10 如图甲所示，$R_1$是电阻箱，$R_2$是定值电阻，闭合开关S，改变$R_1$的阻值，两电压表的示数与$R_1$的关系图像如图乙所示，已知图线①和②相互平行，则
（$\quad$）
A.①是$\mathrm{V}_1$示数和$R_1$的关系图线
B.供电设备两端的电压保持不变
C.电路中电流随$R_1$的增大而减小
D.电路中电流保持不变
（$\quad$）
A.①是$\mathrm{V}_1$示数和$R_1$的关系图线
B.供电设备两端的电压保持不变
C.电路中电流随$R_1$的增大而减小
D.电路中电流保持不变
答案：10.D
解析：
【分析】首先明确电路结构：$R_1$与$R_2$串联，电压表$\mathrm{V}_1$测$R_1$两端电压，电压表$\mathrm{V}_2$测供电设备两端总电压。根据欧姆定律和串联电路特点，$R_1$的电压$U_1=IR_1$，总电压$U_{\mathrm{总}}=U_1+U_2=I(R_1+R_2)$，由此可知$U_1$随$R_1$变化的图像过原点，$U_{\mathrm{总}}$随$R_1$变化的图像不过原点，且两者斜率均为电路电流$I$。结合题目中两图线平行，说明斜率相同，即电路电流$I$不变，据此分析各选项。
【解析】
1. 电路分析：$R_1$与$R_2$串联，$\mathrm{V}_1$测$R_1$电压，$\mathrm{V}_2$测总电压。
2. 电压与电流关系：根据欧姆定律，$U_1=IR_1$，$U_2=IR_2$，总电压$U_{\mathrm{总}}=IR_1+IR_2$。
3. 图像判断：$U_1$与$R_1$成正比，图像过原点，对应图线②；$U_{\mathrm{总}}$与$R_1$成线性关系，不过原点，对应图线①，两图线平行说明斜率相同，即电路电流$I$不变。
4. 选项判断：
A选项：图线①是$\mathrm{V}_1$示数？错误，图线②为$\mathrm{V}_1$的关系图线；
B选项：供电设备电压保持不变？错误，总电压$U_{\mathrm{总}}$随$R_1$增大而增大；
C选项：电流随$R_1$增大而减小？错误，电流$I$不变；
D选项：电流保持不变？正确，两图线斜率相同，电流$I$不变。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律、电压-电阻图像分析
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律，通过分析电压与电阻的关系图像判断电路电流，需明确电压表测量对象及图像斜率的物理意义，考查学生的电路分析能力。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路分析：$R_1$与$R_2$串联，$\mathrm{V}_1$测$R_1$电压，$\mathrm{V}_2$测总电压。
2. 电压与电流关系：根据欧姆定律，$U_1=IR_1$，$U_2=IR_2$，总电压$U_{\mathrm{总}}=IR_1+IR_2$。
3. 图像判断：$U_1$与$R_1$成正比，图像过原点，对应图线②；$U_{\mathrm{总}}$与$R_1$成线性关系，不过原点，对应图线①，两图线平行说明斜率相同，即电路电流$I$不变。
4. 选项判断：
A选项：图线①是$\mathrm{V}_1$示数？错误，图线②为$\mathrm{V}_1$的关系图线；
B选项：供电设备电压保持不变？错误，总电压$U_{\mathrm{总}}$随$R_1$增大而增大；
C选项：电流随$R_1$增大而减小？错误，电流$I$不变；
D选项：电流保持不变？正确，两图线斜率相同，电流$I$不变。
【答案】D
【知识点】串联电路电压规律、欧姆定律、电压-电阻图像分析
【点评】本题结合串联电路特点和欧姆定律，通过分析电压与电阻的关系图像判断电路电流，需明确电压表测量对象及图像斜率的物理意义，考查学生的电路分析能力。
【难度系数】0.5
11 如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡发光,说明铅笔芯是
导体
(导体/绝缘体);固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随之变化,说明铅笔芯电阻大小跟长度
有关。答案：11. 导体 长度
解析：
【分析】
首先，闭合开关后小灯泡发光，说明电路是通路，铅笔芯能够导电，据此判断铅笔芯的类别；固定夹子A，移动夹子B时，改变了铅笔芯接入电路的长度，小灯泡亮度变化反映电路中电流改变，结合欧姆定律可分析电阻的影响因素。
【解析】
1. 闭合开关后小灯泡发光，说明电流能通过铅笔芯，即铅笔芯容易导电，因此铅笔芯是导体；
2. 固定夹子A，移动夹子B，改变了铅笔芯接入电路的长度，小灯泡亮度变化表明电路中电流改变，电源电压不变时，根据欧姆定律可知电路电阻发生变化，说明铅笔芯电阻大小跟长度有关。
【答案】
导体；长度
【知识点】
导体与绝缘体；影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合实验现象考查导体的判断和影响电阻大小的因素，属于基础题型，需结合电路现象分析物理原理，难度较低。
【难度系数】
0.8
首先，闭合开关后小灯泡发光，说明电路是通路，铅笔芯能够导电，据此判断铅笔芯的类别；固定夹子A，移动夹子B时，改变了铅笔芯接入电路的长度，小灯泡亮度变化反映电路中电流改变，结合欧姆定律可分析电阻的影响因素。
【解析】
1. 闭合开关后小灯泡发光，说明电流能通过铅笔芯，即铅笔芯容易导电，因此铅笔芯是导体；
2. 固定夹子A，移动夹子B，改变了铅笔芯接入电路的长度，小灯泡亮度变化表明电路中电流改变，电源电压不变时，根据欧姆定律可知电路电阻发生变化，说明铅笔芯电阻大小跟长度有关。
【答案】
导体；长度
【知识点】
导体与绝缘体；影响电阻大小的因素
【点评】
本题结合实验现象考查导体的判断和影响电阻大小的因素，属于基础题型，需结合电路现象分析物理原理，难度较低。
【难度系数】
0.8
12 某段金属丝两端的电压为6 V时，通过的电流为0.3 A；当该金属丝两端的电压降为4 V时，通过的电流为
0.2
A；当该金属丝两端的电压降为0时，它的电阻为20
Ω。答案：12. 0.2 20
解析：
【分析】要解决这道题，需掌握欧姆定律和电阻的特性：首先利用已知的电压、电流，通过欧姆定律算出金属丝的电阻；其次明确电阻是导体本身的性质，与两端电压、通过的电流无关，因此电压变化时电阻不变，再用欧姆定律计算新电压下的电流；最后根据电阻特性确定电压为0时的电阻。
【解析】解：① 根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，计算金属丝的电阻：代入初始条件 $ U_1=6\ \mathrm{V} $、$ I_1=0.3\ \mathrm{A} $，得 $ R = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $；
② 当金属丝两端电压降为4V时，电阻不变，仍为20Ω，此时通过的电流 $ I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $；
③ 电阻是导体本身的属性，与两端电压无关，所以当电压降为0时，电阻仍为20Ω。
【答案】0.2；20
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电阻的基本特性，核心是理解电阻不随电压、电流改变的性质，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】解：① 根据欧姆定律 $ R = \frac{U}{I} $，计算金属丝的电阻：代入初始条件 $ U_1=6\ \mathrm{V} $、$ I_1=0.3\ \mathrm{A} $，得 $ R = \frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $；
② 当金属丝两端电压降为4V时，电阻不变，仍为20Ω，此时通过的电流 $ I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{20\ \Omega} = 0.2\ \mathrm{A} $；
③ 电阻是导体本身的属性，与两端电压无关，所以当电压降为0时，电阻仍为20Ω。
【答案】0.2；20
【知识点】欧姆定律、电阻的特性
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电阻的基本特性，核心是理解电阻不随电压、电流改变的性质，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.8
13 一个小灯泡正常发光时的电阻为$20\ \Omega$,通过灯丝的电流为$0.2\ \mathrm{A}$,则该灯泡额定电压为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{V}$,如果把它接在$1\ \mathrm{A}$的稳流电源上使其正常发光,那么应在电路上________(串联/并联)一个阻值为$\_\_\_\_\_\_\ \Omega$的电阻。
答案：13. 4 并联 5
解析：
【分析】
首先，根据欧姆定律计算灯泡的额定电压，额定电压是灯泡正常发光时的电压，对应正常工作的电流和电阻。其次，稳流电源的电流恒定，要让灯泡正常发光，需判断电阻的连接方式：灯泡正常发光电流为0.2A，电源电流1A大于灯泡额定电流，需分流，因此选择并联电阻。最后，利用并联电路的电流、电压规律和欧姆定律计算并联电阻的阻值。
【解析】
1. 计算灯泡额定电压：根据欧姆定律 $ U = IR $，灯泡额定电压 $ U_{额} = I_{额}R_{灯} = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V} $。
2. 判断电阻连接方式：稳流电源电流为1A，灯泡正常发光需电流0.2A，需分流，故应并联电阻。
3. 计算并联电阻阻值：并联电路中，总电流等于各支路电流之和，因此并联电阻的电流 $ I_R = I_{总} - I_{额} = 1\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A} $；并联电路各支路电压相等，故 $ U_R = U_{额} = 4\ \mathrm{V} $；再由欧姆定律得并联电阻阻值 $ R = \frac{U_R}{I_R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $。
【答案】
4 并联 5
【知识点】
欧姆定律、串并联电路的电流电压规律
【点评】
本题结合欧姆定律和串并联电路特点，考查学生对电路连接方式的判断及公式应用，关键是理解稳流电源的电流特性，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
首先，根据欧姆定律计算灯泡的额定电压，额定电压是灯泡正常发光时的电压，对应正常工作的电流和电阻。其次，稳流电源的电流恒定，要让灯泡正常发光，需判断电阻的连接方式：灯泡正常发光电流为0.2A，电源电流1A大于灯泡额定电流，需分流，因此选择并联电阻。最后，利用并联电路的电流、电压规律和欧姆定律计算并联电阻的阻值。
【解析】
1. 计算灯泡额定电压：根据欧姆定律 $ U = IR $，灯泡额定电压 $ U_{额} = I_{额}R_{灯} = 0.2\ \mathrm{A} × 20\ \Omega = 4\ \mathrm{V} $。
2. 判断电阻连接方式：稳流电源电流为1A，灯泡正常发光需电流0.2A，需分流，故应并联电阻。
3. 计算并联电阻阻值：并联电路中，总电流等于各支路电流之和，因此并联电阻的电流 $ I_R = I_{总} - I_{额} = 1\ \mathrm{A} - 0.2\ \mathrm{A} = 0.8\ \mathrm{A} $；并联电路各支路电压相等，故 $ U_R = U_{额} = 4\ \mathrm{V} $；再由欧姆定律得并联电阻阻值 $ R = \frac{U_R}{I_R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{0.8\ \mathrm{A}} = 5\ \Omega $。
【答案】
4 并联 5
【知识点】
欧姆定律、串并联电路的电流电压规律
【点评】
本题结合欧姆定律和串并联电路特点，考查学生对电路连接方式的判断及公式应用，关键是理解稳流电源的电流特性，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
14 两个分别标有“5 Ω 1 A”和“10 Ω 0.6 A”字样的定值电阻，将它们串联起来使用时的总电阻为
15
Ω，电源电压最多为9
V；若将它们并联，则干路电流最大是1.5
A。答案：14. 15 9 1.5
解析：
【分析】
首先明确串并联电路的核心规律：串联总电阻为各电阻之和，电流处处相等，需取额定电流较小值作为电路最大电流；并联各支路电压相等，需取额定电压较小值作为并联最大电压。结合欧姆定律逐步计算，避免电阻损坏。
【解析】
1. 串联总电阻：根据串联电路电阻规律，总电阻 $ R_{串}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega $。
2. 串联时电源最大电压：串联电路电流处处相等，两个电阻额定电流分别为 $ I_1=1\ \mathrm{A} $、$ I_2=0.6\ \mathrm{A} $，为保证安全，电路最大电流取较小值 $ I_{串max}=0.6\ \mathrm{A} $，由欧姆定律得电源最大电压 $ U_{串max}=I_{串max} × R_{串}=0.6\ \mathrm{A} ×15\ \Omega=9\ \mathrm{V} $。
3. 并联时干路最大电流：先算额定电压，$ U_{1额}=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×5\ \Omega=5\ \mathrm{V} $，$ U_{2额}=I_2R_2=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V} $；并联电压相等，最大电压取较小值 $ U_{并max}=5\ \mathrm{V} $；两支路电流分别为 $ I_1'=\frac{U_{并max}}{R_1}=\frac{5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1\ \mathrm{A} $，$ I_2'=\frac{U_{并max}}{R_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A} $，干路最大电流 $ I_{干max}=I_1'+I_2'=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
15；9；1.5
【知识点】
串联电路电阻规律；并联电路电流规律；欧姆定律应用
【点评】
本题考查串并联电路特点与欧姆定律的结合应用，关键是掌握串并联电路中额定值的选取原则，属于电学基础题型，需熟练运用相关规律解题。
【难度系数】
0.6
首先明确串并联电路的核心规律：串联总电阻为各电阻之和，电流处处相等，需取额定电流较小值作为电路最大电流；并联各支路电压相等，需取额定电压较小值作为并联最大电压。结合欧姆定律逐步计算，避免电阻损坏。
【解析】
1. 串联总电阻：根据串联电路电阻规律，总电阻 $ R_{串}=R_1+R_2=5\ \Omega+10\ \Omega=15\ \Omega $。
2. 串联时电源最大电压：串联电路电流处处相等，两个电阻额定电流分别为 $ I_1=1\ \mathrm{A} $、$ I_2=0.6\ \mathrm{A} $，为保证安全，电路最大电流取较小值 $ I_{串max}=0.6\ \mathrm{A} $，由欧姆定律得电源最大电压 $ U_{串max}=I_{串max} × R_{串}=0.6\ \mathrm{A} ×15\ \Omega=9\ \mathrm{V} $。
3. 并联时干路最大电流：先算额定电压，$ U_{1额}=I_1R_1=1\ \mathrm{A}×5\ \Omega=5\ \mathrm{V} $，$ U_{2额}=I_2R_2=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V} $；并联电压相等，最大电压取较小值 $ U_{并max}=5\ \mathrm{V} $；两支路电流分别为 $ I_1'=\frac{U_{并max}}{R_1}=\frac{5\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=1\ \mathrm{A} $，$ I_2'=\frac{U_{并max}}{R_2}=\frac{5\ \mathrm{V}}{10\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A} $，干路最大电流 $ I_{干max}=I_1'+I_2'=1\ \mathrm{A}+0.5\ \mathrm{A}=1.5\ \mathrm{A} $。
【答案】
15；9；1.5
【知识点】
串联电路电阻规律；并联电路电流规律；欧姆定律应用
【点评】
本题考查串并联电路特点与欧姆定律的结合应用，关键是掌握串并联电路中额定值的选取原则，属于电学基础题型，需熟练运用相关规律解题。
【难度系数】
0.6
15 如图所示的电路中，$R_1=3\,\Omega,R_2=2\,\Omega$。闭合开关S，电流表A的示数________(变大/不变/变小)，电流表$\mathrm{A}_1$的示数________(变大/不变/变小)，电压表的示数与电流表A的示数变化之比等于$\_\_\_\_\_\_\,\Omega$。
答案：15. 变大 不变 2
解析：
【分析】
先分析开关断开和闭合时的电路结构：开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A、A₁均测R₁的电流，电压表V未接入电路，示数为0；闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，A₁测R₁支路的电流，电压表V测电源电压。再分别推导各电表示数变化：1. 电流表A：并联后干路电流等于各支路电流之和，比仅R₁工作时的电流大，故示数变大；2. 电流表A₁：R₁两端电压始终等于电源电压，电阻不变，根据欧姆定律，其电流不变；3. 电压表与A的示数变化之比：电压变化量为电源电压，电流变化量为R₂支路的电流，结合欧姆定律可算出比值为R₂的阻值。
【解析】
1. 开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A、A₁的示数均为$I=\frac{U}{R_1}$，电压表V示数为0；
2. 闭合开关S后，R₁与R₂并联：
电流表A测干路电流，干路电流$I_{总}=I_1+I_2$，其中$I_1=\frac{U}{R_1}$（与断开时的电流相等），$I_2=\frac{U}{R_2}$，因此$I_{总}＞I$，故电流表A的示数变大；
电流表A₁测R₁支路电流，R₁两端电压仍为电源电压U，电阻不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，$I_1$不变，故A₁示数不变；
电压表的示数变化量$\Delta U=U-0=U$，电流表A的示数变化量$\Delta I=I_{总}-I=I_2=\frac{U}{R_2}$，因此$\frac{\Delta U}{\Delta I}=\frac{U}{\frac{U}{R_2}}=R_2=2\,\Omega$。
【答案】
变大 不变 2
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路特点与欧姆定律的应用，关键是明确开关通断时的电路结构及各电表的测量对象，属于基础电路分析题。
【难度系数】
0.5
先分析开关断开和闭合时的电路结构：开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A、A₁均测R₁的电流，电压表V未接入电路，示数为0；闭合开关S后，R₁与R₂并联，电流表A测干路电流，A₁测R₁支路的电流，电压表V测电源电压。再分别推导各电表示数变化：1. 电流表A：并联后干路电流等于各支路电流之和，比仅R₁工作时的电流大，故示数变大；2. 电流表A₁：R₁两端电压始终等于电源电压，电阻不变，根据欧姆定律，其电流不变；3. 电压表与A的示数变化之比：电压变化量为电源电压，电流变化量为R₂支路的电流，结合欧姆定律可算出比值为R₂的阻值。
【解析】
1. 开关S断开时，电路为R₁的简单电路，电流表A、A₁的示数均为$I=\frac{U}{R_1}$，电压表V示数为0；
2. 闭合开关S后，R₁与R₂并联：
电流表A测干路电流，干路电流$I_{总}=I_1+I_2$，其中$I_1=\frac{U}{R_1}$（与断开时的电流相等），$I_2=\frac{U}{R_2}$，因此$I_{总}＞I$，故电流表A的示数变大；
电流表A₁测R₁支路电流，R₁两端电压仍为电源电压U，电阻不变，由$I=\frac{U}{R}$可知，$I_1$不变，故A₁示数不变；
电压表的示数变化量$\Delta U=U-0=U$，电流表A的示数变化量$\Delta I=I_{总}-I=I_2=\frac{U}{R_2}$，因此$\frac{\Delta U}{\Delta I}=\frac{U}{\frac{U}{R_2}}=R_2=2\,\Omega$。
【答案】
变大 不变 2
【知识点】
并联电路电流规律、欧姆定律
【点评】
本题考查并联电路特点与欧姆定律的应用，关键是明确开关通断时的电路结构及各电表的测量对象，属于基础电路分析题。
【难度系数】
0.5