2023-2024学年人教版人教版九年级物理计算题分项选编:第17章 欧姆定律计算题(含解析)

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名称 2023-2024学年人教版人教版九年级物理计算题分项选编:第17章 欧姆定律计算题(含解析)
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科目 物理
更新时间 2023-11-27 16:55:08

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第17章 欧姆定律 计算题
1.某导体两端电压为6V时,通过它的电流是0.5A,求该导体的电阻。
2.小红家的客厅的节能灯,正常发光时的电阻是1100Ω,求该节能灯正常发光时的电流。
3.一盏电灯正常发光时的电流是0.11A,灯丝的电阻为2000Ω,该电灯两端的电压是多少?
4.一个小灯泡灯丝电阻是10Ω,正常发光的电流400mA,要把它接入电压为10V的电源上正常工作,需给它串联一个电阻,求:
(1)小灯泡正常工作时的电压;
(2)与小灯泡串联的电阻的阻值。
5.电源电压保持不变,当电路中接入16Ω的电阻时,电路中的电流为0.6A;如果接入30Ω的电阻,电路中的电流为多少?
6.如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,求电阻R的阻值。
7.在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为1.5 V时,电流表的示数为30 mA,则短路位置离甲地多远?
8.某一段导体两端的电压为8V,通过它的电流为0.4A,则这段导体的电阻为多少Ω?如果这段导体两端的电压变为10V时,则此时通过它的电流为多少A
9.一般实验用电流表的电阻约为0.1Ω,它的最大量程是3A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果?(通过简单计算说明)
10.如图所示的电路中,电源电压不变,已知定值电阻,R2=40Ω,开关闭合后,电流表A1的示数为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
11.如图所示,R1的阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V。试求:
(1)R2的阻值为多大?
(2)电源电压为多少?
12.如图所示的电路中,电源电压为9V,且保持不变。当S闭合时,电流表的示数为1.5A。当S断开时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A。求:R1、R2的阻值。
13.如图所示,电源电压,R2=4Ω,滑动变阻器滑片从A端滑至B端,电压表示数从6V变化为2V,求:
(1)R1的阻值;
(2)滑动变阻器Rx的最大阻值。
14.在如图所示的电路中,电源电压为9伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后,电流表的示数变化了0.6安。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电阻R2的电功率。
15.伊金霍洛旗正在创造生态文明城市。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图甲所示,已知电源电压,是定值电阻,气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示,当空气质量指数A为100时,电压表示数为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)判断电压表示数为时对应的空气质量等级。
16.如图所示电路中,电源电压,且保持不变,定值电阻R1标有“5Ω 0.5A”字样,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为,电压表量程为。为了电路的安全,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
17.通过A、B两个电阻器的电流与其两端电压的关系如图所示。求:
(1)A、B两个电阻器的电阻;
(2)将 A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压。
18.如图所示,,,电源电压、灯丝电阻保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,求:电源电压和电流表A2的示数;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求:R2两端的电压和小灯泡的电阻。
19.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1、R2的阻值分别为10Ω、40Ω。当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)仅闭合开关S1时,电流表的示数。
20.如图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压及定值电阻R1的阻值。
21.如图所示的电路中,R1=5,R2为滑动变阻器,电源电压恒定。将滑片P移动到b端,闭合开关S后,电压表示数为2V,再将滑片移到中点位置时,电压表示数为1.5V。求:电源电压U和滑动变阻器的最大阻值R2。
22.如图甲是某电子秤的原理图,m是质量表(电阻忽略不计),秤盘与压杆质量均忽略不计,电源电压10V,R0为定值电阻。当电路中的电流大于40mA时,气电保护开关S自动断开。图乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像。图中质量表m用电流表改装的。
(1)m=0时,此时电路中电流为20mA,求定值电阻R0的阻值。
(2)该电子秤能称量的最大质量为多少?(g=10N/kg)
23.如图所示,是常用的电压表内部电路的示意图,它是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。图中电流表G的满偏电流(允许通过的最大电流)为Ig=5mA,电阻为Rg=10Ω。将a、b接线柱接入电路,当电流表G满偏,a、b间电压为3V,此时a、b间(虚线框内)相当一个量程为0~3V的电压表;而将a、c接线柱接入电路,a、c间相当一个量程更大的电压表。试求:
(1)电阻R1的阻值是多大
(2)若图中R2=2400Ω,当电流表G满偏时,a、c间电压是多大
24.如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒定不变。R2是红外线探测电阻,阻值为20Ω,R1是定值电阻。闭合开关S,当电压表示数达到3V时,摄像机自主启动拍摄,此时电流表示数为0.2A。求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压。
25.如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,开关S闭合后,当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时,通过电阻R1的电流为I1,求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)电流为I1时,电压表示数;
(3)移动滑片P,当电压表示数为2V时,滑动变阻器接入电路的电阻是多少。
26.如图甲为汽车油箱内测油量的电路原理图。Rx为压力传感器,它的电阻值随它受到压力的变化关系如图乙所示。电流表为油量表(实质是一只量程为0﹣0.6A的电流表),油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来,定值电阻R0=5Ω,电源电压恒为15V,油箱位于压力传感器上,空油箱重50N。请问:
(1)油箱加满油时指针恰好指示最大刻度,此时Rx的阻值是多少?
(2)油箱最多能储油多少升?(ρ汽油=0.7×103kg/m3)
(3)在电源电压、电流表的量程和空油箱重都不改变的前提下,若要使油箱容量增大到60L,R0的阻值应为多少?
27.如图所示,电源电压为3V,将两只灯泡通过开关接入电路中。闭合开关后,甲、乙两图中电流表A的示数均为1.2A,图乙中电流表A1的示数如图丙所示。分析并解答下面的问题:
(1)图甲中通过L2的电流为多大?通过L1的电流为多大?
(2)图乙中通过灯L2的电流为多大?
(3)若将甲图中电流表换成电压表,其示数为1.2V,则L2两端的电压为多大?
28.如图所示电路,R1=10Ω,R3=20Ω,电源电压为36V,当S接a时,电路中的电流是2A,求:
(1)R2的电阻值;
(2)当S接b时,R3两端的电压。

