9. 有两只定值电阻,$R_1=30\ \Omega$,$R_2=60\ \Omega$,每只电阻两端允许加的最大电压值均为6 V。则:
(1)把$R_1$和$R_2$并联后,干路中允许通过的最大电流是
(2)把$R_1$和$R_2$串联后,串联电路两端允许加的最大电压是
(1)把$R_1$和$R_2$并联后,干路中允许通过的最大电流是
0.3
A。(2)把$R_1$和$R_2$串联后,串联电路两端允许加的最大电压是
9
V。答案
9. (1)0.3 (2)9
解析
【分析】
要解决这道题,需结合串并联电路的特点和欧姆定律分析:(1)并联电路各支路电压相等,因此并联时的最大电压不能超过每个电阻允许的最大电压,再通过欧姆定律计算支路电流,求和得到干路电流;(2)串联电路电流处处相等,因此串联时的最大电流不能超过每个电阻允许的最大电流,先确定串联的最大电流,再结合总电阻计算总电压。
【解析】
(1)并联电路中各支路电压相等,已知每个电阻允许的最大电压均为6V,所以并联时两端的最大电压U=6V。根据欧姆定律I=U/R:
通过R₁的电流:I₁=U/R₁=6V/30Ω=0.2A;
通过R₂的电流:I₂=U/R₂=6V/60Ω=0.1A;
干路允许的最大电流为两支路电流之和:I=I₁+I₂=0.2A+0.1A=0.3A。
(2)先计算每个电阻允许的最大电流:
R₁的最大电流:I₁max=U₁max/R₁=6V/30Ω=0.2A;
R₂的最大电流:I₂max=U₂max/R₂=6V/60Ω=0.1A;
串联电路电流处处相等,因此串联时的最大电流取较小值,即I串=0.1A;
串联总电阻:R总=R₁+R₂=30Ω+60Ω=90Ω;
串联电路两端允许的最大电压:U串=I串×R总=0.1A×90Ω=9V。
【答案】
(1)0.3 (2)9
【知识点】
欧姆定律、串并联电路规律
【点评】
本题考查串并联电路特点与欧姆定律的综合应用,核心是明确并联时电压不超过各电阻最大电压、串联时电流不超过各电阻最大电流,属于初中物理电路部分的基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合串并联电路的特点和欧姆定律分析:(1)并联电路各支路电压相等,因此并联时的最大电压不能超过每个电阻允许的最大电压,再通过欧姆定律计算支路电流,求和得到干路电流;(2)串联电路电流处处相等,因此串联时的最大电流不能超过每个电阻允许的最大电流,先确定串联的最大电流,再结合总电阻计算总电压。
【解析】
(1)并联电路中各支路电压相等,已知每个电阻允许的最大电压均为6V,所以并联时两端的最大电压U=6V。根据欧姆定律I=U/R:
通过R₁的电流:I₁=U/R₁=6V/30Ω=0.2A;
通过R₂的电流:I₂=U/R₂=6V/60Ω=0.1A;
干路允许的最大电流为两支路电流之和:I=I₁+I₂=0.2A+0.1A=0.3A。
(2)先计算每个电阻允许的最大电流:
R₁的最大电流:I₁max=U₁max/R₁=6V/30Ω=0.2A;
R₂的最大电流:I₂max=U₂max/R₂=6V/60Ω=0.1A;
串联电路电流处处相等,因此串联时的最大电流取较小值,即I串=0.1A;
串联总电阻:R总=R₁+R₂=30Ω+60Ω=90Ω;
串联电路两端允许的最大电压:U串=I串×R总=0.1A×90Ω=9V。
【答案】
(1)0.3 (2)9
【知识点】
欧姆定律、串并联电路规律
【点评】
本题考查串并联电路特点与欧姆定律的综合应用,核心是明确并联时电压不超过各电阻最大电压、串联时电流不超过各电阻最大电流,属于初中物理电路部分的基础计算题,难度适中。
【难度系数】
0.6
10. 如图所示,A、B间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,$R_1$为定值电阻。当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时:
(1)电流表Ⓐ的示数将
(2)此装置可作为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把

(1)电流表Ⓐ的示数将
减小
,电压表Ⓥ的示数将增大
。(2)此装置可作为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把
电压表
(选填“电压表”或“电流表”)改装为压力计。答案
10. (1)减小 增大 (2)电压表
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测滑动变阻器$R_2$两端电压。当压力$F$增大时,弹簧收缩,滑片$P$右移,滑动变阻器接入电阻变大。接下来根据欧姆定律和串联电路规律分析电表示数变化,再结合压力计的示数要求确定改装电表。
【解析】
(1)当压力$F$增大时,滑片$P$向右移动,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变大。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流变小,因此电流表的示数减小。
定值电阻$R_1$两端的电压$U_1=IR_1$,由于电流$I$变小、$R_1$不变,所以$U_1$变小。根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,滑动变阻器两端的电压$U_2=U-U_1$,$U$不变、$U_1$变小,故$U_2$变大,即电压表的示数增大。
(2)压力增大时,电流表示数减小,电压表示数增大。要使压力计的示数随指针向右摆动而增大,需选择示数随压力增大而增大的电表,因此应把电压表改装为压力计。
【答案】
(1)减小;增大 (2)电压表
【知识点】
欧姆定律;串联电路电压规律;滑动变阻器应用
【点评】
本题结合压力变化分析串联电路的电表示数变化,核心是判断滑动变阻器接入电阻的变化,再利用欧姆定律和串联电路规律推导,属于电路动态分析的基础题型,考查学生对电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电流表测电路总电流,电压表测滑动变阻器$R_2$两端电压。当压力$F$增大时,弹簧收缩,滑片$P$右移,滑动变阻器接入电阻变大。接下来根据欧姆定律和串联电路规律分析电表示数变化,再结合压力计的示数要求确定改装电表。
【解析】
(1)当压力$F$增大时,滑片$P$向右移动,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变大,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变大。电源电压$U$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流变小,因此电流表的示数减小。
定值电阻$R_1$两端的电压$U_1=IR_1$,由于电流$I$变小、$R_1$不变,所以$U_1$变小。根据串联电路电压规律$U=U_1+U_2$,滑动变阻器两端的电压$U_2=U-U_1$,$U$不变、$U_1$变小,故$U_2$变大,即电压表的示数增大。
(2)压力增大时,电流表示数减小,电压表示数增大。要使压力计的示数随指针向右摆动而增大,需选择示数随压力增大而增大的电表,因此应把电压表改装为压力计。
【答案】
(1)减小;增大 (2)电压表
【知识点】
欧姆定律;串联电路电压规律;滑动变阻器应用
【点评】
本题结合压力变化分析串联电路的电表示数变化,核心是判断滑动变阻器接入电阻的变化,再利用欧姆定律和串联电路规律推导,属于电路动态分析的基础题型,考查学生对电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
11. 如图所示是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12 V,$R_P$是红外线探测电阻,探测到有人接近时,电阻会变小。R是定值电阻,阻值为8 Ω。当R两端的电压达到8 V时,摄像机自主启动拍摄,此时电路中的电流为

1
A,$R_P$的阻值为4
Ω;当人体远离摄像机时,电压表示数变小
。答案
11. 1 4 小
解析
【分析】
首先明确电路结构:定值电阻R与红外线探测电阻Rp串联,电压表测定值电阻R两端的电压。解题思路:①当R两端电压为8V时,利用欧姆定律计算电路中的电流;②根据串联电路电压规律求出Rp两端的电压,结合串联电路电流规律和欧姆定律计算Rp的阻值;③分析人体远离时Rp的阻值变化,结合串联电路电阻、电流规律判断电压表示数的变化。
【解析】
解:
1. 计算电路中的电流:
已知定值电阻$ R=8Ω $,其两端电压$ U_R=8V $,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,可得电路电流:
$ I=\frac{U_R}{R}=\frac{8V}{8Ω}=1A $。
2. 计算$ R_P $的阻值:
电源电压$ U=12V $,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此$ R_P $两端的电压:
$ U_P=U-U_R=12V-8V=4V $。
串联电路中电流处处相等,故通过$ R_P $的电流也为1A,再根据欧姆定律可得$ R_P $的阻值:
$ R_P=\frac{U_P}{I}=\frac{4V}{1A}=4Ω $。
3. 判断人体远离时电压表示数的变化:
人体远离时,红外线探测电阻$ R_P $的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变小;定值电阻R的阻值不变,由$ U_R=IR $可知,R两端的电压(电压表示数)变小。
【答案】
1;4;小
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,考查对串联电路特点和欧姆定律的掌握,解题关键是明确电路结构,灵活运用串联电路规律和欧姆定律进行计算与分析。
【难度系数】
0.6
首先明确电路结构:定值电阻R与红外线探测电阻Rp串联,电压表测定值电阻R两端的电压。解题思路:①当R两端电压为8V时,利用欧姆定律计算电路中的电流;②根据串联电路电压规律求出Rp两端的电压,结合串联电路电流规律和欧姆定律计算Rp的阻值;③分析人体远离时Rp的阻值变化,结合串联电路电阻、电流规律判断电压表示数的变化。
【解析】
解:
1. 计算电路中的电流:
已知定值电阻$ R=8Ω $,其两端电压$ U_R=8V $,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R} $,可得电路电流:
$ I=\frac{U_R}{R}=\frac{8V}{8Ω}=1A $。
2. 计算$ R_P $的阻值:
电源电压$ U=12V $,串联电路总电压等于各部分电压之和,因此$ R_P $两端的电压:
$ U_P=U-U_R=12V-8V=4V $。
串联电路中电流处处相等,故通过$ R_P $的电流也为1A,再根据欧姆定律可得$ R_P $的阻值:
$ R_P=\frac{U_P}{I}=\frac{4V}{1A}=4Ω $。
3. 判断人体远离时电压表示数的变化:
人体远离时,红外线探测电阻$ R_P $的阻值变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U}{R_{总}} $,电路电流变小;定值电阻R的阻值不变,由$ U_R=IR $可知,R两端的电压(电压表示数)变小。
【答案】
1;4;小
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、串联电路电流规律
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,考查对串联电路特点和欧姆定律的掌握,解题关键是明确电路结构,灵活运用串联电路规律和欧姆定律进行计算与分析。
【难度系数】
0.6
12. 在如图所示的电路中,电源电压为6 V不变,滑动变阻器$R_2$的阻值变化范围是0~20 Ω,两只电流表的量程均为0~0.6 A。当开关S闭合、滑动变阻器的滑片P置于最左端时,电流表
的示数是0.4 A。此时电流表
的示数为

0.3
A,$R_1$的阻值为60
Ω;在保证电流表安全的条件下,滑动变阻器连入电路的电阻不得小于12
Ω。答案
12. 0.3 60 12
解析
【分析】
首先判断电路为R₁与R₂并联,电源电压为6V;确定电流表1测干路电流,电流表2测R₂支路电流。当滑片在最左端时,滑动变阻器接入最大阻值20Ω,先利用欧姆定律算出R₂的电流(即电流表2的示数);再根据并联电路电流规律算出R₁的电流,进而求出R₁的阻值;最后结合电流表量程限制,算出干路最大电流,减去R₁的电流得到滑动变阻器的最大电流,从而求出滑动变阻器允许的最小电阻。
【解析】
1. 电路分析:R₁与R₂并联,电源电压U=6V,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测R₂支路电流。
2. 滑片在最左端时,R₂接入阻值R₂=20Ω,此时A₁示数(干路电流)I=0.4A,根据欧姆定律,R₂的电流:I₂=U/R₂=6V/20Ω=0.3A,即电流表A₂的示数为0.3A。
3. 并联电路干路电流等于各支路电流之和,故R₁的电流:I₁=I - I₂=0.4A - 0.3A=0.1A,由欧姆定律得R₁=U/I₁=6V/0.1A=60Ω。
4. 保证电流表安全,干路最大电流为电流表量程0.6A,R₁的电流I₁=0.1A不变,故滑动变阻器允许的最大电流:I₂'=0.6A - 0.1A=0.5A,此时滑动变阻器最小阻值:R₂最小=U/I₂'=6V/0.5A=12Ω。
【答案】
0.3 60 12
【知识点】
并联电路电流规律;欧姆定律;滑动变阻器的应用
【点评】
本题是并联电路结合欧姆定律的典型题,需明确电流表测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律逐步计算,关键是注意电流表量程对电路的限制,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先判断电路为R₁与R₂并联,电源电压为6V;确定电流表1测干路电流,电流表2测R₂支路电流。当滑片在最左端时,滑动变阻器接入最大阻值20Ω,先利用欧姆定律算出R₂的电流(即电流表2的示数);再根据并联电路电流规律算出R₁的电流,进而求出R₁的阻值;最后结合电流表量程限制,算出干路最大电流,减去R₁的电流得到滑动变阻器的最大电流,从而求出滑动变阻器允许的最小电阻。
【解析】
1. 电路分析:R₁与R₂并联,电源电压U=6V,电流表A₁测干路电流,电流表A₂测R₂支路电流。
2. 滑片在最左端时,R₂接入阻值R₂=20Ω,此时A₁示数(干路电流)I=0.4A,根据欧姆定律,R₂的电流:I₂=U/R₂=6V/20Ω=0.3A,即电流表A₂的示数为0.3A。
3. 并联电路干路电流等于各支路电流之和,故R₁的电流:I₁=I - I₂=0.4A - 0.3A=0.1A,由欧姆定律得R₁=U/I₁=6V/0.1A=60Ω。
4. 保证电流表安全,干路最大电流为电流表量程0.6A,R₁的电流I₁=0.1A不变,故滑动变阻器允许的最大电流:I₂'=0.6A - 0.1A=0.5A,此时滑动变阻器最小阻值:R₂最小=U/I₂'=6V/0.5A=12Ω。
【答案】
0.3 60 12
【知识点】
并联电路电流规律;欧姆定律;滑动变阻器的应用
【点评】
本题是并联电路结合欧姆定律的典型题,需明确电流表测量对象,利用并联电路特点和欧姆定律逐步计算,关键是注意电流表量程对电路的限制,难度适中。
【难度系数】
0.5
13. 如图所示,电源电压恒为3 V,$R_2=10\ \Omega$,当开关$S_1$闭合,$S_2$、$S_3$断开时,电流表示数为0.6 A,$R_1$的阻值为

5
Ω;当开关$S_2$闭合,$S_1$、$S_3$断开时,电压表示数为2
V;当$S_1$、$S_3$闭合,$S_2$断开时,电流表示数为0.6
A。答案
13. 5 2 0.6
解析
【分析】
需分三种开关状态分析电路连接方式,结合串并联电路特点和欧姆定律计算对应物理量:
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₁的简单电路,已知电源电压和电流,用欧姆定律求R₁;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端电压,先算串联总电阻和电流,再求R₂的电压;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,利用并联电路电压特点和欧姆定律计算电流。
【解析】
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流,根据欧姆定律:
$ R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 5\ \Omega + 10\ \Omega = 15\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $,电压表测R₂两端电压,故 $ U_2 = I R_2 = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,故 $ I_1' = \frac{U}{R_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $。
【答案】
5;2;0.6
【知识点】
欧姆定律应用;串联电路特点;并联电路特点
【点评】
本题通过开关切换改变电路连接方式,考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,需准确判断不同状态下的电路结构,是电路基础题型。
【难度系数】
0.5
需分三种开关状态分析电路连接方式,结合串并联电路特点和欧姆定律计算对应物理量:
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₁的简单电路,已知电源电压和电流,用欧姆定律求R₁;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,电压表测R₂两端电压,先算串联总电阻和电流,再求R₂的电压;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,利用并联电路电压特点和欧姆定律计算电流。
【解析】
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流,根据欧姆定律:
$ R_1 = \frac{U}{I_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,总电阻 $ R_{\mathrm{总}} = R_1 + R_2 = 5\ \Omega + 10\ \Omega = 15\ \Omega $,电路电流 $ I = \frac{U}{R_{\mathrm{总}}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $,电压表测R₂两端电压,故 $ U_2 = I R_2 = 0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 2\ \mathrm{V} $;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,故 $ I_1' = \frac{U}{R_1} = \frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $。
【答案】
5;2;0.6
【知识点】
欧姆定律应用;串联电路特点;并联电路特点
【点评】
本题通过开关切换改变电路连接方式,考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,需准确判断不同状态下的电路结构,是电路基础题型。
【难度系数】
0.5
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