19 [2025广州校级二模]如图甲所示,电源两端的电压不变,闭合开关S,当变阻器$R_2$的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则关于以下说法,下列选项正确的是 (

① $R_1$的阻值为$10\ \Omega$
② 变阻器$R_2$的最大阻值为$25\ \Omega$
③ 电源电压为$3\ \mathrm{V}$
④ 电压表示数为$2\ \mathrm{V}$时,$R_2$的阻值为$5\ \Omega$
A.只有①③④正确
B.只有①③正确
C.只有①②③正确
D.只有②③④正确
A
)① $R_1$的阻值为$10\ \Omega$
② 变阻器$R_2$的最大阻值为$25\ \Omega$
③ 电源电压为$3\ \mathrm{V}$
④ 电压表示数为$2\ \mathrm{V}$时,$R_2$的阻值为$5\ \Omega$
A.只有①③④正确
B.只有①③正确
C.只有①②③正确
D.只有②③④正确
答案
19.A
【解析】由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_1$两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为$R_1$的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3 V,则电源的电压$U=3\ \mathrm{V}$,此时电路中的电流$I_\mathrm{最大}=0.3\ \mathrm{A}$,由$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_\mathrm{最大}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数$U_1=1\ \mathrm{V}$,电路中的电流$I_\mathrm{最小}=0.1\ \mathrm{A}$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则变阻器$R_2$的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{最小}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,电压表示数为2 V时,根据图乙可知此时电路中的电流为0.2 A,由$I=\frac{U}{R}$可得,电路中的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,$R_2$连入电路的阻值$R_2'=R-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$,综上可知,①③④均正确,故A正确。
【解析】由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表测$R_1$两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为$R_1$的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3 V,则电源的电压$U=3\ \mathrm{V}$,此时电路中的电流$I_\mathrm{最大}=0.3\ \mathrm{A}$,由$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U}{I_\mathrm{最大}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数$U_1=1\ \mathrm{V}$,电路中的电流$I_\mathrm{最小}=0.1\ \mathrm{A}$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,$R_2$两端的电压$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则变阻器$R_2$的最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_\mathrm{最小}}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,电压表示数为2 V时,根据图乙可知此时电路中的电流为0.2 A,由$I=\frac{U}{R}$可得,电路中的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,$R_2$连入电路的阻值$R_2'=R-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$,综上可知,①③④均正确,故A正确。
解析
【分析】
首先明确电路连接:R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压,电流表测电路电流。解题思路:①滑片在a端时,R₂接入电阻为0,电路仅R₁,此时电压表示数等于电源电压,对应图乙最大电压3V、电流0.3A,可计算R₁阻值;②滑片在b端时,R₂接入电阻最大,电流最小,对应图乙电压1V、电流0.1A,结合串联电压规律算出R₂两端电压,进而得R₂最大阻值;③电压表示数为2V时,从图乙找对应电流,结合欧姆定律算出总电阻,减去R₁阻值得此时R₂阻值;最后判断四个说法的正确性。
【解析】
由图甲可知,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。
1. 当滑片位于a端时,变阻器R₂接入电路的电阻为0,电路为R₁的简单电路,电压表测电源两端电压,此时电压表示数最大,由图乙知电源电压$U=3\ \mathrm{V}$,电路最大电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故①正确;
2. 当滑片位于b端时,变阻器R₂接入电阻最大,电路电流最小,电压表的示数最小,由图乙知此时R₁两端电压$U_1=1\ \mathrm{V}$,电路最小电流$I_2=0.1\ \mathrm{A}$。串联电路总电压等于各分电压之和,故R₂两端电压$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则R₂最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,故②错误;
3. 由步骤1可知电源电压为3V,故③正确;
4. 当电压表示数为2V时,由图乙知电路电流$I_3=0.2\ \mathrm{A}$,此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_3}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,串联电路总电阻等于各分电阻之和,故R₂连入的阻值$R_2'=R_{总}-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$,故④正确;
综上,①③④正确,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路规律与I-U图像考查欧姆定律的计算,关键是分析滑片在不同端点时的电路状态,从图像中提取对应电压、电流值,需学生掌握串联电路的电压、电阻规律,难度中等,适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.6
首先明确电路连接:R₁与R₂串联,电压表测R₁两端电压,电流表测电路电流。解题思路:①滑片在a端时,R₂接入电阻为0,电路仅R₁,此时电压表示数等于电源电压,对应图乙最大电压3V、电流0.3A,可计算R₁阻值;②滑片在b端时,R₂接入电阻最大,电流最小,对应图乙电压1V、电流0.1A,结合串联电压规律算出R₂两端电压,进而得R₂最大阻值;③电压表示数为2V时,从图乙找对应电流,结合欧姆定律算出总电阻,减去R₁阻值得此时R₂阻值;最后判断四个说法的正确性。
【解析】
由图甲可知,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。
1. 当滑片位于a端时,变阻器R₂接入电路的电阻为0,电路为R₁的简单电路,电压表测电源两端电压,此时电压表示数最大,由图乙知电源电压$U=3\ \mathrm{V}$,电路最大电流$I_1=0.3\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,得$R_1=\frac{U}{I_1}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$,故①正确;
2. 当滑片位于b端时,变阻器R₂接入电阻最大,电路电流最小,电压表的示数最小,由图乙知此时R₁两端电压$U_1=1\ \mathrm{V}$,电路最小电流$I_2=0.1\ \mathrm{A}$。串联电路总电压等于各分电压之和,故R₂两端电压$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$,则R₂最大阻值$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$,故②错误;
3. 由步骤1可知电源电压为3V,故③正确;
4. 当电压表示数为2V时,由图乙知电路电流$I_3=0.2\ \mathrm{A}$,此时电路总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_3}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=15\ \Omega$,串联电路总电阻等于各分电阻之和,故R₂连入的阻值$R_2'=R_{总}-R_1=15\ \Omega-10\ \Omega=5\ \Omega$,故④正确;
综上,①③④正确,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合串联电路规律与I-U图像考查欧姆定律的计算,关键是分析滑片在不同端点时的电路状态,从图像中提取对应电压、电流值,需学生掌握串联电路的电压、电阻规律,难度中等,适合中等水平学生解答。
【难度系数】
0.6
20 如图所示,AB、CD是长度相同的两条镍铬合金线,AB的横截面积大于CD的横截面积。将它们分别接入电路进行实验,则接AB时电流表的示数

大于
(选填“大于”“小于”或“等于”)接CD时电流表的示数。该实验是为了探究导体的电阻大小与导体横截面积
的关系。答案
20. 大于 横截面积
解析
【分析】
要解决这道题,需结合影响导体电阻的因素和欧姆定律分析:首先明确实验中控制的变量,再判断电阻大小,最后根据电流与电阻的关系确定电流表示数,同时明确实验探究的变量。
【解析】
1. 确定实验变量:AB和CD是长度相同的镍铬合金线,材料相同,仅横截面积不同,因此该实验探究导体电阻与横截面积的关系。
2. 分析电阻大小:在材料、长度、温度相同时,导体横截面积越大,电阻越小,所以AB的电阻小于CD的电阻。
3. 结合欧姆定律:电源电压不变,根据公式$I=\frac{U}{R}$,电阻越小,电路中的电流越大,因此接AB时电流表的示数大于接CD时的示数。
【答案】
大于;横截面积
【知识点】
电阻的影响因素;欧姆定律;控制变量法
【点评】
本题考查影响电阻大小的因素及欧姆定律的应用,核心是控制变量法的运用,属于基础实验题,侧重对实验原理和规律的理解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合影响导体电阻的因素和欧姆定律分析:首先明确实验中控制的变量,再判断电阻大小,最后根据电流与电阻的关系确定电流表示数,同时明确实验探究的变量。
【解析】
1. 确定实验变量:AB和CD是长度相同的镍铬合金线,材料相同,仅横截面积不同,因此该实验探究导体电阻与横截面积的关系。
2. 分析电阻大小:在材料、长度、温度相同时,导体横截面积越大,电阻越小,所以AB的电阻小于CD的电阻。
3. 结合欧姆定律:电源电压不变,根据公式$I=\frac{U}{R}$,电阻越小,电路中的电流越大,因此接AB时电流表的示数大于接CD时的示数。
【答案】
大于;横截面积
【知识点】
电阻的影响因素;欧姆定律;控制变量法
【点评】
本题考查影响电阻大小的因素及欧姆定律的应用,核心是控制变量法的运用,属于基础实验题,侧重对实验原理和规律的理解。
【难度系数】
0.6
21 两只定值电阻,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,电路两端允许加的最大电压为
15
V;把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为1.5
A。答案
21. 15 1.5
解析
【分析】
要解决这道题,需分串联、并联两种场景分析:①串联时,电路电流处处相等,为避免电阻损坏,电路最大电流应取两个电阻允许的最大电流中的较小值,再结合总电阻用欧姆定律计算最大电压;②并联时,各支路电压相等,电路最大电压应取两个电阻允许的最大电压中的较小值,分别计算两支路电流后求和得到干路最大电流。
【解析】
串联情况:
串联电路电流处处相等,为保护两个定值电阻,电路允许的最大电流需取额定电流较小的,即 $ I_{\mathrm{串}} = I_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} $。
总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{甲}} + R_{\mathrm{乙}} = 10\ \Omega + 15\ \Omega = 25\ \Omega $。
根据欧姆定律 $ U = IR $,电路两端允许加的最大电压:
$ U_{\mathrm{串}} = I_{\mathrm{串}} × R_{\mathrm{总}} = 0.6\ \mathrm{A} × 25\ \Omega = 15\ \mathrm{V} $。
并联情况:
先计算两个电阻的额定电压:
甲的额定电压 $ U_{\mathrm{甲}} = I_{\mathrm{甲}} R_{\mathrm{甲}} = 1\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 10\ \mathrm{V} $,
乙的额定电压 $ U_{\mathrm{乙}} = I_{\mathrm{乙}} R_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $。
并联电路各支路电压相等,为保护电阻,电路最大电压取较小值 $ U_{\mathrm{并}} = U_{\mathrm{乙}} = 9\ \mathrm{V} $。
此时甲的电流 $ I_{\mathrm{甲}}' = \frac{U_{\mathrm{并}}}{R_{\mathrm{甲}}} = \frac{9\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.9\ \mathrm{A} $,
乙的电流为额定电流 $ I_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} $,
干路允许的最大电流:
$ I_{\mathrm{干}} = I_{\mathrm{甲}}' + I_{\mathrm{乙}} = 0.9\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
15;1.5
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题为电学基础题型,核心考查串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,关键在于理解“串联取小电流、并联取小电压”的元件保护原则,难度适中,需准确掌握电路规律与公式计算。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分串联、并联两种场景分析:①串联时,电路电流处处相等,为避免电阻损坏,电路最大电流应取两个电阻允许的最大电流中的较小值,再结合总电阻用欧姆定律计算最大电压;②并联时,各支路电压相等,电路最大电压应取两个电阻允许的最大电压中的较小值,分别计算两支路电流后求和得到干路最大电流。
【解析】
串联情况:
串联电路电流处处相等,为保护两个定值电阻,电路允许的最大电流需取额定电流较小的,即 $ I_{\mathrm{串}} = I_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} $。
总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_{\mathrm{甲}} + R_{\mathrm{乙}} = 10\ \Omega + 15\ \Omega = 25\ \Omega $。
根据欧姆定律 $ U = IR $,电路两端允许加的最大电压:
$ U_{\mathrm{串}} = I_{\mathrm{串}} × R_{\mathrm{总}} = 0.6\ \mathrm{A} × 25\ \Omega = 15\ \mathrm{V} $。
并联情况:
先计算两个电阻的额定电压:
甲的额定电压 $ U_{\mathrm{甲}} = I_{\mathrm{甲}} R_{\mathrm{甲}} = 1\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 10\ \mathrm{V} $,
乙的额定电压 $ U_{\mathrm{乙}} = I_{\mathrm{乙}} R_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} × 15\ \Omega = 9\ \mathrm{V} $。
并联电路各支路电压相等,为保护电阻,电路最大电压取较小值 $ U_{\mathrm{并}} = U_{\mathrm{乙}} = 9\ \mathrm{V} $。
此时甲的电流 $ I_{\mathrm{甲}}' = \frac{U_{\mathrm{并}}}{R_{\mathrm{甲}}} = \frac{9\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.9\ \mathrm{A} $,
乙的电流为额定电流 $ I_{\mathrm{乙}} = 0.6\ \mathrm{A} $,
干路允许的最大电流:
$ I_{\mathrm{干}} = I_{\mathrm{甲}}' + I_{\mathrm{乙}} = 0.9\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A} = 1.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
15;1.5
【知识点】
串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题为电学基础题型,核心考查串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用,关键在于理解“串联取小电流、并联取小电压”的元件保护原则,难度适中,需准确掌握电路规律与公式计算。
【难度系数】
0.6
22 [2025汕头校级段考]如图所示的电路,电源电压恒定,开关$S_0$闭合。当开关$S$闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为$3:2$,电压表乙测

$R_2$
两端的电压;当开关$S$断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比为1:3
,此时电阻$R_1$、$R_2$阻值之比为1:2
。答案
22. $R_2$ 1:3 1:2
解析
【分析】
首先分两种开关状态分析电路:①当开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,此时R₁与R₂串联,甲电压表测串联电路的总电压,乙电压表测R₂两端的电压;根据串联电路电压规律,总电压等于各部分电压之和,结合已知的电压比可求出R₁、R₂的电压比,再利用串联电路电压与电阻的关系得到电阻比。②当开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,此时R₁与R₂并联,甲电流表测R₂支路的电流,乙电流表测干路总电流;根据并联电路电压规律,各支路电压相等,结合欧姆定律可求出两支路的电流比,进而得到干路电流与支路电流的比,即两表示数比。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时:
R₁与R₂串联,甲测总电压U,乙测R₂两端电压U₂,已知U甲:U乙=3:2,即U:U₂=3:2,所以R₁两端电压U₁=U-U₂,故U₁:U₂=(3-2):2=1:2。
串联电路中,电压之比等于电阻之比,即R₁:R₂=U₁:U₂=1:2,因此电压表乙测R₂两端的电压。
2. 当开关S断开,甲、乙为电流表时:
R₁与R₂并联,甲测R₂支路电流I₂,乙测干路电流I总。
并联电路各支路电压相等,设电源电压为U,根据欧姆定律I=U/R,得I₁=U/R₁,I₂=U/R₂,所以I₁:I₂=R₂:R₁=2:1(因R₁:R₂=1:2),即I₁=2I₂。
干路电流I总=I₁+I₂=2I₂+I₂=3I₂,故甲、乙两表示数之比I甲:I乙=I₂:I总=I₂:3I₂=1:3。
【答案】
R₂;1:3;1:2
【知识点】
串联电路电压规律;并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】
本题结合开关状态和电表类型的变化,考查串并联电路的判断及欧姆定律的应用,核心是明确不同情况下电表的测量对象,需熟练掌握串并联电路的电压、电流规律,属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
首先分两种开关状态分析电路:①当开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,此时R₁与R₂串联,甲电压表测串联电路的总电压,乙电压表测R₂两端的电压;根据串联电路电压规律,总电压等于各部分电压之和,结合已知的电压比可求出R₁、R₂的电压比,再利用串联电路电压与电阻的关系得到电阻比。②当开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,此时R₁与R₂并联,甲电流表测R₂支路的电流,乙电流表测干路总电流;根据并联电路电压规律,各支路电压相等,结合欧姆定律可求出两支路的电流比,进而得到干路电流与支路电流的比,即两表示数比。
【解析】
1. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时:
R₁与R₂串联,甲测总电压U,乙测R₂两端电压U₂,已知U甲:U乙=3:2,即U:U₂=3:2,所以R₁两端电压U₁=U-U₂,故U₁:U₂=(3-2):2=1:2。
串联电路中,电压之比等于电阻之比,即R₁:R₂=U₁:U₂=1:2,因此电压表乙测R₂两端的电压。
2. 当开关S断开,甲、乙为电流表时:
R₁与R₂并联,甲测R₂支路电流I₂,乙测干路电流I总。
并联电路各支路电压相等,设电源电压为U,根据欧姆定律I=U/R,得I₁=U/R₁,I₂=U/R₂,所以I₁:I₂=R₂:R₁=2:1(因R₁:R₂=1:2),即I₁=2I₂。
干路电流I总=I₁+I₂=2I₂+I₂=3I₂,故甲、乙两表示数之比I甲:I乙=I₂:I总=I₂:3I₂=1:3。
【答案】
R₂;1:3;1:2
【知识点】
串联电路电压规律;并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】
本题结合开关状态和电表类型的变化,考查串并联电路的判断及欧姆定律的应用,核心是明确不同情况下电表的测量对象,需熟练掌握串并联电路的电压、电流规律,属于中等难度的电路题。
【难度系数】
0.5
23 如图所示,电源电压保持不变,$R_1=10\ \Omega$,$R_2=20\ \Omega$,当开关S断开时,电流表示数为0.6 A;当开关S闭合时,电压表示数为

6
V,电流表示数为0.9
A。答案
23. 6 0.9
解析
【分析】
要解决本题,需先明确开关断开、闭合时的电路结构:当开关S断开时,只有R₁接入电路,电流表测量R₁的电流;当开关S闭合时,R₁与R₂并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路总电流。先根据S断开时的电流和R₁计算电源电压,再利用并联电路的规律计算闭合时的电表示数。
【解析】
1. 当开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测通过R₁的电流,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,可得电源电压:
$ U = I_1 R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
2. 当开关S闭合时,R₁与R₂并联,电压表测电源电压,因此电压表示数等于电源电压,即6 V。
并联电路中各支路电压等于电源电压,通过R₂的电流:
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A} $。
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数:
$ I = I_1 + I_2 = 0.6\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{A} $。
【答案】
6;0.9
【知识点】
欧姆定律;并联电路电流规律;并联电路电压规律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是正确判断开关断开、闭合时的电路连接方式,利用并联电路的特点和欧姆定律进行计算,属于初中物理基础题型,侧重对电路规律的掌握。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需先明确开关断开、闭合时的电路结构:当开关S断开时,只有R₁接入电路,电流表测量R₁的电流;当开关S闭合时,R₁与R₂并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路总电流。先根据S断开时的电流和R₁计算电源电压,再利用并联电路的规律计算闭合时的电表示数。
【解析】
1. 当开关S断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测通过R₁的电流,根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,可得电源电压:
$ U = I_1 R_1 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
2. 当开关S闭合时,R₁与R₂并联,电压表测电源电压,因此电压表示数等于电源电压,即6 V。
并联电路中各支路电压等于电源电压,通过R₂的电流:
$ I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A} $。
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数:
$ I = I_1 + I_2 = 0.6\ \mathrm{A} + 0.3\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{A} $。
【答案】
6;0.9
【知识点】
欧姆定律;并联电路电流规律;并联电路电压规律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是正确判断开关断开、闭合时的电路连接方式,利用并联电路的特点和欧姆定律进行计算,属于初中物理基础题型,侧重对电路规律的掌握。
【难度系数】
0.6
24 [2025抚州期末]如图所示,电源电压保持不变,$R_1=20\ \Omega$,$R_3=30\ \Omega$,$R_2$为滑动变阻器。当$S_1$闭合,$S_2$断开时,滑片$P$在$a$端时,电流表示数为0.6 A,滑片$P$在$b$端时,电压表示数为8 V。求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器$R_2$的最大阻值。
(3)当$S_1$、$S_2$均闭合,且滑片$P$在$a$端时,电流表的示数。

(1)电源电压。
(2)滑动变阻器$R_2$的最大阻值。
(3)当$S_1$、$S_2$均闭合,且滑片$P$在$a$端时,电流表的示数。
答案
24. (1)当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开,滑片$P$在$a$端时,电路为$R_1$的简单电路,电源电压$U=I_aR_1=0.6\ \mathrm{A}×20\ \Omega=12\ \mathrm{V}$
(2)当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开,滑片$P$在$b$端时,$R_1$和$R_2$的最大阻值串联,电压表测量$R_2$两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时$R_1$两端的电压$U_{b1}=U-U_{b2}=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,电路中的电流$I_b=I_{b1}=\frac{U_{b1}}{R_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$的最大阻值$R_{b2}=\frac{U_{b2}}{I_b}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$
(3)当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合,且滑片$P$在$a$端时,$R_1$与$R_3$并联,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数$I=\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}+\frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$
(2)当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$断开,滑片$P$在$b$端时,$R_1$和$R_2$的最大阻值串联,电压表测量$R_2$两端的电压,电流表测量电路中的电流,此时$R_1$两端的电压$U_{b1}=U-U_{b2}=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,电路中的电流$I_b=I_{b1}=\frac{U_{b1}}{R_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,$R_2$的最大阻值$R_{b2}=\frac{U_{b2}}{I_b}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$
(3)当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$均闭合,且滑片$P$在$a$端时,$R_1$与$R_3$并联,电流表测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表示数$I=\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}+\frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$
解析
【分析】
要解决这道题,需分不同开关状态和滑动变阻器滑片位置,明确电路的连接方式,再结合欧姆定律、串并联电路的电流电压规律进行计算:
1. 当S₁闭合、S₂断开,滑片P在a端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律可直接计算电源电压;
2. 当S₁闭合、S₂断开,滑片P在b端时,R₁与R₂的最大阻值串联,电压表测R₂两端电压,先算出R₁两端电压,再由欧姆定律得电路电流,进而求出R₂的最大阻值;
3. 当S₁、S₂均闭合,滑片P在a端时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,根据并联电路电流规律,分别算出两支路电流再求和,得到干路电流。
【解析】
(1)当S₁闭合、S₂断开,滑片P在a端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律,电源电压:
$U = I_aR_1 = 0.6\ \mathrm{A}×20\ \Omega = 12\ \mathrm{V}$;
(2)当S₁闭合、S₂断开,滑片P在b端时,R₁与R₂的最大阻值串联,电压表测R₂两端的电压,此时R₁两端的电压:
$U_{b1}=U - U_{b2}=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,
电路中的电流:
$I_b=I_{b1}=\frac{U_{b1}}{R_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,
则滑动变阻器R₂的最大阻值:
$R_{2最大}=\frac{U_{b2}}{I_b}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$;
(3)当S₁、S₂均闭合,且滑片P在a端时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,根据欧姆定律,通过R₁的电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
通过R₃的电流:
$I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,电流表的示数:
$I=I_1 + I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1)电源电压为12 V;(2)滑动变阻器R₂的最大阻值为40 Ω;(3)电流表的示数为1 A。
【知识点】
欧姆定律;串联电路规律;并联电路规律
【点评】
本题是电路动态分析的典型题,需分情况判断电路连接方式,结合欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律求解,考查学生对电路的分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分不同开关状态和滑动变阻器滑片位置,明确电路的连接方式,再结合欧姆定律、串并联电路的电流电压规律进行计算:
1. 当S₁闭合、S₂断开,滑片P在a端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律可直接计算电源电压;
2. 当S₁闭合、S₂断开,滑片P在b端时,R₁与R₂的最大阻值串联,电压表测R₂两端电压,先算出R₁两端电压,再由欧姆定律得电路电流,进而求出R₂的最大阻值;
3. 当S₁、S₂均闭合,滑片P在a端时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,根据并联电路电流规律,分别算出两支路电流再求和,得到干路电流。
【解析】
(1)当S₁闭合、S₂断开,滑片P在a端时,滑动变阻器R₂接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,根据欧姆定律,电源电压:
$U = I_aR_1 = 0.6\ \mathrm{A}×20\ \Omega = 12\ \mathrm{V}$;
(2)当S₁闭合、S₂断开,滑片P在b端时,R₁与R₂的最大阻值串联,电压表测R₂两端的电压,此时R₁两端的电压:
$U_{b1}=U - U_{b2}=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$,
电路中的电流:
$I_b=I_{b1}=\frac{U_{b1}}{R_1}=\frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,
则滑动变阻器R₂的最大阻值:
$R_{2最大}=\frac{U_{b2}}{I_b}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$;
(3)当S₁、S₂均闭合,且滑片P在a端时,R₁与R₃并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,根据欧姆定律,通过R₁的电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{20\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,
通过R₃的电流:
$I_3=\frac{U}{R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.4\ \mathrm{A}$,
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,电流表的示数:
$I=I_1 + I_3=0.6\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1)电源电压为12 V;(2)滑动变阻器R₂的最大阻值为40 Ω;(3)电流表的示数为1 A。
【知识点】
欧姆定律;串联电路规律;并联电路规律
【点评】
本题是电路动态分析的典型题,需分情况判断电路连接方式,结合欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律求解,考查学生对电路的分析能力和公式应用能力。
【难度系数】
0.6
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