苏科版物理九年级专题11 《动态电路和电路故障及范围分析》压轴培优题型训练（六大题型） （学生版）

专题11《动态电路和电路\o"应用欧姆定律进行故障分析"故障及范围分析》压轴培优题型训练【六大题型】TOC\o"1-3"\h\u一．动态电路的分析（共9小题）二．应用欧姆定律设计电路图（共7小题）三．欧姆定律求范围值（共9小题）四．应用欧姆定律进行故障分析（共8小题）五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共7小题）六．欧姆定律的多状态计算（共12小题）一．动态电路的分析（共9小题）1．如图所示的电路，电源电压恒定，下列操作一定可行的是（）A．只闭合S1时，把滑动变阻器的滑片P向右移，电流表、电压表增大 B．只闭合S1时，把滑动变阻器的滑片P向左移，电流表、电压表增大 C．滑动变阻器的滑片P不动，S2断开、S1由闭合到断开，电流表、电压表均减小 D．滑动变阻器的滑片P不动，S1闭合、S2由闭合到断开，电流表、电压表均减小2．如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（）A．a表是电压表 B．先闭合S1、S2，再闭合S3，a表示数无变化 C．S1、S2、S3都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化 D．S1、S2、S3都闭合，b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值3．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，电源输出电压不变。当滑动变阻器滑片P向右端移动时，电表的读数会发生变化，电表读数变化量指该时刻电表的读数与初始时刻电表读数的差值。下面说法中正确的是（）A．V1的读数减小，V1读数与A1读数的比值不变，V1读数变化量与A1读数变化量的比值不变 B．V2的读数增大，V1读数与A1读数的比值不变，V1读数变化量与A1读数变化量的比值减小 C．A1的读数增大，V1读数与A1读数的比值减小，V1读数变化量与A1读数变化量的比值不变 D．A2的读数减小，V1读数与A1读数的比值减小，V1读数变化量与A1读数变化量的比值减小4．（多选）如图所示的电路中，电源电压恒为4.5V，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器规格是“10Ω1A”，灯泡标有“2.5V1.25W”的字样。闭合开关S，要求两电表示数均不超过所选的量程，灯泡两端电压不允许超过额定电压，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（）A．电流表的示数变化范围是0.3～0.5A B．滑动变阻器允许调节的阻值范围是4～10ΩC．电压表的示数变化范围是1.5～3V D．该电路最大的功率是2.25W5．（多选）如图所示，电源电压不变。R1和R2为定值电阻，A1为电流表，a和b为电流表或电压表。下列说法正确的是（）A．若R1、R2、滑动变阻器串联，则a和b都为电流表 B．闭合开关S，滑片P向右滑动，若a的示数变大，b的示数变小，则a和b都为电压表 C．闭合开关S，滑片P向右滑动，电表b的示数一定变小 D．若a和b都为电压表，闭合S，滑片P向右滑动，b的变化量与a的变化量之和除以A1示数变化量，其比值等于R26．（多选）如图所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时，a、b的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化，以下说法正确的是（）A．b可能是电流表、也可能是电压表 B．只闭合S、S1，向左移动滑片P，则a示数与b示数的比值一定变大 C．若将b换成另一种电表，只闭合S、S2，将滑片向右移动R2的电流一定变大 D．若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，则a的示数与b的示数的比可能等于R27．（多选）如图所示，电源电压不变，a、b分别为电流表或电压表，各个电表均为理想电表，三个开关均闭合，电路安全，断开S3，电流表A无示数，下列说法正确的是（）A．a为电压表，b为电流表 B．闭合所有开关，滑动变阻器滑片从左向右滑动，A和a示数增大，增加量分别为ΔA和Δa，b示数减小，减小量为Δb，＝＝R3 C．只闭合S1、S2，不论怎样改变滑动变阻器滑片位置，a、b的示数总保持相等 D．三个开关都闭合，滑动变阻器滑片在中间，开关S2由闭合到断开，电路总功率减小8．（多选）如图所示的电路中，电源电压不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，R1的阻值大于滑动变阻器的最大阻值，只闭合开关S，各电阻中均有电流通过，所有电表均有示数，下列说法正确的是（）A．电表a是电流表：三个开关同时闭合，电源会短路 B．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，V1示数变小，V2示数变大 C．只闭合开关S，滑动变阻器的滑片向右移动，ΔU2大于ΔU1 D．先闭合开关S，再闭合开关S1，滑动变阻器的滑片保持不动，大于9．如图所示的电路中，电源电压不变，开关S1闭合后，开关S2由断开到闭合，电路中的总电阻将。若S1仍闭合，S2断开，将滑片P向左移动，则电压表和电流表的示数的比值将（均选填“变大”、“不变”或“变小”）。二．应用欧姆定律设计电路图（共7小题）10．某次物理竞赛有二个小组参加决赛。现请你设计一个用于抢答题的电路，要求：不论哪一个组按开关，电铃都能发出声音，而且指示灯会告诉主持人是第几组按的开关，试画出电路图。11．孟小研同学是课外活动小组的主要成员，他看到现在楼房的窗户上安装的防盗网很不美观，他学习了电与磁的内容后，又通过查找资料，请教科技人员，找来了下列材料：电磁继电器、指示灯、电源、导线、报警器、红外线光控开关等。红外线光控开关由红外线光源和光控开关组成，其作用是：用红外线照到光控开关时，光控开关处于通电状态，当有人或物将红外线光源挡住时，处于断电状态。他应用这些材料，安装了一个窗户防盗报警装置，平时指示灯亮，当有人从窗户进入时，指示灯灭，报警器响。请你画出他设计的电路图，说出它的工作原理。12．小明家新买了一条100W的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了如图所示的实验电路。其中电源两端的电压为6V，Rx为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但实验过程中，小明发现，不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置，电压表的示数几乎不发生变化，且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象的原因是什么？若不更换实验器材，应怎样连接电路，才能在触头P滑动过程中，有效地改变电热毯两端的电压值。13．如图所示，某电暖器由两条电热丝、一个电源开关S1和一个挡位开关S2组成，电热丝R1的额定电压为220V，额定功率为1000W，R2的额定电压为220V，额定功率为2000W．挡位开关S2的铜片在“1”挡时，接线点“o”与“a”和“b”都相通，此时电暖器的功率为1000W，铜片在“2”挡时，接线点“o”与“b”和“c”都相通，此时电暖器的功率为2000W，铜片在“3”挡时，接线点“o”与“c”和“d”都相通，此时电暖器的功率为3000W，请你根据其功能要求，完成如图的电路图。14．现有一个电压为U且保持不变的电池组，两个定值电阻R1、R2（且R1＝2R2），导线若干，它们分别与如图方框中标有A、B、C、D的有关接线柱相连接，用一个电流表连接有关接线柱，结果如下：（1）电流表接在AC间时，示数为I；（2）电流表接在BD间时，示数为2I。根据上述结果，画出方框内有关接线柱间的电池组、电阻或导线的连接情况，并标明R1、R2。15．实验桌上有如下实验器材：满足实验要求的电源、阻值已知的定值电阻各1个，滑动变阻器1个，已调零的电流表两块，开关两个，导线若干。请选用上述实验器材，设计一个实验证明“两个电阻R1与R2并联时，如果R1的阻值保持不变，则电阻R1与R2并联的总功率P跟电阻R2的功率P2关系为：P＝P2+b（b为常量）”。请你画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表。16．小明家新买了一条标有“220V，50W”的电热毯，他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值，于是连接了下图所示的电路，其中R为待测电热毯的电阻，电源两端的电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω．但是，小明在测量过程中发现，无论怎样调整滑动变阻器，电表的示数都几乎没有变化，且查得各元件完好，电路连接无误。请分析产生这一现象的原因是什么？如果仍然使用这些器材，怎样连接电路才能有效地改变电热毯两端的电压？在小明电路图的右侧画出你的电路图。三．欧姆定律求范围值（共9小题）17．小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6V且保持不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω0.5A”。将开关S闭合后，为保证电路中各元件正常工作，则以下说法中正确的是（）A．滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω B．电压表示数变化量的最大值为1V C．通过电阻R1的电流最大值为0.4A D．滑动变阻器R2调节范围为0～20Ω18．（多选）如图所示，电源电压为4.5V，电压表量程为“0﹣3V”，电流表量程为“0﹣0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω1A”，小灯泡L标有“2.5V1.25W”（灯丝电阻不变），在保证小灯泡L安全情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列说法正确的是（）A．小灯泡的额定电流是0.6A B．电压表示数变化范围是1﹣3V C．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω﹣10Ω D．电流表示数变化范围是0.3﹣0.5A19．在如图所示的电路中，电源电压为20伏且不变，电阻R1的阻值为25欧，滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。闭合电键S，电流表的示数为0.5安。求：①电阻R1两端的电压U1。②电阻R1消耗的功率P1。③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1，同时将一电压表接入电路中，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，两电表的指针均能达到某量程的满刻度处（在这过程中电表位置及量程都不能改变），且电路能正常工作。满足以上条件时：第一，替换电阻的阻值为欧。第二，电流表选择量程、电压表选择量程；电压表接到处（选填“ab”、“bc”或“ac”）。第三，计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围（要有计算过程）。20．如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R0＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值为RP，闭合开关，移动滑片，当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.45A，当接入电路的有效阻值为时电流表A的示数为0.5A，试求：（1）变阻器的最大阻值RP；（2）若电流表的量程为0﹣0.6A，电压表的量程为0﹣3V，为了不损坏两个电表，求滑动变阻器可连入电路的阻值范围。21．为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1＝5Ω，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω0.5A”，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A。（1）R1在电路中的作用是。（2）当被测身高增加时，电压表的示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）．（3）若变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时，电压表的示数为多大？（4）为了保证电路中各元件安全工作，变阻器接入电路的阻值范围是多少？22．小敏看到超载车损坏公路的新闻报道，设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲。电路由电源、称重计（电流表、量程0～0.6A）、定值电阻R0，滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指在上端，电流表示数是0.1A。（1）定值电阻R0多大？（2）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？（3）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻：R2＝20欧、R3＝5欧和R4＝1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？23．如图所示，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，电阻R0＝30Ω，滑动变阻器的最大阻值为100Ω，电路两端电压恒为24V。求：（1）当滑动变阻器接入阻值为30Ω时，两电表示数各为多少？（2）在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路电阻的变化范围。（3）如果想使滑动变阻器接入阻值范围为0～100Ω，则R0最小应为多少欧？24．如图所示，电源电压恒为18V，虚线框内a、b两点间有两个定值电阻R1、R2（图中未画出），它们的连接方式未知。已知R1＝8Ω，电压表量程为0﹣15V，电流表量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格为“50Ω，0.5A”，R2阻值未知。闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表的示数为6V时，电流表示数为0.25A。（1）求R2的阻值，并在虚线框内将电路连接完整；（2）求此时滑动变阻器R接入电路中的阻值；（3）为保证电路安全，求滑动变阻器R允许接入电路中的阻值范围。25．如图甲所示，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“10Ω2A”字样，闭合电键S后，电流表A1的示数为0.6安。（1）求电源电压U。（2）若将另一只电流表A2串联接入该电路a、b或c中的某一处，移动滑动变阻器R2的滑片P至某一处，使电流表A2的指针停留在如图乙所示的位置。请指出电流表A2所有可能连接的位置，并计算出此时变阻器接入电路的阻值R2。四．应用欧姆定律进行故障分析（共8小题）26．（多选）如下图所示，电源为恒压电源，电阻R0、R1、R2、R3均为阻值不变的定值电阻，其中R3＝4Ω，闭合开关S后，电流表读数为0.75A，电压表读数为2V，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V，则下列说法正确的是（）A．R0阻值为1Ω B．电阻R2阻值为4Ω C．电源电压为3V D．电阻R3断路27．如图是小明设计的拉力健身器示意图，在拉环处向右施加拉力时，弹簧伸长的同时，滑片随之向右移动。已知：在弹性限度内，弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比。导线对滑片滑动没有影响。（1）若按照小明的方案：闭合开关，从图中位置向右拉动拉环的过程中，电压表的示数（选填“变大”、“不变”或“变小”）（2）为了使电压表或电流表的示数随拉环受到的拉力增大而增大。小明、小红改进如下：小明：删除导线（选填“AB”、“CD”或“OD”）小红：不删除导线，将电流表换成，同时也避免了原电路中可能短路的危险。（3）按小红的改进方案闭合开关，如果拉环受到的拉力为0N时，滑片刚好在B端；当拉力为1000N时（在弹性限度内）滑片刚好在C端，这时电压表的示数为3V．当电压表的示数为1.5V时，拉环受到的拉力500N（选填“大于”“等于”或“小于”）。28．如图甲所示电路，电源电压U0不变，初始时滑动变阻器的滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生短路（只有一段短路），合上开关后滑片P向左滑动过程中，电压表读数U与滑动距离x、电流表读数I与滑动距离x的关系如图乙所示，则：（1）根据图象可知：短路点位置在x等于cm处开始，共有cm发生短路；（2）电源电压U0和电阻R2的阻值分别多大？