18. 在如图所示电路中的圈内填上电流表、电压表的符号，使$R_1$、$R_2$并联并且使电路可以正常工作。

甲 乙
第18题 第19题

18. 如图所示

【分析】要使$R_1$、$R_2$并联，需结合电流表串联（相当于导线）、电压表并联（相当于开路）的特点设计电路：电流从电源正极流出后分为两条支路，一条经过$R_1$，另一条经过上方电表后经过$R_2$，两条支路的电流汇合后回到电源负极。因此，上方电表需串联在$R_2$支路，右侧电表需并联在电路中，下方电表需串联在干路，以此保证电路正常工作且满足并联要求。
【解析】根据电流表串联、电压表并联的使用规则，结合并联电路的电流特点：
1. 上方圆圈：串联在$R_2$所在支路，填电流表，保证$R_2$支路导通；
2. 右侧圆圈：并联在电源两端，填电压表，既不短路电路，又可测量电源电压；
3. 下方圆圈：串联在干路，填电流表，让$R_1$、$R_2$的电流汇合后回到电源负极，形成完整回路。
最终电路满足$R_1$、$R_2$并联且正常工作的要求。
【答案】如图所示
【知识点】电流表使用，电压表使用，并联电路
【点评】本题考查电流表、电压表的正确连接及并联电路的判断，是电路部分的基础题型，掌握电表连接规则即可解答。
【难度系数】0.5

19. 如图甲所示是一款电动平衡车，当闭合开关$\mathrm{S}_1$时指示灯$\mathrm{L}$发光，此时人站上平衡车踏板开关$\mathrm{S}_2$闭合，电动机启动，平衡车就会运动起来；若$\mathrm{S}_1$断开，即使人站到平衡车上平衡车也不会运动。请你根据上述信息在图乙虚线框中画出平衡车的电路图。电动机用“-Ⓜ-”表示，电源用“├┤”表示。

19. 如图所示

【分析】
要设计平衡车的电路图，需根据题目描述的开关作用判断电路连接逻辑：1. 开关$\mathrm{S}_1$断开时，平衡车无法工作，说明$\mathrm{S}_1$是总开关，需接在干路控制整个电路；2. 仅闭合$\mathrm{S}_1$时指示灯$\mathrm{L}$发光，说明$\mathrm{L}$所在支路为独立支路；3. 闭合$\mathrm{S}_2$时电动机$\mathrm{M}$启动，说明$\mathrm{M}$与$\mathrm{S}_2$串联，作为另一条独立支路，两条支路并联，符合题目功能要求。
【解析】
根据上述分析，电路结构为：电源、总开关$\mathrm{S}_1$在干路，电流从电源正极流出，经$\mathrm{S}_1$后分为两条支路，一条支路仅含指示灯$\mathrm{L}$，另一条支路为电动机$\mathrm{M}$与开关$\mathrm{S}_2$串联，两条支路汇合后回到电源负极，据此画出对应电路图。
【答案】

【知识点】
电路图设计、串并联电路
【点评】
本题结合电动平衡车的实际功能考查串并联电路设计，需根据开关的控制作用推导电路连接方式，注重理论联系实际，难度适中。
【难度系数】
0.5

20. 小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中，设计了如图甲所示的电路。

（1）连接电路时，开关应处于状态。
（2）小明用电压表分别测出电压$U_{AB}$、$U_{BC}$和$U_{AC}$，实验数据如表所示。其中测$U_{AB}$时，电压表的示数如图乙所示，此时电压表的分度值为V，示数为V。
（3）分析表中数据，得到初步结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之；实验中灯泡$L_1$与$L_2$的规格（相同/不同）。
（4）小明认为用一只电压表分别测$L_1$两端的电压和$L_2$两端的电压时，需要对电路进行改接，为了不反复拆接电压表，他设计了如图丙所示的电路。他的思路是：闭合开关S和$S_1$，电压表测$L_1$两端的电压；闭合开关S和$S_2$，电压表就可以测$L_2$两端的电压，这种设计思路是（正确/错误）的，原因是。

20. (1)断开 (2)0.1 1.2 (3)和 不同 (4)错误 电压表正负接线柱接反了

【分析】
本题围绕“探究串联电路电压的规律”实验展开，需结合电学实验基本操作、电压表的使用、串联电路电压规律等知识逐一分析：
1. 连接电路时，为避免短路损坏元件，开关必须断开；
2. 电压表读数需先确定量程，本题测$U_{AB}$时用0~3V量程，对应分度值0.1V，根据指针位置读出示数；
3. 串联电路总电压等于各部分电压之和，若灯泡规格相同，串联时分压相等，实验中电压不同，故规格不同；
4. 分析开关切换时电压表的接线柱，判断是否符合电压表“正进负出”的使用规则，进而判断设计是否正确。
【解析】
（1）连接电路时，为防止电路短路，保护实验器材，开关应处于断开状态；
（2）电压表选用0~3V量程时，分度值为0.1V；由图乙指针位置可知，示数为1.2V；
（3）根据串联电路电压规律，总电压等于各部分电路两端电压之和；若灯泡规格相同，串联时分压相等，实验中各部分电压不同，故灯泡规格不同；
（4）当闭合开关S和$S_2$时，电流从电压表负接线柱流入、正接线柱流出，违反电压表“正进负出”的使用规则，会导致指针反向偏转，无法正确测量，因此该设计思路错误。
【答案】
20. (1)断开 (2)0.1 1.2 (3)和 不同 (4)错误 电压表正负接线柱接反了
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用、电路连接基本操作
【点评】
本题是电学实验基础题，考查串联电路电压规律的探究过程，涵盖实验操作、仪器读数、规律应用及电压表使用的核心知识点，注重对实验细节的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6

21. 如图所示电路中，电源电压不变，当开关S断开时，V₁的示数为5 V，V₂的示数为7 V；当开关S闭合时，V₁的示数为9 V，V₂的示数为5.4 V。求：
（1）电源的电压。
（2）开关S闭合后，L₂两端的电压。
（3）开关S断开时，L₁两端的电压。

21. (1) 当开关S闭合时，L₁、L₂串联接在电路中，L₃被短路，电压表V₁测的是L₁和L₂两端的总电压，$U_电=9\ \mathrm{V}$
(2) $U_{L_2}=U_电-U_{L_1}=9\ \mathrm{V}-5.4\ \mathrm{V}=3.6\ \mathrm{V}$
(3) 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联接在电路中，电压表V₁测的是L₁和L₂两端的电压，$U_{L_1}+U_{L_2}=5\ \mathrm{V},U_{L_3}=U_电-(U_{L_1}+U_{L_2})=9\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V},U_{L_1}+U_{L_3}=7\ \mathrm{V},U_{L_1}=7\ \mathrm{V}-U_{L_3}=7\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$

【分析】
首先明确开关闭合与断开时的电路结构：开关S闭合时，L₃被短路，L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁和L₂的总电压（等于电源电压）；开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂的总电压，电压表V₂测L₁和L₃的总电压。结合串联电路“总电压等于各部分电压之和”的规律，逐步推导计算。
【解析】
（1）当开关S闭合时，L₃被短路，L₁与L₂串联，电压表V₁测量L₁和L₂两端的总电压，即电源电压，因此电源电压$U_电=9\ \mathrm{V}$。
（2）开关S闭合后，电压表V₂测量L₁两端的电压，即$U_{L_1}=5.4\ \mathrm{V}$，根据串联电路电压规律，L₂两端的电压$U_{L_2}=U_电 - U_{L_1}=9\ \mathrm{V}-5.4\ \mathrm{V}=3.6\ \mathrm{V}$。
（3）当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂的总电压，即$U_{L_1}+U_{L_2}=5\ \mathrm{V}$；电压表V₂测L₁和L₃的总电压，即$U_{L_1}+U_{L_3}=7\ \mathrm{V}$；电源电压$U_电=9\ \mathrm{V}$，则L₃两端电压$U_{L_3}=U_电-(U_{L_1}+U_{L_2})=9\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，因此L₁两端电压$U_{L_1}=7\ \mathrm{V}-U_{L_3}=7\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。
【答案】
（1）电源电压为9 V；（2）开关S闭合后，L₂两端的电压为3.6 V；（3）开关S断开时，L₁两端的电压为3 V。
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】
本题核心是分析开关通断时的电路连接方式，明确各电压表的测量对象，结合串联电压规律计算，需理清电路结构，难度适中。
【难度系数】
0.4