2026年中考物理三轮专题复习:动态电路分析(一)
2026-06-23
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摘要:
**基本信息**
聚焦动态电路核心方法,以“电路结构-变量关系-实际应用”为主线,融合科学思维与探究能力,实现从概念到解题的系统突破。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础动态分析|7题(如6、7题)|串联分压/欧姆定律应用|滑动变阻器→电阻变化→电流/电压规律|
|传感器应用|8题(如1、3题)|图像信息提取/转换|压力/温度→电阻变化→电表示数转换|
|实验探究|3题(如17、19题)|控制变量法/数据处理|电流-电阻关系→实验设计与误差分析|
|综合计算|5题(如20、22题)|电路安全分析/公式综合|实际问题→电路模型→多参数计算|
内容正文:
2026年北师大版中考物理三轮专题复习:动态电路分析(一)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻 , 为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为 ,踏板重力不计。已知闭合开关 ,当压力为 时,电流表的示数为 。下列说法正确的是( )
A.电源电压为
B.当压力为 时,电流表的示数为
C.若换用更大阻值的定值电阻,体重计的精确程度会更高
D.只减小电源电压,可以增大体重计的量程
2.歼-20战斗机利用测距传感器判断离地高度,如图甲所示其检测电路采用“稳流电源”(输出电流恒定不变),为定值电阻,传感器阻值与高度h的关系如图乙所示。要使高度表(电流表或电压表)示数随高度变化,下列说法正确的是( )
A.高度表应该是电压表,安装在“1”处
B.高度表应该是电压表,安装在“3”处
C.高度表应该是电流表,安装在“2”处
D.高度表应该是电流表,安装在“3”处
3.利用PTC加热片、微型电池、开关、导线制作眼镜除雾装置。如图是甲、乙两个PTC加热片的电阻随温度变化图像,为达到快速除雾且自动恒温、不会过热的目的,应该选择的加热片和理由正确的是( )
A.选甲,装置启动后功率快速增加至某一定值并保持不变
B.选甲,装置启动后功率较大,达到一定温度后功率快速减小
C.选乙,电阻随温度变化更平稳,功率更稳定
D.选乙,温度较高时,其电阻并不大,除雾更快
4.如图所示是某同学设计的电子温度计电路图。是定值电阻,是热敏电阻,的阻值随温度的升高而减小,电源电压恒定不变。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.图中的温度表可用电流表改装
B.温度升高时,电路中的电流会减小
C.温度升高时,电路的总功率会减小
D.温度升高时,热敏电阻两端的电压会增大
5.电子拉力计的简化原理如图。滑动变阻器的滑片P与弹簧上端固定在一起,同方向升降。在弹性限度内,弹簧所受拉力越小,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路中的电阻随拉力减小而减小
B.定值电阻消耗的电功率随拉力减小而减小
C.电压表的示数随拉力减小而减小
D.电流表的示数随拉力减小而增大
6.如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值及滑动变阻器的滑片在中点时,电流表的读数分别为( )
A.10Ω 0.4A B.5Ω 0.3A C.20Ω 0.3A D.20Ω 0.4A
7.如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数不变,电流表示数变小
8.如图所示是某种“测重仪”的原理图。C为托盘,P为金属滑片,通过绝缘升降杆与轻质弹簧相连,由此便能随轻质弹簧一起上下滑动,R0为保护电阻。托盘中物体的质量大小,可由电表的示数来显示,在一定限度内,被测物体的质量越大,电表的示数就越大。下列电路中不符合此设计思路的是( )
