資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
動態電路方程思想求解題型
1、如圖甲所示的電路中，為定值電阻，為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示，則下列判斷不正確的是（ ）
A. 電源電壓為6V
B. 的最大阻值為20Ω
C. 當滑片P位于a點時，電流表示數為0.6A
D. 圖乙中C點表示滑片P位于滑動變阻器的中點
2、如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，為定值電阻，電流表的量程為“”，電壓表的量程為“”，滑動變阻器的最大阻值為，在保證電路元件安全的情況下，緩慢移動滑片，消耗的電功率P與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）
A. 電源電壓為
B. 定值電阻的阻值為
C. 滑動變阻器的調節范圍為
D. 電路消耗總功率的最小值為
3、如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關 S，滑動變阻器的滑片 P從a 端移至b端的過程中，R1消耗的電功率 P1隨R1阻值變化關系如圖乙所示。下列分析錯誤的是（　　）
A. 定值電阻 R2為 10Ω
B. 電源電壓為 12 V
C. 滑片 P 置于b端時，閉合開關S，電壓表的示數為10 V
D. 滑片 P置于b端時，閉合開關S，通電1分鐘R2產生的熱量為24 J
4、如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到兩電表示數的U-I圖像。有關說法正確的是（　　）
A．電源電壓為4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑動變阻器R2的最大阻值20Ω
D．電路總功率最大值1.2W
5、如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器的滑片P從最右端a滑動到最左端b的過程中，電壓表示數隨電流表示數變化的圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（　）
A．電源電壓為6V
B．定值電阻R0的阻值為6Ω
C．滑片P在b端時，電路中電流為1A
D．電路消耗的最大功率為27W
6、如圖甲，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電壓表的量程為0～15V，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片，得到電壓表示數與滑動變阻器接入電路的電阻關系圖象，如圖乙所示。下列說法中正確的是（　　）
A．電源電壓為12V
B．R1的阻值為5Ω
C．R1的最大功率為0.9W
D．為保證電壓表安全，R1的阻值與R2接入電路的最小阻值之比為5∶1
7、在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。開關閉合后，將滑動變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關系如圖乙所示。下列對電路的表述中，正確的是（　　）
A．R2的阻值為5Ω
B．電源電壓為9V
C．滑動變阻器的最大功率為2.25W
D．電流表示數的變化范圍為0.75~1.5A
8、如圖1所示的電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關，滑片P從一端滑到另一端的過程中，電壓表示數隨滑動變阻器阻值變化的關系如圖2所示。下列說法正確的是（　　）
A．滑片從最左端向最右端滑動過程中，電壓表與電流表示數之比一直不變
B．滑片從最右端向最左端滑動過程中，滑動變阻器消耗的電功率一直變大
C．電源電壓為9V
D．電路消耗的最小功率為1.44W
9、如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1的阻值不變，R2的阻值可能為10Ω、15Ω或20Ω，滑動變阻器R3上標有“10Ω 1A”字樣。只閉合開關S1、S2，移動滑動變阻器的滑片，電流表示數的變化范圍為0.5A~1A； 當只閉合開關S1、S3，將一電壓表并聯在電路中，兩電表選擇合適的量程，移動變阻器滑片P 到某位置，電路正常工作，電壓表、電流表示數如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．電源電壓為 15V
B．若電壓表測R2兩端電壓，R2的阻值為20Ω
C．R1的阻值為20Ω
D．若電壓表測電源電壓，R2的阻值可能為15Ω或20Ω
10、如圖甲所示的電路，電流表量程為0~0.6A，小燈泡L標有“4V 2W”字樣。閉合開關、，在確保電路安全的情況下，調整滑動變阻器滑片P位置，記錄多組電壓表示數U與相應的電流表示數I，并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是（　　）
A．電源的電壓為10V
B．電阻R能達到的最大功率為1.8W
C．滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為
D．斷開，小燈泡正常發光時，滑動變阻器的功率為2.5W
11、如圖甲所示，電源電壓U=12V保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。當滑片P由滑動變阻器b端移動到a端的過程中，分別測出幾組對應的電壓值和電流值，通過計算得出滑動變阻器對應的電功率P，并畫出滑動變阻器的電功率P和電流I的關系圖像，如圖乙所示。求：
（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值。
12、某科技小組設計了一個監測水位的裝置。其原理如圖甲，電路中電源電壓保持不變，為定值電阻，與R組成滑動變阻器（最大阻值），浮子可帶動金屬滑桿在豎直方向上下移動。當水位上升時，浮子和金屬滑桿一起向上滑動，當電壓表的示數達到某一數值時提醒監測員水位達到警戒值。R接入電路的阻值隨水位的變化關系如圖乙，電路工作時電壓表與電流表示數變化關系如圖丙。求：
（1）R0的阻值；
（2）當電流表示數為時，則電壓表示數為多少？
（3）當電壓表的示數為時，報警裝置發出警報，則警戒水位為多少米？此時電路消耗的電功率是多少？
13、圖甲是某型號電開水器結構簡圖，圖乙是它的電路原理圖。控制進水口的浮球閥由不銹鋼浮球、繞O點轉動的金屬桿AB、連桿BC、活塞組成。使用時，將插頭插入家庭電路的插座中，電壓為220V。冷水自進水口進入冷水箱，再經進水管進入煮水箱，當冷水箱水位達到設定高度，浮球浮起，連桿BC豎直向下推動活塞堵住進水口，停止進水，同時開關閉合，開關與觸點2接通，煮水箱中的電熱管工作，額定煮水功率為3300W，水沸騰后經出水管溢入儲水箱，冷水再補充入煮水箱，冷水箱中水位下降，進水口打開進水，同時斷開，重復上述過程，至儲水箱中注滿水后，開關與觸點1接通，儲水箱中的電熱管工作，進行保溫，額定保溫功率為660W。保溫時，同時接通，當電磁鐵線圈中的電流達到0．02A，銜鐵P被吸起，開關斷開；當電磁鐵線圈中電流減小到0．01A，銜鐵P被釋放，開關重新接通，使貯水箱內熱水溫度維持在90℃~95℃。是定值電阻，是熱敏電阻，其溫度與儲水箱內水溫相同，溫度每升高1℃、電阻減小，電磁鐵線圈的電阻忽略不計。
（1）該電開水器正常工作時，熔斷器上通過的最大電流為 ；
A．3A B．12A C．15A D、18A
（2）該電開水器煮水箱電熱管R 連續正常工作1小時能產生33kg的開水，若冷水溫度為22℃，開水溫度為100℃，則煮水箱的加熱效率為多少？【】
（3）冷水箱中的浮球質量為0．55kg，金屬桿ABC質量和體積忽略不計，進水口被活塞堵住不能進水時，若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿BC受到活塞對它豎直向上的推力為30N；若浮球全部漫沒于水中，此時連桿能夠承受活塞的豎直方向推力為90N．求浮球體積和儲水箱中保溫控制電路的電壓？
14、小平同學設計了一種能讓太陽能電池板自動朝向太陽光的控制電路，如圖甲所示，控制電路由對比電路和轉向電路兩部分組成，R1和R3是兩個相同的光敏電阻，其阻值隨光照強度增強而減小。L1和L2為兩個相同的通電線圈，電阻不計。調節滑動變阻器R4和定值電阻R2相等，若一側光照偏暗，則轉向電路中電動機M會帶動太陽能電池板和對比電路一起轉向光亮一側，直到左右兩側光照強度平衡。該同學在某光照強度下調試控制電路，滑動變阻器R4的滑片由最下端向上移動的過程中，兩電表示數變化如圖乙所示，對比電路中，電源電壓U恒定。
（1）滑動變阻器最大阻值是多少？
（2）若調換定值電阻R2=45Ω，則穩定后太陽能電池板朝向太陽 側一些（填“左”或“右”），并說明原因 。
（3）調試控制電路過程中，對比電路右側消耗的最小功率是多少？
15、在如圖甲所示的電路中，電源電壓U保持不變，E和F接線柱只能分別連接A、B、C、D四個接線柱中的一個。小燈泡標有“6V 3W”且不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，圖乙為定值電阻的I-U圖像，電流表量程為0~3A。滑動變阻器銘牌上標有最大電流2A，最大阻值模糊不清，a、b為電阻絲的端點。將E與A相連，F與D相連，斷開開關S，滑動變阻器的滑片P從b端滑到ab中點時，小燈泡恰好正常發光，移動滑片過程中電流表的示數變化了0.1A。
（1）小燈泡的電阻為 Ω；
（2）滑片P在b端時，通過小燈泡的電流為 A；
（3）在保證電路安全的情況下，通過將E、F分別連接到不同的接線柱、控制開關的通斷和調節滑片，可以使電路的總功率分別達到最大值和最小值，則與的差值為。
16、如圖甲為某電子測溫儀的內部簡化電路圖，測溫儀探頭內有一熱敏電阻 Rt，其阻值隨溫度變化關系如圖乙所示。R1為阻值可調的電阻箱，其最大電阻為300Ω，允許通過的最大電流為0.02A，電流表的量程0~0.6A，電壓表的量程是0~3V，電源電壓恒定。某次測試時，將電阻箱的阻值調為R，發現電流表示數為0.015A，此時Rt兩端電壓為4.5V。
（1）此時電路中Rt的電阻是多少
（2）當電流表示數為0.015A時，環境溫度是多少
（3）當環境溫度為20℃，將電阻箱的阻值調為2R時，發現電流表示數為0.01A，求電源電壓是多少
（4）若溫度為40℃，則電阻箱允許接入電路的阻值調節范圍是多少
17、如圖甲所示電路，電源電壓不變，燈泡L上標有“5V 2.5W”字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由b端滑到中點的過程中，燈泡L的電功率與電流的P－I關系圖像如圖乙所示，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：
（1）燈泡L正常發光時的電阻；
（2）滑片P在b端時，lmin內燈泡L消耗的電能；
（3）電源電壓；
（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值。
18、如圖甲所示，電源電壓U保持不變，當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片從最右端滑向中點過程中得到電壓表與電流表示數的變化圖像如圖乙所示。閉合開關S1、S3，斷開S2，滑動變阻器的滑片在最左端時，電路的總功率為15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值電阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和電源電壓U；
（3）定值電阻R3的阻值及整個電路的最大功率。
19、如圖甲所示，電源電壓不變，R0為定值電阻（阻值未知），閉合開關將滑動變阻器的滑片P從一端移動到另一端的過程中，滑動變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關系圖象如圖乙所示。圖乙中的a'、b’兩點分別與圖甲中海動變阻器滑片P在a、b兩位置（圖中未標出）相對應，c'、d'兩點分別與圖甲中滑動變阻器滑片P在兩端的位置（圖中未標出）相對應。請你解答如下問題：
（1）圖甲中，滑動變阻器滑片P的位置a在位置b的 （選填“左”、或“右”）側；
（2）求電源電壓及R0的阻值（用P0和I1表示）;
（3）若滑動變阻器最大阻值為3R0，求圖中c'點坐標（用P0和I1表示）并畫出等效電路圖。
20、某監測水位裝置的原理如圖（甲）所示。電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R是豎直放置的長條形電阻片，浮子可帶動金屬滑桿AP在豎直方向上下滑動，AP與R組成滑動變阻器（最大阻值60Ω），電路工作時電壓表與電流表的示數變化關系如圖（丙）所示，R接入電路的阻值隨水位變化關系如圖（乙）所示，警戒水位是190m。
（1）電源電壓；
（2）定值電阻R0的阻值；
（3）當電流表示數為0.18A時，通過計算判斷是否達到警戒水位。
鞏固練習
1．超導限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導部件和限流電阻并聯組成，原理如圖甲中虛線框內所示，超導部件的電阻R1 隨電流I變化的關系如圖乙所示，限流電阻. ，燈泡L 上標有“6 V 3 W”字樣，電源電壓保持不變，則下列判斷不正確的是 (　　)
A．當電源電壓為6 V時，燈泡能正常工作
B．當燈泡短路時，電流表的示數為 1.2A
C．當電路短路時，超導限流器自動切斷電路
D．當電路短路時，電路電流減小，處于穩定狀態，電路中仍有電流，電路沒有被切斷
2．家庭中常用斷路器保護電路，當電流過大時可以自動切斷電路。如圖甲、乙所示為斷路器的原理，有些斷路器的雙層金屬片由銅和鐵組合而成，已知銅片在受熱時膨脹程度比鐵片大，下列說法正確的是（　　）
A．斷路器安裝在零線上更安全
B．雙層金屬片左側的金屬材料為銅
C．若斷路器切斷電路，就可判斷電路中一定出現了短路
D．當電流過大電路斷開后，可立即扳動復位開關使它恢復正常供電
3．如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L允許通過的最大電流為0.6A，滑動變阻器R的最大阻值。為50Ω，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關S，在保證電路安全的前提下，最大范圍調節滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數與電壓表示數、電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖象，如圖乙、丙所示。則下列說法中正確的是（　　）
A．電源電壓為16V
B．當電流表示數為0.25A時，滑動變阻器連入電路的阻值為45Ω
C．若滑動變阻器連入電路的阻值變小，則電壓表V與電流表A示數之比變小
D．若將電壓表量程換為0~3V，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為18Ω ~ 50Ω
4．如圖是一種電風扇中用于調風速的電位器結構圖，a、b、c是它的三個接線柱，a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連，b與金屬滑片相連，轉動旋鈕，通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變風扇風速，下列分析正確的是 (　　)
A．若將a、c接入電路中，逆時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
B．若將a、c接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速減弱
C．若將a、b接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
D．若將b、c接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
5．按圖所示連接好電路，將電流表分別連接在1、2、3處，觀察并比較相應的電流值I1、I2、I3。本實驗的目的是驗證（　　）
A．串聯電路電流處處相等 B．并聯電路電流處處相等
C．串聯電路電流逐漸增大 D．并聯電路電流逐漸增大
6．某同學設計了一個如圖所示的自動控制電路，其中光敏電阻受到光照時電阻變小，要求光暗時燈亮，光亮時燈滅。在實際調試時，發現燈始終不亮，而光敏電阻和其他電路元件都正常。下列調節措施能使控制電路達到要求的是（　　）
A．給控制電路串聯一個適當阻值的定值電阻
B．適當增加螺線管線圈的匝數
C．適當增大控制電路的電源電壓
D．滑動變阻器滑片P向右移動一段距離
7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。當開關S閉合后，三個電表示數均未發生變化。若電路中故障只可能發生電阻R1、R2處，則下列關于電路故障的判斷，正確的是(　　)
A．電阻R1一定存在斷路故障 B．電阻R2一定存在斷路故障
C．電阻R1可能存在短路故障 D．電阻R2可能存在短路故障
8．如圖所示，R0是光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小，R是電阻箱(已調至合適阻值)，它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈，白天路燈熄滅、夜晚路燈亮起。下列說法正確的是(　　)
A．電路工作時，電磁鐵上端為N極
B．給路燈供電的電源應接在b、c兩端
C．控制電路電源電壓減小后，傍晚時路燈比原來早一些亮
D．白天，如果將電阻箱的電阻調小，則路燈也可能亮
9．在收音機等電器中，有一種叫電位器的變阻器。電位器的外形及其內部構造如圖所示，A、B、C三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱。使用電位器時，下列說法中不正確的是(　　)
A．電位器是通過改變接入導體的長度來改變電阻大小
B．只把A和C接入電路，無法改變通過電位器的電流
C．把A和B 接入電路，逆時針旋動滑片可使電流變小
D．把B和C接入電路，順時針旋動滑片可使接入電阻變小
10．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，電路正常工作，過了一會兒，燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變大，則下列判斷中正確的是（　　）
A．可能是燈L斷路，電流表的示數變小
B．可能是電阻R短路，電壓表的示數變大
C．可能是燈L短路，電壓表的示數變大
D．可能是電阻R斷路，電流表的示數變小
11．一塊厚薄均勻的長方體鐵塊如圖，分別沿圖中所示的不同方向接入電路，則()
A．沿 AB 方向接入電路時電阻最小
B．沿CD方向接入電路時電阻最小
C．沿EF方向接入電路時電阻最小
D．沿各個方向接入電路時的電阻一樣大
12．浙江省是我國重要的人工智能產業發展地。其中人工智能芯片的電路連接方式，作為推動人工智能技術發展的核心，對其運行效率和穩定性有著極高要求，而科學合理的電路連接則是達成這些目標的重要基礎。在芯片內部復雜的電路架構中，下列說法正確的是（　　）
A．芯片內所有功能模塊之間都采用串聯的方式連接
B．采用并聯的連接方式，不同功能模塊能獨立工作，互不影響
C．在串聯電路中，隨著用電器數量的增加，通過各用電器的電流也會增大
D．當并聯電路中增加一條支路時，通過其他支路的電流會減小
13．根據你的生活經驗判斷下列電路設計不合理的是（　　）
A．冰箱里的電路模型 B．樓梯間里光控聲控電路圖
C．食堂人臉或飯卡扣費 D．臥室燈的電路模型
14． 圖甲為小科研究“電流與電阻關系”的實驗電路示意圖。其中電源電壓恒為3伏，分別接5個不同阻值的定值電阻R 并進行實驗，并依據測得的實驗數據繪制成圖乙所示曲線。下列有關實驗分析不正確的是
A．每次更換定值電阻后，均需移動滑片P使電壓表示數為2.5伏
B．將5歐的定值電阻替換成10歐后，應將滑片P向左移動
C．實驗中滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍為1~5歐
D．實驗得出結論： 電壓一定時，通過定值電阻的電流與電阻成反比
15．L1、L2為兩只額定電壓均為6V的小燈泡，其電流隨電壓變化圖像如圖甲所示。現將兩燈泡接入如圖乙所示的電路中，電源電壓恒定不變，滑動變阻器R標有“20Ω1A”字樣，電流表的量程為“0~0.6A”。只閉合開關S，當滑動變阻器接入電路的阻值為6Ω時，燈泡L正常發光。在保證電路安全的前提下，下列說法正確的是()
A．該電路的電源電壓為12V
B．只閉合開關S2，調節滑動變阻器，可使燈泡L2正常發光
C．只閉合開關S3，當滑動變阻器兩端的電壓是4V時，電路的總功率為4.5W
D．只閉合開關S1和只閉合開關S2，時，兩次電路消耗的最大功率之比是5：6
16． 如圖所示， 電源電壓為4.5V保持不變， 電壓表量程為“0~3V”， 電流表量程為“0~0.6A”， 滑動變阻器規格為“10Ω1A”， 小燈泡L標有“2.5V1.25W” (燈絲電阻不變) ， 在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下，閉合開關S后，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是(　　)
A．變阻器滑片向右滑動時，電壓表示數變小
B．小燈泡正常發光時，電流表示數是0.6A
C．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω~10Ω
D．當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，燈泡的功率為1.25W
17．燈泡L上標有“6 V 1 A”字樣（正常發光時的電壓和電流），測得該燈泡的電流隨電壓變化關系如圖甲所示。現把燈泡L接入如圖乙所示的電路中，若電源電壓為10 V不變，電流表的量程為“0-0.6 A”， 電壓表的量程為“0-15V”。則下列說法正確的是（　　）
A．滑動變阻器接入電路中的最小電阻約為13.3 Ω
B．該電路中通過調節滑動變阻器可實現燈泡 L 正常發光
C．燈泡L的電阻值隨電壓表的示數的增大而增大
D．當電流表示數為0.4 A時， 電壓表的示數為7.6 V
18．如圖所示，電源電壓為4.5V保持不變，電壓表量程為“0~3V”.電流表量程為“0-0.6A”.滑動變阻器規格為“100 ，1A”，小燈泡L，標有“2.5V，1.25W”。（燈絲電阻不變）.在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下.閉合開關S后.移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　　）
A．變阻器滑片向右滑動時，電壓表示數變小
B．小燈泡正常發光時，電流表示數是0.6A
C．滑動變阻器連人電路的阻值變化范圍是4Ω-10Ω
D．當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，燈泡的功率為1.25W
19．很多中小學生都使用過電話手表，(如圖1)當小李同學用電話手表與媽媽長時間視頻通話，手表突然自動關機，原因是手表過熱，啟動了保護功能。她認為手表啟動保護功能一段時間后，應有自動開機功能，于是她用所學知識設計出模擬熱保護裝置的示意圖(如圖2)，Ro為定值電阻，R為熱敏電阻，(有兩種類型可供選擇，其電阻隨溫度變化關系如圖3所示，R的溫度變化主要受發熱元件影響)。下列分析合理的是
A．熱敏電阻應選擇PTC 類型
B．熱敏電阻溫度升高，電磁鐵磁性凝弱
C．啟動保護模式后，到自動開機，Ro消耗的電功率變小
D．啟動保護模式后，工作電路無法再次啟動
20．電動自行車因輕便、快捷已成為市民常見的交通工具，但其安全問題也備受矚目。
（1）消防部門提醒：電動自行車蓄電池長時間充電時要預防電池自燃。在給蓄電池充電時，蓄電池在電路中相當于　 　 （選填“電源”“開關”或“用電器”）。
（2）為保障蓄電池充電安全，需控制充電時間。小明設計了如圖乙所示的定時充電器，當定時器達到預設時間時，定時器電阻迅速變得很小，充電器就自動停止充電。針對該充電器的設計方案，下面說法正確的是_____________。
A．充電時，定時器與充電器串聯
B．充電時，定時器在電路中相當于一根導線
C．停止充電時，充電器在電路中處于被短路狀態
D．若在a處安裝一個開關S，斷開S則停止充電
21．小東同學為“探究電流與電阻的關系”，在實驗室選取以下實驗器材：學生電源(電壓恒為4.5V)，滑動變阻器“20Ω，1A”，電流表，電壓表，開關各一只，阻值不同的定值電阻、導線若干。
（1）小東根據圖甲電路圖連接成圖乙所示的實物圖。檢查電路連接時，發現有一根導線連接錯誤，請你在答題卷的實物圖中對該導線上打“×”，并畫出正確的連線；　 　。
（2）糾正錯誤后，閉合開關S，發現電流表和電壓表的指針均不動。小東斷開開關S，將與電壓表負接線柱相連的導線改接到電源負接線柱上(相當于將圖甲中，電壓表與c點相連的那根導線改接到d點)，再次閉合開關S時，發現電流表的指針仍不動，但電壓表的指針有明顯的偏轉。若電路中只有一處故障，則故障的原因可能是____；
A．電流表短路 B．電流表斷路
C．定值電阻R 斷路 D．滑動變阻器斷路
（3）處理好故障后，小東先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關S后，移動滑片P，控制定值電阻兩端的電壓為2V，記錄數據；然后更換其它電阻，按前面操作步驟繼續完成實驗，測得數據記錄在表中，其中第4和第5 組數據未能完成收集。
實驗次數 1 2 3 4 5
電阻R/Ω 5 10 15 20 25
電流I/A 0.4 0.2 0.13 　 　
①分析第4和第5組未能完成數據收集的原因是　 　；
②為了順利收集第4和第5組數據，請你提出一種解決辦法　 　。
22．如圖是一種限流器原理圖，當電流Ⅰ超過限制電流時，銜鐵N被電磁鐵M吸引過去，勻質的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞О點轉動，電路斷開。
（1）限制電流Ⅰ一定時，若增加線圈匝數，滑片Р位置不變，電磁鐵的磁性將　 　。
（2）若要把該限流器串聯接入某電路中，調試時發現，實際電流沅沅小干設計的限制電流，限流器已經切斷電路。為達到設計要求，可把滑動變阻器滑片P向　 　移動。
（3）當電路中電流超過設計的限制電流時，限流器電路____。
A．會自動斷電，但須人工合閘才能通電
B．會自動斷電，會自動合閘通電
C．須人工斷電，會自動合閘通電
23．如圖是小紫設計的水位自動控制電路，其中工作電路由指示燈L、電動機M等元件組成，由家庭電路供電；控制電路中，金屬板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是導體。
（1）我國家庭電路電壓為 　 　V。
（2）當水箱內水面處于金屬板A以下時，工作電路中的　 　(填“電動機”或“小燈泡”)處于工作狀態。
（3）測試時，小紫發現由于電磁鐵磁性太弱，電磁繼電器無法正常工作。適當　 　(填“增加”或“減少”)電磁鐵的線圈匝數，可以解決上述問題。
24． 小城家的動感單車及扶手示意圖如圖所示，騎行時顯示屏有數據。觀察到當只有在雙腳踩踏板騎行時，按壓電子儀表的“開始按鈕”，同時將雙手握住“手握感應片”，電子儀表的顯示屏就可以顯示騎行人的心率，若雙手沒握或握不緊“感應片”時，顯示屏就不顯示數據。若不騎行即使按壓也不顯示。
（1）關于動感單車，這個“手握感應片”在電路中的作用相當于　 　。
（2）下列設備的主要原理與自發電動感單車原理相同的是____。
A．動圈式話筒 B．電磁起重機 C．電動機
（3）單車靜止在水平地面上，地面對單車的支持力和　 　力是一對平衡力。
25．如圖所示電路，電源電壓U保持不變，R為定值電阻，初始時滑動變阻器的滑片P在a點，閉合開關S后滑片P在a、 b、 、 d、 點(a、 b、 、 d、 把滑動變阻器電阻四等分)電壓表、電流表讀數記錄如下表。請根據表格數據分析計算：
P位置 a b 　 d 　
I(A) 0 0 0.15 0.2 0.3
U(V) 3 3 1.5 1 0
（1）此電路 滑動變阻器某處發生斷路，若故障只發生在一個地方，則故障點位于　 　之間(填“ab”“bc” “cd”或“de”)。
（2）計算滑動變阻器 cd段的電阻值是多少 　 　
（3）當P在d點時， R的電功率是多少 　 　
26．小金學習發現，電壓越高，對電路中電流的推動作用越大，那么電流與電壓之間的關系到底是怎么樣的呢 就這一思考，小金設計了如下實驗：
（1）根據電路圖甲將實物圖乙補充完整。　 　
（2）小金在閉合開關后，發現電流表和電壓表都有較小的示數，且無論怎么移動滑動變阻器滑片P，電流表和電壓表的示數都不變，造成這一現象的原因可能是____
A．電阻R斷路
B．電阻R短路
C．滑動變阻器斷路
D．滑動變阻器接了下方兩個接線柱
（3）在完成對電流與電壓之間關系的研究后，小金想利用圖甲中的電路繼續研究小燈泡電功率的問題。小金將開關斷開，定值電阻拆下，在定值電阻的位置接上額定電壓為 2.5V 的小燈泡。然后移動滑片 P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的圖像。根據圖像信息，請你幫小金計算出小燈泡的額定功率為　 　。
（4）小金發現圖丙所示的圖像不是一條直線，請你幫助他分析其原因是　 　。
27．某科學興趣小組在探究“電流與電阻的關系”的實驗中，設計了如圖甲所示的電路。已知電源電壓為6V保持不變，所給的定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑動變阻器有“20Ω，2A”、“60Ω，1A”兩種規格。
（1）圖乙是尚未完成連接的實物電路，請你在答卷對應圖中用筆畫線代替導線完成連接。要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電壓表示數變大。　 　
（2）電路連接好后，閉合開關，發現電流表有示數、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是_________。
A．電壓表的量程太大 B．電阻R發生斷路
C．電阻R發生短路 D．滑動變阻器發生短路
（3）興趣小組的同學排除故障后進行實驗，將獲得的相關數據繪制成圖丙所示的I—R圖像。根據圖像判斷，滑動變阻器應選用的規格為　 　。
（4）分析圖丙I—R圖像可以得到的實驗結論是　 　。
28．如圖是探究“電流與電阻的關系”的實驗電路。已知電源電壓為5V，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，選擇的定值電阻阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）根據圖甲所示實物圖在虛線框內丙圖中畫出電路圖； （學生電源符號用電池組符號表示）
（2）小科正確連接電路后，閉合開關S時，發現電流表、電壓表指針均指向零刻度；假設電路只有一處故障，出現這一現象的原因可能是____（選填字母）；
A．定值電阻短路 B．定值電阻斷路
C．滑動變阻器斷路 D．滑動變阻器短路
（3）排除故障后，小科測出多組數據并繪制成圖乙；實驗過程中，當定值電阻由5Ω換成10Ω后，接下來的操作是　 　，再讀出電流表的示數；
（4）小科對小科所繪制的圖乙提出質疑，她指出其中一組數據與事實不符，請分析說明小科的判斷依據是：　 　。
29．為了測定小燈泡的電功率，小柯利用電壓恒為3V的電源、合適規格的滑動變阻器、標有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲方式連接電路進行實驗。
（1）閉合開關后，小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則電路中可能出現的故障是____。
A．滑動變阻器斷路 B．電壓表短路
C．小燈泡短路 D．小燈泡斷路
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某點，電壓表的示數如圖乙所示，為測得小燈泡的額定功率，小柯接下去的操作是　 　。
（3）小柯將數學幾何圖像分析與電學知識融合，圖丙為小燈泡的I-U圖像，劃分6塊區域，面積分別為S1-S6，有了新的發現與收獲：
①當電流為I1時，小燈泡的實際功率可以用圖丙中的面積　 　表示。
②當電流為I1逐漸增大到I2時，請結合圖中信息判斷滑動變阻器功率的變化量△P滑與小燈泡實際功率的變化量△P燈哪一個更大，△Pm　 　△P燈(選填“>”、“<”或“=”) ， 并說明理由　 　。
30．研習小組利用實驗室的器材設計并測量小燈泡額定功率。
實驗器材：電壓恒為6V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、阻值為10Ω的定值電阻R0、導線等。
【方案一】小組同學設計了如圖甲所示的電路圖并連接電路進行實驗。
（1）正確連接電路后，閉合開關，發現小燈泡不亮____。
A．更換小燈泡；
B．檢查電路是否斷路；
C．移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡發光情況。
（2）移動滑動變阻器滑片，使電壓表示數為2.5伏，讀出此時電流表的示數為0.3A　 　W。
（3）實驗方案的電路圖如圖乙所示，實驗步驟：
①閉合開關S、S1，斷開S2，調節滑動變阻器的阻值，使電流表的示數為I1（I1＝0.25A）；
②保持滑片P的位置不變，閉合開關S、S2，斷開開關S1，讀出電流表的示數為I2；
③計算小燈泡的額定功率為 　 　。
（4）【方案三】利用定值電阻R0代替電流表測量小燈泡的額定功率。
實驗方案的電路圖如圖丙所示，實驗步驟如下，請你把實驗步驟補充完整；
①閉合開關S和S1，斷開S2，移動滑動變阻器滑片P，使電壓表的示數為U額＝2.5V；
②　 　；
③計算小燈泡的額定功率。
（5）【交流與討論】
分析以上三種方案，歸納出測定小燈泡的額定功率的基本原理都是P額＝　 　。
31．圖甲是小尚“探究電流與電阻的關系”的實驗電路圖。已知電源電壓恒為6V，滑動變阻器規格為“40Ω1A”，可供選擇的定值電阻的阻值為5Ω、10Ω、 15Ω、20Ω、25Ω。
（1）請根據圖甲所示電路圖將圖乙所示的實物電路連接完整；
（2）電路連接正確后，小尚先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數為2V；再將5Ω的定值電阻換成10Ω的定值電阻進行實驗，需將滑動變阻器的滑片P向　 　(選填“左”或“右”)移動，才能保持定值電阻兩端的電壓不變。
（3）用25Ω的電阻替換20Ω的電阻后，發現電壓表示數始終不能調為2V，為繼續完成此次探究，小尚提出了如下解決方案，其中可行的是：____；
A．將滑動變阻器更換為“60Ω 1A”的滑動變阻器，繼續實驗；
B．將電壓為6V的電源更換為電壓為4.5V的電源，繼續實驗；
C．調節滑動變阻器的滑片，使定值電阻兩端的電壓為2.5V，繼續實驗
（4）根據測得的數據描成圖像來反映實驗結論，下圖中最符合的是　 　。
32．研習小組利用實驗室的器材設計并測量小燈泡額定功率。
實驗器材： 電壓恒為 6V 的電源、額定電壓為 2.5V 的小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻 器、阻值為 10Ω的定值電阻 R0 、導線等。
（1）【方案一】小組同學設計了如圖甲所示的電路圖并連接電路進行實驗。正確連接電路后，閉 合開關，發現小燈泡不亮， 電流表、 電壓表均有較小角度的偏轉。 接下來應進行的操作是 ____。
A．更換小燈泡
B．檢查電路是否斷路
C．移動滑動變阻器滑片，觀察燈泡發光情況
（2） 【方案二】利用定值電阻 R0 代替電壓實驗方案的電路圖如圖乙所示，實驗步驟：
①閉合開關 S 、S1 ，斷開 S2 ，調節滑動變阻器的阻值，使電流表的示數為 I1 (I1＝0.25A) ；
②保持滑片 P 的位置不變，閉合開關 S 、S2，斷開開關 S1 ，讀出電流表的示數為 I2；
③計算小燈泡的額定功率為 　 　 。 (可用 I1 、I2表示)
（3）【方案三】利用定值電阻 R0 代替電流表測量小燈泡的額定功率。
實驗方案的電路圖如圖丙所示，實驗步驟如下，請你把實驗步驟補充完整。
①閉合開關 S 和 S1 ，斷開 S2 ，移動滑動變阻器滑片 P ，使電壓表的示數為 U 額＝2.5V；
②　 　；
③計算小燈泡的額定功率　 　。
33．做“測定小燈泡的電功率”實驗時，小明設計了如圖所示的電路，已知電源電壓為3V，小燈泡上標有“2.5V”字樣，滑動變阻器規格為“25　0.5A”。
序號 ① 電流/A 功率/W 燈泡亮度變化
1
2
3
（1）右上實驗記錄表中①所在的方格內應補寫的科學量是　 　。
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當觀察到　 　時，可以判斷此時小燈泡正常發光。
（3）連接好電路，小明將滑動變阻器滑片P移到A端，閉合開關，發現小燈泡不亮，他仔細檢查電路中各元件的工作狀態，發現電路既不斷路，又不短路，則小燈泡不亮的原因是　 　。
（4）實驗中，小明將滑片從阻值最大處移至阻值最小處，記錄多組電壓表和電流表的數據后，描繪出如圖所示的圖像。若圖中陰影部分面積表示電壓為U1的情況下，燈泡消耗的實際功率的大小，請在答題卡相應位置將表示此時滑動變阻器所消耗的電功率的區域涂黑。　 　
34．科技小組的同學們設計了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路（用于獲得高于室溫：控制在一定范圍內的“恒溫”），包括工作電路和控制電路兩部分。其中，R'為阻值可以調節的可變電阻。R為熱敏電阻（置于恒溫箱內），其阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，電磁鐵線圈電阻為50歐姆。
（1）如圖甲所示狀態，加熱器是否處于加熱狀態　 　。
（2）已知當控制電路的電流達到0.04A時，繼電器的銜鐵被吸合，當調節滑動變阻器阻值R'=50Ω時，恒溫箱內可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”。則控制電路電源電壓為多大
（3）當控制電路電源電壓降低至22V，為維持恒溫箱最高溫度100℃的“恒溫”，滑動變阻器應如何調節：　 　。
35． 如圖甲所示是一家庭燃氣報警器的部分電路示意圖，其中控制電路中的 R1是由氣敏電阻制成的傳感器，R，的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙所示。出廠預設，當燃氣濃度達到4%時報警，出廠測試時U1為3伏且保持恒定，閉合開關 移動滑動變阻器 滑片P的位置，當控制電路中的電流為0.03安，電磁鐵A恰好能將銜鐵B吸下(電磁鐵線圈的阻值忽略不計)
（1）電磁鐵上方　 　極；
（2）小科認為報警時只有燈亮還不能起到很好的報警作用，最好燈亮同時發出警報聲，他建議加接蜂鳴器與　 　并聯(選填“L1”或“L2”)；
（3）該報警器要達到出廠預設值，滑動變阻器接入電路的阻值有多大 (寫出計算過程)
（4）小科想讓該報警器報警時的燃氣濃度值調到比出廠預設值更低一些，下列操作理論上可行的是____。 (選填字母)
A．將滑動變阻器滑片向下滑動 B．控制電路中串聯一個電阻
C．增大控制電路的電源電壓 D．減少電磁鐵線圈匝數
36．因線路或用電器的絕緣層老化，家庭電路會發生漏電現象，漏電現象嚴重時會引發用電安全事故。漏電保護器是在用電器發生漏電故障或人體觸電時的保護裝置，如圖所示，未發生漏電時，與如果電路中某處發生漏電，即有電流通過其他路徑流入大地而使與的差值大于一定值時，漏電保護器會快速自動切斷電路，此時的值稱為動作電流。
（1）關于漏電保護器，下列說法正確的是________；
A．當電路發生短路時，漏電保護器會自動切斷電路
B．漏電保護器跳閘后按下試驗按鈕即可恢復供電
C．正常情況下家庭電路中火線中的電流大于零線中的電流
D．人站在絕緣物上雙手分別觸摸火線與零線，漏電保護器不會切斷電路
（2）如果電路中發生漏電，漏電電流為，則、、大小關系的表達式為　 　；
（3）由于安裝人員的疏忽，在安裝三孔插座時，誤將連接零線和地線的孔接反。此時如果將洗衣機的三腳插頭插入該插座，漏電保護器　 　（會/不會）斷開。
37．有一種電加熱恒溫箱，工作原理如圖甲所示。控制電路由電壓為 的電源、電磁繼電器(線圈電阻不計)、滑動變阻器R2和熱敏電阻R1組成，圖乙是熱敏電阻R1阻值隨溫度變化的圖像；工作電路由電壓為 的電源和電阻為R0的電熱絲組成。通過實驗測得當電磁繼電器線圈的電流達到50mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸下來。
（1）請用筆畫線代替導線，按照題意將圖中的工作電路連接完整；
（2）在升溫的過程中，電阻R1兩端的電壓會　 　(選填“變大”、“變小”或“不變”)；
（3）當滑動變阻器R2接入電路中的電阻為20Ω時，求恒溫箱內的溫度可保持在多少 (請寫出計算過程)
（4）要使恒溫箱設定的溫度值降低，下列調節方案可行的是____。
A．減少線圈匝數 B．增大控制電路的電源電壓
C．使用更粗更有力的彈簧 D．應向左滑動變阻器R2的滑片
38．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，小明所在的實驗小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。他們所設計的實驗電路如圖1所示。
（1）在連接電路時，開關應處于　 　狀態，電流表的量程應選0~　 　A。
（2）請你用筆畫線代替導線，按照電路圖將實物電路補充完整。（導線不能交叉）
（3）小剛同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖2所示），若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖中滑片P向　 　（選填“左”或“右”）端移動，使電壓表的示數為2.5V。
（4）小麗同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖3所示的圖像，根據圖像信息，可計算出小燈泡的額定功率是　 　。
39．圖甲為某品牌電燉鍋簡化電路，控制電路電源電壓恒為6伏，R0阻值100歐，熱敏電阻R3的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示，電腦控制板相當于開關，按下開關，控制電路接通電源。工作電路加熱至熱敏電阻R3溫度達到100℃時，銜鐵被吸下，工作電路轉為保溫狀態。已知該電燉鍋工作電路在220伏電壓下的加熱功率為1000瓦，保溫功率為200瓦。電磁繼電器線圈電阻忽略不計。請回答：
（1）控制電路銜鐵被吸下的最小電流為　 　安。
（2）電阻R2的阻值為多少
（3）若電燉鍋在0-3小時內的工作情況如圖丙，其消耗的電能為多少千瓦時
（4）若需要工作電路加熱至熱敏電阻R3溫度達到80℃時轉為保溫狀態，請提出一個改進措施。
40．如圖甲所示電路中，電源電壓U保持不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發生斷路，合上開關后滑片P向左滑過一段距離后電流表才有讀數。且電壓表讀數U與x、電流表讀數I與x的關系如圖乙所示。
（1）根據圖象可知：斷點位置x等于　 　厘米處，電源電壓U等于　 　伏。
（2）求定值電阻R的阻值。
（3）開關閉合，滑片P從斷點處向左滑動的過程中，該滑動變阻器滑片P每滑動1厘米的阻值變化為多少歐姆
（4）若該滑動變阻器電阻絲沒有斷路，電路中的最小電流是多大
41．小陽同學在科技月制作了一個多擋位電熱器模型。為了分析接入電路的電阻對電熱器的電功率的影響，他將電表接入電路中，其電路如圖所示，電源兩端電壓不變，。當開關S閉合，、斷開時，電壓表示數為，當都閉合時，電壓表示數為，已知；兩種狀態時，消耗的功率最大值和最小值之比為；的最小功率為0.9W。請你幫小陽完成下列問題。
（1）畫出上述兩個狀態的等效電路圖；
（2）計算電阻的阻值；
（3）計算電源兩端的電壓；
（4）計算這個電熱器模型最大擋位和最小擋位對應的功率分別是多少？
42．如圖所示是電飯鍋的電路圖，圖中R2是加熱用的電熱絲，阻值為60.5Ω；R1是電阻，阻值為181.5Ω，電飯鍋工作時有兩種狀態：一種是加熱狀態，另一種是保溫狀態。
（1）當斷開狀態時，電路處于　 　狀態，理由是　 　。
（2）當電路處于加熱狀態時，給初溫20℃、質量1.5kg 的純水加熱到沸騰(在1個標準大氣壓下)用時14 min。求該電鈑鍋的熱效率。 (寫出計算過程)
43．圖甲是某款電火鍋，內部簡化電路如圖乙所示，S1是旋鈕開關，S2是溫控開關(當鋼體溫度達到設定值時自動斷開，當鍋體溫度低于一定值時自動閉合。R是指示燈的分壓電阻，不起到加熱作用。發熱管內部結構如圖丙所示，滑片轉動時只能與滑動頭接觸，0檔為斷開狀態，I、II檔是不同功率的檔位，電熱絲被均分為四段接入電路，其他元件電阻均忽略不計。
（1）S從0檔轉到I檔開始工作，溫控開關S2的狀態是　 　(選填“斷開”或“閉合”)。
（2）加熱時，鍋內水溫逐漸升高，其中改變水的內能的方式是　 　(選填“做功”或“熱傳遞”)。
（3）圖丙中，滑片順時針轉動，發熱管的加熱功率增大，V檔時功率最大。則接線柱a、b、c 中連入電路的應該是　 　
（4）已知電火鍋IV檔加熱功率為1000瓦。若電火鍋在Ⅲ檔工作5分鐘，求發熱管消耗的電能。
44．飲水機其加熱水槽部分工作原理電路如右圖所示，其中單刀雙擲開關S表示一個自動溫控開關，R1為電加熱管。當飲水機處于加熱狀態時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到保溫狀態。若飲水機加熱時總功率為1100W，而保溫時總功率為88W。
（1）飲水機處于加熱狀態時，飲水機正常工作時電路中的電流？
（2）求電阻R2的阻值？
（3）若將水燒開需要5分鐘，求這一過程消耗的電能？
45．原理示意圖，圖中O、E、F為變阻器的三個接線柱。他們制定的產品評價表如下。
電動小車評價量表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一：行駛速度控制 踩下電門踏板，車速變大 踩下電門踏板，車速不變 踩下電門踏板，車速反而變小
指標二：行駛方向控制 小車能前進和后退 小車只能前進或后退 小車不能運動
他們設計如下的電路，并將電流表改裝成速度表。
（1）指標一為優秀，應將甲中　 　兩個接線柱接入電路。
（2）旋鈕變阻器接入電路的兩個接線柱為O、E，踩下電門踏板時，電動機轉速如何變化 　 　。
（3）圖乙是項目化小組設計的實現電動車前進的電路圖，開關S1、S2可以分別接①和③或者②和④。結合評價表判斷該模型的“指標二”評價等級并說明理由。
46．如圖所示為某興趣小組為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如表所示。已知繼電器的線圈電阻R0=10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊的空調電路正常工作。
溫度t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
電阻R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
（1）這一自動控制裝置的基本結構的名稱叫　 　。
（2）計算說明該空調的啟動溫度是多少？（要有計算過程）
（3）為了節省電能，將空調啟動溫度設定為30℃，計算控制電路中需再串聯多大的電阻？
（4）控制電路中的電池組在使用一段時間后電壓會下降，需要定時更換，如果不更換，那會出現什么現象？并說明理由。
47．目前市場上最新的取暖設備水暖毯，是一種水循環取暖的新型電熱毯。加熱原理是：主機把水加熱，然后通過毯體的硅膠軟管，通過水流的循環往復來達到溫暖毯體的目的。小金選取市面上某款產品進行研究，內部電路圖如圖乙所示：S為總開關，S1為溫控開關(工作時保持閉合)，R為滑動變阻器(阻值0~60Ω)，R0為加熱電阻絲，阻值為50Ω，通電后用于加熱水。
（1）出于安全考慮，讓用戶能及時知曉水暖毯是否超溫，電路中有“超溫提示裝置”，該裝置由溫控開關S2、大電阻R2、指示燈L 組成，需要實現以下功能：正常工作狀態下，S2常閉，指示燈不亮；超溫狀態下，S2斷開，指示燈亮。根據上述功能在圖丙虛線框③內接入的電路元件是　 　。
（2）用戶在某檔加熱時，R0的發熱功率為200 W，請問此時電路中通過滑動變阻器R的電流是多少
（3）請計算說明在最高檔加熱功率下，該水暖毯(含水2.5kg)能否實現5分鐘內從10℃上升到
48．小敏在“探究電流與電壓關系”時，連接如圖甲所示電路。實驗過程中，調節滑動變阻器的滑片，分別記錄電流表和電壓表示數，整理多組數據繪制的U-I 關系圖像如圖乙所示。 (定值電阻的阻值不變)
（1）開關閉合前，滑動變阻器滑片應處于最　 　端。
（2）(多選)正確連接電路后，閉合開關，發現電流表、電壓表均無示數。 若僅用一根導線排查故障(電路故障只有一處)，需要將導線并聯在____兩端。
A．定值電阻 B．開關 C．滑動變阻器 D．電流表
（3）圖乙中的U1、U2分別代表電源電壓、定值電阻兩端電壓，則陰影部分的面積表示　 　。
49．如圖甲所示電路，滑動變阻器R2 的滑片 P 從下端往上端滑動過程中，電壓表與電流表的示數呈圖乙所示的規律。求：
（1）電流表的示數為0.2安時，滑動變阻器R2接入電路的阻值。
（2）滑動變阻器 R2 接入電路的阻值變化范圍。
50．如圖甲所示的電路，電源電壓可調，R 為標有“1A”字樣的滑動變阻器，a、c為其兩個端點，電流表量程為0~3A，電壓表量程為0~15 V，L 、L 是額定電壓均為 6 V 的小燈泡，其電流與電壓的關系如圖乙所示。 求：
（1）L 正常發光時的電阻。
（2）閉合開關 S，斷開 S 、S ，在不損壞電路的情況下，使其中一盞燈正常發光，電壓表示數是多少？
（3）閉合開關S、S ，斷開 S ，將電源電壓調至14 V，當滑動變阻器滑片 P 在b點時，小燈泡正常發光，此時. ，則滑動變阻器的最大阻值是多少歐姆？
（4）若不限制電路中各開關的狀態，滑動變阻器滑片 P 的移動范圍為中點位置至最大阻值處；現移動滑片 P 的同時調節電源電壓，使電路中有小燈泡正常發光，其它各元件均安全，每種電路對應的總功率變化范圍。
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動態電路方程思想求解題型
1、如圖甲所示的電路中，為定值電阻，為滑動變阻器，電源電壓不變。閉合開關S后，滑片P從a端移動到b端，電流表示數I與電壓表示數U的變化關系如圖乙所示，則下列判斷不正確的是（ ）
A. 電源電壓為6V
B. 的最大阻值為20Ω
C. 當滑片P位于a點時，電流表示數為0.6A
D. 圖乙中C點表示滑片P位于滑動變阻器的中點
【答案】D
【解析】ABC．由圖甲可知，電阻R1和變阻器R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。當滑片P位于a點時，滑動變阻器接入電路中的電阻為0，電路中的電流最大，由圖乙可知I1=0.6A，電源的電壓U=I1R1=0.6A×R1①
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖乙可知，I2=0.2A，U2=4V，滑動變阻器的最大阻值因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓U=I2R1+U2=0.2A×R1+4V②解①②得R1=10Ω，U=6V，故ABC正確，不符合題意；
D．圖乙中C點，電流表的示數是0.4A，電壓表的示數是2V，變阻器連入電路的電阻
因為圖乙中C點沒有表示滑片P位于滑動變阻器的中點，故D錯誤，符合題意。故選D。
2、如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，為定值電阻，電流表的量程為“”，電壓表的量程為“”，滑動變阻器的最大阻值為，在保證電路元件安全的情況下，緩慢移動滑片，消耗的電功率P與電壓表示數U的關系圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（ ）
A. 電源電壓為
B. 定值電阻的阻值為
C. 滑動變阻器的調節范圍為
D. 電路消耗總功率的最小值為
【答案】C
【解析】AB．由乙圖可知，當電壓表的示數為13V時，R2的電功率為6.5W，則電源電壓可表示為-------①當電壓表的示數為15V時，R2的電功率為4.5W，則電源電壓可表示為----②聯立①②解得R=10Ω，電源電壓U=18V，故AB錯誤；
C． 根據題意電路中的電流最大為0.6A，此時滑動變阻器接入電路中的阻值最小，則電路中的總電阻為滑動變阻器此時的電阻為根據串聯分壓原理可知，當電壓表的示數為15V時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，此時電路中的電流為滑動變阻器的最大阻值為則滑動變阻器R2的調節范圍為20Ω～50Ω，故C正確；
D．當電路中電流最小時，電路中的總功率最小，為故D錯誤。故選C。
3、如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關 S，滑動變阻器的滑片 P從a 端移至b端的過程中，R1消耗的電功率 P1隨R1阻值變化關系如圖乙所示。下列分析錯誤的是（　　）
A. 定值電阻 R2為 10Ω
B. 電源電壓為 12 V
C. 滑片 P 置于b端時，閉合開關S，電壓表的示數為10 V
D. 滑片 P置于b端時，閉合開關S，通電1分鐘R2產生的熱量為24 J
【答案】C
【解析】如圖所示，定值電阻和滑動變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電流表測通過電路的電流。如圖乙可知，當R1=10Ω時，P1=3.6W，根據可知，此時電路中通過的電流為則此時滑動變阻器兩端電壓為根據串聯電路中電流處處相等和總電壓等于各部分電壓之和可得 ①滑片P置于b端時，R1=50Ω，P2=2W，根據可知，此時電路中通過的電流為則此時滑動變阻器兩端電壓為根據串聯電路中電流處處相等和總電壓等于各部分電壓之和可得 ②
聯立①②解得：R2=10Ω，電源電壓U=12V
則滑片P置于b端時，R2兩端電壓即電壓表示數為
滑片P置于b端時，通電1分鐘產生的熱量為
A．定值電阻為10Ω，故A正確，A不符合題意；
B．電源電壓為12V，故B正確，B不符合題意；
C．滑片P置于b端時，閉合開關S，電壓表的示數為2V，故C錯誤，C符合題意；
D．滑片P置于b端時，閉合開關S，通電1分鐘產生的熱量為24J，故D正確，D不符合題意。故選C。
4、如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器R2的滑片P，由最右端移到最左端，得到兩電表示數的U-I圖像。有關說法正確的是（　　）
A．電源電壓為4V
B．R1的阻值30Ω
C．滑動變阻器R2的最大阻值20Ω
D．電路總功率最大值1.2W
【答案】C
【解析】閉合開關，R1、R2串聯，電流表測電路電流，電壓表測R2的兩端電壓。ABC．當滑動變阻器R2的滑片P在最右端時，此時滑動變阻器接入電路的電阻是最大的，為R2max，由U-I圖像可知，電路的電流為I1=0.2A，變阻器的兩端電壓為U1=4V，由歐姆定律可知，滑動變阻器R2的最大阻值為電源電壓為 ①當滑動變阻器R2的滑片P在最左端時，此時滑動變阻器接入電路的電阻為0，此時電路為R1的簡單電路，電路電流為I2=0.6A，根據歐姆定律，電源電壓為 ②聯立①②解得，R1=10Ω。將電源電壓代入②式，解得，U電源=6V。故C正確，AB錯誤；
D．由P=U2/R知，當電路的總電阻最小，即電路只有R1的簡單電路時，電路總功率最大，即為故D錯誤。故選C。
5、如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器的滑片P從最右端a滑動到最左端b的過程中，電壓表示數隨電流表示數變化的圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（　）
A．電源電壓為6V
B．定值電阻R0的阻值為6Ω
C．滑片P在b端時，電路中電流為1A
D．電路消耗的最大功率為27W
【答案】D
【解析】由圖甲可知，R0與R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。ABC．由圖甲可知，滑片在b端時，滑動變阻器接入電路的電阻為零，電路為R0的簡單電路，由歐姆定律可知此時電路中的電流最大，由圖乙可知，此時電路中的電流為3A；由歐姆定律可知，電源電壓U=I大R0=3A×R0……①滑片在a端時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，由歐姆定律可知此時電路中電流最小，由圖乙可知此時電路中的電流為1A，滑動變阻器兩端的電壓為6V，由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知，電源電壓U=U滑+U0=U滑+I小R0=6V+1A×R0……②由①②解得R0=3Ω，U=9V，故ABC錯誤；
D．電路消耗的最大功率P大=UI大=9V×3A=27W。故D正確。故選D。
6、如圖甲，電源電壓保持不變，R1為定值電阻，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電壓表的量程為0～15V，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片，得到電壓表示數與滑動變阻器接入電路的電阻關系圖象，如圖乙所示。下列說法中正確的是（　　）
A．電源電壓為12V
B．R1的阻值為5Ω
C．R1的最大功率為0.9W
D．為保證電壓表安全，R1的阻值與R2接入電路的最小阻值之比為5∶1
【答案】D
【解析】AB．由乙圖可知，當滑動變阻器的電阻為10Ω時，定值電阻R1的電壓為9V，則電源電壓可表示為由乙圖可知，當滑動變阻器的電阻為20Ω時，定值電阻R1的電壓為6V，則電源電壓可表示為綜上上面兩式可解得電源電壓為18V，R1的電阻為10Ω，故AB錯誤；
C．根據公式可知，當R1的電壓最大時，其功率最大，R1的電壓最大不能超過電壓表的量程，即最大電壓為15V，則R1的最大功率為故C錯誤；
D．根據公式可知，當電壓表示數最大時，電路中的電流最大，滑動變阻器的電阻最小，此時電路中的電流為滑動變阻器接入電路的最小電阻為則R1的阻值與R2接入電路的最小阻值之比為故D正確。故選D。
7、在圖甲電路中，電源電壓恒定，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。開關閉合后，將滑動變阻器的滑片從一端移至另一端的過程中，變阻器的電功率P隨其阻值R1的變化關系如圖乙所示。下列對電路的表述中，正確的是（　　）
A．R2的阻值為5Ω
B．電源電壓為9V
C．滑動變阻器的最大功率為2.25W
D．電流表示數的變化范圍為0.75~1.5A
【答案】C
【解析】AB．由圖乙得，當滑動變阻器電功率為2W時，R1接入電路中電阻為2Ω或者8Ω，由得，此時R1的電壓分別為
電路電流分別為
由歐姆定律和串聯電路分壓特點得
解得 故A錯誤；
C．滑動變阻器的功率所以當時，滑動變阻器的功率最大，為故C正確；
D．由圖得，滑動變阻器的最大電阻為8Ω，當滑動變阻器接入電路中電阻最大時，電路中電流最小，為當滑動變阻器接入電路中電阻為0時，電路中電流最大，為故電路中電流變化范圍為0.5~1.5A，故D錯誤。故選C。
8、如圖1所示的電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關，滑片P從一端滑到另一端的過程中，電壓表示數隨滑動變阻器阻值變化的關系如圖2所示。下列說法正確的是（　　）
A．滑片從最左端向最右端滑動過程中，電壓表與電流表示數之比一直不變
B．滑片從最右端向最左端滑動過程中，滑動變阻器消耗的電功率一直變大
C．電源電壓為9V
D．電路消耗的最小功率為1.44W
【答案】D
【解析】A．電壓表與電流表示數之比等于滑動變阻器接入的電阻，滑片從最左端向最右端滑動過程中，變阻器接入電路中的電阻變小，故電壓表與電流表示數之比變小，故故A錯誤；
C．由圖可知，當滑動變阻器的電阻為5Ω時，其兩端的電壓為3V，通過電路的電流為則電源電壓為①滑動變阻器的電阻為10Ω時，其兩端的電壓為4V，通過電路的電流為
則電源電壓為②
聯立①②得，故C錯誤；
B．滑動變阻器消耗的功率為由上式可知，R=5Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，所以滑片從最右端向最左端滑動過程中，滑動變阻器消耗的電功率并不是一直變大的，故B錯誤；
D．當滑動變阻器接入阻值最大為20Ω時，電路中的電流最小，電路消耗的功率最小，此時電路中的最小電流為
電路消耗的最小功率為Pmin=UImin=6V×0.24A=1.44W故D正確。故選D。
9、如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1的阻值不變，R2的阻值可能為10Ω、15Ω或20Ω，滑動變阻器R3上標有“10Ω 1A”字樣。只閉合開關S1、S2，移動滑動變阻器的滑片，電流表示數的變化范圍為0.5A~1A； 當只閉合開關S1、S3，將一電壓表并聯在電路中，兩電表選擇合適的量程，移動變阻器滑片P 到某位置，電路正常工作，電壓表、電流表示數如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）
A．電源電壓為 15V
B．若電壓表測R2兩端電壓，R2的阻值為20Ω
C．R1的阻值為20Ω
D．若電壓表測電源電壓，R2的阻值可能為15Ω或20Ω
【答案】D
【解析】AC．只閉合開關S1、S2，定值電阻R1、變阻器R3串聯，移動滑動變阻器的滑片，電流表示數的變化范圍為0.5~1A，當變阻器接入電路中電阻為0時，電路電流最大為1A，由歐姆定律得，電源電壓為
當變阻器R3接入電路中電阻最大為10Ω時，電路電流最小為0.5A，由歐姆定律與串聯電路特點得，電源電壓為
解①②得，故AC錯誤；
BD．當只閉合開關S1、S3，R2與變阻器R3串聯，電流表測量電路電流，由圖乙得，電流表的量程選用0~3A時，分度值為0.1A，示數為2A，由歐姆定律得，電路中電阻為
而當變阻器接入電路中電阻為0時，電路中電阻最小為10Ω，故電流表的量程應選用0~0.6A，分度值為0.02A，示數為0.4A，由歐姆定律得，此時電路中電阻為當變阻器接入電路中電阻最大為10Ω時，R2接入電路中電阻最小為則R2的阻值可能為15Ω或20Ω。電壓表的量程為0~15V時，分度值為0.5V，示數為10V，則電壓表可能測量電源電壓；電壓表的量程應選用0~3V時，分度值為0.1V，示數為2V，若此時電壓表測量R2電壓，則電壓表示數可能為
或故電壓表不可能測量R2 兩端電壓，故B錯誤，D正確。故選D。
10、如圖甲所示的電路，電流表量程為0~0.6A，小燈泡L標有“4V 2W”字樣。閉合開關、，在確保電路安全的情況下，調整滑動變阻器滑片P位置，記錄多組電壓表示數U與相應的電流表示數I，并作出如圖乙所示的圖像。下列分析正確的是（　　）
A．電源的電壓為10V
B．電阻R能達到的最大功率為1.8W
C．滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為
D．斷開，小燈泡正常發光時，滑動變阻器的功率為2.5W
【答案】C
【解析】A．由圖甲可知，閉合開關、，則L被短路，R與串聯，電壓表測兩端電壓，電流表測電路中電流。由圖乙可知，當電壓表示數為10V時，電流表示數為0.2A，由串聯電路電壓規律可得，電源電壓為 ①
當電壓表示數為6V時，電流表示數為0.6A，則電源電壓 ②
由①②可得，故A錯誤；
B．由可知，當電路中電流最大時，即為0.6A時，電阻R的功率最大，為
故B錯誤；
C．由歐姆定律可知，當電路中電流最大時，滑動變阻器接入電路的阻值最小。由圖乙可知，當電路中電流最大時，即為0.6A時，滑動變阻器兩端的電壓為6V，則滑動變阻器接入電路的最小值為故C正確；
D．由圖乙可知，斷開，則，L、R與串聯，小燈泡正常發光時的電流為
則電路中電流R兩端電壓
由串聯電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端電壓
滑動變阻器的功率為故D錯誤。故選C。
11、如圖甲所示，電源電壓U=12V保持不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。當滑片P由滑動變阻器b端移動到a端的過程中，分別測出幾組對應的電壓值和電流值，通過計算得出滑動變阻器對應的電功率P，并畫出滑動變阻器的電功率P和電流I的關系圖像，如圖乙所示。求：
（1）滑動變阻器的最大阻值；
（2）R0的阻值。
【答案】（1）50Ω；（2）10Ω
【解析】（1）當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，由圖像可知，電路中的最小電流I1=0.2A時，R的電功率為P1=2W；由P=I2R可得，滑動變阻器的最大阻值為
（2）由圖像可知，當電路中的電流I2=0.4A時，R的電功率P2=3.2W，此時R接入電路的電阻因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，電源電壓保持不變，電源的電壓為U=0.4A×（R0+20Ω）=0.2A×（R0+50Ω）解得R0=10Ω。
答：（1）滑動變阻器的最大阻值為50Ω；
（2）R0的阻值為10Ω。
12、某科技小組設計了一個監測水位的裝置。其原理如圖甲，電路中電源電壓保持不變，為定值電阻，與R組成滑動變阻器（最大阻值），浮子可帶動金屬滑桿在豎直方向上下移動。當水位上升時，浮子和金屬滑桿一起向上滑動，當電壓表的示數達到某一數值時提醒監測員水位達到警戒值。R接入電路的阻值隨水位的變化關系如圖乙，電路工作時電壓表與電流表示數變化關系如圖丙。求：
（1）R0的阻值；
（2）當電流表示數為時，則電壓表示數為多少？
（3）當電壓表的示數為時，報警裝置發出警報，則警戒水位為多少米？此時電路消耗的電功率是多少？
【答案】（1）30Ω；（2）3V；（3）190m；1.8W。
【解析】（1）閉合開關，兩電阻串聯接入電路，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測通過電路的電流，當滑片P置于最下端時，滑動變阻器接入電路最大阻值，電流表示數為0.1A，根據歐姆定律，則電壓表示數為UP=IRP=0.1A×60Ω=6V當滑動變阻器接入電路的電阻為0時，電路為定值電阻的簡單電路，根據歐姆定律可知此時通過電路的電流最大，由丙圖可知通過電路的最大電流為0.3A，根據歐姆定律可得電源電壓U=IR0＝0.3A×R0 ①
因串聯電路總電壓等于各部分電壓之和，通過電路的電流為0.1A時，根據歐姆定律可得電源電壓U=UP+I′R0＝6V+0.1A×R0 ②聯立①②可得R0=30Ω，U=9V
（2）通過電路的電流為0.2A時，電路總電阻根據串聯電路電阻規律可知滑動變阻器接入電路的阻值RP=R總﹣R0＝45Ω﹣30Ω＝15Ω
滑動變阻器兩端的電壓UP=I″×RP=0.2A×15Ω=3V
（3）當電壓表的示數為3V時，定值電阻兩端的電壓U0=U﹣UP′=9V﹣3V=6V
此時通過定值電阻的電流
串聯電路各處電流相等，此時滑動變阻器接入電路的阻值
由乙圖可知滑動變阻器的長度為195m﹣175m，滑片位于最下端時水位的高度為175m，
浮子上升的距離
則此時的警戒水位為175m+15m=190m
此時電路消耗的電功率P=UI0＝9V×0.2A＝1.8W
答：（1）R0的阻值為30Ω；
（2）當電流表示數為0.2A時，則電壓表示數為3V；
（3）當電壓表的示數為3V時，報警裝置發出警報，警戒水位為190m；此時電路消耗的電功率為1.8W。
13、圖甲是某型號電開水器結構簡圖，圖乙是它的電路原理圖。控制進水口的浮球閥由不銹鋼浮球、繞O點轉動的金屬桿AB、連桿BC、活塞組成。使用時，將插頭插入家庭電路的插座中，電壓為220V。冷水自進水口進入冷水箱，再經進水管進入煮水箱，當冷水箱水位達到設定高度，浮球浮起，連桿BC豎直向下推動活塞堵住進水口，停止進水，同時開關閉合，開關與觸點2接通，煮水箱中的電熱管工作，額定煮水功率為3300W，水沸騰后經出水管溢入儲水箱，冷水再補充入煮水箱，冷水箱中水位下降，進水口打開進水，同時斷開，重復上述過程，至儲水箱中注滿水后，開關與觸點1接通，儲水箱中的電熱管工作，進行保溫，額定保溫功率為660W。保溫時，同時接通，當電磁鐵線圈中的電流達到0．02A，銜鐵P被吸起，開關斷開；當電磁鐵線圈中電流減小到0．01A，銜鐵P被釋放，開關重新接通，使貯水箱內熱水溫度維持在90℃~95℃。是定值電阻，是熱敏電阻，其溫度與儲水箱內水溫相同，溫度每升高1℃、電阻減小，電磁鐵線圈的電阻忽略不計。
（1）該電開水器正常工作時，熔斷器上通過的最大電流為 ；
A．3A B．12A C．15A D、18A
（2）該電開水器煮水箱電熱管R 連續正常工作1小時能產生33kg的開水，若冷水溫度為22℃，開水溫度為100℃，則煮水箱的加熱效率為多少？【】
（3）冷水箱中的浮球質量為0．55kg，金屬桿ABC質量和體積忽略不計，進水口被活塞堵住不能進水時，若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿BC受到活塞對它豎直向上的推力為30N；若浮球全部漫沒于水中，此時連桿能夠承受活塞的豎直方向推力為90N．求浮球體積和儲水箱中保溫控制電路的電壓？
【答案】（1）C （2） （3）10V
【解析】（1）由題意可知，開關 S2 閉合，開關 S1與觸點2接通，煮水箱中的電熱管 R1工作,額定煮水功率為3300 W，工作電路中功率最大，所以熔斷器上通過的最大電流
故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。
（2）冷水溫度為 22℃，開水溫度為100℃， 則水吸收熱量
電熱管 R1連續正常工作1小時，產生熱量
則煮水箱加熱效率
（3）[3]浮球質量為 0.55 kg，則浮球的重力
若浮球恰好一半體積浸在水中，連桿CD受到活塞對它水平向左的推力為30N，根據杠桿平衡原理可得浮球全部浸沒于水中，此時連桿能夠承受活塞的水平推力為90 N，根據杠桿平衡原理可得根據阿基米德原理可得 解得一半浮球受到的浮力由阿基米德原理可得，浮球的體積貯水箱內熱水溫度維持在 90℃ ~95℃則溫度在 95℃ 時，電磁鐵線圈中的電流達到 0.02A，銜鐵P被吸起，RT是熱敏電阻，其溫度與貯水箱內水溫相同，溫度每升高1℃，電阻減小100Ω，設此時電阻為RT，則貯水箱中保溫控制電路的電壓①
溫度在 90℃ 時，電磁鐵線圈中電流減小到0.01A，銜鐵P被釋放，此時RT電阻為 ，則貯水箱中保溫控制電路的電壓②
聯立①②解得U1 = 10V。
14、小平同學設計了一種能讓太陽能電池板自動朝向太陽光的控制電路，如圖甲所示，控制電路由對比電路和轉向電路兩部分組成，R1和R3是兩個相同的光敏電阻，其阻值隨光照強度增強而減小。L1和L2為兩個相同的通電線圈，電阻不計。調節滑動變阻器R4和定值電阻R2相等，若一側光照偏暗，則轉向電路中電動機M會帶動太陽能電池板和對比電路一起轉向光亮一側，直到左右兩側光照強度平衡。該同學在某光照強度下調試控制電路，滑動變阻器R4的滑片由最下端向上移動的過程中，兩電表示數變化如圖乙所示，對比電路中，電源電壓U恒定。
（1）滑動變阻器最大阻值是多少？
（2）若調換定值電阻R2=45Ω，則穩定后太陽能電池板朝向太陽 側一些（填“左”或“右”），并說明原因 。
（3）調試控制電路過程中，對比電路右側消耗的最小功率是多少？
【答案】（1）見解析 （2）右 定值電阻R2大于滑動變阻器的最大值，當光照相同的時候對比電路中左側總電阻大、電流小，左側電磁鐵磁性小于右側，銜鐵被吸向右側，轉向電路中電動機會帶動電池板向右側運動
（3）見解析
【解析】（1）由圖乙知電路中的最小電流為：I最小=0.2A，電壓表的最大示數為：U4大=8V，由歐姆定律可得，滑動變阻器的最大阻值
（2）因為定值電阻R2大于滑動變阻器的最大值，當光照相同的時候對比電路中左側總電阻大、電流小，左側電磁鐵磁性小于右側，銜鐵被吸向右側，轉向電路中電動機會帶動電池板向右側運動。
（3）滑動變阻器和R3串聯，由圖像乙可知，當滑片在最下端時滑動變阻器接入電路的電阻最大，電源電壓 ①
當電流表示數為0.5A時，電壓表的示數為2V，同理可得電源電壓 ②
由①②兩式解得，
電路消耗的最小功率。
15、在如圖甲所示的電路中，電源電壓U保持不變，E和F接線柱只能分別連接A、B、C、D四個接線柱中的一個。小燈泡標有“6V 3W”且不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，圖乙為定值電阻的I-U圖像，電流表量程為0~3A。滑動變阻器銘牌上標有最大電流2A，最大阻值模糊不清，a、b為電阻絲的端點。將E與A相連，F與D相連，斷開開關S，滑動變阻器的滑片P從b端滑到ab中點時，小燈泡恰好正常發光，移動滑片過程中電流表的示數變化了0.1A。
（1）小燈泡的電阻為 Ω；
（2）滑片P在b端時，通過小燈泡的電流為 A；
（3）在保證電路安全的情況下，通過將E、F分別連接到不同的接線柱、控制開關的通斷和調節滑片，可以使電路的總功率分別達到最大值和最小值，則與的差值為。
【答案】 （1） 12 （2）0.4 （3）17.2
【解析】（1）由公式 可得，小燈泡的電阻為
（2）由圖甲可知，將E與A相連，F與D相連，斷開開關S，滑動變阻器R1與小燈泡串聯，滑片P從b端滑到ab中點時，小燈泡恰好正常發光，此時電路的電流為
滑片P從b端滑到ab中點時，滑動變阻器連入電路的阻值變小，根據串聯電路電阻規律可知，電路的總電阻變小。又因為電源電壓不變，根據歐姆定律可知，電路中的電流變大了0.1A，所以滑片在b端時電路中的電流為Ib=0.5A-0.1A=0.4A即通過小燈泡的電流為0.4A。
（3）設電源電壓為U，在（2）題中，滑片P在R1的中點時，根據串聯電路電壓規律，有
①
滑片P在b端時 ②
由①②式可得：R1=8Ω，U=8V。
由圖乙可知，R0的阻值為
根據公式P=UI可知，電源電壓不變，當E接A，F接C，開關S閉合時，R1與R0并聯，調節滑片，使滑動變阻器連入電路的阻值為
此時電路總電流最大為
則電路的最大電功率P1=UI最大=8V×2.4A=19.2W當E接B，F接D，開關S斷開時，小燈泡和R0串聯，電路電阻最大為R最大=R0+RL=20Ω+12Ω=32Ω
由公式可知，此時電路功率最小，最小功率為
則P1與P2的差值為19.2W-2W=17.2W。
16、如圖甲為某電子測溫儀的內部簡化電路圖，測溫儀探頭內有一熱敏電阻 Rt，其阻值隨溫度變化關系如圖乙所示。R1為阻值可調的電阻箱，其最大電阻為300Ω，允許通過的最大電流為0.02A，電流表的量程0~0.6A，電壓表的量程是0~3V，電源電壓恒定。某次測試時，將電阻箱的阻值調為R，發現電流表示數為0.015A，此時Rt兩端電壓為4.5V。
（1）此時電路中Rt的電阻是多少
（2）當電流表示數為0.015A時，環境溫度是多少
（3）當環境溫度為20℃，將電阻箱的阻值調為2R時，發現電流表示數為0.01A，求電源電壓是多少
（4）若溫度為40℃，則電阻箱允許接入電路的阻值調節范圍是多少
【答案】（1）300Ω；（2）30℃；（3）6V；（4）100Ω-300Ω
【解析】（1）由電路圖可知，R1與Rt串聯，電流表測電路中的電流。根據歐姆定律可知此時電路中Rt的電阻
（2）當電流表示數為0.015A時，Rt的電阻為300Ω，從圖乙可知環境溫度是30℃；
（3）設電源電壓為U，當電流表示數為0.015A時，電源電壓U=0.015A×R+4.5V①
當環境溫度為20℃，從圖乙可知Rt的阻值為400Ω，將電阻箱的阻值調為2R時，發現電流表示數為0.01A，則電源電壓U=0.01A×2R+0.01A×400Ω②
由①②得到U=6V，R=100Ω
（4）由圖乙可知，環境溫度為40℃時，熱敏電阻的阻值R′t=200Ω，由電流表的量程為0～0.6A和電阻箱允許通過的最大電流為0.02A可知，電路中的最大電流I大=0.02A，則電路的最小總電阻所以，電阻箱接入電路中的最小阻值R1′=R小-R′t=300Ω-200Ω=100Ω電阻箱最大電阻為300Ω，則電阻箱允許接入電路的阻值調節范圍是100Ω~300Ω。
答：（1）此時電路中Rt的電阻是300Ω；
（2）當電流表示數為0.015A時，環境溫度是30℃；
（3）當環境溫度為20℃，將電阻箱的阻值調為2R時，發現電流表示數為0.01A，求電源電壓是6V；
（4）若溫度為40℃，則電阻箱允許接入電路的阻值調節范圍是100Ω~300Ω。
17、如圖甲所示電路，電源電壓不變，燈泡L上標有“5V 2.5W”字樣，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由b端滑到中點的過程中，燈泡L的電功率與電流的P－I關系圖像如圖乙所示，忽略溫度對燈絲電阻的影響。求：
（1）燈泡L正常發光時的電阻；
（2）滑片P在b端時，lmin內燈泡L消耗的電能；
（3）電源電壓；
（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值。
【答案】（1）10Ω；（2）54J；（3）6V；（4）2Ω
【解析】（1）燈泡的型號規格為“5V，2.5W”，即燈泡的額定功率P額=2.5W U額=5V
根據公式P=UI變形得
（2）當滑動變阻器完全接入電路時，即滑片P位于b端，此時電路中接入的電阻最大，電路中的電流最小，燈泡兩端的電壓最小，消耗的電功率最小，由乙圖可知，P位于b端時，此時燈泡消耗的電功率為P燈=0.9W根據電能公式W=Pt得，滑片P在b端時，lmin內燈泡L消耗的電能W燈= P燈t=0.9W×1×60s=54J
電源電壓為①
（3）當滑動變阻器的滑片P滑到中點時，電路中的電流為0.4A，此時電源電壓為
③
由①③式得代入①式得
（4）燈泡電流最大為最大電流小于電流表的量程，所以電路中最大電流只能為0.5A，且滑動變阻器必須接入，根據串聯電路中電壓的規律可知，當電路中的電流最大為0.5A時，滑動變阻器接入電路的阻值最小，此時燈泡兩端電壓為5V，滑動變阻器兩端電壓為1V，且不超過電壓表量程的最大值，所以此時接入電路的阻值為最小值
答：（1）燈泡L正常發光時的電阻為10Ω；
（2）滑片P在b端時，lmin內燈泡L消耗的電能為54J；
（3）電源電壓為6V；
（4）在確保電路元件安全的情況下，滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為2Ω。
18、如圖甲所示，電源電壓U保持不變，當只閉合開關S1，滑動變阻器的滑片從最右端滑向中點過程中得到電壓表與電流表示數的變化圖像如圖乙所示。閉合開關S1、S3，斷開S2，滑動變阻器的滑片在最左端時，電路的總功率為15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值電阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和電源電壓U；
（3）定值電阻R3的阻值及整個電路的最大功率。
【答案】（1）10Ω；（2）10V；（3）20W
【解析】（1）只閉合S1時，R0與R1串聯，電壓表V測R1兩端的電壓，電流表A測串聯電路中的電流，由乙圖可知，R1的阻值
（2）只閉合開關，滑片位于最右端時，電源電壓……①
滑片位于R0中點時，電源電壓……②
聯立①②兩式解得
即R0的最大阻值為30Ω，電源電壓為10V。
（3）由題意可知
閉合開關S1和S3，斷開開關S2，滑動變阻器滑片滑到最左端時，R1和R3并聯，則
所以R3的阻值
當滑片位于最左端，開關S1、S2、S3都閉合時，R1、R2、R3并聯，此時電路總電阻最小，電路總功率最大，整個電路的最大功率
答：（1）定值電阻R1的阻值為10Ω；
（2）R0的最大阻值和電源電壓為10V；
（3）定值電阻R3的阻值及整個電路的最大功率為20W。
19、如圖甲所示，電源電壓不變，R0為定值電阻（阻值未知），閉合開關將滑動變阻器的滑片P從一端移動到另一端的過程中，滑動變阻器R消耗的電功率隨電流變化的關系圖象如圖乙所示。圖乙中的a'、b’兩點分別與圖甲中海動變阻器滑片P在a、b兩位置（圖中未標出）相對應，c'、d'兩點分別與圖甲中滑動變阻器滑片P在兩端的位置（圖中未標出）相對應。請你解答如下問題：
（1）圖甲中，滑動變阻器滑片P的位置a在位置b的 （選填“左”、或“右”）側；
（2）求電源電壓及R0的阻值（用P0和I1表示）;
（3）若滑動變阻器最大阻值為3R0，求圖中c'點坐標（用P0和I1表示）并畫出等效電路圖。
【答案】（1）右 （2） （3）（，）
【解析】（1）由圖乙知道，當滑片在a、b兩點時，電路中的電流Ia=I1、Ib=2I1，變阻器消耗的電功率均為P0，由知道，滑片在a、b兩點時對應的滑動變阻器的阻值 比較知道Ra＞Rb所以圖1中，滑動變阻器滑片P的位置a在位置b的右側。
（2）串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，由歐姆定律可得，電源的電壓
滑片在a、b兩點時有①
②
由①②知道
（3）由圖乙知道，c'點處電路的電流最小，說明滑動變阻器接入電路的最大電阻3R0，等效電路如下
由知道，此時電路的電流
由知道，滑動變阻器R消耗的電功率
答：（1）圖甲中，滑動變阻器滑片P的位置a在位置b的右側；
（2）求電源電壓，R0的阻值；
（3）若滑動變阻器最大阻值為3R0，圖中c'點坐標是（，）；
等效電路圖見解析。
20、某監測水位裝置的原理如圖（甲）所示。電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R是豎直放置的長條形電阻片，浮子可帶動金屬滑桿AP在豎直方向上下滑動，AP與R組成滑動變阻器（最大阻值60Ω），電路工作時電壓表與電流表的示數變化關系如圖（丙）所示，R接入電路的阻值隨水位變化關系如圖（乙）所示，警戒水位是190m。
（1）電源電壓；
（2）定值電阻R0的阻值；
（3）當電流表示數為0.18A時，通過計算判斷是否達到警戒水位。
【答案】（1）9V；（2）30Ω；（3）見解析
【解析】（1）（2）從圖丙可知，當電壓表示數為6V時，通過的電流為0.1A；當電壓表為0V時，通過的電流為0.3A。根據歐姆定律和電源電壓不變列方程得解得，所以，電源電壓
（3）當電流表示數為0.18A時，電路總電阻為
滑動變阻器接入電路的阻值為從題意可知，電阻片R的長度為20m，總電阻為60Ω，則每米長的電為阻為3Ω，由圖乙可知當水位在190m時，電阻片R有5m接入電路，所以接入電路的電阻為15Ω；此時滑動變阻器接入電路阻值為20Ω，說明電阻片R接入的長度大于5m，水位低于190m，說明當電流表示數為0.18A時，還沒有到警戒水位。
答：（1）電源電壓9V；
（2）定值電阻R0的阻值30Ω；
（3）見解析。
鞏固練習
1．超導限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導部件和限流電阻并聯組成，原理如圖甲中虛線框內所示，超導部件的電阻R1 隨電流I變化的關系如圖乙所示，限流電阻. ，燈泡L 上標有“6 V 3 W”字樣，電源電壓保持不變，則下列判斷不正確的是 (　　)
A．當電源電壓為6 V時，燈泡能正常工作
B．當燈泡短路時，電流表的示數為 1.2A
C．當電路短路時，超導限流器自動切斷電路
D．當電路短路時，電路電流減小，處于穩定狀態，電路中仍有電流，電路沒有被切斷
【答案】C,D
【知識點】電路的動態分析
【解析】【分析】由題意知，當電流小于0.6A時，超導限流器自動短路，不工作，計算出燈正常工作時的電流后，判斷超導限流器的工作狀態，當燈短路時，再計算出電路的電流后分析各個選項。
【解答】A、根據題中的圖乙可知：當電路中的電流小于0.6A時，超導部件的電阻R1的電阻為零，即超導部件就把電阻R2短路，電源電壓為6V時，即使都把6V的電壓給燈泡，干路中的電流也只有
，即小于0.5A，也就是說，通過超導部件的電流肯定是小于0.6A，所以超導部件的電阻為0，把限流電阻短路，所以電源電壓全部作用在燈泡兩端，所以正常工作。故A不符合題意。
B、由于電源電壓不變，所以要想燈泡正常工作，由A知道電源電壓是6V，燈泡短路時，電路中只剩下R1和R2，故此時電路中的電流為：．故B不符合題意。
C、D、當電路短路時，電路中只剩下R1和R2，故此時電路中的電流為：
，比燈正常工作時的電流大，故D中的說法錯誤，電路電流增大，處于穩定狀態，電路中仍有電流，電路沒有被切斷，故C說法錯誤。
故答案為：CD。
2．家庭中常用斷路器保護電路，當電流過大時可以自動切斷電路。如圖甲、乙所示為斷路器的原理，有些斷路器的雙層金屬片由銅和鐵組合而成，已知銅片在受熱時膨脹程度比鐵片大，下列說法正確的是（　　）
A．斷路器安裝在零線上更安全
B．雙層金屬片左側的金屬材料為銅
C．若斷路器切斷電路，就可判斷電路中一定出現了短路
D．當電流過大電路斷開后，可立即扳動復位開關使它恢復正常供電
【答案】B
【知識點】安全用電原則；家庭電路電流過大的原因
【解析】【分析】AD.根據家庭電路安全用電的常識判斷；
B.雙金屬片總是向膨脹較小的一側彎折；
C.根據家庭電路電流過大的原因判斷。
【解答】 A.斷路器安裝在火線上更安全，一旦斷開，則不帶電，故A錯誤；
B.根據圖片可知，雙金屬片向右彎曲，則雙層金屬片左側的金屬材料為銅，故B正確；
C.若斷路器切斷電路，就可判斷電路中可能出現了短路，也可能用電器總功率過大，故C錯誤；
D.當電流過大電路斷開后，需要先排除故障，然后再扳動復位開關使它恢復正常供電，故D錯誤。
故選B。
3．如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L允許通過的最大電流為0.6A，滑動變阻器R的最大阻值。為50Ω，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。閉合開關S，在保證電路安全的前提下，最大范圍調節滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數與電壓表示數、電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖象，如圖乙、丙所示。則下列說法中正確的是（　　）
A．電源電壓為16V
B．當電流表示數為0.25A時，滑動變阻器連入電路的阻值為45Ω
C．若滑動變阻器連入電路的阻值變小，則電壓表V與電流表A示數之比變小
D．若將電壓表量程換為0~3V，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為18Ω ~ 50Ω
【答案】D
【知識點】電路的動態分析
【解析】【分析】由圖甲可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯接入電路，電流表測量電路中的電流，電壓表測量燈泡兩端的電壓；
A、由圖乙可知，當電流表的示數為0.6A時，電壓表的示數為6V；由圖丙可知，當電流表示數為0.6A時，滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω，根據歐姆定律可求出滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路電壓規律可求出電源電壓；
B、由圖乙可知，當電流表示數為0.25A時，電壓表的示數為1V，根據串聯電路電壓規律可求滑動變阻器兩端的電壓，根據歐姆定律可求出滑動變阻器連入電路的阻值；
C、由圖丙可知，當滑動變阻器連入電路的阻值變小時，電路中的電流將變大，由圖乙可知，當電路中的電流變大時，電壓表示數也將變大，但電壓表示數增大得比電流表示數增大得更快，根據歐姆定律可得出結論；
D、將電壓表量程換為0～3V時，當電壓表示數為3V時，由圖乙可知，通過燈泡的電流為0.5A，根據串聯電路電流規律可知通過滑動變阻器的電流是0.5A，由串聯電路電壓規律可知滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律可求出此時滑動變阻器接入電路中的最小阻值；
當滑動變阻器接入電路的阻值增大時，由圖丙可知電路中的電流將減小，當電路中的電流減小時，由圖乙可知燈泡L兩端的電壓也減小，由此可知電流表、電壓表、燈泡都不會損壞，由此可知滑動變阻器接入電路的最大阻值。
【解答】A、根據乙圖可知，當電路中電流為0.6A時，小燈泡兩端電壓為6V；由圖丙可知，滑動變阻器R連入電路中的電阻
R=10Ω
此時變阻器兩端的電壓為
U變=I變R變=0.6A×10Ω=6V
則電源的電壓
U總=UL+U變=6V+6V=12V
故A錯誤。
B、由圖乙可知，當電流表示數為0.25A時，燈泡兩端電壓UL'=1V，此時滑動變阻器R兩端的電壓
U變=U-UL'=12V-1V=11V
滑動變阻器接入的阻值為
故B錯誤。
C、電壓表測燈泡的電壓，電流表測通過燈泡的電流，根據可知，電壓表與電流表的比值為燈泡的電阻。當變阻器的阻值變小時，通過電路的電流變大，根據乙圖可知，則燈泡的電阻變大，即比值變大，故C錯誤。
D、若將電壓表量程換成0～3V，則燈泡兩端電壓最大為3V，此時滑動變阻器接入電路電阻最小；
由圖乙可知當燈泡兩端電壓為3V時，通過小燈泡L即電路中的電流
I''=0.5A
此時滑動變阻器R兩端電壓
U滑'=U UL″=12V 3V=9V
則滑動變阻器R接入電路中的最小阻值
滑動變阻器R接入電路中的電阻最大時，電路中的電流最小，小燈泡L兩端電壓最小，由圖丙可知，滑動變阻器R接入電路中的最大阻值為50Ω，
所以滑動變阻器R允許接入電路的阻值范圍為：18Ω～50Ω，故D正確。
故答案為：D。
4．如圖是一種電風扇中用于調風速的電位器結構圖，a、b、c是它的三個接線柱，a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連，b與金屬滑片相連，轉動旋鈕，通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變風扇風速，下列分析正確的是 (　　)
A．若將a、c接入電路中，逆時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
B．若將a、c接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速減弱
C．若將a、b接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
D．若將b、c接入電路中，順時針轉動旋鈕時，風扇風速加快
【答案】D
【知識點】滑動變阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根據圖片確定接入不同的接線柱時接入電路的電阻絲部分，然后根據旋鈕的轉動方向確定接入部分長度變化，進而確定電阻變化，弄清電流變化即可。
【解答】 AB.若只將a、c接入電路，電位器的全部電阻絲都接入電路，不能改變電路的電流，所以不能改變風扇風速，故A、B錯誤；
C.若只將a、b接入電路，滑片左邊的電阻絲接入電路；順時針轉動旋鈕時，電位器接入電路的電阻變大，電路中電流變小，風扇風速減弱，故C錯誤；
D.將b、c接入電路中，滑片的右側電阻接入電路，故若順時針轉動旋鈕時，電阻變小，故電流變大，風扇風速加快，故D正確。
故選D。
5．按圖所示連接好電路，將電流表分別連接在1、2、3處，觀察并比較相應的電流值I1、I2、I3。本實驗的目的是驗證（　　）
A．串聯電路電流處處相等 B．并聯電路電流處處相等
C．串聯電路電流逐漸增大 D．并聯電路電流逐漸增大
【答案】A
【知識點】串、并聯電路的電流特點
【解析】【分析】電路只有一個回路，屬于串聯電路，電流表測量電流，電壓表測量電壓。
【解答】電路為串聯電路，將電流表接在電路中不同位置的目的是探究串聯電路的電流特點。
故答案為：A。
6．某同學設計了一個如圖所示的自動控制電路，其中光敏電阻受到光照時電阻變小，要求光暗時燈亮，光亮時燈滅。在實際調試時，發現燈始終不亮，而光敏電阻和其他電路元件都正常。下列調節措施能使控制電路達到要求的是（　　）
A．給控制電路串聯一個適當阻值的定值電阻
B．適當增加螺線管線圈的匝數
C．適當增大控制電路的電源電壓
D．滑動變阻器滑片P向右移動一段距離
【答案】A
【知識點】影響電磁鐵磁性強弱的因素；電磁繼電器的組成、原理和特點
【解析】【分析】電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)，通常應用于自動控制電路中，它實際上是用低電壓和弱電流電路的通斷，來控制高電壓和強電流的一種"自動開關"。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
【解答】由圖可知，銜鐵在電磁鐵的吸引下，與上面燈泡電路的觸點分開，切斷它們所在的電路，使燈泡不發光。如果要使燈泡發光，就要減小電磁鐵的磁力，即要么減小通過的電流，要么減小電磁鐵線圈的匝數。
A．給控制電路串聯一個適當阻值的定值電阻，可以減小通過電磁鐵的電流，故A符合題意；
B．適當增加螺線管線圈的匝數，會增大電磁鐵的磁力，故B錯誤，不符合題意；
C．適當增大控制電路的電源電壓，會增大通過電磁鐵的電流，故C錯誤，不符合題意；
D．滑動變阻器滑片P向右移動一段距離，那么變阻器的電阻變小，通過電流變大，故D錯誤，不符合題意。
故選A。
7．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。當開關S閉合后，三個電表示數均未發生變化。若電路中故障只可能發生電阻R1、R2處，則下列關于電路故障的判斷，正確的是(　　)
A．電阻R1一定存在斷路故障 B．電阻R2一定存在斷路故障
C．電阻R1可能存在短路故障 D．電阻R2可能存在短路故障
【答案】B
【知識點】串、并聯電路的電流特點；串、并聯電路的電壓特點；電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用
【解析】【分析】并聯電路各支路互相獨立，所以開關閉合或斷開，不會影響所在支路的電流。
【解答】閉合開關前，處于通路狀態，斷路，電流表和的示數相同，電壓表測量電源電壓。開關閉合，接通，電流表示數等于示數加所在支路電流，可知示數將增大，但此時的示數不變，說明所在電路沒有電流經過，可知故障為斷路或短路。若短路，會將短路，導致電源短路，電路中電流過大，會導致電流表損壞，不符合題意，可知故障為斷路。
故答案為：B。
8．如圖所示，R0是光敏電阻，其阻值隨光照強度的增加而減小，R是電阻箱(已調至合適阻值)，它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈，白天路燈熄滅、夜晚路燈亮起。下列說法正確的是(　　)
A．電路工作時，電磁鐵上端為N極
B．給路燈供電的電源應接在b、c兩端
C．控制電路電源電壓減小后，傍晚時路燈比原來早一些亮
D．白天，如果將電阻箱的電阻調小，則路燈也可能亮
【答案】C
【知識點】電磁鐵的其他應用；通電螺線管的極性和電流方向的判斷
【解析】【分析】 A.根據安培定則判定電磁鐵上端的磁性；
B.分析電磁鐵的電路，判定利用照明電源為路燈供電的接入點；
C.根據影響電磁鐵磁性大小的因素分析電磁鐵磁性的變化，從而得到亮燈時間的變化；
D.白天時，有光照，光敏電阻阻值較小，根據串聯分壓的特點分析。
【解答】 A.根據圖示可知，電流從電磁鐵的上端流入，根據安培定則可知，電磁鐵的上端為S極，故A錯誤；
B.晚上時的光線暗，光敏電阻的電阻值大，電路中的電流值小，所以靜觸點與a接通，所以要達到晚上燈亮，白天燈滅，則路燈供電的電源應接在a、b之間，故B錯誤；
C.電源電壓減小后，在其它條件不變時，根據歐姆定律可知，電路中的電流變小，電磁鐵中的磁性變弱，銜鐵會向上彈起接通路燈所在的電路，則傍晚時路燈比原來早一些亮，故C正確；
D.由電路結構可知，當電阻箱R的阻值變大時，根據串聯分壓的特點可知，光敏電阻的電阻值小，電路中的電流值大，路燈亮，因此，白天如果將電阻箱R的阻值調大，路燈也可能變成亮，故D錯誤。
故選C。
9．在收音機等電器中，有一種叫電位器的變阻器。電位器的外形及其內部構造如圖所示，A、B、C三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱。使用電位器時，下列說法中不正確的是(　　)
A．電位器是通過改變接入導體的長度來改變電阻大小
B．只把A和C接入電路，無法改變通過電位器的電流
C．把A和B 接入電路，逆時針旋動滑片可使電流變小
D．把B和C接入電路，順時針旋動滑片可使接入電阻變小
【答案】D
【知識點】影響電阻大小的因素；滑動變阻器的原理及其使用
【解析】【分析】電位器是一個滑動變阻器，當把A、C接入電路時，相當于定值電阻，當把A、B接入電路時，接入了左半段，滑片順時針轉動時，連入電路的電阻增大，電流減小；當把C、B接入電路時，接入了右半段，滑片順時針轉動時，連入電路的電阻減小，電流增大。
【解答】 A、電位器的工作原理是通過改變接入電路中導體的長度來改變電阻大小，A 正確。
B、只把 A 和 C 接入電路時，電位器的全部電阻絲都接入電路，無論滑片如何移動，接入電路的電阻不變，根據，無法改變通過電位器的電流，B 正確。
C、把 A 和 B 接入電路，逆時針旋動滑片時，接入電路的電阻絲長度變短，電阻變小，根據，電路中的電流應變大，而不是變小，C 錯誤。
D、把 B 和 C 接入電路，順時針旋動滑片，接入電路的電阻絲長度變短，接入電阻變小，D 正確。
故答案為：D。
10．在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，電路正常工作，過了一會兒，燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變大，則下列判斷中正確的是（　　）
A．可能是燈L斷路，電流表的示數變小
B．可能是電阻R短路，電壓表的示數變大
C．可能是燈L短路，電壓表的示數變大
D．可能是電阻R斷路，電流表的示數變小
【答案】D
【知識點】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用
【解析】【分析】閉合開關，電路正常工作，過一段時間，燈泡熄滅，說明電路發生了斷路或短路，具體的故障可以將每個選項代入題干，根據相應的現象逐一排除，最終確定正確答案。
【解答】A.如果燈L斷路，整個電路斷路，所以電流表、電壓表示數都減小為零，故A不符合題意；
B.如果電阻R短路，燈泡是通路，能夠發光，故B不符合題意；
C.如果燈L短路，燈不亮，電路總電阻減小，所以電流表示數增大，同時電壓表測量電源電壓示數增大，故C不符合題意；
D.如果電阻R斷路，電流表示數減小為零，電壓表測量電源電壓，示數變大，故D符合題意。
故選D。
11．一塊厚薄均勻的長方體鐵塊如圖，分別沿圖中所示的不同方向接入電路，則()
A．沿 AB 方向接入電路時電阻最小
B．沿CD方向接入電路時電阻最小
C．沿EF方向接入電路時電阻最小
D．沿各個方向接入電路時的電阻一樣大
【答案】B
【知識點】影響電阻大小的因素
【解析】【分析】導體電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，據此分析判斷。
【解答】根據圖片可知，長方體鐵塊的材料不變，沿CD接入電路時，鐵塊的橫截面積最大而長度最小，那么此時接入的阻值最小，故B正確，而A、C、D錯誤。
故選B。
12．浙江省是我國重要的人工智能產業發展地。其中人工智能芯片的電路連接方式，作為推動人工智能技術發展的核心，對其運行效率和穩定性有著極高要求，而科學合理的電路連接則是達成這些目標的重要基礎。在芯片內部復雜的電路架構中，下列說法正確的是（　　）
A．芯片內所有功能模塊之間都采用串聯的方式連接
B．采用并聯的連接方式，不同功能模塊能獨立工作，互不影響
C．在串聯電路中，隨著用電器數量的增加，通過各用電器的電流也會增大
D．當并聯電路中增加一條支路時，通過其他支路的電流會減小
【答案】B
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別
【解析】【分析】AB.用電器相互影響為串聯，不相互影響為并聯；
C.串聯電路電阻串聯越多則總電阻越大；
D.并聯電路各支路不相互影響。
【解答】AB.根據題意可知，芯片內所有功能模塊可以單獨工作，也可同時工作，即不相互影響，那么為并聯，故A錯誤，B正確；
C. 在串聯電路中，隨著用電器數量的增加，總電阻會增大，根據可知，總電流會減小，故C錯誤；
D. 當并聯電路中增加一條支路時， 根據并聯電路不相互影響的特點可知，通過其它支路的電流會減小，故D錯誤。
故選B。
13．根據你的生活經驗判斷下列電路設計不合理的是（　　）
A．冰箱里的電路模型 B．樓梯間里光控聲控電路圖
C．食堂人臉或飯卡扣費 D．臥室燈的電路模型
【答案】D
【知識點】串、并聯電路的設計
【解析】【分析】臥室的燈應在閉合任意一個開關時亮，在斷開任意一個開關時熄滅，圖D中的電路不能滿足要求。電路中需要單獨工作的用電器之間應并聯，因為并聯電路中各支路互不影響。【解答】A、冰箱制冷的壓縮機和燈泡都可以獨立工作，應并聯，且有獨立開關，圖中電路設計合理，故A不符合題意；
B、樓梯間里的燈泡要保證晚上即光控閉合，且有聲音即聲控閉合才發光，表明光控聲控開關是串聯的，電路圖符合設計要求，故B不符合題意；
C、食堂扣費裝置可以在人臉或飯卡任何一個通過即閉合時實現扣費，表明兩種開關是并聯的，電路圖符合設計要求，故C不符合題意；
D、圖中兩開關任意一個閉合都能使燈亮，但需要均斷開才能熄，而臥室燈需要任何一個開關均能控制燈亮或熄，圖中的電路模型不符合實際需要，故D符合題意。
故答案為：D。
14． 圖甲為小科研究“電流與電阻關系”的實驗電路示意圖。其中電源電壓恒為3伏，分別接5個不同阻值的定值電阻R 并進行實驗，并依據測得的實驗數據繪制成圖乙所示曲線。下列有關實驗分析不正確的是
A．每次更換定值電阻后，均需移動滑片P使電壓表示數為2.5伏
B．將5歐的定值電阻替換成10歐后，應將滑片P向左移動
C．實驗中滑動變阻器接入電路的阻值變化范圍為1~5歐
D．實驗得出結論： 電壓一定時，通過定值電阻的電流與電阻成反比
【答案】B
【知識點】歐姆定律及其應用；探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【分析】串聯電路電流處處相等，電源電壓等于各用電器兩端電壓之和，電阻越大，分壓越大。
【解答】A、在探究電流與電阻的關系時，應控制電阻兩端的電壓保持不變，由圖乙可知，電阻兩端的電壓為，故A不符合題意；
B、定值電阻的阻值變大，由串聯分壓的特點可知，電壓表示數將變大，應將滑片向右移，增大滑動變阻器連入電路的阻值，減小定值電阻兩端的分壓，直至電壓表示數為2.5V，故B符合題意；
C、串聯電路中電壓比等于電阻比，滑動變阻器兩端的電壓為3V-2.5V=0.5V，當定值電阻為5歐姆時，滑動變阻器的阻值為，解得；當定值電阻的阻值為25歐姆時，滑動變阻器的阻值為，解得，故C不符合題意；
D、由圖可知，電壓一定時，電阻變為原來的幾倍，電流就為原來的幾分之一，說明在電壓一定時，電流與電阻成反比，故D不符合題意。
故答案為：B。
15．L1、L2為兩只額定電壓均為6V的小燈泡，其電流隨電壓變化圖像如圖甲所示。現將兩燈泡接入如圖乙所示的電路中，電源電壓恒定不變，滑動變阻器R標有“20Ω1A”字樣，電流表的量程為“0~0.6A”。只閉合開關S，當滑動變阻器接入電路的阻值為6Ω時，燈泡L正常發光。在保證電路安全的前提下，下列說法正確的是()
A．該電路的電源電壓為12V
B．只閉合開關S2，調節滑動變阻器，可使燈泡L2正常發光
C．只閉合開關S3，當滑動變阻器兩端的電壓是4V時，電路的總功率為4.5W
D．只閉合開關S1和只閉合開關S2，時，兩次電路消耗的最大功率之比是5：6
【答案】D
【知識點】電路的動態分析；電功率計算公式的應用
【解析】【分析】根據圖像，結合電路連接方式以及歐姆定律和電功率公式求解。
【解答】A.只閉合S1時， L1與r串聯，電流表測電路中的電流，當燈泡L1正常發光時， L兩端的電壓U1=6V ，由圖象可知通過L的電流1 =0.5A， 滑動變阻器接入電路的阻值為6Ω ，R兩端的電壓= 3V ， 該電路的電源電壓為9V ，故A錯誤；
B.只閉合S2時， L2與r串聯，電流表測電路中的電流，由圖象可知L2正常發光時電路中的電流為1A ，而電
流表的量程為0 ~ 0.6A所以通過燈泡的電流達不到額定電流，則調節滑動變阻器，燈泡L2不可能正常發光，故B錯誤；
C.只閉合S3時，當滑動變阻器的兩端的電壓是4V時， 燈泡電壓為5V，由甲圖得此時燈泡L2電流明顯大于0.5A，所以電路的總功率大于4.5W ，C錯誤；
D.只團合S1時，L1與R串聯，電流表測電路中的電流，當燈泡正常發光時，電路中的電流最大為0.5A
只閉合S2時， L2與r串聯，電流表測電路中的電流，當電流表的示數最大時電路中的電流最大，即0.6A，
則只閉合S1和只閉合S2時，電路消耗的最大功率之比為0.5A ： 0.6A= 5：6， 故D正確。
故答案為：D。
16． 如圖所示， 電源電壓為4.5V保持不變， 電壓表量程為“0~3V”， 電流表量程為“0~0.6A”， 滑動變阻器規格為“10Ω1A”， 小燈泡L標有“2.5V1.25W” (燈絲電阻不變) ， 在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下，閉合開關S后，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是(　　)
A．變阻器滑片向右滑動時，電壓表示數變小
B．小燈泡正常發光時，電流表示數是0.6A
C．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω~10Ω
D．當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，燈泡的功率為1.25W
【答案】C
【知識點】歐姆定律及其應用；電功率計算公式的應用；電功率
【解析】【分析】串聯電路電阻越大，分壓越大。電流表最大測量值為0.6A，但燈泡的額定電流為0.5A，所以電路中最大的電流為0.5A。
【解答】A、電路為串聯電路，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，滑片向右移動，滑動變阻器連入電路的阻值變大，由串聯分壓的特點可知，滑動變阻器兩端電壓變大，即電壓表示數變大，故A錯誤；
B、燈泡正常發光時，燈泡兩端的電壓為2.5V，電路中電流為，即電流表的示數為0.5A，故B錯誤；
C、燈泡的阻值為，勻速通過的最大電流為0.5A，此時滑動變阻器連入電路的阻值為。等滑動變阻器阻值最大時，滑動變阻器兩端的電壓為，電壓表量程為0-3V，所以滑動變阻器的阻值范圍為4-10歐姆，故C正確；
D、當滑動變阻器連入電路的阻值為5歐姆時，滑動變阻器的阻值等于燈泡的阻值，串聯電路電流相等，可知滑動變阻器兩端電壓等于燈泡兩端電壓等于2.25V，大于燈泡正常工作時的電壓，所以實際功率大于正常工作時的功率，即大于1.25W，故D錯誤。
故答案為：C。
17．燈泡L上標有“6 V 1 A”字樣（正常發光時的電壓和電流），測得該燈泡的電流隨電壓變化關系如圖甲所示。現把燈泡L接入如圖乙所示的電路中，若電源電壓為10 V不變，電流表的量程為“0-0.6 A”， 電壓表的量程為“0-15V”。則下列說法正確的是（　　）
A．滑動變阻器接入電路中的最小電阻約為13.3 Ω
B．該電路中通過調節滑動變阻器可實現燈泡 L 正常發光
C．燈泡L的電阻值隨電壓表的示數的增大而增大
D．當電流表示數為0.4 A時， 電壓表的示數為7.6 V
【答案】C
【知識點】電路的動態分析
【解析】【分析】由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）根據圖象可知燈泡正常工作時的額定電流，并與電流表的量程相比較得出電路的最大電流，即可判斷燈泡是否能正常工作；
根據圖像讀出當電流最大時電壓表的示數，由串聯電路電壓的規律和歐姆定律算出滑動變阻器接入電路中的最小電阻；
（2）根據圖象讀出當電流表示數為0.4A時，燈泡兩端的電壓，根據電阻的串聯特點求出電壓表的示數；
（3）根據歐姆定律結合圖象可知燈泡電源與其兩端電壓的關系，根據串聯電路的電壓特點可知燈泡電阻與電壓表示數之間的關系。
【解答】A、由圖象可知，當燈泡正常發光(UL=6V)時，電路中的電流為1A>0.6A，電路中的最大電流為 0.6A，此時電路中的電阻為
燈泡此時的電阻為
滑動變阻器的最小電阻為
故A錯誤；
B、燈泡正常發光時的電壓為6V，電路中的電流為1A，而電流表選擇的量程為0-~0.6A，因此燈泡不能正常發光，故B錯誤；
C、由甲圖可知，當燈泡兩端電壓增大時，電流值趨近于不變，由可知，阻值隨電壓的增大而增大，故C正確；
D、圖甲中電流為0.4A時，燈泡電壓為1V，則滑動變阻器兩端電壓為
故D錯誤。
故答案為：C。
18．如圖所示，電源電壓為4.5V保持不變，電壓表量程為“0~3V”.電流表量程為“0-0.6A”.滑動變阻器規格為“100 ，1A”，小燈泡L，標有“2.5V，1.25W”。（燈絲電阻不變）.在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下.閉合開關S后.移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（　　）
A．變阻器滑片向右滑動時，電壓表示數變小
B．小燈泡正常發光時，電流表示數是0.6A
C．滑動變阻器連人電路的阻值變化范圍是4Ω-10Ω
D．當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，燈泡的功率為1.25W
【答案】C
【知識點】歐姆定律及其應用；功率計算公式的應用
【解析】【分析】 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
（1）變阻器滑片向右滑動時，滑動變阻器的電阻變大，根據串聯電路的分壓作用分析解答；
（2）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出燈泡的額定電流；
（3）串聯電路中各處的電流相等，比較燈泡正常發光時的電流和電流表的量程以及變阻器允許通過的最大電流確定電路中的最大電流，根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值，再根據歐姆定律求出燈泡的電阻；當電壓表的示數最大時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，根據串聯電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓，根據串聯電路的電流特點和歐姆定律求出電路中的最小電流，再根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值，然后得出答案；
（4）當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，由串聯電路電阻的規律和歐姆定律算出電路中的電流，根據P=I2R算出燈泡的功率。
【解答】 由電路圖可知，燈泡L與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
A.變阻器滑片向右滑動時，滑動變阻器的電阻變大，分壓變多，電壓表示數變大，故A錯誤；
B.由P=UI可得，燈泡的額定電流：，故B錯誤；
C.因串聯電路中各處的電流相等，且燈泡正常發光時的電流為0.5A，電流表的量程為0～0.6A，變阻器允許通過的最大電流為1A，
所以，電路中的最大電流I大=0.5A，此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
那么滑動變阻器接入電路中的最小阻值：，
燈泡的電阻：，
當電壓表的示數UR'=3V時，電路中的電流最小，滑動變阻器接入電路中的電阻最大，
此時燈泡兩端的電壓：UL'=U-UR'=4.5V-3V=1.5V，
電路中的最小電流：，
滑動變阻器接入電路中的最大阻值：，
則滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω～10Ω，故C正確；
D.當滑動變阻器連入電路的阻值為5Ω時，電路中的電流為：
，
燈泡的功率為：PL'=I2RL=（0.45A）2×5Ω=1.0125W，故D錯誤。
故選C。
19．很多中小學生都使用過電話手表，(如圖1)當小李同學用電話手表與媽媽長時間視頻通話，手表突然自動關機，原因是手表過熱，啟動了保護功能。她認為手表啟動保護功能一段時間后，應有自動開機功能，于是她用所學知識設計出模擬熱保護裝置的示意圖(如圖2)，Ro為定值電阻，R為熱敏電阻，(有兩種類型可供選擇，其電阻隨溫度變化關系如圖3所示，R的溫度變化主要受發熱元件影響)。下列分析合理的是
A．熱敏電阻應選擇PTC 類型
B．熱敏電阻溫度升高，電磁鐵磁性凝弱
C．啟動保護模式后，到自動開機，Ro消耗的電功率變小
D．啟動保護模式后，工作電路無法再次啟動
【答案】C
【知識點】歐姆定律及其應用；電磁繼電器的組成、原理和特點
【解析】【分析】根據熱敏電阻的特性和電磁繼電器的基本原理進行分析。
【解答】A.根據題意，當溫度升高時，電磁繼電器中的電流增大，吸下銜鐵，斷開發熱元件，所以熱敏電阻的阻值應該隨著溫度的升高而降低，采用NTC熱敏原件，故A錯誤；
B.熱敏電阻的阻值應該隨著溫度的升高而降低，控制電路中的電流變大，電磁鐵磁性增強，故B錯誤；
C.啟動保護模式后，到自動開機，手表的溫度慢慢下降，所以R的阻值變大，電路中的電流變小，根據P=I2R可知，Ro消耗的電功率變小，故C正確；
D.啟動保護模式后，手表的溫度慢慢下降，所以R的阻值變大，電路中的電流變小，電磁鐵磁性減弱，電磁鐵和銜鐵斷開，工作電路再次啟動，故D錯誤。
故答案為：C。
20．電動自行車因輕便、快捷已成為市民常見的交通工具，但其安全問題也備受矚目。
（1）消防部門提醒：電動自行車蓄電池長時間充電時要預防電池自燃。在給蓄電池充電時，蓄電池在電路中相當于　 　 （選填“電源”“開關”或“用電器”）。
（2）為保障蓄電池充電安全，需控制充電時間。小明設計了如圖乙所示的定時充電器，當定時器達到預設時間時，定時器電阻迅速變得很小，充電器就自動停止充電。針對該充電器的設計方案，下面說法正確的是_____________。
A．充電時，定時器與充電器串聯
B．充電時，定時器在電路中相當于一根導線
C．停止充電時，充電器在電路中處于被短路狀態
D．若在a處安裝一個開關S，斷開S則停止充電
【答案】（1）用電器
（2）C
【知識點】電路的動態分析
【解析】【分析】（1）電源與用電器的區分：電源是提供電能的裝置，用電器是消耗電能的裝置，要明確在充電過程中蓄電池的角色。
（2）電路連接方式及元件作用：分析定時器與充電器在電路中的連接方式，以及定時器在不同狀態下對電路的影響，判斷各選項關于電路狀態描述的正確性。
【解答】（1）給汽車蓄電池充電時，消耗電能，將電能轉化為化學能，所以蓄電池相當于電路中的用電器。
（2）A、由電路圖可知，定時器與充電器并聯，故A錯誤；
B、充電時定時器中不能有電流通過，所以定時器在電路中相當斷路，故B錯誤；
C、當定時器中有電流通過時，充電就會被斷開，將充電器短路，使充電器不能工作，故C正確；
D、如果在a處安裝一個開關S，斷開此開關，由于定時器與充電器并聯，則充電器仍然連入電路，故充電器不會停止充電，故D錯誤。
故答案為：C。
（1）給汽車蓄電池充電時，消耗電能，將電能轉化為化學能，所以蓄電池相當于電路中的用電器。
（2）A．由電路圖可知，定時器與充電器并聯，故A錯誤；
B．充電時定時器中不能有電流通過，所以定時器在電路中相當斷路，故B錯誤；
C．當定時器中有電流通過時，充電就會被斷開，將充電器短路，使充電器不能工作，故C正確；
D．如果在a處安裝一個開關S，斷開此開關，由于定時器與充電器并聯，則充電器仍然連入電路，故充電器不會停止充電，故D錯誤。
故選C。
21．小東同學為“探究電流與電阻的關系”，在實驗室選取以下實驗器材：學生電源(電壓恒為4.5V)，滑動變阻器“20Ω，1A”，電流表，電壓表，開關各一只，阻值不同的定值電阻、導線若干。
（1）小東根據圖甲電路圖連接成圖乙所示的實物圖。檢查電路連接時，發現有一根導線連接錯誤，請你在答題卷的實物圖中對該導線上打“×”，并畫出正確的連線；　 　。
（2）糾正錯誤后，閉合開關S，發現電流表和電壓表的指針均不動。小東斷開開關S，將與電壓表負接線柱相連的導線改接到電源負接線柱上(相當于將圖甲中，電壓表與c點相連的那根導線改接到d點)，再次閉合開關S時，發現電流表的指針仍不動，但電壓表的指針有明顯的偏轉。若電路中只有一處故障，則故障的原因可能是____；
A．電流表短路 B．電流表斷路
C．定值電阻R 斷路 D．滑動變阻器斷路
（3）處理好故障后，小東先用5Ω的定值電阻進行實驗，閉合開關S后，移動滑片P，控制定值電阻兩端的電壓為2V，記錄數據；然后更換其它電阻，按前面操作步驟繼續完成實驗，測得數據記錄在表中，其中第4和第5 組數據未能完成收集。
實驗次數 1 2 3 4 5
電阻R/Ω 5 10 15 20 25
電流I/A 0.4 0.2 0.13 　 　
①分析第4和第5組未能完成數據收集的原因是　 　；
②為了順利收集第4和第5組數據，請你提出一種解決辦法　 　。
【答案】（1）
（2）B
（3）滑動變阻器的最大阻值太小；在圖乙電路的b點串聯一個定值電阻
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【分析】 （1）分析電路圖，結合實驗探究電流與電阻的關系時，電流表與滑動變阻器、定值電阻串聯，電壓表與定值電阻并聯；
（2）閉合開關S后，發現電流表和電壓表的指針均不動，說明是電壓表并聯以外的部分電路斷路；將電壓表與b點相連的那根導線改接到c點，再次閉合開關S時，發現電流表的指針仍不動，但電壓表的指針有明顯的偏轉，說明電路仍然斷路，但此時電壓表與電源之間是通路，據此分析電路故障；
（3）探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入25Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻，結合現有變阻器的最大電阻分析第4和第5組不能完成數據收集的原因，由電阻的串聯求出串聯的最小電阻。
【解答】 （1）分析圖乙可知，電流表與電壓表串聯，滑動變阻器與定值電阻并聯，與甲圖不對應，這是錯誤的，應改為：將電流表與滑動變阻器、定值電阻串聯，將電壓表與定值電阻并聯，如圖所示：
；
（2）由題意可知，電路連接正確，閉合開關S后，電流表和電壓表無示數，則電壓表并聯以外的部分電路斷路；把電壓表與b點相連的那根導線改接到c點后，電流表無示數，電壓表有示數，則此時電壓表并聯部分斷路，綜上可知，若電路中只有一處故障，則故障是bc間斷路，故選BD；
（3）①分析表格中數據可知，定值電阻兩端的電壓始終保持UV=IR=0.4A×5Ω=2V，
根據串聯電路電壓的規律，滑動變阻器分得的電壓：U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V，
滑動變阻器分得的電壓是定值電阻分得的電壓的倍，
由題意可知，要能夠順利完成表2中第4和第5次實驗探究，
根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，
滑動變阻器連入電路中的電阻應為：R滑=1.25×25Ω=31.25Ω，
而現有滑動變阻器最大電阻20Ω，
因此第4和第5組不能完成數據收集；
②為了完成整個實驗，應在圖乙電路的b點串聯一個定值電阻。
22．如圖是一種限流器原理圖，當電流Ⅰ超過限制電流時，銜鐵N被電磁鐵M吸引過去，勻質的金屬桿OA在彈簧拉力作用下繞О點轉動，電路斷開。
（1）限制電流Ⅰ一定時，若增加線圈匝數，滑片Р位置不變，電磁鐵的磁性將　 　。
（2）若要把該限流器串聯接入某電路中，調試時發現，實際電流沅沅小干設計的限制電流，限流器已經切斷電路。為達到設計要求，可把滑動變阻器滑片P向　 　移動。
（3）當電路中電流超過設計的限制電流時，限流器電路____。
A．會自動斷電，但須人工合閘才能通電
B．會自動斷電，會自動合閘通電
C．須人工斷電，會自動合閘通電
【答案】（1）增強
（2）右
（3）A
【知識點】歐姆定律及其應用；影響電磁鐵磁性強弱的因素
【解析】【分析】（1）電磁鐵的磁場強弱與電流大小和線圈匝數多少有關；
（2）根據并聯電路的電流特點分析通過變阻器的電流大小變化，再根據歐姆定律分析變阻器的阻值變化即可；
（3）根據圖片分析該限流器能夠自動閉合即可。
【解答】（1） 限制電流Ⅰ一定時，則滑片Р位置不變，那么通過電磁鐵的電流大小不變。若增加線圈匝數，電磁鐵的磁性將增強。
（2） 整個裝置是一個限流裝置，由電磁鐵和滑動變阻器這兩條支路組成。干路電流尚未達到設計的限制電流，電磁鐵支路的電流已經達到了動作電流而使得銜鐵被吸引，說明了滑動變阻器沒有起到足夠的分流作用。當減小變阻器接入電路的阻值時，就能增大干路電流，同時不增大電磁鐵支路的電流，因而可應該是減小變阻器接入電路的電阻，也就是向右移動滑片；
（3）根據圖片可知， 當電路中電流超過設計的限制電流時， 銜鐵N被電磁鐵吸引過去，而OA被彈簧拉開從而切斷電路。此時如果沒有人工操作，則不能實現自動合閘通電，故選A。
23．如圖是小紫設計的水位自動控制電路，其中工作電路由指示燈L、電動機M等元件組成，由家庭電路供電；控制電路中，金屬板A、B置于水箱中不同位置，水箱中的天然水是導體。
（1）我國家庭電路電壓為 　 　V。
（2）當水箱內水面處于金屬板A以下時，工作電路中的　 　(填“電動機”或“小燈泡”)處于工作狀態。
（3）測試時，小紫發現由于電磁鐵磁性太弱，電磁繼電器無法正常工作。適當　 　(填“增加”或“減少”)電磁鐵的線圈匝數，可以解決上述問題。
【答案】（1）220V
（2）電動機
（3）增加
【知識點】電磁繼電器的組成、原理和特點
【解析】【分析】（1）我國家庭電路的電壓是220V；
（2）當水箱內水面處于金屬板A以下時，控制電路斷路，分析電磁鐵有沒有磁性，判斷銜鐵的位置，得出工作的用電器；
（3）電磁鐵磁性與電流大小和線圈匝數有關，增大電流或增加線圈匝數可以增強磁性。
【解答】（1）我國家庭電路的電壓是220V；
（2）當水箱內水面處于金屬板A以下時，控制電路斷路，電磁鐵中沒有電流，電磁鐵沒有磁性，銜鐵在彈簧的作用下與上方觸點接觸，因而電動機接入電路工作；
（3）電磁鐵磁性與電流大小和線圈匝數有關，適當增加線圈匝數可以增強磁性。
24． 小城家的動感單車及扶手示意圖如圖所示，騎行時顯示屏有數據。觀察到當只有在雙腳踩踏板騎行時，按壓電子儀表的“開始按鈕”，同時將雙手握住“手握感應片”，電子儀表的顯示屏就可以顯示騎行人的心率，若雙手沒握或握不緊“感應片”時，顯示屏就不顯示數據。若不騎行即使按壓也不顯示。
（1）關于動感單車，這個“手握感應片”在電路中的作用相當于　 　。
（2）下列設備的主要原理與自發電動感單車原理相同的是____。
A．動圈式話筒 B．電磁起重機 C．電動機
（3）單車靜止在水平地面上，地面對單車的支持力和　 　力是一對平衡力。
【答案】（1）開關
（2）A
（3）重
【知識點】平衡力的辨別；基本電路與電路圖；電磁感應
【解析】【分析】 （1）電路中開關的作用是控制電路的通斷來使用電器開始或停止工作；
（2）閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中會產生感應電流，這種現象叫電磁感應現象，發電機和動圈式話筒就是利用該原理制成的；
（3）二力平衡條件：大小相等、方向相反、同一直線、作用在同一個物體上。
【解答】 （1）雙手握住“手握感應片”，電子儀表的顯示屏就工作，說明是通路，否則顯示屏無顯示，說明是斷路，所以“手握感應片”相當于電路中的開關；
（2）騎行時，其內部閉合電路的部分導體做切割磁感線運動，會產生感應電流，利用的是電磁感應的原理發電；
動圈式話筒是利用電磁感應原理制成的，電磁起重機是利用電流的磁效應制成的，電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動原理制成的。
故A正確；
（3）地面對單車的支持力和車的重力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、作用同一物體上，是一對平衡力。
25．如圖所示電路，電源電壓U保持不變，R為定值電阻，初始時滑動變阻器的滑片P在a點，閉合開關S后滑片P在a、 b、 、 d、 點(a、 b、 、 d、 把滑動變阻器電阻四等分)電壓表、電流表讀數記錄如下表。請根據表格數據分析計算：
P位置 a b 　 d 　
I(A) 0 0 0.15 0.2 0.3
U(V) 3 3 1.5 1 0
（1）此電路 滑動變阻器某處發生斷路，若故障只發生在一個地方，則故障點位于　 　之間(填“ab”“bc” “cd”或“de”)。
（2）計算滑動變阻器 cd段的電阻值是多少 　 　
（3）當P在d點時， R的電功率是多少 　 　
【答案】（1）bc
（2）5Ω
（3）0.4W
【知識點】歐姆定律及其應用；電功率計算公式的應用
【解析】【分析】首先對電路進行分析，明確電阻的連接關系及電流表、電壓表的測量位置。然后根據滑片在不同位置時的電路關系，根據歐姆定律、電功率的計算公式分別得到兩種情況下各電阻阻值和消耗的電功率。
【解答】（1）由表中數據可知，滑片P在a、b處時，電路中的電流為0，電壓表有示數，電壓表的示數等于電源電壓，說明此時電路斷路，電壓表串聯在電路中；當滑片在c點時，電路中有電流，滑動變阻器接入電路的電阻減小，電壓表示數減小，因此故障點在c點。
（2）當滑片在c點時， Rce的電阻
當滑片在d點時， Rde的電阻
、、、、把滑動變阻器電阻四等分可知，滑動變阻器段的電阻值是
（3）當滑片在d點時，R0兩端的電壓
當P在d點時，的電功率是
26．小金學習發現，電壓越高，對電路中電流的推動作用越大，那么電流與電壓之間的關系到底是怎么樣的呢 就這一思考，小金設計了如下實驗：
（1）根據電路圖甲將實物圖乙補充完整。　 　
（2）小金在閉合開關后，發現電流表和電壓表都有較小的示數，且無論怎么移動滑動變阻器滑片P，電流表和電壓表的示數都不變，造成這一現象的原因可能是____
A．電阻R斷路
B．電阻R短路
C．滑動變阻器斷路
D．滑動變阻器接了下方兩個接線柱
（3）在完成對電流與電壓之間關系的研究后，小金想利用圖甲中的電路繼續研究小燈泡電功率的問題。小金將開關斷開，定值電阻拆下，在定值電阻的位置接上額定電壓為 2.5V 的小燈泡。然后移動滑片 P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的圖像。根據圖像信息，請你幫小金計算出小燈泡的額定功率為　 　。
（4）小金發現圖丙所示的圖像不是一條直線，請你幫助他分析其原因是　 　。
【答案】（1）
（2）D
（3）0.5W
（4）燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
【知識點】影響電阻大小的因素；滑動變阻器的原理及其使用；電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用；探究電流與電壓、電阻的關系實驗；電功率計算公式的應用
【解析】【分析】（1）連接電路要注意，實物圖和電路圖中滑片移動后電阻變化情況需一致。
（2）滑動變阻器要一上一下接進電路，移動滑片電阻才會改變。
（3）額定電壓下的功率為額定功率，直接從圖丙中讀出電流值，根據電功率計算公式P=UI計算電功率。
（4）導體的阻值與導體的材料、長度、橫截面積及溫度有關。
【解答】（1）電路為串聯電路，滑片向右移，滑動變阻器連入電路的阻值變大，即滑動變阻器連入電路的有效長度變長，如圖所示
。
（2）電流表和電壓表都有較小的示數，說明電路為通路，且電路中總電阻較大；無論怎么移動滑動變阻器滑片P，電流表和電壓表的示數都不變，說明移動滑片，電阻不變，則原因是將滑動變阻器的兩個下方接線柱連入電路。
故答案為：D。
（3）由圖丙可知，當燈兩端電壓為2.5V時，經過燈的電流為0.2A，則燈的額定功率為。
（4）燈泡的電阻不是一個定值，會隨著溫度的變化而變化，所以電流與電壓不成正比，圖像不是一條直線。
27．某科學興趣小組在探究“電流與電阻的關系”的實驗中，設計了如圖甲所示的電路。已知電源電壓為6V保持不變，所給的定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑動變阻器有“20Ω，2A”、“60Ω，1A”兩種規格。
（1）圖乙是尚未完成連接的實物電路，請你在答卷對應圖中用筆畫線代替導線完成連接。要求：滑動變阻器的滑片P向A端移動時，電壓表示數變大。　 　
（2）電路連接好后，閉合開關，發現電流表有示數、電壓表示數為零，則電路故障原因可能是_________。
A．電壓表的量程太大 B．電阻R發生斷路
C．電阻R發生短路 D．滑動變阻器發生短路
（3）興趣小組的同學排除故障后進行實驗，將獲得的相關數據繪制成圖丙所示的I—R圖像。根據圖像判斷，滑動變阻器應選用的規格為　 　。
（4）分析圖丙I—R圖像可以得到的實驗結論是　 　。
【答案】（1）
（2）C
（3）60Ω，1A
（4）在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比
【知識點】串、并聯電路的電壓特點；電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用；歐姆定律及其應用；探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【分析】（1）串聯電路中電阻越大，其兩端的分壓越大，電壓表測量定值電阻兩端電壓，可知滑片向A端移，電壓表示數變大，滑動變阻器連入電路的阻值減小。
（2）電流表有示數、電壓表示數為零的故障最有可能是電壓表測量對象短路； 電流表沒有示數、電壓表示數有示數，最有可能的故障是電壓表測量對象斷路。
（3）滑動變阻器連入電路的阻值最大時，電路中總電阻最大，由歐姆定律可知電路中電流最小，所以選擇0.1A進行計算。
（4）由圖像可知，電壓一定時，電流與電阻圖像是反比例函數圖象，說明電壓一定時，電流與電阻成反比。
【解答】（1）電壓表測電阻的電壓，滑動變阻器的滑片P向A端移動，電壓表示數變大，由歐姆定律U=IR，電路的電流變大，故變阻器連入電路的電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示
。
（2）A、電壓表的量程太大，電壓表示數不會為零，只是指針偏轉角度很小，故A不符合題意；
B、若電阻R發生了斷路，則電流表示數為0，電壓表串聯在電路中測電源電壓，故B不符合題意；
C、若電阻R發生了短路，電壓表示數為0，電路為通路，此時電阻變小，電流表示數變大，故C符合題意；
D、滑動變阻器發生了短路，電路為通路，電流表有示數，電壓表測電源電壓有示數，故D不符合題意。
故答案為：C。
（3）由圖丙可知，定值電阻兩端的電壓
UV=IR=0.6A×5Ω=…=0.1A×30Ω=3V
根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓
U滑=U-UV=6V-3V=3V
滑動變阻器分得的電壓與電壓表示數相同，根據串聯電路分壓規律，可知滑動變阻器接入電路中的電阻和定值電阻R的阻值相同，所以滑動變阻器的最大阻值至少為30Ω，故選擇的規格為：“60Ω，1A”。
（4）根據圖丙可知：在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。
（1）電壓表測電阻的電壓，滑動變阻器的滑片P向A端移動，電壓表示數變大，由歐姆定律U=IR，電路的電流變大，故變阻器連入電路的電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如圖所示：。
（2）A．電壓表的量程太大，電壓表示數不會為零，只是指針偏轉角度很小，故A不符合題意；
B．若電阻R發生了斷路，則電流表示數為0，電壓表串聯在電路中測電源電壓，故B不符合題意；
C．若電阻R發生了短路，電壓表示數為0，電路為通路，此時電阻變小，電流表示數變大，故C符合題意；
D．滑動變阻器發生了短路，電路為通路，電流表有示數，電壓表測電源電壓有示數，故D不符合題意。
故選C。
（3）由圖丙可知，定值電阻兩端的電壓
UV=IR=0.6A×5Ω=…=0.1A×30Ω=3V
根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓
U滑=U-UV=6V-3V=3V
滑動變阻器分得的電壓與電壓表示數相同，根據串聯電路分壓規律，可知滑動變阻器接入電路中的電阻和定值電阻R的阻值相同，所以滑動變阻器的最大阻值至少為30Ω，故選擇的規格為：“60Ω，1A”。
（4）根據圖丙可知：在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。
28．如圖是探究“電流與電阻的關系”的實驗電路。已知電源電壓為5V，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”，選擇的定值電阻阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
（1）根據圖甲所示實物圖在虛線框內丙圖中畫出電路圖； （學生電源符號用電池組符號表示）
（2）小科正確連接電路后，閉合開關S時，發現電流表、電壓表指針均指向零刻度；假設電路只有一處故障，出現這一現象的原因可能是____（選填字母）；
A．定值電阻短路 B．定值電阻斷路
C．滑動變阻器斷路 D．滑動變阻器短路
（3）排除故障后，小科測出多組數據并繪制成圖乙；實驗過程中，當定值電阻由5Ω換成10Ω后，接下來的操作是　 　，再讀出電流表的示數；
（4）小科對小科所繪制的圖乙提出質疑，她指出其中一組數據與事實不符，請分析說明小科的判斷依據是：　 　。
【答案】（1）
（2）C
（3）將滑動變阻器的滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2.5V
（4）滑動變阻器的最大電阻為20Ω，定值阻值最大為25Ω，則電路的電阻最大值為R大=20Ω+25Ω=45Ω那么電路中的最小電流為所以圖乙中數據中定值電阻為25Ω時，電流大小為0.1A與事實不符。
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【分析】（1）根據實物圖畫出電路圖；
（2）若閉合開關S時，發現電流表指針不動，說明電路可能斷路；電壓表指針不動，說明故障原因可能是滑動變阻器斷路；
（3）10Ω定值電阻接入電路，根據圖乙可知對應的電流，根據歐姆定律得出電阻的電壓；根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓不變，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）根據電阻的串聯求出電路中的最大電阻，由歐姆定律求電路中的最小電流。
【解答】（1）根據實物圖可知，電壓表與定值電阻R并聯，電流表、定值電阻和滑動變阻器串聯，所以作出電路圖，如下圖所示：
（2）若閉合開關S時，發現電流表指針指向零刻度，說明電路可能斷路；電壓表指針不動，說明故障原因可能是滑動變阻器斷路，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）由圖乙可知，實驗中定值電阻兩端保持的電壓為
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，則定值電阻兩端的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知，應增大滑動變阻器兩端的電壓，由串聯分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以將滑動變阻器的滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2.5V，再讀出電流表的示數。
（4）滑動變阻器的最大電阻為20Ω，定值阻值最大為25Ω，則電路的電阻最大值為R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么電路中的最小電流為
所以圖乙中數據中定值電阻為25Ω時，電流大小為0.1A與事實不符。
（1）根據實物圖可知，電壓表與定值電阻R并聯，電流表、定值電阻和滑動變阻器串聯，所以作出電路圖，如下圖所示：
（2）若閉合開關S時，發現電流表指針指向零刻度，說明電路可能斷路；電壓表指針不動，說明故障原因可能是滑動變阻器斷路，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
（3）由圖乙可知，實驗中定值電阻兩端保持的電壓為
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，則定值電阻兩端的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知，應增大滑動變阻器兩端的電壓，由串聯分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以將滑動變阻器的滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2.5V，再讀出電流表的示數。
（4）滑動變阻器的最大電阻為20Ω，定值阻值最大為25Ω，則電路的電阻最大值為R大=20Ω+25Ω=45Ω
那么電路中的最小電流為
所以圖乙中數據中定值電阻為25Ω時，電流大小為0.1A與事實不符。
29．為了測定小燈泡的電功率，小柯利用電壓恒為3V的電源、合適規格的滑動變阻器、標有“2.5V”字樣的小燈泡等器材按圖甲方式連接電路進行實驗。
（1）閉合開關后，小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則電路中可能出現的故障是____。
A．滑動變阻器斷路 B．電壓表短路
C．小燈泡短路 D．小燈泡斷路
（2）閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某點，電壓表的示數如圖乙所示，為測得小燈泡的額定功率，小柯接下去的操作是　 　。
（3）小柯將數學幾何圖像分析與電學知識融合，圖丙為小燈泡的I-U圖像，劃分6塊區域，面積分別為S1-S6，有了新的發現與收獲：
①當電流為I1時，小燈泡的實際功率可以用圖丙中的面積　 　表示。
②當電流為I1逐漸增大到I2時，請結合圖中信息判斷滑動變阻器功率的變化量△P滑與小燈泡實際功率的變化量△P燈哪一個更大，△Pm　 　△P燈(選填“>”、“<”或“=”) ， 并說明理由　 　。
【答案】（1）D
（2）滑片向左移動，直到電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V為止
（3）S1；<；△P 燈=S2+S4+S6， △P滑=S2-S6，所以△P滑<△P燈
【知識點】小燈泡電功率的影響因素
【解析】【分析】（1）對各個選項中的故障進行分析，推測可能出現的現象，與題目描述對照即可；
（2）根據乙圖確定燈泡的實際電壓，與額定電壓比較，確定電壓表的示數變化方向，再根據U總=UL+U變分析變阻器的電壓變化，最后根據串聯電路的分壓規律確定它的阻值變化即可；
（3）①根據功率的計算式P=UI分析；
②根據P滑動=P總-PL分別計算出變阻器的功率，然后相減，并與燈泡功率的變化量比較即可。
【解答】（1）A.滑動變阻器斷路時，整個電路發生短路，電壓表沒有示數，故A不合題意；
B.電壓表短路時，電壓表無示數，故B不合題意；
C.小燈泡短路時，電壓表同時被短路，則電壓表沒有示數，故C不合題意；
D.小燈泡斷路時，電壓表串聯在電路中，它的示數為電源電壓。由于電壓表內阻很大，因此電流表無示數，故D符合題意。
故選D。
（2）根據乙圖可知，電壓表選擇量程0-3V，分度值為0.1V，則示數為1.8V<2.5V，則電壓表的示數要增大。根據U總=UL+U變可知，變阻器的電壓要減小。根據串聯電路電壓與電阻成正比可知，此時變阻器的阻值要減小，即滑片向左移動， 直到電壓表示數等于燈泡額定電壓2.5V為止 。
（3）①根據丙圖可知，結合功率的公式P=UI可知，燈泡的功率就是它所在點的橫軸和縱軸圍起來長方形的面積，即當電

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