高中物理恒定电流 电路分析课时2 配套练习试题

第Ⅱ课时 电路分析•滑动变阻器（包括串联、并联电路分析及故障分
析；滑动变阻器的限流式、分压式连接）配套练习
【考点训练】
1.如图10-2-14所示，在A 、B 两端加一恒定不变的电压U ，电阻R 1
60Ω，若将R 1短路，R 2中的电流增大到原来的4倍；则R 2为（ ）A ．40Ω B ．
20Ω C ．120Ω D ．6Ω 【答案】B
2.如图10-2-15所示，D 为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a 、b 、c 为三只相同且功率较大的电炉，
a 靠近电源，
b 、
c 离电源较远，而离用户电灯L 很近，输电线有电阻。

关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是 （ ）
A ．使用电炉a 时对电灯的影响最大
B ．使用电炉b 时对电灯的影响比使用电炉a 时大
C ．使用电炉c 时对电灯几乎没有影响
D ．使用电炉b 或c 时对电灯影响几乎一样
【解析】输电线有一定电阻，在输电线上会产生电压损失。

使用电炉c 或b 时，对输电线中电流影响较大，使线路上的电压损失较大，从而对用户电灯产生较大的影响，而使用电炉a 对线路上的电压损失影响甚微，可以忽略不计。

【答案】BD
3.如图10-2-16（甲）所示电路，电源电动势为E ，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为R ，负载电阻为R 0。

当滑动变阻器的滑动端S 在某位置时，R 0两端电压为E/2，滑动变阻器上消耗的功率为P 。

若将R 0与电源位置互换，接成图（乙）所示电路时，滑动触头S 的位置不变，则（ ） A ．R 0两端的电压将小于E/2 B ．R 0两端的电压将等于E/2
C ．滑动变阻器上消耗的功率一定小于P
D ．滑动变阻器上消耗的功率可能大于P
【解析】在甲图中，设变阻器R 滑动头以上、以下的电阻
图10-2-14
（甲）
（乙）
E
图10-2-16
分别为R 上、R 下，则R 0//R 下＝R 上，有R 0＞R 上；当接成乙图
电路时，由于R 0＞R 上，则R 0两端的电压必大于E/2，故A 、B 不正确。

而滑动变阻器上消耗的功率可以大于P 。

故选D 。

【答案】D
4.如图10-2-17所示是一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、d 与220V 的交流电源连接，ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻。

现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交
流电压表分别测得b 、d 两点间以及a 、c
） A ．ab 间电路通，cd 间电路不通 B ．ab 间电路不通，bc 间电路通 C ．ab 间电路通，bc 间电路不通 D ．bc 间电路不通，cd 间电路通
【解析】首先应明确两点：（1）电路中无电流即I=0
时，任何电阻两端均无电压；（2）若电路中仅有一处断路，则电路中哪里断路，横跨断路处任意两点间的电压均是电源电压。

由题可知，bd 间电压为220V ，说明断路点必在bd 之间；ac 间电压为220V ，说明断点又必在ac 间；两者共同区间是bc ，故bc 断路，其余各段均完好。

【答案】CD
5.传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用。

如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录象机、影碟机、空调机中有光电传感器……演示位移
传感器的工作原理如图10-2-17所示，物体M P ，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小X 是（ ）
A ．物体M 运动时，电源内的电流会产生变化
B ．物体M 运动时，电压表的示数会发生变化
C ．物体M 不动时，电路中没有电流
D ．物体M 不动时，电压表没有示数
图10-2-17
图10-2-17
【解析】滑动变阻器与电流构成闭合回路，所以回路中总是有电流的，这与M运动与否无关，C 错误。

图中的滑动变阻器实际上是一个分压器，电压表测量的是滑动变阻器左边部分的电压，在图中若杆P右移则示数增大，左移则示数减小。

因表是理想的，所以P点的移动对回路中的电流是无影响的。

综上所述，只有B正确。

【答案】B
6.如图10-2-18所示的电路中，电阻R
1=1Ω，R
2
=2Ω，R
3
=3Ω，在A、B间接电源，S
1
、S
2
都打开，
此时电阻R
1、R
2
、R
3
消耗的功率之比P
1
：P
2
：P
3
R
3
消耗的功率之比P'
1：P'
2
：P'
3
= 。

【解析】当 S
1、S
2
都打开时，
R
1
、R
2
、R
3
P 1：P
2
：P
3
= R
1
：R
2
：R
3
＝1：2：3。

当S
1
、S
2
都闭合时，
R 1、R
2
、
R
3
相互并联，P'
1
：P'
2
：P'
3
=1/R1：1/R
2
：1/R
3
=6：3：2。

【答案】1：2：3，6：3：2
7.在图10-2-19所示的8个不同的电阻组成，已知R
1
=12Ω，其余电阻值未知，测得A、B间的
总电阻为4Ω，今将R
1
换成6Ω的电阻，A、B间总电阻变成Ω。

【解析】用等效替代法，可把除R
1
外的其他电阻等效为一个电阻R，在AB
与等效电阻R为并联关系，则R
AB =RR
1
/（R+R
1
）=12R/（12+R）=4，解得R=6
若R'
1=6Ω时，则R'
AB
=RR'
1
/（R+R'
1
）=6×6/（6+6）=3Ω。

【答案】3
8.如图10-2-20所示的电路中，R
1=4Ω，R
2
=10Ω，R
3
=6Ω，R
4
=3Ω，
为接线柱，电路两端所加电压为24V，当a、b 它的示数应是多少？
【解析】如图乙所示，从图可以看出，接入理想电流表后，R
3与R
4
并联，
再与R
2串联；而R
2
＋R
34
与R
1
又是并联关系。

电流表测的是R
1
与R
3
的电流之和。

B
2
图10-2-18
R
图10-2-19
图10-2-20
R 34=R 3R 4/（R 3+R 4）=2Ω R 234=R 34+R 2=12Ω
I 2=U/R 234=2A I 3/I 4=R 4/R 3=1/2 ∴I 3=I 2/3=2/3A
I 1=U/R 1=6A ∴I A =I 1+I 3=6.67A 【答案】6.67A
9.
如图10-2-21所示，电路中R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器，其总电阻为R ，当在 电路两端加上恒定电压U ，移动R 的滑动触片，求电流表的示数变化范围。

【解析】设滑动变阻器滑动触头左边部分的电阻为R x 。

电路连接为R 0与R x 并联，再与滑动变阻器右边部分的电阻R －R x 串联， 则干路中的电流x
x
0x 0x
R R R R R R U
R R R U I -+=
=
－＋并
所以电流表示数2x 2002x x 00x
x
0x 0x 00x 00)2R R ()2R (RR UR R RR RR UR R R R R R R U
R R R I R R R I --+=-+=-+⋅+=+=
' 由上式可知：当R x =R/2时，I 最小2
00min R RR 4UR 4I +=；当R x =R 或R x =0时，I 有最大值，R
U
I max =
即电流表示数变化范围为2
00R
RR 4UR 4+～
R
U
【答案】
2
00R
RR 4UR 4+～
R
U
10.如图10-2-22所示是电饭煲的电路图，S 1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达
居里点（103℃）时会自动断开，S 2是一个自动温控开关，当温度低于 高于80指示灯，限流电阻R 1=R 2=20K Ω，加热电阻丝R 3=50（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程：试简要回答若不闭合 开关S 1，电饭煲能否将饭煮熟？
（2）计算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比。

【解析】（1）电饭煲装好食物后接上电源，S 1闭合，这时黄灯被短路不亮，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合，待电饭煲中水烧开后，温度升高到103℃时，开关S 1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮（由于流过红灯支路的电流过小，红灯熄灭），电饭煲
乙
图10-2-21
图10-2-22
处于保温状态。

由于电饭煲散热，待温度下降至70℃时，S 2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待上升至80℃时，又自动断开，电饭煲又再次处于保温状态。

若不闭合开关S 1，电饭煲仅能将食物加热到80℃，因此不能煮熟食物。

（2）若设电饭煲处于加热状态时消耗功率为P 1，保温状态时消耗功率为P 2，则有
W 50220R R R R U P 2323221≈+= W 20050
220
R R R R R U P 21
3
23222≈++=
由上两式得：P 1：P 2=401：1
此题以生活中的日常用品为载体，理论联系实际，新颖别致，要求学生识其物，明其理，学以致用，从而提高学生解决实际问题的能力。

【答案】（1）若不闭合开关S 1，电饭煲不能将饭煮熟。

（2）401：1。