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7. 图17-4-22为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的$I-U$图像，从图中可知(
A.$R_1 ＞ R_2$
B.$R_1$、$R_2$串联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅱ内
C.$R_1$、$R_2$并联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅲ内
D.$R_1$、$R_2$并联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅰ内
D
)。A.$R_1 ＞ R_2$
B.$R_1$、$R_2$串联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅱ内
C.$R_1$、$R_2$并联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅲ内
D.$R_1$、$R_2$并联后，总电阻$I-U$图线在区域Ⅰ内
答案
D 【解析】由欧姆定律可知,当两电阻器电流相同时,电阻越大电压越大,所以$R_1 ＜ R_2$,故选项A错误。$R_1$、$R_2$串联后,总电阻变大,总电阻$I-U$图线在区域Ⅲ内,故选项B错误。$R_1$、$R_2$并联后,总电阻变小,总电阻$I-U$图线在区域Ⅰ内,故选项C错误,选项D正确。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合欧姆定律和串并联电阻的特点分析I-U图像：首先，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，I-U图像中图线的斜率$k=\frac{I}{U}=\frac{1}{R}$，斜率越大，电阻越小，可先判断$R_1$和$R_2$的大小；其次，串联总电阻大于任意分电阻，并联总电阻小于任意分电阻，结合斜率与电阻的关系，判断串并联后总电阻的I-U图线所在区域。
【解析】
1. 判断$R_1$和$R_2$的大小：根据$R=\frac{U}{I}$，当电压$U$相同时，电流$I$越大，电阻$R$越小。从图中可知，相同电压下，$R_1$对应的电流大于$R_2$对应的电流，因此$R_1 ＜ R_2$，故选项A错误。
2. 分析串联后的总电阻：串联总电阻$R_{串}=R_1+R_2$，其阻值比$R_1$、$R_2$都大，相同电压下，串联总电阻的电流比$R_1$、$R_2$的电流都小，对应图线斜率更小，应在区域Ⅲ，故选项B错误。
3. 分析并联后的总电阻：并联总电阻$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，其阻值比$R_1$、$R_2$都小，相同电压下，并联总电阻的电流比$R_1$、$R_2$的电流都大，对应图线斜率更大，应在区域Ⅰ，故选项C错误，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串并联电阻
【点评】
本题结合I-U图像考查电阻的判断及串并联总电阻的特点，核心是理解I-U图像斜率与电阻的关系，需熟练运用欧姆定律和串并联电阻规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需结合欧姆定律和串并联电阻的特点分析I-U图像：首先，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，I-U图像中图线的斜率$k=\frac{I}{U}=\frac{1}{R}$，斜率越大，电阻越小，可先判断$R_1$和$R_2$的大小；其次，串联总电阻大于任意分电阻，并联总电阻小于任意分电阻，结合斜率与电阻的关系，判断串并联后总电阻的I-U图线所在区域。
【解析】
1. 判断$R_1$和$R_2$的大小：根据$R=\frac{U}{I}$，当电压$U$相同时，电流$I$越大，电阻$R$越小。从图中可知，相同电压下，$R_1$对应的电流大于$R_2$对应的电流，因此$R_1 ＜ R_2$，故选项A错误。
2. 分析串联后的总电阻：串联总电阻$R_{串}=R_1+R_2$，其阻值比$R_1$、$R_2$都大，相同电压下，串联总电阻的电流比$R_1$、$R_2$的电流都小，对应图线斜率更小，应在区域Ⅲ，故选项B错误。
3. 分析并联后的总电阻：并联总电阻$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}$，其阻值比$R_1$、$R_2$都小，相同电压下，并联总电阻的电流比$R_1$、$R_2$的电流都大，对应图线斜率更大，应在区域Ⅰ，故选项C错误，选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
I-U图像、欧姆定律、串并联电阻
【点评】
本题结合I-U图像考查电阻的判断及串并联总电阻的特点，核心是理解I-U图像斜率与电阻的关系，需熟练运用欧姆定律和串并联电阻规律，属于中等难度的基础题。
【难度系数】
0.5
8.(2023,齐齐哈尔)如图17-4-23所示,电源电压恒定,先只闭合开关S₁,两电表均有示数;再断开S₁,同时闭合S₂和S₃,此过程中(
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
