專題11《動態(tài)電路和電路\o"應(yīng)用歐姆定律進行故障分析"故障及范圍分析》壓軸培優(yōu)題型訓(xùn)練【六大題型】TOC\o"1-3"\h\u一．動態(tài)電路的分析（共9小題）二．應(yīng)用歐姆定律設(shè)計電路圖（共7小題）三．歐姆定律求范圍值（共9小題）四．應(yīng)用歐姆定律進行故障分析（共8小題）五．光敏、熱敏、壓敏等半導(dǎo)體電路分析（共7小題）六．歐姆定律的多狀態(tài)計算（共12小題）一．動態(tài)電路的分析（共9小題）1．如圖所示的電路，電源電壓恒定，下列操作一定可行的是（）A．只閉合S1時，把滑動變阻器的滑片P向右移，電流表、電壓表增大 B．只閉合S1時，把滑動變阻器的滑片P向左移，電流表、電壓表增大 C．滑動變阻器的滑片P不動，S2斷開、S1由閉合到斷開，電流表、電壓表均減小 D．滑動變阻器的滑片P不動，S1閉合、S2由閉合到斷開，電流表、電壓表均減小2．如圖所示，電源電壓不變，a、b、c為電流表或電壓表。只閉合S1時，a表無示數(shù)，b表有示數(shù)，c表有示數(shù)且示數(shù)隨滑片P的移動發(fā)生變化。則（）A．a(chǎn)表是電壓表 B．先閉合S1、S2，再閉合S3，a表示數(shù)無變化 C．S1、S2、S3都閉合，移動滑片P，a、b兩表示數(shù)無變化 D．S1、S2、S3都閉合，b表示數(shù)除以a表示數(shù)等于電阻R1的阻值3．如圖所示，圖中的四個電表均為理想電表，電源輸出電壓不變。當(dāng)滑動變阻器滑片P向右端移動時，電表的讀數(shù)會發(fā)生變化，電表讀數(shù)變化量指該時刻電表的讀數(shù)與初始時刻電表讀數(shù)的差值。下面說法中正確的是（）A．V1的讀數(shù)減小，V1讀數(shù)與A1讀數(shù)的比值不變，V1讀數(shù)變化量與A1讀數(shù)變化量的比值不變 B．V2的讀數(shù)增大，V1讀數(shù)與A1讀數(shù)的比值不變，V1讀數(shù)變化量與A1讀數(shù)變化量的比值減小 C．A1的讀數(shù)增大，V1讀數(shù)與A1讀數(shù)的比值減小，V1讀數(shù)變化量與A1讀數(shù)變化量的比值不變 D．A2的讀數(shù)減小，V1讀數(shù)與A1讀數(shù)的比值減小，V1讀數(shù)變化量與A1讀數(shù)變化量的比值減小4．（多選）如圖所示的電路中，電源電壓恒為4.5V，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，滑動變阻器規(guī)格是“10Ω1A”，燈泡標有“2.5V1.25W”的字樣。閉合開關(guān)S，要求兩電表示數(shù)均不超過所選的量程，燈泡兩端電壓不允許超過額定電壓，不考慮燈絲電阻的變化，則下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)變化范圍是0.3～0.5A B．滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍是4～10ΩC．電壓表的示數(shù)變化范圍是1.5～3V D．該電路最大的功率是2.25W5．（多選）如圖所示，電源電壓不變。R1和R2為定值電阻，A1為電流表，a和b為電流表或電壓表。下列說法正確的是（）A．若R1、R2、滑動變阻器串聯(lián)，則a和b都為電流表 B．閉合開關(guān)S，滑片P向右滑動，若a的示數(shù)變大，b的示數(shù)變小，則a和b都為電壓表 C．閉合開關(guān)S，滑片P向右滑動，電表b的示數(shù)一定變小 D．若a和b都為電壓表，閉合S，滑片P向右滑動，b的變化量與a的變化量之和除以A1示數(shù)變化量，其比值等于R26．（多選）如圖所示，電源電壓不變，R1、R2為定值電阻，R為滑動變阻器，a、b是電流表或電壓表。當(dāng)只閉合開關(guān)S、S1時，a、b的指針均明顯偏轉(zhuǎn)，將位于中點的滑片P向左移動，a的示數(shù)不變，b的示數(shù)有變化，以下說法正確的是（）A．b可能是電流表、也可能是電壓表 B．只閉合S、S1，向左移動滑片P，則a示數(shù)與b示數(shù)的比值一定變大 C．若將b換成另一種電表，只閉合S、S2，將滑片向右移動R2的電流一定變大 D．若將a與b的位置互換，只閉合S、S2，則a的示數(shù)與b的示數(shù)的比可能等于R27．（多選）如圖所示，電源電壓不變，a、b分別為電流表或電壓表，各個電表均為理想電表，三個開關(guān)均閉合，電路安全，斷開S3，電流表A無示數(shù)，下列說法正確的是（）A．a(chǎn)為電壓表，b為電流表 B．閉合所有開關(guān)，滑動變阻器滑片從左向右滑動，A和a示數(shù)增大，增加量分別為ΔA和Δa，b示數(shù)減小，減小量為Δb，＝＝R3 C．只閉合S1、S2，不論怎樣改變滑動變阻器滑片位置，a、b的示數(shù)總保持相等 D．