内容正文:
参考答案及解析·河南物理
答
案
及
重
难
题
解
析
模块五 电
学
大单元 1 电路 电流 电压 电阻
命题点 1 摩擦起电 两种电荷
1. C 2. 正 正 3. 电荷 排斥 4. 电 负
5. 电荷 吸引 排斥 6. 吸引轻小物体 摩擦起电 异种
7. 负 排斥 8. ①③④ 运动状态 9. D 10. C
11. B 12. B 13. 正 从带电极板到绒毛
命题点 2 电流、电压及其测量
1. A 2. B 3. 乙 左 电压 4. 串 A 0. 22 5. 0. 9
6. 并 正 2. 4 12
7. 电流表使用前未调零 换接小量程
8. 试触 (1)偏转超过最大值 (2)偏转幅度过小
命题点 3 导体、绝缘体、电阻、滑动变阻器
1. B 2. A 3. C 4. B 5. B 6. 密度 电荷 导体
7. 欧姆 电阻 8. 橡胶 铜线 9. AD 10. C 11. A
12. 长度 C D 滑动变阻器短路 13. 右 AD
14. a、b 右 15. C 16. 6
690 9
999 显示电阻大小
专项突破 5 电路的识别、分析与设计
考向 1 生活中简单电路的认识及识别
1. 并 串 2. 开关 并 3. 电源 并 4. 半导体 并
5. 并 滑动变阻器
考向 2 电路图的识别及分析
1. 并 S2 S1 、S2 2. 并 R2 并 S1 3. D 4. 并 干路
L1 L2 5. D 6. D 7. 电源 R2 8. 串 灯泡 变大 无
有 9. 串 R0 和滑动变阻器的总 R0
10. 串 R2 无 R1 变大 11. (1)串 灯泡 不变
(2)串 电源 变小 短路 12. 正 4. 5 串 滑动变阻器
变小 13. 并联 干路 L1
14. 并 L2 干路 S2 S1 L1
考向 3 简单电路的设计
1. A 2. D 3. B 4. A 5. C 6. C
大单元 2 电学计算与分析
命题点 1 串、并联电路中电流、电压和
电阻的特点
1. 0. 2 11 2. 0. 6 0. 6 2 3. 0. 2 0. 3 3
4. 6 0. 5 0. 9 【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流
表 A1 测 L2 支路的电流,电流表 A2 测干路的电流,电压表
测电源电压,因并联电路中各支路电压相等且等于电源电
压,则灯 L1 两端的电压 U1 = 6
V;流过 L1 和 L2 的电流分
别为 0. 4
A 和0. 5
A,即电流表 A1 的示数为 0. 5
A,并联电
路中干路上的电流等于各支路电流之和,则电流表 A2 的
示 I=I1 +I2 =0. 4
A+0. 5
A=0. 9
A.
5. 1 ∶1 2 ∶1
6. 0. 2 0. 8 【解析】由图甲可知,两灯并联,电流表 A1 测
干路电流,电流表 A2 测通过 L1 的电流;因为并联电路中
干路电流大于任一支路的电流,而电流表 A1 和 A2 的指针
位置相同,所以,电流表 A1 选用
0~ 3
A
量程,由图乙可知
电流表 A1 的示数是 1
A,即电路的总电流 I = 1
A;电流表
A2 选用 0~ 0. 6
A 量程,则通过灯 L1 的电流 I1 = 0. 2
A;因
为 I= I1 +I2 ,所以通过灯 L2 的电流:I2 = I-I1 = 1
A-0. 2
A =
0. 8
A.
7. 5 ∶1 5. 6 【解析】由图甲可知,灯泡 L1 与 L2 串联,电压
表 V1 测电源电压,电压表 V2 测灯泡 L2 两端的电压. 因串
联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表指针的偏
角相同,所以,电压表 V1 的示数应大于电压表 V2 的示数,
则电压表 V1 的量程是 0~ 15
V,分度值是 0. 5
V,电源电压
U1 = 7
V,电压表 V2 的量程是 0 ~ 3
V,分度值是 0. 1
V,L2
两端的电压U2 = 1. 4
V,则两电压表示数之比U1 ∶U2 = 7
V ∶
1. 4
V = 5 ∶1,灯泡 L1 两端的电压:UL1 =U1 -U2 = 7
V-1. 4
V =
5. 6
V.
8. D 9. D C R1 +R2
命题点 2 欧姆定律的理解与计算
1. C 2. BD 3. 10 1. 8 0 10
4. C 【解析】由图像可知,当 I = 0. 2
A 时,U1 = 2. 0
V,U2 =
1. 0
V,由欧姆定律可知 R1 =
U1
I
= 2. 0
V
0. 2
A
= 10
Ω,R2 =
U2
I
=
1. 0
V
0. 2
A
= 5
Ω<10
Ω,故
A、B 错误;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;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 =
U
R
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.
【拓展设问】(1)1. 0 (2)0. 20 2. 0 【解析】(1)若将电
阻 R1 、R2 并联接入某电源两端,它们两端的电压相等,且
I1 +I2 = 0. 3
A,由图像可知,当电压 U = 1. 0
V 时, I1 =
0. 10
A、I2 = 0. 20
A,符合条件,故电源电压U= 1. 0
V.
(2)若将 R1 、R2 串联接入电压为 3
V 的电源两端,通过它
们的电流相等,且 U1 +U2 = 3
V,由图像可知,当电路电流
I= 0. 20
A 时,U1 = 2. 0
V、U2 = 1. 0
V,符合条件.
5. C 6. 0. 2 2
7. 8 2 ∶1 【解析】由电路图可知,L1 与 L2 串联,电压表 V
测 L2 两端的电压;由题知,电源电压为 12
V,电压表的示
数为 4
V,即灯 L2 两端的电压为 4
V,因串联电路中总电
压等于各分电压之和,所以 L1 两端的电压:U1 = U-U2 =
12
V-4
V = 8
V;根据串联电路的分压原理:串联电路的电
阻之比等于电压之比,可知灯 L1、L2 的电阻之比:R1 ∶R2 =
U1 ∶U2 = 8
V ∶4
V = 2 ∶1.
8. 10 5 9. 1 ∶1 3 ∶2 10. 12 30
11. 1 ∶3
【解析】当开关 S1 闭合,S2 断开时,R1 和 R2 串联,
电流表测串联电路电流. 根据欧姆定律可知,电源电压
U= 0. 4
A×(R1 +R2 ),当开关 S1 、S2 都闭合时,R2 被短路,
此时为 R1 和电流表串联的简单电路,则有 U = 1. 6
A×
R1 ,由于电源电压不变,则 0. 4
A×(R1 +R2 ) = 1. 6
A×R1 ,
951
参考答案及解析·河南物理
答
案
及
重
难
题
解
析
解得 R1 ∶R2 = 1 ∶3.
12. 6 30
【解析】只闭合开关 S1 时,R2 被断路,电路为 R1
的简单电路,此时电流表示数为 0. 3
A,电源电压:U =
I1R1 = 0. 3
A×20
Ω = 6
V;同时闭合开关 S1 、S2 ,两电阻并
联,电流表测干路的电流,电流表示数为
0. 5
A,由并联
电路各支路互不影响可得,通过 R1 的电流不变,仍为
0. 3
A,由并联电路电流的特点知,此时通过 R2 的电流:
I2 = I-I1 = 0. 5
A-0. 3
A = 0. 2
A,由欧姆定律得:R2 =
U
I2
=
6
V
0. 2
A
= 30
Ω.
13. 4 1 ∶1 【解析】由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压表测
滑片 P 右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流.
当滑片 P 在 a 端时,电压表测 R2 最大电阻两端的电压,
其示数 U2 = 2
V,因串联电路中各处的电流相等,且滑动
变阻器 R2 的最大阻值与定值电阻 R1 相等,根据串联电
路的分压原理可得,此时 U1 =U2 = 2
V,电源电压:U=U1 +
U2 = 2
V+2
V = 4
V;因电压表的内阻很大,在电路中相当
于断路,所以,滑片 P 移动时,变阻器接入电路中的阻值
不变,电路的总电阻不变,由I=
U
R
可得,电路中的电流不
变,则当滑片 P 在 a 端或 b 端时,电流表的示数相等,即
I1 ∶I2 = 1 ∶1.
14. (1)滑动变阻器
解:(2)无风时,R1 与 R2 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=
U
R1 +R2
= 3
V
2
Ω+4
Ω
= 0. 5
A;
(3)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,此时电路
中的总电阻不变,由 I =
U
R
可知电路中的电流不变,电压
表测 R2 两端的电压,则电压表的示数:
U2 = IR2 = 0. 5
A×4
Ω = 2
V;
(4)将图中的电压表改换为电流表,当风力最强时,R2 被
短路, 电路为 R1 的简单电路, 此时电流表的示数最
大,则:
I′=
U
R1
= 3
V
2
Ω
= 1. 5
A.
15. 40 20 减小定值电阻的阻值或增大电源电压
【解析】当传感器到障碍物距离为 1. 5
m 时,报警器开始
报警,结合图乙读出此时报警器的电阻值为 40
Ω;报警
器开始报警,此时电路中报警电流为 0. 2
A,根据欧姆定
律可得,电路中的总电阻:R =
U
I
= 12
V
0. 2
A
= 60
Ω,根据串
联电路电阻规律可得,R0 的阻值:R0 =R-RS = 60
Ω-40
Ω
= 20
Ω;从图乙可知传感器到障碍物距离越远,RS 的阻
值越大;保持起始报警电流不变,增大起始报警距离,根
据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据U= IR
可知,电源电压变大,若保持电路总电阻不变,则需减小
定值电阻的阻值.
16. 18 30 【解析】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.
由乙图可知电流表示数为 0. 3
A 时,电压表示数为 9
V,
当电流表示数为 0. 4
A 时,电压表示数为 6
V,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 = IR1 +UV,代入数据可得 0. 3
A×R1 +9
V = 0. 4
A×R1 +
6
V,解方程可得 R1 = 30
Ω,则电源电压:U = IR1 +UV =
0. 3
A×30
Ω+9
V = 18
V.
17. 3 0. 25 2
【解析】由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器
串联,电压表
V1 测小灯泡两端的电压,电压表
V2 测滑
动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流. 根据图乙
可知,当电流表示数为 0. 2
A 时,电压表
V1 的示数为 U1 =
1. 5
V,根据题意可知,此时两电压表的示数相等,即 U2 =
U1 = 1. 5
V,由串联电路的电压特点可知,电源电压:U =
U1 +U2 = 1. 5
V+1. 5
V = 3
V;小灯泡在额定电压下正常发
光,即 UL =U额 = 2. 5
V,由图乙可知此时通过小灯泡的电
流:IL = 0. 25
A;由串联电路的电流特点可知,此时电路中
的电流: I = I滑 = IL = 0. 25
A,滑动变阻器两端的电压:
U滑 =U-UL = 3
V-2. 5
V = 0. 5
V,由欧姆定律可知,此时
滑动变阻器接入电路的电阻:R滑 =
U滑
I滑
= 0. 5
V
0. 25
A
= 2
Ω.
18. 解:(1)当检测区没有物品时,由图可知,R = 600
Ω,图甲
中,开关 S 闭合,R 与 R0 串联,电压表测量 R0 两端电压
即 U0 ;R 两端的电压:UR =U-U0 = 15
V-3
V = 12
V,
电路中的电流:I=
UR
R
= 12
V
600
Ω
= 0. 02
A,
根据串联电流相等,则 R0 的阻值:
R0 =
U0
I
= 3
V
0. 02
A
= 150
Ω;
(2)当物体压力:F=G=mg= 3
kg×10
N / kg = 30
N,
由图乙可知压敏电阻 R= 300
Ω 时,电路中的总电阻:
R总 = 300
Ω+150
Ω = 450
Ω,
此时最小电流:I″=
U总
R总
= 15
V
450
Ω
= 1
30
A,
电压表的最小示数:U0 ″= I″R0 =
1
30
A×150
Ω = 5
V.
专项突破 6 动态电路分析
1.
AD
【解析】在热敏电阻 Rt 上擦了一些酒精,由于酒精
蒸发吸热,使热敏电阻的温度降低,因 Rt 的阻值随温度的
升高而减小,故热敏电阻的阻值变大,电路中的总电阻变
大. 电源电压不变,由 I=
U
R
可知,电路中的电流变小,即电
流表示数变小,故
A 正确;因串联电路中各处的电流相
等,所以通过定值电阻 R 的电流变小,由 U = IR 可知,R 两
端的电压变小,即电压表的示数变小,故 B 错误;由 I =
U
R
可知电压表与电流表示数之比为定值电阻 R 的阻值,所以
电压表与电流表示数之比不变,故 C 错误;根据 P =UI 可
知电路的总功率变小,故 D 正确,故选
AD.
2. BD
3. BD 【解析】由电路图可知,两电阻串联,显示仪与定值电
阻 R0 并联,故为电压表,故 A 错误;室内有天然气泄漏时,
天然气浓度增大,R 阻值减小,电路中的总电阻减小,由 I
= U
R
可知,电路中的电流变大,由 U= IR 可知,定值电阻 R0
两端的电压变大,即显示仪示数变大,故 B 正确;室内有天
然气泄漏时,由 B 可知电路中的电流变大,根据P= UI 可
知电路消耗的电功率变大,故 C 错误;若调低报警浓度,由
于浓度变小,则气敏电阻的阻值变大,根据串联电路电压
的规律可知气敏电阻分压变大,定值电阻分压变小,要使
061
分层作业本·河南物理
模
块
五
电
学
大单元 2 电学计算与分析
命题点 1 串、并联电路中电流、电压和电阻的特点(必考)
核心要点
1. 串联电路中电流处处相等,各部分电压之和
等于电源电压,总电阻等于各部分电阻
之和;
2. 并联电路中各部分电压相等且等于电源电
压,干路电流等于各支路电流之和,总电阻
比任何一个支路电阻都小,支路越多总电阻
越小.
1. 有一种节日彩灯上串联着 20 只小灯泡,接在
电压为 220
V 的电路上. 如果电源插头处的电
流是 200
mA,那么,通过每只小灯泡的电流是
0. 2 A,每只小灯泡两端的电压是 11 V.
2. 如图所示电路,电源电压恒为 3
V,闭合开关 S,
电流表的示数为 0. 6
A,电压表的示数为 1
V,则
通过电阻 R1 的电流为 0. 6 A,电阻 R2 的电
流为 0. 6 A;电阻 R1 两端的电压为 2 V.
第 2 题图 第 3 题图
3. (2023 天津改编)如图所示的电路中,电源由两
节新干电池串联而成. 闭合开关后,电流表 A1、
A2 的示数分别为 0. 5
A 和 0. 3
A,则通过小灯
泡 L1 的电流为 0. 2 A,通过小灯泡 L2 的电
流为 0. 3 A,L2 两端的电压为 3 V.
4. 如图所示的电路,闭合开关 S 后,电压表的示
数为 6
V,流过灯 L1 和 L2 的电流分别为 0. 4
A
和 0. 5
A. 则灯 L1 两端的电压为 6 V,电流
表 A1 的示数为 0. 5 A,电流表 A2 的示数为
0. 9 A.
第 4 题图 第 5 题图
5. (2024 江西)如图所示,三个电阻 R1、R2、R3 的阻
值均相同,开关 S1 断开、开关 S2 掷到 1,电流表
A1 与电流表 A2 的示数之比为 1 ∶1 ;当开关
S1 闭合、开关 S2 掷到 2 时,电流表 A1 与电流表
A2 的示数之比为 2 ∶1 .
6. 在如图甲所示的电路中,闭合开关 S 后,两个
灯泡 L1 和 L2 都能发光,电流表 A1 和 A2 的指
针均指在图乙所示的位置,则通过灯泡 L1 的电
流是 0. 2 A,通过灯泡 L2 的电流是 0. 8 A.
甲 乙
第 6 题图
7. 如图甲所示的电路,当闭合开关后,两个电压
表的指针均为图乙所示,则两个电压表的示数
之比 U1 ∶U2 = 5 ∶1 ;灯泡 L1 两端的电压是
5. 6 V.
甲 乙
第 7 题图
8. 一根粗细均匀的金属导线其阻值为 R,将其剪
成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电
阻值为 ( D )
A. 2R B. R C. R
2
D. R
4
9. 已知两个电阻的阻值分别为 R1、R2,且 R1 <R2,
如图所示的四种不同接法中总电阻最小的是
图 D ;总电阻最大的是图 C ,其最大阻
值为 R1+R2 .
第 9 题图
69
分层作业本·河南物理
模
块
五
电
学
命题点 2 欧姆定律的理解与计算
核心要点
1. 欧姆定律公式
2. 欧姆定律变形公式:求电阻 R = U
I
,求电
压U= IR.
考向 1
欧姆定律的理解
1. 以下是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正
确的是
( C )
A. R= U
I
表示通过导体的电流一定时,电阻跟
导体两端的电压成正比
B. R = U
I
表示导体两端的电压一定时,电阻跟
通过导体的电流成反比
C. I= U
R
表示导体的电阻一定时,通过导体的电
流跟导体两端的电压成正比
D. I= U
R
表示导体两端的电压一定时,通过导体
的电流跟导体的电阻成正比
2. [双选]用图像描述物理量之间的关系具有更加
直观的特点. 下列描述定值电阻的电流、电压、
电阻关系的图像中正确的是 ( BD )
3. 某定值电阻两端的电压为 15
V 时,通过它的
电流为 1. 5
A,则其阻值为 10 Ω;当定值电
阻两端的电压为 18
V 时,通过它的电流为
1. 8 A;当定值电阻两端的电压为 0
V 时,
通过它的电流为 0 A,此时它的阻值为
10 Ω.
考向 2
欧姆定律在串并联电路中的相关
计算
类型 1 坐标图像类计算
4. (2022 安徽)图示为电阻 R1 和 R2 的 I-U 图像,
由图可知 ( C )
第 4 题图
A. R1 的阻值为 5
Ω
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
拓展设问
(1)若将 R1、R2 并联接入某电源两端,则闭
合开关后,测得干路电流为 0. 30
A,则电源
电压是 1. 0 V.
(2)若将 R1 和 R2 串联接入电压为 3
V 的电
源两端,则电路电流为 0. 20 A,R1 两端
的电压 U1 = 2. 0 V.
5. 如图是电阻甲和乙的 U-I 图像,小明对图像信
息作出的判断,其中正确的是
( C )
第 5 题图
A. 当甲两端电压为0. 5
V 时,
通过它的电流为0. 3
A
B. 当乙两端电压为 2. 5
V,
其电阻值为 10
Ω
C. 将甲和乙串联,若电流为
0. 3
A,则它们两端的总电压为 2
V
D. 若甲和乙并联,若电压为 1
V,则它们的干路
电流为 0. 4
A
79
分层作业本·河南物理
模
块
五
电
学
类型 2 电路图类计算
6. 如图所示的电路中,电源电压为 3
V 保持不变,电
阻 R1 =10
Ω,R2 = 5
Ω,则闭合开关 S 后,通过 R2
的电流为 0. 2 A,电压表示数为 2 V.
第 6 题图 第 7 题图
7. 如图所示电路,电源电压恒为
12
V,闭合开关
S,电压表的示数为 4
V,则灯 L1 两端的电压为
8 V,灯 L1、L2 的电阻之比为 2 ∶1 .
8. 如图所示的实物电路中,电源由两节新干电池
串联而成,R1、R2 均为定值电阻. 当闭合开关
后,电压表和电流表的示数分别为
2
V 和 0. 2
A,
则 R1 的阻值为 10 Ω,R2 的电阻为 5 Ω
.
第 8 题图 第 9 题图
9. 如图所示的电路中,灯泡 L1、L2 的电阻分别为
20
Ω 和 30
Ω. 闭合开关 S,通过灯泡 L1、L2 的
电流分别为 I1、I2,两端的电压分别为
U1、U2,
则
U1 ∶U2 = 1 ∶1 ,I1 ∶I2 = 3 ∶2 .
10. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻
R1 = 15
Ω. 闭合开关 S,电流表 A1 的示数为
0. 8
A,电流表 A 的示数为 1. 2
A,则电源电压
U= 12 V,电阻 R2 = 30 Ω.
第 10 题图 第 11 题图
11. 如图所示的电路中,电源电压不变,当开关 S1
闭合,S2 断开时,电流表的示数为 0. 4
A;当开
关 S1、S2 都闭合时,电流表的示数为 1. 6
A,
则 R1 ∶R2 = 1 ∶3 .
12. 如图所示的电路,电源电压恒定,电阻 R1 =
20
Ω,只闭合开关 S1,电流表示数为 0. 3
A,则
电源电压为 6 V;同时闭合开关 S1、S2,电流表
示数为 0. 5
A,则 R2 的阻值为 30 Ω.
第 12 题图 第 13 题图
13. 如图所示的电路,滑动变阻器 R2 的最大阻值
与定值电阻 R1 的阻值相等. 闭合开关 S,当滑
片 P 在 a 端时,电压表示数为 2
V,则电源电
压为 4 V,此时电流表示数为 I1,当滑片P 在
b 端时,电流表示数为 I2,则 I1 ∶I2 = 1 ∶1 .
14. 如图所示,是某中学实践小组设计的风力测
量仪的电路原理图,其电源电压 U= 3
V,电路
保护电阻 R1 = 2
Ω,均匀电阻丝 R2 的阻值为
4
Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在 O
点,下端系有一块塑料片 A,当风从右向左吹
动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝 R2
保持良好的接触,风力表由电压表改装而成.
第 14 题图
(1)电路中金属丝、塑料片、电阻丝 R2 和风力
表的组合体相当于电学器材中的
(填电学元件名称);
(2)无风时,塑料片竖直下垂,电路中的电流
是多少?
(3)风力最强时,金属丝滑至电阻丝 R2 的最
左端,电压表的示数是多少?
(4)若将电压表改为电流表,求风力最强时电
流表的示数是多少?
解:(2)无风时,R1 与 R2 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= U
R1+R2
= 3
V
2
Ω+4
Ω
=0. 5
A;
(3)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,此时
电路中的总电阻不变,由 I= U
R
可知电路中的电流不
变,电压表测 R2 两端的电压,则电压表的示数:
U2 = IR2 =0. 5
A×4
Ω=2
V;
(4)1. 5
A,解答过程见解析
89
分层作业本·河南物理
模
块
五
电
学
类型 3 电路图+坐标图像计算
15. 图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电
路图. 电源电压为 12
V,R0 为定值电阻,RS 为
距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到
障碍物距离变化关系如图乙所示. 当传感器
到障碍物距离为 1. 5
m 时,报警器开始报警,
此时电路中报警电流为 0. 2
A. 由图乙可知报
警器开始报警时,RS 的阻值为 40 Ω,R0 的
阻值为 20 Ω,保持起始报警电流不变,若要
增大起始报警距离,请写出一条可行的做法:
减小定值电阻的阻值或增大电源电压 .
甲 乙
第 15 题图
16. 如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1
为定值电阻. 当滑动变阻器 R2 的滑片 P 从 a
点移到 b 点时,滑动变阻器的 U-I 图像如图
乙所示. 则电源电压为 18 V;定值电阻 R1
的阻值是 30 Ω.
甲 乙
第 16 题图
17. 如图甲所示电路,电源电压不变,小灯泡 L 正
常工作时的电压为 2. 5
V,R 为滑动变阻器.
闭合开关 S,滑片 P 在某两点间移动的过程
中,电流表 A 与电压表 V1 的示数变化关系如
图乙所示. 当电流表示数为 0. 2
A 时,两电压
表的示数相等,则电源电压为 3 V,小灯泡
正常工作时的电流为 0. 25 A,此时滑动变
阻器接入电路的阻值为 2 Ω.
甲 乙
第 17 题图
18. 在跨学科实践活动中,同学们设计了一种物
品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物
品自动剔除,其原理如图甲所示. 已知电源电
压为 15
V,R0 为定值电阻,放在水平轻质传
送带上的物品,经过装有压敏电阻 R(其阻值
随压力 F 变化的关系图像如图乙)的检测区
时,当物品质量超过 3
kg 时,机械装置启动,
实现自动筛选功能. (g 取 10
N / kg)求:
甲 乙
第 18 题图
(1)当检测区上没有物品时,电压表的示数为
3
V,R0 的阻值是多少?
(2)机械装置启动,实现自动筛选功能时,电
压表的最小示数为多少?
解:(1)当检测区没有物品时,由图可知,R = 600
Ω,
图甲中,开关 S 闭合,R 与 R0 串联,电压表测量 R0
两端电压即 U0;R 两端的电压:
UR =U-U0 =15
V-3
V=12
V,
电路中的电流:I=
UR
R
= 12
V
600
Ω
=0. 02
A,
根据串联电流相等,则 R0 的阻值:
R0 =
U0
I
= 3
V
0. 02
A
=150
Ω;
(2)当物体压力:F=G=mg=3
kg×10
N / kg=30
N,
由图乙可知压敏电阻 R = 300
Ω 时,电路中的总电
阻:R总 =300
Ω+150
Ω=450
Ω,
此时最小电流:I″=
U总
R总
= 15
V
450
Ω
= 1
30
A,
电压表的最小示数:U0″= I″R0 =
1
30
A×150
Ω=5
V.
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