第17章 欧姆定律 基础诊断卷-2025-2026学年新教材九年级物理全一册单元大小卷（人教版2024）

第十七章 欧姆定律 基础诊断卷 时间：60 min 满分：100 分 一、选择题（每小题 3 分） 1. 教室里装有多盏电灯，上晚自习时，我们每多开一盏电灯，教室电路的( ) A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变 2. 滑动变阻器在不同电学实验中有不同的作用，下列实验中，滑动变阻器的作用是保持导体 两端电压不变的是( ) A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 C. 伏安法测电阻 D. 改变灯泡亮度 3. 通过某导体的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是( ) A. 当导体两端的电压为 0 时，电阻为 0 B. 该导体的电阻随电压的增大而减小 C. 当导体两端的电压为 2 V 时，电流为 0.6 A D. 当导体两端的电压为 0 时，电流为 0 67/142 4. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙是同学们设计的模拟电路，闭合开关，可以利 用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( ) A. 此电路设计中，用电压表示数反映测量成绩 B. 绝缘柄向左推的距离越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大 C. 绝缘柄向左推的距离越大，电压表示数越大 D. 向左推绝缘柄时电流表示数变大，电压表示数变小 5. 已知 R₁ = 3R₂，分别把 R₁、R₂ 并联接到 6 V 的电源上，通过它们的电流比 I₁ : I₂ 等于( ) A. 1:3 B. 3:1 C. 2:1 D. 4:1 6. 如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，灯 L₁ 和 L₂ 都正常发光，甲、乙两个电 表示数之比为 4:3 。此时灯 L₁ 和 L₂ 的电阻之比为( ) A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 68/142 7. 在某一温度下，通过连接在电路中的两段导体 A 和 B 的电流与其两端电压的关系如图所 示，由图中信息可知( ) A. 导体 A 的电阻大于导体 B 的电阻 B. 导体 B 的阻值为 5 Ω C. 将 A、B 串联在电路中时，A 两端的电压小于 B 两端的电压 D. 将 A、B 并联在电路中时，通过 A 的电流小于通过 B 的电流 8. 如图所示，电源两端电压不变，不考虑小灯泡电阻受温度的影响，闭合开关 S 后，滑动变 阻器的滑片 P 向 b 端滑动过程中，下列说法正确的是( ) A. 电压表 V 与电流表 A₁ 示数的比值变小 B. 电压表 V 与电流表 A₁ 示数的乘积不变 C. 电压表 V 与电流表 A₂ 示数的比值不变 D. 电流表 A₂ 与电流表 A₁ 示数的差值变小 69/142 9. 两个定值电阻，甲标有“16 Ω 1.5 A ”的字样，乙标有“22 Ω 5 A ”的字样。现把它们串联起来， 则该串联电路两端允许加的最高电压是( ) A. 57 V B. 41 V C. 35 V D. 19 V 10. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，电路图如图所示，电源电压保持 3 V 不变，滑动变阻 器的规格是“10 Ω 1 A”。先在 A、B 间接入 10 Ω 的定值电阻 R，移动滑片 P，使电压表示 数为 2 V。接下来仅在 A、B 间更换不同的定值电阻，下列说法不正确的是( ) A. 连接电路时，滑片应位于最右端，此时电流表和电压表的示数最小 B. 用 5 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，移动滑片使电压表示数为 2 V ，此时变阻器接入电路的阻 值为 2.5 Ω C. 用 15 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，滑片 P 仍在原位置，闭合开关，此时电流表示数为 0.15 A D. 用 30 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，将滑片 P 由原位置向右滑，即可使电压表示数为 2 V 二、填空题（本题共 5 小题，每空 2 分，共 22 分） 11. 德国物理学家______最先通过实验归纳总结出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量 关系，为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为______（填物理量）的单位。 12. 在导体两端加 24 V 电压时，通过导体的电流为 0.6 A ，该导体的电阻等于____Ω ，若在 这个导体两端加 0 V 的电压时，该导体的电阻等于____Ω 。 70/142 13. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据绘制的 I - R 图像如图所示，由图像可 知：图中阴影部分的面积表示的物理量是______（选填“电流”“电压”或“电阻”），其值为____。 14. 如图为一种测定油箱内油量的装置，其中油量表是由 ______表改装成的。当油箱内的油 量减少时，油量表的示数将 ______，电路中 R₀ 的作用是 __________。 15. 在如图 1 所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图 2 所示，则电阻 R₁ 两端的电压为____V；R₁ 与 R₂ 阻值之比为_____。 71/142 三、实验探究题（本题共 3 小题，每空 2 分，共 30 分） 16. 小婧同学用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验器材有：2 节干电池、1 个电 流表、1 个电压表、多个阻值不同的定值电阻、1 个滑动变阻器、1 个开关、导线若干。 （1）在连接电路时，开关应处于______状态。 （2）小婧同学选择的定值电阻阻值为 10 Ω ，然后调节滑动变阻器的滑片，此时电压表示数 如图乙所示，如果她想把电压表示数调为 2.5 V ，那么小婧该把滑动变阻器的滑片向____边 移动。 （3）小婧同学总共完成了 6 组数据，描绘出了如图丙所示的 I - U 图像，请问：小婧同学能 否根据图丙得出“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论？________。 若能请说明理由；若不能，请说明实验操作中可能存在的疏漏： ______________________________________________。 72/142 17. 如图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置，已知小灯泡标有“2.5 V ”字样。 （1）请用笔画线代替导线将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。 （2）在检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电 阻，应在移动滑动变阻器滑片的同时眼睛注意观察______表，直至灯泡正常发光。 （3）通过移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量记录数据，并绘制出 U - I 图像如图丙所示， 由此可得小灯泡正常发光时的电阻是____Ω 。 （4）由图丙可知灯泡电阻是______（选填“变化”或“不变”）的，你认为原因是 __________________________。 73/142 18. 小南在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为 3 V），电流表 (0～0.6 A,0～3 A) 、电压表(0～3 V,0～15 V)各一个，开关一个，五个定值电阻(5 Ω 、10 Ω 、 15 Ω 、20 Ω 、25 Ω)，两个滑动变阻器（规格分别为“10 Ω 1 A”的 R₁、“15 Ω 1 A”的 R₂ ）， 导线若干，实验电路图如图 1。 （1）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表没有示数，电压表示数始 终接近电源电压，原因是______________。 （2）排除电路故障后，实验过程中，小南用 10 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻后，闭合开关 S ， 她应将滑片向____（选填“左”或“右”）移动，使________示数不变。 （3）小南根据实验数据，画出如图 2 所示的电流 I 随电阻 R 变化的关系图像，由图像可以 得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。 （4）要完成上述实验，应选用的滑动变阻器是____（选填“R₁”或“R₂ ”）。 （5）本实验的主要研究方法是控制变量法，下列实验没有用到控制变量法的有___（选填字母）。 A. 探究二力平衡的条件 B. 探究影响液体内部压强的因素 C. 用电流表和电压表测量定值电阻的阻值 74/142 四、综合计算题（本题共 2 小题，共 18 分） 19. 如图所示，电阻 R₂ = 5 Ω ，电源为 3 节新的干电池，当开关 S 闭合时，电压表的示数 为 1.5 V ，求： （1）电路中的电流。 （2）电阻 R₁ 的阻值。 75/142 20. 同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于标准的物品自动剔除，其原理如图所示， 当检测区上没有物品时，电压表的示数为 2 V；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有力敏 电阻 R 的检测区时，其阻值随压力 F 变化的关系如表格数据所示。已知电源电压为 14 V， R₀ 为定值电阻，当电路中电压表示数等于 4 V 时，机械装置启动，实现自动筛选功能。 （1）求检测区上没有物品时电路中的电流。 （2）当电压表示数为 2.5 V 时，力敏电阻的阻值为多少？ （3）物品达标的最小质量是多少 g（取 10 N/kg ）？ 压力𝐹/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻𝑅/Ω 600 500 400 300 250 200 100 76/142 第十七章 欧姆定律 基础诊断卷 时间：60 min 满分：100 分 一、选择题（每小题 3 分） 1. 教室里装有多盏电灯，上晚自习时，我们每多开一盏电灯，教室电路的( ) A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变 答案：B 解析：每多开一盏灯，多增加了一个支路，相当于增加了原来导体电阻的横截面积，总电阻 减小，故 A 错误，B 正确；家庭总电压保持 220 V 不变，故 C 错误；每多开一盏灯，增加 一个支路，就会增加一个支路电流，其他支路电流不变，总电流增大，故 D 错误。 2. 滑动变阻器在不同电学实验中有不同的作用，下列实验中，滑动变阻器的作用是保持导体 两端电压不变的是( ) A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 C. 伏安法测电阻 D. 改变灯泡亮度 答案：B 解析：探究电流与电压的关系，需要保持电阻一定，调节滑动变阻器的滑片是为了改变定值 电阻两端的电压，滑动变阻器没有保持导体两端电压不变的作用，故 A 错误；探究电流与电 阻的关系时，需通过调节滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端的电压不变，故 B 正确；伏 107/234 安法测电阻时，调节滑动变阻器的滑片是为了改变电阻两端的电压，滑动变阻器没有保持导体 两端电压不变的作用，故 C 错误；利用滑动变阻器改变灯泡亮度时，调节滑动变阻器的滑片 是为了改变电路中电流的大小，滑动变阻器没有保持导体两端电压不变的作用，故 D 错误。 3. 通过某导体的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是( ) A. 当导体两端的电压为 0 时，电阻为 0 B. 该导体的电阻随电压的增大而减小 C. 当导体两端的电压为 2 V 时，电流为 0.6 A D. 当导体两端的电压为 0 时，电流为 0 答案：D 解析：由图像可知，当导体两端的电压为 0 时，电流为 0，但是电阻不为 0，因为电阻是导 体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关，与电压和电流没有关系， 故 A、B 错误，D 正确；当导体两端的电压为 2 V 时，由图像可知此时对应的电流为 0.4 A ， 故 C 错误。 4. 如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪，图乙是同学们设计的模拟电路，闭合开关，可以利 用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中下列分析正确的是( ) 108/234 A. 此电路设计中，用电压表示数反映测量成绩 B. 绝缘柄向左推的距离越大，滑动变阻器接入电路的阻值越大 C. 绝缘柄向左推的距离越大，电压表示数越大 D. 向左推绝缘柄时电流表示数变大，电压表示数变小 答案：D 解析：根据电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流， 电压表测 R₁ 两端的电压。向左推动绝缘柄的距离变大，滑动变阻器接入电路中的电阻变小， 电路总电阻变小，根据 I = U/R 可知，电路中的电流变大，电流表示数变大；根据串联分压原 理可知，滑动变阻器两端的电压变小，电压表示数变小；由题意知，测量仪利用示数增大的电 表反映测量成绩，即利用电流表示数反映测量成绩，故 A、B、C 错误，D 正确。 5. 已知 R₁ = 3R₂，分别把 R₁、R₂ 并联接到 6 V 的电源上，通过它们的电流比 I₁ : I₂ 等于( ) A. 1:3 B. 3:1 C. 2:1 D. 4:1 答案：A 解析：R₁ = 3R₂，分别把𝑅1、𝑅2并联接到6 V的电源上，𝑅1、𝑅2 两端的电压均为6 V，故𝑈1: 𝑈2 = 1: 1， 由欧姆定律得， 𝐼1 𝐼2 = 𝑈1 𝑅1 𝑈2 𝑅2 = 𝑈1 𝑅1 × 𝑅2 𝑈2 = 1 3 = 1: 3 。 6. 如图所示，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，灯 L₁ 和 L₂ 都正常发光，甲、乙两个电 表示数之比为 4:3 。此时灯 L₁ 和 L₂ 的电阻之比为( ) 109/234 A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 答案：A 解析：由图知，开关S 闭合后，如果甲、乙两个电表中任何一个为电流表，电路将会形成短路，灯L1和 L2无法都正常发光，因此甲、乙都为电压表，此时灯L1 、L2串联，电压表乙测量L2 两端电压， 电压表甲测量电源电压；因为串联电路电源两端电压等于各部分用电器两端电压之和，且甲、 乙两个电表的示数之比是4: 3 ，所以灯L1、L2两端电压之比为𝑈1: 𝑈2 = (𝑈 − 𝑈2): 𝑈2 = 1: 3 ； 又因为串联电路电流处处相等， 所以𝐼1 = 𝐼2；由𝐼 = 𝑈 𝑅 可得两灯泡的电阻之比𝑅1: 𝑅2 = 𝑈1 𝐼1 : 𝑈2 𝐼2 = 𝑈1: 𝑈2 = 1: 3 。 7. 在某一温度下，通过连接在电路中的两段导体 A 和 B 的电流与其两端电压的关系如图所 示，由图中信息可知( ) A. 导体 A 的电阻大于导体 B 的电阻 B. 导体 B 的阻值为 5 Ω C. 将 A、B 串联在电路中时，A 两端的电压小于 B 两端的电压 D. 将 A、B 并联在电路中时，通过 A 的电流小于通过 B 的电流 110/234 答案：C 解析：由图像可知，通过𝐴、𝐵 两导体的电流与其两端的电压关系图线均为过原点的倾斜直线，故𝐴、 𝐵两导体均为定值电阻，由图像可知，当电压为2.0 V 时，通过导体𝐴的电流为0.4 A， 通过导体𝐵的电流为0.2 A，由𝐼 = 𝑈 𝑅 可得， 两导体的电阻分别为𝑅𝐴 = 𝑈𝐴 𝐼𝐴 = 2.0 V 0.4 A = 5 Ω 、𝑅𝐵 = 𝑈𝐵 𝐼𝐵 = 2.0 V 0.2 A = 10 Ω ， 则导体𝐴 的电阻小于导体𝐵的电阻，故 A、B 错误。 因串联电路各处的电流都相等，且𝑅𝐴 < 𝑅𝐵 ， 所以由𝑈 = 𝐼𝑅可知，导体𝐴、𝐵串联时，𝐴两端的电压小于𝐵 两端的电压，故 C 正确。 将𝐴、𝐵并联在电路中时，因为并联电路中各支路两端的电压相等，且𝑅𝐴 < 𝑅𝐵 ， 所以由欧姆定律𝐼 = 𝑈 𝑅 可知，通过𝐴的电流大于通过𝐵 的电流，故 D错误。 8. 如图所示，电源两端电压不变，不考虑小灯泡电阻受温度的影响，闭合开关 S 后，滑动变 阻器的滑片 P 向 b 端滑动过程中，下列说法正确的是( ) A. 电压表 V 与电流表 A₁ 示数的比值变小 B. 电压表 V 与电流表 A₁ 示数的乘积不变 C. 电压表 V 与电流表 A₂ 示数的比值不变 D. 电流表 A₂ 与电流表 A₁ 示数的差值变小 答案：B 解析： 111/234 | A、B | 根据电路图可知，滑动变阻器与小灯泡 L 并联，电压表测量电源电压，电流表 A₁ 测 量通过小灯泡 L 的电流，电流表 A₂ 测量干路电流；闭合开关 S 后，滑片 P 向 b 端滑动 的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，通过变阻器的电流变大，但通过灯泡电流不变，因 此电压表 V 与电流表 A₁ 示数的乘积及比值均不变 | A 错误、B 正确 | | C | 通过变阻器的电流变大，通过灯泡的电流不变，则干路电流变大，即电流表 A₂ 示数变大， 电压表测电源电压，示数不变，即电压表 V 示数不变，因此电压表 V 与电流表 A₂ 示数的 比值变小 | C 错误 | | D | 电流表 A₂ 与 A₁ 示数的差值表示通过滑动变阻器的电流，滑动变阻器的滑片 P 向 b 端滑动过程中，通过滑动变阻器的电流变大，则差值变大 | D 错误 | 9. 两个定值电阻，甲标有“16 Ω 1.5 A ”的字样，乙标有“22 Ω 5 A ”的字样。