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欧姆定律和电路动态分析
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S，灯L1、L2都发光，一段时间后，有一盏灯突然熄灭，电流表无示数，电压表有示数，电路故障可能是（　　）
A．L1短路 B．L1断路 C．L2短路 D．L2断路
2．如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx的电路是（　　）
A． B．
C． D．
3．在图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变。当滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时，下列判断正确的是（　　）
A．电流表和电压表的示数都增大，电路总功率变大
B．电流表和电压表的示数都减小，电路总功率变小
C．电流表示数减小，电压表示数变大，灯泡功率不变
D．电流表示数减小，电压表示数不变，变阻器功率变小
4．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为6V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为
D．将从15Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
5．在疫情防控战中某工厂加紧生产消毒液﹐如图甲所示，这是生产车间流水线上瓶装消毒液输送及计数装置示意图，其中S为激光源，R1为光敏电阻(有光照射时阻值变小)，R2是阻值为40欧的定值保护电阻，a ，b间接监控装置，R两端的电压随时间变化的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，则下列说法正确的是（　　）
A．当有瓶遮挡激光时，R2消耗的功率为0.4w
B．当无瓶遮挡激光时，光敏电阻R1的阻值为80欧
C．当无瓶遮挡激光时，电路消耗的总功率为0.6w
D．生产线正常生产时，一分钟可生产消毒液150瓶
6．如图所示，电源电压为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光，电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流表示数为0.4A。则下列说法正确的是（注意：需要考虑小灯泡电阻的变化）（　　）
A．电路消耗的最小功率为2.5W
B．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为2.4W
C．滑片P在中点时，灯泡消耗的功率为3.2W
D．滑片P在最左端时，2min内电流通过灯泡所做的功为10J
7．如图甲是某同学“探究定值电阻R0的发热功率P0、滑动变阻器R消耗的电功率PR和电源总功率PU随电流I变化的关系"的实验电路图，通过实验得到的数据用描点法在同一坐标系中作出a、b、c三条图线（如图乙）。下列叙述正确的是（　　）
A．曲线a为定值电阻R0的发热功率曲线
B．电源电压为4.5V
C．滑动变阻器接入电路的最大阻值为6Ω
D．滑动变阻器消耗的最大功率为2.25W
8．如图所示电路，电源电压为12V且保持不变。闭合开关S，当滑片P置于变阻器的中点时，电压表的示数为4V；当滑片P置于变阻器的b端时，电压表的示数变了2V，在10s内定值电阻R|产生的热量为36J。则下列结果正确的是（　　）
A．电路中的最大电流为1A
B．滑片P在中点时，10s内滑动变阻器R消耗的电能为60J
C．R1先后两次消耗的电功率之比为16：9
D．滑动变阻器R先后两次消耗的电功率之比为8：1S
9． 如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值是20欧，灯丝电阻 欧， 当滑片P 置于b端时，小灯泡的实际功率是2瓦，则滑片P在a端时小灯泡的实际功率可能是 (　　)
A．10瓦 B．15 瓦 C．25瓦 D．30瓦
10．在如图所示电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片P自b端向a端移动过程中（　　）
A．电压表示数不变，电路消耗总功率变大
B．电流表的示数变小，电路消耗的总功率变小
C．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比不变
D．电流表的示数变大，V的示数与A的示数之比变大
11．在“伏安法测电阻”的实验中，如果被测电阻大约为80欧，选用的电源电压恒为1.5伏，选用的电流表量程为0~0.6安，对于电流表和电源电压的选择，正确的是(　　)
A．电源选择错误，会烧坏电流表
B．电流表量程不合适， 电流表无示数
C．电源选择不当， 电路中电流过小， 电流表指针偏转角度太小，读数误差大
D．电流表量程选择错误，读数误差较大
12． 如图所示，电源电压18V且保持不变，电流表接“0～0.6A”量程，电压表接“0～15V“量程，灯泡上标有“6V 3W”字样，灯丝电阻保持恒定不变，要求两电表示数均不超过量程，灯泡两端电压不能超过额定电压，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器的滑片向左移动时，两电表的示数都将变大
B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12V
C．滑动变阻器允许调节的范围是24～60Ω
D．该电路的最大功率是10.8W
13．如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列判断正确的是（　　）
A．电流表A的示数变大，电压表 V1的示数变小
B．电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小
C．电流表A的示数变小，电压表 V2的示数变小
D．电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大
14．小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡 的功率为 他将一个阻值大于 的灯泡 串联接入电路(如图乙)，闭合开关后， 的功率分别为(不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定)，下列关系式正确的是 (　　)
A． B．
C． D．
15．在如图所示的电路中，闭合开关S，灯泡] 和 都能发光，则下列操作及其判断正确的是 (　　)
A．若将一根导线的两端分别接在b、g接线柱上，灯泡I 不亮
B．若将电流表并联在接线柱c、d上，此时电流表测量流过灯泡 的电流
C．若将电压表并联在接线柱e、f上，断开开关，电压表的示数为零
D．若将电压表并联在接线柱g、h上，此时电压表测量I 和 两端的总电压
16．如图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将开关S闭合，则该星形回路将（　　）
A．不会变形 B．会变形，所围面积增大
C．会变形，所围面积减小 D．会变形，所围面积不变
17．如图是伏安法测电阻的电路图，下列有关叙述不正确的（　　）
A．该实验的原理是
B．闭合开关前，滑片Р应处在B端
C．滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电流等
D．实验中当滑片向A端移动时，电压表的示数变小
18．科学兴趣小组开展“制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪（电压表）示数增大。下列设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
19．如图所示，电源电压为 12V 且保持不变，R1 为定值电阻，R2为滑动变阻器 ( A、B为其 两端点) 。闭合开关 S ，当滑片 P 在某一端点 A时， 电流表示数为 0. 1A，R2 消耗的电 功率为 1W；当滑片 P 移动至某一位置 C 时，电压表示数为 4V，R1消耗的电功率为 3.2W。下列说法正确的是 (　　)
A．滑片P 在 A点时，R1消耗的电功率为 2W
B．滑片P 在B点时，R1消耗的电功率为 0.6W
C．滑片P 在 C点时，R2 消耗的电功率为 1.6W
D．滑片P 在 C点时，电路消耗的总功率为 4W
二、填空题
20．如图所示电路，电阻： 。闭合开关S，电流表A的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电流表A1的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电压表 V 的示数变化与电流表A的示数变化之比等于　 　Ω。
21．如图是某科学兴趣小组自制的一种测定风速的装置，其中风速表由电压表改装而成，R2为定值电阻，R1为阻值均匀分布的滑动变阻器（“20Ω，1A”），“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞A，A和滑动变阻器的滑片相连。
（1）当风速增大时，风速表的示数将　 　。（选填“变大”“不变”或“变小”）
（2）用一定风速测试该装置时，电压表示数如图，滑动变阻器R1的滑片指在中间位置。将电压表改装为电流表后，用同样的风速测试该装置，电流表示数如图，则定值电阻R的阻值为　 　。
22．小文在探究“小灯泡电功率与电压关系”的实验时，连接了如图甲所示的电路图。电源为 3 节新干电池，闭合开关，观察并记录实验数据。
（1）图乙是小文在一次测量中电压表V1指针位置，其示数为　 　伏。
（2）实验中小文发现两只小灯泡亮度差不多，接下来应该如何操 作才能完成探究？
（3）一段时间后，小文发现电压表V2无示数，电压表V1仍有示数，根据此现象，判断电路中存在的故障可能是　 　。
三、实验探究题
23．某实验小组利用如图甲所示装置做“测量小灯泡的电功率”实验，所用小灯泡L的额定电压为2.5V。
（1）小明连接了如图甲所示的电路，同组的其他同学发现电路中有一根导线接错了，请你在接错的导线上打一个“×”，并帮助小明画出正确的连线。
（2）小明将错误的线路改正后，连接好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L的额定功率为 　 　W。
（3）小明完成上述实验后，还设计了如图丙所示的电路图，用来测量另一个额定电压为 的小灯泡L1的额定功率，图丙中R0阻值已知。闭合开关S，调节滑动变阻器滑片，使电流表 　 　(选填“A1”或“A2”)的示数为 　 　时(用符号表示)，再读出另一只电流表的示数为I，即可计算小灯泡 的额定功率。
四、解答题
24．教室不通风会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学习效率。同学们制定了如下评价量表，并结合该量表设计了一款自动换气设备，其部分结构原理如图甲所示。电源电压为6伏，气敏电阻 Rx感知教室二氧化碳浓度的变化，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化如图乙所示。R。为定值电阻，当其两端电压U0≥4伏时，换气设备启动工作，加速室内外气体交换。
自动换气设备评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 既能自动启用 换 气 设备，也能人为控制 能自动启用换气设备，但不能人为控制 不能自动启用换气设备
指标二 能 根 据 需要，设定二氧化碳浓度的最高值 只能设定一个二氧化碳浓 度 的 最高值 不能设定二氧化碳浓度的最高值
（1）现要求教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%，则定值电阻R。的阻值为多少欧
（2）根据评价量表，同学们发现该自动换气设备的评价指标均未达到优秀。请选择其中一项指标，并提出电路的改进意见。(可采用文字结合画图的方式进行说明
25．如图所示是利用“伏安法”测量定值电阻 R 阻值的实验。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。
（2）实验前，滑动变阻器的滑片应置于　 　(填“A”或“B”)端。
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片 P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是　 　；若电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是　 　。(均填字母)
A.滑动变阻器断路 B.R 断路 C.R 短路
（4）排除故障后，当电压表示数为2.7伏时，电流表示数如图乙所示，则通过R 的电流大小为　 　，它的阻值是　 　欧。
（5）若在实验过程中，不慎将电压表和电流表位置互换，闭合开关后，电压表的示数基本等于 。
26．项目化学习小组设计了，一款电热开水机，它由水箱模块和温控模块共同组成。
甲 乙 丙
水箱模块如图甲所示，由浮球、绕O点转动的杠杆ABO、连杆BC和活塞组成。冷水从进水口进入冷水箱，再经连通管道进入煮水箱。当冷水箱水位达到设定水位，杠杆呈水平状态，活塞刚好堵住进水口，停止进水，这时浮球有一半体积浸入水中。煮水箱中的水煮沸后经出水管进入保温箱，冷水再补充进入煮水箱；冷水箱中水位下降，此时活塞下降，进水口再次进水；重复上述过程。
电路模块的原理图如图乙所示。煮水箱内有电热丝，保温箱内有力敏电阻，当保温箱内的水量低于最低水位时，开关自动闭合，电磁铁吸引衔铁，使开始工作；保温箱内还有热敏电阻、电热丝，当保温箱内水温低于时，开关自动闭合，电磁铁吸引衔铁，电热丝工作使保温箱内的水温维持在。电磁铁线圈的电阻忽略不计。
（1）若煮水箱内的额定煮水功率为1210瓦，求的阻值。
（2）冷水箱中的浮球重5牛，杠杆ABO质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水，此时连杆BC对杠杆的压力为30牛，支点O到浮球球心的距离OA为OB的3倍。求浮球的体积。
（3）控制电路电压均为10伏，保温时，电磁铁中的电流达到0.02安，衔铁被吸合；电流低于0.01安时，衔铁被释放。请在答卷纸的图丙中画出随温度变化的大致图像，并在纵坐标上标出温度分别为和时的阻值。
答案解析部分
1．D
2．D
3．D
4．C
5．C
6．B
7．D
8．C
9．B
10．C
11．C
12．C
13．B
14．C
15．D
16．B
17．D
18．C
19．C
20．变大；不变；2
21．（1）变大
（2）10欧
22．（1）1.2
（2）将其中一只小灯泡换成规格不同的
（3）灯L2短路或电压表V2断路
23．（1）
（2）0.9
（3）A2；
24．（1）电路是定值电阻R0与气敏电阻Rx串联，电压表测量定值电阻的电压U0；
根据乙图知，当二氧化碳浓度为 0.15%时，气敏电阻Rx=80Ω；R0两端电压U0=4V时，换气设备启动工作，
根据串联电路的电压规律知，此时气敏电阻Rx的电压Ux=6V-4V=2V；
根据欧姆定律，电路中的电流，
定值电阻。
（2）指标一、针对图中的电路可知，当二氧化碳的浓度达不到设定值，电路不能启动，不能满足既能自动启用换气设备，也能人为控制；要人为控制，就是要增大R0的电压，因而可以增加开关，把Rx两端短路，使得R0的电压增大等于电源电压，就能启动换气设备；
设计电路如下：
指标二：能根据需要，设定二氧化碳浓度的最高值，图中R0的电阻确定，只有当浓度达到设定值才可以启动，因而需要改变定值电阻R0的大小，将定值电阻R0更换为滑动变阻器就可以达到目的；
设计电路如下：
25．（1）
（2）B
（3）B；C
（4）0.3A；9
（5）3V
26．（1）
（2）
（3）

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