14.4 欧姆定律的应用（同步练习）2025-2026学年苏科版九年级上册物理

14.4 欧姆定律的应用（专项练习） 一．伏安法测电阻的实验（共5小题） 二．欧姆定律在图像中的应用（共5小题） 三．电路的动态分析（共12小题） 四．应用欧姆定律求范围（共5小题） 五． 利用串、并联电路电阻关系的相关计算（共7小题） 六．串、并联电路的电阻与电流的比值关系及计算（共7小题） 一．伏安法测电阻的实验（共5小题） 1．明利用如图甲所示的电路测量小灯泡L在2.5V电压下的电阻。 (1)请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。 (2)闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，而电压表有示数，若电路连接完好，则故障的原因可能是 。 A．滑动变阻器断路 B．开关短路 C．小灯泡断路 D．小灯泡短路 (3)解决上述问题后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某位置，此时电压表示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为 V。要将其两端的电压调至2.5V，则需将滑片向 移动，若小灯泡两端的电压为2.5V时，电流表示数为0.3A，则此时小灯泡L的电阻RL= Ω（结果保留一位小数）。 2．小文在“测量小灯泡的电阻”实验中，所用器材有：电压恒为3V的电源、正常工作电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容： (1)用笔画线表示导线，将图甲的实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小 ； (2)闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数为3V。产生这种现象的原因可能是小灯泡 ；（选填“断路”或“短路”） (3)排除故障后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到某处，电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡两端电压达到2.5V，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 3．小华利用图甲所示的器材“测量小灯泡正常工作时的电阻”，已知小灯泡正常工作电压2.5V； (1)小华按图甲将电路连接完整，闭合开关前，滑片P应处于 端；（选填“左”或“右”） (2)检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小华发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表和导线完好，则故障可能是 。 (3)故障排除后，闭合开关，电压表的指针位置如图乙所示，电压表示数为 V，小华向 （选填“左”或“右”）移动滑片P，使小灯泡电压为2.5V，此时电流表指针如图丙所示，电流表示数为 A，由此可知小灯泡在正常工作电压时的电阻为 （小数点后保留一位）。 4．如图甲所示，是小青同学做“测量小灯泡的电阻”的实验电路图： (1)实验原理： ； (2)要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，则滑动变阻器应该接入的接线柱是 （选填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，小青同学发现小灯泡L不发光，且电流表指针无偏转，电压表的指针有明显偏转，则电路中的故障可能是 ； (4)排除故障后，当电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为 Ω。 (5)将小灯泡换成一个定值电阻，还可进行的实验是 。（填出一个即可） 5．物理实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值，电源由三节新干电池串联而成，滑动变阻器规格为“20Ω　1A”。 (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器除了有 的作用外，还有一个重要作用是调节未知电阻两端的电压获得多组测量数据； (2)正确连接电路后，闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，为 A，此时电压表的示数为2.4V，则电阻的阻值为 ； (3)实验中发现，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数小于电源电压。同学们对产生此现象的原因提出了多种猜想，其中最不合理的一项是（　　） A．电流表本身有电阻 B．导线本身有电阻 C．电压表所选量程太大 D．电压表未调零，且指针在零刻度线左侧 (4)小组同学将定值电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量小灯泡的电阻。实验数据如表，分析发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流 0.18 0.21 0.24 0.26 0.30 (5)实验完成后发现，电压为2.5V时记录的小灯泡电流数据由于污损看不清，通过计算，小灯泡正常发光时的电阻可能是（　　） A．6.7Ω B．10.5Ω C．7.1Ω D．8.9Ω (6)老师告诉同学们，只用一只电表和一个已知阻值为的定值电阻接在未知电源上，也能测出未知电阻的阻值，下列电路能实现测量要求的是（　　） A． B． C． D． 二．欧姆定律在图像中的应用（共5小题） 6．小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（　　） A．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零 B．当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A C．将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为 D．依据图像可得到电阻分别为 7．如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电压表V1、V2的量程均为0~15V，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大逐渐变小，得到两电压表示数倒数与R2接入电路的阻值倒数的关系图像，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．U0的大小为12V B．R1的阻值为40Ω C．图②是V2示数倒数与R2阻值倒数的关系图 D．为保证电路安全，R2接入电路的阻值范围为20Ω~8Ω 8．在城市交通中，电动自行车超载行驶会严重影响行车安全。为此，学校物理兴趣小组设计了一个简易超载报警系统，其原理图如图所示。当通过报警器的电流达到或超过0.5A时，报警器（其电阻不计）将自动报警。电路中的电源电压为6V，定值电阻，则通过的电流为 A；已知电阻元件R的阻值与其所受压力F的关系如右图所示，元件R受到的压力F小于 N才不会触发报警。 9．将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路来控制小灯泡的亮度，如图甲所示。闭合开关S后，将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡I—U的关系图像如图乙所示。当小灯泡两端电压为1.5V时，电阻丝AB接入电路的电阻是 。 10．一项目化学习小组设计了一个可以直接显示物体重力大小的电子测力计模拟装置，该装置的内部简化电路如图甲所示。电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R1的电阻丝为均匀电阻丝，长为10cm。未称量物体时，滑片在R1的最上端，R1的最大电阻值为20Ω。电子测力计所使用的弹簧的伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示，显示物体重力大小的显示器是由电流表改装而成的，电流表量程为“0~0.6A”。当没有称量物体时，电路中的电流为0.4A（不计弹簧重力及滑片的摩擦，不计弹簧电阻大小）。 求： (1)定值电阻R0的阻值； (2)挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为3V时，通电10s，电路消耗的电能； (3)当所称物体的重力为60N时，是否超过测力计的量程，请通过计算说明 三．电路的动态分析（共12小题） 11．如图所示，电源电压不变，开关闭合后，当滑片向左移动时（    ） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．电压表的示数与电流表的示数的比值变大 12．如图所示是科技创新小组设计的风力传感器的原理图，其中弹簧左端固定，右端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，A、B间有可收缩的导线，为定值电阻。当风吹来时，使B向左移动；风力减小时，弹簧又把B推向右端。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．电压表测两端的电压 B．风力减小时，电阻连入电路的阻值变小 C．电阻在电路中没有作用，可以去掉 D．风力增大时，电流表示数将变大 13．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右滑动，则下列说法中错误的是（　　） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变大 C．电压表示数与电流表示数的比值不变 D．滑动变阻器接入电路中的电阻变大 14．在课外实践活动中，小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力，其原理图如图所示，已知电源电压恒定，为定值电阻，R为变阻器，当拉环被拉伸时，显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是（　　） A．拉力F越小，R接入电路的阻值越小 B．拉力F越大，两端的电压越大 C．显示仪是由电压表改装而成的 D．当拉力为零时，通过的电流为零 15．如图所示电路，电源电压恒为6V，R2的阻值为40Ω，小灯泡L上标有“5V，10Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~3V。以下说法不正确的是（　　） A．允许通过小灯泡的最大电流是0.5A B．只闭合开关S和S1，电压表的最大示数是2V C．只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1接入电路的最大阻值是10Ω D．三个开关同时闭合，在保证各元件安全工作的情况下，灯泡能正常发光 16．如图所示的电路中，先断开，同时闭合和，两电表均有示数；再断开和并闭合，则电流表示数变 ，电压表示数变 。 17．小明为了测定风力大小设计了一个如图所示的装置，AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，图中连接着受风板的金属杆OC可绕轴O转动。请分析装置中的风力表是由 改装的，并简述该装置的工作原理： 。 18．如图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图，图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻R1=200Ω。某次测量时，只闭合开关S1，电流表示数为100mA，再闭合开关S2，电流表示数为200mA。则电源电压为 V，此时空气中的湿度为 %。 19．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1大于5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、S1接1，在电路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压为 V；若闭合开关S、S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为 Ω。 20．在如图所示的电路中，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器上标有“50Ω  1A”字样。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V。当滑动变阻器的滑片滑到另一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为1V。 (1)电阻的阻值和电源电压是多少？ (2)为保证电路安全，滑动变阻器的调节范围是多少？ 21．如图所示电路中，电源电压恒定为，当开关断开闭合时，滑动变阻器在某一位置时电流表示数为，电压表示数为；当开关、都闭合时，滑动变阻器滑片移到最右端，电流表示数为，电压表示数为。 (1)当开关、都闭合时，滑动变阻器滑片移到最右端时，画出等效电路图； (2)求滑动变阻器的最大阻值； (3)求、的阻值。 22．创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压，是定值电阻，气敏电阻阻值与的关系如图乙所示，当为100时，电压表示数为。求： 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 (1)空气质量指数由50上升至100的过程中，气敏电阻的阻值 ，电压表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)定值电阻的阻值。 (3)判断电压表示数为时对应的空气质量等级。 四．应用欧姆定律求范围（共5小题） 23．小钊家里有一款电热暖手器，但电热暖手器上的提示灯参数“ ×V×A ”模糊不清了。 为了测量该提示灯 L 的参数，小钊设计了如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用0~0.6A 量程， 电压表选用0~15V 量程。小钊进行实验，第一次只闭合开关 S、S1 ，滑片 P 从 a 端移到 b 端；第二次只闭合开关 S 、S2 ，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片 P 。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（    ） A．R0 的阻值为 7.5Ω B．小灯泡的参数为“3V 0.4A C．只闭合 S 、S2 ， 电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为 5 ︰3 D．只闭合 S 、S2 ，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为 7.5~30Ω 24．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片移动过程中的电压表和电流表的示数关系如乙图所示，则下列说法正确的是（   ） ①电源电压为6V ②滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~12Ω ③电流表示数变化范围为0.25A~0.6A ④电路消耗的最大功率为3.6W A．只有①③④正确 B．只有①②正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 25．如图所示电路，电源电压为且恒定。电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡规格为“2.5V  0.5A”（假设灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω  1A”。闭合开关，保证电路中各元件都不超出额定值，回答下列问题： (1)电流表示数变化范围是 ； (2)电压表示数变化范围是 ； (3)滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 。 26．如图所示电路，电源两端电压为U=4.5V且保持不变。电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“30Ω 1A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，两块电压表的量程均为0~3V，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器R2阻值变化范围是 Ω。 27．如图甲所示，是某力传感器的原理图，，电流表的量程为是标有“”的力敏电阻，其阻值与力的线性关系如下表。当力传感器示数为0时，电流表示数为。现将该力传感器固定在一轻质细杆上端，细杆下端与物块M连接，如图乙所示。力传感器的示数与加入容器中水的深度关系如图丙所示。求： 0 5 10 15 20 30 25 20 (1)电源电压； (2)物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强； (3)物块M浸没时受到的浮力； (4)根据此力传感器的原理图，求该传感器测的范围。 五． 利用串、并联电路电阻关系的相关计算（共7小题） 28．两个阻值分别为R1、R2的定值电阻，且R1＞R2。按下图甲、乙、丙、丁的方式连接在电压恒为U的电源两端，电路中的电流分别为I1、I2、I3、I4。下列判断中正确的是（     ） A．I1＞I3 B．I3＞I4 C．I1=I3+I4 D．I2=I3+I4 29．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关后，电压表示数为6V，电流表示数为1.5A，则右边虚线框内的电阻器连接情况可能是（　　） A．和的电阻器串联 B．和的电阻器并联 C．和的电阻器串联 D．和的电阻器并联 30．如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为4.5欧的电阻连接成回路。从电路中引出a、b、c、d四根导线。今测得ab之间电压是5伏，cd之间电压是2伏，bd之间电压是零。要满足上述条件，ab之间的最小电阻值是（　　） A．7.5欧 B．5.5欧 C．4.5欧 D．3.5欧 31．小明房间天花板上安装了吊灯，墙壁上安装了壁灯，它们之间是 联的。小明家里打开的灯越多，电路的总电阻 ，总电流 。（后两空均选填“越大”“越小”或“不变”） 32．如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，当电压表与的示数之比为时，的功率为；再次移动滑片，当与的示数之比为时，的功率为，则 。 33．如图所示的电路中，电源电压恒为12V，、是定值电阻，是滑动变阻器，其规格为“20Ω，0.6A”。只闭合开关时，电流表的示数为0.8A；再闭合开关、时，电流表的示数为1.4A。则： (1)、的电阻值分别为多少？ (2)若只闭合开关，的滑片在中点时，电流表的示数为多少？ (3)若只闭合开关，为了保证电路安全，允许接入电路的阻值范围是多少？ 34．如图所示，电源电压恒定，，。当开关闭合，、都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)当开关闭合，、都断开时电路中的总电阻； (2)电源电压； (3)当开关断开，、都闭合时，电流表的示数。 六．串、并联电路的电阻与电流的比值关系及计算（共7小题） 35．如图所示，电源电压为4V，开关S闭合后，电压表的示数为3V。下列说法正确的是（　　） A．、串联 B．两端电压为1V C．的阻值小于的阻值 D．断开开关S电压表将没有示数 36．如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时。电压表V1与V2的示数之比为3：1，只闭合并关S2时，电压表V1与V2的示数之比为4：3，则R1与R2的电阻之比为（　　） A．4：3 B．2：3 C．6：1 D．1：6 37．如图所示，电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，甲、乙两表示数之比为2:5；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲:U乙为（　　） A．5:3 B．5:2 C．3:2 D．2:3 38．如图所示的电路中电源电压恒定，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2是 联的，此时甲乙两电压表读数之比为3∶1；那么当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，甲乙两个电流表的读数之比为 。 39．某科技小组设计了一种能自动记录跳绳次数的计数器，其简化电路如图（a）所示，是一种光敏电阻，当绳子挡住射向 的红外线时，的阻值会变大，计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB 两端的电压。若电源电压为18V，某时段AB 两端的电压随时间变化的图像如图（b）所示，则AB两端电压为 V时，跳绳自动计数器会计数一次；有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为 。 40．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1A，求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)只闭合开关S3，移动滑动变阻器滑片，电路安全时，R3两端的电压变化范围。 41．如图所示，电源电压恒定，，当S闭合，断开时，电流表的示数为0.2A；当S、都闭合时，电流表的示数为0.5A，求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)当S、都闭合时电路中的总电阻。 答案与解析 一．伏安法测电阻的实验（共5小题） 1．明利用如图甲所示的电路测量小灯泡L在2.5V电压下的电阻。 (1)请添加一条导线，将图甲所示的实验电路补充完整。 (2)闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，而电压表有示数，若电路连接完好，则故障的原因可能是 。 A．滑动变阻器断路 B．开关短路 C．小灯泡断路 D．小灯泡短路 (3)解决上述问题后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至某位置，此时电压表示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为 V。要将其两端的电压调至2.5V，则需将滑片向 移动，若小灯泡两端的电压为2.5V时，电流表示数为0.3A，则此时小灯泡L的电阻RL= Ω（结果保留一位小数）。 【答案】(1) (2)C (3) 2.1 左 8.3 【详解】（1）要测小灯泡L在2.5V电压下的电阻，因此电压表选用小量程并联在灯泡两端，如图所示： （2）闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障的原因可能是小灯泡断路。 故选C。 （3）[1][2][3]调节滑动变阻器的滑片至某位置，此时电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.1V。小于2.5V，要将其两端的电压调至2.5V，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故需将滑片向左移动，若小灯泡两端的电压为2.5V时，电流表示数为0.3A，则此时小灯泡L的电阻为 2．小文在“测量小灯泡的电阻”实验中，所用器材有：电压恒为3V的电源、正常工作电压为2.5V的小灯泡L、符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。请完成下列实验内容： (1)用笔画线表示导线，将图甲的实物电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小 ； (2)闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数为3V。产生这种现象的原因可能是小灯泡 ；（选填“断路”或“短路”） (3)排除故障后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到某处，电压表的示数如图乙所示。若使小灯泡两端电压达到2.5V，应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 【答案】(1) (2)断路 (3)B 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测灯泡两端电压，求滑片P向B端滑动时滑动变阻器的阻值减小，那么应该把B端连接在电路中，B端与电流表的0.6A的接线柱连接，连接实物图如下图所示： （2）串联电路中，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表示数为3V，电压表与电源接通，则可能是小灯泡断路，电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数。 （3）从图甲可以看到，电压表的量程是0到3V，分度值是0.1V，那么图乙中电压表的读数是1.8V，小灯泡的额定电压是2.5V，若使小灯泡正常发光，应使变阻器两端电压变小，根据串联分压原理可知，滑动变阻器接入电路中的阻值应该变小，那么应将滑片P向B端移动。 3．小华利用图甲所示的器材“测量小灯泡正常工作时的电阻”，已知小灯泡正常工作电压2.5V； (1)小华按图甲将电路连接完整，闭合开关前，滑片P应处于 端；（选填“左”或“右”） (2)检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小华发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表和导线完好，则故障可能是 。 (3)故障排除后，闭合开关，电压表的指针位置如图乙所示，电压表示数为 V，小华向 （选填“左”或“右”）移动滑片P，使小灯泡电压为2.5V，此时电流表指针如图丙所示，电流表示数为 A，由此可知小灯泡在正常工作电压时的电阻为 （小数点后保留一位）。 【答案】(1)左 (2)小灯泡断路 (3) 1.7 右 0.26 9.6 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，由图甲可知，滑片应位于最左端。 （2）移动滑片P，小华发现小灯泡始终不亮，电流表几乎无示数，则电路可能存在断路故障，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则故障是与电压表并联的小灯泡断路了。 （3）[1]由图乙可知，电压表使用的0~3V量程，分度值为0.1V，示数为1.7V。 [2]由于电压表测量小灯泡两端电压，电压表示数为1.7V，则小灯泡两端电压小于小灯泡正常工作电压2.5V，所以应增大小灯泡两端电压，由串联分压特点可知，应减小滑动变阻器两端电压，则应减小滑动变阻器的阻值，所以将滑动变阻器的滑片向右滑。 [3]由图丙可知，电流表使用的0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.26A。 [4]小灯泡在正常工作电压时的电阻 4．如图甲所示，是小青同学做“测量小灯泡的电阻”的实验电路图： (1)实验原理： ； (2)要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，则滑动变阻器应该接入的接线柱是 （选填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，小青同学发现小灯泡L不发光，且电流表指针无偏转，电压表的指针有明显偏转，则电路中的故障可能是 ； (4)排除故障后，当电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为 Ω。 (5)将小灯泡换成一个定值电阻，还可进行的实验是 。（填出一个即可） 【答案】(1) (2)A (3)灯泡L断路 (4)6.25 (5)探究电流与电压的关系 【详解】（1）测量小灯泡的电阻需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用计算出电阻值，故本实验的实验原理为 （2）测量小灯泡的电阻的实验中，滑动变阻器应和灯泡L串联，要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电阻变小，则滑动变阻器应该接入的接线柱是A接线柱。 （3）闭合开关S，小青同学发现小灯泡L不发光，且电流表指针无偏转，说明电路存在断路，电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源接通，与电压表并联的部分电路断路，则电路中的故障可能是灯泡L断路。 （4）如图乙所示，电流表选用的测量范围，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A，则通过小灯泡的电流为 则此时小灯泡的电阻为 （5）将小灯泡换成一个定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压和电流值，还可进行的实验是探究电阻一定时，电流与电压的关系。 5．物理实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值，电源由三节新干电池串联而成，滑动变阻器规格为“20Ω　1A”。 (1)连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器除了有 的作用外，还有一个重要作用是调节未知电阻两端的电压获得多组测量数据； (2)正确连接电路后，闭合开关，调节滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，为 A，此时电压表的示数为2.4V，则电阻的阻值为 ； (3)实验中发现，当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数小于电源电压。同学们对产生此现象的原因提出了多种猜想，其中最不合理的一项是（　　） A．电流表本身有电阻 B．导线本身有电阻 C．电压表所选量程太大 D．电压表未调零，且指针在零刻度线左侧 (4)小组同学将定值电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量小灯泡的电阻。实验数据如表，分析发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受 的影响。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 2.8 电流 0.18 0.21 0.24 0.26 0.30 (5)实验完成后发现，电压为2.5V时记录的小灯泡电流数据由于污损看不清，通过计算，小灯泡正常发光时的电阻可能是（　　） A．6.7Ω B．10.5Ω C．7.1Ω D．8.9Ω (6)老师告诉同学们，只用一只电表和一个已知阻值为的定值电阻接在未知电源上，也能测出未知电阻的阻值，下列电路能实现测量要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1) 断开 保护电路 (2) 0.48 5 (3)C (4)温度 (5)D (6)C 【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态。 [2]滑动变阻器串联在电路中，当待测电阻阻值较小时，也不至于电路中的电流太大，所以该实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用外，还有一个重要作用是获得多组测量数据，通过求平均值减小误差。 （2）[1]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.48A。 [2]当电流表示数为0.48A时，电压表的示数为2.4V，则电阻的阻值为 （3）AB．当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数小于电源电压，说明电路中存在其他因素影响电压分配，如电流表和导线也有电阻，可以分得一部分电压，导致待测电阻两端电压小于电源电压，故AB不符合题意； C．电压表所选量程太大会影响测量的准确程度，但不会导致读数小于电源电压，故C符合题意。 D．电压表使用前未调零，且指针在零刻度线左侧，会导致读数偏小，示数小于电源电压，故D不符合题意。 故选C。 （4）由表格数据可知，在不同电压下，小灯泡的电阻不同，且电压越高，灯丝温度越高，灯丝的阻值越大，所以小灯泡电阻发生了变化，其原因是灯丝电阻受温度的影响。 （5）当小灯泡两端的电压为2.1V时，小灯泡的电阻为 当小灯泡两端的电压为2.8V时，小灯泡的电阻为 根据灯丝电阻随温度变化的规律可知，当小灯泡两端的电压为2.5V时，小灯泡的电阻应大于8.1Ω小于9.3Ω，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （6）A．只闭合S1、S2，电流只通过电阻R，电流表可以测量电路中电流，能够计算出电源电压；只闭合S1、S3，电流只通过电阻Rx，电流表正负接线柱接反，不能测量电路中电流，不能计算出电阻Rx，故A不符合题意； B．只闭合S1、S2，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，要测量电路中的电流，需测R两端的电压，当只闭合S1、S3，电压表不能测R两端的电压，因为电压表正负接线柱接反，故B不符合题意； C．当S1闭合，S0接1时，两电阻串联，电压表测电源电压U；当开关S1闭合，接2时，电压表测Rx两端的电压Ux，则电阻R两端的电流为U-Ux，电路中的电流为，则未知电阻为 故C符合题意； D．当开关S1闭合，S0接2时，只有R接入电路，电流表测电路中的电流，可以计算出电源电压；开关S1闭合，接1时，电源短路，无法测通过Rx的电流和其两端的电压，故D不符合题意。 故选C。 二．欧姆定律在图像中的应用（共5小题） 6．小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，下列说法中错误的是（　　） A．导体两端的电压为零时，导体的电阻为零 B．当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过乙导体的电流为0.2A C．将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时，干路中的电流为 D．依据图像可得到电阻分别为 【答案】A 【详解】A．电阻是导体本身的性质，是由导体的材料、长度、横截面积和温度等决定的，与外加的电压、电流值无关，所以，电压为零时，导体的电阻不为零，故A错误，符合题意； B．由图象知道，当乙两端电压为2V时，通过乙的电流为0.2A，故B正确，不符合题意； C．因为两电阻并联，所以两端的电压均为3V。由图知道，通过甲的电流为0.6A，通过乙的电流为0.3A，所以干路电流为 故C正确，不符合题意； D．甲两端电压为3V时，通过甲的电流为0.6A，所以甲的电阻为 乙两端电压为3V时，通过乙的电流为0.3A，所以乙的电阻为 故D正确，不符合题意。 故选A。 7．如图甲，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电压表V1、V2的量程均为0~15V，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大逐渐变小，得到两电压表示数倒数与R2接入电路的阻值倒数的关系图像，如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．U0的大小为12V B．R1的阻值为40Ω C．图②是V2示数倒数与R2阻值倒数的关系图 D．为保证电路安全，R2接入电路的阻值范围为20Ω~8Ω 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，两图相交的点即为两电压相等时，都为9V，根据串联电路电压的特点可知，电源电压为，故A错误； C．由图甲可知，该电路中定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测的是R1两端电压，电压表V2测的是R2两端电压，当滑动变阻器由最大逐渐减小时，电路中电流逐渐增大，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压增大，即V1示数增大，则其倒数减小，即当增大时，减小，则图中①为V1示数倒数与R2阻值倒数的关系图，图中②为V2示数倒数与R2阻值倒数的关系图，故C正确； B．由图乙可知，的最小值为，则滑动变阻器R2最大阻值为20Ω，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，R1两端电压为6V，此时滑动变阻器R2两端的电压为 根据欧姆定律可知，R2两端通过的电流为 根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，R1的电阻为，故B错误； D．为保证电路安全，两电压表示数均不能超过15V，则当电压表V1示数为15V时，根据公式可知，通过电路的电流最大，此时滑动变阻器的有效电阻最小，R2两端电压为 根据欧姆定律可知，此时电路电流 此时对应滑动变阻器R2的阻值为 因此滑动变阻器最小为2Ω，则为保证电路安全，R2接入电路的阻值范围为20Ω~2Ω，故D错误。 故选C。 8．在城市交通中，电动自行车超载行驶会严重影响行车安全。为此，学校物理兴趣小组设计了一个简易超载报警系统，其原理图如图所示。当通过报警器的电流达到或超过0.5A时，报警器（其电阻不计）将自动报警。电路中的电源电压为6V，定值电阻，则通过的电流为 A；已知电阻元件R的阻值与其所受压力F的关系如右图所示，元件R受到的压力F小于 N才不会触发报警。 【答案】 0.4 1200 【详解】[1]通过定值电阻的电流 [2]根据题意可知，干路中允许通过的最大电流I=0.5A，由于电阻元件R与定值电阻并联，根据并联电路的电流特点可知，通过电阻元件R的电流 此时电阻元件的电阻为 根据题图可知，对应的压力大小为1200N，而电阻元件的阻值随着受到压力的增大而减小，故元件受到的压力应小于1200N才不会触发报警。 9．将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路来控制小灯泡的亮度，如图甲所示。闭合开关S后，将滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡I—U的关系图像如图乙所示。当小灯泡两端电压为1.5V时，电阻丝AB接入电路的电阻是 。 【答案】3 【详解】由甲图可知当滑片滑至Ｂ端时，整个电路为灯泡的简单电路，灯泡两端的电压即为电源电压，根据乙图可知电源电压为3V。由乙图可知当小灯泡两端的电压为1.5V时，通过小灯泡的电流0.5A，因为串联电路电流处处相等，所以 根据串联电路的电压关系可得 电阻丝AB接入电路的电阻 10．一项目化学习小组设计了一个可以直接显示物体重力大小的电子测力计模拟装置，该装置的内部简化电路如图甲所示。电源电压U=12V保持不变，滑动变阻器R1的电阻丝为均匀电阻丝，长为10cm。未称量物体时，滑片在R1的最上端，R1的最大电阻值为20Ω。电子测力计所使用的弹簧的伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示，显示物体重力大小的显示器是由电流表改装而成的，电流表量程为“0~0.6A”。当没有称量物体时，电路中的电流为0.4A（不计弹簧重力及滑片的摩擦，不计弹簧电阻大小）。 求： (1)定值电阻R0的阻值； (2)挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为3V时，通电10s，电路消耗的电能； (3)当所称物体的重力为60N时，是否超过测力计的量程，请通过计算说明 (3)因为电流表量程为“0~0.6A”，所以没有超过电子测力计的量程 【详解】（1）由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻R0两端的电压。当没有称量物体时，滑片在R1的最上端，滑动变阻器接入电路的电阻为20Ω，此时电路的电流为0.4A，此时电路的总电阻为 由串联电路的电阻规律可知定值电阻R0的电阻值为 （2）挂上待测物体后，当定值电阻R0两端电压为3V时，电路中的电流为 此时电路中消耗的电能为 （3）由图乙可知，当所称物体的重力为60N时，弹簧的伸长量为ΔL=3cm，此时滑动变阻器接入电路的长度为 10cm-3cm=7cm 则此时滑动变阻器接入电路的电阻为 此时电路中的电流为 因为电流表量程为“0~0.6A”，所以没有超过电子测力计的量程。 三．电路的动态分析（共12小题） 11．如图所示，电源电压不变，开关闭合后，当滑片向左移动时（    ） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变小，电压表示数变大 C．电流表示数变大，电压表示数变大 D．电压表的示数与电流表的示数的比值变大 【答案】C 【详解】ABC．由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压减小，根据串联电压规律，定值电阻两端的电压增大，即电压表示数变大；由于滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流增大，即电流表示数变大，故AB错误，C正确； D．电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，所以其示数之比为，定值电阻阻值不变，所以比值不变，故D错误。 故选C。 12．如图所示是科技创新小组设计的风力传感器的原理图，其中弹簧左端固定，右端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，A、B间有可收缩的导线，为定值电阻。当风吹来时，使B向左移动；风力减小时，弹簧又把B推向右端。闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．电压表测两端的电压 B．风力减小时，电阻连入电路的阻值变小 C．电阻在电路中没有作用，可以去掉 D．风力增大时，电流表示数将变大 【答案】D 【详解】A．电压表并联在和弹簧两端，测的是和弹簧两端的电压，故A错误； B．风力减小时，弹簧将滑片P推向右端，滑动变阻器连入电路的阻值变大，而非变小，故B错误； C．是定值电阻，起到保护电路的作用，防止阻值过小时电路电流过大，不能去掉，故C错误； D．风力增大时，滑片P向左移动，连入电路的阻值变小，电路总电阻变小。根据欧姆定律，电源电压不变，总电阻变小，电流表示数将变大，故D正确。 故选D。 13．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向右滑动，则下列说法中错误的是（　　） A．电压表的示数变小 B．电流表的示数变大 C．电压表示数与电流表示数的比值不变 D．滑动变阻器接入电路中的电阻变大 【答案】B 【详解】ABD．电路中与串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。滑片右滑，接入电阻变大，总电阻变大。根据欧姆定律，电源电压不变，电路电流I变小。再由，为定值电阻，电流变小，即电流表示数变小，所以两端电压变小，故AD正确，不符合题意；B错误，符合题意； C．电压表两端电压与电流表示数的比值为。由欧姆定律变形，是定值电阻，阻值不变，因此的比值不变，故C正确，不符合题意。 故选B。 14．在课外实践活动中，小明设计了一个简易的电子测力计测量拉力，其原理图如图所示，已知电源电压恒定，为定值电阻，R为变阻器，当拉环被拉伸时，显示仪可显示拉力的大小。以下说法正确的是（　　） A．拉力F越小，R接入电路的阻值越小 B．拉力F越大，两端的电压越大 C．显示仪是由电压表改装而成的 D．当拉力为零时，通过的电流为零 【答案】B 【详解】A．拉力F越小，变阻器R接入电路中的阻值越大，电路中的总电阻越大，故A错误； BC．图中电路为变阻器和定值电阻串联，显示仪串联在电路中，因此是由电流表改装的，当拉力F越大，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的总电阻越小，根据可知，电路中电流越大；R0为定值电阻，根据可知，两端电压会越大，故B正确，C错误； D．当拉力为零时，变阻器阻值全部接入电路中，此时电路是通路，电流不为0，故D错误。 故选B。 15．如图所示电路，电源电压恒为6V，R2的阻值为40Ω，小灯泡L上标有“5V，10Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌上标有“20Ω，1A”字样，电流表测量范围为0~0.6A，电压表测量范围为0~3V。以下说法不正确的是（　　） A．允许通过小灯泡的最大电流是0.5A B．只闭合开关S和S1，电压表的最大示数是2V C．只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1接入电路的最大阻值是10Ω D．三个开关同时闭合，在保证各元件安全工作的情况下，灯泡能正常发光 【答案】D 【详解】A．允许通过小灯泡的最大电流为 故A正确，不符合题意； B．只闭合开关S和S1，R1和R2串联，电压表测量R1两端电压。滑动变阻器的阻值越大，由串联分压原理知，电压表的示数越大；滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为20Ω，R2的阻值为40Ω，则滑动变阻器R1两端电压 所以电压表的最大示数能达到2V，故B正确，不符合题意； C．只闭合开关S和S2，R1和灯泡串联，电压表测量R1两端电压。滑动变阻器的阻值越大，由串联分压原理知，电压表的示数越大；由欧姆定律知，电流表的示数越小。所以当电压表的示数为3V时，滑动变阻器的阻值最大，此时灯泡两端电压为U'L=U-U1=6V-3V=3V 电路中的电流为 滑动变阻器R1接入电路的最大阻值为 故C正确，不符合题意； D．三个开关同时闭合，R2与灯泡并联，然后再与R1串联，灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为0.5A，灯泡两端电压为5V，由并联电路中电压的规律知，R2两端电压为5V，由欧姆定律知，通过R2的电流为 则干路电流为I总=I2+IL=0.125A+0.5A=0.625A>0.6A 干路电流超过了干路电流表的量程，所以电路不安全，故D错误，符合题意。 故选D。 16．如图所示的电路中，先断开，同时闭合和，两电表均有示数；再断开和并闭合，则电流表示数变 ，电压表示数变 。 【答案】 小 小 【详解】[1][2]如图所示，当断开，闭合开关和时，电路为并联电路，此时电压表测量电源电压，电流表测量干路电流。当断开和，闭合开关时，电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路总电流。故前后两次中，电压表第一次测量电源电压，第二次测量串联电路中单个用电器的电压，所以电压表示数减小。电流表第一次测量并联电路中的总电流，第二次测量串联电路电流，因为两定值电阻并联后，总电阻较小，所以由可知并联时电流表的示数较大，因此电流表的示数也减小。 17．小明为了测定风力大小设计了一个如图所示的装置，AB是一段圆弧形电阻，P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点，图中连接着受风板的金属杆OC可绕轴O转动。请分析装置中的风力表是由 改装的，并简述该装置的工作原理： 。 【答案】 电流表 见解析 【详解】[1]风力表串联在电路中，因此由电流表改装而成。 [2]由图可知，当有风时，金属杆OC向左偏转，风越大，OC杆偏转的角度越大，滑动变阻器接入电路中的阻值越小，电路中的电流越大，风力表的示数越大。 18．如图甲为超声波加湿器内部湿度监测装置的简化电路图，图乙是传感器电阻R2的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻R1=200Ω。某次测量时，只闭合开关S1，电流表示数为100mA，再闭合开关S2，电流表示数为200mA。则电源电压为 V，此时空气中的湿度为 %。 【答案】 20 60 【详解】[1]只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表示数为I1=0.1A，根据欧姆定律可知，电源电压为U=I1R1=0.1A×200Ω=20V [2]再闭合开关S2，两电阻并联，电流表测量干路电流，电流表示数为I=0.2A，根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流为I2=I-I1=0.2A-0.1A=0.1A 根据欧姆定律可知传感器电阻R2的阻值为 由图乙可知，此时空气中的湿度为60% 19．如图甲所示，电源电压不变，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，定值电阻R1大于5Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、S1接1，在电路安全的情况下，变阻器R2允许接入电路的最大阻值为15Ω，则电源电压为 V；若闭合开关S、S1接2，在电路安全的情况下，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电阻R1的阻值为 Ω。 【答案】 4.5 40 【详解】[1]当闭合开关、接1，灯泡和变阻器串联，电压表测量变阻器两端电压，根据串联分压知识可知，变阻器阻值越大，分压越多，电压表量程为，则变阻器最大分压为3V，故变阻器两端电压为3V，通过变阻器的电流大小为 由图乙可知，当通过灯泡的电流为0.2A时，其两端的电压为1.5V，则电源电压为 [2]若闭合开关、接2，定值电阻和变阻器串联，电压表测量变阻器两端电压，电流表测量串联电路的电流。当变阻器阻值最大时，电源电压为① 当变阻器阻值最小，即阻值为0时，电路中电流最大，电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍，则电源电压为② 联立①②式可得，，，故的阻值为40Ω。 20．在如图所示的电路中，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V，滑动变阻器上标有“50Ω  1A”字样。当开关S闭合，滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为3V。当滑动变阻器的滑片滑到另一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为1V。 (1)电阻的阻值和电源电压是多少？ (2)为保证电路安全，滑动变阻器的调节范围是多少？ 【详解】（1）设电源电压为，定值电阻为R1，滑动变阻器阻值为R2。第一次调节时，电流I1= 0.3A，电压表示数U1=3V，故串联电路总电压为① 第二次调节时，电流 I2= 0.5 A，电压表示数 U2= 1 V，故串联电路总电压为② 联立①②解得R1=10Ω， （2）滑动变阻器标有“50Ω  1A”，电流表量程0.6A所起的限制更严格，因此电路中的电流不超过 0.6A，即当电路中的电流为0.6A时，滑动变阻器R2取最小值，则 根据串联分压规律可以知道，当滑动变阻器阻值变大时，与之并联的电压表示数也会增大，故当电压表示数最大为3V时，滑动变阻器的阻值取最大值，则 此时电路中的电流为 即可求出此时滑动变阻器最大阻值为 综上可得滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω。 21．如图所示电路中，电源电压恒定为，当开关断开闭合时，滑动变阻器在某一位置时电流表示数为，电压表示数为；当开关、都闭合时，滑动变阻器滑片移到最右端，电流表示数为，电压表示数为。 (1)当开关、都闭合时，滑动变阻器滑片移到最右端时，画出等效电路图； (2)求滑动变阻器的最大阻值； (3)求、的阻值。 【详解】（1）分析电路可知，当开关S1、S2都闭合时，开关S1将电阻R2短路，电流不再流经R2。此时，电路变为一个由电阻R1和滑动变阻器Rp串联。电流表测量的是整个串联电路的电流，电压表测量的是滑动变阻器Rp两端的电压。滑动变阻器滑片移到最右端时，最大阻值接入，相当于定值电阻，如图所示 （2）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片移到最右端时，电路为R1与滑动变阻器的最大阻值串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，所以根据欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值 （3）根据串联电路电压特点，电阻R1两端的电压为 根据欧姆定律，R1的阻值为 当开关S1断开、S1闭合时，电路为电阻R1、R2和滑动变阻器的一部分串联。 根据题意，电路的总电阻为 此时滑动变阻器接入电路的电阻为 根据串联电路电阻特点，可得R2的阻值为 22．创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压，是定值电阻，气敏电阻阻值与的关系如图乙所示，当为100时，电压表示数为。求： 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 >300 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 (1)空气质量指数由50上升至100的过程中，气敏电阻的阻值 ，电压表示数 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)定值电阻的阻值。 (3)判断电压表示数为时对应的空气质量等级。 【答案】(1) 变小 变大 (2) (3)优 【详解】（1）由图乙可知，气敏电阻的阻值R随空气质量指数A的增大而减小。因此，当空气质量指数由50上升至100的过程中，气敏电阻的阻值变小。根据电路图甲，定值电阻与气敏电阻R串联。当R的阻值变小时，电路的总电阻变小。电源电压U不变，根据欧姆定律可知，电路中的电流I变大。电压表测量两端的电压，根据，由于是定值电阻，I变大，所以电压表示数变大。 （2）由题意可知，当空气质量指数A=100时，电压表示数。由图乙可知，当A=100时，气敏电阻R = 60Ω。两个电阻串联，则气敏电阻R两端的电压为 根据串联电路中电流处处相等，电路中的电流为 定值电阻的阻值为 （3）当电压表示数为9V时，电路中的电流为 此时气敏电阻R两端的电压为 此时气敏电阻的阻值为 由图乙可知，当气敏电阻R' = 120Ω时，对应的空气质量指数A=50。查阅表格可知，当空气质量指数为50时，对应的空气质量等级为优。 四．应用欧姆定律求范围（共5小题） 23．小钊家里有一款电热暖手器，但电热暖手器上的提示灯参数“ ×V×A ”模糊不清了。 为了测量该提示灯 L 的参数，小钊设计了如图甲所示的电路，所用的电源电压恒定，电流表选用0~0.6A 量程， 电压表选用0~15V 量程。小钊进行实验，第一次只闭合开关 S、S1 ，滑片 P 从 a 端移到 b 端；第二次只闭合开关 S 、S2 ，保证电路中所有元件都安全的前提下，最大范围内移动滑片 P 。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是（    ） A．R0 的阻值为 7.5Ω B．小灯泡的参数为“3V 0.4A C．只闭合 S 、S2 ， 电路的电流最大时，灯与滑动变阻器的电阻之比为 5 ︰3 D．只闭合 S 、S2 ，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为 7.5~30Ω 【答案】C 【详解】第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，滑片P从a端移到b端，滑动变阻器接入电路的电阻由最大值变为0，当滑动变阻器的滑片在b端时，电压表的示数为0，则图乙中的直线为此时滑动变阻器的U-I图像；第二次只闭合开关S、S2，滑动变阻器与灯L串联，电压表测量滑动变阻器的电压，电流表测量电路电流，此时变阻器的U-I图像为图乙中的曲线部分。 A．第一次只闭合开关S、S1，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测量变阻器的电压，当滑动变阻器两端电压为4V时，电流为0.2A，则电源电压为 当滑动变阻器接入阻值为0时，电流为0.4A，电源电压为 联立上述两式可得U=8V，R0=20Ω，故A错误； B．只闭合开关S、S2，当电路中电流最大为0.4A时，灯L正常发光，由图乙得，此时变阻器接入电路中电压为3V，则灯泡的额定电压为 则小灯泡的参数为“5V0.4A”，故B错误； C．只闭合S、S2，电路的电流最大时，灯L与滑动变阻器的电阻之比为 故C正确； D．只闭合S、S2，为保证电路安全，当电路电流最大为0.4A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小为 当电路电流最小为0.32A时，滑动变阻器两端电压为6.4V，接入电路中的最大值为 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为7.5~20Ω，故D错误。 故选C。 24．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡标有“6V 3W”，滑动变阻器标有“20Ω 1A”，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，不考虑温度对灯丝电阻的影响。闭合开关，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片移动过程中的电压表和电流表的示数关系如乙图所示，则下列说法正确的是（   ） ①电源电压为6V ②滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~12Ω ③电流表示数变化范围为0.25A~0.6A ④电路消耗的最大功率为3.6W A．只有①③④正确 B．只有①②正确 C．只有②③④正确 D．只有①②③正确 【答案】B 【详解】由甲图可知，滑动变阻器与灯泡串联，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。 ①由题意可知灯的电阻为 由乙图可知，当滑动变阻器两端电压为1.2V时，电路中的电流为0.4A，此时灯两端电压为 则电源电压为 故①正确； ②③灯的额定电流为 由题意可知，滑动变阻器接入电阻最小时电路中电流最大，且最大电流为 此时电路的总电阻为 滑动变阻器接入电阻的最小阻值为 当滑动变阻器接入电阻最大时，电压表示数最大，为3V，电路中电流最小，此时灯两端电压为 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为0~12Ω，电流表示数变化范围为0.25A~0.5A，故②正确，③错误； ④电源电压不变，当电路中电流最大时，电路消耗的功率最大，最大功率为 所以电路消耗的最大功率为3W，故④错误。 因此只有①②正确，故B正确，ACD错误。 故选B。 25．如图所示电路，电源电压为且恒定。电流表的量程为，电压表的量程为，小灯泡规格为“2.5V  0.5A”（假设灯丝阻值不变），滑动变阻器规格为“20Ω  1A”。闭合开关，保证电路中各元件都不超出额定值，回答下列问题： (1)电流表示数变化范围是 ； (2)电压表示数变化范围是 ； (3)滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是 。 【答案】(1)0.18~0.5A (2)0.9~2.5V (3)4~20Ω 【详解】（1）由电路图可知，小灯泡L与滑动变阻器R1串联，电压表测小灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；根据小灯泡的规格“2.5V 0.5A”，且假设灯丝阻值不变，可得小灯泡的电阻 为保证电路中各元件安全，电路中的电流不能超过各元件的额定值或量程。 电流表的量程为0~0.6A，所以电路中电流I≤0.6A；小灯泡的额定电流为0.5A，所以电路中电流I≤0.5A；滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，所以电路中电流I≤1A；综上所述，为保证所有元件安全，电路中的最大电流应取最小值，即电路中最大电流Imax=0.5A 当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小。滑动变阻器的最大阻值为R1max=20Ω 此时电路的总电阻R总max=RL+R1max=5Ω+20Ω=25Ω 电路中的最小电流 所以电流表示数变化范围是0.18~0.5A。 （2）当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，此时小灯泡两端的最小电压 电压表测量小灯泡两端的电压，当电路中电流最大时，为0.5A，则小灯泡两端的最大电压为2.5V。 因为2.5V和0.9V均在电压表量程0~3V内，所以电压表示数变化范围是0.9~2.5V。 （3）当电路中电流最大为0.5A时，滑动变阻器接入电路的阻值最小，此时电路总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 当电路中电流最小为0.18A时，滑动变阻器接入电路的阻值最大， 此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大值20Ω。 所以，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4~20Ω。 26．如图所示电路，电源两端电压为U=4.5V且保持不变。电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的铭牌上标有“30Ω 1A”的字样，电流表的量程为0~0.6A，两块电压表的量程均为0~3V，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器R2阻值变化范围是 Ω。 【答案】5~20Ω 【详解】由图得，R1、R2串联，电压表V1、V2分别测量R1、R2的电压，电流表测量电路电流。两块电压表的量程均为0~3V，当电压表V2的示数为3V时，R2的电压最大，R2接入电路中的电阻最大，此时R1的电压为 此时电路电流为 R2接入电路中的最大电阻为 当电压表V1的示数为3V时，R1的电压最大，R2接入电路中的电阻最小，此时电路电流为 R2接入电路中的最大电阻为 滑动变阻器R2阻值变化范围是5~20Ω。 27．如图甲所示，是某力传感器的原理图，，电流表的量程为是标有“”的力敏电阻，其阻值与力的线性关系如下表。当力传感器示数为0时，电流表示数为。现将该力传感器固定在一轻质细杆上端，细杆下端与物块M连接，如图乙所示。力传感器的示数与加入容器中水的深度关系如图丙所示。求： 0 5 10 15 20 30 25 20 (1)电源电压； (2)物块的下方刚接触水面时，容器底部受到水的压强； (3)物块M浸没时受到的浮力； (4)根据此力传感器的原理图，求该传感器测的范围。 【详解】（1）由图可知，和串联，由表中数据可知，当时，，此时电流表示数为，则电源电压 （2）由图丙可知，当时，物体下方刚接触水面，则容器底部受到水的压强 （3）由图丙可知，当水的深度为5cm时，物体下表面接触水面，再加水时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、拉力，加入的水到一定深度时，物体受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力相等，不再受竖直向上的拉力，即此时物体处于漂浮状态，再加水时，物体受到竖直向下的重力、细杆的推力和竖直向上的浮力，当物体浸没时，力传感器对物体的竖直向下的力为6N，则此时物体所受浮力 （4）因为电流表的量程为，允许通过的最大电流为，所以电路中的最大电流为，则电路中的最小总电阻为 则接入电路的最小阻值为 由表中数据得，当F增大5N，电阻减少，则该传感器所测的最大力 所以该传感器测的范围为。 五． 利用串、并联电路电阻关系的相关计算（共7小题） 28．两个阻值分别为R1、R2的定值电阻，且R1＞R2。按下图甲、乙、丙、丁的方式连接在电压恒为U的电源两端，电路中的电流分别为I1、I2、I3、I4。下列判断中正确的是（     ） A．I1＞I3 B．I3＞I4 C．I1=I3+I4 D．I2=I3+I4 【答案】D 【详解】甲图中R1​与R2​串联，根据串联电路电阻的特点，可得甲图的总电阻R甲​=R1​+R2​ 乙图中R1​与R2​并联，根据并联电路电阻的特点，可得乙图中的总电阻 丙图中电路只有R1​接入电路，所以丙图的总电阻R丙​=R1​ 丁图中电路只有R2​接入电路，所以丁图的总电阻R丁​=R2​ 已知R1​>R2​，比较各图中的总电阻大小有R甲​>R丙​>R丁​​>R乙​ 根据欧姆定律，在电压U恒定的情况下，电流与电阻成反比。因为R甲​>R丙​>R丁​>R乙​，所以I乙​>I丁​>I丙​>I甲​，即I2​>I4​>I3​>I1​ 丙图只有R1​接入电路的电流为I3​，丁图中只有R2​接入电路的电流为I4​，乙图中I2​是R1​与R2​并联时的总电流，因并联时两电阻两端电压和电阻值均不变，则并联后两电阻通过的电流与单独接入电路时通过的电流相等。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和，可得I2​=I3​+I4​ 综上所述，故D正确，ABC错误。 故选D。 29．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关后，电压表示数为6V，电流表示数为1.5A，则右边虚线框内的电阻器连接情况可能是（　　） A．和的电阻器串联 B．和的电阻器并联 C．和的电阻器串联 D．和的电阻器并联 【答案】D 【详解】当闭合开关后，电压表示数为6V，电流表示数为1.5A，则右边虚线框内的电阻器的阻值为 A．根据电阻串联的规律可知，和的电阻器串联后的电阻为，故A不符合题意； B．根据电阻并联的规律可知，和的电阻器并联后的电阻为，故B不符合题意； C．根据电阻串联的规律可知，和的电阻器串联后的电阻为，故C不符合题意； D．根据电阻并联的规律可知，和的电阻器并联后的电阻为，故D符合题意。 故选D。 30．如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为4.5欧的电阻连接成回路。从电路中引出a、b、c、d四根导线。今测得ab之间电压是5伏，cd之间电压是2伏，bd之间电压是零。要满足上述条件，ab之间的最小电阻值是（　　） A．7.5欧 B．5.5欧 C．4.5欧 D．3.5欧 【答案】A 【详解】由于测得ab之间电压是5V，则ab应直接和电源相连；bd之间电压是零，则bd应为导线；因cd间电压小于电源电压，故cd应为电路中的一部分电路，即电路中应用串联部分；cd间电压为2V，则cb间电压也应为2V；则ac间电压应为3V；因串联电路中电压与电阻成正比；则可知 因求最小阻值，而电路中要求电阻最小，则可设ac间电阻为4.5Ω；则cb间电阻应为3Ω，则可将两个4.5Ω的电阻串联后与另一个4.5Ω的电阻并联，则可满足cb间电阻为3Ω；故ab间的电阻可以为4.5Ω+3Ω=7.5Ω 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 31．小明房间天花板上安装了吊灯，墙壁上安装了壁灯，它们之间是 联的。小明家里打开的灯越多，电路的总电阻 ，总电流 。（后两空均选填“越大”“越小”或“不变”） 【答案】 并 越小 越大 【详解】[1]吊灯、壁灯，在使用时互不影响，属于并联连接。 [2][3]小明家里打开的灯越多，根据并联电路电流的规律，总电流等于各支路电流之和，故总电流越大，因为电源电压不变，由可知，总电阻越小。 32．如图所示的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，当电压表与的示数之比为时，的功率为；再次移动滑片，当与的示数之比为时，的功率为，则 。 【答案】1∶1 【详解】由图得，R1、R2串联，电压表V1测量R1的电压，电压表V2测量R2的电压，串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 当电压表V1与V2的示数之比为3∶1时，此时R2接入电路的电阻为 此时电路总电阻为 电路电流为 R2的功率为 当电压表V1与V2的示数之比为1∶3时，此时R2接入电路的电阻为 此时电路总电阻为 电路电流为 R2的功率为 故 33．如图所示的电路中，电源电压恒为12V，、是定值电阻，是滑动变阻器，其规格为“20Ω，0.6A”。只闭合开关时，电流表的示数为0.8A；再闭合开关、时，电流表的示数为1.4A。则： (1)、的电阻值分别为多少？ (2)若只闭合开关，的滑片在中点时，电流表的示数为多少？ (3)若只闭合开关，为了保证电路安全，允许接入电路的阻值范围是多少？ 【详解】（1）只闭合开关时，电路为电阻R1的简单电路，电流表的示数为0.8A，的电阻值 闭合开关，电路为电阻R1的简单电路，再闭合开关、时，电阻R1、R2并联，电阻R1两端的电压不变，通过的电流不变，通过R2的电流 的电阻值 （2）若只闭合开关，电阻R2与滑动变阻器R3串联，电的滑片在中点时，R3接入电路的电阻为 电路中的电流 电流表的示数为0.4A。 （3）若只闭合开关，电阻R1与滑动变阻器R3串联，规格为“20Ω，0.6A”，为了保证电路安全，电路中的最大电流为0.6A，当电路中电流为0.6A时，电路中的总电阻 接入电路的电阻 接入电路的电阻越大，电路中的电流越小，R3接入电路的最大值为20Ω，因此允许接入电路的阻值范围。 34．如图所示，电源电压恒定，，。当开关闭合，、都断开时，电流表的示数为0.1A。求： (1)当开关闭合，、都断开时电路中的总电阻； (2)电源电压； (3)当开关断开，、都闭合时，电流表的示数。 【详解】（1）当开关闭合，、都断开时，R1与R2串联，电路总电阻为 （2）由可知，电源的电压为 （3）当开关断开，、都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，电流表的示数为 六．串、并联电路的电阻与电流的比值关系及计算（共7小题） 35．如图所示，电源电压为4V，开关S闭合后，电压表的示数为3V。下列说法正确的是（　　） A．、串联 B．两端电压为1V C．的阻值小于的阻值 D．断开开关S电压表将没有示数 【答案】A 【详解】A．由电路图可知，和依次连接，属于串联电路，故A正确； B．开关S闭合后，电压表测量的是两端的电压，示数为3V，所以两端电压为3V，而非1V，故B错误； C．串联电路中电流处处相等，根据U=IR，两端电压 两端电压，因为，且I相同，所以，即的阻值大于的阻值，故C错误； D．断开开关S，电路中灯和电压表串联，电压表测的是电源电压，即示数为4V，灯不亮，故D错误。 故选A。 36．如图所示的电路中，电源电压不变，只闭合开关S1时。电压表V1与V2的示数之比为3：1，只闭合并关S2时，电压表V1与V2的示数之比为4：3，则R1与R2的电阻之比为（　　） A．4：3 B．2：3 C．6：1 D．1：6 【答案】D 【详解】如图所示，电压表测电源电压，电压表与和并联。 只闭合，此时与 串联，测电源电压，测两端的电压。由题可知 在串联电路中，由串联分压原理，即 则 可得，也就是 只闭合，此时与串联， 测，测两端的电压，由题意 同理有 即 综上可得 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 37．如图所示，电路中电源两端的电压保持不变。当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，甲、乙两表示数之比为2:5；当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，两电压表示数U甲:U乙为（　　） A．5:3 B．5:2 C．3:2 D．2:3 【答案】A 【详解】由图可知，当开关S闭合、S1断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联，电流表甲测通过R2的电流，电流表乙测干路电流，已知甲、乙两表示数之比为I甲:I乙=I2:I=2:5 根据并联电路的电流规律可得，通过R1与R2的电流之比为I1:I2=(I-I2):I2=(5-2):2=3:2 根据并联电路的分流关系可得，R1与R2的阻值之比为R1:R2=I2:I1=2:3 当开关S和S1都闭合，甲、乙两表为电压表时，R1与R2串联，电压表甲测R1与R2两端的总电压，电压表乙测R2两端的电压。根据串联电路的分压关系可得，R1与R2两端的电压之比为U1:U2=R1:R2=2:3 根据串联电路的电压规律可得，两表的示数之比为U甲:U乙=U:U2=(U1+U2):U2=(2+3):3=5:3 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 38．如图所示的电路中电源电压恒定，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1和R2是 联的，此时甲乙两电压表读数之比为3∶1；那么当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，甲乙两个电流表的读数之比为 。 【答案】 串 2∶3 【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电流依次经过R2、R1，因此它们是串联的。 [2]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，甲测电源电压，乙测R2两端电压，读数之比为3∶1，即 根据串联电压规律，R1、R2两端电压之比为 根据串联分压R1、R2电阻之比为 那么当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2并联，两端电压相等，甲测R2的电流，乙测干路电流，R1、R2电流之比与电阻成反比，为 甲乙两个电流表的读数之比为R2电流与干路电流之比，为 39．某科技小组设计了一种能自动记录跳绳次数的计数器，其简化电路如图（a）所示，是一种光敏电阻，当绳子挡住射向 的红外线时，的阻值会变大，计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB 两端的电压。若电源电压为18V，某时段AB 两端的电压随时间变化的图像如图（b）所示，则AB两端电压为 V时，跳绳自动计数器会计数一次；有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为 。 【答案】 2 【详解】[1]由（a）图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压。当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大， 根据可知，电路的电流变小，在R2的阻值不变的情况下，R2两端的电压会减小，由图像知，此时U2=UAB=2V，即AB间电压为2V计数一次。 [2]红外线未被遮挡时，光敏电阻两端的电压，定值电阻两端的电压 R1、R2串联，电流相等，由得，R1、R2的电阻之比为 红外线被遮挡时，光敏电阻两端的电压，定值电阻两端的电压 故R1、R2的电阻之比为 则有红外线照射和无红外线照射时，光敏电阻R1的阻值之比为 40．如图所示，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R1=10Ω，滑动变阻器R3标有“20Ω 0.5A”字样。只闭合开关S1，电流表的示数为0.6A；再闭合开关S2、S3，电流表的示数变为1A，求： (1)电源电压； (2)R2的阻值； (3)只闭合开关S3，移动滑动变阻器滑片，电路安全时，R3两端的电压变化范围。 【详解】（1）仅闭合开关 S1时，电路中只有 R1工作，电流表示数 I1=0.6 A。根据欧姆定律有U=I1R1 =0.6A×10Ω=6V （2）当 S1、S2、S3 都闭合时，由题意可知 R1与 R2 并联，电流表测干路的电流，示数 I=1A，则通过R2的电流I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A     R2的阻值 （3）仅闭合 S3 时，电路中滑动变阻器 R3与R1串联接入电路。由于 R3标有“20 Ω 0.5 A”字样，则电路的最大电流为0.5A，此时R1两端的电压 变阻器接入电路的阻值最小，两端的电压最小为U小=U-U1=6V-5V=1V 当变阻器接入电路的阻值最大为20欧时，其两端的电压最大，据串联电路的分压特点有 解得变阻器两端的最大电压U大=4V。所以R3两端的电压变化范围为1V~4V。 41．如图所示，电源电压恒定，，当S闭合，断开时，电流表的示数为0.2A；当S、都闭合时，电流表的示数为0.5A，求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)当S、都闭合时电路中的总电阻。 【详解】（1）当S闭合、S1断开时，只有R1接入电路，电流表示数为0.2 A，根据公式可知，代入电源电压为 （2）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，电流表在干路上，即总电流为0.5 A，根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知，通过R1的电流为 根据并联电路电流的特点可知，通过R2的电流为 根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知，R1的阻值为 （3）当S、S1都闭合时，R1与R2并联，根据公式可知，总电阻为 学科网（北京）股份有限公司 $