第2课时　电路中电流与电压电阻规律的综合应用

第四章

电路探秘第七节

电路分析与应用第2课时

电路中电流与电压、电阻规律的综合应用1.(跨学科·数学)有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其

两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙

所示,电源电压保持不变,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4

A。下列说法错误的是

()

甲

乙基础过关全练DA.A的阻值为5ΩB.该电源电压为4.5VC.电路中电流为0.4A时,A、B的电阻之比为4∶5D.将A和B并联在电源电压为6V的电路中,通过A、B的电流

一定相等解析

A的I-U图像为过原点的直线,故A为定值电阻,由A的

图像可知,UA=2V,IA=0.4A,由欧姆定律可得A的阻值RA=

=

=5Ω,A正确;由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以,电流

表的示数为0.4A时,IA=IB=I=0.4A,由图像可知,A和B两端的

电压分别为UA=2V,UB=2.5V,则电源电压U=UA+UB=2V+2.5

V=4.5V,B正确;电流表的示数为0.4A时,根据串联电路的分

压特点可知,A、B的电阻之比为RA∶RB=UA∶UB=2V∶2.5V=4∶5,C正确;将A和B并联在电源电压为6V的电路中,由图

可知B的I-U图像是曲线,则B的阻值是变化的,所以通过A、B

的电流不一定相等,D错误。2.(新方法·模型法)(2022浙江温州中考改编)为延长食物保质

期,可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑

料袋内的气体,再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙

是模拟该真空包装机功能的简易电路图。

甲

乙(1)该电路图中,要使抽气机工作,需闭合的开关是

。(2)已知通过电热丝的电流越大,电热丝的温度越高,密封时

温度过高会导致袋口破损,为降低电热丝温度,应将滑动变阻

器滑片向

（填“左”或“右”）移动。S和S2左解析(1)由图乙可知,滑动变阻器与电热丝串联后再与抽气

机并联,开关S在干路上,控制整个电路;开关S1在滑动变阻

器、电热丝所在的支路,控制电热丝;开关S2在抽气机所在的

支路上,控制抽气机。因此要使抽气机工作,需闭合的开关是

干路上的S和抽气机所在支路的S2。(2)降低电热丝温度,需

要减小电热丝所在支路中的电流,由欧姆定律可知,可增大电

热丝所在支路中的电阻,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,

故应将滑动变阻器的滑片向左移动。3.(2022浙江绍兴中考,15,★★☆)学习了“质量测量工具的

进化”的STEAM课程,小敏认识并使用了如图所示台秤,能力提升全练发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数

变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物

体质量大小,设计的电路最合理的是

()

A

BB

C

D解析

A项,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量R两端的电压,

由串联电路电压的规律和欧姆定律得到电压表的示数UV=U

-U0=U-IR0=U-

,由上式可知,电压表示数UV和R不成正比,故A不符合题意;B项,电阻R0和变阻器R串联,电压表测量R

的滑片上方电阻丝两端的电压,因为电压表内阻很大,在电路

中相当于开路,滑片移动过程中,电路的总电阻不变,由I=

可知,电路中的电流保持不变,因此电压表的示数UV=IR上,UV

和R上成正比,故B符合题意;C、D项,电阻R0和变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电流表的示数I=

,所以I与R不成正比,故C、D不符合题意。4.(学科素养·科学思维)(2024浙江绍兴柯桥期末,17,★★☆)

如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电

压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I

与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法正确的

是

()

甲

乙DA.电源电压U=2VB.滑动变阻器R2的最大阻值为10ΩC.定值电阻R1的阻值为20ΩD.R1两端的电压变化范围为1~3V解析由图甲可知,R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压

表测R2两端的电压;由图乙可知,当电路中的电流I1=0.1A时,R

2两端的电压U2=2V,由串联电路的电压特点可知电源电压为

U=U1+U2=I1R1+U2=0.1A×R1+2V①;当电路中的电流I2=0.3A

时,R2两端的电压U2'=0V,此时电源电压U=U1'=I2R1=0.3A×R1

②;联立①②解得:R1=10Ω,U=3V,A、C错误。当电压表示数

最大时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,则滑动变阻器R2的

最大阻值为

=

=20Ω,B错误。已知滑动变阻器两端的电压最大为2V,由串联电路的电压特点可知R1两端的最小电

压U1″=U-U2=3V-2V=1V,R1两端的最大电压为3V,因此R1

两端的电压变化范围为1~3V,D正确。5.(2022浙江丽水中考,26,★★☆)为探究“电流与电压的关

系”,小科和小丽设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,定值电阻R为5欧。

甲

乙实验次数一二三电压/V1.01.52.0电流/A0.20.30.4(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应

与

相连(填字母)。(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,

则故障可能是

。(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表所示,分析数据可得

出的结论是：

。A电阻R短路(或电压表断路)电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U-I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存

在的问题有

。见解析解析(1)滑片P向右移时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,

说明接入电路的电阻丝长度变短,由此可知,滑动变阻器是右

下接线柱A接入电路。(2)电流表指针偏转说明有电流通过;

电压表无示数,说明定值电阻两端无电压或电压表未接入电

路,即可能是R被短路或电压表断路。(3)由表格数据可知,通

过定值电阻R的电流与R两端的电压之比为一个定值,因此可

得出结论:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成

正比。(4)由图乙可知,当电流为0时,电压表有示数,说明电压

表没有调零,指针偏右;或者是电流表没有调零,指针偏左;或者两种情况同时存在。6.(学科素养·科学观念)(2020浙江温州中考)小明对“篮球在

空气中是否受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与

实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度

仪”。素养探究全练甲(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连

接未充气的气球,且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打

开阀门,气球变大,天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是：

。(2)为测量篮球受到的浮力大小,小明设计了如图乙所示的电

路。电路中电源电压U为6伏,定值电阻R0的阻值为10欧,R是

力敏电阻,其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘

中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2安;当篮球给气球

充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.

15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。

乙(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变,并控制气球

体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应

的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密

度仪”。现用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度,指针

大致指示在何处?请在图戊的刻度盘中用箭头标出,并写出

你的判断依据。戊解析(1)随着气球体积变大,气球排开空气的体积变大,根

据阿基米德原理,受到的空气浮力也变大,篮球对左盘的压力

减小。(2)由I=

得,R总=

=

=30欧,则R1=R总-R0=30欧-10欧=20欧,由图丙得FB1=309牛,根据图丁

可知FB是FA的50倍,故FB1=309牛时,对应的FA1=6.18牛;R总'=

=

=40欧,则R2=R总'-R0=40欧-10欧=30欧,由图丙得FB2=300牛,则