資源簡介

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1．能夠利用歐姆定律與電路基本規(guī)律，正確分析電學(xué)黑箱、含表電路及多狀態(tài)電路問題。
2．知道動態(tài)電路分析的基本方法，能夠識別基本的動態(tài)電路模型，能夠結(jié)合圖像對動態(tài)電路進(jìn)行定量計(jì)算。
3．知道基本動態(tài)電路模型在實(shí)際中的應(yīng)用，能夠解決常見的力電綜合問題。
1.歐姆定律
（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
（2）公式：I=，U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏特（V），R表示這段導(dǎo)體的電阻，單位為歐姆（Ω），I表示通過這段導(dǎo)體的電流，單位為安培（A）。
（3）推導(dǎo)公式：U＝IR和R=，可分別計(jì)算導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體電阻的大小。
注意：導(dǎo)體電阻的定義式為R=，決定式為R=。
（4）應(yīng)用歐姆定律計(jì)算時應(yīng)注意的問題
①同一性：歐姆定律中通過的電流I，兩端的電壓U以及導(dǎo)體的電阻R都是同一導(dǎo)體或者同一段電路上對應(yīng)的物理量。
②同時性：歐姆定律中三個物理量指的是同一時間的值。
統(tǒng)一性：公式中的三個物理量，必須使用國際單位制中的單位。
2.串并聯(lián)電路的基本規(guī)律
電路類型 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電路圖
電流特點(diǎn) I總=I1=I2 I總=I1+I2
電壓特點(diǎn) U總=U1+U2 U總=U1=U2
電阻特點(diǎn) R總=R1+R2 =+
比例關(guān)系 串聯(lián)分壓：U1:U2=R1:R2 并聯(lián)分流: I1:I2=R2:R1
3.混聯(lián)電路
（1）混聯(lián)電路：混聯(lián)電路指的是串中有并、并中有串的電路，下圖所示為兩種最簡單的混聯(lián)電路。
（2）混聯(lián)電路的分析：在混聯(lián)電路中，弄清楚各個用電器的連接方式是關(guān)鍵，以下圖所示的電路為例進(jìn)行分析。
①電阻
由圖可知，虛線框A中的電阻R4、R5并聯(lián)，然后虛線框A再與R3串聯(lián)組成虛線框B，虛線框B與電阻R2并聯(lián)組成虛線框C，虛線框C最后與電阻R1串聯(lián)，即為整個電路的總電阻R總。虛線框A內(nèi)的等效電阻為RA=，虛線框B內(nèi)的等效電阻為RB=RA+ R3；虛線框C內(nèi)的等效電阻為RC=，電路總電阻為R總=R1+RC。
②電流與電壓：設(shè)電源電壓為U，通過電源的電流為I，電阻R1、R2、R3、R4、R5兩端的電壓分別為U1、U2、U3、U4、U5，通過它們的電流分別為I1、I2、I3、I4、I5，則存在如下關(guān)系。
在虛線框A中：UA=U4=U5= I4R4= I5R5
在虛線框B中：UB=U3+UA= I3R3+UA，I3=I4+I5
在虛線框C中，有UC=U2= I2R2=UB，I=I1=I2+I3
電源電壓：U=U1+UC
4.基爾霍夫定律（了解內(nèi)容）
（1）節(jié)點(diǎn)電流定律（基爾霍夫電流定律）
①簡單表述：對于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。
②說明：如上圖所示的電路，該電路有a、b、c、d四個節(jié)點(diǎn)，圖中給出了各支路電流及其參考方向，則分別對a、b、c、d四個節(jié)點(diǎn)，存在下列關(guān)系。
I0=I1+I2，I1=I3+I4，I2+I4=I5，I3+I5=I0
（2）回路電壓定律（基爾霍夫電壓定律）
①簡單表述：對于電路中的任一條回路，在任一時刻，沿回路按某方向巡行一周，回路中電路元件電壓的代數(shù)和為零。在此我們規(guī)定通過元件中的電流方向與巡行方向一致時電壓取正，相反時取負(fù)。
②說明：同樣針對上圖，取不同的回路，可得到不同的電壓方程。
a→R1→b→R3→d→R5→c→R2→a：I1R1+ I3R3- I5R5- I2R2=0
b→R3→d→R5→c→R4→b：I3R3- I5R5- I4R4=0
如圖所示，R1＝15Ω，R2＝12Ω，滑動變阻器的總阻值為9Ω，滑片P可以在滑動變阻器上自由滑動，且接觸良好。在滑片P移動的過程中，A、B之間等效電阻的最大值為（　　）
A．10Ω B．8Ω C．7Ω D．9Ω
練1.1
圖中有一個半徑為r，總電阻為R的均勻?qū)w圓環(huán)，環(huán)上放置兩根平行直導(dǎo)線a、b，直導(dǎo)線電阻不計(jì)，直導(dǎo)線間的距離等于圓半徑r。現(xiàn)將直導(dǎo)線a、b在環(huán)上自由移動，移動過程中a、b導(dǎo)線始終保持相互平行，距離仍為r，并始終與導(dǎo)體環(huán)有良好接觸，則a、b間電阻最小值與最大值分別是（　　）
A．， B．， C．， D．，
練1.2
如圖所示的電路較為復(fù)雜，但采用合理的估算，就可以計(jì)算出電流表與毫安表的示數(shù)，電流表與毫安表的示數(shù)分別為（　　）
A．0.11A，10mA B．0.13A，30mA
C．0.31A，10mA D．0.33A，30mA
練1.3
如圖所示，把6個阻值均為R的相同電阻連接成一個正六邊形的電阻器，這個六邊形的每個頂點(diǎn)都有一個接線柱，其中1、4接線柱用導(dǎo)線相連接。則利用這個電阻器可獲得的不同電阻值（不包括零歐姆）的總個數(shù)和最大電阻值分別是（　　）
A．2個， B．3個， C．4個， D．5個，6R
如圖所示，黑匣子上有A、B、C三個接線柱，內(nèi)部只有一個電壓恒為6V的電源和兩個定值電阻R1、R2（R1＞R2）。當(dāng)電流表分別連接到接線柱AB、AC、BC時，電流表示數(shù)如表所示：
實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3
電流表位置 接AB之間 接AC之間 接BC之間
電流表示數(shù)/A 0.4 0.6 0
電路的總電阻/Ω 15 10 無法計(jì)算
若用導(dǎo)線同時把AB、AC連接起來，電路的總電阻為　 　 。
練2.1
（多選）如圖所示是一個電阻暗盒，盒內(nèi)有三個電阻，A、B、C、D分別為四根引線。現(xiàn)在用多用表測量電阻得到：RAD＝2Ω，RCD＝5Ω，RAC＝3Ω。若用導(dǎo)線把B、D端連接后，測得A、C間電阻RAC＝2Ω。如果不用導(dǎo)線把B、D端連接，則RBD的大小可能為（　　）
A．4Ω B．5Ω C．6Ω D．9Ω
練2.2
在如圖所示的暗盒中裝有三個阻值相等的電阻，暗盒有1、2、3、4四個接線柱。在接線柱l、2之間接一個電流表A1，在接線柱3、4之間接一個電流表A2。現(xiàn)將電壓恒定的某電源接在接線柱1、4之間，電流表A1、A2的讀數(shù)正好相等；如將該電源改接在接線柱2、3之間，電流表A1、A2的讀數(shù)仍然相等；如將該電源改接在接線柱1、3之間，電流表A1的讀數(shù)是電流表A2讀數(shù)的2倍。那么當(dāng)該電源接在接線柱2、4之間時，電流表A1的讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)之比為（　　）
A．1:l B．1:2 C．2:l D．1:3
如圖所示，電路連接正確，A、B兩端的電壓恒定不變，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，R4=4Ω。甲、乙、丙三個電表中兩個是電流表，一個是電壓表。已知兩電流表的示數(shù)分別為2.5A和4.5A，則甲表的示數(shù)為_______，乙表的示數(shù)為_________，丙表的示數(shù)為________。
練3.1
如圖中的圓圈均為電流表或電壓表，開關(guān)S閉合后，兩燈均能發(fā)光，各表均有示數(shù)。下列說法正確的個數(shù)為（　　）
a．①③可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
b．①④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
c．②④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
d．③④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
A．1個 B．2個 C．3個 D．4個
練3.2
在如圖所示的電器中，電源電壓保持不變，R1、R2均為定值電阻。當(dāng)①、②都是電流表時，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為m；當(dāng)①、②都是電壓表時，閉合開關(guān)S1和S2，①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為n。下列關(guān)于m、n的關(guān)系正確的是（　　）
A．mn＝n﹣2m B．mn＝n﹣1
C．mn＝n+1 D．因R1、R2未知，故m、n的關(guān)系無法確定
如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)S1、S2、S3都閉合，滑動變阻器的滑片移到a端時，通過R1的電流為I1，電流表A1和A2的示數(shù)之比為3:4；若再斷開S2，則電流表A1和A2的示數(shù)之比為1:2，當(dāng)S1和S3斷開，S2閉合，滑動變阻器的滑片移到b端時，電壓表的示數(shù)為3V，通過R1的電流為I1′，已知R1＝6Ω，I1:I1′＝4:1，下列判斷錯誤的是（　　）
A．電源電壓為9V B．R2的阻值為3Ω
C．R2和R3的阻值相等 D．R4的最大阻值為12Ω
練4.1
如圖所示電路，電源電壓U＝18V，電流表量程（0～3A），電壓表量程（0～15V），定值電阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3為滑動變阻器。在確保電路安全情況下：當(dāng)S1斷開，S2、S3閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)S2斷開，S1、S3閉合，滑片位于b端時，電流表的示數(shù)為I2，電壓表的示數(shù)為U′；當(dāng)S2、S3斷開，S1閉合時，電流表的示數(shù)為I3；當(dāng)開關(guān)都閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I4。已知I1:I2＝4:1，下列結(jié)果正確的是（　　）
①R3的最大阻值60Ω
②I4:I3＝11:1
③U′＝13.5V
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③都正確
1.簡單的動態(tài)電路模型
連接方式 滑片動作 電表示數(shù)變化
滑片向右移動 電壓表V1示數(shù)減小，電壓表V2示數(shù)變大，電流表示數(shù)減小
滑片向右移動 電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)不變
滑片向右移動 電壓表示數(shù)不變，電流表A1示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)不變
2.簡單的動態(tài)電路圖像
（1）電路說明：如圖所示，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，其最大阻值為Rmax，且Rmax>R0，在滑片由a端移動到b端的過程中，電路始終安全。
（2）典型圖像
①圖1：電壓表V1和V2的示數(shù)隨電路中電流I的變化關(guān)系。
②圖2：電壓表V1和V2的示數(shù)隨滑動變阻器接入電路的阻值R的變化關(guān)系。
如圖所示，保持電源電壓不變，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從中點(diǎn)向左移動，下列說法正確的是（　　）
A．在甲圖中，電壓表V示數(shù)不變，電流表A1、A2示數(shù)均變大
B．在甲圖中，電流表A1示數(shù)變小，電壓表V、電流表A2示數(shù)均不變
C．在乙圖中，電壓表V1示數(shù)不變，電流表A、電壓表V2示數(shù)均變小
D．在乙圖中，電壓表V2示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變小，電壓表V1示數(shù)不變
練5.1
