北师大版九年级全册第十二章 欧姆定律综合与测试单元测试当堂达标检测题

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第十二章 欧姆定律 单元测试

一．选择题（共15小题，满分45分，每小题3分）
1．（3分）如图所示，是小明测量未知电阻Rx的实验电路，电源电压不变，其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时，电流表的示数为I1；当只闭合开关S1时，电流表的示数为I2．则下列四个选项中，Rx的表达式正确的是（　　）

A．Rx＝ B．Rx＝
C．Rx＝R0 D．Rx＝R0
【答案】D。
【解析】由电路图可知，当只闭合开关S1时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，则I0＝I2；
当闭合开关S1和S2时，R0与Rx并联，电流表测干路电流，即I＝I1，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R0的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过Rx的电流：
Ix＝I﹣I0＝I1﹣I2，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝IxRx＝I0R0，即（I1﹣I2）Rx＝I2R0，
解得：Rx＝。
2．（3分）如图所示，已知电源电压不变，为了比较电阻R1和R2的大小，四位同学分别设计了如下的电路，其中不可行的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D。
【解析】A、两个电阻串联，电压表V1测量电阻串联的总电压，电压表V2测量电阻R2两端的电压，根据串联电路电压的规律，电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差，这样就可以得到两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较电阻的大小。
B、两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，根据电压的大小就可以比较出电阻的大小。
C、开关闭合电路为R1的简单电路，开关断开时两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，利用电源的电压不变建立等式，通过比较电流之间的关系得出电阻的大小关系。
D、两电阻并联，电压表测电源的电压，电流表测量干路电流，只能测出电路的总电阻，不能求出或测出电阻R2、R1的阻值，因此无法比较两电阻阻值的大小。
3．（3分）已知R2＜R1，将图中的四种不同接法，接到同一电源两极间，则电路中电流最大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】D。
【解析】因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，两电阻串联时总电阻最大，两电阻并联时总电阻最小，
由I＝可知，两电阻并联时，电路中的电流最大。
4．（3分）如图所示，电源电压为3V保持不变，闭合开关，电压表示数为2V．下列选项符合题意的是（　　）

A．电压表测R2两端电压
B．R1、R2组成并联电路
C．若开关断开，电压表示数为0
D．R1、R2电阻之比2：1
【答案】D。
【解析】ABD、由图知，开关闭合后，电阻R1、R2串联，电压表并联在端的电压，测量电阻R1两端的电压，其大小U1＝2V；电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣2V＝1V，
因为两电阻串联，所以由欧姆定律可知I＝＝，
则R1：R2＝U1：U2＝2V：1V＝2：1；故AB错、D正确；
C、若开关断开，电压表通过电阻R2接在电源上，测量电源电压，示数不为0，故C错。
5．（3分）如图所示的电路中，电阻R2的阻值为15Ω．当开关S1、S2闭合时，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A．下列说法正确的是（　　）

A．电阻R1的阻值为10Ω
B．S1、S2闭合时，通过电阻R1的电流为0.5A
C．S1、S2闭合时，电流表A1测量的是R1的电流
D．开关S2断开时，电流表A2示数为0.5A
【答案】A。
【解析】（1）当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流，故C错误；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I2R2＝0.2A×15Ω＝3V，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R1的电流：
I1＝I﹣I2＝0.5A﹣0.2A＝0.3A，故B错误；
则电阻R1的阻值：
R1＝＝＝10Ω，故A正确；
（2）开关S2断开时，R1被断路，电路为R2的简单电路，电流表A2测通过R2的电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，电流表A2示数为0.2A，故D错误。
6．（3分）用电器甲和乙，其电流与其两端电压关系如图所示，其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是（　　）

A．用电器甲电阻不变，大小为0.1Ω
B．用电器乙电阻随着电流增大而变大，最大值为10Ω
C．如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.43A
D．如果把这两个用电器并联接在4V的电源上，干路中的电流是0.65A
【答案】D。
【解析】A．由图象可知，用电器甲电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线，则用电器甲的电阻不变，
由图象可知，当U甲＝5V时通过的电流I甲＝0.5A，
由I＝可得，用电器甲的电阻R甲＝＝＝10Ω，故A错误；
B．由图象可知，当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时，
对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A，
由R＝可得，对应的电阻分别为30Ω、25Ω、16Ω、12.9Ω、10Ω，
所以，用电器乙的电阻随着电流增大而变小，故B错误；
C．如果把这两个用电器串联且电路中的电流为0.43A时，
用电器甲电阻两端的电压U甲′＝IR甲＝0.43A×10Ω＝4.3V，
由图象可知，用电器乙两端的电压大于4.5V，
则电源的电压大于4.3V+4.5V＝8.8V，
所以，如果把这两个用电器串联接在6V的电源上，电路中的电流不可能是0.43A，故C错误；
D．因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时，它们两端的电压均为4V，
由图象可知，通过两电阻的电流分别为I甲′＝0.4A、I乙′＝0.25A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流I′＝I甲′+I乙′＝0.4A+0.25A＝0.65A，故D正确。
7．（3分）如图（a）所示是电阻甲和乙的I﹣U图象（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（　　）

A．当电阻乙两端电压为2.5V时，它的阻值和甲的阻值相等
B．图（b）中，当电压U为3V时，乙的电阻为5Ω
C．图（c）中，当电压U为2V时，干路总电流为0.6A
D．图（c）中，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】B。
【解析】A．由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5V时，通过两者的电流均为0.5A，则由I＝的变形式R＝可知，电阻甲、乙的阻值相等，故A正确；
B．图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流I＝0.2A、U甲＝1V、U乙＝2V时，电压U为3V，此时乙的电阻R乙＝＝＝10Ω，故B错误；
C．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压U＝2V、I甲＝0.4A、I乙＝0.2A时，干路总电流为0.6A，故C正确；
D．图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压U从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小，故D正确。
8．（3分）如图所示，电源电压不变，当开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表示数为I1，电压表示数为U1；当开关S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为I2，电压表示数为U2．已知R1：R2＝2：1，则（　　）

A．＝，＝ B．＝，＝
C．＝，＝ D．＝，＝
【答案】D。
【解析】当开关S2断开，S1、S3闭合时，R1与R2并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流，
已知R1：R2＝2：1，则R1＝2R2，
设电源的电压为U，则此时电压表的示数U1＝U，
因并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表示数I1＝+＝+＝，
当开关S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，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，电路中的电流：I2＝＝＝，
此时电压表示数：U2＝I2R1＝×2R2＝，
所以，＝＝，＝＝，故ABC错误、D正确。
9．（3分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器滑片P在最右端时，电流表的示数为0.25A；把滑片P移到中点时，电流表的示数为0.4A，则下列选项正确的是（　　）

A．滑片P在最右端时，通过R1、R2的电流之比为5：8
B．滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为3：1
C．滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D．电源电压为10V
【答案】D。
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P在最右端时，接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流I＝0.25A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R1、R2的电流之比为1：1，故A错误；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+R2）＝0.25A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把滑片P移到中点时，电路中的电流I′＝0.4A，
则电源的电压：
U＝I′（R1+R2）＝0.4A×（10Ω+R2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得：U＝10V，R2＝30Ω，故C错误、D正确；
滑片P在最右端时，R1、R2两端电压之比为：
U1：U2＝IR1：IR2＝R1：R2＝10Ω：30Ω＝1：3，故B错误。
10．（3分）地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列四幅电路图中，R′是滑动变阻器，R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】B。
【解析】A、由图知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电流表测电路中的电流；
重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，不符合电表示数越大的要求，故A错误；
B、由图知，定值电阻R和滑动变阻器R′串联，电压表测定值电阻R两端的电压；
重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R′接入电路的电阻变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，即电压表示数变大，故B正确；
C、由图知，电流表把变阻器R′短路，电流不经过R′，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C错误；
D、由图知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D错误；
11．（3分）如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】A、两电阻串联，电压表测滑片下方电阻丝两端的电压，身高越高（滑片上移），与电压表并联部分的电阻越大，由串联分压的规律可知，电压表的示数越大；
因电压表与滑片串联，且电压表可看做断路，所以变阻器始终以最大阻值接入电路，滑片移动时，电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路中电流不变，由UV＝IR滑下可知，电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比，所以刻度是均匀的，故A符合题意；
B、两电阻串联，电压表测滑片上方电阻丝两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越小，但电路总电阻不变，电源电压不变，所以电路电流不变；由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意；
C、两电阻串联，电压表测变阻器两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，由U＝IR知，身高越高，电压表示数越大，但刻度是不均匀的。故C不符合题意；
D、两电阻串联，电压表测R0两端的电压，身高越高，电压表并联部分电阻越大，滑动变阻器接入电路电阻变大，电路总电阻变大；电源电压不变，所以电路电流变小，由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比，所以身高越高，由U＝IR知，滑动变阻器两端电压越大，R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的。故D不符合题意。
12．（3分）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　）

A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向下移
【答案】C。
【解析】AB、图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律，控制电路的电流增大，电磁铁磁性增强，衔铁被吸下，因CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警，故电铃应接在B、D之间，AB错误；
C、用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高，C正确；
D、在CO浓度越低电阻越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联，I＝，即减小变阻器的电阻，故将R2的滑片向上移，D错误。
13．（3分）某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（　　）

A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以
【答案】C。
【解析】由图知，
①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I﹣I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I 0R 0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式＝可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值；
④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电流从电压表负接线柱流入，造成电压表指针向左偏转，故不能测出Rx阻值。
14．（3分）如图所示，电源电压U＝2V不变，R＝4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A．如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为（　　）

A．2A B．1.5A C．1.2A D．0.5A
【答案】B。
【解析】由I＝可得，并联的总电阻：
R并＝＝＝2Ω，
虚线框内所有电阻的等效电阻为R′，由并联电路电阻的特点：
＝+，代入数据，＝+，
解得R′＝4Ω；
用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，此时并联的总电阻R″：
＝+，代入数据，＝+，
解得，R″＝Ω，
电流表示数将变为：
I′＝＝＝1.5A，
15．（3分）小华设计了一种输液提示器，能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时，为使电压表示数随之减小，符合要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C。
【解析】当袋中药液量减少时，整个药液袋的重力减小，对弹簧的拉力减小，弹簧的伸长量减小，所以滑片会向上移动；
A、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；
当袋中药液量减少时，滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻，则电路中的电流不变，变阻器两端的电压不变，即电压表的示数也不变，故A不符合要求；
B、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；
当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变大，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故B不符合要求；
C、由图可知，变阻器与灯泡串联，电压表测变阻器两端的电压；
当袋中药液量减少时，滑片向上移动，变阻器连入电路的电阻变小，根据串联电路的分压特点可知，变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小，故C符合要求；
D、由图可知，变阻器与灯泡并联，电压表测量电源电压，
由于电源电压不变，所以，当袋中药液量减少时，电压表的示数不变，故D不符合要求。
二．填空题（共5小题，满分15分，每小题3分）
16．（3分）某段金属丝两端电压为6V时，通过的电流为0.3A；当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流为　0.2　A；当该金属丝两端电压降为0V时，它的电阻为　20　Ω。
【答案】0.2；20。
【解析】由I＝可得，该金属丝的电阻：
R＝＝＝20Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，当该金属丝两端电压降为4V时或降为0V时，该金属丝的阻值仍为20Ω不变，
当该金属丝两端电压降为4V时，通过它的电流：
I′＝＝＝0.2A。
17．（3分）将电阻R与10Ω电阻串联后接到3V电源上，通过R的电流为0.1A，则R＝　20　Ω．若R两端电压为0，则R＝　20　Ω。
【答案】20；20。
【解析】（1）由题意可知，电阻R与10Ω电阻R1串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由I＝可得，电路中的总电阻：
R总＝＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻R的阻值：
R＝R总﹣R1＝30Ω﹣10Ω＝20Ω；
（2）因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积有关，与两端的电压和通过的电流无关，
所以，若R两端电压为0，则R仍为20Ω不变。
18．（3分）某小灯泡上标有“6V 6W”字样，其电流随两端电压变化关系的曲线如图所示，则当小灯泡两端的电压为2V时，通过小灯的电流为　0.5　A，此时小灯泡的电阻为　4　Ω。

【答案】0.5；4。
【解析】由图象可知，当小灯泡两端的电压为2V时，通过的电流I＝0.5A；
由I＝可得，此时小灯泡的电阻：
R＝＝＝4Ω。
19．（3分）如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上，通过灯泡的电流为　0.2　A；若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为　6Ω　。

【答案】0.2；6。
【解析】（1）若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时，
因灯泡的电阻相等且通过的电流相等，
所以，由I＝的变形式U＝IR可知，每只灯泡两端的电压相等，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，每只灯泡两端的电压U＝1V，
由图象可知，通过灯泡的电流为0.2A；
（2）若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由图象可知，通过灯泡的电流IL＝0.5A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻的电流：
IR＝I﹣IL＝1.5A﹣0.5A＝1A，
则该电阻的阻值：
R＝＝＝6Ω。
20．（3分）如图所示，在探究串联电路电压关系的实验中，小磊同学先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V，然后保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点，电压表的示数为3V．已知R1＝5Ω，则电阻R2两端的电压为　2　V，通过R2的电流为　0.2　A．如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到C点，这种接法是错误的，理由是　会导致电压表“+、﹣”接线柱接反　。

【答案】2；0.2；会导致电压表“+、﹣”接线柱接反。
【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，则电阻R1两端的电压U1＝1V，
保持电压表接A点不动，将接B点的那段导线改接到C点时，电压表测电源两端的电压，则U＝3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电阻R2两端的电压U2＝U﹣U1＝3V﹣1V＝2V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过R2的电流I2＝I1＝＝＝0.2A；
如果他保持电压表接B点不动，将电压表接A点的那段导线改接到C点时，会导致电压表“+、﹣”接线柱接反，这种接法是错误的。
三．实验探究题（共5小题，满分25分，每小题5分）
21．（5分）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。 ①在连接实验电路时，开关应　断开　；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向　B　（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。小明分析所测数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比：
③此实验中多次测量的目的与下面的　A　（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V．经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的　c　（填字母）；
②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中。其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为　0.24　A；
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5

2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I﹣U图象应与图丁中图象　b　（选填“a”或“b”）相似。
【答案】（1）①断开；②B； ③A；（2）①c；②0.24；③b。
【解析】（1）①在连接电路时，开关必须断开；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数，要使电压表的示数为2V，需要将滑动变阻器的电阻减小，滑动变阻器分压减少，他应向B端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V；
③此题是探究电流与电压的关系，多次测量是为了找出普遍规律；
A、探究串联电路的电压规律，多次测量找普遍规律，故A符合题意；
B．测量定值电阻的阻值，多次测量是为了减小误差，故B不符合题意；
【答案】A。
（2）①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，说明电路为通路，电压表的示数始终为0V．说明与灯泡并联的电压表出有断路，故可能是c导线断路了；
②图中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.2A，示数为0.24A；
③因为灯的电阻随温度的变化而变化，通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，其图象不是直线，故b符合题意。
22．（5分）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为　0～3　伏。
②判断实验中电流表所选的量程。　（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A　（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是　5Ω　。