（3）滑片向左滑动的过程中（没有短路情况），该滑动变阻器滑片每滑过1cm，其阻值变化为多少？该滑动变阻器电阻丝没有短路时总电阻值是多大？29．世界首台220kV超导限流器已于2011年在我国电网中并网运行，这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破。超导限流器能有效限制电网的短路电流（电路能够承受的最大电流，用I1表示）、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图甲是它接入电网后的电路图，图乙是它的电阻R随电流I的变化关系。（1）当电路正常工作时，如图甲所示，超导限流器与用电器（选“串联”、“并联”）超导限流器的电阻为Ω，对电路没有影响；（2）根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到I1时，超导限流器，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。30．实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计。但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变。已知每米输电线的电阻是0.01Ω．（1）请你利用学过的电学知识，在如图所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。（2）计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为：。31．小明确按如图所示的电路图探究“通过导体的电流跟导体两端电压和导体电阻的关系”。（1）在连接电路时，滑动变阻器的滑片应处于位置，其目的是。（2）在连接电路时，当连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别是、。（3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表U（V）0.51.01.52.02.53.0I（A）0.10.20.30.40.50.6根据表中数据得到的结论是。通过计算可知，此次实验所用的电阻为Ω（4）接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”。首先将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，读出并记下电流值；然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，他下一步的操作应该是：闭合开关，，并记下电流值；再改接20Ω的电阻，重复上述实验。32．如图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起（弹簧的电阻不计）。（1）电路设计：要使电子秤能正常工作，下列电路连接正确的是A．点“1”与点“2”连接B．点“1”与点“3”连接C．点“2”与点“3”连接D．点“1”、点“2”与点“3”全部相连接（2）故障排除：小明在正确完成电路连接后。闭合开关S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数。但始终不变，发生故障的原因可能是A．R0断路B．R1短路C．电压表短路D．金属滑片P处断路（3）刻度调试：①调零。在托盘中无物体时，使金属滑片P处于Rl最上端。此时电压表的示数为零。②标度。每次向托盘中增加100g的砝码，在电压表指针所位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将1kg的物体放在托盘中。金屑滑片P刚好指在距Rl上端处（如图），请计算回答“1千克”应标在电压表多少伏的位置上？（电阻R0＝5Ω，电阻R1＝15Ω，电源电压U＝3.0V，电压表的量程为0～3.0V）（4）继续改进：小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处。于是，他又开始了新的研究。33．奥运比赛期间，机器狗巡查时发现了一处设备故障，电工维修后，某同学要来换下的元件，尝试用自己所学知识排除故障。（1）他找到了一只旧电流表，拟接在电路中检测该电流表是否能正常工作。电流表的量程为1.5A，所用电源电压为1.5V，再用一个金属框架作为负载，框架结构如图甲所示，已知该框架的每个小三角形均为正三角形，每条短边的电阻都是1Ω。为保证电流表安全，应将框架的（填“ab”或“cd”）两端接入电路，此时电流表示数为A；（2）通过元件说明书，得知其内部电路如图乙所示。当他运用自己所学的电路知识解决问题时，有两个难点：其一，电源除了标注其电压以外，旁边还标注了一个电阻值r。经查资料，他得知这个电阻被称为电源的“内阻”，是电源内部电路的电阻值，其效果相当于在电压恒定的理想电源所在支路串联一个大小为r的定值电阻，原理如图丙所示。因此，如果将一个恒压为E、内阻为r的电源接上电阻为R的定值电阻，则电路中的电流值I的表达式为；其二，该电路中出现了多个电源，且互为并联关系。他经过认真思索，发现了对参数为“E，r”的电源外接R电阻的时候，如果对其电源表达式稍加改造，就可以写成I＝•，他非常敏锐的注意到：该电流表达式可以看作一个并联电路的分流值，其干路总电流为并保持不变，但是这个恒定的电流由谁来提供呢？他认为也应当存在一种新的电源，就像恒压电源能提供恒定的电压，它也应当可以使电源所在电路保持恒定的电流，暂且取名为“电流源”，以“”作为元件符号，箭头表示电流方向。如图丁所示，1号支路的电阻为r，则2号支路的电阻应为R，电流I应为通过（填“R”或“r”）的电流大小。如此，就神奇地完成了一个由有内阻的电压源外接电阻R到有内阻的电流源外接电阻R的等效转换。