专题05 欧姆定律的应用（专项训练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 以题型建模为框架，系统覆盖动态电路分析、故障判断、串并联计算及伏安法实验，构建从基础应用到综合攻坚的欧姆定律应用体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |动态电路分析|4题|含滑动变阻器、传感器电阻变化问题|基于I=U/R分析电阻变化对电流、电压的影响，培养科学推理能力| |电路故障分析|4题|涉及断路、短路对电表的影响|通过电表示数变化反推故障类型，强化模型建构思维| |串并联电路应用|6题|含生活场景计算（油量表、消毒柜等）|综合串并联规律与欧姆定律，提升问题解决能力| |伏安法测电阻|4题|包含实验原理、误差分析及特殊方法|从实验操作到数据处理，落实科学探究素养|

专题05 欧姆定律的应用（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、应用欧姆定律进行动态电路分析 1 题型二、应用欧姆定律进行电路故障分析 2 题型三、欧姆定律在串、并联电路中的应用 4 题型四、伏安法测电阻 7 【B 综合攻坚·能力跃升】 9 题型一、应用欧姆定律进行动态电路分析 1．如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，假定灯泡的电阻不变，下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数减小 C．灯泡的亮度保持不变 D．电压表和电流表示数的比值不变 2. 如图所示是某电子秤内部简化电路，R0是定值电阻，RX是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变，闭合开关，当RX上压力增大时，下列说法正确的是（     ） A．R0两端的电压变小 B．RX两端的电压变大 C．通过RX的电流变小 D．通过R0的电流变大 3. 如图所示电路，电源电压恒定，R0和R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将R2的滑片从最左端向右移动，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量的绝对值分别为、、，下列判断正确的是（    ） A．大于 B．与的比值变小 C．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大 D．与的比值变大 4．为防止高压电线下钓鱼引发触电事故，某科技小组设计了如图甲的防触电警示装置，当鱼竿距离高压线太近时，会进行提醒。R0为定值电阻，R为红外距离传感器，鱼竿与高压线距离与阻值变化关系如图乙所示，当电表示数小于设定值时，会进行提醒。下列分析正确的是（     ） A．图甲中的电表是用电流表改装的 B．R的阻值随距离增大而增大 C．鱼竿距离高压线越近，电表示数越大 D．更换更小阻值R0，可以增大提醒距离 题型二、应用欧姆定律进行电路故障分析 5．如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，电压表均有示数。某时刻该电路发生故障，其中一个电压表的示数减小，若故障只发生在电阻R或灯泡L处，则可能是（    ） A．电压表V1的示数减小，电阻R断路 B．电压表V1的示数减小，电阻R短路 C．电压表V2的示数减小，灯泡L断路 D．电压表V2的示数减小，灯泡L短路 6．如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合后，两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大，而另一表示数变小，若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上，则下列故障判断正确的是（　　） ①电路正常时，电压表测量的是灯泡的电压 ②若变大的电表是电流表，可能是灯泡短路 ③若变大的电表是电压表，电路故障一定是定值电阻R断路 ④若变大的电表是电压表，用一根导线接在定值电阻R的两端，电压表会变小，电流表会变大 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确 7. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则下列判断中正确的是（      ） ①若电压表V示数变小，可能是电阻R1断路 ②若电流表A示数变小，可能是电阻R1短路 ③电压表V与电流表A示数不可能同时变大 ④若电压表V示数变大，可能是电阻R2短路 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 8．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转。经检查除小灯泡外，其余器材的连接良好，造成这种情况的原因可能是（　　） A．灯泡L2短路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1断路 D．两个灯泡都断路 题型三、欧姆定律在串、并联电路中的应用 9．如图所示是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图，它的油量表由电流表改装而成，通过电流表的指针指示油箱里的油的体积。图中，电源电压为6V，压力传感器R的上表面积为5cm2，油箱内汽油的密度为。已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示： 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …… 电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …… (1)当汽油与油箱的总重力为600N时，压力传感器R受到的压强是多少？ (2)若电路中电流是0.04A，则汽油与油箱的总重力是多少？ (3)如果空油箱的质量为5.8kg，当油量表的指针指向2×10-2m3时，电路中的电流是多少？ 10．创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图，电源电压恒为4.5 V，定值电阻R0为40 Ω，R为气敏电阻，图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像，用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。 (1)当电压表示数为3 V时，求通过R0的电流。 (2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。 11．如图所示，某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻，电源电压恒为，均匀电阻丝R2上标有“  ”字样，其每长度的电阻丝阻值为，电压表的量程为（其示数反映身高），电流表的量程为。求： (1)当电流表的示数为0.8A时，电压表的示数； (2)若电阻丝R2最下端离地面的高度为，在保证各元件安全的前提下，为了让该测量仪刚能测量出的身高，在其它条件不变的情况下，定值电阻R1的阻值需更换为多少？ 12．随着我国潜水运动的普及，潜水员会佩戴深度表保障安全。如图乙所示是一款深度表的简化电路图，电源电压且恒定不变，定值电阻，RP是压敏电阻，如图丙所示是RP的阻值随海水深度变化的图像，RP允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表（量程0~3V）改装。求： (1)当海水深度为0m时，电路中的电流； (2)电压表示数为1.8V时，潜水员下潜的深度； (3)在电路安全的情况下，RP的最小值。 13. 某智能消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，下图是其部分简化电路。消毒柜正常工作时，发热电阻R＝110Ω，通过紫外灯L的电流为0.1A。求消毒柜正常工作时： (1)通过电阻R的电流； (2)紫外灯L的电阻。 14. 如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω  1A”字样。电流表量程为0-3A，电压表量程为0-15V，闭合开关S后，电压表的示数为12V。 (1)求此时通过电阻R1的电流。 (2)求此时变阻器R2连入电路中的电阻。 (3)移动滑片P，在确保电路中各元件正常工作的前提下，求：滑动变阻器R2接入的阻值范围。 15．如图是科创小组为鱼缸设计的自动补水装置示意图，鱼缸为长方体，缸底放入一个实心景观石。控制电路的电源电压恒为6 V，R0为保护电阻，是一个固定于鱼缸底部的力敏电阻，其阻值与其所受水压力的大小成反比，力敏电阻在水中的受力面积为。当鱼缸水位处于设计的最低水位0.1m时，为20 Ω，控制电路中的电流为0.2 A，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为鱼缸注水；当水位达到设计的最高水位时，控制电路的电流为0.4 A，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止注水。注水过程水未溢出，不考虑电磁铁线圈的电阻、力敏电阻厚度的影响。（g取10N/kg）求： (1)处于最低水位时，力敏电阻受到水的压强。 (2)保护电阻R0的阻值是多少？ (3)设计的最高水位是多少？ (4)写出一个提高最高水位的方法，并说明理由。 题型四、伏安法测电阻 16．某小组同学完成“用电流表、电压表测电阻”这个实验，这个实验的实验原理是________，多次测量的目的是________。该小组同学分别用图所示的两种方法完成该实验，则（b）图所示方法的优点在于________（写出一点即可） 17．小华得到一个如图甲所示，标注模糊、阻值不变的色环电阻R（用色环来表示电阻的阻值和误差），他用所学的知识来测量它的电阻，正确连接好图乙所示的测量电路。 (1)本实验原理是________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至______（填图中字母）端。 (2)正确操作。移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数为2.0V，电流表指针位置如图丙所示，其读数为________A，计算出定值电阻R的阻值为_______Ω。 (3)为了减小实验误差，你觉得小华应采取的措施是__________________。 (4)小华利用电压表和已知阻值的电阻R0来测量另一个未知电阻Rx的阻值，他设计了图丁所示的电路，电源电压不变。 ①具体操作如下： a. 同时闭合开关S和S1，读出电压表示数为U1； b._________________（请将实验操作补充完整），读出电压表示数为U2； ②由以上信息可得未知电阻Rx阻值的表达式为____________（用题中字母表示）。 18．在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (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P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大； (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是______，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（结果保留一位小数）； (3)根据数据绘制I-U图像，如图丙所示，发现此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受______的影响。 19. 某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为“50Ω  1.0A”。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 (2)正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，产生这种现象的原因可能是__________（填序号）。 ①小灯泡短路    ②电压表断路    ③滑动变阻器断路 (3)解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A，电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为______V，此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻_____。做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验，该同学需要进行的操作是________________。 次数 1 2 3 4 5 6 7 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 1．小明设计了一种火灾报警器，其原理如图所示。电路中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而增大。温度升高到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使报警器在温度较低时就触发报警的是（     ） A．减小电源电压 B．增大R0的阻值 C．滑片P向右移动 D．电压表改用大的测量范围 2．某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。其要求是：当环境温度时，加热设备开启工作；温度，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。他们设计的电路如图甲所示，电源电压恒定为6V，R1和R2其中一个是定值电阻，另一个是热敏电阻；热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。可控加热设备通过感应R1两端的电压来控制（不考虑加热设备对电路的影响）；当时，加热设备开启工作，当时，加热设备不工作，下列说法正确的是（     ） A．R2是热敏电阻 B．定值电阻的阻值为 C．为3V D．若降低电源电压，加热系统开始工作的温度将降低，停止工作的最高温度将升高 3. 在课外实践制作活动中，某同学将量程为0∼3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，原理如图甲所示。电源两端电压为18V且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，托盘固定在力敏电阻R上，R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。托盘及组件的质量忽略不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．被测物体质量越大，电路中电流越小 B．该电子秤能测量的最大质量为20kg C．若只将R0换成阻值更大的定值电阻，则电子秤能称量的最大质量变大 D．若只增大电源两端电压，则电子秤能称量的最大质量变小 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作，一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则下列判断中正确的是（    ） ①若电压表V示数变大，一定是电阻R2短路 ②若电流表A示数变小，一定是电阻R1断路 ③若电压表V与电流表A示数的比值不变，一定是电阻R2短路 ④若电压表V示数变小，一定是电阻R1短路 A．①②④ B．②③④ C．③④ D．③ 5．如图所示，闭合开关后，整个电路正常工作。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A．短路 B．短路 C．开路 D．开路 6．（多选题）图甲是家用燃气报警器的简化电路图，电源两端电压不变。气敏电阻R的阻值随燃气浓度的变化如图乙所示，当电表示数增大到某一定值，就会发出警报声，此时燃气浓度为警戒浓度，下列说法正确的是 （     ） A．R的阻值随燃气浓度的升高而增大 B．燃气报警器是由电流表改装而成的 C．若只换用电压更大的电源，警戒浓度将变低 D．若向上移动滑动变阻器的滑片，可使电表在燃气浓度更低时报警 7．如图甲所示是超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图，已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的测量范围为0~0.2A，电压表的测量范围为0~9V，湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，为保证电路各元件安全，该装置能监测湿度RH的最大值是______%；其它条件不变时，若要使该装置的最小湿度RH减小到10%，电源电压最大值不能超过______V。 8．如图所示的电路中，电源电压不变。 (1)将阻值为20Ω的定值电阻R接入M、N接线柱，闭合开关S后，电流表示数为0.3A，求电源电压。 (2)现将定值电阻R与另一个定值电阻R0以某种方式连接后接入M、N接线柱，闭合开关S后，电流表的示数增大了0.1A，请判断R0与R的连接方式并求出R0的阻值。 9．已知电源电压保持20伏不变，滑动变阻器的规格为“100欧1安”，当滑片P在最右端时，电流表的示数为1安。 (1)求：通过R2的电流。 (2)求：定值电阻R1的阻值。 (3)（不定项选择）现用不同规格的滑动变阻器去替换原本的滑动变阻器使得在移动滑片的过程中，能够让电流表的指针达到如图所示的位置，符合要求的滑动变阻器是________。 A．“60欧0.6安” B．“40欧1安” C．“20欧2安” 10．小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化，其电路如图乙所示，小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化，其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V，定值电阻R0＝10Ω，则： (1)在乙图中，开关S闭合，当环境温度为10℃时，电压表的示数为多少？ (2)在丙图中，开关S闭合，当电流表的示数为0.4A时，环境的温度为多少？ 11．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R1=10Ω，R3=20Ω。 (1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，电流表示数为0.3A，求电源电压； (2)当只闭合开关S时，求电压表的示数； (3)当开关S、S1和S2均闭合时，电流表的示数为0.5A，求R2的阻值。 12．如图甲所示，电源电压恒定，R₀为定值电阻。变阻器R上标有“?Ω 1A”字样，将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电流表的示数I变化了0.25A，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， (1)电阻R0的阻值； (2)滑动变阻器R的最大阻值； (3)用另一个定值电阻R2替换R0，并更换电源，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图丙所示（可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变），当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时，其中一个表指针达到满偏，另一个表指针在刻度盘处。求定值电阻的可能值是多少。 13．如图甲是一种显示船底温度的装置原理图，电源电压恒为18V，电压表测量范围为0~15V，电流表测量范围为0~0.1A，定值电阻R1为200Ω，虚线框部分置于船底，热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。请回答下列问题： (1)当船底温度升高时，电流表的示数____；当船底温度为1℃时，电流表的示数为_____A。 (2)在保证电路安全的前提下，分析计算此装置所测的最高温度。（写出必要的文字说明及推导过程）。 (3)为使此装置所测的最高温度达到4℃，可以在电路中再串联一个定值电阻R2来达到测温要求，R2的最小阻值为____Ω。 14. 某课外实践小组设计一个车速报警装置，提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为20 Ω，可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上，当车速为60 km/h时，电压表读数为8 V；当车速达到100 km/h时，电流表达到报警电流值，装置报警。 (1)求电源电压； (2)求电流表的报警电流值； (3)保持报警电流不变，将报警装置放置在小轿车上，要求车速达到120 km/h时才报警，求需替换的定值电阻阻值。 15. 在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器标有“20Ω  1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，已连接了部分电路，如图甲所示。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则电阻丝的电阻为__________。 (3)进行了上步计算后，小应认为实验完成了，你是否同意并说明理由_____。 16．在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线： (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右移动时，灯变亮； (2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是___________（选填字母代号）； A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，移动滑片P，电压表的示数为2.5 V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为___________A，小灯泡正常发光时的电阻约为___________ （结果保留一位小数）； (4)该小组同学们进一步实验，利用电源（电压未知但恒定不变），阻值为R的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丙的电路也能测量Rx的阻值： ①闭合开关S1、断开S2，读出电流表的示数I1； ②闭合开关S1、S2，读出电流表的示数I2； ③根据实验数据，计算出待测电阻Rx= ___________（用R、I1、I2表示）。 17．实验室里有一个标识不清的定值电阻R，小明设计实验进行测量，图甲实验所用电源电压恒为3V。 (1)根据公式_________可知，可通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整____________；（导线不得交叉） (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于__________端；（填“A”或“B”） (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是____________； (4)排除故障后，正确连接电路。移动滑片P使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示为_______A，则电阻R值为____________Ω； (5)实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据多次测量求R的平均值是为了__________； (6)小明想到仅利用电流表和已知阻值的定值电阻R0也可以测出待测电阻，他设计了图丙所示的电路（电源电压未知），具体操作如下： ①闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； ②____________，读出电流表示数为；（请将实验操作补充完整） ③待测电阻的阻值_________。（用、、的代表式表示） 18．在用伏安法测量电阻实验中，使用的器材如下：电阻为RX的待测电阻器，电压恒为的电源，电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 实验序号 电压 电流 ① 电阻 电阻Rx平均值 (1)测量电阻的原理是___________（填写公式即可）。 (2)连接电路过程中，开关应处于_________状态；如图甲所示，若此时闭合开关，________（选填“电流”或“电压”）表的指针将会偏转到最大处。 (3)请用笔画线表示导线，将图甲中的实物电路连接完整。_________ (4)连接好电路后，将滑动变阻器调到阻值最大处，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在表中。表中①处电流表的示数如图乙所示，为_______；电阻器的电阻的平均测量值为______（结果保留一位小数）。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 欧姆定律的应用（解析版） 题型一、应用欧姆定律进行动态电路分析 1．【答案】C 2. 【答案】D 3.【答案】C 4．【答案】D 题型二、应用欧姆定律进行电路故障分析 5．【答案】B 6．【答案】B 7.【答案】D 8．【答案】B 题型三、欧姆定律在串、并联电路中的应用 9．【答案】(1) (2)300N (3)0.03A 【详解】（1）压力传感器R受到的压强 （2） 查表可知： （3）油的质量 总质量     总压力 查表可知：时，   电路中的电流 10．【答案】(1) (2) 【详解】（1）通过的电流 （2）根据甲图可知，与串联，当电压表指针指到最大刻度3V时，通过气敏电阻电流 气敏电阻两端电压 气敏电阻的电阻 由乙图可知，此时天然气浓度为，所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。 11．【答案】(1)10V (2) 【详解】（1）由图可知，定值电阻与电阻丝接入电路的下端部分串联，电流表测电路总电流，电压表测接入部分两端的电压。根据，定值电阻两端电压 根据串联电路总电压等于各部分电压之和，两端电压（即电压表示数） （2）当测量身高为时，滑片距离下端的长度为 由题意每电阻丝阻值为，因此此时接入的。 此时接入电阻最大，电压表示数最大，为保证电压表安全，最大电压为电压表量程最大值 电路电流 该电流小于电阻丝允许的最大电流、也小于电流表测量范围，各元件安全。 R1两端电压 更换后R1的阻值 12．【答案】(1) (2)接近20m (3) 【详解】（1）由图乙可知，两个电阻串联，电压表和R0并联，由图丙可知h=0m时，，电路中定值电阻，故总电阻 此时电路中的电流为 （2）电压表与R0并联，示数为1.8V，则通过R0的电流 压敏电阻两端的电压为 由于两电阻串联，通过的电流相等，故此时压敏电阻的阻值为， 由图可得，接近20m。 （3）潜水的深度越大，压敏电阻越小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律，电路的电流越大，电压表示数越大，根据电压表选用的量程是0~3V，定值电阻两端的电压为3V时，潜水深度达到最大。根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压最小为 此时电路中的电流为 由于此电流小于RP允许通过的最大电流0.24A，故在电路安全的情况下，最大电流为0.2A，此时压敏电阻允许接入电路的阻值最小，此最小阻值为 13. 【答案】(1)2A (2)2200Ω 【详解】（1）由电路图可知，电阻R与紫外灯L并联，其两端电压等于电源电压。根据欧姆定律通过电阻R的电流 （2）根据欧姆定律得紫外灯L的电阻 14. 【答案】(1) (2) (3)8Ω～50Ω 【详解】（1）由图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。电阻两端的电压为 根据欧姆定律，通过电阻的电流为 （2）串联电路中各处电流相等，变阻器连入电路中的电阻为 （3）滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，小于电流表量程3A，因此电路中的最大电流为 当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入的阻值最小 电压表量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压为15V。此时电阻两端的电压最小 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入的阻值最大 滑动变阻器的最大阻值为100Ω，大于50Ω，所以滑动变阻器接入的阻值范围为 15．【答案】(1)；(2)；(3) (4)方法：增大保护电阻R0的阻值；理由：衔铁吸合时控制电路电流不变，电源电压不变，总电阻不变，R0越大，最高水位对应的力敏电阻阻值越小，力敏电阻阻值与水压力成反比，更小阻值对应更大水压力，即对应更高水位（合理即可） 【详解】（1）力敏电阻受到水的压强 （2）控制电路中与串联，根据欧姆定律，最低水位时电路总电阻 根据串联电路电阻规律，保护电阻阻值 （3）最高水位时电路电流，此时总电阻： 此时力敏电阻阻值 由题意，与所受水压力成反比，且水压力，与水位深度成正比，因此与成反比，满足，整理得： （4）本题以增大保护电阻R0为例，电磁铁吸合衔铁时，控制电路的电流不变，电源电压不变，因此控制电路总电阻不变；R0越大，最高水位对应的力敏电阻阻值越小，根据力敏电阻的特点，阻值越小对应水压力越大，而水压力随水位升高而增大，因此可以提高最高水位。其他合理方法如减小电源电压，理由正确即可。 题型四、伏安法测电阻 16．【答案】 取平均值减小误差 可以连续改变电阻两端的电压，操作更简便 17．【答案】(1) ；B； (2) 0.2；10；(3)多次测量求电阻的平均值；(4) 只断开开关S1； 18．【答案】(1)见解析；(2) 将滑动变阻器的滑片P向A端移动；0.3；8.3；(3)温度 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电阻最大，因此将滑动变阻器A接线柱与开关右接线柱相连。 19. 【答案】(1)见解析；(2)③ (3) 2.4；小；断开开关，将电压表的测量范围改为0~15V，闭合开关后调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V，完成实验 【详解】（1）测量小灯泡的电阻时，应将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，使电流从电流表和电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，由表格中的数据可知，电流表应选择0~0.6A的测量范围，因此将小灯泡的右端接线柱分别与电压表的负接线柱和电流表的“0.6”接线柱相连。 1．【答案】C 2．【答案】C 3. 【答案】D 4．【答案】D 5．【答案】A 6．【答案】BC 7．【答案】 80 10 8．【答案】(1)6V (2)60Ω 【详解】（1）设电源电压为U。当M、N间只接入定值电阻R时，电路为R的简单电路。根据欧姆定律可得，电源电压 （2）将R与R0连接后，电路中的电流 因为电源电压U不变，电路中电流增大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻减小了。根据电阻串并联的特点，串联总电阻大于任一分电阻，并联总电阻小于任一分电阻，所以R与R0的连接方式是并联。并联后的总电阻为 根据并联电路电阻的计算公式，可得 解得 9．【答案】(1)0.2A；(2)；(3)B 【详解】（1）由图可知，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测量干路电流。当滑片P在最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，通过的电流 （2）通过定值电阻的电流为 定值电阻R1的阻值为 （3）通过定值电阻的电流为0.8A，则电流表连接大量程，读数为1.5A，则此时通过滑动变阻器的电流为 滑动变阻器需要调节的阻值为 故B符合题意，AC不符合题意，故选B。 10．【答案】(1)0.6V (2)20℃ 【详解】（1）由图乙可知，定值电阻R0与热敏电阻Rt串联，电压表测量R0两端的电压；由图甲可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻的阻值，所以电路的总电阻 电路中的电流为 则R0两端的电压，即电压表的示数为 （2）由图丙可知，定值电阻R0与热敏电阻Rt并联，电流表测量干路的总电流，R0和Rt两端的电压均等于电源电压，即 通过定值电阻R0的电流 通过热敏电阻Rt的电流 此时热敏电阻的阻值为 由图甲可知，当热敏电阻的阻值为30Ω时，对应的环境温度为20℃。 11．【答案】(1)6V (2)4V (3)30Ω 【详解】（1）由图可知，当闭合开关S和，断开开关时，只有接入电路工作，则电源电压为 （2）由图可知，当只闭合开关S时，和串联，电压表测两端的电压，此时电路中的电流为 电压表的示数为 （3）由图可知，当开关S、、均闭合时，和并联，电流表测干路电流，电阻两端的电压等于6V，通过的电流仍为0.3A，通过电阻的电流 的阻值为 12．【答案】(1)8Ω (2)8Ω (3)4Ω或6Ω 【详解】（1）串联电路中，电源电压恒定 已知，，且，代入得 （2）滑片在a端时，电路中的电流 滑片在中点时，电路中的电流 又，则 所以 （3）分两种电压表量程讨论： 情况1：电压表用0∼3V量程，示数，电流表量程固定0∼0.6A，示数，滑动变阻器限流。满偏情况： 1.电流表满偏，电压表示数为 电源电压 解得 2.电压表满偏，电流表示数为 电源电压 解得 情况2：电压表用0∼15V量程，初始示数 满偏情况： 1.电流表满偏，电压表示数为 电源电压 解得 2.电压表满偏，电流表示数为 电源电压 解得 结合滑动变阻器最大阻值8Ω验证 、6Ω时，滑动变阻器接入阻值均不超过8Ω，合理； 、30Ω时，滑动变阻器接入阻值超过8Ω，舍去。 的可能值为4Ω或6Ω。 13．【答案】(1) 变大；0.06；(2)3℃；(3)10 【详解】（1）由图乙可知，船底温度升高时，热敏电阻的阻值减小。电路中与串联，总电阻，因此总电阻减小。电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，电流表示数变大。 当船底温度为时，由图乙得，电路总电阻 电路电流，即电流表示数 （2）电压表测量两端电压，量程为，电流表量程为。当电压表示数达到最大测量值时，电路电流 电流表未超过量程，因此电路允许的最大电流为。 此时电路总电阻 此时热敏电阻的阻值 由图乙可知，对应温度为。 （3）当最高温度达到时，由图乙得此时热敏电阻阻值，电路允许最大电流仍为，总电阻仍为。 串联后总电阻满足，因此 即的最小阻值为。 14. 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）当，，其两端电压为，电路为串联电路，电路中的电流为 电源电压为 （2）当，，电流表的报警电流值为 （3）由乙图可知，速度提高，可变电阻阻值降低20Ω，故当时，速度相对于提高，可变电阻阻值应降低10Ω，故当时，可变电阻阻值为 接入电路的总阻值为 需替换的定值电阻阻值为 15. 【答案】(1)见解析；(2)10；(3)不同意。实验中只测了一组数据就认为实验完成，这样误差较大，所以得出电阻的阻值不够可靠。 【详解】（1）由图电源为3节蓄电池组成，所以电源电压为6V，则电压表选择量程，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中。 16．【答案】(1)见解析；(2)B(3) 0.28；8.9；(4) 【详解】（1）滑片P向右移动时灯变亮，说明电路电流变大、滑动变阻器接入电阻变小，因此滑动变阻器需要接右下B接线柱。 17．【答案】(1) ；见解析； (2)B；(3)定值电阻R断路；(4)0.24；10； (5)减小实验误差；(6)闭合开关、 【详解】（1）测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式 将滑动变阻器上方的任一接线柱与电阻R的右侧接线柱用导线连接起来，使滑动变阻器以“一上一下”的方式串联接入电路。 18．【答案】(1)；(2) 断开；电压；(3)见解析； (4)0.26；10.1 （3）伏安法测电阻要求电压表并联在待测电阻两端，即将电阻Rx的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连即可。 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 欧姆定律的应用（解析版） 目录 【A题型建模·专项突破】 1 题型一、应用欧姆定律进行动态电路分析 1 题型二、应用欧姆定律进行电路故障分析 4 题型三、欧姆定律在串、并联电路中的应用 7 题型四、伏安法测电阻 12 【B 综合攻坚·能力跃升】 16 题型一、应用欧姆定律进行动态电路分析 1．如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，假定灯泡的电阻不变，下列说法正确的是（     ） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数减小 C．灯泡的亮度保持不变 D．电压表和电流表示数的比值不变 【答案】C 【详解】A．由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量滑片与之间的电压，电流表测量电路中的电流。因为滑动变阻器的全部阻值都接入了电路，在滑片向左移动的过程中，电路中的总电阻不变。根据欧姆定律，电源电压恒定不变，总电阻不变，所以电路中的电流不变，即电流表示数不变，故A错误； B．滑片向左移动时，滑片与之间的电阻增大，而电路电流不变，根据，可知滑片与间的电压增大，即电压表示数增大，故B错误； C．由于电路电流不变，灯泡的电阻不变，根据，可得灯泡的实际功率不变，而灯泡的亮度由实际功率决定，所以灯泡的亮度保持不变，故C正确； D．电压表与电流表示数的比值等于滑片与之间的电阻，滑片向左移动时，该电阻增大，所以比值变大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示是某电子秤内部简化电路，R0是定值电阻，RX是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变，闭合开关，当RX上压力增大时，下列说法正确的是（     ） A．R0两端的电压变小 B．RX两端的电压变大 C．通过RX的电流变小 D．通过R0的电流变大 【答案】D 【详解】CD．由图可知，定值电阻R0与压敏电阻RX串联，电源电压保持不变，已知当RX上压力增大时，RX阻值减小，电路总电阻也随之减小，根据欧姆定律，电源电压U不变，总电阻减小，因此电路总电流变大；串联电路电流处处相等，所以通过R0和RX的电流都变大，故C错误，D正确； A．根据欧姆定律可得R0两端电压，R0是定值，电流变大，因此R0两端电压U0变大，故A错误； B．根据串联电压规律可得，电源电压U不变，U0变大，因此RX两端电压变小，故B错误。 故选D。 3. 如图所示电路，电源电压恒定，R0和R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将R2的滑片从最左端向右移动，电压表V1、电压表V2、电流表A示数的变化量的绝对值分别为、、，下列判断正确的是（    ） A．大于 B．与的比值变小 C．电压表V2示数与电流表A示数的比值变大 D．与的比值变大 【答案】C 【详解】AC．闭合开关S、、和串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。 将的滑片从最左端向右移动，变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，所以电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；电路中的电流变小，则定值电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；因滑动变阻器接入电路的电阻变大，则由串联电路的分压规律可知，变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，所以电压表示数与电流表A示数的比值变大，定值电阻两端的电压变小；根据串联电路的电压特点可知，电压表示数的增加量等于、两端电压减小量之和，所以电压表示数减小量小于电压表示数增加量，即小于，故 A 错误，C 正确； B．因为 ，定值电阻R1的阻值不变，所以与的比值不变，故 B错误； D．由串联电路的电压特点可知，电压表示数的增加量等于、两端电压减小量之和，所以电压表和电流表A示数变化量的绝对值等于、的电阻之和，即与的比值不变，故 D错误。 故选C。 4．为防止高压电线下钓鱼引发触电事故，某科技小组设计了如图甲的防触电警示装置，当鱼竿距离高压线太近时，会进行提醒。R0为定值电阻，R为红外距离传感器，鱼竿与高压线距离与阻值变化关系如图乙所示，当电表示数小于设定值时，会进行提醒。下列分析正确的是（     ） A．图甲中的电表是用电流表改装的 B．R的阻值随距离增大而增大 C．鱼竿距离高压线越近，电表示数越大 D．更换更小阻值R0，可以增大提醒距离 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，电表并联在定值电阻 R 0 ​两端，因此该电表是由电压表改装的，不是电流表，故A错误； B．由图乙可知，的阻值随鱼竿与高压线距离增大而减小，不是增大，故B错误； C．R0与串联，鱼竿距离高压线越近，距离越小，由图乙得阻值越大，电路总电阻越大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流越小；电表示数是两端电压，不变，电流越小则电表示数越小，故C错误； D．触发提醒时，电表示数（两端电压）为固定设定值。换用更小阻值的后，触发提醒时电流，不变，越小，触发提醒的电流越大，电路总电阻越小，因此此时对应的越小；由图乙可知，越小对应鱼竿与高压线的距离越大，说明可以在更远的距离触发提醒，即增大了提醒距离，故D正确。 故选D。 题型二、应用欧姆定律进行电路故障分析 5．如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，电压表均有示数。某时刻该电路发生故障，其中一个电压表的示数减小，若故障只发生在电阻R或灯泡L处，则可能是（    ） A．电压表V1的示数减小，电阻R断路 B．电压表V1的示数减小，电阻R短路 C．电压表V2的示数减小，灯泡L断路 D．电压表V2的示数减小，灯泡L短路 【答案】B 【详解】A．由图可知，灯泡L和电阻R串联，开关S闭合后，电压表V1测电阻R两端的电压，电压表V2测的是电源电压。电阻R断路时，电路无电流，根据欧姆定律可知，灯泡L两端电压为0。此时V1串联在电路中，示数接近电源电压U，故电压表V1的示数增大，故A不符合题意； B．电阻R短路时，电压表与电阻R并联，则电压表V1也被短路，故电压表V1示数变为0，即V1示数减小；V2仍测电源电压，示数不变，故B符合题意； CD．电阻R或灯泡L单独故障不会影响电源电压，即电源电压不变，所以电压表V2的示数不会变，故CD不符合题意。 故选B。 6．如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合后，两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大，而另一表示数变小，若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上，则下列故障判断正确的是（　　） ①电路正常时，电压表测量的是灯泡的电压 ②若变大的电表是电流表，可能是灯泡短路 ③若变大的电表是电压表，电路故障一定是定值电阻R断路 ④若变大的电表是电压表，用一根导线接在定值电阻R的两端，电压表会变小，电流表会变大 A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①④正确 D．只有②③正确 【答案】B 【详解】由电路图可得，定值电阻R与灯泡串联，电流表测电路电流，电压表并联在R两端，测R的电压。 ①电路正常时，电压表并联在R两端，测量的是R的电压，并非灯泡的电压，故①错误。 ②若电流表示数变大，说明电路电阻减小。若灯泡短路，电路总电阻为R电阻减小，电流增大；此时电压表测R的电压，即电源电压，电压表示数也会变大，与“一个表变大、另一个表变小”矛盾，故②错误。 ③若电压表示数变大，说明电压表直接接在电源两端。若R断路，电压表串联入电路（测电源电压），电压表示数变大；电路断路时电流表示数变为0，符合“一个表变大、另一个表变小”，故③正确。 ④用导线接在R两端，R被短路，电路总电阻减小，电流增大，即电流表示数变大；电压表被短路，电压表示数变为0，符合描述，故④正确。 综上，只有③④正确，故ACD错误，B正确。 故选B。 7. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则下列判断中正确的是（      ） ①若电压表V示数变小，可能是电阻R1断路 ②若电流表A示数变小，可能是电阻R1短路 ③电压表V与电流表A示数不可能同时变大 ④若电压表V示数变大，可能是电阻R2短路 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 【答案】D 【详解】由电路图可知，电路中R1与R2串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路电流。 ①若R1断路，电路断开，电流表示数为0（变小），电压表串联测电源电压（示数变大），因此 “电压表示数变小” 不可能是R1断路，①错误； ②若R1短路，总电阻减小，电流表示数变大而非变小，②错误； ③若R2短路，总电阻减小，电流表示数变大；同时电压表测R1两端电压（电源电压），示数也变大，因此 “电压与电流不可能同时变大” 错误，③错误； ④若R2短路，总电阻减小，电流变大，R1两端电压（电压表）等于电源电压，示数变大，因此 “电压表示数变大可能是R2短路” 正确，④正确，综上，只有④正确，故D正确，ABCD错误。 故选D。 8．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转。经检查除小灯泡外，其余器材的连接良好，造成这种情况的原因可能是（　　） A．灯泡L2短路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1断路 D．两个灯泡都断路 【答案】B 【详解】A．如果灯泡L2短路，电路仍然是通路，灯泡L1会发光，电流表会有示数。电压表与L2并联，因L2被短路，电压表示数会为零，这与题中描述的现象不符，故A不符合题意； B．如果灯泡L2断路，电压表就相当于被串联在电路中。因为电压表的内阻非常大，所以电路的总电阻变得极大。根据欧姆定律，电路中的电流会非常小，接近于零，因此电流表示数几乎为零，两个灯泡都不会亮。此时，电压表通过灯泡L1、开关、电源、电流表连接到电源的两端，测量的是电源的电压，所以电压表会有明显的示数。这与题中描述的现象完全相符，故B符合题意； C．如果灯泡L1断路，整个电路就断开了，电路中没有电流，电流表示数为零，两个灯泡都不亮。电压表因为L₁断路而无法连接到电源的负极，其两端没有电压，示数为零，这与题中描述的现象不符，故C不符合题意； D．如果两个灯泡都断路，整个电路断开，电路中没有电流，电流表示数为零，两个灯泡都不亮。电压表也无法连接到电源两端，示数也为零，这与题中描述的现象不符，故D不符合题意。 故选B。 题型三、欧姆定律在串、并联电路中的应用 9．如图所示是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图，它的油量表由电流表改装而成，通过电流表的指针指示油箱里的油的体积。图中，电源电压为6V，压力传感器R的上表面积为5cm2，油箱内汽油的密度为。已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示： 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …… 电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …… (1)当汽油与油箱的总重力为600N时，压力传感器R受到的压强是多少？ (2)若电路中电流是0.04A，则汽油与油箱的总重力是多少？ (3)如果空油箱的质量为5.8kg，当油量表的指针指向2×10-2m3时，电路中的电流是多少？ 【答案】(1) (2)300N (3)0.03A 【详解】（1）压力传感器R受到的压强 （2） 查表可知： （3）油的质量 总质量     总压力 查表可知：时，   电路中的电流 10．创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图，电源电压恒为4.5 V，定值电阻R0为40 Ω，R为气敏电阻，图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像，用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。 (1)当电压表示数为3 V时，求通过R0的电流。 (2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）通过的电流 （2）根据甲图可知，与串联，当电压表指针指到最大刻度3V时，通过气敏电阻电流 气敏电阻两端电压 气敏电阻的电阻 由乙图可知，此时天然气浓度为，所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。 11．如图所示，某创新小组设计了一个测量中学生身高的测量仪。定值电阻，电源电压恒为，均匀电阻丝R2上标有“  ”字样，其每长度的电阻丝阻值为，电压表的量程为（其示数反映身高），电流表的量程为。求： (1)当电流表的示数为0.8A时，电压表的示数； (2)若电阻丝R2最下端离地面的高度为，在保证各元件安全的前提下，为了让该测量仪刚能测量出的身高，在其它条件不变的情况下，定值电阻R1的阻值需更换为多少？ 【答案】(1)10V (2) 【详解】（1）由图可知，定值电阻与电阻丝接入电路的下端部分串联，电流表测电路总电流，电压表测接入部分两端的电压。根据，定值电阻两端电压 根据串联电路总电压等于各部分电压之和，两端电压（即电压表示数） （2）当测量身高为时，滑片距离下端的长度为 由题意每电阻丝阻值为，因此此时接入的。 此时接入电阻最大，电压表示数最大，为保证电压表安全，最大电压为电压表量程最大值 电路电流 该电流小于电阻丝允许的最大电流、也小于电流表测量范围，各元件安全。 R1两端电压 更换后R1的阻值 12．随着我国潜水运动的普及，潜水员会佩戴深度表保障安全。如图乙所示是一款深度表的简化电路图，电源电压且恒定不变，定值电阻，RP是压敏电阻，如图丙所示是RP的阻值随海水深度变化的图像，RP允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表（量程0~3V）改装。求： (1)当海水深度为0m时，电路中的电流； (2)电压表示数为1.8V时，潜水员下潜的深度； (3)在电路安全的情况下，RP的最小值。 【答案】(1) (2)接近20m (3) 【详解】（1）由图乙可知，两个电阻串联，电压表和R0并联，由图丙可知h=0m时，，电路中定值电阻，故总电阻 此时电路中的电流为 （2）电压表与R0并联，示数为1.8V，则通过R0的电流 压敏电阻两端的电压为 由于两电阻串联，通过的电流相等，故此时压敏电阻的阻值为， 由图可得，接近20m。 （3）潜水的深度越大，压敏电阻越小，电路中的总电阻越小，由欧姆定律，电路的电流越大，电压表示数越大，根据电压表选用的量程是0~3V，定值电阻两端的电压为3V时，潜水深度达到最大。根据串联电路电压的规律，压敏电阻的电压最小为 此时电路中的电流为 由于此电流小于RP允许通过的最大电流0.24A，故在电路安全的情况下，最大电流为0.2A，此时压敏电阻允许接入电路的阻值最小，此最小阻值为 13. 某智能消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，下图是其部分简化电路。消毒柜正常工作时，发热电阻R＝110Ω，通过紫外灯L的电流为0.1A。求消毒柜正常工作时 (1)通过电阻R的电流； (2)紫外灯L的电阻。 【答案】(1)2A (2)2200Ω 【详解】（1）由电路图可知，电阻R与紫外灯L并联，其两端电压等于电源电压。根据欧姆定律通过电阻R的电流 （2）根据欧姆定律得紫外灯L的电阻 14. 如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2上标有“100Ω  1A”字样。电流表量程为0-3A，电压表量程为0-15V，闭合开关S后，电压表的示数为12V。 (1)求此时通过电阻R1的电流。 (2)求此时变阻器R2连入电路中的电阻。 (3)移动滑片P，在确保电路中各元件正常工作的前提下，求：滑动变阻器R2接入的阻值范围。 【答案】(1) (2) (3)8Ω～50Ω 【详解】（1）由图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压。电阻两端的电压为 根据欧姆定律，通过电阻的电流为 （2）串联电路中各处电流相等，变阻器连入电路中的电阻为 （3）滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，小于电流表量程3A，因此电路中的最大电流为 当电路中的电流最大时，滑动变阻器接入的阻值最小 电压表量程为0～15V，因此滑动变阻器两端的最大电压为15V。此时电阻两端的电压最小 电路中的最小电流为 滑动变阻器接入的阻值最大 滑动变阻器的最大阻值为100Ω，大于50Ω，所以滑动变阻器接入的阻值范围为 15．如图是科创小组为鱼缸设计的自动补水装置示意图，鱼缸为长方体，缸底放入一个实心景观石。控制电路的电源电压恒为6 V，R0为保护电阻，是一个固定于鱼缸底部的力敏电阻，其阻值与其所受水压力的大小成反比，力敏电阻在水中的受力面积为。当鱼缸水位处于设计的最低水位0.1m时，为20 Ω，控制电路中的电流为0.2 A，弹簧将衔铁拉起，工作电路接通，水泵开始为鱼缸注水；当水位达到设计的最高水位时，控制电路的电流为0.4 A，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止注水。注水过程水未溢出，不考虑电磁铁线圈的电阻、力敏电阻厚度的影响。（g取10N/kg）求： (1)处于最低水位时，力敏电阻受到水的压强。 (2)保护电阻R0的阻值是多少？ (3)设计的最高水位是多少？ (4)写出一个提高最高水位的方法，并说明理由。 【答案】(1)；(2)；(3) (4)方法：增大保护电阻R0的阻值；理由：衔铁吸合时控制电路电流不变，电源电压不变，总电阻不变，R0越大，最高水位对应的力敏电阻阻值越小，力敏电阻阻值与水压力成反比，更小阻值对应更大水压力，即对应更高水位（合理即可） 【详解】（1）力敏电阻受到水的压强 （2）控制电路中与串联，根据欧姆定律，最低水位时电路总电阻 根据串联电路电阻规律，保护电阻阻值 （3）最高水位时电路电流，此时总电阻： 此时力敏电阻阻值 由题意，与所受水压力成反比，且水压力，与水位深度成正比，因此与成反比，满足，整理得： （4）本题以增大保护电阻R0为例，电磁铁吸合衔铁时，控制电路的电流不变，电源电压不变，因此控制电路总电阻不变；R0越大，最高水位对应的力敏电阻阻值越小，根据力敏电阻的特点，阻值越小对应水压力越大，而水压力随水位升高而增大，因此可以提高最高水位。其他合理方法如减小电源电压，理由正确即可。 题型四、伏安法测电阻 16．某小组同学完成“用电流表、电压表测电阻”这个实验，这个实验的实验原理是________，多次测量的目的是________。该小组同学分别用图所示的两种方法完成该实验，则（b）图所示方法的优点在于________（写出一点即可） 【答案】 取平均值减小误差 可以连续改变电阻两端的电压，操作更简便 【详解】通过测量电阻两端的电压和通过电阻的电流，根据计算出电阻阻值，所以“用电流表、电压表测电阻”这个实验的原理是；因为一次测量可能存在误差，多次测量取平均能让结果更准确，所以多次测量的目的是求平均值，减小实验误差；（b）图所示方法，通过改变滑动变阻器接入电路的电阻，能方便地调节电路中的电流和电阻两端的电压，无需像（a）图那样改变干电池个数，故（b）图所示方法的优点在于可以连续改变电阻两端的电压，操作更简便。 17．小华得到一个如图甲所示，标注模糊、阻值不变的色环电阻R（用色环来表示电阻的阻值和误差），他用所学的知识来测量它的电阻，正确连接好图乙所示的测量电路。 (1)本实验原理是________；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至______（填图中字母）端。 (2)正确操作。移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表示数为2.0V，电流表指针位置如图丙所示，其读数为________A，计算出定值电阻R的阻值为_______Ω。 (3)为了减小实验误差，你觉得小华应采取的措施是__________________。 (4)小华利用电压表和已知阻值的电阻R0来测量另一个未知电阻Rx的阻值，他设计了图丁所示的电路，电源电压不变。 ①具体操作如下： a. 同时闭合开关S和S1，读出电压表示数为U1； b._________________（请将实验操作补充完整），读出电压表示数为U2； ②由以上信息可得未知电阻Rx阻值的表达式为____________（用题中字母表示）。 【答案】(1) ；B； (2) 0.2；10；(3)多次测量求电阻的平均值；(4) 只断开开关S1； 【详解】（1）实验原理：伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律。根据欧姆定律，通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，即 闭合开关前，应将滑动变阻器调到最大阻值处，这样可以使电路中的电流最小，起到保护电路的作用。从图乙可以看出，当滑片移至B端时，接入电路的电阻丝最长，电阻最大。 （2）从图丙可以看出，电流表选用的是0～0.6A量程；该量程下，电流表的分度值为0.02A；指针指在0.20A的位置，因此读数为0.2A。 已知电压表示数U = 2.0V，电流表示数I = 0.2A，根据欧姆定律 （3）在测量电阻的实验中，由于仪器精度、读数误差等因素，单次测量可能存在较大误差。通过移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压和通过的电流，进行多次测量，分别计算出每次的电阻值，最后求平均值，可以减小偶然误差，使测量结果更准确。 （4）补充实验操作b. 只断开开关S₁，保持开关S闭合，读出电压表示数为U₂。 步骤a：同时闭合开关S和S₁时，未知电阻Rₓ被短路，电路中只有已知电阻R₀工作，电压表测量的是电源电压，即U₁ = U电源。 步骤b：只断开开关S₁时，R₀与Rₓ串联，电压表测量的是R₀两端的电压，即U₂ = U₀。 当S闭合、S₁断开时，R₀与Rₓ串联，电路中的电流 Rₓ两端的电压 根据欧姆定律，未知电阻 因此，未知电阻的表达式为 18．在测量小灯泡电阻的实验中，电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。 (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P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大； (2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表、电流表示数均较小，接下来的操作是______，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数，当小灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图乙所示，为______A，此时小灯泡的电阻为______Ω（结果保留一位小数）； (3)根据数据绘制I-U图像，如图丙所示，发现此图像不是直线，主要原因是灯丝电阻受______的影响。 【答案】(1)见解析；(2) 将滑动变阻器的滑片P向A端移动；0.3；8.3；(3)温度 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电阻最大，因此将滑动变阻器A接线柱与开关右接线柱相连。 （2）闭合开关后小灯泡不亮、两表示数均小，说明滑动变阻器阻值太大，电路电流太小，接下来应向A端缓慢移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，逐步减小变阻器阻值，增加电路电流； 结合图甲可知，图乙电流表量程，分度值，指针示数为； 当小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡的电阻为 （3）灯丝电阻受温度影响，小灯泡两端电压越大，温度越高，灯丝电阻随温度升高而增大，所以I-U图像是曲线而非直线。 19. 某同学利用图甲所示的器材测量额定电压为3.8V小灯泡的电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片让小灯泡两端的电压逐次上升，使小灯泡逐渐变亮，滑动变阻器的规格为“50Ω  1.0A”。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。 (2)正确连接电路后，闭合开关，该同学发现无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，产生这种现象的原因可能是__________（填序号）。 ①小灯泡短路    ②电压表断路    ③滑动变阻器断路 (3)解决问题后，这位同学继续实验，测量数据如下表所示。第4次实验时通过小灯泡的电流为0.24A，电压表的示数如图乙所示，小灯泡两端的电压为______V，此时小灯泡的电阻比正常发光时的电阻_____。做了第5次实验后，为了继续完成第6、7次实验，该同学需要进行的操作是________________。 次数 1 2 3 4 5 6 7 0.3 1.0 2.0 2.9 3.5 4.0 0.10 0.16 0.22 0.24 0.26 0.28 0.29 【答案】(1)见解析；(2)③ (3) 2.4；小；断开开关，将电压表的测量范围改为0~15V，闭合开关后调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V，完成实验 【详解】（1）测量小灯泡的电阻时，应将电压表与小灯泡并联，电流表与小灯泡串联，使电流从电流表和电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，由表格中的数据可知，电流表应选择0~0.6A的测量范围，因此将小灯泡的右端接线柱分别与电压表的负接线柱和电流表的“0.6”接线柱相连。 （2）若小灯泡短路或电压表断路，闭合开关后电压表示数为0，但移动滑片时，电流表的示数应该变化；当滑动变阻器断路时，整个电路断路，电流表和电压表示数为0，无论怎样移动滑片，两个电表的指针所指的位置都不变，故选③。 （3）由图乙可知，电压表选择0~3V的测量范围，分度值为0.1V，故示数为2.4V，电压表测量小灯泡两端的电压，所以此时小灯泡两端的电压为2.4V； 小灯泡的电阻随温度升高而增大，此时电压2.4V小于额定电压3.8V，小灯泡灯丝的温度低于正常发光时的温度，因此电阻比正常发光时小； 因为此时电压表选择0~3V的测量范围，由表格中的数据可知，第6、7次实验中，小灯泡两端电压超出了电压表的测量范围，所以为了继续完成实验，该同学需要断开开关，将电压表的测量范围改为0~15V，然后闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡两端电压依次达到3.5V、4.0V，完成实验。 1．小明设计了一种火灾报警器，其原理如图所示。电路中R0为定值电阻，R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而增大。温度升高到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使报警器在温度较低时就触发报警的是（     ） A．减小电源电压 B．增大R0的阻值 C．滑片P向右移动 D．电压表改用大的测量范围 【答案】C 【详解】首先明确电路结构：定值电阻R0，热敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测量热敏电阻与滑动变阻器的总电压，电源电压记为，报警时电压表需要达到的阈值电压为。 根据串联分压规律，可得电压表的示数满足： ，由题意，随温度升高而增大，报警条件为，我们需要让更低温度（更小的）就触发报警，也就是需要让触发报警时的（记为）更小。整理公式得触发报警时： 逐个分析选项： A．减小电源电压：分母减小，增大，即需要更高温度（更大）才触发报警，故A错误； B．增大R0的阻值：第一项增大，增大，需要更高温度才触发报警，故B错误； C．滑片P向右移动，滑动变阻器接入电阻增大：公式中随增大而减小，即触发报警时R更小，对应温度更低，符合要求，故C正确； D．电压表改用大的测量范围：改变量程不改变电压表的实际电压大小，不会改变触发报警的温度，故D错误。 故选C。 2．某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。其要求是：当环境温度时，加热设备开启工作；温度，停止工作，大棚内的温度维持在一定范围。他们设计的电路如图甲所示，电源电压恒定为6V，R1和R2其中一个是定值电阻，另一个是热敏电阻；热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。可控加热设备通过感应R1两端的电压来控制（不考虑加热设备对电路的影响）；当时，加热设备开启工作，当时，加热设备不工作，下列说法正确的是（     ） A．R2是热敏电阻 B．定值电阻的阻值为 C．为3V D．若降低电源电压，加热系统开始工作的温度将降低，停止工作的最高温度将升高 【答案】C 【详解】A．由图甲可知，R1与R2串联，加热设备并联在R1两端。由图乙可知，当温度降低时，热敏电阻的阻值变大，根据串联电路的分压关系可知，热敏电阻两端的电压变大，当温度降低到一定程度时，AB两端的电压增大到一定程度，此时加热设备要开启工作，故电路中的R1是热敏电阻，故A错误； B．由图乙可知，当时，热敏电阻的阻值，此时，根据串联电路的电压规律可得，定值电阻两端的电压 根据串联电路的分压关系可得 即 定值电阻的阻值，故B错误； C．由图甲可知，当时，热敏电阻的阻值 根据串联电路的电阻和欧姆定律可得，电路中的电流 此时AB两端的电压，故C正确； D．电源电压降低，而加热设备不工作时的电压UAB不变，根据串联电路的电压规律可知，定值电阻两端的电压U2变小，根据 可知，在UAB和R2一定时，U2变小，系统控制的最高温度对应热敏电阻R1的阻值变大，则由图乙可知，系统控制的最高温度降低，故D错误。 故选C。 3. 在课外实践制作活动中，某同学将量程为0∼3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤，原理如图甲所示。电源两端电压为18V且保持不变，定值电阻R0的阻值为100Ω，托盘固定在力敏电阻R上，R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。托盘及组件的质量忽略不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　） A．被测物体质量越大，电路中电流越小 B．该电子秤能测量的最大质量为20kg C．若只将R0换成阻值更大的定值电阻，则电子秤能称量的最大质量变大 D．若只增大电源两端电压，则电子秤能称量的最大质量变小 【答案】D 【详解】由图甲可知，力敏电阻R与定值电阻R0串联，电压表测R0两端电压；由图乙可知，R的阻值随压力增大而减小。 A．被测物体质量越大，压力越大，R的阻值越小，电路总电阻越小，电源电压U不变，根据欧姆定律，电路电流越大，故A错误； B．电压表量程为，因此R0两端最大电压，此时电路最大电流 电路总电阻 此时力敏电阻阻值 由图乙可知，对应压力，物体重力 由可得，最大质量 故B错误； C．根据串联分压规律，电压表满偏时，整理得 若换用更大阻值的R0，U、U0不变，因此R增大；由图乙可知，R越大对应压力F越小，因此电子秤能称量的最大质量变小，故C错误； D．根据上述公式，若只增大电源电压U，R0、U0不变，因此R增大；R越大对应压力F越小，因此电子秤能称量的最大质量变小，故D正确。 故选D。 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作，一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则下列判断中正确的是（    ） ①若电压表V示数变大，一定是电阻R2短路 ②若电流表A示数变小，一定是电阻R1断路 ③若电压表V与电流表A示数的比值不变，一定是电阻R2短路 ④若电压表V示数变小，一定是电阻R1短路 A．①②④ B．②③④ C．③④ D．③ 【答案】D 【详解】由图可知，两电阻串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。 ①若电压表V示数变大，可能是电阻断路，也可能是短路，故①错误； ②若电流表A示数变小，可能是电阻断路，此时电路断开，电流为0；也可能是电阻断路，电路同样断开，电流为0，故②错误； ③根据可知，电压表V与电流表A示数的比值是的电阻，若短路或断路，该比值都会改变；若断路，两电表示数都变为0，比值改变；所以一定是电阻短路，该比值不变，故③正确； ④如果电阻短路，此时电压表被短路，示数为0，即电压表V示数变小；如果电阻断路，电压表与电源之间断开，示数为0，即电压表V示数也变小，故④错误，故D正确，ABC错误。 故选 D。 5．如图所示，闭合开关后，整个电路正常工作。一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（　　） A．短路 B．短路 C．开路 D．开路 【答案】A 【详解】A．由图可知，灯泡L1和L2是串联的，电流表测量电路中的电流，电压表测量L2两端的电压；若L1短路，电路中只剩下L2工作，电路总电阻变小，根据欧姆定律，电源电压不变，电流会变大，所以电流表示数变大；此时电压表测量的是电源电压，所以电压表示数也会变大，符合“一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大”的现象，故A符合题意； B．若L2短路，电压表被短路，示数会变为0，不符合“电压表示数变大”的条件，故B不符合题意； CD．若L1或L2开路，整个电路断路，电流表示数变为0，不符合“电流表示数变大”的条件，故CD不符合题意。 故选A。 6．（多选题）图甲是家用燃气报警器的简化电路图，电源两端电压不变。气敏电阻R的阻值随燃气浓度的变化如图乙所示，当电表示数增大到某一定值，就会发出警报声，此时燃气浓度为警戒浓度，下列说法正确的是 （     ） A．R的阻值随燃气浓度的升高而增大 B．燃气报警器是由电流表改装而成的 C．若只换用电压更大的电源，警戒浓度将变低 D．若向上移动滑动变阻器的滑片，可使电表在燃气浓度更低时报警 【答案】BC 【详解】由图甲可知，气敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。 A．由图乙可知，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而减小，故A错误； B．根据欧姆定律，电源电压U不变，气敏电阻R的阻值随燃气浓度的升高而减小，电路总电阻减小，电路中的电流I（即电流表示数）增大。根据串联电路分压特点，R的阻值减小，其分担的电压也减小（即电压表示数减小）。题干中说“当电表示数增大到某一定值，就会发出警报声”，因此该电表应为电流表，即燃气报警器是由电流表改装而成，故B正确； C．报警器报警时，电路中的电流达到一个设定的报警电流，这个值是固定的。根据欧姆定律，若只换用电压更大的电源 ，由于报警电流和滑动变阻器阻值不变，所以新的警戒电阻会变大。根据图乙可知，气敏电阻的阻值越大，对应的燃气浓度越低。因此，警戒浓度将变低，故C正确； D．根据欧姆定律，由于报警电流和电源电压不变，若只增大滑动变阻器的阻值，新的警戒电阻会变小，根据图乙可知，气敏电阻的阻值越小，对应的燃气浓度越高。因此，报警器将在燃气浓度更高时报警，故D错误。 故选 BC。 7．如图甲所示是超声波加湿器，图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图，已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的测量范围为0~0.2A，电压表的测量范围为0~9V，湿敏电阻 的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示，为保证电路各元件安全，该装置能监测湿度RH的最大值是______%；其它条件不变时，若要使该装置的最小湿度RH减小到10%，电源电压最大值不能超过______V。 【答案】 80 10 【详解】计算电流表限制下的最小Rₓ，当电流最大时，总电阻最小 则此时 对应；电压表测的是两端电压，最大允许9 V。 此时，两端电压 电路电流 此时 对应，此时电流满足条件，所以，最大只能取90 Ω（否则电压表超量程），对应； 当时，，此时我们希望这个“最小湿度”状态仍满足电表安全，所以，我们要让在时，电流恰好等于 0.2 A（电流表满偏），此时电源电压就是允许的最大值。 此时电路总电阻 允许最大电流，所以最大允许电源电压 此时两端电压，故安全。 8．如图所示的电路中，电源电压不变。 (1)将阻值为20Ω的定值电阻R接入M、N接线柱，闭合开关S后，电流表示数为0.3A，求电源电压。 (2)现将定值电阻R与另一个定值电阻R0以某种方式连接后接入M、N接线柱，闭合开关S后，电流表的示数增大了0.1A，请判断R0与R的连接方式并求出R0的阻值。 【答案】(1)6V (2)60Ω 【详解】（1）设电源电压为U。当M、N间只接入定值电阻R时，电路为R的简单电路。根据欧姆定律可得，电源电压 （2）将R与R0连接后，电路中的电流 因为电源电压U不变，电路中电流增大，根据欧姆定律可知，电路的总电阻减小了。根据电阻串并联的特点，串联总电阻大于任一分电阻，并联总电阻小于任一分电阻，所以R与R0的连接方式是并联。并联后的总电阻为 根据并联电路电阻的计算公式，可得 解得 9．已知电源电压保持20伏不变，滑动变阻器的规格为“100欧1安”，当滑片P在最右端时，电流表的示数为1安。 (1)求：通过R2的电流。 (2)求：定值电阻R1的阻值。 (3)（不定项选择）现用不同规格的滑动变阻器去替换原本的滑动变阻器使得在移动滑片的过程中，能够让电流表的指针达到如图所示的位置，符合要求的滑动变阻器是________。 A．“60欧0.6安” B．“40欧1安” C．“20欧2安” 【答案】(1)0.2A；(2)；(3)B 【详解】（1）由图可知，滑动变阻器与定值电阻并联，电流表测量干路电流。当滑片P在最右端时，滑动变阻器接入最大阻值，通过的电流 （2）通过定值电阻的电流为 定值电阻R1的阻值为 （3）通过定值电阻的电流为0.8A，则电流表连接大量程，读数为1.5A，则此时通过滑动变阻器的电流为 滑动变阻器需要调节的阻值为 故B符合题意，AC不符合题意，故选B。 10．小王和小李同学利用热敏电阻R1设计电路来反映环境温度的变化情况。他们所用热敏电阻的阻值Rt随温度t变化关系如图甲所示。小王是用电压表示数的变化来显示温度的变化，其电路如图乙所示，小李是用电流表示数的变化来显示温度的变化，其电路如图丙所示。他们所用电源电压均为3V，定值电阻R0＝10Ω，则： (1)在乙图中，开关S闭合，当环境温度为10℃时，电压表的示数为多少？ (2)在丙图中，开关S闭合，当电流表的示数为0.4A时，环境的温度为多少？ 【答案】(1)0.6V (2)20℃ 【详解】（1）由图乙可知，定值电阻R0与热敏电阻Rt串联，电压表测量R0两端的电压；由图甲可知，当环境温度为10℃时，热敏电阻的阻值，所以电路的总电阻 电路中的电流为 则R0两端的电压，即电压表的示数为 （2）由图丙可知，定值电阻R0与热敏电阻Rt并联，电流表测量干路的总电流，R0和Rt两端的电压均等于电源电压，即 通过定值电阻R0的电流 通过热敏电阻Rt的电流 此时热敏电阻的阻值为 由图甲可知，当热敏电阻的阻值为30Ω时，对应的环境温度为20℃。 11．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，R1、R2、R3均为定值电阻，其中R1=10Ω，R3=20Ω。 (1)当闭合开关S和S1，断开开关S2时，电流表示数为0.3A，求电源电压； (2)当只闭合开关S时，求电压表的示数； (3)当开关S、S1和S2均闭合时，电流表的示数为0.5A，求R2的阻值。 【答案】(1)6V (2)4V (3)30Ω 【详解】（1）由图可知，当闭合开关S和，断开开关时，只有接入电路工作，则电源电压为 （2）由图可知，当只闭合开关S时，和串联，电压表测两端的电压，此时电路中的电流为 电压表的示数为 （3）由图可知，当开关S、、均闭合时，和并联，电流表测干路电流，电阻两端的电压等于6V，通过的电流仍为0.3A，通过电阻的电流 的阻值为 12．如图甲所示，电源电压恒定，R₀为定值电阻。变阻器R上标有“?Ω 1A”字样，将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电流表的示数I变化了0.25A，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， (1)电阻R0的阻值； (2)滑动变阻器R的最大阻值； (3)用另一个定值电阻R2替换R0，并更换电源，移动滑片到某一个位置，电流表和电压表指针位置如图丙所示（可能与之前相比更换了量程但在后续操作中量程不变），当向某个方向移动变阻器的滑片到某位置时，其中一个表指针达到满偏，另一个表指针在刻度盘处。求定值电阻的可能值是多少。 【答案】(1)8Ω (2)8Ω (3)4Ω或6Ω 【详解】（1）串联电路中，电源电压恒定 已知，，且，代入得 （2）滑片在a端时，电路中的电流 滑片在中点时，电路中的电流 又，则 所以 （3）分两种电压表量程讨论： 情况1：电压表用0∼3V量程，示数，电流表量程固定0∼0.6A，示数，滑动变阻器限流。满偏情况： 1.电流表满偏，电压表示数为 电源电压 解得 2.电压表满偏，电流表示数为 电源电压 解得 情况2：电压表用0∼15V量程，初始示数 满偏情况： 1.电流表满偏，电压表示数为 电源电压 解得 2.电压表满偏，电流表示数为 电源电压 解得 结合滑动变阻器最大阻值8Ω验证 、6Ω时，滑动变阻器接入阻值均不超过8Ω，合理； 、30Ω时，滑动变阻器接入阻值超过8Ω，舍去。 的可能值为4Ω或6Ω。 13．如图甲是一种显示船底温度的装置原理图，电源电压恒为18V，电压表测量范围为0~15V，电流表测量范围为0~0.1A，定值电阻R1为200Ω，虚线框部分置于船底，热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示。请回答下列问题： (1)当船底温度升高时，电流表的示数____；当船底温度为1℃时，电流表的示数为_____A。 (2)在保证电路安全的前提下，分析计算此装置所测的最高温度。（写出必要的文字说明及推导过程）。 (3)为使此装置所测的最高温度达到4℃，可以在电路中再串联一个定值电阻R2来达到测温要求，R2的最小阻值为____Ω。 【答案】(1) 变大；0.06；(2)3℃；(3)10 【详解】（1）由图乙可知，船底温度升高时，热敏电阻的阻值减小。电路中与串联，总电阻，因此总电阻减小。电源电压不变，根据欧姆定律，电路电流变大，电流表示数变大。 当船底温度为时，由图乙得，电路总电阻 电路电流，即电流表示数 （2）电压表测量两端电压，量程为，电流表量程为。当电压表示数达到最大测量值时，电路电流 电流表未超过量程，因此电路允许的最大电流为。 此时电路总电阻 此时热敏电阻的阻值 由图乙可知，对应温度为。 （3）当最高温度达到时，由图乙得此时热敏电阻阻值，电路允许最大电流仍为，总电阻仍为。 串联后总电阻满足，因此 即的最小阻值为。 14. 某课外实践小组设计一个车速报警装置，提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示，电源电压保持不变，定值电阻R0的阻值为20 Ω，可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上，当车速为60 km/h时，电压表读数为8 V；当车速达到100 km/h时，电流表达到报警电流值，装置报警。 (1)求电源电压； (2)求电流表的报警电流值； (3)保持报警电流不变，将报警装置放置在小轿车上，要求车速达到120 km/h时才报警，求需替换的定值电阻阻值。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）当，，其两端电压为，电路为串联电路，电路中的电流为 电源电压为 （2）当，，电流表的报警电流值为 （3）由乙图可知，速度提高，可变电阻阻值降低20Ω，故当时，速度相对于提高，可变电阻阻值应降低10Ω，故当时，可变电阻阻值为 接入电路的总阻值为 需替换的定值电阻阻值为 15. 在“伏安法测电阻”的实验中，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器标有“20Ω  1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，已连接了部分电路，如图甲所示。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则电阻丝的电阻为__________。 (3)进行了上步计算后，小应认为实验完成了，你是否同意并说明理由_____。 【答案】(1)见解析；(2)10；(3)不同意。实验中只测了一组数据就认为实验完成，这样误差较大，所以得出电阻的阻值不够可靠。 【详解】（1）由图电源为3节蓄电池组成，所以电源电压为6V，则电压表选择量程，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器已经选定了下面接线柱，任意选择上面一个接线柱串联在电路中。 （2）由图乙可知，电流表量程为0-0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.24A。 电阻丝的电阻 （3）见答案。 16．在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池，额定电压为2.5 V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线： (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向右移动时，灯变亮； (2)闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是___________（选填字母代号）； A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．小灯泡断路 D．滑动变阻器断路 (3)排除故障后，移动滑片P，电压表的示数为2.5 V，电流表的示数如图乙所示，则通过小灯泡的电流为___________A，小灯泡正常发光时的电阻约为___________ （结果保留一位小数）； (4)该小组同学们进一步实验，利用电源（电压未知但恒定不变），阻值为R的定值电阻、电流表、开关等器材，设计了如图丙的电路也能测量Rx的阻值： ①闭合开关S1、断开S2，读出电流表的示数I1； ②闭合开关S1、S2，读出电流表的示数I2； ③根据实验数据，计算出待测电阻Rx= ___________（用R、I1、I2表示）。 【答案】(1)见解析；(2)B(3) 0.28；8.9；(4) 【详解】（1）滑片P向右移动时灯变亮，说明电路电流变大、滑动变阻器接入电阻变小，因此滑动变阻器需要接右下B接线柱。 （2）电流表有示数说明电流表未短路且电路是通路，小灯泡不发光、电压表无示数，说明小灯泡短路，电压表也被短路，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）电流表选量程，分度值0.02A，图乙指针读数为0.28A；小灯泡正常发光时电压为2.5V，根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻 （4）闭合、断开时，与串联，电流表测电路电流，电源电压； 闭合、时，被短路，只有接入电路，电流表测电路电流，电源电压； 整理得。 17．实验室里有一个标识不清的定值电阻R，小明设计实验进行测量，图甲实验所用电源电压恒为3V。 (1)根据公式_________可知，可通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整____________；（导线不得交叉） (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于__________端；（填“A”或“B”） (3)闭合开关后，发现电压表示数接近电源电压，电流表无示数，经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是____________； (4)排除故障后，正确连接电路。移动滑片P使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示为_______A，则电阻R值为____________Ω； (5)实验中，改变滑片P的位置，并记录相应数据多次测量求R的平均值是为了__________； (6)小明想到仅利用电流表和已知阻值的定值电阻R0也可以测出待测电阻，他设计了图丙所示的电路（电源电压未知），具体操作如下： ①闭合开关，断开开关，读出电流表示数为； ②____________，读出电流表示数为；（请将实验操作补充完整） ③待测电阻的阻值_________。（用、、的代表式表示） 【答案】(1) ；见解析； (2)B；(3)定值电阻R断路；(4)0.24；10； (5)减小实验误差；(6)闭合开关、 【详解】（1）测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式 将滑动变阻器上方的任一接线柱与电阻R的右侧接线柱用导线连接起来，使滑动变阻器以“一上一下”的方式串联接入电路。 （2）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即B端。 （3）电流表无示数说明电路断路，电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通，故障原因是与电压表并联的电阻R断路。 （4）由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，其示数为0.24A。 待测电阻R的阻值 （5）多次测量求平均值是为了减小实验误差，提高测量结果的准确性。 （6）①闭合开关S1，断开开关S2，此时电路中只有R0，读出电流表示数为I1，则电源电压 。 ②闭合开关S1和S2，此时R0与Rx并联，读出电流表示数为I2。则通过Rx的电流 ③待测电阻的阻值 18．在用伏安法测量电阻实验中，使用的器材如下：电阻为RX的待测电阻器，电压恒为的电源，电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一只，导线若干。 实验序号 电压 电流 ① 电阻 电阻Rx平均值 (1)测量电阻的原理是___________（填写公式即可）。 (2)连接电路过程中，开关应处于_________状态；如图甲所示，若此时闭合开关，________（选填“电流”或“电压”）表的指针将会偏转到最大处。 (3)请用笔画线表示导线，将图甲中的实物电路连接完整。_________ (4)连接好电路后，将滑动变阻器调到阻值最大处，闭合开关，移动滑片，将实验数据记录在表中。表中①处电流表的示数如图乙所示，为_______；电阻器的电阻的平均测量值为______（结果保留一位小数）。 【答案】(1)；(2) 断开；电压；(3)见解析； (4)0.26；10.1 【详解】（1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式，通过测量待测电阻两端电压和通过的电流计算电阻。 （2）连接电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态。 图甲中电压表串联在电路中，电压表内阻极大，电路电流极小，电流表几乎无偏转，电压表测得电源电压3V，电压表选0~3V量程，因此电压表指针偏转到最大刻度处。 （3）伏安法测电阻要求电压表并联在待测电阻两端，即将电阻Rx的右接线柱与电压表的“3”接线柱相连即可。 （4）电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，读数为0.26A。 第三次测得电阻 电阻平均值为 1 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $