4.7电路的分析与应用 讲练-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

8上：电路的分析计算 串联电路 并联电路 电流特点 I1＝I2＝I3＝…＝In I=I1+I2+I3+…+In 电压特点 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1=U2=…=Un 电阻特点 （电阻越串越大) (电阻越并越小，并联总电阻小于任何一个分电阻) 分配特点 （分压） （分流） 串联电路的分析 1.如图所示的电路中，电源电压为12 V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为0.6 A和9 V。求R1和R2的阻值。 【答案】解：由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R2两端的电压。 串联电路中各处的电流相等， 根据欧姆定律可得，R2的阻值： R2===15 Ω。 串联电路的总电压等于各个分电阻两端的电压之和， R1两端的电压：U1=U-U2=12 V-9 V=3 V， R1的阻值：R1===5 Ω 【解析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R2两端的电压。首先根据 计算出R2的阻值，再根据 U1=U-U2 计算出R1两端的电压，最后根据 计算出R1的阻值。 2.一个小灯泡正常发光时两端的电压是2.5伏，通过的电流为0.2安。现用一个电压为4.5伏的电源对其供电，为了使小灯泡能正常发光，需要串联一个多大的电阻？ 解：在供电电压高于用电器工作电压的情况下，需串联一个电阻，使一部分电压由这个串联的电阻来分担，从而使用电器获得正常工作电压，如图所示。 已知正常工作时灯泡两端的电压和通过它的电流为： ， 电阻R分担的电压应该是： 根据欧姆定律，电阻 答：串联的电阻R的阻值是10Ω。 3．如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为6伏保持不变。 （1）当托盘为空时，R2电阻为　 　欧； （2）若托盘为空时，电流表示数为I1＝0.01安，求定值电阻R1的阻值； （3）若放入某物体后，电流表示数为I2＝0.02安，求该物体的质量大小。 【答案】（1）500 （2）解：若托盘为空时，电流表示数为I1＝0.01安，由欧姆定律公式I＝ U/R 变形可得，电路的总电阻：R＝ ＝ ＝600欧　 根据串联电路的特点可得，R1的阻值：R1＝R－R2＝600欧－500欧＝100欧 （3）解：若放入某物体后，电流表示数为I2＝0.02安，则此时电路的总电阻：R′＝ ＝ ＝300欧 则R2的电阻：R2′＝R′－R1＝300欧－100欧＝200欧 由图象可知，此时物体质量为600克。 【解析】【分析】（1）根据图象分析电阻的大小；当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω； （2）根据电流表示数求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出R1的阻值； （3）根据电流求出总电阻，从而求出R2电阻，根据图象分析质量大小。 4．（2019八上·新昌期末）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，其中温奶器就是利用热敏电阻阻值会随温度的改变而改变的原理制作的。图甲是温奶器的工作电路图，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，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列小题： （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=100欧，此时电流表的读数为0.01安，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，求滑动变阻器接入电路中的电阻的变化范围。 （3）求此电路能测量的最高环境温度。 【答案】（1）由图乙可知，温度为20℃时，热敏电阻阻值为400Ω， U=I(R1+R)=0.01A×(400Ω+100Ω)=5V （2）由图乙可知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为2002，电路最大电流为0.02A R最小= =250Ω R滑最小=R最小-R0=250Ω-200Ω=50Ω 滑动变阻器的电阻变化范围为50Ω-150Ω （3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为0.02A时， R总= =250Ω R1小=R总-R滑最大=250Ω-150Ω=100Ω 由图乙可知其工作的最高环境温度50℃ 【解析】【分析】（1）根据电路图可知，定值电阻R1与热敏电阻串联，首先根据乙图确定20℃时热敏电阻的阻值，然后根据R总=R1+R计算出总电阻，最后根据U总=I总R总计算总电压即可； （2）根据乙图确定温度为40℃时热敏电阻的阻值，然后根据 计算出电路最小的总电阻，接下来根据 R滑最小=R最小-R0 计算变阻器接入电路的最小电阻，而变阻器的阻值范围其实就是接入的最小电阻和它的最大阻值之间； （3）当温度最高时，热敏电阻的阻值最小，而电路里的电流最大为0.02A；首先根据 计算出这时的最小的总电阻，然后根据R1小=R总-R滑最大 计算出热敏电阻的最小电阻，最后根据乙图确定测量的最高温度即可。 5．图甲是一种“身高体重秤”，图乙是其电路图。电路中电源电压为12伏，竖直固定的均匀电阻丝R0最大值为100Ω；滑片P可随身高的变化在R0的上下端间移动，对应的身高测量范围为130~180cm；R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。 （1）体重秤上不站人时，体重秤上的“0”刻度对应A表上的电流是多少？ （2）某同学直立在该身高体重秤上，A表读数为0.6A，V表读数为9.6V。求 ①此时电路总电流； ②该同学所受的重力； ③该同学的身高为多少？ 【答案】（1）解：不站人时 （2）解：① ② 由丙图得当 时， 所以 ③ 【解析】【分析】（1）根据乙图可知，变阻器R0与力敏电阻并联。电压表与变阻器滑片下面的部分并联，此时R0全部接入电路，电流表测力敏电阻R的电流。首先根据图丙，确定压力为零时力敏电阻的阻值，再根据 计算出此时电流表的示数。 （2）①首先根据 计算出通过变阻器的电流，再根据并联电路的电流规律 计算出总电流； ②根据公式 计算出此时力敏电阻的阻值，再根据图丙确定此时力敏电阻受到的压力，最后根据G=F计算出该同学的重力。 ③变阻器R0始终全部接入电路，即通过它的电流保持不变。根据U=IR可知，电压表的示数与滑片下面电阻的阻值大小成正比。因为导体的电阻与长度成正比，所以电压表的示数与滑片下面电阻的长度成正比，据此计算出滑片下面电阻丝的长度，最后用最小身高130cm加这个长度计算出此时该同学的身高即可。 6．肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计，如图甲所示，用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏，R0为滑动变阻器，R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙所示。 （1）在某阶段，小明的身高变化不明显，但体重明显增加，则A1和A2的示数比值将　 　。 （2）没有人站在体重计上时，闭合开关S，则A1的示数为多少？此时A1的指针位置对应的体重为多少？ （3）小明在测量时，A2示数恰好为A示数的一半。若小明体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧? 【答案】（1）变大 （2）解：没人站在体重计上时，压敏电阻受到压力为0， 由图乙可知R=100Ω I1= =0.12A 此时A1的指针对应位置应该对应的体重示数为0牛 （3）解：当F=G=400N时，由图乙可知R=20Ω I1= =0.6安 I2=0.6A×0.5=0.3A R0= =40Ω 【解析】【分析】（1）图甲电路图为并联电路，电流表A1和力敏电阻R在一条支路上，又根据图乙可知压力越大，R的阻值越小，即体重增加，R的阻值减小，A1的示数增大。电流表A2和滑动变阻器R0在一条支路上，当身高增大时，R0的有效阻值减小，A2的示数增大。 （2）当没人站在体重计上时，即体重示数为0N时，压敏电阻受到压力为0N，由图乙可知R=100Ω，电源电压已知，即可通过公式进行计算。 （3）已知小明体重为400N，即压力为400N，由图乙可知R=20Ω，根据公式求出I1，A2示数恰好为A1示数的一半，可知I2=，再根据公式 求出R0的阻值。 【解答】（1）当小明的身高变化不明显，即A2示数变化不明显，但体重明显增加，即A1示数明显增大，A1和A2的示数比值将变大。 7．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是“燃料电池型”，利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”，其工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁，酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题： （1）使用“燃料电池型”测试仪时，已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？ （2）使用“气敏电阻型”测试仪时，请计算： ①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？ ②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？ 【答案】（1）由图乙知，若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时，燃料电池的电压为2V，此时电路中的电流为：I＝ ＝ ＝0.1A （2）①由图丙知，驾驶员没有喝酒，R2=50Ω， 此时电路的电流为：I′＝ ＝ ＝ A R1两端的电压为：U1＝I′R1= A×25Ω＝3V ②电压表示数5V，电路的电流为：I″= = ＝0.2A 总电阻为：R＝ ＝ ＝45Ω R2此时电阻 R2′＝R﹣R1＝45Ω﹣25Ω＝20Ω 由图知驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。 【解析】【分析】（1）首先根据图乙确定此时燃料电池的电压，再根据 计算出图甲中电流表的示数。 （2）①首先根据图丙确定驾驶员没有喝酒时气敏电阻的阻值，再根据R总=R1+R2计算出此时的总电阻，最后根据 计算出此时通过电路的电流，最后根据 U1＝I′R1 计算出电压表的示数。 ②当电压表的示数为5V时，根据 计算出通过电路的电流，再根据 计算出此时的总电阻，接下来根据 R2′＝R﹣R1 计算出R2的电阻，最后根据图丙确定每100mL气体中含酒精的毫克数。 8．为积极营造安全、有序的交通环境，近年来我市严格执行许多安全措施，这些安全措施中都蕴含着许多科学知识，试分析回答： （1）有关部门规定：不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚，因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况，请你解释该现象。 （2）图乙是酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为 6V ； R1 为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量变化的情况如图丙所示。使用前通过调节滑动变阻器 R2 对测试仪进行调零，此时电压表示数为5V，调零后R2 的滑片位置保持不变。 ①当气体中酒精含量为0时，电压表示数为5V，则此时电流表的示数为多少安？ ②对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为 0.2A ，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过 80mg/100mL 为醉驾。） 【答案】（1）解：骑行时，遮阳棚上方空气流动速度比下方流速快，上方压强比下方压强小，大气压强产生一个向上的力，使遮阳棚掀翻；所以有关部门规定；不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚。 （2）解：①甲图中，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路的电流，由图乙知，气体中酒精含量为0时，R1=50Ω，此时电压表示数为U1=5V，故电路的电流为I= =0.1A ②因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以变阻器两端电压U2=U-U1=6V-5V=1V 变阻器接入电路中的阻值R2= =10Ω 某次检测中电流表示数I′=0.2A，此时变阻器两端电压U2=I′R2=0.2A×10Ω=2V 此时R1的阻值R1′= =20Ω 由图乙知，气体中酒精含量大于0且小于80mg/100ml为酒驾。 【解析】【分析】（1）根据流体压强和流速的关系分析； （2）①首先根据图乙确定酒精含量为零时气敏电阻的阻值，然后根据 计算出此时电流表的示数； ②当酒精含量为零时，电压表的示数物5V，根据 U2=U-U1计算出变阻器两端的电压，再根据计算出变阻器的阻值R2。当电流表的示数为0.2A时，首先根据 U2=I′R2 计算出变阻器两端的电压，再根据 计算出此时R1的阻值，最后根据图像确定此时的酒精含量即可。 9．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图（a）所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）。电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。闭合开关S后。求： ①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ ②当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？ ③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 【答案】解：①根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω； ②环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω， 则 ， 由欧姆定律得：R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V； ③由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高； 所以此时电路中的电流为： ， 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以U1′=U-U0′=4V-3V=1V，由欧姆定律得：此时热敏电阻的阻值 ， 根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃ 【解析】【分析】①根据图像b，确定温度为40℃时热敏电阻的阻值； ②首先根据R总=R0+R1计算出此时的总电阻，再根据公式计算出此时的总电流，最后根据U0=IR0计算R0两端的电压； ③根据电压表的量程确定电压表的最大示数，根据计算出此时电路中的电流，再根据串联电路电压特点U1′=U-U0′计算热敏电阻两端的电压，接下来根据计算此时热敏电阻的阻值，最后根据b图确定最高温度。 10．如图甲所示，小明同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表所示。 电源电压 4.5V R1接触水的面积 15cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）求汽车入水前电路中的电流是　 　安。 （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm（水未进入车内），求汽车受到的重力。 （3）求气囊充气打开时汽车底部A处受到水的压力。 【答案】（1）0.075 （2）解：当汽车漂浮时，水池的水位比汽车入水前上升了8cm， 则汽车排开水的体积为：V排=S水池Δh=20m2×8×10－2m=1.6m3 汽车受到的浮力为：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6m3=1.6×104N当汽车漂浮时，受到的重力和浮力平衡，大小相等，则受到的重力为：G=F浮=1.6×104N （3）解：汽车入水前，电压表的示数为3V时，电阻R2的阻值为： 汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，把汽车吊入水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于3V即R1两端的电压为3V时，气囊充气打开， 此时R2两端的电压为：U2’=U─U1’=4.5V─3V=1.5V 电路中的电流为： 电阻R1的阻值为： 由图丙可知，此时R1表面水的压力为15N，即汽车底部A处受到水的压力为15N。 【解析】【分析】（1）根据乙图可知，R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压。当汽车没有入水时，压敏电阻R1受到的压力为零，根据图丙确定此时R1的阻值，再根据U1=U总-U2计算它的电压，最后根据计算出通过电路的电流。 （2）首先根据 V排=S水池Δh 计算出汽车排开水的体积，再根据F浮=ρ水gV排 计算出汽车受到的浮力，最后根据二力平衡计算出汽车受到的重力。 （3）首先根据汽车入水前的状态，计算出R2的阻值，再根据 U2’=U─U1’ 计算出汽车气囊打开时计算出此时R2两端的电压，接下来根据 计算出此时通过电路的电流，最后根据 计算出此时R1的阻值，根据图丙确定此时汽车底部受到水的压力。 【解答】（1）根据乙图可知，R1与变阻器R2串联，电压表测R2的电压。 当汽车没有入水时，压敏电阻R1受到的压力为零，根据图丙可知，此时压敏电阻R1=20Ω； R1两端的电压为：U1=U总-U2=4.5V-3V=1.5V； 此时通过汽车的电流：。 11．如图甲是高速公路收费站的地磅秤，对过往的载重货车实施计重收费，30t内免费，超过30t后每10t收费10元。某同学结合所学物理知识设计了地磅秤的简化电路如图乙，已知电源电压恒为18V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~0.6A，称重计是电压表改装的，量程为0~15V。压敏电阻R的阻值随汽车和货物总质量的大小变化关系如图丙所示，其最大阻值为200Ω（图像中未画出）。在保证电路安全工作的前提下，请计算： （1）电流表的最大示数。 （2）该地磅秤能测量的最大质量。 （3）若电流表的示数为 0.15 A 时，求需支付在货物上的费用。 【答案】（1）由图乙可知，当压敏电阻 R 的阻值为 10Ω 时，电路的总电阻最小，则电路的电流最大，电流表的最大示数为： （2）由题意知，当称重计的示数最大时，该地磅秤能测量的质量最大，此时称重计两 端的电压为15V，R0两端的电压为U0=U－UR=18V－15V=3V， 通过电路的电流 则压敏电阻的阻值为： 由图丙的函数关系可知，该地磅秤能测量的最大质量为140t. （3）当电流表的示数为0.15A时，电路的总电阻 压敏电阻的阻值为：R′′=R总－R0=120Ω－30Ω=90Ω· 由图丙可知，m=80t，80t－30t=50t 则需支付在货物上的费用为50元 【解析】【分析】（1）当地磅上没有货车时，它受到的压力最小，此时压敏电阻的阻值最小，根据丙图确定它此时的阻值。然后根据R总=R+R0计算出此时的总电阻，最后根据计算出电流表的示数。 （2）当地磅的示数最大时，电压表的示数最大为15V，首先根据 U0=U－UR 计算出R0两端的电压，再根据 流 计算出通过电路的电流，再根据 ： 计算出压敏电阻的阻值，最后根据丙图确定地磅秤的最大称量质量。 （3）首先根据 计算出总电阻，再根据 R′′=R总－R0 计算出压敏电阻的阻值，然后根据丙图确定此时称量的总质量，然后减去30t得到收费的质量，最后根据“每10t收费10元”计算需要支付的费用。 12．甲醛对人体的危害非常大，因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻，R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染，50-100之间为中度污染，100以上为重度污染。问： （1）分析图甲和图乙可知，当污染指数越大，电压表的示数　 　（填“越大”或者“越小”）。 （2）通过计算说明，污染指数为50时，电路中的电流为多大？ （3）通过计算说明，电压表示数为1V时，是否属于重度污染？ 【答案】（1）越大 （2）R0=50Ω I=U/(R+R0)=3V/(10Ω+50Ω)=0.05A； （3）I=U/R=1V/10Ω=0.1A R0=(U0-U)/I=(3V-1V)/0.1A=20Ω 由图可知，属于重度污染。 【解析】【分析】（1）首先根据乙图确定污染指数增大时可变电阻的阻值变化，再根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律分析可变电阻的电压变化，最后根据U总=U+U0确定电压表的示数变化； （2）根据乙图确定污染指数为50时可变电阻的阻值，然后根据R总=R+R0计算总电阻，最后根据计算电流即可； （3）首先根据计算出电压表示数为1V时通过电路的电流，然后根据计算出此时可变电阻的阻值，最后根据乙图确定污染指数，丙判断污染等级。 13．为了响应“光盘行动”，小珂为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其部分原理如图所示。电源电压 3 伏不变，提示器的电阻 R0 恒为 50 欧，传感器 R1 的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表格所示。请回答： 载盘台所载质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160 传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 （1）根据表格中的数据分析，传感器电阻值 R1 随载盘台所载质量的增大而　 　； （2）空餐盘质量为 100 克，当载盘台上仅放空餐盘时，电路中的电流是多少？ （3）当电路中的电流达到 0.03 安时，提示器会发出提示音。则此时餐盘里剩余食物的质量是多少？ 【答案】（1）减小 （2）查表可知R1=100Ω R =R0+R1=50Ω+100Ω=150Ω I= = =0.02A （3）R总= = =100Ω R1=R总-R0=100Ω-50Ω=50Ω m余=150g-100g=50g 【解析】【分析】（1）根据表格确定传感器电阻随载盘台质量的变化规律； （2）根据电路图可知，传感器R1与提示器R串联，根据表格确定空盘时R1的阻值，再根据R总=R1+R计算出总电阻，最后根据计算电路中的电流； （3）首先根据计算出此时的总电阻，再根据R1=R总-R0计算出此时传感器的阻值，最后查表确定剩余食物的质量。 14．为了改善路况，专家研究出来一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某同学为了测试该材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试，如图（甲）所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压 力F变化的过程如图（乙）。电源电压24V，定值电阻R0=20Ω。求： （1）压力为零时，电流表的示数。 （2）经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力？ （3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0～1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少？ 【答案】（1）由图乙可知， 当压力为0时， 压力传感器的电阻为100ΩI=UR总=24V20Ω+100Ω=0.2A （2）R′总=UI′=24V0.6A=40ΩR′=R总′-R0=40Ω-20Ω=20Ω由图乙可知，当压力传感器的阻值为20Ω时， 压力大小为6000N （3）根据电流表的量程可知，电路最大电流为1A，此时电路的总电阻：R′′总=UI′′=24V1A=24ΩR″=R总″-R0=24Ω-20Ω =4Ω，由图乙可知， 此时磅秤受到的压力为10000N， 即测量的最大物体重力为10000N，mmax=G/g=10000N/10N/kg=1000kg 【解析】【分析】（1）首先根据乙图确定压力为零时，压力传感器的电阻，然后根据R总=R0+R计算出串联电路的总电阻，最后根据公式计算电流表的示数即可。 （2）首先根据计算出电流为0.6A时电路的总电阻，再根据R′=R总′-R0计算出此时压力传感器的电阻，最后根据乙图确定此时压力传感器受到的压力； （3）首先根据计算出电流为1A时电路的总电阻，再根据R′'=R总′'-R0计算出此时压力传感器的电阻，然后根据乙图确定此时压力传感器受到的压力，也就是测量的最大物重，最后根据计算磅秤能测量的最大质量。 15．如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传速带上与传送带以相同速度V=1m/s匀速运动，产品的质量m=0.8kg.计数器由电流表和电路计数元件组成(电流表和电路计数元件的电阻不计)，通过电路中电流的变化计光敏电阻阻值随光强变化关系如下表: (“光强“表示光强弱程度的物理t，符号为E,单位坎德拉(cd)) 光强E/cd 1 2 3 4 5 6 光敏电阻R/Ω 18 9 6 4.5 3.6 3 （1）若电流表示数变小，表明光源　 　(“被挡住“或“没挡住")。 （2）分析表中数据可知，E=　 　cd时，光敏电阻的阻值R=12Ω。 （3）记算产品的密度。 【答案】（1）被挡住 （2）观察表格可知，光照强度与电阻成反比，乘积是一个定值18，所以当 阻值为2Ω时，光照强度为1.5cd （3）因每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大， 所以，由可知，电路中的电流减小， 由图乙可知，每个小电流的时间为0.1s， 由可得，正方体的边长： L=vt=1m/s×0.1s=0.1m， 物体的密度： 【解析】【分析】本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的灵活应用。 【解答】（1）由可知，电路中的电流减小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大，故若电流表示数变小，表明光源被挡住。 （2）观察表格可知，光照强度与电阻成反比，乘积是一个定值18，，所以当 阻值为2Ω时，光照强度为1.5cd。 （3）因每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大， 所以，由可知，电路中的电流减小， 由图乙可知，每个小电流的时间为0.1s， 由可得，正方体的边长： L=vt=1m/s×0.1s=0.1m， 物体的密度： 故答案为：（1）被挡住（2） 观察表格可知，光照强度与电阻成反比，乘积是一个定值18，所以当 阻值为2Ω时，光照强度为1.5cd （3） 0.8×103Kg/m3 16．如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且受定位挡板限制只能在电阻上滑动，当油面在A处时，滑动变阻器的滑片恰好在最下端；当油面在B处时，滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3. （1）若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中，则油对它的浮力是多大? (g取 10N/kg) （2）已知电流增大时电流表指针向右偏转，则 。 A．油面下降时，电流表指针向左偏转 B．油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合 C．油量表的刻度值从左往右是增大的 D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大。 （3）已知金属的电阻随着温度升高而增大，则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会　 　。(选填“偏大”“偏小”或“无影响") 【答案】（1）浮标受到的浮力为：F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N （2）A；C （3）偏大 【解析】【分析】（1）根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出浮标受到的浮力； （2）根据图片分析油量表的工作过程，然后将油量的变化和电流的变化对应起来即可。 （3）根据“电流与电阻的反比”关系分析判断。 【解答】（1）浮标受到的浮力为：F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N； （2）A.油面下降时，浮标向下运动，滑片P向上移动，此时变阻器的阻值变大，那么通过油量表的电流减小，则电流表指针向左偏转，故A正确； B.当油量表的示数为零时，浮标向下运动到最低点，而滑片向上移动到最高点，此时变阻器的阻值最大，通过电流表的电流最小，但是肯定不是零，则油量表零刻度线与电流表原零刻度线不重合，故B错误； C.因为电流表电流增大时，指针向右偏转，所以油量表的刻度值从左往右是增大的，故C正确； D.油箱内的油越少，流过电流表的电流越小，故D错误。 故选AC。 （3）已知金属的电阻随着温度升高而增大，则该油量表(金属制)在长时间使用过程中，油量表的电阻变大，而通过它的电流变小，因此测的数值会偏小。 17．如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，电源电压为15V，R1为定值电阻, 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω。 （1）此装置可做为压力计使用。为使压力增大，压力计的示数随之增大，应把__ __表改装为压力计。 （2）当A板上不受到力时，滑片P刚好位于R2的最上端。此时闭合开关S，电流表示数为0.5A，求定值电阻R1的阻值。 （3）下表是滑动变阻器阻值与压力的关系，已知该电压表的量程是0～3V，求该压力装置最大能承受的力为多少？ 滑动变阻器阻值（欧姆） 0 2.5 5 7.5 10 压力（牛） 0 60 120 180 240 【答案】（1）电压表 （2）解：当A板不受力时，R2接入电路的有效电阻为0Ω，则： R1=U/I= =30Ω （3）由题意可知，电压表最大示数为3V，则设R2的阻值为X 根据串联电路分压规律： X=7.5Ω 故：查表可得该压力装置最大能承受的力为180牛 【解析】【分析】（1）电压表的示数随压力变大而变大所以可改装为压力计．（2）A板不受力时滑动变阻器一端位于最上面，接入电路的电阻为0，电源电压1.5V全部作用在R1上，则R1的电阻由欧姆定律可以解得;（3）当电压表示数最大时，即为可测量的最大压力，因此可以计算出电压为3C时，滑动变阻器的电阻R2，在于图标比较，可求得该压力装置最大能承受的力 18．小强同学利用学过的科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。请回答： （1）小强在电路中连入R0的目的是　 　。 （2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数是多少安？ （3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？ 【答案】（1）保护电流表 （2）解：由图甲可知，当不拉拉环时，滑片在a端，变阻器连入阻值最大，根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时电路中电流I＝ ＝ ＝0.1A （3）解：当电路中电流为0.3A时，由欧姆定律得电路的总电阻R＝ ＝ ＝10Ω，所以R1连入电路的阻值R1′＝R－R0＝10Ω－5Ω＝5Ω，由题知，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，阻值Rab＝25Ω，所以弹簧的伸长ΔL＝ ×5Ω＝1cm，由图乙可知，此时受到的拉力为100N 【解析】【分析】（1）当变阻器接入的阻值为零时，如果没有定值电阻R0的保护，那么整个电路会发生短路，从而可能烧坏电源； （2）当不拉拉环时，滑片在a端，变阻器连入阻值最大，根据串联电路特点和欧姆定律计算此时电流表的示数即可； （3）首先根据欧姆定律R=U/I 计算出此时的总电阻，再根据串联电路的电阻特点R1′＝R－R0计算出R1的阻值，接下来根据“导体的电阻与长度成正比”计算出弹簧伸长的长度，最后根据乙图确定此时的拉力即可。 19．如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3伏，a、b是一根长为6厘米的均匀电阻丝，阻值R1=30欧，电源电压U=6伏。 （1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为 　 　。 （2）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=30欧，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在3伏处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？ （3）此电子拉力计刻度是否均匀？请说明理由。 【答案】（1）30欧 （2）解：I= ＝0.1安 Rap＝ ＝30 欧 Lap＝ ×6厘米＝6厘米 由图乙知此时拉力F＝600牛 （3）均匀，因为无论滑片P怎样移动，电路的电流I=U/(R0+R1)是不变的。所以Uap=IRap， 而Uap与Rap的比值是定值，故Uap与Rap成正比，刻度均匀。 【解析】【分析】（1）如果要保证电压表正常工作，那么当变阻器的滑片在最右端时，电压表的示数应该等于3V，根据欧姆定律计算出此时定值电阻R0的阻值即可； （2）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器左边的电压。首先根据 计算出通过电路的电流，然后根据 计算出变阻器接入的阻值，根据“导体的电阻与长度成正比”计算出弹簧伸长的长度，最后根据乙图确定拉环上的拉力。 （3）如果电子拉力计的刻度是均匀的，那么电压表示数的变化量应该与弹簧伸长的长度成正比。因为导体的电阻与长度成正比，所以就是电压表的示数变化与电阻的变化成正比，根据欧姆定律分析二者之间是否成正比即可。 【解答】（1）如果要保证电压表正常工作， 那么当变阻器的滑片在最右端时，电压表的示数应该等于3V； 此时通过电路的电流：； 此时总电阻：； 定值电阻R0=R总-R1=60Ω-30Ω=30Ω。 （2）定值电阻R0与变阻器串联，电压表测变阻器左边的电压。 此时的总电流I= ＝0.1A； 此时电压表并联的电阻Rap＝ ＝30 Ω； 此时弹簧伸长的长度Lap＝ ×6cm＝6cm； 由图乙知此时拉力F＝600N。 （3）此电子拉力计刻度是均匀的，因为无论滑片P怎样移动，始终都是变阻器的全部阻值接入电路，电路的电流I=U/(R0+R1)是不变的。所以Uap=IRap， 而Uap与Rap的比值是定值，故Uap与Rap成正比，刻度均匀。 20．小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持12V不变，电流表量程为0~3A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为12Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。 （1）电阻R0的阻值为多少？ （2）当物体所受的冲击力大小为16N时，则电流表示数是多少？ 【答案】（1）水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏， 即此时变阻器接入的阻值为零，只有电阻R0，此时电流为3A， 那么电阻R0的阻值：。 （2）当物体受到的冲击力为16N时，弹簧伸长：； 变阻器接入的电阻为：； 电路的总电阻R总=R变+R0=4Ω+4Ω=8Ω； 电流表的示数。 【解析】【分析】（1）水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏，即此时变阻器接入的阻值为零，只有电阻R0，此时电流为3A，根据公式计算即可； （2）根据“弹簧弹力与伸长量成正比”计算出16N时弹簧伸长的长度，然后根据“电阻与长度成正比”计算出变阻器接入的阻值，接下来根据R总=R变+R0计算出总电阻，最后根据计算电流表的示数。 21．蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动。某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床的某一只支撑脚下安装一个压敏电阻并接入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R0为10欧姆，该压敏电阻的阻值R随所受压力变化的影响如图乙所示。 已知某运动员从距离蹦床越高下落则对蹦床的压力也越大，某运动员从某一高度下落后得到电路中电压表读数与电流表读数之间的关系如图丙中线段ab所示。 （1）当运动员还在空中时，由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N，则此时压敏电阻的阻值为　 　欧姆。 （2）该运动员从这一高度跳下后与蹦床接触过程中，电流表示数达到最大值时压敏电阻受到的压力为多少牛? （3）若该运动员从距离蹦床更高的位置跳下，则b点位置将会移动，请在图丙用黑点“·”标出b点移动后的大致位置B。 【答案】（1）40 （2）根据图丙可知，当压力达到最大时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.15A， 此时压敏电阻的阻值为：； 根据图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为700N。 （3） 【解析】【分析】（1）根据图乙确定压敏电阻受到压力200N时的电阻； （2）根据图丙可知，当压力达到最大时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.15A，根据计算出此时压敏电阻的阻值，再根据图乙确定此时它受到的压力； （3）当运动员从更高的位置跳下时，对压敏电阻的最大压力会更大，据此分析压敏电阻的阻值变化，从而确定它两端的电压和对应电流的变化，进而对位置b的变化做出判断。 【解答】（1）根据图乙可知，当运动员还在空中时，由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N，则此时压敏电阻的阻值为40Ω。 （2）根据图丙可知，当压力达到最大时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.15A， 此时压敏电阻的阻值为：； 根据图乙可知，此时压敏电阻受到的压力为700N。 （3）当运动员从更高的位置跳下时，对压敏电阻的最大压力会更大，因此压敏电阻的阻值会更小，通过电流表的示数会更大。根据U=IR可知，定值电阻的电压会更大，根据U压=U总-U0可知，电压表的示数会更小，因此b点会沿着图丙中的斜线向下运动，如下图所示： 22．如图甲所示是一个水位测量装置示意图（图中水位在最高处），电源电压为18V保持不变，电压装量程0-15V，电流表量程0-3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是电阻丝，它的滑片P与轻质弹簧的指针连在一起。轻质弹簧阻值不计。在测量范围内它的伸长长度与受到拉力的关系如图乙所示。 （1）为了保证电路正常工作，选择 R1时，最大阻值不应超过　 　Ω . （2）如要求电要指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中 　 　表的示数来显示水位变化。 （3）选择R1是长10cm、总阻值为20Ω的电阻丝，圆柱体M高100cm，底面积为100cm2，当M刚好浸没在水中时，滑片P恰好在R1的最上端。当水位下降，电压表示数为9V时，此时水位比最高处时下降了多少?（g取10N/kg） 【答案】（1）50 （2）电压表 （3）当电压表示数为9V时，即U1′=9V， 由串联电路特点和欧姆定律可得， R1连入电路的阻值：； 由题知，R1是长10cm、总阻值为20Ω的电阻丝； 当M刚好浸没在水中时，滑片P恰好在R1的最上端。 所以此时R1连入电路的长度：， 即弹簧伸长△L=10cm-5cm=5cm； 由图象知伸长5cm时弹簧拉力50N， M浸没时受到平衡有：F拉=GM-F浮， L=5cm时有：F拉′=GM-F浮′， 所以F拉′-F拉=F浮-F浮′=50N， 由F浮=ρ水gV排有：ρ水g（V排-V排′）=50N； ρ水gS△h=50N； 1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10−4m2×△h=50N； 解得：△h=0.5m； 因为弹簧的伸长5cm，M向下运动， 所以水面下降的高度是：0.6m+0.05m=0.55m。 【解析】【分析】（1）由图知，R0、R1组成串联电路，电流表测电路中电流，电压表测R1两端电压，由电压表量程，根据串联电路特点和欧姆定律解答； （2）对物体进行受力分析，知水位上升时P的移动情况，由串联电路特点和欧姆定律分析电表示数变化情况，从而确定用电流表还是电压表显示水位变化； （3）由串联电路特点和欧姆定律计算电压表示数为9V时，R1连入电阻的阻值，从而知R1伸长的长度，由此得到水位比最高时下降了多少。 【解答】（1）由图甲知，R0、R1组成串联电路，电流表测电路总电流，电压表测R1两端电压。 由串联电路的分压原理知，滑片在上端时连入阻值最大，R1分压最大，电压表示数最大。 由题知，电压表量程0-15V， 所以R1两端的最大电压为15V。 此时R0两端的电压为：U0=U总-U1=18V-15V=3V； 根据串联电路中电压与电阻成正比得到：； ； 解得：R1=50Ω。 则R1的最大阻值不能超过50Ω。 （2）由图知，物体M受到弹簧拉力、浮力和重力， 平衡时：F拉+F浮=G，即F拉=G-F浮。 水位上升时圆柱体M浸入水中的体积增大， 由F浮=ρ水gV排可知M受浮力增大， 弹簧对M拉力减小，滑片P向上移动， 此时R1连入阻值变大，电路的总电阻变大， 则电路中电流变小，即电流表示数减小； 根据串联电路的分压规律可知，R1的阻值变大时，电压表示数增大。 故电压表符合题目要求。 23．如图甲所示是一种水箱水位测量装置示意图。电源电压为12伏保持不变，R0是阻值为20欧的定值电阻，R1是长20厘米、阻值是40欧的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80厘米，底面积为250厘米2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。 （1）当水位下降时，电路中电流表的示数是　 　(选填“增大”或“减小”)。 （2）当水位处于最高处时，电流表的示数为多少？ （3）当水位下降，电压表示数为6伏时，圆柱体露出水面部分的长度为多少厘米？ 【答案】（1）增大 （2）解：由题可知，水位处于最高处时，滑片P恰好在R1的最上端，即R1=40Ω R =R0+R1=20Ω+40Ω=60Ω （3）解：由题可知，U1=6V∴U0=U－U1=12V－6V=6V ∴ 此时滑片P向下移动10cm，即△L=10cm，由图像可知，F=100N △F浮=F=100N △F浮=ρ水gV排=ρ水gV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025hm3=100N ∴h=0.4m=40cm 【解析】【分析】（1）当水位下降时，圆柱体M排开水的体积变小，受到的浮力减小，弹簧测力计受到的拉力变大，据此可知滑片移动的方向和接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化；（2）当水位处于最高处时，滑片P恰好在R1的最上端，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流；（3）由串联电路特点和欧姆定律计算电压表示数为6V时，R1连入电阻的阻值，从而知R1伸长的长度，由此得到水位比最高时下降了多少。 24．空气中PM2.5颗粒是灰霾天能见度降低的主要原因。随着人们健康意识的提高，空气净化器逐渐走进家庭。图甲为某空气净化器内部主要结构，图乙是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路图，其中R1为二氧化碳浓度传感器，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙。当该空气净化器中二氧化碳浓度检测仪监测到室内二氧化碳浓度较高时，风机开始转动，利用遮挡网过滤昆虫等结构对脏空气进行净化。 （1）电阻R1的阻值随二氧化碳气体浓度的增大而　 　。(选填“增大”、“不变”或“减小”) （2）图乙中电源电压保持6伏不变，R0为定值电阻，阻值为10欧，当二氧化碳浓度为多少时，电压表示数恰好为2伏? （3）请你运用所学知识解释该空气净化器的工作原理。 【答案】（1）减小 （2）I=U0/R0=2伏/10欧=0.2安 R1=U1/I=(6伏-2伏)/0.2安=20欧 由图丙可知此时二氧化碳的浓度为0.034% （3）答：当二氧化碳传感器监测到室内二氧化碳浓度较高时，风机开始转动形成内部的低压区，在大气压的作用下，脏空气进入空气净化器。遮挡网能遮挡大的纸屑和昆虫等，正电钨丝使尘埃带上正点并杀灭细菌，根据异种电荷相互吸引的原理使带正电的灰尘被负电格栅板吸引，活性炭起到进一步的吸附作用，从而排出洁净的空气。 【解析】【分析】（1）根据图丙分析电阻R1的阻值和二氧化碳浓度的变化规律； （2）电阻R1与R0串联，电压表测R0的电压，首先根据 I=U0/R0 计算出电压为2V时通过电路的电流，然后根据U1=U总+U0计算出R1的电压，根据公式 R1=U1/I 计算出R1的阻值，最后根据图丙确定此时二氧化碳的浓度； （3）二氧化碳传感器根据二氧化碳的浓度阻值发生改变，相当于一个开关；当浓度达到一定程度时，电阻变小，启动风机，减小气压，这时室内的空气就会被吸入净化器进行净化，据此分析即可。 【解答】（1）根据图丙可知，电阻R1的阻值随二氧化碳气体浓度的增大而减小； （2）电阻R1与R0串联，电压表测R0的电压， 通过电路的电流为：I=U0/R0=2伏/10欧=0.2安； 此时电阻R1的阻值为：R1=U1/I=(6伏-2伏)/0.2安=20欧； 由图丙可知此时二氧化碳的浓度为0.034%； （3）该空气净化器的工作原理：当二氧化碳传感器监测到室内二氧化碳浓度较高时，风机开始转动形成内部的低压区，在大气压的作用下，脏空气进入空气净化器。遮挡网能遮挡大的纸屑和昆虫等，正电钨丝使尘埃带上正点并杀灭细菌，根据异种电荷相互吸引的原理使带正电的灰尘被负电格栅板吸引，活性炭起到进一步的吸附作用，从而排出洁净的空气。 25．如图为高温高压蒸汽消毒锅自动测定锅内温度的电路原理图。其中R0为定值电阻，阻值为5Ω，A为温度指示表(实质是一只量程为0～0.6A的电流表)，Rx(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)。关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示： 锅内的温度值/℃ 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125 Rx对应的电阻值/Ω 150 80 50 30 20 15 10 7 　 （1）若锅内温度为75℃时电流表的示数为0.24A，求电源的电压U。 （2）若锅内温度为125℃时电流表的示数为0.6A，求此时热敏电阻Rx的阻值。 【答案】（1）当t＝75℃，Rx＝20Ω，R0＝5Ω， R＝Rx＋R0＝20Ω＋5Ω＝25Ω， U＝IR＝0.24A×25Ω＝6V （2）当t′＝125℃，I′＝0.6A R′＝ ＝ ＝10Ω Rx＝R′－R0＝10Ω－5Ω＝5Ω 【解析】【分析】（1）根据电路图可知，定值电阻R0与热敏电阻Rx串联；首先通过表格确定75℃时热敏电阻Rx的阻值，然后根据R＝Rx＋R0计算出总电阻，最后根据U＝IR计算电源电压； （2）首先根据计算出125℃时串联电路的总电阻，然后根据Rx＝R′－R0计算热敏电阻Rx的阻值。 26．如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）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。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压为24V，定值电阻R0=10Ω。求： （1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？ （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？ 【答案】（1） 根据乙图可知，在重物下落的过程中，传感器上没有压力，此时电流为0.2A； 串联电路的总电阻为：； 此时压力传感器的电阻为：R=R总-R0=120Ω-10Ω=110Ω； （2）根据乙图可知，在撞击过程中，电路的最大电流为1.2A， 此时电路的总电阻为：； 此时压力传感器的电阻为：R'=R'总-R0=20Ω-10Ω=10Ω； 根据丙图可知，此时样品受到的最大撞击力为600N。 【解析】【分析】（1）根据乙图可知，在重物下落的过程中，传感器上没有压力，此时电流为0.2A；首先根据计算出总电阻，然后根据R=R总-R0计算压力传感器的电阻即可； （2）根据乙图可知，在撞击过程中，电路的最大电流为1.2A，据此计算出总电阻，然后在根据R'=R'总-R0计算出这时压力传感器的阻值，最后根据丙图确定最大撞击力即可。 27．汽车尾气是造成空气污染的原因之一，某实验小组的同学设计了如图所示的有害尾气排放检测原理图。已知电源电压12伏不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如表所示。 有害尾气浓度/%VOL … 5 7.5 10 12.5 15 … R/欧 … 5.2 4 3 2.5 2 … （1）当电压表的读数为8伏时，电流表的读数为1安，求电阻R0的阻值。 （2）当这种有害尾气浓度增大到15%VOL时，求电压表的示数。 【答案】（1） 电阻R0与R串联， 那么R0两端的电压为：U0=U总-U=12V-8V=4V； 那么电阻R0的阻值为：； （2）有害尾气浓度增大到15%VOL时R的阻值为2Ω， 那么总电阻； 总电流为：； 电压表的示数为：U=IR=2A×2Ω=4V。 【解析】【分析】（1）首先根据U0=U总-U计算出R0两端的电压，然后根据公式计算即可； （2）首先根据表格确定 有害尾气浓度增大到15%VOL 是R的阻值，然后根据计算出总电阻，接下来根据公式计算出总电流，最后根据公式U=IR计算电压表的示数即可。 28．小明通过查阅资料了解到，航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中，如图所示。为了模拟飞船飞行时的环境，先对舱体M充入压强为1.0×105帕的空气。再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气，经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中，舱体M中的气压将减小，集气空腔N中的气压将增大。为了测量舱体M和集气空腔N中的气压，设计了如图所示的电路。其中RM、RN是两个完全相同的可变电阻，其电阻值会随气体压强大小发生变化。已知舱体舱门的面积是0.6米2，整个过程温度不变。电路中岛的阻值为10欧，电源电压恒为9伏。可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。 可变电阻受到的气压（x105帕） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 可变电阻对应的电阻值（欧） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4 回答下列问题： （1）若舱体不漏气，当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为　 　(保留2位小数)： （2）若舱体漏气，当开关S接b时，电压表的示数将　 　 (填“逐渐变大”、“逐渐变小”、“不变”)： （3）在检验过程中的某一时刻，当开关S接a时，电压表的示数为4.5伏，当开关S接b时，电流表的示数为0.18安，此时舱门受到的内外压力差是多少牛?(列出计算过程) 【答案】（1）0.64A （2）逐渐变大 （3）解：∵U0=4.5V U总=9V ∴UM=4.5V RM= R0=10Ω 查表可得 P内=0.6×105Pa ∵ IN=0.18A U0= IN ×R0=1.8V ∴ UN=7.2V RN= 40Ω 查表可得 P外=0.1×105Pa △F=△P×S=0.5×105Pa×0.6m2=30000N 【解析】【分析】（1）若舱体不漏气，那么RM受到的压强就是；从表格中找到RM对应的阻值，结合串联电路的特点计算电流即可； （2）如果舱体漏气，那么N舱的气体压强会增大，结合表格判断RN的阻值变化，然后结合串联电路的特点判断电压表示数的变化； （3）开关S接a时，RM与R0串联，利用欧姆定律计算出RM的阻值，查表得到M舱的气压值；当开关S接b时，RN与R0串联，利用欧姆定律计算出RN的阻值，查表得到N舱的气压值；最后根据计算内外压力差即可。 【解答】（1）若舱体不漏气，那么RM受到的压强就是，查表得到这时RM阻值4Ω； 那么电流表的示数为：； （2）若舱体漏气，那么N舱的气体压强会增大，N舱里面RN的阻值变小；因为RN与外面的R0串联，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，RN的电压会减小，而电压表的示数会增大。 （3）当开关S接a时，RM与R0串联， 通过电路的电流： 这时RM的阻值为：， 查表得到：。 当开关S接b时，RN与R0串联， 电路的总电阻：； 这时RN的阻值为：， 查表得到：。 内外压力差： 故答案为：（1）0.64A；（2）逐渐变大；（3）30000N 29．如图所示是一种风速测定简易装置。其中风速表是由电流表（0--0.6A）改装而成,R为阻值为10Ω的定值电阻,R1为滑动变阻器（最大阻值为20Ω）,电源电压为9V，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连(活塞与管道壁接触紧密),活塞运动时, 细杆可带动滑动变阻器滑片移动。 （1）结合已有的知识，说明这个风速测定仪的原理。 （2）根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如图所示。 风速km/h 0 5 10 15 20 25 30 接入电路的R1/Ω 20 16 12 8 5 2 0 实验中，我们把风速为0km/h时，风速仪对应的电流值标为零刻度；把风速最大时，风速仪对应的电流值标为最大风速。请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电流值； （3）通过以上分析，请你说出该风速仪存在的不足之处　 　。 【答案】（1）当有风吹过时，活塞上表面空气流速变大，气压变小。活塞就会向上运动，带动滑动变阻器的滑片向上滑动，电阻变小，电流变大。风速越大，气压越小，电阻越小，电流就越大。 （2） 变阻器与定值电阻R串联， 当风速为0时，变阻器的阻值为20Ω， 那么总电阻为：R总=R1+R=20Ω+10Ω=30Ω； 这时电流为：； 当风速最大时，变阻器的阻值为0， 那么这时的电流为：; （3）测量的风速的范围太小 【解析】【分析】（1）首先根据流体压强和流速的关系分析有风经过时，活塞的运动方向，接下来确定变阻器上滑片的移动方向，进而分析变阻器的阻值变化，最后根据欧姆定律分析电流表的示数变化即可； （2）根据电路图可知，变阻器与定值电阻R串联，从表格中找到风力为0和最大时变阻器的阻值，首先根据R总=R1+R计算出总电阻，然后根据欧姆定律计算出对应的电流即可； （3）根据表格分析风速仪的测量范围，从这个范围大小的角度进行思考即可。 【解答】（1）这个风速仪的工作原理为：当有风吹过时，活塞上表面空气流速变大，气压变小。活塞就会向上运动，带动滑动变阻器的滑片向上滑动，电阻变小，电流变大。风速越大，气压越小，电阻越小，电流就越大。 （2）变阻器与定值电阻R串联， 当风速为0时，变阻器的阻值为20Ω， 那么总电阻为：R总=R1+R=20Ω+10Ω=30Ω； 这时电流为：； 当风速最大时，变阻器的阻值为0， 那么这时的电流为：; （3）根据表格可知，风速仪的测量范围0~-30km/h，即0~8.33m/s，因此它的测量风速的范围太小。 30．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火时，装置能自动关闭气路。该装置由电源、热敏电阻R1、滑动变阻器R0及控制元件A等组成。其模拟装置示意图如图1所示。已知电源电压U=6V，控制元件A的电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图2中的线①所示，其工作原理是：当电路控制装置中的电流I≤0.02A时，控制元件A启动保护，关闭气路，反之打开气路。 （1）停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，电路中电流将变　 　。 （2）在某次启动保护时Rt的温度为80°C，求此时滑动变阻R0接入电路的阻值大小； （3）若仅将Rt更换为图2中的线②所示热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，小黄发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原由是：　 　。 【答案】（1）变小 （2）装置启动保护功能时，由题知此时电路中的电流I=0.02A，设此时电阻箱接入电路的阻值为R0，Rt的温度为80℃，由图2中图线①可知，热敏电阻的阻值Rt=100Ω； 此时电路的总电阻为： R总= =300Ω 由电阻的串联可得，R1的电阻为：R0=R总-Rt=300Ω-100Ω=200Ω （3）随着熄火后Rt温度降低，图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低 【解析】【分析】（1）由图2分析出电阻与温度的关系，然后根据欧姆定律公式即可判断出电路中电流的变化； （2）已知Rt的温度，即可由图2得出 Rt的电阻大小，已知串联电路中允许通过的最大电流为0.02A和电源电压，即可计算出电路的总阻值，串联电路中总电阻等于各元件电阻之和，可以得出滑动变阻器接入的最大阻值； （3）由图2分析出②所示热敏电阻与①的电阻不同点，然后根据欧姆定律分析电流的变化； 【解答】（1）由图2可知，温度越低， Rt 的阻值越大，电路的总电阻增大，电压不变，电流减小； （2） 装置启动保护功能时，由题知此时电路中的电流I=0.02A，设此时电阻箱接入电路的阻值为R0，Rt的温度为80℃，由图2中图线①可知，热敏电阻的阻值Rt=100Ω； 此时电路的总电阻为： R总= =300Ω 由电阻的串联可得，R1的电阻为：R0=R总-Rt=300Ω-100Ω=200Ω； （3）由图2可知， 线②代表的电阻随着温度的降低，其电阻升高的更慢，即电路中的电流减小的更慢，这样会导致保护装置需要降低到更低的温度才能启动保护，所以灵敏度就会降低； 故答案为：（1）变小；（2）200Ω；（3） 随着熄火后Rt温度降低，图线②所对应的热敏电阻要比图线①所对应的热敏电阻需降温至更低的温度才能启动保护，因此灵敏度降低。 31．如图所示，将滑动变阻器的滑片P移向M端，闭合开关S， 表的示数为1.0安， 表的示数为6伏；滑片P移向N端，闭合开关S， 表的示数为2伏。求： （1）电源电压及电阻R0的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1）解：由电路图可知，滑片移到M端时，R连入阻值为0，只有定值电阻接入电路，电压表测电源电压，电源电压：U＝UV＝6伏，I0＝IA＝1.0安，由I＝U/R变形可得R0的阻值：R0＝ （2）解：滑片在N端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，R与R0串联接入电路，电压表测R0两端电压，电路中电流：I′＝ ， 滑动变阻器最大阻值： 【解析】【分析】当滑片移到M端时，R连入阻值为0，只有定值电阻接入电路，电压表测电源电压，由欧姆定律可求出R0的阻值； 当滑片在N端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，R与R0串联接入电路，电压表测R0两端电压，先求出电路中电流，进而求出滑动变阻器最大阻值. 32．在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求： （1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？ （2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？ 【答案】（1）解： （2）解： 【解析】【分析】根据图片可知，定值电阻R2与变阻器R1串联，电压表测R2的电压，电流表测总电流。 （1）已知R2的电压和电阻，根据公式 计算电流表的示数； （2）首先根据R总=R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出总电流，最后根据 计算电压表的示数。 33．在如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“50Ω 2A” 字样。闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电流表的示数为0.1安。求： （1）此时R1两端的电压U1。 （2）现用电阻R0替换电阻R1，闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电压表的示数如图(b)所示，电流表的示数如图(c)所示。求替换电阻R0的阻值。 【答案】（1）解：U1=IR1=0.1A×10Ω=1V （2）解：U0=6V-2V=4V R0= =20Ω 【解析】【分析】根据图片可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表测R2的电压。 （1）根据欧姆定律的变形式 U1=I1R1 计算出R1两端的电压。 （2）首先根据图片分别读出电压表和电流表的示数，然后根据U0=U总-U2计算出R0的电压，最后根据 R0=U0/I0 计算出R0的电阻。 【解答】根据图片可知，电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表测R2的电压。 （1）此时R1两端的电压U1=IR1=0.1A×10Ω=1V； （2）根据b图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，则示数为2V。电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.2A。 此时R0的电压U0=U总-U2=6V-2V=4V； 34．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，电压表V1的量程为0-3V，电压表V的量程为0-15V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某位置时，电压表V1的示数为2伏，电压表V的示数为12伏，电流表A的示数为0.2安。则： （1）电源电压是多少伏？电阻R1的阻值是多少欧？ （2）移动滑动变阻器滑片P，当两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，滑动变阻器接入电路中的阻值是多少欧？ 【答案】（1）解：电源电压U=12V 由 得 （2）解：由题意得 【解析】【分析】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电流表测总电流，电压表V1测R1的电压，V测总电压。 （1）电源电压等于电压表V的示数；根据 计算R1的阻值； （2）电压表上的两个量程分别为0~3V和0~15V，因此同一刻度对应的两个电压值的倍数为5倍。既然电压表的指针偏转角度相同，那么电压表V1的示数就是V的，即 。根据 计算出电流表的示数，再根据串联电路 计算出变阻器两端的电压，最后根据 计算变阻器接入电路的电阻即可。 35．如图，电源电压不变，电阻R1＝6Ω，开关S断开时，电压表示数为9V，此时电流表的示数为开关闭合时的3/4，求：R2的阻值和电源电压。 【答案】（1）开关断开时，电阻R1和R2串联在电路中，电压表测量R2两端电压，电流表测量串联电路电流。 此时电流表的示数为：①； 当开关闭合时，R1短路，电压表测量电源电压，电流表测量通过R2的电流。 此时电流表的示数为：②； 因为I2：I2’=3：4； 所以：； 解得：U总=12V。 （2）在串联电路中，电压与电阻成正比； 即：； ； 解得：R2=18Ω。 【解析】【分析】（1）开关断开时，电阻R1和R2串联在电路中，电压表测量R2两端电压，电流表测量串联电路电流；开关闭合时，R1短路，电压表测量电源电压，电流表测量通过R2的电流。根据欧姆定律和电流表示数的比值列出方程，计算出总电压； （2）根据串联电路中电压与电阻成正比列出方程，计算出R2的阻值即可。 并联电路分析 1.如图所示的电路中，电源电压恒为10Ｖ，电阻Ｒ1为5Ω。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】（1）解：通过电阻R1的电流：I1= =10v/5Ω=2A。 （2）解：通过电阻R2的电流：I2=I-I1=2.5 A-2 A=0.5 A 电阻R2的阻值：R2= =10v/0.5A=20 Ω 【解析】并联电路各支路互不影响。 并联电路电压特点：各支路电压等于电源电压。 并联电路电流特点：干路电流等于各支路电流之和，通过R2的电流等于干路电流减去R1支路的电流，再利用欧姆定律公式进行简单计算。 【解答】 （1）并联电路各支路电压相等，利用R1的电压和电阻，应用公式进行简单计算。 （2）并联电路干路电流等于各支路电流之和。 2.一个电阻为100欧的线圈，允许通过的最大电流为0.01安。现在要把该线圈接在一个电流恒定为1安的电路中，需要在线圈两端并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作？ 解：如图所示，线圈的电阻，允许通过的电流而电路中的总电流。根据并联电路的特点，并联电阻上的电流 是：， 因为、上的电压相等，所以， 故 答：需要在线圈两端并联一个阻值为1欧的电阻。 3.如图所示的电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求： （1）通过电阻R1的电流。 （2）电阻R2的阻值。 【答案】（1）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。 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===2 A。 （2）解：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=2.5 A-2 A=0.5 A，则电阻R2的阻值：R2===60 Ω 【解析】（1）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。首先根据U总=U1=U2计算出R1两端的电压，再根据 计算出通过它的电流； （2）首先根据并联电路的电流规律I2=I-I1计算出通过R2电流，再根据公式 计算出R2的阻值。 4．在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。闭合开关S时，电流表A的示数为2.0安，求： （1）电流表A1的示数I1。 （2）通过电阻R2的电流I2。 【答案】（1）解：I1= =1.2 安 （2）解：I2=I-I1=2.0安-1.2安=0.8安 【解析】【分析】根据电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表A测总电流，A1测R1的电流。 （1）根据公式 I=U/R 计算出通过R1的电流，也就是电流表A1的示数。 （2）在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，即I=I1+I2，据此计算通过R2的电流。 5．如图所示的电路中，电源电压恒为30伏，电阻R1为15欧。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5安。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值。 【答案】（1）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。 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＝ ＝ ＝2安 （2）解：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＝2.5安－2安＝0.5安，则电阻R2的阻值：R2＝ ＝ ＝60欧 【解析】【分析】分析电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1与R2并联，电流表测干路电流。 （1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流； （2）根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用欧姆定律求出R2的阻值。 6．如图所示的电路中R1=6Ω，当开关S闭合时，I=0.8A，I1=0.5A，求R2的电阻值。 【答案】解：U1= I1×R1=6Ω×0.5A=3V I2= I- I1=0.8A-0.5A=0.3A R2==10Ω 【解析】【分析】在并联电路中，各处电压都相等，根据U2=U1=I1R1计算出R2两端的电压，再根据并联电路的电流特点I2=I-I1计算出通过R2电流，最后根据R2=U2/I2计算出R2的阻值。 7．如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω,2A”字样。 （1）将滑片P移到最右端，闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。 （2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值。 （3）将滑片P移至某一位置，闭合S1、S2 ,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。 【答案】（1）电流表的示数为I1=U/R1=6V/50Ω=0.12A （2）∵I=I1+I2,∴通过定值电阻的电流为I2=5I1-I1=4I1=4×0.12A=0.48A，∵I=UR，∴定值电阻R2的阻值为R2=U/I2=6V/0.48A=12.5Ω； （3）通过滑动变阻器的电流为I1′=I′-I2=0.68A-0.48A=0.2A ∴滑动变阻器接入电路的电阻为R1′=U/I1′=6V/0.2A=30Ω． 【解析】【分析】（1）将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，只有R1工作，根据计算电流表的示数即可； （2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，那么R1与R2并联；首先根据I=5I1计算出总电流，然后根据I2=I-I1计算出通过R2的电流，最后根据计算； （3）首先根据I1′=I′-I2计算出通过滑动变阻器电流，然后根据计算滑动变阻器接入电路的阻值。 8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U。 （2）电阻R2的阻值。 【答案】（1）根据电路图可知，电阻R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流。 R1两端的电压U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V； 在并联电路中，总电压等于各支路两端电压， 那么电源电压U总=U1=6V。 （2）在并联电路中，总电压等于各支路两端电压， 那么R2两端的电压U2=U总=6V； R2的阻值为：。 【解析】【分析】（1）首先根据U1=I1R1计算出R1两端的电压，再根据并联电路U总=U1计算电源电压； （2）首先根据并联电路U2=U总计算出R2的电压，再根据R2=U2/I2计算它的阻值。 动态电路分析 1．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.3A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A。求： （1）电源电压为多少？ （2）R2的阻值为多少？ （3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？ 【答案】（1）解：电源电压为U=R=0.3A×20Ω=6V （2）解：l2=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A （3）解：S2、S3断开，S1闭合时，R1和R2串联 总电阻R=R1+R2=20Ω+10Ω=30Ω，总电流 加在电阻R两端的电压为： U' =I1'R： =I' R1=0.2Ax20Ω=4V。 【解析】【分析】（1）根据图片可知，当S1、S2断开，S3闭合时，此时只有R1工作，此时电流表测通过R1的电流，根据公式U总=U1=I1R1计算出电源电压即可。 （2）当S1断开，S2、S3闭合时，电阻R1与R2并联，电流表在干路上测总电流，根据并联电路的电流特点I2=I总-I1计算出通过R2 的电流，再根据 计算出它的阻值即可。 （3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1和R2串联。首先根据R=R1+R2计算出总电阻，再根据 计算出此时的总电流，最后根据U1' =I1'R=IR1计算出R1两端的电压。 2．如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，R2=5Ω。 （1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.4A，求此时电路的总电阻和电源电压。 （2）当开关S1、S2和S3都闭合时，电流表示数为l.6A，灯泡正常发光，求此时通过灯L的电流和L 的电阻。 【答案】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流;R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω; U=IR=0.4A×15Ω=6V; （2）当S1、S2和S3都闭合时，R1与灯泡L并联，电流表测干路中的电流; 【解析】【分析】（1）当S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联，首先根据R=R1+R2计算出总电阻，再根据公式U=IR计算电源电压。 （2）当S1、S2和S3都闭合时，R1与灯泡L并联。首先根据 计算出通过电阻R1的电流，再根据并联电路的电流特点 计算出通过电阻灯泡的电流，最后根据 计算灯泡L的电阻。 3．将复杂的电路进行简化，分析各电路元件间的连接方式，是解决电学问题的重要方法，如图所示电路中，电源电压为12伏，滑动变阻器R3的最大阻值为20欧。 （1）当S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为0.6安，求R2的阻值。 （2）当S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为0.8安，求R1的阻值。 （3）仅闭合S1，滑片P移至最下端，求此时电压表的示数。 【答案】（1）解：当S1、S2闭合，S3断开，电路中元件R2与电流表串联 ∴R2=U/I2 =12V/0.6A =20Ω （2）解：当S1、S2 、S3闭合，电路中R1 、R2并联，电流表测干路的电流 ∵并联电路I1=I干-I2=0.8A-0.6A=0.2A ∴R1=U/I1 =12V/0.2A =60Ω （3）解：仅闭合S1，R2和R3串联，电流表测总电流，电压表测R3两端电压 当滑片在最下端，接入的R3阻值最大，R3=20Ω ∴R总=R2+R3=20Ω+20Ω=40Ω ∴I总=U/ R总=12V/40Ω=0.3A ∵串联电路电流处处相等 ∴U3 = I3 R3=0.3A ×20Ω=6V 【解析】【分析】（1）当S1、S2闭合，S3断开，电路中元件R2与电流表串联，此时它两端的电压等于电源电压，根据计算即可； （2）当S1、S2 、S3闭合，电路中R1 、R2并联，电流表测干路的电流，首先根据I1=I干-I2计算出通过电阻R1的电流，再根据计算出R1的阻值； （3）仅闭合S1，R2和R3串联，电流表测总电流，电压表测R3两端电压，首先根据R总=R2+R3计算出总电阻，再根据计算出总电流，最后根据U3=I3R3计算电压表的示数。 4.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R230Ω； （3）当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联， 电路电流：I0.18A， R1的两端的电压：U1＝IR1＝0.18A×20Ω＝3.6V； 巩固练习 1.用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是（　　） A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω B．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值为10Ω C．如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.43A D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.65A 【解答】解： A．由图象可知，用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变， 由图象可知，当U甲＝5V时通过的电流I甲＝0.5A， 由I可得，用电器甲的电阻R甲10Ω，故A错误； B．由图象可知，当用电器乙两端的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时， 对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A， 由R可得，对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω， 所以，用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误； C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时， 用电器甲电阻两端的电压U甲′＝IR甲＝0.43A×10Ω＝4.3V， 由图象可知，用电器乙两端的电压大于4.5V， 则电源的电压大于4.3V+4.5V＝8.8V， 所以，如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流不可能是0.43A，故C错误； D．因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时，它们两端的电压均为4V， 由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲′＝0.4A、I乙′＝0.25A， 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′＝I甲′+I乙′＝0.4A+0.25A＝0.65A，故D正确。 故选：D。 2．如图所示为电阻R1和R2的I-U图像，由图像可知（　　） A． R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B． R1与R2的电阻之比为2∶1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2 【答案】C 【解析】A．电阻是导体阻碍电流的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积以及导体的温度有关，与导体的两端电压、通过的电流大小无关，所以R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻不为0，故A不符合题意； BC．将R1与R2串联接入电路，电流相等，由I-U图像得出：当通过两电阻的电流相等时，如当I=0.3A时，R2的两端电压等于R1的两端电压的两倍，为 U2=2U1 即通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2，根据可得 R2=2R1 即R1与R2的电阻之比为1∶2，故B不符合题意，C符合题意； D．将R1与R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压相等，根据可得，通电后通过R1与R2的电流之比为它们的电阻的反比，即为2∶1，故D不符合题意。 故选C。 3．图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合时，电流表的示数为0.5A。电源为稳压电源，下列说法中正确的是（　　）    A．只闭合时，小灯泡L的电阻为20Ω B．再闭合后，通过电阻的电流为0.3A C．闭合，后，电流表的示数为0.7A D．若电源电压为6V，通过灯的电流为0.75A 【答案】C 【解析】A．由图乙可知，只闭合S1时，只有小灯泡工作，电流表测量灯泡的电流，电流表的示数为0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压 UL=U=4V 则小灯泡L的电阻为 故A错误； BC．再闭合后，小灯泡L与电阻R并联，电流表测量干路电流。根据并联电路电压规律可知 UR=UL=U=4V 由图甲可知，通过电阻的电流为0.2A，电流表的示数即干路电流为 I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A 故B错误，C正确； D．若小灯泡电阻保持8Ω不变，若电源电压为6V，通过灯的电流为 实际上，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，若电源电压为6V，通过灯的电流小于0.75A，故D错误。 故选C。 4．如图甲所示，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，如图乙所示，下列有关判断正确的是（　　）    A．电源电压为8V B．R2的阻值为20Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.6A 【答案】B 【解析】由图甲可知，当开关在2时，R1和R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；当开关在1时，电路中只有R1，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压； AC．由电路图可知，当S接1时R1的简单电路，电压表测电源的电压，电源电压大小为6V；由图乙可知，I=0.6A时，则电源电压为6V；R1的阻值 故AC错误； BD．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，，电路中的电流，通过R2的电流为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 R2的阻值 故B正确，D错误。 5．用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，下列说法中正确的是（   ）    A．甲用电器电阻不变，大小为10Ω B．乙用电器电阻随电压增大而变大 C．甲、乙串联在电路中，当电路中电流为0.2A时，甲、乙两端的电压之比是2∶1 D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中干路电流为0.6A 【答案】D 【解析】A．由图象可知，用电器甲电阻的图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，由图象可知，当时通过的电流，由可得，用电器甲的电阻 故A错误； B．由图象可知，当用电器乙两端的电压分别为、、时，对应的电流分别为、、，由可得，对应的电阻分别为、、，所以，乙用电器电阻随电压增大而变小，故B错误； C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为时，由图象可知，用电器甲电阻两端的电压，用电器乙两端的电压，甲、乙两端的电压之比是1∶2，故C错误； D．因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，如果把这两个用电器并联接在的电源上时，它们两端的电压均为，由图象可知，通过两电阻的电流分别为，，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 故D正确。 故选D。 6．如图甲所示的是电阻R和灯泡L的I-U图像，将电阻R和灯泡L接在图乙所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，此时电流表的示数为0.3A，则（　　） A．电源电压为8V，电阻R的大小为6.67Ω B．电源电压为8V，电阻R的大小为10Ω C．电源电压为12V，电阻R的大小为10Ω D．若将此电阻R和灯泡L并联接在6V的电源上，则闭合开关，通过干路的电流为0.9A 【答案】D 【解析】ABC．根据图甲可得，当R两端的电压为12V时，通过R的电流为0.6A，由可得，电阻R的阻值 由图乙可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，由图甲可知，电流I′=0.3A时，UL=2V，UR=6V，根据串联电路电压规律可得，电源电压 U=UL+UR=2V+6V=8V 故ABC不符合题意； D．若将R、L并联后接在电压为6V的电源两端，由U-I图像可知，此时通过R、L的电流分别为IR=0.3A，IL=0.6A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电路中的总电流 I总=IR+IL=0.3A+0.6A=0.9A 故D符合题意。 7．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（　　） A．乙是小灯泡的I﹣U图像 B．定值电阻的阻值为5Ω C．R和小灯泡L并联时，若干路中的电流0.8A，此时L的电阻为0.3Ω D．R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1V 【答案】D 【解析】A．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，由此可知图像乙是定值电阻R的I﹣U图像，则图像甲是灯泡L的I﹣U图像，故A不符合题意； B．由图象可知定值电阻两端的电压U＝4V时，通过定值电阻的电流I＝0.4A，由欧姆定律可得电阻R的阻值为 故B不符合题意； C．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＝0.6A，通过R的电流为IR＝0.2A，由并联电路的电流特点可知干路的电流为 根据欧姆定律可得此时L的电阻为 故C不符合题意； D．串联电路各处电流相等，由图像可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，电阻两端的电压为4V，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压 故D符合题意。 故选D。 8.A、B两个用电器分别接入图甲的电路中，经测量，用电器A、B的U﹣I关系图象如图乙所示，则从图乙中获得信息正确的是（　　） A．用电器的电阻RA＝20Ω B．在U＝2V时，A的电阻大于B的电阻 C．A用电器的电阻RA随电压的增大而增大 D．B用电器的电阻RB随电压的增大而减小 【解答】解：（1）由A的图线可知：通过A的电流与其两端电压成正比，即A的电阻是一个定值，电阻不随电压的增大而增大； 当UA＝3V时，IA＝0.3A， 根据欧姆定律可知A用电器的电阻：RA10Ω，故AC错误； （2）由B的图线可知，当B两端的电压U＝2V时，通过B的电流I＞0.2A，由R可知，此时RB＜10Ω，故B正确； 当B两端的电压U′＝3V时，I′＝0.3A，由R可知，此时RB′＝10Ω， 由此可知RB的电阻随电压的增加而增大，故D错误。 故选：B。 9.如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的R0有保护电路的作用 B．温度升高时，电压表的示数会变小 C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小 【解答】解：由电路图可知，热敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，如果电路中没有R0，当温度过高时，R的阻值过小，会造成电路中的电流过大，烧坏电流表和电源，所以R0有保护电路的作用，故A正确； B、由图乙可知，温度升高时R的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，R两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B正确； C、由图乙可知，温度为40℃时，R＝20Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以电流表的示数：I0.2A，故C正确； D、由图乙可知，温度降低时，R的阻值变大，根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，则该比值变大，故D错误。 故选：D。 10.如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P滑动过程中，在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片P允许滑到最左端 B．电流表的示数范围为0.3A～0.6A C．电压表最小示数是1V D．滑动变阻器允许接入的最大阻值为10Ω 【解答】解：A、当滑片滑到最左端时，电源电压全部提供给R1，其电压为6V，超过电压表量程，故A不符合题意； B、由于电压表最大示数为3V，此时电路中电流最大，I0.3A，故B不符合题意； C、当滑片在最右端时，电压表示数最小，R＝R1+R2＝10Ω+50Ω＝60Ω，I0.1A，U1＝IR1＝0.1A×10Ω＝1V，故C符合题意； D、此电路中电压表示数越大，电流表示数也越大，当电压表为3V时，为了安全，不能再大了，此时电流才是0.3A，所以电压表先达到最大量程，此时滑动变阻器接入电阻为10Ω，所以滑动变阻器接入电阻最小为10Ω，故D不符合题意； 故选：C。 11.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（　　） A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为14V C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω 【解答】解：A、当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，由图象可知，A为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象，B为电阻R1的U﹣I图象，故A错误； B、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U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B错误； C、由图乙中的B线（R1的I﹣U）可知，当R1两端电压为4V时，通过的电流为0.2A，则R1的电阻：R120Ω，故C正确； D、由图甲可知，当R2接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙中的A线（R2的I﹣U）可知，通过R2的最小电流为0.2A，此时R2两端电压为14V时，则R2的电阻：R270Ω；故D错误。 故选：C。 12.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知（　　） A．电阻丝的总电阻为7.5Ω B．当电压表示数为2V时，物体M向右移动了5cm C．当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm。 【解答】解：（1）金属滑片P置于电阻丝中点时， 电阻丝接入电路的电阻R中7.5Ω， 电阻丝的总电阻为R＝2R中＝2×7.5Ω＝15Ω； 电阻丝的长度L30cm， 即当开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm； （2）当电压表示数为2V时，接入电路的电阻R′10Ω， 物体M位于L′20cm， 故物体M向左移动了ΔL＝L′L＝20cm﹣15cm＝5cm； （3）当电压表示数为1V时，接入电路的电阻R″5Ω， 物体M位于L″10cm， 故物体M向右移动了ΔLL﹣L″＝15cm﹣10cm＝5cm； 故选：D。 13.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（　　） A．图像A是电阻R1的I﹣U关系图像 B．电源电压为18V C．R1的阻值是70Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω 【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0， 由图象可知，A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，B为电阻R1的I﹣U关系图象，故A错误； （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， 由U﹣I图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以电源电压：U＝U1+U2＝14V+4V＝18V，故B正确； 由I可得，定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为： R120Ω，R270Ω，故C、D错误。 故选：B。 14.如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω、1A”，小灯泡L上标有“6V、0.5A”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 【解答】解：因并联电路中各支路两端的电压相等，且小灯泡L正常发光， 所以，电源的电压为：U＝UL＝6V， 小灯泡的额定电流为：IL＝0.5A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，且干路上的电流I恒为1A不变， 所以通过滑动变阻器的电流： I滑＝I﹣IL＝1A﹣0.5A＝0.5A， 则滑动变阻器接入电路中的阻值： R滑12Ω。 故答案为：12。 15.图示为电阻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： AB、由图像可知，当I＝0.2A时，U1＝2.0V，U2＝1.0V，根据欧姆定律可知R110Ω，R25Ω＜R1，故AB错误； C、将R1、R2串联接入电路，串联电路的电流处处相等，且R1＞R2，根据U＝IR可知通电后R1两端的电压大于R2两端的电压，故C正确； D、将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知R1、R2两端的电压相等，且R1＞R2，根据I可知通电后通过R1的电流小于通过R2的电流，故D错误。 故选C。 16.如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图，其中弹簧A端固定，B端可以自由滑动且和滑动变阻器R2的滑片连接在一起，A、B间有可收缩的导线，无风时滑片位于R2最右端，当风吹来时，使B向左移动，风力减小时，弹簧又把B推向右端。已知电源电压恒定为4V，R1＝10Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。 （1）则为安全起见，滑动变阻器的最大电阻不能超过 Ω； （2）若将电表改装为风力表，要求风力越大，电表的示数也越大，则应将 改装为风力表。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； （1）根据串联电路分压规律可知滑动变阻器两端电压最大时滑动变阻器接入电路中电阻最大， 已知电压表的量程为“0～3V”，则滑动变阻器两端的最大电压为3V， 根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和可得，此时R1两端的最小电压为： U1小＝U﹣U2大＝4V﹣3V＝1V， 则电路中的电流：I小0.1A， 根据I可得滑动变阻器接入电路中的最大电阻：R2大30Ω； （2）当闭合开关S，风力越大时，滑片左移，R2接入电路的电阻变小，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， 根据串联电路分压特点可知，滑动变阻器R2分得的电压变小，即电压表的示数变小； 所以，若将电表改装为风力表，要求风力越大，电表的示数也越大，则应将电流表改装为风力表。 故答案为：30；电流表。 17.如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 联电路，电路的总电阻是 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 Ω，电流表的示数是 A。 【解答】解：当开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻：， 即， 则 R＝2Ω；， 当S闭合、S1断开时，为R1的基本电路；此时电路的总电阻：R′＝R1＝4Ω； 并联电路各支路互不影响，电流表测通过R1的电流，故电流表的示数仍为0.75A。 故答案为：并；2；4；0.75。 18.如图所示，R1：R2＝2：1，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两表读数之比U甲：U乙＝ ；若甲、乙两表为电流表，当开关S断开时，两表读数之比I甲：I乙＝ 。 【解答】解：设R1＝2R，则R2＝R； （1）当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电路为串联电路；R总＝R1+R2＝3R， 电压表甲测电源两端的电压，U甲＝U，电压表乙测R2两端的电压，U乙＝U2； 根据串联电路电流处处相等和欧姆定律可知：， 变形得：， 所以U甲：U乙＝U：U2＝3：1； （2）当开关S断开时，甲、乙两表为电流表时，电路为并联电路； 电流表乙测通过干路的电流，I乙＝I干；电流表乙测通过R2的电流，I甲＝I2； 根据欧姆定律可知： I1，I2，I干＝I1+I2•， 所以I甲：I乙＝I2：I干＝（）：（•）＝2：3。 故答案为：3：1；2：3。 19.图甲中当开关s转到a时，电流表和电压表示数如乙图中a点所示：当开关S转到b时，两表示数如乙图中b点所示。求： （1）电源电压为 伏。 （2）R2的阻值为 欧。 【解答】解：（1）当开关S转到b时，电路中只有R1，由图乙可知，此时电阻R1两端的电压是6V，即电源电压是6V； （2）当开关s转到a时，电路中R1和R2串联，由图乙可知：U1＝2V，I1＝0.2A， 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： U2＝U﹣U1＝6V＝2V＝4V， 根据串联电路的电流处处相等的特点可知：I2＝I1＝0.2A， 所以，根据欧姆定律可得：R220Ω。 故答案为：（1）6；（2）20。 20.如图为甲、乙两电器元件的电流与电压关系图。 （1）随着电流增大，甲元件的电阻　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）当将甲、乙两元件并联在6V电源电压下，则电路中总电流为　 　A。 【答案】（1）不变 （2）0.8A 【解析】（1）根据图像分析甲元件的电阻随电流的变化规律； （2）首先根据图片确定电压为6V时通过两个电阻的电流，再根据并联电路电流I总=I甲+I乙计算即可。【解答】（1）根据图像可知，随着电流增大，甲元件的电压也在增大。由于二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，因此甲的电流与电阻成正比，即比值一定。根据可知，甲元件电阻不变。 （2）当电压为6V时，通过甲的电流为0.2A，通过乙的电流为0.6A， 则通过电路的总电流为：I总=I甲+I乙=0.2A+0.6A=0.8A。 21.如图，电源电压不变，R1=6Ω，R2=4Ω。 （1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路总电阻是________Ω。 （2）当开关全都闭合时，电流表示数为1.5A，则通过R1的电流是________A。 【答案】（1）10（2）1 【解析】（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电灯断路，根据电阻的串联求出电路中的总电阻； （2）当开关全都闭合时，R1与灯泡L并联，R2被短路，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1的电流。 【解答】（1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电灯断路，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电路中的总电阻：R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω； （2）当开关全都闭合时，R1与灯泡L并联，R2被短路，并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过R1的电流： 。 22．(1)如图一所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，电压表测的是灯________(选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是________(选填“L1短路”、“L2短路”、“L1断路”或“L2断路”)。 (2)如图二为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为________A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为________。 【答案】     L1     L1断路     0.2     6 【分析】欧姆定律是指在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。 【详解】（1）[1][2]由图一可知，电压表测量的是L1的电压；该电路是串联电路，电流表没有示数，说明电路中没有电流通过，即电路某处断路，电压表有示数且较大，即断路的地方在电压表两端，即L1断路。 （2）[3][4]6只灯泡串联在6V的电源上，串联电路是分压电路，即每只灯泡分担的电压为1V，由图二可知，电压为1V时，电流为0.2A； 并联时，灯泡和电阻两端的电压是6V，即灯泡的电流为0.5A IR=I-IL=1.5A-0.5A=1A 。 23．如图甲所示的电路中，开关闭合以后，将滑动变阻 器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示。则电源电压为_______V，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω，其中________（选填“A”或“B”）是电压表V2的示数随电流变化的图像。 【答案】     9     20     A 【详解】（1）由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V测电源两端电压，电压表V1测定值电阻R1两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压；电源电压不变，电压表V的示数不随电路电流变化，由图象可知，图线B是电压表V的示数随电流变化的图象，因此电源电压是9V。 （2）由图甲可知，滑片从最左端移到最右端的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压原理，滑动变阻器R2两端电压变大，定值电阻R1两端电压减小，即电压表V2示数变大，电压表电压表V1示数变小，由于电路的总电阻变大，根据欧姆定律，可知电路中电流变小，所以图象A是电压表V2的示数随电流变化关系图象。 当滑片在最左端时，R2=0，有U=0.9R1……..① 当滑片在最右端时，R2为最大阻值，有U=0.3A×（R1+R2）……….② 解得：R1=10Ω  R2=20Ω 24．如图所示电路图，电源电压恒定。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表的读数为0.50A，电压表的读数为2.50V。当开关 S1、S2闭合，S3断开时，由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障，电流表的读数为0.6A，电压表的读数为3.0V。则电源电压为___________伏，电路中出现的故障是___________。 【答案】     3     电阻R1断路 【详解】[1]当开关S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，则电源的电压U=3V； [2]当开关S1、S2断开，S3闭合时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R1两端的电压： 由可得，R1、R2的阻值分别为： 当开关S1、S2闭合，S3断开时，R1与R2并联，因电压表有示数，所以电路不可能是短路，即为断路，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1和R2的电流分别为： 因电流表的读数为0.6A，所以电路中出现的故障是R1断路。 25.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；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U= V，R2= Ω。 【答案】8；5 26.如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数与电路中电流变化的图线如图乙所示。根据图线的信息可知：________(填“A”或“B”)是电压表V2示数变化的图线，电源电压为________V，电阻R1的阻值为________Ω；当电流表的示数为0.2 A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω。 【答案】B 6 10 20 27．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝　　，定值电阻R0＝　　。 【答案】：U，R0。 28.如图甲所示，是研究小组的同学自制的简易电子秤原理图，它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。 当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为0。当称量物体的质量时，滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中： (1)变阻器连入电路的电阻________，电流表的示数________，电压表的示数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图乙所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V，则被测物体的质量是________kg。 【答案】（1）不变；不变，变大（2）0.5 29.将一段电阻丝R和一个阻值为R0的定值电阻串联，接在电压为U＝2V的电源上，现改变电阻丝接入电路的长度，测得通过电阻丝的电流I和电阻丝相应的接入长度L，得到了电流的倒数与长度的关系图像(－L图像)如图所示，由此可知：该定值电阻R0＝____________Ω；当电阻丝的接入长度为L＝0.5m时，相应电阻丝的电阻R′＝____________Ω。 【答案】0.8；1.6 30.为反对浪费，响应“光盘行动”，某中学的小金同学为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一但离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理如图所示。电源电压为12V保持不变，提示器的传感器R0恒为30Ω，当电路中的电流达到0.06A及以上时，人离开餐桌后提示器会发出提示音。传感器R1的阻值随载盘台所载质量（即空餐盘和食物质量之和）变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求： （1）当载盘台所载质量为180g时，电路中的电流； （2）当载盘台所载质量为210g时，传感器的电压； （3）若空餐盘质量为90g，盘内剩余食物的质量至少为多少克时人离开餐桌后提示器会发出提示音。 载盘台所载质量m/g 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 传感器R1/Ω 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 【答案】（1)0.08A (2) 9V （3） 40kg 【解析】(1) 根据表中数据可知，当载盘台所载质量是180g时，R1的阻值为1202;此时电路的总电阻:R=R1+Ro=120Ω+30Ω=150Ω;电路中的电流:I=U/R=12V/150Ω=0.08A; (2)根据表中数据可知，当载盘台所载质量是210g时，R’的阻值为90Ω；此时电路的总电阻:R ’=R1'+Ro =90Ω+30Ω=120Ω 电路中的电流:I=U/R=12V/120Ω=0.1A；U=IR1’=0.1A*90Ω=9V； （3）(3)当电路中的电流达到0.06A时电路的总电阻，R”=U/I”=12V/0.06A=200Ω； 则R1”=200Ω-30Ω=170Ω；查表可知，载盘台所载质量为130g，则剩余食物的质量为130g-90g=40g。 31.如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）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．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω．求： （1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？ （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？ 【答案】（1）110Ω（2)600N 【解析】（1)由图乙可知，在重物没有撞击传感器的过程中，电路中的电流I=0.2A， 根据欧姆定律：I=可知，定值电阻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：I=可知，压力传感器的电阻：RN===110Ω； （2）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：I=可知，电源电压：U=Im（R0+R），压力传感器的电阻：R=﹣R0=﹣10Ω=10Ω，由图丙可知，此时受到撞击力：F=600N； 32.如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图．其中R0是定值电阻，R1是酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度变化的图象如图乙所示．当对着R1呼气时，由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小． （1）在一次交通勘察时，交警还未打开出门，就闻到了浓浓的酒味，从物理学的角度来说，这属于________现象．若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL．交警在对驾驶员进行呼气测试时，显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL．则该司机________ （选填“是”或“不是”）酒驾． （2）请分析：随着酒精气体浓度的变化，测试仪（电压表）的示数如何变化？ 【答案】（1）扩散；是 （2）答：根据图乙图象可知，当酒精气体浓度增加时，酒精气体传感器R1的电阻变小， 由图甲可知，R1和R0串联，电压表测量的R0两端的电压，当R1变小后，总电阻变小，在电源电压不变的情况下， 根据欧姆定律I=可知，电路中的电流变大，在R0不变的情况下，其两端的电压变大，即测试仪（电压表）的示数将变大；反之，即测试仪（电压表）的示数将变小． 33.如图甲是一种自动蓄水装置的示意图。轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的立方体木块相连。滑片P的右端固定在弹簧的最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处，此时木块底部距水箱底部15cm。闭合开关S，衔铁被吸下，水泵工作，向空水箱里注水。当滑片P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵停止注水。在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图乙。已知：电阻箱R1接入的阻值为30Ω；R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.2A时，衔铁被吸下。弹簧始终在弹性限度范围内，不考虑线圈电阻和滑片P滑动时的摩擦。求： （1）电源电压U。甲 乙 F/N 5 0 10 x/cm （2）木块的边长。 （3）当P滑至B处时，木块浸入水中的体积。 （4）水面的设定高度。 【答案】（1）5V;（2） 10cm（3）5×10-4m3（4）27cm 34.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。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v（米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.33 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）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R。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】 （1）不变（2）5级 【解析】l=U0/（R+R0)=6伏/(10+14）欧=0.25安 RAP=U/I=2伏/0.25安=8欧,8欧/x=10欧/20厘米得：x=16厘米 查图乙得：F=14牛,p=F/S=14牛/0.2米2=70帕据表可知，风级为五级。 35.学习了电学相关知识后,学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤。如图是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池(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，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。 （1）该电子秤的最大称量是________； （2）当电流表的指针指在0.3A处时,所称重物的质量是多少？ （3）从理论上说明该方案的二处最大不足是________；并画出你设计的原理电路图。 【答案】（1）6kg（2）当电流表的指针指在0.3A处时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R′；由欧姆定律得： ； R′=5Ω； 由题意分析可知此时弹簧的压缩量： ； 由图象可知，此时弹簧所受压力为20N，即G′=F′=20N，所以物体的质量 ； （3）刻度不均匀，而且当物重增加时，电表示数反而要降低 36.在如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变。电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器上标有“50 Ω　2 A”字样，闭合开关S，求： (1)通过R1的电流I1。 (2)若变阻器连入电路中的阻值为50 Ω时，干路的电流I总是多少。 (3)滑动变阻器阻值从30 Ω开始，两次移动滑动变阻器的滑片P，使变阻器R2连入电路中的电阻变化均为10 Ω，两个电流表示数的变化量。 【答案】（1）0.6 A (2)0.84 A (3)若滑片向右移动，两电流表示数变化量均分别为0.1 A，0.06 A；若滑片向左移动，两电流表示数变化量均分别为0.2 A，0.6 A。 【解析】 (1)由电路图可知，R1、R2并联，电流表A1测干路电流，A2测R2的电流。 并联电路中各支路两端电压与电源电压都相等，即U＝U1＝U2＝12 V， 由I＝可得，通过R1的电流I1＝＝＝0.6 A。 (2)变阻器连入电路中的阻值为50 Ω时，通过它的电流：I2＝＝＝0.24 A， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路的电流：I总＝I1＋I2＝0.6 A＋0.24 A＝0.84 A。 (3)当R2＝30 Ω时，通过它的电流：I21＝＝0.4 A， 干路电流：I总1＝0.6 A＋0.4 A＝1 A。 使变阻器R2连入电路中的电阻变化均为10 Ω，因为并联电路支路间互不影响，所以R1支路上电流不变，即电流变化是由R2支路的电流变化引起的， 若滑片向右移动，当R2＝40 Ω时，通过它的电流：I2′＝＝0.3 A，所以两电流表的示数变化量：ΔIA1＝ΔIA2＝I21－I2′＝0.4 A－0.3 A＝0.1 A，当R2＝50 Ω时，通过它的电流I2″＝＝0.24 A，所以两电流表的示数变化量：ΔIA1′＝ΔIA2′＝I2′－I2″＝0.3 A－0.24 A＝0.06 A； 若滑片向左移动，当R2＝20 Ω时，通过它的电流：I2′＝＝0.6 A，所以两电流表的示数变化量：ΔIA1＝ΔIA2＝I2′－I21＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A，当R2＝10 Ω时，通过它的电流：I2″＝＝1.2 A，所以两电流表示数的变化量：ΔIA2′＝ΔIA1′＝I2″－I2′＝1.2 A－0.6 A＝0.6 A。 37.滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。 光强k/cd 5 10 20 40 80 电阻R2/Ω 40 20 10 5 2.5 工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题： （1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。 （2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？ （3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？ 【解答】解：（1）当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V时开关S2与c点接触，电路接通，由表格数据可知，此时R2的阻值为10Ω， 从图中可知控制电路中R1、R2串联，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I0.2A， 串联电路总电压等于各部分电压之和，则R1两端电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V， 则R1接入电路的阻值：R120Ω； （2）保持R1接入电路的阻值不变，当光强为40cd时，由表格可知R2的阻值为5Ω，控制电路中的电流：I′0.24A； （3）当光强为10cd时，由表格可知R2的阻值为20Ω，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I″0.1A， 此时R1接入电路的阻值：R1′40Ω， 所以应将R1的阻值调为40Ω。 答：（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值20Ω； （2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流为0.24A； （3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，应将R1的阻值调为40Ω。 38.瓦斯（主要成分为甲烷）浓度时各种化石燃料矿藏开采中重要的监测项目，某实验小组的同学设计了如图所示的瓦斯浓度监测原理图。已知电源电压18伏不变，R2为定值电阻，R1为甲烷气敏电阻，甲烷气敏电阻的阻值随瓦斯浓度变化的部分数据如表所示。 （1）瓦斯主要成分为甲烷，计算甲烷分子（CH4）中各元素的质量比 （2）当电压表的读数为12伏时，电流表的读数为0.3安，求此时瓦斯浓度？ （3）若瓦斯浓度达到0.6升/立方米，警报器就会报警，则由电流表改装的报警器的报警电流为多少？ 【答案】（1）3：1 （2）0.3L/cm3 （3）0.36A 39.如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程为0～0.6A的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱加满油时油的总体积为60dm3，油的深度为0.4m，油量指示表的示数为0.6A。已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg。 （1）．油箱加满油时，Rx受到油的压力为多少？定值电阻R0的阻值为多少？ （2）．若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表的示数为0.15A，求该汽车行驶400km消耗汽油多少kg? 【答案】（1）2.8N；10Ω (2)31.5kg 40.如图所示为某科学兴趣小组同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC:OD=1:5,显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如下表所示。若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3.0V. 序号 1 2 3 4 5 6 7 D点压力F/N 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 300 250 200 150 100 50 0 (1)当滑动变阻器AP电阻R的阻值为120Ω时，D点所受压力是 牛顿? (2)为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，请计算在电压表读数为2V的地方要标注压力几牛。 【答案】（1） 18N （2） 50N 41.如图是小明设计的一个简易“电子身高测量仪”的示意图。其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置．根据题中提供的信息，解决下列问题： 物理量 小聪 小英 小亮 A表示数I/A 0.20 0.15 0.12 V表示数U/V 2.0 3.0 3.6 身高h/m * 1.6 * ①电阻棒的总电阻有多大？ ②通过计算求出小聪或者小亮的身高； ③如果要简化该原理图，只保留电压表或电流表，简化后在保留表的表盘上刻画出对应的身高值，并且要求表的示数变大时对应的身高值增加．分析说明，应该保留哪个表？通过计算说明该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表的那个刻度值上？最大量程值是多少？ 【答案】由电路图可知，滑动变阻器与电阻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．①由表中数据可知，当P在中点时，U中=3V，I中=0.15A，根据欧姆定律可得： ，电阻棒的总电阻：R总=2R总=2×20Ω=40Ω；②小聪量身高时接入电路的电阻： ，∴接入电路的长度为10cm，小聪的身高是160cm-20cm+10cm=150cm；小亮量身高时接入电路的电阻： ，∴接入电路的长度为30cm，所以小亮的身高是160cm-20cm+30cm=170cm；③当身高增加时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，∵ ，∴电路中的电流变小即电流表的示数变小，定值电阻R0两端的电压变小，∵串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源的电压不变，∴电阻棒两端的电压变大，即电压表的示数变大，故应保留电压表；∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，∴当达到最大量程时，电路中的电流： ，电压表的示数：U=IR=0.1A×40Ω=4V，即该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表4V的刻度值上；当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，∴测量范围最大是160cm-20cm+40cm=180cm．答：①电阻棒的总电阻有40Ω；②小聪或者小亮的身高分别为：150cm、170cm；③当身高增加时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，当电源电源一定时，电流表的示数变小，而电压表的示数变大，所以应保留电压表；该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表4V的刻度值上，最大量程值是180cm． 42.如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为5V，小灯泡标有“2V、2W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数，即x＝)。求： (1)小灯泡的电阻。[来源:学+科+网] (2)湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作？ (3)将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由。 【答案】(1)由P＝UI＝可得，小灯泡的电阻：RL＝＝＝2Ω；　(2)因串联电路中各处的电流相等，且灯泡正常发光，所以，电路中的电流：I＝IL＝＝＝1A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，湖水电阻两端的电压：UR＝U－UL＝5V－2V＝3V，则湖水的电阻：R＝＝＝3Ω，由图像可知，R与x成正比例函数，设为R＝kx，把R＝4Ω、x＝0.2m－1代入可得：k＝20Ω·m，则R＝20Ω·m×x，当R＝3Ω时，3Ω＝20Ω·m×x，解得：x＝m，即湖水水位高于警戒水位m时，灯泡正常工作。　(3)R与x的关系式：R＝20Ω·m×x＝，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，I与h的关系式：I＝＝＝，由表达式可知，将电流表改为水位计时，I与h不成比例，电流表的示数变化不均匀，即水位计的刻度不均匀。 43.某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值； （2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强； （3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 【答案】（1）当电流表示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值为28Ω； （2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，压敏电阻R2所在深度处的海水压强为2×106Pa； （3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是500m。 【解析】（1）由I＝可得，当电流表示数为0.2A时电路的总电阻： R总＝＝＝30Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，压敏电阻R2的阻值： R2＝R总﹣R2＝30Ω﹣2Ω＝28Ω； （2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，由图2可知，压敏电阻受到的压力F＝4×104N， 此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强： p＝＝＝2×106Pa； （3）当电流表的示数I′＝0.6A时，使用此方法能测出海水的深度最大， 此时电路的总电阻： R总′＝＝＝10Ω， 此时压敏电阻的阻值： R2′＝R总′﹣R2＝10Ω﹣2Ω＝8Ω， 由图2可知，压敏电阻受到的压力F′＝10×104N， 此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强： p′＝＝＝5×106Pa， 由p＝ρgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度： h＝＝＝500m。 44．肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计，如图甲所示，用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏，R0为滑动变阻器，R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙所示。 （1）在某阶段，小明的身高变化不明显，但体重明显增加，则A1和A2的示数比值将___________； （2）没有人站在体重计上时，闭合开关S，则A1的示数为多少？此时A1的指针位置对应的体重为多少？( ) （3）小明在测量时，A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧？( ) 【答案】     变大     0.12A；0N     40Ω 【详解】（1）[1]由图甲可知，电阻R和变阻器R0并联，电流表A1测量通过R的电流，电流表A2测量通过R0的电流，在某阶段，小明的身高变化不明显，变阻器R0的阻值变化不大，由可知通过R0的电流变化不大，A2的示数变化不大，体重明显增加，力敏电阻受到的压力增大，电阻变小，由可知通过R的电流变大，即A1的示数变大，则A1和A2的示数比值将变大。 （2）[2]没人站在体重计上时，压敏电阻受到压力为0，由图乙可知R=100Ω，通过R的电流 此时A1的指针对应位置应该对应的体重示数为0N。 （3）[3]当 F=G=400N 时，由图乙可知R′=20Ω，通过R的电流 A2示数 I2=0.6A×0.5=0.3A 滑动变阻器R0接入电路的阻值为 45.下图甲是一个电子拉力计原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。电压表量程为0~3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 ，电源电压U=6V。 （1）要保证电压表能正常工作，电路中R。至少应为________。 （2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为________V （3）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 ，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力器量程为多少？ 【答案】（1）30Ω （2）0V （3）当开关S闭合后，电压表的指针在0.8V处， 这时电流为：； 这时变阻器的电阻为：； 这时弹簧伸长：； 根据图乙可知，这时拉力受到的水平拉力为200N； 当弹簧伸长6cm时，受到的拉力是600N。 那么拉力器的量程是200N~600N。 【解析】（1）保证电压表能正常工作，其实就是当变阻器全部使用时电压表的示数最大为3V。首先根据计算出串联电路电流，然后根据计算出R0两端的电压，最后根据欧姆定律计算它的阻值即可； （2）首先确定滑片在a端时的阻值，然后根据U=IR计算它的电压即可； （3）当开关S闭合后，电压表的指针在0.8V处，根据欧姆定律计算出这时变阻器接入电阻；接下来根据电阻与长度成正比，计算出弹簧伸长的长度，根据图乙确定此时的拉力，这就是拉力器的最小值；当弹簧伸长6cm时的拉力就是拉力器的最大值，据此确定拉力器的量程。 【解答】（1）当电压表的示数为3V时，通过电阻R1的电流为：； 这时电阻R0的电压为：； 那么R0的最小值为：； （2）当拉环不受拉力作用时，滑片P处于a端，这时变阻器电压表并联的电阻为0，它的示数肯定为0V； 46.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？ 【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：m00.05kg＝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：Δh1.2cm， （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：m0.072kg＝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。 47.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？ 【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：I00.2A， 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。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 8上：电路的分析计算 串联电路 并联电路 电流特点 I1＝I2＝I3＝…＝In I=I1+I2+I3+…+In 电压特点 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1=U2=…=Un 电阻特点 （电阻越串越大) (电阻越并越小，并联总电阻小于任何一个分电阻) 分配特点 （分压） （分流） 串联电路的分析 1.如图所示的电路中，电源电压为12 V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为0.6 A和9 V。求R1和R2的阻值。 2.一个小灯泡正常发光时两端的电压是2.5伏，通过的电流为0.2安。现用一个电压为4.5伏的电源对其供电，为了使小灯泡能正常发光，需要串联一个多大的电阻？ 3．如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为6伏保持不变。 （1）当托盘为空时，R2电阻为　 　欧； （2）若托盘为空时，电流表示数为I1＝0.01安，求定值电阻R1的阻值； （3）若放入某物体后，电流表示数为I2＝0.02安，求该物体的质量大小。 4．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，其中温奶器就是利用热敏电阻阻值会随温度的改变而改变的原理制作的。图甲是温奶器的工作电路图，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，R1为热敏电阻，其阻值随温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列小题： （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=100欧，此时电流表的读数为0.01安，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，求滑动变阻器接入电路中的电阻的变化范围。 （3）求此电路能测量的最高环境温度。 5．图甲是一种“身高体重秤”，图乙是其电路图。电路中电源电压为12伏，竖直固定的均匀电阻丝R0最大值为100Ω；滑片P可随身高的变化在R0的上下端间移动，对应的身高测量范围为130~180cm；R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图丙。 （1）体重秤上不站人时，体重秤上的“0”刻度对应A表上的电流是多少？ （2）某同学直立在该身高体重秤上，A表读数为0.6A，V表读数为9.6V。求 ①此时电路总电流； ②该同学所受的重力； ③该同学的身高为多少？ 6．肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计，如图甲所示，用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏，R0为滑动变阻器，R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙所示。 （1）在某阶段，小明的身高变化不明显，但体重明显增加，则A1和A2的示数比值将　 　。 （2）没有人站在体重计上时，闭合开关S，则A1的示数为多少？此时A1的指针位置对应的体重为多少？ （3）小明在测量时，A2示数恰好为A示数的一半。若小明体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧? 7．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是“燃料电池型”，利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，其工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”，其工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁，酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题： （1）使用“燃料电池型”测试仪时，已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？ （2）使用“气敏电阻型”测试仪时，请计算： ①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？ ②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？ 8．为积极营造安全、有序的交通环境，近年来我市严格执行许多安全措施，这些安全措施中都蕴含着许多科学知识，试分析回答： （1）有关部门规定：不允许电动自行车安装图甲所示的遮阳棚，因为骑行时会出现遮阳棚往上掀翻的情况，请你解释该现象。 （2）图乙是酒精测试仪工作原理电路图，电源电压为 6V ； R1 为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量变化的情况如图丙所示。使用前通过调节滑动变阻器 R2 对测试仪进行调零，此时电压表示数为5V，调零后R2 的滑片位置保持不变。 ①当气体中酒精含量为0时，电压表示数为5V，则此时电流表的示数为多少安？ ②对某位驾驶员进行检测时，电流表示数为 0.2A ，请通过计算，判断此时该驾驶员属于酒驾还是醉驾？（气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾，达到或者超过 80mg/100mL 为醉驾。） 9．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图（a）所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）。电压表的量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示。闭合开关S后。求： ①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？ ②当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？ ③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？ 10．如图甲所示，小明同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表所示。 电源电压 4.5V R1接触水的面积 15cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）求汽车入水前电路中的电流是　 　安。 （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm（水未进入车内），求汽车受到的重力。 （3）求气囊充气打开时汽车底部A处受到水的压力。 11．如图甲是高速公路收费站的地磅秤，对过往的载重货车实施计重收费，30t内免费，超过30t后每10t收费10元。某同学结合所学物理知识设计了地磅秤的简化电路如图乙，已知电源电压恒为18V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~0.6A，称重计是电压表改装的，量程为0~15V。压敏电阻R的阻值随汽车和货物总质量的大小变化关系如图丙所示，其最大阻值为200Ω（图像中未画出）。在保证电路安全工作的前提下，请计算： （1）电流表的最大示数。 （2）该地磅秤能测量的最大质量。 （3）若电流表的示数为 0.15 A 时，求需支付在货物上的费用。 12．甲醛对人体的危害非常大，因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V，R是阻值为10Ω的定值电阻，R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻，其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染，50-100之间为中度污染，100以上为重度污染。问： （1）分析图甲和图乙可知，当污染指数越大，电压表的示数　 　（填“越大”或者“越小”）。 （2）通过计算说明，污染指数为50时，电路中的电流为多大？ （3）通过计算说明，电压表示数为1V时，是否属于重度污染？ 13．为了响应“光盘行动”，小珂为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其部分原理如图所示。电源电压 3 伏不变，提示器的电阻 R0 恒为 50 欧，传感器 R1 的阻值随载盘台所载质量变化的关系如表格所示。请回答： 载盘台所载质量 m/g 100 110 120 130 140 150 160 传感器 R1/Ω 100 90 80 70 60 50 40 （1）根据表格中的数据分析，传感器电阻值 R1 随载盘台所载质量的增大而　 　； （2）空餐盘质量为 100 克，当载盘台上仅放空餐盘时，电路中的电流是多少？ （3）当电路中的电流达到 0.03 安时，提示器会发出提示音。则此时餐盘里剩余食物的质量是多少？ 14．为了改善路况，专家研究出来一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某同学为了测试该材料的抗压能力，取下来一小块样品进行抗压力测试，如图（甲）所示，该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，经过多次压力实验，压力传感器的电阻R随压 力F变化的过程如图（乙）。电源电压24V，定值电阻R0=20Ω。求： （1）压力为零时，电流表的示数。 （2）经过多次实验，当电流为0.6A时，该材料将要破损，求该材料承受的最大压力？ （3）小红想继续利用此装置改装为磅秤，如果电流表的量程为“0～1A”，该磅秤能测量的最大质量为多少？ 15．如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传速带上与传送带以相同速度V=1m/s匀速运动，产品的质量m=0.8kg.计数器由电流表和电路计数元件组成(电流表和电路计数元件的电阻不计)，通过电路中电流的变化计光敏电阻阻值随光强变化关系如下表: (“光强“表示光强弱程度的物理t，符号为E,单位坎德拉(cd)) 光强E/cd 1 2 3 4 5 6 光敏电阻R/Ω 18 9 6 4.5 3.6 3 （1）若电流表示数变小，表明光源　 　(“被挡住“或“没挡住")。 （2）分析表中数据可知，E=　 　cd时，光敏电阻的阻值R=12Ω。 （3）记算产品的密度。 16．如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且受定位挡板限制只能在电阻上滑动，当油面在A处时，滑动变阻器的滑片恰好在最下端；当油面在B处时，滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3. （1）若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中，则油对它的浮力是多大? (g取 10N/kg) （2）已知电流增大时电流表指针向右偏转，则 。 A．油面下降时，电流表指针向左偏转 B．油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合 C．油量表的刻度值从左往右是增大的 D．油箱内的油越少，流过电流表的电流越大。 （3）已知金属的电阻随着温度升高而增大，则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会　 　。(选填“偏大”“偏小”或“无影响") 17．如图所示，AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路，电源电压为15V，R1为定值电阻, 滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω。 （1）此装置可做为压力计使用。为使压力增大，压力计的示数随之增大，应把__ __表改装为压力计。 （2）当A板上不受到力时，滑片P刚好位于R2的最上端。此时闭合开关S，电流表示数为0.5A，求定值电阻R1的阻值。 （3）下表是滑动变阻器阻值与压力的关系，已知该电压表的量程是0～3V，求该压力装置最大能承受的力为多少？ 滑动变阻器阻值（欧姆） 0 2.5 5 7.5 10 压力（牛） 0 60 120 180 240 18．小强同学利用学过的科学知识设计了一个电子拉力计，图甲是其原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5cm的均匀电阻丝，其阻值R1＝25Ω，电源电压U＝3V，电流表的量程为0～0.6A。请回答： （1）小强在电路中连入R0的目的是　 　。 （2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关S后电流表的读数是多少安？ （3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关S闭合后，当电流表指针指在0.3A处时，作用在拉环上水平向右的拉力是多大？ 19．如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3伏，a、b是一根长为6厘米的均匀电阻丝，阻值R1=30欧，电源电压U=6伏。 （1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为 　 　。 （2）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=30欧，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在3伏处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？ （3）此电子拉力计刻度是否均匀？请说明理由。 20．小华同学为探究水流对不同形状物体的冲击力，设计了一个实验装置，如图甲所示。电源电压保持12V不变，电流表量程为0~3A，电阻不计，粗细均匀的电阻丝MN全长12cm，总电阻为12Ω，它的阻值与其接入电路的长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x的关系如图乙所示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连。滑片与电阻丝始终保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华通过电流表示数可计算出物体受到的水流冲击力大小。 （1）电阻R0的阻值为多少？ （2）当物体所受的冲击力大小为16N时，则电流表示数是多少？ 21．蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动。某体育运动中心为了研究蹦床运动员的训练情况，在蹦床的某一只支撑脚下安装一个压敏电阻并接入如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R0为10欧姆，该压敏电阻的阻值R随所受压力变化的影响如图乙所示。 已知某运动员从距离蹦床越高下落则对蹦床的压力也越大，某运动员从某一高度下落后得到电路中电压表读数与电流表读数之间的关系如图丙中线段ab所示。 （1）当运动员还在空中时，由于受蹦床自重影响压敏电阻所受压力为200N，则此时压敏电阻的阻值为　 　欧姆。 （2）该运动员从这一高度跳下后与蹦床接触过程中，电流表示数达到最大值时压敏电阻受到的压力为多少牛? （3）若该运动员从距离蹦床更高的位置跳下，则b点位置将会移动，请在图丙用黑点“·”标出b点移动后的大致位置B。 22．如图甲所示是一个水位测量装置示意图（图中水位在最高处），电源电压为18V保持不变，电压装量程0-15V，电流表量程0-3A，R0是阻值为10Ω的定值电阻，R1是电阻丝，它的滑片P与轻质弹簧的指针连在一起。轻质弹簧阻值不计。在测量范围内它的伸长长度与受到拉力的关系如图乙所示。 （1）为了保证电路正常工作，选择 R1时，最大阻值不应超过　 　Ω . （2）如要求电要指针偏转的幅度随水位的上升而增大，则选用电路中 　 　表的示数来显示水位变化。 （3）选择R1是长10cm、总阻值为20Ω的电阻丝，圆柱体M高100cm，底面积为100cm2，当M刚好浸没在水中时，滑片P恰好在R1的最上端。当水位下降，电压表示数为9V时，此时水位比最高处时下降了多少?（g取10N/kg） 23．如图甲所示是一种水箱水位测量装置示意图。电源电压为12伏保持不变，R0是阻值为20欧的定值电阻，R1是长20厘米、阻值是40欧的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80厘米，底面积为250厘米2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。 （1）当水位下降时，电路中电流表的示数是　 　(选填“增大”或“减小”)。 （2）当水位处于最高处时，电流表的示数为多少？ （3）当水位下降，电压表示数为6伏时，圆柱体露出水面部分的长度为多少厘米？ 24．空气中PM2.5颗粒是灰霾天能见度降低的主要原因。随着人们健康意识的提高，空气净化器逐渐走进家庭。图甲为某空气净化器内部主要结构，图乙是这一空气净化器中二氧化碳浓度检测仪的电路图，其中R1为二氧化碳浓度传感器，其阻值随二氧化碳浓度变化如图丙。当该空气净化器中二氧化碳浓度检测仪监测到室内二氧化碳浓度较高时，风机开始转动，利用遮挡网过滤昆虫等结构对脏空气进行净化。 （1）电阻R1的阻值随二氧化碳气体浓度的增大而　 　。(选填“增大”、“不变”或“减小”) （2）图乙中电源电压保持6伏不变，R0为定值电阻，阻值为10欧，当二氧化碳浓度为多少时，电压表示数恰好为2伏? （3）请你运用所学知识解释该空气净化器的工作原理。 25．如图为高温高压蒸汽消毒锅自动测定锅内温度的电路原理图。其中R0为定值电阻，阻值为5Ω，A为温度指示表(实质是一只量程为0～0.6A的电流表)，Rx(测温探头)为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化)。关于热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示： 锅内的温度值/℃ 25 37.5 50 62.5 75 87.5 100 112.5 125 Rx对应的电阻值/Ω 150 80 50 30 20 15 10 7 　 （1）若锅内温度为75℃时电流表的示数为0.24A，求电源的电压U。 （2）若锅内温度为125℃时电流表的示数为0.6A，求此时热敏电阻Rx的阻值。 26．如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品（不计质量）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。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源的电压为24V，定值电阻R0=10Ω。求： （1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？ （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？ 27．汽车尾气是造成空气污染的原因之一，某实验小组的同学设计了如图所示的有害尾气排放检测原理图。已知电源电压12伏不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻，气敏电阻的阻值随有害尾气浓度变化的部分数据如表所示。 有害尾气浓度/%VOL … 5 7.5 10 12.5 15 … R/欧 … 5.2 4 3 2.5 2 … （1）当电压表的读数为8伏时，电流表的读数为1安，求电阻R0的阻值。 （2）当这种有害尾气浓度增大到15%VOL时，求电压表的示数。 可变电阻受到的气压（x105帕） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 可变电阻对应的电阻值（欧） 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4 28．小明通过查阅资料了解到，航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性。将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中，如图所示。为了模拟飞船飞行时的环境，先对舱体M充入压强为1.0×105帕的空气。再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气，经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中，舱体M中的气压将减小，集气空腔N中的气压将增大。为了测量舱体M和集气空腔N中的气压，设计了如图所示的电路。其中RM、RN是两个完全相同的可变电阻，其电阻值会随气体压强大小发生变化。已知舱体舱门的面积是0.6米2，整个过程温度不变。电路中岛的阻值为10欧，电源电压恒为9伏。可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。 回答下列问题： （1）若舱体不漏气，当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为　 　(保留2位小数)： （2）若舱体漏气，当开关S接b时，电压表的示数将　 　 (填“逐渐变大”、“逐渐变小”、“不变”)： （3）在检验过程中的某一时刻，当开关S接a时，电压表的示数为4.5伏，当开关S接b时，电流表的示数为0.18安，此时舱门受到的内外压力差是多少牛?(列出计算过程) 29．如图所示是一种风速测定简易装置。其中风速表是由电流表（0--0.6A）改装而成,R为阻值为10Ω的定值电阻,R1为滑动变阻器（最大阻值为20Ω）,电源电压为9V，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连(活塞与管道壁接触紧密),活塞运动时, 细杆可带动滑动变阻器滑片移动。 （1）结合已有的知识，说明这个风速测定仪的原理。 （2）根据该仪器测得的风速和滑动变阻器R1接入电路中的阻值之间的关系如图所示。 风速km/h 0 5 10 15 20 25 30 接入电路的R1/Ω 20 16 12 8 5 2 0 实验中，我们把风速为0km/h时，风速仪对应的电流值标为零刻度；把风速最大时，风速仪对应的电流值标为最大风速。请计算风速仪零刻度和最大风速所对应的电流值； （3）通过以上分析，请你说出该风速仪存在的不足之处　 　。 30．国家规定燃气灶须安装熄火自动保护装置，在意外熄火时，装置能自动关闭气路。该装置由电源、热敏电阻R1、滑动变阻器R0及控制元件A等组成。其模拟装置示意图如图1所示。已知电源电压U=6V，控制元件A的电阻不计，热敏电阻Rt的阻值与温度的关系如图2中的线①所示，其工作原理是：当电路控制装置中的电流I≤0.02A时，控制元件A启动保护，关闭气路，反之打开气路。 （1）停止加热(意外熄火)后，随着Rt温度降低，电路中电流将变　 　。 （2）在某次启动保护时Rt的温度为80°C，求此时滑动变阻R0接入电路的阻值大小； （3）若仅将Rt更换为图2中的线②所示热敏电阻(两只热敏电阻的吸、放热本领相同)，小黄发现装置启动保护的灵敏度会降低，你认为其中的原由是：　 　。 31．如图所示，将滑动变阻器的滑片P移向M端，闭合开关S， 表的示数为1.0安， 表的示数为6伏；滑片P移向N端，闭合开关S， 表的示数为2伏。求： （1）电源电压及电阻R0的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值。 32．在某校举行的科技节中，小金设计了一款模拟网红产品“可调节加热桌垫”的电路图，如图所示，电源电压为3V，电阻R2的阻值为5Ω，滑动变阻器R1的铭牌是“25Ω 1A”。 求： （1）电压表的读数为1V时，电流表的示数是多少？ （2）当滑动变阻器的阻值调到最大时，电压表的示数是多少？ 33．在如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器上标有“50Ω 2A” 字样。闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电流表的示数为0.1安。求： （1）此时R1两端的电压U1。 （2）现用电阻R0替换电阻R1，闭合开关，当变阻器滑片位于某位置时，电压表的示数如图(b)所示，电流表的示数如图(c)所示。求替换电阻R0的阻值。 34．在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，电压表V1的量程为0-3V，电压表V的量程为0-15V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P到某位置时，电压表V1的示数为2伏，电压表V的示数为12伏，电流表A的示数为0.2安。则： （1）电源电压是多少伏？电阻R1的阻值是多少欧？ （2）移动滑动变阻器滑片P，当两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同时，滑动变阻器接入电路中的阻值是多少欧？ 35．如图，电源电压不变，电阻R1＝6Ω，开关S断开时，电压表示数为9V，此时电流表的示数为开关闭合时的3/4，求：R2的阻值和电源电压。 并联电路分析 1.如图所示的电路中，电源电压恒为10Ｖ，电阻Ｒ1为5Ω。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。 2.一个电阻为100欧的线圈，允许通过的最大电流为0.01安。现在要把该线圈接在一个电流恒定为1安的电路中，需要在线圈两端并联一个多大的电阻才能保证线圈安全工作？ 3.如图所示的电路中，电源电压恒为30 V，电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求： （1）通过电阻R1的电流。 （2）电阻R2的阻值。 4．在图所示的电路中，电源电压为6伏，电阻R1为5欧。闭合开关S时，电流表A的示数为2.0安，求： （1）电流表A1的示数I1。 （2）通过电阻R2的电流I2。 5．如图所示的电路中，电源电压恒为30伏，电阻R1为15欧。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5安。求： （1）通过电阻R1的电流； （2）电阻R2的阻值。 6．如图所示的电路中R1=6Ω，当开关S闭合时，I=0.8A，I1=0.5A，求R2的电阻值。 7．如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω,2A”字样。 （1）将滑片P移到最右端，闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。 （2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值。 （3）将滑片P移至某一位置，闭合S1、S2 ,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。 8．如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求： （1）电源电压U。 （2）电阻R2的阻值。 动态电路分析 1．如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.3A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9A。求： （1）电源电压为多少？ （2）R2的阻值为多少？ （3）当S2、S3断开，S1闭合时，电阻R1两端的电压为多少？ 2．如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，R2=5Ω。 （1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.4A，求此时电路的总电阻和电源电压。 （2）当开关S1、S2和S3都闭合时，电流表示数为l.6A，灯泡正常发光，求此时通过灯L的电流和L 的电阻。 3．将复杂的电路进行简化，分析各电路元件间的连接方式，是解决电学问题的重要方法，如图所示电路中，电源电压为12伏，滑动变阻器R3的最大阻值为20欧。 （1）当S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为0.6安，求R2的阻值。 （2）当S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为0.8安，求R1的阻值。 （3）仅闭合S1，滑片P移至最下端，求此时电压表的示数。 4.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？ 巩固练习 1.用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是（　　） A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω B．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值为10Ω C．如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.43A D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.65A 2．如图所示为电阻R1和R2的I-U图像，由图像可知（　　） A．R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．R1与R2的电阻之比为2∶1 C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2 D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2 第2题图 第3题图 3．图甲是小灯泡L和电阻R的图像。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，只闭合时，电流表的示数为0.5A。电源为稳压电源，下列说法中正确的是（　　） A．只闭合时，小灯泡L的电阻为20Ω B．再闭合后，通过电阻的电流为0.3A C．闭合，后，电流表的示数为0.7A D．若电源电压为6V，通过灯的电流为0.75A 4．如图甲所示，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，如图乙所示，下列有关判断正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R2的阻值为20Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.6A 第4题图 第5题图 5．用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，下列说法中正确的是（   ） A．甲用电器电阻不变，大小为10Ω B．乙用电器电阻随电压增大而变大 C．甲、乙串联在电路中，当电路中电流为0.2A时，甲、乙两端的电压之比是2∶1 D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路中干路电流为0.6A 6．如图甲所示的是电阻R和灯泡L的I-U图像，将电阻R和灯泡L接在图乙所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，此时电流表的示数为0.3A，则（　　） A．电源电压为8V，电阻R的大小为6.67Ω B．电源电压为8V，电阻R的大小为10Ω C．电源电压为12V，电阻R的大小为10Ω D．若将此电阻R和灯泡L并联接在6V的电源上，则闭合开关，通过干路的电流为0.9A 第6题图 第7题图 7．如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像，由图像可知（　　） A．乙是小灯泡的I﹣U图像 B．定值电阻的阻值为5Ω C．R和小灯泡L并联时，若干路中的电流0.8A，此时L的电阻为0.3Ω D．R和小灯泡L串联接在5V的电源上，小灯泡两端电压为1V 8.A、B两个用电器分别接入图甲的电路中，经测量，用电器A、B的U﹣I关系图象如图乙所示，则从图乙中获得信息正确的是（　　） A．用电器的电阻RA＝20Ω B．在U＝2V时，A的电阻大于B的电阻 C．A用电器的电阻RA随电压的增大而增大 D．B用电器的电阻RB随电压的增大而减小 9.如图甲所示，电源电压恒为6V，R为热敏电阻，其阻值随温度变化如图乙所示，R0是阻值为10Ω的定值电阻，闭合开关S，通过分析，下列说法错误的是（　　） A．图甲中的R0有保护电路的作用 B．温度升高时，电压表的示数会变小 C．温度为40℃时，电流表的示数为0.2A D．温度降低时，电压表与电流表示数的比值变小 第9题图 第10题图 10.如图所示，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片P滑动过程中，在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片P允许滑到最左端 B．电流表的示数范围为0.3A～0.6A C．电压表最小示数是1V D．滑动变阻器允许接入的最大阻值为10Ω 11.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是（　　） A．图线A是电阻R1的I﹣U关系图象 B．电源电压为14V C．R1的阻值是20Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω 第11题图 第12题图 12.小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，R是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为0.5Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A．由此可知（　　） A．电阻丝的总电阻为7.5Ω B．当电压表示数为2V时，物体M向右移动了5cm C．当电压表示数为1V时，物体M向左移动了5cm D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm。 13.如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（　　） A．图像A是电阻R1的I﹣U关系图像 B．电源电压为18V C．R1的阻值是70Ω D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω 14.如图所示，干路上的电流I恒为1A不变，滑动变阻器规格为“15Ω、1A”，小灯泡L上标有“6V、0.5A”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响，小灯泡L正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。 第14题图 第15题图 15.图示为电阻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 16.如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图，其中弹簧A端固定，B端可以自由滑动且和滑动变阻器R2的滑片连接在一起，A、B间有可收缩的导线，无风时滑片位于R2最右端，当风吹来时，使B向左移动，风力减小时，弹簧又把B推向右端。已知电源电压恒定为4V，R1＝10Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。 （1）则为安全起见，滑动变阻器的最大电阻不能超过 Ω； （2）若将电表改装为风力表，要求风力越大，电表的示数也越大，则应将 改装为风力表。 第16题图 第17题图 第18题图 17.如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 联电路，电路的总电阻是 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 Ω，电流表的示数是 A。 18.如图所示，R1：R2＝2：1，若甲、乙两表为电压表，当开关S闭合时，两表读数之比U甲：U乙＝ ；若甲、乙两表为电流表，当开关S断开时，两表读数之比I甲：I乙＝ 。 19.图甲中当开关s转到a时，电流表和电压表示数如乙图中a点所示：当开关S转到b时，两表示数如乙图中b点所示。求： （1）电源电压为 伏。 （2）R2的阻值为 欧。 20.如图为甲、乙两电器元件的电流与电压关系图。 （1）随着电流增大，甲元件的电阻　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 （2）当将甲、乙两元件并联在6V电源电压下，则电路中总电流为　 　A。 21.如图，电源电压不变，R1=6Ω，R2=4Ω。 （1）当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电路总电阻是________Ω。 （2）当开关全都闭合时，电流表示数为1.5A，则通过R1的电流是________A。 第21题图 第22题图 22．(1)如图一所示电路，开关S闭合后，两灯均发光，电压表测的是灯________(选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后，两灯均熄灭，但电压表有读数且示数较大，电流表无读数，则故障可能是________(选填“L1短路”、“L2短路”、“L1断路”或“L2断路”)。 (2)如图二为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为________A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为________。 23．如图甲所示的电路中，开关闭合以后，将滑动变阻 器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示。则电源电压为_______V，滑动变阻器的最大阻值为_____Ω，其中________（选填“A”或“B”）是电压表V2的示数随电流变化的图像。 第23题图 第24题图 24．如图所示电路图，电源电压恒定。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表的读数为0.50A，电压表的读数为2.50V。当开关 S1、S2闭合，S3断开时，由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障，电流表的读数为0.6A，电压表的读数为3.0V。则电源电压为___________伏，电路中出现的故障是___________。 25.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；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U= V，R2= Ω。 第25题图 第26题图 26.如图甲所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数与电路中电流变化的图线如图乙所示。根据图线的信息可知：________(填“A”或“B”)是电压表V2示数变化的图线，电源电压为________V，电阻R1的阻值为________Ω；当电流表的示数为0.2 A时，滑动变阻器接入电路中的阻值为________Ω。 27．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝　　，定值电阻R0＝　　。 第27题图 第28题图 第29题图 28.如图甲所示，是研究小组的同学自制的简易电子秤原理图，它利用电压表的示数来测物体的质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，电源电压恒定。 当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器的最上端，电压表的示数为0。当称量物体的质量时，滑片P在物体对电子秤的压力作用下向下端滑动，此过程中： (1)变阻器连入电路的电阻________，电流表的示数________，电压表的示数________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (2)经研究分析得出被测物体的质量与电压表的示数满足如图乙所示的关系，这样把电压对应的质量刻在电压表的刻度盘上，就可以直接读出被测物体的质量。若电压表的示数为1V，则被测物体的质量是________kg。 29.将一段电阻丝R和一个阻值为R0的定值电阻串联，接在电压为U＝2V的电源上，现改变电阻丝接入电路的长度，测得通过电阻丝的电流I和电阻丝相应的接入长度L，得到了电流的倒数与长度的关系图像(－L图像)如图所示，由此可知：该定值电阻R0＝____________Ω；当电阻丝的接入长度为L＝0.5m时，相应电阻丝的电阻R′＝____________Ω。 30.为反对浪费，响应“光盘行动”，某中学的小金同学为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上，若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值，人一但离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理如图所示。电源电压为12V保持不变，提示器的传感器R0恒为30Ω，当电路中的电流达到0.06A及以上时，人离开餐桌后提示器会发出提示音。传感器R1的阻值随载盘台所载质量（即空餐盘和食物质量之和）变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求： （1）当载盘台所载质量为180g时，电路中的电流； （2）当载盘台所载质量为210g时，传感器的电压； （3）若空餐盘质量为90g，盘内剩余食物的质量至少为多少克时人离开餐桌后提示器会发出提示音。 载盘台所载质量m/g 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 传感器R1/Ω 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 31.如图甲所示，在2015年某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料的承受的撞击力进行测试．在测试时将材料样品（不计质量）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．从重物开始下落到撞击样品的这个过程中，电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示．电源的电压=24V，定值电阻R0=10Ω．求： （1）在重物下落的过程中，压力传感器的电阻是多少？ （2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？ 32.如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图．其中R0是定值电阻，R1是酒精气体传感器，它的阻值随酒精气体浓度变化的图象如图乙所示．当对着R1呼气时，由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小． （1）在一次交通勘察时，交警还未打开出门，就闻到了浓浓的酒味，从物理学的角度来说，这属于________现象．若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL．交警在对驾驶员进行呼气测试时，显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL．则该司机________ （选填“是”或“不是”）酒驾． （2）请分析：随着酒精气体浓度的变化，测试仪（电压表）的示数如何变化？ 33.如图甲是一种自动蓄水装置的示意图。轻质弹簧上端固定，下端与一个密度为0.5g/cm3的立方体木块相连。滑片P的右端固定在弹簧的最下端，左端位于粗细均匀的金属电阻R2的最下端A处，此时木块底部距水箱底部15cm。闭合开关S，衔铁被吸下，水泵工作，向空水箱里注水。当滑片P上滑至B处（R2的中点）时，水面到达设定高度，水泵停止注水。在此过程中，弹簧弹力F与滑片P上滑长度x之间的关系如图乙。已知：电阻箱R1接入的阻值为30Ω；R2的总电阻为20Ω，长度为20cm；当线圈中电流I≥0.2A时，衔铁被吸下。弹簧始终在弹性限度范围内，不考虑线圈电阻和滑片P滑动时的摩擦。求： （1）电源电压U。甲 乙 F/N 5 0 10 x/cm （2）木块的边长。 （3）当P滑至B处时，木块浸入水中的体积。 （4）水面的设定高度。 34.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。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v（米/秒） 0.3~1.5 1.6~3.33 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）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R。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。 35.学习了电学相关知识后,学校举办了一次综合实践活动，活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤。如图是小红设计的电子秤原理图，其中E为干电池(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，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。 （1）该电子秤的最大称量是________； （2）当电流表的指针指在0.3A处时,所称重物的质量是多少？ （3）从理论上说明该方案的二处最大不足是________；并画出你设计的原理电路图。 36.在如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变。电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器上标有“50 Ω　2 A”字样，闭合开关S，求： (1)通过R1的电流I1。 (2)若变阻器连入电路中的阻值为50 Ω时，干路的电流I总是多少。 (3)滑动变阻器阻值从30 Ω开始，两次移动滑动变阻器的滑片P，使变阻器R2连入电路中的电阻变化均为10 Ω，两个电流表示数的变化量。 37.滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。 光强k/cd 5 10 20 40 80 电阻R2/Ω 40 20 10 5 2.5 工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题： （1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。 （2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？ （3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？ 38.瓦斯（主要成分为甲烷）浓度时各种化石燃料矿藏开采中重要的监测项目，某实验小组的同学设计了如图所示的瓦斯浓度监测原理图。已知电源电压18伏不变，R2为定值电阻，R1为甲烷气敏电阻，甲烷气敏电阻的阻值随瓦斯浓度变化的部分数据如表所示。 （1）瓦斯主要成分为甲烷，计算甲烷分子（CH4）中各元素的质量比 （2）当电压表的读数为12伏时，电流表的读数为0.3安，求此时瓦斯浓度？ （3）若瓦斯浓度达到0.6升/立方米，警报器就会报警，则由电流表改装的报警器的报警电流为多少？ 39.如图甲所示为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压恒为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程为0～0.6A的电流表），Rx为压敏电阻，它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱加满油时油的总体积为60dm3，油的深度为0.4m，油量指示表的示数为0.6A。已知：ρ汽油=0.7×103kg/m3，取g=10N/kg。 （1）．油箱加满油时，Rx受到油的压力为多少？定值电阻R0的阻值为多少？ （2）．若汽车在高速公路匀速行驶400km，油量表的示数为0.15A，求该汽车行驶400km消耗汽油多少kg? 40.如图所示为某科学兴趣小组同学设计的汽车模型推力检测装置，它主要是由推力接受器F和压力杠杆OCD、压力传感器D和测量电路组成，其中OC:OD=1:5,显示汽车推力的仪表是由量程为3V的电压表改装而成，D点所受压力与滑动变阻器AP段电阻R的阻值变化关系如下表所示。若杠杆等推力检测装置的质量均忽略不计，滑动变阻器最大电阻R0为300Ω，电源输出电压恒为3.0V. 序号 1 2 3 4 5 6 7 D点压力F/N 0 5 10 15 20 25 30 电阻R/Ω 300 250 200 150 100 50 0 (1)当滑动变阻器AP电阻R的阻值为120Ω时，D点所受压力是 牛顿? (2)为了把电压表改装成检测C点推力大小的仪表，请计算在电压表读数为2V的地方要标注压力几牛。 41.如图是小明设计的一个简易“电子身高测量仪”的示意图。其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP（右端P是滑片）与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置．根据题中提供的信息，解决下列问题： 物理量 小聪 小英 小亮 A表示数I/A 0.20 0.15 0.12 V表示数U/V 2.0 3.0 3.6 身高h/m * 1.6 * ①电阻棒的总电阻有多大？ ②通过计算求出小聪或者小亮的身高； ③如果要简化该原理图，只保留电压表或电流表，简化后在保留表的表盘上刻画出对应的身高值，并且要求表的示数变大时对应的身高值增加．分析说明，应该保留哪个表？通过计算说明该“电子身高测量仪”的最大量程值应该刻画在表的那个刻度值上？最大量程值是多少？ 42.如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接，底部有一小孔与湖水相通，且容器底面与警戒水位相平。已知电源电压恒为5V，小灯泡标有“2V、2W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数，即x＝)。求： (1)小灯泡的电阻。[来源:学+科+网] (2)湖水水位高于警戒水位多少米时，灯泡正常工作？ (3)将电流表改为水位计，水位计的刻度是否均匀，说明理由。 43.某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值； （2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强； （3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？ 44．肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重，某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计，如图甲所示，用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏，R0为滑动变阻器，R为力敏电阻，其阻值随压力变化关系如图乙所示。 （1）在某阶段，小明的身高变化不明显，但体重明显增加，则A1和A2的示数比值将___________； （2）没有人站在体重计上时，闭合开关S，则A1的示数为多少？此时A1的指针位置对应的体重为多少？( ) （3）小明在测量时，A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N，则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧？( ) 45.下图甲是一个电子拉力计原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。电压表量程为0~3V，a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 ，电源电压U=6V。 （1）要保证电压表能正常工作，电路中R。至少应为________。 （2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为________V （3）已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 ，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？此拉力器量程为多少？ 46.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？ 47.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？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$