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初中物理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达标测试
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这是一份初中物理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达标测试，共25页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
北师大版初中物理九年级全一册第十二单元《欧姆定律》单元测试卷
考试范围：第十二单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是( )
A. 油量表是由电流表改装而成的 B. R、R0在电路中是并联的
C. 油位越高，流过R的电流越大 D. 油位越高，R两端的电压越大
2. 某导体两端的电压为4 V时，流过它的电流为0.5 A，若该导体两端的电压变为原来的2倍，则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A. 16 Ω 0.5 A B. 16 Ω 1 A C. 8 Ω 0.5 A D. 8 Ω 1 A
3. 某同学用图甲所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系，电源电压恒为6 V.改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，保持R两端的电压不变，记下四次实验相应的电流和电阻值，并用黑点描在乙图中．实验过程中，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应注视的目标以及所选滑动变阻器的规格合理的是( )
A. 电压表示数“20 Ω 1 A” B. 电压表示数“50 Ω 2 A”
C. 电流表示数“20 Ω 1 A” D. 电流表示数“50 Ω 2 A”
4. 关于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验，下列说法中正确的是( )
A. 两个实验所采用的研究方法是相同的
B. 两个实验多次测量的目的是相同的
C. 两个实验的电路在课本中是相同的
D. 两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变
5. 如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻RX的电路是：
A. B.
C. D.
6. 小范同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，下图中不能测出Rx阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
7. 利用“伏安法”测电阻的部分电路如图所示，关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是( )
A. 测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
B. 测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻
C. 测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
D. 测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻
8. 一粗细均匀的金属导线其电阻值为R，将其剪成相等的两段后，再进行并联，则并联后的电阻值为( )
A. R B. 2R C. R/4 D. R/2
9. 如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当电键K闭合时( )
A. 电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
B. 电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C. 电压表示数不变，电流表示数不变，灯的亮度不变
D. 电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗
10. 如图所示，电池组电压一定.关于电路工作情况，下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时，两只灯泡是串联的
B. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表、电流表读数均变小
C. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表、电流表的读数均变大
D. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
11. 在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L 1、L 2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，用电压表进行检测发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是：
A. L 1断路 B. L 1短路 C. L 2断路 D. L 2短路
12. 在如图所示的电路中，当金属夹子在铅笔芯上向左滑动时(夹子与铅笔芯接触良好)，下列说法中正确的是( )
A. 灯变亮，电压表示数变小
B. 灯变亮，电压表示数变大
C. 灯变暗，电压表示数变小
D. 灯变暗，电压表示数变大
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最多为______V；若将它们并联时干路电流最大是______A。
14. 将阻值分别为5Ω和10Ω的两个电阻串联接在电源上，那么两电阻中的电流之比是_________，两电阻两端的电压之比是__________，电路的总电阻是___________Ω。
15. 现有长度相同的铜导线甲和乙，已知甲的电阻较大，则甲的横截面积______乙的横截面积；若将它们串联在电路中，通过甲的电流______通过乙的电流；若将它们并联在电路中，则甲的电阻______它们并联的总电阻。(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
16. 如图所示，电源电压恒定，闭合开关，滑动变阻器接入电路的电阻在R4∽R的范围内变化时，电压表的读数在U∼2U的范围内变化，则电源电压为 ．
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”实验中：
(1)如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整(要求滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小)；
(2)在虚线框中画出实验电路图。
18. (1)在探究“串联电路电压的规律”实验中(电源为两节新干电池)：要用电压表测L2两端的电压，连接电路如图所示中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(2)如图所示电路中，有一根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，要求：当滑动变阻器滑片P向左移动时，电压表示数变小。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小扬想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻Rx、一个电阻箱R1(用表示)、一个滑动变阻器R2、一个电流表、两个开关(S1和S2)、一个电源(其电压略大于Rx允许的最大电压)、若干导线．
(1)请根据下面的操作情况，在虚线框中替小扬画出正确的实验电路图．
(2)小扬按正确的电路图连好实物电路后，进行了以下主要实验操作：
A.断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表的示数为Im；
B.读出电阻箱R1的示数；
C.闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为Ik；
D.将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大；
E.改变R2的滑片P的位置，再测两组Im、Ik和R1的数值．
上述步骤的合理顺序是________(填写序号)．
(3)小扬认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im________Ik(填“>”“<”或“=”)，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值．
20. 如图所示，同学们在实验室测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值，使用的电源为两节新干电池。
(1)图甲是小明测量R1阻值的部分实物图；
①用一根导线将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大；连线不交叉)；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P滑到B端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线_____(填“a”、“b”或“c”)内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2 V时，电流表示数如图乙所示，则R1=_____Ω；
(2)小华设计了图丙所示的电路测R2的阻值，其中R0是电阻箱(阻值可调、可读)，并完成了实验：
①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为1 V；
②只闭合开关_______，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为_____V，读出电阻箱的读数为6 Ω，则R2=________Ω。
【拓展】若步骤②中，不小心将滑片向左移动了少许，使滑动变阻器接入的电阻增加了2 Ω，其它操作正确，则小华测得R2的阻值为________Ω。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15 V，定值电阻R0=10 Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长40 cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片Ρ固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，圆柱体重80 N，高60 cm，底面积为100 cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度________，电压表示数________。(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)
22. 实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号 表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略.在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出.利用如图所示的电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140 Ω，R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6 mA;当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8 mA.求毫安表的电阻RA和电源的电压U．
23. 如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10 Ω，R2=5 Ω.滑动变阻器R的规格为“30 Ω 2.5 A”.电流表A2选用0～3 A的量程，电压表选用0～15 V的量程．闭合全部开关，电流表A1的示数为1 A.求：
(1)电源电压．
(2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，滑动变阻器接入电路的可能值．
(3)用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值．
24. 如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1阻值为10欧。滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电压表接“0～15V”量程。
①闭合开关S，将滑片P移到某一位置，电流表示数为0.5安，求此时电压表V的示数。
②若用电阻R3来替换R1，不改变电表的量程，确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、油量表和滑动变阻器是并联的，油量表是电压表。
B、R和R0在电路中是串联的。
C、油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小。
D、串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，油量表的示数越大，电路中的电流也越小。所以油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，分担的电压越大，油量表的示数越大。
故选：D。
根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，油量表和滑动变阻器并联，可以判断油量表是电压表。
油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小。
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，油量表的示数越大。
本题根据油量表并联在电路中，可以判断油量表是电压表；根据串联电路中电阻越大分担的电压越大，可以判断电压表的示数变大；根据欧姆定律，电压不变，电阻越大，电路中的电流越小。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是我们对电阻特点和欧姆定律的理解和应用，属于基础题，难度不大，正确理解电阻的影响因素，是解答的关键。
①电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关；
②已知导体两端电压和通过的电流，利用R=UI得到导体电阻；电压变化后，导体电阻不变，利用欧姆定律得到此时的电流。
【解答】
∵I=UR，
∴导体的电阻为R=U1I1=4V0.5A=8Ω；
当导体两端的电压变为原来的2倍，导体的电阻仍然为8Ω，
此时的电路电流为I2=U2R=8V8Ω=1A。
故选D。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题是探究电流与电阻关系的实验分析，考查了滑动变阻器规格的确定及实验中应注意的问题，能够读懂图象，确定电阻两端的电压及变阻器的最大阻值是关键。
探究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变；当电阻的阻值最大时，所需的变阻器阻值最大，根据其确定变阻器的规格。
【解答】
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，所以眼睛应注视电压表；由图象知，电阻两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V；
当电阻值为20Ω时，变阻器的阻值R滑=U滑 I =6V−2V 0.1A =40Ω，所以变阻器的最大阻值应大于40Ω，ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】C
【解析】解：A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，不正确；
B、这是两个完全不同的实验，因此两个实验的目的完全不同，故说法错误；
C、这两个实验的实验电路图都相同，说法正确；
D、“探究电流跟电阻的关系”时，使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变；而在“伏安法测量电阻”实验时，使用滑动变阻器是为了多次测量取平均值减小误差，故D选项错误；
故选：C。
这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压，实验电路图都是相同的，并且在做“探究电流跟电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变；
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的测量，要注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律，一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的，然后可由欧姆定律求得电阻的阻值。
要测出未知电阻Rx的阻值，根据Rx=UxIx可知，应利用电压表或电流表结合串、并联电路的特点测出通过Rx的电流以及电压，然后求出Rx的阻值。
【解答】
A.由电路图可知，开关闭合时，电路为Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端的电压Ux，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压U0=U−Ux，由串联电路中各处的电流相等可得，电路中的电流I=UxRx= U0R0，则Rx= UxU0R0=UxU−UxR0，故A可行；
B.由电路图可知，开关断开时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流I0，则电源电压U=I0R0；开关闭合时，R0与Rx并联，电流表测干路电流I，此时通过Rx的电流Ix=I−I0，由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻Rx阻值Rx=I0R0 I−I0，故B可行；
C.由电路图可知，开关闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I1，则电源电压U=I1R0；当开关断开时，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流I2，则电路中的总电阻R=U I2= I1R0 I2，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得Rx=R−R0= I1R0 I2−R0，故C可行；
D.由电路图可知，开关闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表仍测电源两端的电压U，无法测出Rx两端的电压，从而无法测出Rx的阻值，故D不可行。
故选D。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的特殊测量方法，缺少电流表测电阻时，重点是利用已知知识得出未知电阻中的电流；如果缺少电压表测电阻，常以各支路电压相等为突破口。
【解答】
A.当开关S接1时，只有Rx接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关S接2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端电压为U1−U2；根据串联电路电流处处相等可列出等式：U1−U2R0=U2Rx，推导得出Rx=U2U1−U2R0，故此电路可以测出Rx阻值，故A不符合题意；
B.当开关闭合时，R0被短路，电压表测电源电压，设此时电压表示数为U1，当S断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端电压，示数为U2，此时R0两端电压为U1−U2，根据串联电路中电流处处相等可得U1−U2R0=U2Rx，推导得出Rx=U2U1−U2R0，故此电路可以测出Rx阻值，故B不符合题意；
C.当开关闭合时，Rx被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，Rx与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过Rx的电流，故此电路不能测出Rx阻值，故C符合题意；
D.当开关S接1时，电路中只有R0，电压表测R0两端电压即电源电压，设此时电压表的示数为U1，当S接2时，R0与Rx串联，电压表测R0两端电压，设此时电压表的示数为U2，此时Rx两端电压为U1−U2，根据串联短路中电路处处相等可得U1−U2Rx=U2R0，由此推出Rx=U1−U2R0U2，故D不符合题意。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查“伏安法”测电阻的误差分析，确定电流增大是关键。
电压表和电流表在电路中相当于定值电阻，根据并联电路电流的规律，由欧姆定律判断误差情况。
【解答】
图中电压表与电阻并联，电流表测量通过电压表与电阻的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于R的实际电流，而电压测量值准确，由I=UR的变形式R=UI可知，电阻测量值偏小，等于电阻R与电压表内阻并联后的总电阻，故C正确，ABD错误。
故选C。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小。
不考虑温度影响，在导体材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
【解答】
一根粗细均匀，电阻值为R电阻丝截成长度相等的两段，则每段长度变为原来的12，再把得到的两段并联起来使用，横截面积变为原来的2倍，
所以阻值变为原来的14，即14R。
故选C。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
首先根据电路图分析电路的连接方式，判断电压表和电流表分别测哪部分的电压和电流，根据欧姆定律正确判断电压表，电流表和灯泡亮度的变化。
【解答】
开关断开时，电路中只有灯泡L工作；电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源电压；当开关闭合时，电阻R与灯泡L并联，电流表还是测量通过灯泡的电流，电压表还是测量电源电压。电源电压恒定不变，当电键K闭合时，电阻R与灯泡L并联，灯泡两端的电压不变，所以通过的电流也不变；电流表的示数不变；灯泡亮度不变；电源电压不变，所以电压表的示数也不变；故选项A、B、D错误，C正确。
故选C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
电流从电源的正极出发，流经开关、电流表后分为两路，因此该电路是并联电路，且开关S1控制干路，开关S2控制其中一个灯炮；电流表测干路电流，电压表测并联电路两端的电压。
