9.「2025天津中考,★★★」如图所示电路电源电压不变,将定值电阻和滑动变阻器中的一个接在A、B间,另一个接在C、D间。滑动变阻器的滑片位于某一位置,闭合开关S,电流表示数为$I_0$,A、B间电压为$U_1$,C、D间电压为$U_2$($U_1≠U_2$);移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间电压减小了$\Delta U$。则(

A.C、D间应接滑动变阻器
B.定值电阻的阻值为$\frac{U_2}{I_0}$
C.移动滑片前后,电路中电流的变化量为$\frac{\Delta U}{U_2}I_0$
D.移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为$\frac{U_1}{U_1+\Delta U}$
BC
)A.C、D间应接滑动变阻器
B.定值电阻的阻值为$\frac{U_2}{I_0}$
C.移动滑片前后,电路中电流的变化量为$\frac{\Delta U}{U_2}I_0$
D.移动滑片前后,电路消耗总功率的比值为$\frac{U_1}{U_1+\Delta U}$
答案
9.BC 依题意可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中电流。根据$U=IR$可知,电流表示数变大时,定值电阻两端的电压变大,所以A、B间接滑动变阻器,C、D间接定值电阻,故A不符合题意。根据欧姆定律可知,定值电阻$R=\dfrac{U_2}{I_0}$,故B符合题意。移动滑片至另一位置,电流表示数变大,A、B间的电压减小了$\Delta U$,则C、D间的电压增加了$\Delta U$,移动滑片前后,电路中电流的变化量为$\Delta I=I'-I_0=\dfrac{U_2+\Delta U}{R}-I_0=\dfrac{U_2+\Delta U}{\dfrac{U_2}{I_0}}-I_0=\dfrac{\Delta U}{U_2}I_0$;根据$P=UI$,移动滑片前后,电源电压不变,则电路消耗的总功率的比值为$\dfrac{P_1}{P_2}=\dfrac{UI_0}{UI'}=\dfrac{I_0}{I'}=\dfrac{I_0}{\dfrac{U_2+\Delta U}{\dfrac{U_2}{I_0}}}=\dfrac{U_2}{U_2+\Delta U}$,故C符合题意,D不符合题意。故选B、C。
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流。根据欧姆定律,电流变大时总电阻变小,结合串联电路电压规律:定值电阻两端电压随电流增大而增大,滑动变阻器两端电压随电流增大而减小。题目中电流变大时A、B间电压减小,可判断A、B间接滑动变阻器,C、D间接定值电阻,再结合欧姆定律、电功率公式分析各选项。
【解析】
1. 判断选项A:串联电路中,电流$I$变大时总电阻变小,滑动变阻器接入电阻变小。定值电阻两端电压$U_{定}=IR_{定}$,电流增大则$U_{定}$增大;滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{总}-U_{定}$,电流增大则$U_{滑}$减小。题目中电流变大时A、B间电压减小,说明A、B间接滑动变阻器,C、D间接定值电阻,故A错误。
2. 判断选项B:C、D间为定值电阻,电流为$I_0$时,其两端电压为$U_2$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,定值电阻阻值$R=\frac{U_2}{I_0}$,故B正确。
3. 判断选项C:移动滑片后电流变大,A、B间电压减小$\Delta U$,则C、D间电压变为$U_2+\Delta U$。定值电阻$R=\frac{U_2}{I_0}$,此时电流$I'=\frac{U_2+\Delta U}{R}=\frac{U_2+\Delta U}{\frac{U_2}{I_0}}=\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}$,电流变化量$\Delta I=I'-I_0=\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}-I_0=\frac{\Delta U I_0}{U_2}$,故C正确。
4. 判断选项D:电路总功率$P=UI$,电源电压$U_{总}$不变,移动前后总功率比值$\frac{P_1}{P_2}=\frac{U_{总}I_0}{U_{总}I'}=\frac{I_0}{I'}=\frac{I_0}{\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}}=\frac{U_2}{U_2+\Delta U}$,并非$\frac{U_1}{U_1+\Delta U}$,故D错误。
【答案】
BC
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路特点,考查欧姆定律与电功率的应用,关键是判断滑动变阻器的接入位置,再通过公式推导分析各物理量的变化,需理清电压、电流、电阻的关系,综合性较强。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先明确电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流。根据欧姆定律,电流变大时总电阻变小,结合串联电路电压规律:定值电阻两端电压随电流增大而增大,滑动变阻器两端电压随电流增大而减小。题目中电流变大时A、B间电压减小,可判断A、B间接滑动变阻器,C、D间接定值电阻,再结合欧姆定律、电功率公式分析各选项。
【解析】
1. 判断选项A:串联电路中,电流$I$变大时总电阻变小,滑动变阻器接入电阻变小。定值电阻两端电压$U_{定}=IR_{定}$,电流增大则$U_{定}$增大;滑动变阻器两端电压$U_{滑}=U_{总}-U_{定}$,电流增大则$U_{滑}$减小。题目中电流变大时A、B间电压减小,说明A、B间接滑动变阻器,C、D间接定值电阻,故A错误。
2. 判断选项B:C、D间为定值电阻,电流为$I_0$时,其两端电压为$U_2$,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,定值电阻阻值$R=\frac{U_2}{I_0}$,故B正确。
3. 判断选项C:移动滑片后电流变大,A、B间电压减小$\Delta U$,则C、D间电压变为$U_2+\Delta U$。定值电阻$R=\frac{U_2}{I_0}$,此时电流$I'=\frac{U_2+\Delta U}{R}=\frac{U_2+\Delta U}{\frac{U_2}{I_0}}=\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}$,电流变化量$\Delta I=I'-I_0=\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}-I_0=\frac{\Delta U I_0}{U_2}$,故C正确。
4. 判断选项D:电路总功率$P=UI$,电源电压$U_{总}$不变,移动前后总功率比值$\frac{P_1}{P_2}=\frac{U_{总}I_0}{U_{总}I'}=\frac{I_0}{I'}=\frac{I_0}{\frac{I_0(U_2+\Delta U)}{U_2}}=\frac{U_2}{U_2+\Delta U}$,并非$\frac{U_1}{U_1+\Delta U}$,故D错误。
【答案】
BC
【知识点】
欧姆定律、串联电路电压规律、电功率计算
【点评】
本题结合串联电路特点,考查欧姆定律与电功率的应用,关键是判断滑动变阻器的接入位置,再通过公式推导分析各物理量的变化,需理清电压、电流、电阻的关系,综合性较强。
【难度系数】
0.5
10.「2025山东潍坊中考,★★」某同学设计了如图甲所示的电路测量物体质量,电源电压不变,$R_0$为定值电阻,$R$为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化规律如图乙所示,电流表的测量范围为0~0.6 A。在$R$上放置轻质托盘,闭合开关S,15 kg的物体静止放在托盘上时电流表的示数为0.2 A,$R$的功率为$P_1$;再放上15 kg的物体,稳定后电流表的示数变化了0.1 A,$R$的功率为$P_2$。$g$取10 N/kg,托盘重力忽略不计,下列说法正确的是

(

A.托盘上不放物体时电流表的示数为0.12 A
B.该电路能测量的物体质量最大为55 kg
C.$P_1:P_2=4:9$
D.若电流表的示数为0.4 A,则被测物体的质量为40 kg
(
BD
)A.托盘上不放物体时电流表的示数为0.12 A
B.该电路能测量的物体质量最大为55 kg
C.$P_1:P_2=4:9$
D.若电流表的示数为0.4 A,则被测物体的质量为40 kg
答案
10.BD 15 kg的物体的重力为$G_1=m_1g=15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=150\ \mathrm{N}$,则压敏电阻受到的压力为150 N;由图乙知,对应的压敏电阻的阻值为50 Ω,物体静止放在托盘上时电流表的示数为0.2 A,则电源电压为$U=I_1(R_0+R_1)=0.2\ \mathrm{A}×(R_0+50\ \Omega)$①;再放上15 kg的物体,压敏电阻受到的压力为300 N,对应的压敏电阻阻值为$R_2=30\ \Omega$,电路的总电阻变小,电路中电流变大,故稳定后电流表的示数增大了0.1 A,即电路电流为$I_2=0.2\ \mathrm{A}+0.1\ \mathrm{A}=0.3\ \mathrm{A}$,则电源电压为$U=I_2(R_0+R_2)=0.3\ \mathrm{A}×(R_0+30\ \Omega)$②,由①②可得$R_0=10\ \Omega$,$U=12\ \mathrm{V}$。托盘上不放物体时,压力为0,对应的压敏电阻阻值为100 Ω,由欧姆定律可知,此时电流表的示数为$I_3=\dfrac{U}{R_3+R_0}=\dfrac{12\ \mathrm{V}}{100\ \Omega+10\ \Omega}\approx0.11\ \mathrm{A}$,故A错误;电流表的测量范围为0~0.6 A,即电路的最大电流为0.6 A,则压敏电阻的最小阻值为$R_\mathrm{小}=\dfrac{U}{I_\mathrm{大}}-R_0=\dfrac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}-10\ \Omega=10\ \Omega$,对应的最大压力为550 N,物体的最大重力为550 N,则$m_\mathrm{大}=\dfrac{G_\mathrm{大}}{g}=\dfrac{550\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=55\ \mathrm{kg}$,故B正确;$P_1:P_2=I_1^2R_1:I_2^2R_2=[(0.2\ \mathrm{A})^2×50\ \Omega]:[(0.3\ \mathrm{A})^2×30\ \Omega]=20:27$,故C错误;若电流表的示数为0.4 A,压敏电阻$R=\dfrac{U}{I}-R_0=\dfrac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}-10\ \Omega=20\ \Omega$,对应压敏电阻受到的压力为400 N,物体的重力为400 N,则被测物体的质量为40 kg,故D正确。故选B、D。
解析
【分析】
本题是串联电路的动态分析问题,需结合压敏电阻的阻值随压力变化的图像,利用串联电路特点、欧姆定律和电功率公式解题。首先根据两次放置物体的质量计算压敏电阻受到的压力,结合图乙确定对应的压敏电阻阻值;再根据两次的电流,利用串联电路欧姆定律列出关于电源电压$U$和定值电阻$R_0$的方程,求解出$U$和$R_0$;最后逐一分析各选项,判断正误。
【解析】
1. 计算两次物体的重力:
15 kg物体的重力:$ G_1 = m_1g = 15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 150\ \mathrm{N} $,此时压敏电阻受到的压力$ F_1 = G_1 = 150\ \mathrm{N} $,由图乙知对应压敏电阻阻值$ R_1 = 50\ \Omega $,电路电流$ I_1 = 0.2\ \mathrm{A} $,根据串联电路欧姆定律,电源电压:$ U = I_1(R_0 + R_1) = 0.2\ \mathrm{A}×(R_0 + 50\ \Omega) $ ①。
2. 再放15 kg物体后,总质量为30 kg,重力$ G_2 = m_2g = 30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 300\ \mathrm{N} $,压敏电阻压力$ F_2 = 300\ \mathrm{N} $,对应阻值$ R_2 = 30\ \Omega $,电流增大0.1 A,故$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $,电源电压:$ U = I_2(R_0 + R_2) = 0.3\ \mathrm{A}×(R_0 + 30\ \Omega) $ ②。
3. 联立①②求解:
由①②得:$ 0.2(R_0 + 50) = 0.3(R_0 + 30) $,展开得$ 0.2R_0 + 10 = 0.3R_0 + 9 $,解得$ R_0 = 10\ \Omega $,代入①得$ U = 0.2×(10 + 50) = 12\ \mathrm{V} $。
4. 分析选项:
选项A:不放物体时,压力为0,由图乙知压敏电阻阻值$ R_3 = 100\ \Omega $,电流$ I_3 = \frac{U}{R_0 + R_3} = \frac{12\ \mathrm{V}}{10\ \Omega + 100\ \Omega} ≈ 0.11\ \mathrm{A} $,不是0.12 A,A错误。
选项B:电流表最大电流$ I_{大} = 0.6\ \mathrm{A} $,此时总电阻$ R_{总小} = \frac{U}{I_{大}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $,压敏电阻最小阻值$ R_{小} = R_{总小} - R_0 = 20\ \Omega -10\ \Omega =10\ \Omega $,对应压力$ F_{大}=550\ \mathrm{N} $,最大质量$ m_{大} = \frac{G_{大}}{g} = \frac{550\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} =55\ \mathrm{kg} $,B正确。
选项C:$ P_1 = I_1^2 R_1 = (0.2\ \mathrm{A})^2×50\ \Omega =2\ \mathrm{W} $,$ P_2 = I_2^2 R_2 = (0.3\ \mathrm{A})^2×30\ \Omega=2.7\ \mathrm{W} $,故$ P_1:P_2=20:27≠4:9 $,C错误。
选项D:电流$ I=0.4\ \mathrm{A} $时,总电阻$ R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=30\ \Omega $,压敏电阻阻值$ R=30\ \Omega -10\ \Omega=20\ \Omega $,对应压力$ F=400\ \mathrm{N} $,质量$ m=\frac{400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=40\ \mathrm{kg} $,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合压敏电阻的特性考查串联电路的动态分析,需准确读取图像信息,熟练运用欧姆定律和电功率公式,是一道综合性较强的电路应用题。
【难度系数】
0.5
本题是串联电路的动态分析问题,需结合压敏电阻的阻值随压力变化的图像,利用串联电路特点、欧姆定律和电功率公式解题。首先根据两次放置物体的质量计算压敏电阻受到的压力,结合图乙确定对应的压敏电阻阻值;再根据两次的电流,利用串联电路欧姆定律列出关于电源电压$U$和定值电阻$R_0$的方程,求解出$U$和$R_0$;最后逐一分析各选项,判断正误。
【解析】
1. 计算两次物体的重力:
15 kg物体的重力:$ G_1 = m_1g = 15\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 150\ \mathrm{N} $,此时压敏电阻受到的压力$ F_1 = G_1 = 150\ \mathrm{N} $,由图乙知对应压敏电阻阻值$ R_1 = 50\ \Omega $,电路电流$ I_1 = 0.2\ \mathrm{A} $,根据串联电路欧姆定律,电源电压:$ U = I_1(R_0 + R_1) = 0.2\ \mathrm{A}×(R_0 + 50\ \Omega) $ ①。
2. 再放15 kg物体后,总质量为30 kg,重力$ G_2 = m_2g = 30\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg} = 300\ \mathrm{N} $,压敏电阻压力$ F_2 = 300\ \mathrm{N} $,对应阻值$ R_2 = 30\ \Omega $,电流增大0.1 A,故$ I_2 = 0.2\ \mathrm{A} + 0.1\ \mathrm{A} = 0.3\ \mathrm{A} $,电源电压:$ U = I_2(R_0 + R_2) = 0.3\ \mathrm{A}×(R_0 + 30\ \Omega) $ ②。
3. 联立①②求解:
由①②得:$ 0.2(R_0 + 50) = 0.3(R_0 + 30) $,展开得$ 0.2R_0 + 10 = 0.3R_0 + 9 $,解得$ R_0 = 10\ \Omega $,代入①得$ U = 0.2×(10 + 50) = 12\ \mathrm{V} $。
4. 分析选项:
选项A:不放物体时,压力为0,由图乙知压敏电阻阻值$ R_3 = 100\ \Omega $,电流$ I_3 = \frac{U}{R_0 + R_3} = \frac{12\ \mathrm{V}}{10\ \Omega + 100\ \Omega} ≈ 0.11\ \mathrm{A} $,不是0.12 A,A错误。
选项B:电流表最大电流$ I_{大} = 0.6\ \mathrm{A} $,此时总电阻$ R_{总小} = \frac{U}{I_{大}} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}} = 20\ \Omega $,压敏电阻最小阻值$ R_{小} = R_{总小} - R_0 = 20\ \Omega -10\ \Omega =10\ \Omega $,对应压力$ F_{大}=550\ \mathrm{N} $,最大质量$ m_{大} = \frac{G_{大}}{g} = \frac{550\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}} =55\ \mathrm{kg} $,B正确。
选项C:$ P_1 = I_1^2 R_1 = (0.2\ \mathrm{A})^2×50\ \Omega =2\ \mathrm{W} $,$ P_2 = I_2^2 R_2 = (0.3\ \mathrm{A})^2×30\ \Omega=2.7\ \mathrm{W} $,故$ P_1:P_2=20:27≠4:9 $,C错误。
选项D:电流$ I=0.4\ \mathrm{A} $时,总电阻$ R_{总} = \frac{U}{I} = \frac{12\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=30\ \Omega $,压敏电阻阻值$ R=30\ \Omega -10\ \Omega=20\ \Omega $,对应压力$ F=400\ \mathrm{N} $,质量$ m=\frac{400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=40\ \mathrm{kg} $,D正确。
【答案】
BD
【知识点】
欧姆定律、电功率计算、串联电路特点
【点评】
本题结合压敏电阻的特性考查串联电路的动态分析,需准确读取图像信息,熟练运用欧姆定律和电功率公式,是一道综合性较强的电路应用题。
【难度系数】
0.5
11. 跨学科实践「2026天津育才中学月考,★☆」如图所示,某品牌手机搭载了一块5 000 mA·h的电池,5 000 mA·h是指手机电池的容量。该手机充满电后,若播放视频时的电流为500 mA = 
0.5
A,可以连续播放的时间为10 h,手机电池的输出电压是3.7 V,它充满电后储存的电能为66 600
J。答案
11.答案 0.5 66 600
解析 500 mA=0.5 A,该手机充满电后,储存的电能$W=UIt=3.7\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×10×3\ 600\ \mathrm{s}=66\ 600\ \mathrm{J}$。
解析 500 mA=0.5 A,该手机充满电后,储存的电能$W=UIt=3.7\ \mathrm{V}×0.5\ \mathrm{A}×10×3\ 600\ \mathrm{s}=66\ 600\ \mathrm{J}$。
解析
【分析】
本题需完成电流单位换算和电池储存电能的计算。首先明确电流单位换算关系:1A=1000mA,据此将500mA换算为A;计算电能时,需将时间单位换算为秒(电能公式W=UIt中,时间单位为秒时,电能单位为焦耳),再代入公式计算即可。
【解析】
1. 电流单位换算:因为1A=1000mA,所以500mA=500×10⁻³ A=0.5 A;
2. 计算电池储存的电能:已知电池输出电压U=3.7V,放电电流I=0.5A,连续播放时间t=10h=10×3600s=36000s,根据电能公式W=UIt,代入数值可得:
W=3.7V×0.5A×36000s=66600 J。
【答案】
0.5;66600
【知识点】
电流单位换算、电能计算
【点评】
本题结合手机电池的实际场景,考查基础的单位换算和电能公式应用,属于简单题,需注意时间单位的换算,避免计算失误。
【难度系数】
0.7
本题需完成电流单位换算和电池储存电能的计算。首先明确电流单位换算关系:1A=1000mA,据此将500mA换算为A;计算电能时,需将时间单位换算为秒(电能公式W=UIt中,时间单位为秒时,电能单位为焦耳),再代入公式计算即可。
【解析】
1. 电流单位换算:因为1A=1000mA,所以500mA=500×10⁻³ A=0.5 A;
2. 计算电池储存的电能:已知电池输出电压U=3.7V,放电电流I=0.5A,连续播放时间t=10h=10×3600s=36000s,根据电能公式W=UIt,代入数值可得:
W=3.7V×0.5A×36000s=66600 J。
【答案】
0.5;66600
【知识点】
电流单位换算、电能计算
【点评】
本题结合手机电池的实际场景,考查基础的单位换算和电能公式应用,属于简单题,需注意时间单位的换算,避免计算失误。
【难度系数】
0.7
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