1. 串联电路的总电阻比每个串联导体的电阻都
大
(大/小),这是因为几个导体串联起来相当于增加了导体的长度
。答案
1. 大 长度
解析
【分析】
要解决这个问题,需结合导体电阻的影响因素和串联电路的电阻规律思考:导体的电阻与长度有关,在材料、横截面积相同时,导体越长电阻越大;串联电路中,电流依次经过每个导体,相当于把导体的长度叠加了,因此总电阻会比每个串联导体的电阻都大。
【解析】
根据导体电阻的决定因素:材料、横截面积、长度,当材料和横截面积不变时,导体长度越长,电阻越大。串联电路中,多个导体串联,相当于增加了导体的总长度,因此总电阻大于任何一个串联导体的电阻。
【答案】
大;长度
【知识点】
串联电路的电阻规律;影响电阻大小的因素
【点评】
本题为初中物理电学基础概念题,直接考察串联电阻的本质,难度较低,需牢记电阻的影响因素和串联电阻的特点。
【难度系数】
0.8
要解决这个问题,需结合导体电阻的影响因素和串联电路的电阻规律思考:导体的电阻与长度有关,在材料、横截面积相同时,导体越长电阻越大;串联电路中,电流依次经过每个导体,相当于把导体的长度叠加了,因此总电阻会比每个串联导体的电阻都大。
【解析】
根据导体电阻的决定因素:材料、横截面积、长度,当材料和横截面积不变时,导体长度越长,电阻越大。串联电路中,多个导体串联,相当于增加了导体的总长度,因此总电阻大于任何一个串联导体的电阻。
【答案】
大;长度
【知识点】
串联电路的电阻规律;影响电阻大小的因素
【点评】
本题为初中物理电学基础概念题,直接考察串联电阻的本质,难度较低,需牢记电阻的影响因素和串联电阻的特点。
【难度系数】
0.8
2. 小宇对物理现象很好奇,学习了电压表后,他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱,就可以实现量程的转换. 于是,他将电学盒里的电压表如图甲的后盖打开,看到了如图乙所示的电路连接情况. 小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成,“3 V挡”和“15 V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻

串
联而成,电阻越大,量程越大,这里的电阻起到了分压
作用.答案
2. 串 分压
解析
【分析】
要解答本题,需明确电压表的改装原理:小量程电流表(表头)的满偏电压很小,无法直接测量较大电压,因此需通过串联电阻分担多余电压来扩大量程。串联电阻越大,分担的电压越多,对应的电压表量程越大,由此可判断电阻的连接方式和作用。
【解析】
电压表由小量程电流表改装而成,根据串联电路的分压规律,当需要扩大量程时,需给表头串联电阻:串联电路总电压等于各部分电压之和,当表头满偏时,串联电阻的电压越大,总电压(即电压表量程)越大,因此“3V挡”和“15V挡”是同一个电流表分别与不同电阻串联,这些电阻起到分压作用。
【答案】
串;分压
【知识点】
电压表改装;串联分压
【点评】
本题考查电压表的改装原理,属于基础知识点,需掌握表头改装为电压表时串联电阻的作用,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需明确电压表的改装原理:小量程电流表(表头)的满偏电压很小,无法直接测量较大电压,因此需通过串联电阻分担多余电压来扩大量程。串联电阻越大,分担的电压越多,对应的电压表量程越大,由此可判断电阻的连接方式和作用。
【解析】
电压表由小量程电流表改装而成,根据串联电路的分压规律,当需要扩大量程时,需给表头串联电阻:串联电路总电压等于各部分电压之和,当表头满偏时,串联电阻的电压越大,总电压(即电压表量程)越大,因此“3V挡”和“15V挡”是同一个电流表分别与不同电阻串联,这些电阻起到分压作用。
【答案】
串;分压
【知识点】
电压表改装;串联分压
【点评】
本题考查电压表的改装原理,属于基础知识点,需掌握表头改装为电压表时串联电阻的作用,难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 如图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻$R_0$均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变

小
。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则a、b之间应接入电压表
(定值电阻/电流表/电压表,下同),c、d之间应接入定值电阻
。答案
3. 小 电压表 定值电阻
解析
【分析】
首先判断滑动变阻器R接入电路的阻值:当金属片P向左移动时,R接入电路的电阻丝长度缩短,因此阻值变小。接下来分析电路:握力F增大时,P向左移动,R阻值减小,要使仪表的示数增大,需结合串联电路的欧姆定律分析元件接入方式:若a、b之间接电压表,c、d之间接定值电阻,此时定值电阻与R串联,电路电流随R减小而增大,若仪表为电压表,并联在定值电阻两端时,其示数随电流增大而增大,符合要求,因此确定接入方式。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值变化:金属片P向左移动时,R接入电路的电阻丝长度变短,故接入阻值变小。
2. 电路元件接入分析:当握力F增大,P左移,R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流增大。要使仪表(电压表)示数增大,需让电压表测定值电阻两端的电压,因此定值电阻应串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,对应a、b之间接电压表,c、d之间接定值电阻,此时定值电阻的电压随电流增大而增大,符合仪表(电压表)示数增大的要求。
【答案】
小 电压表 定值电阻
【知识点】
滑动变阻器、欧姆定律、电路分析
【点评】
本题结合握力计的实际电路,考查滑动变阻器的阻值判断和欧姆定律的应用,需要学生分析力变化时电阻的变化,进而判断元件的接入方式,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.4
首先判断滑动变阻器R接入电路的阻值:当金属片P向左移动时,R接入电路的电阻丝长度缩短,因此阻值变小。接下来分析电路:握力F增大时,P向左移动,R阻值减小,要使仪表的示数增大,需结合串联电路的欧姆定律分析元件接入方式:若a、b之间接电压表,c、d之间接定值电阻,此时定值电阻与R串联,电路电流随R减小而增大,若仪表为电压表,并联在定值电阻两端时,其示数随电流增大而增大,符合要求,因此确定接入方式。
【解析】
1. 滑动变阻器阻值变化:金属片P向左移动时,R接入电路的电阻丝长度变短,故接入阻值变小。
2. 电路元件接入分析:当握力F增大,P左移,R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流增大。要使仪表(电压表)示数增大,需让电压表测定值电阻两端的电压,因此定值电阻应串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,对应a、b之间接电压表,c、d之间接定值电阻,此时定值电阻的电压随电流增大而增大,符合仪表(电压表)示数增大的要求。
【答案】
小 电压表 定值电阻
【知识点】
滑动变阻器、欧姆定律、电路分析
【点评】
本题结合握力计的实际电路,考查滑动变阻器的阻值判断和欧姆定律的应用,需要学生分析力变化时电阻的变化,进而判断元件的接入方式,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.4
4. (2024·桓台期末)如图所示电路中,电源电压恒为9 V,电阻$R_1=10\ \Omega$,滑动变阻器$R_2$的最大阻值是20 Ω,则闭合开关后,当滑片P在滑动变阻器上滑动时,电流表最小的示数是

0.3
A,此时电压表示数为6
V;如果电流表量程为0~0.6 A,变阻器接入电路的最小阻值是5
Ω。答案
4. 0.3 6 5
解析
【分析】
首先明确电路结构:$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_2$两端电压。当滑动变阻器接入电阻最大时,电路总电阻最大,电流最小,据此计算最小电流;再结合串联电路电压规律算出此时电压表示数。当电流表达到量程最大值时,电路电流最大,利用欧姆定律求出总电阻,进而得到变阻器接入的最小阻值。
【解析】
1. 计算电流表最小示数:
当滑动变阻器$R_2$接入最大阻值$R_{2大}=20\ \Omega$时,电路总电阻最大,电流最小。
总电阻:$R_{总}=R_1+R_{2大}=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,最小电流:$I_{小}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\ V}{30\ \Omega}=0.3\ A$
2. 计算此时电压表示数:
此时$R_2$两端电压(电压表示数):$U_2=I_{小}× R_{2大}=0.3\ A×20\ \Omega=6\ V$
3. 计算变阻器接入的最小阻值:
电流表量程为$0~0.6\ A$,电路最大电流$I_{大}=0.6\ A$,此时总电阻最小:
$R_{总}'=\frac{U}{I_{大}}=\frac{9\ V}{0.6\ A}=15\ \Omega$
变阻器最小阻值:$R_{2小}=R_{总}'-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$
【答案】
0.3 6 5
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路动态分析与欧姆定律的应用,需掌握串联电路电阻、电流、电压的关系,结合欧姆定律逐步计算,是电路基础题型。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测$R_2$两端电压。当滑动变阻器接入电阻最大时,电路总电阻最大,电流最小,据此计算最小电流;再结合串联电路电压规律算出此时电压表示数。当电流表达到量程最大值时,电路电流最大,利用欧姆定律求出总电阻,进而得到变阻器接入的最小阻值。
【解析】
1. 计算电流表最小示数:
当滑动变阻器$R_2$接入最大阻值$R_{2大}=20\ \Omega$时,电路总电阻最大,电流最小。
总电阻:$R_{总}=R_1+R_{2大}=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,最小电流:$I_{小}=\frac{U}{R_{总}}=\frac{9\ V}{30\ \Omega}=0.3\ A$
2. 计算此时电压表示数:
此时$R_2$两端电压(电压表示数):$U_2=I_{小}× R_{2大}=0.3\ A×20\ \Omega=6\ V$
3. 计算变阻器接入的最小阻值:
电流表量程为$0~0.6\ A$,电路最大电流$I_{大}=0.6\ A$,此时总电阻最小:
$R_{总}'=\frac{U}{I_{大}}=\frac{9\ V}{0.6\ A}=15\ \Omega$
变阻器最小阻值:$R_{2小}=R_{总}'-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$
【答案】
0.3 6 5
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题考查串联电路动态分析与欧姆定律的应用,需掌握串联电路电阻、电流、电压的关系,结合欧姆定律逐步计算,是电路基础题型。
【难度系数】
0.6
5. (2023·双阳)如图所示,$R_1=10\ \Omega$,$R_2=20\ \Omega$,则电压表$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$示数之比是 (

A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:3$
D.$3:1$
C
)A.$1:2$
B.$2:1$
C.$1:3$
D.$3:1$
答案
5. C
解析
【分析】首先明确电路结构:R₁与R₂串联,电压表V₁并联在R₁两端,测R₁的电压;电压表V₂并联在电源两端,测电路总电压。利用串联电路电流处处相等的特点,结合欧姆定律推导两个电压表示数的比值即可。
【解析】由电路图可知,R₁与R₂串联,设电路中的电流为I。根据欧姆定律:
电压表V₁的示数(R₁两端电压):$U_1 = IR_1$
电压表V₂的示数(电路总电压):$U = I(R_1 + R_2)$
则两电压表示数之比:
$\frac{U_1}{U} = \frac{IR_1}{I(R_1 + R_2)} = \frac{R_1}{R_1 + R_2}$
代入$R_1=10\ \Omega$,$R_2=20\ \Omega$:
$\frac{U_1}{U} = \frac{10\ \Omega}{10\ \Omega + 20\ \Omega} = \frac{1}{3}$,即比值为$1:3$。
【答案】C
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,核心是明确电压表的测量对象,属于基础应用题型,难度较低。
【难度系数】0.3
【解析】由电路图可知,R₁与R₂串联,设电路中的电流为I。根据欧姆定律:
电压表V₁的示数(R₁两端电压):$U_1 = IR_1$
电压表V₂的示数(电路总电压):$U = I(R_1 + R_2)$
则两电压表示数之比:
$\frac{U_1}{U} = \frac{IR_1}{I(R_1 + R_2)} = \frac{R_1}{R_1 + R_2}$
代入$R_1=10\ \Omega$,$R_2=20\ \Omega$:
$\frac{U_1}{U} = \frac{10\ \Omega}{10\ \Omega + 20\ \Omega} = \frac{1}{3}$,即比值为$1:3$。
【答案】C
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,核心是明确电压表的测量对象,属于基础应用题型,难度较低。
【难度系数】0.3
6. (2023·安徽模拟)如图所示的电路,滑动变阻器的滑片P位于中点.若用定值电阻$R_3$替换定值电阻$R_1$,已知$R_3>R_1$,则要使电压表$V_1$与$V_2$示数的比值不变的方法可能是 (

A.增大电源电压
B.减小电源
C.向左移动滑片P
D.向右移动滑片P
D
)A.增大电源电压
B.减小电源
C.向左移动滑片P
D.向右移动滑片P
答案
6. D
解析
【分析】
首先明确电路中R₁与滑动变阻器R₂串联,电压表V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压。根据串联分压规律,电压之比等于电阻之比,即V₁与V₂的示数比值等于R₁与R₂的比值。当用更大的定值电阻R₃替换R₁后,若R₂不变,新的电压比值会变大,要使该比值不变,需调整滑动变阻器R₂的阻值,让新的R₃与调整后R₂的比值等于原来R₁与原R₂的比值,据此分析滑片移动方向,再逐一判断选项。
【解析】
1. 电路与规律:R₁与R₂串联,V₁测R₁电压,V₂测R₂电压,由串联分压得:$\frac{U_{V1}}{U_{V2}}=\frac{R_1}{R_2}$。
2. 替换后的比值变化:用$R_3(R_3>R_1)$替换R₁后,若R₂不变,新比值为$\frac{R_3}{R_2}$,因$R_3>R_1$,该比值大于原比值,需调整R₂使比值恢复原大小。
3. 调整R₂的要求:设调整后R₂阻值为$R_2'$,需满足$\frac{R_3}{R_2'}=\frac{R_1}{R_2}$,解得$R_2'=\frac{R_3}{R_1}R_2$,因$R_3>R_1$,故$R_2'>R_2$,即滑动变阻器接入电阻需增大,滑片应向右移动。
4. 选项判断:
A、B:改变电源电压时,电压比值仍等于电阻比值,替换后的比值为$\frac{R_3}{R_2}$,与原比值不同,无法保持比值不变,排除;
C:向左移动滑片,R₂接入电阻减小,比值进一步变大,不符合要求,排除;
D:向右移动滑片,R₂接入电阻增大,可使$\frac{R_3}{R_2'}=\frac{R_1}{R_2}$,比值恢复原大小,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
串联分压规律;滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联分压规律的应用,核心是利用“串联电压比等于电阻比”分析替换定值电阻后的比值变化,通过调整滑动变阻器阻值保持比值不变,需理清电路逻辑,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路中R₁与滑动变阻器R₂串联,电压表V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压。根据串联分压规律,电压之比等于电阻之比,即V₁与V₂的示数比值等于R₁与R₂的比值。当用更大的定值电阻R₃替换R₁后,若R₂不变,新的电压比值会变大,要使该比值不变,需调整滑动变阻器R₂的阻值,让新的R₃与调整后R₂的比值等于原来R₁与原R₂的比值,据此分析滑片移动方向,再逐一判断选项。
【解析】
1. 电路与规律:R₁与R₂串联,V₁测R₁电压,V₂测R₂电压,由串联分压得:$\frac{U_{V1}}{U_{V2}}=\frac{R_1}{R_2}$。
2. 替换后的比值变化:用$R_3(R_3>R_1)$替换R₁后,若R₂不变,新比值为$\frac{R_3}{R_2}$,因$R_3>R_1$,该比值大于原比值,需调整R₂使比值恢复原大小。
3. 调整R₂的要求:设调整后R₂阻值为$R_2'$,需满足$\frac{R_3}{R_2'}=\frac{R_1}{R_2}$,解得$R_2'=\frac{R_3}{R_1}R_2$,因$R_3>R_1$,故$R_2'>R_2$,即滑动变阻器接入电阻需增大,滑片应向右移动。
4. 选项判断:
A、B:改变电源电压时,电压比值仍等于电阻比值,替换后的比值为$\frac{R_3}{R_2}$,与原比值不同,无法保持比值不变,排除;
C:向左移动滑片,R₂接入电阻减小,比值进一步变大,不符合要求,排除;
D:向右移动滑片,R₂接入电阻增大,可使$\frac{R_3}{R_2'}=\frac{R_1}{R_2}$,比值恢复原大小,符合要求。
【答案】
D
【知识点】
串联分压规律;滑动变阻器使用
【点评】
本题考查串联分压规律的应用,核心是利用“串联电压比等于电阻比”分析替换定值电阻后的比值变化,通过调整滑动变阻器阻值保持比值不变,需理清电路逻辑,难度适中。
【难度系数】
0.5
7. 如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯$\mathrm{L}_1$短路(灯$\mathrm{L}_2$、电表不会烧坏),下面情况会发生的是 (

A.电流表示数变小
B.电压表无示数
C.电压表示数不变
D.电压表示数变大
B
)A.电流表示数变小
B.电压表无示数
C.电压表示数不变
D.电压表示数变大
答案
7. B
解析
【分析】首先明确原电路结构:灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电流表测量串联电路的电流,电压表并联在$\mathrm{L}_1$两端,测量$\mathrm{L}_1$的电压。当$\mathrm{L}_1$短路时,$\mathrm{L}_1$相当于导线,其两端电压变为0,此时电压表并联在短路的$\mathrm{L}_1$两端,结合电路总电阻变化分析电流和电压表示数的变化,进而判断各选项。
【解析】原电路中,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压。当$\mathrm{L}_1$短路时,$\mathrm{L}_1$的电阻变为0,两端电压为0,因此并联在$\mathrm{L}_1$两端的电压表无示数;电路总电阻由$R_1+R_2$变为$R_2$,总电阻减小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变,总电阻减小,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误;电压表原本测$\mathrm{L}_1$的电压,$\mathrm{L}_1$短路后电压为0,所以电压表无示数,B正确,C、D错误。
【答案】B
【知识点】串联电路、电压表使用、电路故障分析
【点评】本题考查电路故障的分析,核心是明确短路后电路的变化,以及电压表测量对象的判断,属于基础电路故障题,需掌握串联电路特点和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.5
【解析】原电路中,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压。当$\mathrm{L}_1$短路时,$\mathrm{L}_1$的电阻变为0,两端电压为0,因此并联在$\mathrm{L}_1$两端的电压表无示数;电路总电阻由$R_1+R_2$变为$R_2$,总电阻减小,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变,总电阻减小,电路电流变大,电流表示数变大,故A错误;电压表原本测$\mathrm{L}_1$的电压,$\mathrm{L}_1$短路后电压为0,所以电压表无示数,B正确,C、D错误。
【答案】B
【知识点】串联电路、电压表使用、电路故障分析
【点评】本题考查电路故障的分析,核心是明确短路后电路的变化,以及电压表测量对象的判断,属于基础电路故障题,需掌握串联电路特点和欧姆定律的应用。
【难度系数】0.5
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