2.右下图为标有“2.5 V”字样的小灯泡L与定值电阻R的U-I图像。若将它们串联接入电路,小灯泡L恰好正常发光,由图可知 (
A.电源电压为5 V
B.小灯泡正常发光时的阻值比定值电阻小
C.定值电阻的阻值为10 Ω
D.若将它们并联接入2.5 V的电路中,干路电流为0.8 A

2题图
D
)。A.电源电压为5 V
B.小灯泡正常发光时的阻值比定值电阻小
C.定值电阻的阻值为10 Ω
D.若将它们并联接入2.5 V的电路中,干路电流为0.8 A
2题图
答案
2. D [解析]由于灯泡的电阻受温度的影响,U-I图像是曲线,则图像中A为定值电阻R的U-I图像,B为灯泡L的U-I图像。A. 由题可知,小灯泡的额定电压为2.5 V,由图像可知,小灯泡正常发光的电流为0.3 A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R的电流为$I_R =I_L =0.3\ \mathrm{A}$,由图知此时R两端的电压为$U_R =1.5\ \mathrm{V}$,电源电压为$U=U_{\mathrm{额}} +U_R =2.5\ \mathrm{V} +1.5\ \mathrm{V} =4\ \mathrm{V}$,故A不符合题意;B. 小灯泡L和电阻R串联后,小灯泡正常发光时,$U_{\mathrm{额}} =2.5\ \mathrm{V} >U_R =1.5\ \mathrm{V}$,因串联电路中各处的电流相等,根据$I=\frac{U}{R}$可知$R_\mathrm{L} >R$,即灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大,故B不符合题意;C. 根据$I=\frac{U}{R}$可知,定值电阻的阻值为$R=\frac{U_R}{I_R} =\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} =5\ \Omega$,故C不符合题意;D. 小灯泡L和电阻R并联接在电压为2.5 V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以它们两端的电压为$U_\mathrm{L}' =U_R' =2.5\ \mathrm{V}$,由图像可知,通过它们的电流分别为$I_\mathrm{L}' =0.3\ \mathrm{A}$,$I_R' =0.5\ \mathrm{A}$,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路中的总电流$I=I_\mathrm{L}' +I_R' =0.3\ \mathrm{A} +0.5\ \mathrm{A} =0.8\ \mathrm{A}$,故D符合题意。故选D。
解析
【分析】
首先需区分U-I图像:定值电阻阻值不变,其U-I图像为过原点的直线;小灯泡电阻随温度变化,U-I图像为曲线,因此图中A为定值电阻R的图像,B为小灯泡L的图像。接下来结合串并联电路特点、欧姆定律,逐一分析选项:串联时电流处处相等,并联时各支路电压相等、干路电流等于支路电流之和,再结合图像读取对应电压、电流值计算判断。
【解析】
1. 确定图像对应元件:定值电阻的U-I图像是过原点的直线(U与I成正比,电阻不变),小灯泡电阻随温度变化,U-I图像为曲线,故A是定值电阻R的图像,B是小灯泡L的图像。
2. 分析选项A:小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时,由B的图像可知其电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$。串联电路电流处处相等,因此定值电阻R的电流$I_R=I_L=0.3\ \mathrm{A}$;由A的图像可知,此时R两端电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$。电源电压$U=U_{\mathrm{额}}+U_R=2.5\ \mathrm{V}+1.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}≠5\ \mathrm{V}$,故A错误。
3. 分析选项B:串联时电流I相同,根据$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时电压$U_{\mathrm{额}}=2.5\ \mathrm{V}$大于定值电阻的电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$,因此$R_L>R$,即小灯泡正常发光时阻值比定值电阻大,故B错误。
4. 分析选项C:定值电阻的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega≠10\ \Omega$,故C错误。
5. 分析选项D:并联时各支路电压相等,均为2.5V。由图像可知,小灯泡L在2.5V时电流$I_L'=0.3\ \mathrm{A}$;定值电阻R的U-I图像为直线,当$U_R'=2.5\ \mathrm{V}$时,电流$I_R'=0.5\ \mathrm{A}$(由A的图像,U=1V对应I=0.2A,故2.5V时电流为$0.2\ \mathrm{A}×\frac{2.5\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$)。干路电流$I=I_L'+I_R'=0.3\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{A}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
