1. 两个电阻,分别标有“6 Ω 0.5 A”和“20 Ω 0.3 A”字样。将它们串联后接入电路使用,那么电路中的电流不能超过
0.3
A,两个电阻两端允许加的电源电压最大为7.8
V;将它们并联后接入电路使用,干路上的电流最大为0.65
A。答案
1. 0.3 7.8 0.65
解析
【分析】
解决本题需掌握串并联电路的电流、电压规律:串联电路电流处处相等,电路最大电流不能超过任一电阻的额定电流;并联电路各支路电压相等,电源最大电压不能超过任一电阻的额定电压。解题步骤:①串联时取两电阻额定电流的最小值为电路最大电流,再结合总电阻算最大电源电压;②并联时先算两电阻的额定电压,取最小值为并联最大电压,再分别算支路电流求和得干路最大电流。
【解析】
1. 串联情况:
两电阻额定电流分别为$I_1=0.5A$、$I_2=0.3A$,串联时电流处处相等,为保护电阻,电路最大电流$I_{串}=min(I_1,I_2)=0.3A$;
串联总电阻$R_{串}=R_1+R_2=6Ω+20Ω=26Ω$,根据欧姆定律,最大电源电压$U_{串}=I_{串}R_{串}=0.3A×26Ω=7.8V$。
2. 并联情况:
两电阻额定电压分别为$U_1=I_1R_1=0.5A×6Ω=3V$、$U_2=I_2R_2=0.3A×20Ω=6V$,并联时电压相等,最大电压$U_{并}=min(U_1,U_2)=3V$;
各支路电流:$I_1'=\frac{U_{并}}{R_1}=\frac{3V}{6Ω}=0.5A$,$I_2'=\frac{U_{并}}{R_2}=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$,干路最大电流$I_{并}=I_1'+I_2'=0.5A+0.15A=0.65A$。
【答案】
0.3;7.8;0.65
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确串并联时最大电流、最大电压的选取原则,属于电学基础题型,需熟练掌握相关公式与规律。
【难度系数】
0.5
解决本题需掌握串并联电路的电流、电压规律:串联电路电流处处相等,电路最大电流不能超过任一电阻的额定电流;并联电路各支路电压相等,电源最大电压不能超过任一电阻的额定电压。解题步骤:①串联时取两电阻额定电流的最小值为电路最大电流,再结合总电阻算最大电源电压;②并联时先算两电阻的额定电压,取最小值为并联最大电压,再分别算支路电流求和得干路最大电流。
【解析】
1. 串联情况:
两电阻额定电流分别为$I_1=0.5A$、$I_2=0.3A$,串联时电流处处相等,为保护电阻,电路最大电流$I_{串}=min(I_1,I_2)=0.3A$;
串联总电阻$R_{串}=R_1+R_2=6Ω+20Ω=26Ω$,根据欧姆定律,最大电源电压$U_{串}=I_{串}R_{串}=0.3A×26Ω=7.8V$。
2. 并联情况:
两电阻额定电压分别为$U_1=I_1R_1=0.5A×6Ω=3V$、$U_2=I_2R_2=0.3A×20Ω=6V$,并联时电压相等,最大电压$U_{并}=min(U_1,U_2)=3V$;
各支路电流:$I_1'=\frac{U_{并}}{R_1}=\frac{3V}{6Ω}=0.5A$,$I_2'=\frac{U_{并}}{R_2}=\frac{3V}{20Ω}=0.15A$,干路最大电流$I_{并}=I_1'+I_2'=0.5A+0.15A=0.65A$。
【答案】
0.3;7.8;0.65
【知识点】
欧姆定律、串联电路特点、并联电路特点
【点评】
本题考查串并联电路规律与欧姆定律的综合应用,核心是明确串并联时最大电流、最大电压的选取原则,属于电学基础题型,需熟练掌握相关公式与规律。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示是通过灯泡 L、定值电阻 R 的电流跟其两端电压的关系图像,由图可得定值电阻R 的阻值为

10
Ω;如果把灯泡和定值电阻并联接在电压为 4 V 的电路两端时,灯 L的电阻是 5
Ω,干路中的电流大小为 1.2
A。如果把灯泡和定值电阻串联接在某电源两端,此时电路中的电流为 0.4 A,则该电源电压为 5
V。答案
2. 10 5 1.2 5
解析
【分析】
本题需结合I-U图像,利用欧姆定律及串并联电路的特点解题:定值电阻阻值不变,可通过图像上对应电压和电流用R=U/I计算;并联时各支路电压相等,干路电流为支路电流之和;串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,需从图像中提取对应电流下的电压值再计算。
【解析】
1. 计算定值电阻R的阻值:定值电阻的I-U图像为直线,选取图像中一点,当U_R=2V时,对应电流I_R=0.2A,根据欧姆定律得R=U_R/I_R=2V/0.2A=10Ω。
2. 灯泡与定值电阻并联在4V电路时,并联电路各支路电压相等,故U_L=U_R'=4V。从图像中得:U=4V时,灯泡L的电流I_L=0.8A,灯的电阻R_L=U_L/I_L=4V/0.8A=5Ω;定值电阻R的电流I_R'=0.4A,干路电流I总=I_L+I_R'=0.8A+0.4A=1.2A。
3. 灯泡与定值电阻串联,电路电流为0.4A,串联电路电流处处相等,故I_L'=I_R''=0.4A。从图像得:电流为0.4A时,灯泡L的电压U_L'=1V,定值电阻R的电压U_R''=I_R''×R=0.4A×10Ω=4V,电源电压U=U_L'+U_R''=1V+4V=5V。
【答案】
10;5;1.2;5
【知识点】
欧姆定律;I-U图像;串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学核心规律,需准确提取图像中的电压、电流信息,熟练运用串并联电路的规律进行计算,是电学基础题型,注重图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.5
本题需结合I-U图像,利用欧姆定律及串并联电路的特点解题:定值电阻阻值不变,可通过图像上对应电压和电流用R=U/I计算;并联时各支路电压相等,干路电流为支路电流之和;串联时电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,需从图像中提取对应电流下的电压值再计算。
【解析】
1. 计算定值电阻R的阻值:定值电阻的I-U图像为直线,选取图像中一点,当U_R=2V时,对应电流I_R=0.2A,根据欧姆定律得R=U_R/I_R=2V/0.2A=10Ω。
2. 灯泡与定值电阻并联在4V电路时,并联电路各支路电压相等,故U_L=U_R'=4V。从图像中得:U=4V时,灯泡L的电流I_L=0.8A,灯的电阻R_L=U_L/I_L=4V/0.8A=5Ω;定值电阻R的电流I_R'=0.4A,干路电流I总=I_L+I_R'=0.8A+0.4A=1.2A。
3. 灯泡与定值电阻串联,电路电流为0.4A,串联电路电流处处相等,故I_L'=I_R''=0.4A。从图像得:电流为0.4A时,灯泡L的电压U_L'=1V,定值电阻R的电压U_R''=I_R''×R=0.4A×10Ω=4V,电源电压U=U_L'+U_R''=1V+4V=5V。
【答案】
10;5;1.2;5
【知识点】
欧姆定律;I-U图像;串并联电路特点
【点评】
本题结合I-U图像考查电学核心规律,需准确提取图像中的电压、电流信息,熟练运用串并联电路的规律进行计算,是电学基础题型,注重图像分析能力的考查。
【难度系数】
0.5
3. 在如图所示的电路中,电源两端电压不变,当甲、乙都为电流表时,只闭合开关$\mathrm{S}_{1}$,$R_{1}$与$R_{2}$两个电阻是

并
联(选填“串”或“并”),此时甲、乙两表的示数之比是$2:3$;如果把甲、乙全部换成电压表,再闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$,则甲、乙两表示数之比是3:1
。答案
3. 并 3:1
解析
【分析】首先明确电流表相当于导线、电压表相当于开路的特点,分两种开关状态分析电路:第一种是甲、乙为电流表,只闭合$\mathrm{S}_{1}$时,判断$R_1$与$R_2$的连接方式,结合电流表示数比和并联电路规律求出两电阻的阻值关系;第二种是甲、乙为电压表,闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时,判断电路为串联,再结合串联电路规律和已得的电阻关系,求出电压表示数之比。
【解析】
1. 当甲、乙都为电流表,只闭合$\mathrm{S}_{1}$时:
电流表相当于导线,电流从电源正极流出后分为两条支路:一条经$R_1$、乙电流表回到电源负极;另一条经甲电流表、$R_2$、乙电流表回到电源负极,因此$R_1$与$R_2$并联。
甲电流表测$R_2$支路的电流$I_2$,乙电流表测干路电流$I=I_1+I_2$。已知甲、乙示数比为$2:3$,即$\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{2}{3}$,解得$I_2=2I_1$。
并联电路各支路电压相等,由欧姆定律$U=IR$得:$I_1R_1=I_2R_2$,代入$I_2=2I_1$,得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{2}{1}$,即$R_1=2R_2$。
2. 当甲、乙都为电压表,闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时:
电压表相当于开路,电流路径为:电源正极→$R_1$→$R_2$→$\mathrm{S}_{2}$→电源负极,因此$R_1$与$R_2$串联。
甲电压表测电源电压$U=I(R_1+R_2)$,乙电压表测$R_2$两端的电压$U_2=IR_2$。
代入$R_1=2R_2$,总电阻$R_1+R_2=3R_2$,则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{I(R_1+R_2)}{IR_2}=\frac{3R_2}{R_2}=\frac{3}{1}$。
【答案】并;$3:1$
【知识点】并联电路电流规律、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查串并联电路的判断及欧姆定律的应用,关键是明确电流表和电压表在电路中的作用,分状态分析电路连接方式,结合电路规律逐步推导求解,属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 当甲、乙都为电流表,只闭合$\mathrm{S}_{1}$时:
电流表相当于导线,电流从电源正极流出后分为两条支路:一条经$R_1$、乙电流表回到电源负极;另一条经甲电流表、$R_2$、乙电流表回到电源负极,因此$R_1$与$R_2$并联。
甲电流表测$R_2$支路的电流$I_2$,乙电流表测干路电流$I=I_1+I_2$。已知甲、乙示数比为$2:3$,即$\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{2}{3}$,解得$I_2=2I_1$。
并联电路各支路电压相等,由欧姆定律$U=IR$得:$I_1R_1=I_2R_2$,代入$I_2=2I_1$,得$\frac{R_1}{R_2}=\frac{I_2}{I_1}=\frac{2}{1}$,即$R_1=2R_2$。
2. 当甲、乙都为电压表,闭合$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$时:
电压表相当于开路,电流路径为:电源正极→$R_1$→$R_2$→$\mathrm{S}_{2}$→电源负极,因此$R_1$与$R_2$串联。
甲电压表测电源电压$U=I(R_1+R_2)$,乙电压表测$R_2$两端的电压$U_2=IR_2$。
代入$R_1=2R_2$,总电阻$R_1+R_2=3R_2$,则$\frac{U_甲}{U_乙}=\frac{I(R_1+R_2)}{IR_2}=\frac{3R_2}{R_2}=\frac{3}{1}$。
【答案】并;$3:1$
【知识点】并联电路电流规律、串联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查串并联电路的判断及欧姆定律的应用,关键是明确电流表和电压表在电路中的作用,分状态分析电路连接方式,结合电路规律逐步推导求解,属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】0.5
4. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器$R_2$的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是 (

A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
A
)A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
答案
4. A
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,电流表测量电路中的总电流,电压表测量$R_1$两端的电压。当滑动变阻器滑片P向左移动时,需先判断$R_2$接入电路的电阻变化,再结合串联电路总电阻规律、欧姆定律分析电流和电压的变化,最终确定电表示数的变化情况。
【解析】
解:由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_1$两端电压。
当滑片P向左移动时,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$随之减小。
电源电压$U$保持不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流$I$会增大,因此电流表示数变大;
定值电阻$R_1$的阻值不变,由$U=IR$可知,$R_1$两端的电压$U_1=IR_1$,因电流$I$增大,所以$U_1$增大,即电压表示数变大。
综上,电流表和电压表示数均变大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路动态分析的基础题型,核心是利用滑动变阻器的电阻变化,结合欧姆定律推导电流和定值电阻两端电压的变化,需掌握串联电路总电阻规律和欧姆定律的应用,是电学部分的常考题型。
【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,电流表测量电路中的总电流,电压表测量$R_1$两端的电压。当滑动变阻器滑片P向左移动时,需先判断$R_2$接入电路的电阻变化,再结合串联电路总电阻规律、欧姆定律分析电流和电压的变化,最终确定电表示数的变化情况。
【解析】
解:由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_1$两端电压。
当滑片P向左移动时,滑动变阻器$R_2$接入电路的电阻变小,电路总电阻$R_{总}=R_1+R_2$随之减小。
电源电压$U$保持不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,电路中的电流$I$会增大,因此电流表示数变大;
定值电阻$R_1$的阻值不变,由$U=IR$可知,$R_1$两端的电压$U_1=IR_1$,因电流$I$增大,所以$U_1$增大,即电压表示数变大。
综上,电流表和电压表示数均变大,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、动态电路分析
【点评】
本题为串联电路动态分析的基础题型,核心是利用滑动变阻器的电阻变化,结合欧姆定律推导电流和定值电阻两端电压的变化,需掌握串联电路总电阻规律和欧姆定律的应用,是电学部分的常考题型。
【难度系数】
0.5
5. 压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小明同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路。连接电路后,闭合开关,他发现压力增大时电表示数减小。则小明连接的电路是如图所示的四个电路中的哪一个(已知$R_0$为定值电阻)(

B
)答案
5. B
解析
【分析】
要解决这个问题,需明确压敏电阻的特性:压力增大时阻值减小,再逐个分析各选项电路中电表的测量对象,结合欧姆定律判断压力增大时电表示数的变化,选出符合“压力增大时电表示数减小”的电路。
【解析】
选项A:压敏电阻与定值电阻$ R_0 $并联,电流表测压敏电阻支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,压力增大时压敏电阻阻值减小,根据$ I=\frac{U}{R} $,支路电流增大,电流表示数增大,不符合要求。
选项B:压敏电阻与$ R_0 $串联,电压表测压敏电阻两端的电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电阻减小,电路总电流$ I=\frac{U}{R_0+R_{压}} $增大;定值电阻$ R_0 $两端电压$ U_0=IR_0 $增大,电源电压$ U $不变,因此压敏电阻两端电压$ U_{压}=U-U_0 $减小,电压表示数减小,符合要求。
选项C:压敏电阻与$ R_0 $并联,电流表测干路电流。压力增大时压敏电阻支路电流增大,$ R_0 $支路电流不变,干路电流等于两支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数增大,不符合要求。
选项D:压敏电阻与$ R_0 $串联,电压表测$ R_0 $两端的电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电流增大,$ R_0 $两端电压$ U_0=IR_0 $增大,电压表示数增大,不符合要求。
综上,符合条件的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律;电路动态分析
【点评】
本题结合压敏电阻的特性,考查电路的动态分析,需明确电路连接方式和电表测量对象,利用欧姆定律逐步推导电表示数变化,是电路知识的典型应用。
【难度系数】
0.5
要解决这个问题,需明确压敏电阻的特性:压力增大时阻值减小,再逐个分析各选项电路中电表的测量对象,结合欧姆定律判断压力增大时电表示数的变化,选出符合“压力增大时电表示数减小”的电路。
【解析】
选项A:压敏电阻与定值电阻$ R_0 $并联,电流表测压敏电阻支路的电流。并联电路各支路电压等于电源电压,压力增大时压敏电阻阻值减小,根据$ I=\frac{U}{R} $,支路电流增大,电流表示数增大,不符合要求。
选项B:压敏电阻与$ R_0 $串联,电压表测压敏电阻两端的电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电阻减小,电路总电流$ I=\frac{U}{R_0+R_{压}} $增大;定值电阻$ R_0 $两端电压$ U_0=IR_0 $增大,电源电压$ U $不变,因此压敏电阻两端电压$ U_{压}=U-U_0 $减小,电压表示数减小,符合要求。
选项C:压敏电阻与$ R_0 $并联,电流表测干路电流。压力增大时压敏电阻支路电流增大,$ R_0 $支路电流不变,干路电流等于两支路电流之和,因此干路电流增大,电流表示数增大,不符合要求。
选项D:压敏电阻与$ R_0 $串联,电压表测$ R_0 $两端的电压。压力增大时压敏电阻阻值减小,总电流增大,$ R_0 $两端电压$ U_0=IR_0 $增大,电压表示数增大,不符合要求。
综上,符合条件的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律;电路动态分析
【点评】
本题结合压敏电阻的特性,考查电路的动态分析,需明确电路连接方式和电表测量对象,利用欧姆定律逐步推导电表示数变化,是电路知识的典型应用。
【难度系数】
0.5
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