2023年中考物理高頻考點提升練習(xí)-歐姆定律的計算

2023年中考九年級數(shù)物理高頻考點提升練習(xí)一歐姆定律的計算

1.在如圖甲所示的電路中，電源電壓可調(diào)，燈泡L標有“6V3W”字樣，滑動變阻器Ri上標有“20C1A”

字樣，R2是電阻箱。只閉合開關(guān)，，移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為1OV,此時燈泡L恰能正常發(fā)光。

甲乙

(1)求電源電壓和此時Ri的限值。

(2)此時，調(diào)節(jié)電源電壓，在保障小燈泡正常工作的情況下，電源輸出功率的范圍是多大?

(3)斷開Si,電壓表和電流表選用合適量程，將電源電壓調(diào)至16V.閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使兩表的

指針同時能達到圖乙所示的位置，且電路各元件都能正常工作，求此時R2的阻值。

2.若架設(shè)在兩地之間的輸電線發(fā)生了短路，如何方便快捷地確定短路的位置?

針對這一實際問題，某物理興趣小組模擬真實情景，運用“建?！彼枷脒M行了研究：用兩條足夠長的

電阻絲模擬輸電線（每條電阻絲單位長度阻值為r）,將導(dǎo)線連在電阻絲A處模擬輸電線短路，如圖1

甲所示。他們把一個電源（電壓恒為Uo）、一個定值電阻（阻值為Ro）和一塊電壓表用導(dǎo)線連接起來

裝入一個盒內(nèi)，并引出兩根導(dǎo)線到盒外，制成檢測盒，如圖1乙所示。檢測時將盒外的兩根導(dǎo)線分別

與模擬輸電線B端的兩接線柱相連，從而構(gòu)成檢測電路。通過讀取盒內(nèi)電壓表的示數(shù)、經(jīng)過計算得知

短路處到B端的距離。

請你解答如下問題:

圖2

（1）在圖1乙所示的檢測盒內(nèi)畫出元件連接情況的電路圖；

（2）根據(jù)你設(shè)計的檢測電路，推導(dǎo)出AB間距離L與電壓表示數(shù)U的關(guān)系式：

（3）進一步研究發(fā)現(xiàn)，當電壓表的量程為0?當時，如果短路位置改變，需考慮測量值超電壓表

量程的可能。于是在檢測盒中增加兩個單刀雙擲開關(guān)（符號—4~~），通過操作這兩個開關(guān)來改

變電壓表的連接，完成檢測。請在改進后的檢測盒內(nèi)畫出元件連接情況的電路圖（如圖2所示）。

3.如圖小羅同學(xué)發(fā)現(xiàn)在學(xué)校實驗室有電壓可調(diào)兩檔的學(xué)生電源，一檔為12V,另一檔未知（標示不清），

燈泡L標有“6V4.5W”字樣，且阻值不變，滑動變阻器標有“50。2A”字樣，電壓表Vi,V2的量程均

為“0?14V”。當開關(guān)S、Si閉合，可調(diào)電源調(diào)至12V,滑動變阻器滑片P滑至A點時，燈泡L恰好正

常發(fā)光；當只閉合開關(guān)S并將電源電壓調(diào)至未知電壓檔，滑片仍處在A點時，燈泡L仍然正常發(fā)光;

然后移動滑片P移至B點，此時電壓表Vi、V?的示數(shù)分別為11V和7V。求：

（2）滑片處于A點時，滑動變阻器的電阻RA；

（3）求另一檔未知電壓的大??；

（4）當只閉合開關(guān)S,將電壓調(diào)至未知電壓檔，在保證電路元件安全情況下，求電阻Ri的最小功

率。

4.在如圖所示的電路中，電源電壓為6V且保持不變，電阻不隨溫度變化。滑動變阻器的最大阻值是

10Q?當開關(guān)S斷開，滑動變阻器的滑片P在b端不動時，電流表的示數(shù)為（）.2A。閉合開關(guān)S,再將

滑片P移動到變阻器的a端時，電流表的示數(shù)為0.4A。求：電阻Ri、R2的阻值。

5.如圖所示，電源電壓保持不變，R?為定值電阻，小燈泡L上標有“12V6W”字樣（不考慮溫度對燈

絲電阻的影響），只閉合，，將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，L正常發(fā)光；閉合所有開關(guān)時整個

電路Imin消耗的電能為180（“。已知電流表的量程為。?0.6A,電壓表的量程為。?3V。求：

力-0Ra1—二一

（1）電源電壓和小燈泡的電阻分別是多少？

（2）R2的阻值和Imin內(nèi)R2消耗的電能分別是多少？

（3）在保證各元件安全的前提下，只閉合，時，電路中消耗的最小功率和最大電功率分別為多少？

6.小明同學(xué)在物理實驗室發(fā)現(xiàn)一個電學(xué)元件，是由一個標有“2V2W的小燈泡和一個定值電阻R連接

而成。小明同學(xué)將該元件接入如圖所示的電路中，電源電壓恒為6V,閉合開關(guān)，無論怎樣移動滑動變

阻器的滑片P,電流表的示數(shù)總在0.2A-1A的范圍內(nèi)變化（小燈泡的電阻不隨溫度變化，且電路元件

始終完好）。求：

(1)小燈泡正常工作時的電流和電阻；

(2)定值電阻Ro與小燈泡的連接方式;

(3)定值電阻Ro的阻值；

(4)滑動變阻器R的最大限值。

7.下表是某電熱飲水機的銘牌數(shù)據(jù)，其電路原理圖如圖所示。該電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀

態(tài)(由機內(nèi)溫控開關(guān)So自動控制)。求：

熱水箱容量1L加熱時功率2000W

額定電壓220V保溫時功率44W

(1)當開關(guān)S閉合、So斷開時，飲水機的功率是多大？

(2)電阻R2的阻值是多少？

(3)若電熱飲水機正常工作時電熱器加熱的效率為80%,將一滿熱水箱的水從20c加熱至100C

需要多長時間?[c*=4.2xlO3J/(kg-℃),p，K=l.OxlO3kg/m3]

8.一只“3V1.5W”的小燈泡串聯(lián)一個0.6。的電阻后接到電源上，小燈泡正常發(fā)光。求：(設(shè)燈泡的燈

絲電阻值不隨溫度變化)

(1)電源兩端的電壓。

(2)若把小燈泡直接接在此電源上，若小燈泡不被燒壞，通電Imin小燈泡實際消耗的電能。

9.有一種電子秤的原理如圖所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器R(電

阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)，顯示重力大小的儀表(實質(zhì)是電流表)。其中AO長20

厘米，BO長5厘米，壓力傳感器R的阻值與所受壓力的關(guān)系如下表所示。踏板和杠桿組件的質(zhì)量

可以忽略不計，電源電壓為6伏。

（1）重300牛的學(xué)生站在踏板上時，雙腳與踏板的接觸面積為0.04米2,此時對踏板的壓強為多

少帕？

（2）電子秤開機后，沒有秤量物體時壓力傳感器R消耗的電功率為多少瓦？

（3）當林林同學(xué)站在踏板上時，通過壓力傳感器R的電流為0.25A,林林同學(xué)的體重是多少牛？

10.在某次科技活動中，劉老師給同學(xué)們展示一個如圖甲所示的黑盒子，絕緣外殼上有A、B、C三個

接線柱。劉老師告訴同學(xué)們，盒內(nèi)電路由兩個定值電阻連接而成。小海同學(xué)設(shè)計了如圖乙所示的電路

來研究盒內(nèi)電阻的連接情況及其電功率。已知電源電壓恒定不變，R。是阻值為3。的定值電阻，Ri是

滑動變阻器。小海進行了如下的實驗操作：

（I）把BC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S,將Ri的滑片移至最左端時，電壓表示數(shù)為

1.8V,電流表示數(shù)為0.6A；

（II）用導(dǎo)線把AC連接起來，再將AB接線柱接入MN之間，閉合開關(guān)S和生，此時電流表的示

數(shù)為1.8A；

（III）把AC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S,小海發(fā)現(xiàn)將Ri的滑片從某位置移至最左端

或最右端時，電壓表的示數(shù)均變化了0.45V,電路的總功率均變化了（M8W。

（1）請根據(jù)操作（D求出黑盒子BC間的電阻；

（2）在操作（II）中,求黑盒子工作100s消耗的電能;

