第12讲 欧姆定律在串、并联电路中的应用(暑假预习举一反三讲义)新九年级物理新人教版
2026-08-05
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2份
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53页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 欧姆定律的应用 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.33 MB |
| 发布时间 | 2026-08-05 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59085092.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第12讲 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(1个知识归纳+7个题型)+暑假作业】
【情景引入】
同学们好!大家观察下教室里的电灯:一盏坏了,其他仍能正常发光;而节日小彩灯,一个烧坏整串都不亮,这是为何?手电筒的简单电路里,欧姆定律发挥着作用,而电灯、彩灯分别是并联、串联电路。这些电路中,电流、电压、电阻有何规律?欧姆定律又能帮我们解决哪些实际问题?今天,我们就一起探究欧姆定律在串、并联电路中的应用。
【知识点】
串联电路
并联电路
电流特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比=
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
=
电路作用
分压
分流
【例1】(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图所示,电源电压保持不变,、均为定值电阻。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比为,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两电流表的示数之比为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2026·新疆·二模)在如图所示电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,R为电阻箱。闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值:从变为过程中,电压表示数变化;从变为过程中,电压表示数变化。已知,则定值电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2026·安徽芜湖·一模)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,在保证电路元件安全的前提下,向左移动滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
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、示数之差与电流表示数之比变小
D.电压表、示数之差与电流表示数之比不变
【例2】(2026·山东临沂·二模)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个电流表指针均偏转且偏转刻度相同,则通过电阻R1和R2的电流I1、I2及它们的阻值关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2026·新疆乌鲁木齐·一模)如图所示,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数之比3∶2,若仅将电阻R2换成R3,闭合开关后,电流表A1、A2的示数之比2∶1,则电阻R2∶R3为( )
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶4
【变式2-2】(25-26九年级上·山东聊城·期末)如图所示的电路,电源电压不变,S闭合,甲电压表与乙电压表示数之比为5:4;断开S,将甲、乙电压表均换为电流表,则甲电流表与乙电流表示数之比为( )
A.2:5 B.5:2 C.2:3 D.1:5
【例3】(2026·北京西城·二模)某校物理科技小组的同学们设计了如图甲所示的一种测温电路,其中温度表是由测量范围为0~3V的电压表改装而成,电源两端电压U恒为6V,R的阻值为40Ω。热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该电路可测量的最高温度为50℃
B.温度表10℃应标在电压表1V刻度处
C.若U减小,且R保持不变,该电路可测量的最高温度将减小
D.若U增大3V,R增大60Ω,该电路可测量的最高温度将增大
【变式3-1】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法不正确的是( )
A.通过甲的电流与它两端的电压成正比
B.当乙两端电压增大时,通过它的电流也增大,它的电阻也在变大
C.甲、乙串联接入某一电路中,若测得电阻乙阻值为6Ω,则电源电压可能为8V
D.甲、乙并联接入某一电路中,若测得电阻乙阻值为4Ω,则干路电流一定大于0.35A
【变式3-2】(2026·安徽·模拟预测)某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的阻值为
C.滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D.滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
【例4】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表V示数不变
B.电流表示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表示数比值变大
D.电压表V示数与电流表示数比值不变
【变式4-1】(2026·湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小 B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
【变式4-2】(2026·江苏连云港·模拟预测)如图所示,开关S、S1均闭合后,三表均有示数;再断开S1时,三表示数的变化情况是( )
A.电压表V示数变大,电流表A1示数不变
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电流表A2示数不变,电流表A1示数变小
D.电压表V与电流表A1的比值不变
【例5】(2026·山东泰安·二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断( )
①若电流表无示数,可能是灯L断路
②若电流表示数变大,可能是灯L短路
③若电流表无示数,可能是电阻R断路
④若电流表示数变大,可能是电阻R短路
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
【变式5-1】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)医院有一种输液警报器(如图-1所示),其原理图如图-2所示,报警器内部有一可变电阻。当输液管内有液体时,电阻大;无液体时,电阻小,当管内药液流完时,电铃发声。则当开关闭合,报警器电路工作时,以下说法合理的是( )
A.药液未输完时,电铃中没有电流通过,所以不响
B.药液输完时,电流表示数变小
C.若电铃发生断路故障,则电压表示数变为0
D.药液输完时,电压表示数变大,电铃会发声报警
【变式5-2】(25-26九年级上·天津河东·期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是( )
A.油量表用电流表改装而成 B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作 D.调试中出现的电路故障可能是短路
【例6】(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1标有“5Ω,0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,滑片P移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V
B.电流表的示数变化范围是0.1~0.5A
C.定值电阻R1两端最大的电压为3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是3~15Ω
【变式6-1】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”。在滑片移动的过程中,电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系如图乙所示,电流表和电压表的示数都没有超过所选的测量范围。以下说法:
①电源电压为16V
②R1的电阻是20Ω
③电流表示数变化范围是0.15A~0.6A
④电压表示数变化范围是0V~15V
⑤滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω
其中正确的是( )
A.①③ B.②⑤ C.②③④ D.④⑤
【变式6-2】(25-26九年级上·山东烟台·阶段检测)如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,是定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω0.5A”,闭合开关S,移动变阻器滑片P,电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是()
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.在保证电路安全的前提下,电流表示数的变化范围是0.1A~0.4A
D.在保证电路安全的前提下,滑动变阻器允许调节阻值范围0~50Ω
【例7】(25-26九年级上·山东·阶段检测)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。
【变式7-1】(2026·四川内江·中考真题)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?
