2021年中考物理压轴培优练《专题12动态电路的计算》（含答案解析）

这是一份2021年中考物理压轴培优练《专题12动态电路的计算》（含答案解析），共24页。试卷主要包含了如图甲所示电路，电源电压不变等内容，欢迎下载使用。

压轴专题12 动态电路的计算
1．（2019•福建一模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2＝10Ω，只闭合开关S，电流表的示数为0.3A．同时闭合S、S1，电流表示数为0.8A，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R1的阻值。

【答案】（1）电源电压为3V；
（2）电阻R1的阻值为6Ω。
【解析】（1）由图知，只闭合开关S，电路为R2的简单电路，电流表示数为0.3A，
由I可得电源电压：U＝IR2＝0.3A×10Ω＝3V；
（2）由图知，同时闭合S、S1，两电阻并联，电流表测干路的电流，
并联电路中各支路间互不影响，所以通过R2的电流不变，
所以通过R1的电流：I1＝I'﹣I＝0.8A﹣0.3A＝0.5A，
R1两端电压：U1＝U＝3V，
由欧姆定律可得，R1的阻值：
R16Ω。
2．（2017秋•农安县校级期末）如图所示，定值电阻R＝10Ω，R’最大电阻值为10Ω，电源电压U＝6V，则在移动滑动变阻器的滑片P时，电压表和电流表的示数变化范围是多少？

【答案】所以电压表示数变化范围：3V～6V；电流表示数变化范围：0.3A～0.6A。
【解析】当滑动变阻器得滑片P在A端时，此时电路中的阻值最小，电流表和电压表示数最大，
I0.6A，U＝0.6A×10Ω＝6V；
当滑动变阻器得滑片P在B端时，此时电路中的阻值最大，电流表和电压表示数最小，
I′0.3A，U′＝0.3A×10Ω＝3V；
3．（2018秋•德州期末）如图所示，已知电源电压为6V，电阻R1＝20Ω、R2＝10Ω。
（1）当开关S1、S2均断开时，电压表的示数为4V，求电流表的示数和R3的阻值。
（2）当开关S1、S2均闭合时，求电压表和电流表的示数。

【答案】（1）电流表的示数为0.4A；R3的阻值为5Ω；
（2）电压表和电流表的示数分别为6V和0.9A。
【解析】（1）当S1、S2均断开，R2与R3串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，
电路中的电流（电流表的示数）：
I＝I20.4A；
R3两端的电压：
U3＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V，
根据欧姆定律可知，R3的阻值：
R35Ω；
（2）当S1、S2均闭合时，R3被短路，R1与R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
则电压表的示数为6V，
R1中的电流：
I10.3A，
R2中的电流：
I2′0.6A，
则此时电流表的示数：
I′＝I1+I2′＝0.3A+0.6A＝0.9A。
4．（2019•青岛）如图甲电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示；开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。

请画出该题的各个等效电路图。求：
（1）电阻R1的阻值。
（2）电源电压U和电阻R2的阻值。
【答案】等效电路如上图所示；
（1）电阻R1的阻值为10Ω。
（2）电源电压为9V，电阻R2的阻值为20Ω。
【解析】
开关S闭合、S1断开、S2置于a时，等效电路如图1所示；开关S和S闭合、S2置于b时，等效电路如图2所示：

（1）由图1知，开关S闭合、S1断开、S2置于a时，定值电阻R1与变阻器R3串联，电压表V1测R1两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示，
由图象Ⅰ知，电流与电压成正比，所以这是定值电阻R1的电流与电压关系图象，
当电压为1.0V时，通过它的电流为0.1A，
由欧姆定律可得R1的阻值：R110Ω；
（2）在图象Ⅰ中，当电流为0.3A时，对应的电压值：U1′＝I1′R1＝0.3A×10Ω＝3V；
由图2知，开关S和S闭合、S2置于b时，定值电阻R2与变阻器R3串联，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示，这是变阻器R3的电流与电压关系图象，

由图象Ⅱ知，当U3＝7V时，电路中电流为0.1A，
由串联电路特点和欧姆定律可得电源电压：
U＝U3+U2＝7V+0.1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
图象Ⅰ与图象Ⅱ相交点电压和电流值相等，所以当U3′＝3V时，电路中电流为0.3A，
同理可得电源电压：
U＝U3′+U2′＝3V+0.3A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：R2＝20Ω，U＝9V。
5．（2019•宁波模拟）某工厂要研发一种新型材料，要求对该材料所承受的撞击力进行测试，测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，从一定高度由静止自由释放20kg重物，经撞击后样品材料仍完好无损，最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中，电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示，压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V，定值电阻R0为10Ω。
求：（1）重物未下落时，压力传感器的电阻是多少？
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是多少？
（3）图乙中x的值。

