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专题11-动态电路分析、电路故障分析-学易金卷:2023年
中考物理一模试题分项汇编(上海专用)(解析版)
一、单选题
1.(2023·上海崇明·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关
S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A.电流表A 的示数 B.电流表A 的示数
1 2
C.电压表V示数与电流表A 示数的比值 D.电压表V示数与电流表A 示数的比
1 2
值
【答案】D。
【解析】AB.由图可知,电阻R 和变阻器R 并联,电流表A 测量通过R 的电流,电
1 2 1 1
流表A 测量通过R 的电流,电压表测量电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动
2 2
时,变阻器R 连入电路的电阻变大,由 可知通过变阻器的电流变小,即电流表
2
A 的示数变小,由并联电路的特点可知通过R 的电流不变,即电流表A 的示数不变,
2 1 1
故AB不符合题意;
C.电压表测量电源电压,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电
压表的示数不变,电流表A 的示数不变,电压表V示数与电流表A 示数的比值不
1 1
变,故C不符合题意;
D.电压表测量电源电压,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电
压表的示数不变,电流表A 的示数变小,电压表V示数与电流表A 示数的比值变
2 2
大,故D符合题意。
2.(2023·上海嘉定·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关
S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )A.电压表V的示数
B.电流表A的示数
C.电压表V示数与电流表A 示数的比值
1
D.电流表A 示数与电流表A示数的比值
1
【答案】D。
【分析】由电路图可得, 、 并联,电压表测 、 和电源电压,电流表 测量
的电流,电流表A测干路电流。划片P向右移动时, 阻值增大。
【解析】A.电压表测量 、 和电源电压,示数保持不变,故A不符合题意;
B. 阻值增大,通过 的电流减小,干路电流也减小,即电流表A的示数减小,故
B不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A 示数的比值为 阻值,不随 阻值变化而变化,故C不
1
符合题意;
D.电流表A 示数为 ,保持不变;电流表A示数为干路电流 ,随着划片向右移动
1
而减小,则 增大,故D符合题意。
3.(2023·上海徐汇·统考一模)图为检测环境温度的电路,电源电压保持不变。 是
定值电阻, 是NTC热敏电阻,其阻值会随所处环境的温度升高而减小。闭合开关
S,当环境温度降低时,一定变小的是( )A.电压表V示数与电流表A示数的比值
B.电压表V示数与电流表 示数的比值
C.电流表A示数与电流表 示数的差值
D.电流表 示数与电流表A示数的比值
【答案】C。
【解析】A.由题意可知电阻R 和R 处于并联,电压表测量的是电源电压,故电压表
1 2
V示数不变,当环境温度降低时,R 电阻变大,故通过R 电阻的电流变小,通过R 电
2 2 1
阻的电流A 示数不变,故干路中的电流表A的示数变小,故电压表V示数与电流表A
1
示数的比值变大,故A不符合题意;
B.电压表V示数不变,电流表A 示数不变,故他们的比值不变,故B不符合题意;
1
CD.干路中的电流表A的示数变小,电流表A 示数不变,故电流表A示数与电流表
1
A 示数的差值变小,电流表A 示数与电流表A示数的比值变大,故C符合题意,D不
1 1
符合题意。
4.(2023·上海杨浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,R 为定值电
2
阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R 的滑片P向右移动的过程中,变大的是( )
1
A.电流表A示数
B.电压表V示数
C.电压表V示数与电流表A示数的比值
D.电流表A示数与电流表A 示数的差值
1
【答案】C。【解析】B.该电路是并联电路,电压相等,则电压表V的电压等于电源电压,其示
数不变。故B不符合题意;
A.R 两端的电压不变,根据 可知,流过它的电流 不变。而R 接入电路中的
2 1
电阻变大,而电压不变,根据 可知,流过它的电流 变小。干路电流为
不变, 变小,则I变小,即电流表A示数变小。故A不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A示数的比值为并联电路的总电阻。由于R 增大,R 不
1 2
变,根据
可知,总电阻增大。故C符合题意;
D.电流表A示数与电流表A 示数的差值是流过R 的电流不变。故D不符合题意。
1 2
5.(2023·上海奉贤·统考一模)如图甲所示是身高测量仪,测量者站在绝缘平台上能
自动显示身高,其电路原理如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大
B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大
C.身高越高,R两端电压越小
D.身高越高,流过R的电流越小
【答案】B。
【解析】由图可知,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电
流。
AD.因电压表在电路中相当于断路,则当滑片移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻
不变;身高越高时,滑片会向上移动,由于滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆
定律可知,电路中的电流不变,所以电流表示数不能显示身高的变化,故AD错误;
BC.电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高时,滑片下方电阻丝的阻值越
大,电路中的电流不变,由U=IR可知R两端的电压越大,即电压表示数越大,所以应该用电压表示数显示身高,且身高越高示数越大,故B正确,C错误。
6.(2023·上海黄浦·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。现对电路
分别进行下列操作:①将滑动变阻器滑片向右移;②用电阻 替换电阻 ;
③闭合开关S。其中能使电流表与电压表示数均变大的操作有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C。
【解析】开关断开时,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流
表测通过电路的电流。
①将滑动变阻器滑片向右移,滑动变阻器接入电路的电阻变大,串联电路总电阻等于
各部分电阻之和,根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流变小,所以,电流表示数
变小,根据 可知,定值电阻两端的电压变小,串联电路总电压等于各部分电压
之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大,所以,①不可行;
②用电阻 替换电阻 ,根据串联电路电阻规律可知,电路总电阻变小,根
据欧姆定律可知,通过电路的电流变大,所以,电流表示数变大,根据串联分压原理
可知,定值电阻两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的电
压变大,即电压表示数变大,所以,②可行;
③闭合开关S,定值电阻被短路,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测通过电路
的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,即电源电压,所以,电压表示数变大,根
据串联电路电阻规律可知,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,通过电路的电流变
大,即电流表示数变大,所以,③可行。
故ABD不符合题意,C符合题意。
二、填空题
7.(2023·上海宝山·统考一模)如图(a)所示是电子天平的结构原理图,它是由几个
部分构成的电路:电源(电压保持不变)、定值电阻R、压力电阻R(电阻值会随所
0
受压力大小发生变化的可变电阻)、托盘、质量显示仪表M(实质是一只电流表)、
开关。使用时,闭合开关,当托盘上所放物体的质量越大,仪表M的指针向右偏转的角度也越大。
(1)由上述信息可知:压力电阻R所受的压力越大,通过它的电流越______,其阻值
越______;(均选填“大”或“小”)
(2)若用一只电压表作为质量显示仪表M并联在电路中,如图(b)所示。则此质量
显示仪表的“0(千克)”刻度线位于表盘的_______(选填“左”或“右”)端。理
由是______。
【答案】 大 小 左 见解析
【解析】(1)[1][2]由图示电路图可知,压力电阻与定值电阻串联,电流表测量电路
中的电流,闭合电键,当托盘上所放物体的质量越大,压力电阻R所受的压力越大,
仪表M的示数变大,即电流表的示数变大,因定值电阻阻值R 不变,电路电流变大,
0
由 可知电路总电阻变小,由电阻的串联可知压力电阻R阻值变小。
(2)[3][4]当托盘上所放物体的质量越大,压力电阻R所受的压力越大,其阻值越
小。电源电压保持不变,总电阻变小,电路中的电流变大,定值电阻R 两端的电压变
0
大,电压表的指针偏转角度变大,则质量显示仪表盘的右侧表示的质量越大,此质量
显示仪表的“0(千克)”刻度线位于表盘的左端。
8.(2023·上海嘉定·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为U保持不变,电阻
R、R 的阻值均为R。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电流表的示
1 2 0
数突然变大。电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R 或R 上。若在电路中添加一个
1 2
电表判断故障,以下可行的是________。
A.在M点串联电压表
B.在NP两点间并联电流表
C.在NP两点间并联电压表
请写出接入电表并闭合开关S后,所有电表的示数情况及对应的故障________。【答案】 C 电压表示数为U,电流表示数为 ,R 短路;电压表示数为
1
0,电流表示数为 ,R 短路
2
【解析】[1][2]由图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流:根据题意可知, 闭合开
关S,电路正常工作。经过一段时间,电流表的示数突然变大, 且故障只发生在电阻R、
1
R 上。一是电流表示数变大, 这说明电路是通路;电源电压不变, 电流变大, 根据欧姆
2
定律可知, 总电阻减小, 所以电路出现了短路故障;二是为进一步确定故障, 可将电压
表并联R 的两端, 若电压表有示数且为U,这说明 R 短路;若电压表示数为0,这说
1 2
明R 短路。综上所述,只能在NP两点间并联电压表,故选C。
1
9.(2023·上海虹口·一模)在图所示的电路中,电源电压为U,电阻R、R 的阻值均
0 1 2
为R。闭合开关S,两电表中至少有一个电表示数会发生变化。若电路中仅有一处故
0
障,且只发生在R、R 上,根据以上信息,写出闭合开关S后电流表和电压表的示数
1 2
及对应的故障。_______。
【答案】见解析
【解析】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是R 电压,电流表测量电路中
2
的电流。
(1)开关S断开时,两表都没有示数;若R 断路,开关闭合后,电流表示数为0,电
2
压表测量的是电源电压,电压表有示数;示数为U,有一个电表示数会发生变化,故
0
(1)符合题意;(2)开关S断开时,两表都没有示数;若R 短路,开关闭合后,电
2
路中有电流,电流表示数为
此时电压表测量的是电流表两端的电压,示数为0;有一个电表示数会发生变化,故
(2)符合题意;(3)开关S断开时,两表都没有示数;若R 断路,开关闭合后,电
1
路中无电流,电流表示数为0,电压表示数为0;电流表和电压表示数都不变,故
(3)不符合题意;(4)开关S断开时,两表都没有示数;若R 短路,开关闭合后,
1电路是通路,电路中有电流,电流表示数为
此时电压表测量的是电源电压,示数为U;两表示数都发生变化,故(4)符合题
0
意。因此闭合开关S后电流表和电压表的示数及对应的故障:开关闭合后,电流表示
数为0,电压表示数为U,对应的故障为R 断路;开关闭合后,电流表示数为
0 2
,电压表示数为0,对应的故障为R 短路;开关闭合后,电流表示数为 ,电压
2
表示数为U,对应的故障为 R 短路。
0 1
10.(2023·上海长宁·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S
后,电压表V 的示数为2U,电压表V 的示数为U,电流表A的示数为I,电路正常
1 0 2 0 0
工作。一段时间后,观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路仅有一处故
障,且只发生在电阻R、R 上。请根据相关信息写出电压表V 和电流表A的示数及对
1 2 1
应的故障。( )( )
【答案】 电压表V 示数为3U,电压表V 示数为零,则R 断路 电
1 0 2 1
压表V 示数为零,电压表V 示数为3U,则R 断路
1 2 0 2
【解析】[1][2]闭合开关S后,该电路为电阻R、R 的串联电路,电流表测该电路的电
1 2
流,电压表V 测电阻R 两端的电压,示数为2U,。电压表V 测电阻R 两端的电
1 1 0 2 2
压,示数为U。则电源电压为
0
①若电阻R 断路,则电压表V 串联在电路中,测量电源电压,示数为3U,没有电流
1 1 0
经过电压表V,故电压表V 的示数为零,电流表的示数为零,满足三个电表中仅有一
2 2
个电表的示数变大,故电阻R 断路符号题意,此时电压表V 示数为3U,电压表V 示
1 1 0 2
数为零;
②若电阻R 短路,只有R 接入电路,电压表V 测一段导线两端的电压,则电压表V
1 2 1 1的示数变为0,由于电阻总电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流变大,电流表的
示数变大,电压表V 测量电源电压,示数为3U。有两个电表的示数变大,故不符合
2 0
题意,故舍去;
③同理若R 短路,只有R 接入电路,则电压表V 测量电源电压,示数为3U,其示数
2 1 1 0
变大,由于电阻总电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流变大,电流表的示数变
大。电压表V 测一段导线两端的电压,电压表V 的示数为0,有两个电表的示数变
2 2
大,故不符合题意,故舍去;
④若R 断路,则V 串联在电路中,测量电源电压,示数为3U,电压表V 示数为零,
2 2 0 1
电流表的示数为零,符合只有一个电表示数变大,故电阻R 断路符号题意,此时电压
2
表V 示数为3U,电压表V 示数为零。
2 0 1
故综上所述,若电压表V 示数为3U,电压表V 示数为零,则R 断路;若电压表V
1 0 2 1 1
示数为零,电压表V 示数为3U,则R 断路。
2 0 2
11.(2023·上海·校联考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变.电阻R、R
1 2
出现断路故障,闭合电键S后:
①若三个电表中只有一个电表有示数,则有示数的电表是___表,故障是___;
②若三个电表中只有一个电表的示数发生变化,则示数发生变化的电表是____表,故
障是____。(电表均选填符号)
【答案】 V R 和R 同时断路 A R 断路
1 2 1 2
【解析】①[1][2]若三个电表中只有一个电表有示数,则有示数的电表是电压表,因为
电压表直接与电源相连,测量电源电压;故障是R 和R 同时断路,因为这样两个电流
1 2
表也同时断路,所以,无示数。
②[3][4]若三个电表中只有一个电表的示数发生变化,发生变化的肯定不是电压表;如
果是R 断路,两个电流表的示数都不变;如果是R 断路,则示数发生变化的电表是A
1 2 1
表。
12.(2023·上海松江·统考一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中仅有一
处故障,且只发生在电阻R、R 上。现在电路中串联一个电流表来判断故障。
1 2(1)若闭合开关后,观察到电流表示数为零,说明电路中出现了_________故障;
(2)若闭合开关后,观察到电流表示数不为零,为进一步确定故障,请写出接下来的
操作、电流表示数变化情况及其对应的故障:_________(不添加额外器材、不重新连
接电路)。
【答案】 断路 见解析
【解析】(1)[1]电路为串联电路,电路中电流表示数为零,说明电路中没有电流,则
电路为断路。
(2)[2]电流表示数不为零说明电路为通路,故障不可能为断路,可以移动滑动变阻
器,改变接入电路的电阻大小,从而改变电路中电流的大小,若电流表示数发生改
变,则说明滑动变阻器没有问题,则R 短路;若电流表示数不变,则R 短路。
1 2
13.(2023·上海崇明·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R、R 的
1 2
阻值完全相同,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为U、I。一段时间后发现,
0 0
其中一个电表的示数变为零。若电路中只有一处故障且故障只发生在R、R 上,请写
1 2
出相应的电表示数及故障。______
【答案】电压表示数为2U,电流表示数为0,R 断路;电流表示数为2I,电压表示
0 1 0
数为0,R 短路
1
【解析】电源电压为
若R 断路,电压表测电源的电压,所以电压表示数为2U,电流表示数为0;若R 短
1 0 1
路,因为电压表测R 的电压,所以电压表的表示数为0,此时电流表示数为
1
三、简答题
14.(2023·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,观察到只有一个电表的指针发生偏转。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻
R 或R 上。请写出闭合开关后的操作、电表示数变化情况及其对应的故障。
1 2
________。
【答案】见解析
【解析】移动变阻器滑片,若电压表示数不变,电流表示数改变,说明电路为通路,
R 被短路;移动变阻器滑片,若电压表示数、电流表示数均不改变,说明电压表测量
1
电源电压,R 断路。
1
15.(2023·上海宝山·统考一模)在图示电路中, 电源电压U 保持不变。闭合开关
0
S,发现只有一个电表的示数发生变化。已知电路中仅有一处故障,且只发生在灯L或
电阻R上。根据以上信息,写出闭合开关S后,小灯L的发光情况、电压表V的示数
及相对应的故障。
【答案】见解析
【解析】如图,电路是一个灯泡L和电阻定值电阻R串联,电流表测量电路的电流,
电压表测量定值电阻R两端电压。若小灯L发光,电压表V的示数为0,则电阻R短
路;若小灯L不发光,电压表V的示数为U,电阻R断路。
0
四、实验题
16.(2023·上海普陀·统考一模)在图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,若电路
中仅有一处故障,且只发生在灯L、电阻R上。
①请判断该电路中存在的故障可能是____________;
A.R断路 B.R短路 C.L断路 D.L短路
②为进一步检测故障所在,小李认为:在图的电路中将一个电压表正确并联在灯L两端,闭合开关S,通过观察电压表示数情况,可以确定故障所在。你认为小李的方案
是否可行,说出理由__________。
【答案】 ACD 见解析
【解析】①[1] A.若R断路,串联电路,任意一处断路,电路中无电流,灯L不亮,
故A符合题意;
B.若R短路,灯L有电流通过,灯L亮,故B不符合题意;
C.若灯L断路,串联电路,任意一处断路,电路中无电流,灯L不亮,故C符合题
意;
D.若灯L短路,灯L无电流通过,灯L不亮,R有电流通过,故D符合题意。
故选ACD。
②[2]为进一步检测故障所在,小李认为:在如图的电路中将一个电压表正确并联在灯
L两端,闭合开关S,通过观察电压表示数情况,可以确定故障所在。这个方案不可
行,理由是:将一个电压表正确并联在灯L两端,若L断路,电压表的两接线柱和电
源两极是通路,电压表有示数,若R断路,电压表的两接线柱和电源两极不是通路,
电压表示数为零,若L短路,电压表测一段导线两端的电压,电压表的示数为零,故
无法确定故障所在。
五、计算题
17.(2023·上海金山·统考一模)在如图所示的电路中,滑动变阻器R 上标有“50
2
欧”字样,闭合开关S。
(1)若电源电压为10伏,电压表示数为8伏,电阻R 的阻值为20欧,求:电流表的
2
示数和电阻R 的阻值。
1
(2)若电源电压未知的情况下,在电路安全的前提下,R 允许接入电路的范围是10
2
欧~30欧,电压表示数的最大变化量为5伏。求电源电压U。
【答案】(1)0.4A,5Ω;(2)26.25V
【解析】解:(1)由电路图可知,电阻R 和变阻器R 串联,电压表测R 两端电压,
1 2 2
电流表测量电路中的电流,由串联电路电流的规律可知电流表的示数
由串联电路电压的规律可知电阻R 两端的电压
1U=U-U=10V-8V=2V
1 2
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R 的阻值
1
(2)当R 接入电路的电阻为10Ω时,电路的总电阻较小,由欧姆定律可知电路中的
2
电流最大为I ,此时电压表的示数为
大
I R =U
大 2小 2小
10ΩI =U ……①
大 2小
当R 接入电路的电阻为30Ω时,电路的总电阻较大,由欧姆定律可知电路中的电流最
2
小为I ,电压表示数的最大变化量为5V,由串联分压可知电压表的示数变大5V,此
小
时电压表的示数为
I R =U +5V
小 2大 2小
30ΩI =U +5V……②
小 2小
由①和②得到
30ΩI -10ΩI =5V……③
小 大
当R 接入电路的电阻为10Ω时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可知电源电压
2
I (R +R)=U
大 2小 1
I (10Ω+5Ω)=U
大
15ΩI =U……④
大
当R 接入电路的电阻为30Ω时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可知电源电压
2
I (R +R)=U
小 2大 1
I (30Ω+5Ω)=U
小
35ΩI =U……⑤
小
由④和⑤得到
15ΩI =35ΩI ……⑥
大 小
由③和⑥得到
I =1.75A
大
代入④,则电源电压
U =I (10Ω+5Ω)=1.75A×15Ω=26.25V
大
18.(2023·上海普陀·统考一模)在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻
R 的阻值为10欧,闭合开关S,电流表示数如图(b)所示。
1
(1)求电源电压U。
(2)在电路中再接入标有“20欧 2安”字样的滑动变阻器R,在不损坏电路元件的
2
情况下,移动滑动变阻器的滑片,电路中电流表示数最大变化范围为ΔI。求ΔI及对应的R 连接方式。
2
【答案】(1)18V;(2)1.2A,串联
【解析】解:(1)由题可得,电路中电流为I=1.8A,由欧姆定律可得,电源电压为
U=IR =1.8A×10Ω=18V
1
(2)若R 与R 并联,由于滑动变阻器支路的电阻不能为零,所以该电路的电流只能
2 1
无限接近于零,所以电流表只有最大值,没有最小值,无法最大变化范围;由题意可
得,R 与滑动变阻器R 串联,由欧姆定律可得,当滑动变阻器接入电路中电阻为零
1 2
时,电路中电流最大,由上述分析可得,最大电流为1.8A当滑动变阻器完全接入电路
时,电路总电阻最大时,电路中的电流最小,最大电阻为
最小电流为
电路中电流表示数最大变化范围为
19.(2023·上海崇明·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为24伏保持不变,电
阻R 的阻值为10欧,滑动变阻器R 上标有“50Ω 1.5A”字样。闭合电键S后,电流表
1 2
A的示数为1安。试求:
(1)求电阻R 两端的电压U ;
1
(2)求此时滑动变阻器R
2
的₁阻值;
(3)在电路安全工作的情况下,移动变阻器R 的滑片,请你通过计算求出电流表示
2
数的最大变化量ΔI 。
最大【答案】(1)10V;(2)14Ω;(3)0.6A
【解析】解:(1)由图可知,电阻R 和变阻器R 串联,电压表测量变阻器两端的电
1 2
压,电流表测量电路中的电流,电阻R 两端的电压
1
U=IR =1A×10Ω=10V
1 1
(2)由串联电路电压的规律可知变阻器R 两端的电压
2
U=U-U=24V-10V=14V
2 1
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为1A,此时滑动变阻器R 的阻值
2
(3)闭合电键S后,电流表A的示数为1A,电流表选择0~3A的量程,通过变阻器的
最大电流是1.5A,电路中最大电流是1.5A,由(2)可知变阻器R 两端的电压是
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14V,电压表选择0~15V的量程,当电压表的示数最大是15V,变阻器连入电路的电
阻最大,电路的总电阻最大,由 可知通过电路的电流最小,最小电流
电流表示数的最大变化量
ΔI =I -I =1.5A-0.9A=0.6A
最大 大 小
20.(2023·上海松江·统考一模)如图(a)所示的电路中,电源电压为18V且保持不
变。电阻 的阻值为5Ω,滑动变阻器上标有“2A”字样。闭合开关S后,电压表的示
数为8V,电压表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻 的电流 ;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值 ;
(3)移动滑动变阻器的滑片P,在保证电路安全工作的情况下,电压表示数最小值与
最大值之比为3∶10。求滑动变阻器 的最大阻值。【答案】(1)1.6A;(2)6.25Ω;(3)25Ω
【解析】解:(1)R、R 串联,电压表测量R 两端电压U=8V,R=5Ω,电源电压
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U=18V,通过电阻 的电流
(2) 两端电压
滑动变阻器接入电路的阻值
(3) 减小时,电压表V示数增大,电路中电流增大,最大电流 ,此时电路
中总电阻
可得滑变器最小阻值
两端最大电压
最大时电压表V示数最小为 ,电路中电流最小;已知
解得 ,此时滑变器 两端电压最大值为滑变器阻最大阻值为 ,根据串联分压
解得 。
21.(2023·上海长宁·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为15伏。电阻R 的阻
1
值为10欧,滑动变阻器R 上标有“50欧 1安”字样。闭合开关S,移动滑片P至某
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位置时,电压表示数为5伏。求:
(1)通过电阻R 的电流I;
1 1
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R。
2
(3)现将滑动变阻器R 的滑片P移至另一位置,然后将电压表V从电阻R 两端并联
2 1
到滑动变阻器R 两端,发现电压表改接位置前、后示数变化了3伏,求滑动变阻器R
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可能的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)20Ω;(3)15Ω或6.7Ω
【解析】解:(1)闭合开关S,电阻R、R 串联,电压表测R 两端的电压。当电压表
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示数为5V,通过电阻R 的电流为
1
(2)根据串联电流和电压特点可知
I2=I=0.5A
1
U=U-U=15V-5V=10V
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所以滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)改位置前电压表示数为U′,则有①
电压表改接位置前、后示数变化了3V,则有
15V-U′=U+3V②
或
15V-U′=U′-3V③
解②得
U′=6V④
解③得
U′=9V⑤
将④代入①得
R=15Ω
2
将⑤代入①得
R≈6.7Ω
2
将15Ω、6.7Ω分别代入得,电路中的电流为
都符合要求,故滑动变阻器R 可能的阻值为15Ω或6.7Ω。
2
22.(2023·上海静安·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压为15伏,电阻 的
阻值为10欧,闭合开关S,移动滑动变阻器 的滑片P至某位置时,电压表V示数为
9伏。
(1)求此时电阻 两端的电压 ;
(2)求此时滑动变阻器 连入电路的阻值;
(3)移动滑动变阻器 的滑片P,电流表A的示数变化范围为0.5安 安,求滑动
变阻器 的规格。【答案】(1)6V;(2) ;(3)20Ω,1A
【解析】解:(1)由电路图可知,电阻 与滑动变阻器 串联,电流表测量电路中
的电流,电压表测量 两端的电压。因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的
电压之和,所以此时 两端的电压为
(2)根欧姆定律可知通过 的电流为
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过 的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)当 接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,因为串联电路的总电阻等于
各串联电阻之和,此时总电阻
滑动变阻器接入电路的阻值为
电路允许的最大电流为 ,故滑动变阻器的规格为“ , ”。