欧姆定律 计算专练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

专题十一 欧姆定律中的计算专练 一、单项选择题 1．分析图像，我们得出下列结论，正确的是（ ） A．甲图线对应的电阻小于乙图线对应的电阻 B．甲、乙两图线对应的电阻都随电压增大而增大 C．甲的电阻是5Ω D．乙的电阻是0.1Ω 2．如图所示，电源电压保持不变，，，S闭合，电压表示数为4V，则电源电压为（ ） A．2.5V B．7.5V C．14V D．5V 3．某同学连接了如图所示的电路，两个电流表为实验室常用电流表，闭合开关后，两个电流表指针所指位置相同，则电阻与的阻值之比为（ ） A．1：5 B．5：1 C．1：4 D．4：1 4．如图所示，电源电压为，电阻的阻值为，电阻的阻值为。闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A．和是并联的 B．通过的电流大于通过的电流 C．电流表的示数为 D．电压表的示数为 5．如图所示，和是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表偏转的角度相同，则电阻和之比是（ ） A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．2：3 6．如图，电源电压保持不变，和为定值电阻。闭合S后，电流表和电压表的示数分别为和。现用一个定值电阻替换或，要求替换后两电表示数均变小。则下列判断正确的是（ ） A．为 B．为 C．用替换时，必须满足 D．用替换时，必须满足 7．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（ ） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为8 D．将L和R串联在6V的电源两端，L两端电压为2.4V 8．如图甲所示，电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ） A．6V B．4V C．6V D．4V 9．在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合后，电压表示数为6V；当开关S断开时，电压表示数为4V；则灯L1和L2的阻值之比为（灯丝电阻不变）（ ） A．2︰1 B．1︰2 C．3︰2 D．2︰3 10．如图所示，当开关S闭合，甲乙两表为电压表时，两表的读数之比为，当开关S断开，甲乙两表为电流表时，两表的读数之比为（ ） A．2：3 B． C． D． 11．小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”根据实验的数据绘出了图像，如图乙所示。分析图像可知（　　） A．通过导体的电流与电阻成正比 B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为 C．当导体的电阻为时，通过它的电流为 D．当电流分别为和时，接入电路的导体的电阻之比为： 12．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0-18Ω D．定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0 13．如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表量程为“”，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器标有“40Ω 1A”，小灯泡（灯丝电阻不变）标有“2.5V 0.5A”，表示小灯泡两端最大电压是2.5V，通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中不正确的是（ ） A．电流表的示数变化范围是0.1~0.5A B．电压表的示数变化范围是0.5~2.5V C．滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω D．滑动变阻器两端最大电压为4V 14．如图所示的电路，电源电压恒定，、为定值电阻，。只闭合时，电压表的示数为；、闭合，断开时，电流表的示数为；、闭合，断开时，电流表的示数为。不考虑温度对定值电阻阻值的影响，下列说法正确的是（ ） A．电源电压为 B． C．只闭合时，电路中的电流为 D．、和都闭合时，与并联 15．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是（ ） A．定值电阻的阻值为 B．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A C．滑动变阻器的阻值变化范围为 D．电源电压为4V 16．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的电阻为20Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。在保证电路各元件安全的前提下，闭合开关S和S1，断开开关S2，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；闭合开关S和S2，断开开关S1，将滑片P从a点向右移动到最右端b。图乙是这两次实验绘制出的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为8V，电源电压为10V B．闭合开关S和S1，断开开关S2，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~32Ω C．闭合开关S和S2，断开开关S1，滑片P在a点时，R2的阻值为36Ω D．闭合开关S和S2，小灯泡L与电流表交换位置，滑动变阻器的滑片滑到a点，电流表的示数为0.24A，小灯泡的阻值为10Ω 二、计算题 17．如图所示，的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表的示数为1.5A。求： (1)电源电压；(2)电阻的阻值；(3)通过电阻的电流。 18．如图所示电路中，，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.6A；当开关、、都闭合时，电流表示数为1.5A。求： (1)电源电压。(2)灯泡的电阻。 19．某物理兴趣小组设计了一套测量物体重力的“托盘秤”，工作原理如图所示，托盘用来放置被测物体，OBA为可绕O点转动的杠杆，，托盘上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器固定放置，的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。电源电压U恒为12V，为定值电阻。托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1.5V，托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 4 8 12 16 20 24 … 70 60 50 40 30 20 10 … (1)定值电阻的阻值；(2)当托盘上物体重120N时，电压表的示数； 20．如图所示，电源电压保持不变，已知定值电阻的阻值均为，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关、，电流表示数为；将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关、、、，电流表的示数为，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)若只闭合开关、、，将滑动变阻器的滑片移至某一位置且保持滑片位置不变，此时电流表的示数为，断开，电流表示数变化了，接着用小灯泡替换、、中的某一个电表，闭合开关、、，电流表的示数为，已知与之比为，则此时灯泡的电阻是多少？ 21．如图所示，电源电压不变，灯泡L标着“6V 0.6A”，方框内可接入不同的电阻，滑动变阻器R标着“50Ω 2A”。电流表测量范围0~3A，电压表测量范围0~15V。当方框内接入30Ω的电阻且只闭合开关S、S1时，灯泡正常发光。更换方框内的电阻且只闭合开关S、S2时，在保证电路安全的情况下最大范围移动滑片P，电流表示数最大值与最小值之比为2：1。 (1)求灯泡正常发光时电阻；(2)求电源电压；(3)求方框内能接入的可能电阻值。 试卷第14页（共15页） 第7页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十一 欧姆定律中的计算专练 一、单项选择题 1．分析图像，我们得出下列结论，正确的是（ ） A．甲图线对应的电阻小于乙图线对应的电阻 B．甲、乙两图线对应的电阻都随电压增大而增大 C．甲的电阻是5Ω D．乙的电阻是0.1Ω 【答案】C 【详解】ACD．由图可知，当 时，，；则甲的电阻 ，乙的电阻 ，因为 ，即 ，故AD错误，C正确；B．由图可知，甲、乙图线均为过原点的直线，则电阻为定值，不随电压变化，故B错误。 故选C。 2．如图所示，电源电压保持不变，，，S闭合，电压表示数为4V，则电源电压为（ ） A．2.5V B．7.5V C．14V D．5V 【答案】B 【详解】由图可知，与串联，电压表测两端电压，即。电路中的电流，两端的电压，电源电压 故选B。 3．某同学连接了如图所示的电路，两个电流表为实验室常用电流表，闭合开关后，两个电流表指针所指位置相同，则电阻与的阻值之比为（ ） A．1：5 B．5：1 C．1：4 D．4：1 【答案】C 【详解】由图可知，与并联，测干路电流，测支路电流，因且指针位置相同，故量程为0~3A，量程为0~0.6A，则，所以通过的电流，并联电路各支路电压相等，由得，电阻与的阻值之比为 故选C。 4．如图所示，电源电压为，电阻的阻值为，电阻的阻值为。闭合开关后，下列说法正确的是（ ） A．和是并联的 B．通过的电流大于通过的电流 C．电流表的示数为 D．电压表的示数为 【答案】C 【详解】A．电压表相当于断路，去掉电压表，电流表相当于导线，和是串联，故A错误；B．串联电路中，电流处处相等，故B错误；C．电路的总电阻为，电路中的电流为，电流表的示数为，C正确； D．电压表测量定值电阻两端电压，电压表的示数为 故D错误。 故选C。 5．如图所示，和是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表偏转的角度相同，则电阻和之比是（ ） A．1：4 B．4：1 C．1：5 D．2：3 【答案】A 【详解】由图可知，与串联，测两端电压，测电源电压。因串联电路总电压等于各分电压之和，故，且两表偏转角度相同，故选量程，选量程，且大量程读数刚好是小量程读数的5倍，则，可得两端电压，串联电路电流处处相等，由得，故选A。 6．如图，电源电压保持不变，和为定值电阻。闭合S后，电流表和电压表的示数分别为和。现用一个定值电阻替换或，要求替换后两电表示数均变小。则下列判断正确的是（ ） A．为 B．为 C．用替换时，必须满足 D．用替换时，必须满足 【答案】C 【详解】AB．由图可知与串联，电压表测两端电压，则两端的电压为4V，两端电压，串联电路电流处处相等，电流为0.4A，根据欧姆定律得，，故AB错误；C．用替换时，与串联，要使电流表示数变小，需总电阻变大，即，根据串联分压特点可知两端的电压变小，满足题意，故C正确；D．用替换时，与串联，要使电流表示数变小，需总电阻变大，则，故D错误。 故选C。 7．如图所示是一个灯泡L和一个定值电阻R的图像。下列分析正确的是（ ） A．甲为灯泡L的图线 B．当电压为0时，L与R的阻值均为0 C．将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为8 D．将L和R串联在6V的电源两端，L两端电压为2.4V 【答案】C 【详解】A．甲图线为过原点的直线，电流与电压成正比，阻值不变，为定值电阻的图线；乙图线为曲线，阻值随电压变化，为灯泡的图线，故A错误；B．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关，电压为0时，阻值不为0，故B错误；C．将和并联在6V的电源两端，。由图可知，。干路电流，电路总电阻，故C正确；D．由图甲可知，若两端电压为2.4V，由图乙可知此时通过的电流。串联电路电流处处相等，则两端电压，电源电压，故D错误。 故选C。 8．如图甲所示，电源电压保持不变，，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为（ ） A．6V B．4V C．6V D．4V 【答案】A 【详解】由图甲可知与串联，电压表测两端电压。当滑片在端时，阻值最大，由图乙可知此时，，因此滑动变阻器最大阻值 电源电压 故选A。 9．在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，当开关S闭合后，电压表示数为6V；当开关S断开时，电压表示数为4V；则灯L1和L2的阻值之比为（灯丝电阻不变）（ ） A．2︰1 B．1︰2 C．3︰2 D．2︰3 【答案】A 【详解】由图可知，当开关S闭合时，灯泡L2被短路，只有灯泡L1工作，此时电压表测电源电压，此时电压表的示数是6V，即电源电压为6V，当开关S断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，此时电压表示数为4V，即L1两端的电压，由串联电路的电压规律可知，此时L2两端的电压为，已知灯丝电阻不变，且串联电路中电流处处相等，则由可得，灯L1和L2的阻值之比为 故选A。 10．如图所示，当开关S闭合，甲乙两表为电压表时，两表的读数之比为，当开关S断开，甲乙两表为电流表时，两表的读数之比为（ ） A．2：3 B． C． D． 【答案】A 【详解】S闭合，甲乙为电压表时，、串联，甲测电源电压，乙测两端的电压。由串联电路电压规律及分压原理得到，S断开，甲乙为电流表时，、并联，甲测通过电流，乙测干路电流，由并联电路电流规律及分流原理得到通过两个电阻的电流之比，设，则，两表的读数之比，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11．小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”根据实验的数据绘出了图像，如图乙所示。分析图像可知（　　） A．通过导体的电流与电阻成正比 B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为 C．当导体的电阻为时，通过它的电流为 D．当电流分别为和时，接入电路的导体的电阻之比为： 【答案】B 【详解】A．电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，不是正比，故A不符合题意；B．根据欧姆定律 ，结合图像坐标可得 。取图乙中任意点计算， 时，，则 ，说明实验控制导体两端电压为2V，故B符合题意；C．当 时，由 ，电流不是0.2A，故C不符合题意；D．电压不变时，电流与电阻成反比，则，电阻之比为2:1，不是1:2，故D不符合题意。 故选B。 12．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图所示，下列说法错误的是（ ） A．电源电压是9V B．定值电阻R的阻值是6Ω C．滑动变阻器的阻值范围是0-18Ω D．定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0 【答案】C 【详解】AB．滑片P在a端时，滑动变阻器接入阻值为0，只有定值电阻接入电路，此时电路电流最大，电压表测电源电压，由图可知，此时电流最大为1.5A，则电源电压，定值电阻R的阻值，故AB正确，不符合题意；C．滑片P在b端时，滑动变阻器接入阻值最大，电压表测定值电阻两端电压，此时电路中电流最小，由图像可知，此时电路中最小电流为，定值电阻两端电压。电路总电阻，滑动变阻器最大阻值，因此滑动变阻器的阻值范围是，故C错误，符合题意；D．定值电阻R接触不良即电路断路，则电路中无电流，电流表示数为0，故D正确，不符合题意。 本题要求选择错误的，故选C。 13．如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表量程为“”，电压表量程“0~3V”，滑动变阻器标有“40Ω 1A”，小灯泡（灯丝电阻不变）标有“2.5V 0.5A”，表示小灯泡两端最大电压是2.5V，通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项中不正确的是（ ） A．