第17章 欧姆定律—计算专题 热点题型专练 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-07-25
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摘要:
**基本信息**
聚焦欧姆定律计算,以"基础电路→动态电路→实际应用"为逻辑主线,通过39道阶梯式计算题构建从概念理解到综合应用的完整训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|1-8题|串联/并联电路基本计算|从欧姆定律公式出发,构建电流、电压、电阻关系的认知框架|
|动态电路|9-15题|含滑动变阻器/开关组合电路|通过电路状态变化,深化串并联规律与欧姆定律的综合应用|
|实际应用|16-39题|传感器/仪表改装/安全范围计算|结合热敏/压敏电阻等实际情境,培养科学思维与问题解决能力|
内容正文:
2026-2027学年新人教版九年级第17章《欧姆定律—计算专题》热点题型专练
一、计算题
1.在如图所示的电路中,的阻值为4Ω,将它与串联后接到9V的电源上,两端的电压为6V。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)的阻值。
2.如图所示,电源电压保持不变,,,开关闭合后,电压表的示数为。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)电源电压。
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为4Ω。只闭合开关S时,电压表读数为2V;两个开关都闭合时,电压表的读数为3V。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
4.如图所示的电路中,电源电压恒为,的阻值为,当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当开关闭合,断开时,两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)闭合、时,电流表的示数。
5.某智能消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能,下图是其部分简化电路。消毒柜正常工作时,发热电阻R=110Ω,通过紫外灯L的电流为0.1A。求消毒柜正常工作时
(1)通过电阻R的电流;
(2)紫外灯L的电阻。
6.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻的阻值为10欧。闭合开关S后,电流表的示数为1.0安,求:
(1)通过电阻的电流。
(2)电阻的阻值。
7.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,、、均为定值电阻,其中,。
(1)当闭合开关S和,断开开关时,电流表示数为,求电源电压;
(2)当开关S、和均闭合时,电流表的示数为,求的阻值。
8.在如图所示的电路中,的阻值为20Ω,的阻值为10Ω,电源电压不变。当开关、断开,闭合时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关断开,和闭合时,电流表示数多大;
(3)当开关、断开,闭合时,电流表示数多大。
9.如图所示,电源电压不变,的阻值为,滑动变阻器标有“”,两电压表的量程均为,电流表的量程为。闭合开关,调节滑片至最右端,电压表的示数为。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压;
(3)用电阻替换,电流表改接的量程,其他各处连接不变。闭合开关,在电路安全的条件下,调节滑片,使两电压表的示数均能达到最大值。求满足上述条件的的取值范围。
10.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L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2V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)只闭合、时,通过的电流及两端的电压;
(3)电源电压U。
11.图甲是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小明根据它的电阻特点设计了图乙所示的测温电路,其中电源电压为且保持不变、是一个的定值电阻。经测试,当环境温度为20℃时,电流表的示数为。
求:
(1)环境温度为20℃时,热敏电阻两端的电压是多少?
(2)在测量某物体温度时,测得两端的电压为,则所测物体的温度是多少?
12.在如图所示的电路图中,电源电压为18V保持不变,滑动变阻器上标有“100Ω 1A”字样。当开关S闭合,调节滑动变阻器至某一位置时,电流表示数为0.5A,电压表示数为13V。求:
(1)当电压表示数为13V时,两端电压是多少;
(2)电阻的阻值。
(3)若电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V,为确保电路安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围。
13.某课外实践小组设计一个车速报警装置,提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为20 Ω,可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上,当车速为60 km/h时,电压表读数为8 V;当车速达到100 km/h时,电流表达到报警电流值,装置报警。
(1)求电源电压;
(2)求电流表的报警电流值;
(3)保持报警电流不变,将报警装置放置在小轿车上,要求车速达到120 km/h时才报警,求需替换的定值电阻阻值。
14.在科技活动中,某同学设计了一个用滑动变阻器控制电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压为。已知通过电阻的电流与其两端电压关系如图乙所示。
(1)电阻是多少?
(2)调节滑动变阻器,电流表示数为0.36A,此时滑动变阻器电阻是多少?
15.潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表,图乙是某深度表的工作原理简化电路图。电源电压且恒定不变,定值电阻,电压表测量范围为0—3 V,是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.24 A。求:
(1)由图可知,电阻的阻值随水的深度的增加而________。
(2)电压表示数为2 V时,潜水员下潜的深度为________m。
(3)在保证电路安全的前提下,该深度表能浸入水中的最大深度是多少?(写出必要的文字说明、公式及推导过程)
16.如图所示是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图,它的油量表由电流表改装而成,通过电流表的指针指示油箱里的油的体积。图中,电源电压为6V,压力传感器R的上表面积为5cm2,油箱内汽油的密度为。已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示:
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
……
电阻R/Ω
500
380
310
245
200
170
150
……
(1)当汽油与油箱的总重力为600N时,压力传感器R受到的压强是多少?
