专题15欧姆定律及其应用(原卷版+解析)

专题15欧姆定律及其应用一．选择题1．（2021•宿迁）如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（）A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变 C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大2．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小 C．电压表V与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V与电流表A的示数之比变小3．（2020•镇江）测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后（）A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度计的0℃应标在电压表零刻度处 C．若增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若U增大3V，R增大45Ω，电路可测量的最高温度将增大4．（2020•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V1示数变大，电流表A示数变大 B．电压表V1示数不变，电压表V2示数变小 C．电压表V2示数不变，电流表A示数变大 D．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小5．（2019•镇江）如图所示热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，它在温度为80℃和100℃时的阻值分别为240Ω和200Ω；阻值不计的报警器在电流达到12mA时开始报警，超过25mA时将损坏；相关器材规格已在图中标明。当电路开始报警温度为100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用R0和t0表示，则（）A．不能求得R0的值 B．不能求得t0的值 C．将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度 D．利用此电路，可将开始报警时的温度设定为80℃6．（2019•无锡）如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（）①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故②实验中通过熔丝的电流大于铜丝③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确7．（2019•宿迁）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（）A．电路中电流不超过0.6A B．R1两端电压不超过3V C．滑动变阻器连入电路的阻值在10﹣20Ω范围内变化 D．电路的总功率在1.8～3W范围内变化8．（2019•泰州）如图，R1＞R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为△U1，电压表V2示数变化量的绝对值为△U2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3，下列说法正确的是（）A．V1示数变小，V2示数变大 B．V1示数变大，△U1＜△U2 C．V2示数不变，△U1＝△U3 D．V2示数变大，△U1＜△U39．（2019•连云港）如图所示，电源电压U恒定，闭合开关S1和S2，在滑动变阻器滑片向上移动过程中（）A．灯泡L的亮度不变 B．R2两端的电压变大 C．电流表A1的示数变大 D．电流表A2的示数变大10．（2019•南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（）A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍二．填空题11．（2021•淮安）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把表改装为压力计。12．（2021•镇江）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为（填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值至适当值。13．（2021•常州）如图所示的电路，R1的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V，则R2的阻值为Ω，电路总功率为W。14．（2021•南京）现有一热敏电阻，其阻值R随温度t的升高而减小，部分数据如表所示，利用它可以制作温度报警器，其电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内一个接热敏电阻，一个接定值电阻，电源电压恒为12V，当图中的输出电压达到或超过8V时，便触发报警器（图中未画出）报警，不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警，则热敏电阻应接在虚线框（填数字）内，另一虚线框内定值电阻阻值为kΩ。若将虚线框内两元件对调，则报警器报警的最高温度为℃。环境温度t/℃5102030405060热敏电阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.715．（2021•南京）如图所示，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω1.5A”，电流表A1、A2的量程都是0～3A，电压表的量程是0～15V。（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表A2的示数为0.8A时，电压表示数为8V，则电源电压是V，变阻器接入电路的电阻是Ω；（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，电流表A1、A2的示数之比是，1min内R1产生的热量为J，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是Ω。16．（2021•泰州）如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，油量表指针满偏；当油箱内没有油时，R全部接入电路，油量表的读数最小。则R0的阻值是Ω，油量表的最小读数是A；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在R的中点，此时油量表的读数是A，据此推理油量表的刻度（“均匀”/“不均匀”）。17．（2020•常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻。闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数，电流表A2的示数，电压表V的示数。18．（2020•淮安）如图所示的电路，当开关S1、S2闭合时，灯泡L1、L2同时发光，此时电流表A2测量通过灯泡的电流。L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1示数与L1熄灭前相比（选填“变大”、“变小”或“不变”）。19．（2019•常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，向右滑动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表A的示数，电压表V1的示数，电压表V2的示数（均选填“变小”“不变”或“变大”）20．（2019•南通）共享单车是绿色环保的交通工具。用车前需手机扫码解锁，如强行开锁则会报警。开锁和报警所需电能由自行车传动放电提供。（1）车锁外壳应采用硬度较的材料；骑行时车轮带动发电机发电将能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，说明。（2）单车和小明的总重600N，小明骑单车时，车胎与地面接触的总面积为4.0×10﹣3m2，则车辆对地面的压强为Pa。（3）单车报警控制电路的原理图如图。电源电压为4.0V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为R＝10﹣0.3F（Ω）。当F＝0时电路电流I＝0.25A；当I≥0.4A时会报警。则报警时压敏电阻受到的压力至少为N。21．