电路的动态分析 (教师版) 2024-2025学年人教版九年级物理全一册第十六章电压 电阻 练习题
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专题强化04:电路的动态分析
【题型归纳】
➢题型一、含变阻器的电路动态分析
➢题型二、含电敏电阻的动态分析
➢题型三、多开关通断引起的动态分析
➢题型四:动态电路的计算
【题型探究】
题型一、含变阻器的电路动态分析
1.(23-24九年级上·四川眉山·期末)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片P向左移动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数变大B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电流表示数变小,电压表示数变小D.电流表示数变大,电压表示数变大
2.(2024·重庆南川·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器向下滑动,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变大B.电压表V和电流表A2的比值变小
C.电流表A1的示数变大D.电压表V和电流表A1的乘积变小
【答案】D
【详解】A.从图中可以看出,电阻R1与滑动变阻器R P并联,电流表A2测量通过电阻R1的电流,电流表A1测量干路电流,电压表V测量并联电路两端的电压,也就是电源电压。
由于电源电压保持不变,所以电压表V的示数不会改变,故A错误;
BCD.滑动变阻器向下滑动时,其接入电路中的电阻会变大。
由于电阻R的阻值不变,并联电路各支路电压相等且都等于电源电压,所以通过电阻R1的电流(即电流表A2的示数)不会改变,电压表V和电流表A2的比值不变;而滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律,通过滑动变阻器的电流会变小。
由于干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流(即电流表A1的示数)会变小。
则电压表V和电流表A1的乘积变小。
故BC错误,D正确。
故选D。
3.(2024·广东广州·模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数减小B.电压表V的示数变大
C.电流表A2的示数增大D.电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
题型二、含电敏电阻的动态分析
4.(2024九年级下·江西南昌·专题练习)为了保护环境,很多农村都不再使用燃煤,而使用天然气,如图是一种天然气泄漏检测仪的简化电路图,其中电源电压不变,R是气敏电阻,其阻值会随天然气浓度的增大而减小,0R为定
值电阻,电源电压不变,闭合开关S,下列判断中正确的是( )
A.当天然气的浓度增大时,电压表1V示数变小,电流表示数变小
B.当天然气的浓度减小时,电压表2V示数变大,电流表示数变大
C.当天然气的浓度减小时,电压表2V和电流表示数的比值不变
D.当天然气的浓度减小时,电压表1V和电流表示数的比值变小
【答案】C
【详解】A.根据电路图可知,两电阻串联,电压表V2测量R0两端的电压,电压表V1测量R两端的电压,电流表测电路中的电流,R是气敏电阻,其阻值会随天然气浓度的增大而减小,当天然气的浓度增大时,R减小,根据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电源电压不变,电流增大,即电流表示数变大,由U=IR可知,R0的电压变大,即电压表V2示数变大,则R分得电压变小,即电压表1V示数变小,故A错误;B.当天然气的浓度减小时,R增大,根据串联电路的电阻关系可知,电路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,电
源电压不变,电流减小,即电流表示数变小,由U=IR可知,R0的电压变小,即电压表V2示数变小,故B错误;C.电压表2V和电流表示数的比值为定值电阻R0的阻值,即比值不变,故C正确;
D.电压表1V和电流表示数的比值为气敏电阻的阻值,当天然气的浓度减小时,R的阻值变大,则比值变大,故D
错误。
故选C。
5.(2024·甘肃武威·三模)如图为一种测量环境光照强度的仪器的简化工作原理图。
R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随环境光照强度的增加而减小,电源电压不变,闭合开关S后,下列说法中正确的是( )
A.环境光照强度增大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,说明光照强度增加
C.电压表与电流表示数之比保持不变
D.将定值电阻R0换成一个小灯泡,环境光照变暗,小灯泡亮度变亮
【答案】B
【详解】AB.光照强度增加时,光敏电阻的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由串联电路规律和欧姆
定律得电路中电流增大,定值电阻分得的电压增大,由串联电路电压规律得光敏电阻分得的电压减小,故A错误,B正确;
C.电压表与电流表示数之比为光敏电阻的阻值,随着光照强度的变化,光敏电阻的阻值是变化的,故C错误;D.将定值电阻R0换成一个小灯泡,环境光照变暗,光敏电阻的阻值变大,串联电路中总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律得电路中电流变小,小灯泡亮度变暗,故D错误。
故选B。
6.(2024·黑龙江绥化·中考真题)如图所示电路中,0R是定值电阻,1R是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。
闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是()
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
题型三、多开关通断引起的动态分析
7.(24-25九年级上·重庆)如图所示的电路中,电源电压恒为4.5V,不考虑小灯泡灯丝电阻变化,下列判断正确的是( )
A.闭合开关S,1L和2L串联,1V示数为4.5V
B.先闭合开关S,再闭合1S、2S,2L被短路,2V示数变小
C.先闭合开关S、1S、2S,再断开2S,1L亮度不变,电流表A示数减小,2V示数不变
D.闭合开关S、1S,仅1L接入电路,1V和2V示数均为4.5V,若1L开路,2V示数减小为0
【答案】C
【详解】A.闭合开关S,电路是1L和2L的串联电路,电压表1V测2L两端的电压,由串联电路电压规律可知1V示数应小于电源电压4.5V,故A错误;
B.先闭合开关S,电路是1L和2L的串联电路,电压表2V测1L两端的电压;再闭合1S、2S,2L被短接,电路是1L 和3L的并联电路,电压表2V测电源两端的电压,所以2V示数变大,故B错误;
C.先闭合开关S、1S、2S,2L被短接,电路是1L和3L的并联电路,电流表A测干路电流,电压表2V测电源两端的电压;再断开2S,仅1L接入电路,1L两端电压仍为电源电压,1L亮度不变,电流表A测通过1L的电流,示数减小,电压表2V仍然测电源两端的电压,2V示数不变,故C正确;
D.闭合开关S、1S,仅1L接入电路,2L和电压表1V被短接,电压表2V测电源两端的电压,所以1V示数为0V,2V 示数为4.5V;若1L开路,电压表2V直接接在电源两端,2V示数仍然为4.5V,故D错误。
故选C。
8.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)如图所示的电路中,电源电压为5V,闭合S1,断开S2时,电压表的示数是V:同时闭合S1,S2时,R2两端的电压是V。
【答案】0 5
【详解】[1]闭合S1、断开S2时,电路为R1的简单电路,电压表与R2串联后与电流表并联接入电路,电压表被短路,所以电压表的示数是0V。
[2]同时闭合S1、S2时,两电阻并联接入电路,电压表测电源电压,所以电压表的示数为5V,电流表测通过R1的电流。
由于并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,所以R2两端的电压是5V。
9.(23-24九年级上·山西吕梁·阶段练习)在如图所示的电路中,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为30Ω,电源电压不变。
当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.45A。
求:
(1)电源电压;
(2)改变开关的开闭状态后,电流表示数的最大值。
【答案】(1)9V
(2)0.75A
【详解】(1)根据电路图可知,当开关S1、S2断开,S3闭合时,只有R1接入电路中,电流表示数为通过R1的电流大小,所以由欧姆定律可知电源电压为
U=I1R1=0.45A×20Ω=9V
(2)根据电阻串联与并联的特点可知,当R1与R2并联时,电路中的总电阻最小,电路中的总电流最大,而当R1
题型四:动态电路的计算
10.(23-24九年级下·山东泰安·期中)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为4.5V ,定值电阻分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器规格为“25Ω 0.5A”,电压表(量程为0~3V ),电流表(量程为0~0.6A )。
要完成三次实验,实验中定值电阻R 两端电压最大值为max U ,在此电压下进行实验,滑动变阻器接入电路的最大和最小阻值分别为max R 、min R ,则下列( )
①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最左端
②调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表,控制其示数为某定值
③max 2.5V U =
④max min :4:1
R R =A .只有①④正确
B .只有②③正确
C .只有②③④正确
D .只有②④正确【答案】B
【详解】①为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端。
②在“探究电流与电阻的关系”时,保持电压表的示数不变,调节滑动变阻器的过程中,应观察电压表,控制其示数为某定值,故②正确;
③电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A ,即电路中最大电流为0.5A ,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为
U max =I 大R 定小=0.5A×5Ω=2.5V
故③正确;
④由③可知电路中最大电流为0.5A ,此时变阻器的阻值最小,变阻器的最小阻值
11.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图甲所示,电源电压恒定不变,灯泡L的额定电压为6V,滑动变阻器R2
的规格为“100Ω 1A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。
当断开开关S1、S3,闭合S2,移动滑片,电压表示数为3V时灯泡正常发光。
图乙是灯泡L、电阻R1的I-U图像。
求:
(1)电源电压;
(2)R1的电阻;
(3)闭合S1、S2、S3时,滑动变阻器允许接入的最小电阻;
12.(2024·河北·中考真题)如图所示,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R为滑动变阻器,电压表V1的量程为0~15V,V2的量程为0~3V。
闭合开关,滑动变阻器R的滑片置于某一位置A时,电压表V1
的示数为14V,V2的示数为2V。
在保证电路安全的情况下移动R的滑片,两电表均能达到满偏。
(1)求滑片置于A时,电路中的电流;
(2)求电源电压;
(3)用最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0替换电阻R1,不改变其他元件的连接。
闭合开关,使电路总功率保持最大,在保证电路安全的情况下,调节R和R0接入电路的阻值,其中R仅可以在替换前的范围内变化,求R0接入电路的阻值范围。
综上所述,R0的阻值范围为10Ω~20Ω。
答:(1)求滑片置于A时,电路中的电流0.2A;
(2)求电源电压18V;
(3)R0接入电路的阻值范围为10Ω~20Ω。
【专题训练】
一、单选题
13.(24-25九年级上·山东淄博)某科技小组为快递公司设计了一套计数装置,电路如图所示。
R1为光敏电阻(当有光照射时电阻变小),激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),R2为定值电阻。
现闭合开关,计数装置正常工作。
当激光被物体遮挡时,下列说法正确的是()
A.电阻R2的阻值变小B.通过R2的电流变大
C.R1两端的电压变大D.R1与R2的电流之比变小
【答案】C
【详解】A.由于R2是定值电阻,其阻值不会随外界条件的变化而改变,故A错误;
B.R1和R2串联,在激光被遮挡的瞬间,R1阻值变大,电路总电阻变大,由欧姆定律可知电路中电流变小,通过R2的电流减小,故B错误;
C.由于激光被遮挡,R1电阻增大,所以电路中的电流减小,而R2的阻值不变,由欧姆定律可知R2两端的电压减小,R1两端的电压增大,故正确;
D.R1和R2串联,串联电路电流处处相等,所以R1与R2的电流之比不变,故D错误。
故选C。
14.(24-25九年级上·山东泰安·阶段练习)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
①定值电阻R的阻值是8Ω②定值电阻R的阻值是6W
③滑动变阻器的阻值范围是018Ω:④滑动变阻器的阻值范围是012Ω
:A .只有①③正确
B .只有①④正确
C .只有②③正确
D .只有②④正确
15.(24-25九年级上·山东淄博·阶段练习)如图所示电路,R 1是不为零的定值电阻,R 2是滑动变阻器。
电源电压恒定,开关S 1、S 2、S 3处于断开状态。
下列判断正确的是( )
A .只闭合S 1和S 2向右移动R 2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B .只闭合S 2,向左移动R 2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C .只闭合S 1和S
3,电流表读数为I 1;只闭合S 2,电流表读数为I 2,则I 1<I 2
D .只闭合S 3,电压表读数为U 1;只闭合S 2,电压表读数为U 2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U 2总是小于U 1
【答案】D
【详解】A .只闭合S 1和S 2时,电路中只有R 1工作,电流表测电路电流,电压表、R 2被短路,当向右移动R 2的滑片时,电流表和电压表示数都不变,故A 错误;
B .只闭合S 2时,R 1与R 2串联,电流表测电路电流,电压表测R 2两端的电压。
当向左移动R 2的滑片时,R 2的阻值减
小,R2两端的电压减小,同时电路中的电流增大,故B错误;
C.只闭合S1和S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,读数为I1;只闭合S2时,R1与R2串联,电流表的读数为I2。
串联时电路的总电阻大于并联时电路总电阻,所以I1大于I2,故C错误;
D.只闭合S3时,电路中只有R2工作,电压表测的是电源电压U1;只闭合S2时,R1与R2串联,电压表测的是R2两端的电压U2,所以无论如何调节滑动变阻器R2,R2两端的电压U2总是小于电源电压U1,故D正确。
故选D。
16.(24-25九年级上·山东淄博·阶段练习)如图-1所示,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小灯泡两端的允许加的最大电压为2.5V,如图-2为小灯泡的I-U图象,为保证电路安全。
下列说法中正确的是()
A.由图像可知,灯泡的电阻随它两端电压的增大而减小
B.电流表示数的变化范围是0.2A~0.6A
C.电压表示数的变化范围是1V~3V
D.滑动变阻器的取值范围为4Ω~7.5Ω
17.(2024·甘肃临夏·一模)如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P和滑杆连接。
当被测量者站在体重测试台上测量体重时,体重测试台下移,滑杆带动滑动变阻器的滑片P 向上移动。
有关该测试仪的说法正确的是( )
A.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
B.体重显示表是用电压表改装成的
C.体重测试仪所测体重越大,电路总电阻越大
D.体重测试仪所测体重越大,电路中的电流越大
【答案】D
【详解】A.当自动体重测试仪不工作时,滑片位于绝缘体的位置,电路断路,故A错误;
B.由电路图可知,体重显示表串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故B错误;
CD.体重测试仪所测体重越大时,变阻器接入电路中的电阻越小,电路总电阻越小;根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,故C错误,D正确。
故选D。
18.(24-25九年级上·上海宝山·开学考试)小苒同学给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。
电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。
下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为2.4V
D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为45%
19.(23-24九年级上·山东济南·自主招生)如图所示电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P
从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图所示。
则下列判断正确的是( )
A.图线甲是电阻R1的U-I关系图像
B.电源电压为15V
C.P在中点时电流表的示数为0.48A
D.滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
20.(23-24九年级上·四川广安·期末)甲醛对人体有严重的危害,因此房屋装修后,检测甲醛污染指数很重要。
如
图甲所示是技术人员设计的检测甲醛污染指数的电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,R的阻值随污染指数变化的关系图象如图乙所示。
下列说法正确的是()
A.当污染指数增大时,电压表示数变小
B.当污染指数增大时,电路消耗的总功率将变大
C.当污染指数增大时,电压表与电流表示数的比值将变小
D.将电压表表盘改装为刻度盘并标上刻度显示相应的污染指数,刻度盘上的刻度是均匀的
根据电阻的串联和欧姆定律可得,电压表的示数即两端的电压为
U
=
21.(23-24九年级上·山西临汾·期末)如图甲所示电路,电源电压恒定。
闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。
依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。
请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
22.(24-25九年级上·全国·假期作业)在“动手动脑学物理”的活动中,某实践小组利用电流表、电压表和带有滑片
的变阻器设计了一个电子秤,当秤盘上所加重物越重时,电流表或电压表的示数越大,如图所示,符合要求的电路是()
A.B.C.
D.
【答案】D
【详解】如图7-3所示,当秤盘中的重物越重时,秤盘向下移动的距离越大,由于杠杆的作用,变阻器连入电路的电阻变大;
A.在A电路中,电流表串联在电路中,连入电路的电阻变大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小,故A错误;
B.在B电路中,变阻器R'与定值电阻R并联,当变阻器的阻值变大时,与变阻器串联的电流表中的电流变小,电流表示数变小,故B错误;
C.在C电路中,变阻器R'与定值电阻R串联,当变阻器的阻值变大时,根据串联电路的分压原理,定值电阻两端的电压变小,电压表示数变小,故C错误。
D.在D电路中,当变阻器的阻值变大时,根据串联电路的分压原理,变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大,故D正确。
故选D。
23.(2024·安徽六安·模拟预测)如图甲所示是利用“光敏电阻”控制的动态电路,电源电压不变。
R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化规律如图乙所示。
闭合开关S,当光敏电阻受到光照变强时,电流表和电压表示数变化的情况是()
A.电流表、电压表示数均变大B.电流表、电压表示数均变小
C.电流表、电压表示数均不变D.电流表和电压表示数比值变大
24.(23-24九年级上·山西吕梁·阶段练习)某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。
如图甲所示,电源电压恒为6V,定值电阻R=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。
闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当环境温度逐渐降低时,电压表的示数逐渐变大
B.当环境温度为20℃时,电路中电流为0.05A
C.如果将R、R1并联连接,当干路电流为0.5A时,环境温度是30℃
D.当电压表的示数为3V时,R1的电阻为40Ω
25.(2024·四川凉山·二模)如图所示电路,电源电压为6V 且保持不变,定值电阻 1210Ω20Ω,R R ==,滑动变阻器R 3的最大阻值为 30Ω。
下列说法正确的是 ( )
A .当滑动变阻器滑片移至a 端,闭合开关S 1、S 2、断开S 3,电路为串联电路
B .闭合开关S 1、S 2、S 3, R 1和R 2 的两端电压之比为1∶2
C .只闭合开关S 1,R 3的滑片由a 端移动到b 端的过程中,电流表示数变小,电压表的示数变大
D .只闭合开关S 1,
R 3 的滑片由a 端移动到b 端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V
【答案】D
【详解】A .当滑动变阻器滑片移至a 端,滑动变阻器接入的阻值为0。
闭合开关S 1、S 2、断开S 3, R 1、R 2并列连接在电路两端,电路为并联电路,故A 错误;
B .闭合开关S 1、S 2、S 3,电路为R 1、R 2的并联电路,R 3被短路,电压表测电源电压,根据并联电路电压特点可知,R 1、R 2两端的电压相等,故R 1和R 2 的两端电压之比为1∶1,故B 错误;
C .只闭合开关S 1,R 1、R 3的串联,电压表测量R 1两端的电压,电流表测该电路的电流。
R 3的滑片由a 端移动到b
二、填空题
26.(24-25九年级上·广东韶关·阶段练习)如图所示的电路中,电源电压不变,R 1为定值电阻,开关S 闭台后,滑
动变阻器R 2滑片向右移动时,
R 2接入电路的电阻值 ,电流表的示数 。
电压表的示数 ,(选填“
变
大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 变小 变小
【详解】[1][2]由图可知,两电阻串联,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器R 2滑片向右移动时,滑动变阻器接入的有效电阻丝变长,故R 2接入电路的电阻值变大,电路中电流变小,电流表的示数变小。
[3]由图可知,电压表并联在定值电阻R 1两端,测量定值电阻R 1两端的电压,定值电阻的阻值不变,电路中电流变小,故定值电阻两端电压变小,电压表示数变小。
27.(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)如图所示的电路,闭合开关S ,当滑动变阻器滑片P 向a 端滑动的过程中,电流表的示数 (变小/不变/变大),电压表的示数 (变小/不变/变大)。
【答案】不变变大
【详解】[1][2]电压表在电路中相当于断路,故滑动变阻器失去了限流作用,即变阻器的全部电阻接入电路,当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知,电路中电流不变,即电流表的示数不变;图中电压表测滑动变阻器右侧部分的电压,而在滑片左移的过程中,滑片右侧部分的电阻增大,则由U=IR可知,电压表示数增大。
28.(23-24九年级上·湖南常德·期末)某简易电子温度计的工作原理如图甲所示,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示,R0为保护电阻,电源电压恒定。
闭合开关S,温度升高,电流表的示数会,电压表的示数会。
(选填“减小”、“增大”或“不变”)
29.(24-25九年级上·广东中山·开学考试)如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图。
电源电压保持不变,0R为定值电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。
当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,电压表示数,电流表示数(前两空选填“增大”“减小”或“不变”):要使报警器在浓度更低的烟雾下报警,0R应选用(选填“更大”或“更小”)阻值的电阻。
30.(2024·江苏镇江·中考真题)图1是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为4V,R为定值电阻,电压表量程为0~3V,将电压表作为气体浓度的显示装置。
气敏电阻x R阻值与气体浓度的关系如图2所示。
当气体浓度增加时,x R的阻值将,电压表的示数会。
要求将电压表示数为1.5V处标为气体浓度0.5%,电阻R 的阻值应为W。
若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果(选填“大于”、“小于”或“等于”)实际的气体浓度。
【答案】减小增大12 小于
【详解】[1]根据图2,当气体浓度增加时,Rx的阻值将减小。
这是因为气敏电阻的阻值会随着其敏感的气体浓度的变化而变化,浓度增加,电阻减小。
[2]由于电路是串联的,根据串联电路的分压特点,电阻越大,分得的电压也越大。
因此,当Rx的阻值减小时,它分得的电压也会减小,而电压表与定值电阻R并联,所以电压表的示数(即定值电阻R两端的电压)会增大。
三、计算题
31.(23-24九年级上·天津静海·阶段练习)室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。
如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A ,滑动变阻器R 的铭牌上标有“150Ω 3A”字样。
R t 为 热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压为5V
(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P ,使滑动变阻器接入电路的电阻R =100Ω,求电流表的示数;
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少?
【答案】(1)0.0125A ;
(2)50Ω;
(3)50℃
【详解】(1)解:由电路图可知,R 与R t 串联,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,温度为30℃时,R t 的为阻值为300Ω,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表的示数。