第十七章 欧姆定律（单元培优）2025-2026学年九年级全一册物理人教版（2024）

第十七章 欧姆定律 一．选择题（共10小题） 1．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中（　　） A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大 B．电流表A示数变小，电压表V1示数变小 C．电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值变小 D．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变 2．如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像，则R1、R2的电阻之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．3：1 D．1：3 3．某科技小组设计了一种自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时（　　） A．电流表示数不变，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数变小 C．电压表示数和电流表示数的比值变小 D．电压表示数和电流表示数的比值不变 4．为创建安全校园，学校物理社团设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。当烟雾浓度增大到一定程度，电压表的指针偏转到某处时会触发报警系统。下列说法正确的是（　　） A．当烟雾量增大时，电压表示数变小，电流表示数变大 B．当烟雾量增大时，电压表和电流表的示数之比减小 C．当烟雾量增大时，电压表和电流表的示数变化量之比变大 D．要更早发现火灾，可以减小R0或者提高电源电压 5．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时观察电流表、电压表的示数电表示数的变化情况正确的是（　　） A．电流表A1示数变大，电压表示数不变 B．电流表A2示数变小，电压表示数不变 C．电流表A1示数变小，电压表示数不变 D．电流表A2示数变小，电压表示数变大 6．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像，以下叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电阻一定时，电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数要保持3V不变 C．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差 D．将Rx从5Ω换成10Ω后，未调节滑动变阻器时，电压表示数变大 7．图甲是一种握力计，图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变，握力显示表是由电流表改装而成，R1是一根长度为6cm的电阻丝（该电阻丝阻值大小与长度成正比），定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在的最上端，当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端（弹簧的电阻不计），施加的力F与弹簧压缩握力方向量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围0～60N，电路中电流表变化范围0.2～0.6A。则下列说法正确的是（　　） A．R2电阻为20Ω B．握力显示表上的刻度是均匀分布的 C．增大电源电压可以增大握力范围 D．减小R2可以提高握力计灵敏度 8．小明同学用如图甲所示的电路进行实验，并根据测量数据画出了通过小灯泡电流与其两端电压关系的图像如图乙，小灯泡的额定电压为2.5V。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至B端 B．闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，应立即更换小灯泡 C．闭合开关后，向右移动滑片，电流表的示数变大，电压表的示数变大 D．利用图甲所示电路和实验器材可以探究电流与电压的关系 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2和R3为定值电阻。闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端，电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则（　　） A．电流表A的示数变小 B．电压表V2的示数变大 C．ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值 D．ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值 10．如图甲所示是一款体重秤的简易电路，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） ①当检测板所受压力F增大时，电压表的示数减小 ②该装置所能测量的最大质量为100kg ③若将R0换成5Ω的电阻，则该装置所能测量的最大压力将变小 ④一位同学站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J，则该同学的体重为400N A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 二．多选题（共10小题） 11．司机酒后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪，其电路原理图如图甲所示。R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器，检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”，此时电流表的示数为0.1A，调零后滑动变阻器的位置不变，电源电压为12V并且保持不变，查阅到相关资料如表1所示。下列说法中正确的是（　　） 血液酒精浓度M＝呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（M＜20mg/100mL） 酒驾（20mg/100mL≤M≤80mg/100mL） 醉驾（M＞80mg/100mL） A．当呼气酒精浓度增加时，电流表的示数变大 B．对检测仪“调零”时，R2接入电路的电阻为10Ω C．检测时，当电流表示数为0.15A时，司机属于非酒驾 D．若想使检测仪更加灵敏，则应将R2滑片向左滑动 12．如图所示，电源电压保持不变，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关S和S1，电阻R0和R1串联，电压表测量电源电压 B．闭合开关S和S2，电阻R2的电流等于电阻R0的电流 C．闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最左端，电阻R1和R2的电压相等 D．闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最右端，电流表示数等于电阻R1和R2的电流之和 13．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向右滑动，电压表V示数变化量为ΔU，电流表A1、A2示数变化量分别为ΔI1、ΔI2，则下列说法不正确的是（　　） A．电压表V和电流表A1、A2的示数都变小 B．|ΔU|与|ΔI1|的比值等于R1 C．电压表V示数与电流表A1示数之比不变 D．|ΔU|与|ΔI2|的比值等于R1+R2 14．小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，绘制出如图所示的图象。其中图甲表示电阻R1，图乙表示电阻R2。根据图象信息可判断（　　） A．当R2两端的电压为8V时，电阻R2的阻值为8Ω B．当 R1 两端的电压为 2V 时，通过它的电流为0.2A C．当通过R2的电流为0.2A时，电阻R2的阻值为5Ω D．当R1和R2并联在电压为4V的电路中，总电流为0.5A 15．如图是检测橙子含糖量的电路原理图，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R为甜敏电阻。一级橙子的含糖量至少为12%，若橙子的含糖量为12%时，电压表的示数为U。将甜敏电阻R附着在切开的橙子上，橙子含糖量越高，电流表的示数越小。下列说法正确的是（　　） A．橙子的含糖量越高，甜敏电阻的阻值越小 B．若电压表的示数小于U，则橙子为一级 C．若电流表示数，则橙子含糖量大于12% D．若增大电源电压，可能会导致含糖量小于12%的橙子被认定成一级 16．在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω，1A”的字样。实验过程中，在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时，要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．每次更换电阻后，都应移动滑片P，使电压表的示数保持2V B．当R的电阻为10Ω时，电路中的电流为0.2A C．当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω D．当R的电阻为30Ω时，需调高电源电压才能完成实验 17．图甲是热敏电阻温度计电路图，其中R1是热敏电阻，R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻，阻值为100Ω，电源电压可调节变化。测量温度时，通过改变电源电压使通过R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度（　　） A．应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度 B．在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，通过R1的电流会减小 C．在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小 D．某次测温时，温度表盘上显示的温度是30℃，此时电源电压为0.76V 18．如图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动显示身高，电路原理如图乙，R0为定值电阻，下列有关分析中正确的是（　　） A．电流表示数显示身高，身高越高示数越大 B．电压表示数显示身高，身高越高示数越大 C．身高越高，R消耗的电功率越小 D．身高越高，电路消耗的总功率不变 19．如图所示电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，开关S1、S2均闭合。当开关S2断开时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变小 C．小灯泡L一定正常发光 D．电压表示数与电流表示数的比值不变 20．如图所示是一种测定油箱内油量的简易装置。电源电压恒为6V，定值电阻R0＝10Ω，其中R是滑动变阻器的电阻片，杠杆的右端是滑动变阻器的滑片，杠杆左端固定着一个浮子，油量变化的过程，滑片就在电阻片R两端之间滑动，电流表的示数变化范围为0.2﹣0.6A。下列说法正确的是（　　） A．油箱中没有油时，电流表示数为零 B．油量加满时，滑动变阻器接入电路的电阻为0 C．滑动变阻器R的最大阻值为20Ω D．当油量最少时，R0两端的电压为2V 三．填空题（共9小题） 21．如图所示电路，若电源电压是3V，闭合开关后，电流表A1示数为0.2A，A2示数为0.6A，则通过L1的电流为 　 　 A，则灯L2两端的电压是 　 　 V，灯L2的电阻值是 　 　 Ω。 22．如图所示，电源电压恒为6V，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，电压表V1的示数变化了2V，电流表A的示数变化了0.5A，则R2的阻值为 　 　 Ω。 23．如图所示电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V的最大示数与最小示数之比为5：3，电源电压为 　 　 V。 24．如图甲所示的电路图，L1和L2是 　 　 连接的。开关闭合时，两个电流表的示数分别如图乙和图丙，判断A2表的读数是 　 　 ；流过灯L2的电流大小是 　 　 。如果灯L2的电阻是12Ω，那么电源电压是 　 　 V。 25．如图甲所示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，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2最大阻值为15Ω，闭合开关，当推动推板使滑动变阻器的滑块向左移动，电流表示数将 　 　 ，电压表示数将 　 　 ，把电压表改装成的测量仪表盘，它的刻度分布 　 　 （选填“均匀”“不均匀”），如果电流表读数为0.5A，电压表读数为2.5V，则电源电压为 　 　 V。 26．班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝15Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0∼0.6A，不计踏板所受重力。闭合开关，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，此时R的阻值为 　 　 Ω，电源电压为 　 　 V。当测量质量为60kg的同学时，电流表示数为 　 　 A。（g取10N/kg） 27．有些门店当有顾客进门时，便有“欢迎光临”的电子声音发出，这是利用如图的带光敏电阻的监控装置，R1为光敏电阻，当光照强度增大时其阻值变小，R2为定值电阻，电源电压不变，当有顾客经过通道遮蔽光线时，R2两端电压 　 　 ，通过R1的电流 　 　 （均填变化情况）。 28．如图为灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为 　 　 A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 　 　 。 29．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器RP的最大阻值为60Ω。当滑片移至最右端时，电流表示数为0.5A；滑片移至中点时，电流表示数变化了0.1A。则电源电压U＝ 　 　 V。 四．作图题（共5小题） 30．物理小组利用图中所示器材探究“电流跟电压的关系”，请将电路补充完整。 31．现在很多超市都有自主支付系统，买完东西付款时既可以扫描二维码的方式（S1）完成支付，也可以点击屏幕上的“人脸支付”按钮（S2）后通过人脸支付（S3）完成支付。请画出符合要求的电路图。（支付系统用“”表示） 32．杭州亚运会击剑比赛中运动员进行了激烈的角逐。当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时（相当于开关“S甲”闭合），电路导通，乙方指示灯L乙亮；当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时（相当于开关“S乙”闭合），电路导通，甲方指示灯L甲亮；灯亮时对方得分。请在画出能反映得分原理的电路图。 33．小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1（元件符号为）、一个定值电阻R2。要求：电子秤刻度盘是由电压表改装而成，且示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明设计出符合条件的电路图。 34．如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图，请在虚线框内画出“电压表”“电流表”和“滑动变阻器”的符号，使电路连通。 五．实验探究题（共4小题） 35．小明用如图甲做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，小灯泡标有“2.5V”。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线（所画导线不能交叉）。 （2）电路连接正确后，闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，目的是防止电路中 　 　 过大而损坏电路。 （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该的操作是 　 　 （填序号）。 A.检查导线连接是否良好 B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 C.更换小灯泡 （4）闭合开关，移动滑片，直至电压表的示数为 　 　 V，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 　 　 Ω。 （5）图丙中的曲线A是小静同学根据测量的数据绘出的图像，曲线B是小明同学用相同的器材和电路图做这个实验时根据测量的数据绘出的图像，根据曲线B的特点分析小明连接电路时出现的错误 　 　 。 （6）根据丙图图像可以判断出小明使用的电源电压为 　 　 V。 36．如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路图。 （1）电路连接好后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，小灯泡不亮，如果电路只有一个元件有故障，该故障可能是 　 　 ；排除故障后，继续进行实验，小灯泡正常发光时电压表示数如图乙所示，其读数为 　 　 V。 （2）根据实验数据，作出小灯泡工作时I﹣U的关系图象如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　 Ω；小灯泡的额定功率为 　 　 W；由图丙可知，不同电压下，小灯泡电阻值不同，灯丝的电阻会随温度升高而 　 　 。 （3）若实验过程中发现电压表损坏，现增加一个已知阻值为R0的定值电阻和一个开关，设计如图丁所示的电路。 也能测出小灯泡正常发光时的电阻，其实验步骤如下： ①闭合开关S，断开开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为I额，并记录下来； ②保持滑片P的位置不动，闭合开关S和S1，记下此时电流表的示数为I1； ③保持开关S和S1闭合，移动滑片P至最右端，记下此时电流表的示数为I2； ④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为 　 　 （用I额、I1、I2和R0表示）。 37．小益为了完成电学中的实验，收集了如下实验器材：学生电源一个，开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 0.5A”，额定电压为U0的小灯泡一个，导线若干。 实验一；探究“电流与电压的关系” （1）小益连接了如图1甲的实物电路，开关闭合后发现电路连接错误；请你在错误的导线上划“×”，用笔画线代替导线，导线不交叉； （2）检查无误后，小益将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，记录为A点数据，继续移动滑动变阻器，并绘制I﹣U图像如图1乙；通过分析，可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 　 　 ； （3）为了使实验结论更具有普遍性，小益换用20Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，在相同的坐标系中画出了I﹣U图像，图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 　 　 （选填“①”或“②”）； 实验二：探究“电流与电阻的关系” （4）小益继续探究“电流与电阻关系”，此时电源电压为4.5V保持不变，将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路，拆下20Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示，则不规范的操作可能是：　 　 ； （5）小益同学每次随机选取一个定值电阻进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图2乙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图乙中的数据分析，阻值为 　 　 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小丽选取的是阻值为 　 　 Ω的定值电阻； （6）在完成上述实验后，小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”，小益将小灯泡直接接入恒压电源中，小灯泡发光，聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 　 　 改变造成的。 38．为了探究电流与电压的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，所用的电源电压恒为3V，所用的滑动变阻器规格是“10Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 （1）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。 （2）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以 　 　 。 （3）如表是某同学记录的实验数据。从中可看出，第 　 　 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 　 　 。 （4）为了保证电路安全，第5次实验后，滑动变阻器的滑片不能向 　 　 移动。 六．计算题（共4小题） 39．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的，图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig＝1mA的电流表，其电阻Rg＝10Ω。 （1）如把它当成一个小量程的电压表，其量程是多少？ （2）图乙为某同学改装后的电流表电路图，已知R1＝1Ω，R2为定值电阻，若使用A和C连个接线柱时，电表的量程为3mA，求R2的阻值，若使用A和B两个接线柱时，求电表的量程。 40．我们在做物理电学实验时，使用的大量程电流表是由小量程电流计改装而成的。如图，G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig＝2mA的电流表，其电阻Rg＝25Ω。 （1）如果把它当成一个小量程的电压表，量程是多少？ （2）如图是小刚同学改装后的电流表电路图，已知R1＝1.50Ω，R2为定值电阻，如果使用A和C两个接线柱时，电表的量程为3mA，求R2的阻值； （3）如果使用A和B两个接线柱时，求电表的量程。 41．如图甲所示，重3N、底面积为150cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有16cm深的水。一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止。已知圆柱体A与容器高度相同。质量为1.6kg。轻杆与圆柱体衔接处为力传感器，电源电压为18V，原理如图甲所示，可通过电流表示数测得轻杆对物体的弹力大小，如表格所示。在向上调节升降台直至圆柱体A与容器底部刚好接触的过程中，记录下电流表示数I与升降台移动的距离h的关系，如图乙所示。求： 电流表示数I与力传感器所受弹力F关系 I/A 9 6 3 2 1 F/N 16 10 4 2 0 （1）未调节升降台时，甲图中力传感器R的阻值大小； （2）圆柱体A的密度； （3）当电流表示数为2A时，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，容器对升降台的压强为多大？ 42．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成，图为某同学改装后的电流表电路图，G是灵敏电流表，满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）为Ig，内阻Rg为100Ω，R1、R2定值电阻，阻值R1＝16Ω，R2＝4Ω，当使用O、A两接线柱时，量程为0.6A，求： （1）灵敏电流表G的满偏电流Ig的值； （2）使用B、O接线柱时的量程。 七．综合能力题（共4小题） 43．图1为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图2所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来；R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重60N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，电流表指针恰好指示最大刻度。（取g＝10N/kg、ρ汽油＝0.7×103kg/m3、q汽油＝3.0×1010J/m3）求： （1）加满油时，R0两端的电压是多少？ （2）加满油时，Rx的阻值是多少？ （3）当油箱里还剩40L油时，电路中的电流多大？ （4）当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则行驶过程中汽车受到的阻力多大？ 44． 微功耗指示灯 小文同学利用微功耗指示灯对冷库照明电路的开关进行改装，要求：开关S闭合，照明灯L发光，指示灯D不发光；开关S断开，照明灯L不发光，指示灯D发光，便于指示开关所在的位置。器材如下：冷库照明电源（电压36V）、照明灯L（36V 9W）、指示灯D（工作电压1.8V～2.0V，I﹣U图像如图甲所示）。 （1）按设计思路：照明灯L正常工作时通过的电流为 　 　 A；断开开关S，指示灯正常工作时电阻的最大值为 　 　 Ω，照明灯L不发光是因为 　 　 。 （2）小文设计如图乙所示电路，检查发现电路存在问题，当开关S断开时，指示灯D会 　 　 。 （3）为了改正电路，小文决定购买定值电阻，请在图丙方框内加入一个定值电阻R，并将电路补充完整。 （4）商家售卖的定值电阻规格有：1kΩ、2kΩ、10kΩ、22kΩ、100kΩ，其中电阻 　 　 和 　 　 这两个电阻可满足设计需要并保证电路安全。 45．如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关： （1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 　 　 ，电压表的示数将 　 　 。 （2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 　 　 cm。 （3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 　 　 V。 （4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 　 　 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。） 46．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，现将两个电压表V1、V2分别并联在电路中（所测电压在电压表测量范围内）。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P，使两个电压表的示数如下表所示。 （1）求电源电压U。 （2）当变阻器R2连入电路阻值为50欧时，求电路中的电流I。 （3）滑动变阻器R2的滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4移动时，变阻器R2的阻值都有变化，通过计算分别求出相应变化量ΔR2。 滑片P移动的次序 电压表V1示数（伏） 电压表V2示数（伏） 1 3 15 2 3.6 14.4 3 4.5 13.5 4 6 12 第十七章 欧姆定律 参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题） 1．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P向右移动，在此过程中（　　） A．电流表A示数变大，电压表V2示数变大 B．电流表A示数变小，电压表V1示数变小 C．电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量的比值变小 D．电压表V1示数与电流表A示数的比值不变 【答案】D 【分析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 根据滑片的移动可知接入电阻的变化，根据电阻的串联和欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，由串联电路的特点可求得R2两端的电压变化； 根据欧姆定律分析电压表与电流表示数之比的变化情况。 【解答】解：AB、由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流； 将滑动变阻器R2的滑片P向右移动时，变阻器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，即电流表A的示数变大； 由U＝IR可知，R1两端的电压变大，即电压表V1的示数变大； 因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压变小，即电压表V2示数变小，故AB错误； CD、根据R可知，电压表V1示数与电流表A示数之比为定值电阻的阻值，所以该比值大小不变，故D正确； 串联电路中电源电压不变，即电压表V1示数与电压表V2示数的总和保持不变，因此电压表V1示数的变化量与电压表V2示数的变化量相等，根据R可知电压表V2示数变化量与电流表A示数变化量之比为定值电阻的阻值，所以该比值大小不变，故C错误。 故选：D。 【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、滑动变阻器的应用，关键是电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。 2．如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像，则R1、R2的电阻之比为（　　） A．3：2 B．2：3 C．3：1 D．1：3 【答案】C 【分析】由图象可知，当R1两端电压为3V时，通过R1的电流为0.1A，当R2两端电压为2V时，通过R2的电流为0.2A，由欧姆定律可得R1、R2电阻之比。 【解答】解：由图象可知，当R1两端电压为3V时，通过R1的电流为0.1A，当R2两端电压为2V时，通过R2的电流为0.2A， 由欧姆定律可得R1、R2电阻之比为：。 故选：C。 【点评】本题考查欧姆定律的简单运用，属于基础题。 3．某科技小组设计了一种自动控制传感器，其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时，可带动与之相连的滑动变阻器滑片P左右移动，通过电压表示数变化可反映出物体M移动的距离。当物体M向左移动时（　　） A．电流表示数不变，电压表示数变大 B．电流表示数变小，电压表示数变小 C．电压表示数和电流表示数的比值变小 D．电压表示数和电流表示数的比值不变 【答案】C 【分析】分析电路图可知，电路中只有一个电阻，电流表测量电路中的电流，电压表测电阻左侧部分的电压；根据欧姆定律分析电流表和电压表示数的大小、电压表示数和电流表示数比值的大小变化。 【解答】解：AB．开关闭合，由于电压表相当于断路，故电路中为定值电阻R的简单电路，电流表测通过R的电流，故电流表示数不变；电压表并联在R的左侧，当物体M向左移动时，电压表并联部分的电阻变小，故电压表示数变小，故AB错误； CD．电压表示数和电流表示数的比值是电压表并联部分的电阻，当物体M向左移动时，电压表并联部分的电阻变小，故电压表示数和电流表示数的比值变小，故C正确，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了学生对欧姆定律、电压表相当于断路的掌握和运用，本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用。 4．为创建安全校园，学校物理社团设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示，R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。当烟雾浓度增大到一定程度，电压表的指针偏转到某处时会触发报警系统。下列说法正确的是（　　） A．当烟雾量增大时，电压表示数变小，电流表示数变大 B．当烟雾量增大时，电压表和电流表的示数之比减小 C．当烟雾量增大时，电压表和电流表的示数变化量之比变大 D．要更早发现火灾，可以减小R0或者提高电源电压 【答案】D 【分析】由图可知，R与R0串联，电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流； AB、根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知，当烟雾增大时光敏电阻的阻值变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端电压的变化，根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化； C、设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I′，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电压表示数的变化量，据此可判断电压表和电流表的示数变化量之比如何变化； D、由“电压表的指针偏转到某区域时会触发报警系统”可知R两端的报警电压不变；更早发现火灾，即烟雾量较小（光照强度较大）时报警，此时光敏电阻R的阻值较小，根据串联分压的规律分析应采取的措施。 【解答】解：由电路图可知，R与R0串联，电压表测光敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流； AB、因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以当烟雾增大时（即光照强度减弱），光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大，由I可知，电路中的电流减小，电流表示数变小；由U＝IR可知，R0两端的电压减小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压增大，即电压表的示数增大，故A错误； 因为电压表的示数增大，电流表的示数变小，所以电压表和电流表的示数之比变大，故B错误； C、设滑片移动前后电路中的电流分别为I、I′， 由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电压表示数的变化量ΔU＝（U﹣I′R0）﹣（U﹣IR0）＝ΔIR0，即R0，且R0的阻值不变，所以电压表和电流表的示数变化量之比不变，故C错误； D、由“电压表的指针偏转到某区域时会触发报警系统”可知R两端的报警电压不变；更早发现火灾，即烟雾量较小（光照强度较大）时报警，此时光敏电阻R的阻值较小； 由串联分压的规律可得，若R0的阻值不变（不更换定值电阻），且R两端的报警电压UR不变，而烟雾量较小时光敏电阻R的阻值较小，根据可知，应增大定值电阻R0两端的电压，根据串联电路的电压规律，应提高电源电压，才能在烟雾量较小时触发报警； 若电源电压不变，且R两端的报警电压UR不变，由串联电路的电压规律可知报警时R0两端的电压U0不变，而烟雾量较小时光敏电阻R的阻值较小，根据可知，应减小R0的阻值（即更换阻值较小的定值电阻），才能在烟雾量较小时触发报警，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，寻找不变量是关键。 5．如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时观察电流表、电压表的示数电表示数的变化情况正确的是（　　） A．电流表A1示数变大，电压表示数不变 B．电流表A2示数变小，电压表示数不变 C．电流表A1示数变小，电压表示数不变 D．电流表A2示数变小，电压表示数变大 【答案】B 【分析】由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测L支路的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变，根据滑片向右移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R电流的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过L的电流不变，根据并联电路电流规律可知电流表A2示数的变化。 【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电压表V测电源电压，电流表A2测干路电流，电流表A1测L支路的电流。 因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变； 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过L的电流不变，电流表A1的示数不变； 当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，接入电路中的电阻变大，由I可知，该支路的电流变小， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变小，即电流表A2的示数变小； 综上所述，ACD错误，B正确。 故选：B。 【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意各量之间的关系，不要颠倒。 6．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像，以下叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电阻一定时，电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数要保持3V不变 C．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差 D．将Rx从5Ω换成10Ω后，未调节滑动变阻器时，电压表示数变大 【答案】D 【分析】A、电流与电压和电阻有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变； B、由图中数据，得出电阻的电压分析； C、多次实验是为了得出普遍性的规律； D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理和串联电路电压的规律分析。 【解答】解：A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，研究的是电流与电阻的关系，故A错误； B、由图中数据知：电阻的电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×25Ω＝2.5V，实验中电压表的示数保持2.5V不变，故B错误； C、多次实验是为了得出普遍性的规律，故C错误； D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，故D正确。 故选：D。 【点评】本题研究电流与电阻的关系，考查控制变量法、数据分析、欧姆定律、串联电路的规律及操作过程。 7．图甲是一种握力计，图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变，握力显示表是由电流表改装而成，R1是一根长度为6cm的电阻丝（该电阻丝阻值大小与长度成正比），定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在的最上端，当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端（弹簧的电阻不计），施加的力F与弹簧压缩握力方向量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围0～60N，电路中电流表变化范围0.2～0.6A。则下列说法正确的是（　　） A．R2电阻为20Ω B．握力显示表上的刻度是均匀分布的 C．增大电源电压可以增大握力范围 D．减小R2可以提高握力计灵敏度 【答案】D 【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。 （1）当不施加力时，弹簧一端的滑片P在R1的最上端，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，根据电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电阻R2的阻值； （2）由欧姆定律和电阻的串联得出电流表示数表达式，据此分析电压表刻度特点； （3）握力范围由弹簧的压缩量和电阻丝的长度决定，与电源电压无关； （4）为了使握力计更灵敏，即使用较小的握力时电路中的电流变化比较明显，据此进行解答。 【解答】解：A、当滑片P在最上端时，R1的阻值为0Ω，电路总电阻为R2，此时电流为0.6A，R2的电阻为：R25Ω，故A错误； B、由欧姆定律和电阻的串联规律可得，电流表示数： I，式中U、R1、R2、L均为定值，故电流表示数与ΔL不成正比，故电流表示数不是均匀的，且ΔL越大，电流表示数越大，故B错误； C、握力范围由弹簧的压缩量和电阻丝的长度决定，与电源电压无关，增大电源电压只会改变电流表的读数范围，不会改变握力的测量范围，故C错误； D、为了使握力计更灵敏，即使用较小的握力时电路中的电流变化比较明显，若选用阻值更大的R2，则由欧姆定律可知最大电流（R1为零时）更小，且在握力相同时总电阻更大，对应的电流更小，则电流的变化范围较小，此时握力计更不灵敏，所以应该选用阻值更小的R2，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用等，正确的判断出滑片位于两个端点时电路中的电流和从图中获取有用的信息是关键。 8．小明同学用如图甲所示的电路进行实验，并根据测量数据画出了通过小灯泡电流与其两端电压关系的图像如图乙，小灯泡的额定电压为2.5V。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至B端 B．闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，应立即更换小灯泡 C．闭合开关后，向右移动滑片，电流表的示数变大，电压表的示数变大 D．利用图甲所示电路和实验器材可以探究电流与电压的关系 【答案】C 【分析】（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器调至阻值最大端； （2）闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮可能是实际功率太小，据此分析； （3）根据串联电流和电压规律分析； （4）小灯泡的电阻受温度影响。 【解答】解：A、闭合开关前应将滑动变阻器调至阻值最大端，故滑动变阻器的滑片应调至A端，故A错误； B、闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮可能是实际功率太小，应先调节滑动变阻器观察灯泡是否发光，而不是立即更换，故B错误； C、闭合开关后，向右移动滑片时，滑动变阻器的电阻减小，总电阻减小，故总电流增大，电流表示数增大，电压表测小灯泡两端电压，根据分压原理，滑动变阻器的电阻减小，滑动变阻器两端电压减小，故小灯泡两端电压增大，电压表示数变大，故C正确； D、探究电流与电压的关系需控制电阻不变，但小灯泡的电阻随温度变化而变化，因此不能直接探究欧姆定律中的电流与电压关系，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查电路分析，欧姆定律，探究电流与电压的关系，滑动变阻器使用，难度一般。 9．如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2和R3为定值电阻。闭合开关S，在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片P由b端移至a端，电压表V1、电压表V2、电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔI。则（　　） A．电流表A的示数变小 B．电压表V2的示数变大 C．ΔU1与ΔI的比值等于R2的阻值 D．ΔU2与ΔI的比值等于R3的阻值 【答案】D 【分析】由电路图可知，定值电阻R2和R3与滑动变阻器R1串联，电压表V1测滑动变阻器R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压，电流表A测电路中的电流。 （1）分析清楚电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，应用串联电路特点与欧姆定律分析答题； （2）根据串联电路的电压特点判断两电压表示数变化量的绝对值关系，进而判断出ΔU1与ΔI的比值、ΔU2与ΔI比值的变化。 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R2和R3与滑动变阻器R1串联，电压表V1测滑动变阻器R1两端的电压，电压表V2测滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压，电流表A测电路中的电流。 AB、闭合开关S，将滑片P由b端向a端滑动一段距离后，变阻器连入电路中的电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律I知，总电流变大，即电流表示数变大，故A错误； 根据U＝IR可知，R3两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知滑动变阻器R1和定值电阻R2两端的总电压变小，即电压表V2示数变小，故B错误； CD、设滑动变阻器滑片移动前后，电路中的电流分别为I1、I2， 则电压表V1的示数分别为：U1＝U﹣I1（R2+R3），U1′＝U﹣I2（R2+R3）， 所以电压表V1的示数的变化量ΔU1＝U1﹣U1′＝U﹣I1（R2+R3）﹣[U﹣I2（R2+R3）]＝（I2﹣I1）（R2+R3）＝ΔI（R2+R3）； 即电压表V1示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为：R2+R3，故C错误； 电压表V2的示数分别为：U2＝U﹣I1R3，U2′＝U﹣I2R3， 所以电压表V2的示数的变化量ΔU2＝U2﹣U2′＝U﹣I1R3﹣（U﹣I2R3]＝（I2﹣I1）R3＝ΔIR3； 即电压表V2示数的变化量与电流表示数的变化量的比值为：R3，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确确定两电压表示数变化量的关系是关键。 10．如图甲所示是一款体重秤的简易电路，电路中电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为10Ω，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，秤盘下压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，下列说法正确的是（　　） ①当检测板所受压力F增大时，电压表的示数减小 ②该装置所能测量的最大质量为100kg ③若将R0换成5Ω的电阻，则该装置所能测量的最大压力将变小 ④一位同学站在体重秤上，5s内完成了称量体重的过程，这段时间内体重秤消耗的电能是3.6J，则该同学的体重为400N A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 【答案】C 【分析】由图甲可知，R、R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测串联电路中的电流； ①由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，根据欧姆定律可知电压表的示数变化； （2）根据电压表和电流表的量程判断出电路中的最大电流，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出可变电阻R的最小阻值，由图乙可知该装置所能测量的最大压力，据此即可求出最大质量； （3）将R0换为5Ω的电阻，根据欧姆定律可知通过电流的最大电流变化，根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为3V，据此欧姆定律可知压敏电阻接入电路的阻值变化，由图乙可知可该装置所能测量的最大压力的变化。 （4）由公式W＝UIt可求得该同学站在体重秤上时通过电路的电流，根据欧姆定律计算电路中的总电阻大小，利用串联电路电阻规律计算压敏电阻的阻值，由图丙R﹣F图像可知F的大小即该同学的体重。 【解答】解：由图甲可知，R、R0串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，电流表测串联电路中的电流； ①由图乙可知，当检测板所受压力增大时，R的阻值减小，根据串联的电阻特点可知，电路中的总电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流增大，R0是定值电阻，根据U＝IR可知R0两端的电压增大，即电压表示数增大，故①错误； ②由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，此时电路中的电流为：I0.3A＜0.6A， 则电路中的最大电流为：I大＝I＝0.3A， 由I可知，电路中的最小总电阻为：R总小20Ω， 根据串联电路的电阻特点可知，R的最小阻值为：R小＝R总小﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω， 由图乙可知，当R小＝10Ω时，该装置所能测量的最大压力为1000N， 则所能测量物体的重力为：G＝F＝1000N， 则该装置所能测量的最大质量为：m100kg，故②正确； ③若将R0换成5Ω的电阻，由电压表的量程可知R0两端的电压最大为3V，根据I可知电路中的最大电流变大，根据串联电路的电压特点可知压敏电阻两端的电压为3V，则压敏电阻接入电路的阻值变小，由图乙可知可该装置所能测量的最大压力将变大，故③错误； ④该同学站在体重秤上时，电路中的电流为：I'0.12A， 电路的总电阻为：R总50Ω， R的阻值为：R'＝R﹣R0＝50Ω﹣10Ω＝40Ω， 由图乙可知F的大小为400N，即该同学的体重为400N，故④正确， 故C正确。 故选：C。 【点评】本题考查串联电路的特点以及欧姆定律的应用、重力公式，能从图中获取相关信息是解题的关键。 二．多选题（共10小题） 11．司机酒后驾驶存在许多安全隐患。某物理兴趣小组设计了一种简易酒精浓度检测仪，其电路原理图如图甲所示。R1是气敏电阻，其阻值随呼气酒精浓度K变化的关系如图乙所示，R为滑动变阻器，检测前通过调节滑动变阻器对检测仪进行“调零”，此时电流表的示数为0.1A，调零后滑动变阻器的位置不变，电源电压为12V并且保持不变，查阅到相关资料如表1所示。