
1. (2024江西)如圖所示,電源兩端電壓為24V,電阻R為20Ω。
(1)只閉合開(kāi)關(guān)S,求通過(guò)電阻R的電流;
(2)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、,若通過(guò)干路的電流為1.6A,求通過(guò)電阻的電流和電阻的阻值。
【答案】(1)1.2A;(2)0.4A,60Ω
【解析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S,只有電阻R接入電路中,根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)電阻R的電流為
(2)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、,電阻R和R2并聯(lián)接入電路中,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過(guò)電阻的電流為
電阻的阻值為
答:(1)只閉合開(kāi)關(guān)S,通過(guò)電阻R的電流為1.2A;
(2)同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S、,若通過(guò)干路的電流為1.6A,通過(guò)電阻的電流為0.4A和電阻的阻值為60Ω。
2. 圖甲為自動(dòng)氣象站中的測(cè)溫裝置,它的測(cè)溫電路可簡(jiǎn)化為圖乙,其中的“恒流源”是一個(gè)特殊電源,電流大小由電源內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定,當(dāng)電阻R變化時(shí),通過(guò)R的電流大小保持不變。電阻R的阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖丙所示,通過(guò)數(shù)字電壓表的示數(shù)可反映環(huán)境的溫度。某次環(huán)境溫度從20℃上升到30℃,電壓表的示數(shù)變化了8mV。當(dāng)溫度的變化值相同時(shí),電壓表示數(shù)的變化值越大,該測(cè)溫裝置的靈敏度越高。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
B. 通過(guò)R的電流為20mA
C. 環(huán)境溫度為20℃時(shí),電壓表的示數(shù)為216mV
D. 若要增大該測(cè)溫裝置的靈敏度,可換一個(gè)電流值更小的恒流源
【答案】C
【解析】A.由圖丙可知,溫度升高20℃,電阻增大8Ω,則每升高1℃,R的阻值增大
故A錯(cuò)誤;
BC.由圖丙可知,當(dāng)時(shí),,由歐姆定律可知,通過(guò)R的電流
當(dāng)時(shí)
則通過(guò)R的電流為
由題意可知,當(dāng)電阻R變化時(shí),通過(guò)R的電流大小保持不變,環(huán)境溫度從20℃上升到30℃,電阻變大,由可知,電壓表的示數(shù)會(huì)增大,因電壓表的示數(shù)變化了8mV,即
因電流不變,則,即
解得
故B錯(cuò)誤,C正確;
D.由可知,阻值變化量相同時(shí),電流越大,電壓表示數(shù)變化值越大,因此若要增大該測(cè)溫裝置的靈敏度,可換一個(gè)電流值更大的恒流源。故D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖,電路中電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器R上標(biāo)有“25Ω;1A”字樣,燈泡L的額定電流為0.3A。燈泡L工作時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。通電過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 滑片向右滑動(dòng),燈泡亮度增加
B. 滑片在最右端時(shí),燈泡的阻值是5Ω~7.5Ω之間的某值
C. 當(dāng)R接入電路的阻值為10Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V
D. 為使滑片在最左端時(shí)燈泡正常發(fā)光,應(yīng)在電路中串聯(lián)一個(gè)5Ω電阻
【答案】CD
【解析】A.由圖可知,滑片向右移動(dòng)時(shí)接入電路阻值增大,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流減小,所以燈泡變暗,故A錯(cuò)誤;
B.滑片在最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器全部接入電路,即接入電路阻值為25Ω,當(dāng)燈泡的電阻為5Ω時(shí),電路中的電流為
與題中表格數(shù)據(jù)不符合;當(dāng)燈泡的電阻為7.5Ω時(shí),電路中電流為
與題中表格數(shù)據(jù)不符合;所以燈泡的電阻不是5Ω~7.5Ω之間的某值,故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)R接入電路的阻值為10Ω時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5V,電路中電流為
由表格數(shù)據(jù)可知此時(shí)燈泡電阻8.Ω,則燈泡兩端電壓為
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,可知電源電壓為
符合題中條件,故C正確;
D.滑片在最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻為零,由題意及表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí)兩端電壓為
根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律,可知串聯(lián)的電阻需要分1.5V的電壓,串聯(lián)電路電流處處相等,則串聯(lián)的電阻的阻值為
故D正確。
故選CD。
4. 如圖所示的電路,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器和小燈泡兩個(gè)元件中,一個(gè)接在A、B兩點(diǎn)之間,另一個(gè)接在C、D兩點(diǎn)之間。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.20A,用電壓表測(cè)得A、B兩點(diǎn)間的電壓為1.8V,C、D兩點(diǎn)間的電壓為1.2V;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)變大,A、B兩點(diǎn)間的電壓變?yōu)?.5V,已知小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值可能為( )
A. 5Ω B. 6Ω C. 7ΩD. 8Ω
【答案】C
【解析】滑動(dòng)變阻器和小燈泡兩個(gè)元件串聯(lián),通過(guò)兩用電器的電流相等都等于0.2A,電源電壓
移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)變大,可知滑動(dòng)變阻器阻值變小,滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小,由此可知滑動(dòng)變阻器接在AB,燈泡拉在CD且電路中電流一定大于0.2A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為1.5V,由此可知滑動(dòng)變阻器阻值一定小于
沒(méi)調(diào)節(jié)滑片時(shí)燈的電壓為1.2V,燈的電阻為
又由題意可知滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)后,燈兩端也為1.5V,且燈的電阻隨溫度升高而增大,所以電路中的電流一定小于
滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻一定大于
即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻范圍應(yīng)是。綜上,ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
5. (2024天津)如圖所示的電路中電源電壓不變,a、b為同種電表(電流表或電壓表)。閉合S1和S2,a、b兩表示數(shù)分別為3和1(單位為A或V);將a、b換為另一種電表,閉合S1、斷開(kāi)S2,a表示數(shù)為0.4(單位為A或V)。則( )
A. R1的電阻為5ΩB. R2的電阻為7.5Ω
C. 前一種情況中a表的示數(shù)為3VD. 后一種情況中b表的示數(shù)為1.2A
【答案】BC
【解析】C.當(dāng)a、b同為電流表時(shí),閉合S1和S2,電路被短路,不符合題意;當(dāng)a、b同為電壓表時(shí),閉合S1和S2,電壓表a測(cè)量R1和R2總電壓為3V,電路的總電壓為3V,故C正確;
B.電壓表b測(cè)量R2的電壓為1V,R1兩端的電壓為
U1=3V-1V=2V
將a、b換為另一種電流表,閉合S1、斷開(kāi)S2,兩電阻并聯(lián),電流表b測(cè)量干路的總電流,電流表a測(cè)量流過(guò)的R2電流為0.4A,則電阻R2的阻值為
故B正確;
A.當(dāng)a、b同為電壓表時(shí),閉合S1和S2,兩電阻串聯(lián),電流為
R1的電阻為
故A錯(cuò)誤;
D.后一種情況中,電流表a測(cè)量流過(guò)的R2電流為0.4A,流過(guò)R1電流為
電流表b測(cè)電路總電流,的示數(shù)為
I總=I1+I2=02A+0.4A=0.6A
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
6. (2024天津)在“練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器”的實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖所示電路。閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑片P向________移動(dòng)時(shí)小燈泡變亮;已知電源電壓為9V,小燈泡標(biāo)有“6V 3W”的字樣,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為_(kāi)_______Ω。
【答案】 左 6
【解析】由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,要讓小燈泡變亮,電路中的電流就要變大,即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻要變小,所以滑片P應(yīng)向左移動(dòng)。
當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流為
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為
7. (2024山東臨沂)如圖所示電路的電源電壓為9V,電流表使用0~0.6A量程,電壓表使用0~3V量程,阻值為10Ω的定值電阻允許通過(guò)的最大電流為0.5A。為保證電路中各元件安全工作,滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于( )
A. 20Ω B. 10Ω C. 8ΩD. 5Ω
【答案】A
【解析】如圖所示,電路中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓;阻值為10Ω的定值電阻允許通過(guò)的最大電流為0.5A,此時(shí)定值電阻兩端的電壓為
超過(guò)電壓表的量程,可能會(huì)損壞電壓表;為保證電路中各元件安全工作,所以當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器的阻值最小,此時(shí)電路的電流為
滑動(dòng)變阻器的兩端電壓為
滑動(dòng)變阻器阻值為
滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于20Ω。故A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。
8. (2024山東臨沂)閉合如圖甲所示電路的開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端移到最左端的過(guò)程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化的圖象如圖乙所示。則定值電阻的阻值為_(kāi)_______Ω,電源電壓為_(kāi)_______V.
【答案】 3 1.5
【解析】由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表 測(cè)量滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路的電流;滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端移到最左端的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值從最大變?yōu)?,從而使電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,根據(jù)串聯(lián)分壓可知,R兩端的電壓變小直至0。由圖像可知:當(dāng)電路中的電流為0.1A時(shí),電壓表的示數(shù)為1.2V,電源電壓為
…….①
當(dāng)電路中的電流為0.5A時(shí),電壓表的示數(shù)為0,電源電壓為
…….②
聯(lián)結(jié)①②,解得
9. 在如圖所示電路中,電源電壓恒為12V,定值電阻R1的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器R2標(biāo)有“50Ω2A”的字樣,電流表的量程為0~3A。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端(R2=50Ω)移動(dòng)到連入電路中的電阻值為20Ω處,電流表的示數(shù)從I1變?yōu)镮2,則I2與I1之差為( )
A. 2.40AB. 2.64AC. 0.36AD. 4.40A
【答案】C
【解析】根據(jù)電路圖可知,電阻R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)干路的電流,R1和R2兩端的電壓等于電源電壓,又電源電壓恒為12V,由歐姆定律可得,R1所在支路的電流不變,滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端到連入電路中的電阻值為20Ω處的過(guò)程中,只有R2所在的支路的電流有變化,滑動(dòng)變阻器的滑片P在最右端時(shí),通過(guò)R2的電流為
滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻值為20Ω處時(shí),通過(guò)R2的電流為
由于電流表的示數(shù)從I1變?yōu)镮2,則I2與I1之差為
故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
10. (2024四川南充)如圖所示電路,若甲、乙兩表為圖中電流表,閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),兩表指針位置相同,則______;若甲、乙兩表為圖中電壓表,閉合開(kāi)關(guān)、,則兩表示數(shù)之比是______(電表每次測(cè)量均未超過(guò)量程)。
【答案】
【解析】若甲、乙兩表為圖中電流表,閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),R1和R2并聯(lián),甲測(cè)量通過(guò)R1的電流,乙測(cè)量干路電流,兩表指針位置相同,則乙的示數(shù)大于甲的示數(shù),故
根據(jù)并聯(lián)分流知識(shí)可知
根據(jù)可知,在電壓相同時(shí),電流和電阻成反比,故
若甲、乙兩表為圖中電壓表,閉合開(kāi)關(guān)、,R1和R2串聯(lián),甲測(cè)量電源電壓,乙測(cè)量R1兩端的電壓,根據(jù)可知,在電流相同時(shí),電阻兩端的電壓和電阻的阻值成正比,即
11.如圖所示,電源電壓為,的阻值為,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為。試求:
(1)電壓表的示數(shù)為多少。
(2)的阻值為多少。
【答案】(1)1V;(2)2Ω
【解析】(1)由電路圖可知,兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端電壓,電流表測(cè)電路中電流。閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.5A,由歐姆定律可知,R1兩端的電壓為
所以電壓表的示數(shù)為
(1)R2電阻為
12. 如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=R2=24Ω,R3=12Ω,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為0.2A,求:
(1)電源電壓;
(2)當(dāng)S、S1都閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)。
【答案】(1)7.2V;(2)0.6A
【解析】(1)只閉合開(kāi)關(guān)S,電路為R1和R3組成的串聯(lián)電路,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A,電源電壓
(2)當(dāng)S、S1都閉合,S2斷開(kāi)時(shí),此時(shí)R1被短路,電路為R3組成的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電流表的示數(shù)
13.如圖所示,R1=30Ω,小燈泡L正常工作電壓為3V,正常工作電流為0.3A,電源電壓保持不變。(不考慮燈絲電阻變化)求:
(1)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),小燈泡L正常發(fā)光,求電源電壓;
(2)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),求電流表的示數(shù);
(3)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)?.6A,求R2的阻值。
【答案】(1)12V;(2)0.4A;(3)
【解析】(1)當(dāng)S1和S3都斷開(kāi)時(shí),R2斷路,R1和燈L串聯(lián),燈L正常發(fā)光,燈泡兩端電壓為
電源電壓為
(2)當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),燈L短路,電路中只有R1,此時(shí)電路中電流表的示數(shù)為
(3)當(dāng)S1和S2都閉合時(shí),燈L短路,R1和R2并聯(lián),通過(guò)R2的電流為
R2的阻值為
14.如圖所示,電源電壓為18V,為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片,當(dāng)滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.36A,電壓表的示數(shù)為3.6V。求:
(1)的阻值;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)在保證電路安全的情況下,滑動(dòng)變阻器連入的最小阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】解:(1)閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端電壓,電流表測(cè)量電路電流,
由得R0的阻值
(2)與R滑動(dòng)變阻器的一半阻值串聯(lián),時(shí),滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器的兩端電壓
滑片移至滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值
滑動(dòng)變阻器的最大阻值
(3)依題意得,滑動(dòng)變阻器滑片向左滑時(shí)接入電路的電阻變小,電流變大,兩端電壓也變大,由于電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”,為了保證電路安全,電路的最大電流為,此時(shí)的兩端最大電壓為
由串聯(lián)分壓原理得此時(shí)R兩端電壓為
滑動(dòng)變阻器連入的最小阻值
15.如圖所示電路,燈泡L電阻為,變阻器上標(biāo)有“ ”字樣,移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為,電流表示數(shù)為時(shí),燈泡恰好正常發(fā)光(燈絲電阻保持不變),求:
(1)此時(shí)的電源電壓;
(2)電流表用量程,電壓表用量程,電路安全的情況下,滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍;
(3)電源電壓不變,用一個(gè)定值電阻替換小燈泡,并將電壓表拆下來(lái)后接在定值電阻兩端,電壓表、電流表量程和(2)一樣,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,電壓表示數(shù)能達(dá)到滿偏,求:替換電阻的阻值范圍。
【答案】(1)4.5V;(2);(3)
【解析】(1)由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且燈正常發(fā)光,由歐姆定律電源電壓
(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為,電流表的量程為,變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,因串聯(lián)電路中各處電流相等,所以,電路中的最大電流,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,由歐姆定律總電阻
變阻器接入電路中的最小阻值
當(dāng)電壓表的示數(shù)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)燈泡兩端的電壓
此時(shí)電路中的電流
即
解得
所以,滑動(dòng)變阻器在此電路中允許的調(diào)節(jié)范圍為。
(3)與串聯(lián),電壓表測(cè)兩端電壓,電壓表示數(shù)滿偏時(shí),即兩端電壓,電流表的量程為,電路中最大電流為,此時(shí)的阻值最小,根據(jù)歐姆定律
根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,電壓表示數(shù)滿偏時(shí),兩端電壓
當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電路阻值最大時(shí),電路中的電流最小,此時(shí)阻值最大。根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律有,即
解得
綜上,替換電阻的阻值范圍為。
16.如圖所示,電源電壓保持不變,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻R1=10Ω,燈泡電阻R2=8Ω。(假設(shè)燈泡電阻不變)
(1)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2閉合,滑片置于中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.25A,電壓表示數(shù)為2.5V,求電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(2)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),滑片置于最左端時(shí),求電流表示數(shù)和電壓表示數(shù);
(3)在保證電路安全的情況下,請(qǐng)你分析判斷,當(dāng)滑片置于最右端時(shí),能否同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2。
【答案】(1)4.5V,20Ω;(2)0.15A,3V;(3)不能同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2
【解析】(1)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi),S2閉合時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,由可得,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
燈泡兩端的電壓為
U2=IR2=0.25A×8Ω=2V
電源電壓為
U=U2+U3=2V+2.5V=4.5V
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),滑片置于最左端時(shí),R1與R3串聯(lián),滑動(dòng)變阻器的連入電路的阻值為20Ω,總電阻為
R總=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω
電路中的電流為
此時(shí)電壓表的示數(shù)為
U3=I'R3=0.15A×20Ω=3V
(3)當(dāng)滑片置于最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,電壓表的示數(shù)為0,同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,R1與R2并聯(lián),電路中的電流為
電流表的量程為0~0.6A,所以當(dāng)滑片置于最右端時(shí),不能同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2。
17.電源電壓保持不變,R1=10Ω,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙線段AB表示。求:
(1)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是多少;
(2)電源電壓是多少;
(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10Ω時(shí),電流表的示數(shù)是多大。
【答案】(1)20Ω;(2)6V;(3)0.3A
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
(1)當(dāng)滑片位于a端時(shí),接入電路中的電阻大,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,由圖乙可知,電路中的最小電流Ia=0.2A,電壓表的示數(shù)U2=4V, 則滑動(dòng)變阻器的最大阻值
(2)當(dāng)滑片位于b端時(shí),接入電路中的電阻為零,電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的電流Ib=0.6A,由可得,電源的電壓
(3)電路的總電阻
由可得,電流表的示數(shù)
18.如圖所示的電路,R2=3Ω,R3=6Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表A1的示數(shù)為1A,電流表A2的示數(shù)為1.2A。計(jì)算:
(1)電源電壓;
(2)電阻R1的阻值;
(3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),通過(guò)R3的電流和R3兩端的電壓。
【答案】(1)6V;(2)30Ω;(3)0.67A,4V
【解析】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),R1和R3并聯(lián),R2被短路,電流表A1測(cè)R3的電流,電流表A2測(cè)干路的電流;因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由知道,電源電壓為
U=U3=I3R3=1A×6Ω=6V
(2)由并聯(lián)電路電流的規(guī)律知通過(guò)電阻R1的電流為
I1=I﹣I3=1.2A﹣1A=0.2A
電阻R1的阻值為
(3)當(dāng)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),電阻R2與R3串聯(lián),電流表A1和A2都測(cè)電路中的電流;通過(guò)R3的電流為
R3兩端的電壓為
19.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1=20Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.6A,電流表A1的示數(shù)為0.2A,求:
(1)R1兩端的電壓;
(2)通過(guò)R2的電流;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)4V;(2)0.4A;(3)10Ω
【解析】(1)由電路分析可知,兩電阻并聯(lián),電流表A1與R1串聯(lián),故A1測(cè)量R1中的電流,電流表A測(cè)量干路電路,根據(jù)歐姆定律可得R1兩端的電壓為
(2)根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可得通過(guò)R2的電流為
(3)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,故R2兩端的電壓為
根據(jù)歐姆定律可得
答:(1)R1兩端的電壓為4V;
(2)通過(guò)R2的電流為0.4A;
(3)R2的阻值10Ω。
20.如圖所示的電路,R1=30Ω,R2=10Ω,開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表A的示數(shù)為0.4A,求:
(1)電源電壓;
(2)通過(guò)R2的電流;
(3)電路中的總電阻;
(4)干路中的電流。
【答案】(1)12V;(2)1.2A;(3)7.5Ω;(4)1.6A
【解析】由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)R1支路的電流。
(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電源的電壓
U=U2=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V
(2)通過(guò)R2的電流
(3)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,電路中的總電阻
(4)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流
I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A
答:(1)電源電壓為12V;
(2)通過(guò)R2的電流為1.2A;
(3)電路中的總電阻為7.5Ω;
(4)干路中的電流為1.6A。
21.如圖所示電路,電源電壓恒為3V,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.5A,干路電流I=1.5A,設(shè)燈絲電阻不變,求:
(1)燈L2的阻值R2;
(2)通過(guò)燈L1的電流I1;
(3)燈L1的阻值R1。
【答案】(1)6Ω;(2)1A;(3)3Ω
【解析】(1)由圖可知,燈泡L1和L2并聯(lián),電流表測(cè)量通過(guò)L2的電流,由可知,燈L2的阻值為
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)L1的電流為
I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A
(3)根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,燈泡L1與L2的電壓相等,都等于電源電壓,即
U1=U2=U=3V
燈L1的阻值為
答:(1)燈L2的阻值R2為6Ω;
(2)通過(guò)燈L1的電流I1為1A;
(3)燈L1的阻值R1為3Ω。
22.小紅利用圖甲所示電路得到了標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L在不同電壓下的電流,并利用所測(cè)的數(shù)據(jù)繪制出電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像,如圖乙所示。
(1)求小燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)的電阻R1;
(2)如果電源電壓為3V,求小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RP。
【答案】(1)7.5Ω;(2)2Ω
【解析】(1)由電路圖可知,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)的是燈泡的兩端電壓,電流表測(cè)的是電路電流。由圖乙可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓為U1=1.5V(即電壓表示數(shù)為1.5V)時(shí),通過(guò)小燈泡的電流為I1=0.2A,根據(jù)歐姆定律可得,小燈泡的電阻為
(2)如果電源電壓為3V,小燈泡正常發(fā)光時(shí),小燈泡的兩端電壓為U2=2.5V,由圖乙可知,此時(shí)通過(guò)小燈泡的電流為I2=0.25A,即此時(shí)的電路電流為0.25A;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得,滑動(dòng)變阻器的兩端電壓為
根據(jù)歐姆定律可得,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為
答:(1)求小燈泡兩端電壓為1.5V時(shí)的電阻R1為7.5Ω;
(2)如果電源電壓為3V,小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RP為2Ω。
23.某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖,已知的阻值是;閉合開(kāi)關(guān)和,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),電流表A的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為。求:
(1)在方框內(nèi)規(guī)范畫出此時(shí)電路的等效電路圖;
(2)電源電壓;
(1)的阻值;
(4)閉合開(kāi)關(guān)和斷開(kāi)時(shí)電流表A的示數(shù)。
【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)6V;(3)10Ω;(4)0.6A
【解析】(1)由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)和,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),則R1、R2并聯(lián),A測(cè)干路電流,A1測(cè)R2支路電流,等效電路圖如圖所示:
(2)由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)和,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),則R1、R2并聯(lián),A測(cè)干路電流,A1測(cè)R2支路電流,則電源電壓為
U=U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
(3)根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可得通過(guò)電阻R1的電流是
I1=I-I2=0.9A?0.3A=0.6A
R1的阻值是
(4)閉合開(kāi)關(guān)S1和S2斷開(kāi)S3時(shí),電阻R2被短路,電路中只有電阻R1工作,則電流表A的示數(shù)等于通過(guò)電阻R1的電流,由于為R1的阻值不變,其兩端的電壓不變,由知通過(guò)電阻R1的電流不變,仍為0.6A。
24.如圖所示的電路中,已知電阻R2=20Ω,R3=30Ω,電壓表量程0~15V,電流表量程0~3A。只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為5V,求:
(1)電阻R?的阻值;
(2)電源電壓;
(3)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)。
【答案】(1)10Ω;(2)15V;(3)2A
【解析】(1)由圖可知,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路的電流,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,此時(shí)通過(guò)R1的電流為0.5A,R1的阻值
(2)由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓
(3)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),R2被短路,R1、R3并聯(lián),電流表測(cè)的干路電流,由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)R1、R3兩端的電壓
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電流表的示數(shù)
答:(1)電阻R的阻值為10Ω;
(2)電源電壓為15V;
(3)開(kāi)關(guān)S、S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為2A。
25.如圖所示的電路,電源電壓為12V且保持不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合,滑動(dòng)變阻器滑片P置于中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為1.5A。則:
(1)電阻的阻值為多少;
(2)若此時(shí)斷開(kāi)S1,電流表示數(shù)變?yōu)?.6A。那么變阻器的最大電阻為多少?
【答案】(1)8Ω;(2)24Ω
【解析】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1都閉合,只有R接入電路,電阻的阻值為
(2)若此時(shí)斷開(kāi)S1,電流表示數(shù)變?yōu)?.6A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),則總電阻 為
滑動(dòng)變阻器接入的阻值為
變阻器的最大電阻為
答:(1)電阻的阻值為8Ω;
(2)變阻器的最大電阻為24Ω。
26.如圖所示, 電源電壓保持不變,R1=10Ω,閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P位于a端時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,電壓表示數(shù)為 4V。 當(dāng)滑片P在b時(shí),電流表示數(shù)為0.6A,電壓表示數(shù)為0V。求:
(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(2)電源電壓;
(3)滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)。
【答案】(1)20Ω;(2)6V;(3)3V
【解析】(1)根據(jù)電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于a端時(shí),變阻器連入電路的阻值最大,根據(jù)歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
(2)根據(jù)電路圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P置于b端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)可得,電源電壓為
(3)當(dāng)滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí),接入電路中的電阻為
因?yàn)榇?lián)電路中,總電阻等于各用電器電阻之和,所以,電路中的總電阻為
由歐姆定律可得,電路中的電流為
則電壓表的示數(shù)為
答:(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω;
(2)電源電壓為6V;
(3)滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù)為3V。
27. 如圖所示,電源電壓為12V保持不變,R1=10Ω。只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,則R1兩端的電壓U1=________V,R2=_________Ω;當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,閉合S1、S2時(shí),則電流表的示數(shù)為_(kāi)______A。
【答案】 3 30 1.6
【解析】如圖,只閉合開(kāi)關(guān)S時(shí),兩個(gè)電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電流表的示數(shù)為0.3A,則R1兩端的電壓
R2兩端的電壓
R2的電阻值
當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,閉合S1、S2時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路中的電流,則電流表的示數(shù)為
28. 如圖為自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置原理圖,電源電壓為36V,R為滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~36V。油箱中的油量是通過(guò)電流表或電壓表的示數(shù)反映出來(lái)的,且表的最大量程對(duì)應(yīng)油箱最大油量,當(dāng)油箱內(nèi)的油面在最高或最低位置時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P恰好能分別滑至兩端,當(dāng)油面達(dá)到最低位置時(shí),反映油量的電表示數(shù)為最大量程的。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. R0阻值為60Ω
B. 滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0~300Ω
C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為21V
D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.17A
【答案】C
【解析】A.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零,電流表的示數(shù)最大,根據(jù)
可知:定值電阻R0的阻值應(yīng)為
故A正確,不符合題意;
B.當(dāng)油箱內(nèi)油面達(dá)到最低位置時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,電路的電流最??;根據(jù)反映油量的電表的最大示數(shù)為最大量程的可知
根據(jù)可知電路總電阻
根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和可知:滑動(dòng)變阻器的最大阻值為
所以滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為0~300Ω;故B正確,不符合題意
CD.因?yàn)榛谥悬c(diǎn),所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為
此時(shí)電流為
故C錯(cuò)誤,符合題意,D正確,不符合題意。故選C。
電流I/A
0.30
0.25
0.20
0.12
電阻/Ω
10.0
8.0
7.5
5.0
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