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20届中考物理压轴培优练 专题12 动态电路的计算(解析版)

1、压轴专题 12 动态电路的计算1 (2019 福建一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R210,只闭合开关 S,电流表的示数为 0.3A同时闭合 S、S 1,电流表示数为 0.8A,求:(1)电源电压 U;(2)电阻 R1 的阻值。【答案】 (1)电源电压为 3V;(2)电阻 R1 的阻值为 6。【解析】 (1)由图知,只闭合开关 S,电路为 R2 的简单电路,电流表示数为 0.3A,由 I 可得电源电压:UIR 20.3A103V ;(2)由图知,同时闭合 S、S 1,两电阻并联,电流表测干路的电流,并联电路中各支路间互不影响,所以通过 R2 的电流不变,所以通过 R1 的电流:

2、I 1II0.8A 0.3A0.5A ,R1 两端电压:U 1U3V,由欧姆定律可得,R 1 的阻值:R1 6。2 (2017 秋农安县校级期末)如图所示,定值电阻 R 10,R最大电阻值为 10,电源电压 U6V ,则在移动滑动变阻器的滑片 P 时,电压表和电流表的示数变化范围是多少?【答案】所以电压表示数变化范围:3V 6V ;电流表示数变化范围: 0.3A0.6A。【解析】当滑动变阻器得滑片 P 在 A 端时,此时电路中的阻值最小,电流表和电压表示数最大,I 0.6A,U0.6A106V;当滑动变阻器得滑片 P 在 B 端时,此时电路中的阻值最大,电流表和电压表示数最小,I 0.3A,U

3、0.3A103V ;3 (2018 秋德州期末)如图所示,已知电源电压为 6V,电阻 R120、R 210。(1)当开关 S1、S 2 均断开时,电压表的示数为 4V,求电流表的示数和 R3 的阻值。(2)当开关 S1、S 2 均闭合时,求电压表和电流表的示数。【答案】 (1)电流表的示数为 0.4A;R 3 的阻值为 5;(2)电压表和电流表的示数分别为 6V 和 0.9A。【解析】 (1)当 S1、S 2 均断开,R 2 与 R3 串联,电压表测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流,电路中的电流(电流表的示数):II 2 0.4A;R3 两端的电压:U3UU 26V 4V2V,根据欧姆

4、定律可知,R 3 的阻值:R3 5;(2)当 S1、S 2 均闭合时,R 3 被短路,R 1 与 R2 并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,则电压表的示数为 6V,R1 中的电流:I1 0.3A,R2 中的电流:I2 0.6A,则此时电流表的示数:II 1+I20.3A+0.6A0.9A。4 (2019 青岛)如图甲电路,电源电压 U 保持不变,R 1 和 R2 为定值电阻,R 3 为滑动变阻器。开关 S 闭合、S1 断开、S 2 置于 a 时,调节滑动变阻器,电压表 V1 的示数与电流表 A 的示数关系图线如图乙的 所示;开关 S 和 S1 闭合、S 2 置于 b 时,调节滑动变阻器,

5、电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数关系图线如图乙的所示。请画出该题的各个等效电路图。求:(1)电阻 R1 的阻值。(2)电源电压 U 和电阻 R2 的阻值。【答案】等效电路如上图所示;(1)电阻 R1 的阻值为 10。(2)电源电压为 9V,电阻 R2 的阻值为 20。【解析】开关 S 闭合、S 1 断开、S 2 置于 a 时,等效电路如图 1 所示;开关 S 和 S 闭合、S 2 置于 b 时,等效电路如图2 所示:(1)由图 1 知,开关 S 闭合、S 1 断开、S 2 置于 a 时,定值电阻 R1 与变阻器 R3 串联,电压表 V1 测 R1 两端电压,电流表测电路中电流,已知电压

6、表 V1 的示数与电流表 A 的示数关系图线如图乙的所示,由图象知,电流与电压成正比,所以这是定值电阻 R1 的电流与电压关系图象,当电压为 1.0V 时,通过它的电流为 0.1A,由欧姆定律可得 R1 的阻值: R1 10;(2)在图象中,当电流为 0.3A 时,对应的电压值:U 1I 1R10.3A103V;由图 2 知,开关 S 和 S 闭合、S 2 置于 b 时,定值电阻 R2 与变阻器 R3 串联,电压表 V2 测 R2 两端电压,电流表测电路中电流,已知电压表 V2 的示数与电流表 A 的示数关系图线如图乙的 所示,这是变阻器 R3 的电流与电压关系图象,由图象 知,当 U37V

