压轴培优专题14 动态电路的分析计算问题--中考物理【高分突破专项】压轴题培优专题精练

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一、单选题
1．2023年银川中考体育考试项目中设置有握力体重指数项目，该项目可以反映出学生的手部肌肉力量和全身肌肉力量的水平，是衡量身体素质的重要指标之一。图甲是一款电子握力计，图乙是它的内部电路设计图，当拉动弹簧下端的拉环时，握力越大，显示器的示数越大。以下关于它的使用过程正确的是（ ）

A．拉力越大，电流表的示数越小B．拉力越大，电压表的示数越大
C．拉力越大，滑动变阻器两端的电压越大D．拉力越大，电路中的总功率越小
【答案】B
【详解】A．闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测定值电阻两端的电压，当拉动弹簧下端的拉环时，拉力越大，滑动变阻器接入电路的电阻越小，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，故A错误；
B．由于电路的电流变大，定值电阻的阻值不变，根据可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表示数变大，故B正确；
C．串联电路总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压越小，故C错误；
D．由于电路的电流变大，电源电压不变，根据可知，电路总功率变大，故D错误。
故选B。
2．如图所示是一种显示汽车油箱油量的装置图，油箱装满油后油的深度为50cm，其中滑杆相当于滑动变阻器R的滑片，当油量下降时，下列说法正确的是（ρ汽油=0.72g/cm3，g取10N/kg）（ ）

A．浮子所受到的浮力F逐渐减小
B．电路消耗的总功率逐渐增大
C．电阻R0两端的电压变大
D．当油量下降一半时，油箱底部受到的压强为
【答案】D
【详解】A．油量下降时，浮子随油面变化而位置变化，但浮子始终漂浮，浸在油中的体积不变，根据阿基米德原理可知，浮子受到的浮力不变，故A不符合题意；
B．当油量下降时，滑杆上移，R连入电路的阻值变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路的电流变小，电源电压不变，根据P=UI可得，电路消耗的总功率变小。故B错误；
C．由于油量下降时，电路的电流变小，根据欧姆定律可知，R0的两端电压变小，故C错误；
D．当油量下降一半时，油面的深度为
h=25cm=0.25m
根据p=ρgh可得，油箱底部受到的压强为
故D正确。
故选D。
3．如图，电源电压为6V，灯泡L标有“4V 1.6W”的字样（假定灯丝电阻不变）。滑动变阻器上标有“20Ω 0.5A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。将开关S闭合，灯泡L发光，下列分析错误的是（ ）

A．在保障电路安全的前提下，滑片P向右移，电压表与电流表示数之比变大
B．在保障电路安全的前提下，电路的功率变化范围是1.8W～2.4W
C．若灯泡或滑动变阻器发生故障，电压表无示数，则灯泡一定不发光
D．将L换成标有“4V 2W”字样的灯泡L′，其实际功率小于2W
【答案】C
【详解】A．闭合开关，滑动变阻器和灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。
在保障电路安全的前提下，滑片P向右移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器接入电路的阻值大小，故电压表与电流表示数之比变大，故A正确，不符合题意；
B．通过小灯泡的额定电流
为保证电路安全，故串联电路中的最大电流为0.4A；当电路最大电流为0.4A时，根据串联电路电压的特点，滑动变阻器两端的电压
U＝U总﹣UL＝6V﹣4V＝2V
滑动变阻器的最小阻值为
最大功率
Pmax＝UI＝6V×0.4A＝2.4W
小灯泡的电阻
当电压表示数为3V时，此时滑动变阻器接入的阻值最大，此时小灯泡两端的电压也为3V，故滑动变阻器的阻值与小灯泡的电阻相等都为10Ω，此时电路中的电流最小为
最小功率
Pmin＝UI＝6V×0.3A＝1.8W
电路的功率变化范围是1.8W～2.4W，故B正确，不符合题意；
C．若滑动变阻器发生故障，电压表无示数，则滑动变阻器可能短路，电路仍接通，灯泡发光，故C错误，符合题意；
D．根据可知此灯泡的电阻
根据串联分压特点可知，灯泡标注的电压小于灯泡L的电压，其实际功率小于2W，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．如图是环境湿度检测电路，是电阻箱，R是用石墨烯制成的湿敏电阻，其阻值随湿度增加而增大，闭合开关S（ ）

A．湿度增加，电路中电流变大B．湿度增加，电压表示数变小
C．减少电源电压可提高检测灵敏度D．调小的阻值可提高检测灵敏度
【答案】D
【详解】AB．由电路图可知，湿敏电阻R与电阻箱R0串联，电压表测R两端的电压。因湿敏电阻的阻值会随湿度的增加而增大，当环境湿度增加时，湿敏电阻R的阻值变大，电路的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小；由U=IR可知，R0两端的电压变小，根据串联电路的电压规律可知，R两端电压变大，所以电压表的示数变大，故AB不符合题意；
CD．提高该装置的检测灵敏度，即湿敏电阻阻值不变的情况下，电压表有更大的示数。由欧姆定律可知，在电路总电阻不变时，可采用增加电源电压来增大湿敏电阻两端电压；由串联电路分压规律可知，在电源电压一定时，可通过减小R0的阻值以提高湿敏电阻两端的电压，从而增大电压表的示数，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．如图所示，电源电压不变，R1＝20Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2，当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片置于b端时，电压表示数为U1，R3消耗的功率P3＝6.4W；当只闭合开关S、S2，电流表示数为I1，电压表示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片置于中点时，电流表的示数为I2，已知I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9，则下列说法错误的是（ ）
A．R2的阻值为30Ω
B．电源电压为30V
C．R3的阻值为40Ω
D．当开关S、S1、S2都闭合，移动滑动变阻器的滑片时，该电路的最小功率为140.4W
【答案】B
【详解】ABC．开关S闭合，S1、S2断开，滑片置于b端时，滑动变阻器的阻值全部接入电路，电路为三个电阻串联的电路，电压表测量R1两端的电压；开关S、S2闭合，S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路电流，电压表测量电源电压；开关S、S1、S2都闭合时，滑片置于中点时，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的一半，三电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量通过R1和R2的电流之和；已知R1＝20Ω，P3＝6.4W，I1∶I2＝3∶7，U1∶U2＝2∶9，设电源电压为U；由欧姆定律得
根据R1＝20Ω，联立上述三个等式，解得U＝36V，R2＝30Ω，R3＝40Ω，故AC正确，不符合题意，B错误，符合题意；
D．电源电压不变，根据
可知总电阻最大时，总功率最小；当开关S、S1、S2都闭合，三电阻并联，将滑动变阻器的滑片置于b端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，总电阻最大，总功率最小，电热器消耗的最小电功率为
D正确，不符合题意。
故选B。
6．如图所示，R1为定值电阻，R2为标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片P在某位置时，电流表示数为0.2A，此时在电路中接入一个电压表，闭合开关，电压表示数为2V。已知电流表的量程为，电压表的量程为，在保证电路安全的情况下向某一方向移动滑片，发现电压表示数最大变化量为1V，下列判断正确的是（ ）
①若电压表接在R1两端且滑片向左滑动，则电源电压可能为6V且
②若电压表接在R1两端且滑片向右滑动，则电源电压只能为3V且R1=10Ω
③若电压表接在R2两端且滑片向左滑动，则电源电压只能为2.5V且R1=2.5Ω
④若电压表接在R2两端且滑片向右滑动，则电源电压只能为6V且R1=20Ω
A．仅①③B．仅②④C．仅①②③D．①②③④
【答案】C
【详解】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，若电压表接在R1两端，则电压表测定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值
①滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变大，则电压表示数变大，电压表示数最大变化量为1V，所以，电压表示数最大为
则此时通过电路的电流
若此时滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω，则滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以，电源电压可能是
故①正确；
②滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变小，则电压表示数变小，电压表示数最大变化量为1V，所以，电压表示数最大为
则此时通过电路的电流
若此时滑动变阻器接入电路最大阻值，则滑动变阻器两端的电压
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以，电源电压可能是
故②正确；
（2）闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，若电压表接在R2两端，则电压表测滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得
③滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变大，R2为标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电流表的量程为，电路安全，所以，通过电路的最大电流为0.6A，根据串联分压原理可知，电压表示数变小，电压表示数最大变化量为1V，所以，电压表示数最小为
根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得
⑤⑥联立可得
故③正确;
④滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过电路的电流变小，根据串联分压原理可知，电压表示数变大，电压表示数最大变化量为1V，所以，电压表示数最大为
题目中未确定滑动变阻器移到何处，所以，滑动变阻器的阻值不能确定，所以，定值电阻R1的阻值和电源电压不会是一个定值，故④错误。
综上，故ABD错误，C正确。
故选C。
7．如图所示，电源电压为6V且保持不变，R0=30Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，电流表的量程为“0~0.6A”，小灯泡上标有“3V 1.5W”字样。不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安全，则下列说法正确的是（ ）
①当S闭合，S1、S2都断开时，电路消耗的最大功率是3.6W；
②当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6~20Ω；
③当S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器接入电路的最小阻值是12Ω；
④当S、S1、S2都闭合时，电路消耗的总功率最小值为3W。
A．只有①③B．只有①④
C．只有②③D．只有②④
【答案】D
【详解】①．当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器与灯泡串联，电流表测电路电流，串联电路各处电流相等，所以通过灯泡和滑动变阻器的电流相等，由可得，小灯泡电阻
由P=UI可得，小灯泡正常发光时的电流
由于电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，所以，当灯泡正常发光时，电路中电流最大为
I最大=IL=0.5A
电路消耗最大功率
P最大=UI最大=6V×0.5A=3W
故①错误；
②．根据欧姆定律可得，总电阻为
则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得，滑动变阻器接入电路的最小阻值
R小=R总最小-RL=12Ω-6Ω=6Ω
滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则最大阻值R大=20Ω，故滑动变阻器接入电路的阻值范围是6Ω~20Ω，故②正确；
③．当S、S1、S2都闭合，由电流表的量程可知，干路中的最大电流为0.6A，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得，通过滑动变阻器的最大电流为
I滑最大=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
根据欧姆定律可得滑动变阻器的最小值
故③错误；
④．当S、S1、S2都闭合，滑动变阻器与R0并联，通过R0的电流
当滑动变阻器的阻值最大时，此支路上的电流最小，则
则干路上的电流
I最小=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
电路消耗的总功率最小值
P最小=UI最小=6V×0.5A=3W
故④正确。
故选D。
二、多选题
8．如图所示，电源电压为18V保持不变，灯泡L标有“6V；3W”字样，将滑动变阻器的滑片移动到最左端，闭合开关S、S2，断开开关S1后，a、b表都有示数；当断开开关S2，闭合开关S、S1时，灯泡L正常发光。（a、b表始终满足要求，灯泡L的电阻不变）下列说法正确的是（ ）

A．a一定是电压表，b一定是电流表
B．R0的阻值为6Ω
C．闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器的滑片从最左端向右移的过程中（灯泡L没有烧毁），b表的示数与a表的示数比值变小
D．闭合开关S、S2，断开开关S1，移动滑动变阻器的滑片至中间位置时，灯泡L的实际功率为0.75W，则此滑动变阻器的最大阻值为120Ω
【答案】AD
【详解】A．由电路图可知，a表与滑动变阻器并联，因此a表应为电压表；b表与灯泡串联，因此b表应为电流表，故A正确；
B．断开开关S2，闭合S、S1时，电阻R0与灯泡L串联，灯泡L正常发光，由
P=UI
可知，灯泡L正常发光时的电流为
由欧姆定律可知，灯泡L的电阻为
由串联电路的电流规律可知，此时电路中电流
由欧姆定律可知，电路中的总电阻为
由串联电路的电阻规律可知，R0的阻值为
R0=R总-RL=36Ω-12Ω=24Ω
故B错误；
C．闭合开关S、S2，断开开关S1，滑动变阻器R与灯泡L串联，a表测量的是滑动变阻器R两端的电压，b表测量此时电路中的电流，由欧姆定律可知，b表的示数与a表的示数比值等于滑动变阻器R电阻的倒数，当向右移动滑动变阻器的滑片时，滑动变阻器R电阻变小，其倒数变大，故C错误；
D．移动滑动变阻器的滑片至中间位置时，灯泡L的实际功率为0.75W，由
P=UI=I2R
可知，此时通过灯泡L的电流为
由串联电路的电流规律可知，此时电路中电流为
由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻为
由串联电路的电阻特点可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则滑动变阻器的最大阻值为
故D正确。
故选AD。
9．测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示，为定值电阻，R是光敏电阻，电源电压为3V。闭合开关S，无人通过时，电压表示数为2.5V，有人通过时，挡住入射到光敏电阻上的光，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，装置计数一次。下列说法正确的是（ ）
A．有人通过，的电流变小B．有人通过，电路总功率变小
C．无人通过，R的阻值为25ΩD．无人通过，的功率为0.2W
【答案】C
【详解】AB．由题意可知，有人通过时R两端的电压减小，由串联电路的电压特点可知，R0两端的电压增大，为定值电阻，由可知，R0的电流变大，又因为串联电路电流处处相等，因此电路中的电流变大，由由P=UI可知，电源电压一定，有人通过时，电路中的电流变大，电路的总功率变大，故AB错误；
C．有人通过时，光敏电阻阻值变为10Ω，电压表示数变为2V，此时电路中电流
由串联电路的电压特点可知，此时R0两端的电压
U0有=U-UR有=3V-2V=1V
R0的阻值
无人通过时，电压表示数为2.5V，由串联电路的电压特点可知，此时R0两端的电
U0无=U-UR无=3V-2.5V=0.5V
此时电路中电流
由欧姆定律可知，R的阻值
故C正确；
D．由串联电路的电流特点可知，通过无人通过，R0的电流为0.1A，此时R0的功率
故D错误。
故选C。
10．如图甲所示的电路，电源两端的电压不变，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻，当开关S闭合后，逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值，根据电压表与电流表的示数，绘制的图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．滑片在中点时，电压表示数为10V
B．定值电阻R2的电阻值为20Ω
C．电路消耗电功率的最大值为7.2W
D．电源两端的电压为10V，变阻器R1接入电路的最大阻值为120Ω
【答案】BC
【详解】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。
BD．当滑片位于最左端时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，由乙图可知，I大＝0.6A，由可得，电源的电压
U＝I大R2＝0.6A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大，由乙图可知，U1＝10V，I小＝0.1A，则变阻器R1接入电路的最大阻值
故D错误；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压
U＝I小R2+U1＝0.1A×R2+10V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得
R2＝20Ω
U＝12V
故B正确；
A．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑片位于中点时，电路中的电流
此时电压表的示数
故A错误；
C．由图知电路的最大电流为0.6A，电路消耗电功率的最大值为
P大＝UI大＝12V×0.6A＝7.2W
故C正确。
故选BC。
11．如图是小洛设计的一款体温检测装置的简化电路（其中a、b、c处电路元件为热敏电阻、指示灯或电铃），当人体温度正常时，指示灯发光，电铃不响；人体温度高于一定值时，指示灯熄灭，电铃响发出报警。电路中热敏电阻的阻值随人体温度的升高而减小。此装置在使用过程中（ ）
A．开关S闭合时，电磁铁上端为N极B．电铃应该安装在a处
C．热敏电阻应该安装在b处D．人体温度越高，电磁铁的磁性越强
【答案】AD
【详解】A．开关S闭合时，根据安培定则，电磁铁上端为N极，故A正确；
BCD．当人的体温正常时，指示灯发光，而电铃不响，所以指示灯电路应该常亮，a处应该是指示灯；当人的体温高于某一定值时，电磁铁的磁性增强，将衔铁吸下，闭合电铃电路，同时断开指示灯电路，指示灯熄灭，此时电铃响发出报警，因此b处为电铃。热敏电阻串联在c处，当人体的温度升高时，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的总电阻变小，根据欧姆定律，电路中的电流变大，电磁铁的磁性增强，吸下衔铁，灯灭，电铃响报警，故D正确，BC错误。
故选AD。
12．图是某兴趣小组设计的一个能够测定柱状油箱内油量的装置。为了可以直接读出油箱中的油量，需要把电流表（量程为）刻度盘改为相应的油量体积数。已知电源电压恒为6V，R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；当油箱内无油时，金属滑片P在B端；油箱装满5L油时，P移至A端；若滑动变阻器接入的阻值随浮子升降均匀变化，则（ ）
A．电流表零刻度处应改为0LB．电流表0.6A刻度处应改为5L
C．电流表0.2A刻度处应改为2.5LD．电流表0.3A刻度处应改为2.5L
【答案】BC
【详解】A．定值电阻与滑动变阻器串联，R0的阻值为10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为40Ω；当油箱内无油时，金属滑片P在B端；此时电路中的电流
电流表0.12A刻度处应改为0L，故A不符合题意；
B．油箱装满5L油时，P移至A端，此时电路中只有R0，电路中的电流
电流表0.6A刻度处应改为5L，故B符合题意；
CD．若滑动变阻器接入的阻值随浮子升降均匀变化，滑片P在中点时油箱中装入2.5L，此时的电流
电流表0.2A刻度处应改为2.5L，故C符合题意，D不符合题意。
故选BC。
13．如图所示电路，电源电压U恒定不变，电流表A1量程为0~3A，A2量程为0~0.6A，电压表V量程为0~3V或0~15V，闭合S，断开S1、S2，滑片P移到最左端，A1表的示数为0.35A，R1和R3消耗的电功率之比P1:P3=3:1；滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了0.3A，V表的示数变化了3V，三个开关都闭合时，在确保电路安全的前提下，R2允许接入的最小阻值为R2 小，电路消耗的最大电功率为P大。下列结论正确的是（ ）
A．R3=10ΩB．电压表选用的量程为0~3V
C．R2小=40ΩD．P大=28W
【答案】AD
【详解】A．由电路图可知，闭合S，断开S1、S2，此时定值电阻R1、R3与滑动变阻器R2串联，电流表A1测电路中电流，电压表V测R3两端电压，滑片P移到最左端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为0，此时A1表的示数为0.35A，故由欧姆定律可得
①
此时R1和R3消耗的电功率之比为
P1:P3=3:1
因R1和R3串联，故流过R1和R3的电流相等，则由P=I2R可得，R1和R3消耗的电功率之比等于电阻之比，即
P1∶P3=R1∶R3=3∶1②
滑片P向右移到某一位置的过程中，A1表的示数变化了ΔI=0.3A，V表的示数变化了ΔU=3V，由欧姆定律可得，ΔU和ΔI的比值为电阻R3的阻值，故可得
将R3=10Ω代入②中，解得R1=30Ω，再将R1和R3的值代入①中解得，电源电压为U=14V，故A正确；
B．当滑片P移到最左端时，此时R1和R3串联，R2接入电路中的阻值为0，此时电路中总电阻为
R总=R1+R3=30Ω+10Ω=40Ω
由欧姆定律可得，电路中电流为
故此时R3两端电压为
U3=IR3=0.35A×10Ω=3.5V
可知此时R3两端电压大于3V，故电压表V选用的量程为0~15V，故B错误；
C．三个开关都闭合时，由电路图可知，此时电阻R1、滑动变阻器R2与定值电阻R3并联，其两端电压都等于电源电压，电流表A2测电阻R1和滑动变阻器R2并联的总电流，电流表A1测干路电流，电压表V测电源电压，因电流表A2的最大量程为I2=0.6A，由欧姆定律可得，通过电阻R1的电流为
则通过滑动变阻器R2的最大电流为
此时滑动变阻器R2允许接入的最小电阻为
故C错误；
D．由C中可知，通过定值电阻R3的电流为
故可得干路电流的最大值为
I大=I2+I3=0.6A+1.4A=2A
由P=UI可得，电路消耗的最大电功率为
P大=UI大=14V×2A=28W
故D正确。
故选AD。
14．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器R2的最大阻值与R1的阻值均为R0，a、b、c分别为电阻（阻值均为R0）、电流表、电压表其中之一，且不相同。当S1、S3闭合时，移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，下列有关说法正确的是（ ）
A．b一定是电流表，c一定是电压表
B．开关都闭合时，电路消耗功率为2I02R0
C．只闭合S1，若b为电压表，P向右移动，b的示数可能变小
D．将a、c互换，开关都闭合时，电路中的电流可能为3I0
【答案】BD
【详解】A．当S1、S3闭合时，电阻R1开路。移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，说明此时电路中滑动变阻器被短路，故b和c都可能是电流表。当b为电流表，则c为电压表；当b为电压表，则c为电流表。当若a是电压表，则整个电路相当于开路，故不符合题意，因此a是电阻，故A错误；
B．开关都闭合时，电阻与R1并联，滑动变阻器被短路，电路的总电阻为
电路中的电流
电路消耗功率为
故B正确；
C．只闭合S1，电阻R1开路，滑动变阻器 R2与电阻串联。若b为电压表，电压表测量滑动变阻器R2电压，P向右移动，R2接入的阻值变大，b的示数会变大，故C错误；
D．将a、c互换，开关都闭合时，电阻R1被短路，电阻与滑动变阻器R2并联，当动变阻器R2接入的电阻为 时，电路中的电流为3I0，故D正确。
故选BD。
三、填空题
15．如图1是小明设计的天然气泄漏检测电路，R1是气敏电阻，R2是电阻箱，V1和V2是电压表，电源电压U=3V。由图2可知：当天然气浓度变大时，R1阻值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。若V1示数用U1表示，V2示数用U2表示，则ΔU=U1-U2。为检测天然气浓度是否超标（超标浓度≥0.6ppm），小明先调节电阻箱R2=1kΩ，则当ΔU 0（选填“=”、“>”或“<”）或在U2在 范围内时，可判断天然气浓度未超标。

【答案】 变小 > 小于1.5V
【详解】[1]由图2可知，当天然气浓度变大时，R1阻值变小。
[2]由图1可知两电阻串联，电压表V1测气敏电阻两端的电压，电压表V2测电阻箱两端的电压，先调节电阻箱R2＝1kΩ，当天然气浓度为0.6ppm时，R1＝1kΩ，串联电路各处电流相等，根据U＝IR可知两电阻两端的电压相等，电源电压U＝3V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以
U1＝U2＝1.5V
则
ΔU＝U1﹣U2＝0
天然气浓度降低时，气敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知气敏电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变小，会小于1.5V，则
ΔU＝U1﹣U2＞0
[3]天然气浓度降低时，气敏电阻接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知气敏电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知电阻箱两端的电压变小，会小于1.5V。
16．科技小组的同学制作了一个利用电表测物体重力的“重力表”。如图所示，当秤盘内重物增加，“重力表”示数会变大，应选 （选填“电流”或“电压”）表进行改装。电源电压恒为6V，滑动变阻器R2最大阻值为10Ω，当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a端，物重每增加1N，a至P之间的电阻刚好增加0.4Ω。当放上一重物时，电流表示数为0.2A，电压表示数为1.6V，则电阻R1的阻值为 Ω，物体重为 N。

【答案】 电压 20 20
【详解】[1]电路图可知，R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。由于电压表的内阻很大，相当于断路，所以在物体重变大，滑片向下移动的过程中，R2接入电路的阻值最大，且不变，由电阻的串联可知电路的总电阻不变，根据可知，电路中的电流不变，即电流表示数不变，不能反映物体的重力变化；滑片向下移动时，aP间的电阻变大，由U=IR可知，aP间的电压变大，即电压表的示数变大，可以将电压表的表盘改造用来显示重力的大小。
[2]根据欧姆定律可知总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得电阻R1的阻值
R1=R﹣R滑=30Ω﹣10Ω=20Ω
[3]根据欧姆定律可知电压表示数为1.6V时电压表测量的电阻为
根据物重每增加1N，a至P之间的电阻刚好增加0.4Ω可知物体的重力为
17．灯泡的额定电压为36V，如图甲是通过它的电流随其两端电压变化的关系曲线，将灯泡接入如图乙所示电路中，滑动变阻器标有“80Ω 1A”字样，当闭合开关S、滑片P位于中点c时，灯泡消耗的实际电功率为12W，则电源电压为 V。
【答案】44
【详解】当闭合开关S、滑片P位于中点c时，灯泡L与滑动变阻器Rc串联，此时变阻器接入电路中的电阻Rc=40Ω，灯泡消耗的实际电功率PL=12W；由图甲可知，当UL=20V，IL=0.6A时，灯泡的实际功率
PL=ULIL=20V×0.6A=12W
因串联电路中各处的电流相等，所以，由可得，滑动变阻器两端的电压
Uc=IcRc=ILRc=0.6A×40Ω=24V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压
U=UL+Uc=20V+24V=44V
18．如图甲所示，电源电压不变，电流表的量程为，的量程为，电压表的量程为，滑动变阻器标有“”字样。将滑动变阻器的滑片置于最左端，的滑片置于最大阻值处。闭合开关、，小灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。断开开关，在保证电路元件安全的前提下，将的滑片从最左端向右移动，通过小灯泡和的电流跟电压的关系如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 ，只闭合开关，为保证电路安全，接入电路的最大电阻为 。将滑片置于最左端，闭合开关、，为保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为 。

【答案】 3.6 10 7.2
【详解】[1]将滑动变阻器的滑片置于最左端，则接入电路的阻值为，的滑片置于最大阻值处，闭合开关、，灯泡和并联，小灯泡正常发光。断开开关，灯泡和串联，则此时接入电路的阻值为，灯泡正常发光，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路电流最大，从图中可知为，且灯泡两端的电压等于电源电压，为
小灯泡的额定功率为
[2]只闭合开关，灯泡和串联，电压表的量程为，根据串联分压特点可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，且灯泡两端的电压
从图中可知此时通过灯泡和的电流为，根据欧姆定律可知接入电路的最大电阻
[3]将R2滑片置于最左端，闭合开关、，灯泡和R1并联，电流表测量通过R1的电流，的量程为，电流表A1测量干路的电流，A1的量程为0~3A 。为保证电路安全，通过R1的电流最大为，通过灯泡的电流为，根据并联电路的电流特点可知干路电流
整个电路消耗的最大功率
19．如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为10kΩ的定值电阻，电源电压U=9V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将 。小芳将量程为3V的电压表接入图1电路，将其改装成照度表，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，则该电压表应并联在 两端，能够测量的最大照度为 Lux。改装完成后，若小芳将电源换为电压可调电源（调节范围为12V～15V），且将R换为可调电阻（调节范围为5kΩ～20kΩ），则该装置所能测量的最大照度为 Lux。
【答案】 变小 定值电阻R 1.2 1.4
【详解】[1]由图2知道，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。
[2]由图1知道，两电阻串联，又知道光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小，根据串联分压原理，为使光的照度增大时电压表的示数也增大，应将电压表并联在定值电阻R的两端。
[3]当电压表达到3V时，电路中的电流为
RG两端的电压为
URG=U﹣UR=9V﹣3V=6V
RG的阻值
对照图2知道，此时的最大照度为1.2Lux。
[4]换成可调电源和可调电阻后，为提高最大照度，应选择较小的电源电压和较小的定值电阻，当电源电压为12V，电阻调至5kΩ时，电压表仍并联在可调电阻的两端，当电压表示数达到3V时，电路中的电流
RG两端的电压为
URG′=U′﹣UR′=12V﹣3V=9V
RG的阻值
对照图2知道，此时能测量的最大照度为1.4Lux。
20．某实践小组设计了如图甲所示的温度报警电路，电源电压恒为4V，R1为滑动变阻器，热敏电阻Rt的阻值随温度的变化如图乙所示，阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警，超过50mA时损坏。
（1）将滑动变阻器滑片P向左移动可 （选填“提高”或“降低”）报警温度。
（2）为设定报警温度为100℃，小组同学利用电阻箱成功进行了两种调试：
方法一：用电阻箱替代滑动变阻器R1，将电阻箱的示数调节为 Ω，即可实现温度为100℃时报警。
方法二：用电阻箱替代热敏电阻Rt，将其值调为 Ω，再调节滑动变阻器滑片P，直至报警器报警，再用热敏电阻Rt替换电阻箱，即可实现温度100℃时报警。
（3）要想实现报警温度可以在50℃～200℃之间调节，则该电路应该选用电压至少为 V的电源，滑动变阻器R1的最大阻值至少为 Ω。
【答案】 降低 40 160 5.4 190
【详解】（1）[1]由电路图可知，热敏电阻Rt与滑动变阻R1串联，滑动变阻器滑片P向左移动时R1接入电路中的电阻变小，与滑片移动前相比，相同温度下，热敏电阻Rt的阻值相同，但电路中电流会变大，随着温度上升，向左移动滑片后的电路较移动滑片之前的电路，电路中电流会先达到报警值20mA，因此将滑动变阻器滑片P向左移动可降低报警温度。
（2）[2]由图乙可得，温度达到100℃时，热敏电阻Rt的阻值为160Ω，而报警器在电流达到20mA（0.02A）时开始报警，要想让报警器在100℃时报警，则此时电路中的总电阻为
由串联电路中总电阻等于各电阻之和可得，与热敏电阻Rt串联的电阻箱阻值为
因此，用电阻箱替代滑动变阻器R1，将电阻箱的示数调节为40Ω，即可实现温度为100℃时报警。
[3]温度为100℃时，对应热敏电阻Rt的阻值为160Ω。用电阻箱替换热敏电阻后对滑动变阻器进行调节，目的是在电路中的电流为20mA，报警器报警时，调节出热敏电阻Rt的阻值为160Ω时滑动变阻器滑片对应的位置，因此电阻箱的电阻应等于100℃时热敏电阻Rt的阻值160Ω。
（3）[4]由图乙可知，热敏电阻Rt的阻值随温度的增加而减小，由欧姆定律可得，电源电压为
由以上公式可得，想要电源电压最小，需要电路中的电流和总电阻都取最小值，但是按设计要求，电路中电流必须达到报警时的最小值20mA，因此电流最小值
Imin=20mA=0.02A
电路总电阻想要取最小值，先将滑动变阻器接入电路中的电阻调为0，而为了使电路能够在50℃时报警，Rt的阻值不能低于其在50℃时的阻值270Ω，则满足电路在50℃时能够报警的总电阻的最小值为，则电源电压最小值为
[5]滑动变阻在电路中起到调节报警温度值的作用，由第（1）题的分析可知，当电源电压一定时，接入电路中滑动变阻器的阻值越小，报警温度值越低，反之，接入电路中滑动变阻器的阻值越大，报警温度值越高。根据电路设计要求，报警温度可以在50℃～200℃之间调节，则报警温度为200℃时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，因此要求滑动变阻器的最大阻值应该大于或等于该值。由图乙可知，温度为200℃时，对应热敏电阻Rt的阻值为80Ω，则滑动变阻器的最大阻值为
报警器发生报警的电流I报警=0.02A，由以上公式可知，电路中电源电压U最小时，需要滑动变阻器的最大阻值最小，将I报警=0.02A和Rt=80Ω代入以上推导公式可得，要想实现报警温度可以在50℃～200℃之间调节，滑动变阻器R1的最大阻值至少为