8. 在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表均有两个量程(0~0.6 A以及0~3 A)。闭合开关S,电阻$R_1$与$R_2$中均有电流通过,两只电流表的指针偏转角度相同,则$R_1$与$R_2$的阻值之比为 (

A.$1:5$
B.$5:1$
C.$1:4$
D.$4:1$
D
)A.$1:5$
B.$5:1$
C.$1:4$
D.$4:1$
答案
8. D
解析
【分析】首先识别电路结构,确定R₁与R₂并联;明确电流表测量对象:A₁测R₁支路电流I₁,A₂测干路总电流I。由于两表指针偏转角度相同,说明量程不同,干路电流更大,因此A₂用0~3A量程,A₁用0~0.6A量程,大量程读数是小量程的5倍,即I=5I₁。结合并联电路电流规律和欧姆定律即可推导电阻比。
【解析】1. 电路分析:由图可知,R₁与R₂并联,电流表A₁测通过R₁的电流I₁,电流表A₂测干路总电流I,根据并联电路电流规律:I = I₁ + I₂(I₂为通过R₂的电流)。2. 电流表读数关系:两表指针偏转角度相同,量程不同,干路电流更大,故A₂用0~3A量程,A₁用0~0.6A量程,大量程读数是小量程的5倍,即I=5I₁。3. 计算R₂的电流:I₂ = I - I₁ =5I₁ - I₁=4I₁。4. 推导电阻比:并联电路各支路电压相等,U=I₁R₁=I₂R₂,变形得R₁/R₂=I₂/I₁=4I₁/I₁=4/1,故R₁:R₂=4:1。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路特点与欧姆定律的综合应用,核心是明确“指针偏转相同时,电流表大量程读数为小量程的5倍”,需注意区分电流表测量对象和量程,避免因量程判断错误导致结果偏差。
【难度系数】0.4
【解析】1. 电路分析:由图可知,R₁与R₂并联,电流表A₁测通过R₁的电流I₁,电流表A₂测干路总电流I,根据并联电路电流规律:I = I₁ + I₂(I₂为通过R₂的电流)。2. 电流表读数关系:两表指针偏转角度相同,量程不同,干路电流更大,故A₂用0~3A量程,A₁用0~0.6A量程,大量程读数是小量程的5倍,即I=5I₁。3. 计算R₂的电流:I₂ = I - I₁ =5I₁ - I₁=4I₁。4. 推导电阻比:并联电路各支路电压相等,U=I₁R₁=I₂R₂,变形得R₁/R₂=I₂/I₁=4I₁/I₁=4/1,故R₁:R₂=4:1。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路特点与欧姆定律的综合应用,核心是明确“指针偏转相同时,电流表大量程读数为小量程的5倍”,需注意区分电流表测量对象和量程,避免因量程判断错误导致结果偏差。
【难度系数】0.4
9. 如图所示,电源电压不变,电阻$R_2=4\ \Omega$,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻$R_1$的阻值,下列判断正确的是(

A.$4\ \mathrm{V},2\ \Omega$
B.$5\ \mathrm{V},1\ \Omega$
C.$4\ \mathrm{V},1\ \Omega$
D.$2\ \mathrm{V},2\ \Omega$
C
)A.$4\ \mathrm{V},2\ \Omega$
B.$5\ \mathrm{V},1\ \Omega$
C.$4\ \mathrm{V},1\ \Omega$
D.$2\ \mathrm{V},2\ \Omega$
答案
9. C
解析
【分析】首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电压表V测量电源电压(即并联电路各支路电压),电流表A₁测量R₂支路的电流,电流表A₂测量干路电流。根据并联电路的规律:干路电流等于各支路电流之和,各支路电压等于电源电压;结合欧姆定律,可通过已知的R₂阻值和电表数值推导电源电压与R₁的阻值。
【解析】
1. 电路分析:R₁与R₂并联,电压表V示数为电源电压U,电流表A₁示数为R₂的电流I₂,电流表A₂示数为干路电流I,满足I = I₁ + I₂,U = I₁R₁ = I₂R₂。
2. 数值匹配:三个电表的示数为1、4、5,其中干路电流最大,故干路电流I=5A;结合R₂=4Ω,若R₂的电流I₂=1A,则电源电压U=I₂R₂=1A×4Ω=4V;此时R₁的电流I₁=I - I₂=5A -1A=4A。
3. 计算R₁:由欧姆定律U=I₁R₁,得R₁=U/I₁=4V/4A=1Ω,即电源电压为4V,R₁阻值为1Ω。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确判断各电表的测量对象,结合并联电路电流、电压规律匹配数值,再进行计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
【解析】
1. 电路分析:R₁与R₂并联,电压表V示数为电源电压U,电流表A₁示数为R₂的电流I₂,电流表A₂示数为干路电流I,满足I = I₁ + I₂,U = I₁R₁ = I₂R₂。
2. 数值匹配:三个电表的示数为1、4、5,其中干路电流最大,故干路电流I=5A;结合R₂=4Ω,若R₂的电流I₂=1A,则电源电压U=I₂R₂=1A×4Ω=4V;此时R₁的电流I₁=I - I₂=5A -1A=4A。
3. 计算R₁:由欧姆定律U=I₁R₁,得R₁=U/I₁=4V/4A=1Ω,即电源电压为4V,R₁阻值为1Ω。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是正确判断各电表的测量对象,结合并联电路电流、电压规律匹配数值,再进行计算,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示的电路中,电阻$R_1$的阻值为10 Ω,闭合开关后,电流表示数为1.2 A,电源电压恒定不变。若在电路中接入一个电阻$R_2$,使得接入前后电流表的示数变化0.4 A,$R_2$的阻值是(

A.10 Ω
B.15 Ω
C.20 Ω
D.30 Ω
D
)A.10 Ω
B.15 Ω
C.20 Ω
D.30 Ω
答案
10. D 解析:电路为只有$R_1$的简单电路,电阻$R_1$的阻值为$10\ \Omega$,闭合开关后,电流表示数为$1.2\ \mathrm{A}$,则电源电压$U=I_1R_1=1.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega=12\ \mathrm{V}$;若在电路中接入一个电阻$R_2$,使得接入前后电流表的示数变化$0.4\ \mathrm{A}$,连接方式有两种:一是将$R_2$串联在电路中,电路中电流应减小$0.4\ \mathrm{A}$,此时电路中电流$I_串=I_1-0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{A}$,电路中总电阻$R_总=\frac{U}{I_串}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,$R_2$的阻值$R_2=R_总-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$;二是将$R_2$并联在电路中,电路中电流应增加$0.4\ \mathrm{A}$,根据并联电路电流特点,增加的$0.4\ \mathrm{A}$即为通过$R_2$的电流,即$I_2=0.4\ \mathrm{A}$,$R_2$的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。故$R_2$的阻值可能为$5\ \Omega$或$30\ \Omega$。故选D。
解析
【分析】首先根据原电路(仅R₁)的电阻和电流,利用欧姆定律算出电源电压;接着分析接入R₂的两种可能方式:串联时总电阻变大,电流减小;并联时总电阻变小,电流增大,分别计算两种情况下R₂的阻值,结合选项得出答案。
【解析】原电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律可得电源电压:$U = I_1R_1 = 1.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega = 12\ \mathrm{V}$。
接入R₂有两种情况:
① 串联接入:电路总电阻变大,电流减小,变化量为0.4 A,此时电路电流$I_串 = 1.2\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A}$,总电阻$R_总 = \frac{U}{I_串} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$,故$R_2 = R_总 - R_1 = 15\ \Omega - 10\ \Omega = 5\ \Omega$;
② 并联接入:电路总电阻变小,电流增大,变化量为0.4 A,根据并联电路电流特点,增加的电流为通过R₂的电流,即$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$,并联时电压等于电源电压,故$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
综上,R₂的阻值可能为5 Ω或30 Ω,选项中只有30 Ω,故选D。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题需考虑电阻接入的两种方式,避免漏解,结合串并联电路规律和欧姆定律计算即可,注意电流变化的原因对应不同的连接方式。
【难度系数】0.5
【解析】原电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律可得电源电压:$U = I_1R_1 = 1.2\ \mathrm{A}×10\ \Omega = 12\ \mathrm{V}$。
接入R₂有两种情况:
① 串联接入:电路总电阻变大,电流减小,变化量为0.4 A,此时电路电流$I_串 = 1.2\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A}$,总电阻$R_总 = \frac{U}{I_串} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}} = 15\ \Omega$,故$R_2 = R_总 - R_1 = 15\ \Omega - 10\ \Omega = 5\ \Omega$;
② 并联接入:电路总电阻变小,电流增大,变化量为0.4 A,根据并联电路电流特点,增加的电流为通过R₂的电流,即$I_2 = 0.4\ \mathrm{A}$,并联时电压等于电源电压,故$R_2 = \frac{U}{I_2} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega$。
综上,R₂的阻值可能为5 Ω或30 Ω,选项中只有30 Ω,故选D。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串并联电路特点
【点评】本题需考虑电阻接入的两种方式,避免漏解,结合串并联电路规律和欧姆定律计算即可,注意电流变化的原因对应不同的连接方式。
【难度系数】0.5
11. 两定值电阻,甲标有“20 Ω 1 A”,乙标有“10 Ω 0.6 A”,若把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为
18
V;若把两定值电阻并联起来,则干路流过的最大电流是 0.9
A。答案
11. 18 0.9
解析
【分析】
这道题需分串联、并联两种情况分析:①串联时,电路电流处处相等,最大电流不能超过两电阻允许的最大电流中的较小值,再结合总电阻计算最大电压;②并联时,各支路电压相等,最大电压不能超过两电阻允许的最大电压中的较小值,再分别计算各支路电流,求和得到干路最大电流。
【解析】
串联情况:
甲的额定电流$ I_{甲额}=1A $,乙的额定电流$ I_{乙额}=0.6A $,串联电路电流处处相等,为保护电阻,电路最大电流$ I_{串}=I_{乙额}=0.6A $;
总电阻$ R_{总}=R_{甲}+R_{乙}=20Ω+10Ω=10Ω+20Ω=30Ω $;
根据欧姆定律,电路两端允许加的最大电压:$ U_{串}=I_{串}R_{总}=0.6A×30Ω=18V $。
并联情况:
先计算两电阻的额定电压:
甲的额定电压$ U_{甲额}=I_{甲额}R_{甲}=1A×20Ω=20V $,
乙的额定电压$ U_{乙额}=I_{乙额}R_{乙}=0.6A×10Ω=6V $;
并联电路各支路电压相等,为保护电阻,电路最大电压$ U_{并}=U_{乙额}=6V $;
此时甲的电流$ I_{甲}=\frac{U_{并}}{R_{甲}}=\frac{6V}{20Ω}=0.3A $,乙的电流为额定电流$ I_{乙}=0.6A $;
干路最大电流:$ I_{并}=I_{甲}+I_{乙}=0.3A+0.6A=0.9A $。
【答案】
18;0.9
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确串并联时最大电流、最大电压的选取原则,需注意区分串并联的不同限制条件,属于初中物理电学基础题型。
【难度系数】
0.6
这道题需分串联、并联两种情况分析:①串联时,电路电流处处相等,最大电流不能超过两电阻允许的最大电流中的较小值,再结合总电阻计算最大电压;②并联时,各支路电压相等,最大电压不能超过两电阻允许的最大电压中的较小值,再分别计算各支路电流,求和得到干路最大电流。
【解析】
串联情况:
甲的额定电流$ I_{甲额}=1A $,乙的额定电流$ I_{乙额}=0.6A $,串联电路电流处处相等,为保护电阻,电路最大电流$ I_{串}=I_{乙额}=0.6A $;
总电阻$ R_{总}=R_{甲}+R_{乙}=20Ω+10Ω=10Ω+20Ω=30Ω $;
根据欧姆定律,电路两端允许加的最大电压:$ U_{串}=I_{串}R_{总}=0.6A×30Ω=18V $。
并联情况:
先计算两电阻的额定电压:
甲的额定电压$ U_{甲额}=I_{甲额}R_{甲}=1A×20Ω=20V $,
乙的额定电压$ U_{乙额}=I_{乙额}R_{乙}=0.6A×10Ω=6V $;
并联电路各支路电压相等,为保护电阻,电路最大电压$ U_{并}=U_{乙额}=6V $;
此时甲的电流$ I_{甲}=\frac{U_{并}}{R_{甲}}=\frac{6V}{20Ω}=0.3A $,乙的电流为额定电流$ I_{乙}=0.6A $;
干路最大电流:$ I_{并}=I_{甲}+I_{乙}=0.3A+0.6A=0.9A $。
【答案】
18;0.9
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确串并联时最大电流、最大电压的选取原则,需注意区分串并联的不同限制条件,属于初中物理电学基础题型。
【难度系数】
0.6
12. (2024·天津二模)如图所示电路,电源电压恒定不变,$R_1=4\ \Omega$,$R_2=2\ \Omega$。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,甲、乙两表的示数之比为

3:1
;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,则甲、乙两表的示数之比为2:3
。答案
12. 3:1 2:3
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,$R_1$与$R_2$串联,甲测电源总电压,乙测$R_2$两端电压;②开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,$R_1$与$R_2$并联,甲测$R_2$支路电流,乙测干路电流。结合串并联电路特点和欧姆定律计算两电表示数之比。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时:
$R_1$与$R_2$串联,串联电路电流处处相等,设电路电流为$I$。
总电阻:$R_{总}=R_1+R_2=4\ \Omega+2\ \Omega=6\ \Omega$,电源电压:$U=IR_{总}=6I$。
甲电压表测电源电压,故$U_甲=U=6I$;
乙电压表测$R_2$两端电压,故$U_乙=IR_2=I×2\ \Omega=2I$;
则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{6I}{2I}=\frac{3}{1}$,即示数比为$3:1$。
2. 当开关S断开,甲、乙两表为电流表时:
$R_1$与$R_2$并联,并联电路各支路电压等于电源电压,设电源电压为$U$。
$R_1$支路电流:$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{U}{4}$,$R_2$支路电流:$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{U}{2}$。
甲电流表测$R_2$支路电流,故$I_甲=I_2=\frac{U}{2}$;
乙电流表测干路电流,故$I_乙=I_1+I_2=\frac{U}{4}+\frac{U}{2}=\frac{3U}{4}$;
则$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{\frac{U}{2}}{\frac{3U}{4}}=\frac{2}{3}$,即示数比为$2:3$。
【答案】
3:1;2:3
【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改变电路连接方式,需准确判断电路结构和电表测量对象,结合串并联电路特点与欧姆定律解题,是电路分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
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,$R_1$与$R_2$串联,甲测电源总电压,乙测$R_2$两端电压;②开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,$R_1$与$R_2$并联,甲测$R_2$支路电流,乙测干路电流。结合串并联电路特点和欧姆定律计算两电表示数之比。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时:
$R_1$与$R_2$串联,串联电路电流处处相等,设电路电流为$I$。
总电阻:$R_{总}=R_1+R_2=4\ \Omega+2\ \Omega=6\ \Omega$,电源电压:$U=IR_{总}=6I$。
甲电压表测电源电压,故$U_甲=U=6I$;
乙电压表测$R_2$两端电压,故$U_乙=IR_2=I×2\ \Omega=2I$;
则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{6I}{2I}=\frac{3}{1}$,即示数比为$3:1$。
2. 当开关S断开,甲、乙两表为电流表时:
$R_1$与$R_2$并联,并联电路各支路电压等于电源电压,设电源电压为$U$。
$R_1$支路电流:$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{U}{4}$,$R_2$支路电流:$I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{U}{2}$。
甲电流表测$R_2$支路电流,故$I_甲=I_2=\frac{U}{2}$;
乙电流表测干路电流,故$I_乙=I_1+I_2=\frac{U}{4}+\frac{U}{2}=\frac{3U}{4}$;
则$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{\frac{U}{2}}{\frac{3U}{4}}=\frac{2}{3}$,即示数比为$2:3$。
【答案】
3:1;2:3
【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改变电路连接方式,需准确判断电路结构和电表测量对象,结合串并联电路特点与欧姆定律解题,是电路分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
13. (2024·天津北辰期中)在如图(a)所示的电路中,电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,电阻$R_1=20\ \Omega$。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表A的示数如图(b)所示。求:
(1) 电流表$A_1$的示数。
(2) 滑动变阻器连入电路的阻值。

(1) 电流表$A_1$的示数。
(2) 滑动变阻器连入电路的阻值。
答案
13.(1)由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电流表A测干路电流,电流表$A_1$测$R_1$支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过$R_1$的电流即电流表$A_1$的示数$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$
(2)由图(b)可知,电流表A测干路电流且使用的是0~0.6 A量程,可读其示数即干路电流,$I=0.5\ \mathrm{A}$,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且通过$R_1$的电流为0.3 A,则通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,滑动变阻器连入电路的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
(2)由图(b)可知,电流表A测干路电流且使用的是0~0.6 A量程,可读其示数即干路电流,$I=0.5\ \mathrm{A}$,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且通过$R_1$的电流为0.3 A,则通过$R_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$,滑动变阻器连入电路的阻值$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$
解析
【分析】首先分析电路结构:由图(a)可知,$R_1$与滑动变阻器$R_2$并联,电流表$A_1$测量$R_1$支路的电流,电流表$A$测量干路电流。根据并联电路的特点,各支路两端电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和。第(1)问,已知$R_1$的阻值和电源电压,可利用欧姆定律直接计算通过$R_1$的电流,即电流表$A_1$的示数;第(2)问,先根据电流表$A$的量程读取干路电流,再结合并联电路电流规律算出通过$R_2$的电流,最后利用欧姆定律计算滑动变阻器连入电路的阻值。
【解析】
(1) 因为$R_1$与$R_2$并联,所以$R_1$两端的电压等于电源电压,即$U_1=U=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,电流表$A_1$的示数(通过$R_1$的电流):
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。
(2) 由图(b)可知,电流表$A$选用的是$0∼0.6\ \mathrm{A}$量程,分度值为$0.02\ \mathrm{A}$,示数即干路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以通过$R_2$的电流:
$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
因为$R_2$两端的电压也等于电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,所以滑动变阻器连入电路的阻值:
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
【答案】(1) $0.3\ \mathrm{A}$;(2) $30\ \Omega$
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】本题结合并联电路特点和欧姆定律进行计算,关键是明确电流表的测量对象及量程读数,属于基础电学计算题,考查学生对电路分析和公式应用的掌握。
【难度系数】0.6
【解析】
(1) 因为$R_1$与$R_2$并联,所以$R_1$两端的电压等于电源电压,即$U_1=U=6\ \mathrm{V}$。
根据欧姆定律,电流表$A_1$的示数(通过$R_1$的电流):
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$。
(2) 由图(b)可知,电流表$A$选用的是$0∼0.6\ \mathrm{A}$量程,分度值为$0.02\ \mathrm{A}$,示数即干路电流$I=0.5\ \mathrm{A}$。
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以通过$R_2$的电流:
$I_2=I-I_1=0.5\ \mathrm{A}-0.3\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$。
因为$R_2$两端的电压也等于电源电压$U=6\ \mathrm{V}$,所以滑动变阻器连入电路的阻值:
$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$。
【答案】(1) $0.3\ \mathrm{A}$;(2) $30\ \Omega$
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电流表读数
【点评】本题结合并联电路特点和欧姆定律进行计算,关键是明确电流表的测量对象及量程读数,属于基础电学计算题,考查学生对电路分析和公式应用的掌握。
【难度系数】0.6
14. 如图所示的电路,电源电压恒定,$R_1$、$R_2$、$R_3$均为定值电阻。当开关S闭合,$S_1$、$S_2$断开时,电流表A的示数为0.2 A;当开关S、$S_1$闭合,$S_2$断开时,电流表A的示数为0.4 A;当开关S、$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表A的示数为0.5 A,则 (

A.$R_1:R_2=2:1$
B.$R_1:R_3=1:1$
C.$R_2:R_3=1:2$
D.$R_1:R_2:R_3=2:2:1$
B
)A.$R_1:R_2=2:1$
B.$R_1:R_3=1:1$
C.$R_2:R_3=1:2$
D.$R_1:R_2:R_3=2:2:1$
答案
