第十四章 欧姆定律 单元测试 2024-2025学年苏科版九年级物理上册

欧姆定律2024-2025学年九年级物理单元测试（苏科版） 一．选择题（共9小题） 1．一个电阻两端加上30V电压时，通过它的电流是3A，现给它两端加上15V的电压时，它的电阻是（　　） A．0.2Ω B．2.5Ω C．10Ω D．7.5Ω 2．下列电路中，R1＜R2，接在相同的电源上，则电路的总电流大小关系是（　　） A．I甲＞I乙＞I丙＞I丁 B．I甲＜I乙＜I丙＜I丁 C．I乙＞I甲＞I丙＞I丁 D．I丙＜I甲＜I丁＜I乙 3．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b分别为长度一样的镍铬合金丝和锰铜合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B．利用此装置可以探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．利用此装置无法探究导体电阻大小和材料的关系 D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表 4．如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法不正确的是（　　） A．通过甲的电流与它两端的电压成正比 B．当乙两端电压增大时，通过它的电流也增大，它的电阻在减小 C．甲、乙串联在电路中，甲、乙两端的电压可能相同 D．甲、乙并联在电路中，通过甲、乙的电流可能相同 5．如图所示，R1、R2是阻值相同的两个定值电阻，当闭合开关S1后，两电流表示数相等；当再闭合开关S2后（　　） A．电路中总电阻变大 B．电流表A1的示数为零，A2的示数变大 C．电流表A1的示数不变，A2的示数变大 D．电流表A1示数是A2示数的2倍 6．如图所示，闭合开关，小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显的示数。若电路只有一处故障，则故障可能是（　　） A．L断路 B．R断路 C．R短路 D．电流表断路 7．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　） ①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值 ②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点 ③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等 A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可 8．如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断错误的是（　　） A．水位升高时，小灯泡亮度不变 B．水位升高时，电流表示数变大 C．水位升高时，电压表示数变大 D．水位最低时，电压表示数为零 9．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R1＝12Ω，R2＝6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V。则当S置于位置2时，下列有关电压表读数的说法中（　　） ①可能是1V； ②可能是2V； ③可能是3V； ④可能是4V。 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②正确 D．只有③④正确 二．填空题（共9小题） 10．我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是　 　（选填“导体”或“绝缘体”），若使用了不合格的2B是铅笔，由于铅笔芯的导电性变　 　（选填“强”或“弱”），这样可能使电脑无法识别，因此我们可推断不合格的2B铅笔的电阻比合格的2B铅笔的电阻　 　（选填“大”或“小”）。 11．如图所示，电源电压是6V且不变，S闭合后电压表示数为2V，则灯L1两端电压为　 　V。断开开关S后，电压表的示数　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 12．已知电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积等因素有关，进一步的研究表明，电阻定律的公式为R＝ρ， 其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度、横截面积。对应的单位分别是Ω、m、m2，ρ是与导体的材料有关的物理量叫电阻率，则电阻率的单位应该是 　 　. 13．如图所示，使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，小灯泡变亮，表明电路中的电流 　 　，这时若滑动变阻器的C接M，则 　 　（选填“A”或“B”或“C”或“D”）接N。关于变阻器上电阻丝的材料，应该选用 　 　（填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。 14．两只定值电阻，甲标有“10Ω 0.8A”，乙标有“20Ω 0.6A”，把它们串联在同一电路中，在不损坏电阻的情况下，电路两端允许加的最大电压为 　 　V，把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流为 　 　A。 15．如图所示是甲、乙两种导体电流与电压的关系图像，根据图像可知，甲导体的电阻R甲与乙导体的电阻R乙的大小关系是R甲　 　R乙（选“大于”或“小于”）；若将甲和乙串联接在电路中，则加在它们两端的电压之比U甲：U乙＝　 　；若将甲和乙并联接在电路中，则通过它们的电流之比I甲：I乙＝　 　。 16．如图所示的电路，R1：R2＝2：3，若开关S断开，在甲、乙两处均接入电流表，则两电流表的示数之比I甲：I乙＝　 　。若在甲、乙两处均改接入电压表，并闭合开关S，当甲表的示数为6V时，乙表的示数为　 　V。 17．电阻R1与R2的Ⅰ﹣U图像如图所示。当R2两端的电压为1.5V时，R2的阻值是 　 　Ω；若将它们并联接到电压为2.5 V的电源上，则干路中的电流是 　 　A。 18．如图甲所示，是一种自动测量油箱内油量的装置，油量表由电流表改装而成，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满50L油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端；当油箱内油量减少到5L时，油量表会发出警告。油箱中油的体积V和滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为1000Ω。闭合开关S，当油箱加满油时电路中的电流为 　 　A；当油箱内油量剩余一半时滑动变阻器R两端的电压为 　 　V；当油量表刚发出警告时，滑动变阻器接入电路中的电阻是 　 　。 三．实验探究题（共4小题） 19．小周同学设计了以下四种电路，如图所示，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，电表为实验室学生实验所用电表。在实验中不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电路是 　 　（填字母选项） A.只有甲 B.只有乙丙 C.只有甲乙丙 D.甲乙丙丁都可以 20．实验小组利用如图所示的电路图进行“探究电流与电压、电阻关系”实验。选用的电源电压为6V，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为甲“10Ω、1A”、乙“50Ω、0.5A”、丙“100Ω、0.2A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 表1 次数 1 2 3 U/V 1.0 2.0 3.0 I/A 0.1 0.2 0.3 表2 次数 1 2 3 R/Ω 5 10 20 I/A 0.4 0.2 0.1 （1）用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求：滑片P向左滑动，电压表的示数变小； （2）正确连接电路后，闭合开关，小刚发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻R发生了 　 　（选填“短路”或“断路”）故障； （3）探究电流与电压关系时，测得的电流电压值见表1，实验得到的结论是 　 　； （4）要测出表格1中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为 　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）； （5）在探究电流与电阻的关系时，所测得数据如表2所示；小刚发现当定值电阻阻值为30Ω时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都 　 　（选填“大于”或“小于”）2V，为了让30Ω的电阻也能完成实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于 　 　Ω。不更换滑动变阻器，他还设计了如下三个调整方案，其中不能实现的是 　 　。 A．在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变 B．依然控制电压表示数为2V不变，提高电源电压 C．电源电压不变，提高每次实验控制不变的电压表示数 21．测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。 （1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。 ①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。 ②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 　 　A。小灯泡正常发光时的电阻约 　 　Ω（保留一位小数）。 （2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤： ①按电路图连接电路。 ②闭合开关S，S1接 　 　（选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。 ③将S1接到另一位置，先只移动 　 　（选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。 ④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝　 　（用题中所给物理量表示）。 ⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 　 　（选填“大”或“小”）。 22． 超导限流器 超导限流器是一种有效的短路电流限制装置。它是利用超导体的超导态和正常态间的转变，实现对短路电流的限制，提高电路的安全性。 超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成。如图甲中虚线框内所示。超导部件R1的电阻随电流I变化关系如图乙所示，图中IC为临界电流，R0为超导部件正常态电阻。超导部件R1的电阻因其电流的不同会在超导态和正常态间自动转换。当超导部件的电流小于IC时呈现超导态；大于IC时变为正常态。 某超导限流器中超导部件R1常态电阻为7.5Ω，临界电流为0.6A，限流电阻为15Ω．为研究该超导限流器的工作情况，小明将它连接到如图甲所示电路中，电源电压为6V，保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡电阻不随温度变化而变化。 （1）图甲中，超导部件R1呈现超导态时其电阻为　 　。 （2）图甲中，闭合开关，灯泡正常工作时，超导部件R1中电流为I，两端电压为U，则下列判断正确的是　 　 A．I＝0，U＝0 B．I≠0，U＝0 C．I≠0，U≠0 D．I＝0，U≠0 （3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光和短路两种情况下，关于限流电阻R2中电流的判断正确的是　 　。 A．均为0 B．均不为0 C．灯泡L正常工作时不为0，短路时为0 D．灯泡L正常工作时为0，短路时不为0 （4）图甲中，闭合开关，灯泡突然短路时电流表中电流的变化情况是　 　。 （5）在图甲电路中，下列判断正确的是　 　 A．当灯泡短路时，超导部件R1为超导态 B．当灯泡短路时，超导限流器会自动切断电源 C．超导限流器既能检测短路故障，又能在故障排除后自动恢复 D．超导限流器只能检测短路故障，不能在故障排除后自动恢复。 四．计算题（共2小题） 23．小林发现市场上所用的“电子秤”，实际上是压力测量仪，其原理结构如图甲所示。图甲中La为金属片，Lb为金属板，所称物体质量与电阻R1的关系如图乙所示。定值电阻R2＝12Ω。闭合开关后，称量物体A时，电压表示数为3.6V，称量物体B时，电压表示数为6V，两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1：2。已知滑动变阻器R1的最大值为“100Ω 1.5A”。求： （1）电源电压； （2）物体B的质量； （3）若电压表所接量程为0～15V，电子秤称量物体的质量范围。 24．如图所示的电路，电源电压大小保持不变，电阻R1＝30Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”，电压表和电流表接入电路的量程分别为0﹣3V和0﹣0.6A。求： （1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A、则电源电压大小为多少V； （2）只闭合开关S2，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器R3可调节的阻值范围； （3）将电压表接入电路的量程改为0﹣15V、闭合所有开关，在保证电路各元件安全的前提下，则滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是多少？ 欧姆定律2024-2025学年九年级物理单元测试（苏科版） 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C C C B B A D B C 一．选择题（共9小题） 1．一个电阻两端加上30V电压时，通过它的电流是3A，现给它两端加上15V的电压时，它的电阻是（　　） A．0.2Ω B．2.5Ω C．10Ω D．7.5Ω 【分析】（1）已知电阻两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律求出电阻的阻值； （2）电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。 【解答】解：由I＝可得电阻的阻值： R＝＝＝10Ω， 因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关， 所以，当它两端加上15V的电压时，它的电阻仍为10Ω不变。 故选：C。 【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用，关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题目。 2．下列电路中，R1＜R2，接在相同的电源上，则电路的总电流大小关系是（　　） A．I甲＞I乙＞I丙＞I丁 B．I甲＜I乙＜I丙＜I丁 C．I乙＞I甲＞I丙＞I丁 D．I丙＜I甲＜I丁＜I乙 【分析】根据电阻的串联和电阻的并联结合R1＜R2比较四种情况下总电阻的关系，接在相同的电源上时电压相等，根据欧姆定律得出它们之间的电流关系。 【解答】解：因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻，并联电路中总电阻小于任何一个分电阻， 所以，由R1＜R2可知，图中总电阻的大小关系为R丁＞R丙＞R甲＞R乙， 因接在相同的电源上，电压相等， 所以，由I＝可得：I乙＞I甲＞I丙＞I丁。 故选：C。 【点评】本题考查了影响电阻大小因素和欧姆定律的应用，是一道较为简单的应用题。 3．小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b分别为长度一样的镍铬合金丝和锰铜合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法正确的是（　　） A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大 B．利用此装置可以探究导体电阻大小和横截面积的关系 C．利用此装置无法探究导体电阻大小和材料的关系 D．为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电压表 【分析】（1）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表； （2）因为两根电阻丝的材料不同，故运用控制变量法，不能探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。 【解答】解： A、小灯泡越亮，说明电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误； BC、a、b的长度相同，b 比a的横截面积大，但它们的材料是不同的，所以利用此装置不能探究导体电阻大小和横截面积的关系，也不能探究电阻大小与材料的关系，故B错误，C正确； D、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故D错误。 故选C。 【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用，是中考的常见题型。 4．如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法不正确的是（　　） A．通过甲的电流与它两端的电压成正比 B．当乙两端电压增大时，通过它的电流也增大，它的电阻在减小 C．甲、乙串联在电路中，甲、乙两端的电压可能相同 D．甲、乙并联在电路中，通过甲、乙的电流可能相同 【分析】（1）由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （2）由图象读出几组数据，根据欧姆定律求出对应乙的电阻，然后得出答案； （3）两电阻串联时通过它们的电流相等，两电阻并联时它们两端的电压相等，根据图象有交点进行解答。 【解答】解： A．分析图象可知，甲电阻的电流、电压关系图象是正比例函数，说明通过甲的电流与它两端的电压成正比，故A正确； B．由图象可知，乙两端的电压为1V、2V、3V、6V时通过的电流为0.15A、0.2A、0.25A、0.3A，由I＝的变形式R＝可得对应的电阻为6.6Ω、10Ω、12Ω、20Ω，所以乙两端电压增大时，通过它的电流也增大，乙的电阻变大，故B错误； C．当甲、乙串联在电路中时通过它们的电流相等，由图象可知，甲乙的图象有交点，则甲、乙两端的电压可能相同，故C正确； D．当甲、乙并联在电路中时它们两端的电压相等，由图象可知，甲乙的图象有交点，则通过甲、乙的电流可能相同，故D正确。 故选：B。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 5．如图所示，R1、R2是阻值相同的两个定值电阻，当闭合开关S1后，两电流表示数相等；当再闭合开关S2后（　　） A．电路中总电阻变大 B．电流表A1的示数为零，A2的示数变大 C．电流表A1的示数不变，A2的示数变大 D．电流表A1示数是A2示数的2倍 【分析】当闭合开关S1后，定值电阻R1与定值电阻R2串联，两电流表均测电路中的电流；当再闭合开关S2后，电流表A1和定值电阻R2被短路，电路为定值电阻R1的简单电路，电流表A2测电路中的电流，根据串联电路的电阻特点可知电路中总电阻的变化，利用欧姆定律可知电路中电流的变化，此时电流表A1被短路无示数。 【解答】解：当闭合开关S1后，定值电阻R1与定值电阻R2串联，两电流表均测电路中的电流； 当再闭合开关S2后，电流表A1和定值电阻R2被短路，电路为定值电阻R1的简单电路，电流表A2测电路中的电流， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电路中的总电阻变小，故A错误； 由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表A2的示数变大，此时电流表A1被短路，其示数为零，故B正确、CD错误。 故选：B。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清开关S2闭合前后电路的连接方式是关键。 6．如图所示，闭合开关，小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显的示数。若电路只有一处故障，则故障可能是（　　） A．L断路 B．R断路 C．R短路 D．电流表断路 【分析】闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，说明电路出现断路，并且电压表能与电源相通，据此分析故障所在。 【解答】解：根据电路图可知，R与L串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路中的电流； 当闭合开关后，灯泡不亮，并且电流表无示数，说明电路发生了断路，而电压表有示数，说明电压表与电源相通，故障是L断路。 故选：A。 【点评】用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。 7．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　） ①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值 ②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，看图象是否符合正比例函数特点 ③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两者是否近似相等 A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可 【分析】猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系，据此分析。 【解答】解：猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系： ①计算对应电压与电流的比值，若比值趋向定值，则电流跟电压成正比，①正确； ②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，若直线为过原点的直线，则电流跟电压成正比，②正确； ③分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，若两者近似相等，则说明电流跟电压成正比，③正确。 故选：D。 【点评】本题研究“电流可能跟电压成正比”，考查数据处理的三种方法，要掌握。 8．如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，水位最低时，滑杆P位于R的a端处。下列判断错误的是（　　） A．水位升高时，小灯泡亮度不变 B．水位升高时，电流表示数变大 C．水位升高时，电压表示数变大 D．