浙教版初二科学提高讲义（动态电路、电学计算）（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
浙教版初二科学提高讲义（动态电路、电学计算）
一、单选题
1．新型PTC发热材料可以自动调节电路的电流，在生活中广泛应用。图甲是PTC调试工作电路，电源电压恒定，R0为定值电阻；RT是PTC电阻，阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S，当温度从20℃升高到60℃的过程中，下列说法错误的是（　　）
A．定值电阻R0有保护电路的作用
B．定值电阻R0两端的电压不变
C．温度为40℃时，电压表的示数最小
D．电压表与电流表示数的比值先变小后变大
2．如图电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电压表示数变小，电流表示数变大
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表和电流表的示数的比值不变
3．如图当闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P在图示位置时，小灯泡正常发光，电流表、电压表有示数。若突然发现电压表的示数变大了，则发生的情况是（　　）
A．一定是滑动变阻器的滑片P向左移动
B．一定是滑动变阻器发生了断路
C．可能是灯泡发生了断路
D．可能是灯泡发生了短路
4．研究“电流与电阻的关系”实验时，电流表量程为“0~0.6A"，电压表量程为“0~3V"，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A “，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器，完成实验并绘制出图乙所示的图像。下列说法正确的是（　　）
A．实验中，多测几组数据可减小实验误差
B．实验过程中的电流范围可以达到0.2~0.6A
C．为使实验更可靠可多测几组，AB间允许接入电阻R的取值范围是3.33~100欧
D．实验需控制R两端的电压为2V，图乙阴影面积代表电源电压
5．图乙是图甲所示电子秤的工作原理图。电子秤的示数表是由电流表改装的，R1是一根长6厘米、阻值15欧的均匀电阻丝。滑片P在口端时，电流表示数为0.15安：在b端时，电流表示数为0.6安。弹簧C受到压力F与压缩量△L的关系如图丙所示。挂钩的重力不计，不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端，所称物重最大时P在b端。电路中电源电压不变。下列判断正确的是（　　）
A．R2阻值为6欧
B．电源电压为6伏
C．当电子秤示数为2千克时，电路中的电流为0.3安
D．当电子秤示数为4千克时，电路中的电流为0.3安
6． 如图所示的串联电路，当闭合开关后两灯都不亮，为了检测电路故障，小华将电压表接在灯L1两端，发现电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零，则电路故障可能是（　　）
A．灯L1短路 B．灯L2断路 C．电流表烧坏 D．灯L1断路
7．如图所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表、电流表示数的变化情况是 (　　)
A．电压表、电流表示数均变大
B．电压表、电流表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
8．如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是 (　　)
A．电压表V1示数为零，灯L1断路
B．电压表V1示数为零，灯L1短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路
D．电流表A示数为零，灯L2短路
9．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电压表示数的变化情况是 (　　)
A．V1、V2的示数均增大
B．V1的示数减小，V2的示数增大
C．V1、V2的示数均减小
D．V1的示数增大，V2的示数减小
10．在图甲所示电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。则下列判断中正确的是（　　）
A．V1示数变化图线为b
B．电阻R0的阻值为2Ω
C．电源电压为10V
D．滑动变阻器R1的阻值最大为19Ω
11．如图甲所示，当开关S从2转接到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U-I坐标中描绘了相对应的点，如图乙所示，下列判断中正确的是（　　）
A．电源电压为8 V B．R2的阻值为10 Ω
C．R1的阻值为20 Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2 A
12．在研究电流与电阻的关系时，电路如图所示。电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω1 A”的字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表的示数为1.5 V，读出电流表的示数。将20 Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5 V，为使电压表示数能达到1.5 V，下列方案不可行的是（　　）
A．减小电源电压 B．减小滑动变阻器的阻值
C．换最大阻值更大的滑动变阻器 D．在电路中串联一个电阻
二、实验探究题
13．小科用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
（1）根据图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程。
（2）电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，可算出电阻R的阻值为　 　Ω。
（3）他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值，算出对应的电阻值及电阻的平均值。计算电阻的平均值的目的是　 　。
（4）测出电阻R的阻值后，小科还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量，他测量了多组数据，如下表所示。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小科发现5次测量的电阻值相差较大，和其他小组交流发现都存在类似情况，且小灯泡的电阻随电压减小而减小，亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的，而是小灯泡电阻受　 　影响。
14．小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系，已知电源电压为6 V且保持不变。实验所用电阻R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω，滑动变阻器的规格为“30 Ω
2 A”。
（1）请设计实验数据记录表。
（2）小柯将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为2 V，读出相应的电流值记录在表格中，然后更换电阻重复上述实验。当接入20 Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都无法达到2 V，其原因是　 　。
（3）小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值，图中R0为定值电阻。他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上，电流表示数为I1，然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上，电流表示数为I2，则Rx的阻值为　 　(用I1、I2、R0表示)。
三、解答题
15．如图为电子秤测量原理图。电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为20欧，电流表量程选择”0~0.6A”，电压表量程选择”0~3V”。滑动变阻器上标有”30Ω，1A”，内置电阻丝绕成的线圈总长为12cm。当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。
（1）根据需求，可以将　 　表的表盘进行改装，用来显示重力大小(填”电压”或”电流”)。
（2）当秤盘不放任何重物时，电流表的示数为多少安？
（3）若下图使用的弹簧所受拉力与弹簧的伸长量的关系为：=300N/m。为保证电路安全，图中电子秤最大可以称量多重的物体？
16．如图甲是某电子秤的原理图，已知定值电阻R0=30Ω，电源电压9V恒定不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图象如图乙所示，改写电压表(量程为0~3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量，托盘质量忽略不计。
（1）当托盘内物体的质量是50kg时，通过电路的电流是多少？
（2）该电子秤的最大称量值是多少千克？
（3）保持电子秤结构和电压表量程不变，若想增大其称量范围，可采取的改进方法是　 　。
17．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路。电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变。请完成下列各题：
（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R＝100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；
（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围。
18．如图甲是一个保温箱温度显示器的电路图，其原理是利用电压表的示数表示保温箱内的温度，温度越高电压表的示数越大。已知电源电压恒定为4V，R0为定值电阻，R1是热敏电阻，图乙是它的阻值—温度的关系图像。电压表的量程为0~3V，当保温箱内温度为60℃时，电压表的示数是2.5V。
请分析计算：
（1）60℃时，电路中的电流为多大？
（2）定值电阻R0的阻值为多大？
（3）若将R0换用阻值更小的电阻，则保温箱内能显示的最高温度将　 　（填“升高”、“降低”或“不变”）。
19．如图所示电路中，电源电压12V，R1＝6Ω，R2＝4Ω。试问：
（1）当开关S1、S2都断开时，求电流表、电压表示数。
（2）当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为4A，求R3的阻值和电压表示数。
20．在如图甲所示的电路中，电源电压保持6伏不变，R1的阻值为10欧，闭合开关S，电压表的示数如图乙所示。
（1）求通过电阻R1的电流。
（2）求电阻R2的阻值。
（3）现选择一个定值电阻Rx替换电路中的电阻R2，要求：电压表选择0~15伏的量程，闭合开关S，使电压表指针偏离到如图乙所示刻度的一半。问该Rx的阻值为多少？
