第17章 欧姆定律（提升卷） -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

单元素养训练（十） 第17章 欧姆定律（提升卷） 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．在如图的电路中，开关S从断开到闭合，下列说法中正确的是（　　） A．V表示数不变 B．A表示数变小 C．A1表示数不变 D．L1亮度变暗 2．如图所示，L1、L2规格相同，甲、乙、丙分别是电压表或电流表，要求闭合开关后，两灯均能发光。下列表述中正确的是（　　） A．甲、乙可以同时为电压表 B．乙、丙可以是同一类型电表 C．L1、L2并联时，甲、丙两表示数之比为2：1 D．L1、L2串联时，甲、丙两表示数之比为2：1 3．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U﹣I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A．9V、10Ω B．9V、30Ω C．18V、30Ω D．18V、10Ω 4．如图所示，电源电压恒定。下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，电阻R与灯泡L并联 B．只闭合S1，电压表测量电阻R两端电压 C．先闭合S1，再闭合S2，灯泡L亮度变大 D．先闭合S1，再闭合S2，电流表示数变大 5．图示为显示油箱内油量情况的装置。其中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，a、b、c是三个还没有连接的接线柱。该装置的油量表由电流表或电压表改装而成，无油时电表示数恰好为0，且油量越大，电表示数越大，则下列做法可以实现要求的是（　　） A．接线柱a、c相连，串联接入电流表 B．接线柱a、b相连，电压表与R1并联 C．接线柱a、b相连，电压表与R2并联 D．接线柱a、c相连，电压表与R2并联 6．如图所示为一款电子拉力器的简化工作原理图，显示拉力大小的仪表由电流表改装而成。拉环不受拉力时，弹簧伸长量为零，滑片位于均匀电阻丝a端；弹簧在弹性限度内的最大伸长量Lm＝10cm，此时滑片位于均匀电阻丝b端，弹簧每伸长1cm需要100N的拉力，电源电压U＝6V，R0为15Ω的保护电阻，电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零，弹簧与拉环之间为绝缘细杆，电流表的量程为0﹣0.6A。下列说法中正确的是（　　） A．电路中的最大电流为0.6A B．拉环所受拉力为零时，电流表的示数为0.4A C．当电流表的示数为0.2A时，拉环所受拉力为250N D．显示拉力大小的仪表的刻度线分布均匀 7．如图所示，电源电压恒为6V，敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时，电流表示数为0.2A，当电压表示数为2.4V时，电流表示数可能是（　　） A．小于0.18A B．等于0.18A C．大于0.18A，小于0.2A D．大于0.2A，小于0.24A 8．（多选）如图，电路中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“25Ω，1A”字样，灯泡L正常发光的电流为0.3A，灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中，下列说法正确的是（　　） 电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.12 电阻RL/Ω 10.0 8.0 7.5 5.0 A．滑片向左滑动，灯泡亮度变暗 B．滑片在最右端时，灯泡的阻值最大 C．当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V D．为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个5Ω电阻 9．（多选）如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数增大 C．光敏电阻R的阻值减小 D．电阻R0两端的电压变小 10．（多选）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象 B．R1的阻值是10Ω C．电源电压为16V D．滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω 二、填空题（本大题共6小题） 11．小灯泡正常发光时灯丝电阻是7.5Ω，电压是1.5V．若电源电压为4V，要使小灯泡正常发光，应_________联一个变阻器分压，调节滑动变阻器的阻值为___________Ω。 12．如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R2＝20Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的指针均指在图示位置，电流表A1的示数是________A，电路的电源电压为___________V。 13．如图所示的图象分别是家庭电路中的两个白炽灯泡L1、L2的U﹣I图象，在确保电路安全的前提下，将灯泡L1、L2串联在电路中，则电源电压最大为__________V，将这两个灯泡并联在电路中，干路最大电流为__________A。 14．今年体育中考，某科技小组为了能自动记录跳绳的次数，设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会发生改变，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压，若已知电源电压为6V，某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则AB两端电压为___________V时，跳绳自动计数器会计数一次。绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的___________倍。 15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω、R2＝20Ω。当只闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电流表的示数为0.6A，则电源电压是__________V。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电流表的示数为I1，当闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电流表的示数为I2，则I1：I2＝___________。 16．阅读短文，回答问题： 载人飞船气密性检测电路 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功。小明通过查阅资料了解到，飞船在发射前，科技人员要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的模拟检测电路，电源电压保持不变，R0为50Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为10V，舱体内气压为1.0×105Pa。 （1）随着舱体气压的变大，压力传感器R的阻值__________，电压表的示数_________。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）当舱体不漏气时，通过R0的电流为_________A。 （3）若电压表示数为8V，此时舱内的气压值为_________Pa。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路。 （1）在连接电路时，开关应处于___________状态。闭合开关前，应将滑片移到滑动变阻器的最__________端（选填“左”或“右”）。 （2）电源由3节新的干电池串联组成，则电源电压为__________V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像，则电压表应选择___________的量程。 （3）实验过程中，只将电阻R由5Ω更换成10Ω，为了使电压表示数保持不变，滑动变阻器的滑片P应向_________端（选填“左”或“右”）滑动，此操作滑动变阻器的作用是____________________________。 （4）要完成5组实验数据探究选取的滑动变阻器最大阻值应该不小于_________Ω。 18．导电性是纯净水的重要指标之一，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纯净水电阻的大小，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为玻璃管内纯净水的电阻。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，从而改变玻璃管内纯净水柱的长度L。玻璃管侧壁连有一个阀门K，可以按需调节玻璃管内水量。 （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，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，读出对应的电流表的示数I，多次实验，采集不同数据，并绘制出的图像，如图乙中图像a所示，则R0＝_________Ω。当L＝1cm时，玻璃管中纯净水的电阻大小为_________Ω。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Rx＝__________（用题目中已知物理量符号U、I、R0表示，单位均为国际单位）。 （4）小明换另一种纯净水b，重复（3）中实验步骤，采集数据，绘制出的图像如图乙中虚线b所示，则a、b两种水，更纯净的是__________（a/b）。 四、综合题（本大题共2小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡电阻值为20Ω（灯丝的电阻不变），定值电阻R2＝30Ω，求： （1）当开关S1、S2都断开时，接入电路中的电流表A2的示数为0.2A，则电阻R2两端的电压是多少？ （2）电源电压是多少？ （3）当开关S1、S2都闭合时，接入电路中的电流表A1的示数也是0.2A，则定值电阻R1的阻值是多少？ 20．如图甲是一种谷物水分检测仪，可以检测出谷物内部的水分含量RH（用百分数表示），如图乙是其内部的简化电路，电压表的量程是6V，电流表量程是3A，电源电压恒为9V，定值电阻R0＝30Ω，图丙是湿敏电阻R随湿度RH变化的关系图像。 （1）当检测的谷物湿度是RH＝20%时，电压表的示数是多少？ （2）该水分检测仪能检测湿度最大值是多少？ （3）若用图乙中电流表显示湿度大小，在电流表0.2A刻度处标注的湿度值是多少？ 【答案与解析】 一、选择题（本大题共10小题。每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。） 1．在如图的电路中，开关S从断开到闭合，下列说法中正确的是（　　） A．V表示数不变 B．A表示数变小 C．A1表示数不变 D．L1亮度变暗 C 【解析】根据电路图可知，当开关断开时，电路为灯泡L1的简单电路，电压表和灯泡L2未接入电路；当开关S闭合时，两灯泡并联，电流表A测干路电流，电流表A1测灯泡L1支路电流，电压表测电源电压；根据并联电路的特点可知，电流表A1的示数不变，灯泡L1亮度不变，电流表A由于多测一条支路的电流，所以电流表示数会变大；综上所述，C正确。 2．如图所示，L1、L2规格相同，甲、乙、丙分别是电压表或电流表，要求闭合开关后，两灯均能发光。下列表述中正确的是（　　） A．甲、乙可以同时为电压表 B．乙、丙可以是同一类型电表 C．L1、L2并联时，甲、丙两表示数之比为2：1 D．L1、L2串联时，甲、丙两表示数之比为2：1 D 【解析】若甲、乙同时为电压表，则通过灯泡L2无电流，故A错误；若乙、丙同是电流表，则灯泡L2被短路；若乙、丙同时为电压表，由于电压表所在电路相当于断路，所以整个电路无电流，故B错误；若要L1、L2并联，则甲、丙应为电流表，乙为电压表，甲测量的是通过灯泡L2的电流，丙测量的是干路中的电流，L1、L2规格相同，通过两个灯泡的电流相同，所以干路中的电流是每一条支路电流的2倍，所以甲、丙两表示数之比为1：2，故C错误；若要L1、L2串联，则甲、丙应为电压表，乙为电流表，甲测量的电源电压，乙测量的是灯泡L2两端的电压，L1、L2规格相同，L1、L2两端的电压是相同的，则甲、丙两表示数之比为2：1，故D正确。 3．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时，滑动变阻器的U﹣I线如图乙所示，则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是（　　） A．9V、10Ω B．9V、30Ω C．18V、30Ω D．18V、10Ω C 【解析】当S闭合时，R1和R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测R2两端的电压；由乙图可知，滑动变阻器的滑片滑到a点时，电压表示数为9V，电路中电流为0.3A，根据串联电流电流规律和欧姆定律知：电源电压：U＝0.3A×R1+9V，滑动变阻器滑片在b端时，由乙图可知，电压表示数为6V，电路中电流为0.4A，则电源电压：U＝0.4A×R1+6V，联立解之得：R1＝30Ω，U＝18V，故C符合题意，ABD不符合题意。 4．如图所示，电源电压恒定。下列说法正确的是（　　） A．只闭合S1，电阻R与灯泡L并联 B．只闭合S1，电压表测量电阻R两端电压 C．先闭合S1，再闭合S2，灯泡L亮度变大 D．先闭合S1，再闭合S2，电流表示数变大 C 【解析】只闭合S1，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量电源电压，故AB错误；先闭合S1，电阻R与灯泡L串联，再闭合S2，电流表和定值电阻R被短路，电流表示数变为零，此时电路中只有的小灯泡接入电路，因此灯L会亮，故C正确，D错误。 5．图示为显示油箱内油量情况的装置。其中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，a、b、c是三个还没有连接的接线柱。该装置的油量表由电流表或电压表改装而成，无油时电表示数恰好为0，且油量越大，电表示数越大，则下列做法可以实现要求的是（　　） A．接线柱a、c相连，串联接入电流表 B．接线柱a、b相连，电压表与R1并联 C．接线柱a、b相连，电压表与R2并联 D．接线柱a、c相连，电压表与R2并联 D 【解析】无油时，滑片位于最上端，无论滑动变阻器的电阻多大，电路中的电流不可能为0，因而只能用电压表来显示油量才能使得电表示数恰好为0，根据串联分压规律知，滑动变阻器的电阻越大，分得的电压越大，故油量越多，接入的电阻必须越大，因而接线柱a、c相连，电压表与R2并联。 6．如图所示为一款电子拉力器的简化工作原理图，显示拉力大小的仪表由电流表改装而成。拉环不受拉力时，弹簧伸长量为零，滑片位于均匀电阻丝a端；弹簧在弹性限度内的最大伸长量Lm＝10cm，此时滑片位于均匀电阻丝b端，弹簧每伸长1cm需要100N的拉力，电源电压U＝6V，R0为15Ω的保护电阻，电阻丝最大阻值为20Ω。已知弹簧电阻为零，弹簧与拉环之间为绝缘细杆，电流表的量程为0﹣0.6A。下列说法中正确的是（　　） A．电路中的最大电流为0.6A B．拉环所受拉力为零时，电流表的示数为0.4A C．当电流表的示数为0.2A时，拉环所受拉力为250N D．显示拉力大小的仪表的刻度线分布均匀 C 【解析】当电阻丝接入电路的电阻为零时，只有R0连入电路，根据欧姆定律可知此时电流最大，则最大电流为：，故A错误；拉环所受拉力为零时，电阻丝的电阻全部接入电路，根据串联电路的电阻特点可得总电阻：R总＝Rab+R0＝15Ω+20Ω＝35Ω，则根据I＝可得此时的电路电流为：I＝＝＝0.17A，即为此时的电流表的示数，故B错误；当电流表的示数为0.2A时，根据I＝可得，此时电路的总电阻为：R′总＝＝＝30Ω，根据串联电路的特点可得，此时电阻丝接入电路的电阻为：R接＝R′总﹣R0＝30Ω﹣15Ω＝15Ω，根据题意可得，此时电阻丝接入电路的长度为：，即为此时弹簧的伸长量，因为弹簧每伸长1cm需要100N的拉力，所以，当电流表的示数为0.2A时，拉环所受拉力为：，故C正确；由C分析可知，拉环所受拉力与电路电流的关系为： 由上表达式可知拉环上拉力F与电路中的电流I不成正比关系，所以表盘刻度不均匀，故D错误。 7．如图所示，电源电压恒为6V，敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2V时，电流表示数为0.2A，当电压表示数为2.4V时，电流表示数可能是（　　） A．小于0.18A B．等于0.18A C．大于0.18A，小于0.2A D．大于0.2A，小于0.24A A 【解析】由图可知，闭合开关，敏感元件T与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压。电压表示数为2V、电流表示数为0.2A时，敏感元件T两端的电压为：UT＝U﹣U滑＝6V﹣2V＝4V，此时敏感元件T的电阻为：RT＝＝＝20Ω，假设敏感元件T的阻值不变，当电压表示数为2.4V时，敏感元件T两端的电压为：UT′＝U﹣U滑′＝6V﹣2.4V＝3.6V，则通过敏感元件T的电流为：I′＝＝＝0.18A，由于敏感元件T的电阻随电流的增大而减小，即随电流的减小而增大，所以实际上敏感元件T的电阻会大于20Ω，则当它两端的电压一定时，由欧姆定律可知，通过敏感元件T的电流会小于0.18A，即电流表的示数小于0.18A，故A正确，BCD错误。 8．（多选）如图，电路中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R上标有“25Ω，1A”字样，灯泡L正常发光的电流为0.3A，灯泡L工作时的相关数据如下表所示。通电过程中，下列说法正确的是（　　） 电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.12 电阻RL/Ω 10.0 8.0 7.5 5.0 A．滑片向左滑动，灯泡亮度变暗 B．滑片在最右端时，灯泡的阻值最大 C．当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V D．为使滑片在最左端时灯泡正常发光，应在电路中串联一个5Ω电阻 CD 【解析】图中灯泡和滑动变阻器串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律知，通过电路的电流变大，灯泡的电流变大，则灯泡变亮，故A错误；滑片在最右端时，灯泡的电流最小，其阻值最小，故B错误；当R接入电路的阻值为10Ω时，电压表的示数为2.5V，根据欧姆定律知道，通过电路的电流I＝＝＝0.25A，灯泡两端的电压为UL＝IRL＝0.25A×8Ω＝2V；电源电压U＝UV+UL＝2.5V+2V＝4.5V；故C正确；灯泡正常发光时灯泡两端的电压UL′＝ILRL′＝0.3A×10Ω＝3V；为根据串联分压规律和欧姆定律知，需串联的电阻的阻值R0＝＝＝5Ω，故D正确。 9．（多选）如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图，其中电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为光敏电阻，R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时，下列说法正确的是（　　） A．电压表的示数增大 B．电流表的示数增大 C．光敏电阻R的阻值减小 D．电阻R0两端的电压变小 AD 【解析】图甲中，闭合开关，R、R0串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量光敏电阻R两端的电压；当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，光照强度减小，由图乙可知，光敏电阻R的阻值变大，故C错误；由串联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大，由I＝知电路中电流变小，即电流表示数变小，故B错误；电路中电流变小，由U＝IR知定值电阻R0两端的电压变小，由串联电路的电压规律知光敏电阻R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故AD正确。 10．（多选）如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示，则下列判断正确的是（　　） A．图线B是电阻R1的I﹣U关系图象 B．R1的阻值是10Ω C．电源电压为16V D．滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω AD 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时，电路为R1的简单电路，电路中的电流最大，R1两端的电压最大，R2两端的电压为0，所以，由图象可知，图线A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象，图线B为电阻R1的I﹣U图象，故A正确；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由I﹣U图象可知，电路中的最小电流I＝0.2A，此时R1两端的电压U1＝4V，R2两端的电压U2＝14V，R1的阻值：R1＝＝＝20Ω，故B错误；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压：U＝U1+U2＝4V+14V＝18V，故C错误；由I＝可得，滑动变阻器的最大阻值：R2大＝＝＝70Ω，故D正确。 二、填空题（本大题共6小题） 11．小灯泡正常发光时灯丝电阻是7.5Ω，电压是1.5V．若电源电压为4V，要使小灯泡正常发光，应_________联一个变阻器分压，调节滑动变阻器的阻值为___________Ω。 串 12.5 【解析】已知小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω，电压是1.5V，根据串联电路电压的规律知，要使小灯泡正常发光，应串联一个变阻器分压，串联的变阻器分去电压为：UR＝4V﹣1.5V＝2.5V，根据欧姆定律I＝＝＝0.2A，滑动变阻器的阻值为：R＝＝＝12.5Ω。 12．如图所示电路，电源电压不变，定值电阻R2＝20Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的指针均指在图示位置，电流表A1的示数是________A，电路的电源电压为___________V。 1.5 6 【解析】由电路图知，R1和R2并联，A1测干路电流，A2测R2支路电流；根据并联电路电流特点知，干路电流等于各支路电流之和，而两电流表指针偏转角度相同，所以A1使用的是0～3A的量程，A2使用的是0～0.6A的量程，由右图知：A1示数为1.5A，A2示数为0.3A，即：I＝1.5A，I2＝0.3A；因为并联电路各支路电压相等且等于电源电压，由欧姆定律知，电源电压：U＝U2＝I2R2＝0.3A×20Ω＝6V。 13．如图所示的图象分别是家庭电路中的两个白炽灯泡L1、L2的U﹣I图象，在确保电路安全的前提下，将灯泡L1、L2串联在电路中，则电源电压最大为__________V，将这两个灯泡并联在电路中，干路最大电流为__________A。 300 0.65 【解析】（1）家庭电路中的两个白炽灯泡L1、L2的额定电压均为220V，由U﹣I图象可知，L1的额定电流为0.25A，L2的额定电流为0.4A，则L1的额定电流小，因串联电路中电流处处相等，所以，要确保电路安全，最大电流不能超过0.25A，由图象可知，当I＝0.25A时，U1＝220V，U2＝80V，则电源电压最大为U＝U1+U2＝220V+80V＝300V； （2）将这两个灯泡并联在电路中，由U﹣I图象可知，U1'＝U2'＝U＝220V时，通过L1的电流I1'＝0.25A，通过L2的电流I2'＝0.4A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路最大电流为：I并＝I1'+I2'＝0.25A+0.4A＝0.65A。 14．今年体育中考，某科技小组为了能自动记录跳绳的次数，设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示，R1是光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会发生改变，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压，若已知电源电压为6V，某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则AB两端电压为___________V时，跳绳自动计数器会计数一次。绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的___________倍。 1 5 【解析】由甲图电路知，R1与R2串联，AB间电压为R2两端电压；当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，电路的总电阻变大，根据I＝可知，电路的电流变小，R2的阻值不变，由U＝IR可知，R2两端的电压会减小，由图象知，此时U2＝UAB＝1V，即AB间电压为1V计数一次；由题知，当射向R1的红外线被挡时，R1阻值变大，R1分得电压增大，R2分得电压减小，由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，解得：R1＝5R2；当射向R1的红外线没有被挡时，R1阻值变小，R1分得电压减小，R2分得电压增大，由图象知，此时，U2'＝UAB'＝3V，由串联电路的分压原理有：＝＝，即＝，解得：R1'＝R2；因此R1＝5R1'，即绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍。 15．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R1＝10Ω、R2＝20Ω。当只闭合开关S2，断开开关S1、S3时，电流表的示数为0.6A，则电源电压是__________V。当闭合开关S1，断开开关S2、S3时，电流表的示数为I1，当闭合开关S2、S3，断开开关S1时，电流表的示数为I2，则I1：I2＝___________。 12 2：9 【解析】（1）由图可知，当只闭合开关S2时，该电路为只含有R2的简单电路，电流表测电路中的电流；已知电流表的示数为0.6A，即电路中的电流为I＝0.6A，由I＝可知电源电压为：U＝U2＝IR2＝0.6A×20Ω＝12V； （2）当闭合开关S1，断开S2、S3时，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流；此时电流表的示数即电路中的电流I1，由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R串＝R1+R2＝10Ω+20Ω＝30Ω，由欧姆定律可知电路中的电流为：I1＝＝＝0.4A；当断开开关S1，闭合S2、S3，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流；由并联电路的电阻特点可知电路总电阻为：R并＝＝＝，由欧姆定律可知干路的电流为：I2＝＝＝1.8A；则I1：I2＝0.4A：1.8A＝2：9。 16．阅读短文，回答问题： 载人飞船气密性检测电路 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功。小明通过查阅资料了解到，飞船在发射前，科技人员要检验飞船舱体的气密性。他设计了如图甲所示的模拟检测电路，电源电压保持不变，R0为50Ω的定值电阻，R为压力传感器，其阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。将R置于舱体中，舱体置于真空室中，舱体不漏气时，电压表示数为10V，舱体内气压为1.0×105Pa。 （1）随着舱体气压的变大，压力传感器R的阻值__________，电压表的示数_________。（均选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）当舱体不漏气时，通过R0的电流为_________A。 （3）若电压表示数为8V，此时舱内的气压值为_________Pa。 （1）变小 变大 （2）0.2 （3）6×104 【解析】由图甲可知，R0与R串联，电压表测量R0两端的电压； （1）由图乙可知，随着舱体气压的变大，R的阻值减小，电路中的总电阻减小， 根据串联分压的特点可知，R0两端的电压变大，即电压表的示数变大； （2）根据题意可知，舱体不漏气时，电压表示数为10V，通过R0的电流：I0==0.2A，根据串联电路的电流特点可知，此时通过压力传感器R的电流IR=I=I0=0.2A； （3）由图乙可知，当舱体内气压为1.0×105Pa,R的阻值为10Ω，根据串联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻：R总=R+R0=10Ω+50Ω=60Ω，根据欧姆定律可知，电源电压：U=IR总=0.2A×60Ω=12V；若电压表示数为8V，通过R0的电流：I0′==0.16A，根据串联电路的电流特点可知，通过压力传感器R的电流：IR′=I0′=0.16A，根据串联电路的电压特点可知，压力传感器R两端的电压：UR′=U-U0′=12V-8V=4V，由I=可知，压力传感器R的阻值：R′==25Ω，由图乙可知，此时舱内的气压值为 6×104Pa。 三、实验探究题（本大题共2小题） 17．某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路。 （1）在连接电路时，开关应处于___________状态。闭合开关前，应将滑片移到滑动变阻器的最__________端（选填“左”或“右”）。 （2）电源由3节新的干电池串联组成，则电源电压为__________V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，得到如图所示的电流I随电阻R变化的图像，则电压表应选择___________的量程。 （3）实验过程中，只将电阻R由5Ω更换成10Ω，为了使电压表示数保持不变，滑动变阻器的滑片P应向_________端（选填“左”或“右”）滑动，此操作滑动变阻器的作用是____________________________。 （4）要完成5组实验数据探究选取的滑动变阻器最大阻值应该不小于_________Ω。 （1）断开 左 （2）4.5 0～3V （3）左 使定值电阻R两端电压不变 （4）20 【解析】（1）在连接实验电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即最左端，此目的是为了保护电路。 （2）一节干电池的电压为1.5V，所以三节新干电池的电压为4.5V；由图像可知U＝IR＝0.5A×5Ω＝...＝0.1A×25Ω＝2.5V，电压表并联在定值电阻两端，所以电压表应选择0～3V的量程。（3）将定值电阻R由5Ω换成10Ω进行实验时，电阻阻值变大，电阻两端电压变大，为保持电阻两端电压不变， 应向左移动滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，减小电阻两端电压，直到电压表示数为2.5V为止，此步骤中滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻的电压不变。（4）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V； 变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑＝×25Ω＝20Ω， 要完成5组实验数据探究选取的滑动变阻器最大阻值应该不小于20Ω。 18．导电性是纯净水的重要指标之一，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纯净水电阻的大小，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为玻璃管内纯净水的电阻。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，从而改变玻璃管内纯净水柱的长度L。玻璃管侧壁连有一个阀门K，可以按需调节玻璃管内水量。 （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，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，读出对应的电流表的示数I，多次实验，采集不同数据，并绘制出的图像，如图乙中图像a所示，则R0＝_________Ω。当L＝1cm时，玻璃管中纯净水的电阻大小为_________Ω。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Rx＝__________（用题目中已知物理量符号U、I、R0表示，单位均为国际单位）。 （4）小明换另一种纯净水b，重复（3）中实验步骤，采集数据，绘制出的图像如图乙中虚线b所示，则a、b两种水，更纯净的是__________（a/b）。 （1）保护电路 （2）小 大 （3）600 1200 R0 （4）a 【解析】（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R0＝＝＝600Ω； 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Rx＝﹣R0； （4）由图像分析出L相同时，Ia＜Ib，故a的电阻大，水更纯净。 四、综合题（本大题共2小题）要求：（1）语言表述简练、准确；（2）写出必要的运算和推理过程；（3）带单位计算。 19．如图所示的电路中，电源电压恒定，小灯泡电阻值为20Ω（灯丝的电阻不变），定值电阻R2＝30Ω，求： （1）当开关S1、S2都断开时，接入电路中的电流表A2的示数为0.2A，则电阻R2两端的电压是多少？ （2）电源电压是多少？ （3）当开关S1、S2都闭合时，接入电路中的电流表A1的示数也是0.2A，则定值电阻R1的阻值是多少？ 解：（1）当开关S1、S2都断开时，灯泡L和R2串联，电流表A2测电路电流，则电阻R2两端的电压为 U2＝IR2＝0.2A×30Ω＝6V； （2）电源电压为U＝I（RL+R2）＝0.2A×（20Ω+30Ω）＝10V； （3）当开关S1、S2都闭合时，R2被短路，R1和灯泡L并联，电流表A1测R1的电流，则定值电阻R1的阻值为。 20．如图甲是一种谷物水分检测仪，可以检测出谷物内部的水分含量RH（用百分数表示），如图乙是其内部的简化电路，电压表的量程是6V，电流表量程是3A，电源电压恒为9V，定值电阻R0＝30Ω，图丙是湿敏电阻R随湿度RH变化的关系图像。 （1）当检测的谷物湿度是RH＝20%时，电压表的示数是多少？ （2）该水分检测仪能检测湿度最大值是多少？ （3）若用图乙中电流表显示湿度大小，在电流表0.2A刻度处标注的湿度值是多少？ 解：由图乙可知，定值电阻R0与湿敏电阻R串联，电压表测湿敏电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）当检测的谷物湿度是RH＝20%时，由图丙可知此时湿敏电阻的阻值为30Ω， 则电路的总电阻：R总＝R0+R湿＝30Ω+30Ω＝60Ω， 电路中的电流：I＝＝＝0.15A， 此时电压表的示数为：U湿＝IR湿＝0.15A×30Ω＝4.5V； （2）由图像可知湿敏电阻的阻值随湿度的增加而增大，则根据串联电路的分压特点可知湿度增大时，湿敏电阻R分得的电压增大，所以，当电压表示数为最大值6V时，能检测的湿度值最大， 由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻分得的电压：U0＝U﹣UV大＝9V﹣6V＝3V， 此时电路中的电流为：I'＝＝＝0.1A， 此时湿敏电阻的阻值：R'湿＝＝＝60Ω； 根据图像可知此时RH＝50%，即该水分检测仪能检测湿度最大值为50%； （3）当电流表示数为0.2A时，定值电阻两端的电压为：U0′＝I″R0＝0.2A×30Ω＝6V， 此时湿敏电阻两端的电压：U湿′＝U﹣U0′＝9V﹣6V＝3V， 此时湿敏电阻的阻值：R''湿＝＝＝15Ω； 由图像可知，湿度每增加10%，湿敏电阻的阻值增加10Ω，且当湿度为0时，湿敏电阻的阻值为10Ω，所以，当湿敏电阻的阻值为15Ω时，湿度RH＝5%，即在电流表0.2A刻度处标注的湿度值是5%。 学科网（北京）股份有限公司 $