專題15歐姆定律及其應(yīng)用(原卷版+解析)

專題15歐姆定律及其應(yīng)用一．選擇題1．（2021?宿遷）如圖所示電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)至中點(diǎn)的過(guò)程中（）A．小燈泡變亮，電壓表示數(shù)變大 B．小燈泡亮度不變，電壓表示數(shù)不變 C．小燈泡變暗，電壓表示數(shù)變小 D．小燈泡亮度不變，電壓表示數(shù)變大2．（2021?泰州）如圖所示電路，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)變大 B．電壓表V的示數(shù)變小 C．電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比不變 D．電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變小3．（2020?鎮(zhèn)江）測(cè)溫模擬電路如圖1所示，溫度計(jì)由量程為3V的電壓表改裝而成，電源電壓U為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示。則當(dāng)開關(guān)S閉合后（）A．電路可測(cè)量的最高溫度為50℃ B．溫度計(jì)的0℃應(yīng)標(biāo)在電壓表零刻度處 C．若增大U，電路可測(cè)量的最高溫度將增大 D．若U增大3V，R增大45Ω，電路可測(cè)量的最高溫度將增大4．（2020?泰州）如圖所示電路，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變大 B．電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)變小 C．電壓表V2示數(shù)不變，電流表A示數(shù)變大 D．電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變小5．（2019?鎮(zhèn)江）如圖所示熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而減小，它在溫度為80℃和100℃時(shí)的阻值分別為240Ω和200Ω；阻值不計(jì)的報(bào)警器在電流達(dá)到12mA時(shí)開始報(bào)警，超過(guò)25mA時(shí)將損壞；相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。當(dāng)電路開始報(bào)警溫度為100℃時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值和電路的最高報(bào)警溫度分別用R0和t0表示，則（）A．不能求得R0的值 B．不能求得t0的值 C．將P向左移，可提高該電路開始報(bào)警時(shí)的溫度 D．利用此電路，可將開始報(bào)警時(shí)的溫度設(shè)定為80℃6．（2019?無(wú)錫）如圖所示，在接線柱間接入熔絲和銅絲，熔絲電阻大于銅絲。接通電源，閉合開關(guān)S，依次閉合各小燈泡支路的開關(guān)，可以看到電流表的示數(shù)逐漸增大；再閉合電爐絲支路的開關(guān)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)熔絲被熔斷。下列說(shuō)法正確的是（）①實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電路超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)引起安全事故②實(shí)驗(yàn)中通過(guò)熔絲的電流大于銅絲③通電相同的時(shí)間，熔絲所產(chǎn)生的熱量多于銅絲④隨著支路開關(guān)依次閉合，熔絲最終熔斷說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度有關(guān)A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正確7．（2019?宿遷）如圖所示，電源電壓6V保持不變，定值電阻R1標(biāo)有“10Ω0.5A”字樣：滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω1A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，閉合開關(guān)S，下列做法能夠保證電路安全的是（）A．電路中電流不超過(guò)0.6A B．R1兩端電壓不超過(guò)3V C．滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值在10﹣20Ω范圍內(nèi)變化 D．電路的總功率在1.8～3W范圍內(nèi)變化8．（2019?泰州）如圖，R1＞R2，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)，電壓表V1示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U2，滑動(dòng)變阻器R兩端電壓變化量的絕對(duì)值為△U3，下列說(shuō)法正確的是（）A．V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大 B．V1示數(shù)變大，△U1＜△U2 C．V2示數(shù)不變，△U1＝△U3 D．V2示數(shù)變大，△U1＜△U39．（2019?連云港）如圖所示，電源電壓U恒定，閉合開關(guān)S1和S2，在滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)過(guò)程中（）A．燈泡L的亮度不變 B．R2兩端的電壓變大 C．電流表A1的示數(shù)變大 D．電流表A2的示數(shù)變大10．（2019?南京）如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R0的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω，電阻箱Rx最大阻值為999.9Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關(guān)S，下列說(shuō)法正確的是（）A．S1、S2均向左閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為20Ω B．S1、S2均向右閉合，電路允許消耗的最大功率為2.7W C．S1向左、S2向右閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為60Ω D．S1向右、S2向左閉合，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來(lái)的2倍二．填空題11．（2021?淮安）如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的壓力計(jì)電路原理圖，當(dāng)閉合開關(guān)S，A板受到向下的壓力增大時(shí)，R2接入電路的阻值（填“增大”或“減小”），為實(shí)現(xiàn)壓力增大，電表示數(shù)增大，應(yīng)把表改裝為壓力計(jì)。12．（2021?鎮(zhèn)江）圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警電路，電壓U恒為12V，電阻R1、R2中，一只為熱敏電阻，另一只為電阻箱，其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，報(bào)警電路要求：①輸出電壓隨溫度的升高而增大；②當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)4V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（未畫出）報(bào)警，圖中熱敏電阻應(yīng)為（填“R1”或“R2”）；若將電阻箱調(diào)至0.4kΩ，則電路開始報(bào)警的溫度為℃；使用一段時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，為不改變電路開始報(bào)警的溫度，則應(yīng)調(diào)節(jié)電阻箱，使其阻值至適當(dāng)值。13．（2021?常州）如圖所示的電路，R1的阻值為15Ω，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為3V，則R2的阻值為Ω，電路總功率為W。14．（2021?南京）現(xiàn)有一熱敏電阻，其阻值R隨溫度t的升高而減小，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示，利用它可以制作溫度報(bào)警器，其電路的一部分如圖所示，圖中兩個(gè)虛線框內(nèi)一個(gè)接熱敏電阻，一個(gè)接定值電阻，電源電壓恒為12V，當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)8V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫出）報(bào)警，不考慮報(bào)警器對(duì)電路的影響。要求環(huán)境溫度達(dá)到或超過(guò)40℃時(shí)開始報(bào)警，則熱敏電阻應(yīng)接在虛線框（填數(shù)字）內(nèi)，另一虛線框內(nèi)定值電阻阻值為kΩ。若將虛線框內(nèi)兩元件對(duì)調(diào)，則報(bào)警器報(bào)警的最高溫度為℃。環(huán)境溫度t/℃5102030405060熱敏電阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.715．（2021?南京）如圖所示，電源電壓恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”，電流表A1、A2的量程都是0～3A，電壓表的量程是0～15V。（1）只閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表A2的示數(shù)為0.8A時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，則電源電壓是V，變阻器接入電路的電阻是Ω；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開關(guān)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是，1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為J，為保證電路安全，變阻器接入電路的阻值范圍是Ω。16．（2021?泰州）如圖是小明自制的一種測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置。油量表是由量程為0～0.6A的電流表改裝而成的，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，從油量表指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度。已知電源電壓為12V，當(dāng)油箱內(nèi)油面高度最高時(shí)，R的金屬滑片在最下端，油量表指針滿偏；當(dāng)油箱內(nèi)沒(méi)有油時(shí)，R全部接入電路，油量表的讀數(shù)最小。則R0的阻值是Ω，油量表的最小讀數(shù)是A；當(dāng)油箱內(nèi)油面的高度降為最高油面一半時(shí)，滑片正好在R的中點(diǎn)，此時(shí)油量表的讀數(shù)是A，據(jù)此推理油量表的刻度（“均勻”/“不均勻”）。17．（2020?常州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，R0是定值電阻。閉合開關(guān)S，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，三個(gè)電表示數(shù)的變化情況為：電流表A1的示數(shù)，電流表A2的示數(shù)，電壓表V的示數(shù)。18．（2020?淮安）如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，燈泡L1、L2同時(shí)發(fā)光，此時(shí)電流表A2測(cè)量通過(guò)燈泡的電流。