11. 如图所示,电源电压不变,$R_{1}=5\ \Omega,R_{2}=25\ \Omega.$
(1)若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合,电表甲、乙都是电压表,则电阻$R_{1}$、$R_{2}$是
(2)若开关$\mathrm{S}_{1}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,电表甲、乙都是电流表,则电阻$R_{1}$、$R_{2}$是

(1)若开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合,电表甲、乙都是电压表,则电阻$R_{1}$、$R_{2}$是
串
联的,电压表甲、乙的示数之比$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=$6:5
.(2)若开关$\mathrm{S}_{1}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,电表甲、乙都是电流表,则电阻$R_{1}$、$R_{2}$是
并
联的,电流表甲、乙的示数之比$I_{\mathrm{甲}}:I_{\mathrm{乙}}=$1:6
.答案
11. (1)串 6:5 (2)并 1:6 解析:(1)由题图可知,当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合,电表甲、乙都是电压表时,$R_1$、$R_2$串联,甲测量电源电压,乙测量$R_2$两端的电压,因为$R_1$、$R_2$两端的电压之比$U_1:U_2=R_1:R_2=(5\ \Omega):(25\ \Omega)=1:5$,所以$U_\mathrm{甲}:U_\mathrm{乙}=U:U_2=(U_1+U_2):U_2=6:5$.(2)当开关$\mathrm{S}_1$闭合,$\mathrm{S}_2$断开,电表甲、乙都是电流表时,$R_1$、$R_2$并联,甲测量$R_2$所在支路的电流$I_2$,乙测量干路电流$I_\mathrm{干}$,并联电路中分电流之比等于电阻的反比,则$\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2}{R_1} = \frac{25\ \Omega}{5\ \Omega} = 5:1$,所以$I_\mathrm{甲}:I_\mathrm{乙}=I_2:I=I_2:(I_1+I_2)=1:6$.
解析
【分析】
这道题需要结合电表的特性分两种场景分析电路:首先明确电压表相当于开路、电流表相当于导线的等效规则,先梳理电流路径判断电阻的串并联关系,再确定两个电表各自的测量对象,最后结合串并联电路的电压、电流规律计算示数比值。
第一种场景:开关S₁、S₂都闭合,甲乙都是电压表,此时电流只有一条路径依次经过R₁、R₂,属于串联电路,甲测电源总电压、乙测R₂的电压,利用串联分压和电阻成正比的规律就能算出电压比。
第二种场景:开关S₁闭合、S₂断开,甲乙都是电流表,此时电流分为两条独立支路分别经过R₁、R₂,属于并联电路,甲测R₂支路的电流、乙测干路总电流,利用并联分流和电阻成反比的规律就能算出电流比。
【解析】
(1) 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合,电表甲、乙都是电压表时:
电压表等效为开路,电流仅存在一条路径,依次经过$R_1$、$R_2$,因此$R_1$、$R_2$串联。
串联电路电流处处相等,由$U=IR$可得两电阻的电压比:
$U_1:U_2 = IR_1:IR_2 = R_1:R_2 = 5\ \Omega:25\ \Omega = 1:5$
电压表甲测量电源总电压$U=U_1+U_2$,电压表乙测量$R_2$两端电压$U_2$,因此:
$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=(U_1+U_2):U_2=(1+5):5=6:5$
(2) 当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,电表甲、乙都是电流表时:
电流表等效为导线,电流分为两条独立支路分别经过$R_1$、$R_2$,因此$R_1$、$R_2$并联。
并联电路各支路两端电压相等,由$I=\frac{U}{R}$可得两支路的电流比:
$I_1:I_2=\frac{U}{R_1}:\frac{U}{R_2}=R_2:R_1=25\ \Omega:5\ \Omega=5:1$
电流表甲测量$R_2$支路的电流$I_2$,电流表乙测量干路总电流$I=I_1+I_2$,因此:
$I_{\mathrm{甲}}:I_{\mathrm{乙}}=I_2:(I_1+I_2)=1:(5+1)=1:6$
【答案】
(1) 串;$6:5$ (2) 并;$1:6$
【知识点】
串并联电路判断,串联分压规律,并联分流规律
【点评】
本题属于动态电路分析的基础题型,易错点是误判两个电表的测量对象,解题时先将电压表等效为开路、电流表等效为导线简化电路,就能快速理清电路结构,再结合对应串并联电路的比例规律即可完成计算。
【难度系数】
0.6
这道题需要结合电表的特性分两种场景分析电路:首先明确电压表相当于开路、电流表相当于导线的等效规则,先梳理电流路径判断电阻的串并联关系,再确定两个电表各自的测量对象,最后结合串并联电路的电压、电流规律计算示数比值。
第一种场景:开关S₁、S₂都闭合,甲乙都是电压表,此时电流只有一条路径依次经过R₁、R₂,属于串联电路,甲测电源总电压、乙测R₂的电压,利用串联分压和电阻成正比的规律就能算出电压比。
第二种场景:开关S₁闭合、S₂断开,甲乙都是电流表,此时电流分为两条独立支路分别经过R₁、R₂,属于并联电路,甲测R₂支路的电流、乙测干路总电流,利用并联分流和电阻成反比的规律就能算出电流比。
【解析】
(1) 当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合,电表甲、乙都是电压表时:
电压表等效为开路,电流仅存在一条路径,依次经过$R_1$、$R_2$,因此$R_1$、$R_2$串联。
串联电路电流处处相等,由$U=IR$可得两电阻的电压比:
$U_1:U_2 = IR_1:IR_2 = R_1:R_2 = 5\ \Omega:25\ \Omega = 1:5$
电压表甲测量电源总电压$U=U_1+U_2$,电压表乙测量$R_2$两端电压$U_2$,因此:
$U_{\mathrm{甲}}:U_{\mathrm{乙}}=(U_1+U_2):U_2=(1+5):5=6:5$
(2) 当开关$\mathrm{S}_{1}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开,电表甲、乙都是电流表时:
电流表等效为导线,电流分为两条独立支路分别经过$R_1$、$R_2$,因此$R_1$、$R_2$并联。
并联电路各支路两端电压相等,由$I=\frac{U}{R}$可得两支路的电流比:
$I_1:I_2=\frac{U}{R_1}:\frac{U}{R_2}=R_2:R_1=25\ \Omega:5\ \Omega=5:1$
电流表甲测量$R_2$支路的电流$I_2$,电流表乙测量干路总电流$I=I_1+I_2$,因此:
$I_{\mathrm{甲}}:I_{\mathrm{乙}}=I_2:(I_1+I_2)=1:(5+1)=1:6$
【答案】
(1) 串;$6:5$ (2) 并;$1:6$
【知识点】
串并联电路判断,串联分压规律,并联分流规律
【点评】
本题属于动态电路分析的基础题型,易错点是误判两个电表的测量对象,解题时先将电压表等效为开路、电流表等效为导线简化电路,就能快速理清电路结构,再结合对应串并联电路的比例规律即可完成计算。
【难度系数】
0.6
12. (2024·滨州)在如图所示的电路中,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最上端向中点移动的过程中,下列说法正确的是(

A.电压表V的示数变小
B.电流表$\mathrm{A}_{1}$与电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数相等
C.电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数变大
D.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{2}$示数的比值变大
C
)A.电压表V的示数变小
B.电流表$\mathrm{A}_{1}$与电流表$\mathrm{A}_{2}$的示数相等
C.电流表$\mathrm{A}_{1}$的示数变大
D.电压表V与电流表$\mathrm{A}_{2}$示数的比值变大
答案
12. C 解析:由题图可知,闭合开关,定值电阻$R_0$和滑动变阻器$R$并联,电流表$\mathrm{A}_2$测通过$R_0$的电流,电流表$\mathrm{A}_1$测干路电流,电压表测电源电压.滑片从最上端向中点移动的过程中,电压表的示数不变,A错误;滑片从最上端向中点移动的过程中,$R$接入电路的阻值变小,通过$R$的电流变大,通过$R_0$的电流不变,即电流表$\mathrm{A}_2$的示数不变,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大,且电流表$\mathrm{A}_1$的示数大于电流表$\mathrm{A}_2$的示数,B错误,C正确;电压表V的示数和电流表$\mathrm{A}_2$的示数均不变,则它们的示数的比值不变,D错误.
