专题13 欧姆定律
一、选择题
1．【2017•鄂州卷】如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C． 10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
【答案】C
考点：欧姆定律的应用
2. 【2017•成都卷】如图 19 所示，电源电压 U 不变。只闭合开关 S1，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RA时，电压表的示数为 U1，电流表的示数为 I1，电阻 RA的电功率为 PA，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时，电压表的示数 U2=2V，同时闭合 S1、S2，滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时，电压表的示数为 U3，电流表的示数为 I3，电阻RB的电功率 PB=0.675W，电路的总功率为 P3。已知： RA=15Ω，RB=30Ω，PA：PB=8:9，U1：U3=2:1。则下列计算结果正确的是（ ）
A．I1：I3=4:3
30
B． R1：R2=2:1
C． U=12V
D．P3=0.9W
【答案】A、D
【考点定位】电路的综合分析与计算。
3．【2017•安顺卷】如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R=60Ω．不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（ ）
A．S闭合后，使电压表的示数减小1V，小灯泡L两端的电压就增加1V
B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W
C．滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，小灯泡L正常发光
D．滑片移到最右端时通电10秒，小灯泡消耗的电能是5J
【答案】C
【解析】
开关闭合后电压表测的是灯泡的电压，当电压表的示数减少1V，则小灯泡L两端的电压就减小1V，故A错误；灯泡的阻值RL===12Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，整个电路中的电流最小，I==≈0.17A，则小灯泡L的实际电功率最小，即P=I2R=（0.17A）2×12Ω≈0.35W，故B错误；开关闭合时，灯泡与滑动变阻器的左端串联分压，电压表测的是灯泡两端电压，滑动变阻器接入电路的阻值是12Ω时，灯泡的电阻也是12Ω，两者的电阻相等，分担的电压也相等，所以灯泡和滑动变阻器各分担6V电压，此时灯泡能够正常发光，故C正确；滑片移到最右端时，连入电路的电阻为60Ω，电路中电流I==
30
=A，小灯泡消耗的电能W=I2RLt=（A）2×12Ω×10s≈3.3J，故D错误；故应选C。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算
4．【2017•海南卷】如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小，闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（ ）
A．S1断开，滑片P在图示位置
B．S1闭合，滑片P在图示位置
C．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最右端
D．S1闭合，滑片P在滑动变阻器最左端
【答案】D
【解析】
S1断开时，电磁铁无磁性，由题意可知GMR的电阻最大，由I=可知，右侧电路中电流最小，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最小，指示灯最暗，故A错误；闭合S1时，GMR所处的位置由无磁场变为有磁场，GMR的阻值减小；当滑片P在滑动变阻器最左端时，左侧电路的电阻最小，由I=可知，左侧电路中的电流最大，电磁铁磁性最强，则GMR的电阻最小，右侧电路中电流最大，由P=I2R可知，指示灯的实际功率最大，指示灯最亮，故BC错误，D正确；故应选D。
【考点定位】影响电磁铁磁性强弱的因素；欧姆定律的应用
5．【2017•衡阳卷】将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路，光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小，闭合开关，逐渐增大光照强度，则电压表示数变化情况是
A．表和表示数均变小
B．表示数变大，表示数变小
C．表示数变小，表示数变大
D．表和表示数均变大
30
【答案】D
【解析】
首先分析电路图，两用电器串联，电压表测量R0两端电压。增强光照时，根据已知条件，光敏电阻R的电阻减小，则两端分压减小，R0两端电压变大，则电压表示数变大，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律电流变大，电流表示数变大，故应选D。
【考点】欧姆定律、动态电路分析
6．【2017•山西卷】酒驾易造成交通事故，利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾，其电路原理如图甲所示．R1为“气敏传感器”，它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示，R2为定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V．若酒精气体浓度≥0.2mg/mL时，则判定被检者为酒驾．以下说法正确的是（ ）
A．被检者的酒精气体浓度越高，电流表示数越小
B．电流表的示数为0.12A时，判定被检者为酒驾
C．电压表示数为3V时，R2消耗的电功率为0.45W
D．被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，电压表的示数是4V
【答案】D
【解析】
由电路图甲可知，传感器R1和定值电阻R2串联，电压表测传感器R1两端的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，当酒精浓度增大时，传感器R1的阻值会减小，由欧姆定律可得电路中电流增加，即电流表示数增大，故A错误；由I=得：电路中的总电阻R===100Ω，此时气敏电阻的阻值R1=R﹣R2=100Ω﹣60Ω=40Ω，由图象乙可知，此时酒精气体浓度为0.1mg/mL＜0.2mg/mL，所以此时被检者不是酒驾，故B错误；电压表示数为3V时，定值电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V，此时R2消耗的电功率P2===1.35W，故C错误；根据图象乙可知，被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时，气敏电阻的阻值为R1=30Ω，根据欧姆定律可知此时电流为I====
30
A，根据欧姆定律可得：气敏电阻两端电压U1=IR1=A×30Ω=4V，即为电压表示数，故D正确；故应选D。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
7．【2017•衡阳卷】某物理兴趣小组用图甲所示的电路来测量一个软性材质的电阻R的阻值，电源电压恒定，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，把每次实验中得到表和表示数描点在U—I图像中，然后连接这些点得到如图乙所示的U—I图像，则由图可知
A．电阻R的阻值为10Ω
B．当示数为2V时，R消耗的电功率为0.4W
C．若将R均匀拉长后，再重新进行实验，则描出的图线应在U—I图像中的Ⅰ区
D．滑片P左移，电路总功率变小
【答案】ABC
【考点】电阻的测量、欧姆定律、电功率
8．【2017•岳阳卷】图甲是小灯泡的电压——电流图像。将此灯泡L与滑动变阻器R串联在电压为4.5V的电路中（如图乙），闭合开关，移动滑片P，当小灯泡的功率为0.75W时，
A．电流表的示数为0.2A
30
B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω
C．电路消耗的总功率为1.35W。
D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J
【答案】C
【解析】
当小灯泡的功率为0.75W时，根据图甲，可知，灯泡L两端的电压为2.5V，通过灯泡的电流为0.3A，电路中的等效电阻，电路消耗的总功率P总= U总I=4.5V╳0.3A=1.35W。变阻器R在10s产生的热量Q=W=UIt=2V╳0.3A╳10s=6J；A．电流表的示数为0.2A ，错误；B．滑动变阻器R接入电路中的电阻为15Ω，错误；C．电路消耗的总功率为1.35W，正确；D．10s内滑动变阻器R产生的热量为13.5J，错误；故应选C。
【考点定位】欧姆定律；电功率
9．【2017•襄阳卷】在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻R1和R2阻值之比为（ ）
A．1：1 B．1：5 C．4：1 D．4：5
【答案】C
【解析】
由电路图可知，当闭合开关后，两电阻串联，V1测R2两端的电压，电压表V2测电源电压；因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表指针偏转角度相同，所以，电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍，即U=5U2，则电阻R1和R2两端的电压之比：===；在串联电路中，电流相等，由U=IR可知，电阻R1和R2两端的电压之比等于R1和R2的阻值之比，所以， ==，故应选C。
【考点定位】欧姆定律的应用
10．【2017•宜昌卷】如图所示的电路中，R是滑动变阻器的滑片，滑动变阻器的滑片跟滑杆相连，滑杆可以绕固定点O
30
转动，另一端固定着一个浮子，浮子随油面高低而升降，图中电压表的示数随油面降低而减小的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】
由电路图可知，电压表、定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表串联在电路中测电源的电压，油面变化时电压表的示数不变，故A不符合题意；由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测电源的电压，油面变化时电压表的示数不变，故B不符合题意；由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R两端的电压，当油面降低时，滑片上移，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变大，即电压表的示数变大，故C不符合题意；由电路图可知，定值电阻R0、滑动变阻器R串联组成电路，电压表测R0两端的电压，当油面降低时，滑片上移，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，R0两端的电压变小，即电压表的示数变小，故D符合题意；故应选D。
【考点定位】欧姆定律的应用
11．【2017•威海卷】如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式滑动变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，流过R的电流越大
D．油位越低，R两端的电压越小
【答案】C
【解析】
30
由电路图可知，R0与R依次连接即为串联，故A错误；由电路图可知，油量表与变阻器R并联，所以油量表应为电压表改装而成的，故B错误；油位越低时，浮标下移，滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小；由U=IR可知，R0两端的电压变小，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，R两端的电压变大，即电压表的示数越大，故D错误；同理可知，油位越高，滑片下移，变阻器接入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，即流过R的电流越大，故C正确；故应选C。
【考点定位】欧姆定律的应用
12．【2017•威海卷】如图所示．电源电压为4.5V，电流表量程为“0～0.6A”，滑动变阻器规格为“10Ω，1A”，小灯泡L标有“2.5V，1.25W”（不考虑温度对灯丝电阻的影响）．在保证通过小灯泡L的电流不超过恒定电流的情况下，移动滑动变阻器的滑片，下列选项正确的是（ ）
A．小灯泡的额定电流是0.6A
B．电流表的示数变化范围是0.3～0.5A
C．电压表的示数变化范围是0～3V
D．滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4～10Ω
【答案】BD
【解析】
小灯泡的额定电流I===0.5A，故A错误；由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压．灯泡正常发光时的电压为2.5V，功率为1.25W，当灯泡正常发光时，串联电路总电压等于各分电压之和，此时电压表的最小示数U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，此时电路中的最大电流Imax=0.5A，此时滑动变阻器接入电路的电阻最小，最小为：R滑min===4Ω；滑动变阻器接入电路中的电阻最大，灯泡的电阻：RL===5Ω，电路中的最小电流：Imin===0.3A，电路中电流变化的范围是0.3A～0.5A，故B正确；此时灯泡分担的电压最小U L小=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V，滑动变阻器两端的最大电压：U滑max=U﹣U L小
30
=4.5V﹣1.5V=3V，即电压表最大示数，电压表的示数范围为2V～3V，故C错误；此时滑动变阻器的最大阻值Rmax===10Ω，所以滑动变阻器的范围是4Ω～10Ω，故D正确；故应选BD。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率与电压、电流的关系
二、填空题
1、【2017•江西卷】人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献，为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为物理量的单位。如：力的单位是 ，欧姆是 的单位。
【答案】牛顿，电阻。
【解析】
物理学家上为了纪念伟大的物理学家们，常用他们的名字作为物理量的单位。如：力的单位是牛顿，电阻的单位是欧姆，功的单位是焦耳，功率的单位是瓦特，电流的单位是安培，电压的单位是伏特，等等。
【考点定位】物理学史。
2．【2017•襄阳卷】如图，电源电压5V，R1=5Ω，R2=10Ω，当闭合开关后，两电表有示数且保持稳定，则甲电表的示数为 ，乙电表的示数为 ．
【答案】1A；5V
【考点定位】欧姆定律的应用
3．【2017•安顺卷】如图所示的电路中，电源电压不变，将滑片P向左移动的过程中，示数始终不变的电表是 ．当滑片P移至左端时，断开电键S，电压表V示数与电流表A示数的比值将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）．
30
【答案】电流表；变大
【解析】
∵电源的电压不变，∴电压表的示数不变；将滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大；∵I=可知，该支路的电流变小，即电流表A1的示数变小；∵并联电路各支路独立工作、互不影响，∴R1支路的电流不变；∵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A的示数变小；当滑片P移至左端时，断开电键S，电压表仍侧电源的电压，即电压表的示数不变；而此时R1支路断路，电流表A只测通过滑动变阻器的电流，所以电流表A的示数变小；故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大。
【考点定位】电路的动态分析；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用
4．【2017•无锡卷】探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（6V）、滑动变阻（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若 干，以下说法正确的是（ ）
A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1V﹣4V
C．电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D．实验电压预设值为2V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
【答案】C
【解析】
由图知，R与变阻器串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1.5V时，电路中电流最小：I最小=IR===0.075A
30
，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大====60Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，即A错误；当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1V时，电路中电流最小：I最小=IR===0.05A，由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大====100Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，即B错误；电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小．故C正确；实验电压预设值为2V时，当R=20Ω时，变阻器需连入阻值最大，此时电路中电流I===0.01A，此时变阻器连入电路的阻值：R===400Ω，故D错误；故应选C。
【考点定位】欧姆定律的应用
5．【2017•襄阳卷】如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】
定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I=可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I﹣U图象是一条过原点的倾斜直线，所以B符合题意，故应选B。
【考点定位】欧姆定律的应用
6．【2017•郴州卷】如图甲所示，把标有“6V 3W“的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9 V的电源上，通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示，则L正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω； 当电路中电流为0.4A时，L的实际功率是 W．
30
【答案】6；1.6
【考点定位】欧姆定律；电功率
三、作图与探究
1．【2017•岳阳卷】小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”，电源电压恒为3V，电阻R阻值为5Ω，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整；
（2）刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是__________（只填序号）
A．开关未断开 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路
（3）解决问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，小明得到五组数据（如上表）：
①获得第3组实验数据后，要想得到第4组数据，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动；
30
②分析论证时，同组小丽通过计算，认为表中有一组可能是错误的，请指出她认为错误的数据组次及原因______ _。
③排出错误数据后，分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端电压成________比。
【答案】（1）如题图所示；（2）A；（3）①A；②第1次，电流不可能为0.1A；③正
【解析】
（1）连接电路的连线如题图所示；（2）答案A符合题意，正确；（3）①电压表的示数由1.5V调节为2V，滑片P应向A端调节，电阻减小，电流增大，定值电阻两端电压也增大；②第1次数据错误。原因是，当电阻中的电流I=0.1A时，电流中的等效电阻，而电路中实际最大电阻R=R1+R2=5Ω+20Ω=25Ω，所以错误；电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
【考点定位】欧姆定律
2．【2017•衢州卷】小柯在拓展课上，设计了图甲电路，用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
(1) 用导线连接1、2两点，电流表的示数如图乙，则通过变阻器的电流为_________A。此时1、2两点间的电阻为0Ω，则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。
(2)保持变阻器滑片不动，把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为0.1A，则Rx的阻值是__________Ω，然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值。依此方法，在电流表的刻度上一一标上相应的阻值，这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
(3)干电池用久了电压会变小，此时再用导线连接1、2两点，电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线，变阻器的滑片应向_____________(填字母)端移动。
【答案】(1)0.5 (2)12 (3)B
【解析】
（1）电流表的示数如图乙，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则通过变阻器的电流为0.5A；（2）在上面的操作中，根据欧姆定律I=，变阻器连入电路中的电阻：R滑===3Ω，把待测电阻Rx接入1、2两点之间，此时电流表读数为I2=0.1A，电路的总电阻：R=
30
=15Ω，根据电阻的串联规律，则待测电阻：Rx=R﹣R滑=15Ω﹣3Ω=12Ω；（3）干电池用久了电压会变小，此时再用导线连接1、2两点，电流表的指针就不能对准0Ω刻度线； （4）干电池用久了电压会变小，根据欧姆定律，此时再用导线连接1、2两点，电流表示数变小，为恢复到原来的示数，即应增大电流，由欧姆定律，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向B端移动。
【考点定位】欧姆定律
3、【2017•江西卷】【实验名称】用电流表和电压表测电阻
【实验器材】电压恒为3V的电源、电压表、电流表、标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、待测电阻RX、开关、导线若干。
【实验原理】
【实验步骤】
（1）小明按如图21所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，发现电流表示数如图21乙所示，则下一步的实验操作是：先 ，然后 ；
（3）小明测出待测电阻的阻值后，向老师汇报，老师指出他实验设计中存在着不足，其不足是 ；
（4）改进后，小明继续实验并将数据记录在下表中，分析数据可知待测电阻的阻值为 Ω；还可以初步得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
数据表格
（5）实验过程中，若小明将滑片P移到了如图22所示的位置，闭合开关，此时电流表的示数为 。
30
【答案】【实验原理】欧姆定律，（2）断开开关，将电流表接正负线柱上的导线对调。（3）只测量一组数据，实验误差较大。（4）10Ω，正比。（5）0。
【解析】
用电流表和电压表测电阻的实验原理是欧姆定律。（2）由图知电流表正负接线柱接反，故应先断开开关，再将电流表接正负线柱上的导线对调。（3）测量时，应采用多次测量求平均值的方法来减小误差，题中存在的不足是只测量一组数据，实验误差较大。（4）通过表格中的相关数据，求得待测电阻的阻值为10Ω，通过分析可得，电阻一定时，电流与电压成正比。（5）由图观察可知：将滑片P移到了如图22所示的位置时，滑片与瓷筒接触，电路处于开路状态，故电流表的示数为0。
【考点定位】电流表、电压表测量电阻的实验探究过程。
4．【2017•郴州卷】在测量“小灯泡的电阻”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、开关、电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干．
（1）请用笔画线代替导线，把图中的实物电路连接完整；（导线不能交叉）
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于图中最 端（填“左”或“右）；
（3）连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则此故障的原因可能是
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，按正确的操作测得实验数据记录如下：
实验次数
第一次
第二次
第三次
电压（V）
①2.5
③2.0
⑤1.5
电流（A）
②0.30
④0.25
⑥1.0
电阻（Ω）
在分折实验数据时，犮现了一个数据有明显错误，这个数据是 （选填上表中数据前面的序号）．这个数据的正确值是 ；
（5）根据实验数可知小灯泡正常发光时的电阻是 Ω．（保留一位小数）
30
【答案】（1）如下图所示；（2）左；（3）A；（4）⑥；0.20；（5）8.3
【解析】
（1）标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程与灯并联，如上图所示；（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处，即图中最左端；（3）电流表无示数，灯不亮，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的小灯泡断路，故选A；（4）因电流表选用小量程，电流表示数不可能为1.0A（或通过灯的电流随电压的减小而变小），故数据⑥是错误的，错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了，根据电流表大小量程之比为5：1，正确的电流大小为0.20A；（5）灯的额定电压下正常发光，由表中数据结合欧姆定律可得，小灯泡正常发光时的电阻：RL=≈8.3Ω。
【考点定位】伏安法测电阻
5．【2017•襄阳卷】在探究“电流与电阻的关系”实验中，把电流表连入电路时，必须使电流从 接线柱流入．每次更换电阻后，在调节滑动变阻器的同时，应观察 表，使其示数保持不变．
【答案】正；电压
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
6．【2017•河南卷】在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V．
（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整．
30
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 ．
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数 ，同时记下对应的电流值．
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系．你认为小强的改进方法是： ．
【答案】（1）如下图所示；（2）电阻R0开路；（3）0.5；B；2V；（4）将I﹣R图象的横坐标R变为（或R﹣1）．
【解析】
（1）滑动变阻器要按“一上一下”串联接入电路，只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可，电压表要与电阻R0并联，由于电源电压恒为3V，故电压表选择的量程为0～3V，只需将滑动变阻器的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接，如上图所示；（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，说明电路开路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明与电压表并联的部分电路开路，即电阻R0开路；（3）由图丙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.5A；由欧姆定律得，则电阻R0两端的电压：U0=IR0=0.5A×4Ω=2V，即电压表示数保持2V不变；根据串联分压规律可知，即： =，由于电源电压恒为U=3V，电压表示数保持U0=2V，每更换一个阻值更大的电阻，滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数2V，同时记下对应的电流值；（4）小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，根据I==U•可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为（或R﹣1），从而直观判断出了I与R的关系。
30
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
7．【2017•黄石卷】小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx，实验室有如下器材供选用：
A．两节干电池 B．开关一个和导线若干 C．电压表（0﹣3～15V）
D．电流表（0～0.6﹣3A） E．滑动变阻器（0～10Ω） F．滑动变阻器（0～100Ω）
（1）小华同学完成实验电路设计后，为了操作顺利和方便，除了A、B、C和D外，小华同学还需选用
器材（选填“E“或“F”）；
（2）根据设计的实验电路要求，请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线；
（3）如图甲所示，连接好电路．在闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑至 端（选填“G”或“H”）；
（4）小华在闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数始终为零，而电压表有示数但不发生变化，此时电路中的一处故障是 （选填A、B、C或D）；
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路
C．定值电阻Rx断路 D．定值电阻Rx短路
（5）排除故障后，电流表示数为0.40A，电压表示数如乙图所示，则本次实验测得的定值电阻Rx是 Ω．
【答案】（1）E；（2）如下图所示；（3）G；（4）C；（5）5.5
【解析】
30
（1）滑动变阻器在电路中是为了改变电流表和电压表的示数，实现多次测量；滑动变阻器的阻值较大，则其两端分担的电压较大，定值电阻两端分担的电压较小，当滑片移动时，电压表的示数变化较小，不利于实验的结果的测量；故应选用滑动变阻器（0～10Ω）；（2）电源电压为2节干电池，为3V，故电压表量程为0﹣3V；滑动变阻器采用一上一下的接法，如上图所示；（3）闭合开关前，滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移到G端；（4）闭合开关后电流表没有示数，而电压表有示数，说明电压表并联部分断路，即定值电阻Rx断路；故选C；（5）电压表的示数为2.2V，电流表示数为0.40A，由I=得测得的定值电阻Rx为Rx===5.5Ω。
【考点定位】伏安法测电阻的探究实验
8．【2017•武汉卷】某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω．
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）正确连接电路后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为 V时，记录电流表的示数．
（3）几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的最大功率为 W，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω．
【答案】（1）如下图所示；（2）2；（3）0.8；2.5
30
【解析】
（1）在原电路中，电压表串联在电路中了，电流表与电阻并联了，这是错误的，电压表应并联在电阻两端，电流表应串联在电路中，如上图所示；（2）图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，根据I=可得，电压表示数（即电阻两端的电压）：U=IR=0.4A×5Ω=2V；因研究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，故接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为2V时，记录电流表的示数；（3）因电压表示数不变，根据P=可知，当接入5Ω的最小电阻时，定值电阻消耗的功率最大，PR最大==0.8W；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=3V﹣2V=1V，变阻器分得的电压为电阻两端电压的倍，根据分压原理可知，此时变阻器接入电路的阻值为：
R滑=×5Ω=2.5Ω。
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
四、计算题
1．【2017•黔西南卷】如图所示，电源电压恒定不变，R1的阻值为12Ω，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变。若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：
（1）小灯泡L的电阻为多大？
（2）电源电压为多少？
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（3）R2阻值为多大？
（4）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？
【答案】（1）12Ω。（2）9V。（3）15Ω。（4）6.75W。
【解析】
【考点定位】电路的综合分析与计算。
2．【2017•鄂州卷】已知A灯标着“6V 3W”， B灯标着“6V 6W”，滑动变阻器R规格“50Ω 2A”。 A灯和B 灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则：
（1）将A、B两灯并联接在6V电源两端，求30min内电路消耗的电能；
（2）将A、B两灯串联接在某电源两端，使A灯恰好正常发光，求此时B灯电阻；
（3）将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端，如图乙所示。调节滑动变阻器，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，求滑动变阻器的功率。
【答案】（1）16200J；（2）4Ω； （3）3.2W
【解析】
（1）将A、B并联接在6V电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，所以，电路的总功率：P=PA +PB =3W+6W=9W，
由P=W/t可得，30min内电路消耗的电能：W=Pt=9W×30×60s=16200J；
（2）当A灯正常发光，I=0.5A时，由图知IB=I=0.5A，UB=2V，此时B灯电阻RB=UB/I=2V/0.5A=4Ω；
30
（3）当A与滑动变阻器串联接在6V电源两端时，两者电流相等，当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时，由P=UI可知，变阻器的电压为A灯电压的2倍，即U变 =2UA ，
根据串联电路的电压特点可知，电源电压U=U变 +UA =2UA +UA =3UA ，
所以此时A灯两端的电压：UA =U/3=12V/3=4V，
由图甲可知，此时A灯的电流（即串联电路的电流）：I=IA =0.4A，
变阻器两端的电压：U变 =2UA =2×4V=8V，
此时滑动变阻器的功率：P变 =U变 I=8V×0.4A=3.2W
考点：欧姆定律的应用；电功的计算；电功率的计算
3、【2017•江西卷】如图16所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样（不考虑温度对小灯泡电阻的影响），电流表的量程：0～0.6A，电压表量程：0～3V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”
（1）电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6A，则电压表的示数是多少？R0的阻值是多少？
（2）电源电压调至8V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路安全，求滑动变阻器的阻值变化范围。
【答案】（1）0，60Ω；（2）4Ω≤R≤7.2Ω。
【解析】
（1）当电源电压调至6V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光时，滑动变阻器没有接入电路，故电压表的示数为0，R0与L并联接入电路，电流表示数为I=0.6A，IL=0.5A，U=6V，则R0的阻值是。（2）电源电压调至U=8V，断开开关S1、闭合开关S2，灯L与R串联接入电路，为了保证电路安全，当通过电路中的最大电流I大=0.5A时，RL=6V/0.5A=12Ω，R总小=U/I大=8V/0.5A=16Ω，滑动变阻器的最小阻值为R小= R总小－RL=16Ω－12Ω=4Ω；当电压表的示数最大时，UR大=3V时，通过电路中的最小电流I小=（U－UR大）/RL=（8V －3V）/12Ω=5/12A，滑动变阻器的最大阻值为R大= UR大/ I小=3V/（5/12A）=7.2Ω，滑动变阻器的阻值变化范围为4Ω≤R≤7.2Ω。
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【考点定位】电路的综合分析与计算。
4. 【2017•菏泽卷】 LED灯发光的颜色与两端的电压之间的关系如表所示。小美用一个的电阻与LED灯串联，接在电压为6V的电源上，成功的让LED灯发出了蓝光，如图所示。
问：（1）定值电阻 两端的电压是多少？
（2）通过定值电阻的电流是多少？
（3）LED灯的实际功率是多少？
（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是多少？
（5）小美通过电阻与LED灯串联，实现了LED灯发蓝光。请你在不使用电阻的情况下，设计一个让LED灯发出蓝光的方法。
【答案】（1）3V （2）0.02A （3）0.06W （4）216J （5）换用电压为3V的电源
【解析】
考点：串联电路的电压关系 欧姆定律 电功率 电能
5、【2017•成都卷】如图 13 所示，定值电阻 R0=10ΩW，滑动变阻器 R 的最大阻值为 20ΩW，灯泡 L 上标有“3V，0.6W”的字样。只闭合开关 S、S1，并把 R 的滑片移到最右端，电流表的示数为 0.1A。
（1）电源电压为多少？
（2）若三个开关都闭合，R 的滑片移到最左端，此时电路的总功率为多少？
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【答案】（1）3V；（2）1.5W。
【解析】
（1）只闭合开关 S、S1，并把 R 的滑片移到最右端时，R0=10Ω与R=20Ω串联，电流表的示数为I= 0.1A，则电源电压为U=I（R0+R）=0.1A×（10Ω+20Ω）=3V；（2）若三个开关都闭合，R 的滑片移到最左端时，灯L与R0=10Ω并联，PL=0.6W，P0=U2/ R0=（3V）2/10Ω=0.9W，此时电路的总功率为P=PL+P0=.6W+0.9W=1.5W。
【考点定位】电路的综合分析与计算。
6. 【2017•成都卷】小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图 20 所示，把电阻丝 EF 弯成半圆形（电阻丝的电阻与其长度成正比），O 为圆心，OP 为一能够围绕圆心 O 转动的金属滑片，P 与 EF 接触良好。如图 21 所示，A 为电流表（可选择 A1：量程为 100mA、内阻 r1=4W或 A2：量程为 20mA、内阻 r2=18W）；R 为滑动变阻器，阻值变化范围为 0~100W，保护电阻 R0=40W，理想电源电压 U=1.5V 不变，电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。选择合适的电流表，把 E、O 两个接线柱分别与 M、N 相接，为了从电流表上直接读出OP 的旋转角度。请完成以下内容：
（1）连接好电路后，将 OP 转到 E 端，闭合开关 S，再调节滑动变阻器 R 使电流表示数为最大刻度值，此时电流表指针所指位置处标注的读数是 0 度。则电流表应选择 （选填“A1”或“A2”）。
（2）保持滑动变阻器滑片位置不变，把 OP 转到 F 端，电流表的示数为 7.5mA，此时电流表指针所指位置处标注的读数是 180 度，则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是_ 度；电流表刻度值为 mA 处，应标注的读数是 36 度。
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（3）在完成其它标注后，小王同学发现表盘新的刻度值不均匀，为帮她解决这个问题，同学们用理想电压表设计了如下四个改进电路，其中可行的两个是 。
【答案】（1）A2；（2）108°，15；（3）AB。
【解析】
（1）将 OP 转到 E 端时，电流I最大，达到满偏，若选A1，I=100mA=0.1A，U=1.5V，则R=U/I=1.5V/0.1A=15Ω＜40Ω，故舍去，选A2。（2）当I=20mA时，R=U/I=1.5V/0.02A=75Ω，即R0+R滑+r2=75Ω，把 OP 转到 F 端时，I1=7.5mA=0.0075A，RX=U/I1－（R0+R滑+r2）=125Ω；电流表最大刻度的一半处时，I′=0.01A，RX′=U/I1′－（R0+R滑+r2）=75Ω，解得RX′=75Ω，应标注的读数是75/125×180°=108°，标注的读数是 36 度时，RX″=25Ω，I″=U/（RX″+ RX′）=15 mA。（3）图AB中，EF全部接入电路中，总个电路总电阻不变，电源电压不变，即电流I保持不变，即电压表示数与接入电阻大小成正比，即与导线长度成正比，故AB正确。
【考点定位】电路的综合与计算。
7．【2017•河南卷】小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示．ABO为一水平杠杆，O为支点，OA：OB=5：1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6V时，报警器R0开始发出报警信号．已知电路中电源电压为8V，R0的阻值恒为15Ω，压力传感器R固定放置，其阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示，踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计．试问：
（1）由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而 ；
（2）当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？
（3）当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？
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（4）若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，刚踏板触电B应向 （选填“左”或“右”）移动，并简要说明理由．
【答案】（1）减小；（2）3V；（3）40N；（4）左
【解析】
（1）如图乙所示，当压力增大时，传感器的电阻值会减小；（2）闭合开关时，压力传感器和报警器串联，由图乙可知当踏板空载时，压力传感器的电阻为R=25Ω，此时电路中的电流I===0.2A，由I=得：报警器两端的电压U0=IR0=0.2A×15Ω=3V，即电压表示数；（3）报警器R0开始发出报警信号时，U0′=6V，此时电路中的电流I′===0.4A，传感器两端的电压U传=U﹣U0′=8V﹣6V=2V，传感器的阻值R′===5Ω，由图象可知当传感器的阻值为5Ω时，对应的压力为8N，根据杠杆平衡条件可得：F压×OA=F踏×OB，即8N×5=F踏×1，解得F踏=40N；（4）一段时间以后电源电压会降低，R0两端分得的电压减低，根据串联电路的分压特点可知，应减小压敏电阻分担的电压，保证R0两端分得的电压不变，此时就应该减小压敏电阻的阻值，因电阻值随所受压力的增大而减小，所以应该增大压杆对传感器的压力，由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知，OA不变，F踏不变，所以F压和OB成正比，要增大压杆对传感器的压力，应增大OB，即把踏板触点B向左移动。
【考点定位】欧姆定律的应用
8．【2017•黄石卷】老式台灯亮度调节器电路原理图如图所示，已知电源供电电压U=3V保持不变，灯泡L标有“3V、1.5W'字样，且灯泡电阻的变化忽略不计，与灯泡串联的亮度调节器实际上就是一个滑动变阻器，滑动变阻器的最低点c下端阴影段为绝缘材料（相当断路开关）．则：
（1）此台灯工作时灯泡电阻是多大？
（2）若滑动交阻器接入电路的电阻R=6Ω时，灯泡的实际电功率是多少？
（3）当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时，灯泡电功率之比是9：4．那么滑动变阻器最大电阻值（即ac段导体电阻）是多少？
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【答案】（1）6Ω；（2）1.5W；（3）12Ω
【解析】
（1）由P=UI=可得，此台灯工作时灯泡的电阻：RL===6Ω；（2）滑动交阻器接入电路的电阻R=6Ω时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I===0.25A，灯泡的实际电功率：PL′=I2RL=（0.25A）2×6Ω=1.5W；（3）当滑动变阻器的滑片P分別滑至中点b和最低点c时，灯泡电功率之比：==（）2=，解得： =，因电压一定时，电流与电阻成反比，所以， ===，解得：R滑=12Ω。
【考点定位】欧姆定律的应用；实际功率
9．【2017•襄阳卷】如图所示，电源电压恒定，R为定值电阻，灯泡L标有“6V 6W”的字样，滑动变阻器R'最大阻值为36Ω．闭合开关S．当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A；当滑片P移到最左端时，电流表的示数为0.2A．（不考虑灯丝电阻变化）
（1）该电路是 联电路，灯泡L的电阻是 Ω．
（2）电源电压是多少？定值电阻R的阻值是多少？
（3）移动滑片P，当滑动变阻器消耗的电功率为W时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？
【答案】（1）串；6；（2）9V； 3Ω；（3）27Ω 或3Ω
【解析】
（1）由电路图可知，该电路是串联电路，电流表测量电路中的电流，灯泡L标有“6V 6W”表示灯的额定电压为6V，额定功率为6W，则灯泡L的电阻：RL==6Ω；（2）当滑片P移到最右端时，变阻器连入电路中的电阻为0，灯L与电阻R串联，电流表的示数为I1=1A，根据电阻的串联可得总电阻：R总1=RL+R=6Ω+R；当滑片P移到最左端时，变阻器R′、灯L和电阻R串联，此时电流表的示数为I2=0.2A，此时的总电阻：R总2=R′+RL+R=36Ω+6Ω+R=42Ω+R
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，因电源电压不变，所以电路中的电流与总电阻成反比，则有： =，即=，解得R=3Ω；则电源电压：U=I1R总1=1A×（6Ω+3Ω）=9V；（3）移动滑片P，设当变阻器的电压为U′时，滑动变阻器消耗的电功率为W，根据串联电路电压的规律，灯与R的电压ULR=U﹣U′，由欧姆定律和电阻的串联可得，通过灯与R的电流：I=，根据串联电路电流规律，通过变阻器的电流：I滑=I=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，根据P=UI可得，变阻器消耗的电功率为： W=U′I﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，将①代入②解得：U′=6.75V 或U′=2.25V，根据P=可得U=，所以有：6.75V= 或 2.25V=，分别解之R滑=27Ω 或R滑=3Ω，（因当滑片P移到最右端时，电流表的示数为1A，不超过灯的额定电流，故两个电阻均符合题意）。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
10．【2017•郴州卷】用四个相同的灯泡L1、L2、L3、L4和定值电阻R1、R2，组成如图所示两个电路．图中U甲=12V，U乙=6V．闭合开关，四个灯泡均正常发光．求：
（1）通过L1和L2的电流之比为 ；（此项只需填写结果即可）
（2）甲、乙两电路的总功率之比；
（3）定值电阻R1、R2的阻值之比．
【答案】（1）1：1；（2）1：1．（3）4：1．
【解析】
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【考点定位】欧姆定律；电功率
11．【2017•威海卷】图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图，它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成，小明家住该小区某栋楼的16楼，他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s，已知每层楼的高度为3m．小明重600N．轿厢重5400N，动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计，针对此时程，解答下列问题．
（1）拉力F的功率为多大？
（2）动滑轮A提升小明的机械效率为多少？
（3）图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图，在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作，当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，即使闭合开关S，电动机也不工作，在控制电路中，已知电源电压为6V，保护电阻R2=100Ω，电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力（F压）大小变化如图丙所示，电磁铁线圈的阻值忽略不计，当电磁铁线圈电流超过0.02A时，电铃就会发出警报声，若乘客人均重为700N，该电梯最多可以乘载多少人？
【答案】（1）18000W；（2）0%；（3）12人
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【考点定位】欧姆定律的应用；滑轮（组）的机械效率；功率的计算
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