（3）①請畫出黑盒子內(nèi)的電路圖，并標明各電阻的阻值；

②小海接下來繼續(xù)進行研究，他將AB兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S.移動Ri的滑片，

黑盒子的電功率會隨之變化，求此過程中黑盒子的最大電功率與最小電功率之比。

11.實驗中常忽略電源的電阻，但在精確計算中其內(nèi)阻是不可忽略的,精確的測量中將電源看成一個理想

的電源（即電阻為零）和一個電阻r串聯(lián)（如圖中虛線框內(nèi)的電路所示）.在圖中，當滑動變阻器的滑片停在

某一位置時電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.20A和1.98V,改變滑片的位置后，兩表的示數(shù)分別為0.40A

和1.96V,則電源電壓和內(nèi)阻分別為多少？

12.如圖所示是簡化的智能燈電路原理圖。燈L標有“12V3W”字樣，當滑動變阻器的滑片P在最左端

a時，燈L正常發(fā)光。若電源電壓不變，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，求：

----------U-------------->6

（1）電源電壓U；

（2）當滑動變阻器接入電路中的電阻是12c時，燈L消耗的實際功率；

（3）當滑片P位于中點b和最右端c時，燈L兩端電壓之比為3：2,則滑動變阻器的最大阻值是

多少？

13.如圖甲所示，是一種自動測量油箱內(nèi)油量的裝置，油量表（由較靈敏的電流表改裝而成）的指針能指

示油箱內(nèi)油的多少。當油箱加滿油為50L時，浮標通過杠桿使滑片恰好移至變阻器的最下端。油的體

積V和變阻器接入電路的電阻R的關(guān)系如圖乙所示，電源電壓恒為6V,定值電阻Ro的阻值為lOOOQo

閉合開關(guān)S,則:

甲

（1）當油箱加滿油時，電路中的電流為多少A?

（2）油箱內(nèi)油量剩余一半時變阻器R兩端的電壓UR為多大？

（3）當油量為零時，電路中的電流為多少A?（不考慮浮球的體積）

（4）通過具體數(shù)據(jù)說明，該油量表的刻度是否均勻？

14.如圖甲所示電路，電壓表的量程為0~15V,小燈泡的額定電壓為12V,其兩端電壓與電流的關(guān)系

如圖乙所示。定值電阻Ro=lOC。只閉合開關(guān)S,S2,當滑動變阻器的滑片P移到中點時，電壓表的示

數(shù)為8V,小燈泡正常發(fā)光。求：

（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；

（2）電源電壓；

（3）當閉合開關(guān)S、Si時，滑動變阻器能接入電路的最大阻值；

（4）閉合開關(guān)S和S2移動滑動變阻器的滑片P,使小燈泡和滑動變阻器的功率之比為2：3,此時

電路消耗的總功率。

15.如圖甲是恒溫水箱溫控電路，它由工作電路和控制電路組成。工作電路中的電熱器R上標有

“220V2200W”的字樣；控制電路電源電壓Uo=3OV,熱敏電阻R,作為感應(yīng)器探測水溫，置于恒溫水箱

內(nèi)，其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖18乙所示，Ro為滑動變阻器。為了把溫度控制在40C左右，當水

溫低于40c時，繼電器的彈簧會將銜鐵拉起來，使工作電路中的動觸點和靜觸點接通，電熱器R開始

工作；當水溫升高到40℃時，控制電路中線圈的電流恰好增大到100mA,此時銜鐵被電磁鐵吸下來,

工作電路中的電熱器R停止工作。已知電熱器R的加熱效率為70%,電熱器R正常工作25min可將水

從30C加熱到40℃。若不計繼電器線圈的電阻，求：

（1）電熱器R正常工作時的電阻;

（2）電熱器R正常工作25min產(chǎn)生的熱量；

（3）恒溫水箱內(nèi)裝有水的質(zhì)量；

（4）當水溫升高到40c時滑動變阻器Ro消耗的功率。

16.某科技興趣小組用一個88c的電阻Ri、開關(guān)、導(dǎo)線等器材制作了一個電烤箱，先將電烤箱接入電

壓為220V的家庭電路，簡化電路如甲所示，閉合開關(guān)，求：

甲乙丙

（1）通過Ri的電流；

（2）Ri消耗的電功率；

（3）小組發(fā)現(xiàn)烤熟蛋糕耗費時間過長，為解決這個問題，小組找來一個相同規(guī)格的電阻R?進行改

裝。

①你認為應(yīng)按照圖一^（選填“乙”或“丙”）進行改裝；

②閉合開關(guān)S后，通電lOmin,求改裝后電烤箱產(chǎn)生的熱量。

答案

1.【答案】（1）解：閉合開關(guān)5時，Ri與L串聯(lián)，電壓表測Ri兩端的電壓，電流表測電路中的電流,

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且燈泡正常發(fā)光、電壓表的示數(shù)為10V,

所以，電源的電壓U=UI+UL=10V+6V=16V,

因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且燈泡正常發(fā)光，

所以，由P=UI可得，電路中的電流1==0.5A,

由1=5可知，此時Ri的阻值R尸牛=撰=20C

答：電源電壓為16V,此時Ri的阻值為20C

（2）解：當滑動變阻器接入電路中的電阻最大且燈泡正常發(fā)光時，電源的電壓最大，電源輸出功率最

大，

則P>；=UI=16VxO.5A=8W,

調(diào)節(jié)電源電壓，當滑動變阻器接入電路中的電阻為零且燈泡正常發(fā)光時，電源的電壓最小，電源輸出

功率最小，

則P，J、=PL=3W,

所以，調(diào)節(jié)電源電壓，在保障小燈泡正常工作的情況下，電源輸出功率的范圍是3W?8W

答：電源輸出功率的范圍是3W?8W

（3）解：閉合S2時，Ri與R2串聯(lián)，電壓表測Ri兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

由滑動變阻器的銘牌可知，允許通過的最大電流不能超過1A,

所以，圖乙中電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,電路中的電流F=0.4A；

若圖乙中電壓表的量程為0?15V,分度值為0.5V,其示數(shù)為10V,

若電壓表的量程為0?3V,分度值為0.1V,其示數(shù)為2V,

因可以確定電路中的電流為I，=0.4A,則當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，其兩端的最大電壓:

Ui>;=I'RI=0.4AX20Q=8V<10V,即電壓表指針不能達到圖乙所示的位置，

所以，圖乙中電壓表的量程應(yīng)為。?3V,其示數(shù)為2V,即變阻器兩端的電壓U/=2V,

此時R2兩端的電壓：U2=U-Ui'=16V-2V=14V,

所以，此時R2的阻值：R2=牛=襦=35C

答：此時R2的阻值為35C

（2）解：圖1中：Ro兩端的電壓U，=Uo-U；

則電流1=f=鏟，

KoKo

則AB之間的電阻為R=§==照%,

即0

UR

所以AB的長度L=/xO=；x型=方鵲6；

圖2中：電流1=著，AB之間的電壓UAB=UO-U；

則AB之間的電阻為R=率=4"=（"0二?”。,

1廝U

所以AB的長度L*xXTx/她=雪孑西；

2r2-------2Ur

3.【答案】（1）解：燈泡L標有“6V4.5W”字樣，那么燈泡L的額定電流是〃=金=需=0.754

答：燈泡L的額定電流0.754

（2）解：當開關(guān)S、Si閉合，可調(diào)電源調(diào)至12V,滑動變阻器滑片P滑至A點時，燈泡L和滑動變阻

器串聯(lián)接入電路中，燈泡L恰好正常發(fā)光，那么燈泡L的電壓是6V,電路中的電流是0.75A,滑動變

阻器兩端的電壓是UR=U-UL=12V-6V=6V

那么滑片處于A點時，滑動變阻器的電阻RA是R/l=^=撰^=8。

答：滑片處于A點時，滑動變阻器的電阻/?力=80

（3）解：由上述可知，燈泡L的電阻是&=江=第7=80

LPL4.5W

當只閉合開關(guān)S,燈泡L、滑動變阻器R和電阻Ri串聯(lián)接在電路中，滑片仍處在A點時，燈泡L仍然

正常發(fā)光，電路中的電流大小為0.75A,設(shè)另一檔未知電壓的大小為U'，那么存在關(guān)系式0.7571-

(80+80+&)=U'

/

然后移動滑片P移至B點，那么電路中的電流大小為

OJ2+A^4-/\j

r

由電壓表V1、V2的示數(shù)分別為1IV和7V可知Qc,,,D)?(80+RB)=

/

u

由上面式子可求得另一檔未知電壓的大小u'=15V，電阻％=40；

答：另一檔未知電壓的大小是15V

(4)解：為了保證電路元件安全，電壓表Vi的示數(shù)最大只能是14V,設(shè)此時滑動變阻器接入電路中

的阻值大小為Rx,電壓表V2的示數(shù)是IV,由歐姆定律可知席3=羔

osl-vKx

解得Rx=48n,電路中的電流大小為*+R=80+糕+40=0254

這個電流大小沒有超過滑動變阻器的最大電流；

這樣燈泡L兩端的電壓是u'L=IXRL=0.254x8。=2V

這個電壓值沒有超過燈泡的最大電壓；綜上所述，當電路中的電流最小為匕=0.254時，能夠保證電

路元件安全，電阻Ri的最小功率是PRl=I1R1=(0.254)2x4n=Q2SW

答：當只閉合開關(guān)S,將電壓調(diào)至未知電壓檔，在保證電路元件安全情況下，求電阻Ri的最小功率是

0.25W。

4.【答案】解：滑動變阻器的滑片P在b端時，接入電路的電阻最大，即R，=10C,

開關(guān)S斷開，1=0.2A.U=6V,則電路總電阻：R,&=牛=黑=30Q,又因為R,B=RI+R',所

IU.NA

以Ri=R&-R'=30C—10C=20C；開關(guān)S閉合時，P=0.4A,

此時電路為Ri與R2的并聯(lián)電路，r=L+L,P=++巖=疑+器=0.4A,

解得R2=60Q.

5.【答案】(1)解：只閉合，、將滑動變阻器的滑片P移動到A端時，電路為燈泡L的簡單電路，因

燈泡正常發(fā)光，所以電源的電壓U=UL0=12V

燈泡的電阻RL=空一=(124=24。

PL6W

答：電源電壓和小燈泡的電阻分別為12V、24。；

（2）解：閉合所有開關(guān)時，燈泡L與電阻R2并聯(lián)，因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，

此時燈泡正常發(fā)光，其功率為6W,由p=l^可得，燈泡Imin消耗的電能WL=PM=6WX60s=360J

則Imin內(nèi)R2消耗的電能W2=W-WL=1800J-360J=1440J

222

由W=UIt=Lt可得，R2的阻值R2==（9Y）X60S=6C

RW2144/

答：R2的阻值為6C；Imin內(nèi)R2消耗的電能為1440J；

（3）解：只閉合Si時，燈泡L與變阻器Ri串聯(lián)，電壓表測Ri兩端的電壓，電流表測電路中的電流,

當電壓表的示數(shù)Ui=3V時，燈泡兩端的電壓UL'=U-U=12V-3V=9V

滑動變阻器接入的電阻最大，電路中的電流最小，此時電路中的電流1=引=黑=0.375A

電路中的最小功率Pi=UI=12VxO.375A=4.5W

燈泡正常發(fā)光時，額定電流為1==0.5A

當］=0.5A時,電路中的電功率最大，即Pi=UI'=12VxO.5A=6W

答：保證各元件安全的前提下，只閉合，時，電路中的最小功率和最大電功率分別為4.5W和6W。

p一

6.【答案】（1）解：燈泡的額定電流為/頗=遙=駢=14

燈泡的電阻為R0=7尊=曾=2。

額

答：小燈泡正常工作時的電流為1A,電阻為2C；

（2）若并聯(lián)，當小燈泡正常發(fā)光時，干路的電流表示數(shù)會大于1A,故定值電阻Ro與小燈泡串聯(lián)。

（3）當滑動變阻器R阻值為0時，定值電阻Ro與小燈泡L串聯(lián)，電路中最大電流為1A

cU總6V

R最小總=匚1=訝=60

最大

則定值電阻的阻值R。=R最小總R燈=6。-20=4。

答：定值電阻Ro的阻值為4C；

（4）當滑動變阻器R阻值為最大時，電路為定值電阻&、小燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián)，電路

