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12.学校实验室有两只分别标有“10Ω 1A”和“20Ω 1.5A”的定值电阻，小明想把它们串联后接在电源两端，则电路两端允许加的最大电压应为
30
V；小华想把它们并联后接在电源两端，则电路两端允许加的最大电压应为10
V.答案
12.30 10
解析
【分析】解决本题需明确串、并联电路的核心限制条件：①串联时电流处处相等，电路允许的最大电流为各电阻额定电流的较小值；②并联时各支路电压相等，电路允许的最大电压为各电阻额定电压的较小值。再结合欧姆定律计算对应电压即可。
【解析】
1. 串联情况：
已知两电阻的额定电流分别为$I_1=1A$、$I_2=1.5A$，串联时电流处处相等，为保护电阻不损坏，电路允许的最大电流$I_{串}=min(I_1,I_2)=1A$。
两电阻总电阻$R_{总}=R_1+R_2=10Ω+20Ω=30Ω$。
根据欧姆定律，电路两端允许加的最大电压$U_{串}=I_{串}×R_{总}=1A×30Ω=30V$。
2. 并联情况：
先计算两电阻的额定电压：$U_{1额}=I_1R_1=1A×10Ω=10V$，$U_{2额}=I_2R_2=1.5A×20Ω=30V$。
并联时各支路电压相等，为保护电阻不损坏，电路两端允许加的最大电压$U_{并}=min(U_{1额},U_{2额})=10V$。
【答案】30；10
【知识点】串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用，关键是准确把握串并联电路中最大电流、最大电压的限制条件，属于基础电学计算题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 串联情况：
已知两电阻的额定电流分别为$I_1=1A$、$I_2=1.5A$，串联时电流处处相等，为保护电阻不损坏，电路允许的最大电流$I_{串}=min(I_1,I_2)=1A$。
两电阻总电阻$R_{总}=R_1+R_2=10Ω+20Ω=30Ω$。
根据欧姆定律，电路两端允许加的最大电压$U_{串}=I_{串}×R_{总}=1A×30Ω=30V$。
2. 并联情况：
先计算两电阻的额定电压：$U_{1额}=I_1R_1=1A×10Ω=10V$，$U_{2额}=I_2R_2=1.5A×20Ω=30V$。
并联时各支路电压相等，为保护电阻不损坏，电路两端允许加的最大电压$U_{并}=min(U_{1额},U_{2额})=10V$。
【答案】30；10
【知识点】串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用，关键是准确把握串并联电路中最大电流、最大电压的限制条件，属于基础电学计算题，难度适中。
【难度系数】0.6
13. 在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中，小明设计的电路图如图所示，已知电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样，滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”.假设小灯泡灯丝的电阻保持不变，他正确连接电路且规范操作后闭合开关，此时电路中的电流是
0.17
A（保留两位小数），移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为4
Ω.该电路的不足之处是当滑动变阻器接入电路的电阻过小时，会烧坏灯泡，对此你的改进措施是在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻
.答案
13.0.17 4 在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻
解析
【分析】
首先明确规范操作闭合开关时，滑动变阻器接入最大阻值，需先计算小灯泡电阻，再用欧姆定律求初始电流；小灯泡正常发光时，其电流为额定电流，结合串联电路规律求滑动变阻器阻值；最后分析电路不足并提出改进措施。
【解析】
1. 计算小灯泡电阻：根据公式 $ R_L = \frac{U_{额}}{I_{额}} = \frac{4.8V}{0.3A} = 16Ω $。
2. 规范操作闭合开关时，滑动变阻器接入最大阻值 $ R_{滑大}=20Ω $，电路总电阻 $ R_{总}=R_L + R_{滑大}=16Ω+20Ω=36Ω $，此时电路电流 $ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{36Ω}≈0.17A $。
3. 小灯泡正常发光时，电路电流为额定电流 $ I_{额}=0.3A $，电路总电阻 $ R_{总}'=\frac{U}{I_{额}}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω $，则滑动变阻器接入阻值 $ R_{滑}=R_{总}'-R_L=20Ω-16Ω=4Ω $。
4. 电路不足是滑动变阻器阻值过小时，灯泡两端电压超额定值、电流过大易烧坏灯泡，改进措施为在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻，限制最大电流。
【答案】
0.17；4；在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路特点；滑动变阻器使用
【点评】
本题结合实际调光灯场景，考查串联电路中欧姆定律的应用，需注意规范操作时滑动变阻器的初始状态，以及电路安全改进方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确规范操作闭合开关时，滑动变阻器接入最大阻值，需先计算小灯泡电阻，再用欧姆定律求初始电流；小灯泡正常发光时，其电流为额定电流，结合串联电路规律求滑动变阻器阻值；最后分析电路不足并提出改进措施。
【解析】
1. 计算小灯泡电阻：根据公式 $ R_L = \frac{U_{额}}{I_{额}} = \frac{4.8V}{0.3A} = 16Ω $。
2. 规范操作闭合开关时，滑动变阻器接入最大阻值 $ R_{滑大}=20Ω $，电路总电阻 $ R_{总}=R_L + R_{滑大}=16Ω+20Ω=36Ω $，此时电路电流 $ I=\frac{U}{R_{总}}=\frac{6V}{36Ω}≈0.17A $。
3. 小灯泡正常发光时，电路电流为额定电流 $ I_{额}=0.3A $，电路总电阻 $ R_{总}'=\frac{U}{I_{额}}=\frac{6V}{0.3A}=20Ω $，则滑动变阻器接入阻值 $ R_{滑}=R_{总}'-R_L=20Ω-16Ω=4Ω $。
4. 电路不足是滑动变阻器阻值过小时，灯泡两端电压超额定值、电流过大易烧坏灯泡，改进措施为在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻，限制最大电流。
【答案】
0.17；4；在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路特点；滑动变阻器使用
【点评】
本题结合实际调光灯场景，考查串联电路中欧姆定律的应用，需注意规范操作时滑动变阻器的初始状态，以及电路安全改进方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
14.如图所示的电路,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向下滑动时,电流表$\mathrm{A}_1$的示数
不变
,电流表$\mathrm{A}_2$的示数变小
,电压表V的示数不变
.(均填“变大”“变小”或“不变”)答案
14.不变 变小 不变
解析
【分析】
首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电压表V测电源电压，电流表A₁测R₁支路电流，电流表A₂测干路总电流。根据并联电路的电压特点，电源电压不变，因此电压表示数不变；R₁是定值电阻，其两端电压等于电源电压，由欧姆定律可知R₁支路电流不变；滑片向下滑动时，R₂接入电阻变大，R₂支路电流变小，干路电流为两支路电流之和，因此干路电流变小。
【解析】
1. 电路判断：由图可知，R₁与R₂并联，电压表V并联在电源两端，测量电源电压；电流表A₁与R₁串联，测量R₁支路的电流；电流表A₂在干路，测量电路的总电流。
2. 电压表V的示数：并联电路中各支路电压等于电源电压，电源电压保持不变，因此电压表V的示数不变。
3. 电流表A₁的示数：R₁为定值电阻，其两端电压等于电源电压，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，U不变、R₁不变，所以通过R₁的电流不变，即电流表A₁的示数不变。
4. 电流表A₂的示数：滑片P向下滑动，滑动变阻器R₂接入电路的电阻变大，R₂两端电压仍等于电源电压，由欧姆定律可知，R₂支路的电流变小；干路电流等于各支路电流之和，R₁支路电流不变，R₂支路电流变小，因此干路总电流变小，即电流表A₂的示数变小。
【答案】不变 变小 不变
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用，核心是正确分析各电表测量对象，结合滑动变阻器电阻变化判断支路电流变化，难度适中。
【难度系数】0.5
首先明确电路结构：R₁与R₂并联，电压表V测电源电压，电流表A₁测R₁支路电流，电流表A₂测干路总电流。根据并联电路的电压特点，电源电压不变，因此电压表示数不变；R₁是定值电阻，其两端电压等于电源电压，由欧姆定律可知R₁支路电流不变；滑片向下滑动时，R₂接入电阻变大，R₂支路电流变小，干路电流为两支路电流之和，因此干路电流变小。
【解析】
1. 电路判断：由图可知，R₁与R₂并联，电压表V并联在电源两端，测量电源电压；电流表A₁与R₁串联，测量R₁支路的电流；电流表A₂在干路，测量电路的总电流。
2. 电压表V的示数：并联电路中各支路电压等于电源电压，电源电压保持不变，因此电压表V的示数不变。
3. 电流表A₁的示数：R₁为定值电阻，其两端电压等于电源电压，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，U不变、R₁不变，所以通过R₁的电流不变，即电流表A₁的示数不变。
4. 电流表A₂的示数：滑片P向下滑动，滑动变阻器R₂接入电路的电阻变大，R₂两端电压仍等于电源电压，由欧姆定律可知，R₂支路的电流变小；干路电流等于各支路电流之和，R₁支路电流不变，R₂支路电流变小，因此干路总电流变小，即电流表A₂的示数变小。
【答案】不变 变小 不变
【知识点】并联电路特点、欧姆定律、滑动变阻器的应用
【点评】本题考查并联电路规律和欧姆定律的应用，核心是正确分析各电表测量对象，结合滑动变阻器电阻变化判断支路电流变化，难度适中。
【难度系数】0.5
15.如图所示电路中，电源电压保持不变.开关S闭合后，三只电表示数均未发生变化.若故障只发生在电阻$R_1$或$R_2$处，判断正确的是 （
A.$R_1$一定断路
B.$R_2$一定断路
C.$R_1$一定短路
D.$R_2$一定短路
B
）A.$R_1$一定断路
B.$R_2$一定断路
C.$R_1$一定短路
D.$R_2$一定短路
答案
15.B
解析
【分析】
首先明确电路结构：开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A₁测R₁支路电流，电流表A₂测干路电流（等于A₁示数），电压表V测电源电压；开关S闭合后，R₁与R₂并联，正常情况下A₂示数应增大（干路电流为两支路电流之和），A₁示数不变，V示数不变。题目中闭合S后三只电表示数均未变化，且故障仅在R₁或R₂处，需逐一分析故障情况：若R₂断路，闭合S后R₂仍未接入，电路仍为R₁的简单电路，各电表示数均不变；若R₁断路，断开S时电路不通，A₁、A₂示数为0，闭合S后R₂接入，A₂示数会变为R₂的电流，示数变化，不符合；若R₁或R₂短路，会造成电源短路，电表示数会异常，不符合题意。
【解析】
1. 开关断开时，电路为R₁的简单电路：A₁测R₁的电流I₁，A₂测干路电流（等于I₁），V测电源电压U。
2. 开关闭合后，正常情况下R₁与R₂并联：A₁仍测R₁的电流I₁（不变），A₂测干路电流I=I₁+I₂（比断开S时大），V仍测电源电压U（不变）。
3. 结合“闭合S后三只电表示数均未变”排查故障：
若R₂断路：闭合S后，R₂未接入，电路仍为R₁的简单电路，A₁示数I₁不变，A₂示数仍为I₁（不变），V示数U不变，符合条件；
若R₁断路：断开S时电路无电流，A₁、A₂示数为0；闭合S后R₂接入，A₂示数变为I₂≠0，示数变化，不符合；
若R₁短路或R₂短路：均会造成电源短路，电表示数异常，不符合题意。
因此故障为R₂断路，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律、电路故障分析
【点评】
本题考查并联电路特点与电路故障分析，需明确各电表测量对象，结合开关通断的电路变化逐一排查故障，是初中电路部分的典型题型。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A₁测R₁支路电流，电流表A₂测干路电流（等于A₁示数），电压表V测电源电压；开关S闭合后，R₁与R₂并联，正常情况下A₂示数应增大（干路电流为两支路电流之和），A₁示数不变，V示数不变。题目中闭合S后三只电表示数均未变化，且故障仅在R₁或R₂处，需逐一分析故障情况：若R₂断路，闭合S后R₂仍未接入，电路仍为R₁的简单电路，各电表示数均不变；若R₁断路，断开S时电路不通，A₁、A₂示数为0，闭合S后R₂接入，A₂示数会变为R₂的电流，示数变化，不符合；若R₁或R₂短路，会造成电源短路，电表示数会异常，不符合题意。
【解析】
1. 开关断开时，电路为R₁的简单电路：A₁测R₁的电流I₁，A₂测干路电流（等于I₁），V测电源电压U。
2. 开关闭合后，正常情况下R₁与R₂并联：A₁仍测R₁的电流I₁（不变），A₂测干路电流I=I₁+I₂（比断开S时大），V仍测电源电压U（不变）。
3. 结合“闭合S后三只电表示数均未变”排查故障：
若R₂断路：闭合S后，R₂未接入，电路仍为R₁的简单电路，A₁示数I₁不变，A₂示数仍为I₁（不变），V示数U不变，符合条件；
若R₁断路：断开S时电路无电流，A₁、A₂示数为0；闭合S后R₂接入，A₂示数变为I₂≠0，示数变化，不符合；
若R₁短路或R₂短路：均会造成电源短路，电表示数异常，不符合题意。
因此故障为R₂断路，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路电流规律、电路故障分析
【点评】
本题考查并联电路特点与电路故障分析，需明确各电表测量对象，结合开关通断的电路变化逐一排查故障，是初中电路部分的典型题型。
【难度系数】
0.5
