1. (★★) 两个定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”字样,乙标有“15 Ω 0.6 A”字样,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为
0.6
A,两端允许加的最大电压为15
V。答案
$0.6$、$15$
解析
串联电路中各处的电流相等,所以两个电阻串联时,允许通过的最大电流等于两个电流值中较小的那个,即$0.6A$。根据欧姆定律$U = IR$,分别计算两个电阻在最大允许电流时的电压:对于甲电阻,$U_甲 = I_甲R_甲 = 0.6 × 10 = 10 -(实际应为0.6×10=6,此处上面多打了个0,以下面计算正确结果为准) 6V$;对于乙电阻,$U_乙 = I_乙R_乙 = 0.6 × 15 = 9V$。串联电路总电压等于各部分电压之和,所以最大总电压$U = U_甲 + U_乙 = 6V + 9V = 15V$。
2. (★★) 两个电阻 $ R_1 = 3R_2 $,把它们串联起来,则电流之比 $ I_1 : I_2 = $
$1:1$
,加在它们两端的电压之比 $ U_1 : U_2 = $$3:1$
;把它们并联起来,则电流之比 $ I_1' : I_2' = $$1:3$
,加在它们两端的电压之比 $ U_1' : U_2' = $$1:1$
。答案
$1:1$;$3:1$;$1:3$;$1:1$。
解析
串联时:
电流:串联电路中电流处处相等,即$I_1:I_2 = 1:1$。
电压:根据$U = IR$,$I$相同,$U_1:U_2=I_1R_1:I_2R_2=R_1:R_2 = 3R_2:R_2 = 3:1$。
并联时:
电压:并联电路各支路两端电压相等,即$U_1':U_2' = 1:1$。
电流:根据$I=\frac{U}{R}$,$U$相同,$I_1':I_2'=\frac{U_1'}{R_1}:\frac{U_2'}{R_2}=R_2:R_1 = 1:3$。
电流:串联电路中电流处处相等,即$I_1:I_2 = 1:1$。
电压:根据$U = IR$,$I$相同,$U_1:U_2=I_1R_1:I_2R_2=R_1:R_2 = 3R_2:R_2 = 3:1$。
并联时:
电压:并联电路各支路两端电压相等,即$U_1':U_2' = 1:1$。
电流:根据$I=\frac{U}{R}$,$U$相同,$I_1':I_2'=\frac{U_1'}{R_1}:\frac{U_2'}{R_2}=R_2:R_1 = 1:3$。
3. (★★) 如图 5W1 - 1 所示,电源两端的电压为 3 V,$ R_1 = 5 Ω $。闭合开关 S 时,电流表的示数为 0.1 A。下列说法正确的是 【

A.通过 $ R_1 $ 的电流为 0.6 A
B.$ R_2 $ 的电阻为 25 Ω
C.$ R_2 $ 两端的电压为 3 V
D.$ R_1 $ 两端的电压为 2.5 V
B
】A.通过 $ R_1 $ 的电流为 0.6 A
B.$ R_2 $ 的电阻为 25 Ω
C.$ R_2 $ 两端的电压为 3 V
D.$ R_1 $ 两端的电压为 2.5 V
答案
B
解析
根据电路图,电阻 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 是串联的,电流表测量的是总电流 $ I = 0.1 $ A。
电源电压 $ U = 3 $ V。
通过 $ R_1 $ 的电流 $ I_1 $ 等于总电流 $ I = 0.1 $ A,所以选项 A 错误。
根据欧姆定律,$ R_1 $ 两端的电压 $ U_1 = I × R_1 = 0.1 × 5 = 0.5 $ V,所以选项 D 错误。
$ R_2 $ 两端的电压 $ U_2 = U - U_1 = 3 - 0.5 = 2.5 $ V,所以选项 C 错误。
根据欧姆定律,$ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2.5}{0.1} = 25 \Omega $,所以选项 B 正确。
电源电压 $ U = 3 $ V。
通过 $ R_1 $ 的电流 $ I_1 $ 等于总电流 $ I = 0.1 $ A,所以选项 A 错误。
根据欧姆定律,$ R_1 $ 两端的电压 $ U_1 = I × R_1 = 0.1 × 5 = 0.5 $ V,所以选项 D 错误。
$ R_2 $ 两端的电压 $ U_2 = U - U_1 = 3 - 0.5 = 2.5 $ V,所以选项 C 错误。
根据欧姆定律,$ R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{2.5}{0.1} = 25 \Omega $,所以选项 B 正确。
4. (★★) 两个定值电阻分别标有“6 Ω 0.5 A”和“20 Ω 0.3 A”字样,将它们并联在同一电路中,电源电压最大为
3
V,干路允许通过的最大电流为0.65
A。答案
3;0.65
解析
由欧姆定律$U=IR$,计算两电阻允许的最大电压:
第一个电阻:$U_1=I_1R_1=0.5A×6\Omega=3V$;
第二个电阻:$U_2=I_2R_2=0.3A×20\Omega=6V$;
并联电路各支路电压相等,电源电压最大为$3V$(取较小电压)。
电源电压$U=3V$时,各支路电流:
$I_1'=\frac{U}{R_1}=\frac{3V}{6\Omega}=0.5A$,$I_2'=\frac{U}{R_2}=\frac{3V}{20\Omega}=0.15A$;
干路电流$I=I_1'+I_2'=0.5A+0.15A=0.65A$。
第一个电阻:$U_1=I_1R_1=0.5A×6\Omega=3V$;
第二个电阻:$U_2=I_2R_2=0.3A×20\Omega=6V$;
并联电路各支路电压相等,电源电压最大为$3V$(取较小电压)。
电源电压$U=3V$时,各支路电流:
$I_1'=\frac{U}{R_1}=\frac{3V}{6\Omega}=0.5A$,$I_2'=\frac{U}{R_2}=\frac{3V}{20\Omega}=0.15A$;
干路电流$I=I_1'+I_2'=0.5A+0.15A=0.65A$。
5. (★★) 如图 5W1 - 2 所示,电源电压保持不变,已知 $ R_1 : R_2 = 2 : 3 $,当开关 S 闭合时,$ R_1 $、$ R_2 $ 两端的电压之比为
]

1:1
,电流表 $ A_1 $ 和 $ A_2 $ 的示数之比为______5:2
。]
答案
1:1;5:2
解析
由图知,$R_1$与$R_2$并联,电流表$A_1$测干路电流,$A_2$测$R_2$支路电流。
并联电路各支路电压相等,故$U_1:U_2=1:1$。
设$R_1=2R$,$R_2=3R$,电源电压为$U$。
由$I=\frac{U}{R}$得,$I_1=\frac{U}{2R}$,$I_2=\frac{U}{3R}$。
干路电流$I=I_1+I_2=\frac{U}{2R}+\frac{U}{3R}=\frac{5U}{6R}$。
则$A_1$与$A_2$示数之比$I:I_2=\frac{5U}{6R}:\frac{U}{3R}=5:2$。
并联电路各支路电压相等,故$U_1:U_2=1:1$。
设$R_1=2R$,$R_2=3R$,电源电压为$U$。
由$I=\frac{U}{R}$得,$I_1=\frac{U}{2R}$,$I_2=\frac{U}{3R}$。
干路电流$I=I_1+I_2=\frac{U}{2R}+\frac{U}{3R}=\frac{5U}{6R}$。
则$A_1$与$A_2$示数之比$I:I_2=\frac{5U}{6R}:\frac{U}{3R}=5:2$。
6. (★★★) 如图 5W1 - 3 甲所示,$ R_1 $ 为定值电阻,$ R_2 $ 为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关 S 后,滑片 P 从 a 端移动到 b 端,电流表的示数 I 与电压表的示数 U 的变化关系如图 5W1 - 3 乙所示,则电源电压为
]

3
V,$ R_2 $ 的最大阻值为10
Ω。]
答案
电源电压为 3V,$ R_2 $ 的最大阻值为 10Ω。
解析
1. 由图乙可知,当滑片 $ P $ 在 $ a $ 端时,$ R_2 $ 为 0,电流最大为 0.6A,此时电源电压 $ U $ 全部加在 $ R_1 $ 上,即 $ U = 0.6 × R_1 $。
2. 当滑片 $ P $ 在 $ b $ 端时,$ R_2 $ 最大,电流最小为 0.2A,电压表示数为 2V,此时 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 串联,电源电压 $ U = 0.2 × R_1 + 2 $。
3. 联立方程 $ U = 0.6 × R_1 $ 和 $ U = 0.2 × R_1 + 2 $,解得 $ R_1 = 5 \Omega $,$ U = 3V $。
4. 当滑片 $ P $ 在 $ b $ 端时,$ R_2 $ 最大,电流为 0.2A,电压为 2V,根据欧姆定律 $ R_2 = \frac{U}{I} = \frac{2}{0.2} = 10 \Omega $。
2. 当滑片 $ P $ 在 $ b $ 端时,$ R_2 $ 最大,电流最小为 0.2A,电压表示数为 2V,此时 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 串联,电源电压 $ U = 0.2 × R_1 + 2 $。
3. 联立方程 $ U = 0.6 × R_1 $ 和 $ U = 0.2 × R_1 + 2 $,解得 $ R_1 = 5 \Omega $,$ U = 3V $。
4. 当滑片 $ P $ 在 $ b $ 端时,$ R_2 $ 最大,电流为 0.2A,电压为 2V,根据欧姆定律 $ R_2 = \frac{U}{I} = \frac{2}{0.2} = 10 \Omega $。
7. (★★★) (双选) 如图 5W1 - 4 所示,电源电压为 3 V 且保持不变,滑动变阻器 R 标有“1 A 15 Ω”字样。当滑动变阻器的滑片 P 在最右端时,闭合开关 S,通过灯泡的电流为 0.4 A。移动滑动变阻器的滑片 P,在电路安全工作的情况下,若不考虑温度对灯泡电阻的影响,则下列说法正确的是 【

A.向左移动滑动变阻器的滑片 P 时灯泡变亮
B.滑片 P 在最右端时通过干路中的电流是 0.6 A
C.R 接入电路的阻值变化范围是 5 ~ 15 Ω
D.电路总电阻的最大值为 5 Ω
]
BD
】A.向左移动滑动变阻器的滑片 P 时灯泡变亮
B.滑片 P 在最右端时通过干路中的电流是 0.6 A
C.R 接入电路的阻值变化范围是 5 ~ 15 Ω
D.电路总电阻的最大值为 5 Ω
]
答案
BD
解析
电路为R与L并联,电源电压U=3V。
灯泡电阻:并联时$U_L=U=3V$,$I_L=0.4A$,由$R=\frac{U}{I}$得$R_L=\frac{3V}{0.4A}=7.5Ω$(电阻不变)。
选项A:并联电路各支路独立工作,滑动变阻器滑片移动时,L支路电压、电流不变,功率不变,亮度不变,A错误。
选项B:滑片在最右端时,$R=15Ω$(最大阻值),$I_R=\frac{U}{R}=\frac{3V}{15Ω}=0.2A$,干路电流$I=I_R+I_L=0.2A+0.4A=0.6A$,B正确。
选项C:滑动变阻器最大阻值15Ω,最小阻值由最大电流1A限制,$R_{min}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{3V}{1A}=3Ω$,阻值范围3~15Ω,C错误。
选项D:并联总电阻$R_{总}=\frac{R\cdot R_L}{R+R_L}$,R最大时$R_{总}$最大,$R_{总max}=\frac{15Ω×7.5Ω}{15Ω+7.5Ω}=5Ω$,D正确。
灯泡电阻:并联时$U_L=U=3V$,$I_L=0.4A$,由$R=\frac{U}{I}$得$R_L=\frac{3V}{0.4A}=7.5Ω$(电阻不变)。
选项A:并联电路各支路独立工作,滑动变阻器滑片移动时,L支路电压、电流不变,功率不变,亮度不变,A错误。
选项B:滑片在最右端时,$R=15Ω$(最大阻值),$I_R=\frac{U}{R}=\frac{3V}{15Ω}=0.2A$,干路电流$I=I_R+I_L=0.2A+0.4A=0.6A$,B正确。
选项C:滑动变阻器最大阻值15Ω,最小阻值由最大电流1A限制,$R_{min}=\frac{U}{I_{max}}=\frac{3V}{1A}=3Ω$,阻值范围3~15Ω,C错误。
选项D:并联总电阻$R_{总}=\frac{R\cdot R_L}{R+R_L}$,R最大时$R_{总}$最大,$R_{总max}=\frac{15Ω×7.5Ω}{15Ω+7.5Ω}=5Ω$,D正确。
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