2026年中考物理二轮复习重点题型突破---专题6 电学相关坐标图像题

2026年中考物理一轮复习重点题型突破 专题6 电学相关坐标图像题 一．选择题（共12小题） 1．空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图，用电流表显示空气质量指数。电源电压18V保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　） 空气质量指数K 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 A．气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大 B．空气污染的程度越小，电路中的电流越大 C．电路中电流为0.1A时，对应的空气质量等级为良 D．当空气质量指数为300时，R0消耗的电功率为2.7W 2．将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路，测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I，把测得的数据在坐标系中描点，如图所示。根据图中信息判断，下列说法正确的是（　　） A．阻值相差最大的两个电阻是a和d B．阻值相差最小的两个电阻是b和c C．电功率相差最大的两个电阻是b和d D．电功率相差最小的两个电阻是a和d 3．A、B两只灯泡的额定电压均为6V，通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示，下列选项正确的是（　　） A．A、B两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小 B．将两灯并联接在3V的电源两端，A、B两灯的实际功率之比为2：1 C．将两灯串联接在某电源两端，使B灯恰好正常发光，电源两端电压为9V D．将5Ω的电阻与B灯串联接在6V的电源两端，该电阻消耗的功率为0.8W 4．在新型冠状病毒疫情防治期间，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后，对该电路分析正确的是（　　） A．体温越高，R的阻值越大 B．体温越高，电压表的示数越大 C．体温越低，R两端的电压越小 D．体温越低，通过R0的电流越大 5．如图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U﹣I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应。下列判断正确的是（　　） A．电源电压为3V B．滑片移动过程中，R2接入电路阻值变大 C．电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交 D．滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 6．如图甲所示的电路中，R1是定值电阻，电流表量程为0~0.6A，图乙是电阻箱R2的电功率与其电阻大小变化关系的部分图像，则下列说法正确的是（　　） A．电源电压为6V B．R1的阻值为20Ω C．R2能安全连入电路中的最小电阻值为10Ω D．R2为20Ω时，整个电路通电10s耗电32J 7．如图甲所示电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻、R为电阻箱，调整电阻箱R的电阻值，电流表示数I的倒数与电阻箱阻值R的关系如图乙所示，以下说法中正确的是（　　） A．电源电压为3.6V B．通过R0的最大电流为2A C．调整电阻箱R的阻值，则R的最大功率为0.75W D．调整电阻箱R的阻值，则R0的最大功率为0.48W 8．图甲是通过小灯泡L的电流与其两端电压的关系图象。现将小灯泡L与电阻R连入如图乙所示的电路中。闭合开关S，小灯泡的实际功率为1.8W，电压表示数为3V。下列结果正确的是（　　） ①电源电压为9V ②电阻R的阻值为10Ω ③电路消耗的总功率为2.7W ④通过电阻R的电流为0.6A A．只有①②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①③正确 D．只有②④正确 9．某型号电饭煲有加热和保温功能，图甲所示为其内部电路原理图，图乙是该电饭煲工作时电功率与时间的关系图像，关于电饭煲工作时下列说法中正确的是（　　） A．开关S接触点2时，电饭煲处于加热状态 B．开关S接触点1时，电饭煲处于保温状态 C．电饭煲处于加热状态时的功率是800W D．保温状态下电饭煲1min消耗200J的电能 10．如图所示电路，电源电压保持6V不变，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R2为5Ω。电压表示数为U1、R2的电功率为P2、电流表示数为I。闭合开关后，移动滑片P，下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 11．如图甲所示，小灯泡L的额定电压为5V，滑动变阻器R的最大阻值为60Ω，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～15V”，电源电压恒定。闭合开关S，在保证电路安全的前提下，最大范围调节滑动变阻器的滑片P，绘制了电流表示数与电压表示数关系图像如图乙所示，电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象如图丙所示。则下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为5V B．小灯泡正常发光时电阻为2.5Ω C．当电压表示数为1V时，滑动变阻器消耗的电功率为2.5W D．当电压表示数为2V时，小灯泡和变阻器消耗的功率之比为1：4 12．如图甲所示，电源电压U恒定不变，R为定值电阻。闭合开关S，在滑动变阻器滑片P从a移向b的过程中，电路的总功率、定值电阻R的功率及滑动变阻器的功率与电流的关系图线如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A．滑动变阻器功率为0.72W滑片位置有2处，此2处电流表示数之和为1A B．电压表示数与电流表示数比值不变 C．电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值减小 D．当电流表示数为1A时，滑动变阻器的滑片P处于a端 二．多选题（共3小题） 13．如图甲所示的电路中，电源电压为6V且保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是（　　） A．R1的阻值为30Ω B．电路消耗的最小功率为1W C．滑动变阻器的最大阻值为20Ω D．电路消耗的最大功率为3.6W 14．如图甲所示的电路中，闭合开关后，当滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．电源的电压为9V B．定值电阻R0的阻值为10Ω C．R0的最大功率为0.4W D．当滑片在b端时，电路的总功率为1.2W 15．某电热水器的工作原理如图甲所示，用电磁继电器控制加热和保温状态的转换。R1、R2为电热丝，且R2＝3R1，R3为滑动变阻器，R0为热敏电阻（置于电热水器内），R0阻值随温度的变化规律如图乙所示。电源E的电压为6V，当R0中的电流I＞15mA时，衔铁被吸下，继电器线圈电阻不计，下列说法正确的是（　　） A．热水器的加热功率是保温功率的4倍 B．S1闭合，当衔铁吸下后，热水器处于加热状态 C．当热水温度设置为55℃时，R3连入电路的阻值为250Ω D．若提高热水设置温度，应向左移动R3滑片 三．填空题（共10小题） 16．如图甲所示的电路，电源电压为9V，小灯泡L的额定电压为4V，图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为 　 　Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，滑动变阻器R接入的阻值为 　 　Ω。 17．2025年我市空气质量优良天数达293天，监测大气污染物浓度的电路如图甲所示，R为气敏电阻，其材料一般为 　 　（填“半导体”或“超导体”），气敏电阻阻值R随污染物浓度变化曲线如图乙所示。污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，该表应为图甲中 　 　表，此过程中电路总功率 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 18．灯L1、L2分别标有“3V 0.75W”和“3V 1.5W”字样，通过L1、L2的电流随其两端电压变化的图象如图所示。若将L1、L2并联接在3V电源两端，则电路消耗的总功率为 　 　W；若将L1、L2串联，要使L1正常发光，则电源电压应为 　 　V；若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L1功率的2倍时，L1的功率为P1；若将灯L2与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L2功率的3倍时，L2的功率为P2，则P1：P2＝　 　。 19．电阻R1、R2的U﹣I图象如图1所示，则R1：R2＝　 　。将R1、R2接入电源电压不变的电路中，如图2所示。当只闭合S时，电路消耗的总功率为P1；当S和S1都闭合时，电路消耗的总功率为P2，则P1：P2＝　 　。 20．如图甲所示，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为 　 　V，灯的额定功率为 　 　W。 21．有一定值电阻R与一小灯泡L，通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示，现将R和L并联接在电压为4V的电源两端，此时干路中的电流是 　 　A。 22．如图甲所示，小灯泡的额定电压为2.5V，开关闭合后，小灯泡正常发光，图乙是通过定值电阻R和小灯泡L的电流与电压关系图象，则小灯泡正常发光时的电流为 　 　A；通电10s，定值电阻R产生的热量为 　 　J。 23．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关，将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则定值电阻R1的阻值为 　 　Ω；电路消耗的最小功率为 　 　W。 24．如图甲，移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示，则电源电压为 　 　V，R1的阻值为 　 　Ω。 25．如图甲所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点向左移动到某点的过程中，两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示，则电源电压为 　 　V。当滑片在a点时，通电10s，R0消耗的电能为 　 　J。 四．实验探究题（共12小题） 26．某实验小组探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为3V，定值电阻R为5Ω，实验电路图如图甲所示。 实验序号 1 2 3 U/V 0.5 1.0 2.0 I/A 0.1 0.2 0.4 （1）请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路（要求导线不能交叉）； （2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是 　 　（选填“定值电阻R短路”“定值电阻R断路”或“滑动变阻器断路”）； （3）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像； （4）分析图像可知，电阻一定时，电流与电压成 　 　比。 27．在“探究电流与电阻的关系”实验中，实物器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）和开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）将如图甲实验电路连接完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 　 　端。 （3）图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影面积的物理意义是 　 　，其数值为 　 　。 28．某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时， （1）设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 　 　。 （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，连线不得交叉）； （3）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障可能是 　 　；排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 　 　（选填：“A”或“B”）端，如图乙所示，闭合开关后移动滑片到某一位置时，电流表的示数为 　 　A； （4）图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为 　 　V，当电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动，若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 　 　Ω。 29．物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉。 （2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好，则故障可能是 　 　。 （3）排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I﹣U图象，如图乙所示。则Rx阻值为 　 　Ω。 （4）该电路中串联R0的作用是 　 　。（填正确答案标号） A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数 B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数 （5）利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比。断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V，记录电流值；用16Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比 　 　（填“偏左”或“偏右”）。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验（每次CD间仅接入一个电阻），最多还可得出 　 　组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为 　 　W。 30．某小组进行电学实验探究。 （一）某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器，一个电压表，一个电流表，导线若干。 （1））请补充实物图； （2）若电压表无余数，电流表有示数，此时原因可能是 　 　（选填“R断路”或“R短路”）； （3）他用此电路做了若干组实验，以下第 　 　组实验数据有误。 ① ② ③ ④ I 0.1 0.2 0.3 0.4 U 1 2 3 4 （4）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成 　 　（选填“正比”或“反比”）。 （二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。 （1）电阻两段的电压为 　 　V； （2）滑动变阻器的最大功率为 　 　W。 31．小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。 （2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：　 　。 （3）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向 　 　（选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值。 （4）小丽在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解诀了这个问题。请你写出小丽的做法：　 　。 （5）小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 　 　。 （6）小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时U0＝　 　V，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 　 　Ω。 （7）小丽在得出I﹣R图像之后，又画出了如图丁所示的I﹣图像，得出结论，电流与电阻成反比。请对此做出评价 　 　。 32．如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。 （1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是 　 　。 （2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 　 　V，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　 　Ω。 （3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与 　 　的关系图线。 33．某学习小组计划探究电流与电阻的关系，设计的电路如图甲所示。 （1）请根据甲图把乙图中的电路连接完整（要求滑动触头向右移动时，电路中电流变大）。 （2）在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于 　 　（选填“A”或“B”）端。 （3）为得到多组实验数据，进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，使电压表的示数 　 　。 （4）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障是 　 　。 （5）某次实验中，电流表示数如图丙所示，该电流表的示数为 　 　A。 （6）某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下，电流与电阻成反比，于是他作出了如图丁所示的I﹣图线，则实验中该同学加在电阻两端的电压为 　 　V。 34．如图所示，小明在做“测量小灯泡电功率”的实验。实验室有如下器材：电源（设电压恒为6V不变）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个，规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“30Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个，导线若干。 （1）连接电路时，小明应选用规格为 　 　（选填“R1”、“R2”）的滑动变阻器。 （2）连接好电路后，闭合开关前，在甲图中滑动变阻器的滑片P应置于 　 　端（选填“A”或“B”）； 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是小灯泡发生 　 　（选填“短路”或“断路”）。 （3）排除故障，闭合开关，移动滑片P到某位置时，电压表的示数为2.2V，若想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 　 　V；通过实验，小灯泡的U﹣I图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 　 　W。 （4）由图乙可知，小灯泡灯丝电阻大小的变化可能与 　 　有关。 35．王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是LED灯（发光二极管，电路元件符号为），在实验室他找来了一只标有“5V”字样的LED灯，电压为9V的电源，并设计了如图甲所示的电路。 （1）如图甲所示，闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片置于　 　（选填“a”或“b”）端，闭合开关S后移动滑片P，LED灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该LED灯正常工作时，LED灯的额定功率为　 　W，此时变阻器RP接入电路的阻值是　 　Ω。再调节滑动变阻器，当LED灯两端电压达到6V时，该LED灯并未烧毁，则LED灯在6V电压下工作10s消耗的电能为　 　J。 （2）在图甲中断开S，只改变电源的正负极后再闭合，LED灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时LED灯所在的电路相当于　 　（选填“通路”“开路”或“短路”）。王力同学又把该LED灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是　 　（选填“交流电”或“直流电”）。 36．用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻，根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。 （1）为保证实验顺利进行，应选用 　 　（选填序号）滑动变阻器。 A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.3A” C.“100Ω 0.2A” （2）用笔画线代替导线，将图甲所示电路补充完整。 （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数，可能是小灯泡 　 　。 （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动。 （5）由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻为 　 　Ω；额定功率为 　 　W。 （6）由图象可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的，滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量△RL　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量△R。 37．用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。 （1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 　 　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是 　 　。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。 序号 1 2 3 4 5 电压U/N 1.2 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28 分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向 　 　端移动。换用25Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值 　 　（选填“过大”或“过小”）。 五．解答题（共3小题） 38．纯电动汽车是一种采用蓄电池作为唯一动力源的汽车。电池的安全性主要体现在对其温度的控制上，当某组电池温度过高时，立即启动制冷系统进行降温。图甲是小明设计的模拟控温装置示意图。电磁继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器Rp串联接在电压为6V的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于25mA时，衔铁被吸合。热敏电阻置于温度监测区域，其阻值Rt与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。 （1）图甲中应将b端与 　 　端相连； （2）当开关S闭合时，电磁铁上端为 　 　极； （3）若设置电池温度为60℃时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为 　 　Ω； （4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 　 　℃； （5）现利用一只电阻箱在室温条件下对上述电路进行调试，使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。 第一步：断开开关，　 　； 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合； 第三步：断开开关，　 　完成电路调试。 39．酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患，便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图所示，是便携式酒精测试仪的原理图，电源电压恒为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图象所示，R0是报警器，其电阻值恒定为50Ω。问： （1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是多少？通电10s电流产生的热量是多少？ （2）我国法律规定，当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾，大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。 40．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。 （1）虚线框内接线柱“1”应与 　 　（选填“2”或“3”）连接。 （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？ （3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？ （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升 　 　%。 （5）在汇报交流阶段，同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案，从电路的安全性考虑，其他条件不变，R0的阻值应不小于 　 　Ω。 六．综合能力题（共2小题） 41．为了庆祝中国共产党成立100周年，某校开展了科技竞赛活动，物理兴趣小组设计了车速提醒简化电路，如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R的阻值为10Ω，Rv为可变电阻，当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。当车速从0加速到120km/h的过程中，Rv消耗的电功率随电流变化的图像如图乙所示；图丙是Rv的阻值与车速关系的图像。 求： （1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越 　 　（选填“大”或“小”）； （2）当车速为120km/h时，电流表示数为0.2A，求此时电压表的示数和Rv的阻值； （3）电源电压的大小； （4）当车速是60km/h时，电压表的示数。 42．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，R0为定值电阻，秤盘下方的电阻R为压敏电阻，其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图丙所示。已知电源电压为6V保持不变。 （1）当秤盘为空时，R的阻值为 　 　； （2）体重为600N的小勇站在体重秤上时，电压表示数为2.4V，则R0的阻值是多少？ （3）若小华站在体重秤上，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0.45J，则小华的体重为多少牛？ 七．计算题（共18小题） 43．图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求： （1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能； （2）电源电压； （3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压） 44．如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求： （1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压； （3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。 45．如图甲所示为某电烤箱的内部简化电路，S1为自动控制开关，R1和R2均为电热丝，图乙是电烤箱正常工作时电流随时间变化的图象。求： （1）低温挡工作时的功率； （2）电热丝R2的阻值； （3）15min内R1消耗的电能。 46．如图甲电路，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时，R0的电功率和电流的P﹣I关系图象如图乙所示，求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值。 47．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，电压表V1的示数为2.4V，电流表示数为0.3A。将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，电压表V1和V2的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。 （1）求R1的阻值； （2）求R2的最大阻值； （3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为何值时，R2的电功率最大？R2电功率的最大值是多少？ 48．某兴趣小组为检测操场上的风力等级，设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，滑杆上的摩擦力忽略不计，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为30厘米，阻值为15欧，电源电压U恒为9伏，保护电阻R0为3欧，电压表量程0～3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅如表数据可知风速及风级。 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v（米/秒） 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p（帕） 0.055～1.4 1.6～6.8 7.2～18 18.9～39 40～72 72.9～119 （1）无风时，求通过R0的电流； （2）为保护电路安全，求出风速仪所测最大风力等级为几级； （3）某日从天气预报得知，第二天风力等级将会达到五级，风速v预计为10m/s，在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上，电路将如何改进，在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数，经查阅资料后得知，该挡风板所受的风压与风速的平方成正比，其关系式为p＝kv2，（其中k为常量，数值为0.6），假设你为改小组成员，请你计算出风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数。 49．某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示，工作电路电源电压U1＝220V，R1＝242Ω，控制电路电源电压U2＝3V，R2＝300Ω，热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻，当线圈中的电流大于或等于40mA时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点B接触；当线圈中的电流小于或等于30mA时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求： （1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与 　 　（选填“B”或“C”）静触点相接触。 （2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能。 （3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。 50．如图甲所示电路，小灯泡额定电压为5V，滑动变阻器R1、R2允许通过的最大电流均为1A，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，电源电压U保持不变。断开开关S2，闭合开关S、S1，R1的滑片从最右端逐渐滑向最左端过程中，小灯泡始终正常发光；保持R1的滑片在最左端不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，在保证所有元件安全的情况下，将R2的滑片从最右端向左进行最大范围移动。图乙中A﹣B是移动滑动变阻器R1的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象，C﹣B是移动滑动变阻器R2的滑片过程中电流表和电压表的示数关系图象。（本题中小灯泡阻值会随着温度变化而变化）求： （1）电源电压U； （2）滑动变阻器R1和R2的最大阻值； （3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率P。 51．某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能，其铭牌如图甲所示，工作电路图如图乙所示，虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成，定值电阻R0＝40Ω，R′是最大阻值为840Ω的可变电阻（调温开关），人通过调节R′可以改变电热水壶的功率。 （1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为多大？ （2）电热水壶每秒向外散失的热量Q跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示（壶内水温跟壶表面温度一致），在额定电压下工作。在温度为20℃的房间使用，要求电热水壶温度保持70℃，问应将R′的阻值调为多大？ （3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时，如图丁所示的电能表指示灯1min内闪烁了多少次？ 52．如图甲所示，电源电压为6V，小灯泡L标有“4V 0.5A”的字样（忽略小灯泡电阻的变化）。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得出滑动变阻器的电功率P与其接入电路的阻值R间的关系如图乙所示。求： （1）小灯泡的电阻； （2）当R＝8Ω时，滑动变阻器的电功率P1； （3）如图乙所示，当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，则R1与R2的乘积是多少。 53．如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中，电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求： （1）小灯泡的额定功率和定值电阻R0的阻值； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）电路总功率的最大值和最小值。 54．小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。 （1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮） （2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。 　 　 （3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？ （4）图丙阴影部分的面积表示 　 　。 55．物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪，如图甲所示，它主要是由探头A和控制盒B构成，A、B之间用有绝缘皮的细导线相连。探头A是一个装配有压敏电阻Rx的圆柱体，压敏电阻Rx所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为1×10﹣3m2、高0.05m、重3N，工作时底部始终与水平面相平。A、B之间的电路连接如图乙所示，电源电压恒为12V，当压敏电阻Rx受到的压力达到最大值800N时，电路中的电流为10mA，报警器（电阻不计）开始报警。正常工作时，压敏电阻Rx阻值随压力F的变化规律如图丙所示。（不考虑大气压强的影响，细导线重力与体积均不计，湖水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 （1）探头A的密度是多少？ （2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为多大？ （3）小组同学将该装置带到湖面进行测量，当探头A在细导线的牵引下，下沉到湖中某深度处时，电压表示数是8V，求此处的深度和此时细导线对探头A的拉力。 56．如图所示的电路，电源电压恒定，电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过最大电流为1A。小灯泡L标有“2.5V 0.25A”字样，其I﹣U图象如图乙所示。只闭合S1时，电流表的示数为I＝0.2A，电阻R1消耗的功率为P1，变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电流表的示数为I'＝0.5A，电阻R1消耗的功率为P1'，且P1：P1'＝16：25。 （1）求小灯泡L正常发光时的阻值； （2）求电源电压； （3）若只闭合S2，且电压表的量程为0～3V。在保证电路元件都安全的情况下，求变阻器接入电路的阻值变化范围。 57．康康家里有一台电火锅，部分技术参数如表，图甲是其内部电路的工作原理简图，R1、R2均为阻值不变的加热电阻，通过开关S、S1、S2的通断可实现三个挡位功能的切换，其中S2是能分别与a、b两掷点相连的单刀双掷开关。（水的比热容：4.2×103J/（kg•℃）） 额定电压 220V 高温挡 1100W 低温挡 880W 保温挡 ×××W （1）电火锅正常工作时，锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率； （2）若改用低温挡给（1）问中的水加热，请比较使用高温挡还是低温挡更节能； （3）求电火锅正常工作时保温挡的电功率。 58．常用的密度计使用时需要较多待测液体（如图甲）。小明设计了一台只需少量待测液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪（如图乙）。其工作原理为：桶中无液体时，滑片P指向A处；测量时，将待测液体加满小桶，装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x，弹簧弹力增加F，待滑块稳定后闭合开关S，就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏，定值电阻R0的阻值为12欧，电流表量程为0~0.6安，小桶的容积为10厘米3，粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米，其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。（不计摩擦，桶距底座高度足够）。 电阻丝的长度（厘米） 0 5 10 15 20 电阻丝的阻值（欧姆） 0 10 20 30 40 （1）闭合开关S，滑片P在A点和B点时，电流表示数分别为Ia、Ib，则Ia、Ib的大小关系是 　 　。 （2）某次测量时，电流表示数为0.2安，则所测液体密度为多少克/厘米3？ （3）为了方便在电流表的表盘上标注对应的密度值，需根据上述信息，分析密度与电流的关系并确定量程。 ①写出密度ρ与电流I的关系式：ρ＝　 　。 ②该密度仪能测量的最大密度为 　 　克/厘米3。 59．如图甲所示，小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验，在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊，气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制，压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处，R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时：汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，闭合开关S，电压表的示数为3V，再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于或大于3V时，气囊就充气打开，使汽车漂浮在水中，试验装置相关参数如表所示。 电源电压 4.5V R1接触水的面积 15cm2 长方体水池底面积 20m2 （1）求汽车入水前电路中的电流； （2）当汽车漂浮时，测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm（水未进入车内），求汽车受到的重力； （3）求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。 60．学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图1甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明： （1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求； （2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能； （3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。 参考答案与试题解析 一．选择题（共12小题） 1．【解答】A、由图乙知，气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而减小，故A错误； B、由表可知，空气污染的程度越小，空气质量指数越小，由图象知，气敏电阻R的阻值越大， 由图甲知，气敏电阻R与定值电阻R0串联，电流表测电路中电流，所以电路中电流I＝，电源电压保持不变，R的阻值变大，所以电流中电流变小，故B错误； C、I＝，电路中电流为0.1A时有：0.1A＝，解得R＝80Ω，由图象知，空气质量指数K在51～100之间，对应的空气质量等级为良，故C正确； D、由图象知，当空气质量指数为300时，R＝20Ω，电路中电流：I'＝＝＝0.15A， R0消耗的电功率：P0＝I2R0＝（0.15A）2×20Ω＝0.45W，故D错误。 故选：C。 2．【解答】由公式可得，即电阻大小为图像纵、横坐标之比，故Ra＞Rb＝Rd＞Rc； 由公式P＝UI可知，功率的大小为图像纵横坐标之积，相当于以纵、横坐标为边的矩形面积，故Pb＞Pa＝Pc＞Pd，即：阻值相差最大的两个电阻是a和c，电功率相差最大的两个电阻是b和d，故A、B、D错误，C正确。 故选：C。 3．【解答】A、导体的电阻是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度、横截面积有关和温度有关，与电压、电流无关。灯泡两端电压越大时，其实际功率越大，灯泡发光就越亮，灯丝的温度就越高，灯丝的电阻越大，故A错误； B、由图像可知，当两灯并联在3V的电源两端时，两灯两端的电压均等于电源电压为3V，由图像可知通过它们的电流IA＝0.7A，IB＝0.32A，根据公式P＝UI可知它们的实际功率之比PA：PB＝IA：IB＝35：16，故B错误； C、将两灯串联，且B灯正常发光时，由图像可知，通过B灯的电流为0.5A，即电路中的电流为0.5A，此时A、B两灯两端的电压分别为2V和6V，根据串联电路电压规律可知电源电压大小U＝UA+UB＝2V+6V＝8V，故C错误； D、当U与I比值即电阻大小为5Ω时，其U﹣I图像过点（2，0.4），此时，B灯两端的电压大小为4V，电源电压为正好为6V，则R消耗的功率为：P＝UI＝2V×0.2A＝0.8W，故D正确。 故选：D。 4．