7、时,电路中电流为 0.1A,由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压:UU 3+U27V+0.1AR 2图象与图象 相交点电压和电流值相等,所以当 U33V 时,电路中电流为 0.3A,同理可得电源电压:UU 3+U23V+0.3AR 2联立解得:R 220,U9V 。5 (2019 宁波模拟)某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试,测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 S,从一定高度由静止自由释放 20kg 重物,经撞击后样品材料仍完好无损,最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中,电流表的示数 I 随时间 t 变化的关系

8、如图乙所示,压力传感器的电阻 R 随压力 F 变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为 24V,定值电阻 R0 为 10。求:(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是多少?(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?(3)图乙中 x 的值。【答案】 (1)重物未下落时,压力传感器的电阻是 110;(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是 600N;(3)图乙中 x 的值为 0.3A。【解析】 (1)由图可知,R 压 与 R0 串联,由图乙可知,当重物未下落时,电路的电流 I0.2A,此时传感器的电阻:R 压 R 串 R0 10110 ;(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,又由图

9、乙可知,最大的电流为 I 大 1.2A ,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知,电源电压:UI(R 0+R) ,此时压力传感器的电阻:R R0 1010,由图丙可知,样品受到的最大撞击力:F600N;(3)由图乙可知,x 的值为 20kg 的物体静止在样品上时电流表的示数,质量为 20kg 重物的重力为:G mg20kg10N/kg200N,由图丙知,当样品受到的撞击力是 200N 时,压力传感器电阻为 R 传 70,根据串联电阻的规律,总电阻 R 总 R 传 +R070+10 80,此时电路中的电流即电流表的示数:I 总 0.3A。6 (2017 秋裕安区校级月考)如图甲所示电路,电源电压不变

10、。闭合开关后,滑片 P 由 b 端滑到 a 端,电压表示数 U 与电流表 I 的变化关系如图乙所示求:(1)电源电压;(2)定值电阻 R 的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值。【答案】 (1)电源电压为 9V;(2)定值电阻 R 的阻值为 6;(3)滑动变阻器的最大阻值为 12。【解析】 (1)当滑片在 a 端时,电路为 R 的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源电压 U9V。(2)当电压 U9V 时,电路中的电流 I1.5A,由 I 可知,电阻 R 的阻值:R 6。(3)当滑片位于 b 端时,R 与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图

11、象可知,R 两端的电压 UR3V ,电路中的最小电流 I0.5A ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U 滑 UU R9V 3V6V,由 I 可知,滑动变阻器的最大阻值:R 滑 12。7 (2019 江西二模)在图所示的电路里,电源电压为 6V,R 250,当滑动变阻器的滑片 P 滑至中点时,闭合开关 S,电流表的示数为 0.36A,问:(1)此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少?(2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数为多少?(3)滑动变阻器的电阻是否允许调到最左端,为什么?【解析】 (1)从电路图可知,R 1 与 R2 并联,电流表测干路电流所以 U

12、1U 2U6V; II 1+I20.36A; I1I I20.36A 0.12A0.24A ;故滑动变阻器的阻值 ;(2)滑片在滑动变阻器中点时,电阻为 25,当滑动变阻器接入电路阻值最大时R12R 122550;此时, ;所以电流表的示数 I 总 I 1+I20.12A+0.12A 0.24A;(3)滑动变阻器不允许调到最左端,滑动变阻器调到最左端电阻为零,将会造成电路短路,这是不允许的;【答案】 (1)此时滑动变阻器的阻值是 25, (2)当滑动变阻器电阻最大时,电流表示数为 0.24A;(3)不允许,因为这样会造成电路短路。8 (2019 梧州一模)如图所示,电源电压不变,灯泡 L 标有

13、“6V3W”(灯泡电阻不变) 。闭合开关 S,断开S1、S 2,滑片 P 从 b 端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小 6,电流表的示数变化 0.1A,灯泡恰好正常发光:保持滑片 P 位置不变,闭合 S、S 1、S 2,电流表的示数又变化了 1.5A求:(1)灯泡 L 的电阻;(2)电源的电压;(3)R 0 的阻值。【答案】 (1)灯泡 L 的电阻是 12;(2)电源的电压是 12V;(3)R 0 的阻值是 12。【解析】(1)灯泡 L 标有“6V 3W”,根据 P 可得:RL 12;(2)开关 S 闭合,当 S1、S 2 断开,灯泡 L 和滑动变阻器的整个电阻 Rab 串联,P 在某位置时,灯

14、泡正常发光,由 PUI ,此时电路中电流:II L 0.5A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压 UI(R L+Rab6) 0.5A(12+R ab6)P 在 b 端时,电路中电阻更大,电流更小,所以电流 I0.5A0.1A0.4A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得:电源电压 UI(R L+Rab)0.4A(12+R ab)解得:R ab18,U12V ;(2)保持滑片 P 的位置不变,闭合 S1、S 2,R 0 与变阻器并联,电流表测量干路电流,由于示数又变化了1.5A,所以电流表示数为 I0.5A+1.5A 2A ,此时通过变阻器的电流 I 变 1A,R0 的电流:I 0II 变

15、2A1A1A,所以根据 I 可得 R0 的电阻:R0 12。9 (2019 简阳市 模拟)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为 00.6A 的电流表改装而成) ,滑动变阻器 R 的最大值为 60,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压恒为 24V,R 0 为定值电阻。(1)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端) ,求 R0 的阻值是多大?(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端) ,电路中的电流为多少?【答案】 (1)R 0 的阻值为 40;(2)电

16、路中的电流为 0.24A。【解析】 (1)油箱装满汽油时,油量表(电流表)示数为最大值 I 最大 0.6A ,此时,滑动变阻器的触头在电阻最小值一端,R 0 两端的电压等于电源电压 U24V,由 I 可得 R0 的阻值:R0 40;(2)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端) ,此时滑动变阻器和电阻 R0 串联,总电阻 R 总 R 0+R40+60100,电路中的电流:I 0.24A;10 (2019 河南)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 U 恒为 15V,定值电阻R010,R 1 为一竖直固定光滑金属棒,总长 40cm,阻值为 20,其接入电路的阻值与

17、对应棒长成正比。弹簧上端固定,滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体 M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重 80N,高 60cm,底面积为 100cm2当水位处于最高位置 A 时,M 刚好浸没在水中,此时滑片 P 恰在 R1 最上端;当水位降至最低位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量 L 的关系如图乙所示。闭合开关 S,试问:(1)当水位下降时,金属棒接入电路的长度 减小 ,电压表示数 减小 。 (两空均选填“增大”或“减小”)(2)当水位处于位置 A 时,电压表的示数为多少?(3)水位由位置 A 降至 B 这一过

18、程,弹簧的长度增加了多少?电压表的示数变化了多少?(已知 水 1.010 3kg/m3,g 取 10N/kg)【答案】 (1)减小;减小;(2)当水位处于位置 A 时,电压表的示数为 10V;(3)水位由位置 A 降至 B 这一过程,弹簧的长度增加了 30cm;电压表的示数变化了 5V。【解析】(1)当水位下降时,M 所受的浮力减小,弹簧的拉力增大,弹簧的伸长量增大,滑片 P 向下移动,金属棒接入电路的长度减小;则 R1 接入电路的阻值减小,根据串联分压特点可知,R 1 两端的电压减小,即电压表示数减小。(2)当水位处于位置 A 时,滑片 P 在 R1 最上端,此时 R120,根据串联电路的电

19、阻特点可知,电路的总电阻:RR 0+R110+2030,电路中的电流:I 0.5A,由 I 得,R 1 两端的电压:U1IR 10.5A2010V,即电压表示数为 10V。(3)当水位处于位置 A 时, M 刚好浸没,排开水的体积:V 排 VSh100cm 260cm6000cm 3610 3m3,则 M 受到的浮力:F 浮 水 gV 排 1.010 3kg/m310N/kg6103m360N ;则弹簧受到的拉力:F 1G F 浮 80N60N20N,由图乙可知,当 F120N 时,弹簧的伸长量 L110cm;当水位降至位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面,所受浮力为零,则此时弹簧受到的拉力

20、:F 2G80N ,由图乙可知,当 F280N 时,弹簧的伸长量 L240cm;所以,水位由位置 A 降至 B 这一过程中,弹簧的长度增加量:L L2L140cm10cm 30cm。当水位降至位置 B 时,R 1 接入电路的长度:LL 总 L40cm 30cm10cm,因为 R1 接入电路的阻值与对应的棒长成正比,即: ,所以,此时 R1 接入电路的阻值: R1 R1 205,此时电路中的电流:I 1A,由 I 得,此时 R1 两端的电压:U1 IR11A55V,即此时电压表示数为 5V,所以,电压表的示数变化量:UU 1U110V 5V5V 。11 (2019 枣庄一模)三个一样的电阻 R

21、和三只一样的标有 “12V6W”的小灯泡,接成如图所示电路,电路中加有电压 U,当断开开关 S1、S 2,闭合开关 S3 时,灯 L1、L 2 正常发光;当闭合开关 S1、S 2,断开开关S3 时,灯 L2、L 3 正常发光。求:(1)小灯泡的额定电流 I1;(2)电压 U 和电阻 R 的值。【答案】 (1)小灯泡的额定电流 I1 为 0.5A;(2)电压 U 为 26.4V,电阻 R 的值为 4.8。【解析】(1)已知三只小灯泡完全相同,每只灯泡的额定电压为 12V,额定功率为 6W,根据 PUI 知,小灯泡的额定电流:I 1 0.5A;(2)当断开开关 S1、S 2,闭合开关 S3 时,电

22、阻 R 与灯 L1、L 2 串联,且 L1、L 2 正常发光,则电路的电流为 0.5A,L 1、L 2 两端的电压都为 12V,根据串联电路电压的规律和欧姆定律可得,电源电压为:UU 1+U2+IR 12V+12V+0.5AR当闭合开关 S1、S 2,断开开关 S3 时,灯 L2、L 3 并联,再和三个电阻串联,且灯 L2、L 3 正常发光,则通过L2 和 L3 的电流为 0.5A,两端的电压为 12V,L 2 和 L3 的总电流为 0.5A+0.5A1A,则电源电压为:UU 并联 +3I 总 R12V+31AR联立解得:电源电压 U 26.4V,R4.8。12 (2016 秋朝阳区期末)小明

23、想利用如图 24 所示的电路测量未知电阻 Rx 的阻值,已知 R0 的阻值是20当闭合 S1、断开 S2 时,电流表的示数是 0.3A;当 S1、S 2 均闭合时,电流表的示数是 0.5A。求:(1)电源两端的电压;(2)电阻 Rx 阻值。【答案】 (1)电源电压是 6V。(2)电阻 Rx 的阻值是 30。【解析】(1)由电路图可知,当 S1 闭合、S 2 断开时,只有电阻 R0 接入电路,电流表测通过 R0 的电流,I0I A0.3A,由 I 可得,电源电压UU 0I 0R00.3A206V;(2)当 S1、S 2 都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中支路间线不影响,所以 R0

24、 的电流不变,由并联电路特点可得,通过电阻 Rx 的电流:IXI AIA0.5A0.3A0.2A,Rx 的两端电压:UU x6V,由 I 可得,电阻 Rx 阻值:Rx 30;13 (2018 秋香洲区期末)如图所示电路中,电源电压恒为 6V,定值电阻 R 的阻值为 4,灯泡 L 标有“8V 3.2W”字样。求:(不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响)(1)S 1、S 3 闭合,S 2 断开,通过灯泡 L 的电流大小;(2)S 1、S 3 断开,S 2 闭合, R 两端的电压大小。【答案】 (1)S 1、S 3 闭合,S 2 断开,通过灯泡 L 的电流大小为 0.3A;(2)S 1、S 3 断开,S

25、2 闭合, R 两端的电压大小为 1V。【解析】(1)S 1、S 3 闭合,S 2 断开时,电阻 R 与 L 并联,根据并联电路各支路两端的电压相等可知:灯 L 两端电压为电源电压 6V;根据 P 可得:灯泡的电阻 RL 20;所以,I L 0.3A;(2)S 1、S 3 断开,S 2 闭合时,电阻 R 与 L 串联,则:R 总 R L+R20+424所以,I 0.25A,由于串联电路的电流处处相等,根据 I 可得:UR IR0.25A41V。14 (2019 安阳一模)如图甲所示,电源电压 U6V ,S 为单刀双掷开关,小灯泡 L 的电阻 Rl10 ,设灯丝电阻不随温度变化,R 为某种压敏电

26、阻,其阻值 R 与压力 F 成反比(如图乙所示) ,R 的正上方固定有一电磁铁 P,其线圈电阻不计。(1)在 R 上水平放置铁制品,开关 S 由接 a 改为接 b,其他条件不变,灯的亮度变 暗 ;(2)当开关接 a,电流表的示数为 0.375A 时,灯泡两端的电压为多少?此时 R 上水平放置的铁制品重为多少?(3)在 R 上水平放置重为 20N 的铁制品,开关接 b,电流表稳定后的示数为 0.4A,则此时压敏电阻的阻值为多少?电磁铁 P 对铁制品的吸引力为多少?【答案】 (1)暗;(2)当开关接 a,灯泡两端的电压为 3.75V,此时 R 上水平放置的铁制品重为 10N;(3)在 R 上水平放

27、置重为 20N 的铁制品,开关接 b,此时压敏电阻的阻值为 5,电磁铁 P 对铁制品的吸引力为 8N。【解析】(1)由甲电路图可知,开关接 a 时,L 与 R 串联,铁制品对 R 的压力大小等于其重力;开关接 b 时,L、R 和电磁铁串联,电磁铁通电产生磁性,吸引铁制品,所以铁制品对 R 的压力减小,因为 R 的阻值与压力 F 成反比,所以 R 的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压一定,由 I 可知,电路中电流变小,由 PI 2R 知灯泡实际功率变小,灯的亮度变暗;(2)由 I 可得,当开关接 a 时,灯泡两端的电压:UL IRL0.375A10 3.75V,由串联电路的特点和欧姆定律可得,

28、此时 R 的阻值:RR 总 RL RL 106 ,由图乙可知,当 R6 时,R 受到的压力为 10N,所以 R 上方水平放置的铁制品重为: GF10N;(3)当铁制品 G20N 放在 R 上,开关接 b 时,电流表稳定后的示数为 0.4A,此时灯两端的电压:U LIR L0.4A104V,压敏电阻两端的电压:UUU L6V 4V2V ,则此时压敏电阻的阻值:R 5,因为 R 与压力 F 成反比,由图象乙知,FR60N,则当 R5 时,F 12N,由力的平衡条件可得,电磁铁 P 对铁制品的吸引力:F 吸 GF 20N12N8N 。15 (2017 秋中山区期末)如图所示,电源电压不变,R 35,

29、当闭合开关 S、断开开关 S1、S 2 时,电流表示数为 0.3A,电压表示数为 3V;当同时闭合开关 S、 S1、S 2 时,电流表示数为 1.05A。求:(1)R 1 的阻值是多少?(2)电源电压是多少?(3)R 2 的电阻是多少?【答案】 (1)R 1 的阻值是 10;(2)电源电压是 4.5V;(3)R 2 的阻值是 30。【解析】 (1)由电路图知,当闭合开关 S,断开开关 S1、S 2 时,R 1 与 R3 串联,电流表测电路中电流,电压表测 R1 两端电压,由 I 可得,R 1 的阻值:R 1 10;(2)由串联电路的电阻特点可得电路的总电阻:R 总 R 1+R310+515,则

30、电源电压:UIR 总 0.3A15 4.5V;(3)由电路图知,闭合开关 S、S 1、S 2 时,R 2 与 R3 并联,电流表测干路的电流,由并联电路的特点和欧姆定律可得,通过 R3 的电流:I3 0.9A,则通过 R2 的电流:I 2I 总 I31.05A 0.9A0.15A ,所以 R2 的电阻:R 2 30。16 (2017 秋万州区期末)如图所示,闭合开关 S,当滑动变阻器 R2 的滑片 P 移到 a 端时,电压表示数为6V,电流表示数为 0.6A,当滑片 P 移到 b 端时,电流表示数为 0.2A,求:电阻 R1 的阻值和电源电压。当滑片 P 移到 b 端时,电压表的示数。滑动变阻

31、器的最大阻值。【答案】电阻 R1 的阻值为 10 和电源电压为 6V。当滑片 P 移到 b 端时,电压表的示数为 2V。滑动变阻器的最大阻值为 20。【解析】由图知,当滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端时,电路为 R1 的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,所以电源电压:U6V;由 I 可得,R 1 的阻值:R1 10;当滑片 P 移到 b 端时,变阻器连入阻值为其最大值,两电阻串联,电压表测 R1 两端电压,此时电压表的示数(即 R1 两端电压):U1IR 10.2A102V;由欧姆定律可得,P 移到 b 端时电路的总电阻:R 30,由串联电路的电阻特点可得,滑动变阻器的最大阻

32、值:R2RR 1301020。17 (2018 秋如皋市校级期中)如图所示,电源电压恒定不变,已知 R2 的电阻为 10若开关 S1 闭合,S2 断开时,电流表的示数为 0.6A;当 S1、S 2 都断开时,电流表的示数为 0.4A;当 S1、S 2 都闭合时,电流表的示数为 0.9A求:(1)电源电压;(2)R 1 和 R3 的电阻。【答案】 (1)电源电压是 6V。(2)R 1 的阻值是 5,R 3 的阻值是 20。【解析】 (1)由电路图可知,当开关 S1 闭合,S 2 断开时,只有 R2 连入电路,由 I 可得电源电压:UI 2R20.6A106V。(2)由电路图可知,当 S1、S 2

33、 都断开时,R 1 和 R2 串联,由 I 可得此时的总电阻:R 总 15,根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得 R1 的阻值:R1R 总 R215105。当 S1、S 2 都闭合时,R 2 和 R3 并联,电流表测量干路电流,且此时通过 R2 的电流为 0.6A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过 R3 的电流:I3I I2 0.9A0.6A0.3A,由 I 可得 R3 的阻值:R3 20。18 (2018 秋荣昌区校级期中)如图所示,R 1 的电阻 24 欧,R 2 电阻 8 欧,电源电压不变。(1)当开关 S1、S 2 都闭合时,电压表示数 12 伏,电流表示数 0.8A

34、,求 R3 的阻值。(2)当 S1、S 2 都断开时,求电流表示数是多少?【答案】 (1)R 3 的阻值为 40。(2)当 S1、S 2 都断开时,电流表示数是 0.375A。【解析】(1)由图知,当开关 S1、S 2 都闭合时,R 1、R 3 并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,并联电路中各支路两端电压都与电源电压相等,所以:UU 1U 312V,由欧姆定律可得通过 R1 的电流:I1 0.5A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过 R3 的电流:I3I I1 0.8A0.5A0.3A,所以 R3 的阻值:R3 40;(2)由图知,当 S1、S 2 都断开时,R 1、R 2 串

35、联,电流表测电路中电流,串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,所以总电阻:R 总 R 1+R224+832,由欧姆定律可得电流表示数:I 0.375A。19 (2018 秋兴隆台区期中)如图 a 是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U4.5V 且保持不变,电压表量程为 03V,R 0 是 300 的定值电阻,Rt 是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图 b 所示。若闭合开关 S,求:(1)环境温度为 40时,热敏电阻阻值是多少 ?(2)电压表的最小示数是多少 V?(3)此电路允许的最高环境温度为多少?【答案】 (1)环境温度为 40时,热敏电阻阻值是 200;(2)

36、电压表的最小示数是 2.25V;(3)此电路允许的最高环境温度为 60。【解析】 (1)由图 b 可知,环境温度为 40时,热敏电阻阻值是 200;(2)由图象可知温度为 0时,热敏电阻的阻值最大 R1 大 300,此时电压表的示数最小,此时电路中的电流:I 小 0.0075A,电压表的最小示数:U 0 小 I 小 R00.0075A300 2.25V;(3)当电压表的示数 U03V 时,电路允许测量的温度最高,此时电路中的电流:I 0.01A,电路中的总电阻:R 450,热敏电阻的阻值:R 1R R0450 300150,由图象可知,此电路允许的最高环境温度为 60。20 (2019 重庆)