C
)。A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
答案
C 【解析】只闭合开关$S_1$,两电阻器串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;再断开$S_1$,同时闭合$S_2$和$S_3$,两电阻器并联,电压表测电源电压,电流表测$R_1$中的电流,所以电压表示数不变,电流表示数变大,选项A、B错误。电压表示数与电流表示数乘积变大,电压表示数与电流表示数比值变小,故选项C正确,选项D错误。
解析
【分析】
要解决此题，需分两种开关状态分析电路：①只闭合S₁时，判断R₁与R₂的连接方式，明确电压表、电流表的测量对象；②断开S₁、闭合S₂和S₃时，再次判断电路连接方式和电表测量对象，再对比各物理量的变化，结合选项逐一判断。
【解析】
1. 只闭合开关S₁时：R₁与R₂串联，电压表并联在电源两端，测电源电压U；电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律，此时电流I₁ = U/(R₁+R₂)。
2. 断开S₁，同时闭合S₂和S₃时：R₁与R₂并联，电压表仍并联在电源两端，测电源电压，故电压表示数不变；电流表测R₁支路的电流，并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₁的电流I₂ = U/R₁，显然I₂ ＞ I₁，即电流表示数变大。
3. 分析选项：
A：电压表示数变大、电流表示数变小，错误；
B：电压表示数变小、电流表示数不变，错误；
C：电压表示数不变，电流表示数变大，故两者乘积（U×I）变大，正确；
D：电压表示数与电流表示数的比值，原来为R₁+R₂，现在为R₁，比值变小，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】
本题考查电路动态分析，核心是准确判断不同开关状态下的电路连接方式和电表测量对象，结合串并联电路特点与欧姆定律分析物理量变化，需学生掌握基础电路知识，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需分两种开关状态分析电路：①只闭合S₁时，判断R₁与R₂的连接方式，明确电压表、电流表的测量对象；②断开S₁、闭合S₂和S₃时，再次判断电路连接方式和电表测量对象，再对比各物理量的变化，结合选项逐一判断。
【解析】
1. 只闭合开关S₁时：R₁与R₂串联，电压表并联在电源两端，测电源电压U；电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律，此时电流I₁ = U/(R₁+R₂)。
2. 断开S₁，同时闭合S₂和S₃时：R₁与R₂并联，电压表仍并联在电源两端，测电源电压，故电压表示数不变；电流表测R₁支路的电流，并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₁的电流I₂ = U/R₁，显然I₂ ＞ I₁，即电流表示数变大。
3. 分析选项：
A：电压表示数变大、电流表示数变小，错误；
B：电压表示数变小、电流表示数不变，错误；
C：电压表示数不变，电流表示数变大，故两者乘积（U×I）变大，正确；
D：电压表示数与电流表示数的比值，原来为R₁+R₂，现在为R₁，比值变小，错误。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、并联电路、欧姆定律
【点评】
本题考查电路动态分析，核心是准确判断不同开关状态下的电路连接方式和电表测量对象，结合串并联电路特点与欧姆定律分析物理量变化，需学生掌握基础电路知识，属于中等难度的电路应用题。
【难度系数】
0.5
9.(2024,呼和浩特)图17-4-24甲所示的是$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两个灯泡的$I-U$图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图17-4-24乙所示),此时电流表的示数为0.3 A,求此时两灯泡的电阻。
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图17-4-24丙所示),求此时电流表的示数。
(1)若两灯泡串联在电路中(如图17-4-24乙所示),此时电流表的示数为0.3 A,求此时两灯泡的电阻。
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图17-4-24丙所示),求此时电流表的示数。
答案
(1)6 Ω,14 Ω;(2)0.85 A。
【解析】(1)两灯串联,电流相等,都是0.3 A,由题图甲可知,$\mathrm{L}_1$两端电压是1.8 V,$\mathrm{L}_1$的阻值$R_1 = \frac{U_1}{I} = \frac{1.8\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} =6\ \Omega$;由题图甲可知,$\mathrm{L}_2$两端电压是4.2 V,$\mathrm{L}_2$的阻值$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{4.2\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} =14\ \Omega$;电源电压$U=U_1 +U_2 =1.8\ \mathrm{V} +4.2\ \mathrm{V} =6\ \mathrm{V}$。(2)并联时,两灯泡电压都等于电源电压6 V,由题图甲可知,通过$\mathrm{L}_1$的电流为0.5 A,通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.35 A,电流表测干路电流,示数为$I' = I_1 + I_2 = 0.5\ \mathrm{A} + 0.35\ \mathrm{A} = 0.85\ \mathrm{A}$。