三個開關(guān)都閉合，滑動變阻器滑片在中間，開關(guān)S2由閉合到斷開，電路總功率減小8．（多選）如圖所示的電路中，電源電壓不變，R1和R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，R1的阻值大于滑動變阻器的最大阻值，只閉合開關(guān)S，各電阻中均有電流通過，所有電表均有示數(shù)，下列說法正確的是（）A．電表a是電流表：三個開關(guān)同時閉合，電源會短路 B．只閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片向右移動，V1示數(shù)變小，V2示數(shù)變大 C．只閉合開關(guān)S，滑動變阻器的滑片向右移動，ΔU2大于ΔU1 D．先閉合開關(guān)S，再閉合開關(guān)S1，滑動變阻器的滑片保持不動，大于9．如圖所示的電路中，電源電壓不變，開關(guān)S1閉合后，開關(guān)S2由斷開到閉合，電路中的總電阻將。若S1仍閉合，S2斷開，將滑片P向左移動，則電壓表和電流表的示數(shù)的比值將（均選填“變大”、“不變”或“變小”）。二．應(yīng)用歐姆定律設(shè)計電路圖（共7小題）10．某次物理競賽有二個小組參加決賽。現(xiàn)請你設(shè)計一個用于搶答題的電路，要求：不論哪一個組按開關(guān)，電鈴都能發(fā)出聲音，而且指示燈會告訴主持人是第幾組按的開關(guān)，試畫出電路圖。11．孟小研同學(xué)是課外活動小組的主要成員，他看到現(xiàn)在樓房的窗戶上安裝的防盜網(wǎng)很不美觀，他學(xué)習(xí)了電與磁的內(nèi)容后，又通過查找資料，請教科技人員，找來了下列材料：電磁繼電器、指示燈、電源、導(dǎo)線、報警器、紅外線光控開關(guān)等。紅外線光控開關(guān)由紅外線光源和光控開關(guān)組成，其作用是：用紅外線照到光控開關(guān)時，光控開關(guān)處于通電狀態(tài)，當(dāng)有人或物將紅外線光源擋住時，處于斷電狀態(tài)。他應(yīng)用這些材料，安裝了一個窗戶防盜報警裝置，平時指示燈亮，當(dāng)有人從窗戶進入時，指示燈滅，報警器響。請你畫出他設(shè)計的電路圖，說出它的工作原理。12．小明家新買了一條100W的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是連接了如圖所示的實驗電路。其中電源兩端的電壓為6V，Rx為電熱毯的電阻值，滑動變阻器的最大阻值為20Ω．但實驗過程中，小明發(fā)現(xiàn)，不論怎樣調(diào)整滑動變阻器觸頭P的位置，電壓表的示數(shù)幾乎不發(fā)生變化，且查得電路各處均連接無誤。請你分析一下產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？若不更換實驗器材，應(yīng)怎樣連接電路，才能在觸頭P滑動過程中，有效地改變電熱毯兩端的電壓值。13．如圖所示，某電暖器由兩條電熱絲、一個電源開關(guān)S1和一個擋位開關(guān)S2組成，電熱絲R1的額定電壓為220V，額定功率為1000W，R2的額定電壓為220V，額定功率為2000W．擋位開關(guān)S2的銅片在“1”擋時，接線點“o”與“a”和“b”都相通，此時電暖器的功率為1000W，銅片在“2”擋時，接線點“o”與“b”和“c”都相通，此時電暖器的功率為2000W，銅片在“3”擋時，接線點“o”與“c”和“d”都相通，此時電暖器的功率為3000W，請你根據(jù)其功能要求，完成如圖的電路圖。14．現(xiàn)有一個電壓為U且保持不變的電池組，兩個定值電阻R1、R2（且R1＝2R2），導(dǎo)線若干，它們分別與如圖方框中標有A、B、C、D的有關(guān)接線柱相連接，用一個電流表連接有關(guān)接線柱，結(jié)果如下：（1）電流表接在AC間時，示數(shù)為I；（2）電流表接在BD間時，示數(shù)為2I。根據(jù)上述結(jié)果，畫出方框內(nèi)有關(guān)接線柱間的電池組、電阻或?qū)Ь€的連接情況，并標明R1、R2。15．實驗桌上有如下實驗器材：滿足實驗要求的電源、阻值已知的定值電阻各1個，滑動變阻器1個，已調(diào)零的電流表兩塊，開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干。請選用上述實驗器材，設(shè)計一個實驗證明“兩個電阻R1與R2并聯(lián)時，如果R1的阻值保持不變，則電阻R1與R2并聯(lián)的總功率P跟電阻R2的功率P2關(guān)系為：P＝P2+b（b為常量）”。請你畫出實驗電路圖，寫出實驗步驟，畫出實驗數(shù)據(jù)記錄表。16．小明家新買了一條標有“220V，50W”的電熱毯，他想用電流表和電壓表測量電熱毯的電阻值，于是連接了下圖所示的電路，其中R為待測電熱毯的電阻，電源兩端的電壓為6V，滑動變阻器的最大阻值為20Ω．但是，小明在測量過程中發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器，電表的示數(shù)都幾乎沒有變化，且查得各元件完好，電路連接無誤。請分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是什么？如果仍然使用這些器材，怎樣連接電路才能有效地改變電熱毯兩端的電壓？在小明電路圖的右側(cè)畫出你的電路圖。三．歐姆定律求范圍值（共9小題）17．小強同學(xué)按如圖所示電路連接電學(xué)器材進行電學(xué)實驗。已知電源兩端電壓為6V且保持不變，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V，電阻R1的阻值為10Ω，滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω0.5A”。將開關(guān)S閉合后，為保證電路中各元件正常工作，則以下說法中正確的是（）A．滑動變阻器R2接入電路的最小阻值為5Ω B．電壓表示數(shù)變化量的最大值為1V C．通過電阻R1的電流最大值為0.4A D．滑動變阻器R2調(diào)節(jié)范圍為0～20Ω18．（多選）如圖所示，電源電壓為4.5V，電壓表量程為“0﹣3V”，電流表量程為“0﹣0.6A”，滑動變阻器規(guī)格為“10Ω1A”，小燈泡L標有“2.5V1.25W”（燈絲電阻不變），在保證小燈泡L安全情況下，移動滑動變阻器的滑片，下列說法正確的是（）A．小燈泡的額定電流是0.6A B．電壓表示數(shù)變化范圍是1﹣3V C．滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω﹣10Ω D．電流表示數(shù)變化范圍是0.3﹣0.5A19．在如圖所示的電路中，電源電壓為20伏且不變，電阻R1的阻值為25歐，滑動變阻器R2上標有“20Ω2A”字樣。閉合電鍵S，電流表的示數(shù)為0.5安。求：①電阻R1兩端的電壓U1。②電阻R1消耗的功率P1。③現(xiàn)從阻值分別為10歐、20歐、30歐的電阻中選一個替換電阻R1，同時將一電壓表接入電路中，要求：在移動變阻器滑片P的過程中，兩電表的指針均能達到某量程的滿刻度處（在這過程中電表位置及量程都不能改變），且電路能正常工作。滿足以上條件時：第一，替換電阻的阻值為歐。第二，電流表選擇量程、電壓表選擇量程；電壓表接到處（選填“ab”、“bc”或“ac”）。第三，計算出滑動變阻器接入電路的阻值范圍（要有計算過程）。20．如圖所示電路中，電源電壓恒定，電阻R0＝5Ω，滑動變阻器的最大阻值為RP，閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)接入電路的有效阻值為時電流表A的示數(shù)為0.45A，當(dāng)接入電路的有效阻值為時電流表A的示數(shù)為0.5A，試求：（1）變阻器的最大阻值RP；（2）若電流表的量程為0﹣0.6A，電壓表的量程為0﹣3V，為了不損壞兩個電表，求滑動變阻器可連入電路的阻值范圍。21．為了參加全國青少年創(chuàng)新大賽，小強運用所學(xué)電學(xué)知識，設(shè)計了一個電子身高測量儀，如圖所示，其中定值電阻R1＝5Ω，電源電壓恒為4.5V，R2的規(guī)格為“15Ω0.5A”，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A。（1）R1在電路中的作用是。（2）當(dāng)被測身高增加時，電壓表的示數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）．（3）若變阻器R2接入電路的阻值是6.25Ω時，電壓表的示數(shù)為多大？（4）為了保證電路中各元件安全工作，變阻器接入電路的阻值范圍是多少？22．小敏看到超載車損壞公路的新聞報道，設(shè)計了一個稱量車重的模擬電路，將載重量轉(zhuǎn)化成電流表示數(shù)，如圖甲。電路由電源、稱重計（電流表、量程0～0.6A）、定值電阻R0，滑動變阻器R1、彈簧和開關(guān)組成。已知電源電壓8伏，滑動變阻器R1長40厘米、最大阻值20歐，且電阻的大小與其接入的長度成正比，彈簧的長度與受到壓力之間的關(guān)系如圖乙，當(dāng)沒有載物時，變阻器滑片指在上端，電流表示數(shù)是0.1A。（1）定值電阻R0多大？（2）最大載重時，該模擬電路的電流表示數(shù)多大？（3）小華覺得最大稱量時，該模擬電路的電流表示數(shù)應(yīng)該過滿量程的一半，則應(yīng)選擇定值電阻：R2＝20歐、R3＝5歐和R4＝1歐中哪個替換R0，替換后，最大稱量時，電流表示數(shù)多大？23．如圖所示，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V，電阻R0＝30Ω，滑動變阻器的最大阻值為100Ω，電路兩端電壓恒為24V。求：（1）當(dāng)滑動變阻器接入阻值為30Ω時，兩電表示數(shù)各為多少？（2）在不超過電表量程的情況下，滑動變阻器連入電路電阻的變化范圍。（3）如果想使滑動變阻器接入阻值范圍為0～100Ω，則R0最小應(yīng)為多少歐？24．如圖所示，電源電壓恒為18V，虛線框內(nèi)a、b兩點間有兩個定值電阻R1、R2（圖中未畫出），它們的連接方式未知。已知R1＝8Ω，電壓表量程為0﹣15V，電流表量程為0﹣0.6A，滑動變阻器R的規(guī)格為“50Ω，0.5A”，R2阻值未知。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時，電流表示數(shù)為0.25A。（1）求R2的阻值，并在虛線框內(nèi)將電路連接完整；（2）求此時滑動變阻器R接入電路中的阻值；（3）為保證電路安全，求滑動變阻器R允許接入電路中的阻值范圍。25．如圖甲所示，電阻R1的阻值為10歐，滑動變阻器R2上標有“10Ω2A”字樣，閉合電鍵S后，電流表A1的示數(shù)為0.6安。（1）求電源電壓U。（2）若將另一只電流表A2串聯(lián)接入該電路a、b或c中的某一處，移動滑動變阻器R2的滑片P至某一處，使電流表A2的指針停留在如圖乙所示的位置。請指出電流表A2所有可能連接的位置，并計算出此時變阻器接入電路的阻值R2。四．應(yīng)用歐姆定律進行故障分析（共8小題）26．（多選）如下圖所示，電源為恒壓電源，電阻R0、R1、R2、R3均為阻值不變的定值電阻，其中R3＝4Ω，閉合開關(guān)S后，電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V，若某一電阻發(fā)生斷路，則兩電表的讀數(shù)分別變?yōu)?.8A和3.2V，則下列說法正確的是（）A．R0阻值為1Ω B．電阻R2阻值為4Ω C．電源電壓為3V D．電阻R3斷路27．如圖是小明設(shè)計的拉力健身器示意圖，在拉環(huán)處向右施加拉力時，彈簧伸長的同時，滑片隨之向右移動。已知：在彈性限度內(nèi)，彈簧伸長的長度與受到的拉力大小成正比。導(dǎo)線對滑片滑動沒有影響。（1）若按照小明的方案：閉合開關(guān)，從圖中位置向右拉動拉環(huán)的過程中，電壓表的示數(shù)（選填“變大”、“不變”或“變小”）（2）為了使電壓表或電流表的示數(shù)隨拉環(huán)受到的拉力增大而增大。小明、小紅改進如下：小明：刪除導(dǎo)線（選填“AB”、“CD”或“OD”）小紅：不刪除導(dǎo)線，將電流表換成，同時也避免了原電路中可能短路的危險。（3）按小紅的改進方案閉合開關(guān)，如果拉環(huán)受到的拉力為0N時，滑片剛好在B端；當(dāng)拉力為1000N時（在彈性限度內(nèi)）滑片剛好在C端，這時電壓表的示數(shù)為3V．當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時，拉環(huán)受到的拉力500N（選填“大于”“等于”或“小于”）。28．如圖甲所示電路，電源電壓U0不變，初始時滑動變阻器的滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生短路（只有一段短路），合上開關(guān)后滑片P向左滑動過程中，電壓表讀數(shù)U與滑動距離x、電流表讀數(shù)I與滑動距離x的關(guān)系如圖乙所示，則：（1）根據(jù)圖象可知：短路點位置在x等于cm處開始，共有cm發(fā)生短路；（2）電源電壓U0和電阻R2的阻值分別多大？（3）滑片向左滑動的過程中（沒有短路情況），該滑動變阻器滑片每滑過1cm，其阻值變化為多少？該滑動變阻器電阻絲沒有短路時總電阻值是多大？29．世界首臺220kV超導(dǎo)限流器已于2011年在我國電網(wǎng)中并網(wǎng)運行，這是我國超導(dǎo)產(chǎn)業(yè)在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的重大突破。超導(dǎo)限流器能有效限制電網(wǎng)的短路電流（電路能夠承受的最大電流，用I1表示）、減少短路電流對電網(wǎng)設(shè)備的損壞、維護國家電網(wǎng)的穩(wěn)定。如圖甲是它接入電網(wǎng)后的電路圖，圖乙是它的電阻R隨電流I的變化關(guān)系。（1）當(dāng)電路正常工作時，如圖甲所示，超導(dǎo)限流器與用電器（選“串聯(lián)”、“并聯(lián)”）超導(dǎo)限流器的電阻為Ω，對電路沒有影響；（2）根據(jù)圖乙分析可知，當(dāng)電網(wǎng)在某處發(fā)生短路，電流達到I1時，超導(dǎo)限流器，保證電流穩(wěn)定在正常范圍，從而使電網(wǎng)保持在穩(wěn)定狀態(tài)。30．實驗室內(nèi)所用導(dǎo)線很短，導(dǎo)線的電阻忽略不計。但長距離輸電需要兩條輸電線，輸電線的電阻則不能忽略不計。當(dāng)輸電線某處發(fā)生短路時，整個輸電線路的電阻會發(fā)生改變。已知每米輸電線的電阻是0.01Ω．（1）請你利用學(xué)過的電學(xué)知識，在如圖所示的虛線框內(nèi)為檢修人員設(shè)計一個檢修電路（器材和儀表任選），可以根據(jù)儀表的示數(shù)進行有關(guān)的計算，以確定輸電線短路的位置，便于檢修人員迅速趕往短路所在位置排除故障。（2）計算“短路點與測量點之間的距離”的表達式為：。31．小明確按如圖所示的電路圖探究“通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體電阻的關(guān)系”。（1）在連接電路時，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于位置，其目的是。（2）在連接電路時，當(dāng)連完最后一根導(dǎo)線后就發(fā)現(xiàn)兩個表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并且指針總在晃動，造成上述現(xiàn)象的原因分別是、。（3）排除故障后，首先探究“通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測出通過電阻R的電流和對應(yīng)的電壓值如下表U（V）0.51.01.52.02.53.0I（A）0.10.20.30.40.50.6根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是。通過計算可知，此次實驗所用的電阻為Ω（4）接著探究“通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系”。首先將5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2V，讀出并記下電流值；然后將5Ω的電阻改接成10Ω的電阻，他下一步的操作應(yīng)該是：閉合開關(guān)，，并記下電流值；再改接20Ω的電阻，重復(fù)上述實驗。32．如圖是小明自制電子秤的原理示意圖。托盤、輕彈簧上端和金屬滑片P固定一起（彈簧的電阻不計）。（1）電路設(shè)計：要使電子秤能正常工作，下列電路連接正確的是A．點“1”與點“2”連接B．點“1”與點“3”連接C．點“2”與點“3”連接D．點“1”、點“2”與點“3”全部相連接（2）故障排除：小明在正確完成電路連接后。閉合開關(guān)S，改變托盤中物體的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)。但始終不變，發(fā)生故障的原因可能是A．R0斷路B．R1短路C．電壓表短路D．金屬滑片P處斷路（3）刻度調(diào)試：①調(diào)零。在托盤中無物體時，使金屬滑片P處于Rl最上端。此時電壓表的示數(shù)為零。②標度。每次向托盤中增加100g的砝碼，在電壓表指針所位置的刻度盤上標出相應(yīng)的質(zhì)量值。當(dāng)將1kg的物體放在托盤中。金屑滑片P剛好指在距Rl上端處（如圖），請計算回答“1千克”應(yīng)標在電壓表多少伏的位置上？（電阻R0＝5Ω，電阻R1＝15Ω，電源電壓U＝3.0V，電壓表的量程為0～3.0V）（4）繼續(xù)改進：小明在標示電子秤刻度時，發(fā)現(xiàn)電子秤的刻度與電壓表的刻度有不同特點。請說出不同之處。于是，他又開始了新的研究。33．奧運比賽期間，機器狗巡查時發(fā)現(xiàn)了一處設(shè)備故障，電工維修后，某同學(xué)要來換下的元件，嘗試用自己所學(xué)知識排除故障。（1）他找到了一只舊電流表，擬接在電路中檢測該電流表是否能正常工作。電流表的量程為1.5A，所用電源電壓為1.5V，再用一個金屬框架作為負載，框架結(jié)構(gòu)如圖甲所示，已知該框架的每個小三角形均為正三角形，每條短邊的電阻都是1Ω。為保證電流表安全，應(yīng)將框架的（填“ab”或“cd”）兩端接入電路，此時電流表示數(shù)為A；（2）通過元件說明書，得知其內(nèi)部電路如圖乙所示。當(dāng)他運用自己所學(xué)的電路知識解決問題時，有兩個難點：其一，電源除了標注其電壓以外，旁邊還標注了一個電阻值r。經(jīng)查資料，他得知這個電阻被稱為電源的“內(nèi)阻”，是電源內(nèi)部電路的電阻值，其效果相當(dāng)于在電壓恒定的理想電源所在支路串聯(lián)一個大小為r的定值電阻，原理如圖丙所示。因此，如果將一個恒壓為E、內(nèi)阻為r的電源接上電阻為R的定值電阻，則電路中的電流值I的表達式為；其二，該電路中出現(xiàn)了多個電源，且互為并聯(lián)關(guān)系。他經(jīng)過認真思索，發(fā)現(xiàn)了對參數(shù)為“E，r”的電源外接R電阻的時候，如果對其電源表達式稍加改造，就可以寫成I＝?，他非常敏銳的注意到：該電流表達式可以看作一個并聯(lián)電路的分流值，其干路總電流為并保持不變，但是這個恒定的電流由誰來提供呢？