【期末复习】第十四章 欧姆定律 讲义---- ---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理讲义以“考点模块化梳理+实验探究过程还原+知识联系图表化”构建欧姆定律单元知识体系，通过表格对比电阻决定因素与影响因素，思维导图呈现欧姆定律公式及变形式逻辑关系，实验推导串联并联电阻规律，清晰呈现电阻、变阻器、欧姆定律应用等核心考点的内在联系与重难点分布。 讲义亮点在于“考向分层练习+科学探究能力培养”，设置电阻决定因素探究（考向1）、动态电路分析（考向4）等8个考向，含实验误差分析（如伏安法测电阻电流表内外接误差）等科学探究题型，通过“串联正比分压”“并联反比分流”等简记方法培养科学思维，基础题与极值计算等综合题兼顾不同层次学生，助力教师实施精准化复习教学。

第十四章 欧姆定律 1.掌握电阻大小的决定因素及影响因素。 2.知道各类变阻器的原理，会判断变阻器阻值大小。 3.理解欧姆定律公式及其使用前提，并能熟练变形。 4.掌握两大探究实验。 5.会解欧姆定律的各类应该专题。 考点一　电阻 1．电阻 (1)物理意义：物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大．电阻常用字母R表示． (2)单位及换算：国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω．常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).1 kΩ＝1000Ω；1 MΩ＝106Ω. (3)电阻大小的影响因素：电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关．电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小还与导体的温度有关． 考点二　变阻器 1．定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器． 2．滑动变阻器 (1)构造：由电阻率大，熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘瓷筒上制成． (2)原理：靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，电路符号： . (3)作用：改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压；有时还起到保护电路的作用． (4)连接方法：滑动变阻器接入电路时，应串联在电路中，且接入电路时要按一上一下连接两个接线柱，若滑片向远离接入电路的下接线柱方向移动，变阻器接入电路中的电阻会变大． (5)使用注意事项：流过变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流；闭合电路开关前，滑片应移到阻值最大处． 3．电阻箱：既能改变接入电路中的电阻，又能表示出接入的阻值大小． 考点三　欧姆定律 1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2．公式： 公式中的单位：I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。 变形式：、 3．注意： 公式中的I、U和R必须是在同一时间的同一部分电路上的，不同导体不同时间的I、U和R不存在上述关系。例如下图所示并联电路，R1、R2两端电压均为电源电压U，故有 。 【易错点】 1．在描述电流与电压及电阻的关系时，只能说“电流与电压成正比”或“电流与电阻成反比”而不能倒过来说“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”。因为电流的大小是由电压和电阻决定的，电流在前才能体现了电流随着电压、电阻变化而变化的关系。 2．具有物理意义，体现了电流与电压成正比、与电阻成反比的关系，也可以用来计算电流。 3．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电压与电流成正比，与电阻成正比”。该式只能用来在已知电流及电阻的情况下计算电压。 4．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比”。电阻是导体自身属性，只与长度、横截面积、材料、温度有关，与两端电压、通过的电流无关。该式只能用来在已知电流及电压的情况下计算电阻。 考点四　欧姆定律的应用 一、串联电路中电阻的规律 1．串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和，即。 （1）推导过程： 前面的学习，我们已经知道，串联电路有以下的特点： ①（串联电路中电流处处相等） ②（串联电路中电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和） 由及①②式可得，则有 （2）如果是n个阻值相同的电阻R0串联，则有 （3）说明： Ⅰ．多个电阻串联，相当于增加了电阻的长度，因此串联电路中，串联的电阻越多，总电阻越大； Ⅱ．串联电路总电阻大于其中任何一个串联的电阻； 由于，故 Ⅲ．串联电路中任何一个电阻增大，总电阻增大。 （4）简记：串联电路，电阻越串越大，且总电阻大于其中任何一个电阻 2．串联电路中，各部分电路两端的电压之比等于各部分电路电阻之比，即。 （1）推导过程：由①式结合可得，则有， （2）说明： 串联电路中，电流处处相等，但电阻不是处处相等的，所以在电阻大的部分电路两端需要更大的电压才能维持通过的电流和电阻小的部分电路通过的电流相等。也就是说，总电压要根据电路中电阻的大小进行电压的分配，电阻越大，分到的电压就越多，电阻越小，分到的电压越少。 （3）简记：串联正比分压。 （4）在串联电路中，电压表测量对象断路时，电压表示数为电源电压的原因 电压表的电阻非常大，当把电压表串联入电路时，如左图所示，由串联分压，电阻越大，分压越大可知，其几乎得到所有的电源电压，故其示数非常接近电源电压。当电压表测量对象断路时，如右图所示，电压表就会串联入电路，其示数就会出现非常接近电源电压的现象。 二、并联电路中电阻的规律 1．并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即。 （1）推导过程： 前面的学习，我们已经知道，并联电路有以下的特点： ③（并联电路中干路电流等于各支路电流之和）。 ④（并联电路中电路两端的总电压与各支路两端的电压相等）。 由及③④式可得，则有 （2）如果n个阻值相同的电阻R0并联，则有，即 （3）说明： Ⅰ．多个电阻并联，相当于增加了电阻的横截面积，因此并联电路中，并联的支路越多，总电阻越小； Ⅱ．并联电路总电阻小于其中任何一个支路的电阻； 由于，则，故 III．并联电路中任何一个支路电阻增大，总电阻增大。 假设R1增大，则减小，则减小，则增大。 （4）简记：并联电路，电阻越并越小，且总电阻小于其中任何一条支路电阻，但任一条支路电阻增大，总电阻都会增大。 2．对于只有两条支路的并联电路有 （1）推导过程： 由可得，则有 （2）简记：鸡在河上飞（积在和上飞） 3．并联电路中，支路电流之比等于支路电阻的反比，即。 （1）推导过程：由④式结合可得，则有， （2）说明：并联电路中，各支路电压等于总电压，但电阻不一定相等的，故通过电阻大支路的电流小。 （3）简记：并联反比分流。 三、伏安法测电阻 【实验目的】 测量定值电阻的阻值 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，未知阻值的定值电阻Rx一个，导线若干 【实验原理】 【实验设计】 由可知，要测量定值电阻的阻值需要同时获得通过定值电阻的电流及定值电阻两端的电压，故电路连接如图所示，电压表测量Rx两端的电压，电流表测量通过Rx的电流。 （1）将定值电阻Rx接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一值U1，电流表示数为I1。 （2）调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U2，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U3，电流表示数为I3。 （4）将数据汇入表格，利用三次数据分别求出Rx的阻值。 （5）求出三次Rx阻值的平均值。 【数据记录】(数据仅供参考) 序号 电压表示数U 电流表示数I Rx阻值 Rx阻值的平均值 1 1.0V 0.21A 4.76Ω 5.0Ω 2 1.8V 0.35A 5.14Ω 3 2.5V 0.49A 5.10Ω 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变定值电阻两端的电压及通过定值电阻的电流。 4．实验多次的目的：求平均值，减小误差。 5．本实验装置也可用来测量灯泡的电阻，但灯泡电阻由于受温度的影响，在不同的电压下的电阻都不相同，因此不能采用多次测量取平均值的方法，只能测量出不同电压下的阻值，或者画出灯泡电阻的I-U图象。 一般主要是测量灯泡正常工作时的电阻。 6．考虑电流表电阻及电压表电流情况下的误差分析 （1）电流表接在电压表测量范围之外时，电压表测量Rx两端的电压是准确的，电流表测量通过Rx及电压表的电流，因此电流表的测量结果偏大，由可知，电阻的测量结果将偏小。 （2）电流表接在电压表测量范围之内时，，电流表测量通过Rx的电流是准确的，电压表测量Rx两端及电流表两端的电压，因此电压表的测量结果偏大，由可知，电阻的测量结果将偏大。 考向1 电阻的决定因素及影响因素 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•无锡期末）小明用如图所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到甲、乙两根粗细相同的镍铬合金丝。关于此实验的说法错误的是（　　） A．本实验通过电流表示数来反映导体的电阻大小 B．本实验不能探究导体材料对导体电阻大小的影响 C．本实验可以探究导体长度对导体电阻大小的影响 D．甲、乙分别接入电路，接甲电阻丝时电流表示数较大 【解答】解：A、此实验中用电流表示数的大小反映电阻的大小，这用到了转换法，故A正确； B、图中的甲、乙两根电阻丝都是镍铬合金丝，不能探究导体材料对电阻大小的影响，故B正确； C、由控制变量法可知，可知甲、乙材料、横截面积相同，长度不同，故可以探究导体长度对导体电阻大小的影响，故C正确； D、两根电阻丝分别接入电路，甲电阻丝的长度长，电阻大，由I知电路中的电流小，即电流表示数在接入乙电阻丝时较大，故D错误。 故选：D。 2．（2024秋•扬州期末）2024年11月“拳拳报国芯”主题巡展在延安启动，芯片指内含集成电路的硅片，其主要制作材料是（　　） A．超导材料 B．绝缘材料 C．导体材料 D．半导体材料 【解答】解：芯片的主要材料是半导体，具有单向导电性，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 二．填空题（共2小题） 3．（2024秋•苏州期末）小明将灯L1、L2串联在电路中，闭合开关后两灯均发光，电流表示数为I1。为探究灯丝电阻是否随温度变化，他将L2灯珠的玻璃泡摘除后保持原电路连接，如图所示。再次闭合开关后，发现L2不亮，但L1比之前更亮，电流表示数为I2，可得I1　＜　 I2。对L2灯丝加热，发现L1变暗，由此可知灯丝温度升高，电阻 　增大　 。依据上述结论，分析L2不亮的原因是 　去掉玻璃泡后灯丝散热很快　 。 【解答】解：为探究灯丝电阻是否随温度变化，他将L2灯珠的玻璃泡摘除后保持原电路连接，如图所示。再次闭合开关后，发现L2不亮，但L1比之前更亮，电流表示数为I2，可得I1＜I2。因为去掉玻璃泡后灯丝散热很快，灯丝温度低。 对L2灯丝加热，发现L1变暗，电路中的电流变小，由此可知灯丝温度升高，电阻增大。依据上述结论，分析L2不亮的原因是去掉玻璃泡后灯丝散热很快。 故答案为：＜；增大；去掉玻璃泡后灯丝散热很快。 4．（2024秋•仪征市期末）知识梳理是学习的一种重要方法，请从电阻的特点和实际器材出发完成下面的知识结构图。 ①　材料　 。 ②　长度　 。 ③　温度　 。 【解答】解：导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积有关，与外界因素温度有关。 故答案为：材料；长度；温度。 三．实验探究题（共1小题） 5．（2024秋•亭湖区校级期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小红、小宇两名同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表，实验电路如图甲所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 1.0 （1）为了验证上述猜想①，应选用编号 　A、B　 的两根电阻丝分别接入电路进行试验。 （2）为了验证上述猜想②，分别将A和C两电阻丝依次接入电路中M、N两点间，观察到灯泡变亮了，由此可知：当材料和长度相同时，导体的横截面积越 　小　 （大/小），电阻越大。近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线，目的是 　减小　 （增大/减小）输电线的电阻。 （3）小红想：若要进一步用“伏安法”测量导线A的电阻，除了如图甲所示的器材之外，至少还需要在此电路中接入一个 　电压　 表和一个滑动变阻器，连接好电路后，经过多次测量，绘得导线A的U﹣I图像如图乙所示，则其电阻为 　1.25Ω　 。 （4）小宇想：金属导体的阻值会随温度升高而变大吗？于是小宇设计了如图丙所示的实验装置。实验时给金属线圈缓慢加热。实验过程中，采用镍铬合金、康铜合金、锰铜合金制作的线圈各做了一次。 ①在进行实验时，观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数 　变小　 （变大/变小）。 ②结论：金属导体的电阻随温度的升高而 　增大　 （增大/不变/减小）。 【解答】解：（1）为了验证上述猜想①导体的电阻与导体的长度有关，要控制导体的横截面积和导体的材料相同，长度不同，故应选用编号为A、B的两根电阻丝分别接入电路进行实验。 （2）为了验证上述猜想②，即研究导体的电阻与导体的横截面积有关，分别将A和C两电阻丝（材料相同和长度相同，A的横截面积小）依次接入电路中M、N两点间，观察到灯泡变亮了，由此可知：当材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大。近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线，通过增大横截面积目的是减小输电线的电阻。 （3）根据R知要测量导线A的电阻，需要用电流表测量电流，用电压表测量电压，所以缺少电压表； 由图像中的数据可知：当电压为1.25V时，对应的电流为1.0A， 则导线A的电阻为：R1.25Ω。 （4）①根据电流表示数大小来显示导体的电阻大小，在进行实验时，观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数变小。 ②根据①的现象，通过实验得出结论：金属导体的电阻随温度的升高而变大。 故答案为：（1）A、B；（2）小；减小；（3）电压；1.25Ω；（4）变小；增大。 考向2 变阻器原理及大小判断 一．选择题（共3小题） 1．（2024秋•江都区期末）如图，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是（　　） A．电位器应与调光台灯的灯泡串联 B．电位器和滑动变阻器的工作原理相同 C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡亮度不变 【解答】解：A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A正确； B、电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的，是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，故B正确； C、若只将A、B接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，即滑片顺时针转动旋钮时，电阻变大，灯泡变暗，故C错误； D、若只将A、C接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故D正确。 故选：C。 2．（2024秋•锡山区期末）“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　） A．若M接A点，N接B点；闭合开关，滑片P向左移，灯泡变亮 B．若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C．若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D．若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变亮 【解答】解： A、若M接A点，N接B点，闭合开关，滑动变阻器接入电路的电阻为最大值，移动滑片，电阻不变，电流不变，灯泡亮度不变，故A错误； B、连接电路时，若M接C点，N接B点，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片P应移动到最左端，故B正确； C、若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，故C错误； D、若M接C点，N接D点，滑动变阻器接入电路的电阻为0，滑动变阻器相当于一根导线，只有灯泡接入电路中，故D错误。 故选：B。 3．（2024秋•栖霞区期末）如图所示，向同一方向移动滑片，电阻的变化效果相同的是（　　） A．甲和丙 B．乙和丁 C．甲和丁 D．甲和乙 【解答】解：甲图中连入电路的电阻线是PA， 乙图中连入电路的电阻线是AB， 丙图中连入电路的电阻线是PB， 丁图中连入电路的电阻线是PA， 从以上分析可知，甲和丁图中连入电路的电阻线是相同的，向同一方向移动滑片时，电阻的变化效果相同。 故选：C。 二．填空题（共2小题） 4．（2024秋•南京期末）水果电池供电时是将 　化学　 能转化为电能，其电压由电压表直接测量，如图甲可知铜片是 　正　 极；乙图中电阻箱的示数是 　7858　 Ω。 【解答】解：水果电池供电时将储存起来的化学能转化为电能，为电路提供电能。 如图甲，铜片与电压表正接线柱相连，且电压表指针向右偏转，而电压表需要按照正进负出接线，在电源外部，电流从正极流出，流回负极，所以铜片是正极。 如图电阻箱的示数为：R＝7×1000Ω+8×100Ω+5×10Ω+8×1Ω＝7858Ω。 故答案为：化学；正；7858。 5．（2024秋•沛县期末）旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 　长度　 来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是 　AP　 段（选填“AP”、“PC”或“AC”），当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将 　变大　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【解答】解：旋转式变阻器是靠改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻的；图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是AP段，当轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻丝的长度变大，故它连入电路的电阻将变大。 故答案为：长度；AP；变大。 考向3 欧姆定律两大探究实验 一．实验探究题（共4小题） 1．（2024秋•南京期末）小明利用图甲“探究电流与电压、电阻的关系”。器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （1）小明发现甲图连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接。 （2）改正后，小明设计了实验表格，通过此表格可知其实验目的是探究电流与 　电阻　 的关系。 （3）小明将电源电压调为3V，进行（2）中的实验； ①图乙是第2次实验时电流表的示数，读数为 　0.2　 A。 ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 　30　 Ω。为了让该电阻也能完成实验，则： a.若仅更换滑动变阻器，其最大阻值RP≥　15　 Ω； b.若仅改变定值电阻两端电压的预设值，其范围是 　2.25～3　 V。 （4）小华利用现有器材又做了下面的实验： ①按改正后的图甲连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V； ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为4V； 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　2.5　 Ω。 【解答】解：（1）原电路图中，定值电阻与电流表并联，电压表串联在电路中是错误的，在探究电流与电压、电阻的关系实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示： ； （2）由表中数据可知，表中记录的是不同电阻对应的电流值，故他的实验目的是探究通过导体的电流与导体的电阻的关系； （3）①由图甲可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.2A； ②由第2次实验数据可知，定值电阻两端电压为UV＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V； 实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×30Ω＝15Ω＞10Ω，说明当30Ω定值电阻接入电路时，无法满足实验条件； a、为了让该电阻也能完成实验，若仅更换滑动变阻器，其最大阻值RP≥15Ω； b、由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为： UV大＝I大R定小＝0.6A×5Ω＝3V； 研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压： U滑＝U﹣UV'＝3V﹣UV'， 根据分压原理有：， 即①， 因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得： ， 解得电压表的示数：UV'＝2.25V，即为完成实验，电压表的最小电压为2.25V； 故为顺利完成5次实验，定值电阻两端的电压需要控制在2.25～3V范围内； （4）因为电压表测的是定值电阻两端的电压，根据电压表的示数为4V，可以排除电源电压为1.5V、3.0V； 由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变， 由串联电路的电压特点可知， 当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑1＝U'﹣UV''＝4.5V﹣4V＝0.5V， 由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为： ， 则：R1＝8R滑1， 当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑2＝U''﹣UV''＝6V﹣4V＝2V， 由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为： ， 则R2'＝2R滑1， 则两次实验中定值电阻的阻值之比为：， 由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为4.5V和6V， 则定值电阻为： R1＝20Ω，R2'＝5Ω， 因此滑动变阻器接入电路的阻值：R滑120Ω＝2.5Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）电阻；（3）①0.2；②30；a、15；b、2.25～3；（4）2.5。 2．（2024秋•常州期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　左　 （选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障可能是定值电阻 　断路　 （选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　0.1　 A。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表。分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图象，如图丙所示，由图象可知R1　＜　 R2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，　不能　 （选填“能”或“不能”）达到本实验的探究目的，是因为 　实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化　 。 【解答】解：（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最左端。 （2）图甲中电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压；闭合开关，发现电流表无示数，则电路接通，电压表有示数，则电压表所测量的元件断路，即定值电阻断路。 （3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.1A。 （4）分析表中数据，结合欧姆定律可知R....10Ω， 可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）由图象可知，在电流相同时，R2两端的电压大于R1两端的电压，根据R可知R1＜R2。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 故答案为：（1）左；（2）断路；（3）0.1；（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）＜；（6）不能；实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。 3．（2023秋•南京期末）小军同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）。 （1）小军接好电路闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，发生该现象的原因是 　电阻R处断路　 。（选填“电阻R处短路”“电阻R处断路”或“电流表断路”） （2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，小军同学进行多次实验，根据数据绘制了电阻R的I﹣U图象（乙图中的图线a），根据乙图中的图线a可得出结论是：　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比　 ；小军同学所用R的阻值为R＝　5　 Ω。 （3）小军同学又将实验中的电阻R拆下，其它条件都不变的情况下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续多次实验得到小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，可知小灯泡正常发光时的功率为 　0.625　 W。本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示，电流表显示读数是0.2A，那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为 　6　 Ω。 【解答】解：（1）电流表无示数而电压表有示数，说明电路中有断路，而电压表与电源接通，则电路中的故障可能定值电阻R断路； （2）由图象a可知，电流与电压的图象为过原点的直线，是正比例函数图象，故得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比； 由图象a可知，当U＝1.5V时，I＝0.3A，则R的阻值为：R5Ω； （3）由图象b可知，当UL＝2.5V时，IL＝0.25A，则小灯泡正常发光时的功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 由图丙知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是1.8V，由串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣UV＝3V﹣1.8V＝1.2V， 由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的电阻为： R滑6Ω。 故答案为：（1）电阻R处断路；（2）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；5；（4）0.625；6。 4．（2023秋•海门市校级期末）物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系。实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示。 （1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大。 （2）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是 　B　 A．电压表的量程选大了B．电阻R0发生了短路 C．滑动变阻器发生了断路D．滑动变阻器发生了短路 （3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论。请你利用表中数据在图c中作出U﹣I图象，分析图象得出的结论是；在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同，并回答造成这种不同的原因：　选用定值电阻的阻值明显不同　 。 实验次数 1 2 3 4 5 电压表 示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流表 示数/A 0.10 0.15 0.2 0.25 0.3 （4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验。实验所用电路如图d，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为3Ω，所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“20Ω 2A”中的一个。若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半。请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压。 【解答】解： （1）根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向A端移动，电压表示数变大，根据U＝IR，说明通过R电流应变大，故变阻器阻值变小，应将A接线柱接入电路中，如下图所示： ； （2）根据电路图电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流； A、如果是电压表的量程选大了，电压表指针摆较小，不会为0，不符合题意； B、如果电阻R0发生了短路，电流表有示数，电压表示数为零，符合题意； C、如果是滑动变阻器断路，即电路为断路，电流表、电压表都无示数，不符合题意； D、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电流表、电压表都有示数，不符合题意。 故选B； （3）由表格数据描点连线作出I﹣U图象，如下图所示： 实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同，探究电流与电压的关系时应控制电阻的阻值不变，采用不同的定值电阻进行探究时，相同电压下的电流不同，做出的I﹣U图象不同； （4）由图e，电流表和电压表因不知道量程的使用情况，讨论： 若电流表和电压表都使用小量程时，读出分别为IA＝0.2A，UV＝2.6V； 若电流表和电压表使用大量程，读出分别为I′A＝1A，U′V＝13V， ①若电流为0.2A，则R1两端电压：U1＝IAR1＝0.2A×3Ω＝0.6V， 滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半， 若使用的是规格是“10Ω 2A”，则U变＝IAR变＝0.2A×5Ω＝1V， 若使用的是规格是“20Ω 2A”，则U变＝IAR变＝0.2A×1Ω＝2V，根据电压表可能的读数， 可判断，电压表不是测R1也不是测R2两端电压，所以电压表只能测量电源的电压； 根据串联电路的电压特点：U＝U1+U变＝0.6V+U变，根据电压表可能的读数，则使用“20Ω 2A”恰好符合电压表示数为2.6V，R2两端的电压为2V； ②若电流为1A，则R1两端电压：U′1＝IAR1＝1A×3Ω＝3V， 若使用的是规格是“10Ω 2A”，则U′变＝I′AR变＝1A×5Ω＝5V， 若使用的是规格是“20Ω 2A”，则U′变＝I′AR变＝1A×10Ω＝10V，根据电压表可能的读数， 可判断，电压表不是测R1也不是测R2两端电压，所以电压表只能测量电源的电压； 根据串联电路的电压特点： U＝U′1+U′变＝3V+U′变，根据电压表可能的读数，则使用“20Ω 2A”恰好符合电压表示数为13V，R2两端的电压为10V。 故无论哪种情况，实验时所用变阻器R2的规格为“20Ω 2A”，R2的电压为2V或10V。 故答案为：（1）见上图； （2）B； （3）见上图；定值电阻的阻值明显不同； （4）实验时所用变阻器R2的规格为“20Ω 2A”，R2的电压为2V或10V。 考向4 欧姆定律中动态电路分析 一．选择题（共5小题） 1．（2024秋•邗江区期末）如图所示的电路中，电源电压不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　） A．三个电流表示数都变大，电压表示数变大 B．三个电流表示数都变小，电压表示数变小 C．A1示数变小，A2、A3示数不变，电压表示数不变 D．A1示数不变，A2、A3示数变小，电压表示数不变 【解答】解：ABC．根据电路图可知，闭合开关S，R1和R2并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测量通过电阻R1的电流，电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流，电压表测量电源的电压； 由于并联电路互不影响，所以滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A1示数不变，故ABC错误； D．滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值增大，根据欧姆定律可知，通过R2的电流变小，则A2的示数变小，根据并联电路电流规律可知，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A的示数变小，故D正确。 故选：D。 2．（2024秋•徐州期末）如图所示，电源电压恒定，当开关S由断开到闭合时，A1、A2的示数各如何变化（　　） A．A1示数不变，A2示数减小 B．A1示数不变，A2示数增大 C．A1、A2的示数均增大 D．A1示数减小，A2示数减小 【解答】解：因为开关断开时，只有L1接入电路，两个电流表的示数相同；当开关闭合后，L1与L2并联，电流表A1测量通过L1的电流，电流表A2测量干路中的电流，并联电路各支路互不影响，而干路中的电流等于各支路电流之和，所以A1的示数不变，A2的示数增大。故B正确。 故选：B。 3．（2024秋•常州期末）光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（　　） A．电流表和电压表示数均变小 B．电流表和电压表示数均变大 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数变小 【解答】解：闭合开关，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电路中总电阻等于光敏电阻和定值电阻阻值之和，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻两端的电压； 当逐渐增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻R总减小，电路的总电阻R总减小，电源电压U不变，由欧姆定律可知，电路电流变大，即电流表示数变大； 定值电阻R0阻值不变，定值电阻两端电压U0＝IR0变大，光敏电阻两端电压UR＝U﹣U0变小，电压表示数变小。 故选：D。 4．（2024秋•南京期末）某台秤的显示端由电压表改装而成，电路设计如图所示。闭合开关S，正确的说法是（　　） A．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电路中电流变大 B．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电压表和电流表示数之比变小 C．保持被测物体质量不变，当R2滑片向左滑动，电压表示数变大 D．若增大台秤量程，可以将R2滑片向左滑动 【解答】解：A．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，滑片P向下滑，但是由于电路中滑动变阻器接入的阻值不变，总电阻不变，电路中的电流不变，故A错误； B．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，滑片P向下滑，电路中的电流不变，电压表所测量的部分电阻变大，根据U＝IR可知，电压表测量范围的电压变大，则电压表的示数变大，电压表和电流表示数之比变大，故B错误； C．保持被测物体质量不变，当R2滑片向左滑动，R2接入的阻值变大，总电阻变大，电路中的电流变小，保持被测物体质量不变，R1的滑片不会移动，则电压表所测量部分电阻的大小不变，根据U＝IR可知，通过电阻R1的电流变小，故电压表的示数变小，故C错误； D．当所测的质量变大时，R1的滑片P向下滑，当R2接入的阻值不变时，电压表所测量部分的电阻变大，电压表的示数变大，而电压表示数的最大值是不变的，要增大台秤量程，则电压表所测的电阻需要变大，则电路中的电流需要变小，可以采用将R2滑片向左滑动来实现，故D正确。 故选：D。 5．（2024秋•泰州期末）如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则下列说法错误的是（　　） A．油量表实质相当于电流表 B．油量减少，R1接入电路的电阻值增大，油量表示数变大 C．油量增加，R1接入电路的电阻值减小，油量表示数变大 D．油量表示数变小时，电阻R1两端电压变大 【解答】解：A．由电路图可知，油量表与滑动变阻器R1串联，油量表测量的是电路中的电流，因此油量表实质相当于电流表，故A正确； B．当油量减少时，浮标下降，滑杆向上滑动，滑动变阻器R1接入电路的电阻值增大，根据可知，电路中的电流减小，即油量表的示数变小，故B错误； C．当油量增加时，浮标上升，滑杆向下滑动，滑动变阻器R1接入电路的电阻值减小，根据可知，电路中的电流增大，即油量表的示数变大，故C正确； D．根据串联电路的分压原理，当油量表示数变小时（即电路中的电流减小），滑动变阻器R1接入电路的电阻值增大，则电阻R1两端电压变大，故D正确。 故选：B。 考向5 欧姆定律在图像中的运用 一．选择题（共3小题） 1．（2024秋•锡山区校级期末）如图甲所示，小灯泡L的规格是“6V，0.5A”，闭合开关S，当滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R1，电压表的示数为1V；当滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R2，电压表的示数为4V，且R1＝3R2。小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，电源电压保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．小灯泡的电阻始终为12Ω C．当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，电路中的电流为0.5A D．在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω 【解答】解：（1）由图甲可知，该电路为灯泡和滑动变阻器的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测灯泡两端的电压； 当滑动变阻器滑片P在A点时，已知电压表的示数为1V，即灯两端电压为UL′＝1V， 此时通过灯的电流为IL′＝0.2A，即电路中的电流为I′＝IL′＝0.2A， 由串联电路电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U＝UL′+U1＝UL′+I′R1＝1V+0.2A×R1﹣﹣﹣①； 当滑动变阻器滑片P在B点时，已知电压表的示数为4V，即灯两端电压为UL″＝4V， 此时通过灯的电流为IL″＝0.45A，即电路中的电流为I″＝IL″＝0.45A， 由串联电路电压特点和欧姆定律可知电源电压为：U＝UL″+U2＝UL″+I″R2＝4V+0.45A×R2﹣﹣﹣②； R1＝3R2﹣﹣﹣③， 联立①②③可解得U＝13V，故A错误； （2）已知灯泡的额定电压为UL＝6V，额定电流为0.5A， 由I可知灯泡正常发光时的电阻为：RL12Ω， 由图象可知灯泡的电阻是变化的，故B错误； （3）由图象可知，当电路中的电流I＝0.5A时，灯泡的实际电压为6V， 因为串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以此时滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣UL实＝13V﹣6V＝7V， 由I可知滑动变阻器接入电路的电阻： R滑14Ω，故C错误； （4）在保证电路安全的情况下，因串联电路中各处的电流相等，电流表的量程为0～0.6A，灯泡的额定电流为0.5A， 所以，电路中的最大电流为Imax＝I额＝0.5A， 由（3）可得，滑动变阻器接入电路中的最小阻值： R滑小＝R滑＝14Ω，故D正确。 故选：D。 2．（2024秋•扬州期末） 如图（a）所示为电阻甲和乙的I﹣U图像；（b）（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（　　） A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等 B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小 【解答】解：A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由欧姆定律的变形式R可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确； B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I＝0.2A、U甲＝1V、U乙＝2V时，串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U为3V，此时乙的电阻R乙10Ω，故B错误； C．图（c）中，两电阻并联，并联电路各支路两端电压相等，由图（a）可知，当电压U＝2V、I甲＝0.4A、I乙＝0.2A时，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则干路总电流为0.6A，故C正确； D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。 故选：B。 3．（2024秋•锡山区校级期末）如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙所示，下列有关判断正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A 【解答】解：A、由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流； 由图乙可知，电源的电压U＝6V，故A错误； BCD、当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流； 由图乙可知，U1＝2V，电路中的电流I＝0.2A，故D正确； 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，R2两端的电压： U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V， 由I可得，电阻R1和R2的阻值： R110Ω，R220Ω，故BC错误。 故选：D。 二．填空题（共2小题） 4．（2024秋•南京期末）如甲所示，电源电压恒定，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P由a端滑到b端过程中，电流表示数将变 　小　 ；图乙中图线①、②分别表示电压表V1、V2示数与电流表示数变化关系，则滑动变阻器R2最大阻值为 　15　 Ω；通过分析可知R1的阻值为 　12　 Ω，电源电压为 　6　 V。 【解答】解：由图可知，闭合开关S，R1、R2与R0串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1和R2两端的总电压，电压表V2测R2两端的电压； 将滑片P由a端滑到b端过程中，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，电路中的总电阻变大，电源电压恒定，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小。 由题图可知，当滑片P在b端时，变阻器连入电路的电阻最大，电路的电流最小，即为I小＝0.2A，可知V2的示数为U2大＝ 3.0V，此时电压表V1的电压U12＝5.4V，则R1两端的电压为： U1＝U12﹣U2大＝5.4V﹣3.0V＝2.4V， 由可知，R1的阻值为： R112Ω， 滑动变阻器R2最大阻值为： ； 此时电源电压为： U＝U0+U12＝I小R0+5.4V＝0.2A×R0+5.4V① 当滑片P在a端时，变阻器连入电路的电阻为0，电路的电流最大，即为I大＝0.4A，此时电源电压为： U＝U0'+U1'＝I大（R0+R1）＝0.4A×（R0+12Ω）② 联立①②式解得R0＝3Ω，U＝6V。 故答案为：小；15；12；6。 5．（2024秋•海陵区期末）图甲电路电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合S，将滑片P从最右端移到最左端的过程中，电压表V1、V2的示数随电流表A的示数变化的完整图线如图乙所示。则R1和R2的阻值分别是 　4　 Ω、　2　 Ω，电源电压是 　12　 V。 【解答】解：由电路图可知，R1、R、R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R两端的电压，电流表测量电路中的电流；当滑片位于左端时，R1与R2串联，由乙图象可知，R1两端的电压U1＝8V，通过的电流I1＝2A， 由I可得R1的阻值为：R14Ω， 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＝U1+I1R2＝8V+2A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 当滑片位于右端时，R1、R、R2串联， 由图乙可知，I2＝1A，R两端的电压UR＝6V，U1′＝4V， 电源的电压： U＝UR+U1′+I2R2＝6V+4V+1A×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②两式可得：U＝12V，R2＝2Ω。 故答案为：4；2；12。 考向6 欧姆定律中的极值问题 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•锡山区校级期末）如图所示的电路中，电源电压U＝6V，且保持不变。电阻R1＝8Ω。变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～8Ω B．0Ω～20Ω C．8Ω～20Ω D．2Ω～8Ω 【解答】解：（1）当电流表示数为I1＝0.6A时， 电阻R1两端电压为：U1＝I1R1＝0.6A×8Ω＝4.8V； 滑动变阻器两端的电压为：U2＝U﹣U1＝6V﹣4.8V＝1.2V； 所以滑动变阻器连入电路的电阻最小为：R小2Ω； （2）当电压表示数最大为U大＝3V时， R1两端电压为：U3＝U﹣U大＝6V﹣3V＝3V； 电路电流为：I0.375A， 滑动变阻器接入电路的电阻最大为：R大8Ω。 所以变阻器接入电路中的阻值范围是2Ω～8Ω。 故选：D。 2．（2024秋•宿城区期末）如图所示，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时，闭合开关S，通过灯泡的电流为0.4A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是（　　） A．向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B．滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A C．R接入电路的阻值变化范围是5Ω～15Ω D．电路总电阻的最大值为5Ω 【解答】解： A、由电路图可知，滑动变阻器与灯泡并联，由于并联电路独立工作、互不影响，所以滑片的移动不能改变灯泡的亮暗，故A错误； B、当滑片位于右端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，由于并联电路中各支路两端的电压相等，则通过滑动变阻器的最小电流： I1min0.2A， 则干路的电流Imin＝IL+I1min＝0.4A+0.2A＝0.6A，故B错误； C、由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A， 根据欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的最小电阻为： Rmin3Ω， 所以R接入电路的阻值变化范围是3Ω～15Ω，故C错误； D、由于当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电阻最大，干路电流最小， 所以，根据欧姆定律可得最大总电阻为： Rmax5Ω，故D正确。 故选：D。 二．填空题（共1小题） 3．（2024秋•锡山区校级期末）如图1中、灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”、电流表量程为0～0.6A、电压表量程为0～3V。闭合开关S，调节R。当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为 　10　 Ω，电源电压为 　4　 V；为保证电路安全，R的调节范围为 　6Ω～20Ω　 。 【解答】解：由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，通过的电流IL＝0.25A， 由图2可知，灯泡两端的电压UL＝2.5V， 由I可得，灯泡正常发光时的电阻：RL10Ω， 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＝UR+UL＝1.5V+2.5V＝4V； （2）因串联电路中各处的电流相等，且变阻器允许通过的最大电流为1A，电流表的量程为0～0.6A，灯泡正常发光时的电流为0.25A， 所以，电路中的最大电流为0.25A，此时变阻器接入电路中的电阻最小，则R小6Ω， 当电压表的示数UR′＝3V时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路中的电流最小， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′＝U﹣UR′＝4V﹣3V＝1V， 由图2可知，通过灯泡的电流IL′＝0.15A， 则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：R大20Ω， 所以，R的调节范围为6Ω～20Ω。 故答案为：10；4；6Ω～20Ω。 考向7 欧姆定律重点比例关系问题及综合计算 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•扬州期末）如图R1＝10Ω，R2＝5Ω，开关S闭合后，A1、A2的示数比为（　　） A．1：3 B．2：I C．2：3 D．3：1 【解答】解：由图可知，开关S闭合后，R1与R2并联，电流表A1测通过R2的电流，电流表A2测干路电流。 根据并联电路的分流规律可得通过R1、R2的电流之比为I1：I2＝R2：R1＝5Ω：10Ω＝1：2， 根据并联电路的电流规律可得，电流表A1、A2的示数之比为 I2：I＝I2：（I1+I2）＝2：（1+2）＝2：3，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．（2024秋•溧阳市期末）如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3；都闭合时，电流表的示数为I3；下列判断正确的是（　　） A．I1＝I2＝I3 B．I1＞I2＞I3 C．I1＜I2＜I3 D．I1+I2＝I3 【解答】解：只闭合S1时，R1、R2串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电流表的示数为I1， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I1（R1+R2）； 只闭合S1和S2时，电路为R1的简单电路，R2被短路，电流表测通过电路的电流，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I2R1； S1、S2和S3都闭合时，R1和R3并联接入电路，电流表测干路的电流，电流表的示数为I3，根据欧姆定律可得电源电压：U＝I3； 电源电压不变，串联电路总电阻大于任一分电阻，并联电路总电阻小于任一分电阻，所以I1＜I2＜I3，故C正确。 故选：C。 二．填空题（共4小题） 3．（2024秋•泰兴市期末）在图（a）、（b）所示的电路中，所有元件均完好，电源电压相等且保持不变。闭合开关，观察到三个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同，电流表表盘如图（c）所示。若三个电流表A1、A2、A3的示数分别记为I甲、I乙、I丙，三个电阻阻值分别记为R1、R2、R3，则I甲：I乙＝ 　1：5　 ，I甲：I丙＝ 　1：1　 ，R2：R3＝ 　1：3　 。 【解答】解：①由a电路图可知，R1与R2并联，电流表A2测干路电流，电流表A1测R1支路的电流， 两电流表指针的位置相同，所以电流表A2的量程为0～3A，分度值为0.1A；电流表A1的量程为0～0.6A，分度值为0.02 A 由图c可以看出，两电流表指针的位置相同，则两个量程的示数之比为I甲：I乙＝1：5； ②③因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以a图中，通过电阻R2的电流I2＝I乙﹣I甲，，设R2＝R0，则R1＝4R0， a、b两图中电源电压U相等且保持不变，三个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同，则电流表A3的示数应该与A1示数相同，I甲：I乙＝1：1； 即，也就是，所以R3＝3R0，所以R2：R3＝1：3； 故答案为：1：5；1：1；1：3。 4．（2024秋•常州期末）如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R1与R2的阻值之比为2：1。开关S闭合前、后，电流表两次的示数之比为 　2：3　 ；开关S闭合前、后，电压表两次的示数之比为 　2：3　 。 【解答】解：由图可知，开关S闭合前，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。 已知电阻R1与R2的阻值之比为2：1，即R1＝2R2，假设电源电压为U， 根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得， 此时电流表的示数：I， 开关S闭合后，R2短路，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压， 即电压表的示数为U； 此时电流表的示数：I′， 综上可得，开关S闭合前、后，电流表两次的示数之比为I：I′：2：3， 根据U＝IR可知，电压表两次的示数之比，即R1两端的电压之比为 U1：U′1＝I：I′＝2：3。 故答案为：2：3；2：3。 5．（2024秋•锡山区校级期末）如图所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：3，则R1：R2＝　1：3　 ；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙＝　1：4　 。 【解答】解：由图可知，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，R1与R2串联，电压表甲测电源电压，电压表乙测R2两端的电压。 已知两表的示数之比为U甲：U乙＝4：3，即电源电压与R2两端的电压之比为U：U2＝U甲：U乙＝4：3， 根据串联电路电压规律可得，R1、R2两端的电压之比U1：U2＝（U﹣U2）：U2＝（4﹣3）：3＝1：3， 串联电路中各处电流相等，由R可知，电阻R1与R2的阻值之比R1：R2＝U1：U2＝1：3； 当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，R1与R2并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量干路中的电流， 由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R1与R2的电压相等， 由I可知，通过R1与R2的电流之比I1：I2＝R2：R1＝3：1， 由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和， 所以甲、乙两表的示数之比，即通过R2的电流与总电流之比为 I甲：I乙＝I2：I＝I2：（I1+I2）＝1：（3+1）＝1：4。 故答案为：1：3；1：4。 6．（2024秋•南通校级期末）如图甲所示的电路中，闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L2的电流是 　0.2　 A；如图乙所示的电路中，闭合开关后，如果电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，则电压表V的示数是 　6.3　 V，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是 　25：38　 。 【解答】解：（1）由图甲可知，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； 电流表A2的示数为0.3A，即通过小灯泡L1的电流为0.3A； 电流表A1的示数为0.5A，即干路电流为0.5A； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过小灯泡L2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； （2）由图乙可知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V测电源电压； 因为电源电压等于两灯泡两端电压之和， 所以电源电压：U＝U1+U2＝2.5V+3.8V＝6.3V； 因为串联电路中电流处处相等， 所以根据欧姆定律可得L1、L2的阻值之比： 。 故答案为：0.2；6.3；25：38。 三．计算题（共2小题） 7．（2024秋•锡山区期末）如图的电路中，电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，电压表的示数为3V。开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，电流表的示数为0.3A，此时通过灯泡的电流是0.2A。 求：（1）电源电压； （2）当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器两端的电压； （3）当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，开关S、S1闭合，S2断开时，通过电阻R1的电流。 【解答】解：（1）电源由三节新干电池串联组成，电源电压为U＝3×1.5V＝4.5V； （2）开关S、S2闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，滑动变阻器的最大电阻R2和小灯泡串联，电压表测量小灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流； 由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为： U滑＝U﹣UL＝4.5V﹣3V＝1.5V； （3）开关S、S1闭合，滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，小灯泡与定值电阻R1并联，电流表测量干路的电流，电压表测量电源电压； 由并联电路电流的规律知通过电阻R1的电流： I1＝I﹣IL＝0.3A﹣0.2A＝0.1A。 答：（1）电源电压为4.5V； （2）当滑动变阻器 R2的滑片P移到最左端，开关S、S2闭合时，滑动变阻器两端的电压为1.5V； （3）当滑动变阻器 R2的滑片P移到最右端，开关S、S1闭合时，通过电阻R1的电流为0.1A。 8．（2022秋•宿城区期末）如图所示的电路中，R1＝40Ω，R3＝20Ω，电源电压U＝12V且保持不变，当S1、S2断开时，电流表的示数为0.1A。求： （1）R2的阻值。 （2）S1、S2闭合时电流表的示数。 （3）S1断开，S2闭合时电流表的示数。 【解答】解：（1）S1、S2都断开时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流， 由欧姆定律可得电路中的总电阻：R120Ω， 因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2的阻值：R2＝R﹣R3＝120Ω﹣20Ω＝100Ω； （2）当S1、S2闭合时，R3被短路，R1与R2并联，电流表测干路电流， 并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得电流表示数：I′0.42A； （3）S1断开，S2闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测通过电路的电流， 根据欧姆定律可得电流表的示数：I″0.12A。 答：（1）R2的阻值为100Ω； （2）S1、S2闭合时电流表的示数为0.42A； （3）S1断开，S2闭合时电流表的示数为0.12A。 考向 8 伏安法测电阻及小灯泡电阻 一．实验探究题（共4小题） 1．（2024秋•栖霞区期末）实验小组利用图（甲）所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 （1）用图甲的电路测量Rx的阻值，该实验的原理是 　　 ； （2）连接电路时，开关应处于 　断开　 状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 　B　 端； （3）当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图（乙）所示，则通过Rx的电流为 　0.24　 A，此次测得Rx的阻值为 　10　 Ω； （4）实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置，多次测量了电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出Rx的平均值，目的是为了 　减小测量误差　 ； （5）若实验中电压表损坏，小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整； ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1； ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2； ③处理实验数据，则得Rx＝ 　　 （用I1、I2和R0表示）。 【解答】解：1）实验中测量电阻的原理是R； （2）为了电路安全，连接电路时，开关处于断开状态，滑动变阻器滑片在最大值B端； （3）电流表的量程0﹣0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数0.24A；电阻； （4）实验中多次测量电压与电流的值，求电阻的平均值，其目的是为了减少测量误差； （5）并联电路中的电压I1R0，Rx支路中电流为I2﹣I1， 未知电阻的阻值Rx′； 故本题答案为：（1）R；（2）断开；B；（3）0.24；10；（4）减小测量误差；（4）。 2．（2024秋•惠山区期末）小明在做“测量定值电阻的阻值”实验时，器材有：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）各一个，待测电阻R1、Rx，导线若干。 （1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　零刻度　 。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　B　 （选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，记录在表格中。 实验序号 U/V I/A 1 1.2 0.12 2 2.0 0.20 3 2.6 0.25 ①本实验的原理是　R　 。 ②根据记录的实验数据可推断，实验1到3中滑动变阻器向　A　 （选填“A”或“B”）调节。实验中定值电阻R1的阻值为　10.1　 Ω（精确到0.1）。 （3）小华继续用图乙电路测量一段音箱线的电阻时，发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路，Rx为音箱线，R为电阻箱，电源电压不变。闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为6.6Ω时，电流表示数为0.4A；当阻值为13.6Ω时，电流表示数为0.2A。则音箱线电阻为　0.4　 Ω，电源电压为　2.8　 V。 【解答】解：（1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示不在零刻度，于是他将电流表指针调至零刻度。为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于电阻最大的B端。 （2）伏安法测电阻的原理是R，根据电流变大，说明电阻变小，实验1到3中滑动变阻器向A调节； 实验中定值电阻R1的阻值R1110Ω， R1210Ω， R1310.4Ω， 则R110.1Ω， （3）据串联电路的特点和欧姆定律知，U＝I（R+Rx）； 代入数据有：U＝ 0.4A×（6.6Ω+Rx）； U＝ 0.2A×（13.6Ω+Rx）； 解得Rx＝0.4Ω；U＝2.8V； 故答案为：（1）零刻度；B； （2）①R； ②A；10.1； （3）0.4；2.8。 3．（2024秋•昆山市期末）小杰和小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备了以下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V、电流表、电压表、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至 　A　 端； （2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数，则故障原因是 　小灯泡断路　 ； （3）故障排除后，进行多次测量，作出了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，小灯泡正常发光电阻为 　10　 Ω； （4）如图丙，小亮用该灯泡和电压表，测未知电阻Rx的阻值。步骤如下： ①断开S1，只闭合S、S2，移动滑片，使电压表示数为1V； ②保持滑片位置不变，　断开S2，只闭合S、S1 ，读出电压表示数为2.8V； ③Rₓ的阻值为 　12　 Ω。 （5）小杰认为此方法无法做到多次测量。你 　不赞同　 （赞同/不赞同）小杰的说法。 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处，即A端； （2）闭合开关S，移动滑片P，小杰发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，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，即故障原因是小灯泡断路； （3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，则小灯泡在电压为2.5V时的电阻为： RL10Ω； （4）实验步骤： ①断开S1，只闭合S、S2，移动滑片，使电压表示数为1V； ②保持滑片位置不变，断开S2，只闭合S、S1，读出电压表示数为2.8V； ③在步骤①中，Rx、灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑片，使电压表示数为1V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流为0.15A； 在步骤②中，Rx、灯泡和滑动变阻器仍串联，电压表测灯泡和Rx两端的总电压，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯两端电压仍为1V，根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux＝U﹣U'＝2.8V﹣1V＝1.8V， 根据串联电路电流特点和欧姆定律，则Rx的阻值为： Rx12Ω； （5）实验中移动滑动变阻器可以做到多次测量，故不赞同小杰的说法。 故答案为：（1）A；（2）小灯泡断路；（3）10；（4）②断开S2，只闭合S、S1；③12；（5）不赞同。 4．（2024秋•常熟市校级期末）小明用电压表和电流表测量某定值电阻Rx的阻值。 （1）正确连接如图甲所示电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示，则Rx为 　10.3　 Ω；（结果保留一位小数） 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.19 0.24 （2）小华设计了如图乙所示的电路，也想测出同一定值电阻Rx的阻值。已知小灯泡的额定电压（U额）和额定电流（I 额）。请你完善以下实验步骤： ①闭合开关S，将S1拨至触点 　b　 （a/b）处，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　U额 ； ②再将S1拨至另一个触点，保持 　滑片位置　 不动，读出此时电压表示数为U； ③则定值电阻Rx的表达式是 　　 （用题中所给的物理量符号表示）； ④若电源电压为4.5V，小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”，小华发现无法测量出Rx的值，原因是 　灯泡不能正常发光　 。 【解答】解：（1）由表中数据可知，三次实验的电阻为： R110Ω， R210.5Ω， R310.4Ω， 则Rx10.3Ω； （2）实验步骤： ①闭合开关S，将S1拨至触点b处，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为U额； ②再将S1拨至另一个触点，保持滑片位置不动，读出此时电压表示数为U； ③在步骤①中，灯泡、Rx和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端电压，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为U额，此时灯泡正常发光； 在步骤②中，灯泡、Rx和滑动变阻器仍串联，保持滑片位置不动，电压表测灯泡和Rx两端电压为U，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作， 根据串联电路电压规律，Rx两端电压为Ux＝U﹣U额， 根据串联电路电流特点，通过Rx的电流为Ix＝I额， 则定值电阻Rx的表达式为： Rx； ④若电源电压为4.5V，小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”；当灯泡正常发光时，电路中的电流为0.3A，因定值电阻Rx的阻值约为10.3Ω，此时定值电阻Rx两端电压约为： Ux'＝IRx＝0.3A×10.3Ω＝3.09V， 根据串联电路电压规律可知，此时电源电压为U'＝2.5V+3.09V＝5.59V＞4.5V， 因此小华无法测量出Rx的值，原因是灯泡不能正常发光。 故答案为：（1）10.3；（2）①U额；②滑片位置；③；④灯泡不能正常发光。 一．选择题（共15小题） 1．（2024秋•海门区校级期末）杭州亚运会开幕式上应用了全球最大规模的LED透明网幕屏，实现了现场的观众能够看见数字人奔跑以及点燃火炬的画面。LED透明网幕屏主要利用发光二极管工作。发光二极管的主要材料是（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 【解答】解：发光二极管的材料是半导体，故ABC错误，D正确。 故选：D。 2．（2024秋•通州区期末）自动售货机既可以通过刷卡闭合“刷卡开关”、接通电机出货；也可以通过投币闭合“投币开关”、接通电机出货。光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明。下列电路中符合题意的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解： 由题知，可以通过刷卡闭合“刷卡开关”接通电机出货；也可以通过投币闭合“投币开关”接通电机出货，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的； 光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是并联的；结合图示可知，只有C符合题意。 故选：C。 3．（2024秋•海安市期末）如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。用一根可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝P向右移动时，电流表示数变化情况是（　　） A．变大 B．变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大 【解答】解：根据电路图可知，金属丝甲、乙串联接入电路中，电流表测量电路中的电流； 甲、乙的材料和长度相同，甲比乙粗，则甲的电阻小于乙的电阻； 当金属丝P向右移动时，甲增加的长度等于乙减小的长度，甲接入电路的电阻变大，乙接入电路的电阻变小，根据影响导体电阻的因素可知，甲增大的电阻小于乙减小的电阻，所以整个电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，电流表示数变大。 故选：A。 4．（2024秋•如皋市期末）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，应变电阻片的阻值被拉伸或压缩时会由于长度及横截面积的变化而变化，将R1和R2串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列说法中（　　） ①R1的电阻增大；②R2的电阻增大；③R1两端的电压小于R2两端的电压；④R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 【解答】解： ①②、在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，即R1变长，横截面积变小，电阻变大；R2变短，横截面积变大，电阻变小，故①正确，②错误； ③、在R1和R2发生形变前是完全一样的，即R1和R2发生形变前的电阻相同，因此发生形变后，R1的电阻大于R2的电阻，通过两个电阻的电流相同，根据U＝IR可知，R1两端的电压大于R2两端的电压，故③错误； ④、根据欧姆定律可知，R1和R2两端电压的差值越大，说明R1和R2的阻值的差值越大，所以R1被拉伸的更长，R2被压缩的越短，从而说明A端受到的压力越大，故④正确； 综合上述分析可知，①④正确。 故选：D。 5．（2022秋•崇川区期末）在实践活动中，小明设计的电子测力计原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒定，R1为定值电阻，压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S，则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流， 压力F与R2连入电路的阻值大小成正比，所以压力F与R2阻值之比为k，即F＝kR2， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得通过电路的电流：I，分析函数关系可知通过电路的电流I随压力F的增大而减小，但不是线性函数关系，故CD错误； 根据欧姆定律可得出电压表的示数：U＝IR2，分析函数关系可知电压表的示数U随压力F的增大而增大，但不是线性函数关系，故A错误，B正确。 故选：B。 6．（2024秋•海安市期末）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．滑动变阻器R的最大阻值为10Ω C．若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针匀速转动 D．若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针转速变快 【解答】解：AB、当滑片在a点时，电路电流为I，定值电阻的电压为U定＝I′R10Ω，电源电压为定值电阻的电压加上滑动变阻器的电压，即U＝U定+U滑8V； 当滑片在中点时，电路电流为I′，定值电阻的电压为U′定＝I′R10Ω，电源电压等于定值电阻的电压加上滑动变阻器的电压，即U＝U′定+U′滑6V； 因为电源电压不变，则8V6V 解得：R＝20Ω； 将R＝20Ω代入U＝U定+U滑8V，可得电源电压为U＝12V，故AB错误； CD、当滑片从a位置滑到中点时，电压表变化2V，从中点滑到b位置时，电压表示数从6V变为0V，说明电压表指针转速变快，故D正确，C错误。 故选：D。 7．（2024秋•海门区校级期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡L1、L2都正常发光，电表完好，如果将电压表与电流表互换，那么将出现的情况是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡L1、L2变亮 B．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡L1、L2变亮 C．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡L1、L2不亮 D．电流表烧坏，电压表示数变小，灯泡L1、L2不亮 【解答】解：由图可知，两灯并联，电压表并联测量的是电源输出电压，电流表测量干路电流； 当两表互换后，电压表串接在电路中，并且电压表内阻过大，则由欧姆定律可得，电路中有电流很小，故电流表示数变小，两灯泡不亮；而此时相当于电压表并联在电源两端，故测量的仍为电源电压、示数不变。 故选：C。 8．（2023秋•海门区期末）如图甲为小明设计的身高体重测量仪，其电路原理如图乙所示，电源电压保持不变，R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比；R2为均匀电阻丝，电阻与长度成正比，滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后，则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器与压敏电阻R并联，电压表测滑动变阻器滑片P下方电阻丝两端的电压，电流表测R1支路的电流； 因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，所以滑动变阻器滑片移动时，R2接入电路中的电阻不变，由欧姆定律可知通过R2的电流不变； 人的身高越高，滑片会向上移动，与电压表并联部分的电阻变大，根据U＝IR可知电压表示数变大，当滑片移动到最上端时，与电压表并联部分的电阻最大，电压表示数保持不变，当人的身高偏低时，电压表测量导线两端的电压，示数为0，所以电压表示数为0时，不是在原点，且随身高的增大而增大，故AB错误； R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比，设R1F＝k，则R1， 根据欧姆定律可知通过压敏电阻的电流I•F，分析函数关系可知I与F成正比，故C正确，D错误。 故选：C。 9．（2024秋•海门区校级期末）2023年11月28日，新一代国产CPU龙芯3A6000在北京发布，性能达到国际主流产品水平。电脑CPU工作时会不断发热，为了保证CPU不被烧坏，当温度上升到某一值时，外接电风扇（用M表示）工作辅助降温，下列四个电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题意可知电动机和CPU可以独立工作、互不影响，即为并联，当温度上升到某一值时，外接电风扇（用M表示）工作辅助降温，即温度升高到某一值时，电动机才工作，说明电动机晚工作，即一个开关在干路，可控制所有用电器，一个开关在支路上，只控制电动机，故C正确。 故选：C。 10．（2023秋•南通期末）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻.闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I，则以下图线中正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据图1可知，定值电阻R2与R1串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源的电压，根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可知，电压表V2示数是右侧竖直直线，且电压始终不变，说明电源电压不变，曲线是V1与R1的关系图线，由于V1的示数随R1的增大而增大，且变化量越来越小，越来越接近电源电压；根据串联电路的电压规律可知，定值电阻R2的电压：U2＝U﹣U1，则U2随着R1的增大而减小，且变化越来越小，越来越接近于0，但不等于0，根据欧姆定律和串联电路的特点知，电路中的电流I＝I2，由于R2是定值电阻不变，所以电流随着R1的增大而减小，且变化越来越小，越来越接近于0，但不等于0，故B正确，ACD错误。 故选：B。 11．（2022秋•如皋市期末）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，电源电压一定，R1是光敏电阻，当光照射强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻。a、b两点间接一电表，当有人经过通道遮蔽光线时（　　） A．通过R2的电流变大 B．R1阻值变小 C．电路消耗的总功率减小 D．ab间应接电流表 【解答】解： ab间的电表与R2并联，所以ab间应接电压表，故A错误； 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，所以当有人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，电源电压一定，根据P＝UI可知，电路消耗的总功率减小； 综上所述，C正确、ABD错误。 故选：C。 12．（2023秋•南通期末）用如图所示电路探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验，在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数，接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V，当换上15Ω的定值电阻时，无论怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象，下列分析正确的是（　　） A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验 B．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验 C．在第一次接入5Ω的定值电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验 D．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象 【解答】解：AB．根据串联电路的分压特点可知，当换用阻值更大的定值电阻时，电压表的示数将变大，为保证电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，电阻越大，所需滑动变阻器的阻值越大，当电阻增大的某一值时，滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2V（大于2V）不变，需要换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验，据此可知AB错误； D．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，当R＝15Ω，所需滑动变阻器的阻值最大，此时调节电压表示数到某一值，则其它两个电阻，所需滑动变阻器的阻值更小一些，更能使电阻两端的电压不变，故D正确； C．在第一次接入5Ω的定值电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续试验，换用10Ω、15Ω，根据串联分压原理可得： ； 左边为一定值，右边也为一定值，换用较大电阻时，则所需滑动变阻器的阻值会更大，因电压表示数为定值2V时不能完成最后一次实验，所以此时也不能完成整个实验，故C错误。 故选：D。 13．（2024秋•启东市期末）如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。R2是阻值均匀的变阻器，它的金属片连接在杠杆的一端，R1是定值电阻，电源电压恒定。已知油箱中油的体积V与电路中总电阻R总成反比，则下列描述电路中通过的电流I、定值电阻R1的电功率P1与V关系的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：AB、由图知，油量表、定值电阻R1、滑动变阻器R2串联，油箱中油的体积V与电路中总电阻R总成反比，根据I可知，电路中的电流I与油箱中油的体积V成正比，油箱中油的体积V为零时，滑动变阻器接入电路的电阻较大，由I可知，电路中仍然有电流，故AB错误； CD、定值电阻R1的阻值不变，根据P＝I2R可知，定值电阻R1的电功率与油箱中油的体积V的平方成正比，故C正确，D错误。 故选：C。 14．（2024秋•如皋市期末）为了让护士能在护士站观察到药液量的变化，某物理兴趣小组设计了一种输液提示器。当袋中药液量减少时，电表示数随之减小，符合要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：当袋中药液量减少时，整个药液袋的重力减小，对弹簧的拉力减小，弹簧的伸长量减小，所以滑片会向上移动； A、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压； 当袋中药液量减少时，滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻，则电路中的电流不变，变阻器两端的电压不变，即电压表的示数也不变，故A不符合要求； B、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压； 当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故B符合要求； C、由图可知，变阻器与灯泡并联，电压表测量电源电压，由于电源电压不变，所以，当袋中药液量减少时，电压表的示数不变，故C不符合要求； D、由图可知，变阻器与灯泡串联，电流表测电路中电流，所以，当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，电路中电流变大，即电流表示数变大，故D不符合要求。 故选：B。 15．（2022春•海安市期末）图示电路中，电源为恒功率电源，工作时输出的总功率大小恒定，R1为定值电阻，移动滑动变阻器R2的滑片P，下列表示R1两端的电压U1、R2两端的电压U2随电压表示数的倒数的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由于R1与R2串联在电路中，电源为恒功率电源，设电源的输出总功率为P，则电路中的电流为：I； AB、根据U＝IR可知，R1两端的电压为：U1＝IR1R1，由于PR1是一个定值，所以U1与是成正比的，故A正确，B错误； CD、根据U＝IR可知，R2两端的电压为：U2＝IR2R2，由于R2的阻值是变化的，所以无法确定U1与的关系，故CD错误。 故选：A。 二．填空题（共2小题） 16．（2023秋•海安市期末）放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，R的阻值发生变化，其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V，R0为电阻箱，当电路中电压表示数小于3V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取10N/kg。 （1）压敏电阻R主要由 　半导体　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成。 （2）当R0的阻值调为20Ω时，则物品的标准质量为 　2　 kg；当检测区没有物体时，电路中的电流是 　0.1　 A。 （3）若将标准质量的物品放在检测区，发现电压表的示数为2V，可能是电源电压 　变小　 （选填“变大”或“变小”）。为了检测正常进行，可将R0的阻值调 　大　 （选填“大”或“小”）。 【解答】解：（1）压敏电阻是由半导体材料制成的； （2）由图甲可知两电阻串联，电压表测R0两端的电压， 根据题意可知，当物品质量为标准质量时的电压表示数为3V， 由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，此时通过压敏电阻的电流：IR＝I00.15A， 由串联电路的电压特点可知，此时压敏电阻两端的电压：UR＝U﹣U0＝12V﹣3V＝9V， 由欧姆定律可知，压敏电阻的阻值：R60Ω， 由图乙可知，此时物品的重力为20N，由G＝mg可知，物品的标准质量：m2kg； 由图乙可知，当检测区没有物体时，压敏电阻的阻值为100Ω， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，此时电路中的电流：I小0.1A； （3）由题意可知，电阻箱和压敏电阻的阻值没有改变，由欧姆定律可知，电阻箱两端的电压减小时，电路中的电流减小，由欧姆定律的变形式U＝IR可知，此时电源电压变小； 为了检测正常进行，即将电阻箱两端的电压增大到3V，根据串联电路的分压原理可知，此时用增大电阻箱的阻值，即将电阻箱的阻值调大。 故答案为：（1）半导体；（2）2；0.1；（3）变小；大。 17．（2024秋•南通校级期末）如图甲所示的电路中，闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L2的电流是 　0.2　 A；如图乙所示的电路中，闭合开关后，如果电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，则电压表V的示数是 　6.3　 V，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是 　25：38　 。 【解答】解：（1）由图甲可知，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； 电流表A2的示数为0.3A，即通过小灯泡L1的电流为0.3A； 电流表A1的示数为0.5A，即干路电流为0.5A； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过小灯泡L2的电流：I2＝I﹣I1＝0.5A﹣0.3A＝0.2A； （2）由图乙可知，两灯泡串联，电压表V1测L1两端的电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表V测电源电压； 因为电源电压等于两灯泡两端电压之和， 所以电源电压：U＝U1+U2＝2.5V+3.8V＝6.3V； 因为串联电路中电流处处相等， 所以根据欧姆定律可得L1、L2的阻值之比： 。 故答案为：0.2；6.3；25：38。 三．实验探究题（共6小题） 18．（2023秋•海门区期末）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻（约为10Ω），小明设计了如图甲所示的电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。 （1）他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。 （2）正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电压表有示数、电流表无示数，移动滑动变阻器时两表示数没有变化，发生这种现象的原因可能是 　灯泡断路　 。 （3）排除故障后，接着继续用上述电路测该小灯泡正常发光时的电阻。 序号 电压表示数/V 电流表示数/A 电阻/Ω 正常发光时电阻RL/Ω 1 3.8 0.38 10 RL9.67 2 3.8 0.40 9.5 3 3.8 0.40 9.5 ①该小组数据处理的过程是否正确？　正确　 ，为什么？　因为三次测量是同一个灯泡同一状态下的电阻，可以将计算结果进行取平均来减小误差　 。 ②小明看了上述实验测量后发现，这样测量小灯泡正常发光时的电阻，误差较大，于是他想到将电压表并联到 　滑动变阻器　 的两端，并移动滑动变阻器，使电压表示数为 　2.2　 V，此时观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　10　 Ω。 【解答】解：（1）原电路图中，电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在测小灯泡正常发光时的电阻实验中，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）正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，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，即发生这种现象的原因可能是灯泡断路； （3）①该小组数据处理的过程是正确的，因为三次测量是同一个灯泡同一状态下的电阻，可以将计算结果进行取平均来减小误差； ②当灯泡正常发光时其两端电压为3.8V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V＝2.2V＜3V，因此为了减小误差，可以将电压表小量程并联在滑动变阻器两端，当电压表示数为2.2V时灯泡正常发光； 由图甲可知，电流表选用小量程；此时观察到电流表示数如图乙所示，电流表分度值0.02A，其示数为0.38A，即灯泡的额定电流为0.38A，则小灯泡正常发光时的电阻为： R10Ω。 故答案为：（1）见解答图；（2）灯泡断路；（3）①正确；因为三次测量是同一个灯泡同一状态下的电阻，可以将计算结果进行取平均来减小误差；②滑动变阻器；2.2；10。 19．（2024秋•海门区期末）探究小组用如下器材：4V和6V两挡可调的恒压电源、R1（10Ω 3A）和R2（50Ω 2A）两种规格的滑动变阻器、电阻箱R（0～9999Ω），完成下列实验。 （1）“探究电流与电阻关系”的实验中： ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正； ②改正电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，原因可能是 　电阻箱断路　 ； ③排除故障，正确连接电路后就闭合开关，电压表显示1V，电流表显示0.1A，改变R接入电路的阻值，并将滑片调至合适位置记录数据a。重复实验又测得三组数据b、c、d，如图乙，分析可知记录 　d　 点的数据时，滑片的位置最靠近B端，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 　40　 Ω； （2）小组又设计了如图丙的电路（6V挡恒压电源、变阻器R2）测量未知电阻Rx。 ①正确连接电路后，小明先将开关S拨至“1”，调节变阻器的滑片至某一位置，此时电压表的示数如图丁所示，读数为U1＝ 　1.2　 V。 ②再将开关S拨至“2”，当电阻箱的阻值调至R＝128Ω时，电压表的示数恰为U1，则待测电阻的阻值Rx＝ 　128　 Ω。 ③实验中，若将开关拨至“2”时，不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，其他操作正确，则Rx的测量值 　小于　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【解答】解：（1）①原电路图中，电压表被短路，在“探究电流与电阻关系”的实验中，电阻箱R、电流表和滑动变阻器串联，电压表并联在电阻箱R两端，如下图所示： ； ②电路正确连接后，闭合开关，发现电流表无示数，则电路可能是发生断路，同时电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两端是通路，所以原因可能是电阻箱R断路； ③探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，所以把小电阻换成大电阻后，对应的滑动变阻器接入的电阻也要变大；故图乙中定值电阻最大20Ω时，滑动变阻器接入的电阻最大，即滑片最靠近B端； 由正确操作并闭合开关，电压表示数为1V，电流表示数为0.1A，此时滑动变阻器最大阻值接入电路，根据电源电压情况（4V和6V）可以推断：电源电压是U＝6V，滑动变阻器选用的规格是R2，由图乙可知电阻电阻两端电压U0＝I1R1＝0.4A×5Ω＝2V，所以当定值电阻R4＝20Ω时，由串联电路的分压规律得：， ， 解得：R滑＝40Ω； （2）①图丁中电压表的分度值是0.1V，电压表的示数U＝1.2V； ②滑片位置没有动，电阻箱的阻值是128Ω，电压表的示数U1＝1.2V，由等效代替法可知，被测电阻的阻值Rx＝128Ω； ③实验中，若将开关拨至2时，不小心将滑动变阻器的滑片向右移动了少许，此时滑动变阻器接入的电阻变小，电压表的示数还是1.2V，由串联电路中电压的分配规律知，滑动变阻器R滑变小，电阻箱的阻值R也变小，这样测量的电阻箱的阻值就小于Rx，用Rx＝R，测量的Rx就小于真实值。 故答案为：（1）①见解答；②电阻箱断路；③d；40；（2）①1.2；②128；③小于。 20．（2024秋•海安市期末）小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻RT进行探究。经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高； 猜想2：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 （1）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的装置进行实验，其中定值电阻R0为200Ω，电源电压保持6V不变。点燃酒精灯、闭合开关进行实验，记录的数据如表所示。 温度t/℃ 35 36 37 38 39 40 41 42 电压U0/V 1.3 1.4 1.5 1.65 1.7 1.8 1.85 2.0 ①组装实验装置时，应当先调整图甲中 　B　 （选填“A”或“B”）的高度。实验中，通过观察 　电压表的示数　 可以反映热敏电阻RT大小的变化。 ②分析实验数据，可以验证猜想 　2　 （选填“1”或“2”）是正确的。 ③实验中 　不能　 （选填“能”或“不能”）直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，判断的依据是 　电阻既不能均匀受热，也测不出具体温度　 。 （2）小华添加了一个如图乙的电流表，利用这个热敏电阻RT和小明的实验器材设计了图丙所示的电路自制了简易电子体温计（在电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度）。则小华自制的简易电子体温计方案是 　不可行　 （选填“可行”或“不可行”）的，你的理由是 　热敏电阻的变化与温度的变化不成正比　 。 【解答】解：（1）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的装置进行实验，其中定值电阻R0为200Ω，电源电压保持6V不变。点燃酒精灯、闭合开关进行实验： ①要用酒精灯外焰加热，组装实验装置时，应当先调整图甲中B的高度。实验中，通过观察电压表的示数可以反映热敏电阻RT大小的变化，即运用了转换法。 ②由于电路是定值电阻和热敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，分析实验数据可知，随着温度的升高，电压表示数变大，即电路电流变小，可得电路中总电阻变小，即热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，可以验证猜想2是正确的。 ③实验中不能直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，判断的依据是电阻既不能均匀受热，也测不出具体温度。 （2）小华添加了一个如图乙的电流表，利用这个热敏电阻RT和小明的实验器材设计了图丙所示的电路自制了简易电子体温计（在电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度）。则小华自制的简易电子体温计方案是不可行的，理由是热敏电阻的变化与温度的变化不成正比。 故答案为：（1）①B；电压表的示数；②2；③不能；电阻既不能均匀受热，也测不出具体温度；（2）不可行；热敏电阻的变化与温度的变化不成正比。 21．（2024秋•崇川区期末）甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω，2A”和“50Ω，1A”），小灯泡一只（正常发光时电压为2.5V），导线若干。 （1）甲小组探究“电流与电压的关系”。 ①请用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大。 ②他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）　 （写出一条即可）。 ③排除故障后进行实验，应调节滑动变阻器滑片P，使电阻R两端电压由1.0V逐渐增大到1.5V、2V、3V，读出所对应的电流值，实验数据如表所示，画出的U﹣I图像如图乙所示。由此可得到的实验结论是 　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 。 电压 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.6 （2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。 ①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数为1.5V，请在图丙中标出指针的位置，记下相应的电流值；将5Ω电阻换成10Ω，按规范调整电路，继续操作，使电压表示数仍为1.5V。 ②为了让四个定值电阻均能进行实验，应选择滑动变阻器的规格是 　“50Ω 1A”　 。 ③用小灯泡换下定值电阻，再次实验测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁。若闭合开关S，小灯泡发光，滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则ΔR1　小于　 ΔR2。 【解答】解：（1）①将电压表并联到定值电阻两端；滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： ； ②电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即造成这一现象的原因可能是电阻R短路，或电压表短路，或电压表断路； ③由表中数据可知，当电压为原来的几倍，通过的电流也变为原来的几倍，故可得出结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （2）②因电压表示数保持1.5V不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压为U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣1.5V＝3V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω，故应选择滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”； ③原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，滑动变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1； 滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于滑动变阻器连入电路中减小的值ΔR2，即小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2。 故答案为：（1）①见解答图；②电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；③电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）②“50Ω 1A”；③小于。 22．（2024秋•通州区期末）导电性是水纯净度的重要指标之一，水中杂质含量越少，水越纯净，导电性越差。用如图甲所示电路测量水柱电阻的大小，电源电压U＝3V，电流表A的量程为0～5mA、R0为定值电阻、G为装满水的柱状玻璃管、Rx为玻璃管内水柱的电阻。G两端为导电活塞，右端活塞固定，左端活塞可以自由地移动，玻璃管侧壁连有一个阀门K，可以按需调节玻璃管内水量，从而改变玻璃管内水柱的长度L。 （1）电路中R0的作用是 　保护电路　 。 （2）闭合开关S，若玻璃管G中的水量固定，水越纯净，电流表的示数越 　小　 ；若活塞右移，使水柱长度L变小，则电流表的示数变 　大　 。 （3）闭合开关S，改变玻璃管中水柱的长度L，读出对应的电流I，多次实验，采集不同数据，并绘制出图像，如图乙中a所示，则R0＝ 　600　 Ω。当L＝1cm时，玻璃管中水柱的电阻大小为 　1200　 Ω。若电路中电流表示数为I，则玻璃管中水柱电阻的表达式为Rx＝ 　R0 （用题目中已知物理量符号U、I、R0表示）。 （4）小明换另一种不同纯净度的水b，重复（3）中实验步骤，采集数据，绘制出图像如图乙中虚线b所示，则a、b两种水，更纯净的是 　a　 （选填“a”或“b”）。 【解答】解：（1）电路中Rx与R0串联，R0的作用是保护电路； （2）水越纯净，导电性越差，电阻越大，根据欧姆定律，电压一定时，电流越小；若活塞右移，使水柱长度L变小，导体其他条件不变时，长度越短，电阻越小，电压一定，则电流越大； （3）由如乙图像a可知，当L＝0cm，Rx＝0Ω，电路中只有R0，此时0.2A，则I＝5mA，故R0600Ω； 当L＝1cm时，此时0.6A，则I'mA，R总1800Ω，故Rx＝R总﹣R0＝1800Ω﹣600Ω＝1200Ω； 若电路中电流表示数为I，则玻璃管中纯净水电阻Rx的表达式为RxR0； （4）由图像分析出L相同时，Ia＜Ib，故a的电阻大，水更纯净。 故答案为：（1）保护电路；（2）小；大；（3）600；1200；R0；（4）a。 23．（2024秋•海门区校级期末）小张在用“伏安法”测小灯泡（额定电压为2.5V）电阻的实验中，连接了如图甲所示的实物图。 （1）闭合开关前，应向 　A　 （选填“A”或“B”）端调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，灯丝突然烧断，则电压表的示数 　变大　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）更换小灯泡后，调节滑动变阻器滑片使电压表与电流表的示数如图乙与丙所示，则小灯泡在此情况下的电阻是 　5　 Ω； （4）完成上述实验后，小张同学又设计了如图丁所示的电路来测小灯泡正常发光时的电阻（图丁中R2是最大阻值为R0的滑动变阻器）： ①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片p移到最左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为 　2.5　 V； ②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片P 　移到最右端　 ，读出电压表的示数U； ③小灯泡正常发光的电阻R灯＝ 　　 。（用U、R0和相关的数据表示） 【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移动阻值最大处，即应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）灯泡灯丝突然烧断，电路断路，电压表串联在电路中，测电源电压，示数变大； （3）图乙电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为1.3V；图丙电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.26A， 则小灯泡在此情况下的电阻为：R5Ω； （4）①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P移到左端，电压表测量小灯泡两端的电压，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为额定电压2.5V，此时灯泡正常发光； ②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片移到最右端，电压表测量小灯泡和R2两端的电压，读出电压表的示数U； ③因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光； 根据串联电路电压特点可知滑动变阻器R2两端的电压为U2＝U﹣U额＝U﹣2.5V； 根据欧姆定律及串联电路电流特点可知，小灯泡的额定电流I额＝I2， 小灯泡正常发光的电阻为：R灯。 故答案为：（1）A；（2）变大；（3）5；（4）①2.5；②移到最右端；③。 四．计算题（共2小题） 24．（2024秋•海门区校级期末）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为12V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求： （1）刚开始不接电压表，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数； （2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数； （3）当电压表示数为3V时，R1的阻值是多少？（保留一位小数） 【解答】解：由电路图可知，定值电阻R2与滑动变阻器R1串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流； （1）当滑片P位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路， 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流： I0.6A，即电流表示数为0.6A； （2）滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时滑动变阻器接入电路的电阻：R1＝0.5Ω/cm×10cm＝5Ω， 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流： I′0.48A， 此时滑动变阻器两端的电压：U1＝I′R1＝0.48A×5Ω＝2.4V，即电压表示数为2.4V； （3）根据串联电路电压规律，当电压表示数为3V时，定值电阻两端的电压：U2＝U﹣U1'＝12V﹣3V＝9V， 根据欧姆定律可得此时通过电路的电流： I'′0.45A， 此时滑动变阻器接入电路的电阻： R1'6.7Ω。 答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A； （2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数为2.4V； （3）当电压表示数为3V时，R1的阻值为6.7Ω。 25．（2020秋•南通期末）某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S后，求： （1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压多大？ （2）如果将R、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？ 【解答】解：由电路图可知，R1与R串联，电压表测R两端的电压。 （1）因串联电路中各处的电流相等， 所以，电压表的示数为2V时电路中的电流： I0.1A， 由图乙知，当环境温度为20℃时，R1的阻值为40Ω，则R1两端的电压： U1＝IR1＝0.1A×40Ω＝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＝UR+U1＝2V+4V＝6V； （2）如果将R、R1并联在该电路两端， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过R的电流： IR0.3A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过电阻R1的电流： I1′＝I′﹣IR＝0.5A﹣0.3A＝0.2A， 电阻R1的阻值： R1′30Ω， 由图乙知，此时温度为30℃。 答：（1）电源电压是6V； （2）将R、R1并联在电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是30℃。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 欧姆定律 1.掌握电阻大小的决定因素及影响因素。 2.知道各类变阻器的原理，会判断变阻器阻值大小。 3.理解欧姆定律公式及其使用前提，并能熟练变形。 4.掌握两大探究实验。 5.会解欧姆定律的各类应该专题。 考点一　电阻 1．电阻 (1)物理意义：物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就越大．电阻常用字母R表示． (2)单位及换算：国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω．常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).1 kΩ＝1000Ω；1 MΩ＝106Ω. (3)电阻大小的影响因素：电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关．电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小还与导体的温度有关． 考点二　变阻器 1．定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器． 2．滑动变阻器 (1)构造：由电阻率大，熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘瓷筒上制成． (2)原理：靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，电路符号： . (3)作用：改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压；有时还起到保护电路的作用． (4)连接方法：滑动变阻器接入电路时，应串联在电路中，且接入电路时要按一上一下连接两个接线柱，若滑片向远离接入电路的下接线柱方向移动，变阻器接入电路中的电阻会变大． (5)使用注意事项：流过变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流；闭合电路开关前，滑片应移到阻值最大处． 3．电阻箱：既能改变接入电路中的电阻，又能表示出接入的阻值大小． 考点三　欧姆定律 1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2．公式： 公式中的单位：I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。 变形式：、 3．注意： 公式中的I、U和R必须是在同一时间的同一部分电路上的，不同导体不同时间的I、U和R不存在上述关系。例如下图所示并联电路，R1、R2两端电压均为电源电压U，故有 。 【易错点】 1．在描述电流与电压及电阻的关系时，只能说“电流与电压成正比”或“电流与电阻成反比”而不能倒过来说“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”。因为电流的大小是由电压和电阻决定的，电流在前才能体现了电流随着电压、电阻变化而变化的关系。 2．具有物理意义，体现了电流与电压成正比、与电阻成反比的关系，也可以用来计算电流。 3．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电压与电流成正比，与电阻成正比”。该式只能用来在已知电流及电阻的情况下计算电压。 4．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比”。电阻是导体自身属性，只与长度、横截面积、材料、温度有关，与两端电压、通过的电流无关。该式只能用来在已知电流及电压的情况下计算电阻。 考点四　欧姆定律的应用 一、串联电路中电阻的规律 1．串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和，即。 （1）推导过程： 前面的学习，我们已经知道，串联电路有以下的特点： ①（串联电路中电流处处相等） ②（串联电路中电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和） 由及①②式可得，则有 （2）如果是n个阻值相同的电阻R0串联，则有 （3）说明： Ⅰ．多个电阻串联，相当于增加了电阻的长度，因此串联电路中，串联的电阻越多，总电阻越大； Ⅱ．串联电路总电阻大于其中任何一个串联的电阻； 由于，故 Ⅲ．串联电路中任何一个电阻增大，总电阻增大。 （4）简记：串联电路，电阻越串越大，且总电阻大于其中任何一个电阻 2．串联电路中，各部分电路两端的电压之比等于各部分电路电阻之比，即。 （1）推导过程：由①式结合可得，则有， （2）说明： 串联电路中，电流处处相等，但电阻不是处处相等的，所以在电阻大的部分电路两端需要更大的电压才能维持通过的电流和电阻小的部分电路通过的电流相等。也就是说，总电压要根据电路中电阻的大小进行电压的分配，电阻越大，分到的电压就越多，电阻越小，分到的电压越少。 （3）简记：串联正比分压。 （4）在串联电路中，电压表测量对象断路时，电压表示数为电源电压的原因 电压表的电阻非常大，当把电压表串联入电路时，如左图所示，由串联分压，电阻越大，分压越大可知，其几乎得到所有的电源电压，故其示数非常接近电源电压。当电压表测量对象断路时，如右图所示，电压表就会串联入电路，其示数就会出现非常接近电源电压的现象。 二、并联电路中电阻的规律 1．并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即。 （1）推导过程： 前面的学习，我们已经知道，并联电路有以下的特点： ③（并联电路中干路电流等于各支路电流之和）。 ④（并联电路中电路两端的总电压与各支路两端的电压相等）。 由及③④式可得，则有 （2）如果n个阻值相同的电阻R0并联，则有，即 （3）说明： Ⅰ．多个电阻并联，相当于增加了电阻的横截面积，因此并联电路中，并联的支路越多，总电阻越小； Ⅱ．并联电路总电阻小于其中任何一个支路的电阻； 由于，则，故 III．并联电路中任何一个支路电阻增大，总电阻增大。 假设R1增大，则减小，则减小，则增大。 （4）简记：并联电路，电阻越并越小，且总电阻小于其中任何一条支路电阻，但任一条支路电阻增大，总电阻都会增大。 2．对于只有两条支路的并联电路有 （1）推导过程： 由可得，则有 （2）简记：鸡在河上飞（积在和上飞） 3．并联电路中，支路电流之比等于支路电阻的反比，即。 （1）推导过程：由④式结合可得，则有， （2）说明：并联电路中，各支路电压等于总电压，但电阻不一定相等的，故通过电阻大支路的电流小。 （3）简记：并联反比分流。 三、伏安法测电阻 【实验目的】 测量定值电阻的阻值 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，未知阻值的定值电阻Rx一个，导线若干 【实验原理】 【实验设计】 由可知，要测量定值电阻的阻值需要同时获得通过定值电阻的电流及定值电阻两端的电压，故电路连接如图所示，电压表测量Rx两端的电压，电流表测量通过Rx的电流。 （1）将定值电阻Rx接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一值U1，电流表示数为I1。 （2）调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U2，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U3，电流表示数为I3。 （4）将数据汇入表格，利用三次数据分别求出Rx的阻值。 （5）求出三次Rx阻值的平均值。 【数据记录】(数据仅供参考) 序号 电压表示数U 电流表示数I Rx阻值 Rx阻值的平均值 1 1.0V 0.21A 4.76Ω 5.0Ω 2 1.8V 0.35A 5.14Ω 3 2.5V 0.49A 5.10Ω 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在实验中的作用 ①保护电路；②改变定值电阻两端的电压及通过定值电阻的电流。 4．实验多次的目的：求平均值，减小误差。 5．本实验装置也可用来测量灯泡的电阻，但灯泡电阻由于受温度的影响，在不同的电压下的电阻都不相同，因此不能采用多次测量取平均值的方法，只能测量出不同电压下的阻值，或者画出灯泡电阻的I-U图象。 一般主要是测量灯泡正常工作时的电阻。 6．考虑电流表电阻及电压表电流情况下的误差分析 （1）电流表接在电压表测量范围之外时，电压表测量Rx两端的电压是准确的，电流表测量通过Rx及电压表的电流，因此电流表的测量结果偏大，由可知，电阻的测量结果将偏小。 （2）电流表接在电压表测量范围之内时，，电流表测量通过Rx的电流是准确的，电压表测量Rx两端及电流表两端的电压，因此电压表的测量结果偏大，由可知，电阻的测量结果将偏大。 考向1 电阻的决定因素及影响因素 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•无锡期末）小明用如图所示的实验装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到甲、乙两根粗细相同的镍铬合金丝。关于此实验的说法错误的是（　　） A．本实验通过电流表示数来反映导体的电阻大小 B．本实验不能探究导体材料对导体电阻大小的影响 C．本实验可以探究导体长度对导体电阻大小的影响 D．甲、乙分别接入电路，接甲电阻丝时电流表示数较大 2．（2024秋•扬州期末）2024年11月“拳拳报国芯”主题巡展在延安启动，芯片指内含集成电路的硅片，其主要制作材料是（　　） A．超导材料 B．绝缘材料 C．导体材料 D．半导体材料 二．填空题（共2小题） 3．（2024秋•苏州期末）小明将灯L1、L2串联在电路中，闭合开关后两灯均发光，电流表示数为I1。为探究灯丝电阻是否随温度变化，他将L2灯珠的玻璃泡摘除后保持原电路连接，如图所示。再次闭合开关后，发现L2不亮，但L1比之前更亮，电流表示数为I2，可得I1　 　 I2。对L2灯丝加热，发现L1变暗，由此可知灯丝温度升高，电阻 　 　 。依据上述结论，分析L2不亮的原因是 　 　 。 4．（2024秋•仪征市期末）知识梳理是学习的一种重要方法，请从电阻的特点和实际器材出发完成下面的知识结构图。 ①　 　 。 ②　 　 。 ③　 　 。 三．实验探究题（共1小题） 5．（2024秋•亭湖区校级期末）在探究影响导体电阻大小的因素时，小红、小宇两名同学作出了如下猜想：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如表，实验电路如图甲所示。 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 1.0 （1）为了验证上述猜想①，应选用编号 　 　 的两根电阻丝分别接入电路进行试验。 （2）为了验证上述猜想②，分别将A和C两电阻丝依次接入电路中M、N两点间，观察到灯泡变亮了，由此可知：当材料和长度相同时，导体的横截面积越 　 　 （大/小），电阻越大。近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线，目的是 　 　 （增大/减小）输电线的电阻。 （3）小红想：若要进一步用“伏安法”测量导线A的电阻，除了如图甲所示的器材之外，至少还需要在此电路中接入一个 　 　 表和一个滑动变阻器，连接好电路后，经过多次测量，绘得导线A的U﹣I图像如图乙所示，则其电阻为 　 　 。 （4）小宇想：金属导体的阻值会随温度升高而变大吗？于是小宇设计了如图丙所示的实验装置。实验时给金属线圈缓慢加热。实验过程中，采用镍铬合金、康铜合金、锰铜合金制作的线圈各做了一次。 ①在进行实验时，观察到随着线圈的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示数 　 　 （变大/变小）。 ②结论：金属导体的电阻随温度的升高而 　 　 （增大/不变/减小）。 考向2 变阻器原理及大小判断 一．选择题（共3小题） 1．（2024秋•江都区期末）如图，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是（　　） A．电位器应与调光台灯的灯泡串联 B．电位器和滑动变阻器的工作原理相同 C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 D．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡亮度不变 2．（2024秋•锡山区期末）“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　） A．若M接A点，N接B点；闭合开关，滑片P向左移，灯泡变亮 B．若M接C点，N接B点，闭合开关前，滑片P应移动到最左端 C．若M接C点，N接B点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变暗 D．若M接C点，N接D点，闭合开关，滑片P向右移，灯泡变亮 3．（2024秋•栖霞区期末）如图所示，向同一方向移动滑片，电阻的变化效果相同的是（　　） A．甲和丙 B．乙和丁 C．甲和丁 D．甲和乙 二．填空题（共2小题） 4．（2024秋•南京期末）水果电池供电时是将 　 　 能转化为电能，其电压由电压表直接测量，如图甲可知铜片是 　 　 极；乙图中电阻箱的示数是 　 　 Ω。 5．（2024秋•沛县期末）旋转式变阻器（如图所示）与滑动变阻器相比，外形不同，但原理都是通过改变接入电路的导体的 　 　 来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是 　 　 段（选填“AP”、“PC”或“AC”），当转轴顺时针旋转时，它连入电路的电阻将 　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 考向3 欧姆定律两大探究实验 一．实验探究题（共4小题） 1．（2024秋•南京期末）小明利用图甲“探究电流与电压、电阻的关系”。器材有：可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表。 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （1）小明发现甲图连接的电路有一处错误，请在接错的那一根导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的连接。 （2）改正后，小明设计了实验表格，通过此表格可知其实验目的是探究电流与 　 　 的关系。 （3）小明将电源电压调为3V，进行（2）中的实验； ①图乙是第2次实验时电流表的示数，读数为 　 　 A。 ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 　 　 Ω。为了让该电阻也能完成实验，则： a.若仅更换滑动变阻器，其最大阻值RP≥　 　 Ω； b.若仅改变定值电阻两端电压的预设值，其范围是 　 　 V。 （4）小华利用现有器材又做了下面的实验： ①按改正后的图甲连接电路，将电源电压调到某个值，闭合开关，移动滑片使电压表示数为4V； ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为4V； 通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　 　 Ω。 2．（2024秋•常州期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 　 　 （选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障可能是定值电阻 　 　 （选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　 　 A。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表。分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，　 　 。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图象，如图丙所示，由图象可知R1　 　 R2（选填“＞”、“＜”或“＝”）。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，　 　 （选填“能”或“不能”）达到本实验的探究目的，是因为 　 　 。 3．（2023秋•南京期末）小军同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）。 （1）小军接好电路闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，发生该现象的原因是 　 　 。（选填“电阻R处短路”“电阻R处断路”或“电流表断路”） （2）排除故障后闭合开关，移动滑片P，小军同学进行多次实验，根据数据绘制了电阻R的I﹣U图象（乙图中的图线a），根据乙图中的图线a可得出结论是：　 　 ；小军同学所用R的阻值为R＝　 　 Ω。 （3）小军同学又将实验中的电阻R拆下，其它条件都不变的情况下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续多次实验得到小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，可知小灯泡正常发光时的功率为 　 　 W。本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示，电流表显示读数是0.2A，那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为 　 　 Ω。 4．（2023秋•海门市校级期末）物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系。实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示。 （1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大。 （2）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是 　 　 A．电压表的量程选大了B．电阻R0发生了短路 C．滑动变阻器发生了断路D．滑动变阻器发生了短路 （3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论。请你利用表中数据在图c中作出U﹣I图象，分析图象得出的结论是；在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同，并回答造成这种不同的原因：　 　 。 实验次数 1 2 3 4 5 电压表 示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流表 示数/A 0.10 0.15 0.2 0.25 0.3 （4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验。实验所用电路如图d，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为3Ω，所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“20Ω 2A”中的一个。若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半。请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压。 考向4 欧姆定律中动态电路分析 一．选择题（共5小题） 1．（2024秋•邗江区期末）如图所示的电路中，电源电压不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（　　） A．三个电流表示数都变大，电压表示数变大 B．三个电流表示数都变小，电压表示数变小 C．A1示数变小，A2、A3示数不变，电压表示数不变 D．A1示数不变，A2、A3示数变小，电压表示数不变 2．（2024秋•徐州期末）如图所示，电源电压恒定，当开关S由断开到闭合时，A1、A2的示数各如何变化（　　） A．A1示数不变，A2示数减小 B．A1示数不变，A2示数增大 C．A1、A2的示数均增大 D．A1示数减小，A2示数减小 3．（2024秋•常州期末）光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小，将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况应该是（　　） A．电流表和电压表示数均变小 B．电流表和电压表示数均变大 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数变小 4．（2024秋•南京期末）某台秤的显示端由电压表改装而成，电路设计如图所示。闭合开关S，正确的说法是（　　） A．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电路中电流变大 B．保持R2阻值不变，被测物体质量变大时，电压表和电流表示数之比变小 C．保持被测物体质量不变，当R2滑片向左滑动，电压表示数变大 D．若增大台秤量程，可以将R2滑片向左滑动 5．（2024秋•泰州期末）如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R1是滑动变阻器，从油量表指针所指的刻度，就能知道油箱内油量的多少。则下列说法错误的是（　　） A．油量表实质相当于电流表 B．油量减少，R1接入电路的电阻值增大，油量表示数变大 C．油量增加，R1接入电路的电阻值减小，油量表示数变大 D．油量表示数变小时，电阻R1两端电压变大 考向5 欧姆定律在图像中的运用 一．选择题（共3小题） 1．（2024秋•锡山区校级期末）如图甲所示，小灯泡L的规格是“6V，0.5A”，闭合开关S，当滑片P在A点时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R1，电压表的示数为1V；当滑片P在B点时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R2，电压表的示数为4V，且R1＝3R2。小灯泡的I﹣U图像如图乙所示，电源电压保持不变。下列说法中正确的是（　　） A．电源电压为10V B．小灯泡的电阻始终为12Ω C．当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时，电路中的电流为0.5A D．在保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω 2．（2024秋•扬州期末） 如图（a）所示为电阻甲和乙的I﹣U图像；（b）（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（　　） A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等 B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小 3．（2024秋•锡山区校级期末）如图甲，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标系中描绘了相对应的点，如图乙所示，下列有关判断正确的是（　　） A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A 二．填空题（共2小题） 4．（2024秋•南京期末）如甲所示，电源电压恒定，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P由a端滑到b端过程中，电流表示数将变 　 　 ；图乙中图线①、②分别表示电压表V1、V2示数与电流表示数变化关系，则滑动变阻器R2最大阻值为 　 　 Ω；通过分析可知R1的阻值为 　 　 Ω，电源电压为 　 　 V。 5．（2024秋•海陵区期末）图甲电路电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合S，将滑片P从最右端移到最左端的过程中，电压表V1、V2的示数随电流表A的示数变化的完整图线如图乙所示。则R1和R2的阻值分别是 　 　 Ω、　 　 Ω，电源电压是 　 　 V。 考向6 欧姆定律中的极值问题 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•锡山区校级期末）如图所示的电路中，电源电压U＝6V，且保持不变。电阻R1＝8Ω。变阻器R2的最大阻值为20Ω。电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（　　） A．0Ω～8Ω B．0Ω～20Ω C．8Ω～20Ω D．2Ω～8Ω 2．（2024秋•宿城区期末）如图所示，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时，闭合开关S，通过灯泡的电流为0.4A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是（　　） A．向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B．滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A C．R接入电路的阻值变化范围是5Ω～15Ω D．电路总电阻的最大值为5Ω 二．填空题（共1小题） 3．（2024秋•锡山区校级期末）如图1中、灯泡L的额定电流为0.25A，其电流与电压关系如图2所示，滑动变阻器R的规格为“50Ω 1A”、电流表量程为0～0.6A、电压表量程为0～3V。闭合开关S，调节R。当电压表的示数为1.5V时，L恰好正常发光，则L正常发光时的阻值为 　 　 Ω，电源电压为 　 　 V；为保证电路安全，R的调节范围为 　 　 。 考向7 欧姆定律重点比例关系问题及综合计算 一．选择题（共2小题） 1．（2024秋•扬州期末）如图R1＝10Ω，R2＝5Ω，开关S闭合后，A1、A2的示数比为（　　） A．1：3 B．2：I C．2：3 D．3：1 2．（2024秋•溧阳市期末）如图所示，电源两端的电压保持不变，R1、R2和R3均为定值电阻。只闭合S1时，电流表的示数为I1；只闭合S1和S2时，电流表的示数为I2；S1、S2和S3；都闭合时，电流表的示数为I3；下列判断正确的是（　　） A．I1＝I2＝I3 B．I1＞I2＞I3 C．I1＜I2＜I3 D．I1+I2＝I3 二．填空题（共4小题） 3．（2024秋•泰兴市期末）在图（a）、（b）所示的电路中，所有元件均完好，电源电压相等且保持不变。闭合开关，观察到三个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同，电流表表盘如图（c）所示。若三个电流表A1、A2、A3的示数分别记为I甲、I乙、I丙，三个电阻阻值分别记为R1、R2、R3，则I甲：I乙＝ 　 　 ，I甲：I丙＝ 　 　 ，R2：R3＝ 　 　 。 4．（2024秋•常州期末）如图所示电路中，电源电压恒定，电阻R1与R2的阻值之比为2：1。开关S闭合前、后，电流表两次的示数之比为 　 　 ；开关S闭合前、后，电压表两次的示数之比为 　 　 。 5．（2024秋•锡山区校级期末）如图所示的电路中，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：3，则R1：R2＝　 　 ；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙＝　 　 。 6．（2024秋•南通校级期末）如图甲所示的电路中，闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L2的电流是 　 　 A；如图乙所示的电路中，闭合开关后，如果电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，则电压表V的示数是 　 　 V，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是 　 　 。 三．计算题（共2小题） 7．（2024秋•锡山区期末）如图的电路中，电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，电压表的示数为3V。开关S、S1闭合，S2断开时，滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，电流表的示数为0.3A，此时通过灯泡的电流是0.2A。 求：（1）电源电压； （2）当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，开关S、S2闭合，S1断开时，滑动变阻器两端的电压； （3）当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端，开关S、S1闭合，S2断开时，通过电阻R1的电流。 8．（2022秋•宿城区期末）如图所示的电路中，R1＝40Ω，R3＝20Ω，电源电压U＝12V且保持不变，当S1、S2断开时，电流表的示数为0.1A。求： （1）R2的阻值。 （2）S1、S2闭合时电流表的示数。 （3）S1断开，S2闭合时电流表的示数。 考向 8 伏安法测电阻及小灯泡电阻 一．实验探究题（共4小题） 1．（2024秋•栖霞区期末）实验小组利用图（甲）所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 （1）用图甲的电路测量Rx的阻值，该实验的原理是 　 　 ； （2）连接电路时，开关应处于 　 　 状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于 　 　 端； （3）当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图（乙）所示，则通过Rx的电流为 　 　 A，此次测得Rx的阻值为 　 　 Ω； （4）实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置，多次测量了电压及电流的值，根据每次电压及电流的值算出电阻，最后求出Rx的平均值，目的是为了 　 　 ； （5）若实验中电压表损坏，小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻，设计了如图丙所示的电路，同样测出了未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整； ①保持开关S2断开，闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1； ②断开开关S1，闭合开关S、S2，读出并记录电流表示数I2； ③处理实验数据，则得Rx＝ 　 　 （用I1、I2和R0表示）。 2．（2024秋•惠山区期末）小明在做“测量定值电阻的阻值”实验时，器材有：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1.5A）各一个，待测电阻R1、Rx，导线若干。 （1）连接电路前，小明发现电流表指针如图甲所示，于是他将电流表指针调至　 　 。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于　 　 （选填“A”或“B”）端。 （2）闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据，记录在表格中。 实验序号 U/V I/A 1 1.2 0.12 2 2.0 0.20 3 2.6 0.25 ①本实验的原理是　 　 。 ②根据记录的实验数据可推断，实验1到3中滑动变阻器向　 　 （选填“A”或“B”）调节。实验中定值电阻R1的阻值为　 　 Ω（精确到0.1）。 （3）小华继续用图乙电路测量一段音箱线的电阻时，发现电压表示数始终很小。于是按照图丙的电路图重新连接电路，Rx为音箱线，R为电阻箱，电源电压不变。闭合开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为6.6Ω时，电流表示数为0.4A；当阻值为13.6Ω时，电流表示数为0.2A。则音箱线电阻为　 　 Ω，电源电压为　 　 V。 3．（2024秋•昆山市期末）小杰和小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中，准备了以下器材：电源、小灯泡（额定电压为2.5V、电流表、电压表、规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器、开关、导线若干。 （1）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至 　 　 端； （2）正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，小灯泡始终不亮，电流表指针几乎不偏转，电压表有示数，则故障原因是 　 　 ； （3）故障排除后，进行多次测量，作出了小灯泡的I﹣U图象，如图乙所示，小灯泡正常发光电阻为 　 　 Ω； （4）如图丙，小亮用该灯泡和电压表，测未知电阻Rx的阻值。步骤如下： ①断开S1，只闭合S、S2，移动滑片，使电压表示数为1V； ②保持滑片位置不变，　 　 ，读出电压表示数为2.8V； ③Rₓ的阻值为 　 　 Ω。 （5）小杰认为此方法无法做到多次测量。你 　 　 （赞同/不赞同）小杰的说法。 4．（2024秋•常熟市校级期末）小明用电压表和电流表测量某定值电阻Rx的阻值。 （1）正确连接如图甲所示电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，进行多次测量，测量的数据如下表所示，则Rx为 　 　 Ω；（结果保留一位小数） 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.19 0.24 （2）小华设计了如图乙所示的电路，也想测出同一定值电阻Rx的阻值。已知小灯泡的额定电压（U额）和额定电流（I 额）。请你完善以下实验步骤： ①闭合开关S，将S1拨至触点 　 　 （a/b）处，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为 　 　 ； ②再将S1拨至另一个触点，保持 　 　 不动，读出此时电压表示数为U； ③则定值电阻Rx的表达式是 　 　 （用题中所给的物理量符号表示）； ④若电源电压为4.5V，小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”，小华发现无法测量出Rx的值，原因是 　 　 。 一．选择题（共15小题） 1．（2024秋•海门区校级期末）杭州亚运会开幕式上应用了全球最大规模的LED透明网幕屏，实现了现场的观众能够看见数字人奔跑以及点燃火炬的画面。LED透明网幕屏主要利用发光二极管工作。发光二极管的主要材料是（　　） A．导体 B．绝缘体 C．超导体 D．半导体 2．（2024秋•通州区期末）自动售货机既可以通过刷卡闭合“刷卡开关”、接通电机出货；也可以通过投币闭合“投币开关”、接通电机出货。光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明。下列电路中符合题意的是（　　） A． B． C． D． 3．（2024秋•海安市期末）如图所示，镍铬合金制成长度相同的圆柱体甲、乙，其中甲比乙粗。用一根可自由移动的金属丝P与甲、乙连接。当金属丝P向右移动时，电流表示数变化情况是（　　） A．变大 B．变小 C．先变大再变小 D．先变小再变大 4．（2024秋•如皋市期末）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，应变电阻片的阻值被拉伸或压缩时会由于长度及横截面积的变化而变化，将R1和R2串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列说法中（　　） ①R1的电阻增大；②R2的电阻增大；③R1两端的电压小于R2两端的电压；④R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大 A．只有①②正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 5．（2022秋•崇川区期末）在实践活动中，小明设计的电子测力计原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒定，R1为定值电阻，压力F与R2连入电路的阻值大小成正比。闭合开关S，则电压表示数U、电流表示数I与压力F的关系图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（2024秋•海安市期末）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．电源电压为16V B．滑动变阻器R的最大阻值为10Ω C．若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针匀速转动 D．若滑片从a端匀速移动到b端，电压表指针转速变快 7．（2024秋•海门区校级期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，小灯泡L1、L2都正常发光，电表完好，如果将电压表与电流表互换，那么将出现的情况是（　　） A．电流表示数变大，电压表示数变小，灯泡L1、L2变亮 B．电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡L1、L2变亮 C．电流表示数变小，电压表示数不变，灯泡L1、L2不亮 D．电流表烧坏，电压表示数变小，灯泡L1、L2不亮 8．（2023秋•海门区期末）如图甲为小明设计的身高体重测量仪，其电路原理如图乙所示，电源电压保持不变，R1为压敏电阻，其阻值与压力F成反比；R2为均匀电阻丝，电阻与长度成正比，滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后，则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是（　　） A． B． C． D． 9．（2024秋•海门区校级期末）2023年11月28日，新一代国产CPU龙芯3A6000在北京发布，性能达到国际主流产品水平。电脑CPU工作时会不断发热，为了保证CPU不被烧坏，当温度上升到某一值时，外接电风扇（用M表示）工作辅助降温，下列四个电路图中符合要求的是（　　） A． B． C． D． 10．（2023秋•南通期末）如图1所示，R1是电阻箱，R2是定值电阻.闭合开关S，改变R1的阻值，两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I，则以下图线中正确的是（　　） A． B． C． D． 11．（2022秋•如皋市期末）如图为利用光敏电阻设计的监控装置示意图，电源电压一定，R1是光敏电阻，当光照射强度增大时其阻值变小，R2是定值电阻。a、b两点间接一电表，当有人经过通道遮蔽光线时（　　） A．通过R2的电流变大 B．R1阻值变小 C．电路消耗的总功率减小 D．ab间应接电流表 12．（2023秋•南通期末）用如图所示电路探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验，在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数，接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V，当换上15Ω的定值电阻时，无论怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象，下列分析正确的是（　　） A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验 B．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验 C．在第一次接入5Ω的定值电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验 D．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象 13．（2024秋•启东市期末）如图所示是一种自动测定油箱内油量的装置。R2是阻值均匀的变阻器，它的金属片连接在杠杆的一端，R1是定值电阻，电源电压恒定。已知油箱中油的体积V与电路中总电阻R总成反比，则下列描述电路中通过的电流I、定值电阻R1的电功率P1与V关系的图像中，正确的是（　　） A． B． C． D． 14．（2024秋•如皋市期末）为了让护士能在护士站观察到药液量的变化，某物理兴趣小组设计了一种输液提示器。当袋中药液量减少时，电表示数随之减小，符合要求的电路图是（　　） A． B． C． D． 15．（2022春•海安市期末）图示电路中，电源为恒功率电源，工作时输出的总功率大小恒定，R1为定值电阻，移动滑动变阻器R2的滑片P，下列表示R1两端的电压U1、R2两端的电压U2随电压表示数的倒数的变化关系图线中，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 二．填空题（共2小题） 16．（2023秋•海安市期末）放在水平轻质传送带上的物品，经过装有压敏电阻R的检测区时，R的阻值发生变化，其阻值随压力变化的关系如图乙所示。已知电源电压为12V，R0为电阻箱，当电路中电压表示数小于3V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。g取10N/kg。 （1）压敏电阻R主要由 　 　 （选填“导体”“半导体”或“超导体”）材料制成。 （2）当R0的阻值调为20Ω时，则物品的标准质量为 　 　 kg；当检测区没有物体时，电路中的电流是 　 　 A。 （3）若将标准质量的物品放在检测区，发现电压表的示数为2V，可能是电源电压 　 　 （选填“变大”或“变小”）。为了检测正常进行，可将R0的阻值调 　 　 （选填“大”或“小”）。 17．（2024秋•南通校级期末）如图甲所示的电路中，闭合开关后，如果电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则通过小灯泡L2的电流是 　 　 A；如图乙所示的电路中，闭合开关后，如果电压表V1的示数为2.5V，V2的示数为3.8V，则电压表V的示数是 　 　 V，此时小灯泡L1、L2的阻值之比是 　 　 。 三．实验探究题（共6小题） 18．（2023秋•海门区期末）为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻（约为10Ω），小明设计了如图甲所示的电路，电源电压6V保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”。 （1）他发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上画上“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。 （2）正确连接电路后，闭合开关发现小灯泡不亮，电压表有示数、电流表无示数，移动滑动变阻器时两表示数没有变化，发生这种现象的原因可能是 　 　 。 （3）排除故障后，接着继续用上述电路测该小灯泡正常发光时的电阻。 序号 电压表示数/V 电流表示数/A 电阻/Ω 正常发光时电阻RL/Ω 1 3.8 0.38 10 RL9.67 2 3.8 0.40 9.5 3 3.8 0.40 9.5 ①该小组数据处理的过程是否正确？　 　 ，为什么？　 　 。 ②小明看了上述实验测量后发现，这样测量小灯泡正常发光时的电阻，误差较大，于是他想到将电压表并联到 　 　 的两端，并移动滑动变阻器，使电压表示数为 　 　 V，此时观察到电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 　 　 Ω。 19．（2024秋•海门区期末）探究小组用如下器材：4V和6V两挡可调的恒压电源、R1（10Ω 3A）和R2（50Ω 2A）两种规格的滑动变阻器、电阻箱R（0～9999Ω），完成下列实验。 （1）“探究电流与电阻关系”的实验中： ①图甲中有一根线连接错误，请在这根线上打“×”，并在图中改正； ②改正电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，原因可能是 　 　 ； ③排除故障，正确连接电路后就闭合开关，电压表显示1V，电流表显示0.1A，改变R接入电路的阻值，并将滑片调至合适位置记录数据a。重复实验又测得三组数据b、c、d，如图乙，分析可知记录 　 　 点的数据时，滑片的位置最靠近B端，此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 　 　 Ω； （2）小组又设计了如图丙的电路（6V挡恒压电源、变阻器R2）测量未知电阻Rx。 ①正确连接电路后，小明先将开关S拨至“1”，调节变阻器的滑片至某一位置，此时电压表的示数如图丁所示，读数为U1＝ 　 　 V。 ②再将开关S拨至“2”，当电阻箱的阻值调至R＝128Ω时，电压表的示数恰为U1，则待测电阻的阻值Rx＝ 　 　 Ω。 ③实验中，若将开关拨至“2”时，不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许，其他操作正确，则Rx的测量值 　 　 （选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 20．（2024秋•海安市期末）小明在电子元件店发现有热敏电阻卖，他想探究热敏电阻的阻值大小与温度的关系，于是买了一个热敏电阻RT进行探究。经讨论后，小明和同学们提出了以下几种猜想： 猜想1：热敏电阻的阻值随温度的升高而升高； 猜想2：热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。 （1）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的装置进行实验，其中定值电阻R0为200Ω，电源电压保持6V不变。点燃酒精灯、闭合开关进行实验，记录的数据如表所示。 温度t/℃ 35 36 37 38 39 40 41 42 电压U0/V 1.3 1.4 1.5 1.65 1.7 1.8 1.85 2.0 ①组装实验装置时，应当先调整图甲中 　 　 （选填“A”或“B”）的高度。实验中，通过观察 　 　 可以反映热敏电阻RT大小的变化。 ②分析实验数据，可以验证猜想 　 　 （选填“1”或“2”）是正确的。 ③实验中 　 　 （选填“能”或“不能”）直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，判断的依据是 　 　 。 （2）小华添加了一个如图乙的电流表，利用这个热敏电阻RT和小明的实验器材设计了图丙所示的电路自制了简易电子体温计（在电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度）。则小华自制的简易电子体温计方案是 　 　 （选填“可行”或“不可行”）的，你的理由是 　 　 。 21．（2024秋•崇川区期末）甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω，2A”和“50Ω，1A”），小灯泡一只（正常发光时电压为2.5V），导线若干。 （1）甲小组探究“电流与电压的关系”。 ①请用笔画线代替导线将甲图连接完整，要求：滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大。 ②他们将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 　 　 （写出一条即可）。 ③排除故障后进行实验，应调节滑动变阻器滑片P，使电阻R两端电压由1.0V逐渐增大到1.5V、2V、3V，读出所对应的电流值，实验数据如表所示，画出的U﹣I图像如图乙所示。由此可得到的实验结论是 　 　 。 电压 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.6 （2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。 ①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数为1.5V，请在图丙中标出指针的位置，记下相应的电流值；将5Ω电阻换成10Ω，按规范调整电路，继续操作，使电压表示数仍为1.5V。 ②为了让四个定值电阻均能进行实验，应选择滑动变阻器的规格是 　 　 。 ③用小灯泡换下定值电阻，再次实验测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁。若闭合开关S，小灯泡发光，滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则ΔR1　 　 ΔR2。 22．（2024秋•通州区期末）导电性是水纯净度的重要指标之一，水中杂质含量越少，水越纯净，导电性越差。用如图甲所示电路测量水柱电阻的大小，电源电压U＝3V，电流表A的量程为0～5mA、R0为定值电阻、G为装满水的柱状玻璃管、Rx为玻璃管内水柱的电阻。G两端为导电活塞，右端活塞固定，左端活塞可以自由地移动，玻璃管侧壁连有一个阀门K，可以按需调节玻璃管内水量，从而改变玻璃管内水柱的长度L。 （1）电路中R0的作用是 　 　 。 （2）闭合开关S，若玻璃管G中的水量固定，水越纯净，电流表的示数越 　 　 ；若活塞右移，使水柱长度L变小，则电流表的示数变 　 　 。 （3）闭合开关S，改变玻璃管中水柱的长度L，读出对应的电流I，多次实验，采集不同数据，并绘制出图像，如图乙中a所示，则R0＝ 　 　 Ω。当L＝1cm时，玻璃管中水柱的电阻大小为 　 　 Ω。若电路中电流表示数为I，则玻璃管中水柱电阻的表达式为Rx＝ 　 　 （用题目中已知物理量符号U、I、R0表示）。 （4）小明换另一种不同纯净度的水b，重复（3）中实验步骤，采集数据，绘制出图像如图乙中虚线b所示，则a、b两种水，更纯净的是 　 　 （选填“a”或“b”）。 23．（2024秋•海门区校级期末）小张在用“伏安法”测小灯泡（额定电压为2.5V）电阻的实验中，连接了如图甲所示的实物图。 （1）闭合开关前，应向 　 　 （选填“A”或“B”）端调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小； （2）测量过程中，灯丝突然烧断，则电压表的示数 　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （3）更换小灯泡后，调节滑动变阻器滑片使电压表与电流表的示数如图乙与丙所示，则小灯泡在此情况下的电阻是 　 　 Ω； （4）完成上述实验后，小张同学又设计了如图丁所示的电路来测小灯泡正常发光时的电阻（图丁中R2是最大阻值为R0的滑动变阻器）： ①电路连好后，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片p移到最左端，调节滑动变阻器R1的滑片使电压表示数为 　 　 V； ②保持滑动变阻器R1的滑片位置不变，滑动变阻器R2的滑片P 　 　 ，读出电压表的示数U； ③小灯泡正常发光的电阻R灯＝ 　 　 。（用U、R0和相关的数据表示） 四．计算题（共2小题） 24．（2024秋•海门区校级期末）如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为12V，电压表量程0～3V，电流表量程0～0.6A，滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”，滑片P每移动1cm，R1的电阻变化0.5Ω，定值电阻R2＝20Ω。求： （1）刚开始不接电压表，当滑片P位于最左端时，求电流表的示数； （2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动10cm，此时电压表的示数； （3）当电压表示数为3V时，R1的阻值是多少？（保留一位小数） 25．（2020秋•南通期末）某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示，电源电压不变，定值电阻R＝20Ω，R1是热敏电阻，其阻值随温度变化的图象如图乙所示，闭合开关S后，求： （1）当环境温度为20℃时，电压表示数为2V，电源电压多大？ （2）如果将R、R1并联在该电路两端，当干路电流为0.5A时，环境温度是多少？ 2 学科网（北京）股份有限公司 $