发布时间 : 星期日 文章2020年中考物理一轮复习：专题17 欧姆定律 讲和练 (解析版)更新完毕开始阅读
则此时滑动变阻器接入阻值为
所以R2接入电路的阻值范围为1.25Ω~80Ω；
，
（4）当闭合开关S1、S2，断开开关S3时，电路是小灯泡L和滑动变阻器R2串联， 设小灯泡正常发光的电压为UL=6V，电阻为RL，设滑动变阻器的最大阻值为R，
R2的滑片在中点时，根据串联电路的分压作用有： ①
当滑动变阻器的滑片在阻值最大处时，设灯泡两端的电压为，有： ②
联解①②得，
根据得：，，
则。
4.（2019·河北）如图1所示，电源电压保持不变，定值电阳R1＝10Ω，R2＝5Ω．滑动变阻器R的规格为“30Ω2.5A”。电流表A2选用0﹣3A的量程，电压表选用0～15V的量程。闭合个部开关，电流表A1的示
数为1A．求：
（1）电源电压。
（2）若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，变阻器接入电路的可能值。
（3）用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S．在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值。 【解析】（1）由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表
A1测通过R1的电流I1＝1A，电压表测电源电压，
由欧姆定律得，电源电压：U＝I1R1＝1A×10Ω＝10V。
（2）将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法： ①当A3串联在干路中时，由于I1＝1A，则A3选用0～3A的量程， 由题意知，干路中的电流：I＝×3A＝2A， 通过滑动变阻器的电流：I滑1＝I﹣I1＝2A﹣1A＝1A， 此时滑动变阻器的阻值：R滑1＝
＝
＝10Ω；
②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程： 若A3选用0～3A，则有I滑2＝2A， 此时滑动变阻器的阻值：R滑2＝
＝
＝5Ω；
若A3选用0～0.6A，则有I滑3＝0.4A， 此时滑动变阻器的阻值：R滑3＝
＝
＝25Ω，
所以，变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。
（3）只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大＝2.5A，
当电压表示数最大时，即UV＝15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压： U2＝I最大R2＝2.5A×5Ω＝12.5V，
则新电源电压的最大值：U最大＝UV+U2＝15V+12.5V＝27.5V。
答：（1）电源电压为10V；（2）变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω；（3）在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5V。
【点睛】（1）由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流，电压表测电源电压，由欧姆定律求出电源电压：U＝I1R1＝1A×10Ω＝10V。（2）将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当A3串联在干路中时，根据并联电路特点和欧姆定律出滑动变阻器接入的阻值；当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程，再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值；（3）只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知电路中的最大电流，当电压表示数最大时，新电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路电压特点求出电源电。
5.（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_____，电压表示数_____。（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
=1.0×103kgm3，g取10N/kg）
【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：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；
M的下表面刚好离开水面，F2=G=80N， 当水位降至位置B时，所受浮力为零，则此时弹簧受到的拉力：
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：，
此时电路中的电流：，
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。
故答案为：（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。
【点睛】（1）当水位下降时，受力分析确定金属棒接入电路的长度；分析滑片的移动方向，从而确定其阻值的变化，根据串联分压特点可知电压表示数的变化；（2）当水位处于位置A时，滑片P在R1最上端，可知此时R1的阻值，根据串联电路电阻特点和欧姆定律求出R1两端的电压；（3）当水位处于位置A时，M刚好浸没，根据阿基米德原理求出M受到的浮力，进而得出弹簧受到的拉力，由图乙可知此时弹簧的伸长量；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，可知此时弹簧受到的拉力，利用图象看出弹簧的伸长量，进而得出弹簧的长度增加量；当水位降至位置B时，可求出R1接入电路的长度，根据R1接入电路的阻值与对应的棒长成正比，求出此时R1接入电路的阻值，根据串联电路特点和欧姆定律求出此时R1两端的电压：两次电压表的示数之差即为变化量。
6.（2019·绵阳）甲、乙两地相距100km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线，投入使用前，需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试，当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时（图中未画出），电压表示数为5.0V，电流表示数为0.10A；保持电源电压不变，技术人员在某处将输电线线设置成短路（图中未画出），再次测试时，电流表示数为0.25A．求：