专题13 欧姆定律
一、选择题
1．【2017•泰安卷】如图为一种测量酒精气体浓度的工作原理图，电源电压恒为12V，定值电阻R=40Ω，R0是酒精气敏电阻，阻值随酒精气体的浓度增大而减小，其阻值变化范围为10Ω﹣20Ω，电压表接入电路的量程为0﹣15V，电流表接入电路的量程为0﹣0.6A．闭合开关S，当环境的酒精气体的浓度增大时，下列说法正确的是（ ）
①电流表的示数变小
②电压表示数与电流表示数的比值不变
③电压表示数的范围为8V﹣9.6V
④电阻R0消耗的电功率范围为0.4W﹣0.8W．
A．只有①②正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有②③④正确
【答案】C
【解析】
由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；当环境的酒精气体的浓度增大时，R0阻值随酒精气体的浓度增大而减小，由I=可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故①错误；由R=可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故②正确；当R0=10Ω时，电路中的总电阻最小，电路中的电流最大，即经过R0的电流最大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，经过R0的电流最大，I大===0.24A，则电压表的最大示数为：U最大=I大R=0.24A×40Ω=9.6V，R0消耗的电功率：PR0大=（I大）2R0=（0.24A）2×10Ω=0.576W，当R0大=20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中的电流最小，电路中的最小电流：I小===0.2A，则电压表的最小示数为：U最小=I小R=0.2A×40Ω=8V，所以，电压表示数的范围为8V﹣9.6V，故③正确；R0消耗的电功率：PR0小=（I小）2R0=（0.2A）2×10Ω=0.4W，所以，电阻R0消耗的功率范围为0.4W～0.576W，故④错误；故应选C。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
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2．【2017•泰安卷】如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是（ ）
A．A的示数变小，V1的示数变大，V2的示数变小
B．A的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大
C．A的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大
D．A的示数变大，V1的示数不变，V2的示数变小
【答案】D
【解析】
【考点定位】电路的动态分析；欧姆定律的应用
3．【2017•丽水卷】如图所示电路中，R1的阻值为4欧，当开关S1和S2都闭合时，电流表示数为3安；当只闭合S2时，电流表示数为2安。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为6伏
B．R2的阻值为1欧
C．S1和S2都闭合时，R2消耗的功率为18瓦
D．只闭合S2时，电路消耗的总功率为24瓦
【答案】D
【解析】
A. 当开关S1和S2都闭合时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1
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，电流表示数为3A，根据I=U/R，可得：电源电压U=IR=3A×4Ω=12V，故A错误。
B．当只闭合S2时，电阻R1、R2串联，电路的总电阻R总=U/I=12V/2A=6Ω，
所以 R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω，故B错误。
C．S1和S2都闭合时，R2被短路，R2消耗的功率为0瓦，故C错误。
D．只闭合S2时，电路消耗的总功率P总=UI=12V×2A=24W，故D正确为答案。
考点： 欧姆定律 电功率
4、【2017•自贡卷】如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片向左移动，在此过程中（ ）
A、电流表示数变小；
B、灯泡L亮度变亮；
C、电压表示数变大；
D、电路消耗的总功率变大。
【答案】A
【解析】
考点：电路的动态分析；欧姆定律的应用；电功率的计算．
5．【2017•苏州卷】如图所示，电源电压4.5V，定值电阻R0为10Ω，滑动变阻器R规格为“20Ω 2A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6A”、“0～3V”．闭合开关S，电路正常丁作时，下列叙述正确的是
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A．电流表示数最大值为0.6A B．电压表示数范围为1V～3V
C．滑动变阻器的功率可达0.5W D．滑动变阻器阻值变化范围为5Ω～10Ω
【答案】C
【解析】
由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。
当电压表的示数UR =3V时，电路中的电流，I=UR/R=3V/10Ω=0.3A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流I大 =0.3A，故A错误；此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，此时电路中的总电阻：R总 =U/I大=4.5V/0.3A=15Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑 =R总 -R=15Ω-10Ω=5Ω，则滑动变阻器阻值变化范围5Ω～20Ω，故D不正确；此时滑动变阻器的功率P滑=1.5V×0.5A=0.75W；
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：I小 =U/R+R滑大=4.5V/10Ω+20Ω=0.15A，电压表的最小示数：UR ′=I小 R=0.15A×10Ω=1.5V，所以，电压表示数变化范围1.5V～3V，故B不正确，此时滑动变阻器的功率P滑=3V×0.15A=0.45W，故选C。
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算
6. 【2017•广州卷】关于图8、9中各物理量的关系有以下的描述
（1） （2） （3） （4）
正确的是（ ）
A.（2）、（4）B.（1）、（2）C.（3）、（4）D.（1）、（3）
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【答案】A
考点：欧姆定律计算，串联电流电压规律，并联电流，电压规律。
7. 【2017•安徽卷】如图所示，滑动变阻器的滑片P处于中间位置，闭合开关S，两个灯泡均能发光（假设灯丝电阻不变），此时，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则
A .L1 和L2都变亮
B. L1变暗，L2变亮
C. L1变亮，L2变暗
D. L1 和L2都变暗
【答案】B
【解析】
由电路图可知，灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联，将滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，并联部分的电阻变大，电路的总电阻变大，由I=U/R，
可知，干路中的电流变小，由U=IR可知，L1两端的电压变小，因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，由P=UI可知，灯泡L1的实际功率变小，L1的亮度变暗，故AC错误。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，并联部分的电压变大，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，灯泡L2两端的电压变大，由题知灯丝电阻不变，根据
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L2的实际功率变大，亮度变亮，故B正确，D错误。
答案为B。
考点：电路的动态分析 欧姆定律 电功率
8. 【2017•枣庄卷】如图所示，电源电压恒为5V，电压表的量程为“0～3V”，电流表的量程为“0～0.6A”，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“3V 1.8W”字样。闭合开关，在电路安全的情况下（不考虑灯丝电阻的变化），则下列说法中正确的是（ ）
A.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20Ω
B.电流表示数的变化范围是0.1～0.6A
C.电压表示数的变化范围是1V～3V
D.灯泡的最小功率是1W
【答案】C
【解析】
由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流．根据P=UI可得，灯的额定电流：，由得：灯泡的电阻，由于电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，则灯泡两端的最大电压为3V，则通过灯泡的最大电流I最大=IL额=0.6A；由得：电路中的最小总电阻，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑最小=R最小-RL=8.3Ω-5Ω=3.3Ω，因为滑动变阻器的规格为“20Ω lA”，所以滑动变阻器的电阻允许调节的范围是3.3Ω～20Ω，故A错误；电路中的最大总电阻R最大=RL+R=20Ω+5Ω=25Ω；则电路中的最小电流：，所以电流表示数的变化范围是0.2～0.6A，故B错误；灯泡两端的最小电压为UL最小=I最小RL=0.2A×5Ω=1V；所以电压表示数的变化范围是1V～3V，故C正确；此时灯泡的功率最小为：PL最小=I最小2RL=（0.2A）2×5Ω=0.2W，故D错误．故选C．
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考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
9.【2017•重庆A卷】为治理雾霾天气，环保部门加强了对PM2.5的监控。图4是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图，其中R是气敏电阻，阻值随PM2.5浓度增大而减小，R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大，电表的示数就越大，则符合要求的电路图是（ ）
【答案】B
考点：动态电路
10. 【2017•重庆A卷】如图6所示，电源电压恒为4.5V，灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器R最大阻值为50Ω，电压表量程为“0-3V”，电流表量程为“0-0.6A”,。在电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A.将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1，电压表读数超过量程
B.灯泡L正常发光时的电阻为7.5Ω
C.只闭合开关S，该电路的最大功率是2.7W
D.只闭合开关S，滑动变阻器的取值范围是0-18Ω
【答案】D
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【解析】
A.将滑片P移到R的最左端，闭合开关S、S1时，灯泡L与滑动变阻器R的最大阻值并联，电压表被短路无示数，所以电压表读数不会超过量程，故A错误。
B．已知灯泡的额定电压和额定功率，根据
故B错误。
只闭合开关S时，滑动变阻器R与灯泡L串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，通过灯泡的电流：IL=U/ RL=4.5V/9Ω=0.5A，
此时电压表的示数为零，电流表的示数小于0.6A，则电路的最大功率为2.25W，故C错误。
当电压表的示数UR=3V时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，灯泡两端的电压：UL′=U-UR=4.5V-3V=1.5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I=UL’/RL=UR/R
解得 R=18Ω
所以，滑动变阻器的取值范围是0～18Ω，故D正确为答案。
考点：欧姆定律 电功率的计算
11．【2017•德阳卷】两个电阻甲和乙，规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”，将它们串联接入3V的电路中，则甲乙两电阻两端的电压之比为 ；将它们并联接入同样的电路中，通过甲乙两电阻的电流之比为 ．
【答案】2：1； 1：2
【解析】
由I=可得，两电阻的阻值分别为：R甲===20Ω，R乙===10Ω，将它们串联接入3V的电路中，因串联电路中各处的电流相等，所以，甲乙两电阻两端的电压之比：====；将它们并联接入同样的电路中，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过甲乙两电阻的电流之比：===。
【考点定位】欧姆定律的应用
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二、填空题
1．【2017•德阳卷】如图所示的电路中，电源电压为6V，电压表的量程为0﹣3V，电流表的量程为0﹣0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，灯泡标有“5V 2.5W”字样．闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，这时通过灯泡的电流为 A；若要求两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，则该电路能消耗的最大功率为 W．（不考虑灯丝电阻的变化）
【答案】0.2；1.8
【解析】
由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流；由P=UI=可得，灯泡的电阻：RL===10Ω，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置时，因串联电路中总电阻等于各分电压之和，且各处的电流相等，所以，通过灯泡的电流：I===0.2A；因灯泡的额定电压5V大于电压表的量程3V，当电压表的示数UL′=3V时，电路中的电流最大，则电路中的最大电流：I大===0.3A，则该电路能消耗的最大功率：P大=UI大=6V×0.3A=1.8W。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
2．【2017•扬州卷】如图，电源电压恒定不变，R1=20Ω，闭合开关S、S1，电流表示数为0．3A，则电源电压为 V，l0s内电流通过R1产生的热量为 J；再闭合开关S2，调节R2，使电流表示数为0．6A，则此时变阻器R2的阻值为 Ω。
【答案】6 18 20
【解析】
（1）闭合开关S、S1，电路为只有R1的简单电路，根据欧姆定律
可得，电源电压U=U1=IR1=0.3A×20Ω=6V
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（2）l0s内电流通过R1产生的热量为
（3）再闭合开关S2，电阻R1、R2并联，电流表测干路的电流，调节R2，使电流表示数为0．6A，根据并联电路的电流关系，通过R2的电流I2=0.6A-0.3A=0.3A，所以
考点：焦耳定律 欧姆定律
3.【2017•重庆A卷】如图7所示电路中，电源电压恒为6V，R1=30Ω，只闭合开关S时，电流表的示数 A；同时闭合开关S、S1，电流表示数为0.5A，则通电1分钟电阻R2产生的热量为 J。
【答案】0.2 108
【解析】
（1）只闭合开关S时，电路中只有电阻R1，根据欧姆定律可得，电流表示数I=U/R1=6V/30Ω=0.2A。
（2）同时闭合开关S、S1，电阻R1、R2并联，电流表测干路的电流，根据并联电路的电流关系，通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A，所以通电1分钟电阻R2产生的热量Q=W=UIt=6V×0.3A×60s=108J。
考点：欧姆定律的应用 并联电路电流关系 电功
4. 【2017•枣庄卷】如图所示，电源电压保持不变，R1=10Ω，闭合开关S。开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一，则R2= Ω；若电源电压为3V，当开关S0拨至b时，R1在10min内产生的热量是 J。
【答案】20 60
【解析】
（1）闭合开关S，开关S0拨至b时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压；
闭合开关S，开关S0
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拨至a时，两电阻串联，电压表测电源的电压，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且开关S0拨至b时电压表示数是拨至a时的三分之一，
所以，两电阻两端的电压之比：，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由可得，两电阻的阻值之比：，
则R2的阻值R2=2R1=2×10Ω=20Ω；
（2）若电源电压为3V，当开关S0拨至b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：，
R1在1min内产生的热量：
Q1=I2R1t=（0.1A）2×20Ω×10×60s=120J．
故答案为：20；120．
考点：欧姆定律的应用．
三、作图与探究
1. 【2017•安徽卷】如图所示，现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过600C时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小，在600C时阻值为650.0Ω），报警器（内阻很小，通过的电流Ig超过10mA时就会报警，超过20mA时可能被损坏），电阻箱（最大阻值为999.9Ω），在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值），电源（输出电压U约为18V，内阻不计），滑动变阻器R(最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关S，导线若干。
（1）根据系统工作要求，电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于 （选填“a”或“b”）端，再将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为 Ω。
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（2）将开关S向（选填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至 ；
（3）保持滑动变阻器的滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
【答案】b 650 c 温度报警器
考点：报警器的调节 等效法
2．【2017•丽水卷】（9分）小科连接好如图所示电路，闭合开关，按一定操作来测量“小灯泡的电阻”，获得实验数据如下表：
（1）表中第2次实验时，小灯泡电阻为 欧；
（2）将表中电流、电压数据转换为I—U图像，正确的是 ；
（3）小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光，出现这种现象的原因是 ；
（4）小君按小科的方法连接好电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表指针不偏转，电压表指针偏转，若此电路只有一处故障，你认为故障是 。
【答案】（1）10 （2）A （3）小灯泡的实际功率太小 （4）小灯泡断路
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考点： 电阻的测量 电路故障分析
3．【2017•长沙卷】小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时，除了滑动变阻器的铭牌不清楚之外其他实验器材齐全且完好，电源电压不变，电流表和电压表对电路的影响均忽略不计，以下是他的实验过程，请回答下列问题：
（1）小天连接了如图甲所示的电路测量待测电阻的阻值，请指出电路连接的错误之处：______________________________________________________（写一种即可）。
（2）更正电路之前，小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值；他闭合开关，读出电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A，则可计算出滑动变阻器的最大阻值为_______Ω。
（3）小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后，为了减小实验误差，他选用了合适的量程进行了多次测量，以下是他的实验记录，第一次：当滑动变阻器的滑片位于最左端时，电压表的指针位置如图丙所示；第二次：当滑动变阻器的滑片位于某位置时，电流表的示数为0.58A，电压表的指针位置如图丁所示，第三次：当滑动变阻器的滑片位于最右端时，电流表的示数为1.1A，则的平均阻值为______Ω（精确到0.1Ω）。
【答案】（1）滑动变阻器应该一上一下连接，电压表应该接在两端；（2）50（3）10.4。
【解析】
（1）滑动变阻器应该一上一下连接，电压表应该接在两端；
（2）闭合开关，读出电压表的示数为10V，电流表的示数为0.2A，则可计算出滑动变阻器的最大阻值为 ；
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（3）求平均电阻，所以要求出三次测量得出的电阻值，再取平均值；
第一次测量时，定值电阻两端的电压是电压表示数，电压表使用的3V量程，读数为，由（2）知，I=0.2A，利用欧姆定律计算；并且可以求得电源电压是U=U滑+U1=2V+10V=12V；
第二次测量时，滑动变阻器阻值变小，定值电阻两端电压为图丁，量程为15V，读为U2=6V，电流为0.58A， ；
第三次测量时，电流I=1.1A，此时滑动变阻值为0，定值电阻两端的电压为电源电压U3=12V，求得，
算得平均值取小数点后一位，。
考点：测量定值电阻实验 电路连接错误。
4.【2017•盐城卷】小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻，电源电压为6V。
（1）在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整，使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大。
（2）闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 端。
（3）闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，由此可以推断：电路中 （选填图中表示接线柱的数字）间发生了 （断路/短路）。
（4）在电路故障排除后，调节滑动变阻器，当电压表指针如图丙所示时，电流表读数为0.5A，由此，小华算出接入电路合金丝的电阻为 Ω。
（5）为准确地测出合金丝的电阻，对实验应作怎样的改进？答： 。
【答案】（1）如图所示
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（2）最左 （3）6和8 断路 （4）5 （5）电压表改用小量程；调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值
【解析】
（1）实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大，根据欧姆定律，滑动变阻器阻值变小，故将1 、3接线柱相连，连图见答案。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置，故移动到最左端。
（3）闭合开关后，发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化，电流表几乎无示数，电压表示数为电源电压，由此可以推断：电路中6和8间发生了断路。
（4）当电压表指针如图丙所示时，合金丝两端电压为2.5V，电流表读数为0.5A，所以合金丝的电阻
（5）为准确地测出合金丝的电阻，可调节滑动变阻器的滑片，多次测量取平均值。
考点：电阻的测量
5.【2017•重庆A卷】小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5V相同规格灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10Ω 1A”、R2“20Ω 2A”，开关、导线若干。
（1）请你根据图14甲，用笔划线代替导线，将图14乙中的电路图连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变亮，且导线不交叉）。
（2）闭合开关前，应将滑片P置于 （选填“A”或“B”）端。正确连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，校长发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是 。
（3）排除故障后，移动滑片P，依次测得6组数据，如表一所示。其中第2次实验时电流表表盘如图14丙，此时电路中的电流为 A；第4次实验时灯泡电阻值为 Ω。由表一中数据可知，小张选用的滑动变阻器应是 （选填“R1”或“R2”）。
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（4）小张将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是 （选填“合理”或“不合理”）的。
（5）小张继续用图14乙所示装置来探究“电流与电阻的关系”。他分别把阻值准确的5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示。他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其中原因可能是： 。
【答案】（1）
（2）A 小灯泡断路 （3）0.2 8 R2 （4）不合理 （5）没有控制电阻两端的电压不变
【解析】
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（4）因为灯泡的电阻随温度升高而变大，所以将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是不合理的。
（5）在探究“电流与电阻的关系”实验中，没有控制电阻两端的电压不变，导致结论错误。
考点：测量小灯泡的电阻 电流与电阻的关系
6．【2017•杭州卷】小金自学了电学，知道了欧姆定律，他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比”的结论，于是找了实验器材：电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关各一个，若干定值电阻、导线，请你利用这些器材帮他设计一个验证此结论的实验方案．
（1）画出实验的电路图；
（2）写出实验的步骤以及需要测量的物理量．
【答案】（1）电路图如下所示；（2）实验步骤如下
【解析】
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
7．【2017•德阳卷】王小军同学用如图1所示实物电路研究小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压是3V．
（1）图中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整．
（2）根据实物图在虚线方框内画出实验电路图．
（3）将滑动变阻器的滑片移到某位置时，电路中电流表示数为0.2A，电压表的示数如图3所示，则电压表示数为 V，此时灯丝的电阻为 Ω．
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（4）改变滑动变阻器的电阻，经多次实验，测得多组电压、电流值如表所示，请根据表中数据，在图4中作出小灯泡的U﹣I图象．