A. B.
C. D.
9.如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻的阻值为,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F为100 N时,电流表的示数为0.25 A
B.随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C.此压力秤能测量的最大压力值为600 N
D.若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
10.项目小组的同学利用所学知识自制了一个浮力电子秤,其电路原理图如图所示。电源电压恒定,为定值电阻,为阻值均匀的电阻丝;托盘右端与的滑片相连、下端与由某种材料制成的实心浮筒相连,浮筒足够长,置于截面积均匀的圆柱形容器内,圆柱形容器足够深。当托盘中不放物体时,浮筒静止且部分浸入水中,并使滑片位于的最上端;当托盘上放置物体后,浮筒下沉,滑片会随着托盘竖直向下移动;当滑片移动到的最下端时,浮筒仍未完全浸没且未触底,此时为电子秤的最大称量值。电子秤显示仪表由电压表改装而成,可直接读出物体的质量(托盘在竖直导轨限制下只能上下平移,忽略一切摩擦阻力)。下列说法错误的是( )
A.随着托盘中物体质量的增大,电路中的电流增大
B.该电子秤显示仪表刻度值的分布是不均匀的
C.换用阻值仍为R,且长度更长的电阻丝,可以提高电子秤的量程
D.换用阻值仍为R,且长度更长的电阻丝,可以提高电子秤的精确度
11.一款超声波身高体重测量仪的原理如图所示,电路元件的规格如下表。当压力为零时,电流表示数为0.3A,Rₓ和R₀的功率分别为3.6W和1.8W。小明测身高时,传感器记录发射和接收声波的时间差为 下列说法正确的是( )
电压表
测量范围0~15V
电流表
测量范围0~0.6A
压敏电阻Rx
所受压力每增加20N,其阻值减小1Ω
A.定值电阻R₀的阻值是30Ω
B.体重增加40N,电流表示数减小0.02A
C.小明的身高应该为1.66m
D.若要保证电路安全,该测量仪可以测量的体重最大值为600N
12.为避免温度过高而破坏食物的营养成分,兴趣小组为电炒锅设计了如图甲所示的简化电路图,其具有高温和低温两个挡位。在控制电路中,电源电压为6 V,为滑动变阻器,可控制锅内的最高温度,R为热敏电阻,其阻值随电炒锅温度变化的图像如图乙所示,电磁铁线圈的电阻为20 Ω,当线圈中电流达到40 mA时,衔铁会被吸下。工作电路电源电压为220 V,、为电加热丝,且高温挡与低温挡的功率之比为5∶2。下列说法中正确的是( )
A.电热丝与的阻值之比为3∶2
B.若电热丝的阻值为33 Ω,则电炒锅在高温挡工作100 s产生的热量为
C.若电炒锅温度达到160℃时转为低温挡,则接入电路中的阻值为100 Ω
D.为避免温度过高而破坏某种食物的营养成分,应将的滑片适当向右移动
二、填空题
13.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。当油箱中的浮标向上运动时,R的电阻值将______,对电流的阻碍作用将______,此时电路中的电流表的读数将______。(选填“增大”或“减小”)
14.如图是科技小组为水果店设计的电子秤工作原理简化图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,不放水果时,滑片P处于R的最上端。当所称水果的质量增大时,由电表改装成的显示器示数也增大。则显示器是由________表改装而成;接线柱“1”应与接线柱“________”(选填“2”或“3”)连接;当所称水果的质量增大时,定值电阻的电功率________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
15.如图是一款智能压力秤的电路结构图,电源电压为3V且保持不变,定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随物体对秤盘压力F的变化如表格所示。压力秤放置在水平地面,当秤盘为空盘时,闭合开关,电路中的电流为________A;当秤盘中放置物体时,电压表示数为2V,物体对秤盘的压力为________N。
R/Ω
40
30
20
10
0
F/N
0
30
60
90
120
16.如图是某同学设计的模拟汽车后风窗玻璃加热除霜电路,它由控制电路和受控电路组成。控制电路中S接“手动”时,电磁铁A通电吸引衔铁,使触点D、E接触、受控电路中电热丝工作,对玻璃均匀加热,电磁铁A通电时,A的上端是______极;S接“自动”时,加热过程中,玻璃温度升高至时,触点D、E恰好脱开,此时控制电路中通过的电流为0.02A。电路中,,电磁铁线圈电阻忽略不计,为固定在玻璃内的热敏电阻,其阻值随温度升高而______(选填“增大”或“减小”),若玻璃的温度为和时,控制电路的功率相差了0.03W,则时热敏电阻的阻值为______。
三、实验题
17.小明同学用如图甲所示的电路“探究电流与电阻关系”,电源电压为15V且保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样,实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)小明在a、b间接入5Ω的电阻时,调节滑动变阻器的滑片,读出电流表示数如图乙所示为____________A。断开开关,保持滑片的位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,此时电压表的示数____________5V(选填“>”“<”或“=”),应将滑片向____________(选填“左”或“右”)端移动,直到电流表的示数为____________A。
(2)断开开关,当用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验,为了能够完成四次实验,如果只调整a、b两点间的电压,他应控制a、b间电压不低于____________V。
18.某实验兴趣小组想测量标有“2.5V”字样小灯泡的额定功率,从实验室找来了电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线若干。
(1)如图甲所示为该小组同学所连的实验电路,闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表示数______,电压表示数______(均选填“变大”、“变小”或“不变”),此电路不符合实验要求。
(2)排除电路故障后闭合开关,移动滑片,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为______W。
(3)同组的小红认为,可以利用图甲的装置多次测量不同电压下灯泡的电阻,并求出平均值,小明认为小红的观点不合理,理由是______。
(4)小红在继续实验时发现电流表突然损坏,于是她又找来了一个阻值为的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,已知电源电压为U且保持不变,也可测出另一额定电压为的小灯泡的额定功率,请将步骤补充完整:
①只闭合S、,移动滑片P,使电压表的示数为;
②只闭合______,保持滑片P不动,读出电压表的示数为;
③小灯泡的额定功率_________(用U、、、表示)。
19.为了“探究电压一定时电流与电阻的关系”,兴趣小组的同学准备了实验器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、规格为“50Ω,1A”的滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关和导线若干。
(1)如图甲,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到________(填“A”或“B”)端,闭合开关后,电压表有示数,电流表几乎无示数,可能是定值电阻R________(填“断路”或“短路”);
(2)排除故障后,某同学先将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,并记下对应的电流表示数。将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,应将滑动变阻器的滑片向阻值较________(填“大”或“小”)端移动,直到电压表的示数为________V,记录此时电流表的示数。再将电阻换成20Ω,重复实验,记录相应的电流值;
(3)小红同学根据测得的实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。分析图像可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________(填“正比”或“反比”);
(4)实验后,小红将定值电阻两端电压控制为1V时,发现利用现有器材无法完成全部实验。你认为小红需要更换一个最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器,才能完成全部实验。
四、计算题
20.博物馆为了更好地保存古代画作,应控制画作周围环境的湿度RH在60%以下。为此兴趣小组设计了湿度检测仪,其简化电路如图甲所示,用电压表作为检测的仪表,测量范围为0~3 V,电源电压恒为6 V,定值电阻,图乙是湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。
(1)湿敏电阻是由_____________(选填“导体”“半导体”或“超导”)材料制成的。
(2)当湿度时,求电路中的电流。
(3)应在电压表多少伏的刻度线处标注湿度?
(4)该湿度检测仪能检测湿度的最大值是多少?
21.根据世卫组织的事故调查,酒后开车是造成交通事故中死亡的主要原因。交警部门对酒驾醉驾行为“零容忍”。如图甲所示是检测酒精浓度的测试仪原理图,电源电压恒定为6V,为定值电阻,酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度的变化如图乙所示。当酒精气体浓度达到时,表明已达酒驾标准,此时电压表示数为3.6V,请通过计算求出:
(1)当酒精气体浓度达到时,通过的电流;
(2)定值电阻的阻值;
(3)当酒精气体浓度达到时,表明已达醉驾标准,此时测试仪的总功率。
22.小丽同学在实验室设计了一款测量物体重力的装置,其示意图如图甲,物体放在有弹簧支撑的托盘上,弹簧底部固定,该装置可以通过电表示数转换测出重力大小。图乙是变阻器接入电路中的阻值Rp与被测物体重力G的关系图像。电源电压恒为24V,定值电阻R0为30Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V, 变阻器标有“50Ω 1A”。
(1)闭合开关S,当电流表示数0.3A时,求电压表的示数;
(2)闭合开关S,当电流表示数0.4A时,求物体的重力G;
(3)在保证电路各元件安全的情况下,求Rp的变化范围。
五、综合题
23.小军家里买了台电子体重秤,他查阅资料后了解到,电子体重秤的核心部件是压敏电阻,其阻值会随压力的变化而变化。为了探究压敏电阻阻值随压力变化的关系,小军设计了如题图所示的电路图,其中电源电压恒为12V,R为滑动变阻器(最大阻值为20Ω),为压敏电阻,电流表选用量程,电压表选用量程。g取10 N/kg。回答下列问题:
实验次数
物体质量m/kg
压力F/N
电流表示数I/A
1
0
0
0.2
2
20
200
0.3
3
40
400
0.4
4
60
600
0.6
(1)小组成员按电路图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_______(填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S,该压敏电阻在无压力情况下,调节滑动变阻器,使电压表读数为9V,根据上表的实验数据,此时压敏电阻的电功率为_______W。
(3)实验中,小军将不同质量的物体放在压敏电阻上,调节滑动变阻器,使电压表示数保持9V不变,记录对应的压力和电流表示数,实验数据如表格所示,由此可知,该压敏电阻的阻值随压力的增大而_______(填“增大”或“减小”)。
(4)若将压敏电阻替换成电子体重秤的核心部件,当小军站在体重秤上,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为9V,若压敏电阻阻值恰好为22.5Ω,则小军的质量为_______kg,滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω。
(5)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值不能小于_______Ω。
(6)实验过程中,小军发现当压力过大时,电流表的示数会超过量程,请提出一种合理的解决办法_______。
24.现利用图1所示的器材制作“电子浮力秤”,用电压表(测量范围)的示数表示所称物体质量的大小。圆柱形薄壁外筒内装有适量水,带有秤盘的圆柱形浮体竖直漂浮在水中,秤盘通过轻质绝缘硬杆与滑动变阻器的滑片P连接。称量前滑片P位于A端;当秤盘上所放物体的质量达到最大称量值时,滑片P位于B端,此时浮体刚好浸没且未触底,称量过程中水未溢出。请根据下表中的评价指标完成电路部分的设计。
等级评价指标
合格
良好
优秀
称量物体的质量越大,电压表的示数越大
满足合格要求且称量时电压表的示数变化范围为
满足良好要求且电压表的示数随所称物体质量的变化而均匀变化
(1)【合格设计】图2所示的电路,为达到合格等级,应将C点连接到滑动变阻器的_______(选填“A”或“B”)端;
(2)【良好设计】为达到良好等级,图2电路中所用电源的电压应为_______,滑动变阻器的最大电阻应为的_______倍;
(3)【优秀设计】利用现有器材,在图3中重新设计并连接电路,使其达到优秀等级_______;
(4)【拓展延伸】已知浮体的高度和横截面积分别为和,外筒横截面积为,若浮力秤的最大称量值为浮体和秤盘总质量的n倍,不考虑P与AB间的摩擦,则滑动变阻器A、B两端之间的距离应为_____。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
A
B
C
A
D
C
D
题号
11
12
答案
D
C
1.D
【详解】A.由图甲可知,闭合开关S,定值电阻与压敏电阻R串联,电流表测量电路中的电流。
由图乙可知,当压力为0N时,,根据串联电路电阻规律可得总电阻
电源电压为,故A错误;
B.由图乙可知,当压力为800N时,,电流表的示数为,故B错误;
C.换用更大阻值的定值电阻,根据欧姆定律可知,体重不变时,电路的总电阻变大,通过电路的电流变小, 所以体重计的精确程度会降低,故C错误;
