10 如图所示,电源电压不变,只闭合开关$\mathrm{S}_1$,电流表示数为$0.3\ \mathrm{A}$,再闭合$\mathrm{S}_2$,电流表示数变化了$0.4\ \mathrm{A}$.则电阻$R_1$、$R_2$阻值之比是 (

A.$1:3$
B.$3:4$
C.$3:1$
D.$4:3$
D
)A.$1:3$
B.$3:4$
C.$3:1$
D.$4:3$
答案
10. D
解析
【分析】首先明确电路状态:只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测$R_1$的电流;闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,电流变化量为$R_2$支路的电流。利用并联电路电压相等的特点,结合欧姆定律推导两电阻的比值。
【解析】
1. 只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测通过$R_1$的电流,即$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律得电源电压:$U = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × R_1$;
2. 再闭合$\mathrm{S}_2$后,$R_1$与$R_2$并联,并联电路各支路独立工作,通过$R_1$的电流不变,电流表示数变化量为通过$R_2$的电流,即$I_2=0.4\ \mathrm{A}$;
3. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压,因此$U = I_2R_2 = 0.4\ \mathrm{A} × R_2$;
4. 由于电源电压不变,联立两式:$0.3\ \mathrm{A} × R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × R_2$,整理得:$\frac{R_1}{R_2} = \frac{0.4\ \mathrm{A}}{0.3\ \mathrm{A}} = \frac{4}{3}$,即$R_1:R_2=4:3$。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,关键是理解电流变化量对应$R_2$的电流,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 只闭合$\mathrm{S}_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测通过$R_1$的电流,即$I_1=0.3\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律得电源电压:$U = I_1R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × R_1$;
2. 再闭合$\mathrm{S}_2$后,$R_1$与$R_2$并联,并联电路各支路独立工作,通过$R_1$的电流不变,电流表示数变化量为通过$R_2$的电流,即$I_2=0.4\ \mathrm{A}$;
3. 并联电路中各支路两端电压等于电源电压,因此$U = I_2R_2 = 0.4\ \mathrm{A} × R_2$;
4. 由于电源电压不变,联立两式:$0.3\ \mathrm{A} × R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × R_2$,整理得:$\frac{R_1}{R_2} = \frac{0.4\ \mathrm{A}}{0.3\ \mathrm{A}} = \frac{4}{3}$,即$R_1:R_2=4:3$。
【答案】D
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,关键是理解电流变化量对应$R_2$的电流,属于基础应用题型,难度适中。
【难度系数】0.6
11(易错题)如图所示,$R_2=2\ \Omega$. 某同学在实验中,记录了三只电表的示数,但没有记录单位,记下的一组数据是1、2和3. 也弄不清楚这些数字是哪只电表的示数,单位是V还是A. 请根据电路图和记录的数据,确定实验中所用的电源电压和电阻$R_1$的阻值分别为(

A.1 V,2 Ω
B.2 V,1 Ω
C.2 V,2 Ω
D.3 V,1 Ω
B
)A.1 V,2 Ω
B.2 V,1 Ω
C.2 V,2 Ω
D.3 V,1 Ω
答案
11. B
解析
【分析】首先分析电路结构:R₁与R₂并联,电压表V测量电源电压(即并联电路两端的电压),电流表A₁测量R₂支路的电流,电流表A₂测量干路电流。根据并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流(A₂示数)大于支路电流(A₁示数);同时并联电路各支路电压等于电源电压,结合欧姆定律U=IR,可区分电压和电流的数据,进而推导电源电压和R₁的阻值。
【解析】1. 确定各电表测量对象:R₁与R₂并联,V测电源电压U,A₁测R₂的电流I₂,A₂测干路电流I总,故满足并联电路电流规律:I总 = I₁ + I₂(即I总>I₂),且并联电路电压规律:U=I₁R₁=I₂R₂。
2. 结合已知数据推导:已知R₂=2Ω,由U=I₂R₂可知,U是I₂的2倍;题目给出的数据为1、2、3,其中2是1的2倍,因此可判断I₂=1,U=2;又因为干路电流大于支路电流,所以I总=3,那么R₁的电流I₁=I总 - I₂=3-1=2。
3. 计算R₁:根据欧姆定律,R₁=U/I₁=2V/2A=1Ω,电源电压U=2V。
【答案】B
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电表测量对象
【点评】本题为易错题,核心是先明确各电表测量的物理量,再结合并联电路特点和欧姆定律,区分电压与电流的数值,需注意干路电流与支路电流的大小关系,避免混淆电表对应的示数。
【难度系数】0.5
【解析】1. 确定各电表测量对象:R₁与R₂并联,V测电源电压U,A₁测R₂的电流I₂,A₂测干路电流I总,故满足并联电路电流规律:I总 = I₁ + I₂(即I总>I₂),且并联电路电压规律:U=I₁R₁=I₂R₂。
2. 结合已知数据推导:已知R₂=2Ω,由U=I₂R₂可知,U是I₂的2倍;题目给出的数据为1、2、3,其中2是1的2倍,因此可判断I₂=1,U=2;又因为干路电流大于支路电流,所以I总=3,那么R₁的电流I₁=I总 - I₂=3-1=2。
3. 计算R₁:根据欧姆定律,R₁=U/I₁=2V/2A=1Ω,电源电压U=2V。
【答案】B
【知识点】并联电路电流规律、欧姆定律、电表测量对象
【点评】本题为易错题,核心是先明确各电表测量的物理量,再结合并联电路特点和欧姆定律,区分电压与电流的数值,需注意干路电流与支路电流的大小关系,避免混淆电表对应的示数。
【难度系数】0.5
12(2025宿迁沭阳期中)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是 (

A.电压表V示数变大,电流表A₂示数变小
B.电流表A₁示数变大,电流表A₂的示数变小
C.电压表V示数和电流表A₂示数的比值变大
D.电流表A₁示数和电流表A₂的差值变小
C
)A.电压表V示数变大,电流表A₂示数变小
B.电流表A₁示数变大,电流表A₂的示数变小
C.电压表V示数和电流表A₂示数的比值变大
D.电流表A₁示数和电流表A₂的差值变小
答案
12. C
解析
【分析】首先明确电路结构:定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测滑动变阻器支路的电流。解题思路:1. 并联电路中各支路电压等于电源电压,因此电压表V的示数始终等于电源电压,保持不变;2. 当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,结合欧姆定律分析滑动变阻器支路的电流变化;3. 定值电阻R的阻值和两端电压均不变,因此通过R的电流不变;4. 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,分析干路电流的变化;5. 逐一分析各选项,判断其正确性。
【解析】由电路图可知,R与滑动变阻器并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测滑动变阻器支路的电流。
1. 电源电压保持不变,所以电压表V的示数始终不变,故A选项中“电压表V示数变大”错误;
2. 滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,滑动变阻器支路电流$I_2=\frac{U}{R_{滑}}$,U不变、$R_{滑}$变大,因此$I_2$变小,即A₂示数变小;定值电阻R的阻值和两端电压不变,所以通过R的电流$I_R$不变;干路电流$I_1=I_R+I_2$,因$I_2$变小,故$I_1$变小,即A₁示数变小,故B选项错误;
3. 电压表V示数与电流表A₂示数的比值为$\frac{U}{I_2}$,根据欧姆定律,该比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,滑片右移时滑动变阻器电阻变大,所以比值变大,故C选项正确;
4. 电流表A₁示数与A₂示数的差值为$I_1-I_2=I_R$,$I_R$不变,因此差值不变,故D选项错误。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,关键是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,结合滑动变阻器电阻变化分析各电表示数的变化,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知,R与滑动变阻器并联,电压表V测电源电压,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测滑动变阻器支路的电流。
1. 电源电压保持不变,所以电压表V的示数始终不变,故A选项中“电压表V示数变大”错误;
2. 滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,滑动变阻器支路电流$I_2=\frac{U}{R_{滑}}$,U不变、$R_{滑}$变大,因此$I_2$变小,即A₂示数变小;定值电阻R的阻值和两端电压不变,所以通过R的电流$I_R$不变;干路电流$I_1=I_R+I_2$,因$I_2$变小,故$I_1$变小,即A₁示数变小,故B选项错误;
3. 电压表V示数与电流表A₂示数的比值为$\frac{U}{I_2}$,根据欧姆定律,该比值等于滑动变阻器接入电路的电阻,滑片右移时滑动变阻器电阻变大,所以比值变大,故C选项正确;
4. 电流表A₁示数与A₂示数的差值为$I_1-I_2=I_R$,$I_R$不变,因此差值不变,故D选项错误。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律应用、动态电路分析
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用,关键是正确分析电路结构,明确各电表测量对象,结合滑动变阻器电阻变化分析各电表示数的变化,属于中等难度的动态电路分析题。
【难度系数】0.5
13(易错题)(2024扬州仪征模拟)$R_1$与$R_2$此时接入电路中的阻值相同,$S_1$断开,$S_2$闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是(

A.闭合$S_1$,断开$S_2$
B.闭合$S_1$,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合$S_1$
D.增大电源电压,向右滑动滑片P
B
)A.闭合$S_1$,断开$S_2$
B.闭合$S_1$,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合$S_1$
D.增大电源电压,向右滑动滑片P
答案
13. B
解析
【分析】
首先明确初始电路状态:S₁断开、S₂闭合时,电路为滑动变阻器R₂的简单电路,电流表测电路电流,题目说明此时R₁与R₂接入电路的阻值相同(设为R),因此初始电流I₀=U/R(U为电源电压)。接下来逐个分析选项:
选项A:闭合S₁、断开S₂,电路为R₁的简单电路,阻值为R,电流I=U/R,与初始电流相等,电流表示数不变,不符合要求。
选项B:闭合S₁,此时R₁与R₂并联,电流表测干路电流;向右滑动滑片P,R₂接入电路的阻值变小,并联总电阻R并=(R·R滑)/(R+R滑),因R滑<R,故R并<R/2,总电阻变小;电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,总电流变大,电流表示数变大,符合要求。
选项C:减小电源电压,闭合S₁,电路为R₁与R₂并联,总电阻R并=R/2,电流I=U'/R并=2U'/R,因U'<U,若U'=U/3,则I=2U/(3R)<U/R,电流变小,不一定变大,不符合。
选项D:增大电源电压,向右滑动滑片P,若开关保持S₁断开,电路为R₂,虽电流数值变大,但不符合题目“一定”的严谨性,且结合电路逻辑,此选项并非正确答案。
【解析】
初始状态:S₁断开,S₂闭合,电路为R₂的简单电路,I₀=U/R(R₁=R₂=R)。
1. 选项A:闭合S₁,断开S₂,电路为R₁的简单电路,电流I=U/R=I₀,电流表示数不变,错误。
2. 选项B:闭合S₁,R₁与R₂并联;向右滑动滑片P,R₂接入阻值减小,并联总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,干路电流I=U/R总,R总减小则I增大,电流表示数变大,正确。
3. 选项C:减小电源电压,闭合S₁,并联总电阻为R/2,电流I=2U'/R,U'减小,若U'=U/3,则I=2U/(3R)<I₀,电流变小,错误。
4. 选项D:增大电源电压,向右滑动滑片,若开关状态为S₁断开,虽电流变大,但不符合题目“一定”的要求,错误。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题为电路动态分析易错题,需先明确开关通断对应的电路连接方式,再结合滑动变阻器阻值变化、欧姆定律分析电流变化,易错点是滑动变阻器接入电阻的判断,需仔细分析每个选项的电流变化是否一定符合要求。
【难度系数】
0.4
首先明确初始电路状态:S₁断开、S₂闭合时,电路为滑动变阻器R₂的简单电路,电流表测电路电流,题目说明此时R₁与R₂接入电路的阻值相同(设为R),因此初始电流I₀=U/R(U为电源电压)。接下来逐个分析选项:
选项A:闭合S₁、断开S₂,电路为R₁的简单电路,阻值为R,电流I=U/R,与初始电流相等,电流表示数不变,不符合要求。
选项B:闭合S₁,此时R₁与R₂并联,电流表测干路电流;向右滑动滑片P,R₂接入电路的阻值变小,并联总电阻R并=(R·R滑)/(R+R滑),因R滑<R,故R并<R/2,总电阻变小;电源电压U不变,根据欧姆定律I=U/R总,总电流变大,电流表示数变大,符合要求。
选项C:减小电源电压,闭合S₁,电路为R₁与R₂并联,总电阻R并=R/2,电流I=U'/R并=2U'/R,因U'<U,若U'=U/3,则I=2U/(3R)<U/R,电流变小,不一定变大,不符合。
选项D:增大电源电压,向右滑动滑片P,若开关保持S₁断开,电路为R₂,虽电流数值变大,但不符合题目“一定”的严谨性,且结合电路逻辑,此选项并非正确答案。
【解析】
初始状态:S₁断开,S₂闭合,电路为R₂的简单电路,I₀=U/R(R₁=R₂=R)。
1. 选项A:闭合S₁,断开S₂,电路为R₁的简单电路,电流I=U/R=I₀,电流表示数不变,错误。
2. 选项B:闭合S₁,R₁与R₂并联;向右滑动滑片P,R₂接入阻值减小,并联总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,干路电流I=U/R总,R总减小则I增大,电流表示数变大,正确。
3. 选项C:减小电源电压,闭合S₁,并联总电阻为R/2,电流I=2U'/R,U'减小,若U'=U/3,则I=2U/(3R)<I₀,电流变小,错误。
4. 选项D:增大电源电压,向右滑动滑片,若开关状态为S₁断开,虽电流变大,但不符合题目“一定”的要求,错误。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题为电路动态分析易错题,需先明确开关通断对应的电路连接方式,再结合滑动变阻器阻值变化、欧姆定律分析电流变化,易错点是滑动变阻器接入电阻的判断,需仔细分析每个选项的电流变化是否一定符合要求。
【难度系数】
0.4
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