次数
1
2
3
4
5
电流/A
0.06
0.1
0.15
0.18
0.2
电压/V
0.3
0.5
1
2
2.5
【答案】（1）实物图的连接如下图所示；（2）电路图如下图所示；（3）2.5；12.5；（4）小灯泡的U﹣I图象如下图所示
【考点定位】伏安法测电阻的探究实验
8．【2017•连云港卷】小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变．
（1）请用笔画线代替导线，将甲图中实物电路连接完整（导线不得交叉）．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 端（选填“A”或“B”）．
（3）在实验过程中，当把电阻R由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应 ．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）某次实验时电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 A，此时R的阻值为 Ω．
34
【答案】（1）如下图所示；（2）A；（3）变大；（4）0.2；12
【解析】
（1）因实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变，故电压表选用小量程与电阻并联，如上图所示；（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即A端；（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为2.4V；（4）某次实验时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时R的阻值R==12Ω。
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
9．【2017•泰安卷】如图所示，电源电压恒为12V，闭合开关后，电压表示数为8V，则两电阻阻值的比值R1：R2= ．
【答案】1：2
【考点定位】欧姆定律的应用
10
34
．【2017•泰安卷】在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每条输电线的电阻是100Ω．现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测，当电压表的示数为2.0V时，电流表示数为80mA，则短路位置距离甲 km．
【答案】1.25
【解析】
由欧姆定律可得，连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻：R===25Ω，因10km导线的电阻为100Ω，且电阻和长度成正比，所以，短路处距甲地的导线总长度：L=×10km=2.5km，则短路位置距离甲的距离：s=×L=×2.5km=1.25km。
【考点定位】欧姆定律的应用
11、【2017•自贡卷】小芳在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如图甲所示的电路，但稍作思考之后，就将电路改进为如图乙所示的电路。她这样改进有何好处？ ________________________________________ 。
在实验过程中，她保持电源电压不变，通过调节电阻箱先后6次改变A、B间的电阻值，测得相应的电流值如表1所示。 表1
（1）小芳分析表1中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系，你认为其原因是__________________________。
（2）小芳认真思考后发现了自己在实验过程中的错误，并采取了正确的实验操作。你认为小桦每次改变电阻后应该采取的正确操作是： ________________________________。
（3）正确操作实验后，小桦将得到的实验数据记录在表2中，请分析表2中的数据，你能得出什么探究结论？ ___________________________________________________________________________________________。
表2
34
【答案】便于改变导体的电阻。（1）没有控制电阻两端的电压不变（2）调节滑片使电压表读数不变（3）电压一定时，电流和电阻成反比
【解析】
探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时，要控制导体的电压不变，只改变电阻的大小，记录对应的电流大小，图乙所示使用电阻箱改变电阻较更换定值电阻方便；（1）根据欧姆定律得U=IR，由表中数据分别计算5次实验的电压值为4V、6V、7.2V、8V、8.5V、9V，即在实验操作过程中，没有控制电阻两端的电压不变；
（2）小桦每次改变电阻后应该采取的正确操作是：调节滑片使电压表读数不变；
（3）横向比较表中数据，电阻变为原来的几倍，通过的电流变为原来的几分之一，即电压一定时，电流和电阻成反比．
故答案为：便于改变导体的电阻。（1）没有控制电阻两端的电压不变（2）调节滑片使电压表读数不变（3）电压一定时，电流和电阻成反比
考点：探究电流与电压、电阻的关系实验．
12、【2017•绵阳卷】某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值。
实验室提供的器材：待测电阻RX，电压约3V的电源，电压表V（量程为3V），开关S，导线若干。
供选择的器材：滑动变阻器R1（500Ω，0.5A），滑动变阻器R2（30Ω，0.5A），电流表A1（量程0.6A），电流表A2（量程60mA）。
实验过程：
（i）选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；
（ii）调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；
（iii）缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数I和U，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
0.40
电流I/mA
7
14
21
28
35
42
（iv）断开开关，拆除电路，复原实验器材。
回答下列问题：
34
①电流表应该选_______，滑动变阻器应该选________。
②滑动变阻器接入电路的阻值减小，电压表的示数________（选填“减小”、“不变”或“增大”）。
③利用表中数据，可算得待测电阻RX=________Ω。（结果保留整数）
【答案】①A2，R1；②减小；③57。
【解析】
考点：测量电阻实验
13. 【2017•枣庄卷】物理学中，用磁感应强度（用字母B表示）来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉（符号是T），磁感应强度B越大表明磁场越强；B=0表明没有磁场。有一种电阻，其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关，小超设计了甲、乙两图所示的电路，图甲中电源电压恒为6V，R为磁敏电阻，图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻R；磁敏电阻R的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
（1）当图乙S1断开，时闭合时，磁敏电阻R的阻值是 Ω，则此时电流表的示数为 mA。
（2）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动时，小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小，说明磁敏电阻R的阻值变 ，电磁铁的磁感应强度变 。
（3）闭合S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P保持不变，将磁敏电阻R水平向左逐渐远离电磁铁时，小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离L、对应的电流表示数I及算出的磁感应强度B同时记录在下表中。请计算当L=5cm时，磁敏电阻R所在位置的磁感应强度B= T。
L/cm
1
2
3
4
5
6
I/mA
10
12
15
20
30
45
34
B/T
0.68
0.65
0.60
0.51
0.20
（4）综合以上实验可以得出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而 ；离电磁铁越远，磁感应强度越 。
【答案】（1）100 60 （2）大 强（或大） （3）0.4 （4）增大（或变强） 小（或弱）
【解析】
（1）当图乙S2断开，图甲S1闭合时，即磁场强度为零，据图2可知，此时的R=100Ω，故此时电路中的电流是：；
（2）闭合开关S1和S2，图乙中滑动变阻器的滑片P向右移动，滑动变阻器电阻变小，电流变大磁场变强，图甲中电流表的示数逐渐减小，即R的电阻变大，据此分析可知：磁感电阻R处的磁感应强度B逐渐增强；
（3）x=5cm时，对于图表得出电流是30mA，据欧姆定律可知，，故对应磁场的强度是0.40T；
（4）综合以上实验数据，分析（2）中的表格数据可以得出“电磁铁外轴线上磁感应强度随电磁铁电流的增大而增大，离电磁铁越远，磁感应强度越弱；
故答案为：（1）100；60；（2）大；强；（3）0.40；（4）增大；弱．
考点：欧姆定律的应用；影响电磁铁磁性强弱的因素．
14、【2017•舟山卷】在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是：________。乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3电路便于多次实验。
(2)乙同学利用图3电路（其中电阻R=5Ω） 完成了本实验，测得数据如下：
实验次数
电压 U（伏）
电流I（安）
电压/电流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
34
分析表格数据，可得出的结论是________。
(3)实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是________。
【答案】（1）定值电阻能更好地保持电阻不变；（2）当电阻不变时，电流与电压成正比关系；（3）改变电源电压，进行多次实验。
【考点定位】探究电流与电压、电阻的关系实验
15．【2017•烟台卷】图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图．图乙是小红连接的实物实验电路图．
（1）依照小红连接的电路，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左端移动，请写出你观察到的实验现象．
（2）请你在图乙中只改动一根导线连接，使电路正常工作（用“×”标出改动导线，以笔划线代替导线，画出改接导线）．
（3）电路改接正确后，调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图丙、丁所示，此时被测出Rx的阻值为多少？
【答案】（1）电流表示数变大；电压表示数变大；（2）如下图所示；（3）Rx的阻值为7.5Ω
【解析】
34
（1）依照小红连接的电路中，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，滑动变阻器的滑片向左端移动，变阻器连入电路中的电阻变小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律，电路中电流变大，即电流表示数变大；根据I=U/R有U=IR，定值电阻即电压表示数变大；（2）原电路中，电压表测电源电压是错误的，应与测待测电阻并联，改正后如上图所示；（3）电路改接正确后，调节滑动变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图丙、丁所示，图中电表均选用小量程，分度值为分别为0.1V和0.02A，示数分别为1.8VT 0.24A，由欧姆定律，此时被测出Rx的阻值为：R==7.5Ω。
【考点定位】伏安法测电阻的探究实验
四、计算题
1．【2017•长沙卷】如图甲所示，已知电源电压为60V且保持不变，电阻标有“35V 245W”的字样，是一个最大阻值为70Ω的滑动变阻器，电阻的额定电流为7A*（不计温度对电阻的影响），求：
（1）的阻值；
（2）正常工作100s消耗的电能；
（3）闭合S，当的阻值为时，的示数为，的示数为；当的阻值为时，的是为，的示数为；已知，，，求的阻值；
（4）在电路安全的前提下，小天同学用以上器材组成一个如图乙所示的电路，在、和中任选两个电阻分别连入电路的“AB”和“CD”处，组成不同的电路，在同一电路中两个电阻的功率之差如果超过200W，电路外的检测装置将自动报警，请通过计算和推导，判断哪些电路始终不会导致检测装置报警，哪些电路会导致检测装置报警，并计算报警时的取值范围。
【答案】（1）5Ω；（2）2.45×104J；（3）10Ω（4）时，不报警
【解析】
（1）已知电阻的额定电压，额定功率
34
由，有；
（2）由电功率W=Pt，有；
（3）当时，①②
当时，③，④
由，即③/①，有⑤
由，即④/②，有⑥
由，即①/②，有⑦，解得
由⑤/⑥有⑧
由⑦/⑧可得，将、代入⑤，得=10Ω
（4）①取和接入电路时，，，
所以，故此时不会报警
②当和接入电路时，的额定电压为35V，故分压必须大于或等于25V，故
当时，，增大，I减小，减小，故减小
只要考虑时，，不会报警
当时，，化简得，无解
故不会报警
所以和接入时不会报警
34
③当和接入电路时，上电流不超过7A，而=10Ω，U=60V
故上电流不会超过额定值，
当时，，
化简得，所以或（舍去）
当时，，化简得
所以当时，报警，当时，不报警。
答：（1）的阻值5Ω；
（2）正常工作100s消耗的电能2.45×104J；
（3）的阻值10Ω；
（4）计算报警时的取值范围，不报警。
考点：电功率计算，电能计算，欧姆定律计算。
2. 【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】
34
解：（1）已知电阻R1与LED灯串联，由表可知，LED灯发出蓝光，则其两端电压UL=3V，
根据串联电路电压关系可得，定值电阻R1两端的电压U1=U-UL=6V-3V=3V。
（2）根据欧姆定律可得，通过定值电阻R1的电流
（3）LED灯的实际功率P=UI=3V×0.02A=0.06W
（4）LED灯工作1小时，消耗的电能是 W=Pt=0.06W×3600s=216J.
(5) 不使用电阻的情况下，换用电压为3V的电源，可以让LED灯发出蓝光。
考点：串联电路的电压关系 欧姆定律 电功率 电能
3. 【2017•枣庄卷】图甲是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，图乙是简化的电路原理图。灯L标有“12V 3W”字样，当滑动变阻器的滑片P在a点时，灯L正常发光，电源电压不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。问：
（1）电源电压U是多少？
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是多少？
（3）当滑片P位于中点b和最右端c时，灯两端电压之比是3:2，则滑动变阻器的最大值是多少？
【答案】（1）电源电压U是12V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；
（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω．
【解析】
（1）当滑片在最左端a点时灯泡正常发光，所以U=U额=12V
（2） 灯泡正常发光的电阻
灯泡与滑动变阻器串联
34
（2） 滑片在中点b点时，灯两端电压
滑片在最右端b点时灯两端电压
根据题意： 解得R=96Ω
答：（1）电源电压U是12V；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，灯L消耗的实际功率是1.92W；
（3）滑动变阻器的最大阻值是96Ω．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
4、【2017•绵阳卷】我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如右表。如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度。呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度χ=呼气酒精浓度y × 2200。
类型
标准（血液中的酒精浓度χ）
非饮酒驾车
Χ < 20mg/100mL
饮酒驾车
20mg/100mL ≤ Χ < 80mg/100mL
醉酒驾车
Χ ≥ 80mg/100mL
酒精测试仪由酒精气体传感器（相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器），与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压1.5V，定值电阻R1 =40Ω，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4s，测试仪显示结果。
①某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5V。该驾驶员测试结果是什么类型？
②如果被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，请根据流体压强与流速的关系，分析对测试结果的影响。
34
【答案】驾驶员测试结果是非饮酒驾车；被测者测试时，口没有含紧吹管吹气，被测试者呼出的气体流动，压强减小，这就把周围的空气一起带进仪器内（或者说周围的空气向被测者呼出的气体流动，一起进入仪器），相当于把呼气中的酒精浓度稀释了，检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度低。
【解析】
考点：动态电路计算
5、【2017•自贡卷】如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示.试问:
(1)滑动变阻器的最大阻值是多少？
(2)开关S闭合时，该电路的最小电功率是多少？
【答案】（1）滑动变阻器的最大阻值是70Ω；（2）开关S闭合时，该电路的最小电功率是3.6W．
【解析】
由电路图可以知道，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流．
（1）当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，I2=0.2A，U2=14V，
由可知滑动变阻器的最大阻值：；
（2）当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，由图乙可知I1=0.9A，由可知电源的电压：U=I1R1=0.9A×R1 -----------------①当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，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=I2R1+U2=0.2A×R1+14V---------------------------②因电源的电压不变，解①②可得：
34
R1=20Ω；U=18V；由于当电路中的电流最小时，电路消耗电功率最小，则：P最小=UI2=18V×0.2A=3.6W．
答：（1）滑动变阻器的最大阻值是70Ω；（2）开关S闭合时，该电路的最小电功率是3.6W．
考点：欧姆定律的应用；电功率的计算．
6．【2017•连云港卷】小灯泡作为中学最常使用的电学元件之一，通常认为其电阻不随温度而发生变化，但在实际应用中其电阻并非定值，现设计一个测量某种型号小灯泡I﹣U图象的电路如图甲，电源电压恒为6V，滑动变阻器最大电阻30Ω．
（1）当开关S1，S2均闭合，滑片处于a端时，求电流表A1的示数；
（2）当开关S1闭合，S2断开，滑片离a端处时，电流表A2的示数0.2A，求此时小灯泡的电阻．
（3）在开关S1闭合，S2断开的情况下，某同学描绘出小灯泡I﹣U图象如图乙，求图中C点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率．
【答案】（1）0.2A；（2）10Ω；（3）0.63W．
【解析】
（1）当开关S1，S2均闭合，滑片处于a端时，电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路，电流表A1测电路中的电流，由欧姆定律可得，电流表A1的示数：I1=U/R=6V/30Ω=0.2A；（2）当开关S1闭合，S2断开，滑片离a端1/3处时，灯泡与变阻器串联，电流表A2测电路中的电流，电路中的总电阻：R总=U/I2=6V/0.2A=30Ω，此时变阻器接入电路中的电阻：R′=（1﹣1/3）R=2/3×30Ω=20Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时小灯泡的电阻：RL=R总﹣R′=30Ω﹣20Ω=10Ω；（3）在开关S1闭合，S2断开的情况下，由图乙可知，图中C点灯泡两端的电压UL=3.9V，通过灯泡的电流IL=0.3A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，变阻器两端的电压：UR=U﹣UL=6V﹣3.9V=2.1V，因串联电路中各处的电流相等，所以，变阻器接入电路中的电阻：R″====7Ω；此时滑动变阻器消耗的功率：PR=URIR=URIL=2.1V×0.3A=0.63W。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
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．【2017•烟台卷】我们生活在电的时代，电能的广泛使用，使电能的社会需求日趋紧张．节约电能，提高能源的利用率是一个在国民经济中具有重要战略意义的问题．改造和淘汰陈旧的设备、采用高压输电是节约能源的重要措施．其电站与用户间距离为10km，输送的电功率为6.0×104kW，每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω，若输电电压从1.0×105V提高到3.0×105V．
（1）求输电线路损耗的电功率减少了多少？
（2）现输电导线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在电站利用电压表、电流表和电源接成如图1所示电路进行检测．电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A，则短路的位置离电站的距离为多少？
（3）安全用电的常识之一是不靠近高压电，而双脚站在高压线上的小鸟（两脚间距离为5cm，电阻为104Ω）居然安然无恙（图2），计算说明小鸟为什么不会触电死亡？在你的计算中运用了什么近似条件？
【答案】（1）1.152×107W；（2）1.67×103m；（3）通过小鸟的电流很小，所以小鸟不会触电死亡；计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流
【解析】
（1）采用高压输电时，输送功率不变，由P=UI可得提高输电电压前后导线上的电流：I1 ===600A，I2===200A，每米输电导线的电阻为1.8×10﹣3Ω，电站与用户间距离为10km，输电电线有两根，所以电站与用户间输电导线的电阻：R=1.8×10﹣3Ω/m×10×103m×2=36Ω，由P=I2R可得输电线上减少的电功率：△P=P1﹣P2=I12 R﹣I22R=2×36Ω﹣2×36Ω=1.152×107W；（2）由I=可得，短路的位置与电站间导线的电阻：R′===6Ω，短路的位置与电站间导线的长度：L==×103m，则短路位置离电站的距离：s=L=××103m≈1.67×103m；（3）由题可知，小鸟与两脚间的输电线并联，长5cm输电线的电阻：R线′=1.8×10﹣3Ω/m×5×10﹣2m=9×10﹣5Ω，并联电路中各支路两端的电压相等，由1小题可知提高输电电压后的电流I=200A，由I=可得：U鸟=U线′=IR线′=200A×9×10﹣5Ω=1.8×10﹣2V，通过小鸟的电流：I
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鸟===1.8×10﹣6A=1.8μA，
由此可知，通过小鸟的电流很小，所以小鸟不会触电死亡；小鸟两脚间的导线与小鸟是并联的，干路电流为200A，计算时小鸟两脚间导线上的电流取值近似等于干路中的电流。
【考点定位】电功率的计算；欧姆定律的应用
8．【2017•德阳卷】如图所示，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0﹣0.6A，电压表量程为0﹣15V，变阻器R的最大电阻为120Ω．只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，且Ra：R0=6：5，灯L正常发光，电流表示数为Ia．只闭合S2，移动滑片，当滑片置于b点时，电流表示数为Ib．此时电压表示数与滑片置于a点时相等，Ia：Ib=5：3．（灯丝电阻不随温度变化）求：
（1）小灯泡的电阻；
（2）定值电阻R0和电源电压U；
（3）在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，变阻器连入电路的最小电阻为多少？在电表的示数不超过量程，只闭合S2时，电路消耗的最小功率为多少？
【答案】（1）12Ω；（2）20Ω， 18V；（3）24Ω； 2.7W
【解析】
（1）已知U额=6V，P额=3W，根据P=可得灯泡的电阻：RL===12Ω；（2）只闭合S2时，滑动变阻器R和定值电阻R0串联，当滑片置于b点时，设电压表示数为Ub，此时变阻器接入电路的阻值为Rb，根据欧姆定律可得，此时电路中电流（即电流表示数）为Ib=，则根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得电源电压：U=Ib（Rb+R0）=（Rb+R0）﹣﹣①；只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，当滑片置于a点时，设电压表示数为Ua，此时变阻器接入电路的阻值为Ra，此时电路中电流（即电流表示数）为Ia=，由题意可知Ia：Ib=5：3，即：： =5：3，已知滑片置于a、b点时电压表示数相等，即Ua=Ub
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，所以，5Ra=3Rb，已知Ra：R0=6：5，则 Ra=R0﹣﹣②；所以，Rb=2R0﹣﹣③；根据串联电路的电阻特点和欧姆定律得：U=Ia（Ra+RL）=Ib（Ra+RL）=××（Ra+12Ω）﹣﹣④；联立①②③④解得：R0=20Ω，U=18V；（3）只闭合S1时，滑动变阻器R和灯泡L串联，电流表量程为0﹣0.6A，灯泡的额定电流I额===0.5A，则电流表的最大示数大于灯泡的额定电流，所以电路中的最大电流应等于灯泡的额定电流0.5A，根据欧姆定律可得，最小总电阻：R总小===36Ω，因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以变阻器连入电路的最小电阻为：R滑小=R总1﹣RL=36Ω﹣12Ω=24Ω；只闭合S2时，滑动变阻器和定值电阻R0串联，要使电路消耗的功率最小，则滑动变阻器连入电路的阻值最大，设变阻器连入电阻的最大值为R最大，此时变阻器两端的电压可以达到电压表的最大量程15V，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得： =，即： =，解得R最大=100Ω，而变阻器R的最大电阻为120Ω，即滑动变阻器连入电路的阻值可以最大达到100Ω；则电路中的电流最小为：I最小===0.15A，电路消耗的最小功率：P最小=UI最小=18V×0.15A=2.7W。
【考点定位】欧姆定律的应用；电功率的计算
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