4.7 电路分析与应用（分层练习）-【上好课】2024-2025学年八年级科学上册同步精品课堂（浙教版）

4.7 电路分析与应用 目录 2 考点01 串联电路计算 2 考点02 并联电路计算 2 考点03 串并联综合计算 4 考点04 欧姆定律应用 5 考点05 电路动态分析 9 11 13 考点01 串联电路计算 1．（2024春•慈溪市期中）如图所示电路中定值电阻R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为2V．求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值。 2．（2023秋•长兴县月考）如图所示电路中定值电阻R1＝20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为8V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值。 3．（2023春•镇海区校级期中）如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R标有“100Ω 2A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关后，当滑片P在某一位置时，电压表示数为9V，电流表的示数为0.5A。请完成下列问题： （1）此时滑动变阻器接入电路的阻值为多少欧姆？ （2）定值电阻R0的阻值为多少欧姆？ 考点02 并联电路计算 4．（2024春•海曙区期末）在如图甲所示的电路中，电源电压为12伏。闭合开关S，电流表A1、A的示数分别为0.3安、2.3安。 （1）求通过电阻R2电流I2。 （2）求电阻R1的阻值。 （3）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，其示数均如图乙所示。求电阻R0的阻值。 5．（2024春•宁波期末）如图所示，电阻R1的阻值为20Ω，当开关闭合时，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A。求： （1）电源电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电阻R2的阻值。 6．（2024春•鄞州区期中）如图所示电路中，已知R1＝40Ω，R2＝60Ω，当开关S闭合后，通过电流表的示数为0.3安，求： （1）电阻R1两端电压； （2）通过电路的总电流。 7．（2022秋•滨江区期末）如图所示电路，R1＝30Ω，R2＝10Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.2A。求： （1）电源的电压； （2）流过R2的电流； （3）流过电流表A的总电流。 考点03 串并联综合计算 8．（2023秋•长兴县月考）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为90Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。求： （1）电源的电压U； （2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I。 9．（2023秋•杭州期末）如图所示电路，R1＝10Ω，R2为未知电阻，电源电压不变。只闭合S1，电流表示数为0.3A；S1、S2均闭合，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压。 （2）R2的阻值。 10．（2024春•北仑区期中）如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。 （1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，求此时总电阻； （2）此电路电源电压是多少； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少。 11．（2023秋•拱墅区期末）如图所示电路，电源电压恒定，电阻R2＝10Ω，闭合开关S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为1V。求： （1）电源电压大小； （2）S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。 12．（2023秋•临平区校级期末）如图所示的电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω．同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A．求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值。 13．（2022秋•永康市期末）如图所示的电路中，电阻R1阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求： （1）电源电压为多少？ （2）R2的阻值为多少？ （3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？ 考点04 欧姆定律应用 14．（2024春•宁海县期中）某科技兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为8V时，求： （1）通过R0的电流； （2）气敏电阻R的阻值； （3）此时空气的质量指数。 15．（2023秋•临海市校级月考）体重超标已影响了部分中学生催身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少。 （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少。 （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 16．（2022秋•杭州期末）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。 （1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？ （2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20～80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。） 17．（2023秋•湖州期末）某传达室在前门、后门安装了如图甲所示的控制电路：前门来人按开关，红灯亮；后门来人按开关，绿灯亮。两灯正常工作时的电压均为6伏，如图乙是两灯的电流随其两端电压变化的曲线。 （1）从乙图可知，小灯泡的电阻随着电压和电流的增大而　 　（填“增大”或“减小”），引起小灯泡电阻变化的因素是　 　； （2）两灯正常工作时，电路的总电阻是多少？ 18．（2024•瓯海区校级模拟）温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2，均匀电阻丝AB长为20cm，阻值为25Ω，电源电压U0恒为6V，保护电阻R0为35Ω，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v（米/秒） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p（帕） 0.055～1.4 1.6～6.8 7.2～18 18.9～39 40～72 72.9～119 表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。 （1）随风速增大时，电路中的电流 　 　。 （2）当电压表示数U为1伏时，风速仪所测的风为几级？ （3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为7欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，请列式计算出所能测量的最大风速，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。 19．（2023春•慈溪市期中）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能.g取10N/kg。试问： （1）当物品随传送带匀速运动时，物品 　 　（选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？ （3）当质量为3千克的物体在传送带上，电压表示数是多少？ （4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 　 　（选填“增大”或“减小“）。 20．（2023春•鄞州区期中）小明同学设计的“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压6V，R0为保护电阻，AB是阻值为50Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个小球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0.6A．若金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求： （1）R0的阻值。 （2）无风时电流表的示数。 考点05 电路动态分析 21.（2023•杭州模拟）小明同学想测出未知电阻R1的阻值，他连接的电路如图。若电源电压不变，开关S闭合后，他将滑片向左移动。此时（　　） A．电流表示数变大，两电表示数之比不变 B．电压表示数变小，两电表示数之比不变 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电压表示数变大，电流表示数变小 22.（2021•西湖区校级模拟）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合滑片由b端向a端移动过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表的示数减少 B．当滑片移到中点时，电压表示数为2V C．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A D．电压表示数与电流表示数的比值不变 23. 如图所示电路,下列有关说法正确的是（ ） A.断开 S，通过L1的电流比 L2大 B.断开 S，通过 L1与L2的电流一样大 C.闭合 S，L1和 L2都会亮 D.闭合 S，L2会更亮 24.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电键S1、S2同时闭合时，电路中（　　） A．电压表V的示数不变 B．电流表A1的示数变大 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变大 25.（2023•拱墅区模拟）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表的示数变化情况正确的是（　　） A．电流表A1示数变小，A2示数变大，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 B．电流表A1示数变大，A2示数变大，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 C．电流表A1示数变小，A2示数变小，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 D．电流表A1示数变小，A2示数变大，A3示数变大；电压表V1示数变小，V2示数变大 1.（2023•宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　） A． B． C． D． 2.（温州）温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。 表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。 （1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻　 　。（选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程） （3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。 1．（2023春•奉化区期末）如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求： （1）R1、R2的阻值分别为多大？ （2）乙图中的电流表示数为多大？ 2．（2024•慈溪市校级模拟）如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为10cm2，高20cm，大桶底面积为60cm2，装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R0＝6Ω，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10Ω，电源电压为6V，电流表量程0～0.6A。当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深（称量过程中大桶水未溢出）。求： （1）托盘和小筒的总质量； （2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为多少？ （3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g？ 3．（2022秋•平湖市期末）某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求： （1）定值电阻R0； （2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。 4．（2022秋•椒江区期末）随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题： （1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。 5．（2022春•镇海区期末）如图甲所示，电源电压不变，灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。求： （1）电源电压为多少？ （2）滑片P移动过程中，当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器接入电路的电阻是多少？ （3）若将电压表量程换为“0～3V”，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？ 6．（2022春•镇海区校级期中）小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表、量程0～0.6A）、定值电阻R0，滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。 （1）定值电阻R0多大？ （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？ （3）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2＝20欧、R3＝5欧和R4＝1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？ 7．（2024•宁波模拟）某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆AP一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求： （1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，则电压表示数为多少？ （2）电源电压和R0的阻值。 （3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.7 电路分析与应用 目录 2 考点01 串联电路计算 2 考点02 并联电路计算 4 考点03 串并联综合计算 7 考点04 欧姆定律应用 11 考点05 电路动态分析 20 23 26 考点01 串联电路计算 1．（2024春•慈溪市期中）如图所示电路中定值电阻R1＝5Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为2V．求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当滑片在a端时，滑动变阻器被短路，电阻R1两端的电压U＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V；所以电源电压也为3V； 答：电源电压为3V。 （2）电阻R1两端的电压U1＝U﹣U2＝3V﹣2V＝1V；电路电流I＝＝＝0.2A； 滑动变阻器R2的最大阻值R2＝＝＝10Ω； 答：滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。 2．（2023秋•长兴县月考）如图所示电路中定值电阻R1＝20Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6A，滑片在b端时电压表示数为8V。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R2的最大阻值。 【答案】（1）电源电压是12V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值是40Ω。 【解答】解：（1）当滑片在a端时，只有电阻R1接入电路，由I＝可得电源电压： U＝U1＝IR1＝0.6A×20Ω＝12V； （2）滑片在b端时，两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电阻R1两端电压： U1′＝U﹣U2＝12V﹣8V＝4V， 电路电流I′＝＝＝0.2A； 滑动变阻器R2的最大阻值： R2＝＝＝40Ω； 答：（1）电源电压是12V； （2）滑动变阻器R2的最大阻值是40Ω。 3．（2023春•镇海区校级期中）如图所示电路，电源电压为24V，滑动变阻器R标有“100Ω 2A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V。闭合开关后，当滑片P在某一位置时，电压表示数为9V，电流表的示数为0.5A。请完成下列问题： （1）此时滑动变阻器接入电路的阻值为多少欧姆？ （2）定值电阻R0的阻值为多少欧姆？ 【答案】（1）此时滑动变阻器R接入电路的阻值为18Ω； （2）定值电阻R0的阻值为30Ω。 【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由I＝可得，此时滑动变阻器R接入电路的阻值：R＝＝＝18Ω； （2）因串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以R0两端电压：U0＝U﹣U滑＝24V﹣9V＝15V， 由I＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝30Ω； 答：（1）此时滑动变阻器R接入电路的阻值为18Ω； （2）定值电阻R0的阻值为30Ω。 考点02 并联电路计算 4．（2024春•海曙区期末）在如图甲所示的电路中，电源电压为12伏。闭合开关S，电流表A1、A的示数分别为0.3安、2.3安。 （1）求通过电阻R2电流I2。 （2）求电阻R1的阻值。 （3）现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，其示数均如图乙所示。求电阻R0的阻值。 【答案】（1）通过电阻R2电流为2A； （2）电阻R1的阻值为40Ω。 （3）电阻R0的阻值为10Ω。 【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，电流表A测量干路中的电流，电流表A1测量通过R1的电流。 （1）根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2电流： I2＝I﹣I1＝2.3A﹣0.3A＝2A； （2）R1的电压为12V，通过R1的电流为0.3A， 则由I＝可知，R1的电阻： R1＝＝＝40Ω； （3）两电流表指针偏转角度相同，则大量程的示数是小量程示数的5倍：即I＝5I1； 若替换R1； 通过电阻R0电流I0＝0.3A；而此时通过R2的电流I2为2A，电流表A的示数为：I'＝I0+I2＝2.3A；不满足题中“两电流表指针偏转角度相同”的条件，故不成立； 所以，只能用电阻R0替换R2， 替换R2后， 此时通过R1的电流为0.3A，则电流表A的示数为：I'＝1.5A； 通过电阻R0的电流为：I'2＝I'﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A； 电阻R0的阻值为：R0＝＝＝10Ω。 答：（1）通过电阻R2电流为2A； （2）电阻R1的阻值为40Ω。 （3）电阻R0的阻值为10Ω。 5．（2024春•宁波期末）如图所示，电阻R1的阻值为20Ω，当开关闭合时，电流表A的示数为0.6A，电流表A1的示数为0.2A。求： （1）电源电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电阻R2的阻值。 【答案】（1）电源电压为4V； （2）通过电阻R2的电流为0.4A； （3）电阻R2的阻值为10Ω。 【解答】解：由图可知，开关闭合时，两电阻并联，电流表A1测R1的电流，电流表A测总电流； （1）由题意可知，干路电流为0.6A，通过R1的电流为0.2A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 则由欧姆定律可得电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.2A×20Ω＝4V； （2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝0.6A﹣0.2A＝0.4A； （3）由欧姆定律可得电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。 答：（1）电源电压为4V； （2）通过电阻R2的电流为0.4A； （3）电阻R2的阻值为10Ω。 6．（2024春•鄞州区期中）如图所示电路中，已知R1＝40Ω，R2＝60Ω，当开关S闭合后，通过电流表的示数为0.3安，求： （1）电阻R1两端电压； （2）通过电路的总电流。 【答案】（1）电阻R1两端电压为12V； （2）通过电路的总电流为0.5A。 【解答】解：由电路图可知，电阻R1、R2并联，电流表测量通过R1的电流； （1）由I＝知电阻R1两端的电压为： U1＝I1R1＝0.3A×40Ω＝12V； （2）由于并联电路各支路两端的电压相等，所以U2＝U1＝12V， 通过电阻R2的电流为： I2＝＝＝0.2A； 由于并联电路干路电流等于各支路电流的和， 所以电路中的总电流为： I＝I1+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A。 答：（1）电阻R1两端电压为12V； （2）通过电路的总电流为0.5A。 7．（2022秋•滨江区期末）如图所示电路，R1＝30Ω，R2＝10Ω，闭合开关后，电流表A1的示数为0.2A。求： （1）电源的电压； （2）流过R2的电流； （3）流过电流表A的总电流。 【答案】（1）电源电压为6V； （2）通过R2的电流为0.6A； （3）电路总电流为0.8A 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V； （2）通过R2的电流：I2＝＝＝0.6A； （3）因并联电路的干路电流等于各支路电流之和， 所以，电路总电流为：I＝I1+I2＝0.2A+0.6A＝0.8A。 答：（1）电源电压为6V； （2）通过R2的电流为0.6A； （3）电路总电流为0.8A。 考点03 串并联综合计算 8．（2023秋•长兴县月考）如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，电阻R2的阻值为90Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A。求： （1）电源的电压U； （2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I。 【答案】（1）电源的电压为36V； （2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I为1.6A。 【解答】解：（1）当只闭合开关S1时，电路是R1的简单电路，电流表测电路中电流； 由I＝可得，U＝I1R1＝1.2A×30Ω＝36V； （2）当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测量干路中的电流， 因并联电路中各支路两端电压相等，所以通过R2的电流：I2＝＝＝0.4A， 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：I＝I1+I2＝1.2A+0.4A＝1.6A，即电流表的示数I为1.6A。 答：（1）电源的电压为36V； （2）（开关S1、S2都闭合时，电流表的示数I为1.6A。 9．（2023秋•杭州期末）如图所示电路，R1＝10Ω，R2为未知电阻，电源电压不变。只闭合S1，电流表示数为0.3A；S1、S2均闭合，电流表示数为0.5A。求： （1）电源电压。 （2）R2的阻值。 【答案】（1）电源电压为3V。 （2）R2的阻值为15Ω。 【解答】解： （1）由电路图可知，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 由I＝可得，电源电压：U＝I1R1＝0.3A×10Ω＝3V； （2）S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，此时通过R1的电流仍为0.3A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R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I＝可得R2的阻值：R2＝＝＝15Ω。 答：（1）电源电压为3V。 （2）R2的阻值为15Ω。 10．（2024春•北仑区期中）如图所示，R1＝R2＝30Ω，R3＝15Ω，电源电压恒定。 （1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，求此时总电阻； （2）此电路电源电压是多少； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少。 【答案】（1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，此时总电阻为45Ω； （2）此电路电源电压是4.5V； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.45A。 【解答】解：（1）由图知，若只闭合开关S时，R1与R3串联，电流表测电路中电流， 所以电路的总电阻： R＝R1+R3＝30Ω+15Ω＝45Ω； （2）由欧姆定律可得，电源电压： U＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V； （3）由图知，当S、S1、S2都闭合时，R2与R3并联，电流表测干路电流， 由并联电路的电压特点可知，U2＝U3＝U＝4.5V， 由欧姆定律可知，通过R2的电流： I2＝＝＝0.15A， 通过R3的电流： I3＝＝＝0.3A， 由并联电路的电流特点可知，干路电流： I'＝I2+I3＝0.15A+0.3A＝0.45A，即电流表示数为0.45A。 答：（1）若只闭合开关S时，电流表的示数是0.1A，此时总电阻为45Ω； （2）此电路电源电压是4.5V； （3）当S、S1、S2都闭合时，电流表的示数是0.45A。 11．（2023秋•拱墅区期末）如图所示电路，电源电压恒定，电阻R2＝10Ω，闭合开关S、S2时，电流表示数为0.2A，电压表示数为1V。求： （1）电源电压大小； （2）S、S1、S2都闭合时，电流表的示数。 【答案】（1）电源电压大小为3V； （2）S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A。 【解答】解： （1）闭合开关S、S2时，两电阻串联，电压表测定值电阻R1两端的电压，电流表测电路中的电流， 定值电阻R1的阻值为：R1＝＝＝5Ω， 根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得电源电压为： U＝I（R1+R2）＝0.2A×（5Ω+10Ω）＝3V； （2）当S、S1、S2都闭合时，定值电阻R2被短路，只有定值电阻R1接入电路，电流表测电路中的电流， 此时电流表的示数为：I′＝＝＝0.6A。 答：（1）电源电压大小为3V； （2）S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.6A。 12．（2023秋•临平区校级期末）如图所示的电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω．同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A．求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过电阻R1的电流： I1＝＝＝2A； （2）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＝2.5A﹣2A＝0.5A， 则电阻R2的阻值： R2＝＝＝60Ω。 答：（1）通过电阻R1的电流为2A； （2）电阻R2的阻值为60Ω。 13．（2022秋•永康市期末）如图所示的电路中，电阻R1阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75A．求： （1）电源电压为多少？ （2）R2的阻值为多少？ （3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）当S1、S2断开，S3闭合时，R2断路，电路中只有R1，电路中电流I1＝0.45A， 由欧姆定律可得到电源电压： U＝I1R1＝0.45A×20Ω＝9V； （2）当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，电路中电流I2＝0.75A， 电路总电阻R并＝＝＝12Ω， 因为两电阻并联，＝+， 所以R2＝＝＝30Ω； （3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联， 电路电流：I＝＝＝0.18A， R1的两端的电压：U1＝IR1＝0.18A×20Ω＝3.6V； 答：（1）电源电压为9V； （2）R2的阻值为30Ω； （3）S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为3.6V。 考点04 欧姆定律应用 14．（2024春•宁海县期中）某科技兴趣小组为了检测空气质量的指数，设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压12V保持不变，R0＝10Ω，当电压表示数为8V时，求： （1）通过R0的电流； （2）气敏电阻R的阻值； （3）此时空气的质量指数。 【答案】（1）通过R0的电流为0.8A； （2）气敏电阻R的阻值为5Ω； （3）此时空气的质量指数为50。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。 （1）当电压表示数为8V时，通过R0的电流：I0＝＝＝0.8A； （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，气敏电阻R两端的电压：UR＝U﹣U0＝12V﹣8V＝4V， 又因串联电路中各处的电流相等， 所以，气敏电阻的阻值：R＝＝＝＝5Ω； （3）当R＝5Ω时，＝＝0.2Ω﹣1，由图乙可知，此时空气质量指数为50。 答：（1）通过R0的电流为0.8A； （2）气敏电阻R的阻值为5Ω； （3）此时空气的质量指数为50。 15．（2023秋•临海市校级月考）体重超标已影响了部分中学生催身心健康，为了动态监测学生的体重情况，班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝5Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0～0.6A，踏板重力不计，求： （1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为多少。 （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为多少。 （3）此体重计所能测量的最大体重为多少。 【答案】（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V； （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为1.5V； （3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。 【解答】解：（1）由图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R＝45Ω，I＝0.12A，则电源电压为： U＝I（R+R0）＝0.12A×（45Ω+5Ω）＝6V； （2）由题图乙可知，当体重计示数为600N时，压敏电阻的阻值R'＝15Ω，此时电路中电流为：I'＝＝＝0.3A； 定值电阻R0两端的电压为：U0＝I'R0＝0.3A×5Ω＝1.5V； （3）已知电流表量程为0～0.6A，当电路中的电流最大为Imax＝0.6A时，体重计测量最大体重，此时压敏电阻的阻值为：R''＝﹣R0＝﹣5Ω＝5Ω； 由题图乙可知，所能测量的最大体重为1200N。 答：（1）闭合开关S，当体重计空载时，电路中的电流为0.12A，电源电压为6V； （2）当体重计示数为600N时，R0两端的电压为1.5V； （3）此体重计所能测量的最大体重为1200N。 16．（2022秋•杭州期末）为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用。图甲是某款酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为6V并保持不变；R1为气敏电阻，它的阻值随呼出气体中酒精含量变化的情况如图乙所示。 （1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，电流表的示数为多少安？ （2）保持R2的滑片位置不变，对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量在20～80mg/100mL为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。） 【答案】（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，此时电流表的示数为0.1安； （2）对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，此时该驾驶员属于醉驾。 【解答】解：（1）由电路图可知，气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压。由图2可知测试前，当气体中酒精含量为0时R1的阻值为50Ω，此时R1两端的电压为：U1＝5V， 此时电路中的电流，即电流表示数为：I＝I1＝＝＝0.1A； （2）当气体中酒精含量为0时，电路的总电阻为：R＝＝60Ω， 则R2接入电路的阻值为：R2＝R﹣R1＝60Ω﹣50Ω＝10Ω； 当电流表示数为0.4A时，电路的总电阻为：R′＝＝＝15Ω， 此时R1的阻值为：R1′＝R′﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，此时电阻小于80mg/100mL时的电阻， 由图2可知，气体中酒精含量大于80mg/100mL，故此时该驾驶员属于醉驾。 答：（1）测试前通过调节滑动变阻器R2，使电压表示数为5V，此时电流表的示数为0.1安； （2）对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为0.4A，此时该驾驶员属于醉驾。 17．（2023秋•湖州期末）某传达室在前门、后门安装了如图甲所示的控制电路：前门来人按开关，红灯亮；后门来人按开关，绿灯亮。两灯正常工作时的电压均为6伏，如图乙是两灯的电流随其两端电压变化的曲线。 （1）从乙图可知，小灯泡的电阻随着电压和电流的增大而　 　（填“增大”或“减小”），引起小灯泡电阻变化的因素是　 　； （2）两灯正常工作时，电路的总电阻是多少？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）灯丝两端的电压增大时，通过的电流增大；由P＝UI可知，其电功率增大，灯泡变亮，灯丝的温度升高，灯丝的电阻增大；引起小灯泡电阻变化的因素是温度。 （2）两灯正常工作时的电压均为6伏，由图象数据可知，通过绿灯、红灯的电流分别为1A、0.5A； 要两灯都正常工作，图甲中两开关都应闭合，此时两灯泡并联； 则总电流：I＝I1+I2＝1A+0.5A＝1.5A， 由I＝可知，电路的总电阻：R＝＝＝4Ω； 故答案为： （1）增大；温度； （2）电路的总电阻为4Ω。 18．（2024•瓯海区校级模拟）温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2，均匀电阻丝AB长为20cm，阻值为25Ω，电源电压U0恒为6V，保护电阻R0为35Ω，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v（米/秒） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p（帕） 0.055～1.4 1.6～6.8 7.2～18 18.9～39 40～72 72.9～119 表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。 （1）随风速增大时，电路中的电流 　 　。 （2）当电压表示数U为1伏时，风速仪所测的风为几级？ （3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为7欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，请列式计算出所能测量的最大风速，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。 【答案】（1）不变； （2）当电压表示数U为1伏时，风速仪所测的风为四级； （3）如上图所示。 【解答】解： （1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R0串联，所以电路的总电阻不变，由于电源电压不变，根据I＝可知电路中的电流不变； （2）由图知，电压表测滑片以右电阻丝的电压， 根据串联电阻的规律和欧姆定律可得，电路中的电流为： I＝＝＝0.1A， 当电压表示数U为1伏时，由欧姆定律可得，AP段电阻丝的阻值： RAP＝＝＝10Ω， 因均匀电阻丝AB长为20cm，阻值为25Ω， 故AP段电阻丝的长度：LAP＝×10Ω＝8cm， 由图乙知，此时弹簧的弹力F＝7N， 此时风对挡风板的压强（风压）为：p＝＝＝35Pa； 由表知，此时风力为四级； （3）由图丙可知，风速最大时，原来电压表最大示数为2.5V， 由欧姆定律可得，AP段电阻丝的最大电阻为： R′AP＝＝＝25Ω， 因均匀电阻丝AB长为20cm，阻值为25Ω，故弹簧的压缩长度为20cm， 由图乙知，此时弹力F′＝14N+×7N＝17.5N； 若换成了阻值为7欧的电阻，电路中的电流： I′＝＝＝0.1875A， 因电压表量程为0～3V，故电压表最大示数为3V， 由欧姆定律可得，AP的最大电阻为： RAP″＝＝＝16Ω， 此时AP段电阻丝的长度：LAP′＝×16Ω＝12.8cm， 弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线，由图乙可知F与x的关系为F＝N/cm×x， 则当L′AP＝12.8cm，弹簧的弹力F′＝N/cm×12.8cm＝11.2N； 因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比， 故有：＝， 解得此时的最大风速：v＝0.8v大， 即：U＝3V时，v＝0.8v大，可在图象中描出Q点， 此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线，如下面红色曲线所示： 答：（1）不变； （2）当电压表示数U为1伏时，风速仪所测的风为四级； （3）如上图所示。 19．（2023春•慈溪市期中）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图1所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能.g取10N/kg。试问： （1）当物品随传送带匀速运动时，物品 　 　（选填“受”或“不受”）摩擦力。 （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？ （3）当质量为3千克的物体在传送带上，电压表示数是多少？ （4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 　 　（选填“增大”或“减小“）。 【答案】（1）不受； （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为20Ω； （3）电压表示数是4V； （4）增大。 【解答】解：（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用； （2）由图2可知，当检测区没有物品时，R＝100Ω， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压： UR＝U﹣U0＝12V﹣2V＝10V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I＝＝，即＝， 解得：R0＝20Ω； （3）当检测区上物品的质量为3kg时，压敏电阻受到的压力F＝G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N， 由图乙可知，对应的压敏电阻的阻值是40Ω，此时电路中的电流： I′＝＝＝0.2A， 电压表示数U′＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V； （4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大。 故答案为：（1）不受； （2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为20Ω； （3）电压表示数是4V； （4）增大。 20．（2023春•鄞州区期中）小明同学设计的“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压6V，R0为保护电阻，AB是阻值为50Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个小球P．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0.6A．若金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求： （1）R0的阻值。 （2）无风时电流表的示数。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当偏转到离电阻丝A端时，只有电阻R0连入电路， 由I＝可得，R0的阻值： R0＝＝＝10Ω； （2）无风时滑动变阻器接入电路的是最大电阻RAB＝50Ω，电阻丝全部连入电路的电阻，且电阻R0与RAB串联， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，此时电路中的电流： I′＝＝＝0.1A。 答：（1）R0的阻值为10Ω； （2）无风时电流表的示数为0.1A。 考点05 电路动态分析 21.（2023•杭州模拟）小明同学想测出未知电阻R1的阻值，他连接的电路如图。若电源电压不变，开关S闭合后，他将滑片向左移动。此时（　　） A．电流表示数变大，两电表示数之比不变 B．电压表示数变小，两电表示数之比不变 C．电流表示数变大，电压表示数变小 D．电压表示数变大，电流表示数变小 【答案】A 【解答】解： 由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表V测未知电阻R1两端电压； 由电路图可知，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小， 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电路的总电阻变小，由I＝可得，电路电流变大，即电流表的示数变大； 由U＝IR可知，未知电阻R1两端电压变大，即电压表V示数变大； 由欧姆定律可知，电压表V示数与电流表A示数的比值等于未知电阻R1的阻值，因此电压表V示数与电流表A示数之比不变。 综上可知，A正确、BCD错误。 故选：A。 22.（2021•西湖区校级模拟）如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合滑片由b端向a端移动过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表的示数减少 B．当滑片移到中点时，电压表示数为2V C．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A D．电压表示数与电流表示数的比值不变 【解答】解：A、滑片由b端向a端移动滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大，所以A错误； B、当滑片移到中点时，滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知定值电阻两端的电压为电源电压的一半，电压表示数为3V，故B错误。 C、当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，根据欧姆定律可知I，电流表示数为0.6A，故C错误。 D、电压表示数与电流表示数的比值是定值电阻的阻值，导体的电阻不会改变，所以D正确。 故选：D。 23. 如图所示电路,下列有关说法正确的是（ ） A.断开 S，通过L1的电流比 L2大 B.断开 S，通过 L1与L2的电流一样大 C.闭合 S，L1和 L2都会亮 D.闭合 S，L2会更亮 【答案】B 【解析】AB、串联电路中，电流处处相等，所以断开 S，通过 L与L2的电流一样大，故 A错误，B 正确;CD、闭合 S，Li 亮，但L2短路，不会亮，故 CD 错误。故选: B。 24.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电键S1、S2同时闭合时，电路中（　　） A．电压表V的示数不变 B．电流表A1的示数变大 C．电压表V示数与电流表A1示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变大 【答案】B。 【解析】当电键S1、S2同时闭合时，电路为R1的简单电路，电压表无示数，两电流表均测通过R1的电流，当电键S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流；根据电源的电压可知电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，然后判断选项得出答案。 25.（2023•拱墅区模拟）如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表的示数变化情况正确的是（　　） A．电流表A1示数变小，A2示数变大，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 B．电流表A1示数变大，A2示数变大，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 C．电流表A1示数变小，A2示数变小，A3示数变小；电压表V1示数变小，V2示数变大 D．电流表A1示数变小，A2示数变大，A3示数变大；电压表V1示数变小，V2示数变大 【答案】A 【解答】解：因滑片右移，则滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；则由欧姆定律可知，干路电流减小，即A1示数减小；则R1两端的电压减小，即V1示数减小； 因总电压不变，则并联部分电压增大，即V2示数增大； 则对R2由欧姆定律可得，流过R2的电流增大；因干路电流减小，故通过R3的电流减小，故A3示数减小； 故选：A。 1.（2023•宁波）如图，电路中电流I大小始终不变，R0为定值电阻。闭合开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线①；断开开关S，据电压表示数U与电阻箱阻值R的大小关系可以绘制U﹣R图线②。把IR0记为U0，下列能正确表示图线①、②的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由欧姆定律I可知，U＝IR， 闭合开关S，R0定值电阻短路，只有电阻箱R接入电路，电压表测量电阻箱R两端电压U＝IR，又知电流I大小始终不变，可知U﹣R图线①U＝IR是正比例函数关系，是一条从原点出发的射线（U、R均为正数）； 断开开关S，定值电阻R0和电阻箱R串联接入电路，电压表测量电阻箱R和定值电阻R两端电压，由串联电路电压规律可知：U＝UR+UIR+IR0，又知电流I大小始终不变，R0是定值电阻，可知U﹣R图线②U＝IR+IR0＝IR+U0是一次函数关系，且与纵轴交点为（0，U0）； 故ACD错误，B正确。 故选：B。 2.（温州）温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。 表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。 （1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻　 　。（选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程） （3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R0损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： 1．（2023春•奉化区期末）如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求： （1）R1、R2的阻值分别为多大？ （2）乙图中的电流表示数为多大？ 【答案】（1）R1的阻值为25Ω，R2的阻值为5Ω； （2）乙图中电流表示数为0.72A。 【解答】解：由图乙可知，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，电压表测电源电压， 已知此时电压表的示数为3V，即电源电压为U＝3V； （1）由图甲可知，开关S闭合后，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压， 已知电压表示数为2.5V，即R1两端的电压为U1＝2.5V， 由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝3V﹣2.5V＝0.5V， 已知电流表的示数为0.1A，即电路中的电流为I＝0.1A， 则R1的阻值为：R1＝＝＝25Ω；R2的阻值为：R2＝＝＝5Ω； （2）乙图中通过R1的电流为：I1＝＝＝0.12A， 通过R2的电流为：I2＝＝＝0.6A， 则干路的电流为：I′＝I1+I2＝0.12A+0.6A＝0.72A，即乙图中电流表的示数为0.72A。 答：（1）R1的阻值为25Ω，R2的阻值为5Ω； （2）乙图中电流表示数为0.72A。 2．（2024•慈溪市校级模拟）如图是小科同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，原理如图所示，小筒底面积为10cm2，高20cm，大桶底面积为60cm2，装有适量水。P为金属滑片固定在托盘下面（滑片质量和滑片受到的摩擦力均忽略不计），并随托盘一起可自由滑动，定值电阻R0＝6Ω，AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10Ω，电源电压为6V，电流表量程0～0.6A。当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深（称量过程中大桶水未溢出）。求： （1）托盘和小筒的总质量； （2）若要保证电路安全，则滑片P距A端的最大距离是多少？此时液面上升的高度为多少？ （3）在保证电路安全的前提下，则浮力秤的最大称量为多少g？ 【答案】（1）秤盘和小筒的总质量为50g； （2）保证电路安全，滑片P距A端的最大距离是6cm，此时液面上升的高度为1.2cm； （3）在保证电路安全的前提下，浮力秤的最大称量为72g。 【解答】解：（1）当托盘不放物体时，P位于R最上端，小筒浸入水中5cm深， 此时小桶排开水的体积：V排＝S小筒h浸＝10cm2×5cm＝50cm3＝5×10﹣5m3， 此时小筒受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N， 因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等，所以，由F浮＝G＝mg可得，秤盘和小筒的总质量：m0＝＝＝0.05kg＝50g； （2）当秤盘上放的物体越重时，滑片下移得越多，变阻器接入电路的阻值越小，电路的总电阻越小，电流越大， 由电流表的量程为0～0.6A可知，当电路中的电流为0.6A时，浮力秤达到最大称量， 由欧姆定律可得此时电路中的总电阻：R总＝＝＝10Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝接入电路中的电阻：R＝R总﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω， AB是一根长为10cm均匀电阻丝，其阻值为10Ω，即1cm长的电阻丝的阻值为1Ω， 所以滑动变阻器接入电路的电阻最小为4Ω时，其接入电路的电阻丝的长度l＝4cm，此时滑片下移的距离即滑片P距A端的最大距离：d0＝10cm﹣4cm＝6cm， 秤盘上放置物体后，滑片下移6cm，小筒向下移动的距离：d＝d0＝6cm， 由于小筒向下移动，大筒中的水面上升，设水面升高Δh，则小筒浸入水中的深度会增加：Δh浸＝Δh+d， 则ΔV排＝S大Δh＝S小Δh浸，即S大Δh＝S小（Δh+d）， 化简可得水面上升的高度：Δh＝＝＝1.2cm， （3）小筒排开水的体积变化量：ΔV排＝S大Δh＝60cm2×1.2cm＝72cm3， 秤盘上放置物体后，小筒处于漂浮状态，由漂浮条件可得，被测物体的重力等于增加的浮力， 所以被测物体的重力：G＝ΔF浮＝ρ水gΔV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×72×10﹣6m3＝0.72N， 由G＝mg可得浮力秤的最大称量：m＝＝＝0.072kg＝72g。 答：（1）秤盘和小筒的总质量为50g； （2）保证电路安全，滑片P距A端的最大距离是6cm，此时液面上升的高度为1.2cm； （3）在保证电路安全的前提下，浮力秤的最大称量为72g。 3．（2022秋•平湖市期末）某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求： （1）定值电阻R0； （2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。 【答案】（1）定值电阻R0的阻值为10Ω； （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N。 【解答】解：在重物撞击压力传感器前，压力传感器受到的压力最小且保持不变，因为忽略碰撞中样品重力，所以在重物撞击压力传感器的过程中，对压力传感器的压力逐渐增大到最大，然后逐渐减小直到等于重物自身的重力不变； （1）由图丙可知当压力等于重物重力200N时，压力传感器的电阻为70Ω， 由图乙可知此时电路中的电流为0.3A， 由I＝可得，电路中的总电阻： R总1＝＝＝80Ω， 串联电路的电阻特点可知，定值电阻R0的阻值： R0＝R总1﹣RN1＝80Ω﹣70Ω＝10Ω； （2）由图丙可知，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大； 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A， 由I＝可得，此时电路中的总电阻： R总小＝＝＝20Ω， 此时压力传感器R的阻值： RN小＝R总小﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω， 由图丙可知，样品受到的最大撞击力为600N。 答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω； （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N。 4．（2022秋•椒江区期末）随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题： （1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。 【答案】（1）电源电压为5V； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器阻值的变化范围是50Ω～150Ω； 【解答】解：（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流， 由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω， 由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压： U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V； （2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω， 电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A， 由I＝可知，电路的最小总电阻：R总小＝＝＝250Ω， 滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω， 则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω。 答：（1）电源电压为5V； （2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器阻值的变化范围是50Ω～150Ω； 5．（2022春•镇海区期末）如图甲所示，电源电压不变，灯泡L允许通过的最大电流为0.6A，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像，如图乙、丙所示。求： （1）电源电压为多少？ （2）滑片P移动过程中，当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器接入电路的电阻是多少？ （3）若将电压表量程换为“0～3V”，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少？ 【答案】（1）电源电压为12V； （2）滑片P移动过程中，当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器接入电路的电阻是44Ω； （3）若将电压表量程换为“0～3V”，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω。 【解答】解：由图甲可知，灯泡L与滑动变由图甲可知，灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压； （1）由图乙可知，当电流表的示数为0.6A时，电压表的示数为6V，即灯泡L两端的电压UL＝6V， 由图丙可知，当电流表示数为0.6A时，滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，根据I＝可得，滑动变阻器两端的电压为： U滑＝I滑R滑＝0.6A×10Ω＝6V， 则电源电压：U＝UL+U滑＝6V+6V＝12V； （2）由图乙可知，当电流表示数为0.25A时，电压表的示数为1V，即灯泡L两端的电压UL′＝1V， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，此时滑动变阻器两端的电压为： U滑′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V， 根据I＝可得，此时滑动变阻器连入电路的阻值为： R滑＝＝＝44Ω； （3）将电压表量程换为0～3V时，当电压表示数为3V时，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.5A， 根据串联电路的电流处处相等的特点可知，通过滑动变阻器的电流是0.5A， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知，此时滑动变阻器两端的电压为： U滑″＝U﹣UL″＝12V﹣3V＝9V， 根据I＝可得，此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值为： R滑最小＝＝＝18Ω； 当滑动变阻器接入电路的阻值增大时，由图丙可知电路中的电流将减小，当电路中的电流减小时，由图乙可知灯泡L两端的电压也减小，此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω，故将电压表量程换为0～3V时，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω。 答：（1）电源电压为12V； （2）滑片P移动过程中，当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器接入电路的电阻是44Ω； （3）若将电压表量程换为“0～3V”，滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18～50Ω。 6．（2022春•镇海区校级期中）小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表、量程0～0.6A）、定值电阻R0，滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。 （1）定值电阻R0多大？ （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？ （3）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2＝20欧、R3＝5欧和R4＝1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？ 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）当没有载物时，变阻器滑片指在上端，R1接入电路中的电阻最大，电流表示数为0.1A， 由I＝可得，电路总电阻： R总＝＝＝80Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，定值电阻的阻值： R0＝R总﹣R1＝80Ω﹣20Ω＝60Ω； （2）由图乙可知，弹簧的最大压缩量： ΔL＝L﹣L1＝40cm﹣24cm＝16cm， 因滑动变阻器电阻的大小与其接入的长度成正比， 所以，变阻器接入电路中的电阻： R1′＝R1﹣R1＝20Ω﹣×20Ω＝12Ω， 则该模拟电路的电流表示数： I′＝＝≈0.11A； （3）电流表量程为0.6A，电流要超过量程的一半，则：I小＞0.3A， 即I小＝＝＞0.3A， 解得：R＜14.67Ω， 电路最大电流I大≤0.6A，则 I大＝＝≤0.6A， 解得：R≥1.33Ω， 综上可知，电阻应选择R3； 替换后，最大称量时，电流表示数：I＝＝＝0.47A； 答：（1）定值电阻R0为60Ω； （2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数为0.11A。 （3）应选择定值电阻R3，替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数0.47A。 7．（2024•宁波模拟）某科技小组设计了一个监测水位的装置。其原理如图甲，电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器（最大阻值60Ω），浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆AP一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙。求： （1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，则电压表示数为多少？ （2）电源电压和R0的阻值。 （3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？ 【答案】（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，电压表示数为6V； （2）电源电压为9V，R0的阻值为30Ω； （3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，警戒水位为190m。 【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测通过电路的电流， 当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1A，则电压表示数为：UP＝IRP＝0.1A×60Ω＝6V； （2）当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电路为定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大，由丙图可知通过电路的最大电流为0.3A， 根据欧姆定律可得电源电压：U＝IR0＝0.3A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 因串联电路总电压等于各部分电压之和，通过电路的电流为0.1A时，根据欧姆定律可得电源电压：U＝UP+I′R0＝6V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 联立①②可得：R0＝30Ω，U＝9V； （3）当电压表的示数为3V时，定值电阻两端的电压：U0＝U﹣UP′＝9V﹣3V＝6V， 此时通过定值电阻的电流：I0＝＝＝0.2A， 串联电路各处电流相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值：RP′＝＝＝15Ω， 由乙图可知滑动变阻器的长度为195m﹣175m，滑片位于最下端时水位的高度为175m， ，浮子上升的距离：ΔL＝×（195m﹣175m）＝15m，则此时的警戒水位为175m+15m＝190m。 答：（1）当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1A，电压表示数为6V； （2）电源电压为9V，R0的阻值为30Ω； （3）当电压表的示数为3V时，报警装置发出警报，警戒水位为190m。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$