【答案】（1）重物未下落时，压力传感器的电阻是110Ω；
（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N；
（3）图乙中x的值为0.3A。
【解析】（1）由图可知，R压与R0串联，由图乙可知，当重物未下落时，电路的电流I＝0.2A，
此时传感器的电阻：R压＝R串﹣R010Ω＝110Ω；
（2）由图丙可知，撞击力最大时，电阻最小，电流最大，
又由图乙可知，最大的电流为I大＝1.2A，
根据欧姆定律和串联电路电压规律可知，
电源电压：U＝I（R0+R），
此时压力传感器的电阻：RR010Ω＝10Ω，
由图丙可知，样品受到的最大撞击力：F＝600N；
（3）由图乙可知，x的值为20kg的物体静止在样品上时电流表的示数，
质量为20kg重物的重力为：G＝mg＝20kg×10N/kg＝200N，
由图丙知，当样品受到的撞击力是200N时，压力传感器电阻为R传＝70Ω，
根据串联电阻的规律，总电阻R总＝R传+R0＝70Ω+10Ω＝80Ω，
此时电路中的电流即电流表的示数：I总0.3A。
6．（2017秋•裕安区校级月考）如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表I的变化关系如图乙所示求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R的阻值；
（3）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）电源电压为9V；
（2）定值电阻R的阻值为6Ω；
（3）滑动变阻器的最大阻值为12Ω。
【解析】（1）当滑片在a端时，电路为R的简单电路，电压表的示数最大，电流表的示数最大，
由图象可知，电源电压U＝9V。
（2）当电压U＝9V时，电路中的电流I＝1.5A，
由I可知，电阻R的阻值：
R6Ω。
（3）当滑片位于b端时，R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，电压表的示数最小，
由图象可知，R两端的电压UR＝3V，电路中的最小电流I′＝0.5A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑＝U﹣UR＝9V﹣3V＝6V，
由I可知，滑动变阻器的最大阻值：
R滑12Ω。
7．（2019•江西二模）在图所示的电路里，电源电压为6V，R2＝50Ω，当滑动变阻器的滑片P滑至中点时，闭合开关S，电流表的示数为0.36A，问：
（1）此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？
（2）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电流表的示数为多少？
（3）滑动变阻器的电阻是否允许调到最左端，为什么？

【解析】（1）从电路图可知，R1与R2并联，电流表测干路电流
所以U1＝U2＝U＝6V； I＝I1+I2＝0.36A；
； I1＝I﹣I2＝0.36A﹣0.12A＝0.24A；
故滑动变阻器的阻值；
（2）滑片在滑动变阻器中点时，电阻为25Ω，当滑动变阻器接入电路阻值最大时R1′＝2R1＝2×25Ω＝50Ω；
此时，；所以电流表的示数I总＝I1′+I2＝0.12A+0.12A＝0.24A；
（3）滑动变阻器不允许调到最左端，滑动变阻器调到最左端电阻为零，将会造成电路短路，这是不允许的；
【答案】（1）此时滑动变阻器的阻值是25Ω，（2）当滑动变阻器电阻最大时，电流表示数为0.24A；（3）不允许，因为这样会造成电路短路。
8．（2019•梧州一模）如图所示，电源电压不变，灯泡L标有“6V3W”（灯泡电阻不变）。闭合开关S，断开S1、S2，滑片P从b端滑到某一位置时，变阻器的电阻减小6Ω，电流表的示数变化0.1A，灯泡恰好正常发光：保持滑片P位置不变，闭合S、S1、S2，电流表的示数又变化了1.5A．求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）电源的电压；
（3）R0的阻值。

【答案】（1）灯泡L的电阻是12Ω；
（2）电源的电压是12V；
（3）R0的阻值是12Ω。
【解析】
（1）灯泡L标有“6V 3W”，根据P可得：
RL12Ω；
（2）开关S闭合，当S1、S2断开，灯泡L和滑动变阻器的整个电阻Rab串联，
P在某位置时，灯泡正常发光，由P＝UI，此时电路中电流：
I＝IL0.5A，
根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
电源电压U＝I（RL+Rab﹣6Ω）＝0.5A×（12Ω+Rab﹣6Ω）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
P在b端时，电路中电阻更大，电流更小，所以电流I′＝0.5A﹣0.1A＝0.4A，
根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
电源电压U＝I′（RL+Rab）＝0.4A×（12Ω+Rab）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②得：Rab＝18Ω，U＝12V；
（2）保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，R0与变阻器并联，电流表测量干路电流，由于示数又变化了1.5A，所以电流表示数为I″＝0.5A+1.5A＝2A，
此时通过变阻器的电流I变1A，
R0的电流：I0＝I″﹣I变＝2A﹣1A＝1A，
所以根据I可得R0的电阻：
R012Ω。
9．（2019•简阳市 模拟）如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0﹣0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压恒为24V，R0为定值电阻。
（1）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值，此时，滑动变阻器的触头在某一端），求R0的阻值是多大？
（2）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为多少？

【答案】（1）R0的阻值为40Ω；
（2）电路中的电流为0.24A。
【解析】（1）油箱装满汽油时，油量表（电流表）示数为最大值I最大＝0.6A，此时，滑动变阻器的触头在电阻最小值一端，R0两端的电压等于电源电压U＝24V，
由I可得R0的阻值：
R040Ω；
（2）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在电阻最大值一端），此时滑动变阻器和电阻R0串联，总电阻R总＝R0+R＝40Ω+60Ω＝100Ω，
电路中的电流：I0.24A；
10．（2019•河南）某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15V，定值电阻R0＝10Ω，R1为一竖直固定光滑金属棒，总长40cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片P固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，重80N，高60cm，底面积为100cm2．当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量△L的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
（1）当水位下降时，金属棒接入电路的长度　减小　，电压表示数　减小　。（两空均选填“增大”或“减小”）
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？
（已知ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）

【答案】（1）减小；减小；
（2）当水位处于位置A时，电压表的示数为10V；
（3）水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了30cm；电压表的示数变化了5V。
【解析】
（1）当水位下降时，M所受的浮力减小，弹簧的拉力增大，弹簧的伸长量增大，滑片P向下移动，金属棒接入电路的长度减小；
则R1接入电路的阻值减小，根据串联分压特点可知，R1两端的电压减小，即电压表示数减小。
（2）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，此时R1＝20Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电路的总电阻：
R＝R0+R1＝10Ω+20Ω＝30Ω，
电路中的电流：I0.5A，
由I得，R1两端的电压：
U1＝IR1＝0.5A×20Ω＝10V，即电压表示数为10V。
（3）当水位处于位置A时，M刚好浸没，排开水的体积：
V排＝V＝Sh＝100cm2×60cm＝6000cm3＝6×10﹣3m3，
则M受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣3m3＝60N；
则弹簧受到的拉力：F1＝G﹣F浮＝80N﹣60N＝20N，
由图乙可知，当F1＝20N时，弹簧的伸长量△L1＝10cm；
当水位降至位置B时，M的下表面刚好离开水面，所受浮力为零，
则此时弹簧受到的拉力：F2＝G＝80N，
由图乙可知，当F2＝80N时，弹簧的伸长量△L2＝40cm；
所以，水位由位置A降至B这一过程中，弹簧的长度增加量：
△L＝△L2﹣△L1＝40cm﹣10cm＝30cm。
当水位降至位置B时，R1接入电路的长度：
L＝L总﹣△L＝40cm﹣30cm＝10cm，
因为R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，即：，
所以，此时R1接入电路的阻值：R1′R120Ω＝5Ω，
此时电路中的电流：I′1A，
由I得，此时R1两端的电压：
U1′＝I′R1′＝1A×5Ω＝5V，即此时电压表示数为5V，
所以，电压表的示数变化量：△U＝U1﹣U1′＝10V﹣5V＝5V。
11．（2019•枣庄一模）三个一样的电阻R和三只一样的标有“12V6W”的小灯泡，接成如图所示电路，电路中加有电压U，当断开开关S1、S2，闭合开关S3时，灯L1、L2正常发光；当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L2、L3正常发光。求：
（1）小灯泡的额定电流I1；
（2）电压U和电阻R的值。

【答案】（1）小灯泡的额定电流I1为0.5A；
（2）电压U为26.4V，电阻R的值为4.8Ω。
【解析】
（1）已知三只小灯泡完全相同，每只灯泡的额定电压为12V，额定功率为6W，
根据P＝UI知，小灯泡的额定电流：I10.5A；
（2）当断开开关S1、S2，闭合开关S3时，电阻R与灯L1、L2串联，且L1、L2正常发光，则电路的电流为0.5A，L1、L2两端的电压都为12V，
根据串联电路电压的规律和欧姆定律可得，电源电压为：
U＝U1+U2+IR＝12V+12V+0.5A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L2、L3并联，再和三个电阻串联，且灯L2、L3正常发光，则通过L2和L3的电流为0.5A，两端的电压为12V，L2和L3的总电流为0.5A+0.5A＝1A，
则电源电压为：U＝U并联+3I总R＝12V+3×1A×R﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：电源电压U＝26.4V，R＝4.8Ω。
12．（2016秋•朝阳区期末）小明想利用如图24所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，已知R0的阻值是20Ω．当闭合S1、断开S2时，电流表的示数是0.3A；当S1、S2均闭合时，电流表的示数是0.5A。
求：
（1）电源两端的电压；
（2）电阻Rx阻值。

【答案】（1）电源电压是6V。
（2）电阻Rx的阻值是30Ω。
【解析】
（1）由电路图可知，当S1闭合、S2断开时，只有电阻R0接入电路，电流表测通过R0的电流，
I0＝IA＝0.3A，
由I可得，电源电压
U＝U0＝I0R0＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）当S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
并联电路中支路间线不影响，所以R0的电流不变，
由并联电路特点可得，通过电阻Rx的电流：
IX＝IA′﹣IA＝0.5A﹣0.3A＝0.2A，
Rx的两端电压：
U＝Ux＝6V，
由I可得，电阻Rx阻值：
Rx30Ω；
13．（2018秋•香洲区期末）如图所示电路中，电源电压恒为6V，定值电阻R的阻值为4Ω，灯泡L标有“8V 3.2W”字样。求：（不考虑温度对灯泡灯丝电阻的影响）
（1）S1、S3闭合，S2断开，通过灯泡L的电流大小；
（2）S1、S3断开，S2闭合，R两端的电压大小。

【答案】（1）S1、S3闭合，S2断开，通过灯泡L的电流大小为0.3A；
（2）S1、S3断开，S2闭合，R两端的电压大小为1V。
【解析】
（1）S1、S3闭合，S2断开时，电阻R与L并联，根据并联电路各支路两端的电压相等可知：
灯L两端电压为电源电压6V；
根据P可得：
灯泡的电阻RL20Ω；
所以，IL0.3A；
（2）S1、S3断开，S2闭合时，电阻R与L串联，
则：R总＝RL+R＝20Ω+4Ω＝24Ω
所以，I0.25A，
由于串联电路的电流处处相等，根据I可得：
UR＝IR＝0.25A×4Ω＝1V。
14．（2019•安阳一模）如图甲所示，电源电压U＝6V，S为单刀双掷开关，小灯泡L的电阻Rl＝10Ω，设灯丝电阻不随温度变化，R为某种压敏电阻，其阻值R与压力F成反比（如图乙所示），R的正上方固定有一电磁铁P，其线圈电阻不计。

（1）在R上水平放置铁制品，开关S由接a改为接b，其他条件不变，灯的亮度变　暗　；
（2）当开关接a，电流表的示数为0.375A时，灯泡两端的电压为多少？此时R上水平放置的铁制品重为多少？
（3）在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，电流表稳定后的示数为0.4A，则此时压敏电阻的阻值为多少？电磁铁P对铁制品的吸引力为多少？
【答案】（1）暗；
（2）当开关接a，灯泡两端的电压为3.75V，此时R上水平放置的铁制品重为10N；
（3）在R上水平放置重为20N的铁制品，开关接b，此时压敏电阻的阻值为5Ω，电磁铁P对铁制品的吸引力为8N。
【解析】
（1）由甲电路图可知，开关接a时，L与R串联，铁制品对R的压力大小等于其重力；
开关接b时，L、R和电磁铁串联，电磁铁通电产生磁性，吸引铁制品，所以铁制品对R的压力减小，因为R的阻值与压力F成反比，所以R的阻值变大，电路的总电阻变大，
电源电压一定，由I可知，电路中电流变小，由P＝I2R知灯泡实际功率变小，灯的亮度变暗；
（2）由I可得，当开关接a时，灯泡两端的电压：
UL＝IRL＝0.375A×10Ω＝3.75V，
由串联电路的特点和欧姆定律可得，此时R的阻值：
R＝R总﹣RLRL10Ω＝6Ω，
由图乙可知，当R＝6Ω时，R受到的压力为10N，
所以R上方水平放置的铁制品重为：G＝F＝10N；
（3）当铁制品G′＝20N放在R上，开关接b时，电流表稳定后的示数为0.4A，
此时灯两端的电压：UL′＝I′RL＝0.4A×10Ω＝4V，
压敏电阻两端的电压：U′＝U﹣UL′＝6V﹣4V＝2V，
则此时压敏电阻的阻值：R′5Ω，
因为R与压力F成反比，由图象乙知，FR＝60N•Ω，
则当R′＝5Ω时，F′12N，
由力的平衡条件可得，电磁铁P对铁制品的吸引力：F吸＝G′﹣F′＝20N﹣12N＝8N。
15．（2017秋•中山区期末）如图所示，电源电压不变，R3＝5Ω，当闭合开关S、断开开关S1、S2时，电流表示数为0.3A，电压表示数为3V；当同时闭合开关S、S1、S2时，电流表示数为1.05A。
求：（1）R1的阻值是多少？
（2）电源电压是多少？
（3）R2的电阻是多少？

【答案】（1）R1的阻值是10Ω；
（2）电源电压是4.5V；
（3）R2的阻值是30Ω。
【解析】（1）由电路图知，当闭合开关S，断开开关S1、S2时，R1与R3串联，电流表测电路中电流，电压表测R1两端电压，
由I可得，R1的阻值：R110Ω；
（2）由串联电路的电阻特点可得电路的总电阻：
R总＝R1+R3＝10Ω+5Ω＝15Ω，
则电源电压：U＝IR总＝0.3A×15Ω＝4.5V；
（3）由电路图知，闭合开关S、S1、S2时，R2与R3并联，电流表测干路的电流，
由并联电路的特点和欧姆定律可得，通过R3的电流：
I30.9A，
则通过R2的电流：I2＝I总﹣I3＝1.05A﹣0.9A＝0.15A，
所以R2的电阻：R230Ω。
16．（2017秋•万州区期末）如图所示，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P移到a端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.6A，当滑片P移到b端时，电流表示数为0.2A，求：
①电阻R1的阻值和电源电压。
②当滑片P移到b端时，电压表的示数。
③滑动变阻器的最大阻值。

【答案】①电阻R1的阻值为10Ω和电源电压为6V。
②当滑片P移到b端时，电压表的示数为2V。
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
【解析】
①由图知，当滑动变阻器的滑片P移到a端时，电路为R1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，
所以电源电压：U＝6V；
由I可得，R1的阻值：
R110Ω；
②当滑片P移到b端时，变阻器连入阻值为其最大值，两电阻串联，电压表测R1两端电压，
此时电压表的示数（即R1两端电压）：
U1＝I′R1＝0.2A×10Ω＝2V；
③由欧姆定律可得，P移到b端时电路的总电阻：
R30Ω，
由串联电路的电阻特点可得，滑动变阻器的最大阻值：
R2＝R﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω。
17．（2018秋•如皋市校级期中）如图所示，电源电压恒定不变，已知R2的电阻为10Ω．若开关S1闭合，S2断开时，电流表的示数为0.6A；当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.4A；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.9A．求：
（1）电源电压；
（2）R1和R3的电阻。

【答案】（1）电源电压是6V。
（2）R1的阻值是5Ω，R3的阻值是20Ω。
【解析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合，S2断开时，只有R2连入电路，
由I可得电源电压：
U＝I2R2＝0.6A×10Ω＝6V。
（2）由电路图可知，当S1、S2都断开时，R1和R2串联，
由I可得此时的总电阻：
R总15Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得R1的阻值：
R1＝R总﹣R2＝15Ω﹣10Ω＝5Ω。
当S1、S2都闭合时，R2和R3并联，电流表测量干路电流，且此时通过R2的电流为0.6A；
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过R3的电流：
I3＝I﹣I2＝0.9A﹣0.6A＝0.3A，
由I可得R3的阻值：
R320Ω。
18．（2018秋•荣昌区校级期中）如图所示，R1的电阻24欧，R2电阻8欧，电源电压不变。
（1）当开关S1、S2都闭合时，电压表示数12伏，电流表示数0.8A，求R3的阻值。
（2）当S1、S2都断开时，求电流表示数是多少？

【答案】（1）R3的阻值为40Ω。
（2）当S1、S2都断开时，电流表示数是0.375A。
【解析】
（1）由图知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R3并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
并联电路中各支路两端电压都与电源电压相等，所以：
U＝U1＝U3＝12V，
由欧姆定律可得通过R1的电流：
I10.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R3的电流：
I3＝I﹣I1＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，
所以R3的阻值：
R340Ω；
（2）由图知，当S1、S2都断开时，R1、R2串联，电流表测电路中电流，
串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，所以总电阻：
R总＝R1+R2＝24Ω+8Ω＝32Ω，
由欧姆定律可得电流表示数：
I′0.375A。
19．（2018秋•兴隆台区期中）如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S，求：

（1）环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是多少Ω？
（2）电压表的最小示数是多少V？
（3）此电路允许的最高环境温度为多少℃？
【答案】（1）环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω；（2）电压表的最小示数是2.25V；（3）此电路允许的最高环境温度为60℃。
【解析】（1）由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω；
（2）由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大＝300Ω，此时电压表的示数最小，
此时电路中的电流：I小0.0075A，
电压表的最小示数：U0小＝I小R0＝0.0075A×300Ω＝2.25V；
（3）当电压表的示数U0＝3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流：
I0.01A，
电路中的总电阻：R450Ω，
热敏电阻的阻值：R1＝R﹣R0＝450Ω﹣300Ω＝150Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃。
20．（2019•重庆）图甲的储水容器底有质量0.5kg，底面积100cm2的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U＝12V，R0＝10Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：
压力F/N
2
4
……
12
15
电阻R/Ω
110
70
……
16
10
（1）浮桶的重力是多少N？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？

【答案】（1）浮桶的重力为5N。
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是0.1A。
（3）当容器内的水深达到0.6米时，双控阀门才打开排水。
【解析】（1）浮桶的重力：G＝mg＝0.5kg×10N/kg＝5N。
（2）由表格数据知，力敏电阻所受压力为2N时，力敏电阻的阻值为110Ω，
电路的总电阻：R总＝R0+R＝10Ω+110Ω＝120Ω，
电流表的示数：I0.1A；
（3）当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
此时电路中的总电阻：R总′20Ω，
此时力敏电阻的阻值：R′＝R总′﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，
由表格数据知，此时力敏电阻所受压力为15N，根据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是15N，
浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，
则此时浮桶受到的浮力：F浮＝G+F＝5N+15N＝20N，
浮桶排开水的体积：
V排2×10﹣3m3＝2000cm3，
则浮桶浸入水中的深度为：h120cm＝0.2m，
当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，
所以此时容器内水的深度：h＝h1+h2＝0.2m+0.4m＝0.6m。

21．（2019•汉川市模拟）图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原图，其中电源两端的电压为24V，R0为定值电阻，A为油量指示表（一只量程为0﹣0.6A的电流表；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处。（已知：汽油的密度如ρ＝0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的热值q＝4.6×107J/kg）。请解答下列问题：
（1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？
（2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？
（3）当该汽车以某一速度匀速行驶时所受到的阻力为900N，百公里油耗为10L，求该车汽油机的效率。

【答案】（1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是2.8N；
（2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是10Ω；当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，此位置所对应的电流值是0.08A；
（3）当该汽车以某一速度匀速该车汽油机的效率。
【解析】（1）当油箱装满油时，汽油对压敏电阻的压强为：
p＝ρgh＝0.7×103kg/m3×10N/kg×0.4m＝2800Pa，
由p可得，汽油对压敏电阻的压力：
F＝pS＝2800Pa×10×10﹣4m2＝2.8N；
（2）当油箱装满汽油时，油量指示表的示数在最大值处，即电路中的电流I＝0.6A，
汽油对压敏电阻的压力为2.8N，由图乙可知，压敏电阻的阻值为Rx＝30Ω，
由I可得，电路的总电阻：
R40Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R0的阻值：
R0＝R总﹣Rx＝40Ω﹣30Ω＝10Ω；
当油箱内汽油用完时，压敏电阻受到的压力为0，由图乙可知，此时压敏电阻的阻值Rx′＝290Ω，
此时油量表对应的电流值：
I′0.08A；
（3）百公里油耗：
V＝10L＝10dm3＝0.01m3，
由ρ可得，消耗汽油的质量：
m＝ρV＝0.7×103kg/m3×0.01m3＝7kg，
汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq＝7kg×4.6×107J/kg＝3.22×108J，
汽车克服阻力做的功：
W＝fs＝900N×100×103m＝9×107J，
该车汽油机的效率：
η100%100%≈28%。