本题的关键是正确识别电路，然后结合电流表和电压表的使用、串并联电路的规律进行分析解答。
【解答】
A.只闭合S1时，为一个灯泡的基本电路，因此只有一个灯泡发光，不符合题意；
BCD.若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数仍然等于电源电压，所以不变；由于此时两只灯泡是并联的，总电压不变，总电阻减小，所以电流增大，即电流表读数变大，故D符合题意。
故选D。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路，用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；据此综合分析。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方断路了。
【解答】
∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；-------------①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；----------②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；------------③
由①②③可知，灯L1断路。
故选A。
12.【答案】B
【解析】解：金属夹子向左滑动，铅笔芯接入电路的长度变短，电路总电阻R变小，电源电压U不变，由I=UR可知电路电流I变大；
灯泡电阻RL不变，灯泡电压即电压表示数UV=UL=IRL变大，灯泡实际功率PL=IUL变大，灯泡变亮。
故选：B。
由电路图可知，灯泡与铅笔芯串联，电压表测灯泡两端电压；夹子向左滑动时，铅笔芯接入电路阻值减小，然后由欧姆定律、串联电路特点及电功率公式P=UI判断灯泡亮度与电压表示数如何变化。
本题是一道动态分析题，明确各电路元件的连接方式、熟练应用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式即可解题。
13.【答案】15 9 1.5
【解析】解：
(1)串联电路的等效电阻(总电阻)等于各个电阻之和，
所以R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
(2)由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1=1A，I2=0.6A，则I1>I2，
因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；
则电源电压的最大值：U大=I大(R1+R2)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V；
(3)两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A×5Ω=5V，U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V，
比较可知U1
此时通过R1电阻的电流为1A，
通过R2电阻的电流：
I2′=U1R2=5V10Ω=0.5A，
则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
故答案为：；15；9；1.5A。
(1)(2)串联电路电流处处相等；为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流；然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再利用U=IR即可求出电源电压的最大值；
(3)并联电路两端电压相等；为了不损坏电阻，根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压，然后比较，选其中较小的电压，再利用I=UR分别求出各支路电流，最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
本题考查串并联电路电压和电流的特点以及欧姆定律计算公式的灵活应用情况。
14.【答案】1：1；1：2；15
【解析】
【分析】
本题考查串联电路的特点，知道串联电路电流和电阻的关系，并能利用欧姆定律计算电阻是解决该题的关键。
(1)串联电路中各处的电流相等，再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
(2)串联电路中，总电阻等于各个分电阻之和。
【解答】
当R1=5Ω和R2=10Ω的电阻串联时，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴两电阻中的电流之比为1：1，
∵I=UR，
∴两电阻两端的电压之比：
U1U2=IR1IR2=R1R2=5Ω10Ω=12；
串联电路中，总电阻等于各个分电阻之和，
则R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
故答案为：1：1；1：2；15。
15.【答案】小于 等于 大于
【解析】解：因为甲、乙两导线都是铜导线，材料相同，又知长度相同；甲的电阻较大，则甲的横截面积小于乙的横截面积；
若将它们串联后接入电路，串联电路的电流I相等，故I 甲=I乙；
并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值即甲的电阻大于它们并联的总电阻。
故答案为：小于；等于；大于。
影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积。当材料和横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比；
串联电路中各处电流都相等；并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值。
本题考查了影响电阻大小的因素、串联电路电流的特点、并联电路电压的特点的应用。
16.【答案】3U
【解析】电路中的电阻R1与变阻器R串联，电压表测R1两端电压．当变阻器接入电路的电阻为R4时，R1两端电压为2U，电路中电流为I1=2UR1，电源电压．
当变阻器接入电路的电阻为R时，R1两端电压为U，
电路中电流为I2=UR1，．
则2U+2UR4R1=U+URR1，故R1=R2，
．
17.【答案】解：(1)因滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即应将变阻器滑片左边电阻丝连入电路中，如下左图所示；
(2)根据实物图画出电路图，如下图右图所示：
【解析】(1)根据滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小确定变阻器接线柱的连接，并与电阻串联在电路中；
(2)根据实物图画出电路图
本题探究通过定值电阻的电流与电压的关系，考查电路的连接，要注意两者的一一对应性。
18.【答案】(1)
(2)
【解析】
(1)
【分析】
电压表的使用要求：并联到被测电路两端；电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。
连接实物图时，应根据电路图从电源的正极出发依次连接，先连主干路最后再连接并联的电路，注意电表的量程和正负极。
【解答】
分析图中电路，要用电压表测量L2两端的电压，因此开关与L2之间的连线错误，应L2右边接线柱改接在灯泡L1左端接线柱上，如图所示：
；
(2)
【分析】
连接电路时，可以先不考虑电压表，把剩余的连好，最后再并上电压表；补电路时也一样，去掉电压表，剩下的就容易连接了，连接滑动变阻器时要注意一上一下，还要注意滑动变阻器的作用有没有具体要求。
连电路比较简单，但容易忽略掉题中的具体要求，所以遇到此类问题时一定要看清题目中的具体要求。
【解答】
去掉电压表，剩下的是一个串联电路，只剩下灯和滑动变阻器没有连接起来，滑动变阻器已经接了一个上边的接线柱，所以只需要再连接下边的接线柱就可以了，由于题上有具体的要求“滑片P向左移动时，电压表的示数变小”，即灯两端的电压变小，而总电压不变，滑动变阻器两端的电压一定变大，根据分压原理，其电阻一定变大，滑片向左移动电阻变大，则一定连接的是右下的接线柱，如图所示：
。
19.【答案】(1)如图所示
(2)DCABE
(3)=
【解析】(1)根据操作情况可知，开关S1与Rx串联、开关S2与R1串联后两者并联，然后与电流表、滑动变阻器、电源串联组成电路，如图所示．
(2)为保护电路，实验前应将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至最大；然后闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为Ik；再断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表的示数为Im，读出电阻箱的示数；最后改变R2的滑片P的位置，再测两组1m、Ik和R1的数值．故上述步骤的合理顺序是DCABE．
(3)当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im=Ik，则电路中的总电阻相等，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值
20.【答案】(1)①；
③b
④ 5Ω
(2)②S1、S2；② 1；6；
【拓展】5
【解析】
【分析】
本题考查了定值电阻测量的两种方法；一种方法是伏安法测量定值电阻的阻值，一种方法是利用伏阻法测量定值电阻的阻值，这两种方法都要熟练掌握。
(1)①从电源的正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极，并且电压表、电流表和滑动变阻器的连接是正确的；
②对于电路故障问题：首先通过电流表是否有示数判断电路是通路还是断路，然后通过电压表是否有示数判断电路的具体故障；
③读出电流表的示数，知道定值电阻R1两端的电压和电流，根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值。
(2)①②③电阻箱和定值电阻R2并联在电路中，用电压表测量定值电阻R2两端的电压，再用电压表测量电阻箱两端的电压，保证电压表示数不变，根据电压相等时，电阻相等求出定值电阻R2的阻值。
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大分担电压越大，然后根据定值电阻R2的表达式判断定值电阻R2测量值的大小。
【解答】
(1)①从电源的正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极，电流表、电压表的正负接线柱连接正确，滑动变阻器接线柱接法正确，并且符合滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图：
。
②滑动变阻器接入左半段，闭合开关前滑片处于B端，处于最大阻值处。
③闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表和电源连接的地方是通路，故障可能是b内部断路或R1断路。
④电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A；
定值电阻R1两端的电压是1.2V，电流是0.24A，则R1=UI=1.2V0.24A=5Ω。
(2)①只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻R2两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻R2两端电压为1V；
②只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电压表测量电阻箱两端的电压为U2=1V；
由于电压表示数不变，滑动变阻器的滑片位置不变，则电阻箱的电阻与R2的阻值相等，即R2=6Ω。
