（全国通用）备战2020中考物理 专题2.17 欧姆定律综合计算（含解析）.doc

2.17 欧姆定律综合计算1 (2019安徽)如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求，其中部分器材的规格如下：小灯泡额定电压3.8v，额定电流0.32a；电压表（量程3v，内阻3000）；电流表（量程50ma，内阻0.5），定值电阻r0（限值1000）。按电路图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某一位置时，发现电压表的示数为2.7v，电流表的示数为315ma，求此时： （1）小灯泡两端的电压；（2）通过小灯泡的电流；（3）小灯泡灯丝的阻值。【答案】（1）3.6v （2）314.1ma （3）11.461【解析】（1）通过电压表的电流：i19104a；电压表与r0串联可得r0的电流：i0i19104a；由欧姆定律变形可得r0的两端电压：u0i0r09104a10000.9v，电压表与r0的支路总电压等于小灯泡两端的电压：uuv+u02.7v+0.9v3.6v（2）已知电流表测量小灯泡所在支路和电压表、r0所在支路干路的电流，电流表的示数为315ma根据并联电路的电流特点可得通过小灯泡的电流：iliiv315ma0.9ma314.1ma（3）由i可得，小灯泡灯丝的阻值：rl 11.4612(2019江西)如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为00.6a，电压表的量程为015v，r1=20，滑动变阻器r2的规格为“100 1a”。(1)闭合开关s1，断开开关s2、s3，电流表示数为0.4a，求电源电压；(2)闭合开关s3，断开开关s1、s2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4v，求r3的阻值；(3)闭合开关s1、s2和s3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器r2的阻值取值范图。【答案】（1）8v（2）50（3）40100【解析】（1）闭合开关s1，断开开关s2、s3，电路中只有r1连入电路。电路中电流i=0.4a，电源电压：u=ir=0.4a20=8v（2）闭合开关s3，断开开关s1、s2，电阻r2与电阻r3串联，电压表并联在r2两端，r2两端电压u2=4v，r3两端电压u3=uu2=4v因串联电路电流处处相等，因此= r3=r2中=100=50（3）闭合开关s1、s2、s3，电阻r3被短路，电阻r1与电阻r2并联。根据并联电路电压规律，各支路两端电压均等于电源电压，u15v，故电压表安全。为保护电流表安全，i最大=0.6a 通过r1的电流i1= =0.4ai2最大= i最大i1=0.6a0.4a=0.2a r2最小= = 40滑动变阻器r2的阻值取值范围为401003（2019德阳）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡上标有“8v”字样，电流表的量程为01.2a，如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像。滑动变阻器r1的最大阻值为20，定值电阻r2的阻值为90，当闭合s和s2、断开s1、滑动变阻器的滑片移到中点时，小灯泡恰好正常发光。求：（1）电源电压是多少？（2）闭合s和s1、断开s2，为保证电流表的安全，滑动变阻器的取值范围为多少?（3）闭合s和s2、断开s1，当滑动变阻器的阻值调到17.5时，这时小灯泡的功率为3.2w，此时电流表的读数为多少?【答案】（1）18v （2）620 （3）0.8a【解析】a、当闭合s和s2、断开s1、滑动变阻器的滑片移到中点时，r1与l串联，电流表测电路中的电流。 由于小灯泡恰好正常发光。根据灯泡l正常发光时的电压和额定电压相等，由图乙可知通过灯泡的电流即为电路的电流，根据欧姆定律求出变阻器两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压； b、闭合s和s1、断开s2，r1与r2串联，为保证电流表的安全，根据电流表的量程可知电路中的最大电流，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出变阻器接入电路中的最小电阻； c、闭合s和s2、断开s1，r1与l串联，当滑动变阻器的阻值调到17.5时，根据串联电路的特点和p=ui得出灯泡的功率与电路中电流的表达式，解之即可判断电流表的示数大小。（1）当闭合s和s2、断开s1、滑动变阻器的滑片移到中点时，r1与l串联，电流表测电路中的电流。由于小灯泡恰好正常发光。则ul=8v，由图乙可知通过灯泡的电流il=1a，因串联电路中各处的电流相等，所以，由i=可得，滑动变阻器两端的电压：u1=ilr1=1a20=10v，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：u=ul+u1=8v+10v=18v；（2）闭合s和s1、断开s2，r1与r2串联，电流表的量程为01.2a，为保证电流表的安全，则电路中的最大电流为1.2a；此时由i=可得最小总电阻为r最小= = =15，所以，根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知滑动变阻器的连入电路的最小阻值：r1最小=r最小r2=159=6；则滑动变阻器的连入电路的电阻范围是620。