【答案】①0～3；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③5Ω。
【解析】①电路连接正确，即待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联，因电源电压为3V，故电压表选用的量程为0～3V；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈5.71Ω，由题意可得，变阻器的最大电阻约为：2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中＝＝≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为：2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③图（b）电流表示数为0.28A．继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，电压表示数可能为1.6V和1.2V：
若电压表示数为：1.4V+2×0.1V＝1.6V，即电压表示数变大，根据I＝，则电路中的电流也应变大，则此时的电流为：0.28A+2×0.02A＝0.32A；
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：
Rx＝＝＝5Ω；
若电压表示数为：1.4V﹣2×0.1V＝1.2V，即电压表示数变小，根据I＝，则电路中的电流也应变小，此时电流为：
0.28A﹣2×0.02A＝0.24A；
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：
Rx＝＝＝5Ω；
23．（5分）东东同学学习了电学知识以后，选用三节新的干电池作为电源，并设计了如下的电学实验。
（1）探究导体中电流与导体电阻的关系。选用的定值电阻的阻止分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
②闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是　电阻断路（或电流表短路）　。
③东东排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为　0.4　A。
④断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，滑片应向　右　（填“左”或“右”）端移动。
⑤在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是　6.25Ω﹣25Ω　。
（2）东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（R0阻值已知），来测量未知电阻Rx的阻值。
①闭合S、S1，断开S2，适当调节滑片的位置，电压表示数为U1。
②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为U2。
③未知电阻的阻值Rx＝　R0　（用字母表示）。
【答案】（1）①如下图所示；②电阻断路（或电流表短路）；③0.4；（4）右；⑤6.25Ω﹣25Ω；
（2）R0。
【解析】（1）①滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

②闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是电阻断路（或电流表短路）；
③东东排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.2A；
④根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，即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，所以滑片应向右端移动；
⑤当电阻5Ω的电阻接入电路，最大电流为0.4A，由串联电阻的规律和欧姆定律，变阻器连入电路的最小电阻为：R滑小＝﹣R1＝﹣5Ω＝6.25Ω；
根据串联电路的规律及分压强原理：有＝，即＝，故R滑大＝25Ω；
在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是6.25Ω﹣﹣﹣25Ω；
（2）东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（R0阻值已知），来测量未知电阻Rx的阻值。
①闭合S、S1，断开S2，适当调节滑片的位置，电压表示数为U1。
②闭合S、S2，断开S1，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为U2。
③在①中，电压表测待测电阻和定值电阻的总电压，
在②中，电压表定值电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为：U1﹣U2．，
由分压原理有：＝，
未知电阻的阻值：Rx＝R0。
24．（5分）聪聪在实验室中找到学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）、“25Ω1A”的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导线若千。完成了下列电学实验。
（一）探究“电流与电阻的关系”。
（1）如图甲是聪聪连接的电路，还有一根导线没有接上，请你用笔画线代替导线将电路连接完整，并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处。

（2）正确连接后，闭合开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数较大，可能是定值电阻发生了　断路　（填“短路”或“断路”）。
（3）实验中保持电压表的示数为2V不变，为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验，电源的电压值不应超过　4　V。
（4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成　反比　。
（5）聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡，他想用这个灯泡探究“电流与电压的关系”，老师告诉他不可以，原因是　灯的电阻随温度的变化而变化　。
（二）测量滑动变阻器R2的最大阻值。
（1）聪聪连接了如图乙所示的电路，将滑动变阻器R2的滑片调至最右端。闭合开关，适当调节R1的阻值，电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表的示数为　0.2　A，R2的最大阻值为　10　Ω。
（2）实验中至少需要测量三组数据，目的是　减小误差　（填“寻找普遍规律”或“减小误差”）。
（三）聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器R4，利用学生电源（电压调为12V不变），设计了如图丁所示电路，测量标有0.3A”字样灯泡的额定功率，请将他的实验过程补充完整：
（1）只闭合开关S、S2，将滑动变阻器　R4　的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为　6　V，此时灯泡正常发光。
（2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合开关S、S1，读出电压表的示数为7V。
（3）灯泡的额定功率P额＝　1.5　W。

【答案】（一）（1）如下图所示；（2）断路；（3）4；（4）反比；（5）灯的电阻随温度的变化而变化；
（二）（1）0.2；10；（2）减小误差；（三）（1）R4；6；（3）1.5。
【解析】（一）（1）要求这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，故变阻器左下柱连入电路中，如下所示：

（2）若定值电阻短路，电压表示数为0，不符合题意；
若定值电阻断路，则电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，符合题意，故正确连接后，闭合开关，聪聪发现电流表无示数，电压表示数较大，可能是定值电阻发生了 断路；
（3）实验中保持电压表的示数为2V不变，根据串联电路的规律和分压原理有：
＝，故为保证四个定值电阻单独接入电路都能成实验，电源的电压值U不应超过4V；
（4）正确完成四次实验后，可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）研究灯泡探究“电流与电压的关系”要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故老师告诉他不可以；
（二）测量滑动变阻器R2的最大阻值。
（1）电流表和电压表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为 0.2A，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为2V，由欧姆定律，R2大＝＝＝10Ω；
（2）实验中至少需要测量三组数据，目的是减小误差；
（三）测量标有“0.3A”字样灯泡的额定功率，通过灯的电流为0.3A时，灯正常发光：
（1）只闭合开关S、S2，将滑动变阻器R4的滑片调到阻值最大处，移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为6V，此时灯泡正常发光；
（2）保持两个滑动变阻器的滑片位置不动，只闭合开关S、S1，读出电压表的示数为7V。
（3）在（2）中，电压表测R3、R4的电压，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为：U额＝12V﹣7V＝5V，
灯泡的额定功率：
P额＝U额I额＝5V×0.3A＝1.5W。
25．（5分）小久利用电压恒为6V的电源，额定电压为3.8V的小灯泡，10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。
（1）探究电流与电阻关系。
①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最　右　（填“左”或“右”）端。他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保
持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向　右　（填“左”或“右”）端移动。
②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为4V，最多可以完成　4　次实验。通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成　反比　。
（2）测量小灯泡额定功率。
①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为　6　V。
②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。
③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为　0.3　A，小灯泡的额定功率为　1.14　W。
（3）小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整：
①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　3.5　V时，小灯泡正常发光。
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。
③　闭合开关S、S2，断开S1　（填所有开关的闭合或断开状态），读出电压表的示数为5V。
④小灯泡的额定功率P额＝　0.875　W．

【答案】（1）①右；右；②4；反比；（2）①6；②见下图；③0.3；1.14；（3）①3.5；③闭合开关S、S2，断开S1；④0.875。
【解析】（1）①为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片在阻值最大处，即最右端；
将10Ω电阻换成20Ω电阻时，根据分压原理可知，电压表示数将增大，为保持电压表示数不变（应使电压表示数减小为原来的电压值），根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动，直到电压表示数为4V；
②根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UR＝6V﹣4V＝2V，
通过电路的最小电流为：I最小＝＝＝0.1A，
定值电阻的最大值为R最大＝＝＝40Ω，
所以只有10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻可以适用，故最多可以完成4次实验；
通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（2）①若电流表示数为0，灯不亮，说明电路可能断路，此时电压表有示数，且等于电源电压，为6V；
②分析实物图可知，变阻器与电流表串联后与灯并联，电压表串联在电路中，是错误的，
电流表应与灯串联，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，将小灯泡右侧连线改接到电压表的负接线柱，如下图所示：

③图丙中电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，
灯泡的额定功率为：P＝UI＝3.8V×0.3A＝1.14W；
（3）①开关S、S1闭合、S2断开，调节滑动变阻器滑片，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，根据串联电路电压的规律知，使电压表示数为6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光；
②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V。
③闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表测量滑动变阻器两端的电压，读出电压表的示数为5V，此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的2倍，由图知这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，根据串联电路的分压作用知此时滑片在中间位置，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片在中点处，即滑动变阻器的电阻为10Ω，
通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.35A时，小灯泡正常发光。
④小灯泡的额定功率P额＝UI＝2.5V×0.35A＝0.875W。
四．计算题（共3小题，满分15分，每小题5分）
26．（5分）如图所示电路，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“30Ω  1A”。在A、B 间接入规格为“12V 12W”的灯泡L，闭合开关，当变阻器连入电路的阻值为6Ω时，灯泡正常发光。求：
（1）灯泡L正常工作时电阻；
（2）电源电压；
（3）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻R0，要求R0接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A，求R0的取值范围。（提示：太大或太小会导致无论如何调节滑动变阻器电路中电流均不能达到0.4A）。

【答案】见解析
【解析】（1）由P＝UI＝可得，灯泡L正常工作时电阻：
RL＝＝＝12Ω；
（2）当变阻器连入电路的阻值为6Ω时，灯泡正常发光，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：
I＝＝＝1A，
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＝UL+IR＝12V+1A×6Ω＝18V；
（3）取下灯泡L，在A、B间接入一个电阻R0后，调节滑动变阻器R能使电流表示数达到0.4A，
此时电路中的总电阻：
R总＝＝＝45Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，R0的阻值最大，此时其阻值R0＝R总＝45Ω，
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，R0的阻值最小，此时其阻值R0＝R总﹣R大＝45Ω﹣30Ω＝15Ω，
则R0的取值范围为15Ω～45Ω。
答：（1）灯泡L正常工作时电阻为12Ω；
（2）电源电压为18V；
（3）R0的取值范围为15Ω～45Ω。
27．（5分）某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度，其中R1＝2Ω是一个定值电阻，R2是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示，电源电压保持6V不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。（设海水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）当电流表示数为0.2A时，求压敏电阻R2的阻值；
（2）如图2所示，当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？

【答案】见解析
【解析】（1）由I＝可得，当电流表示数为0.2A时电路的总电阻：
R总＝＝＝30Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，压敏电阻R2的阻值：
R2＝R总﹣R2＝30Ω﹣2Ω＝28Ω；
（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，由图2可知，压敏电阻受到的压力F＝4×104N，
此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：
p＝＝＝2×106Pa；
（3）当电流表的示数I′＝0.6A时，使用此方法能测出海水的深度最大，
此时电路的总电阻：
R总′＝＝＝10Ω，
此时压敏电阻的阻值：
R2′＝R总′﹣R2＝10Ω﹣2Ω＝8Ω，
由图2可知，压敏电阻受到的压力F′＝10×104N，
此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强：
p′＝＝＝5×106Pa，
由p＝ρgh可得，使用此方法能测出海水的最大深度：
h＝＝＝500m。
答：（1）当电流表示数为0.2A时，压敏电阻R2的阻值为28Ω；
（2）当压敏电阻R2的阻值为20Ω时，压敏电阻R2所在深度处的海水压强为2×106Pa；
（3）若电流的最大测量值为0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是500m。
28．（5分）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1＝20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A“。
（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，求R3的阻值；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范围。

【答案】见解析
【解析】（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，为R1的简单电路，电流表示数为0.4A，
根据欧姆定律可得，电源电压：
U＝I1R1＝0.4A×20Ω＝8V；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，R2、R3串联，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表（测变阻器的电压）的示数为4V，则电路中的电流：
I2＝＝＝0.08A，
根据串联电路的规律和欧姆定律可得，R3的阻值：
R3＝＝＝50Ω；
（3）闭合开关S1、S2和S3，R1、R2并联，电压表测电源电压，电流表测干路电流，
根据并联电路各支路互不影响，通过R1的电流为0.4A不变，
电流表的量程为0～0.6A，则干路电流最大为0.6A，
由并联电路电流的规律，通过变阻器的最大电流：
I变大＝I总大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的最小电阻：
R滑小＝＝＝40Ω；
当变阻器滑片移动最左端时，变阻器接入阻值最大，总电流最小，没有超过电流表量程，故变阻器的最大电阻为100Ω，
在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω～100Ω。
答：（1）闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，电源电压为8V；
（2）闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V，R3的阻值为50Ω；
（3）闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω～100Ω。