解析
【分析】
首先第一步先识别电路连接方式,判断各电表的测量对象:梳理电流路径,确定定值电阻$R_0$和滑动变阻器$R$是并联关系,再明确$\mathrm{A}_1$测干路电流、$\mathrm{A}_2$测$R_0$支路电流、电压表测电源电压。接下来抓住并联电路的核心特点:各支路两端电压都等于电源电压,且支路之间互不影响。滑片移动时,先分析定值电阻$R_0$所在支路的电流,因为$R_0$阻值不变、两端电压等于电源电压不变,所以$\mathrm{A}_2$的示数不变;再分析滑动变阻器支路,滑片向中点移动时接入电阻变小,由欧姆定律可知该支路电流变大;最后根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,得到干路电流$\mathrm{A}_1$的变化,再逐一验证每个选项的正误即可。
【解析】
1. 电路识别:由题图可知,定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$并联,电流表$\mathrm{A}_2$测量通过$R_0$的支路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测量干路总电流,电压表$V$并联在电源两端,测量电源电压。
2. 分析电压表示数:电源电压恒定不变,因此滑片移动过程中电压表$V$的示数始终不变,选项A错误。
3. 分析$R_0$支路电流:并联电路各支路两端电压等于电源电压,因此$R_0$两端电压不变,$R_0$是定值电阻,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过$R_0$的电流不变,即电流表$\mathrm{A}_2$的示数保持不变。
4. 分析滑动变阻器支路电流:滑片从最上端向中点移动时,滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小,其两端电压仍等于电源电压,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过滑动变阻器的电流变大。
5. 分析干路电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,即$I_{\mathrm{A}_1}=I_R + I_{\mathrm{A}_2}$,由于$I_R$变大、$I_{\mathrm{A}_2}$不变,因此干路电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大,且$\mathrm{A}_1$的示数大于$\mathrm{A}_2$的示数,选项B错误,选项C正确。
6. 分析D选项:电压表$V$示数不变,电流表$\mathrm{A}_2$示数不变,二者的比值$\frac{U}{I_{\mathrm{A}_2}}=R_0$,等于定值电阻的阻值,保持不变,选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是并联型动态电路的基础考题,核心考点是并联电路支路独立工作、互不影响的特性,不少同学容易误判电压表的测量对象,或是混淆干路和支路电流的变化规律,解题时先明确各电表测量对象,再按“先定值支路、后可变支路、最后干路”的顺序推导,就能快速得到正确结论。
【难度系数】
0.7
首先第一步先识别电路连接方式,判断各电表的测量对象:梳理电流路径,确定定值电阻$R_0$和滑动变阻器$R$是并联关系,再明确$\mathrm{A}_1$测干路电流、$\mathrm{A}_2$测$R_0$支路电流、电压表测电源电压。接下来抓住并联电路的核心特点:各支路两端电压都等于电源电压,且支路之间互不影响。滑片移动时,先分析定值电阻$R_0$所在支路的电流,因为$R_0$阻值不变、两端电压等于电源电压不变,所以$\mathrm{A}_2$的示数不变;再分析滑动变阻器支路,滑片向中点移动时接入电阻变小,由欧姆定律可知该支路电流变大;最后根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,得到干路电流$\mathrm{A}_1$的变化,再逐一验证每个选项的正误即可。
【解析】
1. 电路识别:由题图可知,定值电阻$R_0$与滑动变阻器$R$并联,电流表$\mathrm{A}_2$测量通过$R_0$的支路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测量干路总电流,电压表$V$并联在电源两端,测量电源电压。
2. 分析电压表示数:电源电压恒定不变,因此滑片移动过程中电压表$V$的示数始终不变,选项A错误。
3. 分析$R_0$支路电流:并联电路各支路两端电压等于电源电压,因此$R_0$两端电压不变,$R_0$是定值电阻,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过$R_0$的电流不变,即电流表$\mathrm{A}_2$的示数保持不变。
4. 分析滑动变阻器支路电流:滑片从最上端向中点移动时,滑动变阻器$R$接入电路的阻值变小,其两端电压仍等于电源电压,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过滑动变阻器的电流变大。
