第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用（大单元分层作业）物理新教材人教版九年级全一册

第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 目 录 1 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1 三、电路动态分析 7 四、电路故障问题 11 16 32 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1．如图所示，两电表可能是量程为0～0.6A、0～3A的电流表或量程为0～3V、0～15V的电压表，电源电压保持不变，两灯均发光，（不考虑灯丝电阻受温度影响），甲、乙两电表指针偏转角度相同，下列判断正确的是（    ） A．若开关S断开，L1、L2的电阻之比为 B．若开关S断开，甲、乙两表示数比为 C．若开关S闭合，L1、L2的电阻之比为 D．若开关S闭合，甲、乙两表示数比为 【答案】A 【详解】CD．当开关S闭合时，两灯均发光，则乙表不能是电流表，否则，电源被短路，故乙表只能是电压表（测电源电压）。甲表也不能是电流表，否则，闭合开关后，L2被短路，L2不发光，故甲表也是电压表，此时L1、L2串联。甲电压表测L2​两端的电压U2​，乙电压表测电源电压U。因为甲、乙两电表指针偏转角度相同，且电压表大量程是小量程的5倍，所以U=5U2​。根据串联电路电压规律U=U1​+U2 可得U1​=U−U2​=5U2​−U2​=4U2​ 由串联电路分压原理 可得L1、L2的电阻之比 同时，开关S闭合，甲、乙两表示数比，故CD错误； AB．当开关S断开时，若两表是电压表，两灯均不发光，题目要求两灯均发光，两表不能是电压表，则两表是电流表，此时L1、L2并联。乙电流表测通过L2的电流I2，甲电流表测通过干路的电流I。因为甲、乙两电表指针偏转角度相同，且电流表大量程是小量程的5倍，所以I=5I2。根据并联电路电流规律I=I1​+I2 可得通过L1的电流I1=I−I2=5I2−I2=4I2 由并联电路分流原理 可得L1、L2的电阻之比 同时，开关S断开，甲、乙两表示数比，故A正确，B错误。 故选A 。 2．有两个定值电阻，，，将它们串联在电源电压的电路中，、的总电阻 Ω，电路中的电流 A。两端的电压 V，两端的电压 V，则 ， ， 。由此可知，串联电路中的用电器要分压，且电阻越大，分得的电压越多，分压与电阻成 比。 【答案】 15 0.6 3 6 1∶2 1∶3 2∶3 正 【详解】[1] 串联电路总电阻等于各电阻之和，所以 [2] 根据欧姆定律 [3]根据欧姆定律可得 [4] 根据欧姆定律可得 [5]已经求得两个电压值，则有 [6]已知电源电压，则 [7] 已知电源电压，则 [8] 由分压与电阻的关系 可知，串联电路中分压与电阻成正比。 3．如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为 V，灯泡L1与L2的电阻之比为 ，开关S断开时，电压表的示数为 V。 【答案】 2.5 1∶5 3 【详解】[1]闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L1两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，则灯泡L2两端的电压为 [2]串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流 则 [3]开关S断开时，电压表测量电源电压，示数为3V。 4．如甲图所示电路，，，闭合开关，电压表测 的电压，电压表与的示数之比是 。 【答案】 【详解】[1][2]两电阻串联，测两端电压，测电源电压，根据串联分压规律可得电压表示数比为 5．两个定值电阻串联在电路中，已知，则通过的电流之比为 ，两端的电压之比为 。 【答案】 【详解】[1]两个定值电阻串联在电路中，因为串联电路中各处的电流相等，所以通过的电流之比I1∶I2=1∶1 [2]两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=7∶8 二、欧姆定律在并联电路中的应用 6．有两个定值电阻，R1=15Ω，R2=30Ω，将它们并联在电源电压U=3V的电路中，通过R1的电流I1= A，通过R2的电流I2= A，干路电流I= A，I1︰I2= ，I1︰I= ，I2︰I= 。由此可知，并联电路中各支路要分流，且电阻越大，分得的电流越小，分流与电阻成 比。 【答案】 0.2 0.1 0.3 2︰1 2︰3 1︰3 反 【详解】[1]因为两个电阻并联，根据并联电路电压规律可知U1=U2=U=3V 则通过R1的电流 [2]通过R2的电流 [3]根据并联电路电流规律可得干路电流 [4]通过R1的电流与通过R2的电流之比为I1︰I2=0.2A︰0.1A=2︰1 [5]通过R1的电流与干路电流之比为I1︰I=0.2A︰0.3A=2︰3 [6]通过R2的电流与干路电流之比为I2︰I=0.1A︰0.3A=1︰3 [7]由此可知，并联电路中各支路要分流，且电阻越大，分得的电流越小，支路电流与支路电阻的乘积固定不变，即分流与电阻成反比。 7．在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，都有两个量程（0~0.6A和0~3A）。闭合开关S，电阻R1与R2均有电流通过，两只电流表的指针偏转角度相同，则R1与R2的比值为 。 【答案】1∶4 【详解】由图可知，闭合开关S，两电阻并联，电流表A1测量干路电路，电流表A2测量R2的电流。根据并联电路电流规律可知，A1的示数大于A2的示数，两只电流表的指针偏转角度相同，是因为选择了不同的量程，且大小量程相差5倍，即干路电流与R2电流之比为5∶1。干路电流等于各支路电流之和，那么R1的电流与R2的电流之比为4∶1，并联电路中支路电流与电阻成反比，所以R1与R2的比值为1∶4。 8．电阻R1=20、R2=30，连接在如图所示电路中。当开关S闭合时，电阻R1与R2两端的电压之比为 ，电流表A1与A2的示数之比为 。 【答案】 【详解】[1]当开关闭合时，两电阻并联接入电路，并联电路各支路两端电压相等，所以电阻与两端的电压之比为。 [2]电流表测干路电流，电流表测通过电阻的电流，电阻，由欧姆定律知道 即通过两电阻的电流之比为，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表、的示数之比为。 9．如图所示，电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，甲、乙两表示数之比为2:5；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲:U乙为（　　） A．5:3 B．5:2 C．3:2 D．2:3 【答案】A 【详解】由图可知，当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，已知甲、乙两表示数之比为I甲:I乙=I2:I=2:5 根据并联电路的电流规律可得，通过R1与R2的电流之比为I1:I2=(I-I2):I2=(5-2):2=3:2 根据并联电路的分流关系可得，R1与R2的阻值之比为R1:R2=I2:I1=2:3 当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，电压表甲测R1与R2两端的总电压，电压表乙测R2两端的电压。根据串联电路的分压关系可得，R1与R2两端的电压之比为U1:U2=R1:R2=2:3 根据串联电路的电压规律可得，两表的示数之比为U甲:U乙=U:U2=(U1+U2):U2=(2+3):3=5:3 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．如图所示，电源电压为3V，，。求： (1)只闭合开关时，电流表的示数； (2)只闭合开关时，与两端电压之比； (3)闭合开关、，断开时，电流表与的示数之比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）只闭合开关时， 电路为的简单电路。由欧姆定律 ，代入电源电压 ，得 （2） 只闭合开关时，与串联。串联电路中，电压分配与电阻成正比即，代入 ，得 （3）闭合，断开时，与并联。电流表测干路电流，测支路电流。 支路电流：由 ，得 干路电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 电流表示数比 三、电路动态分析 11．如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将 ，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 ．（均填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 不变 变大 【详解】由电路图可知，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测R2支路电流；因电源电压保持不变，所以滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数将不变，当滑动变阻器R2的滑片P向左端移动时，接入电路中的电阻变大，由可知，通过R2的电流变小，即电流表A2的示数变小；因电压表V的示数不变，电流表A2示数变小，所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变大． 12．小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为、、、、，滑动变阻器的规格为“”。 (1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小；（导线不允许交叉） (2)闭合开关后，电流表没有示数，电压表有示数，并接近电源电压。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是 ； (3)排除故障后开始实验，如图甲实验中将的定值电阻更换为的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到 V； (4)小明同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为 的定值电阻； (5)根据图丙图像可得结论：保持导体两端电压一定时，通过导体的 与其 成反比。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 右 3 (4) 20 10 (5) 电流 电阻 【详解】（1）滑动变阻器采用一上一下的连接方式，串联在电路中，滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻增大，故选择左下接线柱，连接电路如图所示： （2）电流表没有示数，电压表有示数，并接近电源电压，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，故出现故障的原因可能是定值电阻断路。 （3）[1][2]根据题意及图丙信息可知，电源电压为4.5V，本实验需控制定值电阻两端的电压始终保持为3V，实验电路为串联，根据欧姆定律在串联电路中的规律可知 从而推算得 当的定值电阻更换为的定值电阻后，原滑动变阻器阻值应从调整至，即适当增大滑动变阻器阻值，故应将滑动变阻器滑片向右适当滑动。 （4）[1]由图丙数据分析，根据可以推定该实验需控制定值电阻两端的电压始终保持为3V，而易得图丙中，仅当时，不满足 故可得阻值为的定值电阻连入电路时未移动滑片。 [2]由图丙可知，未移动滑片对应的数据为“、”，电源电压为4.5V，根据欧姆定律可得 则此时滑动变阻器 即同为上组实验时的滑动变阻器阻值。根据小问3可得 则上组实验时的定值电阻阻值 （5）[1][2]分析图丙数据易得，定值电阻两端电压不变，电流与电阻的乘积不变，所以可得结论：保持导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 13．小亮同学了解到汽车油量表的电路如图所示，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装的 B．油位越高，油量表的示数越大 C．油位越高，R0的电压越小 D．R0在电路中起到保护电路的作用 【答案】BD 【详解】AD．由电路图可知，R0与R依次连接，为串联电路，油量表串联接入电路中，为电流表；若电路中无R0，滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流过大，会烧坏电路，所以R0在电路中可以保护电路，故A错误，D正确； BC．油位越高时，浮标上浮，在杠杆的作用下滑片下移，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流越大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压越大，故B正确，C错误。 故选BD。 14．如图甲所示，是某活动小组自制肺活量测试仪的原理图，人体吹出的气体使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向左移动。图乙是滑动变阻器接入电路阻值与肺活量变化的关系图像，该测试仪能测量的最大肺活量为，电源电压，定值电阻为。求： (1)闭合开关，当电流表示数时，求此时测得的肺活量？ (2)在正常使用的情况下，求电流表示数变化范围？ 【答案】(1)1000mL (2) 【详解】（1）由图可知，两个电阻串联，当电流表的示数为时，电路的总电阻 此时变阻器接入电路的阻值 由图乙可知此时肺活量为 （2）由欧姆定律可知，当滑动变阻器的电阻为零时电路中的电流最大，最大电流 因为该测试仪能测量的最大肺活量为则滑动变阻器能接入最大电阻为，由欧姆定律可得电路的最小电流 则电流表的示数变化范围是。 四、电路故障问题 15．在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S，电路正常工作，电压表示数为U0，则电源电压为 。一会儿后，电路发生了故障，电压表的示数由U0变为2U0，电流表有示数，若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，根据以上信息，电路对应的故障为 。 【答案】 2U0 R1短路 【详解】[1]由题意，电阻R1、R2的阻值均为R0，并且串联在电路中，电压表测量R2的电压，由串联电路分压规律可知 由串联电路电压规律可知 [2]电压表的示数由U0变为2U0，此时电压表测量总电压，因此可得故障为电阻R2断路或者电阻R1短路。因电流表有示数，电路不可能断路，故电路故障为电阻R1短路。 16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小。若故障只发生在电阻、上，现用完好的小灯泡替换电流表，若灯亮，则电压表示数 ，若灯不亮，则电压表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 变小 不变 【详解】[1]由图可知，该电路为并联电路，电压表测量的是电源电压，电流表测量干路中的电流。一段时间后，电流表示数变小，这表明电路出现了断路现象，用完好的小灯替换电流表，若灯泡发光，说明有一条支路断路，另外一条支路完好，此时该电路为串联电路，电压表测量电阻两端的电压，由于此时电阻两端的电压小于电源电压，所以电压表示数会变小。 [2]若灯泡不发光，这表明干路中无电流，即两条支路都发生了断路，电压表与灯泡串联在电路中，测量的是电源电压，示数保持不变。 17．学校物理兴趣小组进行了如下实验，在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示： (1)连接好电路后闭合开关S， 发现L1、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡L1时 ，L1、L2仍然都不亮；按一下灯泡L2时，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 （选填序号）； A．L1 灯丝断了 B．L2灯丝断了 C．L1 与灯座接触不良 D．L2与灯座接触不良 (2)上述现象也证明，串联电路中的各用电器 （选填“能”或“不能”）独立工作； (3)闭合开关时，观察到灯L1 比 L2亮些，则通过L1和 L2的电流 （选填“相等”或“不相等”）。 【答案】(1)D (2)不能 (3)相等 【详解】（1）连接好电路后闭合开关S，发现L1、L2两只灯泡都不亮，说明电路时断路，用手按一下灯泡L1时，L1、L2仍然都不亮，说明电路仍然是断路，故不是L1的问题，按一下灯泡L2时，两灯都亮，松开手两灯又不亮，说明是L2的问题，因为按一下两灯都亮，所以是与灯座接触不良，故选D。 （2）L2出现问题L1也不能工作，说明串联电路中的各用电器不能独立工作。 （3）串联电路中各处电流相等，所以通过L1和L2的电流相等。 18．在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小虹同学选用两个不同规格的小灯泡组成了图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处测量电流。 【设计与进行实验】 (1)根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整 。 (2)小虹试触时电流表的指针偏转情况如图丙所示。根据你的分析，你认为原因可能是 。 (3)排除故障后，再次闭合开关，试触时，发现电流表的指针偏转情况如图丁所示。为了提高测量的准确度，接下来的操作是： 。 (4)她把电流表接在a处，闭合开关后，发现两个小灯泡的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障可能是（　　） A．某段导线断开 B．某接线柱处接触不良 C．某小灯泡被短路 D．电流表被烧坏 (5)她用电流表分别测量了a、b、c三处的电流，发现这三处的电流都相等。为了得出正确的结论，你认为她下一步应该做的是（　　） A．分析数据，得出结论 B．拆下电路，整理仪器 C．换电流表的不同测量范围再做几次实验 D．换不同规格的小灯泡再做几次实验 (6)【交流与反思】测量电源正极与用电器之间的电流后，小虹认为只要对调电源两极就能测量电源负极和用电器之间的电流。同组的同学告诉小虹这样的操作存在错误，该错误是： 。 【答案】(1) (2)电流表的正、负接线柱接反了 (3)断开开关，将电流表的测量范围改接为0~0.6A (4)B (5)D (6)只对调电源的两极，会使电流表的正、负接线柱接反 【详解】（1）由图甲可知，电路图为L1、L2串联的电路，由电源正极开始依次L1、L2、开关、首尾连接，电路如图所示： （2）小虹试触时电流表的指针偏转情况如图丙所示，指针向左偏转，说明电流表的正、负接线柱接反了。 （3）排除故障后，再次闭合开关，试触时，发现电流表的指针偏转情况如图丁所示，指针偏转角度较小，说明电流表量程选大了，故断开开关，将电流表的测量范围改接为0~0.6A。 （4）她把电流表接在a处，闭合开关后，发现两个小灯泡的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动，说明整个电路没有用电器损坏，故障原因可能是某接线柱处接触不良，故选B。 （5）她用电流表分别测量了a、b、c三处的电流，发现这三处的电流都相等。接下来，为避免实验的偶然性，应该更换不同规格的小灯泡多次试验才能得出普遍规律，故选D。 （6）只对调电源两极就能测量电源负极和用电器之间的电流，这种操作不仅无法测出电流，还会导致电流表的正、负接线柱接反。 19．由LED和小灯泡L1组成的电路，如图所示。闭合开关时，LED亮，而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了。 （1）在方框内，把电路对应的电路图画完整 ； （2）闭合开关时，LED亮，而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ； （3）L1亮了，导线所接的两个接线柱是 。 【答案】 电压太低 E和F 【详解】（1）[1]看图可知，小灯泡和LED串联，电路图如下： （2）[2]闭合开关时，LED灯亮而小灯泡不亮，小灯泡不亮一定不是断路引起的，可能是短路。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了，分析可知，一根导线只可能并联在LED的两端时，小灯泡才可能发光，可以排除小灯泡处短路，所以，L1不亮的原因可能是小灯泡两端电压太低，实际功率太小，不足以发光。 （3）[3]闭合开关时，LED亮，而L1不亮的原因是因为小灯泡两端的电压太低，将导线接在E和F两个接线柱上，将LED短路，相当于小灯泡接在电源两端，小灯泡亮了。 20．阅读材料，回答问题。 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，图1是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢？为此他们在实验室找来如图1所示的热敏电阻进行探究： (1)同学们组装了如图2所示的装置进行实验，实验中通过 反映电阻的大小，为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择 （选填“水”或“煤油”）； (2)点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 (3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图3所示，定值电阻的作用为 ；若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在 （选填“ab”“bc”或“ac”）两端； (4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图2所示的电路中，获得了图4所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高的电阻是 。 【答案】(1) 电流表示数 煤油 (2)减小 (3) 保护电路 ab (4)A 【详解】（1）[1]根据转换法，实验中通过电流表示数大小来反映电阻的大小。 [2]实验中，液体吸收相同的热量时，液体的温差变化较大，热敏电阻阻值变化较大，电流表示数变化明显，吸收相同的热量温度变化量大的比热容小，故实验中应该选用比热容较小的煤油。 （2）根据表格中的数据可知，温度升高时，通过热敏电阻的电流变大，电源电压不变，故热敏电阻的阻值变小，所以热敏电阻的阻值随温度升高而减小。 （3）[1][2]由前面分析可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，因此为了防止损坏电路，在电路中串联一个定值电阻，所以定值电阻的作用是保护电路；当温度升高时，电流增大，定值电阻两端的电压变大，热敏电阻两端的电压变小，要使电压表的示数增大，因此电压表应该并联在定值电阻两端，即ab两端。 （4）由图4可知，A、B、C三个电阻中，随着温度的变化通过A电阻的电流变化最明显，故A电阻的灵敏度最高。 21．小一连接电路如图所示，和是定值电阻，电源电压保持不变。他先将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数分别为和；他又将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数为和。小一发现电压表示数的变化量大于电压表示数的变化量，请你分析并判断和的大小关系。（可以画等效电路图进行辅助说明） 【答案】（分析过程见解析） 【详解】当滑片P移到a端时，电路为和串联，电压表测的电压，电压表测的电压，设电源电压为U，根据欧姆定律及串联电路的电压规律可得，两端的电压① 两端的电压② 当滑片P移到b端时，电路为、R和串联，电压表测、R的电压，电压表测、R的电压，设电源电压为U，根据欧姆定律及串联电路的电压规律可得，电压表V1的示数③ 电压表V2的示数④ 联立①③可得 联立②④可得 因为 即 化简可知 22．材料一：弹簧是我们生活中常见的物体，应用在我们生产生活中很多领域，早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x（即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值）与所受到的力F成正比，即F=k∆x（k为弹簧的劲度系数，同一弹簧k值保持不变）。 材料二：圆周运动是我们生活中常见的运动形式，描述圆周运动的物理量有线速度v（单位m/s），角速度ω（单位rad/s），周期T（单位s），频率f（单位Hz）等物理量，线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢，线速度与角速度的关系为v=ωr，当物体始终受到一个指向圆心的力，物体就会做圆周运动，我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式：，其中r为物体做圆周运动的半径。 请同学们根据以上材料，分析以下问题： 近几年我国航天事业飞速发展，宇航员在太空中处于完全失重状态，长期在这样的环境中生活，对宇航员的身体健康会造成影响，所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来，宇航员站在圆形生活舱边缘处，头部指向圆心，让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型，如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示，刚性杆P上端固定一光滑水平横杆，一轻弹簧左端连接在P杆上，右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A，其中间有小孔，可套在横杆上自由滑动，下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长，导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处，让P杆与生活舱的中轴线OO′重合，宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V，不计电源内阻，长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω，其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω，弹簧原长l0=0.06m，劲度系数k=1N/m，地球表面g取10N/kg，求： （1）生活舱以多大角速度旋转，宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大； （2）第（1）问中电压表的示数U0； （3）模拟重力与质量的比值称为g'，请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。 【答案】（1）1rad/s；（2）1.6V；（3）UV=16g′ 【详解】（1）设宇航员的质量为m，依题意可得边缘地板给宇航员提供的向心力等于宇航员在地球表面的重力，根据做匀速圆周运动物体的向心力与角速度的关系可得F向=mω2r=mg 解得 （2）向心力测量器中的物体A所需的向心力由弹簧弹力提供，设ω=1rad/s时弹簧伸长量为Δx1，此时弹簧弹力大小为F弹=kΔx1 物体A做圆周运动的半径为：r1=l0+Δx1，同理有：F弹=mAω2r1，联立可得kΔx1=mAω2(l0+Δx1) 其中：mA=0.4kg，代入数据解得1N/m×∆x1=0.4kg×(1rad/s)2×(0.06m+∆x1) 解得Δx1=0.04m。可知导电滑片与电阻丝R1最左端的距离等于Δx1，长电阻丝R1总长度为L=10cm=0.1m 总阻值R1=20Ω，则电阻丝与电压表并联部分的电阻值为 设电路中的电流为I1，由欧姆定律可得U=I1(R1+R2) 所求电压表的示数 （3）对宇航员有mg'=mw'2r 对物体A有 物体A做圆周运动的半径 电阻丝与电压表并联部分的电阻值为 电压表示数 联立代入已知数据得到g'与电压表示数UV的函数关系式为 23．科技小组设计了一个测量物体质量的仪器，其工作原理如图甲所示，O为杠杆AB的支点，，杠杆始终静止在水平位置（杠杆自重忽略不计）。电源电压恒为18V，电流表的量程为，电压表的量程为，定值电阻的阻值为，压敏电阻R是固定在杠杆B端不动，图乙是R的阻值随压力F的变化关系图。当托盘不放重物时，电流表示数为。求： (1)当托盘不放重物时，R的阻值； (2)该装置所测量物体的最大质量； (3)为了使该仪器的最大测量值增加0.5kg，请通过计算提出改进方案。 【答案】(1)20Ω (2)1.8kg (3)将定值电阻换成阻值为26Ω的电阻 【详解】（1）由图甲可知，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测压敏电阻R两端的电压；由题意知，当托盘不放重物时，电流表示数为，根据可得，电路的总电阻为 根据串联电路电阻规律可得R的阻值为 （2）托盘不放重物时R的阻值为，由图乙可知，R受到的压力为4N，根据杠杆的平衡条件 得托盘的重力 由图乙知，R的电阻随压力的增大而减小，由于不变，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知物体重力越大，通过电路的电流越大，电流表的量程为，所以电路中的最大电流为，此时物体的重力最大；此时电路中的总电阻为 根据串联电路电阻规律可得此时的压敏电阻为 由图乙知，此时压敏电阻受到的压力为 根据杠杆的平衡条件 得托盘和物体的总重力为 该装置能显示的最大物重为 则所测量物体的最大质量 （3）该仪器的最大测量值增加，增加后托盘和物体的最大总重力 根据杠杆的平衡条件 得压敏电阻受到的压力 由图乙知，此时压敏电阻的阻值为 因电源电压和电流表的量程不变，则电路中的最小总阻值不变，根据串联电路的电阻特点可知使该仪器的最大测量值增加，可以将定值电阻换成阻值为的电阻。 24．小明同学在初三物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。如图甲所示，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为阻值不计的金属滑片。如图乙所示，A为电流表(量程0~0.6A)，R₀为保护电阻，电源电压U=6V不变。备用滑动变阻器 (1)用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，闭合开关。当P滑到A 处时，电流表示数为0.4A； 当P滑到B处时，电流表示数为0.15A。则电子量角器的最大电阻为多少? (2)小明希望选择上述器材重新设计电路，将电压表(接入量程0~3V) 表盘重标数据后可以从电压表上直接读出OP 的旋转角度θ，即 并且将 刻度线标在电压表“3V”刻度处。请按要求在图乙中画出符合要求的电路图。当被测量角度θ为 时，电压表的示数应该为多少。 (3)请对你的电路进行评价。 【答案】(1)25Ω (2)，1V (3)电路改进如下： 【详解】（1）用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，当P滑到A处时，电子量角器的电阻为零，只有电阻R0工作，电流表示数为0.4A，由可知，电阻R0的阻值 当滑片P滑到B处时，电子量角器的最大电阻与保护电阻R0串联，电流表示数为0.15 A,此时电路的总电阻 电子量角器的最大电阻为 （2）电源电压是6V，R0=15Ω，RA B=25Ω，若希望180°刻度线标在电压表“3V”刻度处时电子量角器的电阻最大，应把电子量角器、滑动变阻器、定值电阻R0串联，则电路中的最小电流 由串联电路规律和欧姆定律可知此时总电阻为 根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器的电阻为 因为10Ω＞8Ω，所以选用接入电路，又因电子量角器角度增大，电压表示数增大，所以电压表应并联接在A、O两点间，如图所示： 按此要求接好电路并将滑动变阻器滑片调到要求位置，闭合开关，由（1)知电子量角器的最大电阻为25Ω，即∠AOP= 180°时电阻为R=25Ω，当被测量角度为36°时，电压表测 量的电子量角器的电阻为 此时电路的电流为 则电压表的示数为 （3）第（2）题电路中电子量角器接人电路中的电阻一直在变化，由欧姆定律知，电路的电流也会一直变化，这会导致电压 表上标注的刻度不均匀，根据欧姆定律的变形式U=IR可知， 当电路中的电流一定时，电压表示数与电阻丝接人电路的电阻R成正比，所以AB间的电阻丝应全部接人电路，可以把电路图改进成如下图所示： 25．阅读材料，回答问题。 探索稳压二极管 佛山物理创新实验小组的同学用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，电源电压为4.5V保持不变。 (1)闭合开关前，滑片应位于最 （选填“左”或“右”）端。 (2)在上图甲中，闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表无示数，原因是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）。 (3)小组同学发现，进行实验时换不同电阻，都要调节滑动变阻器，操作比较复杂，上网查知，有种电子元件：稳压二极管，它能根据电路要求，控制与它并联的用电器两端电压不变。于是按要求，购买一些能控制3V不变的稳压二极管，并设计图丙电路图，迅速完成了实验。稳压二极管符号：。 实验过程中，电阻的作用是： 。实验中，用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，完成实验后，绘制图像，则正确图像应该是图乙中的曲线 （选填“A”或“B”）。 (4)若定值电阻，实验操作过程中，稳压二极管的电流变化为 A至 A． 【答案】(1)左 (2)断路 (3) 保护电路 B (4) 0.15 0.6 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，接入电路的滑动变阻器应处于最大阻值处，如甲图所示，滑片应位于最左端。 （2）由图可知，定值电阻R和滑动变阻器串联，闭合开关后，电流表没有示数，说明电路断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，所以原因是定值电阻R断路。 （3）[1]由图可知，稳压二极管与定值电阻R并联，为了保护电路，电路中要串联一个电阻R0。 [2]要探究“电流与电阻的关系”，根据控制变量法，需控制定值电阻两端的电压不变，由题意可知，稳压二极管能控制与它并联的电阻两端的电压3V不变，更换不同阻值的定值电阻，定值电阻两端的电压为3V不变，根据图乙以及欧姆定律可知，通过电阻的电流与其阻值的乘积为3V，故正确的图像应该是图乙中的曲线B。 （4）[1][2]实验中，稳压二极管控制定值电阻两端的电压为3V不变，根据串联分压原理可知，电阻R0两端的电压为，通过R0的电流即干路电流为 用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻实验时，通过定值电阻的最大电流为 通过定值电阻的最小电流为 根据并联电路中，干路电流等于各支路电流之和可得，稳压二极管的电流最大值为 稳压二极管的电流最小值为 综上所述，稳压二极管的电流变化为0.15A至0.6A。 26．阅读短文，回答问题。 健康行动2024年6月，国家卫生健康委等16个部门启动“体重管理年”活动，小明调查资料并为自己科学设计体重管理方案如下： 【自我评估】 ①体质指数 体质指数是衡量人体胖瘦程度的重要标准，。 ②确定目标 小明根据自己体质指数，计划每天通过运动消耗的能量（）。 【科学干预】 ③方案设计 小明为自己的体重管理设计如下几种方案： 方案一：跳绳 跳绳时人消耗能量转化为机械能的比例约为。跳绳平均跳起高度为，若按照一分钟跳绳次计算，则每天需要运动时长为 min。（若小明体重为，取） 方案二：跑步 小明跑步过程中消耗能量的平均功率为595W，跑步小时他能够消耗 的能量。 方案三：快走 快走是一种低冲击、易坚持的有氧运动，适合大多数人群改善心肺功能和健康减脂。根据小明体重估算，快走1小时可消耗能量。 方案四：力量训练 如图（a）是小明居家锻炼的情景。锻炼时，手支撑在竖直墙壁上，手臂弯曲、伸直交替进行，此时人体相当于一个 （填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆； 如果要增加锻炼强度，脚应 （填“靠近”或“远离”）墙。 ④方案选择 小明打算每天进行小时有氧运动完成每日体重管理目标，则下列方案中 更适合小明。 A．跑步分钟快走分钟 B．跑步分钟快走分钟 C．跳绳分钟快走分钟 【管理维持】 为监测体重管理效果，小明新购入一个体重秤，如图（b）甲所示，其体重测量部分的原理图简化如图（b乙），由压敏电阻（其阻值使随所受压力变化的关系如图丙所示）、显示单元（等效为电流表，电阻可忽略不计）、滑动变阻器、电池等组成电路，电源电压恒为。台板部分的质量忽略不计。小明站上体重秤，电流表示数为，若为，则可计算小明的体重为 kg。 【答案】 70 510 省力 远离 B 62.5 【详解】[1]据运动消耗的能量用于跳绳，跳绳做功，则有 解答次；一分钟跳绳次计算，时间 [2]跑步过程中消耗能量的平均功率为595W，跑步小时他能够消耗能量 [3]根据图中知，手所受的墙壁的作用力为动力，自身的重力为阻力，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆。 [4]当要增加锻炼强度，需要增大动力，因而减小动力臂，增大阻力臂，故脚远离墙壁。 [5]A．跑步分钟快走分钟，消耗的能量是 达不到，故A不符合要求； B.跑步分钟快走分钟，消耗的能量是 达到，故B符合要求； C．每天跳绳70min，才能达到管理目的，则跳绳分钟快走分钟跳绳是剧烈的运动，消耗的能量 达不到400kcal，故C不符合要求； 故选B。 [6]电流表示数为，若为，根据串联电路的特点和欧姆定律知 ，代入数据 解答，根据图像知，压力；即重力是，质量 27．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路  ②可能灯泡L短路  ③可能电阻R断路  ④可能电阻R短路 A．只有①②③正确 B．只有①②正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】B 【详解】电路正常工作时，R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表V测量L两端的电压。 ①若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数为0，即电流表示数变小，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故①正确； ②若灯泡短路，电压表同时被短路，电压表示数变为0，即电压表示数变小；此时电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故②正确； ③若电阻R断路，电路中无电流，电流表示数变为0，即电流表示数变小，电压表V与电源两极之间是断开的，没有示数，即电压表示数也会变小，故③错误； ④若电阻R短路，电路中电阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，此时电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误，故ACD错误，B正确。 故选B。 28．在探究电流和电阻关系的实验中（如图所示），AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻，调节滑片使电压表的示数保持不变，在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比（电源电压保持不变）（   ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．无法确定 【答案】C 【详解】由串联电路电流规律可知 所以 调节滑片使电压表的示数保持不变，且电源电压一定，所以电阻和滑动变阻器两端电压之比保持不变，则电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比保持不变。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 29．风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量，如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源，它始终提供大小恒定的电流，为定值电阻，为压敏电阻，当风速变化时，迎风板会受到不同大小的风压，的阻值就会发生变化，随压力F变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．当压力变大时，电压表示数增大 B．当压力变大时，电流表示数增大 C．当压力变小时，电路总电阻变小 D．当压力变小时，电流增加量大于电流减小量 【答案】B 【详解】AB．电路中定值电阻和压敏电阻并联，电压表测量各个支路电压。由图乙可知当压力增大时，压敏电阻的阻值变小，根据并联电路总电阻的特点，整个电路的总电阻也变小；再由恒流源的特点，总电流不变，由可得压敏电阻两端的电压变小；因并联电路各个支路电压相等，定值电阻两端的电压也减小，即电压表示数减小，根据欧姆定律得，通过的电流减小，总电流I不变，由可知，压敏电阻所在支路的电流增大，即电流表示数增大，故A错误，B正确； CD．当压力变小时，压敏电阻的阻值变大，则整个电路总电阻变大；由可知、两端电压变大，即电压表示数变大，由得通过的电流也变大，而总电流I不变，则电流增加量与电流减小量相等，所以 CD错误。 故选B。 30．如图甲所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ 的定值电阻，电源电压U＝9V，光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图乙所示。将量程为0～3V的电压表接入图甲电路中，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则下列说法正确的是（　　） A．当照度增大时，RG的阻值将增大 B．该电压表应并联在RG两端 C．所改装的照度表能够测量的最大照度为1.2Lux D．改装完成后，若将电源换为电压可调电源（调节范围为12～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为1.6Lux 【答案】C 【详解】A.由图乙可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，所以，当照度增大时，RG的阻值将变小，故A错误； B.由图甲可知，两电阻串联。根据串联电路的分压原理可知，当光的照度增大时，RG的阻值将变小，RG两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，R两端的电压增大，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端；故B错误； C.光的照度增大时电压表的示数也增大，故当电压表示数达到3V时，光的照度最大。 根据串联分压规律知，R:RG＝UV:（U﹣UV） 代入数据有10kΩ:RG＝3V:（9V﹣3V） 解得：RG＝20kΩ，由图乙可知，此时光的最大照度为1.2Lux；故C正确； D.根据题意，换成可调电源和可调电阻后，要想使照度增大，则RG的对应阻值应变小，根据串联电路的分压原理可知，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数达到3V时，光的照度最大。根据串联分压规律知，R':R'G＝UV:（U﹣UV） 代入数据有5kΩ：RG＝3V:（12V﹣3V） 解得RG＝15kΩ，由图乙可知，此时光的最大照度为1.4Lux，故D错误。 故选C。 31．（2025·福建·中考真题）光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路，电源电压不变，R0为阻值可调的电阻箱，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警，I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．R的阻值随光照强度增大而增大 B．增大R0阻值可增大警戒光照强度 C．R0一定时，光照强度越大，通过R0的电流越大 D．R0一定时，光照强度越大，电流表示数越小 【答案】B 【详解】由图可知，定值电阻R0和光敏电阻R并联，电流表测干路电路的电流 A．题目提到R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化关系如图乙所示，可以看出光照强度增大时阻值减小，故A错误； B．警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小，因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照，所以警戒光照强度增大，故B正确； C．定值电阻R0和光敏电阻R并联，互不影响，R0一定时，电压不变则通过R0的电流不变，故C错误； D．R0一定时，电压不变，通过R0的电流不变。光照强度越大，光敏电阻R的阻值减小，根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大，电流表测干路电流，等于各支路电流之和，一条支路电流不变，另一条支路电流增大，故电流表示数增大，故D错误。 故选B。 32．（2025·江苏无锡·中考真题）小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有：电源（电压可调）、电流表、电压表、阻值约为100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子（体积为20cm3）、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。（，g取10N/kg） (1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻，为此连接了如图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的B端，闭合开关S，电压表示数如图乙所示为 V。向A端缓慢移动鳄鱼夹，观察电流表示数，当示数为 A时，标记鳄鱼夹的位置，则该位置到A端的阻值即为40Ω。 (2)她们重新调节了电源电压，连接了如图丙所示的装置，电阻R′=40Ω；它与金属杆OA接触良好（摩擦不计）、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动，其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。 ①在油箱内倒入汽油，当浮子处于图丙所示的位置时，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，此时浮子所受浮力大小为 N，继续倒油，油面上升，浮子再次静止时，浸在汽油中的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 ②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度，闭合开关S，当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油，记录油面高度h和对应的电流表示数I，当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A，数据记录在下表中，则该装置中电源电压为 V，电阻R阻值为 Ω；当电流表示数为0.5A时，油面高度为 cm。 油面高度h/cm 0 2.5 5 7.5 10 电流表示数I/A 0.12 0.15 0.2 0.3 0.6 【答案】(1) 12 0.3 (2) 0.075 不变 6 10 9.5 【详解】（1）[1]由图可知，电压表量程为0~15V，分度值为0.5V，电压表示数为12V。 [2]电阻两端的电压为12V，当连入电路中的电阻为时，电路中的电流为 （2）[1]浮子体积为20cm3，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，排开液体的体积为10cm3，此时浮子所受浮力大小为 [2]继续倒油，油面上升，浮子再次静止时，仍是漂浮，浮力等于重力，因重力不变，所以浮力不变，则浸入汽油中的体积不变。 [3][4]闭合开关S，当OA处于M端的位置，R与串联，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A，根据串联电路的特点和欧姆定律知，电源电压为 当OA处于N端的位置时，只有R连入电路，电流表示数为0.6A，电源电压为 解得， [5]当电流表示数为0.5A时，根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 根据表中数据，当h=2.5cm时，电流为0.15A，根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 当h=5cm时，电流为0.2 A，根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 当h=7.5cm时，电流为0.3A，根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 根据电阻和高度变化规律可知，高度增大2.5cm，电阻减小，故高度增大0.5cm，电阻减小，电阻的表达式 因此当电阻时，有 解得 33．（2025·云南·中考真题）某种用于检测大件货物质量的装置，其简化电路如图甲所示。电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格，R为力敏电阻，其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板，检测时将货物置于其上。下列说法正确的是（   ） A．当货物质量增大时，电路中的电流增大 B．当为100Ω时，最大能检测1000kg的货物 C．当为200Ω时，最大能检测900kg的货物 D．若电路允许通过的最大电流变为24mA，装置选用两种规格的均能检测700kg的货物 【答案】ACD 【分析】因为电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA，故电路中最小总电阻，又因为由图乙可知压力越大，R阻值越小，即可通过R0的大小来判断R的大小，从而判断所能检测的货物的最大质量。 【详解】A．当货物质量增大时，R所受压力增大，由图乙可知R阻值变小，电路中的电流增大，故A正确； B．当R0为100Ω时，R的最小值为400Ω-100Ω=300Ω，由图乙可知最大能检测的货物重力为8000N，即800kg的货物，故B错误； C．当R0为200Ω时，R的最小值为400Ω-200Ω=200Ω，由图乙可知最大能检测的货物重力为9000N，即900kg的货物，故C正确； D．当电路允许通过的最大电流为24mA，电路中最小总电阻，由图乙，700kg的货物置于该装置时，R为400Ω，故此时两种规格的R0均能满足总电阻不小于500Ω的要求，故D正确。 故选ACD。 34．（2024·四川遂宁·中考真题）噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声50dB时，电流表示数为0.2A。下列选项正确的是（    ） A．电路中的电流随声音强度增大而减小 B．阻值是15Ω C．电源电压10V D．当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB 【答案】D 【详解】A．分析电路可知，和串联，电流表测电路电流。声音强度增大时，阻值变小，则总电阻变小，根据可知电路中的电流变大，故A错误； BC．当噪声80dB时，电流表示数为0.4A，此时阻值为，则电源电压为    ① 当噪声50dB时，电流表示数为0.2A，此时阻值为，则电源电压为    ② 联立①②，解得，电源电压，故BC错误； D．当电流表示数0.3A，总电阻为 则此时阻值为 由甲图可知，此时噪声强度为60dB，故D正确。 故选D。 35．（2025·江苏南通·中考真题）冬天，为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃，同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V，R1是热敏电阻，R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S，当R1两端电压U≥2V时，开启加热系统；当U≤1.8V时，关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是（　　） 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 阻值/kΩ 22 16 10 6 4.5 3 2.5 A．R1的阻值与温度成反比 B．选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求 C．R1和R0的功率可能相等 D．增大电源电压使开启加热系统的温度变低 【答案】B 【详解】A．由表中数据可知，热敏电阻阻值虽随温度升高而减小，但并非与温度成严格的“反比”关系，故A错误； B．R1与R0串联，若R0=3kΩ，当R1两端电压U1=2V时，则U0=U-U1=3V-2V=1V 串联电路电流相等，则 即 对应温度20℃，开启加热系统； 当R1两端电压U1=1.8V时，则 串联电路电流相等，则 即 对应温度28℃，关闭加热系统；符合要求，故B正确； C．R1与R0串联，功率相等时，I02R0=I12R1，R1=R0，若R0=3kΩ，R1=3kΩ，对应的温度是38.2℃，超过了温度在20～28℃范围，故C错误； D．增大电源电压，若R0=3kΩ，R1两端电压U1=2V时，U0=U-U1=6V-2V=4V 串联电路电流相等 即 由表中数据可知，温度高于45.5℃，使开启加热系统的温度变高，故D错误。 故选B。 36．（2025·江苏镇江·中考真题）如图1所示为某水位自动控制的模拟装置。柱形物体Q的横截面积，高），密度，用一硬杆将Q连接在力敏电阻的下方，硬杆的质量和体积均不计，Q的下端到水池底部的距离。通过调节电阻箱的阻值，可使水位控制在某一范围内。已知电源电压，的阻值与硬杆对的作用力F的关系图像如图2所示；当电磁铁线圈中的电流时，衔铁K被吸住，位于位置a，此时水池停止排水，开始注水；当时，衔铁K才会被释放，位于位置b，此时水池停止注水，开始排水。不计线圈电阻，，g取。    (1)Q的质量为 kg。若硬杆对的作用力F不断增大，则的阻值将 。 (2)开始时水池中无水，要确保闭合开关后，即开始注水。 ①求接入电路的电阻的最大值。 ②若接入电路的电阻取①中的最大值，求最高水位到池底的距离。 (3)为了能将水位控制在一定范围内，接入电路的电阻的最小值是 Ω；此时最高水位和最低水位的高度差是 m。 【答案】(1) 0.8 不断减小 (2) (3) 【详解】（1）[1] Q 为柱形物体，其体积为 已知，根据密度公式可得，其质量为 [2]由图2可知，硬杆对的作用力不断增大时， 的阻值将不断减小。 （2）[1]开始时水池无水，此时硬杆对的作用力 由图2可知，当时，。 当时，衔铁K被释放，开始注水，根据，可得 那么 [2]若接入电路的电阻取①中的最大值，求最高水位到池底的距离： 当时，衔铁K被吸住，停止注水，此时 对Q进行受力分析，，，当时，所以 根据，可得 则Q浸入水中的深度 最高水位到池底的距离 （3）[1]当时， 当时， 由图2可知，当时，假设对应的，当时，对应的。当时， [2]当时，对Q受力分析，，当时，。由图2可知和对应的情况， ，，则。由图2可知，，则 此时最高水位和最低水位的高度差是 37．（2025·四川成都·中考真题）教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lx）。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路，如图甲所示。电源电压取值范围0~12V；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 (1)若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 (2)调节阻值，使电路能测量7Lx的照度，求电源电压的最大值。 【答案】(1)3Lx (2)7.5V 【详解】（1）由图甲可知两个电阻串联，电压表测量两端电压，电路中电流为 根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为 由图乙可知此时光照强度为3Lx。 （2）电路能测量7Lx的照度，由图乙可知R2的阻值为，电压表量程0~3V，电压表示数最大为3V，R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱，根据串联分压原理有 即 由于为3V、为且都为定值，则当阻值最小时，电源电压最大，即的阻值为10kΩ，则电路中电流为 最大电源电压为 38．（2025·福建·中考真题）下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图，为定值电阻，为力敏电阻，置于圆柱体容器底部，可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空，装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔，且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V，，的阻值与压力大小的关系为，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。活塞横截面积为，忽略摩擦，不计活塞质量。查阅资料，大气压与海拔的关系如下表。 海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 …… 大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 …… (1)求时活塞受到的压力。 (2)求时通过的电流。 (3)求该装置能测量的最高海拔。 (4)指出该装置测量时的一项不足之处，针对该不足，就电源和电流表中任选1个，提出相应问题的解决方案，并说明理由。 【答案】(1) (2) (3) (4)见解析 【详解】（1）根据题意可知当时，大气压，则活塞受到的压力为 （2）当时，力敏电阻的阻值为 由图可知电路为串联电路，则电源电压为 串联电路电流处处相等，则通过的电流为 （3）由题意可知，海拔越高，大气压越低，则活塞受到的压力越小，力敏电阻阻值越大，电路中电流减小，电流表示数减小，根据串联分压原理可知电压表示数变大，所以是选择电压表示数转换测出海拔。当电压表示数为3V时，所测的海拔最高为，则 电路中电流为 力敏电阻的阻值为 又 解得，此时大气压为 查表可知 （4）问题：该装置所测的最高海拔太低。 方案：适当降低电源电压。 理由：根据欧姆定律和串联电路知识可知，得 ①当电源电压降低到3V～6V时，最大值为3V不变，适当减小电源电压，可以增大，可测的气压减小，可测的海拔增加。 ②当电源电压降低到3V以下时，最大值小于3V且在电压表量程内，可以继续增大，可测的气压减小，可测的海拔增加。 39．（2025·江苏盐城·中考真题）图甲为科技小组设计的模拟电路，用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时，R2两端的电压达到设定值，触发计数系统计数。测试过程中，R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示，电流表示数与时间的关系图像如图丙所示，且完成每次仰卧起坐的时间相同。 (1)求1min内完成仰卧起坐的个数。 (2)求触发计数时，光敏电阻R2的阻值。 (3)求电路中的电源电压。 【答案】(1)50个 (2)50Ω (3)6V 【详解】（1）由图乙可知，在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程，说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐，因此每次所用时间为1.2 s；则1 min 内可完成的个数为 （2）触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A，此时光敏电阻R2的阻值为 （3）触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A，由图甲可知两个电阻串联，则电源电压为   ① 未触发计数时，由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V，由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A，则电源电压为    ② 解①②得， 40．（2025·广东·中考真题）阅读短文，回答问题； 登月服 2025年2月，我国望宇登月服进入初样研制阶段。望宇登月服主体由多层结构组成，包括内衣舒适层、保暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等。 某科技小组为检测模拟登月服的气密性，设计了气压检测装置，其电路如图甲，的阻值为30Ω，恒流电源输出电流恒为1A．当气压Pa时，压敏电阻的阻值随气压p的变化关系如图乙（为方便计算，图象已作近似处理）。 测试时，如图丙，将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中，将N抽成真空后密封（不计此过程中M漏气）。启动检测装置，开始计时，此时M内的气压为Pa。已知M漏气速度越来越慢，经过8h，若M漏出空气的质量小于充气质量的10%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；容积。不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容积的变化。 (1)通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容 的特点。 (2)M漏气过程中，电流表示数变 。 (3)开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，此时N内的气压为 Pa，M漏出空气的质量为充气质量的 %。请判断M的气密性是否达标并说明理由： 。 (4)思考（3）的检测过程，为使电流表示数变化范围最大，可改变的阻值。设真空时电流表示数为，经过4h电流表示数为，要使与的差值最大，的阻值应为 Ω。 【答案】(1)大 (2)小 (3) 875 3.5 见详解 (4)60 【详解】（1）由于水的比热容大，相同质量的水和其它物质吸收相同的热量，水的温度变化较小，所以通风服和水冷服利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容大的特点。 （2）由图丙可知，气压检测装置在N内，M漏气过程中，N内的气压逐渐增大，由图乙可知，压敏电阻的阻值随气压p增大而减小，压敏电阻的阻值减小，则通过压敏电阻的电流增大；由图甲可知，与压敏电阻并联，电流表测量通过的电流，恒流电源输出电流恒为1A，由并联分流可知，通过压敏电阻的电流增大，则通过的电流减小，所以电流表示数变小。 （3）[1]开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，恒流电源输出电流恒为1A，则通过压敏电阻的电流 两端电压 由于并联电路中各支路两端电压相等，则压敏电阻的电压为18V，则压敏电阻的阻值 由图乙可知，压敏电阻的阻值与气压p的关系为 则压敏电阻的阻值为45Ω时，N内的气压为 [2]设M内漏气前的充气质量为m，空气密度为ρ，经过4h漏气后，漏出的空气质量为m1；则经过4h漏气后，N内的空气质量为m1；空气密度为ρ1；由于M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同，则有 则 容积。充气气体与漏出空气体积之比为1∶4 M漏出空气的质量与充气质量之比 [3]前4h漏气质量占充气质量的3.5%，由于漏气速度越来越慢，可推测经过8h漏出空气的质量与充气质量之比小于7%，即小于10%，故M的气密性达标。 （4）由图乙可知，真空时压敏电阻的阻值为80Ω，设真空时电流表示数为，由图甲可知，与压敏电阻并联，由并联分流可得 恒流电源输出电流恒为1A，则 则 （3）的检测过程，经过4h，压敏电阻的阻值为45Ω，由并联分流可得 则 则 则与的差值 则R0=60Ω时，与的差值最大。 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 $ 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 目 录 1 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1 三、电路动态分析 4 四、电路故障问题 6 8 16 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1．如图所示，两电表可能是量程为0～0.6A、0～3A的电流表或量程为0～3V、0～15V的电压表，电源电压保持不变，两灯均发光，（不考虑灯丝电阻受温度影响），甲、乙两电表指针偏转角度相同，下列判断正确的是（    ） A．若开关S断开，L1、L2的电阻之比为 B．若开关S断开，甲、乙两表示数比为 C．若开关S闭合，L1、L2的电阻之比为 D．若开关S闭合，甲、乙两表示数比为 2．有两个定值电阻，，，将它们串联在电源电压的电路中，、的总电阻 Ω，电路中的电流 A。两端的电压 V，两端的电压 V，则 ， ， 。由此可知，串联电路中的用电器要分压，且电阻越大，分得的电压越多，分压与电阻成 比。 3．如图所示，电源电压恒为3V。闭合开关S，电压表的示数为0.5V，则灯泡L2两端的电压为 V，灯泡L1与L2的电阻之比为 ，开关S断开时，电压表的示数为 V。 4．如甲图所示电路，，，闭合开关，电压表测 的电压，电压表与的示数之比是 。 5．两个定值电阻串联在电路中，已知，则通过的电流之比为 ，两端的电压之比为 。 二、欧姆定律在并联电路中的应用 6．有两个定值电阻，R1=15Ω，R2=30Ω，将它们并联在电源电压U=3V的电路中，通过R1的电流I1= A，通过R2的电流I2= A，干路电流I= A，I1︰I2= ，I1︰I= ，I2︰I= 。由此可知，并联电路中各支路要分流，且电阻越大，分得的电流越小，分流与电阻成 比。 7．在如图所示的电路中，两只电流表的规格相同，都有两个量程（0~0.6A和0~3A）。闭合开关S，电阻R1与R2均有电流通过，两只电流表的指针偏转角度相同，则R1与R2的比值为 。 8．电阻R1=20、R2=30，连接在如图所示电路中。当开关S闭合时，电阻R1与R2两端的电压之比为 ，电流表A1与A2的示数之比为 。 9．如图所示，电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，甲、乙两表示数之比为2:5；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲:U乙为（　　） A．5:3 B．5:2 C．3:2 D．2:3 10．如图所示，电源电压为3V，，。求： (1)只闭合开关时，电流表的示数； (2)只闭合开关时，与两端电压之比； (3)闭合开关、，断开时，电流表与的示数之比。 三、电路动态分析 11．如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时，电流表A1的示数将 ，电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 ．（均填“变大”“变小”或“不变”） 12．小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为、、、、，滑动变阻器的规格为“”。 (1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小；（导线不允许交叉） (2)闭合开关后，电流表没有示数，电压表有示数，并接近电源电压。经检查，导线连接完好，则电路故障可能是 ； (3)排除故障后开始实验，如图甲实验中将的定值电阻更换为的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到 V； (4)小明同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为 的定值电阻； (5)根据图丙图像可得结论：保持导体两端电压一定时，通过导体的 与其 成反比。 13．小亮同学了解到汽车油量表的电路如图所示，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（　　） A．油量表是由电压表改装的 B．油位越高，油量表的示数越大 C．油位越高，R0的电压越小 D．R0在电路中起到保护电路的作用 14．如图甲所示，是某活动小组自制肺活量测试仪的原理图，人体吹出的气体使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向左移动。图乙是滑动变阻器接入电路阻值与肺活量变化的关系图像，该测试仪能测量的最大肺活量为，电源电压，定值电阻为。求： (1)闭合开关，当电流表示数时，求此时测得的肺活量？ (2)在正常使用的情况下，求电流表示数变化范围？ 四、电路故障问题 15．在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S，电路正常工作，电压表示数为U0，则电源电压为 。一会儿后，电路发生了故障，电压表的示数由U0变为2U0，电流表有示数，若电路中仅有一处故障，且只发生在R1、R2上，根据以上信息，电路对应的故障为 。 16．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电流表示数变小。若故障只发生在电阻、上，现用完好的小灯泡替换电流表，若灯亮，则电压表示数 ，若灯不亮，则电压表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 17．学校物理兴趣小组进行了如下实验，在“连接串联电路”实验中，实验电路如图所示： (1)连接好电路后闭合开关S， 发现L1、L2两只灯泡都不亮。用手按一下灯泡L1时 ，L1、L2仍然都不亮；按一下灯泡L2时，两灯都亮，松开手两灯又不亮，则故障可能是 （选填序号）； A．L1 灯丝断了 B．L2灯丝断了 C．L1 与灯座接触不良 D．L2与灯座接触不良 (2)上述现象也证明，串联电路中的各用电器 （选填“能”或“不能”）独立工作； (3)闭合开关时，观察到灯L1 比 L2亮些，则通过L1和 L2的电流 （选填“相等”或“不相等”）。 18．在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小虹同学选用两个不同规格的小灯泡组成了图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处测量电流。 【设计与进行实验】 (1)根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整 。 (2)小虹试触时电流表的指针偏转情况如图丙所示。根据你的分析，你认为原因可能是 。 (3)排除故障后，再次闭合开关，试触时，发现电流表的指针偏转情况如图丁所示。为了提高测量的准确度，接下来的操作是： 。 (4)她把电流表接在a处，闭合开关后，发现两个小灯泡的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障可能是（　　） A．某段导线断开 B．某接线柱处接触不良 C．某小灯泡被短路 D．电流表被烧坏 (5)她用电流表分别测量了a、b、c三处的电流，发现这三处的电流都相等。为了得出正确的结论，你认为她下一步应该做的是（　　） A．分析数据，得出结论 B．拆下电路，整理仪器 C．换电流表的不同测量范围再做几次实验 D．换不同规格的小灯泡再做几次实验 (6)【交流与反思】测量电源正极与用电器之间的电流后，小虹认为只要对调电源两极就能测量电源负极和用电器之间的电流。同组的同学告诉小虹这样的操作存在错误，该错误是： 。 19．由LED和小灯泡L1组成的电路，如图所示。闭合开关时，LED亮，而L1不亮。但用一根导线接在两个接线柱时，L1亮了。 （1）在方框内，把电路对应的电路图画完整 ； （2）闭合开关时，LED亮，而L1不亮。L1不亮的原因可能是 ； （3）L1亮了，导线所接的两个接线柱是 。 20．阅读材料，回答问题。 热敏电阻 热敏电阻的阻值会随着温度的变化而变化，图1是热敏电阻的实物图，物理兴趣小组的同学在学习《电阻》时发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢？为此他们在实验室找来如图1所示的热敏电阻进行探究： (1)同学们组装了如图2所示的装置进行实验，实验中通过 反映电阻的大小，为了使现象更明显，烧杯中的液体应该选择 （选填“水”或“煤油”）； (2)点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如表所示。分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）； 温度t/℃ 0 10 20 30 40 50 60 电流I/A 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55 (3)用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图3所示，定值电阻的作用为 ；若要使电压表示数随温度升高而增大，则应将电压表并联在 （选填“ab”“bc”或“ac”）两端； (4)小华将A、B、C三个电阻替换烧杯内的热敏电阻，分别接入如图2所示的电路中，获得了图4所示三个电阻的“温度与电流”图像，其中灵敏度最高的电阻是 。 21．小一连接电路如图所示，和是定值电阻，电源电压保持不变。他先将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数分别为和；他又将滑动变阻器的滑片移到端，闭合开关读出两个电压表的示数为和。小一发现电压表示数的变化量大于电压表示数的变化量，请你分析并判断和的大小关系。（可以画等效电路图进行辅助说明） 22．材料一：弹簧是我们生活中常见的物体，应用在我们生产生活中很多领域，早在很多年前英国物理学家胡克就发现弹簧的形变量∆x（即受力时弹簧长度与弹簧原长的差值）与所受到的力F成正比，即F=k∆x（k为弹簧的劲度系数，同一弹簧k值保持不变）。 材料二：圆周运动是我们生活中常见的运动形式，描述圆周运动的物理量有线速度v（单位m/s），角速度ω（单位rad/s），周期T（单位s），频率f（单位Hz）等物理量，线速度的大小描述了做圆周运动的物体沿着圆弧运动的快慢，角速度的大小描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢，线速度与角速度的关系为v=ωr，当物体始终受到一个指向圆心的力，物体就会做圆周运动，我们把它叫做向心力。做匀速圆周运动物体的向心力与线速度和角速度满足以下关系式：，其中r为物体做圆周运动的半径。 请同学们根据以上材料，分析以下问题： 近几年我国航天事业飞速发展，宇航员在太空中处于完全失重状态，长期在这样的环境中生活，对宇航员的身体健康会造成影响，所以某兴趣小组设想让宇航员的生活舱旋转起来，宇航员站在圆形生活舱边缘处，头部指向圆心，让边缘地板给宇航员提供向心力模拟重力。生活舱可看成半径r=10m的圆形模型，如图甲所示。宇航员生活舱中向心力测量器简易结构如图乙所示，刚性杆P上端固定一光滑水平横杆，一轻弹簧左端连接在P杆上，右端连接质量为0.4kg的绝缘物体A，其中间有小孔，可套在横杆上自由滑动，下端固定一个导电滑片。测量前弹簧刚好处于原长，导电滑片处于电阻丝R1的最左端。当把测量器放到生活舱中心处，让P杆与生活舱的中轴线OO′重合，宇航员可根据电压表的示数Uv确定此时模拟重力的大小。已知电源的电压U恒为6V，不计电源内阻，长10cm的电阻丝R1总阻值为20Ω，其阻值与长度成正比。定值电阻R2=10Ω，弹簧原长l0=0.06m，劲度系数k=1N/m，地球表面g取10N/kg，求： （1）生活舱以多大角速度旋转，宇航员的模拟重力与在地球表面的重力一样大； （2）第（1）问中电压表的示数U0； （3）模拟重力与质量的比值称为g'，请写出g'与电压表示数UV的函数关系式。 23．科技小组设计了一个测量物体质量的仪器，其工作原理如图甲所示，O为杠杆AB的支点，，杠杆始终静止在水平位置（杠杆自重忽略不计）。电源电压恒为18V，电流表的量程为，电压表的量程为，定值电阻的阻值为，压敏电阻R是固定在杠杆B端不动，图乙是R的阻值随压力F的变化关系图。当托盘不放重物时，电流表示数为。求： (1)当托盘不放重物时，R的阻值； (2)该装置所测量物体的最大质量； (3)为了使该仪器的最大测量值增加0.5kg，请通过计算提出改进方案。 24．小明同学在初三物理创新实验大赛中设计了一个电子量角器。如图甲所示，把同种材料制成的粗细均匀的电阻丝AB弯成半圆形，O为圆心，OP为阻值不计的金属滑片。如图乙所示，A为电流表(量程0~0.6A)，R₀为保护电阻，电源电压U=6V不变。备用滑动变阻器 (1)用导线连接M、N，将A、O分别与E、F相接，闭合开关。当P滑到A 处时，电流表示数为0.4A； 当P滑到B处时，电流表示数为0.15A。则电子量角器的最大电阻为多少? (2)小明希望选择上述器材重新设计电路，将电压表(接入量程0~3V) 表盘重标数据后可以从电压表上直接读出OP 的旋转角度θ，即 并且将 刻度线标在电压表“3V”刻度处。请按要求在图乙中画出符合要求的电路图。当被测量角度θ为 时，电压表的示数应该为多少。 (3)请对你的电路进行评价。 25．阅读材料，回答问题。 探索稳压二极管 佛山物理创新实验小组的同学用如图甲所示电路图探究“电流与电阻的关系”，实验中他们所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，电源电压为4.5V保持不变。 (1)闭合开关前，滑片应位于最 （选填“左”或“右”）端。 (2)在上图甲中，闭合开关S，调节滑动变阻器，发现电压表有示数，电流表无示数，原因是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）。 (3)小组同学发现，进行实验时换不同电阻，都要调节滑动变阻器，操作比较复杂，上网查知，有种电子元件：稳压二极管，它能根据电路要求，控制与它并联的用电器两端电压不变。于是按要求，购买一些能控制3V不变的稳压二极管，并设计图丙电路图，迅速完成了实验。稳压二极管符号：。 实验过程中，电阻的作用是： 。实验中，用R为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，完成实验后，绘制图像，则正确图像应该是图乙中的曲线 （选填“A”或“B”）。 (4)若定值电阻，实验操作过程中，稳压二极管的电流变化为 A至 A． 26．阅读短文，回答问题。 健康行动2024年6月，国家卫生健康委等16个部门启动“体重管理年”活动，小明调查资料并为自己科学设计体重管理方案如下： 【自我评估】 ①体质指数 体质指数是衡量人体胖瘦程度的重要标准，。 ②确定目标 小明根据自己体质指数，计划每天通过运动消耗的能量（）。 【科学干预】 ③方案设计 小明为自己的体重管理设计如下几种方案： 方案一：跳绳 跳绳时人消耗能量转化为机械能的比例约为。跳绳平均跳起高度为，若按照一分钟跳绳次计算，则每天需要运动时长为 min。（若小明体重为，取） 方案二：跑步 小明跑步过程中消耗能量的平均功率为595W，跑步小时他能够消耗 的能量。 方案三：快走 快走是一种低冲击、易坚持的有氧运动，适合大多数人群改善心肺功能和健康减脂。根据小明体重估算，快走1小时可消耗能量。 方案四：力量训练 如图（a）是小明居家锻炼的情景。锻炼时，手支撑在竖直墙壁上，手臂弯曲、伸直交替进行，此时人体相当于一个 （填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆； 如果要增加锻炼强度，脚应 （填“靠近”或“远离”）墙。 ④方案选择 小明打算每天进行小时有氧运动完成每日体重管理目标，则下列方案中 更适合小明。 A．跑步分钟快走分钟 B．跑步分钟快走分钟 C．跳绳分钟快走分钟 【管理维持】 为监测体重管理效果，小明新购入一个体重秤，如图（b）甲所示，其体重测量部分的原理图简化如图（b乙），由压敏电阻（其阻值使随所受压力变化的关系如图丙所示）、显示单元（等效为电流表，电阻可忽略不计）、滑动变阻器、电池等组成电路，电源电压恒为。台板部分的质量忽略不计。小明站上体重秤，电流表示数为，若为，则可计算小明的体重为 kg。 27．如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路  ②可能灯泡L短路  ③可能电阻R断路  ④可能电阻R短路 A．只有①②③正确 B．只有①②正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 28．在探究电流和电阻关系的实验中（如图所示），AB间先后换接5Ω、10Ω、20Ω的电阻，调节滑片使电压表的示数保持不变，在三次实验中电阻和滑动变阻器接入电路的电阻之比（电源电压保持不变）（   ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．无法确定 29．风速是气象观测中的重要参数，常用风速仪测量，如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源，它始终提供大小恒定的电流，为定值电阻，为压敏电阻，当风速变化时，迎风板会受到不同大小的风压，的阻值就会发生变化，随压力F变化的关系图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．当压力变大时，电压表示数增大 B．当压力变大时，电流表示数增大 C．当压力变小时，电路总电阻变小 D．当压力变小时，电流增加量大于电流减小量 30．如图甲所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ 的定值电阻，电源电压U＝9V，光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图乙所示。将量程为0～3V的电压表接入图甲电路中，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则下列说法正确的是（　　） A．当照度增大时，RG的阻值将增大 B．该电压表应并联在RG两端 C．所改装的照度表能够测量的最大照度为1.2Lux D．改装完成后，若将电源换为电压可调电源（调节范围为12～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为1.6Lux 31．（2025·福建·中考真题）光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路，电源电压不变，R0为阻值可调的电阻箱，R为光敏电阻，其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警，I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．R的阻值随光照强度增大而增大 B．增大R0阻值可增大警戒光照强度 C．R0一定时，光照强度越大，通过R0的电流越大 D．R0一定时，光照强度越大，电流表示数越小 32．（2025·江苏无锡·中考真题）小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有：电源（电压可调）、电流表、电压表、阻值约为100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子（体积为20cm3）、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。（，g取10N/kg） (1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻，为此连接了如图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的B端，闭合开关S，电压表示数如图乙所示为 V。向A端缓慢移动鳄鱼夹，观察电流表示数，当示数为 A时，标记鳄鱼夹的位置，则该位置到A端的阻值即为40Ω。 (2)她们重新调节了电源电压，连接了如图丙所示的装置，电阻R′=40Ω；它与金属杆OA接触良好（摩擦不计）、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动，其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。 ①在油箱内倒入汽油，当浮子处于图丙所示的位置时，浮子浮在汽油中静止，恰好一半体积浸入汽油，此时浮子所受浮力大小为 N，继续倒油，油面上升，浮子再次静止时，浸在汽油中的体积 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 ②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度，闭合开关S，当OA处于M端的位置，在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm，此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油，记录油面高度h和对应的电流表示数I，当OA处于N端的位置时，电流表示数为0.6A，数据记录在下表中，则该装置中电源电压为 V，电阻R阻值为 Ω；当电流表示数为0.5A时，油面高度为 cm。 油面高度h/cm 0 2.5 5 7.5 10 电流表示数I/A 0.12 0.15 0.2 0.3 0.6 33．（2025·云南·中考真题）某种用于检测大件货物质量的装置，其简化电路如图甲所示。电源电压为12V，电路中允许通过的最大电流为30mA。定值电阻有100Ω和200Ω两种规格，R为力敏电阻，其阻值与压力F的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板，检测时将货物置于其上。下列说法正确的是（   ） A．当货物质量增大时，电路中的电流增大 B．当为100Ω时，最大能检测1000kg的货物 C．当为200Ω时，最大能检测900kg的货物 D．若电路允许通过的最大电流变为24mA，装置选用两种规格的均能检测700kg的货物 34．（2024·四川遂宁·中考真题）噪声污染是当代社会四大污染之一，若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱，同学们找来定值电阻、声敏电阻R（阻值会随声音强弱发生变化）、电流表、学生电源等器材，设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置，其中R的阻值随声音强弱变化的关系如甲图所示，该装置电路如乙图所示。在某次测试中，当噪声80dB时，电流表示数为0.4A；当噪声50dB时，电流表示数为0.2A。下列选项正确的是（    ） A．电路中的电流随声音强度增大而减小 B．阻值是15Ω C．电源电压10V D．当电流表示数0.3A，噪声强度为60dB 35．（2025·江苏南通·中考真题）冬天，为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃，同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V，R1是热敏电阻，R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S，当R1两端电压U≥2V时，开启加热系统；当U≤1.8V时，关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是（　　） 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 阻值/kΩ 22 16 10 6 4.5 3 2.5 A．R1的阻值与温度成反比 B．选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求 C．R1和R0的功率可能相等 D．增大电源电压使开启加热系统的温度变低 36．（2025·江苏镇江·中考真题）如图1所示为某水位自动控制的模拟装置。柱形物体Q的横截面积，高），密度，用一硬杆将Q连接在力敏电阻的下方，硬杆的质量和体积均不计，Q的下端到水池底部的距离。通过调节电阻箱的阻值，可使水位控制在某一范围内。已知电源电压，的阻值与硬杆对的作用力F的关系图像如图2所示；当电磁铁线圈中的电流时，衔铁K被吸住，位于位置a，此时水池停止排水，开始注水；当时，衔铁K才会被释放，位于位置b，此时水池停止注水，开始排水。不计线圈电阻，，g取。    (1)Q的质量为 kg。若硬杆对的作用力F不断增大，则的阻值将 。 (2)开始时水池中无水，要确保闭合开关后，即开始注水。 ①求接入电路的电阻的最大值。 ②若接入电路的电阻取①中的最大值，求最高水位到池底的距离。 (3)为了能将水位控制在一定范围内，接入电路的电阻的最小值是 Ω；此时最高水位和最低水位的高度差是 m。 37．（2025·四川成都·中考真题）教室灯光改造需要检测室内光照强度（简称照度，单位为Lx）。小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路，如图甲所示。电源电压取值范围0~12V；电压表量程0~3V；R1为阻值范围10kΩ~30kΩ的电阻箱；R2为光敏电阻，其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。 (1)若电源电压为3V，为15kΩ，电压表读数为0.75V，求此时的照度大小。 (2)调节阻值，使电路能测量7Lx的照度，求电源电压的最大值。 38．（2025·福建·中考真题）下图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图，为定值电阻，为力敏电阻，置于圆柱体容器底部，可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空，装置气密性良好。该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔，且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V，，的阻值与压力大小的关系为，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。活塞横截面积为，忽略摩擦，不计活塞质量。查阅资料，大气压与海拔的关系如下表。 海拔 0 100 200 300 400 500 …… 1000 2000 …… 大气压 101 100 99 98 97 96 …… 90 80 …… (1)求时活塞受到的压力。 (2)求时通过的电流。 (3)求该装置能测量的最高海拔。 (4)指出该装置测量时的一项不足之处，针对该不足，就电源和电流表中任选1个，提出相应问题的解决方案，并说明理由。 39．（2025·江苏盐城·中考真题）图甲为科技小组设计的模拟电路，用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时，R2两端的电压达到设定值，触发计数系统计数。测试过程中，R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示，电流表示数与时间的关系图像如图丙所示，且完成每次仰卧起坐的时间相同。 (1)求1min内完成仰卧起坐的个数。 (2)求触发计数时，光敏电阻R2的阻值。 (3)求电路中的电源电压。 40．（2025·广东·中考真题）阅读短文，回答问题； 登月服 2025年2月，我国望宇登月服进入初样研制阶段。望宇登月服主体由多层结构组成，包括内衣舒适层、保暖层、通风服和水冷服、气密限制层、隔热层和外保护层等。 某科技小组为检测模拟登月服的气密性，设计了气压检测装置，其电路如图甲，的阻值为30Ω，恒流电源输出电流恒为1A．当气压Pa时，压敏电阻的阻值随气压p的变化关系如图乙（为方便计算，图象已作近似处理）。 测试时，如图丙，将充满空气的模拟登月服M和检测装置放入空腔N中，将N抽成真空后密封（不计此过程中M漏气）。启动检测装置，开始计时，此时M内的气压为Pa。已知M漏气速度越来越慢，经过8h，若M漏出空气的质量小于充气质量的10%，则M的气密性达标。M、N内的气压与各自内部空气的密度成正比，且比例系数相同；容积。不计检测装置的体积、M的厚度以及M和N容积的变化。 (1)通风服和水冷服可利用水吸收登月服内的热量，是利用了水的比热容 的特点。 (2)M漏气过程中，电流表示数变 。 (3)开始计时后，经过4h电流表示数为0.6A，此时N内的气压为 Pa，M漏出空气的质量为充气质量的 %。请判断M的气密性是否达标并说明理由： 。 (4)思考（3）的检测过程，为使电流表示数变化范围最大，可改变的阻值。设真空时电流表示数为，经过4h电流表示数为，要使与的差值最大，的阻值应为 Ω。 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 $