【核心素养】3.4 欧姆定律及其应用(第5课时)分层练习(含解析)

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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
3.4 欧姆定律及其应用(第5课时)
科学观念:理解并联电路中电流、电压及电阻特点;了解并联电路的分流作用;能利用并联电路的特点分析、解决相应的问题。
科学思维:运用并联电路的特点分析电路并解决相应的问题。
探究实践:通过推导、演练等途径,发展学生分析、归纳、概括等能力。
态度责任:乐于探究,乐于合作与分享,保持深厚的学习兴趣。
1.两个电阻并联起来相当于(  )
A.增大了电阻的横截面积 B.减小了电阻的横截面积
C.增大了电阻的长度 D.减小了电阻的长度
2.一只阻值为0.1Ω的电阻与另一只阻值为100Ω的电阻并联,并联后的等效电阻(  )
A.小于0.1Ω B.近似等于10Ω
C.近似等于100Ω欧 D.大于0.1Ω,小于100Ω
3.灯L1的电阻为15Ω,灯L2的电阻为10Ω,灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是(  )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.无法确定
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A1和A2示数的变化情况分别是(  )
A.变小、变小 B.变大、变大 C.变大、不变 D.变小、不变
第4题图 第5题图 第6题图
5.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是(  )
A.电压表示数变小,电流表示数不变 B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变 D.电压表示数不变,电流表示数变大
6.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为(  )
A.2.2A 0.44A B.0.42A 1.8A
C.1.76A 0.44 A D.0.44A 2.2 A
7.在如图所示的电路中,总电流I=2.4A,R1=R2=2R3,则下列对通过R2的电流的判断正确的是(  )
A.大小为0.6A,方向向右
B.大小为0.6A,方向向左
C.大小为1.2A,方向向右
D.大小为1.2A,方向向左
8.下列选项中是某科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路。R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示;R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,则下列电路图符合设计要求的是(  )
A. B. C. D.
9.如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6Ω。则当S1断开S2闭合时,AB间的总电阻为(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
第9题图 第10题图 第11题图
10.如图所示为多挡位加热器的电路图,电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时,对电路的分析正确的是(  )
A.R1和R2串联 B.R1两端的电压小于R2两端的电压
C.流过R1的电流大于流过R2的电流 D.如果R1断了,R2也不能工作
11.如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为0.3A和0.5A,则定值电阻R1、R2的阻值之比是(  )
A.R1:R2=3:5 B.R1:R2=5:3 C.R1:R2=3:2 D.R1:R2=2:3
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两灯中有一灯熄灭,三个电表中有两个电表的示数变小,下列关于电表示数变化及故障分析正确的是(  )
A.电流表A1的示数可能不变,灯L1断路
B.电流表A2的示数一定不变,灯L1短路
C.电压表V的示数一定不变,灯L2断路
D.电压表V的示数可能不变,灯L2短路
13.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动,下列判断正确的是(  )
A.电压表V示数不变,电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V示数和电流表A2示数的比值不变
D.电流表A1示数和电流表A2示数的差值不变
14.如图是R1、R2两电阻的U﹣I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可知(  )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
15.如图电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为4:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲:I乙为(  )
A.3:1 B.3:2 C.3:4 D.4:3
16.如图甲所示电路,开关闭合后两电流表的指针指在同一位置,两表的示数如图乙所示,则L1灯的电流为    A,L2灯的电流为     A,两灯电阻之比为R1:R2=    。
第15题图 第16题图 第17题图
17.如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω,开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;开关S闭合,开关S1断开时,电流表示数变为0.3A。则电源电压为   V,电阻R1的阻值为   Ω。
18.在如图所示的电路中,当S、S1闭合,S2断开时,电压表示数为6V,电流表示数为1A,则R1=    Ω;当S1断开,S、S2、闭合时,电流表的示数为0.5A;当S1、S2、S全部都闭合时,电流表的示数是    A。
19.如图所示,U=6V,闭合S1,S2,断开S3,电流表示数为0.4A;闭合S2,S3,断开S1,电流表示数为0.6A.求:
(1)R1,R2的阻值各是多少?
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表的示数是多少?
20.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A;当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A。请列式计算:
(1)电源电压为多少?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为多少?
21.在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是(  )
A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变
C.L1变亮,电流表示数不变
D.L1变亮,电流表示数变大
22.如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2:1,则电流表A1和A2的示数之比是(  )
A.2:1 B.3:1 C.1:2 D.2:3
第22题图 第23题图
23.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示。如果R1、R2串联的总电阻为R,并联后的总电阻为R′.则关于R、R′的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是(  )
A.R1的阻值比R2大 B.R在Ⅱ区域,R′在Ⅰ区域
C.R在Ⅲ区域,R′在Ⅱ区域 D.R在Ⅲ区域,R′在I区域
24.学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程,小敏认识并使用了如图台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,设计的电路最合理的是(  )
A. B.
C. D.
25.如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是(  )
A. B. C. D.
26.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
第26题图 第27题图
27.如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确的是(  )
A.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
B.电阻乙不是定值电阻,不适用于欧姆定律
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
28.两个定值电阻的阻值之比为R1:R2=2:3,将它们并联接在同一电源上,通过的电流之比为     ,它们两端的电压之比为     ;若将它们串联后接在同一电源上,则通过它们的电流之比为     ,这时它们两端的电压之比为     。
29.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯,若四个车门中任意一个车门未关好,该指示灯会一直发光,其工作原理如图所示。
(1)请具体说明保护电阻R0的作用    。
(2)指出该电路的一处不足    。
(3)你的改进方法是    。
30.如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω,回答下列问题。
(1)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比I甲:I乙=    。
(2)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,发现两电压表的示数一样且接近电源电压,若出现此现象是由于电路中某一处故障引起的,则此故障可能是     。
第30题图 第31题图
31.如图是电阻A、B的I﹣U图像。由图可知:A电阻的阻值是   Ω,B电阻的阻值是   Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是     V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是     V。
32.图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,当只闭合S1 时,电流表稳定时示数为0.5A。请回答:
(1)由甲图可知,当只闭合S1 时,小灯泡L两端的电压是     。
(2)当S1、S2 都闭合时,计算电流表的示数为多少?
(3)当S1、S2 都闭合时,计算电路的总电阻R总 为多大?
33.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻R1=200Ω。某次测量时,只闭合开关S1,电流表示数为100mA,再闭合开关S2,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
34.肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计,如图甲所示,用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙所示。
(1)在某阶段,小明的身高变化不明显,但体重明显增加,则A1和A2的示数比值将     。
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为多少?此时A1的指针位置对应的体重为多少?
(3)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
35.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数怎样变化,并简单解释一下原因。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值为多少?
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),求电路中的电流为多少?
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学上册·分层练习
3.4 欧姆定律及其应用(第5课时)
科学观念:理解并联电路中电流、电压及电阻特点;了解并联电路的分流作用;能利用并联电路的特点分析、解决相应的问题。
科学思维:运用并联电路的特点分析电路并解决相应的问题。
探究实践:通过推导、演练等途径,发展学生分析、归纳、概括等能力。
态度责任:乐于探究,乐于合作与分享,保持深厚的学习兴趣。
1.两个电阻并联起来相当于(  )
A.增大了电阻的横截面积
B.减小了电阻的横截面积
C.增大了电阻的长度
D.减小了电阻的长度
【答案】A
【分析】影响电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积以及材料;导体的材料一定时,导体的长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。两个电阻并联后总电阻减小。
【解答】解:导体材料和长度不变时,横截面积越大,其电阻值会越小;两个电阻并联起来,总电阻则会减小,相当于其材料和长度不变,横截面积增大。
故选:A。
2.一只阻值为0.1Ω的电阻与另一只阻值为100Ω的电阻并联,并联后的等效电阻(  )
A.小于0.1Ω B.近似等于10Ω
C.近似等于100Ω欧 D.大于0.1Ω,小于100Ω
【答案】A
【分析】根据并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和进行分析。
【解答】解:因为并联电路电阻的关系为:,
所以并联电路的总电阻小于任一支路电阻,即小于最小的电阻,故总电阻小于0.1Ω。
故选:A。
3.灯L1的电阻为15Ω,灯L2的电阻为10Ω,灯L1、L2并联在同一电路中,则灯L1、L2两端的电压之比是(  )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.无法确定
【答案】C
【分析】根据并联时的电压关系分析解答。
【解答】解:并联电路各支路电压相等且等于电源电压,即U1=U2,故U1:U2=1:1,故C正确。
故选:C。
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A1和A2示数的变化情况分别是(  )
A.变小、变小 B.变大、变大 C.变大、不变 D.变小、不变
【答案】D
【分析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流;
根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,根据并联电路特点和欧姆定律分析答题。
【解答】解:
由图可知:R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,
并联电路中支路与支路间互不干扰,所以滑片P向左移动时,R2支路上电流不变,即电流表A2示数不变;
滑动变阻器R1接入电路的阻值变大,由I可知R1支路电流变小,
根据并联电路的电流特点,总电流变小,即电流表A1示数变小。故ABC错误,D正确。
故选:D。
5.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是(  )
A.电压表示数变小,电流表示数不变
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数不变,电流表示数变大
【答案】B
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R2的电流变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故AC错误;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,
滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,
由I可知,通过R2的电流变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故B正确、D错误。
故选:B。
6.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为(  )
A.2.2A 0.44A B.0.42A 1.8A
C.1.76A 0.44 A D.0.44A 2.2 A
【答案】C
【分析】分析电路可知:两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以电流表A1选用的应该是大量程(0~3A),A2选用的是小量程(0~0.6A);然后根据相应量程下的分度值和指针位置来进行读数。结合并联电路的电流特点即可求出通过各灯的电流大小。
【解答】解:分析电路可知:两灯并联,电流表A1测的是干路电流,电流表A2测的是L2所在支路的电流;
已知两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A1选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A1的示数为I总=2.2A,即干路电流为2.2A;电流表A2选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为I2=0.44A,即通过灯L2的电流为0.44A;那么通过灯L1的电流大小为:I1=I总﹣I2=2.2A﹣0.44A=1.76A。
故选:C。
7.在如图所示的电路中,总电流I=2.4A,R1=R2=2R3,则下列对通过R2的电流的判断正确的是(  )
A.大小为0.6A,方向向右
B.大小为0.6A,方向向左
C.大小为1.2A,方向向右
D.大小为1.2A,方向向左
【答案】B
【分析】根据电流法分析作图分析三个电阻的连接,根据据I,设通过R1的电流为I,因R1=R2,由并联电路电压的规律结合欧姆定律可知通过R2的电流为I;
根据在电压不变时,电流与电阻成反比,由电阻大小关系可知通过R3的电流,根据并联电路电流的规律求出通过R2的电流,由上图可知通过R2的电流的方向。
【解答】解:如下所示:
三个电阻并联,根据I,设通过R1的电流为I,因R1=R2,因并联电路各支路电压相等,由欧姆定律,则通过R2的电流为I,
在电压不变时,电流与电阻成反比,R1=R2=2R3,故通过R3的电流为2I,根据并联电路电流的规律有:
I+I+2I=2.4A,I=0.6A;故通过R2的电流为0.6A,
根据上图可知,通过R2的电流方向向左,只有B正确;
故选:B。
8.下列选项中是某科技小组的几位同学设计的天然气泄漏检测电路。R为气敏电阻,R的阻值随天然气浓度变化曲线如图所示;R0为定值电阻,电源两端的电压恒定不变。电路设计要求当天然气浓度增大时,电路中电表示数增大,则下列电路图符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先由图象可知:当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小,然后根据选项中的图象结合串、并联电路的特点和欧姆定律判断电表示数的变化,找到符合题意的电路图。
【解答】解:
A、由电路图可知,R与R0并联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时,电压表的示数不变,故A不符合题意;
B、由电路图可知R与R0并联,电流表测R0支路的电流,根据并联电路独立工作互不影响可知,当天然气浓度增大气敏电阻的阻值减小时,电流表的示数不变,故B不符合题意;
C、由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故C符合题意;
D、由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,当天然气浓度增大时气敏电阻的阻值减小、电路的总电阻减小,根据串联电路电阻的分压特点可知R两端分得的电压减小,即电压表的示数减小,故D不符合题意。
故选:C。
9.如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6Ω。则当S1断开S2闭合时,AB间的总电阻为(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
【答案】D
【分析】先分析电阻的连接方式,然后根据并联电路总电阻与各电阻的关系进行分析。
【解答】解:开关都闭合时,三个电阻并联,R1=R2=R3,根据并联电路的电阻关系可知,A、B两点间的电阻R并R1=6Ω,则R1=18Ω;
当S1断开S2闭合时,只有一个电阻R1连入电路,因此A、B两点间的电阻RAB=R1=18Ω。
故选:D。
10.如图所示为多挡位加热器的电路图,电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时,对电路的分析正确的是(  )
A.R1和R2串联
B.R1两端的电压小于R2两端的电压
C.流过R1的电流大于流过R2的电流
D.如果R1断了,R2也不能工作
【答案】C
【分析】ABC、闭合S1和S2时,可知两电阻并联,根据并联电路电压的及欧姆定律分析;
D、并联电路各支路可独立工作、互不影响。
【解答】解:ABC、闭合S1和S2时,两电阻并联,根据并联电路电压的关系,R1两端的电压等于R2两端的电压,因电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻,由欧姆定律可知流过R1的电流大于流过R2的电流,故AB错误,C正确;
D、并联电路各支路可独立工作、互不影响,如果R1断了,R2能工作,故D错误。
故选:C。
11.如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为0.3A和0.5A,则定值电阻R1、R2的阻值之比是(  )
A.R1:R2=3:5 B.R1:R2=5:3 C.R1:R2=3:2 D.R1:R2=2:3
【答案】D
【分析】由电路图知:两电阻并联,电流表A1测电阻R1所在支路电流,电流表A2测干路电流;
由并联电路特点求出流过电阻R2的电流;由并联电路特点和欧姆定律求出电阻之比。
【解答】解:由电路图知:两电阻并联,电流表A1测电阻R1所在支路电流,电流表A2测干路电流;
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:
通过电阻R2的电流I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
∵两电阻并联,则电阻两端的电压相等,
∴根据欧姆定律得:

故选:D。
12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两灯中有一灯熄灭,三个电表中有两个电表的示数变小,下列关于电表示数变化及故障分析正确的是(  )
A.电流表A1的示数可能不变,灯L1断路
B.电流表A2的示数一定不变,灯L1短路
C.电压表V的示数一定不变,灯L2断路
D.电压表V的示数可能不变,灯L2短路
【答案】C
【分析】由电路图可知,电路正常工作时,L1、L2并联,电流表A2测L2支路的电流,A1测干路电流,电压表测电源电压;由题意可知,只有一个灯泡熄灭,电路故障为短路或断路,排除短路的可能;分别假设两灯中的一灯断路,根据并联电路电流的规律分析电流的变化,找到符合题意的情况即可。
【解答】解:电路正常工作时,L1、L2并联,电流表A2测L2支路的电流,A1测干路电流,电压表测电源电压;
BD.两灯中有一灯熄灭,若电路故障为短路,则会造成电源短路而烧坏电源,干路上的A1表会被烧坏,其他两电表的示数为0,因此故障不是短路,故BD错误;
AC.电压表始终测电源的电压,故电压表的示数不变;原来电流表A1测两支路的总电流,其中一个灯断路后,A1只测其中一个支路电流,根据并联电路电流的规律知道,A1示数会变小;若灯泡L1断路,A1示数变小,A2的示数不变,电压表示数不变,若灯泡L2断路,则A2的示数变小,A1示数减小,电压表示数不变,故C正确,A错误。
故选:C。
13.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动,下列判断正确的是(  )
A.电压表V示数不变,电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V示数和电流表A2示数的比值不变
D.电流表A1示数和电流表A2示数的差值不变
【答案】C
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1电流的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,利用并联电路的电流特点判断电流表A1示数和电流表A2示数的差值的变化,然后根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表V示数和电流表A2示数的比值的变化。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2示数不变,故A错误;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,
由I可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A2示数变小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表A1示数变小,故B错误;
而电流表A1示数和电流表A2示数的差值等于通过滑动变阻器的电流,
则电流表A1示数和电流表A2示数的差值变小,故D错误;
由R可知,电压表V示数和电流表A2示数的比值等于R1的阻值,
所以,电压表V示数和电流表A2示数的比值不变,故C正确。
故选:C。
14.如图是R1、R2两电阻的U﹣I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可知(  )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
【答案】D
【分析】根据并联电路电压规律可知两电阻两端电压相等,根据图像可知通过两电阻的电流大小,根据欧姆定律可知两电阻的大小。
【解答】解:R1、R2并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由图可知电压相等时,通过R1的电流较大,根据欧姆定律R可知R2>R1,
R1的阻值为R1,故D正确,ABC错误。
故选:D。
15.如图所示的电路中,电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为4:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲:I乙为(  )
A.3:1 B.3:2 C.3:4 D.4:3
【答案】C
【分析】若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,电压表甲测量串联电阻的总电压,电压表乙测量R2两端的电压,求出两个电阻两端的电压之比,再根据欧姆定律和串联电阻的分压关系,求出两电阻之比;
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流,根据欧姆定律和并联电阻的电流关系推出R1和R2的电流之比,再推导出两表示数之比。
【解答】解:若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,
U=U甲,U2=U乙,
由题知,U甲:U乙=4:1,即:U:U2=4:1,
∴U1:U2=3:1,
∵,
∴R1:R2=U1:U2=3:1;
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,
I1:I2=R2:R1=1:3,
∴I:I2=4:3,
∵甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流,
∴I甲:I乙=I2:I=3:4。
故选:C。
16.如图甲所示电路,开关闭合后两电流表的指针指在同一位置,两表的示数如图乙所示,则L1灯的电流为 2  A,L2灯的电流为  0.5  A,两灯电阻之比为R1:R2= 1:4  。
【答案】2;0.5;1:4。
【分析】由图甲知道电路为两灯的并联电路,电流表A1测通过灯L2的电流,电流表A2测干路的电流,开关闭合后两电流表的指针指在同一位置,根据并联电路的电流特点可知,A1的量程为小量程,A2的量程为大量程,由此读出两电流表的示数,便可求出通过L1灯的电流,由并联电路的电压特点可知两灯两端的电压相同,根据欧姆定律可求出两灯的电阻之比。
【解答】解:由图甲电路图分析可知灯L1和灯L2并联,电流表A1测通过灯L2的电流,电流表A2测干路的电流,
开关闭合后两电流表的指针指在同一位置,根据并联电路的电流特点可知,A1的示数为0.5A,即通过灯L2的电流I2=0.5A,
电流表A2的示数为2.5A,即干路的电流I=2.5A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则L1灯的电流为:I1=I﹣I2=2.5A﹣0.5A=2A,
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得两灯电阻之比为:。
故答案为:2;0.5;1:4。
17.如图所示的电路中,电源电压恒定,R2=10Ω,开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4A;开关S闭合,开关S1断开时,电流表示数变为0.3A。则电源电压为  3  V,电阻R1的阻值为  30  Ω。
【答案】见试题解答内容
【分析】由电路图可知,开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流;开关S闭合,开关S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2的电流不变,即此时电流表的示数为通过R2的电流I2,根据欧姆定律求出电源的电压,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R1的阻值。
【解答】解:由电路图可知,开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流;开关S闭合,开关S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R2的电流不变,即通过R2的电流I2=0.3A,
根据欧姆定律可得电源的电压:U=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流:I1=I﹣I2=0.4A﹣0.3A=0.1A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,根据欧姆定律可得电阻R1的阻值:R130Ω。
故答案为:3;30。
18.在如图所示的电路中,当S、S1闭合,S2断开时,电压表示数为6V,电流表示数为1A,则R1= 6  Ω;当S1断开,S、S2、闭合时,电流表的示数为0.5A;当S1、S2、S全部都闭合时,电流表的示数是 1.5  A。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当S2断开,S1、S闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
(2)当S1断开,S2、S闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值;
(3)当S1、S2、S全部都闭合时,R1、R2并联,根据电阻的并联特点可求电路中的总电阻。然后可求电流表的示数。
【解答】解:(1)当S2断开,S1、S闭合时,等效电路图如图所示:
R1的阻值:R16Ω;
(2)当S1断开,S2、S闭合时,等效电路图如图所示:
R2的阻值:R212Ω;
(3)当S1、S2、S全部都闭合时,等效电路图如图所示:
电路的总电阻R4Ω。
则电路中的总电流I1.5A。
故答案为:6;1.5。
19.如图所示,U=6V,闭合S1,S2,断开S3,电流表示数为0.4A;闭合S2,S3,断开S1,电流表示数为0.6A.求:
(1)R1,R2的阻值各是多少?
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表的示数是多少?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)闭合S1,S2,断开S3,电路中只有R2工作,R1被短路,根据欧姆定律可求R2的大小;闭合S2,S3,断开S1,电路中只有R1工作,R2被短路,根据欧姆定律可求R1的大小。
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测量干路电流;根据欧姆定律可求电路电流的大小。
【解答】解:(1)闭合S1,S2,断开S3,R215Ω;闭合S2,S3,断开S1,R110Ω;
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电路电流II1+I2=0.6A+0.4A=1A.电流表的示数为1A。
答:(1)R1,R2的阻值各是10Ω和15Ω;
(2)当S1,S3闭合,S2断开时,电流表的示数是1A。
20.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.3A;当开关S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.9A。请列式计算:
(1)电源电压为多少?
(2)电阻R2的阻值为多少?
(3)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表示数为多少?
【答案】(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为10Ω;
(3)当开关S1闭合,S2S3断开时,电流表示数为0.2A。
【分析】(1)由电路图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为电阻R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求电源的电压;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的特点和电流规律可得通过R2的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求电阻R2的阻值;
(3)当开关S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电阻规律和欧姆定律求电路中的电流。
【解答】解:(1)由电路图可知,当S1、S2断开,S3闭合时,电路为电阻R1的简单电路,电流表测电路中的电流。
由I可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路的电流。
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过电阻R1的电流不变,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.9A﹣0.3A=0.6A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以电阻R2的阻值:R210Ω;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,两电阻串联,
因串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,
所以电路中的电流:I′0.2A,
即电流表示数为0.2A。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为10Ω;
(3)当开关S1闭合,S2S3断开时,电流表示数为0.2A。
21.在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是(  )
A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变
C.L1变亮,电流表示数不变
D.L1变亮,电流表示数变大
【答案】A
【分析】由电路图知,开关S1、S2都闭合时,灯L1与L2并联接在电源两端,电流表测干路电流;
开关S2断开后,灯L2所在支路断路,只有灯L1接在电源两端,电流表测电路电流;
根据电路结构、并联电路特点判断灯泡亮度是否变化,电流表示数如何变化。
【解答】解:(1)由电路图知,开关S1、S2都闭合时与开关S2断开后,灯泡L1两端电压都等于电源电压,电源电压不变,灯两端的电压不变,灯的实际功率不变,灯泡亮度不变;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表测干路电流,即流过灯L1与L2的电流之和,开关S2断开后,电流表测流过灯L1的电流,开关S2断开时电流表示数变小;
综上所述,A正确。
故选:A。
22.如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2:1,则电流表A1和A2的示数之比是(  )
A.2:1 B.3:1 C.1:2 D.2:3
【答案】B
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测L2支路的电流,A1测干路电流;根据并联电路的电流特点求出电流表A1和A2的示数之比。
【解答】解:因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,并且I1:I2=2:1,电流表A1和A2的示数之比为(2+1):1=3:1。
故选:B。
23.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示。如果R1、R2串联的总电阻为R,并联后的总电阻为R′.则关于R、R′的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是(  )
A.R1的阻值比R2大 B.R在Ⅱ区域,R′在Ⅰ区域
C.R在Ⅲ区域,R′在Ⅱ区域 D.R在Ⅲ区域,R′在I区域
【答案】D
【分析】根据电阻的串并联确定R1、R2、R、R′之间的大小关系,根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小;分析坐标图不同区域的意义即可解决。
【解答】解:
由图当电压相等时,通过两电阻的电流:I1>I2,由R可知,R1<R2,故A错误;
根据串联电路的电阻特点知:总电阻R比每个分电阻都要大;
根据并联电路中电阻的特点可知:总电阻R′比每一个并联电路的分电阻都要小;所以在R1、R2、R、R′中,R最大,R′最小;
根据欧姆定律可知,当它们两端加相同的电压时,通过R的电流最小,故R在I﹣U图线的Ⅲ区;通过R′的电流最大,故R′在I﹣U图线的Ⅰ区。故D正确,BC错误。
故选:D。
24.学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程,小敏认识并使用了如图台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,设计的电路最合理的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据台秤的指针偏转角度与所测物体质量成正比可知,电表的示数应与滑动变阻器接入电路的电阻成正比分析。
【解答】解:A、图A中,由G=mg和弹簧测力计的工作原理以及滑动变阻器的工作原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻与物体的质量成正比,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电压表的示数:UV=U﹣U0=U﹣IR0=U R0,由数学知识可知,UV与R不成正比,即指针偏转角度与所测物体质量不成正比,即故A错误;
B、图B中,由G=mg和弹簧测力计的工作原理以及滑动变阻器的工作原理可知,滑动变阻器在电压表之间的电阻与物体的质量成正比,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R上端的电压,因为电压表内阻很大,在电路中相当于开路,因此滑片移动的过程中,电路中的总电阻不变,电路中的电流不变,因此电压表的示数:UV=IR接入,由数学知识可知,UV与R接入成正比,即指针偏转角度与所测物体质量成正比,故B正确;
C、图C中,由G=mg和弹簧测力计的工作原理以及滑动变阻器的工作原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻与物体的质量成正比,电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路的电流,电流表的示数:I,由数学知识可知,I与R不成正比,即指针偏转角度与所测物体质量不成正比,故C错误。
D、图D中,由G=mg和弹簧测力计的工作原理以及滑动变阻器的工作原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻与物体的质量之间的关系为一次函数,电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路的电流,电流表的示数:I,由数学知识可知,I与R不成正比,即指针偏转角度与所测物体质量不成正比,故D错误。
故选:B。
25.如图所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】(1)串联电路中,各处电流相等,阻值大的电阻两端的电压大,阻值小的电阻两端的电压小;
(2)并联电路中,各支路电阻两端的电压相等,阻值大的电阻通过的电流小,阻值小的电阻通过的电流大。
【解答】解:
A.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,这样就可以得到两个电阻两端的电压,根据串联电路的分压特点即可比较两电阻的大小,故A可行;
B.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,根据串联电路的分压特点即可比较两电阻的大小,故B可行;
C.由电路图可知,闭合S1、S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;闭合S1、断开S2时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系得出电阻的大小关系,故C可行;
D.由电路图可知,开关S闭合时,两电阻并联,电压表测电源两端的电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小,故D不可行。
故选:D。
26.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】D
【分析】(1)断路,即用电器与电路断开,没有电流经过;短路,即用电器被短接,用电器相当于一根导线。
(2)可以根据欧姆定律来判断电流表和电压表的示数是否发生变化。
【解答】解:A.若灯L1短路,则会发生电源短路,电路中电流很大,烧坏电流表,故A错误;
B.若L2短路,也会发生电源短路,电压表示数为零,故B错误;
C.若灯L1断路,电流表也会断开,示数为零,故C错误;
D.L2断路前后,电压表都测量得是电源电压,由已知条件电源电压保持不变可知,电压表示数不变;L2断路前后,灯L1都是与电源、电流表形成串联电路,电流表支电路中电压、电阻不变,因此电流保持不变,故电压表示数不变,故D正确。
故选:D。
27.如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确的是(  )
A.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
B.电阻乙不是定值电阻,不适用于欧姆定律
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
【答案】C
【分析】(1)由图像可知,当甲两端电压为2V时对应的电流,根据欧姆定律求出R甲的阻值;
(2)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析图象甲、乙电阻的变化;
(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压,进而计算出总电阻。
(4)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流。
【解答】解:A、由图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,根据欧姆定律可知,甲的阻值:R甲5Ω,故A错误;
B、由图像可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,但是同样适用于欧姆定律,故B错误;
C、由图2可知,当开关S闭合,甲、乙串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知,当电路电流为0.2A时,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图像可知,U′甲=1V,U′乙=2V,根据串联电路的电压特点可知,电源的电压U=U′甲+U′乙=1V+2V=3V,根据欧姆定律可知,电路的总电阻R总15Ω,故C正确;
D、由图3可知,当开关S闭合,甲、乙并联在2V电源时,根据并联电路的电压特点可知,甲、乙两端的电压军为2V,由图象可知,I′甲=0.4A,I′乙=0.2A,根据并联电路的电流特点可知,干路电流I=I′甲+I′乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D错误。
故选:C。
28.两个定值电阻的阻值之比为R1:R2=2:3,将它们并联接在同一电源上,通过的电流之比为  3:2  ,它们两端的电压之比为  1:1  ;若将它们串联后接在同一电源上,则通过它们的电流之比为  1:1  ,这时它们两端的电压之比为  2:3  。
【答案】3:2;1:1;1:1;2:3。
【分析】(1)两个定值电阻R1、R2并联接在同一电源上时,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压之比,根据欧姆定律求出通过两定值电阻的电流之比;
(2)两个定值电阻R1、R2串联接在同一电源上时,根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流之比,根据欧姆定律求出两定值电阻两端的电压之比。
【解答】解:(1)两个定值电阻的阻值之比为R1:R2=2:3,若将它们并联接在同一电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以它们两端的电压之比为1:1,
由欧姆定律可得通过两定值电阻的电流之比:;
(2)两个定值电阻的阻值之比为R1:R2=2:3,若将它们串联接在同一电源上时,
因串联电路中各处的电流相等,则通过它们的电流之比为1:1,由欧姆定律可得定值电阻两端的电压之比:。
故答案为:3:2;1:1;1:1;2:3。
29.轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯,若四个车门中任意一个车门未关好,该指示灯会一直发光,其工作原理如图所示。
(1)请具体说明保护电阻R0的作用 保护电路  。
(2)指出该电路的一处不足 不能判定是那个门没关好  。
(3)你的改进方法是 先四个灯泡与保护电阻串联,然后让每个门对应的开关与一个灯泡并联,根据灯泡的明暗判断没有关好的门  。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)从开关闭合前后,电路所处的状态,来分析电阻R0的具体保护作用。
(2)此题可从两方面入手解答:
①串联电路的缺点:各用电器互相影响;
②由于无论车门的开关,电阻一直被连在电路中,可从节约能源的角度来考虑。
【解答】解:(1)①当开关都闭合时,灯泡被短路,若没有电阻R0,则电源的两极直接被导线连通,会发生短路;
②当开关都断开时,只有灯泡接入电路,当电流过大时,灯泡很容易被烧坏;
故电阻R0的保护作用可以概括为两方面:关门时保护电路,开门时保护指示灯。
(2)①在串联电路中,无论哪个门没有被关上(即任何一个开关断开),都会使得灯泡亮起来,从而无法确定未关好的车门;
②无论车门是否关好,电阻都要一直工作,消耗电能。
(3)先四个灯泡与保护电阻串联,然后让每个门对应的开关与一个灯泡并联,根据灯泡的明暗判断没有关好的门。
故答案为:(1)保护电路;(2)不能判定是那个门没关好;(3)先四个灯泡与保护电阻串联,然后让每个门对应的开关与一个灯泡并联,根据灯泡的明暗判断没有关好的门。
30.如图所示电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω,回答下列问题。
(1)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比I甲:I乙= 2:5  。
(2)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,发现两电压表的示数一样且接近电源电压,若出现此现象是由于电路中某一处故障引起的,则此故障可能是  电阻R2断路  。
【答案】2:5;电阻R2断路。
【分析】(1)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2的电流,乙电流表测并联电路的总电流,根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知电流与电阻成反比,进一步计算通过R1和R2的电流之比,根据并联电路电流规律计算两电流表的示数之比;
(2)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两电阻串联,甲电压表则电源电压,乙电压表测R2的电压,根据串联电路电压规律可知乙表示数应小于甲表示数,却发现两电压表的示数一样且接近电源电压,由此可知电路故障原因。
【解答】解:(1)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2的电流,乙电流表测并联电路的总电流,
并联电路各支路两端的电压相等,根据欧姆定律I可得电流与电阻成反比,故通过R1和R2的电流之比为:,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则两电流表的示数之比:;
(2)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两电阻串联,甲电压表则电源电压,乙电压表测R2的电压,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则乙表示数应小于甲表示数,却发现两电压表的示数一样且接近电源电压,说明与电压表乙并联的电阻R2断路。
故答案为:2:5;电阻R2断路。
31.如图是电阻A、B的I﹣U图像。由图可知:A电阻的阻值是  5  Ω,B电阻的阻值是  10  Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是  4.5  V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是  2.0  V。
【答案】5;10;4.5;2.0
【分析】由图知,通过A、B的电流与它们两端的电压均成正比,所以A、B均为定值电阻。
将A、B串联后接入电路时,通过它们的电流相等,根据图像读出A、B两端的电压,根据欧姆定律求A、B的阻值,利用串联电路的电压特点求出A和B两端的总电压;
将A、B并联后接入电路中时,A、B两端的电压相等,根据图像可知通过B的电流为0.2A时B两端的电压,即为A两端的电压。
【解答】解:由于串联电路中各处的电流相等,所以两电阻串联时,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,
由图像可知,通过A、B两端的电压分别为UA=1.5V,UB=3.0V,
根据欧姆定律可得,A、B的阻值分别为:RA5Ω、RB10Ω,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以A和B两端的总电压:
U=UA+UB=1.5V+3.0V=4.5V;
由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,
由图像可知,当通过B的电流为0.2A时,B两端的电压为2.0V,所以A两端的电压也为2.0V。
故答案为:5;10;4.5;2.0。
32.图甲是小灯泡L和电阻R的I﹣U图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示电路中,当只闭合S1 时,电流表稳定时示数为0.5A。请回答:
(1)由甲图可知,当只闭合S1 时,小灯泡L两端的电压是  2V  。
(2)当S1、S2 都闭合时,计算电流表的示数为多少?
(3)当S1、S2 都闭合时,计算电路的总电阻R总 为多大?
【答案】(1)2V;
(2)当S1、S2 都闭合时,电流表的示数为0.7A;
(3)当S1、S2 都闭合时,电路的总电阻R总 为2.9Ω。
【分析】(1)只闭合 S1时,电路为灯泡L的简单电路,根据L的I﹣U图像找出对应的电压和电流,电源电压等于灯泡L两端的电压;
(2)再闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点结合图像读出通过R的电流,根据并联电路电流点求出电流表示数;
(3)根据欧姆定律计算电路总电阻。
【解答】解:(1)只闭合开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,由图像可知,当IL=0.5A时,UL=2V,即电源电压为2V;
(2)再闭合开关S2时,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UR=UL=U=2V,
由甲图R的I﹣U图像和L的I﹣U图像可知,此时通过R的电流IR=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之比,且通过灯泡的电流不变,所以电流表的示数:I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A;
(3)根据欧姆定律可得电路总电阻:R总2.9Ω。
答:(1)2V;
(2)当S1、S2 都闭合时,电流表的示数为0.7A;
(3)当S1、S2 都闭合时,电路的总电阻R总 为2.9Ω。
33.图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图,图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知:电源电压保持不变,定值电阻R1=200Ω。某次测量时,只闭合开关S1,电流表示数为100mA,再闭合开关S2,电流表示数为200mA。求:
(1)电源电压。
(2)此时空气中的湿度。
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为多少。
【答案】(1)电源电压为20V;
(2)此时空气中的湿度为60%;
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为0.15A。
【分析】(1)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律可知电源电压;
(2)再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路电流,根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流,根据欧姆定律可知传感器电阻R2的阻值,从图中可知此时空气中的湿度;
(3)空气中的湿度为20%时,传感器电阻R2的阻值R2′=400Ω,根据欧姆定律可知通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点可知电流表示数。
【解答】解:
(1)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表示数为100mA=0.1A,
根据欧姆定律可知电源电压U=I1R1=0.1A×200Ω=20V;
(2)再闭合开关S2,两电阻并联,电流表测量干路电流,电流表示数为200mA=0.2A,
根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I﹣I1=0.2A﹣0.1A=0.1A,
根据欧姆定律可知传感器电阻R2的阻值R2200Ω;
从图中可知此时空气中的湿度为60%;
(3)空气中的湿度为20%时,传感器电阻R2的阻值R2′=400Ω,根据欧姆定律可知通过两电阻的电流分别为:I1′0.1A,I2′0.05A,
根据并联电路的电流特点可知电流表示数为I′=I1′I2′=0.1A+0.05A=0.15A。
答:(1)电源电压为20V;
(2)此时空气中的湿度为60%;
(3)空气中的湿度为20%时,电流表示数为0.15A。
34.肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计,如图甲所示,用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙所示。
(1)在某阶段,小明的身高变化不明显,但体重明显增加,则A1和A2的示数比值将  变大  。
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为多少?此时A1的指针位置对应的体重为多少?
(3)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
【答案】(1)变大;
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为0.12A;此时A1的指针位置对应的体重为0N;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω。
【分析】(1)由图甲可知,压敏电阻R与滑动变阻器R0并联,电流表A1测通过压敏电阻R的电流,电流表A2测通过滑动变阻器R0的电流。小明的身高变化不明显,则滑动变阻器接入电路的电阻无明显变化,所以通过滑动变阻器的电流变化不大,体重明显增加,由图乙可知当压力增大时压敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可得通过压敏电阻的电流变大,据此判断A1和A2的示数比值的变化;
(2)由图乙可知体重秤上不站人时压敏电阻R的阻值,根据并联电路电压的特点和欧姆定律可求出电流表A1的示数,进一步判断此时A1的指针位置对应的体重为多少;
(3)根据并联电路电压特点结合欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值和压敏电阻阻值的倍数关系,由图乙可知此时压敏电阻的阻值,进一步计算滑动变阻器接入电路的阻值。
【解答】解:(1)由图甲可知,压敏电阻R与滑动变阻器R0并联,电流表A1测通过压敏电阻R的电流,电流表A2测通过滑动变阻器R0的电流。小明的身高变化不明显,则滑动变阻器接入电路的电阻无明显变化,所以通过滑动变阻器的电流变化不大,即电流表A2示数变化不大;体重明显增加,由图乙可知当压力增大时压敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可得通过压敏电阻的电流变大,即电流表A1示数变大,则A1和A2的示数比值将变大;
(2)由图乙可知,体重秤上不站人时,压敏电阻R的阻值为100Ω,
因并联电路各支路两端电压相等,则体重秤上不站人时,通过压敏电阻R的电流为:I10.12A,
即A1上的电流0.12A对应的体重秤为0N;
(3)并联电路各支路两端电压相等,A2示数恰好为A1示数的一半,根据欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为压敏电阻的2倍,
小明体重为400N,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为20Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值:R0=2R=2×20Ω=40Ω。
答:(1)变大;
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为0.12A;此时A1的指针位置对应的体重为0N;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω。
35.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成).滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。
(1)当油箱油面下降时,油量表的示数怎样变化,并简单解释一下原因。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值为多少?
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),求电路中的电流为多少?
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,图中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当油箱中的油面下降时,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,利用欧姆定律即可得出电流表的示数变化;
(2)当油箱装满汽油时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R0的简单电路,根据欧姆定律求出R0的阻值;
(3)当油箱中的汽油用完时,滑动变阻器的电阻完全接入电路中,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流;
(4)用电压表代替电流表做油量表,当油箱中的油用完时,滑片移到变阻器的最上端,滑动变阻器连入电路的电阻应该为零,此时电压表与滑动变阻器R并联,油量表(电压表)的示数才可能为零。还可以将滑动变阻器当成定值电阻连入电路,电压表与其上半部分并联。
【解答】解:
(1)由电路图可知,R与R0串联,测量表串联在电路,实质是一个电流表,
当油箱中的油面下降时,滑动变阻器R接入电路的阻值会变大,电路的总电阻变大,电源电压一定,由I可知,油量表(电流表)的示数会变小;
(2)电流表量程0﹣0.6A,当油箱装满汽油时,油量表示数为最大值,由图知,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R0的简单电路,
此时电路中的电流I=0.6A,所以R0的阻值:
R040Ω;
(3)当油箱中的汽油用完时,滑动变阻器的最大阻值和R0串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I′0.24A;
(4)当油面下降时,滑片P向上运动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流将增大。
根据公式U=IR,可以确定定值电阻R0两端的电压随着电流的增大而增大。电源电压不变,由于定值电阻两端电压的增大,则滑动变阻器两端的电压减小。所以要将电压表与滑动变阻器并联,才能出现当油面下降时,电压表的示数也减小的情况,且油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。电路如图所示:

还可以将滑动变阻器当成定值电阻连入电路,电压表与其上半部分并联,也能达到同样的目的,如图所示:
答:(1)当油箱中的油面下降时,油量表(电流表)的示数会变小;
(2)R0的阻值为40Ω;
(3)当油箱中的汽油用完时,求电路中的电流为0.24A;
(4)见上图。
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