14.4 欧姆定律的应用（重难点专练）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

**基本信息** 围绕欧姆定律应用，通过6大题型系统覆盖测量、图像、改装、电路关系及故障动态分析，以实验探究和问题解决为主线，体现科学思维与科学探究素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |多种方法测电阻|5题|实验方案设计与数据处理|欧姆定律基本测量应用| |伏安特性曲线|5题|I-U图像分析与电阻特性|电阻随温度变化的图像表征| |电流表和电压表的改装|5题|电表原理与改装计算|欧姆定律在仪器改装中的应用| |串并联电阻的关系|5题|串并联电阻规律应用|电阻串并联规律的推导与计算| |电路故障的判断|5题|电路故障现象分析与判断|电路状态分析的推理应用| |电路的动态分析|5题|滑动变阻器引起的电路参数变化分析|电路动态变化的规律分析|

14.4 欧姆定律的应用 题型01 多种方法测电阻 题型02 伏安特性曲线 题型03 电流表和电压表的改装 题型04 串并联电阻的关系 题型05 电路故障的判断 题型06 电路的动态分析 ▌题型01 多种方法测电阻 1．某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。    (1)请用笔画线表示导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是__________。 (3)排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2 V，电流表的示数如图乙所示，为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω（计算结果保留一位小数）。为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器向________（填“A”或“B”）端移动。 (4)经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图所示，该图像不是一条直线，其原因是________________。 (5)接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像，其中正确的是________（填“A”“B”或“C”）。 2．为粗略测定一个滑动变阻器的最大电阻，小明按如图所示电路正确连接电路。其中电源电压大于6 V，电压表仅有0~3 V的测量范围可用，灯泡L的额定电压是3 V、电阻是（阻值不变）。实验步骤如下： (1)闭合开关S前，应使滑片P处于最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关S，此时电压表的示数为； (2)调节滑动变阻器的滑片P至中间位置，电压表的示数为，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为。由导体的电阻与__________的关系可知，则__________（用字母、和表示）。 (3)假如滑动变阻器的电阻太大，电压表的示数会__________，导致误差太大。这种情况下，只需要再增加__________（限一种器材），仍可粗略测定滑动变阻器的最大电阻。 3．为测量某待测电阻的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。 (1)在连接如图乙的电路时，开关S应处于________状态，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“A”或“B”）端。 (2)在如图乙所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为零，电流表有示数，经分析电路连接不完整，请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。 (3)正确连接电路后，某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为________Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是________； (4)完成实验后，某小组的同学认为桌面上的2B、HB铅笔芯的电阻与其软硬程度有关。于是同学们做实验来检验该猜想是否正确。 ①小叶同学的设计思路如图丙所示。 请指出她设计中的错误___________。 ②小王同学认为图丙所示装置不是一个完整的电路，因为缺少了________。 ③小王同学还发现了设计中的不足，于是他改进了电路如图丁所示，小华同学看了小王同学设计的电路图，觉得若已知，可以用此电路测出的阻值；闭合开关S、、，读出电流表的示数为，电流表的示数为，则____________。 4．阅读短文，回答文后的问题。 蓝牙测温手环 题图1为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如下表所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（题图3），佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如题图2所示，手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的，霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 (1)在测温手环中，___________（选填“温度传感”或“蓝牙”）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于___________（选填“开关”“电源”或“用电器”） (2)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性（     ） A．洗澡时佩戴手环 B．隔着衣服佩戴 C．感冒发热时佩戴 (3)小明利用热敏电阻设计了如题图4的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18 V，报警器（电阻不计）通过的电流超过时就会报警，电阻箱最大阻值为999，热敏电阻阻值随温度的变化关系如题图5所示。要求：当所测温度达到或超过时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a、电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到___________； b、将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器刚好报警； c、保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 (4)用上述已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为，此时该电路中的电流是___________mA。 (5)如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会___________（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 5．实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：两节新干电池组成的电池组、电压表、电流表、3个定值电阻R（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω1A）、开关和若干导线。 (1)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，发现无论怎样移动滑片P，电流表几乎没有示数，电压表指针有明显偏转且示数不变，造成这一现象的原因可能是定值电阻R_______（选填“断路”或“短路”）。 (3)排除故障后继续实验，实验过程中同学们先把5Ω的定值电阻接入了电路，调节滑片P至某一位置，电流表示数如图乙所示读数为_______A，记录数据后同学们用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻进行实验，此时为了保证电压表示数不变，应将滑片向_______（选填“A”或“B”）端调节，并记录数据。 (4)最后根据实验数据绘制了如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______。 (5)生活中很多小型电子产品的充电器都带有LED指示灯，用来反映充电器的工作状态。实验小组的同学拆了一个旧的手机充电器发现，其电路板上用于驱动红色指示灯的元件非常简单：一个发光二极管（LED）与一个有限流作用的色环电阻串联后，接入经内部电路降压后电压为5V的直流电源上。经调查了解到该款式的手机充电器的限流电阻阻值约为200Ω，实验小组的同学想用伏安法测量该电阻的阻值，所以选用两节新干电池（3V）、滑动变阻器（20Ω1A）、电流表（测量范围为0~0.6A）、电压表（测量范围为0~3V）、开关及导线若干设计了如图丁中的方案1。实验时发现方案1无法进行，原因是_______。 (6)接着同学们又找来电阻箱（0~999.9Ω），设计了方案2和方案3。经分析发现方案_______测量结果更准确。 ▌题型02 伏安特性曲线 6．如图所示，用电压恒为4.5V的电源、四个定值电阻（阻值分别为、、、）、电压表、电流表、标有“  1A”的滑动变阻器、开关等器材，探究“电压一定时电流和电阻的关系”。 (1)将图甲中的电路连接完整，要求向左移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数增大； (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到最________端。实验时，移动滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，下述故障中不可能的是( ) A电压表断路    B．电压表短路    C．定值电阻断路    D．定值电阻短路 (3)排除电路故障后，进行实验，先将定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片P到某一位置时，记下电流表示数如图乙所示，电流表示数为________A；依次实验，当将电阻换为，发现无论如何移动滑片P，都不能完成实验探究，为了能进行探究，可以将另一阻值为________电阻（多选项，填序号①、②、③）与滑动变阻器串联接入电路，再进行实验。 (4)分析实验数据可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。 (5)接着小文又用小灯泡替换了定值电阻进行实验，来测量小灯泡的电阻，下图中根据测量数据，画出小灯泡的图像或图像正确的是（   ） A． B． C． D． 7．如图甲所示，是小明和小杨所做的“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路，已知电源电压为6V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω    (1)用笔画线代替导线将图中的电路补充完整，并使滑片往右移时灯泡变亮； (2)若实验室有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“10Ω  1A”、乙“20Ω  0.5A”、丙“50Ω  0.2A”，则小明应选用______（选填“甲”“乙”或“丙”）滑动变阻器； (3)当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向______（选填“左”或“右”）移动；小明通过实验数据绘制出的通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω（保留一位小数），小灯泡的I-U图线是一条曲线，原因是__________。 8．如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，电阻R的阻值为_________Ω；若把二者并联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则通过干路中的电流是_________A；若把二者串联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则串联电路的电源电压是_________V。 9．小徽同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻，设计了如下实验。 (1)根据图甲所示电路图，将图乙的实物图连接完整； (2)调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，此时小灯泡的电阻是___________Ω（保留一位小数）； (3)小徽又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出图像如图丁所示，则图线___________（选填“①”或“②”）是小灯泡的图像。图像中、两点电阻的大小关系为___________（选填“”“”或“”）。 10．图甲所示为“测量小灯泡电阻”实验装置，灯泡标有2.5V字样。 (1)请用笔画线代替导线在图甲中将实验电路连接完整（要求：闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。 (2)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是__________。在检查修正电路无误后进行实验，电压表的示数如图乙，此时小灯泡两端电压为________V，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，直至灯泡正常发光。 (3)通过移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U-I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是__________Ω。 (4)根据图丙可知小灯泡的电阻是变化的，你认为原因是__________。 ▌题型03 电流表和电压表的改装 11．如图所示的电子秤，关于该电子秤的相关知识，下列说法正确的是（     ） A．电子秤的表盘是由电流表改装成的 B．称得的重物越重时，两端的电压越大 C．电子秤的表盘刻度是均匀的 D．增大的阻值，可增大电子秤的最大称量值 12．坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压为6V，定值电阻，其中电阻丝粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；将挡板P推到A端时，坐位体前屈成绩为30cm。 (1)当向A推挡板时，电流表示数_________（选填“变大”“不变”或“变小”） (2)挡板P在A端时，电压表的示数为________V (3)电压表示数为3V时，被测试者的成绩是_______cm 13．如图是晓军设计的体重测量仪工作原理图，其中BC部分为电阻丝，AB部分为塑料棒。当被测者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到BC上的某一位置，体重示数计会显示被测者的体重值，体重显示计是用___________（填图中电表的名称）改装的；体重测量台上的人的体重较大时，电压表示数___________（选填“较大”或“较小”）；AB相当于简单电路中的___________。 14．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成，下图中G是灵敏电流表，满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）为Ig=3mA，内阻为Rg=100Ω。试问： (1)电流表G的满偏电压Ug（允许的最大电压）是多大？ (2)现要将电流表G改装成一个量程是0.3A的电流表，应选择图甲还是图乙方式连接电阻R？电阻R是多大？ 15．电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表G的电阻Rg叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压。如图所示，有一个电流表G，内阻为30Ω，满偏电流为1mA，并联一个电阻R后，就将它改装成了一个量程为0.6A的电流表A。 (1)改装后的电流表A的内阻为_______Ω； (2)将该电流表G改装成了一个量程为3V的电压表V，应_____ （选填“串联”或者“并联”）一个电阻为_______ Ω。 ▌题型04 串并联电阻的关系 16．上海家庭电路中，电视机两端的电压为 ________伏，它与洗衣机是 _______（选填“串联”或“并联”）连接的，晚上家里少开一盏灯时，电路中的电阻会变 _____。 17．LED灯广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，LED灯是利用_____________材料制作而成。如图为我校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分“土”与“曾”之间是_______联的。专业师傅修好后，则电路中的总电阻会_________。 18．小明在一次实验中不小心将电压表两端并联了一个定值电阻，但他自己却并不知道。此时他想用图甲的电路图用伏安法测量A、B两点间电阻R的阻值，但实际电路图如图乙所示。当A、B间连入电阻时，小明错误地测出其阻值为3Ω，而后更换A、B间连入电阻R的阻值，小明错误地测出其阻值为7.5Ω。则此时A、B间连入的电阻R的真实阻值为________。 19．“等效替代法”是常用的科学研究方法。图（a）（b）是探究并联电路中电阻规律的实验情景，若电阻R能等效替代电阻R1和R2，则电流表A3的示数及相关物理量应满足的条件是___________。 20．电阻的阻值为，若它与并联后的等效电阻为，则它与串联后的等效电阻为（　　） A． B． C． D． ▌题型05 电路故障的判断 21．对一个电路图或者实物图作出全盘分析是初三学生应有的本领，试着分析这个图吧（     ） A．电压表测量滑动变阻器两端的电压 B．滑片向A滑动电压表示数变小，灯泡变暗 C．滑动变阻器和灯泡是并联关系 D．闭合开关，如果电压表示数接近电源电压，电流表示数为零的话，可能是灯泡发生断路 22．如图所示，闭合开关S，灯L发光，一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L，下列说法正确的是（     ） ①若灯L′亮，则灯L可能断路 ②若灯L′亮，则灯L可能短路 ③若灯L′不亮，则电阻R一定断路 ④若灯L′不亮，则电阻R可能短路 A．只有①②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 23．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（    ） A．电源电压突然降低 B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路 C．滑动变阻器短路 D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路 24．在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整__________（要求：当滑片P向右移动时，小灯泡变暗）； (2)连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因可能是__________（填选项）； A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．小灯泡的实际功率太小 (3)正确进行实验，移动滑片P，使电压表示数为______V，小灯泡正常发光，观察到此时电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（结果保留一位小数）； (4)通过移动滑片P，进行多次测量并记录数据，绘制出小灯泡的图像如图丙所示。小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受______的影响； (5)因实验中电流表出现故障，同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，测出了已知额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片P直至电压表示数为； ②保持滑片P不动，再将开关拨到另一触点1，读出电压表示数为； ③小灯泡正常发光时的电阻的表示式：______（用、、表示）。 25．“创新”学习小组在进行“测量定值电阻阻值”的实验。 (1)图甲是小组同学连接的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：导线不能交叉，滑片向右移动时电流表的示数变小） (2)电路连接正确后闭合开关，小明发现电压表、电流表指针均不动，移动滑片两表指针均有明显的摆动，产生这一现象的原因可能是______。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值是______；接下来的应进行的操作是______。 (4)完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小明问：“不用电流表，也能测出该电阻的阻值吗？”对于小明提出的问题，小组同学经讨论后设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。（为阻值已知的定值电阻） ①闭合开关S和，用电压表测出电源电压为； ②闭合开关S，断开开关，用电压表测出待测电阻两端的电压为； ③则电阻______。 请你指出该设计方案中存在的不足：______。 改进方法：______。 ▌题型06 电路的动态分析 26．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后将滑片P向左移动时，电压表示数______________，电压表示数与电流表A示数之比______________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 27．（多选）图示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为滑动变阻器，忽略温度对灯泡L阻值的影响。闭合开关S，滑片P向右移动时，下列分析正确的是（     ） A．电流表A的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电压表与电流表A的示数的比值减小 D．电压表与电流表A的示数的比值减小 28．（多选）小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为1Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.1A。由此可知（     ） A．电阻丝的总电阻为7.5Ω B．当电压表示数为2V时，物体M向左移动了5cm C．当电压表示数为1V时，物体M向右移动了5cm D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm 29．电源电压恒为5V，小灯泡正常发光时通过的电流为0.4A、电阻为10Ω（灯泡电阻不受温度影响），变阻器铭牌为“2A  20Ω”。在学习使用滑动变阻器的课堂中，小明按课本要求连成甲图的电路，小夏不小心连成了乙图的电路，他们发现都可以改变小灯泡的亮度。 (1)甲图中要使小灯泡正常发光，变阻器接入电路中的电阻是多大？ (2)乙图中，当变阻器的滑片在最右端时，电流表的示数是多大？ 30．在如图所示的电路图中，电源电压为18V保持不变，滑动变阻器上标有“100Ω  1A”字样。当开关S闭合，调节滑动变阻器至某一位置时，电流表示数为0.5A，电压表示数为13V。求： (1)当电压表示数为13V时，两端电压是多少； (2)电阻的阻值。 (3)若电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～15V，为确保电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.4 欧姆定律的应用 题型01 多种方法测电阻 题型02 伏安特性曲线 题型03 电流表和电压表的改装 题型04 串并联电阻的关系 题型05 电路故障的判断 题型06 电路的动态分析 ▌题型01 多种方法测电阻 1．某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻，所用电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。    (1)请用笔画线表示导线，将图甲中的电路连接完整。 (2)正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，造成这一现象的原因可能是__________。 (3)排除故障后进行实验，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数为2 V，电流表的示数如图乙所示，为________A，此时小灯泡的电阻为________Ω（计算结果保留一位小数）。为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器向________（填“A”或“B”）端移动。 (4)经过多次实验，测量并记录多组数据，得到小灯泡的I-U图像如图所示，该图像不是一条直线，其原因是________________。 (5)接下来，小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考，根据图大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像，其中正确的是________（填“A”“B”或“C”）。 【答案】(1) (2)小灯泡断路 (3) 0.26 7.7 A (4)灯丝的电阻随温度的变化而变化 (5)C 【详解】（1）电源电压为，所以电压表选用量程与灯并联，滑动变阻器要“一上一下”接入电路，将滑动变阻器上方任意一个接线柱与开关右接线柱连接，电压表“3”接线柱与小灯泡右接线柱连接即可，如图所示： （2）闭合开关后，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，那么与电压表并联的电路以外的电路是完好的，所以造成这一现象的原因可能是小灯泡断路。 （3）电流表选用量程，分度值为，由图乙可知电流为。根据欧姆定律，则 小灯泡额定电压为，现在电压表示数为，要使小灯泡正常发光，需增大其两端电压，根据串联电路分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，所以将滑动变阻器向端移动。 （4）小灯泡发光时，灯丝温度会随电流变化而变化，而灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以其图像不是一条直线。 （5） 灯泡与滑动变阻器串联，通过它们的电流相等，且二者电压之和等于电源电压。小灯泡的电阻随温度升高而增大，导致其图像向上弯曲，由于小灯泡两端电压随电流非线性增加，则滑动变阻器两端电压随的增加呈现非线性减小，且减小速率逐渐加快，最终滑动变阻器的图像为一条向下弯曲的曲线（开口向下），故选C。 2．为粗略测定一个滑动变阻器的最大电阻，小明按如图所示电路正确连接电路。其中电源电压大于6 V，电压表仅有0~3 V的测量范围可用，灯泡L的额定电压是3 V、电阻是（阻值不变）。实验步骤如下： (1)闭合开关S前，应使滑片P处于最__________（选填“左”或“右”）端，闭合开关S，此时电压表的示数为； (2)调节滑动变阻器的滑片P至中间位置，电压表的示数为，此时滑动变阻器连入电路中的电阻为。由导体的电阻与__________的关系可知，则__________（用字母、和表示）。 (3)假如滑动变阻器的电阻太大，电压表的示数会__________，导致误差太大。这种情况下，只需要再增加__________（限一种器材），仍可粗略测定滑动变阻器的最大电阻。 【答案】(1)右 (2) 长度 (3) 太小 定值电阻 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处保护电路。由图可知，滑片P在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长、电阻最大，因此滑片应置于最右端。 （2）导体电阻的大小和导体的长度、材料、横截面积有关，对同一滑动变阻器，材料、横截面积不变，电阻大小与接入电路的电阻丝长度成正比，因此滑片在中间位置时接入电阻为最大阻值的一半。 电源电压不变，灯泡L和滑动变阻器串联，电压表测灯泡电压。滑片在最大阻值处，电流，电源电压① 滑片在中间位置时，电流，电源电压② 联立①②两式，整理得。 （3）根据串联分压规律，滑动变阻器电阻越大，自身分压越大，灯泡分得的电压越小，因此电压表示数会太小，读数误差大。为减小误差，可以在电路中再串联一个已知阻值的定值电阻，用电压表测量灯泡和定值电阻的总电压。 3．为测量某待测电阻的阻值，实验探究小组设计了如图甲所示的电路图，并进行了实验。 (1)在连接如图乙的电路时，开关S应处于________状态，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“A”或“B”）端。 (2)在如图乙所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电压表示数为零，电流表有示数，经分析电路连接不完整，请在图乙中用笔画线代替导线将电路连接完整。 (3)正确连接电路后，某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为________Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是________； (4)完成实验后，某小组的同学认为桌面上的2B、HB铅笔芯的电阻与其软硬程度有关。于是同学们做实验来检验该猜想是否正确。 ①小叶同学的设计思路如图丙所示。 请指出她设计中的错误___________。 ②小王同学认为图丙所示装置不是一个完整的电路，因为缺少了________。 ③小王同学还发现了设计中的不足，于是他改进了电路如图丁所示，小华同学看了小王同学设计的电路图，觉得若已知，可以用此电路测出的阻值；闭合开关S、、，读出电流表的示数为，电流表的示数为，则____________。 【答案】(1) 断开 B (2) (3) 5 减小误差 (4) 没有控制两种铅笔芯的横截面积与长度相同 开关 【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应断开，且变阻器的滑片应移至阻值最大处，即B端。 （2）电压表没有连接进去测量电阻两端的电压，应并联在定值电阻的两端。 （3）待测电阻的阻值为 进行了多次测量，目的是计算电阻的平均值从而减小实验误差。 （4）探究铅笔芯电阻和软硬程度的关系，根据控制变量法，需要控制铅笔芯的横截面积与长度相同，只改变铅笔芯的软硬程度，小叶设计没有控制铅笔芯的横截面积与长度相同。 完整电路需要包含电源、开关、用电器、导线，图丙电路已有电源、灯泡（用电器）和导线，缺少控制电路通断的开关。 图丁中与并联，并联电路各支路电压相等，因此 变形得 4．阅读短文，回答文后的问题。 蓝牙测温手环 题图1为蓝牙测温手环，该手环产品型号参数等信息如下表所示。测温手环主要由温度传感模块、蓝牙模块、电源模块三个部分组成。温度传感模块中，对温度敏感高的热敏电阻接入电路（题图3），佩戴手环时，导热金属片使热敏电阻温度升高阻值变化，电路中电流变大。测温芯片能根据电路中电流大小算出热敏电阻的温度，并显示到液晶屏上。蓝牙模块通过无线网络将温度数据传送给数据中心，实现对体温的监控。为了降低手环的功耗，延长工作时间，手环还配有智能休眠仓，如题图2所示，手环是依靠内置的霍尔元件实现“休眠”的，霍尔元件是一种对磁场敏感的电子元件，当它周围存在较强的磁场时，它可以断开手环的电路。因此，这类手环的智能休眠仓下面需要预埋一个磁体。 (1)在测温手环中，___________（选填“温度传感”或“蓝牙”）模块将温度数据传送给数据处理中心，实现对体温的实时监测；霍尔元件在测温手环的电路中相当于___________（选填“开关”“电源”或“用电器”） (2)下列哪种情境不会影响手环测量人体温度的准确性（     ） A．洗澡时佩戴手环 B．隔着衣服佩戴 C．感冒发热时佩戴 (3)小明利用热敏电阻设计了如题图4的模拟智能测温报警电路：电源电压调为18 V，报警器（电阻不计）通过的电流超过时就会报警，电阻箱最大阻值为999，热敏电阻阻值随温度的变化关系如题图5所示。要求：当所测温度达到或超过时，系统报警，按照下列步骤调试电路： a、电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到___________； b、将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器刚好报警； c、保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即正常使用。 (4)用上述已调试好的报警电路进行测温，测得某学生的体温为，此时该电路中的电流是___________mA。 (5)如果使用一段时间后由于电源电压的降低，报警温度将会___________（选填“偏低”“偏高”或“不变”）。 【答案】(1) 蓝牙 开关 (2)C (3) 400 (4) 9 (5) 偏高 【详解】（1）根据短文信息，蓝牙模块负责将温度数据传送给数据处理中心，因此第一空为蓝牙； 霍尔元件可以根据磁场情况断开手环电路，起到控制电路通断的作用，因此相当于电路中的开关。 （2）手环依靠导热金属片将人体温度传递给热敏电阻完成测量。洗澡水温度不等于人体体温、隔着衣服阻碍热量传递，都会改变热敏电阻的温度，影响测量准确性；感冒发热是人体本身体温升高，测量的就是实际体温，不会影响准确性，因此选C。 （3）该调试采用等效法，需要用电阻箱模拟时热敏电阻的阻值，由图5可知，时热敏电阻的阻值为，因此电阻箱需要调到。 （4）首先计算滑动变阻器的阻值，报警电流 电源电压，调试报警时总电阻 滑动变阻器阻值 由图5可得，温度从到，热敏电阻阻值从降到，可得温度每升高，阻值减小，因此时， 此时总电阻 电流 （5）电源电压降低后，滑动变阻器阻值不变，根据，相同热敏电阻阻值下电路电流比原来更小；要达到报警电流，需要总电阻更小，而热敏电阻阻值随温度升高而减小，因此需要更高的温度才能让热敏电阻阻值减小到满足报警条件，故报警温度偏高。 5．实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中，实验器材有：两节新干电池组成的电池组、电压表、电流表、3个定值电阻R（阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω）、滑动变阻器（20Ω1A）、开关和若干导线。 (1)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，发现无论怎样移动滑片P，电流表几乎没有示数，电压表指针有明显偏转且示数不变，造成这一现象的原因可能是定值电阻R_______（选填“断路”或“短路”）。 (3)排除故障后继续实验，实验过程中同学们先把5Ω的定值电阻接入了电路，调节滑片P至某一位置，电流表示数如图乙所示读数为_______A，记录数据后同学们用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻进行实验，此时为了保证电压表示数不变，应将滑片向_______（选填“A”或“B”）端调节，并记录数据。 (4)最后根据实验数据绘制了如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______。 (5)生活中很多小型电子产品的充电器都带有LED指示灯，用来反映充电器的工作状态。实验小组的同学拆了一个旧的手机充电器发现，其电路板上用于驱动红色指示灯的元件非常简单：一个发光二极管（LED）与一个有限流作用的色环电阻串联后，接入经内部电路降压后电压为5V的直流电源上。经调查了解到该款式的手机充电器的限流电阻阻值约为200Ω，实验小组的同学想用伏安法测量该电阻的阻值，所以选用两节新干电池（3V）、滑动变阻器（20Ω1A）、电流表（测量范围为0~0.6A）、电压表（测量范围为0~3V）、开关及导线若干设计了如图丁中的方案1。实验时发现方案1无法进行，原因是_______。 (6)接着同学们又找来电阻箱（0~999.9Ω），设计了方案2和方案3。经分析发现方案_______测量结果更准确。 【答案】(1) (2)断路 (3) 0.4 A (4)反比 (5)电路中最大电流小于电流表的分度值 (6)2 【详解】（1）将定值电阻的右端接线柱连接到电压表的负接线柱，使电压表并联在定值电阻两端即可。 （2）电流表几乎无示数说明电路发生断路，电压表有明显偏转且示数接近电源电压，可能定值电阻断路 （3）电流表选用量程，分度值0.02A，则读数为0.4A；实验要求保持定值电阻两端电压不变，换用更大的10Ω电阻后，根据串联分压规律，定值电阻两端电压会升高，需要增大滑动变阻器接入电阻来分压，使定值电阻电压回到原来的值。由图甲可知，滑片向A端移动时滑动变阻器接入电阻变大，因此滑片向A端调节。 （4）由图丙的图像可得结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）电源电压3V，待测电阻约200Ω，滑动变阻器最大20Ω，可计算出电路最小电流，小于电流表0~0.6A量程的分度值（0.02A），电流表无法准确读数，因此方案1无法进行。 （6）方案2通过同时测量两个电压，利用串联电路的电流关系进行计算，逻辑严密，操作简便，且不受电源电压波动的影响，测量结果更可靠；方案3由于开关切换会改变电路状态，导致测量条件不一致，从而引入较大的系统误差。因此，方案2的测量结果更精确。 ▌题型02 伏安特性曲线 6．如图所示，用电压恒为4.5V的电源、四个定值电阻（阻值分别为、、、）、电压表、电流表、标有“  1A”的滑动变阻器、开关等器材，探究“电压一定时电流和电阻的关系”。 (1)将图甲中的电路连接完整，要求向左移动滑动变阻器滑片P时，电流表示数增大； (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到最________端。实验时，移动滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，下述故障中不可能的是( ) A电压表断路    B．电压表短路    C．定值电阻断路    D．定值电阻短路 (3)排除电路故障后，进行实验，先将定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片P到某一位置时，记下电流表示数如图乙所示，电流表示数为________A；依次实验，当将电阻换为，发现无论如何移动滑片P，都不能完成实验探究，为了能进行探究，可以将另一阻值为________电阻（多选项，填序号①、②、③）与滑动变阻器串联接入电路，再进行实验。 (4)分析实验数据可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。 (5)接着小文又用小灯泡替换了定值电阻进行实验，来测量小灯泡的电阻，下图中根据测量数据，画出小灯泡的图像或图像正确的是（   ） A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 右 C (3) ②③ (4)反比 (5)D 【详解】（1）将开关的右端与滑动变阻器的左下接线柱连接，滑片左移，接入电路电阻变小，电流增大，符合要求。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最大阻值处，本电路接左下接线柱，最大阻值在最右端。 实验时，移动滑片P，电流表有示数说明电路是通路： A. 电压表断路：电压表无示数，电路通路，电流表有示数，有可能，故A不符合题意； B. 电压表短路：电流不过电压表，电压表无示数，电路通路，电流表有示数，有可能，故B不符合题意； C. 定值电阻断路：电路断开，电流表无示数，电压表串联接电源，电压表有示数，不符合题干描述，故C符合题意； D. 定值电阻短路：电压表被短路无示数，电路通路，电流表有示数，有可能，故D不符合题意。 故选C。 （3）电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，指针读数为0.3A。 实验控制定值电阻两端电压不变，电源电压4.5V，因此滑动变阻器和串联电阻总分压为。 当换用20Ω定值电阻时，根据串联分压规律得，得总电阻需要，滑动变阻器最大为30Ω，因此串联电阻，所以10Ω、15Ω都满足要求，故选②③。 （4）探究结论为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）小灯泡的电阻随温度升高而增大，即电压或电流越大时，温度越高，电阻越大，对图像（纵轴U、横轴I），图像向上弯曲，靠近U轴，符合的是选项D； A是直线（电阻不变）、B电压随电流增大减小，C的图像说明电阻逐渐减小，都不符合规律。 故选D。 7．如图甲所示，是小明和小杨所做的“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路，已知电源电压为6V，小灯泡正常发光时的电压为2.5V，灯丝的电阻约为10Ω    (1)用笔画线代替导线将图中的电路补充完整，并使滑片往右移时灯泡变亮； (2)若实验室有三种规格的滑动变阻器，分别是甲“10Ω  1A”、乙“20Ω  0.5A”、丙“50Ω  0.2A”，则小明应选用______（选填“甲”“乙”或“丙”）滑动变阻器； (3)当滑动变阻器的滑片在某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了使灯泡正常发光，应将滑片向______（选填“左”或“右”）移动；小明通过实验数据绘制出的通过灯泡的电流随其两端电压变化的图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω（保留一位小数），小灯泡的I-U图线是一条曲线，原因是__________。 【答案】(1)   (2)乙 (3) 右 8.3 灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，当灯泡两端电压增大时，灯丝温度升高，电阻变大，因此电流与电压不成正比，I-U图线是一条曲线。 【详解】（1）滑片往右移时灯泡变亮，说明电路中电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻要变小，滑动变阻器应接右下接线柱，上端接任意接线柱，与灯泡串联；电流表串联在电路中，灯泡正常发光电流约为 因此电流表选0~0.6A量程即可，灯泡的左端接电流表的“0.6”接线柱，据此作图。 （2）电源电压，灯泡正常发光电压，则滑动变阻器两端的电压为 因此滑动变阻器的电阻为 乙的规格“20Ω  0.5A” 电阻大于14Ω，允许通过的最大电流，满足要求，故选乙。 （3）[1]图乙中电压表接的是量程0~3V，分度值0.1V，示数为2.3V，小于灯泡的额定电压2.5V，为了让灯泡电压升高到2.5V，需要增大电路电流，减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片应向右移动。 [2]由图丙可知，当灯泡电压为额定电压为时，对应的电流约为 电阻为 [3]灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，当灯泡两端电压增大时，灯丝温度升高，电阻变大，因此电流与电压不成正比，I-U图线是一条曲线。 8．如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，电阻R的阻值为_________Ω；若把二者并联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则通过干路中的电流是_________A；若把二者串联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则串联电路的电源电压是_________V。 【答案】 20 0.5 5.5 【详解】是定值电阻，由图像可知，当时，通过R的电流，根据欧姆定律 和并联，并联电路各支路电压相等。当通过的电流为时，两端电压 因此灯泡两端电压也为。由图像可知，电压为时，通过的电流 并联电路干路电流等于各支路电流之和，因此干路电流 和串联，串联电路电流处处相等。当通过的电流为时，通过的电流也为 由图像可知，电流为时，两端电压 两端电压 因此电源总电压 9．小徽同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻，设计了如下实验。 (1)根据图甲所示电路图，将图乙的实物图连接完整； (2)调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表示数如图丙所示，此时小灯泡的电阻是___________Ω（保留一位小数）； (3)小徽又将小灯泡换成定值电阻进行多次实验，根据两次实验收集的数据绘制出图像如图丁所示，则图线___________（选填“①”或“②”）是小灯泡的图像。图像中、两点电阻的大小关系为___________（选填“”“”或“”）。 【答案】(1) (2)8.3 (3) ① > 【详解】（1）根据电路图，电压表需要并联在小灯泡两端，小灯泡额定电压为2.5V，因此选择0~3V量程并联即可，将电压表的负接线柱接在灯泡右端接线柱即可完成并联。据此作图。 （2）小灯泡正常发光时电压等于额定电压，电流表选用0∼0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表示数即通过小灯泡的电流，根据欧姆定律 （3）[1]灯泡的电阻随温度升高而增大，因此小灯泡的I−U关系不是正比，图像为曲线，故①是小灯泡的I−U图像，而②是定值电阻的直线图像。 [2]由图像可知，B点对应的电压下，通过灯泡的电流大于定值电阻的电流，根据欧姆定律可知，B点的电阻小于对应电压下定值电阻的阻值，由于定值电阻的阻值不变，则图像中A、B两点电阻的大小关系为。 10．图甲所示为“测量小灯泡电阻”实验装置，灯泡标有2.5V字样。 (1)请用笔画线代替导线在图甲中将实验电路连接完整（要求：闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮）。 (2)连接电路后，闭合开关S，发现灯泡不亮，电压表示数为零，电流表有示数，产生这种现象的原因可能是__________。在检查修正电路无误后进行实验，电压表的示数如图乙，此时小灯泡两端电压为________V，为了测量小灯泡正常发光的电阻，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“A”或“B”）端移动，直至灯泡正常发光。 (3)通过移动滑动变阻器的滑片P，进行多次测量记录数据，并绘制U-I图像如图丙所示，由此可得小灯泡正常发光时的电阻是__________Ω。 (4)根据图丙可知小灯泡的电阻是变化的，你认为原因是__________。 【答案】(1) (2) 小灯泡短路（或电压表短路） 1.8 B (3)8.3 (4)灯丝电阻受温度影响 【详解】（1）根据题意，闭合开关后，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮，即滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应将滑动变阻器的B接线柱接入电路，电压表测小灯泡两端电压。 （2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电流表有示数，说明电路是连通的，灯泡不亮，电压表无示数，则可能是与电压表并联部分出现短路故障，导致电压表也被短路而无示数，灯泡与电压表并联，所以出现此现象的原因可能是灯泡短路（或电压表短路）。 由图乙知，电压表的量程应为0∼3V，分度值为0.1V，示数为1.8V。 电压表的示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，要测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端的电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动，直至电压表示数为2.5V。 （3）由图丙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过的电流为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为 （4）由图丙可知，灯泡的U-I图像不是一条直线，因此灯泡的电阻是变化的，变化的原因是灯泡的灯丝电阻受温度的影响。 ▌题型03 电流表和电压表的改装 11．如图所示的电子秤，关于该电子秤的相关知识，下列说法正确的是（     ） A．电子秤的表盘是由电流表改装成的 B．称得的重物越重时，两端的电压越大 C．电子秤的表盘刻度是均匀的 D．增大的阻值，可增大电子秤的最大称量值 【答案】D 【详解】定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，电压表测两端电压；重物越重，滑片向下移动，接入电路的阻值越大。 A．重物重力越大，接入电阻越大，电压表示数越大，电流表示数越小，电子秤表盘是电压表改装而成，不是电流表，故A错误； B．重物越重，接入电阻越大，总电阻越大，电源电压不变，电路电流越小；根据，不变，减小，因此两端电压越小，故B错误； C．串联电路中电压表示数 则与不成正比，因此电子秤表盘刻度不均匀，故C错误； D．电压表达到满偏电压时对应电子秤最大称量，由 整理得 可见越大，允许的最大越大，对应最大称量越大，故D正确。 故选D。 12．坐位体前屈测试仪原理如图所示，已知电源电压为6V，定值电阻，其中电阻丝粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A；将挡板P推到A端时，坐位体前屈成绩为30cm。 (1)当向A推挡板时，电流表示数_________（选填“变大”“不变”或“变小”） (2)挡板P在A端时，电压表的示数为________V (3)电压表示数为3V时，被测试者的成绩是_______cm 【答案】(1)不变 (2)4.5 (3)20 【详解】（1）由电路图可知，与串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压，当向A推挡板时，接入电路中的阻值不变，电路中的总电阻不变，所以电路电流不变，电流表示数不变。 （2）挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表的示数为0.05A，可得此时电路中的总电阻为 则 挡板P在A端时，电路中总电阻不变，电流仍为0.05A，此时电压表测全部电阻的电压，所以电压表的示数为 （3）电压表示数为3V时，电压表测的阻值为 挡板P推到A端时，坐位体前屈成绩为30cm，的电阻为，所以当电阻为时，对应的电阻丝长度为 所以被测试者的成绩为20cm。 13．如图是晓军设计的体重测量仪工作原理图，其中BC部分为电阻丝，AB部分为塑料棒。当被测者站在体重测量台上时，滑片P会滑动到BC上的某一位置，体重示数计会显示被测者的体重值，体重显示计是用___________（填图中电表的名称）改装的；体重测量台上的人的体重较大时，电压表示数___________（选填“较大”或“较小”）；AB相当于简单电路中的___________。 【答案】 电流表 较小 开关 【详解】[1][2]体重测量仪工作电路中，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在滑动变阻器两端，体重测量台上的人的体重较大时，测试台受到的压力增大，滑片上移，滑动变阻器阻值变小，根据串联电路的分压规律（电阻越小，分压越少）可知，滑动变阻器分得的电压变小，电压表示数越小，电路总电阻越小，而电源电压不变，根据欧姆定律分析，电路中电流越大，电流表的示数越大，故通过电流表显示体重。 [3]工作电路图中AB部分是绝缘体，当滑片处于这一部分时，电路断开，所以这一部分相当于开关。 14．实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成，下图中G是灵敏电流表，满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）为Ig=3mA，内阻为Rg=100Ω。试问： (1)电流表G的满偏电压Ug（允许的最大电压）是多大？ (2)现要将电流表G改装成一个量程是0.3A的电流表，应选择图甲还是图乙方式连接电阻R？电阻R是多大？ 【答案】(1)0.3V (2)图乙，1Ω 【详解】（1）由题意得，灵敏电流表满偏电流，内阻 根据欧姆定律可得，满偏电压公式 （2）要将小量程电流表改装为大量程电流表，需要并联电阻分担多余电流，实现总量程扩大，因此选择图乙的连接方式。 当改装后电流表满偏时，干路总电流 根据并联电路电流规律，通过分流电阻的电流 根据并联电路电压规律，电阻两端电压 分流电阻的阻值 15．电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表G的电阻Rg叫做电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做满偏电流，加在它两端的电压Ug叫做满偏电压。如图所示，有一个电流表G，内阻为30Ω，满偏电流为1mA，并联一个电阻R后，就将它改装成了一个量程为0.6A的电流表A。 (1)改装后的电流表A的内阻为_______Ω； (2)将该电流表G改装成了一个量程为3V的电压表V，应_____ （选填“串联”或者“并联”）一个电阻为_______ Ω。 【答案】(1)0.05 (2) 串联 2970 【详解】（1）根据欧姆定律计算表头的满偏电压 表头G和电阻R并联，改装后电流表总电流，并联电路总电压等于支路电压，因此总电压为，根据欧姆定律得改装后内阻 （2）[1]要扩大量程测量更大电压，需要利用串联分压原理，因此需要给表头串联一个电阻。 改装后电压表满偏总电压，串联电路电流处处相等，满偏时总电流等于表头满偏电流，因此总电阻 [2]串联电阻的阻值为 ▌题型04 串并联电阻的关系 16．上海家庭电路中，电视机两端的电压为 ________伏，它与洗衣机是 _______（选填“串联”或“并联”）连接的，晚上家里少开一盏灯时，电路中的电阻会变 _____。 【答案】 220 并联 大 【详解】电视机两端的电压为220V，它与洗衣机之间是独立工作的，所以是并联的；根据并联电路电流特点，少开一盏灯时电路电流会变小，电源电压不变，总电阻变大。 17．LED灯广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等，LED灯是利用_____________材料制作而成。如图为我校电子屏中滚动播放的标语，其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来，其它部分正常发光，由此可知，未发光部分“土”与“曾”之间是_______联的。专业师傅修好后，则电路中的总电阻会_________。 【答案】 半导体 并 减小 【详解】发光二极管（LED）的核心制作材料是半导体，这是半导体材料的典型应用。 并联电路的特点是各用电器工作时互不影响，本题中“增”字一部分不发光，其余部分正常发光，说明未发光部分和发光部分可以独立工作，因此是并联。 修好后相当于电路中多了一条并联支路，并联电路增加支路时，相当于增大了导体的总横截面积，电路的总电阻会变小。 18．小明在一次实验中不小心将电压表两端并联了一个定值电阻，但他自己却并不知道。此时他想用图甲的电路图用伏安法测量A、B两点间电阻R的阻值，但实际电路图如图乙所示。当A、B间连入电阻时，小明错误地测出其阻值为3Ω，而后更换A、B间连入电阻R的阻值，小明错误地测出其阻值为7.5Ω。则此时A、B间连入的电阻R的真实阻值为________。 【答案】20Ω 【详解】由题意可知，电压表并联了定值电阻是，实际测量时，R与并联，但小明误将并联总电阻当作R的阻值。 当A、B间连入电阻时，小明测出的错误阻值是R与的并联总电阻。 根据并联电阻公式，即 解得。 当A、B间连入电阻时，小明测出的错误阻值是与的并联总电阻。 根据并联电阻公式，即 解得。 19．“等效替代法”是常用的科学研究方法。图（a）（b）是探究并联电路中电阻规律的实验情景，若电阻R能等效替代电阻R1和R2，则电流表A3的示数及相关物理量应满足的条件是___________。 【答案】电流表A3的示数应满足与电流表A1的示数相等，电源电压相同 【详解】探究并联电阻等效规律时，R要等效替代R1和R2，需要保证两次实验电源电压相同，且电路总电流效果相同：图（a）中A1测R1、R2并联的干路总电流，因此当电源电压不变，且A3的示数等于A1的示数时，说明R对电流的阻碍效果和R1、R2并联的总效果相同，R可等效替代两个电阻的总电阻。 20．电阻的阻值为，若它与并联后的等效电阻为，则它与串联后的等效电阻为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】因为电阻R1的阻值为10Ω，将它与R2并联后，总电阻为5Ω，即代入数据：，所以，两个电阻串联后的总电阻：，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 ▌题型05 电路故障的判断 21．对一个电路图或者实物图作出全盘分析是初三学生应有的本领，试着分析这个图吧（     ） A．电压表测量滑动变阻器两端的电压 B．滑片向A滑动电压表示数变小，灯泡变暗 C．滑动变阻器和灯泡是并联关系 D．闭合开关，如果电压表示数接近电源电压，电流表示数为零的话，可能是灯泡发生断路 【答案】D 【详解】AC．根据实物图可知，该电路为串联电路，灯泡与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压，故AC错误； B．滑片向A滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，灯泡变亮；故B错误； D．闭合开关，电流表示数为零，这说明电路出现了断路现象；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障可能是灯泡发生断路，故D正确。 故选D。 22．如图所示，闭合开关S，灯L发光，一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L，下列说法正确的是（     ） ①若灯L′亮，则灯L可能断路 ②若灯L′亮，则灯L可能短路 ③若灯L′不亮，则电阻R一定断路 ④若灯L′不亮，则电阻R可能短路 A．只有①②③正确 B．只有②③④正确 C．只有①②④正确 D．只有①③④正确 【答案】A 【详解】由上图可知，灯L和R组成串联电路，电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L，若灯L′亮，说明其它电路是通的，则电阻R肯定完好，故障只能在灯L上，灯L可能是短路或断路，故①②正确；若灯L′不亮，说明电路不通，则故障在电阻R上，考虑到小灯L原先不亮，则故障只能是电阻R断路，故③正确，④错误，故A正确，BCD不正确。 故选A。 23．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（    ） A．电源电压突然降低 B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路 C．滑动变阻器短路 D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路 【答案】D 【详解】如图所示，灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，电压表测量灯泡两端电压。 A．根据欧姆定律可知，在总电阻不变的情况下，若电源电压突然降低，则电路中电流变小，小灯泡两端的电压变小，故电压表与电流表的示数均变小，故A不符合题意； B．根据欧姆定律可知，若电压表示数变大，则经过灯泡的电流也会变大，故电流表与电压表示数均变大，故B不符合题意； C．当滑动变阻器短路，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电流会变大，灯泡两端的电压会变大，故电流表与电压表示数均变大，故C不符合题意； D．电流表示数变大，即电路中电流变大，说明电路中可能出现了短路，灯泡不亮，说明灯泡出现了故障，故电路中灯泡发生了短路，此时电压表被短接，电压表示数为零，即电压表示数变小，故D符合题意。 故选D。 24．在“测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻”实验中，实验器材有两节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整__________（要求：当滑片P向右移动时，小灯泡变暗）； (2)连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，造成这一现象的原因可能是__________（填选项）； A．小灯泡短路 B．小灯泡断路 C．滑动变阻器短路 D．小灯泡的实际功率太小 (3)正确进行实验，移动滑片P，使电压表示数为______V，小灯泡正常发光，观察到此时电流表示数如图乙所示，为______A，则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω（结果保留一位小数）； (4)通过移动滑片P，进行多次测量并记录数据，绘制出小灯泡的图像如图丙所示。小灯泡的图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受______的影响； (5)因实验中电流表出现故障，同学们交流后选用一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图所示的实验电路，测出了已知额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，请将实验步骤补充完整： ①闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片P直至电压表示数为； ②保持滑片P不动，再将开关拨到另一触点1，读出电压表示数为； ③小灯泡正常发光时的电阻的表示式：______（用、、表示）。 【答案】(1) (2)D (3) 2.5 0.24 10.4 (4)温度 (5) 【详解】（1）额定电压为2.5V的小灯泡，电压表接小量程，当滑片P向右移动时，小灯泡变暗，电阻变大，滑动变阻器接左下接线柱，图甲中的电路连接如图所示： （2）A．连接好电路并正确检查电路后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，若造成这一现象的原因是小灯泡短路，则电压表无示数，故A不符合题意； B．若小灯泡断路，电流表无示数，电压表有较大的示数，故B不符合题意； C．若滑动变阻器短路，小灯泡发光，故C不符合题意； D．若小灯泡的实际功率太小，小灯泡不亮，电流表和电压表均有较小示数，故D符合题意。 故选D。 （3）[1]电压表测小灯泡两端的电压，小灯泡的额定电压为2.5V，所以正确进行实验，移动滑片P，使电压表示数为2.5V时，小灯泡正常发光。 [2]如图乙所示，电流表接小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。 [3]小灯泡正常发光时的电阻 （4）通过移动滑片P，进行多次测量并记录数据，绘制出小灯泡的I-U图像如图丙所示。小灯泡的I-U图像不是一条直线的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。 （5）由图丁可知，闭合开关S1，灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，将开关S2拨到触点2，电压表测灯泡两端的电压，移动滑片P直至电压表示数为U额；保持滑片P不动，再将开关S2拨到另一触点1，电压表测灯泡与定值电阻串联的总电压，读出电压表示数为U0；灯泡正常工作的电流 小灯泡正常发光时的电阻的表示式 25．“创新”学习小组在进行“测量定值电阻阻值”的实验。 (1)图甲是小组同学连接的部分实物电路，请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：导线不能交叉，滑片向右移动时电流表的示数变小） (2)电路连接正确后闭合开关，小明发现电压表、电流表指针均不动，移动滑片两表指针均有明显的摆动，产生这一现象的原因可能是______。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片。当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则定值电阻的阻值是______；接下来的应进行的操作是______。 (4)完成实验后，小组同学对实验过程进行交流。小明问：“不用电流表，也能测出该电阻的阻值吗？”对于小明提出的问题，小组同学经讨论后设计了如图丙所示的电路，请将实验步骤补充完整。（为阻值已知的定值电阻） ①闭合开关S和，用电压表测出电源电压为； ②闭合开关S，断开开关，用电压表测出待测电阻两端的电压为； ③则电阻______。 请你指出该设计方案中存在的不足：______。 改进方法：______。 【答案】(1) (2)滑动变阻器的滑片与线圈之间接触不良 (3) 5 调节滑片，再测几组数据 (4) 只能测量一次，测量结果误差较大 可以改变电源电压，再测几次或在电路中串联一个滑动变阻器，或更换阻值不同的定值电阻R0，再测几次，求平均值。 【详解】（1）滑动变阻器应串联在电路中，而且要按照“一上一下”的方法接入电路，为了使滑片向右移动时电流表的示数变小，应使滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应把左下接线柱接入电路，如图所示： （2）闭合开关，发现电压表、电流表指针均不动，移动滑片两表指针均有明显的摆动，产生这一现象的原因滑动变阻器滑片与线圈接触不良，导致在移动滑片时，滑片与线圈时通时断，电路中电流时有时无。 （3）[1]由图乙可知，电流表连接的量程是“0~0.6A”，分度值为0.02A，其示数为0.5A，故定值电阻的阻值是 [2]为了减小误差，应调节滑动变阻器的滑片，再测几组数据，求电阻的平均值。 （4）[1]由图丙可知，当闭合S、S1时，电路为Rx的简单电路，电压表示数U为电源电压；当闭合S，断开S1时，R0与Rx串联，电压表测量Rx两端的电压，根据串联电路电压的特点可知，此时R0两端的电压为 根据串联电路电流的特点可知 即 解得 [2][3]由图可知，该电路只能进行一次实验，无法实现多次测量取平均值，测量结果误差较大；为了能实现多次测量减小误差，改进方法：可以改变电源电压，再测几次或在电路中串联一个滑动变阻器，或更换阻值不同的定值电阻R0，再测几次，求平均值。 ▌题型06 电路的动态分析 26．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后将滑片P向左移动时，电压表示数______________，电压表示数与电流表A示数之比______________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 变大 变小 【详解】闭合开关后，与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测两端的电压，电压表测接入电路部分两端的电压。 滑片P向左移动时，接入电路的阻值变小，电路总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大。的阻值不变，根据，电压表示数变大；根据，电压表示数与电流表A示数之比等于接入电路的阻值，故该比值变小。 27．（多选）图示电路中，电源电压恒定，为定值电阻，R为滑动变阻器，忽略温度对灯泡L阻值的影响。闭合开关S，滑片P向右移动时，下列分析正确的是（     ） A．电流表A的示数增大 B．电压表的示数增大 C．电压表与电流表A的示数的比值减小 D．电压表与电流表A的示数的比值减小 【答案】AD 【详解】A．由电路图可知，、L、串联，电流表A测电路电流，滑片P向右移动时，接入电路的阻值减小，电路总电阻减小，由可知，电路电流增大，即电流表A示数增大，故A正确； B．电压表测与L两端的总电压，电压表示数，因增大，不变，电源电压恒定，故减小，即电压表示数减小，故B错误； C．电压表测L与两端的电压，电压表与电流表A示数的比值，因、均不变，故该比值不变，故C错误； D．电压表与电流表A示数的比值，因减小，不变，故该比值减小，故D正确。 故选AD。 28．（多选）小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪，是一根粗细均匀的电阻丝，其每厘米长的电阻为1Ω，电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动，并带动与之相连的金属滑片P移动，电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝中点，此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.1A。由此可知（     ） A．电阻丝的总电阻为7.5Ω B．当电压表示数为2V时，物体M向左移动了5cm C．当电压表示数为1V时，物体M向右移动了5cm D．若开始测量前，将金属滑片P置于电阻丝某端点，可测量的最大距离30cm 【答案】BCD 【详解】由电路图可知，整个电阻丝全部接入电路，电源电压不变，电路总电阻不变，因此电路电流始终保持不变，电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压。 A．金属滑片P置于电阻丝中点时，根据欧姆定律，半段电阻丝的电阻 电阻丝总电阻 故A错误； B．当电压表示数为2V时，右侧电阻丝的电阻 电阻增加量 已知每厘米电阻为，因此移动距离 电压增大说明右侧电阻长度增加，因此物体M向左移动了5cm，故B正确； C．当电压表示数为1V时，右侧电阻丝的电阻 电阻减少量 因此移动距离 电压减小说明右侧电阻长度减小，因此物体M向右移动了5cm，故C正确； D．电阻丝总电阻为，每厘米电阻为，因此电阻丝总长度 将滑片置于电阻丝某端点时，可测量的最大距离等于电阻丝总长度，即最大距离为30cm，故D正确。 故选BCD。 29．电源电压恒为5V，小灯泡正常发光时通过的电流为0.4A、电阻为10Ω（灯泡电阻不受温度影响），变阻器铭牌为“2A  20Ω”。在学习使用滑动变阻器的课堂中，小明按课本要求连成甲图的电路，小夏不小心连成了乙图的电路，他们发现都可以改变小灯泡的亮度。 (1)甲图中要使小灯泡正常发光，变阻器接入电路中的电阻是多大？ (2)乙图中，当变阻器的滑片在最右端时，电流表的示数是多大？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）甲图中灯泡L与滑动变阻器R串联，小灯泡正常发光时电路电流等于额定电流。灯泡两端电压 由串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压 滑动变阻器接入电阻 （2）乙图中灯泡L与滑动变阻器左半段电阻并联，再与滑动变阻器右半段电阻串联；滑片在最右端时，右半段电阻为0，左半段电阻为，并联部分电压等于电源电压，电流表测干路电流。通过灯泡的电流 通过滑动变阻器左半段的电流 由并联电路电流规律，干路电流即电流表示数 30．在如图所示的电路图中，电源电压为18V保持不变，滑动变阻器上标有“100Ω  1A”字样。当开关S闭合，调节滑动变阻器至某一位置时，电流表示数为0.5A，电压表示数为13V。求： (1)当电压表示数为13V时，两端电压是多少； (2)电阻的阻值。 (3)若电流表的量程是0～0.6A，电压表的量程是0～15V，为确保电路安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）分析电路图可知，与串联，电压表测量的是滑动变阻器两端电压；开关S闭合，电压表示数为13V时，两端电压 （2）电路中的电流即为电流表示数，所以电阻的阻值 （3）滑动变阻器允许通过电流为1A，而电流表量程为0~0.6A，故电路最大电流 所以电路中的总电阻最小值 因此滑动变阻器最小阻值 电压表量程为0~15V，故滑动变阻器两端最大电压 此时两端电压 所以电路最小电流 因此滑动变阻器最大阻值，未超过滑动变阻器最大阻值，故滑动变阻器连入电路的阻值范围为。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $