1.如图所示电路中,$R_1:R_2=1:2$,则通过它们的电流之比是________,加在它们两端的电压之比是________。

答案
1:1 1:2
解析
【分析】首先观察电路,可知$R_1$与$R_2$串联。根据串联电路的核心特点:电流处处相等,可直接得出电流之比;再结合欧姆定律$U=IR$,当电流$I$相同时,导体两端的电压与电阻成正比,结合已知的电阻比值,即可求出电压之比。
【解析】由题图可知,$R_1$与$R_2$串联。
1. 电流之比:串联电路中各处电流相等,即$I_1=I_2$,因此通过它们的电流之比$I_1:I_2=1:1$。
2. 电压之比:根据欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电压与电阻成正比,即$U_1=IR_1$,$U_2=IR_2$,则电压之比$U_1:U_2=(IR_1):(IR_2)=R_1:R_2=1:2$。
【答案】1:1 1:2
【知识点】串联电路电流规律、欧姆定律、电压与电阻的关系
【点评】本题考查串联电路的基本规律和欧姆定律的简单应用,属于基础题型,只要掌握串联电路电流特点和欧姆定律即可快速解答。
【难度系数】0.8
【解析】由题图可知,$R_1$与$R_2$串联。
1. 电流之比:串联电路中各处电流相等,即$I_1=I_2$,因此通过它们的电流之比$I_1:I_2=1:1$。
2. 电压之比:根据欧姆定律$U=IR$,电流$I$相同,电压与电阻成正比,即$U_1=IR_1$,$U_2=IR_2$,则电压之比$U_1:U_2=(IR_1):(IR_2)=R_1:R_2=1:2$。
【答案】1:1 1:2
【知识点】串联电路电流规律、欧姆定律、电压与电阻的关系
【点评】本题考查串联电路的基本规律和欧姆定律的简单应用,属于基础题型,只要掌握串联电路电流特点和欧姆定律即可快速解答。
【难度系数】0.8
2.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是 (

A.$U_{AB}>U_{BC}\quad I_{AB}=I_{BC}$
B.$U_{AB}<U_{BC}\quad I_{AB}=I_{BC}$
C.$U_{AB}>U_{BC}\quad I_{AB}<I_{BC}$
D.$U_{AB}=U_{BC}\quad I_{AB}<I_{BC}$
A
)A.$U_{AB}>U_{BC}\quad I_{AB}=I_{BC}$
B.$U_{AB}<U_{BC}\quad I_{AB}=I_{BC}$
C.$U_{AB}>U_{BC}\quad I_{AB}<I_{BC}$
D.$U_{AB}=U_{BC}\quad I_{AB}<I_{BC}$
答案
A
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步推导:首先根据串联电路的电流特点判断两段导体的电流关系;再结合电阻的影响因素确定两段导体的电阻大小;最后利用欧姆定律推导电压关系,进而选出正确选项。
【解析】
1. 电流关系判断:AB和BC串联在电路中,根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此$I_{AB}=I_{BC}$,据此可排除电流不相等的选项C、D。
2. 电阻关系判断:AB和BC由同种材料制成、长度相同,从题图可知AB的横截面积$S_{AB}<S_{BC}$。根据电阻的影响因素:当导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大,因此$R_{AB}>R_{BC}$。
3. 电压关系判断:根据欧姆定律$U=IR$,由于$I_{AB}=I_{BC}$,且$R_{AB}>R_{BC}$,可得$U_{AB}=I_{AB}R_{AB}$,$U_{BC}=I_{BC}R_{BC}$,因此$U_{AB}>U_{BC}$。
综上,$U_{AB}>U_{BC}$且$I_{AB}=I_{BC}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路电流规律、影响电阻大小的因素、欧姆定律
【点评】
本题是初中电学基础综合题,核心考察串联电路电流特点、电阻的决定因素及欧姆定律的应用,解题关键是掌握串联电路电流处处相等的规律,以及电阻与横截面积的关系,属于学生需熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需分三步推导:首先根据串联电路的电流特点判断两段导体的电流关系;再结合电阻的影响因素确定两段导体的电阻大小;最后利用欧姆定律推导电压关系,进而选出正确选项。
【解析】
1. 电流关系判断:AB和BC串联在电路中,根据串联电路的电流规律:串联电路中各处电流相等,因此$I_{AB}=I_{BC}$,据此可排除电流不相等的选项C、D。
2. 电阻关系判断:AB和BC由同种材料制成、长度相同,从题图可知AB的横截面积$S_{AB}<S_{BC}$。根据电阻的影响因素:当导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大,因此$R_{AB}>R_{BC}$。
3. 电压关系判断:根据欧姆定律$U=IR$,由于$I_{AB}=I_{BC}$,且$R_{AB}>R_{BC}$,可得$U_{AB}=I_{AB}R_{AB}$,$U_{BC}=I_{BC}R_{BC}$,因此$U_{AB}>U_{BC}$。
综上,$U_{AB}>U_{BC}$且$I_{AB}=I_{BC}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路电流规律、影响电阻大小的因素、欧姆定律
【点评】
本题是初中电学基础综合题,核心考察串联电路电流特点、电阻的决定因素及欧姆定律的应用,解题关键是掌握串联电路电流处处相等的规律,以及电阻与横截面积的关系,属于学生需熟练掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
3. 几个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于 (
A.减小了导体的长度
B.减小了导体的横截面积
C.增大了导体的长度
D.增大了导体的横截面积
C
)A.减小了导体的长度
B.减小了导体的横截面积
C.增大了导体的长度
D.增大了导体的横截面积
答案
C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确导体电阻的决定因素:导体电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,$L$为导体长度,$S$为横截面积)。串联导体时,相当于将多个导体首尾相连,总长度是各导体长度之和,横截面积保持不变,因此总电阻会大于任意一个分电阻。据此分析选项即可得出答案。
【解析】
根据导体电阻的决定公式$R=\rho\frac{L}{S}$,串联导体时,总长度$L_{总}=L_1+L_2+\dots$,横截面积$S$不变,总电阻$R_{总}=\rho\frac{L_{总}}{S}$,比任意分电阻$\rho\frac{L_i}{S}$都大,本质是串联相当于增大了导体的长度。
对选项逐一分析:A选项减小导体长度会使电阻减小,不符合;B选项减小横截面积会使电阻增大,但串联并非横截面积变化,不符合;C选项增大导体长度,符合串联电阻变大的原因,正确;D选项增大横截面积会使电阻减小,不符合。
【答案】
C
【知识点】
导体电阻的影响因素;串联电路的电阻规律
【点评】
本题考查导体电阻的决定因素与串联电阻的本质,属于基础概念题,只要掌握电阻定律和串联的物理意义即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,需先明确导体电阻的决定因素:导体电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,公式为$R=\rho\frac{L}{S}$($\rho$为电阻率,$L$为导体长度,$S$为横截面积)。串联导体时,相当于将多个导体首尾相连,总长度是各导体长度之和,横截面积保持不变,因此总电阻会大于任意一个分电阻。据此分析选项即可得出答案。
【解析】
根据导体电阻的决定公式$R=\rho\frac{L}{S}$,串联导体时,总长度$L_{总}=L_1+L_2+\dots$,横截面积$S$不变,总电阻$R_{总}=\rho\frac{L_{总}}{S}$,比任意分电阻$\rho\frac{L_i}{S}$都大,本质是串联相当于增大了导体的长度。
对选项逐一分析:A选项减小导体长度会使电阻减小,不符合;B选项减小横截面积会使电阻增大,但串联并非横截面积变化,不符合;C选项增大导体长度,符合串联电阻变大的原因,正确;D选项增大横截面积会使电阻减小,不符合。
【答案】
C
【知识点】
导体电阻的影响因素;串联电路的电阻规律
【点评】
本题考查导体电阻的决定因素与串联电阻的本质,属于基础概念题,只要掌握电阻定律和串联的物理意义即可解答,难度较低。
【难度系数】
0.8
4. 如图所示,电源电压$U=8\mathrm{V}$,电阻$R_1=4\Omega$,$R_2=6\Omega$,将开关闭合.求:
(1)电路的总电阻.
(2)电路中的电流.
(3)电阻$R_1$两端的电压.

(1)电路的总电阻.
(2)电路中的电流.
(3)电阻$R_1$两端的电压.
答案
解:(1)电路中的总电阻 $R=R_1+R_2=4\Omega+6\Omega=10\Omega.$
(2)电路中的电流 $I=\frac{U}{R}=\frac{8\mathrm{V}}{10\Omega}=0.8\mathrm{A}.$
(3)电阻 $R_1$ 两端的电压 $U_1=IR_1=0.8\mathrm{A}×4\Omega=3.2\mathrm{V}.$
(2)电路中的电流 $I=\frac{U}{R}=\frac{8\mathrm{V}}{10\Omega}=0.8\mathrm{A}.$
(3)电阻 $R_1$ 两端的电压 $U_1=IR_1=0.8\mathrm{A}×4\Omega=3.2\mathrm{V}.$
解析
【分析】首先判断电路连接方式,由题图可知$R_1$与$R_2$串联;根据串联电路的电阻规律,总电阻等于各串联电阻之和,可先计算总电阻;再利用欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,结合总电压和总电阻求出电路中的电流;最后根据$U=IR$,代入电流和$R_1$的阻值,计算$R_1$两端的电压,每一步需结合串联电路特点和欧姆定律公式进行计算。
【解析】
解:(1) 由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,根据串联电路的电阻规律,总电阻:
$R = R_1 + R_2 = 4\Omega + 6\Omega = 10\Omega$;
(2) 根据欧姆定律,电路中的电流:
$I = \frac{U}{R} = \frac{8\mathrm{V}}{10\Omega} = 0.8\mathrm{A}$;
(3) 电阻$R_1$两端的电压:
$U_1 = IR_1 = 0.8\mathrm{A}×4\Omega = 3.2\mathrm{V}$。
【答案】
解:(1)电路中的总电阻 $R=R_1+R_2=4\Omega+6\Omega=10\Omega.$
(2)电路中的电流 $I=\frac{U}{R}=\frac{8\mathrm{V}}{10\Omega}=0.8\mathrm{A}.$
(3)电阻 $R_1$ 两端的电压 $U_1=IR_1=0.8\mathrm{A}×4\Omega=3.2\mathrm{V}.$
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律应用
【点评】
本题为串联电路的基础计算题,主要考查串联电阻的计算和欧姆定律的应用,解题步骤清晰,公式应用直接,是初中物理电学部分的基础题型,适合巩固串联电路的相关知识。
【难度系数】
0.6
【解析】
解:(1) 由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,根据串联电路的电阻规律,总电阻:
$R = R_1 + R_2 = 4\Omega + 6\Omega = 10\Omega$;
(2) 根据欧姆定律,电路中的电流:
$I = \frac{U}{R} = \frac{8\mathrm{V}}{10\Omega} = 0.8\mathrm{A}$;
(3) 电阻$R_1$两端的电压:
$U_1 = IR_1 = 0.8\mathrm{A}×4\Omega = 3.2\mathrm{V}$。
【答案】
解:(1)电路中的总电阻 $R=R_1+R_2=4\Omega+6\Omega=10\Omega.$
(2)电路中的电流 $I=\frac{U}{R}=\frac{8\mathrm{V}}{10\Omega}=0.8\mathrm{A}.$
(3)电阻 $R_1$ 两端的电压 $U_1=IR_1=0.8\mathrm{A}×4\Omega=3.2\mathrm{V}.$
【知识点】
串联电路电阻规律、欧姆定律应用
【点评】
本题为串联电路的基础计算题,主要考查串联电阻的计算和欧姆定律的应用,解题步骤清晰,公式应用直接,是初中物理电学部分的基础题型,适合巩固串联电路的相关知识。
【难度系数】
0.6
5.如图所示,电源电压为6V且保持不变,小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样,为了使小灯泡能正常发光(假设灯丝的电阻不变),需要在电路中串联多大的电阻?

答案
解:串联电阻两端的电压 $U_R=U-U_L=6\mathrm{V}-4.8\mathrm{V}=1.2\mathrm{V},$
串联电阻的阻值 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{U_R}{I_L}=\frac{1.2\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}}=4\Omega.$
串联电阻的阻值 $R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{U_R}{I_L}=\frac{1.2\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}}=4\Omega.$
解析
【分析】首先明确电路为串联电路,小灯泡正常发光时,其两端电压为额定电压4.8V,额定电流为0.3A。根据串联电路的特点:电流处处相等,因此电路中的电流等于小灯泡的额定电流;串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,据此可先计算串联电阻两端的电压,再结合欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解析】解:小灯泡正常发光时,电路中的电流等于小灯泡的额定电流,即$I = I_L = 0.3\mathrm{A}$。
根据串联电路的电压规律,串联电阻$R$两端的电压:
$U_R = U - U_L = 6\mathrm{V} - 4.8\mathrm{V} = 1.2\mathrm{V}$。
由于串联电路电流处处相等,通过电阻$R$的电流$I_R = I = 0.3\mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$,可得串联电阻的阻值:
$R = \frac{U_R}{I_R} = \frac{1.2\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}} = 4\Omega$。
【答案】4Ω
【知识点】串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律的基础应用,解题关键是利用小灯泡正常发光时的额定电流确定电路电流,结合串联电路电压差计算电阻两端电压,属于难度较低的常规计算题。
【难度系数】0.7
【解析】解:小灯泡正常发光时,电路中的电流等于小灯泡的额定电流,即$I = I_L = 0.3\mathrm{A}$。
根据串联电路的电压规律,串联电阻$R$两端的电压:
$U_R = U - U_L = 6\mathrm{V} - 4.8\mathrm{V} = 1.2\mathrm{V}$。
由于串联电路电流处处相等,通过电阻$R$的电流$I_R = I = 0.3\mathrm{A}$。
根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$,可得串联电阻的阻值:
$R = \frac{U_R}{I_R} = \frac{1.2\mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}} = 4\Omega$。
【答案】4Ω
【知识点】串联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查串联电路规律和欧姆定律的基础应用,解题关键是利用小灯泡正常发光时的额定电流确定电路电流,结合串联电路电压差计算电阻两端电压,属于难度较低的常规计算题。
【难度系数】0.7
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