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1.两定值电阻，甲标有“10 Ω 1 A ”，乙标有“12 Ω 0.5 A”，把它们串联在同一电路中，总电阻为
22
Ω，电路两端允许加的最大电压为 11
V。答案
22 11 【解析】根据串联电路电阻规律,$R_总 = R_甲 + R_乙 =10\ \Omega +12\ \Omega =22\ \Omega$。电路中允许通过的最大电流不超过两定值电阻中较小的额定电流,所以$U = I(R_甲 + R_乙) =0.5\ \mathrm{A} × (10\ \Omega +12\ \Omega) =11\ \mathrm{V}$。
解析
【分析】
要解决这道题，需掌握串联电路的核心规律：一是总电阻等于各串联电阻之和；二是串联电路中电流处处相等。第一步，根据串联电阻规律计算总电阻；第二步，串联时电流不能超过任一电阻的额定电流，需选取两电阻额定电流中较小值作为电路允许的最大电流；第三步，利用欧姆定律计算电路两端允许加的最大电压。
【解析】
1. 计算总电阻：根据串联电路电阻规律，总电阻$ R_{总}=R_{甲}+R_{乙}=10\ \Omega +12\ \Omega =22\ \Omega $；
2. 确定最大电流：串联电路电流处处相等，为保证两电阻安全工作，电路允许的最大电流为两电阻额定电流的较小值，即$ I=0.5\ \mathrm{A} $；
3. 计算最大电压：根据欧姆定律$ U=IR $，电路两端允许加的最大电压$ U=I× R_{总}=0.5\ \mathrm{A} × 22\ \Omega =11\ \mathrm{V} $。
【答案】
22 11
【知识点】
串联电路电阻规律、串联电路电流特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的基础应用，核心是理解串联电路中电流的限制条件，属于电学基础题，易错点为确定最大电流时误选较大的额定电流，需熟练掌握串联电路基本规律。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需掌握串联电路的核心规律：一是总电阻等于各串联电阻之和；二是串联电路中电流处处相等。第一步，根据串联电阻规律计算总电阻；第二步，串联时电流不能超过任一电阻的额定电流，需选取两电阻额定电流中较小值作为电路允许的最大电流；第三步，利用欧姆定律计算电路两端允许加的最大电压。
【解析】
1. 计算总电阻：根据串联电路电阻规律，总电阻$ R_{总}=R_{甲}+R_{乙}=10\ \Omega +12\ \Omega =22\ \Omega $；
2. 确定最大电流：串联电路电流处处相等，为保证两电阻安全工作，电路允许的最大电流为两电阻额定电流的较小值，即$ I=0.5\ \mathrm{A} $；
3. 计算最大电压：根据欧姆定律$ U=IR $，电路两端允许加的最大电压$ U=I× R_{总}=0.5\ \mathrm{A} × 22\ \Omega =11\ \mathrm{V} $。
【答案】
22 11
【知识点】
串联电路电阻规律、串联电路电流特点、欧姆定律
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的基础应用，核心是理解串联电路中电流的限制条件，属于电学基础题，易错点为确定最大电流时误选较大的额定电流，需熟练掌握串联电路基本规律。
【难度系数】
0.7
2. 图17-4-14是某物理兴趣小组设计的监测PM2.5的电路图，其中R是气敏电阻，阻值随PM2.5浓度增大而减小，$R_0$是保护电阻。下列判断正确的是(
A.当PM2.5浓度增大时，电压表示数变小
B.当PM2.5浓度增大时，电路的总电阻变大
C.当PM2.5浓度减小时，电流表示数变大
D.当PM2.5浓度减小时，电压表与电流表示数的比值不变
A
)。A.当PM2.5浓度增大时，电压表示数变小
B.当PM2.5浓度增大时，电路的总电阻变大
C.当PM2.5浓度减小时，电流表示数变大
D.当PM2.5浓度减小时，电压表与电流表示数的比值不变
答案
A 【解析】题图所示电路是串联电路,电压表测量气敏电阻R两端的电压,当PM2.5浓度增大时,R的阻值减小,电路中的电流增大,根据串联电路中电压与电阻成正比的规律,R的电压减小,选项A正确,选项B、C错误。电压表与电流表示数的比值是气敏电阻的阻值,当PM2.5浓度减小时,气敏电阻的阻值增大,故选项D错误。
解析
【分析】
首先明确电路结构：气敏电阻R与保护电阻R₀串联，电流表测电路中的总电流，电压表测R两端的电压。根据题意，R的阻值随PM2.5浓度增大而减小，随PM2.5浓度减小而增大。接下来结合串联电路的特点（总电阻等于各电阻之和、电流处处相等、电压与电阻成正比）和欧姆定律（I=U/R、U=IR），分析各选项中电表示数或物理量的变化。
【解析】