他認為也應(yīng)當(dāng)存在一種新的電源，就像恒壓電源能提供恒定的電壓，它也應(yīng)當(dāng)可以使電源所在電路保持恒定的電流，暫且取名為“電流源”，以“”作為元件符號，箭頭表示電流方向。如圖丁所示，1號支路的電阻為r，則2號支路的電阻應(yīng)為R，電流I應(yīng)為通過（填“R”或“r”）的電流大小。如此，就神奇地完成了一個由有內(nèi)阻的電壓源外接電阻R到有內(nèi)阻的電流源外接電阻R的等效轉(zhuǎn)換。結(jié)合電源內(nèi)阻的定義，你認為應(yīng)當(dāng)將公式中的部分理解為時的電流；（3）如果圖乙中的電路參數(shù)為：R1＝1Ω，R2＝3Ω，R3＝2Ω，R4＝3Ω，E1＝3V，r1＝2Ω，E2＝6V，r2＝3Ω，E3＝9V，r3＝1Ω。若電源E2所在支路發(fā)生斷路，此時電流表示數(shù)是多少？（寫出必要的計算過程和文字說明，直接寫出結(jié)果不得分）（4）排除故障后，電路正常工作時，電流表的示數(shù)是多少？（寫出必要的計算過程和文字說明，直接寫出結(jié)果不得分）五．光敏、熱敏、壓敏等半導(dǎo)體電路分析（共7小題）34．為了能自動記錄跳繩的次數(shù)，某科技小組設(shè)計了一種自動計數(shù)器，其簡化電路如圖甲所示，R1是一種光敏元件，每當(dāng)繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1的電阻會變大，自動計數(shù)器會計數(shù)一次，信號處理系統(tǒng)能記錄AB間每時刻的電壓若已知電源電壓為12V，某時段AB間的電壓隨時間變化的圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．AB兩端電壓為6V時，跳繩自動計數(shù)器會計數(shù)一次 B．繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1和R2的阻值相等 C．繩子沒有擋住射向R1的紅外線時，R1的阻值是R2的3倍 D．繩子擋住了射向R1的紅外線時，R1的阻值會變?yōu)樵瓉淼?倍35．現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究使用的細菌培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度需要精確測控，測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度。如圖甲所示的電路，將熱敏電阻R0置于細菌培養(yǎng)箱內(nèi)，其余部分置于箱外，這樣既可以通過電流表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度，又可以通過電壓表的示數(shù)來表示箱內(nèi)溫度。已知該電路中電源電壓是12V，定值電阻R的阻值是200Ω，熱敏電阻R0的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。求：（1）當(dāng)熱敏電阻R0的阻值減小時，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)（均選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）當(dāng)培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度為40℃時，電壓表的示數(shù)；（3）已知電流表量程是0～30mA，電壓表量程是0～8V，則此電路能測量的最高溫度。36．小明設(shè)計了一個用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路，其電路原理圖如圖甲所示，其中，電源兩端電壓恒定不變，定值電阻R0＝20Ω，R1是熱敏電阻，其阻值隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S后，求：（1）熱敏電阻是用（選填“導(dǎo)體、絕緣體或半導(dǎo)體”）材料制成的，當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，熱敏電阻R1＝Ω。（2）當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時，電壓表示數(shù)為2V，電源電壓是多少？（3）在另一環(huán)境中，電壓表示數(shù)為4V，環(huán)境溫度為多少？（4）如果將R0、R1并聯(lián)在該電路兩端，當(dāng)干路電流為0.5A時，環(huán)境溫度是多少？37．小明和小華設(shè)計了一款電子秤。圖甲是電子秤的結(jié)構(gòu)原理圖，通過改寫電壓表的表盤數(shù)值后可直接讀出稱量物體的質(zhì)量，電源電壓保持6V恒定不變，定值電阻R0＝60Ω，電壓表的量程為0～3V，壓敏電阻R的阻值與所受壓力變化的圖象如圖乙所示。托盤和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，g取10N/kg.（1）物體質(zhì)量增加時，電壓表的示數(shù)（選填“變大”或“變小”）.（2）電子秤的最大測量值是kg.（3）電子秤的刻度是（選填“均勻”或“不均勻”）.（4）為了使電子秤的量程變?yōu)?～45kg，在原有器材不變的情況下，小明設(shè)計了如圖丙的改進方案。a.通過計算，小明方案中的R1阻值為Ω.b.改進后的電子秤零刻度線應(yīng)該在原來電子秤零刻度線的（選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“重合”）.c.為了讓電子秤充分利用電壓表的刻度范圍，小華認為除了小明的方案外，在原來電子秤的方案上接入另一個電阻，也能達到設(shè)計要求，請在圖丁虛線框中畫出小華的改進方案，并標出小華接入電阻的阻值。38．某同學(xué)利用熱敏電阻為家中燈暖型“浴霸”（用電燈取暖的用電器）設(shè)計了一個溫度可自動控制的裝置，如圖甲所示。“控制電路”中的熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的曲線如圖乙所示。電磁鐵線圈可看成阻值為20Ω的純電阻R0，“浴霸”共安裝有2盞標有“220V，440W”的燈泡，當(dāng)電磁鐵線圈中電流大于或等于50mA時，繼電器的銜鐵被吸合，使“浴霸”電路斷開；當(dāng)線圈中的電流小于或等于40mA時，繼電器的銜鐵被釋放，使“浴霸”電路閉合。求（1）若浴室中的溫度不得超過40℃，則控制電路的電源電壓U1最小值是多少？（2）若電源U1電壓恒定為12V，則將此裝置放在浴室內(nèi)，浴室內(nèi)溫度可控制在多大范圍內(nèi)？39．如圖甲所示，足夠高的柱形容器的底面積為100cm2，里面裝有24cm深的水，上方用一足夠長的細繩吊著質(zhì)量為0.9kg的長方體物體，其底面積為50cm2，高為20cm?，F(xiàn)將細繩掛在彈簧測力計下，初始狀態(tài)時，物體的下表面恰好與水面接觸。容器底部是一個壓敏電阻R（上表面與水接觸并涂有絕緣漆，其阻值與受到的水的壓力的關(guān)系如圖丙所示）。R所在的電路放在了容器底部，電路圖如圖乙所示，電流表的量程0～0.6A，電壓表的量程0～15V，小燈泡上標有“6V3W”的字樣，且電阻不隨溫度的變化而變化。若在初始狀態(tài)下，小燈泡恰好正常發(fā)光，求：（1）初始狀態(tài)下，壓敏電阻的阻值；（2）手拿彈簧測力計將物體緩慢向下移動，使得物體浸在水中的深度為8cm，穩(wěn)定后電路中的電流；（3）在（2）的基礎(chǔ)上，保持彈簧測力計的位置不動，往容器中加水，為了保證電路的安全，則最多往容器中加入多少kg的水？（彈簧測力計拉力每變化1N，長度變化1cm）。40．在學(xué)?？茖W(xué)創(chuàng)新活動實踐課中，小麗同學(xué)設(shè)計了一個防踩踏模擬報警裝置，其工作原理如圖甲所示。ABO為一水平杠桿，O為支點，OA：OB＝4：1，閉合開關(guān)S，當(dāng)水平踏板所受壓力增大，電壓表的示數(shù)達到3V時，報警器R0開始發(fā)出報警信號。已知電路中電源電壓為12V，報警器R0的阻值恒為5Ω，壓力傳感器R固定放置，其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計。（1）由圖乙可知，壓力傳感器R的阻值隨壓力F的增大而（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）當(dāng)踏板空載時，閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為V。（3）當(dāng)報警器R0開始報警時，踏板設(shè)定的最大壓力值為N。（4）若電源電壓在使用一段時間后略有降低，為保證報警器R0仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時才報警，則踏板觸點B應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動一點。六．歐姆定律的多狀態(tài)計算（共12小題）41．（多選）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，R1的阻值不變，R2的阻值可能為10Ω、15Ω或20Ω，滑動變阻器R3上標有“10Ω1A”字樣。只閉合開關(guān)S1、S2，移動滑動變阻器的滑片，電流表示數(shù)的變化范圍為0.5A～1A；當(dāng)只閉合開關(guān)S1、S3，將一電壓表并聯(lián)在電路中，兩電表選擇合適的量程，移動變阻器滑片P到某位置，電路正常工作，電壓表、電流表示數(shù)如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．電源電壓為10V B．若電壓表測R2兩端電壓，R2的阻值為20Ω C．R1的阻值為20Ω D．若電壓表測電源電壓，R2的阻值可能為15Ω或20Ω42．（多選）同學(xué)們?yōu)榫蠢显旱睦先速I了一輛電動輪椅，工作原理如圖所示，操縱桿可以同時控制S1和S2兩個開關(guān)，向前推操縱桿時輪椅前進且能調(diào)速，向后拉操縱桿時輪椅以恒定速度后退。已知蓄電池電壓為24V，定值電阻R2為20Ω，R1為滑動變阻器。下列對電路的判斷正確的是（）A．S1和S2都接觸點2時，輪椅后退 B．S1接觸點1，S2接觸點2時，輪椅前進 C．輪椅后退時電路中的電流小于1.2AD．輪椅后退時電路中的電流為1.2A43．如圖所示電路，電源電壓U＝18V，電流表量程（0～3A），電壓表量程（0～15V），定值電阻R1＝20Ω，R2＝30Ω，R3為滑動變阻器。在確保電路安全情況下：當(dāng)S1斷開，S2、S3閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I1，通過R2的電流為A，當(dāng)S2斷開，S1、S3閉合，滑片位于b端時，電流表的示數(shù)為I2；當(dāng)S2、S3斷開，S1閉合時，電流表的示數(shù)為I3；當(dāng)開關(guān)都閉合，滑片位于a端時，電流表的示數(shù)為I4；已知I1：I2＝4：1，則I4：I3＝。44．圖1是自動注水噴灑循環(huán)工作裝置示意圖：可繞O點自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿A端通過輕繩懸掛一圓柱體，B端固定一輕質(zhì)三角支架，支架與固定不動的壓力敏感電阻RF保持水平接觸擠壓，杠桿保持水平平衡。已知OA：OB＝1：4，圓柱體的底面積為0.01m2，高度為2m，質(zhì)量為16kg，圓柱體底面到水箱底部的距離為0.2m，圓柱體水箱的底面積S＝0.41m2，水箱高度足夠；閉合S1和S2，當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≥0.2A時，吸引銜鐵K，噴灑系統(tǒng)將水箱中的水抽出，向外噴灑；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤0.12A時，釋放銜鐵K，注水系統(tǒng)向水箱中注水，線圈電阻不計；電壓U＝6V，電阻箱R調(diào)至某一阻值；RF的阻值與支架所施加壓力F的關(guān)系圖線如圖2所示，g取10N/kg。（1）從如圖1所示的水位開始注水，隨著水位上升，圓柱體受到的浮力將，電磁鐵的磁性（以上兩空均選填“增大”或“減小”）。（2）已知水箱內(nèi)的初始水位即為所設(shè)定的最低水位0.4m（如圖1）；注水系統(tǒng)正常工作時，其功率100W，每秒鐘給水箱注水量恒為0.004m3；噴灑系統(tǒng)正常工作時，其功率為200W，每秒鐘噴出水量恒為0.002m3，求：①電阻箱R的阻值為Ω，所設(shè)定的最高水位為m；②該裝置正常工作12min，噴灑系統(tǒng)和注水系統(tǒng)消耗的總電能。（3）為增大設(shè)定的最高水位，應(yīng)適當(dāng)（選填“增大”或“減小”）電阻箱R的阻值，與原來相比，此時水箱內(nèi)最高水位與最低水位高度差將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。45．如圖所示的電路，電源電壓為12V且保持不變。R1＝8Ω，R3＝14Ω．求：（1）當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電流表A的示數(shù)為1.2A．則R2的阻值多大？（2）當(dāng)S1、S2均閉合時。電流表A的示數(shù)多大？（3）當(dāng)S1、S2均斷開時。電流表A的示數(shù)多大？電壓表V1、V2的示數(shù)多大？46．如圖所示電路，電源電壓保持不變，電流表的量程為0～0.6A，電表使用的是0～3V量程，定值電阻的阻值為R1＝8Ω，燈泡的電阻R2＝5Ω，滑動變阻器的最大阻值R3＝20Ω。（1）開關(guān)S1閉合，S2斷開，電流表示數(shù)為0.25A，電壓表的示數(shù)為2.5V，求電源電壓和滑動變阻器接入電路中的電阻值。（2）開關(guān)S1斷開，S2閉合，移動變阻器的滑片P，為了保證電流表和電壓表不損壞，滑動變阻器接入電路中的阻值變化范圍是多少？47．如圖所示，電源電壓恒定，小燈泡上標有“2V0.5A”的字樣（2V為小燈泡正常發(fā)光時它的兩端電壓，超此電壓，小燈泡將燒壞；0.5A是小燈泡正常發(fā)光時的電流），滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電流表量程0﹣3A，求：（1）小燈泡正常發(fā)光時的