【拓展】
若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，使滑动变阻器接入的电阻增加了2Ω；
只闭合开关S1、S3时：设滑动变阻器接入电路的电阻为R，则UV=I1R2=UR2+R·R2；
使用的电源为两节新干电池，所以电源电压U=3V；
则：1V=3VR2+R×R2；
只闭合开关S1、S2时：滑动变阻器接入电路的电阻为R+2Ω，则UV′=I2R0=UR0+R+2Ω·R0；
则：1V=3V6Ω+R+2Ω×6Ω；
两式联立，解得：R2=5Ω。
21.【答案】解：(1)减小 减小
(2)当水位处于A时，R1=20Ω，I=UR0+R1=15V10Ω+20Ω=0.5A，
电压表示数U1=IR1=0.5A×20Ω=10V．
(3)当水位处于A时，M刚好浸没，V=Sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10−3m3，10N/kg×6×10−3m3=60N，
弹黉受到的拉力，弹簧的伸量ΔL1=10cm当水位降至B时，弹簧受到的拉力F2=G=80N，弹簧的伸长量ΔL2=长量ΔL1=10cm；
当水位降至B时，弹黄受到的拉力F2=G=80N，弹簧的伸长量ΔL2=40cm,ΔL=ΔL2−ΔL1=40cm−10cm=30cm；
此时R1接入电路的长度−ΔL=40cm−30cm=10cm，
因，得R′=LL×U×R1=10cm40cm×20Ω=5Ω，
I′=UR0+R′=15V15Ω+5Ω=1A，
U′1=I′R′1=1A×5Ω=5V，
电压表的示数变化量ΔU=U1−U′1=10V−5V=5V。
【解析】略
22.【答案】解：当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2、RA串联，由欧姆定律可得：
U=I1(R1+R2+RA)--------(1)
当S1、S2均闭合时，R2短路，由欧姆定律得：
U=I2(R1+RA)-------(2)
则有I1(R1+R2+RA)=I2(R1+RA)；
代入数据得：
6×10−3A×(140Ω+60Ω+RA)=8×10−3A×(140Ω+RA)
则解得：RA=40Ω；
将RA代入(2)式可得：
U=8×10−3A×(140Ω+40Ω)=1.44V；
答：毫安表的阻值为40Ω，电源电压为1.44V。
【解析】本题考查欧姆定律的应用，注意题目中毫安表的等效方法及开关的短路状态，并能灵活应用欧姆定律。
由题意可知，毫安表为可读出电流值的电阻，则可将毫安表当做电阻处理；当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2与毫安表串联，则由欧姆定律可得出电流值与电源电压的关系；当S1、S2均闭合时R2被短路，R1与RA串联，则由欧姆定律可得出电流与电压的关系，则联立两式可得电压值及毫安表的电阻。
23.【答案】解：(1)由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流I1=1A，电压表测电源电压，
由欧姆定律得，电源电压：U=I1R1=1A×10Ω=10V。
(2)将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：
①当A3串联在干路中时，由于I1=1A，则A3选用0～3A的量程，
由题意知，干路中的电流：I=23×3A=2A，
通过滑动变阻器的电流：I滑1=I−I1=2A−1A=1A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑1=UI滑1=10V1A=10Ω；
②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程：
若A3选用0～3A，则有I滑2=2A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑2=UI滑2=10V2A=5Ω；
若A3选用0～0.6A，则有I滑3=0.4A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑3=UI滑3=10V0.4A=25Ω，
所以，变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。
(3)只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大=2.5A，
当电压表示数最大时，即UV=15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压：
U2=I最大R2=2.5A×5Ω=12.5V，
则新电源电压的最大值：U最大=UV+U2=15V+12.5V=27.5V。
答：(1)电源电压为10V；
(2)变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω；
(3)在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5V。
【解析】本题主要考查动态电路分析和欧姆定律的应用，难点是电表量程的判断及电源电压最大值的判断，需要分情况讨论，有一定的难度。
(1)由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流，电压表测电源电压，由欧姆定律求出电源电压：U=I1R1=1A×10Ω=10V。
(2)将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当A3串联在干路中时，根据并联电路特点和欧姆定律出滑动变阻器接入的阻值；
当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程，再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值；
(3)只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知电路中的最大电流，当电压表示数最大时，新电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路电压特点求出电源电。
24.【答案】解：由电路图可知，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当电流表示数I=0.5A时，由I=UR可得，R1两端的电压U1=IR1=0.5A×10Ω=5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数U2=U−U1=18V−5V=13V；
②用电阻R3来替换R1后，由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A，
则电路中的最大电流可能为1A、可能为18VR3(即变阻器接入阻值为0时)，
电路的最小电流可能为可能为18VR3+50Ω(即变阻器接入阻值最大为50Ω时)，18V−15VR3=3VR3(即电压表满偏时)，
因电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，则有以下几种情况：
A、电路中的最大电流为1A，最小电流为18VR3+50Ω时，则有：
1A=3×18VR3+50Ω，
解得：R3=4Ω，
则电压表的最大示数：
U2大=I小R2大=13A×50Ω≈16.7V>15V，故此种情况不可能；
B、电路中的最大电流为1A，最小电流为3VR3时，则有：
1A=3×3VR3，
解得：R3=9Ω，
则电压表的最大示数：
U2大=U−I小R3=18V−13A×9Ω=15V，此种情况可能；
C、电路中的最大电流为18VR3，最小电流为18VR3+50Ω时，则有：
18VR3=3×18VR3+50Ω，
解得：R3=25Ω，
电路中的最大电流和最小电流分别为：
I大=18VR3=18V25Ω=0.72A<1A，I小=18VR3+50Ω=18V25Ω+50Ω=625A，
则电压表的最大示数：
U2大=I小R3=625A×50Ω=12V，此种情况可能；
D、电路中的最大电流为18VR3，最小电流为3VR3时，18VR3≠3×3VR3，此种情况不可能；
综上可知，R3的阻值为9Ω或25Ω。
答：①电流表示数为0.5安时，电压表V的示数为13V；
②在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，则满足要求的R3的阻值为9Ω或25Ω。
【解析】由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压。
①当电流表示数为0.5A时，根据欧姆定律求出R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数；
②用电阻R3来替换R1后，由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，则电路中的最大电流可能为1A、可能为18VR3，电路的最小电流可能为18VR3+50Ω，可能为18V−15VR3=3VR3，根据电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍得出等式，然后结合电压表的量程分情况讨论得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的判断出电路的最大和最小电流的可能值是解题的基础，会利用电流表的量程判断R3可能值是难点。
北师大版初中物理九年级全一册第十二单元《欧姆定律》单元测试卷
考试范围：第十二单元；考试时间：80分钟；总分80分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共12小题，共24.0分）
1. 如图所示，是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是( )
A. 油量表是由电流表改装而成的 B. R、R0在电路中是并联的
C. 油位越高，流过R的电流越大 D. 油位越高，R两端的电压越大
2. 某导体两端的电压为4 V时，流过它的电流为0.5 A，若该导体两端的电压变为原来的2倍，则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A. 16 Ω 0.5 A B. 16 Ω 1 A C. 8 Ω 0.5 A D. 8 Ω 1 A
3. 某同学用图甲所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系，电源电压恒为6 V.改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，保持R两端的电压不变，记下四次实验相应的电流和电阻值，并用黑点描在乙图中．实验过程中，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应注视的目标以及所选滑动变阻器的规格合理的是( )
A. 电压表示数“20 Ω 1 A” B. 电压表示数“50 Ω 2 A”
C. 电流表示数“20 Ω 1 A” D. 电流表示数“50 Ω 2 A”
4. 关于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验，下列说法中正确的是( )
A. 两个实验所采用的研究方法是相同的
B. 两个实验多次测量的目的是相同的
C. 两个实验的电路在课本中是相同的
D. 两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变
5. 如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻RX的电路是：
A. B.
C. D.
6. 小范同学在没有电流表的情况下，利用电压表和已知阻值的定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，下图中不能测出Rx阻值的电路图是( )
A. B.
C. D.
7. 利用“伏安法”测电阻的部分电路如图所示，关于测量误差和产生原因，下列说法正确的是( )
A. 测量值偏大，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
B. 测量值偏大，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻
C. 测量值偏小，测得值可等效为电压表内阻和电阻R并联的总电阻
D. 测量值偏小，测得值可等效为电流表内阻和电阻R的总电阻
8. 一粗细均匀的金属导线其电阻值为R，将其剪成相等的两段后，再进行并联，则并联后的电阻值为( )
A. R B. 2R C. R/4 D. R/2
9. 如图所示的电路中，电源电压恒定不变，当电键K闭合时( )
A. 电压表示数变小，电流表示数变小，灯变暗
B. 电压表示数变大，电流表示数变大，灯变亮
C. 电压表示数不变，电流表示数不变，灯的亮度不变
D. 电压表示数不变，电流表示数变小，灯变暗
10. 如图所示，电池组电压一定.关于电路工作情况，下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时，两只灯泡是串联的
B. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表、电流表读数均变小
C. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表、电流表的读数均变大
D. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
11. 在如图所示的电路中，闭合开关后，发现灯L 1、L 2都不发光，电流表无示数。为了找出发生故障的原因，用电压表进行检测发现b、c间的电压为零，a、b间的电压和a、c间的电压都为3V，则电路的故障可能是：
A. L 1断路 B. L 1短路 C. L 2断路 D. L 2短路
12. 在如图所示的电路中，当金属夹子在铅笔芯上向左滑动时(夹子与铅笔芯接触良好)，下列说法中正确的是( )
A. 灯变亮，电压表示数变小
B. 灯变亮，电压表示数变大
C. 灯变暗，电压表示数变小
D. 灯变暗，电压表示数变大
第II卷（非选择题）
二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）
13. 两个标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”的定值电阻，将它们串联起来使用时等效电阻为______Ω，电源电压最多为______V；若将它们并联时干路电流最大是______A。
14. 将阻值分别为5Ω和10Ω的两个电阻串联接在电源上，那么两电阻中的电流之比是_________，两电阻两端的电压之比是__________，电路的总电阻是___________Ω。
15. 现有长度相同的铜导线甲和乙，已知甲的电阻较大，则甲的横截面积______乙的横截面积；若将它们串联在电路中，通过甲的电流______通过乙的电流；若将它们并联在电路中，则甲的电阻______它们并联的总电阻。(均选填“小于”、“等于”或“大于”)
16. 如图所示，电源电压恒定，闭合开关，滑动变阻器接入电路的电阻在R4∽R的范围内变化时，电压表的读数在U∼2U的范围内变化，则电源电压为 ．
三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）
17. 在“探究通过定值电阻的电流与电压的关系”实验中：
(1)如图所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整(要求滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小)；
(2)在虚线框中画出实验电路图。
18. (1)在探究“串联电路电压的规律”实验中(电源为两节新干电池)：要用电压表测L2两端的电压，连接电路如图所示中只有一根导线连错了，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确。
(2)如图所示电路中，有一根导线尚未连接，请以笔画线代替导线补上，要求：当滑动变阻器滑片P向左移动时，电压表示数变小。
四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）
19. 小扬想要测量一个未知电阻的阻值，现有下列器材可用：待测电阻Rx、一个电阻箱R1(用表示)、一个滑动变阻器R2、一个电流表、两个开关(S1和S2)、一个电源(其电压略大于Rx允许的最大电压)、若干导线．
(1)请根据下面的操作情况，在虚线框中替小扬画出正确的实验电路图．
(2)小扬按正确的电路图连好实物电路后，进行了以下主要实验操作：
A.断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表的示数为Im；
B.读出电阻箱R1的示数；
C.闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为Ik；
D.将滑动变阻器和电阻箱的阻值均调至最大；
E.改变R2的滑片P的位置，再测两组Im、Ik和R1的数值．
上述步骤的合理顺序是________(填写序号)．
(3)小扬认为当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im________Ik(填“>”“<”或“=”)，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值．
20. 如图所示，同学们在实验室测两个阻值未知的定值电阻R1、R2的阻值，使用的电源为两节新干电池。
(1)图甲是小明测量R1阻值的部分实物图；
①用一根导线将电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向右移时电阻增大；连线不交叉)；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P滑到B端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线_____(填“a”、“b”或“c”)内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2 V时，电流表示数如图乙所示，则R1=_____Ω；
(2)小华设计了图丙所示的电路测R2的阻值，其中R0是电阻箱(阻值可调、可读)，并完成了实验：
①只闭合开关S1、S3，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出电压表读数为1 V；
②只闭合开关_______，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱使电压表示数为_____V，读出电阻箱的读数为6 Ω，则R2=________Ω。
【拓展】若步骤②中，不小心将滑片向左移动了少许，使滑动变阻器接入的电阻增加了2 Ω，其它操作正确，则小华测得R2的阻值为________Ω。
五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）
21. 某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示，电源电压U恒为15 V，定值电阻R0=10 Ω，R1为一竖直固定的光滑金属棒，总长40 cm，阻值为20Ω，其接入电路的阻值与对应棒长成正比。弹簧上端固定，滑片Ρ固定在弹簧下端且与R1接触良好，滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端，圆柱体重80 N，高60 cm，底面积为100 cm2。当水位处于最高位置A时，M刚好浸没在水中，此时滑片P恰在R1最上端；当水位降至最低位置B时，M的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示。闭合开关S，试问：
(1)当水位下降时，金属棒接入电路的长度________，电压表示数________。(两空均选填“增大”或“减小”)
(2)当水位处于位置A时，电压表的示数为多少？
(3)水位由位置A降至B这一过程，弹簧的长度增加了多少？电压表的示数变化了多少？(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10 N/kg)
22. 实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号 表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略.在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出.利用如图所示的电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140 Ω，R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6 mA;当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8 mA.求毫安表的电阻RA和电源的电压U．
23. 如图1所示，电源电压保持不变，定值电阻R1=10 Ω，R2=5 Ω.滑动变阻器R的规格为“30 Ω 2.5 A”.电流表A2选用0～3 A的量程，电压表选用0～15 V的量程．闭合全部开关，电流表A1的示数为1 A.求：
(1)电源电压．
(2)若将表盘如图2所示的电流表A3接入电路，闭合全部开关，改变滑片位置，A3的指针恰好指在满偏的三分之二处，滑动变阻器接入电路的可能值．
(3)用一个新的电源替代原来的电源，只闭合S，在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值．
24. 如图所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R1阻值为10欧。滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样，电压表接“0～15V”量程。
①闭合开关S，将滑片P移到某一位置，电流表示数为0.5安，求此时电压表V的示数。
②若用电阻R3来替换R1，不改变电表的量程，确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求：在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，求满足要求的R3的阻值。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：A、油量表和滑动变阻器是并联的，油量表是电压表。
B、R和R0在电路中是串联的。
C、油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小。
D、串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，油量表的示数越大，电路中的电流也越小。所以油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，分担的电压越大，油量表的示数越大。
故选：D。
根据电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，油量表和滑动变阻器并联，可以判断油量表是电压表。
油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，电流越小。
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大，分担的电压越大，油面越高，浮子上升，滑片上移，滑动变阻器连入电路的电阻越大，油量表的示数越大。
本题根据油量表并联在电路中，可以判断油量表是电压表；根据串联电路中电阻越大分担的电压越大，可以判断电压表的示数变大；根据欧姆定律，电压不变，电阻越大，电路中的电流越小。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是我们对电阻特点和欧姆定律的理解和应用，属于基础题，难度不大，正确理解电阻的影响因素，是解答的关键。
①电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关；
②已知导体两端电压和通过的电流，利用R=UI得到导体电阻；电压变化后，导体电阻不变，利用欧姆定律得到此时的电流。
【解答】
∵I=UR，
∴导体的电阻为R=U1I1=4V0.5A=8Ω；
当导体两端的电压变为原来的2倍，导体的电阻仍然为8Ω，
此时的电路电流为I2=U2R=8V8Ω=1A。
故选D。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题是探究电流与电阻关系的实验分析，考查了滑动变阻器规格的确定及实验中应注意的问题，能够读懂图象，确定电阻两端的电压及变阻器的最大阻值是关键。
探究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变；当电阻的阻值最大时，所需的变阻器阻值最大，根据其确定变阻器的规格。
【解答】
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，所以眼睛应注视电压表；由图象知，电阻两端的电压U=IR=0.2A×10Ω=2V；
当电阻值为20Ω时，变阻器的阻值R滑=U滑 I =6V−2V 0.1A =40Ω，所以变阻器的最大阻值应大于40Ω，ACD错误，B正确。
故选B。
4.【答案】C
【解析】解：A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制变量法，而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法，不正确；
B、这是两个完全不同的实验，因此两个实验的目的完全不同，故说法错误；
C、这两个实验的实验电路图都相同，说法正确；
D、“探究电流跟电阻的关系”时，使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变；而在“伏安法测量电阻”实验时，使用滑动变阻器是为了多次测量取平均值减小误差，故D选项错误；
故选：C。
这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压，实验电路图都是相同的，并且在做“探究电流跟电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变；
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的测量，要注意伏安法测电阻的原理为欧姆定律，一定要直接或间接测出电阻两端的电压和通过电阻的电流为目的，然后可由欧姆定律求得电阻的阻值。
要测出未知电阻Rx的阻值，根据Rx=UxIx可知，应利用电压表或电流表结合串、并联电路的特点测出通过Rx的电流以及电压，然后求出Rx的阻值。
【解答】
A.由电路图可知，开关闭合时，电路为Rx的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端的电压Ux，由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，R0两端的电压U0=U−Ux，由串联电路中各处的电流相等可得，电路中的电流I=UxRx= U0R0，则Rx= UxU0R0=UxU−UxR0，故A可行；
B.由电路图可知，开关断开时，电路为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流I0，则电源电压U=I0R0；开关闭合时，R0与Rx并联，电流表测干路电流I，此时通过Rx的电流Ix=I−I0，由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻Rx阻值Rx=I0R0 I−I0，故B可行；
C.由电路图可知，开关闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流I1，则电源电压U=I1R0；当开关断开时，R0与Rx串联，电流表测电路中的电流I2，则电路中的总电阻R=U I2= I1R0 I2，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得Rx=R−R0= I1R0 I2−R0，故C可行；
D.由电路图可知，开关闭合时，电路为R0的简单电路，电压表测电源两端的电压U；当开关断开时，R0与Rx串联，电压表仍测电源两端的电压U，无法测出Rx两端的电压，从而无法测出Rx的阻值，故D不可行。
故选D。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了电阻的特殊测量方法，缺少电流表测电阻时，重点是利用已知知识得出未知电阻中的电流；如果缺少电压表测电阻，常以各支路电压相等为突破口。
【解答】
A.当开关S接1时，只有Rx接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关S接2时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端电压为U1−U2；根据串联电路电流处处相等可列出等式：U1−U2R0=U2Rx，推导得出Rx=U2U1−U2R0，故此电路可以测出Rx阻值，故A不符合题意；
B.当开关闭合时，R0被短路，电压表测电源电压，设此时电压表示数为U1，当S断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx两端电压，示数为U2，此时R0两端电压为U1−U2，根据串联电路中电流处处相等可得U1−U2R0=U2Rx，推导得出Rx=U2U1−U2R0，故此电路可以测出Rx阻值，故B不符合题意；
C.当开关闭合时，Rx被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，Rx与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过Rx的电流，故此电路不能测出Rx阻值，故C符合题意；
D.当开关S接1时，电路中只有R0，电压表测R0两端电压即电源电压，设此时电压表的示数为U1，当S接2时，R0与Rx串联，电压表测R0两端电压，设此时电压表的示数为U2，此时Rx两端电压为U1−U2，根据串联短路中电路处处相等可得U1−U2Rx=U2R0，由此推出Rx=U1−U2R0U2，故D不符合题意。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查“伏安法”测电阻的误差分析，确定电流增大是关键。
电压表和电流表在电路中相当于定值电阻，根据并联电路电流的规律，由欧姆定律判断误差情况。
【解答】
图中电压表与电阻并联，电流表测量通过电压表与电阻的总电流，根据并联电路电流的规律，电流表示数大于R的实际电流，而电压测量值准确，由I=UR的变形式R=UI可知，电阻测量值偏小，等于电阻R与电压表内阻并联后的总电阻，故C正确，ABD错误。
故选C。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
串联电路相当于增加了电阻的长度，所以阻值增大，并联电路相当于增加了电阻的横截面积，所以阻值减小。
不考虑温度影响，在导体材料一定时，电阻与长度成正比，与横截面积成反比。
【解答】
一根粗细均匀，电阻值为R电阻丝截成长度相等的两段，则每段长度变为原来的12，再把得到的两段并联起来使用，横截面积变为原来的2倍，
所以阻值变为原来的14，即14R。
故选C。
9.【答案】C
【解析】
【分析】
首先根据电路图分析电路的连接方式，判断电压表和电流表分别测哪部分的电压和电流，根据欧姆定律正确判断电压表，电流表和灯泡亮度的变化。
【解答】
开关断开时，电路中只有灯泡L工作；电流表测量通过灯泡的电流，电压表测量电源电压；当开关闭合时，电阻R与灯泡L并联，电流表还是测量通过灯泡的电流，电压表还是测量电源电压。电源电压恒定不变，当电键K闭合时，电阻R与灯泡L并联，灯泡两端的电压不变，所以通过的电流也不变；电流表的示数不变；灯泡亮度不变；电源电压不变，所以电压表的示数也不变；故选项A、B、D错误，C正确。
故选C。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
电流从电源的正极出发，流经开关、电流表后分为两路，因此该电路是并联电路，且开关S1控制干路，开关S2控制其中一个灯炮；电流表测干路电流，电压表测并联电路两端的电压。
本题的关键是正确识别电路，然后结合电流表和电压表的使用、串并联电路的规律进行分析解答。
【解答】
A.只闭合S1时，为一个灯泡的基本电路，因此只有一个灯泡发光，不符合题意；
BCD.若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数仍然等于电源电压，所以不变；由于此时两只灯泡是并联的，总电压不变，总电阻减小，所以电流增大，即电流表读数变大，故D符合题意。
故选D。
11.【答案】A
【解析】
【分析】
由题知，闭合开关后，发现灯L1、L2都不发光，电流表无示数，说明电路某处有断路，用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，说明b、c两点到电源正负极之间有断路；用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，说明a、b两点到电源正负极的连接是连通的；用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，说明a、c两点到电源正负极的连接是连通的；据此综合分析。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方断路了。
【解答】
∵开关闭合两灯都不发光，
∴电路中有断路；
∵用电压表测量b、c两点间的电压，读数为0，
∴b到电源负极或c点到电源正极之间有断路；-------------①
∵用电压表测量a、b两点间的电压，有示数，
∴a、b两点到电源正负极的连接是连通的；----------②
∵用电压表测量a、c两点间的电压，有示数，
∴a、c两点到电源正负极的连接是连通的；------------③
由①②③可知，灯L1断路。
故选A。
12.【答案】B
【解析】解：金属夹子向左滑动，铅笔芯接入电路的长度变短，电路总电阻R变小，电源电压U不变，由I=UR可知电路电流I变大；
灯泡电阻RL不变，灯泡电压即电压表示数UV=UL=IRL变大，灯泡实际功率PL=IUL变大，灯泡变亮。
故选：B。
由电路图可知，灯泡与铅笔芯串联，电压表测灯泡两端电压；夹子向左滑动时，铅笔芯接入电路阻值减小，然后由欧姆定律、串联电路特点及电功率公式P=UI判断灯泡亮度与电压表示数如何变化。
本题是一道动态分析题，明确各电路元件的连接方式、熟练应用串联电路特点、欧姆定律及电功率公式即可解题。
13.【答案】15 9 1.5
【解析】解：
(1)串联电路的等效电阻(总电阻)等于各个电阻之和，
所以R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
(2)由题知，两电阻允许通过的最大电流分别为：I1=1A，I2=0.6A，则I1>I2，
因串联电路电流处处相等，所以为了不损坏电阻，串联电路中的最大电流为0.6A；
则电源电压的最大值：U大=I大(R1+R2)=0.6A×(5Ω+10Ω)=9V；
(3)两电阻两端允许的最大电压分别为：U1=I1R1=1A×5Ω=5V，U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V，
比较可知U1
此时通过R1电阻的电流为1A，
通过R2电阻的电流：
I2′=U1R2=5V10Ω=0.5A，
则并联电路中干路上允许的最大电流为：I大′=I1+I2′=1A+0.5A=1.5A。
故答案为：；15；9；1.5A。
(1)(2)串联电路电流处处相等；为了不损坏电阻，比较两电阻允许通过的最大电流，选其中较小的电流；然后根据串联电路电阻的特点求出总电阻，再利用U=IR即可求出电源电压的最大值；
(3)并联电路两端电压相等；为了不损坏电阻，根据U=IR分别求出各电阻两端允许的最大电压，然后比较，选其中较小的电压，再利用I=UR分别求出各支路电流，最后利用并联电路电流的特点求出干路上允许的最大电流。
本题考查串并联电路电压和电流的特点以及欧姆定律计算公式的灵活应用情况。
14.【答案】1：1；1：2；15
【解析】
【分析】
本题考查串联电路的特点，知道串联电路电流和电阻的关系，并能利用欧姆定律计算电阻是解决该题的关键。
(1)串联电路中各处的电流相等，再根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比；
(2)串联电路中，总电阻等于各个分电阻之和。
【解答】
当R1=5Ω和R2=10Ω的电阻串联时，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴两电阻中的电流之比为1：1，
∵I=UR，
∴两电阻两端的电压之比：
U1U2=IR1IR2=R1R2=5Ω10Ω=12；
串联电路中，总电阻等于各个分电阻之和，
则R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω；
故答案为：1：1；1：2；15。
15.【答案】小于 等于 大于
【解析】解：因为甲、乙两导线都是铜导线，材料相同，又知长度相同；甲的电阻较大，则甲的横截面积小于乙的横截面积；
若将它们串联后接入电路，串联电路的电流I相等，故I 甲=I乙；
并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值即甲的电阻大于它们并联的总电阻。
故答案为：小于；等于；大于。
影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积。当材料和横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比；
串联电路中各处电流都相等；并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值。
本题考查了影响电阻大小的因素、串联电路电流的特点、并联电路电压的特点的应用。
16.【答案】3U
【解析】电路中的电阻R1与变阻器R串联，电压表测R1两端电压．当变阻器接入电路的电阻为R4时，R1两端电压为2U，电路中电流为I1=2UR1，电源电压．
当变阻器接入电路的电阻为R时，R1两端电压为U，
电路中电流为I2=UR1，．
则2U+2UR4R1=U+URR1，故R1=R2，
．
17.【答案】解：(1)因滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，即应将变阻器滑片左边电阻丝连入电路中，如下左图所示；
(2)根据实物图画出电路图，如下图右图所示：
【解析】(1)根据滑片左移时，滑动变阻器接入电路的阻值变小确定变阻器接线柱的连接，并与电阻串联在电路中；
(2)根据实物图画出电路图
本题探究通过定值电阻的电流与电压的关系，考查电路的连接，要注意两者的一一对应性。
18.【答案】(1)
(2)
【解析】
(1)
【分析】
电压表的使用要求：并联到被测电路两端；电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。
连接实物图时，应根据电路图从电源的正极出发依次连接，先连主干路最后再连接并联的电路，注意电表的量程和正负极。
【解答】
分析图中电路，要用电压表测量L2两端的电压，因此开关与L2之间的连线错误，应L2右边接线柱改接在灯泡L1左端接线柱上，如图所示：
；
(2)
【分析】
连接电路时，可以先不考虑电压表，把剩余的连好，最后再并上电压表；补电路时也一样，去掉电压表，剩下的就容易连接了，连接滑动变阻器时要注意一上一下，还要注意滑动变阻器的作用有没有具体要求。
连电路比较简单，但容易忽略掉题中的具体要求，所以遇到此类问题时一定要看清题目中的具体要求。
【解答】
去掉电压表，剩下的是一个串联电路，只剩下灯和滑动变阻器没有连接起来，滑动变阻器已经接了一个上边的接线柱，所以只需要再连接下边的接线柱就可以了，由于题上有具体的要求“滑片P向左移动时，电压表的示数变小”，即灯两端的电压变小，而总电压不变，滑动变阻器两端的电压一定变大，根据分压原理，其电阻一定变大，滑片向左移动电阻变大，则一定连接的是右下的接线柱，如图所示：
。
19.【答案】(1)如图所示
(2)DCABE
(3)=
【解析】(1)根据操作情况可知，开关S1与Rx串联、开关S2与R1串联后两者并联，然后与电流表、滑动变阻器、电源串联组成电路，如图所示．
(2)为保护电路，实验前应将滑动变阻器和电阻箱的阻值调至最大；然后闭合S1，断开S2，读出电流表的示数为Ik；再断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表的示数为Im，读出电阻箱的示数；最后改变R2的滑片P的位置，再测两组1m、Ik和R1的数值．故上述步骤的合理顺序是DCABE．
(3)当滑动变阻器滑片P在同一位置时，只要保证Im=Ik，则电路中的总电阻相等，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知，R1的示数即为待测电阻Rx的阻值
20.【答案】(1)①；
③b
④ 5Ω
(2)②S1、S2；② 1；6；
【拓展】5
【解析】
【分析】
本题考查了定值电阻测量的两种方法；一种方法是伏安法测量定值电阻的阻值，一种方法是利用伏阻法测量定值电阻的阻值，这两种方法都要熟练掌握。
(1)①从电源的正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极，并且电压表、电流表和滑动变阻器的连接是正确的；
②对于电路故障问题：首先通过电流表是否有示数判断电路是通路还是断路，然后通过电压表是否有示数判断电路的具体故障；
③读出电流表的示数，知道定值电阻R1两端的电压和电流，根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值。
(2)①②③电阻箱和定值电阻R2并联在电路中，用电压表测量定值电阻R2两端的电压，再用电压表测量电阻箱两端的电压，保证电压表示数不变，根据电压相等时，电阻相等求出定值电阻R2的阻值。
串联电路中电阻起分担电压的作用，电阻越大分担电压越大，然后根据定值电阻R2的表达式判断定值电阻R2测量值的大小。
【解答】
(1)①从电源的正极出发，依次经过开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表到电源的负极，电流表、电压表的正负接线柱连接正确，滑动变阻器接线柱接法正确，并且符合滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图：
。
②滑动变阻器接入左半段，闭合开关前滑片处于B端，处于最大阻值处。
③闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明电压表和电源连接的地方是通路，故障可能是b内部断路或R1断路。
④电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.24A；
定值电阻R1两端的电压是1.2V，电流是0.24A，则R1=UI=1.2V0.24A=5Ω。
(2)①只闭合开关S1、S3，电压表测量定值电阻R2两端的电压，移动滑动变阻器的滑片，使电压表指针指在合适位置，读出定值电阻R2两端电压为1V；
②只闭合开关S1、S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱，使电压表测量电阻箱两端的电压为U2=1V；
由于电压表示数不变，滑动变阻器的滑片位置不变，则电阻箱的电阻与R2的阻值相等，即R2=6Ω。
【拓展】
若步骤②中，不小心将滑片向右移动了少许，使滑动变阻器接入的电阻增加了2Ω；
只闭合开关S1、S3时：设滑动变阻器接入电路的电阻为R，则UV=I1R2=UR2+R·R2；
使用的电源为两节新干电池，所以电源电压U=3V；
则：1V=3VR2+R×R2；
只闭合开关S1、S2时：滑动变阻器接入电路的电阻为R+2Ω，则UV′=I2R0=UR0+R+2Ω·R0；
则：1V=3V6Ω+R+2Ω×6Ω；
两式联立，解得：R2=5Ω。
21.【答案】解：(1)减小 减小
(2)当水位处于A时，R1=20Ω，I=UR0+R1=15V10Ω+20Ω=0.5A，
电压表示数U1=IR1=0.5A×20Ω=10V．
(3)当水位处于A时，M刚好浸没，V=Sh=100cm2×60cm=6000cm3=6×10−3m3，10N/kg×6×10−3m3=60N，
弹黉受到的拉力，弹簧的伸量ΔL1=10cm当水位降至B时，弹簧受到的拉力F2=G=80N，弹簧的伸长量ΔL2=长量ΔL1=10cm；
当水位降至B时，弹黄受到的拉力F2=G=80N，弹簧的伸长量ΔL2=40cm,ΔL=ΔL2−ΔL1=40cm−10cm=30cm；
此时R1接入电路的长度−ΔL=40cm−30cm=10cm，
因，得R′=LL×U×R1=10cm40cm×20Ω=5Ω，
I′=UR0+R′=15V15Ω+5Ω=1A，
U′1=I′R′1=1A×5Ω=5V，
电压表的示数变化量ΔU=U1−U′1=10V−5V=5V。
【解析】略
22.【答案】解：当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2、RA串联，由欧姆定律可得：
U=I1(R1+R2+RA)--------(1)
当S1、S2均闭合时，R2短路，由欧姆定律得：
U=I2(R1+RA)-------(2)
则有I1(R1+R2+RA)=I2(R1+RA)；
代入数据得：
6×10−3A×(140Ω+60Ω+RA)=8×10−3A×(140Ω+RA)
则解得：RA=40Ω；
将RA代入(2)式可得：
U=8×10−3A×(140Ω+40Ω)=1.44V；
答：毫安表的阻值为40Ω，电源电压为1.44V。
【解析】本题考查欧姆定律的应用，注意题目中毫安表的等效方法及开关的短路状态，并能灵活应用欧姆定律。
由题意可知，毫安表为可读出电流值的电阻，则可将毫安表当做电阻处理；当开关S1闭合、S2断开时，R1、R2与毫安表串联，则由欧姆定律可得出电流值与电源电压的关系；当S1、S2均闭合时R2被短路，R1与RA串联，则由欧姆定律可得出电流与电压的关系，则联立两式可得电压值及毫安表的电阻。
23.【答案】解：(1)由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流I1=1A，电压表测电源电压，
由欧姆定律得，电源电压：U=I1R1=1A×10Ω=10V。
(2)将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：
①当A3串联在干路中时，由于I1=1A，则A3选用0～3A的量程，
由题意知，干路中的电流：I=23×3A=2A，
通过滑动变阻器的电流：I滑1=I−I1=2A−1A=1A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑1=UI滑1=10V1A=10Ω；
②当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程：
若A3选用0～3A，则有I滑2=2A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑2=UI滑2=10V2A=5Ω；
若A3选用0～0.6A，则有I滑3=0.4A，
此时滑动变阻器的阻值：R滑3=UI滑3=10V0.4A=25Ω，
所以，变阻器接入电路的阻值可能为10Ω、5Ω、25Ω。
(3)只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知，电路中的最大电流：I最大=2.5A，
当电压表示数最大时，即UV=15V，新电源电压最大，此时R2两端的电压：
U2=I最大R2=2.5A×5Ω=12.5V，
则新电源电压的最大值：U最大=UV+U2=15V+12.5V=27.5V。
答：(1)电源电压为10V；
(2)变阻器接入电路的可能值为10Ω、5Ω、25Ω；
(3)在保证电路安全的情况下，电源电压的最大值为27.5V。
【解析】本题主要考查动态电路分析和欧姆定律的应用，难点是电表量程的判断及电源电压最大值的判断，需要分情况讨论，有一定的难度。
(1)由电路图可知，闭合全部开关，R2被短路，滑动变阻器R和定值电阻R1并联，电流表A1测通过R1的电流，电压表测电源电压，由欧姆定律求出电源电压：U=I1R1=1A×10Ω=10V。
(2)将A3接入电路，开关全部闭合，由题意知，有两种连接方法：当A3串联在干路中时，根据并联电路特点和欧姆定律出滑动变阻器接入的阻值；
当A3与R串联时，A3可选用0～3A和0～0.6A的量程，再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入的阻值；
(3)只闭合S时，R和R2串联，电压表测R两端的电压，电流表A2测电路中的电流，由题意知电路中的最大电流，当电压表示数最大时，新电源电压最大，根据欧姆定律和串联电路电压特点求出电源电。
24.【答案】解：由电路图可知，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当电流表示数I=0.5A时，由I=UR可得，R1两端的电压U1=IR1=0.5A×10Ω=5V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电压表的示数U2=U−U1=18V−5V=13V；
②用电阻R3来替换R1后，由滑动变阻器的铭牌可知，允许通过的最大电流为1A，
则电路中的最大电流可能为1A、可能为18VR3(即变阻器接入阻值为0时)，
电路的最小电流可能为可能为18VR3+50Ω(即变阻器接入阻值最大为50Ω时)，18V−15VR3=3VR3(即电压表满偏时)，
因电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，则有以下几种情况：
A、电路中的最大电流为1A，最小电流为18VR3+50Ω时，则有：
1A=3×18VR3+50Ω，
解得：R3=4Ω，
则电压表的最大示数：
U2大=I小R2大=13A×50Ω≈16.7V>15V，故此种情况不可能；
B、电路中的最大电流为1A，最小电流为3VR3时，则有：
1A=3×3VR3，
解得：R3=9Ω，
则电压表的最大示数：
U2大=U−I小R3=18V−13A×9Ω=15V，此种情况可能；
C、电路中的最大电流为18VR3，最小电流为18VR3+50Ω时，则有：
18VR3=3×18VR3+50Ω，
解得：R3=25Ω，
电路中的最大电流和最小电流分别为：
I大=18VR3=18V25Ω=0.72A<1A，I小=18VR3+50Ω=18V25Ω+50Ω=625A，
则电压表的最大示数：
U2大=I小R3=625A×50Ω=12V，此种情况可能；
D、电路中的最大电流为18VR3，最小电流为3VR3时，18VR3≠3×3VR3，此种情况不可能；
综上可知，R3的阻值为9Ω或25Ω。
答：①电流表示数为0.5安时，电压表V的示数为13V；
②在移动滑动变阻器滑片的过程中，电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍，则满足要求的R3的阻值为9Ω或25Ω。
【解析】由电路图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R2两端的电压。
①当电流表示数为0.5A时，根据欧姆定律求出R1两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数；
②用电阻R3来替换R1后，由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流，则电路中的最大电流可能为1A、可能为18VR3，电路的最小电流可能为18VR3+50Ω，可能为18V−15VR3=3VR3，根据电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍得出等式，然后结合电压表的量程分情况讨论得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的判断出电路的最大和最小电流的可能值是解题的基础，会利用电流表的量程判断R3可能值是难点。
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