题图中R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。
当PM2.5浓度增大时，R的阻值减小，电路总电阻R总=R+R₀减小；电源电压U不变，根据欧姆定律I=U/R总，电路电流I增大；根据串联分压规律，R两端电压U_R = (R/(R+R₀))U，R减小则U_R减小，即电压表示数变小，故A正确；总电阻变小，B错误。
当PM2.5浓度减小时，R的阻值增大，总电阻变大，电路电流I减小，电流表示数变小，故C错误；电压表与电流表示数的比值为R的阻值，PM2.5减小时R增大，该比值变大，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合PM2.5监测的实际场景，考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用，需明确电表测量对象，根据电阻变化推导电流、电压的变化，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：气敏电阻R与保护电阻R₀串联，电流表测电路中的总电流，电压表测R两端的电压。根据题意，R的阻值随PM2.5浓度增大而减小，随PM2.5浓度减小而增大。接下来结合串联电路的特点（总电阻等于各电阻之和、电流处处相等、电压与电阻成正比）和欧姆定律（I=U/R、U=IR），分析各选项中电表示数或物理量的变化。
【解析】
题图中R与R₀串联，电压表测R两端电压，电流表测电路电流。
当PM2.5浓度增大时，R的阻值减小，电路总电阻R总=R+R₀减小；电源电压U不变，根据欧姆定律I=U/R总，电路电流I增大；根据串联分压规律，R两端电压U_R = (R/(R+R₀))U，R减小则U_R减小，即电压表示数变小，故A正确；总电阻变小，B错误。
当PM2.5浓度减小时，R的阻值增大，总电阻变大，电路电流I减小，电流表示数变小，故C错误；电压表与电流表示数的比值为R的阻值，PM2.5减小时R增大，该比值变大，故D错误。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合PM2.5监测的实际场景，考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用，需明确电表测量对象，根据电阻变化推导电流、电压的变化，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
3. 如图17-4-15所示的实验电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化,电流表有示数并且有变化,小灯泡不亮,则故障原因可能是(
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
B
)。A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
答案
B 【解析】由题图可知,滑动变阻器与小灯泡串联,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,若是小灯泡断路,电路处于断开状态,电流表没有示数,与题意不符,选项A错误;若是小灯泡短路,相当于一根导线,此时只有滑动变阻器接入电路,电压表测量电源电压,所以闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电压表有示数但无明显变化,电路中电阻发生变化,小灯泡不亮,选项B正确;若是滑动变阻器短路,电压表没有示数,选项C错误;若是滑动变阻器断路,电流表没有示数,选项D错误。
解析
【分析】首先明确电路结构：滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测串联电路的电流，电压表测小灯泡两端的电压。根据故障现象“电流表有示数且变化”，说明电路是通路，可排除断路故障（断路时电路无电流，电流表无示数）；再结合“电压表有示数但无明显变化、小灯泡不亮”的条件，逐一分析选项：若为小灯泡短路，电路为滑动变阻器的简单电路，移动滑片时滑动变阻器接入电阻变化，电流变化，符合电流表的现象；小灯泡短路则不亮，电压表此时相当于测电源电压，示数不变，符合电压表的现象。若为滑动变阻器短路，电压表会被短路，示数为0，不符合；若为断路，电流表无示数，不符合，故故障为小灯泡短路。
【解析】解：由题图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。
1. 电流表有示数且变化，说明电路为通路，断路故障会导致电路无电流、电流表无示数，因此排除A（小灯泡断路）、D（滑动变阻器断路）选项。
2. 分析剩余选项：
B选项：若小灯泡短路，电路为滑动变阻器的简单电路，移动滑动变阻器滑片时，接入电路的电阻变化，电路电流变化，电流表有示数且变化；小灯泡短路，所以不发光；此时电压表并联在短路的小灯泡两端，相当于测量电源电压，因此电压表有示数且无明显变化，符合题意。
C选项：若滑动变阻器短路，电压表会被短路，示数为0，不符合“电压表有示数”的条件，排除。
综上，故障原因是小灯泡短路，答案选B。
【答案】B
【知识点】串联电路故障分析、电流表的使用、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的故障分析，解题关键是根据电流表、电压表的示数变化判断电路状态，再结合故障对各元件的影响逐一排除错误选项，属于基础题型，需掌握电路故障的判断方法。
【难度系数】0.5
【解析】解：由题图可知，滑动变阻器与小灯泡串联，电流表测电路电流，电压表测小灯泡两端电压。
1. 电流表有示数且变化，说明电路为通路，断路故障会导致电路无电流、电流表无示数，因此排除A（小灯泡断路）、D（滑动变阻器断路）选项。
2. 分析剩余选项：
B选项：若小灯泡短路，电路为滑动变阻器的简单电路，移动滑动变阻器滑片时，接入电路的电阻变化，电路电流变化，电流表有示数且变化；小灯泡短路，所以不发光；此时电压表并联在短路的小灯泡两端，相当于测量电源电压，因此电压表有示数且无明显变化，符合题意。
C选项：若滑动变阻器短路，电压表会被短路，示数为0，不符合“电压表有示数”的条件，排除。
综上，故障原因是小灯泡短路，答案选B。
【答案】B
【知识点】串联电路故障分析、电流表的使用、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的故障分析，解题关键是根据电流表、电压表的示数变化判断电路状态，再结合故障对各元件的影响逐一排除错误选项，属于基础题型，需掌握电路故障的判断方法。
【难度系数】0.5
4.(多选)图17-4-16甲为一种测温电路图,温度表由测量范围为0~3 V的电压表改装而成,电源电压U恒为6 V,R的阻值为40 Ω,热敏电阻的阻值$R_T$随温度t变化的关系如图17-4-16乙所示。下列说法正确的是(
A.电路可测量的最高温度为30 ℃
B.温度表的10 ℃应标在电压表1 V刻度处
C.若将R的阻值减小,电路可测量的最高温度将增大
D.若将U减小,电路可测量的最高温度将增大
AD
)。A.电路可测量的最高温度为30 ℃
B.温度表的10 ℃应标在电压表1 V刻度处
C.若将R的阻值减小,电路可测量的最高温度将增大
D.若将U减小,电路可测量的最高温度将增大
答案
AD 【解析】由题图甲可知,$R_T$和R串联,温度表测量$R_T$两端电压,串联电路中电压与电阻成正比,温度升高时,$R_T$的阻值变大,分得的电压变大。温度表示数为3 V时,是能测量的最高温度,此时R的电压为6 V -3 V =3 V,通过R的电流为$\frac{3\ \mathrm{V}}{40\ \Omega}=0.075\ \mathrm{A}$,$R_T$的阻值$R_T=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.075\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$,由题图乙可知此时温度为30 ℃,故选项A正确。10 ℃时,由题图乙可知$R_T$的阻值为20 Ω,由$\frac{U_R}{U_{R_T}}=\frac{R}{R_T}=\frac{40}{20}=2$,$U_R + U_{R_T}=6\ \mathrm{V}$,得$U_T=2\ \mathrm{V}$,即温度表的10 ℃应标在电压表2 V刻度处,故选项B错误。若将R的阻值减小,电源电压一定,$R_T$的最大电压仍为3 V,此时电路中的最小电流变大,$R_T$的阻值变小,由题图乙可知,测量的温度减小,故选项C错误。若将U减小,R的最小电压也减小,此时电路中的电流也减小,$R_T$的最大值增加,由题图乙可知,电路可测量的最高温度将增大,故选项D正确。
解析
【分析】
本题为串联电路结合热敏电阻的应用问题，解题思路如下：①明确电路结构：热敏电阻$R_T$与定值电阻$R$串联，电压表测量$R_T$两端电压，电源电压恒为6V，电压表量程为0~3V，因此$R_T$两端最大电压为3V，这是电路可测量温度的上限；②利用串联电路的电压规律、欧姆定律，结合图乙中$R_T$与温度的关系，逐一分析各选项：先根据电压表最大示数求出对应$R_T$的阻值，再结合图像确定温度；计算特定温度对应的电压，判断选项B；分析$R$或$U$变化时，$R_T$最大阻值的变化，进而判断最高温度的变化。
【解析】
由图甲可知，$R_T$与$R$串联，电压表测$R_T$两端电压，电源电压$U=6V$，电压表量程为0~3V，故$R_T$两端最大电压为3V，这是电路可测量的最高温度对应的电压。