5. 分析干路电流:并联电路干路电流等于各支路电流之和,即$I_{\mathrm{A}_1}=I_R + I_{\mathrm{A}_2}$,由于$I_R$变大、$I_{\mathrm{A}_2}$不变,因此干路电流表$\mathrm{A}_1$的示数变大,且$\mathrm{A}_1$的示数大于$\mathrm{A}_2$的示数,选项B错误,选项C正确。
6. 分析D选项:电压表$V$示数不变,电流表$\mathrm{A}_2$示数不变,二者的比值$\frac{U}{I_{\mathrm{A}_2}}=R_0$,等于定值电阻的阻值,保持不变,选项D错误。
【答案】
C
【知识点】
并联电路特点,欧姆定律,动态电路分析
【点评】
本题是并联型动态电路的基础考题,核心考点是并联电路支路独立工作、互不影响的特性,不少同学容易误判电压表的测量对象,或是混淆干路和支路电流的变化规律,解题时先明确各电表测量对象,再按“先定值支路、后可变支路、最后干路”的顺序推导,就能快速得到正确结论。
【难度系数】
0.7
13. 如图所示,$R_1$ 的阻值与此时 $R_2$ 接入电路中的阻值相同,将 $\mathrm{S}_1$ 断开、$\mathrm{S}_2$ 闭合后,下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是(

A.闭合 $\mathrm{S}_1$,断开 $\mathrm{S}_2$
B.闭合 $\mathrm{S}_1$,向右滑动滑片 P
C.减小电源电压,闭合 $\mathrm{S}_1$
D.增大电源电压,向右滑动滑片 P
B
)A.闭合 $\mathrm{S}_1$,断开 $\mathrm{S}_2$
B.闭合 $\mathrm{S}_1$,向右滑动滑片 P
C.减小电源电压,闭合 $\mathrm{S}_1$
D.增大电源电压,向右滑动滑片 P
答案
13. B 解析:根据题图可知,当$\mathrm{S}_1$断开、$\mathrm{S}_2$闭合时,电路为$R_2$的简单电路,电流表测量电路中的电流.闭合$\mathrm{S}_1$,断开$\mathrm{S}_2$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测量电路中的电流,由于$R_1$的阻值与$R_2$接入电路中的阻值相同,所以电流表示数不变,A错误;闭合$\mathrm{S}_1$,两个电阻并联,电流表测量干路电流,$R_1=R_2$,根据$I=\frac{U}{R}$可知,通过$R_1$和$R_2$的电流相等,向右滑动滑片P,电源电压和$R_1$均未变,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流一定大于通过$R_1$的电流,所以电流表的示数一定变大,B正确;闭合$\mathrm{S}_1$,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,但减小电源电压,会使得通过$R_1$与$R_2$的电流同时减小,通过$R_1$与$R_2$的电流之和可能会小于开始时电流表的示数,C错误;增大电源电压,向右滑动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据$I=\frac{U}{R}$可知,无法判定通过$R_2$的电流是否变大,D错误.
解析
【分析】
首先先明确初始电路状态:当S₁断开、S₂闭合时,只有滑动变阻器R₂接入电路,电流表测电路电流,题目已知此时R₁的阻值和R₂接入的阻值相等,我们可以先设二者阻值都为R,电源电压为U,得到初始电流I₀=U/R。接下来逐个分析每个选项的电路变化,结合欧姆定律和串并联电路的规律,判断操作后的电流是否一定大于初始电流,只要存在电流变小的可能就可以排除该选项,最终得到符合要求的答案。
【解析】
1. 确定初始状态:
当S₁断开、S₂闭合时,电路为R₂的简单电路,电流表测电路电流。由题意得R₁ = R₂接入阻值 = R,设电源电压为U,因此初始电流$I_0 = \frac{U}{R_2} = \frac{U}{R}$。
2. 分析选项A:
闭合S₁、断开S₂,电路为R₁的简单电路,此时电流$I_A = \frac{U}{R_1} = \frac{U}{R} = I_0$,电流大小不变,无法使电流表示数变大,A错误。
3. 分析选项B:
闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测干路总电流。向右滑动滑片P,R₂接入电路的阻值变大,由于电源电压和R₁的阻值都不变,因此通过R₁的电流$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{U}{R} = I_0$;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此干路总电流$I_B = I_1 + I_2$,其中$I_2$是通过R₂的电流,$I_2$始终大于0,因此$I_B > I_1 = I_0$,电流表示数一定变大,B正确。
4. 分析选项C:
闭合S₁后两电阻并联,若减小电源电压,新的电源电压$U' < U$,干路电流$I_C = \frac{U'}{R_1} + \frac{U'}{R_2'}$,$R_2' ≥ R$,存在$I_C < I_0$的情况(例如$U'=\frac{U}{2}$,$R_2'=2R$,此时$I_C = \frac{U}{2R} + \frac{U}{4R} = \frac{3U}{4R} < \frac{U}{R} = I_0$),因此电流不一定变大,C错误。
5. 分析选项D:
该操作下S₂始终闭合,S₁断开,电路为R₂的简单电路,向右滑动滑片P时R₂接入阻值变大,同时电源电压增大,由$I=\frac{U}{R}$可知,两个变量同时变化,无法确定电流的变化趋势,存在电流变小的可能(例如U=2V,R=1Ω,$I_0=2A$;增大电源电压到3V,R₂接入阻值变为2Ω,此时电流为1.5A<2A),因此电流不一定变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,并联电路电流规律,动态电路分析
【点评】
本题属于动态电路的中档题型,核心考点是结合欧姆定律判断多变量变化下的电流变化,解题的关键是先锚定初始电流的大小,注意题目要求“一定使电流变大”,只要能举出反例就可以排除错误选项,部分同学容易误判B选项,忽略并联后R₁支路的电流已经等于初始电流,额外的R₂支路电流必然让总电流大于初始值。
【难度系数】
0.6
首先先明确初始电路状态:当S₁断开、S₂闭合时,只有滑动变阻器R₂接入电路,电流表测电路电流,题目已知此时R₁的阻值和R₂接入的阻值相等,我们可以先设二者阻值都为R,电源电压为U,得到初始电流I₀=U/R。接下来逐个分析每个选项的电路变化,结合欧姆定律和串并联电路的规律,判断操作后的电流是否一定大于初始电流,只要存在电流变小的可能就可以排除该选项,最终得到符合要求的答案。
【解析】
1. 确定初始状态:
当S₁断开、S₂闭合时,电路为R₂的简单电路,电流表测电路电流。由题意得R₁ = R₂接入阻值 = R,设电源电压为U,因此初始电流$I_0 = \frac{U}{R_2} = \frac{U}{R}$。
2. 分析选项A:
闭合S₁、断开S₂,电路为R₁的简单电路,此时电流$I_A = \frac{U}{R_1} = \frac{U}{R} = I_0$,电流大小不变,无法使电流表示数变大,A错误。
3. 分析选项B:
闭合S₁后,R₁与R₂并联,电流表测干路总电流。向右滑动滑片P,R₂接入电路的阻值变大,由于电源电压和R₁的阻值都不变,因此通过R₁的电流$I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{U}{R} = I_0$;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此干路总电流$I_B = I_1 + I_2$,其中$I_2$是通过R₂的电流,$I_2$始终大于0,因此$I_B > I_1 = I_0$,电流表示数一定变大,B正确。
4. 分析选项C:
闭合S₁后两电阻并联,若减小电源电压,新的电源电压$U' < U$,干路电流$I_C = \frac{U'}{R_1} + \frac{U'}{R_2'}$,$R_2' ≥ R$,存在$I_C < I_0$的情况(例如$U'=\frac{U}{2}$,$R_2'=2R$,此时$I_C = \frac{U}{2R} + \frac{U}{4R} = \frac{3U}{4R} < \frac{U}{R} = I_0$),因此电流不一定变大,C错误。
5. 分析选项D:
该操作下S₂始终闭合,S₁断开,电路为R₂的简单电路,向右滑动滑片P时R₂接入阻值变大,同时电源电压增大,由$I=\frac{U}{R}$可知,两个变量同时变化,无法确定电流的变化趋势,存在电流变小的可能(例如U=2V,R=1Ω,$I_0=2A$;增大电源电压到3V,R₂接入阻值变为2Ω,此时电流为1.5A<2A),因此电流不一定变大,D错误。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律,并联电路电流规律,动态电路分析
【点评】
本题属于动态电路的中档题型,核心考点是结合欧姆定律判断多变量变化下的电流变化,解题的关键是先锚定初始电流的大小,注意题目要求“一定使电流变大”,只要能举出反例就可以排除错误选项,部分同学容易误判B选项,忽略并联后R₁支路的电流已经等于初始电流,额外的R₂支路电流必然让总电流大于初始值。
【难度系数】
0.6
14. 如图所示的电路中,电源始终提供大小恒定的电流,$R_0$ 为定值电阻,调节滑动变阻器 $R$ 接入电路的阻值,将电流表、电压表的示数依次记录在下表中,下列说法正确的是 (

A.实验过程中 $R$ 接入电路的阻值逐渐增大
B.实验过程中 $R_0$ 两端的电压不变
C.定值电阻 $R_0$ 的阻值为 $20\ \Omega$
D.电源提供的大小恒定的电流为 $1.5\ \mathrm{A}$
D
)A.实验过程中 $R$ 接入电路的阻值逐渐增大
B.实验过程中 $R_0$ 两端的电压不变
C.定值电阻 $R_0$ 的阻值为 $20\ \Omega$
D.电源提供的大小恒定的电流为 $1.5\ \mathrm{A}$
答案
14. D 解析:由题图可知,$R$与$R_0$并联,电流表测通过$R$的电流,电压表测电源电压,由题表数据可知,电流表的示数逐渐增大,电压表的示数逐渐减小,根据$R=\frac{U}{I}$可知,$R$接入电路的阻值逐渐减小,A错误;实验过程中$R_0$两端的电压逐渐减小,B错误;因电源始终提供大小恒定的电流,则由题表数据可得,$I_\mathrm{总}=0.6\ \mathrm{A}+\frac{9\ \mathrm{V}}{R_0}$ ①,$I_\mathrm{总}=0.7\ \mathrm{A}+\frac{8\ \mathrm{V}}{R_0}$ ②,联立①②,解得$R_0=10\ \Omega$,$I_\mathrm{总}=1.5\ \mathrm{A}$,C错误,D正确.