如圖所示，AB為鉛筆芯，其電阻與長度成正比，c為鉛筆芯的中點(diǎn)，在滑片P從c向d端滑動過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電路的總電阻逐漸增大 B．A1、A2的示數(shù)同時增加
C．A1示數(shù)變化量大于A2示數(shù)變化量 D．A1示數(shù)變化量小于A2示數(shù)變化量
練5.2
在如圖所示的兩個電路中，電源電壓均為U且保持不變，Ra、Rb為滑動變阻器，R1、R2為定值電阻，R1＜R2。改變滑動變阻器的阻值，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
如圖所示，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于a點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為3V；當(dāng)滑片P從a點(diǎn)向左滑動2cm后，電壓表示數(shù)變?yōu)?V；若滑片P繼續(xù)向左滑動4cm后，電壓表示數(shù)變?yōu)椋ā　。?br/>A．16V B．12V C．8V D．6V
練6.1
如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到c位置時，電壓表示數(shù)為4V，燈L正常發(fā)光；當(dāng)滑片P滑到b端時，電壓表示數(shù)為8V。已知燈絲的電阻為6Ω，且不隨溫度變化，滑動變阻器先后兩次接入電路中的電阻阻值大小的關(guān)系為RacRab，則電源電壓為（　　）
A．10V B．12V C．14V D．16V
練6.2
如圖所示，已知R1＝30Ω、R2＝10Ω。閉合開關(guān)S，將單刀雙擲開關(guān)S1接a處，滑動變阻器的滑片移到某處，電壓表的示數(shù)為2V；保持滑動變阻器的阻值不變，將單刀雙擲開關(guān)接b處，電壓表的示數(shù)變?yōu)?.2V。則滑動變阻器接入電路的阻值為（　　）
A．15Ω B．20Ω C．25Ω D．30Ω
小明利用某壓敏電阻R及相關(guān)電路元件設(shè)計(jì)身高體重測量儀電路，壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖乙所示（人頭上頂?shù)氖墙^緣擋板），現(xiàn)要求用電壓表、電流表分別顯示身高和體重的大小，且電壓表、電流表的示數(shù)分別隨身高、體重的增大而增大。下列電路設(shè)計(jì)最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
練7.1
如圖甲為坐位體前屈測量示意圖，測試時需要從刻度尺上讀數(shù)。小明利用電壓表等實(shí)驗(yàn)器材對該測量儀進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后電壓表示數(shù)與長度變化關(guān)系如圖乙所示。則他設(shè)計(jì)的電路是（　　）
A．B．C. D．
如圖是某密度計(jì)的原理圖，已知R0＝5Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，AB間電阻為15Ω，且AB的總長度為15cm。物體M的重力為15N，體積為300cm3。彈簧上端懸掛在固定位置，另一端與滑動變阻器的滑片相連，不懸掛物體時，滑片位于A端；當(dāng)懸掛物體M后，滑片位于距A端10cm的位置。（測量液體密度的過程中物體M始終浸沒在液體中，g＝10N/kg）
（1）逐漸向容器中加液體，從M的下表面與液體接觸到M被浸沒的過程中，電流表的示數(shù)發(fā)生的變化為　　 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）此密度計(jì)的零刻度線與電壓表的零刻度線　　 （選填“是”或“不是”）重合的。
（3）當(dāng)M被水浸沒時，電壓表示數(shù)為4.2V，則電源電壓是　 　V。若電壓表的示數(shù)是5.4V時，液體的密度為　 　g/cm3。該裝置能測量的最大的液體密度是　 　g/cm3。
（4）若要增大此密度計(jì)的測量范圍，下列措施可行的是　　 （在彈簧的彈性限度內(nèi)）。
A．減小R0的阻值
B．換用與M質(zhì)量相同，體積更大的物體
C．減小電源電壓
D．換用與M體積相同，質(zhì)量更大的物體
練8.1
科技小組為檢測操場上的風(fēng)力等級，設(shè)計(jì)了一臺簡易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊Q與輕質(zhì)彈簧套在水平光滑桿上，滑桿上的摩擦力忽略不計(jì)，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。電源電壓恒為9V，R1為均勻電阻絲（電阻絲的電阻與其長度成正比），其長度為30cm，阻值為15Ω，R2為變阻箱，此時阻值為12Ω，電壓表量程為0～3V。彈簧的彈力F1與彈簧長度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。擋風(fēng)板受到的風(fēng)力F2與風(fēng)速v的關(guān)系式為F2＝0.12v2，閉合開關(guān)，擋風(fēng)板正對水平吹來的風(fēng)，無風(fēng)時，滑片在最右端B處，有風(fēng)時，滑塊向A端移動，根據(jù)穩(wěn)定后的電壓表示數(shù)，計(jì)算、查表可知風(fēng)級。
風(fēng)級 一級 二級 三級 四級 五級 六級
風(fēng)速（m/s） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8
（1）滑片P向A端運(yùn)動，電壓表的示數(shù)變化情況為　　 。
（2）從電路的安全性考慮，該風(fēng)速儀所測最大風(fēng)力為_______級。
（3）若用該風(fēng)速儀測風(fēng)速為10m/s的風(fēng)力，從電路的安全性考慮，其它條件不變，R2的阻值至少調(diào)為　　 Ω。
練8.2
熱敏電阻屬可變電阻的一類，如圖甲所示為某型號熱敏電阻的實(shí)物圖。熱敏電阻R1的阻值隨溫度t變化的圖像（為方便計(jì)算。已將圖線作了近似處理）如圖乙。圖丙是用R1做測溫探頭的某熱敏電阻溫度計(jì)的電路圖。其中電源電壓可在0.60V～1.20V之間調(diào)節(jié)，R2為定值電阻。阻值為100Ω。該電路工作原理是：當(dāng)保持通過R1的電流不變時，R1兩端的電壓隨電阻均勻變化（即陸溫度均勻變化），故只需將電壓表V1表盤的刻度改成相應(yīng)的溫度刻度，就可以直接從V1表盤上讀出溫度值。測量溫度時，將R1放入待測溫度處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電源電壓，使V2表的示數(shù)保持0.20V不變（即電路中的電流保持2mA不變），再從V1表盤上讀出待測溫度t。則下列說法正確的是（　　）
A．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將R1放入冰水混合物中時，R1的阻值是280Ω
B．V1表盤上顯示的度是10℃，此時電源電壓為1.08V
C．當(dāng)電源電壓為0.8V時，熱敏電阻R1的阻值為400Ω
D．測量溫度時，保持R2兩端電壓為0.20V，R1兩端的電壓隨溫度升高而變大
在圖甲所示電路中，R0、R2為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表。改變滑動變阻器R1的滑片位置，電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化。兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖線如圖乙所示。則下列判斷中正確的是（　　）
A．電阻R0為2Ω
B．V2示數(shù)變化圖線為b
C．電源電壓為14V
D．滑動變阻器R1的阻值最大為6Ω
練9.1
小李連接了圖甲所示的電路，電源電壓不變，電流表量程均為0.6A，定值電阻R1＝10Ω，閉合開關(guān)S后再閉合開關(guān)S1或S2，將滑動變阻器滑片從最右端向左調(diào)節(jié)至中點(diǎn)的過程，電壓表與電流表A2示數(shù)的I﹣U圖像如圖乙。下列說法正確的是（　　）
A．圖乙中a代表閉合開關(guān)S2時電壓表與電流表A2示數(shù)的I﹣U圖像
B．電源電壓為4V
C．滑動變阻器的最大阻值為20Ω
D．開關(guān)S、S1、S2均閉合，電路中最小電流為0.15A
練9.2
如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到某一位置的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示，則下列說法錯誤的是（　　）
A．電源電壓是6V
B．圖中a點(diǎn)應(yīng)標(biāo)的電壓值是5V
C．R1的阻值是8Ω
D．R0的阻值是4Ω
現(xiàn)有一個粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán)，它是由一段銅絲和一段同種材料制成的電阻絲連接而成的。為了研究它的導(dǎo)電性，張老師把它接入到如圖甲所示的電路中。實(shí)驗(yàn)時，張老師先將觸點(diǎn)M與圓環(huán)上的A點(diǎn)連接，再移動滑動變阻器R1的滑片P至最右端后，閉合開關(guān)S，將觸點(diǎn)N從A開始沿逆時針方向滑動一周，在觸點(diǎn)N滑動的過程中，觸點(diǎn)M、N之間的電阻等效于一個變化的電阻，記為RMN，設(shè)滑過弧MN的長為x，電流表示數(shù)I與x之間的關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓恒為4.5V，銅絲的阻值不計(jì)，觸點(diǎn)接觸良好。粗細(xì)均勻、同種材料制成的電阻絲阻值與其長度成正比。通過計(jì)算完成以下內(nèi)容：
（1）由圖乙可知，該金屬圓環(huán)中銅絲的長度是多少cm？
（2）在觸點(diǎn)N滑動過程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm的電阻絲的阻值是多少Ω？（提示：圖甲中M、N之間的電阻等效于MN之間兩段弧形金屬絲并聯(lián)后的總電阻）
（4）如圖丙所示，先將R1滑片P移到最左端后，先將圓環(huán)從電路中拆下，然后把MN接到圓環(huán)的任意一條直徑兩端，閉合開關(guān)S，求電流表的最大值。
練10.1
有一環(huán)形均勻電阻絲（規(guī)格為1Ω/m），在其圓心O與邊緣上某一點(diǎn)B之間接入如圖1所示電路。其中，OA為可以繞圓心O自由轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體滑片，且與環(huán)形電阻絲接觸良好，與OB的夾角為θ。由于環(huán)形電阻絲某處發(fā)生斷路，滑片OA順時針轉(zhuǎn)動時，電壓表讀數(shù)U與θ、電流表讀數(shù)I與θ的關(guān)系如圖2所示。
圖1 圖2
（1）斷點(diǎn)位置在θ等于　　度處，電源電壓U等于　　V；
（2）環(huán)形電阻絲的半徑為　　m（π取3）；
（3）若電阻絲不斷路，試計(jì)算電流表的示數(shù)變化范圍。
習(xí)題1
如圖所示，滑動變阻器R的阻值范圍是0-12Ω，已知滑片P在變阻器中間位置時，AB間的總電阻（等效電阻）為4Ω，那么當(dāng)P由a向b滑動過程中，AB間的總電阻將（　　）
A．逐漸增大 B．先增大后減小
C．逐漸減小 D．先減小后增大
習(xí)題2
如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變。
①閉合開關(guān)S和S2，電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2，電流表的示數(shù)為I1；
②閉合開關(guān)S、S2和S3，電流表的示數(shù)為I2；
③閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片移到b端時，電流表的示數(shù)為0.1A，電壓表V1的示數(shù)為2V；滑動變阻器的滑片移到a端時，電流表的示數(shù)變化了0.2A。
已知U1:U2＝2:1，I1:I2＝1:2，下列說法正確的是（　　）
A．U＝6V B．I1＝0.1A C．R2＝10Ω D．U2＝2V
習(xí)題3
如圖甲所示的電路中，R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變。滑動變阻器在兩個端點(diǎn)間移動時，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖像分別表示在圖乙所示的坐標(biāo)系中。則下列說法錯誤的是（　　）
