电学微专题二:动态电路分析【测试】-【新课标新思维】人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)

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名称 电学微专题二:动态电路分析【测试】-【新课标新思维】人教版中考物理一轮复习四步曲 学思讲测(通用版)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-04-28 12:19:27

文档简介

电学微专题
电学微专题二:动态电路分析【测试】(原卷版)
(试题分值:100分 测试时间:90分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个正确答案)
1.(23-24九年级上·江苏连云港·期末)如图所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是阻值随天然气体浓度升高而减小的气敏电阻。当R2所处环境中天然气浓度升高时( )。
A.电表V1与V2的示数之和不变 B.电表 V1与V2的示数之差不变
C.电表 V1与A的示数的比值变小 D.电表 V1与A的示数的乘积变小
2.(22-23九年级下·四川成都·开学考试)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )。
A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
B.电压表V1与电流表A的示数之比保持不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
3.(23-24九年级上·江西赣州·期末)图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,下列选项中,判断正确的是( )。
A.电流表、电压表的示数均变小 B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小 D.电压表与电流表示数的比值变大
4.(2024·云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是(  )。
A.电流表A2测通过灯L2的电流 B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小 D.断开S2,灯L1变暗
5.(2024·重庆)如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是(  )。
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)小智同学搬了新家,她想了解一下新家里面甲醛情况,于是和物理小组成员设计了甲醛监测设备,原理如图﹣1所示。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,R是可以感知甲醛污染指数的可变电阻,图﹣2为甲醛污染指数与可变电阻阻值的变化关系图像,污染指数在50以下为轻度污染,在50~100间为中度污染,100以上为重度污染。下列分析正确的是( )。
A.污染指数越大,电压表示数越小
B.污染指数越小,电路中电流越大
C.电压表示数为2V时,属于中度污染
D.污染指数为50时,电压表示数为1V
7.(23-24九年级上·宁夏固原·期末)为了增强学生体质,坐位体前屈被个别省市作为中考体育考试项目之一,坐位体前屈测试仪原理如图所示,已知电源电压6V,的电阻为30Ω,其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A;推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。则下列说法不正确的是( )。
A.电压表示数的大小能反映被测试者的成绩 B.电阻丝的最大阻值为90Ω
C.推挡板P在A端时电压表的示数为4.5V D.电压表示数为3V时,被测试者的成绩是10cm
8.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑片P从右端滑到左端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的关系图像如图乙所示。现仅将R1的电阻更换为70Ω后,重复上述操作,两电压表示数随电流表示数变化的大致关系图像可能是( )。
A. B. C. D.
9.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是( )。
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B.小灯泡的电阻约为12.7Ω
C.小灯泡正常发光10min,消耗的电能为684J
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为8.8W
10.(23-24九年级上·山西临汾·期末)如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )。
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
二、填空题(共9小题,每空2分,共48分)
11.(2024·福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻的温度降低时,电压表的示数 ,电压表的示数与电流表A的示数之比 。(均填变化情况)
12.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)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中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而 ,电源电压为 V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为 ,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
13.(22-23九年级上·广东深圳·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电流表A的示数将 ,电压表的示数将 ,电压表的示数和电流表A的示数的比值将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)。
14.(23-24九年级下·重庆大足·期末)如图所示,电源电压,,的最大阻值是20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。移动滑动变阻器的滑片时,为保证各电路元件的安全,电路中允许通过的最小电流为 A,接入电路中的最大阻值为 Ω。
15.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)利用热敏电阻(电阻随温度变化)设计了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。先将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,图乙是这一过程中电流表和电压表V1示数的关系图象,然后保持滑片P位置不动,在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热,小灯泡逐渐变亮,直至正常发光,此时电压表V2示数为1V,图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻R阻值变化的关系图象。通过分析可知:该电路的电源电压为 V。小灯泡的额定电压为 V。
16.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)小明设计了一个声音分贝测试仪,其原理如图甲所示,R为声敏电阻,其阻值随声音强度N的变化关系如图乙所示,R0是阻值为100Ω的定值电阻,电源电压为6V,利用电压表作为声音分贝测试仪的表盘。闭合开关S,求:
(1)当声音强度变大时,声敏电阻R的阻值 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)当声音强度为80dB时,R0的电功率是多少 W
(3)电流表的量程是0~50mA,电压表的量程是0~3V,在确保电路安全的情况下,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度最大为多少
17. (2023·锦州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数_________。电压表V与电流表A2示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
18.图甲中标有“”字样小灯泡的电流电压关系如图乙所示。定值电阻。由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体、、连接而成(总长度为35),其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,是与接触良好并能移动的滑动触头。小灯泡正常发光时电阻为________;若只闭合、时,电流表示数与向左移动距离之间的关系如图丙所示,导体间电阻为________;若只闭合与,为确保灯丝不被烧坏,滑片向左移动距离的变化范围___________。
19.【跨学科实践】(2024·湖南)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为 N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 ;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为 Ω。
三、计算题(2小题,共22分)
20.(23-24九年级上·河北保定·期末)(12分)如图所示电路,电源电压保持不变,已知定值电阻R2的阻值为20Ω,滑动变阻器R3上标有“30Ω1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端,闭合开关S1、S2时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)定值电阻R1的阻值是多少;
(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,电压表的示数是多少;
(3)只闭合开关S2,电路中电流变化范围是多少?
21.(23-24九年级上·四川成都·期末)(10分)如图所示电路,电源电压为不变,电流表的量程为0~3A,灯泡L上标有“8V;4W”的字样,,为滑动变阻器,其上标有“?Ω;0.9A”的字样,当开关、断开,S闭合,滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯泡L正常发光。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)通过闭合、断开不同的开关,并调节滑动变阻器接入电路的阻值,在保证电路中各元件安全的情况下,电路的最大电流。
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电学微专题二:动态电路分析【测试】(解析版)
(试题分值:100分 测试时间:90分钟)
一、单选题(本题包括10小题,每小题3分,共30分。每小题只有一个正确答案)
1.(23-24九年级上·江苏连云港·期末)如图所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是阻值随天然气体浓度升高而减小的气敏电阻。当R2所处环境中天然气浓度升高时( )。
A.电表V1与V2的示数之和不变 B.电表 V1与V2的示数之差不变
C.电表 V1与A的示数的比值变小 D.电表 V1与A的示数的乘积变小
【答案】A。
【解析】由图知道,R1与R2串联,电表V1测量R1两端的电压,电表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路的电流。根据题意知道,当R2所处环境中天然气浓度升高时,R2接入电路的阻值减小。
A.由串联电路电压的特点知道,电表V1与V2的示数之和始终等于电源电压,故A正确;
B.由串联分压原理知道,此时电表 V1示数增大,电表V2的示数减小,所以,电表 V1与V2的示数之差不变变大,故B错误;
C.由欧姆定律知道,电表 V1与A的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,始终不变,故C错误;
D.由串联电路电阻的特点知道,电路的总电阻减小,电路电流增大,所以,电表 V1与A的示数的乘积变大,故D错误。故选A。
2.(22-23九年级下·四川成都·开学考试)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )。
A.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
B.电压表V1与电流表A的示数之比保持不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变
【答案】A。
【解析】AD.由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,R1两端的电压变小,由串联电路电压特点可知,R2两端的电压增大,即电压表V2示数变大,所以电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A正确,D错误。
B.电压表V1与电流表A的示数之比等于R1与R2电阻值之和,当滑片向右移时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,故B错误;
C.因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时电压表V1的示数不变,故C错误。故选A。
3.(23-24九年级上·江西赣州·期末)图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,下列选项中,判断正确的是( )。
A.电流表、电压表的示数均变小 B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小 D.电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D。
【解析】由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;
D.电压表与电流表的比值等于滑动变阻器的阻值,因为滑动变阻器的阻值变大,所以电压表与电流表的示数比值变大,故D正确。故选D。
4.(2024·云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是(  )。
A.电流表A2测通过灯L2的电流 B.电流表A1和A2示数相等
C.断开S2,电流表A2示数变小 D.断开S2,灯L1变暗
【答案】C。
【解析】AB.电路为并联电路,电流表A1与L1串联,所以测量L1所在支路的电流,电流表A2接在干路上,测量总电流,并联电路总电流等于支路电流之和,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,并联电路各支路互不影响,所以灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数等于电流表A1的示数,所以电流表A2示数变小,故C正确,D错误。故选C。
5.(2024·重庆)如图所示电路,电源电压保持不变,和是两个相同的小灯泡。先闭合开关,记录两电表示数;再闭合开关,电流表和电压表的示数变化情况是(  )。
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】C。
【解析】由图可知,L1和L2并联,开关S1为干路开关,S2为L1的支路开关,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。先闭合开关,只有L2工作,再闭合开关,L1和L2同时工作。根据并联电路电流规律可知,闭合S2后,L1和L2并联工作,干路电流变大,即电流表示数变大,电压表测量电源电压,示数不变,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
6.(23-24九年级上·陕西西安·期末)小智同学搬了新家,她想了解一下新家里面甲醛情况,于是和物理小组成员设计了甲醛监测设备,原理如图﹣1所示。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,R是可以感知甲醛污染指数的可变电阻,图﹣2为甲醛污染指数与可变电阻阻值的变化关系图像,污染指数在50以下为轻度污染,在50~100间为中度污染,100以上为重度污染。下列分析正确的是( )。
A.污染指数越大,电压表示数越小
B.污染指数越小,电路中电流越大
C.电压表示数为2V时,属于中度污染
D.污染指数为50时,电压表示数为1V
【答案】D。
【解析】A.由图1可知两电阻串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路的电流;由图像可知,污染指数越大,可变电阻的阻值越小,根据分压原理可知,可变电阻分担的电压越小,根据串联电路电压的规律,则定值电阻分担的电压越大,即电压表示数越大,故A错误;
B.污染指数越小,可变电阻的阻值越大,电路的总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故B错误;
C.电压表示数为2V时,电路中电流
根据串联电路电压的规律,可变电阻两端电压
由串联电路的规律及欧姆定律,则可变电阻连入电路中的阻值
由图像可知,电阻为20Ω时,污染指数为150,属于重度污染,故C错误;
D.由图像可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,可变电阻的阻值为定值电阻阻值的5倍,根据串联电路的分压原理,可变电阻的电压为定值电阻的5倍,即,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,则
所以R0两端电压
即电压表示数为1V,故D正确。故选D。
7.(23-24九年级上·宁夏固原·期末)为了增强学生体质,坐位体前屈被个别省市作为中考体育考试项目之一,坐位体前屈测试仪原理如图所示,已知电源电压6V,的电阻为30Ω,其中电阻丝粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表的示数为0.05A;推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。则下列说法不正确的是( )。
A.电压表示数的大小能反映被测试者的成绩 B.电阻丝的最大阻值为90Ω
C.推挡板P在A端时电压表的示数为4.5V D.电压表示数为3V时,被测试者的成绩是10cm
【答案】D。
【解析】A.由图可知,R2全部接入电路中,移动推挡板P无法改变电阻丝R2接入的阻值,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,通过推挡板P在电阻的不同位置,电压表所测电阻的电压会发生变化,所以电阻电压表示数的大小能反映被测试者的成绩,故A正确,不符合题意;
B.因为电压表相当于断路,所以电阻丝全部接入电路,由可知,电路中的总电阻为
由串联电路的电阻规律可知,电阻丝R2的最大阻值为R2=R-R1=120Ω-30Ω=90Ω
故B正确,不符合题意;
C.当挡板P在A端时电压表测整个电阻丝R2两端的电压,其示数为U2=IR2=0.05A×90Ω=4.5V
故C正确,不符合题意;
D.电压表示数为3V时,则电压表测量的电阻为
则PB的长度为
故D错误,符合题意。故选D。
8.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑片P从右端滑到左端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的关系图像如图乙所示。现仅将R1的电阻更换为70Ω后,重复上述操作,两电压表示数随电流表示数变化的大致关系图像可能是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】由电路图可知,R1与 R2串联,电压表 V1测R1两端的电压,电压表 V2 测 R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图象可知,A为滑动变阻器R2的U~I关系图像,B为电阻R1的U~I 图像;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图像乙可知,电路中的最小电流Imin=0.2A,R2两端的电压 U2=14V,由 可得,滑动变阻器的最大阻值为
仅将R1的电阻更换为70Ω,此时定值电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相同,根据串联电路的分压作用知滑动变阻器和定值电阻两端的电压相同,根据串联电路电阻的规律结合欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
9.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)小明测量小灯泡的电功率,电路如图甲所示,电源电压恒为6V,小灯泡上标有“3.8V”字样。实验得到小灯泡的U-I图像如图乙所示。下列分析正确的是( )。
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到最左端
B.小灯泡的电阻约为12.7Ω
C.小灯泡正常发光10min,消耗的电能为684J
D.小灯泡两端电压为2.0V时,滑动变阻器消耗的电功率为8.8W
【答案】C。
【解析】A.闭合开关S前,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即最右端,故A错误;
B.由乙图可知,当灯泡正常发光时电压为3.8V时,电流为0.3A,则小灯泡的电阻约为
而灯泡的电阻会随温度变化,不同电压下电阻值不同,故B错误;
C.小灯泡正常发光10min,消耗的电能为,故C正确;
D.小灯泡两端电压为2.0V时,由乙图可知电路中的电流为0.22A,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器消耗的电功率为
故D错误。故选C。
10.(23-24九年级上·山西临汾·期末)如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )。
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
【答案】B。
【解析】由电路图可知,闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变大,此过程中变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律知道,通过电路的电流变大,所以,通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,而通过变阻器的电流随变阻器两端电压的增大而减小,由此可知,图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化,图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化,故A错误;
B.ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,由图像知道,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,则电源电压为
故B正确;
C.由图线a知道,灯泡两端的电压每增大1V时,通过灯泡的电流增加量逐渐变小,所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小,故C错误;
D.由图像可知电路中的最小电流为0.1A,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据图像可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V,由欧姆定律知道,此时变阻器接入电路的阻值
因图甲中滑片不是在最大阻值处,所以变阻器的最大电阻一定大于25Ω,即滑动变阻器的铭牌不可能是“20Ω,1A”,故D错误。故选B。
二、填空题(共9小题,每空2分,共48分)
11.(2024·福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻的温度降低时,电压表的示数 ,电压表的示数与电流表A的示数之比 。(均填变化情况)
【答案】变大;不变。
【解析】[1][2]分析电路可知,和串联,电压表测电压,电压表测的电压,电流表测电路电流。当热敏电阻的温度降低时,阻值变大,根据串联分压原理,电压表的示数变大;根据,电压表的示数与电流表A的示数之比即为的阻值,所以电压表的示数与电流表A的示数之比不变。
12.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)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中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而 ,电源电压为 V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为 ,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
【答案】增大;3;15;18。
【解析】[1]由图知道,滑动变阻器和灯泡串联,电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡串联两端的电压,所以,②是灯L的电流随电压的变化规律,即电流随着电压的增大而增大,斜率的倒数表示电阻,由图知道,图线②的斜率随电压的增大而减小,所以,灯L的电阻随电流增大而增大。
[2]由图像知道,滑动变阻器和灯泡串联,电路电流处处相等,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由串联电路电压的特点知道, 电源电压
[3]由图像知道,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器和灯泡阻值相等,此时电路的总电阻为
[4]由图像知道,灯泡电阻为,灯泡两端的电压是0.75V,电路电流是0.125A,由串联电路电压的特点知道,滑动变阻器两端的电压是
由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的阻值为。
13.(22-23九年级上·广东深圳·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电流表A的示数将 ,电压表的示数将 ,电压表的示数和电流表A的示数的比值将 。(均填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】变小;变小;变大。
【解析】[1][2][3]由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,灯泡两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大,电压表V2示数和电流表A示数的比值变大。
14.(23-24九年级下·重庆大足·期末)如图所示,电源电压,,的最大阻值是20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。移动滑动变阻器的滑片时,为保证各电路元件的安全,电路中允许通过的最小电流为 A,接入电路中的最大阻值为 Ω。
【答案】0.4;7.5。
【解析】[1]电压表测滑动变阻器两端电压,电压表最大示数为3V,根据串联电路电流、电压规律和欧姆定律可得电路中最小的电流为
[2]接入电路中的最大阻值为。
15.(23-24九年级上·四川绵阳·期末)利用热敏电阻(电阻随温度变化)设计了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。先将滑动变阻器滑片P从最右端移动到最左端,图乙是这一过程中电流表和电压表V1示数的关系图象,然后保持滑片P位置不动,在不损坏元件的条件下对热敏电阻加热,小灯泡逐渐变亮,直至正常发光,此时电压表V2示数为1V,图丙是这一过程中电流表示数随热敏电阻R阻值变化的关系图象。通过分析可知:该电路的电源电压为 V。小灯泡的额定电压为 V。
【答案】12;6。
【解析】[1]由图甲可知,闭合开关,灯泡和电阻及滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测热敏电阻、灯泡和滑动变阻器左端的电压,电压表V2测热敏电阻两端的电压,将变阻器滑片P从最右端移动到最左端,由图乙可知当滑片在最右端时,电压表V1测量电源电压,电压表V1示数为12V,即电源电压为12V。
[2]由图乙可知当滑片在最左端时,电压表V1的示数为9V,串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U1=12V-9V=3V
由乙图可知通过电路的电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路的电阻
由丙图可知灯泡正常发光时通过电路的电流为0.5A,此时滑动变阻器两端的电压
U滑′=I′R滑=0.5A×10Ω=5V
此时电压表V2示数为1V,则灯泡的额定电压为UL=U-UR′-U滑′=12V-1V-5V=6V。
16.(23-24九年级上·陕西咸阳·期末)小明设计了一个声音分贝测试仪,其原理如图甲所示,R为声敏电阻,其阻值随声音强度N的变化关系如图乙所示,R0是阻值为100Ω的定值电阻,电源电压为6V,利用电压表作为声音分贝测试仪的表盘。闭合开关S,求:
(1)当声音强度变大时,声敏电阻R的阻值 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)当声音强度为80dB时,R0的电功率是多少 W
(3)电流表的量程是0~50mA,电压表的量程是0~3V,在确保电路安全的情况下,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度最大为多少
【答案】(1)变小;(2)0.0225;(3)160dB。
【解析】(1)由图可知,当声音强度变大时,声敏电阻R的阻值变小。
(2)当声音强度为80dB时,声敏电阻的阻值为300Ω,电路中的电流为
R0的电功率是
(3)根据题意可知,电流表允许通过的最大电流为
电压表的示数最大为3V,则定值电阻允许通过的最大电流为
综合分析可知电路中允许通过的最大电流为0.03A,当声敏电阻越小时,声音的强度越大,即当电路中电流最大时,声敏电阻的阻值最大,则此时电路中的电阻为
此时声敏电阻的阻值为
由乙图可知,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度最大为160dB。
17. (2023·锦州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数_________。电压表V与电流表A2示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】①不变;②变大。
【解析】[1]闭合开关S,R1、R2并联,A2测干路电流,A1测R1支路电流,V测电源电压,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,故电压表V示数不变,由可知,R1支路电阻不变,电压不变,所以电流不变,故电流表A1示数不变。
[2]当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,滑动变阻器R2电阻变大,电路总电阻变大,由可知,总电压不变,总电阻变大,所以总电流变小,A2示数变小,则电压表V与电流表A2示数的比值变大。
18.图甲中标有“”字样小灯泡的电流电压关系如图乙所示。定值电阻。由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体、、连接而成(总长度为35),其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比,是与接触良好并能移动的滑动触头。小灯泡正常发光时电阻为________;若只闭合、时,电流表示数与向左移动距离之间的关系如图丙所示,导体间电阻为________;若只闭合与,为确保灯丝不被烧坏,滑片向左移动距离的变化范围___________。
【答案】9;15;x≤9cm(或0~9cm)。
【解析】[1]从图乙可知,当小灯泡的电压为2.7V时,电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻为
[2]若只闭合、时,滑动变阻器与R1串联,当x=35cm时,此时的电流为0.6A,此时只有定值电阻R1接入,则电源电压为
当x为零时,全部接入,则根据串联电路电压规律可以列等式为
经整理可知,当x=15cm时,此时的电流为0.4A,则根据串联电路电压规律可以列等式为
经整理可知,当15cm≤x≤25cm,此时电流不变,电源电压不变,故滑动变阻器的阻值不变,即FG段的电阻为零。那么GH段的电阻为
[3]若只闭合与,灯泡与滑动变阻器串联,为确保灯丝不被烧坏,电流不超过0.3A,此时滑动变阻器的阻值为
则滑动变阻器的阻值为
,则滑片P在GH段,且此时的阻值为
另两段导体的阻值与自身长度成正比,从长度为15cm,总阻值也为15Ω,故每厘米的阻值为1Ω,故滑片P离最左端的距离为6cm,则此时滑片向左移动距离的变化范围
故滑片向左移动距离的变化范围x≤9cm。
19.【跨学科实践】(2024·湖南)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻R0规格可选,电压表(选0~3V量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为 N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越 ;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,且将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载。如果设定检测的货车模型总质量不超过2kg,则R0阻值应为 Ω。
【答案】15;小;1000。
【解析】(1)[1]货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
(2)[2]由图甲可知,R0与R串联,电压表与力敏电阻R并联,货车模型总质量越大,重力越大,则对绝缘平板的压力越大,由图乙可知,力敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路的电流越大,则R0两端的电压越大,根据串联分压可知,力敏电阻R两端的电压越小,所以电压表的示数越小。
(3)[3]由图丙可知,R0与R串联,电压表与R0并联,当货车模型总质量为2kg时,则其所受重力为
G1=m1g=2kg×10N/kg=20N
由图乙可知,此时力敏电阻R的电阻为500Ω,由题意知,将电压表2V刻度线处设置为货车模型总质量最大值,根据串联分压可得

答:(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为15N;(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越小;(3)则R0阻值应为1000Ω。
三、计算题(2小题,共22分)
20.(23-24九年级上·河北保定·期末)(12分)如图所示电路,电源电压保持不变,已知定值电阻R2的阻值为20Ω,滑动变阻器R3上标有“30Ω1A”字样。当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端,闭合开关S1、S2时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.5A。求:
(1)定值电阻R1的阻值是多少;
(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,电压表的示数是多少;
(3)只闭合开关S2,电路中电流变化范围是多少?
【答案】(1)30Ω;(2)3V;(3)0.12A-0.3A。
【解析】(1)当滑动变阻器R3的滑片Р调到最左端,闭合开关S1、S2时,电阻R1、R2并联,电压表测量电源电压,即电源电压为6V,电流表测量干路的电流,所以
定值电阻R2的电流
R1电流
R1的阻值
(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,R1与R3的最大电阻串联,电压表测R1两端的电压,此时电路的电流为
R1两端的电压即电压表示数为
(3)只闭合开关S2,R2与R3串联,当滑动变阻器的电阻最小为0时,电路的电流最大,最大电流为
当滑动变阻器的电阻调到最大30Ω时,电路的电流最小,最小电流为
所以只闭合开关S1,电路中电流变化范围为0.12A-0.3A。
答:(1)定值电阻R1的阻值是30Ω;(2)只闭合开关S1,滑动变阻器R3的滑片Р调到最右端时,电压表的示数是3V;(3)只闭合开关S2,电路中电流变化范围是0.12A-0.3A。
21.(23-24九年级上·四川成都·期末)(10分)如图所示电路,电源电压为不变,电流表的量程为0~3A,灯泡L上标有“8V;4W”的字样,,为滑动变阻器,其上标有“?Ω;0.9A”的字样,当开关、断开,S闭合,滑片P移到滑动变阻器的中点时,灯泡L正常发光。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)通过闭合、断开不同的开关,并调节滑动变阻器接入电路的阻值,在保证电路中各元件安全的情况下,电路的最大电流。
【答案】(1);(2)。
【解析】(1)当开关开关、断开,闭合时,灯泡与滑动变阻器串联,串联电路中电流处处相等,此时灯泡正常发光,电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻为
滑动变阻器的最大阻值为
(2)当开关、、都闭合时,与滑动变阻器并联,灯泡L被短路,此时电路的电流最大,此时通过的电流为
电流表A在干路上,量程为,则通过的电流为
所以通过的最大电流为
故电路的最大电流为
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为;(2)电路的最大电流为。
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