D.只减小电源电压,根据欧姆定律可知体重不变时,通过电路的电流变小,所以体重计的量程会增大,故D正确。
故选D。
2.B
【分析】该电路为稳流电源,电路总电流恒定不变,与串联;由图乙可知,传感器阻值随离地高度增大而增大。结合电表使用规则(电压表并联、电流表串联)分析。
【详解】 A.“1”处并联在定值电阻两端,若“1”为电压表,根据欧姆定律,恒定,是定值,因此不随高度变化,不能作为高度表,故A错误;
B.“3”处并联在两端,若“3”为电压表,根据欧姆定律,恒定,增大时增大,因此随增大而增大,示数随高度变化,可以作为高度表,故B正确;
C.“2”处串联在干路中,若“2”为电流表,由于电源输出电流恒定,电流表示数不随高度变化,不能作为高度表,故C错误;
D.电流表需串联接入电路,若将电流表安装在“3”处,会短路,且干路总电流恒定,电流表示数不变,不能作为高度表,故D错误。
故选B。
3.B
【详解】为达到快速除雾的目的,即在低温时,电功率应比较大,根据可知,在电源电压一定时,电阻越小,功率越大,加热越快;自动恒温、不会过热则要求温度升高到一定程度后,电功率应迅速变小,根据可知,在电源电压一定时,电阻应迅速增大,功率快速减小,从而实现自动恒温、不会过热。如图所示,甲加热片在温度较低时电阻较小,能使装置启动后功率较大,快速除雾,当温度达到一定值后,电阻迅速增大,功率快速减小,从而实现自动恒温、不会过热。乙加热片电阻随温度变化相对平稳,电功率变化较不明显,不能满足快速除雾后自动恒温、不会过热的要求。故选B。
4.A
【详解】A.电流表的使用规则是串联在电路中,温度表串联在该电路中,因此温度表可以用电流表改装,故A正确;
B.温度升高时,阻值减小,是定值电阻,阻值固定不变,根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻减小,根据欧姆定律,电源电压U不变,电路电流会增大;根据,电源电压U不变,电流I增大,因此总功率会增大;阻值固定不变,根据,两端电压增大,因此热敏电阻两端电压,会减小,故BCD错误。
故选A。
5.B
【详解】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压。
ABD.拉力减小时,弹簧收缩,滑片向B端移动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律知,电路中的电流减小,电流表示数减小,根据可知,定值电阻R0消耗的电功率减小,故AD错误,B正确;
C.当拉力减小时,变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压增大,则电压表的示数随拉力减小而增大,故C错误。
故选B。
6.C
【详解】由图甲可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,由图乙可知此时电路中的电流,R2两端的电压,滑动变阻器R2的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压……①
当滑片P在b端时,变阻器连入电路的电阻为零,只有R1的简单电路,电压表示数为零,由图乙可知这时电路中电流为,则电源电压……②
由①②得,,当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为
电流表的示数为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.A
【详解】如图所示,电源电压不变,定值电阻和滑动变阻器串联,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。
闭合开关,当滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路分压特点可知,变阻器接入电路的电阻越大,两端的电压越大,则电压表的示数变大;
根据串联电路中总电阻等于各部分电阻之和可知,当变阻器接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,根据,因为电源电压不变,所以通过的电流变小,电流表的示数就变小。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.D
【详解】A.由图知,变阻器R和保护电阻R0串联,电压表测R0两端的电压;物体质量越大时,压力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R连入电路的阻值越小,由串联分压的规律可知变阻器R分得的电压越小,根据串联电路的电压特点,R0两端的电压越大,即电压表的示数越大,满足设计要求,故A不符合题意;
B.由图知,变阻器R和保护电阻R0串联,电流表测电路中的电流;物体质量越大时,压力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R连入电路的阻值越小,总电阻越小,电源电压一定,由可知电路中电流越大,即电流表示数越大,满足设计要求,故B不符合题意;
C.由图知,变阻器R和保护电阻R0串联,电压表测变阻器R两端的电压;物体质量越大时,压力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R连入电路的阻值越大,由串联分压的规律可知变阻器R分得的电压越大,即电压表示数越大,满足设计要求,故C不符合题意;
D.由图知,变阻器R和保护电阻R0串联,电压表测变阻器R两端的电压;物体质量越大时,压力越大,滑片向下移动的距离越大,变阻器R连入电路的阻值越小,由串联分压的规律可知变阻器R分得的电压越小,即电压表示数越小,不满足设计要求,故D符合题意。
故选D。
9.C
【详解】A.当压力F为100 N时,压敏电阻R阻值为60Ω,电路为串联电路,电流表的示数为,故A错误;
B.电压表与电流表的示数之比即,而,所以,为定值电阻,其阻值不变,故B错误;
C.电流表的量程为0-0.6A,当电流最大为时,两端的电压
此时压敏电阻两端电压
压敏电阻阻值
由图乙可知,当时,压力
若电压表达到量程15V,此时电路
超过电流表量程0.6A,所以电路最大电流由电流表量程决定,此时压力最大为600N,故C正确;
D.电压表测两端电压
由图乙可知R与F成线性关系,设(k、b为常数),则
U0与F不是线性关系,所以表盘刻度不均匀,故D错误。
故选C。
10.D
【详解】A.电阻丝与定值电阻串联,电压表只测两端电压;物体质量变大→浮筒下沉→滑片下移,电阻丝R接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由,电路中电流增大,故A正确;
B.两端的电压即电压表的示数与R的关系为,可知与的关系不是成正比的,因此反映在刻度上是不均匀的,故B正确;
CD.换用阻值仍为R,且长度更长的电阻丝,意味着单位长度的电阻变小了,当电压不变时,电阻的变化量不变,由于单位长度的电阻变小,则下降的距离变大,浮力等大,因而重力更大,可以增大量程,而电压表的示数位置不变,所标的值更大,故分度值变小了,故C正确,D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
11.D
【详解】A.当压力为零时,电流表示数为0.3A,此时,电路由电源、定值电阻R0和压敏电阻Rₓ串联组成,由可知,R0和Rₓ的阻值分别为,
故A错误;
B.当压力为零时,电流表示数为0.3A,电源电压为
由表中数据可知,压力每增加20N,Rₓ的阻值减小1Ω,因此, Rₓ与所受压力 F之间的关系可以表示为
当体重增加40N时,即压力 F = 40N,此时压敏电阻的阻值为
电路总电阻为
此时电路中的电流为
电流的增大量为
故B错误;
C.发射和接收声波的时间差为,传感器到人头顶的距离为
所以人的身高为
故C错误;
D.电路安全受限于电流表和电压表的量程,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。从电路图看,电压表测量的是R0两端的电压。当电流表先达到量程时,即电流最大值Imax=0.6A时,电路总电阻最小,为
此时 Rₓ 的最小值为
此时对应的压力 F 满足
解得。
当电压表先达到量程,即电压表示数时,电路电流为
此时电流已超过电流表量程0.6A,因此电压表达到15V的情况不可能发生,因此,电路的安全限制是由电流表决定的,即最大电流不超过0.6A,对应最大压力为600N,故D正确。
故选D。
12.C
【分析】本题控制电路中,电磁铁线圈电阻、热敏电阻、滑动变阻器串联;工作电路中,衔铁未吸下时只有接入,电阻小功率大,为高温挡;主要是结合串联电路的特点,运用欧姆定律和电功率进行计算;
【详解】A.工作电路中,衔铁未吸下时,只有接入工作电路,电阻小,为高温挡;衔铁吸下后,、串联,为低温挡。根据功率公式,可得,
因为高温挡与低温挡的功率之比为5∶2,即
解得,故A错误;
B.若,由
可得,高温挡产生的热量,故B错误;
C.控制电路电源电压,衔铁吸下时电流,总电阻
当,由图乙得热敏电阻,已知电磁铁线圈电阻,根据串联电阻规律
可得,故C正确;
D.避免温度过高,即需要降低最高设定温度:温度越低,热敏电阻的阻值越大,而衔铁吸下时总电阻仍需要保持,因此
增大则需要减小;由图甲可知,滑片向右移动时接入电路的电阻增大,因此应将滑片向左移动,故D错误。
故选C。
13. 减小 减小 增大
【详解】【小题1】由图可知,当油箱中的油面上升时,浮标会向上运动。由于杠杆的作用,与浮标相连的滑片会向下移动。
滑片向下移动时,接入电路的电阻丝长度变短。所以滑动变阻器连入电路的电阻值将减小。
电阻是导体对电流阻碍作用大小的物理量。既然的电阻值减小,那么它对电流的阻碍作用也将减小。
由图可知,电路中定值电阻和滑动变阻器串联。当的电阻值减小时,电路的总电阻减小。
根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,总电阻减小会导致电路中的电流增大。
因此串联在电路中的电流表(油量表)的读数将增大。
14. 电流 3 增大
【详解】【小题1】由图观察知,显示器串联在电路中。根据电表的使用规则,电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中。因此,显示器是由电流表改装而成;
根据题意,当所称水果的质量增大时,显示器的示数(即电流)增大。根据欧姆定律 ,在电源电压不变的情况下,要使电流增大,电路的总电阻必须减小。,是定值电阻,所以滑动变阻器接入电路的阻值 减小。由图可知,当水果质量增大时,托盘下降,滑片P会向下滑动,电阻丝变短,因此,接线柱“1”应与接线柱“3”连接;
当所称水果的质量增大时,电路中的电流增大。所以,定值电阻的电功率 增大。
15. 0.06 60
【详解】由图可知,压敏电阻R与定值电阻串联,电压表测量压敏电阻R两端的电压。空盘时压力,从表格得此时压敏电阻阻值, 电路总电阻
根据欧姆定律电路中的电流
电压表示数,则定值电阻两端电压
串联电路电流相等,电路电流
此时压敏电阻的阻值
查表可知,当压敏电阻阻值为20Ω时,对应的压力。
16. N 增大 90
【详解】图中电流从电磁铁下端流入、上端流出,根据安培定则可知,上端为N极。
温度升高到时,触点脱开,说明电磁铁磁性减弱,控制电路电流减小。电源电压不变,由可知,控制电路总电阻增大,不变,因此热敏电阻的阻值随温度升高而增大。
时,控制电路功率
温度更低,更小,总功率更大,因此15℃时功率
由得时控制电路总电阻
因为
因此
17.(1) 1 > 左 0.5
(2)7.5
【详解】(1)图乙中电流表接入电路的量程为0~3A,分度值为0.1A,读数电流表示数为1A;根据串联电路电压的特点,电阻变大,两端电压变大。电压表测量接入电路电阻两端电压,接入5Ω的电阻时,电阻两端电压
因此换用10Ω的电阻后,电压表的示数大于5V。
要探究电流与电阻的关系,就要控制定值电阻两端电压不变,接入5Ω的电阻时,两端电压为5V,因此要控制接入的电阻两端电压不变,就要调整滑动变阻器。接入10Ω电阻后电路中的电流为
电路中电流变小,滑动变阻器接入电路的阻值要增大,由图甲可知当滑动变阻器的滑片向左移动时,接入的电阻变大。
(2)断开开关,再用15 Ω的电阻替换10 Ω的电阻继续实验时,因为滑动变阻器的阻值太小,所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表的示数为5V,当接入20Ω的定值电阻时,滑动变阻器最大阻值为20Ω,此时电路总电阻为
电源电压,电路总电流
此时a、b两端的电压为
为了使这四个电阻都能为实验所用,应控制a、b间电压不低于7.5V。
18.(1) 变大 不变
(2)1.25
(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是一个定值求平均值没有意义
(4) S、
【详解】(1)图甲中灯泡和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入左下接线柱,滑片向左移动时,接入电路的电阻变小,电路总电阻减小。 根据欧姆定律,电路电流增大,所以电流表示数变大;
电压表并联在小灯泡和滑动变阻器两端,测量的电压始终等于电源电压,因此电压表示数不变。
(2)电流表选用0∼0.6A量程,分度值0.02A,图乙示数为0.5A。 额定功率
(3)小灯泡灯丝的电阻会随温度升高而增大,不同电压下灯丝工作温度不同,电阻本身就存在差异,不是实验误差,多次测量求平均值没有物理意义,因此该做法不合理。
(4)只闭合S、S1(断开S2),保持滑片不动,此时定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压;
步骤①中灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压
电路电流
步骤②中电路电流,滑动变阻器两端电压
得滑动变阻器阻值
将R滑代入I额可得,
灯泡的额定功率
19.(1) B 断路
(2) 大 2
(3)反比
(4)100
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。由图甲可知,滑动变阻器下接线柱接A,滑片移到B端时接入电路的电阻丝最长,阻值最大;闭合开关后电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路,电流表几乎无示数,说明电路存在断路故障,此时故障可能是定值电阻断路。
(2)在探究电压一定时电流与电阻的关系实验中,要控制定值电阻两端电压不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后,根据串联分压原理,定值电阻阻值增大,其两端电压会变大,为保持定值电阻两端电压仍为2V,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,来分担更多电压,所以滑片应向阻值较大的B端移动;
实验中要控制定值电阻两端电压为2V不变。
(3)分析图乙可知,当电阻增大时,电流减小,且电流与电阻的乘积为定值。由此可得结论:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
(4)电源电压为6V,当定值电阻两端电压控制为1V时,滑动变阻器两端电压为
当接入最大定值电阻20Ω时,电路中的电流
此时滑动变阻器需要接入的阻值
所以小红需要更换一个最大阻值至少为100Ω的滑动变阻器。
20.(1)半导体
(2)
(3)2.8V
(4)
【详解】(1)湿敏电阻属于对环境湿度敏感的特殊电阻,是由半导体材料制成。
(2)由图乙可知,当时,湿敏电阻阻值。电路中与串联,根据串联电阻规律,总电阻:
根据欧姆定律,电路电流
(3)电压表并联在两端,测量两端电压,根据得,当湿度时电压表示数为
因此应在约2.8V刻度线处标注湿度。
(4)电压表量程为,因此两端最大电压。根据串联电路电压规律,定值电阻两端电压:
串联电路电流处处相等,此时电路电流:
此时湿敏电阻的阻值:
由图乙可知,湿敏电阻阻值为时,对应湿度,因此该湿度检测仪能检测的最大湿度为。
21.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当酒精气体浓度达到0.2mg/mL时,从图乙可以看到,R2的阻值为30Ω,题中说明当酒精气体浓度达到0.2mg/mL时,表明已达酒驾标准,此时电压表示数为3.6V,再观察图甲可知,电压表是并联在R2的两端,即R2的电压为3.6V,根据欧姆定律可知,此时通过R2的电流为
(2)由(1)可知,通过R2的电流为0.12A,串联电路的电流处处相等,则通过R1的电流也为0.12A,已知电源电压恒定为6V,R2的电压为3.6V,根据串联电路的电压特点可知,R1的电压大小为
再根据可知,定值电阻R1的阻值大小为
(3)当酒精气体浓度达到0.8mg/mL时,表明已达醉驾标准,由图乙知,这时R2的阻值为10Ω,根据欧姆定律可知,电路的电流为
根据电功率的公式可知,此时测试仪的总功率为
22.(1)9V
(2)4N
(3)
【详解】(1)由图甲可知,闭合开关S,与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路电流,即,电压表的示数
(2)当电流表示数时,电路中的总电阻
此时大小
根据图乙可知,此时物体重力为4N。
(3) 因电压表的量程为0~15V ,故R0能通过的最大电流
结合电流表量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可得,电路的最大电流
此时的最小阻值
当物体重力为0时,Rp取最大阻值,此时电路安全,故
所以的变化范围为。
23.(1)b
(2)1.8
(3)减小
(4) 40 7.5
(5)5
(6)换用量程更大的电流表/降低电源电压/电路中串联定值电阻
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调到接入阻值最大处保护电路,本题中滑片在端时,滑动变阻器接入电阻最大,故填。
(2)无压力时电路电流,压敏电阻两端电压,压敏电阻的电功率
(3)实验保持电压不变,由表格得可知压力越大,电流越大,根据可知阻值减小,因此压敏电阻阻值随压力增大而减小。
(4)已知,,由欧姆定律得电路电流
对照表格,对应质量
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入阻值
(5)电流表量程最大为,即电路最大电流,滑动变阻器电压恒为,因此最小接入阻值
(6)压力过大电流超量程,可以换用更大量程的电流表、降低电源电压、电路中串联定值电阻等。
24.(1)B
(2) 2
(3)
(4)
【详解】(1)图2所示的电路,电压表测定值电阻R0两端电压,要求达到合格等级,质量越大 电压表示数越大。物体质量越大,滑片越靠近B端,C接B端,此时滑动变阻器接入电路电阻减小,电路电流变大,故电压表示数越大。符合情况,故C接B端。
(2)滑片移到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表示数最大为U0,等于电源电压,因此电源电压为U0;滑片在A端时,滑动变阻器全部接入电路中,电压表示数为,根据串联分压规律有
解得
即滑动变阻器的最大电阻是R0的2倍。
(3)将电源、开关、定值电阻R0、滑动变阻器整个AB电阻丝依次串联接入电路中,再将电压表并联在R0靠近开关的一端与滑片P之间。此时滑动变阻器全部接入电路中,移动滑片时电路的总电阻不变,电路电流恒定,电压表示数与滑片移动距离成正比,因此随质量均匀变化,因为,当滑片在A端,电压表测R0两端的电压,为,当滑片在B端,电压表测电源电压即U0,电压表示数能够同时满足示数范围。
(4)设浮体和秤盘总质量为M,最大称量时总质量为
根据漂浮条件:初始时有
最大称量(刚好浸没)时有
解得浸入深度变化量
设AB间距为L,液面上升Δh,排开水体积变化满足
且
联立得
因此
解得
答案第1页,共2页
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