欧姆定律计算 练习 -2024-2025学年浙教版八年级上册科学

欧姆定律计算 一．计算题（共15小题） 1．随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压U＝6V且恒定不变，定值电阻R0＝15Ω，电压表量程为0∼3V，Rp是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图象如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.24A。求： （1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留1位小数）； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。 2．在如图所示的电路中，R1的阻值是30Ω，闭合开关S，电流表A1的示数是0.2A，电流表A的示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值。 3．在如图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器R1标有“20Ω，2A”字样。现闭合开关S。 ①若变阻器R1连入电路的阻值为15Ω，求通过变阻器R1的电流。 ②若将一电流表A1串联在R1支路，调节滑动变阻器使得两电流表示数如图所示，求定值电阻R2阻值。 4．如图所示的电路中，R1＝8Ω．当开关S闭合时，电流表示数为0.5A，电压表示数为6V．求： （1）R2的阻值； （2）电源电压。 5．如图所示的电路中，R1的阻值为15Ω。开关S1、S2闭合，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.3A。求： （1）电源电压。 （2）电阻R2的阻值。 （3）电路的总电流。 6．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求： （1）求滑动变阻器最大阻值。 （2）电源电压和R1的阻值。 （3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。 7．如图甲所示的电路中，电源电压保持14V不变。先闭合开关S1，再闭合开关S2，两电流表的指针均如图乙所示。 （1）开关S2由断开到闭合的过程中，请分析电压表和电流表A1的示数如何变化。 （2）求闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流。 （3）求灯L2的电阻。 8．在图（a）所示，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。开关S断开时，电流表的示数为0.3A。当开关S闭合时，发现电流表指针偏转了5小格。电流表的表盘及接线柱如图（b）所示。求： ①电源电压U； ②通过电阻R1的电流I1； ③开关S闭合时电路的总电阻R。 9．在如图所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样，闭合电键S后，电流表A的示数为1安。试求：（两个电表均为实验室学生电表） （1）求电阻R1两端的电压U1； （2）求此时滑动变阻器R2的阻值； （3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大。 10．图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系是R＝（100RH+10）Ω如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下： 湿度RH/% 0 20 40 60 80 … 湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 … （1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为多少？ （2）当湿度为60%时，电压表示数为多少？ （3）该装置能监测湿度的范围为多少？ （4）若要使该内部湿度监测装置的最小测量值为10%，可将电源电压调为多少？ 11．创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。 空气质量指数A 0﹣50 51﹣100 101﹣150 151﹣200 201﹣300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压U＝18V，R0是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示（R与A成反比），当空气质量指数A为100时，电压表示数为12V。求： （1）定值电阻R0的阻值； （2）判断电压表示数为9V时对应的空气质量等级。 12．图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求： （1）电压表的示数为9V时，电流表的示数； （2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度。 13．如图甲所示，水平桌面上放置了一个足够高的柱形储水箱，重力为8N，底面积为400cm2，在其底部紧密嵌入一个压敏电阻Rx（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与储水箱水深h的关系如图乙所示），Rx所在电路的电源电压为15V，A为由电流表改成的水位指示表。把重为8N的柱体A与重为16N的正方体B用细绳连接，放入水箱底部，B未与Rx接触，A的高为10cm，B的边长为10cm。向水箱中缓慢注水，当细绳刚好变直时，水箱中水的深度为24cm；当B对容器底的压力恰好为0时，停止注水，此时电流表的示数变为0.15A。求： （1）细绳刚好变直时，电流表的示数I； （2）停止注水后将A竖直向上提升，直至B下表面刚好离开水面（忽略物体表面携带水），水面下降的高度； （3）在B下表面刚好离开水面时，保持A、B位置不变，沿竖直方向切下A的3/8并放入容器中，待水面静止后，容器对桌面的压强。 14．如图所示电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω，同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A。求： （1）通过电阻R2的电流； （2）电阻R2的阻值。 15．如图所示，R1和R2为两个定值电阻，其中电阻R1的阻值为20Ω，电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A。 （1）求电源两端的电压U； （2）求开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流； （3）求电阻R2的阻值。 中考物理二轮复习计算专题：欧姆定律计算 参考答案与试题解析 一．计算题（共15小题） 1．随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压U＝6V且恒定不变，定值电阻R0＝15Ω，电压表量程为0∼3V，Rp是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图象如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.24A。求： （1）深度表在水面上时，电路中的电流（计算结果保留1位小数）； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。 【分析】（1）由图乙可知，该电路为R0和RP的串联电路，电压表测R0两端的电压，深度表在海面上深度为0m时，由图丙可知，此时RP阻值，由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流； （2）已知电压表示数为2V时，由欧姆定律可得通过R0的电流，由串联电路的电流特点和电压特点可知RP两端的电压，再求此时RP的阻值，对照图丙可知此时潜水员下潜的深度为； （3）当电路中电流最大时，R0两端的电压最大为电压表量程的最大值，可得电路中最大电流且小于0.24A，由欧姆定律算出此时电路总电阻，由串联电路的电阻特点可知压敏电阻RP的阻值，对照图丙可知，此时下潜的深度即为该深度表能测量的最大深度。 【解答】解：（1）由图乙可知，该电路为R0和RP的串联电路，电压表测R0两端的电压； 深度表在海面上时，即h＝0m时，由图丙可知，此时RP＝40Ω， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中的电流为：I0.1A； （2）已知电压表示数为2V时，即R0两端的电压为U0＝2V， 通过R0的电流为I0A，即电路中的电流为I′＝I0A， 由串联电路的电压特点可知RP两端的电压为：UP＝U﹣U0＝6V﹣2V＝4V， 则此时RP的阻值为：RP′30Ω， 由图丙可知，此时潜水员下潜的深度为h′＝10m； （3）当电路中电流最大时，由U＝IR可知R0两端的电压最大， 由电压表量程可知R0两端的电压最大为：U0大＝3V， 由此可知电路中电流最大为：I大0.2A＜0.24A， 为保护电路，电路中允许通过的最大电流为0.2A， 此时电路总电阻为：R总30Ω， 由串联电路的电阻特点可知压敏电阻RP的阻值为：RP＝R总﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω， 由图丙可知，此时下潜的深度为40m，即该深度表能测量的最大深度为40m。 答：（1）深度表在水面上时，电路中的电流约为0.1A； （2）电压表示数为2V时，潜水员下潜的深度为10m； （3）在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度为40m。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息和正确得出电路中的最大电流是关键。 2．在如图所示的电路中，R1的阻值是30Ω，闭合开关S，电流表A1的示数是0.2A，电流表A的示数是0.5A。求： （1）电源电压； （2）电阻R2的阻值。 【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。 （1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压； （2）根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，再根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。 （1）因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，由I可得，电源的电压： U＝I1R1＝0.2A×30Ω＝6V； （2）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过R2的电流： I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.2A＝0.3A， 则电阻R2的阻值： R220Ω。 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R2的阻值为20Ω。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。 3．在如图所示的电路中，电源电压为6伏，滑动变阻器R1标有“20Ω，2A”字样。现闭合开关S。 ①若变阻器R1连入电路的阻值为15Ω，求通过变阻器R1的电流。 ②若将一电流表A1串联在R1支路，调节滑动变阻器使得两电流表示数如图所示，求定值电阻R2阻值。 【分析】由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测R1支路中的电流。 ①根据并联电路的电压规律和欧姆定律求通过R1的电流，根据并联电路的电流规律求干路中的电流，即电流表A的示数； ②移动滑片P，根据并联电路各支路互不影响可知通过R2的电流不变，根据两电流表示数的比值求得通过R1的电流，根据欧姆定律求变阻器R1连入电路的阻值。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测R1支路中的电流。 ①因为并联电路各支路两端的电压相等，变阻器R1两端的电压为U1＝U＝6V，当变阻器R1连入电路的阻值为15欧时， 通过R1的电流为：I10.4A， ②由题知，电源电压为6V，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω， 则调节滑动变阻器时通过变阻器的最小电流：I1小0.3A； 若将一电流表A1串联在R1支路，调节滑动变阻器使得两电流表示数如图所示， Ⅰ、若a图是电流表A1的表盘，b图是电流表A的表盘，因图中A1指针的偏转角度比A大，且支路电流应小于干路电流，所以此时电流表A1的量程应为0～0.6A，电流表A的量程应为0～3A， 则由图可知此时电流表A1、A的示数分别为0.3A、1.2A，即I1＝0.3A，I＝1.2A， 通过R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.3A＝0.9A； 定值电阻R2的阻值：R26.7Ω； Ⅱ、若b图是电流表A1的表盘，a图是电流表A的表盘，如果电流表A1的量程为0～0.6A，则此时A1的示数（通过变阻器的电流）为0.24A，小于通过变阻器的最小电流为0.3A，所以电流表A1的量程不可能是0～0.6A，只能是0～3A，又因为干路电流比支路电流大，所以电流表A的量程也是0～3A， 则由图可知此时电流表A1、A的示数分别为1.2A、1.5A，即I1′＝1.2A，I′＝1.5A， 此时通过R2的电流：I2′＝I′﹣I1′＝1.5A﹣1.2A＝0.3A， 定值电阻R2的阻值：R2′20Ω； 综上可知，定值电阻R2阻值可能是6.7Ω或20Ω。 答：①通过变阻器R1的电流0.4A。 ②定值电阻R2阻值可能是6.7Ω或20Ω。 【点评】本题考查欧姆定律的应用与并联电路的特点，属于中档题。 4．如图所示的电路中，R1＝8Ω．当开关S闭合时，电流表示数为0.5A，电压表示数为6V．求： （1）R2的阻值； （2）电源电压。 【分析】由电路图可知，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。 （1）根据欧姆定律求出R2的阻值； （2）根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。 【解答】解：由电路图可知，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。 （1）由I可得，R2的阻值： R212Ω； （2）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+R2）＝0.5A×（8Ω+12Ω）＝10V。 答：（1）R2的阻值为12Ω； （2）电源电压为10V。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道基础题目。 5．如图所示的电路中，R1的阻值为15Ω。开关S1、S2闭合，电流表A1的示数为0.2A，电流表A2的示数为0.3A。求： （1）电源电压。 （2）电阻R2的阻值。 （3）电路的总电流。 【分析】由图可知，当开关S1、S2闭合时，两电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量通过R2的电流； （1）根据并联电路电压规律和欧姆定律的应用求出电源电压； （2）根据并联电路电压规律和欧姆定律的应用求出R2的电阻值； （3）根据并联电路电流规律求出电路的总电流。 【解答】解：由图可知，当开关S1、S2闭合时，两电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量通过R2的电流； （1）因并联电路两端电压相等，所以由I可得，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.2A×15Ω＝3V； （2）由I可得，R2的电阻值：R210Ω； （3）因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路的总电流：I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A。 答：（1）电源电压为3V。 （2）电阻R2的阻值为10Ω。 （3）电路的总电流为0.5A。 【点评】本题考查了并联电路的电流特点和欧姆定律的应用，能分析电路图确认电路的连接方式和两电流表的测量对象是本题的关键。 6．如图所示，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中的线段AB表示。求： （1）求滑动变阻器最大阻值。 （2）电源电压和R1的阻值。 （3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数。 【分析】由电路图可知，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。 （1）当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和电压表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值； （2）当滑动变阻器滑片P在a端时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据图乙读出电路中的最大电流，利用欧姆定律求出电源的电压，然后联立等式求出R1的阻值和电源的电压； （3）当滑片P滑到ab中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用欧姆定律求出电压表的示数。 【解答】解：由电路图可知，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。 （1）当滑动变阻器滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的示数U2＝4V， 由I可知，滑动变阻器的最大阻值：R220Ω； （2）当滑动变阻器滑片P在a端时， 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＝I小R1+U2＝0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑动变阻器滑片P在b端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A， 则电源的电压U＝I大R1＝0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：R1＝10Ω，U＝6V； （3）当滑片P滑到ab中点时，接入电路中的电阻R2′R220Ω＝10Ω， 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I0.3A， 则电压表的示数U2′＝IR2′＝0.3A×10Ω＝3V。 答：（1）滑动变阻器最大阻值为20Ω； （2）电源电压为6V，R1的阻值为10Ω； （3）滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，根据图象获取有用的信息是关键。 7．如图甲所示的电路中，电源电压保持14V不变。先闭合开关S1，再闭合开关S2，两电流表的指针均如图乙所示。 （1）开关S2由断开到闭合的过程中，请分析电压表和电流表A1的示数如何变化。 （2）求闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流。 （3）求灯L2的电阻。 【分析】（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L1的简单电路，电流表A1测量通过L1的电流，电压表测量电源电压；再闭合开关S2时，两灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，电压表测量电源电压，由于电源电压保持不变，由此可知开关S2由断开到闭合的过程中，电压表的示数变化；根据并联电路的电流规律可知电流表A1的示数变化； （2）根据并联电路的电流规律和图丙可知电流表所接量程和分度值得出两电流表的读数，从而求得通过L1的电流； （3）根据欧姆定律求得L2的电阻。 【解答】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S1时，电路为灯泡L1的简单电路，电流表A1测量通过L1的电流，电压表测量电源电压；再闭合开关S2时，两灯泡并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过L2的电流，电压表测量电源电压，由于电源电压保持不变，由此可知开关S2由断开到闭合的过程中，电压表的示数不变； 因为并联电路各支路互不影响，所以通过L1的电流不变，又因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A1的示数会变大； （2）因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，且两电流表指针位置相同， 所以电流表A1所接量程为0～3A，分度值为0.1A，其示数，即干路中的电流为：I＝1.4A， 电流表A2所接量程为0～0.6A，分度值为0.02A，其示数，即通过L2的电流为：I2＝0.28A， 则通过L1的电流为：I1＝I﹣I2＝1.4A﹣0.28A＝1.12A； （3）根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可得， L2的阻值为：R250Ω。 答：（1）开关S2由断开到闭合的过程中，电压表的示数不变，电流表A1的示数变大； （2）闭合开关S1、S2时通过灯L1的电流为1.12A； （3）灯L2的电阻为50Ω。 【点评】本题考查并联电路的特点和电流、电压规律的应用以及电流表、电压表的使用，涉及电路的动态分析，难度较大。 8．在图（a）所示，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。开关S断开时，电流表的示数为0.3A。当开关S闭合时，发现电流表指针偏转了5小格。电流表的表盘及接线柱如图（b）所示。求： ①电源电压U； ②通过电阻R1的电流I1； ③开关S闭合时电路的总电阻R。 【分析】①当开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； ②当开关S闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流；根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流； ③根据欧姆定律求出电路的总电阻R。 【解答】解：①当开关S断开时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流， 由I可得，电源电压U＝U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V； ②当开关S闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流；发现电流表指针偏转了5小格，电流表用的是小量程，电流表示数增大了5×0.02A＝0.1A，变为了0.4A； 根据并联电路的电流特点知，通过电阻R1的电流I1＝I﹣I2＝0.4A﹣0.3A＝0.1A； ③由I可得，开关S闭合时电路的总电阻R15Ω。 答：①电源电压U为6V； ②通过电阻R1的电流I1为0.1A； ③开关S闭合时电路的总电阻R为15Ω。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是开关闭合前后电路连接的判断，是一道难度不大的计算题。 9．在如图所示的电路中，电源电压为24伏保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样，闭合电键S后，电流表A的示数为1安。试求：（两个电表均为实验室学生电表） （1）求电阻R1两端的电压U1； （2）求此时滑动变阻器R2的阻值； （3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算求出电流表示数的最大变化量ΔI最大。 【分析】（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，根据欧姆定律计算电阻R1两端的电压； （2）根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律计算此时滑动变阻器接入电路的阻值； （3）由（2）可知电压表接入电路的量程，据此确定电压表示数最大值，根据串联电路电压规律可知此时定值电阻两端的电压最小，根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最小，根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压，进一步计算通过电路的最小电流， 滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样，根据串联电路电流特点确定通过电路的最大电流，进一步计算电路正常工作过程中电流表示数的最大变化量。 【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， 根据欧姆定律可得电阻R1两端的电压U1＝IR1＝1A×10Ω＝10V； （2）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：U2＝U﹣U1＝24V﹣10V＝14V， 根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值：R214Ω； （3）由（2）可知电压表接入电路的量程为0～15V，所以电压表示数最大为15V， 根据串联电路电压规律可知此时定值电阻两端的电压最小，根据欧姆定律可知此时特点电路的电流最小， 此时定值电阻两端的电压：U1′＝U﹣U2′＝24V﹣15V＝9V， 则最小电流：I最大0.9A， 滑动变阻器R2上标有“50Ω 1.5A”字样，串联电路各处电流相等，则通过电路的最大电流为1.5A， 电路正常工作过程中电流表示数的最大变化量ΔI最大＝I最大﹣I最小＝1.5A﹣0.9A＝0.6A。 答：（1）电阻R1两端的电压为10V； （2）此时滑动变阻器R2的阻值为14Ω； （3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，电流表示数的最大变化量为0.6A。 【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用，确定通过电路的最大电流和最小电流是解题的关键。 10．图甲是一个超声波加湿器，图乙是其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0～200mA，电压表的量程为0～9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化关系是R＝（100RH+10）Ω如表所示，其阻值最大为120Ω（图中未画出）。在电路安全工作的前提下： 湿度RH/% 0 20 40 60 80 … 湿敏电阻R/Ω 10 30 50 70 90 … （1）当电流表的示数为0.2A时，R接入电路中的阻值为多少？ （2）当湿度为60%时，电压表示数为多少？ （3）该装置能监测湿度的范围为多少？ （4）若要使该内部湿度监测装置的最小测量值为10%，可将电源电压调为多少？ 【分析】（1）由图乙可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压；已知电流表示数，即电路中的电流，根据欧姆定律可求出电路总电阻；串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和，据此求出湿敏电阻的阻值； （2）由表格可知，当湿度为60%时，湿敏电阻的阻值，根据串联电路的电阻特点得出总电阻，再根据欧姆定律求出电路中的电流；最后根据I求出湿敏电阻两端的电压，即电压表的示数； （3）根据表格中的规律可知，湿度最低时，湿敏电阻阻值最小，由欧姆定律可知电路中的电流最大；已知电流表的量程，即电路中最大电流；根据I可求出电路最小总电阻，再根据串联电路的电阻特点求出湿敏电阻的最小阻值；从表格中找出对应的最小湿度； 当湿度最高时，湿敏电阻阻值最大，由串联电路的分压规律可知此时湿敏电阻两端的电压最大，已知电压表的量程，即湿敏电阻两端的最大电压；由串联电路的电压特点得出此时R0两端的最小电压，再根据欧姆定律求出此时通过R0的最小电流，即电路中的最小电流；再根据I求出湿敏电阻的最大阻值， 从表格中读出对应的最大湿度；由上述分析可知装置能监测湿度的范围； （4）当监测装置的最小测量值为10%时，根据题意得出湿敏电阻的阻值；根据串联电路的电阻特点得出电路总电阻；已知电路的最大电流，根据I求出电源电压。 【解答】解：（1）由图乙可知，R和R0串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压； 已知电流表示数为0.2A，即电路中的电流为I＝0.2A， 由I可知电路总电阻为：R总60Ω， 由串联电路的电阻特点可知R接入电路的阻值为：R＝R总﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω； （2）由表格可知，当湿度为60%时，湿敏电阻的阻值R′＝70Ω， 由串联电路的电阻特点可知总电阻为：R总′＝R′+R0＝70Ω+30Ω＝100Ω， 则电路中的电流为：I′0.12A， 则湿敏电阻两端的电压为：UR＝I′R′＝0.12A×70Ω＝8.4V，即电压表示数为8.4V； （3）由表格可知湿度最低时，湿敏电阻阻值最小，电路总电阻最小，由欧姆定律可知此时电路的电流最大； 已知电流表的量程0～200mA，则电路中的最大电流为I大＝200mA＝0.2A， 此时电路总电阻最小为：R总小60Ω， 由串联电路的电阻特点可知湿敏电阻的阻值最小为：R小＝R总小﹣R0＝60Ω﹣30Ω＝30Ω，由表格可知此时湿度最小为20%； 当湿度最高时，湿敏电阻阻值最大，由串联电路的分压规律可知此时湿敏电阻两端的电压最大， 已知电压表量程为0～9V，则湿敏电阻两端的最大电压为UR大＝9V， 由串联电路的电压特点可知R0两端的电压为：U0小＝U﹣UR大＝12V﹣9V＝3V， 此时电路中的最小电流为：I小0.1A， 则湿敏电阻的阻值最大为：R大90Ω，由表格可知此时湿度最大为80%； 由上述分析可知该装置能监测湿度的范围为20%～80%； （4）当监测装置的最小测量值为10%时，湿敏电阻的阻值最小为：R″＝100×10%+10＝20Ω， 电路总电阻为：R总″＝R″+R0＝20Ω+30Ω＝50Ω，此时电路中的电流最大I大＝0.2A， 由I可知电源电压为：U′＝I大R总″＝0.2A×50Ω＝10V。 答：（1）R接入电路中的阻值为30Ω； （2）当湿度为60%时，电压表示数为8.4V； （3）该装置能监测湿度的范围为20%～80%； （4）可将电源电压调为10V。 【点评】本题考查了欧姆定律的应用，熟练掌握串联电路的特点，并从表格中读取相关信息是解题的关键。 11．创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。 空气质量指数A 0﹣50 51﹣100 101﹣150 151﹣200 201﹣300 ＞300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压U＝18V，R0是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示（R与A成反比），当空气质量指数A为100时，电压表示数为12V。求： （1）定值电阻R0的阻值； （2）判断电压表示数为9V时对应的空气质量等级。 【分析】（1）由电路图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压。由图乙可知，当空气质量指数A为100时R的阻值，根据串联电路的电压规律求得R两端的电压，根据欧姆定律求得通过R的电流，根据串联电路的电流规律可知通过R0的电流，根据欧姆定律求得R0的阻值； （2）当电压表示数为9V时，根据欧姆定律求得通过R0的电流，即电路中的电流；根据串联电路的电压规律和欧姆定律求得R的阻值，结合图乙和表中数据可知空气质量等级。 【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻R0和气敏电阻R串联，电压表测量R0两端的电压。由图乙可知，当空气质量指数A为100时，R的阻值为60Ω， 因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以此时R两端的电压为：UR＝U﹣U0＝18V﹣12V＝6V， 因为串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流为：I0＝IR0.1A， 定值电阻R0的阻值为：R0120Ω； （2）当电压表示数为9V时，通过R0和R的电流为： IR′＝I0′0.075A， R两端的电压为：UR′＝U﹣U0′＝18V﹣9V＝9V＝U0′， 由U＝IR可知，此时R的阻值为：R′＝R0＝120Ω， 由图乙可知，此时的空气质量指数为50，由表中数据可知，此时的空气质量等级为优。 答：（1）定值电阻R0的阻值为120Ω； （2）电压表示数为9V时对应的空气质量等级为优。 【点评】本题考查欧姆定律和串联电路的电流、电压规律的应用，根据图像获取相关信息是关键之一。 12．图甲为超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求： （1）电压表的示数为9V时，电流表的示数； （2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度。 【分析】由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流； （1）根据串联电路电压规律计算定值电阻R0两端电压，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流； （2）电流表的示数为0.24A时，由欧姆定律可知定值电阻R0两端电压，根据串联电路电压规律计算定值电阻R两端电压，由图丙可知空气中的湿度。 【解答】解：（1）由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测量湿敏电阻R两端的电压，电流表测量电路中的电流；串联电路总电压等于各部分电压之和，所以定值电阻R0两端电压U0＝U﹣UR＝12V﹣9V＝3V， 电流表示数I0.1A； （2）当电流表示数I′＝0.24A时，定值电阻两端的电压U0'＝I'R0＝0.24A×30Ω＝7.2V， 则湿敏电阻两端的电压UR'＝U﹣U0'＝12V﹣7.2V＝4.8V， 则湿敏电阻的阻值R′， 由图丙可得，湿敏电阻等于20Ω时，对应的空气湿度是10%。 答：（1）电压表的示数为9V时，电流表的示数为0.1A； （2）电流表的示数为0.24A时，空气中的湿度是10%。 【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的灵活应用，关键会从图中读出有用信息。 13．如图甲所示，水平桌面上放置了一个足够高的柱形储水箱，重力为8N，底面积为400cm2，在其底部紧密嵌入一个压敏电阻Rx（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与储水箱水深h的关系如图乙所示），Rx所在电路的电源电压为15V，A为由电流表改成的水位指示表。把重为8N的柱体A与重为16N的正方体B用细绳连接，放入水箱底部，B未与Rx接触，A的高为10cm，B的边长为10cm。向水箱中缓慢注水，当细绳刚好变直时，水箱中水的深度为24cm；当B对容器底的压力恰好为0时，停止注水，此时电流表的示数变为0.15A。求： （1）细绳刚好变直时，电流表的示数I； （2）停止注水后将A竖直向上提升，直至B下表面刚好离开水面（忽略物体表面携带水），水面下降的高度； （3）在B下表面刚好离开水面时，保持A、B位置不变，沿竖直方向切下A的3/8并放入容器中，待水面静止后，容器对桌面的压强。 【分析】（1）当细绳刚好变直时，水箱中水的深度为24cm，由乙图可知，此时Rx的电阻为125Ω，利用欧姆定律求得电流表的示数； （2）当B对容器底的压力恰好为0时，停止注水，此时A和B受到的浮力F浮＝GA+GB，利用阿基米德原理求得排开的水的体积，进一步求得水面下降的高度； （3）当B对容器底的压力恰好为0时，停止注水，此时电流表的示数变为0.15A，利用欧姆定律求得此时Rx接入电路的电阻；由乙图可知，当Rx的电阻为100Ω时，容器中水深27cm，当B下表面刚好离开水面时，求得容器中水深；利用G＝mg求得此时容器中水的重力；沿竖直方向切下A的并放入容器中，求得此时容器对桌面的压力，进一步求得压强。 【解答】解：（1）当细绳刚好变直时，水箱中水的深度为24cm，由乙图可知，此时Rx的电阻为125Ω， 此时电流表的示数； （2）当B对容器底的压力恰好为0时，A和B受到的浮力F浮＝GA+GB＝8N+16N＝24N， 排开的水的体积， B下表面刚好离开水面，水面下降的高度； （3）当B对容器底的压力恰好为0时，停止注水，此时电流表的示数变为0.15A，此时Rx接入电路的电阻， 由乙图可知，当Rx的电阻为100Ω时，容器中水深27cm， 当B下表面刚好离开水面时，容器中水深h水＝h'﹣h＝27cm﹣6cm＝21cm， 此时容器中水的重力：， 切下的A的重力：， 分析题意可知，向水箱中不断注水时，能使B对容器底的压力为0，说明A的密度小于水的密度， 则沿竖直方向切下A的3/8并放入容器中时，切去部分在水中漂浮， 所以切去部分受到的浮力：F浮′＝GA′＝3N， 由阿基米德原理可得切去部分排开水的体积：V排′3×10﹣4m3＝300cm3， 保持A、B位置不变，切去部分排开水时会造成水面升高， 则水面升高的高度：Δh1cm，即B浸入水中的深度hB浸＝1cm， 此时B排开水的体积：VB排＝SBhB浸＝100cm2×1cm＝100cm3， 则B受到的浮力：F浮B＝ρ水gVB排＝1×103kg/m3×10N/kg×100×10﹣6m3＝1N， 因力的作用是相互的，则B物体对水有压力的作用，且FB压水＝F浮B＝1N， 待水面静止后，容器对桌面的压力：F＝G水+GA′+G容+FB压水＝84N+3N+8N+1N＝96N， 容器对桌面的压强：。 答：（1）电流表的示数I＝0.12A； （2）水面下降的高度为6cm； （3）容器对桌面的压强为2.4×103Pa。 【点评】这道题考查的知识点比较多，涵盖了欧姆定律、图像信息、液体压强、受力分析、阿基米德原理等知识点，综合性比较强，尤其要关注物体升降时，水面也会有升降的问题，将复杂的变化过程逐渐分解细化，抽丝剥茧，即可将问题解决。 14．如图所示电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω，同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A。求： （1）通过电阻R2的电流； （2）电阻R2的阻值。 【分析】（1）由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流，根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和求出通过电阻R2的电流； （2）根据I求出电阻R2的阻值。 【解答】解：（1）由电路图可知，同时闭合开关S1、S2时，R1、R2并联，电流表测干路中的电流， 则通过电阻R1的电流： I12A； 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和知通过电阻R2的电流为： I2＝I﹣I1＝2.5A﹣2A＝0.5A； （2）根据I得电阻R2的阻值： R260Ω。 答：（1）通过电阻R2的电流为0.5A； （2）电阻R2的阻值为60Ω。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础性题目，比较简单。 15．如图所示，R1和R2为两个定值电阻，其中电阻R1的阻值为20Ω，电源两端的电压保持不变。当开关S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A；当开关S1、S2均闭合时，电流表示数为0.5A。 （1）求电源两端的电压U； （2）求开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流； （3）求电阻R2的阻值。 【分析】（1）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流； （3）根据欧姆定律求出电阻R2的阻值。 【解答】解：（1）当开关S1闭合、S2断开时，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＝0.3A×20Ω＝6V； （2）当开关S1、S2均闭合时，两电阻并联， 根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变， 根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为： I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； （3）由I可得，R230Ω。 答：（1）电源两端的电压U为6V； （2）开关S1、S2均闭合时，通过R2的电流为0.2A； （3）电阻R2的阻值为30Ω。 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。 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：2024/12/9 14:56:09；用户：易春建；邮箱：16605895577；学号：39665310 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$