第十四章欧姆定律应用五大考点题型2024－2025学年苏科版物理九年级上册

第十四章 欧姆定律的应用五大考点题型（解析版） 考点一欧姆定律图像专题 一．选择题（共15小题） 1．两导体的I﹣U关系如图，图线1表示的导体的电阻为R1，图线表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　） A．R1：R2＝3：1 B．R1：R2＝1：3 C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1：I2＝1：3 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1：I2＝1：1 【解答】解：AB、由图可知，当U＝1V时，I1＝1A，I2＝3A，由R＝得，R1：R2＝I2：I1＝3：1；故A正确，B错误； C、将R1与R2串联后接于电源上，根据串联电流相等，则电流比为I1：I2＝1：1，故C错误； D、当R1与R2并联时，它们两端的电压相等，当都是1V时，电流之比：I1：I2＝1：3，故D错误。 故选：A。 2．如图示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U﹣I关系图象正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由电路图分析知，R1和R2是串联的，电压表测得的是R2两端的电压，电流表测得的是电路中的电流， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I＝可得，电压表的示数： U＝U电源﹣IR1， 由表达式可知电压表的示数U和电流表的示数I是一次函数， 当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，其两端的电压为零，电路中的电流最大， 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由选项可知，A正确、BCD错误。 故选：A。 3．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　） A．电阻乙为定值电阻 B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲＝0.4Ω C．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15Ω D．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 【解答】解：A、由图象可知，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，故A错误； B、由图象可知，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R甲＝＝＝5Ω；故B错误； C、甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，通过甲、乙的电流均为0.2A，由图象可知，U甲＝1V，U乙＝2V， 据串联电路中总电压等于各分电压之和，故此时电源的电压：U＝U甲+U乙＝1V+2V＝3V，故总电阻是：R总＝＝＝15Ω，故C正确； D、甲、乙并联在2V电源时，根据并联电路的电压特点可知两灯泡两端的电压为2V，由图象可知，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A， 因为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＝I甲+I乙＝0.4A+0.2A＝0.6A，故D错误； 故选：C。 4．小灯泡L正常发光的电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω，2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是（　　） A．电源电压为4.5V B．小灯泡正常发光时的电流为0.5A C．小灯泡正常发光时的电阻为6Ω D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω 【解答】解：（1）当滑动变阻器的滑片P移至B端时，滑动变阻器的最大阻值和灯泡串联， 由图象可知，当电压表示数为1.5V时，电路中的电流I＝0.3A， 由I＝可得，滑动变阻器两端的电压： U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压： U＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正确； （2）再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V，已知灯泡的额定电压为3V，则小灯泡正常发光； 由图象可知，灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流I′＝0.5A，故B正确； 由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻： RL＝＝＝6Ω，故C正确； 此时滑动变阻器两端的电压： U滑′＝U﹣UL′＝4.5V﹣3V＝1.5V， 由I＝可得，滑动变阻器接入电路中的电阻： R滑′＝＝＝3Ω，故D错误。 故选：D。 5．如图，小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙，下列说法中正确的是（　　） A．图乙中曲线A表示定值电阻R的I﹣U关系图象 B．电阻R的阻值为20Ω C．当电源电压为4V时，小灯泡的电流为0.4A D．当电流表示数为0.25A时，电源电压为2V 【解答】解：A、由欧姆定律可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，即定值电阻R的I﹣U关系图象是一条直线，即图线B表示电阻R的I﹣U关系图象，故A错误； B、由图象可知，电阻R的阻值：R＝＝＝40Ω，故B错误； C、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联，当电源电压为4V时， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V， 由图象可知小灯泡的电流为0.3A，故C错误； D、由图甲可知小灯泡L和定值电阻R并联，当电源电压为2V时， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，它们两端的电压均为4V， 由图象可知对应的电流：IL′＝0.2A，IR′＝0.05A， 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＝IL′+IR′＝0.2A+0.05A＝0.25A，电流表示数0.25A，故D正确。 故选：D。 6．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是最大值为20Ω的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S后，将R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数分别对应的U1、U2图像如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为18V B．定值电阻R1的阻值是5Ω C．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2：3 D．当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路阻值为3Ω 【解答】解：由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与灯泡L、变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，电压表V2未画出。 AB．将R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光的过程中，变阻器R2接入电路中的电阻变小， 由串联电路的电压特点可知，R2两端分得的电压变小，由串联电路的电压特点可知，灯泡L和R1两端的电压均变大， 由图丙可知，电压表V1的示数变大时，电压表V2的示数变大，且两电压表的示数不相等， 所以，电压表V2并联在灯泡L和R1两端测两者电压之和， 当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL＝6V，此时两电压表的示数最大， 由图乙可知，此时电路中的电流I＝IL＝1A， 由图丙可知，电压表V1的示数U1＝6V，电压表V2的示数UL1＝12V， 由I＝可知，定值电阻R1的阻值：R1＝＝＝6Ω，故B错误； 当R2的滑片P位于最右端时，两电压表的示数最小， 由图丙可知，电压表V1的示数U1′＝3V，电压表V2的示数UL1′＝5V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流：I′＝＝＝0.5A， 此时滑动变阻器两端的电压：U2′＝I′R2大＝0.5A×20Ω＝10V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压：U＝UL1′+U2′＝5V+10V＝15V，故A错误； C．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，电压表V1的示数U1′＝3V，电压表V2的示数UL1′＝5V， 此时灯泡两端的电压：UL′＝UL1′﹣U1′＝5V﹣3V＝2V， 定值电阻与灯泡的功率之比：＝＝＝＝，故C错误； D．当灯泡正常发光时，电压表V1的示数U1＝6V，电压表V2的示数UL1＝12V，此时电路中的电流I＝IL＝1A， 此时滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣UL1＝15V﹣12V＝3V， 滑动变阻器接入电路阻值：R2＝＝＝3Ω，故D正确。 故选：D。 7．如图甲所示，电源电压保持不变，已知灯L1的额定电压为4V，灯L2的额定电压为3V。图乙是L1、L2的I﹣U图像。当只闭合开关S、S2，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当只闭合开关S、S1，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.3A。下列说法中正确的是（　　） A．只闭合开关S、S2，灯L2和滑动变阻器串联 B．灯丝电阻随电压的增大而减小 C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω D．电源电压为8V 【解答】解： ACD、由图甲可知，当只闭合开关S、S2时，灯L2被短路，灯L1与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流； 当滑动变阻器的滑片位于最右端时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电流表的示数为0.2A，即通过灯L1的电流I1＝0.2A，由图乙可知此时灯L1两端的电压为4V， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U1+U滑1＝4V+0.2A×R滑大﹣﹣﹣﹣﹣① 当只闭合开关S、S1时，灯L1被短路，灯L2与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流， 当滑动变阻器的滑片位于最右端时，变阻器接入电路的电阻最大，此时电流表的示数为0.3A，即通过灯L2的电流I2＝0.3A，由图乙可知此时灯L2两端的电压为3V， 根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U2+U滑2＝3V+0.3A×R滑大﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源电压不变，则联立①②解得R滑大＝10Ω，U＝6V，故AD错误，C正确； B、图乙是L1、L2的I﹣U图像，当电压增大时，通过灯丝的电流增大得越来越慢，由欧姆定律可知灯丝电阻在增大，即灯丝电阻随电压的增大而增大，故B错误。 故选：C。 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻其“I﹣U”关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变化范围是0～0.6A B．电压表V2的示数变化范围是0～4V C．滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω D．R1的阻值是20Ω 【解答】解：由图甲可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压； 由图乙可知，电阻两端的电压增大时，通过它的电流增大，且电流和电压为正比关系，说明该电阻为定值电阻，则该图象为定值电阻R1的I﹣U图象； A、闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，由图乙可知，电流表示数变化范围为0.2A～0.6A，故A错误； B、由图甲可知，滑片在最左端时只有定值电阻接入电路，此时定值电阻两端电压等于电源电压，由图乙可知电源电压U＝6V； 由图乙可知，定值电阻两端的最小电压为U1小＝2V， 则滑动变阻器两端的最大电压：U2大＝U﹣U1小＝6V﹣2V＝4V， 当滑片在最左端时，变阻器接入电路的电阻为0，滑动变阻器两端电压最小为0V， 所以电压表V2的示数变化范围是0～4V，故B正确； C、当滑片位于最右端时，变阻器接入电路的电阻最大，电路中电流最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，此时定值电阻两端的电压U1＝2V， 由I＝可知，滑动变阻器的最大阻值：R2大＝＝＝＝20Ω，故C错误； D、由I＝可知，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故D错误； 故选：B。 9．将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处，并将一个电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次移动滑片并将记录的数据绘制成如图乙所示的I﹣U图像。下列分析正确的是（　　） A．电源电压为3.5V B．定值电阻阻值为10Ω C．当定值电阻和灯泡两端的电压都为3.5V时，灯泡的电阻较大 D．接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大 【解答】解：AB、闭合开关，定值电阻（或灯泡）和滑动变阻器串联接入电路，根据U＝IR可知定值电阻（或灯泡）两端的电压随电流的增大而增大，串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小，由乙图可知电压表与滑动变阻器并联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压， 定值电阻的阻值不变，灯泡的电阻是变化的，所以a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的，b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的； 当滑动变阻器两端的电压为0.5V时，通过电路的电流为0.7A，当滑动变阻器两端的电压为3.5V时，通过电路的电流为0.1A， 串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR定+UV， 代入数据可得0.7A×R定+0.5V＝0.1A×R定+3.5V， 解方程可得R定＝5Ω， 则电源电压U＝IR定+UV＝0.7A×5Ω+0.5V＝4V，故AB错误； CD、定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为4V﹣3.5V＝0.5V，由乙图可知此时通过定值电阻的电流大于通过灯泡的电流，根据R＝可知灯泡的电阻较大，故C正确； 接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联分压原理可知电压表的示数将变小，故D错误。 故选：C。 10．如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图像，根据图像可知（　　） A．定值电阻R的阻值是7.5Ω B．灯泡L的电阻小于R的电阻 C．若将R与L串联在2.5V的电源上，则通过电路中的电流为0.5A D．若将R与L并联在2.0V的电源上，则通过干路中的电流为0.7A 【解答】解：AB、定值电阻的阻值不变，通过它的电流和它两端的电压成正比，由此可知图A是定值电阻R的I﹣U图像，则图B是灯泡L的I﹣U图像， 由图象可知定值电阻两端的电压U＝2.0V时，通过定值电阻的电流I＝0.4A，由欧姆定律可得电阻R的阻值：R＝＝＝5Ω， 灯泡的电阻是变化的，A、B相交时灯泡的电阻和定值电阻的阻值相等，交点左侧灯泡的电阻大于定值电阻的阻值，交点右侧灯泡的电阻小于定值电阻的阻值，故AB错误； C、串联电路各处电流相等，由图像可知当通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1.5V，定值电阻两端的电压为1.0V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压：U′＝UL+UR＝1.5V+1.0V＝2.5V，故C错误； D、并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压，由图像可知定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上，通过L的电流为IL＝0.3A，由并联电路的电流特点可知干路的电流为：I＝IL+I＝0.3A+0.4A＝0.7A，故D正确。 故选：D。 11．如图所示，甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像，将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上，若乙图中U1：U2＝a，丙图中I1：I2＝b，则下列选项中不正确的是（　　） A．a＞1 B．b＜1 C．a＞b D．ab＝1 【解答】解：（1）图乙中，灯泡与电阻串联，串联电路各处电流相等，由欧姆定律可知当电流相同时，U1：U2＝RL乙：R＝a， 图丙中，灯泡与电阻并联，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可知当电压相同时，I1：I2＝R：RL丙＝b， 由图象甲可知，灯泡电阻随电压增大而增大，而乙图中灯泡两端电压比丙图中小，所以RL乙＜RL丙，则a＜，即ab＜1，故D错误； （2）由图象甲可知，在电流相同时，灯泡的电压较大，即U1＞U2，则U1：U2＝a＞1，由前面的解答可知1＜a＜，则可得b＜1，比较可知a＞b，故ABC正确。 故选：D。 12．如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，由图可知（　　） A．R1的阻值为5Ω B．R1的阻值小于R2的阻值 C．将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压 D．将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流 【解答】解：A、由图像可知，当R1两端的电压为3V时，通过R1的电流为0.3A，由欧姆定律可知，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A错误； B、由图像可知，当R2两端的电压为1V时，通过R2的电流为0.2A，由欧姆定律可知，R2的阻值：R1＝＝＝5Ω，则R1的阻值大于R2的阻值，故B错误； C、由串联电路的电流特点可知，两电阻串联时通过两电阻的电流相等，由图像可知，当通过两电阻的电流相等时，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C正确； D、由并联电路的电压特点可知，两电阻并联时两电阻两端的电压相等，由图像可知，当两电阻两端的电压相等时，通过R1的电流小于通过R2的电流，故D错误。 故选：C。 13．如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。电压表量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．电源电压为18V B．R1的阻值为10Ω C．滑片移动到最右端时，电压表的示数为4V D．为保证电压表安全，滑动变阻器接入的最小阻值为2Ω 【解答】解：AB．两电阻串联，电压表测R1两端电压，由图象知当电压表示数为U1＝9V，变阻器连入阻值R2＝10Ω，此时电路中电流 两电阻串联，结合串联电路的电压关系及欧姆定律可知电源电压 ① 由图象知，当电压表示数U1'＝6V，变阻器连入阻值R2'＝20Ω，此时电源电压 ② 由以上①②两式解得R1＝10Ω，U＝18V，故AB正确； C．滑片移动到最右端时，R2＝30Ω，由串联分压的规律得 解得R1两端的电压 故C错误； D．为保证电压表安全，电压表不能超过其量程，即R1两端的电压最大为15V，由串联分压的规律得 解得 R2'＝2Ω 故D正确。 故选：C。 14．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关，在滑片移动过程中，电路中电流表示数I和电压表示数U随之变化。下列I﹣R、U﹣I关系图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：AB.由图知，滑动变阻器R与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，由欧母定律得电路中的电流为，所以电路中的电流与R+R0成反比，但是电流不可能为0，故AB错误； CD.设定值电阻的阻值为R0，电源电压为U总，滑动变阻器两端的电压为U，则U＝U总﹣IR0，R0为定值，当U为零时，电流最大，变阻器两端的电压随电流的增大而减小；而U与I的关系是一次函数，一次函数图像为直线，故C错误，D正确。 故选：D。 15．如图甲是灯泡L和电阻R的I﹣U关系图象，灯丝电阻受温度的影响，温度越高电阻越大，将L和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中U1：U2＝m，丙图中I1：I2＝n，则下列关系式中正确的是（　　） A．m＝n B．m＝ C．m＜ D．m＞ 【解答】解：由图乙可知，灯泡L与电阻R串联， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I＝可得，灯泡L与电阻R两端的电压之比＝＝＝m，则RL乙＝mR， 由图丙可知，灯泡L与电阻R并联， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过灯泡L与电阻R的电流之比＝＝＝n，则RL丙＝， 因灯丝电阻受温度的影响，温度越高电阻越大，且U1＜U， 所以，RL乙＜RL丙，则mR＜，即m＜，故ABD错误、C正确。 故选：C。 二．填空题（共5小题） 16．在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是 　6V　，电阻R2的阻值是 　20Ω　。 【解答】解：（1）由电路图可知，当S接1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； 由图乙可知，电源的电压U＝6V； （2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流； 由图乙可知，U1＝2V，电路中的电流I＝0.2A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R2两端的电压： U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V， 由I＝可得，电阻R2的阻值： R2＝＝＝20Ω。 故答案为：6V；20Ω。 17．高发光效率LED灯结构如图甲所示。把该灯接入220V电路，其供电原理如图乙所示，灯头中的电源转换器可将220V的照明电压转换为恒定电流I输出，I＝20mA，电源转换器的输出电压U'≤40V。该灯的灯板由10个灯珠组成，单个灯珠的I﹣U图像如图丙所示。小明将一盏无法点亮的LED灯拆开，将灯板中某个灯珠用导线短路后，其余的灯珠亮了，则灯珠间的连接方式是 　串联　，单个灯珠两端的电压是 　3.5　V，此时灯板的电阻为 　1575　Ω。 【解答】解：（1）由于串联和并联电路的特点不同，串联电路中用电器之间相互影响，并联电路中各用电器之间互不影响，因将灯板中某个灯珠用导线短路后，其余的灯珠亮了，说明这个灯珠断开，对其它灯珠有影响，所以灯珠间的连接方式是串联； （2）由于电源转换器为恒定电流I输出，则通过灯板上剩余的灯珠电流不变，即为I＝20mA＝0.02A， 由图像读出通过灯珠的电流为20mA时，单个灯珠两端的电压为3.5V； 根据I＝可得单个灯珠的电阻：R0＝＝＝175Ω。 由于原来的灯板由10个灯珠串联组成，将灯板中某个灯珠用导线短路后灯板剩余的发光灯珠的个数为（10﹣1）9个，根据电阻的串联特点可得此时灯板的电阻为： R＝nR0＝9×175Ω＝1575Ω。 故答案为：串联；3.5；1575Ω。 18．如图为小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图线。由图可知，随着电压的升高，小灯泡L的阻值逐渐变 　大　（选填“大”或“小”），若它们串联接到5V的电源上，则小灯泡L两端的电压为 　1　V。 【解答】解：（1）由图象可知，灯泡两端的电压为2V、4V时，通过的电流依次为0.6A、0.8A， 由I＝可得，灯泡的电阻： R1＝＝＝3.33Ω， R2＝＝＝5Ω， 所以，随着电压的升高，灯L的阻值逐渐变大； 若它们串联接到5V的电源上，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电阻两端的电压之和， 所以，由图象可知，当电路中的电流I＝0.4A时，UL＝1V、UR＝4V符合电源电压为5V，即此时灯泡L两端的电压为1V。 故答案为：大；1。 19．如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。则小灯泡的额定功率为　2W　；电源电压为　5V　；定值电阻R2的阻值为　10Ω　；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围为　2Ω～7.5Ω　。 【解答】解： （1）小灯泡的额定功率：P额＝U额l额＝4V×0.5A＝2W； （2）只闭合开关S、S1，定值电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝U1+IR2， 在图（b）中取两组数据代入公式，可得： U＝3.0V+0.2A×R2﹣﹣﹣﹣① U＝1.0V+0.4A×R2﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得U＝5V，R2＝10Ω； （3）只闭合开关S和S2，灯泡L串联和滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，电流表测电路中的电流， 由串联电路的分压规律可知，当电压表示数最大为3V时，R1接入电路的电阻最大， 此时小灯泡两端电压为：UL＝U﹣U1大＝5V﹣3V＝2V， 由图（c）可知电路中最小电流：I最小＝0.4A， 则R1接入电路的最大电阻：R1大＝＝＝7.5Ω； 灯泡L正常工作时电流：I最大＝0.5A＜0.6A（电流表安全），灯泡L正常工作时的电压为4V， 此时滑动变阻器两端的电压：U1小＝U﹣UL额＝5V﹣4V＝1V， 则R1接入电路的最小电阻：R1小＝＝＝2Ω， 所以R1允许的取值范围是2Ω～7.5Ω。 故答案为：2W；5V；10Ω；2Ω～7.5Ω。 20．如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～3V，电流表量程是0～0.6A．只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I﹣U图象如图乙，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。保证电路安全，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的阻值范围是　1.5Ω～12Ω　，灯泡的额定功率是　0.75　W． 【解答】解： （1）只闭合S、S1时，灯泡、变阻器R1串联，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，R1的阻值减小，电路中的总电阻变小，电流变大，灯泡两端的电压变大，由此可知：图乙中，左边的曲线为灯泡的I﹣U图象，则右边的曲线为R1的I﹣U图象，如图所示： 滑片在a点时R1的阻值最小（允许接入的最小阻值），电路中的电流最大，由于灯泡恰好正常发光，则根据I﹣U图象可知：小灯泡正常工作时的电压为1.5V，电流为0.5A，此时R1两端的电压为3V， 则灯泡的额定功率：P额＝ULI最大＝1.5V×0.5A＝0.75W； 电源电压：U＝UL+U1＝1.5V+3V＝4.5V； （2）由I＝可得，R1的滑片在a点时R1的电阻：R1＝＝＝6Ω； 由图可知，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 由于串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0～0.6A， 所以，电路中的最大电流I最大′＝0.6A，此时滑动变阻器R2接入电路中的电阻最小， 由I＝可得最小总电阻：R总最小＝＝＝7.5Ω， 根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得，滑动变阻器R2接入电路中的最小电阻： R2小＝R总最小﹣R1＝7.5Ω﹣6Ω＝1.5Ω； 由于电压表采用0～3V量程，当电压表的示数U2最大＝3V时，滑动变阻器R2接入电路中的电阻最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时R1两端的电压：U1′＝U﹣U2最大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的最小电流：I最小＝＝＝0.25A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R2最大＝＝＝12Ω， 所以，滑动变阻器R2允许的取值范围是1.5Ω～12Ω。 故答案为：1.5Ω～12Ω；0.75。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/12 15:44:25；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 考点二极值问题专题 一．选择题（共8小题） 1．如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为36V，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的，且表的最大量程对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法正确的是（　　） A．R0阻值为50Ω B．滑动变阻器的阻值变化范围为0～400Ω C．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为21V D．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.17A 【解答】解： 由电路图可知，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压； A、由图可知，油箱内油面达到最高位置时，变阻器接入电路的阻值为零，根据欧姆定律可知电流表的示数最大，因电压表测滑动变阻器两端的电压，则此时电压表示数为零；根据题意可知，电表的最大量程对应油箱最大油量，所以反映油量变化的电表是电流表； 当变阻器接入电路的阻值为零时，电流表的示数最大为0.6A， 根据欧姆定律可知R0的阻值为：R0＝＝＝60Ω，故A错误； B、由图可知，当油箱内油面达到最低位置时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小， 由题知，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的，则I最小＝I最大＝×0.6A＝0.1A， 根据欧姆定律可知此时电路的总电阻：R总大＝＝＝360Ω， 因串联电路的总电阻等于各分电阻之和， 则滑动变阻器的最大阻值为：R滑大＝R总大﹣R0＝360Ω﹣60Ω＝300Ω， 所以滑动变阻器的阻值变化范围为0～300Ω，故B错误； CD、当滑动变阻器的滑片P在中点时，电路中的总电阻为：R总＝+R0＝+60Ω＝210Ω， 此时电路中的电流（即电流表的示数）：I＝＝＝A≈0.17A，故D正确； 此时滑动变阻器两端的电压（即电压表的示数）：UV＝I×＝×≈25.7V，故C错误。 故选：D。 2．如图1所示，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使其从最右端向左滑动，直到灯泡L正常发光时停止滑动，电流表示数与两电压表示数的关系如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围是5～7.5Ω B．移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～6V C．电源电压是8V D．灯泡L正常发光时的功率是5.6W 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表V1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。 C、当滑片位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，由串联分压的规律可知变阻器分得的电压最大，则此时灯泡两端的电压最小，由图乙可知，电压随着电流最大的图线是电流表示数与电压表V1示数的关系图像，电压随着电流减小的图线是电流表示数与电压表V2示数的关系图像，此时电路电流为0.2A，灯泡两端电压为1V，滑动变阻器两端电压为8V； 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL1+U滑＝1V+8V＝9V，故A错误； D、根据题意可知，当电流表示数最大时，灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路电流为0.8A，滑动变阻器两端电压为3V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以正常发光时的电压：UL＝U﹣U滑′＝9V﹣3V＝6V， 则正常发光时的功率：PL＝ULI最大＝6V×0.8A＝4.8W，故D错误； B、由AB可知，灯泡两端的最大电压为6V，最小电压为1V，因此移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～6V，故B正确； A、由图2可知，当滑动变阻器两端的最大电压U滑＝8V时，通过的电流I小＝0.2A， 由欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最大电阻：R滑大＝＝＝40Ω， 当滑动变阻器两端的最小电压U滑′＝3V时，通过的电流I大＝0.8A， 则滑动变阻器接入电路的最小电阻：R滑小＝＝＝3.75Ω， 因此滑动变阻器阻值的变化范围是3.75～40Ω，故A错误。 故选：B。 3．为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω，0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，以下说法正确的是（　　） A．当被测身高增加时，电流表的示数增大 B．当被测身高增加时，电压表的示数减小 C．为保证电路中各元件安全工作，电路中电流的变化范围是0.3A～0.5A D．为保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器两端电压； A、由图示电路图可知，当被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路总电阻较大，由欧姆定律可知，电路电流变小，电流表的示数变小，故A错误； B、由电路图可知，当被测身高增加时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，滑动变阻器分压变大，电压表测滑动变阻器两端电压，则电压表示数变大，故B错误； CD、由变阻器的铭牌可知，电路允许通过的最大电流I最大＝0.5A，由I＝知，此时电路总电阻R总＝＝＝9Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，R滑最小＝R总﹣R1＝9Ω﹣5Ω＝4Ω； 由题意知，电压表最大示数为3V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电阻R1的电压U1＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路电流I最小＝＝＝0.3A，由I＝知，滑动变阻器接入电路的阻值 R滑最大＝＝＝10Ω， 则：电路中电流的变化范围是0.3A～0.5A； 4Ω≤R滑≤10Ω，即滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω～10Ω，故C正确，D错误。 故选：C。 4．如图所示的电路中，电源电压U＝6V，且保持不变。电阻R1＝8Ω。变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～8Ω B．0Ω～20Ω C．8Ω～20Ω D．2Ω～8Ω 【解答】解：（1）当电流表示数为I1＝0.6A时， 电阻R1两端电压为：U1＝I1R1＝0.6A×8Ω＝4.8V； 滑动变阻器两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣4.8V＝1.2V； 所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为：R小＝＝＝2Ω； （2）当电压表示数最大为U大＝3V时， R1两端电压为：U3＝U﹣U大＝6V﹣3V＝3V； 电路电流为：I＝＝＝0.375A， 滑动变阻器接入电路的电阻最大为：R大＝＝＝8Ω。 所以变阻器接入电路中的阻值范围是2Ω～8Ω。 故选：D。 5．如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变，电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V，在保证电路安全的条件下不正确的是（　　） A．电流表A的示数范围为0.15～0.3A B．电压表V1示数范围为0～3V C．电压表V2示数范围为1.5～3V D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为5～20Ω 【解答】解：R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压。当电压表V1的示数U1max＝3V时，电路中的电流最大，则 因串联电路中各处的电流相等，没有超过电流表的量程，电路中的最大电流Imax＝0.3A R2两端的最小电压U2min＝U﹣U1max＝4.5V﹣3V＝1.5V 变阻器接入电路中的最小阻值 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，即 此时电压表V2的示数U2＝IminR2＝0.15A×20Ω＝3V 不超过电压表所选量程；所以，电流表A的示数范围为0.15A～0.3A； 此时，电阻R1两端的最小电压U1min＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V 所以，电压表V1示数范围为1.5V～3V；电压表V2示数范围为1.5V～3V；滑动变阻器R2的阻值取值范围为5Ω～20Ω。故B错误，ACD正确。 故选：B。 6．如图所示，小灯泡规格为“6V 3W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，小灯泡正常发光；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V，则（　　） A．小灯泡灯正常工作时通过的电流是2A B．电源电压是10V C．滑动变阻器的最大阻值是24Ω D．电流表示数变化范围是0.3∼0.5A 【解答】解：由图可知，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，电压表测量滑动变阻器两端的电压； A、小灯泡正常发光时的电流I额＝＝＝0.5A，灯泡的电阻RL＝＝＝12Ω，故A错误； B、当滑片P移到a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时灯泡两端的电压等于电源电压，由于此时灯泡正常发光，所以电源电压U＝U额＝6V，故B错误； C、当滑片P移到b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小，由于此时电压表示数U滑＝4V，所以灯泡两端的电压UL＝U﹣U滑＝6V﹣4V＝2V，此时通过滑动变阻器的电流I滑＝IL＝＝＝A，滑动变阻器的最大阻值R滑最大＝＝＝24Ω，故C正确； D、当滑片P在a端时，灯泡正常发光，此时电路中的电流I＝I额＝0.5A； 当滑片P在b端时，由C解析可知，电路中的电流I＝I滑＝IL＝A，所以滑片P移到时，电流表的示数的变化范围是A～0.5A，故D错误。 故选：C。 7．某同学利用如图1所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图2所示的图象.以下叙述正确的是（　　） A．该实验过程，Rx两端电压不断减小 B．实验中电压表的示数保持0.5V不变 C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移 D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～25Ω 【解答】解：AB、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）； 由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5V不变，故AB错误； C、根据串联分压原理可知，将Rx从5Ω换成10Ω后，Rx电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）； 探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V， 由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故C正确； D、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑1＝R总﹣R1＝﹣R1＝﹣5Ω＝1Ω； 由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻： R滑2＝R总′﹣R2＝﹣R2＝﹣25Ω＝5Ω；所以，滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，故D错误。 故选：C。 8．如图，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡L电流不超过额定电流，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） ①小灯泡的额定电流是0.6A ②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω～20Ω ③电压表表示数变化范围2V～3V ④电流表示数变化范围0.3A～0.5A A．只有②、④正确 B．只有②、③正确 C．只有③、④正确 D．只有①、③正确 【解答】解：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡两端的电压。 （1）由P＝UI可得，小灯泡的额定电流为： I额＝＝＝0.5A，故①错误； （2）因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A， 所以，电路中的最大电流Imax＝I额＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压： UR＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 则滑动变阻器接入电路的最小阻值： Rmin＝＝＝4Ω； 当滑片向右移动时，R电阻变大，根据串联电路的特点，R两端电压即电压表示数变大，电流表示数变小，当其电压表示数达最大值U大＝3V时电流路中的电流最小即电流表示数最小， 所以，电压表表示数变化范围2V～3V，故③正确； 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，此时灯泡L两端电压为： U'L＝U﹣U大＝4.5V﹣3V＝1.5V， 根据I＝可得：灯泡的电阻为： RL＝＝＝5Ω， Imin＝＝＝0.3A， 所以，电流表示数变化范围0.3A～0.5A，故④正确； R接入电路的电阻最大：Rmax＝＝＝10Ω， 可得：滑动变阻器接入电路的阻值范围：4Ω～10Ω，故②错误； 由上分析可知：只有③、④正确。 故选：C。 二．多选题（共1小题） （多选）9．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W～3W 【解答】解：电源两端电压为6V保持不变，定值电阻为10Ω； 由题意知，当电压表的最大测量值为3V时，此时定值电阻R1两端的电压U1＝3V，电路中的电流I1＝I＝I2＝＝＝0.3A＜0.6A，因此电路中的最大电流为0.3A，故B错误； 故滑动变阻器接入电路中的最小电阻：R2＝＝10Ω，故C正确； 电路消耗的最大功率：P＝UI＝6V×0.3A＝1.8W，故D错误； 电阻R1消耗功率最大功率：P＝UI＝3V×0.3A＝0.9W； 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，即I1′＝＝0.2A， 电阻R1电路消耗的最小功率：P′＝（I1′）2R1＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W， 则电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W；故A正确。 故选：AC。 三．填空题（共2小题） 10．如图1所示电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0﹣0.6A，电压表所选量程为0﹣15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。小灯泡正常发光的电流 　0.6　A，断开开关电压表的示数 　9　V，为保证电路安全，滑动变阻器的调节范围 　5Ω～50Ω　。 【解答】解：（1）小灯泡L标有“6V 3.6W”，根据P＝UI可得小灯泡正常发光的电流：IL＝＝＝0.6A； （2）闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压； 因串联电路各处电流相等，所以灯泡正常发光时通过电路的电流最大，此时灯泡两端的电压为：UL＝U额＝6V，通过电路的电流：I＝IL＝0.6A， 由图2可知此时滑动变阻器两端的电压U滑小＝3V， 串联电路总电压等于各分电压之和，所以电源电压为：U＝U滑小+UL＝3V+6V＝9V； 由欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小阻值为：R滑小＝＝＝5Ω， 此时由题意可知电压表接入电路的量程为0～15V，电源电压为9V，所以滑动变阻器可以接入电路最大阻值，所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为5～50Ω。 （3）断开开关，电压表通过灯泡连入在电源的正负极上，则此时电压表测量电源电压，为9V； 故答案为：0.6；9；5Ω～50Ω。 11．如图1所示电路，灯泡L正常发光时的电流为0.25A（超过此电流灯泡极易烧坏），其电流与电压关系如图2，滑动变阻器R的规格为“50Ω，1A”，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L正常发光。则电源电压为　4　V。为确保电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值范围　6　Ω≤R≤　20　Ω。 【解答】解： 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则通过灯泡的电流IL＝0.25A， 由图2可知，此时灯泡两端的电压UL＝2.5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压：U＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V； （2）因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，灯泡正常发光时的电流为0.25A， 所以，电路中的最大电流为0.25A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电压表的示数为1.5V， 则由I＝可得变阻器接入电路中的最小阻值：R小＝＝＝6Ω， 由于电压表量程为0～3V，则由串联分压的规律可知，当电压表的示数最大为UR′＝3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V， 由图2可知，此时通过灯泡的电流IL′＝0.15A，即电路中的最小电流为I小＝IL′＝0.15A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝20Ω， 所以，滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω～20Ω。 故答案为：4；6；20。 四．实验探究题（共1小题） 12．小明用图甲所示的可变电阻制作了调光灯。 （1）在甲图中笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：当滑片顺时针转动时，灯变亮，连线不得交叉。 （2）图乙中假设电源电压为3V不变，电位器的AB间总电阻12.1Ω，电流表A的量程是0﹣3A，电流表A2的量程是0﹣0.6A，此时闭合开关，两个电流表均有示数，若滑片顺时针转动时，电流表 　A1　先超量程损坏，若滑片逆时针转动时，电流表 　A2　先超量程损坏，为了保证两个电流表的安全，PA段电阻接入的阻值范围是 　5Ω　到 　11Ω　。 【解答】解：（1）当滑片顺时针转动时，灯变亮，即当滑片顺时针转动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，如图： ； （2）闭合开关，电阻AP和BP并联接入电路，电流表A2测通过电阻AP的电流，电流表A测干路电流，滑片顺时针转动时，AP段电阻变大，BP段电阻变小，根据欧姆定律可知电流表A2示数变小， 并联电路总电阻小于任一分电阻，电流表A的量程是0﹣3A， 根据欧姆定律可知电路总电阻最小为R总＝＝＝1Ω， 所以BP段的电阻小于等于1Ω时，电流表A1先损坏； 滑片顺时针转动时，AP段电阻变小，BP段电阻变大，根据欧姆定律可知电流表A2示数变大，电流表A的量程是0﹣0.6A，根据欧姆定律可知AP段电阻最小为R′＝＝＝5Ω，所以AP段的电阻小于5Ω时，电流表A2先损坏； 设AP段电阻为R，根据并联电路电流规律结合欧姆定律可得+＝3A，解方程可得R＝11Ω， 所以为了保证两个电流表的安全，PA段电阻接入的阻值范围是5Ω到11Ω。 故答案为：（1）； （2）A1；A2；5Ω；11Ω。 五．计算题（共3小题） 13．如图所示的电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标“20Ω 2A”的字样，闭合开关S后，电流表的示数为1A，电压表的示数为4V．求： （1）电阻R1的阻值。 （2）电路中的最小电流。 （3）电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据欧姆定律可得电阻R1的阻值： R1＝＝＝4Ω； （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则最大总电阻为： R总＝R1+R2＝4Ω+20Ω＝24Ω， 所以，电路中的最小电流： I小＝＝＝0.75A； （3）由题意可知，电流表量程为0～3A，而滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为：I大＝2A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，根据欧姆定律可得此时电压表示数为：U1大＝I大R1＝2A×4Ω＝8V＜15V，故电压表是安全的； 则此时电路中的最小总电阻： R总小＝＝＝9Ω， 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R2小＝R﹣R1＝9Ω﹣4Ω＝5Ω， 当变阻器接入电路中的电阻最大为20Ω时，电路中电流最小，电压表示数最小，各电路元件是安全的， 所以变阻器R2的阻值范围为5Ω～20Ω。 答：（1）电阻R1的阻值为4Ω； （2）电路中的最小电流为0.75A； （3）滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为5Ω～20Ω。 14．某学校的物理活动小组利用电流表或电压表制作了一个简易电子秤。图甲是小红设计的电子秤原理图，其中E为新的干电池（2节）；A是电流表（电子秤示数表盘）；R0是定值电阻（5Ω）；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示。塑料盘的重力不计，g取10N/kg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重时滑片P刚好在电阻丝的a端。 （1）该电子秤的最大称量是多少千克？ （2）该电子秤正常使用过程中，电流表示数的范围？ （3）当电流表的指针指在0.3A处时，所称重物的重力是多少？ 【解答】解：（1）由题意可知，电子秤上放的物体质量最大时，重力最大，对塑料盘的压力最大，弹簧的压缩量最大，因滑动变阻器的电阻丝长为6cm，所以弹簧的最大压缩量为6cm， 由乙图可知，此时压力为30N，则物体的质量为； （2）电源为两节新干电池，即电源电压为3V，当滑片P在b端时，R与R0串联，电路中电阻最大，电流最小，最小电流为 ， 当滑片P在a端时，电路中只有R0工作，电阻最小，电流最大，最大电流为 ， 故电流表示数的范围为0.15A～0.6A； （3）当电流表的指针指在0.3A处时，滑动变阻器的电阻为 ， 此时弹簧的压缩量为 ， 由乙图可知此时压力为10N，则物体的重力为G＝F＝10N。 答：（1）该电子秤的最大称量是3kg； （2）该电子秤正常使用过程中，电流表示数的范围为0.15A～0.6A； （3）当电流表的指针指在0.3A处时，所称重物的重力是10N。 15．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求： （1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻。 （2）若电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，求滑动变阻器的变化范围。 【解答】解： 由电路图可知，电阻R2与滑动变阻器的R1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R2支路的电流。 （1）并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，R2的阻值： R2＝＝＝12Ω， 并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 通过变阻器R1的电流：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.5A＝1A， 变阻器R1接入电路的电阻： R1＝＝＝6Ω； （2）并联电路中各支路独立工作、互不影响，移动滑片时，通过R2的电流不变，即I2＝0.5A， 当电流表A1的示数最大为3A时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时通过变阻器R1的电流： I1max＝Imax﹣I2＝3A﹣0.5A＝2.5A； 所以滑动变阻器接入电路电阻的最小值： R1min＝＝＝2.4Ω， 所以滑动变阻器的变化范围为2.4～20Ω。 答：（1）R2的阻值为12Ω，变阻器R1接入电路的电阻为6Ω； （2）为使电表不损坏，滑动变阻器的变化范围为2.4～20Ω。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/12 15:47:14；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 考点三光敏压敏热敏动态电路专题 一．选择题（共10小题） 1．物理兴趣小组的同学设计了一台能快速测量液体密度的仪器，其电路设计如图甲。电源电压恒定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下。测量时，每次将一定体积的待测液体装入M筒内，处理电流表示数，可得到液体密度大小。下列图像能正确表示电流表示数I与压力F和液体密度ρ关系的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，根据I＝可得，即在电压一定时，压力越大，压敏电阻越小，电流表示数越大；图甲是压力越大电流越小，故A错误； B、由于压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下，则压力不为0，故B错误； C、由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，未注入液体时，M筒有自重，此时压敏电阻接入电路中的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中最小，不为零，所以当无液体时，有电流，故C错误； D、每次将一定体积的待测液体装入M筒内，注入液体的密度越大，液体的质量越大，由F＝G＝mg＝ρVg可知，筒对电阻的压力越大， 由图乙可知压敏电阻随压力的增大而减小，所以，压敏电阻越小，电源电压不变，根据I＝可得，即在电压和液体体积一定时，液体的密度越大，压力越大，电流表示数越大，故D正确。 故选：D。 2．如图所示，小明用该电路测量液体密度ρ。电源电压U恒定，筒和薄板质量忽略不计。置于筒下的压敏电阻R1，其阻值与其所受压力成反比；R2为与筒等高的均匀电阻丝，其电阻与对应的长度成正比。测量时，在筒内倒入待测液体ρ，漂浮在液面上的薄板带动与其等高的滑片P同步上移，读取电流表和电压表示数分别为I和U，进行处理后可得液体密度ρ。下列关于液态密度ρ与关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由图甲可知，开关闭合时，R1、R2并联，电压表测电阻丝AP两端的电压，电流表测通过R1的电流；因为电压表的内阻很大，接在电路中相当于断路，所以无论滑片P如何移动，电阻丝AB接入电路的电阻始终保持不变，由欧姆定律可知，通过电阻丝AB的电流不变；由于电阻与长度成正比。根据电压表示数U2＝IR＝Ikh＝kh， 而压敏电阻R1，其阻值与其所受压力成反比，且压力等于液体重力F＝G＝ρVg＝ρShg； R1＝， 电流表示数I＝＝＝； 则电压表与电流表的示数之比N＝＝＝； 则密度与电压表与电流表的示数之比成反比关系，故图像是反比例函数的图像，故D正确。 故选：D。 3．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中升降机（　　） A．仍处于静止状态 B．向下做加速运动 C．向上做加速运动 D．向下做匀速运动 【解答】解：升降机静止时电流表示数为I0，压敏电阻受到的压力等于物体的重力，某过程中电流表的示数为2I0，由欧姆定律可知压敏电阻的阻值减小，则压敏电阻所受压力变大，压敏电阻所受压力大于物体的重力，升降机所受合力方向向上，所以升降机可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动。 故选：C。 4．某工厂用如图甲所示装置电路对新材料承受的撞击力进行测试。将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，t＝0时由静止自由释放重物，撞击过程样品材料无损，电源电压U＝24V，电阻箱R0调为10Ω。电流表示数I随时间t变化的图像、压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图乙所示，以下结论中正确的是（　　） ①样品放上去时，压力传感器的电阻为120Ω ②由图像可估算：重物所受重力一定小于400N ③在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N ④若将重物开始下落的高度调高且最大电流不变，可以将R0适当调小 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 【解答】解：①样品放上去时，在重物下落的过程中，没有撞击传感器，传感器的电阻不变，电路中电流不变，由图乙可知，此时电路中的电流I＝0.2A， 根据I＝可知电阻箱R0两端的电压： U0＝IR0＝0.2A×10Ω＝2V， 压力传感器两端的电压为：UN＝U﹣U0＝24V﹣2V＝22V， 根据欧姆定律可得，压力传感器的电阻： RN＝＝＝110Ω，故①错误； ②由电流表示数I随时间t变化的图像可知重物撞击后停留在样品时，电流约为：I′＝3I＝3×0.2A＝0.6A， 此时电路的总电阻为： R总＝＝＝40Ω， 此时压敏电阻的阻值为： R压＝R总﹣R0＝40Ω﹣10Ω＝30Ω， 由压力传感器的电阻R随压力F变化的图像可知，此时压力在200N～400N之间，此时的压力等于重力，因此重物所受重力一定小于400N，故②正确； ③由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大， 又由图乙可知，最大的电流为Im＝1.2A， 根据欧姆定律和串联电路电压规律可知， 电源电压：U＝Im（R0+R）， 此时压力传感器的电阻：R＝﹣R0＝﹣10Ω＝10Ω， 由图丙可知，样品受到的最大撞击力：F＝600N，故③正确； ④若将重物开始下落的高度调高，最大撞击力增大，压敏电阻的最小值变小，电源电压一定，由I＝知要使最大电流不变，应适当增大R0，故④错误。 故选：C。 5．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0．电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图所示，则下列判断中错误的是（　　） A．表示电梯可能做匀速下降运动 B．表示电梯可能上升时速度变大 C．表示电梯可能做匀速上升运动 D．表示电梯可能下降时速度变大 【解答】解：A．由图可知，电流不变，压敏电阻的电压不变，由I＝的变形式R＝可知，其阻值不变，压力不变，则电梯可能做匀速直线运动，故A正确； B．当电流均匀增大时，其电阻是减小的，则压力增大，电梯可能做上升时加速度增大的加速运动，故B正确； C．由图，电流为静止时的两倍，而且不变，由欧姆定律知，其电阻减小，且不变，则压力增大且不变，电梯可能做匀加速上升运动，故C错误； D．当电流均匀减小时，其电阻是增大的，则压力变小，电梯可能做下降的加速运动，故D正确。 故选：C。 6．如图所示，这是某电子秤的内部简化电路，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，其阻值随着压力增大而减小，电源电压恒定不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．该电子秤的示数表是由电流表改装而成的 B．当称量的重物质量增大时，电路中的电流减小 C．称量的重物质量越小，R0的电功率越大 D．若R0因老化其电阻值变大，则该电子秤的测量值偏大 【解答】解：由电路图可知，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，示数表与定值电阻并联； A、由于示数表与定值电阻并联，所以该电子秤的示数表是由电压表改装而成的，故A错误； B、压敏电阻阻值随着压力增大而减小，当称量的重物质量增大时，压力变大，压敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，故B错误； C、同理可知，称量的重物质量越小，电路中的电流越小，根据P＝I2R可知，R0的电功率越小，故C错误； D、当物体的质量不变时，压敏电阻的阻值不变；R0因老化阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，R0分得的电压增大，即测量值偏大，故D正确。 故选：D。 7．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，其原理是：光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升，若电源电压不变，R0是定值电阻，如图所示电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解： A、C的电路图，光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接，根据串联电路的分压原理可知：阻值变小，分得的电压也变小，而光敏电阻Rx的阻值随光照的增强会变小，所以在光照增强时，电路中的光敏电阻Rx两端的电压变小，定值电阻R0两端的电压变大； 而光照增强时，应使玻璃透明度下降；玻璃透明度在玻璃两端的电压降低时会下降；所以玻璃应与两端电压变小的电阻并联，即玻璃应与光敏电阻Rx并联； 所以A选项不符合要求；C选项符合要求。 B、D选项中，玻璃与电源并联，它两端的电压不变，不符合题干的要求。 故选：C。 8．如图甲所示，是一定量的水的体积随温度的变化图象；在盛0℃水的烧杯中固定一只压敏电阻RF（其阻值不受温度影响，阻值随压力的增大而减小），与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路，如图乙所示。当给烧杯中的水从0℃缓慢加热到8℃的过程中（不考虑水质量变化的影响），则电压表的示数变化是（　　） A．变大 B．变小 C．先由大变小、后由小变大 D．先由小变大、后由大变小 【解答】解：由图甲可知，0℃缓慢加热到8℃的过程中，水的体积先减小后增大， ∵ρ＝，且水的质量一定， ∴水的密度先增大后减小， ∵压敏电阻在烧杯中的位置一定，即压敏电阻下面水的体积一定， ∵压敏电阻下面部分水的质量先增大后减小，则压敏电阻上面水的质量先减小后增大， ∵水平面上物体的压力和自身的重力相等， ∴压敏电阻受到的压力先减小后增大， ∵压敏电阻的阻值随压力的增大而减小， ∴电路中的总电阻先增大后减小， ∵I＝， ∴电路中的电流先减小后增大， ∵U＝IR， ∴定值电阻R1两端的电压先减小后增大，即电压表的示数先由大变小、后由小变大。 故选：C。 9．如图甲为小明设计的身高体重测量仪，其电路原理如图乙所示。电源电压保持不变，R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比；R2为均匀电阻丝，电阻与长度成正比，滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后，则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与压敏电阻R并联，电压表测滑动变阻器滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测R1支路的电流； 因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以滑动变阻器滑片移动时，R2接入电路中的电阻不变，由欧姆定律可知通过R2的电流不变； 人的身高越高，滑片会向上移动，与电压表并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知电压表示数变大，当滑片移动到最上端时，与电压表并联部分的电阻最大，电压表示数保持不变，当人的身高偏低时，电压表测量导线两端的电压，示数为0，所以电压表的示数由0先变大，然后保持不变，故A错误，B正确； R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比，设R1F＝k，则R1＝， 根据欧姆定律可知通过压敏电阻的电流I＝＝＝•F，分析函数关系可知I与F成正比，故CD错误。 故选：B。 10．如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以，当温度升高时，热敏电阻R1的阻值变小，电路中的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；热敏电阻R1的阻值变小，由串联分压原理可知，R1两端的电压减小，即电压表的示数减小； 由上述分析可知，当电流表示数I变大时，电压表的示数U减小，故AD图象错误； （2）根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得，电压表示数U1＝U总﹣U2＝U总﹣IR2，因U总、R2是定值，所以，电压表示数U1与I为一次函数，其图象是一条倾斜的直线，且电流增大时，电压变小，故C图象正确，B图象错误。 故选：C。 二．填空题（共7小题） 11．在课外实践制作活动中，小红将量程为0﹣3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，电路如图甲所示。电源电压恒为6V，电阻R0为60Ω，压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点，托盘固定在B点，AO：BO＝1：4，托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10N/kg。 （1）该电子秤最大测量值是 　10　kg，由推理可知电子秤的刻度 　不均匀　（选填“均匀”或“不均匀”）。 （2）要增大电子秤的量程，有以下改进方法：①只将托盘固定的B点移至C点，②只将R0换成阻值为120Ω的电阻，③只将电源电压调为4.5V，能实现的方法是 　①③　（选填①、②或③序号）。 【解答】解：（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据图乙知，压力越大，力敏电阻接入电路的阻值越小， 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知力敏电阻受到的压力最大时，通过电路的电流最大，根据U＝IR可知电压表示数最大， 电压表的量程为0～3V，即定值电阻两端的电压最大为3V，由串联电路电压的规律可知力敏电阻两端的电压至少为6V﹣3V＝3V，电阻R0为60Ω，由串联分压原理可知力敏电阻至少为60Ω，此时力敏电阻受到压力最大为F大＝400N，当力敏电阻承受最大压力时，电子秤所称量的质量为最大值， 由杠杆的平衡条件F大×OA＝mg×OB可得该秤所能称量的最大质量是：m＝＝＝10kg； 由乙图可知力敏电阻接入电路的阻值是R1＝（﹣0.6F+300）Ω， 根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得电压表示数：U0＝×R0＝×60Ω，分析函数关系可知电子秤的刻度不均匀； （2）①只将托盘固定的B点移至C点，阻力臂变小，质量一定时，力敏电阻受到的压力变小，接入电路的阻值变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，根据U＝IR可知电压表示数变小，故可增大电子秤的量程； ②只将R0换成阻值为120Ω的电阻，电压表示数为3V时，力敏电阻接入电路的阻值为120Ω，此时力敏电阻受到压力最大为F大＝300N，由杠杆的平衡条件F大×OA＝mg×OB可得该秤所能称量的最大质量变小； ③只将电源电压调为4.5V，电压表示数为3V时，力敏电阻两端的电压为4.5V﹣3V＝1.5V，定值电阻两端的电压是力敏电阻两端的电压的2倍，根据串联分压压原理可知力敏电阻接入电路的阻值为×60Ω＝30Ω，压力越大，力敏电阻接入电路的阻值越小，故电子秤的量程增大。 故答案为：（1）10；不均匀；（2）①③。 12．2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空。 （1）探测器向上运动过程中，某时刻整流罩脱落，整流罩脱落后仍要向上运动一段时间，这是由于整流罩具有 　惯性　；探测器绕月飞行时，运动状态 　改变　（选填“不变”或“改变”）； （2）探测器登月前需要减速，向运动方向喷射高速高压气体，同时获得制动力，说明 　力的作用是相互的　；月球表面很松软，月球车的轮子做得多而且宽，以此减小了对月球表面的 　压强　便于月球车巡视勘测。 （3）为应对月球的光照环境，小海在地球上利用阻值随光照强度变化的光敏电阻Rp设计了“模拟唤醒系统”，如图所示，若a、b两端电压Uab等于3V时，控制电路启动，此时RP的大小为R0；Uab等于1V时控制系统彻底关机，此时RP的大小为R0′，则R0：R0′＝　1：5　。 【解答】解：（1）探测器向上运动过程中，某时刻整流罩脱落，整流罩脱落后仍要向上运动一段时间，这是由于整流罩具有惯性；探测器绕月飞行时，运动状态改变； （2）探测器登月前需要减速，向运动方向喷射高速高压气体，同时获得制动力，说明力的作用是相互的； 月球表面很松软，月球车的轮子做得多而且宽，以此减小了对月球表面的压强，便于月球车巡视勘测； （3）当Uab＝3V时，Rp的电压为U＝6V﹣3V＝3V，因为电阻R阻值一定，根据串联分压原理可知此时电阻之比等于电压之比，由于此时光敏电阻与定值电阻两端的电压之比为1：1，所以其电阻之比也为1：1，即R0＝R； 当Uab＝1V时，Rp的电压为U'＝6V﹣1V＝5V，因为电阻R阻值一定，根据串联分压原理可知此时电阻之比等于电压之比，由于此时光敏电阻与定值电阻两端的电压之比为5：1，所以其电阻之比也为5：1，即R0'＝5R； 所以R0：R0'＝R：5R＝1：5。 故答案为：（1）惯性；改变；（2）力的作用是相互的；压强；（3）1：5。 13．图甲为某热敏电阻RT的阻值随温度t变化的图象。图乙是利用RT改装成的温度显示器电路图，定值电阻R0＝100Ω，电源电压可调节，将电压表V1的表盘的刻度改成相应的温度刻度，测量时，将RT放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，RT的阻值是 　520　Ω； （2）测温时，保持R0两端电压为0.20V，RT两端的电压随温度升高而 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是15℃，此时电源电压为 　1　V； （4）若电源电压可在0.6～1.2V之间调节，该热敏电阻温度计的测温范围为 　2.5　℃～　40　℃。 【解答】解：（1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，热敏电阻RT的温度为0℃，其阻值为520Ω； （2）测温时，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，则电路中的电流为：I＝＝＝0.002A＝2mA，即保持2mA不变，因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，所以，由U＝IR可知，RT两端的电压变小，即RT两端的电压随温度升高而变小； （3）由图乙可知，RT与t的关系为一次函数，设为：RT＝kt+b， 把t＝0℃、RT＝520Ω和t＝30℃、RT＝280Ω代入可得： 520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b， 联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω， 则RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω， 当V1表盘上显示的温度是15℃时，RT＝﹣8Ω/℃×15℃+520Ω＝400Ω， 此时V1的示数：U1＝IRT＝2×10﹣3A×400Ω＝0.8V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电源电压：U＝U1+U2＝0.8V+0.2V＝1V； （4）由题意可知，电源电压可在0.6V～1.2V之间调节， 当电源的电压U′＝0.6V时，热敏电阻两端的电压：U1′＝U′﹣U2＝0.60V﹣0.20V＝0.40V， 此时热敏电阻的阻值：RT′＝＝＝200Ω， 由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t′＝40℃； 当电源的电压U″＝1.20V时，热敏电阻两端的电压： U1″＝U″﹣U2＝1.20V﹣0.20V＝1.00V， 此时热敏电阻的阻值：RT″＝＝＝500Ω， 由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t″＝2.5℃， 所以，该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5～40℃； 故答案为：（1）520；（2）变小；（3）1；（4）2.5；40。 14．某测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后， （1）电路可测量的最高温度为 　30　℃； （2）若增大电源电压，电路可测量的最高温度将 　降低　；（选填“升高”、“降低”或“不变”） （3）若电阻R减小20Ω，同时将电源电压调为 　4.5　V，则电路可测量的最高温度不变。 【解答】解：已知温度计是由量程为3V的电压表改装而成，由图1可知R、Rt串联，电压表测Rt两端的电压； （1）由图2可知温度越高，热敏电阻Rt的阻值越大，根据串联分压的规律可知Rt两端的电压越大，即电压表示数越大， 则当电压表的示数最大时，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高， 由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V， 则电路中的电流：I＝＝＝0.075A， 此时热敏电阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω， 由图2可知，此电路可测量的最高温度为30℃； （2）若增大电源电压，电压表的量程仍为3V，则当电压表的示数最大为3V时，由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压增大，由I＝可知电路的电流增大，根据Rt＝可知热敏电阻Rt的阻值减小，由图2可知电路可测量的最高温度降低； （3）若电阻R减小20Ω（即定值电阻的阻值为20Ω），要使电路可测量的最高温度不变，由（1）可知热敏电阻Rt的阻值仍然为40Ω，且电路中电流不变，仍然为0.075A， 则此时的电源电压：U′＝I（R′+Rt）＝0.075A×（20Ω+40Ω）＝4.5V。 故答案为：（1）30；（2）降低；（3）4.5。 15．如图甲所示为热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像，图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60～1.20V之间调节，R2是阻值为100Ω的定值电阻，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　480　Ω；测温时，V1表的示数随温度升高而 　变小　（变大/不变/变小）；当温度为20℃时，电源电压应调为 　0.89　V。 【解答】解：由图甲可知在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是480Ω；热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小； 由图乙可知，热敏电阻R1与定值电阻R2串联，电压表V1测热敏电阻两端的电压，电压表V2测定值电阻两端的电压， 测温时，保持定值电阻R2两端电压为0.20V时，即电路中的电流保持I＝＝＝0.002A不变， 当热敏电阻R1的温度升高时，通过热敏电阻R1的电流不变，热敏电阻R1的阻值变小，热敏电阻R1两端的电压变小，即热敏电阻R1两端的电压随温度升高而变小； 由图甲可知，当t＝30℃时，R1＝280Ω，当t′＝0℃时，R1′＝480Ω， 设R1＝kt+b， 由题意可得30k+480＝280Ω，解得k＝﹣，所以R1与t的函数关系为：R1＝﹣t+480， 当t″＝20℃时，热敏电阻R1的阻值为：R1″＝﹣×20+480≈346.7Ω， 此时V1的示数U1″＝IR1″＝0.002A×346.7Ω≈0.69V， 因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和，所以此时电源电压：U′＝U1″+U2＝0.69V+0.20V＝0.89V。 故答案为：480；变小；0.89。 16．图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电流表的示数 　减小　，电压表示数 　增大　（增大/减小/不变）；当电压表示数增大到某一数值时报警器开始报警。要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用 　更小　（更大/更小）阻值的电阻。 【解答】解： 由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大， 所以，当有烟雾遮挡射向R的激光时，光照强度减弱，R的阻值增大，电路中的总电阻增大， 由I＝可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小， 由U＝IR可知，R0两端电压减小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R两端的电压增大，即电压表示数增大； （2）烟雾的浓度变小时，光照强度增强，则光敏电阻的阻值减小， 此时电路中的电流变大，由U＝IR可知R0两端的电压变大，则R两端的电压变小，即电压表的示数变小， 要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，应增大电压表的示数（即增大R两端的电压），则R0两端的电压应减小，由串联电路的分压规律可知，R0应选用更小阻值的电阻。 故答案为：减小；增大；更小。 17．如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U＝9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大）的关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 　变小　。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在电阻 　R　两端，能够测量的最大照度为 　1.2　Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 　1.4　Lux。 【解答】解： （1）由图2可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小； （2）由图1可知，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理可知当照度增大时，光敏电阻分得的电压变小，而定值电阻R分得的电压变大，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端； 当电压表示数最大为3V时，电路中的电流为：I＝＝＝0.0003A， 根据串联电路电压规律可知RG两端的电压为：＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V， RG的阻值：RG＝＝＝20000Ω＝20kΩ， 对照图2可得，此时的最大照度为1.2Lux； （3）因光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，且电压表的最大示数不变，则换成可调电源和可调电阻后，根据串联分压原理可知，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻， 当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端， 当电压表示数最大为3V时，电路中的电流：I′＝＝＝0.0006A， RG两端的电压为：＝U′﹣UR′＝12V﹣3V＝9V， RG的阻值：RG′＝＝＝15000Ω＝15kΩ， 对照图2可得，此时能测量的最大照度为1.4Lux。 故答案为：变小；R；1.2；1.4。 三．计算题（共1小题） 18．喜爱体操运动的小华设计了如图甲所示平衡木模型，整个装置放在水平地面上，横木AB可绕支点O无摩擦转动，AB始终处于水平静止状态，C处正下方固定一实心硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻，AB与硬杆通过一小段较结实的细绳相连（细绳未画出，其体积忽略不计），压敏电阻所在的电路如图乙所示。已知AB＝5m，OA＝BC＝1m，电源电压恒为3V，压敏电阻的阻值R随地面对它的支持力F变化的关系式为：R＝35﹣（Ω）。整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计。物体间相互作用力的大小相等、方向相反。当重360N的小华站在A点时，开关S闭合后，此时电流表的示数为0.1A。 （1）当小华在A点时，开关S闭合： ①此时压敏电阻阻值多大？ ②此时细绳对横木AB的作用力多大？ （2）硬杆的重力多大？ （3）当电流表的示数为0.2A时，小华距B点多远？ 【解答】解：（1）①当小华在A点，开关S闭合时，电流表的示数为0.1A，压敏电阻阻值为R＝＝＝30Ω； ②对于杠杆AB，动力为360N，动力臂为OA＝1m，阻力臂为OC＝AB﹣BC﹣OA＝5m﹣1m﹣1m＝3m 细绳对横木AB的拉力（阻力）为F2＝＝＝120N， （2）由R＝35﹣（Ω）得，地面对压敏电阻的支持力F为F＝12×（35﹣R）N＝12×（35﹣30）N＝60N， 硬杆的重力为G杆＝F2+F＝120N+60N＝180N； （3）当电流表示数为0.2A时，压敏电阻阻值为R′＝＝＝15Ω， 由R＝35﹣（Ω）得，地面对压敏电阻的支持力F'为F′＝12×（35﹣R）N＝12×（35﹣15）N＝240N， 大于硬杆的重力180N，说明此时横木对硬杆有向下的压力，大小为F压＝240N﹣180N＝60N， 横木受到硬杆竖直向上的支持力与横木对硬杆向下的压力是一对相互作用力，大小相等，所以横木受到硬杆竖直向上的支持力FC为60N，小华与硬杆在支点的同一侧（支点的左侧）；设此时小华到支点的距离为l1，根据杠杆平衡条件G人×l1＝FC×OC， 得到小华到支点的距离l1＝＝＝0.5m， 小华到B点的距离为l＝1m+3m﹣0.5m＝3.5m。 答：（1）当小华在A点时，开关S闭合压敏电阻阻值为30Ω，细绳对横木AB的作用力为120N； （2）硬杆的重力为180N； （3）当电流表的示数为0.2A时，小华距离B点3.5m。 四．综合能力题（共2小题） 19．阅读短文并回答下列问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为一次函数），图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V～1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是 　负　（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻．在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　520　Ω。在探究电流与电压关系的实验中，　不能　（选填“能”或“不能”）用热敏电阻R1代替定值电阻。 （2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1端的电压随温度升高而 　变小　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路中电流为 　2×10﹣3　A，电源电压为 　0.76　V。 【解答】解：（1）由图乙可知，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，所以热敏电阻R1为负温度系数热敏电阻； 在标准大气压下，将热敏电阻R1放入冰水混合物中时，热敏电阻R1的温度为0℃，其阻值为520Ω； 探究电流与电压关系时，应控制电阻的阻值不变，由于热敏电阻R1的阻值会随温度的升高而变小，不能保持电阻不变，所以探究电流与电压关系的实验中不能用热敏电阻R1代替定值电阻； （2）由图丙可知，热敏电阻R1与定值电阻R2串联，测温时，保持定值电阻R2两端电压为0.20V时，即电路中的电流保持2mA不变，由于热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，根据U1＝I1R1可知，当热敏电阻R1的温度升高时，通过热敏电阻R1的电流不变，热敏电阻R1的阻值变小，热敏电阻R1两端的电压变小，即热敏电阻R1两端的电压随温度升高而变小； （3）由题意可知，电路中的电流保持2mA＝2×10﹣3A不变，当V1表盘上显示的温度是30℃，由图乙可知，热敏电阻R1＝280Ω，此时热敏电阻R1两端的电压U1＝I1R1＝2×10﹣3A×280Ω＝0.56V，此时电源电压U＝U1+U2＝0.56V+0.2V＝0.76V。 故答案为：（1）负；520；不能；（2）变小；（3）2×10﹣3；0.76V。 20．阅读短文，回答问题。 光电效应 光电效应最早是由赫兹发现的一种神奇的物理现象，后来爱因斯坦作出了科学的解释。光电效应分为光电子发射效应、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光伏效应。 光电子发射效应发生在物体表面，又称外光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面.光电导效应和阻挡层光电效应发生在物体内部，统称为内光电效应。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器。光敏电阻器一般用于光电测量、光电控制和光电转换等.工业生产中，常用光敏电阻来探测光照强度。如图丙，只将光敏电阻正对光源，其余部分电路置于光源外，就可以通过量程为300mA的灵敏电流表来显示光照强度（E/lx）。电源电压恒为4.5V，蜂鸣器（视为定值电阻）的阻值为10Ω，光敏电阻R与承受光照强度E变化的关系如表所示： 光照强度E/（lx） 100 200 300 400 500 600 R/Ω 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到太阳能电池上产生电流直接发电，光伏产业正成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。 （1）外光电效应会从物质中激发出 　电子　逸出于表面。 （2）太阳能电池是依据 　内　（内/外）光电效应工作的。 （3）图乙所示是可见光谱图，如果黄光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列照射该金属也一定能产生外光电效应的光是 　C　。 A．红光和橙光 B．红光和绿光 C．蓝光和紫光 D．橙光和靛光 （4）图丙电路能够测量的最大光照强度是 　360　lx。 （5）图丙电路中灵敏电流表的示数I随光照强度E关系与下列图像相符合的是 　B　。 【解答】解：（1）读材料可知，“外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象”因此，外光电效应会从物质中激发出电子； （2）太阳能电池是在物体两端产生电压的现象，属于内光电效应，将光能转化为化学能，化学能在转换为电能； （3）因为“只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面”，而在可见光中，黄光照射到某金属表面能产生外光电效应，光的频率是逐渐增大的，故蓝光和紫光的频率大，当照射到某金属表面时能产生外光电效应，故C符合题意； （4）当通过电路的电流最大时，电路的电阻：R＝＝＝15Ω，由欧姆定律可知此时电路电阻最小， 串联电路总电阻等于各分电阻之和，根据串联电路电阻规律可知此时光敏电阻的阻值最小，此时光敏电阻的阻值：R1＝R﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω， 由表格可知光敏电阻的阻值最小时光照强度最大， 表格中的光照强度和其对应的光敏电阻的阻值这两个数据的乘积是一个定值为1800，所以此时的光照强度为lx＝360lx； （5）图丙电路中灵敏电流表的示数I＝＝＝， 当光照强度E增大时，光敏电阻阻值减小，总电阻变小，电流变大，故AC错误，当E为0时，光敏电阻阻值较大，电流较小且有一定的值，故B正确，D错误。 故选：B。 故答案为：（1）电子；（2）内；（3）C；（4）360；（5）B。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/12 15:50:43；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 考点四串并联比例关系专题 一．选择题（共19小题） 1．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，甲、乙两个电表示数之比为4：3。此时灯L1和L2的电阻之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3 【解答】解：由图知，如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表，将会形成短路， 因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表乙测量L2两端电压，电压表甲测量电源电压； 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且甲、乙两个电表的示数之比是4：3， 所以灯L1、L2两端电压之比：U1：U2＝（U﹣U2）：U2＝（4﹣3）：3＝1：3； 又因为串联电路电流相等，即I1＝I2； 所以，由I＝可得两灯泡的电阻之比R1：R2＝：＝U1：U2＝1：3。 故选：A。 2．如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变，R2为定值电阻，某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．AB 两端电压为6V时，计数器会计数一次 B．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的4倍 C．绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为2：1 D．绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为1：6 【解答】解：A、由甲图知R1和R2串联，AB间的电压为R2两端的电压，当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，根据串联电路分压规律知，R1两端的电压会变大，电源电压不变，R2两端的电压U2＝U﹣U1会变小，自动计数器会计数一次，由乙图知，此时R2两端的电压即AB间的电压为U2＝2V，故A错误； B、绳子没有挡住射向R1的红外线时，R2两端的电压为6V，此时R1两端的电压为U1′＝U﹣U2′＝10V﹣6V＝4V， R1和R2的电阻之比：＝＝＝＝，则R1′＝R2，即：没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值R1′是R2的，故B错误； C、绳子没有挡住射向R1的红外线时，R2两端的电压为6V，此时电路中电流：I′＝， 挡住射向R1的红外线时，R2两端的电压为2V，此时电路中电流：I＝， 则绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为： I′：I＝：＝U2′：U2＝6V：2V＝3：1，故C错误； D、挡住射向R1的红外线时，R2两端的电压为2V，此时R1两端的电压为U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V， R1和R2的电阻之比：＝＝＝＝4，则R1＝4R2， 则绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为： R1′：R1＝R2：4R2＝1：6，故D正确。 故选：D。 3．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，此时灯L1、L2的电阻之比是（　　） A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3 【解答】解：由图知，开关S闭合后，如果甲乙任何一个为电流表，将会形成短路，因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端的电压，电压表乙测量电源电压； 因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且甲、乙两个电表的示数之比是2：3， 所以灯L1、L2两端电压之比为：＝＝＝； 又因为串联电路电流相等， 由I＝可得，两灯泡的电阻之比：＝＝＝。 故选：A。 4．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，两表读数之比为5：1，则（　　） A．R1与R2的阻值之比为5：1 B．R1与R2的电压之比为1：4 C．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为1：5 D．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为4：5 【解答】解： （1）若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2的电压， 已知U甲：U乙＝5：1， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R1与R2两端的电压之比：＝＝，故B错误， 因串联电路处处电流相等，所以由I＝可得，R1与R2的阻值之比：＝＝＝，故A错误； （2）若甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，电流表乙测干路电流，电流表甲测R2的电流， 因并联电路各支路两端电压相等，所以由I＝可得，通过R1和R2的电流之比：＝＝＝， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以两表的读数之比：＝＝＝，故C错误，D正确。 故选：D。 5．体育中考跳绳的次数是自动记录，其简化电路如图甲所示。R1是光敏电阻，信号处理系统记录ab间的电压，每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的阻值会变大，自动计数器会计数一次。电源电压为6V，ab间电压随时间变化的图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该同学匀速连续跳绳1min的跳绳次数为120次 B．自动计数器计数一次时，ab间的电压2V C．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻的阻值之比为1：4 D．有红外线照射时，R1与R2阻值之比为2：1 【解答】解： 由甲图电路知，R1与R2串联，ab间电压为R1两端的电压。 （1）由图乙可知，跳绳一次的时间为0.6s，则1min内跳绳的次数n＝＝100次，故A错误； （2）由题知，当绳子挡住射向R1的红外线时（即无红外线照射R1），R1的阻值会变大，自动计数器会计数一次， 根据串联电路的分压原理知，R1分得电压增大，由图乙知，此时U1＝Uab＝4V，故B错误； 由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝＝，则R1＝2R2； （3）当有红外线照射时，R1阻值变小，R1分得电压减小，由图乙知，此时U1'＝Uab'＝2V， 由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝＝，则R1′＝R2； 即有红外线照射时，R1与R2阻值之比为1：2，故D错误； 所以，有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比＝＝，故C正确。 故选：C。 6．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡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象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为16V B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小 D．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为18Ω～50Ω 【解答】解：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； A、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，滑动变阻器两端的电压U滑＝I滑R滑＝0.6A×10Ω＝6V，电源电压U＝UL+U滑＝6V+6V＝12V，故A错误； B、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， 此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣UL′＝12V﹣1V＝11V，此时滑动变阻器连入电路的阻值R滑＝＝＝44Ω，故B错误； C、由图丙可知，当滑动变阻器连入电路的阻值变小时，电路中的电流将变大，由图乙可知，当电路中的电流变大时，电压表示数也将变大，但电压表示数增大得比电流表示数增大得更快，由R＝可知，电压表的示数与电流表的示数的比值将变大，故C错误； D、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，所以通过滑动变阻器的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压U滑″＝U﹣UL″＝12V﹣3V＝9V，此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值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，故D正确。 故选：D。 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，两灯都能正常工作，灯L1，L2的电阻之比为R1：R2＝1：2，此时甲、乙两电表的示数之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．2：1 D．1：2 【解答】解：乙表与电源连接，故为电压表，甲表不能是电流表，否则S闭合时，将灯短路，不发光，故两表都为电压表，甲表测L2的电压，乙表测电源电压，两灯串联，灯L1、L2的电阻之比为R1：R2＝1：2，根据分压原理，L2的电压为灯L1的2倍，即2UL1，根据串联电路电压的规律，总电压为： U＝UL1+2UL1＝3UL1， 甲、乙两电表的示数之比为2UL1：3UL1＝2：3，故B正确。 故选：B。 8．如图所示电路，电源电压为18V，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为8V时，电流表示数为0.5A。则下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为16Ω B．当滑片向左移动时，电流表示数变小 C．当滑片向左移动时，电压表示数变小 D．滑片移动过程中，电压表与电流表的示数之比不变 【解答】解： A、当闭合开关S，变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的电流，调节滑动变阻器的滑片至某处时，电流表示数为0.5A，电压表示数为8V，根据串联电路电压的规律可知定值电阻的电压为U1＝U﹣UV＝18V﹣8V＝10V；由欧姆定律可知R1的阻值为：R1＝＝＝20Ω，故A错误； B、当滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电流表示数变小，故B正确； C、当滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由串联电路的分压作用知滑动变阻器分得的电压变大，电压表的示数变大，故C错误； D、由欧姆定律可知电压表与电流表的示数之比即变阻器连入电路的电阻，滑片移动过程中，这个比值是变化的，故D错误。 故选：B。 9．如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关，电压表示数为2V，下列选项符合题意的是（　　） A．R1、R2电阻之比2：1 B．R1、R2组成并联电路 C．若开关断开，电压表示数为0 D．电压表测R2两端电压 【解答】解： 由图知，开关闭合后，电阻R1、R2串联，电压表并联在R1两端，测量电阻R1两端的电压，其大小U1＝2V；电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，因为两电阻串联，所以由欧姆定律可知I＝＝，则R1：R2＝U1：U2＝2V：1V＝2：1；若开关断开，电压表通过电阻R2接在电源上，测量电源电压，示数不为0； 综上所述，A正确，BCD错误。 故选：A。 10．如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同，R1和R2的电阻之比为（　　） A．1：5 B．1：4 C．4：1 D．5：1 【解答】解：由电路图可知，闭合开关，R1与R2并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流。 因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，且两电流表的指针位置相同， 所以电流表A1所选量程为大量程，设其示数为I， 电流表A2所选量程为小量程，设其示数为I2，即通过R2的电流为I2， 则两电流表的示数关系为I＝5I2， 通过R1的电流为：I1＝I﹣I2＝5I2﹣I2＝4I2， 所以通过R1、R2的电流之比为：I1：I2＝4I2：I2＝4：1， 并联电路各支路两端的电压相等，由R＝可得， R1和R2的电阻之比为：R1：R2＝I2：I1＝1：4，故B正确。 故选：B。 11．某科技小组设计了一种跳绳自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，当绳子挡住了射向R1的红外线时，其电阻会变小，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，R2为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．绳子挡住了红外线时，R1和R2之比为2：1 B．AB 两端电压为3V时，计数器会计数一次 C．有、无红外线照射时光敏电阻阻值之比为3：1 D．有、无红外线照射时通过的电流之比为2：1 【解答】解：（1）由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。 由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变小，根据串联电路的分压原理知R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知此时，U2＝UAB＝6V； 由串联电路的分压原理可得：＝＝，即：＝，所以：R1：R2＝1：1，故A错误； 根据上述分析可知，无红外线照射时光敏电阻阻值：R1＝R2； 当射向R1的红外线没有被挡时（即有红外线照射），R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得的电压减小，由图象知，此时U2'＝UAB'＝3V， 由串联电路的分压原理有：＝＝，即：＝，所以：R1'＝3R2； 即有红外线照射时光敏电阻阻值：R1'＝3R2， 则有红外线照射和无红外线照射时光敏电阻阻值之比R1′：R1＝3R2：R2＝3：1，故C正确； （2）由图象知U2＝UAB＝6V，因为R1的电阻变小，自动计数器会计数一次，即AB间电压为6V计数一次，故B错误； 因为串联电路电流相等，由欧姆定律可得，有红外线照射和无红外线照射时通过电路的电流之比为：＝3V：6V＝1：2，故D错误。 故选：C。 12．如图所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。闭合开关S后，电压表V1与V2示数之比为（　　） A．3：1 B．3：2 C．2：3 D．1：3 【解答】解：当开关闭合时，两电阻串联，电压表V2测量电源电压，V1测量电阻R2两端的电压， 设此时电路中电流为I， 电压表V2的示数：U＝I（R1+R2）＝I×（10Ω+20Ω）＝I×30Ω， 电压表V1的示数：U2＝IR2＝I×20Ω， 电压表V2与V1示数之比为：＝＝， 即电压表V1与V2示数之比为2：3，故C正确。 故选：C。 13．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：5。闭合后，R1与R2的阻值之比和电压之比分别是（　　） A．1：5；5：1 B．1：4；4：1 C．4：1；1：1 D．5：1；1：5 【解答】解：由图可知，开关断开时，只有R1接入电路；开关闭合时，两电阻并联； 由于开关S断开时，电流表测量通过R1电流，开关S闭合时，电流表测量干路电流，且电源电压保持不变， 所以，闭合开关S前后通过电阻R1的电流不变，则I1：I＝1：5， 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知： I1：I2＝I1：（I﹣I1）＝1：（5﹣1）＝1：4； 由于开关闭合时，两电阻并联；则R1与R2的电压相等，则电压之比为：U1：U2＝1：1， 根据I＝可得，＝＝＝，故ABD错误，C正确。 故选：C。 14．如图所示，将两电阻串联接入电路中，R1＝5Ω，R1两端的电压U1＝2V，R2两端的电压U2＝4V。则以下说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．电路中的电流为0.4A C．R1与R2的阻值之比为2：1 D．R1与R2的阻值之比为1：1 【解答】解：A、R1与R2串联，已知R1、R2两端的电压分别为U1＝2V、U2＝4V， 根据串联电路的电压规律可得，电源电压：U＝U1+U2＝2V+4V＝6V，故A错误； B、串联电路中的电流处处相等，已知R1＝5Ω，由欧姆定律可得，电路中的电流： I＝I1＝＝＝0.4A，故B正确； CD、由U＝IR可得，R1与R2的阻值之比R1：R2＝U1：U2＝2V：4V＝1：2，故CD错误。 故选：B。 15．如图所示的电路中，R1：R2＝1：3，S断开时，电流表的示数为I1，S闭合时，电流表的示数为I2，则I1与I2之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．1：3 D．1：4 【解答】解：由图所示，S断开时，电路为R1的简单电路，电流表测通过R1的电流， 即电流表的示数为R1的电流I1， 由欧姆定律可得，I1＝， S闭合时，R1与R2并联，电流表测干路中的电流， 即电流表的示数为总电流I2，由于并联电路的电压各支路两端的电压相等， 且并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和， 所以由欧姆定律可得，I2＝IR1+IR2＝+， 故I1与I2之比：， 故A正确，BCD错误。 故选：A。 16．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，下列说法正确的是（　　） A．L1与L2并联 B．L1与L2电阻之比是1：2 C．甲和乙都是电流表 D．甲是电流表，乙是电压表 【解答】解：ACD、由图知，开关S闭合后，如果乙为电流表，将会形成电源短路，若甲为电流表，则L2被短路，因此甲、乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端的电压，电压表乙测量电源电压；故ACD错误； B、因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，且甲、乙两个电表的示数之比是2：3，所以灯L1、L2两端电压之比为： ＝＝＝； 又因为串联电路电流相等， 由I＝可得，两灯泡的电阻之比： ＝＝＝，故B正确。 故选：B。 17．如图所示电路中，电表均为实验室学生用电表，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表指针偏转角度相同，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（　　） A．4：5 B．5：1 C．1：4 D．1：2 【解答】解：当甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压； 已知两表指针偏转角度相同，根据串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和可知， 甲表的示数大于乙表的示数，所以，甲表使用的是大量程，乙表使用的是小量程， 根据大量程的分度值是小量程的5倍可知：U甲＝5U乙， 则：U＝5U乙，U2＝U乙， 所以，U1：U2＝（U﹣U2）：U2＝（5U乙﹣U乙）：U乙＝4：1； 根据串联电路各部分电压之比等于电阻之比可知，R1：R2＝U1：U2＝4：1； 当甲、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； 根据并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比可得， I1：I2＝R2：R1＝1：4， 则：I甲：I乙＝I2：I＝I2：（I1+I2）＝4：（1+4）＝4：5。 故选：A。 18．如图是小江练习使用电流表、电压表时连接的电路，他用的电源电压为9V，电阻R1＝7Ω，电阻R2＝14Ω。以下描述正确的是（　　） A．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，电压表无示数 B．a、c处接入电流表，在b处接入电压表，电压表示数约为3V C．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，a、b处电流表示数之比为1：3 D．a、b处接入电压表，在c处接入电流表，a、b处电压表示数之比为2：3 【解答】解：A、由图知，当a、b处接入电流表，在c处接入电压表时，两电阻R1和R2并联，电压表测量R2两端的电压，示数等于电源电压，故A错误； B、由图知，当a、c处接入电流表，在b处接入电压表，电源被短路，电压表示数为0，故B错误； C、由图知，当a、b处接入电流表，在c处接入电压表时，两电阻R1和R2并联，a测R2的电流，示数为I2＝＝， 通过R1的电流I1＝＝， b测总电流，示数为I＝I1+I2＝＝， a、b处电流表示数之比＝＝1：3，故C正确； D、由图知，a、b处接入电压表，在c处接入电流表，则两电阻R1和R2串联，a测总电压，b测R2两端的电压， 假设此时电路电流为I′，则b的示数为U2′＝I′R2＝14Ω•I′， a的示数为U′＝I′×（R1+R2）＝（7Ω+14Ω）×I′＝21Ω•I′， a、b处电压表示数之比＝＝3：2，故D错误。 故选：C。 19．如图所示的电路中，R1＝6Ω，R2＝12Ω。闭合开关S后，甲、乙两电压表读数之比为（　　） A．1：3 B．1：2 C．2：3 D．3：2 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表甲测电源的电压，即U甲＝U，电压表乙测R2两端的电压，即U乙＝U2， 因串联电路中总电阻等于各串联导体电阻之和，所以电路的总电阻： R总＝R1+R2＝6Ω+12Ω＝18Ω， 由欧姆定律可得，电路中的电流： I＝， 由串联电路中的电流处处相等得，R2中的电流： I2＝I＝， 由欧姆定律可得，R2两端的电压： U2＝I2R2＝U， 两电压表的读数之比： ＝＝＝＝＝， 所以，ABC错误，D正确。 故选：D。 二．填空题（共1小题） 20．在如图1所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图2中所示，则电阻R1两端的电压为　7.2　V；R1与R2阻值之比为　4：1　。 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，右侧电压表测电源两端的电压，左侧电压表测R2两端的电压； 因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表的指针偏转位置相同， 所以，右侧电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，所以电源的电压U＝9V； 左侧电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以R2两端的电压U2＝1.8V； 则电阻R1两端的电压： U1＝U﹣U2＝9V﹣1.8V＝7.2V， 因串联电路各处的电流相等， 所以，由I＝可得，电阻R1、R2的阻值之比： ＝＝＝＝。 故答案为：7.2；4：1。 考点五多状态电路的计算专题 一．选择题（共5小题） 1．小华连接了图甲所示的电路，电源电压不变。电流表量程均为0﹣0.6A，定值电阻R1＝10Ω，闭合开关S后再闭合开关S1或S2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，电压表与电流表A2示数的I﹣U图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为5V B．开关S、S1闭合，电路中最小电流为0.15A C．该电路能通过的最大电流为0.5A D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω 【解答】解：闭合开关S后再闭合开关S1或S2时，滑动变阻器与R1或R2串联，电流表A2测量电路中的电流，电压表分别测量R1或R2两端的电压； AD、由I＝可得，图象中a、b图线表示的电阻值分别为： Ra＝＝＝10Ω，Rb＝＝＝20Ω； 已知R1＝10Ω，因Ra＝R1＝10Ω，所以，a图线是滑动变阻器与R1串联时电压表与电流表A2示数的I﹣U图象，b图线是滑动变阻器与R2串联时电压表与电流表A2示数的I﹣U图象，且可得定值电阻R2＝Rb＝20Ω； 闭合开关S、S1，滑动变阻器与R1串联，滑动变阻器滑片在最右端时，变阻器连入电路的电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小， 由图乙中a图线可知，最小电流为Ia最小＝0.2A，Ua最小＝2V， 根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝Ia最小R滑大+Ua最小＝0.2A×R滑大+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器滑片在中点时，由图像可知此时电流最大为Ia最大＝0.3A，Ua最大＝3V， 根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝Ia最大×R滑大+Ua最大＝0.3A×R滑大+3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 联立①②解得：R滑大＝20Ω，U＝6V，故A错误，D正确； B、闭合开关S、S1，滑动变阻器与R1串联，若要使电路中电流最小，则应将变阻器的滑片滑到最大阻值处，使总电阻最大， 此时电路的总电阻为：R总大＝R1+R滑大＝10Ω+20Ω＝30Ω， 则电路中的最小电流为：，故B错误； C、要使电路中电流最大，则需总电阻最小，当闭合开关S、S1、S2，变阻器的滑片滑到最左端时，R1与R2并联，此时电路的总电阻最小，干路电流最大，且此时电流表A2测总电流， 则干路中的最大电流为：， 但电流表A2量程为0～0.6A，说明滑动变阻器的阻值不能调节到零，有一定阻值接入电路，所以电路中最大电流为0.6A，故C错误。 故选：D。 2．同学们用如图甲所示的电路，对一种新材料电阻R3（标有2.5V字样）进行测量。电源电压恒定不变，闭合开关S和S1、断开S2，移动滑动变阻器R2的滑片P，记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线；再把电压表改接到R3两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器R2的滑片P，记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则（　　） A．电源电压为3V B．R3的阻值为7.5Ω C．R2的最大阻值不可能为20Ω D．R3正常工作时的电流约为0.27A 【解答】解：（1）当闭合S和S1、断开S2，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压， 由图乙可知，当滑动变阻器滑到阻值最大处时两端电压为3V，对应的电流为0.2A， 由串联电路的电压规律结合欧姆定律可知电源电压U＝U2+I1R1＝3V+0.2A×R1， 当滑动变阻器滑到阻值最小处时两端电压U＝0V，只有R1接入电路，对应的电流为0.6A，此时电源电压U＝IR1＝0.6A×R1， 故3V+0.2A×R1＝0.6A×R1， 解得：R1＝7.5Ω， 电源电压U＝0.6A×R1＝0.6A×7.5Ω＝4.5V，故A错误； 由图乙可知当滑动变阻器滑到阻值最大处时，其两端电压为3V，对应的电流为0.2A， 根据欧姆定律可得滑动变阻器R2的最大阻值为：R2max＝＝＝15Ω，故C正确； （2）当闭合S和S1、断开S2，R3和滑动变阻器R2串联接入电路，电压表测R3两端的电压，R3正常工作时其两端的电压为2.5V，由图乙可知其正常工作时的电流为0.5A，故D错误； 根据欧姆定律可得新材料电阻R3的阻值R3＝＝＝5Ω，故B错误。 故选：C。 3．如图所示，电源电压恒定，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U2＝5：1；则两电阻之比R1：R2为（　　） A．5：4 B．3：5 C．5：1 D．4：1 【解答】解：由电路图可知，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲测电源的电压，乙测R2两端的电压， 由串联电路电流相等和I＝可得： ＝， 则：＝＝＝。 故选：D。 4．R1与R2此时接入电路中的阻值相同，S1断开，S2闭合；求下列操作中，一定可以使电流表示数变大的是（　　） A．闭合S1，断开S2 B．闭合S1，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合S1 D．增大电源电压，向右滑动滑片P 【解答】解：根据电路图可知，当S1断开、S2闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路中的电流； A、闭合S1，断开S2、电路为R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，所以电流表示数不变，故A错误； B、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流一定大于通过R1的电流，所以电流表的示数一定变大，故B正确； C、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；减小电源电压，会使得通过R1与R2的电流同时减小，通过R1与R2的电流的和可能会小于开始时电流表的示数，故C错误； D、增大电源电压，向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I＝可知，无法判定通过R2的电流是否变大，故D错误。 故选：B。 5．在探究串联电路电压特点时，小华提出疑问：在串联电路中，如果某一电阻值发生改变，分压情况会怎样改变？大家进行了理论分析，你也试试看。如图，R1＝20Ω，R2＝25Ω，当只有开关S1闭合时，电压表示数为2V；当只有开关S2闭合时，电压表示数可能是（　　） A．2V B．2.2V C．2.5V D．3.0V 【解答】解：当只有开关S1闭合时，R与R1串联，电压表测R1两端的电压， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流： I＝＝＝0.1A， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电源的电压： U＝I（R1+R）＝0.1A×（20Ω+R）， 当只有开关S2闭合时，R与R2串联，电压表测R2两端的电压， 此时电路中的电流： I′＝＝＝＝0.1A﹣， 电压表的示数： U2＝I′R2＝（0.1A﹣）×25Ω＝2.5V﹣×0.5V， 当R＝0时，U2＝2V， 当R→∞时，U2＝2.5V， 则电压表的示数范围为2V＜U2＜2.5V，结合选项可知B正确、ACD错误。 故选：B。 二．填空题（共12小题） 6．如图电源电压不变，三个电阻均为定值电阻。当开关S1、S2闭合时，电压表和电流表示数为U1、I1；当断开S2，闭合S1时，电压表和电流表示数为U2、I2；则I1　＞　I2，（选填“＞”、“＝”或“＜”下同）、U1　＞　U2；电压表与电流表示数的比值　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】解：当开关S1、S2闭合时，该电路为串联电路，电阻R与一个定值电阻串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流； 当断开S2，闭合S1时，该电路为串联电路，三个电阻串联在电路中，电压表测量其中一个定值电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流； 根据串联电路的电阻关系可知，串联的电阻越多，总电阻越大，在电源电压不变时，根据I＝可知，电路中的电流变小了，即I1＞I2；根据U＝IR可知，电压表的示数会变小，即U1＞U2；电压表与电流表示数的比值为一个定值电阻的阻值，保持不变。 故答案为：＞；＞；不变。 7．如图2所示，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；断开开关S2，电压表示数为6V．则R1的阻值是　6Ω　，R2的阻值是　3Ω　。 【解答】解：（1）由电路图可知，闭合开关S1、S2时，电路为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流， 由I＝可得，R1的阻值： R1＝＝＝6Ω； （2）闭合开关S1、断开开关S2时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R2两端的电压： U2＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，＝，即＝， 解得：R2＝3Ω。 故答案为：6Ω；3Ω。 8．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”（灯泡电阻不变），灯泡的电阻为 　12　Ω。当开关S、S1、S2闭合，滑片P从b端滑到中点时，电压表示数 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”），当仅闭合开关S，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6Ω，电流表的示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 　0.5　A，滑动变阻器的最大阻值是 　18　Ω。 【解答】解：（1）已知灯泡L标有“6V 3W”（灯泡电阻不变），根据P＝得，灯泡的电阻： RL＝＝＝12Ω； （2）当开关S、S1、S2闭合，对灯泡短路，R0和变阻器R并联，电压表测量电源电压，滑片P从b端滑到中点时，由于电源电压不变，则电压表示数不变； （3）当仅闭合开关S，滑片P位于b端时，等效电路图如图1所示；滑片P滑到某一位置的等效电路图如图2所示； 在图2中，由于灯泡正常发光，根据P＝UI可得， 电路中电流： I＝IL＝＝＝0.5A， 因为图1中的电阻大于图2中的电阻，根据欧姆定律可得，图1中的电流小于图2中的电流，则图1中电流：I′＝I﹣0.1A＝0.5A﹣0.1A＝0.4A， 由于滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6Ω，则Rap＝Rab﹣6Ω， 因为电源的电压不变，所以在图1和图2中，由串联电路特点和欧姆定律有： U＝I′（RL+Rab）＝I（RL+Rap）， 即：0.4A×（12Ω+Rab）＝0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω） 解得：Rab＝18Ω。 故答案为：12；不变；0.5；18。 9．如图甲所示电路中，电源电压和灯泡L1、灯泡L2的电阻均保持不变，且灯泡L2的电阻为5Ω。只闭合开关S1时，电流表指针偏转情况如图乙所示。随后断开开关S1，调整电流表量程后，同时闭合开关S1和S2时，电流表指针偏转情况也如图乙所示。同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1和L2的连接方式为 　并　联；通过灯泡L1的电流为 　0.2　A，电压表示数为 　4　V。 【解答】解：只闭合开关S1时，灯泡L1接入电路，通过灯泡L1电流大小等于电流表的示数大小；同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1、L2并联，电流表示数大小为电路中干路电流大小。 电流表大小量程读数分别为1A、0.2A，并联电路中各部分互不影响，通过灯泡L1电流大小保持不变，由并联电路的电流特点可知，干路电流大于支路电流，因此通过灯泡L1的电流为0.2A，电路中干路电流大小为1A。 通过灯泡L2的电流： I2＝I﹣I1＝1A﹣0.2A＝0.8A， 灯泡L2两端的电压： U＝U2＝I2R2＝0.8A×5Ω＝4V。 故答案为：并；0.2；4。 10．如图所示的电路中，电阻R0＝12Ω，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2掷于a端，电压表示数为2.5V；将S2切换到b端，电压表示数为1.5V。则电源电压为 　2.5　V，电阻Rx的阻值为 　8　Ω。 【解答】解：已知电阻R0与Rx串联，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2掷于a端时，电压表测量总电压，电源电压U＝2.5V，将S2切换到b端时，电压表测量电阻R0两端的电压， 由串联电路电流处处相等和串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压可得： ， 即：， 解得：Rx＝8Ω。 故答案为：2.5；8。 11．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。我们也可以利用两个已知阻值的电阻R1、R2和一个电流表，连接成如图乙所示的电路来测量它的电压U和电阻r。 （1）测量干电池的电压U和电阻r步骤为： a.闭合开关S1、断开开关S2，读出电流表示数为I1； b.断开开关S1、闭合开关S2，读出电流表示数为I2； （2）利用测量出的电流值及R1、R2计算出干电池的电压U＝　　，r＝　　。 【解答】解：闭合开关S1、断开开关S2，此时R1与r串联，电流表示数为I1，根据电阻的串联规律和欧姆定律可得电源电压为U＝I1（R1+r）﹣﹣﹣﹣﹣① 断开开关S1、闭合开关S2，R2与r串联，读出电流表示数为I2，根据电阻的串联规律和欧姆定律可得电源电压为U＝I2（R2+r）﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②得干电池的电阻为 ； 干电池的电压为 。 故答案为：； 。 12．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，则电源电压U＝　8　V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V。R2＝　5　Ω。若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，电流表的示数是 　2.4　A。 【解答】解：（1）只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测L电压， 在图乙中找一组数据可以算出电阻：R1＝＝＝10Ω， 此时电压表示数为2V，根据乙图可知此时电流为0.6A， 所以R1两端的电压 U1′＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V， 电源电压U＝UL+U1′＝2V+6V＝8V； （2）当只闭合S2、S3时，电阻R2与灯泡串联，电压表测灯泡电压，电压表示数为4V， 从图乙可知，此时的电流I2＝0.8A， 根据串联电路电压规律可知，电阻R2两端电压U2＝U﹣UL′＝8V﹣4V＝4V， 电阻R2的阻值为：R2＝＝＝5Ω； （3）将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，灯泡短路，两电阻并联接入电路，电流表测干路电流， 通过R1的电流I1′＝＝＝0.8A， 通过R2的电流I2′＝＝＝1.6A，电流表示数为I＝I1′+I2′＝0.8A+1.6A＝2.4A。 故答案为：8；5；2.4。 13．如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是 　串　联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则U1：U2＝　2：1　。 【解答】解：由图知，当闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是在同一条电流路径上，是串联； 闭合S1、S2，断开S3，电压表测量两个灯泡串联的总电压，示数为U1； 闭合S1、S3，断开S2，电压表测量L2两端的电压，示数为U2， 由于两个灯泡串联电流相等，而灯L1、L2完全相同，电阻相等，根据U＝IR知，两个灯泡的电压相等，则总电压是一个灯泡电压的2倍，即U1：U2＝2：1。 故答案为：串；2：1。 14．分析如图甲所示电路，完成下列问题。 （1）要使两灯串联，应闭合开关 　S3　； （2）当只闭合开关S1、S2时，两灯均发光，两电流表的指针位置均如图乙所示，则此时通过L1的电流为 　1.04　A，断开S1，电流表A1的示数为 　0.26　A； （3）若L2的电阻为10Ω，则电源电压为 　2.6　V。 【解答】解：（1）闭合开关S3，两灯泡串联接入电路； （2）只闭合开关S1、S2时，两灯泡并联接入电路，电流表A1测干路电流，电流表A2测通过灯泡L2的电流， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A1接入电路的是大量程，分度值为0.1A，示数为1.3A；电流表A2接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，即通过灯泡L2的电流为0.26A， 由并联电路的电流特点可知此时通过L1的电流为：I1＝I﹣I2＝1.3A﹣0.26A＝1.04A； 断开S1时，电路为灯泡L2的简单电路，两电流表都测通过灯泡L2的电流，所以电流表A1的示数为0.26A； （3）根据欧姆定律可得电源电压：U＝I2R2＝0.26A×10Ω＝2.6V。 故答案为：（1）S3；（2）1.04；0.26；（3）2.6。 15．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变，请解答下列问题： （1）当开关S1和S2同时接 　1　（选填“1”或“2”）时，电动轮椅前进； （2）若轮椅以3m/s的速度匀速前进了8s，此过程中轮椅受到的平均阻力为5N，电池的输出功率为25W，则此过程中，轮椅克服阻力做功 　120　J，轮椅工作的效率为 　60　%； （3）当轮椅后退时电动机的功率是7W，此时电流表示数为0.5A，R2的阻值为 　20　Ω。 【解答】解：（1）由题意可知，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，说明电动机和滑动变阻器串联，由电路图可知，此时开关S1和S2应同时都接1； 向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退，说明电动机与定值电阻串联，由电路图可知，此时开关S1和S2应同时都接2； 电动轮椅既能前进又能后退，是因为电动机线圈中电流的方向能够改变； （2）因轮椅匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，轮椅受到的牵引力F＝f＝5N， 轮椅克服阻力做功：W＝Fs＝5N×3m/s×8s＝120J， 电池做功：W′＝Pt＝25W×8s＝200J， 此过程中轮椅工作的效率：η＝×100%＝×100%＝60%； （3）当轮椅后退时，电动机和R2串联，电流表测电路中的电流， 由P＝UI可得，电动机两端的电压：UM＝＝＝14V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压：U2＝U﹣UM＝24V﹣14V＝10V， 由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝20Ω。 故答案为：（1）1；（2）120；60；（3）20。 16．如图所示，电源电压恒为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω。 （1）只闭合S，电流表A1的示数为 　0.15　A，电压表V1、V2示数之比为 　1：4　； （2）闭合S、S1、S2，A1和A2的示数之比为 　2：3　；V1、V2示数之比为 　1：1　。 【解答】解： （1）只闭合S，R1、R3串联，两电流表均测电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测电源电压，则电压表V2的示数为6V； 根据电阻的串联和欧姆定律可得，电流表A1的示数为： I1＝＝＝＝0.15A， 由欧姆定律可得，R1的电压即电压表V1的示数为： U1＝I1R1＝0.15A×10Ω＝1.5V， 电压表V1、V2示数之比为1.5V：6V＝1：4； （2）闭合S、S1、S2，R3短路，R1、R2并联，电流表A2测干路的总电流，电流表A1测R1的电流，电压表V1、V2示数都测量电源电压； 则V1、V2示数都是6V，所以V1、V2示数之比为：6V：6V＝1：1； 此时通过R1的电流， I1′＝＝＝0.6A；即电流表A2的示数为0.6A； 通过R2的电流： I2′＝＝＝0.3A； 根据并联电路电流的规律，电流表A2的示数： I＝I1′+I2′＝0.6A+0.3A＝0.9A； 则A1和A2的示数之比为：I1′：I＝0.6A：0.9A＝2：3。 故答案为：（1）0.15；1：4；（2）2：3；1：1。 17．如图所示，电阻R1、R2为定值电阻，电源电压保持不变。当开关S1闭合，S2接a端时，电流表示数为I；当开关S1闭合，S2接b端时，电流表示数为2I，则未知电阻Rx＝　R1﹣2R2　。 【解答】解：当开关S1闭合，S2接a端时，R1和待测电阻Rx串联接入电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为I， 根据串联电路的电阻规律结合欧姆定律可得电源电压：U＝I（R1+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①； 当开关S1闭合，S2接b端时，R2和待测电阻Rx串联接入电路，电流表测电路中的电流，电流表示数为2I， 根据串联电路的电阻规律结合欧姆定律可得电源电压：U＝2I（R2+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣﹣②； 因电源电压保持不变，则联立①②可解得Rx＝R1﹣2R2。 故答案为：R1﹣2R2。 三．计算题（共1小题） 18．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变，S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A。求： （1）电源电压及R2的阻值。 （2）S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压。 （3）S1、S2闭合，S3断开时，电流表的示数。 【解答】解：（1）当S1、S2断开，S3闭合时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 由I＝可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V； 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R2的电流： I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.6A＝0.3A， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，R2的阻值： R2＝＝＝40Ω； （2）当S1闭合，S2、S3断开时，两电阻串联， 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′＝＝＝0.2A， 电阻R1两端的电压： U1＝I′R1＝0.2A×20Ω＝4V； （3）当S1、S2闭合，S3断开时，R1被短路，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流， 则电流表的示数： I2′＝＝＝0.3A。 答：（1）电源电压为12V，R2的阻值为40Ω； （2）S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压为4V； （3）S1、S2闭合，S3断开时，电流表的示数为0.3A。 四．综合能力题（共1小题） 19．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？ 【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。 五．科普阅读题（共1小题） 20．阅读材料，回答问题。 电动拖盘搬运车 如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于运输、提升货物，常被称作“地牛”。下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，进退电动机M1工作，驱动“地牛”前进或后退。当闭合开关S2时，提升电动机M2工作，将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的铅蓄电池组。（g取10N/kg） 型号 最大载货量 铅蓄电池组电压 铅蓄电池组容量 进退电机额定电压，额定功率 提升电机额定电压，额定功率 PTE20X2× 2×103kg 36V 80Ah 36V，900W 36V，800W （1）下列关于电动拖盘搬运车的铅蓄电池的说法正确的是 　C　； A．铅蓄电池组是由24节铅蓄电池串联组成的 B．给铅蓄电池组充电时，铅蓄电池组相当于电源 C．给铅蓄电池充电的过程中，电能转化为化学能 D．给铅蓄电池充足电一次，消耗的电能约2.88×105J （2）要想利用“地牛”将货物竖直向上放至3m高的货架上，应闭合开关 　S2　（选填“S1”或“S2”）； （3）“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示。电源电压为18V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R4（60Ω，1A），压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示。压敏电阻R3是由 　半导体　（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）材料制成的，当压力变大时，压敏电阻R3的阻值将 　变小　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。为了确保此电路能安全工作，在最大载货量时R4的阻值应至少调至 　22　Ω。 【解答】解：（1）A．一节蓄电池的电压为2V，由表格数据知蓄电池电压为36V，是由18节铅蓄电池串联而成的，故A不符合题意； BC．蓄电池组充电时，消耗电能转化为化学能，蓄电池相当于用电器，故B不符合题意，C符合题意； D．充足电一次，消耗的电能约W＝UIt＝36V×80A×3600s＝1.0368×107J，故D不符合题意。 故选：C。 （2）由题意可知，当闭合开关S2时，提升电动机M2工作，将货物提升到指定高度。 （3）介于导体和绝缘体之间的称为半导体，利用半导体制成的特殊电阻能够随外界条件而自动改变电阻值，压敏电阻是由半导体材料制成的。 由图丁知道，载重量越大时，“地牛”仪表盘受到的压力越大，R3的阻值越小。 由表格数据知道，最大载重量m2＝2000kg，则托盘受到的最大压力， 由图丁知道，此时压敏电阻R3的阻值为8Ω，因电流表量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，且串联电路中电流处处相等，所以当电流表的示数最大为I＝0.6A时，载重量最大，R4接入电路中的阻值最小，由知道，电路的总电阻， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R4的阻值为R4＝R﹣R3＝30Ω﹣8Ω＝22Ω， 即为了确保此装置在“地牛”上能安全运行，R4的阻值应至少调至22Ω。 故答案为：（1）C；（2）S2； （3）半导体；变小；22。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/10/12 15:54:58；用户：李陆敏；邮箱：orFmNtzVrcH7gw1f524IhJ2j63fs@weixin.jyeoo.com；学号：50207874 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章 欧姆定律的应用五大考点题型（原卷版） 考点一欧姆定律图像专题 一．选择题（共15小题） 1．两导体的I﹣U关系如图，图线1表示的导体的电阻为R1，图线表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　） A．R1：R2＝3：1 B．R1：R2＝1：3 C．将R1与R2串联后接于电源上，则电流比为I1：I2＝1：3 D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比为I1：I2＝1：1 2．如图示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的U﹣I关系图象正确的是（　　） A． B． C． D． 3．如图1所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（　　） A．电阻乙为定值电阻 B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲＝0.4Ω C．如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15Ω D．如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A 4．小灯泡L正常发光的电压为3V，它的I﹣U图象如图甲所示，把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中，将标有“10Ω，2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端，闭合开关，电压表示数为1.5V；再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是（　　） A．电源电压为4.5V B．小灯泡正常发光时的电流为0.5A C．小灯泡正常发光时的电阻为6Ω D．小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω 5．如图，小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I﹣U关系图象如图乙，下列说法中正确的是（　　） A．图乙中曲线A表示定值电阻R的I﹣U关系图象 B．电阻R的阻值为20Ω C．当电源电压为4V时，小灯泡的电流为0.4A D．当电流表示数为0.25A时，电源电压为2V 6．如图甲所示，电源电压恒定，R1是定值电阻，R2是最大值为20Ω的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其I﹣U图像如图乙所示。闭合开关S后，将R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数分别对应的U1、U2图像如图丙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为18V B．定值电阻R1的阻值是5Ω C．当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2：3 D．当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路阻值为3Ω 7．如图甲所示，电源电压保持不变，已知灯L1的额定电压为4V，灯L2的额定电压为3V。图乙是L1、L2的I﹣U图像。当只闭合开关S、S2，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当只闭合开关S、S1，且滑动变阻器R的滑片位于最右端时，电流表的示数为0.3A。下列说法中正确的是（　　） A．只闭合开关S、S2，灯L2和滑动变阻器串联 B．灯丝电阻随电压的增大而减小 C．滑动变阻器的最大阻值为10Ω D．电源电压为8V 8．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻其“I﹣U”关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变化范围是0～0.6A B．电压表V2的示数变化范围是0～4V C．滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω D．R1的阻值是20Ω 9．将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处，并将一个电压表（图中未画出）并联在某段电路两端，闭合开关，移动滑片P，多次记录两电表示数；断开开关，只将定值电阻更换为小灯泡，再次移动滑片并将记录的数据绘制成如图乙所示的I﹣U图像。下列分析正确的是（　　） A．电源电压为3.5V B．定值电阻阻值为10Ω C．当定值电阻和灯泡两端的电压都为3.5V时，灯泡的电阻较大 D．接入小灯泡后，将滑片P向右移动时，电压表的示数将变大 10．如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I﹣U图像，根据图像可知（　　） A．定值电阻R的阻值是7.5Ω B．灯泡L的电阻小于R的电阻 C．若将R与L串联在2.5V的电源上，则通过电路中的电流为0.5A D．若将R与L并联在2.0V的电源上，则通过干路中的电流为0.7A 11．如图所示，甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像，将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上，若乙图中U1：U2＝a，丙图中I1：I2＝b，则下列选项中不正确的是（　　） A．a＞1 B．b＜1 C．a＞b D．ab＝1 12．如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像，由图可知（　　） A．R1的阻值为5Ω B．R1的阻值小于R2的阻值 C．将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压 D．将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流 13．如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。电压表量程为0～15V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图象，如图乙所示。下列说法不正确的是（　　） A．电源电压为18V B．R1的阻值为10Ω C．滑片移动到最右端时，电压表的示数为4V D．为保证电压表安全，滑动变阻器接入的最小阻值为2Ω 14．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器。闭合开关，在滑片移动过程中，电路中电流表示数I和电压表示数U随之变化。下列I﹣R、U﹣I关系图像中正确的是（　　） A． B． C． D． 15．如图甲是灯泡L和电阻R的I﹣U关系图象，灯丝电阻受温度的影响，温度越高电阻越大，将L和R以两种不同的方式接在同一电源上，如图乙和丙，若乙图中U1：U2＝m，丙图中I1：I2＝n，则下列关系式中正确的是（　　） A．m＝n B．m＝ C．m＜ D．m＞ 二．填空题（共5小题） 16．在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是 　 　，电阻R2的阻值是 　 　。 17．高发光效率LED灯结构如图甲所示。把该灯接入220V电路，其供电原理如图乙所示，灯头中的电源转换器可将220V的照明电压转换为恒定电流I输出，I＝20mA，电源转换器的输出电压U'≤40V。该灯的灯板由10个灯珠组成，单个灯珠的I﹣U图像如图丙所示。小明将一盏无法点亮的LED灯拆开，将灯板中某个灯珠用导线短路后，其余的灯珠亮了，则灯珠间的连接方式是 　 　，单个灯珠两端的电压是 　 　V，此时灯板的电阻为 　 　Ω。 18．如图为小灯泡L和定值电阻R的I﹣U关系图线。由图可知，随着电压的升高，小灯泡L的阻值逐渐变 　 　（选填“大”或“小”），若它们串联接到5V的电源上，则小灯泡L两端的电压为 　 　V。 19．如图（a）所示电路，电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V 0.5A”字样，电流表量程0～0.6A，电压表量程0～3V，滑动变阻器R1的最大阻值20Ω．只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器滑片P，得到电流表与电压表示数关系如图（b）所示。则小灯泡的额定功率为　 　；电源电压为　 　；定值电阻R2的阻值为　 　；若只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L的I﹣U图象如图（c）所示，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围为　 　。 20．如图甲所示电路，电源电压不变，电压表量程是0～3V，电流表量程是0～0.6A．只闭合S、S1，在滑动变阻器R1的滑片从最右端向左滑至a点的过程中，灯泡、R1的I﹣U图象如图乙，滑片在a点时灯泡恰好正常发光。保证电路安全，只闭合S、S2，R1的滑片在a点，R2允许接入电路的阻值范围是　 　，灯泡的额定功率是　 　W． 考点二极值问题专题 一．选择题（共8小题） 1．如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为36V，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的，且表的最大量程对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法正确的是（　　） A．R0阻值为50Ω B．滑动变阻器的阻值变化范围为0～400Ω C．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为21V D．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.17A 2．如图1所示，电源电压不变，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P，使其从最右端向左滑动，直到灯泡L正常发光时停止滑动，电流表示数与两电压表示数的关系如图2所示，下列分析正确的是（　　） A．移动滑动变阻器滑片的过程中，滑动变阻器阻值的变化范围是5～7.5Ω B．移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表V1示数的变化范围是1～6V C．电源电压是8V D．灯泡L正常发光时的功率是5.6W 3．为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω，0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，以下说法正确的是（　　） A．当被测身高增加时，电流表的示数增大 B．当被测身高增加时，电压表的示数减小 C．为保证电路中各元件安全工作，电路中电流的变化范围是0.3A～0.5A D．为保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω 4．如图所示的电路中，电源电压U＝6V，且保持不变。电阻R1＝8Ω。变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～8Ω B．0Ω～20Ω C．8Ω～20Ω D．2Ω～8Ω 5．如图所示电路，电源两端电压为U＝4.5V且保持不变，电阻R1＝10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，两个电压表的量程均为0～3V，在保证电路安全的条件下不正确的是（　　） A．电流表A的示数范围为0.15～0.3A B．电压表V1示数范围为0～3V C．电压表V2示数范围为1.5～3V D．滑动变阻器R2的阻值取值范围为5～20Ω 6．如图所示，小灯泡规格为“6V 3W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，小灯泡正常发光；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V，则（　　） A．小灯泡灯正常工作时通过的电流是2A B．电源电压是10V C．滑动变阻器的最大阻值是24Ω D．电流表示数变化范围是0.3∼0.5A 7．某同学利用如图1所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图2所示的图象.以下叙述正确的是（　　） A．该实验过程，Rx两端电压不断减小 B．实验中电压表的示数保持0.5V不变 C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移 D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～25Ω 8．如图，电源电压为4.5V，电压表量程为“0～3V”，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，小灯泡L标有“2.5V 1.25W”（灯丝电阻不变）。在保证小灯泡L电流不超过额定电流，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（　　） ①小灯泡的额定电流是0.6A ②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω～20Ω ③电压表表示数变化范围2V～3V ④电流表示数变化范围0.3A～0.5A A．只有②、④正确 B．只有②、③正确 C．只有③、④正确 D．只有①、③正确 二．多选题（共1小题） （多选）9．如图所示，电源电压保持6V不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻的规格为“10Ω 0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4W～0.9W B．电流表示数允许的变化范围为0.2A～0.5A C．变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为10Ω～20Ω D．电路消耗的总功率允许的变化范围为1.2W～3W 三．填空题（共2小题） 10．如图1所示电路中，电源电压恒定不变，电流表所选量程为0﹣0.6A，电压表所选量程为0﹣15V，小灯泡L标有“6V 3.6W”，滑动变阻器R标有“50Ω 1.5A”。闭合开关S，调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时，电压表与电流表示数的变化情况如图2所示。小灯泡正常发光的电流 　 　A，断开开关电压表的示数 　 　V，为保证电路安全，滑动变阻器的调节范围 　 　。 11．如图1所示电路，灯泡L正常发光时的电流为0.25A（超过此电流灯泡极易烧坏），其电流与电压关系如图2，滑动变阻器R的规格为“50Ω，1A”，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣3V。闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L正常发光。则电源电压为　 　V。为确保电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值范围　 　Ω≤R≤　 　Ω。 四．实验探究题（共1小题） 12．小明用图甲所示的可变电阻制作了调光灯。 （1）在甲图中笔画线代替导线，将电路连接完整。要求：当滑片顺时针转动时，灯变亮，连线不得交叉。 （2）图乙中假设电源电压为3V不变，电位器的AB间总电阻12.1Ω，电流表A的量程是0﹣3A，电流表A2的量程是0﹣0.6A，此时闭合开关，两个电流表均有示数，若滑片顺时针转动时，电流表 　 　先超量程损坏，若滑片逆时针转动时，电流表 　 　先超量程损坏，为了保证两个电流表的安全，PA段电阻接入的阻值范围是 　 　到 　 　。 五．计算题（共3小题） 13．如图所示的电路中，电源电压为18V不变，滑动变阻器R2上标“20Ω 2A”的字样，闭合开关S后，电流表的示数为1A，电压表的示数为4V．求： （1）电阻R1的阻值。 （2）电路中的最小电流。 （3）电流表量程为0～3A，电压表量程为0～15V，为使电路正常工作，滑动变阻器R2连入电路的阻值范围。 14．某学校的物理活动小组利用电流表或电压表制作了一个简易电子秤。图甲是小红设计的电子秤原理图，其中E为新的干电池（2节）；A是电流表（电子秤示数表盘）；R0是定值电阻（5Ω）；R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根弹簧，其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示。塑料盘的重力不计，g取10N/kg，制作时，调整弹簧的长度，使之不称重时滑片P刚好在电阻丝的a端。 （1）该电子秤的最大称量是多少千克？ （2）该电子秤正常使用过程中，电流表示数的范围？ （3）当电流表的指针指在0.3A处时，所称重物的重力是多少？ 15．如图所示，R1是0～20Ω的滑动变阻器，闭合开关S后，电压表示数为6V，电流表A1的示数是1.5A，电流表A2的示数是0.5A，求： （1）R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻。 （2）若电流表A1的量程是0～3A，电流表A2的量程是0～0.6A，为使电表不损坏，求滑动变阻器的变化范围。 考点三光敏压敏热敏动态电路专题 一．选择题（共10小题） 1．物理兴趣小组的同学设计了一台能快速测量液体密度的仪器，其电路设计如图甲。电源电压恒定，R为压敏电阻，其阻值随压力变化如图乙。压敏电阻放置于重力不可忽略的M筒下。测量时，每次将一定体积的待测液体装入M筒内，处理电流表示数，可得到液体密度大小。下列图像能正确表示电流表示数I与压力F和液体密度ρ关系的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，小明用该电路测量液体密度ρ。电源电压U恒定，筒和薄板质量忽略不计。置于筒下的压敏电阻R1，其阻值与其所受压力成反比；R2为与筒等高的均匀电阻丝，其电阻与对应的长度成正比。测量时，在筒内倒入待测液体ρ，漂浮在液面上的薄板带动与其等高的滑片P同步上移，读取电流表和电压表示数分别为I和U，进行处理后可得液体密度ρ。下列关于液态密度ρ与关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 3．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中升降机（　　） A．仍处于静止状态 B．向下做加速运动 C．向上做加速运动 D．向下做匀速运动 4．某工厂用如图甲所示装置电路对新材料承受的撞击力进行测试。将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，t＝0时由静止自由释放重物，撞击过程样品材料无损，电源电压U＝24V，电阻箱R0调为10Ω。电流表示数I随时间t变化的图像、压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图乙所示，以下结论中正确的是（　　） ①样品放上去时，压力传感器的电阻为120Ω ②由图像可估算：重物所受重力一定小于400N ③在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N ④若将重物开始下落的高度调高且最大电流不变，可以将R0适当调小 A．①② B．①③ C．②③ D．③④ 5．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0．电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图所示，则下列判断中错误的是（　　） A．表示电梯可能做匀速下降运动 B．表示电梯可能上升时速度变大 C．表示电梯可能做匀速上升运动 D．表示电梯可能下降时速度变大 6．如图所示，这是某电子秤的内部简化电路，R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，其阻值随着压力增大而减小，电源电压恒定不变，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．该电子秤的示数表是由电流表改装而成的 B．当称量的重物质量增大时，电路中的电流减小 C．称量的重物质量越小，R0的电功率越大 D．若R0因老化其电阻值变大，则该电子秤的测量值偏大 7．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，其原理是：光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升，若电源电压不变，R0是定值电阻，如图所示电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 8．如图甲所示，是一定量的水的体积随温度的变化图象；在盛0℃水的烧杯中固定一只压敏电阻RF（其阻值不受温度影响，阻值随压力的增大而减小），与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路，如图乙所示。当给烧杯中的水从0℃缓慢加热到8℃的过程中（不考虑水质量变化的影响），则电压表的示数变化是（　　） A．变大 B．变小 C．先由大变小、后由小变大 D．先由小变大、后由大变小 9．如图甲为小明设计的身高体重测量仪，其电路原理如图乙所示。电源电压保持不变，R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比；R2为均匀电阻丝，电阻与长度成正比，滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后，则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 10．如图所示的电路，电源电压不变，R1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，闭合开关S，当监控区的温度升高时，电压表示数U与电流表示数I的关系图像是（　　） A． B． C． D． 二．填空题（共7小题） 11．在课外实践制作活动中，小红将量程为0﹣3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，电路如图甲所示。电源电压恒为6V，电阻R0为60Ω，压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点，托盘固定在B点，AO：BO＝1：4，托盘及杠杆组件的质量忽略不计，g取10N/kg。 （1）该电子秤最大测量值是 　 　kg，由推理可知电子秤的刻度 　 　（选填“均匀”或“不均匀”）。 （2）要增大电子秤的量程，有以下改进方法：①只将托盘固定的B点移至C点，②只将R0换成阻值为120Ω的电阻，③只将电源电压调为4.5V，能实现的方法是 　 　（选填①、②或③序号）。 12．2024年5月3日17时27分，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空。 （1）探测器向上运动过程中，某时刻整流罩脱落，整流罩脱落后仍要向上运动一段时间，这是由于整流罩具有 　 　；探测器绕月飞行时，运动状态 　 　（选填“不变”或“改变”）； （2）探测器登月前需要减速，向运动方向喷射高速高压气体，同时获得制动力，说明 　 　；月球表面很松软，月球车的轮子做得多而且宽，以此减小了对月球表面的 　 　便于月球车巡视勘测。 （3）为应对月球的光照环境，小海在地球上利用阻值随光照强度变化的光敏电阻Rp设计了“模拟唤醒系统”，如图所示，若a、b两端电压Uab等于3V时，控制电路启动，此时RP的大小为R0；Uab等于1V时控制系统彻底关机，此时RP的大小为R0′，则R0：R0′＝　 　。 13．图甲为某热敏电阻RT的阻值随温度t变化的图象。图乙是利用RT改装成的温度显示器电路图，定值电阻R0＝100Ω，电源电压可调节，将电压表V1的表盘的刻度改成相应的温度刻度，测量时，将RT放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，RT的阻值是 　 　Ω； （2）测温时，保持R0两端电压为0.20V，RT两端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是15℃，此时电源电压为 　 　V； （4）若电源电压可在0.6～1.2V之间调节，该热敏电阻温度计的测温范围为 　 　℃～　 　℃。 14．某测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后， （1）电路可测量的最高温度为 　 　℃； （2）若增大电源电压，电路可测量的最高温度将 　 　；（选填“升高”、“降低”或“不变”） （3）若电阻R减小20Ω，同时将电源电压调为 　 　V，则电路可测量的最高温度不变。 15．如图甲所示为热敏电阻R1的阻值随温度变化的图像，图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60～1.20V之间调节，R2是阻值为100Ω的定值电阻，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　 　Ω；测温时，V1表的示数随温度升高而 　 　（变大/不变/变小）；当温度为20℃时，电源电压应调为 　 　V。 16．图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电流表的示数 　 　，电压表示数 　 　（增大/减小/不变）；当电压表示数增大到某一数值时报警器开始报警。要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用 　 　（更大/更小）阻值的电阻。 17．如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U＝9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大）的关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 　 　。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在电阻 　 　两端，能够测量的最大照度为 　 　Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 　 　Lux。 三．计算题（共1小题） 18．喜爱体操运动的小华设计了如图甲所示平衡木模型，整个装置放在水平地面上，横木AB可绕支点O无摩擦转动，AB始终处于水平静止状态，C处正下方固定一实心硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻，AB与硬杆通过一小段较结实的细绳相连（细绳未画出，其体积忽略不计），压敏电阻所在的电路如图乙所示。已知AB＝5m，OA＝BC＝1m，电源电压恒为3V，压敏电阻的阻值R随地面对它的支持力F变化的关系式为：R＝35﹣（Ω）。整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计。物体间相互作用力的大小相等、方向相反。当重360N的小华站在A点时，开关S闭合后，此时电流表的示数为0.1A。 （1）当小华在A点时，开关S闭合： ①此时压敏电阻阻值多大？ ②此时细绳对横木AB的作用力多大？ （2）硬杆的重力多大？ （3）当电流表的示数为0.2A时，小华距B点多远？ 四．综合能力题（共2小题） 19．阅读短文并回答下列问题。 热敏电阻温度计 热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。 如图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为一次函数），图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.60V～1.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100Ω。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。 （1）热敏电阻R1是 　 　（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻．在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是 　 　Ω。在探究电流与电压关系的实验中，　 　（选填“能”或“不能”）用热敏电阻R1代替定值电阻。 （2）测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1端的电压随温度升高而 　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）某次测温时，V1表盘上显示的温度是30℃，此时电路中电流为 　 　A，电源电压为 　 　V。 20．阅读短文，回答问题。 光电效应 光电效应最早是由赫兹发现的一种神奇的物理现象，后来爱因斯坦作出了科学的解释。光电效应分为光电子发射效应、光电导效应和阻挡层光电效应，又称光伏效应。 光电子发射效应发生在物体表面，又称外光电效应。外光电效应是指被光激发产生的电子逸出物质表面的现象（如图甲），只有入射光的频率高于一定值时，才能激发电子逸出物质表面.光电导效应和阻挡层光电效应发生在物体内部，统称为内光电效应。内光电效应是指被光激发所产生的电荷仍在物质内部运动，但使物质的导电能力发生变化或在物体两端产生电压的现象。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强度而改变的电阻器。光敏电阻器一般用于光电测量、光电控制和光电转换等.工业生产中，常用光敏电阻来探测光照强度。如图丙，只将光敏电阻正对光源，其余部分电路置于光源外，就可以通过量程为300mA的灵敏电流表来显示光照强度（E/lx）。电源电压恒为4.5V，蜂鸣器（视为定值电阻）的阻值为10Ω，光敏电阻R与承受光照强度E变化的关系如表所示： 光照强度E/（lx） 100 200 300 400 500 600 R/Ω 18.0 9.0 6.0 4.5 3.6 3.0 利用太阳能的最佳方式是光伏转换，就是利用光伏效应，使太阳光射到太阳能电池上产生电流直接发电，光伏产业正成为国际上继IT、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。 （1）外光电效应会从物质中激发出 　 　逸出于表面。 （2）太阳能电池是依据 　 　（内/外）光电效应工作的。 （3）图乙所示是可见光谱图，如果黄光照射到某金属表面能产生外光电效应，则下列照射该金属也一定能产生外光电效应的光是 　 　。 A．红光和橙光 B．红光和绿光 C．蓝光和紫光 D．橙光和靛光 （4）图丙电路能够测量的最大光照强度是 　 　lx。 （5）图丙电路中灵敏电流表的示数I随光照强度E关系与下列图像相符合的是 　 　。 考点四串并联比例关系专题 一．选择题（共19小题） 1．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，甲、乙两个电表示数之比为4：3。此时灯L1和L2的电阻之比为（　　） A．1：3 B．3：1 C．3：4 D．4：3 2．如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表，能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为10V并且保持不变，R2为定值电阻，某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．AB 两端电压为6V时，计数器会计数一次 B．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的4倍 C．绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时电路中电流之比为2：1 D．绳子没有挡住射向R1的红外线时和挡住射向R1的红外线时R1的阻值之比为1：6 3．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，此时灯L1、L2的电阻之比是（　　） A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3 4．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，两表读数之比为5：1，则（　　） A．R1与R2的阻值之比为5：1 B．R1与R2的电压之比为1：4 C．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为1：5 D．当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为4：5 5．体育中考跳绳的次数是自动记录，其简化电路如图甲所示。R1是光敏电阻，信号处理系统记录ab间的电压，每当绳子挡住射向R1的红外线时，R1的阻值会变大，自动计数器会计数一次。电源电压为6V，ab间电压随时间变化的图象如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．该同学匀速连续跳绳1min的跳绳次数为120次 B．自动计数器计数一次时，ab间的电压2V C．有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻的阻值之比为1：4 D．有红外线照射时，R1与R2阻值之比为2：1 6．如图甲所示，电源电压不变，小灯泡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象，如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为16V B．当电流表示数为0.25A时，滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω C．若滑动变阻器连入电路的阻值变小，则电压表V与电流表A示数之比变小 D．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为18Ω～50Ω 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，两灯都能正常工作，灯L1，L2的电阻之比为R1：R2＝1：2，此时甲、乙两电表的示数之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．2：1 D．1：2 8．如图所示电路，电源电压为18V，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为8V时，电流表示数为0.5A。则下列说法正确的是（　　） A．R1的阻值为16Ω B．当滑片向左移动时，电流表示数变小 C．当滑片向左移动时，电压表示数变小 D．滑片移动过程中，电压表与电流表的示数之比不变 9．如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关，电压表示数为2V，下列选项符合题意的是（　　） A．R1、R2电阻之比2：1 B．R1、R2组成并联电路 C．若开关断开，电压表示数为0 D．电压表测R2两端电压 10．如图所示的电路，闭合开关后，两电流表的指针正常偏转且偏转角度相同，R1和R2的电阻之比为（　　） A．1：5 B．1：4 C．4：1 D．5：1 11．某科技小组设计了一种跳绳自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，当绳子挡住了射向R1的红外线时，其电阻会变小，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，R2为定值电阻。则下列说法正确的是（　　） A．绳子挡住了红外线时，R1和R2之比为2：1 B．AB 两端电压为3V时，计数器会计数一次 C．有、无红外线照射时光敏电阻阻值之比为3：1 D．有、无红外线照射时通过的电流之比为2：1 12．如图所示的电路中，R1＝10Ω，R2＝20Ω。闭合开关S后，电压表V1与V2示数之比为（　　） A．3：1 B．3：2 C．2：3 D．1：3 13．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关由断开到闭合，电流表两次示数之比是1：5。闭合后，R1与R2的阻值之比和电压之比分别是（　　） A．1：5；5：1 B．1：4；4：1 C．4：1；1：1 D．5：1；1：5 14．如图所示，将两电阻串联接入电路中，R1＝5Ω，R1两端的电压U1＝2V，R2两端的电压U2＝4V。则以下说法正确的是（　　） A．电源电压为4V B．电路中的电流为0.4A C．R1与R2的阻值之比为2：1 D．R1与R2的阻值之比为1：1 15．如图所示的电路中，R1：R2＝1：3，S断开时，电流表的示数为I1，S闭合时，电流表的示数为I2，则I1与I2之比是（　　） A．3：4 B．4：3 C．1：3 D．1：4 16．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，下列说法正确的是（　　） A．L1与L2并联 B．L1与L2电阻之比是1：2 C．甲和乙都是电流表 D．甲是电流表，乙是电压表 17．如图所示电路中，电表均为实验室学生用电表，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表指针偏转角度相同，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（　　） A．4：5 B．5：1 C．1：4 D．1：2 18．如图是小江练习使用电流表、电压表时连接的电路，他用的电源电压为9V，电阻R1＝7Ω，电阻R2＝14Ω。以下描述正确的是（　　） A．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，电压表无示数 B．a、c处接入电流表，在b处接入电压表，电压表示数约为3V C．a、b处接入电流表，在c处接入电压表，a、b处电流表示数之比为1：3 D．a、b处接入电压表，在c处接入电流表，a、b处电压表示数之比为2：3 19．如图所示的电路中，R1＝6Ω，R2＝12Ω。闭合开关S后，甲、乙两电压表读数之比为（　　） A．1：3 B．1：2 C．2：3 D．3：2 二．填空题（共1小题） 20．在如图1所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图2中所示，则电阻R1两端的电压为　 　V；R1与R2阻值之比为　 　。 考点五多状态电路的计算专题 一．选择题（共5小题） 1．小华连接了图甲所示的电路，电源电压不变。电流表量程均为0﹣0.6A，定值电阻R1＝10Ω，闭合开关S后再闭合开关S1或S2，将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程，电压表与电流表A2示数的I﹣U图像如图乙，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为5V B．开关S、S1闭合，电路中最小电流为0.15A C．该电路能通过的最大电流为0.5A D．滑动变阻器的最大阻值为20Ω 2．同学们用如图甲所示的电路，对一种新材料电阻R3（标有2.5V字样）进行测量。电源电压恒定不变，闭合开关S和S1、断开S2，移动滑动变阻器R2的滑片P，记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线；再把电压表改接到R3两端，闭合S和S2、断开S1，移动滑动变阻器R2的滑片P，记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则（　　） A．电源电压为3V B．R3的阻值为7.5Ω C．R2的最大阻值不可能为20Ω D．R3正常工作时的电流约为0.27A 3．如图所示，电源电压恒定，当开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U2＝5：1；则两电阻之比R1：R2为（　　） A．5：4 B．3：5 C．5：1 D．4：1 4．R1与R2此时接入电路中的阻值相同，S1断开，S2闭合；求下列操作中，一定可以使电流表示数变大的是（　　） A．闭合S1，断开S2 B．闭合S1，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合S1 D．增大电源电压，向右滑动滑片P 5．在探究串联电路电压特点时，小华提出疑问：在串联电路中，如果某一电阻值发生改变，分压情况会怎样改变？大家进行了理论分析，你也试试看。如图，R1＝20Ω，R2＝25Ω，当只有开关S1闭合时，电压表示数为2V；当只有开关S2闭合时，电压表示数可能是（　　） A．2V B．2.2V C．2.5V D．3.0V 二．填空题（共12小题） 6．如图电源电压不变，三个电阻均为定值电阻。当开关S1、S2闭合时，电压表和电流表示数为U1、I1；当断开S2，闭合S1时，电压表和电流表示数为U2、I2；则I1　 　I2，（选填“＞”、“＝”或“＜”下同）、U1　 　U2；电压表与电流表示数的比值　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7．如图2所示，电源电压恒定。闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；断开开关S2，电压表示数为6V．则R1的阻值是　 　，R2的阻值是　 　。 8．如图所示，电源电压保持不变，灯泡L标有“6V 3W”（灯泡电阻不变），灯泡的电阻为 　 　Ω。当开关S、S1、S2闭合，滑片P从b端滑到中点时，电压表示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），当仅闭合开关S，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的阻值减小6Ω，电流表的示数变化了0.1A，灯泡恰好正常发光，此时电路的电流为 　 　A，滑动变阻器的最大阻值是 　 　Ω。 9．如图甲所示电路中，电源电压和灯泡L1、灯泡L2的电阻均保持不变，且灯泡L2的电阻为5Ω。只闭合开关S1时，电流表指针偏转情况如图乙所示。随后断开开关S1，调整电流表量程后，同时闭合开关S1和S2时，电流表指针偏转情况也如图乙所示。同时闭合开关S1和S2时，灯泡L1和L2的连接方式为 　 　联；通过灯泡L1的电流为 　 　A，电压表示数为 　 　V。 10．如图所示的电路中，电阻R0＝12Ω，闭合开关S1，将单刀双掷开关S2掷于a端，电压表示数为2.5V；将S2切换到b端，电压表示数为1.5V。则电源电压为 　 　V，电阻Rx的阻值为 　 　Ω。 11．实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。我们也可以利用两个已知阻值的电阻R1、R2和一个电流表，连接成如图乙所示的电路来测量它的电压U和电阻r。 （1）测量干电池的电压U和电阻r步骤为： a.闭合开关S1、断开开关S2，读出电流表示数为I1； b.断开开关S1、闭合开关S2，读出电流表示数为I2； （2）利用测量出的电流值及R1、R2计算出干电池的电压U＝　 　，r＝　 　。 12．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V，则电源电压U＝　 　V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V。R2＝　 　Ω。若将电压表换成电流表，闭合S1、S2和S3时，电流表的示数是 　 　A。 13．如图所示，电源电压不变，灯L1、L2完全相同。闭合S1，断开S2、S3，灯L1、L2是 　 　联的。闭合S1、S2，断开S3，电压表示数为U1；闭合S1、S3，断开S2，电压表示数为U2，则U1：U2＝　 　。 14．分析如图甲所示电路，完成下列问题。 （1）要使两灯串联，应闭合开关 　 　； （2）当只闭合开关S1、S2时，两灯均发光，两电流表的指针位置均如图乙所示，则此时通过L1的电流为 　 　A，断开S1，电流表A1的示数为 　 　A； （3）若L2的电阻为10Ω，则电源电压为 　 　V。 15．如图是某型号电动轮椅工作原理示意图。开关S1和S2由绝缘操纵杆控制，能同时接“1”或接“2”，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池的电压为24V保持不变，请解答下列问题： （1）当开关S1和S2同时接 　 　（选填“1”或“2”）时，电动轮椅前进； （2）若轮椅以3m/s的速度匀速前进了8s，此过程中轮椅受到的平均阻力为5N，电池的输出功率为25W，则此过程中，轮椅克服阻力做功 　 　J，轮椅工作的效率为 　 　%； （3）当轮椅后退时电动机的功率是7W，此时电流表示数为0.5A，R2的阻值为 　 　Ω。 16．如图所示，电源电压恒为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝30Ω。 （1）只闭合S，电流表A1的示数为 　 　A，电压表V1、V2示数之比为 　 　； （2）闭合S、S1、S2，A1和A2的示数之比为 　 　；V1、V2示数之比为 　 　。 17．如图所示，电阻R1、R2为定值电阻，电源电压保持不变。当开关S1闭合，S2接a端时，电流表示数为I；当开关S1闭合，S2接b端时，电流表示数为2I，则未知电阻Rx＝　 　。 三．计算题（共1小题） 18．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变，S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6A；S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A。求： （1）电源电压及R2的阻值。 （2）S1闭合，S2、S3断开时，电阻R1两端的电压。 （3）S1、S2闭合，S3断开时，电流表的示数。 四．综合能力题（共1小题） 19．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？ 五．科普阅读题（共1小题） 20．阅读材料，回答问题。 电动拖盘搬运车 如图甲是超市常用的一种电动拖盘搬运车，用于运输、提升货物，常被称作“地牛”。下表是其相关参数，其电路工作原理示意图如图乙。当闭合开关S1时，进退电动机M1工作，驱动“地牛”前进或后退。当闭合开关S2时，提升电动机M2工作，将货物提升到指定高度。电源是电压为36V的铅蓄电池组。（g取10N/kg） 型号 最大载货量 铅蓄电池组电压 铅蓄电池组容量 进退电机额定电压，额定功率 提升电机额定电压，额定功率 PTE20X2× 2×103kg 36V 80Ah 36V，900W 36V，800W （1）下列关于电动拖盘搬运车的铅蓄电池的说法正确的是 　 　； A．铅蓄电池组是由24节铅蓄电池串联组成的 B．给铅蓄电池组充电时，铅蓄电池组相当于电源 C．给铅蓄电池充电的过程中，电能转化为化学能 D．给铅蓄电池充足电一次，消耗的电能约2.88×105J （2）要想利用“地牛”将货物竖直向上放至3m高的货架上，应闭合开关 　 　（选填“S1”或“S2”）； （3）“地牛”仪表盘上有可显示所载货物质量的仪表，其电路如图丙所示。电源电压为18V，电流表（0～0.6A），滑动变阻器R4（60Ω，1A），压敏电阻R3的阻值与所受压力F的关系如图丁所示。压敏电阻R3是由 　 　（选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”）材料制成的，当压力变大时，压敏电阻R3的阻值将 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。为了确保此电路能安全工作，在最大载货量时R4的阻值应至少调至 　 　Ω。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$