【解答】由图可知，两个电阻串联，电压表测定电阻R0两端的电压； A、体温越高，由图丙知，热敏电阻R的阻值越小，故A错误； BCD、体温越高，热敏电阻R的阻值减小，由串联分压原理可知，热敏电阻R分得的电压越小，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端R0的电压越大，即电压表示数越大；故B正确； 相反，体温越低，热敏电阻R的阻值越大，总电阻越大，根据欧姆定律I＝可知，电路中的电流越小，即通过R0的电流越小；由串联分压原理可知，热敏电阻R的电压越大，故CD错误。 故选：B。 5．【解答】A、由图甲可知，R1与R2串联，电压表测变阻器R2两端电压，由公式，以及串联电路电流电压规律：I＝I1＝I2，U＝U1+U2可得： 当滑片在A处时，U＝U1+U2＝0.1AR1+2V……① 当滑片在B处时，U＝U1′+U2′＝0.3AR1+1V……② 由①②得：U＝2.5V，R1＝5Ω，故A错误； B、由图乙可知，从A到B位置，电流逐渐变大，在电源电压一定时，由公式可知，R2接入电路的阻值变小，故B错误； C、当R1＝R2＝5Ω时，I1＝I2＝I＝，U1＝I1R1＝0.25A×5Ω＝1.25V，U2＝I2R2＝0.25A×5Ω＝1.25V 所以电阻R1的U﹣I图像与线段AB将相交于点（1.25 0.25），故C正确； D、由图乙可知，从A到B位置，电路中的电流变大，在电源电压不变时，由公式P＝UI可知，电路消耗的电功率变大，故D错误。 故选：C。 6．【解答】闭合开关，R1和R2串联，电流表测量电路电流。 AB、从图乙可知，当电阻箱接入电路的阻值为14Ω时，其电功率为3.5W，根据P＝UI＝I2R可知，此时电路中的电流I＝＝＝0.5A, 则电源电压U＝U1+U2＝IR1+IR2＝0.5A×R1+0.5A×14Ω..........① 当电阻箱接入电路的阻值为20Ω时，其电功率为3.2W，根据P＝UI＝I2R可知，此时电路中的电流I′＝＝＝0.4A, 则电源电压U＝U1′+U2′＝I′R1+I′R2′＝0.4A×R1+0.4A×20Ω..........② 根据①②可得：U＝12V,R1＝10Ω,故AB错误； C、电流表量程为0~0.6A，故电路中的电流最大为0.6A，根据欧姆定律可知此时电路中的总电阻R总＝＝＝20Ω, 则电阻箱接入电路的最小电阻值R2小＝R总﹣R1＝20Ω﹣10Ω＝10Ω,故C正确； D、R2为20Ω时，电路中电流为0.4A，整个电路通电10s耗电W＝UI′t＝12V×0.4A×10s＝48J，故D错误。 故选：C。 7．【解答】闭合开关，R和R0串联，电流表测量电路电流。 AB、当电流表示数I的倒数为2A﹣1时，电路中电流为0.5A，此时R接入电路的电阻值为0， 根据欧姆定律可知此时通过R0的电流最大，为0.5A，故B错误； 根据欧姆定律可知电源电压U＝IR0＝0.5A×R0..........①， 当电流表示数I的倒数为5A﹣1时，电路中电流为0.2A，此时R接入电路的电阻值为18Ω， 根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知电源电压U＝I′R′+I′R0＝0.2A×18Ω+0.2A×R0..........②， 联立①②可得：U＝6V，R0＝12Ω；故A错误； CD、调整电阻箱R的阻值，此时电路中的电流I″＝，根据P＝UI＝I2R可知R的电功率P＝I″2R＝（）2R＝， 当R＝R0＝12Ω时，R的电功率最大，为P大＝＝＝＝0.75W，故C正确，D错误。 故选：C。 8．【解答】闭合开关，R和L串联，电压表测量R两端的电压。 ①小灯泡的实际功率为1.8W，从图甲且根据P＝UI可知，此时通过灯泡的电流为0.3A，灯泡两端的电压为6V，电压表示数为3V，则R两端的电压为3V，根据串联电路的电压特点可知电源电压U＝6V+3V＝9V，故①正确； ④通过灯泡的电流为0.3A，则通过R的电流也为0.3A，故④错误； ②根据欧姆定律可知R＝＝＝10Ω，故②正确； ③电路消耗的总功率P＝UI＝9V×0.3A＝2.7W，故③正确； 故选：A。 9．【解答】AB、开关S接触点1时，电路为电阻R1的简单电路，开关S接触点2时，两电阻串联接入电路， 串联电路总电阻等于各分电阻之和，串联电路总电阻等于任何一个分电阻，由P＝可知开关S接触点1时电路的电功率大于开关S接触点2时的电功率，所以开关S接触点1时是加热状态，开关S接触点2时时保温状态，故AB错误； C、由乙图可知电饭煲处于加热状态时的功率是800W，电饭煲处于保温状态时的功率是200W，故C正确； D、保温状态下电饭煲1min消耗的电能：W＝Pt＝200W×60s＝12000J，故D错误。 故选：C。 10．【解答】 AB、当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中的电流最大，则：I大＝＝＝1.2A； 当滑片在最左端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时电路中的电流最小，则最小电流为：I小＝＝＝0.3A； 电路中的电流最小，则R2两端的电压最小，其最小电压为：U2＝I小R2＝0.3A×5Ω＝1.5V，根据串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端的最大电压即电压表的最大示数为：U1＝U﹣U2＝6V﹣1.5V＝4.5V；根据串联电路的电压特点可知，电压表示数的变化量与R1两端电压的变化量相同，电路中的电流与R1两端电压成正比，所以U1﹣I图像为一条直线，故AB错误； CD、根据P＝I2R可知，R2的最大和最小电功率分别为：P小＝R2＝（0.3A）2×5Ω＝0.45W；P大＝R2＝（1.2A）2×5Ω＝7.2W； 根据P＝I2R可知，功率P与I2成正比，则P﹣I图像不是直线，故C错误，D正确。 故选：D。 11．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流。 A、由图乙可知，当电路中的电流为0.5A时，灯泡两端的电压为5V，由图丙可知，变阻器接入电路中的电阻R＝10Ω， 由I＝可得，滑动变阻器两端的电压为： U滑＝IR＝0.5A×10Ω＝5V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以电源的电压为： U＝UL+U滑＝5V+5V＝10V，故A错误； B、由图乙可知，当灯泡L两端的电压为额定电压5V时，通过灯泡的电流为0.5A， 则小灯泡正常发光时的电阻为： RL＝＝＝10Ω，故B错误； C、由图乙可知，电压表示数为1V时，通过灯泡即电路中的电流I′＝0.2A， 此时滑动变阻器两端的电压： U滑′＝U﹣UL′＝10V﹣1V＝9V， 此时滑动变阻器消耗的电功率为： P滑＝U滑′I′＝9V×0.2A＝1.8W，故C错误； D、当电压表示数为2V时，根据串联电路的电压特点得， 此时滑动变阻器两端的电压为： U滑″＝U﹣UL″＝10V﹣2V＝8V， 因为串联电路的电流相等，所以小灯泡和变阻器消耗的功率之比为： PL″：P滑″＝UL″I″：U滑″I″＝UL″：U滑″＝2V：8V＝1：4，故D正确。 故选：D。 12．【解答】由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 根据P＝I2R滑可知，滑动变阻器的功率与电流图像为二次函数图像，因此图3为滑动变阻器的功率与电流图像，由P＝UI可知，图1为电路总功率与电流图像，则图2为定值电阻的功率与电流关系图像； 由电路图和图1可知，当电路电流为最大1A时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电路的总功率最大，即3W，由P＝UI可知，电源电压：U＝＝＝3V， 由I＝可得，定值电阻的阻值：R＝＝＝3Ω； A、当滑动变阻器功率为0.72W时，由P＝I2R滑＝（）2R滑可得：0.72W＝（）2R滑 解答：R滑1＝2Ω，R滑2＝4.5Ω 则I1＝＝＝0.6A，I2＝＝＝0.4A， 此2处电流表示数之和：I′＝I1+I2＝0.6A+0.4A＝1A，故A正确； B、因串联电路各处电流相等，电压表测滑动变阻器两端电压，因此电压表示数和电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，而滑片P从a移向b的过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此其比值变小，故B错误； C、由串联电路电压规律和电流规律可知，定值电阻：R＝，因此电压表示数的减少量与电流表示数的增加量比值等于定值电阻的阻值，即比值不变，故C错误； D、当滑动变阻器的滑片在b端时，接入电路的阻值为0时，电路电流最大为1A，故D错误。 故选：A。 二．多选题（共3小题） 13．【解答】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 A.当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A， 由I＝可得，R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故A错误； B.当电路中的电流最小时，电路消耗的电功率最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A， 则电路消耗的最小功率：P小＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W，故B错误； C.当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路的电流最小，电压表的示数最大， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，电压表的最大示数U2＝4V， 则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω，故C正确； D.当电路中的电流最大时，电路消耗的电功率最大， 则电路消耗的最大功率：P大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故D正确。 故选：CD。 14．【解答】由图甲可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB.当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.6A， 由I＝可得，电源的电压U＝I大R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数最大， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.2A，滑动变阻器两端的电压U滑＝4V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，电源的电压U＝I小R0+U滑＝0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得：R0＝10Ω，U＝6V，故A错误、B正确； C.当滑片位于a端时，电路中的电流最大，R0的电功率最大， 则R0的最大功率P0大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故C错误； D.当滑片在b端时，电路中的电流最小， 则电路的总功率P＝UI小＝6V×0.2A＝1.2W，故D正确。 故选：BD。 15．【解答】 AB.衔铁与上触点接触时工作电路为R1的简单电路，衔铁与下触点接触时工作电路为R1、R2串联， 因串联电路中总电阻大于任何一个分度值， 所以，衔铁与上触点接触时电路的总电阻最小，由P＝UI＝可知，工作电路的总功率最大，处于加热状态， 同理可知，衔铁与下触点接触时，处于保温状态，故B错误； 热水器的加热功率和保温功率的比值： ＝＝＝＝＝，即热水器的加热功率是保温功率的4倍，故A正确； C.当热水温度设置为55℃时，电路中的电流I＝15mA＝0.015A，此时衔铁被吸下，工作电路处于保温状态， 由I＝可得，电路的总电阻：R总′＝＝＝400Ω， 由图乙可知，此时热敏电阻的阻值R0＝150Ω， 因继电器线圈电阻不计， 所以，R3＝R总′﹣R0＝400Ω﹣150Ω＝250Ω，故C正确； D.因电磁铁被吸下时控制电路的电流为15mA不变，即此时控制电路的总电阻不变， 所以，若提高热水设置温度（即R0的阻值更小），应增大R3的阻值，则滑片应向右移动，故D错误。 故选：AC。 三．填空题（共10小题） 16．【解答】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压； 小灯泡L的额定电压为4V，小灯泡正常发光时的电流为0.5A； 滑动变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V； 滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝＝＝10Ω，所以滑动变阻器的最大阻值为2×10Ω＝20Ω； 移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，根据图像可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A； 滑动变阻器R接入的阻值为：R'＝＝＝16.25Ω。 故答案为：20；16.25。 17．【解答】气敏电阻R是由半导体材料制成的； 由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流； 当污染物浓度增大时，根据图乙可知，气敏电阻的阻值减小，总电阻减小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；气敏电阻的阻值减小，由串联电路的分压规律可知，气敏电阻R两端的电压变小，即电压表示数变小； 由题知，污染物浓度增大时，监测仪表读数变大，所以监测仪表应为电流表； 电源电压不变，电路中的电流变大，根据P＝UI可知，总功率变大。 故答案为：半导体；电流；变大。 18．【解答】（1）若将L1、L2并联接在3V电源两端，此时两灯正常发光，消耗的实际功率都等于额定功率，故电路消耗的总功率P总＝0.75W+1.5W＝2.25W； （2）从图中可知L1的额定电流为0.25A，L2的额定电流为0.5A， 若将L1、L2串联，串联电路中电流处处相等，要使L1正常发光，则电路中的电流应为0.25A，从图中可知L1两端的电压为3V，L2两端的电压为1V，根据串联电路的电压特点可知电源电压应为U＝3V+1V＝4V； （3）若将灯L1与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L1功率的2倍时，则L1的功率为总功率的，串联电路中电流处处相等，根据P＝UI可知L1两端的电压为总电压的，即为U1′＝×6V＝2V，从图中可知通过L1的电流为0.2A，则L1的功率为P1＝U1′I1′＝2V×0.2A＝0.4W； 若将灯L2与滑动变阻器串联接在6V电源两端，调节滑片，当滑动变阻器的功率是L2功率的3倍时，则L2的功率为总功率的，串联电路中电流处处相等，根据P＝UI可知L2两端的电压为总电压的，即为U2′＝×6V＝1.5V，从图中可知通过L2的电流为0.35A，L2的功率为P2＝U2′×I2′＝1.5V×0.35A＝0.525W， 则P1：P2＝＝＝16：21。 故答案为：2.25；4；16：21。 19．【解答】从图1可知，当电压为6V时，通过R1的电流为1A，根据欧姆定律可知R1＝＝＝6Ω， 当电压为6V时，通过R2的电流为2A，根据欧姆定律可知R2＝＝＝3Ω， 则R1：R2＝＝2：1； 将R1、R2接入电源电压不变的电路中，设电源电压为U，当只闭合S时，两电阻串联，电路消耗的总功率为P1＝＝＝， 当S和S1都闭合时，电路为R1的简单电路，电路消耗的总功率为P2＝＝， 故P1：P2＝＝＝3：2。 故答案为：2：1；3：2。 20．【解答】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表V1测L两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，并且滑动变阻器分得的电压最大，因此根据图乙可知，此时电路电流为0.1A，灯泡两端电压为0.5V，滑动变阻器两端电压为4V； 此时灯泡的功率PL1＝UL1Imin＝0.5V×0.1A＝0.05W； 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以电源电压：U＝UL1+U滑＝0.5V+4V＝4.5V； （2）根据题意可知，当电流表示数最大时，灯泡正常发光，由图乙可知，此时电路电流为0.3A，滑动变阻器两端电压为1V， 因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡的额定电压：UL＝U﹣U滑′＝4.5V﹣1V＝3.5V， 灯泡的额定功率：PL＝ULImax＝3.5V×0.3A＝1.05W。 故答案为：4.5；1.05。 21．【解答】将R、L并联后接在电压为4V的电源两端，由U﹣I图像可知，此时通过R、L的电流分别为IR＝0.4A，IL＝0.7A， 并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 电路中的总电流I＝IR+IL＝0.4A+0.7A＝1.1A。 故答案为：1.1。 22．【解答】由图像可知，在灯泡两端的电压为2.5V灯泡正常工作时，灯丝中通过的电流：IL＝0.2A， 串联电路中电流处处相等，所以通过定值电阻的电流：IR＝IL＝0.2A， 有图像可知，此时定值电阻两端的电压：UR＝1V， 通电：t＝10s，定值电阻消耗的电能：W＝URIRt＝1V×0.2A×10s＝2J， 定值电阻消耗的电能全部转化为内能，所以产生的热量：Q＝W＝2J。 故答案为：0.2；2。 23．【解答】闭合开关，R1、R2串联，电流表测量电路电流，电压表测量R2两端的电压。 当滑动变阻器的滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电路中电流最小， 从图乙可知，此时电路中电流为0.1A，滑动变阻器两端得到电压为12V， 则滑动变阻器的阻值为R2＝＝＝120Ω，电源电压U＝U1+U2＝IR1+U2＝0.1A×R1+12V..........①， 当电路中电流为1A时，滑动变阻器两端的电压为3V，电源电压U＝U1′+U2′＝I′R1+U2′＝1A×R1+3V........②， 根据①②可得：U＝13V，R1＝10Ω； 电源电压不变，根据P＝UI可知，电路中电流最小时，总功率最大， 根据欧姆定律可知，电路中电阻最大时，电流最小，此时滑动变阻器接入电路的电阻为120Ω， 根据欧姆定律可知电流I″＝＝＝0.1A， 电路消耗功率P＝UI＝13V×0.1A＝1.3W。 故答案为：10；1.3。 24．【解答】由电路图可知，闭合开关后，R1与R2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测R1两端的电压。 （1）当滑片位于左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时R1两端的电压最大，R1两端电压U的倒数最小， 由图乙可知，R1两端电压U的最小倒数为V﹣1，则电源的电压U＝4V； （2）由图乙可知，当R2＝18Ω时，R1两端电压U的倒数为1V﹣1，即R1两端的电压U1＝1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，此时R2两端的电压U2＝U﹣U1＝4V﹣1V＝3V， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流I＝＝，即＝， 解得：R1＝6Ω。 故答案为：4；6。 25．【解答】由电路图知，滑动变阻器R和电阻R0串联，电压表V1测R0两端电压，V2测R两端电压，电流表测电路中电流。 当滑动变阻器的滑片P从b点滑到某点的过程中，滑动变阻器R连入电路的电阻变小，电路中的电流变大， 根据串联电路的分压原理可知：滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大；所以图乙中5V～3V是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线，1V～3V是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线； 由电路图知，P在b点时，电路中电阻最大，电流最小， 由图象可以看出，滑片P在b点时电流Ib＝0.5A，U1＝1V、U2＝5V， 所以电源电压：U＝U1+U2＝1V+5V＝6V， 电阻R0的阻值：R0＝＝＝2Ω， 滑片P在a点时，电路中电阻最小，电流最大，此时通过电路的电流Ia＝＝＝3A，通电10s，R0消耗的电能：W＝R0t＝（3A）2×2Ω×10s＝180J。 故答案为：6；180。 四．实验探究题（共12小题） 26．【解答】（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下所示： （2）若定值电阻R短路，电路为通路，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意； 若定值电阻R断路，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针有明显偏转，符合题意； 若滑动变阻器断路，则两表都没有示数，不符合题意； （3）根据表格数据描点画出图像，如下所示： （4）因电流随电压的变化图像为过原点的直线，根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻R断路；（3）如图所示；（4）正。 27．【解答】（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，电流表串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端； （3）根据画出I﹣R图象（如图乙）知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V。 故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）电阻两端的电压；2.5V。 28．【解答】（1）电源为三节新干电池，则电源电压为U＝3×1.5V＝4.5V。连接好电路，闭合开关前，要求把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，这是为了保护电路，使开关闭合后，电路中的各个元件不会因电路中电流过大而损坏。实验过程中，因本实验探究的是“电流与电阻的关系”，所以要求排除电压对实验的干扰，则应保持电阻两端的电压不变，调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路的电阻发生对应的改变，可以起到这样的作用。 （2）要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中。如右图所示。 （3）电压表有示数、电流表无示数，说明与电压表并联的这部分电路存在断路，故可能原因是：电阻R断路。闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器的滑片移到B端。由图乙可知，电流表选用的是0～0.6A量程，所以电流表的示数为0.2A。 （4）此实验中，电阻R两端的电压是一定的，所以我们可以任取图像中的一点进行计算。如取（15，0.2），则电阻R两端的电压为UR＝IR＝0.2A×15Ω＝3.0V。当电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路的分压特点可知，电阻R两端的电压将增大，所以我们应增大滑动变阻器连入电路的阻值来减小电阻R两端的电压，即应向右移动滑片。当将阻值为20Ω的电阻接入电路时，若调节滑动变阻器的滑片使其两端电压为3.0V，则滑动变阻器两端的电压为U滑动＝U﹣UR＝4.5V﹣3.0V＝1.5V，根据串联电路的分压特点可得：＝，则R滑动＝＝＝10Ω。若滑动变阻器的最大阻值小于10Ω，则无论如何调节滑片，电阻R两端的电压都大于3.0V。 故答案为：（1）保证电阻R两端的电压恒定。（2）如上图所示。（3）电阻R断路；B；0.2。（3）3.0；右；10。 29．【解答】（1）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，由图甲知，应将变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示： （2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路有断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源两极间是通路，则断路出现在图中C到D之间， 可能是导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路； （3）由图甲知，电压表测R0和Rx的总电压，电流表测电路中电流， 由图象知，I﹣U图象是正比例图象，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A， 根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得：R0+Rx＝， 所以Rx＝﹣R0＝﹣20Ω＝4Ω； （4）因为Rx的阻值较小，所以R0和Rx串联后两者总电阻较大，根据串联电路的分压原理知，两者分得总电压较大，便于电压表的读数，故选A； 串联电路中电流处处相等，没有分流作用，故B错误； （5）①验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比时，要保持定值电阻两端电压不变， 将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V；用16Ω的电阻替换R0，若不移动滑片，根据串联电路的分压原理知，定值电阻两端分得电压变小， 要保护电压不变，应减小变阻器连入电路的阻值，以减小变阻器分得电压，从而使定值电阻两端分得电压保护不变，即滑片向左滑动。 ②定值电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝12V﹣4V＝8V，变阻器分得的电压为电压表示数（定值电阻分得电压）的2倍， 根据分压原理，当变阻器的最大电阻20Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值R最大＝×100Ω＝50Ω， 变阻器允许通过最大电流为0.6A，所以定值电阻的最小值R最小＝＝＝Ω＞6Ω， 若每次CD间仅接入一个电阻连入电路，能够继续完成实验的电阻为12Ω、10Ω、8Ω的定值电阻，即最多还可得出3组数据来验证该结论； ③定值电阻两端电压保持4V不变，当使用8Ω电阻进行实验时，电路中电流最大， 最大电流I最大＝＝＝0.5A， 所以电路总功率最大为P最大＝UI最大＝12V×0.5A＝6W。 故答案为：（1）见上图；（2）导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路；（3）4；（4）A；（5）偏左；3；6。 30．【解答】（一）（1）将电压表并联在定值电阻的两端，连接电路如图所示； （2）电路为串联电路，只有一条电流的路径，且电压表在电路中相当于断开，则电流表有示数说明电路没有断路，而电压表没有示数说明与其并联的定值电阻R短路； （3）在第①次实验中，电源电压约为4.5V，当定值电阻两端电压为1V，电路中的电流为0.1A，由串联电路分压规律可知： 滑动变阻器两端的电压约为：U滑＝U﹣U定＝4.5V﹣1V＝3.5V， 由公式可得滑动变阻器接入电路的阻值为：，大于滑动变阻器的最大阻值20Ω，故第①组实验数据有误； （4）由表中数据可知：I与U的比值一定，即：电阻一定时，电流与电压成正比； （二）（1）电流与电压、电阻有关，探究“电流与电阻”的关系时，要控制电阻两端的电压不变， 由公式可得电阻两端的电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V； （2）四次实验中，电源电压不变，由公式P＝UI可知，选用5Ω电阻实验时，电路中的电流最大，电路的总功率最大为：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W； 同时，四次实验中，电阻两端的电压不变，由公式可知，选用5Ω电阻实验时，电阻消耗的功率最小为：＝， 则滑动变阻器在此次实验中消耗的功率最大为：P滑＝P﹣P定＝2.25W﹣1.25W＝1W。 故答案为：（一）（1）电路连接如图所示；（2）R短路；（3）①；（4）正比； （二）（1）2.5；（2）1。 31．【解答】（1）滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示： （2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，即电流表指针反向偏转，则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了； （3）将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0； （4）根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验； （5）电阻两端的电压为：U0＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V，若选用2Ω多的电阻，则通过电阻的电流应为： I′＝＝＝1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程； （6）由（4）知U0＝2.4V，由图像丙知当定值定值阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值： R滑＝＝＝30Ω，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω； （7）如图丁所示的I﹣图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比，但不能只说电流与电阻成反比。 故答案为：（1）见上图；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）d；（4）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；（5）电流表换用大量程；（6）2.4；30；（7）说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。 32．【解答】（1）电流表的正负接线柱连接正确时，电流表的指针应该向表盘的右侧偏转，如果正负接线柱接反了，指针会向表盘左侧偏转； （2）根据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电阻两端的电压始终保持： UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，即可知R两端的电压为2V； 电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是50Ω； （3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，将横坐标改为电阻R的倒数，这样在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，其图像为一条正比例函数图线。 故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）2；50；（3）电阻R的倒数。 33．【解答】（1）滑动变阻连入电路的电阻丝是指滑动触头到接入电路的下接线柱这一范围内的电阻丝。要求滑动触头向右移动时，电路中电流变大，则说明向右移动滑动触头时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，即要求连入电路的电阻丝的长度减小，所以接入电路的是B接线柱，如下图所示。 （2）为保护电路，在闭合开关前，我们应保证滑动变阻器连入电路的阻值最大。由下图可知，当滑动触头处于A端时，滑动变阻器连入电路的电阻丝的长度最长，阻值最大。 （3）本题探究的是“电流与电阻的关系”，而电阻两端的电压也会影响电流的大小，所以为排除电压变化对实验的影响，我们要保证定值电阻两端的电压为一定值。 （4）电流表示数为0，电压表的示数始终等于电源电压，说明与电压表并联的这部分电路出现了断路。 （5）由图丙可知，电流表使用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A。此时指针指在0.2后第二个小格处，所以电流表的读书为0.24A。 （6）在本实验中，定值电阻两端的电压是一定的，所以我们可以取坐标系中任何一点进行计算。如取坐标中（0.2，0.60）进行分析，坐标系中横轴表示的电阻的倒数，所以此点对应的电阻R＝＝5Ω；纵轴表示的电流，此店对应的电流为0.60A。由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压为U＝IR＝0.60A×5Ω＝3V。 故答案为：（1）如下图所示；（2）A；（3）不变；（4）电阻R断路；（5）0.24；（6）3。 34．【解答】（1）灯的额定电压为2.5V，所以，变阻器要分去6V﹣2.5V＝3.5V的电压，根据分压原理，＝，滑动变阻器的阻值至少为R滑＝×RL＝×10Ω＝14Ω，根据欧姆定律知，灯正常发光的时的电流约为：I＝＝＝0.25A，故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器； （2）为了保护电路闭合开关前滑片在阻值最大处，即A端； 闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明小灯泡短路； （3）若要测量小灯泡的额定功率，应该使灯泡两端的电压由2.2V增大到2.5V，则电路中的电流也要相应地增大，此时滑动变阻器接入的电阻应减小，因此滑片应向B端移动； 由图乙知，当灯泡正常发光时的电流为0.25A， 则灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.25A＝0.625W； （4）灯泡两端电压增大时，灯泡的实际功率也增大，灯丝的温度升高，电阻变大，所以，造成小灯泡灯丝电阻大小的变化的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大（或灯泡的电阻受温度的影响）。 故答案为：（1）R2；（2）A；短路；（3）B；2.5；0.625；（4）灯丝温度。 35．【解答】（1）闭合开关S前，要将滑动变阻器的滑片移到b端； P额＝U额•I额＝5V×20×10﹣3A＝0.1W； 根据串联电压规律U＝U1+U2得：Up＝U﹣UL＝9V﹣5V＝4V； 根据公式可得：； WL＝UIt＝6V×35×10﹣3A×10s＝2.1J. （2）在串联电路中，当电流表示数几乎为零，说明电路中存在开路，LED灯所在的电路相当于开路； 发光二级管具有单向导电性，据此可知，当灯出现持续频闪现象时，说明电路中的电流是交流电。 故答案为：（1）b；0.1；200；2.1；（2）开路；交流电。 36．【解答】（1）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A， 当灯泡两端的电压为1.5V时，通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡的电阻：RL1＝＝＝7.5Ω， 电源由3节干电池组成，则电源电压为4.5V，闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联接入电路， 串联电路各处电流相等，由欧姆定律可得电路总电阻：R＝＝＝22.5Ω， 串联电路总电阻等于各分电阻之和，此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH1＝R﹣RL1＝22.5Ω﹣7.5Ω＝15Ω，所以滑动变阻器的规格为“50Ω 0.3A”，故选：B； （2）电压表与灯泡并联接入电路，灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选0～3V的量程接入电路，如图： ； （3）电路连接完整后闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表与导线并联接入电路，所以可能是小灯泡短路； （4）排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片位于某一位置时，电流表示数如图丙所示，电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，所以电流表的示数为0.16A，此时通过电路的电流小于灯泡的额定电流，由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的电阻太大，所以滑动变阻器的滑片应右移动，使滑动变阻器接入电路的电阻变小； （5）由乙图可知，当灯泡两端的电压为2.5V时，灯泡正常发光，此时通过灯泡的电流为0.25A， 由欧姆定律可得灯泡正常发光时的电阻：RL＝＝＝10Ω， 灯泡的额定功率：P＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； （6）当灯泡两端的电压为2.5V时，滑动变阻器两端的电压为：UH＝U﹣UL＝4.5V﹣2.5V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路的电阻：RH＝＝＝8Ω， 通过电路的电流由0.1A变为0.25A，滑动变阻器的电阻由45Ω变为8Ω，电阻变化量为45Ω﹣8Ω＝37Ω， 灯泡的电阻由5Ω变为10Ω，灯泡电阻的变化量为10Ω﹣5Ω＝5Ω，故小灯泡电阻的变化量△RL小于滑动变阻器电阻的变化量△R。 故答案为：（1）B；（2）如上图；（3）短路；（4）右；（5）10；0.625；（6）小于。 37．【解答】（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，滑动变阻器要接左半段，故接入滑动变阻器的A接线柱。 如图，从电源正极出发，经开关、滑动变阻器，先经过电流表的正接线柱，从电流表负接线柱流出，再经过定值电阻，回到电源的负极，此时电压表与定值电阻并联，电压表测量定值电阻两端的电压，电路连接如下图。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。 闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联的部分是断路，故障是定值电阻断路。 （3）在I﹣U图像上描出（2.0V，0.20A），（2.4V，0.24A），用线连接各点，如图。 根据图像可以得到：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上，定值电阻两端的电压是1.5V，则滑动变阻器两端的电压是1.5V，滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1:1，当定值电阻是10Ω时，滑动变阻器的电阻是10Ω，当定值电阻是15Ω时，滑动变阻器的电阻也是15Ω，故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。 当定值电阻是25Ω时，滑动变阻器的电阻也应该是25Ω，才能保持电压表示数是1.5V，由于滑动变阻器的阻值是20Ω，电压表的示数总是大于1.5V，所以无法使电压表的示数达到1.5V。 故答案为：（1）如上图；（2）保护电路；定值电阻断路；（3）如上图；（4）B；过小。 五．解答题（共3小题） 38．【解答】（1）由题意可知，当控制电路电流达到25mA时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以图甲中，应将b端与c端相连。 （2）由图甲可知，电流从通电螺线管的上端接线柱流入，下端流出，根据右手螺旋定则，可知螺线管的上端为N极。 （3）若设置电池温度为60℃启动制冷系统，由图乙可知，当温度为60℃时，Rt的阻值为70Ω， 由欧姆定律得，此时控制电路的总电阻R＝＝＝240Ω， 由串联电路的电阻规律，滑动变阻器接入的电阻为 RP＝R﹣Rt＝240Ω﹣70Ω＝170Ω， （4）当滑动变阻器的最大阻值为200Ω时，热敏电阻的阻值 Rt′＝R﹣RP′＝240Ω﹣200Ω＝40Ω， 由图乙可知此时对应的温度为90℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是90℃。 （5）为使电路能在60℃时启动制冷系统。为此，先将电阻箱调为70Ω，然后过三个关键的调试步骤， 第一步：断开开关，用电阻箱替换热敏电阻； 第二步：闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到继电器的衔铁被吸合； 第三步：断开开关，用热敏电阻替换电阻箱，完成电路调试。 故答案为：（1）c；（2）N；（3）170；（4）90；（5）用电阻箱替换热敏电阻；用热敏电阻替换电阻箱。 39．【解答】由电路图可知，闭合开关后，酒精气体传感器电阻和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。 （1）由图象可知，当气体中酒精浓度为0时，酒精气体传感器的阻值Rp＝250Ω， 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：I＝＝＝＝0.01A， 通电10s电流产生的热量：Q＝W＝UIt＝3V×0.01A×10s＝0.3J； （2）当电压表的示数为2V时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的电流：I′＝＝＝0.04A， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，酒精气体传感器两端的电压：Up＝U﹣U0＝3V﹣2V＝1V， 酒精气体传感器的阻值：Rp′＝＝＝25Ω， 由图象可知，100ml的气体中酒精浓度大于80mg，该司机属于醉驾。 答：（1）当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是0.01A，通电10s电流产生的热量是0.3J； （2）在对某司机的检测中，电压表的示数为2V，该司机属于醉驾。 40．【解答】（1）由I＝的变形式R＝可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小， 由图甲可知，拉力增大时，滑片下移， 因电流表示数随拉力的增大而增大， 所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接； （2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，即Rab＝25Ω， 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：I＝＝＝＝0.2A， R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×4Ω＝0.16W； （3）由电流表量程为0～0.6A可知，电流表的最大示数I大＝0.6A， 此时电路的总电阻：R总′＝＝＝10Ω， 此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb＝R总′﹣R0﹣R弹簧＝10Ω﹣4Ω﹣1Ω＝5Ω， 弹簧的伸长量：△L＝L﹣L＝10cm﹣×10cm＝8cm， 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F＝400N； （4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小， 当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，电路中的最大电流：I大′＝＝＝0.75A， 此时电路的总电阻：R总″＝＝＝8Ω， 此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb′＝R总″﹣R0﹣R弹簧＝8Ω﹣4Ω﹣1Ω＝3Ω， 弹簧的伸长量：△L＝L﹣L＝10cm﹣×10cm＝8.8cm， 由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F′＝440N， 则与利用电流表相比，电压表所能显示的最大拉力将提升×100%＝×100%＝10%； （5）从电路的安全性考虑，当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为0，此时电路中的电流应不大于0.6A， 由（3）的解答可知，当电路中的电流为0.6A时，电路的总电阻R总′＝10Ω， 所以，其他条件不变，R0的阻值应不小于R0′＝R总′﹣R弹簧＝10Ω﹣1Ω＝9Ω。 故答案为：（1）“3”；（2）R0消耗的功率位0.16W；（3）电流表示数最大时显示的拉力为400N；（4）10；（5）9。 六．综合能力题（共2小题） 41．【解答】（1）由图丙可知，车速越大，Rv的阻值越大； （2）图甲的电路中，R与Rv串联，电压表测Rv的电压， 由图乙可知，当电流表示数为0.2A时，Rv的功率为P＝2.0W， 由P＝UI可得，此时电压表的示数：Uv＝＝＝10V， 由I＝可得，Rv的阻值：Rv＝＝＝50Ω； （3）当电流表示数为0.2A时，定值电阻R两端的电压：UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，电源的电压：U＝Uv+UR＝10V+2V＝12V； （4）由图丙可知，Rv与v的关系是一次函数，可设为Rv＝kv+b， 把Rv＝10Ω、v＝0km/h和Rv＝50Ω、v＝120km/h代入可得：10Ω＝k×0km/h+b，50Ω＝k×120km/h+b， 解得：b＝10Ω，k＝Ω•h/km，即Rv＝Ω•h/km×v+10Ω， 当车速是60km/h时，可变电阻的阻值：Rv′＝Ω•h/km×60km/h+10Ω＝30Ω， 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：I′＝＝＝＝0.3A， 则电压表的示数Uv′＝I′Rv′＝0.3A×30Ω＝9V。 答：（1）大； （2）当车速为120km/h时，电压表的示数为10V，Rv的阻值为50Ω； （3）电源电压为12V； （4）当车速是60km/h时，电压表的示数为9V。 42．【解答】（1）由图丙R﹣F图像可知，秤盘为空即F＝0N时，R的阻值为600Ω； （2）物体对水平秤盘的压力大小等于物体的重力大小，由图丙R﹣F图像可知，当F＝G小勇＝600N时，R＝300Ω，R与R0串联， 通过R0的电流为：， R0的阻值为：， （3）小华站在体重秤上时，电路中的电流为：， 电路的总电阻为：， R的阻值为：R′＝R总﹣R0＝400Ω﹣200Ω＝200Ω， 由图丙R﹣F图像可知F的大小即小华的体重大小为800N； 答：（1）600N； （2）R0的阻值是200Ω； （3）小华的体重为800N。 七．计算题（共18小题） 43．【解答】（1）由电功率公式P＝UI可得灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A， 由欧姆定律I＝可得灯泡的电阻RL＝＝＝48Ω； 由电能公式得灯泡消耗的电能W＝Pt＝12W×5×60s＝3600J； （2）分析电路图可知，光敏电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联接入电路， 由图乙可知，当光照强度为E1时，R1＝12Ω；当光照强度为E2时，R1＝42Ω。 电路中总电阻R总＝R1+RL+R2，由图乙可知，当光照强度为E1、R2＝12Ω时，R总＝12Ω+48Ω+12Ω＝72Ω， 此时电路中的电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝可得U＝IR总＝0.5A×72Ω＝36V； （3）设光敏电阻与滑动变阻器总电阻R＝R1+R2， 当滑动变阻器R2＝0Ω，光照强度为E1时，总电阻最小为R＝R1+R2＝12Ω+0Ω＝12Ω， 当滑动变阻器R2＝30Ω，光照强度为E2时，总电阻最小为R＝R1+R2＝42Ω+30Ω＝72Ω，所以12Ω≤R≤72Ω； 由题可知，灯泡L的电压最大为24V，此时电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝变形公式U＝IR可知通过灯泡电流不能大于0.5A， 则由欧姆定律I＝可得I＝0.5A＝，解得R＝24Ω，故为保证灯泡两端的电压不能超过额定电压，结合题干可得24Ω≤R≤72Ω 由电功率公式P＝I2R可得灯泡的电功率P＝＝×48Ω， 则当R＝24Ω时灯泡功率最大，为P＝×48Ω＝12W， 当R＝72Ω时灯泡功率最小，为P＝×48Ω＝4.32W，则灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。 答：（1）灯泡的电阻为48Ω，灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J； （2）电源电压为36V； （3）灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。 44．【解答】闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。 （1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大， 由图象知，此时电路中的电流I＝0.6A； （2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小， 由图象知，此时电路中电流I'＝0.1A，变阻器的电功率P＝0.5W， 根据P＝UI可得，滑动变阻器两端的电压： UR＝＝＝5V； （3）变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律表示电源电压： U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣① 变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表示电源电压： U＝UR+I'R0＝5V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣② 解①②可得：U＝6V，R0＝10Ω， 滑动变阻器消耗的电功率： P＝I2R＝（）2R＝＝， 所以，当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大， 则滑动变阻器的最大功率：P最大＝＝＝0.9W。 答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A； （2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为5V； （3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W。 45．【解答】（1）由图可知，闭合开关S，只有R1的简单电路，电路中的电阻较大，由P＝可知电功率较小，处于低温挡； 当S和S1闭合时，两个电阻并联，电路中的总电阻较小，由P＝可知电功率较大，处于高温挡； 由P＝UI可知，电压不变，低温挡时，通过电路的电流较小； 由图乙可知，低温挡时的电流是6A，低温挡工作时的功率为： P低＝UI低＝220V×6A＝1320W； （2）由图乙可知，低温挡时只有R1的简单电路，低温挡时的电流是6A，通过R1的电流是6A，高温挡时的总电流是10A，高温挡两个电阻并联， 由并联电路的特点可知通过R1的电流不变，由并联电路电流的规律可知，通过R2的电流为： I2＝I﹣I1＝10A﹣6A＝4A， 电热丝R2的阻值为： R2＝＝＝55Ω； （3）15min内R1消耗的电能 W1＝UI1t＝220V×6A×15×60s＝1.188×106J＝0.33kW•h。 答：（1）低温挡工作时的功率是1320W； （2）电热丝R2的阻值是55Ω； （3）15min内R1消耗的电能是0.33kW•h。 46．【解答】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，R0的电功率最大， 由图乙可知，电路中的最大电流I大＝0.5A，R0的最大电功率P0大＝4.5W， 由P＝UI可得，此时R0两端的电压即电源的电压：U＝U0大＝＝＝9V； （2）由I＝可得，定值电阻R0的阻值：R0＝＝＝18Ω， 当滑片位于a端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小， 由图乙可知，电路中的最小电流I小＝0.1A， 此时电路的总电阻：R总＝＝＝90Ω， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，滑动变阻器的最大阻值：R大＝R总﹣R0＝90Ω﹣18Ω＝72Ω。 答：（1）电源电压为9V； （2）滑动变阻器的最大阻值为72Ω。 47．【解答】（1）闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时，R2接入电路中的阻值为0，电路为R0、R1串联的电路， V1测量R1两端的电压，示数为2.4V，V2测量R2、R1两端的总电压， 电流表测量电路中的电流，示数为0.3A。 根据欧姆定律可知R1的阻值R1＝＝＝8Ω； （2）将R2的滑动触头从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值逐渐增大，根据串联分压特点可知V2的示数逐渐增大； 总电阻逐渐增大，根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变小，且R1两端的电压逐渐变小，故电压表V1的示数逐渐变小， 据此可知电压表V1的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线①所示，电压表V2的示数与电流表示数的关系如图乙中的图线②所示； 滑动变阻器的滑片在b点时，滑动变阻器接入电路的阻值最大， 从图乙可知，电路中电流为0.15A，R1两端的电压为1.2V， R1和R2两端的总电压为2.7V， 则R2两端的电压为：2.7V﹣1.2V＝1.5V， 根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R2＝＝＝10Ω； （3）闭合开关S1，断开开关S2，当滑动变阻器的滑动触头在a端时， 电源电压U＝U1+U0＝2.4V+0.3A×R0........①， 当滑动变阻器的滑动触头在b端时， 电源电压U＝U1′+U2′+U0′＝2.7V+0.15A×R0........②， 联立①②可得电源电压U＝3V； 同时闭合S1和S2，R0被短路，电路为R1和R2的串联电路， 根据欧姆定律可知电路中的电流I″＝， 根据P＝UI＝I2R2可知R2的电功率P2＝I″2R2＝（）2R2＝， 故当R2＝R1＝8Ω时，R2的电功率最大， R2电功率的最大值P2大＝＝＝＝0.28125W。 答：（1）R1的阻值为8Ω； （2）R2的最大阻值为10Ω； （3）同时闭合S1和S2，当R2的阻值为8Ω时，R2的电功率最大，R2电功率的最大值是0.28125W。 48．【解答】（1）无论有无风时，滑动变阻器接入电路的阻值均为15Ω， 电流I＝＝＝0.5A； （2）由图可知，风力越大，电压表测量部分电阻越长，电压表示数越大，电压表最大电压Umax＝3V， 滑动变阻器分到电压UP＝IRP＝0.5A×15Ω＝7.5V， 当电压表示数最大时，滑片移动距离L＝LAB＝×30cm＝12cm， 由图乙可得，弹簧产生的弹力F＝6N， 此时的风压p＝＝＝＝30Pa，查表可知，此时风力等级为四级， （3）原电路中风速越大，电压表示数越大，故改装电路为： 当风速为10m/s时，风压p＝kv2＝0.6×（10m/s）2＝60Pa＞30Pa，因此会超过电压表量程， 弾簧弾力F弹＝F风＝pS＝60Pa×0.2m2＝12N， 由表可得，弾簧形变量为24cm，因此可将电压表测量対象更换为滑片左侧部分的电阻，此肘滑片左侧电阻R＝×15Ω＝3Ω， 此时电压表示数：U＝×U＝×9V＝l.5V。 答：（1）无风时，通过R0的电流为0.5A； （2）为保护电路安全，风速仪所测最大风力等级为四级； （3）风速为10m/s时，改进后的电路中电压表的示数为l.5V。 49．【解答】（1）闭合开关S1和S2，恒温箱开始工作，即电热丝R1正常工作，所以衔铁的动触点A与C静触点相接触； （2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为：W＝t＝×5×60s＝6×104J； （3）当恒温箱的温度达到最高时，衔铁被吸下，即此时控制电路的电流为：I＝40mA＝0.04A； 此时R的阻值为：R＝＝＝75Ω；根据图乙可知，此时的最高温度为100℃； 当电磁铁衔铁被吸合时，R与R2并联；当恒温箱温度最低时，控制电路为的电流为：I'＝30mA＝0.03A； 根据欧姆定律可知，通过R2的电流为：I2＝＝＝0.01A； 根据并联电路的电流关系可知，通过热敏电阻的电流为：I'R＝I'﹣I'＝0.03A﹣0.01A＝0.02A； 此时热敏电阻接入电路的电阻为：R'2＝＝＝150Ω,根据图乙可知，此时的最高温度为90℃； 所以恒温箱正常工作时的温度变化范围是90℃~100℃。 答：（1）C； （2）电热丝R1正常工作5分钟消耗的电能为6×104J； （3）恒温箱正常工作时的温度变化范围为90℃~100℃。 50．【解答】（1）断开开关S2，闭合开关S、S1，R1和灯L串联，且R1接入的阻值为最大阻值，且不随滑片的移动而改变，电压表的示数会随着滑片的移动而改变，乙图A﹣B段为移动R1电流表和电压表的示数关系图象，电压表的最大示数U1为6V，灯正常发光时的额定电压UL＝5V，电源电压U＝UL+U1＝5V+6V＝11V； （2）由图乙A﹣B段可得滑动变阻器最大电压为6V，电流I＝0.5A，则滑动变阻器R1的阻值R1＝＝＝12Ω； 断开开关S1，闭合开关S、S2，由图乙B﹣C可知，B点表示R2接入的电阻为0，C点表示R2接入最大阻值，此时电流为I＝0.3A，对应电压为9V；根据R2＝＝＝30Ω； （3）A﹣B段小灯泡都正常发光，功率不变；B﹣C段，电流从0.3～0.5A，电压表的示数由6～9V；电源电压不变U＝11V，则小灯泡的电压为Umin＝11V﹣9V＝3V时，Imin＝0.3A时，小灯泡消耗功率最小Pmin＝UminI＝3V×0.3A＝0.9W。 答：（1）电源电压U为11V； （2）滑动变阻器R1的最大阻值为12Ω，R2的最大阻值为30Ω； （3）整个过程中小灯泡工作时消耗的最小功率为0.9W。 51．【解答】（1）当R′接入电路的阻值为0时，电路为R0的简单电路，根据P＝UI＝可知此时该电热水壶的功率最大，为P大＝＝＝1210W； （2）电热水壶表面温度为70℃，在温度为20℃的房间使用，此时电热水壶表面温度与环境温度之差为： △t＝70℃﹣20℃＝50℃， 由图像知，电热水壶每秒钟散失的热量Q＝110J， 则散热功率P散＝＝＝110W， 要保持电热水壶的表面温度不变，则电热水器的电功率P＝P散＝110W， 此时电路中的总电阻： R总＝＝＝440Ω， 则R′的阻值：R′＝R总﹣R0＝440Ω﹣40Ω＝400Ω； （3）用电高峰时，实际电压为200V，当电路中只有电热水壶以最大功率加热时， 实际功率为P大′＝＝＝1000W， 1min消耗的电能W＝P大′t′＝1000W×1×60s＝6×104J＝kW•h， 从丁图可知，每消耗1kW•h的电能，电能表指示灯闪烁3000次，故电能表指示灯实际闪烁的次数n＝kW•h×3000imp/（kW•h）＝50imp。 答：（1）在额定电压下工作时，该电热水壶最大功率为1210W； （2）应将R′的阻值调为400Ω； （3）电能表指示灯1min内闪烁了50次。 52．【解答】由电路图可知，闭合开关，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压。 （1）由I＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝8Ω； （2）因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，当R＝8Ω时，电路中的电流：I＝＝＝＝0.375A， 滑动变阻器的电功率：P1＝I2R＝（0.375A）2×8Ω＝1.125W； （3）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，电路中的电流分别为： I1＝＝，I2＝＝， 因当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2， 所以，由P＝UI＝I2R可得：P2＝I12R1＝I22R2，即（）2R1＝（）2R2， 整理可得：（R1﹣R2）（RL2﹣R1R2）＝0， 由R1≠R2可知，R1R2＝RL2＝（8Ω）2＝64Ω2。 答：（1）小灯泡的电阻为8Ω； （2）当R＝8Ω时，滑动变阻器的电功率为1.125W； （3）当滑动变阻器接入电路的阻值分别为R1、R2时，滑动变阻器的电功率均为P2，则R1与R2的乘积是64Ω2。 53．【解答】当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在a端时，滑动变阻器阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中，此时电路中电流最小，电压表V1测量L的电压，示数为1V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为3V，串联电路电流处处相等； 所以此时电路中的电流为：I＝0.2A， L的电压为：UL＝1V，R0的电压为：U0＝2V； 当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路阻值为0，此时R0和灯泡串联接入电路，根据欧姆定律可知，此时电路中电流最大，根据乙图可知此时电流为0.4A，电压表V1测量L的电压，示数为4V，电压表V2测量R0和L的总电压，示数为8V； 所以此时电路中的电流为：I'＝0.4A， L的电压为：UL'＝4V，R0的电压为：U0'＝4V。 （1）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时， 根据欧姆定律可知此时灯泡L的电阻为：RL'＝＝＝10Ω， 根据题意，此时灯泡正常发光， 所以灯泡的额定功率为：P额＝UL'I'＝4V×0.4A＝1.6W， 定值电阻R0的阻值为：R0＝＝＝10Ω； （2）当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在b端时，此时滑动变阻器接入阻值最大，此时滑动变阻器、R0和灯泡串联接入电路中， U电＝UL'+U0'＝4V+4V＝8V， U滑＝U电﹣U0﹣UL＝8V﹣2V﹣1V＝5V， 根据欧姆定律， R滑＝＝＝25Ω； （3）电路总功率的最大值为：P大＝U电I'＝8V×0.4A＝3.2W， 电路总功率的最小值为：P小＝U电I＝8V×0.2A＝1.6W。 答：（1）小灯泡的额定功率为1.6W，定值电阻R0的阻值为10Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值为25Ω； （3）电路总功率的最大值为3.2W，电路总功率的最小值为1.6W。 54．【解答】（1）因为灯泡的额定电压为3伏，所以电表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示： （2）根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小； （3）由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V， 由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流， 由图丙可知，电路中电流最小，即电流I＝0.12A时，滑动变阻器全部连入电路， 由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为： U滑＝IR滑＝0.12A×20Ω＝2.4V， 由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为： U灯＝U总﹣U滑＝3V﹣2.4V＝0.6V， 即电压表示数为0.6V； （4）图丙中阴影部分的面积S＝(U总﹣U灯)I，由串联电路电压规律可知，U总﹣U灯＝U滑，故阴影部分的面积S＝(U总﹣U灯)I＝U滑I，而P＝UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。 故答案为：（1）见解答；（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；（3）电压表示数为0.6V（解题过程见解答）；（4）滑动变阻器的电功率。 55．【解答】（1）探头A的体积为：V＝Sh＝1×10﹣3m2×0.05m＝5×10﹣5m3； A的密度为：ρ＝＝＝＝6×103kg/m3， （2）由图丙可知，压敏电阻受到的压力为800N时，此时压敏电阻的阻值为： Rx＝520Ω﹣×20Ω＝200Ω； 根据欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝1200Ω； 定值电阻的阻值为：R0＝R﹣Rx＝1200Ω﹣200Ω＝1000Ω； （3）电压表示数为8V时，电路中的电流为：I'＝＝＝0.008A； 此时压敏电阻的阻值为：R'x＝＝＝500Ω； 压敏电阻受到的压力为50N，A底部受到的压力为50N， A底部受到的压强为：p＝＝＝50000Pa； 深度为：h＝＝＝5m； 根据阿基米德原理可知，A受到的浮力为：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3＝0.5N； 细导线受到的拉力为：F'＝G﹣F浮＝3N﹣0.5N＝2.5N。 答：（1）探头A的密度是6×103kg/m3；（2）为保证压敏电阻Rx受到的压力达到最大值时报警器能正常报警，接入电路的定值电阻R0阻值为1000Ω； （3）此处的深度为5m；此时细导线对探头A的拉力为2.5N。 56．【解答】（1）小灯泡L正常发光时其两端的电压UL＝2.5V，通过的电流IL＝0.25A， 由I＝可得，小灯泡L正常发光时的阻值：RL＝＝＝10Ω； （2）只闭合S1时，灯泡L与定值电阻R1串联，电流表测电路中的电流，即I＝0.2A， 由图乙可知，灯泡两端的电压UL′＝1V， 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝U﹣1V， 电阻R1消耗的功率：P1＝＝， 变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，电阻R1与R2的最大阻值并联，电流表测干路电流， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，电阻R1消耗的功率：P1′＝， 则＝＝＝， 解得：U＝5V； （3）只闭合S1时，R1两端的电压：U1＝U﹣UL′＝5V﹣1V＝4V， 则电阻R1的阻值：R1＝＝＝20Ω， 变阻器滑片P移到b端，所有开关都闭合时，通过R1的电流：I1＝＝＝0.25A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过滑动变阻器的电流：I2＝I′﹣I1＝0.5A﹣0.25A＝0.25A， 则滑动变阻器的最大阻值：R2＝＝＝20Ω， 只闭合S2时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流， 当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路中的电流I3＝IL＝0.25A＜0.6A，电路安全， 此时滑动变阻器两端的电压即电压表的示数：U2＝U﹣UL＝5V﹣2.5V＝2.5V＜3V，电路安全， 此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，则R2小＝＝＝10Ω； 假设电压表的示数U2′＝3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大， 此时灯泡两端的电压：UL″＝U﹣U2′＝5V﹣3V＝2V， 由图乙可知，电路中的电流I4＝IL′＝0.24A， 则滑动变阻器接入电路中的电阻：R2′＝＝＝12.5Ω＜20Ω，故假设正确， 所以，变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω。 答：（1）小灯泡L正常发光时的阻值为10Ω； （2）电源电压为5V； （3）变阻器接入电路的阻值变化范围为10Ω～12.5Ω。 57．【解答】（1）若用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，吸收的热量为： Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（60℃﹣50℃）＝1.68×105J， 由图乙可知，用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，所用时间为t1＝3min＝180s， 消耗的电能为：W1＝P高t1＝1100W×180s＝1.98×105J， 所以电火锅的热效率为：η1＝＝×100%≈84.8%； （2）若用低温挡给（1）问中的水加热，由图丙可知，所用时间为t2＝5min＝300s， 消耗的电能为：W2＝P低t2＝880W×300s＝2.64×105J， 所以W1＜W2，故使用高温挡更节能； （3）由公式P＝可知，在电压不变时，电阻越小，电功率越大； 在图甲中，当闭合S、S1时，只有电阻R1工作，为低温挡， 由P＝可知，R1的电阻为： R1＝＝＝55Ω， 当闭合S、S1，S2接a，电阻R1和R2并联，为高温挡，则电阻R2的电功率为： P2＝P高﹣P低＝1100W﹣880W＝220W， 所以R2的电阻为： R2＝＝＝220Ω， 当S闭合，S1断开，S2接b，电阻R1和R2串联，电火锅处于“保温挡”，则电火锅正常工作时保温挡的电功率为： P保＝＝＝176W。 答：（1）用高温挡把质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，水吸收的热量为1.68×105J，电火锅的热效率为84.8%； （2）用高温挡和低温挡给质量为4kg、初温为50℃的水加热到60℃，使用高温挡更节能； （3）电火锅正常工作时保温挡的电功率为176W。 58．【解答】（1）由图乙可知，滑片位于A点时接入电路电阻丝的阻值比滑片位于B点时接入电路中电阻丝的阻值大， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和， 所以，由I＝＝可知，滑片位于A点时电路中的电流较小，即Ia＜Ib； （2）当电流表示数为0.2安时，电路的总电阻：R总＝＝＝30Ω， 此时电阻丝接入电路中的电阻：R电阻丝＝R总﹣R0＝30Ω﹣12Ω＝18Ω， 由表格数据可知，粗细均匀电阻丝每1厘米的阻值为2Ω， 则滑块向下移动的距离：x＝20cm﹣＝11cm， 由图丙可知，F与x成正比，可设为F＝kx， 把x＝10cm、F＝0.2N代入可得：k＝＝＝0.02N/cm，则F＝0.02N/cm×x 当x＝11cm时，F＝0.02N/cm×11cm＝0.22N， 不计摩擦，液体的重力：G＝F＝×0.22N＝0.11N， 由G＝mg可得，液体的质量：m＝＝＝0.011kg＝11g， 所测液体密度ρ＝＝＝1.1g/cm3； （3）①当电路中的电流为I时，电路中的总电阻：R总＝＝， 电阻丝接入电路中的电阻：R＝R总﹣R0＝﹣12Ω， 滑块向下移动的距离：x＝20cm﹣＝20cm﹣＝26cm﹣cm， 弹簧弹力增加：F＝0.02N/cm×（26cm﹣cm）＝0.52N﹣N， 液体的重力：G＝F＝（0.52N﹣N）＝0.26N﹣N， 液体的质量：m＝＝＝0.026kg﹣kg＝26g﹣g， 液体密度：ρ＝＝＝2.6g/cm3﹣g/cm3； ②当滑片P在B点时，接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大， 则I大＝＝＝0.5A＜0.6A， 此时所测液体的密度最大，则最大液体密度：ρ大＝2.6g/cm3﹣g/cm3＝2.6g/cm3﹣g/cm3＝2g/cm3。 故答案为：（1）Ia＜Ib；（2）所测液体密度为1.1g/cm3；（3）①2.6g/cm3﹣g/cm3；②2。 59．【解答】（1）汽车入水前，R1表面水的压力为0，由图丙可知此时其阻值为20Ω，由乙图知R1和R2组成串联电路，电压表测的是R2两端的电压，示数为3V， 根据串联电路的电压规律U＝U1+U2得， R1两端的电压为： U1＝U﹣U2＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的电流为： I＝＝＝0.075A； （2）当汽车漂浮时，水池的水位比汽车入水前上升了8cm， 则汽车排开水的体积为： V排＝S水池△h＝20m2×8×10﹣2m＝1.6m3， 汽车受到的浮力为： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6m3＝1.6×104N， 当汽车漂浮时，受到的重力和浮力平衡，大小相等，则受到的重力为： G＝F浮＝1.6×104N； （3）汽车入水前，电压表的示数为3V时， 电阻R2的阻值为： R2＝＝＝40Ω， 汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动，把汽车吊入水池中缓慢下沉，直到a、b间的电压等于3V即R1两端的电压为3V时，气囊充气打开， 此时R2两端的电压为： U2′＝U﹣U1′＝4.5V﹣3V＝1.5V， 电路中的电流为：I′＝＝＝0.0375A， 电阻R1的阻值为：R1′＝＝＝80Ω， 由图丙可知，此时R1表面水的压力为15N，即汽车底部A处受到水的压力为15N， 汽车A处受到水的压强为：p＝＝＝1×104Pa， 由p＝ρgh得，汽车A处浸入水中的深度为：h＝＝＝1m。 答：（1）汽车入水前电路中的电流为0.075A； （2）汽车受到的重力为1.6×104N； （3）气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度为1m。 60．【解答】（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时， 定值电阻中的电流：I0＝＝＝0.3A， 根据串联电路电流处处相等，则电路电流I＝I0＝0.3A， 根据串联电路电压特点得，过氧乙酸传感器两端的电压：Ut＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V， 由欧姆定律得，过氧乙酸传感器的电阻：Rt＝＝＝17.5Ω， 由图像知，40Ω×0.075g/cm3＝20Ω×0.15g/cm3＝10Ω×0.3g/cm3， 过氧乙酸传感器电阻和过氧乙酸气体浓度乘积一定，故过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比， 过氧乙酸传感器电阻等于17.5Ω时，40Ω×0.075g/cm3＝17.5Ω×ρ， 则此时过氧乙酸气体浓度：ρ≈0.17g/cm3＞0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。 （2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸传感器的电阻最小，电路电流最大， 定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压：U'0＝I'0R0＝0.4A×2.5Ω＝1V，电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求， 则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s， 则定值电阻R0消耗的电能：W0＝U'0I'0t＝1V×0.4A×500s＝200J。 电路电功率：P＝UI'0＝6V×0.4A＝2.4W。 （3）由于过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比， 若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，40Ω×0.075g/cm3＝Rt′×0.45g/cm3， 故过氧乙酸传感器的电阻为Rt′＝Ω≈6.7Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V， 根据串联电路电压特点，则过氧乙酸传感器两端的电压是：U''t＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V， 串联电路中各串联导体的电压表等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0≈6.7Ω， 则定值电阻的电流：I''＝＝＝0.45A， 故定值电阻的规格“6.7Ω 0.45A”。 答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求； （2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率是2.4W，R0消耗的电能是200J； （3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，定值电阻的规格“6.7Ω 0.45A”。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $