7.在如图所示电路中,$R_1=20\Omega,R_2=30\Omega$,闭合开关后,电流表的示数为0.3A.则:
(1)电源电压是多少?
(2)通过$R_2$的电流是多少?
(3)电路的总电阻是多少?

(1)电源电压是多少?
(2)通过$R_2$的电流是多少?
(3)电路的总电阻是多少?
答案
7. 解:(1)电源电压$U=U_2=U_1=I_1R_1=0.3A×20Ω=6V.$
(2)通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6V}{30Ω}=0.2A.$
(3)干路电流$I=I_1+I_2=0.3A+0.2A=0.5A,$
电路的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω.$
(2)通过$R_2$的电流$I_2=\frac{U_2}{R_2}=\frac{6V}{30Ω}=0.2A.$
(3)干路电流$I=I_1+I_2=0.3A+0.2A=0.5A,$
电路的总电阻$R=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.5A}=12Ω.$
解析
【分析】
首先观察电路图,明确R₁与R₂为并联关系,电流表测量通过R₁的电流。根据并联电路的特点,各支路两端电压相等,均等于电源电压。解题时,先利用欧姆定律和已知的R₁阻值、电流表示数计算电源电压;再依据并联电路电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流;最后求出干路总电流,结合欧姆定律算出电路总电阻。
【解析】
解:由电路图可知,R₁与R₂并联,电流表测通过R₁的电流I₁=0.3A。
(1) 根据欧姆定律I=U/R,可得R₁两端的电压:U₁=I₁R₁=0.3A×20Ω=6V。因为并联电路中各支路电压等于电源电压,所以电源电压U=U₁=6V。
(2) 并联电路中各支路电压相等,故R₂两端的电压U₂=U=6V。根据欧姆定律,通过R₂的电流:I₂=U₂/R₂=6V/30Ω=0.2A。
(3) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此干路总电流I=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A。再根据欧姆定律,电路的总电阻:R=U/I=6V/0.5A=12Ω。
【答案】
(1) 电源电压是6V;
(2) 通过R₂的电流是0.2A;
(3) 电路的总电阻是12Ω。
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的规律与欧姆定律的应用,属于电学基础题型,解题关键是明确电路连接方式和电流表测量对象,利用并联电路电压、电流的规律逐步计算即可。
【难度系数】
0.6
首先观察电路图,明确R₁与R₂为并联关系,电流表测量通过R₁的电流。根据并联电路的特点,各支路两端电压相等,均等于电源电压。解题时,先利用欧姆定律和已知的R₁阻值、电流表示数计算电源电压;再依据并联电路电压特点和欧姆定律求出通过R₂的电流;最后求出干路总电流,结合欧姆定律算出电路总电阻。
【解析】
解:由电路图可知,R₁与R₂并联,电流表测通过R₁的电流I₁=0.3A。
(1) 根据欧姆定律I=U/R,可得R₁两端的电压:U₁=I₁R₁=0.3A×20Ω=6V。因为并联电路中各支路电压等于电源电压,所以电源电压U=U₁=6V。
(2) 并联电路中各支路电压相等,故R₂两端的电压U₂=U=6V。根据欧姆定律,通过R₂的电流:I₂=U₂/R₂=6V/30Ω=0.2A。
(3) 并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此干路总电流I=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A。再根据欧姆定律,电路的总电阻:R=U/I=6V/0.5A=12Ω。
【答案】
(1) 电源电压是6V;
(2) 通过R₂的电流是0.2A;
(3) 电路的总电阻是12Ω。
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路的规律与欧姆定律的应用,属于电学基础题型,解题关键是明确电路连接方式和电流表测量对象,利用并联电路电压、电流的规律逐步计算即可。
【难度系数】
0.6
8. 如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S断开,甲、乙两电表为电流表时,两电表的示数之比$I_{甲}:I_{乙}$为$3:5$,则$R_{1}:R_{2}=$

3:2
;当开关S闭合,甲、乙两电表为电压表时,两电表示数之比$U_{甲}:U_{乙}=$5:2
.答案
8. 3:2 5:2
解析
【分析】
本题需分两种情况分析电路:①开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,此时R₁与R₂并联,需明确两电表测量的电流,结合并联电路规律和欧姆定律求电阻比;②开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,此时R₁与R₂串联,需明确两电表测量的电压,结合串联电路规律和欧姆定律求电压比。
【解析】
1. 当开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联:
甲电流表测R₂支路的电流I₂,乙电流表测干路总电流I。已知I甲:I乙=I₂:I=3:5,设I₂=3k,则I=5k,通过R₁的电流I₁=I - I₂=5k - 3k=2k。
并联电路各支路电压相等,由U=IR得:I₁R₁=I₂R₂,因此R₁/R₂=I₂/I₁=3k/2k=3/2,即R₁:R₂=3:2。
2. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时,R₁与R₂串联:
甲电压表测电源总电压U=U₁+U₂,乙电压表测R₂两端电压U₂。串联电路电流处处相等,设电流为I',则U₁=I'R₁,U₂=I'R₂。
两电压表示数之比:U甲/U乙=(U₁+U₂)/U₂=(I'R₁ + I'R₂)/(I'R₂)=(R₁+R₂)/R₂,代入R₁:R₂=3:2,得(3+2)/2=5/2,即U甲:U乙=5:2。
【答案】
3:2;5:2
【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】
本题通过切换开关和电表类型,考查串并联电路特点及欧姆定律的应用,关键是准确判断不同状态下的电路连接方式和电表测量对象,需理清电流、电压的分配关系,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.4
本题需分两种情况分析电路:①开关S断开,甲、乙为电流表时,电流表相当于导线,此时R₁与R₂并联,需明确两电表测量的电流,结合并联电路规律和欧姆定律求电阻比;②开关S闭合,甲、乙为电压表时,电压表相当于开路,此时R₁与R₂串联,需明确两电表测量的电压,结合串联电路规律和欧姆定律求电压比。
【解析】
1. 当开关S断开,甲、乙为电流表时,R₁与R₂并联:
甲电流表测R₂支路的电流I₂,乙电流表测干路总电流I。已知I甲:I乙=I₂:I=3:5,设I₂=3k,则I=5k,通过R₁的电流I₁=I - I₂=5k - 3k=2k。
并联电路各支路电压相等,由U=IR得:I₁R₁=I₂R₂,因此R₁/R₂=I₂/I₁=3k/2k=3/2,即R₁:R₂=3:2。
2. 当开关S闭合,甲、乙为电压表时,R₁与R₂串联:
甲电压表测电源总电压U=U₁+U₂,乙电压表测R₂两端电压U₂。串联电路电流处处相等,设电流为I',则U₁=I'R₁,U₂=I'R₂。
两电压表示数之比:U甲/U乙=(U₁+U₂)/U₂=(I'R₁ + I'R₂)/(I'R₂)=(R₁+R₂)/R₂,代入R₁:R₂=3:2,得(3+2)/2=5/2,即U甲:U乙=5:2。
【答案】
3:2;5:2
【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】
本题通过切换开关和电表类型,考查串并联电路特点及欧姆定律的应用,关键是准确判断不同状态下的电路连接方式和电表测量对象,需理清电流、电压的分配关系,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.4
9.将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,两者的I-U关系图像如图乙所示,其中曲线

B
(填“A”或“B”)表示电阻R的I-U关系图像;若电源电压为4V,则电流表的示数为0.4
A;若电流表的示数为0.25A,则电源电压为2
V.答案
9. B 0.4 2
解析
【分析】
首先,定值电阻的阻值恒定,根据欧姆定律,其电流与电压成正比,I-U图像为直线;小灯泡灯丝电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此区分两者图像;甲图中L与R并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,结合图像分析计算即可。
【解析】
1. 判断电阻R的I-U图像:定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,I-U图像是直线;小灯泡电阻随温度变化,I-U图像是曲线,因此曲线B是电阻R的I-U关系图像。
2. 电源电压为4V时,并联电路各支路电压等于电源电压,即U_L=U_R=4V。由图乙可知,电压为4V时,小灯泡L的电流为0.3A,电阻R的电流为0.1A,干路电流(电流表的示数)为0.3A+0.1A=0.4A。
3. 当电流表示数为0.25A时,干路电流I=0.25A,此时L和R两端电压相等(等于电源电压),观察图乙:当电压为2V时,小灯泡电流为0.2A,电阻R的电流为0.05A,两者之和为0.25A,符合条件,故电源电压为2V。
【答案】
B;0.4;2
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路特点与欧姆定律,关键是区分定值电阻和小灯泡的I-U图像特征,利用并联电路电压、电流规律结合图像信息计算,需准确提取图像数据。
【难度系数】
0.5
首先,定值电阻的阻值恒定,根据欧姆定律,其电流与电压成正比,I-U图像为直线;小灯泡灯丝电阻随温度变化,I-U图像为曲线,据此区分两者图像;甲图中L与R并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和,结合图像分析计算即可。
【解析】
1. 判断电阻R的I-U图像:定值电阻的阻值不变,电流与电压成正比,I-U图像是直线;小灯泡电阻随温度变化,I-U图像是曲线,因此曲线B是电阻R的I-U关系图像。
2. 电源电压为4V时,并联电路各支路电压等于电源电压,即U_L=U_R=4V。由图乙可知,电压为4V时,小灯泡L的电流为0.3A,电阻R的电流为0.1A,干路电流(电流表的示数)为0.3A+0.1A=0.4A。
3. 当电流表示数为0.25A时,干路电流I=0.25A,此时L和R两端电压相等(等于电源电压),观察图乙:当电压为2V时,小灯泡电流为0.2A,电阻R的电流为0.05A,两者之和为0.25A,符合条件,故电源电压为2V。
【答案】
B;0.4;2
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律应用、I-U图像分析
【点评】
本题结合I-U图像考查并联电路特点与欧姆定律,关键是区分定值电阻和小灯泡的I-U图像特征,利用并联电路电压、电流规律结合图像信息计算,需准确提取图像数据。
【难度系数】
0.5
10.如图所示,$R_1=2\Omega$.某同学在实验中记录了三个电表的示数,但没有记录单位,记下的一组数据是1、2和3,也弄不清楚这些数字是哪个电表的示数,单位是V还是A,请根据电路图和记录的数据,确定实验中所用的电源电压和电阻$R_2$的阻值分别是(

A.1V 2Ω
B.2V 1Ω
C.2V 2Ω
D.3V 1Ω
B
)A.1V 2Ω
B.2V 1Ω
C.2V 2Ω
D.3V 1Ω
答案
10. B
解析
【分析】首先分析电路结构:$R_1$与$R_2$并联,电压表$\mathrm{V}$测量电源电压(即并联电路各支路两端的电压),电流表$\mathrm{A}_1$测量$R_2$支路的电流,电流表$\mathrm{A}_2$测量干路总电流。根据并联电路的电流规律:干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流($\mathrm{A}_2$的示数)是三个电表中最大的,由此先确定$\mathrm{A}_2$的示数;再结合欧姆定律和并联电路电流关系,确定剩余两个数对应的物理量,进而求出电源电压和$R_2$的阻值。
【解析】
1. 电路分析:由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电压表$\mathrm{V}$测电源电压$U$,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_2$支路电流$I_2$,电流表$\mathrm{A}_2$测干路电流$I$。
2. 确定电表数值:根据并联电路电流规律$I = I_1 + I_2$,干路电流最大,因此$\mathrm{A}_2$的示数为三个数中最大的$3$(单位$\mathrm{A}$)。
3. 计算$R_1$的电流:剩余两个数$1$和$2$,一个为电压$U$(单位$\mathrm{V}$),一个为$R_1$支路电流$I_1$(单位$\mathrm{A}$)。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R_1=2\Omega$,若$U=2\mathrm{V}$,则$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{2\mathrm{V}}{2\Omega}=1\mathrm{A}$,正好对应剩余的$1$,符合逻辑。
4. 求$R_2$的电流:$R_2$支路电流$I_2 = I - I_1 = 3\mathrm{A} -1\mathrm{A}=2\mathrm{A}$。
5. 求电源电压和$R_2$阻值:电源电压$U=2\mathrm{V}$,$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{2\mathrm{V}}{2\mathrm{A}}=1\Omega$,对应选项$\mathrm{B}$。
【答案】B
【知识点】并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流特点与欧姆定律的综合应用,关键是先明确各电表的测量对象,再结合并联电路电流关系确定各电表的数值,属于初中物理电学的常规题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路分析:由电路图可知,$R_1$与$R_2$并联,电压表$\mathrm{V}$测电源电压$U$,电流表$\mathrm{A}_1$测$R_2$支路电流$I_2$,电流表$\mathrm{A}_2$测干路电流$I$。
2. 确定电表数值:根据并联电路电流规律$I = I_1 + I_2$,干路电流最大,因此$\mathrm{A}_2$的示数为三个数中最大的$3$(单位$\mathrm{A}$)。
3. 计算$R_1$的电流:剩余两个数$1$和$2$,一个为电压$U$(单位$\mathrm{V}$),一个为$R_1$支路电流$I_1$(单位$\mathrm{A}$)。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,$R_1=2\Omega$,若$U=2\mathrm{V}$,则$I_1=\frac{U}{R_1}=\frac{2\mathrm{V}}{2\Omega}=1\mathrm{A}$,正好对应剩余的$1$,符合逻辑。
4. 求$R_2$的电流:$R_2$支路电流$I_2 = I - I_1 = 3\mathrm{A} -1\mathrm{A}=2\mathrm{A}$。
5. 求电源电压和$R_2$阻值:电源电压$U=2\mathrm{V}$,$R_2=\frac{U}{I_2}=\frac{2\mathrm{V}}{2\mathrm{A}}=1\Omega$,对应选项$\mathrm{B}$。
【答案】B
【知识点】并联电路电流规律;欧姆定律
【点评】本题考查并联电路的电流特点与欧姆定律的综合应用,关键是先明确各电表的测量对象,再结合并联电路电流关系确定各电表的数值,属于初中物理电学的常规题型,难度适中。
【难度系数】0.5
11.下列各电路中,电源电压不变.先闭合开关S,再闭合开关S₁,电流表示数不变的是 (
C
)答案
11. C
解析
【分析】要解决此题,需逐一分析每个选项中,先闭合开关S、再闭合开关S₁时,电路的连接方式和电流表的测量对象,结合欧姆定律判断电流表示数是否变化。
【解析】
选项A:先闭合S,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流;再闭合S₁,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,总电阻变小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知电流变大,电流表示数改变,不符合要求。
选项B:先闭合S,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表未接入电路,示数为0;再闭合S₁,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,示数从0变为非0,改变,不符合要求。
选项C:先闭合S,S₁断开,电路为R₂与电流表的简单电路,电流表测R₂支路电流;再闭合S₁,R₁与R₂并联,并联电路各支路电压等于电源电压,R₂的电阻和两端电压均不变,由$I=\frac{U}{R}$可知R₂的电流不变,即电流表示数不变,符合要求。
选项D:先闭合S,电路为R₂的简单电路,电流表测干路电流;再闭合S₁,R₁与R₂并联,干路电流等于两支路电流之和,电流表示数变大,不符合要求。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查电路动态分析,核心是明确开关通断时的电路连接方式和电流表测量对象,利用欧姆定律判断电流变化,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A:先闭合S,R₁与R₂串联,电流表测串联电路的电流;再闭合S₁,R₂被短路,电路为R₁的简单电路,总电阻变小,电源电压不变,由$I=\frac{U}{R}$可知电流变大,电流表示数改变,不符合要求。
选项B:先闭合S,S₁断开,电路为R₂的简单电路,电流表未接入电路,示数为0;再闭合S₁,R₁与R₂并联,电流表测R₁支路电流,示数从0变为非0,改变,不符合要求。
选项C:先闭合S,S₁断开,电路为R₂与电流表的简单电路,电流表测R₂支路电流;再闭合S₁,R₁与R₂并联,并联电路各支路电压等于电源电压,R₂的电阻和两端电压均不变,由$I=\frac{U}{R}$可知R₂的电流不变,即电流表示数不变,符合要求。
选项D:先闭合S,电路为R₂的简单电路,电流表测干路电流;再闭合S₁,R₁与R₂并联,干路电流等于两支路电流之和,电流表示数变大,不符合要求。
【答案】C
【知识点】并联电路特点、欧姆定律
【点评】本题考查电路动态分析,核心是明确开关通断时的电路连接方式和电流表测量对象,利用欧姆定律判断电流变化,属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
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