（3）闭合s和s2、断开s1，r1与l串联，当滑动变阻器的阻值调到17.5时，设此时电路中的电流为i；则灯泡两端的电压ul=uu1=uir1，所以，灯泡的实际功率pl=uli=（uir1）i，即：3.2w=（18v17.5i）i，解得：i1=0.8a，i2= a（ul=18v17.5a=14v8v，即超过灯泡的额定电压，故舍去）所以，电流表的示数为0.8a。4(2019深圳) “道路千万条，安全第一条；行车不规范，亲人两行泪。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。甲图是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压u= 6v ；r1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如乙图所示。气体中酒精含量大于 0 且小于80mg/100ml 为酒驾，达到或者超过80mg/100ml为醉驾。使用前通过调零旋钮（即滑动变阻器 r2 的滑片）对测试仪进行调零，此时电压表示数为u1=5v ，调零后r2 的滑片位置保持不变。（1）当电压表示数为u 1=5v 时，求 r1 消耗的电功率；（2）当电压表示数为u 1=5v 时，求 r2 接入电路中的阻值；（3）某次检测中，电流表示数i1= 0.2a ，请通过计算，判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。【答案】（1）0.5w；（2）10；（3）此驾驶员为酒驾【解析】（1）由图可知，当气体中酒精含量为0mg/100ml时，r1的阻值为50通过r1的电流i=0.1ar1消耗的电功率p1=u1i=5v0.1a=0.5w（2）因为 r2 与 r1 串联，所以通过 r2 的电流为0.1a；r2两端的电压为：u2= u总u1=6v 5v =1vr2 接入电路中的阻值r2=10（3）当电流表示数i1= 0.2a时，r总=30此时r1的阻值为r1= r总r2=30 10 =20由图可知，r1的阻值随气体中酒精含量减小而增加，当r1 = 10 时，气体中酒精含量为80mg/100ml，则当r1=20 时，气体中酒精含量大于 0mg/100ml 且小于 80mg/100ml，故此驾驶员为酒驾。5（2019衡阳）如图所示电路中，已知电源电压u12v保持不变，电阻r38，闭合开关s，电压表的示数为8v，求：（1）电流表的示数。（2）r1与r2阻值之和。（3）根据已知条件，你还能求出什么物理量？并求出该物理量的值。【答案】（1）0.5a；（2）16。（3）根据已知条件，电路的总功率是6w、电路总电阻是24、r3的功率是2w。【解析】（1）电阻r1、r2、r3串联，电压表测量电阻r1、r2的电压，根据串联电路的电压特点，可得r3的电压，由欧姆定律可求电流表的大小；（2）已知r1、r2的电压和电流，由欧姆定律可求r1、r2电阻之和；（3）根据已知条件，可求电路的总功率、电路总电阻、r3的功率等。解：（1）电阻r1、r2、r3串联，电压表测量电阻r1、r2的电压，根据串联电路的电压特点，r3的电压：u3uu1212v8v4v，电流表的示数：i= 0.5a；（2）r1与r2阻值之和：r1+r2= 16；（3）电路的总功率：pui12v0.5a6w；电路总电阻：r总r1+r2+r316+824，r3的功率：p3= 2w。6（2019毕节）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中r12是一个定值电阻，r2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力f的变化关系如图2所示，电源电压保持6v不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度水1.0103kg/m3，g取10n/kg）（1）当电流表示数为0.2a时，求压敏电阻r2的阻值；（2）如图乙所示，当压敏电阻r2的阻值为20时，求此时压敏电阻r2所在深度处的海水压强；（3）若电流的最大测量值为0.6a，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？【答案】（1）28（2）2106pa（3）500m。【解析】（1）由i可得，当电流表示数为0.2a时电路的总电阻：r总30，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，压敏电阻r2的阻值：r2r总r230228；（2）当压敏电阻r2的阻值为20时，由图2可知，压敏电阻受到的压力f4104n，此时压敏电阻r2所在深度处的海水压强：p2106pa；（3）当电流表的示数i0.6a时，使用此方法能测出海水的深度最大，此时电路的总电阻：r总10，此时压敏电阻的阻值：r2r总r21028，由图2可知，压敏电阻受到的压力f10104n，此时压敏电阻r2所在深度处的海水压强：p5106pa，由pgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度：h500m。7（2019河北）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阳r110，r25滑动变阻器r的规格为“302.5a”。电流表a2选用03a的量程，电压表选用015v的量程。闭合全部开关，电流表a1的示数为1a求： （1）电源电压。（2）若将表盘如图2所示的电流表a3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，a3的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合s在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。【答案】（1）10v（2）10、5、25（3）27.5v。【解析】（1）由电路图可知，闭合全部开关，r2被短路，滑动变阻器r和定值电阻r1并联，电流表a1测通过r1的电流，电压表测电源电压，由欧姆定律求出电源电压：ui1r11a1010v。（2）将a3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当a3串联在干路中时，根据并联电路特点和欧姆定律出滑动变阻器接入的阻值；当a3与r串联时，a3可选用03a和00.6a的量程，再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值；（3）只闭合s时，r和r2串联，电压表测r两端的电压，电流表a2测电路中的电流，由题意知电路中的最大电流，当电压表示数最大时，新电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路电压特点求出电源电。解：（1）由电路图可知，闭合全部开关，r2被短路，滑动变阻器r和定值电阻r1并联，电流表a1测通过r1的电流i11a，电压表测电源电压，由欧姆定律得，电源电压：ui1r11a1010v。（2）将a3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当a3串联在干路中时，由于i11a，则a3选用03a的量程，由题意知，干路中的电流：i3a2a，通过滑动变阻器的电流：i滑1ii12a1a1a，此时滑动变阻器的阻值：r滑110；当a3与r串联时，a3可选用03a和00.6a的量程：若a3选用03a，则有i滑22a，此时滑动变阻器的阻值：r滑25；若a3选用00.6a，则有i滑30.4a，此时滑动变阻器的阻值：r滑325，所以，变阻器接入电路的阻值可能为10、5、25。（3）只闭合s时，r和r2串联，电压表测r两端的电压，电流表a2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：i最大2.5a，当电压表示数最大时，即uv15v，新电源电压最大，此时r2两端的电压：u2i最大r22.5a512.5v，则新电源电压的最大值：u最大uv+u215v+12.5v27.5v。答：（1）电源电压为10v；（2）变阻器接入电路的可能值为10、5、25；（3）在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5v。8(2019绵阳)甲、乙两地相距100km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试，当在乙地输电线两端接入阻值为10的电阻时（图中未画出），电压表示数为5.0v，电流表示数为0.10a；保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路（图中未画出），再次测试时，电流表示数为0.25a求：（1）甲、乙两地间每条输电线的电阻值； （2）短路位置离甲地的距离。【答案】（1）20（2）50km【解析】（1）第一次测试时，已知电路中电压和电流，由欧姆定律求出电路的电阻；根据电阻的串联得出甲、乙两地间每条输电线的电阻值；（2）某处将输电线线设置成短路，已知电路的电压和电流，由欧姆定律得出电路的电阻，从而得出短路位置与甲地之间每条输电线的电阻；根据已知条件求出短路位置离甲地的距离。（1）第一次测试时，电路中电压为：u1=5.0v，电流为i1=0.10a，由欧姆定律，电路的电阻为：r=50；设每条输电线的电阻为r0，在乙地输电线两端接阻值为r=10，根据电阻的串联，则有2r0+r=r，故r0=20；（2）某处将输电线线设置成短路，u1=5.0v，电流为i2=0.25a再次测试时，由欧姆定律得r=20；短路位置与甲地之间每条输电线的电阻为：r0=10甲乙两地相距为l1=100km，设短路位置离甲地的距离为l2，则短路位置离甲地的距离为： l2= 100km=50km。9. (2019徐州)定值电阻r1两端加4.5 v电压时，通过的电流为0.45 a如图所示电路，电源电压不变，r1和定值电阻r0并联，电流表示数为0.50 a；用阻值为30的电阻r2替换r1，电流表示数变为0.30 a求：（1）r1的阻值；（2）电源电压【答案】（1）r1的阻值为10（2）电源电压为3v。【解析】（1）根据i可得：r110；（2）根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知：r1和定值电阻r0并联时，+i，即：+0.50ar2和定值电阻r0并联时，+i，即：+0.30a根据式减式可得：u3v。10(2019长春)如图所示，电阻r1的阻值为10闭合开关s，电阻r1两端的电压为10v，电阻r2两端的电压为5v，求：（1）电源两端的电压。（2）通过电阻r1的电流。【答案】（1）15v（2）1a【解析】（1）在串联电路中，电源两端电压u=u1+u2=10v+5v=15v（2）由i=得：电阻r1的电流i1= =1a11（2019郴州）为了测量电源电压和定值电阻，某物理小组设计了如图甲所示的电路。（1）根据图甲所示电路，用笔画线表示导线，将实物电路补充完整；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在 （选填“a”或“b”）端；（3）假设电源电压恒为u0，定值电阻的阻值为r1如果电压表示数用u表示，电流表示数用i表示，则u与i的关系式为u （用u0、i、r1表示）；（4）检查电路无误后，闭合开关s，移动滑动变阻器的滑片p，进行多次实验，记录电流表和电压表的读数，并画出了ui图象，如图丙所示。图象是一条直线，与u、i坐标轴分别交于3v和0.6a处。由此可知，电源电压u0 v，定值电阻r1 。【答案】（1）如上所示；（2）b；（3）uu0ir1（4）3；5。【解析】（1）变阻器与电流表串联后与电压表并联，如下所示：（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处的b端；（3）假设电源电压恒为u0，定值电阻的阻值为r1，如果电压表示数用u表示，电流表示数用i表示，根据串联电路的规律及欧姆定律有：u+ir1u0，则u与i的关系式为：uu0ir1；（4）图象是一条直线，与u、i坐标轴分别交于3v和0.6a处，将（0，3v）代入得：电源电压u03v；将（0.6a，0）代入得：0+0.6ar13v，故r15。12（2019郴州）甲、乙两地相距60km，在甲、乙两地之间沿直线铺设了两条地下电缆。已知每条地下电缆每千米的电阻为0.2现地下电缆在某处由于绝缘层老化而发生了漏电，设漏电电阻为rx为了确定漏电位置，检修员在甲、乙两地用电压表、电流表和电源各进行了一次检测。在甲地进行第一次检测时，如图所示连接电路，闭合开关s，电压表示数为6.0v，电流表示数为0.5a用同样的方法在乙地进行第二次检测时，电压表示数为6.0v，电流表示数为0.3a求：（1）第一次与第二次检测的电源输出功率之比；（2）漏电电阻rx的阻值；（3）漏电位置到甲地的距离。【答案】（1）53（2）4；（3）20km。【解析】解：（1）由pui可得，第一次与第二次检测的电源输出功率之比：；（2）设漏电处分别到甲地和乙地单根电缆的电阻分别为r1和r2，则r1+r260km0.2/km12在甲地进行第一次检测时，有：2r1+rx12在乙地进行第二次检测时，有：2r2+rx20由可得：rx4，r14，r28；（3）漏电位置到甲地的距离l120km。13. (2019铜仁)在如图所示的电路中，电源电压为12v，滑动变阻器的阻值范围在0至50之间，闭合开关s，调节滑动变阻器，当滑片p置于滑动变阻器的中点时，电流表的示数为0.3a。求:(1)定值电阻r1的阻值;(3分)(2)当滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处时，电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)(4分)(3)电流表接入电路中的量程是0至0.6a，在不改变电流表量程的情况下，为了保证电流表的安全，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?(4分)【答案】（1） 15; (2) 2.2w (3) 5【解析】（1）根据r=得出总电阻，然后根据串联电阻规律，将总电阻减去滑动变阻器连入阻值，即为r1阻值；（2）根据i=得出此时电路中的电流，然后根据p=ui计算得出功率。（3）电流表接入电路中的量程是0至0.6a，因此电路允许通过最大电流为0.6a，然后根据r最小=计算得出最小总电阻，将r最小减去r1阻值即为滑动变阻器接入电路中的最小阻值。14. (2019青岛)如图电路，电源电压 12v 保持不变， 定值电阻 r1为 10，当滑动变阻器 r2 滑片处于某位置时，电流表的示数为 1.6a，求此时滑动变阻器接入电路的电阻。【答案】30【解析】r1 和r2并联，所以u=u1=u2=12v i1= =1.2ai2= ii1=1.6a1.2a=0.4a r2= =3015.（2019黔南）如右图所示的电路，电源电压保持不变，r130，r210。当闭合开关 s1、s，断开 s2 时，电流表的示数为 0.4a。（1）求电源电压；（2）当闭合开关 s2、s，断开 s1 时，求电流表的示数；（3）当闭合开关 s1、s2、s 时，通电 100s，求整个电路消耗的电能。【答案】（1）12v（2）1.2a（3）1920j。【解析】（1）当闭合开关s1、s，断开s2时，电路为r1的简单电路，电流表测通过的电流，由i可得，电源电压：ui1r10.4a3012v；（2）当闭合开关s2、s，断开s1时，电路为r2的简单电路，电流表测通过的电流，则电流表的示数：i21.2a；（3）当闭合开关s1、s2、s时，r1与r2并联，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过r1、r2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流：ii1+i20.4a+1.2a1.6a，通电100s整个电路消耗的电能：wuit12v1.6a100s1920j。16(2019上海)在图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻r1的阻值为10欧，滑动变阻器r2上标有“1a”字样。电键s闭合后，电压表v的示数为5伏。求：通过电阻r1的电流i1。电路正常工作10秒后，电流通过电阻r1做的功w1移动滑动变阻器的滑片p，电源电压和电压表示数的比值最大为3，求电压表示数的最大值和最小值的差值。【答案】i10.5a；6v【解析】已知电路中r1的电阻和电压，根据i求电阻电流；根据串联电路中电压之比等于电阻之比求解；根据电路图可知，电压表测量r1两端的电压，又因为r110，所以通过电阻r1的电流i10.5a；电源电压和电压表示数的比值最大为3，此时应为电压表最小值，即3，得u14v，电压表最大值应该是当滑动变阻器阻值最小，即电流最大时，滑动变阻器r2上标有“1a”字样，所以可得，1a，解得，r22，此时r1的电压u1ir11a1010v，电压表示数的最大值和最小值的差值应为10v4v6v。17某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图甲所示。oba为水平杠杆，oa长100cm，o为支点，obba=14；已知报警器r0的阻值恒为10，压力传感器r固定放置，压力传感器受到的压力f与r的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时，闭合开关s，电压表的示数为1v；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2v时，报警器r0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为03v求：（1）电源电压；（2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力；（3）当托盘受到的压力为120n时，报警器是否报警；（4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为56时，托盘受到的压力。【答案】（1）4v（2）20n（3）会报警（4）150n。【解析】解：（1）当托盘空载时，电路中的电流i1=0.1a；此时传感器的电阻为r=30，则电源电压u=i1（r0+r）=0.1a（10+30）=4v；（2）当报警器开始报警时，电路中的电流i2=0.2a；传感器的电阻r= =10从图乙可知，此时传感器受到的压力为20n；（3）根据杠杠的平衡条件f1l1=f2l2，可知f托盘ob=foa；由于oboa=14，可得oboa=15，压力传感器受到的压力f= f托盘=120n=24n,由于报警时f=20n，而此时ff，因此报警器报警；（4）要保证电路安全，i最大= =0.3a，p最大=ui最大=4v0.3a=1.2w；由于pp最大=56，可得p=1w此时，电路的输出功率p=，则r=r0=10=6；由图乙可知当压力传感器r=6时，压力传感器受到的压力为f=30n；由杠杠平衡条件可知，托盘受到的压力f托盘= f=30n=150n,答：（1）电源电压为4v；（2）当压力达到20n时，压力传感器开始报警；（3）会报警；（4）此时托盘的压力为150n。18(2019黄石)一般热水器由加热系统、测温系统和控水系统组成。某台电热水器铭牌部分信息已经模糊，如图a所示，其测温系统可以简化为如图b所示的电路，电源为9v恒定电源，r1为4定值电阻，r2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图c所示。额定功率额定电压220v水箱容积60l建议使用人数34 (1)为估算电热水器的额定功率，关闭其它用电器，让热水器正常工作1分钟，观察电能表，如图d所示，转动了150转，消耗电能_kwh，则废电热水器的额定功率是_w。(2)若已装满水的水箱温度显示75时突然停电，但不停水。现有4人要洗浴，正值秋冬季节，需用40热水洗浴，通过控水系统将10冷水和水箱中热水进行调配，请问每人平均用水量是多少l?(不计热损失)(3)控温系统某时刻电压表示数为4v，此时水箱中水温是多少?【答案】（1）0.05；3000；（2）每人平均用水量是32.5l；（3）此时水箱中水温是60。【解析】（1）“3000r/kwh”表示每消耗1kwh的电能，电能表的转盘转3000转，则电能表的转盘转150转，电热水器消耗的电能：w0.05kwh。电热水器的额定功率：p3kw3000w；（2）由可得，水箱内热水的质量：m热水水v1.0103kg/m360103m360kg，设需要加入冷水的质量为m冷，则达到热平衡时（即水温最终为40），热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即：cm热水t1cm冷水t2，化简得：m热水t1m冷水t2，代入数据有：60kg（7540）m冷水（4010），解得m冷水70kg，因原来水箱中有热水60kg，则此时水的总质量：m总m热水+m冷水60kg+70kg130kg，共4人要洗浴，则每人需要水的质量：m32.5kg，由可得，每人需要水的体积：v32.5103m332.5l；（3）由图a可知，r1与r2串联，电压表测定值电阻r1的电压，已知电源电压u9v，控温系统某时刻电压表示数为4v，即r1两端电压u14v，则r2两端电压：u2uu19v4v5v，已知r14，由i可得，流经r1的电流：i11a，串联电路中电流处处相等，则ii1i21a，由i可得r2的电阻值：r25，r2为热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如图b所示，其图象为一次函数，设其关系为r2kt+b，由图象可知，当温度t0时，r28；当温度t80时，r24，则有：8k0+b4k80+b解得k，b8，所以r2t+8，将r25代入r2t+8可得，t60，即此时水箱中水温是60。19（2019乐山）小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压u和电阻r1的阻值（1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片p向右移动时，电流表示数增大；（2）小明调节滑动变阻器的滑片p，当电流表如图丙所示时，其读数为 a；并将在移动滑片p的过程中得到的多组电压表、电流表读数，绘成图丁所示的图象。由图象得出电源的电压u= v和电阻r1的阻值r1= ；（3）小明继续探究，移动滑片p的过程中，电流表的最小示数为0.25a，则滑动变阻器的最大阻值为 。【答案】0.6 3 2 10【解析】（1）由图甲可知，电压表并联在变阻器两端；图乙中两节干电池串联，电源电压为3v，则电压表选择03v量程；由于滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数增大，说明变阻器连入电路的阻值变小，因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，实物电路如图所示。（2）由图丙所示电流表可知，其量程是03a，分度值为0.1a，示数为0.6a；由图甲可知，r1与r2串联，由图丙可知，电压表示数为u2=1v时，电流为i=1a；由串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：u=ir1+u2=1ar1+1v-电压表示数为u2=2v时，电流为i=0.5a，同理可得电源电压：u=ir1+u2=0.5ar1+2v-由解得：u=3v，r1=2；（3）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数最小，根据欧姆定律可得最大总电阻：r最大= = =12；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以滑动变阻器的最大阻值：r2大=r最大r1=122=10。20(2019恩施)如图，已知电源电压恒定，定值电阻r1的阻值，当将电压表接在a、b两端时其示数为u1，当电压表接在b、c两端时其示数为u2，则可求出电阻的阻值rx= ，电源电压为u= 。abc【答案】 u1+u2【解析】r1与rx串联，通过r1与通过rx电流相等，即ix= i1=，则rx= = ；根据串联电路电压规律，电源电压u= u1+u2。21(2019十堰)如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值r220，闭合开关s，在移动变阻器滑片p的过程中，电流表的最小示数为0.3a，而电压表v1的最大示数与最小示数之比为53，则电阻r1 ，电源电压为v，电路中的最大电流为 a。【答案】30；15；0.5【解析】（1）两电阻串联，电压表v1测r1的电压，电压表v2测r2的电压，当变阻器最大阻值r220时，由电阻的串联，电路的电阻最大，由欧姆定律，电路的最小电流为：i小，即0.3a，由欧姆定律uir，此时电压表v1的示数最小，u1小0.3ar1，当p移动到最左端时，为r1的简单电路，此时电压表v1的最大示数为电源电压u；因电压表v1的最大示数与最小示数之比为53，故有：，由得：r130；电源电压为u15v；（2）当p移动到最左端时，为r1的简单电路，电路的电阻最小，电路最大电流为：i大0.5a。22(2019昆明)如图甲所示的电路中，电源电压为9v保持不变，g为灵敏电流计，其内电阻为rg保持不变 ，r为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图8乙所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度等于20时，电流计的示数是2ma。则当电流计的示数是9ma时，热敏电阻的阻值是_，它所在的环境温度是_。【答案】500 140 【解析】（1）由图象知，20时热敏电阻的阻值r=4000。由串联电路特点及欧姆定律得：u=i1(r+rg)，即：9v=0.002a(4000+rg)，解得：rg=500。（2）当电流i2=9ma=0.009a时，由串联电路特点及欧姆定律得：u=i2(r+rg)即：9v=0.009a(r+500)，解得：r=500，由图象知，此时热敏电阻的温度t=140。23. (2019咸宁)热敏电阻用来测量温度的变化，灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计，实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有：电流表(量程为06a)，学生电源输出电压恒为24v)，滑动变阻器r1(最大阻值为10)，滑动变阻器r2(最大阻值为50)，单刀双掷开关，用防水绝缘材料包裹的热敏电阻rt，导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为rt=2t10()，实验步骤如下：a.按照电路图连接好实验器材；b.为不烧坏电流表，将滑动变阻器的滑片p调节到a端；然后将单刀双掷开关掷于c端，调节滑片p，使电流表指针指在满刻线位置，并在以后的操作中使滑片p位置不变；c.将单刀双掷开关掷于d端，根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系，计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘，改装成温度计；d.在容器中倒入适量的热水，随着热水温度的下降，读岀对应的温度值。(1)根据实验要求，电路中的滑动变阻器应选 (选填“r1”或“r2”)。(2)该温度计能够测量的温度不能低于 ；当电流表示数为0.24a时，对应的温度值为 ；热水温度t与电流i之间的函数关系式为t= ()。(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 (选填“左”或“右”)侧。【答案】（1）r2 （2）5 35 15 （3）右【解析】（1）将滑片p调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时，电路为滑动变阻器的简单电路，电流表测电路中的电流，由电流表的量程可知，电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流i大=0.6a，由i=可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：r滑= =40，即滑动变阻器的最大阻值应不小于40，所以，电路中的滑动变阻器应选r2；（2）因热敏电阻的阻值不能小于零，所以，由热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系rt=2t10()可知，该温度计能够测量的温度不能低于5；将单刀双掷开关掷于d端时，滑动变阻器与rt串联，电流表测电路中的电流，当电流表示数为0.24a时，电路的总电阻：r总= =100，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，rt的阻值：rt=r总r滑=10040=60，对应的温度值t= ()= () =35当电路中的电流为i时，电路的总电阻r总=，则rt的阻值rt =r总r滑=r滑，对应的温度值t= ()= = = 15 ()；（3）由t=15 ()，当i=0.6a时，t=5，则改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。24（2019广州）电鳗是一种能对外界施加电压的动物。如图24，为了研究电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成电源，a、b两点是电源两极。某次实验：（1）当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从a点经部分导体棒、水回到b点，形成闭合电路。电路图如图25所示，接入电路的导体棒及水的电阻r=5000，电流i=0.02a，求此时ab间的电压u和r的电功率p。（2）电鳗头部接触到导体棒更高的位置时，r变大，电流i变为0.05a，判断u变大、变小还是不变？_依据是_。 【答案】（1）100v 2w （2）变大 因为u=ir，所以当r变大、电流i变大时，u必然是变大的。【解析】解：（1）由欧姆定律i得此时ab间的电压为u=ir=0.02a5000=100v电阻r消耗的电功率为p=i2r=(0.02a)25000=2w（2）因为u=ir，所以当r变大、电流i变大时，u必然是变大的。25（2019南京）在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路如图所示