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第十五讲　电路分析与计算
第1节　欧姆定律
(建议用时：30 min)
一、选择题
1.由欧姆定律I＝变形可得R＝，下列说法正确的是(　 　)
A.导体的电阻大小跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻大小跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻大小由它两端的电压和通过电流决定
D.导体的电阻大小等于它两端的电压与通过电流的比值
2.(2025四川广元)如图甲所示电路，闭合开关S，电流表和电压表的示数如图乙和丙所示，下列分析正确的是(　 　)
甲 乙 丙
第2题图
A.灯L与电阻R串联
B.电路的总电阻大于电阻R的阻值
C.通过电阻R的电流是0.40 A
D.电源两端的电压为3.0 V
3.如图所示电路的电源电压为1.5 V，电阻R1的阻值为2 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3 A，则(　 　)
第3题图
A.通过R1的电流大于0.3 A
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9 V
D.电阻R2的阻值为3 Ω
二、填空题
4.(2025湖南长沙)如图所示电路中，电阻R1和R2的连接方式为　 　联。已知电源电压为9 V且保持不变，R1的阻值为10 Ω。闭合开关后，通过R1的电流为　 　A，此时电流表的示数为1.2 A，R2的阻值为　 　Ω。
第4题图
5.(2025山东济宁)如图所示，闭合开关，将滑片P向b端滑动，电压表示数　 　，电压表与电流表示数之比　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第5题图
6.(2024四川南充)如图所示电路，若甲、乙两表为电流表，闭合开关S1，断开开关S2，两表指针位置相同，则R1∶R2＝　 　；若甲、乙两表为电压表，闭合开关S1、S2，则两表示数之比是　 　。(电表每次测量均未超过量程)
第6题图
7.[真实问题情境]甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。图中a应该是________(选填“电压表”或“电流表”)。当电压表的示数为3.0 V时，电流表的示数为0.5 A，则短路位置到甲地的距离为　 　km。
第7题图
三、计算题
8.(2025四川巴中)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为阻值100 Ω的定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示，已知电源电压为3 V且保持不变。求：
(1)当秤盘为空时，R的阻值；
(2)某同学站在体重秤上时，电压表示数为2 V，该同学的质量。(g取10 N/kg)
甲 乙 丙
第8题图
9.(2025北京改编)图甲所示的是恒温式热线风速仪的结构示意图，将一根细金属丝置于圆柱形通道内，设定其工作温度为t0。使用时接通电路，金属丝升温到t0，风流过通道时，会带走部分热量，风速仪通过改变流过金属丝的电流维持金属丝的温度不变，此时单位时间内金属丝产生的热量与风带走的热量相等，风速仪通过测量金属丝两端的电压、风进入通道时风的温度，从而实现对风速的测量。已知风速越大、金属丝和风的温度差越大，单位时间内风带走的热量越多；当风速一定时，单位时间内风带走的热量与金属丝和风的温度差成正比。金属丝电阻R随温度t变化的关系如图乙所示。假设空气密度始终不变，下列说法正确的是(　　)
A.金属丝升温到t0的过程中阻值不变
B.流入风速仪的风的温度不变时，所测风速增大，金属丝两端的电压减小
C.若风速仪测得的电压越大，流入风速仪的风的温度越高，则风速越大
D.若t0＝150 ℃，风速仪测得温度为0 ℃与30 ℃的风速相同，则金属丝两端的电压之比为2∶
甲 乙
第9题图
10.(2025四川广安)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6 V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的U－I关系图像如图乙所示，则电源电压为　 　V，滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω。
甲 乙
第10题图
11.(2025贵州)小明设计了一款可调温电热垫，其调温开关的结构及工作原理如图甲所示，绝缘滑动键上固定有长、短两块铜片，两铜片分别与电源两极相连；拨动滑动键，改变两铜片与a、b、c三个触点的接触方式来切换挡位。图乙是电热垫内部未完成的电路图，若电源两端电压U＝4.8 V，两电阻丝阻值分别为R1＝12 Ω、R2＝4 Ω。不添加器材，请在虚线框内完成电路图，使其满足以下要求：
挡位一：长铜片与a接触，短铜片与b接触，此时R2两端的电压为1.2 V；
挡位二：长铜片同时与a、b接触，短铜片与c接触，此时通过R2的电流为1.2 A。
甲 乙
第11题图
第2节　电能 电功 电功率 焦耳定律
(建议用时：30 min)
一、选择题
1.(2025山东烟台)电能是现代社会生活的重要资源，每个人都应该有节约用电的意识。下列用电器正常工作1小时所消耗的电能最接近1度电的是(　 　)
A.台灯 B.智能手机
C.家用空调 D.笔记本电脑
2.(2025山东枣庄)某商家销售的移动电源相当于大型“充电宝”，其铭牌如表所示。顾客咨询：“该移动电源可以供2.5 kW的用电器正常工作吗？”客服回复：“没问题，这是3 kW·h的，3 kW的用电器都可以正常使用。”该客服(　 　)
A.说法正确
B.混淆了电功率和电能
C.混淆了电功率和电流
D.混淆了电功率和电压
3.(2023金昌10题)学校科技小组设计了一个室内天然气泄漏检测仪，原理如图所示。其中R是检测天然气的电阻(气敏电阻)，天然气浓度增大时，R减小，R0为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，下列判断正确的是(　 　)
第3题图
A.显示仪一定是电流表
B.室内有天然气泄漏时，显示仪示数变小
C.室内有天然气泄漏时，电路消耗的电功率变小
D.若调低报警浓度，可将R0换成阻值大一点的电阻
4.(2023兰州一诊)物理活动课上，同学们将图甲所示的“焦耳定律实验仪”按照图乙连接成实验电路。将容器中的5 Ω和10 Ω的电阻丝串联在电路中，a、b两个透明容器中密封着等量的空气。初始时c、d两个U形管中液面高度相同，下列说法正确的是(　 　)
甲 乙
第4题图
A.该实验装置用于探究“通电导体产生的热量与电流的关系”
B.闭合开关后，相同时间内，5 Ω的电阻产生的热量比10 Ω的电阻多
C.闭合开关后，相同时间内两侧U形管中液面高度差Δhc＜Δhd
D.闭合开关后，要使液面上升更快，应将滑动变阻器滑片P向左移动
5.(2025四川德阳)图甲为通过灯泡L和定值电阻R的电流与其两端电压关系的图像。把它们按图乙接入电路，闭合开关S，电流表示数为0.2 A，下列选项正确的是(　 　)
甲 乙
第5题图
A.电源电压为1.5 V
B.定值电阻R的阻值为10 Ω
C.通过灯泡L的电流为0.2 A
D.灯泡L的实际功率为0.9 W
二、填空题
6.(2024江苏苏州)电热水器是利用电流的　 　效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为_______kW·h，现仅接通一台如图乙所示的电热水器，观察到电能表指示灯1 min内闪烁80次，则1 min内消耗电能为　 　J，其两端电压　 　(选填“高于”“等于”或“低于”)220 V。
甲 乙
第6题图
7.(2025贵州)如图甲所示电路中，电压表V1测量　 　两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为　 　W。
甲 乙
第7题图
三、简答题
8.随着科技的发展，手机充电的速度越来越快。某品牌的“超级快充”在不改变输出电压的情况下，提高输出电流，从而增大充电功率，缩短充电时间。细心的小明发现，“超级快充”的充电线比普通的充电线更粗。请用物理知识解释“超级快充”的充电线更粗的原因。
四、计算题
9.(2025山东济南)如图为某小组设计的电加热器的简化电路图，电源电压为24 V，R1、R2为电热丝。旋钮开关S接1时，电路中的电流为2 A；旋钮开关S接2时，电路的总功率为12 W。请通过计算回答：
第9题图
(1)R2的阻值为多少？
(2)旋钮开关S接2时，R2两端的电压为多少？
(3)旋钮开关S接2时，R1工作5 min消耗的电能为多少？
10.(2025山东济宁)如图所示，虚线框内连接一个开关S和两个阻值相同的定值电阻R1、R2。当S断开后，电流表示数减小0.2 A，整个电路消耗的电功率减小1.6 W。下列选项中，电路连接情况和R1、R2阻值不符合要求的是(　 　)
第10题图
A　 B C 　D
11.(2024河北)如表所示为某储水式电热水器的铭牌，它表明该热水器的额定电压为_______V。若该热水器正常工作3 000 s，可将一箱装有额定容量的水从25 ℃加热到50 ℃，则这个过程中水吸收的热量为　 　J，热水器的效率为　 　％(结果保留整数)。[水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
型号 额定电压 220 V
额定容量 80 L 额定频率 50 Hz
额定最高温度 75 ℃ 额定功率 3 000 W
防水等级 IP×4 额定内压 0.8 MPa
第十五讲　电路分析与计算 【参考答案】
第1节　欧姆定律
1.D　2.C　3.D　
4.并　0.9　30　
5.变小　不变　
6.4∶1　5∶4　
7.电压表　15　
8.解：(1)当秤盘为空时，压力F＝0，由图丙可知R＝400 Ω
(2)图乙中两个电阻串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电压表示数为2 V，则定值电阻两端的电压＝U－UR＝3 V－2 V＝1 V
由串联分压规律可知＝；即 ＝
解得R'＝200 Ω，由图丙可得F'＝600 N；根据压力等于重力可知，G＝600 N
则该同学的质量m＝＝＝60 kg
9.C　
10.6　20　
11.如答图所示
第11题答图
第2节　电能 电功 电功率 焦耳定律
1.C　2.B　3.D　4.C　5.D　
6.热　3 023.6　9.0×104　等于　
7.灯泡　0.9　
8.答：“超级快充”的充电线比普通的充电线更粗，在其他条件相同时，导线越粗，充电线的电阻越小，根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，可以减少因为电流过大产生更多的热量，同时也可以提高导线的安全载流量，保证用电安全。
9.解：(1)旋钮开关S接1时，电路为R2的简单电路，电路中的电流为2 A；由欧姆定律可知，R2的阻值R2＝＝＝12 Ω
(2)旋钮开关S接2时，两电阻串联，电路的总功率为12 W，根据P＝UI可知，电路中的电流
I＝＝＝0.5 A
由欧姆定律可知，R2两端的电压
U2＝IR2＝0.5 A×12 Ω＝6 V
(3)旋钮开关S接2时，由串联电路电压的规律可知，R1两端的电压
U1＝U－U2＝24 V－6 V＝18 V
旋钮开关S接2时，R1工作5 min消耗的电能
W＝U1It＝18 V×0.5 A×5×60 s＝2 700 J
10.C　
11.220　8.4×106　93　

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