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13. 如图17-2-4所示，电源两端电压U保持不变，两定值电阻$R_1 = 6\ \Omega$，$R_2 = 18\ \Omega$。当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求：
(1)电流表的示数$I$；
(2)电源两端的电压$U$。
(1)电流表的示数$I$；
(2)电源两端的电压$U$。
答案
13. $0.5\ \mathrm{A};12\ \mathrm{V}$。
【解析】(1)两定值电阻串联,电压表测定值电阻$R_1$的电压,则通过定值电阻$R_1$的电流 $I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,串联电路的电流处处相等,所以电流表的示数为0.5 A。(2)定值电阻$R_2$的电压 $U_2=I · R_2=0.5\ \mathrm{A} × 18\ \Omega=9\ \mathrm{V}$,电源电压 $U=U_1+U_2=3\ \mathrm{V}+9\ \mathrm{V}=12\ \mathrm{V}$。
【解析】(1)两定值电阻串联,电压表测定值电阻$R_1$的电压,则通过定值电阻$R_1$的电流 $I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$,串联电路的电流处处相等,所以电流表的示数为0.5 A。(2)定值电阻$R_2$的电压 $U_2=I · R_2=0.5\ \mathrm{A} × 18\ \Omega=9\ \mathrm{V}$,电源电压 $U=U_1+U_2=3\ \mathrm{V}+9\ \mathrm{V}=12\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
首先分析电路结构：R₁与R₂串联，电压表并联在R₁两端测量其电压，电流表测量串联电路的电流。解题时，先利用欧姆定律和已知的R₁的电压、电阻求出电路电流（即电流表示数），再根据串联电路电流特点和欧姆定律算出R₂两端的电压，最后依据串联电路总电压等于各部分电压之和，计算电源电压。
【解析】
(1) 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电路中的电流：
$ I = \frac{U_1}{R_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A} $。
因为串联电路中电流处处相等，所以电流表的示数为0.5 A。
(2) 串联电路中，R₂两端的电压：
$ U_2 = I R_2 = 0.5\ \mathrm{A} × 18\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $。
根据串联电路总电压等于各分电压之和，电源两端的电压：
$ U = U_1 + U_2 = 3\ \mathrm{V} + 9\ \mathrm{V} = 12\ \mathrm{V} $。
【答案】
电流表的示数为0.5 A，电源两端的电压为12 V。
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题是初中物理电路部分的基础计算题，考查串联电路电流、电压特点及欧姆定律的应用，解题步骤清晰，难度较低，是电路知识的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
首先分析电路结构：R₁与R₂串联，电压表并联在R₁两端测量其电压，电流表测量串联电路的电流。解题时，先利用欧姆定律和已知的R₁的电压、电阻求出电路电流（即电流表示数），再根据串联电路电流特点和欧姆定律算出R₂两端的电压，最后依据串联电路总电压等于各部分电压之和，计算电源电压。
【解析】
(1) 由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₁两端的电压，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，可得电路中的电流：
$ I = \frac{U_1}{R_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{6\ \Omega} = 0.5\ \mathrm{A} $。
因为串联电路中电流处处相等，所以电流表的示数为0.5 A。
(2) 串联电路中，R₂两端的电压：
$ U_2 = I R_2 = 0.5\ \mathrm{A} × 18\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $。
根据串联电路总电压等于各分电压之和，电源两端的电压：
$ U = U_1 + U_2 = 3\ \mathrm{V} + 9\ \mathrm{V} = 12\ \mathrm{V} $。
【答案】
电流表的示数为0.5 A，电源两端的电压为12 V。
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题是初中物理电路部分的基础计算题，考查串联电路电流、电压特点及欧姆定律的应用，解题步骤清晰，难度较低，是电路知识的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
14. 如图17-2-5所示的电路，电源电压保持不变，已知$R_1=20\ \Omega$和$R_2=30\ \Omega$，只闭合开关$S_1$时，电流表的示数为0.3 A。求：
(1)电源电压；
(2)$S_1$、$S_2$均闭合时，电流表的示数。
图17-2-5
(1)电源电压；
(2)$S_1$、$S_2$均闭合时，电流表的示数。
图17-2-5
答案
14. $6\ \mathrm{V};0.5\ \mathrm{A}$。
【解析】(1)只闭合开关$S_1$时,只有定值电阻$R_1$接入电路,其两端的电压 $U_1=I_1 R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,即为电源电压。(2)两开关均闭合时,两定值电阻并联,电压相等,电流表测量干路电流,此时定值电阻$R_2$的电流 $I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流 $I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$。所以电流表示数是0.5 A。
【解析】(1)只闭合开关$S_1$时,只有定值电阻$R_1$接入电路,其两端的电压 $U_1=I_1 R_1=0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=6\ \mathrm{V}$,即为电源电压。(2)两开关均闭合时,两定值电阻并联,电压相等,电流表测量干路电流,此时定值电阻$R_2$的电流 $I_2=\frac{U}{R_2}=\frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,干路电流 $I=I_1+I_2=0.3\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.5\ \mathrm{A}$。所以电流表示数是0.5 A。
解析
【分析】
首先分析不同开关状态下的电路结构：只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；S₁、S₂均闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，需结合并联电路的电压、电流规律，分别计算两支路电流后求和得到干路电流，即电流表的示数。
【解析】
(1) 只闭合开关S₁时，只有R₁接入电路，电流表测通过R₁的电流I₁=0.3 A。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，电源电压等于R₁两端的电压：
$ U = U_1 = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $；
(2) S₁、S₂均闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₂的电流：
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $；
根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：
$ I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.2\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
电源电压为6 V；S₁、S₂均闭合时电流表的示数为0.5 A。
【知识点】
欧姆定律；并联电路电流规律；并联电路电压特点
【点评】
本题为基础电路计算题，核心考查欧姆定律和并联电路的基本规律，解题关键是准确判断开关控制的电路连接方式，属于初中物理电学的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
首先分析不同开关状态下的电路结构：只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，电流表测R₁的电流，可通过欧姆定律计算电源电压；S₁、S₂均闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流，需结合并联电路的电压、电流规律，分别计算两支路电流后求和得到干路电流，即电流表的示数。
【解析】
(1) 只闭合开关S₁时，只有R₁接入电路，电流表测通过R₁的电流I₁=0.3 A。根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $，电源电压等于R₁两端的电压：
$ U = U_1 = I_1 R_1 = 0.3\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $；
(2) S₁、S₂均闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压，因此通过R₂的电流：
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $；
根据并联电路电流规律，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数：
$ I = I_1 + I_2 = 0.3\ \mathrm{A} + 0.2\ \mathrm{A} = 0.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
电源电压为6 V；S₁、S₂均闭合时电流表的示数为0.5 A。
【知识点】
欧姆定律；并联电路电流规律；并联电路电压特点
【点评】
本题为基础电路计算题，核心考查欧姆定律和并联电路的基本规律，解题关键是准确判断开关控制的电路连接方式，属于初中物理电学的常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
1. 灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联在电路中，加在它们两端的总电压为12 V，$\mathrm{L}_1$的电阻是8 $\Omega$，$\mathrm{L}_2$两端的电压是4 V，则$\mathrm{L}_1$的电流是
1 A
。答案
1. 1 A
【解析】两灯串联,电流相同,两灯的电压之和等于总电压,所以$\mathrm{L}_1$两端电压 $U_1=12\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,通过$\mathrm{L}_1$的电流 $I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$。
【解析】两灯串联,电流相同,两灯的电压之和等于总电压,所以$\mathrm{L}_1$两端电压 $U_1=12\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$,通过$\mathrm{L}_1$的电流 $I=\frac{U_1}{R_1}=\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】首先回忆串联电路的特点：电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和。本题要求$\mathrm{L}_1$的电流，需先利用总电压和$\mathrm{L}_2$的电压求出$\mathrm{L}_1$两端的电压，再结合欧姆定律计算电流，最后根据串联电路电流规律确定$\mathrm{L}_1$的电流。
【解析】因为$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联，根据串联电路电压规律，总电压等于各部分电压之和，所以$\mathrm{L}_1$两端的电压：$U_1 = U_{\mathrm{总}} - U_2 = 12\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 8\ \mathrm{V}$。再根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得通过$\mathrm{L}_1$的电流：$I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} = 1\ \mathrm{A}$。由于串联电路电流处处相等，故$\mathrm{L}_1$的电流为$1\ \mathrm{A}$。
【答案】1 A
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题是串联电路特点与欧姆定律结合的基础应用题，解题思路清晰，步骤明确，主要考查学生对基础电学规律的掌握情况，属于常规基础题。
【难度系数】0.7
【解析】因为$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联，根据串联电路电压规律，总电压等于各部分电压之和，所以$\mathrm{L}_1$两端的电压：$U_1 = U_{\mathrm{总}} - U_2 = 12\ \mathrm{V} - 4\ \mathrm{V} = 8\ \mathrm{V}$。再根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可得通过$\mathrm{L}_1$的电流：$I_1 = \frac{U_1}{R_1} = \frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} = 1\ \mathrm{A}$。由于串联电路电流处处相等，故$\mathrm{L}_1$的电流为$1\ \mathrm{A}$。
【答案】1 A
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题是串联电路特点与欧姆定律结合的基础应用题，解题思路清晰，步骤明确，主要考查学生对基础电学规律的掌握情况，属于常规基础题。
【难度系数】0.7
2. 图17-2-6为甲、乙两个导体的I-U关系图像，由图可知甲的电阻为
5
Ω；若把甲、乙串联后接入电路，电路中的电流为0.2 A，则电源电压为3
V；若把甲、乙并联后接入电路，干路中的电流是0.6 A，则此时的电源电压是2
V。 答案
2. 5 3 2
【解析】在甲图线上任取一点,如 $U_甲=1\ \mathrm{V},I_甲=0.2\ \mathrm{A}$,代入公式算出甲的电阻$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。甲、乙串联后,电路中的电流为0.2 A,从题图中可知电流为0.2 A时,甲的电压是1 V,乙的电压是2 V,电源电压 $U=U_甲+U_乙=1\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。把甲、乙并联后接入电路,两端电压相等,干路中的电流是0.6 A,从题图中找到电压是2 V时,甲的电流是0.4 A,乙的电流是0.2 A,$0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,所以此时的电源电压是2 V。
【解析】在甲图线上任取一点,如 $U_甲=1\ \mathrm{V},I_甲=0.2\ \mathrm{A}$,代入公式算出甲的电阻$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。甲、乙串联后,电路中的电流为0.2 A,从题图中可知电流为0.2 A时,甲的电压是1 V,乙的电压是2 V,电源电压 $U=U_甲+U_乙=1\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。把甲、乙并联后接入电路,两端电压相等,干路中的电流是0.6 A,从题图中找到电压是2 V时,甲的电流是0.4 A,乙的电流是0.2 A,$0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$,所以此时的电源电压是2 V。
解析
【分析】
要解决这道题，需结合I-U图像的特点，运用欧姆定律和串并联电路的规律分析：①计算甲的电阻时，从甲的I-U图像中选取一组对应的电压和电流值，利用欧姆定律公式计算；②甲、乙串联时，电路电流处处相等，找到电流为0.2A时甲、乙各自对应的电压，根据串联电路总电压等于各部分电压之和求电源电压；③甲、乙并联时，各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和，找到干路电流为0.6A时，甲、乙电流之和为0.6A对应的电压，即为电源电压。
【解析】
1. 计算甲的电阻：从甲的I-U图像中选取一点，如$U_甲=1\ \mathrm{V}$时，对应的电流$I_甲=0.2\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得甲的电阻$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 甲、乙串联时：串联电路电流处处相等，当电路电流为0.2A时，从图像可知甲的电压$U_甲'=1\ \mathrm{V}$，乙的电压$U_乙'=2\ \mathrm{V}$，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压$U=U_甲'+U_乙'=1\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。
