第十四章 欧姆定律（专项训练）物理新教材沪粤版九年级上册

第十四章 欧姆定律 常考题型·精准突破 考点一 电阻与影响电阻大小的因素 题型1 电阻的概念与单位换算（重点） 题型2 影响电阻大小的因素与控制变量法（必考） 题型3 滑动变阻器的原理与使用（难点） 考点二 探究电流与电压、电阻的关系 题型1 实验电路、器材与滑动变阻器的作用（重点） 题型2 控制变量法与实验数据处理（必考） 题型3 实验图像与电路故障分析（难点） 考点三 欧姆定律的理解与简单计算 题型1 欧姆定律的内容与公式辨析（重点） 题型2 电流、电压、电阻的基本计算（必考） 题型3 比例关系、图像与公式的同一性（难点） 考点四 伏安法测电阻 题型1 实验原理、器材与操作步骤（重点） 题型2 数据处理与灯丝电阻随温度变化（必考） 题型3 实验故障与特殊方法测电阻（难点） 考点五 串、并联电路的电阻规律 题型1 串联电路的电阻规律与分压（重点） 题型2 并联电路的电阻规律与分流（必考） 题型3 串并联组合与等效电阻（难点） 考点六 动态电路、故障与欧姆定律的应用 题型1 滑动变阻器引起的动态电路分析（重点） 题型2 电路故障分析（难点） 题型3 气敏电阻与酒精测试仪（STSE） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 电阻与影响电阻大小的因素 ◆题型1 电阻的概念与单位换算（重点） 1．下图为小明梳理有关电阻知识的结构图，请为其补充完整。（1）_________（2）_________ 2．电阻的符号是__________，单位是__________，简称欧，符号是__________。电阻的常用单位还有__________（符号__________）和兆欧（MΩ），换算关系为：1 kΩ =__________Ω，1 MΩ =__________Ω。 3．如图是一个没有学过的电表表盘。根据所学的知识你也能知道，它是测量 ________ 的仪表，你的判断依据是 ______________________________ 。这块仪表的示数越大，表明所测的导体对电流阻碍作用就 ________ （填“越强”或“越弱”），当没有电流通过导体时，导体的电阻 __________ （填“为零”或“不为零”）。 ◆题型2 影响电阻大小的因素与控制变量法（必考） 4．某实验小组在“探究影响电阻大小的因素”时，连接了如图所示的电路进行实验，电源两端电压保持不变，实验测得的数据如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积 电流/A a 镍铬合金丝 1.0 0.2 0.4 b 镍铬合金丝 0.5 0.4 1.4 c 镍铬合金丝 0.5 0.2 0.8 d 康铜合金丝 0.5 0.2 1.6 请回答下列问题： （1）该实验可以根据电流表示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做______________________。 （2）探究电阻大小与导体的横截面积是否有关，则应该选用电阻丝b和电阻丝___________（填编号），进行对比实验。 （3）选用c、d两根电阻丝进行对比实验，是为了探究电阻大小与导体的___________是否有关。 （4）比较a和c，可得出结论：____________________________________________。 5．同学们用图甲所示电路探究“影响导体电阻大小的因素”，所用导体A、B、D的横截面积为S，C的横截面积为2S，导体A、B、C的长度相同，如图乙所示。 （1）为了探究导体的电阻与其横截面积的关系，在MN之间接入的两段导体应是________（选填导体的字母名称）； （2）在MN之间接入A、B两段导体，发现接入B时，灯泡明显变暗，可得出结论：导体的电阻大小与导体的________有关； （3）实验中通过观察________来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体阻值比较接近而无法判断其阻值大小时，请你给出一条解决方案：________________________。 6．小明在实验室中找到如图1所示的几根金属丝，并连接了如图2所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 （1）为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中________联一个小灯泡； （2）小明将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究电阻大小与导体________的关系； （3）若把A导体接在M、N之间，闭合开关，读出电流表示数后，再用酒精灯对A导体加热一段时间后读数，这是探究________对电阻的影响； （4）小明又找到一个如图3所示的合金金属块接入电路，你认为沿________（选填“AB”、“CD”或“EF”）方向接入图2所示电路时，电流表示数最大。 ◆题型3 滑动变阻器的原理与使用（难点） 7．小华设计的简易调光灯电路如图所示。 （1）滑动变阻器是利用电阻大小与_______的关系制成的。 A．材料 B．长度 C．横截面积 （2）在图中用笔线代替导线，帮小华完成调光灯电路连接。 ① 要求：闭合开关，滑片P向左移动时灯变暗；电压表正确并联在小灯的两端______。 ② 根据电压表的使用规则，电压表______与电源直接连接（选填“能”或“不能”）。闭合开关，电压表的示数如图所示为________ 。 （3）在上述实验中，闭合开关，观察到小灯不亮，已知电路中出现一处故障，且只发生在小灯L或滑动变阻器R上（各接线柱连接完好）。则电路的故障可能是__________。 ① 为确定故障，小华在电路中串联电流表，发现电流表示数为零，则可以排除的电路故障是__________； ② 再观察电压表示数，能否确定故障，若能请写出电压表的示数情况与对应的故障。______________________________________________________________________。 8．图为滑动变阻器接入电路的示意图。当滑片P向A端滑动时，接入电路的电阻变大的是（     ） A． B． C． D． 9．图甲是小天制作的简易调光台灯，图乙是其内部电位器的构造示意图。 （1）要想改变灯的亮度，应将电位器与灯_________联。 （2）连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不亮，接下来的操作最合理是_________。 A．更换小灯泡 B．更换电位器 C．缓慢转动电位器旋钮，观察小灯泡是否发光 （3）若顺时针旋转旋钮时灯变亮，则应将电位器的_________两个接线柱接入电路中。正确连接电路后，闭合开关，旋钮转到某一位置时灯泡发光过亮，为保证电路安全，请写出改进方案:_________________。 考点二 探究电流与电压、电阻的关系 ◆题型1 实验电路、器材与滑动变阻器的作用（重点） 10．在“探究电流与电阻的关系”时，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P调到___________最大的一端，这样做是为了保护电路；在进行实验时，滑动变阻器的另外一个作用是使定值电阻两端的电压___________（选填：“改变”或“不变”）。 11．在探究电流与电压、电阻的关系实验中，滑动变阻器具有保护电路的作用。同时，在探究电流与电压的关系时，移动滑片P的目的是_____；在探究电流与电阻的关系时，移动滑片P的目的是_____。 A．保持定值电阻两端电压不变 B．改变定值电阻两端电压 C．多次测量，减小误差 12．小李“探究电流与电阻的关系”时，从实验室找来以下器材：电压恒为的电源一个，定值电阻5个，阻值分别为、、、、，规格为“”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的图像，由图像可知：定值电阻两端的电压______保持不变，当接入电路的定值电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻是______。若用的电阻替换电阻，电压表______（选填“能”或“不能”）调到。原因是______。 ◆题型2 控制变量法与实验数据处理（必考） 13．为了探究“电流与电压的关系”，某同学设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中，应保持____________不变，调节滑片P，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为____________A。 （2）多次测量，将记录的数据填在如表中，分析数据可以得出结论：保持电阻不变时，____________。 电压/V 1 2 3 电流/A 0.1 0.3 14．某同学在进行“探究电流与电压的关系”的实验。 电压/V 0.5 1 1.5 2 2.5 电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （1）请用笔画线表示导线，将甲图中的实物图连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大。 （2）闭合开关前，发现电流表指针在零刻线右端，接下来应进行的操作是________。 （3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为________A；若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。 （4）实验中测得多组数据如上表。分析表中数据可得：电流与电压的关系是________________________。 15．在“探究电流与电压的关系”实验中，实物电路如图甲所示。 （1）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于______状态，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“最左”或“最右”）端； （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因是______（填字母序号）； A．定值电阻断路 B．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关；调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为0.5V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A； （4）实验数据如下表所示，数据不足之处是____________；改正不足后，请根据表中数据在图丙中描点作出图像____________； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 （5）分析图像可知：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____________ ◆题型3 实验图像与电路故障分析（难点） 16．如图甲所示是小明探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路图。选用的实验器材有：电源（电压恒为3 V），电流表（0~0.6 A），电压表（0~3 V），定值电阻，滑动变阻器（40 Ω 2 A），开关，导线若干。 （1）探究电流与电压的关系实验中，小明选用5 Ω和10 Ω的两只电阻分别进行实验后，根据实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图线对应的是___________Ω的电阻。由M图线得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成___________（选填“正比”或“反比”）。 （2）探究电流与电阻的关系实验中，小明首先确定了一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5 Ω换成10 Ω时，闭合开关，眼睛应观察___________表，同时将滑动变阻器的滑片向___________（选填“a”或“b”）端移动，才能使电压表示数变为U。 17．探究电流与电阻关系实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V），电流表，电压表，滑动变阻器（20Ω　1A），定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个），开关，导线若干。 （1）小海按照图甲的实验电路连接好电路，闭合开关前发现电流表指针如图乙所示，接下来应___________。 （2）故障消除后，小海先接入5Ω的电阻，调节滑片使电压表示数为3V，记录电流表示数为0.6A；若滑动变阻器位置不变，接着用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，他应将滑片向________端移动，同时眼睛应观察电压表，使其示数为3V，并记录下电流表的示数。 （3）如图丙所示的I-R图像中，________（选填“①”或“②”）是小海作出的正确图线。 18．在探究电流与电压的关系实验中，小濮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，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、电表、滑动变阻器均完好，则故障原因可能是定值电阻_____（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表。分析表中数据可知：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 1.6 0.16 3 2.2 0.22 4 2.8 0.28 （4）小阳分别用两个阻值未知的电阻和进行实验，得到两个电阻的关系如图乙所示。由图像可知_______（选填“”、“”或“”）。 考点三 欧姆定律的理解与简单计算 ◆题型1 欧姆定律的内容与公式辨析（重点） 19．关于欧姆定律表达式的几种理解，下列说法正确的是（     ） A．表示当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 B．表示导体的电阻跟通过导体电流成反比 C．由可得，表示当导体两端电压增大时，导体电阻增大 D．由可得，表示当通过导体的电流减小时，导体电阻增大 20．一段导体两端电压是3 V时，导体中的电流是0.5 A。如果电压增大到6 V；导体中的电流是______A；如果电压减小到0 V时，导体中的电阻为______Ω。 21．电压是产生电流的原因，电阻表示导体对电流的阻碍作用。可见，导体中通过的电流与导体两端的电压以及导体的电阻有关，关于它们之间的关系描述正确的是（　　） A．通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B．通过导体的电流与导体的电阻成反比 C．当导体电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ◆题型2 电流、电压、电阻的基本计算（必考） 22．如图所示，电源两端电压保持不变，和均为定值电阻，已知、。闭合开关，通过的电流。求： （1）电源两端电压； （2）通过的电流。 23．如图所示，电源电压不变，，，闭合开关后，两电阻__________联，若电源电压为，电路总电阻为__________，两端电压为__________。 24．如图所示，已知电源电压保持3 V不变。只闭合开关S，电流表示数为0.3 A当同时闭合开关S、，电流表A的示数为0.5 A。求同时闭合开关S、时： （1）两端的电压。 （2）通过的电流。 （3）通过的电流。 ◆题型3 比例关系、图像与公式的同一性（难点） 25．定值电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图像可知，A和B串联在电路中，当电流为0.3A时，A两端的电压为______V。将A和B并联在3V的电源上，电路中的干路电流为______A。 26．小王在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，记录了两组实验数据，并根据数据绘出了如图所示的图像，正确的是（     ） A．甲的电阻是0.2Ω B．将甲、乙并联到2V的电源上时，干路中电流为0.6A C．甲、乙的阻值之比为2：1 D．当甲、乙串联后接入3V的电路，通过它们的电压之比为2：1 27．在制作调光台灯实验中，小双同学连接了如图所示电路，闭合开关，向左移动滑片，灯_______________（填“变亮”、“变暗”）。但是在调节过程中，灯L1突然熄灭，然后他将滑动变阻器调至中点，用完好的检测灯接入电路检测，闭合开关，当灯的两根接线分别接到：①a、d两点时，灯发光；②b、c两点时，灯也发光；③接在c、d两点时，灯不发光。若只有一处故障，根据以上信息，可以判断出电路故障是_________________。 考点四 伏安法测电阻 ◆题型1 实验原理、器材与操作步骤（重点） 28．在“伏安法测电阻”的实验中，若电压表损坏，利用如图所示的电路也能测出Rx的阻值，已知滑动变阻器R的阻值为R0，具体实验步骤如下： a.将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电流表的示数I1； b.将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出电流表的示数I2； 则定值电阻的表达式：Rx＝______。 29．在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是___________Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，电路中的电流是________A；当开关断开时，电路中没有电流，导体的电阻是___________Ω。 30．实验室常用的电流表其实也具有一定的电阻值。在有些测量时不能忽略，电流表通电时我们可将其看做一个能显示电流大小的定值电阻。如图为某同学利用伏安法测电阻的部分电路。接通电路后电压表的示数为12V，电流表的示数为0.04A，若电流表的电阻为10Ω，则待测电阻Rx=______Ω。 ◆题型2 数据处理与灯丝电阻随温度变化（必考） 31．小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时的电压为3V，电阻约为10Ω。小亮的实验过程如下： （1）闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是___________。 （2）实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题：___________； （3）小亮又根据实验数据绘制成了如图乙所示的图像。根据该图像提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。 实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平均值/Ω 1 2 3 32．在测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光。测量的数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 电阻R/Ω 8.9 （1）请你根据表中电压和电流的数据，计算每次小灯泡的电阻，填在表格中。 （2）对比不同电压下小灯泡的电阻，你有什么发现？把你的发现变成一句具有概括性的结论。 33．某学习小组用“伏安法”测量小灯泡的电阻。 （1）“伏安法”测电阻的实验原理是__________（用公式表示）； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大，导线不能交叉）； （3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表的示数都比较小，导致这一现象的原因是______________________________； （4）找到原因后，小明移动滑动变阻器的滑片，图乙、图丙分别是电压表和电流表的示数，可以计算出此时小灯泡的电阻为__________； （5）换用另一个小灯泡后继续实验，图丁是小明根据测量数据绘制的通过小灯泡的电流I随它两端的电压U变化的关系图像。请根据图像信息，分析下列说法中正确的是______（填字母）。 A．小灯泡的电阻是 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．小灯泡的电阻受温度影响发生改变 D．若将这样两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端，干路中总电流为0.45A ◆题型3 实验故障与特殊方法测电阻（难点） 34．某小组用图甲中的器材测量某未知电阻的阻值。 （1）正确连接好电路，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，发现电流表的指针出现了如图乙所示的情况，出现该现象的原因是___________________。 （3）当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测定电阻为__________Ω，此实验要多次测量，目的是___________________。 （4）根据实验数据绘制出的图像，如图丁中a所示。实验完成后、将定值电阻换成小灯泡．重复上述实验、绘制出小灯泡的图像如图丁中b所示，分析发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是_____________________________________________________________________________。 （5）分析图像中A、B、C三点电阻、、大小关系为___________________。 35．某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5 V”的字样。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。（要求：导线不允许交叉，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮） （2）实验中滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是____________________。 （3）闭合开关，移动滑片P，发现两电表示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器上，则故障可能是____________________________________________________________（选填“滑动变阻器短路”或“滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良”）。 （4）排除故障后，闭合开关，该同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，该同学应该怎样操作？该同学根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像，如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω。 （5）另一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小误差，请对该过程进行分析评估。_____________ （6）该同学对实验进一步拓展，在缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③请写出未知电阻阻值的表达式_____________。（用、、表示） 36．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源、待测电阻Rx、滑动变阻器（标有“20Ω  1A”字样）、电流表、电压表（只有0~3V挡完好）、开关以及导线若干。 （1）测量电阻的实验原理为___________； （2）在连接电路时，开关应该处于_________ 状态，滑片处于________端（选填“A”或“B”）； （3）按正确步骤实验，闭合开关，电压表示数为2V，电流表的示数如图乙，其示数为______A， 电源电压U为__________V； （4）继续移动滑片，小华发现电压表示数超过了3V，于是他重新连接了电压表，闭合开关后移动变阻器滑片，记录1、2两组数据； 物理量 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 0 0.60 2 2 0.38 ① 此时电压表并联在__________两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）； ②实验序号2对应的待测电阻Rx=__________Ω（计算结果精确到0.1Ω）。 （5）小红同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0，设计如图丙所示的电路，同样可以测出待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下： ① 闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ② _______________，用电压表测出电源的电压U； ③ 可得待测电阻Rx的阻值为____________（用U、U1和R0表示）。 考点五 串、并联电路的电阻规律 ◆题型1 串联电路的电阻规律与分压（重点） 37．如图所示，把20Ω的电阻和30Ω的电阻串联起来，接在电压为6V的电源上。闭合开关后，求： （1）电流表的示数； （2）两端的电压。 38．如图所示的电路中，R1=10Ω，R2为最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电流表（使用0∼0.6A量程）的示数是0.4A，电压表（使用0∼3V量程）的示数是2V。求： （1）滑动变阻器R2此时接入电路的阻值。 （2）电源电压。 （3）保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值范围。 39．如图所示，电源电压为18V，为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表测量范围为“0~0.6A”，电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。 （1）求定值电阻的阻值； （2）求滑动变阻器的最大阻值R； （3）在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的最小电阻值为；将电压表改接在滑动变阻器两端后，滑动变阻器的最大电阻值为，求。 ◆题型2 并联电路的电阻规律与分流（必考） 40．在如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变，的阻值为24Ω，表的示数为2 A，求： （1）接入电路的阻值； （2）如果表的量程为0-3 A，A2的量程为0-0.6 A，为了使两表不损坏，则接入电路的阻值至少为多少Ω？ 41．如图所示，电源电压为保持不变，，滑动变阻器的规格为“”。 如图所示，电源电压保持不变，，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A” （1）闭合开关，断开开关时，求电流表的示数； （2）闭合开关，断开开关，电流表的示数为，电压表的示数为，求的阻值； （3）同时闭合开关，当滑片移到最左端时，求电流表的示数。 42．电源电压保持不变，当定值电阻R1和R2串联接入电路时，它们两端的电压之比为；当电阻R1和R2并联接入电路时，如图所示，电流表A2的示数为0.6A，已知电阻R1=20Ω。求： （1）电源的电压； （2）R2的电阻； （3）电流表A1和A2的比值。 ◆题型3 串并联组合与等效电阻（难点） 43．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，、、均为定值电阻，其中，。 （1）当闭合开关S和，断开开关时，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、和均闭合时，电流表的示数为0.5A，求的阻值。 44．如图所示，是某科技活动小组设计的烘干箱电路。电源电压为9V且保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S1、断开开关S2和S3时，电流表的示数为0.3A。 （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）当闭合开关S3、断开开关S1和S2时，电流表的示数是多少？ （3）当闭合开关S1和S2、断开开关S3时，该电路中电流表示数是多少？ 45．在如图所示电路中，断开、闭合，此时电流表示数为I，滑动变阻器接入电路的电阻值与定值电阻的电阻值相同。下列操作中，一定可以使电流表示数大于I的是（     ） A．闭合，断开 B．闭合，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合 D．增大电源电压，向右滑动滑片P 考点六 动态电路、故障与欧姆定律的应用 ◆题型1 滑动变阻器引起的动态电路分析（重点） 46．如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P置于中点位置，闭合开关后，电压表V示数为，电流表、示数分别为、，且灯丝电阻不变，下列分析正确的是（     ） A．滑片P向右移动过程中，灯L亮度逐渐变暗 B．滑片P向右移动过程中，电压表V示数仍为 C．滑片P向右移动过程中，变大 D．当滑片P移到最右端时，电路的总电阻最小 47．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变大 B．电压表V2的示数变小 C．电压表V1示数与电流表A示数的之比变小 D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变 48．电动车轻便、节能、环保，是人们最喜爱的出行工具。启动车辆后，只需向后旋转把手（如图甲），就能调节车速。调速装置本质上是一个电位器，乙图是模拟电动车工作的电路实物图，下列分析正确的是（     ） A．为避免生锈，滑片可以用塑料制成 B．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的转速变慢 C．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的电流变大 D．增大电位器电阻丝的横截面积，可以增大调节电阻的范围 ◆题型2 电路故障分析（难点） 49．小明用图1电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。 （1）用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路； （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，小明无论怎样调节滑动变阻器，电流表无示数，电压表有较大的示数。则可能是电路中的定值电阻出现了_________故障。故障排除后，移动滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验，得到电流与定值电阻的倒数关系如图2中图线甲所示，从而得出结论； （4）实验结束后，小明应先断开开关，再拆除_________两端的导线。在整理器材时，他突然发现电压表指针位置如图3所示。 ①小明遗漏的实验操作是_________； ②小华通过正确实验操作也进行了上述实验，小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论，你认为其原因是_________； ③小明按正确操作重复前面实验（电压表示数仍为2V），你认为他得到的电流与定值电阻的倒数关系应为图2中的图线_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 50．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，且只发生在电阻或上，则下列判断中正确的是（     ） A．若电压表V示数变小，可能是电阻断路 B．若电流表A示数变小，可能是电阻短路 C．电压表V与电流表A示数不可能同时变大 D．若电压表V示数变大，可能是电阻短路 51．某同学采用如图所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，电流表无示数，电压表有示数且较大，则故障原因为___________（选填“短路”“断路”“短路”“断路”） 【详解】由图可知，与串联，电流表测电路总电流，电压表测两端电压。电流表无示数，说明电路是断路故障（若为短路，电路为通路，电流表会有示数，因此排除短路、短路）。电压表有示数且较大，说明电压表的两个接线柱能连通到电源两极：若断路，电压表无法连通到电源正极，电压表无示数，不符合条件；若断路，整个电路断开，电流表无电流；同时电压表通过、电流表连通到电源两极，相当于直接测电源电压，因此示数较大，符合所有条件。 ◆题型3 气敏电阻与酒精测试仪（STSE） 52．如图甲所示是酒精测试仪的简化电路图，图中酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化如图乙所示，为定值电阻。闭合开关后，当气体中酒精含量增大时，下列说法正确的是（     ） A．气敏电阻的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电流表的示数变小 D．电压表与电流表的比值变大 53．题图甲为呼气式酒精测试仪的工作电路图，电源电压U=9V，定值电阻，是气敏电阻，其阻值与呼出气体中酒精浓度（每100mL呼出气体中酒精的含量）的关系如图乙所示。 呼出气体酒精浓度n 酒驾认定标准 n＜20mg/100mL 正常驾车 20mg/100mL≤n＜80mg/100mL 饮酒驾车 n≥80mg/100mL 醉酒驾车 （1）闭合开关，当呼出气体酒精浓度为0时，气敏电阻的阻值为__________Ω，电路中的电流为_______A，电压表的示数为__________V。 （2）呼出气体酒精浓度越高，电压表示数越_________；若电压表示数为5V，则根据如表所示的酒驾认定标准，驾驶员属于__________驾车。 54．酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL，为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前（即气体中酒精含量等于0）调节滑动变阻器的滑片，此时电流表示数为，使用中的滑片位置保持不变。 （1）求R2接入电路中的阻值。 （2）求酒驾和醉驾的电流临界值。 综合攻坚·知能拔高 1．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关、，断开，第一次保持滑片在的最右端，最大范围地移动的滑片；第二次保持滑片在的最左端，最大范围地移动的滑片，两次过程中电压表与电流表的示数关系如图乙所示。已知的阻值为，电压表的量程为~，电流表的量程为~，上标有“  ”，上标有“  ”，下列说法正确的是（     ） A．电源电压为 B．两次滑动滑片的过程中，接入电路的阻值均保持不变 C．只闭合、时，将移至最左端，在安全范围内，可调节的阻值范围为~ D．只闭合、时，将移至最左端，在安全范围内，电流表的示数范围为~ 2．如图所示电路，定值电阻器的电阻为，滑动变阻器的电阻为。电源电压恒定，开关、、处于断开状态。下列判断正确的是（     ） A．只闭合和，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B．只闭合，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C．只闭合和，电流表读数为；只闭合，电流表读数为，则 D．只闭合，电压表读数为；只闭合，电压表读数为；此时，无论如何调节滑动变阻器，总是小于 3．如图所示，当开关S闭合后，电流表A2的示数为3 A，电流表A3的示数为1 A，交换某两个灯泡后，再次闭合开关，电流表A2、A3的示数均不变，已知灯泡L1、L2的阻值为R1、R2，则R1___________R2（选填“>”“=”或“＜”），电流表A1的示数为___________A。 4．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，它接入电路的阻值________（选填“变大”“变小”）；当P在中点时，电压表的示数为6 V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2 V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为________V。 5．萍萍在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示。 （1）连接电路前，开关必须___________；滑动变阻器滑片应该移至最___________（选填“左”或“右”）端；这样做的目的是：_________________________________。 （2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉） （3）萍萍按下表顺序依次增大R的阻值，在更换电阻时，她应该向___________调节滑动变阻器，使___________表示数保持不变，并将实验数据记录如下表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为___________A。 次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 （4）实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体本身的电阻成___________比。 6．老师组织同学们分小组来探究“电阻一定时电流与电压的关系”。 （1）图甲是某小组连接的实物图，请你用笔画线表示导线将实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大； （2）正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表指针明显偏转，则电路中存在的故障可能是__________________________________________； （3）排除故障后，测量出的数据如下表，请你在图乙中描点并画出图像： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压/V 0.6 1.0 1.4 2.0 2.4 2.6 电流/A 0.06 0.1 0.14 0.2 0.24 0.26 （4）分析数据、图像，我们可以初步得出结论：电阻一定时，电流跟电压是____________的关系，同时也可知道实验中定值电阻的阻值为____________Ω； （5）为了使该结论更具普遍性，接下来最合理的操作是________________________。 A．改变变阻器的电阻继续做几次实验 B．增加一节电池重做前面的实验 C．更换定值电阻重做前面的实验 7．小刚利用如图所示的装置，探究导体的电阻大小与哪些因素有关，a、b、c、d是四根金属丝，实验数据如表所示。请解答以下问题： 金属丝 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流I/A a 镍铬合金 1 0.5 0.7 b 锰铜合金 1 0.5 1.7 c 镍铬合金 1 1 1.4 d 镍铬合金 1 2 2.8 （1）实验中通过观察__________________来比较导体的电阻大小； （2）分析____________两根金属丝的实验数据，可得出的结论是：导体的电阻大小与导体的材料有关； （3）通过分析a、c、d三根金属丝的实验数据，可得出的结论是：____________________________________________________________________________________。 8．小乐做“测量小灯泡的电阻”实验，电源两端电压恒为6V，小灯泡的铭牌标有“  0.3 A”。 （1）现有三个滑动变阻器，①“Ω 2A”、②“ Ω 1A”和③“ Ω  0.2A”。为了实验的顺利进行，小乐应选择滑动变阻器___________（选填“①”、“②”或“③”）接入电路。 （2）小乐连接的实物电路如图甲，闭合开关后，发现只有电压表有示数，经检查发现有一根导线连接错误。请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则此时小灯泡的电阻为___________Ω。 9．如图所示电路，电源电压U=9V。只闭合开关，电流表的示数为0.2A；只闭合开关，电压表的示数为3.6V；同时闭合开关S、、，电流表的示数为0.6A。求： （1）只闭合开关，灯泡________发光，此时通过灯泡、、的电流分别是多少？ （2）只闭合开关，灯泡两端的电压为多少？ （3）同时闭合开关S、、，通过灯泡的电流为多少？ 10．某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为力敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电压表测量范围为0~15V，踏板重力不计，求： （1）体重计空载时，电路中的电流；（结果保留两位小数） （2）电源电压； （3）此体重计所能测量的最大体重； （4）在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下，直接写出一种能增加体重计测量范围的措施。 11．如图所示，电源电压保持不变，已知定值电阻、的阻值均为10Ω，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关、，电流表A示数为0.5A；将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关、、、，电流表A的示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）若只闭合开关、、，将滑动变阻器的滑片移至某一位置且保持滑片位置不变，此时电流表的示数为，断开，电流表A示数变化了0.2A，接着用小灯泡L替换、中的某一个电表，闭合开关、、，电流表A的示数为，已知与之比为，则此时灯泡L的电阻是多少？ 12．串联和并联是电路连接的两种方式 （1）小露同学按图的电路图连接电路，闭合开关后发现一个小灯泡发光，另一个小灯泡不发光，原因可能是（     ） A．通过两小灯泡的电流不相等 B．一个小灯泡的灯丝断了 C．一个小灯泡发生了短路 （2）小露同学调整了电路后，再次闭合开关使两个小灯都能正常发光了，她用的电源电压为6V，电流表A的示数为0.4A，电压表V的示数为2V。问： （a）通过L2的电流是多少？ （b）L1和L2两端的电压分别是多少？ （c）小灯L2的阻值大小是多少？ （3）小佳同学连接了另外一个如图（a）所示的电路，当开关闭合后，通过小灯L1的电流为0.3A，她将两个电流表A1、A2接在A、B、C中某两点处，A1、A2的示数分别如图（b）、图（c）所示。请说明两电流表可能接入的位置，并计算求出相应的通过L2的电流I2。 13．按要求完成下列填空与作图： （1）如图a所示，闭合开关前，滑片P应移动到最_______（选填“右”或“左”）端。 （2）如图b所示，电阻箱的读数为___________Ω。 （3）如图c所示是探究电阻大小与长度的关系实验，实验时需要保证这两根镍铬合金丝的______________相同。 （4）在图d所示的电路中，电源电压3 V，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关S，向a端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变暗。 （5）如图e是某实物连接电路，请根据实物图在方框内画出对应的电路图。 14．如图甲所示为某智能机器人的机械手。为了使它能精准地抓取易碎物品，工程师研发了一种柔性触觉传感器，核心元件是压敏电阻，图乙为压敏电阻阻值随压力变化的图像，科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪，其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为，为定值电阻。 （1）图乙中，反映压敏电阻随着其所受压力的关系是：_________________________________________________________________； （2）将重为物体放在压敏电阻上进行测试，此时电流表的示数为。求：①压敏电阻两端的电压；②的阻值； （3）从工程学考虑，一般用电压表的示数反映触觉测试仪显示的压力大小。已知压力越大，电压表示数越大。作图：请先在图丙中合适的位置用铅笔画出一只并联的电压表，并分析说明理由。_______________________________________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 欧姆定律 常考题型·精准突破 考点一 电阻与影响电阻大小的因素 ◆题型1 电阻的概念与单位换算（重点） 1．电流 长度 2．R 欧姆 Ω 千欧 kΩ 3．电阻 表盘中央的字母是电阻的单位 越强 不为零 ◆题型2 影响电阻大小的因素与控制变量法（必考） 4．（1）转换法；（2）c；（3）材料；（4）材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大 5．（1）B、C；（2）材料；（3）灯泡亮度 在电路中串联电流表，通过精确的电流示数差异来判断电阻大小 6．（1） 串；（2）长度；（3）温度 ；（4）CD ◆题型3 滑动变阻器的原理与使用（难点） 7．（1）B；（2） 能 1.7V；（3）小灯L断路、小灯L短路和滑动变阻器R断路 小灯L短路 能。若电压表示数等于电源电压，说明电压表两端能连通到电源两极，故障是小灯L断路；若电压表示数为0，说明电压表无法连通到电源正极，故障是滑动变阻器R断路 8．D 9．（1）串；（2）C；（3）b、c 电路中再串联一个定值电阻 考点二 探究电流与电压、电阻的关系 ◆题型1 实验电路、器材与滑动变阻器的作用（重点） 10．阻值 不变 11．B A 12．2 40 不能 滑动变阻器的最大阻值太小 ◆题型2 控制变量法与实验数据处理（必考） 13．（1）定值电阻R的阻值 0.20；（2）通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 14．（1）；（2）将电流表指针调零；（3）0.12 A； 15．（1）断开 最左；（2）A；（3）0.1；（4）2.0V对应的电流存在错误 ；（5）正比 ◆题型3 实验图像与电路故障分析（难点） 16．（1）5 正比；（2）电压 b 17．（1）对电流表进行调零；（2）B/右；（3）② 18．（1）右；（2）短路；（3）正比；（4）< 考点三 欧姆定律的理解与简单计算 ◆题型1 欧姆定律的内容与公式辨析（重点） 19．A 20．1 6 21．D ◆题型2 电流、电压、电阻的基本计算（必考） 22．（1）3V；（2）0.5A 解：（1）两个电阻并联，并联电路中，并联电路各支路两端电压相等，等于电源两端电压，故电源两端电压为 （2）通过的电流为 23．串 30 2 解：由电路图可知，只有一条流通路径，因此两电阻是串联。 电路总电阻为 电路中的电流为 因串联电路电流处处相等，故R1两端电压为 24．（1）；（2）；（3） 解：（1）同时闭合开关S、时，与并联。由并联电路电压规律得 （2）同时闭合S、时，两端电压仍等于电源电压，阻值不变，根据欧姆定律可知通过的电流与只闭合S时相等 （3）同时闭合开关S、时，电流表A测干路电流。由并联电路电流规律得 ◆题型3 比例关系、图像与公式的同一性（难点） 25．1.5 0.9 26．B 27．变暗 变阻器R断路/灯L1短路/变阻器R断路或灯L1短路 考点四 伏安法测电阻 ◆题型1 实验原理、器材与操作步骤（重点） 28． 29．10 0.4 10 30．290 ◆题型2 数据处理与灯丝电阻随温度变化（必考） 31．（1）移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察小灯泡是否发光；（2）设计了“电阻平均值”栏目，小灯泡的电阻随温度变化，求不同电压下的电阻平均值没有物理意义；（3）7.5 32．（1）8.1，7.1，6.2，4.7，3.1，2.0；（2）小灯泡的灯丝电阻随灯丝温度的降低而变小 33．（1）；（2）；（3）滑动变阻器接入电阻太大；（4）6；（5）C ◆题型3 实验故障与特殊方法测电阻（难点） 34．（1）B；（2）电流表的正负接线柱接反了；（3）5 减小实验误差；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5） 35．（1）；（2）改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，获取多组实验数据；（3）滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良；（4）电压表示数为2.3V，应将滑动变阻器的滑片向右移动，直到电压表的示数为2.5V，使小灯泡正常发光 10；（5）该同学观点错误。因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，不同电压下小灯泡的灯丝温度不同，对应的电阻不是定值，求取不同电压下电阻的平均值没有实际意义；（6） 36．（1）；（2）断开 A；（3）0.2 6；（4）滑动变阻器 10.5；（5）闭合开关S1 考点五 串、并联电路的电阻规律 ◆题型1 串联电路的电阻规律与分压（重点） 37．（1）0.12A；（2）2.4V 解：（1）闭合开关后，与串联，电流表测电路中的电流。总电阻 电路电流为 即电流表示数为 （2）串联电路中电流处处相等，通过的电流等于电路电流，两端的电压 38．（1）5Ω；（2）6V；（3）0~10Ω 解：（1）由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，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，由变形式可知，此时接入电路的阻值为 （2）定值电阻两端的电压为 由串联电路电压的规律得电源电压为 （3）当滑动变阻器的滑片在a端时，电路中的电流为 当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，总电阻变大，电路中的电流变小，电路中的最大电流为，故电流表安全。 电压表两端的最大电压为3V，电源电压为6V，根据串联电路的分压原理，定值电阻两端的电压为 电路中的最小电流为 为保证电压表安全，滑动变阻器的最大电阻为 故滑动变阻器接入电路的阻值范围为。 39．（1）；（2）；（3） 解：（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，原电路中电压表测量两端电压，电流表测量电路电流。 由题可知， 当滑片移至滑动变阻器中点时，两端电压，电路电流，根据欧姆定律得 （2）根据串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端电压 串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时滑片位于中点，因此滑动变阻器的最大阻值 （3）保证电路安全，电流表允许的最大电流为，若电路电流为，两端电压 未超过电压表量程，因此电路允许的最大电流。 电路总电阻 滑动变阻器的最小阻值 电压表改接滑动变阻器两端后，电压表允许的最大示数为，即滑动变阻器两端最大电压 此时定值电阻两端电压 电路电流 符合电路安全要求。 滑动变阻器的最大阻值 所以 ◆题型2 并联电路的电阻规律与分流（必考） 40．（1）；（2） 解：（1）与并联，测干路电流，测支路电流。通过的电流为 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过的电流为 则接入电路的阻值为 （2）与并联，为定值电阻，其支路电流恒定。因 故始终安全，电路允许的最大干路电流由量程决定，即。通过的最大电流为 由欧姆定律可知，接入的最小阻值为 41．（1）0.2A；（2）25Ω；（3）0.26A 解：（1）闭合开关，断开开关时，只有接在电路中。电流表的示数 （2）闭合开关，断开开关时，和串联在电路中，电压表测量的电压。 的电压 的电阻 （3）同时闭合开关，当滑片移到最左端时，和并联，电流表测干路电流。 通过的电流 通过的电流 电流表示数 42．（1）6V；（2）10Ω；（3） 解：（1）根据串联分压可知，R1和R2的阻值之比 根据并联分流可知，当R1和R2并联后，通过R1和R2的电流之比 如图所示，当R1和R2并联后，电流表A2测量通过R2电流，其大小为 通过R1电流 则电源电压 （2）R2的电阻 （3）电流表A1的示数 电流表A1和A2的比值 ◆题型3 串并联组合与等效电阻（难点） 43．（1）6V；（2）4V；（3）30Ω 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 （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，电路总电阻 此时电路中的电流 电压表的示数为 （3）由图可知，当开关S、、均闭合时，短路，和并联，电流表测干路电流，因此干路电流；通过的电流仍为0.3A，通过电阻的电流 电阻 44．（1）；（2）；（3） 解：（1）闭合、断开和时，电路是定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得，的电阻为 （2）闭合、断开和时，与串联。根据串联电路的电阻特点，可得串联总电阻为 根据欧姆定律，此时的电流即电流表的示数为 （3）闭合和、断开时，与并联。根据欧姆定律可得，两支路电流 分别为， 根据并联电路的电流规律，此时的电流即电流表的示数为 45．B 考点六 动态电路、故障与欧姆定律的应用 ◆题型1 滑动变阻器引起的动态电路分析（重点） 46．B 47．D 48．C ◆题型2 电路故障分析（难点） 49．（1）；（2）右；（3）断路；（4）电源 电压表调零 实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 乙 50．D 51．断路 ◆题型3 气敏电阻与酒精测试仪（STSE） 52．B 53．（1）70 0.1 2；（2）大 醉酒 54．（1）10Ω；（2）0.3A 解：（1）由图甲可知，气敏电阻与滑动变阻器串联，电流表测的是电路中的电流，电压表测量的是气敏电阻的两端电压。当气体中酒精含量等于0时，由图乙可知，此时气敏电阻的电阻为50Ω，此时电流表示数为，即为此时的电路电流。此时电路总电阻为 根据串联电路总电阻等于各电阻之和，则R2接入电路中的阻值 （2）酒驾和醉驾的分界点为酒精含量80mg/100mL，由图乙可得此时气敏电阻；滑片位置不变，阻值仍为10Ω，此时电路总电阻 根据欧姆定律，可得此时电路电流，即酒驾和醉驾的电流临界值 综合攻坚·知能拔高 1．C 2．D 3． 4．变小 4.8 5．（1）断开 左 保护电路；（2）；（3）左 电压 0.12；（4）反 6．（1）；（2）定值电阻断路；（3）；（4）正比 10；（5）C 7．（1）电流表的示数；（2）a、b；（3）材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小 8．（1）②；（2）；（3）7.5 9．（1），0A、0A、0.2A；（2）5.4V；（3）0.4A 解：（1）只闭合开关时，S和均断开，电源、电流表和构成闭合回路，只有发光。 电流表测的电流，故通过的电流 因所在支路断开，故通过的电流 因所在支路断开，故通过的电流 （2）只闭合开关时，与串联，所在支路断开。电压表测两端电压，则 串联电路总电压等于各分电压之和，即 则两端的电压 （3）同时闭合开关S、、时，被短路，与并联，电流表测干路电流 与只闭合时相比，两端电压仍等于电源电压，故其电流仍为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 则通过的电流 10．（1）0.33；（2）20V；（3）1200N；（4）减小定值电阻R0的阻值 解：（1）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0与力敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电路中的电流 （2）由图乙可知，当体重计空载时，压力为零，力敏电阻的阻值，电路的总电阻 电源电压 （3）由图像可知，力敏电阻所受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，由串联分压的规律可知力敏电阻两端的电压越小，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压越大，即电压表示数越大，且电压表量程为0~15V，所以，当电压表示数（R0两端的电压）最大为15V时，体重计测量的体重最大，则力敏电阻R两端的最小电压 通过电路中的电流 力敏电阻R的阻值 由图乙可知，此时压力为1200N，即该体重计能称量的最大重力为1200N。 （4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，要增加体重计的量程，则力敏电阻受到的压力更大，由图乙可知力敏电阻的阻值更小，根据串联分压的规律，减小定值电阻R0的阻值可以达到要求。 11．（1）5V；（2）50Ω；（3）12.5Ω 解：（1）滑片移至最右端、闭合、时，接入电阻为0，电路为的简单电路，电流 电源电压 （2）滑片移至最左端、闭合、、、时，被短路，与（最大阻值）并联，电流表测干路电流 通过的电流 通过的电流 滑动变阻器最大阻值 （3）只闭合、、时，与（接入阻值）并联，测支路电流；断开后，支路断开，干路电流减少量等于支路电流，故 接入阻值 由得 若替换，因闭合，灯泡被短路，电路总电阻不变，电流不变，不符合题意，故替换的是；闭合、、时，被短路，与灯泡L并联，电流表测干路电流 R3接入的阻值保持25Ω不变，则通过的电流仍为 通过灯泡的电流 灯泡电阻 12（1）C；（2）（a）；（b）两端电压，两端电压；（c）；（3）① 两电流表接A、C两点：接C（干路），接A（支路），；② 两电流表接A、B两点：接B（支路），接A（支路），；③ 两电流表接B、C两点：接B（支路），接C（干路）， 13．（1）左；（2）6868；（3）横截面积；（4）；（5） 14．（1）在压力不超过4N的范围内，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，且减小的速度逐渐变慢。（2）2V，100Ω；（3）由图乙可知，压力F越大，压敏电阻RP的阻值越小；因为RP与R0 串联，电路总电阻越小，根据欧姆定律，电路中的电流就越大；定值电阻R0 的阻值不变，由U0=IR0可知，电流越大，R0两端的电压就越大，完全符合“压力越大，电压表示数越大”的要求。 如果将电压表并联在RP两端，压力增大时RP 阻值减小，它分得的电压会减小，不符合题目要求。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 欧姆定律 常考题型·精准突破 考点一 电阻与影响电阻大小的因素 题型1 电阻的概念与单位换算（重点） 题型2 影响电阻大小的因素与控制变量法（必考） 题型3 滑动变阻器的原理与使用（难点） 考点二 探究电流与电压、电阻的关系 题型1 实验电路、器材与滑动变阻器的作用（重点） 题型2 控制变量法与实验数据处理（必考） 题型3 实验图像与电路故障分析（难点） 考点三 欧姆定律的理解与简单计算 题型1 欧姆定律的内容与公式辨析（重点） 题型2 电流、电压、电阻的基本计算（必考） 题型3 比例关系、图像与公式的同一性（难点） 考点四 伏安法测电阻 题型1 实验原理、器材与操作步骤（重点） 题型2 数据处理与灯丝电阻随温度变化（必考） 题型3 实验故障与特殊方法测电阻（难点） 考点五 串、并联电路的电阻规律 题型1 串联电路的电阻规律与分压（重点） 题型2 并联电路的电阻规律与分流（必考） 题型3 串并联组合与等效电阻（难点） 考点六 动态电路、故障与欧姆定律的应用 题型1 滑动变阻器引起的动态电路分析（重点） 题型2 电路故障分析（难点） 题型3 气敏电阻与酒精测试仪（STSE） 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 电阻与影响电阻大小的因素 ◆题型1 电阻的概念与单位换算（重点） 1．下图为小明梳理有关电阻知识的结构图，请为其补充完整。（1）_________（2）_________ 【答案】电流 长度 【解析】根据电阻的基本定义，电阻是导体对电流的阻碍作用；影响导体电阻大小的因素包括：材料、长度、横截面积和温度。 2．电阻的符号是__________，单位是__________，简称欧，符号是__________。电阻的常用单位还有__________（符号__________）和兆欧（MΩ），换算关系为：1 kΩ =__________Ω，1 MΩ =__________Ω。 【答案】R 欧姆 Ω 千欧 kΩ 【解析】略 3．如图是一个没有学过的电表表盘。根据所学的知识你也能知道，它是测量 ________ 的仪表，你的判断依据是 ______________________________ 。这块仪表的示数越大，表明所测的导体对电流阻碍作用就 ________ （填“越强”或“越弱”），当没有电流通过导体时，导体的电阻 __________ （填“为零”或“不为零”）。 【答案】电阻 表盘中央的字母是电阻的单位 越强 不为零 【解析】初中物理中，不同电学物理量有专属单位，电阻的单位是欧姆，符号为Ω，该表盘明确标注了单位Ω，因此这是测量电阻的仪表。 电阻的物理意义就是描述导体对电流的阻碍作用大小，电阻的示数越大，代表导体对电流的阻碍作用越强。 电阻是导体本身的一种性质，只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关，和导体两端的电压、通过的电流无关，因此没有电流通过导体时，导体的电阻也不会消失，不为零。 ◆题型2 影响电阻大小的因素与控制变量法（必考） 4．某实验小组在“探究影响电阻大小的因素”时，连接了如图所示的电路进行实验，电源两端电压保持不变，实验测得的数据如下表所示。 编号 材料 长度/m 横截面积 电流/A a 镍铬合金丝 1.0 0.2 0.4 b 镍铬合金丝 0.5 0.4 1.4 c 镍铬合金丝 0.5 0.2 0.8 d 康铜合金丝 0.5 0.2 1.6 请回答下列问题： （1）该实验可以根据电流表示数的变化，间接得到各合金丝电阻大小关系，这种研究问题的方法叫做______________________。 （2）探究电阻大小与导体的横截面积是否有关，则应该选用电阻丝b和电阻丝___________（填编号），进行对比实验。 （3）选用c、d两根电阻丝进行对比实验，是为了探究电阻大小与导体的___________是否有关。 （4）比较a和c，可得出结论：____________________________________________。 【答案】（1）转换法；（2）c；（3）材料；（4）材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大 【解析】（1）电阻大小无法直接观察，可转化为电路中电流大小来观察比较，这种方法是转换法。 （2）探究电阻大小与导体的横截面积是否有关，应该控制材料、长度相同，而横截面积不同，故应选b、c两根电阻丝。 （3）选用c、d两根电阻丝进行对比实验，控制了长度、横截面积相同，材料不同，是为了探究电阻大小与导体的材料是否有关。 （4）比较a、c可知，材料和横截面积相同，a的长度较长，电流较小，说明电阻较大，可以得到材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。 5．同学们用图甲所示电路探究“影响导体电阻大小的因素”，所用导体A、B、D的横截面积为S，C的横截面积为2S，导体A、B、C的长度相同，如图乙所示。 （1）为了探究导体的电阻与其横截面积的关系，在MN之间接入的两段导体应是________（选填导体的字母名称）； （2）在MN之间接入A、B两段导体，发现接入B时，灯泡明显变暗，可得出结论：导体的电阻大小与导体的________有关； （3）实验中通过观察________来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体阻值比较接近而无法判断其阻值大小时，请你给出一条解决方案：________________________。 【答案】（1）B、C；（2）材料；（3）灯泡亮度 在电路中串联电流表，通过精确的电流示数差异来判断电阻大小 【解析】（1）探究电阻与横截面积的关系，根据控制变量法，需要控制导体的材料、长度完全相同，仅横截面积不同。B、C都是镍铬合金、长度一致，横截面积分别为S和2S，满足实验要求，故在MN之间接入的两段导体应是B、C。 （2）A、B两段导体长度、横截面积都相同，只有材料不同，接入B时灯泡变暗说明B的电阻更大，因此可以得出结论：导体电阻和导体的材料有关。 （3）本实验用转换法，通过灯泡亮度粗略反映电阻大小：电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗。 当待测电阻阻值接近、灯泡亮度差异无法区分时，可以在电路中串联电流表，通过精确的电流示数差异来判断电阻大小，提升判断的准确度。 6．小明在实验室中找到如图1所示的几根金属丝，并连接了如图2所示的电路，探究“影响导体电阻大小的因素”。 （1）为避免电路中电流过大损坏电流表，可以在电路中________联一个小灯泡； （2）小明将金属丝A和B分别接在M、N之间，目的是探究电阻大小与导体________的关系； （3）若把A导体接在M、N之间，闭合开关，读出电流表示数后，再用酒精灯对A导体加热一段时间后读数，这是探究________对电阻的影响； （4）小明又找到一个如图3所示的合金金属块接入电路，你认为沿________（选填“AB”、“CD”或“EF”）方向接入图2所示电路时，电流表示数最大。 【答案】（1） 串；（2）长度；（3）温度 ；（4）CD 【解析】（1）小灯泡有一定电阻，串联在电路中可以增大总电阻，限制电路电流，起到保护电路、避免电流过大损坏电流表的作用，因此要串联。 （2）根据控制变量法，A、B两根金属丝的材料、横截面积完全相同，只有长度不同，所以是探究电阻大小与导体长度的关系。 （3）对导体A加热时，导体的材料、长度、横截面积都没有改变，只有温度发生了变化，因此该操作是探究温度对电阻的影响。 （4）在材料相同的前提下，导体越短、横截面积越大，电阻越小，电路电流就越大。沿CD方向接入时，接入的导体长度最短、横截面积最大，电阻最小，因此电流表示数最大。 ◆题型3 滑动变阻器的原理与使用（难点） 7．小华设计的简易调光灯电路如图所示。 （1）滑动变阻器是利用电阻大小与_______的关系制成的。 A．材料 B．长度 C．横截面积 （2）在图中用笔线代替导线，帮小华完成调光灯电路连接。 ① 要求：闭合开关，滑片P向左移动时灯变暗；电压表正确并联在小灯的两端______。 ② 根据电压表的使用规则，电压表______与电源直接连接（选填“能”或“不能”）。闭合开关，电压表的示数如图所示为________ 。 （3）在上述实验中，闭合开关，观察到小灯不亮，已知电路中出现一处故障，且只发生在小灯L或滑动变阻器R上（各接线柱连接完好）。则电路的故障可能是__________。 ① 为确定故障，小华在电路中串联电流表，发现电流表示数为零，则可以排除的电路故障是__________； ② 再观察电压表示数，能否确定故障，若能请写出电压表的示数情况与对应的故障。______________________________________________________________________。 【答案】（1）B；（2） 能 1.7V；（3）小灯L断路、小灯L短路和滑动变阻器R断路 小灯L短路 能。若电压表示数等于电源电压，说明电压表两端能连通到电源两极，故障是小灯L断路；若电压表示数为0，说明电压表无法连通到电源正极，故障是滑动变阻器R断路 【解析】（1）滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，进而改变电路电流，因此是利用电阻大小与长度的关系制成的。故选B。 （2）由题意可知，滑片P向左移动时灯泡变暗，说明电路中电流变小，即滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应将滑动变阻器的右下接线柱与开关的左接线柱相连；将电压表的负接线柱连接到灯泡的左接线柱，让电压表并联在灯泡两端，电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出，据此作图。 电压表的内阻极大，根据电压表的使用规则，能直接接在电源两端测量电源电压。 由右图可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，指针指向1.7V位置，因此示数为1.7V。 （3）由题意可知，故障仅出在小灯L或滑动变阻器R上，小灯L断路电路不通、小灯L短路无电流通过灯丝、滑动变阻器R断路整个电路断开，都符合小灯不亮的现象。 串联电流表后电流表示数为零，说明电路是断路状态；如果是L短路，电路是通路，电流表会有示数，因此可以排除小灯L短路的故障； 略。 8．图为滑动变阻器接入电路的示意图。当滑片P向A端滑动时，接入电路的电阻变大的是（     ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】AC．下接线柱接A时，无论上接线柱接哪端，接入电路的是A到滑片P长度的电阻丝，滑片P向A端滑动，接入电路电阻丝都变短，电阻都变小，故AC错误； B．滑动变阻器遵循“一上一下”的接线规则，同时接了下接线柱A和B，相当于把全部电阻丝接入电路，滑片移动不会改变接入电阻的大小，是错误接法，故B错误； D．接的是上接线柱C和下接线柱B，接入电路的是B到滑片P长度的电阻丝，滑片P向A滑动时，P到B的电阻丝长度变长，接入电阻变大，故D正确。 故选D。 9．图甲是小天制作的简易调光台灯，图乙是其内部电位器的构造示意图。 （1）要想改变灯的亮度，应将电位器与灯_________联。 （2）连接好电路，闭合开关后，发现灯泡不亮，接下来的操作最合理是_________。 A．更换小灯泡 B．更换电位器 C．缓慢转动电位器旋钮，观察小灯泡是否发光 （3）若顺时针旋转旋钮时灯变亮，则应将电位器的_________两个接线柱接入电路中。正确连接电路后，闭合开关，旋钮转到某一位置时灯泡发光过亮，为保证电路安全，请写出改进方案:_________________。 【答案】（1）串；（2）C；（3）b、c 电路中再串联一个定值电阻 【解析】（1）并联电路各支路之间互不影响，串联电路各用电器之间相互影响，要想改变灯的亮度，电位器要和灯串联连接，通过改变电位器接入电路的电阻来改变电路中的电流，从而改变灯泡亮度。 （2）灯泡不亮，有很多原因，可能是灯泡断路，也可能是电流过小，也可能是电位器故障，但排查故障应从最简单、最容易操作的方向入手，所以最合理的操作是缓慢转动电位器旋钮，观察小灯泡是否发光，若不发光，再考虑其他问题。故选C。 （3）顺时针旋转旋钮时，灯泡变亮，原因是电路中的电流变大、电阻变小，即电位器接入电路中的电阻体长度应变短，则应将接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。 正确连接电路后，闭合开关，旋钮转到某一位置时灯泡发光过亮，则电路中的电流过大，为保证电路安全，可在电路中再串联一个定值电阻，起到降压限流作用，保护电路。 考点二 探究电流与电压、电阻的关系 ◆题型1 实验电路、器材与滑动变阻器的作用（重点） 10．在“探究电流与电阻的关系”时，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P调到___________最大的一端，这样做是为了保护电路；在进行实验时，滑动变阻器的另外一个作用是使定值电阻两端的电压___________（选填：“改变”或“不变”）。 【答案】阻值 不变 【解析】[1]在“探究电流与电阻的关系”时，为了保护电路，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P调到阻值最大的一端。 [2]在“探究电流与电阻的关系”时，在改变定值电阻的阻值的同时控制其两端的电压一定。更换定值电阻后，定值电阻两端的电压将改变，为了控制定值电阻两端的电压一定，就需要移动滑片，使其两端的电压不变。 11．在探究电流与电压、电阻的关系实验中，滑动变阻器具有保护电路的作用。同时，在探究电流与电压的关系时，移动滑片P的目的是_____；在探究电流与电阻的关系时，移动滑片P的目的是_____。 A．保持定值电阻两端电压不变 B．改变定值电阻两端电压 C．多次测量，减小误差 【答案】B A 【解析】[1]在探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，同时为得出普遍性的结论要进行多次测量，通过移动变阻器的滑片能达到这些目的，故选B； [2]根据控制变量法，在探究电流与电阻的关系时，要保持定值电阻两端电压不变，这是通过移动变阻器的滑片来实现的，故选A。 12．小李“探究电流与电阻的关系”时，从实验室找来以下器材：电压恒为的电源一个，定值电阻5个，阻值分别为、、、、，规格为“”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的图像，由图像可知：定值电阻两端的电压______保持不变，当接入电路的定值电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻是______。若用的电阻替换电阻，电压表______（选填“能”或“不能”）调到。原因是______。 【答案】2 40 不能 滑动变阻器的最大阻值太小 【解析】[1]由图像可知：定值电阻两端的电压 [2]由图可知，当接入电路的定值电阻时，电路电流为0.1A；滑动变阻器两端电压为6V-2V=4V 则滑动变阻器接入电路的电阻是 [3][4]若用的电阻替换电阻，根据串联分压原理可得 解得：R滑=50Ω。由于滑动变阻器的最大阻值为40Ω，所以电压表不能调到。 ◆题型2 控制变量法与实验数据处理（必考） 13．为了探究“电流与电压的关系”，某同学设计了如图甲所示的电路。 （1）实验中，应保持____________不变，调节滑片P，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为____________A。 （2）多次测量，将记录的数据填在如表中，分析数据可以得出结论：保持电阻不变时，____________。 电压/V 1 2 3 电流/A 0.1 0.3 【答案】（1）定值电阻R的阻值 0.20；（2）通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 【解析】（1）探究电流与电压的关系时，要用到控制变量法，根据实验目的，需要保持定值电阻的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，来探究电流随电压的变化规律。 图乙的电流表选用的是0~0.6A量程，该量程的分度值为0.02A，读数为0.20A。 （2）分析表格数据可以发现，电阻不变时，导体两端的电压增大为原来的几倍，对应的电流也增大为原来的几倍，因此可得出结论：电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 14．某同学在进行“探究电流与电压的关系”的实验。 电压/V 0.5 1 1.5 2 2.5 电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 （1）请用笔画线表示导线，将甲图中的实物图连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大。 （2）闭合开关前，发现电流表指针在零刻线右端，接下来应进行的操作是________。 （3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为________A；若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动。 （4）实验中测得多组数据如上表。分析表中数据可得：电流与电压的关系是________________________。 【答案】（1）；（2）将电流表指针调零；（3）0.12 A；（4）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 【解析】（1）滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，应将滑动变阻器左下接线柱接入电路中，滑动变阻器与定值电阻串联在电路中。 （2）闭合开关前，发现电流表指针在零刻线右端，需要将电流表指针调零，把指针调到0刻度线上。 （3）图乙中电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A。 要增大电阻两端的电压，由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压，根据串联电路的分压作用，应减小滑动变阻器连入电路的电阻，从而减小滑动变阻器分得的电压，滑片P向A端移动。 （4）由表中数据可知，电压增大为原来的几倍，相应的电流增大为原来的几倍，可以得到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。 15．在“探究电流与电压的关系”实验中，实物电路如图甲所示。 （1）为了保护电路，连接电路时，开关应该处于______状态，滑动变阻器的滑片应置于______（选填“最左”或“最右”）端； （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因是______（填字母序号）； A．定值电阻断路 B．滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关；调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为0.5V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A； （4）实验数据如下表所示，数据不足之处是____________；改正不足后，请根据表中数据在图丙中描点作出图像____________； 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 （5）分析图像可知：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____________ 【答案】（1）断开 最左；（2）A；（3）0.1；（4）2.0V对应的电流存在错误 ；（5）正比 【解析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，防止因为发生短路导致电路中电流过大而烧坏电路元件；实验前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，滑动变阻器接了左上和右下两个接线柱，滑片移到最左端时接入电路的电阻丝长度最长，电阻最大，所以滑片应滑至最左端。 （2）闭合开关，电流表无示数，说明电路整体断路；电压表有示数，说明电压表两端能连通到电源两极；所以是定值电阻断路，故选A。 （3）电流表选用的是量程，该量程分度值为，指针指向刻度线处，因此读数为。 （4）根据其余数据可算出定值电阻阻值，电压2.0V时理论电流应为0.4A，表格中0.38A是明显的误差异常数据；绘制I-U图像时要舍弃错误点，将其余符合正比规律的点连成过原点的直线，反映电阻一定时的电流电压关系。 （5）当电阻一定时，电流随电压的增大成比例增大，符合正比关系的规律，因此在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ◆题型3 实验图像与电路故障分析（难点） 16．如图甲所示是小明探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路图。选用的实验器材有：电源（电压恒为3 V），电流表（0~0.6 A），电压表（0~3 V），定值电阻，滑动变阻器（40 Ω 2 A），开关，导线若干。 （1）探究电流与电压的关系实验中，小明选用5 Ω和10 Ω的两只电阻分别进行实验后，根据实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图线对应的是___________Ω的电阻。由M图线得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成___________（选填“正比”或“反比”）。 （2）探究电流与电阻的关系实验中，小明首先确定了一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5 Ω换成10 Ω时，闭合开关，眼睛应观察___________表，同时将滑动变阻器的滑片向___________（选填“a”或“b”）端移动，才能使电压表示数变为U。 【答案】（1）5 正比；（2）电压 b 【解析】（1）根据欧姆定律可知，当电压一定时，电流与电阻成反比，即电阻越大，电流越小。 由图乙可知，当电压相同时，M图线对应的电流较大，所以M图线对应的电阻较小，因此M图线对应的是5 Ω的电阻。 由M图线可知，该图线是一条过原点的倾斜直线，说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端的电压不变。把换成后，根据串联分压规律，定值电阻分得的电压会变大，因此闭合开关后要眼睛观察电压表，调节滑片让电压表示数回到设定值； 为了增大滑动变阻器接入的阻值，让滑动变阻器多分担电压，从而降低定值电阻两端电压，需要将滑片向端移动。 17．探究电流与电阻关系实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V），电流表，电压表，滑动变阻器（20Ω　1A），定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个），开关，导线若干。 （1）小海按照图甲的实验电路连接好电路，闭合开关前发现电流表指针如图乙所示，接下来应___________。 （2）故障消除后，小海先接入5Ω的电阻，调节滑片使电压表示数为3V，记录电流表示数为0.6A；若滑动变阻器位置不变，接着用10Ω电阻代替5Ω电阻接入电路，他应将滑片向________端移动，同时眼睛应观察电压表，使其示数为3V，并记录下电流表的示数。 （3）如图丙所示的I-R图像中，________（选填“①”或“②”）是小海作出的正确图线。 【答案】（1）对电流表进行调零；（2）B/右；（3）② 【解析】（1）闭合开关前，电流表指针偏在零刻度线左侧，说明电流表没有校零，接下来需要对电流表进行调零。 （2）探究电流与电阻关系时，需要保持定值电阻两端电压不变。将电阻换成电阻后，根据串联分压规律，定值电阻分得的电压会升高，大于要求的，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻来分压，让定值电阻电压回到；本实验滑动变阻器接左下A接线柱，滑片向右（B端）移动时，接入电阻变大，因此滑片向右移动。 （3）由图像可知，电压不变时，电流与电阻成反比，即 电流与电阻的乘积恒定不变，当电阻时，电路电流为 当时，电路电流为 正好符合图线②的规律，因此②是正确图线。 18．在探究电流与电压的关系实验中，小濮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，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、电表、滑动变阻器均完好，则故障原因可能是定值电阻_____（选填“断路”或“短路”）。 （3）排除故障后移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表。分析表中数据可知：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.1 2 1.6 0.16 3 2.2 0.22 4 2.8 0.28 （4）小阳分别用两个阻值未知的电阻和进行实验，得到两个电阻的关系如图乙所示。由图像可知_______（选填“”、“”或“”）。 【答案】（1）右；（2）短路；（3）正比；（4）< 【解析】（1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最右端。 （2）闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，则电路接通，电压表无示数，则电压表所测量的元件短路，则故障原因可能是定值电阻短路。 （3）从实验数据可以看出，当电压成倍增加时，电流也相应成倍增加，电压与电流比值一定。这意味着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。 （4）从图中可知，当电流相同时，两端的电压较小，由可知。 考点三 欧姆定律的理解与简单计算 ◆题型1 欧姆定律的内容与公式辨析（重点） 19．关于欧姆定律表达式的几种理解，下列说法正确的是（     ） A．表示当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 B．表示导体的电阻跟通过导体电流成反比 C．由可得，表示当导体两端电压增大时，导体电阻增大 D．由可得，表示当通过导体的电流减小时，导体电阻增大 【答案】A 【解析】A．当导体电阻R为定值时，由变形得，比值为定值，说明通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，故A正确； B．电阻是导体本身的固有性质，不随通过导体的电流变化，仅为电阻的计算式，不代表电阻与电流成反比，故B错误； C．导体电阻大小由自身因素决定，与导体两端电压无关，即使导体两端电压增大，导体电阻也保持不变，故C错误； D．导体电阻大小与通过导体的电流无关，即使通过导体的电流减小，导体电阻也保持不变，故D错误。 故选A。 20．一段导体两端电压是3 V时，导体中的电流是0.5 A。如果电压增大到6 V；导体中的电流是______A；如果电压减小到0 V时，导体中的电阻为______Ω。 【答案】1 6 【解析】根据欧姆定律，导体的电阻为 因导体电阻不随两端电压、通过电流的大小变化，故电压改变时导体电阻保持6 Ω不变。当导体两端电压为6 V时，此时导体中的电流为 因导体电阻不随两端电压改变，故电压为0 V时，导体电阻仍为6 Ω。 21．电压是产生电流的原因，电阻表示导体对电流的阻碍作用。可见，导体中通过的电流与导体两端的电压以及导体的电阻有关，关于它们之间的关系描述正确的是（　　） A．通过导体的电流与导体两端的电压成正比 B．通过导体的电流与导体的电阻成反比 C．当导体电阻不变时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【答案】D 【解析】A．无“导体电阻不变”的前提，不满足电流与电压成正比的成立条件，故A错误； B．无“导体两端电压不变”的前提，不满足电流与电阻成反比的成立条件，故B错误； C．电压是产生电流的原因，电压为自变量、电流为因变量，不能表述为电压与电流成正比，逻辑关系错误，故C错误； D．导体两端电压不变时，由可知，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D正确。 故选D。 ◆题型2 电流、电压、电阻的基本计算（必考） 22．如图所示，电源两端电压保持不变，和均为定值电阻，已知、。闭合开关，通过的电流。求： （1）电源两端电压； （2）通过的电流。 【答案】（1）3V；（2）0.5A 【解析】（1）两个电阻并联，并联电路中，并联电路各支路两端电压相等，等于电源两端电压，故电源两端电压为 （2）通过的电流为 23．如图所示，电源电压不变，，，闭合开关后，两电阻__________联，若电源电压为，电路总电阻为__________，两端电压为__________。 【答案】串 30 2 【解析】由电路图可知，只有一条流通路径，因此两电阻是串联。 电路总电阻为 电路中的电流为 因串联电路电流处处相等，故R1两端电压为 24．如图所示，已知电源电压保持3 V不变。只闭合开关S，电流表示数为0.3 A当同时闭合开关S、，电流表A的示数为0.5 A。求同时闭合开关S、时： （1）两端的电压。 （2）通过的电流。 （3）通过的电流。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）同时闭合开关S、时，与并联。由并联电路电压规律得 （2）同时闭合S、时，两端电压仍等于电源电压，阻值不变，根据欧姆定律可知通过的电流与只闭合S时相等 （3）同时闭合开关S、时，电流表A测干路电流。由并联电路电流规律得 ◆题型3 比例关系、图像与公式的同一性（难点） 25．定值电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图像可知，A和B串联在电路中，当电流为0.3A时，A两端的电压为______V。将A和B并联在3V的电源上，电路中的干路电流为______A。 【答案】1.5 0.9 【解析】串联电路中各处电流相等，当电路电流为0.3A时，通过A的电流也为0.3A。观察I-U图像，当A的电流为0.3A时电压为1.5V； 并联电路中各支路两端电压相等，将A、B并联在3V电源上时，A、B两端电压均为3V。从图像可知：电压为3V时，通过A的电流是0.6A，通过B的电流是0.3A。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，可得干路总电流为 26．小王在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，记录了两组实验数据，并根据数据绘出了如图所示的图像，正确的是（     ） A．甲的电阻是0.2Ω B．将甲、乙并联到2V的电源上时，干路中电流为0.6A C．甲、乙的阻值之比为2：1 D．当甲、乙串联后接入3V的电路，通过它们的电压之比为2：1 【答案】B 【解析】由图可知，当时，，。 A． 甲的电阻，故A错误； C． 乙的电阻 甲、乙阻值之比，故C错误； B．将甲、乙并联到2V电源上，由图可知时， 干路电流，故B正确； D． 甲、乙串联，电流相等，电压之比，故D错误。 故选B。 27．在制作调光台灯实验中，小双同学连接了如图所示电路，闭合开关，向左移动滑片，灯_______________（填“变亮”、“变暗”）。但是在调节过程中，灯L1突然熄灭，然后他将滑动变阻器调至中点，用完好的检测灯接入电路检测，闭合开关，当灯的两根接线分别接到：①a、d两点时，灯发光；②b、c两点时，灯也发光；③接在c、d两点时，灯不发光。若只有一处故障，根据以上信息，可以判断出电路故障是_________________。 【答案】变暗 变阻器R断路/灯L1短路/变阻器R断路或灯L1短路 【解析】由图可知，灯泡L1和变阻器R串联，向左移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，接入电阻变大，串联电路总电阻变大，由可知电路中电流变小，故灯变暗。 闭合开关，在调节过程中，灯L1突然熄灭，可能电路中某处断路或灯L1短路或电源损坏；当灯的两根接线接到a、d两点时，灯发光，说明电源没有故障；当灯接在b、c两点时，灯也发光，说明有电流从电源正极出发，经过开关、b点、灯L2、灯L1回到电源负极，可能变阻器R断路或灯L1短路；当灯接在c、d两点时，灯不发光，可能变阻器R断路或灯L1短路。 考点四 伏安法测电阻 ◆题型1 实验原理、器材与操作步骤（重点） 28．在“伏安法测电阻”的实验中，若电压表损坏，利用如图所示的电路也能测出Rx的阻值，已知滑动变阻器R的阻值为R0，具体实验步骤如下： a.将滑动变阻器的滑片移到最右端，读出电流表的示数I1； b.将滑动变阻器的滑片移到最左端，读出电流表的示数I2； 则定值电阻的表达式：Rx＝______。 【答案】 【解析】闭合开关，Rx和滑动变阻器串联，我们可以先把滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大，读出电流表的示数I1，此时电源电压不变，为 然后将滑动变阻器移动最左端，此时是Rx的简单电路，此时读出电流表的示数I2，那么电源电压 所以 解得 29．在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是___________Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，电路中的电流是________A；当开关断开时，电路中没有电流，导体的电阻是___________Ω。 【答案】10 0.4 10 【解析】[1]导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，则导体的电阻为 [2]改变滑动变阻器的阻值，导体的电阻不变，导体两端的电压增加到4V，则电路中的电流为 [3]电阻是导体的一种特性，只与材料、长度、粗细和温度有关，与电压和电流无关，故当开关断开时，电路中没有电流，导体的电阻仍为10Ω。 30．实验室常用的电流表其实也具有一定的电阻值。在有些测量时不能忽略，电流表通电时我们可将其看做一个能显示电流大小的定值电阻。如图为某同学利用伏安法测电阻的部分电路。接通电路后电压表的示数为12V，电流表的示数为0.04A，若电流表的电阻为10Ω，则待测电阻Rx=______Ω。 【答案】290 【解析】由图知道，电流表与待测电阻Rx串联，由于接通电路后电压表的示数为12V，电流表的示数为0.04A，所以，电流表与待测电阻Rx串联的总电阻 由串联电路电阻的特点知道，待测电阻 ◆题型2 数据处理与灯丝电阻随温度变化（必考） 31．小亮在“测量小灯泡电阻”的实验中，所用小灯泡正常发光时的电压为3V，电阻约为10Ω。小亮的实验过程如下： （1）闭合开关，发现小灯泡仍不亮，但电流表和电压表均有示数，接下来他应进行的操作是___________。 （2）实验中小亮设计的实验记录表格如下表。请你找出表格中的问题：___________； （3）小亮又根据实验数据绘制成了如图乙所示的图像。根据该图像提供的信息，可计算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω。 实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 电阻平均值/Ω 1 2 3 【答案】（1）移动滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察小灯泡是否发光；（2）设计了“电阻平均值”栏目，小灯泡的电阻随温度变化，求不同电压下的电阻平均值没有物理意义；（3）7.5 【解析】（1）电流表、电压表均有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电阻过大，电路电流太小。因此只需移动滑片，减小滑动变阻器接入的阻值，增大电路电流，观察灯泡状态即可。 （2）小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大，不同电压下小灯泡的温度不同，对应电阻本身就不同，求不同工作状态下的电阻平均值没有实际物理意义，这是表格的错误。 （3）小灯泡额定电压为3V，从U-I图像中找到对应的电流为，根据欧姆定律，得到正常发光时的电阻 32．在测量标有电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中，第一次测量时的电压等于2.5V，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，小灯泡变暗直至完全不发光。测量的数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 7 电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 电阻R/Ω 8.9 （1）请你根据表中电压和电流的数据，计算每次小灯泡的电阻，填在表格中。 （2）对比不同电压下小灯泡的电阻，你有什么发现？把你的发现变成一句具有概括性的结论。 【答案】（1）8.1，7.1，6.2，4.7，3.1，2.0；（2）小灯泡的灯丝电阻随灯丝温度的降低而变小 【解析】（1）根据表中数据和可得： （2）由表中数据可知，随着电压降低，通过小灯泡的电流减小，（即电阻）减小，因电压越低灯丝温度越低，故小灯泡的灯丝电阻随灯丝温度的降低而变小。 33．某学习小组用“伏安法”测量小灯泡的电阻。 （1）“伏安法”测电阻的实验原理是__________（用公式表示）； （2）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数变大，导线不能交叉）； （3）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表和电流表的示数都比较小，导致这一现象的原因是______________________________； （4）找到原因后，小明移动滑动变阻器的滑片，图乙、图丙分别是电压表和电流表的示数，可以计算出此时小灯泡的电阻为__________； （5）换用另一个小灯泡后继续实验，图丁是小明根据测量数据绘制的通过小灯泡的电流I随它两端的电压U变化的关系图像。请根据图像信息，分析下列说法中正确的是______（填字母）。 A．小灯泡的电阻是 B．小灯泡的电阻随电压的增大而减小 C．小灯泡的电阻受温度影响发生改变 D．若将这样两个同样规格的小灯泡并联在2V的电源两端，干路中总电流为0.45A 【答案】（1）；（2）；（3）滑动变阻器接入电阻太大；（4）6；（5）C 【解析】（1）伏安法测电阻的核心原理是欧姆定律的变形公式，通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，即可计算出电阻。 （2）滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在电路中，据此作图。 （3）电路连接正确、两表都有示数说明电路是通路，电表示数小、灯不发光，是因为滑动变阻器接入电阻太大，电路电流过小，小灯泡实际功率远低于额定功率，因此发光不明显。 （4）电压表选0~3V量程，分度值0.1V，示数为1.2V；电流表选0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.2A，此时小灯泡的电阻为 （5）ABC．由图和可知，电压增大时，相同电压增量下电流增量变小，电阻实际随电压增大而增大，因灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，不一定是5Ω，故AB错误，C正确； D．两个同样规格的小灯泡并联时，通过的电流相等，由图像可知，当灯泡两端电压为2V时通过的电流为0.45A，又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中总电流为，故D错误。 故选C。 ◆题型3 实验故障与特殊方法测电阻（难点） 34．某小组用图甲中的器材测量某未知电阻的阻值。 （1）正确连接好电路，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，发现电流表的指针出现了如图乙所示的情况，出现该现象的原因是___________________。 （3）当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电流表和电压表的示数如图丙所示，此时测定电阻为__________Ω，此实验要多次测量，目的是___________________。 （4）根据实验数据绘制出的图像，如图丁中a所示。实验完成后、将定值电阻换成小灯泡．重复上述实验、绘制出小灯泡的图像如图丁中b所示，分析发现小灯泡电阻发生了变化，其原因是_____________________________________________________________________________。 （5）分析图像中A、B、C三点电阻、、大小关系为___________________。 【答案】（1）B；（2）电流表的正负接线柱接反了；（3）5 减小实验误差；（4）灯丝的电阻随温度的升高而增大；（5） 【解析】（1）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的电阻滑到最大值，即滑片P置于B端。 （2）闭合开关后，如图乙，电流表的指针反向偏转，出现该现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。 （3）如图丙，电流表选用测量范围，分度值为0.02A，读数为0.5A；电压表选用测量范围，分度值为0.5V，读数为2.5V；此时测定电阻为 此实验要多次测量，求电阻的平均值，目的是减小实验误差。 （4）由图b可知，随着灯泡两端电压的增大，通过灯泡的电流增大变缓，由可知，灯泡的电阻变大；实验时，灯泡两端的电压越大，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮，灯丝的温度越高，灯泡的电阻越大；小灯泡电阻发生变化的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大。 （5）如图丁，对比A、B两点，，由可知； 对比B、C两点，，由可知； 由（3）的结论可知，； 由以上分析可知，图像中A、B、C三点电阻、、大小关系为。 35．某同学利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻，选用的小灯泡标有“2.5 V”的字样。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示的电路连接完整。（要求：导线不允许交叉，滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮） （2）实验中滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是____________________。 （3）闭合开关，移动滑片P，发现两电表示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器上，则故障可能是____________________________________________________________（选填“滑动变阻器短路”或“滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良”）。 （4）排除故障后，闭合开关，该同学移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为了测量小灯泡正常发光时的电阻，该同学应该怎样操作？该同学根据实验测得的数据，作出小灯泡的图像，如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为__________Ω。 （5）另一名同学对灯泡的电阻提出了不同看法，他认为应将所测电阻取平均值，以减小误差，请对该过程进行分析评估。_____________ （6）该同学对实验进一步拓展，在缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值，已知滑动变阻器的最大阻值为，电源电压未知且恒定不变。实验步骤如下： ①闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ②再将滑动变阻器的滑片移至端，读出电压表的示数为； ③请写出未知电阻阻值的表达式_____________。（用、、表示） 【答案】（1）；（2）改变小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流，获取多组实验数据；（3）滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良；（4）电压表示数为2.3V，应将滑动变阻器的滑片向右移动，直到电压表的示数为2.5V，使小灯泡正常发光 10；（5）该同学观点错误。因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，不同电压下小灯泡的灯丝温度不同，对应的电阻不是定值，求取不同电压下电阻的平均值没有实际意义；（6） 【解析】（1）测量小灯泡电阻的实验中，电压表应与灯泡并联，且小灯泡L标有“2.5V”，所以电压表选择“0～3V”量程；滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路中，由题知，滑片P向左移变阻器的电阻变大，故应将其右下接线柱接入电路中，据此作图。 （2）滑动变阻器除了保护电路、防止电流过大损坏元件之外，还可以通过改变自身接入电路的电阻，改变电路中的电流，从而调整小灯泡两端的电压，得到多组不同电压、电流下的实验数据。 （3）两电表示数忽大忽小，说明电路的通断状态不稳定：如果滑动变阻器短路，电路总电阻恒定，电流和电压表示数会保持稳定，不会出现忽大忽小的现象；而滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良时，滑动变阻器接入的阻值会随滑片移动出现不稳定的通断或阻值突变，导致电表示数忽大忽小，符合故障现象。 （4）图乙中电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，指针指向2.3V刻度处，因此当前电压表示数为2.3V，小于小灯泡的额定电压2.5V；根据串联分压规律，要让灯泡两端电压升高到2.5V，需要减小滑动变阻器接入的电阻，因此应将滑动变阻器的滑片向右移动，直到电压表示数为2.5V，使小灯泡正常发光； 从图丙的I-U图像可以读出，当小灯泡两端电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.25A，根据欧姆定律可得小灯泡正常发光时的电阻为 （5）灯丝的电阻会随温度的升高而增大，不同电压下小灯泡的功率不同，灯丝温度不同，对应的电阻也不是定值，因此对不同电压下测得的灯泡电阻求取平均值没有实际物理意义，该同学的看法是错误的。 （6）当滑片移至a端时，电压表测量定值电阻的电压为U1；再将滑动变阻器的滑片移至b端，电压表测量总电压为U2，则变阻器的电压为 电路中的电流为 所以未知电阻Rx阻值的表达式为 36．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源、待测电阻Rx、滑动变阻器（标有“20Ω  1A”字样）、电流表、电压表（只有0~3V挡完好）、开关以及导线若干。 （1）测量电阻的实验原理为___________； （2）在连接电路时，开关应该处于_________ 状态，滑片处于________端（选填“A”或“B”）； （3）按正确步骤实验，闭合开关，电压表示数为2V，电流表的示数如图乙，其示数为______A， 电源电压U为__________V； （4）继续移动滑片，小华发现电压表示数超过了3V，于是他重新连接了电压表，闭合开关后移动变阻器滑片，记录1、2两组数据； 物理量 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 0 0.60 2 2 0.38 ① 此时电压表并联在__________两端（选填“待测电阻”或“滑动变阻器”）； ②实验序号2对应的待测电阻Rx=__________Ω（计算结果精确到0.1Ω）。 （5）小红同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0，设计如图丙所示的电路，同样可以测出待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下： ① 闭合开关S、断开开关S1，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1； ② _______________，用电压表测出电源的电压U； ③ 可得待测电阻Rx的阻值为____________（用U、U1和R0表示）。 【答案】（1）；（2）断开 A；（3）0.2 6；（4）滑动变阻器 10.5；（5）闭合开关S1 【解析】（1）伏安法测电阻的核心是利用欧姆定律变形公式，通过测量待测电阻两端电压和通过的电流，计算出电阻值。 （2）连接电路时开关必须断开，防止接线短路损坏元件； 闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处，图甲中滑动变阻器接入的是右下接线柱，所以滑片移到最左端即A端时，接入电路的电阻丝最长，阻值最大，起到保护电路的作用。 （3）电流表接0~0.6A量程，分度值0.02A，指针指向0.2A； 按正确步骤实验时，闭合开关瞬间滑动变阻器处于最大阻值20Ω，此时待测电阻电压为2V、电流0.2A，滑动变阻器分压 电源总电压 （4）①当电流为0.6A时电压表示数为0，待测电阻两端电压不可能为0，说明此时滑动变阻器接入阻值为0，电压表测的是滑动变阻器的电压； ② 电源电压6V，实验序号2中滑动变阻器分压2V，则待测电阻两端电压 （5）闭合S、断开S1时，和串联，电压表测电压；闭合S、S1时，被短路，电压表直接测电源总电压。 串联电路中的分压为，电路电流，因此 考点五 串、并联电路的电阻规律 ◆题型1 串联电路的电阻规律与分压（重点） 37．如图所示，把20Ω的电阻和30Ω的电阻串联起来，接在电压为6V的电源上。闭合开关后，求： （1）电流表的示数； （2）两端的电压。 【答案】（1）0.12A；（2）2.4V 【解析】（1）闭合开关后，与串联，电流表测电路中的电流。总电阻 电路电流为 即电流表示数为 （2）串联电路中电流处处相等，通过的电流等于电路电流，两端的电压 38．如图所示的电路中，R1=10Ω，R2为最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电流表（使用0∼0.6A量程）的示数是0.4A，电压表（使用0∼3V量程）的示数是2V。求： （1）滑动变阻器R2此时接入电路的阻值。 （2）电源电压。 （3）保证电路安全的情况下，滑动变阻器接入电路的阻值范围。 【答案】（1）5Ω；（2）6V；（3）0~10Ω 【解析】（1）由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，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，由变形式可知，此时接入电路的阻值为 （2）定值电阻两端的电压为 由串联电路电压的规律得电源电压为 （3）当滑动变阻器的滑片在a端时，电路中的电流为 当滑动变阻器的滑片向b端滑动时，总电阻变大，电路中的电流变小，电路中的最大电流为，故电流表安全。 电压表两端的最大电压为3V，电源电压为6V，根据串联电路的分压原理，定值电阻两端的电压为 电路中的最小电流为 为保证电压表安全，滑动变阻器的最大电阻为 故滑动变阻器接入电路的阻值范围为。 39．如图所示，电源电压为18V，为定值电阻，R为滑动变阻器，电流表测量范围为“0~0.6A”，电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关S，移动滑片，当滑片移至滑动变阻器中点时，电流表的示数为0.36A，电压表的示数为3.6V。 （1）求定值电阻的阻值； （2）求滑动变阻器的最大阻值R； （3）在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的最小电阻值为；将电压表改接在滑动变阻器两端后，滑动变阻器的最大电阻值为，求。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，原电路中电压表测量两端电压，电流表测量电路电流。 由题可知， 当滑片移至滑动变阻器中点时，两端电压，电路电流，根据欧姆定律得 （2）根据串联电路总电压等于各部分电压之和，此时滑动变阻器两端电压 串联电路电流处处相等，此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时滑片位于中点，因此滑动变阻器的最大阻值 （3）保证电路安全，电流表允许的最大电流为，若电路电流为，两端电压 未超过电压表量程，因此电路允许的最大电流。 电路总电阻 滑动变阻器的最小阻值 电压表改接滑动变阻器两端后，电压表允许的最大示数为，即滑动变阻器两端最大电压 此时定值电阻两端电压 电路电流 符合电路安全要求。 滑动变阻器的最大阻值 所以 ◆题型2 并联电路的电阻规律与分流（必考） 40．在如图所示的电路中，电源电压为12 V且保持不变，的阻值为24Ω，表的示数为2 A，求： （1）接入电路的阻值； （2）如果表的量程为0-3 A，A2的量程为0-0.6 A，为了使两表不损坏，则接入电路的阻值至少为多少Ω？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）与并联，测干路电流，测支路电流。通过的电流为 由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，通过的电流为 则接入电路的阻值为 （2）与并联，为定值电阻，其支路电流恒定。因 故始终安全，电路允许的最大干路电流由量程决定，即。通过的最大电流为 由欧姆定律可知，接入的最小阻值为 41．如图所示，电源电压为保持不变，，滑动变阻器的规格为“”。 如图所示，电源电压保持不变，，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A” （1）闭合开关，断开开关时，求电流表的示数； （2）闭合开关，断开开关，电流表的示数为，电压表的示数为，求的阻值； （3）同时闭合开关，当滑片移到最左端时，求电流表的示数。 【答案】（1）0.2A；（2）25Ω；（3）0.26A 【解析】（1）闭合开关，断开开关时，只有接在电路中。电流表的示数 （2）闭合开关，断开开关时，和串联在电路中，电压表测量的电压。 的电压 的电阻 （3）同时闭合开关，当滑片移到最左端时，和并联，电流表测干路电流。 通过的电流 通过的电流 电流表示数 42．电源电压保持不变，当定值电阻R1和R2串联接入电路时，它们两端的电压之比为；当电阻R1和R2并联接入电路时，如图所示，电流表A2的示数为0.6A，已知电阻R1=20Ω。求： （1）电源的电压； （2）R2的电阻； （3）电流表A1和A2的比值。 【答案】（1）6V；（2）10Ω；（3） 【解析】（1）根据串联分压可知，R1和R2的阻值之比 根据并联分流可知，当R1和R2并联后，通过R1和R2的电流之比 如图所示，当R1和R2并联后，电流表A2测量通过R2电流，其大小为 通过R1电流 则电源电压 （2）R2的电阻 （3）电流表A1的示数 电流表A1和A2的比值 ◆题型3 串并联组合与等效电阻（难点） 43．如图所示的电路中，电源电压恒定不变，、、均为定值电阻，其中，。 （1）当闭合开关S和，断开开关时，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、和均闭合时，电流表的示数为0.5A，求的阻值。 【答案】（1）6V；（2）4V；（3）30Ω 【解析】（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 （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，电路总电阻 此时电路中的电流 电压表的示数为 （3）由图可知，当开关S、、均闭合时，短路，和并联，电流表测干路电流，因此干路电流；通过的电流仍为0.3A，通过电阻的电流 电阻 44．如图所示，是某科技活动小组设计的烘干箱电路。电源电压为9V且保持不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S1、断开开关S2和S3时，电流表的示数为0.3A。 （1）电阻R1的阻值是多少？ （2）当闭合开关S3、断开开关S1和S2时，电流表的示数是多少？ （3）当闭合开关S1和S2、断开开关S3时，该电路中电流表示数是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）闭合、断开和时，电路是定值电阻的简单电路，根据欧姆定律可得，的电阻为 （2）闭合、断开和时，与串联。根据串联电路的电阻特点，可得串联总电阻为 根据欧姆定律，此时的电流即电流表的示数为 （3）闭合和、断开时，与并联。根据欧姆定律可得，两支路电流 分别为， 根据并联电路的电流规律，此时的电流即电流表的示数为 45．在如图所示电路中，断开、闭合，此时电流表示数为I，滑动变阻器接入电路的电阻值与定值电阻的电阻值相同。下列操作中，一定可以使电流表示数大于I的是（     ） A．闭合，断开 B．闭合，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合 D．增大电源电压，向右滑动滑片P 【答案】B 【解析】当断开，闭合，只有接入电路，电流表示数为。已知与此时接入电路中的阻值相同，即。 A．闭合、断开，只有接入电路，，电流示数不变，故A不符合题意； B．闭合，与并联，由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知，向右滑动滑片，总电阻比小，则此时电流， 故B符合题意： C．闭合，与并联，由于与此时接入电路中的阻值相同，电路的总电阻为 电流表的示数 再减小电源电压，故电流表示数可能变小、不变也可能变大，故C不符合题意。 D．向右滑动滑片P，接入电路的阻值变大，当增大电源电压时，由可知，电流表的示数可能变大、可能不变、也可能变小，故D不符合题意。 故选B。 考点六 动态电路、故障与欧姆定律的应用 ◆题型1 滑动变阻器引起的动态电路分析（重点） 46．如图所示的电路，电源电压保持不变，滑动变阻器的滑片P置于中点位置，闭合开关后，电压表V示数为，电流表、示数分别为、，且灯丝电阻不变，下列分析正确的是（     ） A．滑片P向右移动过程中，灯L亮度逐渐变暗 B．滑片P向右移动过程中，电压表V示数仍为 C．滑片P向右移动过程中，变大 D．当滑片P移到最右端时，电路的总电阻最小 【答案】B 【解析】由电路图可知，闭合开关后，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表V测电源两端的电压，电流表A1测L支路的电流，电流表A2测干路电流，电源电压保持不变。 A．并联电路各支路互不影响，滑片P向右移动时，不会影响灯泡L，灯泡L亮度不变，故A错误； B．电压表V测量电源电压，电源电压不变，因此滑片向右移动过程中，电压表示数不变，仍为U，故B正确； C．滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，滑动变阻器两端电压等于电源电压不变，由可知，通过滑动变阻器的电流变小，灯泡电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，干路电流变小，即电流表A2的示数I2变小，故C错误； D．当滑片P移到最右端时，滑动变阻器接入电阻最大，由电阻的并联可知电路的总电阻最大，故D错误。 故选B。 47．如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电压表V1的示数变大 B．电压表V2的示数变小 C．电压表V1示数与电流表A示数的之比变小 D．电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变 【答案】D 【解析】由电路图可知，与串联，电压表测两端电压，电压表测两端电压，电流表A测电路电流。滑片自向移动时，接入电路的阻值变大，电路总电阻变大。 AB．由可知，变大导致变小；由代入变小、不变可知变小；由代入不变、变小可知变大，故AB错误； C．由，代入为定值电阻可知比值不变，故C错误； D．设滑片在、处电流分别为、， 则，代入为定值电阻可知比值不变，故D正确。 故选D。 48．电动车轻便、节能、环保，是人们最喜爱的出行工具。启动车辆后，只需向后旋转把手（如图甲），就能调节车速。调速装置本质上是一个电位器，乙图是模拟电动车工作的电路实物图，下列分析正确的是（     ） A．为避免生锈，滑片可以用塑料制成 B．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的转速变慢 C．乙图中，若顺时针旋转滑片，电动机的电流变大 D．增大电位器电阻丝的横截面积，可以增大调节电阻的范围 【答案】C 【解析】A．滑片起导电作用，塑料是绝缘体，不能用塑料制成，故A错误； BC． 由图可知，电位器接入电路的是滑片P与接线柱b之间的电阻丝。顺时针旋转滑片P，滑片向b端移动，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小。电源电压不变，由可知，电路中电流变大，电动机转速变快，故B错误，C正确； D．在材料和长度一定时，增大电阻丝的横截面积，电阻变小，电位器的最大阻值变小，调节电阻的范围变小，故D错误。 故选C。 ◆题型2 电路故障分析（难点） 49．小明用图1电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。 （1）用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路； （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最_________（选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，小明无论怎样调节滑动变阻器，电流表无示数，电压表有较大的示数。则可能是电路中的定值电阻出现了_________故障。故障排除后，移动滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验，得到电流与定值电阻的倒数关系如图2中图线甲所示，从而得出结论； （4）实验结束后，小明应先断开开关，再拆除_________两端的导线。在整理器材时，他突然发现电压表指针位置如图3所示。 ①小明遗漏的实验操作是_________； ②小华通过正确实验操作也进行了上述实验，小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论，你认为其原因是_________； ③小明按正确操作重复前面实验（电压表示数仍为2V），你认为他得到的电流与定值电阻的倒数关系应为图2中的图线_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。 【答案】（1）；（2）右；（3）断路；（4）电源 电压表调零 实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 乙 【解析】（1）在探究电流与电阻的关系实验中，电压表与定值电阻并联，且电压表的正接线柱要靠近电源正极，负接线柱靠近电源负极，因此应将电压表的右接线柱与定值电阻右接线柱连接。据此作图。 （2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处，目的是保护电路，图中滑片应置于最右端。 （3）闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表指针不偏转，说明电路中有断路，电压表指针有明显偏转，说明电压表与电源之间没有断路，因此是与电压表并联的定值电阻出现了断路故障。 （4）[1]实验结束后，为了防止损坏电路，应先断开开关，再拆除电源两端的导线。 [2][3]在整理器材时发现电压表的指针如图3所示，即电压表的指针没有指零，说明小明在实验操作过程中遗漏了将电压表调零这个步骤。在实验过程中，每次更换定值电阻时，仍要调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数不变，所以电压表没有调零对实验结论没有影响。 [4]由题意可知，原来电压表没有调零时，电压表的示数偏大，实验得出的电流与电阻倒数关系的图像如图线甲所示，则电流I与电阻R的乘积偏大，图线甲中电流I与电阻倒数的比值的真实值比2V小；正确操作重新实验时对电压表调零，图像中电流I与电阻倒数的比值比图线甲的比值大，故应为图线乙。 50．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，且只发生在电阻或上，则下列判断中正确的是（     ） A．若电压表V示数变小，可能是电阻断路 B．若电流表A示数变小，可能是电阻短路 C．电压表V与电流表A示数不可能同时变大 D．若电压表V示数变大，可能是电阻短路 【答案】D 【解析】由图可知，与串联，电压表V测两端电压，电流表A测电路电流。 A．若断路，即电路也断路，电流表A示数会变为0，电压表V串联入电路测电源电压，故其示数会变大，故A错误； B．若短路，电路总电阻变小，由可知，电流表A示数会变大，故B错误； C．若短路，电路总电阻变小，由可知电流表A示数变大，电压表V测电源电压，示数会变大，即两表示数存在同时变大的情况，故C错误； D．若短路，电压表V测电源电压，所以其示数会变大，故D正确。 故选D。 51．某同学采用如图所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，电流表无示数，电压表有示数且较大，则故障原因为___________（选填“短路”“断路”“短路”“断路”） 【答案】断路 【解析】由图可知，与串联，电流表测电路总电流，电压表测两端电压。电流表无示数，说明电路是断路故障（若为短路，电路为通路，电流表会有示数，因此排除短路、短路）。电压表有示数且较大，说明电压表的两个接线柱能连通到电源两极：若断路，电压表无法连通到电源正极，电压表无示数，不符合条件；若断路，整个电路断开，电流表无电流；同时电压表通过、电流表连通到电源两极，相当于直接测电源电压，因此示数较大，符合所有条件。 ◆题型3 气敏电阻与酒精测试仪（STSE） 52．如图甲所示是酒精测试仪的简化电路图，图中酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化如图乙所示，为定值电阻。闭合开关后，当气体中酒精含量增大时，下列说法正确的是（     ） A．气敏电阻的阻值变大 B．电压表的示数变大 C．电流表的示数变小 D．电压表与电流表的比值变大 【答案】B 【解析】A．图乙中气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小时，气体中酒精含量增大时，的阻值变小，故A错误； B．图甲中两电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，当气体中酒精含量增大时，的阻值变小，根据串联分压原理可知，两端电压会变小，两端电压变大，则电压表的示数会变大，故B正确； CD．当气体中酒精含量增大时，的阻值变小，电路中的总电阻变小，电路中的总电流变大，电流表的示数变大；为定值电阻，电压表和电流表的比值不变，故CD错误。 故选B。 53．题图甲为呼气式酒精测试仪的工作电路图，电源电压U=9V，定值电阻，是气敏电阻，其阻值与呼出气体中酒精浓度（每100mL呼出气体中酒精的含量）的关系如图乙所示。 呼出气体酒精浓度n 酒驾认定标准 n＜20mg/100mL 正常驾车 20mg/100mL≤n＜80mg/100mL 饮酒驾车 n≥80mg/100mL 醉酒驾车 （1）闭合开关，当呼出气体酒精浓度为0时，气敏电阻的阻值为__________Ω，电路中的电流为_______A，电压表的示数为__________V。 （2）呼出气体酒精浓度越高，电压表示数越_________；若电压表示数为5V，则根据如表所示的酒驾认定标准，驾驶员属于__________驾车。 【答案】（1）70 0.1 2；（2）大 醉酒 【解析】（1）[1]由图乙可知，当呼出气体酒精浓度为0时，气敏电阻R2的阻值为。 [2]电路中总电阻为 电路中的电流为 [3]由图甲可知，电压表测定值电阻R1两端的电压，电压表的示数为 （2）[1]由图乙可知，呼出气体酒精浓度越高，R2的阻值越小，电路总电阻越小，电路电流越大，定值电阻两端电压越大，电压表示数越大。 [2]电压表示数为5V，R2两端电压为 电路中的电流为 此时，R2的阻值为 由图乙可知，呼出气体酒精浓度大于80mg/100mL，属于醉酒驾车。 54．酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。图甲是酒精测试仪工作电路原理图，电源电压，R1为气敏电阻，它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化，如图乙所示。气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL，为酒驾，达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前（即气体中酒精含量等于0）调节滑动变阻器的滑片，此时电流表示数为，使用中的滑片位置保持不变。 （1）求R2接入电路中的阻值。 （2）求酒驾和醉驾的电流临界值。 【答案】（1）10Ω；（2）0.3A 【解析】（1）由图甲可知，气敏电阻与滑动变阻器串联，电流表测的是电路中的电流，电压表测量的是气敏电阻的两端电压。当气体中酒精含量等于0时，由图乙可知，此时气敏电阻的电阻为50Ω，此时电流表示数为，即为此时的电路电流。此时电路总电阻为 根据串联电路总电阻等于各电阻之和，则R2接入电路中的阻值 （2）酒驾和醉驾的分界点为酒精含量80mg/100mL，由图乙可得此时气敏电阻；滑片位置不变，阻值仍为10Ω，此时电路总电阻 根据欧姆定律，可得此时电路电流，即酒驾和醉驾的电流临界值 综合攻坚·知能拔高 1．如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关、，断开，第一次保持滑片在的最右端，最大范围地移动的滑片；第二次保持滑片在的最左端，最大范围地移动的滑片，两次过程中电压表与电流表的示数关系如图乙所示。已知的阻值为，电压表的量程为~，电流表的量程为~，上标有“  ”，上标有“  ”，下列说法正确的是（     ） A．电源电压为 B．两次滑动滑片的过程中，接入电路的阻值均保持不变 C．只闭合、时，将移至最左端，在安全范围内，可调节的阻值范围为~ D．只闭合、时，将移至最左端，在安全范围内，电流表的示数范围为~ 【答案】C 【解析】AB．闭合、，断开时，、串联，被短路，电压表测和和电压表并联部分电压。由图乙可知，当在最左端，此时、完全接入电路，电路电流保持不变，移动使电压表示数最大为时，电压表测、总电阻电压，则此时电压表测电源电压，即电源电压为。 则 移动使电压表示数最小为时，电压表测电压，则 故 当滑片在的最右端，最大范围地移动的滑片时，一直完全接入电路，故两次滑动滑片的过程中，接入电路的阻值均保持不变，故AB错误。 CD．只闭合、时，移至最左端，被短路，电路为与串联。 电源电压，。 电路允许的最大电流受规格（）和电流表量程（）限制，故。 此时总电阻 最小阻值 当阻值最大时，电流最小。当最大为时，则电路最小电流 所以调节范围为，电流表范围为。故C正确，D错误。 故选C。 2．如图所示电路，定值电阻器的电阻为，滑动变阻器的电阻为。电源电压恒定，开关、、处于断开状态。下列判断正确的是（     ） A．只闭合和，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表读数减小，电压表读数变大 B．只闭合，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表读数减小，电压表读数减小 C．只闭合和，电流表读数为；只闭合，电流表读数为，则 D．只闭合，电压表读数为；只闭合，电压表读数为；此时，无论如何调节滑动变阻器，总是小于 【答案】D 【分析】逐一分析不同开关组合下的电路连接方式，判断电表的测量对象，结合欧姆定律判断电表示数的变化规律和大小关系。 【解析】A．只闭合和，与并联，电压表测电源电压，示数不变；电流表测干路电流，向右移动滑片，滑动变阻器接入电阻变大，该支路电流变小，干路总电流也变小，电流表读数减小，故A错误； B．只闭合，与串联，电压表测两端电压，向左移动滑片，接入阻值减小，总电阻减小，由可知，电流表读数变大；由串联分压规律，分压变小，电压表示数也变小，故B错误； C．只闭合和时，与并联，电流表示数；只闭合时，与串联，。又由于 因，即，故 所以，即，故C错误； D．只闭合，电路为的简单电路，电压表读数；只闭合，与串联，电压表读数 又由于 因，，故 即无论如何调节滑动变阻器，总是小于，故D正确。 故选D。 3．如图所示，当开关S闭合后，电流表A2的示数为3 A，电流表A3的示数为1 A，交换某两个灯泡后，再次闭合开关，电流表A2、A3的示数均不变，已知灯泡L1、L2的阻值为R1、R2，则R1___________R2（选填“>”“=”或“＜”），电流表A1的示数为___________A。 【答案】 【解析】闭合开关，三灯并联，测、的总电流，即 测、的总电流，即 测干路电流。交换与时需满足，与矛盾；交换与时，需满足，由于且，则这种情况不会出现，故交换的是与。由交换后示数不变得，并联电压相等，由可知， 与的电流为 的电流为 电流表的示数为 4．定值电阻R与滑动变阻器串联在电压不变的电源上，如图所示。闭合开关，当滑动变阻器滑片P向左移动时，它接入电路的阻值________（选填“变大”“变小”）；当P在中点时，电压表的示数为6 V；当滑片P从中点向左移动一段距离L时，电压表的示数变为7.2 V；当滑片P从中点向右移动1.5L时，电压表的示数为________V。 【答案】变小 4.8 【分析】先判断滑动变阻器接入电路的电阻丝段，因为滑片向左移动时接入的电阻丝长度变短，所以可判断阻值变化； 定值电阻R、电源电压U为不变量，因为R与滑动变阻器串联，所以根据串联电路电流的规律，得到与的关系，分别对滑片在中点、向左移动距离L两种情况的数值代入关系式，得到各物理量的关系。当滑片从中点向右移动1.5L时，先确定此时滑动变阻器接入的阻值，再结合与关系，求解电压表示数。 【解析】滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，故接入电路中的阻值变小； 因R与滑动变阻器串联，电压表测R两端电压，电源电压不变，串联电路电流处处相等，则，化简得，电源电压和定值电阻R不变，与乘积为定值，改变滑动变阻器接入电路电阻时，有 设滑片在中点时总电阻为，此时，滑片移动距离L时，此时，滑动变阻器接入电阻的变化量为，则左移L时总电阻 代入已知量得 得，滑片从中点右移1.5L时，总电阻为 由，代入得 解得 5．萍萍在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示。 （1）连接电路前，开关必须___________；滑动变阻器滑片应该移至最___________（选填“左”或“右”）端；这样做的目的是：_________________________________。 （2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉） （3）萍萍按下表顺序依次增大R的阻值，在更换电阻时，她应该向___________调节滑动变阻器，使___________表示数保持不变，并将实验数据记录如下表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为___________A。 次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 （4）实验结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体本身的电阻成___________比。 【答案】（1）断开 左 保护电路；（2）；（3）左 电压 0.12；（4）反 【解析】（1）连接电路前，为了保护电路，开关必须断开；由图甲可知，为了使滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片应移至最左端；闭合开关前将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，目的是保护电路。 （2）根据电路图甲，电压表应并联在定值电阻两端，电压表的“3”接线柱与定值电阻左端相连，再将电压表的“-”接线柱与定值电阻右端相连；定值电阻右端与滑动变阻器的左上接线柱相连，从而将滑动变阻器串联在电路中。 （3）探究“电流与电阻的关系”实验中，定值电阻由小变大更换时，根据串联电路的分压原理，定值电阻两端的电压会变大，为了保持定值电阻两端的电压不变，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻以分担更多的电压，由于滑动变阻器连接了左上接线柱，滑片向左移动时接入电路的电阻增大，所以应将滑片向左调节； 实验中要控制定值电阻两端的电压保持不变，即电压表示数保持不变；由图丙可知，电流表选用的是量程，分度值为0.02A，指针指在0.1 A后面第1个小格，其读数为0.12A （4） 分析表中的实验数据可知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流就减小为原来的几分之一，电流与电阻的乘积保持不变，即 ，由此可得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体本身的电阻成反比。 6．老师组织同学们分小组来探究“电阻一定时电流与电压的关系”。 （1）图甲是某小组连接的实物图，请你用笔画线表示导线将实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大； （2）正确连接电路并检查无误后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表无示数，电压表指针明显偏转，则电路中存在的故障可能是__________________________________________； （3）排除故障后，测量出的数据如下表，请你在图乙中描点并画出图像： 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压/V 0.6 1.0 1.4 2.0 2.4 2.6 电流/A 0.06 0.1 0.14 0.2 0.24 0.26 （4）分析数据、图像，我们可以初步得出结论：电阻一定时，电流跟电压是____________的关系，同时也可知道实验中定值电阻的阻值为____________Ω； （5）为了使该结论更具普遍性，接下来最合理的操作是________________________。 A．改变变阻器的电阻继续做几次实验 B．增加一节电池重做前面的实验 C．更换定值电阻重做前面的实验 【答案】（1）；（2）定值电阻断路；（3）；（4）正比 10；（5）C 【解析】（1）滑动变阻器按“一上一下”接入电路，要求滑片右滑电流变大，即接入电阻变小，因此将滑动变阻器的右下接线柱串联接入电路，使滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端。 （2）电流表无示数说明电路断路，电压表指针明显偏转说明电压表两端连通电源，移动滑片，两表示数不变，说明断路位置在与电压表并联的定值电阻处。 （3）根据表中的测量数据，在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像。 （4）I-U图像为过原点的直线，说明电阻一定时，电流与电压成正比。根据​，代入任意两组正确数据，如 得到定值电阻阻值为10Ω。 （5）本实验只使用了一个定值电阻，结论具有偶然性；要使结论更具普遍性，需要更换不同阻值的定值电阻重复实验，故选C。 7．小刚利用如图所示的装置，探究导体的电阻大小与哪些因素有关，a、b、c、d是四根金属丝，实验数据如表所示。请解答以下问题： 金属丝 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流I/A a 镍铬合金 1 0.5 0.7 b 锰铜合金 1 0.5 1.7 c 镍铬合金 1 1 1.4 d 镍铬合金 1 2 2.8 （1）实验中通过观察__________________来比较导体的电阻大小； （2）分析____________两根金属丝的实验数据，可得出的结论是：导体的电阻大小与导体的材料有关； （3）通过分析a、c、d三根金属丝的实验数据，可得出的结论是：____________________________________________________________________________________。 【答案】（1）电流表的示数；（2）a、b；（3）材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小 【解析】（1）根据转换法，实验中通过观察电流表示数来比较导体的电阻大小，电流表示数越大，说明导体电阻越小。 （2）要想得到导体的电阻大小与导体的材料的关系，根据控制变量法，需要控制两根金属丝的长度和横截面积相同，使金属丝的材料不同，故应选择a、b两根金属丝进行实验。 （3）根据表格数据可知，a、c、d三根电阻丝的材料和长度均相同，横截面积不同，a电阻丝的横截面积最小，a电阻丝接入电路时，电路中电流最小，c电阻丝横截面积最大，c电阻丝接入电路时，电路中电流最大，因此可知，a电阻丝电阻最大，c电阻丝电阻最小，故可得结论：材料和长度相同时，横截面积越大，电阻越小。 8．小乐做“测量小灯泡的电阻”实验，电源两端电压恒为6V，小灯泡的铭牌标有“  0.3 A”。 （1）现有三个滑动变阻器，①“Ω 2A”、②“ Ω 1A”和③“ Ω  0.2A”。为了实验的顺利进行，小乐应选择滑动变阻器___________（选填“①”、“②”或“③”）接入电路。 （2）小乐连接的实物电路如图甲，闭合开关后，发现只有电压表有示数，经检查发现有一根导线连接错误。请在错误导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。 （3）闭合开关，移动滑片，当电压表的示数如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示，则此时小灯泡的电阻为___________Ω。 【答案】（1）②；（2）；（3）7.5 【解析】（1）小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，额定电流0.3A。电源电压6V，根据串联电路分压规律，此时滑动变阻器需要分担的电压为 由欧姆定律得滑动变阻器需要的最小阻值 ①的最大阻值10Ω小于11.7Ω，无法让小灯泡达到额定电压；③允许的最大电流为0.2A，小于小灯泡额定电流0.3A，会烧坏滑动变阻器； 因此选②。 （2）原电路中电流表和灯泡并联，电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，电路电流几乎为0，因此电流表无示数、电压表接近电源电压，要让电流表串联在电路中，测通过小灯泡的电流，电压表并联在小灯泡两端，因此将灯泡右接线柱与电流表“0.6”接线柱打“×”，连接灯泡右接线柱与滑动变阻器左上接线柱。 （3）电压表接的是0~3V量程，分度值0.1V，示数为1.5V；电流表接的是0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.2A。得小灯泡电阻 9．如图所示电路，电源电压U=9V。只闭合开关，电流表的示数为0.2A；只闭合开关，电压表的示数为3.6V；同时闭合开关S、、，电流表的示数为0.6A。求： （1）只闭合开关，灯泡________发光，此时通过灯泡、、的电流分别是多少？ （2）只闭合开关，灯泡两端的电压为多少？ （3）同时闭合开关S、、，通过灯泡的电流为多少？ 【答案】（1），0A、0A、0.2A；（2）5.4V；（3）0.4A 【解析】（1）只闭合开关时，S和均断开，电源、电流表和构成闭合回路，只有发光。 电流表测的电流，故通过的电流 因所在支路断开，故通过的电流 因所在支路断开，故通过的电流 （2）只闭合开关时，与串联，所在支路断开。电压表测两端电压，则 串联电路总电压等于各分电压之和，即 则两端的电压 （3）同时闭合开关S、、时，被短路，与并联，电流表测干路电流 与只闭合时相比，两端电压仍等于电源电压，故其电流仍为 并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 则通过的电流 10．某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计，其电路如图甲所示。已知电源电压恒定，定值电阻，R为力敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，闭合开关S，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电压表测量范围为0~15V，踏板重力不计，求： （1）体重计空载时，电路中的电流；（结果保留两位小数） （2）电源电压； （3）此体重计所能测量的最大体重； （4）在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下，直接写出一种能增加体重计测量范围的措施。 【答案】（1）0.33；（2）20V；（3）1200N；（4）减小定值电阻R0的阻值 【解析】（1）由图甲可知，闭合开关，定值电阻R0与力敏电阻R串联，电压表测定值电阻R0两端的电压，当体重计空载时，电压表的示数为5V，电路中的电流 （2）由图乙可知，当体重计空载时，压力为零，力敏电阻的阻值，电路的总电阻 电源电压 （3）由图像可知，力敏电阻所受到的压力越大，压敏电阻的阻值越小，由串联分压的规律可知力敏电阻两端的电压越小，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压越大，即电压表示数越大，且电压表量程为0~15V，所以，当电压表示数（R0两端的电压）最大为15V时，体重计测量的体重最大，则力敏电阻R两端的最小电压 通过电路中的电流 力敏电阻R的阻值 由图乙可知，此时压力为1200N，即该体重计能称量的最大重力为1200N。 （4）在不改变电源电压和电压表量程的情况下，要增加体重计的量程，则力敏电阻受到的压力更大，由图乙可知力敏电阻的阻值更小，根据串联分压的规律，减小定值电阻R0的阻值可以达到要求。 11．如图所示，电源电压保持不变，已知定值电阻、的阻值均为10Ω，将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关、，电流表A示数为0.5A；将滑动变阻器的滑片移至最左端，闭合开关、、、，电流表A的示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器的最大阻值； （3）若只闭合开关、、，将滑动变阻器的滑片移至某一位置且保持滑片位置不变，此时电流表的示数为，断开，电流表A示数变化了0.2A，接着用小灯泡L替换、中的某一个电表，闭合开关、、，电流表A的示数为，已知与之比为，则此时灯泡L的电阻是多少？ 【答案】（1）5V；（2）50Ω；（3）12.5Ω 【分析】从开关最少、电路最简单的状态切入，先把电源电压这个公共不变量求出来；再逐个识别每个开关组合下，哪条支路通、哪个电阻被短路，把串并联关系拆对；利用并联电路 “断开一条支路、干路电流减少量就是该支路电流” 的特点，直接读出滑动变阻器的支路电流；最后通过排除法确定替换的电表位置，再按分流关系算灯泡参数。 【解析】（1）滑片移至最右端、闭合、时，接入电阻为0，电路为的简单电路，电流 电源电压 （2）滑片移至最左端、闭合、、、时，被短路，与（最大阻值）并联，电流表测干路电流 通过的电流 通过的电流 滑动变阻器最大阻值 （3）只闭合、、时，与（接入阻值）并联，测支路电流；断开后，支路断开，干路电流减少量等于支路电流，故 接入阻值 由得 若替换，因闭合，灯泡被短路，电路总电阻不变，电流不变，不符合题意，故替换的是；闭合、、时，被短路，与灯泡L并联，电流表测干路电流 R3接入的阻值保持25Ω不变，则通过的电流仍为 通过灯泡的电流 灯泡电阻 12．串联和并联是电路连接的两种方式 （1）小露同学按图的电路图连接电路，闭合开关后发现一个小灯泡发光，另一个小灯泡不发光，原因可能是（     ） A．通过两小灯泡的电流不相等 B．一个小灯泡的灯丝断了 C．一个小灯泡发生了短路 （2）小露同学调整了电路后，再次闭合开关使两个小灯都能正常发光了，她用的电源电压为6V，电流表A的示数为0.4A，电压表V的示数为2V。问： （a）通过L2的电流是多少？ （b）L1和L2两端的电压分别是多少？ （c）小灯L2的阻值大小是多少？ （3）小佳同学连接了另外一个如图（a）所示的电路，当开关闭合后，通过小灯L1的电流为0.3A，她将两个电流表A1、A2接在A、B、C中某两点处，A1、A2的示数分别如图（b）、图（c）所示。请说明两电流表可能接入的位置，并计算求出相应的通过L2的电流I2。 【答案】（1）C；（2）（a）；（b）两端电压，两端电压；（c）；（3）① 两电流表接A、C两点：接C（干路），接A（支路），；② 两电流表接A、B两点：接B（支路），接A（支路），；③ 两电流表接B、C两点：接B（支路），接C（干路）， 【解析】（1）A．串联电路中电流处处相等，通过两灯的电流一定相等，故A错误； B．若一个小灯泡灯丝断了，电路断路，两灯都不发光，故B错误； C．若一个小灯泡短路，电路仍为通路，另一个小灯泡有电流通过，可以发光，故C正确。 故选C。 （2）由电路图可知，与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压。 （a）串联电路中电流处处相等，故通过的电流 （b）电压表测两端电压，故 由串联电路电压规律，两端电压 （c）由欧姆定律，的阻值 （3）由图（a）可知，与并联，A点在支路，B点在支路，C点在干路，已知 选用量程，分度值，示数为；指针指在表盘中央，若选用量程，分度值，示数为；若选用量程，示数为。 分情况讨论：（1） 接A、C两点：测支路电流，用量程，示数，与相符；测干路电流，示数 由并联电路电流规律， （2） 接A、B两点：测支路电流，用量程，示数，与相符；测支路电流，故 （3） 接B、C两点：测支路电流，故 测干路电流，用量程，示数 验证：，与干路电流相等，符合规律。 13．按要求完成下列填空与作图： （1）如图a所示，闭合开关前，滑片P应移动到最_______（选填“右”或“左”）端。 （2）如图b所示，电阻箱的读数为___________Ω。 （3）如图c所示是探究电阻大小与长度的关系实验，实验时需要保证这两根镍铬合金丝的______________相同。 （4）在图d所示的电路中，电源电压3 V，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关S，向a端移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡变暗。 （5）如图e是某实物连接电路，请根据实物图在方框内画出对应的电路图。 【答案】（1）左；（2）6868；（3）横截面积；（4）；（5） 【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值处，由图a可知，滑片P应移到最左端。 （2）电阻箱读数为各旋钮对应数字与倍率的乘积之和 （3）探究电阻大小与长度的关系，需用控制变量法，控制导体的材料和横截面积相同，两根镍铬合金丝材料相同，故需保证横截面积相同。 （4）电压表测小灯泡两端电压，需并联在小灯泡两端；电源电压为3V，因此电压表选用0~3V量程，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出，故将电压表“3V”接线柱接小灯泡右接线柱。 滑片向a端移动时小灯泡变暗，说明电路电流变小，滑动变阻器接入电阻变大；滑动变阻器采用“一上一下”接法，上端已接开关，因此需接右下b接线柱，与小灯泡串联，故将b接线柱与小灯泡右接线柱连接。 （5）由实物图可知，电流从电源正极流出，经开关S、电流表A2后分为两条支路：一条经灯泡L1回到电源负极；另一条经灯泡L2、电流表A1回到电源负极。因此L1与L2并联，A2测干路电流，A1测L2支路电流，开关控制整个电路，据此绘制电路图。 14．如图甲所示为某智能机器人的机械手。为了使它能精准地抓取易碎物品，工程师研发了一种柔性触觉传感器，核心元件是压敏电阻，图乙为压敏电阻阻值随压力变化的图像，科技小组利用该压敏电阻制作了一个触觉测试仪，其部分简化电路图如图丙。已知电源电压恒为，为定值电阻。 （1）图乙中，反映压敏电阻随着其所受压力的关系是：_________________________________________________________________； （2）将重为物体放在压敏电阻上进行测试，此时电流表的示数为。求：①压敏电阻两端的电压；②的阻值； （3）从工程学考虑，一般用电压表的示数反映触觉测试仪显示的压力大小。已知压力越大，电压表示数越大。作图：请先在图丙中合适的位置用铅笔画出一只并联的电压表，并分析说明理由。_______________________________________________________。 【答案】（1）在压力不超过4N的范围内，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，且减小的速度逐渐变慢。（2）2V，100Ω；（3）由图乙可知，压力F越大，压敏电阻RP的阻值越小；因为RP与R0 串联，电路总电阻越小，根据欧姆定律，电路中的电流就越大；定值电阻R0 的阻值不变，由U0=IR0可知，电流越大，R0两端的电压就越大，完全符合“压力越大，电压表示数越大”的要求。 如果将电压表并联在RP两端，压力增大时RP 阻值减小，它分得的电压会减小，不符合题目要求。 【解析】（1）由图乙中随的变化趋势可得，在压力不超过4N的范围内，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，且减小的速度逐渐变慢。 （2）由图乙可知，压力为时，压敏电阻阻值 压敏电阻两端的电压为 定值电阻两端的电压为 定值电阻的阻值为 （3）因串联电路中电流处处相等，压力越大，阻值越小，故电路总电阻越小，电流越大；由可知，阻值不变时，电流越大，其两端电压越大，故电压表并联在两端时，压力越大电压表示数越大，符合要求。如图所示： / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $