6. 如图甲所示的电路中,当开关闭合后,电流表$\mathrm{A}_{1}$、$\mathrm{A}_{2}$的示数分别如图乙中的两只电流表所示,则通过小灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的电流分别是 A、 A,此时小灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的阻值之比是。

答案
$\boldsymbol{1}$、$\boldsymbol{0.5}$、$\boldsymbol{1:2}$
解析
解:
由图甲可知,小灯泡L₁、L₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测通过L₂的支路电流。
根据并联电路电流规律,干路电流大于任意支路电流,因此A1使用0~3A量程,分度值0.1A,读数为总电流I=1.5A;A2使用0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为通过L₂的电流I₂=0.5A。
通过小灯泡L₁的电流:
$I_1 = I - I_2 = 1.5\,\mathrm{A} - 0.5\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{A}$
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律$U=IR$可得:
$I_1R_1 = I_2R_2$
因此L₁、L₂的阻值之比:
$R_1:R_2 = I_2:I_1 = 0.5\,\mathrm{A}:1\,\mathrm{A} = 1:2$
由图甲可知,小灯泡L₁、L₂并联,电流表A₁测干路总电流,电流表A₂测通过L₂的支路电流。
根据并联电路电流规律,干路电流大于任意支路电流,因此A1使用0~3A量程,分度值0.1A,读数为总电流I=1.5A;A2使用0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为通过L₂的电流I₂=0.5A。
通过小灯泡L₁的电流:
$I_1 = I - I_2 = 1.5\,\mathrm{A} - 0.5\,\mathrm{A} = 1\,\mathrm{A}$
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律$U=IR$可得:
$I_1R_1 = I_2R_2$
因此L₁、L₂的阻值之比:
$R_1:R_2 = I_2:I_1 = 0.5\,\mathrm{A}:1\,\mathrm{A} = 1:2$
7. 如图所示的电路中,电阻$R_1$的阻值为20 Ω,电源电压不变。当开关$S_1$、$S_2$断开,开关$S_3$闭合时,电流表的示数为0.3 A;当开关$S_1$断开,开关$S_2$、$S_3$闭合时,电流表的示数为0.9 A。则:
(1)电源电压为多少?
(2)电阻$R_2$的阻值为多少?

(1)电源电压为多少?
(2)电阻$R_2$的阻值为多少?
答案
解:
(1) 当开关$S_1$、$S_2$断开,开关$S_3$闭合时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压:
$U = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$
(2) 当开关$S_1$断开,开关$S_2$、$S_3$闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。
并联电路中各支路独立工作,通过$R_1$的电流仍为$I_1=0.3\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流规律,通过$R_2$的电流:
$I_2 = I - I_1 = 0.9\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A}$
并联电路中各支路两端电压等于电源电压,即$U_2=U=6\ \mathrm{V}$,
根据欧姆定律,电阻$R_2$的阻值:
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$
答:(1) 电源电压为6V;(2) 电阻$R_2$的阻值为10Ω。
(1) 当开关$S_1$、$S_2$断开,开关$S_3$闭合时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压:
$U = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$
(2) 当开关$S_1$断开,开关$S_2$、$S_3$闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。
并联电路中各支路独立工作,通过$R_1$的电流仍为$I_1=0.3\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流规律,通过$R_2$的电流:
$I_2 = I - I_1 = 0.9\ \mathrm{A} - 0.3\ \mathrm{A} = 0.6\ \mathrm{A}$
并联电路中各支路两端电压等于电源电压,即$U_2=U=6\ \mathrm{V}$,
根据欧姆定律,电阻$R_2$的阻值:
$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 10\ \Omega$
答:(1) 电源电压为6V;(2) 电阻$R_2$的阻值为10Ω。
8.如图所示,通过灯泡$\mathrm{L}_1$的电流和通过灯泡$\mathrm{L}_2$的电流之比是$2:1$,则电流表$\mathrm{A}_1$和电流表$\mathrm{A}_2$的示数之比是()

A.$2:3$
B.$3:1$
C.$1:2$
D.$2:1$
A.$2:3$
B.$3:1$
C.$1:2$
D.$2:1$
答案
B
解析
由电路图可知,灯泡L₁与L₂并联,电流表A₂测通过L₂的电流,电流表A₁测干路总电流。已知通过L₁、L₂的电流之比I₁:I₂=2:1,即I₁=2I₂。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得A₁的示数为I₁+I₂=2I₂+I₂=3I₂,A₂的示数为I₂,因此两电流表的示数之比为3I₂:I₂=3:1。
9.如图所示,电源电压保持不变,三个定值电阻的阻值关系为$R_1=R_2=R_3$。

(1)若只使$R_2$、$R_3$并联接入电路,则应闭合开关,此时电流表的示数为$I_1$。
(2)要使电阻$R_1$、$R_2$串联,应断开开关$S_1$、$S_2$,此时电流表示数为$I_2$,则$I_1:I_2=$。
(1)若只使$R_2$、$R_3$并联接入电路,则应闭合开关,此时电流表的示数为$I_1$。
(2)要使电阻$R_1$、$R_2$串联,应断开开关$S_1$、$S_2$,此时电流表示数为$I_2$,则$I_1:I_2=$。
答案
(1) $S_1、S_2$ (2) $4:1$
解析
解:
(1) 要使$R_2$、$R_3$并联接入电路,电流需从电源流出后分别通过$R_2$、$R_3$再汇合回到电源另一端,因此应闭合开关$\boldsymbol{S_1、S_2}$。
(2) 设$R_1=R_2=R_3=R$:
$R_2$、$R_3$并联时,总电阻 $R_{\mathrm{并}}=\frac{R_2 R_3}{R_2+R_3}=\frac{R· R}{R+R}=\frac{R}{2}$,
由欧姆定律得 $I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{并}}}=\frac{U}{\frac{R}{2}}=\frac{2U}{R}$;
断开$S_1$、$S_2$,$R_1$、$R_2$串联时,总电阻 $R_{\mathrm{串}}=R_1+R_2=R+R=2R$,
由欧姆定律得 $I_2=\frac{U}{R_{\mathrm{串}}}=\frac{U}{2R}$;
因此 $I_1:I_2=\frac{2U}{R}:\frac{U}{2R}=4:1$。
(1) 要使$R_2$、$R_3$并联接入电路,电流需从电源流出后分别通过$R_2$、$R_3$再汇合回到电源另一端,因此应闭合开关$\boldsymbol{S_1、S_2}$。
(2) 设$R_1=R_2=R_3=R$:
$R_2$、$R_3$并联时,总电阻 $R_{\mathrm{并}}=\frac{R_2 R_3}{R_2+R_3}=\frac{R· R}{R+R}=\frac{R}{2}$,
由欧姆定律得 $I_1=\frac{U}{R_{\mathrm{并}}}=\frac{U}{\frac{R}{2}}=\frac{2U}{R}$;
断开$S_1$、$S_2$,$R_1$、$R_2$串联时,总电阻 $R_{\mathrm{串}}=R_1+R_2=R+R=2R$,
由欧姆定律得 $I_2=\frac{U}{R_{\mathrm{串}}}=\frac{U}{2R}$;
因此 $I_1:I_2=\frac{2U}{R}:\frac{U}{2R}=4:1$。
10. 如图所示电路中,断开开关S,在甲、乙两处均接电流表时,两表的示数之比为2:3,则$R_1$、$R_2$的电阻之比为;若甲、乙两处都换成电压表,再闭合开关S,甲、乙两电压表的示数之比为。

答案
$\boldsymbol{2:1}$;$\boldsymbol{3:1}$
解析
解:
断开开关S,甲、乙两处均接电流表时,$R_1$与$R_2$并联:
甲电流表测量通过$R_2$的电流$I_2$,乙电流表测量干路总电流$I$,由题意得$I_甲:I_乙=I_2:I=2:3$。
根据并联电路电流规律,通过$R_1$的电流$I_1=I-I_2$,因此$I_1:I_2=(3-2):2=1:2$。
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U}{I_1}}{\frac{U}{I_2}}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{2}{1}$
即$R_1$、$R_2$的电阻之比为$2:1$。
将甲、乙两处都换成电压表,闭合开关S时,$R_1$与$R_2$串联:
串联电路电流处处相等,甲电压表测量$R_1$和$R_2$的总电压,乙电压表测量$R_2$两端的电压。
根据欧姆定律$U=IR$可得:
$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{I(R_1+R_2)}{IR_2}=\frac{R_1+R_2}{R_2}=\frac{2+1}{1}=\frac{3}{1}$
即甲、乙两电压表的示数之比为$3:1$。
断开开关S,甲、乙两处均接电流表时,$R_1$与$R_2$并联:
甲电流表测量通过$R_2$的电流$I_2$,乙电流表测量干路总电流$I$,由题意得$I_甲:I_乙=I_2:I=2:3$。
根据并联电路电流规律,通过$R_1$的电流$I_1=I-I_2$,因此$I_1:I_2=(3-2):2=1:2$。
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U}{I_1}}{\frac{U}{I_2}}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{2}{1}$
即$R_1$、$R_2$的电阻之比为$2:1$。
将甲、乙两处都换成电压表,闭合开关S时,$R_1$与$R_2$串联:
串联电路电流处处相等,甲电压表测量$R_1$和$R_2$的总电压,乙电压表测量$R_2$两端的电压。
根据欧姆定律$U=IR$可得:
$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{I(R_1+R_2)}{IR_2}=\frac{R_1+R_2}{R_2}=\frac{2+1}{1}=\frac{3}{1}$
即甲、乙两电压表的示数之比为$3:1$。
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