第十六章 探究电路 综合素质评价(含答案)2025-2026学年沪科版物理九年级上册

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第十六章 探究电路 综合素质评价(含答案)2025-2026学年沪科版物理九年级上册

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第十六章 探究电路 综合素质评价
(45分钟 70分)
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.如图所示的电阻箱的示数是_ _ _ _ 。
(第1题)
2.跨学科实践探究中,将夹子、在铅笔芯上左右移动可以改变小灯泡的亮度,由此可以制作成调光灯。如图所示,闭合开关后,当夹子不动,向右移动,小灯泡将_ _ _ _ (选填“变亮”或“变暗”)。
(第2题)
3.如图所示的是小明家的部分家庭电路,请在括号内标出火线和零线,并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。
(第3题)
4.一阻值为 的均匀电阻丝,将其围成圆环状,按图示将、两点接入电路时,接入电路的电阻是_ _ _ _ 。
(第4题)
5.某新能源汽车充电时的简化电路如图所示。已知充电桩供电电压为,供电电流为,输电线的总电阻为 ,则此时电动汽车电池两端的电压为_ _ _ _ 。
(第5题)
6.如图所示的电路中,先断开,闭合和,两电表均有示数;再断开和,闭合,则电流表示数变_ _ _ _ ,电压表示数变_ _ _ _ 。
(第6题)
7.如图所示的电路中,电源电压不变,三个电阻阻值相等,闭合开关,电路正常工作,电压表示数为,电流表示数为。过了一会儿,电压表示数突然变为零,电流表仍然有示数。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻上,此时电流表的示数为_ _ _ _ A。
(第7题)
8.我们可以用如图所示的电路来测量未知电阻的阻值,由于电压表的阻值很大,分析电路时,我们常将电压表视为开路来处理,但是实际上会有一部分电流流经电压表,若电压表的内阻,调节电路,使电压表和电流表的示数分别为和,则未知电阻的阻值是_ _ _ _ 。
9.如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关、,若此时甲、乙两表是电压表,则指针偏转的幅度相同(甲、乙两表都是教学常用的电压表);现断开开关、,将甲、乙两电压表更换为电流表,然后仅闭合开关,则甲、乙两电流表的示数之比为_ _ _ _ _ _ 。
(第9题)
10.如图甲的电路中,电源电压不变,灯泡标有“”,滑动变阻器标有“”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。第一种情况只闭合开关,第二种情况开关、、均闭合,两种情况下,移动滑片分别得到电流表示数随滑动变阻器接入电路的阻值变化的关系如图乙。则与第一种情况对应的图像是_ _ _ _ (选填“①”或“②”),的阻值为_ _ _ _ 。
(第10题)
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术,打破国外垄断,助力新能源汽车芯片的发展,其中制成芯片的主要材料属于( )
A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体
12.“珍爱生命,安全用电”是我们必备的用电常识。下列符合安全用电原则的是( )
A. 电水壶接三孔插座
B. 用湿手直接去按开关
C. 在输电线上晾衣物
D. 使用测电笔时手指接触笔尖金属体
13.合肥市创立文明城市的一项重要指标是产品质量。质检部门抽样调查了甲、乙、丙、丁四根导线,其中甲、乙、丙三根导线是铜线,丁导线是镍铬合金线。甲、乙导线粗细相同,甲比乙短,乙、丙导线长短一样,乙比丙粗,丙、丁导线长短、粗细都相同,则四根导线按其电阻大小排列是( )
A. B.
C. D.
14.如图,已知电源电压为,小灯泡上标有“”字样,为了使它能正常发光,保护电阻的阻值为( )
(第14题)
A. B. C. D.
15.如图所示的家庭电路,三孔插座连接正确,①和②为电灯和开关所在位置,闭合开关电灯正常工作。下列说法中正确的是( )
(第15题)
A. ②处应接开关
B. 电能表应接在空气开关前面
C. 若开关短路,空气开关会切断电路
D. 若电路发生故障,用测电笔检测、两孔,都能使氖管发光,则此时电灯发生短路
16.如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表A、电压表和的示数分别用、和表示,这3个电表示数变化量的绝对值大小分别用、和表示。下列比值变化正确的是( )
(第16题)
A. 变小,变大 B. 变大,变大
C. 不变,不变 D. 不变,不变
17.如图甲,虚线框内为供电电路(未画出),能输出恒定不变的电流,为定值电阻,调节电阻箱,作出电流表、电阻箱示数变化图像,下列说法中正确的是( )
(第17题)
A. 实验中,通过的电流保持不变
B. 的阻值为
C. 电流表的示数与电阻箱阻值成反比
D. 电源供电电流为
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.小明学习了电阻的知识后知道了盐水能导电,他猜想:盐水的浓度越高,电阻会越小。小明在实验室中找到的实验器材有两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线、食盐。小明先自行配制了三种不同浓度的盐水,并将上述实验器材组装成如图所示的电路进行实验探究。请你完成下列问题:
(1) 小明在实验中为使实验更合理,三次实验中塑料管注入的盐水量要_ _ _ _ 。
(2) 小芳觉得如果盐水的电阻改变不明显,很难用肉眼判断出灯泡亮度的变化,因此她觉得应该在实验中增加一个仪器:_ _ _ _ _ _ ,这样会更容易比较。
19.在探究通过导体的电流与电压、电阻关系的实验中,提供的器材有两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,阻值为 、 、 的定值电阻各一个,导线若干。
(1) 探究电流与电压的关系时,小强按照图甲连接电路,连完最后一根导线时,两电表均偏转,他的操作中存在的问题是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。同组同学提醒后他按规范继续实验,记录多组电压表和对应的电流表的示数,画出如图乙所示的图像,可得到的结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 接着探究电流与电阻的关系,首先将 的定值电阻接入电路,调节变阻器,使电流表的示数为。完成这一次实验后,接下来他计划更换 的定值电阻继续实验,如图丙中的①的操作为断开开关,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,请在图中的②处写出他应该完成的操作:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
20.小明进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验,选用的小灯泡的额定电压为,电路如图甲所示。完成实验后小明想只用电流表与滑动变阻器测量未知阻值的电阻,设计的电路如图丙。
(1) 图甲中有一根导线连接错误,在该导线上画“×”,并在图上改正。
(2) 完成操作后,小明绘制了如图乙所示的图像,由图可知,小灯泡正常发光时的电阻是_ _ _ _ (保留两位小数)。
(3) 帮小明利用图丙所示电路完成下面的实验步骤。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变)
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,电流表示数;
②将滑动变阻器的滑片移到端,电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用已知量和测量量符号表示)。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为 ,闭合开关后,电流表的示数为,电流表A的示数为。求:
(1) 电源电压。
(2) 的电阻。
22.如图所示的电路中,电源电压不变。将阻值为 的定值电阻接入、接线柱,闭合开关后,电流表示数为。
(1) 求电源电压。
(2) 现将定值电阻与以某种方式连接后接入、接线柱,电路正常工作。接入后要求:电流表的示数在原来的基础上改变,且电路中总电阻变化量最小,求电阻的阻值。
23.神舟飞船控制组为了检验飞船的密封性能,科研人员将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。如图甲所示,先向舱体中充入压强为的空气,再把空腔抽成真空(气压为零),若舱体漏气,一段时间后会有空气从舱体进入集气空腔中。其中、是两个完全相同的压敏电阻,其阻值随气体压强变化的关系如图乙所示,可分别用来测量舱体和集气空腔中的压强。图甲电路中电源电压恒为,定值电阻的阻值为 。求:
(1) 当开关接处时,若舱体不漏气,电流表A的示数。
(2) 若空气从舱体中逸出,舱体压强降为,当开关接处时,电压表的示数。
(3) 在检验过程中的某时刻,开关接处时两端电压为;开关接处时两端电压为。若,且,此时舱体内外的压强差。
答案
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.如图所示的电阻箱的示数是_ _ _ _ 。
(第1题)
【答案】2 098
2.跨学科实践探究中,将夹子、在铅笔芯上左右移动可以改变小灯泡的亮度,由此可以制作成调光灯。如图所示,闭合开关后,当夹子不动,向右移动,小灯泡将_ _ _ _ (选填“变亮”或“变暗”)。
(第2题)
【答案】变暗
3.如图所示的是小明家的部分家庭电路,请在括号内标出火线和零线,并将拉线开关控制的灯泡连入电路中。
(第3题)
【答案】
如图所示
4.一阻值为 的均匀电阻丝,将其围成圆环状,按图示将、两点接入电路时,接入电路的电阻是_ _ _ _ 。
(第4题)
【答案】15
【解析】由图可知,、将圆环分成了两部分,一部分占总量的,一部分占,因为电阻丝是均匀的,所以两部分的电阻分别为 , ,将、两点接入电路时,两部分电阻是并联关系,所以接入电路的电阻满足,即,解得 。
5.某新能源汽车充电时的简化电路如图所示。已知充电桩供电电压为,供电电流为,输电线的总电阻为 ,则此时电动汽车电池两端的电压为_ _ _ _ 。
(第5题)
【答案】796
【解析】由图可知,输电线与电池串联,根据欧姆定律可得,输电线两端的电压,根据串联电路的电压规律可得,电池两端的电压。
6.如图所示的电路中,先断开,闭合和,两电表均有示数;再断开和,闭合,则电流表示数变_ _ _ _ ,电压表示数变_ _ _ _ 。
(第6题)
【答案】小; 小
【解析】当断开,闭合和时,电路为并联电路,此时电压表测量电源电压,电流表测量干路电流;当断开和,闭合时,电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路的电流;电压表第一次测量电源电压,第二次测量串联电路中单个用电器两端的电压,所以电压表示数变小。电流表第一次测量并联电路中的总电流,第二次测量串联电路的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,与并联时的总电阻小于串联时的总电阻,所以由可知,并联时电流表的示数较大,因此电流表的示数也变小。
7.如图所示的电路中,电源电压不变,三个电阻阻值相等,闭合开关,电路正常工作,电压表示数为,电流表示数为。过了一会儿,电压表示数突然变为零,电流表仍然有示数。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻上,此时电流表的示数为_ _ _ _ A。
(第7题)
【答案】0.3
【解析】过了一会儿,电流表仍然有示数,说明电路是短路故障,电压表示数突然变为零,电压表被短路,即短路,此时电阻变为原来的;电压一定时,电流变为原来的,故电流表的示数为。
8.我们可以用如图所示的电路来测量未知电阻的阻值,由于电压表的阻值很大,分析电路时,我们常将电压表视为开路来处理,但是实际上会有一部分电流流经电压表,若电压表的内阻,调节电路,使电压表和电流表的示数分别为和,则未知电阻的阻值是_ _ _ _ 。
【答案】250
【解析】根据题意和电路图可知,电压表的内阻和待测电阻并联,电流表测量干路的电流。通过电压表的电流;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以未知电阻的阻值 。
9.如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关、,若此时甲、乙两表是电压表,则指针偏转的幅度相同(甲、乙两表都是教学常用的电压表);现断开开关、,将甲、乙两电压表更换为电流表,然后仅闭合开关,则甲、乙两电流表的示数之比为_ _ _ _ _ _ 。
(第9题)
【答案】
【解析】当、闭合,甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测两端的电压。由甲、乙两电压表都是教学常用电压表(量程为,)且指针偏转的幅度相同得,。根据串联电路分压特点可得,;当只有闭合,甲、乙两表都为电流表时,两个电阻并联,甲电流表测通过电阻的电流,记作;乙电流表测干路电流,记作,根据并联电路电流规律即干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律,甲、乙两电流表的示数之比。
10.如图甲的电路中,电源电压不变,灯泡标有“”,滑动变阻器标有“”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。第一种情况只闭合开关,第二种情况开关、、均闭合,两种情况下,移动滑片分别得到电流表示数随滑动变阻器接入电路的阻值变化的关系如图乙。则与第一种情况对应的图像是_ _ _ _ (选填“①”或“②”),的阻值为_ _ _ _ 。
(第10题)
【答案】②; 60
【解析】由图甲可知,只闭合开关时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流;已知灯泡的额定电流为,且串联电路中电流处处相等,为保证电路安全,电路中的电流最大应为,则图乙中曲线②为第一种情况电流表示数随滑动变阻器接入电路的阻值变化关系图像,而曲线①最小电流为,不符合灯泡与滑动变阻器串联的情况;由曲线②可知,滑动变阻器接入电路的电阻最小为0,此时电流最大,为,恰好等于灯泡的额定电流,说明灯泡正常发光,则电源电压等于灯泡的额定电压,即。开关、、均闭合时,灯泡被短路,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,由并联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻小于滑动变阻器接入电路的阻值,则干路中的电流比只闭合开关时的电流更大,所以所对应的图像是曲线①;当滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,此时干路中的电流最小,由图乙可知干路中的最小电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流;根据并联电路的电流特点可得,通过定值电阻的电流;根据欧姆定律可得,的阻值 。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.2025年我国突破12英寸碳化硅晶圆剥离技术,打破国外垄断,助力新能源汽车芯片的发展,其中制成芯片的主要材料属于( )
A. 半导体 B. 导体 C. 超导体 D. 绝缘体
【答案】A
12.“珍爱生命,安全用电”是我们必备的用电常识。下列符合安全用电原则的是( )
A. 电水壶接三孔插座
B. 用湿手直接去按开关
C. 在输电线上晾衣物
D. 使用测电笔时手指接触笔尖金属体
【答案】A
13.合肥市创立文明城市的一项重要指标是产品质量。质检部门抽样调查了甲、乙、丙、丁四根导线,其中甲、乙、丙三根导线是铜线,丁导线是镍铬合金线。甲、乙导线粗细相同,甲比乙短,乙、丙导线长短一样,乙比丙粗,丙、丁导线长短、粗细都相同,则四根导线按其电阻大小排列是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
14.如图,已知电源电压为,小灯泡上标有“”字样,为了使它能正常发光,保护电阻的阻值为( )
(第14题)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由图可知,闭合开关,与串联,当正常发光时,通过的电流为,两端的电压为,由于串联电路中各处的电流相等,所以通过的电流也为,根据串联电路的电压规律可得,两端的电压,根据欧姆定律可得,的阻值 ,故正确,错误。
15.如图所示的家庭电路,三孔插座连接正确,①和②为电灯和开关所在位置,闭合开关电灯正常工作。下列说法中正确的是( )
(第15题)
A. ②处应接开关
B. 电能表应接在空气开关前面
C. 若开关短路,空气开关会切断电路
D. 若电路发生故障,用测电笔检测、两孔,都能使氖管发光,则此时电灯发生短路
【答案】B
【解析】开关与被控制的电灯串联,为了安全,开关应接在火线与电灯之间,①处接开关,故错误。电能表安装在进户线的后面,总开关的前面,故正确。开关短路,相当于闭合开关,电灯还是会继续发光,空气开关不会切断电路,故错误。用测电笔检测、两孔,都能使氖管发光,可能进户线的零线断路,故错误。
16.如图所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表A、电压表和的示数分别用、和表示,这3个电表示数变化量的绝对值大小分别用、和表示。下列比值变化正确的是( )
(第16题)
A. 变小,变大 B. 变大,变大
C. 不变,不变 D. 不变,不变
【答案】C
【解析】由电路图可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向右滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,根据可知,、,所以不变、变大,故错误。设滑片向右滑动前后,电路中的电流分别为、,由欧姆定律可得,两端的电压分别为,,则,即,所以不变;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压分别为,,则,所以和的绝对值大小相同,则,所以该比值保持不变,故正确,错误。
17.如图甲,虚线框内为供电电路(未画出),能输出恒定不变的电流,为定值电阻,调节电阻箱,作出电流表、电阻箱示数变化图像,下列说法中正确的是( )
(第17题)
A. 实验中,通过的电流保持不变
B. 的阻值为
C. 电流表的示数与电阻箱阻值成反比
D. 电源供电电流为
【答案】D
【解析】由图甲知,与并联,则二者两端电压相等,电流之和为,电流表测量通过的电流。由于电源输出恒定不变的电流,则通过的电流,通过图乙可知,调节电阻箱,电流表示数是变化的,所以通过的电流也是变化的,故错误。当 时,,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压,即;当 时,,根据并联电路的电压特点和欧姆定律可得,电源电压,即,联立①②解得 ,,故错误,正确。根据可得,其中与为定值,则电流表的示数与电阻箱阻值不成反比,故错误。
三、实验题(第18小题4分,第19小题6分,第20小题6分,共16分)
18.小明学习了电阻的知识后知道了盐水能导电,他猜想:盐水的浓度越高,电阻会越小。小明在实验室中找到的实验器材有两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线、食盐。小明先自行配制了三种不同浓度的盐水,并将上述实验器材组装成如图所示的电路进行实验探究。请你完成下列问题:
(1) 小明在实验中为使实验更合理,三次实验中塑料管注入的盐水量要_ _ _ _ 。
(2) 小芳觉得如果盐水的电阻改变不明显,很难用肉眼判断出灯泡亮度的变化,因此她觉得应该在实验中增加一个仪器:_ _ _ _ _ _ ,这样会更容易比较。
【答案】(1) 相等
(2) 电流表
19.在探究通过导体的电流与电压、电阻关系的实验中,提供的器材有两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,阻值为 、 、 的定值电阻各一个,导线若干。