U-I图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识,核心是区分定值电阻与小灯泡的图像差异,需熟练运用串并联电路规律和欧姆定律分析,对图像读取和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
首先需区分U-I图像:定值电阻阻值不变,其U-I图像为过原点的直线;小灯泡电阻随温度变化,U-I图像为曲线,因此图中A为定值电阻R的图像,B为小灯泡L的图像。接下来结合串并联电路特点、欧姆定律,逐一分析选项:串联时电流处处相等,并联时各支路电压相等、干路电流等于支路电流之和,再结合图像读取对应电压、电流值计算判断。
【解析】
1. 确定图像对应元件:定值电阻的U-I图像是过原点的直线(U与I成正比,电阻不变),小灯泡电阻随温度变化,U-I图像为曲线,故A是定值电阻R的图像,B是小灯泡L的图像。
2. 分析选项A:小灯泡额定电压为2.5V,正常发光时,由B的图像可知其电流$I_L=0.3\ \mathrm{A}$。串联电路电流处处相等,因此定值电阻R的电流$I_R=I_L=0.3\ \mathrm{A}$;由A的图像可知,此时R两端电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$。电源电压$U=U_{\mathrm{额}}+U_R=2.5\ \mathrm{V}+1.5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}≠5\ \mathrm{V}$,故A错误。
3. 分析选项B:串联时电流I相同,根据$R=\frac{U}{I}$,小灯泡正常发光时电压$U_{\mathrm{额}}=2.5\ \mathrm{V}$大于定值电阻的电压$U_R=1.5\ \mathrm{V}$,因此$R_L>R$,即小灯泡正常发光时阻值比定值电阻大,故B错误。
4. 分析选项C:定值电阻的阻值$R=\frac{U_R}{I_R}=\frac{1.5\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=5\ \Omega≠10\ \Omega$,故C错误。
5. 分析选项D:并联时各支路电压相等,均为2.5V。由图像可知,小灯泡L在2.5V时电流$I_L'=0.3\ \mathrm{A}$;定值电阻R的U-I图像为直线,当$U_R'=2.5\ \mathrm{V}$时,电流$I_R'=0.5\ \mathrm{A}$(由A的图像,U=1V对应I=0.2A,故2.5V时电流为$0.2\ \mathrm{A}×\frac{2.5\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=0.5\ \mathrm{A}$)。干路电流$I=I_L'+I_R'=0.3\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=0.8\ \mathrm{A}$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
U-I图像应用、欧姆定律、串并联电路特点
【点评】
本题结合U-I图像考查电学综合知识,核心是区分定值电阻与小灯泡的图像差异,需熟练运用串并联电路规律和欧姆定律分析,对图像读取和公式应用能力有一定要求。
【难度系数】
0.5
3. [教材“科学世界”改编]交警排查酒驾使用的呼气式酒精测试仪的电路原理图如图甲所示。电源电压保持不变,电压表的测量范围为“0 ~ 3 V”,电流表的测量范围为“0 ~ 0.6 A”,$R_1$为气敏电阻,$R_2$为定值电阻。气敏电阻$R_1$的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示,气敏电阻$R_1$能感测到的最大酒精气体浓度为$0.8\ \mathrm{mg/m}^3$。在保证电路安全的前提下,两个电表的示数正好能同时达到各自的最大值。下列说法正确的是 (

3题图
A.电源电压为6 V
B.定值电阻$R_2$的阻值为10 Ω
C.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越小
D.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,电压表与电流表示数的比值不变
D
)。3题图
A.电源电压为6 V
B.定值电阻$R_2$的阻值为10 Ω
C.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越小
D.检测时,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,电压表与电流表示数的比值不变
答案
3. D
解析
【分析】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的应用,首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测定值电阻$R_2$两端电压。解题时需结合气敏电阻$R_1$的阻值随酒精浓度的变化规律,逐一分析选项:
1. 分析A、B选项:两电表同时达到最大值时,电流为电流表量程上限$0.6\ \mathrm{A}$,电压为电压表量程上限$3\ \mathrm{V}$,利用欧姆定律可计算$R_2$的阻值,再结合$R_1$的阻值变化判断电源电压;
2. 分析C选项:酒精浓度越大,由图乙知$R_1$阻值越小,总电阻越小,电流越大,根据$U=IR$判断电压表示数变化;
3. 分析D选项:电压表与电流表示数的比值对应定值电阻的阻值,定值电阻阻值不变,比值不变。
【解析】
由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_2$两端电压。
1. 分析选项A、B:当两电表同时达到最大值时,电路最大电流$I=0.6\ \mathrm{A}$,$R_2$两端最大电压$U_2=3\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律,定值电阻阻值:$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,故B选项错误;此时总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}$,结合图乙,气敏电阻$R_1$在最大酒精浓度$0.8\ \mathrm{mg/m^3}$时的阻值,代入计算得电源电压$U≠6\ \mathrm{V}$,故A选项错误。
2. 分析选项C:由图乙可知,酒精浓度越大,气敏电阻$R_1$的阻值越小,电路总电阻越小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流越大;定值电阻$R_2$阻值不变,由$U_2=IR_2$可知,$R_2$两端电压(电压表示数)越大,故C选项错误。
3. 分析选项D:电压表测$R_2$两端电压,电流表测电路电流,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_2}{I}=R_2$,$R_2$是定值电阻,阻值不变,因此该比值始终不变,故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题结合实际应用场景,考查串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是明确电表测量对象和气敏电阻的阻值变化规律,需灵活运用欧姆定律分析各物理量的变化关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题考查串联电路规律与欧姆定律的应用,首先明确电路结构:$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测定值电阻$R_2$两端电压。解题时需结合气敏电阻$R_1$的阻值随酒精浓度的变化规律,逐一分析选项:
1. 分析A、B选项:两电表同时达到最大值时,电流为电流表量程上限$0.6\ \mathrm{A}$,电压为电压表量程上限$3\ \mathrm{V}$,利用欧姆定律可计算$R_2$的阻值,再结合$R_1$的阻值变化判断电源电压;
2. 分析C选项:酒精浓度越大,由图乙知$R_1$阻值越小,总电阻越小,电流越大,根据$U=IR$判断电压表示数变化;
3. 分析D选项:电压表与电流表示数的比值对应定值电阻的阻值,定值电阻阻值不变,比值不变。
【解析】
由图甲可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_2$两端电压。
1. 分析选项A、B:当两电表同时达到最大值时,电路最大电流$I=0.6\ \mathrm{A}$,$R_2$两端最大电压$U_2=3\ \mathrm{V}$。根据欧姆定律,定值电阻阻值:$R_2=\frac{U_2}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$,故B选项错误;此时总电阻$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}$,结合图乙,气敏电阻$R_1$在最大酒精浓度$0.8\ \mathrm{mg/m^3}$时的阻值,代入计算得电源电压$U≠6\ \mathrm{V}$,故A选项错误。
2. 分析选项C:由图乙可知,酒精浓度越大,气敏电阻$R_1$的阻值越小,电路总电阻越小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电路电流越大;定值电阻$R_2$阻值不变,由$U_2=IR_2$可知,$R_2$两端电压(电压表示数)越大,故C选项错误。
3. 分析选项D:电压表测$R_2$两端电压,电流表测电路电流,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比值为$\frac{U_2}{I}=R_2$,$R_2$是定值电阻,阻值不变,因此该比值始终不变,故D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律的应用
【点评】
本题结合实际应用场景,考查串联电路特点和欧姆定律的应用,关键是明确电表测量对象和气敏电阻的阻值变化规律,需灵活运用欧姆定律分析各物理量的变化关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
4.一款摄像机自主启动装置的简化电路图如图所示,电源电压恒为12 V,R'是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为$8\ \Omega$。当R两端的电压达到8 V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)此时电路中的电流。
(2)R'的阻值。

(1)此时电路中的电流。
(2)R'的阻值。
答案
解:(1)根据$I=\frac{U}{R}$得,此时电路中的电流:
$I=\frac{U_1}{R} =\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} =1\ \mathrm{A}$;
(2)$R'$两端的电压:$U_2 =U -U_1 =12\ \mathrm{V} -8\ \mathrm{V} =4\ \mathrm{V}$,
$R'$的阻值:$R' =\frac{U_2}{I} =\frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} =4\ \Omega$。
答:(1)此时电路中的电流为1 A;(2)$R'$的阻值为$4\ \Omega$。
$I=\frac{U_1}{R} =\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega} =1\ \mathrm{A}$;
(2)$R'$两端的电压:$U_2 =U -U_1 =12\ \mathrm{V} -8\ \mathrm{V} =4\ \mathrm{V}$,
$R'$的阻值:$R' =\frac{U_2}{I} =\frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} =4\ \Omega$。
答:(1)此时电路中的电流为1 A;(2)$R'$的阻值为$4\ \Omega$。
解析
【分析】首先明确电路连接:定值电阻R与红外线探测电阻R'串联,电压表测定值电阻R两端电压。解题思路:(1)已知R的阻值和其两端电压,利用欧姆定律可直接计算电路电流(串联电路电流处处相等,该电流即为电路总电流);(2)根据串联电路总电压等于各部分电压之和,算出R'两端电压,再结合已求的电路电流,用欧姆定律计算R'的阻值。
【解析】解:(1)由电路可知,R与R'串联,电压表测R两端电压。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,此时电路中的电流:
$I=\frac{U_R}{R}=\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,因此R'两端的电压:
$U_{R'}=U - U_R=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$;
串联电路电流处处相等,通过R'的电流为1A,根据欧姆定律,R'的阻值:
$R'=\frac{U_{R'}}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。
【答案】(1)此时电路中的电流为1 A;(2)R'的阻值为4 Ω。
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】本题是串联电路中欧姆定律的基础应用,考察学生对串联电路特点和欧姆定律公式的掌握,解题步骤清晰,属于基础计算题。
【难度系数】0.7
【解析】解:(1)由电路可知,R与R'串联,电压表测R两端电压。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,此时电路中的电流:
$I=\frac{U_R}{R}=\frac{8\ \mathrm{V}}{8\ \Omega}=1\ \mathrm{A}$;
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,因此R'两端的电压:
$U_{R'}=U - U_R=12\ \mathrm{V}-8\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$;
串联电路电流处处相等,通过R'的电流为1A,根据欧姆定律,R'的阻值:
$R'=\frac{U_{R'}}{I}=\frac{4\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。
【答案】(1)此时电路中的电流为1 A;(2)R'的阻值为4 Ω。
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律
【点评】本题是串联电路中欧姆定律的基础应用,考察学生对串联电路特点和欧姆定律公式的掌握,解题步骤清晰,属于基础计算题。
【难度系数】0.7
5.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,通过电阻$R_1$的电流随它两端电压的变化关系如图乙所示。
(1)电阻$R_1$的阻值是多少?
(2)当只闭合开关$S_1$时,电流表的示数为0.4 A,电源电压是多少?
(3)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数为0.6 A,电阻$R_2$的阻值是多少?

5题图
(1)电阻$R_1$的阻值是多少?
(2)当只闭合开关$S_1$时,电流表的示数为0.4 A,电源电压是多少?
(3)当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,电流表的示数为0.6 A,电阻$R_2$的阻值是多少?
5题图
答案
(1) $R_1$ 的阻值:$R_1 = \frac{U}{I} = \frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega$;
(2) 电源电压:$U = U_1 = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$;
(3) 当$S_1$、$S_2$ 都闭合时,$R_1$、$R_2$ 并联,根据并联电路电压特点可知 $U = U_1 = U_2 = 8\ \mathrm{V}$,电流表的示数为0.6 A,则通过 $R_2$ 的电流:
$I_2 = I_{\mathrm{总}} - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$,
$R_2$ 的阻值:$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega$。
答:(1)电阻 $R_1$ 的阻值为 $20\ \Omega$;(2)电源电压为8 V;(3)电阻 $R_2$ 的阻值为 $40\ \Omega$。
(2) 电源电压:$U = U_1 = I_1R_1 = 0.4\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$;
(3) 当$S_1$、$S_2$ 都闭合时,$R_1$、$R_2$ 并联,根据并联电路电压特点可知 $U = U_1 = U_2 = 8\ \mathrm{V}$,电流表的示数为0.6 A,则通过 $R_2$ 的电流:
$I_2 = I_{\mathrm{总}} - I_1 = 0.6\ \mathrm{A} - 0.4\ \mathrm{A} = 0.2\ \mathrm{A}$,
$R_2$ 的阻值:$R_2 = \frac{U_2}{I_2} = \frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega$。
答:(1)电阻 $R_1$ 的阻值为 $20\ \Omega$;(2)电源电压为8 V;(3)电阻 $R_2$ 的阻值为 $40\ \Omega$。
解析
【分析】
要解决这道题,需分步骤分析:
1. 求$R_1$的阻值:$R_1$的I-U图像是图乙,从图像中选取一组对应的电压和电流值,利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算$R_1$;
2. 求电源电压:只闭合$S_1$时,电路只有$R_1$接入,电流表测$R_1$的电流,已知电流和$R_1$的阻值,根据$U=IR$计算电源电压;
3. 求$R_2$的阻值:$S_1$、$S_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,根据并联电路电压特点,$R_2$两端电压等于电源电压;再根据并联电路电流特点,算出通过$R_2$的电流,最后用欧姆定律计算$R_2$的阻值。
【解析】
(1) 由图乙可知,当$R_1$两端电压$U_1=10\ \mathrm{V}$时,通过的电流$I_1=0.5\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律 $R=\frac{U}{I}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$;
(2) 当只闭合开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流,即$I_1'=0.4\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,电源电压:
$U=U_1'=I_1'R_1=0.4\ \mathrm{A}×20\ \Omega=8\ \mathrm{V}$;
(3) 当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。根据并联电路的电压特点,$U=U_2=8\ \mathrm{V}$;
根据并联电路的电流特点,通过$R_2$的电流:
$I_2=I_{\mathrm{总}}-I_1'=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$;
再根据欧姆定律,$R_2$的阻值:
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。
【答案】
(1) $R_1$的阻值为$20\ \Omega$;(2) 电源电压为$8\ \mathrm{V}$;(3) $R_2$的阻值为$40\ \Omega$
【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】
本题结合I-U图像和并联电路特点,考查欧姆定律的应用,解题关键是从图像提取有效数据、正确分析电路结构,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需分步骤分析:
1. 求$R_1$的阻值:$R_1$的I-U图像是图乙,从图像中选取一组对应的电压和电流值,利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算$R_1$;
2. 求电源电压:只闭合$S_1$时,电路只有$R_1$接入,电流表测$R_1$的电流,已知电流和$R_1$的阻值,根据$U=IR$计算电源电压;
3. 求$R_2$的阻值:$S_1$、$S_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流,根据并联电路电压特点,$R_2$两端电压等于电源电压;再根据并联电路电流特点,算出通过$R_2$的电流,最后用欧姆定律计算$R_2$的阻值。
【解析】
(1) 由图乙可知,当$R_1$两端电压$U_1=10\ \mathrm{V}$时,通过的电流$I_1=0.5\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律 $R=\frac{U}{I}$,可得:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{10\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$;
(2) 当只闭合开关$S_1$时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测电路中的电流,即$I_1'=0.4\ \mathrm{A}$,根据欧姆定律,电源电压:
$U=U_1'=I_1'R_1=0.4\ \mathrm{A}×20\ \Omega=8\ \mathrm{V}$;
(3) 当开关$S_1$、$S_2$都闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。根据并联电路的电压特点,$U=U_2=8\ \mathrm{V}$;
根据并联电路的电流特点,通过$R_2$的电流:
$I_2=I_{\mathrm{总}}-I_1'=0.6\ \mathrm{A}-0.4\ \mathrm{A}=0.2\ \mathrm{A}$;
再根据欧姆定律,$R_2$的阻值:
$R_2=\frac{U_2}{I_2}=\frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$。
【答案】
(1) $R_1$的阻值为$20\ \Omega$;(2) 电源电压为$8\ \mathrm{V}$;(3) $R_2$的阻值为$40\ \Omega$
【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】
本题结合I-U图像和并联电路特点,考查欧姆定律的应用,解题关键是从图像提取有效数据、正确分析电路结构,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】
0.6
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