解析
【分析】
首先第一步先识别电路结构:由电路图可知滑动变阻器R和定值电阻R₀是并联关系,电流表测量流过R的支路电流,电压表测量并联电路两端的电压。题目明确电源是恒流源,也就是干路的总电流始终保持恒定,这和我们平时常见的电压恒定的电源不同,是解题的核心条件。接下来我们逐个推导选项:首先结合表格给出的电流表、电压表的示数变化,根据欧姆定律R=U/I就能算出滑动变阻器接入的阻值变化,判断A选项;并联电路各支路电压相等,等于电压表的示数,直接就能知道R₀两端电压的变化,判断B选项;接下来利用干路总电流恒定的特点:干路总电流等于R支路的电流加上R₀支路的电流,R₀支路的电流可以用U/R₀计算,选取表格中两组不同的U、I数据列两个关于总电流和R₀的方程,联立求解就能得到R₀的阻值和电源的恒定总电流,进而判断C、D选项的对错。
【解析】
解:由电路图可知,R与R₀并联,电流表测通过R的支路电流,电压表测并联电路两端的电压。
1. 判断选项A:由表格数据可知,电流表示数逐渐增大,电压表示数逐渐减小,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可知R接入电路的阻值逐渐减小,因此A错误。
2. 判断选项B:并联电路各支路两端电压相等,等于电压表的示数,因此R₀两端的电压随电压表示数减小而逐渐减小,B错误。
3. 联立方程求解参数:已知电源提供的总电流恒定,干路总电流等于两支路电流之和,即$I_{\mathrm{总}}=I_R + \frac{U}{R_0}$。
选取表格两组数据代入可得:
$I_{\mathrm{总}}=0.6\ \mathrm{A}+\frac{9\ \mathrm{V}}{R_0}$ ①
$I_{\mathrm{总}}=0.7\ \mathrm{A}+\frac{8\ \mathrm{V}}{R_0}$ ②
联立①②,两式相减得$0 = 0.1\mathrm{A} - \frac{1\ \mathrm{V}}{R_0}$,解得$R_0=10\ \Omega$,再代入①式得$I_{\mathrm{总}}=1.5\ \mathrm{A}$。
因此C选项$R_0=20\ \Omega$的结论错误,D选项电源恒定电流为1.5A的结论正确。
【答案】D
【知识点】并联电路规律,欧姆定律
【点评】本题的易错点是学生受常规恒压电源的思维定式影响,容易误以为电源电压恒定,忽略题目给出的“电源始终提供大小恒定的电流”这一核心条件,解题时要先明确电源类型,利用干路总电流恒定的特点列方程求解,重点考察对并联电路电流规律和欧姆定律的灵活运用。
【难度系数】0.4
首先第一步先识别电路结构:由电路图可知滑动变阻器R和定值电阻R₀是并联关系,电流表测量流过R的支路电流,电压表测量并联电路两端的电压。题目明确电源是恒流源,也就是干路的总电流始终保持恒定,这和我们平时常见的电压恒定的电源不同,是解题的核心条件。接下来我们逐个推导选项:首先结合表格给出的电流表、电压表的示数变化,根据欧姆定律R=U/I就能算出滑动变阻器接入的阻值变化,判断A选项;并联电路各支路电压相等,等于电压表的示数,直接就能知道R₀两端电压的变化,判断B选项;接下来利用干路总电流恒定的特点:干路总电流等于R支路的电流加上R₀支路的电流,R₀支路的电流可以用U/R₀计算,选取表格中两组不同的U、I数据列两个关于总电流和R₀的方程,联立求解就能得到R₀的阻值和电源的恒定总电流,进而判断C、D选项的对错。
【解析】
解:由电路图可知,R与R₀并联,电流表测通过R的支路电流,电压表测并联电路两端的电压。
1. 判断选项A:由表格数据可知,电流表示数逐渐增大,电压表示数逐渐减小,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,可知R接入电路的阻值逐渐减小,因此A错误。
2. 判断选项B:并联电路各支路两端电压相等,等于电压表的示数,因此R₀两端的电压随电压表示数减小而逐渐减小,B错误。
3. 联立方程求解参数:已知电源提供的总电流恒定,干路总电流等于两支路电流之和,即$I_{\mathrm{总}}=I_R + \frac{U}{R_0}$。
选取表格两组数据代入可得:
$I_{\mathrm{总}}=0.6\ \mathrm{A}+\frac{9\ \mathrm{V}}{R_0}$ ①
$I_{\mathrm{总}}=0.7\ \mathrm{A}+\frac{8\ \mathrm{V}}{R_0}$ ②
联立①②,两式相减得$0 = 0.1\mathrm{A} - \frac{1\ \mathrm{V}}{R_0}$,解得$R_0=10\ \Omega$,再代入①式得$I_{\mathrm{总}}=1.5\ \mathrm{A}$。
因此C选项$R_0=20\ \Omega$的结论错误,D选项电源恒定电流为1.5A的结论正确。
【答案】D
【知识点】并联电路规律,欧姆定律
【点评】本题的易错点是学生受常规恒压电源的思维定式影响,容易误以为电源电压恒定,忽略题目给出的“电源始终提供大小恒定的电流”这一核心条件,解题时要先明确电源类型,利用干路总电流恒定的特点列方程求解,重点考察对并联电路电流规律和欧姆定律的灵活运用。
【难度系数】0.4
15. (2025·福建)光照强度会影响花卉生长.如图甲所示为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,$R_0$ 为阻值可调的电阻箱,$R$ 为光敏电阻,其阻值随光照强度变化的关系图像如图乙所示. 当电流表示数大于某一值 $I_0$ 时触发报警,此时的光照强度为警戒光照强度. 闭合开关 S,下列说法正确的是(

A.$R$ 的阻值随光照强度的增大而增大
B.增大 $R_0$ 的阻值,可增大警戒光照强度
C.$R_0$ 的阻值一定时,光照强度越大,通过 $R_0$ 的电流越大
D.$R_0$ 的阻值一定时,光照强度越大,电流表示数越小
B
)A.$R$ 的阻值随光照强度的增大而增大
B.增大 $R_0$ 的阻值,可增大警戒光照强度
C.$R_0$ 的阻值一定时,光照强度越大,通过 $R_0$ 的电流越大
D.$R_0$ 的阻值一定时,光照强度越大,电流表示数越小
答案
15. B 解析:由题图乙可知,$R$的阻值随光照强度的增大而减小,A错误;由题图甲可知,光敏电阻$R$和电阻箱$R_0$并联,电流表测干路电流,由题意可知,当电流表示数大于某一值$I_0$时触发报警,若增大$R_0$的阻值,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过$R_0$的电流减小,则通过光敏电阻的电流增大,由欧姆定律可知,光敏电阻的阻值减小,则可增大警戒光照强度,B正确;$R_0$的阻值一定时,根据并联电路的电压特点可知,$R_0$两端的电压不变,等于电源电压,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过$R_0$的电流不变,C错误;$R_0$的阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,由$I=\frac{U}{R}$可知,通过光敏电阻的电流越大,则电流表示数越大,D错误.
解析
【分析】
解题时首先要先明确电路结构:观察图甲可知光敏电阻R和电阻箱R0是并联关系,电流表测量干路总电流;再结合图乙的图像趋势,先判断光敏电阻阻值随光照强度的变化规律。之后结合并联电路的电压、电流特点和欧姆定律逐个验证选项:首先直接从乙图的变化趋势排除A选项;分析B选项时抓住触发报警的临界条件是干路电流等于I0,调整R0阻值后推导对应光敏电阻的阻值变化,再映射到光照强度的变化即可判断正误;分析C、D选项时利用并联支路互不影响的特点,R0两端电压始终等于电源电压,因此R0的电流是定值,再推导光敏电阻支路电流随光照的变化,就能得到干路电流的变化,完成判断。
【解析】
1. 判断选项A:由图乙的变化趋势可知,光照强度增大时,光敏电阻R的阻值逐渐减小,因此R的阻值随光照强度的增大而减小,A错误。
2. 明确电路规律:图甲中R与R0并联,电流表测干路总电流,电源电压恒定,因此两个支路两端的电压都等于电源电压U。
3. 判断选项B:触发报警的临界条件是干路电流等于设定值I0,满足$I_0=I_R+I_{R0}$。若增大R0的阻值,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过R0的电流$I_{R0}=\frac{U}{R_0}$会减小;要让干路总电流仍达到I0,就需要通过光敏电阻的电流$I_R$增大,由$I_R=\frac{U}{R}$可知此时光敏电阻的阻值R需要更小,结合图乙可知R越小对应的光照强度越大,因此增大R0的阻值可增大警戒光照强度,B正确。
4. 判断选项C:当R0的阻值一定时,R0两端电压始终等于电源电压U,由$I_{R0}=\frac{U}{R_0}$可知,通过R0的电流是恒定值,不会随光照强度变化,C错误。
5. 判断选项D:R0阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻R的阻值越小,由$I_R=\frac{U}{R}$可知通过R的电流越大,而R0支路电流不变,因此干路总电流(电流表示数)越大,D错误。
【答案】B
【知识点】并联电路规律,欧姆定律,光敏电阻特性
【点评】本题结合光照报警的实际应用场景,考查动态电路的分析能力,易错点是容易忽略并联支路互不影响的特点,误判R0的电流随光照强度变化。解题时先明确并联电路各支路电压等于电源电压的核心规律,就能快速理清各物理量的变化逻辑。
【难度系数】0.6
解题时首先要先明确电路结构:观察图甲可知光敏电阻R和电阻箱R0是并联关系,电流表测量干路总电流;再结合图乙的图像趋势,先判断光敏电阻阻值随光照强度的变化规律。之后结合并联电路的电压、电流特点和欧姆定律逐个验证选项:首先直接从乙图的变化趋势排除A选项;分析B选项时抓住触发报警的临界条件是干路电流等于I0,调整R0阻值后推导对应光敏电阻的阻值变化,再映射到光照强度的变化即可判断正误;分析C、D选项时利用并联支路互不影响的特点,R0两端电压始终等于电源电压,因此R0的电流是定值,再推导光敏电阻支路电流随光照的变化,就能得到干路电流的变化,完成判断。
【解析】
1. 判断选项A:由图乙的变化趋势可知,光照强度增大时,光敏电阻R的阻值逐渐减小,因此R的阻值随光照强度的增大而减小,A错误。
2. 明确电路规律:图甲中R与R0并联,电流表测干路总电流,电源电压恒定,因此两个支路两端的电压都等于电源电压U。
3. 判断选项B:触发报警的临界条件是干路电流等于设定值I0,满足$I_0=I_R+I_{R0}$。若增大R0的阻值,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,通过R0的电流$I_{R0}=\frac{U}{R_0}$会减小;要让干路总电流仍达到I0,就需要通过光敏电阻的电流$I_R$增大,由$I_R=\frac{U}{R}$可知此时光敏电阻的阻值R需要更小,结合图乙可知R越小对应的光照强度越大,因此增大R0的阻值可增大警戒光照强度,B正确。
4. 判断选项C:当R0的阻值一定时,R0两端电压始终等于电源电压U,由$I_{R0}=\frac{U}{R_0}$可知,通过R0的电流是恒定值,不会随光照强度变化,C错误。
5. 判断选项D:R0阻值一定时,光照强度越大,光敏电阻R的阻值越小,由$I_R=\frac{U}{R}$可知通过R的电流越大,而R0支路电流不变,因此干路总电流(电流表示数)越大,D错误。
【答案】B
【知识点】并联电路规律,欧姆定律,光敏电阻特性
【点评】本题结合光照报警的实际应用场景,考查动态电路的分析能力,易错点是容易忽略并联支路互不影响的特点,误判R0的电流随光照强度变化。解题时先明确并联电路各支路电压等于电源电压的核心规律,就能快速理清各物理量的变化逻辑。
【难度系数】0.6
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