主題三電與磁微專題5電學簡單計算（解析版）目錄TOC\o"1-3"\h\u 2命題點一電學簡單計算 2命題點二實際應用電路計算 2 17 29命題點一電學簡單計算1．（2024·云南昆明·一模）如圖所示是一個便攜式電風扇，已知其上標有“3.6V

1.8W”字樣，已知電動機線圈的阻值為，則該小電風扇正常工作時的電流為A，正常工作1min線圈產生的熱量為J。【答案】0.515【詳解】[1]由計算電風扇正常工作的電流為[2]計算正常工作1min線圈產生的熱量為2．（2024·河北·模擬預測）小明家有一個標有“220V1000W”的電熱水壺，在某次使用時，小明發現標有“1200”的電能表在5min的時間里鋁盤轉過了81轉，則電熱水壺的實際功率為W，此時家庭電路的電壓為V。若不計能量損失，在此過程中可以使kg的水溫度升高20℃。（保留2位小數）[水的比熱容為]【答案】8101982.89【詳解】[1]實際消耗的電能為功率為[2]根據實際電壓為[3]水的質量為3．（2024·山東濟寧·二模）如圖所示，電源電壓不變，燈L1、L2分別標有“6V3W”和“6V6W”字樣，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，若閉合S1、S2，斷開S3，電壓表示數為6V；則閉合S1、S3，斷開S2，電壓表的示數為V，此過程中燈L2的亮度將（選填“變亮”“變暗”或“不變”）。【答案】2不變【詳解】[1]L1的阻值為L2的阻值為閉合S1、S2，斷開S3，燈L1、L2串聯，電壓表測量電源電壓，可知電源電壓為6V；閉合S1、S3，斷開S2，燈L1、L2串聯，電壓表測量L2兩端的電壓，由串聯分壓原理知，電壓表的示數為[2]由于只是電壓表測量對象發生了變化，電路中的電流保持不變，故燈L2的亮度不變。4．（2024·山東淄博·二模）如圖所示的A、B分別為小燈泡和定值電阻的I-U圖像，小燈泡和電阻串聯后接在電源電壓為8V的電路中，定值電阻的阻值為Ω；小燈泡兩端電壓與電阻兩端電壓之比為；電路的總電功率為W【答案】201∶32.4【詳解】[1]當小燈泡和電阻串聯時，總電壓為8V，串聯電流相等，由圖像知，只有當電流為0.3A時，小燈泡和電阻的總電壓為8V，此時燈泡兩端的電壓為2V，定值電阻兩端的電壓為6V，則定值電阻的電阻為[2]此時燈泡兩端的電壓為2V，電阻兩端電壓為6V，小燈泡兩端電壓與電阻兩端電壓之比為1∶3。[3]電路的總電功率為5．（2024·四川眉山·一模）如圖所示，電源電壓恒為9V，電壓表、完全相同，連入電路的量程也相同，小燈泡“6V6W”、“6V3W”（燈絲電阻不變）。當開關都閉合時，此時只有一個小燈泡正常發光，未正常發光的小燈泡的實際功率為W；再斷開開關、，電壓表的示數為V。【答案】1.54.5【詳解】[1]兩燈泡的電阻分別為兩燈泡的額定電流分別為當開關都閉合時，兩個燈泡串聯接入電路中，串聯電路中各處的電流都相等，電路中的電流為電路電流等于燈L2的額定電流，所以燈泡L2正常工作，L1不正常工作，小燈泡L1的實際功率為P1′=I2R1=(0.5A)2×6Ω=1.5W[2]斷開開關S1、S2，兩個電壓表串聯接入電路中，由于電壓表V1、V2完全相同，連入電路的量程也相同，所以，兩電壓表的內阻相同，由串聯分壓的規律可知，電壓表V1分得的電壓等于電源電壓的一半，所以V2的示數為4.5V。6．（2024·云南昆明·一模）在如圖甲所示電路中，a、b為滑動變阻器的兩個端頭，電源電壓保持不變，閉合開關S，將滑動變阻器的滑片從b點向左移動到某點的過程中，兩個電壓表的示數隨電流表的示數變化的圖像如圖乙所示，則電源電壓為V。當滑片在a點時，通電1min，R0消耗的電能為J。【答案】61080【詳解】[1]由電路圖知，滑動變阻器R和電阻R0串聯，電壓表V1測R0兩端電壓，V2測R兩端電壓，電流表測電路中電流，滑動變阻器滑片從b點向左移動到某點的過程中，滑動變阻器R連入電路的電阻變小，電路中的電流變大，根據串聯電路的分壓原理可知，滑動變阻器兩端的電壓變小，R0兩端的電壓變大；所以上方為電壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖線，下方是表示電壓表V1的示數隨電流表示數變化的圖線；當電路電流為0.5A時，根據串聯電路分壓規律可知，電源電壓為U=5V+1V=6V[2]由圖可知，R0阻值當滑片在a點時，變阻器電阻為0，通電1min，消耗的電能為7．（2024·青海·二模）有兩個電路元件A和B，流過元件的電流與其兩端電壓的關系如圖所示，下列說說法正確的是（）A．A的電阻值為6.25ΩB．A和B串聯，電路中電流為0.4A時，A、B的電功率之比為5∶4C．A和B并聯在電壓為2.5v的電源兩端，A、B的電功率之比為5∶4D．當A和B串聯，兩者電阻相同時，電源電壓為3V【答案】C【詳解】A．由圖像可知，當通過A的電流IA=0.4A時，A兩端的電壓UA=2.0V，由可得，A的電阻值故A錯誤；B．A和B串聯，電路中電流為0.4A時，因串聯電路中各處的電流相等，所以，通過兩元件的電流，由圖像可知，兩元件兩端的電壓UA=2.0V，UB=2.5V，由P=UI可得，A、B的電功率之比故B錯誤；C．A和B并聯在電壓為2.5V的電源兩端時，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，兩元件兩端的電壓由圖像可知，通過兩元件的電流則A、B的電功率之比故C正確；D．當A和B串聯，兩者電阻相同時，它們兩端的電壓和通過的電流相等，由圖像可知，電路中的電流為0.6A，兩元件兩端的電壓均為3V時符合，因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，電源的電壓故D錯誤。故選C。8．（2024·湖北襄陽·一模）如圖所示電路，電源電壓為9V且保持不變，閉合開關后，當滑片P在右端時，電流表示數為0.3A，滑動變阻器消耗功率為1.8W；當滑片P移至中點時，電壓表示數變化了2V，小燈泡恰好正常發光。則下列說法正確的是（）A．滑動變阻器的最大阻值為18ΩB．燈泡正常發光時的電阻為10ΩC．燈泡正常發光時的功率為2WD．當滑片P移至中點時，滑動變阻器消耗的功率為6.4W【答案】C【詳解】A．由電路圖可知，滑動變阻器與燈L串聯，電流表測電路中電流，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，當滑片P在右端時，滑動變阻器的電阻最大，電流表示數為0.3A，滑動變阻器消耗功率為1.8W，根據P=UI可知，滑動變阻器的電壓為滑動變阻器的最大電阻為故A錯誤；B．當滑片P移至中點時，滑動變阻器的電阻減小，變為原來的一半，大小為滑動變阻器的電阻減小，分壓減少，電壓表示數減小了2V，此時，滑動變阻器兩端的電壓為此時電路的電流為此時，小燈泡恰好正常發光，小燈泡兩端的電壓為燈泡正常發光時的電阻為故B錯誤；C．燈泡正常發光時的功率為故C正確；D．當滑片P移至中點時，滑動變阻器消耗的功率為故D錯誤。故選C。9．（2024·新疆昌吉·模擬預測）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1和R2為滑動變阻器，它們的滑片可移動的最大距離相等，已知滑動變阻器電阻絲的阻值與其長度成正比。開始時，R1、R2的滑片均位于變阻器的正中間，開關閉合后，電路的總功率為0.4W。若將R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移動6cm，電路的總功率變為0.3W；若將R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移動6cm，電路的總功率為0.5W，則滑動變阻器R1、R2的總電阻之比為（）A．2∶1 B．4∶1 C．6∶1 D．8∶1【答案】D【詳解】設R1、R2的最大阻值分別為R1、R2，設它們的長度為Lcm，則兩個變阻器1cm長的電阻分別為、，當R1、R2的滑片均位于變阻器的正中間時，電路的總功率為P1=0.4W，由公式可知若將R1的滑片向左移3cm，R2的滑片向右移動6cm，電路的總功率變為P2=0.3W，則則解得；將R1的滑片向右移3cm，R2的滑片向右移動6cm，電路的總功率為P3=0.5W，則則將代入，解得R1∶R2=8∶1，故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。10．（2024·湖北武漢·模擬預測）如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，R1=10Ω。當開關S1閉合、S2和S3斷開，滑片P移到最下端時，電流表A的示數為I1，R1消耗的功率為P1；再將滑片P移到最上端時，電流表A的示數為I2；當開關S1、S2和S3都閉合，滑片P移到最下端時，R1消耗的功率為P1'，R3消耗的功率為7.2W。已知I1∶I2=1∶2，P1∶P1'=1∶9，下列說法正確的是（）A．電源電壓是9VB．R3的阻值是10ΩC．當開關S1、S2和S3都閉合時，電路消耗的最小功率為13.2WD．當開關S1閉合、S2和S3斷開，滑片P移到最下端時，電壓表V1和V2的示數之比為1∶3【答案】C【詳解】B．當開關S1閉合、S2和S3斷開，滑片P移到最下端時，三電阻串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測R2和R3兩端的電壓之和，電流表測電路中的電流，再將滑片P移到最上端時，R1與R3串聯，電壓表V1測R1兩端的電壓，電壓表V2測R3兩端的電壓；當開關S1、S2和S3都閉合，滑片P移到最下端時，三電阻并聯，電流表測干路電流；由可知則三電阻串聯時R1兩端的電壓與電源電壓之比由串聯電路的電阻特點和分壓原理可知①由串聯電路的電阻特點和歐姆定律可知②由，解得由②可得故B錯誤；A．由可知，電源電壓故A錯誤；D．由串聯電路的電阻特點和分壓原理可知，當開關S1閉合、S2和S3斷開，滑片P移到最下端時，電壓表V1和V2的示數之比故D錯誤；C．由可知，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，滑動變阻器消耗的電功率最小，當開關S1、S2和S3都閉合時R1消耗的電功率為當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，R2消耗的最小電功率則電路消耗的最小功率故C正確。故選C。11．（2024·福建龍巖·二模）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，電流表示數變化了0.2A，電壓表的示數從6V變為2V，電壓表的示數變化了5V，的功率變化了，電路總功率變化了。下列選項正確的是（

）A．電源電壓為7.5V B．的最大阻值為25ΩC．為0.8W D．為1W【答案】A【詳解】由電路圖可知，三個電阻串聯在電路中，電壓表V1測的是R1的兩端電壓，電壓表V2測的是滑動變阻器R2的兩端電壓，電流表測的是電路電流。AB．設電源電壓為U，當滑動變阻器R2的滑片P在a端時，R2接入電路的電阻為0，根據歐姆定律可得，此時電路電流為電壓表V1的示數為電壓表V2的示數為0；當滑動變阻器R2的滑片P在b端時，R2接入電路的電阻為最大電阻R2，根據歐姆定律可得，此時電路電流為此時電壓表V1的示數為電壓表V2的示數為由題意可得根據題意得，電壓表V2的示數變化為聯立以上式子解得，電源電壓為U=7.5V，R1=20Ω，滑動變阻器最大阻值R2=50Ω，R3=5Ω，故A正確，B錯誤；C．由以上分析可得，當滑動變阻器R2的滑片P在a端時，電路電流為當滑動變阻器R2的滑片P在b端時，此時電路電流為根據串聯電路的電流特點和P=UI可得，R1的功率變化為故C錯誤；D．電路總功率變化為故D錯誤。故選A。12．（2024·甘肅蘭州·二模）如圖所示電路中，電源電壓為3V，燈泡L上標有“2.5V”字樣，定值電阻R的阻值為1.25Ω。閉合開關S后，燈泡L恰好正常發光。通過計算回答：(1)通過燈泡L的實際電流是多少？(2)燈的實際功率是多少？(3)通電10s，整個電路消耗的電能是多少？【答案】(1)0.4A(2)1W(3)12J【詳解】（1）由電路圖可知，閉合開關，燈泡L與電阻R串聯，燈泡L恰好正常發光，則燈泡兩端的電壓為2.5V，根據串聯電路的電壓特點可知，定值電阻R兩端的電壓為UR=3V﹣2.5V=0.5V由于串聯電路電流處處相等，故通過燈泡L的實際電流為（2）燈的實際功率為PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W（3）通電10s，整個電路消耗的電能為W=UIt=3V×0.4A×10s=12J13．（2024·江蘇徐州·三模）如圖所示電路，燈泡L標有“4V2W”字樣，R2的阻值為10Ω，只閉合開關S時，燈泡正常發光；開關S、S1、S2都閉合時，電流表的示數為1.8A。求：(1)燈泡的額定電流；(2)R1的阻值。【答案】(1)0.5A(2)8歐或10歐【詳解】（1）由題意可知，燈泡的額定電壓為4V，額定功率為2W，則燈泡的額定電流為（2）由圖可知，只閉合S時，燈與R1串聯，燈正常發光，則有開關S、S1、S2都閉合時，燈被短路，R1與R2并聯，電流表測量干路電流，即I總=1.8A，則有代入數據有解得14．（2024·貴州安順·一模）如圖所示，將標有“5V2.5W”的小燈泡與規格為“15Ω1A”的滑動變阻器R及量程為0~0.6A的電流表串聯，然后接到恒為10V的電源上。（提示：設定燈絲電阻不隨溫度變化）求：(1)小燈泡正常發光時的電阻；(2)當滑片位于最右端的B點時，小燈泡的實際電功率；(3)在保證電路安全的情況下，電流最大時電路在1min內消耗的電能。【答案】(1)10Ω(2)1.6W(3)300J【詳解】（1）小燈泡標有“5V；2.5W”，所以小燈泡正常發光時的電阻為（2）當滑片位于最右端的B點時，滑動變阻器，燈泡與滑動變阻器的最大阻值串聯，此時電流為則小燈泡的實際電功率為（3）燈泡的額定電流為電流表量程為0~0.6A，所以電路中電流最大為0.5A，電路在1min的內消耗的電能為15．（2024·山東淄博·二模）如圖所示，燈泡L標有“6V，3W”的字樣（電阻受溫度影響），定值電阻R=10Ω，滑動變阻器R1的最大阻值為10Ω，閉合開關S。將開關S1撥至2，滑片P移至a端，燈泡正常發光。(1)求燈泡正常發光時的電流；(2)滑片P移至a端，開關S1撥至1，求定值電阻R工作10min產生的熱量；(3)接著將開關S撥回2，滑片P移至b端，電流表示數為0.24A，求此時燈泡的功率。【答案】(1)0.5A(2)(3)0.288W【詳解】（1）由P=UI可得，燈泡正常發光時的電流為（2）閉合開關S，將開關S撥至2，滑片P移至a端時，定值電阻R被短路，滑動變阻器接入電路中的電阻為零，電路中只有燈泡L工作，由燈泡正常發光，可知電源電壓為U=U額=6V滑片P移至a端，開關S撥至1，滑動變阻器接入電路的阻值為0，燈泡L被短路，只有電阻R工作，根據可得，定值電阻R工作10min產生的熱量（3）接著將開關S撥回2，滑片P移至b端，滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω，燈泡L與滑動變阻器R1串聯，電流表測量電路中的電流，由U=IR可得，滑動變阻器兩端的電壓為由串聯電路的電壓特點可知，燈泡L兩端的實際電壓為此時燈泡的功率為16．（2024·云南楚雄·三模）如圖所示，電源電壓恒定。R1=30Ω，當S閉合，S1斷開時，電流表的示數為0.3A；當S、S1都閉合時，電流表的示數為1.2A。求：(1)電源電壓；(2)R2的阻值；(3)S、S1都閉合時，R2消耗的功率；(4)S、S1都閉合時，通電1min電路消耗的總電能。【答案】(1)9V(2)10Ω(3)8.1W(4)648J【詳解】（1）當開關S閉合，S1斷開時，只有R1工作，則電源電壓（2）當開關S、S1都閉合時，R1、R2并聯，則R2的阻值（3）S、S1都閉合時，R2消耗的功率（4）當開關S、S1都閉合時，通電1min電路消耗的總電能命題點二實際應用電路計算17．（2024·陜西咸陽·一模）如圖甲所示，坐位體前屈是中學生體質健康測試項目之一。圖乙是小亮同學為其設計的工作原理圖，電源電壓恒為3V，定值電阻R1=10Ω，R2為一根長30cm的均勻電阻絲（阻值跟長度成正比），其最大阻值為30Ω，擋板未受推力時，滑片P位于電阻絲的B端，在擋板處施加推力時，滑片P可自由滑動。閉合開關，下列說法正確的是（）A．坐位體前屈成績越大，測試儀示數越大，用電壓表示數表示坐位體前屈成績更合理B．當推動擋板使滑片P由B端移動到A端時，電壓表的示數變化了2VC．電路消耗的最小功率是0.225WD．當成績達到優秀（≥18cm）時，電流表的示數大于0.15A【答案】C【詳解】A．閉合開關，R1和R2串聯，電壓表測量與R2并聯部分兩端的電壓，電流表測量電路電流，串聯電路總電阻等于各部分電阻之和，擋板P由B端向A端滑動時，電阻絲R2接入電路的電阻變小，由歐姆定律可知擋板移動過程中，電路中電流變大，電流表示數變大，根據串聯分壓原理可知電壓表示數變小，故坐位體前屈成績越高，測試儀示數越大，則用電流表示數表示坐位體前屈成績更合理，故A錯誤；B．當推動擋板P到B端時，電壓表與R2的最大阻值并聯，根據串聯分壓原理得即解得U2=2.25V，當推動擋板P到A端時，電路為定值電阻的簡單電路，電壓表被短路，因此電壓表的示數為0V，當推動擋板使滑片P由B端移動到A端時，電壓表的示數變化了2.25V，故B錯誤；C．當推動擋板P到B端時，電路的電阻最大，此時總電阻為電路消耗的最小功率是故C正確；D．當成績達到優秀（≥18cm）時，R2接入電路的阻值為此時電路總電阻為根據歐姆定律可得，電流表的示數為故D錯誤。故選C。18．（2024·陜西西安·二模）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。超導部件的電阻隨電流I變化關系如圖乙所示，臨界電流0.6A，限流電阻，燈泡L（忽略電阻變化）上標有“6V

3W”字樣，電源電壓為6V，則下列判斷正確的是（

）A．當電路短路時，超導限流器自動切斷電路B．超導限流器只能檢測短路故障，不能在故障排除后自動恢復C．燈泡短路時，電流表的示數為0.4AD．若電源電壓為3V時，電路總功率為0.75W【答案】D【詳解】AC．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即電流表的示數為1.2A，電路沒有被切斷，故AC錯誤；B．由題意知，當電流小于0.6A時，超導限流器自動短路，不工作，因此超導限流器在故障排除后能自動恢復，故B錯誤；D．燈泡L（忽略電阻變化）上標有“6V，3W”字樣，燈泡L的電阻為若電源電壓為3V時，此時電路中只有燈泡L，則電路總功率為故D正確。故選D。19．（2024·山西晉中·三模）氣敏電阻是一種特殊的電阻，其阻值會隨著周圍環境中某氣體成分或濃度的變化而變化。圖甲是環保項目學習小組使用氣敏電阻設計的空氣質量檢測儀的電路原理圖，其中電流表顯示空氣質量指數。電源電壓18V保持不變，定值電阻的阻值為100Ω，氣敏電阻R的阻值與空氣質量指數K的關系圖象如圖乙所示，空氣質量等級與空氣質量指數K關系如表所示。下列說法正確的是（）空氣質量指數K空氣質量0~50優51~100良101~150輕度污染151~200中度污染201~300重度污染>300嚴重污染A．空氣污染的程度越小，電路中的電流越大B．電路中電流為0.1A時，空氣質量為中度污染C．當空氣質量指數K為300時，兩端的電壓為3VD．當空氣質量指數K為300時，消耗的電功率為2.25W【答案】D【詳解】A．由圖甲知，氣敏電阻R與定值電阻R0串聯，電流表測電路中的電流。由表可知，空氣污染的程度越小，空氣質量指數越小，由圖乙知，氣敏電阻R的阻值越大，則電路中的總電阻越大，電路中的電流越小，故A錯誤；B．當電路中電流為0.1A時，由有即解得，由圖象知，空氣質量指數K在51~100之間，對應的空氣質量等級為良，故B錯誤；C．當空氣質量指數K為300時，由圖乙可知氣敏電阻阻值，則電路中的電流兩端的電壓故C錯誤；D．當空氣質量指數K為300時，消耗的電功率為故D正確。故選D。20．（2024·山西呂梁·模擬預測）如圖甲所示的模擬智能測溫報警電路，電源電壓恒為24V，定值電阻R0的阻值為800Ω。當所測溫度達到或超過37.3℃時，報警器報警。熱敏電阻RT阻值隨溫度t的變化關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而減小B．當通過報警器的電流為0.06A時報警器報警C．當溫度升高時，定值電阻R0的功率變小D．當所測溫度達到37.3℃時電路消耗的總功率為0.48W【答案】D【詳解】A．由圖乙可知，當溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小，所以熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而增大，故A錯誤；B．當通過報警器的電流為0.06A時，電路中電阻為而定值電阻的阻值為800Ω，所以電路中電流不可能為0.06A，故B不符合題意；C．當溫度升高時，熱敏電阻的阻值減小，電路中總電阻減小，由可知，電路中總電流變大，由可知，定值電阻R0的功率變大，故C錯誤；D．當所測溫度達到37.3℃時，熱敏電阻的阻值為400Ω，電路消耗的總功率為故D正確。故選D。21．（2024·山西運城·一模）乘坐高鐵列車全程禁止吸煙，列車車廂內安裝有煙霧報警器。小碩同學設計了一種模擬煙霧報警裝置，其工作電路如圖甲所示。電源電壓恒為12V，R2為定值電阻，阻值為30Ω，R1為煙霧傳感器，它的阻值與空氣中煙霧濃度的關系如圖乙所示。當空氣中煙霧濃度10時，電路發出警報。下列說法正確的是（

）A．空氣中煙霧濃度升高，電流表示數變小B．電流表示數為0.2A時，電路發出警報C．當煙霧濃度為10%時，R2的功率為2.7WD．若需要降低煙霧報警的最低濃度，可以將R2換成阻值更大的定值電阻【答案】C【詳解】由圖甲可知，煙霧傳感器R1與定值電阻R2串聯，電流表測串聯電路的電流。A．由圖乙可知，空氣中煙霧濃度升高時，傳感器R1的阻值變小，則串聯電路的總電阻變小，電源電壓不變，由可知串聯電路的電流變大，即電流表示數變大，故A錯誤；B．當電流表示數為0.2A時，由可知此時串聯電路的總電阻則此時煙霧傳感器R1的阻值為由圖乙可知此時煙霧濃度小于10%，所以電路不會發出警報，故B錯誤；C．當煙霧濃度為10%時，由圖乙可知此時煙霧傳感器的阻值為R1′=10Ω，此時串聯電路的總電阻此時電路中的電流則此時R2的功率為故C正確；D．由圖乙可知，煙霧濃度降低時，R1的阻值變大，若定值電阻的阻值不變，則串聯電路的電流變小，由題意可知該電路不會發出警報；為使串聯電路的電流變大，應減小定值電阻的阻值，從而降低煙霧報警的最低濃度；所以，若需要降低煙霧報警的最低濃度，可以將R2換成阻值更小的定值電阻，故D錯誤。故選C。22．（2024·遼寧鞍山·模擬預測）某科技創新小組設計了一臺由電壓表改裝而成的簡易體重計，其電路如圖甲所示。已知電源電壓恒定，定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值與所受到的壓力關系如圖乙所示，閉合開關S，當體重計空載時，電壓表的示數為5V，電壓表量程為，踏板重力不計，求：（結果保留兩位小數）(1)體重計空載時，電路中的電流；(2)電源電壓；(3)體重為600N的同學站在體重計上時，的功率；(4)此體重計所能測量的最大體重。(5)在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，直接寫出一種能增加體重計量程的措施。【答案】(1)0.33A(2)20V(3)6.67W(4)1200N(5)在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，可以減小定值電阻阻值【詳解】（1）由圖甲可知，閉合開關，定值電阻R0與壓敏電阻R串聯，電壓表測定值電阻R0兩端的電壓，當體重計空載時，電壓表的示數為5V，電路中的電流為（2）由圖乙可知，當體重計空載時，壓力為零，壓敏電阻的阻值R=45Ω，由串聯電路電流的規律和歐姆定律可知R兩端的電壓根據串聯分壓可得，電源電壓（3）由圖乙可知，當體重計示數為600N時，壓敏電阻的阻值R'=15Ω，此時電路中電流為R0的功率（4）當電壓表示數（R0兩端的電壓）最大為15V時，由串聯分壓可知壓敏電阻兩端的電壓最小，其受到的壓力最大，此時體重計的示數最大，壓敏電阻R兩端的最小電壓根據串聯分壓規律可得所以解得由表格數據可知，此時壓力為1200N，即該體重計能稱量的最大重力為1200N。（5）在不改變電源電壓和電壓表量程的情況下，根據串聯分壓，減小定值電阻R0阻值可以達到要求。23．（2024·四川資陽·一模）小麗設計了如圖所示的簡易電子距離測量儀，R是一根粗細均勻的電阻絲，其每厘米長的電阻為0.5Ω，電路各部分均接觸良好。物體M只能在導軌上做直線運動，并帶動與之相連的金屬滑片P移動，電壓表示數可反映物體M移動的距離。開始測量前，將金屬滑片P置于電阻絲中點，此時電壓表和電流表示數分別為1.5V和0.2A。求：(1)此時電路消耗的總功率P；(2)當電壓表示數為2V時，物體M向左移動的距離s；【答案】(1)0.6W(2)20cm【詳解】（1）金屬滑片P置于電阻絲中點時，根據可得被測電阻絲的電阻電阻絲的總電阻為此時電路消耗的總功率（2）當電壓表示數為2V時，接入電路的電阻大小為物體M向左移時，R阻值由0增大到10Ω，已知電阻絲每厘米長的電阻為0.5Ω，所以物體M向左移動距離24．（2024·廣西玉林·一模）如圖是一個檢測空氣質量指數的電路，其中R為氣敏電阻，允許通過的最大電流為0.2A，其電阻與空氣質量指數的關系如圖乙所示。已知電源電壓恒定不變，定值電阻為10Ω，當閉合開關S后，電流表的示數為0.1A時，空氣質量指數為30，求：(1)此時電阻消耗的電功率；(2)電源電壓；(3)小強認為該電路能測量的空氣質量最大指數太低，他想使該電路能測量的空氣質量最大指數為70，于是他提出的方案是減小電源電壓；同組的小明同學提出的方案是減小的阻值，請通過計算說明誰的方案可行。【答案】(1)0.1W(2)6V(3)小強的方案【詳解】（1）此時電阻消耗的電功率為（2）由乙圖可知，空氣質量指數為30時，氣敏電阻的阻值，由電路圖可知，與R串聯，則電路的總電阻為根據歐姆定律可得，電源電壓為（3）由圖乙可知，當空氣質量指數為70時，此時氣敏電阻的阻值，此時電路中的總電阻為為保護電路，電路中允許通過的最大電流為0.2A，此時電源電壓應為故應減小電源電壓，小強的方案可行。當電源電壓不變時，電路中允許通過的最大電流為0.2A，此時電路中的總電阻為由串聯電路的電阻特點可知，電阻的阻值為故應增大的阻值，小明的方案不可行。25．（2024·江蘇宿遷·二模）某物理興趣小組設計了一個壓力報警裝置，工作原理如圖所示。ABO為一水平杠桿，OA長120cm，O為支點，AB∶OB=4∶1；已知報警器R0的阻值恒為10Ω，壓力傳感器R固定放置，R的阻值隨所受壓力F變化的關系如表所示。閉合開關S，水平踏板空載時，電壓表的示數為2V；當水平踏板所受壓力增大，電壓表示數達到5V時，報警器R0開始發出報警信號。踏板、壓桿和杠桿的質量均忽略不計。求：F/N051015202530R/Ω3528221814128(1)電源電壓為多少？(2)當報警器開始報警時，踏板設定的最大壓力值為多少？(3)若將報警器設定為水平踏板上承受25N壓力時發出報警信號，應將電源電壓調為多少伏？此時電路總功率是多大？【答案】(1)9V(2)150N(3)19V；9.5W【詳解】（1）閉合開關S，水平踏板空載時，R受到的壓力為0，由表可知，R=35Ω；電壓表的示數為2V，電路電流為電源電壓為（2）電壓表示數達到5V時，報警器R0開始發出報警信號，此時電路電流為電路總電阻為則R連入電路的電阻為由表可知，此時壓力傳感器受到的壓力為30N。已知AB∶OB=4∶1則OA∶OB=5∶1根據杠桿的平衡條件可得則踏板設定的最大壓力值為（3）水平踏板上承受25N壓力時，根據杠桿的平衡條件可得則壓力傳感器受到的壓力由表可知，R的阻值為28Ω。則電源電壓為此時電路總功率是1．（2024·內蒙古通遼·中考真題）（多選）如圖甲所示電路，電源電壓恒定，將滑動變阻器的滑片P從最右端開始移動至燈泡正常發光為止，并根據電流表和電壓表的示數繪制I-U的關系圖像如圖乙。則下列說法正確的有（）A．曲線a是電流表與電壓表V2示數的關系圖像B．電源電壓為11VC．燈泡的額定電壓為3VD．燈泡的額定功率為4.8W【答案】BD【詳解】由圖得，燈泡與滑動變阻器串聯，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V1測量燈泡兩端的電壓，電流表測量電路電流。A．滑片向左移動，滑動變阻器接入電路中電阻變小，有串聯分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變小，電壓電源不變，由串聯電路的電壓規律可知燈泡兩端的電壓變大，電路中總電阻變小，電路電流變大，則曲線a為燈泡的電壓、電流關系圖，曲線b變阻器的電壓、電流關系圖，即曲線a是電流表與電壓表V1示數的關系圖像，曲線b是電流表與電壓表V2示數的關系圖像，故A錯誤；B．由圖像得，當電流為0.2A時，燈泡電壓為2V，變阻器電壓為9V，則電源電壓故B正確；C．閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P從最右端滑至燈泡正常發光的位置，由乙圖可知，當燈泡正常發光時，電路電流為0.6A，滑動變阻器兩端的電壓為3V，此時燈泡的額定電壓為故C錯誤；D．由乙圖可知，當燈泡正常發光時，電路電流為0.6A，燈泡的額定功率為故D正確。故選BD。2．（2024·黑龍江雞西·中考真題）（多選）如圖，甲電路中電源電壓保持不變，閉合開關后，將變阻器的滑片由a端向b端移動的過程中，兩電壓表的示數與電流表的示數變化關系如圖乙Ⅰ、Ⅱ所示，則（

）A．Ⅱ是燈泡的I-U關系圖像 B．燈泡最小功率為1WC．R的最大阻值為25Ω D．電路的最大功率為3.6W【答案】CD【詳解】A．由電路圖可知，小燈泡與滑動變阻器R串聯，電壓表V1測小燈泡兩端的電壓，電壓表V2測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流，滑片從最右端向最左端滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電路電流變大，根據串聯分壓的規律可知，小燈泡兩端的電壓變大，滑動變阻器兩端的電壓變小，因此Ⅱ為滑動變阻器R的U-I關系圖像，Ⅰ為小燈泡的U-I關系圖像，故A錯誤；B．由圖線Ⅰ可知，小燈泡的電流隨其兩端電壓的增大而增大，故當小燈泡兩端的電壓最小時，小燈泡的電流最小，由題圖乙可知，小燈泡兩端的最小電壓為U燈小=1V，此時通過小燈泡的電流為I燈小=0.2A，小燈泡的最小電功率為故B錯誤；C．當R接入電路的阻值最大時，電路電流最小，分析圖線Ⅱ可知，此時R兩端電壓為UR=5V，通過R的電流為IR=0.2A，故R的最大阻值為故C正確；D．根據串聯電路的電壓規律并結合圖像可知，電源電壓電路中的最大電流為I最大=0.6A，故電路的最大功率為故D正確。故選CD。3．（2024·四川宜賓·中考真題）（多選）我國交規規定，酒后不能開車。圖甲是一種對駕駛員進行檢測的呼氣式酒精測試儀，其簡化電路如圖乙所示，測試儀里面裝有酒精氣體傳感器，它是一種氣敏電阻，用符號“”表示，其阻值R隨酒精氣體濃度K變化圖像如圖丙所示。已知電源電壓為12V，是阻值為20Ω的定值電阻，設血液酒精濃度M＝呼出酒精氣體濃度K×2500，當血液酒精濃度≥0.2mg/mL時，屬于飲酒駕駛。下列說法正確的是（

）A．酒精氣體濃度越大，電流表示數越大B．剛達到飲酒駕駛時，R的阻值為64ΩC．電流表示數為0.12A時，不屬于飲酒駕駛D．達到飲酒駕駛，電路消耗的最小功率為1.44W【答案】ABC【詳解】由圖乙得，R與R1串聯，電流表測量電路電流；A．由圖丙可知，酒精氣體濃度越大，R電阻越小，此時電路總電阻越小，由歐姆定律得，電流電流越大，即電流表示數越大，故A正確；B．剛達到飲酒駕駛時，呼出酒精氣體濃度由圖得，此時R的阻值為64Ω，故B正確；C．電流表示數為0.12A時，由歐姆定律得，此時電路電阻為R的阻值為由圖丙可知，此時呼出酒精氣體濃度為K=4×10-5mg/mL，則血液酒精濃度M＝4×10-5mg/mL×2500=0.1mg/mL<0.2mg/mL則此時不屬于飲酒駕駛，故C正確；D．達到飲酒駕駛，電路消耗的最小功率為故D錯誤。故選ABC。4．（2024·四川自貢·中考真題）（多選）如圖是燈泡L的I-U圖像，結合圖像分析，下列選項正確的是（）A．當通過燈泡L的電流為0.2A時，工作1min消耗的電能是0.24JB．當通過燈泡L的電流為0.3A時，其電功率為0.72WC．將兩個完全相同的燈泡L并聯在3.6V的電源兩端，電路的總功率為2.88WD．將燈泡L和6Ω的定值電阻串聯在6V的電源兩端，電路的總電阻為18Ω【答案】BC【詳解】A．當通過燈泡L的電流為0.2A時，電壓為1.2V，工作1min消耗的電能是故A錯誤；B．當通過燈泡L的電流為0.3A時，電壓為2.4V，其電功率為故B正確；C．將兩個完全相同的燈泡L并聯在3.6V的電源兩端，兩燈泡的電壓均為3.6V，電流均為0.4A，干路電流為電路的總功率為故C正確；D．將燈泡L和6Ω的定值電阻串聯在6V的電源兩端，串聯電路電流相等，由圖像得，當燈泡電流為0.4A時，燈泡電壓為3.6V；由歐姆定律得，定值電阻的電壓為電源電壓為符合題意。由歐姆定律得，此時燈泡的電阻為電路的總電阻為故D錯誤。故選BC。5．（2024·四川成都·中考真題）（多選）如圖所示電路，電源電壓恒定不變，定值電阻R1與R2阻值相同。讓滑動變阻器R3的滑片位于中點，只閉合開關S2時，電壓表V的示數為2V；開關S2、S3閉合，S1斷開時，電流表A1的示數為0.2A。將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，電流表A2的示數為0.4A，電路消耗的總功率為P1；開關S1、S2閉合，S3斷開時，電路消耗的總功率為P2。下列結果正確的是（）A．電源電壓為9V B．R3的最大阻值是60ΩC．P1=3W D．P2=0.3W【答案】BC【詳解】AB．開關S2、S3閉合，S1斷開時，滑動變阻器R3的滑片位于中點，R1與R2被短路，電路中只有，電流表A1的示數為0.2A，則電源電壓①三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯，電流表A2測通過R1、R2兩條支路的總電流，電流表A2的示數為0.4A，由于定值電阻R1與R2阻值相同，由并聯分流可知，通過R1、R2的電流均為0.2A，則電源電壓②由①②可知只閉合開關S2時，R1、R2與串聯，電壓表測量R2兩端電壓，電壓表V的示數為2V，由串聯分壓特點可知則電源電壓③由①③得故A錯誤，B正確；C．將R3的滑片移到b端，三個開關都閉合時，R1、R2與R3并聯，電路消耗的總功率故C正確；D．開關S1、S2閉合，S3斷開時，R2、R3短路，電路中只有R1，電路消耗的總功率故D錯誤。故選BC。6．（2024·內蒙古通遼·中考真題）2024年4月25日，神舟十八號載人飛船發射成功。查閱資料了解到，飛船在發射前需要檢驗飛船艙體的氣密性。科技人員設計了圖甲模擬檢測電路，電源電壓12V保持不變，R0為50Ω的定值電阻，R為壓敏電阻，其阻值隨環境氣壓變化的規律如圖乙。將R置于艙體內，艙體位于真空室中，艙體不漏氣時，艙體內氣壓為1.0×105Pa。求：(1)艙體不漏氣時，R0兩端的電壓；(2)艙體不漏氣時，電路工作10min消耗的電能；(3)電壓表示數為8V時，艙體內的氣壓值。【答案】(1)10V(2)1440J(3)0.6×105Pa【詳解】（1）由圖乙可知，艙體不漏氣時，艙體內氣壓為1.0×105Pa，壓敏電阻的阻值R=10Ω分析甲圖可知，R與R0串聯，電壓表測量R0兩端電壓，電源電壓12V保持不變，R0為50Ω的定值電阻，串聯電路中的電流則R0兩端的電壓（2）艙體不漏氣時，電路工作10min消耗的電能（3）電壓表測量R0兩端電壓，電壓表示數為8V時，串聯電路中的電流壓敏電阻的阻值由圖乙可知，壓敏電阻的阻值為25Ω時，艙體內的氣壓值為0.6×105Pa。7．（2024·遼寧·中考真題）如圖，甲、乙兩個透明容器內均裝有質量為100g、初溫為25℃的某種絕緣液體，甲、乙中都有一段電阻絲，，。閉合開關，電流表的示數為1.2A。通電120s后，甲中溫度計的示數為29℃。求：（1）兩端的電壓；（2）的電功率；（3）電流通過產生的熱量；（4）液體的比熱容（不計熱量損失）。【答案】（1）12V；（2）14.4W；（3）；（4）【詳解】解：（1）分析電路可知，、串聯，電流表測電路電流。兩端的電壓為（2）的電功率為（3）電流通過產生的熱量為（4）不計熱量損失，則甲中液體吸收的熱量為根據，液體的比熱容為8．（2024·內蒙古包頭·中考真題）圖甲為低溫液化制酒示意圖，天鍋內裝有1m高的冷水，底部連有控制排水與注水的裝置，該裝置內部簡化電路如圖乙所示。電源電壓恒為12V，為熱敏電阻，其阻值隨天鍋中水溫變化關系如圖丙所示，當水溫達到50℃時，排水口打開將水全部排出；為壓敏電阻，其阻值隨水對鍋底的壓強變化關系如圖丁所示，當水壓為0時，注水口打開排水口關閉，將冷水注入天鍋，注水高度達到1m時注水口關閉。（，g取10N/kg，不考慮水的蒸發）求（1）水高為1m時，的阻值；（2）排水口剛打開時，電路中的電流；（3）排水過程中，當的功率為1W時，的阻值（設排水過程中水溫保持50℃不變）。【答案】（1）100Ω；（2）0.06A；（3）20Ω【詳解】解：（1）水高為1m時，壓敏電阻受到液體產生的壓強為由圖丁可知，的阻值為100Ω；（2）當水溫達到50℃時，排水口打開，熱敏電阻為100Ω，根據串聯電阻的規律及歐姆定律，排水口剛打開時，電路中的電流為（3）水溫達到50℃時熱敏電阻為100Ω，當的功率為1W時，根據P=I2R可知，通過根據串聯電阻的規律及歐姆定律，的阻值9．（2024·吉林·中考真題）小明同學設計了車載加熱墊，其簡化電路圖如圖所示，電源電壓恒為12V，為阻值一定的電熱絲。閉合開關，通過的電流分別為0.6A、0.4A。求：（1）電熱絲的電阻；（2）此時電路的總電功率。【答案】（1）20Ω；（2）12W【詳解】解：（1）閉合開關S1?、S2?時，R1?與R2?并聯，因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由?可得，電熱絲R1?的電阻（2）此時并聯電路的總電功率P=UI=12V×(0.6A+0.4A)=12W10．（2024·安徽·中考真題）如圖所示的電路中，電源兩端電壓為U=9V，R1、R2、R3均為定值電阻，其中R2=45Ω，R3=30Ω。（1）當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，求R3兩端的電壓U3；（2）當開關S、S1和S2均閉合時，求電流表的示數I；（3）當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，電壓表示數為6V，求R1消耗的電功率P。【答案】1）9V；（2）0.5A；（3）0.6W【詳解】解：（1）由電路可知，當閉合開關S和S1，斷開開關S2時，電路中只有R3，所以此時R3兩端的電壓U3等于電源電壓，即U3=U=9V（2）由電路可知，當開關S、S1和S2均閉合時，R1被短路，R2和R3并聯，電流表測干路電流，根據并聯電路電壓的特點可知，R2和R3兩端的電壓等于電源電壓，根據歐姆定律，則通過R2支路的電流為通過R3支路的電流為根據并聯電路電流的特點，此時干路電流為I=I2+I3=0.2A+0.3A=0.5A因此電流表的示數為0.5A。（3）由電路可知，當閉合開關S，斷開開關S1和S2時，R1和R3串聯，電壓表測R3兩端電壓，電流表測電路電流，此時電壓表示數為6V，則電路電流為根據串聯電路電壓的特點可知，R1兩端的電壓為U1=U-U3'=9V-6V=3V則R1消耗的電功率為P=U1I'=3V×0.2A=0.6W11．（2024·福建·中考真題）小閩設計的車載可加熱果蔬攪拌機工作電路圖如圖。電熱絲R的阻值為，電動機標有“12V24W”字樣。閉合開關S、，電動機正常工作。求：（1）電源電壓。（2）閉合開關S、，電動機1min內消耗的電能。（3）閉合開關S、，通電100s，電熱絲R產生的熱量。【答案】（1）12V；（2）1440J；（3）3600J【詳解】解：（1）閉合S、時，電路中只有電動機正常工作，則電源電壓（2）根據可知，電動機消耗的電能（3）閉合S、，電路中只有電熱絲R工作，通過電熱絲R的電流電熱絲R產生的熱量12．（2024·內蒙古呼和浩特·中考真題）為了保證設備能夠正常運轉，某大型實驗室設計了如圖所示的應急供電線路系統。其中發電機為柴油發電機，輸出電壓為240V。發電機到實驗室的距離為200m，每條輸電線每千米電阻為0.5Ω。實驗室得到的電壓為220V，則：(1)發電機發電的過程是將燃料的轉化為電能（選填“機械能”或“化學能”）；(2)求輸電線路上的電流大小；(3)求實驗室中所有用電器的總功率；(4)若該發電機的效率為40%，則應急供電1h消耗柴油多少kg（柴油的熱值為4.0×107J/kg）。【答案】(1)化學能(2)100A(3)22kW(4)5.4kg【詳解】（1）燃料儲存的是化學能，燃燒時化學能轉化為內能，內能做功轉化為機械能，通過發電機再轉化為電能。（2）輸電線電壓為輸電線的電阻為輸電線路上的電流為（3）實驗室中所有用電器的總功率為（4）應急供電1h，發電機輸出的電能為柴油完全燃燒放出的熱量消耗的柴油為1．（24-25九年級上·安徽亳州·期中）查閱相關資料，了解到電壓表的一些信息，電壓表電阻很大，一般有幾千歐。電壓表的示數是顯示其自身兩端的電壓，從而測量與其并聯的電路兩端電壓，根據以上信息，再結合本學期學過的電學原理去解決以下與電壓表有關的問題。(1)在“探究電流與電阻的關系”實驗中，按照圖甲電路圖連接好電路后，將滑動變阻器阻值調到最大，閉合開關后，發現電壓表有示數且接近電源電壓，電流表無示數，經檢查發現是定值電阻R斷路了，此時設電源電壓為U，滑動變阻器最大阻值為（幾十歐），電壓表的示數為，電壓表電阻為，請用以上字母運算，推導出近似等于U；(2)將電壓表和電阻按圖乙所示電路連接，已知電壓表的電阻，閉合開關、S時，電壓表示數為，斷開開關S時，電壓表示數卻變為，那么阻值為多少？【答案】(1)見解析(2)【詳解】（1）定值電阻R斷路，電路中與電壓表串聯，電路中的微小電流電壓表示數因為遠大于，所以約等于，即約等于1，所以（2）S閉合時，電壓表測總電壓，即；S斷開時，電壓表與串聯，電壓表示數為其自身兩端電壓，即，由串聯電路電壓特點可知所以由串聯分壓原理可知則2．（24-25九年級上·湖北武漢·期中）我國載人潛水器“奮斗者”號突破萬米