6 如图所示电路中,电源电压保持不变,已知$R_1:R_2=2:1$,闭合开关,下列说法正确的是 (

A.通过$R_1$、$R_2$的电流之比为$2:1$
B.电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数之比为$2:1$
C.电阻$R_1$、$R_2$两端的电压之比为$2:1$
D.电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数之比为$3:2$
D
)A.通过$R_1$、$R_2$的电流之比为$2:1$
B.电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数之比为$2:1$
C.电阻$R_1$、$R_2$两端的电压之比为$2:1$
D.电流表$\mathrm{A}_1$、$\mathrm{A}_2$的示数之比为$3:2$
答案:6.D
解析:
【分析】首先明确电路结构:R₁与R₂并联,电流表A₁测量干路总电流,电流表A₂测量R₂支路的电流。根据并联电路的特点:各支路两端电压相等(等于电源电压),干路电流等于各支路电流之和;结合欧姆定律I=U/R,电压相同时电流与电阻成反比,据此分析各选项。
【解析】
1. 电压分析:并联电路中各支路电压等于电源电压,因此R₁、R₂两端电压相等,即U₁:U₂=1:1,故选项C错误。
2. 支路电流分析:已知R₁:R₂=2:1,设R₁=2R,R₂=R,电源电压为U。根据欧姆定律I=U/R,可得:
通过R₁的电流I₁=U/R₁=U/(2R),
通过R₂的电流I₂=U/R₂=U/R,
因此I₁:I₂=(U/(2R)):(U/R)=1:2,故选项A错误。
3. 电流表示数分析:电流表A₁测干路总电流,即I总=I₁+I₂=U/(2R)+U/R=3U/(2R);电流表A₂测R₂支路电流I₂=U/R。
则A₁、A₂的示数之比为I总:I₂=(3U/(2R)):(U/R)=3:2,故选项B错误,选项D正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、并联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路特点与欧姆定律的结合应用,解题关键是明确电流表测量对象,熟练运用并联电路的电压、电流规律,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 电压分析:并联电路中各支路电压等于电源电压,因此R₁、R₂两端电压相等,即U₁:U₂=1:1,故选项C错误。
2. 支路电流分析:已知R₁:R₂=2:1,设R₁=2R,R₂=R,电源电压为U。根据欧姆定律I=U/R,可得:
通过R₁的电流I₁=U/R₁=U/(2R),
通过R₂的电流I₂=U/R₂=U/R,
因此I₁:I₂=(U/(2R)):(U/R)=1:2,故选项A错误。
3. 电流表示数分析:电流表A₁测干路总电流,即I总=I₁+I₂=U/(2R)+U/R=3U/(2R);电流表A₂测R₂支路电流I₂=U/R。
则A₁、A₂的示数之比为I总:I₂=(3U/(2R)):(U/R)=3:2,故选项B错误,选项D正确。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、并联电路电压规律、欧姆定律
【点评】本题考查并联电路特点与欧姆定律的结合应用,解题关键是明确电流表测量对象,熟练运用并联电路的电压、电流规律,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
7 如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值$R$随烟雾浓度的增大而减小。闭合开关,当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是
(

A.电压表示数变大,灯泡变亮
B.电压表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,灯泡变暗
(
B
)A.电压表示数变大,灯泡变亮
B.电压表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变小,灯泡变暗
D.电压表示数变大,灯泡变暗
答案:7.B
解析:
【分析】首先明确电路结构:灯泡L与烟雾感应器R串联,电压表并联在R两端,测量R两端的电压。当烟雾浓度增大时,R的阻值减小,需结合串联电路特点、欧姆定律和电功率公式,分析电流、电压的变化,进而判断灯泡亮度和电压表示数的变化。
【解析】1. 电路分析:L与R串联,电源电压U恒定,电压表测R两端电压。2. 当烟雾浓度增大,R阻值减小,总电阻$R_{总}=R_L + R$减小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,总电流I增大。3. 灯泡亮度由实际功率决定,灯泡实际功率$P_L=I^2R_L$,$R_L$不变,I增大,因此$P_L$增大,灯泡变亮。4. 灯泡两端电压$U_L=IR_L$,I增大则$U_L$增大;根据串联电路电压规律$U=U_L + U_R$,可得$U_R=U - U_L$,U不变,$U_L$增大,故$U_R$减小,即电压表示数变小。综上,电压表示数变小,灯泡变亮,对应选项B。
【答案】B
【知识点】串联电路规律、欧姆定律、电功率
【点评】本题结合烟雾报警器的实际应用场景,考查串联电路的动态分析,需熟练运用欧姆定律和电功率公式,理清电阻变化对电路中电流、电压、功率的影响,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】1. 电路分析:L与R串联,电源电压U恒定,电压表测R两端电压。2. 当烟雾浓度增大,R阻值减小,总电阻$R_{总}=R_L + R$减小。根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$,总电流I增大。3. 灯泡亮度由实际功率决定,灯泡实际功率$P_L=I^2R_L$,$R_L$不变,I增大,因此$P_L$增大,灯泡变亮。4. 灯泡两端电压$U_L=IR_L$,I增大则$U_L$增大;根据串联电路电压规律$U=U_L + U_R$,可得$U_R=U - U_L$,U不变,$U_L$增大,故$U_R$减小,即电压表示数变小。综上,电压表示数变小,灯泡变亮,对应选项B。
【答案】B
【知识点】串联电路规律、欧姆定律、电功率
【点评】本题结合烟雾报警器的实际应用场景,考查串联电路的动态分析,需熟练运用欧姆定律和电功率公式,理清电阻变化对电路中电流、电压、功率的影响,属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
8 一只电阻为$10\ \Omega$、正常工作时电压为$6\ \mathrm{V}$的电铃,要使其接在$9\ \mathrm{V}$的电源上正常工作,那么电路中必须 (
A.串联一只$15\ \Omega$的电阻
B.串联一只$5\ \Omega$的电阻
C.并联一只$5\ \Omega$的电阻
D.并联一只$15\ \Omega$的电阻
B
)A.串联一只$15\ \Omega$的电阻
B.串联一只$5\ \Omega$的电阻
C.并联一只$5\ \Omega$的电阻
D.并联一只$15\ \Omega$的电阻
答案:8.B
解析:
【分析】
要使电铃正常工作,需保证其两端电压为额定电压6V。电源电压9V高于电铃额定电压,根据串联分压、并联电压规律,并联电阻会使电铃两端电压等于电源电压(无法正常工作),因此需串联电阻分压。接下来通过欧姆定律计算串联电阻的阻值:先求电铃正常工作的电流,再根据串联电路电流相等,求出串联电阻的电压,最后计算电阻阻值即可。
【解析】
1. 判断连接方式:电源电压9V > 电铃额定电压6V,并联电阻时电铃两端电压等于电源电压,无法正常工作,故需串联电阻分压,排除C、D选项。
2. 计算电铃正常工作的电流:根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,电铃正常工作电流 $ I = \frac{U_{额}}{R_{铃}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $。
3. 计算串联电阻的电压:串联电路总电压等于各部分电压之和,故串联电阻两端电压 $ U_{串} = U_{总} - U_{额} = 9\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V} $。
4. 计算串联电阻的阻值:串联电路电流处处相等,故串联电阻电流 $ I_{串} = I = 0.6\ \mathrm{A} $,根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,得 $ R_{串} = \frac{U_{串}}{I_{串}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $,因此选B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路的电压和电流规律
【点评】
本题考查串联分压规律与欧姆定律的综合应用,属于电学基础题,需掌握串联电路的特点及欧姆定律的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
要使电铃正常工作,需保证其两端电压为额定电压6V。电源电压9V高于电铃额定电压,根据串联分压、并联电压规律,并联电阻会使电铃两端电压等于电源电压(无法正常工作),因此需串联电阻分压。接下来通过欧姆定律计算串联电阻的阻值:先求电铃正常工作的电流,再根据串联电路电流相等,求出串联电阻的电压,最后计算电阻阻值即可。
【解析】
1. 判断连接方式:电源电压9V > 电铃额定电压6V,并联电阻时电铃两端电压等于电源电压,无法正常工作,故需串联电阻分压,排除C、D选项。
2. 计算电铃正常工作的电流:根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,电铃正常工作电流 $ I = \frac{U_{额}}{R_{铃}} = \frac{6\ \mathrm{V}}{10\ \Omega} = 0.6\ \mathrm{A} $。
3. 计算串联电阻的电压:串联电路总电压等于各部分电压之和,故串联电阻两端电压 $ U_{串} = U_{总} - U_{额} = 9\ \mathrm{V} - 6\ \mathrm{V} = 3\ \mathrm{V} $。
4. 计算串联电阻的阻值:串联电路电流处处相等,故串联电阻电流 $ I_{串} = I = 0.6\ \mathrm{A} $,根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $,得 $ R_{串} = \frac{U_{串}}{I_{串}} = \frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $,因此选B。
【答案】
B
【知识点】
欧姆定律、串联电路的电压和电流规律
【点评】
本题考查串联分压规律与欧姆定律的综合应用,属于电学基础题,需掌握串联电路的特点及欧姆定律的应用,难度适中。
【难度系数】
0.7
9 如图所示电路,闭合开关 S,灯泡 L 不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接 a、b 两点和 b、d 两点时,电压表均无示数,接 c、d 两点时电压表有示数,则可判定 (

A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路
C
)A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路
答案:9.C
解析:
【分析】
闭合开关后灯泡不亮、电流表无示数,说明电路发生断路故障(若为短路,电路会有电流,电流表应有示数)。用电压表检测电路时,电压表有示数的条件是其两个接线柱能连通到电源的正、负极,无示数则说明至少一个接线柱无法连通电源两极。结合检测结果逐步分析:接c、d两点时电压表有示数,说明c接电源正极,d可通过电路连通电源负极,仅开关S处断开;接a、b、b、d时电压表均无示数,进一步验证断路位置在开关处,因为开关断开时,a、d无法连通电源正极,导致对应检测无示数。
【解析】
1. 闭合开关后,灯不亮、电流表无示数,确定电路为断路故障,排除短路情况。
2. 电压表接c、d两点时有示数:此时电压表通过其他通路串联在电路中,相当于测电源电压,说明开关S处断路,c接电源正极,d可通过电路连通电源负极。
3. 电压表接a、b两点时无示数:开关断开后,a点无法连通电源正极,仅通过滑动变阻器接电源负极,无正极通路,故电压表无示数。
4. 电压表接b、d两点时无示数:b为电源负极,d点因开关断开无法连通电源正极,故电压表无示数。
综上,断路位置为开关处,即开关断路。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是典型的电路故障分析题,需掌握电压表检测断路的原理,通过电压表有无示数判断接线柱是否连通电源两极,逐步推导故障位置,考查学生对电路的分析能力。
【难度系数】
0.4
闭合开关后灯泡不亮、电流表无示数,说明电路发生断路故障(若为短路,电路会有电流,电流表应有示数)。用电压表检测电路时,电压表有示数的条件是其两个接线柱能连通到电源的正、负极,无示数则说明至少一个接线柱无法连通电源两极。结合检测结果逐步分析:接c、d两点时电压表有示数,说明c接电源正极,d可通过电路连通电源负极,仅开关S处断开;接a、b、b、d时电压表均无示数,进一步验证断路位置在开关处,因为开关断开时,a、d无法连通电源正极,导致对应检测无示数。
【解析】
1. 闭合开关后,灯不亮、电流表无示数,确定电路为断路故障,排除短路情况。
2. 电压表接c、d两点时有示数:此时电压表通过其他通路串联在电路中,相当于测电源电压,说明开关S处断路,c接电源正极,d可通过电路连通电源负极。
3. 电压表接a、b两点时无示数:开关断开后,a点无法连通电源正极,仅通过滑动变阻器接电源负极,无正极通路,故电压表无示数。
4. 电压表接b、d两点时无示数:b为电源负极,d点因开关断开无法连通电源正极,故电压表无示数。
综上,断路位置为开关处,即开关断路。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是典型的电路故障分析题,需掌握电压表检测断路的原理,通过电压表有无示数判断接线柱是否连通电源两极,逐步推导故障位置,考查学生对电路的分析能力。
【难度系数】
0.4