人教版九年級全一冊物理《壓軸挑戰(zhàn)》培優(yōu)專題訓練專題19 動態(tài)電路分析壓軸培優(yōu)專題訓練（原卷版+解析）-試卷下載-教習網(wǎng)

1、訓練范圍：人教版九年級全一冊第17~18章
2、訓練范圍：滑動變阻器引起的動態(tài)電路、電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路、傳感器電阻（熱敏電阻、光敏電阻等）變化引起的動態(tài)電路
1．如圖所示，電源電壓保持不變，燈L標有“6V 0.6W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為4V，當滑片P移到最大阻值時，燈L與滑動變阻器的電功率之比為（）
A．4：3B．3：4C．3：2D．2：3
2．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關(guān)S由斷開到閉合時（）
A．電流表A示數(shù)不變B．電壓表V示數(shù)變小
C．電壓表V示數(shù)變大D．電路的總電阻變小
3．如圖所示電路，電源電壓恒定，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻，燈泡L標有“3V 1.8W”字樣（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化）。閉合開關(guān)S1、S2后，燈泡L恰好正常發(fā)光；閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到中點時，電流表示數(shù)為0.2A，此時電壓表V1、V2的示數(shù)之比為1：4，則下列說法正確的是（）
A．燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.5A
B．電源電壓為3V
C．電阻R1的阻值為10Ω
D．電路在通路狀態(tài)下消耗的最小功率為1.08W
4．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L上標有“3V 3W”的字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈泡L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為6V，當滑片P移到阻值最大處時，燈泡L與滑動變阻器的電功率之比為（）
A．1：4B．4：1C．1：2D．2：1
5．如圖所示電路，電源兩端電壓U保持不變。當開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大端B點時，燈L的電功率為PL．電流表的示數(shù)為I1；當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，燈L的電功率為PL′，電流表的示數(shù)為I2．已知PL：PL′＝9：25．當開關(guān)S1，S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在某點c時，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的電功率為10W．通過閉合或斷開開關(guān)及移動滑動變阻器的滑片P，會形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的功率最大時，燈正常發(fā)光，且電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1．（燈絲電阻不隨溫度改變）（）
A．燈泡的額定功率為80W B．電源電壓U＝18V
C．電流表的示數(shù)I1與I2的比值為4：5 D．RB：R1＝3：2
6．如圖所示電路R＝40Ω，當滑動變阻器R的滑片P移到a端時，電流表的示數(shù)是0.9A；當滑片P移到變阻器的中點時，電流表的示數(shù)為0.4A。則滑動變阻器的最大阻值為 Ω。
7．如圖甲，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。當把滑片P分別移到a、b、c三個位置時，得到電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U的三組數(shù)據(jù)。因為粗心，記錄時三組數(shù)據(jù)沒有對應，如圖乙。則滑片P處于c點時電壓表示數(shù)為 V；電源電壓為 V。
8．如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變，燈絲電阻不隨溫度變化。閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大值處時，電流表的示數(shù)為I1；當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，電流表的示數(shù)為I2。已知I1：I2＝3：5。任意閉合或斷開開關(guān)，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1，則滑動變阻器的最大值R2與R1的比值R2：R1＝；斷開S1，S2，滑動變阻器的滑片P在某點C時，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，且U1：U2＝3：2，Rc的電功率為10W，則此時燈泡的實際功率為 W。

9．如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V 3W”字樣，閉合開關(guān)后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V。此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2＝5：6，則：前后兩次電流大小之比為：電源電壓的大小為；滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了 W。（燈泡電阻隨溫度變化而變化的）
10．如圖所示，電源電壓保持12V不變，定值電阻R1＝50Ω。
（1）當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，求通過R1電流；
（2）只閉合開關(guān)S3，將滑動變阻器的滑片P移動到中點時，電流表示數(shù)為0.2A，小燈泡L兩端的電壓為9V，求滑動變阻器R的最大阻值。
11．如圖所示電路中，電源電壓恒定，定值電阻R1的阻值為10Ω，小燈泡L上標有“6V 0.9W”字樣（忽略燈絲電阻的變化），滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω。當把滑動變阻器的滑片P移到最右端，且只閉合開關(guān)S、S1時，電流表示數(shù)為0.2A，求：
（1）電源電壓；
（2）把開關(guān)S、S1、S2都閉合，滑動變阻器滑片移到最左端時，整個電路的功率是多少？
（3）只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P滑到最右端時，小燈泡L在2min內(nèi)實際消耗的電能為多少？
12．如圖甲所示電路，電壓表的量程為0～15V，小燈泡的額定電壓為12V，其兩端電壓與電流的關(guān)系如圖乙所示。定值電阻R0＝10Ω。只閉合開關(guān)S、S2，當滑動變阻器的滑片P移到中點時，電壓表的示數(shù)為8V，小燈泡正常發(fā)光。求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（2）電源電壓；
（3）當閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器能接入電路的最大阻值；
（4）閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，使小燈泡和滑動變阻器的功率之比為2：3，此時電路消耗的總功率。
13．如圖所示，開關(guān)由斷開到閉合，燈泡亮度變化及電流表示數(shù)變化正確的是（）
A．L1亮度不變，A1示數(shù)變小 B．L1亮度不變，A1示數(shù)不變
C．L1亮度變亮，A2示數(shù)變大 D．L1亮度變暗，A2示數(shù)變大
14．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。開關(guān)S由斷開到閉合時，下列說法正確的是（）
A．電壓表示數(shù)變大B．電壓表示數(shù)變小
C．電流表示數(shù)變大D．電流表示數(shù)變小
15．如圖所示，電源電壓保持不變。電阻R1、R2的阻值相等，開關(guān)S閉合后，電路正常工作，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0。一段時間后，電路中出現(xiàn)僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
（1）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化，則發(fā)生的故障是，此時電壓表示數(shù)為。
（2）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化，則此時電流表示數(shù)為。
16．如圖所示的電路中，當開關(guān)由斷開到閉合時，燈泡將（選填“繼續(xù)發(fā)光”或“熄滅”），電壓表的示數(shù) （選填“變大”、“變小”或“不變”），電壓表和電流表的示數(shù)之比（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
17．如圖所示，當開關(guān)S由斷開到閉合時，電流表示數(shù)將（選填“變大”、“變小”或“不變”），若電阻R1與R2的阻值之比為1：2，則開關(guān)斷開和閉合時的電流表示數(shù)之比為：。
18．如圖所示的電路中，已知R1＝10Ω，R2＝30Ω，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，開關(guān)S1由斷開到閉合的過程中，電流表A的示數(shù)變化了0.1A．求：電源電壓是多少伏？通過R1的電流是多少安？電路中的總電流是多少安？
19．如圖，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增大而減小，R1是定值電阻，閉合開關(guān)，逐漸增大光敏電阻上的光照強度，電表示數(shù)變化情況是（）
A．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小
C．電壓表和電流表示數(shù)的比值將不變 D．電流表和電壓表示數(shù)均變小
20．新型冠狀病毒肺炎在全球持續(xù)傳播，在一些公共場所常用手持式電子測溫槍來檢測體溫，如圖是某款電子測溫槍及其測溫原理電路圖，R是熱敏電阻，熱敏電阻R的阻值隨被測者體溫的升高而減小，定值電阻R0起到保護電路的作用，電源電壓不變。關(guān)于此測溫槍，下列說法正確的是（）
A．顯示儀是由電流表改裝而成
B．當被測者體溫越高時，顯示儀的示數(shù)會越小
C．將R0更換為阻值更大的電阻，測量相同體溫時，顯示儀示數(shù)變小
D．被測者體溫越高，電路消耗的總功率越大
21．某實踐小組設(shè)計了如圖甲的溫度報警電路，電源電壓恒為4V，R為滑動變阻器，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化如圖乙，阻值不計的報警器在電流達到20mA時開始報警，超過50mA時損壞。為設(shè)定報警溫度為150℃，小組同學利用電阻箱成功進行了兩種調(diào)試：
（1）用電阻箱替代熱敏電阻Rt，將其值調(diào)為 Ω，再調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，直至報警器報警，再用熱敏電阻Rt替換電阻箱，即可實現(xiàn)溫度150℃時報警。
（2）用電阻箱替代滑動變阻器R，將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為 Ω，即可實現(xiàn)溫度為150℃時報警。
（3）要實現(xiàn)報警溫度可以在50℃～200℃之間調(diào)節(jié)，則該電路應該選用電壓至少為 V的電源，滑動變阻器R的最大阻值至少為 Ω。
22．亮亮設(shè)計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖甲所示。其中，電源兩端電壓18V（恒定不變），電壓表的量程為0～15V，R0是定值電阻，R0＝450Ω，Rt是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S后，求：
（1）當環(huán)境溫度為60℃時，熱敏電阻Rt的阻值是多少？
（2）當環(huán)境溫度為60℃時，電壓表的示數(shù)是多少？
（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少？
23．冬奧會上也會亮相一個新可愛——創(chuàng)可貼體溫計（如圖1所示）。這是一款目前最小、最精準的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備，大小如創(chuàng)可貼一般，測溫精度可達0.05℃，單次充電可供連續(xù)測溫10天以上。運動員只需要把體溫計“創(chuàng)可貼”貼在皮膚上，就能在手機軟件上看到自己的實時體溫。體溫會自動測量、上報，一旦超過安全值，防疫人員將第一時間處理。重慶一中物理興趣小組的同學在受到啟發(fā)后，設(shè)計了一個溫度檢測裝置，當溫度≥37.3℃時發(fā)生報警。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，當檢測到電壓表的示數(shù)≥3V時便會報警。
（1）當電壓表示數(shù)為3V恰好報警報警時，熱敏電阻的阻值。
（2）當電壓表示數(shù)為2V時，此時的溫度。
（3）該裝置能測量的溫度范圍。
24．圖1是某流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖，圖2是接收器計數(shù)工作原理圖，電源電壓恒為6V，定值電阻R1為500Ω，R2為光敏電阻，有光照射時，阻值為500Ω，無光照射時，阻值為1000Ω。接收器根據(jù)A、B間輸出的電壓信號可以進行計數(shù)。現(xiàn)將一批邊長為10cm的正方體工件，每隔1s放在水平勻速運動的傳送帶上的同一起始位置，每個工件的速度與時間的關(guān)系圖象如圖3所示。

（1）當工件通過激光源與接收器之間時，求A、B之間的電壓。
（2）求相鄰兩個工件之間的最大距離。
（3）若輸送過程中傳送帶對每一個工件所做的功為1.2J，求工件受到的摩擦力。
25．PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發(fā)熱功率較高，PTC材料的電阻隨溫度變化而變化，如圖1所示的酸奶機就使用了這種材料，酸奶機相當于一個恒溫加熱器，能夠?qū)⑵鋬?nèi)容物加熱至42℃并保持恒溫。它的工作電路如圖2所示，R0是定值電阻，其阻值不受溫度的影響。RT是PTC的電阻，它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖3所示。將約1kg鮮奶倒進鍋里加熱至沸騰。然后放置一段時間，等鮮奶溫度降低到40℃左右，將冷卻后的鮮奶倒入100ml的酸奶，蓋上酸奶機的蓋子，讓內(nèi)部處于密封狀態(tài)，閉合開關(guān)，10小時后打開酸奶機，美味的酸奶制作成功了。
（1）1kg的酸奶從沸騰到溫度降低到40℃時，放出的熱量大約是多少？【牛奶的沸點t0＝100℃，比熱容c＝2.5×103J/（kg?℃）】
（2）該酸奶機在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時，RT為3.4kΩ，電路消耗的總功率11W．求R0的阻值為多少？
（3）當RT的溫度為70℃時，電路中RT的實際功率為多少？
專題19 動態(tài)電路分析壓軸培優(yōu)專題訓練（解析版）
注意：
1、訓練范圍：人教版九年級全一冊第17~18章
2、訓練范圍：滑動變阻器引起的動態(tài)電路、電路中開關(guān)的閉合或斷開引起變化的動態(tài)電路、傳感器電阻（熱敏電阻、光敏電阻等）變化引起的動態(tài)電路
1．如圖所示，電源電壓保持不變，燈L標有“6V 0.6W”字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為4V，當滑片P移到最大阻值時，燈L與滑動變阻器的電功率之比為（）
A．4：3B．3：4C．3：2D．2：3
【答案】B。
【解答】解：由題意知，燈泡的額定電壓為6V，額定功率為0.6W，則燈泡正常發(fā)光時的電流I＝＝＝0.1A；
燈泡的電阻RL＝＝＝60Ω；
燈泡正常發(fā)光時，變阻器的阻值R滑＝＝＝40Ω，所以變阻器的最大阻值為80Ω；
P＝UI＝I2R，當滑動變阻器的阻值最大時，二者電功率之比：
PL：P滑＝I2RL：I2R滑′＝RL：R滑′＝60Ω：80Ω＝3：4。
故選：B。
2．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關(guān)S由斷開到閉合時（）
A．電流表A示數(shù)不變B．電壓表V示數(shù)變小
C．電壓表V示數(shù)變大D．電路的總電阻變小
【答案】D。
【解答】解：由電路圖可知，當開關(guān)S斷開時，R1、R2串聯(lián)，電壓表測電源電壓，電流表測電路中的電流；當開關(guān)S閉合時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源電壓，電流表測電路中的電流；
因電壓表均測量電源電壓，且電源電壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變，故BC錯誤；
因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以開關(guān)閉合后，電路的總電阻變小，由I＝可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大，故A錯誤，D正確；
故選：D。
3．如圖所示電路，電源電壓恒定，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻，燈泡L標有“3V 1.8W”字樣（不考慮燈絲電阻隨溫度的變化）。閉合開關(guān)S1、S2后，燈泡L恰好正常發(fā)光；閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到中點時，電流表示數(shù)為0.2A，此時電壓表V1、V2的示數(shù)之比為1：4，則下列說法正確的是（）
A．燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.5A
B．電源電壓為3V
C．電阻R1的阻值為10Ω
D．電路在通路狀態(tài)下消耗的最小功率為1.08W
【答案】D。
【解答】解：A、根據(jù)P＝可知燈泡L正常發(fā)光時的電阻RL＝＝＝5Ω；
根據(jù)P＝UI可知燈泡L正常發(fā)光時通過燈泡的電流IL＝＝＝0.6A，故A錯誤；
BC、閉合開關(guān)S1、S2后，R1被短路，R2和L串聯(lián)，燈泡L恰好正常發(fā)光，則電路中的電流I＝IL＝0.6A，
電源電壓U＝UL+U2＝3V+0.6A×①，
閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到中點時，R1、R2和L串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表V1測量R2兩端的電壓，電壓表V2測量R1、R2兩端的電壓之和。
電流表示數(shù)為0.2A，則電源電壓U＝I′（RL+R2+）＝0.2A×（5Ω+R2+）②，
此時電壓表V1、V2的示數(shù)之比為1：4，則：＝＝＝③，
聯(lián)立①②③可得：U＝9V，R2＝10Ω，R1＝60Ω，故BC錯誤；
D、電源電壓一定，閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到最右端時，R1、R2和L串聯(lián)，總電阻最大，根據(jù)P＝可知總功率最小，
電路在通路狀態(tài)下消耗的最小功率P＝＝＝1.08W，故D正確。
故選：D。
4．如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，燈泡L上標有“3V 3W”的字樣，不考慮溫度對燈絲電阻的影響。閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈泡L正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為6V，當滑片P移到阻值最大處時，燈泡L與滑動變阻器的電功率之比為（）
A．1：4B．4：1C．1：2D．2：1
【答案】A。
【解答】解：由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓。
燈泡L上標有“3V 3W”的字樣，則小燈泡的電阻為：RL＝＝＝3Ω；
當滑動變阻器的滑片P移動到中點時，燈L正常發(fā)光，其兩端的電壓UL＝3V，此時電壓表的示數(shù)（滑動變阻器兩端的電壓）為6V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知電源電壓：U＝UL+UV＝3V+6V＝9V；
此時電路中的電流為：I＝＝＝1A，
所以此時滑動變阻器接入電路的電阻為：R＝＝＝6Ω，
所以滑動變阻器的最大阻值為：R＝12Ω，
因串聯(lián)電路各處電流相等，則當滑片P移到阻值最大處時，燈泡L與滑動變阻器的電功率之比為：
＝＝＝＝。
故選：A。
5．如圖所示電路，電源兩端電壓U保持不變。當開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大端B點時，燈L的電功率為PL．電流表的示數(shù)為I1；當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，燈L的電功率為PL′，電流表的示數(shù)為I2．已知PL：PL′＝9：25．當開關(guān)S1，S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在某點c時，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1：U2＝3：2，Rc的電功率為10W．通過閉合或斷開開關(guān)及移動滑動變阻器的滑片P，會形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的功率最大時，燈正常發(fā)光，且電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1．（燈絲電阻不隨溫度改變）（）
A．燈泡的額定功率為80W B．電源電壓U＝18V
C．電流表的示數(shù)I1與I2的比值為4：5 D．RB：R1＝3：2
【答案】A。
【解答】解：（1）當開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大端B點時，等效電路圖如圖1所示：
當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，等效電路圖如圖2所示：
由P＝UI＝I2R可得，電流表的示數(shù)I1與I2的比值：
＝＝＝＝，故C錯誤；
因電源的電壓不變，
所以，＝＝，
整理可得：2RL＝3RB﹣5R1﹣﹣﹣①；
（2）當S1、S2都閉合，電路中只有燈L接入電路時，如圖3，此時電路的總電阻最小，電路消耗的功率最大；
當S1、S2都斷開，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大端B點時，如圖4，電路中三電阻串聯(lián)，總電阻最大，電路消耗的功率最小，
由P＝UI＝可得，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比：
＝＝＝，
整理可得：2RL＝R1+RB﹣﹣﹣②
由①②可得：RB：R1＝3：1，故D錯誤；
（3）當開關(guān)S1，S2都斷開，滑動變阻器的滑片P在某點c時，等效電路圖如圖5所示：
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電阻等于各分電阻之和，
所以，兩電流表的示數(shù)之比：
＝＝＝，
整理可得：2RL＝R1+3RC﹣﹣﹣③
聯(lián)立①②③可得：RL＝2RC，
則R1：RL：RC：RB＝1：2：1：3，
此時電路中的電流：
I＝＝＝，
所以，Rc的電功率：
PC＝I2RC＝（）2×RL＝＝10W，即U2＝8RL×10W，
因圖3中，電路消耗的功率最大，此時燈正常發(fā)光，
所以，燈泡的額定功率：
PL＝＝＝80W，故A正確，
因無法得知燈泡的電阻，所以電源的電壓不可求，故B錯誤。
故選：A。
6．如圖所示電路R＝40Ω，當滑動變阻器R的滑片P移到a端時，電流表的示數(shù)是0.9A；當滑片P移到變阻器的中點時，電流表的示數(shù)為0.4A。則滑動變阻器的最大阻值為 100 Ω。
【答案】100。
【解答】解：（1）當滑片P移到a端時，只有R0連入電路I＝0.9A，
由I＝得：U＝IaR0＝0.9A×40Ω＝36V；
（2）當滑片P移到變阻器的中點時，R′＝R，已知電路中的電流：I中＝0.4A，
由I＝得：R總＝＝＝90Ω；
根據(jù)串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和得：R′＝R總﹣R0＝90Ω﹣40Ω＝50Ω，
所以，R＝2R′＝2×50Ω＝100Ω。
故答案為：100。
7．如圖甲，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器。當把滑片P分別移到a、b、c三個位置時，得到電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U的三組數(shù)據(jù)。因為粗心，記錄時三組數(shù)據(jù)沒有對應，如圖乙。則滑片P處于c點時電壓表示數(shù)為 8 V；電源電壓為 12 V。
【答案】8；12。
【解答】解：由電路圖可知，開關(guān)S閉合后，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
當滑片P處于c點時，變阻器接入電路中的電阻最大，電路的總電阻最大，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最大，
由圖乙可知，此時電壓表的示數(shù)Uc＝8V，電路中電流表的示數(shù)Ic＝0.5A，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，由I＝可知，電源的電壓：U＝Uc+IcR1＝8V+0.5A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片處于a點時，變阻器接入電路中的電阻最小，電路的總電阻最小，電路中的電流最大，電壓表的示數(shù)最小，
由圖乙可知，此時電壓表的示數(shù)Ua＝4.8V，電路中電流表的示數(shù)Ia＝0.9A，
則電源的電壓：U＝Ua+IaR1＝4.8V+0.9A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：R1＝8Ω，U＝12V。
故答案為：8；12。
8．如圖所示電路，電源兩端電壓保持不變，燈絲電阻不隨溫度變化。閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大值處時，電流表的示數(shù)為I1；當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，電流表的示數(shù)為I2。已知I1：I2＝3：5。任意閉合或斷開開關(guān)，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1，則滑動變阻器的最大值R2與R1的比值R2：R1＝ 3：1 ；斷開S1，S2，滑動變阻器的滑片P在某點C時，變阻器接入電路的電阻為Rc，電壓表V1的示數(shù)為U1，電壓表V2的示數(shù)為U2，且U1：U2＝3：2，Rc的電功率為10W，則此時燈泡的實際功率為 20 W。

【答案】3：1；20。
【解答】解：（1）閉合開關(guān)S1、斷開S2，滑動變阻器的滑片P移到阻值最大值處時，L與變阻器的最大電阻串聯(lián)，電流表測電路的電流，電流表的示數(shù)為I1；
當開關(guān)S1斷開、S2閉合時，燈與R1串聯(lián)，電流表測電路的電流，電流表的示數(shù)為I2，
根據(jù)I＝，在電壓不變時，電流與電阻成反比，
已知I1：I2＝3：5，由電阻的串聯(lián)規(guī)律，
故有：＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
當兩開關(guān)都閉合時，R1、R2短路，電路為燈的簡單電路，當兩開關(guān)都斷開時，R1與R2串聯(lián)后再與燈串聯(lián)，
根據(jù)串聯(lián)電阻的規(guī)律，第2種情況下電阻最大，根據(jù)P＝，電路的功率最小，第1種情況下電路的功率最大，根據(jù)P＝，在電壓不變時，電功率與電阻成反比，已知電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1，故有：
＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：＝﹣﹣﹣﹣﹣③，
將③代入①得：R1＝﹣﹣﹣﹣﹣④，
則滑動變阻器的最大值R2與R1的比值R2：R1＝3：1；
（2）由③④可知，RL＝2R1﹣﹣﹣﹣﹣⑤，
斷開S1，S2，滑動變阻器的滑片P在某點C時，變阻器接入電路的電阻為Rc，燈與R1和變阻器串聯(lián)，電壓表V1測燈與R1的電壓，V2測變阻器與R1的電壓，根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律和分壓原理有：
＝﹣﹣﹣﹣﹣⑥，
由⑤⑥得出：R1＝Rc，根據(jù)RL＝2R1，故RL＝2Rc，
串聯(lián)電路各處的電流都相等，根據(jù)P＝I2R，電流相等時，電功率與電阻成正比，則此時燈泡的實際功率為：P燈＝20W。
故答案為：3：1；20。
9．如圖所示電路，電源電壓不變，小燈泡標有“6V 3W”字樣，閉合開關(guān)后，當滑片P移至某一位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1；當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電壓表示數(shù)變化了3V。此時滑動變阻器消耗的功率為P2，且P1：P2＝5：6，則：前后兩次電流大小之比為 5：3 ：電源電壓的大小為 9V ；滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，小燈泡消耗的功率變化了 2.1 W。（燈泡電阻隨溫度變化而變化的）
【答案】5：3；9V；2.1。
【解答】解：由電路圖可知，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）燈泡正常發(fā)光時的電流：
I額＝＝＝0.5A，
即第一次的電流I1＝0.5A，
由題知，當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，
所以I2＝0.3A，
前后兩次電流大小之比為：
＝＝；
（2）設(shè)電源電壓為U，
當滑片P移至某位置時，小燈泡恰好正常發(fā)光，且串聯(lián)電路中電流處處相等，
滑動變阻器消耗的功率為：
P1＝（U﹣UL）I1＝（U﹣6V）×0.5A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片P移至某一端點時，電流表示數(shù)為0.3A，電流表示數(shù)減小，說明變阻器接入的電阻變大，此時滑片在最大阻值處；
變阻器接入的電阻變大，由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，變阻器分得的電壓變大，所以，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，此時滑動變阻器兩端的電壓為：
U滑＝U﹣6V+3V＝U﹣3V，
此時滑動變阻器消耗的功率為：
P2＝U滑I2＝（U﹣3V）×0.3A﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
已知P1：P2＝5：6﹣﹣﹣﹣③
聯(lián)立①②③解得，電源電壓：
U＝9V；
（3）由題意可知，小燈泡恰好正常發(fā)光，此時滑動變阻器消耗的功率為P1，則此時燈泡消耗的功率PL＝P額＝3W，
滑動變阻器消耗的功率由P1變?yōu)镻2的過程中，電壓表示數(shù)變化了3V即增大了3V，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，燈泡兩端的電壓減小了3V，則此時燈泡兩端的電壓：
UL′＝6V﹣3V＝3V，
此時燈泡消耗的電功率：
PL′＝UL′I2＝3V×0.3A＝0.9W，
則燈泡消耗的功率變化了：
△P＝PL﹣PL′＝3W﹣0.9W＝2.1W。
故答案為：5：3；9V；2.1。
10．如圖所示，電源電壓保持12V不變，定值電阻R1＝50Ω。
（1）當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，求通過R1電流；
（2）只閉合開關(guān)S3，將滑動變阻器的滑片P移動到中點時，電流表示數(shù)為0.2A，小燈泡L兩端的電壓為9V，求滑動變阻器R的最大阻值。
【解答】解：（1）開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，滑動變阻器被短路，R1和L并聯(lián)，
通過R1的電流：I1＝＝＝0.24A；
（2）只閉合S3時，滑動變阻器滑片P移到中點時，燈泡L和滑動變阻器R2串聯(lián)，電流表測量電路中電流，電壓表測量滑動變阻器R2兩端的電壓，
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得：
滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝U﹣UL＝12V﹣9V＝3V；
由于串聯(lián)電路的電流處處相等，則根據(jù)I＝可得：
此時滑動變阻器連入電路中的阻值R中＝＝＝15Ω，
所以滑動變阻器的最大阻值R滑＝2R中＝2×15Ω＝30Ω。
答：（1）當開關(guān)S1、S2、S3都閉合時，通過R1的電流是0.24A；
（2）滑動變阻器的最大阻值為30Ω。
11．如圖所示電路中，電源電壓恒定，定值電阻R1的阻值為10Ω，小燈泡L上標有“6V 0.9W”字樣（忽略燈絲電阻的變化），滑動變阻器R2的最大阻值是20Ω。當把滑動變阻器的滑片P移到最右端，且只閉合開關(guān)S、S1時，電流表示數(shù)為0.2A，求：
（1）電源電壓；
（2）把開關(guān)S、S1、S2都閉合，滑動變阻器滑片移到最左端時，整個電路的功率是多少？
（3）只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P滑到最右端時，小燈泡L在2min內(nèi)實際消耗的電能為多少？
【解答】解：（1）只閉合開關(guān)S、S1，并把R的滑片移到最右端時，R1與R2的最大電阻串聯(lián)接入電路，電流表測通過電路的電流，
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和，則電路總電阻：R串＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω；
由歐姆定律可得電源電壓：U＝IR串＝0.2A×30Ω＝6V；
（2）燈泡的電阻：RL＝＝＝40Ω，
當把S、S1、S2都閉合，滑動變阻器滑片滑到最左端時，滑動變阻器接入電路的電阻為0，R1與L并聯(lián)接入電路，
并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，根據(jù)歐姆定律可得此時通過電路的電流：I′＝＝＝0.75A，
電路的電功率：P＝UI′＝6V×0.75A＝4.5W；
（3）只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P滑到最右端時，滑動變阻器接入電路最大阻值與L串聯(lián)，
根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可得此時通過電路的電流：I″＝＝＝0.1A，
小燈泡L在2min內(nèi)實際消耗的電能：W＝I″2RLt＝（0.1A）2×40Ω×2×60s＝48J。
答：（1）電源電壓為6V；
（2）當把S、S1、S2都閉合，滑動變阻器滑片滑到最左端時，整個電路的電功率是4.5W；
（3）只閉合開關(guān)S、S2，滑動變阻器的滑片P滑到最右端時，小燈泡L在2min內(nèi)實際消耗的電能為48J。
12．如圖甲所示電路，電壓表的量程為0～15V，小燈泡的額定電壓為12V，其兩端電壓與電流的關(guān)系如圖乙所示。定值電阻R0＝10Ω。只閉合開關(guān)S、S2，當滑動變阻器的滑片P移到中點時，電壓表的示數(shù)為8V，小燈泡正常發(fā)光。求：
（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻；
（2）電源電壓；
（3）當閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器能接入電路的最大阻值；
（4）閉合開關(guān)S和S2，移動滑動變阻器的滑片P，使小燈泡和滑動變阻器的功率之比為2：3，此時電路消耗的總功率。
【解答】解：（1）已知燈泡的額定電壓UL＝12V，由圖乙可知此時燈泡的額定電流為IL＝0.5A，
由I＝可知燈泡正常發(fā)光時的電阻為：RL＝＝＝24Ω；
（2）由圖甲可知，只閉合S、S2時，該電路為L和滑動變阻器的串聯(lián)電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
已知電壓表的示數(shù)為8V，即滑動變阻器兩端的電壓為UP＝8V，
此時燈泡正常發(fā)光，則燈泡兩端的電壓為UL＝12V，
由串聯(lián)電路的電壓特點可知電源電壓為：U＝UL+UP＝12V+8V＝20V；
（3）當閉合開關(guān)S、S1時，該電路為R0和滑動變阻器的串聯(lián)電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓；
由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，滑動變阻器接入電路的阻值越大，其兩端電壓越大，即電壓表示數(shù)越大；
由電壓表量程可知滑動變阻器兩端的最大電壓為：UP大＝15V，
由串聯(lián)電路的電壓特點可知R0兩端的電壓為：U0＝U﹣UP大＝20V﹣15V＝5V，
則電路中的電流為：I＝I0＝＝＝0.5A，
由I＝可知滑動變阻器接入電路的最大阻值為：RP大＝＝＝30Ω；
（4）由上述分析可知，閉合開關(guān)S和S2，L和滑動變阻器串聯(lián)，
由P＝UI可知：，即UR＝UL′﹣﹣﹣①，
又：UL′+UR＝U＝20V﹣﹣﹣②，
聯(lián)立①②可解得UL′＝8V，
由圖乙可知此時通過燈泡的電流為0.4A，即電路中的電流為I′＝0.4A，
則此時電路消耗的總功率為：P＝UI′＝20V×0.4A＝8W。
答：（1）小燈泡正常發(fā)光時的電阻為24Ω；
（2）電源電壓為20V；
（3）當閉合開關(guān)S、S1時，滑動變阻器能接入電路的最大阻值為30Ω；
（4）此時電路消耗的總功率為8W。
13．如圖所示，開關(guān)由斷開到閉合，燈泡亮度變化及電流表示數(shù)變化正確的是（）
A．L1亮度不變，A1示數(shù)變小 B．L1亮度不變，A1示數(shù)不變
C．L1亮度變亮，A2示數(shù)變大 D．L1亮度變暗，A2示數(shù)變大
【答案】B。
【解答】解：當S斷開時，電路為燈泡L1的簡單電路，兩電流表測電路中的電流，兩個電流表的示數(shù)是相同的；
當閉合S時，兩燈泡并聯(lián)，電流表A1測通過燈泡L1的電流，A2測干路路的電流；
由于并聯(lián)電路各支路獨立工作、互不影響，所以通過燈泡L1電流不變，A1示數(shù)不變，燈泡L1亮度不變；
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知干路電流變大，所以電流表A2示數(shù)變大；
綜上所述，B正確，ACD錯誤。
故選：B。
14．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。開關(guān)S由斷開到閉合時，下列說法正確的是（）
A．電壓表示數(shù)變大B．電壓表示數(shù)變小
C．電流表示數(shù)變大D．電流表示數(shù)變小
【答案】C。
【解答】解：由圖可知，該電路為并聯(lián)電路，電壓表測量電源的電壓，電流表測量干路中的電流；
開關(guān)S由斷開到閉合過程中，電壓表始終測的是電源電壓，所以電壓表示數(shù)不變；
L1兩端的電壓不變，所以通過L1的電流不變；開關(guān)S閉合，L2接入電路中，通過L2有電流，根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知，干路電流變大，即電流表示數(shù)變大，故C正確，ABD錯誤。
故選：C。
15．如圖所示，電源電壓保持不變。電阻R1、R2的阻值相等，開關(guān)S閉合后，電路正常工作，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0。一段時間后，電路中出現(xiàn)僅有一處故障，且只發(fā)生在電阻R1、R2上。
（1）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化，則發(fā)生的故障是 R2斷路，此時電壓表示數(shù)為 2U0 。
（2）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化，則此時電流表示數(shù)為 2I0 。
【答案】（1）R2斷路；2U0；（2）2I0。
【解答】解：開關(guān)斷開時，整個電路是斷開的，電流表和電壓表的示數(shù)為0；
開關(guān)閉合，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量的是R2電壓，電流表測量電路中的電流，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I0和U0，I0＝；電阻R1、R2的阻值相等，則電阻R1、R2兩端的電壓相等，都為U0；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，電源電壓為2U0；
（1）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電壓表示數(shù)發(fā)生變化，這說明電壓表與電源之間是接通的，電流表示數(shù)不變，所以電路是發(fā)生的故障是R2斷路；此時電壓表測量的是電源電壓，示數(shù)為2U0；
（2）若開關(guān)由斷開到閉合，觀察到只有電流表示數(shù)發(fā)生變化，這說明電路是通路，電路發(fā)生了短路故障，電壓表示數(shù)為0，故障為電阻R2短路；此時電流表示數(shù)為＝2I0。
故答案為：（1）R2斷路；2U0；（2）2I0。
16．如圖所示的電路中，當開關(guān)由斷開到閉合時，燈泡將熄滅（選填“繼續(xù)發(fā)光”或“熄滅”），電壓表的示數(shù) 變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），電壓表和電流表的示數(shù)之比不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】熄滅；變大；不變。
【解答】解：當開關(guān)斷開時，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量R兩端的電壓；開關(guān)閉合時，燈泡被短路，不發(fā)光，電路為R的簡單電路，電壓表測量電源的電壓，所以電壓表的示數(shù)變大；
根據(jù)R＝可知，電壓表和電流表的示數(shù)之比為R的阻值，保持不變。
故答案為：熄滅；變大；不變。
17．如圖所示，當開關(guān)S由斷開到閉合時，電流表示數(shù)將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”），若電阻R1與R2的阻值之比為1：2，則開關(guān)斷開和閉合時的電流表示數(shù)之比為： 1：3 。
【答案】變大；1：3。
【解答】解：由電路圖可知，開關(guān)斷開時，電路為R2的簡單電路，電流表測通過R2的電流；開關(guān)閉合時，R1、R2并聯(lián)，電流表測量干路電流；
（1）因并聯(lián)電路中各支路互不影響，則開關(guān)S閉合時，通過R2的電流不變，而并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以開關(guān)S由斷開到閉合，電流表的示數(shù)變大；
（2）因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等，所以由I＝可知，通過R1、R2的電流之比：＝＝＝，
又因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以開關(guān)斷開和閉合時的電流表示數(shù)之比：＝＝＝。
故答案為：變大；1：3。
18．如圖所示的電路中，已知R1＝10Ω，R2＝30Ω，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S后，開關(guān)S1由斷開到閉合的過程中，電流表A的示數(shù)變化了0.1A．求：電源電壓是多少伏？通過R1的電流是多少安？電路中的總電流是多少安？
【解答】解：由電路圖可知，開關(guān)S閉合、S1斷開時，電路為R1的簡單電路，兩電流表均測通過R1的電流；
開關(guān)S和S1閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表A測干路電流，
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，
所以，通過R1的電流不變，
則電流表A示數(shù)的變化即為通過R2的電流，即I2＝0.1A，
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I＝可得，電源的電壓：
U＝I2R2＝0.1A×30Ω＝3V；
通過R1的電流：
I1＝＝＝0.3A，
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，電路中的總電流
I＝I1+I2＝0.3A+0.1A＝0.4A。
答：電源電壓是3V，通過R1的電流是0.3A，電路中的總電流是0.4A。
19．如圖，R為光敏電阻，其阻值隨光照強度的增大而減小，R1是定值電阻，閉合開關(guān)，逐漸增大光敏電阻上的光照強度，電表示數(shù)變化情況是（）
A．電流表示數(shù)變小，電壓表示數(shù)變大B．電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小
C．電壓表和電流表示數(shù)的比值將不變 D．電流表和電壓表示數(shù)均變小
【答案】C。
【解答】解：ABD、由圖知，兩電阻串聯(lián)，電壓表測定值電阻R1的電壓，電流表測電路中的電流；逐漸增大光敏電阻上的光照強度，由題意可知光敏電阻R的阻值減小，電路的總電阻變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，即電流表示數(shù)變大；根據(jù)U＝IR可知，定值電阻R1兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)變大，故ABD錯誤。
C、由歐姆定律的導出式R＝可知，電壓表和電流表示數(shù)的比值等于定值電阻R1的阻值，則該比值保持不變，故C正確。
故選：C。
20．新型冠狀病毒肺炎在全球持續(xù)傳播，在一些公共場所常用手持式電子測溫槍來檢測體溫，如圖是某款電子測溫槍及其測溫原理電路圖，R是熱敏電阻，熱敏電阻R的阻值隨被測者體溫的升高而減小，定值電阻R0起到保護電路的作用，電源電壓不變。關(guān)于此測溫槍，下列說法正確的是（）
A．顯示儀是由電流表改裝而成
B．當被測者體溫越高時，顯示儀的示數(shù)會越小
C．將R0更換為阻值更大的電阻，測量相同體溫時，顯示儀示數(shù)變小
D．被測者體溫越高，電路消耗的總功率越大
【答案】D。
【解答】解：A、因為顯示儀與R0并聯(lián)，所以顯示儀是電壓表，故A錯誤；
BD、被測溫者溫度越高，熱敏電阻R的阻值越小，總電阻越小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流越大，根據(jù)U＝IR可知，定值電阻兩端的電壓越大，電壓表示數(shù)越大；電源電壓不變，由P＝UI可得，電路消耗的總功率越大，故B錯誤、D正確；
C、溫度相同，說明熱敏電阻的阻值不變，將R0更換為阻值更大的電阻，由串聯(lián)電路分壓特點可知，R0兩端分得的電壓變大，因此顯示儀示數(shù)會變大，故C錯誤。
故選：D。
21．某實踐小組設(shè)計了如圖甲的溫度報警電路，電源電壓恒為4V，R為滑動變阻器，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化如圖乙，阻值不計的報警器在電流達到20mA時開始報警，超過50mA時損壞。為設(shè)定報警溫度為150℃，小組同學利用電阻箱成功進行了兩種調(diào)試：
（1）用電阻箱替代熱敏電阻Rt，將其值調(diào)為 80 Ω，再調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，直至報警器報警，再用熱敏電阻Rt替換電阻箱，即可實現(xiàn)溫度150℃時報警。
（2）用電阻箱替代滑動變阻器R，將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為 120 Ω，即可實現(xiàn)溫度為150℃時報警。
（3）要實現(xiàn)報警溫度可以在50℃～200℃之間調(diào)節(jié)，則該電路應該選用電壓至少為 6.4 V的電源，滑動變阻器R的最大阻值至少為 88 Ω。
【答案】80；120；6.4；88。
【解答】解：（1）由電路圖可知，熱敏電阻Rt與滑動變阻R1串聯(lián)，
預設(shè)報警溫度為150℃，由圖乙可知，熱敏電阻對應的阻值為80Ω，用電阻箱替代熱敏電阻時應將其值調(diào)為80Ω；
（2）報警器在電流達到20mA（0.02A）時開始報警，要想讓報警器在150℃時報警，則此時電路中的總電阻為：R總＝＝＝200Ω；
由串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和可得，與熱敏電阻Rt串聯(lián)的電阻箱阻值為：R＝R總﹣Rt＝200Ω﹣80Ω＝120Ω，
用電阻箱替代滑動變阻器R1，需將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為120Ω，即可實現(xiàn)溫度為150℃時報警；
（3）由圖乙可知，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的增加而減小，由歐姆定律可得，電源電壓為：U＝IR總＝I（Rt+R1）；
由以上公式可得，想要電源電壓最小，需要電路中的電流和總電阻都取最小值，但是按設(shè)計要求，電路中電流必須達到報警時的最小值20mA，因此電流最小值為：Imin＝20mA＝0.02A；
電路總電阻想要取最小值，先將滑動變阻器接入電路中的電阻調(diào)為0，而為了使電路能夠在50℃時報警，Rt的阻值不能低于其在50℃時的阻值320Ω，則滿足電路在50℃時能夠報警的總電阻的最小值為R總min＝320Ω；
則電源電壓最小值為：U′＝IminR總min＝0.02A×320Ω＝6.4V；
滑動變阻在電路中起到調(diào)節(jié)報警溫度值的作用，當電源電壓一定時，接入電路中滑動變阻器的阻值越小，報警溫度值越低，反之，接入電路中滑動變阻器的阻值越大，報警溫度值越高。根據(jù)電路設(shè)計要求，報警溫度可以在50℃～200℃之間調(diào)節(jié)，則報警溫度為200℃時滑動變阻器接入電路中的阻值最大，因此要求滑動變阻器的最大阻值應該大于或等于該值。
由圖乙可知，溫度為200℃時，對應熱敏電阻Rt的阻值為40Ω，電路電流最大為50mA＝0.05A，
根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律結(jié)合歐姆定律可得滑動變阻器的最大阻值為：R1max＝﹣Rt′＝﹣40Ω＝88Ω。
故答案為：80；120；6.4；88。
22．亮亮設(shè)計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖甲所示。其中，電源兩端電壓18V（恒定不變），電壓表的量程為0～15V，R0是定值電阻，R0＝450Ω，Rt是熱敏電阻，其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S后，求：
（1）當環(huán)境溫度為60℃時，熱敏電阻Rt的阻值是多少？
（2）當環(huán)境溫度為60℃時，電壓表的示數(shù)是多少？
（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少？
【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，R0、Rt串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓。
（1）由圖乙知，當環(huán)境溫度為60℃時，Rt1的阻值是150Ω；
（2）由串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律可知，此時電路中的電流：
I1＝＝＝0.03A，
電壓表的示數(shù)等于R0兩端的電壓，
為：UV＝U0＝IR0＝0.03A×450Ω＝13.5V；
（3）從圖乙中可知，環(huán)境溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，熱敏電阻分得的電壓越小，則R0兩端的電壓越大，
電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，故當R0兩端的電壓達到15V時，此時是此電路所允許的最高環(huán)境溫度，
此時電路中的電流為：I′＝＝＝A
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知，此時加在熱敏電阻兩端的電壓為：
U1′＝U﹣U′＝18V﹣15V＝3V，
根據(jù)歐姆定律可知此時熱敏電阻的阻值為：
Rt′＝＝＝90Ω；
由圖乙可知，熱敏電阻Rt的阻值與環(huán)境溫度t的關(guān)系為一次函數(shù)，則有Rt＝kt+b……①，
當t＝20℃時，Rt＝250Ω；t＝100℃時，Rt＝50Ω；
代入①式解得：k＝﹣2.5Ω/℃，b＝300Ω，
此時有Rt＝﹣2.5Ω/℃×t+300Ω，
熱敏電阻為90Ω時，對應的環(huán)境溫度為：t'＝＝＝84℃。
答：（1）當環(huán)境溫度為60℃時，熱敏電阻Rt的阻值是150Ω；
（2）當環(huán)境溫度為60℃時，電壓表的示數(shù)是13.5V；
（3）電壓表兩端電壓不能超過其最大測量值，則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是84℃。
23．冬奧會上也會亮相一個新可愛——創(chuàng)可貼體溫計（如圖1所示）。這是一款目前最小、最精準的可穿戴式連續(xù)智能測溫設(shè)備，大小如創(chuàng)可貼一般，測溫精度可達0.05℃，單次充電可供連續(xù)測溫10天以上。運動員只需要把體溫計“創(chuàng)可貼”貼在皮膚上，就能在手機軟件上看到自己的實時體溫。體溫會自動測量、上報，一旦超過安全值，防疫人員將第一時間處理。重慶一中物理興趣小組的同學在受到啟發(fā)后，設(shè)計了一個溫度檢測裝置，當溫度≥37.3℃時發(fā)生報警。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，當檢測到電壓表的示數(shù)≥3V時便會報警。
（1）當電壓表示數(shù)為3V恰好報警報警時，熱敏電阻的阻值。
（2）當電壓表示數(shù)為2V時，此時的溫度。
（3）該裝置能測量的溫度范圍。
【解答】解：（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：I＝＝＝0.3A，
則此時熱敏電阻的阻值：R＝＝＝10Ω；
（2）當電壓表示數(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，當溫度≥37.3℃時發(fā)生報警，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，當電壓表示數(shù)最大為4V時，定值電阻兩端的電壓最小為：＝U﹣＝6V﹣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℃。
答：（1）當電壓表示數(shù)為3V恰好報警報警時，熱敏電阻的阻值為10Ω；
（2）當電壓表示數(shù)為2V時，此時的溫度為36.8℃；
（3）該裝置能測量的溫度范圍為36.5℃～38.3℃。
24．圖1是某流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖，圖2是接收器計數(shù)工作原理圖，電源電壓恒為6V，定值電阻R1為500Ω，R2為光敏電阻，有光照射時，阻值為500Ω，無光照射時，阻值為1000Ω。接收器根據(jù)A、B間輸出的電壓信號可以進行計數(shù)?，F(xiàn)將一批邊長為10cm的正方體工件，每隔1s放在水平勻速運動的傳送帶上的同一起始位置，每個工件的速度與時間的關(guān)系圖象如圖3所示。

（1）當工件通過激光源與接收器之間時，求A、B之間的電壓。
（2）求相鄰兩個工件之間的最大距離。
（3）若輸送過程中傳送帶對每一個工件所做的功為1.2J，求工件受到的摩擦力。
【解答】解：（1）由題意可知，工件通過激光源與接收器之間無光照時，R2的阻值為1000Ω，由接收器計數(shù)工作原理圖可知，R1、R2串聯(lián)，
由串聯(lián)電路的電阻特點可知，電路中的總電阻：
R＝R1+R2＝500Ω+1000Ω＝1500Ω；
此時電路中的電流：
I＝＝＝4×10﹣3A，
由歐姆定律可知，A、B之間的電壓：
U2＝IR2＝4×10﹣3A×1000Ω＝4V；
（2）由圖可知，工件剛放上傳送帶的0～1s內(nèi)，速度小于前一工件，所以兩工件距離越來越大；1s后，與前一工件相同速度勻速運動，兩工件距離達到最大，如圖所示，由前后兩個工件速度變化的v﹣t圖象分析可得，陰影區(qū)的面積即為最大距離：
由v＝可知，最大距離為：
s1＝vt＝0.4m/s×1s＝0.4m；
（3）工件放上傳送帶，0～1s，相對傳送帶向后運動，受到向前的摩擦力f；1s后速度等于傳送帶，相對靜止，摩擦力為0。由圖象可得，0～1s工件運動距離為圖中陰影區(qū)面積：
則工件運動的距離：
s2＝vt＝×0.4m/s×1s＝0.2m；
由W＝Fs得，工件受到的摩擦力：
f＝F＝＝＝6N。
答：（1）當工件通過激光源與接收器之間時，A、B之間的電壓為4V；
（2）相鄰兩個工件之間的最大距離為0.4m；
（3）若輸送過程中傳送帶對每一個工件所做的功為1.2J，工件受到的摩擦力為6N。
25．PTC是一種新型的半導體陶瓷材料，它的發(fā)熱功率較高，PTC材料的電阻隨溫度變化而變化，如圖1所示的酸奶機就使用了這種材料，酸奶機相當于一個恒溫加熱器，能夠?qū)⑵鋬?nèi)容物加熱至42℃并保持恒溫。它的工作電路如圖2所示，R0是定值電阻，其阻值不受溫度的影響。RT是PTC的電阻，它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖3所示。將約1kg鮮奶倒進鍋里加熱至沸騰。然后放置一段時間，等鮮奶溫度降低到40℃左右，將冷卻后的鮮奶倒入100ml的酸奶，蓋上酸奶機的蓋子，讓內(nèi)部處于密封狀態(tài)，閉合開關(guān)，10小時后打開酸奶機，美味的酸奶制作成功了。
（1）1kg的酸奶從沸騰到溫度降低到40℃時，放出的熱量大約是多少？【牛奶的沸點t0＝100℃，比熱容c＝2.5×103J/（kg?℃）】
（2）該酸奶機在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時，RT為3.4kΩ，電路消耗的總功率11W．求R0的阻值為多少？
（3）當RT的溫度為70℃時，電路中RT的實際功率為多少？
【解答】解：（1）牛奶放出的熱量是：Q＝cm（t0﹣t）＝2.5×103J/（kg?℃）×1kg×（100℃﹣40℃）＝1.5×105J；
（2）RT和R0串聯(lián)，故據(jù)圖可知40℃時RT的電阻是3.4kΩ＝3400Ω；
故R0＝R總﹣RT＝﹣RT＝﹣3400Ω＝1000Ω；
（3）當RT的溫度為70℃時，由圖象可知，此時RT的阻值為20000Ω，
電路中的總電阻：R總′＝R0+RT′＝1000Ω+20000Ω＝21000Ω，
此時電路中的電流：
I實＝＝＝0.01A，
RT的實際功率：P實＝I實2RT′＝（0.01A）2×20000Ω＝2W。
答：（1）1kg的酸奶從沸騰到溫度降低到40℃時，放出的熱量大約是1.5×105J；
（2）該酸奶機在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時，RT為3.4kΩ，電路消耗的總功率11W．求R0的阻值為1000Ω；
（3）當RT的溫度為70℃時，電路中RT的實際功率為2W。

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