專題08 《歐姆定律的應(yīng)用》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【五大題型】 （解析版）

專題08《歐姆定律的應(yīng)用》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【五大題型】TOC\o"1-3"\h\u【題型1歐姆定律的應(yīng)用】 1【題型2電路的動(dòng)態(tài)分析】 24【題型3電路故障的判斷與應(yīng)用】 49【題型4電路圖設(shè)計(jì)】 57【題型5實(shí)驗(yàn)伏安法測(cè)電阻】 63【題型1歐姆定律的應(yīng)用】 1．（2023秋?龍江縣期中）在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)由斷開到閉合，電流表兩次示數(shù)之比是1：5。閉合后，R1與R2的阻值之比和電壓之比分別是（）A．1：5；5：1 B．1：4；4：1 C．4：1；1：1 D．5：1；1：5【答案】C【分析】當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電路中只有R1接入，則由歐姆定律可得出電流與電阻的關(guān)系；當(dāng)開關(guān)閉合后，兩電阻并聯(lián)，因電源電壓不變，則可由歐姆定律可求得通過R2的電流，由并聯(lián)電路的電流的規(guī)律可求得總電流與兩電阻的關(guān)系；兩電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求得電壓之比?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，開關(guān)斷開時(shí)，只有R1接入電路；開關(guān)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)；由于開關(guān)S斷開時(shí)，電流表測(cè)量通過R1電流，開關(guān)S閉合時(shí)，電流表測(cè)量干路電流，且電源電壓保持不變，所以，閉合開關(guān)S前后通過電阻R1的電流不變，則I1：I＝1：5，根據(jù)并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和可知：I1：I2＝I1：（I﹣I1）＝1：（5﹣1）＝1：4；由于開關(guān)閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)；則R1與R2的電壓相等，則電壓之比為：U1：U2＝1：1，根據(jù)I＝可得，＝＝＝，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選：C。2．（2023秋?朝陽(yáng)區(qū)期中）如圖是一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置。其中R是滑動(dòng)變阻器的電阻片，滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接，滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定著一個(gè)浮子。下列說法正確的是（）A．油量表可用電壓表改裝 B．油面升高，油量表示數(shù)變小 C．通過R0和R的電流之比始終不變 D．油面升高，R接入電路中的電阻變大【答案】C【分析】由圖可知，定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R和油量表串聯(lián)，油量表是電流表改裝，測(cè)電路中的電流；由題意和圖示可知，油箱中油量增加時(shí)滑片的移動(dòng)方向，據(jù)此可知變阻器接入電路中電阻的變化以及電路中總電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化。【解答】解：A、由圖可知，定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R和油量表串聯(lián)，油量表是電流表改裝，故A錯(cuò)誤；BD、當(dāng)油箱中油量越大時(shí)，由圖示可知滑動(dòng)變阻器的滑片下移，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，根據(jù)I＝可知電路中電流變大，則電流表的示數(shù)變大，故BD錯(cuò)誤；C、定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電流相等，通過R0和R的電流之比為1，始終不變，故C正確。故選：C。3．（2023?廣安）某科技興趣小組為檢測(cè)水流速度變化的情況，設(shè)計(jì)了檢測(cè)水流速度變化的模擬電路。已知電源電壓保持不變，R0是定值電阻，機(jī)翼狀的探頭始終浸沒在水中，通過連桿帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片上下移動(dòng)（注：水流速度越大，探頭上下表面的壓力差越大）。下列能實(shí)現(xiàn)水流速度越大，電表示數(shù)越大的電路圖是（）A． B． C． D．【答案】A【分析】首先分析電路圖的連接方式，判斷出電表測(cè)量的對(duì)象，然后根據(jù)當(dāng)水流的速度變大時(shí)，探頭下表面壓強(qiáng)與上表面壓強(qiáng)的大小，得出探頭運(yùn)動(dòng)的方向，從而判斷出R滑片的方向，據(jù)此可知變阻器連入電路的阻值變化，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律判定電路中電流的變化和各電表的示數(shù)變化，據(jù)此可判斷出電表示數(shù)越大的電路圖?！窘獯稹拷猓篈、由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，閉合開關(guān)S，當(dāng)水流速度增大時(shí)，探頭下表面壓強(qiáng)大于上表面壓強(qiáng)，探頭向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)R的滑片上移，變阻器接入電路的阻值減小，總電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據(jù)U＝IR可知定值電阻兩端的電壓變大，故A符合題意；B、由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，閉合開關(guān)S，當(dāng)水流速度增大時(shí)，探頭下表面壓強(qiáng)大于上表面壓強(qiáng)，探頭向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)R的滑片上移，變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知變阻器兩端的電壓變小，故B不符合題意；C、由圖知，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中電流，閉合開關(guān)S，當(dāng)水流速度增大時(shí)，探頭下表面壓強(qiáng)小于上表面壓強(qiáng)，探頭向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)R的滑片下移，變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，故C不符合題意；D、由圖知，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量干路電流，閉合開關(guān)S，當(dāng)水流速度增大時(shí)，探頭下表面壓強(qiáng)小于上表面壓強(qiáng)，探頭向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)R的滑片下移，變阻器接入電路的阻值變大，總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變小，故D不符合題意。故選：A。4．（2023秋?撫順月考）（多選）如圖所示，電源電壓不變，只閉合開關(guān)S1，電流表的示數(shù)為0.3A；斷開開關(guān)，將電流表和電壓表的位置互換，再將開關(guān)S1、S2均閉合，電流表的示數(shù)為1.2A，電壓表的示數(shù)為6V。下列說法正確的是?（）A．電源電壓為6V B．電阻R2的阻值為5Ω C．兩表位置互換前，電阻R1與R2兩端的電壓之比為1：3 D．兩表位置互換后，通過電阻R1與R2的電流之比為4：1【答案】AC【分析】（1）當(dāng)將電壓表、電流表的位置互換后開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)R1支路的電流，根據(jù)電壓表示數(shù)可知電源電壓；（2）電壓表、電流表的位置互換后，根據(jù)歐姆定律即可求出R1的電阻；兩表位置互換前，只閉合開關(guān)S1后，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)即可求出電阻R2的阻值；（3）兩表位置互換前，根據(jù)歐姆定律計(jì)算電阻R1與R2兩端的電壓之比；（4）兩表位置互換后，根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，計(jì)算通過電阻R1與R2的電流之比?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)將電壓表、電流表的位置互換后開關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)R1支路的電流，電壓表測(cè)量電源電壓，則電源電壓為6V，故A正確；B、電壓表、電流表的位置互換后，根據(jù)I＝可得：R1＝＝＝5Ω，兩表位置互換前，只閉合開關(guān)S1后，兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)I＝可得總電阻：R＝＝＝20Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可得R2的阻值為：R2＝R﹣R1＝20Ω﹣5Ω＝15Ω，故B錯(cuò)誤；C、兩表位置互換前，根據(jù)I＝可得，R1兩端的電壓：U1＝IR1，R2兩端的電壓：U2＝IR2，所以，電阻R1與R2兩端的電壓之比：＝＝＝＝，故C正確；D、兩表位置互換后，通過R1的電流：I1＝1.2A，根據(jù)歐姆定律可得，通過R2的電流：I2＝＝＝0.4A，通過電阻R1與R2的電流之比：＝＝，故D錯(cuò)誤。故選：AC。5．（2023?雁峰區(qū)校級(jí)自主招生）如圖1是測(cè)量高于湖水警戒水位裝置的原理圖。長(zhǎng)方柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接，底部有一小孔與湖水相通，且容器底面與警戒水位相平。已知電源電壓恒為6V，小燈泡標(biāo)“2V2W”字樣（燈絲電阻不變）。兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖2（x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù)，即x＝）。（1）湖水水位高于警戒水位5米時(shí)，燈泡正常工作。（2）若將電流表改為水位計(jì)，請(qǐng)寫出電流表示數(shù)I與h的關(guān)系式，那么水位計(jì)的刻度不均勻（選填“均勻”或“不均勻”）?！敬鸢浮浚?）5；（2）I＝；不均勻?！痉治觥浚?）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據(jù)P＝UI求出小燈泡正常工作時(shí)的電流；燈泡正常工作時(shí)兩端電壓為2V，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出湖水電阻兩端的電壓，再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出湖水的電阻，利用圖象找到對(duì)應(yīng)的x求出湖水水位高于警戒線的高度；（2）根據(jù)圖象得出R與x的關(guān)系式，再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律得出I與h的關(guān)系式，分析關(guān)系式中I與h的關(guān)系判斷將電流表改為水位計(jì)時(shí)刻度是否均勻?！窘獯稹拷猓海?）由P＝UI可得，小燈泡正常工作時(shí)的電流：IL＝＝＝1A，燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓為2V，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，湖水電阻兩端的電壓：UR＝U﹣UL＝6V﹣2V＝4V，因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，湖水的電阻為：R＝＝＝4Ω，由圖象可知，當(dāng)R＝4Ω時(shí)，x＝0.2m﹣1，所以，h＝5m，則湖水水位高于警戒水位5m；（2）由圖象可知，R＝4Ω時(shí)，x＝0.2m﹣1，R＝8Ω時(shí)，x＝0.4m﹣1，設(shè)R＝kx+b，則4Ω＝k×0.2m﹣1+b，8Ω＝k×0.4m﹣1+b，解得：k＝20Ω?m，b＝0，則R與x的關(guān)系式：R＝20Ω?m×x＝，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，I與h的關(guān)系式：I＝＝＝，由表達(dá)式可知，將電流表改為水位計(jì)時(shí)，I與h不成比例，電流表的示數(shù)變化不均勻，即水位計(jì)的刻度不均勻。故答案為：（1）5；（2）I＝；不均勻。6．（2023?巫山縣模擬）如圖甲所示電路，R1、R2均為定值電阻，R0為滑動(dòng)變阻器，電源電壓保持不變。改變滑動(dòng)變阻器R0滑片的位置，兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖象如圖乙所示。根據(jù)圖象信息可知甲（選填“甲”或“乙”）是電壓表V1示數(shù)變化的圖線，滑動(dòng)變阻器R0的最大阻值為50Ω?！敬鸢浮考祝?0?！痉治觥坑呻娐穲D可知，R1、R2、R0串聯(lián)在電路中，電壓表V1測(cè)量R1和R0兩端的總電壓，電壓表V2測(cè)量R2兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析電壓表示數(shù)的變化，從而判定出每個(gè)電壓表示數(shù)變化的圖象；從圖象上讀出電壓表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)的電流值，根據(jù)歐姆定律求出電阻R1、R0和R1的阻值，然后根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)求出R0的最大阻值?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R1、R2、R0串聯(lián)在電路中，電壓表V1測(cè)量R1和R0兩端的總電壓，電壓表V2測(cè)量R2兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流。（1）當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流增大，R2兩端的電壓增大，故電壓表V2的示數(shù)是變大的，故圖象中的乙為V2示數(shù)變化的圖象；電壓表V1的示數(shù)是減小的，故圖象中的甲為V1示數(shù)變化的圖象；（2）由圖象可知，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)最大為12V時(shí)，電流表示數(shù)最小為0.2A，此時(shí)R0的連入電路的阻值最大，則根據(jù)I＝可得：R0+R1＝＝＝60Ω，當(dāng)電壓表V1的示數(shù)最小為6V時(shí)，電流表示數(shù)最大為0.6A，此時(shí)電壓表V1的只測(cè)量R1兩端的電壓，則根據(jù)I＝可得：R1＝＝＝10Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得：R0＝（R0+R1）﹣R1＝60Ω﹣10Ω＝50Ω。故答案為：甲；50。7．（2023?張家港市校級(jí)模擬）老師給小麗一個(gè)暗箱，其表面有兩個(gè)接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小麗利用如圖甲所示電路（電源電壓不變）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在開關(guān)S、S1都閉合和開關(guān)S閉合、S1斷開兩種情況下，改變電阻箱R1的阻值，讀取電流表示數(shù)，繪制了如圖乙所示的電流表示數(shù)I隨R1變化的曲線。由上述信息可知：（1）電源電壓為6V。（2）RMN為10Ω。（3）圖乙中曲線A（填“A”或“B”）是根據(jù)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。（4）老師告訴小麗，暗箱的M、N之間串聯(lián)著兩個(gè)定值電阻：一個(gè)阻值為R0（單位為Ω），另一個(gè)阻值未知，假設(shè)為Rx。則Rx的阻值為10﹣R0Ω。（用含R0的代數(shù)式表示）【答案】（1）6；（2）10；（3）A；（4）10﹣R0。【分析】（1）在開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，R1兩端的電壓即為電源電壓，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，RMN與R1串聯(lián)，分析圖乙中兩種情況，即可求出電源電壓；（2）開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，RMN與R1串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可求出RMN的值；（3）結(jié)合（1）分析可知開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的曲線；（4）暗箱的M、N之間只接有兩個(gè)定值電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律求出Rx的值?！窘獯稹拷猓海?）在開關(guān)S、S1都閉合時(shí)，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，此時(shí)R1兩端的電壓即為電源電壓，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，RMN與R1串聯(lián)，由圖乙可知，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，兩種情況的電壓分別為：U1＝IR1＝0.2A×20Ω＝4V，U1'＝IR1'＝0.2A×30Ω＝6V，因?yàn)榇?lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，所以電源電壓U＝U1'＝6V；（2）開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，RMN與R1串聯(lián)，此時(shí)RMN兩端電壓為：UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，所以RMN＝＝＝10Ω；（3）由（2）可知，開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，RMN與R1串聯(lián)，且電流為0.2A時(shí)，R1的阻值為10Ω，所以圖乙中曲線A是根據(jù)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的；（4）因?yàn)榘迪涞腗、N之間只接有兩個(gè)定值電阻R0和Rx應(yīng)串聯(lián)，所以Rx＝RMN﹣R0＝10﹣R0（Ω）。故答案為：（1）6；（2）10；（3）A；（4）10﹣R0。8．（2022?德惠市校級(jí)模擬）如圖所示，重3N、底面積為150cm2的圓柱形容器置于水平升降臺(tái)中央，容器中原來裝有16cm深的水。一圓柱體A懸掛在輕質(zhì)細(xì)杠桿下保持靜止。已知圓柱體A與容器高度相同，質(zhì)量為1.6kg。輕桿與圓柱體銜接處為力傳感器，電源電壓為18V，原理如圖甲所示，可通過電流表示數(shù)測(cè)得輕桿對(duì)物體的彈力大小，如表格所示。在向上調(diào)節(jié)升降臺(tái)直至圓柱體A與容器底部剛好接觸的過程中，記錄下電流表示數(shù)I與升降臺(tái)移動(dòng)的距離h的關(guān)系，如圖乙所示。求：電流表示數(shù)I與力傳感器所受彈力F關(guān)系I/A96321F/N1610420（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)，甲圖中力傳感器R的阻值為2Ω。（2）圓柱體A的密度為0.8×103kg/m3。（3）當(dāng)電流表示數(shù)為1A時(shí)，容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)為2000Pa。（4）h＝16cm時(shí)，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為p，此時(shí)若將A緩慢的從容器中撤出（不考慮A帶水的問題），待液面靜止后，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為p′，則p＝3p′?！敬鸢浮浚?）2；（2）0.8×103；（3）2200；（4）3。【分析】（1）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)h0＝0，I1＝9A，U＝18V，根據(jù)歐姆定律的變形公式可計(jì)算甲圖中力傳感器R的阻值；（2）由圖乙可知，當(dāng)h01＝12cm時(shí)，通過電路電流為1A，由表格可知此時(shí)力傳感器所受彈力為0N，也就是說此時(shí)圓柱體A所受浮力等于自身重力，當(dāng)A完全浸沒時(shí)，h02＝16cm，通過電路電流I2＝3A，由表格可知力傳感器所受彈力為4N，分析圓柱體A所受浮力，根據(jù)浮力計(jì)算公式可計(jì)算物體排開水的體積即物體體積，根據(jù)密度公式可計(jì)算圓柱體A的密度；（3）由圖可知，當(dāng)h03＝2cm，I′＝6A時(shí)，水剛好溢出，分析圓柱體A所受浮力，根據(jù)浮力計(jì)算公式可計(jì)算物體排開水的體積，進(jìn)一步計(jì)算水面升高的距離，從而得出容器的高度，升降臺(tái)上升時(shí)水向外溢出，水深始終不變，當(dāng)電流表示數(shù)為1A時(shí)，圓柱體A所受浮力等于自身重力，根據(jù)壓強(qiáng)公式可計(jì)算容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)；（4）根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算水深16cm時(shí)水對(duì)杯底的壓強(qiáng)，根據(jù)體積公式計(jì)算將A緩慢的從容器中撤出（不考慮A帶水的問題），待液面靜止后水的深度，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算此時(shí)水對(duì)杯底的壓強(qiáng)，進(jìn)一步計(jì)算兩次壓強(qiáng)之比?！窘獯稹拷猓海?）未調(diào)節(jié)升降臺(tái)時(shí)h0＝0，I1＝9A，U＝18V，甲圖中力傳感器R的阻值：R＝＝＝2Ω；（2）由圖乙可知，當(dāng)h01＝12cm時(shí)，通過電路電流為1A，由表格可知此時(shí)力傳感器所受彈力為0N，也就是說此時(shí)圓柱體A所受浮力等于自身重力，圓柱體A的重力：G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N，隨著h的增大，物體所受浮力會(huì)變大，當(dāng)A完全浸沒時(shí)，h02＝16cm，通過電路電流I2＝3A，由表格可知力傳感器所受彈力為4N，此時(shí)桿對(duì)物體有豎直向下的壓力：F桿＝4N，圓柱體A所受浮力：F浮＝G+F桿＝16N+4N＝20N，此時(shí)排開水的體積為：V＝＝＝2×10﹣3m3，因物體完全浸沒，所以物體排開水的體積即物體體積，則圓柱體A的密度：ρ＝＝＝0.8×103kg/m3；（3）由圖可知，當(dāng)h03＝2cm，I′＝6A時(shí)，水剛好溢出，此時(shí)F桿′＝10N，G＝16N，所以A受到的浮力F浮′＝G﹣F桿′＝16N﹣10N＝6N，V排′＝＝＝6×10﹣4m3＝600cm3，水面升高的距離：Δh水＝＝＝4cm，所以此時(shí)容器內(nèi)水面的高度：h容＝h1+Δh水＝16cm+4cm＝20cm，升降臺(tái)上升時(shí)水向外溢出，水深始終為容器高度20cm，當(dāng)電流表示數(shù)為1A時(shí)，圓柱體A所受浮力等于自身重力，容器對(duì)升降臺(tái)的壓強(qiáng)：P＝+P水＝+ρ水gh容＝+1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2200Pa；（4）當(dāng)h02＝16cm時(shí)，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)：p＝ρ水gh容＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa，將A緩慢的從容器中撤出（不考慮A帶水的問題），待液面靜止后，容器中的水深：h00＝＝＝m，此時(shí)水對(duì)杯底的壓強(qiáng)為p′＝ρ水gh00＝1.0×103kg/m3×10N/kg×m＝Pa；則＝＝3。故答案為：（1）2；（2）0.8×103；（3）2200；（4）3。9．（2023?南陽(yáng)二模）如圖所示是一個(gè)汽車油量顯示儀的電路原理圖，已知電源電壓恒6V，定值電阻R0的阻值為5Ω，電壓表的量程是0～3V。R為壓敏電阻，其阻值與油箱中油量的關(guān)系如下表所示。油量V/L01020304050壓敏電阻R/Ω2520151052.5（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，油箱中的油量是幾升？（2）此油箱最多能儲(chǔ)存多少升汽油？（3）若在該電路中再串聯(lián)一個(gè)電流表，電流表選擇0～0.6A的量程，請(qǐng)通過計(jì)算判斷，該電流表示數(shù)能取到量程的最大值嗎？【答案】（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，油箱中的油量是20升；（2）此油箱最多能儲(chǔ)存40升汽油；（3）若在該電路中再串聯(lián)一個(gè)電流表，電流表選擇0～0.6A的量程，該電流表示數(shù)能取到量程的最大值【分析】（1）由電路圖可知，定值電阻和壓敏電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)的是R0的兩端電壓；根據(jù)電壓表示數(shù)和定子電阻的阻值求出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系求出壓敏電阻的阻值，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可得出油箱中的油量；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律求出壓敏電阻的阻值和油量的大小；（3）根據(jù)歐姆定律求出電路中的最大電流?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，定值電阻和壓敏電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)的是R0的兩端電壓；（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，根據(jù)歐姆定律可知，通過R0的電流為：；此時(shí)電路的總電阻為：；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，此時(shí)壓敏電阻的阻值為：R＝R總﹣R0＝20Ω﹣5Ω＝15Ω；由表格中的數(shù)據(jù)可知，當(dāng)壓敏電阻的阻值為15Ω時(shí)，油箱中的油量是20L；（2）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)壓敏電阻越小時(shí)，油量越大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，壓敏電阻分得的電壓越小；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，此時(shí)定值電阻的兩端電壓變大；當(dāng)R0兩端的電壓最大（為3V）時(shí)，油箱儲(chǔ)存汽油最多，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律可得：，此時(shí)壓敏電阻的阻值為：；經(jīng)查表可知油箱最多能儲(chǔ)存40L汽油；（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)最大（為3V）時(shí)，電路電流為：；剛好等于電流表量程的最大值。即當(dāng)油箱中的油量為40L時(shí)，電流表示數(shù)取到量程的最大值。答：（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，油箱中的油量是20升；（2）此油箱最多能儲(chǔ)存40升汽油；（3）若在該電路中再串聯(lián)一個(gè)電流表，電流表選擇0～0.6A的量程，該電流表示數(shù)能取到量程的最大值。10．（2022秋?北海期末）如圖甲是南開中學(xué)某興趣小組設(shè)計(jì)的身高、體重測(cè)量?jī)x的工作電路圖。電源U1為4.5V恒壓電源，電流表A1的量程為0～0.6A，R1為踏板下方的壓敏電阻，其阻值R1隨壓力F的變化規(guī)律如圖乙所示；電源U2電壓大小未知，電壓表量程為0～15V，電流表A2量程為0～0.6A，滑動(dòng)變阻器R2為豎直固定放置的變阻器，其滑片P可豎直上下移動(dòng)，接入電路的阻值與接入電路的長(zhǎng)度成正比，R3為20Ω定值電阻。閉合開關(guān)S1、S2，身高140cm的小僑站上踏板時(shí)，電流表A1示數(shù)為0.15A，電流表A2示數(shù)為0.45A，此時(shí)滑片剛好在距R2下端五分之二位置；身高180cm的小江站上踏板時(shí)，電流表A2示數(shù)為0.3A，滑片剛好在距R2下端五分之四位置。求：（1）小僑的重力；（2）電源U2的電壓；（3）保證電路安全的前提下，該身高測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍?！敬鸢浮浚?）小僑的重力為500N；（2）電源U2的電壓為18V；（3）保證電路安全的前提下，該身高測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍為120～200cm?！痉治觥浚?）身高140cm的小僑站上踏板時(shí)，電流表A1示數(shù)為0.15A，利用歐姆定律求得體重測(cè)量電路中的電阻R1的阻值，再根據(jù)圖象讀出壓力的大小，最后根據(jù)壓力等于重力可知小僑的重力；（2）身高140cm的小僑站上踏板時(shí)，電流表A2示數(shù)為0.45A；身高180cm的小江站上踏板時(shí)，電流表A2示數(shù)為0.3A，結(jié)合串聯(lián)電路的電壓關(guān)系及歐姆定律列方程求解；（3）保證電路安全的前提下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到頂端時(shí)，該身高測(cè)量?jī)x測(cè)量的是最高身高，此時(shí)對(duì)應(yīng)的R2的電阻為50Ω，根據(jù)接入電路的阻值與接入電路的長(zhǎng)度成正比可知，身高每增加20cm，滑片上升，因此滑片在最頂端時(shí)對(duì)應(yīng)的最高身高為200cm，當(dāng)滑片在最頂端時(shí)對(duì)應(yīng)的最高身高為200cm，利用歐姆定律求得此時(shí)電壓表兩端的電壓，與電壓表的最大量程比較判斷；根據(jù)電流表A2的量程為0～0.6A可知，電路中最大電流為0.6A，利用歐姆定律求得此時(shí)對(duì)應(yīng)的R2的電阻，讀出對(duì)應(yīng)的身高，綜上得到身高測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍。【解答】解：（1）由圖甲可知，體重測(cè)量電路為壓敏電阻R1的簡(jiǎn)單電路，電流表A1測(cè)該電路中的電流，身高140cm的小僑站上踏板時(shí)，電流表A1示數(shù)為0.15A，則體重測(cè)量電路中的電阻R1的阻值為：＝30Ω；由乙圖可知，R1電阻為30Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力為500N，小僑對(duì)電阻R1的壓力等于重力，因此小僑的重力為500N。（2）由圖甲可知，左側(cè)電路（身高測(cè)量電路）中R2、R3串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表A2測(cè)該電路中的電流，身高140cm的小僑站上踏板時(shí)，電流表A2示數(shù)為0.45A，變阻器接入電路的電阻為R2，則由串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①身高180cm的小江站上踏板時(shí)，電流表A2示數(shù)為0.3A，變阻器接入電路的電阻為R2，同理可得該電路的電源電壓：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②解得：U2＝18V，R2＝50Ω；（3）由已知條件（兩次測(cè)量的結(jié)果）可知身高增加40cm，變阻器接入電路的阻值增大，則身高每增加20cm，變阻器接入電路的阻值增大，保證電路安全的前提下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑到頂端時(shí)，該身高測(cè)量?jī)x測(cè)量的是最高身高，此時(shí)對(duì)應(yīng)的R2的電阻為50Ω，根據(jù)接入電路的阻值與接入電路的長(zhǎng)度成正比可知，滑片在最頂端時(shí)對(duì)應(yīng)的最高身高為180cm+20cm＝200cm；當(dāng)滑片在最頂端時(shí)對(duì)應(yīng)的最高身高為200cm，此時(shí)電壓表兩端的電壓：＝，12.9V不超過電壓表的最大量程，因此電路安全；根據(jù)電流表A2的量程為0～0.6A可知，左側(cè)電路中最大電流為0.6A，此時(shí)對(duì)應(yīng)的R2的電阻為：＝，因R2′＝10Ω＝R2，且所測(cè)身高為140cm時(shí)，變阻器接入電路的阻值為R2，則能測(cè)量的最小身高為140cm﹣20cm＝120cm，所以，在保證電路安全的前提下，該身高測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍為120～200cm。答：（1）小僑的重力為500N；（2）電源U2的電壓為18V；（3）保證電路安全的前提下，該身高測(cè)量?jī)x的身高測(cè)量范圍為120～200cm。11．（2023?汨羅市模擬）物理興趣小組開展科技競(jìng)賽活動(dòng)，設(shè)計(jì)了汽車超速報(bào)警的電路，如圖甲所示，電源電壓保持不變，R為定值電阻，Rc為可變電阻，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)會(huì)提醒駕駛員車速過快，需要減速?，F(xiàn)警示速度設(shè)置為120km/h。當(dāng)車速?gòu)?加速到120km/h的過程中，Rc消耗的電功率隨電流變化的圖像如圖乙所示；圖丙是Rc的阻值與車速關(guān)系的圖像。求：（1）當(dāng)車速為120km/h時(shí)，求電壓表的示數(shù)？（2）求電源電壓大?。浚?）若需要把警示速度改為100km/h，則需要把R換成多大的定值電阻？（保留兩位小數(shù)）【答案】（1）當(dāng)車速為120km/h時(shí)，電壓表的示數(shù)為10V；（2）電源電壓為12V；（3）若需要把警示速度改為100km/h，則需要把R換成8.67Ω的定值電阻?！痉治觥浚?）根據(jù)電路圖可知，R與Rc串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電路，電壓表測(cè)Rc兩端的電壓；根據(jù)圖丙可知，車速越大Rc的阻值越大，電路中電流越??；由此知，車速達(dá)到120km/h時(shí)電路中電流最小，由于圖乙知，Rc消耗的電功率和電路中電流的最小值，利用P＝UI求出此時(shí)電壓表的示數(shù)；（2）根據(jù)歐姆定律求出車速達(dá)到120km/h時(shí)Rc的阻值；由圖丙知，車速為0時(shí)Rc的阻值，此時(shí)電路中電阻最小，電流最大，由圖乙可知最大電流，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律列式表示出車速為0和120km/h時(shí)的電源電壓，根據(jù)電源電壓保持不變可求電源電壓和R的阻值；（3）由圖丙可知Rc與v的關(guān)系是一次函數(shù)，設(shè)出表達(dá)式并代入兩組數(shù)據(jù)得出函數(shù)表達(dá)式，然后求出當(dāng)車速是100km/h時(shí)可變電阻的阻值；當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值（10V）時(shí)超速報(bào)警，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算需要把R換成多大的定值電阻?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲知，R與Rc串聯(lián)，電流表測(cè)電路中電路，電壓表測(cè)Rc兩端的電壓，由圖丙可知，車速越大，Rc的阻值越大，當(dāng)車速達(dá)到最大120km/h時(shí)，Rc的阻值最大，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律知，此時(shí)電路中電流最小，由圖乙可知，此時(shí)電流表示數(shù)為0.2A時(shí)，Pc＝2.0W，由P＝UI可得，此時(shí)電壓表的示數(shù)：Uv＝Uc＝＝＝10V；（2）由圖丙知，車速為0時(shí)可變電阻Rc′＝10Ω，此時(shí)電路中電阻最小，電流最大，由圖丙可知最大電流：I最大＝0.6A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得，電源電壓：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（R+10Ω）＝0.6A×R+6V，當(dāng)車速為120km/h時(shí)，電源電壓：U＝I最小×R+Uc＝0.2A×R+10V，電源電壓保持不變，所以：0.6A×R+6V＝0.2A×R+10V，解得：R＝10Ω，電源電壓：U＝I最大（R+Rc′）＝0.6A×（10Ω+10Ω）＝12V；（3）由I＝可得，車速為120km/h時(shí)Rc的阻值：Rc＝＝＝50Ω；由圖丙可知，Rc與v的關(guān)系是一次函數(shù)，設(shè)為Rc＝kv+b，把Rc′＝10Ω、v＝0km/h和Rc＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b，解得：b＝10Ω，k＝Ω?h/km，即Rc＝Ω?h/km×v+10Ω，當(dāng)把警示速度改為100km/h，可變電阻的阻值：Rc″＝Ω?h/km×100km/h+10Ω＝Ω，由題意和（2）的解答知，當(dāng)電壓表的示數(shù)達(dá)到某一數(shù)值（10V）時(shí)超速報(bào)警，此時(shí)電路中的電流：I′＝Ic″＝＝＝A，則由I＝可得，此時(shí)定值電阻：R′＝＝＝≈8.67Ω。答：（1）當(dāng)車速為120km/h時(shí)，電壓表的示數(shù)為10V；（2）電源電壓為12V；（3）若需要把警示速度改為100km/h，則需要把R換成8.67Ω的定值電阻。12．（2023秋?青秀區(qū)校級(jí)期中）體重超標(biāo)已影響了部分中學(xué)生的身心健康，為了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)學(xué)生的體重情況，班級(jí)科技創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)了一臺(tái)由電流表改裝而成的簡(jiǎn)易體重計(jì)，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻R0＝5Ω，R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關(guān)系如圖乙所示，電流表量程為0～0.6A，踏板重力不計(jì)，求：（1）閉合開關(guān)S，當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，電路中的電流為0.12A，電源電壓為多少？（2）當(dāng)體重計(jì)示數(shù)為600N時(shí)，電流表示數(shù)為多少？（3）當(dāng)某人站在該體重計(jì)踏板上，電流表示數(shù)為0.24A，則其所受重力為多少？（4）此體重計(jì)所能測(cè)量的最大體重為多少？【答案】（1）電源電壓為6V；（2）當(dāng)體重計(jì)示數(shù)為600N時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A；（3）當(dāng)某人站在該體重計(jì)踏板上，電流表示數(shù)為0.24A，則其所受重力為400N；（4）此體重計(jì)所能測(cè)量的最大體重為1200N?！痉治觥浚?）從圖乙中讀出空載時(shí)壓敏電阻的阻值，用總電阻乘以總電流得到電源電壓；（2）從圖乙中讀數(shù)壓敏電阻的阻值，用電源電壓除以總電阻得到電流大?。唬?）用電源電壓除以電流得到總電阻，再用總電阻減去定值電阻的阻值得到壓敏電阻的阻值，再?gòu)膱D乙中找出對(duì)應(yīng)的壓力大小，從而得到這個(gè)人所受的重力；（4）當(dāng)壓力最大時(shí)，壓敏電阻阻值最小，電流最大，而最大電流不能超過電流表的量程，所以此時(shí)電流為0.6A，用電源電壓除以該電流得到總電阻，總電阻減去定值電阻阻值得到壓敏電阻的阻值，再?gòu)膱D乙中找出此時(shí)的壓力大小，從而得到最大的重力為多少?！窘獯稹拷猓海?）由圖甲可知，閉合開關(guān)S，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯(lián)，由圖乙可知當(dāng)體重計(jì)空載時(shí)，R＝45Ω；而此時(shí)電流為：I＝0.12A；根據(jù)可得電源電壓為：U＝I（R+R0）＝0.12A×（45Ω+5Ω）＝6V；（2）由題圖乙可知，當(dāng)體重計(jì)示數(shù)為600N時(shí)，壓敏電阻的阻值R′＝15Ω，此時(shí)電路中電流為：；（3）當(dāng)某人站在該體重計(jì)踏板上電流表示數(shù)為0.24A時(shí)，此時(shí)壓敏電阻的阻值為：；由題圖乙可知，壓力大小為400N，故此人所受重力為400N；（4）已知電流表量程為0～0.6A，所以電路中的最大電流為：Imax＝0.6A；當(dāng)體重計(jì)測(cè)量最大體重時(shí)，壓敏電阻阻值最小，電路中的電流最大，此時(shí)壓敏電阻的阻值為：；由題圖乙可知，此時(shí)壓力大小為1200N，故所能測(cè)量的最大體重為1200N。答：（1）電源電壓為6V；（2）當(dāng)體重計(jì)示數(shù)為600N時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A；（3）當(dāng)某人站在該體重計(jì)踏板上，電流表示數(shù)為0.24A，則其所受重力為400N；（4）此體重計(jì)所能測(cè)量的最大體重為1200N。13．（2022?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)模擬）如圖甲所示為三峽升船機(jī)，可以裝載3.000噸級(jí)船舶垂直升降.大大提高了船只通過水壩的速度。格物致知物理社團(tuán)的同學(xué)們也設(shè)計(jì)了一個(gè)船只升降實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。原理圖如圖乙所示。模型中的船廂A質(zhì)量為200g（含配件），C為圓柱形浮筒高10cm。容器D質(zhì)量不計(jì)、足夠深水量足夠。容器D底部緊密嵌入一個(gè)壓敏電阻Rx（上表面與水接觸并絕緣），上表面面積為50cm2，當(dāng)壓力每增加（或減?。?N時(shí)，Rx阻值增加（或減?。?0Ω。圖示裝置靜止時(shí)，進(jìn)水閥和排水閥均關(guān)閉，船廂A中裝有400g的水，浮筒C浸入水中的深度為8cm，此時(shí)Rx＝100Ω，電流表示數(shù)I1＝30mA。接著他們依次進(jìn)行了（2）～（4）的操作。若繩子足夠長(zhǎng)，不計(jì)繩重、繩子的伸縮，不計(jì)摩擦，浮筒C與容器D始終無接觸。（g取10N/kg）（1）船廂所裝400g水所受的重力為4N；（2）在柱形容器D中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒C將上升，使船廂A下降10cm，穩(wěn)定后電流表示數(shù)I2＝24mA；穩(wěn)定后C浸入水中的深度將不變；（3）求電源電壓U和定值電阻R0阻值（寫出必要文字說明、表達(dá)式及最終結(jié)果）；（4）在（2）中靜止時(shí)繩B上的拉力為10N，接下來使浮筒C保持此刻位置不變，再在船廂A中放入代表船只的400g木塊后（水不溢出），打開排水閥放出一部分的水后關(guān)閉排水閥，松手后浮筒C仍然在原位置保持靜止，穩(wěn)定后電流表示數(shù)I3＝37.5mA。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可以得到圓柱形浮筒的重力G＝18N?！敬鸢浮浚?）4；（2）不變；（3）電源電壓為6V，定值電阻R0阻值為100Ω；（4）18?！痉治觥浚?）根據(jù)重力公式計(jì)算船廂所裝400g水所受的重力；（2）由題知，在柱形容器D中注水前，整個(gè)裝置靜止時(shí)，浮筒C浸在水中的深度為8cm；在柱形容器D中注水后，船廂A的總重力不變，滑輪組細(xì)繩的拉力不變，則浮筒C受到豎直向上的拉力不變，由F浮＝G﹣F拉可知浮筒C受到的浮力不變，據(jù)此分析此時(shí)浮筒C浸入水中的深度是否變化；（3）在柱形容器D中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒C將上升，使船廂A下降10cm，浮筒C浸入水中的深度不變，據(jù)此計(jì)算水面上升的高度，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算容器底部受到的水的壓強(qiáng)的增加量，根據(jù)F＝pS計(jì)算壓敏電阻受到的壓力的增加量，當(dāng)壓力每增加1N時(shí)，Rx阻值增加20Ω，進(jìn)一步計(jì)算此時(shí)壓敏電阻的阻值，閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電流表測(cè)通過電路的電流，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，已知Rx＝100Ω，電流表示數(shù)I1＝30mA＝0.03A，Rx′＝150Ω，電流表示數(shù)I2＝24mA＝0.024A，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律表示電源電壓，解方程可得電源電壓和定值電阻的阻值；（4）在（2）中靜止時(shí)繩B上的拉力為10N，船廂A質(zhì)量為200g（含配件），船廂A中裝有400g的水，根據(jù)二力平衡條件和重力公式求出繩子自由端的拉力；由滑輪組的省力特點(diǎn)求出動(dòng)滑輪的重力；在船廂A中放入代表船只的400g木塊后（水不溢出），打開排水閥放出一部分的水后關(guān)閉排水閥，松手后浮筒C仍然在原位置保持靜止，穩(wěn)定后電流表示數(shù)I3＝37.5mA，根據(jù)歐姆定律計(jì)算此時(shí)電路總電阻，進(jìn)一步計(jì)算電路總電阻的減小量和壓敏電阻受到的壓力的減小量，根據(jù)壓強(qiáng)公式計(jì)算容器底部受到的水的壓強(qiáng)的減小量，根據(jù)液體壓強(qiáng)公式計(jì)算容器中水面下降的高度；船廂A中裝有400g的水時(shí)，浮筒C浸入水中的深度為8cm，且接下來使浮筒C保持此刻位置不變，再在船廂A中放入代表船只的400g木塊時(shí)，打開排水閥放出一部分的水后關(guān)閉排水閥，根據(jù)水面下降的高度可判斷出浮筒C全部露出水面，由滑輪組的省力特點(diǎn)求出圓柱形浮筒C的重力?！窘獯稹拷猓海?）船廂所裝400g水所受的重力：G＝mg＝400×10﹣3kg×10N/kg＝4N；（2）由題知，在柱形容器D中注水前，整個(gè)裝置靜止時(shí)，浮筒C浸在水中的深度為8cm；在柱形容器D中注水后，船廂A的總重力不變，滑輪組細(xì)繩的拉力不變，則浮筒C受到豎直向上的拉力不變，由F?。紾﹣F拉可知，浮筒C受到的浮力不變，所以，此時(shí)浮筒C浸入水中的深度仍為8cm不變；（3）在柱形容器D中再注入一定質(zhì)量的水，浮筒C將上升，使船廂A下降10cm，浮筒C浸入水中的深度不變，所以水面上升5cm＝0.05m，容器底部受到的水的壓強(qiáng)的增加量：Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa，壓敏電阻受到的壓力的增加量：ΔF＝ΔpS＝500Pa×50×10﹣4m2＝2.5N，當(dāng)壓力每增加1N時(shí)，Rx阻值增加20Ω，此時(shí)壓敏電阻的阻值為100Ω+20Ω×2.5N/Ω＝150Ω，閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電流表測(cè)通過電路的電流，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，已知Rx＝100Ω，電流表示數(shù)I1＝30mA＝0.03A，Rx′＝150Ω，電流表示數(shù)I2＝24mA＝0.024A，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓：U＝I1（R0+Rx）＝I2（R0+Rx′），即0.03A×（R0+100Ω）＝0.024A×（R0+150Ω），解方程可得R0＝100Ω，則電源電壓U＝I1（R0+Rx）＝0.03A×（R0+100Ω）＝6V；（4）在（2）中靜止時(shí)繩B上的拉力為10N，船廂A質(zhì)量為200g（含配件），船廂A中裝有400g的水，則滑輪組繩子自由端的拉力FA＝GA+G水＝m總g＝（200+400）×10﹣3kg×10N/kg＝6N，由滑輪組的省力特點(diǎn)可得：FA＝（FB+G動(dòng)），則G動(dòng)＝2FA﹣FB＝2×6N﹣10N＝2N；在船廂A中放入代表船只的400g木塊后（水不溢出），打開排水閥放出一部分的水后關(guān)閉排水閥，松手后浮筒C仍然在原位置保持靜止，穩(wěn)定后電流表示數(shù)I3＝37.5mA，根據(jù)歐姆定律可得此時(shí)電路總電阻：R＝＝＝160Ω，電路總電阻的減小量：ΔR＝（R0+Rx′）﹣R＝（100Ω+150Ω）﹣160Ω＝90Ω，壓敏電阻受到的壓力的減小量：ΔF′＝＝4.5N，容器底部受到的水的壓強(qiáng)的減小量：Δp′＝＝＝900Pa，容器中水面下降的高度：Δh′＝＝＝0.09m＝9cm，船廂A中裝有400g的水時(shí)，浮筒C浸入水中的深度為8cm，且接下來使浮筒C保持此刻位置不變，再在船廂A中放入代表船只的400g木塊時(shí)，打開排水閥放出一部分的水后關(guān)閉排水閥，容器中水面下降的高度9cm＞8cm，說明此時(shí)浮筒C全部露出水面，此時(shí)滑輪組繩子自由端的拉力FA′＝GA+G水+G船＝m總′g＝（200+400+400）×10﹣3kg×10N/kg＝10N，由滑輪組的省力特點(diǎn)可得：FA′＝（GC+G動(dòng)），則浮筒C的重力：GC＝2FA′﹣G動(dòng)＝2×10N﹣2N＝18N；答：（1）4；（2）不變；（3）電源電壓為6V，定值電阻R0阻值為100Ω；（4）18。14．（2023秋?綠園區(qū)校級(jí)期中）為防止酒駕出現(xiàn)事故，酒精測(cè)試儀被廣泛使用。如圖甲所示，是一種酒精測(cè)試儀的電路圖。Rt為氣敏電阻，其阻值隨氣體中酒精含量的變化關(guān)系如圖乙所示，使用前通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零，調(diào)零后，即酒精濃度為0時(shí)，電壓表的示數(shù)剛好為9V，此后滑片位置保持不變，然后進(jìn)行酒精濃度測(cè)試，一次測(cè)試時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A時(shí)，電壓表示數(shù)為6V。（1）僅進(jìn)行調(diào)零測(cè)試后，Rt的阻值為60Ω。（2）檢測(cè)時(shí)，呼出的氣體中酒精的含量越大，電流表的示數(shù)越大。（3）我國(guó)交通法規(guī)定：當(dāng)駕駛員呼氣每100mL酒精含量大于或等于20mg且小于80mg為酒駕；達(dá)到或者超過80mg為醉駕，某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.4A，請(qǐng)通過計(jì)算判斷該駕駛員屬于酒駕還是醉駕？（寫出必要的文字說明、表達(dá)式及最后結(jié)果。）【答案】（1）僅進(jìn)行調(diào)零測(cè)試后，R1的阻值為60Ω；（2）檢測(cè)時(shí)，呼出的氣體中酒精的含量越大，電流表的示數(shù)越大；（3）某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.4A，該駕駛員屬于酒駕?！痉治觥浚?）由圖乙可知?dú)怏w中酒精含量為零時(shí)氣敏電阻的阻值；（2）由圖乙可知?dú)饷綦娮璧淖柚惦S氣體中酒精含量變化的關(guān)系，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化，即為電流表示數(shù)的變化；（3）調(diào)零測(cè)試時(shí)，已知Rt的兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律得出電路中的電流；然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律列出調(diào)零測(cè)試時(shí)和一次測(cè)試時(shí)電源電壓的表達(dá)式，然后聯(lián)立方程解得滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻和電源電壓；某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)求出此時(shí)氣敏電阻Rt的阻值，根據(jù)圖象中數(shù)據(jù)分析屬于酒駕還是醉駕?！窘獯稹拷猓河蓤D甲可知，氣敏電阻Rt與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，電壓表測(cè)氣敏電阻Rt兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；（1）由圖乙可知，當(dāng)氣體中酒精含量為零時(shí)氣敏電阻的阻值Rt＝60Ω；（2）飲酒后，人呼出氣體中的酒精含量越大，由圖乙可知，氣敏電阻的阻值隨氣體中酒精含量的增加而減小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表的示數(shù)變大；（3）進(jìn)行調(diào)零測(cè)試時(shí)，氣敏電阻兩端的電壓為：U0＝9V，則此時(shí)電路中的電流：I0＝＝＝0.15A，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓：U＝U0+I0R滑＝9V+0.15A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①一次測(cè)試時(shí)，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知電源電壓：U＝U1+I1R滑＝6V+0.3A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②可得：滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻：R＝20Ω，電源電壓U＝12V；當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，根據(jù)歐姆定律可得電路中的總電阻：R總＝＝＝30Ω，由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知，此時(shí)氣敏電阻的阻值：Rt2＝R總﹣R＝30Ω﹣20Ω＝10Ω，由圖乙可知，此時(shí)氣體中酒精含量為60mg/100mL，則大于20mg/100ml，且小于80mg/100ml為酒駕。答：（1）僅進(jìn)行調(diào)零測(cè)試后，R1的阻值為60Ω。（2）檢測(cè)時(shí)，呼出的氣體中酒精的含量越大，電流表的示數(shù)越大。（3）某次檢測(cè)中，電流表示數(shù)為0.4A，該駕駛員屬于酒駕。【題型2電路的動(dòng)態(tài)分析】 15．（2022?潛江校級(jí)模擬）在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，四個(gè)電表的示數(shù)都發(fā)生了變化，電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示，電阻R1、R2、R3消耗的電功率分別用P1、P2、P3表示，下列選項(xiàng)正確的是（）A．不變，變小 B．變大，不變 C．不變，不變 D．P1變大，P2變小，P3變大【答案】B【分析】由電路圖可知，R1、R2、R3串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓，V3測(cè)R1和R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中電流；根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片的移動(dòng)判斷電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律判斷電路中電流的變化，利用P＝I2R判斷電阻R1、R3的電功率的變化，最后利用歐姆定律判斷電壓和電流的比值，以及電壓的變化量和電流變化量的比值變化關(guān)系?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知，R1、R2、R3串聯(lián)，V1測(cè)R1兩端電壓，V2測(cè)R2兩端的電壓，V3測(cè)R1和R2兩端的電壓。P向下滑動(dòng)時(shí)，R2電阻變大，電路中總電阻變大；（1）根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，電路中電流I變小，U1變小，U2變大，U3變大；根據(jù)P＝I2R可知，電阻R1、R3的電功率變小，故D不正確；（2）根據(jù)R＝可知：＝R1，所以是不變的，＝R1，所以也不變，故A不正確；（3）＝R2，所以變大，U2＝U﹣I（R1+R3），U2′＝U﹣I′（R1+R3），ΔU2＝U2′﹣U2＝（I′﹣I）（R1+R3），則＝R1+R3，所以不變，故B正確；（4）＝R1+R2，所以變大，U3＝U﹣IR3，U3′＝U﹣I′R3，ΔU3＝U3﹣U3′＝（I′﹣I）R3，則＝＝R3，所以不變，故C不正確。故選：B。16．（2023?海安市模擬）如圖所示的電路，電源電壓恒定，下列操作一定可行的是（）A．只閉合S1時(shí)，把滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移，電流表、電壓表增大 B．只閉合S1時(shí)，把滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移，電流表、電壓表增大 C．滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S2斷開、S1由閉合到斷開，電流表、電壓表均減小 D．滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S1閉合、S2由閉合到斷開，電流表、電壓表均減小【答案】D【分析】（1）只閉合S1時(shí)，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，根據(jù)滑片的移動(dòng)可知接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R1兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知變阻器兩端的電壓變化；（2）滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S2斷開，當(dāng)S1閉合時(shí)，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；當(dāng)S1斷開時(shí)，電路斷路，電壓表測(cè)電源的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化；（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S1閉合，當(dāng)S2閉合時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；當(dāng)S2斷開時(shí)，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，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律可知電路中電流的變化和電壓表示數(shù)的變化?！窘獯稹拷猓海?）只閉合S1時(shí)，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，把滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由I＝可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由U＝IR可知，R1兩端的電壓變小，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，變阻器R2兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，同理可知，把滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移時(shí)，電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小，故AB錯(cuò)誤；（2）滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S2斷開，當(dāng)S1閉合時(shí)，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；當(dāng)S1斷開時(shí)，電路斷路，電壓表測(cè)電源的電壓，因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且電路中從有電流到無電流，所以，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng)，S1閉合，當(dāng)S2閉合時(shí)，電路為R2的簡(jiǎn)單電路，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流；當(dāng)S2斷開時(shí)，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，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I＝可知，電路中的電流變小，即電流表的示數(shù)變小，由U＝IR可知，R2兩端的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故D正確。故選：D。17．（2023?陜西）在如圖﹣1的電路中，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，L是標(biāo)有“6V3.6W”字樣的小燈泡。電流表量程為“0～3A”，電壓表量程為“0～15V”。當(dāng)開關(guān)S和S1閉合，S2斷開時(shí)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到最左端，記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像；保持開關(guān)S閉合，斷開開關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端，再閉合開關(guān)S2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，直到小燈泡正常發(fā)光，記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像。圖﹣2是兩次電路中電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系的圖像。在保證電路安全的情況下，下列分析不正確的是（）A．當(dāng)開關(guān)S和S1閉合，S2斷開時(shí)，電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系為圖像① B．定值電阻R1的阻值為10Ω C．電源電壓為9V D．當(dāng)開關(guān)S和S2閉合，S1斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為2.5～20Ω【答案】D【分析】（1）當(dāng)開關(guān)S和S1閉合，S2斷開時(shí)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律表示滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，分析函數(shù)關(guān)系可知電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系圖像；根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，通過電路的電流最大，由圖可知通過電路的最大電流，根據(jù)歐姆定律表示電源電壓，當(dāng)通過電路的電流為0.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律表示電源電壓，聯(lián)立解方程可得R1和等于電壓U；根據(jù)歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器的最大阻值，（2）保持開關(guān)S閉合，斷開開關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端，再閉合開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，燈泡的電阻是變化的，據(jù)此確定電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系圖像，由圖可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過電路的電流和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律計(jì)算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，進(jìn)一步確定當(dāng)開關(guān)S和S2閉合，S1斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)開關(guān)S和S1閉合，S2斷開時(shí)，R1、R2串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝U﹣IR1，該函數(shù)是一次函數(shù)，分析函數(shù)關(guān)系可知電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系為圖像①，故A正確；串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，根據(jù)歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為0時(shí)，通過電路的電流最大，由圖可知通過電路的最大電流為0.9A，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U＝I1R1＝0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，當(dāng)通過電路的電流為0.3A時(shí)，電壓表的示數(shù)為6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律結(jié)合歐姆定律可得電源電壓U＝U2+I2R1＝6V+0.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，①②聯(lián)立可得R1＝10Ω，U＝9V，故B、C正確；滑動(dòng)變阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，（2）保持開關(guān)S閉合，斷開開關(guān)S1，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端，再閉合開關(guān)S2，滑動(dòng)變阻器和燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，燈泡的電阻是變化的，所以電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系為圖像②，由圖可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過電路的電流為0.6A，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3V，根據(jù)歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值：R2′＝＝＝5Ω，所以當(dāng)開關(guān)S和S2閉合，S1斷開時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為5～20Ω，故D錯(cuò)誤。故選：D。18．（2022秋?漣水縣期末）小燈泡L正常發(fā)光的電壓為3V，它的I﹣U圖象如圖甲所示，把小燈泡接入圖乙所示的電源電壓恒定的電路中，將標(biāo)有“10Ω，2A”的滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)為1.5V；再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．電源電壓為4.5V B．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.5A C．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為6Ω D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為5Ω【答案】D【分析】（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，根據(jù)圖象讀出電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電源的電壓；（2）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，由圖象可知電壓表的示數(shù)為3V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B端時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值和燈泡串聯(lián)，由圖象可知，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電路中的電流I＝0.3A，由I＝可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑＝IR滑＝0.3A×10Ω＝3V，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＝UL+U滑＝1.5V+3V＝4.5V，故A正確；（2）再將滑片P向左移動(dòng)直到電壓表示數(shù)為3V，已知燈泡的額定電壓為3V，則小燈泡正常發(fā)光；由圖象可知，燈泡兩端的電壓為3V時(shí)，電路中的電流I′＝0.5A，故B正確；由I＝可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL＝＝＝6Ω，故C正確；此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U滑′＝U﹣UL′＝4.5V﹣3V＝1.5V，由I＝可得，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻：R滑′＝＝＝3Ω，故D錯(cuò)誤。故選：D。19．（2023?武漢模擬）如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變，定值電阻R2＝3Ω，將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最右端，只閉合開關(guān)S1，電壓表V1示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，電流表的示數(shù)I1為0.4A；再將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于最左端時(shí)，電壓表V1示數(shù)為U1′，電壓表V2示數(shù)為U2′，電流表的示數(shù)為I2。已知U1：U1′＝2：1，U2：U2′＝1：3。以下說法正確的是（）A．U＝6V B．R1＝10Ω C．I2.＝0.8A D．當(dāng)開關(guān)都閉合，電流表的最小示數(shù)為5A【答案】A【分析】（1）將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至右端，只閉合開關(guān)S1時(shí)，R1、R2和滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量電阻R1和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電壓表V2測(cè)量電阻R2兩端的電壓，電流表A測(cè)量串聯(lián)電路的電流；將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于左端時(shí)，電路中電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)量電阻R1兩端的電壓，電壓表V2測(cè)量電阻R2兩端的電壓，電流表A測(cè)量串聯(lián)電路的電流；根據(jù)歐姆定律表示出電阻R2兩端的電壓之比即可求出兩電路的電流之比，再根據(jù)歐姆定律表示出電壓表V2的示數(shù)之比即可求出R1、R的阻值關(guān)系，根據(jù)電壓一定時(shí)電流與電阻成反比求出R1與R的阻值，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電源的電壓；（2）當(dāng)開關(guān)都閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于右端時(shí)，三電阻并聯(lián)，且電路的總電阻最大，據(jù)此求得最小電流?！窘獯稹拷猓喝鐖D所示，因?yàn)閁2：U2′＝1：3，電阻R2＝3Ω不變，所以兩次通過的電流之比為，因I1＝0.4A，則I2＝1.2A，由題可知，U1測(cè)的是在變阻器的滑片P移至最右端，只閉合開關(guān)S1時(shí)，R和R1兩端的總電壓，U1′測(cè)的是變阻器的滑片P置于最左端時(shí)，R1兩端的電壓；又因?yàn)閁1：U1′＝2：1，則＝，解得R＝5R1，因電源電壓不變，電流與總電阻成反比，則＝，解得R1＝2Ω，R＝10Ω，當(dāng)變阻器的滑片P移至最右端，只閉合開關(guān)S1時(shí)，電源電壓為U＝I（R1+R2+R）＝0.4A×（2Ω+3Ω+10Ω）＝6V，當(dāng)三個(gè)開關(guān)都閉合時(shí)，三個(gè)電阻并聯(lián)；當(dāng)變阻器電阻最大時(shí)電路總電阻最大，總功率最小，則各支路電流分別為I1＝＝3A，I2＝＝2A，I3＝＝0.6A，則電路最小總電流為I′＝I1+I2+I3＝3A+2A+0.6A＝5.6A，A．電源電壓為6V，故A正確；B．因?yàn)镽1＝2Ω，故B錯(cuò)誤；C．因?yàn)镮2＝1.2A，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)開關(guān)都閉合，電流表的最小示數(shù)為5.6A，故D錯(cuò)誤。故選：A。20．（2023?閔行區(qū)校級(jí)模擬）在如圖所示的兩個(gè)電路中，電源電壓均為U且保持不變，Ra、Rb為滑動(dòng)變阻器，R1、R2為定值電阻，R1＜R2。改變滑動(dòng)變阻器的阻值，電表A1、A2、V1、V2、Va、Vb的示數(shù)I1、I2、U1、U2、Ua、Ub及其變化量（絕對(duì)值）ΔI1、ΔI2、ΔU1、ΔU2、ΔUa、ΔUb，以下說法中正確的是（）A．若Ua＞Ub，則I1一定小于I2 B．若I1＝I2，則U1可能小于U2 C．若ΔI1＜ΔI2，則ΔU1一定小于ΔUb D．若ΔUa＝ΔU2，則ΔI1可能小于ΔI2【答案】C【分析】由a電路圖可知，R1與Ra串聯(lián)，電壓表Va測(cè)Ra兩端電壓，電壓表V1測(cè)R1兩端電壓，電流表A1測(cè)電路中電流，由b電路圖可知，R2與Rb串聯(lián)，電壓表Vb測(cè)Rb兩端電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端電壓，電流表A2測(cè)電路中電流，（1）兩個(gè)電路中，電源電壓均為U且保持不變，R1＜R2，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可知滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值相同時(shí)，通過電路的電流I1與I2的大小關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律、串聯(lián)分壓原理可知滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值相同時(shí)Ua與Ub的大小關(guān)系；（2）若I1＝I2，根據(jù)歐姆定律可知兩電路的總電阻相同，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器接入a電路的電阻與滑動(dòng)變阻器接入b電路的電阻的大小關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知Ua與Ub的大小關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知U1與U2的大小關(guān)系；（3）電源電壓保持不變且串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以ΔU1＝ΔUa，ΔU2＝ΔUb，由歐姆定律可得ΔU1＝ΔI1R1，ΔU2＝ΔI2R2，若ΔI1＜ΔI2，因?yàn)镽1＜R2，根據(jù)歐姆定律可得ΔU1與ΔU2的大小關(guān)系，進(jìn)一步判斷ΔU1與ΔUb的大小關(guān)系；（4）因?yàn)镽1＜R2，若ΔUa＝ΔU2，即ΔU1＝ΔU2，根據(jù)歐姆定律判斷ΔI1與ΔI2的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓河蒩電路圖可知，R1與Ra串聯(lián)，電壓表Va測(cè)Ra兩端電壓，電壓表V1測(cè)R1兩端電壓，電流表A1測(cè)電路中電流，由b電路圖可知，R2與Rb串聯(lián)，電壓表Vb測(cè)Rb兩端電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端電壓，電流表A2測(cè)電路中電流，（1）兩個(gè)電路中，電源電壓均為U且保持不變，R1＜R2，串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值相同，根據(jù)歐姆定律可知I1大于I2，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值相同，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知Ua＞Ub，故A錯(cuò)誤；（2）若I1＝I2，根據(jù)歐姆定律可知兩電路的總電阻相同，根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知滑動(dòng)變阻器接入a電路的電阻大于滑動(dòng)變阻器接入b電路的電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知Ua＞Ub，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知U1一定小于U2，故B錯(cuò)誤；（3）電源電壓保持不變，且串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以ΔU1＝ΔUa，ΔU2＝ΔUb，由歐姆定律可得：ΔI1＝＝，ΔI2＝＝，即ΔU1＝ΔI1R1，ΔU2＝ΔI2R2，若ΔI1＜ΔI2，因?yàn)镽1＜R2，則ΔU1＜ΔU2，即ΔU1＜ΔUb，故C正確；（4）因?yàn)镽1＜R2，若ΔUa＝ΔU2，即ΔU1＝ΔU2，則＞，即ΔI1＞ΔI2，故D錯(cuò)誤。故選：C。21．（2023秋?成都期中）（多選）如圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，移動(dòng)滑片使電阻R2的有效阻值從零逐漸變大，R1的電壓U的倒數(shù)與R2的阻值變化的圖象如圖乙所示，則（）A．滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí)，V2的示數(shù)變大 B．當(dāng)R2＝18Ω時(shí)，V1與V2的示數(shù)之比為4：1 C．電源電壓為5V D．定值電阻R1的值為6Ω【答案】BD【分析】由圖知電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)電源電壓，電壓表V2測(cè)R1兩端電壓；（1）電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知定值電阻兩端的電壓變化；（2）由圖乙知：當(dāng)電阻R2的有效阻值為零時(shí)，R1上的電壓U的倒數(shù)為V﹣1，則R1兩端電壓為4V，即電源電壓為4V；然后根據(jù)R2的有效阻值為18Ω時(shí)，R1上的電壓U的倒數(shù)求出此時(shí)R1兩端電壓，最后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律即可求出R1的阻值。【解答】解：由圖知電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)電源電壓，電壓表V2測(cè)R1兩端電壓；（1）電壓表V1測(cè)電源電壓，由于電源電壓不變，則電壓表V1示數(shù)不變，滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知定值電阻兩端的電壓變小，即V2的示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；（2）由圖乙知：R2＝0時(shí)，R1上的電壓U的倒數(shù)＝V﹣1，則R1兩端電壓U1＝4V，由于此時(shí)電路中只有定值電阻連入電路，所以電源電壓U＝U1＝4V，故C錯(cuò)誤；當(dāng)R2′＝18Ω時(shí)，R1上的電壓U的倒數(shù)＝1V﹣1，則此時(shí)R1兩端電壓U1′＝1V，V1與V2的示數(shù)之比為4V：1V＝4：1，故B正確；根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U2′＝U﹣U1′＝4V﹣1V＝3V，此時(shí)電路中的電流為：I＝＝＝A，根據(jù)歐姆定律可得：R1＝＝＝6Ω，故D正確。故選：BD。22．（2023?欒城區(qū)校級(jí)模擬）（多選）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，a、b、c一個(gè)為電流表，一個(gè)為電壓表，一個(gè)為定值電阻。只閉合S1時(shí)，兩電表示數(shù)均有變化；再將S3閉合，兩電表示數(shù)均不為零，下列說法正確的是（）A．c為電流表 B．只閉合S2，滑片P左移，兩電表的示數(shù)均變大 C．只閉合S1，滑片P右移，兩電表的示數(shù)變化量的比值不變 D．只閉合S1，S3，a、c互換位置前后，電流表示數(shù)之比為1：1【答案】CD【分析】（1）只閉合S1時(shí)，a、R1、R3和c串聯(lián)，根據(jù)三電表的連接情況，初步確定a、b、c是什么；再將S3閉合，R3被短路，a、R1、和c串聯(lián)，電壓表b并聯(lián)在c兩端，若c為電流表，則a為定值電阻，此時(shí)電壓表b的示數(shù)為零，與題意不符，故c不能是電流表，由此確定c；（2）只閉合S2，R2、R3和定值電阻c串聯(lián)，電流表a測(cè)串聯(lián)電路的電流，電壓表b測(cè)R3和定值電阻c兩端的電壓之和，滑片P向左移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，電路總電阻變小，電路中電流變大，電流表a的示數(shù)變大，由U＝IR確定R2兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律確定電壓表b的示數(shù)；（3）只閉合S1，R3、R1和定值電阻c串聯(lián)，電壓表b測(cè)R3和定值電阻c兩端的電壓之和，電壓表b示數(shù)變化量與電流表a示數(shù)變化量的比值的大小為R1的阻值，即不變；（4）只閉合S1，S3，a、c互換位置前后，電路中均是R1與c串聯(lián)，電路表a測(cè)串聯(lián)電路中的電流，所以電流表示數(shù)不變，即可求出電流表示數(shù)之比。【解答】解：A、只閉合S1時(shí)，a、R1、R3和c串聯(lián)，b并聯(lián)在R3和c兩端，電表均有變化，說明a、c均不能為電壓表，所以b為電壓表；再將S3閉合，R3短路，a、R1、和c串聯(lián)，電壓表b并聯(lián)在c兩端，若c為電流表，則a為定值電阻，此時(shí)電壓表b的示數(shù)為零，與題意不符，故c不能是電流表，c應(yīng)是定值電阻，故A錯(cuò)誤；B、只閉合S2時(shí)，R2、R3和定值電阻c串聯(lián)，電流表a測(cè)串聯(lián)電路的電流，電壓表b測(cè)R3和定值電阻c兩端的電壓之和，滑片P向左移，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電路總電阻變小，電路中電流變大，電流表a的示數(shù)變大；由歐姆定律的變形式U＝IR可知，R2兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，電壓表b的示數(shù)變小，故B錯(cuò)誤；C、只閉合S1時(shí)，R3、R1和定值電阻c串聯(lián)，電壓表b測(cè)R3和定值電阻c兩端的電壓之和，根據(jù)歐姆定律知，電壓表b示數(shù)變化量與電流表a示數(shù)變化量的比值的大小為R1的阻值，即不變，故C正確；D、只閉合S1，S3時(shí)，a、c互換位置前后，電路中均是R1與c串聯(lián)，電路表a測(cè)串聯(lián)電路中的電流，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)，所以電流表示數(shù)不變，即電流表示數(shù)之比為1：1，故D正確。故選：CD。23．（2023?桃城區(qū)三模）（多選）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，a、b是電流表或電壓表。只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，a、b的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，將位于中點(diǎn)的滑片P向左移動(dòng)，a的示數(shù)不變，b的示數(shù)有變化。以下說法正確的是（）A．a(chǎn)可能是電壓表 B．只閉合S、S2，向右移動(dòng)滑片P，R1消耗的功率一定變大 C．只閉合S、S2，移動(dòng)滑片P，則a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值可能等于R1 D．若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值可能等于1【答案】ACD【分析】（1）先根據(jù)題意判斷a、b兩表的類型，再結(jié)合電路分析其連接方式，根據(jù)電壓的變化量與電流變化量的比值為定值電阻的阻值；（2）根據(jù)兩個(gè)電表的種類、滑動(dòng)變阻器阻值的變化、歐姆定律以及P＝I2R判斷R1消耗的功率；（3）結(jié)合電表類型，利用歐姆定律判斷兩表示數(shù)的比值?！窘獯稹拷猓篈、只閉合開關(guān)S、S1時(shí)，電表b與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，且滑片P向左移動(dòng)，b的示數(shù)有變化，則b一定是電流表；若a為電流表，測(cè)通過R2的電流，由于R2的阻值和兩端的電壓均不變，滑片P向左移動(dòng)，a的示數(shù)不變；若a為電壓表，測(cè)電源電壓，其示數(shù)也不變；所以，a可能是電流表也可能是電壓表，故A正確；B、a為電壓表、b為電流表時(shí)，只閉合S、S2，此時(shí)R1與R串聯(lián)，電壓表a測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，向右移動(dòng)滑片P，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據(jù)P＝I2R可知，R1消耗的功率變大；a、b均為電流表時(shí)，只閉合S、S2，R、R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，移動(dòng)滑片P時(shí)，R1消耗的功率不變，故B錯(cuò)誤；C、a為電壓表、b為電流表時(shí)，只閉合S、S2，此時(shí)R1與R串聯(lián)，電壓表a測(cè)R兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，則有：R1＝，即a示數(shù)的變化量與b示數(shù)的變化量的比值等于R1；a、b均為電流表時(shí)，只閉合S、S2，R、R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，移動(dòng)滑片P，a、b兩表的示數(shù)變化量均為0，故C正確；D、a為電壓表、b為電流表時(shí)，若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，R被短路，R1、R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電路，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比值為R2；a、b均為電流表時(shí)，若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，R、R2被短路，電路為R1的簡(jiǎn)單電路，兩電流表的示數(shù)相等，其比值為1，故D正確。故選：ACD。24．（2022?房山區(qū)二模）（多選）如圖所示，標(biāo)有“3V1.5W”的小燈泡L與最大阻值為30Ω的滑動(dòng)變阻器R連接在電路中。電源電壓為9V且保持不變，燈絲電阻不隨溫度變化。電流表和電壓表選擇的量程分別為“0～0.6A”和“0～15V”。閉合開關(guān)S，在保證電路安全的情況下，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，則下列說法中正確的是（）A．電流表的變化范圍是0.25～0.6A B．電壓表的變化范圍是6～7.5V C．滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍是9～30Ω D．小燈泡電功率的變化范圍是0.375～1.5W【答案】BD【分析】由電路圖可知，閉合開關(guān)S，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。燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，功率和額定功率相等，根據(jù)P＝UI得出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流，再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)得出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，然后與電流表的量程相比較判斷出電路中的最大電流，此時(shí)燈泡的電功率最大，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值；當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，電路中的總電阻最大，據(jù)歐姆定律求得電路中的最小電流，此時(shí)燈泡的電功率最小，利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出此時(shí)燈泡兩端的電壓，進(jìn)一步得出滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變化范圍，利用P＝UI＝I2R求出燈泡的最小電功率，進(jìn)一步得出小燈泡電功率的變化范圍?！窘獯稹拷猓河呻娐穲D知，小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。ABC．小燈泡正常工作時(shí)，通過的電流為：，在保證電路安全的情況下，電路中的最大電流為0.5A。此時(shí)變阻器接入電路的阻值最小，其兩端的電壓最小為：Umin＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，變阻器接入電路的最小阻值：＝，小燈泡的電阻：，當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，電路中的總電阻最大，據(jù)歐姆定律知，電路中的電流最小為：＝，電壓表的示數(shù)最大為：Umax＝IminRmax＝0.25A×30Ω＝7.5V＜15V，所以電流表的變化范圍是0.25～0.5A，電壓表的變化范圍是6～7.5V，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍是12～30Ω。故AC錯(cuò)誤，B正確；D．小燈泡正常發(fā)光時(shí)，功率最大為1.5W。電路中的電流最小時(shí)，小燈泡消耗的電功率最小為：＝（0.25A）2×6Ω＝0.375W，所以小燈泡的電功率的變化范圍是0.375～1.5W。故D正確。故選：BD。25．（2022?長(zhǎng)安區(qū)模擬）（多選）如圖所示，電源電壓不變。R1和R2為定值電阻，A1為電流表，a和b為電流表或電壓表。下列說法正確的是（）A．若R1、R2、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，則a和b都為電流表 B．閉合開關(guān)S，滑片P向右滑動(dòng)，若a的示數(shù)變大，b的示數(shù)變小，則a和b都為電壓表 C．閉合開關(guān)S，滑片P向右滑動(dòng)，電表b的示數(shù)一定變小 D．若a和b都為電壓