L1發(fā)光一段時(shí)間后突然熄滅，L2仍然發(fā)光，此時(shí)電流表A1示數(shù)與L1熄滅前相比（選填“變大”、“變小”或“不變”）。19．（2019?常州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，向右滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，電流表A的示數(shù)，電壓表V1的示數(shù)，電壓表V2的示數(shù)（均選填“變小”“不變”或“變大”）20．（2019?南通）共享單車是綠色環(huán)保的交通工具。用車前需手機(jī)掃碼解鎖，如強(qiáng)行開鎖則會(huì)報(bào)警。開鎖和報(bào)警所需電能由自行車傳動(dòng)放電提供。（1）車鎖外殼應(yīng)采用硬度較的材料；騎行時(shí)車輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將能轉(zhuǎn)化為電能，車輪獲得向前動(dòng)力的同時(shí)也將地面的沙塵向后揚(yáng)起，說(shuō)明。（2）單車和小明的總重600N，小明騎單車時(shí)，車胎與地面接觸的總面積為4.0×10﹣3m2，則車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)為Pa。（3）單車報(bào)警控制電路的原理圖如圖。電源電壓為4.0V，R0為定值電阻，R為壓敏電阻，阻值與所受壓力F的大小關(guān)系為R＝10﹣0.3F（Ω）。當(dāng)F＝0時(shí)電路電流I＝0.25A；當(dāng)I≥0.4A時(shí)會(huì)報(bào)警。則報(bào)警時(shí)壓敏電阻受到的壓力至少為N。21．（2019?鎮(zhèn)江）圖1中，燈泡L的額定電流為0.25A，其電流與電壓關(guān)系如圖2所示，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω1A“，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)，L恰好正常發(fā)光，則L正常發(fā)光時(shí)的阻值為Ω，電源電壓為V；為保證電路安全，R的調(diào)節(jié)范圍為，燈泡L的最小電功率為W。22．（2019?無(wú)錫）小明讓家中某用電器單獨(dú)工作0.5h，觀察到家中電能表的示數(shù)由變?yōu)?，則該用電器消耗的電能是kW?h，實(shí)際功率為kW。23．（2019?泰州）如圖甲，定值電阻R2的阻值為40Ω．閉合開關(guān)，電流表A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示，則電流表A1的讀數(shù)為A，電流表A2的讀數(shù)為A，電源電壓為V，R1的阻值為Ω。24．（2019?南京）如圖所示是一款新型節(jié)能裝置﹣空氣能熱水器，它的制熱能效比（制熱量和壓縮機(jī)所耗電能之比）為4：1，用手機(jī)通過(guò)波可以遠(yuǎn)程遙控。某同學(xué)洗一次澡用水30L，則所用水的質(zhì)量為kg，這些水溫度由12℃升高到42℃吸收的熱量為J，若這些熱量分別由空氣能熱水器和電熱水器（效率為90%）提供，則空氣能熱水器壓縮機(jī)所耗電能與電熱水器所耗電能相比，可節(jié)約電能J．[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]25．（2019?南京）如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2＝20Ω，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為A，電路消耗的總功率為W；（2）當(dāng)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，則R1的阻值為Ω，通電1minR1產(chǎn)生的熱量為J。26．（2019?南京）南京長(zhǎng)江大橋是我市的地標(biāo)性建筑，現(xiàn)已煥然一新并順利通車，如圖甲所示。（1）大橋上層的公路橋全長(zhǎng)4589（填單位）。（2）以江面上行駛的船為參照物，橋頭堡是的。（3）圖乙中，大橋上“玉蘭花燈”內(nèi)的鈉燈全部換為L(zhǎng)ED燈后，總功率減少了約180kW．與原來(lái)相比，所有燈工作5h可節(jié)約電能度。三．實(shí)驗(yàn)探究題27．（2021?鹽城）如圖甲所示，小明測(cè)量接線柱AB間鎳鉻合金絲的電阻。（1）如圖甲，請(qǐng)指出小明在連接電路前，操作中的一處不妥之處：。（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整，使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)電阻增大。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片從阻值最大處移到最小處的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸變大但不超過(guò)量程，電壓表始終無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查是電壓表出現(xiàn)了故障，故障應(yīng)是電壓表發(fā)生了。（4）排除故障后，第一次實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)為0.5V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為A，此時(shí)合金絲的電阻為Ω。（5）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)量需要及時(shí)調(diào)換電表量程，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出該鎳鉻合金絲的電流隨電壓的變化關(guān)系圖像。實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234567電壓U/V0.51.01.52.02.53.03.5電流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）請(qǐng)推測(cè)若在該合金絲兩端加4V的電壓，電流表示數(shù)最可能為（選填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。28．（2021?無(wú)錫）用圖甲所示的電路探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。器材有：電壓為3V的電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（20Ω2A）、電阻箱（0～9999Ω）、電壓表、電流表各一個(gè)，導(dǎo)線若干，器材均完好。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到（選填“A”或“B”）端。（2）閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)為零，經(jīng)檢查電路連接并無(wú)故障，原因是。（3）調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為12Ω，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置，電流表示數(shù)如圖乙所示。改變電阻箱接入電路的電阻R，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，保持電壓表示數(shù)不變，讀出電流表示數(shù)I，多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電阻箱阻值R/Ω1210864電流表示數(shù)I/A0.240.30.40.6①圖乙中電流表示數(shù)為A。②圖丙是以電流表示數(shù)I為縱坐標(biāo)、電阻箱阻值的倒數(shù)為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，畫出I﹣圖像。③實(shí)驗(yàn)序號(hào)中，第1、2、3、4、5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，則。A.R1'＝5R3'B.R1'＜R4'+R5'C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'D.＝29．（2020?宿遷）小紅利用圖所示裝置探究“電流與電壓的關(guān)系”。序號(hào)U/VI/A①1.00.10②2.00.20③3.00.32（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按要求將實(shí)物圖連接完整（要求：當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)變阻器接入電路的阻值變大）。（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)必須處于（選填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)。（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓，原因可能是。（4）排除故障后，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示，由此可得出結(jié)論為：。（5）請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)，幫小紅算一算，電路中所用電阻R的阻值為Ω．（結(jié)果保留一位小數(shù)）30．（2019?宿遷）圖甲為測(cè)定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒為3V不變。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動(dòng)變阻器的最端（選填“左”或“右”）。（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)；移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外，其余均無(wú)變化。經(jīng)檢查，電壓表完好，則故障可能是小燈泡（選填“短路”或“斷路”）。（4）排除故障后，移動(dòng)滑片，實(shí)驗(yàn)小組記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖乙所示的I﹣U圖像，由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率為W。（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為Ω。31．（2019?南京）在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由壓敏電阻控制的報(bào)警電路如圖所示，電源電壓恒為18V，電阻箱最大阻值為999.9Ω．報(bào)警器（電阻不計(jì)）通過(guò)的電流達(dá)到或超過(guò)10mA會(huì)報(bào)警，超過(guò)20mA會(huì)損壞。壓敏電阻Rx在壓力不超過(guò)800N的前提下，其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。壓力F/N050100150200250300…電阻Rx/Ω580560540520500480460…（1）為不損壞元件，報(bào)警電路允許消耗的最大功率是多少？（2）在壓敏電阻Rx所受壓力不超過(guò)800N的前提下，報(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于多少？（3）現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過(guò)200N時(shí)，電路報(bào)警按照下列步驟調(diào)試此報(bào)警電路：①電路接通前，滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)將電阻箱調(diào)到一定的阻值，這一阻值為Ω；②將開關(guān)向端（填數(shù)字）閉合，調(diào)節(jié)，直至；③保持，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警電路即可正常使用。（4）對(duì)（3）中已調(diào)試好的報(bào)警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過(guò)700N時(shí)，電路報(bào)警，若電源電壓可調(diào)，其它條件不變，則將電源電壓調(diào)為V即可。四．計(jì)算題32．（2020?揚(yáng)州）如圖所示電路中，電源電壓不變，小燈泡L標(biāo)有“3V1.2W”的字樣，R1、R2為定值電阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω．當(dāng)開關(guān)S閉合，S1、S2都斷開時(shí)小燈泡L正常發(fā)光（不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響）。求：（1）電壓表的示數(shù)；（2）當(dāng)開關(guān)S，S1閉合，S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)；（3）當(dāng)開關(guān)S，S1、S2都閉合時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率。33．（2019?南通）圖示電路中，電源電壓恒定，定值電阻電阻R0＝10Ω，滑動(dòng)變阻器R標(biāo)有“50Ω1.0A”。把滑片P移至某一位置，閉合S1，當(dāng)S2分別斷開和接“1”時(shí)，電流表示數(shù)分別為0.4A和0.6A。（1）求電源電壓；（2）求開關(guān)S2接“1”時(shí)，滑動(dòng)變阻器10s內(nèi)消耗的電能；（3）用量程為0～3V的電壓表替換電流表，S2改接“2”，閉合S1，移動(dòng)滑片P，求R0的電功率的最小值。34．（2019?鎮(zhèn)江）某電熱加濕器具有防干燒功能，可在水量不足時(shí)自動(dòng)停止工作，其工作原理如圖所示；水箱中的加熱器具有高、低兩擋功率調(diào)節(jié)功能，其內(nèi)部電路（未畫出）由開關(guān)S和阻值分別為121Ω和48.4Ω的電阻絲R1、R2組成。輕彈簧的下端固定在水箱底部，上端與一立方體浮塊相連，浮塊內(nèi)有水平放置的磁鐵。該加濕器為防干燒已設(shè)定：僅當(dāng)浮塊處于圖中虛線位置時(shí)，固定在水箱側(cè)壁處的磁控開關(guān)方能閉合而接通電路。（1）當(dāng)處于高功率擋時(shí)，加熱器工作2.5min所產(chǎn)生的熱量全部被1kg的水吸收后，水溫升高了50℃．已知加熱器處于低功率擋時(shí)的功率為400W，電壓U＝220V，水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。①求加熱器處于高功率擋時(shí)的功率；②請(qǐng)畫出加熱器內(nèi)部電路。（2）當(dāng)向水箱內(nèi)緩慢加水使浮塊上升至圖中虛線位置時(shí)，浮塊下表面積距水箱底部的高度為20cm，彈簧對(duì)浮塊的彈力大小為6N，浮塊（含磁鐵）的質(zhì)量為0.4kg，g取10N/kg。①求浮塊上升至虛線位置時(shí)排開水的體積；②該加濕器所設(shè)定的防干燒最低水面距水箱底部的高度為cm，理由是。35．（2019?宿遷）某電器廠設(shè)計(jì)了一種具有高、中、低溫三擋的家用電火鍋，該火鍋產(chǎn)品銘牌和電路圖如圖所示：額定電壓220V額定功率高溫?fù)踔袦負(fù)醯蜏負(fù)?80W440W220W（1）當(dāng)開關(guān)S1斷開，S2接a時(shí)，該電火鍋選用擋工作（選填“高溫”、“中溫“或“低溫”）。（2）當(dāng)電火鍋使用中溫?fù)跽９ぷ鲿r(shí)，電路中電流是多大？接入電路的電熱絲的阻值是多少？（3）用電火鍋高溫?fù)踉陬~定電壓下燒水7分鐘，電流做了多少功？若電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，能使1kg初溫為20℃的水升高多少℃（c水＝4.2×103J/（kg?℃））？五．綜合能力題36．（2019?徐州）閱讀短文，回答文后的問(wèn)題。熱阻當(dāng)物體或物體的不同部分之間存在溫度差時(shí)，就會(huì)發(fā)生熱傳遞。傳導(dǎo)是熱傳遞的一種方式，物體對(duì)熱量的傳導(dǎo)有阻礙作用，稱為熱阻，用R表示。物體的熱阻與物體在熱傳導(dǎo)方向上的長(zhǎng)度l成正比、與橫截面積S成反比，還與物體的材料有關(guān)，關(guān)系式為R＝，式中λ稱為材料的導(dǎo)熱系數(shù)，不同材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般不同。房屋的墻壁為了保溫，往往使用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料。如果墻壁一側(cè)是高溫環(huán)境，溫度始終為t1；另一側(cè)是低溫環(huán)境，溫度始終為t2，墻壁中形成穩(wěn)定的熱量流動(dòng)，則單位時(shí)間內(nèi)從高溫環(huán)境傳導(dǎo)到低溫環(huán)境的熱量Q與墻壁兩側(cè)的溫度差成正比，與墻壁的熱阻成反比。（1）熱量傳導(dǎo)過(guò)程和電流相似，溫度差相當(dāng)于電路中A．電流B．電壓C．電阻D．電功率（2）銅湯勺放在熱湯中，把手很快就會(huì)燙手，而塑料把手的湯勺不會(huì)燙手。由此可知銅和塑料的導(dǎo)熱系數(shù)大?。害算~λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）。（3）如圖甲所示，熱量在墻壁中傳導(dǎo)，虛線標(biāo)出的墻壁正中間處的溫度為。（4）如圖乙所示，熱量在墻壁中傳導(dǎo)，在傳導(dǎo)方向上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，橫截面積為S，導(dǎo)熱系數(shù)為λ1；在墻壁一側(cè)緊貼一層保溫層，保溫層與墻壁面積相同，在熱傳導(dǎo)方向上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，導(dǎo)熱系數(shù)為λ2，則單位時(shí)間內(nèi)從高溫環(huán)境傳導(dǎo)到低溫環(huán)境的熱量Q＝。37．（2019?無(wú)錫）小紅家有一支電子體溫計(jì)，查閱說(shuō)明書得知，電子體溫計(jì)的探測(cè)器是熱敏電阻，其阻值隨著溫度的變化而變化。小紅買來(lái)一個(gè)熱敏電阻，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)和制作一支模擬電子體溫計(jì)。她計(jì)劃先測(cè)出此熱敏電阻在不同溫度時(shí)的阻值，按照?qǐng)D甲所示連接了實(shí)驗(yàn)電路。RT為熱敏電阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)，RT置于溫控箱（圖中虛線區(qū)域）中電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為電阻箱（0～9999Ω），S2單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)S1和S2閉合前，小紅將電阻箱R2的阻值調(diào)到最大。（1）小紅首先調(diào)節(jié)溫控箱的溫度，使RT溫度為42.0℃，閉合S1，將S2接2，讀出電壓表的示數(shù)為3V。①為測(cè)量此時(shí)RT的阻值，接下來(lái)的操作是：將S2接（選填“1”或“2”），調(diào)節(jié)電阻箱R2的阻值，使電壓表示數(shù)為V，讀出此時(shí)R2的阻值即為42.0℃時(shí)RT的阻值。②逐漸降低溫控箱的溫度，根據(jù)上述方法測(cè)量出RT在不同溫度時(shí)的阻值，若依據(jù)小紅所測(cè)數(shù)據(jù)畫出的RT阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示，且當(dāng)RT的溫度降至32.0℃時(shí)，閉合S1，將S2接2，電壓表示數(shù)為2.4V．求電阻R1的阻值。（2）在獲得如圖乙所示的RT阻值隨溫度變化的關(guān)系后，為了自制模擬電子體溫計(jì)，小紅將S2始終接2，閉合S1后，通過(guò)電壓表的示數(shù)大小來(lái)顯示溫度高低，如果將RT用絕緣布包好后置于正常人腋窩中央，保持腋窩合攏，閉合S1，當(dāng)電壓表示數(shù)穩(wěn)定后，電壓表示數(shù)最接近。A.2.25VB.2.45VC.2.65VD.2.85V專題15歐姆定律及其應(yīng)用一．選擇題1．（2021?宿遷）如圖所示電路，電源電壓恒定。閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)至中點(diǎn)的過(guò)程中（）A．小燈泡變亮，電壓表示數(shù)變大 B．小燈泡亮度不變，電壓表示數(shù)不變 C．小燈泡變暗，電壓表示數(shù)變小 D．小燈泡亮度不變，電壓表示數(shù)變大【解析】解：由圖可知，該電路為并聯(lián)電路，電壓表測(cè)量電源的電壓；閉合開關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)至中點(diǎn)的過(guò)程中，由于電源電壓不變，所以電壓表示數(shù)不變；并聯(lián)電路中各支路互不影響，所以燈泡的亮度不變，故B正確。故選：B。2．（2021?泰州）如圖所示電路，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)變大 B．電壓表V的示數(shù)變小 C．電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比不變 D．電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變小【解析】解：由電路圖可知，R1與R2并聯(lián)，電壓表V測(cè)電源的電壓，電流表A1測(cè)R2支路的電流，電流表A測(cè)干路的電流；因電源電壓保持不變，所以，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓表V的示數(shù)不變，故AB錯(cuò)誤；因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響，所以，滑片移動(dòng)時(shí)，通過(guò)R2的電流不變，即電流表A1的示數(shù)不變，所以電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比不變，故C正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大，由I＝可知，該支路的電流變小，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知，干路中電流減小，即電流表A的示數(shù)變小，所以電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變大，故D錯(cuò)誤。故選：C。3．（2020?鎮(zhèn)江）測(cè)溫模擬電路如圖1所示，溫度計(jì)由量程為3V的電壓表改裝而成，電源電壓U為6V，R的阻值為40Ω，熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示。則當(dāng)開關(guān)S閉合后（）A．電路可測(cè)量的最高溫度為50℃ B．溫度計(jì)的0℃應(yīng)標(biāo)在電壓表零刻度處 C．若增大U，電路可測(cè)量的最高溫度將增大 D．若U增大3V，R增大45Ω，電路可測(cè)量的最高溫度將增大【解析】解：由1圖可知，R、Rt串聯(lián)，電壓表測(cè)Rt兩端電壓，A、當(dāng)電壓表的示數(shù)最大，即Ut＝3V時(shí)，電路允許測(cè)量的溫度最高，根據(jù)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可得：定值電阻R兩端的電壓：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V，則電路中的電流：I＝＝＝0.075A，熱敏電阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω，由圖象可知，此電路允許的最高環(huán)境溫度為30℃，故A錯(cuò)誤；B、當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)為0℃時(shí)，熱敏電阻Rt的阻值不為零，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知，熱敏電阻Rt兩端的電壓不為零，電壓表的示數(shù)不為零，故B錯(cuò)誤；C、若增大電源電壓U，電壓表的量程仍為0﹣3V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知，定值電阻兩端的電壓增大，由歐姆定律I＝知電路的電流增大，熱敏電阻的阻值Rt的阻值減小，電路可測(cè)量的最高溫度減小，故C錯(cuò)誤；D、若U增大3V，即電源電壓為3V+6V＝9V，R增大45Ω，此時(shí)電壓表的量程仍為0﹣3V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知，定值電阻兩端的電壓增大，變?yōu)?V﹣3V＝6V，由歐姆定律I＝知此時(shí)電路的電流為I′＝＝＝A，熱敏電阻的阻值Rt的阻值為Rt′＝＝＝42.5Ω，由圖2知此時(shí)電路可測(cè)量的最高溫度大于30℃，即電路可測(cè)量的最高溫度將增大，故D正確。故選：D。4．（2020?泰州）如圖所示電路，電源電壓保持不變，開關(guān)S閉合后，在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表V1示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變大 B．電壓表V1示數(shù)不變，電壓表V2示數(shù)變小 C．電壓表V2示數(shù)不變，電流表A示數(shù)變大 D．電壓表V1示數(shù)變大，電壓表V2示數(shù)變小【解析】解：由題圖可知，滑動(dòng)變阻器與定值電阻R串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V2測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)量電路中的電流；在滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，由電阻的串聯(lián)，電路的總電阻變小，由I＝可知，此時(shí)電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；由U＝IR可知，定值電阻R兩端的電壓變大，由于串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端的電壓之和，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，即電壓表V1的示數(shù)變??；由于電源電壓保持不變，所以電壓表V2的示數(shù)不變。綜上，只ABD錯(cuò)誤，只有C正確。故選：C。5．（2019?鎮(zhèn)江）如圖所示熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而減小，它在溫度為80℃和100℃時(shí)的阻值分別為240Ω和200Ω；阻值不計(jì)的報(bào)警器在電流達(dá)到12mA時(shí)開始報(bào)警，超過(guò)25mA時(shí)將損壞；相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。當(dāng)電路開始報(bào)警溫度為100℃時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值和電路的最高報(bào)警溫度分別用R0和t0表示，則（）A．不能求得R0的值 B．不能求得t0的值 C．將P向左移，可提高該電路開始報(bào)警時(shí)的溫度 D．利用此電路，可將開始報(bào)警時(shí)的溫度設(shè)定為80℃【解析】解：由圖可知，R1與變阻器R0串聯(lián)，電路開始報(bào)警溫度為100℃時(shí)，電路中的總電阻：R總＝＝＝250Ω；A、R1與變阻器R0串聯(lián)，溫度為100℃時(shí)，R1＝200Ω，可得：R0＝R總﹣R1＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，故A不正確；B、熱敏電阻R1的阻值隨溫度的升高而減小，但題中沒(méi)有具體的圖像，因而無(wú)法求解；故B正確；C、報(bào)警電流不變，即總電阻R1+R0＝250Ω不變，將P向左移，則變阻器接入電路中的電阻變小，R1接入電路中的電阻會(huì)變大，而R1的阻值隨溫度的升高而減小，即其電阻變大時(shí)，溫度應(yīng)該變低，故C不正確；D、將開始報(bào)警時(shí)的溫度設(shè)定為80℃，由題可知，R1接入電路中的電阻為240Ω，則變阻器接入電路的電阻為R'＝250Ω﹣240Ω＝10Ω，在變阻器的阻值變化范圍以內(nèi)，但移動(dòng)滑片，只能判斷變阻器接入電路中的阻值變化，而不能讀出其接入電路中的具體阻值。故D不正確。故選：B。6．（2019?無(wú)錫）如圖所示，在接線柱間接入熔絲和銅絲，熔絲電阻大于銅絲。接通電源，閉合開關(guān)S，依次閉合各小燈泡支路的開關(guān)，可以看到電流表的示數(shù)逐漸增大；再閉合電爐絲支路的開關(guān)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)熔絲被熔斷。下列說(shuō)法正確的是（）①實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電路超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)引起安全事故②實(shí)驗(yàn)中通過(guò)熔絲的電流大于銅絲③通電相同的時(shí)間，熔絲所產(chǎn)生的熱量多于銅絲④隨著支路開關(guān)依次閉合，熔絲最終熔斷說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度有關(guān)A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正確【解析】解：①由圖知，小燈泡和電爐絲是并聯(lián)的，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，所以同時(shí)工作的用電器越多，干路電流越大，干路導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量越多，達(dá)到一定程度，會(huì)引起熔絲熔斷，甚至引發(fā)安全事故。故①正確；②串聯(lián)電路電流處處相等，熔絲和銅絲是串聯(lián)在干路中的，所以通過(guò)熔絲的電流等于通過(guò)銅絲的電流。故②錯(cuò)誤；③已知熔絲電阻大于銅絲，通過(guò)的電流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同時(shí)間，熔絲產(chǎn)生的熱量多。故③正確；④并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，隨著支路開關(guān)依次閉合，干路電流逐漸增大，熔絲最終熔斷，說(shuō)明電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度有關(guān)。故④正確。故選：B。7．（2019?宿遷）如圖所示，電源電壓6V保持不變，定值電阻R1標(biāo)有“10Ω0.5A”字樣：滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“20Ω1A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，閉合開關(guān)S，下列做法能夠保證電路安全的是（）A．電路中電流不超過(guò)0.6A B．R1兩端電壓不超過(guò)3V C．滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值在10﹣20Ω范圍內(nèi)變化 D．電路的總功率在1.8～3W范圍內(nèi)變化【解析】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝3V時(shí)，電路中的電流，Imin＝＝＝＝0.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且R1允許通過(guò)的最大電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，故最大電流為0.5A，故A錯(cuò)誤；R1兩端電壓最大：U1大＝I大R1＝0.5A×10Ω＝5V，故B錯(cuò)誤所以，電路中的最大電流I大＝0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，電路消耗的總功率最大，電路中的總電阻：R＝＝＝12Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值：R2?。絉﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大為：R滑＝＝＝10Ω，則滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值允許變化范圍可以為2Ω～10Ω，故C錯(cuò)誤；電路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.5A＝3W；（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝3V時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，電路消耗的總功率最小，電路消耗的最小功率：P?。経I?。?V×0.3A＝1.8W，所以，電路消耗總功率允許的變化范圍可以為1.8W～3W，故D正確。故選：D。8．（2019?泰州）如圖，R1＞R2，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)，電壓表V1示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U2，滑動(dòng)變阻器R兩端電壓變化量的絕對(duì)值為△U3，下列說(shuō)法正確的是（）A．V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大 B．V1示數(shù)變大，△U1＜△U2 C．V2示數(shù)不變，△U1＝△U3 D．V2示數(shù)變大，△U1＜△U3【解析】解：由電路圖可知，R1、R2、R串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，由圖知，將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)，變阻器接入電路中的電阻變小，電路的總電阻變小，由I＝可知，電路中的電流變大，由U＝IR可知，R1、R2兩端的電壓均變大，即V1示數(shù)變大、V2示數(shù)變大，故AC錯(cuò)誤；設(shè)滑片移動(dòng)前后電路中的電流分別為I1、I2，則電壓表V1示數(shù)變化量的絕對(duì)值和電壓表V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為：△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝（I2﹣I1）R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①△U2＝U2′﹣U2＝I2R2﹣I1R2＝（I2﹣I1）R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由R1＞R2可知，（I2﹣I1）R1＞（I2﹣I1）R2，即△U1＞△U2，故B錯(cuò)誤；因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動(dòng)變阻器R兩端電壓變化量的絕對(duì)值：△U3＝（U﹣I1R1﹣I1R2）﹣（U﹣I2R1﹣I2R2）＝（I2﹣I1）（R1+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③則（I2﹣I1）R1＜（I2﹣I1）（R1+R2），即△U1＜△U3，故D正確。