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2023-2025年安徽省各地市中考物理模拟题分类精选20.欧姆定律的理解及简单计算
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[2025合肥三模]
9.[2025合肥三模]图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为,为定值电阻,为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为。由图乙可知报警器开始报警时,的阻值为 。
9.20
【详解】从图乙可知:传感器到障碍物距离越近,Rt的阻值越小;当传感器到障碍物距离为1.5m时,Rt的阻值为40Ω。报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A,电路中的总电阻R0的阻值R0=R﹣Rt=60Ω﹣40Ω=20Ω
[2025合肥三模]小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”。所用电源电压为4.5V。闭合开关S后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2V时,电流表示数是0.12A;继续移动滑片,使电压表示数从1.2V增加到3V,那么此时滑动变阻器R2连入电路的阻值是
Ω。
9.5
【详解】如图,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,当电压表示数是1.2V时,电流表示数是0.12A,可知R1的阻值为
当电压表的示数为3V时,R2两端的电压为U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V
由串联分压知代入数据得解得R2=5Ω。
9.【2025合肥三模】探究串联电路特点时,小明连接的电路如图1所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,表和表随A表示数变化关系分别是图2所示,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为10Ω,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
9.2.5
【详解】滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1并联在滑动变阻器两端,电压表V2并联在灯泡两端,由图像可知,V1表和V2表随A表示数变化关系分别是图2所示①和②,所以①为变阻器的图象,②为灯泡的图象。当滑片移至某位置时,灯泡电阻为10Ω,由图像可知,当灯泡两端的电压为2.5V,通过的电流为0.25A时,符合要求,此时滑动变阻器两端的电压为0.5V,滑动变阻器接入电路的阻值为
6.【2025合肥三模】三个完全相同、阻值均为10Ω的定值电阻R按照如图所示的方式连接,此时电流表示数为0.15A,若将电流表换成电压表,则电压表示数应为 V。
6.1
【详解】如图所示电路,三个电阻串联,电流表并联在中间电阻两端,电流表可看作导线,将中间电阻短路,所以,等效电路为两个电阻串联,电流表测电路中电流,则电源电压为
若将电流表换成电压表,则电路为三个电阻串联,电压表测中间电阻两端电压,此时,电路中电流为
电压表示数应为
8.【2025合肥三模】如图所示电路,电阻R1为3Ω,R2为1Ω。当开关S闭合后,电压表V1、V2的示数之比为 。
8.3∶4
【详解】分析电路图可知,电阻R1和R2为串联关系,电压表V1 测R1两端电压,电压表V2测R1和R2两端的总电压。根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知
6.[2025芜湖三模]在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示电路进行检测,电压表的示数为3V,电流表的示数为20mA,则短路位置离甲地 km。
6.7.5
【详解】由欧姆定律可知,短路位置总电阻
已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,则电阻为150Ω时输电线长为
则短路位置离甲地
5.[2025芜湖三模]一只标有“8V、0.4A”的小灯泡,如果接在电源电压为12V的电路中,为使其能正常发光,应串联一个阻值为 Ω的定值电阻(不计温度对电阻的影响)。
5.10
【详解】为了让小灯泡正常发光,应串联一个电阻让电阻分去的电压
U1=U-UL=12V-8V=4V
由题意知,小灯泡正常发光时,通过电路的电流为0.4A。所以串联的电阻的阻值
9.[2025安庆三模]如图所示,只闭合S时,电压表示数为3V;闭合S和时,电压表示数为1V;闭合S和时,电压表示数为1.5V;则__________。
9. 1:2。
16.[2025合肥三模]如图所示的电路中,电源电压恒定,定值中阴R2=6Ω,断开开关S,电流表示数为0.2A;闭合开关S,电流表示数为0.3A,则定值电阻R1= Ω。
16.【答案】12
7.[2025六安三模]某导体两端的电压为2V时,流过它的电流为0.5A,若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻是 Ω。
7.4
【详解】由可得,当导体两端的电压为2V,流过它的电流为0.5A时,导体的电阻是
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当导体两端的电压变为原来的2倍时,导体的电阻仍为4Ω不变。
9.[2025滁州三模]如图所示的电路中,电阻,将开关S、、全部闭合时,电压表示数为6V;只闭合开关S、时,电压表示数为4V,则电阻的阻值为______Ω。
9.20
9.[2025亳州三模]如图所示电路中,电阻R2=10Ω,闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A2的示数为0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω。
9.15
8.[2025芜湖模拟]三个完全相同、阻值均为10Ω的定值电阻R按照如图所示的方式连接,此时电流表示数为0.15A,若将电流表换成电压表,则电压表示数应为 V。
8.1
【详解】如图所示电路,三个电阻串联,电流表并联在中间电阻两端,电流表可看作导线,将中间电阻短路,所以,等效电路为两个电阻串联,电流表测电路中电流,则电源电压为
若将电流表换成电压表,则电路为三个电阻串联,电压表测中间电阻两端电压,此时,电路中电流为
电压表示数应为
10.[2025合肥二模]已知,利用图甲所示电路可以测量未知电阻阻值,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电阻的阻值为 Ω
10.2.5
【详解】闭合开关后,、并联,电流表测电流,电流表测干路电流,两电流表的指针偏转均如图乙所示,根据并联电流规律可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A。则电流为
电源电压为
则电阻的阻值为
8.[2025合肥二模]为了保护同学们的视力,很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯,教室里的护眼灯的连接方式是并联。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
8.减小
【详解】如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,护眼灯、多媒体设备是并联,独立工作,互不影响,多开了多媒体设备,多了一条支路,则教室电路中的总电流会增大,根据可知教室电路中的总电阻会减小。
[2025安徽三模]
4.[2025亳州二模]如图所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为。闭合开关S,两电流表的示数分别为和,则电阻的阻值为 。
4.30
【详解】由图可知,R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流;根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流为
R2两端的电压为
根据并联电路的电压特点可知,电源电压等于R1两端的电压等于R2两端的电压,所以电阻R1的阻值为
15.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关闭合,断开,甲、乙两表为电流表时,::;:______;当开关和都闭合,甲、乙两表为电压表时,则两电压表示数之比:______。
15.: :
9.[2025江淮一模]如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,定值电阻,闭合开关后,两电流表指针均指在图乙同一位置,则定值电阻 。
9.20
【详解】甲图中,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,电流表A2测R2的电流,根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,故电流表A1选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,电流表A2选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据并联电路电流的规律,故通过R1的电流为
I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A
并联电路各支路电压相等,根据可知,电流与电阻成反比,故有
定值电阻
8.[2025宣城一模]如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,闭合开关 S,断开开关 S1 电流表示数为 0.3A. 若再闭合 S1,发现电流表示数变化了 0.2A,则电源电压为______V;R2的阻值为________ Ω.
8、3 15
【解题分析】
闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,由I=U/R可知,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;若再闭合S1时,两电阻并联,电流表示数的变化量即为R2路的电流,则I2=0.2A;由I=U/R可知,R2=U/I2=3V/0.2A=15Ω
9.[2025合肥二模]如图所示,电源电压恒定不变,已知R1=5Ω,R2=10Ω,开关S断开时,电压表示数为3V,则开关S闭合时,电压表示数为 V。
【解答】解:由图可知,开关断开时,电压表测量电源电压,故电源电压U=3V;
开关闭合时,两电阻串联,电压表测量R2的电压,此
时电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+5Ω=15Ω,
电路中的电流I==0.2A;
电压表示数U2=IR2=0.2A×10Ω=2V。
故答案为:2。
10.[2025亳州模拟]如图所示,电阻的阻值是,闭合开关S,电流表、的指针指在同一位置,如图乙所示。电阻的阻值是 。
10.10
【详解】由电路图可知:两电阻并联,电流表测的是干路电流,电流表测的是通过的电流;已知两个电流表指针偏转相同,由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以,选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,则的示数为
即干路电流为1.5 A;电流表选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,则的示数为
即通过电阻的电流为0.3 A; 则通过电阻的电流为
由并联电路的特点和欧姆定律可得电源电压
的阻值
9.[2025安徽二模]如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω。当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为3V;当只闭合开关S1时,电压表的示数为2V,则电阻R2= Ω。
9.5
【详解】当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,由电压表的示数可知,电源的电压U=3V;当只闭合开关S1时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中电流表的示数
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压
U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V
由可得,R2的阻值
10.[2025合肥一模]如图所示电路,定值电阻R0=20Ω,只闭合开关S1, 电流表示数为0.3A,同时闭合开关S1和S2,电流表示数变为0.5 A, 则电阻Rx的阻值为 Ω。
10.30
【详解】只闭合开关S1时,电路中只有R0工作,则电源电压
同时闭合开关S1和S2,电阻R0与Rx并联,因为电流表示数从0.3A变为0.5 A,根据并联电路电流规律可得,通过Rx的电流
根据并联电路电压规律可得,Rx两端的电压
则电阻Rx的阻值
7.[2025六安一模]如图所示,,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,电源的电压是______V。
7.6
7.[2025合肥一模]如图所示,电源电压恒为6V。开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V1的电阻为 10 Ω。
【答案】10
【解答】解:由图可知,开关闭合后,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压:U4=U﹣U2=6V﹣6V=2V;
根据I=可得,R1的电阻值:R3===10Ω。
故答案为:10。
9.[2025合肥一模]如图所示的电路中,电源电压为,电阻的阻值为,只闭合开关时,电流表的示数为,若开关均闭合,电流表的示数为 。
9.0.45
【详解】只闭合开关时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为,即I1=0.3A,若开关均闭合,两电阻并联,电流表测总电流,则R2的电流为
电流表的示数为
5.[2025芜湖一模]某定值电阻两端电压为3V时,通过该定值电阻的电流为0.2A,则该定值电阻两端电压变为6V时,该定值电阻的阻值为 。
答案:15
【详解】根据可得,定值电阻的阻值为。电阻是导体的一种属性,电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端电压无关,所以当两端电压变为6V时,该定值电阻的阻值仍为15Ω。
9.如图甲所示,闭合开关S,电流表示数为0.45A。图乙是定值电阻R和小灯泡L的图像,则此时小灯泡L的阻值为 Ω。
9.10
【详解】如图甲,小灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流。根据并联电路电压规律可知,小灯泡和定值电阻两端电压相等,电流表示数为0.45A,则通过它们的总电流为0.45A,由图乙可知,此时它们两端电压为3V,通过定值电阻的电流为0.15A,通过小灯泡的电流为0.3A,则此时小灯泡L的阻值为
9. [2025合肥一模]如图甲所示,电源电压U=18 V保持不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片P从右端滑到左端过程中,R2的电流与电压关系图像如图乙所示。则R1的阻值为________Ω。
9.20;
10.[2025阜阳一模]在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图甲所示的方法将两个相同的灯泡连接在电压恒为3V的电源上,结果两个灯泡都亮了。灯泡的额定电压为3V,通过灯泡的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,则此时两个灯泡的总电阻为 Ω。
10.6
【详解】由于两灯泡串联,所以电源电压为3V,灯泡的规格相同,根据串联电路的分压规律可知,每个灯泡两端的电压均为1.5V,由图乙可知,当电压为1.5V时,通过灯泡的电流为0.5A,则两个灯泡的总电阻为
7.两个电阻分别标有“3V 0.3A”和“6V 0.2 A”字样,若把它们串联接入同一电路中,在保证不损坏电路元件的情况下,电源两端的最大电压是
7.8V
【详解】由可得两电阻的阻值,
两电阻串联后的总电阻为
为不损坏电路元件,串联后的电路中的电流不能超过0.2A,则电源两端的最大电压为
8.[2025宿州一模]如图,将两个电阻R1、R2按照甲、乙两种不同的连接方式分别接到同一电源两端,已知,则甲、乙两图中通过R2的电流之比为 。
8.1∶3
【详解】串联的电流为
并联时R2的电流为
则甲、乙两图中通过R2的电流之比为
6.[2025芜湖一模]如图所示,电源电压为3V且保持不变,电阻R2=5Ω,当开关S闭合时,电流表的示数为0.2A,则电压表示数为 V。
答案:2
【详解】分析电路可知,电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,则电路总电阻为,R1的电阻为,电压表的示数为。
8.[2025合肥模拟]如图电路,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω,开关S₁、S₂都闭合时,电流表的示数为0.6A;保持开关S₁闭合,将S₂断开后,电流表示数变化了0.2A,则电阻的阻值为 Ω。
答案:40
【详解】当S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,即干路电流I=0.6A;闭合开关S1、断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,将S₂断开后,电流表示数变化了0.2A,则的电流为0.2A,所以的电流为,
并联电压相等,根据,电流与电阻成反比,则有,则电阻的阻值为。
10.[2025芜湖一模]如图所示,三个相同电阻串联在电路中,闭合开关后,电压表示数为1V;若将电压表换成电流表,电路电流为0.3A,则电阻 。
答案:5
【详解】三个相同电阻串联在电路中,电压表测其中一个电阻的电压,串联电路各处电流相等,由可知,三个电阻两端的电压相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,闭合开关后,电压表示数为1V,所以电源电压为3V,若将电压表换成电流表,则中间的电阻被短路,两电阻串联接入电路,此时通过电路电流为0.3A,由欧姆定律可得,此时电路的总电阻为,串联电路总电阻等于各电阻之和,即,所以R=5Ω。
4.[2025无为一模]如图所示,是普通电子秤的简化电路(不考虑弹簧的电阻),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω。电压表的示数可表示被测物体的质量,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时电压表的示数为0V,若电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,电压表的示数为 V。
4.3
【详解】滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”, 电子秤的测量范围是0~30kg,故当被测物的质量为10kg时,说明滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,定值电阻R2的阻值也为10Ω,电源电压为6V,根据串联电路电压之比等于电阻可知两个电阻平分电源电压,故电压表示数为3V。
6.[2025池州一模]如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置。当油量表的示数变大,油箱内油面________(选填“上升”“下降”或“不变”)。
6.下降【解析】由图可知,油量表串联在电路中,因此油量表是电流表改装而成的。当电流表示数变大时,电路中的电阻变小,浮球下降,油面下降。
10.[2025合肥一模]如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,为滑动变阻器(A、B为其左右两端)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从B端移到A端,电压表和电流表示数的变化如图乙所示。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
10.20
【详解】由图甲可知,当滑片P在A端时,滑动变阻器接入电阻为零,电路中只有R0工作,电压表测R0的电压即为电源电压,由乙图可知为3V,当滑片P在B端时,滑动变阻器接入最大阻值,滑动变阻器与R0串联,电压表测R0的电压,由乙图可知为0.6V,此时电流为0.12A,则滑动变阻器的最大电阻为
10.[2025滁州一模]如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,从某位置开始移动滑动变阻器R2的滑片,电流表示数随电压表示数变化关系的图像如图乙所示。则电源电压是 V。
【解答】解:由图甲可知闭合开关,R1与R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当滑片P在右端时滑动变阻器全部接入,此时电路中电流最小小=7.1A,R2两端的电压U7=4V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以
U=I小R1+U2=0.1A×R3+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当滑片P在左端时滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零大=0.5A,电源电压加在R1上,
则U=I大R1=7.3A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得:R2=20Ω,U=6V;
故答案为:6。
7.[2025合肥一模]如图所示,特殊元件a和定值电阻R接在某电路中。a在电路中相当于一个阻值为500Ω的定值电阻,同时还能显示出自身两端的电压,则当a的示数为6V时,该电路两端的电压U为 V。
【解答】解:通过特殊元件a的电流Ia===0.012A,
由串联电路的电流特点知,电路的电流I=Ia=6.012A,
由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻R总=R+Ra=750Ω+500Ω=1250Ω,
该电路两端的电压U=IR总=0.012A×1250Ω=15V。
故答案为:15。
选择题
[2025合肥三模]
[2025合肥三模]
17.[2025合肥三模]如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电压表示数与电流表示数之比不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比变大
17.C
【详解】分析电路可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻电压,电压表测变阻器电压。
AC.闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,变阻器阻值变大,则总电阻变大,根据可知电流表示数变小;根据可知电压表示数变小;根据串联分压规律可知电压表示数变大,故A错误,C正确;
B.根据,电压表示数与电流表示数之比即为变阻器阻值,变阻器阻值变大,则电压表示数与电流表示数之比不变,故B错误;
D.对于定值电阻R0,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有
②
②-①则有
则有
则电压表示数变化量与电流表示数变化量之比即为定值电阻阻值,所以电压表示数变化量与电流表示数变化量之比不变,故D错误。
故选C。
16.【2025合肥三模】在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是
A.电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2的示数之比变大
D.电流表A2与A1的示数之差变大
16.D
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过R2的电流,电压表测电源的电压.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大, 由于并联电路中,各支路互不影响,因此电流表A1的示数不变,而干路电流等于各支路电流之和,故电流表A2示数变大;而电压表测量电源电压,因此电压表示数不变;故AB错误;电压表V读数与电流表A2读数的比值等于电路总电阻,滑片向右移动的过程,电路中的总电阻随滑动变阻器接入电路阻值的减小而减小,因此比值变小,故C错误;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过R1的电流,则该差值变大,故D正确;
15.【2025合肥模拟】如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小B.电压表示数变大
C.小灯泡变亮D.滑动变阻器阻值变大
15.C
【详解】由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,故BD错误;电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,所以小灯泡变亮,故C正确,A错误。故选C。
11.[2025芜湖模拟]某科技小组设计了一个监测水位变化的装置,其原理如图所示。电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R接触良好,当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。下列说法正确的是( )
A.当水位升高时,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值变大
C.当水位降低时,电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表示数越小,代表水位越高
11.C
【详解】A.当水位升高时,滑动变阻器的阻值变小,总电阻变小,电源电压不变,根据可知,电流变大,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的总规律可知,电压表的示数变小,故A错误;
B.当水位升高时,电压表示数与电流表示数的比值为滑动变阻器的阻值,滑动变阻器加入的阻值变小,故电压表示数与电流表示数的比值变小,故B错误;
C.当水位降低时,滑片P向下滑,滑动变阻器的接入的阻值变大,总电阻变大,电流表的示数变小,定值电阻两端的电压变小,电压表的示数变大,故C正确;
D.电流表示数越小,说明总电阻越大,说明水位越低,故D错误。
故选C。
17.[2025安庆三模]如图所示,闭合开关后将变阻器滑片向右移动的过程中,若温度对灯丝电阻的影响不能忽略,则下列判断正确的是:( )
A.电压表V示数变小B.灯泡变暗
C.电流表与示数之差变小D.电压表V与电流表示数之比保持不变
17. C
15.[2025六安三模]欧姆定律是初中电学学习的一个重要内容,以下分析中正确的是( )
A.根据欧姆定律的变形式可知,当导体两端电压为零时,其电阻也为零
B.根据欧姆定律可知,通过灯丝的电流与灯丝两端的电压成正比
C.夏季用电高峰期,灯泡的亮度变暗,是因为其两端的实际电压变小
D.电动机正常工作时,其两端电压U、线圈电阻R和线圈中的电流I满足
15.C
【详解】A.导体电阻由导体材料、长度与横截面积决定,与电压和电流无关,故A错误;
B.根据欧姆定律可知,当电阻一定时,通过灯丝的电流与灯丝两端的电压成正比,故B错误;
C.夏季用电高峰期,灯泡的亮度变暗,是因为其两端的实际电压变小,通过灯泡的实际电流变小,灯泡的实际功率变小,故C正确;
D.电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不再成立,故D错误。
故选C。
7. [2025合肥三模]如图所示,电阻R1、R2为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S1闭合,S2接a端时,电流表示数为I;当开关S1闭合,S2接b端时,电流表示数为2I,则未知电阻Rₓ的阻值是( )
B.C.D.
7.【答案】D
14.[2025马鞍山一模]如图所示,用纯铜制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱体,甲比乙的横截面积小,将它们焊接在一起接入电路中,通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A.甲导体的电流大于乙导体B.甲导体的电阻大于乙导体
C.甲导体的电流小于乙导体D.甲导体的电阻小于乙导体
14.B
16.[2025六安一模]如图所示,这是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.甲是R的I﹣U关系图象
B.R的阻值为0.1Ω
C.将L和R并联在4V的电源上,通过L的电流大于通过R的电流
D.将L和R串联在4V的电源上,L两端的电压大于R两端的电压
【答案】C
【解答】解:A、由欧姆定律可知定值电阻的阻值不变,由图可知乙是定值电阻R的I﹣U图象;
B、由欧姆定律可知定值电阻的阻值为:R==,故B错误;
C、并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,
当定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上时,由图可知R=0.2A,通过L的电流为IL=0.8A,则通过L的电流大于通过R的电流;
D、将L和R串联在2V的电源上,由图可知,L两端的电压小于R两端的电压。
故选:C。
17.[2025马鞍山一模]如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大,V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小,V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小,V1示数变小,V2示数变大
【分析】由电路图可知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测R1两端的电压;根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,根据串联电路的特点及欧姆定律判断电压表与电流表的示数如何变化。
【解答】解:
由图知,R1、R2串联,电流表测电路中的电流7测R2两端的电压,电压表V2测R8两端的电压;
当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电源电压不变,由,电路中的电流变小;
电路中电流变小,由U=IR可知1两端的电压变小,即电压表V2示数变小;
电源电压不变,因串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和5两端的电压变大,即电压表V1示数变大;
由此可知,ABD错误。
故选C。
【点评】本题是一道动态电路的分析题,分析清楚电路结构、熟练应用串联电路的特点和欧姆定律即可正确解题。
[2025•安庆模拟]如图所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,在保证电路安全的情况下,将滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A、电压表V1的示数都变大 B.电流表A、电压表V1的示数都变小
C.电流表A示数变大,电压表V1示数不变 D.电压表V1电流表A的示数比值变大
答案:C
解析:由实物电路可知,闭合开关S,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表A测量电路中电流,电压表V1测电源电压;电压表V1测的是电源电压,V1示数不变;当滑片P由b端移到a端的过程中,R连入电路中的电阻变小,电路中的总电阻也随之变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,A、B错误,C正确;电压表V1示数与电流表A的示数比值等于电路中的总电阻;将滑片P由b端移到a端的过程中,R连入电路中的电阻变小,电路中的总电阻也随之变小,所以比值变小,D错误。
17.[2025合肥一模]如图1所示,是光敏电阻,R0是阻值为15kΩ的定值电阻,电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度(光照越强,照度越大,单位为Lux)关系如图2所示,电压表量程是0~3V,下列说法正确的是( )
A.当照度增大时,的阻值将增大
B.电路能测量的最大照度为0.8Lux
C.照度增大时,电压表的示数减小
D.要提高能测量的照度值,可以增加R0的阻值
17.BD
【详解】A.由图2得,当照度增大时,的阻值将减小,故A错误;
B.由图1得,R0与RG串联,电压表串联R0电压,电压表量程是0~3V,当电压表示数为3V时,RG的电压最小,为
此时电路电流为
由欧姆定律得,RG的最小电压为
由图2得,此时光照度为0.8Lux,则电路能测量的最大照度为0.8Lux,故B正确;
C.照度增大时,的阻值减小,电路中电阻减小,由欧姆定律得,电路电流增大,R0电压增大,即电压表的示数增大,故C错误;
D.要提高能测量的照度值,照度值增大,的阻值减小,电源电压不变,电压表量程不变,则定值电阻的的最大电压不变,此时的电压不变,由欧姆定律得,电路电流变大, R的阻值变大,即可以增加R0的阻值,故D正确。
故选BD。
17.[2025安徽二模]如图所示,这是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图。电源电压不变,为定值电阻,R是用半导体材料制成的气敏电阻,其阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S,若厨房里的天然气浓度升高,则( )
A.电路中的总阻值变大
B.电流表示数变小
C.电压表示数变小
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
17.D
【详解】AB.由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R0两端的电压。因气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小,所以,厨房天然气浓度升高时,气敏电阻R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即通过气敏电阻的电流变大,故AB不符合题意;
C.由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数和电流表示数的比值等于R0的阻值,R0的阻值不变,电压表示数和电流表示数的比值不变,故D符合题意。
故选D。
17.[2025六安一模]电子体温计能够快捷地测量人体体温。某电子体温计的测温电路如图甲所示,电源电压不变,R为热敏电阻,R0是定值电阻,某次测量体温时热敏电阻的温度升高,则( )
A.热敏电阻的阻值变大
B.电压表的示数减小,电流表的示数增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小
D.电压表和电流表的示数均减小
【答案】B
【解答】解:ABCD、由图甲,热敏电阻与定值电阻串联,热敏电阻阻值减小,电源电压不变知电路中电流增大;由U=IR知定值电阻两端电压增大,热敏电阻两端的电压减小,故ACD错误。
故选:B。
16.[2025六安一模]如图所示的电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大B.电压表V的示数变大
C.电流表与电流表示数的差不变D.电压表V与电流表示数的比值变小
16.[2025合肥一模]如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B.电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C.电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D.电阻 R1和R2的阻值之比是1:2
【答案】B
【解答】解:A.由图可知当电阻R1两端电压为4V时,通过其电流为8.4A;
B.由图像可知 R1、R5串联,当电流为0.2A时,R2、R2两端电压分别为2V、8V,R1、R2两端总电压:U=U4+U2=2V+2V=3V,故B正确;
C.由图像可知 R1、R8并联到2V电压下时,通过R1、R3的电流分别为0.2A、5.4A1+I6=0.2A+7.4A=0.8A,故C错误;
D.由图像可知,R1、R2为定值电阻,若电阻 R4、R2串联,当电流为0.5A时,R1、R2两端电压分别为6V、1V
,
,
电阻 R1和R2的阻值之比:
R6:R2=10Ω:5Ω=6:1,故D错误。
故选:B。
17.
15.
17.[2025合肥一模]小伟给学校图书馆设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.空气湿度增大时,电压表示数不变
D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
17.D
【详解】A.由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,故A错误;
BC.由甲图可知,两电阻串联,电压表测量R0的电压,空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越小,根据串联分压可知,R的电压变小,总电压不变,根据串联电压规律可知,R0的电压变大,电压表示数变大,故BC错误;
D.当电压表示数为2.4V时,电路中的电流为
R的电压为
R的电阻为
由乙图可知,当R的阻值为15Ω时,空气湿度为60%,故D正确。
故选D。
15.[2025亳州模拟]如图甲所示的是探究电流与电阻关系的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有5、10、15、20、25,通过实验绘制出了如图乙所示的图像,则下列说法中错误的是( )
A.实验中滑动变阻器的作用是为了保证定值电阻R两端电压不变
B.实验中定值电阻两端电压保持2.5V不变
C.本实验中滑动变阻器的规格可以是“10;1A”
D.该实验结论为:当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比
15.C
【详解】
A.探究电流与电阻关系的实验中,每次更换电阻时,要保持电阻两端电压不变,是通过滑动变阻器来实现的,故A正确,不符合题意;
B.当定值电阻为5Ω时,电流为0.5A,因此定值电阻两端电压为
故B正确,不符合题意;
C.电源电压为4V,当定值电阻为25Ω时,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为
要完成本实验中滑动变阻器的阻值必须大于或等于15Ω,故C错误,符合题意;
D.该实验结论为:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,D正确,不符合题意。
故选C。
13.[2025无为一模]一导体接在某电路中,如果把加在该导体两端的电压减小到原来的一半,则导体电阻和通过它的电流( )
A.都减小到原来的一半
B.都保持不变
C.电阻不变,电流是原来的2倍
D.电阻不变,电流是原来的一半
13.D
【详解】A.因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,加在这导体两端的电压减小到原来的一半时,导体的电阻不变,故A错误;
BCD.由I=可知,当电压减半时通过导体的电流变为原来的一半,故BC错误,故D正确。
故选D。
15.[2025芜湖一模]在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,以下说法正确的是( )
A.两电流表示数的差值不变B.电压表V示数变大
C.电流表A1示数变大D.电路的总电阻变小
答案:A
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电压表V测量电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,R1的阻值增大,电流表A1的示数变小,而通过支路R2的电流保持不变,根据在并联电路中,干路电流等于各支路电流总和可知,两电流表示数的差值等于A1的示数差值,即量电流表示数的差值不变,故A正确;由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,因为电源电压保持不变,所以电压表V的示数不变,故B错误;R1和R2并联,电压表测量电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,R1的阻值增大,支路电压等于电源电压,根据可知,电流表A1的示数变小,故C错误;闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,R1的阻值增大,电流表A1的示数变小,而通过支路R2的电流保持不变,根据并联电路分流可知,电路中总电流变小,电源电压保持不变,根据可得,电路中的总电阻变大,故D错误。故选A。
16.如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,下列说法中错误的是( )
A.电压表V的示数不变
B.电流表的示数不变
C. R1消耗的电功率不变
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值不变
16.D
【详解】由题图可知,当开关断开时,电路为R1的简单电路,两电流表测通过R1的电流,示数相等,电压表测的是电源电压或R1的两端电压;当开关闭合时,两电阻并联,电压表测的是电源电压,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是通过R1的电流。
A.当开关S由断开到闭合时,电压表V始终测的是电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变,故A正确,不符合题意;
B.当开关S由断开到闭合时,R1的两端电压等于电源电压不变,根据欧姆定律可知,通过R1的电流不变,所以电流表的示数不变,故B正确,不符合题意;
C.当开关S由断开到闭合时,由于R1的两端电压不变,根据可知,R1消耗的电功率不变,故C正确,不符合题意;
D.根据串并联电路的电流特点可知,当开关S由断开到闭合时,电流表A的示数变大,电压表V的示数不变,则电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小,故D错误,符合题意。
故选D。
15.[2025合肥一模]如图所示是同学们设计的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出Rx的阻值。设计的盒内电路图,其中不符合要求的是( )
A.B.
C.D.
15.C
【详解】设电源电压为U,开关断开时,电流表的示数为I1,开关闭合时电流表的示数为I2;
A.当开关断开时,电路中只有Rx,电源电压
①
当开关闭合时,R0、Rx并联,通过R0的电流为,电源电压
②
联立①②可求出 Rx,故A不符合题意;
B.当开关断开时,Rx、R0串联,电源电压
①
当开关闭合时,R0被短路,电路为Rx的简单电路,电源电压
②
联立①②可求出 Rx,故B不符合题意;
C.当开关断开时,Rx、R0串联,电源电压
①
当开关闭合时,Rx和电流表被短路,电路中只有R0此时无法测出通过R0的电流,不能可求出 Rx ,故C符合题意;
D.当开关断开,Rx、R0串联,电源电压
①
当开关闭合时,Rx被短路,电路中只有R0,电源电压
②
联立①②可求出Rx,故D不符合题意。
故选C。
16.[2025合肥一模]如图所示的是某压力传感器原理电路图,其中弹簧上端与滑动变阻器相连,当上端无压力时,滑片正好在最上端,间有可以收缩的导线,为定值电阻,电源电压一定,开关闭合后,当上端压力增大时,下列说法中正确的是( )
A.电压表和电流表示数都增大B.电压表和电流表示数都变小
C.电压表与电流表示数之比不变D.电压表与电流表示数之比增大
16.D
【详解】AB.由电路图可知,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;开关闭合后,当A上端压力增大时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担电压变大,电压表示数变大,此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小;故AB错误;
CD.根据可知,电压表与电流表示数之比为滑动变阻器接入电路的电阻,所以两者比值变大,故D正确,C错误。
故选D。
计算题
21.【2025合肥模拟】在如图所示的电路中,电阻 R1的阻值为 10Ω,电流表的示数为 1.2A。
(1)求电源电压 U;
(2)若在电路中接入一个电阻 R2,使得接入前后电流表的示数变化了 0.4 A,求电阻 R2 的阻值。
解:(1)电源电压
(2)若串联一个电阻,总电阻变大,则电流变小,则此时电路中的电流为
则此时的总电阻为
电阻 R2 的阻值
若并联一个电阻,则电流表测量干路电流,则通过R2的电流为0.4A,则电阻R2的阻值为
23.【2025宿州一模】一个汽车油量显示仪的电路原理图如图所示,已知电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为5Ω,电压表的量程是0~3V,R为压敏电阻,其阻值与油箱中油量的关系如下表所示。
(1)当电压表示数为1.5V时,油箱中的油量是几升?
(2)此油箱最多能存多少升汽油?
(3)若在该电路中再串联一个电流表,电流表选择0~0.6 A的量程,请通过计算判断,该电流表示数能取到量程的最大值吗?
23.(1)20L;(2)40L;(3)见详解
【详解】
解:(1)当电压表示数为1.5V时,电路中电流为
此时R的阻值为
根据表格可知当R为15Ω时,油箱中的油量是20L。
(2)油量越多,R阻值越小,根据串联电路分压的规律,R0分得电压越多,R0两端最大电压为3V,此时电路中电流为
此时R的阻值为
根据表格可知当R为5Ω时,油箱中的油量是40L。
(3)R0两端最大电压为3V,此时电路中电流为
即电路中最大电流为0.6A,若在该电路中再串联一个电流表,电流表选择0~0.6 A的量程,该电流表示数能取到量程的最大值。
答:(1)当电压表示数为1.5V时,油箱中的油量是20L;
(2)此油箱最多能存30L汽油;
(3)见详解。
22.[2025马鞍山一模](6分)如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)R0的阻值及电源电压。
【分析】(1)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,根据图乙得出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值;
(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压。
【解答】解:(1)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流I小=0.5A,UR=8.0V,
由I=可得
R===20Ω;
(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I小(R0+R)=0.5A×(R0+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=8.2A,
则电源的电压:
U=I大R0=2.2A×R0,
因电源的电压不变,
所以,8.4A×(R0+20Ω)=8.2A×R0,
解得:R4=10Ω,
电源的电压U=I大R0=1.4A×10Ω=12V。
答:(1)滑动变阻器R的最大阻值为20Ω;
(2)R0的阻值为10Ω,电源的电压为12V。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出相关的信息。
22.[2025合肥一模]如图所示,电源电压恒定,,将的滑片P移至b端,先闭合S、,电流表示数;再将的滑片P移至a端,电流表示数为1.2A。灯泡L上标有“6V 0.6A”,忽略温度对灯泡电阻的影响,求:
(1)求电源电压U和的最大值:
(2)断开,闭合S和,求允许接入的最小阻值。
22.(1)12V,40Ω;(2)
【详解】解:(1)闭合S、,将的滑片P移至a端,电路中只有,且,电流表示数为1.2A,所以电源电压是
闭合S、,将的滑片P移至b端,最大电阻与串联,电流表示数,此时电路中的总电阻是
的最大值
(2)断开,闭合S和,与灯泡L串联,根据灯泡的规格可知,电路中的最大电流是0.6A,此时有最小值,电路中的总电阻是
允许接入的最小阻值
答:(1)电源电压是12V,的最大值是40Ω:
(2)允许接入的最小阻值。
23.[2025六安一模]小华运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示。其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为3V,R2是竖直放置的硬电阻棒,总长为50cm,总电阻为10Ω
(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至R2最下端,此时电流表示数是多少?
(2)小华量身高时,电流表示数为0.4A,电阻棒R2接入电路的电阻是多少?
(3)小丽量身高时,电压表示数为0.5V,已知小华的身高为168cm
【答案】(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至R2最下端,此时电流表示数是0.6A;
(2)小华量身高时,电流表示数为0.4A,电阻棒R2接入电路的电阻是2.5Ω;
(3)小丽量身高时,电压表示数为0.5V,已知小华的身高为168cm,则小丽的身高是160.5cm。
【解答】解:由电路图可知,电压表测滑动变阻器两端电压;
(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至R2最下端,此时电路只有R1连入电路,
则电流表示数为:I5===0.6A;
(2)小华量身高时,电流表示数为4.4A
R总===7.4Ω,
根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和可得此时电阻棒R2接入电路的电阻为:
R2′=R总﹣R3=7.5Ω﹣2Ω=2.5Ω;
(3)小丽量身高时,电压表示数为4.5V,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知R1两端电压:
U5=U﹣U2=3V﹣2.5V=2.5V,
则电路中的电流:I′===8.5A;
根据I=可得此时电阻棒R2接入电路的电阻:
R7″===2Ω;
已知电阻棒总长为50cm、总电阻为10Ω,
小华测量时比小丽多接入ΔR=R2′﹣R2″=7.5Ω﹣1Ω=5.5Ω,则小华比小丽高5cm/Ω×3.5Ω=7.3cm,
已知小华的身高为168cm,则小丽的身高为:168cm﹣7.5cm=160.2cm。
答:(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至R2最下端,此时电流表示数是0.2A;
(2)小华量身高时,电流表示数为0.4A7接入电路的电阻是2.5Ω;
(3)小丽量身高时,电压表示数为2.5V,则小丽的身高是160.5cm。
22.[2025芜湖一模]在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω。闭合开关S,电路正常工作,两个电流表的指针指在同一位置,如图乙所示。求:
(1)电源电压U是多少?
(2)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后一个电流表的示数减少了0.3A,另一个电流表的示数未发生变化,请判断说明电阻Rx替换的是哪个电阻,并求出电阻Rx的阻值。
22.(1)9V;(2)10Ω
【详解】
解:(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,所以,A的量程为0~3A,干路电流I=1.5A,A1的量程为0~0.6A,通过R1的电流I1=0.3A,电源电压
U=U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V
(2)由题知,若用Rx替换电阻R1,电流表A1的示数会发生变化,同时电流表A的示数发生变化,不符合题意;因此只能是用Rx替换电阻R2;由并联电路的特点,电流表A1的示数不变,替换后干路电流变为
I′=I﹣ΔI=1.5A﹣0.3A=1.2A
此时通过Rx的电流为
Ix=I′﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A
Rx的阻值
答:(1)电源电压U是9V;
电阻Rx的阻值是10Ω。
23.[2025合肥二模]如图所示为青少年科技创新大赛的作品——温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。电源电压恒为12V,热敏电阻(阻值随温度变化规律如表所示),电阻箱(阻值0~999Ω),数字电压表(电压升高到7.2V时报警),数字电流表(电流升高到0.6A时报警),开关,导线若干。求:
(1)若闭合开关S、,若想让环境温度达到0℃时报警,应该把电阻箱的阻值调为多少Ω?
(2)若只闭合开关S,将电阻箱阻值调至12Ω,环境温度在什么范围内时,报警器不报警。
23.(1);(2)
【详解】解:(1)若闭合开关S、,电流表被短路,和串联,电压表测电压。依题意可知,当温度为0℃时,电压表示数为7.2V,由表可知此时阻值为。则此时电路电流为
则电阻箱的阻值为
(2)若只闭合开关S,和串联,电压表测电压,电流表测电路电流。当电流表示数为0.6A时,电阻总电阻为
此时阻值为
由表可知,此时的温度为30℃。
当电压表示数为7.2V时,电路电流为
则此时阻值为
由表可知,此时的温度为10℃。
分析电路可知,当温度升高时,阻值变小,则总电阻变小,根据可知电流表示数变大,根据串联分压原理可知电压表示数变小。所以环境温度在范围内时,报警器不报警。
22.[2025滁州三模]如图所示的电路中,电源电压U恒定,闭合开关S,调节电阻箱的阻值为30Ω时,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A。求:
(1)电阻的阻值和电源电压U的大小;
(2)为使电压表示数变化1.5V,应该将的阻值调至多少?
22.解:(1)的阻值
两端的电压
电源电压
(2)若电阻两端电压增大1.5V变为4.5V
若电阻两端电压减小1.5V变为1.5V
23.[2025芜湖模拟]在初中物理学习中,往往把电压表看成是阻值“无穷大”的电阻,所以在电路分析中一般把电压表看成“断路”。实际上电压表是一个大电阻,在测电压时是有电流通过的,电压表的示数就是它自身两端的电压,为了测量电压表的电阻值,王老师帮助小明设计了如下电路:其中电压表V1和电压表V2是学生实验常用的电压表,量程均为0﹣3V,分度值均为0.1V,电源电压3V不变,R为滑动变阻器,R0是阻值为3000Ω的定值电阻。
(1)小明闭合开关后,调节变阻器使电压表V1的示数为2.5V,此时电压表V2 的示数为1.0V,请你根据小明的测量数据计算出电压表V2的电阻值;
(2)若将R0更换为20Ω的定值电阻,调节变阻器使电压表V1的示数仍为2.5V,此时V2的示数是多少?还能测出电压表V2的内阻吗?
23.(1)2000Ω;(2)2.48V,见解析
【详解】解:(1)由电路图知,闭合开关后,电压表V2与R0串联后与R右侧部分电阻并联后,再R左侧部分电阻串联,电压表V1测并联部分的电压。当电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为1.0V,R0两端的电压
U0=U1-U2=2.5V-1.0V=1.5V
据串联电路的分压特点有
解得R2=2000Ω。
(2)将R0更换为20Ω的定值电阻,V1的示数不变,则通过R0的电流
此时V2的示数
两电压表的示数差值为
而电压表的分度值为0.1V,所以两个电压表的示数几乎相同,不能测出电压表V2的内阻。
答:(1)电压表V2的电阻值为2000Ω;
(2)此时V2的示数约为2.48V,不能测出电压表V2的内阻。
23.[2025合肥三模]坐位体前屈是2025年合肥体育中考的抽考项目之一。坐位体前屈项目测试仪原理如图所示,电源电压恒为,,电阻丝粗细均匀,总长度为的阻值,的阻值和长度成正比。闭合开关,挡板在端时,坐位体前屈成绩为,电流表示数为;挡板P在端时,坐位体前屈成绩为,求:
(1)电阻丝的最大阻值;
(2)挡板P在端时电压表的示数;
(3)规定男生坐位体前屈成绩以上为优秀,若小明进行测试时电压表示数为,通过计算判断小明的成绩是否为优秀?
23.(1)150Ω;(2)7.5V;(3)不是优秀
【详解】解:(1)闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0cm,电流表示数为0.05A,R1两端的电压
电阻丝R2两端的电压
电阻丝R2的最大阻值
(2)由图可以看出,挡板P在A端时电压表测R2两端的电压,此时电压表的示数为7.5V。
(3)小明进行测试时,电阻丝R2接入电路中的电阻
因电阻丝R2的阻值和长度成正比,所以,接入电路中的电阻丝的长度:
即小明坐位体前屈的成绩为16cm,小于21.6cm,所以,小明的成绩不是优秀。
答:(1)电阻丝R2的最大阻值为150Ω;
(2)挡板P在A端时电压表的示数为7.5V;
(3)小明的成绩不是优秀。C
油量V/L
0
10
20
30
40
50
压敏电阻R/Ω
25
20
15
10
5
2.5
温度t/℃
0
10
20
30
40
热敏电阻Rt/Ω
30
18
12
8
6
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