寒假作业11 用电流表和电压表测量电阻（巩固培优）九年级物理新教材沪科版

限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业11 用电流表和电压表测量电阻 一、欧姆定律 1.电流跟电压的关系：保持电阻不变时，电流跟电压成正比。 2.电流跟电阻的关系：保持电压不变时，电流跟电阻成反比。 3.内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 4.公式表达： 二、串、并联电路中电阻的特点 1.串联电路： （1）电流特点：串联电路中各处电流都相等。公式：I=I1=I2=………=In （2）电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式：U=U1+U2+………+Un （3）电阻的特点：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式：R=R1+R2+……+Rn （4）串联电压特点：在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。公式： 2.并联电路： （1）电流的特点：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。公式：I=I1+I2+……+In （2）电压特点：并联电路中，各并联支路两端的电压相等，且等于并联电路两端的总电压。公式：U=U1=U2=………Un　 （3）电阻的特点：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式: （4）并联电特点：在并联电路中，电流的分配与电阻成反比。公式：　　 三、伏安法测电阻 1. 原理： 2. 器材 电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻 3. 电路图 4.步骤：调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，同学们绘制的图像如图所示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 2．如图所示的电路，电源电压恒定。当滑片向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V2和电流表A示数比值变小 B．电压表V1和电流表A示数比值不变 C．电压表V1、V2和电流表A的示数均变大 D．电压表V1、V2和电流表A的示数均变小 3．如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器且的最大值大于。闭合开关S后，将的滑片自b端向a端逐渐移动，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大，电压表示数变小，电流表A的示数变小 B．电压表的示数与电流表A的示数的比值一直变大 C．电压表的示数与电流表A的示数的乘积一直变大 D．电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变 4．将标有“20Ω，0.4A”和“10Ω，0.6A”的两只定值电阻串联接入电路中，为保证电路元件的安全，则电路中允许通过的最大电流为 A，它们两端允许加的最大电压为 V。 5．如图甲是小明“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路（电源电压为4V），图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，滑动变阻器连入电路中的阻值为 Ω。 6．如图所示，已知电源电压不变，，当断开，S掷到1时，电流表和电压表的示数分别为、；当闭合，S掷到2时，电流表和电压表的示数分别为、，则 ， 。 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为0~4V，电流表的示数变化范围为0.5~1A，则电源电压为 V。 8．如图电源电压为12V，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为8V，则此时滑动变阻器接入的阻值是 ；将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表与电流表的示数的比值将 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 9．如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为1.5A，电流表A的示数为2A。则R1两端的电压为 V，通过R2的电流为 A，R2的阻值为 Ω。 10．如图所示电路，定值电阻，开关S闭合时，电压表V和的示数如图甲、乙所示，则该电路中的电流为 A。 11．如图所示是定值电阻R和小灯泡L的图像，定值电阻R和小灯泡L并联接在3V的电源上，干路中的电流为1.0A，则此时灯泡的电阻为 。（结果保留一位小数） 12．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡和定值电阻的电流与电压关系的图像。当只闭合、时，电压表示数为；当只闭合、时，电压表示数为则电源电压 ， ， 。 13．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻、的阻值均为，闭合开关，观察到电流表示数为；一段时间后，电流表示数变为。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为判断出具体故障，用一个阻值为的完好电阻替换；若观察到的现象是： ，则故障是 。（写出一种情况即可） 14．如图所示的电路中，电源电压为U0不变。闭合开关S后，电路正常工作，一段时间后，观察到电压表示数为U0。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，故障可能是 。为确定具体故障，小嘉提出三种方法：①闭合开关，移动滑动变阻器R2的滑片P；②用完好电阻R0替换R1，闭合开关；③将滑动变阻器R2与电压表位置互换，闭合开关。请选出可行的方法 （选填序号）。 15．如图所示电路中，电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L2的电流为 A，电压表V的示数为 V，灯泡L1和灯泡L2的电阻之比为 。若灯泡L2突然断路，则灯泡L1的亮度 ，电流表A的示数 （以上两空均填变化情况）。 16．电阻R1和R2的阻值规格均为2R0，电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中，闭合开关S，观察到两电表指针均发生偏转；然后用R3替换R1，与替换前相比，电流表示数减小了。经过思考后，小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变，3个电阻中只有1个电阻存在故障，请根据以上信息判断： (1)电路中的故障可能是 或 。 (2)若故障原因是短路，替换后电流表示数为 ，电压表示数为 （请用、表示）。 17．如图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，定值电阻R1的阻值为R0，R2的阻值为2R0，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，一个电表示数变小。若故障只有一处，且只发生在R1或R2上，现用一完好的定值电阻R3替换电流表来检测故障，R3的阻值为R0。请根据相关信息写出替换后再次闭合开关S，电压表的示数及相应的故障： 。 1．实践课上，同学们在老师的帮助下设计了一个能测量体重的装置，其电路原理图如图甲所示。其中定值电阻阻值为，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，电压表测量范围为0~3V；踏板的质量忽略不计，质量60kg的某同学站在踏板上时，电压表的示数为1.2V，g取10N/kg。 (1)体重越重，压敏电阻的阻值 （填“越大”或“越小”）。 (2)求电源电压。 (3)在保证电路安全的前提下，该装置能称量的最大质量为多少？ (4)若把电压表改装成可以实时显示体重的刻度表盘，则其刻度线分布 （填“均匀”或“不均匀”）。 2．如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其最大阻值为300Ω，为定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~36V，油箱的容积为50L。滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化，已知表的最大刻度值对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大刻度值的六分之一。 (1)则油量是通过 （选填“电压表”或“电流表”）的示数反映出来的； (2)定值电阻的阻值为 Ω； (3)当油量为40 L时，电压表的示数为 V。 3．小致在乘坐飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重200N，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李，如图所示是小致设计的一套模拟行李超重报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为12V，R0是定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的规律如表所示，当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警（杠杆、支架及托盘的质量均忽略不计，g取10N/kg） 压力F/N 0 50 100 150 200 阻值Rx/ 30 25 20 15 10 (1)当托盘上放置的行李质量增大时，电流表的示数 ； (2)如图所示的杠杆上有两个托盘，O为支点，A、B是杠杆上的两个承重点，已知，。小致闭合开关，将200N重的经济舱的模拟行李放在某一托盘上时，电路外的检测装置恰好报警，取下模拟行李，当他将商务舱的模拟行李放在另托盘上时，检测装置也恰好报警；商务舱行李的限重为 。 (3)商务舱免费托运行李的限重不变，仅将经济舱免费托运行李的限重增大为250N，在承重点A位置不变的情况下，需同时改变承重点B的位置及定值电阻R0的阻值，实现自动报警。则与调整前相比，定值电阻R0的阻值变化量为 。 (4)检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及R0的情况下，应将托盘向 移动适当位置。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 限时练习：40min 完成时间： 月 日 天气： 作业11 用电流表和电压表测量电阻 一、欧姆定律 1.电流跟电压的关系：保持电阻不变时，电流跟电压成正比。 2.电流跟电阻的关系：保持电压不变时，电流跟电阻成反比。 3.内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 4.公式表达： 二、串、并联电路中电阻的特点 1.串联电路： （1）电流特点：串联电路中各处电流都相等。公式：I=I1=I2=………=In （2）电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式：U=U1+U2+………+Un （3）电阻的特点：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式：R=R1+R2+……+Rn （4）串联电压特点：在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。公式： 2.并联电路： （1）电流的特点：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。公式：I=I1+I2+……+In （2）电压特点：并联电路中，各并联支路两端的电压相等，且等于并联电路两端的总电压。公式：U=U1=U2=………Un　 （3）电阻的特点：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式: （4）并联电特点：在并联电路中，电流的分配与电阻成反比。公式：　　 三、伏安法测电阻 1. 原理： 2. 器材 电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻 3. 电路图 4.步骤：调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格 三层必刷：巩固提升+能力培优+创新题型 1．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，同学们绘制的图像如图所示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AC．电流跟电压、电阻有关，研究电流与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故电流随电压的变化关系为一条过原点的直线，故A正确，C错误； BD．在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比，故电流随电阻的变化关系为反比例函数曲线；因通过导体的电流跟电阻的倒数成正比，故通过导体的电流跟电阻的倒数的变化关系为一条过原点的直线，故BD错误。 故选A。 2．如图所示的电路，电源电压恒定。当滑片向右移动过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V2和电流表A示数比值变小 B．电压表V1和电流表A示数比值不变 C．电压表V1、V2和电流表A的示数均变大 D．电压表V1、V2和电流表A的示数均变小 【答案】B 【详解】AB．闭合开关，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量定值电阻两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，电源电压恒定。当滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据电阻串联的特点可知电路总电阻变大。根据可知电压表V1和电流表A示数比值等于定值电阻的阻值，故电压表V1和电流表A示数比值不变。根据可知电压表V2和电流表A示数比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，故电压表V2和电流表A示数比值变大。故B正确，A错误。 CD．滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压变大，故电压表V2的示数变大，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变小，故电压表V1的示数变小。根据电阻串联的特点可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知电流表示数变小。故CD错误。 故选B。 3．如图所示电路，电源电压不变，为定值电阻，为滑动变阻器且的最大值大于。闭合开关S后，将的滑片自b端向a端逐渐移动，下列说法正确的是（　　） A．电压表示数变大，电压表示数变小，电流表A的示数变小 B．电压表的示数与电流表A的示数的比值一直变大 C．电压表的示数与电流表A的示数的乘积一直变大 D．电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值不变 【答案】D 【详解】A．由图可知，和串联，电压表测量两端的电压， 测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。将的滑片自b端向a端逐渐移动，滑动变阻器接入电路阻值变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压减小，电压表示数变小，定值电阻两端电压增大，电压表示数变大。滑动变阻器接入电路阻值变小，电路总电阻变小，根据可知电路电流变大，电流表A的示数变大，故A错误； B．电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流，即通过的电流，则电压表的示数与电流表A的示数的比值是的阻值，为定值电阻，则电压表的示数与电流表A的示数的比值一直不变，故B错误； C．电压表的示数与电流表A的示数的乘积为 当时，即当时，电压表的示数与电流表A的示数的乘积最大，的最大值大于，则将的滑片自b端向a端逐渐移动过程中，示数的乘积先变大后变小，故C错误； D．设滑片移动前后，电流分别为和 ，对应的示数为和，则， 则电压表示数的变化量 则电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值，是一个定值，故D正确。 故选D。 4．将标有“20Ω，0.4A”和“10Ω，0.6A”的两只定值电阻串联接入电路中，为保证电路元件的安全，则电路中允许通过的最大电流为 A，它们两端允许加的最大电压为 V。 【答案】 0.4 12 【详解】[1]“20Ω，0.4A”指该电阻的阻值为20Ω，允许通过的最大电流是0.4A，“10Ω，0.6A”指该电阻的阻值为10Ω，允许通过的最大电流为0.6A，将这两只电阻串联接入电路中，串联电路中，电流处处相等，且为保证元件安全，电路中允许通过的最大电流取两者允许通过的最大电流的较小值，即0.4A。 [2]串联电路的总电阻 根据欧姆定律，它们两端允许加的最大电压 5．如图甲是小明“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路（电源电压为4V），图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，滑动变阻器连入电路中的阻值为 Ω。 【答案】5 【详解】当的电阻由10Ω更换为15Ω时，由图乙可知，电流为，根据电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，根据欧姆定律可知，电阻两端的电压为 根据串联电路的电流规律，可知 根据串联电路的电压规律，可知 则滑动变阻器接入电路的电阻为 6．如图所示，已知电源电压不变，，当断开，S掷到1时，电流表和电压表的示数分别为、；当闭合，S掷到2时，电流表和电压表的示数分别为、，则 ， 。 【答案】 1∶4 1∶2 【详解】[1][2]已知电源电压不变， 当断开、掷到1时，与串联，电阻为，由欧姆定律得电流，电压表测两端电压，故 当闭合、掷到2时，被断路，与并联，电压表测电源电压，故，和的支路电流均为，干路电流 因此 7．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为0~4V，电流表的示数变化范围为0.5~1A，则电源电压为 V。 【答案】8 【详解】据图可知，电路是串联的，电压表测滑动变阻器两端电压，当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时，滑动变阻器两端电压为0，此时电路中的电流最大为1A，则电源电压可表示为……① 当滑动变阻器两端电压最大时，由串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，此时电路中的电流最小为0.5A，滑动变阻器两端电压为4V，则电源电压可表示为……② 联立①②解得。 8．如图电源电压为12V，闭合开关后，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为8V，则此时滑动变阻器接入的阻值是 ；将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表与电流表的示数的比值将 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 【答案】 10 不变 【详解】[1]由电路图可知，、串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为 则此时滑动变阻器接入电路的电阻为 [2]电压表测两端的电压，电流表测通过R0的电流，根据欧姆定律知，电压表与电流表的示数的比值等于定值电阻R0的阻值，由于R0的阻值不变，故将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表与电流表示数的比值不变。 9．如图所示的电路中，已知电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数为1.5A，电流表A的示数为2A。则R1两端的电压为 V，通过R2的电流为 A，R2的阻值为 Ω。 【答案】 15 0.5 30 【详解】[1]由题可知两电阻并联电流表A测干路电流，A1测电阻R1所在支路电流，电阻R1两端的电压为 [2]根据并联电路电流规律求通过R2的电流 [3]并联电路各支路电压相等，即 则电阻R2的阻值为 10．如图所示电路，定值电阻，开关S闭合时，电压表V和的示数如图甲、乙所示，则该电路中的电流为 A。 【答案】0.4 【详解】由电路图可知，灯泡与R串联，电压表V测电源的电压，电压表测灯泡两端的电压。因为串联电路中总电压等于各分电压之和，且电压表V的指针偏转角度比电压表的小，所以电压表V的量程为0~15V，分度值为0.5V，示数为6V，则电源电压。电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，则灯泡两端的电压。根据串联电路中总电压等于各分电压之和，可得定值电阻R两端的电压 根据欧姆定律可得，电路中电流 11．如图所示是定值电阻R和小灯泡L的图像，定值电阻R和小灯泡L并联接在3V的电源上，干路中的电流为1.0A，则此时灯泡的电阻为 。（结果保留一位小数） 【答案】4.3Ω 【详解】根据如图所示的图像可知，乙图是定值电阻R的图，根据欧姆定律可得，定值电阻的阻值为 由题意可知，定值电阻R和小灯泡L并联接在3V的电源上，根据并联电路的电压特点可知，通过定值电阻的电流为 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过小灯泡的电流为 根据欧姆定律可得，此时灯泡的电阻约为 12．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡和定值电阻的电流与电压关系的图像。当只闭合、时，电压表示数为；当只闭合、时，电压表示数为则电源电压 ， ， 。 【答案】 8 10 5 【详解】[1][2][3]由图乙可知，R1两端的电压为2V时，通过的电流为0.2A，定值电阻R1的阻值 当只闭合、时，电阻R1与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电压表示数为，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.6A，电路中的电流为0.6A，电源电压 当只闭合、时，电阻R2与灯泡L串联，电压表测灯泡L两端的电压，电压表示数为，由图乙可知，通过灯泡的电流为0.8A，电路中的电流为0.8A，则电源电压 解得，电阻 13．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻、的阻值均为，闭合开关，观察到电流表示数为；一段时间后，电流表示数变为。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为判断出具体故障，用一个阻值为的完好电阻替换；若观察到的现象是： ，则故障是 。（写出一种情况即可） 【答案】 电流表示数不变 完好，断路 【详解】闭合开关，电阻和并联，电流表测量干路电流，闭合开关，电路正常工作。一段时间后，观察到电流表示数变小，电路中仅有一处故障，说明某一个电阻断路，用一个阻值为的完好电阻替换；如果电流表示数不变，说明完好，断路；如果电流表示数变化，则说明断路。 14．如图所示的电路中，电源电压为U0不变。闭合开关S后，电路正常工作，一段时间后，观察到电压表示数为U0。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，故障可能是 。为确定具体故障，小嘉提出三种方法：①闭合开关，移动滑动变阻器R2的滑片P；②用完好电阻R0替换R1，闭合开关；③将滑动变阻器R2与电压表位置互换，闭合开关。请选出可行的方法 （选填序号）。 【答案】 R1短路/滑动变阻器R2断路 ② 【详解】[1]电路中电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，其示数小于电源电压U0。电路工作一段时间后，电压表的示数为电源电压U0，电压表直接测量电源电压，所以故障原因可能是电阻R1短路或滑动变阻器R2断路。 [2]①闭合开关，移动滑动变阻器R2的滑片P，不管是R1短路还是滑动变阻器R2断路，电压表示数仍为U0，故不能确定具体故障； ②用完好电阻R0替换R1，闭合开关，若是R1短路引起，则用电阻R0替换R1，电压表示数不再为U0，电压表示数要小于U0；若滑动变阻器断路故障，则电压表示数仍为U0，故可以确定具体故障； ③将滑动变阻器R2与电压表位置互换，闭合开关，电路连接方式和原电路等效，没有任何变化，故不能确定具体故障。 故选②。 15．如图所示电路中，电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5A，电流表A1的示数为0.2A，则通过小灯泡L2的电流为 A，电压表V的示数为 V，灯泡L1和灯泡L2的电阻之比为 。若灯泡L2突然断路，则灯泡L1的亮度 ，电流表A的示数 （以上两空均填变化情况）。 【答案】 0.3 3 3:2 不变 变小 【详解】[1][2]由电路图可知，闭合开关S后，两灯泡并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测灯L1的电流，电压表V测灯泡L2两端的电压。已知电流表A的示数为0.5A，即干路电流，电流表A1的示数为0.2A，即通过小灯泡L1的电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡L2的电流为 由于并联电路各支路两端的电压相等且等于电源两端电压，则电压表V的示数为 [3]根据欧姆定律可知 故灯泡L1和灯泡L2的电阻之比为3:2。 [4][5]若灯泡L2突然断路，灯泡L2所在支路的电流为0，由于并联电路中各支路互不影响，所以通过灯泡L1的电流不变，电流表A1示数不变，L1亮度不变；根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流变小了，即电流表A示数变小。 16．电阻R1和R2的阻值规格均为2R0，电阻R3的阻值规格为R0。小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中，闭合开关S，观察到两电表指针均发生偏转；然后用R3替换R1，与替换前相比，电流表示数减小了。经过思考后，小王认为电路中存在故障。已知电路中的电源电压始终保持不变，3个电阻中只有1个电阻存在故障，请根据以上信息判断： (1)电路中的故障可能是 或 。 (2)若故障原因是短路，替换后电流表示数为 ，电压表示数为 （请用、表示）。 【答案】(1) 电阻R1短路 电阻R3断路 (2) 2I0 4I0R0 【详解】（1）[1][2]小王将R1和R2按如图所示方式连入电路中，闭合开关S，观察到两电表指针均发生偏转，说明电路是通路，用R3替换R1，因R3的电阻小于R1的电阻，根据串联电路电阻特点可知，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流应增大，而与替换前相比，电流表示数减小了I0，说明替换后电路中的总电阻变大了或者电路出现断路现象，所以故障原因可能是电阻R1短路或者电阻R3断路。 （2）[1][2]若故障原因是短路，即替换前和串联，电阻R1短路，电路中仅有R2，电流表示数为通过电路的电流，根据欧姆定律可得， 替换后，R3和R2串联，电压表并联在R2两端，此时电流表示数为通过电路中的电流，根据欧姆定律可得， 电压表示数为电阻R2两端的电压，根据欧姆定律可得， 由题意可知，电流表示数减小了I0，即，可得 解得 所以替换后电流表的示数为 电压表示数为 17．如图所示的电路中，电源电压为U0且保持不变，定值电阻R1的阻值为R0，R2的阻值为2R0，闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，一个电表示数变小。若故障只有一处，且只发生在R1或R2上，现用一完好的定值电阻R3替换电流表来检测故障，R3的阻值为R0。请根据相关信息写出替换后再次闭合开关S，电压表的示数及相应的故障： 。 【答案】见解析 【详解】由题意可得，电阻R1与R2并联，电压表测电路电压，电流表测干路电流，为，由图及并联电路规律可得，电压表所测电压等于电源电压为，所以电压表示数不会变小，只能是电流表示数变小，即有电阻断路，当用R3替换电流表后，此时电压表所测电压值为电源电压减去R3两端电压的值即，因为R1与R3阻值相等，根据欧姆定律可知，所以若R2断路，则再次闭合开关后，电压表的示数应该变为之前的一半为，否则是R1断路。 1．实践课上，同学们在老师的帮助下设计了一个能测量体重的装置，其电路原理图如图甲所示。其中定值电阻阻值为，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，电压表测量范围为0~3V；踏板的质量忽略不计，质量60kg的某同学站在踏板上时，电压表的示数为1.2V，g取10N/kg。 (1)体重越重，压敏电阻的阻值 （填“越大”或“越小”）。 (2)求电源电压。 (3)在保证电路安全的前提下，该装置能称量的最大质量为多少？ (4)若把电压表改装成可以实时显示体重的刻度表盘，则其刻度线分布 （填“均匀”或“不均匀”）。 【答案】(1)越小 (2) (3) (4)不均匀 【详解】（1）由图乙可知，体重越重，压力F越大，压敏电阻的阻值越小。 （2）由图甲可知，R与串联，电压表测两端的电压，电路中的电流 该同学对踏板的压力 由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为，根据可知电源电压 （3）电压表的最大示数为3V，此时电路中的电流最大，压敏电阻的阻值最小，所测的体重也最大，故此时的电流 压敏电阻的阻值 由图乙可知此时压力为1200N，能称量的最大质量 （4）电压表的示数可表示为 两电阻串联接入电路，电阻R0的阻值不变，由欧姆定律可知通过电路的电流为，随压敏电阻R的阻值的改变而改变，压敏电阻的阻值与所受的压力不成正比，所以将电压表改为体重计，改装后的体重计刻度是不均匀的。 2．如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压保持不变，R为滑动变阻器，其最大阻值为300Ω，为定值电阻，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~36V，油箱的容积为50L。滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化，已知表的最大刻度值对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大刻度值的六分之一。 (1)则油量是通过 （选填“电压表”或“电流表”）的示数反映出来的； (2)定值电阻的阻值为 Ω； (3)当油量为40 L时，电压表的示数为 V。 【答案】(1)电流表 (2)60 (3)18 【详解】（1）滑动变阻器和定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。油量增加时，浮标上升，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根据串联分压特点可知电压表的示数变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电流表的示数变大。已知表的最大刻度值对应油箱最大油量，故油量是通过电流表的示数反映出来的。 （2）已知表的最大刻度值对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最高位置时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电流表示数最大，为0.6A，根据欧姆定律可知电源电压 当油面达到最低位置时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，反映油量的电表示数为最大刻度值的六分之一，电流表的量程为0~0.6A，电路电流为 根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压 故 解得，电源电压。 （3）油箱的容积为50L，当油量为40 L时，滑动变阻器接入电路的阻值 电压表的示数 3．小致在乘坐飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重200N，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李，如图所示是小致设计的一套模拟行李超重报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为12V，R0是定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的规律如表所示，当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警（杠杆、支架及托盘的质量均忽略不计，g取10N/kg） 压力F/N 0 50 100 150 200 阻值Rx/ 30 25 20 15 10 (1)当托盘上放置的行李质量增大时，电流表的示数 ； (2)如图所示的杠杆上有两个托盘，O为支点，A、B是杠杆上的两个承重点，已知，。小致闭合开关，将200N重的经济舱的模拟行李放在某一托盘上时，电路外的检测装置恰好报警，取下模拟行李，当他将商务舱的模拟行李放在另托盘上时，检测装置也恰好报警；商务舱行李的限重为 。 (3)商务舱免费托运行李的限重不变，仅将经济舱免费托运行李的限重增大为250N，在承重点A位置不变的情况下，需同时改变承重点B的位置及定值电阻R0的阻值，实现自动报警。则与调整前相比，定值电阻R0的阻值变化量为 。 (4)检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及R0的情况下，应将托盘向 移动适当位置。 【答案】(1)变大 (2)300N (3)1 (4)左端 【详解】（1）由表中数据可知，当托盘上放置的行李质量增大时，Rx的阻值减小，则电路中总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，故电流表的示数变大。 （2）由于杠杆上有两个托盘，由杠杆平衡条件可知，行李重力相同时，托盘距离支点越远，则Rx受到的压力越大，Rx的阻值越小，由串联电路分压的特点可知，电压表示数越大，检测装置会自动报警，所以A点为经济舱的行李托盘，由杠杆平衡条件可得，Rx受到的压力 由于Rx受到的压力不变，B点为商务舱的行李托盘，则由杠杆平衡条件可得，B点行李的重力 （3）由如表所示的力敏电阻阻值随压力变化的规律可得 当时，，因检测装置恰好报警，即电压表的示数，由串联电路电压规律和分压原理可得 即，解得 将经济舱免费托运行李的限重增大为250N，承重点A位置不变，由杠杆平衡条件可得 即 解得。由表中数据可知，因检测装置恰好报警，即电压表的示数，由串联电路电压规律和分压原理可得 即 解得；故与调整前相比，定值电阻R0的阻值变化量 （4）检测装置长期使用后，电源电压会变小，若要使乘客的行李限重不变，在不更换电源及R0的情况下，若自动报警时电压表示数不变，则两端电压应减小，由串联分压可知的阻值应减小，由表中数据可知受到的压力增大，若要使乘客的行李限重不变，由杠杆平衡条件可得，在压力增大，压力的力臂一定时，不变，就要增大，故应将托盘向左移动适当位置。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $