欧姆定律测试题

2016-2017学年九年级（上）（欧姆定律） 一、填空题1．如图13，开关S闭合，电流表A1的示数是0.6A，电流表A2的示数为1A，电阻R2=15Ω，则电源电压为  V，电阻R1的阻值为  Ω．2．如图甲所示是电阻R和小灯泡L的U﹣I图象，由图可知电阻R的阻值是  Ω；若将电阻R与小灯泡L串联在电路中（如图乙），电流表示数为0.4A，则电源电压为  V．3．在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是  ，电阻R1的阻值是  ，电阻R2的阻值是  ．4．小明同学在实验室设计如图所示的电路测量电阻R的阻值．已知R0=20Ω，S1、S2都闭合时，电压表示数为6V，只闭合S1时，电压表示数接近6V，电路可能出现的故障是  ．小明检查电路排除故障后，只闭合S1时，电压表示数为2V，则R的阻值为  Ω．第26页（共26页） 5．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器R2滑片向右移动时，电流表的示数  ．电压表的示数  ，R2两端的电压  （选填“变大”、“变小”或“不变”）．6．如图电路，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是  Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为  A．7．在如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=8Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知，当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A，则此时R1两端的电压是  V；当开关S接位置2时，电流表的示数将大于  A且小于0.4A．8．如图所示电路，电阻R1=3Ω，R2=2Ω．闭合开关S，电流表A的示数  ，电流表A1的示数  （以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比等于  Ω． 二、选择题9．如图所示，已知灯泡L的电阻R灯=3R，闭合S1、S2灯泡正常发光，则断开S2后（  ）A．灯泡变暗B．灯泡变亮第26页（共26页） C．电流表示数变大D．电流表示数不变10．如图（1）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（  ）A．电阻乙为定值电阻B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4ΩC．如图（2）所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD．如图（3）所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A11．连接如图所示电路，研究串联电路中电流的特点．实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安，造成两个电流表示数不同的原因可能是（  ）A．电流表的缘故B．灯泡L1和L2的电阻不同C．导线有电阻D．灯泡L1和L2在电路中的位置12．如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S（  ）A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150ΩB．电压表V示数越小，环境温度越高C．电压表的最小示数是1.5VD．此电路允许的最高环境温度为60℃13．某同学在课外活动中设计了如图所示的电路，关于该电路的说法正确的是（  ）A．只闭合S1，R2的滑片从左向右移动时，电压表示数减小，电流表示数变大B．只闭合S2，R2的滑片从左向右移动时，电压表示数增大，电流表示数减小第26页（共26页） C．滑片在R2的最左端时，先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变，电流表示数减小D．滑片在R2的最右端时，先闭合S1，再闭合S2，电压表示数减小，电流表示数变大14．小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为△I、△U1、△U2．下列说法正确的是（  ）A．V1示数不变，V2示数变大B．V1示数变小，V1示数和电流表示数之比变小C．V2示数变大，△U1＞△U2D．电流表示数变小，不变 三、解答题15．小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图如图（甲）所示．电源电压不变，R1为定值电阻，电流表A选用0～0.6A量程，电压表V1选用0～3V量程，电压表V2选用0～15V量程，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样．（1）请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙．（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在  （A/B）端．（3）闭合开关S，发现电流表A与电压表V2的示数为零，电压表V1的示数不为零，则电路存在的故障是  ．（4）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表格所示．分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端电压成  比．序号电压表V1的示数U1/V电流表A的示数I/A11.00.122.00.233.00.3第26页（共26页） （5）实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出I─U2图线，如图丙所示，电源电压是  V．在保证实验器材安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于  Ω．16．小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（“100Ω2A”）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻Rx的阻值（其阻值约几百欧）．（1）在图甲中完成实验电路的连接．（2）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写  ．实验次数电流I/A电压U/V电阻R/Ω①123（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为  V．（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是  ．（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻Rx的阻值，请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）．①  ；②  ；③写出待测电阻的表达式Rx=  ．17．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω0.3A”字样．Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？第26页（共26页） 18．某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图甲所示，它主要四部分构成：托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）和显示重力大小的仪表A（实质是量程为0～0.6A的电流表）．其中OA长5cm，AB长20cm，电源电压恒为9V．压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示（托板和杠杆组件的质量可以忽略不计，g取10N/kg）．求：（1）托板上放某一重物时，电流表示数为0.2A，电子秤在1min内消耗的电能：（2）托板上没有放置物体时，电路中的电流；（3）为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量．19．小陆同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现只有电源（电压大于3伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表（0～15V量程档损坏）、阻值为10Ω的定值电阻R1、阻值为30Ω的定值电阻R2、电键及导线若干．他经过思考，进行了三次实验，电路图及闭合电键S后对应的电压表的示数分别如图（a）、（b）、（c）所示．请根据相关信息计算（需写出计算过程）：①小路同学所用电．源的电压U．②待测电阻Rx的阻值．（计算电阻时，精确到0.1Ω）20．物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示．第26页（共26页） （1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大．（2）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是  A．电压表的量程选大了B．电阻R0发生了短路C．滑动变阻器发生了断路D．滑动变阻器发生了短路（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论．在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同．请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象，并回答造成这种不同的原因：  ．实验次数12345电压表示数/V1.01.52.02.53.0电流表示数/A0.120.190.250.280.38（4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验．实验所用电路如图d，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为8Ω，所用滑动变阻器R2是“10Ω2A”和“5Ω3A”中的一个．若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半．请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压． 第26页（共26页） 参考答案与试题解析 一、填空题1．如图13，开关S闭合，电流表A1的示数是0.6A，电流表A2的示数为1A，电阻R2=15Ω，则电源电压为 6 V，电阻R1的阻值为 10 Ω．【考点】欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律；电阻的并联．【分析】开关闭合后，两电阻并联，电流表A1测的是电阻R1的电流，电流表A2测的是总电流，根据并联电路电流的规律可求通过电阻R2的电流，根据公式U=IR求出电阻R2两端的电压，即为电源电压．求出电源电压后，再根据公式R=求出电阻R1的阻值．【解答】解：通过电阻R2的电流I2=I﹣I1=1A﹣0.6A=0.4A，电阻R2两端的电压，即为电源电压U=U2=I2R2=04A×15Ω=6V，电阻R1的阻值R1===10Ω．故答案为6；10． 2．如图甲所示是电阻R和小灯泡L的U﹣I图象，由图可知电阻R的阻值是 5 Ω；若将电阻R与小灯泡L串联在电路中（如图乙），电流表示数为0.4A，则电源电压为 3 V．【考点】欧姆定律的应用．【分析】由图示图象求出电阻两端电压与对应的电流，然后由欧姆定律求出电阻阻值；由图示图象求出电流对应的电阻与灯泡两端电压，然后由串联电路特点求出电源电压．【解答】解：由I=可知，电阻阻值：R===5Ω，由图示图象可知，电流I=0.4A时，UL=1V，UR=2V，电源电压：U=UL+UR=1V+2V=3V；故答案为：5；3． 第26页（共26页） 3．在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是 6V ，电阻R1的阻值是 10Ω ，电阻R2的阻值是 20Ω ．【考点】欧姆定律的变形公式．【分析】（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知对应的电压和电流，根据欧姆定律求出R1的阻值．（2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙得出对应的电流和电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，根据电阻的串联求出电阻R2的阻值．【解答】解：（1）由电路图可知，当S接1时，电路为R1的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流；由图乙可知，电源的电压U=6V，电路中的电流I=0.6A，则R===10Ω；（2）当S接2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，电阻R2的两端电压为U′=6V﹣2V=4V，电路中的电流I′=0.2A，R2的阻值：R2===20Ω．故答案为：6V；10Ω；20Ω． 4．小明同学在实验室设计如图所示的电路测量电阻R的阻值．已知R0=20Ω，S1、S2都闭合时，电压表示数为6V，只闭合S1时，电压表示数接近6V，电路可能出现的故障是 R断路或R0短路 ．小明检查电路排除故障后，只闭合S1时，电压表示数为2V，则R的阻值为 10 Ω．【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用；欧姆定律的应用．【分析】（1）故障包括短路和断路，然后结合电路特点和电压表无示数判断故障所在；（2）先根据串联电路特点求出R0两端电压，然后利用欧姆定律求出电路电流，最后根据欧姆定律的变形公式求出R的阻值．【解答】解：（1）S1、S2都闭合时，为R的基本电路，电压表示数等于电源电压6V；只闭合S1时，R0、R串联，电压表示数接近6V，说明电压表正负接线柱与电源两极相连，因此故障可能为R0短路或R断路；第26页（共26页） （2）R0两端电压：U0=6V﹣2V=4V，电路中的电流：I===0.2A，R的阻值：R===10Ω．故答案为：R断路或R0短路；10． 5．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器R2滑片向右移动时，电流表的示数 变小 ．电压表的示数 变小 ，R2两端的电压 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．【考点】电路的动态分析；滑动变阻器的使用；欧姆定律的应用．【分析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流．根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化．【解答】解：由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流．当滑动变阻器R2滑片向右移动时，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，即电流表的示数变小；由U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变小，即电压表的示数变小；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器R2两端的电压变大．故答案为：变小；变小；变大． 6．如图电路，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是 20 Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为 0.3 A．【考点】欧姆定律的应用．第26页（共26页） 【分析】（1）当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，电路中的电流最小，由图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值，根据串联电路的电压特点表示出电源的电压；当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，根据欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值和电源的电压；（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路的阻值为R2，根据电阻的串联和和欧姆定律求出电路中的电流即可得出答案．【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入，R1与R2串联，则电路中电流最小，由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A，R2两端的电压U2=4V，由I=可得：R2===20Ω，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①当滑片P在b端时，滑动变阻器没有连入电路，电压表示数为零，由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A，电源电压加在R1上，则U=IbR1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解①②得：R1=10Ω，U=6V；（2）当滑动变阻器的滑片P在中点时，则滑动变阻器连入电路的阻值为：R2′=R2=×20Ω=10Ω，则电流表的示数为：I′===0.3A．由图象可知：电流表示数为0.3A时对应的点是B．故答案为：20；0.3． 7．在如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=8Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知，当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A，则此时R1两端的电压是 2.4 V；当开关S接位置2时，电流表的示数将大于 0.3 A且小于0.4A．【考点】欧姆定律的应用．第26页（共26页） 【分析】由电路可知，开关接1时R1与R串联，由欧姆定律可列出关系式；开关接2时R2与R串联，同理由欧姆定律列出方程式．因电压保持不变，故可以得出I与R的关系式，由极限法分析方程式可得出结论．【解答】解：当开关S接位置1时，R1与R串联，由欧姆定律得R1两端的电压：R1=IR1=0.4A×6Ω=2.4V，电源电压：U=0.4A×（R1+R）当开关接位置2时，R2与R串联，由欧姆定律得：U=I（R2+R）因电压值不变，故可得：0.4A×（6Ω+R）=I（8Ω+R）解得：I=，由分式的加减法可得：I==0.4A﹣因R未知，故R可能为从0到无穷大的任意值，当R=0时，I=0.4A﹣0.1A=0.3A当R取无穷大时，I无限接近于0.4A．故电流值可以从0.3A到0.4A．故答案为：2.4；0.3． 8．如图所示电路，电阻R1=3Ω，R2=2Ω．闭合开关S，电流表A的示数 变大 ，电流表A1的示数 不变 （以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”），电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比等于 2 Ω．【考点】欧姆定律的应用．【分析】由电路图可知，当开关S断开时，电路为R1的简单电路，两电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压；当开关S闭合时，两电阻并联，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，电流表A1测R1支路的电流，A测干路电流；根据电源的电压不变判断电压表示数的变化，根据并联电路的特点判断两电流表示数的变化．【解答】解：∵开关S断开时，电路为R1的简单电路，电压表测R2两端的电压，R2没有连入电路，故此时电压表示数为零；两电流表测电路中的电流，即通过R1的电流．∴开关S闭合后，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，故电压表的示数变大；∵电流表A1测R1支路的电流，∵R1两端的电压不变，∴电流表A1的示数不变．∵电流表A测干路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，∴当开关S闭合时，电流表A的示数变大，且电流表A的示数变化为支路R2上的电流I2．第26页（共26页） 则电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比为：=R2=2Ω．故答案为：变大；不变；2． 二、选择题9．如图所示，已知灯泡L的电阻R灯=3R，闭合S1、S2灯泡正常发光，则断开S2后（  ）A．灯泡变暗B．灯泡变亮C．电流表示数变大D．电流表示数不变【考点】电路的动态分析；欧姆定律的应用．【分析】当闭合S1、S2时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流；断开S2后，灯泡L与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化，利用P=I2R可知灯泡实际功率的大小变化，进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的变化．【解答】解：当闭合S1、S2时，电路为L的简单电路，电流表测电路中的电流；断开S2后，灯泡L与定值电阻R串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻变大，由I=可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故CD不正确；因P=I2R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗，故A正确，B不正确．故选A． 10．如图（1）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象，下列说法正确的是（  ）A．电阻乙为定值电阻B．当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4ΩC．如图（2）所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD．如图（3）所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A【考点】欧姆定律的应用．【分析】（1）根据欧姆定律可知，电阻一定时，通过电阻电阻的电流与电阻两端的电压成正比，据此分析图象甲乙电阻的变化；（2）由图象可知，当甲两端电压为2V时对应的电流，根据欧姆定律求出R甲的阻值；（3）如图2所示，甲和乙串联，通过它们的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，再根据欧姆定律求出电路中的总阻值；第26页（共26页） （4）如图3所示，甲和乙并联，电源电压为2V时，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出总电流．【解答】解：（1）由图象可知，甲对应的电流与电压成正比，根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变，乙电阻的阻值变化，故A错误；（2）由图象可知，当甲两端电压为2V时，通过的电流为0.4A，由I=可得，R甲===5Ω，故B错误；（3）如图2所示，甲和乙串联，当开关闭合，电路电流为0.2A时，因串联电路中各处的电流相等，所以，通过两电阻的电流均为0.2A，由图象可知，两电阻两端的电压分别为U甲=1V，U乙=2V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U甲+U乙=1V+2V=3V，则电路中的总电阻：R总===15Ω，故C正确；（4）如图3所示，甲、乙并联，当电源电压为2V时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电阻两端的电压均为2V，由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲=0.4A，I乙=0.2A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电路中的总电流：I总=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A，故D错误．故选C． 11．连接如图所示电路，研究串联电路中电流的特点．实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安，造成两个电流表示数不同的原因可能是（  ）A．电流表的缘故B．灯泡L1和L2的电阻不同C．导线有电阻D．灯泡L1和L2在电路中的位置【考点】串联电路的电流规律．【分析】掌握串联电路电流的特点：串联电路中电流处处相等【解答】解：由电路图可知，两灯和两电流表串联接入电路，根据串联电路的电流特点，电路中各处的电流相等；而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安，图中造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调整．故选：A． 第26页（共26页） 12．如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0～3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S（  ）A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150ΩB．电压表V示数越小，环境温度越高C．电压表的最小示数是1.5VD．此电路允许的最高环境温度为60℃【考点】欧姆定律的应用．【分析】（1）由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值；（2）根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化，再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化，利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化，根据图象可知环境温度的变化；（3）由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大，此时电压表的示数最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的最小示数；（4）当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度．【解答】解：（1）由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A错误；（2）因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由R=可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故B错误；（3）由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流：I小===0.0075A，电压表的最小示数：U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V，故C错误；（4）当电压表的示数U0=3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流：I===0.01A，电路中的总电阻：第26页（共26页） R===450Ω，热敏电阻的阻值：R1=R﹣R0=450Ω﹣300Ω=150Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确．故选D． 13．某同学在课外活动中设计了如图所示的电路，关于该电路的说法正确的是（  ）A．只闭合S1，R2的滑片从左向右移动时，电压表示数减小，电流表示数变大B．只闭合S2，R2的滑片从左向右移动时，电压表示数增大，电流表示数减小C．滑片在R2的最左端时，先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变，电流表示数减小D．滑片在R2的最右端时，先闭合S1，再闭合S2，电压表示数减小，电流表示数变大【考点】电路的动态分析．【分析】（1）只闭合S1，R1、R2串联，电流表测电路中电流，电压表测R1两端电压，根据滑片的移动，根据串联电路特点和欧姆定律，判断电阻、电流和电压变化情况；（2）只闭合S2，电路断路，由此判断；（3）滑片在R2的最左端时，闭合S1时，只有R1连入电路，再闭合S2，R1、R2并联，由此根据并联电路特点分析判断；（3）滑片在R2的最右端时，闭合S1，R1、R2串联，电压表测R1两端电压，再闭合S2，R1被短路，只有R2接入电路，由此根据电路特点和欧姆定律判断．【解答】解：A、滑片从左向右移动时，R2连入阻值变大，电路的总电阻变大，电源电压一定，根据I=，可知电路中电流小，即A表示数减小，根据U1=IR1，可知U1变小，即电压表示数变小，故A错误；B、只闭合S2，电路断路，电压表和电流表无示数，故B错误；C、闭合S1后再闭合S2，R1、R2并联，根据并联电路的电压特点，电压表示数始终等于电源电压不变，R1电流不变，电流表测两支路电流之和，所以电流表示数变大，故C错误；D、滑片在R2的最右端时，连入阻值最大，闭合S1，R1、R2串联，U=U1+U2，总电阻R=R1+R2，再闭合S2，R1被短路，只有R2接入电路，电压表示数等于总电压，所以电压表示数为0，即电压表示数减小，总电阻R=R2，根据I=，所以电路中电流变大，即电流表示数变大，故D正确．故选D． 第26页（共26页） 14．小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为△I、△U1、△U2．下列说法正确的是（  ）A．V1示数不变，V2示数变大B．V1示数变小，V1示数和电流表示数之比变小C．V2示数变大，△U1＞△U2D．电流表示数变小，不变【考点】电路的动态分析．【分析】分析清楚电路结构，根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后应用欧姆定律与串并联电路特点分析答题．【解答】解：由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流．A、在串联电路中，电阻具有分压作用．滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，滑动变阻器两端电压增大，即电压表V2示数增大，而电源电压一定，所以电压表V1示数减小．此选项错误；B、由A知，电压表V1示数减小，但定值电阻阻值一定，所以V1示数和电流表示数之比﹣﹣定值电阻阻值不变．此选项错误；C、由A知，电压表V2示数增大，但电源电压一定，前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同，即，△U1=△U2．此选项错误；D、定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小．滑片在不同位置时，定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R1，而R1是定值电阻，所以不变．此选项正确．故选D． 三、解答题15．小明探究“通过导体的电流与电压的关系”时，电路图如图（甲）所示．电源电压不变，R1为定值电阻，电流表A选用0～0.6A量程，电压表V1选用0～3V量程，电压表V2选用0～15V量程，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样．第26页（共26页） （1）请根据电路图甲用笔画线代替导线连接实物图乙．（2）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应放在 B （A/B）端．（3）闭合开关S，发现电流表A与电压表V2的示数为零，电压表V1的示数不为零，则电路存在的故障是 电阻R1断路 ．（4）排除故障后，继续进行实验，记录电流表A与电压表V1的示数，得到一组实验数据，如表格所示．分析表中实验数据可得结论：当导体的阻值不变时，通过导体的电流与其两端电压成 正 比．序号电压表V1的示数U1/V电流表A的示数I/A11.00.122.00.233.00.3（5）实验中，记录电流表A与电压表V2的示数，得到一组实验数据，根据实验数据作出I─U2图线，如图丙所示，电源电压是 6 V．在保证实验器材安全的前提下，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于 10 Ω．【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．【分析】（1）在根据电路图连接电路过程中，要特别注意电流表、电压表的位置、接法、量程选择和电流方向；滑动变阻器采用“一上一下”的接法与定值电阻串联．（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处．（3）闭合开关，电流表或电压表示数为零，说明与其串联的电路断路；电压表有示数，说明与其串联的电路是通路．（4）由电路图知，电压表V1测量电阻R1两端电压，电流表测量电路电流．比较电压、电流变化规律就能得出实验结论．（5）由上一步可以得到电阻R1的阻值；在丁图中，滑动变阻器两端最大电压为5.0V，此时电路电流为0.1A，由此得到滑动变阻器接入电路的阻值；已知电阻R1和滑动变阻器接入电路的阻值，可以得到总电阻；已知电路总电阻和电流，可以得到电源电压；为保护用电器或电流表、电压表，电路电流不能超过用电器或电流表允许通过的最大电流，两端电压不能超过电压表选择的量程．确定电路最大电流或最大电压后，在电源电压不变的情况下，得到电路的总电阻，其中R1已得出，所以能够得到滑动变阻器接入电路的电阻．【解答】解：（1）题目已明确了电流表、电压表的量程，只要将电阻、滑动变阻器、开关、电源串联，电压表V1与电阻并联、电压表V2与滑动变阻器并联即可．（2）为保护电路，闭合开关前，滑片应位于最大阻值处，也就是位于B端．第26页（共26页） （3）闭合开关，电流表A与电压表V2的示数为零，说明与他们串联的电路是断路状态﹣﹣但不可能是滑动变阻器断路（如果滑动变阻器断路，电压表V2有示数）；电压表V1有示数，说明与V1串联的电路是通路，所以电路故障为电阻R1断路．（4）由实验数据可以看出：电压成倍增大，电流也成倍增大，且两者增大的倍数相同．所以实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与两端电压成正比．（5）定值电阻的阻值为R1===10Ω由丁图知，滑动变阻器两端电压为5V时，滑动变阻器接入电路的电阻为R2===50Ω所以电源电压为U=IR=0.1A×（10Ω+50Ω）=6V；已知电源电压为6V，所以对电压表V2不会造成损害；已知电源电压和电阻R1的阻值，可得电路最大电流为0.6A，对电流表也不会造成损害；当电压表V1电压达到3V时，电路电流为I==0.3A所以滑动变阻器接入电路电阻为R最小==10Ω，即滑动变阻器接入电路电阻不能小于10Ω．故答案为：（1）实物连接如下图：（2）B；（3）电阻R1断路；（4）正；（5）6；10． 16．小明和学习小组利用电源（电压未知）、滑动变阻器（“100Ω2A”）、电流表、电压表、开关各一，导线若干来测量电阻Rx的阻值（其阻值约几百欧）．第26页（共26页） （1）在图甲中完成实验电路的连接．（2）设计的实验表格为下表，表格中，①处应填写 电阻的平均值/Ω ．实验次数电流I/A电压U/V电阻R/Ω①123（3）正确连接电路后，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为 2.4 V．（4）实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是 待测的阻值太大（或电源电压太小） ．（5）勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻Rx的阻值，请你写出小明的主要实验步骤（用相应的字母表示测出的物理量）．① 将滑动变阻器的滑片移动到阻值为零处，记下电压表的示数U1 ；② 再将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，记下电压表的示数U2 ；③写出待测电阻的表达式Rx=  ．【考点】伏安法测电阻的探究实验．【分析】（1）根据电压表与被测电路元件并联进行解答；（2）伏安法测电阻的实验中应多次测量减小误差；（3）根据电压表的量程和分度值读出示数；（4）观察所用的器材，待测电阻有几百欧，普通几节干电池做电源电压不过几伏，即使不接入变阻器，根据欧姆定律可知此时电流可能只有百分之几安，所以电流表指针几乎不偏转；（5）电流表无法读数，要测待测电阻的阻值，可以根据串联电路的电流特点进行解答，即先让滑动变阻器接入电路中的电阻为0，此时电压表测电源的电压，然后让滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表测Rx两端的电压，根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出答案．【解答】解：（1）电压表与待测电阻并联，如下图所示：第26页（共26页） （2）本实验中，应多次测量求平均值以减小误差，所以表格的最后一栏是电阻的平均值/Ω；（3）图乙中，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；（4）观察所用的器材可知，电源的电压为3V，待测电阻的阻值约为几百欧，根据欧姆定律可知即使不接入变阻器电路中的电流也很小，所以电流表测不出电路中的电流，故原因可能是待测的阻值太大或电源电压太小；（5）电流表无法读数，先调节滑动变阻器使其接入电路中的电阻为0Ω，此时电压表测电源的电压，读出示数U1，然后调节滑动变阻器的滑片使其完全接入电路中，读出电压的示数U2，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压U滑=U1﹣U2，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=可得，=，解得：Rx==．故答案为：（1）如上图所示；（2）电阻的平均值/Ω；（3）2.4；（4）待测的阻值太大（或电源电压太小）；（5）①将滑动变阻器的滑片移动到阻值为零处，记下电压表的示数U1；②再将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，记下电压表的示数U2；③． 17．随着社会的发展和科技的进步，电路元件在各行得到广泛的应用，其中热敏电阻就是其中之一．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变．图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路，电路中电流表的量程为0～0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω0.3A”字样．Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示，电源电压保持不变．请完成下列小题：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，求电源电压；（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，求滑动变阻器的变化范围；（3）此电路能测量的最高环境温度为多少？第26页（共26页） 【考点】欧姆定律的应用．【分析】（1）分析清楚电路结构，由图示图象求出热敏电阻阻值，然后由欧姆定律求出电源电压．（2）由图示图象求出热敏电阻阻值，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值，最后确定其阻值范围．（3）小量程电流表A允许通过的电流最大时，电路中的电阻最小，随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小，当滑动变阻器达到最大阻值时，热敏电阻达到最小阻值，此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值．【解答】解：（1）由图示电路图可知，滑动变阻器与热敏电阻串联，电流表测电路电流，由图乙所示图象可知，温度为20℃时，热敏电阻阻值为400Ω，由I=可知，电源电压：U=I（Rt+R）=0.01A×=5V；（2）由图乙所示图象可知，温度为40℃时，热敏电阻阻值为200Ω，电路最大电流为0.02A，由I=可知，电路最小电阻：R最小===250Ω，滑动变阻器的最小阻值：R滑最小=R最小﹣Rt=250Ω﹣200Ω=50Ω，滑动变阻器的取值范围：50Ω～150Ω；（3）热敏电阻阻值越小，环境温度最高，电路电流最大为0.02A时，由I=可知，R总=Rt小+R滑最大===250Ω，Rt小=R总﹣R滑最大=250Ω﹣150Ω=100Ω，由图乙可知其工作的最高环境温度50℃．答：（1）将此电路放入温度为20℃的环境中，闭合开关S，调节滑片P，使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω，此时电流表的读数为0.01A，电源电压为5V；（2）若环境温度为40℃时，要保证整个电路元件的安全，滑动变阻器的变化范围是50Ω～150Ω；（3）此电路能测量的最高环境温度为50℃． 18．某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图甲所示，它主要四部分构成：托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）和显示重力大小的仪表A（实质是量程为0～0.6A的电流表）．其中OA长5cm，AB长20cm，电源电压恒为9V．压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示（托板和杠杆组件的质量可以忽略不计，g取10N/kg）．求：第26页（共26页） （1）托板上放某一重物时，电流表示数为0.2A，电子秤在1min内消耗的电能：（2）托板上没有放置物体时，电路中的电流；（3）为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量．【考点】电功的计算；欧姆定律的应用．【分析】（1）利用电能计算公式W=UIt即可计算出消耗的电能；（2）托板空载时，通过表中信息可以得出电阻大小，利用欧姆定律可以求电流；（3）利用压强公式求出压力传感器R表面能承受的最大压力，再根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值．【解答】解：（1）电路中总电压：U=9V；电流：I=0.2A；电子秤在1min内消耗的电能：W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J；（2）由乙图可知，托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时，压敏电阻R的阻值：R=100Ω，此时电流中电流：I===0.09A；（3）电路中允许的最大电流：I最大=0.6A，压敏电阻的最小阻值：R===15Ω；由图象可知压敏电阻所受最大压力：F=150N；由杠杆平衡条件：F•OB=FAOA，即：150N×25cm=FA×5cm；解得托板对A点的最大压力：FA=750N；电子称测量的最大质量：m====75kg．答：（1）托板上放某一重物时，电流表示数为0.2A，电子秤在1min内消耗的电能为108J；（2）托板上没有放置物体时，电路中的电流为0.09A；（3）为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量是75kg． 19．小陆同学做“用电流表、电压表测电阻”实验，现只有电源（电压大于3伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表（0～15V量程档损坏）、阻值为10Ω的定值电阻R1、阻值为30Ω的定值电阻R2、电键及导线若干．他经过思考，进行了三次实验，电路图及闭合电键S后对应的电压表的示数分别如图（a）、（b）、（c）所示．请根据相关信息计算（需写出计算过程）：第26页（共26页） ①小路同学所用电．源的电压U．②待测电阻Rx的阻值．（计算电阻时，精确到0.1Ω）【考点】伏安法测电阻的探究实验．【分析】（1）利用欧姆定律I=求出电路中的电流，再根据串联电路电流相等和分压特点求出电源电压；（2）利用欧姆定律的变形公式求解电阻．【解答】解：（1）由图（a）可知R1两端电压为U1=1.5V，又R1=10Ω电路中的电流为：I===0.15A，由于串联R2中的电流为I2=0.15A，又R2=30ΩR2两端的电压为U2=I2R2=0.15A×30Ω=4.5V电源电压为U=U1+U2=1.5V+4.5V=6V；（2）由图（b）可知电压表示数为1V，则R2两端的电压为6V﹣1V=5V，所以，利用欧姆定律可得：==，则此时Rx为6Ω；由图（c）可知电压表示数为2.2V，则R1两端的电压为6V﹣2.2V=3.8V，所以，利用欧姆定律可得：=，则此时Rx为5.79Ω；因此待测电阻为Rx=≈5.9Ω．故答案为：（1）6V；（2）5.9Ω． 20．物理兴趣小组的同学们想探究通过导体的电流与电压的关系．实验室有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择，实验用电路如图a所示．第26页（共26页） （1）图b是某组同学尚未完成连接的实物电路，请你用笔画线代替两根导线完成连接（连线不交叉）．要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大．（2）连好电路闭合开关，发现电流表示数较大、电压表示数为零，则电路故障原因可能是 B A．电压表的量程选大了B．电阻R0发生了短路C．滑动变阻器发生了断路D．滑动变阻器发生了短路（3）他们排除故障后继续实验，测得多组数据记录在下表中，在给定的坐标纸上作出图象，分析得出了结论．在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图象都是正确的，但是在相同的坐标纸上有些小组的图象却明显不同．请你利用表中数据在图c中作出I﹣U图象，并回答造成这种不同的原因： 定值电阻的阻值明显不同 ．实验次数12345电压表示数/V1.01.52.02.53.0电流表示数/A0.120.190.250.280.38（4）该组同学为了进一步探究电路的性质，他们选择了一个电压可调的电源进行实验．实验所用电路如图d，但电压表位置不详，电阻R1的阻值为8Ω，所用滑动变阻器R2是“10Ω2A”和“5Ω3A”中的一个．若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图e所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半．请发挥你的聪明才智，通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压．【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．【分析】（1）实验电路应该连成一个串联电路，电压表测R两端电压，滑动变阻器一上一下接，根据滑动变阻器的滑片P向A端移动，电压表示数变大确定接线柱的接法；（2）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表被短路；（3）根据表格数据描点连线作出图象；可以从各组使用电阻不同分析造成实验作出的图象产生差异的原因；（4）读出电流和电压表的示数，由电路图根据串联电路的特点结合欧姆定律判断．【解答】解：第26页（共26页） （1）根据实验电路图应将定值电阻与变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，滑片P向A端移动，电压表示数变大，根据U=IR，所以通过R电流应变大，故变阻器阻值变小，应将A接线柱接入电路中，如图所示：；（2）根据电路图电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流；A、如果是电压表的量程选大了，电压表指针摆较小，不会为0，不符合题意；B、如果电阻R0发生了短路，电流表有示数，电压表示数为零，符合题意．C、如果是滑动变阻器断路，即电路为断路，电流表、电压表都无示数，不符合题意．D、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电流表、电压表都有示数，不符合题意．（3）由表格数据描点连线作出I﹣U图象，如图所示：；实验中各小组所使用的定值电阻的阻值可能各不相同，若阻值太大，电流太小，则会造成图象不明显；（4）由图e，电流表和电压表都使用小量程时，读出分别为IA=0.2A，UV=2.6V，则R1两端电压：U1=IAR1=0.2A×8Ω=1.6V，滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半，若使用的是规格是“5Ω3A”，则U变=IAR变=0.2A×2.5Ω=0.5V，若使用的是规格是“10Ω2A”，则U变=IAR变=0.2A×5Ω=1V，所以电压表不是测R1也不是测R2两端电压，根据串联电路的电压特点：U=U1+U2，若电压表测总电压，则使用“10Ω2A”恰好符合电压表示数为2.6V．同理：若电流表和电压表使用大量程，读出分别为IA=1A，UV=13V，使用变阻器使用“10Ω2A”同样是符合电压表示数，此时U变=IAR变=1A×5Ω=5V，故实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω2A”，R2的电压为1V或5V．故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）见上图；定值电阻的阻值明显不同；（4）实验时所用变阻器R2的规格为“10Ω2A”，R2的电压为1V或5V．第26页（共26页）