专题32 电路安全与生活应用（易）2023-2024学年初中物理中考专项复习

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1、题目类型
（1）电灯安全：每个电灯都有额定电压和额定电流，如果电压或电流超过了额定值，电灯有可能烧坏。
（2）电表安全：电学测量仪表中，通过电表的电流和电压均不能超过量程，否则电表有可能烧坏。
（3）综合安全：电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等都应该在安全范围内工作。
2、解题步骤
（1）明确电路连接方式。
（2）了解元件的电流和电压允许范围，知道电表量程。
（3）根据串并联电路中电流电压特点，结合欧姆定律进行求解。
1.如图甲是探究可变电阻消耗功率的电路图，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑片P从a端移到b端的过程中，测得滑动变阻器消耗的电功率与电流关系如图乙所示．根据实验数据，下列说法正确的是( )
A. 电源电压为10V
B. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C. 定值电阻R0为15Ω
D. 当滑片P在a端时，电压表量程应选“0～15V”
【答案】D
【解析】【分析】
此题主要考查了欧姆定律和电功率的综合计算，关键是能从图像中找到相关数据并结合欧姆定律、串联电路的规律和电功率的计算公式进行计算。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R连入电路的电阻最大且与R0串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最小，根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率，根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值；
(2)根据电阻的串联规律和欧姆定律表示出电源的电压；由图乙可知，当电路中的电流I′=0.4A时滑动变阻器的功率，根据P=I2R求出滑动变阻器的阻值，根据电阻的串联规律和欧姆定律表示出电源的电压，根据电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值，进一步求出电源的电压；
(3)利用U=IR求出滑动变阻器两端的最大电压，然后与电压表的量程比较即可判断。
【解答】
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R连入电路的电阻最大且和R0串联，电流表测电路中的电流，由图乙可知，电路中的最小电流I最小=0.2A，滑动变阻器的功率P1=2.0W，由P=I2R可得，滑动变阻器的最大阻值：Rmax=P1I最小2=2.0W(0.2A)2=50Ω，故B错误；
AC.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以电源的电压：
U=I最小(Rmax+R0)=0.2A×(50Ω+R0)，由图乙可知，当电路中的电流I′=0.4A时，滑动变阻器的功率P1′=3.2W，则滑动变阻器接入电路中的电阻：R′=P′I′2=3.2W(0.4A)2=20Ω，电源的电压：U=I′(R′+R0)=0.4A×(20Ω+R0)，因电源的电压不变，所以，
0.2A×(50Ω+R0)=0.4A×(20Ω+R0)，解得：R0=10Ω，故C错误；电源的电压U=I最小(Rmax+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V，故A错误；
D.当滑片P在a端时，滑动变阻器两端的最大电压
U滑=I最小R=0.2A×50Ω=10V>3V，所以电压表量程应选“0～15V”，故D正确。
故选D。
2.小伟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的变化关系如图乙所示。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3.6V
D. 当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50%
【答案】D
【解析】解：A、由图乙知，空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，故A错误；
B、定值电阻R0和湿敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压；空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越小，根据串联分压原理知，湿敏电阻R两端的电压减小，定值电阻R0两端的电压增大，即电压表示数增大，故B错误；
C、由图乙知，当空气湿度为40%时，湿敏电阻R的阻值为30Ω，根据串联分压原理得，
R湿R0=U湿U0=30Ω20Ω=①
U湿+U0=②
由①②解得，U湿=3.6V，U0=2.4V，电压表的示数为2.4V，故C错误；
D、根据欧姆定律得，R总=U电源I=6V0.15A=40Ω，根据串联电路电阻的特点，R湿′=R总−R0=40Ω−20Ω=20Ω，由图乙知，对应的湿度为50%，故D正确。
故选：D。
(1)根据图乙进行分析；
(2)根据串联电路的分压原理进行分析；
(3)由图乙知，当空气湿度为40%时湿敏电阻R的阻值，根据串联分压原理得，R湿R0=U湿U0，同时又知U湿+U0=6V，联立方程组可解得，湿敏电阻R两端的电压和定值电阻R0两端的电压；
(4)知道电路的电流和电源电压，根据欧姆定律可求出电路的总电阻，再根据串联电路电阻的特点可求出湿敏电阻R的电阻，由图乙可读出对应的湿度。
本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用等，关键是从图中得出有用信息。
3.如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中，下列说法中正确的是( )
A. 电压表的示数变大，电流表的示数变小B. 电流表和电压表的示数都不变
C. 电流表的示数变化范围为0.4A～0.5AD. 电压表的示数变化范围为1V～6V
【答案】D
【解析】解：
由电路图知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；
(1)当滑片由b端移到a端的过程中，滑动变阻器的阻值变小，电路中的总电阻变小；
根据I=UR可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；
根据U=IR可知，R1两端电压变大，即电压表示数变大，故AB错误。
(2)当滑片在b端时，R1、R2串联，
电路的总电阻为R=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω，
电路中的电流为I=UR=6V60Ω=0.1A，
电压表的示数为U1=IR1=0.1A×10Ω=1V；
(3)当滑片在a端时，电路中只有R1，
此时电路中的电流为I=UR1=6V10Ω=0.6A，
R1两端电压为电源电压，电压表示数为6V。
故滑片由b端移到a端的过程中，电流表的示数变化范围是0.1A～0.6A，故C错误；
电压表的示数变化范围是1V～6V，故D正确。
故选：D。
由电路图知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化和电压表的示数变化。根据欧姆定律和串联电路的特点分别求出当滑片在a端、b端时，电流表和电压表的示数，进而得出两表示数的变化范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时电路图的辨别和电表量程的判断。
4.如图所示，甲电路中热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，R是一个定值电阻，闭合开关S，当环境温度发生变化时，两电表的示数间的变化关系如图乙所示，当环境温度降低时，电压表示数将____(变大/不变/变小)，电源电压U=____V，R=____Ω。
【答案】变大；6；10．
【解析】【分析】
电压表测热敏电阻电压，当温度降低时，热敏电阻变大，电路中电流减小，R两端电压减小，热敏电阻两端电压表增大；
根据电路发生动态变化时，电源电压为定值列式求解电源电压和定值电阻的阻值。
【解析】由题意知，电压表测热敏电阻电压，当温度降低时，热敏电阻变大，电路中电流减小，R两端电压减小，热敏电阻两端电压表增大，
由U1+I1R=U2+I2R可知，R=U1−U2I2−I1=4V−2V0.4A−0.2A=10Ω;电源电压U=U1+I1R=4V+0.2A×10Ω=6V。
故答案为：变大；6；10．
5.如图中的a电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图b所示，根据图象的信息可知：________(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图象，电源电压为________V，滑动变阻器R2的最大阻值为________Ω。
【答案】乙；6；40
【解析】【分析】
本题考查串联电路电压的规律以及滑动变阻器的使用，关键是欧姆定律的应用，会从图象中读出相关信息是解答本题的关键。
由右图可知，R1和R2串朕，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，根据欧姆定律分析两电压表示数的变化特点；当电压表V2的示数为零时，电压表V1的示数最大，为电源电压；由左图中乙可知，当电压表V2的示数最大为4V时，电流是0.1A，R2接入阻值最大，根据欧姆定律计算R2的最大电阻阻值。
【解答】
解：根据电路图可知，R1、R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量滑动变阻器R2两端的电压；R1是定值电阻，由U=IR可知，电压表V1的示数(U1=IR1)随电流的增大而增大，电圧表V2的示数(U2=U−U1)随电流的增大而減小，所以，乙是电压表V2示数変化的图像；当电压表V2的示数为零时，电压表V1的示数最大为6V，就是电源电压；
由左图中b可知：U2最大=4V，I最小=0.1A，则滑动变阻器的最大阻值：。
6.如图所示，电阻R0=15Ω，当滑动变阻器R的滑片P移到a端时，电流表的示数是0.6A;当滑片P移到变阻器的b端时，电流表的示数为0.2A。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】30
【解析】【分析】
本题考查串联电路的特点和欧姆定律得应用，分析电路图，知道当滑片P移至a端(电路中只有电阻R0)时、变阻器的b端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，电路组成是本题的关键。
(1)当滑片P移至a端时，电路中只有R0，知道电路中的电流，利用欧姆定律求电阻R0两端的电压(电源电压)；
(2)当滑片P移至变阻器的b端时，电阻R0和滑动变阻器串联，又知道电路中电流，利用欧姆定律求滑动变阻器连入的电阻。
【解答】
解：(1)当滑片P移到a端时，只有R0连入电路I=0.6A，
由I=UR得：U=IR0=0.6A×15Ω=9V；
(2)当滑片P移到变阻器的b端时，滑动变阻器的最大阻值接入电路，已知电路中的电流：I′=0.2A，
由I=UR得：R总=UI′=9V0.2A=45Ω；
根据串联电路中总电阻等于各电阻之和得：R=R总−R0=45Ω−15Ω=30Ω。
故答案为：30。
7.如图甲的电路中，电源电压保持不变．闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压是______V，定值电阻R0的阻值是_____Ω．
【答案】9；6
【解析】【分析】
本题考查滑动变阻器电路变化分析和欧姆定律的应用。
电阻R0和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量电阻R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；滑动变阻器阻值最小时电路中的电流最大；利用R=UI计算电阻R0的电阻。
【解答】
电阻R0和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量电阻R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；滑动变阻器阻值最小在a端时，电路中的电流最大为1.5A，此时电路中只有电阻电阻R0，此时电压表示数等于电源电压，故电源电压为9V；电阻电阻R0的电阻为R0=UI=9V1.5A=6Ω。
故答案为：9；6。
8.如图甲的电路中，电源电压保持不变。闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压是____V，定值电阻R0的阻值是____Ω。
【答案】9；6
【解析】【分析】
本题考查滑动变阻器电路变化分析和欧姆定律的应用。
电阻R0和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量电阻R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；滑动变阻器阻值最小时电路中的电流最大；利用R=UI计算电阻R0的电阻。
【解答】
电阻R0和滑动变阻器串联在电路中，电压表测量电阻R0两端的电压，电流表测量电路中的电流；滑动变阻器阻值最小在a端时，电路中的电流最大为1.5A，此时电路中只有电阻电阻R0，此时电压表示数等于电源电压，故电源电压为9V；电阻电阻R0的电阻为R=UI=9V1.5A=6Ω。
故答案为：9；6。
9.如图所示电路，电源电压6V保持不变，电流表量程是0∼0.6A，电压表量程是0∼3V，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”，为了保证电路各元件的安全，闭合开关后，电路中允许通过的最大电流是_______A，电路的最大功率是________W。
【答案】0.3；1.8
【解析】解：
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路的电流；
当电压表的示数最大为U1大=3V时，电路中的电流：
I=U1大R1=3V10Ω=0.3A；
因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程是 0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，电路中的最大电流I大=0.3A。
当电路的电流最大时，电路的电功率最大，
则电路的最大功率：
P大=UI大=6V×0.3A=1.8W。
故答案为：0.3；1.8。
由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R1两端电压，电流表测电路电流。
根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时通过的电流，然后与R2允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中的最大电流；电流最大时，电路的电功率最大，根据P=UI可求得电路的最大功率。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，根据电压表的量程确定电路中的最大电流是关键。
10.如图甲所示的电路中，电源电压为6V，R1为定值电阻，开关S闭合后，将滑动变阻器R2的滑片移动时，电流表与电压表示数关系如图乙所示，则R1= ，R2的最大阻值为 。
【答案】20Ω；40Ω
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是电路连接方式的辨别和电表所测电路元件的判断，要注意滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小。
由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，由图象可知电压表的示数和电路中的电流，根据欧姆定律求出R1的阻值和电路中的总电阻，利用电阻的串联特点求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】
由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小，
由图象可知：U1=2V，I=0.1A，
根据欧姆定律可得：
R1的阻值R1=U1I=2V0.1A=20Ω，
电路中的总电阻R=UI=6V0.1A=60Ω，
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
得滑动变阻器的最大阻值：
R2=R−R1=60Ω−20Ω=40Ω。
故答案为：20Ω；40Ω。
11.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，下列说法不正确的是
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
【答案】C
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
(1)当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流最大，根据图象读出最大电流和电压表的示数，据此可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；
(2)当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，根据图象读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值；滑动变阻器连入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大，根据图象中的最大电流和对应电压值求出滑动变阻器连入电路的最小阻值；
(3)当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电压表相当于串联在电路中，测量电源电压。
【解答】
ABC.当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，
此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故A正确；
由I=UI可得，定值电阻R的阻值：
R= UI= 9V1.5A=6Ω，故B正确；
当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，
由图象可知，电路中的最小电流I′=0.5A，
则电路中的总电阻：
R总= U I′ = 9V 0.5A=18Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器的最大阻值：
R滑大=R总−R=18Ω−6Ω=12Ω，
所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误；
D.当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。
故选C。
12.如图所示，电源电压U=3V，电阻R1=10Ω，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至某个位置时，电路中电流表A的示数为0.5A，则滑动变阻器接入电路中的阻值为R2=________Ω。
【答案】15
【解析】【分析】
本题考查的是欧姆定律的应用和并联电路的特点，属于基础题；
由图可知，电路为R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流；根据并联电路的特点可知，R1与R2两端的电压均为电源电压，且保持不变，利用欧姆定律可求出通过R1的电流，根据并联分流的特点和干路电流，可得出通过R2的电流，利用欧姆定律即可求出R2的阻值。
【解答】
由图可知，电路为R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流，当滑动变阻器的滑片P移至某个位置时，R1与R2两端的电压不变均为电源电压，根据欧姆定律可得，通过R1的电流为I1=UR1=3V10Ω=0.3A，此时干路电流为I=0.5A，则通过R2的电流为I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A，所以此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R2=UI2=3V0.2A=15Ω。
故答案为：15
13.如图甲所示，额定功率为7.2W的小灯泡(灯泡电阻不变)与滑动变阻器串联在电路中，电源电压恒定，当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光。滑动变阻器滑片P从A端移到B端的过程中，小灯泡两端电压U与滑动变阻器接入电路电阻R的关系如图乙所示，求：
(1)电源电压。
(2)小灯泡的电阻；
(3)当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率。
【答案】解：
(1)由图甲知，当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，
由图象可知，电源的电压U=6V；
(2)当滑片P滑至A端时，小灯泡恰好正常发光，所以灯泡的额定电压：
UL=U=6V，
由P=U2R可得，灯泡的电阻：
RL=UL2PL=(6V)27.2W=5Ω；
(3)由图甲知，当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，
由图象可知，此时灯泡两端的电压UL′=2V，
则灯泡的实际功率：
PL实=UL实2RL=(2V)25Ω=0.8W。
答：(1)电源电压为6V。
(2)小灯泡的电阻为5Ω；
(3)当滑片P滑至B端时，小灯泡消耗的实际功率为0.8W。
【解析】(1)当滑片P滑至A端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路为L的简单电路，电压表测电源的电压，根据图象读出电源的电压；
(2)当滑片P滑至A端时，根据额定电压电压下灯泡正常发光可知灯泡的额定电压，又知道灯泡的额定功率，根据P=U2R求出灯泡的电阻；
(3)当滑片P滑至B端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，根据图象读出灯泡两端的电压，根据P=U2R求出灯泡的实际功率。
本题考查了电功率公式的灵活应用，重点考查了学生的读图能力，从图象中获取有用的信息是关键。
14.如图(甲)所示的电路中，电源电压为12 V，R2为100 Ω的定值电阻，压敏电阻R1的阻值随压力变化的关系如图(乙)所示.开关S闭合后，解答下列问题：
(1)当压敏电阻R1受到的压力为4 N时，电流表示数？
(2)当电流表示数为0.32 A时，压敏电阻R1受到的压力是多大?
【答案】解：由图甲所示电路图可知，两电阻并联接在电源两端，电流表测干路电流；
(1)由图乙所示可知，压力F由0增大到4N时，R1的阻值由100欧减小到20欧，则：
当F=4N时，I=I1+I2=UR1 +UR2=12V20Ω+12V100Ω=0.72A；
(2)通过定值电阻的电流：
I2=UR2=12V100Ω=0.12A，
电流表示数为I′=0.32A时，通过压敏电阻的电流：
I1′=I′−I2=0.32A−0.12A=0.20A，
此时压敏电阻阻值：R1=UI1′=12V0.2A=60Ω，
由图乙所示可知，R1=60Ω时，F=1N，则压力为1N
答：(1)当压敏电阻R1受到的压力为4 N时，电流表示数为0.72A；
(2)当电流表示数为0.32A时，压敏电阻R1受到的压力是1N；
【解析】分析清楚电路结构，由图示图象求出压力对应的电阻阻值，然后应用并联电路特点与欧姆定律答题。
本题考查了分析清楚电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律正确解题．
15.如图1所示的电路中，定值电阻R1为10Ω，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示。求：
(1)电源电压；
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】解：(1)由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图2可知I1=0.6A，
由I=UR可得，电源的电压：
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V；
(2)由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值：R2max=U2I2=4V0.2A=20Ω。
答：(1)电源电压为6V；
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、滑动变阻器接入电路中的电阻最小时电路中的电流最大。
(1)由图1可知，两电阻串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大，根据U=IR求出电源电压；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大，由图象读出电流和电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
16.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间其电阻受温度影响较大，如图甲是某种半导体材料的阻值随温度变化的关系图象，根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路(如图乙)，可以测定某一空间的温度．使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表(0～0.6A)、开关，定值电阻R0(10Ω)、导线若干．
(1)定值电阻R0的作用是什么？
(2)当环境温度为20℃时，电流表的读数为0.2A，求电源的电压
(3)当电流表的读数为0.4A时，当时环境温度是多少？
(4)当环境温度为100℃时，电流表的读数为多少？当时半导体电阻的电功率是多少？
【答案】解：(1)由图可知，半导体电阻R与定值电阻R0串联，当半导体电阻越来越小的时候，根据欧姆定律可知，电路中的电流越来越大，应该给电路中串联一个定值电阻，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表；
(2)由图象可知，温度为20℃时，半导体电阻阻值R=50Ω，
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以由欧姆定律可得，电源的电压：
U=I(R+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V；
(3)当电流表的示数I′=0.4A时，电路总电阻：
R总=UI′=12V0.4A=30Ω，
半导体电阻的阻值：
R′=R总−R0=30Ω−10Ω=20Ω，
由R−t图象知，半导体电阻为20Ω时，环境温度是40℃；
(4)由图象可知，温度为100℃时，半导体电阻阻值R″=10Ω，
电路中的电流：
，
半导体电阻的电功率：
PR″=(I″)2R″=(0.6A)2×10Ω=3.6W．
答：(1)定值电阻R0的作用是保护电路作用；
(2)电源的电压为12V；
(3)电流表的读数为0.4A时，环境温度为40℃；
(4)如果环境温度为100℃，半导体电阻的电功率是3.6W．
【解析】(1)如果没有定值电阻的话，则当半导体电阻越来越小的时候，电路中的电流就会越来越大，可能会烧坏电流表；
(2)由图象找出t=20℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压；
(3)根据欧姆定律求出电流表读数为0.4A时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出半导体的电阻，然后由图象读出环境的温度；
(4)由图象可知环境温度为100℃时半导体的电阻，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据P=I2R求出半导体电阻的电功率．
本题考查了学生的识图能力与欧姆定律的应用，根据图象获取某温度下的电阻值是解题的前提与关键．
17.随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行各业得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。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“150 0.3A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变，请完成下列小题：

(1)将此电路放入温度为10℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压？
(2)若环境温度为30℃时且滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，求热敏电阻Rt消耗的电功率？
(3)当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路，则环境最高温度为多少？
(4)若要提高该装置测量的环境最高温度，适当_________(选填“增大”或“减小”)电源电压。
【答案】解：(1)由电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路中的电流，
由图乙所示图象可知，温度为10℃时，热敏电阻阻值为500Ω，
由I=UR可知，电源电压：U=I(Rt+R)=0.01A×(500Ω+100Ω)=6V；
(2)由图乙可知，温度为30℃时，热敏电阻的阻值为300Ω，
因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：
I′=UR+Rt′=6V100Ω+300Ω=0.015A；
热敏电阻消耗的电功率：
P=I′2R=(0.015A)2×300Ω=0.0675W；
(3)由图乙可知，环境温度越高，热敏电阻的阻值越小，则串联电路中的电流越大，且由题意可知，电路中电流最大为0.02A，
所以，当电路中电流最大为0.02A时，热敏电阻的阻值最小，所测环境温度最高，
由电阻的串联和欧姆定律可得：
R总=Rt小+R滑最大=UImax=6V0.02A=300Ω，
则热敏电阻的最小阻值：Rt小=R总−R滑最大=300Ω−150Ω=150Ω，
由图乙可知其工作的最高环境温度45℃；
(4)根据环境温度提高，热敏电阻的阻值变小，则总电阻变小，电流变大，可能超过电流表的量程，这时可以减小电源电压，从而减小电路中的电流。
答：(1)电源电压为6V；
(2)若环境温度为30℃时且滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，热敏电阻Rt消耗的电功率为0.0675W；
(3)当环境达到最高温度时滑动变阻器完全接入电路，则环境最高温度为45℃。
(4)减小。
【解析】本题是一道关于图象分析和利用欧姆定律进行计算的综合题，能否根据图象分析热敏电阻的变化趋势和正确判断变阻器所处状态跟正常工作的最高环境温度之间的关系是本题的解题关键所在。
(1)分析清楚电路结构，由图示图象求出热敏电阻阻值，然后由欧姆定律求出电源电压。
(2)根据图象读出温度为30℃时热敏电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中电流，然后根据电功率的公式P=UI=I2R求出热敏电阻的电功率；
(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时，电路中的电阻最小，随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小，当滑动变阻器达到最大阻值时，热敏电阻达到最小阻值，此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值；
(4)根据环境温度提高，热敏电阻的阻值变小，则总电阻变小，电流变大，可能超过电流表的量程，这时可以减小电源电压，从而减小电路中的电流。