【解析】(1)两灯串联,电流相等,都是0.3 A,由题图甲可知,$\mathrm{L}_1$两端电压是1.8 V,$\mathrm{L}_1$的阻值$R_1 = \frac{U_1}{I} = \frac{1.8\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} =6\ \Omega$;由题图甲可知,$\mathrm{L}_2$两端电压是4.2 V,$\mathrm{L}_2$的阻值$R_2 = \frac{U_2}{I} = \frac{4.2\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} =14\ \Omega$;电源电压$U=U_1 +U_2 =1.8\ \mathrm{V} +4.2\ \mathrm{V} =6\ \mathrm{V}$。(2)并联时,两灯泡电压都等于电源电压6 V,由题图甲可知,通过$\mathrm{L}_1$的电流为0.5 A,通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.35 A,电流表测干路电流,示数为$I' = I_1 + I_2 = 0.5\ \mathrm{A} + 0.35\ \mathrm{A} = 0.85\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】
首先明确串联电路电流处处相等，并联电路各支路电压相等且等于电源电压。问题(1)中，两灯串联时电流为0.3A，需从甲图I-U图像找到对应电流下两灯的电压，结合欧姆定律计算电阻；问题(2)先由第一问求出电源电压，并联时两灯电压等于电源电压，再从图像找到对应电压下两灯的电流，干路电流为两支路电流之和，即可求出电流表示数。
【解析】
(1) 两灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，得通过L₁、L₂的电流均为I=0.3A。从图甲中，当I=0.3A时，L₁两端电压U₁=1.8V，L₂两端电压U₂=4.2V。根据欧姆定律R=U/I：
L₁的电阻R₁=U₁/I=1.8V/0.3A=6Ω；
L₂的电阻R₂=U₂/I=4.2V/0.3A=14Ω；
此时电源电压U=U₁+U₂=1.8V+4.2V=6V。
(2) 两灯泡并联，根据并联电路电压相等，得两灯两端电压均等于电源电压U=6V。从图甲中，当U=6V时，通过L₁的电流I₁=0.5A，通过L₂的电流I₂=0.35A。电流表测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和：
电流表示数I'=I₁+I₂=0.5A+0.35A=0.85A。
【答案】
(1) L₁的电阻为6Ω，L₂的电阻为14Ω；(2) 电流表的示数为0.85A。
【知识点】
欧姆定律；串并联电路特点；I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律与欧姆定律的应用，关键是从图像中提取对应电流、电压信息，需掌握串并联电路的电流、电压特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确串联电路电流处处相等，并联电路各支路电压相等且等于电源电压。问题(1)中，两灯串联时电流为0.3A，需从甲图I-U图像找到对应电流下两灯的电压，结合欧姆定律计算电阻；问题(2)先由第一问求出电源电压，并联时两灯电压等于电源电压，再从图像找到对应电压下两灯的电流，干路电流为两支路电流之和，即可求出电流表示数。
【解析】
(1) 两灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，得通过L₁、L₂的电流均为I=0.3A。从图甲中，当I=0.3A时，L₁两端电压U₁=1.8V，L₂两端电压U₂=4.2V。根据欧姆定律R=U/I：
L₁的电阻R₁=U₁/I=1.8V/0.3A=6Ω；
L₂的电阻R₂=U₂/I=4.2V/0.3A=14Ω；
此时电源电压U=U₁+U₂=1.8V+4.2V=6V。
(2) 两灯泡并联，根据并联电路电压相等，得两灯两端电压均等于电源电压U=6V。从图甲中，当U=6V时，通过L₁的电流I₁=0.5A，通过L₂的电流I₂=0.35A。电流表测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和：
电流表示数I'=I₁+I₂=0.5A+0.35A=0.85A。
【答案】
(1) L₁的电阻为6Ω，L₂的电阻为14Ω；(2) 电流表的示数为0.85A。
【知识点】
欧姆定律；串并联电路特点；I-U图像应用
【点评】
本题结合I-U图像考查串并联电路规律与欧姆定律的应用，关键是从图像中提取对应电流、电压信息，需掌握串并联电路的电流、电压特点，难度适中。
【难度系数】
0.6
