跟踪训练2 如图所示的电路中,$R_1:R_2=1:2$。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比为
3:2
;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比为1:3
。答案
3:2 1:3 解析 当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电阻串联,电压表甲测量电源电压,电压表乙测量电阻为$R_2$的电阻器两端的电压,串联电路的电流处处相等,根据$U=IR$可知两表示数之比$U_甲:U_乙=U:U_2=(R_1+R_2):R_2=3:2$。当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电阻并联,电流表甲测量通过电阻为$R_2$的电阻器的电流,电流表乙测量干路电流,并联电路各支路两端的电压相等,根据$I=\frac{U}{R}$可知两表示数之比$I_甲:I_乙=\frac{U}{R_2}:(\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_2})=\frac{U}{2}:(\frac{U}{1}+\frac{U}{2})=1:3$。
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,R₁与R₂串联,需明确两电压表的测量对象,利用串联电路特点和欧姆定律计算电压比;②开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联,需明确两电流表的测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律计算电流比。关键是正确判断电路连接方式及电表的测量范围。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时:
R₁与R₂串联,串联电路电流处处相等,设电路电流为I。
电压表甲测电源总电压,故Uₐ = I(R₁ + R₂);
电压表乙测R₂两端电压,故Uᵦ = IR₂;
已知R₁:R₂=1:2,设R₁=R,则R₂=2R,代入得:
Uₐ:Uᵦ = I(R + 2R):I·2R = 3R:2R = 3:2。
2. 当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时:
R₁与R₂并联,并联电路各支路电压相等,等于电源电压U。
电流表甲测R₂支路的电流,故Iₐ = U/R₂;
电流表乙测干路电流,干路电流等于各支路电流之和,即Iᵦ = I₁ + I₂ = U/R₁ + U/R₂;
代入R₁=R,R₂=2R,得:
Iₐ = U/(2R),Iᵦ = U/R + U/(2R) = 3U/(2R);
故Iₐ:Iᵦ = (U/(2R)):(3U/(2R)) = 1:3。
【答案】
3:2;1:3
【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】
本题考查串并联电路的判断、电表测量对象的识别及欧姆定律的应用,需根据开关状态和电表类型准确分析电路结构,是电学基础题型,对学生的电路分析能力有一定要求。
【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,R₁与R₂串联,需明确两电压表的测量对象,利用串联电路特点和欧姆定律计算电压比;②开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联,需明确两电流表的测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律计算电流比。关键是正确判断电路连接方式及电表的测量范围。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时:
R₁与R₂串联,串联电路电流处处相等,设电路电流为I。
电压表甲测电源总电压,故Uₐ = I(R₁ + R₂);
电压表乙测R₂两端电压,故Uᵦ = IR₂;
已知R₁:R₂=1:2,设R₁=R,则R₂=2R,代入得:
Uₐ:Uᵦ = I(R + 2R):I·2R = 3R:2R = 3:2。
2. 当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时:
R₁与R₂并联,并联电路各支路电压相等,等于电源电压U。
电流表甲测R₂支路的电流,故Iₐ = U/R₂;
电流表乙测干路电流,干路电流等于各支路电流之和,即Iᵦ = I₁ + I₂ = U/R₁ + U/R₂;
代入R₁=R,R₂=2R,得:
Iₐ = U/(2R),Iᵦ = U/R + U/(2R) = 3U/(2R);
故Iₐ:Iᵦ = (U/(2R)):(3U/(2R)) = 1:3。
【答案】
3:2;1:3
【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】
本题考查串并联电路的判断、电表测量对象的识别及欧姆定律的应用,需根据开关状态和电表类型准确分析电路结构,是电学基础题型,对学生的电路分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
1.(2024·山东淄博中考)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时(

A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
A
)A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
答案
1. A
解析
【分析】首先明确电路连接:R₁与滑动变阻器R₂并联,电压表并联在电源两端,测电源电压;电流表串联在干路,测总电流。解题思路:①根据电源电压不变,判断电压表示数变化;②利用并联电路各支路独立工作的特点,结合欧姆定律分析各支路电流,进而判断干路电流(电流表示数)的变化。
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流。
1. 电压表示数:电源电压保持不变,因此滑片移动时,电压表的示数始终等于电源电压,不变,排除B、C选项;
2. 电流表示数:并联电路中各支路两端电压等于电源电压,且各支路独立工作。R₁为定值电阻,其两端电压不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,通过R₁的电流不变;滑动变阻器R₂接入电路的电阻不变,其两端电压等于电源电压,因此通过R₂的电流也不变。干路电流等于两支路电流之和,故干路电流不变,即电流表的示数不变,排除D选项。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电表的使用
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,核心是正确判断电路连接方式及电表测量对象,属于基础电路分析题,需掌握并联电路的电流、电压特点,难度适中。
【难度系数】0.3
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流。
1. 电压表示数:电源电压保持不变,因此滑片移动时,电压表的示数始终等于电源电压,不变,排除B、C选项;
2. 电流表示数:并联电路中各支路两端电压等于电源电压,且各支路独立工作。R₁为定值电阻,其两端电压不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,通过R₁的电流不变;滑动变阻器R₂接入电路的电阻不变,其两端电压等于电源电压,因此通过R₂的电流也不变。干路电流等于两支路电流之和,故干路电流不变,即电流表的示数不变,排除D选项。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、电表的使用
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,核心是正确判断电路连接方式及电表测量对象,属于基础电路分析题,需掌握并联电路的电流、电压特点,难度适中。
【难度系数】0.3
2. 右图为电梯超载报警电路简图。电源电压恒定不变,保护电阻的阻值为$R_0$,力敏电阻的阻值$R$随电梯内压力的增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警。电梯正常工作时,若有人进入电梯,则(

A.电流表示数减小
B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比增大
D.电压表与电流表示数之比减小
D
)A.电流表示数减小
B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比增大
D.电压表与电流表示数之比减小
答案
2. D
解析
【分析】首先明确电路结构:$R_0$与力敏电阻$R$串联,电流表测串联电路的总电流,电压表测$R$两端的电压。当有人进入电梯时,电梯内压力增大,力敏电阻$R$的阻值减小,接下来结合串联电路规律和欧姆定律分析各电表示数的变化:先判断总电阻变化,再推导电流变化,进而分析电压表示数变化,最后计算电压表与电流表示数的比值变化。
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联,电流表测电路电流,电压表测$R$两端电压。
1. 电流表示数变化:总电阻$R_{总}=R_0+R$,压力增大时$R$减小,故$R_{总}$减小;电源电压$U$恒定,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流$I$增大,即电流表示数变大,因此A选项错误。
2. 电压表示数变化:定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$,因$I$增大、$R_0$不变,所以$U_0$增大;电源电压$U=U_0+U_R$($U_R$为电压表示数),则$U_R=U-U_0$,$U$不变、$U_0$增大,故$U_R$减小,电压表示数变小,B选项错误。
3. 电压表与电流表示数之比的变化:该比值为$\frac{U_R}{I}$,根据欧姆定律,$\frac{U_R}{I}=R$;因压力增大时$R$减小,所以该比值减小,C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合力敏电阻的特性,考查串联电路规律和欧姆定律的应用,核心是明确压力变化对力敏电阻阻值的影响,再逐步推导电表示数的变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
【解析】
电路中$R_0$与$R$串联,电流表测电路电流,电压表测$R$两端电压。
1. 电流表示数变化:总电阻$R_{总}=R_0+R$,压力增大时$R$减小,故$R_{总}$减小;电源电压$U$恒定,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路电流$I$增大,即电流表示数变大,因此A选项错误。
2. 电压表示数变化:定值电阻$R_0$的电压$U_0=IR_0$,因$I$增大、$R_0$不变,所以$U_0$增大;电源电压$U=U_0+U_R$($U_R$为电压表示数),则$U_R=U-U_0$,$U$不变、$U_0$增大,故$U_R$减小,电压表示数变小,B选项错误。
3. 电压表与电流表示数之比的变化:该比值为$\frac{U_R}{I}$,根据欧姆定律,$\frac{U_R}{I}=R$;因压力增大时$R$减小,所以该比值减小,C选项错误,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合力敏电阻的特性,考查串联电路规律和欧姆定律的应用,核心是明确压力变化对力敏电阻阻值的影响,再逐步推导电表示数的变化,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
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