%=悠=

中最小電流為0.2A，此時R最大總300

最小

此時滑動變阻器的最大阻值R=R或大總-R燈一&=300-20-4。=240

答：滑動變阻器R的最大阻值為24C。

7.【答案】(1)解：只S閉合，R2工作，此時的功率較低，為保溫功率，為P保=44W；

22

(2)解：根據(jù)電功率和電壓計算電阻為R2=q=寫滬=11000；

(3)解：水箱中的質(zhì)量為m=pV=1.0x103kg/m3x1x10_3m3=\kg,

水吸熱為Q級=cmAt=4.2x1/j/*g?℃)x1kgx(100℃—20℃)=3.36x1057,

消耗的電能為w=*=3.3默5]=42x105/,

W_4.2X1057

加熱時間為。

~P=20001V210s

8.【答案】(1)解：由P=U/得，電路中的電流

P

「額1.5勿

=0.5A

燈^=TT~~3V~

u額

U筋=U=U匏+IR=3V+0.5Ax0.60=3.3V

(2)解：由=｛得，

U額3V

R燈=T----=05Z=6n

燈額

U實3.3，「

，實=匹=飛正=

W/=u"#=3.3IZX.554x60s=108.97

9.【答案】(1)解：學(xué)生對水平踏板的壓力F=G=300N

學(xué)生對水平踏板的壓強p=《=段洛=7500Pa

S0.04/

答：此時對踏板的壓強為7500pa；

(2)由題意，由表格可知，沒有秤量物體時，壓力傳感器所受壓力為0,則此時壓力傳感器R的阻

值是30。；由電路圖可知，開關(guān)閉合，電路為只有R的簡單電路，根據(jù)歐姆定律，則電路電流I=號=

坐一024

300-U2A

則此時R消耗的電功率為P=UI=6VX0.2=1.2W

答：電子秤開機后，沒有秤量物體時壓力傳感器R消耗的電功率為1.2W；

(3)當傳感器電阻R的電流為0.25A時，則此時電阻R的阻值，由/得R=需占=240

由表格可知，此時傳感器所受壓力是100N,根據(jù)力的作用是相互的，則傳感器對杠桿A點的支持力

Fi=F牛=ICON

AZE

踏板對B點的壓力為F2,此時杠桿平衡，根據(jù)杠桿平衡條件可得FrxAO=F2xBO

則踏板對杠桿B點的壓力尸2=需X%=能答x100N=400N

根據(jù)力的作用是相互的，則杠桿B點對踏板的支持力尸支=22=400%

林林同學(xué)在豎直方向上靜止在踏板上，則林林同學(xué)在豎直方向上處于平衡狀態(tài)，受平衡力，林林同學(xué)

受到的重力和支持力是一對平衡力，根據(jù)二力平衡條件，則林林同學(xué)體重

G林=%=400N

答：林林同學(xué)的體重是400N。

10?【答案】(1)解：把BC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S,將Ri的滑片移至最左端時，電

壓表測BC兩端的電壓，電流表測電路中的電流，

由1=%可得，黑盒子BC間的電阻RBC=饕="需=3C

答：黑盒子BC間的電阻為3C。

(2)解：把BC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S,將Ri的滑片移至最左端時，

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，

所以，由1=皆可得，電源的電壓：

U=UBC+IRO=1.8V+0.6Ax3c=3.6V,

用導(dǎo)線把AC連接起來，再將AB接線柱接入MN之間，閉合開關(guān)S和Si,電路為黑盒子的簡單電路，

則黑盒子工作100s消耗的電能：

W=UIt=3.6Vxl.8Axl00s=648J

答：在操作(II)中，黑盒子工作100s消耗的電能為648J。

(3)解：①用導(dǎo)線把AC連接起來，再將AB接線柱接入MN之間，黑匣子的電阻:

R_U_3.6V_?o

把AC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S時，

由P=UI可得，電路中電流的變化量：

△1=維=與罌=0.05A,

U3.6K

此時黑匣子的電阻：

AU_0.45V_

77-0?05^-

綜上可知，黑盒子BC間的電阻為3Q,用導(dǎo)線把AC連接起來后AB間電阻為2dAC間的電阻為9C,

黑盒子內(nèi)的電路圖如下圖所示：

---1I—C

3Q

②把AC兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S,

當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時，電路中的電流：

I_U_3.6K一i

LR0+RAC—旃m，

因?qū)1的滑片從某位置移至最左端或最右端時，電路中電流的變化均為0.05A,

所以，當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流：

L=L-0.05Ax2=0.3A-0.1A=0.2A,

此時電路的總電阻:

R-力一36V-180

R&

~I2~02AT8d

則滑動變阻器的最大阻值:

Ri=R.a-Ro-RAC=18C-3C-9c=6C,

將AB兩個接線柱接到MN之間，只閉合開關(guān)S時，

當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時.，電路中的電流最大，黑匣子的電功率最大，

此時電路中的電流：

._U_3.6-―n4A

1_04A，

大—R0+RAB_3H+6Q

當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，黑匣子的電功率最小，

此時電路中的電流：

I-U-3.6K―八小

1小_Ro+Ri+R.—3n+6n+6n_W4A,

由P=UI=FR可得，此過程中黑盒子的最大電功率與最小電功率之比：

%大=/大2R—=/大2=(044)2=^5

「AB小1小2RABI小2(0.244)2V

答：①黑盒子內(nèi)的電路圖如上圖所示；②此過程中黑盒子的最大電功率與最小電功率之比為25：9。

11.【答案】解：由圖示可知，電壓表測滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)題意可知，第一次移動滑片時U=

Ur+UR=lxr+%

第二次移動滑片時U=〃'+UR'=I2r+U2

則Ixr+%=I2r+U2

U1-U21.98,-1.96，

r=，2-11=0.40"0.20尸1°

電源電壓U=Ur+UR=l1r+U1=0.20Ax0.10+1.98V=2V

答：電源電壓為2V,內(nèi)阻為0.1C.

12.【答案】(1)解：根據(jù)電路圖可知，當滑動變阻器的滑片P在a點時，電路為燈L的基本電路;

因為燈泡正常發(fā)光，所以電源電壓U=U額=12V

答：電源電壓U是12V

2U笳22

(2)解：由P=力可得燈絲的阻值：RL==Q2V)=48Q；

R「額3W

由圖乙可知，燈L與滑動變阻器串聯(lián)，

所以電路中的電流：1=R-12Aflac=0,2A；

燈泡的實際功率：P=FRL=(0.2A)2X48C=1.92W

答：當滑動變阻器接入電路中的電阻是12C時，燈L消耗的實際功率是1.92W

uU

(3)解：當滑片P在中點b點時，燈兩端電壓：Ub=IbRL=瓦孑可XRL=刀訴XRL；

當滑片在最右端c點時?，燈兩端電壓：UC=ICRL=用瑞XRL；

依題意可知，Ub：5=3：2,

Uu

即：麗獲XRL：/XRL=3：2,

化簡可得：R=2RL=2X48C=96c

答：滑動變阻器的最大阻值是96C。

13?【答案】(1)由題意可知，當油箱加滿油時，滑片恰好移至變阻器的最下端，接入電路中的電阻為

零，定值電阻Ro的阻值為1000C,則電路中的電流：

/=^=TWQ=0-00M；

(2)由圖乙可知R與V的關(guān)系為一次函數(shù)，設(shè)為R=kV+b,把V=()、R=1000C和V=5()L、R=()代入

可得：R=kxOV+b,0=kx50L+b,解得：k=-20C/L,b=1000C,即R=-20C/LxV+1000C;當油箱內(nèi)油量乘lJ

余一半，即V=25L時R的阻值為：

Ri-20Q/Lx25L+1000n=500Q；因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以此時電路中的電流：=

==004j4

Ro+R1iooon+5oon°-‘

根據(jù)U=IR得，變阻器R兩端的電壓：Ui=1述1=0.004/1x5000=2V；

(3)當油量為零時，由圖乙知，變阻器電阻為1000歐，與Ro串聯(lián)，則此時電流又為：

，2=/?0+/?2=1000^1000/2=0.0034；

(4)由以上分析計算知：加滿油50L時，電流為0.006A；油箱內(nèi)油量剩余一半25L時，電流為0.004A；

油量為零時，電流為0.003A；可得：點備手勰Z手狀汽。即該油量表的刻度不均勻。

U.UUo/1U.UU471U.UU3