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10. 在如图所示的电路中，电源电压恒为 3 V，$R_2=10\ \Omega$. 当开关$\mathrm{S}_1$闭合，$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$断开时，电流表示数为 0.6 A，则$R_1$阻值为$\_\_\_\_\_\_\ \Omega$；当开关$\mathrm{S}_2$闭合，$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$断开时，电压表示数为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{V}$；当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$闭合，$\mathrm{S}_2$断开时，电流表示数为$\_\_\_\_\_\_\ \mathrm{A}$.
答案
5
; 2
; 0.6
; 2
; 0.6
11. (2024·福建)如图所示,电源电压保持不变,$R$为定值电阻,$R_{t}$为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大.闭合开关$\mathrm{S}$,当温度降低时,电压表$\mathrm{V}_{1}$的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”,下同),电压表$\mathrm{V}_{2}$的示数与电流表$\mathrm{A}$的示数的比值______.
答案
变大
; 不变
; 不变
12. 在如图所示的电路中，电阻$R_1$的阻值为$10\ \Omega$，闭合开关后，电流表示数为$1.2\ \mathrm{A}$。
(1)求电源电压$U$。
(2)若在电路中接入一个电阻$R_2$，使得接入前后电流表的示数变化$0.4\ \mathrm{A}$，求$R_2$的阻值。
(1)求电源电压$U$。
(2)若在电路中接入一个电阻$R_2$，使得接入前后电流表的示数变化$0.4\ \mathrm{A}$，求$R_2$的阻值。
答案
解：
(1)由题图可知，电路为$R_1$的简单电路，电阻$R_1$的阻值为$10\Omega，$闭合开关后，电流表示数为$1.2A，$则电源电压$U = I_1R_1 = 1.2A\times10\Omega = 12V。$ (2)若在电路中接入一个电阻$R_2，$使得接入前后电流表的示数变化$0.4A，$连接方式有两种： ①将$R_2$串联在电路中，电流表示数应减小$0.4A，$此时电路中电流$I_{串}=I_1 - 0.4A = 1.2A - 0.4A = 0.8A，$电路中总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{串}}=\frac{12V}{0.8A}=15\Omega，$则$R_2$的阻值$R_2 = R_{总}-R_1 = 15\Omega - 10\Omega = 5\Omega；$ ②将$R_2$并联在电路中，电流表示数应增加$0.4A，$根据并联电路电流特点可知，增加的$0.4A$电流即为通过$R_2$的电流，故$I_2 = 0.4A，$则$R_2$的阻值$R_2'=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.4A}=30\Omega。$
(1)由题图可知，电路为$R_1$的简单电路，电阻$R_1$的阻值为$10\Omega，$闭合开关后，电流表示数为$1.2A，$则电源电压$U = I_1R_1 = 1.2A\times10\Omega = 12V。$ (2)若在电路中接入一个电阻$R_2，$使得接入前后电流表的示数变化$0.4A，$连接方式有两种： ①将$R_2$串联在电路中，电流表示数应减小$0.4A，$此时电路中电流$I_{串}=I_1 - 0.4A = 1.2A - 0.4A = 0.8A，$电路中总电阻$R_{总}=\frac{U}{I_{串}}=\frac{12V}{0.8A}=15\Omega，$则$R_2$的阻值$R_2 = R_{总}-R_1 = 15\Omega - 10\Omega = 5\Omega；$ ②将$R_2$并联在电路中，电流表示数应增加$0.4A，$根据并联电路电流特点可知，增加的$0.4A$电流即为通过$R_2$的电流，故$I_2 = 0.4A，$则$R_2$的阻值$R_2'=\frac{U}{I_2}=\frac{12V}{0.4A}=30\Omega。$
13. 如图甲所示是用热敏电阻测量环境温度的电路，电源电压恒为5 V，电路中电流表的量程为0～0.02 A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150 Ω 0.3 A”字样.$R_t$为热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系图像如图乙所示.
(1)将此电路放入温度为$20\ °\mathrm{C}$的环境中，闭合开关，调节滑片P至某一位置，电流表的示数为0.01 A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值.
(2)若滑片位置不动，求该电路能测量的最高环境温度.
(1)将此电路放入温度为$20\ °\mathrm{C}$的环境中，闭合开关，调节滑片P至某一位置，电流表的示数为0.01 A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值.
(2)若滑片位置不动，求该电路能测量的最高环境温度.
答案
解：
(1)由题图甲可知，$R$、$R_t$串联，由题图乙可知，当环境温度为$20^{\circ}C$时，热敏电阻的阻值为$400\Omega，$电路中的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{5V}{0.01A}=500\Omega，$滑动变阻器接入电路的阻值$R = R_{总}-R_t = 500\Omega - 400\Omega = 100\Omega。$ (2)若滑片位置不动，电路中的电流最大时，$R_t$的阻值最小，测量的环境温度最高，最大电流为$0.02A，$电路中的总电阻$R_{总小}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{5V}{0.02A}=250\Omega，$$R_{t小}=R_{总小}-R = 250\Omega - 100\Omega = 150\Omega；$由题图乙可知，$R_t$和$t$满足关系式$R_t = 600\Omega - 10\Omega/^{\circ}C\times t，$代入数据可知，该电路能测量的最高环境温度$t_{大}=\frac{600\Omega - 150\Omega}{10\Omega/^{\circ}C}=45^{\circ}C。$
(1)由题图甲可知，$R$、$R_t$串联，由题图乙可知，当环境温度为$20^{\circ}C$时，热敏电阻的阻值为$400\Omega，$电路中的总电阻$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{5V}{0.01A}=500\Omega，$滑动变阻器接入电路的阻值$R = R_{总}-R_t = 500\Omega - 400\Omega = 100\Omega。$ (2)若滑片位置不动，电路中的电流最大时，$R_t$的阻值最小，测量的环境温度最高，最大电流为$0.02A，$电路中的总电阻$R_{总小}=\frac{U}{I_{大}}=\frac{5V}{0.02A}=250\Omega，$$R_{t小}=R_{总小}-R = 250\Omega - 100\Omega = 150\Omega；$由题图乙可知，$R_t$和$t$满足关系式$R_t = 600\Omega - 10\Omega/^{\circ}C\times t，$代入数据可知，该电路能测量的最高环境温度$t_{大}=\frac{600\Omega - 150\Omega}{10\Omega/^{\circ}C}=45^{\circ}C。$
14. 探究通过电阻的电流与电阻大小的关系时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为这个预设值不变.现采用如图所示电路进行探究，器材有电源、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干.实验中要能获得三组实验数据.
(1)若电源电压恒为6 V,电压预设值范围为________.
(2)若电压预设值为2 V,电源电压取值范围为________.
(3)若电源电压为9 V,电压预设值为4 V,则应将原滑动变阻器更换为最大阻值大于等于________Ω的滑动变阻器,或将20 Ω的定值电阻更换为阻值小于等于________Ω的定值电阻.
(1)若电源电压恒为6 V,电压预设值范围为________.
(2)若电压预设值为2 V,电源电压取值范围为________.
(3)若电源电压为9 V,电压预设值为4 V,则应将原滑动变阻器更换为最大阻值大于等于________Ω的滑动变阻器,或将20 Ω的定值电阻更换为阻值小于等于________Ω的定值电阻.
答案
$3\sim5V$
;
$2\sim4V$
;
25
; 16
; 16