电流表的示数变化范围是0.1~0.5A B．电压表的示数变化范围是0.5~2.5V C．滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω D．滑动变阻器两端最大电压为4V 【答案】C 【详解】分析电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压。由灯泡铭牌可知灯泡电阻，电路允许的最大电流，此时电压表示数，滑动变阻器接入最小阻值，当滑动变阻器接入最大阻值 时，电路电流最小 ，此时电压表示数，滑动变阻器两端最大电压，综上，电流表示数范围 ，电压表示数范围 ，滑动变阻器阻值范围 ，故ABD正确，C错误。 本题选择描述不正确的，故选C。 14．如图所示的电路，电源电压恒定，、为定值电阻，。只闭合时，电压表的示数为；、闭合，断开时，电流表的示数为；、闭合，断开时，电流表的示数为。不考虑温度对定值电阻阻值的影响，下列说法正确的是（ ） A．电源电压为 B． C．只闭合时，电路中的电流为 D．、和都闭合时，与并联 【答案】C 【详解】设，，电源电压为。A．只闭合时，与串联，电压表测两端电压，电路电流为，两端电压为，解得，故A错误；B．、闭合，断开时，被短路，电路为的简单电路，电路中的电流为，、闭合，断开时，被短路，电路为的简单电路，电路中的电流为，则，故B错误；C．只闭合时，电路电流；、闭合，断开时，电路电流，故，故C正确；D．、和都闭合时，、均被短路，造成电源短路，故D错误。 故选C。 15．如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U－I”关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是（ ） A．定值电阻的阻值为 B．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A C．滑动变阻器的阻值变化范围为 D．电源电压为4V 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，与串联，电压表测两端电压，测两端电压，电流表测电路电流。当滑动变阻器阻值从最大减小到最小时，电路总电阻减小，电流增大，定值电阻的电压随电流增大而增大，滑动变阻器的电压随电流增大而减小，因此图乙中下降的图像甲对应，上升的图像乙对应。根据欧姆定律，取图像乙中、的点，可得，故A正确，不符合题意；B‌C．当电流最小为时，滑动变阻器阻值最大，此时两端电压为，根据可得，滑片在中点时，，总电阻，此时电路电流，故BC正确，不符合题意；D‌．当滑动变阻器阻值为时，两端电压为，此时两端电压等于电源电压，由图乙可知此时电压为，因此电源电压为，故D错误，符合题意。 故选D。 16．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡正常发光时的电阻为20Ω，电压表量程为0~15V，电流表量程为0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。在保证电路各元件安全的前提下，闭合开关S和S1，断开开关S2，将滑片P从最右端b向左最大范围移动到a点；闭合开关S和S2，断开开关S1，将滑片P从a点向右移动到最右端b。图乙是这两次实验绘制出的U-I图像，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡的额定电压为8V，电源电压为10V B．闭合开关S和S1，断开开关S2，滑动变阻器R1的阻值变化范围为4~32Ω C．闭合开关S和S2，断开开关S1，滑片P在a点时，R2的阻值为36Ω D．闭合开关S和S2，小灯泡L与电流表交换位置，滑动变阻器的滑片滑到a点，电流表的示数为0.24A，小灯泡的阻值为10Ω 【答案】B 【详解】A. 闭合S和，断开，L与滑动变阻器串联，电压表测电压，将滑片P从最右端b向左移动到a点的过程中，电流表、电压表示数均改变，可知图乙弯曲的线为此时的U-I图像。在保证电路各元件安全的前提下，电流最大时，，此时对应小灯泡正常发光，则小灯泡的额定电压为 电源电压，故A错误；B. 闭合S和，断开，当电流最大时，滑动变阻器最小阻值，由图乙知当电流最小时，滑片在b端，，滑动变阻器最大阻值 所以阻值变化范围为，故B正确；C. 闭合S和，断开时，滑动变阻器以最大阻值与串联，电压表测滑动变阻器滑片左半部分的电压，将滑片P从a点向右移动到最右端b的过程中，电流表示数不变、电压表示数改变，可知图乙竖直的线为此时的U-I图像。由图乙可知，此时，根据串联电路的欧姆定律，解得，故C错误；D. 闭合S和，小灯泡L与电流表交换位置，则L在干路，电流表在原L支路。若断开，电流表无示数；若闭合，电流表将与滑动变阻器滑片右半部分组成的支路短路，相当于断开，此时与闭合开关S和S1，断开开关S2时的电路等价，由A选项分析可知滑动变阻器的滑片滑到a点时，电流表的示数为，小灯泡的阻值为20Ω，故D错误。 故选 B。 二、计算题 17．如图所示，的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表的示数为1.5A。求： (1)电源电压；(2)电阻的阻值；(3)通过电阻的电流。 【答案】(1)3V，(2)2Ω，(3)0.6A 【详解】（1）据图可知，与并联，电流表A测干路电流，测支路电流。由并联电路电流规律得通过的电流，因并联电路各支路电压等于电源电压，故电源电压 （2）由欧姆定律得的阻值 （3）据1问分析可知，通过的电流。 18．如图所示电路中，，。当开关闭合，、断开时，电流表的示数为0.6A；当开关、、都闭合时，电流表示数为1.5A。求： (1)电源电压。(2)灯泡的电阻。 【答案】(1)，(2) 【详解】（1）当开关闭合，、断开时，电阻、串联，因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得，电源电压 （2）当开关、、都闭合时，被短路，和灯泡L并联，电流表测干路电流，因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以通过的电流，因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯泡的电流 则灯泡的电阻 19．某物理兴趣小组设计了一套测量物体重力的“托盘秤”，工作原理如图所示，托盘用来放置被测物体，OBA为可绕O点转动的杠杆，，托盘上物体所受重力大小通过电压表读数显示。压力传感器固定放置，的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。电源电压U恒为12V，为定值电阻。托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1.5V，托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求： F/N 0 4 8 12 16 20 24 … 70 60 50 40 30 20 10 … (1)定值电阻的阻值；(2)当托盘上物体重120N时，电压表的示数； 【答案】(1)，(2) 【详解】（1）托盘空载时，与串联，电压表测两端电压。由表格可知，时。两端电压，电路中的电流，定值电阻阻值 （2）托盘上放重120N的物体时，杠杆处于平衡状态，与串联，电压表测两端电压。由杠杆平衡条件得，故压力传感器受到的压力 由表格可知，时，电路总电阻，电路中的电流，电压表的示数 20．如图所示，电源电压保持不变，已知定值电阻的阻值均为，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关、，电流表示数为；将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关、、、，电流表的示数为，求： (1)电源电压； (2)滑动变阻器的最大阻值； (3)若只闭合开关、、，将滑动变阻器的滑片移至某一位置且保持滑片位置不变，此时电流表的示数为，断开，电流表示数变化了，接着用小灯泡替换、、中的某一个电表，闭合开关、、，电流表的示数为，已知与之比为，则此时灯泡的电阻是多少？ 【答案】(1)5V，(2)50Ω，(3)12.5Ω 【详解】（1）闭合、时，将滑动变阻器滑片移至最右端，滑动变阻器接入阻值为0，相当于的简单电路，电流表A测电路电流。 根据欧姆定律，电源电压 （2）闭合开关、、、，被短路，与并联，电流表A测量干路电流。滑片处于最左端时，接入的阻值最大，通过的电流为，根据并联电路中电流的规律，通过的电流为，的最大阻值为 （3）只闭合、、时，与接入电路的电阻并联，测支路电流，电流表测干路电流。断开后电路只剩，干路电流的变化量等于原支路的电流，即。 此时的电流，因此的示数，由得，若替换V1，闭合开关、、，灯泡L和R1都被短路，断路，只有R3接入电路，此时电流表A的示数为0.2A，不符合题意；若替换A1，闭合开关、、，短路，灯泡L和R3串联，电流表A的示数会变小，小于0.2A，不符合题意；若替换V2，闭合开关、、，R1短路，灯泡L和R3并联，A测干路电流，电流表A的示数一定大于0.2A，所以灯泡L替换V2符合题意。根据并联电路中电流的规律，通过灯泡的电流为，灯泡电阻为 21．如图所示，电源电压不变，灯泡L标着“6V 0.6A”，方框内可接入不同的电阻，滑动变阻器R标着“50Ω 2A”。电流表测量范围0~3A，电压表测量范围0~15V。当方框内接入30Ω的电阻且只闭合开关S、S1时，灯泡正常发光。更换方框内的电阻且只闭合开关S、S2时，在保证电路安全的情况下最大范围移动滑片P，电流表示数最大值与最小值之比为2：1。 (1)求灯泡正常发光时电阻；(2)求电源电压；(3)求方框内能接入的可能电阻值。 【答案】(1)10Ω，(2)24V，(3) 【详解】（1）灯泡正常发光时电阻 （2）只闭合S、S1时，方框电阻与灯泡L串联，灯泡正常发光，电路电流等于灯泡的额定电流。方框内电阻两端电压，电源电压 （3）只闭合S、S2时，方框电阻与滑动变阻器R滑串联，电压表测R滑两端电压，安全限制为电流不超2A、电压表示数不超15V。如果滑动变阻器在0~50Ω全范围安全移动。电流最大对应，总电阻，电流最小对应，总电阻，已知电流表示数最大值与最小值之比为2：1。由电源电压不变，电流与总电阻成反比，得，代入得 ，解得 ，验证：时，时，均安全。所以方框内的电阻值最大可以取。滑动变阻器电流受2A额定电流限制、电压受电压表15V量程限制。当最大电流时，由得最小电流，电流最小时，变阻器两端的电压最大，方框两端电压，方框电阻，此时变阻器连入的阻值最大，电流最大时，，由欧姆定律得，此时总电阻，此时变阻器连入的最小阻值，验证：电流最大时滑动变阻器阻值为，电流最小时滑动变阻器阻值为，且电流表和电压表都不超量程，均安全。所以方框内的电阻值最小可以取。 综上，方框内可接入的电阻。 试卷第14页（共15页） 第14页 学科网（北京）股份有限公司 $