现把它们串联起来， 则该串联电路两端允许加的最高电压是( ) A. 57 V B. 41 V C. 35 V D. 19 V 答案：A 解析：当两个定值电阻串联时，通过两个定值电阻的电流相等，I₁ = 1.5 A ，I₂ = 5 A，I₁ < I₂ ， 为了让电路正常工作，电路中允许通过的最大电流 I = I₁ = 1.5 A ，串联电路中总电阻等于各 分电阻之和，根据欧姆定律可得，电路两端所加的电压最大为 U = I(R₁ + R₂) = 1.5 A × (16 Ω + 22 Ω) = 57 V 。 10. 在“探究电流与电阻关系”的实验中，电路图如图所示，电源电压保持 3 V 不变，滑动变阻 器的规格是“10 Ω 1 A”。先在 A、B 间接入 10 Ω 的定值电阻 R，移动滑片 P，使电压表示 数为 2 V。接下来仅在 A、B 间更换不同的定值电阻，下列说法不正确的是( ) 112/234 A. 连接电路时，滑片应位于最右端，此时电流表和电压表的示数最小 B. 用 5 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，移动滑片使电压表示数为 2 V ，此时变阻器接入电路的阻 值为 2.5 Ω C. 用 15 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，滑片 P 仍在原位置，闭合开关，此时电流表示数为 0.15 A D. 用 30 Ω 替换 10 Ω 的电阻时，将滑片 P 由原位置向右滑，即可使电压表示数为 2 V 答案：D 解析：为了保护电路，连接电路时开关应断开，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值 处，由图知，滑片应移到最右端，此时电流表和电压表的示数最小，故 A正确； 根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压𝑈 滑 = 𝑈 − 𝑈V = 3 V − 2 V = 1 V， 变阻器分得的电压为电压表示数的 1 V 2 V = 1 2 ， 根据串联分压原理，𝐴、𝐵间接入5 Ω 的定值电阻时， 变阻器连入电路中的电阻为𝑅 滑 1 = 1 2 × 5 Ω = 2.5 Ω ，故 B 正确； 根据串联分压原理，在𝐴、𝐵间接入10 Ω 的定值电阻时， 变阻器连入电路中的电阻为𝑅 滑 2 = 1 2 × 10 Ω = 5 Ω ， 由串联电路的电阻特点可知，用15 Ω 替换10 Ω 电阻后， 此时电路中的总电阻𝑅 总 = 𝑅3 + 𝑅滑 2 = 15 Ω + 5 Ω = 20 Ω ， 此时电流表示数𝐼 = 𝑈 𝑅 总 = 3 V 20 Ω = 0.15 A ，故 C 正确； 根据串联分压原理，当接入30 Ω 电阻时， 113/234 变阻器应连入电路中的电阻为𝑅 滑 = 1 2 × 30 Ω = 15 Ω > 10 Ω ， 此时无法使电压表示数为2 V ，故 D错误。 二、填空题（本题共 5 小题，每空 2 分，共 22 分） 11. 德国物理学家______最先通过实验归纳总结出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量 关系，为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字命名为______（填物理量）的单位。 答案：欧姆；电阻 解析：德国物理学家欧姆最先通过实验归纳总结出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量 关系，即欧姆定律，写成数学表达式为𝐼 = 𝑈 𝑅 ，为了纪念他作出的杰出贡献，人们将他的名字 命名为电阻的单位。 12. 在导体两端加 24 V 电压时，通过导体的电流为 0.6 A ，该导体的电阻等于____Ω ，若在 这个导体两端加 0 V 的电压时，该导体的电阻等于____Ω 。 答案：40；40 解析：由𝐼 = 𝑈 𝑅 可得，导体的电阻𝑅 = 𝑈 𝐼 = 24 V 0.6 A = 40 Ω ；因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端 的电压和通过的电流无关，所以，当这个导体两端加0 V 的电压时，该导体的电阻仍为40 Ω 。 13. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据绘制的 I - R 图像如图所示，由图像可 知：图中阴影部分的面积表示的物理量是______（选填“电流”“电压”或“电阻”），其值为____。 114/234 答案：电压；3 V 解析：根据控制变量法可知，探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变，结 合 U = IR 可知，在 I - R 图像中阴影部分面积表示的物理量为定值电阻两端的电压，其值为 U = 0.6 A × 5 Ω = 0.3 A × 10 Ω = 0.2 A × 15 Ω = 3 V 。 14. 如图为一种测定油箱内油量的装置，其中油量表是由 ______表改装成的。当油箱内的油 量减少时，油量表的示数将 ______，电路中 R₀ 的作用是 __________。 答案：电流；变小；保护电路 解析：根据电路图可知，闭合开关，油量表串联在电路中，根据电流表和电压表使用方法可 知，油量表是由电流表改装而成的。当油箱内的油量减少时，浮标下降，滑片逆时针转动，R 接入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，则油量表的示数将变小。电路中 R₀ 的作用是防 止电路中电流过大，损坏电路元件，即保护电路。 15. 在如图 1 所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图 2 所示，则电阻 R₁ 两端的电压为____V；R₁ 与 R₂ 阻值之比为_____。 答案：7.2；4:1 解析：由图 1 可知，两电阻串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测𝑅2 两端的电压；因串 联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表的指针偏转位置相同，如图 2所示，则电压 表V1使用大量程，分度值为0.5 V ， 115/234 所以电源电压𝑈 = 9 V；电压表V2使用小量程，分度值为0.1 V，所以𝑅2两端的电压𝑈2 = 1.8 V ； 则电阻𝑅1两端的电压𝑈1 = 𝑈 − 𝑈2 = 9 V − 1.8 V = 7.2 V 。 因串联电路各处的电流相等， 所以，由𝐼 = 𝑈 𝑅 可得，电阻𝑅1、𝑅2的阻值之比 𝑅1 𝑅2 = 𝑈1 𝐼 𝑈2 𝐼 = 𝑈1 𝑈2 = 7.2 V 1.8 V = 4 1 。 三、实验探究题（本题共 3 小题，每空 2 分，共 30 分） 16. 小婧同学用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验器材有：2 节干电池、1 个电 流表、1 个电压表、多个阻值不同的定值电阻、1 个滑动变阻器、1 个开关、导线若干。 （1）在连接电路时，开关应处于______状态。 答案：断开 解析：在连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 （2）小婧同学选择的定值电阻阻值为 10 Ω ，然后调节滑动变阻器的滑片，此时电压表示数 如图乙所示，如果她想把电压表示数调为 2.5 V ，那么小婧该把滑动变阻器的滑片向____边 移动。 答案：右 解析：观察图乙，电压表使用小量程，此时电压表的示数为 2 V ，由于小婧同学想把电压表 示数调为 2.5 V ，即需要增大定值电阻两端电压，根据串联分压原理，当滑动变阻器接入电 116/234 路的电阻减小时，其两端电压会减小，而定值电阻两端电压会增大。因此，小婧应该把滑动变 阻器的滑片向右边移动，以减小滑动变阻器接入电路的电阻。 （3）小婧同学总共完成了 6 组数据，描绘出了如图丙所示的 I - U 图像，请问：小婧同学能 否根据图丙得出“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论？________。 若能请说明理由；若不能，请说明实验操作中可能存在的疏漏：_______________________。 答案：不能；电压表使用前没有将指针调零 解析：在电阻一定时，通过电阻的电流和电阻两端电压的 I - U 图像是一条过原点的倾斜直 线，由于图丙不符合，故不能根据图丙得出“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电 压成正比”的结论。出现这种情况，应该是电压表的指针使用前没有调零，而是指在零刻度线 的右侧。 17. 如图甲为“测量小灯泡电阻”的实验装置，已知小灯泡标有“2.5 V ”字样。 （1）请用笔画线代替导线将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。 答案：根据题意，要求滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮，说明电路中电流变大，则滑动 变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱接入电路中。 117/234 解析：根据要求，滑片右移灯泡变亮意味着电流增大，电阻减小，所以滑动变阻器应选右下 接线柱接入电路。 （2）在检查电路无误后进行实验，当电压表的示数如图乙时，为了测量小灯泡正常发光的电 阻，应在移动滑动变阻器滑片的同时眼睛注意观察______表，直至灯泡正常发光。 答案：电压 解析：电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为 0.1 V ，其示数为 1.8 V， 小于灯泡的额定电压 2.5 V ，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，根 据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应减小滑动变阻器 接入电路的阻值，故应调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 2.5 V ，所以眼睛应注意 观察电压表。 （3）通过移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量记录数据，并绘制出 U - I 图像如图丙所示， 由此可得小灯泡正常发光时的电阻是____Ω 。 答案：10 解析：由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5 V时，通过灯泡的电流为0.25 A ，则小灯泡正常发光时的 电阻为𝑅 = 𝑈 𝐼 = 2.5 V 0.25 A = 10 Ω 。 118/234 （4）由图丙可知灯泡电阻是______（选填“变化”或“不变”）的，你认为原因是 __________________________。 答案：变化；灯泡电阻随温度升高而变大 解析：由图丙可知，灯泡的 U - I 图像不是一条直线，因此灯泡的电阻是变化的，变化的原 因是灯泡的电阻随温度的变化而变化，温度升高，灯泡电阻变大。 18. 小南在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为 3 V），电流表 (0～0.6 A,0～3 A) 、电压表(0～3 V,0～15 V)各一个，开关一个，五个定值电阻(5 Ω 、10 Ω 、 15 Ω 、20 Ω 、25 Ω)，两个滑动变阻器（规格分别为“10 Ω 1 A”的 R₁、“15 Ω 1 A”的 R₂ ）， 导线若干，实验电路图如图 1。 （1）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表没有示数，电压表示数始 终接近电源电压，原因是______________。 答案：定值电阻断路 解析：连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表没有示数，说明电路发 生了断路故障，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源的两极连通，故障原因是与 电压表并联的定值电阻断路。 （2）排除电路故障后，实验过程中，小南用 10 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻后，闭合开关 S ， 她应将滑片向____（选填“左”或“右”）移动，使________示数不变。 119/234 答案：左；电压表 解析：在“探究电流与电阻关系”的实验中，应该控制定值电阻两端的电压一定，即保持电压 表示数不变。用 10 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻后，闭合开关 S ，根据串联分压原理可知，应 将滑片向左移动，使变阻器接入电路的阻值变大，使电压表示数不变。 （3）小南根据实验数据，画出如图 2 所示的电流 I 随电阻 R 变化的关系图像，由图像可以 得出结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______。 答案：反比 解析：根据实验数据，画出如图 2 所示的电流 I 随电阻 R 变化的关系图像，由图像可知， 0.4 A × 5 Ω = 0.2 A × 10 Ω = 0.1 A × 20 Ω = 2 V ，所以可得结论：当导体两端的电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）要完成上述实验，应选用的滑动变阻器是____（选填“R₁”或“R₂ ”）。 答案：R₂ 解析：要完成上述实验，保持电压表示数为 2 V ，滑动变阻器两端的电压始终为 3 V - 2 V = 1 V，根据串联分压原理可知𝑈V 𝑈 滑 = 2 V 1 V = 𝑅 定值 𝑅 滑 = 25 Ω 𝑅 滑 ，所以滑动变阻器的最大阻值至少为𝑅 滑 = 12.5 Ω ， 即应选用的滑动变阻器是𝑅2 。 （5）本实验的主要研究方法是控制变量法，下列实验没有用到控制变量法的有___（选填字母）。 A. 探究二力平衡的条件 B. 探究影响液体内部压强的因素 C. 用电流表和电压表测量定值电阻的阻值 答案：C 120/234 解析：探究二力平衡的条件，有多个因素影响，必须采用控制变量法，故 A 不符合题意； 探究影响液体内部压强的因素需采用控制变量法，故 B 不符合题意；用电流表和电压表测量 定值电阻的阻值，是测量型实验，没有用到控制变量法，故 C 符合题意。 四、综合计算题（本题共 2 小题，共 18 分） 19. 如图所示，电阻 R₂ = 5 Ω ，电源为 3 节新的干电池，当开关 S 闭合时，电压表的示数 为 1.5 V ，求： （1）电路中的电流。 答案：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测𝑅2 两端的电压，串联电路各处电流相等…（2分） 根据欧姆定律可得电路中的电流𝐼 = 𝐼2 = 𝑈2 𝑅2 = 1.5 V 5 Ω = 0.3 A ……（2分） 解析：闭合开关，两电阻串联接入电路，电压表测 R₂ 两端的电压，根据串联电路电流特点， 结合欧姆定律计算此时电路中的电流。 （2）电阻 R₁ 的阻值。 答案：电源为 3 节新的干电池，电源电压𝑈 = 3 × 1.5 V = 4.5 V …………（1分） 电阻𝑅1两端的电压𝑈1 = 𝑈 − 𝑈2 = 4.5 V − 1.5 V = 3 V …………（1分） 电阻𝑅1的阻值𝑅1 = 𝑈1 𝐼1 = 𝑈1 𝐼 = 3 V 0.3 A = 10 Ω …………（2分） 解析：根据串联电路电压规律计算此时电阻 R₁ 两端的电压，根据欧姆定律计算电阻 R₁ 的 阻值。 121/234 20. 同学们设计了一种物品自动筛选器，可将质量小于标准的物品自动剔除，其原理如图所示， 当检测区上没有物品时，电压表的示数为 2 V；放在水平轻质传送带上的物品，经过装有力敏 电阻 R 的检测区时，其阻值随压力 F 变化的关系如表格数据所示。已知电源电压为 14 V， R₀ 为定值电阻，当电路中电压表示数等于 4 V 时，机械装置启动，实现自动筛选功能。 （1）求检测区上没有物品时电路中的电流。 答案：由题可知，当检测区上没有物品时，𝑈0 = 2 V ， 则力敏电阻𝑅 两端的电压为𝑈𝑅 = 𝑈 − 𝑈0 = 14 V − 2 V = 12 V …………（1 分） 由表格可知此时𝑅 = 600 Ω ，则电路中的电流𝐼 = 𝑈𝑅 𝑅 = 12 V 600 Ω = 0.02 A …………（2分） 解析：检测区上没有物品时，由串联电路的电压特点可知 R 两端的电压，由表格可知此时 R = 600 Ω ，根据欧姆定律可得电路中的电流。 （2）当电压表示数为 2.5 V 时，力敏电阻的阻值为多少？ 答案：由欧姆定律可得 R₀ 的阻值为𝑅0 = 𝑈0 𝐼 = 2 V 0.02 A = 100 Ω ， 当电压表示数为𝑈′0 = 2.5 V时，电路中的电流𝐼′ = 𝑈′0 𝑅0 = 2.5 V 100 Ω = 0.025 A …………（1 分） 力敏电阻𝑅两端的电压𝑈′𝑅 = 𝑈 −𝑈′0 = 14 V − 2.5 V = 11.5 V ， 力敏电阻的阻值𝑅′ = 𝑈′𝑅 𝐼′ = 11.5 V 0.025 A = 460 Ω …………（2分） 压力𝐹/N 0 10 20 30 35 40 50 电阻𝑅/Ω 600 500 400 300 250 200 100 122/234 解析：由欧姆定律可得 R₀ 的阻值，当电压表示数为 U₀′ = 2.5 V 时，由欧姆定律可得电路中 的电流，根据串联电路的电压特点知力敏电阻 R 两端的电压，根据欧姆定律可得力敏电阻的 阻值。 （3）物品达标的最小质量是多少 g（取 10 N/kg ）？ 答案：当电压表示数为 U₀″ = 4 V 时，机械装置启动， 此时电路中的电流𝐼″ = 𝑈″0 𝑅0 = 4 V 100 Ω = 0.04 A …………（1分） 力敏电阻𝑅两端的电压𝑈″𝑅 = 𝑈 − 𝑈″0 = 14 V − 4 V = 10 V ， 力敏电阻的阻值𝑅″ = 𝑈″𝑅 𝐼″ = 10 V 0.04 A = 250 Ω …………（1分） 根据表格数据可知，此时力敏电阻受到的压力𝐹 = 35 N ， 则该装置能够筛选物品的最小质量为𝑚 = 𝐺 𝑔 = 𝐹 𝑔 = 35 N 10 N/kg = 3.5 kg ， 即物品达标的最小质量是3.5 kg… ………（2分） 解析：当电压表示数为 U₀″ = 4 V 时，机械装置启动，由欧姆定律可得电路中的电流，根据 串联电路的电压特点可知力敏电阻 R 两端的电压，根据欧姆定律可得力敏电阻的阻值，根据 表格数据可知此时力敏电阻受到的压力 F = 35 N ，由 F = G = mg 可知物品的达标质量。 123/234