水位最低时，电压表示数为零 【分析】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压；根据水位的变化判定滑片P的移动方向和滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律判定电路中电流的变化和灯泡亮度的变化，根据U＝IR分析电压表示数的变化。 【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压；水位升高时，移动滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻不变，总电阻不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流不变，电流表示数不变，灯泡亮度不变；与电压表并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知，电压表示数变大；同理可知，水位最低时，与电压表并联部分的电阻为0，电压表示数为0；综上所述，B错误，ACD正确。 故选：B。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于基础题。 9．如图所示电路中，电源电压不变，电阻R1＝12Ω，R2＝6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为3V。则当S置于位置2时，下列有关电压表读数的说法中（　　） ①可能是1V； ②可能是2V； ③可能是3V； ④可能是4V。 A．只有①②正确 B．只有①③正确 C．只有②正确 D．只有③④正确 【分析】根据串联分压原理可知串联电路中电阻越小分压越少。 【解答】解：当开关S置于位置1时，R1与R0串联，此时电压表测R1两端电压U1＝3V， 当开关S置于位置2时，R2与R0串联，此时电压表测R2两端电压U2， 因为R2＜R1，根据串联分压原理可知U2＜3V， 当开关S置于位置1时，电路中电流：I1＝＝＝A， R0两端电压：U0＝I1R0＝A×R0， 电源电压：U＝U1+U0＝3V+A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 当开关S置于位置2时，此时电压表测R2两端电压， 则：U2＝I2R2＝×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②， 将①代入②化简得： U2＝1.5V+V， 所以U2＞1.5V，故②正确，①③④错误。 故选：C。 【点评】本题考查串联分压原理的灵活运用，牢固掌握串联分压原理即可。 二．填空题（共9小题） 10．我们在考试时许多学科要用到2B铅笔填涂机读卡，电脑可以直接读取机读卡上的答案，是因为2B铅笔中的石墨是　导体　（选填“导体”或“绝缘体”），若使用了不合格的2B是铅笔，由于铅笔芯的导电性变　弱　（选填“强”或“弱”），这样可能使电脑无法识别，因此我们可推断不合格的2B铅笔的电阻比合格的2B铅笔的电阻　大　（选填“大”或“小”）。 【分析】导体善于导电，绝缘体不善于导电，物体的电阻越大，越不容易导电，由此分析解答。 【解答】解：当用2B铅笔中的石墨填涂机读卡时，由于石墨是导体，会使读卡机形成通路而识别，当用了不合格的2B铅笔，由于铅笔芯的导电性变弱而无法使读卡机形成通路而识别。由此我们可以推断不合格的2B铅笔的电阻比合格的2B铅笔的电阻大。 故答案为：导体；弱；大。 【点评】本题考查对导体的应用的理解，属于一道基础题。 11．如图所示，电源电压是6V且不变，S闭合后电压表示数为2V，则灯L1两端电压为　4　V。断开开关S后，电压表的示数　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【分析】（1）由电路图可知，当开关闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端的电压，由串联电路的电压特点计算L1两端电压。 （2）当开关断开时，电压表与灯L1串联在电源上，因灯的电阻远小于电压表的电阻，电压表的示数等于电源电压。 【解答】解： 由图知，两灯泡串联，电压表测灯泡L2两端电压，S闭合时电压表示数是2V，即灯泡L2两端的电压是2V， 串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，所以L1两端电压： U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V； 当开关断开时，电压表测电源两端电压，示数为6V，将变大。 故答案为：4；变大。 【点评】本题考查了串联电路的特点，是一道基础题；分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的前提。 12．已知电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积等因素有关，进一步的研究表明，电阻定律的公式为R＝ρ， 其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度、横截面积。对应的单位分别是Ω、m、m2，ρ是与导体的材料有关的物理量叫电阻率，则电阻率的单位应该是 　Ω•m　. 【分析】根据公式R＝ρ变形写出电阻率的公式，进而得出电阻率的单位。 【解答】解： 根据R＝ρ可得， 电阻率的公式：ρ＝，电阻的单位是﹣﹣Ω，面积的单位是﹣﹣m2，长度的单位是﹣﹣m， 所以电阻率的单位是＝Ω•m。 故答案为：Ω•m。 【点评】此题主要考查的是学生对公式变形及各物理量单位的了解和掌握，基础性题目。 13．如图所示，使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，小灯泡变亮，表明电路中的电流 　增大　，这时若滑动变阻器的C接M，则 　A　（选填“A”或“B”或“C”或“D”）接N。关于变阻器上电阻丝的材料，应该选用 　镍铬合金丝　（填“铜丝”或“镍铬合金丝”）。 【分析】滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的；滑动变阻器正确接法是上下接线柱各接一个。 【解答】解：使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，小灯泡变亮，这说明电路中的电流增大了；这时若滑动变阻器的C接M，下端应该接A接线柱，向A端移动，滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度变小，电阻变小；变阻器上电阻丝应该选用电阻率较大的镍铬合金丝制成。 故答案为：增大；A；镍铬合金丝。 【点评】本题考查了滑动变阻器的接法；要使滑动变阻器接入电路的电阻变大或变小，关键是要看下边的接线柱接哪个。 14．两只定值电阻，甲标有“10Ω 0.8A”，乙标有“20Ω 0.6A”，把它们串联在同一电路中，在不损坏电阻的情况下，电路两端允许加的最大电压为 　18　V，把它们并联在同一电路中，干路中允许通过的最大电流为 　1.2　A。 【分析】（1）根据串联电路的电流特点求出两电阻串联时电路中的最大电流，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路两端允许加的最大电压； （2）根据欧姆定律求出两电阻允许加载的最大电压，根据并联电路的电压特点求出两电阻并联时两电阻两端的电压，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。 【解答】解：（1）由题意可知，甲电阻允许通过的最大电流为0.8A，乙电阻允许通过的最大电流为0.6A， 由串联电路的电流特点可知，在不损坏电阻的情况下，两电阻串联时，电路中的最大电流为0.6A， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路两端允许加的最大电压：U＝I（R甲+R乙）＝0.6A×（10Ω+20Ω）＝18V； （2）由欧姆定律可知，两电阻允许加载的最大电压分别为：U甲＝I甲R甲＝0.8A×10Ω＝8V，U乙＝I乙R乙＝0.6A×20Ω＝12V， 由并联电路的电压特点可知，在不损坏电阻的情况下，两电阻并联时，两电阻两端的电压为8V， 由欧姆定律可知，此时通过两电阻的电流分别为：I甲'＝＝＝0.8A，I乙'＝＝＝0.4A， 由并联电路的电流特点可知，干路中允许通过的最大电流：I'＝I甲'+I乙'＝0.8A+0.4A＝1.2A。 故答案为：18；1.2。 【点评】本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个，两只电阻并联时，电压也选最小。 15．如图所示是甲、乙两种导体电流与电压的关系图像，根据图像可知，甲导体的电阻R甲与乙导体的电阻R乙的大小关系是R甲　小于　R乙（选“大于”或“小于”）；若将甲和乙串联接在电路中，则加在它们两端的电压之比U甲：U乙＝　1：2　；若将甲和乙并联接在电路中，则通过它们的电流之比I甲：I乙＝　2：1　。 【分析】（1）根据图像读出一组电流和电压值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，进而比较两电阻的大小； （2）将甲和乙串联接在电路中，根据串联电路的电流特点分析出通过两电阻的电流关系，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；将甲和乙并联接在电路中，根据并联电路的电压特点求出两电阻两端的电压关系，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比。 【解答】解：（1）由图像可知，当U甲＝U乙＝2V时，I甲＝0.2A，I乙＝0.1A， 由I＝可得，两导体的电阻分别为： R甲＝＝＝10Ω，R乙＝＝＝20Ω； 则R甲＜R乙； （2）将甲和乙串联接在电路中，由串联电路的电流特点可知，通过两电阻的电流相等， 由I＝可得，加在它们两端的电压之比：U甲：U乙＝（IR甲）：（IR乙）＝R甲：R乙＝10Ω：20Ω＝1：2； 将甲和乙并联接在电路中，由并联电路的电压特点可知，两电阻两端的电压相等， 由欧姆定律可知，通过它们的电流之比：I甲：I乙＝：＝R乙：R甲＝20Ω：10Ω＝2：1。 故答案为：小于；1：2；2：1。 【点评】本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图像中获取有用的信息是关键。 16．如图所示的电路，R1：R2＝2：3，若开关S断开，在甲、乙两处均接入电流表，则两电流表的示数之比I甲：I乙＝　3：2　。若在甲、乙两处均改接入电压表，并闭合开关S，当甲表的示数为6V时，乙表的示数为　4　V。 【分析】（1）当开关S断开，在甲、乙两处均接入电流表时，两电阻并联，甲电流表测R1支路的电流，乙电流表测R2支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电流表示数的比值； （2）在甲、乙两处均改接入电压表，并闭合开关S时，两电阻串联，甲电压表测R2两端的电压，乙电压表测R1两端的电压，根据欧姆定律分别表示出电路中的电流，利用电路中的电流相等得出等式即可求出乙表的示数。 【解答】解：（1）当开关S断开，在甲、乙两处均接入电流表时，两电阻并联，甲电流表测R1支路的电流，乙电流表测R2支路的电流， ∵并联电路中各支路两端的电压相等， ∴根据欧姆定律可得： ＝＝＝； （2）在甲、乙两处均改接入电压表，并闭合开关S时，两电阻串联，甲电压表测R2两端的电压，乙电压表测R1两端的电压， ∵串联电路中各处的电流相等， ∴I＝＝， 即U乙＝×U甲＝×6V＝4V。 故答案为：3：2；4。 【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用，关键是开关闭合、断开以及电表类型不同时电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。 17．电阻R1与R2的Ⅰ﹣U图像如图所示。当R2两端的电压为1.5V时，R2的阻值是 　10　Ω；若将它们并联接到电压为2.5 V的电源上，则干路中的电流是 　0.7　A。 【分析】（1）由图像读出当R2两端的电压为1.5V时通过R2的电流，利用欧姆定律计算R2的阻值； （2）由图像和欧姆定律计算R1的电阻值；若将它们并联接到电压为2.5 V的电源上，并联电路各支路两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过R1的电流，通过图像直接读出通过R2的电流，然后根据并联电路的电流特点求出干路电流。 【解答】解：（1）由图像可知：当U2＝1.5V时，通过它的电流为I2＝0.15A， 由欧姆定律可得：R2＝＝＝10Ω； （2）由图像可知：通过R1的电流与其两端电压成正比，所以R1为定值电阻，当U1＝1V时，通过它的电流I1＝0.2A， 由欧姆定律可得：R1＝＝＝5Ω； 若将它们并联接到电压为2.5 V的电源上，由图像中可知：通过R2的电流为I2′＝0.2A， 通过R1的电流：I1′＝＝＝0.5A， 则通过干路的电流：I＝I1′+I2′＝0.5A+0.2A＝0.7A。 故答案为：10；0.7。 【点评】本题考查图像的分析能力，注意掌握图像中的图线表示的特点，并会从中读取数据。 18．如图甲所示，是一种自动测量油箱内油量的装置，油量表由电流表改装而成，其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满50L油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端；当油箱内油量减少到5L时，油量表会发出警告。油箱中油的体积V和滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示，电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为1000Ω。闭合开关S，当油箱加满油时电路中的电流为 　0.006　A；当油箱内油量剩余一半时滑动变阻器R两端的电压为 　2　V；当油量表刚发出警告时，滑动变阻器接入电路中的电阻是 　900Ω　。 【分析】由图甲可知：闭合开关，定值电阻R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流； （1）由题意可知，当油箱加满油时，滑片恰好移至变阻器的最下端，接入电路中的电阻为零，根据欧姆定律求出电路中的电流； （2）由图乙可知R与V的关系为一次函数，设出表达式，把V＝0、R＝1000和V＝50、R＝0代入得出表达式；当油量表刚报警时，油箱油量减少到5L，利用表达式求出此时滑动变阻器R接入电路的阻值； （3）利用表达式求出油箱内油量剩余一半时R的阻值，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出变阻器R两端的电压。 【解答】解：由图甲可知：闭合开关，定值电阻R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流； 由题意可知，当油箱加满油时，浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端，则变阻器接入电路的电阻等于零， 根据欧姆定律可得此时电路中的电流：I＝＝＝0.006A； 由图乙可知R与V的关系为一次函数，设为R＝kV+b，把V＝0L、R＝1000Ω和V＝50L，R＝0Ω代入可得： 1000Ω＝k×0L+b，0Ω＝k×50L+b， 解得：k＝﹣20Ω/L，b＝1000Ω， 即：R＝﹣20Ω/L×V+1000Ω； 当油量表刚报警时，油箱油量减少到5L，此时R的阻值：R1＝﹣20Ω/L×5L+1000Ω＝900Ω； 当油箱内油量剩余一半（即V＝25L）时R的阻值：R2＝﹣20Ω/L×25L+1000Ω＝500Ω， 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：I2＝＝＝0.004A； 变阻器R两端的电压：U2＝I2R2＝0.004A×500Ω＝2V。 故答案为：0.006；2；900Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中得出R与V的关系式是解题的关键。 三．实验探究题（共4小题） 19．小周同学设计了以下四种电路，如图所示，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻，电表为实验室学生实验所用电表。在实验中不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电路是 　C　（填字母选项） A.只有甲 B.只有乙丙 C.只有甲乙丙 D.甲乙丙丁都可以 【分析】要测量电阻阻值，需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流，然后应用欧姆定律求出电阻阻值；分析图示电路图，应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。 【解答】解：由图知， 甲：只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 乙：闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 丙：只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 丁：闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出Rx阻值。 故答案为：C。 【点评】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值，就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流，然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。 20．实验小组利用如图所示的电路图进行“探究电流与电压、电阻关系”实验。选用的电源电压为6V，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为甲“10Ω、1A”、乙“50Ω、0.5A”、丙“100Ω、0.2A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 表1 次数 1 2 3 U/V 1.0 2.0 3.0 I/A 0.1 0.2 0.3 表2 次数 1 2 3 R/Ω 5 10 20 I/A 0.4 0.2 0.1 （1）用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求：滑片P向左滑动，电压表的示数变小； （2）正确连接电路后，闭合开关，小刚发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻R发生了 　短路　（选填“短路”或“断路”）故障； （3）探究电流与电压关系时，测得的电流电压值见表1，实验得到的结论是 　电阻一定时，电流与电压成正比　； （4）要测出表格1中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为 　乙　（选填“甲”、“乙”或“丙”）； （5）在探究电流与电阻的关系时，所测得数据如表2所示；小刚发现当定值电阻阻值为30Ω时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都 　大于　（选填“大于”或“小于”）2V，为了让30Ω的电阻也能完成实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于 　60　Ω。不更换滑动变阻器，他还设计了如下三个调整方案，其中不能实现的是 　B　。 A．在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变 B．依然控制电压表示数为2V不变，提高电源电压 C．电源电压不变，提高每次实验控制不变的电压表示数 【分析】（1）实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小，由欧姆定律可知电路的电流变化，从而确定变阻器连入电路的电阻变化，确定变阻器的连接； （2）正确连接后，闭合开关，小刚发现电流表有示数，电路为通路，根据电压表无示数分析； （3）分析表中电流与电压的关系得出结论； （4）由欧姆定律可知，电流最小时，电路中的电阻最大，根据表中最小电流对应的电压，利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最小阻值，结合表中电流确定滑动变阻器的规格； （5）滑动变阻器接入最大电阻50Ω时，根据串联电路的分压原理求出定值电阻两端的电压；探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格； 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律和欧姆定律分析调整的方案。 【解答】解：（1）实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小，由欧姆定律可知，电路的电流变小，故变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示： ； （2）正确连接后，闭合开关，小刚发现电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，可能是定值电阻发生了短路； （3）根据表1数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故可得到结论：电阻一定时，电流与电压成正比； （4）由欧姆定律可知，电流最小时，电路中的电阻最大，由表中数据可知，电流最小为I小＝0.1A时，定值电阻两端的电压为U小＝1V， 由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压：U滑大＝U﹣U小＝6V﹣1V＝5V， 则滑动变阻器的最小阻值：R滑＝＝＝50Ω＞10Ω， 由表中数据可知，电路中的电流可达0.3A＞0.2A，因此实验时所用的滑动变阻器规格为乙“50Ω、0.5A”； （5）因为串联电路电流相等，所以I＝＝，当定值电阻最大为30Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小，最小为：＝，解得UV＝2.25V，因此小刚发现当定值电阻阻值为30Ω时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都大于2V； 实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×30Ω＝60Ω，即滑动变阻器的最大阻值不得小于60Ω； A、因为滑动变阻器的最大阻值不得小于60Ω，而器材中的滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确； B、提高电源电压，变阻器要分去更大的电压，由分压原理，所用的变阻器最大电阻应更大，故B错误； C、因为此时定值电阻两端的最小电压为2.25V＞2V，所以电源电压不变，提高每次实验控制不变的电压表示数可行，故C正确。 故选：B。 故答案为：（1）如上图所示；（2）短路；（3）电阻一定时，电流与电压成正比；（4）乙；（5）大于；60；B。 【点评】本题探究电流与电压、电阻关系，考查电路连接、故障分析、根据数据分析归纳结论的能力、正确的操作过程及对实验器材的选择等知识，将计算融入实验之中，综合性强，难度较大。 21．测量小灯泡正常发光时的电阻实验中。 （1）小红用图甲电路测量，已知待测灯泡L1的额定电压为2.5V。 ①请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。 ②正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，当电压表示数为2V时，应将滑片向 　右　（选填“左”或“右”）移动，让灯泡正常发光，观察到此时图乙所示电流表的示数为 　0.32　A。小灯泡正常发光时的电阻约 　7.8　Ω（保留一位小数）。 （2）小明用图丙电路巧测待测灯泡L2的灯丝阻值。已知待测灯泡L2的额定电流为I0，滑动变阻器R1和R2的最大阻值均为R0，定值电阻的阻值为R3，电源电压不变。请完成实验步骤： ①按电路图连接电路。 ②闭合开关S，S1接 　a　（选填“a”或“b”），R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0。 ③将S1接到另一位置，先只移动 　R2　（选填“R1”或“R2”）滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2。 ④小灯泡L的正常发光时的电阻为RL＝　　（用题中所给物理量表示）。 ⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，其他均正确操作，则测出的小灯泡正常发光时的电阻比真实值 　大　（选填“大”或“小”）。 【分析】（1）①电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联； ②灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向； 根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据欧姆定律求此时小灯泡的阻值； （2）此实验的原理是利用等效替代法，测出灯泡正常发光时的电阻，由P＝I2R可计算小灯泡的额定功率。 【解答】解：（1）①电压表并联在小灯泡的两端，滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱与小灯泡串联； ②灯在额定电压下正常发光，此时灯泡两端的电压为2V，小于灯泡的额定电压2.5V，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V； 由图乙知电流表的量程为0～0.6A，示数为0.32A， 小灯泡正常发光时的电阻约为： R＝＝≈7.8Ω； （2）已知小灯泡额定电流为I0。 ①按电路图连接电路； ②闭合开关S，S1接a，R2滑片移到最左端，移动R1滑片，使电流表的示数为I0，此时灯泡L2与R1串联； ③将S1接b，R1、R2与R3串联，保持R1滑片的位置不变，只移动R2的滑片，使电流表的示数仍为I0。再只移动另一滑动变阻器的滑片，当滑片在最左端时，读出电流表的示数为I1；当滑片在最右端时，读出电流表的示数为I2； 在①中，灯泡L2与R1串联，灯正常发光， 在②中，R1、R2与R3串联，因为电路中电流仍为I0，根据等效替代法，所以R2+R3＝RL； 保持R2滑片位置不动，将另一个滑动变阻器（R1）滑片移到最左端，电流表的示数为I1，再将此滑动变阻器（R1）的滑片移到最右端，电流表的示数为I2，由串联电路特点和欧姆定律可得：U＝I1（R2+R3）＝I2（R2+R3+R0）， 解得：R2+R3＝RL＝。 ⑤若步骤②中，R2滑片P未完全移到最左端，使得R1偏小，因为③中阻值较小，使电路中的电流为I0，则R2+R3＝RL较大。 故答案为：（1）①见上图；②右；0.32；7.8；（2）a；R2；；大。 【点评】本题为测量小灯泡的功率实验，考查欧姆定律的应用、功率计算、设计方案测功率的能力及对实验方案的评估。本题的难点是利用等效替代法设计实验测量小灯泡正常工作时的电阻。 22． 超导限流器 超导限流器是一种有效的短路电流限制装置。它是利用超导体的超导态和正常态间的转变，实现对短路电流的限制，提高电路的安全性。 超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成。如图甲中虚线框内所示。超导部件R1的电阻随电流I变化关系如图乙所示，图中IC为临界电流，R0为超导部件正常态电阻。超导部件R1的电阻因其电流的不同会在超导态和正常态间自动转换。当超导部件的电流小于IC时呈现超导态；大于IC时变为正常态。 某超导限流器中超导部件R1常态电阻为7.5Ω，临界电流为0.6A，限流电阻为15Ω．为研究该超导限流器的工作情况，小明将它连接到如图甲所示电路中，电源电压为6V，保持不变，灯泡L标有“6V 3W”字样，灯泡电阻不随温度变化而变化。 （1）图甲中，超导部件R1呈现超导态时其电阻为　0　。 （2）图甲中，闭合开关，灯泡正常工作时，超导部件R1中电流为I，两端电压为U，则下列判断正确的是　B　 A．I＝0，U＝0 B．I≠0，U＝0 C．I≠0，U≠0 D．I＝0，U≠0 （3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光和短路两种情况下，关于限流电阻R2中电流的判断正确的是　D　。 A．均为0 B．均不为0 C．灯泡L正常工作时不为0，短路时为0 D．灯泡L正常工作时为0，短路时不为0 （4）图甲中，闭合开关，灯泡突然短路时电流表中电流的变化情况是　从0.5A变化到1.2A　。 （5）在图甲电路中，下列判断正确的是　C　 A．当灯泡短路时，超导部件R1为超导态 B．当灯泡短路时，超导限流器会自动切断电源 C．超导限流器既能检测短路故障，又能在故障排除后自动恢复 D．超导限流器只能检测短路故障，不能在故障排除后自动恢复。 【分析】（1）根据图乙可知，当超导部件R1成超导状态时，其电阻为零； （2）灯泡正常工作时，其实际值与额值相等，据此判断； （3）根据灯泡短路时，电流大于临界电流，判断超导部件处于正常态，根据并联电路的特点进行判断； （4）根据I＝计算灯泡正常工作时的电流，当灯泡L短路时，超导部件处于正常态，其电阻为7.5Ω并与限流电阻并联，电流表测干路电流，据此计算； （5）由题意知，当电流小于0.6A时，超导限流器自动短路，不工作，计算出灯正常工作时的电流后，判断超导限流器的工作状态，当灯短路时，再计算出电路的电流后分析各个选项。 【解答】解： （1）当超导部件的电流小于IC时呈现超导态，由图乙可知，超导部件R1呈现超导态时其电阻为0； （2）闭合开关，灯泡正常工作时，灯泡的电流：I灯＝＝＝0.5A＜0.6A，故超导部件R1呈现超导态，其电阻为0（相当于导线），则R2被短路； 所以通过R1的电流等于通过灯泡的电流，R1两端电压为U'＝I灯R'＝0.5A×0Ω＝0，故选B； （3）图甲中闭合开关，在灯泡L正常发光时，超导部件R1呈现超导态，其电阻为0，即限流电阻被短路，故通过R2的电流为0； 在灯泡突然短路时，电路中的电流大于临界电流0.6A，超导部件R1呈现正常态，其阻值为7.5Ω并与限流电阻并联，根据并联电路的特点可知，通过R2的电流I2＝＝＝0.4A≠0，故选D； （4）闭合开关，灯泡正常发光时，其电流即电流表示数为：I灯＝＝＝0.5A； 当灯泡突然短路时，R1处于正常态并与R2并联，电流表测干路电流I， 则干路电流I＝I1+I2＝+＝+＝1.2A； 即电流表示数变化为从0.5A变化到1.2A； （5）A、由图可知，当灯泡短路时，电路电流会大于0.6A，即超导部件R1为正常态，故A不正确； B、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，其电阻为7.5Ω，电路仍为通路，因此超导限流器不会自动切断电源，故B不正确； CD、当灯泡短路时，超导部件R1为正常态，电流表示数为1.2A，即能检测到短路故障；当短路故障排除后，通过超导部件R1的电流会小于临界电流，即超导部件R1为超导态，故电路会自动恢复；故C正确；D不正确。 故选C。 故答案为：（1）0；（2）B；（3）D；（4）从0.5A变化到1.2A；（5）C。 【点评】本题考查串并联电路的特点，题目阅读量大，要关于从诸多文字中提取材料，合理运用公式解题。 四．计算题（共2小题） 23．小林发现市场上所用的“电子秤”，实际上是压力测量仪，其原理结构如图甲所示。图甲中La为金属片，Lb为金属板，所称物体质量与电阻R1的关系如图乙所示。定值电阻R2＝12Ω。闭合开关后，称量物体A时，电压表示数为3.6V，称量物体B时，电压表示数为6V，两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1：2。已知滑动变阻器R1的最大值为“100Ω 1.5A”。求： （1）电源电压； （2）物体B的质量； （3）若电压表所接量程为0～15V，电子秤称量物体的质量范围。 【分析】（1）由电路图可知，两电阻串联接入电路，电压表与滑动变阻器R1并联，电压表测滑动变阻器两端的电压； 称量物体A时，电压表示数为3.6V，称量物体B时，电压表示数为6V，两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1：2， 设电压表示数为3.6V时，滑动变阻器接入电路的阻值为R， 电源电压不变，根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示电源电压列方程可得电源电压； （2）进一步计算称量物体B时滑动变阻器接入电路的电阻，由图乙可知物体B的质量； （3）电压表的量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路最大阻值，由图乙可知此时电子秤称量物体的质量最大， 根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电，根据欧姆定律计算此时通过电路的电流，进一步计算此时滑动变阻器接入电路的阻值，由图乙可知电子秤称量物体的最大质量，据此确定电子秤称量物体的质量范围。 【解答】解：（1）由电路图可知，两电阻串联接入电路，电压表与滑动变阻器R1并联，电压表测滑动变阻器两端的电压； 称量物体A时，电压表示数为3.6V，称量物体B时，电压表示数为6V，两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1：2， 设电压表示数为3.6V时，滑动变阻器接入电路的阻值为R， 电源电压不变，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝×R2+U1＝×12Ω+3.6V＝×12Ω+6V，解方程可得R＝3Ω，U＝18V； （2）称量物体B时，滑动变阻器接入电路的电阻为2R＝2×3Ω＝6Ω， 由图乙可知物体的质量与滑动变阻器接入电路的电阻成正比， 设m＝kR，代入数据可得4kg＝k×20Ω，解方程可得k＝0.2kg/Ω， 则物体B的质量为m＝0.2kg/Ω×6Ω＝1.2kg； （3）电压表的量程为0～15V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，滑动变阻器接入电路最大阻值，由图乙可知此时电子秤称量物体的质量最大， 此时定值电阻两端的电压：U2＝U﹣U1＝18V﹣15V＝3V， 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I＝＝＝0.25A， 此时滑动变阻器接入电路的阻值：R1＝＝＝60Ω， 由图乙可知电子秤称量物体的质量最大为12kg，所以电子秤称量物体的质量范围为0～12kg。 答：（1）电源电压为18V； （2）物体B的质量为1.2kg； （3）电子秤称量物体的质量范围为0～12kg。 【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。 24．如图所示的电路，电源电压大小保持不变，电阻R1＝30Ω，R2＝15Ω，滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”，电压表和电流表接入电路的量程分别为0﹣3V和0﹣0.6A。求： （1）只闭合开关S1，电流表的示数为0.1A、则电源电压大小为多少V； （2）只闭合开关S2，在保证电路各元件安全的前提下，滑动变阻器R3可调节的阻值范围； （3）将电压表接入电路的量程改为0﹣15V、闭合所有开关，在保证电路各元件安全的前提下，则滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是多少？ 【分析】（1）只闭合开关S1，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.1A，根据欧姆定律可知电源电压； （2）只闭合开关S2，R2、R3串联，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路为R2的简单电路，根据欧姆定律可知此时电路中的电流，已知电流表的量程为0﹣0.6A，据此分析电路各元件安全； 电压表的量程为0﹣3V，故滑动变阻器两端的电压最大为3V，根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压，根据欧姆定律得出此时电路中的电流，根据欧姆定律可知电路的总电阻，根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值，进而得出滑动变阻器R3可调节的阻值范围； （3）将电压表接入电路的量程改为0﹣15V，闭合所有开关，R2被短路，R1、R3并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流，根据欧姆定律得出此时通过R1的电流，已知电流表示数的最大值为0.6A， 根据并联电路的电流特点可知此时通过滑动变阻器的电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值。 【解答】解：（1）只闭合开关S1，R1、R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路电流，电流表的示数为0.1A， 根据欧姆定律可知电源电压U＝IR总＝0.1A×（30Ω+15Ω）＝4.5V； （2）只闭合开关S2，R2、R3串联，电压表测量R3两端的电压，电流表测量电路电流。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，电路为R2的简单电路， 此时电路中的电流I1＝＝＝0.3A， 电流表的量程为0﹣0.6A，故电路各元件安全； 电压表的量程为0﹣3V，故滑动变阻器两端的电压最大为3V， 根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压为U2＝U﹣U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V， 此时电路中的电流I2＝＝＝0.1A， 根据欧姆定律可知电路的总电阻R总′＝＝＝45Ω， 根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的阻值R3＝R总′﹣R2＝45Ω﹣15Ω＝30Ω， 故滑动变阻器R3可调节的阻值范围为0∽30Ω； （3）将电压表接入电路的量程改为0﹣15V，闭合所有开关，R2被短路，R1、R3并联，电压表测量电源电压，电流表测量干路电流， 此时通过R1的电流I1′＝＝＝0.15A， 电流表示数的最大值为0.6A， 根据并联电路的电流特点可知此时通过滑动变阻器的最大电流I滑＝I总﹣I1′＝0.6A﹣0.15A＝0.45A， 滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值R3′＝＝＝10Ω。 答：（1）电源电压大小为4.5V； （2）滑动变阻器R3可调节的阻值范围为0∽30Ω； （3）滑动变阻器R3可接入电路的最小阻值是10Ω。 【点评】本题考查串并联电路的特点和欧姆定律的应用，有一定难度。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2024/12/31 18:19:55；用户：陈轩；邮箱：13625253945；学号：59240608 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$