选项A：当电压表示数最大为3V时，定值电阻$R$两端电压$U_R = U - U_T = 6V - 3V = 3V$，电路电流$I = \frac{U_R}{R} = \frac{3V}{40Ω} = 0.075A$，此时热敏电阻阻值$R_T = \frac{U_T}{I} = \frac{3V}{0.075A} = 40Ω$；由图乙可知，$R_T=40Ω$对应温度为30℃，故A正确。
选项B：由图乙可知，10℃时$R_T=20Ω$，串联总电阻$R_{总}=R + R_T = 40Ω + 20Ω = 60Ω$，电路电流$I' = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6V}{60Ω} = 0.1A$，此时$R_T$两端电压$U_T' = I'R_T = 0.1A×20Ω = 2V$，即10℃应标在电压表2V刻度处，故B错误。
选项C：若$R$阻值减小，当$U_T$仍为最大3V时，$U_R = U - 3V$不变，电路电流$I'' = \frac{U_R}{R}$，因$R$减小，故$I''$变大；则$R_T'' = \frac{U_T}{I''}$，$I''$变大则$R_T''$变小，由图乙可知，$R_T$越小对应温度越低，即电路可测量的最高温度减小，故C错误。
选项D：若电源电压$U$减小，当$U_T$最大为3V时，$U_R = U - 3V$减小，电路电流$I''' = \frac{U_R}{R}$变小；则$R_T''' = \frac{U_T}{I'''}$，$I'''$变小则$R_T'''$变大，由图乙可知，$R_T$越大对应温度越高，即电路可测量的最高温度增大，故D正确。
【答案】
AD
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律与热敏电阻的阻值-温度图像，考查欧姆定律的实际应用，关键是明确电压表量程限制是确定最高温度的核心，分析选项时需结合电路参数变化对热敏电阻阻值的影响，难度适中，需具备电路分析与图像解读能力。
【难度系数】
0.4
本题为串联电路结合热敏电阻的应用问题，解题思路如下：①明确电路结构：热敏电阻$R_T$与定值电阻$R$串联，电压表测量$R_T$两端电压，电源电压恒为6V，电压表量程为0~3V，因此$R_T$两端最大电压为3V，这是电路可测量温度的上限；②利用串联电路的电压规律、欧姆定律，结合图乙中$R_T$与温度的关系，逐一分析各选项：先根据电压表最大示数求出对应$R_T$的阻值，再结合图像确定温度；计算特定温度对应的电压，判断选项B；分析$R$或$U$变化时，$R_T$最大阻值的变化，进而判断最高温度的变化。
【解析】
由图甲可知，$R_T$与$R$串联，电压表测$R_T$两端电压，电源电压$U=6V$，电压表量程为0~3V，故$R_T$两端最大电压为3V，这是电路可测量的最高温度对应的电压。
选项A：当电压表示数最大为3V时，定值电阻$R$两端电压$U_R = U - U_T = 6V - 3V = 3V$，电路电流$I = \frac{U_R}{R} = \frac{3V}{40Ω} = 0.075A$，此时热敏电阻阻值$R_T = \frac{U_T}{I} = \frac{3V}{0.075A} = 40Ω$；由图乙可知，$R_T=40Ω$对应温度为30℃，故A正确。
选项B：由图乙可知，10℃时$R_T=20Ω$，串联总电阻$R_{总}=R + R_T = 40Ω + 20Ω = 60Ω$，电路电流$I' = \frac{U}{R_{总}} = \frac{6V}{60Ω} = 0.1A$，此时$R_T$两端电压$U_T' = I'R_T = 0.1A×20Ω = 2V$，即10℃应标在电压表2V刻度处，故B错误。
选项C：若$R$阻值减小，当$U_T$仍为最大3V时，$U_R = U - 3V$不变，电路电流$I'' = \frac{U_R}{R}$，因$R$减小，故$I''$变大；则$R_T'' = \frac{U_T}{I''}$，$I''$变大则$R_T''$变小，由图乙可知，$R_T$越小对应温度越低，即电路可测量的最高温度减小，故C错误。
选项D：若电源电压$U$减小，当$U_T$最大为3V时，$U_R = U - 3V$减小，电路电流$I''' = \frac{U_R}{R}$变小；则$R_T''' = \frac{U_T}{I'''}$，$I'''$变小则$R_T'''$变大，由图乙可知，$R_T$越大对应温度越高，即电路可测量的最高温度增大，故D正确。
【答案】
AD
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律应用、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路规律与热敏电阻的阻值-温度图像，考查欧姆定律的实际应用，关键是明确电压表量程限制是确定最高温度的核心，分析选项时需结合电路参数变化对热敏电阻阻值的影响，难度适中，需具备电路分析与图像解读能力。
【难度系数】
0.4