故選：D。9．（2019?連云港）如圖所示，電源電壓U恒定，閉合開關(guān)S1和S2，在滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng)過(guò)程中（）A．燈泡L的亮度不變 B．R2兩端的電壓變大 C．電流表A1的示數(shù)變大 D．電流表A2的示數(shù)變大【解析】解：由圖知，閉合兩只開關(guān)，定值電阻R2被短路，滑動(dòng)變阻器R1與燈泡L并聯(lián)，電流表A1測(cè)量干路電流，A2測(cè)量通過(guò)燈泡的電流；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻增大。A、由于并聯(lián)電路各支路用電器工作過(guò)程互不影響，所以滑片滑動(dòng)時(shí)，燈泡亮度不變。故A正確；B、由于R2被短路，所以兩端電壓為0．故B錯(cuò)誤；C、燈泡電阻不變，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻增大，所以總電阻增大；由于電源電壓不變，總電阻增大，由I＝知，干路電流減小，即電流表A1的示數(shù)變小。故C錯(cuò)誤；D、電流表A2測(cè)量通過(guò)燈泡的電流，由于燈泡電阻和兩端電壓不變，所以通過(guò)的電流不變，即電流表A2的示數(shù)不變。故D錯(cuò)誤。故選：A。10．（2019?南京）如圖所示電路，電源電壓恒為4.5V，定值電阻R0的阻值為10Ω，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω，電阻箱Rx最大阻值為999.9Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關(guān)S，下列說(shuō)法正確的是（）A．S1、S2均向左閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為20Ω B．S1、S2均向右閉合，電路允許消耗的最大功率為2.7W C．S1向左、S2向右閉合，Rx允許接入電路的最大阻值為60Ω D．S1向右、S2向左閉合，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來(lái)的2倍【解析】解：（1）閉合開關(guān)S，S1、S2均向左閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)Ux＝3V時(shí)，電阻箱Rx接入電路中的電阻最大，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，R0和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I1＝＝＝0.0375A，Rx允許接入電路的最大阻值：Rx大＝＝＝80Ω，故A錯(cuò)誤；（2）閉合開關(guān)S，S1、S2均向右閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R0兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)電壓表的示數(shù)U0＝3V時(shí)，電路中的電流：I2＝＝＝0.3A，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且電流表量程為0～0.6A，所以，電路中的最大電流為0.3A，則電路允許消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B錯(cuò)誤；（3）閉合開關(guān)S，S1向左、S2向右閉合時(shí)，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)R0和Rx兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大且電壓表的示數(shù)U0x＝3V時(shí)，電阻箱Rx接入電路中的電阻最大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：I3＝＝＝0.05A，則R0和Rx的最大總阻值：R總＝＝＝60Ω，所以，Rx允許接入電路的最大阻值：Rx大′＝R總﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C錯(cuò)誤；（4）閉合開關(guān)S，S1向右、S2向左閉合，R0、Rx、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表被短路，電流表測(cè)電路中的電流，設(shè)此時(shí)電路的總電阻為R總′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R總′﹣R0﹣R滑，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R總″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R總″﹣R0﹣R滑，由R＝可知，只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半時(shí)，電路的總電阻R總″＝2（Rx+R0+R滑），則Rx′﹣Rx＝（R總″﹣R0﹣R滑）﹣（R總′﹣R0﹣R滑）＝R總″﹣R總′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，所以，Rx′＞2Rx，即只調(diào)Rx使電流表示數(shù)減半后其阻值一定大于原來(lái)的2倍，故D正確。故選：D。二．填空題11．（2021?淮安）如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的壓力計(jì)電路原理圖，當(dāng)閉合開關(guān)S，A板受到向下的壓力增大時(shí)，R2接入電路的阻值增大（填“增大”或“減小”），為實(shí)現(xiàn)壓力增大，電表示數(shù)增大，應(yīng)把電壓表改裝為壓力計(jì)。【解析】解：由電路圖可知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電流表測(cè)電路電流，當(dāng)A板上壓力增大時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，滑動(dòng)變阻器分壓變大，電壓表示數(shù)變大，電路總電阻變大，電路電流變小，電流表示數(shù)變小，因此為使壓力增大時(shí)，壓力計(jì)的示數(shù)增大，應(yīng)把電壓表改裝為壓力計(jì)。故答案為：增大；電壓。12．（2021?鎮(zhèn)江）圖甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的溫度報(bào)警電路，電壓U恒為12V，電阻R1、R2中，一只為熱敏電阻，另一只為電阻箱，其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，報(bào)警電路要求：①輸出電壓隨溫度的升高而增大；②當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)4V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（未畫出）報(bào)警，圖中熱敏電阻應(yīng)為R2（填“R1”或“R2”）；若將電阻箱調(diào)至0.4kΩ，則電路開始報(bào)警的溫度為28℃；使用一段時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，為不改變電路開始報(bào)警的溫度，則應(yīng)調(diào)節(jié)電阻箱，使其阻值升高至適當(dāng)值。【解析】解：（1）因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比的關(guān)系，則熱敏電阻兩端的電壓也減小；②當(dāng)輸出電壓達(dá)到或超過(guò)4V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（未畫出）報(bào)警，說(shuō)明只有達(dá)到一定電壓才報(bào)警，所以圖中的R2是熱敏電阻；（2）若將電阻箱調(diào)至0.4kΩ，則電路中的電流為：I＝＝＝0.01A，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可得熱敏電阻的阻值：R2＝＝＝＝800Ω＝0.8kΩ，由圖象可知開始報(bào)警的溫度為28℃；（3）使用一段時(shí)間后，電源電壓會(huì)降低，在其它相同情況下，電路中電流會(huì)偏小，會(huì)使輸出電壓兩端的電壓變低；為不改變電路開始報(bào)警的溫度，即使輸出電壓兩端的電壓不變，則應(yīng)提高輸出電壓兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知應(yīng)提高電阻箱連入電路的阻值，即要使其阻值升高至適當(dāng)值。故答案為：R2；28；升高。13．（2021?常州）如圖所示的電路，R1的阻值為15Ω，閉合開關(guān)S，電流表的示數(shù)為0.3A，電壓表的示數(shù)為3V，則R2的阻值為10Ω，電路總功率為1.5W?！窘馕觥拷猓洪]合開關(guān)S，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)量通過(guò)R2的電流，根據(jù)歐姆定律可知R2的阻值R2＝＝＝10Ω，通過(guò)R1的電流I1＝＝＝0.2A，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知總電流I＝0.2A+0.3A＝0.5A，電路總功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。故答案為：10；1.5。14．（2021?南京）現(xiàn)有一熱敏電阻，其阻值R隨溫度t的升高而減小，部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示，利用它可以制作溫度報(bào)警器，其電路的一部分如圖所示，圖中兩個(gè)虛線框內(nèi)一個(gè)接熱敏電阻，一個(gè)接定值電阻，電源電壓恒為12V，當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過(guò)8V時(shí)，便觸發(fā)報(bào)警器（圖中未畫出）報(bào)警，不考慮報(bào)警器對(duì)電路的影響。要求環(huán)境溫度達(dá)到或超過(guò)40℃時(shí)開始報(bào)警，則熱敏電阻應(yīng)接在虛線框2（填數(shù)字）內(nèi)，另一虛線框內(nèi)定值電阻阻值為2.2kΩ。若將虛線框內(nèi)兩元件對(duì)調(diào)，則報(bào)警器報(bào)警的最高溫度為10℃。環(huán)境溫度t/℃5102030405060熱敏電阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.7【解析】解：（1）當(dāng)環(huán)境溫度是40℃時(shí)，熱敏電阻的阻值是1.1kΩ，此時(shí)輸出電壓為8V，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí)，熱敏電阻的阻值變小，輸出電壓超過(guò)8V，說(shuō)明環(huán)境溫度從40℃升高時(shí)，熱敏電阻阻值變小，熱敏電阻兩端的電壓變小，定值電阻兩端的電壓變大，即輸出電壓變大，故熱敏電阻接在2位置，定值電阻接在1位置。（2）當(dāng)熱敏電阻接在2位置，定值電阻接在1位置，環(huán)境溫度是40℃，熱敏電阻是1.1kΩ，此時(shí)定值電阻兩端的電壓是8V，根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和，則熱敏電阻兩端的電壓U熱＝U﹣U定＝12V﹣8V＝4V，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，則＝，則＝，則定值電阻的阻值R定＝2200Ω＝2.2kΩ。（3）當(dāng)熱敏電阻和定值電阻的位置互換，定值電阻的阻值是2.2kΩ，輸出電壓為8V，即熱敏電阻兩端的電壓是8V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得，定值電阻兩端的電壓U'定＝U﹣U'熱＝12V﹣8V＝4V，根據(jù)串聯(lián)電路電流相等，則＝，＝，則熱敏電阻的阻值R'熱＝4400Ω＝4.4kΩ，由表格數(shù)據(jù)知，當(dāng)熱敏電阻的阻值是4.4kΩ時(shí)，環(huán)境溫度是10℃。故答案為：2；2.2；10。15．（2021?南京）如圖所示，電源電壓恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”，電流表A1、A2的量程都是0～3A，電壓表的量程是0～15V。（1）只閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片，當(dāng)電流表A2的示數(shù)為0.8A時(shí)，電壓表示數(shù)為8V，則電源電壓是12V，變阻器接入電路的電阻是10Ω；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開關(guān)，電流表A1、A2的示數(shù)之比是5：8，1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為720J，為保證電路安全，變阻器接入電路的阻值范圍是8～20Ω。【解析】解：（1）當(dāng)只閉合開關(guān)S時(shí)，R2和R3串聯(lián)，電流表A2測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R3兩端的電壓，此時(shí)R2兩端的電壓為U2＝IR2＝0.8A×5Ω＝4V，電源電壓為U＝U2+U3＝4V+8V＝12V，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R3＝＝＝10Ω；（2）將滑片移到最右端，閉合所有開關(guān)，此時(shí)R2被短路，R1和R3并聯(lián)，電壓表測(cè)電源電壓，電流表A1測(cè)通過(guò)R1的電流，電流表A2測(cè)干路電流，電流表A1的示數(shù)為I1＝＝＝1A，流過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為I3＝＝＝0.6A，電流表A2的示數(shù)為I干＝I1+I3＝1A+0.6A＝1.6A，電流表A1、A2的示數(shù)之比是＝＝＝5：8；1min內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為Q＝I12R1t＝（1A）2×12Ω×1×60s＝720J，干路電流最大為3A，滑動(dòng)變阻器R3的規(guī)格是“20Ω1.5A”，則電路中的電流最大值為1.5A，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為R3?。剑剑?Ω，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為8～20Ω。故答案為：12；10；5：8；720；8～20。16．（2021?泰州）如圖是小明自制的一種測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置。油量表是由量程為0～0.6A的電流表改裝而成的，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為20Ω，從油量表指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油面的高度。已知電源電壓為12V，當(dāng)油箱內(nèi)油面高度最高時(shí)，R的金屬滑片在最下端，油量表指針滿偏；當(dāng)油箱內(nèi)沒(méi)有油時(shí)，R全部接入電路，油量表的讀數(shù)最小。則R0的阻值是20Ω，油量表的最小讀數(shù)是0.3A；當(dāng)油箱內(nèi)油面的高度降為最高油面一半時(shí)，滑片正好在R的中點(diǎn)，此時(shí)油量表的讀數(shù)是0.4A，據(jù)此推理油量表的刻度不均勻（“均勻”/“不均勻”）?！窘馕觥拷猓海?）當(dāng)油面最高時(shí)，R的金屬片在最下端，R接入電路的阻值為0，此時(shí)電路中的電流為0.6A，R0的阻值為：；（2）當(dāng)油面最低時(shí)，R與R0串聯(lián)，且R接入電路的阻值最大為20Ω，電路中的最小電流即油量表的最小讀數(shù)為：；（3）當(dāng)油面為最高油面一半時(shí)，R與R0串聯(lián)，且R接入電路的阻值為10Ω，電路中的電流為：＝＝＝0.4A；（4）在U和R0一定時(shí)，R最小時(shí)，油量表的最大讀數(shù)為0.6A，R最大時(shí)，油量表的讀數(shù)為0.3A，R在中點(diǎn)處，油量表的讀數(shù)為0.4A，可見油量表的讀數(shù)與R不成正比，故油量表刻度不均勻。故答案為：20；0.3；0.4；不均勻。17．（2020?常州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，R0是定值電阻。閉合開關(guān)S，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，三個(gè)電表示數(shù)的變化情況為：電流表A1的示數(shù)變小，電流表A2的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)不變?！窘馕觥拷猓弘娮鑂0、R′并聯(lián)，A1表測(cè)干路電流，A2表測(cè)R′電流，電壓表測(cè)電源電壓，故電壓表V的示數(shù)大小不變；滑片P向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)I＝可知，通過(guò)R′電流變小，電流表A2的示數(shù)變小，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過(guò)R0支路的電流不變，由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，所以干路電流變小，即電流表A1的示數(shù)變小，即三個(gè)電表示數(shù)的變化情況為：電流表A1的示數(shù)變小，電流表A2的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)不變。故答案為：變??；變??；不變。18．（2020?淮安）如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，燈泡L1、L2同時(shí)發(fā)光，此時(shí)電流表A2測(cè)量通過(guò)燈泡L2的電流。L1發(fā)光一段時(shí)間后突然熄滅，L2仍然發(fā)光，此時(shí)電流表A1示數(shù)與L1熄滅前相比變?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）。【解析】解：分析電路可知：閉合兩個(gè)開關(guān)，兩燈并聯(lián)，電流表A1測(cè)的是干路電流，電流表A2測(cè)的是L2所在支路的電流；兩只燈泡都發(fā)光時(shí)，電流表A1測(cè)量的是通過(guò)兩個(gè)支路的電流之和；L1發(fā)光一段時(shí)間后突然熄滅，L2仍然發(fā)光，此時(shí)電流表A1測(cè)量的是通過(guò)L2的電流，而L2電阻不變，兩端電壓不變，所以通過(guò)L2的電流不變。因此電流表A1的示數(shù)變小。故答案為：L2；變小。19．（2019?常州）如圖所示的電路中，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，向右滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，電流表A的示數(shù)變小，電壓表V1的示數(shù)不變，電壓表V2的示數(shù)變大（均選填“變小”“不變”或“變大”）【解析】解：閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器與電阻R0串聯(lián)，電流表測(cè)量電路總電流，電壓表V1測(cè)量電源電壓，電壓表V2測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，因?yàn)殡妷罕鞻1測(cè)量電源電壓，滑片移動(dòng)，電壓表V1的示數(shù)不變；閉合開關(guān)S，向右滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，電路的總電阻變大；根據(jù)公式I＝可知，電路電流變小，即電流表示數(shù)變?。桓鶕?jù)公式U＝IR可知，電阻R1兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，電壓表V2的示數(shù)變大。故答案為：變??；不變；變大。20．（2019?南通）共享單車是綠色環(huán)保的交通工具。用車前需手機(jī)掃碼解鎖，如強(qiáng)行開鎖則會(huì)報(bào)警。開鎖和報(bào)警所需電能由自行車傳動(dòng)放電提供。（1）車鎖外殼應(yīng)采用硬度較大的材料；騎行時(shí)車輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，車輪獲得向前動(dòng)力的同時(shí)也將地面的沙塵向后揚(yáng)起，說(shuō)明力的作用是相互的。（2）單車和小明的總重600N，小明騎單車時(shí)，車胎與地面接觸的總面積為4.0×10﹣3m2，則車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)為1.5×105Pa。（3）單車報(bào)警控制電路的原理圖如圖。電源電壓為4.0V，R0為定值電阻，R為壓敏電阻，阻值與所受壓力F的大小關(guān)系為R＝10﹣0.3F（Ω）。當(dāng)F＝0時(shí)電路電流I＝0.25A；當(dāng)I≥0.4A時(shí)會(huì)報(bào)警。則報(bào)警時(shí)壓敏電阻受到的壓力至少為20N。【解析】解：（1）車鎖外殼不容易變形，應(yīng)采用硬度較大的材料；騎行時(shí)車輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；車輪獲得向前動(dòng)力的同時(shí)也給地面一個(gè)力，使地面的沙塵向后揚(yáng)起，這說(shuō)明力的作用是相互的；（2）因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，車輛對(duì)地面的壓強(qiáng)p＝＝＝＝1.5×105Pa；（3）當(dāng)F＝0時(shí)，R＝10Ω，電路電流I＝0.25A，由I＝可得，電路的總電阻R總＝＝＝16Ω，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，定值電阻R0的阻值R0＝R總﹣R＝16Ω﹣10Ω＝6Ω，報(bào)警時(shí)，電路中的最小電流為0.4A，此時(shí)壓敏電阻受到的壓力最小，此時(shí)電路的總電阻R總′＝＝＝10Ω，此時(shí)壓敏電阻的阻值R′＝R總′﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω，由R＝10﹣0.3F（Ω）可得，F(xiàn)＝20N。故答案為：（1）大；機(jī)械；力的作用是相互的；（2）1.5×105；（3）20。21．（2019?鎮(zhèn)江）圖1中，燈泡L的額定電流為0.25A，其電流與電壓關(guān)系如圖2所示，滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“50Ω1A“，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)，L恰好正常發(fā)光，則L正常發(fā)光時(shí)的阻值為10Ω，電源電壓為4V；為保證電路安全，R的調(diào)節(jié)范圍為6Ω～20Ω，燈泡L的最小電功率為0.15W?！窘馕觥拷猓河呻娐穲D可知，燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。（1）當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)，L恰好正常發(fā)光，通過(guò)的電流IL＝0.25A，由圖2可知，燈泡兩端的電壓UL＝2.5V，由I＝可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL＝＝＝10Ω，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓：U＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V；（2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A，電流表的量程為0～0.6A，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.25A，所以，電路中的最大電流為0.25A，此時(shí)變阻器接入電路中的電阻最小，則R?。剑剑?Ω，當(dāng)電壓表的示數(shù)UR′＝3V時(shí)，電路中的電流最小，燈泡的電功率最小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，燈泡兩端的電壓：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V，由圖2可知，通過(guò)燈泡的電流IL′＝0.15A，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R大＝＝＝＝20Ω，所以，R的調(diào)節(jié)范圍為6Ω～20Ω，燈泡的最小功率：PL＝UL′IL′＝1V×0.15A＝0.15W。故答案為：10；4；6Ω～20Ω；0.15。22．（2019?無(wú)錫）小明讓家中某用電器單獨(dú)工作0.5h，觀察到家中電能表的示數(shù)由變?yōu)?，則該用電器消耗的電能是1kW?h，實(shí)際功率為2kW?！窘馕觥拷猓河蓤D知，用電器消耗的電能：W＝28.5kW?h﹣27.5kW?h＝1kW?h，該用電器的實(shí)際功率：P＝＝＝2kW。故答案為：1；2。23．（2019?泰州）如圖甲，定值電阻R2的阻值為40Ω．閉合開關(guān)，電流表A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示，則電流表A1的讀數(shù)為1.5A，電流表A2的讀數(shù)為0.3A，電源電壓為12V，R1的阻值為10Ω?！窘馕觥拷猓海?）由電路圖可知：兩電阻并聯(lián)，電流表A1測(cè)的是干路電流，電流表A2測(cè)的是通過(guò)R2的電流；已知兩個(gè)電流表指針偏轉(zhuǎn)相同，由于并聯(lián)電路中，干路中的電流等于各支路電流之和，所以，A1選擇的量程是0～3A，分度值為0.1A，則A1的示數(shù)為I總＝1.5A，即干路電流為1.5A；電流表A2選擇的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，則A2的示數(shù)為I2＝0.3A，即通過(guò)電阻R2的電流為0.3A；則通過(guò)電阻R1的電流為：I1＝I總﹣I2＝1.5A﹣0.3A＝1.2A。（2）由并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：U＝U2＝I2R2＝0.3A×40Ω＝12V，R1的阻值：R1＝＝＝＝10Ω。故答案為：1.5；0.3；12；10。24．（2019?南京）如圖所示是一款新型節(jié)能裝置﹣空氣能熱水器，它的制熱能效比（制熱量和壓縮機(jī)所耗電能之比）為4：1，用手機(jī)通過(guò)電磁波可以遠(yuǎn)程遙控。某同學(xué)洗一次澡用水30L，則所用水的質(zhì)量為30kg，這些水溫度由12℃升高到42℃吸收的熱量為3.78×106J，若這些熱量分別由空氣能熱水器和電熱水器（效率為90%）提供，則空氣能熱水器壓縮機(jī)所耗電能與電熱水器所耗電能相比，可節(jié)約電能3.255×106J．[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【解析】解：（1）手機(jī)既能接收電磁波也能發(fā)射電磁波，用手機(jī)通過(guò)電磁波可以遠(yuǎn)程遙控空氣能熱水器；（2）某同學(xué)洗一次澡用水的體積：V＝30L＝30dm3＝0.03m3，由ρ＝可得，所用水的質(zhì)量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.03m3＝30kg，這些水溫度由12℃升高到42℃吸收的熱量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×30kg×（42℃﹣12℃）＝3.78×106J，因空氣能熱水器的制熱能效比為4：1，所以，由空氣能熱水器提供這些熱量時(shí)，消耗的電能：W1＝Q吸＝×3.78×106J＝9.45×105J，已知電熱水器的效率為90%，由η＝×100%可得，用電熱水器加熱時(shí)消耗的電能：W2＝＝＝4.2×106J，則空氣能熱水器壓縮機(jī)所耗電能與電熱水器所耗電能相比可節(jié)約的電能：△W＝W2﹣W1＝4.2×106J﹣9.45×105J＝3.255×106J。故答案為：電磁；30；3.78×106；3.255×106。25．（2019?南京）如圖所示，電源電壓恒定，R1、R2為定值電阻，R2＝20Ω，燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣。（1）當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，燈泡L正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.8A，電路消耗的總功率為4.8W；（2）當(dāng)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，電壓表示數(shù)為2V，則R1的阻值為10Ω，通電1minR1產(chǎn)生的熱量為24J?！窘馕觥拷猓海?）燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，表示燈的額定電壓為6V，額定功率為3W，根據(jù)P＝UI可得，燈的額定電流為：IL＝＝＝0.5A，當(dāng)S、S1、S2都閉合時(shí)，R1短路，R2與燈并聯(lián)，電流表測(cè)干路電流，由于此時(shí)燈泡L正常發(fā)光，所以通過(guò)燈的電流為0.5A，電源電壓為6V，由歐姆定律可得，通過(guò)R2的電流為：I2＝＝＝0.3A，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)為：I＝I2+IL＝0.3A+0.5A＝0.8A；電路消耗的總功率為：P＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；（2）當(dāng)S閉合，S1、S2斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R1的電壓，電壓表示數(shù)為2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，R2的電壓為6V﹣2V＝4V，因R1的電壓為R2電壓的＝，由分壓原理可得R1的阻值：R1＝×R2＝×20Ω＝10Ω，通電1minR1產(chǎn)生的熱量為：Q＝t＝×1×60s＝24J。故答案為：（1）0.8；4.8；（2）10；24。26．（2019?南京）南京長(zhǎng)江大橋是我市的地標(biāo)性建筑，現(xiàn)已煥然一新并順利通車，如圖甲所示。（1）大橋上層的公路橋全長(zhǎng)4589m（填單位）。（2）以江面上行駛的船為參照物，橋頭堡是運(yùn)動(dòng)的。（3）圖乙中，大橋上“玉蘭花燈”內(nèi)的鈉燈全部換為L(zhǎng)ED燈后，總功率減少了約180kW．與原來(lái)相比，所有燈工作5h可節(jié)約電能900度。【解析】解：（1）大橋上層的公路橋全長(zhǎng)4589m；（2）以江面上行駛的船為參照物，橋頭堡與船之間的位置發(fā)生了變化，所以橋頭堡是運(yùn)動(dòng)的；（3）燈工作5h可節(jié)約電能為：W＝Pt＝180kW×5h＝900kW?h＝900度。故答案為：（1）m；（2）運(yùn)動(dòng)；（3）900。三．實(shí)驗(yàn)探究題27．（2021?鹽城）如圖甲所示，小明測(cè)量接線柱AB間鎳鉻合金絲的電阻。（1）如圖甲，請(qǐng)指出小明在連接電路前，操作中的一處不妥之處：連接電路前，開關(guān)閉合。（2）用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補(bǔ)充完整，使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)電阻增大。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片從阻值最大處移到最小處的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸變大但不超過(guò)量程，電壓表始終無(wú)示數(shù)。經(jīng)檢查是電壓表出現(xiàn)了故障，故障應(yīng)是電壓表發(fā)生了斷路。（4）排除故障后，第一次實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)為0.5V，電流表的示數(shù)如圖乙所示，該示數(shù)為0.08A，此時(shí)合金絲的電阻為6.25Ω。（5）繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測(cè)量需要及時(shí)調(diào)換電表量程，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)?jiān)趫D丙中畫出該鎳鉻合金絲的電流隨電壓的變化關(guān)系圖像。實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234567電壓U/V0.51.01.52.02.53.03.5電流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）請(qǐng)推測(cè)若在該合金絲兩端加4V的電壓，電流表示數(shù)最可能為0.47A（選填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。【解析】解：（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開；（2）滑動(dòng)變阻器要“一上一下”串聯(lián)接入電路，要使滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)電阻增大，故應(yīng)將左下接線柱接入電路，如圖所示：（3）將滑動(dòng)變阻器的滑片從阻值最大處移到最小處的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)逐漸變大但不超過(guò)量程，則主電路是通路，電壓表始終無(wú)示數(shù)，則電壓表斷路，電壓表不能短路，否則滑動(dòng)變阻器的滑片從阻值最大處移到最小處的過(guò)程中電流要超過(guò)量程；（4）由圖可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.08A，所示此時(shí)合金絲的電阻為：R＝＝＝6.25Ω；（5）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖如下：（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可知，電壓越大，通過(guò)合金絲的電流越大，電阻就越大，故當(dāng)電壓為4V時(shí)，合金絲的電阻應(yīng)該比電壓為3.5V時(shí)的電阻大一些，根據(jù)歐姆定律計(jì)算可知，當(dāng)電壓為3.5V，電阻為R＝＝≈7.78Ω，則當(dāng)電壓為4V時(shí)，電流大于0.45A，但又要小于≈0.52A，則此時(shí)電流可能為0.47A。故答案為：（1）連接電路前，開關(guān)閉合；（2）見解答；（3）斷路；（4）0.08；6.25；（5）見解答；（6）0.47。28．（2021?無(wú)錫）用圖甲所示的電路探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。器材有：電壓為3V的電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器（20Ω2A）、電阻箱（0～9999Ω）、電壓表、電流表各一個(gè)，導(dǎo)線若干，器材均完好。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到（選填“A”或“B”）端。（2）閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)為零，經(jīng)檢查電路連接并無(wú)故障，原因是電阻箱接入電路的電阻為零。（3）調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為12Ω，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P至某一位置，電流表示數(shù)如圖乙所示。改變電阻箱接入電路的電阻R，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，保持電壓表示數(shù)不變，讀出電流表示數(shù)I，多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345電阻箱阻值R/Ω1210864電流表示數(shù)I/A0.240.30.40.6①圖乙中電流表示數(shù)為0.2A。②圖丙是以電流表示數(shù)I為縱坐標(biāo)、電阻箱阻值的倒數(shù)為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系，請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，畫出I﹣圖像。③實(shí)驗(yàn)序號(hào)中，第1、2、3、4、5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，則D。A.R1'＝5R3'B.R1'＜R4'+R5'C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'D.＝【解析】解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最大阻值處的B端；（2）閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)為零，經(jīng)檢查電路連接并無(wú)故障，說(shuō)明電路不存在短路或斷路現(xiàn)象，原因是電壓表并聯(lián)部分的電阻為零造成的，即電阻箱接入電路的電阻為零；（3）①由圖乙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；②由表格數(shù)據(jù)可知，通過(guò)電阻箱的電流為0.2A、0.24A、0.3A、0.4A、0.6A，對(duì)應(yīng)電阻箱阻值的倒數(shù)依次為0.083Ω﹣1、0.1Ω﹣1、0.125Ω﹣1、0.167Ω﹣1、0.25Ω﹣1，則I﹣圖象如下圖所示（圖像不含原點(diǎn)）：③探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電壓不變，由表格數(shù)據(jù)可知，電阻箱兩端的電壓為2.4V不變，由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑＝U﹣U電阻箱＝3V﹣2.4V＝0.6V，由I＝的變形式R＝可得，第1、2、3、4、5次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入阻值依次為R1'＝3Ω、R2'＝2.5Ω、R3'＝2Ω、R4'＝1.5Ω、R5'＝1Ω，則A．由R1'＝3Ω和5R3'＝5×2Ω＝10Ω可知，R1'≠5R3'，故A錯(cuò)誤；B．由R1'＝3Ω和R4'+R5'＝1.5Ω+1Ω＝2.5Ω可知，R1'＞R4'+R5'，故B錯(cuò)誤；C．由R1'﹣R2'＝3Ω﹣2.5Ω＝0.5Ω和R3'﹣R4'＝2Ω﹣1.5Ω＝0.5Ω可知，R1'﹣R2'＝R3'﹣R4'，故C錯(cuò)誤；D．由＝＝2和＝＝2可知，＝，故D正確。故選：D。故答案為：（1）B；（2）電阻箱接入電路的電阻為零；（3）①0.2；②如上圖所示；③D。29．（2020?宿遷）小紅利用圖所示裝置探究“電流與電壓的關(guān)系”。序號(hào)U/VI/A①1.00.10②2.00.20③3.00.32（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，按要求將實(shí)物圖連接完整（要求：當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)變阻器接入電路的阻值變大）。（2）在連接電路時(shí)，開關(guān)必須處于斷開（選填“閉合”或“斷開”）狀態(tài)。（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電壓表示數(shù)接近電源電壓，原因可能是R斷路。（4）排除故障后，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如表所示，由此可得出結(jié)論為：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。（5）請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)，幫小紅算一算，電路中所用電阻R的阻值為9.8Ω．（結(jié)果保留一位小數(shù)）【解析】解：（1）當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)變阻器接入電路的阻值變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：（2）在連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)；（3）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電路可能斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓，電壓表與電源連通，原因可能是R斷路；（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，考慮到誤差因素，電壓增大為原來(lái)的幾倍，通過(guò)的電流也增大為原來(lái)的幾倍，可得出結(jié)論為：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（5）由歐姆定律，第1次測(cè)量的電阻大?。篟1＝＝＝10.0Ω，同理，第2、3次電阻大小分別為：10.0Ω和9.4Ω，為減小誤差，取平均值作為測(cè)量結(jié)果：電路中所用電阻：R＝＝9.8Ω。故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷開；（3）R斷路；（4）電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；（5）9.8。30．（2019?宿遷）圖甲為測(cè)定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓恒為3V不變。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物圖連接完整。（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動(dòng)變阻器的最左端（選填“左”或“右”）。（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)；移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外，其余均無(wú)變化。經(jīng)檢查，電壓表完好，則故障可能是小燈泡短路（選填“短路”或“斷路”）。（4）排除故障后，移動(dòng)滑片，實(shí)驗(yàn)小組記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖乙所示的I﹣U圖像，由圖像可計(jì)算出小燈泡的額定功率為0.75W。（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為10Ω。【解析】解：（1）燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，變阻器按一上一下接入電路中，如下所示：（2）閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移到滑動(dòng)變阻器的阻值最大處，即最左端；（3）正確連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)電流表有示數(shù)，則電路為通路，燈泡不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，因電壓表完好，故障可能是小燈泡短路；（4）根據(jù)繪制成的圖乙所示的I﹣U圖像，燈在額定電壓下的電流為0.3A，由小燈泡的額定功率為：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí)，電流為0.2A，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為：R滑＝＝＝10Ω。故答案為：（1）如上；（2）左；（3）短路；（4）0.75；（5）10。31．（2019?南京）在綜合實(shí)踐活動(dòng)中，科技小組設(shè)計(jì)了一個(gè)由壓敏電阻控制的報(bào)警電路如圖所示，電源電壓恒為18V，電阻箱最大阻值為999.9Ω．報(bào)警器（電阻不計(jì)）通過(guò)的電流達(dá)到或超過(guò)10mA會(huì)報(bào)警，超過(guò)20mA會(huì)損壞。壓敏電阻Rx在壓力不超過(guò)800N的前提下，其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。壓力F/N050100150200250300…電阻Rx/Ω580560540520500480460…（1）為不損壞元件，報(bào)警電路允許消耗的最大功率是多少？（2）在壓敏電阻Rx所受壓力不超過(guò)800N的前提下，報(bào)警電路所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值不得小于多少？（3）現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過(guò)200N時(shí)，電路報(bào)警按照下列步驟調(diào)試此報(bào)警電路：①電路接通前，滑動(dòng)變阻器滑片P置于b端；根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，應(yīng)將電阻箱調(diào)到一定的阻值，這一阻值為500Ω；②將開關(guān)向2端（填數(shù)字）閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，直至報(bào)警器報(bào)警；③保持滑動(dòng)變阻器的滑片P位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警電路即可正常使用。（4）對(duì)（3）中已調(diào)試好的報(bào)警電路，現(xiàn)要求壓敏電阻受到的壓力達(dá)到或超過(guò)700N時(shí)，電路報(bào)警，若電源電壓可調(diào)，其它條件不變，則將電源電壓調(diào)為16V即可?！窘馕觥拷猓海?）由題知，電源電壓為18V，電路中最大電流為20mA＝0.02A，則報(bào)警電路允許消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.02A＝0.36W；（2）報(bào)警時(shí)電路中的最小電流是10mA＝0.01A，由歐姆定律可得，此時(shí)報(bào)警電路的總電阻為：R總＝＝＝1800Ω，由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力每增加50N，其電阻會(huì)減小20Ω，則壓敏電阻受到的壓力為800N時(shí)，其阻值為：RX＝580Ω﹣×20Ω＝260Ω，所以，滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為：R滑＝R﹣RX＝1800Ω﹣260Ω＝1540Ω；（3）①由表格數(shù)據(jù)可知，壓敏電阻受到的壓力達(dá)到200N時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電阻值RX'＝500Ω。②為使報(bào)警電路可正常使用，應(yīng)先讓電阻箱調(diào)到壓敏電阻達(dá)到設(shè)定壓