【变式7-2】(2026·吉林·二模)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)
一、单选题
1.(2026·四川泸州·二模)如图是某款水位计的原理图,水位计由电压表改装而成。当水位变化时,绝缘浮子带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,电压表示数发生变化反映水位升降,L是指示灯。下列说法正确的是( )
A.电路中的灯L与变阻器R并联
B.当水位上升时,指示灯L变暗
C.当水位下降时,电压表的示数变大
D.当水位下降时,电路的总功率变小
2.(2026·江苏泰州·二模)在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时,实验电路如图所示。用两节新干电池作为电源,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1V,分别读出电流表的示数。当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压表示数始终无法达到1V,为使电压表示数为1V,下列措施中可行的有( )
A.用一节新干电池作为电源,重新调节
B.将原变阻器改换为“10Ω 1A”的变阻器,重新调节
C.将原变阻器改换为“30Ω 1A”的变阻器,重新调节
D.将20Ω定值电阻更换为“30Ω”的定值电阻,重新调节
3.(2026·北京顺义·二模)在课外实践制作活动中,某同学将量程为的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源两端电压为18V且保持不变,定值电阻的阻值为100Ω,托盘固定在力敏电阻R上,R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。托盘及组件的质量忽略不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.被测物体质量越大,电路中电流越小
B.该电子秤能测量的最大质量为20kg
C.若只将换成阻值更大的定值电阻,则电子秤能称量的最大质量变大
D.若只增大电源两端电压,则电子秤能称量的最大质量变小
4.(2026·山西·中考真题)创新小组设计“简易坐位体前屈测试仪”。电路设计要求:不允许电源被短路;使用滑动变阻器作为可变电阻,R0为定值电阻;推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·天津南开·三模)如图是向下踩电动汽车“油门”时的原理图,其中是定值电阻,踩“油门”时旋钮滑片逆时针转动,车速表示数变大,则此过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变小
C.车速表是电压表 D.电压表示数与电流表示数的比值变小
6.(2026·山西长治·模拟预测)小明为蛋糕店设计了一个电子秤,便于做蛋糕时精准称量配料。其简化电路如图甲所示。电源电压为12 V,电路中允许通过的最大电流为0.3A。R为压敏电阻,其阻值与所承载物体质量m的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将配料置于其上。下列说法正确的是( )
A.当配料质量增大时,电路中的电流减小
B.当配料质量减小时,电阻R 两端电压减小
C.若R0为20Ω,则最大能检测9 kg的配料
D.若减小R0的阻值,则电子秤的测量范围增大
7.(26-27九年级·全国·暑假作业)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.(2026·安徽淮北·模拟预测)如图所示电路,电源电压保持不变,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电流表示数变大
B.电流表示数不变,电流表示数变小
C.电流表示数变小,电流表示数不变
D.电流表示数不变,电流表示数变大
二、填空题
9.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图,为定值电阻,为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电压表示数________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
10.(2026·江苏南京·二模)如图所示,电源电压U恒定。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V;当开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表示数为6V。则电源电压U为____V,R1的阻值为____Ω,前后两次电流表示数之比为____。
11.(2026·江苏泰州·二模)图1是电阻甲和乙的-图像,将两电阻分别以图2、图3的方式接到相同的电源上。均闭合开关,电流表的示数为,则电源电压为_______V,电流表示数之比为_______。
12.(2026·四川眉山·中考真题)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
13.(2026·天津·中考真题)如图所示,灯泡和分别标有“3V,0.3A”和“6V,0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关,调节电源电压从0逐渐增加,直至某个灯泡正常发光,该灯泡是_____(选填“”或“”),此时电源电压为_____。
14.(25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测)如图甲所示是超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为30Ω,电流表的测量范围为0~0.2A,电压表的测量范围为0~9V,湿敏电阻 的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示,为保证电路各元件安全,该装置能监测湿度的最大值是______%;其它条件不变时,若要使该装置的最小湿度减小到10%,电源电压最大值不能超过______V。
三、计算题
15.(2026·山西·中考真题)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。
16.(2026·甘肃白银·三模)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?
17.(2026·海南海口·模拟预测)如图所示电路,电源电压为18V,小灯泡L标有“6V 3W”(忽略灯丝电阻的变化),定值电阻的阻值为20Ω,是滑动变阻器。电压表的量程为0~15V,电流表的量程为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,调节滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器的变化范围。
18.(2026·内蒙古通辽·二模)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R₀为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm³的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)电路中定值电阻R0的阻值为多少?
(2)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A。
①求金属棒接入电路的阻值。
②求该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
19.(2026·吉林长春·模拟预测)为防止垃圾回收箱过重不便搬运,学校科技小组设计了一款简易的垃圾回收箱质量检测装置。其电路原理图如图甲所示,将测量范围为 的电压表改装后可以直接读出所称量物体的质量,其中为定值电阻,是压敏电阻,其阻值大小随压力 变化的关系如图乙所示,踏板质量不计,电源电压保持 不变。当物体重力为 时,电压表示数为 。
(1)定值电阻的阻值为__________ 。
(2)在保证电路安全的情况下,求该质量检测装置能测量的最大重量。(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
(3)如果要增大该检测装置的测量范围,请写出一种方法:_________________________。
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第12讲 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(1个知识归纳+7个题型)+暑假作业】
【情景引入】
同学们好!大家观察下教室里的电灯:一盏坏了,其他仍能正常发光;而节日小彩灯,一个烧坏整串都不亮,这是为何?手电筒的简单电路里,欧姆定律发挥着作用,而电灯、彩灯分别是并联、串联电路。这些电路中,电流、电压、电阻有何规律?欧姆定律又能帮我们解决哪些实际问题?今天,我们就一起探究欧姆定律在串、并联电路中的应用。
【知识点】
串联电路
并联电路
电流特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比=
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
=
电路作用
分压
分流
【例1】(25-26九年级上·福建泉州·期末)如图所示,电源电压保持不变,、均为定值电阻。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比为,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两电流表的示数之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】开关S闭合,甲、乙两表为电压表时:与串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测两端电压,已知,即,两端电压为,则
串联电路电流相等,根据,可得
开关S断开,甲、乙两表为电流表时,与并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路电流,并联电路中各支路电压相等,由得,,干路电流,则
故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式1-1】(2026·新疆·二模)在如图所示电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,R为电阻箱。闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值:从变为过程中,电压表示数变化;从变为过程中,电压表示数变化。已知,则定值电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在电阻箱阻值从变为过程中,由欧姆定律可知,电压与电阻成正比,电压表示数变化量
在电阻箱阻值从变为过程中,电压表示数变化量
由题可知,,联立解得R0=15Ω。
故选C。
【变式1-2】(2026·安徽芜湖·一模)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,在保证电路元件安全的前提下,向左移动滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
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、示数之差与电流表示数之比变小
D.电压表、示数之差与电流表示数之比不变
【答案】D
【详解】AB.滑动变阻器与定值电阻串联,向左移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入的阻值变小,总电阻变小,电流表示数变大,电压表测量滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,电压表的示数变小;电压表测量电源电压,示数不变,故AB错误;
CD.电压表、示数之差是定值电阻两端的电压,这个电压差与电流表示数之比即为的阻值,因为是定值电阻,故不会变化,故D正确,C错误。
故选D。
【例2】(2026·山东临沂·二模)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个电流表指针均偏转且偏转刻度相同,则通过电阻R1和R2的电流I1、I2及它们的阻值关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,与并联,电流表测干路总电流,电流表测支路的电流。根据并联电路电流规律,干路电流,因此;两个电流表指针偏转刻度相同,电流表同一表盘的大量程读数是小量程的5倍,因此干路电流。由
可得
因此,并联电路各支路电压相等,即,根据欧姆定律,得,因此
即,故选C。
【变式2-1】(2026·新疆乌鲁木齐·一模)如图所示,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,电流表A1、A2的示数之比3∶2,若仅将电阻R2换成R3,闭合开关后,电流表A1、A2的示数之比2∶1,则电阻R2∶R3为( )
A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶4
【答案】D
【分析】先判断电路连接方式(并联),明确各电表测量对象。利用并联电路“电流与电阻成反比”的规律,将电流比转化为电阻比。联立两次的电阻关系,求出目标电阻的比值。
【详解】与并联,电源电压不变,根据并联电路电压的规律,则
已知,根据欧姆定律可知,电流与电阻成反比,即
则
换成,则与并联,由题意可知此时与的电流之比为。电源电压U不变,电流与电阻成反比,即
则,所以
,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2-2】(25-26九年级上·山东聊城·期末)如图所示的电路,电源电压不变,S闭合,甲电压表与乙电压表示数之比为5:4;断开S,将甲、乙电压表均换为电流表,则甲电流表与乙电流表示数之比为( )
A.2:5 B.5:2 C.2:3 D.1:5
【答案】D
【分析】开关S闭合时的电路情况,当开关S闭合时,两电阻、串联,甲电压表测电源电压U,乙电压表测两端电压U2。甲电压表与乙电压表示数之比为5:4,可以根据串联电路阻比等于压比计算两电阻比值;当断开S,将甲、乙电压表均换为电流表时,两电阻、并联,甲电流表测通过的电流,乙电流表测干路电流。根据并联电路分流规律,电流比等于电阻反比计算电流比值,从而计算出两电流表比值。
【详解】当开关S闭合时,两电阻、串联,甲电压表测电源电压U,乙电压表测两端电压U2。已知甲电压表与乙电压表示数之比为5:4,即,那么两端电压,所以
根据串联电路分压规律
当断开S,将甲、乙电压表均换为电流表时,两电阻、并联,甲电流表测通过的电流,乙电流表测干路电流。根据并联电路分流规律,即。干路电流
则甲电流表与乙电流表示数之比为,即1:5,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【例3】(2026·北京西城·二模)某校物理科技小组的同学们设计了如图甲所示的一种测温电路,其中温度表是由测量范围为0~3V的电压表改装而成,电源两端电压U恒为6V,R的阻值为40Ω。热敏电阻的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该电路可测量的最高温度为50℃
B.温度表10℃应标在电压表1V刻度处
C.若U减小,且R保持不变,该电路可测量的最高温度将减小
D.若U增大3V,R增大60Ω,该电路可测量的最高温度将增大
【答案】D
【分析】由图甲可知,R与串联,电压表(温度表)测两端电压,即两端最大电压为3V;由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越大,据此逐个分析选项。
【详解】A.当电压表示数最大时,R两端电压,电路电流,此时
由图乙可知,对应温度为30℃,即该电路最高可测温度为30℃,故A错误。
B.温度为10℃时,由图乙得,总电阻
电路电流
热敏电阻两端电压
即10℃应标在电压表2V刻度处,故B错误。
C.若U减小、R不变,电压表最大电压仍为3V,由公式可知:U减小,分母减小,因此允许的最大增大;由图乙,越大对应温度越高,因此可测量的最高温度增大,故C错误。
D.电源电压U增大3V后,电阻R增大60Ω后,此时允许的最大
热敏电阻允许的最大阻值变大,可测量的最高温度增大,故D正确。
故选D。
【变式3-1】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示是电阻甲和乙的图像,下列说法不正确的是( )
A.通过甲的电流与它两端的电压成正比
B.当乙两端电压增大时,通过它的电流也增大,它的电阻也在变大
C.甲、乙串联接入某一电路中,若测得电阻乙阻值为6Ω,则电源电压可能为8V
D.甲、乙并联接入某一电路中,若测得电阻乙阻值为4Ω,则干路电流一定大于0.35A
【答案】C
【分析】根据电阻甲和乙的图像,分析电流与电压的关系,以及在串联和并联电路中电阻和电流的关系,判断选项的正确性。
【详解】由图可得电阻甲的阻值为
A.分析图像可知,甲电阻的图像是正比例函数,说明通过甲的电流与它两端的电压成正比,故A正确;
B.由图像可知,乙两端的电压为2V、6V时通过的电流为0.4A、0.6A,由可得对应的电阻为5Ω、10Ω,所以乙两端电压增大时,通过它的电流也增大,乙的电阻变大,故B正确;
C.甲乙串联,电流处处相等,若电源电压为8V,若测得电阻乙阻值为6Ω,则电流
由图像可知:电流时,乙两端电压,甲两端电压,则电源电压
故C错误;
D.甲、乙并联,根据并联电路电压规律可知,甲、乙电压相等,由图像可知:乙的电流时,此时并联电路电源电压大约为
此时乙的电阻约为
甲的电流约为
则干路电流大约为
故D正确。
本题选择说法不正确的,故选C。
【变式3-2】(2026·安徽·模拟预测)某小组用图甲所示的电路研究滑动变阻器的电流与电压关系,电源电压恒定。闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。以下分析正确的是( )
A.电源电压为10V
B.的阻值为
C.滑片P移动的过程中,电路中的最小电流为零
D.滑片P移动的过程中,电压表与电流表的比值不变
【答案】B
【详解】由图甲可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。
AB.当滑片在最左端时,R2接入电路的电阻为零,此时电压表示数为0,电流表示数最大为0.6A,电源电压为①
当滑片在最右端时,R2全部接入电路,此时电压表示数最大为10V,电流表示数最小为0.1A,电源电压为②
联立①、②两式,解得,,故A错误,B正确;
C.由以上分析(或图像)可知,电路电流最小为0.1A,故C错误;
D.电压表与电流表示数的比值就是R2的电阻,在移动滑片的过程中,R2的电阻是变化的,故两表示数的比值也是变化的,故D错误。
故选B。
【例4】(25-26九年级上·河南周口·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表V示数不变
B.电流表示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表示数比值变大
D.电压表V示数与电流表示数比值不变
【答案】A
【详解】闭合开关,电阻与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流,电流表测通过的电流,电压表测量电源电压。
A.由于并联电路各支路互不影响,所以当滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数不变;由于电压表测量电源电压,所以电压表示数不变,故A符合题意;
B.当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变大,通过的电流变小,则干路电流,即电流表的示数变小,但电压表测电源电压,所以电压表示数不变,故B不符合题意;
C.由于电压表示数不变,电流表示数不变,所以电压表示数与电流表示数比值不变,且比值为定值电阻,故C不符合题意;
D.由于电压表示数不变,电流表的示数变小,所以电压表示数与电流表示数比值变大,故D不符合题意。
故选A。
【变式4-1】(2026·湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小
B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω
D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
【答案】C
【详解】由图可知,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测两端的电压,电源电压不变。
AB.天然气浓度增大,气敏电阻阻值增大,串联电路的总电阻增大,由可知,串联电路的电流减小,由可知,定值电阻两端的电压减小,由串联电路分压规律可知,气敏电阻两端电压增大,即电压表示数增大,故AB错误;
C.当电压表示数为时,气敏电阻两端的电压为,定值电阻两端的电压
根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,电路中的电流为
气敏电阻的阻值为,故C正确;
D.当电阻为时,总电阻
电路中的电流为,故D错误。
故选C。
【变式4-2】(2026·江苏连云港·模拟预测)如图所示,开关S、S1均闭合后,三表均有示数;再断开S1时,三表示数的变化情况是( )
A.电压表V示数变大,电流表A1示数不变
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电流表A2示数不变,电流表A1示数变小
D.电压表V与电流表A1的比值不变
【答案】D
【详解】ABC.S、S1均闭合时,与灯泡并联,电压表测电源电压(也等于两端电压);电流表测支路的电流,电流表测干路总电流。
断开S1后,支路断开,只有接入电路,电源电压保持不变:电压表仍然测电源电压,所以示数不变;是定值电阻,两端电压始终等于电源电压,根据,的电流不变,因此示数不变;干路电流等于各支路电流之和,断开S1后少了支路的电流,因此干路示数变小,故ABC不符合题意;
D.电压表与的比值,是定值电阻,阻值不变,因此比值不变,故D符合题意。
故选D。
【例5】(2026·山东泰安·二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断( )
①若电流表无示数,可能是灯L断路
②若电流表示数变大,可能是灯L短路
③若电流表无示数,可能是电阻R断路
④若电流表示数变大,可能是电阻R短路
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
【答案】C
【详解】由图可知,R与L串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
①若L断路,整个电路断开,电压表无法与电源形成闭合回路,其示数会变为零,这与“电压表示数变大”的现象矛盾,故①错误;
②若灯泡L短路,电路总电阻减小,由欧姆定律可知,干路电流增大,由可知,定值电阻R两端的电压增大,电压表示数变大,故②正确;
③若电阻R断路,电压表串联在电路中,电压表内阻很大,故电流表示数几乎为零;但电压表两接线柱到电源两极之间是通路,电压表测量电源电压,示数相比原来变大,故③正确;
④若电阻R短路,电压表示数为零,与“电压表示数变大”的现象矛盾,故④错误。
只有②③正确,故选C。
【变式5-1】(25-26九年级上·陕西汉中·期末)医院有一种输液警报器(如图-1所示),其原理图如图-2所示,报警器内部有一可变电阻。当输液管内有液体时,电阻大;无液体时,电阻小,当管内药液流完时,电铃发声。则当开关闭合,报警器电路工作时,以下说法合理的是( )
A.药液未输完时,电铃中没有电流通过,所以不响
B.药液输完时,电流表示数变小
C.若电铃发生断路故障,则电压表示数变为0
D.药液输完时,电压表示数变大,电铃会发声报警
【答案】D
【详解】由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表并联在电铃两端,电流表测电路中的电流,由题意知道,当输完药液时,警报器内的电阻较小,未输完药液时,警报器内的电阻较大。
A.药液未输完时,可变电阻的阻值较大,电路中的总电阻较大,根据欧姆定律,电路中的电流较小,但不足以使电铃发声,故A错误;
B.药液输完时,可变电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律,电源电压不变,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;
C.若电铃发生断路故障,电压表会串联在电路中,电压表与电源连通,即测量电源电压,所以电压表的示数约等于电源电压,不为0,故C错误;
D.药液输完时,可变电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据可知,电铃两端的电压变大,即电压表示数变大,电铃发声报警,故D正确。
故选D。
【变式5-2】(25-26九年级上·天津河东·期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是( )
A.油量表用电流表改装而成 B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作 D.调试中出现的电路故障可能是短路
【答案】C
【详解】A.由图可知,油量表在电路中串联,所以油量表用电流表改装而成,故A正确,不符合题意;
B.当油面升高时,R接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,所以油量表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.当油面升高时,R接入电路的电阻变小,可以保护电路,所以拆除后,电路中的电流可能会过大,油量表可能会被损坏,故C错误,符合题意;
D.不论是加油还是放油的过程中,油量表一直指示油量最大且不变,表明滑片不能改变滑动变阻器接入的阻值的大小,且电阻很小,故电路有可能出现的故障是R短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
【例6】(25-26九年级上·江苏扬州·期末)如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻R1标有“5Ω,0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合开关S,在保证电路安全的情况下,滑片P移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V
B.电流表的示数变化范围是0.1~0.5A
C.定值电阻R1两端最大的电压为3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是3~15Ω
【答案】D
【分析】首先分析电路连接方式,因为要保证电路安全,所以需根据通过R1的最大电流、电流表量程、电压表量程确定电路的最大、最小电流,这是解题的突破口。利用图乙的U-I图像,结合欧姆定律和串联电路电压规律可推导电源电压、各电阻的电压、阻值变化范围等物理量。
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。R1标有“5Ω,0.5A”字样,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”字样,电流表量程为0~0.6A,因串联电路中电流处处相等,所以为保证电路安全,故电路中的最大电流为0.5A,则R1两端的最大电压
由图像可知,当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器两端电压为2V,则定值电阻两端电压为
电源电压为
当电路中电流最大为0.5A时,滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值
电压表量程为0~3V,当电压表的示数最大为时,由串联分压的规律可知变阻器接入电路的阻值最大,此时R1两端的电压
电路中电流最小为
此时滑动变阻器的阻值为
所以电流表的示数变化范围为0.2A~0.5A,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是3Ω~15Ω,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式6-1】(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~15V,滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”。在滑片移动的过程中,电压表的示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系如图乙所示,电流表和电压表的示数都没有超过所选的测量范围。以下说法:
①电源电压为16V
②R1的电阻是20Ω
③电流表示数变化范围是0.15A~0.6A
④电压表示数变化范围是0V~15V
⑤滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω
其中正确的是( )
A.①③ B.②⑤ C.②③④ D.④⑤
【答案】B
【详解】由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当变阻器接入电路中的电阻时,其两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压 ①
当变阻器接入电路中的电阻时,其两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以此时电路中的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压 ②
①②联立可得:,
故①错误,②正确;
当电压表的示数时,R1两端的电压
此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的电阻
则电路中电流表的最小示数为0.15A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,最大阻值为
当滑动变阻器接入电阻为0时,电路中的电流
结合电流表的测量范围为0~0.6A和滑动变阻器的规格为“200Ω 0.5A”可知电路中的最大电流为0.5A,所以电流表示数的变化范围是0.15A~0.5A,故③错误;
电路中的电流最大时,变阻器接入电路中的阻值最小,此时电压表的示数最小,电路中的最大电流为0.5A,此时电路中的总电阻为
变阻器接入电路中的最小阻值为
则滑动变阻器接入电路中的电阻变化范围是16Ω~100Ω,故⑤正确;
电压表的最小示数
所以电压表示数变化范围是8V~15V,故④错误;
由上可知,正确的是②⑤,故B正确,ACD错误。
故选B。
【变式6-2】(25-26九年级上·山东烟台·阶段检测)如图甲所示,电源电压恒定,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,是定值电阻,滑动变阻器标有“50Ω0.5A”,闭合开关S,移动变阻器滑片P,电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是()
A.电源电压为6V
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.在保证电路安全的前提下,电流表示数的变化范围是0.1A~0.4A
D.在保证电路安全的前提下,滑动变阻器允许调节阻值范围0~50Ω
【答案】C
【详解】电路中与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。结合图乙数据(如时;时)分析:
AB.由串联电路电压规律
代入两组数据
与
联立解得,
故AB错误;
CD.电流表量程0~0.6A,滑动变阻器允许最大电流0.5A,结合图乙,最大电流为0.4A,此时,即滑动变阻器接入电路的阻值为0,当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电压表示数增大,电流表示数减小,为保证电阻安全,滑动变阻器两端电压不得超过电压表的量程,即滑动变阻器两端电压最大为3V,此时电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由串联电路电压规律可得此时R1两端电压为U1=U-U2=4V-3V=1V
则电路的最小电流为
即电流表的示数变化范围为0.1-0.4A,滑动变阻器接入电路的阻值为
即动变阻器允许调节阻值范围为0~30Ω,故C正确。D错误。
故选C。
【例7】(25-26九年级上·山东·阶段检测)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。
【答案】(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。
【变式7-1】(2026·四川内江·中考真题)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?
【答案】(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
【变式7-2】(2026·吉林·二模)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)
【答案】(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。
一、单选题
1.(2026·四川泸州·二模)如图是某款水位计的原理图,水位计由电压表改装而成。当水位变化时,绝缘浮子带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,电压表示数发生变化反映水位升降,L是指示灯。下列说法正确的是( )
A.电路中的灯L与变阻器R并联
B.当水位上升时,指示灯L变暗
C.当水位下降时,电压表的示数变大
D.当水位下降时,电路的总功率变小
【答案】B
【详解】A.由图可知,灯L与滑动变阻器R串联,电压表并联在变阻器两端,故A错误;
B.当水位上升时,滑片P上移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电源电压不变,根据得电流变小,指示灯L亮度变暗,故B正确;
CD.当水位下降时,滑片P下移,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电源电压不变,由串联分压关系,滑动变阻器分得的电压变小,故电压表示数变小,根据得电流变小,电路总功率变大,故CD错误。
故选B。
2.(2026·江苏泰州·二模)在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时,实验电路如图所示。用两节新干电池作为电源,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1V,分别读出电流表的示数。当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压表示数始终无法达到1V,为使电压表示数为1V,下列措施中可行的有( )
A.用一节新干电池作为电源,重新调节
B.将原变阻器改换为“10Ω 1A”的变阻器,重新调节
C.将原变阻器改换为“30Ω 1A”的变阻器,重新调节
D.将20Ω定值电阻更换为“30Ω”的定值电阻,重新调节
【答案】A
【详解】A.一节新干电池电源电压,要保持定值电阻电压,滑动变阻器分得电压
根据串联分压原理
得
解得
原滑动变阻器可满足要求,能调出1V电压,故A符合题意;
B.原实验中,时,电源电压,要让,根据串联分压原理
即
解得需要滑动变阻器接入,换用“10Ω 1A”的滑动变阻器,最大阻值小于需要的40Ω,无法满足要求,故B不符合题意;
C.换用“30Ω 1A”的滑动变阻器,最大阻值30Ω仍小于需要的40Ω,电压表示数最小仍大于1V,无法达到要求,故C不符合题意;
D.更换为30Ω的定值电阻,根据串联分压原理
即
解得需要滑动变阻器的阻值为,远大于原滑动变阻器的最大阻值20Ω,更无法达到要求,故D不符合题意。
故选A。
3.(2026·北京顺义·二模)在课外实践制作活动中,某同学将量程为的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源两端电压为18V且保持不变,定值电阻的阻值为100Ω,托盘固定在力敏电阻R上,R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。托盘及组件的质量忽略不计,g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.被测物体质量越大,电路中电流越小
B.该电子秤能测量的最大质量为20kg
C.若只将换成阻值更大的定值电阻,则电子秤能称量的最大质量变大
D.若只增大电源两端电压,则电子秤能称量的最大质量变小
【答案】D
【详解】由图甲可知,力敏电阻R与定值电阻串联,电压表测两端电压;由图乙可知,R的阻值随压力增大而减小。
A.被测物体质量越大,压力越大,R的阻值越小,电路总电阻越小,电源电压U不变,根据欧姆定律,电路电流越大,故A错误;
B.电压表量程为,因此两端最大电压,此时电路最大电流
电路总电阻
此时力敏电阻阻值
由图乙可知,对应压力,物体重力
由可得,最大质量
故B错误;
C.根据串联分压规律,电压表满偏时,整理得
若换用更大阻值的,U、不变,因此R增大;由图乙可知,R越大对应压力F越小,因此电子秤能称量的最大质量变小,故C错误;
D.根据上述公式,若只增大电源电压U,、不变,因此R增大;R越大对应压力F越小,因此电子秤能称量的最大质量变小,故D正确。
故选D。
4.(2026·山西·中考真题)创新小组设计“简易坐位体前屈测试仪”。电路设计要求:不允许电源被短路;使用滑动变阻器作为可变电阻,R0为定值电阻;推动绝缘滑块M的距离越远,电表示数越大。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电压表测电源电压即总电压,无论滑块M如何滑动,示数都不变,故A不符合题意;
B.滑动变阻器与R0串联,推动绝缘滑块M的距离越远,电阻越大,电路总电阻越大,根据得电流越小,电流表示数越小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与R0并联,当滑块M在最左端时,电源被短路,且滑块M向右移动过程中,电阻变大,总电阻变大,电流变小,电流表示数变小,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与R0串联,电压表测滑动变阻器两端电压,滑块M向右移动,电阻变大,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端电压变大,电压表示数变大,故D符合题意。
故选D。
5.(2026·天津南开·三模)如图是向下踩电动汽车“油门”时的原理图,其中是定值电阻,踩“油门”时旋钮滑片逆时针转动,车速表示数变大,则此过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电流表示数变小
C.车速表是电压表 D.电压表示数与电流表示数的比值变小
【答案】D
【详解】A.滑片逆时针转动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,定值电阻的电压,电流变大、不变,因此变大;根据串联分压规律,滑动变阻器的电压
因此变小,即电压表示数变小,故A错误;
B.根据欧姆定律,电路电流变大,因此电流表示数变大,故B错误;
C.踩油门时车速表示数变大,此时电流变大、电压表示数变小,因此车速表是电流表,故C错误;
D.电压表示数与电流表示数的比值,滑动变阻器接入电阻变小,因此该比值变小,故D正确。
故选 D。
6.(2026·山西长治·模拟预测)小明为蛋糕店设计了一个电子秤,便于做蛋糕时精准称量配料。其简化电路如图甲所示。电源电压为12 V,电路中允许通过的最大电流为0.3A。R为压敏电阻,其阻值与所承载物体质量m的关系如图乙所示。R上方有一质量不计的绝缘平板,检测时将配料置于其上。下列说法正确的是( )
A.当配料质量增大时,电路中的电流减小
B.当配料质量减小时,电阻R 两端电压减小
C.若R0为20Ω,则最大能检测9 kg的配料
D.若减小R0的阻值,则电子秤的测量范围增大
【答案】C
【详解】A.当配料质量增大时,压敏电阻R变小,电路中总电阻变小,由,可得电流变大,故A错误;
B.当配料质量减小时,压敏电阻R变大,根据串联电路分压的特点,R分得电压变大,故B错误;
C.若为20Ω,当称重量最大时,电路中总电阻最小,即
此时压敏电阻R的阻值
由图乙可知,当时,,故C正确;
D.电路允许的电流不变,电阻减小,由欧姆定律,可知R变大,由图乙可知,R越大,对应的称量质量越小,测量范围变小,故D错误。
故选 C。
7.(26-27九年级·全国·暑假作业)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
【答案】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.(2026·安徽淮北·模拟预测)如图所示电路,电源电压保持不变,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电流表示数变大
B.电流表示数不变,电流表示数变小
C.电流表示数变小,电流表示数不变
D.电流表示数不变,电流表示数变大
【答案】B
【详解】由图可知,三个电阻并联,电流表测R1和R2支路的电流之和,测R2和R支路电流之和;当滑动变阻器的滑片向右滑动时,其接入电路的电阻变大,通过其所在支路的电流变小,另外两个支路的电流保持不变,则电流表的示数不变,电流表的示数变小。
故选B。
二、填空题
9.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图,为定值电阻,为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电压表示数________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大
【详解】如图,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压.根据题意知,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,气敏电阻越小;因为两电阻串联,所以总电阻变小,根据可知,电流变大;的阻值不变,电流变大时,根据可知,电压表示数变大。
10.(2026·江苏南京·二模)如图所示,电源电压U恒定。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V;当开关S1、S2闭合,S3断开时,电压表示数为6V。则电源电压U为____V,R1的阻值为____Ω,前后两次电流表示数之比为____。
【答案】 6 20 2:9
【详解】当开关、S2断开,闭合时:与串联,电流表测串联电路的电流,电压表测两端电压。当开关、S2闭合,断开时:与并联,电压表测电源电压。由题知电压表示数为,因此电源电压 。
串联时的电流等于电路电流,因此
串联时,两端电压
第一次电路电流表示数; 第二次电流表示数,即干路电流
电流之比
11.(2026·江苏泰州·二模)图1是电阻甲和乙的-图像,将两电阻分别以图2、图3的方式接到相同的电源上。均闭合开关,电流表的示数为,则电源电压为_______V,电流表示数之比为_______。
【答案】 2 1:6
【详解】图2中,甲、乙串联,串联电路电流处处相等,电流表示数为,因此甲、乙的电流均为。 从图1的图像可得电流为时,甲两端电压,乙两端电压。 电源电压
图3中,甲、乙并联,并联电路各支路电压等于电源电压,因此甲、乙两端电压均为。 从图1的图像可得:电压为2V时,甲的电流,乙的电流。 并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此电流表的示数
已知,因此
12.(2026·四川眉山·中考真题)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
【答案】 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。
13.(2026·天津·中考真题)如图所示,灯泡和分别标有“3V,0.3A”和“6V,0.2A”的字样,不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关,调节电源电压从0逐渐增加,直至某个灯泡正常发光,该灯泡是_____(选填“”或“”),此时电源电压为_____。
【答案】 L2 8
【详解】由图可知,两个灯泡串联,串联电路中电流处处相等。 已知L1的额定电流为0.3A,L2的额定电流0.2A,当电源电压逐渐升高,电路电流逐渐增大,电流会先达到较小的额定电流0.2A,此时L2正常发光;若继续升高电压,电流超过L2的额定电流,L2会损坏,因此正常发光的是L2。
根据欧姆定律,两灯的电阻分别为
此时电路电流等于L2的额定电流
电路中的总电阻
因此电源电压
14.(25-26九年级上·云南迪庆·阶段检测)如图甲所示是超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图,已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为30Ω,电流表的测量范围为0~0.2A,电压表的测量范围为0~9V,湿敏电阻 的阻值随湿度变化的关系图像如图丙所示,为保证电路各元件安全,该装置能监测湿度的最大值是______%;其它条件不变时,若要使该装置的最小湿度减小到10%,电源电压最大值不能超过______V。
【答案】 80 10
【详解】计算电流表限制下的最小Rₓ,当电流最大时,总电阻最小
则此时
对应;电压表测的是两端电压,最大允许9 V。
此时,两端电压
电路电流
此时
对应,此时电流满足条件,所以,最大只能取90 Ω(否则电压表超量程),对应;
当时,,此时我们希望这个“最小湿度”状态仍满足电表安全,所以,我们要让在时,电流恰好等于 0.2 A(电流表满偏),此时电源电压就是允许的最大值。
此时电路总电阻
允许最大电流,所以最大允许电源电压
此时两端电压,故安全。
三、计算题
15.(2026·山西·中考真题)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。
【答案】(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。
16.(2026·甘肃白银·三模)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?
【答案】(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。
17.(2026·海南海口·模拟预测)如图所示电路,电源电压为18V,小灯泡L标有“6V 3W”(忽略灯丝电阻的变化),定值电阻的阻值为20Ω,是滑动变阻器。电压表的量程为0~15V,电流表的量程为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,调节滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全的情况下,求滑动变阻器的变化范围。
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)小灯泡电阻
(2) 只闭合S和时,滑动变阻器与小灯泡L串联,小灯泡正常发光,电路电流等于小灯泡额定电流
根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压
此时滑动变阻器接入阻值
由题意,因此滑动变阻器最大阻值
(3)只闭合S和时,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。
① 电流表量程为,因此电路最大电流,电路总最小电阻
根据串联电阻规律,滑动变阻器最小接入阻值
② 电压表量程为,因此滑动变阻器最大电压,定值电阻两端电压
电路最小电流
滑动变阻器最大接入阻值
符合滑动变阻器最大规格,因此的变化范围为。
18.(2026·内蒙古通辽·二模)图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R₀为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm³的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)电路中定值电阻R0的阻值为多少?
(2)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A。
①求金属棒接入电路的阻值。
②求该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)桶内未装液体时,由图乙可知,此时变阻器接入电路的阻值为,总电阻为
则电路中定值电阻的阻值为
(2)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为
液体质量
则液体的密度
19.(2026·吉林长春·模拟预测)为防止垃圾回收箱过重不便搬运,学校科技小组设计了一款简易的垃圾回收箱质量检测装置。其电路原理图如图甲所示,将测量范围为 的电压表改装后可以直接读出所称量物体的质量,其中为定值电阻,是压敏电阻,其阻值大小随压力 变化的关系如图乙所示,踏板质量不计,电源电压保持 不变。当物体重力为 时,电压表示数为 。
(1)定值电阻的阻值为__________ 。
(2)在保证电路安全的情况下,求该质量检测装置能测量的最大重量。(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
(3)如果要增大该检测装置的测量范围,请写出一种方法:_________________________。
【答案】(1)2.5
(2)300N/
(3)换用更小阻值的/降低电源电压
【详解】(1)由图乙可知,当物体重力为100N时,此时压敏电阻的阻值为,R与R0串联,电压表测量R0两端电压,,根据串联电路电压的规律可知,此时R两端电压为
电路电流
定值电阻
(2)已知用测量范围为0~3V的电压表改装,为保证电路安全,电压表示数最大为,电路中电流
根据串联电路电压的规律,压敏电阻两端的电压
则压敏电阻
图乙可知,此时 ,即该质量检测装置能测量的最大重量为300N。
(3)增大测量范围即增大能测量的最大重力,对应压敏电阻阻值更小,要让更小的压敏电阻阻值对应电压表满偏,根据推导
换用更小阻值的或降低电源电压,都可以使满偏对应的更小,对应更大的测量重力,增大测量范围。
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