A．R3的阻值為5Ω B．R1的阻值為5Ω
C．電源電壓為6V D．R2的最大阻值為15Ω
習(xí)題4
為了比較方便地測量出未知電阻的阻值，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個“電阻測量盒”：將電源（電壓不變）、阻值為R0的定值電阻、開關(guān)和電流表各一個用導(dǎo)線連接起來裝入盒內(nèi)，并引出兩根導(dǎo)線a、b到盒外，如圖所示。未使用時，盒內(nèi)開關(guān)斷開，電流表無示數(shù)。現(xiàn)將a、b導(dǎo)線與待測電阻Rx的兩端相連，開關(guān)閉合時電流表示數(shù)為I0、開關(guān)斷開時電流表示數(shù)為I0。則（　　）
A．Rx的值一定為2R0 B．Rx的值一定為R0
C．Rx的值可能為R0 D．Rx的值可能為3R0
習(xí)題5
小明和小華設(shè)計(jì)了一款電子秤。圖甲是電子秤的結(jié)構(gòu)原理圖，通過改寫電壓表的表盤數(shù)值后可直接讀出稱量物體的質(zhì)量，電源電壓保持6V恒定不變，定值電阻R0＝60Ω，電壓表的量程為0～3V，壓敏電阻R的阻值與所受壓力變化的圖像如圖乙所示。托盤和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，g取10N/kg。
（1）電子秤的最大測量值是　　 kg。
（2）電子秤的刻度是　　 （選填“均勻”或“不均勻”）。
（3）為了使電子秤的量程變?yōu)?～45kg，在原有器材不變的情況下，小明設(shè)計(jì)了如圖丙的改進(jìn)方案。
a.通過計(jì)算，小明方案中的R1阻值為　　 Ω。
b.改進(jìn)后的電子秤零刻度線應(yīng)該在原來電子秤零刻度線的　　 （選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“重合”）。
c.為了讓電子秤充分利用電壓表的刻度范圍，小華認(rèn)為除了小明的方案外，在原來電子秤的方案上接入另一個電阻，也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，請?jiān)趫D丁虛線框中畫出小華的改進(jìn)方案，并標(biāo)出小華接入電阻的阻值。
習(xí)題1
在如圖所示的電路中，電流表和電壓表均為理想電表，則下列判斷正確的是（　　）
A．RAB＝RBD，且RBC最大，RAC最小
B．RAC＝RCD，且RBC最大，RAC最小
C．RAC＝RCD，且RBC最大，RAD最小
D．RAC＝RBD，日RBC最大，RAD最小
習(xí)題2
將長度40cm、阻值均勻的合金電阻做成圓環(huán)狀電阻圈接入電源電壓為3V的電路（如圖所示），A點(diǎn)固定接在電路中，滑片P可以在圓環(huán)上滑動，滑片P置于C點(diǎn)，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)為0.3A。（A、B、C、D四個點(diǎn)將該圓環(huán)四等分，電流表量程為“0～0.6A”）下列關(guān)于該電路說法不正確的是（　　）
A．滑片置于C點(diǎn)時圓環(huán)的總電阻是ABC段和ADC段電阻的并聯(lián)電阻，阻值為10Ω
B．該合金每厘米電阻阻值為1Ω
C．為保證電流表不超過量程，滑片P從C點(diǎn)起可移動距離不能超過10cm
D．滑片移動過程中，電流表的最小示數(shù)為0.3A
習(xí)題3
如圖所示電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R0的最大阻值為20Ω。當(dāng)開關(guān)S和S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片分別在中點(diǎn)和最右端時，電壓表的示數(shù)分別為U1和U1'，滑動變阻器的滑片在最左端時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S和S2閉合、S1斷開，滑動變阻器的滑片分別在中點(diǎn)和最右端時，電流表的示數(shù)分別為I2和I2'；已知I1＝0.6A，U1:U1'＝3:4，I2:I2'＝5:4。關(guān)于以上幾種電路狀態(tài)，下列說法正確的是（　　）
A．電源電壓是12V
B．R2的阻值是10Ω
C．電流表的最小示數(shù)是0.2A
D．電壓表的最大示數(shù)是4V
習(xí)題4
如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，Rt為熱敏電阻。在0℃～80℃的范圍內(nèi)，電壓表的示數(shù)U隨熱敏電阻的溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知當(dāng)溫度t由10℃升高到30℃的過程中，熱敏電阻Rt的阻值變化了20Ω，則溫度t由30℃升高到50℃的過程中，熱敏電阻Rt的阻值變化情況是（　　）
A．阻值減小且阻值變化量小于20Ω
B．阻值減小且阻值變化量大于20Ω
C．阻值增大且阻值變化量小于20Ω
D．阻值增大且阻值變化量大于20Ω
習(xí)題5
如圖甲所示的電路中，R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變。改變滑片P的位置，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖像分別表示在圖乙所示的坐標(biāo)系中。則下列說法中正確的是（　　）
A．當(dāng)滑片移至a端時，對應(yīng)的是圖乙中的A點(diǎn)
B．當(dāng)滑片移至b端時，電路中的電流為3A
C．R1的阻值為3Ω
D．電源的電壓為12V
習(xí)題6
如圖甲所示電路，電源電壓U0不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù)，且電壓表的讀數(shù)U與x、電流表的讀數(shù)I與x的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化均相等，則下列說法錯誤的是（　　）
A．根據(jù)圖像可知：斷點(diǎn)位置在x等于5cm處
B．根據(jù)圖像可知：電源電壓U0等于1.5V
C．根據(jù)圖像可知：電阻R等于1Ω
D．根據(jù)圖像可知：該滑動變阻器的電阻絲沒有斷路時的總電阻值是9Ω
習(xí)題7
老師給小寧一個暗箱，其表面有兩個接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小寧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U為　　 V。
（2）RMN為　　 。
（3）圖乙中曲線　　 （填“A”或“B”）是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。
（4）老師告訴小寧，暗箱的M、N之間只接有兩個定值電阻：一個阻值為R0（R0值已知），另一個阻值未知，假設(shè)為Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
習(xí)題8
冬奧會上也亮相了一個新可愛——創(chuàng)可貼體溫計(jì)（如圖1所示）。這是一款目前最小、最精準(zhǔn)的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備，大小如創(chuàng)可貼一般，測溫精度可達(dá)0.05℃，單次充電可供連續(xù)測溫10天以上。運(yùn)動員只需要把體溫計(jì)“創(chuàng)可貼”貼在皮膚上，就能在手機(jī)軟件上看到自己的實(shí)時體溫。體溫會自動測量、上報(bào)，一旦超過安全值，防疫人員將第一時間處理。某校物理興趣小組的同學(xué)在受到啟發(fā)后，設(shè)計(jì)了一個溫度檢測裝置，當(dāng)溫度≥37.3℃時發(fā)生報(bào)警。如圖2所示為該裝置的感溫區(qū)電路圖，其中R為熱敏電阻，溫度每增加0.1℃其阻值便增大1Ω。電源電壓為恒定為6V，定值電阻R0的阻值為10Ω，電流表量程為0～0.5A，數(shù)字式電壓表量程為0～4V，當(dāng)檢測到電壓表的示數(shù)≥3V時便會報(bào)警。
（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為3V恰好報(bào)警時，熱敏電阻的阻值為________Ω。
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，此時的溫度為__________℃。
（3）該裝置能測量的溫度范圍為____________。
習(xí)題9
初三實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)決定設(shè)計(jì)一個簡易的身高測量儀，可用器材有電壓恒定的電源、電壓表、電阻絲、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線（若干）等。他們的設(shè)想是：用滑片在繃直的電阻絲上滑動代替滑動變阻器；將電壓表改裝成身高顯示儀：所測身高越大，顯示儀示數(shù)越大，且刻度均勻。
（1）同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示電路，老師指出他們的設(shè)計(jì)有不夠合理的地方。你認(rèn)為下列分析正確的是　　 。
A．移動滑片P時，電路的總電阻沒有變化
B．當(dāng)所測身高越大時，電壓表的示數(shù)越小
C．電壓表的示數(shù)變化量跟身高變化量不成正比
D．電壓表的示數(shù)不能由零變化到最大刻度值
（2）在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們設(shè)計(jì)出了正確的電路，是如圖四個電路中的　　 電路。
（3）確定正確的電路設(shè)計(jì)方案后，小組成員開始對器材的參數(shù)進(jìn)行選擇。他們采用了電壓為12V的電源，一根長為80cm的均勻電阻絲（0.5Ω/cm）、量程為0～3V的電壓表。為了讓測量儀測量身高的范圍達(dá)到最大，且測量精確度最高，選擇的定值電阻R1阻值應(yīng)該為　　Ω。
（4）利用選定的器材，小組同學(xué)連接好了測量電路，對身高為160cm的小曾進(jìn)行測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V；對小楊進(jìn)行測量時，電壓表的示數(shù)為1.2V，則小楊的身高為　　cm。
習(xí)題10
實(shí)驗(yàn)室有一個電學(xué)黑箱，其外形如圖1所示，箱體外有四個接線柱，箱蓋上有一個塑料滑塊。小明請同組的同學(xué)一起探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室老師提醒他們，內(nèi)部元件只有一個滑動變阻器和兩個定值電阻。滑動變阻器只有兩個接線柱接入電路。
經(jīng)過討論，全組的意見是：先制作一個探測器，把這個探測器分別與黑箱外的接線柱相連。再根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，推測內(nèi)部的連接情況。
（1）甲組的小李組裝了探測器，如圖2所示，其中電源電壓為3V，電流表量程為0﹣0.6A。對于其中阻值為5Ω的電阻R，你認(rèn)為它的作用是　　 。
同學(xué)們把探測器的E、F端分別與黑箱的接線柱連接，閉合開關(guān)，移動滑塊，記下的數(shù)據(jù)如表：
測試次數(shù) 與E、F連接的接線柱 電流表示數(shù)/A
第1次 A、B 0.25～0.5
第2次 A、C 0.12～0.2
第3次 A、D 0.15～0.3
第4次 B、C 0.2
第5次 B、D 0.3
第6次 C、D 0.15
（2）在前三次測試中，只有一次未將滑動變阻器調(diào)到阻值最大、最小位置，是第　　次。
（3）滑動變阻器的最大阻值為　　 。
（4）請?jiān)趫D3中作出箱內(nèi)各元件連接電路圖，并在定值電阻旁標(biāo)明其阻值。
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1．能夠利用歐姆定律與電路基本規(guī)律，正確分析電學(xué)黑箱、含表電路及多狀態(tài)電路問題。
2．知道動態(tài)電路分析的基本方法，能夠識別基本的動態(tài)電路模型，能夠結(jié)合圖像對動態(tài)電路進(jìn)行定量計(jì)算。
3．知道基本動態(tài)電路模型在實(shí)際中的應(yīng)用，能夠解決常見的力電綜合問題。
1.歐姆定律
（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
（2）公式：I=，U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏特（V），R表示這段導(dǎo)體的電阻，單位為歐姆（Ω），I表示通過這段導(dǎo)體的電流，單位為安培（A）。
（3）推導(dǎo)公式：U＝IR和R=，可分別計(jì)算導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體電阻的大小。
注意：導(dǎo)體電阻的定義式為R=，決定式為R=。
（4）應(yīng)用歐姆定律計(jì)算時應(yīng)注意的問題
①同一性：歐姆定律中通過的電流I，兩端的電壓U以及導(dǎo)體的電阻R都是同一導(dǎo)體或者同一段電路上對應(yīng)的物理量。
②同時性：歐姆定律中三個物理量指的是同一時間的值。
統(tǒng)一性：公式中的三個物理量，必須使用國際單位制中的單位。
2.串并聯(lián)電路的基本規(guī)律
電路類型 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電路圖
電流特點(diǎn) I總=I1=I2 I總=I1+I2
電壓特點(diǎn) U總=U1+U2 U總=U1=U2
電阻特點(diǎn) R總=R1+R2 =+
比例關(guān)系 串聯(lián)分壓：U1:U2=R1:R2 并聯(lián)分流: I1:I2=R2:R1
3.混聯(lián)電路
（1）混聯(lián)電路：混聯(lián)電路指的是串中有并、并中有串的電路，下圖所示為兩種最簡單的混聯(lián)電路。
（2）混聯(lián)電路的分析：在混聯(lián)電路中，弄清楚各個用電器的連接方式是關(guān)鍵，以下圖所示的電路為例進(jìn)行分析。
①電阻
由圖可知，虛線框A中的電阻R4、R5并聯(lián)，然后虛線框A再與R3串聯(lián)組成虛線框B，虛線框B與電阻R2并聯(lián)組成虛線框C，虛線框C最后與電阻R1串聯(lián)，即為整個電路的總電阻R總。虛線框A內(nèi)的等效電阻為RA=，虛線框B內(nèi)的等效電阻為RB=RA+ R3；虛線框C內(nèi)的等效電阻為RC=，電路總電阻為R總=R1+RC。
②電流與電壓：設(shè)電源電壓為U，通過電源的電流為I，電阻R1、R2、R3、R4、R5兩端的電壓分別為U1、U2、U3、U4、U5，通過它們的電流分別為I1、I2、I3、I4、I5，則存在如下關(guān)系。
在虛線框A中：UA=U4=U5= I4R4= I5R5
在虛線框B中：UB=U3+UA= I3R3+UA，I3=I4+I5
在虛線框C中，有UC=U2= I2R2=UB，I=I1=I2+I3
電源電壓：U=U1+UC
4.基爾霍夫定律（了解內(nèi)容）
（1）節(jié)點(diǎn)電流定律（基爾霍夫電流定律）
①簡單表述：對于電路中的任一節(jié)點(diǎn)，在任一時刻，流入節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。
②說明：如上圖所示的電路，該電路有a、b、c、d四個節(jié)點(diǎn)，圖中給出了各支路電流及其參考方向，則分別對a、b、c、d四個節(jié)點(diǎn)，存在下列關(guān)系。
I0=I1+I2，I1=I3+I4，I2+I4=I5，I3+I5=I0
（2）回路電壓定律（基爾霍夫電壓定律）
①簡單表述：對于電路中的任一條回路，在任一時刻，沿回路按某方向巡行一周，回路中電路元件電壓的代數(shù)和為零。在此我們規(guī)定通過元件中的電流方向與巡行方向一致時電壓取正，相反時取負(fù)。
②說明：同樣針對上圖，取不同的回路，可得到不同的電壓方程。
a→R1→b→R3→d→R5→c→R2→a：I1R1+ I3R3- I5R5- I2R2=0
b→R3→d→R5→c→R4→b：I3R3- I5R5- I4R4=0
如圖所示，R1＝15Ω，R2＝12Ω，滑動變阻器的總阻值為9Ω，滑片P可以在滑動變阻器上自由滑動，且接觸良好。在滑片P移動的過程中，A、B之間等效電阻的最大值為（　　）
A．10Ω B．8Ω C．7Ω D．9Ω
答案：D
練1.1
圖中有一個半徑為r，總電阻為R的均勻?qū)w圓環(huán)，環(huán)上放置兩根平行直導(dǎo)線a、b，直導(dǎo)線電阻不計(jì)，直導(dǎo)線間的距離等于圓半徑r。現(xiàn)將直導(dǎo)線a、b在環(huán)上自由移動，移動過程中a、b導(dǎo)線始終保持相互平行，距離仍為r，并始終與導(dǎo)體環(huán)有良好接觸，則a、b間電阻最小值與最大值分別是（　　）
A．， B．， C．， D．，
答案：D
練1.2
如圖所示的電路較為復(fù)雜，但采用合理的估算，就可以計(jì)算出電流表與毫安表的示數(shù)，電流表與毫安表的示數(shù)分別為（　　）
A．0.11A，10mA B．0.13A，30mA
C．0.31A，10mA D．0.33A，30mA
答案：B
練1.3
如圖所示，把6個阻值均為R的相同電阻連接成一個正六邊形的電阻器，這個六邊形的每個頂點(diǎn)都有一個接線柱，其中1、4接線柱用導(dǎo)線相連接。則利用這個電阻器可獲得的不同電阻值（不包括零歐姆）的總個數(shù)和最大電阻值分別是（　　）
A．2個， B．3個， C．4個， D．5個，6R
答案：A
如圖所示，黑匣子上有A、B、C三個接線柱，內(nèi)部只有一個電壓恒為6V的電源和兩個定值電阻R1、R2（R1＞R2）。當(dāng)電流表分別連接到接線柱AB、AC、BC時，電流表示數(shù)如表所示：
實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3
電流表位置 接AB之間 接AC之間 接BC之間
電流表示數(shù)/A 0.4 0.6 0
電路的總電阻/Ω 15 10 無法計(jì)算
若用導(dǎo)線同時把AB、AC連接起來，電路的總電阻為　 　 。
答案： 6Ω或10Ω
練2.1
（多選）如圖所示是一個電阻暗盒，盒內(nèi)有三個電阻，A、B、C、D分別為四根引線。現(xiàn)在用多用表測量電阻得到：RAD＝2Ω，RCD＝5Ω，RAC＝3Ω。若用導(dǎo)線把B、D端連接后，測得A、C間電阻RAC＝2Ω。如果不用導(dǎo)線把B、D端連接，則RBD的大小可能為（　　）
A．4Ω B．5Ω C．6Ω D．9Ω
答案：AD
練2.2
在如圖所示的暗盒中裝有三個阻值相等的電阻，暗盒有1、2、3、4四個接線柱。在接線柱l、2之間接一個電流表A1，在接線柱3、4之間接一個電流表A2。現(xiàn)將電壓恒定的某電源接在接線柱1、4之間，電流表A1、A2的讀數(shù)正好相等；如將該電源改接在接線柱2、3之間，電流表A1、A2的讀數(shù)仍然相等；如將該電源改接在接線柱1、3之間，電流表A1的讀數(shù)是電流表A2讀數(shù)的2倍。那么當(dāng)該電源接在接線柱2、4之間時，電流表A1的讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)之比為（　　）
A．1:l B．1:2 C．2:l D．1:3
答案：B
如圖所示，電路連接正確，A、B兩端的電壓恒定不變，R1=1Ω，R2=2Ω，R3=3Ω，R4=4Ω。甲、乙、丙三個電表中兩個是電流表，一個是電壓表。已知兩電流表的示數(shù)分別為2.5A和4.5A，則甲表的示數(shù)為_______，乙表的示數(shù)為_________，丙表的示數(shù)為________。
答案：2.5A，4.5A，22V
練3.1
如圖中的圓圈均為電流表或電壓表，開關(guān)S閉合后，兩燈均能發(fā)光，各表均有示數(shù)。下列說法正確的個數(shù)為（　　）
a．①③可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
b．①④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
c．②④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
d．③④可以是同種類的表，示數(shù)可能相同
A．1個 B．2個 C．3個 D．4個
答案：B
練3.2
在如圖所示的電器中，電源電壓保持不變，R1、R2均為定值電阻。當(dāng)①、②都是電流表時，閉合開關(guān)S1，斷開開關(guān)S2，①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為m；當(dāng)①、②都是電壓表時，閉合開關(guān)S1和S2，①表的示數(shù)與②表的示數(shù)之比為n。下列關(guān)于m、n的關(guān)系正確的是（　　）
A．mn＝n﹣2m B．mn＝n﹣1
C．mn＝n+1 D．因R1、R2未知，故m、n的關(guān)系無法確定
答案：B
如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)S1、S2、S3都閉合，滑動變阻器的滑片移到a端時，通過R1的電流為I1，電流表A1和A2的示數(shù)之比為3:4；若再斷開S2，則電流表A1和A2的示數(shù)之比為1:2，當(dāng)S1和S3斷開，S2閉合，滑動變阻器的滑片移到b端時，電壓表的示數(shù)為3V，通過R1的電流為I1′，已知R1＝6Ω，I1:I1′＝4:1，下列判斷錯誤的是（　　）
A．電源電壓為9V B．R2的阻值為3Ω
C．R2和R3的阻值相等 D．R4的最大阻值為12Ω
答案：A
練4.1
如圖所示電路，電源電壓U＝18V，電流表量程（0～3A），電壓表量程（0～15V），定值電阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3為滑動變阻器。在確保電路安全情況下：當(dāng)S1斷開，S2、S3閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)S2斷開，S1、S3閉合，滑片位于b端時，電流表的示數(shù)為I2，電壓表的示數(shù)為U′；當(dāng)S2、S3斷開，S1閉合時，電流表的示數(shù)為I3；當(dāng)開關(guān)都閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I4。已知I1:I2＝4:1，下列結(jié)果正確的是（　　）
①R3的最大阻值60Ω
②I4:I3＝11:1
③U′＝13.5V
A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③都正確
答案：D
1.簡單的動態(tài)電路模型
連接方式 滑片動作 電表示數(shù)變化
滑片向右移動 電壓表V1示數(shù)減小，電壓表V2示數(shù)變大，電流表示數(shù)減小
滑片向右移動 電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)不變
滑片向右移動 電壓表示數(shù)不變，電流表A1示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)不變
2.簡單的動態(tài)電路圖像
（1）電路說明：如圖所示，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，其最大阻值為Rmax，且Rmax>R0，在滑片由a端移動到b端的過程中，電路始終安全。
（2）典型圖像
①圖1：電壓表V1和V2的示數(shù)隨電路中電流I的變化關(guān)系。
②圖2：電壓表V1和V2的示數(shù)隨滑動變阻器接入電路的阻值R的變化關(guān)系。
如圖所示，保持電源電壓不變，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P從中點(diǎn)向左移動，下列說法正確的是（　　）
A．在甲圖中，電壓表V示數(shù)不變，電流表A1、A2示數(shù)均變大
B．在甲圖中，電流表A1示數(shù)變小，電壓表V、電流表A2示數(shù)均不變
C．在乙圖中，電壓表V1示數(shù)不變，電流表A、電壓表V2示數(shù)均變小
D．在乙圖中，電壓表V2示數(shù)變大，電流表A示數(shù)變小，電壓表V1示數(shù)不變
答案：D
練5.1
如圖所示，AB為鉛筆芯，其電阻與長度成正比，c為鉛筆芯的中點(diǎn)，在滑片P從c向d端滑動過程中，下列說法正確的是（　　）
A．電路的總電阻逐漸增大 B．A1、A2的示數(shù)同時增加
C．A1示數(shù)變化量大于A2示數(shù)變化量 D．A1示數(shù)變化量小于A2示數(shù)變化量
答案：D
練5.2
在如圖所示的兩個電路中，電源電壓均為U且保持不變，Ra、Rb為滑動變阻器，R1、R2為定值電阻，R1＜R2。改變滑動變阻器的阻值，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
如圖所示，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于a點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為3V；當(dāng)滑片P從a點(diǎn)向左滑動2cm后，電壓表示數(shù)變?yōu)?V；若滑片P繼續(xù)向左滑動4cm后，電壓表示數(shù)變?yōu)椋ā　。?br/>A．16V B．12V C．8V D．6V
答案：B
練6.1
如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P滑到c位置時，電壓表示數(shù)為4V，燈L正常發(fā)光；當(dāng)滑片P滑到b端時，電壓表示數(shù)為8V。已知燈絲的電阻為6Ω，且不隨溫度變化，滑動變阻器先后兩次接入電路中的電阻阻值大小的關(guān)系為RacRab，則電源電壓為（　　）
A．10V B．12V C．14V D．16V
答案：B
練6.2
如圖所示，已知R1＝30Ω、R2＝10Ω。閉合開關(guān)S，將單刀雙擲開關(guān)S1接a處，滑動變阻器的滑片移到某處，電壓表的示數(shù)為2V；保持滑動變阻器的阻值不變，將單刀雙擲開關(guān)接b處，電壓表的示數(shù)變?yōu)?.2V。則滑動變阻器接入電路的阻值為（　　）
A．15Ω B．20Ω C．25Ω D．30Ω
答案：A
小明利用某壓敏電阻R及相關(guān)電路元件設(shè)計(jì)身高體重測量儀電路，壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖乙所示（人頭上頂?shù)氖墙^緣擋板），現(xiàn)要求用電壓表、電流表分別顯示身高和體重的大小，且電壓表、電流表的示數(shù)分別隨身高、體重的增大而增大。下列電路設(shè)計(jì)最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
答案：C
練7.1
如圖甲為坐位體前屈測量示意圖，測試時需要從刻度尺上讀數(shù)。小明利用電壓表等實(shí)驗(yàn)器材對該測量儀進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后電壓表示數(shù)與長度變化關(guān)系如圖乙所示。則他設(shè)計(jì)的電路是（　　）
A． B．
C． D．
答案：B
如圖是某密度計(jì)的原理圖，已知R0＝5Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，AB間電阻為15Ω，且AB的總長度為15cm。物體M的重力為15N，體積為300cm3。彈簧上端懸掛在固定位置，另一端與滑動變阻器的滑片相連，不懸掛物體時，滑片位于A端；當(dāng)懸掛物體M后，滑片位于距A端10cm的位置。（測量液體密度的過程中物體M始終浸沒在液體中，g＝10N/kg）
（1）逐漸向容器中加液體，從M的下表面與液體接觸到M被浸沒的過程中，電流表的示數(shù)發(fā)生的變化為　　 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（2）此密度計(jì)的零刻度線與電壓表的零刻度線　　 （選填“是”或“不是”）重合的。
（3）當(dāng)M被水浸沒時，電壓表示數(shù)為4.2V，則電源電壓是　 　V。若電壓表的示數(shù)是5.4V時，液體的密度為　 　g/cm3。該裝置能測量的最大的液體密度是　 　g/cm3。
（4）若要增大此密度計(jì)的測量范圍，下列措施可行的是　　 （在彈簧的彈性限度內(nèi)）。
A．減小R0的阻值
B．換用與M質(zhì)量相同，體積更大的物體
C．減小電源電壓
D．換用與M體積相同，質(zhì)量更大的物體
答案：（1）不變；（2）不是；（3）12；2；5；（4）D
練8.1
科技小組為檢測操場上的風(fēng)力等級，設(shè)計(jì)了一臺簡易風(fēng)速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風(fēng)板和滑片P的輕質(zhì)滑塊Q與輕質(zhì)彈簧套在水平光滑桿上，滑桿上的摩擦力忽略不計(jì)，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。電源電壓恒為9V，R1為均勻電阻絲（電阻絲的電阻與其長度成正比），其長度為30cm，阻值為15Ω，R2為變阻箱，此時阻值為12Ω，電壓表量程為0～3V。彈簧的彈力F1與彈簧長度改變量x的關(guān)系如圖乙所示。擋風(fēng)板受到的風(fēng)力F2與風(fēng)速v的關(guān)系式為F2＝0.12v2，閉合開關(guān)，擋風(fēng)板正對水平吹來的風(fēng)，無風(fēng)時，滑片在最右端B處，有風(fēng)時，滑塊向A端移動，根據(jù)穩(wěn)定后的電壓表示數(shù)，計(jì)算、查表可知風(fēng)級。
風(fēng)級 一級 二級 三級 四級 五級 六級
風(fēng)速（m/s） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8
（1）滑片P向A端運(yùn)動，電壓表的示數(shù)變化情況為　　 。
（2）從電路的安全性考慮，該風(fēng)速儀所測最大風(fēng)力為_______級。
（3）若用該風(fēng)速儀測風(fēng)速為10m/s的風(fēng)力，從電路的安全性考慮，其它條件不變，R2的阻值至少調(diào)為　　 Ω。
答案：（1）變大；（2）四；（3）24
練8.2
熱敏電阻屬可變電阻的一類，如圖甲所示為某型號熱敏電阻的實(shí)物圖。熱敏電阻R1的阻值隨溫度t變化的圖像（為方便計(jì)算。已將圖線作了近似處理）如圖乙。圖丙是用R1做測溫探頭的某熱敏電阻溫度計(jì)的電路圖。其中電源電壓可在0.60V～1.20V之間調(diào)節(jié)，R2為定值電阻。阻值為100Ω。該電路工作原理是：當(dāng)保持通過R1的電流不變時，R1兩端的電壓隨電阻均勻變化（即陸溫度均勻變化），故只需將電壓表V1表盤的刻度改成相應(yīng)的溫度刻度，就可以直接從V1表盤上讀出溫度值。測量溫度時，將R1放入待測溫度處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電源電壓，使V2表的示數(shù)保持0.20V不變（即電路中的電流保持2mA不變），再從V1表盤上讀出待測溫度t。則下列說法正確的是（　　）
A．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將R1放入冰水混合物中時，R1的阻值是280Ω
B．V1表盤上顯示的度是10℃，此時電源電壓為1.08V
C．當(dāng)電源電壓為0.8V時，熱敏電阻R1的阻值為400Ω
D．測量溫度時，保持R2兩端電壓為0.20V，R1兩端的電壓隨溫度升高而變大
答案：B
在圖甲所示電路中，R0、R2為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表。改變滑動變阻器R1的滑片位置，電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化。兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖線如圖乙所示。則下列判斷中正確的是（　　）
A．電阻R0為2Ω
B．V2示數(shù)變化圖線為b
C．電源電壓為14V
D．滑動變阻器R1的阻值最大為6Ω
答案：A
練9.1
小李連接了圖甲所示的電路，電源電壓不變，電流表量程均為0.6A，定值電阻R1＝10Ω，閉合開關(guān)S后再閉合開關(guān)S1或S2，將滑動變阻器滑片從最右端向左調(diào)節(jié)至中點(diǎn)的過程，電壓表與電流表A2示數(shù)的I﹣U圖像如圖乙。下列說法正確的是（　　）
A．圖乙中a代表閉合開關(guān)S2時電壓表與電流表A2示數(shù)的I﹣U圖像
B．電源電壓為4V
C．滑動變阻器的最大阻值為20Ω
D．開關(guān)S、S1、S2均閉合，電路中最小電流為0.15A
答案：C
練9.2
如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到某一位置的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示，則下列說法錯誤的是（　　）
A．電源電壓是6V
B．圖中a點(diǎn)應(yīng)標(biāo)的電壓值是5V
C．R1的阻值是8Ω
D．R0的阻值是4Ω
答案：D
現(xiàn)有一個粗細(xì)均勻的金屬圓環(huán)，它是由一段銅絲和一段同種材料制成的電阻絲連接而成的。為了研究它的導(dǎo)電性，張老師把它接入到如圖甲所示的電路中。實(shí)驗(yàn)時，張老師先將觸點(diǎn)M與圓環(huán)上的A點(diǎn)連接，再移動滑動變阻器R1的滑片P至最右端后，閉合開關(guān)S，將觸點(diǎn)N從A開始沿逆時針方向滑動一周，在觸點(diǎn)N滑動的過程中，觸點(diǎn)M、N之間的電阻等效于一個變化的電阻，記為RMN，設(shè)滑過弧MN的長為x，電流表示數(shù)I與x之間的關(guān)系如圖乙所示。已知電源電壓恒為4.5V，銅絲的阻值不計(jì)，觸點(diǎn)接觸良好。粗細(xì)均勻、同種材料制成的電阻絲阻值與其長度成正比。通過計(jì)算完成以下內(nèi)容：
（1）由圖乙可知，該金屬圓環(huán)中銅絲的長度是多少cm？
（2）在觸點(diǎn)N滑動過程中，RMN的最大值是多少？
（3）每1cm的電阻絲的阻值是多少Ω？（提示：圖甲中M、N之間的電阻等效于MN之間兩段弧形金屬絲并聯(lián)后的總電阻）
（4）如圖丙所示，先將R1滑片P移到最左端后，先將圓環(huán)從電路中拆下，然后把MN接到圓環(huán)的任意一條直徑兩端，閉合開關(guān)S，求電流表的最大值。
答案：（1）10cm；（2）4Ω；（3）0.4Ω；（4）1.2A
練10.1
有一環(huán)形均勻電阻絲（規(guī)格為1Ω/m），在其圓心O與邊緣上某一點(diǎn)B之間接入如圖1所示電路。其中，OA為可以繞圓心O自由轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體滑片，且與環(huán)形電阻絲接觸良好，與OB的夾角為θ。由于環(huán)形電阻絲某處發(fā)生斷路，滑片OA順時針轉(zhuǎn)動時，電壓表讀數(shù)U與θ、電流表讀數(shù)I與θ的關(guān)系如圖2所示。
圖1 圖2
（1）斷點(diǎn)位置在θ等于　　度處，電源電壓U等于　　V；
（2）環(huán)形電阻絲的半徑為　　m（π取3）；
（3）若電阻絲不斷路，試計(jì)算電流表的示數(shù)變化范圍。
答案：（1）60；12；（2）2；（3）2.4A～6A
習(xí)題1
如圖所示，滑動變阻器R的阻值范圍是0-12Ω，已知滑片P在變阻器中間位置時，AB間的總電阻（等效電阻）為4Ω，那么當(dāng)P由a向b滑動過程中，AB間的總電阻將（　　）
A．逐漸增大 B．先增大后減小
C．逐漸減小 D．先減小后增大
答案：A
解析：由電路圖可知滑動變阻器和定值電阻并聯(lián)在電路中，滑動變阻器連入電路的是滑片左邊的部分，滑片右邊的部分被短路，當(dāng)滑片P由a向b滑動過程中，滑動變阻器連入電路的電阻變大，所以滑動變阻器和定值電阻并聯(lián)后的總電阻也變大。
習(xí)題2
如圖所示的電路中，電源電壓U保持不變。
①閉合開關(guān)S和S2，電壓表V1和V2的示數(shù)分別為U1和U2，電流表的示數(shù)為I1；
②閉合開關(guān)S、S2和S3，電流表的示數(shù)為I2；
③閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片移到b端時，電流表的示數(shù)為0.1A，電壓表V1的示數(shù)為2V；滑動變阻器的滑片移到a端時，電流表的示數(shù)變化了0.2A。
已知U1:U2＝2:1，I1:I2＝1:2，下列說法正確的是（　　）
A．U＝6V B．I1＝0.1A C．R2＝10Ω D．U2＝2V
答案：B
解析：（1）閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片移到b端時，R與R3串聯(lián)，電壓表V1測量滑動變阻器R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
由歐姆定律和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，電源電壓：
U＝UR+U3′＝UR+IR3＝2V+0.1A×R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
閉合開關(guān)S和S1，滑動變阻器的滑片移到a端時，只有R3連入電路，電流表測電路中的電流，
已知電流表的示數(shù)變化了0.2A，則此時電路中電流為：I′＝I+ΔI＝0.1A+0.2A＝0.3A，
根據(jù)歐姆定律可知，電源電壓：
U＝I′R3＝0.3A×R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得：U＝3V，R3＝10Ω，故A錯誤；
（2）閉合開關(guān)S和S2，R1、R2、R3串聯(lián)，電壓表V1測量R1和R2兩端電壓，V2測量R3兩端的電壓，電流表測電路中的電流，
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可得：
，
即：R1+R2＝2R3＝2×10Ω＝20Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中的電流：
I1，
閉合開關(guān)S、S2和S3時，只有R1連入電路，電流表測電路中的電流，
則電路中的電流：I2；
已知：I1:I2＝1:2，
即：:1:2，
整理可得：R1﹣R2＝R3＝10Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
由可知：R1＝15Ω，R2＝5Ω，故C錯誤；
則：I10.1A，故B正確；
U2＝I1R3＝0.1A×10Ω＝1V，故D錯誤。
習(xí)題3
如圖甲所示的電路中，R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變。滑動變阻器在兩個端點(diǎn)間移動時，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖像分別表示在圖乙所示的坐標(biāo)系中。則下列說法錯誤的是（　　）
A．R3的阻值為5Ω B．R1的阻值為5Ω
C．電源電壓為6V D．R2的最大阻值為15Ω
答案：A
解析：由電路圖可知，R1、R2、R3串聯(lián)在電路中，電壓表V1測量R1兩端的電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
由圖知，當(dāng)滑片P向左移動時，滑動變阻器R2連入電路的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，電路中的電流變大；
由U＝IR可知，R1兩端的電壓變大，V1示數(shù)變大，R3兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可知，R2兩端的電壓變小，電壓表V2的示數(shù)變小；
所以，圖像中電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)增大而增大的是R1的U﹣I圖像，電流表示數(shù)隨電壓表示數(shù)增大而減小的是R2的U﹣I圖像，
由圖像可知，當(dāng)R1兩端的電壓為1V時，電路中的電流為0.2A，R1的阻值為：R15Ω，故B正確；
由圖像可知，當(dāng)滑動變阻器的電阻最大時，電路中的電流最小為0.2A，
R2的最大阻值為：R2大15Ω，故D正確；
此時電源電壓：U＝U1+U2+U3＝0.2R1+3V+0.2A×R3…①
當(dāng)滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，R1兩端的電壓為2V時，電路中的電流為0.4A，此時電源電壓：U＝U1+U3＝0.4R1+0.4A×R3…②，
由①②和R1＝5Ω知：0.2R1+3V+0.2A×R3＝0.4R1+0.4A×R3，
解得：R3＝10Ω，電源電壓U＝6V，故A錯誤，C正確。
習(xí)題4
為了比較方便地測量出未知電阻的阻值，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個“電阻測量盒”：將電源（電壓不變）、阻值為R0的定值電阻、開關(guān)和電流表各一個用導(dǎo)線連接起來裝入盒內(nèi)，并引出兩根導(dǎo)線a、b到盒外，如圖所示。未使用時，盒內(nèi)開關(guān)斷開，電流表無示數(shù)。現(xiàn)將a、b導(dǎo)線與待測電阻Rx的兩端相連，開關(guān)閉合時電流表示數(shù)為I0、開關(guān)斷開時電流表示數(shù)為I0。則（　　）
A．Rx的值一定為2R0 B．Rx的值一定為R0
C．Rx的值可能為R0 D．Rx的值可能為3R0
答案：C
解析：（1）將電流表、定值電阻、開關(guān)、電源可能組成的兩種電路如圖所示：
第一種：
第二種：
（2）若采用第一種電路，開關(guān)閉合時，被測電阻Rx與R0并聯(lián)，電流表測干路中電流，開關(guān)斷開時，電路中只有Rx，由歐姆定律可得：
U＝（I0I0）R0①
UI0Rx ②
聯(lián)立①②可得：Rx＝2R0；
若使用第二種電路，開關(guān)閉合時，R0被短路，電路中只有Rx，當(dāng)開關(guān)斷開時，Rx與R0串聯(lián)，由歐姆定律可得：
U＝I0 Rx ③
UI0 （R0+Rx）④
聯(lián)立③④解得：Rx。
習(xí)題5
小明和小華設(shè)計(jì)了一款電子秤。圖甲是電子秤的結(jié)構(gòu)原理圖，通過改寫電壓表的表盤數(shù)值后可直接讀出稱量物體的質(zhì)量，電源電壓保持6V恒定不變，定值電阻R0＝60Ω，電壓表的量程為0～3V，壓敏電阻R的阻值與所受壓力變化的圖像如圖乙所示。托盤和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，g取10N/kg。
（1）電子秤的最大測量值是　　 kg。
（2）電子秤的刻度是　　 （選填“均勻”或“不均勻”）。
（3）為了使電子秤的量程變?yōu)?～45kg，在原有器材不變的情況下，小明設(shè)計(jì)了如圖丙的改進(jìn)方案。
a.通過計(jì)算，小明方案中的R1阻值為　　 Ω。
b.改進(jìn)后的電子秤零刻度線應(yīng)該在原來電子秤零刻度線的　　 （選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“重合”）。
c.為了讓電子秤充分利用電壓表的刻度范圍，小華認(rèn)為除了小明的方案外，在原來電子秤的方案上接入另一個電阻，也能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，請?jiān)趫D丁虛線框中畫出小華的改進(jìn)方案，并標(biāo)出小華接入電阻的阻值。
答案：（1）40；（2）不均勻；（3）30；左側(cè)；也可以與R0并聯(lián)一個60Ω的電阻，如下圖：
解析：根據(jù)電路圖可知，壓敏電阻R和定值電阻R0串聯(lián)，電壓表測量R0兩端的電壓；
（1）當(dāng)被稱物體的質(zhì)量增加時，壓敏電阻受到的壓力增大；由R﹣F圖像可知，壓力增大時，壓敏電阻的阻值減小，總電阻減小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，根據(jù)歐姆定律可知：定值電阻R0兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；
（2）由題意可知，電子秤是由電壓表改裝而成的，且當(dāng)電子秤所測質(zhì)量最大時，對應(yīng)的電壓表示數(shù)達(dá)到最大值；
所以，根據(jù)電壓表的量程可知，此時定值電阻R0兩端的電壓為：U0最大＝3V，
則電路中的電流：I最大0.05A，
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：
壓敏電阻兩端分得的電壓：UR＝U﹣U0＝6V﹣3V＝3V，
根據(jù)I可得壓敏電阻的阻值：R′60Ω，
由圖乙可知，此時壓敏電阻受到的壓力為400N，
所測物體的最大重力為：G物最大＝F＝400N，
由G＝mg可得，該電子秤的最大量程：
m物最大40kg；
（3）根據(jù)圖像可得：R＝300Ω﹣0.6Ω/N×F＝300Ω﹣0.6Ω/N×G＝300Ω﹣0.6Ω/N×m×10N/kg，稱量時，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可得電路中的電流為：I，
則根據(jù)I可得R0兩端的電壓為：U0＝IR0V；
根據(jù)表達(dá)式可知：電壓表的示數(shù)與物體的質(zhì)量不是一次函數(shù)，所以電子秤的刻度不均勻；
（4）使電子秤的量程變?yōu)?～45kg，則壓敏電阻受到的最大壓力為：F最大＝G＝mg＝45kg×10N/kg＝450N，
由圖乙可知，此時壓敏電阻為：R′＝300Ω﹣0.6Ω/N×45kg×10N/kg＝30Ω；
若電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變時，R0兩端的電壓U0＝3V不變，通過R0的最大電流：I大＝0.05A不變，
圖丙：在電路中串聯(lián)一個分壓電阻R1，電壓表測量R0兩端的電壓，
由于通過R0的最大電流I大＝0.05A不變，根據(jù)歐姆定律可得：
R總小120Ω，
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可知：
分壓電阻R1＝R總小﹣R0﹣R′＝120Ω﹣60Ω﹣30Ω＝30Ω；
b、由于改進(jìn)后的電子秤，R0、R1是串聯(lián)的，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知當(dāng)壓敏電阻受到的壓力為0時，R0兩端的電壓分得的電壓變小，則零刻度線應(yīng)該在原來電子秤零刻度線的左側(cè)；
c、由于電子秤的量程增大時，壓敏電阻受到的最大壓力變大，壓敏電阻變小，電路中的總電阻變小，電流變大，所以，在R0兩端的電壓U0＝3V不變的條件下，可以利用并聯(lián)電路的分流特點(diǎn)，應(yīng)增加一個分流電阻，
即：在電路中R0兩端并聯(lián)一個分流電阻R2，如下圖：
由于此時R0兩端的電壓U0＝3V不變，則壓敏電阻兩端的電壓UR＝3V也不變，
當(dāng)壓敏電阻受到的壓力最大時，干路電流：I0.1A，
此時通過R0的最大電流I大＝0.05A不變，則根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可得：
通過分流電阻R2的電流為：I2＝I﹣I大＝0.1A﹣0.05A＝0.05A，
根據(jù)歐姆定律可得：
分流電阻R260Ω；
綜上可知，如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變，只在電路中增加一個電阻，使電子秤的量程變?yōu)?～45kg，可以串聯(lián)一個30Ω的電阻，也可以與R0并聯(lián)一個60Ω的電阻。
在串聯(lián)方案中，當(dāng)托盤上不放物體時，R=300Ω，可計(jì)算得到此時電壓表的示數(shù)約為0.92V；在并聯(lián)方案中，可計(jì)算得到當(dāng)托盤上不放物體時，電壓表的示數(shù)約為0.55V，因此利用的電壓表的刻度范圍更大，符合要求。
習(xí)題1
在如圖所示的電路中，電流表和電壓表均為理想電表，則下列判斷正確的是（　　）
A．RAB＝RBD，且RBC最大，RAC最小
B．RAC＝RCD，且RBC最大，RAC最小
C．RAC＝RCD，且RBC最大，RAD最小
D．RAC＝RBD，日RBC最大，RAD最小
答案：C
解析：理想電流表看作短路，理想電壓表看作斷路，由圖可得，RAB＝RBD＝R；
RBC＝RR＝1.5R，RAC＝RCDR，RAD＝0，所以RBC最大，RAD最小，故ABD錯誤，C正確。
習(xí)題2
將長度40cm、阻值均勻的合金電阻做成圓環(huán)狀電阻圈接入電源電壓為3V的電路（如圖所示），A點(diǎn)固定接在電路中，滑片P可以在圓環(huán)上滑動，滑片P置于C點(diǎn)，閉合開關(guān)，電流表示數(shù)為0.3A。（A、B、C、D四個點(diǎn)將該圓環(huán)四等分，電流表量程為“0～0.6A”）下列關(guān)于該電路說法不正確的是（　　）
A．滑片置于C點(diǎn)時圓環(huán)的總電阻是ABC段和ADC段電阻的并聯(lián)電阻，阻值為10Ω
B．該合金每厘米電阻阻值為1Ω
C．為保證電流表不超過量程，滑片P從C點(diǎn)起可移動距離不能超過10cm
D．滑片移動過程中，電流表的最小示數(shù)為0.3A
答案：C
解析：由電路圖知，滑片置于某點(diǎn)時，圓環(huán)被分為兩部分相互并聯(lián)，電流表測量電路中的電流；
A、滑片置于C點(diǎn)時圓環(huán)的總電阻是ABC段和ADC段電阻的并聯(lián)電阻，
由I可得，此時總的阻值：R總10Ω；故A正確；
B、由于A、B、C、D四個點(diǎn)將該圓環(huán)四等分，AC的上下部分的電阻相等，假設(shè)都是R，
根據(jù)并聯(lián)總電阻公式有，
得R＝20Ω；
整個電阻絲的電阻為2R＝40Ω；因而該合金每厘米電阻阻值為1Ω/cm；故B正確；
C、電流表量程為“0～0.6A”，電路中最大電流I'＝0.6A，電路的最小電阻R'5Ω；
滑片P從C點(diǎn)起可移動距離為10cm時，恰好到B或D點(diǎn)，此時10Ω與30Ω電阻并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)總電阻的公式有，R'＝7.5Ω，此時的總電阻比5Ω大，說明還可以繼續(xù)移動一段距離；故C錯誤；
D、滑片移動過程中，總電阻最大時，電流最小，設(shè)AP之間上方電阻為R，則AP之間下方電阻為（40Ω﹣R），
因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，
所以，圓環(huán)的總電阻：
RAP，
當(dāng)R＝20Ω時，圓環(huán)的總電阻最大，此時滑片恰好位于C點(diǎn)，根據(jù)A的解答，此時最大電阻10Ω，電路中的電流為0.3A；故D正確。
習(xí)題3
如圖所示電路，電源電壓保持不變，滑動變阻器R0的最大阻值為20Ω。當(dāng)開關(guān)S和S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片分別在中點(diǎn)和最右端時，電壓表的示數(shù)分別為U1和U1'，滑動變阻器的滑片在最左端時，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S和S2閉合、S1斷開，滑動變阻器的滑片分別在中點(diǎn)和最右端時，電流表的示數(shù)分別為I2和I2'；已知I1＝0.6A，U1:U1'＝3:4，I2:I2'＝5:4。關(guān)于以上幾種電路狀態(tài)，下列說法正確的是（　　）
A．電源電壓是12V
B．R2的阻值是10Ω
C．電流表的最小示數(shù)是0.2A
D．電壓表的最大示數(shù)是4V
答案：D
解析：（1）當(dāng)開關(guān)S和S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)時和最右端時等效電路圖分別如圖1、2：
當(dāng)開關(guān)S和S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片在最左端時等效電路圖如圖3：
當(dāng)開關(guān)S和S2閉合、S1斷開，滑動變阻器的滑片在中點(diǎn)時和最右端時，等效電路圖分別如圖4、5：
A、圖1中，U1＝IR0＝I20Ω＝I×10Ω；
U1′＝I′×R0＝I′×20Ω；
U1：U1'＝3:4，
則：
解得：①
圖1、2中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓分別為：
U＝I（R1R0）＝I（R120Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U＝I′（R1R0）＝I′（R1+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解①②③可得：R1＝10Ω，
圖3中，根據(jù)歐姆定律可得電源電壓：
U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，故A錯誤；
B、圖4、5中，已知：I2:I2'＝5:4，
則：I2I2'﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④。
根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律可得電源電壓分別為：
U＝I2（R2R0）＝I2（R220Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤
U＝I2′（R2R0）＝I2′（R2+20Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑥
解④⑤⑥可得：R2＝30Ω，故B錯誤；
C、由于R1＝10Ω，R2＝30Ω，根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點(diǎn)可知：當(dāng)滑動變阻器的全部電阻與R2串聯(lián)時電路中的總電阻大，電流小，則最小電流為：I最小0.12A，故C錯誤；
D、根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知，電阻的阻值越大分得的電壓越大，所以當(dāng)滑動變阻器的全部電阻與R1串聯(lián)時滑動變阻器兩端的電壓最大，此時電流為：I′0.2A，則電壓表的最大示數(shù)為：U0＝I′R0＝0.2A×20Ω＝4V，故D正確。
習(xí)題4
如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R0為定值電阻，Rt為熱敏電阻。在0℃～80℃的范圍內(nèi)，電壓表的示數(shù)U隨熱敏電阻的溫度t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知當(dāng)溫度t由10℃升高到30℃的過程中，熱敏電阻Rt的阻值變化了20Ω，則溫度t由30℃升高到50℃的過程中，熱敏電阻Rt的阻值變化情況是（　　）
A．阻值減小且阻值變化量小于20Ω
B．阻值減小且阻值變化量大于20Ω
C．阻值增大且阻值變化量小于20Ω
D．阻值增大且阻值變化量大于20Ω
答案：A
解析： 由乙圖可知，熱敏電阻R兩端的電壓UV跟溫度t 之間的關(guān)系是溫度越高，熱敏電阻R兩端的電壓越小，則熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減小；
熱敏電阻的阻值與其兩端電壓的關(guān)系為：Rt，根據(jù)Rt和UV的函數(shù)關(guān)系可知：當(dāng)溫度t由10℃升高到30℃的過程中，變化量為ΔU，熱敏電阻Rt的阻值變化量ΔRt＝20Ω；由于電壓表的示數(shù)U隨熱敏電阻的溫度t變化的關(guān)系是一次函數(shù)關(guān)系，所以溫度t由30℃升高到50℃的過程中，變化量仍為ΔU，由于Rt和UV是類似反比例函數(shù)關(guān)系，根據(jù)函數(shù)關(guān)系分析可知，熱敏電阻Rt的阻值變化量小于ΔRt。本題也可以取特殊值進(jìn)行比較。
習(xí)題5
如圖甲所示的電路中，R2為滑動變阻器，R1、R3為定值電阻，電源兩端電壓保持恒定不變。改變滑片P的位置，兩電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖像分別表示在圖乙所示的坐標(biāo)系中。則下列說法中正確的是（　　）
A．當(dāng)滑片移至a端時，對應(yīng)的是圖乙中的A點(diǎn)
B．當(dāng)滑片移至b端時，電路中的電流為3A
C．R1的阻值為3Ω
D．電源的電壓為12V
答案：D
解析：A．由電路圖可知，當(dāng)滑片移至a端時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中的總電阻最小，由I可知，電路中的電流最大，由圖像可知，對應(yīng)的是圖乙中的B點(diǎn)，故A錯誤；
B．當(dāng)滑片移至b端時，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，電路中的電流最小，由圖像可知電路中的電流為1A，故B錯誤；
C．因串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大，所以，當(dāng)滑片移至b端時，R1兩端的電壓最小，圖像中AB是R1的I﹣U圖像，此時U1＝1V，電路中的電流I＝1A，則R11Ω，故C錯誤；
D．由圖像可知，滑片位于a端時，V2的示數(shù)為3V，電路中的電流I′＝3A，滑片位于b端時，V2′的示數(shù)為9V，電路中的電流I＝1A，
因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，且電源的電壓不變，
所以，U＝UV 2+I′R3＝UV 2′+IR3，即3V+3A×R3＝9V+1A×R3，
解得：R3＝3Ω，
電源的電壓U＝UV 2+I′R3＝3V+3A×3Ω＝12V，故D正確。
習(xí)題6
如圖甲所示電路，電源電壓U0不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上開關(guān)后滑片P向左滑過一段距離x后電流表才有讀數(shù)，且電壓表的讀數(shù)U與x、電流表的讀數(shù)I與x的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化均相等，則下列說法錯誤的是（　　）
A．根據(jù)圖像可知：斷點(diǎn)位置在x等于5cm處
B．根據(jù)圖像可知：電源電壓U0等于1.5V
C．根據(jù)圖像可知：電阻R等于1Ω
D．根據(jù)圖像可知：該滑動變阻器的電阻絲沒有斷路時的總電阻值是9Ω
答案：D
解析：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電流表測電路中的電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
由圖乙可知，當(dāng)x＜5cm時，電壓表示數(shù)保持1.5V不變，當(dāng)x＞5cm時，電壓表示數(shù)才發(fā)生變化，所以，斷點(diǎn)處離變阻器最右端5cm，電源電壓U0＝1.5V，故A、B不符合題意；
當(dāng)x＝5cm時，由乙、丙圖可知，電壓表示數(shù)U1＝1.35V，電流表示數(shù)I1＝0.15A，
因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
可得此時電阻R兩端的電壓：UR＝U0﹣U1＝1.5V﹣1.35V＝0.15V，
由I可得，電阻R的阻值：
R1Ω；故C不符合題意；
（3）當(dāng)x＝5cm時，設(shè)滑動變阻器接入電路中的電阻為R1，R19Ω，
R24Ω，
故滑動變阻器滑動5cm電阻的改變量是ΔR＝R1﹣R2＝9Ω﹣4Ω＝5Ω，
所以從斷點(diǎn)處滑片P向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1cm的阻值變化是1Ω；
該滑動變阻器沒有斷路時的總電阻值R總＝9Ω+5cm×1Ω/cm＝14Ω，故D符合題意。
習(xí)題7
老師給小寧一個暗箱，其表面有兩個接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小寧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U為　　 V。
（2）RMN為　　 。
（3）圖乙中曲線　　 （填“A”或“B”）是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的。
（4）老師告訴小寧，暗箱的M、N之間只接有兩個定值電阻：一個阻值為R0（R0值已知），另一個阻值未知，假設(shè)為Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）
答案：（1）6；（2）10Ω；（3）B；（4）若R0＜RMN，則R0和Rx應(yīng)串聯(lián)，所以Rx＝RMN﹣R0；若R0＞RMN，則R0和RX應(yīng)并聯(lián)，即有：，所以Rx
解析：（1）在開關(guān)S、S1都閉合時，電路為R1的簡單電路，此時R1兩端的電壓即為電源電壓，開關(guān)S閉合、S1斷開時，RMN與R1串聯(lián)，
由圖乙可知，當(dāng)電流為0.2A時，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，RMN與R1串聯(lián)，此時RMN兩端電壓為：
UMN＝U﹣U1＝6V﹣4V＝2V，
所以RMN10Ω；
（3）由（1）可知，開關(guān)S、S1都閉合，且電流為0.2A時，R1的阻值為30Ω，所以圖乙中曲線B是根據(jù)開關(guān)S、S1都閉合時測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的；
（4）因?yàn)榘迪涞腗、N之間只接有兩個定值電阻R0和RX，串聯(lián)電路中的總電阻比任何一個分電阻都要大，并聯(lián)電路中的總電阻比任何一個分電阻都要小，
若R0＜RMN，則R0和Rx應(yīng)串聯(lián)，所以Rx＝RMN﹣R0；
若R0＞RMN，則R0和Rx應(yīng)并聯(lián)，即有：，所以Rx。
習(xí)題8
冬奧會上也亮相了一個新可愛——創(chuàng)可貼體溫計(jì)（如圖1所示）。這是一款目前最小、最精準(zhǔn)的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備，大小如創(chuàng)可貼一般，測溫精度可達(dá)0.05℃，單次充電可供連續(xù)測溫10天以上。運(yùn)動員只需要把體溫計(jì)“創(chuàng)可貼”貼在皮膚上，就能在手機(jī)軟件上看到自己的實(shí)時體溫。體溫會自動測量、上報(bào)，一旦超過安全值，防疫人員將第一時間處理。某校物理興趣小組的同學(xué)在受到啟發(fā)后，設(shè)計(jì)了一個溫度檢測裝置，當(dāng)溫度≥37.3℃時發(fā)生報(bào)警。如圖2所示為該裝置的感溫區(qū)電路圖，其中R為熱敏電阻，溫度每增加0.1℃其阻值便增大1Ω。電源電壓為恒定為6V，定值電阻R0的阻值為10Ω，電流表量程為0～0.5A，數(shù)字式電壓表量程為0～4V，當(dāng)檢測到電壓表的示數(shù)≥3V時便會報(bào)警。
（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為3V恰好報(bào)警時，熱敏電阻的阻值為________Ω。
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，此時的溫度為__________℃。
（3）該裝置能測量的溫度范圍為____________。
答案：（1）10；（2）36.8℃；（3）36.5℃～38.3℃
解析：（1）由圖2可知，閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測熱敏電阻兩端的電壓，
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時，定值電阻兩端的電壓：U0＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，串聯(lián)電路各處電流相等，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I0.3A，則此時熱敏電阻的阻值：R10Ω；
（2）當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時，定值電阻兩端的電壓：U0′＝U﹣UR′＝6V﹣2V＝4V，
此時通過電路的電流：I′0.4A，
此時熱敏電阻的阻值：R′5Ω，
R為熱敏電阻，溫度每增加0.1℃其阻值便增大1Ω，當(dāng)溫度≥37.3℃時發(fā)生報(bào)警，此時的溫度為37.3℃﹣（10Ω﹣5Ω）×0.1℃/Ω＝36.8℃；
（3）電流表量程為0～0.5A，當(dāng)通過電路的電流最大為0.5A時，根據(jù)U＝IR可知定值電阻兩端的電壓最大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)最小，
此時定值電阻兩端的電壓：U0″＝I″R0＝0.5A×10Ω＝5V，
熱敏電阻兩端的電壓：UR″＝U﹣U0″＝6V﹣5V＝1V，
熱敏電阻的阻值：R″2Ω，此時的溫度為37.3℃﹣（10Ω﹣2Ω）×0.1℃/Ω＝36.5℃，電壓表量程為0～4V，當(dāng)電壓表示數(shù)最大為4V時，定值電阻兩端的電壓最小為：U6V﹣4V＝2V，
此時通過電路的電流：I′′′0.2A，
此時熱敏電阻的阻值：R′′′20Ω，此時的溫度為37.3℃+（20Ω﹣10Ω）×0.1℃/Ω＝38.3℃，所以該裝置能測量的溫度范圍為36.5℃～38.3℃。
習(xí)題9
初三實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)決定設(shè)計(jì)一個簡易的身高測量儀，可用器材有電壓恒定的電源、電壓表、電阻絲、定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線（若干）等。他們的設(shè)想是：用滑片在繃直的電阻絲上滑動代替滑動變阻器；將電壓表改裝成身高顯示儀：所測身高越大，顯示儀示數(shù)越大，且刻度均勻。
（1）同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖所示電路，老師指出他們的設(shè)計(jì)有不夠合理的地方。你認(rèn)為下列分析正確的是　　 。
A．移動滑片P時，電路的總電阻沒有變化
B．當(dāng)所測身高越大時，電壓表的示數(shù)越小
C．電壓表的示數(shù)變化量跟身高變化量不成正比
D．電壓表的示數(shù)不能由零變化到最大刻度值
（2）在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們設(shè)計(jì)出了正確的電路，是如圖四個電路中的　　 電路。
（3）確定正確的電路設(shè)計(jì)方案后，小組成員開始對器材的參數(shù)進(jìn)行選擇。他們采用了電壓為12V的電源，一根長為80cm的均勻電阻絲（0.5Ω/cm）、量程為0～3V的電壓表。為了讓測量儀測量身高的范圍達(dá)到最大，且測量精確度最高，選擇的定值電阻R1阻值應(yīng)該為　　Ω。
（4）利用選定的器材，小組同學(xué)連接好了測量電路，對身高為160cm的小曾進(jìn)行測量時，電壓表的示數(shù)為1.5V；對小楊進(jìn)行測量時，電壓表的示數(shù)為1.2V，則小楊的身高為　　cm。
答案：（1）C；（2）丁；（3）120；（4）152
解析：（1）由圖知，變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測變阻器R2兩端的電壓。
A、移動滑片P時，R2接入電路的阻值改變，電路的總電阻等于兩個電阻之和，所以總電阻也會發(fā)生改變，故A錯誤；
B、當(dāng)所測身高越大時，R2接入電路的阻值越大，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，電壓表的示數(shù)變大，故B錯誤；
C、圖中身高的變化量決定了變阻器R2的電阻變化量，該電路中的電流I，電壓表的示數(shù)：U2 R2，由此可見，電壓表的示數(shù)與R2接入的阻值不成正比，則電壓表示數(shù)的變化量與R2的阻值變化量不成正比，所以電壓表的示數(shù)變化量跟身高變化量不成正比，故C正確；
D、當(dāng)滑片在最下端時，變阻器的阻值為零，電壓表的示數(shù)為零；當(dāng)滑片在最上端時，變阻器接入的阻值最大，電壓表的示數(shù)也最大，因此，電壓表的示數(shù)能由零變化到最大刻度值，故D錯誤。
（2）由甲電路圖可知，變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測電阻R2兩端的電壓，人身高越高，R2電阻越大，電壓表示數(shù)越大，但由于電壓表的示數(shù)變化量跟身高變化量不成正比（見第一問C的解析），所以刻度并不均勻，不合題意；
由乙電路圖可知，變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測電阻R1兩端的電壓，人身高越高，R2電阻越大，電壓表示數(shù)越小，不合題意；
由丙電路圖可知，變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，人身高變化不會改變R2接入電路電阻的大小，電壓表測R2上半部分那段電阻兩端的電壓，身高越高，電壓表示數(shù)越小，不合題意；
由丁電路圖可知，變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，人身高變化不改變R2接入電路電阻的大小，整個電路電流I不變。電壓表測R2下半部分那段電阻兩端的電壓，其示數(shù)為：U2＝IR2下，所以電壓表示數(shù)與電阻R2的阻值成正比，因此刻度是均勻的，且身高越高，電壓表示數(shù)越大，符合題意。
（3）由上述分析可知，正確的電路為丁圖。
電阻絲的最大阻值為：R2＝80cm×0.5Ω/cm＝40Ω，
當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時，測的是全部電阻絲兩端的電壓，此時電路中的電流：I0.075A，
由于丁圖中電流大小始終不變，所以電路中的總電阻始終為：R總160Ω，
則定值電阻R1阻值應(yīng)為：R1＝R總﹣R2＝160Ω﹣40Ω＝120Ω。
（4）由上述分析可知，丁圖中電路中的電流始終不變，I＝0.075A，
則小曾進(jìn)行測量時電壓表所測電阻絲的阻值：R小曾20Ω，
同理，小楊進(jìn)行測量時電壓表所測電阻絲的阻值：R小楊16Ω，
兩次電阻的差值為：ΔR＝20Ω﹣16Ω＝4Ω，
又因?yàn)殡娮杞z的規(guī)格為：0.5Ω/cm，
所以電阻絲相差的長度，也就是兩個同學(xué)身高的差值為：ΔL8cm，
小楊進(jìn)行測量時電壓表的示數(shù)較小，說明小楊的身高要小一些，
則小楊的身高為：160cm﹣8cm＝152cm。
習(xí)題10
實(shí)驗(yàn)室有一個電學(xué)黑箱，其外形如圖1所示，箱體外有四個接線柱，箱蓋上有一個塑料滑塊。小明請同組的同學(xué)一起探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)室老師提醒他們，內(nèi)部元件只有一個滑動變阻器和兩個定值電阻。滑動變阻器只有兩個接線柱接入電路。
經(jīng)過討論，全組的意見是：先制作一個探測器，把這個探測器分別與黑箱外的接線柱相連。再根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，推測內(nèi)部的連接情況。
（1）甲組的小李組裝了探測器，如圖2所示，其中電源電壓為3V，電流表量程為0﹣0.6A。對于其中阻值為5Ω的電阻R，你認(rèn)為它的作用是　　 。
同學(xué)們把探測器的E、F端分別與黑箱的接線柱連接，閉合開關(guān)，移動滑塊，記下的數(shù)據(jù)如表：
測試次數(shù) 與E、F連接的接線柱 電流表示數(shù)/A
第1次 A、B 0.25～0.5
第2次 A、C 0.12～0.2
第3次 A、D 0.15～0.3
第4次 B、C 0.2
第5次 B、D 0.3
第6次 C、D 0.15
（2）在前三次測試中，只有一次未將滑動變阻器調(diào)到阻值最大、最小位置，是第　　次。
（3）滑動變阻器的最大阻值為　　 。
（4）請?jiān)趫D3中作出箱內(nèi)各元件連接電路圖，并在定值電阻旁標(biāo)明其阻值。
答案：（1）保護(hù)電路，防止電流過大，燒壞電流表和電源；（2）1；
（3）10Ω；（4）見解析
解析：（1）如果沒有電阻R的話，探測器有被短路的可能，燒壞電流表和電源，故R的作用是保護(hù)電路，防止電流過大，燒壞電流表和電源；
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，BC、BD、CD間的電流是定值，則它們之間的電阻是定值電阻，
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，由I可得，BC、BD、CD間的電阻值分別為：
RBCR5Ω＝10Ω，RBDR5Ω＝5Ω，RCDR5Ω＝15Ω，
因RCD＝RBC+RBD，所以，BC間為一定值電阻阻值為10Ω，BD間為一定值電阻阻值為5Ω，CD間為兩電阻串聯(lián)，由表格數(shù)據(jù)可知，AB、AC、AD間電流是變化的，則它們之間有滑動變阻器，當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為零，10Ω的定值電阻R1和5Ω的定值電阻R2分別接入電路中時電路中的最大電流分別為：
I10.2A，I20.3A，
結(jié)合表格數(shù)據(jù)可知，AC間滑動變阻器與10Ω的定值電阻串聯(lián)，AD間滑動變阻器與5Ω的定值電阻串聯(lián)，因AB間電流最大時的阻值RABR5Ω＝1Ω，小于兩定值電阻的阻值，所以，AB間只有滑動變阻器，且未將滑動變阻器調(diào)到阻值最大、最小位置；
由第二次數(shù)據(jù)可知，電路中的電流最小為IAC′＝0.12A，則滑動變阻器的最大阻值：
R滑R﹣R15Ω﹣10Ω＝10Ω；
綜上可知，AB之間只有滑動變阻器，AC間10Ω的定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，AD間5Ω的定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，BC間只有10Ω的定值電阻，BD間只有5Ω的定值電阻，CD間5Ω和10Ω的定值電阻串聯(lián)，電路圖如下圖所示：
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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