第4章 电路探秘
1. 如图所示,已知电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,闭合开关时,
电流表A的示数是0.6 A,则通过R1的电流是( )
A.0.4 A B.0.6 A
C.0.2 A D.0.1 A
A
2.在如图所示的电路中,R1=15 Ω,R2=10 Ω,闭合开
关后电流表的示数为0.3 A,则电源电压为________V,
通过R1的电流是________A。
3
0.2
3.【2018·襄阳】电阻R1与R2的I-U图像如图所示。当
R2两端的电压为1.5 V时,R2的阻值是________Ω;若
将它们并联连接到电压为2.5 V的电源上,则干路的电
流是________A。
10
0.7
4.为了测量电阻Rx的电阻值,小龙选择了一块已经调好
的电流表,一个电阻值已知的定值电阻R0,一个符合
要求的电源,以及两个开关S1和S2,并连接了部分实
验电路,如图所示,请帮助小龙完成这个实验。
(1)请你添加一根导线完成如
图所示的实验电路的连接。
解:如图所示:
(2)只闭合开关S1,读出电流表示数为I1;______________,
读出电流表示数为I2。
(3)写出电阻Rx的表达式为Rx=___________。
再闭合开关S2
5.如图所示,电源电压为6 V,R1=R2=30 Ω,求:
(1)当开关S断开时,R2两端的电压。
5.如图所示,电源电压为6 V,R1=R2=30 Ω,求:
(2)当开关S闭合时,电流表的示数。
6.如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托
盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所
放物体质量m大小的关系图像如图乙所示。已知电源
电压为6 V且保持不变。
(1)当托盘为空时,R2的电阻为________。
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01 A,求定值电阻
R1的阻值。
500 Ω
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02 A,求该物体
的质量大小。
7.(1)王师傅修理电视机时,发现15 Ω和25 Ω的两个电阻
的标称看不清了,请你帮他设计一个能够鉴别电阻阻
值大小的最简单电路(电源使用旧的干电池),画在如
图所示的虚线框内。
解:如图所示:
(2)王师傅怀疑厂家生产的定值电阻的阻值有误差,为进
一步测量15 Ω电阻的阻值,在(1)中最简电路图的基础
上,做哪些改进:____________________________。再在电阻两端并联一只电压表
8.如图所示,R1=25 Ω,
灯泡L的规格为“2.5 V
0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。
8.如图所示,R1=25 Ω,
灯泡L的规格为“2.5 V
0.3 A”,电源电压保持不变。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
9.如图所示的电路中,电源电压为3 V
且保持不变,电阻R1的阻值为5 Ω,
滑动变阻器R2上标有“20 Ω 1 A”
字样。闭合开关后,滑片P移到某
一位置时,电流表示数为1 A。求:
(1)通过电阻R1的电流I1 。
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)当滑动变阻器滑片移动到最右端时,电流表示数是多少?
10.如图所示的电路中,电阻R1=36 Ω,滑动变阻器R2
标有“100 Ω 2 A”字样,电流表的量程为0~0.6 A,
电压表的量程为0~15 V。闭合开关S后,移动滑动变
阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6 V,
电流表的示数为0.5 A。求:
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入
电路的阻值范围。
解:电阻R1两端的电压U1=IR1=0.5 A×36 Ω=18 V,串
联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压U=
U1+U2=18 V+6 V=24 V。
11.如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值
电阻,电源两端电压保持恒定不变,改变滑片P的位置,
两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表
示在图乙所示的坐标系中。则:
(1)当滑片移至a端时,对应的
是图乙中的________点。B
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为________A。
(3)R1的阻值为多少?
(4)电源的电压为多少?
1
解:由图像可知,滑片位于a端时,V2的示数为3 V,电
路中的电流I′=3 A,滑片位于b端时,V2的示数为9 V,
电路中的电流I=1 A,因串联电路中的总电压等于各部
分电压之和,且电源的电压不变,所以,U=UV2+
I′R3=UV2′+IR3,即3 V+3 A×R3=9 V+1 A×R3,解
得R3=3 Ω,电源的电压U=UV2+I′R3=3 V+3 A×3 Ω
=12 V。
第4章 电路探秘
1. 如图甲电路中,电源电压保持不变,R1是定值电阻。
当开关S闭合,滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b
端,两电表示数变化关系如图乙所示,则下列说法中
错误的是( )
A.电源电压为10 V
B.R2的最大阻值是30 Ω
C.R1的阻值为10 Ω
D.电路中的最小电流为0.2 A
2.【2018·常州】 如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,
R2是滑动变阻器,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B
端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I
图像如图乙所示,则( )
A.电源电压为20 V
B.EF是V1表示数随A表示
数变化的图像
C.滑动变阻器的最大阻值为10 Ω
D.电路的最大电流为1.2 A
【点拨】由图甲可知,R1和R2串联,V1表测R1两端的电
压,V2表测R2两端的电压。滑片在B端时,R2接入电路
的阻值最大,根据串联分压原理,此时R2分得的电压最
大,随着滑片向左移动,接入电路的阻值变小,电路中
的电流增大,R2分得的电压将会变小,所以EF是V2表
示数随A表示数变化的图像,MN是V1表示数随A表示数
变化的图像,B错误;
【答案】D
3.【2018·台州】某同学利用如图甲所示的电路进行实验,
电源电压恒为3伏,更换
5个定值电阻Rx,得到如
图乙所示的图像。以下有
关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5 Ω
D.将Rx从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片P向左移动
【点拨】研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,
由图乙可知,电阻是变化的,A错误;由题意和图像
可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要
控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);由图乙
可知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压)U=IRx=0.5
A×5 Ω=0.1 A×25 Ω=2.5 V,即电压表保持2.5 V不
变,B错误;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5 Ω换接成10 Ω,
电阻增大,其分得的电压增大,大于2.5 V;而探究电
流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串
联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使
电压表的示数减小为2.5 V,故增大滑动变阻器连入电
路中的电阻,所以滑片应向右端移动,D错误。故选C。
4.【2018·淮安】如图甲所示是电阻R和灯泡L的IU图像。由
图可知,电阻R的阻值是________Ω。将电阻R和灯泡L接
在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源
电压为________V。
10
4
5.【2018·咸宁】如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,
如图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。
当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合S2、S3
时,电压表示数为4 V。则电源电压U=________V,R2
=________Ω。
8
5
【点拨】由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串
联,电压表测灯泡两端电压,由图乙知,灯泡两端电压
为2 V时的电流为0.6 A,串联电路中电流处处相等,即
通过R1的电流也为0.6 A,通过R1的电流为0.2 A时,电
压为2 V,通过R1的电流与电压成正比,所以通过R1的
电流为0.6 A,它两端电压为6 V,所以电源电压U=UL
+U1=2 V+6 V=8 V;
6.
【2018·孝感】某兴趣小组在阅读了半导体材料相关
信息后,为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压关
系,特设计了如图甲所示的电路,其中R2为多种半导
体材料混合制成的电阻,其阻值随温度的变化关系如
图乙所示。现将R2置于可调温装置中不影响电路的连接,
当R2的温度从最低调至最高的过程中,由电路中电流表
与电压表对应的示数变化关系,得到此过程中R1的完整
图像,如图丙所示。求:
(1)由图乙可知,R2的阻值随温度的升高而________;当
R2的温度由最低升高的过程中,电路中的电流变化是
________。(均填“变大”“不变”或“变小”)
(2)定值电阻R1的阻值为__________。
变小
变大
5 Ω
7.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值
电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P
的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,
电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的
阻值为________Ω,电源电压为________V。5 12
8.如图所示,A、B是两个电阻的电流—电压关系图像,
根据该图像求:
(1)A、B两个电阻的阻值。
(2)如将这两个电阻串联在电路中,那么A、B两个电阻两
端的电压之比为多少?
(3)如将这两个电阻并联在电路中,那么通过A、B两电阻
的电流之比为多少?
9.某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究。
(1)断开S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,由电压表和
电流表的测量数据绘制成如图乙的UI关系图像。根
据图像分析,可计算出电阻R=______Ω。10
(2)断开S2,闭合S1、S3,调节滑动变阻器,测量灯泡L两
端的电压和通过的电流,根据测量数据绘制成如图丙
的UI关系图像。由图像分析,当电压表示数为2 V时,
灯泡L的电阻RL=________Ω。
(3)闭合S1、S2和S3,调节滑动变阻器,当电压表示数为2
V时,电流表的示数是________A。
10
0.4
(4)兴趣小组对实验结果进行交流、讨论后,得出以下两个结论:
结论一:电阻R中通过的电流与其两端电压成正比;
结论二:电灯L中通过的电流与其两端电压不成正比。
你认为这两个结论是否正确?结论一________; 结 论 二
________;(均填“正确”或“不正确”)
若不正确,请说明理由:
_______________________________________________________
__________________________________________________。
在研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,但电灯的
电阻由于灯丝温度的变化而发生了变化
正确
不正确
10.
图甲中标有“2.7 V”字样小灯泡的电流、电压关系如图乙
所示。定值电阻R1=10 Ω。R2由三段材料不同、横截面
积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成(总长度为
35 cm),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,P是与R2接触良好并能移
动的滑动触头。
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多大?
(2)若只闭合S、S1时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的
关系如图丙所示。则导体GH间电阻多大?
(3)若只闭合S与S2,为确保灯丝不被烧坏,滑片P向左移动距
离x的变化范围?
第4章 电路探秘
1.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所
示。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒
精气体浓度的增大而减小,如表格中所示。当酒精气
体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调
零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,
此时电压表的示数为 8 V。求:
(1)电压表的示数为8 V时,电流表的示数为多少?
酒精气体浓度 0 5% 10% 15% 20% 25% 30%
R2Ω 80 70 60 50 40 30 20
(2)电压表的示数为8 V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹
气10 s,若电流表的示数达到0.3 A,表明驾驶员醉驾,
此时酒精气体浓度为多少?
2.图甲是某班科技小组设计的风
力测定装置示意图,图乙是其
电路图。电阻R′随风力变化关
系如图丙所示。已知电源电压
恒为9 V,定值电阻R0为2 Ω,
电压表量程为0~3 V。使用该
装置测定风力,求:
(1)无风时电压表的示数。
(2)能够测量的最大风力。
(3)如果保持电压表量程不变,且只能在电路中增加一个电阻R,
使该装置能测量的最大风力增加到900 N,计算电阻R的阻
值,并说明其连接方式。(只需答出一种方案即可)
3.如图甲所示是某电子秤的原理图,电流表的量程为0~
100 mA(能显示物体的质量大小),秤盘与压杆质量均忽
略不计,电源电压恒定,R0=80 Ω,如图乙所示是压力
传感器R的阻值随所受压力F的变化图像。(g取10 N/kg)
(1)称量时,质量越大,R的阻值________,电路中的电流
________。(均填“越大”或“越小”)
(2)当秤盘中不放物体时,电流表的示数为40 mA,则电
源电压是多少?
越小
越大
解:由图乙可知,秤盘中不放物体时,
压力F=0 N,传感器的电阻R=220 Ω,
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(R+R0)=40×10-3 A×(220 Ω+80 Ω)=12 V。
(3)该电子秤能称量的最大质量是多少?
(4)若把定值电阻R0换成定值电阻R1,且R1小于R0,其他
条件不变,该电子秤的称量范围将________(填“变
大”“变小”或“不变”)。
变小
4.为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,
设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻
R1=5 Ω,电源电压恒为4.5 V,R2的规格为“15 Ω 0.5
A”,电压表量程为0~3 V,
电流表量程为0~0.6 A。
(1)R1在电路中的作用是
_______________________________________。
(2)当被测身高增加时,电压表的示数________(填“变
大”“变小”或“不变”)。
(3)若变阻器R2接入电路的阻值是6.25 Ω时,电压表的示
数为多大?
保护电路,避免R2的阻值为零时发生短路
变大
(4)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的
阻值范围是多少?
5.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,其中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。如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0~0.02 A,滑动变阻器R
的铭牌上标有“150 Ω
0.3 A”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。
请完成下列小题:
(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=100 Ω,
此时电流表的读数为0.01 A,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,
求滑动变阻器接入电路中的最小阻值。
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
6.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用
这种材料制作的电阻称为热敏电阻。如图甲所示是某热敏
电阻R的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏电阻R
和电压表设计了一只测量范围为0~100 ℃的水温表,如图
乙所示是这个水温表的原理图,图中的电压表的量程为0~
3 V;定值电阻R0的
阻值为100 Ω,要求
当水温达到100 ℃时,
电压表的示数达到最大
值。请完成下列小题。
(1)根据图像回答该热敏电阻在100 ℃时的电阻值为多大?
(2)电源电压为多大?
解:由图像可知该热敏电阻在100 ℃时的电阻值为100 Ω。
(3)通过计算说明改画的水温表刻度盘上的0 ℃应该与电
压表刻度盘的什么位置对应?