14. B 解析:当开关S闭合,$S_1$、$S_2$断开时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流,即$I_1=0.2\ \mathrm{A}$;当开关S、$S_1$闭合,$S_2$断开时,$R_1$与$R_3$并联,电流表测干路电流,即$I=0.4\ \mathrm{A}$,通过$R_1$的电流不变,通过$R_3$的电流$I_3=I-I_1=0.4\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$;当开关S、$S_1$、$S_2$都闭合时,$R_1$、$R_2$、$R_3$并联,电流表测干路电流,则通过$R_2$的电流$I_2=I'-I_1-I_3=0.5\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}-0.2\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$,由$I=\frac{U}{R}$可得$R_1:R_2:R_3=\frac{U}{I_1}:\frac{U}{I_2}:\frac{U}{I_3}=\frac{U}{0.2\ \mathrm{A}}:\frac{U}{0.1\ \mathrm{A}}:\frac{U}{0.2\ \mathrm{A}}=1:2:1$,故D错误;则$R_1:R_2=1:2$,$R_1:R_3=1:1$,$R_2:R_3=2:1$,故A、C错误,B正确。
解析
【分析】
要解决此题,需先分析不同开关状态下的电路连接方式,结合并联电路的电流特点和欧姆定律计算各电阻的比值。步骤如下:
1. 当开关S闭合,S₁、S₂断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流;
2. 当开关S、S₁闭合,S₂断开时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,利用并联电路电流规律算出R₃的电流;
3. 当开关S、S₁、S₂都闭合时,R₁、R₂、R₃并联,电流表测干路电流,同理算出R₂的电流;
4. 电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电阻与电流成反比,进而求出各电阻的比值,判断选项。
【解析】
设电源电压为U。
1. 当开关S闭合,S₁、S₂断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,即通过R₁的电流I₁=0.2 A,由欧姆定律得:R₁=U/I₁=U/0.2 A;
2. 当开关S、S₁闭合,S₂断开时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,因并联电路各支路独立工作,通过R₁的电流仍为0.2 A,根据并联电路电流特点,通过R₃的电流I₃=I - I₁=0.4 A - 0.2 A=0.2 A,故R₃=U/I₃=U/0.2 A;
3. 当开关S、S₁、S₂都闭合时,R₁、R₂、R₃并联,电流表测干路电流,同理通过R₁、R₃的电流仍为0.2 A,根据并联电路电流特点,通过R₂的电流I₂=I' - I₁ - I₃=0.5 A - 0.2 A - 0.2 A=0.1 A,故R₂=U/I₂=U/0.1 A;
4. 计算电阻比值:R₁:R₂:R₃=(U/0.2 A):(U/0.1 A):(U/0.2 A)=1:2:1;
由此可知:R₁:R₂=1:2,R₁:R₃=1:1,R₂:R₃=2:1,故A、C、D错误,B正确。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路特点与欧姆定律的应用,关键是分析不同开关状态下的电路连接,理清各支路电流关系,难度适中,需具备电路分析能力。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先分析不同开关状态下的电路连接方式,结合并联电路的电流特点和欧姆定律计算各电阻的比值。步骤如下:
1. 当开关S闭合,S₁、S₂断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测R₁的电流;
2. 当开关S、S₁闭合,S₂断开时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,利用并联电路电流规律算出R₃的电流;
3. 当开关S、S₁、S₂都闭合时,R₁、R₂、R₃并联,电流表测干路电流,同理算出R₂的电流;
4. 电源电压恒定,根据欧姆定律I=U/R,电阻与电流成反比,进而求出各电阻的比值,判断选项。
【解析】
设电源电压为U。
1. 当开关S闭合,S₁、S₂断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,即通过R₁的电流I₁=0.2 A,由欧姆定律得:R₁=U/I₁=U/0.2 A;
2. 当开关S、S₁闭合,S₂断开时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,因并联电路各支路独立工作,通过R₁的电流仍为0.2 A,根据并联电路电流特点,通过R₃的电流I₃=I - I₁=0.4 A - 0.2 A=0.2 A,故R₃=U/I₃=U/0.2 A;
3. 当开关S、S₁、S₂都闭合时,R₁、R₂、R₃并联,电流表测干路电流,同理通过R₁、R₃的电流仍为0.2 A,根据并联电路电流特点,通过R₂的电流I₂=I' - I₁ - I₃=0.5 A - 0.2 A - 0.2 A=0.1 A,故R₂=U/I₂=U/0.1 A;
4. 计算电阻比值:R₁:R₂:R₃=(U/0.2 A):(U/0.1 A):(U/0.2 A)=1:2:1;
由此可知:R₁:R₂=1:2,R₁:R₃=1:1,R₂:R₃=2:1,故A、C、D错误,B正确。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路特点与欧姆定律的应用,关键是分析不同开关状态下的电路连接,理清各支路电流关系,难度适中,需具备电路分析能力。
【难度系数】
0.5
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