下列说法中正确的是（　　） 血液酒精浓度M＝呼气酒精浓度K×2200 非酒驾（M＜20mg/100mL） 酒驾（20mg/100mL≤M≤80mg/100mL） 醉驾（M＞80mg/100mL） A．当呼气酒精浓度增加时，电流表的示数变大 B．对检测仪“调零”时，R2接入电路的电阻为10Ω C．检测时，当电流表示数为0.15A时，司机属于非酒驾 D．若想使检测仪更加灵敏，则应将R2滑片向左滑动 【答案】AD 【分析】由图甲可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流； （1）根据图乙中的酒精气体浓度的变化判断R1的阻值的变化，再根据欧姆定律分析电路中的电流变化，即为电流表示数的变化； （2）“调零”后根据I计算串联电路的总电阻，再由串联电阻的特点计算R2的阻值； （3）检测时，已知电流表的示数，根据I计算串联电路的总电阻，再由串联电阻的特点计算R1的阻值，对应图乙曲线找到相应的呼气酒精浓度K，并计算血液酒精浓度M，判断属于非酒驾、酒驾还是醉驾； （4）若想使检测仪更加灵敏，即在浓度更低时报警，此时气敏电阻的阻值更大，要使电路的电流不变，总电阻液不变，应减小滑动变阻器的电阻，据此判断出滑动变阻器的移动方向。 【解答】解：由图甲可知，R1和R2串联，电流表测电路中的电流； A、由图乙可知，酒精气体浓度越大，R1的阻值越小，则电路总电阻越小，由欧姆定律可知电路中的电流越大，即电流表示数越大，故A正确； B、“调零”后，此时电流表的示数为0.1A，根据I可得电路中的总电阻：R总120Ω， 由图乙可知：酒精气体为0mg/100mL时气敏电阻R1＝100Ω，根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得，变阻器R2的阻值：R2＝R总﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω，故B错误； C、检测时，当I′＝0.15A，R2＝20Ω时，根据I可得电路中的总电阻：R′总80Ω； 根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得，R′1的阻值为：R′1＝R′总﹣R2＝80Ω﹣20Ω＝60Ω； 对应乙图此时K′＝10×10﹣3mg/100mL，此时酒精浓度为：M′＝10×10﹣3mg/100mL×2200＝22mg/100mL，该司机属于酒驾，故C错误； D、若想使检测仪更加灵敏，即在浓度更低时报警，此时气敏电阻的阻值更大，要使电路的电流不变，总电阻液不变，则应将R2滑片向左滑动来减小滑动变阻器的电阻，故D正确。 故选：AD。 【点评】题是考查串联电路的特点、欧姆定律应用和电功的计算，属于中等难度计算题 12．如图所示，电源电压保持不变，以下说法正确的是（　　） A．闭合开关S和S1，电阻R0和R1串联，电压表测量电源电压 B．闭合开关S和S2，电阻R2的电流等于电阻R0的电流 C．闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最左端，电阻R1和R2的电压相等 D．闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最右端，电流表示数等于电阻R1和R2的电流之和 【答案】BCD 【分析】（1）闭合开关S和S1，电阻R0和R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流； （2）闭合开关S和S2，电阻R0的最大电阻与R2串联，据此判断出通过电阻R2、R0电流的关系； （3）闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最左端，电阻R1和R2并联，根据并联电路的规律判断出两电阻两端电压的关系； （4）闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最右端，电阻R1和R2先并联，再和电阻R0串联，电流表测量干路的电流，据此判断出电流表示数与电阻R1和R2的电流之和的关系。 【解答】解：A、闭合开关S和S1，电阻R0和R1串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，故A错误； B、闭合开关S和S2，电阻R0的最大电阻与R2串联，所以电阻R2的电流等于电阻R0的电流，故B正确； C、闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最左端，电阻R1和R2并联，它们两端的电压相等，故C正确； D、闭合开关S和S1和S2，滑片P移至最右端，电阻R1和R2先并联，再和电阻R0串联，电流表测量干路的电流，所以电流表示数等于电阻R1和R2的电流之和，故D正确。 故选：BCD。 【点评】本题考查串并联电路的规律和特点，关键是电路结构的分析。 13．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向右滑动，电压表V示数变化量为ΔU，电流表A1、A2示数变化量分别为ΔI1、ΔI2，则下列说法不正确的是（　　） A．电压表V和电流表A1、A2的示数都变小 B．|ΔU|与|ΔI1|的比值等于R1 C．电压表V示数与电流表A1示数之比不变 D．|ΔU|与|ΔI2|的比值等于R1+R2 【答案】ABD 【分析】由电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测R2支路电流；根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，根据电路结构、并联电路特点分析答题。 【解答】解：由电路图可知，两电阻并联，电压表测电源电压，电流表A1测R1支路电流，电流表A2测干路电流； A、由电路图可知，滑片向右移动时，电源电压不变，电压表V的示数不变，定值电阻阻值不变，通过R1的电流I1不变，电流表A1的示数不变；由电路图可知，滑片向右移动时，滑动变阻器R2接入电路的阻值变大，电阻两端电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流I2变小，由于干路的电流等于各支路电流之和，所以干路的电流变小，故A错误； B、由于电压表的示数不变，所以|ΔU|为零，由于通过R1的电流不变，所以|ΔI1|不变，所以|ΔU|与|ΔI1|的比值为零，故B错误； C、电压表V示数与电流表A1示数之比等于定值电阻的阻值，所以电压表V示数与电流表A1示数之比不变，故C正确； D、由于电压表的示数的变化量|ΔU|为零，所以|ΔU|与|ΔI2|的比值等于零，故D错误。 故选：ABD。 【点评】本题考查了判断电表示数如何变化，是一道电路动态分析题，分析清楚电路结构、应用并联电路特点与欧姆定律即可正确解题。 14．小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据，绘制出如图所示的图象。其中图甲表示电阻R1，图乙表示电阻R2。根据图象信息可判断（　　） A．当R2两端的电压为8V时，电阻R2的阻值为8Ω B．当 R1 两端的电压为 2V 时，通过它的电流为0.2A C．当通过R2的电流为0.2A时，电阻R2的阻值为5Ω D．当R1和R2并联在电压为4V的电路中，总电流为0.5A 【答案】BC 【分析】（1）（2）（3）根据图像确定对应的电压或电流，根据欧姆定律计算电阻； （4）并联的电压都等于电源电压，结合图像找出电流大小，根据并联电路的特点计算干路电流。 【解答】解：A．当R2两端的电压为8V时，由图象可知，通过的电流为0.6A，由欧姆定律可得R2的阻值 ；故A不符合题意； B．当R1两端的电压为2V时，由图象可知，通过它的电流为0.2A，故B符合题意； C．当通过R2的电流为0.2A时，由图象可知，其两端的电压为1V，由欧姆定律，电阻R2的阻值 故C符合题意； D．当R1和R2并联在电压为4V的电路中，根据并联的电压都等于电源电压，它们两端的电压均为4V，由图象可知，通过当R1和R2的电流分别为I1′＝0.4A，I2″＝0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以总电流I＝I1′+I2″＝0.4A+0.5A＝0.9A，故D不符合题意。 故选：BC。 【点评】本题考查图像的应用，和欧姆定律以及并联电路的特点，属于中档题。 15．如图是检测橙子含糖量的电路原理图，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R为甜敏电阻。一级橙子的含糖量至少为12%，若橙子的含糖量为12%时，电压表的示数为U。将甜敏电阻R附着在切开的橙子上，橙子含糖量越高，电流表的示数越小。下列说法正确的是（　　） A．橙子的含糖量越高，甜敏电阻的阻值越小 B．若电压表的示数小于U，则橙子为一级 C．若电流表示数，则橙子含糖量大于12% D．若增大电源电压，可能会导致含糖量小于12%的橙子被认定成一级 【答案】BC 【分析】（1）由电路图可知，定值电阻R1与湿敏电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。已知橙子含糖量越高，电流表的示数越小，根据欧姆定律可知电路的总电阻变化，根据串联电路的电阻规律可知甜敏电阻的阻值变化； （2）橙子含糖量越高，电流表的示数越小，根据欧姆定律可知R1两端的电压变化，由此可知电压表的示数小于U时，橙子的等级； （3）若电流表示数，根据欧姆定律可知R1两端的电压与U的关系，从而可知橙子含糖量大小； （4）若增大电源电压，在含糖量小于12%时，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R1两端的电压变化，从而可知橙子被认定等级变化。 【解答】解：A、由电路图可知，定值电阻R1与甜敏电阻R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。已知橙子含糖量越高，电流表的示数越小，根据欧姆定律可知电路的总电阻越大，根据串联电路的电阻规律可知甜敏电阻的阻值越大，即橙子的含糖量越高，甜敏电阻的阻值越大，故A错误； B、橙子含糖量越高，电流表的示数越小，根据U＝IR可知，R1两端的电压越小，由此可知电压表的示数小于U时，橙子的等级为一级，故B正确； C、若电流表示数，根据欧姆定律可知R1两端的电压小于U，则橙子含糖量大于12%，故C正确； D、若增大电源电压，在含糖量小于12%时，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，R1两端的电压变大，且大于U，则橙子被认定的等级会低于一级，故D错误。 故选：BC。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，难度较大。 16．在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时，小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变，滑动变阻器上标有“50Ω，1A”的字样。实验过程中，在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时，要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．每次更换电阻后，都应移动滑片P，使电压表的示数保持2V B．当R的电阻为10Ω时，电路中的电流为0.2A C．当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω D．当R的电阻为30Ω时，需调高电源电压才能完成实验 【答案】AB 【分析】A、探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时要控制电阻的电压不变； B、当R的电阻为10Ω时，由欧姆定律得出电路中的电流； C、由串联电路电压的规律得出变阻器的电压，当电路中的电流为0.4A时，由欧姆定律得出滑动变阻器接入电路的阻值； D、根据串联电路的规律及分压原理得出电源电压最大值。 【解答】解：A、探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时要控制电阻的电压不变，每次更换电阻后，都应移动滑片P，使电压表的示数保持2V，故A正确； B、当R的电阻为10Ω时，由欧姆定律可知，电路中的电流为 I 故B正确； C、变阻器的电压为 U滑＝6V﹣2V＝4V 当电路中的电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为 R滑 故C错误； D、根据串联电路的规律及分压原理有 方程左边为一定值，故右边也为一定值， 当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，这时电路的电压最大， 即 解之可得出最大电源电压约为：U′≈5.3V。 需调低电源电压才能完成实验，故D错误。 故选：AB。 【点评】本题探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，考查控制变量法的运用、欧姆定律的运用及对实验的要求。 17．图甲是热敏电阻温度计电路图，其中R1是热敏电阻，R1阻值随温度t变化的规律如图乙所示。R2为定值电阻，阻值为100Ω，电源电压可调节变化。测量温度时，通过改变电源电压使通过R1的电流始终保持为2mA。将其中一个电压表表盘改成温度表盘即可测量温度（　　） A．应将电压表V2的表盘刻度改成相应的温度刻度 B．在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，通过R1的电流会减小 C．在测温过程中R1两端的电压随温度升高而减小 D．某次测温时，温度表盘上显示的温度是30℃，此时电源电压为0.76V 【答案】CD 【分析】（1）根据电流表示数的变化和欧姆定律判断出电压表V1示数的变化，进而得出结论； （2）测温时，根据图乙可知热敏电阻R1的阻值随温度的变化，根据欧姆定律得出R1两端的电压与温度的关系； （3）测温时，由图乙得出当温度表盘上显示的温度是30℃时R1的电阻值，由串联电路电阻的规律和欧姆定律算出此时的电源电压。 【解答】解：A、由题意知电流表的示数不变，根据U＝IR知定值电阻R2两端的电压不变，由于电源电压变化，所以电压表V1的示数变化，所以应将电压表V1的表盘刻度改成相应的温度刻度，故A错误； B、在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的温度不变，其阻值不变，通过的电流不变，故B错误； C、从图乙可知，热敏电阻R1的电阻随温度升高而降低，由于通过R1的电流不变，由U＝IR知，热敏电阻R1两端的电压随温度升高而减小，故C正确； D、由图乙可知，温度表盘上显示的温度是30℃时，R1的电阻值为280Ω，此时的电源电压为：U＝I（R1+R2）＝2×10﹣3A×（280Ω+100Ω）＝0.76V，故D正确。 故选：CD。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键，有一定的难度。 18．如图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动显示身高，电路原理如图乙，R0为定值电阻，下列有关分析中正确的是（　　） A．电流表示数显示身高，身高越高示数越大 B．电压表示数显示身高，身高越高示数越大 C．身高越高，R消耗的电功率越小 D．身高越高，电路消耗的总功率不变 【答案】BD 【分析】由电路图可知，R与R0串联在电路中，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流； 因电压表在电路中相当于断路，则当滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变，电路的总电阻不变；根据欧姆定律判定电流表示数的变化、电压表示数的变化，从而可知用哪种电表的示数显示身高； 知道电流的变化情况，且R的阻值不变，根据P＝I2R可判断R0消耗电功率的变化；利用P＝UI可知总功率的变化。 【解答】解： 由电路图可知，R与R0串联在电路中，电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测电路中的电流； A、因电压表在电路中相当于断路，则当滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变； 身高越高时，滑片会向上移动，由于滑动变阻器接入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变，所以电流表示数不能显示身高的变化，故A错误； B、电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高时，滑片下方电阻丝的阻值越大，由U＝IR可知电压表示数越大，所以应该用电压表示数显示身高，且身高越高示数越大，故B正确； C、身高越高时，由于电路中的电流不变、R的阻值不变，则根据P＝I2R可知R消耗的电功率不变，故C错误； D、身高越高时，总电压不变，电路中电流不变，由P＝UI可知，电路消耗的总功率不变，故D正确。 故选：BD。 【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、电功率公式的应用，关键是分析得出“滑片移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻不变”。 19．如图所示电路中，电源电压恒定，R为定值电阻，开关S1、S2均闭合。当开关S2断开时，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数变大 B．电压表示数变小 C．小灯泡L一定正常发光 D．电压表示数与电流表示数的比值不变 【答案】BD 【分析】根据电路图可知，开关S1、S2均闭合时，小灯泡被短路，电压表测量电源电压，电流表测量电路中的电流； 开关S2断开时，小灯泡与定值电阻串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流； 开关S2断开时，根据总电阻的变化和欧姆定律分析电流表示数的变化，根据电压表的测量对象分析电压表示数的变化； 当开关S2断开时，小灯泡能够发光，但由于不知道实际电压与额定电压的关系，所以不能判断灯泡是否正常发光； 根据R分析电压表与电流表示数比值的变化。 【解答】解：AB、根据电路图可知，开关S1、S2均闭合时，小灯泡被短路，电压表测量电源电压，电流表测量电路中的电流； 开关S2断开时，小灯泡与定值电阻串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路中的电流，所以开关S2断开时，电压表的示数变小，故B正确； 开关S2断开时，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，电流表示数变小，故A错误； C、当开关S2断开时，小灯泡能够发光，但由于不知道实际电压与额定电压的关系，所以不能判断灯泡是否正常发光，故C错误； D、根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于R的阻值，即该比值不变，故D正确。 故选：BD。 【点评】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用，难度不大。 20．如图所示是一种测定油箱内油量的简易装置。电源电压恒为6V，定值电阻R0＝10Ω，其中R是滑动变阻器的电阻片，杠杆的右端是滑动变阻器的滑片，杠杆左端固定着一个浮子，油量变化的过程，滑片就在电阻片R两端之间滑动，电流表的示数变化范围为0.2﹣0.6A。下列说法正确的是（　　） A．油箱中没有油时，电流表示数为零 B．油量加满时，滑动变阻器接入电路的电阻为0 C．滑动变阻器R的最大阻值为20Ω D．当油量最少时，R0两端的电压为2V 【答案】BCD 【分析】由图可知，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）油箱中没有油时，浮子在最低位置，在杠杆作用下，滑片移动到最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，但不为零； （2）油量加满时，浮子在最高位置，在杠杆作用下，滑片移动到最下端，滑动变阻器接入电路的阻值最小，由欧姆定律可知，电路中的电流最大，根据电流表的变化范围可知此时电路中的电流，然后根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的电阻； （3）已知电流表的最小示数，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出滑动变阻器接入电路的最大电阻； （4）当油量最少时，根据欧姆定律即可求出R0两端的电压。 【解答】解：由图可知，定值电阻R0和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流； A、油箱中没有油时，浮子在最低位置，在杠杆作用下，滑片移动到最上端，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由欧姆定律可知，电路中的电流最小，但不为零，即电流表示数不为零，故A正确； B、油量加满时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知总电阻：R总小10Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值R小＝R总小﹣R0＝10Ω﹣10Ω＝0Ω，故B正确； C、当油量最少时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中电流最小为0.2A，根据欧姆定律可知总电阻：R总大30Ω，则滑动变阻器接入电路的阻值R大＝R总大﹣R0＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，故C正确； D、当油量最少时，根据欧姆定律可得R两端的电压：U0＝I最小R0＝0.2A×10Ω＝2V，故D正确。 故选：BCD。 【点评】本题考查滑动变阻器的使用、串联电路特点和欧姆定律的应用，正确判断滑动变阻器接入电路的阻值变化是关键。 三．填空题（共9小题） 21．如图所示电路，若电源电压是3V，闭合开关后，电流表A1示数为0.2A，A2示数为0.6A，则通过L1的电流为 　0.4　 A，则灯L2两端的电压是 　3　 V，灯L2的电阻值是 　15　 Ω。 【答案】0.4；3；15 【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测干路电流。根据并联电路电流规律求出通过灯L1的电流，根据并联电路的电压规律可知灯L2两端的电压，根据欧姆定律求灯L2的电阻值。 【解答】解：由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测通过灯L2的电流，电流表A2测干路电流。 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L1的电流： I1＝I﹣I2＝0.6A﹣0.2A＝0.4A， 因并联电路各支路两端的电压相等，所以灯L2两端的电压：U2＝U＝3V， 由I可得，灯L2的电阻值：R215Ω。 故答案为：0.4；3；15。 【点评】本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用，难度不大。 22．如图所示，电源电压恒为6V，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，电压表V1的示数变化了2V，电流表A的示数变化了0.5A，则R2的阻值为 　4　 Ω。 【答案】4 【分析】电源电压恒为6V，闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量定值电阻两端的电压。 将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，根据串联分压特点可知R1两端的电压变小； 设滑片在a端时，设电流为I，根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压表达式，滑片在b端时，根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压表达式，联立两式可知定值电阻的阻值。 【解答】解： 电源电压恒为6V，闭合开关S，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量定值电阻两端的电压。 将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知电路电流变大，根据串联分压特点可知R1两端的电压变小； 设滑片在a端时，设电流为I，根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压U＝U1+IR2， 滑片在b端时，电源电压U＝U1﹣2V+（I+0.5A）R2， 联立以上两式可知：R2＝4Ω； 故答案为：4。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道综合题。 23．如图所示电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值R2＝20Ω，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V的最大示数与最小示数之比为5：3，电源电压为 　15　 V。 【答案】15 【分析】电路中两电阻串联，电压表测定值电阻R1两端电压，根据串联电路的特点和欧姆定律计算最小电压，结合电压表V的最大示数与最小示数之比为5：3，计算电源电压。 【解答】解：电路中两电阻串联，电压表测定值电阻R1两端电压，当变阻器接入电路中的阻值最大为20Ω，电流表的最小示数为0.3A，此时变阻器两端电压为 U2＝IR2＝0.3A×20Ω＝6V； 设电源电压为U，此时电压表的示数最小为U1＝U﹣U2＝U﹣6V； 电压表V的最大示数与最小示数之比为5：3，即 ； 解得U＝15V。 故答案为：15。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律，以及动态过程分析，属于中档题。 24．如图甲所示的电路图，L1和L2是 　并联　 连接的。开关闭合时，两个电流表的示数分别如图乙和图丙，判断A2表的读数是 　0.5A　 ；流过灯L2的电流大小是 　0.5A　 。如果灯L2的电阻是12Ω，那么电源电压是 　6　 V。 【答案】并联；0.5A；0.5A；6。 【分析】由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路的电流；根据电流表A2的量程和分度值读出示数，根据并联电路的电流特点和两电流表指针的位置确定电流表A1的量程并根据分度值读出示数，利用并联电路的电流特点求出流过灯L2的电流，根据并联电路的电压特点结合欧姆定律计算电源电压。 【解答】解：由电路图可知，两灯泡并列连接，即并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L1支路的电流； 由乙图可知，电流表A2的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，A2表的读数为0.5A，即L1支路的电流I1＝0.5A； 根据并联电路的电流特点可知A1的示数应大于A2的示数，而图中A1表指针偏转的角度小于A2表指针偏转的角度， 所以，电流表A1的量程应为0～3A，分度值为0.1A，其示数为1A，即干路电流I＝1A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以流过灯L2的电流I2＝I﹣I1＝1A﹣0.5A＝0.5A； 因并联电路各支路两端电压相等，则根据欧姆定律可得电源电压：U＝I2R2＝0.5A×12Ω＝6V。 故答案为：并联；0.5A；0.5A；6。 【点评】本题考查了电流表的读数、并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是根据并联电路的电流特点确定电流表A1的量程。 25．如图甲所示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，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2最大阻值为15Ω，闭合开关，当推动推板使滑动变阻器的滑块向左移动，电流表示数将 　不变　 ，电压表示数将 　变大　 ，把电压表改装成的测量仪表盘，它的刻度分布 　均匀　 （选填“均匀”“不均匀”），如果电流表读数为0.5A，电压表读数为2.5V，则电源电压为 　12.5　 V。 【答案】不变；变大；均匀；12.5。 【分析】根据电压表相当于断路，结合两个电阻串联与欧姆定律分析解答。 【解答】解：电压表相当于断路，图中定值电阻与滑动变阻器的最大值串联，电阻不变，电流不变，而推动推板使滑动变阻器的滑块向左移动，电压表所测部分的电阻变大，根据U＝IR知，电压表示数变大；且电阻与长度成正比，故电流不变时，电压与长度成正比，因而刻度均匀； 电源电压U＝I（R1+R2）＝0.5A×（10Ω+15Ω）＝12.5V。 故答案为：不变；变大；均匀；12.5。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律，属于中档题。 26．班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻R0＝15Ω，R为压敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0∼0.6A，不计踏板所受重力。闭合开关，当体重计空载时，电路中的电流为0.2A，此时R的阻值为 　45　 Ω，电源电压为 　12　 V。当测量质量为60kg的同学时，电流表示数为 　0.4　 A。（g取10N/kg） 【答案】45；12；0.4。 【分析】图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联，由图乙可知当体重计空载时，R＝45Ω，结合欧姆定律和串联电路的特点计算电源电压，根据质量计算压力，结合图像分析电阻大小，根据欧姆定律和串联电路的特点计算电流。 【解答】解：图甲可知，闭合开关S，定值电阻R0与压敏电阻R串联， 由图乙可知当体重计空载时，R＝45Ω， 此时电流I＝0.2A，根据欧姆定律和串联电路的特点可得： 电源电压为U＝I（R+R0）＝0.2A×（45Ω+15Ω）＝12V； 当测量质量为60kg的同学时，压力等于重力。即F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N； 根据乙图知，压敏电阻的阻值R′＝15Ω， 此时电路中电流为。 故答案为：45；12；0.4。 【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。 27．有些门店当有顾客进门时，便有“欢迎光临”的电子声音发出，这是利用如图的带光敏电阻的监控装置，R1为光敏电阻，当光照强度增大时其阻值变小，R2为定值电阻，电源电压不变，当有顾客经过通道遮蔽光线时，R2两端电压 　变小　 ，通过R1的电流 　变小　 （均填变化情况）。 【答案】变小；变小 【分析】由图可知，两电阻串联，根据已知条件确定光敏电阻阻值的变化，由电阻的串联规律分析电路的电阻变化，由欧姆定律判断电路的电流变化；根据U＝IR确定R2两端电压的变化。 【解答】解：由图可知，两电阻串联；由题意知，当光照射的强度增大时其阻值变小，当光照射的强度减小时其阻值变大，所以当有顾客经过通道遮蔽光线时，R1的电阻变大，两电阻串联，由电阻的串联规律可知，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，通过R2的电流也变小； 由于电流变小，根据U＝IR可知，所以R2两端的电压变小。 故答案为：变小；变小。 【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用，关键是明确当光照射的强度减小时光敏电阻阻值变大。 28．如图为灯泡L和定值电阻R的I﹣U图象，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为 　0.6　 A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 　1：3　 。 【答案】0.6；1：3。 【分析】（1）由并联电路的电压特点，结合图象可知此时通过L和R的电流大小，再由并联电路的电流特点得出干路的电流； （2）将L和R串联在电源电压为4V的电路中，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知此时灯泡的电压和电阻的电压，根据欧姆定律得到电阻之比。 【解答】解：并联电路各个支路两端的电压相等，由图可知，当电源电压为3V时，通过R的电流为0.2A，通过L的电流为0.4A，则干路的电流为：I'＝IR+IL＝0.2A+0.4A＝0.6A； 将L和R串联在电源电压为4V的电路中，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知当I＝0.2A时，UL＝1V，UR＝3V， 则L与R的阻值之比为。 故答案为：0.6；1：3。 【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用，正确读取图中信息是解题的关键。 29．如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器RP的最大阻值为60Ω。当滑片移至最右端时，电流表示数为0.5A；滑片移至中点时，电流表示数变化了0.1A。则电源电压U＝ 　6　 V。 【答案】6 【分析】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R0并联，电流表测干路电流。根据并联电路的特点可知，当滑片移至中点时，通过R0电流的不变，根据欧姆定律表示出电流的变化量，从而求得电源电压。 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R0并联，电流表测干路电流。 由于并联电路各支路互不影响，所以当滑片移至中点时，通过R0电流的不变， 则电流表的示数变化量等于通过滑动变阻器的电流变化量， 根据欧姆定律可得，ΔI，即： 0.1A， 解得，电源电压：U＝6V。 故答案为：6。 【点评】本题考查并联电路的特点及欧姆定律的应用，难度一般。 四．作图题（共5小题） 30．物理小组利用图中所示器材探究“电流跟电压的关系”，请将电路补充完整。 【答案】。 【分析】滑动变阻器采用一上一下串联在电路中；两节干电池的电压为3V。 【解答】解：滑动变阻器采用一上一下串联在电路中，由于电源市两节干电池，电源电压为3V，电压表测量定值电阻两端的电压，选择小量程，正确的连线方式为： 。 故答案为：。 【点评】本题考查了电路的连接，属于基础题。 31．现在很多超市都有自主支付系统，买完东西付款时既可以扫描二维码的方式（S1）完成支付，也可以点击屏幕上的“人脸支付”按钮（S2）后通过人脸支付（S3）完成支付。请画出符合要求的电路图。（支付系统用“”表示） 【答案】 【分析】既可以扫描二维码的方式（S1）完成支付，也可以点击屏幕上的“人脸支付”按钮（S2）后通过人脸支付（S3）完成支付，说明两者方式互不影响，而人脸支付必须两个同时满足才能实现。 【解答】解：既可以扫描二维码的方式（S1）完成支付，也可以点击屏幕上的“人脸支付”按钮（S2）后通过人脸支付（S3）完成支付，说明两者方式互不影响因而是并联关系，而人脸支付必须两个同时满足才能实现，说明两个开关是串联关系，都与支付系统串联接电源上，如图所示： 【点评】本题考查电路的设计，属于中档题。 32．杭州亚运会击剑比赛中运动员进行了激烈的角逐。当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时（相当于开关“S甲”闭合），电路导通，乙方指示灯L乙亮；当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时（相当于开关“S乙”闭合），电路导通，甲方指示灯L甲亮；灯亮时对方得分。请在画出能反映得分原理的电路图。 【答案】 【分析】当甲方击中乙方时电路接通，故S甲与乙方指示灯串联，S乙与甲方指示灯串联，且两路并联。 【解答】解：S甲与乙方指示灯串联，S乙与甲方指示灯串联，两个灯不一定同时工作，是并联，然后两路并联在电源两端。如图： 【点评】本题考查串并联电路的特点，会根据用电器的工作情况确定用电器的连接方式，并会根据题意确定开关的位置是解决本题的关键。 33．小明同学想设计电子秤电路原理图。选用的器材有：电源、开关、导线、电压表、一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1（元件符号为）、一个定值电阻R2。要求：电子秤刻度盘是由电压表改装而成，且示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大。请你帮小明设计出符合条件的电路图。 【答案】见试题解答内容 【分析】根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，只能把定值电阻与压敏电阻串联，根据欧姆定律分析设计。 【解答】解：根据题意，电压表示数随着压敏电阻所受压力的增大而增大，不能采用并联电路，只能把定值电阻与压敏电阻串联，由于是一个阻值随压力增大而减小的压敏电阻R1，当压力增大时，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律知，电路中的电流增大，根据U＝IR，定值电阻R2的电压增大，而压敏电阻R1的电压减小，则电压表并联在定值电阻R2的两端，如图所示： 【点评】本题考查电路的设计与欧姆定律，属于中档题。 34．如图是利用伏安法测量电阻阻值的实验电路图，请在虚线框内画出“电压表”“电流表”和“滑动变阻器”的符号，使电路连通。 【答案】 【分析】伏安法测量电阻阻值的实验中，需要用电流表测量电路中的电流，电压表测量电阻两端的电压；实验中为了获得普遍的规律，应串联接入一个滑动变阻器，据此分析。 【解答】即：伏安法测量电阻阻值的实验中，需要用电流表测量电路中的电流，电压表测量电阻两端的电压，根据图示可知，左侧元件串联接入电路中，为电流表；上面的电路元件与电阻并联，为电压表；右侧的电路元件为滑动变阻器，如下所示： 【点评】本题考查了电路图的画法、电路元件的使用，属于基础题。 五．实验探究题（共4小题） 35．小明用如图甲做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，小灯泡标有“2.5V”。 （1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线（所画导线不能交叉）。 （2）电路连接正确后，闭合开关前应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，目的是防止电路中 　电流　 过大而损坏电路。 （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，接下来首先应该的操作是 　B　 （填序号）。 A.检查导线连接是否良好 B.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 C.更换小灯泡 （4）闭合开关，移动滑片，直至电压表的示数为 　2.5　 V，小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为 　5　 Ω。 （5）图丙中的曲线A是小静同学根据测量的数据绘出的图像，曲线B是小明同学用相同的器材和电路图做这个实验时根据测量的数据绘出的图像，根据曲线B的特点分析小明连接电路时出现的错误 　电压表并联在滑动变阻器两端了　 。 （6）根据丙图图像可以判断出小明使用的电源电压为 　3　 V。 【答案】（1）见解答图；（2）电流；（3）B；（4）2.5；5；（5）电压表并联在滑动变阻器两端了；（6）3。 【分析】（1）根据电路连接和电表的使用分析回答； （2）为了防止电路中电流过大而损坏电路，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处； （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，可能是电路中电阻太大，导致电路中电流过小，接下来首先应该的操作是移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光，如果小灯泡还不发光，再检查导线连接是否良好，如果还不发光，可能是小灯泡坏了，再更换小灯泡，据此分析； （4）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据电流表选用量程确定分度值读数，利用R求出小灯泡的电阻； （5）电压表并联在灯泡两端，灯泡两端的电压增大时，电路中的电流也会增大，根据串联电路电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压变小，据此分析； （6）根据串联分压得出电源电压。 【解答】解：（1）原电路图中，灯泡和滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，在“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：： ； （2）为了防止电路中电流过大而损坏电路，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处； （3）闭合开关S后，发现小灯泡不亮，可能是电路中电阻太大，导致电路中电流过小，接下来首先应该的操作是移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光，如果小灯泡还不发光，再检查导线连接是否良好，如果还不发光，可能是小灯泡坏了，再更换小灯泡，故选：B； （4）当灯泡两端电压为额定电压时，即电压表的示数为2.5V，小灯泡正常发光； 小灯泡正常发光，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则小灯泡的电阻为： ； （5）由图B可知，当电压为0时，电路中有较大的电流；当电压增大时，电流反而减小；若电压表并联在灯泡两端，灯泡两端的电压增大，电路中的电流增大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，所以电压表不是并联在灯泡两端，而是并联在滑动变阻器两端了； （6）有图丙可知，当电路中电流为0.4A时，定值电阻和滑动变阻器两端电压都为1.5V，根据串联分压可知，电源电压U＝UV+U滑＝1.5V+1.5V＝3V。 故答案为：（1）见解答图；（2）电流；（3）B；（4）2.5；5；（5）电压表并联在滑动变阻器两端了；（6）3。 【点评】本题“伏安法测量小灯泡电阻”的实验，考查了电路连接、注意事项、故障分析、电阻的计算、影响电阻大小因素及图像分析。 36．如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路图。 （1）电路连接好后闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，小灯泡不亮，如果电路只有一个元件有故障，该故障可能是 　小灯泡短路　 ；排除故障后，继续进行实验，小灯泡正常发光时电压表示数如图乙所示，其读数为 　2.5　 V。 （2）根据实验数据，作出小灯泡工作时I﹣U的关系图象如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　 Ω；小灯泡的额定功率为 　0.625　 W；由图丙可知，不同电压下，小灯泡电阻值不同，灯丝的电阻会随温度升高而 　变大　 。 （3）若实验过程中发现电压表损坏，现增加一个已知阻值为R0的定值电阻和一个开关，设计如图丁所示的电路。 也能测出小灯泡正常发光时的电阻，其实验步骤如下： ①闭合开关S，断开开关S1，移动滑片P，使电流表的示数为I额，并记录下来； ②保持滑片P的位置不动，闭合开关S和S1，记下此时电流表的示数为I1； ③保持开关S和S1闭合，移动滑片P至最右端，记下此时电流表的示数为I2； ④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为 　I2R0（）　 （用I额、I1、I2和R0表示）。 【答案】（1）小灯泡短路；2.5；（2）10；0.625；变大；（3）I2R0（）。 【分析】（1）电路连接好后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，小灯泡不亮，说明电压表并联的支路短路或电压表短路；根据电压表选用量程确定分度值读数； （2）根据I﹣U的关系图像确定灯泡额定电压对应的额定电压，根据R算出灯泡的阻值；根据P＝UI计算额定功率，灯丝的电阻随温度的升高而变大； （3）根据R分别求出步骤①②中电路的总电阻，根据步骤③求出电源电压，利用电阻的串联写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。 【解答】解：（1）电路连接好后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，小灯泡不亮，说明电压表并联的支路短路或电压表短路，如果电路只有一个元件有故障，该故障可能是小灯泡短路； 排除故障后，继续进行实验，小灯泡正常发光时电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V； （2）由I﹣U的关系图像可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，小灯泡正常发光时的电阻为： R10Ω； 额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W； 由I﹣U的关系图像可知，当灯泡两端的电压增大，通过灯泡的电流也变大，根据P＝UI可知，灯泡的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而变大； （3）④在步骤①中，R、R0和L串联在电路中，电流表测串联电路电流，移动滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数为I额，此时灯泡正常发光；根据R可知，电路的总电阻为： R总； 在步骤②中，R和R0串联在电路中，电流表测串联电路电流，保持滑动变阻器滑片P的位置不动，此时电流表的示数为I1，根据R可知，电路的总电阻为： R总1； 在步骤③中，电路为只有R0的简单电路，此时电流表的示数为I2，根据U＝IR可知，电源电压为U源＝I2R0； 由电阻的串联可知，小灯泡正常发光时电阻的表达式为： R额＝R总﹣R总1I2R0（）。 故答案为：（1）小灯泡短路；2.5；（2）10；0.625；变大；（3）I2R0（）。 【点评】本题测量小灯泡的电阻的实验，考查了电路连接、电路故障、电压表读数、电阻的计算、影响电阻大小因素及设计实验方案测电阻的能力。 37．小益为了完成电学中的实验，收集了如下实验器材：学生电源一个，开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 0.5A”，额定电压为U0的小灯泡一个，导线若干。 实验一；探究“电流与电压的关系” （1）小益连接了如图1甲的实物电路，开关闭合后发现电路连接错误；请你在错误的导线上划“×”，用笔画线代替导线，导线不交叉； （2）检查无误后，小益将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，记录为A点数据，继续移动滑动变阻器，并绘制I﹣U图像如图1乙；通过分析，可以得到C点和E点的定值电阻电功率之比为 　16：25　 ； （3）为了使实验结论更具有普遍性，小益换用20Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，在相同的坐标系中画出了I﹣U图像，图1乙中①、②哪一个图像是符合实验实际的 　①　 （选填“①”或“②”）； 实验二：探究“电流与电阻的关系” （4）小益继续探究“电流与电阻关系”，此时电源电压为4.5V保持不变，将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路，拆下20Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图2甲所示，则不规范的操作可能是：　开关在连接电路时没有断开　 ； （5）小益同学每次随机选取一个定值电阻进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图2乙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图乙中的数据分析，阻值为 　20　 Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小丽选取的是阻值为 　10　 Ω的定值电阻； （6）在完成上述实验后，小益继续探究“灯丝电阻随温度的变化规律”，小益将小灯泡直接接入恒压电源中，小灯泡发光，聪明的小益分析小灯泡由暗到亮的发光过程中实际上是灯泡的 　实际功率　 改变造成的。 【答案】（1）见上图；（2）16：25；（3）①；（4）开关在连接电路时没有断开；（5）20；10；（6）实际功率。 【分析】（1）在探究“电流与电压的关系”的实验中，滑动变阻器、定值电阻和电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，分析图中电路存在的问题是电压表被短接了，据此完成电路改接； （2）根据电功率公式P＝UI＝I2R分析解答； （3）根据欧姆定律I分析作答； （4）电流表示数为零，表明电路中可能存在断路，电压表接近电源电压，表明电压表与电源两极是通路，则定值电阻存在断路，由此分析； （5）根据图2﹣乙中各点对应的I、R的乘积分析作答；根据串联分压原理并结合题干条件分析作答； （6）根据实际功率决定小灯泡的明暗程度分析作答。 【解答】解：（1）在探究“电流与电压的关系”的实验中，滑动变阻器、定值电阻和电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，分析图中电路存在的问题是电压表被短接了，据此完成电路改接如下图所示： ； （2）假设图1﹣乙中单位刻度电流值为I0，则通过定值电阻中对应C点和E点的电流分别为8I0、10I0， 根据电功率公式P＝UI＝I2R可得：PC：PE＝R：R＝（8I0）2：（10I0）2＝16：25； （3）根据欧姆定律I分析可知当不同阻值的定值电阻两端的电压相同时，通过定值电阻的电流与其阻值成反比，因此当定值电阻阻值由10Ω增大为20Ω，则其对应的电流将减小为原来的一半，结合图1﹣乙可知①符合实际； （4）将20Ω更换为15Ω的电阻接入电路，拆下20Ω电阻后，如图2﹣甲所示，电流表示数为零，表明电路中可能存在断路，电压表接近电源电压，表明电压表与电源两极是通路，则定值电阻存在断路，则不规范的操作可能是开关在连接电路时没有断开； （5）根据图2﹣乙中信息可知各电阻两端的电压分别为： U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V， U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V， U3＝I3R3＝0.2A×15Ω＝3V， U4＝I4R4＝0.18A×20Ω＝3.6V， U5＝I5R5＝0.12A×25Ω＝3V， 由此可知，20Ω的电阻两端电压大于其他定值电阻的电压不同，所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，且该实验中控制不变的电压为UV＝3V； 由题知，探究“电流与电阻的关系”时，电源电压为4.5V， 用阻值为20Ω的电阻做实验时，变阻器分得的电压U滑＝U﹣U4＝4.5V﹣3.6V＝0.9V， 由串联分压的规律可得，代入数据可得，解得R滑＝5Ω； 而正确完成实验时变阻器分得的电压为U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣3V＝1.5V， 由题意可知这次实验之前的那一次实验是正确的，且此时变阻器接入电路的电阻为5Ω， 由串联分压的规律可得，解得R＝10Ω， 所以，这次实验之前的那一次实验，小丽选取的是阻值为10Ω的定值电阻； （6）因为小灯泡的明暗程度取决于实际功率的大小，实际功率越大，灯泡越亮，由此可知小灯泡由暗到亮的发光过程中其实际功率改变造成的。 故答案为：（1）见上图；（2）16：25；（3）①；（4）开关在连接电路时没有断开；（5）20；10；（6）实际功率。 【点评】本题考了探究“电流与电压的关系”的实验，涉及了电路的改接、滑动变阻器的使用、电功率的计算、数据分析和小灯泡的实际功率的理解等知识，考查较综合，有一定难度。 38．为了探究电流与电压的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，所用的电源电压恒为3V，所用的滑动变阻器规格是“10Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 （1）请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。 （2）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以 　改变定值电阻两端的电压　 。 （3）如表是某同学记录的实验数据。从中可看出，第 　3　 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 　当电阻一定时，电流与电压成正比　 。 （4）为了保证电路安全，第5次实验后，滑动变阻器的滑片不能向 　左　 移动。 【答案】（1）；（2）改变定值电阻两端的电压；（3）3；当电阻一定时，电流与电压成正比；（4）左。 【分析】（1）根据图甲连接实物图； （2）探究电流与电压的关系时，要不断改变定值电阻两端的电压，滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以改变定值电阻两端的电压； （3）根据串联分压原理和表格中的实验数据进行分析即可； （4）第5次实验时，电路中的电流已经达到了电流表允许通过的最大值，电路中的电流最大，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值不能再变小了，据此分析。 【解答】解：（1）由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，故应将图乙中定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，并把定值电阻的左接线柱与电源负极相连，如图所示： ； （2）探究电流与电压的关系时，要不断改变定值电阻两端的电压，故滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以改变定值电阻两端的电压； （3）根据串联分压可知，当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时，滑动变阻器与定值电阻两端的电压相同，已知电源电压为3V，故当定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器与定值电阻的阻值相同，即第3次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等； 从表格中的实验数据可以看出定值电阻两端电压增大，通过定值电阻的电流也增大，所以可以得到的结论是当电阻一定时，电流与电压成正比； （4）第5次实验时，电路中的电流已经达到了电流表允许通过的最大值，电路中的电流最大，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值不能再变小了，故滑动变阻器的滑片不能向左移动。 故答案为：（1）；（2）改变定值电阻两端的电压；（3）3；当电阻一定时，电流与电压成正比；（4）左。 【点评】本题考查探究电流与电压的关系，数据分析，实物图连接等。 六．计算题（共4小题） 39．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的，图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig＝1mA的电流表，其电阻Rg＝10Ω。 （1）如把它当成一个小量程的电压表，其量程是多少？ （2）图乙为某同学改装后的电流表电路图，已知R1＝1Ω，R2为定值电阻，若使用A和C连个接线柱时，电表的量程为3mA，求R2的阻值，若使用A和B两个接线柱时，求电表的量程。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）知道电流表的内阻和满偏电流，根据欧姆定律求出最大电压，然后得出电压表的量程； （2）使用A和C连个接线柱时，R1与R2串联后再与Rg并联，根据并联电路的电流特点求出电流表满偏时通过串联支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出串联支路的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值；使用A和B两个接线柱时，Rg与R2串联后再与R1并联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表满偏时并联部分的电压，再根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流即为电表的量程。 【解答】解：（1）由I可得，该电流表两端的最大电压： Ug＝IgRg＝1×10﹣3A×10Ω＝0.01V， 如把它当成一个小量程的电压表，其量程是0～0.01V； （2）使用A和C连个接线柱时，R1与R2串联后再与Rg并联， 此时电表的量程为3mA，即干路电流最大为3mA， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表满偏时通过串联支路的电流： I12＝I﹣Ig＝3mA﹣1mA＝2mA； 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，串联支路的总电阻： R5Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值： R2＝R﹣R1＝5Ω﹣1Ω＝4Ω； 使用A和B两个接线柱时，Rg与R2串联后再与R1并联， 则电流表满偏时并联部分的电压： U并＝Ig（Rg+R2）＝1×10﹣3A×（10Ω+4Ω）＝0.014V， 通过R1的电流： I10.014A＝14mA， 则干路的最大电流： I′＝Ig+I1＝1mA+14mA＝15mA，即电表的量程为15mA。 答：（1）如把它当成一个小量程的电压表，其量程是0.01V； （2）R2的阻值为4Ω；若使用A和B两个接线柱时，电表的量程为15mA。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，明确电路的连接方式和知道电流表的满偏电流不变是关键。 40．我们在做物理电学实验时，使用的大量程电流表是由小量程电流计改装而成的。如图，G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig＝2mA的电流表，其电阻Rg＝25Ω。 （1）如果把它当成一个小量程的电压表，量程是多少？ （2）如图是小刚同学改装后的电流表电路图，已知R1＝1.50Ω，R2为定值电阻，如果使用A和C两个接线柱时，电表的量程为3mA，求R2的阻值； （3）如果使用A和B两个接线柱时，求电表的量程。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）知道电流表的内阻和满偏电流，根据欧姆定律求出最大电压，然后得出电压表的量程； （2）使用A和C连个接线柱时，R1与R2串联后再与Rg并联，根据并联电路的电流特点求出电流表满偏时通过串联支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出串联支路的总电阻，利用电阻的串联求出R2的阻值； （3）使用A和B两个接线柱时，Rg与R2串联后再与R1并联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表满偏时并联部分的电压，再根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流即为电表的量程。 【解答】解：（1）由I可得，该电流表两端的最大电压： Ug＝IgRg＝2×10﹣3A×25Ω＝0.05V， 如把它当成一个小量程的电压表，其量程是0～0.05V； （2）使用A和C连个接线柱时，R1与R2串联后再与Rg并联， 此时电表的量程为3mA，即干路电流最大为3mA， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电流表满偏时通过R1、R2支路的电流： I12＝I﹣Ig＝3mA﹣2mA＝1mA； 因并联电路中各支路两端的电压相等， 由I可得，串联支路的总电阻： R50Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，R2的阻值： R2＝R﹣R1＝50Ω﹣1.5Ω＝48.5Ω； （3）使用A和B两个接线柱时，Rg与R2串联后再与R1并联， 则电流表满偏时并联部分的电压： U并＝Ig（Rg+R2）＝2×10﹣3A×（25Ω+48.5Ω）＝0.147V， 通过R1的电流： I10.098A＝98mA， 则干路的最大电流： I′＝Ig+I1＝2mA+98mA＝100mA，即电表的量程为100mA。 答：（1）如果把它当成一个小量程的电压表，量程是0.05V； （2）R2的阻值为48.5Ω； （3）若使用A和B两个接线柱时，电表的量程为100mA。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，明确电路的连接方式和知道电流表的满偏电流不变是关键，体现了与高中物理知识的衔接。 41．如图甲所示，重3N、底面积为150cm2的圆柱形容器置于水平升降台中央，容器中原来装有16cm深的水。一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止。已知圆柱体A与容器高度相同。质量为1.6kg。轻杆与圆柱体衔接处为力传感器，电源电压为18V，原理如图甲所示，可通过电流表示数测得轻杆对物体的弹力大小，如表格所示。在向上调节升降台直至圆柱体A与容器底部刚好接触的过程中，记录下电流表示数I与升降台移动的距离h的关系，如图乙所示。求： 电流表示数I与力传感器所受弹力F关系 I/A 9 6 3 2 1 F/N 16 10 4 2 0 （1）未调节升降台时，甲图中力传感器R的阻值大小； （2）圆柱体A的密度； （3）当电流表示数为2A时，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，容器对升降台的压强为多大？ 【答案】（1）未调节升降台时，甲图中力传感器R的阻值为2Ω； （2）圆柱体A的密度为0.8×103kg/m3； （3）当电流表示数为2A时，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，容器对升降台的压强为2200Pa或2000Pa。 【分析】（1）未调节升降台时h0＝0，I1＝9A，U＝18 V，根据欧姆定律的变形公式可计算甲图中力传感器R的阻值； （2）由图乙可知，当h01＝12cm时，通过电路电流为1A，由表格可知此时力传感器所受弹力为0N，也就是说此时圆柱体A所受浮力等于自身重力，当A完全浸没时，h02＝16 cm，通过电路电流I2＝3A，由表格可知力传感器所受弹力为4N，分析圆柱体A所受浮力，根据浮力计算公式可计算物体排开水的体积即物体体积，根据密度公式可计算圆柱体A的密度； （3）由图可知，当h03＝2cm，I′＝6A时，水刚好溢出，分析圆柱体A所受浮力，根据浮力计算公式可计算物体排开水的体积，进一步计算水面升高的距离，从而得出容器的高度，由表格可知当通过电路的电流I3＝2A时，力传感器所受弹力为F＝2N，方向可能向下也可能向上， 杆对物体的作用力方向向上时，当拿走轻杆后，A向下沉，水向外溢出，A触底，根据压强公式可计算容器对升降台的压强， 杆对物体的作用力方向向下时，当拿走轻杆后，A上浮最终漂浮，根据压强公式计算减少的压强，进一步计算此时容器对升降台的压强。 【解答】解：（1）未调节升降台时h0＝0，I1＝9A，U＝18 V，甲图中力传感器R的阻值：R2Ω； （2）由图乙可知，当h01＝12cm时，通过电路电流为1A，由表格可知此时力传感器所受弹力为0N， 也就是说此时圆柱体A所受浮力等于自身重力，圆柱体A的重力：G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N，随着h的增大，物体所受浮力会变大， 当A完全浸没时，h02＝16 cm，通过电路电流I2＝3A，由表格可知力传感器所受弹力为4N，此时杆对物体有竖直向下的压力：F杆＝4 N， 圆柱体A所受浮力：F浮＝G+F杆＝16N+4 N＝20N， 此时排开水的体积为：V2×10﹣3m3， 因物体完全浸没，所以物体排开水的体积即物体体积，则圆柱体A的密度：ρ0.8×103kg/m3； （3）由图可知，当h03＝2cm，I′＝6A时，水刚好溢出，此时F杆′＝10N，G＝16N，所以A受到的浮力F浮′＝G﹣F杆′＝16N﹣10N＝6N， V排′6×10﹣4m3＝600cm3， 水面升高的距离：Δh水4cm， 所以此时容器内水面的高度：h容＝h1+Δh水＝16cm+4cm＝20cm， 由表格可知当通过电路的电流I3＝2A时，力传感器所受弹力为F＝2N，方向可能向下也可能向上， 杆对物体的作用力方向向上时，A受到的浮力：F浮1＝G﹣F杆1′＝16N﹣2N＝14N， 当拿走轻杆后，A向下沉，水向外溢出，水深始终为容器高度20cm，当A完全浸没时A受到的浮力为20N，而A的重力为16N，所以A不会触底。 所以容器对升降台的压强：PP水ρ水gh容1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2200Pa， 杆对物体的作用力方向向下时，A受到的浮力：F浮2＝G+F杆1′＝16N+2N＝18N， 此时水面与容器口齐平，当拿走轻杆后，A上浮最终漂浮，A受到的浮力：F浮3＝G＝16N， 水面下降，水对容器底减少的压强：ΔP133Pa， 此时容器对升降台的压强：P′＝P﹣ΔP＝2200Pa﹣133Pa＝2067Pa。 答：（1）未调节升降台时，甲图中力传感器R的阻值为2Ω； （2）圆柱体A的密度为0.8×103kg/m3； （3）当电流表示数为2A时，缓慢撤走细杆和力传感器后，待物体A静止，容器对升降台的压强为2200Pa或2067Pa。 【点评】本题考查欧姆定律、压强公式、液压公式、浮力计算公式、阿基米德原理等的综合运用，题目难度大，综合性强。 42．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成，图为某同学改装后的电流表电路图，G是灵敏电流表，满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）为Ig，内阻Rg为100Ω，R1、R2定值电阻，阻值R1＝16Ω，R2＝4Ω，当使用O、A两接线柱时，量程为0.6A，求： （1）灵敏电流表G的满偏电流Ig的值； （2）使用B、O接线柱时的量程。 【答案】见试题解答内容 【分析】（1）由图可知：当使用A、O两接线柱时，电阻R1、R2串联后与灵敏电流表G并联；已知量程为0.6A，即干路最大电流为0.6A；根据串并联电路的电阻特点和欧姆定律求出电压，然后即可根据欧姆定律求出满偏电流Ig的值； （2）使用B、O接线柱时，R2与Rg串联后再与R1并联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表满偏时并联部分的电压，再根据欧姆定律求出通过R1的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流即为电表的量程。 【解答】解：（1）由图可知：当使用A、O两接线柱时，电阻R1、R2串联后与灵敏电流表G并联；已知量程为0.6A，即干路最大电流为0.6A； 根据串并联电路的电阻特点可得，总电阻： RAOΩ； 由I可得，此时该电流表两端的最大电压： UAO＝IAORAO＝0.6AΩ＝10V， 则灵敏电流表G的满偏电流Ig的值： Ig0.1A； （2）使用B、O接线柱时，R2与Rg串联后再与R1并联；根据串联电阻的规律和欧姆定律，则电流表满偏时并联部分的电压： UBO＝Ig（Rg+R2）＝0.1A×（100Ω+4Ω）＝10.4V， 通过R1的电流： I20.65A，根据并联电路电流的规律， 则干路的最大电流： IBO＝Ig+I2＝0.1A+0.65A＝0.75A，即电表的量程为0.75A。 答：（1）灵敏电流表G的满偏电流Ig的值为0.1A； （2）使用B、O接线柱时的量程为0.75A。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，明确电路的连接方式和知道电流表的满偏电流不变是关键，体现了与高中知识的衔接。有难度。 七．综合能力题（共4小题） 43．图1为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图。其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图2所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来；R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重60N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，电流表指针恰好指示最大刻度。（取g＝10N/kg、ρ汽油＝0.7×103kg/m3、q汽油＝3.0×1010J/m3）求： （1）加满油时，R0两端的电压是多少？ （2）加满油时，Rx的阻值是多少？ （3）当油箱里还剩40L油时，电路中的电流多大？ （4）当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则行驶过程中汽车受到的阻力多大？ 【答案】（1）加满油时，R0两端的电压是3V； （2）加满油时，Rx的阻值是20Ω； （3）当油箱里还剩40L油时，电路中的电流约为0.33A； （4）当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则行驶过程中汽车受到的阻力为1000N。 【分析】（1）油箱加满油时，电流表指针恰好指示最大刻度即电路中的电流为0.6A，根据欧姆定律求出R0两端的电压； （2）根据欧姆定律求出加满油时电路中的总电阻，再根据电阻的串联求出Rx的阻值； （3）根据密度公式求出40L油的质量，再根据G＝mg求出重力，油箱对传感器的压力等于油的重力和油箱重力之和，由图2读出对应的电阻，利用电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流； （4）根据燃料完全燃烧放热公式计算汽油完全燃烧放出的热量，根据效率公式计算汽车的有用功，根据速度公式计算汽车行驶的距离，根据功的计算公式计算行驶过程中汽车受到的牵引力，由二力平衡条件可知阻力的大小。 【解答】解： （1）由题意可知，油箱加满油时，电路中的电流I＝0.6A， 根据欧姆定律可得，R0两端的电压： U0＝IR0＝0.6A×5Ω＝3V； （2）加满油时，电路中的总电阻： R总25Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以Rx＝R总﹣R0＝25Ω﹣5Ω＝20Ω； （3）根据ρ可得，40L汽油的质量： m汽油＝ρ汽油V＝0.7×103kg/m3×40×10﹣3m3＝28kg， 汽油的重力： G汽油＝m汽油g＝28kg×10N/kg＝280N， 油箱对压力传感器的压力： F＝G油箱+G汽油＝60N+280N＝340N， 由图2可知，此时Rx′＝40Ω， 此时电路中的电流： I′0.33A； （4）消耗汽油的体积V′＝10L＝0.01m3， 汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝V′q汽油＝0.01m3×3.0×1010J/m3＝3.0×108J， 汽车的有用功：W＝ηQ放＝3.0×108J×30%＝9.0×107J， 汽车行驶的距离：s＝vt＝90km/h×1h＝90km＝9.0×104m， 由W＝Fs可得，行驶过程中汽车受到的牵引力：F′1000N， 因汽车匀速行驶，所以该过程中汽车受到的阻力f＝F′＝1000N。 答：（1）加满油时，R0两端的电压是3V； （2）加满油时，Rx的阻值是20Ω； （3）当油箱里还剩40L油时，电路中的电流约为0.33A； （4）当该车以90km/h的速度匀速行驶1h消耗10L汽油，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则行驶过程中汽车受到的阻力为1000N。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、密度公式、速度公式、做功公式、效率公式等的灵活运用，关键是根据图象得出压力对应的电阻，计算过程要注意单位的换算。 44． 微功耗指示灯 小文同学利用微功耗指示灯对冷库照明电路的开关进行改装，要求：开关S闭合，照明灯L发光，指示灯D不发光；开关S断开，照明灯L不发光，指示灯D发光，便于指示开关所在的位置。器材如下：冷库照明电源（电压36V）、照明灯L（36V 9W）、指示灯D（工作电压1.8V～2.0V，I﹣U图像如图甲所示）。 （1）按设计思路：照明灯L正常工作时通过的电流为 　0.25　 A；断开开关S，指示灯正常工作时电阻的最大值为 　900　 Ω，照明灯L不发光是因为 　电路中的电流远小于照明灯L正常工作时的电流　 。 （2）小文设计如图乙所示电路，检查发现电路存在问题，当开关S断开时，指示灯D会 　烧坏　 。 （3）为了改正电路，小文决定购买定值电阻，请在图丙方框内加入一个定值电阻R，并将电路补充完整。 （4）商家售卖的定值电阻规格有：1kΩ、2kΩ、10kΩ、22kΩ、100kΩ，其中电阻 　2kΩ　 和 　10kΩ　 这两个电阻可满足设计需要并保证电路安全。 【答案】（1）900；电路中的电流远小于照明灯L正常工作时的电流；（2）烧坏；（3）见解答图；（4）2kΩ；10kΩ。 【分析】（1）根据P＝UI即可求出照明灯L正常工作时通过的电流；指示灯D的工作电压1.8V～2.0V，由图象读出指示灯正常发光的电压和对应电流计算指示灯正常工作时电阻的最大值，比较此时电路中电流与灯泡正常工作的电流的大小即可判断照明灯L不发光的原因； （2）由P计算照明灯L正常发光的电阻，由图2知，开关S断开时，L和D串联，根据欧姆定律计算电路中电流，结合指示灯正常工作电流分析电路存在的问题； （3）根据电路存在的问题分析判断加入定值电阻R的位置，再补画电路； （4）由串联电路特点和欧姆定律计算通过指示灯正常工作时R的阻值，从而选择合适的电阻。 【解答】解：（1）根据P＝UI可得照明灯L正常工作时通过的电流： IL0.25A； 指示灯D的工作电压1.8V～2.0V，由图象知，当指示灯电压为1.8V时，通过的电流为2mA＝2×10﹣3A， 根据I可得此时指示灯电阻RD900Ω， 当指示灯电压为2.0V时，通过的电流为20mA＝20×10﹣3A， 此时指示灯电阻RD′100Ω， 由图象知，指示灯电流随两端电压增大而增大，且电流变化大于电压变化，所以指示灯电阻随两端电压增大而减小，则当其两端电压为1.8V时，电阻为900Ω是其正常发光的最大电阻值； 因断开开关S，指示灯正常工作时电路中的电流为2mA＝2×10﹣3A，远小于照明灯L正常工作时通过的电流IL＝0.25A，所以照明灯L不发光； （2）由P可得，照明灯L正常发光的电阻： RL144Ω， 图2知，开关S断开时，L和D串联，则总电阻R总＝RL+RD＝144Ω+900Ω＝1044Ω， 根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得，通过指示灯的电流： ID＝I0.035A＝35mA＞20mA， 超过了指示灯正常工作时的电流，所以指示灯D会被烧坏； （3）由图2知，S闭合时，只有L连入电路中，L两端电压等于额定电压，L正常发光； 由（2）知，当S断开时，会烧坏指示灯D，所以应将定值电阻R与指示灯串联，以起到保护指示灯的作用，且S闭合时，D和R被短路，如图所示： ； （4）当指示灯D正常发光时，若电流为最小值I1＝2×10﹣3A， 根据I可得此时总电阻：R总′18000Ω， 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得串联的电阻： R＝R总′﹣RL﹣RD＝18000Ω﹣144Ω﹣900Ω＝16956Ω＝16.956kΩ， 所给定值电阻中没有16.956kΩ的，为了保证指示灯能正常发光，则应选用10kΩ的定值电阻，此时电流大于2×10﹣3A，但又不超过指示灯的最大电流20×10﹣3A，指示灯是安全的； 若电流为最大值I2＝20×10﹣3A，根据I可得此时总电阻： R总″1800Ω， 根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得串联的电阻： R′＝R总″﹣RL﹣RD′＝1800Ω﹣144Ω﹣100Ω＝1556Ω， 为了安全，应选用2kΩ的定值电阻，此时电路中电流小于20×10﹣3A，但大于2×10﹣3A，能保证指示灯正常发光。 故答案为：（1）900；电路中的电流远小于照明灯L正常工作时的电流；（2）烧坏；（3）见解答图；（4）2kΩ；10kΩ。 【点评】本题考查了串并联电路特点、欧姆定律、电功率公式的应用以及电路的设计和优化，要能从图象中获取有用信息。 45．如图装置是某物理兴趣小组设计的用来监测液面高度的“电子液位计”的原理图，电源电压恒为6V，电压表量程为0～3V，LED工作指示灯L的阻值恒为10Ω，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化。内底面积为300cm2圆柱形容器放在水平面上，高70cm。空心金属外底面积为200cm2，高30cm，金属筒通过硬杆与滑片P连在一起，金属筒只能在竖直方向移动，其下底面始终水平，没有注水时下底面距容器底20cm，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧、滑片P、硬杆和金属筒的总重量为80N。为了能直接测出深度大小，需将电压表的刻度改成对应的深度刻度。他们首先调整装置。液体未接触金属筒时，滑片P恰好在B端。摩擦均忽略不计（g取10N/kg）。闭合开关： （1）打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中，L的亮度将 　不变　 ，电压表的示数将 　变大　 。 （2）继续注水，当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度为 　37.5　 cm。 （3）当水面上升至刚好将金属筒浸没，进水装置关闭，电压表示数为 　2.4　 V。 （4）改变圆柱形容器中的液体，使金属筒浸没在液体中，为了保证电路安全，此液位计能检测的最大液体密度是 　1.25×103　 kg/m3。（写出必要的文字说明、表达式及最后的结果。） 【答案】（1）不变；变大；（2）37.5；（3）2.4；（4）1.25×103。 【分析】（1）闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流的变化，进一步判断灯泡的亮度的变化；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，根据串联分压原理确定电压表示数的变化； （2）求出串联电路中的总电阻R总，根据欧姆定律得，电路中的电流；根据欧姆定律求出滑片以下部分电阻的阻值，由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则可求出对应电阻的长度，进一步根据相关条件求出圆柱形容器内水的深度； （3）从开始注水到水面上升至刚好将金属筒浸没，根据F浮＝ρ水gV排计算金属筒受到的浮力，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，进一步计算弹簧长度的减少量，据此确定滑片上移的距离，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，据此计算滑片以下部分的电阻； （4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，根据电压表接入电路的量程确定电压表的示数的最大值， 根据欧姆定律计算此时滑片以下部分的电阻，进一步计算弹簧长度的减少量和金属筒受到的浮力，根据F浮＝ρ液gV排的变形公式计算所测液体密度的最大值。 【解答】解：（1）因电压表在电路中相当于开路，则由图可知闭合开关，灯泡和滑动变阻器的最大阻值串联接入电路，打开进水装置，当容器中的水面从接触金属筒并逐渐上升的过程中滑动变阻器接入电路的阻值始终不变，根据欧姆定律可知通过电路的电流不变，所以灯泡的亮度不变；电压表测滑片以下部分电阻两端的电压，滑片向上滑动基电压变大，电压表示数变大； （2）电路中的总电阻为：R总＝R+RL＝20Ω+10Ω＝30Ω，根据欧姆定律得，电路中的电流为：I， 根据欧姆定律得，滑片以下部分电阻的阻值为：R'5Ω， 由题知，滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，阻值均匀变化，则R'对应的长度为：L5cm，即金属筒向上移动的距离（弹簧缩短的长度）：d＝5cm； 由题知，弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，则可知弹簧长度缩短5cm时弹簧的拉力减小量：ΔF弹＝5N×5＝25N， 因滑片P、硬杆和金属筒的整体受力平衡，则此时金属筒受到的浮力：F浮＝ΔF弹＝25N， 此时金属筒浸入水中的深度：h浸0.125m＝12.5cm； 根据题意可知，水面刚好接触金属筒的底部时水深h1＝20cm， 则当电压表的示数为1V时，圆柱形容器内水的深度：h2＝h1+d+h浸＝20cm+5cm+12.5cm＝37.5cm； （3）金属筒浸没时受到的浮力：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×30×10﹣6m3＝60N， 弹簧受拉力每增加5N长度伸长1cm，弹簧长度的减少量：ΔL12cm，所以滑片上移12cm， 滑动变阻器R的最大值为20Ω，A端到B端的长度为20cm，滑片以下部分的电阻：ΔR20Ω＝12Ω， 此时电压表的示数：UP＝IΔR＝0.2A×12Ω＝2.4V； （4）根据串联分压原理可知当电压表示数最大时，滑片以下部分的电阻最大，则弹簧长度的减少量最大，金属筒受到的浮力最大，根据阿基米德原理可知此时所测液体密度最大，电压表量程为0～3V，所以电压表的示数最大为3V， 此时滑片以下部分的电阻：ΔR15Ω，弹簧长度的减少量：ΔL′20cm＝15cm， 金属筒受到的浮力：F浮′＝ΔF弹′＝15cm×5N/cm＝75N， 根据阿基米德原理得，所测液体密度最大为：ρ1.25×103kg/m3。 故答案为：（1）不变；变大；（2）37.5；（3）2.4；（4）1.25×103。 【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、阿基米德原理的灵活运用，综合性强，有一定难度。 46．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2上标有“50Ω 2A”字样，现将两个电压表V1、V2分别并联在电路中（所测电压在电压表测量范围内）。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P，使两个电压表的示数如下表所示。 （1）求电源电压U。 （2）当变阻器R2连入电路阻值为50欧时，求电路中的电流I。 （3）滑动变阻器R2的滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4移动时，变阻器R2的阻值都有变化，通过计算分别求出相应变化量ΔR2。 滑片P移动的次序 电压表V1示数（伏） 电压表V2示数（伏） 1 3 15 2 3.6 14.4 3 4.5 13.5 4 6 12 【答案】①电源电压为18V； ②若变阻器R2连入电路阻值为50欧时，电路中的电流为0.3A； ③滑动变阻器上的滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4时滑动变阻器R2的阻值可能均变化了10Ω，也可能是0.5Ω、0.8Ω、1.7Ω。 【分析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，根据表格数据可知两电压表示数的变化，根据串联电路的电压特点可知电源的电压； （2）变阻器R2连入电路阻值为50欧时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流； （3）根据欧姆定律求出当滑片位于1、2、3、4位置时电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后求出滑动变阻器R2阻值的变化量 【解答】解：①由电路图可知，R1与R2串联， 因串联电路中总电压等于各部分电压之和，且两电压表的示数之和均为18V，所以，电源的电压U＝18V； ②变阻器R2连入电路阻值为50欧时， 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：I0.3A； ③情况一，电压表V1与R1并联，电压表V2与R2并联， 当滑片位于1、2、3、4位置时，电路中的电流分别为： I10.3A，I20.36A，I30.45A，I40.6A， 滑动变阻器接入电路中的电阻分别为： R滑150Ω，R滑240Ω，R滑330Ω，R滑420Ω， 所以，滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4时滑动变阻器R2的阻值变化量： △R2＝R滑1﹣R滑2＝50Ω﹣40Ω＝10Ω，△R2＝R滑2﹣R滑3＝40Ω﹣30Ω＝10Ω，△R2＝R滑3﹣R滑4＝30Ω﹣20Ω＝10Ω； 情况二，电压表V1与R2并联，电压表V2与R1并联， 当滑片位于1、2、3、4位置时，电路中的电流分别为： I11.5A，I21.44A，I31.35A，I41.2A， 滑动变阻器接入电路中的电阻分别为： R滑12Ω，R滑22.5Ω，R滑33.3Ω，R滑45Ω， 所以，滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4时滑动变阻器R2的阻值变化量： △R2＝R滑2﹣R滑1＝2.5Ω﹣2Ω＝0.5Ω，△R2＝R滑3﹣R滑2＝3.3Ω﹣2.5Ω＝0.8Ω，△R2＝R滑4﹣R滑3＝5Ω﹣3.3Ω＝1.7Ω。 答：①电源电压为18V； ②若变阻器R2连入电路阻值为50欧时，电路中的电流为0.3A； ③滑动变阻器上的滑片P分别从移动次序1到2、2到3、3到4时滑动变阻器R2的阻值可能均变化了10Ω，也可能是0.5Ω、0.8Ω、1.7Ω。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，根据表格数据得出电源的电压和两电压表的位置是关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$