电路动态分析相关计算题2025年中考物理二轮复习
2025-04-10
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电路动态分析相关计算题(20题精选练习)-2025年中考物理通用版
1.如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从最左端移动到最右端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。求:
(1)R2的最大阻值;
(2)电源电压。
2.学校开展了防溺水安全教育后,小圆经过小组合作探究,设计了一种可以戴在手腕上的防溺水定位求救报警器,其简化电路如图甲所示。已知电源电压恒定,报警器由电压表改装,定值电阻的阻值为10Ω,是压敏电阻,图乙是压敏电阻阻值随水深h变化的图像。报警器未浸入水中时,电流表示数是0.12A;报警器浸入水下深度h大于等于1m时,报警器报警。请根据以上信息,进行下列计算:
(1)电源电压是多少?
(2)报警器浸入水下刚开始报警时,电路中的电流是多少?
(3)当电流表的示数为0.2A时,报警器进入水下的深度是多少?
3.亮亮设计了一个如图甲所示的电子高度测量仪,用粗细均匀的电阻丝代替滑动变阻器,将电压表装成高度显示仪,电压表示数随高度变化的规律如图乙所示。已知电源电压恒定不变,电阻丝R足够长,每1cm的阻值大小为0.1Ω,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~3A”,身高为170cm的同学站上去后电压表示数为9V,电流表示数为1A,求:
(1)身高为170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的长度;
(2)身高为110cm的同学站上后,R0消耗的电功率;
(3)为保证安全,该测量仪能够测量的最大高度。
4.如图所示,电路的电源电压保持不变,灯L标有“12V 6W”字样,滑动变阻器R标有“20Ω 1A”字样,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω时,灯L恰好正常发光。
(1)求灯L正常发光时的电阻;
(2)求电源电压;
(3)用定值电阻替换灯L,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入电路中的阻值范围。
5.在创新大赛中,小敏利用所学的知识设计制作了一个便携式电子身高测量仪,如图甲所示。图乙所示为其电路原理图,其中定值电阻,电源电压为且保持不变,是固定的、竖直放置的硬电阻棒,总长为,总电阻为,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比。金属杆和(右端是滑片)与电路接触良好。电阻不计。
(1)当被测者身高增加时,电流表的示数 ,电压表的示数 ;
(2)当身高为的儿童用该身高测量仪测量时,电阻棒接入电路的长度是,则电流表的示数是多少?
(3)如果电压表量程为0~3V,为了保证电路各元件安全工作,该身高测量仪能测量的最大身高是多少?
6.创新项目小组设计了一个自动喷淋模拟系统,他们先绕制了一个螺线管,再选用气敏电阻、三簧片磁簧开关(内有A、B、C三个触点)、安全指示灯等器材,组成了一个模拟系统(原理简图如图甲),当烟雾达到一定浓度时触发自动喷淋,可以模拟灭火的效果。气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示(ppm是气体浓度的单位)。当烟雾浓度较低,控制电路中的Ic<10mA时,磁簧开关的触点A和B接触,安全指示灯L发光;当Ic≥10mA时,触点C和B接触,安全指示灯L熄灭,喷淋系统工作。已知U2=36V,R0=300Ω,螺线管电阻忽略不计。
(1)安全指示灯L上标有“12V 10W”,它正常发光时的电流是多少?保护电阻R的阻值是多少?
(2)若烟雾浓度时,恰好能触发喷淋系统喷水灭火,此时控制电路的电源电压是多少?
(3)若想使烟雾浓度更低时触发喷淋系统,可采取的措施有什么?(写出一条即可)
7.物理兴趣小组设计了如图甲所示的电子身高测量仪,已知定值电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“”,电流表量程为“”电压表量程为“”,b点距离水平地面高度为1.4m,R2阻值与其电阻丝长度L关系如图乙所示。求:
(1)闭合开关S,当电流表示数时,被测者的身高;
(2)为了保证电路中各元件安全工作,该小组设计的电路中滑动变阻器接入电路的阻值范围。
8.如图所示电路中,电源电压恒为21V,定值电阻R1阻值为15Ω。滑动变阻器R2,规格为“40Ω 1.2A”,电流表的量程为“0~3A”,电压表的量程为“0~15V”。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片移至某一位置时,电流表的示数为0.4A。
(1)求此时滑动变阻器两端的电压;
(2)在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,电路消耗的最大功率是多少?
(3)改变电源电压、将电压表改接在滑动变阻器R2的两端,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片,发现电压表示数的变化范围为6V~15V。请计算电源电压的大小及电路中电流的最小值。
9.某中学的物理创新小组设计了一个可以直接显示物体重力大小的电子测力计模拟装置。该装置的内部简化电路如图甲所示,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R1长12cm,未称量物体时,滑片在R1的最上端,R1的最大电阻值为20Ω,电子测力计所使用弹簧的伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示,显示物体重力大小的显示器是通过电流表改装而成的,电流表量程为“0~0.6A”。当没有称量物体时,电路中的电流为0.48A(不计弹簧重力及滑片的摩擦)。
(1)定值电阻R0的电阻值是多少?
(2)挂上待测物体后,当定值电阻R0两端电压为2.5V时,电流表的示数是多少?
(3)当所称物体的重力为60N时,通过计算说明电路中电流是否超过电流表的量程?
10.如图所示的电路中,电阻的阻值为10Ω,电源电压为18V。
(1)求此时通过电阻的电流。
(2)把标有“?Ω 1A”滑动变阻器与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中最小电功率为39.6W。
①判断电阻R2和电流表以及电阻的连接方式并说明理由.
②求电路中滑动变阻器的最大阻值。
③求电路中的最大电功率。
11.如图所示的电路,电源电压不变,灯泡L上标有“6V、3W”字样,电压表量程0~15V,电流表量程0~3A。当S1、S2断开,S3闭合,滑片P滑到a端,小灯泡的实际功率只有额定功率的,滑片P滑到b端,小灯泡的实际功率只有额定功率的;当S1、S2闭合,S3断开,滑片P滑到b端,电流表的示数为,滑片P滑到离a端处,电流表的示数为,(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:
(1)小灯泡的额定电流
(2)定值电阻R0的阻值
(3)在电路各元件安全的情况下:①当S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器R消耗的最大功率,②当S1、S₂断开,S3闭合,滑动变阻器R消耗的最大功率。
12.公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V,电阻的阻值为定值。()
(1)当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时,电流表的示数为0.4A,则定值电阻阻值是多少?
(2)为了保证电路元件的安全,此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少?
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种简单可行的方法,并进行解释。
13.随着城市化的发展,城区内出现了越来越多的高层住宅楼,人们乘坐电梯上下楼。为了安全起见,电梯都设置超载自动报警系统,其内部构造如图甲所示。控制电路的电源电压U=6V,定值电阻R1=100Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流达到0.03A时,电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。
(1)当电梯内的人总质量为600kg时,控制电路中的电流是多少?(g取10N/kg)
(2)电梯最多可搭载的乘客质量是多大.
(3)为了增加可搭载乘客的质量,可以如何实现,说出方法,并做出解释。
14.如图,图甲和图乙是利用热敏电阻来测量温度的原理图。电源电压均为15V且保持不变,R0为定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示。则:
(1)图甲中,当温度为20℃时,电流表的示数为0.2A,这时热敏电阻两端的电压、定值电阻R0的阻值分别是多少?
(2)图乙中,当电压表的示数为7.5V时,此时的温度是多少?
15.电源电压保持不变,灯泡上标有“12V 6W”,定值电阻R1=120Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1 A”,电压表的量程选用“0~3V”,断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光。
(1)求此时电路中的电流和电源电压;
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,1min内电路消耗的电能是多少?
(3)断开S1,闭合S和S2,在安全前提下,调节滑片P的过程中电路消耗的最小功率是多少?
16.如图所示,是某中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压,电路保护电阻,均匀电阻丝的阻值为,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保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。问:
(1)无风时,塑料片竖直下垂,电路中的电流是多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝最左端,电压表的示数是多少?
(3)在该电路中能不能再串联一个电流表,把电流表改装成风力表?说明理由。
17.如图甲所示是某电子秤的原理示意图,为定值电阻,托盘下方的电阻R为压敏电阻,其电阻大小与托盘中所放物体质量m大小的关系图像如图乙所示。已知托盘中未放入任何物体时,电流表示数为,且电源电压为保持不变。问:
(1)压敏电阻R的主要制作材料是 (选填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。当托盘中放入的物体质量增大时,电路中的电流变 (选填“大”或“小”)。
(2)定值电阻的阻值是多少?
(3)电流表示数为时,放入托盘中的物体质量是多少?
18.如图所示,电源电压恒为18V,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为20Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”。闭合开关S,电压表的示数为10V。
(1)求此时通过R0的电流;
(2)求此时R消耗的电功率;
(3)在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数的最小值和最大值之比为1:2,且有一个电表的指针可以达到满偏,求R接入电路的阻值范围。
19.如图所示,小灯泡L上标有“12V 7.2W”的字样,定值电阻R1的阻值10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。闭合S、S1、S2,小灯泡L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0-3A、0-15V,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合S、S1、S2,求电路安全的情况下,滑动变阻器可调节的最小值。
(3)断开S、S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程改为0-0.6A、0-3V。再闭合开关S,在移动滑动变阻器滑片的过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。求允许替换电源的电压范围。
20.“附中文创”以其精致的做工,优良的品质,受到师生的一致好评。如图甲是莉莉同学设计的一款“智能电水壶”,图乙是“智能电水壶”的自动控温工作原理图:控制电路中,U1=4V,保护电阻R0=100Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图丙,电磁铁线圈电阻不计:工作电路中。U2=220V,R1、R2为加热电阻:当通过电磁铁的电流I≤0.008A时,工作电路开始保温,加热功率为440W,保温功率为100W。求:
(1)加热电阻R1的阻值有多大?
(2)开始保温时,电水壶内水的温度是多少?
(3)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃,请通过计算写出改进方案。(调整一个电学元件,计算出具体数值,写出一种方案即可)
试卷第1页,共3页
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《电路动态分析相关计算题(20题精选练习)-2025年中考物理通用版》参考答案
1.(1)20Ω
(2)6V
【详解】(1)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,由乙图可知I2=0.2A,U2=4V,则滑动变阻器的最大阻值
(2)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,由乙图可知I1=0.6A,此时电源电压为U=I1R1=0.6A×R1……①
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,由乙图可知I2=0.2A,U2=4V,此时电源电压为U=U1+U2=I2R1+4V=0.2A×R1+4V……②
①②联立,得R1=10Ω,U=6V。
2.(1)6V
(2)0.15A
(3)20;2m
【详解】(1)报警器未浸入水中时,电流表示数是0.12A,压敏电阻阻值为40Ω,电源电压是
(2)报警器浸入水下深度h大于等于1m时,报警器报警。此时压敏电阻阻值为30Ω,电路中的电流是
(3)当电流表的示数为0.2A时,压敏电阻阻值为,由图知报警器进入水下的深度是2m。
3.(1)90cm
(2)20.25W
(3)530cm
【详解】(1)图甲可知,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流由欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电阻丝接入电路的电阻值为
因为每1cm的阻值大小为0.1Ω,所以9Ω的长度为
(2)由题意可知,h2=110cm的同学站上后,滑动变阻器接入电路的电阻R'=R-(h1-h2)×0.1Ω/cm=9Ω-(170cm-110cm)×0.1Ω/cm=3Ω
由图乙可知,此时电压表的示数为4.5V,由欧姆定律可知,此时电路中的电流
串联电路的电压特点和欧姆定律可知,h1=170cm的同学站上后,电源电压U总=UR+IR0=9V+1A×R0①
h2=110cm的同学站上后,电源电压U总=UR'+I'R0=4.5V+1.5A×R0②
由①②解得R0=9Ω,U总=18V
R0消耗的电功率P0=I'2R0=(1.5A)2×9Ω=20.25W
(3)由串联电路的分压作用知当电压表的示数最大时分压最多,滑动变阻器的电阻最大,由于电压表的量程为0~15V,所以滑动变阻器两端的最大电压为15V,由串联电路电压的规律知定值电阻R0两端的电压为U0=U总-UV大=18V-15V=3V
此时电路中的电流为
滑动变阻器的最大电阻为
45Ω的长度为
当h1=170cm时,电阻丝连入电路的总长度为90cm,则滑动变阻器最下端到地面的距离h0=h1-L=170cm-90cm=80cm
所以该测量仪能够测量的最大高度为h最大=h0+L′=80cm+450cm=530cm
4.(1)
(2)18V
(3)
【详解】(1)灯L正常发光时的电阻
(2)灯L正常发光时电流
电源电压
(3)用定值电阻替换灯L,当滑动变阻器接入电路中的阻值为最大阻值20Ω,此时电路的总电阻
此时电路的电流
滑动变阻器两端的电压
根据滑动变阻器的规格知,允许通过的最大电流,此时,电路的总电阻
滑动变阻器的最小电阻
所以滑动变阻器接入电路中的阻值范围为。
5.(1) 变小 变大
(2)0.45A
(3)145cm
【详解】(1)[1][2]据图可知,电路是定值电阻和变阻器串联,电压表测变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,当被测者身高增加时,变阻器接入电路中的阻值变大,电路中的电流会变小,根据串联分压原理可知,变阻器两端电压会变大,即电压表的示数会变大。
(2)已知电阻棒总长为,总电阻为,当接入电路中的长度是时,接入电路中的电阻为
由得,电流表的示数为
(3)根据串联分压原理可知,当电压表的示数最大时,变阻器接入电路中的阻值最大,测量者所得身高最高,已知电压表的量程最大为3V,此时电路中的电流为
此时该身高测量仪测量的身高最大,电阻棒接入电路中的电阻最大,最大值为
当身高为的儿童用该身高测量仪测量时,电阻棒接入电路的长度是,则电阻棒离地面的高度为
故该身高测量仪能测量的最大身高为
6.(1)0.83A, 28.8Ω
(2)12V
(3)减小R0的阻值/增大电源电压U1
【详解】(1)由图甲可知,工作电路中,动触片与触点A接触时灯泡与保护电阻R串联,由可知,灯L正常工作时的电流为
灯L的电阻为
由欧姆定律可知,此时工作电路的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知,保护电阻R的阻值为
(2)若烟雾浓度时,由图乙知气敏电阻的阻值为,已知控制电路中的电流为10mA,根据串联电路电阻的规律和欧姆定律知此时控制电路的电源电压为
(3)由图乙知气敏电阻的阻值与烟雾浓度C的增加而减小,当烟雾浓度更低时,气敏电阻的阻值增大,触发喷淋系统的电流不变,由欧姆定律知控制电路两端的电压为
若不变,不变,变大,应减小;若不变,不变,变大,应增大。
7.(1)1.7m
(2)3Ω~12Ω
【详解】(1)由图甲可知,闭合开关S,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端电压,电流表测电路中的电流;当电流表示数I=0.3A时,总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得R2的接入电阻R′2=R-R1=15Ω-6Ω=9Ω
由图乙可知滑动变阻器R2接入电路的电阻长度为0.3m,则被测者的身高为h=hb+L′=1.4m+0.3m=1.7m
(2)根据R2的规格为“15Ω 0.5A”可知R2允许通过的最大电流为0.5A、电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中的最大电流为Imax=0.5A,此时的总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得滑动变阻器接入电路的最小电阻R2小=R总-R1=9Ω-6Ω=3Ω
滑动变阻器接入电路的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,根据电压表量程为0~3V可知,最大电压为U′2=3V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得定值电阻R1两端电压U′1=U-U′2=4.5V-3V=1.5V
则最小电流
根据串联电路各处电流都相等和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的最大电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值范围为3Ω~12Ω。
8.(1)15V
(2)21W
(3)24V,0.6A
【详解】(1)由题意可知,电流表的示数为0.4A时,电阻R1两端的电压为
则滑动变阻器R2两端的电压为
(2)当电路中电流最大时,电路的功率最大。当电压表满偏时,电路中的电流最大,为
此时电路安全,故电路的最大功率为
(3)电压表接在滑动变阻器R2的两端,当电压表示数最小为6V时,电路中电流最大为
此时R1两端的电压为
则电源电压为
由欧姆定律可知,电源电压不变,当滑动变阻器阻值最大时,电路的电流最小。根据串联电路分压原理可知,此时电压表示数最大为15V,根据串联电路电压规律,R1两端的电压为
此时电路的最小电流为
此时滑动变阻器的阻值接入的阻值为
所以,成立。故电源电压为24V,电路中电流的最小值为0.6A。
9.(1)5Ω
(2)0.5A
(3)没有超过电流表的量程
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压;当没有称量物体时,滑片在R1的最上端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路的电流为0.48A,此时电路的总电阻为
由串联电路的电阻规律可知定值电阻R0的电阻值R0=R总-R1大=25Ω-20Ω=5Ω
(2)挂上待测物体后,当定值电阻R0两端电压为2.5V时,电路中的电流为
(3)变阻器接入电路的阻值与其接入电路中电阻丝的长度成正比,由图乙可知,当所称物体的重力为60N时,弹簧的伸长量为ΔL=3cm,此时滑动变阻器接入电路的长度为12cm-3cm=9cm
则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电路中的电流为
因为电流表量程为“0~0.6A”,所以没有超过电流表的量程。
10.(1)1.8A
(2)见解析
【详解】(1)此时通过电阻R1的电流
(2)把滑动变阻器R2与电流表(量程为0-0.6A)以某种方式接入电路中,发现电路中最小电功率为 39.6W。当电路功率为39.6W时的最小电流
两导体串联,总电阻变大,电流会变小;两导体并联,总电阻变小,电流会变大,所以,只有把R2与R1并联,才能使电流大于1.8A;所以量程为0-0.6A的电流表应该接在R2支路上,此时通过R2的电流最小,为
R2的阻值最大
当电路中电流最大时,电路的功率最大,而通过R1的电流是不变的,通过见R2的电流最大为 I2max=0.6A,所以电路的最大电流
电路中的最大电功率
11.(1)0.5A
(2)12Ω
(3)12W,0.375W
【详解】(1)因为灯泡L上标有“6V、3W”字样,故小灯泡的额定电流为
(2)当S1、S2断开,S3闭合,滑片P滑到a端,此时灯泡和电阻R0串联,小灯泡的实际功率只有额定功率的。
滑片P滑到b端,此时灯泡和电阻R0以及滑动变阻器(阻值最大)串联,小灯泡的实际功率只有额定功率的。
则有
即
根据欧姆定律则有
化简则有①
当S1、S2闭合,S3断开,滑片P滑到b端,此时电阻R0和滑动变阻器(阻值最大)并联,电流表测干路电流,此时电流表的示数为。
滑片P滑到离a端处,此时电阻R0和滑动变阻器(阻值为最大值的)并联,电流表测干路电流,电流表的示数为,
根据欧姆定律则有
化简则有②
由①②解得
故定值电阻R0的阻值为
(3)当S1、S2断开,S3闭合,滑片P滑到a端,此时灯泡和电阻R0串联,小灯泡的实际功率只有额定功率的
则有
解得
所以电源电压
电压表量程0~15V,电源电压为6V,故电压表不需要保护。
电流表量程0~3A,在电流表安全的情况下:
①当S1、S2、S3都闭合,此时灯泡和电阻R0以及滑动变阻器并联,因为电源电压为6V,灯泡正常发光。
此时滑动变阻器的最大电流为
滑动变阻器R消耗的最大功率为
②当S1、S₂断开,S3闭合,此时灯泡和电阻R0以及滑动变阻器串联。
滑动变阻器的功率为
则有
即
根据二次函数最大值求法,当时,滑动变阻器R消耗的最大功率为
12.(1)5Ω
(2)2×104N
(3)增大R0的阻值
【详解】(1)汽车对地磅踏板的压力为
由图乙可知,此时R的阻值为25Ω。电流表的示数为0.4A,由欧姆定律可得,电路总电阻为
则定值电阻阻值是
(2)当电路电流最大为时,电路总电阻为
R的阻值为
由图乙可知,为了保证电路元件的安全,踏板受到的最大压力为2×104N。
(3)地磅踏板受到的压力越大,R越小,而电路的最大电流不变,最大总电阻不变,因此可以通过增大R0的阻值增加地磅的最大测量值。
13.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)压敏电阻受到的压力
由图乙知道,此时压敏电阻的阻值
控制电路开关闭合时,串联,故电路总电阻
则控制电路中的电流
(2)当控制电路中的电流达到0.03A时,电梯发出超载警报,此时控制电路的总电阻
此时压敏电阻的阻值
由图乙知道,此时压敏电阻受到的压力
则最多可搭载的乘客的质量
(3)为增加可搭载乘客的质量,需增加压敏电阻可承受的压力,此时会减小压敏电阻阻值,而电路允许通过的电流I是一定的,则电路的总电阻是一定的,若电源电压一定,所以需要增大定值电阻R1的阻值;若定值电阻R1的阻值不变,则需要适当减小电源电压。
14.(1)11V,20Ω
(2)60℃
【详解】(1)由图丙可知,当温度为20℃时,热敏电阻R的阻值为55Ω,又由图甲可知,该电路为串联电路,根据串联电路电流的特点和欧姆定律,热敏电阻两端的电压为
根据串联电路电压的特点,定值电阻R0两端的电压为
根据串联电路电流的特点和欧姆定律,定值电阻R0的阻值为
(2)由图乙可知,该电路为串联电路,电压表并联在定值电阻R0的两端,测的是定值电阻R0的电压,根据欧姆定律可知,此时的电流为
根据串联电路电压的特点,热敏电阻R两端的电压为
根据串联电路电流的特点和欧姆定律,热敏电阻R的电阻为
由图丙可知,当热敏电阻R的阻值为20Ω时,温度为60℃。
15.(1)0.5A,12V;
(2)432J;
(3)0.9W
【详解】(1)断开S2,闭合S和S1,滑片P移到B端,灯泡刚好正常发光,此时电路只有小灯泡,小灯泡正常发光的电流为
电源电压等于小灯泡的额定电压,即U=UL=12V
(2)将滑片P移到B端,三个开关都闭合,灯泡L和电阻R1并联,灯泡L在1min内电路消耗的电能为W1=Pt=6W×60s=360J
电阻R1在1min内电路消耗的电能为
1min内电路消耗的总电能为W=W1+W2= 360J+72J=432J
(3)断开S1,闭合S和S2,此时滑动变阻器R2和电阻R1串联,电压表测R2两端的电压。在安全前提下,电压表不能超过最大量程,电压表示数最大为3V,根据串联电路电压规律,电源电压等于各用电器两端电压之和,则电阻R1两端的电压为U1=U-UP=12V-3V=9V
通过电阻R1的电流为
根据串联电路电流处处相等的规律,通过滑动变阻器R2的电流I2= I1= I=0.075A
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
电路消耗的最小功率为P=UI=12V×0.075A=0.9W
16.(1)0.1A;
(2)2V;
(3)见解析
【详解】(1)无风时,塑料片竖直下垂,R2为最大值20Ω,与串联,电路总电阻
电路中的电流为
(2)由电路图可知,当风力最强时,电压表的示数即为两端的电压;由于接入电路的电阻不变,则电路中的电流不变,即
电压表的示数
(3)因为无论风力大小,接入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,电源电压一定,所以电路中的电流不发生改变,不能反映风力的大小,因此接入电流表不可行。
17.(1) 半导体 大
(2)
(3)
【详解】(1)[1]压敏电阻R的主要制作材料是半导体。因为半导体材料的电阻会随外界因素(如压力等)的变化而明显改变,符合压敏电阻的特性。
[2]由图乙可知,当托盘中放入的物体质量增大时,压敏电阻R的阻值减小。在串联电路中,电源电压U = 8V不变,根据欧姆定律,R减小,R总减小,所以电路中的电流变大。
(2)由图甲可知,、串联,电流表测电路中的电流。托盘中未放入任何物体时,电流表示数为,由图乙可知,当托盘中未放入物体时,压敏电阻R的阻值为。根据欧姆定律R两端的电压为
由串联电路电压的特点可得,两端的电压为
由欧姆定律可得,的阻值为。
(3)当电流表的示数为时,两端的电压为
由串联电路电压的特点可得,R两端的电压为
由欧姆定律可得,此时R的阻值为
由图乙可知,放入托盘中的物体质量是。
18.(1)0.5A
(2)4W
(3)
【详解】(1)由电路图可知,电压表的示数为两端的电压,为。通过的电流:
(2)由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,两端的电压为
通过的电流,此时消耗的电功率为
(3)当电路中电压表的指针达到满偏时,为,此时电流表的示数
此时电路中的电流超过了电流表的量程,电路不安全,所以电压表的指针不能达到满偏。当电路中电流表的指针达到满偏时,为电路中最大安全电流,此时电压表的示数
此时电压表的示数未超过最大量程,所以在保证电路安全的情况下,电流表的指针可以达到满偏,电压表的最大示数为。此时接入电路的阻值
电压表示数的最小值和最大值之比为,则电压表最小示数为,此时电流中的电流
接入电路的阻值:
接入电路的阻值范围是。
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)小灯泡的规格为“12V 7.2W”,由得,小灯泡正常发光时的电阻
(2)由电路图可知,当闭合时,R1被短路,L与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡正常发光,所以电源电压
小灯泡正常发光时通过的电流
由题意可知滑动变阻器允许通过的最大电流为,则电路最大总电流
电流表安全,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值
(3)断开,定值电阻R1与滑动变阻器串联,电流表、电压表的量程分别为,讨论如下:
①当电流表满偏时,,且滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电源电压最小
②当电压表满偏时,,且滑动变阻器接入电路的阻值最大为50Ω时,此时的电源电压
此时电流表的示数不可能达到最大,所以3.6V舍去。
③当且时,则电源电压最大为
因题中要求两个电表先后均能达到满刻度,所以最大电源电压为9V,即允许替换电源的电压范围为。
20.(1)110Ω;
(2)65℃;
(3)见解析
【详解】(1)电磁铁的衔铁被往下吸,电磁继电器下方触点接通时,工作电路中只有R1工作,当衔铁失去磁性,动触点与上面的静触点接通时,工作电路中R1、R2串联,根据可知,R1单独工作时电路处于加热状态,R1、R2串联时电路处于保温状态,R1阻值为
(2)开始保温时,控制电路的总电阻
则热敏电阻此时的阻值为Rt=R总﹣R0=500Ω﹣100Ω=400Ω
由图乙知,Rt=400Ω时,t=65℃,所以开始保温时,保温杯内的水温度为65℃。
(3)要使电水壶刚开始保温时的温度设定为50℃,由图乙知,Rt为300Ω,总电阻为500Ω,根据电阻串联的特点可知,此时R0=R总﹣Rt=500Ω﹣300Ω=200Ω。即将保护电阻R0更换为200Ω的定值电阻。
答案第1页,共2页
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