V。从图乙可知,电压为4V时,通过L的电流为0.3A,通过R的电流为0.1A,根据并联电路电流规律,电流表示数(干路电流)为0.3A+0.1A=0.4A。
3. 当电流表示数为0.25A时,即干路电流为0.25A,此时L和R两端电压相等。观察图乙,当电压为2V时,通过L的电流为0.2A,通过R的电流为0.05A,总电流为0.2A+0.05A=0.25A,符合条件,因此电源电压为2V。
【答案】
B;0.4;2
【知识点】
并联电路电流规律、并联电路电压规律、I-U图像应用
【点评】
本题结合并联电路特点和I-U图像考查电学计算,核心是区分定值电阻与小灯泡的I-U图像,利用并联电路电压、电流关系读取图像数据,难度适中,需掌握图像分析和电路规律的结合应用。
【难度系数】
0.5
10.如图所示,$R_1=2\Omega$.某同学在实验中记录了三个电表的示数,但没有记录单位,记下的一组数据是1、2和3,也弄不清楚这些数字是哪个电表的示数,单位是V还是A,请根据电路图和记录的数据,确定实验中所用的电源电压和电阻$R_2$的阻值分别是(

A.1V 2Ω
B.2V 1Ω
C.2V 2Ω
D.3V 1Ω
B
)A.1V 2Ω
B.2V 1Ω
C.2V 2Ω
D.3V 1Ω
答案
10. B
解析
【分析】首先分析电路图,确定R₁与R₂并联,电压表V测电源电压(即R₁、R₂两端的电压),电流表A₁测R₁支路的电流,电流表A₂测干路电流。根据并联电路的规律:各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和;结合欧姆定律I=U/R,利用已知的R₁=2Ω,分析给出的1、2、3三个数对应的电表数值,进而算出电源电压和R₂的阻值。
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测R₁支路的电流,电流表A₂测干路电流。根据并联电路的特点:①电源电压等于各支路两端电压,即U=U₁=U₂;②干路电流等于各支路电流之和,即I=I₁+I₂。已知R₁=2Ω,根据欧姆定律I=U/R,可得R₁的电流I₁=U/R₁=U/2。题目给出的三个数1、2、3对应三个电表的示数,结合I₁=U/2,可确定:电压表V的示数(电源电压)U=2V,电流表A₁的示数(R₁的电流)I₁=1A,电流表A₂的示数(干路电流)I=3A。则R₂的电流I₂=I-I₁=3A-1A=2A,再由欧姆定律得R₂=U/I₂=2V/2A=1Ω。
【答案】B
【知识点】并联电路的电流电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,关键是正确判断各电表的测量对象,结合已知条件确定各电表对应的数值,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测R₁支路的电流,电流表A₂测干路电流。根据并联电路的特点:①电源电压等于各支路两端电压,即U=U₁=U₂;②干路电流等于各支路电流之和,即I=I₁+I₂。已知R₁=2Ω,根据欧姆定律I=U/R,可得R₁的电流I₁=U/R₁=U/2。题目给出的三个数1、2、3对应三个电表的示数,结合I₁=U/2,可确定:电压表V的示数(电源电压)U=2V,电流表A₁的示数(R₁的电流)I₁=1A,电流表A₂的示数(干路电流)I=3A。则R₂的电流I₂=I-I₁=3A-1A=2A,再由欧姆定律得R₂=U/I₂=2V/2A=1Ω。
【答案】B
【知识点】并联电路的电流电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,关键是正确判断各电表的测量对象,结合已知条件确定各电表对应的数值,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
11.下列各电路中,电源电压不变.先闭合开关S,再闭合开关S₁,电流表示数不变的是 (
C
)答案
11. C
解析
【分析】
要解决此题,需先明确每个电路中开关通断时的电路连接方式,以及电流表测量的对象,再对比闭合S前后电流表示数是否变化。逐个分析选项:
1. 选项A:闭合S时,R₁与R₂串联,电流表测串联总电流;闭合S₁后,R₂被短路,电路仅为R₁,电流表示数变为U/R₁,比原来的U/(R₁+R₂)大,不符合要求。
2. 选项B:闭合S时,S₁断开,电流表所在支路无电流(电路为R₂的简单电路);闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,示数从0变为U/R₁,变大,不符合要求。
3. 选项C:闭合S时,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂支路电流(I=U/R₂);闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表仍测R₂支路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,R₂的电流不变,故电流表示数不变,符合要求。
4. 选项D:闭合S时,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂电流;闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测干路总电流,示数变为U/R₁+U/R₂,比原来大,不符合要求。
【解析】
依次分析各选项:
A选项:闭合S,R₁、R₂串联,电流I₁=U/(R₁+R₂);闭合S₁,R₂短路,仅R₁工作,电流I₂=U/R₁,I₂>I₁,电流表示数变大,排除。
B选项:闭合S,S₁断开,电流表支路无电流;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表测R₁电流,示数从0变为U/R₁,变大,排除。
C选项:闭合S,S₁断开,仅R₂工作,电流表测R₂电流I=U/R₂;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表仍测R₂支路电流,R₂两端电压不变,电流不变,电流表示数不变,符合要求。
D选项:闭合S,S₁断开,仅R₂工作,电流表测R₂电流;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表测干路电流,示数变为I总=U/R₁+U/R₂,变大,排除。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电流规律、电路动态分析
【点评】
本题通过开关通断改变电路连接方式,考查对电路结构和电流表测量对象的分析能力,需明确各状态下的电流路径,判断电流变化。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确每个电路中开关通断时的电路连接方式,以及电流表测量的对象,再对比闭合S前后电流表示数是否变化。逐个分析选项:
1. 选项A:闭合S时,R₁与R₂串联,电流表测串联总电流;闭合S₁后,R₂被短路,电路仅为R₁,电流表示数变为U/R₁,比原来的U/(R₁+R₂)大,不符合要求。
2. 选项B:闭合S时,S₁断开,电流表所在支路无电流(电路为R₂的简单电路);闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,示数从0变为U/R₁,变大,不符合要求。
3. 选项C:闭合S时,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂支路电流(I=U/R₂);闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表仍测R₂支路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,R₂的电流不变,故电流表示数不变,符合要求。
4. 选项D:闭合S时,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表测R₂电流;闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测干路总电流,示数变为U/R₁+U/R₂,比原来大,不符合要求。
【解析】
依次分析各选项:
A选项:闭合S,R₁、R₂串联,电流I₁=U/(R₁+R₂);闭合S₁,R₂短路,仅R₁工作,电流I₂=U/R₁,I₂>I₁,电流表示数变大,排除。
B选项:闭合S,S₁断开,电流表支路无电流;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表测R₁电流,示数从0变为U/R₁,变大,排除。
C选项:闭合S,S₁断开,仅R₂工作,电流表测R₂电流I=U/R₂;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表仍测R₂支路电流,R₂两端电压不变,电流不变,电流表示数不变,符合要求。
D选项:闭合S,S₁断开,仅R₂工作,电流表测R₂电流;闭合S₁,R₁、R₂并联,电流表测干路电流,示数变为I总=U/R₁+U/R₂,变大,排除。
【答案】
C
【知识点】
并联电路电流规律、电路动态分析
【点评】
本题通过开关通断改变电路连接方式,考查对电路结构和电流表测量对象的分析能力,需明确各状态下的电流路径,判断电流变化。
【难度系数】
0.5
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