结合电源内阻的定义，你认为应当将公式中的部分理解为时的电流；（3）如果图乙中的电路参数为：R1＝1Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝3Ω，E1＝3V，r1＝2Ω，E2＝6V，r2＝3Ω，E3＝9V，r3＝1Ω。若电源E2所在支路发生断路，此时电流表示数是多少？（写出必要的计算过程和文字说明，直接写出结果不得分）（4）排除故障后，电路正常工作时，电流表的示数是多少？（写出必要的计算过程和文字说明，直接写出结果不得分）五．光敏、热敏、压敏等半导体电路分析（共7小题）34．为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V，某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次 B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等 C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍 D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍35．现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内，其余部分置于箱外，这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。已知该电路中电源电压是12V，定值电阻R的阻值是200Ω，热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。求：（1）当热敏电阻R0的阻值减小时，电流表示数，电压表示数（均选填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数；（3）已知电流表量程是0～30mA，电压表量程是0～8V，则此电路能测量的最高温度。36．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示，其中，电源两端电压恒定不变，定值电阻R0＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：（1）热敏电阻是用（选填“导体、绝缘体或半导体”）材料制成的，当环境温度为20℃时，热敏电阻R1＝Ω。（2）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压是多少？（3）在另一环境中，电压表示数为4V，环境温度为多少？（4）如果将R0、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？37．小明和小华设计了一款电子秤。图甲是电子秤的结构原理图，通过改写电压表的表盘数值后可直接读出称量物体的质量，电源电压保持6V恒定不变，定值电阻R0＝60Ω，电压表的量程为0～3V，压敏电阻R的阻值与所受压力变化的图象如图乙所示。托盘和压杆的质量可以忽略不计，g取10N/kg.（1）物体质量增加时，电压表的示数（选填“变大”或“变小”）.（2）电子秤的最大测量值是kg.（3）电子秤的刻度是（选填“均匀”或“不均匀”）.（4）为了使电子秤的量程变为0～45kg，在原有器材不变的情况下，小明设计了如图丙的改进方案。a.通过计算，小明方案中的R1阻值为Ω.b.改进后的电子秤零刻度线应该在原来电子秤零刻度线的（选填“左侧”、“右侧”或“重合”）.c.为了让电子秤充分利用电压表的刻度范围，小华认为除了小明的方案外，在原来电子秤的方案上接入另一个电阻，也能达到设计要求，请在图丁虚线框中画出小华的改进方案，并标出小华接入电阻的阻值。38．某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示。“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示。电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合。求（1）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？（2）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？39．如图甲所示，足够高的柱形容器的底面积为100cm2，里面装有24cm深的水，上方用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体，其底面积为50cm2，高为20cm。现将细绳挂在弹簧测力计下，初始状态时，物体的下表面恰好与水面接触。容器底部是一个压敏电阻R（上表面与水接触并涂有绝缘漆，其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示）。R所在的电路放在了容器底部，电路图如图乙所示，电流表的量程0～0.6A，电压表的量程0～15V，小灯泡上标有“6V3W”的字样，且电阻不随温度的变化而变化。若在初始状态下，小灯泡恰好正常发光，求：（1）初始状态下，压敏电阻的阻值；（2）手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动，使得物体浸在水中的深度为8cm，稳定后电路中的电流；（3）在（2）的基础上，保持弹簧测力计的位置不动，往容器中加水，为了保证电路的安全，则最多往容器中加入多少kg的水？（弹簧测力计拉力每变化1N，长度变化1cm）。40．在学校科学创新活动实践课中，小丽同学设计了一个防踩踏模拟报警装置，其工作原理如图甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB＝4：1，闭合开关S，当水平踏板所受压力增大，电压表的示数达到3V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为12V，报警器R0的阻值恒为5Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系图像如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而（选填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）当踏板空载时，闭合开关S，电压表的示数为V。（3）当报警器R0开始报警时，踏板设定的最大压力值为N。（4）若电源电压在使用一段时间后略有降低，为保证报警器R0仍在踏板原设定的最大压力值时才报警，则踏板触点B应向（选填“左”或“右”）移动一点。六．欧姆定律的多状态计算（共12小题）41．（多选）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1的阻值不变，R2的阻值可能为10Ω、15Ω或20Ω，滑动变阻器R3上标有“10Ω1A”字样。只闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数的变化范围为0.5A～1A；当只闭合开关S1、S3，将一电压表并联在电路中，两电表选择合适的量程，移动变阻器滑片P到某位置，电路正常工作，电压表、电流表示数如图乙所示。下列说法正确的是（）A．电源电压为10V B．若电压表测R2两端电压，R2的阻值为20Ω C．R1的阻值为20Ω D．若电压表测电源电压，R2的阻值可能为15Ω或20Ω42．（多选）同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅，工作原理如图所示，操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退。已知蓄电池电压为24V，定值电阻R2为20Ω，R1为滑动变阻器。下列对电路的判断正确的是（）A．S1和S2都接触点2时，轮椅后退 B．S1接触点1，S2接触点2时，轮椅前进 C．轮椅后退时电路中的电流小于1.2AD．轮椅后退时电路中的电流为1.2A43．如图所示电路，电源电压U＝18V，电流表量程（0～3A），电压表量程（0～15V），定值电阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3为滑动变阻器。在确保电路安全情况下：当S1断开，S2、S3闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I1，通过R2的电流为A，当S2断开，S1、S3闭合，滑片位于b端时，电流表的示数为I2；当S2、S3断开，S1闭合时，电流表的示数为I3；当开关都闭合，滑片位于a端时，电流表的示数为I4；已知I1：I2＝4：1，则I4：I3＝。44．图1是自动注水喷洒循环工作装置示意图：可绕O点自由转动的轻质杠杆A端通过轻绳悬挂一圆柱体，B端固定一轻质三角支架，支架与固定不动的压力敏感电阻RF保持水平接触挤压，杠杆保持水平平衡。已知OA：OB＝1：4，圆柱体的底面积为0.01m2，高度为2m，质量为16kg，圆柱体底面到水箱底部的距离为0.2m，圆柱体水箱的底面积S＝0.41m2，水箱高度足够；闭合S1和S2，当电磁铁线圈中的电流I≥0.2A时，吸引衔铁K，喷洒系统将水箱中的水抽出，向外喷洒；当电磁铁线圈中的电流I≤0.12A时，释放衔铁K，注水系统向水箱中注水，线圈电阻不计；电压U＝6V，电阻箱R调至某一阻值；RF的阻值与支架所施加压力F的关系图线如图2所示，g取10N/kg。（1）从如图1所示的水位开始注水，随着水位上升，圆柱体受到的浮力将，电磁铁的磁性（以上两空均选填“增大”或“减小”）。（2）已知水箱内的初始水位即为所设定的最低水位0.4m（如图1）；注水系统正常工作时，其功率100W，每秒钟给水箱注水量恒为0.004m3；喷洒系统正常工作时，其功率为200W，每秒钟喷出水量恒为0.002m3，求：①电阻箱R的阻值为Ω，所设定的最高水位为m；②该装置正常工作12min，喷洒系统和注水系统消耗的总电能。（3）为增大设定的最高水位，应适当（选填“增大”或“减小”）电阻箱R的阻值，与原来相比，此时水箱内最高水位与最低水位高度差将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。45．如图所示的电路，电源电压为12V且保持不变。R1＝8Ω，R3＝14Ω．求：（1）当S1闭合、S2断开时，电流表A的示数为1.2A．则R2的阻值多大？（2）当S1、S2均闭合时。电流表A的示数多大？（3）当S1、S2均断开时。电流表A的示数多大？电压表V1、V2的示数多大？46．如图所示电路，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电表使用的是0～3V量程，定值电阻的阻值为R1＝8Ω，灯泡的电阻R2＝5Ω，滑动变阻器的最大阻值R3＝20Ω。（1）开关S1闭合，S2断开，电流表示数为0.25A，电压表的示数为2.5V，求电源电压和滑动变阻器接入电路中的电阻值。（2）开关S1断开，S2闭合，移动变阻器的滑片P，为了保证电流表和电压表不损坏，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是多少？47．如图所示，电源电压恒定，小灯泡上标有“2V0.5A”的字样（2V为小灯泡正常发光时它的两端电压，超此电压，小灯泡将烧坏；0.5A是小灯泡正常发光时的电流），滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电流表量程0﹣3A，求：（1）小灯泡正常发光时的