(1) 探究电流与电压的关系时,小强按照图甲连接电路,连完最后一根导线时,两电表均偏转,他的操作中存在的问题是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。同组同学提醒后他按规范继续实验,记录多组电压表和对应的电流表的示数,画出如图乙所示的图像,可得到的结论是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 接着探究电流与电阻的关系,首先将 的定值电阻接入电路,调节变阻器,使电流表的示数为。完成这一次实验后,接下来他计划更换 的定值电阻继续实验,如图丙中的①的操作为断开开关,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,请在图中的②处写出他应该完成的操作:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 开关没有断开;在电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
(2) 使电压表的示数仍为
20.小明进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验,选用的小灯泡的额定电压为,电路如图甲所示。完成实验后小明想只用电流表与滑动变阻器测量未知阻值的电阻,设计的电路如图丙。
(1) 图甲中有一根导线连接错误,在该导线上画“×”,并在图上改正。
(2) 完成操作后,小明绘制了如图乙所示的图像,由图可知,小灯泡正常发光时的电阻是_ _ _ _ (保留两位小数)。
(3) 帮小明利用图丙所示电路完成下面的实验步骤。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变)
①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,电流表示数;
②将滑动变阻器的滑片移到端,电流表示数;
③写出待测电阻的表达式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (用已知量和测量量符号表示)。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 8.33
(3)
【解析】
(2) 【解析】由图乙可知,小灯泡正常发光时电流为,电阻 。
(3) ①闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,此时待测电阻和滑动变阻器最大阻值并联,电流表在干路上测干路电流,电流表示数,并联电路中支路电压等于电源电压,即;②将滑动变阻器的滑片移到端,此时待测电阻被短路,电路中只有滑动变阻器接入电路且阻值仍然为最大阻值,根据欧姆定律可知,滑动变阻器两端电压不变,电阻不变,通过它的电流不变,电流表示数;③综上可知通过待测电阻的电流,电压,所以。
四、计算与推导题(第21小题5分,第22小题7分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21.如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为 ,闭合开关后,电流表的示数为,电流表A的示数为。求:
(1) 电源电压。
(2) 的电阻。
【答案】
(1) 【解】由电路图可知,两电阻并联,A测干路电流,测支路电流,两端的电压,
并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压,则电源电压。
(2) 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流,
的电阻 。
22.如图所示的电路中,电源电压不变。将阻值为 的定值电阻接入、接线柱,闭合开关后,电流表示数为。
(1) 求电源电压。
(2) 现将定值电阻与以某种方式连接后接入、接线柱,电路正常工作。接入后要求:电流表的示数在原来的基础上改变,且电路中总电阻变化量最小,求电阻的阻值。
【答案】
(1) 【解】将阻值为 的定值电阻接入、接线柱时,电路为的简单电路,电流表测量电路中的电流,示数为,
由欧姆定律可得,电源电压。
(2) 与的连接方式要么是串联、要么是并联,若两电阻串联,总电阻变大,电流变小,电流表的示数在原来的基础上减少,即,则 ,
由串联电路电阻特点可得 ;
若两电阻并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,总电阻变小,总电流变大,电流表的示数在原来的基础上增加,即通过的电流;根据并联电路的特点可知,,则 ,

; ;,故 。
23.神舟飞船控制组为了检验飞船的密封性能,科研人员将待检验的飞船舱体置于一个集气空腔中。如图甲所示,先向舱体中充入压强为的空气,再把空腔抽成真空(气压为零),若舱体漏气,一段时间后会有空气从舱体进入集气空腔中。其中、是两个完全相同的压敏电阻,其阻值随气体压强变化的关系如图乙所示,可分别用来测量舱体和集气空腔中的压强。图甲电路中电源电压恒为,定值电阻的阻值为 。求:
(1) 当开关接处时,若舱体不漏气,电流表A的示数。
(2) 若空气从舱体中逸出,舱体压强降为,当开关接处时,电压表的示数。
(3) 在检验过程中的某时刻,开关接处时两端电压为;开关接处时两端电压为。若,且,此时舱体内外的压强差。
【答案】
(1) 【解】由图甲可知,当开关接处时,与串联,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,为真空时, ,则总电阻 ,
由欧姆定律可得,电路中的电流,故电流表A的示数为。
(2) 当开关接处时,与串联,电压表测两端的电压;舱体压强为,由图乙可知,的电阻值为 ,则电路中的总电阻 ,
电路中的电流,
两端电压,故电压表的示数为。
(3) 根据欧姆定律可得,
因电源电压一定,根据串联电路的特点和欧姆定律可知,,所以,即,解得 ,则 。
由图乙可知,舱体内的气压,空腔中的气压,所以此时舱体内外的气压差。
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