专题13-电表改装类计算题解题技巧-决战2018中考物理题型解答策略学案(解析版).doc

专题13-电表改装类计算题解题技巧-决战2018中考物理题型解答策略学案(解析版)

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【决战中考·2018】物理题型解答策略
专题十三 电表改装类计算题解答技巧

计算题是物理中考的主要内容，在中考试卷中占有很大比例。计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主，它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观。解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理知识，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算。
计算题常以填空题、选择题和计算过程题型出现。尤其是计算过程题是考查学生分析问题、解决问题和计算能力的题型，要求较高，分值较高，并要求有计算过程和步骤，每一步骤都有相应分值。计算题在中考题中常被列为压轴题目。
计算题的特点是：
(1)结果合理性：这类题能反映学生对自然界或生产、生活中若干事物的观察和关心程度。它要求学生用生活实践，社会活动的基本经验对题目的计算结果进行判断，留取合理的，舍弃不合理的。
(2)知识综合性：这类题往往是把几个或几种物理过程及物理现象放在一起，利用各个过程或各种现象之间的相切点，解答要解决的问题。它反映学生学习知识的综合能力和分析解决问题的能力。
(3)应用性：这类题是把物理知识浸透到社会实际操作和应用到生活体验中，它能够反映学生对所学物理知识的理解和情感，同时也能反映学生对自己生活中的一些实际操作的认识水平。学+科..网
电表改装类计算题出现的几率不大，但涉及到电表改装的计算。其中计算方式方法大都其他类型电学计算题相同。电表改装类计算题主要是利用电流表表头来显示模拟其他物理量的变化，如压力、温度、浓度、液面高低等。

技巧一：变量法
变量法就是利用某种特殊装置，通过改变电路某种物理量（如电路电阻等），达到改变电路电流，反映在电流表示数的变化。
【例题展示】
例题1（2017•威海）如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（　）。
A．电路中R和R0是并联的；
B．油量表是由电流表改装而成的；
C．油位越高，流过R的电流越大；
D．油位越低，R两端的电压越小
【解析】（1）根据定值电阻R0与滑动变阻器R的连接形式判断连接方式；（2）根据电流表和电压表的正确使用判断油量表的类型；（3）根据油量的变化可知浮标的变化，进一步可知滑片移动的方向和接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
A：由电路图可知，R0与R依次连接即为串联，故A错误。
B：由电路图可知，油量表与变阻器R并联，所以油量表应为电压表改装而成的，故B错误。
C、D：油位越低时，浮标下移，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小；由U=IR可知，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变大，即电压表的示数越大，故D错。
同理可知，油位越高，滑片下移，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，即流过R的电流越大，故C正确。
故选C。
【答案】C。
【跟踪训练】
1.（2017•益阳）如图所示，是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定一个浮子。当电流表示数越小时，滑动变阻器连入电路的阻值　 　（填“越大”或“越小”），油箱内油量　 　（填“越多”或“越少”）。

【解析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流，由的变形式可知，当电流表示数越小时，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器连入电路的电阻越大，由图可知，滑片上移时接入电路中的电阻越大，浮子下移，油箱内油量越少。
故，答案是：越大、越少。
【答案】越大、越少。
2.（2017·深圳）如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。
（1）当托盘为空时，R2电阻　 　；
（2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，求定值电阻R1的阻值；
（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，求该物体的质量大小。

根据串联电路的特点可得，R1的阻值：R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω；
（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，
则此时电路的总电阻：，
则R2的电阻：；
由图象可知，此时物体质量为600g。
答：（1）当托盘为空时，R2电阻为500Ω；（2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，定值电阻R1的阻值为100Ω；（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，该物体的质量为600g。
【答案】（1）当托盘为空时，R2电阻为500Ω；（2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，定值电阻R1的阻值为100Ω；（3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，该物体的质量为600g。
3.（2017•镇江）图中是一种输液时所用报警电路：电源电压恒定，R为定值电阻，闭合开关S，贴在针口处的传感器M接触到从针口处漏出的药液后，其电阻RM发生变化，导致电压表的示数增大而触犯警报器（图中未画出）报警，则M接触药液后（　）。

A．M的电阻RM变大；B．电路消耗的总功率变大；
C．电压表与电流表的示数乘积不变；D．电压表与电流表的示数之比变大

4.（2016•枣庄）如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图，图中电源电压为6V（保持不变）；定值电阻R0的规格是“520Ω、0.01A”，起保护电路的作用；测力显示器是由电流表改装成的（电阻忽略不计），R是一种新型电子元件，其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示。求：
（1）R0允许消耗的最大功率是多少？
（2）通过分析图乙，请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式．
（3）该测力计所能测量的最大压力是多少？
（4）若要增大该测力计所能测量的最大压力，请写出一种改进方法。

【答案】（1）定值电阻R0的规格可知，电阻R0允许通过的最大电流I0=0.01A，
则R0允许消耗的最大功率：P0=I02R0=（0.01A）2×520Ω=0.052W。
（2）由图乙可知，电子元件的阻值R与压力F的关系为一次函数，设为R=kF+b，
由图象可知，当F=0时R=200Ω，当F=50N时R=180Ω，则
200Ω=k×0N+b，180Ω=k×50N+b，
联立等式可得：b=200Ω，k=﹣0.4Ω/N，
电子元件的阻值R随压力F变化的关系式R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω。
（3）电路中最大电流I0=0.01A，由I=可得，电路中总电阻：R总===600Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R的最小阻值：
R=R总﹣R0=600Ω﹣520Ω=80Ω，
此时R上的压力最大，则80Ω=﹣0.4Ω/N×F+200Ω，
解得F=300N。
（4）要增大该测力计的量程，由F=知，应减小R值，电路中的电压一定时，最大电流也一定，总电阻不变，可以增大R0的阻值从而减小R的阻值；
电流一定时，也可以减小总电阻，从而减小R值，可以减小电源的电压从而减小电路中的总电阻。
答：（1）R0允许消耗的最大功率是0.052W；（2）电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω；（3）该测力计所能测量的最大压力是300N；（4）若要增大该测力计的量程，可以增大R0的阻值，也可以减小电源的电压。
5.（2017·云南）压力传感器的原理图如图所示，其中M、N均为绝缘材料，MN间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压10V，R1=8Ω，R2的阻值变化范围为0-10Ω，闭合开关S，压力F与R2的变化量成正比，F=1N时，R2为2Ω，此时电流表示数是　　A；当电流表的示数为I时，F=　 　N（写出关于I的数学表达式）。

【答案】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当F=1N时，R2为2Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I1===1A。
（2）由题意可知，压力F与R2的变化量成正比，设为F=kR2，
当F=1N时，R2为2Ω，则1N=k×2Ω，
解得：k=0.5N/Ω，
所以，F=0.5N/Ω×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当电流表的示数为I时，电路中的总电阻：R==，
滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′=R﹣R1=﹣8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
所以，F=0.5N/Ω×R2′=0.5N/Ω×（﹣8Ω），
即数学表达式为：F=0.5×（﹣8）N=﹣4 N。
故答案为：1；﹣4。学-科--网
6.（2016•邵阳）如图是握力计的原理图．其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB是可以自由拉伸的导线，R0是保护电阻，电流表的示数可以显示握力的大小．闭合开关，当握力F增加时，电流表的示数将（　）。

A．变小；B．变大；C．不变；D．无法确定

故选B。
7.（2017·镇江）建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一，让市民不再“城市看海”。图1是小明设计的地下蓄水池（未画出）水位监测及排水电路，R为电阻箱，RF为置于池底的压力敏感电阻，其阻值随上方水的压力的变化而变化，已知：电压U=12V；当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时，铁质开关K被释放，当I≥0.048A时，K被吸上，从而通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内；电磁铁线圈电阻不计，RF的阻值随池内水位变化关系如图2所示。

（1）当池内水位升高时，RF受到水的压力将变　 　；
（2）请在图1中接入一电压表，要求当水位升高时电压表的示数增大；
（3）若此电路能控制池内的最低水位0.5m，求所能控制的最高水位；
（4）为既能调高池内最高水位，又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变，小明采取了减小R的调节方案，该该方案是　 　的（选填“可行”或“不可行”），你的理由是　 　。

【答案】
（1）当池内水位升高时，根据p=ρgh可知，水对压敏电阻RF的压强变大，由F=pS可知，水对RF的压力变大。
（2）图1控制电路中，R、电磁铁、RF串联；根据图2可知，当水位升高时，压力敏感电阻的阻值会变大，由串联分压原理可知，RF两端的电压相应的会变大，所以电压表应并联在压力敏感电阻的两端，如下图所示：

（3）根据图2可知，水位为0.5m时，RF=200Ω，
此时控制电路的总电阻最小，所以电路中的电流最大，此时电路中的电流I=0.048A，
由I=可得，电路中的总电阻：R总===250Ω，
根据串联电路的电阻特点可得，电阻箱连入电路的电阻值：
R=R总﹣RF=250Ω﹣200Ω=50Ω，学/科/*网
根据题意可知，当电流达到I′=0.04A时，铁质开关K被释放，排水电路开始排水，
此时控制电路中的总电阻：R总′===300Ω，
此时RF的阻值：RF′=R总′﹣R=300Ω﹣50Ω=250Ω，由图2可知，此时的最高水位为1m。
（4）当R的阻值调小时，由于控制电路中释放或吸上铁质开关的电流值不变，则控制电路对应的总电阻不变，由RF=R总﹣R可知，RF1和RF2的阻值都会增大，所以池内最高水位也会增大，但是最高和最低水位时，RF的对应的阻值差（RF1﹣RF2）却保持不变，由图象可知池内最高与最低水位的高度差△H会增大，所以此方案不可行。

故答案为：（1）大；（2）如上图；（3）所能控制的最高水位1m；（4）R的阻值调小时，RF1和RF2的阻值都会增大，所以池内最高水位也会增大，但是最高和最低水位时，RF的对应的阻值差（RF1﹣RF2）却保持不变，由图象可知池内最高与最低水位的高度差△H会增大。
8.（2017·德州）如图甲所示，实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电源为6V且保持不变，R0是定值电阻，Rt是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示。电流表采用“0～0.3A”的量程。

（1）当环境温度是40℃时，电流表的示数为0.2A，求此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值；
（2）该电路能测量的最高温度是多少。

【答案】（1）由甲图知，两电阻串联，电流表测电路中的电流，当环境温度是40℃时，由图乙知，热敏电阻的阻值为Rt=25Ω，此时电流表的示数为I=0.2A，
则Rt消耗的电功率：Pt=I2Rt=（0.2A）2×25Ω=1W；
根据欧姆定律可得，电路的总电阻：R==30Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，R0的电阻值：R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω。
（2）电流表采用“0～0.3A”的量程，故最大电流不能超过0.3A，
根据欧姆定律可得，串联电路的最小总电阻：R小==20Ω，
根据串联电路的电阻规律可得，热敏电阻的最小阻值：
Rt小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω；由图乙知，对应的最高温度为90℃。
答：（1）当环境温度是40℃时，电流表的示数为0.2A，此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值分别为1W和5Ω；（2）该电路能测量的最高温度是90℃。
9.（2017·乐山）如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（ ）。

A．滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大；
B．电流表的读数随油量的增加而减小；
C．电压表的读数随油量的增加而增大；
D．电压表改装成油量表刻度均匀
，因U0与Rx不成正比，所以电压表改装曾油量表时，刻度不均匀，故D错误。
正确答案是C。
【答案】C。
技巧二：改装量程法
改装量程法就是利用电流表表头，通过接入电阻进行量程改装的方法。解答此类考题需要利用欧姆定律进行计算，用电流表表头测量多种物理量。
【例题展示】
例题2（2015·河南）在课外活动中，同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于一定标准的物品自动剔除，其原理如图所示：放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，使R的阻值发生变化，其阻值随压力F变化的关系如图所示。已知电源电压为12V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于2.4V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问：

（1）当物品随传送带匀速运动时，物品 （选填“受”或“不受”）摩擦力。
（2）当检测区上没有物品时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？学￥科网
（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为多少？此时在检测区上物品的质量是多少？
（4）电路中的电池使用一段时间后，电源电压会降低，能通过检测区物品的最小质量将 （选填“增大”或“减小”）。

【答案】（1）当物品随传送带匀速运动时，物体与传送带之间没有相对运动的趋势，所以物品不受摩擦力作用。
（2）当检测区没有物品时，由图可知，R=100Ω；
R两端的电压：UR=U-U0=12V-2V=10V；
电路中的电流I=URR=10V100Ω=0.1A；则R0=U0I=2V0.1A=20Ω。
（3）R的电功率P=（U-U0）I=（U-IR0）I=12I-20I2；
利用求极值公式，可知当I=0.3A时，P有最大值，此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V；则R=U−U0I=12V−6V0.3A=20Ω；
由图可知，对应压力F=40N；则物品的质量m=Gg=Fg=40N10N/kg=4kg。
（4）电源电压降低，会使电压表的示数变低，根据题目对电压表的示数要求，要使电压表的示数仍等于2.4V，电阻R对应的阻值会比原来更小，则所受压力更大，物体的质量更大。
故答案为：（1）不受；（2）R0的阻值为20Ω；（3）当压敏电阻的电功率最大时，电路中的电流为0.3A；此时在检测区上物品的质量是4kg；（4）增大。
【跟踪训练】
1.（2017·河南）小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图17甲所示。ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB=5:1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。试问：
（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而 ；
（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？
（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触电B应向 （选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由。

【解析】（1）分析图乙中横轴和纵轴表示的对象，根据曲线变化判断；（2）由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为25Ω，闭合开关时，压力传感器和报警器串联，根据欧姆定律求出电流，再求出报警器两端的电压，即为电压表示数；（3）电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号，根据欧姆定律求出电流，再求出压力传感器两端的电压，根据欧姆定律求出压力传感器的阻值，从图象中找出压力值，再根据杠杆平衡条件求出踏板设定的最大压力值；（4）一段时间以后电源电压会降低，R0两端分得的电压减低，如果不更换电池，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，应增大R0两端的电压，根据杠杆的平衡条件判断踏板触点移动的方向。
【解答】解：（1）如图乙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会减小。
（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为R=25Ω，此时电路中的电流I===0.2A，
由I=得：报警器两端的电压U0=IR0=0.2A×15Ω=3V，即电压表示数。

（4）一段时间以后电源电压会降低，R0两端分得的电压减低，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。
故答案为：（1）减小；（2）电压表的示数为3V；（3）踏板设定的最大压力值为40N；（4）左。
2.（2017·大连）如图是一个温度可调的育苗箱电路，电源电压为36V，且保持不变。发热电阻R1的阻值为40Ω，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端时，R1的功率最大；将滑片P移到b端时，电路中的电流是0.4A．试求：
（1）R1的最大功率是多少？
（2）滑动变阻器R2的最大阻值是多少？
（3）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为16V时，通电5min，电流对整个电路做的功是多少？

【答案】（1）当滑片P在a端时，电路中只有R1，所以R1两端电压就是电源电压；则P1最大===32.4W。
（2）当滑片位于b端时，滑动变阻器全部连入电路，且与R1串联，
根据I=可得：此时电路中的总电阻R总===90Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
滑动变阻器的最大阻值R滑=R总﹣R1=90Ω﹣40Ω=50Ω。
（3）将滑片P移到某一位置，R2两端电压为16V时，
根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：
U1=U﹣U2=36V﹣16V=20V，
则电流I===0.5A，则W=UIt=36V×0.5A×5×60s=5400J。
答：（1）R1的最大功率是32.4W；（2）滑动变阻器R2的最大阻值是50Ω；（3）通电5min，电流对整个电路做的功是5400J。
3.（2017·绵阳）我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如表。如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度．呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200。
类型
标准（血液中的酒精浓度X）
非饮酒驾车
Χ＜20mg/100mL
饮酒驾车
20mg/100mL≤Χ＜80mg/100mL
醉酒驾车
Χ≥80mg/100mL
酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器），与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压1.5V，定值电阻R1=40Ω，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4s，测试仪显示结果。
①某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V．该驾驶员测试结果是什么类型？学/科//-网
②如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响。

【答案】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，
当电压表示数是0.5V时，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压：
U2=U﹣U1=1.5V﹣0.5V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：
I=I2=I1===0.0125A；
则R2的阻值：R2===80Ω；
由图象可知，当R2=80Ω时，呼气酒精浓度为5×10﹣3mg/100mL；
则血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200=5×10﹣3mg/100mL×2200=11mg/100mL；由表格数据可知：血液酒精浓度X=11mg/100mL＜20mg/100mL，属于非饮酒驾驶。
（2）如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测者呼出的气体流动加快，压强减小，周围的空气向被测者呼出的气体流动，一起进入仪器内，相当于把呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度低．
故答案为：①某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V．该驾驶员测试结果是非饮酒驾驶；②如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测者呼出的气体流动加快，压强减小，周围的空气向被测者呼出的气体流动，一起进入仪器内，相当于把呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度低。
4.（2017·安徽）现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G，已知其电阻Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只量程Ic=3mA的电流表，如图a所示。
求（1）电阻Rx的阻值。
（2）求改装后的电流表电阻Rc的阻值；
（3）如图b所示，将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10V，电阻R1=5Ω.闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数I=1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2，以及通过原电流计G的电流I1

【答案】解：（1）将Ig=3mA的电流计G，改装成一只量程Ic=3A的电流表，根据并联电路电流的规律，通过Rx的电流：
Ix=Ic﹣Ig=3A﹣3mA=2.997A，由欧姆定律I=，电流计G的电压：
U′=RgIg=100Ω×0.003A=0.3V，根据并联电路电压的规律和欧姆定律，
则Rx===Ω≈0.1Ω。
（2）由欧姆定律I=，改装后的电流表电阻Rc的阻值：Rc===0.1Ω。
（3）由图b可知，电流表电阻与R1和变阻器串联，由欧姆定律I=，电路的总电阻：R===10Ω，根据电阻的串联，滑动变阻器接入电路中的阻值：
R2=R﹣Rc﹣R1=10Ω﹣0.1Ω﹣5Ω=4.9Ω；
改装后的电流表中，原电流计G与Rx并联，根据分流原理，通过电流计G的电流与Rx电流之比等于Rx与Rg之比，即=，=﹣﹣﹣﹣﹣①
根据并联电路电流的规律：I1+I′X=I=1.0A﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：通过原电流计G的电流：I1=10﹣3A。
答：（1）电阻Rx的阻值约为0.1Ω；（2）改装后的电流表电阻Rc的阻值为0.1Ω；（3）此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2=4.9Ω，通过原电流计G的电流I1=10﹣3A。
5.（2017·成都）小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路．如图1所示，把电阻丝EF弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O为圆心，OP为一能够绕圆心O转动的金属滑片，P与EF接触良好。如图2所示，A为电流表（可选择A1：量程为100mA、内阻r1=4Ω或A2：量程为20mA、内阻r2=18Ω）；R为滑动变阻器，阻值变化范围为0～100Ω，保护电阻R0=40Ω，理想电源电压U=1.5V不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。

选择合适的电流表，把E、O两个接线柱分别与M、N相接，为了从电流表上直接读出OP的旋转角度。请完成以下内容：
（1）连接好电路后，将OP转到E端，闭合开关S，再调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是0度；则电流表应选择　 　（选填“A1”或“A2”）。
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端，电流表的示数为7.5mA，此时电流表指针所指位置处标注的读数是180度，则电流表最大刻度一半处应标注读数是　 　度；电流表刻度值为　 　mA处，应标注的读数是36度。
（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的 刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进的电路，其中可行的两个是 。

【答案】（1）把E、O两个接线柱分别与M、N相接，将OP转到E端时，电阻丝EF接入电路中的电阻为零，调节滑动变阻器R使电流表示数为最大刻度值，
若电流表选择A1，则电路中的最大电流I=100mA=0.1A，
由I=可得，电路中的最小总电阻：R最小===15Ω＜40Ω，不符合题意，所以，电流表应选择A2。学/科//网
（2）把E、O两个接线柱分别与M、N相接，将OP转到E端时，由电流表A2的量程可知，电路中的最大电流I=20mA=0.02A，
此时电路的最小总电阻即R0、电流表和R的总电阻：R最小===75Ω，
保持滑动变阻器滑片位置不变，把OP转到F端时，电路中的电流I1=7.5mA=0.0075A，此时电路中的总电阻：R总1===200Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻丝EF的阻值：
REF=R总1﹣R最小=200Ω﹣75Ω=125Ω，
电流表最大刻度的一半处，电路中的电流I2=10mA=0.01A，电路中的总电阻：
R总2===150Ω，电阻丝EF接入电路中的电阻：
REF′=R总2﹣R最小=150Ω﹣75Ω=75Ω，
则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是×180°=108°；
标注的读数是36度时，电阻丝EF接入电路中的电阻×125Ω=25Ω，
电流表刻度值I3===0.015A=15mA。

D．由UEP=R1可知，UEP与REP不成正比，则UEP与EP的长度不成正比，故D不符合题意。
故选AB。
故答案为：（1）A2；（2）108；15；（3）AB。
6.（2016·娄底）电阻温度计是由半导体材料制成的．如图甲是某半导体电阻R随温度变化的关系图象．根据这种半导体材料电阻的特性，小明和他的同学设计了一个电路（如图乙），可以测定某一环境的温度，使用的器材有：半导体电阻R、电源、电流表（0﹣100mA）、开关、定值电阻R2（100Ω）、导线若干。
（1）定值电阻R2在电路中的作用是什么？　 　．
（2）当环境温度为10℃，电流表的读数为0.02A，求电源电压。
（3）当电流表的读数为0.04A时，求当时的环境温度。学*科++网
（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是多少？

【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）由图甲可知，环境温度为10℃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）当电流表的读数为0.04A时，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出半导体电阻阻值，根据图象得出当时的环境温度；（4）由图甲可知环境温度为100℃时半导体电阻的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据W=I2Rt求出半导体电阻R在100s内消耗的能量。
【答案】（1）由电路图可知，定值电阻R0串联在电路中，可以防止温度太高半导体电阻阻值太小时，电路电流过大而损坏电路元件，定值电阻可以保护电路。
（2）由图甲可知，环境温度为10℃时，半导体电阻阻值R=700Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I=可得，电源的电压：
U=I（R+R2）=0.02A×（700Ω+100Ω）=16V；
（3）当电流表的读数为0.04A时，电路中的总电阻：R总===400Ω，
此时半导体电阻阻值：R′=R总﹣R2=400Ω﹣100Ω=300Ω，
由图甲可知，环境的温度为30℃。
（4）由图甲可知，环境温度为100℃时，半导体电阻的阻值R″=100Ω，
此时电路中的电流：I″===0.08A，
半导体电阻R在100s内消耗的能量：W=（I″）2R″t=（0.08A）2×100Ω×100s=64J．
答：（1）保护电路；（2）电源的电压为16V；（3）当电流表的读数为0.04A时，环境温度为30℃；（4）当环境温度为100℃时，半导体电阻R在100s内消耗的能量是64J。
7.（2016·宁夏）小明对中考体育测试使用的身高测量仪感兴趣，为了了解它的测量原理，他尝试设计了如图所示的四个电路，其中能够实现身高越高、电压表示数越大的电路是（　）。
A． B． C． D．

B、两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R′接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B符合题意。
C、两电阻串联，电压表测电源的电压，因电源的电压不变，所以身高越高时电压表的示数保持不变，故C不符合题意。
D、两电阻并联，电压表测电源的电压，身高越高时，定值电阻R不能保护电路，并且由并联电路电压特点知电压表的示数不变，故D不符合题意。
故选B。
8.（2016·长沙）科技小组设计了一个给工件镀膜的电路模型，通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度。如图，电源电压恒定，R0为定值电阻，在压敏电阻RX上放有托盘，托盘上放有容器(不计托盘和容器的质量) ，容器内装有40N 的水。闭合开关，用轻质杠杆连接不吸水的圆柱体工件，将工件两次浸入水中(均未浸没且不触底，水未溢出)，第一次工件下表面距水面 2cm，电压表示数为 6V，杆的作用力为10N；第二次工件下表面距水面6cm，电压表示数为4V，杆的作用力为6N。压敏电阻上表面的受力面积为20cm2，其电阻值RX随压力F的变化关系如右表。 G 取 10N/kg， ρ水=1.0x103kg/m3，求：
⑴ 工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压强。
⑵ 工件下表面距水面 2cm时，其下表面所受水的压强。
⑶ 为使工件浸入镀膜液中的深度越深(未浸没)，电压表的示数越大，从而控制镀膜情况，你认为应该怎样利用现有元件改进电路?学科：网
⑷ 在原设计电路中，如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6000Pa，该电路的电源电压。

判断出符合题意的情况；根据称重法表示出工件受到的浮力，根据阿基米德原理表示出受到的浮力，联立等式求出工件的底面积，进一步求出工件受到的浮力，因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，容器对压敏电阻的压力等于水的重力和浮力之和，由表格数据可知对应压敏的电阻值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两种情况下电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压，利用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。
【答案】（1）不计托盘和容器的质量，压敏电阻受到的压力：F=G=40N，
压敏电阻所受的压强：=2×104Pa。
（2）工件下表面所受水的压强：p′=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-2m=200Pa。
（3）由题意可知，工件下表面距水面2cm到6cm时，电压表示数从6V变为4V，即电压表所测Rx两端的电压越小，因电源的电压不变，且电源的电压不变，所以，R0两端的电压越大，故使工件浸入镀膜液中的深度越深（未浸没），电压表的示数越大，电压表应并联在R0的两端。
（4）工件下表面距水面2cm到6cm时，
a、设两次杆的作用力都是拉力，把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F支持+F拉=G水+G工件-----------①
F支持′+F拉′=G水+G工件-------②
②-①可得：F支持′-F支持=F拉-F拉′=10N-6N=4N，
因压敏电阻受到的压力与工件和液体受到的支持力是一对相互作用力，
所以，压敏电阻所受压力的变化：△F=F支持′-F支持=4N，
压敏电阻所受压力的变化量：=2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意。
b、设两次杆的作用力都是压力，把工件和液体看做整体，受到竖直向上的支持力，竖直向下的工件和水的重力以及杆的压力，由力的平衡条件可得，两种情况下有：
F支持=F拉+G水+G工件-----------③
F支持′=F拉′+G水+G工件-------④
③-④可得：F支持-F支持′=F拉-F拉′=10N-6N=4N，
则压敏电阻所受压力的变化：△F=F支持′-F支持=4N，
压敏电阻所受压力的变化量：=2000Pa＜6000Pa，此种情况不符合题意。
c、工件下表面距水面2cm到6cm时，排开水的体积变大，受到的浮力变大，所以，杆上力开始为拉力，后为压力，杆的作用力向上时，工件和容器受到竖直向上的支持力、拉力，竖直向下的工件和水的重力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：F支持+F拉=G水+G工件-----------⑤
杆的作用力向下时，工件和容器受到竖直向上支持力，竖直向下的工件和水的重力、向下的压力，
由力的平衡条件可得，受到的支持力：F支持′=G水+G工件+F拉′-------⑥
由⑥-⑤可得：F支持′-F支持=F拉′+F拉=6N+10N=16N，
则压敏电阻所受压力的变化：△F=F支持′-F支持=16N，
压敏电阻所受压力的变化量：=8000Pa＞6000Pa，满足要求，

F浮′=ρ水gV排′=ρ水gS工件h2=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.06m=24N，
因工件受到的浮力和工件对水的压力是一对相互作用力，
所以，容器对压敏电阻的压力分别为：F1=G水+F浮=40N+8N=48N，F2=G水+F浮′=40N+24N=64N，
由表格数据可知，对应压敏的电阻分别为R1=16Ω，R2=8Ω，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的电流分别为：，，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，且电源的电压不变，所以，电源的电压：U=I1（R1+R0）=I2（R2+R0），即0.375A×（16Ω+R0）=0.5A×（8Ω+R0），解得：R0=16Ω，
电源的电压U=I1（R1+R0）=0.375A×（16Ω+16Ω）=12V。
答：（1）工件未浸入水中时，压敏电阻所受的压