29.图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)电压表的示数为9V时,电流表的示数;
(2)电流表的示数为0.24A时,空气中的湿度。

30.图是物理兴趣小组设计的身高、体重测量仪的原理图。电源的电压为,电源的电压大小未知,电压表量程为;脚踏板下方有压敏电阻其阻值随压力大小变化规律如表格所示。滑动变阻器是竖直固定放置的电阻棒,其滑片可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比。同时闭合开关、,身高的小红站在踏板上时,电流表的示数为,此时滑片恰好在中点,电压表示数为,电流表的示数为;若身高的小明站在踏板上时,电压表示数为,电流表的示数为。求:
(1)小红的重力;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电源的电压。

31.在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“50欧 2安”字样。若电源电压和电阻R1的阻值未知,现将一个表盘如图(b)所示的电流表正确串联在电路中,闭合开关S,移动变阻器的滑片P,电流表示数的变化范围为0.9安~2.6安。
(1) 请指出电流表接入的位置,并说明理由。
(2) 求电源电压U。

32.在如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为30欧,变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。将变阻器R2的滑片P移到某一位置后,闭合电键S,通过R1的电流为0.2安,电流表A2的示数为如图乙所示。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2此时的阻值;
(3)继续移动滑动变阻器R2的滑片P,保证所有元件正常工作,滑动变阻器的阻值范围。(结果保留一位小数)

33.如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电源电压恒为12V,电压表量程03V,电流表量程00.6A,R1标有“15Ω 1A”,滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,定值电阻。求:
(1)刚开始不接电压表,当滑片P位于最左端时,求电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动10cm,此时电压表的示数;
(3)当电压表示数为3V时,R1的阻值是多少?(保留一位小数)
34.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端时,电流表示数变为0.6A。求:
(1)电源电压;
(2)当把滑动变阻器滑片P移到a端时,电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,则滑动变阻器的最大电阻值;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
35.蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系图像如图所示,解答:
①通过图像你能得到什么信息(至少写出一条);
②写出函数关系式;
③当电阻R=8Ω时,电流是多少?
36.陈陈将一只旧电池、5Ω的定值电阻R0、开关和电压表连接成图甲所示的电路,当开关断开时,电压表示数为1.4V,闭合开关后,电压表示数为1V,电压表的示数有明显不同,这是什么原因造成的呢?
原来干电池内部本身存在电阻,当开关闭合后,干电池内部的电阻分了一部分电压,从而导致提供给外电路的电压减小。我们在分析电路时,可以把干电池看成由一个电压为U的理想电源(电阻为零)与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图乙所示。
请你根据上述实验数据,计算这节干电池的内阻r。
37.如图所示,电源电压为20V,R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω、1A”字样,若电流表量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0﹣15V,为确保电路安全,当开关S闭合后,求滑动变阻器连入电路中的阻值范围是多少?
38.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1,S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为1V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
39.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示,工作电路如图乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻。求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)当电流表的示数为0.4A时,求此时被检测者酒精气体的浓度;
(3)现在公认的酒驾标准为酒精气体浓度,当电压表示数为6V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
40.如图甲是水果自动筛选装置,原理如下:传送带上的水果经过压力检测点时,使压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当两端电压小于一定值时,机械装置启动,将质量较小的水果推出传送带,实现自动筛选功能。已知:电源电压,,压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图乙所示。(g取)
(1)当检测点上没有水果时,电路的电流是多少?
(2)当0.4kg的水果经过检测点时,AB间的电压是多少?(结果保留两位小数)
(3)筛选不同等级的水果,质量标准是不同的。当质量小于0.3kg的水果经过压力监测点时,两端电压小于3V,此时机械装置启动,将0.3kg以下的水果推出传送带,实现自动筛选。电路符合上述要求吗?若符合,请写出计算过程;若不符合,请你提出对电路的一种改进措施。
41.如图所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R1规格为“20Ω2A”,闭合开关后:
(1)若此时R1=20Ω,求通过R1的电流大小;
(2)若在R2所在支路中再接入一个电流表A1(电流表量程可调节),调节滑动变阻器使得两个电流表的示数如图所示,求R2阻值的可能值。
42.小照根据养鸡场的要求设计了一种节能加热照明装置,其简化电路如图甲所示。其中定值电阻R1 = 10Ω ,R2为两段材料不同但横截面积相同的加热电阻(EF段、GH段)与电阻可忽略的铜导体(FG段)连接而成,加热电阻的阻值与自身长度成正比。小灯泡L标有“2.7V”的字样,其电流电压关系如图乙。闭合S、S1时装置为白天工作状态,可用电阻加热提高冬季养鸡场产蛋量,滑动滑片可调节不同档位,其工作电流与滑片P向左移动距离x之间的关系如图丙所示,闭合S、S2为夜间工作状态,既可照明也可加热。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)白天工作状态下,当滑片P在G点时,R1两端的电压;
(3)夜间工作状态下,为确保灯泡不被烧坏,滑片P能够向左移动的最大距离x。
43.茂茂同学参加重庆市青少年科技创新大赛设计了电子拉力计,该作品的创新点在于将电流表的表盘改为拉力计的表盘,其原理图如图甲。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),定值电阻,ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值,电源电压U=3.0V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。求:
(1)闭合开关后,不拉拉环时,电流表的读数为多少A?
(2)茂茂测拉力时,电流表的读数为0.3A,茂茂的拉力为多少N?
(3)当拉力最大为600N时,电流表的指针能刚好指到最大刻度处吗?若能说明理由,若不能请写出拉力最大时电流表指针刚好能指到最大刻度处的方法(写出一种方法即可)。
44.如图所示,小灯泡L的额定电压为12V,定值电阻R1的阻值为8Ω,滑动变阻器R2上标有“40Ω 2A ”的字样。闭合S1、S2,小灯泡L正常发光,此时通过小灯泡的电流为0.6A。电流表、电压表的量程分别为0~3A, 0~15V,电路均在安全范围内工作,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合S1、S2,移动滑动变阻器滑片,求滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;
(3)断开S1、S2,若用一个电压可调的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A, 0~3V。通过移动滑动变阻器滑片,使两个电表均能达到各自的满刻度,且电路正常工作,求电源电压的可调范围。
45.图甲是某品牌身高、体重测量仪。学校物理兴趣小组的同学根据该测量仪的工作情况,设计了其电路原理图,如图乙所示。电源UA的电压大小未知,电压表量程为0~15V,电流表A1量程为0~0.6A,滑动变阻器R2是竖直固定放置的电阻棒,其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的阻值与接入电路的长度成正比;电源UB的电压为3V,脚踏板下方有一压敏电阻R3,其阻值随压力F大小变化规律如图丙所示。同时闭合开关S1、S2,身高h1=160cm的小明站在踏板上时,电流表A2的示数为0.15A,此时滑片恰好在R2中点,电压表示数为14.4V,电流表A1的示数为0.36A;身高h2=140cm的小红站在踏板上时,电压表示数为12V,电流表A1的示数为0.6A。求:
(1)小明的重力:
(2)电源UA的电压;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围。
46. 小明利用图 所示电路研究“电流与电压关系”时, 闭合开关 S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的 U-I 关系图像如图所示。其中 、、均为已知量, 电源电压不变。请解答如下问题:
(1) 写出定值电阻 R0的阻值的表达式;
(2) 写出滑动变阻器的最大阻值的表达式;
(3)在图示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的 U-I 关系图像,并标出端点的坐标。
47.如图所示,电源电压恒为9V,R2=50Ω,滑动变阻器R3最大阻值为12Ω。当滑动变阻器R3的滑片调至最右端,S1、S4闭合,S2、S3断开时,电流表A1的示数为1.8A,求:
(1)R1的阻值为多少;
(2)S1、S2、S3、S4闭合时,当滑动变阻器的滑片位于中点时,电流表A的示数为多少;
(3)若用电阻箱R替换电压表V1,电压表V2所选量程为0~3V,电流表A、A1所选量程均为0~0.6A,当电阻箱调到某一阻值R0,滑动变阻器的滑片P移到合适位置以保证电路安全,闭合开关S4,断开开关S1、S2、S3,移动滑动变阻器的滑片,使电流表和电压表均能达到最大值,则电阻箱的最大值和最小值分别是多少?
48.在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示,电源电压恒为16V,R0为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I-U关系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60Ω粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右,已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦;求:
(1)电流表示数为0.2A时,灯泡的电阻是多少Ω?
(2)无风时R0两端的电压?
(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力?
49.如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置,其中为定值电阻,是力敏电阻,其阻值随压力变化的图象如图乙所示。在电子秤托盘内放一薄壁容器(托盘的质量忽略不计,电源电压保持不变),容器的重力为,底面积为。往容器中加入的水时,电压表的示数为;往容器中加入的水时,电压表的示数为。求:
(1)当往容器中加入的水时,托盘受到的压强;
(2)电源电压和定值电阻的阻值;
(3)往容器中加入的水后,再将一个体积为、底面积为的物体放入水中,此时,容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍,求此时电压表的示数。
参考答案:
1.12Ω
【详解】解:由得,该导体的电阻为
答:该导体的电阻为12Ω。
2.0.2A
【详解】解:家庭电路的电压U=220V,节能灯正常发光时的电阻为1100Ω,则该节能灯正常发光时的电流为
答:该节能灯正常发光时的电流为0.2A。
3.220
【详解】解:由欧姆定律可得,电灯两端的电压
答:该电灯两端的电压是220V。
4.(1)4V;(2)15Ω
【详解】解:(1)由可知,则小灯泡正常工作时的电压为
(2)由于小灯泡与定值电阻串联, 由可知,总电阻为
定值电阻接入电路的电阻
答:(1)小灯泡正常工作时的电压4V;
(2)与小灯泡串联的电阻的阻值15Ω。
5.0.32A
【详解】解:电路中接入16Ω的电阻时,电路中的电流为0.6A,由欧姆定律可知,电路两端的电压为
U=I1R1=0.6A×16Ω=9.6V
电源电压保持不变,仍为9.6V,当接入30Ω的电阻,电路中的电流为
答:接入30Ω的电阻,电路中的电流为0.32A。
6.20
【详解】解:电阻R两端的电压为6V,通过的电流为0.3A,根据欧姆定律 可知,电阻R的阻值
答:电阻R的阻值为。
7.2.5 km
【分析】根据欧姆定律求出导线的总电阻,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,然后让总电阻除以输电线每1m的电阻即可求出导线的长度,再根据导线的双股的,从而确定出短路的地点离甲地的距离.
【详解】由可得,短路位置到甲地之间导线的电阻:

因每1m输电线的电阻为0.01Ω,所以导线长度:

因导线是双股并排的,则短路位置离甲地的距离:

答:短路位置离甲地2.5km.
8.16Ω;0.625A
【详解】解:这段导体的电阻为
由于导体的电阻是导体的一种属性,导体的电阻不变,当导体两端电压为10V时,流过的电流为
答:这段导体的电阻为16Ω;如果这段导体两端的电压变为10V时,则此时通过它的电流为0.625A。
9.见详解
【详解】解:通过电流表的电流
如将电流表直接接到2V电源上,此时通过电流表的电流会很大,有可能烧坏电表或电源。
答:此时通过电流表的电流会很大,有可能烧坏电表或电源。
10.(1)12V;(2)0.9A
【详解】解: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。
(1)并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,由欧姆定律可得电源电压
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表A的示数
答:(1)电源电压为12V;
(2)电流表A的示数为0.9A。
11.(1)6Ω;(2)8V
【详解】解:(1)闭合开关S,电阻R1和R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压,串联电路各处电流相等,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V,根据欧姆定律可得R2的阻值
(2)根据欧姆定律可得R1两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
答:(1)R2的阻值为6Ω;
(2)电源电压为8V。
12.6Ω、12Ω
【详解】解:当S闭合时,R2被短路,电路中只有R1,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;已知此时电流表的示数为1.5A,即电路中的电流为
由可知R1的阻值为
当S断开时,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;已知此时电流表的示数为0.5A,即电路中的电流为
由可知此时电路总电阻为
由串联电路的电阻特点可知R2的阻值为
答:R1、R2的阻值分别为6Ω、12Ω。
13.(1)6Ω;(2)20Ω
【详解】解:(1)闭合开关,两定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电压表测R2两端的电压,滑动变阻器的滑片位于A端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电路为两定值电阻的串联电路,根据串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得,通过电路的电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,则定值电阻R1两端的电压
R1的阻值
(2)滑动变阻器的滑片位于B端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
此时定值电阻R1两端的电压
此时滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大阻值
答:(1)R1的阻值为6Ω;
(2)滑动变阻器Rx的最大阻值为20Ω。
14.(1)0.9A;(2)5.4W
【详解】解:(1)电键断开时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,通过R 的电流
(2)电键闭合后,两电阻并联,电流表测量干路中的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以,通过R1的电流不变,干路中的电流增加,电流表的示数变化了0.6安,即通过R2的电流为0.6A,并联电路各支路两端电压相等,所以,电阻R 的电功率
P =UI =9V×0.6A=5.4W
答:(1)通过R1的电流为0.9A;
(2)R2的电功率为5.4W。
15.(1);(2)优
【详解】解:(1)由图乙可知,当空气质量指数为100时,,因为与R串联,所以气敏电阻两端电压为
因为串联,与R的电流为
的阻值为
(2)当时,R的电流为
R两端电压为:;R此时的电阻为
由图可知.此时空气质量等级为优。
答:(1)的阻值为120Ω;
(2)电压表示数为时,空气质量等级为优。
16.
【详解】解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路总电流,由于定值电阻允许的最大电流为0.5A,电流表量程为,所以当电流表示数为时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可得,电阻R1两端电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器连入电路的电阻最小
当电压表示数最大为时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时R1两端电压
电路电流为
滑动变阻器接入电路的最大电阻
变阻器接入电路的阻值范围为
答:变阻器接入电路的阻值范围是。
17.(1)5Ω,10Ω;(2)4.5V
【详解】解:(1)由I—U图像可知,电阻A的阻值为
电阻B的阻值为
(2)串联电路中各处电流是相等的,当A中电流为0.3A时即通过电路的电流是0.3A,串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得A和B两端的总电压为
U=I(RA+RB)=0.3A×(5Ω+10Ω)=4.5V
答:(1)电阻A的阻值是5Ω,电阻B的阻值是10Ω;
(2)A和B两端的总电压为4.5V。
18.(1)12V;0A;(2)8V;20Ω。
【详解】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,R1和灯泡L并联,电流表A2和R2被短路,电流表A1测R1的电流;因并联电路中各支路两端电压相等,所以由可知,电源电压
因电流表A2被短路,所以电流表A2的示数为0A。
(2)当开关S1、S2都断开时,灯泡与R2串联,电流表A2测量电路电流,此时R2两端的电压
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以此时灯泡两端电压
因串联电路处处电流相等,所以灯泡的电阻
答:(1)电源电压为12V;电流表A2的示数为0A;
(2)R2两端的电压为8V;小灯泡的电阻为20Ω。
19.(1)5V;(2)
【详解】解:(1)当开关S1、S2均闭合时,电路中只有电阻R1接入电路.,此时根据公式U=IR可知电源电压为
U=I1R1=0.5A×10Ω=5V
(2)当仅闭合开关S1时,此时电路中电阻R1、R2串联,根据公式U=IR变形可知电流表示数为
答:(1)电源电压为5V。
(2)仅闭合开关S1时,电流表的示数为。
20.(1)20Ω;(2)10Ω
【详解】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图2可知,此时电路中的电流,R2两端的电压,由可得,滑动变阻器的最大阻值为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当滑片位于b端时,电源的电压为
﹣﹣﹣①
当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,由图2可知,电路中的电流,则电源的电压为
﹣﹣﹣②
由①②可得:,。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(2)电源电压为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω。
21.U=3V;R2=10
【详解】解:滑片P移动到b端时,电压表示数U1=2V,由欧姆定律得
= ①
滑片P移动到中点位置时,电压表示数U2=1.5V,由欧姆定律得

将R1=5Ω,代入①②联立求解得
U=3V
R2=10Ω
答:电源电压为3V和滑动变阻器的最大阻值R2为10Ω。
22.(1)200Ω;(2)50kg
【详解】(1)当m=0时,F=0N,从表格中看出:R=300Ω
R总 ==500Ω
R0=R总-R=500Ω-300Ω=200Ω
(2)解
R总'===250Ω
R= R总'-R0=250Ω-200Ω=50Ω
电路中的电流为40mA,R=50Ω,由图像看出:F=500N,重力为
G= F=500N
m===50kg
答:(1)定值电阻R0的阻值为 200Ω 。
(2)该电子秤能称量的最大质量为50kg。
23.(1) 590Ω;(2) 15V
【详解】(1)电流表G与电阻R1串联,由欧姆定律得,a、b间电压为3V,即
Uab=Ig(R1+Rg)=3V
电阻R1的阻值是
R1=Uab/Ig-Rg=3V/5mA-10Ω=590Ω
(2)电流表G与电阻R1、R2串联,a、c间总电阻为
Rac=Rg+R1+R2=600Ω+2400Ω=3000Ω
由欧姆定律得,a、c间电压为
Uac=IgRac=5mA×3000Ω=15V
24.(1)15Ω;(2)7V
【详解】解:(1)由图可知,R1和R2串联, 电压表测量R1两端电压, 即
电流表测量串联电路中电流,根据串联电路电流特点,即
根据欧姆定律可知,R1的阻值为
(2)由题意可知,R2的阻值为,根据串联电路电流和欧姆定律可知,则R2两端的电压
根据串联电路电压特点可得,电源电压为
答:(1)R1的阻值是15Ω;
(2)电源电压为7V。
25.(1)0.1A;(2)1V;(3)20Ω
【详解】解:(1)由图可知,R1与R2串联,开关S闭合后,当滑动变阻器R2接入电路的电阻为50Ω时, 通过电阻R1的电流为
(2)电压表测R1两端电压,电流为0.1A时,R1两端电压为
(3)当电压表示数为2V时,电路中电流
电路中总电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻是
答:(1)通过电阻R1的电流为0.1A;
(2)电流为I1时,电压表示数为1V;
(3)移动滑片P,当电压表示数为2V时,滑动变阻器接入电路的电阻是20Ω。
26.(1)20Ω;(2)50升;(3)15Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流,油箱加满油时指针恰好指示最大刻度,由电流表的量程为0~0.6A可知,此时电路中的电流I=0.6A,由可知,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时压力传感器的电阻
(2)由图乙可知,压力传感器受到的压力F=400N,因物体对水平面的压力和自身的重力相等,所以,油箱最多能储油的重力
由可得,油箱最多能储油的体积
(3)油箱容量增大到60L时,汽油的体积,汽油的重力
压力传感器受到的压力
由图乙可知,此时压力传感器的电阻,在电源电压、电流表的量程和空油箱重都不改变的前提下,油箱加满油时电路的总电阻25Ω不变,所以,此时R0的阻值应为
答:(1)油箱加满油时指针恰好指示最大刻度,此时Rx的阻值是20Ω;
(2)油箱最多能储油50升;
(3)在电源电压、电流表的量程和空油箱重都不改变的前提下,若要使油箱容量增大到60L,R0的阻值应为15Ω。
27.(1)1.2A, 0A;(2)0.72A;(3)1.8V
【详解】解:(1)由图甲知,开关闭合时,L1被电流表短路,只有L2接入电路中,所以,通过L2的电流大小为电流表示数,即
I2=1.2A
通过L1的电流0A;
(2)由图丙可知,电流表所接量程为0~0.6A,此时电流为0.48A,所以,A1的示数为
I1=0.48A
由图乙知,开关闭合时,L1与L2并联,电流表A测干路电流,A1测通过L1的电流,由并联电路的电流特点可得,L2的电流大小为
I2′=IA﹣IA1=1.2A﹣0.48A=0.72A
(3)若将甲图中电流表换成电压表,电压表测量灯泡L1两端电压,其示数为1.2V,即L2两端的电压为
U1=1.2V
由串联分压的特点可得,L2两端的电压
U2=U﹣U1=3V﹣1.2V=1.8V
答:(1)如图甲中通过L2的电流是1.2A,通过L2的电流为0A;
(2)图乙中通过灯L2的电流为0.72A;
(3)L2两端的电压为1.8V。
28.(1)8Ω;(2)24V
【详解】解:(1)当S接a时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得,电路中的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的电阻值为
R2=R﹣R1=18Ω﹣10Ω=8Ω
(2)当S接b时,R1与R3串联,此时电路中的电流为
则R3两端的电压为
U3=I′R3=1.2A×20Ω=24V
答:(1)R2的电阻值为8Ω;
(2)当S接b时,R3两端的电压为24V。
29.(1)0.1A;(2)10%
【详解】解:(1)由电路图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;串联电路总电压等于各部分电压之和,所以定值电阻R0两端电压
电流表示数

(2)当电流表示数I′=0.24A时,定值电阻两端的电压
则湿敏电阻两端的电压
则湿敏电阻的阻值
由图丙可得,湿敏电阻等于20Ω时,对应的空气湿度是10%。
答:(1)电压表的示数为9V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电流表的示数为0.24A时,空气中的湿度是10%。
30.(1)500N;(2)80Ω;(3)18V
【详解】解:(1)小红站在踏板上时,由可知,的阻值
根据表格数据可知,当
R1= 20Ω

F= 500N
由于压力等于重力,所以,小红的重力
G=F=500N
(2)因串联电路处处电流相等,所以,滑动变阻器接入电路的阻值
则滑动变阻器的最大阻值
(3)因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,由可得
联立①②可得
答:(1)小红的重力是500N;
(2)滑动变阻器的最大阻值是80Ω;
(3)电源的电压是18V。
31.(1)串联在干路上;(2)15 伏
【详解】解:(1)由于电流表示数是变化的,电流表可能串联在干路或串联在滑动变阻器所在的支路上,不可能测定值电阻R1所在支路。但因为 2.6安>2安,电流表示数超过滑动变阻器最大电流值了,所以电流表不是串联在变阻器 R2支路;若电流表串联在电阻 R1支路
因为
U、R1 均不变,所以I1不变,不符合条件,综上:电流表一定串联在干路上。
(2)两电阻并联接入电路,当电流表的示数最大2.6安时,通过滑动变阻器的电流最大为2安,因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,可求通过定值电阻的电流为0.6安;当电流表示数最小0.9安时,通过滑动变阻器的电流最小0.3安,此时滑动变阻器连入电阻最大50欧,利用欧姆定律求滑动变阻器两端的电压,即电源电压,则有
I1=I 大 - I2大=2.6安-2安=0.6安
I2小=I小-I1=0.9安-0.6安=0.3安
可得
U=U2=I2小R2大=0.3安×50欧=15伏
答:(1)串联在干路上;
(2)电源电压为15伏。
32.(1)6V;(2)7.5Ω;(3)3Ω~20Ω
【详解】解:(1)闭合电键S,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得电压为
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)由图可知,电流表A2若选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;由于干路中的电流等于各支路电流之和,即干路中的电流要大于支路中的电流,通过R1的电流为0.2A,所以干路中的电流应大于0.2A,所以电流表A2选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为1A,电阻R2的电流
I2=I﹣I1=1A﹣0.2A=0.8A
根据欧姆定律可得电阻R2此时的阻值
(3)允许通过滑动变阻器的最大电流为2A,则通过干路的最大电流为
I=2A+0.2A=2.2A<3A
此时滑动变阻器接入电路的电阻
滑动变阻器接入电路的阻值越大时,通过滑动变阻器的电流越小,则通过干路的电流越小,所以滑动变阻器的阻值范围为3Ω~20Ω。
答:(1)电源电压U为6V;
(2)电阻R2此时的阻值为7.5Ω;
(3)继续移动滑动变阻器R2的滑片P,保证所有元件正常工作,滑动变阻器的阻值范围为3Ω~20Ω。
33.(1)0.6A;(2)2.4V;(3)6.7Ω
【详解】解:由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;
(1)当滑片P位于最左端时,电路为定值电阻的简单电路,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
(2)滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,某同学测试时,此时滑动变阻器接入电路的电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
此时滑动变阻器两端的电压
即电压表示数为2.4V;
(3)当电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电流最小,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,定值电阻R2两端电压
根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流
此时滑动变阻器接入电路的电阻
答:(1)刚开始不接电压表,当滑片P位于最左端时,电流表的示数是0.6A;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动10cm,此时电压表的示数是2.4V;
(3)当电压表示数为3V时,R1的阻值是6.7Ω。
34.(1)6V;(2)20Ω;(3)3V
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,此时电流表示数为0.6A,由可得,电源的电压
U=IbR1=0.6A×10Ω=6V
(2)当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,则由可得,滑动变阻器的最大阻值
(3)滑片P滑到ab中点时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则总电阻
所以,电路中的电流
则由可得,电压表的示数
答:(1)电源电压为6V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数为3V。
35.①见解析;②;③4.5A
【详解】解:①通过图像知,电流I(A)与电阻R(Ω)之间成反比例关系;当电阻为4Ω时,电流为9A;这个蓄电池的电压为36V等;
②因为,其图像过点(9,4),所以
函数关系式为
③当电阻R=8Ω时,通过的电流
答:①电流I(A)与电阻R(Ω)之间成反比例关系;当电阻为4Ω时,电流为9A;这个蓄电池的电压为36V等;
②函数关系;
③当电阻R=8Ω时,电流是4.5A。
36.2Ω
【详解】解:由图乙可知,开关闭合时,定值电阻和内部电阻串联,开关断开时,电压表测电源电压;开关闭合时,电压表测定值电阻分得的电压。串联电路总电压等于各部分电压之和,所以开关闭合时电池内部分担的电压
Ur=U-UR=1.4V-1V=0.4V
电路中电流
则该干电池的内部电阻
答:这节干电池的内阻为2Ω。
37.13Ω~60Ω
【详解】解:由图可知该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;已知电源电压为U=20V,定值电阻R1=20Ω,为保证电路安全,电路中的电流最大为:I大=0.6A,滑动变阻器两端电压最大为:U2大=15V,当滑动变阻器连入电路的阻值最小时,电路中的总电电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,则最小总电阻为
由串联电路的电阻特点可知滑动变阻器连入电路的阻值最小为
当滑动变阻器连入电路阻值最大时,其两端电压最大,由串联电路的电压特点可知R1两端电压为
U1=U﹣U2大=20V﹣15V=5V
此时电路中的电流为
则滑动变阻器连入电路的阻值最大为
故滑动变阻器连入电路中的阻值范围是:13Ω~60Ω。
答:滑动变阻器连入电路中的阻值范围是:13Ω~60Ω。
38.(1)8V;(2)350Ω;(3)40~100Ω
【详解】解:(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流,由可得,电源电压
U=I1R1=0.4A×20Ω=8V
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2、R3串联,电压表测量R2两端电压;滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表测滑动变阻器的电压,示数为1V,则电路中的电流
因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以R3两端电压
U3=U﹣U2=8V﹣1V=7V
因电路处处电流相等,所以R3的阻值
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响可知,通过R1的电流为0.4A不变,因电流表的量程为0~0.6A,则干路电流最大为0.6A,由并联电路电流的规律可得,通过滑动变阻器的最大电流
I滑大=I大-I1=0.6A-0.4A=0.2A
由欧姆定律可得,滑动变阻器连入电路的最小电阻
当滑动变阻器滑片移动最左端时,滑动变阻器接入阻值最大,总电流最小,没有超过电流表、电压表量程,故滑动变阻器的最大电阻为100Ω,则在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40~100Ω。
答:(1)电源电压为8V;
(2)R3的阻值为350Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取值范围为40~100Ω。
39.(1)60Ω;(2);(3)被检测司机属于酒驾
【详解】解:(1)由图甲可知,当被检测者未喝酒,即酒精气体浓度为零时,此时;
(2)由图乙可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压,当电流表的示数为0.4A时,R2两端的电压为
R1两端的电压为
此时R1的电阻值为
由图甲可知,此时被检测者酒精气体的浓度为;
(3)当电压表示数为6V时,即R1两端的电压为,则R2两端的电压为
此时电路中的电流为
此时R1的阻值为
由图甲可知,酒精气体的浓度为,结合酒驾标准可知被检测司机属于酒驾。
答:(1)被检测者未喝酒时,R1阻值为60Ω;
(2)被检测者酒精气体的浓度为;
(3)被检测司机属于酒驾。
40.(1);(2);(3)见解析
【详解】解:(1)由图乙可知,当检测点上没有水果时,即
压敏电阻的阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流
(2)当0.4kg的水果经过检测点时,压敏电阻受到的压力
由图像可知,压敏电阻的阻值
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中电流
经过检测点时AB间的电压
(3)0.3kg的水果对压敏电阻的压力
由图像可知压敏电阻的阻值
此时电路中的电流
两端电压
所以电路不能实现自动筛选,可将改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测。
答:(1)当检测点上没有水果时,电路的电流是;
(2)当0.4kg的水果经过检测点时,AB间的电压是;
(3)不符合,可将改为可调电阻,如滑动变阻器、电阻箱,也可将变阻器与电流表串联连入电路,方便调节时观测。
41.(1)0.3A;(2)5Ω、20Ω或25Ω
【详解】解:(1)由图知道,变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表测量干路的电流,根据并联电路的电压规律可得,R1两端的电压
U1=U=6V
由欧姆定律知道,通过R1的电流
(2)根据并联电路的电压规律知道
U1=U2=U=6V
由图2电流表针指情况,量程未知,可知电流表A的示数为0.3A或1.5A,电流表A1的示数为0.24A或1.2A,电流表A测干路电流,根据并联电路的电流规律知道
I=I1+I2
滑动变阻器R1为“20Ω 2A”,可知通过滑动变阻器的最小电流为
若干路电流I=0.3A,通过R2的电流I2=0.24A,此时通过滑动变阻器电流
I1=I-I2=0.06A
不符合题意;
若干路电流I=0.3A,通过滑动变阻器的电流I1=0.24A,不符合题意;
若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流I1=0.24A,不符合题意;
若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2=0.24A,此时
若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2=1.2A,此时
若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流I1=1.2A,则通过R2的电流
I2=I-I1=1.5A-1.2A=0.3A
此时
综上可知,R2的阻值为5Ω、20Ω或25Ω。
答:(1)通过R1的电流大小是0.3A;
(2)R2阻值的可能值为5Ω、20Ω或25Ω。
42.(1);(2)4V;(3)9cm
【详解】解:(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压为2.7V时,电流为0.3A,根据欧姆定律可得,灯泡的电阻为
(2)闭合S、S1时装置为白天工作状态,R1与R2串联,由丙图可知,当滑片P在G处时,电路电流为0.4A,则R1两端的电压为
(3)若只闭合S、S1时,R1与R2串联,由丙图可知,当滑片P在E处时,电流最大为I=0.6A,所以电源电压为
由丙图可知,当滑片P移动到H点时,电流为0.2A,则R1两端的电压为
此时滑动变阻器滑片在H点时的电阻为
当滑片P位于F点时,电流,故电路中的总电阻为
此时接入电路的电阻为REF,则REF的电阻为
因为FG是铜导体,其电阻可忽略不计,故GH的电阻为
由图像可知GH=15cm,故GH部分每1cm长的电阻为1Ω。夜间工作状态下,只闭合S与S2,灯泡与R2串联,当灯泡正常发光时,电压为2.7V,电流为0.3A,所以滑动变阻器电压为
滑动变阻器的电阻为
所以GH的部分接入的电阻为
未接入电路中的电阻为9Ω,所以为确保灯泡不被烧坏,,故滑片P能够向左移动的最大距离x=9cm。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为;
(2)白天工作状态下,当滑片P在G点时,R1两端的电压为4V;
(3)夜间工作状态下,为确保灯泡不被烧坏,滑片P能够向左移动的最大距离x=9cm。
43.(1)0.1A;(2);(3)见解析
【详解】解:分析电路图可知,R0和滑动变阻器R1串联,电流表测串联电路中的电流;
(1)闭合开关后,不拉拉环时,滑动变阻器的最大阻值连入电路,即,则电路中电流为
即电流表示数为0.1A。
(2)当电流表的读数为0.3A时,总电阻为
此时滑动变阻器的电阻为
则弹簧伸长的长度为
由乙图可知,此时拉力为。
(3)由乙图可知,当拉力时,,此时滑片位于b端,滑动变阻器的电阻为0,电路中电流为
电流表的量程为0~0.6A,所以当拉力最大为600N时,电流表的指针不能刚好指到最大刻度处。要让拉力最大为600N时,电流表的指针刚好指到最大刻度处,即电流为0.6A,可以减小R0的阻值。当电流为0.6A时,R'0的阻值为
故可以将R0换为阻值为的定值电阻。
答:(1)闭合开关后,不拉拉环时,电流表的读数为0.1A;
(2)茂茂测拉力时,电流表的读数为0.3A,茂茂的拉力为;
(3)当拉力最大为600N时,电流表的指针不能刚好指到最大刻度处,可以将R0换为阻值为的定值电阻。
44.(1)20Ω;(2)6~40Ω;(3)4.8V≤U≤7.8V
【详解】解:(1)闭合S1、S2,L与R2并联,电流表测干路电流,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)电流表的量程为0~3A,则R2的电流为
故R2允许的最大电流为2A,则滑动变阻器接入的最小电阻为
故滑动变阻器允许接入电路的阻值范围6~40Ω。
(3)断开S1、S2,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,当电路中电流表达到最大值I1=0.6A时,且变阻器最大接入电路的阻值为0时,电源电压最小为
当电压表示数最大,即,且变阻器接入电路的阻值最大为40Ω时,电路中的电流为
此时电源电压为
电流表不能达到最大值,故不符合题意。最大值I1=0.6A时,时,则电源最大电压为
所以允许的最大电压范围为4.8~7.8V。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为20Ω;
(2)闭合S1、S2,移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围6~40Ω;
(3)电源电压的可调范围为4.8~7.8V。
45.(1)500N;(2)18V;(3)140cm~170cm
【详解】解:(1)根据乙图中右边电路可知,电路为R3的简单电路,电流表A2测量电路电流,小明站在踏板上时,由可知,R3的阻值为
由图丙可知,当R3=20Ω时,F=500N,由于压力等于重力,所以小明的重力为
G=F=500N
(2)由乙图中左边电路可知,R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表A1测量电路中的电流。因串联电路处处电流相等,所以滑动变阻器接入电路的阻值为
滑动变阻器的最大阻值为
R2=2R2半=2×40Ω=80Ω
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以小明站在踏板上时,电源电压UA为
UA=U1+I1R1=14.4V+0.36A×R1
小红站在踏板上时,电源电压UA为
UA=U2+I2R1=12V+0.6A×R1
联立①②可得
R1=10Ω,UA=18V
(3)乙图中左边电路可知,在电路安全前提下,由于电流表A量程是0~0.6A;所以电流表A的示数为0.6A时,身高测量的测量值最小,所以,身高测量仪的最小测量值为
h最小=h2=140cm
已知小明身高h1=160cm,小红身高h2=140cm,则此时滑片是下移,移动距离为
Δh=h1-h2=160cm-140cm=20cm
小红站在踏板上时,由可知,滑动变阻器接入电路的阻值为
小明站在踏板上时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为40Ω,则两次测量之间,滑片移动后,滑动变阻器的阻值变化为
ΔR2=R2半-R红=40Ω-20Ω=20Ω
所以,滑动变阻器R2的总长度为
由于电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V,根据串联电路两端电压等于各部分电压之和可得
U1小=UA-U大=l8V-l5V=3V
此时最小电流为
滑动变阻器R2接入电路的阻值为
滑动变阻器R2接入电路的长度为
所以,最大测量值为
由此可知,身高测量仪的测量范围为140cm~170cm。
答:(1)小明的重力为500N;
(2)电源UA的电压为18V;
(3)在电路安全前提下,身高测量仪的测量范围140cm~170cm。
46.(1);(2);(3)见解析
【详解】解:(1)是定值电阻,当电压为时,电流为,所以电阻为。
(2)分析电路图可知,和滑动变阻器串联。当滑片位于最左端时,滑动变阻器阻值为0,此时电路中总电阻最小,电流达到最大,此时的电压即为电源电压,结合图像可知电源电压为;当滑片位于最右端,电路中电流最小为时,滑动变阻器的阻值最大,此时总电阻为,则滑动变阻器的最大阻值为
(3)闭合开关 S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,滑动变阻器阻值变小,根据串联电路的分压规律,其两端电压是减少的,且电压为
由此可知,滑动变阻器的电压与电流成一次函数关系。因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压不变,故当电路中电流最小为时,由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压最大为;当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时,此时滑动变阻器两端电压为零,由欧姆定律可得,此时电路中的最大电流为
据此在图示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的 U-I 关系图像,并标出端点的坐标,如下:
答:(1) 定值电阻 R 的阻值的表达式为;
(2) 滑动变阻器的最大阻值的表达式为;
(3)见解答。
47.(1)5Ω;(2)1.68A;(3)15Ω,10Ω
【详解】解:(1)当滑动变阻器R3的滑片调至最右端,S1、S4闭合,S2、S3断开时,电路中只有R1,由可得,R1的阻值
(2) S1、S2、S3、S4闭合时,电阻R2与R3并联,电流表A1测R2的电流,电流表A测干路电流,通过R2的电流为
通过滑动变阻器的电流
电流表A的示数为
(3)按题中要求更改电路后,电路状态为电阻箱R与滑动变阻器R3串联,电压表测量滑动变阻器电压,移动滑动变阻器的滑片,使电流表和电压表均能达到最大值,当移动滑片若使电流表能达到最大值,即此时电路中的总电阻
若此时滑动变阻器的阻值为0Ω,电阻箱的阻值为最大值为15Ω时,此时电路中的电流最大,当滑片慢慢往左移动时,电压表的示数慢慢变大,直至为电压表的示数为最大值值3V时,此时电阻箱分得的电压为
此时电阻箱与滑动变阻器的两端的电压之比为
此时滑动变阻器的阻值为
7.5Ω小于滑动变阻器的最大值,故可以实现电压表的示数和电流表的示数均达到最大值;
当变阻器的阻值慢慢变小时,电路中的电流为0.6A,电压表的示数为3V,则电阻箱分担的电压为6V,则此时电阻箱的阻值为
答:(1)R1的阻值为5Ω;
(2)S1、S2、S3、S4闭合时,当滑动变阻器的滑片位于中点时,电流表A的示数为1.68A;
(3)电阻箱的最大值是15Ω,最小值是10Ω。
48.(1)5Ω;(2)3V;(3)1.4N
【详解】解:(1)由图可知,灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联;因串联电路电流处处相等,所以,当电流表示数为0.2A时,通过灯泡的电流为0.2A,由图乙可知此时灯泡两端的电压为1V,则根据可得,灯泡的电阻
(2)无风时,OP下垂并与A端接触,电阻丝接入阻值最大为60Ω,根据可得,电阻丝两端的电压
UAB=IRAB=0.2A×60Ω=12V
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压
U0=U-UL-UAB=16V-1V-12V=3V
(3)根据可得R0的阻值
由于灯泡的额定电压为2.5V,则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流,由图乙可知最大电流为I′=0.3A,此时风对球的作用力最大,OP绕O转动的角度最大,设此时OP与AB的接触点为C,则根据欧姆定律可得,R0两端的电压
U0′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以RBC两端的电压
UBC=U-U额-U0′=16V-2.5V-4.5V=9V
根据可得此时电阻丝连入电路的电阻
由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比,则
所以

AC=AB-BC=14cm-7cm=7cm
如下图,把OP视为一根杠杆,F的力臂为OD,圆球重力G的力臂为PD
根据杠杆平衡条件可得
F×OD=G×PD

由于△OAC∽△ODP,根据相似三角形的知识可得
所以有
解得
答:(1)灯泡的电阻是5Ω;
(2)无风时R0两端的电压为3V。
(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力为1.4N。
49.(1)300Pa;(2)9V,6Ω;(3)1V或0.53V
【详解】解:(1)当往容器中加入4N的水时,托盘受到的压力
托盘受到的压强
(2)往容器中加入4N的水时,托盘受到的压力,由图乙可知,此时力敏电阻的大小,此时电压表的示数,由串联电路的电压规律可得
……①
往容器中加入16N的水时,托盘受到的压力
由图乙可知,此时力敏电阻的大小,此时电压表的示数,由串联电路的电压规律可得
……②
结合①②可得

(3)若物体A放入水中后漂浮,则A所受的浮力
容器内水对容器底部的压强
容器对地面的压强
因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍,所以
解得
物体A的密度
符合题意,此时容器对托盘的压力
由图乙可知,此时力敏电阻的大小,由串联电路的分压规律可知

解得此时电压表的示数
若物体A在水中浸没,则排开水的体积
16N水的体积
则容器内水的深度
容器内水对容器底部的压强
容器对地面的压强
因容器对地面的压强刚好等于水对容器底部压强的1.2倍,所以
解得
物体A的密度
符合题意,此时容器对托盘的压力
由图乙可知,此时力敏电阻的大小,由串联电路的分压规律可知

解得此时电压表的示数
因此,此时电压表的示数为1V或0.53V。
答:(1)当往容器中加入4N的水时,托盘受到的压强为300Pa;
(2)电源电压为9V,定值电阻R0的阻值为6Ω;
(3)此时电压表的示数为1V或0.53V。