37、图甲的储水容器底有质量 0.5kg,底面积 100cm2 的长方体浮桶,桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 A 相连,距容器底 0.4m 处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示,其电源电压 U12V,R 010,当电流表示数为 0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水。力敏电阻 R 与它所受压力 F 的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内) 。求:压力 F/N 2 4 12 15电阻 R/ 110 70 16 10(1)浮桶的重力是多少 N?(2)未加水时,力敏电阻所受压力为 2N,电流表的示数是多少安?(3)当容器内的水深达到多少米时,双控阀门才打开排水?【答案】

38、(1)浮桶的重力为 5N。(2)未加水时,力敏电阻所受压力为 2N,电流表的示数是 0.1A。(3)当容器内的水深达到 0.6 米时,双控阀门才打开排水。【解析】 (1)浮桶的重力:G mg0.5kg10N/kg5N。(2)由表格数据知,力敏电阻所受压力为 2N 时,力敏电阻的阻值为 110,电路的总电阻:R 总 R 0+R10+110120,电流表的示数:I 0.1A;(3)当电流表示数为 0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,此时电路中的总电阻:R 总 20,此时力敏电阻的阻值:RR 总 R0201010 ,由表格数据知,此时力敏电阻所受压力为 15N,根据物体间力的作用是相

39、互的,所以弹簧给浮桶向下的压力也是 15N,浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力,这三个力平衡,则此时浮桶受到的浮力:F 浮 G+F 5N+15N 20N,浮桶排开水的体积:V 排 2103m32000cm 3,则浮桶浸入水中的深度为:h 1 20cm0.2m,当电流表示数为 0.6A,且桶底升至阀门所处高度时,阀门才感应排水,所以此时容器内水的深度:hh 1+h20.2m+0.4m0.6m。21 (2019 汉川市模拟)图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原图,其中电源两端的电压为24V,R 0 为定值电阻,A 为油量指示表(一只量程为 00.6A 的电流表;R x 为压敏电阻

40、(厚度不计) ,它的上表面受力面积为 10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的横截面积为 20dm2,油箱加满汽油时深度为 0.4m,油量指示表的示数在最大值处。 (已知:汽油的密度如 0.710 3kg/m3,g 取10N/kg,汽油的热值 q4.610 7J/kg) 。请解答下列问题:(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻 Rx 上表面受到的压力是多大?(2)当油箱装满汽油时,定值电阻 R0 的阻值是多大?当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?(3)当该汽车以某一速度匀速行驶时所受到的阻力为 900N,百公里油耗为 10L,求该车汽油机的

41、效率。【答案】 (1)当油箱装满汽油时,压敏电阻 Rx 上表面受到的压力是 2.8N;(2)当油箱装满汽油时,定值电阻 R0 的阻值是 10;当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,此位置所对应的电流值是 0.08A;(3)当该汽车以某一速度匀速该车汽油机的效率。【解析】 (1)当油箱装满油时,汽油对压敏电阻的压强为:pgh 0.7103kg/m310N/kg0.4m2800Pa,由 p 可得,汽油对压敏电阻的压力:FpS2800Pa1010 4m22.8N ;(2)当油箱装满汽油时,油量指示表的示数在最大值处,即电路中的电流 I0.6A ,汽油对压敏电阻的压力为 2.8N,由图乙可

42、知,压敏电阻的阻值为 Rx30,由 I 可得,电路的总电阻:R 40,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R 0 的阻值:R0R 总 Rx403010;当油箱内汽油用完时,压敏电阻受到的压力为 0,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值 Rx290,此时油量表对应的电流值:I 0.08A;(3)百公里油耗:V10L10dm 30.01m 3,由 可得,消耗汽油的质量:mV 0.7103kg/m30.01m37kg,汽油完全燃烧释放的热量:Q 放 mq7kg4.610 7J/kg 3.22108J,汽车克服阻力做的功:Wfs900N10010 3m910 7J,该车汽油机的效率: 100% 100%28%。