21．如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置的示意图，电源电压为18 V保持不变，电压表的量程为0~15 V，电流表的量程为0~3 A，R0是阻值为10 Ω的定值电阻，R1是长20 cm、阻值为20 Ω的电阻丝，滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80 cm，底面积为200 cm2。当水位处于最高处时，M刚好浸没在水中，滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计，M全部露出水面前，弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比，如图乙所示。
（1）当水位下降时，电路中示数会随之减小的电表是　 　。
（2）当水位处于最高处时，电压表的示数为多少
（3）当水位下降，圆柱体露出水面部分的长度为50 cm 时，电流表的示数为多少 (g取10 N/kg)
22．如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。求：(设电源电压保持不变)
（1）电源电压。
（2）通过定值电阻R2的电流。
（3）现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
（4）替换后电流表的示数减小了0.3 A，则未知电阻Rx的阻值是多少。
23．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1=10 Ω，R2=5 Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2 A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.4 A。求：
（1）电源电压。
（2）R3的阻值。
（3）只闭合S2时，电流表的示数为多少。
24．空气炸锅因其烹制的食物脂肪含量低，美味酥脆，无油烟味，深受广大市民青睐。如图甲所示为某品牌空气炸锅，其发热元件为两个电阻，R1＝55Ω，R2＝220Ω，工作电压为220V，发热部分内部电路可简化为图乙所示电路。请完成下列问题：
（1）当S1断开，S接a，求R1两端的电压。
（2）当S1闭合，S接a，求通过R2的电流A
（3）当开关S1　 　（选填“断开”或“闭合”），开关S接　 　（选填“a”或“b”）端时，接入电路中的电阻最小。
25．利用传送带、压敏电阻和机械装置可以实现自动筛选水果的功能。如图所示，当水果经过压力检测点时，使压敏电肌R的阻值发生变化，AB间的电压也随之发生改变，当R0两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。已知：电源电压为12 V，R0=20Ω，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如下表所示。
压力(N) 0 1 2 3 4 5
R的大小(Ω) 100 60 43 30 22 20
（1）根据压敏电阻R的阻值随压力变化关系，当0.5 kg的水果经过检测点时通过定值电阻R0的电流大小是　 　A。
（2）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，R0两端电压小于3 V，此时机械装置启动，将0.3 kg以下的水果推出传送带，实现自动筛选。请你通过计算，判断上述电路是否符合要求？
（3）不同种类的水果筛选的质量标准也是不同的。如要使该装置能够方便筛选不同等级的不同水果，可以怎么改进电路？
答案部分
1．【答案】B
2．【答案】D
3．【答案】D
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】B
10．【答案】B
11．【答案】D
12．【答案】B
13．【答案】（1）
（2）5
（3）（为了）减小误差
（4）温度
14．【答案】（1）实验数据记录表
实验次数 U=2 V(或电压一定)
电阻/Ω 电流/A
1 　 　
2 　 　
3 　 　
（2）滑动变阻器的最大阻值太小
（3）
15．【答案】（1）电压
（2）解：R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω
I= 0.12A
（3）解：当秤盘内物体越重，电压表示数越大。为保证电路安全，电压表最大为3伏。
滑动变阻器被测部分电阻为：R'= =25Ω
弹簧身长量为：△x=12cm× =10cm=0.1m
最大称重为：G=F=300N/m×0.1m=30N
16．【答案】（1）解：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N(1分)由乙图可知R=150Ω
由于R3和R串联，R总=R+R3=150Ω+30Ω=180Ω
I= =0.05A
（2）解：因为电压表的量程为0~3V，所以当R0两端的电压为3V时，
电路中的电流为I0= =0.1A
电路的总电阻为R总'= =90Ω
压力传感器的电阻R=R总'-R=90Ω-30Ω=60Ω
由乙图可知，当R=60Ω时，F=950N
则电子称的最大称量为m= =95kg
（3）减小电源电压
17．【答案】（1）由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，
由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻的阻值为400Ω，
由电阻的串联和欧姆定律可知，电源电压：
U＝I（Rt+R）＝0.01A×（400Ω+100Ω）＝5V
（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻的阻值为200Ω，
电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样，则为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.02A，
由I＝ 可知，电路的最小总电阻：R总小＝ ＝250Ω，
滑动变阻器的最小阻值：R滑最小＝R总小﹣Rt′＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，
则滑动变阻器阻值的变化范围为50Ω～150Ω
18．【答案】（1）由图像可知，60℃时，R1=150Ω
U1=U－U0=4V－2.5V=1.5V
I=U1/R1=0.01A
（2）R=U/I=4V/0.01A=400Ω
R0=R－R1=400Ω－150Ω=250Ω
（3）升高
19．【答案】（1）解：当开关S1、S2都断开时， R1、R2串联。
电流表示数：I=U/R=12V/10Ω=1.2A
电压表： U=I R1=1.2A×6 Ω=7.2V
（2）解：当开关S1、S2都闭合时R1、R3并联。
I总=I2 +I3=4A-12V/4Ω=1A
R3=U/I3=12V/1A=12Ω
R1短路，电压表示数为0
20．【答案】（1）解：由电路图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2V，即R1两端的电压为2V．
通过R1的电流：
（2）∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴R2两端的电压：U2=U-U1=6V-2V=4V，
∵ ，并且I1=I2
∴
（3）若电压表的量程更换0∽15V时，电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半，则U1″=5V，此时电路中的电流： ，
此时R2两端的电压：U2″=U-U1″=6V-5V=1V，
则
21．【答案】（1）电压表
（2）解：当水位处于最高处时，R1的最大阻值接入电路，R1与R0串联，电路中的电流：I===0.6 A，
电压表的示数：U1=IR1=0.6 A×20 Ω=12 V
（3）解：当圆柱体露出水面部分的长度为50 cm时，它所受的浮力减小；圆柱体受到水的浮力的减小值：ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gSV露=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-4 m2×50×10-2 m=100 N，
圆柱体对弹簧增加的拉力：ΔF=ΔF浮=100 N，
由图像可知，当弹簧所受拉力增大100 N时，弹簧伸长量ΔL增加10 cm，即弹簧指针从最高处下降10 cm，
此时R1接入电路中的阻值：R1'=20 Ω-×10 cm=10 Ω，
电流表的示数：I'===0.9 A
22．【答案】（1）解：由图可知，电流表A选用的量程为0~3 A，示数为1.5 A，电流表A1选用的量程为0~0.6 A，示数为0.3 A，R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V，
并联电路电源电压等于各支路两端电压，故电源电压为U=U1=9 V
（2）解：通过R2的电流：I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
（3）解：若A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显然不符合题意，可见，示数发生变化的一定是电流表A，而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2
（4）解：替换后电路的干路电流：I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A，
通过Rx的电流：Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A，
Rx的阻值：Rx===10 Ω
23．【答案】（1）解：当开关S1、S2都断开时，R1、R2串联，电源电压：U=IR=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V
（2）解：当开关S1、S2都闭合时，R2短路，R1与R3并联，通过电阻R1的电流：I1===0.3A，
通过R3的电流：I3=I'-I1=0.4A-0.3A=0.1A，
电阻R3的阻值：R3===30Ω
（3）解：只闭合S2时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，示数为I1'===0.3A。
24．【答案】（1）当S1断开，S接a，电阻R1与R2串联，
通过电路的总电流为：；
则R1两端的电压为：U1=I1R1=0.8A×55Ω=44V；
（2）当S1闭合，S接a，R1被短路，只有R2自己工作，
通过R2的电流；
（3）闭合；b
25．【答案】（1）0.3
（2）当质量小于0.3kg的水果经过压力监测点时，压敏电阻受到的压力F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N，由表格数据知道，压敏电阻的阻值为30Ω，由图知道，串联的总电阻R'总=R0+R'=20Ω+30Ω=50Ω，由欧姆定律知道，通过定值电阻R0的电流大小是I'= = =0.24A，电路的电流是0.24 A，R0两端电压U0=I'R0=0.24 A×20Ω=4.8V>3V。所以，上述电路不能实现自动筛选，不符合要求
（3）为了实现自动筛选，可将R0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
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)