三轮复习冲刺2020年中考物理重要考点突破专题09动态电路分析含解析

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文档介绍

三轮复习冲刺2020年中考物理重要考点突破专题09动态电路分析含解析

专题09动态电路分析 一、引起电路变化的几种情况 ‎1.开关的断开和闭合。‎ ‎2.滑动变阻器滑片的移动。‎ ‎3.半导体材料引起电路变化。如光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、气敏电阻、巨磁电阻等敏感电阻。‎ ‎4.滑动变阻器取值范围的计算。‎ 二、解题思路 ‎1.分析电路结构,明确变化前后电路的连接方式,画出等效电路图。‎ ‎2.明确电压表测哪部分电压,电流表测何支路或干路电流。‎ ‎3.电路元件变化对哪部分电路造成影响,遵循“先局部——后整体——再局部”的思路。‎ 类型一 滑动变阻器移动引起的动态电路 ‎1.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。下列说法正确的是()‎ A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数 B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小 C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大 D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小 ‎【答案】B ‎【解析】A、‎ 19‎ 开关闭合前,电路处于开路状态,则电流表没有示数;但电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通,此时电压表测量电源电压,所以电压表有示数;故A错误;‎ B、开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小;根据U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确;‎ C、开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,定值电阻两端的电压减小,电路中电流减小了,根据P=UI知,R的功率变小,故C错误;‎ D、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故D错误。‎ ‎2.图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是(  )‎ A.身高越高电压表示数越大 ‎ B.身高越高通过R0的电流越小 ‎ C.体重越大电流表示数越大 ‎ D.体重越大电路消耗总功率越大 ‎【答案】A ‎【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测串联电路中的电流。因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,即将滑动变阻器连接成为一只定值电阻,所以,由I=可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由U=IR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由I=可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;由P=UI可知,电路消耗总功率越小,故D错误。‎ 19‎ ‎3.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是(  )‎ A.电流表的示数变大,灯L变亮 ‎ B.电流表的示数变大,灯L变暗 ‎ C.电流表的示数变小,灯L变亮 ‎ D.电流表的示数变小,灯L变暗 ‎【答案】D ‎【解析】由电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大;根据I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,故灯泡变暗。‎ ‎4.如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变。当开关闭合后,变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是(  )‎ A.变大、变小 B.变大、变大 C.变小、变小 D.变小、变大 ‎【答案】D ‎【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,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变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确。‎ ‎5.如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是(  )‎ 19‎ A.电压表V的示数变大 ‎ B.电流表A2的示数变小 ‎ C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大 ‎ D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、电路中,两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测并联电路的总电流,电压表测电源电压,故电压表示数保持不变,A错误;‎ B、根据并联电路各支路互不影响,故通过R1的电流大小不变,即电流表A2的示数不变,B错误;‎ CD、当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,根据并联电路电流的规律,A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,C错误;因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。‎ ‎6.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2,电流表示数的变化量为△I,阻值相同的定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2.则下列判断正确的是(  )‎ A.△P1+△P2=△I2 ·(R1+R2) B.|△U1|>|△U2| ‎ C.||+||=R1+R2 D.|△U1|<|△U2|‎ ‎【答案】C 19‎ ‎【解析】由电路图可知,R1与R0、R2串联,电压表V1测R0与R2两端的电压之和,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。‎ ‎(1)将滑动变阻器的滑片P从中点向b端移动一段距离,设移动前后电路中的电流分别为I1、I2,由I=可得,电压表V2示数的变化量:‎ ‎△U2=U2-U2′=I1R2-I2R2=(I1-I2)R2=△IR2,则|△U2|=|△IR2|,‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V1示数的变化量:‎ ‎△U1=U1-U1′=(U-I1R1)-(U-I2R1)=(I2-I1)R1=-△IR1,则|△U1|=|△IR1|,‎ 因R1、R2的阻值相同,所以,|△U1|=|△U2|,故BD错误;‎ 由|||=R1、||=R2可知,||+||=R1+R2,故C正确;‎ ‎(2)定值电阻R1、R2消耗电功率的变化量分别为△P1、△P2,‎ 则△P1+△P2=(I12-I22)(R1+R2)=(I1-I2)(I1+I2)(R1+R2)=△I(I1+I2)(R1+R2),故A错误。‎ ‎7.如图甲所示电路的电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,图乙是小灯泡的I-U图象。闭合开关S后,下列判断正确的是(  )‎ A.滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡变暗 B.电流表示数为0.4A时,灯泡的电阻是25Ω C.电压表示数为2.5V时,小灯泡的功率是1.25W D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电功率是0.25W ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、由图可知,闭合开关S后,灯泡与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,滑片P向左滑动时,电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即通过灯泡电流变大,因此灯泡的实际功率增大,则灯泡变亮,故A错误;‎ B、由灯泡的I-U 19‎ 图象可知,当电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,由欧姆定律可得,灯泡的电阻:RL===2.5Ω,故B错误;‎ ‎ C、电压表示数为2.5V时,由串联电路电压的规律,灯泡两端的电压为:‎ UL′=U-U滑′=3V-2.5V=0.5V,由图象可知,灯泡两端的电压为0.5V时电流为0.3A,则小灯泡的功率:PL′=UL′I′=0.5V×0.3A=0.15W,故C错误;‎ D、小灯泡的电压等于额定电压2.5V时,灯正常发光,由图象可知灯的额定电流为0.5A,根据串联电路电压的规律,变阻器两端的电压为:U滑=U-UL额=3V-2.5V=0.5V,‎ 此时滑动变阻器的功率:P滑=U滑I滑=0.5V×0.5A=0.25W,故D正确。‎ ‎8.(多选)如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图象是()‎ ‎【答案】AC ‎【解析】由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律判断滑片P从a端滑到b端的过程中电表示数情况,由此找到正确图象。‎ 由图可知R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端的电压,‎ 电压表示数U=U总-U1=U总-IR1,由于电源电压U与R1为定值,由于I= =,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;U随I增大而减小,图象是直线减小,故A正确,B错误;‎ 总功率P=U总I,由于电源电压U为定值,则P随I增大而增大,由于I= =,则滑片P从a端滑到b端的过程中I不能为零;故C正确,D错误。‎ ‎9.如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是  (选填“A”、“V1”或“V2”电路的总功率  (选填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ 19‎ ‎【答案】V1;增大 ‎【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。‎ 将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,R1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,即电流表A的示数变大,‎ 由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,综上可知,示数减小的电表是V1;电源电压不变,电路中的电流变大,由P=UI可知,电路的总功率增大。‎ ‎10.如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将, 电压表示数将。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。‎ ‎【答案】变大变小 ‎【解析】滑动变阻器组织变大,总电流减小,由欧姆定律,与之串联的定值电阻两端的电压会减小。‎ ‎11. (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,向右移动滑动变阻器滑片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”)。‎ ‎【答案】变小不变变大 ‎【解析】本题考查了动态电路分析,由图可知:定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,电压表V1测量电源电压,所以V1的示数是不变的,电压表V2‎ 19‎ 测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路中的电流。滑动变阻器的滑片向右移动过程中,阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,R0两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知:Rx两端电压等于电源电压减去R0两端电压,由于电源电压不变,则Rx两端的电压变大,即V2表变大。‎ 类型二 开关闭合或断开引起的动态电路 ‎12.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关S1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关 S2,则下列说法正确的是()‎ A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变小,电压表示数不变 C. 电压表示数与电流表示数的比值变小 D. 电压表示数与电流表示数的比值不变 ‎【答案】D ‎【解析】由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。‎ 由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;由R= 可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,则其比值不变,故C错误、D正确。‎ ‎ 13.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1和S2,灯L正常发光,则断开开关S2时(  )‎ A.电流表示数变大,灯L变亮 ‎ B.电压表示数变大,灯L的实际功率变小 ‎ C.电流表示数变小,灯L仍然正常发光 ‎ D.电压表示数不变,电路的总功率变大 19‎ ‎【答案】C ‎【解析】由电路图可知,闭合开关S1和S2时,定值电阻R与灯泡L并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流,‎ 当断开开关S2时,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测通过L的电流,因电源电压保持不变,所以,电压表的示数不变,故B错误;‎ 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡L的电流不变,灯L仍然正常发光,故A错误;‎ 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路的总电流变小,即电流表的示数变小,故C正确;由P=UI可知,电路的总功率最小,故D错误。‎ ‎14.如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关S由闭合到断开,电路中(  )‎ A.L1变亮,电压表示数变小 B.L1变暗,电流表示数变大 C.L2亮起来,电压表示数变大 D.L2亮起来,电流表示数变小 ‎【答案】D ‎【解析】开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;‎ 当开关S断开时,灯泡L1和L2串联,灯泡L2亮起来,电压表测灯泡L1两端的电压,电流表测电路中的电流;‎ 根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和,判断出电路中电阻的变化,根据欧姆定律判断出电路中的电流的变化和灯泡L1两端的电压的变化,即电压表的示数的变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知亮暗的变化。‎ 开关S闭合时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;当开关S断开时,灯泡L1和L2串联,灯泡L2亮起来,电压表测灯泡L1‎ 19‎ 两端的电压,电流表测电路中的电流;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D正确;‎ 由U=IR可知,灯泡L1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C错误;‎ 因P=UI,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡L1的实际功率变小,灯泡L1变暗,故A、B错误。‎ ‎15.如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为(  )‎ A.0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A ‎【答案】C ‎【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,‎ 所以,由I=可得,电源的电压:U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),‎ 当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,‎ 则电流表的示数:‎ Ib====0.6A+,‎ 当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,‎ 当R3→∞时,Ib=0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。‎ ‎16.如图所示,电源电压U保持不变,R1<R2.开关S先与触点1接通,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再与触点2接通,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,定值电阻R的电流变化量为△I,电压变化量为△U,功率变化量为△P,则(  )‎ A.I1=I2 B.U1<U2 C.R= D.△P=△U•△I ‎【答案】C ‎【解析】解:开关S与触点1接通时,R与R1串联,电压表测R两端电压U1,与2接通时,R与R2串联,电压表测R两端电压U2,‎ 19‎ A、开关S触点1接通时,电路中的电流I1=,开关S触点1接通时,电路中的电流I2=,由题可知,R1<R2,可得I1>I2,故A错误;‎ B、开关S分别触点1、2接通时,R值不变,由于I1>I2,由U=IR可知,U1>U2,故B错误;‎ C、由I=可知,U1=I1R,U2=I2R,即U1-U2=R(I1-I2),可知R== ,故C正确;‎ D、△U•△I=(U1-U2)(I1-I2)‎ 由P=UI可知,P1=U1I1,P2=U2I2,可得:△P=U1I1-U2I2≠△U•△I,故D错误。‎ ‎17.(多选)如图所示电路中,定值电阻R1和R2的阻值相同,闭合开关S1,电流表、电压表均有示数,再闭合开关S2.下列说法正确的是(  )‎ A.电路的总电流变小 B.通过R2的电流的变化量小于通过R1的电流 C.R2两端电压的变化量与滑动变阻器两端电压的变化量相等 D.使电流表恢复到原来的示数,应将滑动变阻器的滑片P向b端移动 ‎【答案】BCD ‎【解析】(1)由电路图可知,闭合开关S1时,R与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压,再闭合开关S2后,R1与R并联后再与R2串联,电流表测R支路的电流,电压表测R2两端的电压,因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,所以,R1与R并联后的总电阻小于R的阻值,则电路的总电阻变小,由I=可知,电路的总电流变大,故A错误;由串联电路的分压特点可知,并联部分的电压变小,R两端的电压变小,由I=可知,R的阻值不变时,通过R的电流变小,即电流表的示数变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且干路电流变大,通过R的电流变小,所以,通过R1的电流变大,且通过R1电流的增加量大于通过R2电流的增加量,故B正确;因R2两端电压和滑动变阻器两端电压的电压之和等于电源的电压,所以,R2‎ 19‎ 两端电压的变化量与滑动变阻器两端电压的变化量相等,故C正确;‎ ‎(2)当滑片P向a端移动时,接入电路中的电阻变大,并联部分的总电阻变大,由串联电路的分压特点可知,并联部分电压变大,R2两端的电压变小,则通过R1的电流变大,干路电流变小,由并联电路的电流特点可知,通过R的电流变小,即电流表的示数变小;同理可知,当滑片P向b端移动时,通过R1的电流变小,干路电流变大,通过R的电流变大,电流表的示数变大,所以,要使电流表恢复到原来的示数,应将滑动变阻器的滑片P向B端移,故D正确。‎ ‎18.如图所示,电源电压保持不变,S1掷到1时,小灯泡恰好正常发光。当S1由1掷到2时,下列说法正确的是()‎ A.电流表示数变小,小灯泡正常发光 B.电压表示数不变,小灯泡发光暗淡 C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电压表示数不变,电流表示数变大 ‎【答案】A ‎【解析】当S1掷到1时,R1与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表测并联电路干路电流。当S1由1掷到2时,电阻R2被短路,灯泡L单独接入电路,电路总电阻变大,电流变小,电压表仍测电源电压,因此示数不变,灯泡两端电压等于电源电压,灯泡亮度不变,正常发光,因此A正确。‎ 类型三 敏感电阻引起的动态电路 ‎19.新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用,图甲是PTC调试工作电路,R0是保护电阻,阻值恒定;R1是PTC电阻,阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S,当温度从20℃升高到120℃的过程中(  )‎ A.电流表示数先变小后变大 ‎ 19‎ B.电压表示数先变大后变小 ‎ C.电压表与电流表示数的比值先变小后变大 ‎ D.保护电阻R0消耗的功率先变小后变大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A、甲中,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,由图乙知,当温度从20℃升高到100℃的过程中电阻R1变小,从100℃升高120℃的过程中电阻R1变大,则根据串联电阻的规律,总电阻先变小后变大,由欧姆定律可知,电路中的电流先变大后变小,即电流表示数先变大后变小,故A错误;‎ B、电路中的电流先变大后变小,根据U=IR可知,定值电阻R0的电压先变大后变小,由串联电路电压的规律可知,R1的电压先变小后变大,即电压表示数先变小后变大,故B错误;‎ C、根据欧姆定律可知,电压表与电流表的比值等于PTC电阻R1的阻值,所以电压表与电流表的比值先变小后变大,故C正确;‎ D、因电路中的电流先变大后变小,根据P=I2R0可知,R0消耗的功率先变大后变小,故D错误。‎ ‎20.如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体敏感电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值,电压表示数。当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号。‎ ‎【答案】越小变大 ‎【解析】由图象可知,R2的阻值随驾驶员呼出的气体中酒精深度增大而减小,根据串联分压,此时R2分得的电压减小,R1分得的电压增大,故电压表示数增大。‎ ‎21.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是(  )‎ 19‎ A.电流表和电压表的示数均变小 B.电流表和电压表的示数均变大 C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变大,电压表的示数变小 ‎【答案】C ‎【解析】由电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;由U=IR可知,R0两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确。‎ ‎22.用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。下图是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时()‎ A.电流表示数增大 B.电压表示数减小 C.电路总电阻减小D.电路总功率增大 ‎【答案】B ‎【解析】由电路图可知,电路是由湿敏电阻R和定值电阻R1串联构成的,电压表测R1两端的电压,当叶片含水量升高时,湿敏电阻的阻值增大,根据R总=R1+R得电路总电阻增大,又由I=且U不变,得电路中电流减小,即电流表的示数减小;由U=IR得R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;而由P=UI知电路总功率减小,故应选B。‎ ‎23.甲醛对人体危害严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。学校“创新”小组的同学们设计了甲醛监测设备,原理如图甲所示。电源电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R 19‎ 为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示。用电压表示数反映污染指数,污染指数在50以下为轻度污染,50~100之间为中度污染,100以上为重度污染。以下分析正确的是()‎ A.污染指数越小,电压表示数越大 B.电压表示数为1V时,属于重度污染 C.污染指数越大,电路中消耗的总功率越小 D.污染指数为50时,电压表的示数为2.5V ‎【答案】B ‎【解析】A.污染指数越小,由图乙可知,R的阻值越大。根据串联电路分压规律,当R的阻值越大,它两端电压越大,R0两端电压越小,因此A错误;‎ B.电压表示数为1V时,电路中的电流:I= ==0.1A,此时R阻值:R= == 20Ω,由乙图可知污染指数为150,属于重度污染,故B正确;‎ C.污染指数越大,R的阻值越小,根据欧姆定律,电路中电流越大,根据公式P=UI,电路中消耗的总功率越大,故C错误;‎ D.污染指数为50时,由图乙可知,R=50Ω,此时电路中的电流:I′= ==0.05A,电压表的示数:U0′= I′R0=0.05A×10Ω=0.5V,故D错误。‎ ‎24.高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是(  )‎ A.称重表其实是一个电压表 ‎ B.电路中的R1是没有作用的 ‎ C.当车辆越重时,R连入电路的阻值越大 ‎ D.当车辆越重时,称重表的示数越大 ‎【答案】D 19‎ ‎【解析】A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;‎ B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;‎ CD.当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路的阻值越小,电路的总电阻越小,由I=可知,电路的电流越大,称重表的示数越大,故C错误、D正确。‎ ‎25.(多选)如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R为l5Ω,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而减小,阻值范围为10Ω~20Ω,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A.闭合开关S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确的是(  )‎ A. 电流表示数变大,R0两端的电压变大 B. 电压表示数与电流表示数的比值不变 C. 通过R0的最大电流为0.24A D. R0在电路中的最小电阻值为15Ω ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。‎ A、当环境的湿度增加时,因R0随环境湿度的增加而减小,根据串联电路分压特点,R0两端电压U0会变小,故A错误;‎ B、由图可知,电压表测R两端电压,电流表测R电流,由R=可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表示数与电流表示数的比值不变,故B正确;‎ C、当R0=10Ω时,电路中的总电阻最小,电路中的电流最大,即经过R0的电流最大,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路中的最大电流:I大== =0.24A,故C正确;‎ D、根据C选项的分析计算,R0在电路中的最小电阻值10Ω,此时电流表和电压表都不会超过量程,故D错误;‎ 由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。‎ 19‎ 当环境的湿度增加时,R0随环境湿度的增加而减少,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压变化,由欧姆定律结合R的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。‎ ‎26.如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时(  )‎ A.电流表的示数增大 B.电压表V1的示数增大 ‎ C.电压表V2的示数增大 D.电压表V2的示数减小 ‎【答案】C ‎【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。‎ 因热敏电阻R2的阻值随温度升高而减小,‎ 所以,当R2的温度随环境温度降低时,R2的阻值变大,电路的总电阻变大,‎ 由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数减小,故A错误;‎ 由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,即电压表V1的示数减小,故B错误;‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和,‎ 所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数增大,故C正确、D错误。‎ ‎27.如图所示是某电子秤内部简化电路。Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,减小的是()‎ A.通过Rx的电流 B.通过R0的电流 C.Rx两端的电压 D.R0两端的电压 ‎【答案】C ‎【解析】由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;又由欧姆定律U0=IR0,得R0两端的电压U0‎ 19‎ 增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=U-U0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的电压Ux减小。故应选C。‎ ‎28.空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω 空气质量指数A ‎0〜50‎ ‎51〜100‎ ‎101〜150‎ ‎151〜200‎ ‎201〜300‎ ‎>300‎ 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 ‎(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。‎ ‎(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?‎ ‎【答案】(1)良;(2)75Ω。‎ ‎【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。‎ ‎(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:‎ I===0.1A,‎ 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压:‎ UR=U-U0=18V-10V=8V,‎ 则此时气敏电阻的阻值:R===80Ω,‎ 此时的空气质量指数:A=×103Ω=75,‎ 由51<75<100可知,此时空气质量等级为良;‎ ‎(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:R′=×103Ω=15Ω,‎ 由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:‎ UR′=U-U0′=18V-15V=3V,‎ 此时电路中的电流:I′===0.2A,‎ 19‎ 则更换后的定值电阻的阻值:R0′===75Ω。‎ 答:(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;‎ ‎(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。‎ 19‎
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