期末复习冲刺专项训练（一）：欧姆定律的计算2024-2025学年人教版物理九年级全一册

期末复习冲刺专项训练（一）：欧姆定律的计算 2024-2025学年人教版物理九年级全一册 一、欧姆定律的简单计算 1．如图甲是某款电热饭盒，部分参数如表所示，其简化电路如图乙所示，、均是发热电阻（阻值不随温度变化），求： 额定电压 220V 额定功率 低温挡 48.4W 高温挡 400W （1）开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温挡？ （2）的阻值为多少？ 2．在如图所示的电路中，电源电压恒定不变，电阻 为开关断开时，电流表A的示数为；闭合开关时，电流表A的示数变为求： （1）电源电压； （2）电阻 的阻值 3．一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时流过的电流是200mA，加在这个定值电阻两端的电压是多大？ 4．在图所示的电路中，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。 （1）求电阻R1两端的电压U1； （2）求此时变阻器R2接入电路的阻值； （3）在电路安全工作的情况下，移动变阻器R2的滑片，请你通过计算判断电路消耗的最大功率能否为最小功率的3.75倍，如不可能请计算说明理由；如可能则算出变阻器的最大阻值R2最大。    5．如图所示电路，R2的阻值为12Ω，电流表测得通过R1的电流为0.5A，电压表的示数为3V。求： （1）电阻R1的阻值； （2）电源电压。 6．小明设计了如图甲的模拟智能测温报警电路：电源电压调为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过10mA时就会报警，热敏电阻其阻值随温度T的变化关系如图乙所示。要求：当所测温度达到或过时，系统报警。 （1）计算； （2）时电流约为多少？ （3）到的过程中，电路最大总功率。    7．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，将滑动变阻器R2的滑片P移到a 端时，灯泡正常发光，电压表V的示数为6V，电流表A2的示数为0.4A。只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P移到b 端时，电流表A1的示数为0.2A，灯泡的电压为2V。（不考虑温度对灯丝电阻的影响），求： （1）电源电压； （2）R1的电阻和小灯泡的额定功率； （3）滑动变阻器R2的最大阻值。 8．亮亮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）．是电压表．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？ 9．如图所示的电路中，定值电阻R0为10Ω，电源两端电压为3V并保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器RP使电压表示数为2V。 （1）画出实物电路所对应的电路图；​ （2）求RP接入电路的阻值。 10．在如图甲所示的电路中，电源电压为12V且保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S后，电压表的示数为9V。求： （1）通过电阻R1的电流I1； （2）此时变阻器R2消耗的电功率P2； （3）肖老师为立信中学物理小组布置实验任务，在前面电路图甲中增加一只电流表（有两个量程“0～0.6A”和“0～3A”）变成如图乙所示，并在实验室的器材里选择器材连接实物电路，除开关导线外其他器材如下： ①各种电源（电压）：8V，12V，24V。 ②定值电阻：RA＝2Ω，RB＝4Ω，RC＝8Ω。 ③滑动变阻器：R甲“10Ω 2A”，R乙“20Ω 2A”，R丙“50Ω 1A”，R丁“100Ω 1A”。 要求：在保证安全用电的前提下，移动变阻器滑片P，使电压表示数的变化范围为3～6V，并且电流表选择合适的量程后，使电路中的最大电流超过此时量程满偏刻度值的三分之一，请通过计算选择器材组合。 二、串联电路的电阻与电压的比值关系及计算 11．创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我校某兴趣小组为了检测空气质量指数，设计了如图甲所示的检测电路，R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示，已知电源电压3V保持不变。R0＝10Ω，当电压表示数为2V时，求： (1)通过R的电流； (2)1min内R0消耗的电能； (3)此时空气质量指数。 12．如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R0为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。已知油箱重80N，压敏电阻R能够承受的最大压力为800N。电源电压保持6V不变。（g取10N/kg） （1）若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10－4m2，则压敏电阻能承受的最大压强为多大？ （2）若油箱内油的密度为0.8×103kg/m3，则此油箱最多可装多少立方米的油？ （3）若压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则定值电阻R0的阻值为多大？ （4）为了判断此油量表的刻度是否均匀，需了解R0两端电压U0与油量V的关系，请推导此关系式。 13．阅读短文，回答问题。 嫦娥四号成功发射，进入奔月轨道，大约经过110小时的飞行，于12日16时45分，顺利完成“太空刹车”、被月球捕获，进入环月轨道。最终于2019年1月3日，嫦娥四号探测器（图甲）搭载着“玉兔二号”月球车（图乙）成功降落月球南极，实现全人类首次月球背面软着陆。探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球。月球车体重135kg，能“眼观六路”、“耳听八方”，她的肩部有可以打开的太阳能电池帆板，她的腿部是六个轮状的移动装置。由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它会进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态。 （1）月球车以太阳能为能源，若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW，电池产生的电压为48V，并对车上的电动机提供5A的电流，则太阳能电池将太阳转化电能的效率是多少？ （2）小明对月球车的“唤醒系统”非常感兴趣，他利用光敏电阻设计了一个“模拟唤醒系统”，如图丙，该系统由“唤醒电路”、“控制电路”等组成，其中电源的电压为12V，电阻箱R的电阻为（0~9999Ω），RP是光敏电阻，它的阻值随光强的变化关系如表所示，光强用符号E表示，单位用符号cd表示； E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 7.0 8.0 Rp/Ω 18 9 6 4.5 3 3 3 根据表格中阻值随光强的变化规律可知，当光强为4.5cd时，求RP光敏阻值大小；若a、b两端电压必须等于或大于8V时，控制电路才能启动，唤醒玉兔并驱动玉兔工作，小明设定光强为4.5cd时唤醒玉兔，则电阻箱R的阻值至少应调到多少Ω？ 14．在图(a)所示的电路中，电源电压为15伏保持不变，电阻R1阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样，电压表、电流表的量程如图(b)所示．闭合电键，将滑片P移到某一位置时，电流表的示数为0.5安．求： （1）10秒内电阻R1消耗的电能． （2）若不改变各电表的量程，确保电路所有元件均安全使用的情况下，求在移动变阻器滑片的过程中，电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化范围． 15．如图所示为一满偏电流Ig=100μA的灵敏电流计，用一个9900Ω的电阻与其改装成一个量程为0~1V的电压表．求： (1)灵敏电流计的内阻为多少； (2)若将这个灵敏电流计改装成量程为0~15V的电压表，应再串联一个多大的电阻Rx? 16．为了加强自我训练，致远物理兴趣小组自制了身体前屈成绩测试仪，原理如图所示，电源电压恒为4.5V，R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2标有“40Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R2的电阻变化1Ω；电流表的量程为“”。为了用电流表显示推动成绩，需要不断改变P的位置，并把推动长度标在电流表相应刻度上，完成电流表的重新标度。 请回答下列问题： （1）不推挡板时，滑片P位于在B处，成绩为0cm，此时电流表示数是多少； （2）请计算电流为0.6A时对应的推动成绩； （3）当某同学推动的距离为x时，电流表示数为I，请推导出x与I之间的关系式；在保证各元件安全的前提下，要使测试仪的量程达到理论上的最大，R1的阻值选取应满足什么要求。 17．小明从网上购买了一张内置电热膜的坐垫如图甲所示，其加热、调温控制电路简化原理图如图乙所示，其中加热电热膜相当于一个定值电阻R1，调温控制器相当于一个滑动变阻器R2（其产生热量不用于加热坐垫）。已知电源电压恒为U=220V，电热膜R1的阻值恒定不变且功率密度最大为400W/m2，若不计热量损失，在R1处于最大电功率时通电30s能将坐垫平均加热升温5℃。请回答下列问题： （1）每平方米的电热膜1s产生的热量为多少J； （2）坐垫质量为0.2kg，比热容为1.2×103J/(kg•℃)，则电路中至少要接入面积为多少m2的电热膜？ （3）为了了解调温控制器的能损情况，小明收集到了R1、R2的U-I关系如图丙所示，R2消耗的电功率与通过它电流的关系如图丁所示，试求R2消耗的最大电功率是多少瓦。 18．在如图所示的电路中，电源两端的电压U保持不变，将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，其接入电路的电阻值为Ra，闭合开关S1、断开开关S2、S3，电阻R1消耗的电功率P1=0.8W，电压表V1的示数为U1，电流表A的示数为I1；将滑动变阻器的滑片P置于最左端，闭合开关S1、断开开关S2、S3，电阻R1消耗的电功率P′1=1.8W，电路消耗的总功率为P，电流表A的示数为I2；将滑动变阻器的滑片P置于某位置b，其接入电路的电阻值为Rb，闭合开关S1、断开开关S2、S3，电路消耗的总功率为P′，电压表V2的示数为U2．已知：P:P′=2:1，U1:U2=4:5．求： （1）I1与I2的比值； （2）Ra与Rb的比值； （3）当滑动变阻器的滑片P置于位置a或位置b，并通过开关的断开或闭合改变电路结构，使电路消耗的电功率最大，则此最大电功率为多大． 19．如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，其最大阻值为15Ω，提供的电源电压恒定。 （1）将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，求R1的阻值； （2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电压表的示数； （3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电流表的示数为0.6A，求滑动变阻器接入电路的电阻。    20．现有一个满偏电流（即允许通过的最大电流）为6mA的灵敏电流计G，其内阻为10Ω。选择一定值电阻R与它串联起来，改装成电压表，如图所示。 (1)将A、B两端并联在所测电路的两端，灵敏电流计G的指针指在最大刻度处（即6mA），此时A、B两端电压为3V，求定值电阻R的值； (2)求此电压表的灵敏电流计G与定值电阻R两端电压之比。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．（1）低温挡；（2） 【详解】解：（1）由电路图可知，当开关S接1时，、串联，此时电路总电阻最大，根据可知，此时电路总功率最小，处于低温挡。 （2）开关S接2时，断路，电路中只有工作，此时为高温挡，电阻的阻值为 当开关S接1时，、串联，此时为低温挡，电路中的总电阻为 根据串联电路的总电阻等于各电阻阻值之和可知，的阻值为 答：（1）开关S接触1时，电热饭盒处于低温挡； （2）的阻值为。 2．（1）6V（2）30Ω 【详解】(1)当开关 断开时只有 连入电路所以电源电压等于两端电压 即 电源电压 (2)闭合开关 时，与并联，通过电流： 并联部分电压相等，所以的阻值： 答：(1)电源电压为 (2)电阻 阻值 3．2V 【详解】解：流过电阻的电流 I=200mA=0.2A 定值电阻两端的电压 U=IR=0.2A×10Ω=2V 答：加在这个定值电阻两端的电压是2V。 4．（1）10V；（2）14Ω；（3）见解析 【详解】解：（1）闭合开关，电阻R1和变阻器R2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 （3）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 电路中的最小电流 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，电路消耗的最大功率与最小功率之比 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，电路消耗的最大功率不能为最小功率的3.75倍。 5．（1）6Ω；（2）9V 【详解】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）由可得，电阻R1的阻值 （2）因串联电路中各处的电流相等，所以，R2两端的电压 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压 答：（1）电阻R1的阻值为6Ω； （2）电源电压为9V。 6．（1）；（2）；（3）0.144W 【详解】解：（1）图甲中与热敏电阻串联，电路中的总电阻 从图乙可知时热敏电阻的阻值为，的阻值 （2）从图乙可知时热敏电阻其阻值为，电路中的电流为 （3）串联电路中电源电压一定，由可知，电路中的电阻最小时，电路总功率最大，到过程中，热敏电阻其阻值最小为，电路最大总功率为 答：（1）的阻值为； （2）时电流中的电流为； （3）到过程中，电路最大总功率为0.144W。 7．（1）6V；（2）15Ω，3.6W；（3）20Ω 【详解】解：（1）闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡L与定值电阻R1并联，电流表A2测R1支路的电流，电压表测R1两端的电压，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由电压表的示数可知，电源的电压 U=U1=6V （2）由可得，电阻R1的阻值 只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，R2的最大阻值和灯泡L串联，电流表A1测电路中的电流，由可得，灯泡的电阻 因闭合开关S1、S2，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，灯泡正常发光，所以，灯泡L的额定功率 （3）只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片P移到b端时，R2的最大阻值和灯泡L串联，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时R2两端的电压 U2=U-UL=6V-2V=4V 则滑动变用器R2的最大阻值 答：（1）电源电压为6V； （2）电阻R1的阻值为15Ω，灯泡L的额定功率为3.6W； （3）滑动变用器R2的最大阻值为20Ω。 8．①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω；②当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；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80℃． 【详解】试题分析：（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, I=U/R总=4V/500Ω=0．008A，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；故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，故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℃． 【考点定位】欧姆定律 9．（1）（2）5Ω 【详解】解：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器RP串联，电压表测R0两端的电压。 （1）先画出电源符号，从电源的正极出发依次画出滑动变阻器、定值电阻R0、开关S回到电源的负极，然后把电压表并联在R0两端，如图所示： （2）因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压 UP＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V 则变阻器接入电路中的电阻 答：（1）电路图如图所示； （2）Rp接入电路的阻值为5Ω。 10．（1）0.3A；（2）0.9W；（3）选12V、4Ω、R乙组合接入电路 【详解】解：（1）图甲中，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流 （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 串联电路各处电流相等，此时变阻器R2消耗的电功率 （3）①②图甲中，闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，根据U＝IR可知通过电路的电流最大时，定值电阻两端的电压最大，即电压表示数最大，电压表示数最大为6V，根据欧姆定律可得通过三个电阻的电流 电压表示数最小为3V时，根据欧姆定律可得通过三个电阻的电流 比较可知电流表选择大量程。电压表示数的变化范围为3～6V时电路中的最大电流超过 滑动变阻器接入电路的电阻为0时，若通过电路的电流最大为3A，根据U＝IR可知此时A两端的电压最大为 3A×2Ω＝6V B两端的电压最大为 3A×4Ω＝12V 比较可知选择12V的电压和B组合接入电路。 ③电路中的最大电流超过1A，根据串联电路电流特点可知需选择滑动变阻器R甲“10Ω 2A”，R乙“20Ω 2A”；根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值时，滑动变阻器两端的电压最大，电源电压为12V，滑动变阻器两端的最大电压 根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 故选12V、4Ω、R乙组合接入电路。 答：（1）通过电阻R1的电流为0.3A； （2）此时变阻器R2消耗的电功率为0.9W； （3）选12V、4Ω、R乙组合接入电路。 11．(1)0.2A；(2)24J；(3)50。 【分析】(1)根据串联电路的电流规律，由计算通过R的电流； (2)根据计算1min内R0消耗的电能； (3)计算R的阻值得到的大小，由图像可得空气质量。 【详解】(1)由图甲可知，R0和R串联，电压表测R0两端的电压，则通过R的电流： ； (2)1min内R0消耗的电能： ； (3)此时气敏电阻两端的电压： ， 此时气敏电阻的阻值： ， 则有： ， 由图像乙可知，此时空气质量指数为50。 答：(1)通过R的电流为0.2A；(1)1 min内R0消耗的电能为24J；(3)此时空气质量指数为50。 【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电能公式的应用，要能熟练运用公式，还要能从图像中找出有用信息。 12．（1）2×106 Pa；（2）0.09m3；（3）80Ω；（4） 【详解】解：（1）由题意可知，压敏电阻能够承受的最大压力为800N，压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2，根据固体压强的公式可得压敏电阻能承受的最大压强为 （2）由题意可知，压敏电阻承受的最大压力等于油箱重力和油的重力的和，压敏电阻能够承受的最大压力为800N，油箱重80N，故可得油的最大重力为 根据公式可得油的质量为 再根据密度公式可得油的最大体积为 （3）压敏电阻受到最大压力是800N，从图像上找到此时压敏电阻对应的电阻值是80Ω，电压表的最大示数是3V，根据串联分压公式可得等式 即 解得：。 （4）由图乙可知，利用数学知识可得压敏电阻R的阻值与受到的压力F的关系式是 根据密度公式可得油的体积为 即可得：F=（8000V+80）N，即压敏电阻的阻值为 根据串联分压公式可得等式 即 解得：。 答：（1）压敏电阻能承受的最大压强为2×106 Pa； （2）油箱最多可装0.09m3的油； （3）定值电阻R0的阻值为80Ω； （4）R0两端电压U0与油量V的关系是。 13．（1）16%；（2） 4Ω，8Ω 【详解】解：（1）由题意可知，太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为P辐=1.5kW，电池电压为U=48V，电动机电流I=5A，若经过的时间为t，则由 W=Pt=UIt 可知，太阳能电池将太阳转化电能的效率为 （2）由表中数据可知，光强与光敏电阻的阻值成反比，即 k=ERp=1.0cd18Ω=2.0cd9Ω=3.0cd6Ω=18.0cd•Ω 故当光强E=4.5cd时，光敏电阻阻值为 由丙图电路可知，唤醒电路中光敏电阻与变阻箱为串联，控制电路与变阻箱并联，由并联电路中各支路电压相等可知变阻箱电压等于或大于8V时，控制电路电压等于或大于8V，当变阻箱电压UR=8V时，由电源电压U=12V可得，光敏电阻上电压为 Up=U-UR=12V-8V=4V 由串联分压规律可知 整理可得 即变阻箱此时应最少调节至8Ω位置。 答：（1）太阳能电池将太阳转化电能的效率是16%； （2）RP光敏阻值大小为4Ω，电阻箱R的阻值至少应调到8Ω。 14．（1）25焦；（2）4∼5 【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，V2测R2两端电压，电流表测电路中电流． (1)电流表的示数为0.5A时，10秒内电阻R1消耗的电能： W1=I2R1t=(0.5A)2×10Ω×10s=25J； (2)由图(b)可知，电流表A的量程为0∼0.6A，电压表V1的量程为0∼3V，当电压表V1的示数U1=3V时，电路中的电流： I== =0.3A<0.6A， 则电路中的最大电流为0.3A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压： U2=U−U1=15V−3V=12V>3V， 则电压表V2的量程为0∼15V， 滑动变阻器接入电路中的最小电阻： R2===40Ω， 因电压表的电压15V等于电压表V2的最大示数，所以，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为50Ω，即滑动变阻器接入电路中的电阻范围为40Ω∼50Ω，因串联电路中各处的电流相等，所以，电压表V2示数与电压表V1示数的比值： ==， 当R2=40Ω时，电压表V2示数与电压表V1示数的比值最小， == =4， 当R2=50Ω时，电压表V2示数与电压表V1示数的比值最大， == =5， 所以，在移动变阻器滑片的过程中，电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化范围为4∼5． 答：(1)10秒内电阻R1消耗的电能为25J； (2)在移动变阻器滑片的过程中，电压表V2示数与电压表V1示数比值的变化范围为4∼5． 15． 100Ω 149900Ω 【详解】解答：(1)改装成电压表要串联电阻分压,串联总阻值为：R总1==10000Ω 则灵敏电流计的内阻为Rg=R总1R=10000Ω-9900Ω=100Ω；（2）若将这个灵敏电流计改装成量程为0~15V的电压表， 应再串联一个电阻Rx= Rg=Ω=149900Ω 点睛：电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的阻值为R=-Rg，U为改装后的量程． 16．（1）0.1A；（2）37.5cm；（3）； 【详解】解：（1）如图，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，不推挡板时，滑片P位于在B处，滑动变阻器的接入电路的电阻最大，此时电路中的电流 此时电流表示数是0.1A。 （2）电流表的示数为0.6A时，电路中的电阻 滑动变阻器接入电路的电阻 滑片P每移动1cm，R2的电阻变化1Ω；此时对应的推动成绩 （3）当某同学推动的距离为x时，电流表示数为I，x与I之间的关系式 电流表的量程为“”， 滑动变阻器R2标有“40Ω 1A”，由此可知，在保证各元件安全的前提下，电路总电流的最大值为0.6A，要使测试仪的量程达到理论上的最大，即电流表的示数达到最大值0.6A，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中的电阻R1 要使测试仪的量程达到理论上的最大，R1的阻值选取应满足 。 答：（1）不推挡板时，滑片P位于在B处，成绩为0cm，此时电流表示数是0.1A； （2）电流为0.6A时对应的推动成绩37.5cm； （3）见解析。 17．（1）400J；（2）0.1m2；（3）10W 【详解】解：（1）由题意可知，电热膜R1的最大功率密度为400W/m2，不计热量损失，在R1处于最大电功率时通电30s能将坐垫平均加热升温5℃，则此时每平方米的电热膜的功率为P=400W，由W=Pt可得，每平方米的电热膜1s产生的热量为 W=Pt=400W×1s=400J （2）由Q=cmΔt可得，通电30s坐垫吸收的热量为 Q吸=cmΔt=1.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×5℃=1.2×103J 而每平方米的电热膜通电30s释放的热量为 Q放=30W=30×400J=1.2×104J 故电路中至少要接入的电热膜的面积为 （3）由图丁中可知，当电路中电流为I1时，R2消耗的电功率最大，由图丙可知，此时U1=U2，且R1和R2两端电压之和等于电源电压，即 U1+U2=220V 故可得 U1=U2=110V 因R1与R2串联，由串联电路电阻等比例分压可知R1=R2，由可得，R1的功率为 此时R2接入电路中的阻值为零，R1的功率最大，此时R1两端电压等于电源电压，故由可得，R1的阻值为 故R2消耗的最大功率为 答：（1）每平方米的电热膜1s产生的热量为400J； （2）电路中至少要接入面积为0.1m2的电热膜； （3）R2消耗的最大电功率是10W。 18．(1) 2:3；(2) 1:2；(3) 17.6W． 【详解】将滑动变阻器的滑片P置于某位置a，闭合开关S1、断开S2、S3时，等效电路如图甲所示； 将滑动变阻器的滑片P置于最左端，闭合开关S1、断开S2、S3时，等效电路如图乙所示； 将滑动变阻器的滑片P置于某位置b，闭合开关S1、断开S2、S3时，等效电路如图丙所示： (1)∵P=I2R，且P1=0.8W，P′1=1.8W， ∴ =−−−−−−−−−−−−−−−−−−① (2)∵P=UI，且P:P′=2:1， ∴ =−−−−−−−−−−−−−−−−−−② ∵电源的电压不变， ∴由甲、乙两图可得： U=I2(R1+R2)=I1(R1+Ra+R2)−−−−③ 由乙、丙两图可得： U=I2(R1+R2)=I3(R1+Rb+R2)−−−−−−④ 由①②③④可得： 2Ra=R1+R2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−⑤ Rb=R1+R2−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−⑥ ∴ Ra:Rb=1:2； (3)因为Ra<Rb，所以当所有开关均闭合，滑动变阻器的滑片P置于位置a时，电路消耗的总功率最大，其等效电路如图丁所示： 由①②两式可知： =−−−−−−−−−−−−−−−−−⑦ ∵U=IR， ∴ ==−−−−−−−−−−−−−−−⑧ 由⑤⑥⑦⑧可得： =， =； 由图甲可得： U1=U=U=，P1==0.8W， 解得 =3.2W， 则： Pmax=++=++=22=22×0.8W=17.6W， 答：(1)I1与I2的比值为2:3； (2)Ra与Rb的比值为1:2； (3)电路消耗的电功率最大电功率为17.6W． 19．（1）7.5Ω；（2）1V；（3）15Ω 【详解】解：（1）将a、b分别接在电源两端，电路为只有R1的简单电路，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V，则电源电压为3V，R1的阻值 （2）只将a、c分别接在电源两端，电路为串联电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器连入电路的阻值为15Ω，串联电路中电压比等于电阻比 解得 （3）将b接在电源的一端，用导线将a、c连接后接在电源的另一端，此时电路为并联电路，电流表测量干路电流。由（1）可知，此时R1的电流为0.4A，故滑动变阻器的电流为 滑动变阻器连入电路的阻值 答：（1）R1的阻值为7.5Ω； （2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，电压表的示数为1V； （3）滑动变阻器接入电路的电阻为15Ω。 20．(1)490Ω；(2)1∶49 【详解】解：(1)将电流表改装成一个量程为3V的电压表时，通过电压表的电流为6mA时，此时电路的总电阻 定值电阻R的阻值 (2)灵敏电流计与定值电阻R串联在电路中，电压表的灵敏电流计与定值电压之比 答：(1)定值电阻R的值490Ω； (2)求此电压表的灵敏电流计G与定值电阻R两端电压之比1∶49。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$