1. 如图所示的电路中,$R_1=5\ \Omega$,$R_2=15\ \Omega$.开关S接1时,电流表的示数为0.15 A,开关S接2时,电流表的示数为0.1 A,则灯L的电阻是(忽略灯丝电阻受温度的影响)(

A.$5\ \Omega$
B.$10\ \Omega$
C.$15\ \Omega$
D.$20\ \Omega$
C
)A.$5\ \Omega$
B.$10\ \Omega$
C.$15\ \Omega$
D.$20\ \Omega$
答案
1.C
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电路结构:开关S接1时,灯泡L与R₁串联,电流表测串联电路的电流;开关S接2时,灯泡L与R₂串联,电流表测串联电路的电流。由于电源电压保持不变,根据欧姆定律,两种情况下电源电压相等,据此可建立方程求解灯L的电阻。
【解析】
设灯L的电阻为$ R_L $,电源电压为$ U $。
1. 当开关S接1时,电路为L与R₁串联,总电阻$ R_{总1}=R_L + R_1 $,根据欧姆定律$ U=I_1R_{总1} $,代入数据得:
$ U = 0.15\ \mathrm{A} × (R_L + 5\ \Omega) $
2. 当开关S接2时,电路为L与R₂串联,总电阻$ R_{总2}=R_L + R_2 $,同理根据欧姆定律得:
$ U = 0.1\ \mathrm{A} × (R_L + 15\ \Omega) $
3. 因为电源电压$ U $不变,联立两个等式:
$ 0.15(R_L + 5) = 0.1(R_L + 15) $
展开计算:
$ 0.15R_L + 0.75 = 0.1R_L + 1.5 $
移项得:$ 0.05R_L = 0.75 $
解得:$ R_L = 15\ \Omega $
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串联电路的电阻规律与欧姆定律进行求解,核心是利用电源电压不变建立等量关系,属于基础的电学计算题,考查学生对串联电路和欧姆定律的掌握程度。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确电路结构:开关S接1时,灯泡L与R₁串联,电流表测串联电路的电流;开关S接2时,灯泡L与R₂串联,电流表测串联电路的电流。由于电源电压保持不变,根据欧姆定律,两种情况下电源电压相等,据此可建立方程求解灯L的电阻。
【解析】
设灯L的电阻为$ R_L $,电源电压为$ U $。
1. 当开关S接1时,电路为L与R₁串联,总电阻$ R_{总1}=R_L + R_1 $,根据欧姆定律$ U=I_1R_{总1} $,代入数据得:
$ U = 0.15\ \mathrm{A} × (R_L + 5\ \Omega) $
2. 当开关S接2时,电路为L与R₂串联,总电阻$ R_{总2}=R_L + R_2 $,同理根据欧姆定律得:
$ U = 0.1\ \mathrm{A} × (R_L + 15\ \Omega) $
3. 因为电源电压$ U $不变,联立两个等式:
$ 0.15(R_L + 5) = 0.1(R_L + 15) $
展开计算:
$ 0.15R_L + 0.75 = 0.1R_L + 1.5 $
移项得:$ 0.05R_L = 0.75 $
解得:$ R_L = 15\ \Omega $
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】
本题结合串联电路的电阻规律与欧姆定律进行求解,核心是利用电源电压不变建立等量关系,属于基础的电学计算题,考查学生对串联电路和欧姆定律的掌握程度。
【难度系数】
0.5
2. 如图所示电路,电源电压恒定,$R_1=20\ \Omega$,$R_2=10\ \Omega$,当$S_1$闭合,$S_2$、$S_3$断开时,电流表的示数为$0.6\ \mathrm{A}$,电源电压为

6
$\mathrm{V}$;当$S_2$闭合,$S_1$、$S_3$断开时,电流表示数为0.2
$\mathrm{A}$;当$S_1$、$S_3$闭合,$S_2$断开时,电流表示数为0.9
$\mathrm{A}$。答案
2. 6 0.2 0.9
解析
【分析】
要解决此题,需先明确不同开关状态下的电路连接方式,再结合欧姆定律计算:
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₂的简单电路,已知电流和R₂的阻值,可直接用欧姆定律算出电源电压;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,先算总电阻,再用欧姆定律求电流;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,分别算两支路电流后求和得到总电流。
【解析】
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₂的简单电路,根据欧姆定律,电源电压:
$U = I_1R_2 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,总电阻:
$R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_2 = 20\ \Omega + 10\ \Omega = 30\ \Omega$,
电路电流:
$I_{\mathrm{串}} = \frac{U}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,
通过R₁的电流:$I_1' = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A}$,
通过R₂的电流:$I_2' = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$,
干路电流:$I_{\mathrm{并}} = I_1' + I_2' = 0.3\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{A}$。
【答案】
6;0.2;0.9
【知识点】
欧姆定律、串联电路、并联电路
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是判断不同开关状态下的串并联关系,需熟练掌握串并联电路的电流、电阻特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确不同开关状态下的电路连接方式,再结合欧姆定律计算:
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₂的简单电路,已知电流和R₂的阻值,可直接用欧姆定律算出电源电压;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,先算总电阻,再用欧姆定律求电流;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,分别算两支路电流后求和得到总电流。
【解析】
1. 当S₁闭合,S₂、S₃断开时,电路为R₂的简单电路,根据欧姆定律,电源电压:
$U = I_1R_2 = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V}$;
2. 当S₂闭合,S₁、S₃断开时,R₁与R₂串联,总电阻:
$R_{\mathrm{串}} = R_1 + R_2 = 20\ \Omega + 10\ \Omega = 30\ \Omega$,
电路电流:
$I_{\mathrm{串}} = \frac{U}{R_{\mathrm{串}}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A}$;
3. 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,R₁与R₂并联,电流表测干路电流,
通过R₁的电流:$I_1' = \frac{U}{R_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.3\ \mathrm{A}$,
通过R₂的电流:$I_2' = \frac{U}{R_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A}$,
干路电流:$I_{\mathrm{并}} = I_1' + I_2' = 0.3\ \mathrm{A} + 0.6\ \mathrm{A} = 0.9\ \mathrm{A}$。
【答案】
6;0.2;0.9
【知识点】
欧姆定律、串联电路、并联电路
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是判断不同开关状态下的串并联关系,需熟练掌握串并联电路的电流、电阻特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示的电路中,电源电压是12 V且保持不变,$R_1=R_3=4\ \Omega$,$R_2=6\ \Omega$. 求:
(1)当开关$S_1$、$S_2$断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?

(1)当开关$S_1$、$S_2$断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?
答案
3.(1)当开关$S_1$、$S_2$断开时,电阻$R_2$、$R_3$串联,电流表的示数:
$I_1=\frac{U}{R_2+R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{6\ \Omega+4\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A},$
电压表的示数:
$U_1=I_1R_2=1.2\ \mathrm{A}×6\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}.$
(2)当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,电阻$R_1$、$R_2$并联,$R_3$被短路,电压表的示数等于电源电压12 V,电路总电阻:
$R=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{4\ \Omega×6\ \Omega}{4\ \Omega+6\ \Omega}=2.4\ \Omega,$
电流表的示数:
$I=\frac{U}{R}=\frac{12\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega}=5\ \mathrm{A}.$
$I_1=\frac{U}{R_2+R_3}=\frac{12\ \mathrm{V}}{6\ \Omega+4\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A},$
电压表的示数:
$U_1=I_1R_2=1.2\ \mathrm{A}×6\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}.$
(2)当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,电阻$R_1$、$R_2$并联,$R_3$被短路,电压表的示数等于电源电压12 V,电路总电阻:
$R=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{4\ \Omega×6\ \Omega}{4\ \Omega+6\ \Omega}=2.4\ \Omega,$
电流表的示数:
$I=\frac{U}{R}=\frac{12\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega}=5\ \mathrm{A}.$
解析
【分析】
解决本题的关键是先判断开关在不同状态下的电路连接方式,明确电流表、电压表的测量对象,再结合串并联电路的规律和欧姆定律计算。
(1) 当$S_1$、$S_2$断开时,$R_3$支路断开,$R_2$与$R_3$串联,电流表测串联电路电流,电压表测$R_2$两端电压;
(2) 当$S_1$、$S_2$均闭合时,$R_3$被短路,$R_1$与$R_2$并联,电压表测电源电压,电流表测干路总电流。
【解析】
(1) 当开关$S_1$、$S_2$断开时,$R_2$与$R_3$串联,总电阻:
$R_{串}=R_2+R_3=6\ \Omega+4\ \Omega=10\ \Omega$,
根据欧姆定律,电流表的示数:
$I=\frac{U}{R_{串}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$,
电压表测$R_2$两端电压:
$U_2=IR_2=1.2\ \mathrm{A}×6\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}$。
(2) 当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,$R_3$被短路,$R_1$与$R_2$并联,电压表测电源电压,故电压表示数为$12\ \mathrm{V}$;
并联总电阻:
$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{4\ \Omega×6\ \Omega}{4\ \Omega+6\ \Omega}=2.4\ \Omega$,
电流表测干路电流:
$I'=\frac{U}{R_{并}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega}=5\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1) 电流表示数为$1.2\ \mathrm{A}$,电压表示数为$7.2\ \mathrm{V}$;
(2) 电流表示数为$5\ \mathrm{A}$,电压表示数为$12\ \mathrm{V}$。
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是判断开关通断时的电路结构,明确电表测量对象,属于基础电路计算题,需熟练掌握串并联电路特点和欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
解决本题的关键是先判断开关在不同状态下的电路连接方式,明确电流表、电压表的测量对象,再结合串并联电路的规律和欧姆定律计算。
(1) 当$S_1$、$S_2$断开时,$R_3$支路断开,$R_2$与$R_3$串联,电流表测串联电路电流,电压表测$R_2$两端电压;
(2) 当$S_1$、$S_2$均闭合时,$R_3$被短路,$R_1$与$R_2$并联,电压表测电源电压,电流表测干路总电流。
【解析】
(1) 当开关$S_1$、$S_2$断开时,$R_2$与$R_3$串联,总电阻:
$R_{串}=R_2+R_3=6\ \Omega+4\ \Omega=10\ \Omega$,
根据欧姆定律,电流表的示数:
$I=\frac{U}{R_{串}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=1.2\ \mathrm{A}$,
电压表测$R_2$两端电压:
$U_2=IR_2=1.2\ \mathrm{A}×6\ \Omega=7.2\ \mathrm{V}$。
(2) 当开关$S_1$、$S_2$均闭合时,$R_3$被短路,$R_1$与$R_2$并联,电压表测电源电压,故电压表示数为$12\ \mathrm{V}$;
并联总电阻:
$R_{并}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\frac{4\ \Omega×6\ \Omega}{4\ \Omega+6\ \Omega}=2.4\ \Omega$,
电流表测干路电流:
$I'=\frac{U}{R_{并}}=\frac{12\ \mathrm{V}}{2.4\ \Omega}=5\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1) 电流表示数为$1.2\ \mathrm{A}$,电压表示数为$7.2\ \mathrm{V}$;
(2) 电流表示数为$5\ \mathrm{A}$,电压表示数为$12\ \mathrm{V}$。
【知识点】
串联电路规律、并联电路规律、欧姆定律
【点评】
本题考查电路分析与欧姆定律的应用,核心是判断开关通断时的电路结构,明确电表测量对象,属于基础电路计算题,需熟练掌握串并联电路特点和欧姆定律公式。
【难度系数】
0.6
4. 如图电路中,电源电压为3 V且保持不变,$R=10\ \Omega$,滑动变阻器的最大阻值$R'=20\ \Omega$。当开关S闭合后,在滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化是由 (

A.0.3~0.1 A
B.0~0.1 A
C.0.1~0.3 A
D.0.3~0 A
A
)A.0.3~0.1 A
B.0~0.1 A
C.0.1~0.3 A
D.0.3~0 A
答案
4.A
解析
【分析】
本题考查串联电路的欧姆定律应用,解题思路是:先明确电路为定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电流表测电路电流;再确定滑片在A端、B端时滑动变阻器接入电路的电阻大小;最后根据串联总电阻规律和欧姆定律分别计算两种状态下的电流,即可得到电流表示数的变化范围。
【解析】
由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电流表测量电路中的电流。
1. 当滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路总电阻:$R_{总1}=R=10\ \Omega$,根据欧姆定律,电路中的电流:$I_1=\frac{U}{R_{总1}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;
2. 当滑片在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值$20\ \Omega$,此时电路总电阻:$R_{总2}=R+R'=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$,电路中的电流:$I_2=\frac{U}{R_{总2}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$;
因此,滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数由0.3A变为0.1A,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,核心是判断滑动变阻器不同位置的接入电阻,难度较低,属于初中物理电学常规题型,学生掌握串联电阻规律和欧姆定律即可解答。
【难度系数】
0.7
本题考查串联电路的欧姆定律应用,解题思路是:先明确电路为定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电流表测电路电流;再确定滑片在A端、B端时滑动变阻器接入电路的电阻大小;最后根据串联总电阻规律和欧姆定律分别计算两种状态下的电流,即可得到电流表示数的变化范围。
【解析】
由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R'串联,电流表测量电路中的电流。
1. 当滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路总电阻:$R_{总1}=R=10\ \Omega$,根据欧姆定律,电路中的电流:$I_1=\frac{U}{R_{总1}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.3\ \mathrm{A}$;
2. 当滑片在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为最大阻值$20\ \Omega$,此时电路总电阻:$R_{总2}=R+R'=10\ \Omega+20\ \Omega=30\ \Omega$,电路中的电流:$I_2=\frac{U}{R_{总2}}=\frac{3\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.1\ \mathrm{A}$;
因此,滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数由0.3A变为0.1A,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路、欧姆定律、滑动变阻器
【点评】
本题是串联电路欧姆定律的基础应用题,核心是判断滑动变阻器不同位置的接入电阻,难度较低,属于初中物理电学常规题型,学生掌握串联电阻规律和欧姆定律即可解答。
【难度系数】
0.7
5. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,$R_1=10\ \Omega$.闭合开关S,移动滑动变阻器$R_2$的滑片P到最右端b处时,电流表的示数为0.6 A;移动滑片P到最左端a处时,电流表的示数为0.2 A.则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为(

A.6 V 20 Ω
B.12 V 20 Ω
C.6 V 10 Ω
D.12 V 10 Ω
A
)A.6 V 20 Ω
B.12 V 20 Ω
C.6 V 10 Ω
D.12 V 10 Ω
答案
5.A
解析
【分析】
要解决此题,需分两种情况分析电路:当滑片在b端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,可利用欧姆定律计算电源电压;当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入,R₁与R₂串联,再结合欧姆定律计算总电阻,进而求出滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
1. 当滑片P移到最右端b处时,滑动变阻器R₂接入电路的电阻为0,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流I₁=0.6A。根据欧姆定律 $ U = I_1 R_1 $,代入 $ R_1=10\ \Omega $,得电源电压:
$ U = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
2. 当滑片P移到最左端a处时,滑动变阻器R₂接入最大阻值,此时R₁与R₂串联,电流表测电路电流I₂=0.2A。根据欧姆定律,电路总电阻:
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
因为串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值:
$ R_2 = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 10\ \Omega = 20\ \Omega $。
综上,电源电压为6V,滑动变阻器最大阻值为20Ω,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】
本题结合串联电路特点考查欧姆定律的应用,关键是明确滑片在两端时的电路连接状态,难度适中,是常见的电路动态分析题型。
【难度系数】
0.6
要解决此题,需分两种情况分析电路:当滑片在b端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路为R₁的简单电路,可利用欧姆定律计算电源电压;当滑片在a端时,滑动变阻器全部接入,R₁与R₂串联,再结合欧姆定律计算总电阻,进而求出滑动变阻器的最大阻值。
【解析】
1. 当滑片P移到最右端b处时,滑动变阻器R₂接入电路的电阻为0,电路为R₁的简单电路,电流表测电路电流I₁=0.6A。根据欧姆定律 $ U = I_1 R_1 $,代入 $ R_1=10\ \Omega $,得电源电压:
$ U = 0.6\ \mathrm{A} × 10\ \Omega = 6\ \mathrm{V} $。
2. 当滑片P移到最左端a处时,滑动变阻器R₂接入最大阻值,此时R₁与R₂串联,电流表测电路电流I₂=0.2A。根据欧姆定律,电路总电阻:
$ R_{\mathrm{总}} = \frac{U}{I_2} = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 30\ \Omega $。
因为串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值:
$ R_2 = R_{\mathrm{总}} - R_1 = 30\ \Omega - 10\ \Omega = 20\ \Omega $。
综上,电源电压为6V,滑动变阻器最大阻值为20Ω,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、串联电路电阻规律
【点评】
本题结合串联电路特点考查欧姆定律的应用,关键是明确滑片在两端时的电路连接状态,难度适中,是常见的电路动态分析题型。
【难度系数】
0.6
6. 如图所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为10 Ω.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从某个位置向左滑动一段距离,使变阻器阻值减小了5 Ω,电流表示数增加了0.04 A,则电压表示数的变化是 (

A.增加了0.2 V
B.减少了0.2 V
C.增加了0.4 V
D.减少了0.4 V
D
)A.增加了0.2 V
B.减少了0.2 V
C.增加了0.4 V
D.减少了0.4 V
答案
6.D
解析
【分析】首先明确电路结构:定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。解题思路:利用电源电压恒定,结合串联电路电压规律和欧姆定律,分别表示出滑动变阻器两端电压的初始值和变化后的值,通过两者的差值计算电压表示数的变化量,代入已知数值求解。
【解析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。设电源电压为U,初始时电路电流为I,滑动变阻器阻值为$R_{滑}$,根据串联电路电压规律,初始时电压表示数:$U_{V1}=U - IR$。滑片向左滑动后,滑动变阻器阻值变为$R_{滑}-5Ω$,电路电流变为$I + 0.04A$,此时电压表示数:$U_{V2}=U - (I + 0.04A)R$。电压表示数的变化量:$\Delta U_V = U_{V2} - U_{V1} = [U - (I + 0.04A)R] - [U - IR] = -0.04A×R$。代入$R=10Ω$,得$\Delta U_V = -0.04A×10Ω = -0.4V$,负号表示电压表示数减少了0.4V。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的综合应用,关键是明确电压表的测量对象,利用电源电压恒定建立电压关系,计算电压变化量,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。设电源电压为U,初始时电路电流为I,滑动变阻器阻值为$R_{滑}$,根据串联电路电压规律,初始时电压表示数:$U_{V1}=U - IR$。滑片向左滑动后,滑动变阻器阻值变为$R_{滑}-5Ω$,电路电流变为$I + 0.04A$,此时电压表示数:$U_{V2}=U - (I + 0.04A)R$。电压表示数的变化量:$\Delta U_V = U_{V2} - U_{V1} = [U - (I + 0.04A)R] - [U - IR] = -0.04A×R$。代入$R=10Ω$,得$\Delta U_V = -0.04A×10Ω = -0.4V$,负号表示电压表示数减少了0.4V。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律应用
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的综合应用,关键是明确电压表的测量对象,利用电源电压恒定建立电压关系,计算电压变化量,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
7.如图所示,$R_0$为定值电阻,$R_1$为滑动变阻器,$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$均为实验室用电压表(接线柱上标有“$-$”“3”“15”),闭合开关S后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是 (

A.电压表$\mathrm{V}_1$与$\mathrm{V}_2$示数之比为$1:5$
B.通过两电阻电流之比为$4:1$
C.$R_0$与$R_1$两端电压之比为$1:5$
D.$R_0$与$R_1$的阻值之比为$1:4$
D
)A.电压表$\mathrm{V}_1$与$\mathrm{V}_2$示数之比为$1:5$
B.通过两电阻电流之比为$4:1$
C.$R_0$与$R_1$两端电压之比为$1:5$
D.$R_0$与$R_1$的阻值之比为$1:4$
答案
7.D
解析
【分析】
首先明确电路结构:$R_0$与$R_1$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测电源总电压,$\mathrm{V}_2$测$R_0$两端电压。两电压表指针位置相同,说明它们使用的量程不同,实验室电压表0~15V量程的示数是0~3V量程的5倍,因此$\mathrm{V}_1$示数是$\mathrm{V}_2$的5倍。结合串联电路电流、电压规律,可推导两电阻的电压、电流及电阻的比值,进而判断选项。
【解析】
1. 电路分析:由图可知,$R_0$与$R_1$串联,$\mathrm{V}_1$测总电压$U$,$\mathrm{V}_2$测$R_0$两端电压$U_0$。
2. 电压表量程关系:两表指针位置相同,量程不同,大量程(0~15V)示数为小量程(0~3V)的5倍,故$U=5U_0$。
3. 串联电流特点:串联电路各处电流相等,因此通过$R_0$和$R_1$的电流之比$I_0:I_1=1:1$。
4. 电压分配:$R_1$两端电压$U_1=U-U_0=5U_0-U_0=4U_0$,则$R_0$与$R_1$两端电压之比$U_0:U_1=1:4$。
5. 电阻计算:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,电流$I$相同,故电阻之比$R_0:R_1=U_0:I:U_1/I=U_0:U_1=1:4$。
综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用,关键是利用电压表指针位置相同的特点判断量程关系,结合串联电路特点推导各物理量的比值,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:$R_0$与$R_1$串联,电压表$\mathrm{V}_1$测电源总电压,$\mathrm{V}_2$测$R_0$两端电压。两电压表指针位置相同,说明它们使用的量程不同,实验室电压表0~15V量程的示数是0~3V量程的5倍,因此$\mathrm{V}_1$示数是$\mathrm{V}_2$的5倍。结合串联电路电流、电压规律,可推导两电阻的电压、电流及电阻的比值,进而判断选项。
【解析】
1. 电路分析:由图可知,$R_0$与$R_1$串联,$\mathrm{V}_1$测总电压$U$,$\mathrm{V}_2$测$R_0$两端电压$U_0$。
2. 电压表量程关系:两表指针位置相同,量程不同,大量程(0~15V)示数为小量程(0~3V)的5倍,故$U=5U_0$。
3. 串联电流特点:串联电路各处电流相等,因此通过$R_0$和$R_1$的电流之比$I_0:I_1=1:1$。
4. 电压分配:$R_1$两端电压$U_1=U-U_0=5U_0-U_0=4U_0$,则$R_0$与$R_1$两端电压之比$U_0:U_1=1:4$。
5. 电阻计算:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,电流$I$相同,故电阻之比$R_0:R_1=U_0:I:U_1/I=U_0:U_1=1:4$。
综上,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路规律与欧姆定律的综合应用,关键是利用电压表指针位置相同的特点判断量程关系,结合串联电路特点推导各物理量的比值,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
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