3. 甲、乙并联时：并联电路各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和。当干路电流为0.6A时，从图像可知，电压为2V时，甲的电流$I_甲'=0.4\ \mathrm{A}$，乙的电流$I_乙'=0.2\ \mathrm{A}$，两者之和$0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$，符合干路电流要求，因此此时电源电压为2V。
【答案】
5；3；2
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串并联电路的特点，解题关键是从图像中准确读取对应电压、电流值，再结合相关规律计算，属于基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合I-U图像的特点，运用欧姆定律和串并联电路的规律分析：①计算甲的电阻时，从甲的I-U图像中选取一组对应的电压和电流值，利用欧姆定律公式计算；②甲、乙串联时，电路电流处处相等，找到电流为0.2A时甲、乙各自对应的电压，根据串联电路总电压等于各部分电压之和求电源电压；③甲、乙并联时，各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和，找到干路电流为0.6A时，甲、乙电流之和为0.6A对应的电压，即为电源电压。
【解析】
1. 计算甲的电阻：从甲的I-U图像中选取一点，如$U_甲=1\ \mathrm{V}$时，对应的电流$I_甲=0.2\ \mathrm{A}$，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，可得甲的电阻$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
2. 甲、乙串联时：串联电路电流处处相等，当电路电流为0.2A时，从图像可知甲的电压$U_甲'=1\ \mathrm{V}$，乙的电压$U_乙'=2\ \mathrm{V}$，根据串联电路总电压等于各部分电压之和，电源电压$U=U_甲'+U_乙'=1\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。
3. 甲、乙并联时：并联电路各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和。当干路电流为0.6A时，从图像可知，电压为2V时，甲的电流$I_甲'=0.4\ \mathrm{A}$，乙的电流$I_乙'=0.2\ \mathrm{A}$，两者之和$0.4\ \mathrm{A}+0.2\ \mathrm{A}=0.6\ \mathrm{A}$，符合干路电流要求，因此此时电源电压为2V。
【答案】
5；3；2
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律和串并联电路的特点，解题关键是从图像中准确读取对应电压、电流值，再结合相关规律计算，属于基础应用题，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 如图17-2-7所示电路，电源电压为3 V，三个电阻的阻值均为3 Ω，闭合开关S，电压表的示数为
3
V，电流表的示数为2
A。答案
3. 3 2
【解析】电路图中三个定值电阻是并联关系,电压表测量电源电压,示数是3 V;电流表测量通过$R_2$、$R_3$的电流之和,$I=2 × \frac{U}{R}=\frac{2 × 3\ \mathrm{V}}{3\ \Omega}=2\ \mathrm{A}$。
【解析】电路图中三个定值电阻是并联关系,电压表测量电源电压,示数是3 V;电流表测量通过$R_2$、$R_3$的电流之和,$I=2 × \frac{U}{R}=\frac{2 × 3\ \mathrm{V}}{3\ \Omega}=2\ \mathrm{A}$。
解析
【分析】要解决此题，首先判断电路连接方式：电流从电源正极流出后分成三条独立路径经过三个电阻，再汇合回到负极，故三个电阻为并联关系；接着确定电表测量对象：电压表并联在电源两端，测电源电压；电流表串联在R₂、R₃的干路，测通过R₂和R₃的总电流；最后利用并联电路规律和欧姆定律计算电表示数即可。
【解析】1. 电压表示数：三个电阻并联，电压表测电源电压，已知电源电压为3V，因此电压表示数为3V。2. 支路电流计算：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，每个电阻的电流$I_2=I_3=\frac{U}{R}=\frac{3V}{3Ω}=1A$。3. 电流表示数：电流表测R₂和R₃的总电流，根据并联电路电流规律，总电流$I=I_2+I_3=1A+1A=2A$。
【答案】3；2
【知识点】并联电路的电压规律、欧姆定律、并联电路的电流规律
【点评】本题是并联电路的基础应用题，核心是判断电路连接方式和电表测量对象，结合欧姆定律即可快速求解，注重对基础知识点的掌握。
【难度系数】0.6
【解析】1. 电压表示数：三个电阻并联，电压表测电源电压，已知电源电压为3V，因此电压表示数为3V。2. 支路电流计算：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，每个电阻的电流$I_2=I_3=\frac{U}{R}=\frac{3V}{3Ω}=1A$。3. 电流表示数：电流表测R₂和R₃的总电流，根据并联电路电流规律，总电流$I=I_2+I_3=1A+1A=2A$。
【答案】3；2
【知识点】并联电路的电压规律、欧姆定律、并联电路的电流规律
【点评】本题是并联电路的基础应用题，核心是判断电路连接方式和电表测量对象，结合欧姆定律即可快速求解，注重对基础知识点的掌握。
【难度系数】0.6
