第十六章 探究电路 整合拔尖 2025-2026学年初中物理（沪科版）九年级上学期

第十六章　探究电路 第十六章整合拔尖 考点一 电阻 典例1　甲､乙是由同种材料制成的两导体,若甲的电阻大于乙的电阻,则关于甲､乙的长度L及横截面积S大小的情况,不可能存在的是 (　　) A. L甲>L乙,S甲>S乙 B. L甲<L乙,S甲<S乙 C. L甲>L乙,S甲=S乙 D. L甲<L乙,S甲>S乙 D 解析:甲､乙是由同种材料制成的两根导体,相同横截面积,长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;根据题意可知,甲的电阻大于乙的电阻,不可能存在的关系是L甲<L乙,S甲>S乙｡故D符合题意｡ [跟踪训练] 1. (2023·常德)有A､B､C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3｡下列大小关系正确的是 (　　) A. R1>R2>R3 B. R2>R1>R3 C. R2>R3>R1 D. R3>R1>R2 B 解析:设原导线的电阻为R,将A导线剪去一半,根据导体电阻与长度的关系可知R1<R;将B导线均匀拉伸为原来长度的两倍,其横截面积变为原来的一半,则可知R2>R;将C导线从中间对折,横截面积变为原来的两倍,长度变为原来的一半,则可知R3<R1,故R2>R1>R3,B正确｡故选B｡ 考点二 变阻器 典例2　如图所示,DB､CE是两根完全相同的电阻丝,金属滑片P跨在两根电阻丝上,当滑片P向左或向右滑动时,灯L的亮度不变,则开关S (　　) A. 与A接触 B. 与B接触 C. 与C接触 D. 接B或C效果一样 D (典例2图) 解析:滑片P向左或向右滑动时,灯泡亮度不变,说明电路中的电流不发生变化,即电路中的电阻不变,因此需保持电阻丝接入电路中的阻值不变,由题图可知开关S接B或接C效果一样,即电阻丝接入电路中的阻值都为一根电阻丝全部接入电路中的阻值｡ [跟踪训练] 2. (2023·常德)图中甲､乙两个滑动变阻器的外形､尺寸完全相同,滑片均位于中点,已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动,且移动时始终保持两滑片之间的距离不变｡下列说法中正确的是 (　　) A. 向左移动时,电流表示数变小 B. 无论向左还是向右移动,电流表示数都变小 C. 滑片位于滑动变阻器中点时,电流表的示数最小 D. 滑片移动到滑动变阻器最右端时,电流表的示数最小 D (第2题) 考点三 欧姆定律 典例3　(2024·重庆B卷)将阻值为10Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电源电压恒定的电路,如图所示｡闭合开关S,电流表A1的示数为0.45A,电流表A2的示数为0.3A｡求: (1) 通过R2的电流｡ (2) 电源电压｡ (典例3图) (1) 由图知,电阻R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电流 表A2测R1所在支路的电流,则通过R2的电流I2=I-I1=0.45A -0.3A=0.15A｡ (2) 电源电压等于R1两端电压,即U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V｡ [跟踪训练] 3. (2024·江西)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω｡ (1) 只闭合开关S,求通过电阻R的电流｡ (第3题) (1) 当只闭合开关S,电路为电阻R的简单电路,UR=U= 24V,R=20Ω,由欧姆定律求得通过电阻R的电流IR= ==1.2A｡ (2) 同时闭合开关S､S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值｡ (第3题) (2) 同时闭合开关S､S1,R和R1并联,若通过干路的电流I= 1.6A,根据并联电路电压和电流规律可得R1两端的电压 U1=U=24V,通过R1的电流I1=I-IR=1.6A-1.2A=0.4A;由欧 姆定律得R1的阻值R1===60Ω｡ 考点四 电阻的串联和并联 典例4　有阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到　　 　种不同阻值的电阻;这些不同的连接方式,得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是　　　　｡　 7 9∶1 解析:已知三个电阻阻值相同,设一个电阻的阻值为R0,其连接方式可以是:① 一个电阻接入电路,电路总电阻R1=R0;② 两个电阻串联接入电路,电路总电阻R2=2R0;③ 两个电阻并联接入电路,电路总电阻R3=R0;④ 三个电阻串联接入电路,电路总电阻R4=3R0;⑤ 三个电阻并联接入电路,电路总电阻R5=R0;⑥ 两个电阻先串联再与第三个电阻并联接入电路,电路总电阻R6=R0;⑦ 两个电阻先并联再与第三个电阻串联接入电路,电路总电阻R7= R0｡所以阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到7种不同阻值的电阻｡由上知,三个电阻串联接入电路,电路总电阻最大,为R4=3R0;三个电阻并联接入电路,电路总电阻最小,为R5=R0;所以得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是=｡ [跟踪训练] 4. 当多个电阻串联或并联时,其等效电阻称为该电路的总电阻｡现有两个电阻R1､R2,其中一个电阻的阻值为12Ω,当把它们串联起来时,电路的总电阻为18Ω｡当把它们并联起来时,电路的总电阻为　　　　Ω｡ 4 解析:R1=12Ω,根据串联电路总电阻等于各分电阻之和可得R2=R串-R1= 18Ω-12Ω=6Ω,由并联电路的电阻规律=+可得,两电阻并联后的总电阻R并===4Ω｡ 考点五 动态电路 典例5　(2024·南充)如图所示电路,若甲､乙两表为电流表,闭合开关S1,断开开关S2,两表指针位置相同,则R1∶R2=　　　　;若甲､乙两表为电压表,闭合开关S1､S2,则两表示数之比是　　　　｡(电表每次测量均未超过量程) 4∶1 5∶4 解析:当开关S1闭合､S2断开,甲､乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测干路电流;等效电路图如图(a)所示｡ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两表指针位置相同,说明甲表用小量程,乙表用大量程,两表指针位置相同,说明乙表读数是甲表读数的5倍,即I甲∶I乙=1∶5;通过R1､R2两电阻的电流之比I1∶I2=I甲∶(I乙- I甲)=1∶(5-1)=1∶4｡因并联电路中电流与电阻成反比,故有R1∶R2=I2∶I1= 4∶1｡当开关S1､S2闭合,甲､乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R1两端的电压｡等效电路图如图(b)所示｡ 因为串联电路中电压与电阻成正比,所以U1∶U2=R1∶R2=4∶1;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两电压表的示数之比U甲∶U乙=(U1 +U2)∶U1=(4+1)∶4=5∶4｡ [跟踪训练] 5. (2024·凉山)如图所示的电路中R1∶R2=1∶2,当开关S闭合,甲､乙两表均为电压表时,两电压表示数之比为　　　　;当开关S断开,甲､乙两表均为电流表时,两电流表示数之比为　　　　｡ 3∶2 1∶3 解析:当开关S闭合,甲､乙两表均为电压表时,两电阻串联,电压表乙测量R2两端的电压,电压表甲测量电源电压｡因R2=2R1,串联的总电阻R串=R1+R2= R1+2R1=3R1,串联电路的电流处处相等,根据串联电路的分压原理可知,两表示数之比U甲∶U乙=U∶U2=R串∶R2=3R1∶2R1=3∶2;当开关S断开,甲､乙两表均为电流表时,两电阻并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙 测量干路中的电流,因R2=2R1,并联的总电阻R并===R1,根据并联电路的电流规律可知,两表示数之比I甲∶I乙=I2∶I=R并∶R2=R1∶2R1= 1∶3｡ 典例6　(2024·新疆)如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A､B两点之间,另一个接在C､D两点之间｡闭合开关S,电流表的示数为0.20A,用电压表测得A､B两点间的电压为1.8V, C､D两点间的电压为1.2V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大, A､B两点间的电压变为1.5V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为 (　　) A. 5Ω B. 6Ω C. 7Ω D. 8Ω C 解析:由题图知,滑动变阻器与小灯泡串联,由题意知,电流表示数增大,A､B两点间电压变小,则A､B两点间接滑动变阻器,C､D两点间接小灯泡｡由串联电路的电压特点知移动滑片前U总=U灯+U滑=1.2V+1.8V=3V,此时R滑= ==9Ω,R灯===6Ω,R总=R滑+R灯=9Ω+6Ω=15Ω;当滑动变阻器两端的电压变为1.5V时,小灯泡两端的电压U灯'=U总-U滑'=3V-1.5V=1.5V,两用电器两端电压相等,滑动变阻器电阻等于小灯泡电阻,又因为小灯泡电阻随温度升高而增大,即R滑'=R灯'>6Ω,R滑'+R灯'=R总'<15Ω,解得6Ω<R滑'< 7.5Ω,故C正确｡ [跟踪训练] 6. (2024·扬州)如图所示,电源电压恒为6V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小｡电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为2.4V时,电流表示数可能是 (　　) A. 小于0.18A B. 等于0.18A C. 大于0.18A,小于0.2A D. 大于0.2A,小于0.24A A 解析:滑动变阻器和敏感元件T串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小｡当电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,根据串联电路的电压规律,此时敏感元件T两端的电压为6V-2V=4V,敏感元件T的电阻R===20Ω;当电压表示数为2.4V时,假设敏感元件T的电阻不变,由串联分压原理知敏感元件T两端的电压为6V-2.4V=3.6V,则电流I==0.18A,由于敏感元件T的电阻随电流增大而减小,所以实际上其电阻大于20Ω,当其两端电压一定时,通过它的电流要小于0.18A,故选A｡ 典例7　如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=8Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知｡当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,则此时R1两端的电压是　　　　V;当开关S接位置2时,电流表的示数将大于　　　　A且小于0.4A｡ 2.4 0.3 解析:当开关S接位置1时,R1两端的电压U1=I1R1=0.4A×6Ω=2.4V,0.4A= ①,当开关S接位置2时,电流表的示数I= ②,将可得I=0.4A× =0.4A×=0.4A×｡因为R的阻值范围是0~无穷大,所以当R→0时,Imin→0.3A;当R→无穷大时,Imax→0.4A｡ [跟踪训练] 7. 如图所示的电路中,电阻R1=12Ω,R2=6Ω｡当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V｡则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为 (　　) A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V B (第7题) 解析:当开关S置于位置1时,R1与R0串联,此时电压表测R1两端电压,U1=3V,当开关S置于位置2时,R2与R0串联,此时电压表测R2两端电压U2,因为R2<R1,所以U2<3V,故C､D不符合题意;当开关S置于位置1时,电路中的电流I1== =A,当开关S置于位置2时,因为R1>R2,所以I1<I2,电压表测R2两端电压,则U2=I2R2>I1R2=A×6Ω=1.5V,故A不符合题意,B符合题意｡ 考点六 电学图像 典例8　★如图甲所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器｡闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系图像如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系图像如图丙所示,则R0的阻值为　　　　Ω,电源电压为　　　　V｡　 10 24 解析:题图甲所示的电路中,闭合开关S后,R､R0与 串联, 与R0并联｡由题图乙可知,I=0.8A时,R=20Ω,UR=IR=0.8A×20Ω=16V,U源=U0+UR=IR0+ UR=0.8A×R0+16V ①,由题图丙可知,U0'=6V时,R'=30Ω,此时I'==,UR' =I'R'=×30Ω,U源=U0'+UR'=6V+×30Ω ②｡由①②可得关系式:0.8R0+ 16=6+,整理得4+50R0-900=0,即(R0-10)(4R0+90)=0,解得R0=10Ω,R0' =-22.5Ω(电阻不可能为负值,该解舍去)｡将R0=10Ω代入①可得U源=24V｡ 动态电路中电源电压和定值电阻的一般求法 动态电路中求电源电压U和定值电阻R,通常可据题意和相关电学知识,列出U和R的方程组后再进行求解｡ [跟踪训练] 8. (2024·临沂)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为　　　　Ω,电源电压为　　　　V｡ 3 1.5 解析:由电路图和图像知,电压表测量滑动变阻器两端的电压,滑片在最左端时,只有R0连入电路,电路总电阻最小,电流最大,为0.5A,则电源电压U= I大R0=0.5A×R0;滑片在最右端时,电路总电阻最大,电流最小,为0.1A,R0和R串联,R两端电压为1.2V,则电源电压U=0.1A×R0+1.2V,由于电源电压不变,则0.5A×R0=0.1A×R0+1.2V,解得R0=3Ω,U=1.5V｡ 典例9　如图甲所示的电路中,电源电压不变,R2为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示｡闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图像是 (　　) B 解析:由题图甲可知,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｡由题图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以当监控区的温度升高时,热敏电阻R1的阻值减小,则电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值减小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数变小｡由以上分析可知,当电流表的示数I变大时,电压表的示数U变小,故A错误;根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表的示数U=U总-U2=U总-IR2,因 U总､R2是定值,所以电压表的示数U与I为一次减函数关系,其图像是一条倾斜的直线,故B正确,C､D错误｡ [跟踪训练] 9. 跨学科实践·工程实践 交警常用检测酒精气体浓度的测试仪来检测驾驶员是否酒后驾车｡测试仪的原理如图所示,R0为定值电阻,P为传感器,其电阻R与酒精气体浓度C成反比｡下列关于电流表示数的倒数､R0两端电压U0随酒精气体浓度的倒数的变化关系图像中,可能正确的是 (　　) (第9题) C 解析:传感器的电阻R与酒精气体浓度C成反比,即R与成正比,越大,R越大;根据电阻的串联和欧姆定律可得R0两端的电压U0=IR0=×R0= == ①,U､R0均为常数,R越大,R0两端的电压U0越小,而因R与成正比,所以U0随的增大而减小,故A错误;由①式可知,U､R0均为常数,则U0随R的变化关系不是一次函数关系,而因R与成正比,所以U0随的变化关 系也不是一次函数关系,故B错误;根据欧姆定律可得,电路中电流I=,则==+=+R ②,由②式可知,U､R0均为常数,则随R的变化关系为一次增函数关系,因R与成正比,所以随的变化关系也为一次增函数关系,其图像应为一倾斜的直线,故C正确,D错误｡ 考点七 　家庭电路 典例10　(2023·营口)家庭电路的部分电路图如图所示(电路连接正确)｡根据电路图可以判断甲､乙两根进户线中　　　　是火线｡只闭合开关S1,灯L1正常发光,此时用测电笔接触a点,测电笔的氖管　　　　(选填“发光”或“不发光”);再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2　 　 (选填“短路”或“断路”)｡　 甲 不发光 短路 解析:根据图可知,S1与L1串联,根据家庭电路的要求,开关应接在对应用电器与火线之间,故甲是火线;只闭合开关S1,灯L1正常发光(灯泡两端的电压等于家庭电路的电压),此时用测电笔接触a点,因a点与零线相连,a点与大地间的电压为0V,所以此时测电笔的氖管不发光;根据图可知,灯L1正常发光,再闭合开关S2,灯L1马上熄灭,则故障原因可能是灯L2短路,L2开路对L1不影响｡ [跟踪训练] 10. 跨学科实践·日常生活 科学与生活密切相关,学好科学可以帮助我们解决生产､生活中的问题｡ (1) 家庭电路中,洗衣机与热水器之间是　　　　联的;洗衣机工作时,金属外壳要接　　　　｡　 (2) 如图甲是小明家书房的一个两孔插座,他用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,当把乙图中的台灯接入电路时,将插头的　　　　(选填“C”或“D”)插脚插入A孔更安全｡ 并 地线 D 解析:(1) 家庭电路中,洗衣机与热水器之间是并联的;洗衣机工作时,金属外壳要接地线｡(2) 用测电笔测试插座的A孔,氖管发光,说明A孔与火线相连,由图乙知,开关S与D插脚相连,则将台灯接入电路时,将插头的D插脚插入A孔更安全｡ 考点八 安全用电 典例11　(2024·安徽)关于安全用电,下列说法错误的是 (　　) A. 绝缘皮破损的电线,需要及时更换 B. 家用电器工作时起火,可以直接用水浇灭 C. 发生触电事故时,不能直接用手去拉触电者 D. 手机充电结束后,要把充电器从插座上及时拔下 B 解析:绝缘皮破损的电线要及时更换,否则容易发生触电事故,A不符合题意;家用电器工作时起火,首先要切断电源,然后进行灭火,若是直接用水浇灭,由于生活用水是导体,很容易发生触电事故,B符合题意;发生触电事故时,首先要切断电源再实施抢救,若不切断电源直接进行施救,会导致施救者也触电,C不符合题意;手机充电结束后,要把充电器从插座上及时拔下,避免发生安全事故,D不符合题意｡ [跟踪训练] 11. (2024·陕西)下列做法不符合安全用电原则的是 (　　) A. 使用测电笔时用手接触笔尾金属体 B. 厨房和卫生间使用防水插座 C. 在高压电线附近放风筝 D. 手机充电时不接打电话 C 解析:安全用电原则为不接触低压带电体,不靠近高压带电体｡使用测电笔时,笔尖接触待测物体,手要接触笔尾金属体,A符合安全用电原则;厨房和卫生间使用防水插座,B符合安全用电原则;在高压电线附近放风筝,容易发生触电事故,C不符合安全用电原则;若在手机充电过程中接打电话,流过手机的电流过大,可能会引起电池爆炸,所以手机充电时不接打电话,D符合安全用电原则｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 1. 跨学科实践·工程实践 (2024·北京)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变｡电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度｡某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV｡当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高｡下列说法正确的是 (　　) A. 每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω B. 通过R的电流为20mA C. 环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电 流值更小的恒流源 C 解析:由题图丙可知,电阻R的阻值随温度的变化是均匀的,当温度由0℃升高到20℃时,其阻值由100Ω升高到108Ω,则=0.4Ω/℃,所以每升高1℃,R的阻值增大0.4Ω,A错误;环境温度由20℃上升到30℃时,电阻变化了0.4Ω/℃×(30℃-20℃)=4Ω,通过R的电流IR===2×10-3A=2mA,B错误;因为通过R的电流不变,当环境温度为20℃时,R的阻值为108Ω,所以此时电压表的示数U=IR=2×10-3A×108Ω=0.216V=216mV,C正确;因为电压表的示数变化值越大,该测温装置的灵敏度越高,由U=IR可知,在电阻阻值变化一定的情况下,换一个电流值更大的恒流源可提高电压表示数的变化值,即可提高灵敏度,D错误｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 2. 将阻值不同的电阻R1､R2按如图甲所示的电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1､R2按如图乙所示的电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是 (　　) A. 一定小于0.6A B. 一定大于2.4A C. 一定大于0.6A,但小于1.2A D. 一定大于1.2A,但小于2.4A B 1 2 3 4 5 6 7 8 解析:设电源电压为U,题图乙所示电路中的开关S闭合后,电流表的示数为I,则U=0.6A×(R1+R2) ①,U= ②,由①②可得I==0.6A× (+2),因为R1≠R2,所以(R1-R2)2>0,即+-2R1R2>0,则+> 2R1R2,I>0.6A×4=2.4A｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 如图所示,电源电压为6V且不变,虚线框内是由两个电阻R1､R2(R1=2R2)和一只开关S1组成的电路｡当只闭合S时,电流表有示数;再闭合S1时,电流表示数增大了1A,则R2的阻值不可能是 (　　) A. 1Ω B. 2Ω C. 3Ω D. 4Ω 1 2 3 4 5 6 7 8 B (第3题) 解析:由题意知,虚线框内由两只电阻R1､R2和一只开关S1组成,则它们的连接方式有六种: 1 2 3 4 5 6 7 8 当如图①所示时,只闭合S时,电路为开路状态,此时电流表示数为0,再闭合S1时,电流表示数增大了1A,即此时电路中电流为1A,R1=2R2,由I=可得,1A ==,解得R2=2Ω,由题干可知只闭合S时,电流表有示数,所以①情况与题干不符;当如图②所示时,只闭合S时,电流表示数为=,再闭合S1时,电流表示数为,由题意可知-=1A,解得R2=4Ω;当如图③所示时,只闭合S时,电流表示数为=,再闭合S1时,电流表示数为=,由题意可知-=1A,解得R2=1Ω;当如图④所示时,只闭合S时,电流表示数 1 2 3 4 5 6 7 8 为0,再闭合S1时,电流表示数为+=,由题意可知=1A,解得R2=9Ω,由题干可知只闭合S时,电流表有示数,所以④情况与题干不符;当如图⑤所示时,只闭合S时,电流表示数为=,再闭合S1时,电流表示数为+=,由题意可知-=1A,解得R2=6Ω;当如图⑥所示时,只闭合S时,电流表示数为,再闭合S1时,电流表示数为+=,由题意可知-=1A,解得R2= 3Ω｡综上所述,R2的阻值不可能为2Ω,故B符合题意｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 4. (2024·天津)如图为部分家庭电路示意图,其中连接正确的是 (　　) A. ① B. ② C. ①③ D. ②③ A 解析:①中三孔插座左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线,故①正确;②中开关接在了零线与灯之间,故②错误;③中两孔插座的右孔接了地线,故③错误｡故选A｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 5. 跨学科实践·工程实践 (2024·扬州)小锋设计如图所示的电路来判断梅雨季节教室里相对湿度的变化｡选用的器材有3V电源､湿度传感器(其电阻Rs的阻值随相对湿度的增大而减小)､定值电阻R=2×103Ω､一只电压表(量程为0~3V)等｡当相对湿度为40%时,Rs=1×103Ω,电压表示数为2V,则电压表是并联在　　　　的两端,当电压表示数变大时,教室里的相对湿度在　　　　｡ R 1 2 3 4 5 6 7 8 增大 1 2 3 4 5 6 7 8 解析:由图知,Rs与定值电阻R串联,当相对湿度为40%时,Rs=1×103Ω,电路的总电阻R总=Rs+R=1×103Ω+2×103Ω=3×103Ω,所以电路中的电流I= ==1×10-3A;根据公式I=可得,湿度传感器Rs与定值电阻R两端的电 压分别为Us=IRs=1×10-3A×1×103Ω=1V,UR=IR=1×10-3A×2×103Ω=2V,已知电压表示数为2V,则电压表并联在定值电阻R的两端;当电压表示数变大时,根据公式I=可知,电路中的电流变大,电路中的总电阻变小,根据串联电路的电阻规律可知,电阻Rs的阻值变小;由于电阻Rs的阻值随相对湿度增大而减小,所以教室里的相对湿度在增大｡ 6. 如图所示的电路中,电源电压恒定｡当开关S1､S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.50A,电压表的示数为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,电流表的示数为0.60A,电压表的示数为3.00V｡则电源电压为　　　　V,电路中出现的故障是　 　　　｡ 3.00 电阻R1开路 1 2 3 4 5 6 7 8 解析:在如图所示的电路中,当开关S1､S2断开,S3闭合时,电流表､R1与R2串联,电压表与R2并联,R2===5Ω;当开关S1､S2闭合,S3断开时,R1与R2并联,电流表接在干路中,电压表测电源电压,电源电压为3.00V,此时通过R2的电流I2===0.60A,而电流表的示数也为0.60A,表明电阻R1开路｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 7. 探究串联电路电压特点的实验电路如图甲所示｡ 改变电阻箱R1接入电路的阻值,记录R1的阻值和对应的电压 表示数U1､U2,并根据记录绘制出如图乙所示的-R1图像,则 电源电压为　　　　V,R2的阻值为　　　　Ω｡在探究过程 中绘制出的图像应为图丙中的　　　　｡ 2.5 10 1 2 3 4 5 6 7 8 (第7题丙) ① 解析:由题图乙可知当R1=0时,=0.4V-1,即U2=2.5V,此时电路为R2的简单电路,其两端的电压即为电源电压,故电源电压U=2.5V;当R1'=40Ω时,= 2V-1,即U2'=0.5V,两电阻串联在电路中,串联电路总电压等于各部分电压之和,R1两端的电压U1'=U-U2'=2.5V-0.5V=2V,根据欧姆定律可得通过电路的电流I1===0.05A,则R2的阻值R2===10Ω;两电阻串联在电路中,通过电路的电流可表示为I==,R1两端的电压U1=IR1= ·R1,则=,即=·=·+·=+·,故图像应为图丙中的①｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 8. 如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω｡滑动变阻器R的规格为“30Ω　2.5A”,电流表A2选用0~3A的量程,电压表选用0~15V的量程｡闭合全部开关,电流表A1的示数为1A｡ (1) 求电源电压｡ (1) 当开关全部闭合时,R1与R并联,则电源电压U=I1R1=1A×10Ω=10V｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 (2) 若将表盘如图乙所示的电流表A3接入电路,闭合全部开关,改变滑片P的位置,A3的指针恰好指在满偏的三分之二处,求变阻器接入电路的可能值｡ (2) 将A3接入电路,开关全部闭合,分析题意可知,有两种连接方法:① A3串联在干路中;② A3与R串联｡① 当A3串联在干路中时,由于I1=1A,则A3选用0~3A的量程,由题意可知,干路中的电流I=2A,通过滑动变阻器的电流IP1=I-I1=2A-1A=1A,此时滑动变阻器的阻值RP1===10Ω;② 当A3与R串联时,A3可选用0~3A和0~0.6A的量程｡A3选用0~3A量程时,IP2=2A,此时滑动变阻器的阻值RP2===5Ω;A3选用0~0.6A量程时,由题意可知,IP3=0.4A,此时滑动变阻器的阻值RP3===25Ω,所以滑动变阻器连入电路中的阻值可能是10Ω､5Ω和25Ω｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 (3) 用一个新的电源替代原来的电源,只闭合S,在保证电路安全的情况下,电源电压的最大值是多少? (3) 只闭合S时,R2与R串联,由题意可知,电路中的电流Imax=2.5A,R两端的电压URmax=15V时,新电源电压最大,则R2两端的电压U2=ImaxR2=2.5A× 5Ω=12.5V,新电源电压的最大值Umax=URmax+U2=15V+12.5V=27.5V｡ 1 2 3 4 5 6 7 8 $$