(2)若电路中电流是0.04A,则汽油与油箱的总重力是多少?
(3)如果空油箱的质量为5.8kg,当油量表的指针指向2×10-2m3时,电路中的电流是多少?
17.创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
18.如图所示,某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻,电源电压恒为,均匀电阻丝上标有“ ”字样,其每长度的电阻丝阻值为,电压表的量程为(其示数反映身高),电流表的量程为。求:
(1)当电流表的示数为时,电压表的示数;
(2)若电阻丝最下端离地面的高度为,在保证各元件安全的前提下,为了让该测量仪刚能测量出的身高,在其它条件不变的情况下,定值电阻的阻值需更换为多少?
19.随着人们生活品质的提高,出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障潜水员潜水时的安全。潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,是压敏电阻,图丙是的阻值随海水深度变化的图像,允许通过的最大电流为。电压表(量程)的示数可表示对应的深度值。求:
(1)闭合深度表的开关,潜水员下潜过程中,电路中的总功率将_____________,水压表的示数将_____________;
(2)在电路安全的情况下,求该深度表能测量的最大深度。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
20.小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图乙所示,小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化,其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V,定值电阻R0=10Ω,则:
(1)在乙图中,开关S闭合,当环境温度为10℃时,电压表的示数为多少?
(2)在丙图中,开关S闭合,当电流表的示数为0.4A时,环境的温度为多少?
21.智能机器人目前已经能够为人类在很多方面提供优质的服务,例如在酒店,机器人可以辅助或替代酒店员工的工作,提供入住和退房手续、送餐等服务。图甲是某款智能机器人,其部分参数如下表所示。(取)
参数名称
正常工作电流
质量
一次最大送餐量
移动速度
数据
0.2~0.4A
55kg
20kg
0.2~0.7m/s
(1)该智能机器人具有送餐负重过载保护功能,其电路简化图如图乙所示,已知是电阻箱,是力敏电阻,其阻值随所受压力变化的图像如图丙所示,触发器的电阻忽略不计。若电源电压为,求智能机器人负重最大时,电阻箱接入电路的最小阻值。
(2)若将的阻值调到,要保证智能机器人能正常工作,求电源电压的范围。
22.小明设计如图甲所示的模拟智能测温报警电路:电源电压为12V,报警器(电阻不计)通过的电流超过0.1A时就会报警,热敏电阻其阻值随温度t的变化关系如图乙所示。要求:当所测温度达到或超过时,系统报警。求:
(1)报警器报警时电路的总电阻;
(2)时电路的电流;
(3)系统报警时两端的电压;
(4)若要提高此模拟智能测温报警电路的报警温度,仅调节电源电压,请通过计算说明这种方式是否可行。
23.图1为科创小组自制的体重秤简易原理图,体重显示仪由量程为的电流表改装而成。电源电压恒为,为压力传感器,的阻值与所受压力的关系如下表,压力传感器表面能承受的最大压强为,踏板与压力传感器的接触面积为,踏板的质量忽略不计。某次测试中,小华站在踏板上,电流表的示数为。
压力
0
100
200
300
400
500
600
700
800
……
传感器
600
560
520
480
440
400
360
320
280
……
(1)求踏板空载时,电流表的示数。
(2)求小华的质量。
(3)求该体重秤能称量的最大质量。
(4)请在图2中电流表的刻度盘上,标注出电流示数为处对应的质量值。
24.目前,电动汽车智能化程度很高,驾驶轻松、舒适。一款电动汽车具有车速超速报警功能,当车速过快时,报警提醒驾驶员需要减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为4.5V,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。定值电阻R的阻值是20,电压表的量程是0~3V。求:
(1)当车速为零时,电压表的示数。
(2)为了保证电路安全,可以设置的报警车速最大为多少km/h?
(3)如果想要让车辆在更低的车速时就触发超速报警,请你提出一个可行方案并简单说明理由。
25.如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,R0为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变。求:
(1)当秤盘为空时,闭合开关时电路中的总电阻;
(2)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,人对秤盘的压力是多少?
26.热敏电阻的阻值随温度变化关系如下表所示,连成如图所示的测温电路。其中电源电压为为定值电阻,为热敏电阻,电流表使用测量范围为挡位,电压表使用测量范围为挡位。
温度/℃
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
电阻/
20
15
12.5
10
7.5
5
2.5
2
1
0.5
(1)为实现温度越高,电表显示示数越大,可选择哪个电表改装为显示温度的装置,并简要说明理由;
(2)当温度为时,电路中电流为,则定值电阻大小为多少;
(3)在确保电路安全的条件下,测温电路能测量的温度范围是多少?
27.半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大,如图甲所示是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,某物理兴趣小组的同学设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度,已知定值电阻,电源电压保持不变。
(1)当环境温度为时,电流表的示数为,电源电压是多少?
(2)电流表的示数为时,当时的环境温度是多少?
28.教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。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R1为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时电路中电流的大小;
(2)若电源电压为3V,R1为15kΩ,电压表读数为0.75V,求此时的照度大小;
(3)使电路能测量7Lux的照度,求R2的阻值;
(4)调节 R1阻值,使电路能测量7Lux的照度,求电源电压的最大值。
29.如图甲所示为一个有监测湿度大小功能的超声波加湿器,如图乙所示为其湿度监测装置的简化电路图。电源电压为6V,定值电阻R1为30,湿敏电阻R2的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。求:
(1)当电压表示数为1.5V时,电流表的示数为多少?
(2)当电流表示数为0.1A时,电压表的示数为多少?
(3)当电流表示数为0.1A时,空气湿度为多少?
30.希希为了模拟监测油箱内油量的变化,设计了如图甲所示的装置,滑动变阻器R的滑片P 由连接有浮子的一个杠杆改装而成,适当调节后,让油箱满和油箱空时滑片P恰好在滑动变阻器的两端点a、b处。电源电压为12V,转动式滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”,将电流表改装为油量表,从指针所指的刻度可知油箱内油面的高度。
(1)当油箱满时,求此时电流表的示数。
(2)彤彤认为希希的电路图存在风险,于是她们一起改造成了如图乙所示电路图,其中为10Ω的定值电阻,油量表换为量程为0~15V的电压表,其他实验器材不变,请通过计算判断改造方案的可行性。
31.2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功。查阅资料了解到,飞船在发射前需要检验飞船舱体的气密性。科技人员设计了图甲模拟检测电路,电源电压保持不变,为的定值电阻,为压敏电阻,其阻值随环境气压变化的规律如图乙。将置于舱体内,舱体位于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为Pa、求:
(1)舱体不漏气时,通过的电流;
(2)舱体不漏气时,电路工作时定值电阻与压敏电阻消耗的电功率之比为多少?
(3)舱体内的气压值为,电压表示数为多少?
32.小华运用所学电学知识,设计了一个电子拉力测量仪。如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为6V,是竖直放置的滑动变阻器,规格为“”,电压表量程为,电流表量程为0~0.6A。通过计算回答:
(1)当不对拉环施加拉力时,滑片处于最上端,此时电流表的示数是多少?
(2)当电流表示数为0.4A时,电压表示数是多少?
(3)为了保证电路中各元件安全工作,允许接入电路的最小值是多少?
33.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,小泉找到一个压力传感器,它的阻值R与所受压力F的对应关系图像如图甲所示。小泉由此设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,电路图如图乙所示。已知电源电压为24V,电流表的量程为120mA,踏板重力不计。
(1)闭合开关S,当体重计空载时,调节滑动变阻器R1,当电流表示数为20mA时,电压表示数为6V,求R0的阻值。
(2)闭合开关S,当体重计空载时,继续调节滑动变阻器R1,使电流表指针指向表盘正中间位置,并将此位置标记刻度为F=0N,求此时滑动变阻器接入电路部分的阻值。
(3)在保持滑动变阻器阻值不变的前提下,逐渐对传感器施加压力,并将对应的压力值标记到电流表上,制成了一个简易的“体重计”。若此“体重计”测得的F=400N,此时压力值应标记到电流表哪个位置。
(4)小泉通过计算发现此“体重计”量程偏小,请你提出解决方案,并说明理由。
34.中国高铁作为现代交通的杰出代表,其座位上小桌板最大可承受10kg的重物。图甲是某同学设计的模拟小桌板超重报警电路,电源电压恒为3V,定值电阻规格可选,电压表量程0~3V。力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将重物静置于平板上。g取。求:
(1)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻,电压表的示数为1.5V时,静置在绝缘平板上的重物总质量。
(2)该同学更换的阻值后,再将电压表改接到两端,如图丙所示,当电压表显示2V时,小桌板达到了能承受的重物最大质量,求的阻值。
35.如图甲所示,电源电压保持不变,,当闭合开关,滑动变阻器滑片从端移到端,两电表的示数变化关系用图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
36.人体感觉舒适的湿度通常以相对湿度(RH)衡量,通用舒适区间为40%-60%RH。为此兴趣小组设计了湿度监测仪,简化电路图如图甲所示,用电压表作为监测的仪表,量程为0~3V,电源电压恒为6V,定值电阻R0=80Ω,图乙是湿敏电阻R随湿度RH变化的关系图像。
(1)当湿度RH=60%时,电阻R是多少?
(2)当湿度RH=60%时,通过电路的电流?
(3)应在电压表多少伏的刻度处标注湿度RH=60%;
(4)湿度监测仪能检测湿度最大值是多少?
37.图1是科创小组设计的电子秤简化电路图。电源电压恒为6V,电压表量程为0∼3V,定值电阻阻值为,导体棒总长为24cm、总阻值为,其阻值与长度成正比。滑片P可沿着铜棒AB在上滑动且接触良好,不计滑片与铜棒的电阻和摩擦。托盘上物体质量m与弹簧压缩量的关系为,k为。当托盘不放物体时,滑片P恰好位于的最上端。闭合开关S,求:
(1)当托盘不放物体时,电路中的电流;
(2)在保证电路安全的情况下,接入电路的最大阻值和电子秤能测得的最大质量;
(3)科创小组对电压表表盘进行质量标注时,发现表盘上的质量刻度并不均匀(如图2)。为了使质量刻度均匀,于是对原电路进行改进,如图3所示。
①根据图3所示的电路,写出托盘上物体质量m与电压表示数U的关系式:________(写出数值及单位)。
②改进后,电子秤的分度值为________g。
38.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映的环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(2)此电路所允许的最高环境温度是多少?
39.如图所示电路,电源电压为18V,小灯泡L标有“6V 0.5A”(忽略灯丝电阻的变化),定值电阻的阻值为20,是滑动变阻器。电压表的测量范围为0-15V,电流表的测量范围为0-0.6A。
(1)求小灯泡的电阻;
(2)若只闭合开关S和,当接入电路的阻值为其最大阻值的时,小灯泡L正常发光,求滑动变阻器的最大阻值;
(3)若只闭合开关S和,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器接入电路的最大阻值。
2026-2027学年新人教版九年级第17章《欧姆定律—计算专题》热点题型专练
参考答案
1.(1)
(2)
【详解】(1)两端的电压为6V,通过的电流
(2)由于与串联,电流处处相等,则
两端的电压
的阻值
2.(1)
(2)
【详解】(1)由电路图可知,与串联,电压表测量两端的电压。两端电压 。
根据欧姆定律 ,代入数据计算:;
(2)串联电路中各处电流相等,因此电路总电流 。
串联电路总电阻等于各电阻之和,因此总电阻:;
根据欧姆定律,电源电压:。
(或:先求两端电压,根据串联电压规律得,结果一致)
3.(1)3V
(2)
【详解】(1)当两个开关都闭合时,被短路,电路为的简单电路,电压表测量电源电压,由题意得此时电压表示数为,因此电源电压
(2)只闭合开关时,与串联,电压表测量两端电压,即,根据串联电路电压规律,两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
因此的阻值
4.(1)6V
(2)5Ω
(3)0.9A
【详解】(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电路电流,R1两端的电压为
(2)根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电压之和,电源电压,R2两端电压
串联电路中电流处处相等,通过R2的电流为0.6A,的阻值为
(3)闭合S1、S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律,电流表示数为
5.(1)2A
(2)2200Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R与紫外灯L并联,其两端电压等于电源电压。根据欧姆定律通过电阻R的电流
(2)根据欧姆定律得紫外灯L的电阻
6.(1)
(2)
【详解】(1)通过电阻的电流
(2)通过电阻的电流为
电阻的阻值为
7.(1)
(2)
【详解】(1)由图可知,当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电路为R3的简单电路,电流表测量电路电流,由欧姆定律可知,电源电压为
(2)由图可知,当开关S、和均闭合时,R1被短路,R2和R3并联,电流表测量干路电流。通过R3的电流仍为0.3A,由并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
由并联电路电压特点可知,
则R2的阻值为
8.(1)6V
(2)0.9A
(3)0.2A
【详解】(1)当开关、断开,闭合时,电路为与电流表串联的简单电路。电流表示数为,则电源电压为
(2)当开关断开,和闭合时,与并联,电流表测量干路电流,通过的电流为
干路电流即电流表示数为
(3)当开关、断开,闭合时,与串联,电流表测量串联电路的电流。电路电流即电流表示数为
9.(1)
0.2A
(2)
18V
(3)
【详解】(1)由电路图可知,与串联,测量两端的电压,测量两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑片至最右端,电压表的示数为,电路电流即通过电阻的电流
(2)两端的电压
电源电压
(3)调节滑片使示数为15V,则滑动变阻器两端电压
电路电流
电阻;
调节滑片使示数为15V,则滑动变阻器两端电压
电路电流
电阻,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,则电阻
的取值范围
10.(1)10Ω
(2)0.6A,6V
(3)8V
【详解】(1)当电阻两端的电压为,通过的电流为,所以的阻值为
(2)只闭合、时,灯L与串联,电压表测灯L两端的电压为2V。根据图乙可知,此时电路中电流为,所以两端的电压
(3)只闭合、时,灯L与串联,则电源电压为
11.(1)10V
(2)40℃
【详解】(1)由图甲可知,当环境温度为20℃时,热敏电阻阻值 ,因为与串联,所以
则热敏电阻两端电压
(2)测量某物体温度时,通过的电流为
因为与串联,所以
则此时热敏电阻两端电压
热敏电阻的阻值
由图甲可知,当热敏电阻的阻值为20Ω时,温度为40℃。
12.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分析电路图可知,与串联,电压表测量的是滑动变阻器两端电压;开关S闭合,电压表示数为13V时,两端电压
(2)电路中的电流即为电流表示数,所以电阻的阻值
(3)滑动变阻器允许通过电流为1A,而电流表量程为0~0.6A,故电路最大电流
所以电路中的总电阻最小值
因此滑动变阻器最小阻值
电压表量程为0~15V,故滑动变阻器两端最大电压
此时两端电压
所以电路最小电流
因此滑动变阻器最大阻值,未超过滑动变阻器最大阻值,故滑动变阻器连入电路的阻值范围为。
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当,,其两端电压为,电路为串联电路,电路中的电流为
电源电压为
(2)当,,电流表的报警电流值为
(3)由乙图可知,速度提高,可变电阻阻值降低20Ω,故当时,速度相对于提高,可变电阻阻值应降低10Ω,故当时,可变电阻阻值为
接入电路的总阻值为
需替换的定值电阻阻值为
14.(1)
(2)
【详解】(1)根据图乙可知,电阻R1是一个定值电阻。当电阻R1两端的电压时,通过它的电流。根据可得,电阻R1的阻值为
(2)由图甲可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流。电路的总电阻为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
15.(1)减小
(2)10
(3)40m
【详解】(1)由图丙可知,随水的深度的增加,电阻Rp的阻值逐渐减小。
(2)由图甲可知,RP与R0串联,电压表测量R0两端电压,电压表示数为2V时,电路电流为
RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为30欧时,水的深度为10m。
(3)电压表测量范围为0~3V,Rp允许通过的最大电流为0.24A,深度表能浸入水中的深度越大,电阻Rp的阻值越小,电路中电流越大,电压表示数越大,当电压表示数为3V时,电路中电流为
由于
因此电路中最大电流为0.2A,此时RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为15欧时,水的深度为40m。
16.(1)
(2)300N
(3)0.03A
【详解】(1)压力传感器R受到的压强
(2)
查表可知:
(3)油的质量
总质量
总压力
查表可知:时,
电路中的电流
17.(1)
(2)
【详解】(1)通过的电流
(2)根据甲图可知,与串联,当电压表指针指到最大刻度3V时,通过气敏电阻电流
气敏电阻两端电压
气敏电阻的电阻
由乙图可知,此时天然气浓度为,所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。
18.(1)
(2)
【详解】(1)由图可知,定值电阻与电阻丝接入电路的下端部分串联,电流表测电路总电流,电压表测接入部分两端的电压。根据,定值电阻两端电压
根据串联电路总电压等于各部分电压之和,两端电压(即电压表示数)
(2)当测量身高为时,滑片距离下端的长度为
由题意每电阻丝阻值为,因此此时接入的。
此时接入电阻最大,电压表示数最大,为保证电压表安全,最大电压为电压表量程最大值
电路电流
该电流小于电阻丝允许的最大电流、也小于电流表测量范围,各元件安全。
两端电压
更换后的阻值
19.(1) 变大 变大
(2)60m
【详解】(1)[1]由图丙可知,潜水员下潜时,海水深度增大,压敏电阻的阻值减小。电路为与串联,根据串联总电阻,因此总电阻减小。电源电压恒定,根据公式可知,不变,减小,电路总功率变大。
[2]电路电流,总电阻减小则电流变大,电压表测两端电压,根据可知,不变,变大,则两端电压变大,因此水压表示数变大。
(2)压敏电阻允许最大电流、电压表量程,电压表测两端电压,最大电压,根据欧姆定律,此时电流
因为,所以电路允许的最大电流。根据欧姆定律,电路总电阻
根据串联电路电阻规律,此时压敏电阻阻值
由图丙的随深度变化的关系可知,当时,对应深度为,即该深度表能测量的最大深度为。
20.(1)0.6V
(2)20℃
【详解】(1)由图乙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt串联,电压表测量R0两端的电压;由图甲可知,当环境温度为10℃时,热敏电阻的阻值,所以电路的总电阻
电路中的电流为
则R0两端的电压,即电压表的示数为
(2)由图丙可知,定值电阻R0与热敏电阻Rt并联,电流表测量干路的总电流,R0和Rt两端的电压均等于电源电压,即
通过定值电阻R0的电流
通过热敏电阻Rt的电流
此时热敏电阻的阻值为
由图甲可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为20℃。
21.(1)
(2)
【详解】(1)力敏电阻承受的最大压力
由图丙可知, 时,力敏电阻的阻值 。与串联,根据欧姆定律,电路总电阻
电阻箱接入的最小阻值:
(2)当送餐量为0时,,由图丙得 ;当送餐量最大时, 。已知 ,总电阻的最小值
总电阻的最大值
正常工作时的电流范围,电流最大时,总电阻最小,电流不超过 ,根据得,
电流最小时,总电阻最大,电流不小于 ,
因此电源电压范围为 。
22.(1)
(2)0.12A
(3)8V
(4)可行
【详解】(1)报警器报警时总电阻
(2)由题可知,温度刚好达到时系统报警,此时热敏电阻,定值电阻
根据图乙知,当温度为时,热敏电阻,此时电路中的电流为
(3)系统报警时
(4)报警器的报警时电流不变,即,要提高报警温度,即减小RT的值,则可以减小电源电压,也可以减小R0的值,所以,提高报警温度,仅调节电源电压是可行的。
23.(1)0.01A
(2)50kg
(3)120kg
(4)
【详解】(1)由表中数据可知,当踏板空载时,传感器的电阻为600Ω,电流表的示数为
(2)小华站在踏板上,电流表的示数为,此时传感器的电阻
由表中数据可知,压力大小是500N,即小华的重力是500N,小华的质量
(3)压力传感器承受的最大压力
由表中数据可知,传感器电阻和压力的关系为
当压力为0时,电阻R是600Ω,则;当压力为100N时,电阻R是560Ω,则
解得,则传感器电阻和压力的关系为……①
电流表的量程是,通过电路的最大电流是
压力传感器的最小电阻
将电阻120Ω代入①式得到压力
解得,所以压力传感器承受的最大压力是1200N,该体重秤能称量的最大质量
(4)电流示数为,传感器的电阻
将电阻200Ω代入①式得到
解得,对应物体的质量
24.(1)1.5V
(2)120km/h
(3)适当增大R的阻值,理由:当车速较小时,Rv较大,若增大R的阻值,R两端分得的电压增大,从而在更低车速时触发报警。
【详解】(1)由图甲可知,电阻与串联,电压表并联在电阻两端,根据图乙可知当车速为0时,,总电阻为
所以电路中的电流
所以电阻两端电压,即电压表示数
(2)当电压表的示数达到量程时报警,即,此时电路中的电流
此时电阻两端电压
所以此时
由图乙可知,此时的车速是120km/h,即最大报警车速为120km/h。
(3)k略
25.(1)500Ω
(2)600N
【详解】(1)由图丙可知,秤盘为空时,秤盘受到的压力为0,压敏电阻为。闭合开关,R0和R串联。电路中的总电阻
(2)R0和R串联,电压表测压敏电阻两端电压,根据串联电路的电压关系,定值电阻两端电压
电路中电流为
则压敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时对应的压力为。
26.(1)见详解
(2)5Ω
(3)0℃~30℃
【详解】(1)选择电流表。理由:由图可知,R₁与R₂串联,根据表格数据可知,温度越高,热敏电阻R₂的阻值越小。在电源电压不变的情况下,电路总电阻也随之减小。根据欧姆定律,电路中的电流会增大,即电流表的示数会变大。因此,将电流表改装为显示温度的装置,可以实现温度越高,电表示数越大的效果。
(2)由电路图可知,R₁与R₂串联,根据表格数据,当温度为20℃时,热敏电阻的阻值。此时电路中的总电阻为
根据串联电路电阻的特点,定值电阻R₁的阻值为
(3)为确保电路安全,电路中的电流不能超过电流表量程0.6A,R₂两端的电压不能超过电压表量程3V。当电流达到最大值时,测量的温度最高。此时电路的总电阻最小为
热敏电阻的阻值最小为
查表可知,当时,对应的最高温度为30℃。此时电压表示数
未超过3V量程,符合要求。②当电压表示数达到最大值时,测量的温度最低。此时R₁两端的电压为
电路中的电流为
未超过0.6A量程,符合要求。热敏电阻的阻值最大为
查表可知,当时,对应的最低温度为0℃。综上所述,该测温电路能测量的温度范围是0℃~30℃。
27.(1)
(2)
【详解】(1)由图乙可知,R与R0串联,电流表测量电路中的电流。当环境温度为时,由图甲可知,R的阻值。由题意可知,电源电压
(2)当电流表的示数为0.4A时,电路中的总电阻
则此时R的阻值
由图甲可知,此时环境温度为40℃。
28.(1)5×10-5A
(2)3Lux
(3)15kΩ
(4)9V
【详解】(1)由电路图可知,电压表测量的是电阻箱R1两端的电压U1。电阻箱R1的阻值
根据欧姆定律,电路中的电流I为
(2)电阻R1和R2串联,电源电压U=3V。光敏电阻R2两端的电压U2为
由上一问可知,电路中的电流I = 5×10⁻⁵A。根据欧姆定律,光敏电阻R2的阻值为
查阅图乙可知,当光敏电阻的阻值为45kΩ时,对应的照度为3Lux。
(3)根据图乙中光敏电阻的阻值随光照度变化的规律,在横坐标上找到7Lux,对应曲线上点的纵坐标即为R2的阻值。由图可知,当照度为7Lux时,光敏电阻R2的阻值为15kΩ。
(4)当照度为7Lux时,由上一问可知,R2 = 20kΩ。在串联电路中,根据欧姆定律和串联电路电压关系可得
要使电源电压U最大,在R2阻值(20kΩ)一定的情况下,U1应取最大值,同时也应取最大值。根据题意,电压表量程为0~3V,所以U1的最大值为。要使最大,R1应取最小值。电阻箱R1的阻值范围为10kΩ~30kΩ,所以R1的最小值为 。因此,电源电压的最大值Umax为
此电压值在电源电压取值范围0~12V之内,符合要求。
29.(1)0.15A
(2)3V
(3)50%
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻与湿敏电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
根据串联电路的电压特点,当电压表示数时,定值电阻R₁两端的电压为
根据欧姆定律,电路中的电流(即电流表的示数)为
(2)当电流表示数时,根据欧姆定律,定值电阻两端的电压为
根据串联电路的电压特点,湿敏电阻两端的电压(即电压表的示数)为
(3)当电流表示数时,电路的总电阻为
根据串联电路的电阻特点,湿敏电阻的阻值为
由图丙可知,当湿敏电阻R2的阻值为30Ω时,对应的空气湿度RH为50%。
30.(1)
(2)分析乙图可知,滑动变阻器R与定值电阻R'串联,电压表(油量表)测量R两端的电压,当油箱空时,滑片P在b端,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的最大电流滑动变阻器R的规格为,允许通过的最大电流为,而油箱空时,电路中的最大电流为,超过了滑动变阻器允许通过的最大电流,可能会烧坏滑动变阻器,故该改造方案不可行。
【详解】(1)分析甲图可知,当油箱满时,滑片P在a端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,为,电源电压,根据欧姆定律,此时电流表的示数
(2)见答案
31.(1)
0.3A
(2)
3︰1
(3)
8V
【详解】(1)由电路图甲可知,压敏电阻R与定值电阻串联。当舱体不漏气时,舱体内气压,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值。电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
因为串联电路中电流处处相等,所以通过的电流为
(2)由可知,定值电阻与压敏电阻R消耗的电功率之比为
(3)电压表测量定值电阻两端的电压。当舱体内气压时,,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值。此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
根据欧姆定律,电压表的示数为
32.(1)0.3A
(2)2V
(3)2Ω
【详解】(1)当不对拉环施加拉力时,滑片处于最上端,滑动变阻器接入电路的电阻最大为10Ω,由电路图可知,与串联,电路中的总电阻
电源电压恒为6V,电流表测电路电流,此时电路电流,即电流表的示数
(2)当电流表示数为0.4A 时,则电阻两端的电压
电压表测两端电压,电源电压恒为6V,滑动变阻器两端的电压,即电压表的示数
(3)为了保证电路中各元件安全工作,电路中的电流不能超过电流表量程(0.6A)和滑动变阻器允许的最大电流(0.5A),因此电路中的最大电流为0.5A;电压表示数不能超过其量程,所以两端的电压
当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,则电路中的最小总电阻为
根据串联电路的电阻特点,允许接入电路的最小值是
此时,两端的电压为
因为 1V < 3V,未超过电压表的量程,所以此状态是安全的,因此,允许接入电路的最小值是2Ω。
33.(1)300Ω
(2)100Ω
(3)120mA
(4)解决方案:增大滑动变阻器接入电路的阻值。
理由:该体重计的量程受限于电流表的最大量程,当测量的压力F增大时,传感器电阻R减小,电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流I增大。为了测量更大的压力而不使电流超过量程,需要增大电路的总电阻,可以通过增大滑动变阻器的阻值来实现。
【分析】(1)利用欧姆定律可求R0电阻。
(2)根据电流表量程确定中间位置的电流值,利用欧姆定律和串联电路电阻的特点,可求滑动变阻器接入电路部分的阻值。
(3)从图甲推导出阻值与压力的关系,找到压力为400N时压力传感器的阻值,再结合不变的滑动变阻器阻值算出电路电流,对应电流表位置。
(4)要增大量程需让更大压力下电流仍不超量程,故需增大滑动变阻器阻值,以提升总电阻、限制最大电流。
【详解】(1)当体重计空载时,压力传感器,与滑动变阻器R1串联,根据欧姆定律可知,压力传感器R0的阻值为
(2)当电流表指针指向表盘正中间位置时,电路中的电流为
根据欧姆定律可知,总电阻为
根据串联电路电阻的特点,滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)根据图像甲为一条直线可知,压力传感器电阻R与压力F的关系为
当 时,,代入得
当时,,代入得
则R与F的关系式为
当时,代入得压力传感器的电阻为100Ω,此时电路的总电阻为
电路中的电流为
所以当F=400N的压力值应标记在电流表120mA的位置。
(4)见答案
34.(1)
7kg
(2)
500Ω
【详解】(1)图甲中,力敏电阻R与定值电阻串联,电压表测量R两端电压。
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,电路电流为
力敏电阻的阻值
由图乙可知,时,力敏电阻受到的压力,重物静止时,受力平衡,则有
则重物总质量为
(2)小桌板承受的最大质量为10kg,最大压力等于最大重力
由图乙可知,时,力敏电阻的阻值,图丙中,R'与串联,电压表测量两端电压,达到最大质量时,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律,力敏电阻两端电压
电路电流
串联电路电流处处相等,则定值电阻的阻值
35.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由电路图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的总电流。当滑动变阻器的滑片P移至b端时,其接入电路的电阻为0,此时电路中只有R1,电路中的电流最大。由图乙可知,电路中的最大电流Imax=0.6A。根据欧姆定律,电源电压等于此时R1两端的电压,即
(2)当滑动变阻器的滑片P移至a端时,其接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小。由图乙可知,电路中的最小电流Imin=0.2A,此时电压表的示数,即R2两端的电压U2=4V。根据欧姆定律,滑动变阻器的最大阻值为
(3)当滑片P滑到ab中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为其最大阻值的一半。则此时滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
电压表的示数,即滑动变阻器两端的电压为
36.(1)70Ω
(2)
(3)
(4)70%
【详解】(1)由图乙可知,当横坐标相对湿度为60%时,在图像上对应的纵坐标湿敏电阻阻值为70Ω。
(2)由电路图甲可知,定值电阻与湿敏电阻串联。当湿度RH=60%时,湿敏电阻阻值为70Ω。根据串联电路电阻的特点,电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
(3)电压表并联在湿敏电阻两端,测量湿敏电阻两端的电压。当湿度RH=60%时,电路中的电流为0.04A,湿敏电阻阻值为70Ω。根据欧姆定律可知,此时电压表的示数为
所以,应在电压表2.8V的刻度处标注湿度RH=60%。
(4)电压表的量程为0~3V,所以电压表的最大示数为3V。此时,定值电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
此时湿敏电阻的阻值为
由图乙可知,当湿敏电阻为80Ω时,对应的相对湿度为70%。因此,该湿度监测仪能检测的湿度最大值是70%。
37.(1)
0.2A
(2)
30Ω;600g
(3)
30
【详解】(1)当托盘不放物体时,滑片P位于R2的最上端,R2接入电路的电阻 0。此时电路中的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
(2)设R2接入电路的电阻为R2',此时其两端的电压为
根据串联电路的特点和欧姆定律得
即
解得
导体棒R₂的电阻与长度成正比,其单位长度的电阻为
当R2接入电路的电阻最大时,弹簧的压缩量最大为
电子秤能测得的最大质量为
(3)[1]在图3电路中,R1与R2串联,电路中的电流保持不变为
电压表测量的是R2上AP部分两端的电压,设为U。滑片P从A端向下滑动的距离为ΔL,因为
所以,则
则电压表示数
整理得托盘上物体质量m与电压表示数U的关系式为
[2]由图2可知,电压表的量程为0~3V,其在0~1V之间有10个小格,所以电压表的分度值为 。根据关系式 ,当电压变化一个最小分度值时,质量的变化量即为电子秤的分度值
所以,改进后电子秤的分度值为30g。
38.(1)2.4V
(2)80℃
【详解】(1)由题意可知,R1为热敏电阻,R0为定值电阻。电路图中R1与R0串联,电压表测量R0两端的电压。当环境温度为40℃时,由图乙可知,热敏电阻R1的阻值为200Ω。电路的总电阻为
根据欧姆定律,电路中的电流为
电压表的示数即为R0两端的电压
(2)当环境温度升高时,由图乙可知热敏电阻R1的阻值减小,电路的总电阻减小。
根据欧姆定律,电源电压U不变,所以电路中的电流I增大。电压表测量定值电阻R0两端的电压,根据,因为R0是定值电阻,所以电压表的示数U0会随电流I的增大而增大。因此,电路所允许的最高环境温度对应电压表的最高示数。由题意可知,电压表量程为0~3V,所以电压表的最大示数。当电压表示数为3V时,电路中的电流达到最大值
此时,热敏电阻R1两端的电压为
此时,热敏电阻R1的阻值为
由图乙可知,当热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的环境温度为80℃。
因此,此电路所允许的最高环境温度是80℃。
39.(1)12Ω
(2)120Ω
(3)100Ω
【详解】(1)小灯泡的额定电压,额定电流,小灯泡的电阻
(2)当只闭合开关S和S2时,小灯泡L与滑动变阻器R2串联。因为小灯泡L正常发光,所以电路中的电流等于小灯泡的额定电流,即,小灯泡两端的电压;根据串联电路电压规律,滑动变阻器R2两端的电压为
此时R2接入电路的阻值为
根据题意,此时R2接入电路的阻值为其最大阻值的,所以滑动变阻器的最大阻值为
(3)当只闭合开关S和S1时,定值电阻R1与滑动变阻器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;为保证电路安全,电流表示数,电压表示数当滑动变阻器R2接入电路的阻值增大时,电路中的总电阻增大,电流减小,根据串联分压原理,R2两端的电压增大。因此,要使R2接入电路的阻值最大,应使电压表的示数达到其量程的最大值,即,此时定值电阻R1两端的电压为
电路中的电流为
因为,所以电路中的所有元件都是安全的。此时,滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为
试卷第1页,共3页
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