（2019•镇江）图1中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω1A“，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为Ω，电源电压为V；为保证电路安全，R的调节范围为，灯泡L的最小电功率为W。22．（2019•无锡）小明让家中某用电器单独工作0.5h，观察到家中电能表的示数由变为，则该用电器消耗的电能是kW•h，实际功率为kW。23．（2019•泰州）如图甲，定值电阻R2的阻值为40Ω．闭合开关，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电流表A1的读数为A，电流表A2的读数为A，电源电压为V，R1的阻值为Ω。24．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]25．（2019•南京）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20Ω，灯泡L标有“6V3W”字样。（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为A，电路消耗的总功率为W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为Ω，通电1minR1产生的热量为J。26．（2019•南京）南京长江大桥是我市的地标性建筑，现已焕然一新并顺利通车，如图甲所示。（1）大桥上层的公路桥全长4589（填单位）。（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡是的。（3）图乙中，大桥上“玉兰花灯”内的钠灯全部换为LED灯后，总功率减少了约180kW．与原来相比，所有灯工作5h可节约电能度。三．实验探究题27．（2021•盐城）如图甲所示，小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。（1）如图甲，请指出小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处：。（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了。（4）排除故障后，第一次实验中电压表示数为0.5V，电流表的示数如图乙所示，该示数为A，此时合金丝的电阻为Ω。（5）继续实验，根据测量需要及时调换电表量程，测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。实验序号1234567电压U/V0.51.01.52.02.53.03.5电流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）请推测若在该合金丝两端加4V的电压，电流表示数最可能为（选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。28．（2021•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：电压为3V的电源、开关、滑动变阻器（20Ω2A）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表各一个，导线若干，器材均完好。（1）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障，原因是。（3）调节电阻箱的阻值为12Ω，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，电流表示数如图乙所示。改变电阻箱接入电路的电阻R，调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，读出电流表示数I，多次实验的结果如下表所示。实验序号12345电阻箱阻值R/Ω1210864电流表示数I/A0.240.30.40.6①图乙中电流表示数为A。②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据表格中的数据，在坐标系中描点，画出I﹣图像。③实验序号中，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，则。A.R1'＝5R3'B.R1'＜R4'+R5'C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'D.＝29．（2020•宿迁）小红利用图所示装置探究“电流与电压的关系”。序号U/VI/A①1.00.10②2.00.20③3.00.32（1）请用笔画线代替导线，按要求将实物图连接完整（要求：当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大）。（2）在连接电路时，开关必须处于（选填“闭合”或“断开”）状态。（3）实验中，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，原因可能是。（4）排除故障后，经过多次实验测得数据如表所示，由此可得出结论为：。（5）请你根据表中数据，帮小红算一算，电路中所用电阻R的阻值为Ω．（结果保留一位小数）30．（2019•宿迁）图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最端（选填“左”或“右”）。（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡（选填“短路”或“断路”）。（4）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为W。（5）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为Ω。31．（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，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。压力F/N050100150200250300…电阻Rx/Ω580560540520500480460…（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为Ω；②将开关向端（填数字）闭合，调节，直至；③保持，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为V即可。四．计算题32．（2020•扬州）如图所示电路中，电源电压不变，小灯泡L标有“3V1.2W”的字样，R1、R2为定值电阻，R1＝15Ω，R2＝30Ω．当开关S闭合，S1、S2都断开时小灯泡L正常发光（不考虑温度对灯丝电阻的影响）。求：（1）电压表的示数；（2）当开关S，S1闭合，S2断开时，电流表的示数；（3）当开关S，S1、S2都闭合时，整个电路消耗的电功率。33．（2019•南通）图示电路中，电源电压恒定，定值电阻电阻R0＝10Ω，滑动变阻器R标有“50Ω1.0A”。把滑片P移至某一位置，闭合S1，当S2分别断开和接“1”时，电流表示数分别为0.4A和0.6A。（1）求电源电压；（2）求开关S2接“1”时，滑动变阻器10s内消耗的电能；（3）用量程为0～3V的电压表替换电流表，S2改接“2”，闭合S1，移动滑片P，求R0的电功率的最小值。34．（2019•镇江）某电热加湿器具有防干烧功能，可在水量不足时自动停止工作，其工作原理如图所示；水箱中的加热器具有高、低两挡功率调节功能，其内部电路（未画出）由开关S和阻值分别为121Ω和48.4Ω的电阻丝R1、R2组成。轻弹簧的下端固定在水箱底部，上端与一立方体浮块相连，浮块内有水平放置的磁铁。该加湿器为防干烧已设定：仅当浮块处于图中虚线位置时，固定在水箱侧壁处的磁控开关方能闭合而接通电路。（1）当处于高功率挡时，加热器工作2.5min所产生的热量全部被1kg的水吸收后，水温升高了50℃．已知加热器处于低功率挡时的功率为400W，电压U＝220V，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃）。①求加热器处于高功率挡时的功率；②请画出加热器内部电路。（2）当向水箱内缓慢加水使浮块上升至图中虚线位置时，浮块下表面积距水箱底部的高度为20cm，弹簧对浮块的弹力大小为6N，浮块（含磁铁）的质量为0.4kg，g取10N/kg。①求浮块上升至虚线位置时排开水的体积；②该加湿器所设定的防干烧最低水面距水箱底部的高度为cm，理由是。35．（2019•宿迁）某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅，该火锅产品铭牌和电路图如图所示：额定电压220V额定功率高温挡中温挡低温挡880W440W220W（1）当开关S1断开，S2接a时，该电火锅选用挡工作（选填“高温”、“中温“或“低温”）。（2）当电火锅使用中温挡正常工作时，电路中电流是多大？接入电路的电热丝的阻值是多少？（3）用电火锅高温挡在额定电压下烧水7分钟，电流做了多少功？若电热丝产生的热量全部被水吸收，在1个标准大气压下，能使1kg初温为20℃的水升高多少℃（c水＝4.2×103J/（kg•℃））？五．综合能力题36．（2019•徐州）阅读短文，回答文后的问题。热阻当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为R＝，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。（1）热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中A．电流B．电压C．电阻D．电功率（2）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）。（3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为。（4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q＝。37．（2019•无锡）小红家有一支电子体温计，查阅说明书得知，电子体温计的探测器是热敏电阻，其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻，准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值，按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻，实验时，RT置于温控箱（图中虚线区域）中电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为电阻箱（0～9999Ω），S2单刀双掷开关，开关S1和S2闭合前，小红将电阻箱R2的阻值调到最大。（1）小红首先调节温控箱的温度，使RT温度为42.0℃，闭合S1，将S2接2，读出电压表的示数为3V。①为测量此时RT的阻值，接下来的操作是：将S2接（选填“1”或“2”），调节电阻箱R2的阻值，使电压表示数为V，读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。②逐渐降低温控箱的温度，根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值，若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示，且当RT的温度降至32.0℃时，闭合S1，将S2接2，电压表示数为2.4V．求电阻R1的阻值。（2）在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后，为了自制模拟电子体温计，小红将S2始终接2，闭合S1后，通过电压表的示数大小来显示温度高低，如果将RT用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央，保持腋窝合拢，闭合S1，当电压表示数稳定后，电压表示数最接近。A.2.25VB.2.45VC.2.65VD.2.85V专题15欧姆定律及其应用一．选择题1．（2021•宿迁）如图所示电路，电源电压恒定。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中（）A．小灯泡变亮，电压表示数变大 B．小灯泡亮度不变，电压表示数不变 C．小灯泡变暗，电压表示数变小 D．小灯泡亮度不变，电压表示数变大【解析】解：由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中，由于电源电压不变，所以电压表示数不变；并联电路中各支路互不影响，所以灯泡的亮度不变，故B正确。故选：B。2．（2021•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小 C．电压表V与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V与电流表A的示数之比变小【解析】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源的电压，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路的电流；因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AB错误；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，所以电压表V与电流表A1的示数之比不变，故C正确；当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，该支路的电流变小，根据并联电路电流的规律可知，干路中电流减小，即电流表A的示数变小，所以电压表V与电流表A的示数之比变大，故D错误。故选：C。3．（2020•镇江）测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示。则当开关S闭合后（）A．电路可测量的最高温度为50℃ B．温度计的0℃应标在电压表零刻度处 C．若增大U，电路可测量的最高温度将增大 D．若U增大3V，R增大45Ω，电路可测量的最高温度将增大【解析】解：由1图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压，A、当电压表的示数最大，即Ut＝3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：定值电阻R两端的电压：UR＝U﹣Ut＝6V﹣3V＝3V，则电路中的电流：I＝＝＝0.075A，热敏电阻的阻值：Rt＝＝＝40Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃，故A错误；B、当温度计的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故B错误；C、若增大电源电压U，电压表的量程仍为0﹣3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律I＝知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，电路可测量的最高温度减小，故C错误；D、若U增大3V，即电源电压为3V+6V＝9V，R增大45Ω，此时电压表的量程仍为0﹣3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，变为9V﹣3V＝6V，由欧姆定律I＝知此时电路的电流为I′＝＝＝A，热敏电阻的阻值Rt的阻值为Rt′＝＝＝42.5Ω，由图2知此时电路可测量的最高温度大于30℃，即电路可测量的最高温度将增大，故D正确。故选：D。4．（2020•泰州）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表V1示数变大，电流表A示数变大 B．电压表V1示数不变，电压表V2示数变小 C．电压表V2示数不变，电流表A示数变大 D．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小【解析】解：由题图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由电阻的串联，电路的总电阻变小，由I＝可知，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由U＝IR可知，定值电阻R两端的电压变大，由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；由于电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变。综上，只ABD错误，只有C正确。故选：C。5．（2019•镇江）如图所示热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，它在温度为80℃和100℃时的阻值分别为240Ω和200Ω；阻值不计的报警器在电流达到12mA时开始报警，超过25mA时将损坏；相关器材规格已在图中标明。当电路开始报警温度为100℃时，滑动变阻器接入电路的阻值和电路的最高报警温度分别用R0和t0表示，则（）A．不能求得R0的值 B．不能求得t0的值 C．将P向左移，可提高该电路开始报警时的温度 D．利用此电路，可将开始报警时的温度设定为80℃【解析】解：由图可知，R1与变阻器R0串联，电路开始报警温度为100℃时，电路中的总电阻：R总＝＝＝250Ω；A、R1与变阻器R0串联，温度为100℃时，R1＝200Ω，可得：R0＝R总﹣R1＝250Ω﹣200Ω＝50Ω，故A不正确；B、热敏电阻R1的阻值随温度的升高而减小，但题中没有具体的图像，因而无法求解；故B正确；C、报警电流不变，即总电阻R1+R0＝250Ω不变，将P向左移，则变阻器接入电路中的电阻变小，R1接入电路中的电阻会变大，而R1的阻值随温度的升高而减小，即其电阻变大时，温度应该变低，故C不正确；D、将开始报警时的温度设定为80℃，由题可知，R1接入电路中的电阻为240Ω，则变阻器接入电路的电阻为R'＝250Ω﹣240Ω＝10Ω，在变阻器的阻值变化范围以内，但移动滑片，只能判断变阻器接入电路中的阻值变化，而不能读出其接入电路中的具体阻值。故D不正确。故选：B。6．（2019•无锡）如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（）①实验说明电路超负荷运行会引起安全事故②实验中通过熔丝的电流大于铜丝③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关A．只有①② B．只有①③④ C．只有②③④ D．①②③④都正确【解析】解：①由图知，小灯泡和电炉丝是并联的，并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以同时工作的用电器越多，干路电流越大，干路导线产生的热量越多，达到一定程度，会引起熔丝熔断，甚至引发安全事故。故①正确；②串联电路电流处处相等，熔丝和铜丝是串联在干路中的，所以通过熔丝的电流等于通过铜丝的电流。故②错误；③已知熔丝电阻大于铜丝，通过的电流相同，由焦耳定律Q＝I2Rt知，在相同时间，熔丝产生的热量多。故③正确；④并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，随着支路开关依次闭合，干路电流逐渐增大，熔丝最终熔断，说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关。故④正确。故选：B。7．（2019•宿迁）如图所示，电源电压6V保持不变，定值电阻R1标有“10Ω0.5A”字样：滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，闭合开关S，下列做法能够保证电路安全的是（）A．电路中电流不超过0.6A B．R1两端电压不超过3V C．滑动变阻器连入电路的阻值在10﹣20Ω范围内变化 D．电路的总功率在1.8～3W范围内变化【解析】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当电压表的示数U2＝3V时，电路中的电流，Imin＝＝＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且R1允许通过的最大电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，故最大电流为0.5A，故A错误；R1两端电压最大：U1大＝I大R1＝0.5A×10Ω＝5V，故B错误所以，电路中的最大电流I大＝0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，电路中的总电阻：R＝＝＝12Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R2小＝R﹣R1＝12Ω﹣10Ω＝2Ω，当电压表的示数U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大为：R滑＝＝＝10Ω，则滑动变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围可以为2Ω～10Ω，故C错误；电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.5A＝3W；（2）当电压表的示数U2＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电路消耗的总功率最小，电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.3A＝1.8W，所以，电路消耗总功率允许的变化范围可以为1.8W～3W，故D正确。故选：D。8．（2019•泰州）如图，R1＞R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为△U1，电压表V2示数变化量的绝对值为△U2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3，下列说法正确的是（）A．V1示数变小，V2示数变大 B．V1示数变大，△U1＜△U2 C．V2示数不变，△U1＝△U3 D．V2示数变大，△U1＜△U3【解析】解：由电路图可知，R1、R2、R串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，由图知，将滑动变阻器的滑片向左滑动，变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知，R1、R2两端的电压均变大，即V1示数变大、V2示数变大，故AC错误；设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2，则电压表V1示数变化量的绝对值和电压表V2示数变化量的绝对值分别为：△U1＝U1′﹣U1＝I2R1﹣I1R1＝（I2﹣I1）R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①△U2＝U2′﹣U2＝I2R2﹣I1R2＝（I2﹣I1）R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由R1＞R2可知，（I2﹣I1）R1＞（I2﹣I1）R2，即△U1＞△U2，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值：△U3＝（U﹣I1R1﹣I1R2）﹣（U﹣I2R1﹣I2R2）＝（I2﹣I1）（R1+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③则（I2﹣I1）R1＜（I2﹣I1）（R1+R2），即△U1＜△U3，故D正确。故选：D。9．（2019•连云港）如图所示，电源电压U恒定，闭合开关S1和S2，在滑动变阻器滑片向上移动过程中（）A．灯泡L的亮度不变 B．R2两端的电压变大 C．电流表A1的示数变大 D．电流表A2的示数变大【解析】解：由图知，闭合两只开关，定值电阻R2被短路，滑动变阻器R1与灯泡L并联，电流表A1测量干路电流，A2测量通过灯泡的电流；当滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路电阻增大。A、由于并联电路各支路用电器工作过程互不影响，所以滑片滑动时，灯泡亮度不变。故A正确；B、由于R2被短路，所以两端电压为0．故B错误；C、灯泡电阻不变，滑动变阻器接入电路电阻增大，所以总电阻增大；由于电源电压不变，总电阻增大，由I＝知，干路电流减小，即电流表A1的示数变小。故C错误；D、电流表A2测量通过灯泡的电流，由于灯泡电阻和两端电压不变，所以通过的电流不变，即电流表A2的示数不变。故D错误。故选：A。10．（2019•南京）如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱Rx最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（）A．S1、S2均向左闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω B．S1、S2均向右闭合，电路允许消耗的最大功率为2.7W C．S1向左、S2向右闭合，Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω D．S1向右、S2向左闭合，只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍【解析】解：（1）闭合开关S，S1、S2均向左闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数Ux＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0和滑动变阻器两端的电压之和：U0滑＝U﹣Ux＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I1＝＝＝0.0375A，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大＝＝＝80Ω，故A错误；（2）闭合开关S，S1、S2均向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当电压表的示数U0＝3V时，电路中的电流：I2＝＝＝0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为0.3A，则电路允许消耗的最大功率：P大＝UI2＝4.5V×0.3A＝1.35W，故B错误；（3）闭合开关S，S1向左、S2向右闭合时，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表测R0和Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大且电压表的示数U0x＝3V时，电阻箱Rx接入电路中的电阻最大，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣U0x＝4.5V﹣3V＝1.5V，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I3＝＝＝0.05A，则R0和Rx的最大总阻值：R总＝＝＝60Ω，所以，Rx允许接入电路的最大阻值：Rx大′＝R总﹣R0＝60Ω﹣10Ω＝50Ω，故C错误；（4）闭合开关S，S1向右、S2向左闭合，R0、Rx、滑动变阻器串联，电压表被短路，电流表测电路中的电流，设此时电路的总电阻为R总′＝Rx+R0+R滑，即Rx＝R总′﹣R0﹣R滑，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝Rx′+R0+R滑，即Rx′＝R总″﹣R0﹣R滑，由R＝可知，只调Rx使电流表示数减半时，电路的总电阻R总″＝2（Rx+R0+R滑），则Rx′﹣Rx＝（R总″﹣R0﹣R滑）﹣（R总′﹣R0﹣R滑）＝R总″﹣R总′＝2（Rx+R0+R滑）﹣（Rx+R0+R滑）＝Rx+R0+R滑＞Rx，所以，Rx′＞2Rx，即只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍，故D正确。故选：D。二．填空题11．（2021•淮安）如图所示是某同学设计的压力计电路原理图，当闭合开关S，A板受到向下的压力增大时，R2接入电路的阻值增大（填“增大”或“减小”），为实现压力增大，电表示数增大，应把电压表改装为压力计。【解析】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路，电流表测电路电流，当A板上压力增大时，滑动变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，电压表示数变大，电路总电阻变大，电路电流变小，电流表示数变小，因此为使压力增大时，压力计的示数增大，应把电压表改装为压力计。故答案为：增大；电压。12．（2021•镇江）图甲是某同学设计的温度报警电路，电压U恒为12V，电阻R1、R2中，一只为热敏电阻，另一只为电阻箱，其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示，报警电路要求：①输出电压随温度的升高而增大；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，图中热敏电阻应为R2（填“R1”或“R2”）；若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路开始报警的温度为28℃；使用一段时间后，电源电压会降低，为不改变电路开始报警的温度，则应调节电阻箱，使其阻值升高至适当值。【解析】解：（1）因为当温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系，则热敏电阻两端的电压也减小；②当输出电压达到或超过4V时，便触发报警器（未画出）报警，说明只有达到一定电压才报警，所以图中的R2是热敏电阻；（2）若将电阻箱调至0.4kΩ，则电路中的电流为：I＝＝＝0.01A，根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值：R2＝＝＝＝800Ω＝0.8kΩ，由图象可知开始报警的温度为28℃；（3）使用一段时间后，电源电压会降低，在其它相同情况下，电路中电流会偏小，会使输出电压两端的电压变低；为不改变电路开始报警的温度，即使输出电压两端的电压不变，则应提高输出电压两端的电压，根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值，即要使其阻值升高至适当值。故答案为：R2；28；升高。13．（2021•常州）如图所示的电路，R1的阻值为15Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V，则R2的阻值为10Ω，电路总功率为1.5W。【解析】解：闭合开关S，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过R2的电流，根据欧姆定律可知R2的阻值R2＝＝＝10Ω，通过R1的电流I1＝＝＝0.2A，根据并联电路的电流特点可知总电流I＝0.2A+0.3A＝0.5A，电路总功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。故答案为：10；1.5。14．（2021•南京）现有一热敏电阻，其阻值R随温度t的升高而减小，部分数据如表所示，利用它可以制作温度报警器，其电路的一部分如图所示，图中两个虚线框内一个接热敏电阻，一个接定值电阻，电源电压恒为12V，当图中的输出电压达到或超过8V时，便触发报警器（图中未画出）报警，不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警，则热敏电阻应接在虚线框2（填数字）内，另一虚线框内定值电阻阻值为2.2kΩ。若将虚线框内两元件对调，则报警器报警的最高温度为10℃。环境温度t/℃5102030405060热敏电阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.7【解析】解：（1）当环境温度是40℃时，热敏电阻的阻值是1.1kΩ，此时输出电压为8V，当环境温度超过40℃时，热敏电阻的阻值变小，输出电压超过8V，说明环境温度从40℃升高时，热敏电阻阻值变小，热敏电阻两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大，即输出电压变大，故热敏电阻接在2位置，定值电阻接在1位置。（2）当热敏电阻接在2位置，定值电阻接在1位置，环境温度是40℃，热敏电阻是1.1kΩ，此时定值电阻两端的电压是8V，根据串联电路总电压等于各串联导体两端电压之和，则热敏电阻两端的电压U热＝U﹣U定＝12V﹣8V＝4V，根据串联电路电流相等，则＝，则＝，则定值电阻的阻值R定＝2200Ω＝2.2kΩ。（3）当热敏电阻和定值电阻的位置互换，定值电阻的阻值是2.2kΩ，输出电压为8V，即热敏电阻两端的电压是8V，根据串联电路电压特点得，定值电阻两端的电压U'定＝U﹣U'热＝12V﹣8V＝4V，根据串联电路电流相等，则＝，＝，则热敏电阻的阻值R'热＝4400Ω＝4.4kΩ，由表格数据知，当热敏电阻的阻值是4.4kΩ时，环境温度是10℃。故答案为：2；2.2；10。15．（2021•南京）如图所示，电源电压恒定，R1＝12Ω，R2＝5Ω，滑动变阻器R3的规格是“20Ω1.5A”，电流表A1、A2的量程都是0～3A，电压表的量程是0～15V。（1）只闭合开关S，移动滑片，当电流表A2的示数为0.8A时，电压表示数为8V，则电源电压是12V，变阻器接入电路的电阻是10Ω；（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，电流表A1、A2的示数之比是5：8，1min内R1产生的热量为720J，为保证电路安全，变阻器接入电路的阻值范围是8～20Ω。【解析】解：（1）当只闭合开关S时，R2和R3串联，电流表A2测电路中的电流，电压表测R3两端的电压，此时R2两端的电压为U2＝IR2＝0.8A×5Ω＝4V，电源电压为U＝U2+U3＝4V+8V＝12V，滑动变阻器接入电路的电阻为R3＝＝＝10Ω；（2）将滑片移到最右端，闭合所有开关，此时R2被短路，R1和R3并联，电压表测电源电压，电流表A1测通过R1的电流，电流表A2测干路电流，电流表A1的示数为I1＝＝＝1A，流过滑动变阻器的电流为I3＝＝＝0.6A，电流表A2的示数为I干＝I1+I3＝1A+0.6A＝1.6A，电流表A1、A2的示数之比是＝＝＝5：8；1min内R1产生的热量为Q＝I12R1t＝（1A）2×12Ω×1×60s＝720J，干路电流最大为3A，滑动变阻器R3的规格是“20Ω1.5A”，则电路中的电流最大值为1.5A，滑动变阻器接入电路的电阻最小为R3小＝＝＝8Ω，滑动变阻器接入电路的阻值范围为8～20Ω。故答案为：12；10；5：8；720；8～20。16．（2021•泰州）如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0～0.6A的电流表改装而成的，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V，当油箱内油面高度最高时，R的金属滑片在最下端，油量表指针满偏；当油箱内没有油时，R全部接入电路，油量表的读数最小。则R0的阻值是20Ω，油量表的最小读数是0.3A；当油箱内油面的高度降为最高油面一半时，滑片正好在R的中点，此时油量表的读数是0.4A，据此推理油量表的刻度不均匀（“均匀”/“不均匀”）。【解析】解：（1）当油面最高时，R的金属片在最下端，R接入电路的阻值为0，此时电路中的电流为0.6A，R0的阻值为：；（2）当油面最低时，R与R0串联，且R接入电路的阻值最大为20Ω，电路中的最小电流即油量表的最小读数为：；（3）当油面为最高油面一半时，R与R0串联，且R接入电路的阻值为10Ω，电路中的电流为：＝＝＝0.4A；（4）在U和R0一定时，R最小时，油量表的最大读数为0.6A，R最大时，油量表的读数为0.3A，R在中点处，油量表的读数为0.4A，可见油量表的读数与R不成正比，故油量表刻度不均匀。故答案为：20；0.3；0.4；不均匀。17．（2020•常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0是定值电阻。闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中，三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，电压表V的示数不变。【解析】解：电阻R0、R′并联，A1表测干路电流，A2表测R′电流，电压表测电源电压，故电压表V的示数大小不变；滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据I＝可知，通过R′电流变小，电流表A2的示数变小，根据并联电路各支路互不影响，通过R0支路的电流不变，由并联电路电流的规律，所以干路电流变小，即电流表A1的示数变小，即三个电表示数的变化情况为：电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变小，电压表V的示数不变。故答案为：变小；变小；不变。18．（2020•淮安）如图所示的电路，当开关S1、S2闭合时，灯泡L1、L2同时发光，此时电流表A2测量通过灯泡L2的电流。L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1示数与L1熄灭前相比变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。【解析】解：分析电路可知：闭合两个开关，两灯并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是L2所在支路的电流；两只灯泡都发光时，电流表A1测量的是通过两个支路的电流之和；L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1测量的是通过L2的电流，而L2电阻不变，两端电压不变，所以通过L2的电流不变。因此电流表A1的示数变小。故答案为：L2；变小。19．（2019•常州）如图所示的电路中，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，向右滑动滑动变阻器滑片P的过程中，电流表A的示数变小，电压表V1的示数不变，电压表V2的示数变大（均选填“变小”“不变”或“变大”）【解析】解：闭合开关S后，滑动变阻器与电阻R0串联，电流表测量电路总电流，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，因为电压表V1测量电源电压，滑片移动，电压表V1的示数不变；闭合开关S，向右滑动滑动变阻器滑片P的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大；根据公式I＝可知，电路电流变小，即电流表示数变小；根据公式U＝IR可知，电阻R1两端的电压变小，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表V2的示数变大。故答案为：变小；不变；变大。20．（2019•南通）共享单车是绿色环保的交通工具。用车前需手机扫码解锁，如强行开锁则会报警。开锁和报警所需电能由自行车传动放电提供。（1）车锁外壳应采用硬度较大的材料；骑行时车轮带动发电机发电将机械能转化为电能，车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起，说明力的作用是相互的。（2）单车和小明的总重600N，小明骑单车时，车胎与地面接触的总面积为4.0×10﹣3m2，则车辆对地面的压强为1.5×105Pa。（3）单车报警控制电路的原理图如图。电源电压为4.0V，R0为定值电阻，R为压敏电阻，阻值与所受压力F的大小关系为R＝10﹣0.3F（Ω）。当F＝0时电路电流I＝0.25A；当I≥0.4A时会报警。则报警时压敏电阻受到的压力至少为20N。【解析】解：（1）车锁外壳不容易变形，应采用硬度较大的材料；骑行时车轮带动发电机发电，将机械能转化为电能；车轮获得向前动力的同时也给地面一个力，使地面的沙尘向后扬起，这说明力的作用是相互的；（2）因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，车辆对地面的压强p＝＝＝＝1.5×105Pa；（3）当F＝0时，R＝10Ω，电路电流I＝0.25A，由I＝可得，电路的总电阻R总＝＝＝16Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，定值电阻R0的阻值R0＝R总﹣R＝16Ω﹣10Ω＝6Ω，报警时，电路中的最小电流为0.4A，此时压敏电阻受到的压力最小，此时电路的总电阻R总′＝＝＝10Ω，此时压敏电阻的阻值R′＝R总′﹣R0＝10Ω﹣6Ω＝4Ω，由R＝10﹣0.3F（Ω）可得，F＝20N。故答案为：（1）大；机械；力的作用是相互的；（2）1.5×105；（3）20。21．（2019•镇江）图1中，灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω1A“，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，调节R，当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为10Ω，电源电压为4V；为保证电路安全，R的调节范围为6Ω～20Ω，灯泡L的最小电功率为0.15W。【解析】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，通过的电流IL＝0.25A，由图2可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V，由I＝可得，灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω，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＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V；（2）因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，灯泡正常发光时的电流为0.25A，所以，电路中的最大电流为0.25A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，则R小＝＝＝6Ω，当电压表的示数UR′＝3V时，电路中的电流最小，灯泡的电功率最小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V，由图2可知，通过灯泡的电流IL′＝0.15A，则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大＝＝＝＝20Ω，所以，R的调节范围为6Ω～20Ω，灯泡的最小功率：PL＝UL′IL′＝1V×0.15A＝0.15W。故答案为：10；4；6Ω～20Ω；0.15。22．（2019•无锡）小明让家中某用电器单独工作0.5h，观察到家中电能表的示数由变为，则该用电器消耗的电能是1kW•h，实际功率为2kW。【解析】解：由图知，用电器消耗的电能：W＝28.5kW•h﹣27.5kW•h＝1kW•h，该用电器的实际功率：P＝＝＝2kW。故答案为：1；2。23．（2019•泰州）如图甲，定值电阻R2的阻值为40Ω．闭合开关，电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示，则电流表A1的读数为1.5A，电流表A2的读数为0.3A，电源电压为12V，R1的阻值为10Ω。【解析】解：（1）由电路图可知：两电阻并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是通过R2的电流；已知两个电流表指针偏转相同，由于并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和，所以，A1选择的量程是0～3A，分度值为0.1A，则A1的示数为I总＝1.5A，即干路电流为1.5A；电流表A2选择的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，则A2的示数为I2＝0.3A，即通过电阻R2的电流为0.3A；则通过电阻R1的电流为：I1＝I总﹣I2＝1.5A﹣0.3A＝1.2A。（2）由并联电路的特点和欧姆定律可得电源电压：U＝U2＝I2R2＝0.3A×40Ω＝12V，R1的阻值：R1＝＝＝＝10Ω。故答案为：1.5；0.3；12；10。24．（2019•南京）如图所示是一款新型节能装置﹣空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所耗电能之比）为4：1，用手机通过电磁波可以远程遥控。某同学洗一次澡用水30L，则所用水的质量为30kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量为3.78×106J，若这些热量分别由空气能热水器和电热水器（效率为90%）提供，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比，可节约电能3.255×106J．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]【解析】解：（1）手机既能接收电磁波也能发射电磁波，用手机通过电磁波可以远程遥控空气能热水器；（2）某同学洗一次澡用水的体积：V＝30L＝30dm3＝0.03m3，由ρ＝可得，所用水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.03m3＝30kg，这些水温度由12℃升高到42℃吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（42℃﹣12℃）＝3.78×106J，因空气能热水器的制热能效比为4：1，所以，由空气能热水器提供这些热量时，消耗的电能：W1＝Q吸＝×3.78×106J＝9.45×105J，已知电热水器的效率为90%，由η＝×100%可得，用电热水器加热时消耗的电能：W2＝＝＝4.2×106J，则空气能热水器压缩机所耗电能与电热水器所耗电能相比可节约的电能：△W＝W2﹣W1＝4.2×106J﹣9.45×105J＝3.255×106J。故答案为：电磁；30；3.78×106；3.255×106。25．（2019•南京）如图所示，电源电压恒定，R1、R2为定值电阻，R2＝20Ω，灯泡L标有“6V3W”字样。（1）当S、S1、S2都闭合时，灯泡L正常发光，电流表示数为0.8A，电路消耗的总功率为4.8W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，电压表示数为2V，则R1的阻值为10Ω，通电1minR1产生的热量为24J。【解析】解：（1）灯泡L标有“6V3W”字样，表示灯的额定电压为6V，额定功率为3W，根据P＝UI可得，灯的额定电流为：IL＝＝＝0.5A，当S、S1、S2都闭合时，R1短路，R2与灯并联，电流表测干路电流，由于此时灯泡L正常发光，所以通过灯的电流为0.5A，电源电压为6V，由欧姆定律可得，通过R2的电流为：I2＝＝＝0.3A，根据并联电路电流的规律，电流表示数为：I＝I2+IL＝0.3A+0.5A＝0.8A；电路消耗的总功率为：P＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；（2）当S闭合，S1、S2断开时，两电阻串联，电压表测R1的电压，电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，R2的电压为6V﹣2V＝4V，因R1的电压为R2电压的＝，由分压原理可得R1的阻值：R1＝×R2＝×20Ω＝10Ω，通电1minR1产生的热量为：Q＝t＝×1×60s＝24J。故答案为：（1）0.8；4.8；（2）10；24。26．（2019•南京）南京长江大桥是我市的地标性建筑，现已焕然一新并顺利通车，如图甲所示。（1）大桥上层的公路桥全长4589m（填单位）。（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡是运动的。（3）图乙中，大桥上“玉兰花灯”内的钠灯全部换为LED灯后，总功率减少了约180kW．与原来相比，所有灯工作5h可节约电能900度。【解析】解：（1）大桥上层的公路桥全长4589m；（2）以江面上行驶的船为参照物，桥头堡与船之间的位置发生了变化，所以桥头堡是运动的；（3）灯工作5h可节约电能为：W＝Pt＝180kW×5h＝900kW•h＝900度。故答案为：（1）m；（2）运动；（3）900。三．实验探究题27．（2021•盐城）如图甲所示，小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。（1）如图甲，请指出小明在连接电路前，操作中的一处不妥之处：连接电路前，开关闭合。（2）用笔画线代替导线将电路补充完整，使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。（3）实验时，将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障，故障应是电压表发生了断路。（4）排除故障后，第一次实验中电压表示数为0.5V，电流表的示数如图乙所示，该示数为0.08A，此时合金丝的电阻为6.25Ω。（5）继续实验，根据测量需要及时调换电表量程，测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。实验序号1234567电压U/V0.51.01.52.02.53.03.5电流I/A/0.160.240.300.370.420.45（6）请推测若在该合金丝两端加4V的电压，电流表示数最可能为0.47A（选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”）。【解析】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应断开；（2）滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路，要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大，故应将左下接线柱接入电路，如图所示：（3）将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电流表示数逐渐变大但不超过量程，则主电路是通路，电压表始终无示数，则电压表断路，电压表不能短路，否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流要超过量程；（4）由图可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.08A，所示此时合金丝的电阻为：R＝＝＝6.25Ω；（5）根据表中数据描点作图如下：（6）根据表中数据分析可知，电压越大，通过合金丝的电流越大，电阻就越大，故当电压为4V时，合金丝的电阻应该比电压为3.5V时的电阻大一些，根据欧姆定律计算可知，当电压为3.5V，电阻为R＝＝≈7.78Ω，则当电压为4V时，电流大于0.45A，但又要小于≈0.52A，则此时电流可能为0.47A。故答案为：（1）连接电路前，开关闭合；（2）见解答；（3）断路；（4）0.08；6.25；（5）见解答；（6）0.47。28．（2021•无锡）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：电压为3V的电源、开关、滑动变阻器（20Ω2A）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表各一个，导线若干，器材均完好。（1）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到（选填“A”或“B”）端。（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障，原因是电阻箱接入电路的电阻为零。（3）调节电阻箱的阻值为12Ω，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，电流表示数如图乙所示。改变电阻箱接入电路的电阻R，调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，读出电流表示数I，多次实验的结果如下表所示。实验序号12345电阻箱阻值R/Ω1210864电流表示数I/A0.240.30.40.6①图乙中电流表示数为0.2A。②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据表格中的数据，在坐标系中描点，画出I﹣图像。③实验序号中，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，则D。A.R1'＝5R3'B.R1'＜R4'+R5'C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'D.＝【解析】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处的B端；（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障，说明电路不存在短路或断路现象，原因是电压表并联部分的电阻为零造成的，即电阻箱接入电路的电阻为零；（3）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；②由表格数据可知，通过电阻箱的电流为0.2A、0.24A、0.3A、0.4A、0.6A，对应电阻箱阻值的倒数依次为0.083Ω﹣1、0.1Ω﹣1、0.125Ω﹣1、0.167Ω﹣1、0.25Ω﹣1，则I﹣图象如下图所示（图像不含原点）：③探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电压不变，由表格数据可知，电阻箱两端的电压为2.4V不变，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U电阻箱＝3V﹣2.4V＝0.6V，由I＝的变形式R＝可得，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入阻值依次为R1'＝3Ω、R2'＝2.5Ω、R3'＝2Ω、R4'＝1.5Ω、R5'＝1Ω，则A．由R1'＝3Ω和5R3'＝5×2Ω＝10Ω可知，R1'≠5R3'，故A错误；B．由R1'＝3Ω和R4'+R5'＝1.5Ω+1Ω＝2.5Ω可知，R1'＞R4'+R5'，故B错误；C．由R1'﹣R2'＝3Ω﹣2.5Ω＝0.5Ω和R3'﹣R4'＝2Ω﹣1.5Ω＝0.5Ω可知，R1'﹣R2'＝R3'﹣R4'，故C错误；D．由＝＝2和＝＝2可知，＝，故D正确。故选：D。故答案为：（1）B；（2）电阻箱接入电路的电阻为零；（3）①0.2；②如上图所示；③D。29．（2020•宿迁）小红利用图所示装置探究“电流与电压的关系”。序号U/VI/A①1.00.10②2.00.20③3.00.32（1）请用笔画线代替导线，按要求将实物图连接完整（要求：当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大）。（2）在连接电路时，开关必须处于断开（选填“闭合”或“断开”）状态。（3）实验中，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，原因可能是R断路。（4）排除故障后，经过多次实验测得数据如表所示，由此可得出结论为：电阻一定时，电流与电压成正比。（5）请你根据表中数据，帮小红算一算，电路中所用电阻R的阻值为9.8Ω．（结果保留一位小数）【解析】解：（1）当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：（2）在连接电路时，为保护电路，开关必须处于断开状态；（3）实验中，发现电流表示数几乎为零，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，原因可能是R断路；（4）根据表中数据，考虑到误差因素，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，可得出结论为：电阻一定时，电流与电压成正比；（5）由欧姆定律，第1次测量的电阻大小：R1＝＝＝10.0Ω，同理，第2、3次电阻大小分别为：10.0Ω和9.4Ω，为减小误差，取平均值作为测量结果：电路中所用电阻：R＝＝9.8Ω。故答案为：（1）如上图所示；（2）断开；（3）R断路；（4）电阻一定时，电流与电压成正比；（5）9.8。30．（2019•宿迁）图甲为测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率的实验电路，电源电压恒为3V不变。（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整。（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的最左端（选填“左”或“右”）。（3）正确连接好电路，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数；移动滑片，发现除了电流表示数改变外，其余均无变化。经检查，电压表完好，则故障可能是小灯泡短路（选填“短路”或“断路”）。（4）排除故障后，移动滑片，实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图乙所示的I﹣U图像，由图像可计算出小灯泡的额定功率为0.75W。（5）实验过程中，当电压表示数为1V时，滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω。【解析】解：（1）灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：（2）闭合开关前，滑片应移到滑动变阻器的阻值最大处，即最左端；（3）正确连接好电路，闭合开关，发电流表有示数，则电路为通路，灯泡不亮，电压表无示数，因电压表完好，故障可能是小灯泡短路；（4）根据绘制成的图乙所示的I﹣U图像，灯在额定电压下的电流为0.3A，由小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（5）实验过程中，当电压表示数为1V时，电流为0.2A，根据串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器连入电路的阻值为：R滑＝＝＝10Ω。故答案为：（1）如上；（2）左；（3）短路；（4）0.75；（5）10。31．（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，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω．报警器（电阻不计）通过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。压力F/N050100150200250300…电阻Rx/Ω580560540520500480460…（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警按照下列步骤调试此报警电路：①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为500Ω；②将开关向2端（填数字）闭合，调节滑动变阻器的滑片P，直至报警器报警；③保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。（4）对（3）中已调试好的报警电路，现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700N时，电路报警，若电源电压可调，其它条件不变，则将电源电压调为16V即可。【解析】解：（1）由题知，电源电压为18V，电路中最大电流为20mA＝0.02A，则报警电路允许消耗的最大功率：P最大＝UI最大＝18V×0.02A＝0.36W；（2）报警时电路中的最小电流是10mA＝0.01A，由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为：R总＝＝＝1800Ω，由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω，则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为：RX＝580Ω﹣×20Ω＝260Ω，所以，滑动变阻器的最大阻值至少为：R滑＝R﹣RX＝1800Ω﹣260Ω＝1540Ω；（3）①由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值RX'＝500Ω。②为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压